專利名稱：內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及兩輪車及輕便車等使用的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置，尤其是涉及不增加成本、在低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生反轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)禁止點(diǎn)火控制的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置。
背景技術(shù)：
以往，在內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置中，在利用內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子外周設(shè)置凸起物，配置旋轉(zhuǎn)傳感器，使其與轉(zhuǎn)子的凸起物對置。
旋轉(zhuǎn)傳感器與凸起物的前端對應(yīng)形成負(fù)電壓的負(fù)脈沖信號，與凸起物的后端對應(yīng)形成正電壓的正脈沖信號，作為曲軸角度的檢測信號。
一般，凸起物的前端在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)設(shè)定在定時(shí)點(diǎn)火控制的曲軸角度基準(zhǔn)位置，凸起物的后端設(shè)定為在低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與遲延點(diǎn)火控制時(shí)的固定點(diǎn)火時(shí)期對應(yīng)的曲軸角度基準(zhǔn)位置。
點(diǎn)火控制裝置在開始起動(dòng)或空轉(zhuǎn)時(shí)等低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為了防止點(diǎn)火時(shí)期的不穩(wěn)定，在形成正脈沖信號(凸起物后端)時(shí)進(jìn)行點(diǎn)火控制。
另外，點(diǎn)火控制裝置例如根據(jù)每生成一個(gè)負(fù)脈沖信號(凸起物前端)的脈沖周期檢測轉(zhuǎn)速，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，從生成負(fù)脈沖信號時(shí)開始設(shè)置定時(shí)控制的預(yù)測點(diǎn)火時(shí)期來控制點(diǎn)火時(shí)期。
但在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)或停止時(shí)，有時(shí)曲軸不越過壓縮行程而反轉(zhuǎn)，即使在這樣的反轉(zhuǎn)時(shí)，仍根據(jù)旋轉(zhuǎn)傳感器正脈沖信號的狀態(tài)進(jìn)行點(diǎn)火控制，可能會(huì)助長反轉(zhuǎn)。
產(chǎn)生這種反轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火控制狀態(tài)的理由是，由于例如在旋轉(zhuǎn)傳感器位于凸起物中央附近的時(shí)刻發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)，因反轉(zhuǎn)而利用旋轉(zhuǎn)傳感器再度檢測凸起物的前端，將被誤認(rèn)為是后端所致。另外，這時(shí)，旋轉(zhuǎn)傳感器信號由于變成凸起物離開旋轉(zhuǎn)傳感器(間隙加大)的方向，成為和正轉(zhuǎn)時(shí)的凸起物后端的旋轉(zhuǎn)傳感器信號相同的極性，所以不可能識(shí)別反轉(zhuǎn)。
如執(zhí)行這樣反轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火控制，有的情況下，內(nèi)燃機(jī)的反轉(zhuǎn)還會(huì)加速，產(chǎn)生反沖現(xiàn)象(旋轉(zhuǎn)力向起動(dòng)裝置反向傳遞)，由此，也會(huì)破壞起動(dòng)裝置。
因此，為防止上述問題的發(fā)生，提出了一種裝置，例如它將永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)傳感器組合使用，不僅檢測旋轉(zhuǎn)傳感器信號，而且還同時(shí)檢測利用轉(zhuǎn)子內(nèi)的永磁體發(fā)電的線圈信號，根據(jù)線圈信號和旋轉(zhuǎn)傳感器的各相位檢測正反轉(zhuǎn)狀態(tài)，正轉(zhuǎn)時(shí)使點(diǎn)火信號有效，反轉(zhuǎn)時(shí)使點(diǎn)火信號無效。
另外，還提出一種裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)1)，它通過旋轉(zhuǎn)傳感器橫切配置在轉(zhuǎn)子上的多個(gè)凸起物時(shí)的旋轉(zhuǎn)傳感器信號和永磁發(fā)電機(jī)的線圈信號間的各相位組合并進(jìn)行檢測，從而判別正反轉(zhuǎn)狀態(tài)。
這時(shí)，即使在起動(dòng)時(shí)，也不用預(yù)測點(diǎn)火時(shí)期，而將低速時(shí)的延遲角(遲延點(diǎn)火)點(diǎn)火控制作為固定點(diǎn)火位置來控制。
特許第3142436號發(fā)明內(nèi)容已有的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置中存在的問題是，為了判別反轉(zhuǎn)狀態(tài)，采用永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子來檢測線圈信號，所以另行需要和旋轉(zhuǎn)傳感器信號的檢測電路分開的線圈信號檢測電路，從而導(dǎo)致成本增加。另外，永磁發(fā)電機(jī)的部分發(fā)電電壓消耗在線圈信號的檢測上，因而減少發(fā)電機(jī)原本的發(fā)電量。
本發(fā)明為解決上述問題而提出，其目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置，該裝置通過和曲軸一體的旋轉(zhuǎn)板(轉(zhuǎn)子)上設(shè)置多個(gè)凸起物，并與轉(zhuǎn)子的凸起物對向配置單一的旋轉(zhuǎn)傳感器，從而不檢測線圈信號，而只用旋轉(zhuǎn)傳感器信號，能夠根據(jù)檢測期間來判別正反轉(zhuǎn)，避免反轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火控制。
另外的目的在于能獲得一種內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火裝置，該裝置即使在起動(dòng)時(shí)等低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也能避免反轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火控制，并在不用根據(jù)預(yù)測點(diǎn)火時(shí)期的定時(shí)點(diǎn)火控制的固定點(diǎn)火位置上進(jìn)行低速延遲點(diǎn)火控制。
本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置是一種包括與內(nèi)燃機(jī)的多個(gè)氣缸對應(yīng)設(shè)置的點(diǎn)火電路、與內(nèi)燃機(jī)曲軸同步旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、沿轉(zhuǎn)子的外周每隔規(guī)定角度設(shè)置的多個(gè)凸起物、與多個(gè)凸起物對向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)傳感器、及將每檢測凸起物一次就由旋轉(zhuǎn)傳感器生成的旋轉(zhuǎn)傳感器信號作為基準(zhǔn)角度信號取入并向點(diǎn)火電路輸出驅(qū)動(dòng)信號的點(diǎn)火時(shí)期控制電路的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火裝置，在所述裝置中，點(diǎn)火時(shí)期控制電路具有正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的定時(shí)點(diǎn)火控制裝置和在比正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速低的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域上的延遲點(diǎn)火控制裝置，延遲點(diǎn)火控制裝置包括測定旋轉(zhuǎn)傳感器信號特定區(qū)間的周期的周期測定單元及響應(yīng)特定區(qū)間的周期并生成驅(qū)動(dòng)信號、同時(shí)使在特定區(qū)間之后接著生成的以后的旋轉(zhuǎn)傳感器信號有效用的運(yùn)算單元，所述運(yùn)算單元包括根據(jù)特定區(qū)間的周期設(shè)定接受預(yù)想內(nèi)燃機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)生成的信號以后的旋轉(zhuǎn)傳感器信號用的預(yù)想期間的預(yù)想期間設(shè)定單元，僅使預(yù)想期間中輸入的以后的旋轉(zhuǎn)傳感器信號有效。
根據(jù)本發(fā)明，采用與有多個(gè)凸起物的轉(zhuǎn)子對向設(shè)置的單一的旋轉(zhuǎn)傳感器，能判定正反轉(zhuǎn)，不增加成本，能在低速運(yùn)轉(zhuǎn)中，防止發(fā)生反轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)進(jìn)行點(diǎn)火控制。


圖1所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1有關(guān)的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置的方框構(gòu)成圖。
圖2所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1有關(guān)的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置的信號波形時(shí)序圖。
圖3所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的在反轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火控制回避動(dòng)作的說明圖。
1轉(zhuǎn)子，3旋轉(zhuǎn)傳感器，4點(diǎn)火時(shí)期控制電路，5電池，6點(diǎn)火電路(點(diǎn)火線圈)，7火花塞，11、12凸起物，46 CPU，a～d旋轉(zhuǎn)傳感器信號的脈沖(基準(zhǔn)角度)，P驅(qū)動(dòng)信號，R旋轉(zhuǎn)傳感器信號，S CPU輸入信號，Tab、Tac、Tbc特定區(qū)間的周期。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施形態(tài)1圖1為概要表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置的方框構(gòu)成圖。圖2為說明圖1的動(dòng)作的時(shí)序圖，表示圖1內(nèi)的旋轉(zhuǎn)傳感器信號R及CPU輸入信號S的各波形。
圖1中，轉(zhuǎn)子1設(shè)在內(nèi)燃機(jī)(圖中未示出)的曲軸上，與曲軸同步繞箭頭2的方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
在轉(zhuǎn)子1的外圓沿旋轉(zhuǎn)方向2每隔規(guī)定角度設(shè)置依次排列的多個(gè)(兩個(gè))凸起物11、12，各凸起物11、12分別有磁性體構(gòu)成的兩個(gè)端部。
位于前頭一側(cè)較寬的凸起物11與內(nèi)燃機(jī)的多個(gè)氣缸有關(guān)，具有與第1基準(zhǔn)角度(例如相對于上止點(diǎn)TDC前65°的曲軸角度B65°CA)對應(yīng)的前端部、及與第2基準(zhǔn)角度(例如相對于上止點(diǎn)TDC前10°的曲軸角度B10°CA)對應(yīng)的后端部。
另外，位于后續(xù)一側(cè)較窄的凸起物12與內(nèi)燃機(jī)的多個(gè)氣缸有關(guān)，具有與第3基準(zhǔn)角度(例如相對于上止點(diǎn)TDC前5°的曲軸角度B5°CA)對應(yīng)的前端部、及與第4基準(zhǔn)角度(例如上止點(diǎn)TDC)對應(yīng)的后端部。
旋轉(zhuǎn)傳感器3由與轉(zhuǎn)子1的凸起物11、12對向設(shè)置的電磁敏感元件構(gòu)成，每當(dāng)檢測出各凸起物11、12的端部，就產(chǎn)生與各氣缸的曲軸角度對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)傳感器信號R。即旋轉(zhuǎn)傳感器3與各凸起物11、12的前端部對應(yīng)輸出負(fù)極性電壓，與各凸起物11、12的后端部對應(yīng)輸出正極性電壓。
旋轉(zhuǎn)傳感器信號R和表示內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的其它各種傳感器8的輸出信號一起輸入ECU構(gòu)成的點(diǎn)火時(shí)期控制電路4。各種傳感器8包括將內(nèi)燃機(jī)的冷卻水水溫作為溫度信息進(jìn)行檢測的溫度傳感器等。
點(diǎn)火時(shí)期控制電路4利用電池5的供電而動(dòng)作，將旋轉(zhuǎn)傳感器信號R作為基準(zhǔn)角度信號取入，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及旋轉(zhuǎn)傳感器信號R計(jì)算每個(gè)氣缸的點(diǎn)火時(shí)期，將與點(diǎn)火時(shí)期對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號P向點(diǎn)火電路(點(diǎn)火線圈)6輸出。
點(diǎn)火電路6與各氣缸對應(yīng)設(shè)置，由對驅(qū)動(dòng)信號P作出響應(yīng)并通電切斷的初級線圈、和連接火花塞7的次級線圈構(gòu)成。點(diǎn)火電路6在初級線圈通電切斷時(shí)，從次級線圈輸出高壓，使控制對象即氣缸的點(diǎn)火栓7產(chǎn)生電火花進(jìn)行點(diǎn)火。
點(diǎn)火時(shí)期控制電路4包括將電池5的輸出電壓變換成電路用的電源電壓的變換器41、根據(jù)變換器41的輸出電壓輸出驅(qū)動(dòng)信號P的電容器42、插在電容器42的輸入端和接地之間的晶閘管43、插在電容器42的輸出端和接地之間的二極管44、將旋轉(zhuǎn)傳感器信號R變換成由矩形波組成的CPU輸入信號S的接口45、及根據(jù)CPU輸入信號S對晶閘管43進(jìn)行ON/OFF控制的CPU46。
點(diǎn)火時(shí)期控制電路4內(nèi)的CPU46構(gòu)成正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))的定時(shí)點(diǎn)火控制裝置、和在轉(zhuǎn)速比通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)低的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域(低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))的延遲點(diǎn)火控制裝置。
CPU46內(nèi)的延遲點(diǎn)火裝置有周期測量單元和運(yùn)算單元。
延遲點(diǎn)火控制裝置內(nèi)的周期測量單元根據(jù)CPU輸入信號S測量旋轉(zhuǎn)傳感器信號R特定區(qū)間的周期。
另外，延遲點(diǎn)火控制裝置內(nèi)的運(yùn)算單元對特定區(qū)間的周期作出響應(yīng)，生成晶閘管43的控制信號(驅(qū)動(dòng)信號P與對應(yīng))，同時(shí)使在特定區(qū)間之后接著生成的旋轉(zhuǎn)傳感器信號R有效。
即運(yùn)算單元包括根據(jù)特定區(qū)間的周期設(shè)定用于接受預(yù)想內(nèi)燃機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)生成的信號以后的旋轉(zhuǎn)傳感器信號用的預(yù)想期間的預(yù)想期間設(shè)定單元，使得只在預(yù)想期間中輸入的的以后的旋轉(zhuǎn)傳感器信號才有效。
如前所述，凸起物11的前端部及后端部對應(yīng)的第1及第2基準(zhǔn)角度設(shè)定為定時(shí)點(diǎn)火控制裝置能使用的足夠前的提前角一側(cè)的定時(shí)基準(zhǔn)角度(B65°CA、B10°CA)。
另外，凸起物12的前端部對應(yīng)的第3基準(zhǔn)角度為了在內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)為點(diǎn)火位置，設(shè)定在較多個(gè)氣缸壓縮行程的上止點(diǎn)前的提前角一側(cè)(B5°CA)。凸起物12的前端部對應(yīng)的第4基準(zhǔn)角度設(shè)定在成為延遲點(diǎn)火控制裝置的延遲點(diǎn)火位置的壓縮行程的上止點(diǎn)(TDC)附近。
圖2中，正轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)傳感器信號R由極性交替反轉(zhuǎn)并依次生成的脈沖a、b、c、d構(gòu)成，各脈沖a～d的生成時(shí)刻和上述第1～第4的基準(zhǔn)角度相對應(yīng)。
即在旋轉(zhuǎn)傳感器信號R中，脈沖a與凸起物11的前端部、脈沖b與凸起物11的后端部對應(yīng)，脈沖c與凸起物12的前端部、脈沖d與凸起物12的后端部對應(yīng)。
另外，從脈沖a的生成時(shí)刻開始至下一脈沖a的生成時(shí)刻為止的期間為曲軸轉(zhuǎn)一圈(360°)。
從接口45輸入至CPU46的CPU輸入信號S為了便于測量周期，形成與負(fù)極性的脈沖a、c響應(yīng)而下降、并與正極性的脈沖b、d響應(yīng)而上升的矩形波。設(shè)CPU輸入信號S各邊沿間的測量時(shí)間為第1～第3特定區(qū)間的周期Tab、Tac、Tbc。
如前所述，脈沖a的第1基準(zhǔn)角度(B65°CA)為在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)用于對預(yù)測點(diǎn)火時(shí)間進(jìn)行定時(shí)設(shè)置的基準(zhǔn)位置，脈沖c的第3基準(zhǔn)角度(B5°CA)為在空轉(zhuǎn)時(shí)點(diǎn)火控制的固定點(diǎn)火位置，脈沖d的第4基準(zhǔn)角度(TDC)為只在起動(dòng)時(shí)點(diǎn)火控制用的低速延遲點(diǎn)火位置。
在CPU46中，延遲點(diǎn)火控制裝置內(nèi)的周期測量單元將從脈沖a(第1基準(zhǔn)角度)至脈沖b(第2基準(zhǔn)角度)的第1特定區(qū)間的周期Tab、從脈沖a(第1基準(zhǔn)角度)至脈沖c(第3基準(zhǔn)角度)的第2特定區(qū)間的周期Tac、及從脈沖b(第2基準(zhǔn)角度)至脈沖c(第3基準(zhǔn)角度)的第3特定區(qū)間的周期Tbc中至少一個(gè)作為特定區(qū)間的周期進(jìn)行測量。
另在CPU46中，運(yùn)算單元內(nèi)的預(yù)想期間設(shè)定手段在根據(jù)脈沖a、b測量第1特定區(qū)間的周期Tab(檢測出脈沖b)的時(shí)刻，計(jì)算Tab×α，作為在正轉(zhuǎn)時(shí)接收下一次應(yīng)檢測的脈沖c用的最大待機(jī)時(shí)間，設(shè)定c輸出預(yù)想時(shí)間(＝Tab×α)。
系數(shù)α可根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的規(guī)格及脈沖檢測的要求規(guī)格任意設(shè)定。
另外，預(yù)想期間設(shè)定單元在根據(jù)脈沖a、c測量第2特定區(qū)間的周期Tac(檢測出脈沖c)的時(shí)刻，計(jì)算Tac×β1及Tac×β2，作為在正轉(zhuǎn)時(shí)接受下一次應(yīng)檢測的脈沖d用的待機(jī)時(shí)間范圍，設(shè)定c輸出預(yù)想時(shí)間(＝Tac×β1～Tac×β2)。
在系數(shù)β1及β2之間，兩者的關(guān)系設(shè)為β1＜β2。
以下，參照圖2說明圖1示出的本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的點(diǎn)火時(shí)期控制電路4的動(dòng)作。
CPU46內(nèi)的延遲火控制裝置在旋轉(zhuǎn)速度低于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(起動(dòng)及空轉(zhuǎn)時(shí))，為了防止點(diǎn)火時(shí)期的不穩(wěn)定，在與凸起物12的后端部對應(yīng)的正脈沖信號的生成時(shí)刻(TDC)進(jìn)行點(diǎn)火控制。
而點(diǎn)火時(shí)期控制電路4內(nèi)的CPU46在每個(gè)與凸起物11的前端部對應(yīng)的負(fù)脈沖信號的生成時(shí)刻(B65°CA)檢測CPU輸入信號S(旋轉(zhuǎn)傳感器信號R)的周期，變換成旋轉(zhuǎn)速度，CPU46內(nèi)的定時(shí)點(diǎn)火控制裝置在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))從最大提前角一側(cè)的負(fù)脈沖信號生成時(shí)刻開始設(shè)置預(yù)測點(diǎn)火時(shí)期，執(zhí)行定時(shí)點(diǎn)火時(shí)期控制。
旋轉(zhuǎn)傳感器依次生成由第1～第4脈沖a～d組成的旋轉(zhuǎn)傳感器信號R，例如在起動(dòng)時(shí)，點(diǎn)火時(shí)期控制電路4不能判別檢測出的旋轉(zhuǎn)傳感器信號R(CPU輸入信號S)是與脈沖a～d中哪一個(gè)對應(yīng)。
因而，在點(diǎn)火時(shí)期控制電路4內(nèi)的CPU46中，構(gòu)成延遲點(diǎn)火控制裝置的周期測量單元測量從第1旋轉(zhuǎn)傳感器信號(不限于脈沖a)的生成時(shí)刻至第2旋轉(zhuǎn)傳感器信號(不限于脈沖b)的生成時(shí)刻為止的第1周期T1(不限于第1特定區(qū)間的周期Tab)、和從第1旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻至第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號(不限于脈沖c)的生成時(shí)刻為止的第2周期T2(不限于第2特定區(qū)間的周期Tac)。
這時(shí)，預(yù)想期間設(shè)定單元根據(jù)第1周期T1，設(shè)定接受第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號用的第1預(yù)想期間T1×α(接受時(shí)間)，等待生成并輸入第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號。
在第1預(yù)想期間(T1×α)中輸入第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號時(shí)，判定第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻與第3基準(zhǔn)角度對應(yīng)(第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號與脈沖c對應(yīng))，設(shè)定接受第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號(脈沖d)用的第2預(yù)想期間(＝Tac×β1～Tac×β2)。
另外，在識(shí)別第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號(脈沖c)(即有效)的時(shí)刻，判定第1及第2旋轉(zhuǎn)傳感器信號分別與脈沖a、b對應(yīng)。
此后，運(yùn)算單元只有在第2預(yù)想期間中輸入第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號(脈沖d)時(shí)，才進(jìn)行與第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號(脈沖d)的生成時(shí)刻對應(yīng)的延遲點(diǎn)火控制。
這時(shí)，在從第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號(脈沖c)的生成時(shí)刻至第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號(脈沖d)的生成時(shí)刻之間，假設(shè)如發(fā)生反轉(zhuǎn)狀態(tài)，則由于就在壓縮行程的上止點(diǎn)(TDC)前的旋轉(zhuǎn)角度位置上反轉(zhuǎn)，因此與正轉(zhuǎn)時(shí)相比，直到輸入第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號為止需要長得多的時(shí)間。
因此，在第2預(yù)想期間(d輸出預(yù)想期間)中，不生成第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號，反轉(zhuǎn)時(shí)生成的第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號不會(huì)有效，不能用于點(diǎn)火控制。
另外，構(gòu)成延遲點(diǎn)火控制裝置的運(yùn)算單元在表示第1周期(與Tab對應(yīng))大于規(guī)定的閾值(圖中未示出)時(shí)，看作為是由于反轉(zhuǎn)狀態(tài)的發(fā)生而造成轉(zhuǎn)速降低的狀態(tài)，例如，在第2預(yù)想期間內(nèi)，即使生成第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號也將第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號(與脈沖d對應(yīng))作為無效，禁止輸出與第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號P。
這樣，在起動(dòng)時(shí)，點(diǎn)火時(shí)期控制電路4內(nèi)的CPU46在測量第1特定區(qū)間的周期Tab后，計(jì)算c輸出預(yù)想時(shí)間(＝Tab×α)，在測量第2特定區(qū)間的周期Tac后，計(jì)算d輸出預(yù)想期間(＝Tac×β1～Tac×β2)。
而在只在c輸出預(yù)想期間(＝Tab×α)以內(nèi)檢測出CPU輸入信號s的后沿(脈沖c)時(shí)，脈沖c有效(接受)，估計(jì)在d輸出預(yù)想時(shí)間(＝Tac×β1～Tac×β2)中將檢測出脈沖d。
此后，在d輸出預(yù)想期間檢測出脈沖d時(shí)，判定為正常輸入第4基準(zhǔn)角度(延遲點(diǎn)火控制位置)，執(zhí)行起動(dòng)時(shí)的低速延遲點(diǎn)火控制。
即，在起動(dòng)時(shí)，若脈沖a最初輸入CPU46，則在緊接脈沖a輸入后的行程內(nèi)能立即進(jìn)行點(diǎn)火控制。
但在極低速時(shí)，從脈沖a的輸入至脈沖d的輸入時(shí)刻之間，由于內(nèi)燃機(jī)反轉(zhuǎn)的可能性很大，故利用安全保護(hù)功能，禁止執(zhí)行根據(jù)脈沖d的點(diǎn)火控制。即在表示第1特定區(qū)間的周期Tab大于規(guī)定的閾值時(shí)，即便輸入(接受)脈沖d，也將脈沖d作為無效，禁止驅(qū)動(dòng)信號P輸出。
另外，若脈沖a最初輸入CPU46，因緊接起動(dòng)后能判定脈沖c，故在起動(dòng)后，例如通過將從脈沖c開始至下一個(gè)脈沖c的檢測周期視為1圈，則能計(jì)算內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)的規(guī)定轉(zhuǎn)速(例如500rpm～800rpm左右)以上時(shí)，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)入空轉(zhuǎn)狀態(tài)。這時(shí)為了不使點(diǎn)火時(shí)期變動(dòng)和旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，每次檢測出(接受)脈沖c時(shí)，在固定位置(B5°CA)進(jìn)行點(diǎn)火控制。
盡管在這樣的空轉(zhuǎn)時(shí)，也只在c輸出預(yù)想期間(＝Tab×α)以內(nèi)檢測出CPU輸入信號S的后沿(旋轉(zhuǎn)傳感器信號R的脈沖c)時(shí)，才能執(zhí)行點(diǎn)火控制。
再當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速升高進(jìn)入點(diǎn)火時(shí)期的提前角控制區(qū)(高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，CPU46只輸入旋轉(zhuǎn)傳感器信號R的后沿(脈沖a或脈沖c)，將測出的最長的周期(295°CA)的CPU輸入信號S的后沿時(shí)刻(脈沖a的生成時(shí)刻)作為定時(shí)控制的基準(zhǔn)位置，進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的預(yù)測點(diǎn)火控制。
以下，參照圖3以各個(gè)反轉(zhuǎn)發(fā)生時(shí)刻不同的情形為例對本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)點(diǎn)火控制的回避動(dòng)作進(jìn)行說明。
圖3為表示能發(fā)生反轉(zhuǎn)的所有時(shí)刻中5種旋轉(zhuǎn)動(dòng)作A1～A5的說明圖，將各反轉(zhuǎn)時(shí)刻(箭頭A1～A5的返回時(shí)刻)和旋轉(zhuǎn)傳感器信號R及CPU輸入信號S的時(shí)序圖相關(guān)聯(lián)進(jìn)行表示。
反轉(zhuǎn)時(shí)，因旋轉(zhuǎn)傳感器信號R的輸出極性相對于正轉(zhuǎn)時(shí)是反相，所以CPU輸入信號S的輸出極性也反相，輸入CPU輸入信號S照原樣回到正轉(zhuǎn)時(shí)波形輸入。
例如，如反轉(zhuǎn)例A2，若在脈沖a、b之間產(chǎn)生反轉(zhuǎn)，雖返回脈沖a側(cè)，但由于旋轉(zhuǎn)傳感器3和凸起物11的間隔為變寬的方向，所以反轉(zhuǎn)時(shí)檢測的脈沖a和正轉(zhuǎn)時(shí)的脈沖b相同，為正脈沖信號(CPU輸入信號S為前沿)。
但是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1，即使在起動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)例A1～A5中任一種情況下，也能如下所述避免執(zhí)行點(diǎn)火控制。
在圖3中，首先，反轉(zhuǎn)例A1表示在旋轉(zhuǎn)傳感器3即將到達(dá)凸起物11的前端部前、即在將檢測出CPU輸入信號S的后沿波形(脈沖a)之前的H電平期間發(fā)生反轉(zhuǎn)的情形。
這時(shí)，因還不能檢測旋轉(zhuǎn)傳感器信號S，故不能執(zhí)行點(diǎn)火控制。
另在反轉(zhuǎn)例A2中，表示反轉(zhuǎn)發(fā)生在與凸起物11的中間對應(yīng)的CPU輸入信號S的L電平期間(脈沖a、b之間)的情形。
這時(shí)，由于從后沿波形(脈沖a)的輸入時(shí)刻開始在c輸出預(yù)想期間(＝Tab×α)以內(nèi)未輸入前沿波形(脈沖b)，所以不能執(zhí)行點(diǎn)火控制。
另外，反轉(zhuǎn)例A3表示反轉(zhuǎn)發(fā)生在從凸起物11的后端部至凸起物12的前端部之間對應(yīng)的CPU輸入信號S的H電平期間(脈沖b、c之間)的情形。
這時(shí)，雖然存在著將反轉(zhuǎn)時(shí)的脈沖b誤識(shí)別為正轉(zhuǎn)時(shí)的脈沖c的可能，但由于至繼脈沖b后輸入的脈沖a為止的期間過于長，因此不進(jìn)入低速延遲點(diǎn)火控制的d輸出預(yù)想期間(正轉(zhuǎn)時(shí)的判定范圍＝Tac×β1～Tac×β2)，所以不能執(zhí)行點(diǎn)火控制。
還有，在大于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，因內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速本身比較高，所以在反轉(zhuǎn)例A3那樣的提前角位置上不會(huì)有反轉(zhuǎn)。
另外，反轉(zhuǎn)角A4表示反轉(zhuǎn)發(fā)生在與凸起物12的中間對應(yīng)的CPU輸入信號S的L電平期間(脈沖c、d之間)的情形。
這時(shí)，雖然為壓縮行程上止點(diǎn)TDC附近的極低轉(zhuǎn)速的反轉(zhuǎn)狀態(tài)，但因此前轉(zhuǎn)速比正轉(zhuǎn)時(shí)降低，第1特定區(qū)間的周期Tab(或第3特定區(qū)間的周期Tbc)比閾值長，所以即使反轉(zhuǎn)時(shí)的脈沖c被誤識(shí)別為脈沖d，利用上述無效處理，點(diǎn)火控制也不能執(zhí)行。
再有，反轉(zhuǎn)例A5表于反轉(zhuǎn)發(fā)生在剛通過凸起物12的后端部后的CPU輸入信號S的H電平期間(脈沖d輸入后)的情形。
這時(shí)，是從越過壓縮行程上止點(diǎn)TDC的位置(固定位置的點(diǎn)火控制后)的反轉(zhuǎn)，為在內(nèi)燃機(jī)中通常不可能有的狀態(tài)，所以這種反轉(zhuǎn)方式可以認(rèn)為不存在，這樣考慮沒有問題。因此，不能執(zhí)行點(diǎn)火控制。
即，在上述各種方式的反轉(zhuǎn)例A1～A5中，反轉(zhuǎn)時(shí)都不能執(zhí)行點(diǎn)火控制，能避免反沖現(xiàn)象產(chǎn)生。
這樣，通過測量曲軸角度的特定區(qū)間，預(yù)測運(yùn)算特定區(qū)間之后緊接著應(yīng)輸入的旋轉(zhuǎn)傳感器信號R(CPU輸入信號S)的脈沖輸入時(shí)刻，只要在預(yù)想期間內(nèi)輸入旋轉(zhuǎn)傳感器信號R，則接受該信號作為正常信號，使轉(zhuǎn)向點(diǎn)火控制的動(dòng)作有效，如在預(yù)想期間內(nèi)無旋轉(zhuǎn)傳感器信號R輸入，則判斷內(nèi)燃機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)或反轉(zhuǎn)狀態(tài)，這時(shí)不接受預(yù)想期間外輸入的信號而使其無效，從而能避免對反轉(zhuǎn)狀態(tài)或即將停止?fàn)顟B(tài)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行點(diǎn)火控制，能不讓反沖現(xiàn)象發(fā)生。
另外，與已有的反轉(zhuǎn)檢測方式相比，能只用單一的旋轉(zhuǎn)傳感器3判別正反轉(zhuǎn)，能可靠地防止反轉(zhuǎn)時(shí)的瞬間點(diǎn)火。
還有，本例中，是將系數(shù)α、β1、β2作為固定值來設(shè)定各預(yù)想期間，但也可以根據(jù)與內(nèi)燃機(jī)負(fù)載狀態(tài)對應(yīng)的值，例如內(nèi)燃機(jī)溫度(冷卻水水溫)、或節(jié)氣門開度對應(yīng)的MAP檢索等，改變設(shè)定的各系數(shù)。
這時(shí)，設(shè)置檢測內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載(溫度或節(jié)氣門開度)的負(fù)載傳感器，CPU46內(nèi)的運(yùn)算單元包括預(yù)想期間可變設(shè)定單元，能根據(jù)負(fù)載上升縮短預(yù)想期間。
同樣，也可根據(jù)冷卻水水溫改變設(shè)定的和特定區(qū)間周期比較的轉(zhuǎn)速降低判定用的閾值。這時(shí)，CPU46內(nèi)的運(yùn)算單元包括閾值可變設(shè)定單元。根據(jù)溫度(冷卻水水溫)的上升相應(yīng)地增大閾值。由此，能以更高的可靠性判別反轉(zhuǎn)狀態(tài)。
另外，運(yùn)算單元雖然是在第1特定區(qū)間的周期Tab大于規(guī)定的閾值(例如數(shù)msec)時(shí)禁止執(zhí)行點(diǎn)火控制，但也可以在第3特定區(qū)間的周期Tbc大于規(guī)定的閾值時(shí)，禁止執(zhí)行與第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號(脈沖d)對應(yīng)的點(diǎn)火控制(輸出驅(qū)動(dòng)信號P)。這時(shí)的閾值為比第1特定區(qū)間的周期Tab時(shí)的閾值小的值。
另外，也可以在表示第3特定區(qū)域的周期Tbc相對于第1特定區(qū)間的周期Tab的比例(Tbc/Tab)大于規(guī)定的閾值(例如0.5左右)時(shí)，禁止第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號(脈沖d)對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號P的輸出。
當(dāng)然，這種情況下也能起到和前述同等的作用效果。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置，包括與內(nèi)燃機(jī)的多個(gè)氣缸對應(yīng)設(shè)置的點(diǎn)火電路、與所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、沿所述轉(zhuǎn)子的外周每隔規(guī)定的角度設(shè)置的多個(gè)凸起物、與所述多個(gè)凸起物對向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)傳感器、以及將每檢測所述凸起物一次就由所述旋轉(zhuǎn)傳感器生成的旋轉(zhuǎn)傳感器信號作為基準(zhǔn)角度信號取入并向所述點(diǎn)火電路輸出驅(qū)動(dòng)信號的點(diǎn)火時(shí)期控制電路，其特征在于，所述點(diǎn)火時(shí)期控制電路具有正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的定時(shí)點(diǎn)火控制裝置、以及在比所述正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速低的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中的延遲點(diǎn)火控制裝置，所述延遲點(diǎn)火控制裝置包括測量所述旋轉(zhuǎn)傳感器信號的特定區(qū)間的周期的周期測量單元、以及對所述特定區(qū)間的周期作出響應(yīng)并生成所述驅(qū)動(dòng)信號同時(shí)使所述特定區(qū)間之后生成的以后的旋轉(zhuǎn)傳感器信號有效用的運(yùn)算單元，所述運(yùn)算單元包括預(yù)想期間設(shè)定單元，用于根據(jù)所述特定區(qū)間的周期設(shè)定接受預(yù)想所述內(nèi)燃機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)生成的信號以后的旋轉(zhuǎn)傳感器信號用的預(yù)想期間，只讓在所述預(yù)想期間中輸入的以后的旋轉(zhuǎn)傳感器信號有效。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)傳感器由電磁敏感元件構(gòu)成，所述多個(gè)凸起物包括具有與所述多個(gè)氣缸的第1及第2基準(zhǔn)角度對應(yīng)的磁性體構(gòu)成的兩個(gè)端部的第1凸起物、以及具有與所述多個(gè)氣缸的第3及第4基準(zhǔn)角度對應(yīng)的磁性體構(gòu)成的兩個(gè)端部的第2凸起物，所述第1及第2基準(zhǔn)角度設(shè)定成所述定時(shí)點(diǎn)火控制裝置能使用的足夠的提前角一側(cè)的定時(shí)基準(zhǔn)角度，所述第3基準(zhǔn)角度為了成為所述內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火位置，設(shè)定成比所述多個(gè)氣缸的壓縮行程的上止點(diǎn)前的提前角一側(cè)，所述第4基準(zhǔn)角度設(shè)定在成為所述延遲點(diǎn)火控制裝置的延遲點(diǎn)火位置的所述壓縮行程上止點(diǎn)附近，所述特定區(qū)間是在從所述第1基準(zhǔn)角度至所述第2基準(zhǔn)角度為止的第1特定區(qū)間、從所述第1基準(zhǔn)角度至所述第3基準(zhǔn)角度為止的第2特定區(qū)間、以及從所述第2基準(zhǔn)角度至所述第3基準(zhǔn)角度為止的第3特定區(qū)間中，至少包括一個(gè)區(qū)間。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)傳感器依次生成第1至第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號，所述周期測量單元測量從第1旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻至第2旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻為止的第1周期以及從所述第1旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻至第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻為止的第2周期，所述預(yù)想期間設(shè)定單元根據(jù)所述第1周期設(shè)定接受所述第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號用的第1預(yù)想期間，在所述第1預(yù)想期間中輸入第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號時(shí)，判定為所述第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻與所述第3基準(zhǔn)角度對應(yīng)，設(shè)定接受所述第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號用的第2預(yù)想期間，所述運(yùn)算單元只有在所述第2預(yù)想期間中輸入所述第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號時(shí)，才進(jìn)行與所述第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號生成時(shí)刻對應(yīng)的延遲點(diǎn)火控制。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置，其特征在于，所述運(yùn)算單元在表示所述第1周期大于規(guī)定的閾值時(shí)，禁止輸出與所述第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號對應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)信號。
5.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置，其特征在于，所述周期測量單元測量從所述第2旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻至第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻為止的第3周期，所述運(yùn)算單元在表示所述第3周期大于規(guī)定的閾值時(shí)，禁止輸出與所述第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號對應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)信號。
6.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置，其特征在于，所述周期測量單元測量從所述第2旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻至第3旋轉(zhuǎn)傳感器信號的生成時(shí)刻為止的第3周期，所述運(yùn)算單元在表示所述第3周期相對于所述第1周期的比例大于規(guī)定閾值時(shí)，禁止輸出與所述第4旋轉(zhuǎn)傳感器信號對應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)信號，
7.如權(quán)利要求4至6中任何一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置，其特征在于，具有檢測所述內(nèi)燃機(jī)溫度的溫度傳感器，所述運(yùn)算單元包括根據(jù)所述溫升使所述閾值增大用的閾值可變設(shè)定單元。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火控制裝置，其特征在于，具有檢測所述內(nèi)燃機(jī)負(fù)載的負(fù)載傳感器，所述運(yùn)算單元包括根據(jù)所述負(fù)載的上升使所述預(yù)想期間縮短用的預(yù)想期間可變設(shè)定單元。
全文摘要
本發(fā)明能獲得一種內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火控制裝置，它能根據(jù)旋轉(zhuǎn)傳感器信號的檢測期間來判別正反轉(zhuǎn)，從而降低成本并確實(shí)地避免在反轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火控制。該裝置包括與轉(zhuǎn)子1的凸起物11及12對向配置的旋轉(zhuǎn)傳感器3、將旋轉(zhuǎn)傳感器信號R作為基準(zhǔn)角度信號取入并向點(diǎn)火電路6輸出驅(qū)動(dòng)信號P的點(diǎn)火時(shí)期控制電路4。點(diǎn)火時(shí)期控制電路4內(nèi)的延遲點(diǎn)火控制裝置測量旋轉(zhuǎn)傳感器信號R的特定區(qū)間的周期，對特定區(qū)間的周期作出響應(yīng)，生成驅(qū)動(dòng)信號P。延遲點(diǎn)火控制裝置內(nèi)的運(yùn)算單元46根據(jù)特定區(qū)間的周期來設(shè)定接受以后的旋轉(zhuǎn)傳感器信號的預(yù)想期間，只使在預(yù)想期間中輸入的信號有效。
文檔編號F02P5/15GK1637278SQ200410058910
公開日2005年7月13日 申請日期2004年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
發(fā)明者池田徹 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社