JP2018080645A - Internal combustion engine control device and internal combustion engine control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関制御装置および内燃機関制御システムに関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control device and an internal combustion engine control system.
従来、自動車エンジン等の内燃機関において、点火プラグを用いて燃焼室内に発生させた火花放電をプラズマの核とし、高周波生成装置が生成した高周波を供給することで、プラズマ領域を拡大させて混合気に着火するプラズマ点火型の着火方式が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine such as an automobile engine, a spark discharge generated in a combustion chamber using an ignition plug is used as a nucleus of plasma, and a high frequency generated by a high frequency generator is supplied to expand a plasma region so that an air-fuel mixture. There has been proposed a plasma ignition type ignition system that ignites.
たとえば、特許文献1には、プラズマの生成状態に応じて内燃機関の運転状態を変更する技術が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a technique for changing the operating state of an internal combustion engine in accordance with the plasma generation state.
しかしながら、上述した従来技術では、高周波生成装置に電力を供給する二次電池装置について考慮されていない。二次電池装置の充電系統に異常が発生すると、二次電池装置に充電が行えなくなる。 However, the above-described conventional technology does not consider the secondary battery device that supplies power to the high-frequency generator. If an abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device, the secondary battery device cannot be charged.
二次電池装置に充電が行えない状態で高周波を照射すると、二次電池装置の残容量がなくなり、高周波を照射するために必要な電力が不足し、高周波を照射できなくなってしまう。高周波を照射できないと、プラズマ点火が行えないため失火が起こりやすくなり、失火によるトルク変動などによって振動が発生するおそれがある。 If the secondary battery device is irradiated with a high frequency in a state where the secondary battery device cannot be charged, the remaining capacity of the secondary battery device is lost, power necessary for irradiating the high frequency is insufficient, and the high frequency cannot be irradiated. If high-frequency irradiation is not possible, plasma ignition cannot be performed, and misfire is likely to occur, and vibration may occur due to torque fluctuations due to misfire.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、二次電池装置の充電系統に異常が発生したとしても失火を抑制することができる内燃機関制御装置および内燃機関制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides an internal combustion engine control device and an internal combustion engine control system that can suppress misfire even if an abnormality occurs in a charging system of a secondary battery device. Objective.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関制御装置は、高周波制御部と、制御部とを備える。高周波制御部は、内燃機関に設けられた点火プラグの火花放電に応じてプラズマを発生させるために高周波を生成する高周波生成装置を制御するとともに、高周波生成装置に電力を供給する二次電池装置の充電系統に異常が発生した場合に、高周波の出力レベルが正常な場合よりも低くなるように高周波生成装置を制御する。制御部は、二次電池装置の充電系統に異常が発生した場合に、正常な場合よりも着火しやすくなるように内燃機関を制御する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an internal combustion engine control device according to the present invention includes a high-frequency control unit and a control unit. The high frequency control unit controls a high frequency generation device that generates a high frequency in order to generate plasma in response to a spark discharge of a spark plug provided in the internal combustion engine, and also supplies power to the high frequency generation device. When an abnormality occurs in the charging system, the high-frequency generator is controlled so that the high-frequency output level is lower than that in the normal case. The control unit controls the internal combustion engine so that when an abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device, ignition is easier than in a normal case.
本発明によれば、二次電池装置の充電系統に異常が発生したとしても失火を抑制することができる。 According to the present invention, misfire can be suppressed even if an abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する内燃機関制御装置および内燃機関制御システムの実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態では、内燃機関制御装置が車両用のエンジンを制御する場合を例に挙げて説明するが、内燃機関制御装置は、船舶や航空機など車両用のエンジン以外の内燃機関を制御することも可能である。その他、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of an internal combustion engine control device and an internal combustion engine control system disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the case where the internal combustion engine control device controls a vehicle engine will be described as an example. However, the internal combustion engine control device controls an internal combustion engine other than the vehicle engine such as a ship or an aircraft. It is also possible. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
以下では、実施形態に係る内燃機関制御装置(エンジン制御装置)を備えるエンジン制御システムの概要について図1を参照して説明した後に、エンジン制御システムの詳細について図2〜図6を参照して説明することとする。 In the following, an outline of an engine control system including an internal combustion engine control device (engine control device) according to an embodiment will be described with reference to FIG. 1, and then details of the engine control system will be described with reference to FIGS. 2 to 6. I decided to.
(1.エンジン制御システムの概要)
まず、エンジン制御システムの概要について図1を参照して説明する。図1は、実施形態に係るエンジン制御システムを説明する図である。
(1. Outline of engine control system)
First, an outline of the engine control system will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an engine control system according to the embodiment.
図1に示すエンジン制御システム100は、エンジンの燃焼室内に発生した火花放電に高周波を供給してプラズマを発生させ混合気に着火する。これにより、エンジン制御システム100は、理論空燃比よりも薄い(リーン)混合気にも確実に着火することができる。
The
また、エンジン制御システム100は、エンジン制御システム100に電力を供給する二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合、高周波の出力レベルを正常時より低くすることで電力の消費を抑制する。
In addition, when an abnormality occurs in the charging system of the
さらに、エンジン制御システム100は、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合、例えばエンジンの回転数を上昇させるなど、着火しやすくなるようにエンジンを制御する。これにより、高周波の出力レベルを正常時より低下させたことで点火エネルギーが減少してもエンジンの失火を抑制することができる。
Furthermore, when an abnormality occurs in the charging system of the
なお、以下では、説明を簡略化するために、エンジン制御システム100が、着火しやすくなるようにエンジンの回転数を上昇させる場合について説明するが、着火性を向上させる方法はこれに限定されない。例えば、燃料の噴射量を増加させたり、空燃比を調整したりすることで、混合気に着火しやすくするようにしてもよい。
In the following, in order to simplify the description, a case will be described in which the
エンジン制御システム100は、高周波生成装置1と、エンジン制御装置2と、点火コイル3と、点火プラグ4とを備える。なお、二次電池装置5は、バッテリ(図示せず)を備え、高周波生成装置1と、エンジン制御装置2と、点火コイル3とに電力を供給する。
The
図1に示すエンジン制御装置2は、エンジンの点火制御およびエンジンの回転数制御を行う。 An engine control device 2 shown in FIG. 1 performs engine ignition control and engine speed control.
エンジン制御装置2は、エンジンの点火制御を行う場合、点火コイルを介して点火プラグ4の火花放電を制御するとともに、高周波生成装置1を介してプラズマを発生させる。 When engine ignition control is performed, the engine control device 2 controls spark discharge of the spark plug 4 through an ignition coil and generates plasma through the high frequency generator 1.
具体的に、エンジン制御装置2は、点火信号を生成して点火コイル3に出力することで、点火プラグ4の火花放電を制御する。点火信号は、点火コイル3の通電時間や点火プラグ4による火花放電の発生時期(点火時期)等を制御するための信号である。この点火信号は、高周波生成装置1にも入力される。 Specifically, the engine control device 2 controls the spark discharge of the spark plug 4 by generating an ignition signal and outputting it to the ignition coil 3. The ignition signal is a signal for controlling the energization time of the ignition coil 3, the generation timing of spark discharge (ignition timing) by the ignition plug 4, and the like. This ignition signal is also input to the high frequency generator 1.
また、エンジン制御装置2は、高周波生成装置1に対し、例えば2.45GHzのマイクロ波である高周波を生成するよう制御する制御信号を出力することで、プラズマを発生させる。制御信号は、高周波の出力レベルや照射期間等を制御する信号である。 Further, the engine control device 2 generates a plasma by outputting a control signal for controlling the high frequency generation device 1 to generate a high frequency, for example, a microwave of 2.45 GHz. The control signal is a signal that controls a high-frequency output level, an irradiation period, and the like.
このように、エンジン制御装置2は、点火信号および制御信号を生成することでエンジンの点火制御を行う。 As described above, the engine control device 2 performs the ignition control of the engine by generating the ignition signal and the control signal.
エンジン回転数を制御する場合、エンジン制御装置2は、エンジンの回転数に基づいてスロットル6の開度を制御する。エンジン制御装置2は、エンジンの回転数を増加させる場合、スロットル6の開度を大きくする。また、エンジン制御装置2は、エンジンの回転数を減少させる場合、スロットル6の開度を小さくする。
When controlling the engine speed, the engine control device 2 controls the opening of the
エンジン制御装置2は、エンジンの運転状態に基づいてエンジンの回転数を制御する。以下、エンジンがアイドル状態である場合を例にとって説明するが、エンジンの運転状態はこれに限定されない。例えば、エンジンの運転状態としては、アイドル状態以外にも一定速度で運転を行っている状態や加速している状態などが挙げられる。 The engine control device 2 controls the engine speed based on the operating state of the engine. Hereinafter, a case where the engine is in an idle state will be described as an example, but the operating state of the engine is not limited thereto. For example, the operating state of the engine includes a state where the engine is operating at a constant speed, an acceleration state, and the like other than the idle state.
エンジンがアイドル状態である場合、エンジン制御装置2は、エンストしない程度の回転数となるように、スロットル6の開度を制御する。
When the engine is in an idle state, the engine control device 2 controls the opening degree of the
高周波生成装置1は、エンジン制御装置2から入力される点火信号および制御信号に基づいて高周波を生成する。例えば、高周波生成装置1は、点火信号に応じたタイミングで制御信号に基づいた高周波を生成し、点火プラグ4へ出力する。 The high frequency generator 1 generates a high frequency based on the ignition signal and the control signal input from the engine control device 2. For example, the high frequency generator 1 generates a high frequency based on the control signal at a timing according to the ignition signal and outputs the high frequency to the spark plug 4.
点火コイル3は、エンジン制御装置2からの点火信号の入力を受けて高電圧を発生させる。点火コイル3には、例えば点火信号に応じた時間だけ電流が流れ、これにより点火コイル3に高電圧が発生する。点火コイル3で発生した高電圧は点火プラグ4に供給される。 The ignition coil 3 receives an ignition signal from the engine control device 2 and generates a high voltage. For example, a current flows through the ignition coil 3 only for a time corresponding to the ignition signal, thereby generating a high voltage in the ignition coil 3. The high voltage generated in the ignition coil 3 is supplied to the spark plug 4.
点火コイル3からの高電圧が点火プラグ4へ印加されることによって、点火プラグ4が火花放電を発生させる。 When a high voltage from the ignition coil 3 is applied to the spark plug 4, the spark plug 4 generates a spark discharge.
また、点火プラグ4は、高周波生成装置1から高周波が供給されると、この高周波を燃焼室内に照射する。点火プラグ4から高周波が燃焼室内に照射されると、プラズマが発生し、燃焼室内の混合気に着火する。このように、プラズマによって点火エネルギーを増加させることで、理論空燃比よりも薄い(リーン)混合気でエンジンを駆動する場合などにおいても、混合気を安定して燃焼させることができる。 Further, when a high frequency is supplied from the high frequency generator 1, the spark plug 4 irradiates the combustion chamber with this high frequency. When a high frequency is irradiated from the spark plug 4 into the combustion chamber, plasma is generated and ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber. As described above, by increasing the ignition energy by the plasma, the air-fuel mixture can be stably combusted even when the engine is driven by an air-fuel mixture thinner than the stoichiometric air-fuel ratio.
二次電池装置5は、図示しないバッテリやオルタネータ(発電機)を備える。二次電池装置5は、エンジンの回転によってオルタネータで発電した電力をバッテリに蓄電する。また、二次電池装置5は、バッテリに蓄電された電力を高周波生成装置1、エンジン制御装置2、および、点火コイル3に供給する。
The
ここで、従来技術において二次電池装置の充電系統に異常が発生して充電ができなくなった場合に、高周波の照射を続けると、二次電池装置5の残容量がなくなり、すなわち、いわゆる「バッテリ上がり」が発生してしまう。
Here, in the conventional technology, when an abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device and charging becomes impossible, if the high-frequency irradiation is continued, the remaining capacity of the
これにより、高周波生成装置1に電力を供給できなくなることで高周波によるプラズマ生成が行えなくなり、例えば燃焼室内の混合気に着火できず、エンジンが失火するおそれがある。また、エンジンの失火によりトルク変動等が発生することで車両が振動するおそれがある。 As a result, power cannot be supplied to the high-frequency generator 1, so that high-frequency plasma cannot be generated. For example, the air-fuel mixture in the combustion chamber cannot be ignited, and the engine may misfire. Further, there is a risk that the vehicle will vibrate due to torque fluctuation or the like due to engine misfire.
特に、上述したようにエンジンがアイドル状態の場合、エンジン制御装置2は、エンジンの回転数をエンストしない程度の最低限に抑えている。そのため、二次電池装置5の充電系統の異常によって高周波が供給できずエンジンが失火してしまうと、エンストしてしまう可能性がある。
In particular, as described above, when the engine is in an idle state, the engine control device 2 keeps the engine speed to a minimum that does not stall. Therefore, if the high-frequency power cannot be supplied due to an abnormality in the charging system of the
そこで、本実施形態に係るエンジン制御装置2では、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合に、高周波の出力レベルを正常時より低くするとともに、エンジンの回転数を正常時より上昇させることとした。
Therefore, in the engine control device 2 according to the present embodiment, when an abnormality occurs in the charging system of the
具体的には、二次電池装置5は、例えば充電系統に異常が発生して高周波を生成できなくなった場合に、その旨をエンジン制御装置2に通知する。エンジン制御装置2は、二次電池装置5から通知を受け取ると、二次電池装置5の充電系統が正常である場合より高周波の出力レベルを低下するよう高周波生成装置1を制御する。
Specifically, for example, when an abnormality occurs in the charging system and the high frequency cannot be generated, the
これにより、二次電池装置5の電力消費を抑制し、「バッテリ上がり」を抑制することができる。
Thereby, the power consumption of the
また、高周波の出力レベルを低くすると、混合気に供給できる点火エネルギーが正常時よりも小さくなる。そこで、エンジン制御装置2は、エンジンの回転数が増加するようスロットル6を制御する。エンジン制御装置2は、エンジンの回転数を増加させる場合、開度が大きくなるように、スロットル6を制御する。これにより、エンジンの回転数が増加し、混合気に着火しやすくなることで、エンジンの失火を抑制することができる。
Further, when the high-frequency output level is lowered, the ignition energy that can be supplied to the air-fuel mixture becomes smaller than that in the normal state. Therefore, the engine control device 2 controls the
なお、ここでは、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合の高周波の出力レベルを正常時よりも低くするとしたが、これには出力レベルがゼロ、すなわち高周波の出力停止も含む。
Here, the high-frequency output level when the abnormality occurs in the charging system of the
このように、エンジン制御装置2が高周波の出力レベルをゼロ以上であって正常時よりも低くすることで、二次電池装置5の残容量の低下を抑制しつつ、エンジンの失火を抑制することができる。
As described above, the engine control device 2 suppresses the engine misfire while suppressing the decrease in the remaining capacity of the
なお、ここでは、二次電池装置5が充電系統の異常を検出して、エンジン制御装置2に通知するとしたが、これに限定されない。エンジン制御装置2が二次電池装置5の充電系統の異常を検出するようにしてもよく、また例えば異常検出装置(図示せず)など二次電池装置5の充電系統の異常を検出する装置を二次電池装置5とは別に設けてもよい。
Here, the
(2.エンジン制御システムの詳細)
以下、エンジン制御システム100の詳細な構成について、図2〜図5を参照して説明する。まず、図2を用いてエンジン制御システム100が搭載されるエンジンシステムSの概要について説明する。図2は、実施形態に係るエンジンシステムSの構成例を示す模式図である。図2では、エンジンシステムSを説明するために必要な構成要素について模式的に記載している。
(2. Details of the engine control system)
Hereinafter, a detailed configuration of the
(2−1.エンジンシステム)
図2に示すエンジンシステムSでは、エンジン制御装置2を含む電子制御装置200(以下、ECU200と記載する)によって、燃焼制御等の各種制御が行われる。また、高周波生成装置1が生成する高周波が点火プラグ4から照射される。このように、エンジンシステムSでは、プラズマ点火型の着火方式による点火制御が行われる。
(2-1. Engine system)
In the engine system S shown in FIG. 2, various controls such as combustion control are performed by an electronic control device 200 (hereinafter referred to as ECU 200) including the engine control device 2. Further, the high frequency generated by the high frequency generator 1 is irradiated from the spark plug 4. Thus, in the engine system S, ignition control is performed by a plasma ignition type ignition system.
図2に示すように、エンジンシステムSが備える気筒(シリンダ)50には、吸気管60と排気管70とが、吸気弁16と排気弁17とを介して連結される。吸気管60には、吸入空気量を調整するスロットル6や燃料を吸気管60内に噴射するインジェクタ7を備える。吸気管60には、エアクリーナー107を介して吸気された空気が流れ込む。
As shown in FIG. 2, an
シリンダ50には、点火コイル3および点火プラグ4が設けられる。さらに、シリンダ50内にはピストン41が備えられている。
The
ここで、4ストロークエンジンの場合のエンジンシステムSの動作について説明する。 Here, the operation of the engine system S in the case of a 4-stroke engine will be described.
まず、シリンダ50内に備えるピストン41がY軸の負方向へ移動する際に、空気と燃料とが混合された混合気は吸気弁16が開くことによってシリンダ50内へ吸気される。
First, when the
その後、ピストン41がY軸方向の正方向へ移動することによって、シリンダ50内の混合気が圧縮される。続いて、点火コイル3にエンジン制御装置2から点火信号が入力され、点火プラグ4が火花放電を発生させる。その後、高周波生成装置1によって生成された高周波が点火プラグ4から照射されることでプラズマが発生し混合気に着火する。
Thereafter, the air-fuel mixture in the
ここで、エンジンの着火状態について説明する。例えば、二次電池装置5の充電系統に異常が発生して高周波の出力レベルが低下するなどの理由で、混合気に十分な点火エネルギーを供給できず着火できないことがある。このように点火エネルギーが不十分でシリンダ50内で混合気がほとんど燃焼されないと、エンジンの着火状態は「失火」となる。
Here, the ignition state of the engine will be described. For example, there may be a case where the ignition system cannot be ignited because sufficient ignition energy cannot be supplied to the air-fuel mixture because an abnormality occurs in the charging system of the
一方、混合気に十分な点火エネルギーが供給されて着火し、シリンダ50内の混合気が完全に燃焼すると、エンジンの着火状態は「完全着火」となる。また、混合気に着火しても、供給される点火エネルギーが十分でなく、シリンダ50内の混合気の一部だけが燃焼する場合がある。この場合、エンジンの着火状態は「不完全着火」となる。
On the other hand, when sufficient ignition energy is supplied to the air-fuel mixture and ignition occurs, and the air-fuel mixture in the
なお、エンジンの着火状態は、高周波生成装置1が高周波を生成するか否か、すなわち混合気に供給される点火エネルギーの大きさだけでなく、例えばエンジンの回転数や空燃比等、混合気の燃焼のしやすさによっても変化する。 The ignition state of the engine is not limited to whether the high-frequency generator 1 generates a high frequency, that is, not only the magnitude of the ignition energy supplied to the air-fuel mixture, but also the air-fuel ratio of the air-fuel It also changes depending on the ease of combustion.
混合気に着火すると、ピストン41は、混合気の燃焼によるガスの膨張圧を受けて、Y軸の負方向へ移動する。このY軸の負方向へ移動するピストン41の運動は、コネクティングロッド53を介して回転運動として図示しないクランクシャフトへと伝わり、車輪が駆動する。
When the air-fuel mixture is ignited, the
クランク角センサ8は、クランクシャフトの回転角度を検出する。エンジンの着火状態によってシリンダ50内のガスの膨張圧が変化し、ピストン41の移動速度、すなわちクランクシャフトの回転速度が変化する。そのため、クランク角センサ8が検出する回転角度の時間変化に基づいてエンジンの着火状態を検出することができる。
The
続いて、ピストン41がY軸の負方向へ移動して排気弁17が開くと、慣性によりピストン41がY軸の正方向へ移動することによって、排気ガスがシリンダ50の外へ押し出され、排気管70、71経由で排気孔91へ排出される。
Subsequently, when the
エンジンシステムSの構成の説明に戻る。排気管70および排気管71の間には、三元触媒装置80が設けられる。また、排気管71および排気孔91の間には、NOx吸蔵還元型三元触媒装置81が設けられる。三元触媒装置80およびNOx吸蔵還元型三元触媒装置81は、触媒を利用して排気ガス中の有害成分を浄化する。
Returning to the description of the configuration of the engine system S. A three-
(2−2.エンジン制御システム)
続いて、図3を用いて実施形態に係るエンジン制御システム100を説明する。図3は、実施形態に係るエンジン制御システム100の構成を示すブロック図である。なお、図3では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
(2-2. Engine control system)
Next, the
換言すれば、図3に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。 In other words, each component illustrated in FIG. 3 is functionally conceptual and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. For example, the specific form of distribution / integration of each functional block is not limited to the one shown in the figure, and all or a part thereof is functionally or physically distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions.・ It can be integrated and configured.
図3に示すように、エンジン制御システム100は、高周波生成装置1とエンジン制御装置2と、点火コイル3と、点火プラグ4とを備える。エンジン制御システム100の高周波生成装置1、エンジン制御装置2および点火コイル3は、二次電池装置5から電力の供給を受けて動作する。ここで、まず二次電池装置5について説明する。
As shown in FIG. 3, the
(2−3.二次電池装置)
二次電池装置5は、エンジンの回転によって発電した電力を蓄電する。また、二次電池装置5は、蓄電した電力を、高周波生成装置1、エンジン制御装置2、点火コイル3やエアコン等の電気負荷に供給する。二次電池装置5は、バッテリ51と異常検出部52とを備える。
(2-3. Secondary battery device)
The
(2−3−1.バッテリ)
バッテリ51は、例えば鉛バッテリである。バッテリ51は、エンジンの回転によって図示しないオルタネータが発電した電力を蓄電する。また、バッテリ51は、高周波生成装置1、エンジン制御装置2、点火コイル3や電気負荷に電力を供給する。
(2-3-1. Battery)
The
(2−3−2.異常検出部)
異常検出部52は、二次電池装置5の充電系統に発生した異常を検出する。例えば、図示しないオルタネータやオルタネータとバッテリ51とを接続する経路等の充電系統に故障や断線/ショートが起こると、バッテリ51に電力が蓄電されなくなる。
(2-3-2. Abnormality detection unit)
The
異常検出部52は、例えばオルタネータの発電量やバッテリ51の残容量等を監視することで、充電系統の異常を検出する。異常検出部52は、充電系統の異常を検出すると、エンジン制御装置2に通知する。
The
なお、異常検出部52による異常検出は上述した例に限定されない。例えば、二次電池装置5の回路の電圧等を検出することで異常を検出してもよい。
In addition, the abnormality detection by the
(2−4.点火コイル)
点火コイル3は、一次コイルおよび二次コイル(図示せず)を備えており、エンジン制御装置2から入力される点火信号に基づいて一次コイルに一次電流を流すとともに、一次電流を遮断することにより誘導現象によって二次コイルに高電圧を発生させる。二次コイルで発生した高電圧は点火プラグ4に供給される。
(2-4. Ignition coil)
The ignition coil 3 includes a primary coil and a secondary coil (not shown), and allows a primary current to flow through the primary coil based on an ignition signal input from the engine control device 2 and also blocks the primary current. A high voltage is generated in the secondary coil by the induction phenomenon. The high voltage generated in the secondary coil is supplied to the spark plug 4.
(2−5.点火プラグ)
点火プラグ4は、中心電極およびかかる中心電極と狭小ギャップを有するように配置された接地電極(図示せず)を備える。点火コイル3からの高電圧が中心電極へ印加されると、狭小ギャップの空間に火花放電が発生する。
(2-5. Spark plug)
The spark plug 4 includes a center electrode and a ground electrode (not shown) arranged so as to have a narrow gap with the center electrode. When a high voltage from the ignition coil 3 is applied to the center electrode, a spark discharge is generated in a narrow gap space.
また、点火プラグ4は、高周波生成装置1から高周波(マイクロ波)が供給されると、かかる高周波を燃焼室内に照射するアンテナとして機能する。点火プラグ4から高周波が燃焼室内に照射されると、プラズマの核となる火花放電に高周波が供給されてプラズマ領域が拡大し、燃焼室内の混合気に着火する。 Further, when a high frequency (microwave) is supplied from the high frequency generator 1, the spark plug 4 functions as an antenna that irradiates the combustion chamber with the high frequency. When a high frequency is irradiated from the spark plug 4 into the combustion chamber, the high frequency is supplied to the spark discharge that is the core of the plasma, the plasma region is expanded, and the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited.
これにより理論空燃比よりも薄い(リーン)混合気でエンジンを駆動する場合などにおいても、混合気を安定して燃焼させることができる。なお、燃焼室内に高周波を照射するための専用のアンテナを点火プラグ4とは別に設けてもよい。この場合、高周波生成装置1は、専用のアンテナに対して高周波を供給する。 As a result, the air-fuel mixture can be stably burned even when the engine is driven with a lean air-fuel mixture that is less than the stoichiometric air-fuel ratio. A dedicated antenna for irradiating the combustion chamber with a high frequency may be provided separately from the spark plug 4. In this case, the high frequency generator 1 supplies a high frequency to a dedicated antenna.
(2−6.高周波生成装置)
高周波生成装置1は、エンジン制御装置2から点火信号が入力されると高周波の非出力状態から出力準備状態へ移行する。高周波生成装置1は、出力準備状態で制御信号が入力されると、制御信号に基づいた照射条件および照射タイミングで高周波を生成し、点火プラグ4に出力する。
(2-6. High frequency generator)
When the ignition signal is input from the engine control device 2, the high frequency generator 1 shifts from the high frequency non-output state to the output preparation state. When a control signal is input in the output preparation state, the high frequency generator 1 generates a high frequency under the irradiation condition and irradiation timing based on the control signal and outputs the high frequency to the spark plug 4.
(2−7.エンジン制御装置2)
エンジン制御装置2は、エンジンの運転状態や二次電池装置5の充電系統の異常の有無に応じて点火信号や制御信号を生成し、火花放電やプラズマ生成を制御することで、エンジンの点火を制御する。また、エンジン制御装置2は、エンジンの運転状態や二次電池装置5の充電系統の異常の有無に応じてエンジンの回転数を制御する。
(2-7. Engine control device 2)
The engine control device 2 generates an ignition signal and a control signal according to the operating state of the engine and the presence / absence of an abnormality in the charging system of the
エンジン制御装置2は、CPU(Central Processing Unit)および記憶部26などを備えたマイクロコンピュータであり、エンジン制御システム100全体を制御する。エンジン制御装置2は、例えばECU(Electric Control Unit)200(図2参照)に実装される。
The engine control device 2 is a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit 26, and controls the entire
エンジン制御装置2は、信号生成部21と、高周波制御部22と、異常取得部23と、着火状態検出部24と、制御部25とを備える。
The engine control device 2 includes a
(2−7−1.信号生成部21)
信号生成部21は、点火プラグ4による火花放電を制御する点火信号を生成し、点火コイル3に出力する。点火信号は、点火コイル3の通電時間および点火時期を制御するための信号である。信号生成部21は、エンジンの運転状態に応じて点火信号を生成する。
(2-7-1. Signal Generator 21)
The
(2−7−2.異常取得部23)
異常取得部23は、二次電池装置5が異常を検出した場合に、検出した異常を取得する。異常取得部23は、異常を取得した場合に高周波制御部22および制御部25に通知する。
(2-7-2. Abnormality acquisition unit 23)
The abnormality acquisition unit 23 acquires the detected abnormality when the
異常取得部23は、バッテリ51の残容量を取得する残容量取得部23aを備える。残容量取得部23aは、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合、バッテリ51の残容量を取得する。
The abnormality acquisition unit 23 includes a remaining capacity acquisition unit 23 a that acquires the remaining capacity of the
(2−7−3.高周波制御部)
高周波制御部22は、高周波生成装置1に対し、高周波の出力レベルや照射タイミング等の設定パラメータを含んだ制御信号を出力する。設定パラメータとして、例えば高周波を照射するタイミング、期間、周期、回数等が挙げられる。
(2-7-3. High-frequency control unit)
The high
高周波制御部22は、例えばエンジン状態と各設定パラメータとを対応付けた正常時制御信号マップ26aに基づき、制御信号を生成する。正常時制御信号マップ26aは、例えば実験等に基づいて生成され、記憶部26に記憶される。
The high
また、高周波制御部22は、異常取得部23が二次電池装置5の充電系統の異常を取得した場合、バッテリ51の残容量に応じて、正常時よりも出力レベルの低い高周波を生成するよう高周波生成装置1を制御する。
In addition, when the abnormality acquisition unit 23 acquires an abnormality in the charging system of the
二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合、バッテリ51に蓄電することはできないが、バッテリ51から電力の供給を受けることはできる。しかしながら、二次電池装置5の充電系統が正常時と同じ出力レベルで高周波を生成すると、バッテリ51の電力が消費され「バッテリ上がり」が発生するおそれがある。そこで、バッテリ51の残容量に応じて、正常時よりも出力レベルの低い高周波を生成することで、高周波生成装置1の消費電力を抑制し、「バッテリ上がり」の発生を抑制することができる。なお、異常時に高周波生成装置1が生成する高周波については、図4および図5を用いて後述する。
When an abnormality occurs in the charging system of the
高周波制御部22は、例えばバッテリ51と各設定パラメータとを対応付けた異常時制御信号マップ26bに基づいて異常が発生した場合の制御信号を生成し、高周波生成装置1に出力する。異常時制御信号マップ26bは、例えば実験等に基づいて生成され、記憶部26に記憶される。
The high-
(2−7−4.着火状態検出部)
着火状態検出部24は、クランク角センサ8の検出結果を取得することで、エンジンの着火状態を検出する。シリンダ50(図2参照)内の燃焼が弱く着火状態が悪いほど、ピストン41を押す力が弱くなり、クランクシャフトの回転速度が遅くなる。
(2-7-4. Ignition state detection unit)
The ignition
このように、エンジンの着火状態に応じて、クランクシャフトの回転速度、すなわちクランク角センサ8の検出結果が変化する。そこで、着火状態検出部24は、例えばクランク角センサ8の検出結果を着火状態として制御部25に出力する。
Thus, the rotation speed of the crankshaft, that is, the detection result of the
(2−7−5.制御部)
制御部25は、エンジンの運転状態や着火状態、二次電池装置5の充電系統の異常の有無等に応じて、エンジンの回転数制御を行う。制御部25は、二次電池装置5の充電系統が正常な場合と、異常が発生した場合とのそれぞれの場合において、エンジンの運転状態等に基づいて回転数制御を行う。
(2-7-5. Control unit)
The control unit 25 performs engine speed control according to the operating state and ignition state of the engine, the presence or absence of abnormality in the charging system of the
具体的には、例えば二次電池装置5の充電系統の正常時は、エンジンの運転状態と稼働している電気負荷(例えばエアコン等)と、目標回転数とを対応付けたマップを用いて回転数制御を行う。また、例えば二次電池装置5の充電系統の異常時は、エンジンの着火状態、バッテリ残容量、および、目標回転数を対応付けたマップを用いて回転数制御を行う。
Specifically, for example, when the charging system of the
なお、以下、二次電池装置5の充電系統が正常な場合に回転数制御に用いるマップを正常時回転数マップ26cと称し、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合に回転数制御に用いるマップを異常時回転数マップ26dと称する。これらのマップは、例えば実験等に基づいて生成され、記憶部26に記憶される。
Hereinafter, a map used for the rotational speed control when the charging system of the
制御部25は、回転数決定部251と、スロットル制御部252と、燃料調整部253と、を備える。
The control unit 25 includes a rotation
(回転数決定部)
回転数決定部251は、エンジンの運転状態や着火状態、二次電池装置5の充電系統が正常か否か等に応じて目標回転数を決定する。
(Rotation speed determination unit)
The rotational
例えば、回転数決定部251は、二次電池装置5の充電系統が正常である場合、一定の周期で、エンジンの運転状態に基づき、正常時回転数マップ26cを参照して目標回転数を決定する。以下、エンジンの運転状態がアイドル状態であるとして説明する。
For example, when the charging system of the
エンジンの運転状態がアイドル状態である場合、回転数決定部251は、稼働中の電気負荷に応じて、エンジンがエンストしない程度の低い回転数になるよう目標回転数を決定する。
When the operating state of the engine is an idle state, the rotational
なお、高周波生成装置1がシリンダ50内に高周波を照射することで、点火エネルギーを増加させ、シリンダ50内が着火しにくい状態でも混合気に着火することができる。そのため、回転数決定部251は、高周波を照射する場合の目標回転数を照射しない場合よりも低い例えば650rpm程度の回転数に決定する。これにより、アイドル時の燃費を低減することができる。
Note that the high frequency generator 1 irradiates the
次に、回転数決定部251は、異常取得部23が二次電池装置5の充電系統の異常を取得した場合は、異常時回転数マップ26dを参照し、バッテリ残容量、および、エンジンの着火状態に基づいて目標回転数を決定する。
Next, when the abnormality acquisition unit 23 acquires an abnormality in the charging system of the
ここで、回転数決定部251は、異常時の回転数が正常時より増加するように目標回転数を決定する。これは、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合、高周波の出力レベルを低くすることで、点火エネルギーが減少してしまうためである。
Here, the rotational
そこで、回転数決定部251は、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合、エンジンの回転数を増加させる。これにより、混合気が着火しやすくなり、低い点火エネルギーでも混合気に着火でき、失火を抑制することができる。
Therefore, the rotational
また、上述したように、回転数決定部251は二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合の目標回転数を、高周波を照射せずに点火した場合、すなわち異常が発生した場合のエンジンの着火状態やバッテリ残容量に応じて決定する。
Further, as described above, the rotation
これは、エンジンの着火状態は、エンジンの個体差、経年劣化等によって変化することがあるためである。したがって、同一のエンジン回転数で混合気に着火したとしても、車両やエンジンの使用期間等によって着火状態が異なる場合がある。そのため、アイドル状態において高周波が照射できなくなった場合に、失火を抑制するために必要な回転数は、車両等、すなわち着火状態によって異なることがある。 This is because the ignition state of the engine may change due to individual differences in the engine, aging deterioration, and the like. Therefore, even if the air-fuel mixture is ignited at the same engine speed, the ignition state may differ depending on the usage period of the vehicle and the engine. Therefore, when it becomes impossible to irradiate a high frequency in the idle state, the number of revolutions necessary for suppressing misfire may vary depending on the vehicle or the like, that is, the ignition state.
そこで、回転数決定部251は、二次電池装置5の充電系統に異常が発生し、高周波を照射できなくなった際のエンジンの着火状態を着火状態検出部24から取得し、取得した着火状態に応じて目標回転数を決定する。
Therefore, the rotation
また、高周波制御部22は、バッテリ残容量に応じて高周波の出力レベルを決定する。そこで、回転数決定部251は、バッテリ残容量、すなわち高周波の出力レベルに基づいてエンジンの目標回転数を決定することで、減少した点火エネルギーに応じて回転数を増加させることができる。
The high
これにより、不必要にエンジンの回転数を向上させることなく、エンジンの失火を抑制することができ、エンジンの燃費上昇を抑制することができる。 Accordingly, it is possible to suppress engine misfire without unnecessarily improving the engine speed, and to suppress an increase in fuel consumption of the engine.
具体的には、回転数決定部251は、異常時回転数マップ26dに基づき、異常発生後の回転数が高周波の照射がなくてもエンストしない程度の最低限の回転数になるよう目標回転数を決定する。例えばエンジンの着火状態が「失火」である場合の目標回転数が最も高く、エンジンの着火状態が「完全着火」に近いほど目標回転数が低くなる。なお、エンジンの着火状態が「完全着火」である場合は、異常発生後の目標回転数を異常発生前の目標回転数と同じとしてもよい。なお、回転数決定部251が決定する目標回転数の詳細については、図4および図5を用いて後述する。
Specifically, the rotation
なお、ここでは回転数決定部251が正常時回転数マップ26cおよび異常時回転数マップ26dに基づいて目標回転数を決定するとしたが、これに限定されない。回転数決定部251が例えばテーブルや関数などを用いて目標回転数を決定してもよい。
Here, the rotational
(スロットル制御部)
スロットル制御部252は、回転数決定部251が決定した目標回転数に基づいてスロットル6の開度を制御する。スロットル制御部252は、目標回転数が現在のエンジン回転数より大きい場合、スロットル6の開度を大きくし回転数を増加させる。
(Throttle controller)
The
また、スロットル制御部252は、目標回転数が現在のエンジン回転数より小さい場合、スロットル6の開度を小さくし回転数を減少させる。スロットル制御部252は、目標回転数と現在のエンジン回転数が同じである場合、現在のスロットル6の開度を維持する。
Further, when the target rotational speed is smaller than the current engine rotational speed, the
(燃料調整部)
燃料調整部253は、スロットル6の開度および空燃比に基づいてインジェクタ7から噴射する燃料の量を調整する。例えば、燃料調整部253は、スロットル6の開度が大きくなり、吸入空気量が増加すると、空燃比を一定に保つため燃料の噴射量を増加させる。
(Fuel adjustment part)
The
また、二次電池装置5の充電系統に異常が発生し高周波の出力レベルが低くなった場合に、燃料調整部253が、スロットル6の開度によらずインジェクタ7から噴射する燃料の噴射量を増加させるようにしてもよい。燃料を増加させることで、エンジンの出力トルクが増加し、エンジンの失火を抑制することができる。
Further, when an abnormality occurs in the charging system of the
続いて、図4および図5を用いて、高周波生成装置1が生成する高周波の一例について説明する。まず図4を用いて二次電池装置5の充電系統に異常が発生しても高周波の出力レベルを変更しない場合について説明する。次に図5を用いて高周波の出力レベルを変更する場合について説明する。なお、図4および図5は、高周波生成装置1が生成する高周波の一例について説明する図である。
Next, an example of the high frequency generated by the high frequency generation device 1 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. First, the case where the output level of the high frequency is not changed even if an abnormality occurs in the charging system of the
図4(a)、(c)に示すように、二次電池装置5の充電系統に異常が発生するまで、高周波生成装置1は、例えば一定間隔で高周波を生成する。高周波生成装置1が高周波を生成することでバッテリ51の電力が消費されるが、充電系統に異常がないとバッテリ51に電力が蓄電されるため、図4(b)に示すように、バッテリ51のバッテリ残容量は一定の値V1となる。
As shown in FIGS. 4A and 4C, the high frequency generator 1 generates high frequencies at regular intervals, for example, until an abnormality occurs in the charging system of the
ここで、図4(a)に示すように、時刻t1で二次電池装置5の充電系統に異常が発生したとする。このとき、図4(c)に示すように、二次電池装置5の充電系統が正常時と同じ出力レベルで高周波を生成すると、例えば時刻t2でバッテリ51の電力が全て消費されバッテリ残容量がゼロになってしまい高周波が生成できなくなってしまう。
Here, as shown in FIG. 4A, it is assumed that an abnormality has occurred in the charging system of the
そこで、本実施形態の高周波制御部22は、図5(c)に示すように、時刻t1で二次電池装置5の充電系統に異常が発生すると、高周波の出力レベルをA1からA2に低減する(A1>A2)。これにより、図5(b)に示すように、バッテリ残容量の低下をV2(V1>V2)に抑えることができ、バッテリ残量がゼロになる「バッテリ上がり」を抑制することができる。
Therefore, when the abnormality occurs in the charging system of the
また、図5(d)に示すように、回転数決定部251は、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した後の時刻t2で、目標回転数をR1からR2に上昇させる。
Further, as shown in FIG. 5 (d), the rotation
これにより、混合気の着火性を向上させることができ、時刻t1以降で高周波の出力レベルがA1からA2に低下したとしても、混合気に着火することができ、エンジンの失火を抑制することができる。なお、図5(d)では、目標回転数を点線で、実際のエンジンの回転数を実線で示している。 Thereby, the ignitability of the air-fuel mixture can be improved, and even if the high-frequency output level decreases from A1 to A2 after time t1, the air-fuel mixture can be ignited and engine misfire can be suppressed. it can. In FIG. 5D, the target engine speed is indicated by a dotted line, and the actual engine speed is indicated by a solid line.
(2−7−6.記憶部)
図3に戻る。記憶部26は、例えば高周波制御部22が制御信号の生成に用いる正常時制御信号マップ26aや、異常時制御信号マップ26bなど、エンジン制御装置2の各部の処理に用いる情報を記憶する。また、記憶部26は、回転数決定部251が決定した目標回転数など、エンジン制御装置2の各部の処理結果を記憶する。
(2-7-6. Storage unit)
Returning to FIG. The storage unit 26 stores information used for processing of each unit of the engine control device 2, such as a normal control signal map 26a and an abnormal control signal map 26b used by the high
記憶部26は、例えばRAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置で構成される。 The storage unit 26 includes a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) and a flash memory, or a storage device such as a hard disk and an optical disk.
(3.エンジン制御処理)
次に、実施形態に係るエンジン制御装置2が実行するエンジン制御処理手順について図6を用いて説明する。図6は、実施形態に係るエンジン制御処理を示すフローチャートである。なお、ここでは、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合のエンジン制御処理について説明する。エンジン制御装置2は、一定周期で図6に示すエンジン制御処理を実行する。
(3. Engine control process)
Next, an engine control processing procedure executed by the engine control apparatus 2 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating an engine control process according to the embodiment. Here, the engine control process when an abnormality occurs in the charging system of the
まず、エンジン制御装置2は、二次電池装置5の充電系統の異常を取得したか否かを判定する(ステップS101)。二次電池装置5の充電系統の異常を取得していない場合(ステップ101;No)、エンジン制御装置2は処理を終了する。
First, the engine control device 2 determines whether or not an abnormality in the charging system of the
一方、二次電池装置5の充電系統の異常を取得した場合(ステップS101;Yes)、エンジン制御装置2は、バッテリ51のバッテリ残容量を取得する(ステップS102)。エンジン制御装置2は、バッテリ残容量に基づいて高周波の出力レベルを調整する(ステップS103)。
On the other hand, when the abnormality of the charging system of the
続いて、エンジン制御装置2は、エンジンの着火状態を検出する(ステップS104)。エンジン制御装置2は、検出した着火状態およびバッテリ残容量に基づいて目標回転数を決定する(ステップS105)。 Subsequently, the engine control device 2 detects the ignition state of the engine (step S104). The engine control device 2 determines the target rotational speed based on the detected ignition state and the remaining battery capacity (step S105).
エンジン制御装置2は、決定した目標回転数に基づいてスロットル6を制御し(ステップS106)、燃料の噴射量を調整する(ステップS107)。
The engine control device 2 controls the
なお、ステップS106およびステップS107の処理は、順番を入れ替えてもよく、同時に処理を行ってもよい。 In addition, the process of step S106 and step S107 may change order, and may perform a process simultaneously.
以上のように、実施形態に係るエンジン制御装置2は、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合に、正常な場合よりも高周波の出力レベルを下げ、エンジンの回転数を上昇させる。これにより、「バッテリ上がり」を抑制しつつ、エンジンの失火を抑制することができる。
As described above, when an abnormality occurs in the charging system of the
(4.変形例)
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。上記実施形態および以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
(4. Modifications)
As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. Below, such a modification is demonstrated. All the forms including the above embodiment and the forms described below can be appropriately combined.
(4−1.変形例1)
上述した実施形態では、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合に、エンジン制御装置2の回転数決定部251が目標回転数をR1からR2に上昇させる(図5参照)としたが、これに限定されない。
(4-1. Modification 1)
In the embodiment described above, when an abnormality occurs in the charging system of the
例えば、回転数決定部251が、エンジンの着火状態が目標着火状態になるまで異常時の目標回転数を徐々に上昇させるようにしてもよい。かかる点について、図7および図8を用いて説明する。
For example, the rotational
図7は、回転数決定部251が決定する目標回転数の一例について説明する図である。図7に示すように、時刻t1で二次電池装置5の充電系統に異常が発生すると、回転数決定部251は、時刻t2から目標回転数を例えば階段状に徐々に上昇させる。なお、図7(b)の点線は目標回転数を示し、実線はエンジンの実回転数を示している。
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the target rotational speed determined by the rotational
図7(b)に示すように、回転数決定部251が目標回転数を徐々に上昇させると、エンジンの回転数も上昇する。回転数決定部251は、時刻t3で着火状態検出部24が検出する着火状態が目標着火状態になった場合、目標回転数の上昇を停止し、時刻t3における目標回転数R3を維持する。
As shown in FIG. 7B, when the rotational
ここで、目標着火状態は、エンジンの運転状態に応じた着火状態であればよく、必ずしも混合気が完全に燃焼する「完全着火」でなくてもよい。例えば、エンジンの運転状態がアイドル状態であれば、エンストしない程度の着火状態であればよく、着火状態が混合気の一部が燃焼する「一部着火」でもよい。 Here, the target ignition state may be an ignition state corresponding to the operating state of the engine, and may not necessarily be “complete ignition” in which the air-fuel mixture burns completely. For example, if the engine is in an idle state, it may be in an ignition state that does not stall, and the ignition state may be “partial ignition” in which a part of the air-fuel mixture burns.
続いて、変形例1に係るエンジン制御装置2が実行するエンジン制御の処理手順について図8を用いて説明する。図8は、変形例1に係るエンジン制御処理を示すフローチャートである。なお、図6に示すエンジン制御処理と同じ処理については、同一符号を付し説明を省略する。 Next, the engine control processing procedure executed by the engine control apparatus 2 according to the first modification will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an engine control process according to the first modification. In addition, about the same process as the engine control process shown in FIG. 6, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
エンジン制御装置2は、ステップS104で着火状態を検出すると、検出した着火状態が目標着火状態であるか否かを判定する(ステップS201)。検出した着火状態が目標着火状態である場合(ステップS201;Yes)、エンジン制御装置2は処理を終了する。 When detecting the ignition state in step S104, the engine control device 2 determines whether or not the detected ignition state is the target ignition state (step S201). If the detected ignition state is the target ignition state (step S201; Yes), the engine control device 2 ends the process.
検出した着火状態が目標着火状態でない場合(ステップS201;No)、エンジン制御装置2は目標回転数を上昇させる(ステップS202)。エンジン制御装置2は、上昇させた目標回転数に応じて、スロットル6の制御、燃料噴射量の調整を行って回転数を制御し(ステップS203)、ステップS104に戻る。
When the detected ignition state is not the target ignition state (step S201; No), the engine control device 2 increases the target rotational speed (step S202). The engine control device 2 controls the
以上のように、変形例1に係るエンジン制御装置2は、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合、エンジンが目標着火状態になるまで目標回転数を徐々に上昇させる。これにより、エンジンの失火を抑制しつつ、回転数を低く抑えることができ、燃費を向上させることができる。
As described above, when an abnormality occurs in the charging system of the
(4−2.変形例2)
なお、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合の回転数の制御方法は、上述した実施形態および変形例1の方法に限定されない。例えば、回転数決定部251が、目標回転数を上昇させた後、エンジンの着火状態が目標着火状態になるまで目標回転数を徐々に下げるようにしてもよい。かかる点について、図9および図10を用いて説明する。
(4-2. Modification 2)
In addition, the control method of the rotation speed when abnormality occurs in the charging system of the
図9は、回転数決定部251が決定する目標回転数の一例について説明する図である。図9に示すように、時刻t1で二次電池装置5の充電系統に異常が発生すると、回転数決定部251は、時刻t5で例えばエンジンの着火状態が「完全着火」になるように目標回転数をR1からR4に大きく上昇させる。
FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the target rotational speed determined by the rotational
その後、回転数決定部251は、例えばエンジンの回転数がR4になった時刻t6から目標回転数を階段状に徐々に下降させる。目標回転数が徐々に下降すると、エンジンの回転数も下降する。時刻t7で着火状態検出部24が検出する着火状態が目標着火状態になった場合、回転数決定部251は、目標回転数の下降を停止し、時刻t7における目標回転数R5を維持する。なお、図9(b)の点線は目標回転数を示し、実線はエンジンの実回転数を示している。
Thereafter, the rotational
続いて、変形例2に係るエンジン制御装置2が実行するエンジン制御の処理手順について図10を用いて説明する。図10は、変形例2に係るエンジン制御処理を示すフローチャートである。なお、図6に示すエンジン制御処理と同じ処理については、同一符号を付し説明を省略する。 Subsequently, a processing procedure of engine control executed by the engine control device 2 according to Modification 2 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing an engine control process according to the second modification. In addition, about the same process as the engine control process shown in FIG. 6, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
エンジン制御装置2は、ステップS103で高周波の出力レベルを調整すると、目標回転数を上昇させる(ステップS301)。エンジン制御装置2は、上昇させた目標回転数に応じて、スロットル6の制御、燃料噴射量の調整を行って回転数を制御する(ステップS302)。
When adjusting the high-frequency output level in step S103, the engine control device 2 increases the target rotational speed (step S301). The engine control device 2 controls the speed by controlling the
エンジン制御装置2は、着火状態を検出し(ステップS303)、検出した着火状態が目標着火状態であるか否かを判定する(ステップS304)。検出した着火状態が目標着火状態である場合(ステップS304;Yes)、エンジン制御装置2は処理を終了する。 The engine control device 2 detects the ignition state (step S303), and determines whether or not the detected ignition state is the target ignition state (step S304). If the detected ignition state is the target ignition state (step S304; Yes), the engine control device 2 ends the process.
検出した着火状態が目標着火状態でない場合(ステップS304;No)、エンジン制御装置2は目標回転数を低減し(ステップS305)、ステップS302に戻る。 When the detected ignition state is not the target ignition state (step S304; No), the engine control device 2 reduces the target rotational speed (step S305), and returns to step S302.
以上のように、変形例2に係るエンジン制御装置2は、二次電池装置5の充電系統に異常が発生した場合、まず目標回転数を大きく上昇させることで、異常発生直後のエンジンの失火を抑制することができる。また、エンジン制御装置2は、目標回転数を上昇させた後、目標着火状態になるまで下降させる。これにより、エンジンの回転数を低く抑えることができ、燃費を向上させることができる。
As described above, when an abnormality occurs in the charging system of the
(4−3.変形例3)
上述した実施形態では、二次電池装置5の充電系統に異常が発生したときのバッテリ残容量に応じて、エンジン制御装置2が高周波の出力レベルを低下させているが、これに限定されない。例えば、異常が発生して高周波の出力レベルを低下させた後もバッテリ残容量に応じて高周波の出力レベルを低下させてもよい。
(4-3. Modification 3)
In the embodiment described above, the engine control device 2 reduces the high-frequency output level according to the remaining battery capacity when an abnormality occurs in the charging system of the
例えば、図11に示すように、時刻t1に二次電池装置5の充電系統に異常が発生し、時刻t2で高周波の出力レベルをA1からA2に変えるとともに、エンジンの目標回転数をR1からR2に上昇させたとする。
For example, as shown in FIG. 11, an abnormality occurs in the charging system of the
この場合も、高周波生成装置1から高周波が出力されるため、図11(b)に示すように、バッテリ51のバッテリ残容量は徐々に低下する。そこで、エンジン制御装置2の高周波制御部22は、図11(b)に示すように、バッテリ残容量が閾値Vth以下になった場合、高周波の出力レベルをA2からさらにA3(A2>A3)に低下させる。また、回転数決定部251は、時刻t9でエンジンの目標回転数をR2からR6(R2<R6)に上昇させる。なお、図11は、変形例3に係る高周波生成装置1が生成する高周波の一例について説明する図である。
Also in this case, since the high frequency is output from the high frequency generator 1, the remaining battery capacity of the
このように、エンジン制御装置2がバッテリの残容量に応じて高周波の出力レベルやエンジンの回転数を調整することで、「バッテリ上がり」を抑制しつつエンジンの失火を抑制することができる。 As described above, the engine control device 2 adjusts the high-frequency output level and the engine speed according to the remaining capacity of the battery, so that the engine misfire can be suppressed while suppressing “battery running out”.
(4−4.その他の変形例)
上述した実施形態および変形例では、異常取得部23が二次電池装置5の充電系統の異常を取得してから回転数決定部251が目標回転数を上昇させるとしたが、これに限定されない。例えば、回転数決定部251が、二次電池装置5が正常な場合に予め異常が発生した場合の目標回転数を決定しておいてもよい。
(4-4. Other modifications)
In the embodiment and the modification described above, the rotation
この場合、回転数決定部251は、例えば、一定の周期で電気負荷等に基づいて二次電池装置5の充電系統の正常時の目標回転数を決定するとともに着火状態に応じて二次電池装置5の充電系統の異常時の目標回転数を決定する。
In this case, for example, the rotation
このように、二次電池装置5が正常な場合に予め異常時の目標回転数を決定しておくことで、二次電池装置5の異常発生直後からエンジンの失火を抑制することができる。また、高周波制御部22による高周波の出力レベルの制御も同様に、二次電池装置5が正常な場合に予め異常が発生した場合の出力レベルを決定しておくこともできる。
As described above, when the
また、上述した実施形態および変形例では、エンジンが1気筒である場合、すなわちシリンダ50が1つであるとして説明したが、これに限定されない。例えばエンジンが複数の気筒(シリンダ)を有していてもよい。
In the above-described embodiment and modification, the case where the engine has one cylinder, that is, one
この場合、エンジン制御システム100は、例えば複数の気筒ごとに高周波生成装置1を備えるようにしてもよく、また複数の点火プラグ4に対して1つの高周波生成装置1を備え、1つの高周波生成装置1が各点火プラグ4に高周波を出力するようにしてもよい。
In this case, the
また、上述した実施形態および変形例では、高周波生成装置1およびエンジン制御装置2をそれぞれ別の構成としたが、これに限定されない。例えば高周波生成装置1およびエンジン制御装置2を1つのエンジン制御システムとしてECU200(図2参照)に実装してもよい。 In the above-described embodiment and modification, the high-frequency generation device 1 and the engine control device 2 have different configurations, but the present invention is not limited to this. For example, the high frequency generation device 1 and the engine control device 2 may be mounted on the ECU 200 (see FIG. 2) as one engine control system.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
1 高周波生成装置
2 エンジン制御装置
3 点火コイル
4 点火プラグ
5 二次電池装置
21 信号生成部
22 高周波制御部
23 異常取得部
24 着火状態検出部
25 制御部
251 回転数決定部
252 スロットル制御部
253 燃料調整部
26 記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High frequency generator 2 Engine control apparatus 3 Ignition coil 4
Claims (10)
前記二次電池装置の前記充電系統に前記異常が発生した場合に、正常な場合よりも着火しやすくなるように前記内燃機関を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする内燃機関制御装置。 An abnormality is detected in a charging system of a secondary battery device that controls a high-frequency generation device that generates a high frequency to generate plasma in response to spark discharge of a spark plug provided in an internal combustion engine and supplies power to the high-frequency generation device A high-frequency control unit that controls the high-frequency generator so that the output level of the high-frequency is lower than when normal,
When the abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device, a control unit that controls the internal combustion engine so that it is easier to ignite than normal,
An internal combustion engine control device comprising:
前記二次電池装置に前記異常が発生した場合に、前記高周波の出力を停止するように前記高周波生成装置を制御すること
を特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。 The high frequency controller
2. The internal combustion engine control device according to claim 1, wherein when the abnormality occurs in the secondary battery device, the high-frequency generation device is controlled so as to stop the output of the high frequency.
前記二次電池装置の充電系統に前記異常が発生した場合に、前記二次電池装置の残容量に基づいて、前記高周波の前記出力レベルを低下させること
を特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。 The high frequency controller
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein when the abnormality occurs in a charging system of the secondary battery device, the output level of the high frequency is reduced based on a remaining capacity of the secondary battery device. Engine control device.
前記二次電池装置の前記充電系統に前記異常が発生した場合に、前記内燃機関の回転数を増加させること
を特徴とする請求項1、2または3に記載の内燃機関制御装置。 The controller is
4. The internal combustion engine control device according to claim 1, wherein when the abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device, the rotational speed of the internal combustion engine is increased.
前記内燃機関がアイドル状態の場合に、前記二次電池装置の前記充電系統に前記異常が発生すると、前記回転数を増加させること
を特徴とする請求項4に記載の内燃機関制御装置。 The controller is
5. The internal combustion engine control device according to claim 4, wherein when the internal combustion engine is in an idle state and the abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device, the rotational speed is increased.
前記二次電池装置の前記充電系統に前記異常が発生した場合に、前記内燃機関に供給する燃料を正常な場合よりも増加させること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置。 The controller is
The fuel supplied to the internal combustion engine is increased when the abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device as compared with a normal case. The internal combustion engine control device.
前記二次電池装置の前記充電系統に前記異常が発生した場合に、前記内燃機関の着火状態に応じた目標回転数となるように回転数を上昇させること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置。 The controller is
The rotational speed is increased so as to be a target rotational speed corresponding to an ignition state of the internal combustion engine when the abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device. The internal combustion engine control device according to any one of claims.
前記二次電池装置の前記充電系統に前記異常が発生した場合に、回転数を目標回転数まで上昇させた後、前記内燃機関が目標着火状態になるまで前記回転数を下げること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置。 The controller is
When the abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device, after the rotational speed is increased to a target rotational speed, the rotational speed is decreased until the internal combustion engine reaches a target ignition state. The internal combustion engine control device according to any one of claims 1 to 6.
前記二次電池装置の前記充電系統に前記異常が発生した場合に、前記内燃機関が目標着火状態になるまで回転数を徐々に上昇させること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置。 The controller is
The rotational speed is gradually increased until the internal combustion engine reaches a target ignition state when the abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device. An internal combustion engine control device according to claim 1.
前記高周波生成装置に電力を供給する二次電池装置の充電系統に異常が発生した場合に、前記高周波の出力レベルが正常な場合よりも低くなるように前記高周波生成装置を制御する高周波制御部、および、前記二次電池装置の前記充電系統に前記異常が発生した場合に、正常な場合よりも着火しやすくなるように前記内燃機関を制御する制御部、を有する内燃機関制御装置と、
を備えることを特徴とする内燃機関制御システム。 A high-frequency generating device that generates a high frequency for generating plasma in response to a spark discharge of a spark plug provided in an internal combustion engine;
A high-frequency control unit that controls the high-frequency generation device so that the output level of the high-frequency is lower than that when the abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device that supplies power to the high-frequency generation device; And an internal combustion engine controller that controls the internal combustion engine such that when the abnormality occurs in the charging system of the secondary battery device, the internal combustion engine is more easily ignited than when it is normal.
An internal combustion engine control system comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016223559A JP2018080645A (en) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | Internal combustion engine control device and internal combustion engine control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016223559A JP2018080645A (en) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | Internal combustion engine control device and internal combustion engine control system |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2016223559A Pending JP2018080645A (en) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | Internal combustion engine control device and internal combustion engine control system |
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2016
- 2016-11-16 JP JP2016223559A patent/JP2018080645A/en active Pending
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