CN101165338B - 内燃机用点火装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种内燃机用点火装置，具有在提供点火信号Si时发生点火用高电压的点火电路(6)和控制点火位置的点火位置控制部(10)。在本发明中，为了防止内燃机起动时发生反冲，设置发生第一脉冲信号P1、和第一脉冲信号极性不同的第二以及第三脉冲信号P2以及P3的信号发生器(2)，在点火位置控制部中设置：在内燃机起动时信号发生器(2)连续发生同极性的脉冲信号时，向点火电路提供点火信号的起动时点火信号供给单元(11)；在起动时的最初的点火结束、旋转速度在空转速度以下时，响应第二脉冲信号P2向点火电路提供点火信号的空转时点火信号供给单元(12)；以及在内燃机的旋转速度超过空转速度时，相对于控制条件而计算点火位置，在与计算出的点火位置一致的曲柄角位置向点火电路提供点火信号的稳定旋转时点火信号供给单元(13)。

Description

内燃机用点火装置
技术领域
本发明涉及使用微处理器控制内燃机的点火位置(点火内燃机的曲柄角位置)的内燃机用点火装置。
背景技术
内燃机用点火装置如在特开2001-200776号公报中所示，由在给出点火信号时控制点火线圈的初级电流以在该点火线圈的次级线圈中感生点火用高电压的点火电路、和控制对于该点火电路提供点火信号的曲柄角位置(点火位置)的点火位置控制部构成。
在内燃机中，为了得到包含旋转速度信息以及旋转角度信息在内的内燃机旋转信息而安装信号发生器。信号发生器通常由感应式的发电机组成。现有的点火装置中使用的信号发生器构成为，通过在与内燃机的活塞到达上止点时的曲柄角位置即上止点位置相比充分超前的曲柄角位置处设置的基准位置(reference position)产生基准脉冲信号，在上止点位置附近设置的固定点火位置而产生和基准脉冲信号极性不同的固定点火用脉冲信号。
通常，在内燃机的最大超前角位置或者比该最大超前角位置更超前的位置处设置基准位置。该基准位置作为开始点火位置的测量的位置而使用。另外，将固定点火位置设置在适当的位置上作为内燃机起动时以及空转时的点火位置。
一般，控制内燃机的点火位置的点火控制部由控制内燃机起动时以及空转时的点火的空转运行时点火控制单元、和控制在内燃机的旋转速度超过设置值的稳定运行时的点火的稳定运行时点火控制单元构成。
稳定运行时点火位置控制单元例如由根据在内燃机上安装的信号发生器产生基准脉冲信号的间隔而计算内燃机的旋转速度的旋转速度计算单元、对于所计算的旋转速度计算内燃机的点火位置的点火位置计算单元、和开始进行在信号发生器产生基准信号时计算出的点火位置的测量并在该点火位置的测量结束时(在检测到内燃机的曲柄角位置与计算出的点火位置一致时)产生点火信号的点火信号发生单元构成。这些单元是通过使微处理器执行预定的程序而构成的。
考虑即使在内燃机起动时以及空转运行时，也使用从信号发生器的输出得到的旋转信息计算点火位置，在计算出的点火位置点火内燃机。但是，因为在内燃机起动时以及空转运行时，内燃机的旋转不稳定，伴随内燃机的行程的变化而曲柄轴的旋转速度会细微变动，不能从信号发生器产生的脉冲信号正确得到旋转速度信息，所以难以准确地计算点火位置，另外不能正确地检测已计算的点火位置。为此，控制内燃机起动时以及空转运行时的点火位置的空转运行时点火控制单元构成为，不是在计算出的点火位置向点火电路提供点火信号，而是在信号发生器在固定点火位置产生固定点火用脉冲信号时向点火电路提供点火信号。
但是，在内燃机内，当在起动时点火位置比上止点位置超前时，在点火内燃机时有时会发生在内燃机的气缸内的活塞被压回的现象而内燃机的起动失败。在通过脚踏起动器起动的内燃机中起动时活塞被压回的现象被称为反冲(kicking back)。若在内燃机起动时发生反冲，则在曲柄轴逆转时从曲柄轴向踏板传递冲击，存在提供驾驶者危害的危险。因此，防止在内燃机中发生反冲成为要解决的重要的课题之一。
为了防止发生反冲，只要在内燃机起动时判别内燃机的旋转方向，在检测到内燃机的逆转时，禁止点火装置进行点火动作即可。作为判别内燃机的旋转方向的方法，已知有：设置两个信号发生器，利用两个信号发生器产生的脉冲信号的相位关系由于内燃机的旋转方向而不同这一事实的方法，或者利用信号发生器发生的脉冲信号和在内燃机上安装的交流发电机的输出电压的相位关系由于内燃机的旋转方向而不同这一事实的方法。
但是，为了根据上述方法判别内燃机的旋转方向，需要进行判别两个信号的相位关系的处理，所以旋转方向的判别花费劳力时间，有产生点火延迟的可能。
因此，考虑把信号发生器产生固定点火用脉冲信号的曲柄角位置设置在比上止点位置滞后的位置，在内燃机起动时在比上止点位置滞后的曲柄角位置点火内燃机。当这样构成时，因为当活塞不超过上止点时不点火内燃机，所以能够防止起动时发生反冲，但是因为在内燃机起动后的空转运行时点火位置会过于滞后，所以不能稳定地进行空转运行。
例如在某内燃机内，当把内燃机起动时的点火位置设置为比上止点滞后2度角的位置时，能够防止发生反冲，但是因为空转状态下的最佳点火位置是上止点前10度的位置，所以当重视防止反冲而把起动时以及空转时的点火位置设置在比上止点位置滞后的角位置时，不能稳定地进行空转。
因此，在特开2001-200776号公报中示出的点火装置中，在把信号发生器产生固定点火用脉冲信号的固定点火位置设置在比上止点位置滞后的曲柄角位置的同时，设置把由内燃机驱动的交流发电机的输出电压的过零点或者尖峰点作为特异点而检测的特异点检测电路，利用在作为空转时的点火位置较适当的曲柄角位置从该特异点检测电路产生的特异点检测信号来决定空转时的点火位置。
根据特开2001-200776号公报示出的发明，能够防止反冲发生，而且能够防止空转时的点火位置过于滞后。但是，在该发明中，因为在信号发生器之外，还需要设置把由内燃机驱动的交流发电机的输出电压的过零点或者尖峰点作为特异点而检测的特异点检测电路，所以存在硬件的结构复杂的问题。
另外，交流发电机的输出电压的过零点或者尖峰点等特异点的相位由于空转时的发电机的输出电流而变动，所以当根据特异点检测电路的输出信号而决定空转时的点火位置时，空转时的点火位置会变动，有空转运行不稳定的可能。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种内燃机用点火装置，其无需进行用于判定内燃机的旋转方向的复杂的处理，或者无需使硬件的结构变得复杂，能够把起动时以及空转时的点火位置设置在最适当的位置，防止反冲的发生，同时稳定地进行空转时的旋转。
本发明以如下内燃机用点火装置为对象，该内燃机用点火装置具有在提供了点火信号时发生用于提供给安装于内燃机气缸内的火花塞的点火用高电压的点火电路、和控制向所述点火电路提供所述点火信号的曲柄角位置即点火位置的点火位置控制部。
在本发明中，设置有感应式的信号发生器，该信号发生器构成为：在所述内燃机正转的过程中，在所述内燃机的曲柄角位置与第一曲柄角位置一致时发生具有第一极性的第一脉冲信号，其中该第一曲柄角位置是在和与压缩行程中的活塞的上止点相当的曲柄角位置即上止点位置相比角度充分超前的位置处被设置的；在所述内燃机的曲柄角位置与第二曲柄角位置一致时发生具有第二极性的第二脉冲信号，其中该第二曲柄角位置是设置在适当的位置处作为在比所述第一曲柄角位置滞后、比所述上止点位置超前的空转时的点火位置；在所述内燃机的曲柄角位置与第三曲柄角位置一致时发生所述第二极性的第三脉冲信号，其中该第三曲柄角位置是设置在适当的位置处作为比所述上止点位置滞后的、所述内燃机的起动时的最初的点火位置。
于是在本发明中，所述点火位置控制部具有：为了进行所述内燃机的起动时的最初的点火，在检测到所述信号发生器连续发生了同极性的第二脉冲信号和第三脉冲信号时，响应该第三脉冲信号在所述第三曲柄角位置向所述点火电路提供点火信号的起动时点火信号供给单元；在所述最初的点火结束、所述内燃机的旋转速度处于空转速度以下的状态时，响应所述第二脉冲信号在所述第二曲柄角位置向所述点火电路提供点火信号的空转时点火信号供给单元；和在所述内燃机的旋转速度超过所述空转速度时，相对于包含所述旋转速度在内的控制条件而计算点火位置，在与计算出的点火位置一致的曲柄角位置向所述点火电路提供点火信号的稳定旋转时点火信号供给单元。
如上所述，当在比上止点位置滞后的位置处进行起动时的最初的点火时，活塞不超过上止点的话不进行最初的点火，所以能够防止反冲发生。
另外，当如上述构成时，因为第二脉冲信号和第三脉冲信号同极性，所以在同极性的脉冲信号连续发生两次时，能够简单地判别出第二次发生的脉冲信号是第三脉冲信号。在内燃机起动时最初点火的气缸内的活塞不能越过上止点被压回时，因为信号发生器不会连续两次发生同极性的脉冲信号，不会识别为信号发生器发生第三脉冲信号，所以即使不进行用于判别内燃机的旋转方向的特别的处理，也能够在活塞不能到达上止点被压回时可靠防止进行点火动作，能够可靠防止反冲。
另外当如上述构成时，因为能够仅使用一个信号发生器的输出脉冲决定驱动时的最初的点火位置和空转时的点火位置，不需要设置检测发电机的输出的特异点的特异点检测电路等的特别的信号发生电路，或者设置多个信号发生器，所以能够防止硬件的结构变得复杂。
再有，因为信号发生器发生脉冲信号的位置不变动，所以当如上述构成时，能够消除空转运行时的点火位置变动的可能，能够稳定地进行空转运行。
在本发明的优选的形态中，构成为：所述信号发生器具有转子和信号发电体，所述转子设置为具有阻抗体并与所述曲柄轴一起旋转，其中所述阻抗体具有在沿所述内燃机的曲柄轴的圆周方向上延伸的第一部分和与该第一部分相比配置在所述曲柄轴的正转方向的后方侧的第二部分，在圆周方向的一端以及另一端分别形成第一以及第二端部缘，在所述第一部分和第二部分的边界部形成中间缘；所述信号发电体在检测到所述阻抗体的各缘时发生脉冲信号；在所述内燃机正转的过程中所述内燃机的曲柄角位置与所述第一曲柄角位置一致时，所述信号发电体检测所述阻抗体的第一端部缘而发生所述第一脉冲信号，在所述内燃机正转的过程中所述内燃机的曲柄角位置与所述第二曲柄角位置一致时，所述信号发电体检测所述阻抗体的中间缘而发生所述第二脉冲信号，在所述内燃机正转的过程中所述曲柄角位置与所述第三曲柄角位置一致时所述信号发电体检测所述第二端部缘而发生所述第三脉冲信号。
在本发明的优选的形态中，所述阻抗体由在所述转子的外周上形成的突起构成，所述阻抗体的第一部分是具有第一宽度尺寸、在所述曲柄轴的圆周方向延伸的部分，所述第二部分是具有比所述第一宽度尺寸小的第二宽度尺寸、在所述曲柄轴的圆周方向延伸的部分，所述第一部分以及第二部分沿所述曲柄轴的圆周方向具有均匀的高度尺寸。
在本发明的另一优选的形态中，所述阻抗体由在所述转子的外周上形成的突起构成，所述阻抗体的第一部分是具有第一高度尺寸、在所述曲柄轴的圆周方向延伸的部分，所述第二部分是具有比所述第一高度尺寸小的第二高度尺寸、在所述曲柄轴的圆周方向延伸的部分，所述第一部分以及第二部分沿所述曲柄轴的圆周方向具有均匀的宽度尺寸。
附图说明
图1是表示本发明的实施形态的硬件的结构例的电路图。
图2的(A)以及(B)分别是在本实施形态中使用的信号发生器的转子的俯视图以及正视图。
图3是表示在内燃机正转时图2的信号发生器产生的脉冲信号的波形的波形图。
图4是表示在内燃机起动时曲柄角位置到达第二曲柄角位置前活塞被压回时本发明中使用的信号发生器输出的脉冲信号的波形的波形图。
图5是表示在内燃机起动时曲柄角位置到达第二曲柄角位置和上止点位置之间的位置时活塞被压回的情况下本发明中使用的信号发生器输出的脉冲信号的波形的波形图。
图6是表示在本发明的实施形态中通过微处理器构成的点火位置控制部的结构例的框图。
图7是表示在本发明的实施形态中信号发生器发生负极性的脉冲信号(第一脉冲信号)时微处理器执行的中断处理的算法的流程图。
图8是表示在本发明的实施形态中信号发生器发生正极性的脉冲信号(第二脉冲信号)时微处理器执行的中断处理的算法的流程图。
图9是表示在本发明的实施形态中在点火定时器结束用于检测点火位置的计时数据的测量时微处理器执行的中断处理的算法的流程图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明。本发明可以适用于具有任意数目的气缸的2冲程或者4冲程内燃机，但是在以下的说明中假定内燃机是单气缸2冲程内燃机。
图1表示本发明的内燃机用点火装置的硬件的一个结构例。在该图中1是在内燃机上安装的转子外转型的磁铁式交流发电机。磁铁发电机1由具有形成为杯子状的转子轭100和在该转子轭的圆周壁部的内圆周上固定的未图示的永久磁铁并在内燃机的曲柄轴上安装的转子1A、以及具备具有面对转子的磁极的磁极部的定子铁芯和在该定子铁芯上卷绕的激励线圈EX的定子1B构成，和内燃机的旋转同步地在激励线圈EX内感生交流电压。
2是由转子2A和信号发电体2B构成的感应式的信号发生器。在图示的例子中，磁铁发电机1的转子轭兼作信号发生器2的转子2A，在该转子轭100的外周上形成阻抗体(感应体)r。阻抗体r如图2(A)以及(B)模式地表示，由在转子2A的外周上形成的突起组成，并由具有第一宽度尺寸W1、在内燃机的曲柄轴的圆周方向延伸的第一部分r1、以及与第一部分相比配置在曲柄轴的正转方向R的后方侧的、具有比第一宽度尺寸W1小的第二宽度尺寸W2、在曲柄轴的圆周方向延伸的第二部分r2构成，第一部分r1以及第二部分r2如图2(B)所示，形成为沿曲柄轴的圆周方向具有均匀的高度尺寸。在阻抗体r的圆周方向的一端(位于正转方向R的前方侧的端部)以及另一端(位于正转方向R的后方侧的端部)分别形成第一以及第二端部缘e1以及e2，在第一部分r1和第二部分r2的边界部形成中间缘em。
信号发电体2B是具有在前端具有面对阻抗体r的磁极部的铁芯以及在该铁芯上卷绕的信号线圈Ls、和与铁芯磁结合的永久磁铁的公知的部件，检测阻抗体r的缘并产生图3所示那样的脉冲信号。图3表示内燃机正转时信号发电体2B输出的脉冲信号，在该图中P1是信号发电体在检测到阻抗体的第一端部缘e1时发生的第一极性(在图示的例子中是负极性)的第一脉冲信号，P2以及P3分别是信号发电体分别在检测到阻抗体的中间缘em以及第二端部缘e2时发生的第二极性(在图示的例子中是正极性)的第二脉冲信号以及第三脉冲信号。
在本发明中，如图3所示，设置阻抗体r的各部分的尺寸以及设置位置、和信号发电体2B的设置位置，以便在内燃机正转时，在时刻t1，在曲柄轴与在比上止点位置充分超前的角位置处设置的第一曲柄角位置θ1一致时信号发电体检测阻抗体的第一端部缘e1并产生第一极性的第一脉冲信号P1，在时刻t2，在内燃机的曲柄角位置与比第一曲柄角位置θ1滞后、比上止点位置TDC超前的第二曲柄角位置θ2一致时信号发电体检测阻抗体的中间缘em并产生第二极性的第二脉冲信号P2，在时刻t3，在内燃机的曲柄角位置与比上止点位置TDC滞后的第三曲柄角位置θ3一致时信号发电体检测阻抗体的第二端部缘e2并产生第二极性的第三脉冲信号P3。因此，如图2(B)所示，把阻抗体r的第一部分r1的极弧角α12设置为等于第一曲柄角位置θ1和第二曲柄角位置θ2之间的角度，把阻抗体r的第二部分r2的极弧角α23设置为等于第二曲柄角位置θ2和第三曲柄角位置θ3之间的角度。
这里，将产生第一脉冲信号P1的第一曲柄角位置θ1设置在适当的位置作为开始进行计算出的点火位置的测量的位置，将产生第二脉冲信号P2的第二曲柄角位置θ2设置在适当的位置作为空转时的点火位置。另外，将产生第三脉冲信号P3的第三曲柄角位置θ3设置在适当的位置作为起动时最初的点火位置。
在内燃机正转时，如图3所示，因为连续发生第二极性的第二脉冲信号P2以及第三脉冲信号P3，所以在连续两次发生相同的第二极性的脉冲信号时，能够判定为内燃机在正转，能够把第二次发生的第二极性的脉冲信号判定为在比上止点位置滞后的位置处设置的第三曲柄角位置(起动时初次点火位置)产生的第三脉冲信号。在本发明中，这样在内燃机起动时，通过在检测到连续两次发生同极性的脉冲信号时响应第二次发生的第三脉冲信号P3进行点火动作，使得在比上止点位置滞后的位置进行起动时最初的点火动作。
图3表示在内燃机正转时信号发生器2输出的脉冲信号的波形，而在内燃机反转时信号发生器输出的脉冲信号表示和图3表示的波形不同的波形。例如，在内燃机起动时在活塞到达上止点前被压回、在信号发电体检测到阻抗体的中间缘em前内燃机反转的情况下，如图4所示，在最初时刻t1检测到阻抗体的第一端部缘e1并产生脉冲信号P1后，通过内燃机的反转，在时刻t2再次检测到第一端部缘e1时产生第二极性的脉冲信号P1’。此时，因为第二极性的脉冲信号未连续发生两次，所以能够判定为内燃机未越过上止点而反转。在本发明中，这样在内燃机起动时不产生第三脉冲信号P3时不进行点火动作。
另外，在内燃机起动时信号发电体在时刻t2检测到阻抗体的中间缘em后，在活塞不能越过上止点而内燃机反转的情况下，如图5所示，在时刻t3在中间缘em再次被检测到时产生第一极性的脉冲信号P2，。在该情况下也因为不连续产生同极性的脉冲信号P2以及P3，所以能够判定为内燃机反转。在本发明中，因为在内燃机起动时仅在检测到连续两次发生同极性(第二极性)的脉冲信号的情况下进行初次点火动作，所以在图5所示的情况下也不进行点火动作。
在图1中，3是在铁芯上卷绕初级线圈3a以及次级线圈3b的点火线圈，初级线圈3a的一端接地。初级线圈3a的另一端连接点火用电容器Ci的一端，在点火用电容器Ci的另一端和接地之间构成放电用开关的可控硅Thi以其阴极朝向接地侧的状态连接。在点火线圈的初级线圈3a的两端连接有阴极朝向接地侧的二极管Di。点火用电容器Ci的另一端还通过阴极朝向该电容器侧的二极管D1连接到激励线圈EX的一端。在激励线圈EX的一端和接地间以及另一端和接地间分别连接有阳极朝向接地侧的二极管D2以及D3，以激励线圈EX的正半波的输出电压在激励线圈EX-二极管D1-点火用电容器Ci-二极管Di以及初级线圈3a-二极管D3-激励线圈EX的电路上使电流流过。点火用电容器Ci被充电为图示的极性。点火线圈3的次级线圈3b的一端连接初级线圈3a的非接地侧端子，次级线圈3b的另一端通过高压线连接在内燃机的气缸内安装的火花塞PL的非接地侧端子。在该例中，通过点火线圈3、点火用电容器Ci、可控硅Thi和二极管Di构成电容放电式的点火电路6。
在图示的例子中，在激励线圈的另一端和接地间连接把激励线圈的负半波的输出电压变换为恒定的直流电压的电源电路4。电源电路4由用激励线圈的负半波的输出电压充电的电源电容器和进行控制以保持该电源电容器的两端电压恒定的控制电路构成，在电源电容器的两端发生恒定的直流电压Vcc。电源电容器的充电电流通过二极管D2被返回激励线圈EX。
为了控制内燃机的点火时期，设置微处理器(MPU)5，在信号发生器2输出的脉冲信号P1到P3中，第一极性(在图示例子中是负极性)的第一脉冲信号P1通过接口电路IF1被输入到微处理器5的端口A，第二极性的第二脉冲信号P2以及第三脉冲信号P3通过接口电路IF2被输入到微处理器5的端口B。接口电路IF1以及IF2由把信号线圈发生的脉冲信号变换为微处理器5能够识别的波形的信号的波形整形电路构成。微处理器5通过执行规定的程序，构成控制向点火电路提供点火信号的曲柄角位置(点火位置)的点火位置控制部，在内燃机的点火位置从端口C输出点火信号Si。该点火信号Si提供可控硅Thi的栅极。微处理器5以及接口电路IF1以及IF2以电源电路4输出的直流电压Vcc作为电源电压而进行动作。
在图示的点火装置中，在从微处理器5向可控硅Thi的栅极提供点火信号Si时，正向施加了点火用电容器Ci的两端电压的可控硅Thi导通，在点火用电容器Ci上积蓄的电荷通过可控硅Thi和点火线圈的初级线圈3a被放电。通过该放电在点火线圈的初级线圈3a上感生高电压。因为该电压是由于点火线圈的初级、次级间的升压比而上升的，所以在点火线圈的次级线圈3a上感生点火用的高电压。因为该高电压被施加在火花塞PL上，所以在该火花塞PL上产生火花放电，点火内燃机。
图6表示通过微处理器5实现的点火位置控制部10的结构。点火位置控制部10通过起动时点火信号供给单元11、空转时点火信号供给单元12、和稳定旋转时点火信号供给单元13构成。
起动时点火信号供给单元11构成为，为了进行内燃机15的起动时的最初的点火，而在检测到信号发生器2连续发生同极性的第二脉冲信号P2和第三脉冲信号P3时，响应该第三脉冲信号P3在第三曲柄角位置θ3向点火电路提供点火信号。
另外，空转时点火信号供给单元12构成为，在结束起动时的最初的点火、内燃机的旋转速度处于空转速度以下的状态时，响应第二脉冲信号在第二曲柄角位置向点火电路提供点火信号。
进而稳定旋转时点火信号供给单元13构成为，在内燃机的旋转速度超过空转速度时，相对于包含旋转速度在内的控制条件而计算点火位置，在与计算出的点火位置一致的曲柄角位置向点火电路6提供点火信号Si。
图7～图9示出表示为了构成图6所示的点火位置控制部10而使微处理器5执行的处理的算法的流程图。图7表示信号发生器2发生负极性(第一极性)的脉冲信号时执行的中断处理，图8表示信号发生器2发生正极性(第二极性)的脉冲信号时执行的中断处理。另外，图9表示在微处理器内设置的点火定时器结束所设置的计时数据的测量时执行的处理。
假定在内燃机起动时信号发生器最初发生负极性的第一脉冲信号P1。此时微处理器执行图7所示的处理的步骤S701，清除表示正极性的脉冲信号发生了的标志。接着转移到步骤S702，判断在当前的内燃机的状态是否是起动时的状态，在判断为起动时的状态时，之后什么也不做结束该处理。在步骤702判定为不是起动时的状态时，转移到步骤S703设置点火处理预约标志后，在步骤S704判定下次进行的点火是否是空转时的点火。其结果，在判定是空转时的点火时，以后什么也不做结束该处理。在步骤S704判定下次点火不是空转时的点火时，在步骤S705给点火定时器设置计时数据Tx后，结束该处理，其中该计时数据Tx是在未图示的主程序中为了检测相对于内燃机的旋转速度计算的点火位置θi而使点火定时器测量的计时数据。
给点火定时器设置的计时数据Tx是内燃机以当前的旋转速度从第一曲柄角位置(基准曲柄角位置)θ1旋转到计算出的点火位置所需要的时间。该计时数据Tx是根据从旋转一周前测量的第一脉冲信号P1的发生时刻到第二脉冲信号P2的发生时刻的时间(内燃机从第一曲柄角位置θ1旋转到第二曲柄角位置θ2所需要的时间)T12、从第一曲柄角位置θ1到第二曲柄角位置θ2的角度α12、和从第一曲柄角位置(基准曲柄角位置)θ1到计算出的点火位置θi的角度α1i，利用下述(1)式求出的。
Tx＝(α1i/α12)×T12    ...(1)
此外，内燃机的旋转速度是根据信号发生器2发生第一极性的脉冲信号P1的间隔(曲柄轴旋转一周所需要的时间)而计算的。另外，点火位置是利用相对于计算出的旋转速度检索点火位置计算用图来计算的。
接着，当信号发生器2发生正极性(第二极性)的脉冲信号P2时执行图8所示的中断处理。在该处理中，首先在步骤S801判定当前的状态是否是起动时的状态，在判定为起动时的状态时，在步骤S802观察表示是否发生了正极性的脉冲信号的标志，判定是否连续发生正极性的脉冲信号。在其结果判定为连续发生了正极性的脉冲信号时(在此次的正极性的脉冲信号是第三脉冲信号时)，在步骤S803从端口C发生点火信号Si，进行在第三脉冲信号P3的发生位置的点火动作(进行点火处理)，结束该处理。在步骤S802判定为未连续发生正极性的脉冲信号时，在步骤S804设置表示发生了正极性的脉冲信号的标志，结束该处理。
在步骤S801判定为当前的状态不是起动时的状态时，通过观察所述标志的状态，判定正极性的脉冲信号是否连续发生了，在判定为连续发生了时(在标志被设置时)，以后什么也不做结束该处理。在步骤S805判定为正极性的脉冲信号未连续发生时(此次的正极性脉冲信号是第二脉冲信号P2时)，转移到步骤S806设置表示正极性的脉冲信号发生了的标志，接着在步骤S807通过观察点火处理预约标志是否被设置，判定是否执行过点火处理。其结果，在判定为尚未进行点火处理时(在点火处理预约标志被设置时)，前进到步骤S808从端口C发生点火信号Si，进行在第二脉冲信号P2的发生位置的点火动作，在步骤S809清除点火处理预约标志后，结束该处理，在步骤S807判定为已经进行点火处理时，以后什么也不做结束该处理。
当微处理器内的点火定时器结束在图7的步骤S705中被设置的计时数据的测量时(检测到计算出的点火位置时)，执行图9所示的中断处理。在该中断处理中，在步骤S901从端口C发生点火信号Si，进行点火动作，在步骤S902清除点火处理预约标志。
在基于图7到图9表示的算法的情况下，由图8的处理的步骤S801、S802、S803以及S804构成起动时点火信号供给单元11，由图7的步骤S701、S702、S703以及S704和图8的步骤S801以及S805到S809构成空转时点火信号供给单元。另外由图7的S701、S702、S703、S704以及S705和图9的处理构成稳定运行时点火信号供给单元13。
在上述的说明中，假设内燃机是单气缸内燃机，但是不用说本发明也可以适用于点火多气缸内燃机的点火装置。在点火多气缸内燃机的情况下，例如，只要按气缸数量设置点火电路6，在各气缸的点火位置从微处理器向各气缸用的点火电路提供点火信号即可。
在上述的例子中，把信号发生器发生的脉冲信号的第一极性设为负极性，把第二极性设为正极性，但是也可以把第一极性设为正极性，把第二极性设为负极性。
在上述实施形态中，阻抗体r由在转子2A的外周上形成的突起形成，阻抗体r的第一部分r1由具有第一宽度尺寸W1、在曲柄轴的圆周方向延伸的部分形成，第二部分r2由具有比第一宽度尺寸小的第二宽度尺寸W2、在曲柄轴的圆周方向延伸的部分形成。另外，第一部分r1以及第二部分r2形成为沿曲柄轴的圆周方向具有均匀的高度尺寸。
但是，在本发明中使用的信号发生器的转子上设置的阻抗体不限于在上述实施形态中使用的结构。例如，也可以把阻抗体的第一部分设为具有第一高度尺寸、在曲柄轴的圆周方向延伸的部分，把第二部分设为具有比第一高度尺寸小的第二高度尺寸、在曲柄轴的圆周方向延伸的部分。在该情况下，第一部分以及第二部分沿曲柄轴的圆周方向具有均匀的宽度尺寸。

Claims (4)

1.一种内燃机用点火装置，具有在提供了点火信号时发生用于提供给安装于内燃机气缸内的火花塞的点火用高电压的点火电路、和控制向所述点火电路提供所述点火信号的曲柄角位置即点火位置的点火位置控制部，其特征在于，
设置有感应式的信号发生器，该信号发生器构成为：在所述内燃机正转的过程中，在所述内燃机的曲柄角位置与第一曲柄角位置一致时发生具有第一极性的第一脉冲信号，其中该第一曲柄角位置是在和与压缩行程中的活塞的上止点相当的曲柄角位置即上止点位置相比角度充分超前的位置处被设置的；在所述内燃机的曲柄角位置与第二曲柄角位置一致时发生具有第二极性的第二脉冲信号，其中该第二曲柄角位置是设置在适当的位置处作为在比所述第一曲柄角位置滞后、比所述上止点位置超前的空转时的点火位置；在所述内燃机的曲柄角位置与第三曲柄角位置一致时发生具有所述第二极性的第三脉冲信号，其中该第三曲柄角位置是设置在适当的位置处作为比所述上止点位置滞后的、所述内燃机的起动时的最初的点火位置，
所述点火位置控制部具有：
为了进行所述内燃机的起动时的最初的点火，在检测到所述信号发生器连续发生了同极性的第二脉冲信号和第三脉冲信号时，响应该第三脉冲信号在所述第三曲柄角位置向所述点火电路提供点火信号的起动时点火信号供给单元，
在所述最初的点火结束、所述内燃机的旋转速度处于空转速度以下的状态时，响应所述第二脉冲信号在所述第二曲柄角位置向所述点火电路提供点火信号的空转时点火信号供给单元，和
在所述内燃机的旋转速度超过所述空转速度时，根据包含所述旋转速度在内的控制条件计算点火位置，在与计算出的点火位置一致的曲柄角位置向所述点火电路提供点火信号的稳定旋转时点火信号供给单元。
2.根据权利要求1所述的内燃机用点火装置，其中，
所述信号发生器具有转子和信号发电体，所述转子设置为具有阻抗体并与所述曲柄轴一起旋转，其中所述阻抗体具有在沿所述内燃机的曲柄轴的圆周方向上延伸的第一部分和与该第一部分相比配置在所述曲柄轴的正转方向的后方侧的第二部分，在圆周方向的一端以及另一端分别形成第一以及第二端部缘，在所述第一部分和第二部分的边界部形成中间缘；所述信号发电体在检测到所述阻抗体的各缘时发生脉冲信号，
在所述内燃机正转的过程中所述内燃机的曲柄角位置与所述第一曲柄角位置一致时，所述信号发电体检测所述阻抗体的第一端部缘而发生所述第一脉冲信号，在所述内燃机正转的过程中所述内燃机的曲柄角位置与所述第二曲柄角位置一致时，所述信号发电体检测所述阻抗体的中间缘而发生所述第二脉冲信号，在所述内燃机正转的过程中所述曲柄角位置与所述第三曲柄角位置一致时所述信号发电体检测所述第二端部缘而发生所述第三脉冲信号。
3.根据权利要求2所述的内燃机用点火装置，其中，
所述阻抗体由在所述转子的外周上形成的突起构成，所述阻抗体的第一部分是具有第一宽度尺寸、在所述曲柄轴的圆周方向延伸的部分，所述第二部分是具有比所述第一宽度尺寸小的第二宽度尺寸、在所述曲柄轴的圆周方向延伸的部分，所述第一部分以及第二部分沿所述曲柄轴的圆周方向具有均匀的高度尺寸。
4.根据权利要求2所述的内燃机用点火装置，其中，
所述阻抗体由在所述转子的外周上形成的突起构成，所述阻抗体的第一部分是具有第一高度尺寸、在所述曲柄轴的圆周方向延伸的部分，所述第二部分是具有比所述第一高度尺寸小的第二高度尺寸、在所述曲柄轴的圆周方向延伸的部分，所述第一部分以及第二部分沿所述曲柄轴的圆周方向具有均匀的宽度尺寸。
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