點火正時控制裝置以及點火系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種點火正時控制裝置以及點火正時控制系統(tǒng)，其針對內(nèi)燃機能夠容易地進行抑制爆燃的發(fā)生的點火正時控制。其特征在于，設(shè)置有：爆燃檢測裝置(41)，其檢測內(nèi)燃機的爆燃；點火正時調(diào)整裝置(43)，其基于從上述爆燃檢測裝置得到的表示爆燃的狀態(tài)的爆燃信號、從外部得到的與內(nèi)燃機的點火正時有關(guān)的信號，調(diào)整內(nèi)燃機的點火正時，其中，爆燃檢測裝置(41)和點火正時調(diào)整裝置(43)電連接并且構(gòu)成為一體，在點火正時調(diào)整裝置(43)中設(shè)置有：第一連接部(101)，其輸入與點火正時有關(guān)的信號；以及第二連接部(103)，其向放電用開關(guān)元件(376)輸出與調(diào)整點火正時后得到的點火正時有關(guān)的信號。
【專利說明】點火正時控制裝置以及點火系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)內(nèi)燃機(發(fā)動機)的爆燃的狀態(tài)控制點火正時的點火正時控制裝置，例如涉及能夠應用于小型船舶、小型發(fā)電機、割草機等所使用的通用發(fā)動機、二輪車用的發(fā)動機、各種建筑機械所使用的發(fā)動機等的點火正時控制裝置以及點火正時控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以前，作為防止發(fā)動機的爆燃而適宜地控制發(fā)動機的動作的技術(shù)，已知以下的點火正時控制，即在發(fā)動機中安裝爆燃傳感器，根據(jù)爆燃傳感器的輸出控制點火正時(參照專利文獻I)。
[0003]該點火正時控制是以下的控制，S卩如果通過爆燃傳感器沒有檢測出爆燃，則使點火正時階段性地超前，在檢測出爆燃的情況下，使點火正時遲后，由此在防止爆燃的發(fā)生的同時，最大限度地發(fā)揮發(fā)動機的輸出。
[0004]上述的利用爆燃傳感器的輸出而得到的點火正時控制在四輪汽車中是通常的。但是，現(xiàn)狀是例如在小型發(fā)動機等通用發(fā)動機、二輪車用發(fā)動機這樣的結(jié)構(gòu)簡單的發(fā)動機中，使用進行發(fā)動機轉(zhuǎn)速等的發(fā)動機控制的電子控制裝置，但通常不使用爆燃傳感器，因此沒有進行用于防止爆燃的點火正時控制。
[0005]專利文獻1:日本特開2008-215141號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

_6] 發(fā)明要解決的問題
[0007]但是，近年來在通用發(fā)動機、二輪車用發(fā)動機等構(gòu)造簡單的發(fā)動機中，為了燃油消耗和輸出的最優(yōu)化，也要求精密的點火控制。作為其對策，可以考慮裝載爆燃傳感器而進行上述的點火正時控制，但存在下述這樣的問題。
[0008]S卩，在現(xiàn)有的通用發(fā)動機、二輪車用發(fā)動機等中安裝爆燃傳感器而進行點火正時控制的情況下，針對現(xiàn)有的進行發(fā)動機控制的電子控制裝置，必須重新進行用于進行點火正時控制的設(shè)計，因此存在其勞動量(工時)、成本龐大的問題。
[0009]本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于:提供一種點火正時控制裝置以及點火系統(tǒng)，其針對不具有抑制爆燃的發(fā)生的點火正時控制的功能的內(nèi)燃機，能夠容易地進行抑制爆燃的發(fā)生的點火正時控制。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]本發(fā)明的點火正時控制裝置的特征在于，設(shè)置有:爆燃檢測裝置，其檢測內(nèi)燃機的爆燃；點火正時調(diào)整裝置，其基于從上述爆燃檢測裝置得到的表示上述爆燃的狀態(tài)的爆燃信號和從外部得到的與上述內(nèi)燃機的點火正時有關(guān)的信號，調(diào)整上述內(nèi)燃機的點火正時，其中，上述爆燃檢測裝置和上述點火正時調(diào)整裝置電連接并且構(gòu)成為一體，在上述點火正時調(diào)整裝置中設(shè)置有:第一連接部，其輸入與上述點火正時有關(guān)的信號；第二連接部，其與具備電容和用于使積蓄在電容中的電荷放電的放電用開關(guān)元件的、用于使上述內(nèi)燃機點火的電容放電電路部連接，該第二連接部向上述放電用開關(guān)元件輸出與調(diào)整點火正時后得到的上述點火正時有關(guān)的信號。
[0012]本發(fā)明的點火正時控制裝置構(gòu)成為:爆燃檢測裝置和點火正時調(diào)整裝置電連接并且構(gòu)成為一體，并且，向點火正時調(diào)整裝置輸入來自爆燃檢測裝置的爆燃信號和來自外部的與點火正時有關(guān)的信號。
[0013]因此，在點火正時調(diào)整裝置中，能夠基于從爆燃檢測裝置得到的爆燃信號和從外部得到的與點火正時有關(guān)的信號，調(diào)整點火正時(例如超前角、延遲角等的修正)使得成為適當?shù)狞c火正時。另外，在本發(fā)明的點火正時控制裝置中，點火正時控制裝置通過向構(gòu)成外部的電容放電電路部的放電用開關(guān)元件輸出與調(diào)整點火正時后得到的點火正時有關(guān)的信號，能夠在最適合的點火正時使內(nèi)燃機點火。
[0014]這樣，在本發(fā)明的點火正時控制裝置中，能夠應用于不進行爆燃控制的例如現(xiàn)有的通用發(fā)動機、二輪車用發(fā)動機等，因此，即起到以下的顯著效果，即只通過向現(xiàn)有的進行發(fā)動機控制的電子控制裝置的結(jié)構(gòu)附加本發(fā)明的點火正時控制裝置，并將點火正時控制裝置的第一連接部和第二連接部連接起來，不需要對電子控制裝置重新進行用于點火正時控制的設(shè)計，能夠很大地降低用于該重新設(shè)計的工作量(工時)。此外，上述與點火正時有關(guān)的信號是包含與點火正時有關(guān)的信息的信號，例如能夠列舉表示成為點火正時的基準的定時的基準點火信號。
[0015]優(yōu)選在上述發(fā)明中，上述爆燃檢測裝置和上述點火正時調(diào)整裝置不可分離地構(gòu)成為一體。
[0016]這樣爆燃檢測裝置和點火正時調(diào)整裝置不可分離地構(gòu)成為一體，因此具有以下優(yōu)點，即難以破損而容易處理，也難以受到來自外部的噪聲的影響。在此，不可分離表示如果(不以分離為前提)不破損裝置則無法分離。
[0017]優(yōu)選在上述發(fā)明中，上述爆燃檢測裝置和上述點火正時調(diào)整裝置可裝卸地構(gòu)成為一體。
[0018]這樣爆燃檢測裝置和點火正時調(diào)整裝置可裝卸地構(gòu)成為一體，因此具有以下的優(yōu)點，即例如在爆燃檢測裝置和點火正時調(diào)整裝置的任意一個故障的情況下，在分離兩者的基礎(chǔ)上只替換故障了的裝置即可。
[0019]優(yōu)選在上述發(fā)明中，上述爆燃檢測裝置和上述點火正時調(diào)整裝置經(jīng)由連接線纜構(gòu)成為一體。
[0020]這樣爆燃檢測裝置和點火正時調(diào)整裝置經(jīng)由連接線纜構(gòu)成為一體，因此能夠分離連接線纜的長度地配置爆燃檢測裝置和點火正時調(diào)整裝置。
[0021]爆燃檢測裝置通常安裝在內(nèi)燃機的汽缸模塊等中，但內(nèi)燃機的溫度高且振動大。因此，通過經(jīng)由連接線纜分離地配置爆燃檢測裝置和點火正時調(diào)整裝置，能夠降低(內(nèi)燃機的)熱、振動對點火正時調(diào)整裝置的影響。由此，能夠更有效地抑制點火正時調(diào)整裝置的故障的發(fā)生。
[0022]優(yōu)選在上述發(fā)明中，上述點火正時調(diào)整裝置裝載在上述爆燃檢測裝置中。
[0023]由此，點火正時調(diào)整裝置裝載在爆燃檢測裝置中，因此能夠使裝置緊湊。
[0024]優(yōu)選在上述發(fā)明中，上述與點火正時有關(guān)的信號是表示成為點火正時的基準的定時的基準點火信號。
[0025]由此，能夠采用基準點火信號(例如后述的點火信號(A))作為與點火正時有關(guān)的信號。
[0026]本發(fā)明的點火系統(tǒng)設(shè)置有:上述本發(fā)明的點火正時控制裝置；控制電路部，其輸出與上述內(nèi)燃機的上述點火正時有關(guān)的信號；電容放電電路部，其用于使上述內(nèi)燃機點火，具備電容和用于使積蓄在上述電容中的電荷放電的放電用開關(guān)元件，上述放電用開關(guān)元件基于與通過上述點火正時控制裝置調(diào)整點火正時后得到的上述點火正時有關(guān)的信號被驅(qū)動，該點火系統(tǒng)的特征在于，將上述第一連接部和上述控制電路部相連接，將上述第二連接部和上述電容放電電路部的上述放電用開關(guān)元件相連接。
[0027]在本發(fā)明的點火正時控制系統(tǒng)中，具備上述本發(fā)明的點火正時控制裝置，因此能夠調(diào)整點火正時(例如超前角、延遲角等的修正)使得成為適當?shù)狞c火正時。另外，在本發(fā)明的點火系統(tǒng)中，通過由點火正時控制裝置向構(gòu)成電容放電電路部的放電用開關(guān)元件輸出與調(diào)整點火正時后的點火正時有關(guān)的信號，能夠在最適合的點火正時使內(nèi)燃機點火。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示使用了實施例1的點火正時控制裝置的內(nèi)燃機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0029]圖2的(a)是將實施例1的點火正時控制裝置一部分剖視表示的俯視圖，圖2的(b)是將該點火正時控制裝置一部分剖視表示的主視圖。
[0030]圖3的(a)是表示實施例1的點火正時控制裝置及其周邊的裝置的說明圖，圖3的(b)是表示該點火正時控制裝置的連接端子的說明圖。
[0031]圖4是表示實施例1的點火正時控制裝置及其周邊的裝置的電氣結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0032]圖5是表示基準點火信號和修正點火信號和中心電極的電壓之間的關(guān)系的說明圖。
[0033]圖6是表示基于點火正時的超前角、延遲角的調(diào)整的狀態(tài)的圖表。
[0034]圖7是表示通過實施例1的點火正時控制裝置進行的修正點火正時計算處理的流程圖。
[0035]圖8是表示通過實施例1的點火正時控制裝置進行的爆燃檢測處理的流程圖。
[0036]圖9的(a)是表示實施例2的點火正時控制裝置的俯視圖，圖9的(b)是表示實施例3的點火正時控制裝置的俯視圖，圖9的(c)是表示實施例4的點火正時控制裝置的俯視圖。
[0037]圖10的(a)是表示實施例5的點火正時控制裝置的俯視圖，圖10的(b)是表示該點火正時控制裝置的主視圖。
【具體實施方式】
[0038]以下，說明用于實施本發(fā)明的形式(實施例)的點火正時控制裝置。本實施例的點火正時控制裝置被用于通用發(fā)動機、二輪車用發(fā)動機等各種發(fā)動機(內(nèi)燃機)，是為了防止內(nèi)燃機的爆燃而控制點火正時的裝置。此外，在以下，以四循環(huán)的二輪車用發(fā)動機為例子進行說明。
[0039]首先，說明具備本實施例的點火正時控制裝置的內(nèi)燃機的系統(tǒng)整體。[0040]如圖1所示，內(nèi)燃機I主要設(shè)置有發(fā)動機主體3、向發(fā)動機主體3導入空氣的吸氣管5、檢測吸入空氣量的氣流測量儀7、調(diào)整吸入空氣量的節(jié)流閥9、檢測節(jié)流閥9的開度的節(jié)流開度傳感器11、向燃燒室13內(nèi)導入空氣的吸氣歧管15、向吸氣歧管15內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥17、從發(fā)動機主體3排出(燃燒后的)空氣的排氣歧管19、根據(jù)從排氣歧管19排出的排氣檢測空燃比的空燃比傳感器(或氧傳感器)21等。
[0041]發(fā)動機主體3的汽缸頭23安裝有點火火花塞25，發(fā)動機主體3安裝有檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)速度)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器27、檢測曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器29等。
[0042]進而，發(fā)動機主體3安裝有后述的點火正時控制裝置31。該點火正時控制裝置31與點火線圈35連接，點火線圈35與點火火花塞25連接。
[0043]在內(nèi)燃機I中設(shè)置有綜合地控制基于發(fā)動機主體3等的運轉(zhuǎn)狀態(tài)(例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、基于空燃比傳感器21的輸出的空燃比反饋控制等)的內(nèi)燃機用控制裝置(外部的電子控制裝置)37。該內(nèi)燃機用控制裝置37未圖示，是具備具有公知的RAM、ROM、CPU等的微計算機的電子控制裝置(發(fā)動機控制單元:E⑶)。
[0044]此外，該內(nèi)燃機用控制裝置37與本發(fā)明的外部的電子控制裝置對應。另外，以下，將具備點火正時控制裝置31和內(nèi)燃機用控制裝置37的系統(tǒng)稱為點火正時控制系統(tǒng)38。
[0045]內(nèi)燃機用控制裝置37的輸入端口(未圖示)連接有氣流測量儀7、節(jié)流開度傳感器11、空燃比傳感器21、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器27、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器29、以及點火正時控制裝置31等。向內(nèi)燃機用控制裝置37的輸入端口輸入來自這些各設(shè)備的信號(傳感器信號等)。
[0046]內(nèi)燃機用控制裝置37的輸出端口(未圖示)連接有燃料噴射閥17、以及點火正時控制裝置31等。從內(nèi)燃機用控制裝置37的輸出端口向這些設(shè)備輸出用于控制各設(shè)備的動作的控制信號。
[0047]接著,說明本實施例的點火正時控制裝置31。如圖2所示,在本實施例的點火正時控制裝置31中，爆燃檢測裝置41和點火正時調(diào)整裝置43經(jīng)由連接線纜45在電氣和機械上不可分離地構(gòu)成為一體。
[0048]爆燃檢測裝置41是使用公知的壓電元件65的非共振型爆燃傳感器，具有將安裝用螺釘(未圖示)插入主體金屬零件47的軸孔47a的構(gòu)造，通過安裝用螺釘固定在發(fā)動機主體3的汽缸模塊49 (參照圖1)。
[0049]爆燃檢測裝置41的大致整體由樹脂成形體51鑄模成型，具備大致圓筒形狀的主體部53和從主體部53的側(cè)面突出的大致立方體形狀的連接器部55。
[0050]主體部53具有由圓筒形狀的筒狀部57和設(shè)置在其一端側(cè)(圖2(b)的下方)的環(huán)狀的凸緣部59構(gòu)成的上述主體金屬零件47。筒狀部57從凸緣部59側(cè)開始配置有環(huán)狀的第一絕緣板61、環(huán)狀的第一電極板63、環(huán)狀的壓電元件65、環(huán)狀的第二電極板67、環(huán)狀的第二絕緣板69、環(huán)狀的配重71、環(huán)狀的盤簧73、以及環(huán)狀的螺母75。另外，第一電極板63和第二電極板67分別連接有用于取得在兩個電極板63、67之間產(chǎn)生的輸出信號的第一輸出端子81和第二輸出端子83。
[0051]連接線纜45是在內(nèi)部設(shè)置有與第一輸出端子81和第二輸出端子83連接的各電氣布線(未圖示)的線纜。在該連接線纜45的兩端設(shè)置有與兩個電氣布線連接的第一連接器85和第二連接器87。
[0052]第一連接器85嵌入到爆燃檢測裝置41的連接器部55的開口部55a中，并且各電氣布線與第一輸出端子81、第二輸出端子83連接。第二連接器87嵌入到點火正時調(diào)整裝置43的凹狀的連接器部89中，并且各電氣布線與點火正時調(diào)整裝置43內(nèi)的內(nèi)部布線(未圖示)連接。
[0053]在本實施例中，連接線纜45的第一連接器85嵌入到爆燃檢測裝置41的連接器部55中，并且通過粘接劑固定而不可分離地構(gòu)成為一體。連接線纜45的第二連接器87嵌入到點火正時調(diào)整裝置43的連接器部89中，并且通過粘接劑固定而不可分離地構(gòu)成為一體。
[0054]接著，說明與點火正時控制裝置31有關(guān)的電氣結(jié)構(gòu)等。如圖3所示，點火正時控制裝置31的點火正時調(diào)整裝置43從電池91接受電力的供給而工作。由此，在點火正時調(diào)整裝置43中設(shè)置有用于接受來自電池91的電力的一對電源端子93、95。
[0055]點火正時調(diào)整裝置43經(jīng)由一組引線(信號線)97、99可裝卸地與內(nèi)燃機用控制裝置37連接。引線97、99能夠裝卸地安裝于點火正時調(diào)整裝置43和內(nèi)燃機用控制裝置37的雙方。
[0056]在點火正時調(diào)整裝置43中具備用于從內(nèi)燃機用控制裝置37接收后述的點火信號
(A)的接收用端子101、用于輸出后述的(調(diào)整后的)修正點火信號(B)的輸出用端子103，該輸出用端子103與電容放電電路部373的晶閘管376連接。內(nèi)燃機用控制裝置37經(jīng)由一個引線105與點火線圈35連接。
[0057]如圖4所示，在內(nèi)燃機用控制裝置37中主要設(shè)置有DC-DC變換器371、CDI側(cè)控制部(控制電路部)372、電容放電電路部373、調(diào)節(jié)器378。DC-DC變換器371對從電池91供給的直流電壓進行變壓。能夠使用公知的變壓器作為DC-DC變換器371。另外，DC-DC變換器371通過進行公知的驅(qū)動，對直流電壓進行變壓并供給到變壓線圈374，從變壓線圈374輸出的電壓經(jīng)由二極管377供給到電容375，電容375被充電。
[0058]⑶I側(cè)控制部372具有經(jīng)由調(diào)節(jié)器378輸入電源電壓的結(jié)構(gòu)，是基于從發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器27輸入的表不內(nèi)燃機I的轉(zhuǎn)速的信號、從曲軸轉(zhuǎn)角傳感器29輸入的表不曲軸轉(zhuǎn)角的信號、從節(jié)流開度傳感器11輸入的表示開度的信號等而輸出基準點火信號(A)的MCU(微控制器單元)。CDI側(cè)控制部372以能夠傳送基準點火信號(A)的方式與點火正時調(diào)整裝置43的調(diào)整側(cè)控制部431連接。
[0059]內(nèi)燃機用控制裝置37具備電容放電電路部373，該電容放電電路部373與點火線圈35的初級繞組35a連接，并且具有電容375、以及晶閘管376。此外，電容放電電路部373與初級繞組35a連接，構(gòu)成包含初級繞組35a的電容放電型的閉合電路。
[0060]電容375是將對點火線圈35通電的電力暫時積蓄的蓄電器。電容375的一個端子經(jīng)由二極管377與變壓線圈374連接，另一個端子與點火線圈35的初級繞組35a連接。
[0061]晶閘管376是切換從電容375向初級繞組35a的通電/非通電的放電用開關(guān)元件。晶閘管376的陽極與電容375的一個端子連接，陰極與和電池91的負極相同電位的接地連接。進而，晶閘管376的柵極與點火正時調(diào)整裝置43的點火用端子103連接。
[0062]在點火正時調(diào)整裝置43中主要設(shè)置有調(diào)整側(cè)控制部431、開關(guān)晶體管432。調(diào)整側(cè)控制部431至少基于基準點火信號(A)和爆燃信號通過計算求出修正點火信號(B)，與內(nèi)燃機用控制裝置37同樣地，是具備具有公知的RAM、R0M、CPU等的微計算機(未圖示)的電子控制裝置。此外，將在后面說明修正點火信號(B)的計算方法。該調(diào)整側(cè)控制部431經(jīng)由接收用端子101與內(nèi)燃機用控制裝置37連接。[0063]開關(guān)晶體管432基于通過調(diào)整側(cè)控制部431求出的修正點火信號(B)，來驅(qū)動晶閘管376。開關(guān)晶體管432的集電極經(jīng)由點火用端子103與晶閘管376的柵極連接，并且與被施加電源電壓(VCC)的電阻433連接。另外，開關(guān)晶體管432的基極與調(diào)整側(cè)控制部431連接，輸入修正點火信號(B)。發(fā)射極與和電池91的負極相同電位的接地連接。
[0064]點火線圈35具備初級繞組35a和次級繞組35b，初級繞組35a的一端與內(nèi)燃機用控制裝置37的電容375連接，另一端與晶閘管376的陰極連接。
[0065]次級繞組35b的一端與和電池91的負極相同電位的接地連接，另一端與點火火花塞25的中心電極25a連接。此外，點火火花塞25的接地電極25b與和電池91的負極相同電位的接地連接。
[0066]接著，說明使用了上述的點火正時控制裝置31的點火正時控制的基本動作。在內(nèi)燃機用控制裝置37中，例如基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速、吸入空氣量等，決定成為點火正時的基準的基準點火正時。該基準點火正時是在使用對內(nèi)燃機I的每個運轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定了多個具有在考慮到每個內(nèi)燃機I的偏差、氣候變化等時該內(nèi)燃機I也不破損那樣的充分的范圍而設(shè)定的點火正時而得到的圖表的基礎(chǔ)上使該圖表和當前的運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應(對照)地設(shè)定的成為基礎(chǔ)的點火正時(即通過點火正時調(diào)整裝置43調(diào)整的對象的點火正時)。
[0067]此外，表示該基準點火正時的信號是基準點火信號(即基準點火信號㈧:參照圖5(a))。另外，從CDI側(cè)控制部372向點火正時調(diào)整裝置43的調(diào)整側(cè)控制部431輸出該基準點火信號㈧。
[0068]在接收基準點火信號(A)的調(diào)整側(cè)控制部431中，接收來自爆燃檢測裝置41的信號(爆燃信號)，基于該爆燃信號，檢測有無產(chǎn)生爆燃(爆震)。例如，基于爆燃信號的峰值的大小，判定有無爆燃。
[0069]然后，在調(diào)整側(cè)控制部431中，與爆燃的產(chǎn)生狀態(tài)等對應地，調(diào)整(修正)點火正時而決定修正點火正時。此外，表示該修正點火正時的信號是修正點火信號(即點火信號(B):參照圖5的(b))。
[0070]具體地說，如圖6所示，在不發(fā)生爆燃的情況下，在每個規(guī)定期間將點火正時逐漸超前到最大超前角，設(shè)定修正點火正時使得在產(chǎn)生爆燃時恢復到基準點火正時。此外，如上述圖5所示，在發(fā)動機啟動時、加速時等的運轉(zhuǎn)過渡期這樣的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變動大的情況下，不進行修正上述點火正時的處理。
[0071]接著，在如上述那樣決定修正點火正時時，如上述圖4所示，從調(diào)整側(cè)控制部431向開關(guān)晶體管432輸出修正點火信號(B)。在向開關(guān)晶體管432的基極提供修正點火信號
(B)時，與該修正點火信號(B)的開/關(guān)對應地進行開關(guān)動作。
[0072]詳細地說，在修正點火信號⑶是關(guān)(低電平:一般是接地電位)的情況下，不流過基極電流，開關(guān)晶體管432成為關(guān)斷狀態(tài)(切斷狀態(tài))。這樣，不向與開關(guān)晶體管432的集電極連接的晶閘管376的柵極流過電流。
[0073]另一方面，在修正點火信號(B)是開(高電平:供給來自調(diào)整側(cè)控制部431的正的電壓的狀態(tài))的情況下，流過基極電流，開關(guān)晶體管432成為接通狀態(tài)(通電狀態(tài))。這樣，向與開關(guān)晶體管432的集電極連接的晶閘管376的柵極也流過電流，晶閘管376成為通電(開)狀態(tài)，將積蓄在電容375中的電荷一次就放電到初級繞組35a。
[0074]這樣，在點火線圈35的次級繞組35b中產(chǎn)生點火用電壓，由此在點火火花塞25的中心電極25a和接地電極25b之間產(chǎn)生火花放電，吸入到內(nèi)燃機I的混合氣體點火(參照圖5 (c))。這時,流過次級繞組35b的電流是次級電流i2。
[0075]在此，晶閘管376作為特性，在陰極-陽極之間流過了規(guī)定的電流值以上的電流時，不論柵極信號的有無持續(xù)接通。另外，在積蓄在電容375中電荷放電到初級繞組35a，電容375的電荷消失且不流過初級電流il時，晶閘管376自動地成為非通電(關(guān))狀態(tài)。
[0076]此外，在上述基準點火信號(A)和修正點火信號(B)中包含從低電平成為高電平的定時、從高電平成為低電平的定時的信息。其中，從高電平成為低電平的定時與積蓄在電容375中的電荷一次就放電到初級繞組35a的定時對應，是希望的點火正時(點火的時期)。
[0077]另外，與修正點火信號⑶的高電平、低電平對應地控制開關(guān)晶體管432的通電狀態(tài)、切斷狀態(tài)，因此從點火正時調(diào)整裝置43的點火用端子103輸出修正點火信號(B)。此夕卜，在本發(fā)明中，與修正點火信號(B)的高電平、低電平一致地從點火用端子103輸出的信號統(tǒng)稱地相當于從點火用端子103(第二連接部)輸出的與調(diào)整點火正時后的點火正時有關(guān)的信號(修正點火信號(B))。
[0078]接著，說明通過點火正時調(diào)整裝置43進行的處理。
[0079]<修正點火正時計算處理>
[0080]本處理是基于基準點火信號(A)計算修正點火正時，并且利用基準點火信號(A)計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的處理。
[0081]如圖7的流程圖所示，在步驟(S)IOO中，對計時器存儲變量N進行復位(設(shè)定為
O)。在接著的步驟110中，對轉(zhuǎn)速存儲/爆震窗口(Window)變量S進行復位。該轉(zhuǎn)速存儲/爆震窗口變量S是表示在步驟240中順序地存儲發(fā)動機轉(zhuǎn)速時的時序的變量、并且是表示在步驟250中順序地存儲檢測爆燃的曲軸轉(zhuǎn)角窗口的值時的時序的變量。
[0082]在接著的步驟120中，將計時器T的初始值T (O)設(shè)定為O。在接著的步驟130中，將爆震檢測窗口 KNW的初始值KNW(O)設(shè)定為O。該爆震檢測窗口 KNW表示有可能產(chǎn)生爆燃的區(qū)域(規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度的區(qū)間)，相當于將點火正時設(shè)定為起點的特定的期間，且相當于爆燃信號的分析區(qū)間。
[0083]在接著的步驟140中，基于從內(nèi)燃機用控制裝置37的CDI側(cè)控制部372接收到的基準點火信號(A)，將基準點火正時(輸入點火正時)TIGIN設(shè)定為修正點火正時TIG。此夕卜，此處的修正點火正時TIG的值是還沒有進行修正的值。
[0084]在接著的步驟150中，對點火信號間隔測定計時器Tl進行復位。在接著的步驟160中，判定是否輸入了基準點火信號(A)。在此處進行了肯定判斷時前進到步驟170，另一方面，在進行了否定判斷時待機。
[0085]在步驟170中，為了測量輸入基準點火信號㈧后的時間，啟動點火信號間隔測定計時器Tl。在接著的步驟180中，再次判定是否輸入了基準點火信號(A)。在此處進行了肯定判斷時前進到步驟190，在進行了否定判斷時待機。
[0086]在步驟190中，輸入了基準點火信號(A)，因此將上述計時器存儲變量N進行計數(shù)增加。在接著的步驟200中，將本次(第N次)輸入了基準點火信號(A)的時間存儲為計時器T(N)。即，將點火信號間隔測定計時器Tl的計數(shù)值存儲為計時器T(N)的值。
[0087]在接著的步驟210中，求出本次(第N次)輸入了的基準點火信號(A)的時間(T(N))和前次(第N-1次)輸入了的基準點火信號㈧的時間(T(N-1))之間的差Λ T (N)。即，求出連續(xù)的基準點火信號(A)之間的時間。
[0088]在接著的步驟220中，通過“兩圈旋轉(zhuǎn)Χ60秒/ΛΤ(Ν)”的計算(在四循環(huán)發(fā)動機中一次點火/兩圈旋轉(zhuǎn)的情況)，計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速(rpm)。在接著的步驟230中，對轉(zhuǎn)速存儲/爆震窗口變量S進行計數(shù)增加。在接著的步驟240中，將在上述步驟220中求出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、即與轉(zhuǎn)速存儲/爆震窗口變量S對應的發(fā)動機轉(zhuǎn)速存儲(保存)為RPN(S)。
[0089]在接著的步驟250中，進行爆震檢測窗口 KNW(S)的計算。即，根據(jù)公知的計算方法進行與轉(zhuǎn)速存儲/爆震窗口變量S對應的爆震檢測窗口 KNW(S)的計算，并存儲其值。
[0090]在接著的步驟260中，判定轉(zhuǎn)速存儲/爆震窗口變量S是否大于2。在此處進行了肯定判斷時前進到步驟270，另一方面在進行了否定判斷時返回到上述步驟180。
[0091]在步驟270中，進行后述的爆燃檢測處理來檢測爆燃。在接著的步驟280中，通過進行發(fā)動機轉(zhuǎn)速的“RPNS(S)/RPNS(S-1) ”的計算、即將本次(第S次)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速RPNS (S)除以前次(第S-1次)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速RPNS (S-1)，來計算表示發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變動的大小的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的偏差(轉(zhuǎn)速偏差)ARPN。[0092]在接著的步驟290中，判定轉(zhuǎn)速偏差ARPN是否低于規(guī)定的判定值RPNs。在此處進行了肯定判斷時前進到步驟300，另一方面在進行了否定判斷時前進到上述步驟310。
[0093]在步驟310中，轉(zhuǎn)速偏差Λ RPN大而不適合于使點火正時超前，因此將基準點火正時TIGIN自身設(shè)定為修正點火正時TIG，返回到上述步驟180。
[0094]另一方面，在步驟300中，根據(jù)通過后述的爆燃檢測處理設(shè)定的爆震檢出標志KNS是否為I來判定是否發(fā)生了爆燃。在此處進行了肯定判斷時前進到步驟320，另一方面在進行了否定判斷時前進到步驟330。
[0095]在步驟320中，產(chǎn)生了爆燃，因此為了防止發(fā)生爆燃，使點火正時延遲。具體地說，將基準點火正時TIGIN自身設(shè)定為修正點火正時TIG(參照圖6)，返回到上述步驟180。
[0096]另一方面，在步驟330中，沒有產(chǎn)生爆燃，因此判定點火正時(修正點火正時TIG)是否為最大超前角TIGM。在此處進行了肯定判斷時前進到步驟340，另一方面在進行了否定判斷時前進到步驟350。
[0097]在步驟340中，修正點火正時TIG是最大超前角TIGM，因此將該最大超前角TIGM的值設(shè)定為修正點火正時TIG的值，返回到上述步驟180。另一方面，在步驟350中，修正點火正時TIG不是最大超前角TIGM，因此使點火正時超前規(guī)定值Λ TIG。具體地說，從修正點火正時TIG減去規(guī)定值(修正超前角值)八!'16，設(shè)定為本次的修正點火正時116，返回到上述步驟180。
[0098]<爆燃檢測處理>
[0099]本處理是基于爆燃信號檢測爆燃的處理。在每個規(guī)定期間實施本處理。
[0100]如圖8所示，在步驟400中，將爆震檢出標志KNS清零(設(shè)定為O)。在接著的步驟410中，判斷是否為點火正時(是否為點火信號從高電平成為低電平的定時)。在此處進行了肯定判斷時前進到步驟420，另一方面在進行了否定判斷時暫時結(jié)束本處理。
[0101]在步驟420中，啟動爆震檢測窗口測定計時器。在接著的步驟430中，基于爆震窗口測定計時器的值判定是否處于與在步驟250中計算出的爆震檢測窗口 KNW對應的期間內(nèi)(換言之，是否為爆震檢測窗口 KNW內(nèi))。在此處進行了肯定判斷時前進到步驟440，另一方面在進行了否定判斷時返回到上述步驟430而重復進行同樣的處理。
[0102]在步驟440中，將從爆燃檢測裝置41得到的爆燃信號Knin設(shè)定為有效。在接著的步驟450中，基于爆震窗口測定計時器的值判定是否經(jīng)過了與在步驟250中計算出的爆震檢測窗口 KNW對應的期間(換言之，是否為爆震檢測窗口 KNW外)。在此處進行了肯定判斷時前進到步驟460，另一方面在進行了否定判斷時返回到上述步驟440而重復進行同樣的處理。
[0103]在步驟460中，對爆震窗口測定計時器進行復位。在接著的步驟470中，計算爆燃信號的峰值KninPk。在接著的步驟480中，判定爆燃信號的峰值KninPk是否大于判定有無爆燃的規(guī)定的判定值Th、即是否發(fā)生了爆燃。在此處進行了肯定判斷時前進到步驟490，另一方面在進行了否定判斷時暫時結(jié)束本處理。
[0104]在步驟490中，發(fā)生了爆燃，因此將表示該情況的爆震檢出標志KNS置位(設(shè)定為
I)，結(jié)束本處理。
[0105]接著，說明本實施例的效果。在本實施例的點火正時控制裝置31中，爆燃檢測裝置41和點火正時調(diào)整裝置43經(jīng)由連接線纜45電連接并且構(gòu)成為一體，并且成為如下結(jié)構(gòu):從爆燃檢測裝置41向點火正時調(diào)整裝置43輸入爆燃信號，并且從外部的內(nèi)燃機用控制裝置37輸入基準點火正時(A)。
[0106]因此，在點火正時調(diào)整裝置43中，能夠基于從爆燃檢測裝置41得到的爆燃信號和從內(nèi)燃機用控制裝置37得到的基準點火正時(A)，使點火正時超前或延遲地進行修正使得成為適當?shù)狞c火正時。并且，在點火正時控制裝置43中，向構(gòu)成內(nèi)燃機用控制裝置37的電容放電電路部373的晶閘管376輸出修正點火信號(B)，由此能夠在最適的點火正時使內(nèi)燃機點火。
[0107]另外，在本實施例中，將爆燃檢測裝置41安裝到內(nèi)燃機I的汽缸模塊49，將點火正時調(diào)整裝置43和內(nèi)燃機用控制裝置37電連接即可，根據(jù)該點，還具有能夠容易地向現(xiàn)有的裝置結(jié)構(gòu)附加的優(yōu)點。
[0108]進而，在本實施例中，爆燃檢測裝置41和點火正時調(diào)整裝置43不可分離地構(gòu)成為一體，因此具有以下的優(yōu)點，即難以破損而容易進行處理，也難以受到來自外部的噪聲的影響。
[0109]并且，在本實施例中，爆燃檢測裝置41和點火正時調(diào)整裝置43經(jīng)由連接線纜45構(gòu)成為一體，因此能夠分離連接線纜45的長度地配置爆燃檢測裝置41和點火正時調(diào)整裝置43。
[0110]S卩，在本實施例中，能夠從安裝在汽缸模塊49的爆燃檢測裝置41分離地配置點火正時調(diào)整裝置43，因此能夠降低(發(fā)動機主體3的)熱、振動對點火正時調(diào)整裝置43的影響。由此，能夠更有效地抑制點火正時調(diào)整裝置43的故障的發(fā)生。
[0111][實施例2]
[0112]接著，說明實施例2，但對于與上述實施例1同樣的內(nèi)容，省略說明。如圖9的(a)所示，本實施例的點火正時控制裝置121與上述實施例1同樣，爆燃檢測裝置123、點火正時調(diào)整裝置125以及(將它們連接起來的)連接線纜127構(gòu)成為一體。
[0113]特別在本實施例中，點火正時調(diào)整裝置125和連接線纜127不可分離地構(gòu)成為一體，但如圖示那樣，爆燃檢測裝置123和連接線纜127可裝卸地構(gòu)成為一體。[0114]S卩，在爆燃檢測裝置123的連接器部129設(shè)置有將第一輸出端子131、第二輸出端子133暴露的凹部135，該凹部135和連接線纜127的第一連接器部137成為可裝卸地結(jié)合的結(jié)構(gòu)。由此，爆燃檢測裝置123和點火正時調(diào)整裝置125可裝卸地構(gòu)成為一體。
[0115]根據(jù)本實施例，也起到與上述實施例1同樣的效果。另外，在本實施例中，爆燃檢測裝置123和點火正時調(diào)整裝置125可裝卸地構(gòu)成為一體，因此具有以下的優(yōu)點，即在爆燃檢測裝置123和點火正時調(diào)整裝置125的任意一個故障的情況下，在將兩者分離的基礎(chǔ)上只替換故障的裝置即可。
[0116][實施例3]
[0117]接著，說明實施例3，但對于與上述實施例2同樣的內(nèi)容，省略說明。如圖9(b)所示，本實施例的點火正時控制裝置141與上述實施例1同樣，爆燃檢測裝置143、點火正時調(diào)整裝置145以及(將它們連接起來的)連接線纜147構(gòu)成為一體。
[0118]特別在本實施例中，爆燃檢測裝置143和連接線纜147不可分離地構(gòu)成為一體，但如圖示那樣，點火正時調(diào)整裝置145和連接線纜147可裝卸地構(gòu)成為一體。
[0119]S卩，在點火正時調(diào)整裝置145設(shè)置有凹狀的連接器部149，該連接器部149和連接線纜147的第二連接器部151成為可裝卸地結(jié)合的結(jié)構(gòu)。由此，爆燃檢測裝置143和點火正時調(diào)整裝置145可裝卸地構(gòu)成為一體。根據(jù)本實施例，也起到與上述實施例2同樣的效果O
[0120]實施例4
[0121]接著，說明實施例4，但對于與上述實施例2同樣的內(nèi)容，省略說明。如圖9(c)所示，本實施例的點火正時控制裝置161與上述實施例1同樣，爆燃檢測裝置163、點火正時調(diào)整裝置165以及(將它們連接起來的)連接線纜167構(gòu)成為一體。
[0122]特別在本實施例中，爆燃檢測裝置163和連接線纜167、以及點火正時調(diào)整裝置165和連接線纜167可裝卸地構(gòu)成為一體。S卩，與上述實施例2同樣，在爆燃檢測裝置163的連接器部169設(shè)置有將第一輸出端子171、第二輸出端子173暴露的凹部175，該凹部175和連接線纜167的第一連接器部177成為可裝卸地結(jié)合的結(jié)構(gòu)。
[0123]另外，在點火正時調(diào)整裝置165設(shè)置有凹狀的連接器部179，該連接器部179和連接線纜167的第二連接器部181成為可裝卸地結(jié)合的結(jié)構(gòu)。
[0124]根據(jù)以上情況，實施例4的點火正時控制裝置161具有爆燃檢測裝置163和點火正時調(diào)整裝置165可裝卸地構(gòu)成為一體的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本實施例，也起到與上述實施例2同樣的效果。
[0125][實施例5]
[0126]接著，說明實施例5，但對于與上述實施例1同樣的內(nèi)容，省略說明。
[0127]如圖10所示，本實施例的點火正時控制裝置191與上述實施例1同樣，具備爆燃檢測裝置193，但不具備連接線纜，點火正時調(diào)整裝置195被配置在爆燃檢測裝置193內(nèi)。此外，在圖10中，在透過了樹脂鑄模的狀態(tài)下表示出內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
[0128]詳細地說，本實施例的點火正時控制裝置191與上述實施例1同樣，具備爆燃檢測裝置193的主體部196和連接器部197，并且在主體部196的進行了樹脂鑄模的內(nèi)部容納有將壓電元件201、一對電極板203、205、配重207、螺母209等嵌入到主體金屬零件199而得到的工作部211，在該工作部211的表面配置有點火正時調(diào)整裝置195。[0129]該點火正時調(diào)整裝置195連接有從一對電極板203、205伸出的輸出端子(未圖示)。另外，從點火正時調(diào)整裝置195延伸地設(shè)置有從內(nèi)燃機用控制裝置37輸入點火信號(基準點火信號(A))的輸入端子213、向內(nèi)燃機用控制裝置37的電容放電部的放電用開關(guān)兀件(例如晶閘管)輸出修正后的點火信號(修正點火信號(B))的輸出端子215、向點火正時調(diào)整裝置195供給電力的一對電力端子217、219。
[0130]根據(jù)本實施例，也起到與上述實施例1同樣的效果，并且具有能夠緊湊地形成裝置的優(yōu)點。
[0131]此外，本發(fā)明并不限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明的主要內(nèi)容的范圍內(nèi)當然能夠以各種形式實施。
[0132](I)例如爆燃檢測裝置并不限于非共振型，能夠使用共振型傳感器，只要能夠檢測爆燃，并不限于該種類。
[0133](2)另外，對于檢測爆燃的方法，也并不限于根據(jù)爆燃信號的峰值進行檢測的方法，可以是公知的利用對爆燃信號的FFT、積分值的方法等，只要能夠檢測爆燃，則并不限于該種類。
[0134](3)并且，本發(fā)明也能夠應用于兩循環(huán)的發(fā)動機。
[0135](4)此外，作為本發(fā)明的外部的電子控制裝置，能夠列舉通過微計算機進行各種控制的裝置。另外，能夠列舉與點火正時控制裝置獨立地(經(jīng)由可裝卸的引線等)設(shè)置而控制內(nèi)燃機的動作的內(nèi)燃機用控制裝置。
[0136]附圖標記說明
[0137]1:內(nèi)燃機；31、121、141、161、191:點火正時控制裝置；37:內(nèi)燃機用控制裝置；38:點火系統(tǒng)；41、123、143、163、193:爆燃檢測裝置;43、125、145、165、195:點火正時調(diào)整裝置；45、127、147、157:連接線纜；101:接收用端子(第一連接部)；103:點火用端子(第二連接部)；372:CDI側(cè)控制部(控制用電路部)；373:電容放電電路部；375:電容；376:晶閘管(放電用開關(guān)元件)。
【權(quán)利要求】
1.一種點火正時控制裝置，其特征在于，設(shè)置有: 爆燃檢測裝置，其檢測內(nèi)燃機的爆燃；以及 點火正時調(diào)整裝置，其基于從上述爆燃檢測裝置得到的表示上述爆燃的狀態(tài)的爆燃信號和從外部得到的與上述內(nèi)燃機的點火正時有關(guān)的信號，調(diào)整上述內(nèi)燃機的點火正時，其中，上述爆燃檢測裝置和上述點火正時調(diào)整裝置電連接并且構(gòu)成為一體， 在上述點火正時調(diào)整裝置中設(shè)置有: 第一連接部，其輸入與上述點火正時有關(guān)的信號； 第二連接部，其與具備電容和用于使積蓄在上述電容中的電荷放電的放電用開關(guān)元件的、用于使上述內(nèi)燃機點火的電容放電電路部連接，該第二連接部向上述放電用開關(guān)元件輸出與調(diào)整點火正時后的上述點火正時有關(guān)的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點火正時控制裝置，其特征在于， 上述爆燃檢測裝置和上述點火正時調(diào)整裝置不可分離地構(gòu)成為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點火正時控制裝置，其特征在于， 上述爆燃檢測裝置和上述點火正時調(diào)整裝置可裝卸地構(gòu)成為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3的任意一項所述的點火正時控制裝置，其特征在于， 上述爆燃檢測裝置和上述點火正時調(diào)整裝置經(jīng)由連接線纜構(gòu)成為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3的任意一項所述的點火正時控制裝置，其特征在于， 上述點火正時調(diào)整裝置裝載在上述爆燃檢測裝置中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5的任意一項所述的點火正時控制裝置，其特征在于， 上述與上述內(nèi)燃機的點火正時有關(guān)的信號是表示成為點火正時的基準的定時的基準點火信號。
7.一種點火系統(tǒng)，設(shè)置有:權(quán)利要求1?6的任意一項所述的點火正時控制裝置；控制電路部，其輸出與上述內(nèi)燃機的上述點火正時有關(guān)的信號；電容放電電路部，其用于使上述內(nèi)燃機點火，具備電容和用于使積蓄在上述電容中的電荷放電的放電用開關(guān)元件，上述放電用開關(guān)元件根據(jù)與通過上述點火正時控制裝置調(diào)整點火正時后的上述點火正時有關(guān)的信號而被驅(qū)動，該點火系統(tǒng)的特征在于， 上述第一連接部和上述控制電路部連接， 上述第二連接部和上述電容放電電路部的上述放電用開關(guān)元件連接。
【文檔編號】F02D45/00GK103917774SQ201380003741
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】鈴木功, 矢澤克則, 稻垣浩 申請人:日本特殊陶業(yè)株式會社