CN103917774B - 点火正时控制装置以及点火系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种点火正时控制装置以及点火正时控制系统,其针对内燃机能够容易地进行抑制爆燃的发生的点火正时控制。其特征在于,设置有:爆燃检测装置(41),其检测内燃机的爆燃;点火正时调整装置(43),其基于从上述爆燃检测装置得到的表示爆燃的状态的爆燃信号、从外部得到的与内燃机的点火正时有关的信号,调整内燃机的点火正时,其中,爆燃检测装置(41)和点火正时调整装置(43)电连接并且构成为一体,在点火正时调整装置(43)中设置有:第一连接部(101),其输入与点火正时有关的信号;以及第二连接部(103),其向放电用开关元件(376)输出与调整点火正时后得到的点火正时有关的信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据内燃机(发动机)的爆燃的状态控制点火正时的点火正时控制装置,例如涉及能够应用于小型船舶、小型发电机、割草机等所使用的通用发动机、二轮车用的发动机、各种建筑机械所使用的发动机等的点火正时控制装置以及点火正时控制系统。
背景技术
以前,作为防止发动机的爆燃而适宜地控制发动机的动作的技术,已知以下的点火正时控制,即在发动机中安装爆燃传感器,根据爆燃传感器的输出控制点火正时(参照专利文献1)。
该点火正时控制是以下的控制,即如果通过爆燃传感器没有检测出爆燃,则使点火正时阶段性地超前,在检测出爆燃的情况下,使点火正时迟后,由此在防止爆燃的发生的同时,最大限度地发挥发动机的输出。
上述的利用爆燃传感器的输出而得到的点火正时控制在四轮汽车中是通常的。但是,现状是例如在小型发动机等通用发动机、二轮车用发动机这样的结构简单的发动机中,使用进行发动机转速等的发动机控制的电子控制装置,但通常不使用爆燃传感器,因此没有进行用于防止爆燃的点火正时控制。
专利文献1:日本特开2008-215141号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,近年来在通用发动机、二轮车用发动机等构造简单的发动机中,为了燃油消耗和输出的最优化,也要求精密的点火控制。作为其对策,可以考虑装载爆燃传感器而进行上述的点火正时控制,但存在下述这样的问题。
即,在现有的通用发动机、二轮车用发动机等中安装爆燃传感器而进行点火正时控制的情况下,针对现有的进行发动机控制的电子控制装置,必须重新进行用于进行点火正时控制的设计,因此存在其劳动量(工时)、成本庞大的问题。
本发明就是为了解决上述问题而提出的,其目的在于:提供一种点火正时控制装置以及点火系统,其针对不具有抑制爆燃的发生的点火正时控制的功能的内燃机,能够容易地进行抑制爆燃的发生的点火正时控制。
用于解决问题的方案
本发明的点火正时控制装置的特征在于,设置有:爆燃检测装置,其检测内燃机的爆燃;点火正时调整装置,其基于从上述爆燃检测装置得到的表示上述爆燃的状态的爆燃信号和从外部得到的与上述内燃机的点火正时有关的信号,调整上述内燃机的点火正时,其中,上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置电连接并且构成为一体,在上述点火正时调整装置中设置有:第一连接部,其输入与上述点火正时有关的信号;第二连接部,其与具备电容和用于使积蓄在电容中的电荷放电的放电用开关元件的、用于使上述内燃机点火的电容放电电路部连接,该第二连接部向上述放电用开关元件输出与调整点火正时后得到的上述点火正时有关的信号。
本发明的点火正时控制装置构成为:爆燃检测装置和点火正时调整装置电连接并且构成为一体,并且,向点火正时调整装置输入来自爆燃检测装置的爆燃信号和来自外部的与点火正时有关的信号。
因此,在点火正时调整装置中,能够基于从爆燃检测装置得到的爆燃信号和从外部得到的与点火正时有关的信号,调整点火正时(例如超前角、延迟角等的修正)使得成为适当的点火正时。另外,在本发明的点火正时控制装置中,点火正时控制装置通过向构成外部的电容放电电路部的放电用开关元件输出与调整点火正时后得到的点火正时有关的信号,能够在最适合的点火正时使内燃机点火。
这样,在本发明的点火正时控制装置中,能够应用于不进行爆燃控制的例如现有的通用发动机、二轮车用发动机等,因此,即起到以下的显著效果,即只通过向现有的进行发动机控制的电子控制装置的结构附加本发明的点火正时控制装置,并将点火正时控制装置的第一连接部和第二连接部连接起来,不需要对电子控制装置重新进行用于点火正时控制的设计,能够很大地降低用于该重新设计的工作量(工时)。此外,上述与点火正时有关的信号是包含与点火正时有关的信息的信号,例如能够列举表示成为点火正时的基准的定时的基准点火信号。
优选在上述发明中,上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置不可分离地构成为一体。
这样爆燃检测装置和点火正时调整装置不可分离地构成为一体,因此具有以下优点,即难以破损而容易处理,也难以受到来自外部的噪声的影响。在此,不可分离表示如果(不以分离为前提)不破损装置则无法分离。
优选在上述发明中,上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置可装卸地构成为一体。
这样爆燃检测装置和点火正时调整装置可装卸地构成为一体,因此具有以下的优点,即例如在爆燃检测装置和点火正时调整装置的任意一个故障的情况下,在分离两者的基础上只替换故障了的装置即可。
优选在上述发明中,上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置经由连接线缆构成为一体。
这样爆燃检测装置和点火正时调整装置经由连接线缆构成为一体,因此能够分离连接线缆的长度地配置爆燃检测装置和点火正时调整装置。
爆燃检测装置通常安装在内燃机的汽缸模块等中,但内燃机的温度高且振动大。因此,通过经由连接线缆分离地配置爆燃检测装置和点火正时调整装置,能够降低(内燃机的)热、振动对点火正时调整装置的影响。由此,能够更有效地抑制点火正时调整装置的故障的发生。
优选在上述发明中,上述点火正时调整装置装载在上述爆燃检测装置中。
由此,点火正时调整装置装载在爆燃检测装置中,因此能够使装置紧凑。
优选在上述发明中,上述与点火正时有关的信号是表示成为点火正时的基准的定时的基准点火信号。
由此,能够采用基准点火信号(例如后述的点火信号(A))作为与点火正时有关的信号。
本发明的点火系统设置有:上述本发明的点火正时控制装置;控制电路部,其输出与上述内燃机的上述点火正时有关的信号;电容放电电路部,其用于使上述内燃机点火,具备电容和用于使积蓄在上述电容中的电荷放电的放电用开关元件,上述放电用开关元件基于与通过上述点火正时控制装置调整点火正时后得到的上述点火正时有关的信号被驱动,该点火系统的特征在于,将上述第一连接部和上述控制电路部相连接,将上述第二连接部和上述电容放电电路部的上述放电用开关元件相连接。
在本发明的点火正时控制系统中,具备上述本发明的点火正时控制装置,因此能够调整点火正时(例如超前角、延迟角等的修正)使得成为适当的点火正时。另外,在本发明的点火系统中,通过由点火正时控制装置向构成电容放电电路部的放电用开关元件输出与调整点火正时后的点火正时有关的信号,能够在最适合的点火正时使内燃机点火。
附图说明
图1是表示使用了实施例1的点火正时控制装置的内燃机的系统结构的说明图。
图2的(a)是将实施例1的点火正时控制装置一部分剖视表示的俯视图,图2的(b)是将该点火正时控制装置一部分剖视表示的主视图。
图3的(a)是表示实施例1的点火正时控制装置及其周边的装置的说明图,图3的(b)是表示该点火正时控制装置的连接端子的说明图。
图4是表示实施例1的点火正时控制装置及其周边的装置的电气结构的说明图。
图5是表示基准点火信号和修正点火信号和中心电极的电压之间的关系的说明图。
图6是表示基于点火正时的超前角、延迟角的调整的状态的图表。
图7是表示通过实施例1的点火正时控制装置进行的修正点火正时计算处理的流程图。
图8是表示通过实施例1的点火正时控制装置进行的爆燃检测处理的流程图。
图9的(a)是表示实施例2的点火正时控制装置的俯视图,图9的(b)是表示实施例3的点火正时控制装置的俯视图,图9的(c)是表示实施例4的点火正时控制装置的俯视图。
图10的(a)是表示实施例5的点火正时控制装置的俯视图,图10的(b)是表示该点火正时控制装置的主视图。
具体实施方式
以下,说明用于实施本发明的形式(实施例)的点火正时控制装置。本实施例的点火正时控制装置被用于通用发动机、二轮车用发动机等各种发动机(内燃机),是为了防止内燃机的爆燃而控制点火正时的装置。此外,在以下,以四循环的二轮车用发动机为例子进行说明。
首先,说明具备本实施例的点火正时控制装置的内燃机的系统整体。
如图1所示,内燃机1主要设置有发动机主体3、向发动机主体3导入空气的吸气管5、检测吸入空气量的气流测量仪7、调整吸入空气量的节流阀9、检测节流阀9的开度的节流开度传感器11、向燃烧室13内导入空气的吸气歧管15、向吸气歧管15内喷射燃料的燃料喷射阀17、从发动机主体3排出(燃烧后的)空气的排气歧管19、根据从排气歧管19排出的排气检测空燃比的空燃比传感器(或氧传感器)21等。
发动机主体3的汽缸头23安装有点火火花塞25,发动机主体3安装有检测发动机转速(旋转速度)的发动机转速传感器27、检测曲轴转角的曲轴转角传感器29等。
进而,发动机主体3安装有后述的点火正时控制装置31。该点火正时控制装置31与点火线圈35连接,点火线圈35与点火火花塞25连接。
在内燃机1中设置有综合地控制基于发动机主体3等的运转状态(例如发动机转速、基于空燃比传感器21的输出的空燃比反馈控制等)的内燃机用控制装置(外部的电子控制装置)37。该内燃机用控制装置37未图示,是具备具有公知的RAM、ROM、CPU等的微计算机的电子控制装置(发动机控制单元:ECU)。
此外,该内燃机用控制装置37与本发明的外部的电子控制装置对应。另外,以下,将具备点火正时控制装置31和内燃机用控制装置37的系统称为点火正时控制系统38。
内燃机用控制装置37的输入端口(未图示)连接有气流测量仪7、节流开度传感器11、空燃比传感器21、发动机转速传感器27、曲轴转角传感器29、以及点火正时控制装置31等。向内燃机用控制装置37的输入端口输入来自这些各设备的信号(传感器信号等)。
内燃机用控制装置37的输出端口(未图示)连接有燃料喷射阀17、以及点火正时控制装置31等。从内燃机用控制装置37的输出端口向这些设备输出用于控制各设备的动作的控制信号。
接着,说明本实施例的点火正时控制装置31。如图2所示,在本实施例的点火正时控制装置31中,爆燃检测装置41和点火正时调整装置43经由连接线缆45在电气和机械上不可分离地构成为一体。
爆燃检测装置41是使用公知的压电元件65的非共振型爆燃传感器,具有将安装用螺钉(未图示)插入主体金属零件47的轴孔47a的构造,通过安装用螺钉固定在发动机主体3的汽缸模块49(参照图1)。
爆燃检测装置41的大致整体由树脂成形体51铸模成型,具备大致圆筒形状的主体部53和从主体部53的侧面突出的大致立方体形状的连接器部55。
主体部53具有由圆筒形状的筒状部57和设置在其一端侧(图2(b)的下方)的环状的凸缘部59构成的上述主体金属零件47。筒状部57从凸缘部59侧开始配置有环状的第一绝缘板61、环状的第一电极板63、环状的压电元件65、环状的第二电极板67、环状的第二绝缘板69、环状的配重71、环状的盘簧73、以及环状的螺母75。另外,第一电极板63和第二电极板67分别连接有用于取得在两个电极板63、67之间产生的输出信号的第一输出端子81和第二输出端子83。
连接线缆45是在内部设置有与第一输出端子81和第二输出端子83连接的各电气布线(未图示)的线缆。在该连接线缆45的两端设置有与两个电气布线连接的第一连接器85和第二连接器87。
第一连接器85嵌入到爆燃检测装置41的连接器部55的开口部55a中,并且各电气布线与第一输出端子81、第二输出端子83连接。第二连接器87嵌入到点火正时调整装置43的凹状的连接器部89中,并且各电气布线与点火正时调整装置43内的内部布线(未图示)连接。
在本实施例中,连接线缆45的第一连接器85嵌入到爆燃检测装置41的连接器部55中,并且通过粘接剂固定而不可分离地构成为一体。连接线缆45的第二连接器87嵌入到点火正时调整装置43的连接器部89中,并且通过粘接剂固定而不可分离地构成为一体。
接着,说明与点火正时控制装置31有关的电气结构等。如图3所示,点火正时控制装置31的点火正时调整装置43从电池91接受电力的供给而工作。由此,在点火正时调整装置43中设置有用于接受来自电池91的电力的一对电源端子93、95。
点火正时调整装置43经由一组引线(信号线)97、99可装卸地与内燃机用控制装置37连接。引线97、99能够装卸地安装于点火正时调整装置43和内燃机用控制装置37的双方。
在点火正时调整装置43中具备用于从内燃机用控制装置37接收后述的点火信号(A)的接收用端子101、用于输出后述的(调整后的)修正点火信号(B)的输出用端子103,该输出用端子103与电容放电电路部373的晶闸管376连接。内燃机用控制装置37经由一个引线105与点火线圈35连接。
如图4所示,在内燃机用控制装置37中主要设置有DC-DC变换器371、CDI侧控制部(控制电路部)372、电容放电电路部373、调节器378。DC-DC变换器371对从电池91供给的直流电压进行变压。能够使用公知的变压器作为DC-DC变换器371。另外,DC-DC变换器371通过进行公知的驱动,对直流电压进行变压并供给到变压线圈374,从变压线圈374输出的电压经由二极管377供给到电容375,电容375被充电。
CDI侧控制部372具有经由调节器378输入电源电压的结构,是基于从发动机转速传感器27输入的表示内燃机1的转速的信号、从曲轴转角传感器29输入的表示曲轴转角的信号、从节流开度传感器11输入的表示开度的信号等而输出基准点火信号(A)的MCU(微控制器单元)。CDI侧控制部372以能够传送基准点火信号(A)的方式与点火正时调整装置43的调整侧控制部431连接。
内燃机用控制装置37具备电容放电电路部373,该电容放电电路部373与点火线圈35的初级绕组35a连接,并且具有电容375、以及晶闸管376。此外,电容放电电路部373与初级绕组35a连接,构成包含初级绕组35a的电容放电型的闭合电路。
电容375是将对点火线圈35通电的电力暂时积蓄的蓄电器。电容375的一个端子经由二极管377与变压线圈374连接,另一个端子与点火线圈35的初级绕组35a连接。
晶闸管376是切换从电容375向初级绕组35a的通电/非通电的放电用开关元件。晶闸管376的阳极与电容375的一个端子连接,阴极与和电池91的负极相同电位的接地连接。进而,晶闸管376的栅极与点火正时调整装置43的点火用端子103连接。
在点火正时调整装置43中主要设置有调整侧控制部431、开关晶体管432。调整侧控制部431至少基于基准点火信号(A)和爆燃信号通过计算求出修正点火信号(B),与内燃机用控制装置37同样地,是具备具有公知的RAM、ROM、CPU等的微计算机(未图示)的电子控制装置。此外,将在后面说明修正点火信号(B)的计算方法。该调整侧控制部431经由接收用端子101与内燃机用控制装置37连接。
开关晶体管432基于通过调整侧控制部431求出的修正点火信号(B),来驱动晶闸管376。开关晶体管432的集电极经由点火用端子103与晶闸管376的栅极连接,并且与被施加电源电压(VCC)的电阻433连接。另外,开关晶体管432的基极与调整侧控制部431连接,输入修正点火信号(B)。发射极与和电池91的负极相同电位的接地连接。
点火线圈35具备初级绕组35a和次级绕组35b,初级绕组35a的一端与内燃机用控制装置37的电容375连接,另一端与晶闸管376的阴极连接。
次级绕组35b的一端与和电池91的负极相同电位的接地连接,另一端与点火火花塞25的中心电极25a连接。此外,点火火花塞25的接地电极25b与和电池91的负极相同电位的接地连接。
接着,说明使用了上述的点火正时控制装置31的点火正时控制的基本动作。在内燃机用控制装置37中,例如基于发动机转速、吸入空气量等,决定成为点火正时的基准的基准点火正时。该基准点火正时是在使用对内燃机1的每个运转状态设定了多个具有在考虑到每个内燃机1的偏差、气候变化等时该内燃机1也不破损那样的充分的范围而设定的点火正时而得到的图表的基础上使该图表和当前的运转状态对应(对照)地设定的成为基础的点火正时(即通过点火正时调整装置43调整的对象的点火正时)。
此外,表示该基准点火正时的信号是基准点火信号(即基准点火信号(A):参照图5(a))。另外,从CDI侧控制部372向点火正时调整装置43的调整侧控制部431输出该基准点火信号(A)。
在接收基准点火信号(A)的调整侧控制部431中,接收来自爆燃检测装置41的信号(爆燃信号),基于该爆燃信号,检测有无产生爆燃(爆震)。例如,基于爆燃信号的峰值的大小,判定有无爆燃。
然后,在调整侧控制部431中,与爆燃的产生状态等对应地,调整(修正)点火正时而决定修正点火正时。此外,表示该修正点火正时的信号是修正点火信号(即点火信号(B):参照图5的(b))。
具体地说,如图6所示,在不发生爆燃的情况下,在每个规定期间将点火正时逐渐超前到最大超前角,设定修正点火正时使得在产生爆燃时恢复到基准点火正时。此外,如上述图5所示,在发动机启动时、加速时等的运转过渡期这样的发动机转速的变动大的情况下,不进行修正上述点火正时的处理。
接着,在如上述那样决定修正点火正时时,如上述图4所示,从调整侧控制部431向开关晶体管432输出修正点火信号(B)。在向开关晶体管432的基极提供修正点火信号(B)时,与该修正点火信号(B)的开/关对应地进行开关动作。
详细地说,在修正点火信号(B)是关(低电平:一般是接地电位)的情况下,不流过基极电流,开关晶体管432成为关断状态(切断状态)。这样,不向与开关晶体管432的集电极连接的晶闸管376的栅极流过电流。
另一方面,在修正点火信号(B)是开(高电平:供给来自调整侧控制部431的正的电压的状态)的情况下,流过基极电流,开关晶体管432成为接通状态(通电状态)。这样,向与开关晶体管432的集电极连接的晶闸管376的栅极也流过电流,晶闸管376成为通电(开)状态,将积蓄在电容375中的电荷一次就放电到初级绕组35a。
这样,在点火线圈35的次级绕组35b中产生点火用电压,由此在点火火花塞25的中心电极25a和接地电极25b之间产生火花放电,吸入到内燃机1的混合气体点火(参照图5(c))。这时,流过次级绕组35b的电流是次级电流i2。
在此,晶闸管376作为特性,在阴极-阳极之间流过了规定的电流值以上的电流时,不论栅极信号的有无持续接通。另外,在积蓄在电容375中电荷放电到初级绕组35a,电容375的电荷消失且不流过初级电流i1时,晶闸管376自动地成为非通电(关)状态。
此外,在上述基准点火信号(A)和修正点火信号(B)中包含从低电平成为高电平的定时、从高电平成为低电平的定时的信息。其中,从高电平成为低电平的定时与积蓄在电容375中的电荷一次就放电到初级绕组35a的定时对应,是希望的点火正时(点火的时期)。
另外,与修正点火信号(B)的高电平、低电平对应地控制开关晶体管432的通电状态、切断状态,因此从点火正时调整装置43的点火用端子103输出修正点火信号(B)。此外,在本发明中,与修正点火信号(B)的高电平、低电平一致地从点火用端子103输出的信号统称地相当于从点火用端子103(第二连接部)输出的与调整点火正时后的点火正时有关的信号(修正点火信号(B))。
接着,说明通过点火正时调整装置43进行的处理。
<修正点火正时计算处理>
本处理是基于基准点火信号(A)计算修正点火正时,并且利用基准点火信号(A)计算发动机转速的处理。
如图7的流程图所示,在步骤(S)100中,对计时器存储变量N进行复位(设定为0)。在接着的步骤110中,对转速存储/爆震窗口(Window)变量S进行复位。该转速存储/爆震窗口变量S是表示在步骤240中顺序地存储发动机转速时的时序的变量、并且是表示在步骤250中顺序地存储检测爆燃的曲轴转角窗口的值时的时序的变量。
在接着的步骤120中,将计时器T的初始值T(0)设定为0。在接着的步骤130中,将爆震检测窗口KNW的初始值KNW(0)设定为0。该爆震检测窗口KNW表示有可能产生爆燃的区域(规定的旋转角度的区间),相当于将点火正时设定为起点的特定的期间,且相当于爆燃信号的分析区间。
在接着的步骤140中,基于从内燃机用控制装置37的CDI侧控制部372接收到的基准点火信号(A),将基准点火正时(输入点火正时)TIGIN设定为修正点火正时TIG。此外,此处的修正点火正时TIG的值是还没有进行修正的值。
在接着的步骤150中,对点火信号间隔测定计时器T1进行复位。在接着的步骤160中,判定是否输入了基准点火信号(A)。在此处进行了肯定判断时前进到步骤170,另一方面,在进行了否定判断时待机。
在步骤170中,为了测量输入基准点火信号(A)后的时间,启动点火信号间隔测定计时器T1。在接着的步骤180中,再次判定是否输入了基准点火信号(A)。在此处进行了肯定判断时前进到步骤190,在进行了否定判断时待机。
在步骤190中,输入了基准点火信号(A),因此将上述计时器存储变量N进行计数增加。在接着的步骤200中,将本次(第N次)输入了基准点火信号(A)的时间存储为计时器T(N)。即,将点火信号间隔测定计时器T1的计数值存储为计时器T(N)的值。
在接着的步骤210中,求出本次(第N次)输入了的基准点火信号(A)的时间(T(N))和前次(第N-1次)输入了的基准点火信号(A)的时间(T(N-1))之间的差ΔT(N)。即,求出连续的基准点火信号(A)之间的时间。
在接着的步骤220中,通过“两圈旋转×60秒/ΔT(N)”的计算(在四循环发动机中一次点火/两圈旋转的情况),计算发动机转速(rpm)。在接着的步骤230中,对转速存储/爆震窗口变量S进行计数增加。在接着的步骤240中,将在上述步骤220中求出的发动机转速、即与转速存储/爆震窗口变量S对应的发动机转速存储(保存)为RPN(S)。
在接着的步骤250中,进行爆震检测窗口KNW(S)的计算。即,根据公知的计算方法进行与转速存储/爆震窗口变量S对应的爆震检测窗口KNW(S)的计算,并存储其值。
在接着的步骤260中,判定转速存储/爆震窗口变量S是否大于2。在此处进行了肯定判断时前进到步骤270,另一方面在进行了否定判断时返回到上述步骤180。
在步骤270中,进行后述的爆燃检测处理来检测爆燃。在接着的步骤280中,通过进行发动机转速的“RPNS(S)/RPNS(S-1)”的计算、即将本次(第S次)的发动机转速RPNS(S)除以前次(第S-1次)的发动机转速RPNS(S-1),来计算表示发动机转速的变动的大小的发动机转速的偏差(转速偏差)ΔRPN。
在接着的步骤290中,判定转速偏差ΔRPN是否低于规定的判定值RPNs。在此处进行了肯定判断时前进到步骤300,另一方面在进行了否定判断时前进到上述步骤310。
在步骤310中,转速偏差ΔRPN大而不适合于使点火正时超前,因此将基准点火正时TIGIN自身设定为修正点火正时TIG,返回到上述步骤180。
另一方面,在步骤300中,根据通过后述的爆燃检测处理设定的爆震检出标志KNS是否为1来判定是否发生了爆燃。在此处进行了肯定判断时前进到步骤320,另一方面在进行了否定判断时前进到步骤330。
在步骤320中,产生了爆燃,因此为了防止发生爆燃,使点火正时延迟。具体地说,将基准点火正时TIGIN自身设定为修正点火正时TIG(参照图6),返回到上述步骤180。
另一方面,在步骤330中,没有产生爆燃,因此判定点火正时(修正点火正时TIG)是否为最大超前角TIGM。在此处进行了肯定判断时前进到步骤340,另一方面在进行了否定判断时前进到步骤350。
在步骤340中,修正点火正时TIG是最大超前角TIGM,因此将该最大超前角TIGM的值设定为修正点火正时TIG的值,返回到上述步骤180。另一方面,在步骤350中,修正点火正时TIG不是最大超前角TIGM,因此使点火正时超前规定值ΔTIG。具体地说,从修正点火正时TIG减去规定值(修正超前角值)ΔTIG,设定为本次的修正点火正时TIG,返回到上述步骤180。
<爆燃检测处理>
本处理是基于爆燃信号检测爆燃的处理。在每个规定期间实施本处理。
如图8所示,在步骤400中,将爆震检出标志KNS清零(设定为0)。在接着的步骤410中,判断是否为点火正时(是否为点火信号从高电平成为低电平的定时)。在此处进行了肯定判断时前进到步骤420,另一方面在进行了否定判断时暂时结束本处理。
在步骤420中,启动爆震检测窗口测定计时器。在接着的步骤430中,基于爆震窗口测定计时器的值判定是否处于与在步骤250中计算出的爆震检测窗口KNW对应的期间内(换言之,是否为爆震检测窗口KNW内)。在此处进行了肯定判断时前进到步骤440,另一方面在进行了否定判断时返回到上述步骤430而重复进行同样的处理。
在步骤440中,将从爆燃检测装置41得到的爆燃信号Knin设定为有效。在接着的步骤450中,基于爆震窗口测定计时器的值判定是否经过了与在步骤250中计算出的爆震检测窗口KNW对应的期间(换言之,是否为爆震检测窗口KNW外)。在此处进行了肯定判断时前进到步骤460,另一方面在进行了否定判断时返回到上述步骤440而重复进行同样的处理。
在步骤460中,对爆震窗口测定计时器进行复位。在接着的步骤470中,计算爆燃信号的峰值KninPk。在接着的步骤480中,判定爆燃信号的峰值KninPk是否大于判定有无爆燃的规定的判定值Th、即是否发生了爆燃。在此处进行了肯定判断时前进到步骤490,另一方面在进行了否定判断时暂时结束本处理。
在步骤490中,发生了爆燃,因此将表示该情况的爆震检出标志KNS置位(设定为1),结束本处理。
接着,说明本实施例的效果。在本实施例的点火正时控制装置31中,爆燃检测装置41和点火正时调整装置43经由连接线缆45电连接并且构成为一体,并且成为如下结构:从爆燃检测装置41向点火正时调整装置43输入爆燃信号,并且从外部的内燃机用控制装置37输入基准点火正时(A)。
因此,在点火正时调整装置43中,能够基于从爆燃检测装置41得到的爆燃信号和从内燃机用控制装置37得到的基准点火正时(A),使点火正时超前或延迟地进行修正使得成为适当的点火正时。并且,在点火正时控制装置43中,向构成内燃机用控制装置37的电容放电电路部373的晶闸管376输出修正点火信号(B),由此能够在最适的点火正时使内燃机点火。
另外,在本实施例中,将爆燃检测装置41安装到内燃机1的汽缸模块49,将点火正时调整装置43和内燃机用控制装置37电连接即可,根据该点,还具有能够容易地向现有的装置结构附加的优点。
进而,在本实施例中,爆燃检测装置41和点火正时调整装置43不可分离地构成为一体,因此具有以下的优点,即难以破损而容易进行处理,也难以受到来自外部的噪声的影响。
并且,在本实施例中,爆燃检测装置41和点火正时调整装置43经由连接线缆45构成为一体,因此能够分离连接线缆45的长度地配置爆燃检测装置41和点火正时调整装置43。
即,在本实施例中,能够从安装在汽缸模块49的爆燃检测装置41分离地配置点火正时调整装置43,因此能够降低(发动机主体3的)热、振动对点火正时调整装置43的影响。由此,能够更有效地抑制点火正时调整装置43的故障的发生。
[实施例2]
接着,说明实施例2,但对于与上述实施例1同样的内容,省略说明。如图9的(a)所示,本实施例的点火正时控制装置121与上述实施例1同样,爆燃检测装置123、点火正时调整装置125以及(将它们连接起来的)连接线缆127构成为一体。
特别在本实施例中,点火正时调整装置125和连接线缆127不可分离地构成为一体,但如图示那样,爆燃检测装置123和连接线缆127可装卸地构成为一体。
即,在爆燃检测装置123的连接器部129设置有将第一输出端子131、第二输出端子133暴露的凹部135,该凹部135和连接线缆127的第一连接器部137成为可装卸地结合的结构。由此,爆燃检测装置123和点火正时调整装置125可装卸地构成为一体。
根据本实施例,也起到与上述实施例1同样的效果。另外,在本实施例中,爆燃检测装置123和点火正时调整装置125可装卸地构成为一体,因此具有以下的优点,即在爆燃检测装置123和点火正时调整装置125的任意一个故障的情况下,在将两者分离的基础上只替换故障的装置即可。
[实施例3]
接着,说明实施例3,但对于与上述实施例2同样的内容,省略说明。如图9(b)所示,本实施例的点火正时控制装置141与上述实施例1同样,爆燃检测装置143、点火正时调整装置145以及(将它们连接起来的)连接线缆147构成为一体。
特别在本实施例中,爆燃检测装置143和连接线缆147不可分离地构成为一体,但如图示那样,点火正时调整装置145和连接线缆147可装卸地构成为一体。
即,在点火正时调整装置145设置有凹状的连接器部149,该连接器部149和连接线缆147的第二连接器部151成为可装卸地结合的结构。由此,爆燃检测装置143和点火正时调整装置145可装卸地构成为一体。根据本实施例,也起到与上述实施例2同样的效果。
实施例4
接着,说明实施例4,但对于与上述实施例2同样的内容,省略说明。如图9(c)所示,本实施例的点火正时控制装置161与上述实施例1同样,爆燃检测装置163、点火正时调整装置165以及(将它们连接起来的)连接线缆167构成为一体。
特别在本实施例中,爆燃检测装置163和连接线缆167、以及点火正时调整装置165和连接线缆167可装卸地构成为一体。即,与上述实施例2同样,在爆燃检测装置163的连接器部169设置有将第一输出端子171、第二输出端子173暴露的凹部175,该凹部175和连接线缆167的第一连接器部177成为可装卸地结合的结构。
另外,在点火正时调整装置165设置有凹状的连接器部179,该连接器部179和连接线缆167的第二连接器部181成为可装卸地结合的结构。
根据以上情况,实施例4的点火正时控制装置161具有爆燃检测装置163和点火正时调整装置165可装卸地构成为一体的结构。根据本实施例,也起到与上述实施例2同样的效果。
[实施例5]
接着,说明实施例5,但对于与上述实施例1同样的内容,省略说明。
如图10所示,本实施例的点火正时控制装置191与上述实施例1同样,具备爆燃检测装置193,但不具备连接线缆,点火正时调整装置195被配置在爆燃检测装置193内。此外,在图10中,在透过了树脂铸模的状态下表示出内部的结构。
详细地说,本实施例的点火正时控制装置191与上述实施例1同样,具备爆燃检测装置193的主体部196和连接器部197,并且在主体部196的进行了树脂铸模的内部容纳有将压电元件201、一对电极板203、205、配重207、螺母209等嵌入到主体金属零件199而得到的工作部211,在该工作部211的表面配置有点火正时调整装置195。
该点火正时调整装置195连接有从一对电极板203、205伸出的输出端子(未图示)。另外,从点火正时调整装置195延伸地设置有从内燃机用控制装置37输入点火信号(基准点火信号(A))的输入端子213、向内燃机用控制装置37的电容放电部的放电用开关元件(例如晶闸管)输出修正后的点火信号(修正点火信号(B))的输出端子215、向点火正时调整装置195供给电力的一对电力端子217、219。
根据本实施例,也起到与上述实施例1同样的效果,并且具有能够紧凑地形成装置的优点。
此外,本发明并不限于上述实施例,在不脱离本发明的主要内容的范围内当然能够以各种形式实施。
(1)例如爆燃检测装置并不限于非共振型,能够使用共振型传感器,只要能够检测爆燃,并不限于该种类。
(2)另外,对于检测爆燃的方法,也并不限于根据爆燃信号的峰值进行检测的方法,可以是公知的利用对爆燃信号的FFT、积分值的方法等,只要能够检测爆燃,则并不限于该种类。
(3)并且,本发明也能够应用于两循环的发动机。
(4)此外,作为本发明的外部的电子控制装置,能够列举通过微计算机进行各种控制的装置。另外,能够列举与点火正时控制装置独立地(经由可装卸的引线等)设置而控制内燃机的动作的内燃机用控制装置。
附图标记说明
1:内燃机;31、121、141、161、191:点火正时控制装置;37:内燃机用控制装置;38:点火系统;41、123、143、163、193:爆燃检测装置;43、125、145、165、195:点火正时调整装置;45、127、147、157:连接线缆;101:接收用端子(第一连接部);103:点火用端子(第二连接部);372:CDI侧控制部(控制用电路部);373:电容放电电路部;375:电容;376:晶闸管(放电用开关元件)。
Claims (13)
1.一种点火正时控制装置,其特征在于,设置有:
爆燃检测装置,其检测内燃机的爆燃;以及
点火正时调整装置,其基于从上述爆燃检测装置得到的表示上述爆燃的状态的爆燃信号和从外部得到的与上述内燃机的点火正时有关的信号,调整上述内燃机的点火正时,
其中,上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置电连接并且构成为一体,
在上述点火正时调整装置中设置有:
第一连接部,其输入与上述点火正时有关的信号;
第二连接部,其与具备电容和用于使积蓄在上述电容中的电荷放电的放电用开关元件的、用于使上述内燃机点火的电容放电电路部连接,该第二连接部向上述放电用开关元件输出与调整点火正时后的上述点火正时有关的信号。
2.根据权利要求1所述的点火正时控制装置,其特征在于,
上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置不可分离地构成为一体。
3.根据权利要求1所述的点火正时控制装置,其特征在于,
上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置可装卸地构成为一体。
4.根据权利要求1所述的点火正时控制装置,其特征在于,
上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置经由连接线缆构成为一体。
5.根据权利要求1所述的点火正时控制装置,其特征在于,
上述点火正时调整装置装载在上述爆燃检测装置中。
6.根据权利要求1所述的点火正时控制装置,其特征在于,
上述与上述内燃机的点火正时有关的信号是表示成为点火正时的基准的定时的基准点火信号。
7.一种点火系统,设置有:点火正时控制装置;控制电路部,其输出与内燃机的点火正时有关的信号;电容放电电路部,其用于使上述内燃机点火,具备电容和用于使积蓄在上述电容中的电荷放电的放电用开关元件,上述放电用开关元件根据与通过上述点火正时控制装置调整点火正时后的上述点火正时有关的信号而被驱动,该点火系统的特征在于,
上述控制电路部和设置在上述点火正时控制装置中的第一连接部连接,
上述电容放电电路部的上述放电用开关元件和设置在上述点火正时控制装置中的第二连接部连接。
8.根据权利要求7所述的点火系统,其特征在于,
上述点火正时控制装置具有:
爆燃检测装置,其检测内燃机的爆燃;以及
点火正时调整装置,其基于从上述爆燃检测装置得到的表示上述爆燃的状态的爆燃信号和从外部得到的与上述内燃机的点火正时有关的信号,调整上述内燃机的点火正时,
其中,上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置电连接并且构成为一体,
在上述点火正时调整装置中设置有:
上述第一连接部,其输入与上述点火正时有关的信号;
上述第二连接部,其向上述放电用开关元件输出与调整点火正时后的上述点火正时有关的信号。
9.根据权利要求8所述的点火系统,其特征在于,
上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置不可分离地构成为一体。
10.根据权利要求8所述的点火系统,其特征在于,
上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置可装卸地构成为一体。
11.根据权利要求8所述的点火系统,其特征在于,
上述爆燃检测装置和上述点火正时调整装置经由连接线缆构成为一体。
12.根据权利要求8所述的点火系统,其特征在于,
上述点火正时调整装置装载在上述爆燃检测装置中。
13.根据权利要求8所述的点火系统,其特征在于,
上述与上述内燃机的点火正时有关的信号是表示成为点火正时的基准的定时的基准点火信号。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20160330 Termination date: 20200923 |