CN110446850A - 四冲程发动机的行程辨别装置 - Google Patents

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Abstract

提供在不使用高耐压的元件的的情况下检测点火绕组的二次输出、能够根据检测的二次输出的波形准确地判定四冲程发动机的点火动作时进行的行程的行程辨别装置。在本发明中，由第1绕组部分、具有比第1绕组部分少的匝数地被卷绕而与第1绕组部分串联连接的第2绕组部分构成点火绕组的二次绕组，预先从两绕组部分的边界部抽出接头，通过接头检测第2绕组部分的两端的电压或流过第2绕组部分的电流，根据检测的电压或电流的波形检测用于行程辨别的参数。

Description

四冲程发动机的行程辨别装置
技术领域
本发明涉及判定在四冲程发动机的各汽缸中进行点火动作时各汽缸中进行的行程是排气行程还是压缩行程的行程辨别装置。
背景技术
为了使发动机(内燃机)动作，需要曲柄角位置(曲柄轴的旋转角度位置)与设定于压缩行程的终期的既定的点火位置(进行点火时的曲柄轴的旋转角度位置)一致时将发动机点火。点火位置一般设定于比与活塞的上死点对应的曲柄角位置前进一定角度的位置。
此外，使用燃料喷射装置向发动机供给燃料的情况下，为了将喷射的燃料高效地送入压力缸内，希望在发动机的吸气行程附近喷射燃料。因此，控制发动机的点火位置或控制燃料喷射装置的情况下，需要能够辨别发动机的曲柄角位置处于哪个行程。
在二冲程发动机中，曲柄轴旋转一周的期间进行一个燃烧循环，所以能够通过检测曲柄角位置来辨别行程。然而，在四冲程发动机中，曲柄轴旋转两周的期间进行一个燃烧循环，所以仅检测曲柄角位置不能辨别行程。
因此，在四冲程发动机中，在每一个燃烧循环旋转一周的凸轮轴安装每一个燃烧循环仅产生一次脉冲波形的基准信号的凸轮轴传感器，并且将曲柄轴每旋转一定角度就产生位置检测用脉冲的曲柄轴传感器安装于曲柄轴，凸轮轴传感器以产生的基准信号为基准，将曲柄轴传感器产生的各位置检测用脉冲特定，由此，在根据各位置检测用脉冲检测的曲柄角位置辨别发动机处于哪个行程。
然而，若在曲柄轴和凸轮轴的双方安装产生脉冲信号的传感器，则发动机的构造复杂，并且有发动机控制装置的成本变高的问题。
在四冲程发动机中，不进行行程的辨别，考虑以在排气行程中和在压缩行程中均在相同曲柄角位置进行点火动作的方式构成发动机控制装置。能够通过在设定于与压缩行程的上死点对应的曲柄角位置附近的正式的点火位置进行的点火在膨胀行程使燃料完全燃烧的情况下，即使在排气行程的上死点位置附近的相同的曲柄角位置处将发动机点火也不会妨碍发动机的动作。然而，在膨胀行程中的燃烧不充分的情况下，若在与排气行程的上死点对应的曲柄角位置附近进行点火动作，则残留于汽缸内的燃料燃烧而产生消音器内爆炸（after fire），有损伤发动机的可能。此外，在膨胀行程及压缩行程的双方进行点火动作的情况下，点火塞处火花产生的频率变高，所以也产生点火塞的寿命变短的问题。
因此，如专利文献1所示，提出如下方案：具备对点火塞施加直流电压的直流电源，将检测从直流电源穿过点火塞流动的离子电流的离子电流检测回路与点火塞连接，利用在发动机的行程为排气行程的情况和为压缩行程的情况下由点火塞产生放电时流动的离子电流不同，判定发动机的行程。
此外，如专利文献2所示，提出如下方案：利用点火绕组的二次电压波形在发动机的行程为排气行程时和为压缩行程时不同，在发动机的各汽缸进行点火动作时，判定在各汽缸中进行的行程是排气行程还是压缩行程。
进而，如专利文献3所示，也提出如下方案：将电流检测用电阻与点火绕组的二次绕组串联连接，利用根据该电阻的两端的电压检测的点火绕组的二次电流的波形在发动机点火时的行程为排气行程的情况和为压缩行程的情况下不同来判定行程。
此外，如专利文献4、专利文献5所示，也提出如下方案：检测对发动机的各汽缸的点火塞施加高电压的点火绕组的一次电压，利用点火动作时的发动机的行程为排气行程时和为压缩行程时一次电压的波形不同来判定行程。
专利文献1：日本特开平3-134247号公报。
专利文献2：日本特开2004-257278号公报。
专利文献3：日本特表2005-515346号公报。
专利文献4：日本特开平9-280150号公报。
专利文献5：日本特开2002-54493号公报。
若如专利文献1所示，将离子电流检测回路与点火塞连接，如专利文献2所示，将电压检测回路与点火绕组的二次绕组的两端连接，如专利文献3所示，将电流检测用电阻与点火绕组的二次绕组串联连接，则点火能量的一部分被检测回路、电流检测用电阻消耗而点火性能下降，所以不优选。此外，检测点火绕组的二次绕组的两端的电压，在欲基于检测的电压的波形进行行程的辨别的情况下，检测电压的回路需要使用高耐压的元件来构成，所以不能避免检测回路的成本变高。
若如专利文献4、专利文献5所示，使用点火绕组的一次电压波形判定行程，则即使不使用利用二次电压波形的情况下必需的高耐压的元件也能够检测用于行程的辨别的电压。然而，在点火绕组的一次电压的波形中，反映点火塞的绝缘破坏电压的波形出现前出现钉状的波形，难以区别该钉状的电压和其后出现的反映绝缘破坏电压的波形，所以根据检测点火绕组的一次电压的方法的情况下难以准确地进行行程的辨别。
此外，也考虑将检测绕组与点火绕组的二次绕组磁结合，根据通过该检测绕组检测的点火绕组的二次电压或二次电流的波形进行行程的辨别，但若为这样结构，则点火绕组的构造复杂而其成本变高所以不优选。
发明内容
本发明的目的在于，提供四冲程发动机的行程辨别装置，其能够在不使点火绕组的构造复杂、不导致成本的上升、不导致点火性能的下降的情况下，检测点火绕组的二次电压或二次电流的波形，准确地判定在发动机的各汽缸中进行点火动作时在各汽缸中进行的行程是排气行程还是压缩行程。
本发明以行程辨别装置为对象，前述行程辨别装置具备发动机主体和点火装置，前述发动机主体具有至少一个汽缸，前述点火装置具有相对于各汽缸设置的点火绕组，通过控制点火绕组的一次电流，使点火绕组的二次绕组感压高电压，点火装置的点火绕组的二次绕组感应的高电压被想设置于各汽缸的点火塞施加，由此判定各汽缸中进行点火动作的四冲程发动机的各汽缸中进行点火动作时各汽缸中进行的行程是排气行程还是压缩行程。
在四冲程发动机中，在比各汽缸内的活塞到达上死点的曲柄角位置稍前进的位置设定在各汽缸中进行点火动作的曲柄角位置，在各汽缸的行程处于排气行程时及处于压缩行程时，在各汽缸中进行点火动作的情况下，在排气行程和压缩行程中汽缸内的压力不同，所以各汽缸处于排气行程的情况下、处于压缩行程的情况下，流过点火塞的放电间隙间的绝缘破坏电压(点火绕组的二次电压)及点火塞的放电电流(点火绕组的二次电流)向上不同的波形。
因此，在排气行程及压缩行程的两行程中处于进行各汽缸的点火动作的状态时，每次各汽缸进行点火动作都取得关于点火绕组的二次电压或二次电流的波形的信息，将这次取得的二次电压的波形信息与上次取得的二次电压的波形信息比较，或将这次取得的二次电流的波形信息与上次取得的二次电流的波形信息比较，由此能够辨别在各汽缸中进行点火动作时各汽缸中进行的行程是排气行程还是压缩行程。
点火绕组的二次电压的波形的比较及二次电流的波形的比较能够通过检测表示各自的波形的特征的参数来比较检测的参数从而进行。
在本发明中，设置行程辨别用参数检测机构和行程辨别机构，前述行程辨别用参数检测机构将表示发动机的点火时出现于点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形或流过点火绕组的二次绕组的电流的波形的特征、且在发动机的各汽缸中在进行点火动作时在各汽缸中进行的行程是排气行程的情况和是压缩行程的情况显示不同的值的参数作为行程辨别用参数检测，前述行程辨别机构基于在发动机的各汽缸中进行点火动作时在各汽缸进行的行程在排气行程的情况和在压缩行程的情况下行程辨别用参数显示不同的值，判定在各汽缸进行点火动作时进行的行程是排气行程还是压缩行程。在本发明中，点火绕组的二次绕组由第1绕组部分、具有比该第1绕组部分少的匝数而与该第1绕组部分串联连接的第2绕组部分构成，从第1绕组部分和第2绕组部分的边界部抽出接头。行程辨别用参数检测机构构成为，根据通过该接头检测的点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形检测行程辨别用参数。
如上所述，预先将点火绕组的二次绕组由互相串联连接的第1绕组部分和第2绕组部分构成，则通过调整第2绕组部分的匝数或设计第2绕组部分的绕法，能够使通过接头检测的第2绕组部分的两端的电压的波形为与点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形近似的波形，或为与流过二次绕组的电流的波形近似的波形。
例如，使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分具有充分的电感，预先将第2绕组部分的匝数设定成，使由于卷绕点火绕组的铁芯中产生的磁通量的变化而第2绕组部分感应的电压比由于第2绕组部分的电阻量而在第2绕组部分产生的电压下降充分大，则你使第2绕组部分的两端的电压的波形为与点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形近似的波形。此外，将第2绕组部分的匝数设定成充分少，预先使与由于卷绕点火绕组的铁芯中产生的磁通量的变化而第2绕组部分感应的电压相比，第2绕组部分的电阻量产生的电压下降占支配地位，由此，能够使第2绕组部分的两端的电压的波形为与流过点火绕组的二次绕组的电流(流过点火塞的放电电流)近似的波形。
如上所述，由第1绕组部分、具有比第1绕组部分匝数少而与该第1绕组部分串联连接的第2绕组部分构成点火绕组的二次绕组，若根据借助从两绕组部分的边界部抽出的接头检测的第2绕组部分的两端的电压的波形检测行程辨别用参数，则能够将检测行程辨别用参数的检测回路用低耐压的安基值的元件构成。此外，通过设置与点火绕组的二次绕组磁结合的检测绕组，无需设置离子电流检测回路，所以与能够将检测回路用低耐压的安基值的元件构成相配合地，能够构成为，抑制将进行在各汽缸中进行点火动作时各汽缸中进行的行程是排气行程还是压缩行程的判定的行程辨别装置的成本的上升。
此外，若如上所述地构成，则无需将点火绕组的二次绕组的两端与电压检测回路连接，或将离子电流检测回路连接，或将点火绕组的二次绕组与电流检测用电阻串联连接，所以能够不导致点火性能的下降地构成行程辨别装置。
此外，在点火绕组的二次侧检测的电压的波形及电流的波形在点火动作时不含钉状的波形，所以容易根据点火绕组的二次侧检测的电压或电流的波形抽出用于行程辨别的参数。因此，根据本发明，能够准确地进行点火动作时进行的行程的辨别。
在本发明的一方式中，预先将第2绕组部分设置成，通过调整点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的匝数或设计绕法，使该第2绕组部分的两端的电压的波形为与点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形近似的波形。
在本发明的其他方式中，预先将第2绕组部分设置成，使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形为与流过点火绕组的二次绕组的电流的波形近似的波形。
优选地，以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形为与流过点火绕组的二次绕组的电流的波形近似的波形的方式设置点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的情况下，以使点火绕组的一次绕组和二次绕组的第1绕组部分的磁结合紧密、使二次绕组的第2绕组部分与一次绕组及二次绕组的第1绕组部分的磁结合稀疏的方式，将点火绕组的一次绕组和二次绕组的第1绕组部分卷绕于共通的点火绕组卷绕用铁芯，二次绕组的第2绕组部分卷绕于与该铁芯不同的部位。
若这样地构成，则能够使与二次绕组的第1绕组部分相交的磁通量几乎不与第2绕组部分相交，所以能够使第2绕组部分的两端的电压的波形与点火绕组的二次电流的波形接近，能够更准确地根据第2绕组部分的两端的电压的波形检测关于点火绕组的二次电流的波形的信息。
此外，以能够通过接头检测流过点火绕组的二次绕组的电流的方式设置二次绕组的第2绕组部分的匝数的情况下，也能够借助具有相等的匝数而被向相反方向卷绕从而被互相并列地连接的成对的绕组构成二次绕组的第2绕组部分。
若这样地构成，则在点火动作时点火绕组的一次电流被控制时，在点火绕组的二次绕组的第1绕组部分由于一次电流的控制而感应点火用的高电压，但在第2绕组部分不感应由一次电流的控制引起的电压，在第2绕组部分的两端产生的电压的波形为与点火绕组的二次电流的波形近似的波形，所以能够根据通过接头检测的第2绕组部分的两端的电压准确地检测点火绕组的二次电流相关的信息。
在本发明的一方式中，作为点火装置，使通过用将流过点火绕组的一次绕组的电流在发动机的点火时期切断来进行点火动作的电流切断式的点火装置。该情况下，以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形为与点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形近似的波形的方式设置第2绕组部分，能够将行程辨别用参数检测机构构成为，将每次在发动机的各汽缸中进行点火动作时通过接头检测的第2绕组部分的两端的电压的波形所出现的最初的峰值作为行程辨别用参数检测。该情况行程辨别机构进行参数判定过程，前述参数判定过程为，每次在发动机的各汽缸中进行点火动作由行程辨别用参数检测机构判定这次检测的行程辨别用参数的值是否超过上次检测的行程辨别用参数的值，构成为，通过该参数判定过程，进行这次检测的行程辨别用参数的值超过上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，判定成这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程为压缩行程。
此外，作为发动机的点火装置使用电流切断式的点火装置的情况下，也能够预先以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形为与点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形近似的波形的方式设置前述第2绕组部分，以将每次进行发动机的点火时通过接头检测的第2绕组部分的两端的电压从显示最初的峰值至显示第二次的峰值的时间作为行程辨别用参数检测的方式构成行程辨别用参数检测机构。该情况行程辨别机构能够构成为，借助每次在发动机的各汽缸中进行点火动作的行程辨别用参数检测机构进行判定这次检测的行程辨别用参数的值是否不足上次检测的行程辨别用参数的值的参数判定过程，通过该参数判定过程判定成这次检测的行程辨别用参数的值不足上次检测的行程辨别用参数的值时，判定成这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程为压缩行程。
此外，作为发动机的点火装置使用电流切断式的点火装置的情况下，也能够以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形与流过点火绕组的二次绕组的电流的波形近似的波形的方式设置点火绕组的二次绕组的第2绕组部分，以将发动机的各汽缸中每次进行点火动作时通过前述接头检测的第2绕组部分的两端的电压的峰值作为行程辨别用参数检测的方式构成行程辨别用参数检测机构。该情况下，行程辨别机构进行参数判定过程，前述参数判定过程为，每次在发动机的各汽缸中进行点火均由行程辨别用参数检测机构判定这次检测的行程辨别用参数的值是否不足上次检测的行程辨别用参数的值，构成为，通过该参数判定过程进行这次检测的行程辨别用参数的值不足上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程判定为压缩行程。
本发明的其他方式中，作为点火装置，使用电容器放电式的点火装置，前述电容器放电式的点火装置具备设置于点火绕组的一次侧的点火用电容器、在发动机的点火时期前将点火用电容器向一方的极性充电的电容器充电回路、使蓄积于点火用电容器的电荷在发动机的点火时期通过点火绕组的一次绕组放电的电容器放电回路。
该情况下，以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形为与点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形近似的波形的方式设置该第2绕组部分，能够将行程辨别用参数检测机构构成为，将每次进行发动机的点火均通过接头检测的第2绕组部分的两端的电压的波形所出现的最初的峰值作为行程辨别用参数检测。该情况行程辨别机构进行参数判定过程，前述参数判定过程为，借助发动机的各汽缸中每次进行点火动作由行程辨别用参数检测机构，判定这次检测的行程辨别用参数的值是否超过上次检测的行程辨别用参数的值，构成为，通过该参数判定过程，进行这次检测的行程辨别用参数的值超过上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程判定为压缩行程。
此外，作为点火装置使用电容器放电式的点火装置的情况下，以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形为与流过点火绕组的二次绕组的电流的波形近似的波形的方式设置点火绕组的二次绕组的第2绕组部分，能够将行程辨别用参数检测机构构成为，将每次在发动机的各汽缸中进行点火动作时通过前述接头检测的第2绕组部分的两端的电压的波形所出现的最初的峰值作为行程辨别用参数检测。该情况下，行程辨别机构进行参数判定过程，前述参数判定过程为，每次在发动机的各汽缸中进行点火动作时借助行程辨别用参数检测机构判定这次检测的行程辨别用参数的值是否不足上次检测的行程辨别用参数的值，通过该参数判定过程，能够构成为，进行这次检测的行程辨别用参数的值不足上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程判定为压缩行程。
如上所述，在本发明中，通过设计点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的绕法或调整匝数使该第2绕组部分的两端的电压的波形与点火绕组的二次电压的波形(点火塞的两端的电压波形)近似或使该第2绕组部分的两端的电压的波形与点火绕组的二次电流(流过点火塞的放电电流)的波形近似的方式设置第2绕组部分，根据该第2绕组部分的两端的电压的波形检测点火绕组的二次电压的波形或二次电流的波形，将表示检测的波形的特征部分的参数用作行程辨别用参数来进行行程辨别。实施本发明时，将点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的绕法、匝数如何调整为，考虑使用通过接头检测的电压求出的行程辨别用参数来进行行程辨别时的判定的容易性、准确性来决定。
优选地，构成为，在上述的各方式中，为了更准确地进行行程的辨别，行程辨别机构确认在各汽缸中进行点火动作时进行的行程为压缩行程的判定被进行设定次数时确定行程辨别的结果。
另外，行程辨别装置的发动机的行程辨别结果显然不只发动机的点火时期的控制而能够用于发动机的其他控制。例如，从燃料喷射装置向发动机供给燃料的情况下，在控制燃料喷射时机时也能够使用本发明的行程辨别装置的辨别结果。
发明效果
根据本发明，由第1绕组部分和具有比该第1绕组部分少的匝数而与该第1绕组部分串联连接的第2绕组部分构成点火绕组的二次绕组，根据通过从第1绕组部分和第2绕组部分的边界部抽出的接头检测的点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形检测行程辨别用参数，使用能够用低耐压的安基值的元件构成检测行程辨别用参数的回路。此外，根据本发明，能够在不设置检测流过点火塞的离子电流的离子电流检测回路、与点火绕组的二次绕组磁结合的检测绕组等多余的结构要素的情况下进行行程的辨别，使用能够抑制成本的上升，构成行程辨别装置。
此外，根据本发明，不将点火绕组的二次绕组的两端与电压检测回路并列连接，不将二次绕组与离子电流检测回路连接，能够检测行程辨别用参数，使用不会导致点火装置的性能的下降，能够构成行程辨别装置。
此外，根据本发明，不含钉状的波形，根据在点火绕组的二次侧检测的电压或电流的波形检测行程辨别用参数，使用使行程辨别用参数的检测容易，能够准确地进行行程的辨别。
附图说明
图1是概略地表示装有本发明的行程辨别装置的四冲程发动机用点火装置的一结构例的框图。
图2是更详细地表示装有本发明的行程辨别装置的四冲程发动机用点火装置的结构例的回路图。
图3是表示装有本发明的行程辨别装置的点火装置的点火绕组的变形例的绕线结构图。
图4是表示装有本发明的行程辨别装置的点火装置的点火绕组的其他变形例的绕线结构图。
图5是示意地表示由图4的点火装置的点火绕组的一次侧及二次侧检测的电压及电流的波形的一例的波形图。
图6是表示装有本发明的行程辨别装置的四冲程发动机用点火装置的其他结构例的回路图。
图7是表示图6的点火装置中使用的磁铁发电机的结构例的一半的剖视图。
图8是表示流过图7的磁铁发电机的电枢铁芯的磁通量的波形、随着该磁通量的变化而励磁绕组及信号绕组感应的电压的波形、被向设置于图6所示的点火装置内的放电用可控硅施加的触发信号的波形、点火用电容器的两端的电压的波形的波形图。
图9是示意地表示被图6的点火装置的点火绕组的一次侧及二次侧检测的电压及电流的波形的波形图。
图10是表示由图6的点火装置使用的微型计算机的结构的框图。
图11是表示用于构成本发明的行程辨别装置而在微型计算机的电源确立时使微型计算机执行的处理的流程图。
图12是表示用于构成本发明的行程辨别装置而使微型计算机执的个人计算机初始化处理的算法的流程图。
图13是表示用于构成本发明的行程辨别装置而使微型计算机执行的主处理的算法的流程图。
图14是表示用于构成本发明的行程辨别装置而使微型计算机执行的旋转信号嵌入处理的算法的流程图。
图15是表示用于构成本发明的行程辨别装置而使微型计算机执行的计时器-1嵌入处理的算法的流程图。
图16是表示用于构成本发明的行程辨别装置而使微型计算机执行的计时器-0嵌入处理的算法的流程图。
具体实施方式
本发明涉及行程辨别装置，其具备发动机主体和点火装置，前述发动机主体至少具有一个汽缸，前述点火装置具有相对于各汽缸设置的点火绕组，通过控制该点火绕组的一次电流来使点火绕组的二次绕组感应高电压，在点火装置的点火绕组的二次绕组感应的高电压被向设置于各汽缸的点火塞施加，由此，判定在被点火的四冲程发动机的各汽缸中进行点火动作时在各汽缸中进行的行程是排气行程还是压缩行程。本发明的行程辨别装置根据从点火装置的点火绕组的二次侧检测的电压的波形或电流的波形抽出行程辨别用参数，使用抽出的参数进行行程的辨别。因此，本发明的行程辨别装置被装入将发动机点火的点火装置来使用。
若参照图1，则装有本发明的行程辨别装置的四冲程发动机用点火装置的一结构例被概略地表示。为了方便说明，在本实施方式中，发动机设为单汽缸发动机。在图1中，1是设置于未图示的发动机主体的汽缸的点火塞，2是具有卷绕于铁芯201的一次绕组2a及二次绕组2b而在将发动机点火时在二次绕组2b感应向点火塞1施加的高电压的点火绕组、3是以在被施加点火指令Si时使点火绕组的二次绕组2b感应高电压的方式控制点火绕组2的一次电流的点火回路，4是为了控制发动机的点火时期而控制向点火回路3施加点火指令Si的曲柄角位置的点火时期控制部，5是为了向点火时期控制部4施加发动机的旋转角度信息、旋转速度信息而发动机的曲柄轴每旋转一定角度就产生脉冲信号的信号产生器，6是本发明的行程辨别装置。
点火回路3为，以被施加点火指令Si 时使点火绕组的二次绕组2b感压点火用的高电压的方式控制点火绕组的一次电流的回路即可，其形式任意。作为点火回路3，电流切断式的回路、电容器放电式的回路被广泛知晓，但本发明使用的点火回路可以说任何形式的回路。
点火时期控制部4例如具备相对于发动机的旋转速度、发动机温度等各种控制条件运算发动机的点火位置(进行点火动作的曲柄角位置)的点火位置运算机构、检测用从信号产生器5产生的信号得到的曲柄角信息运算的点火位置的点火位置检测机构，点火位置检测机构检测被运算的点火位置时，对点火回路3施加点火指令Si 使其进行点火动作。
发动机的各汽缸的点火位置通常被以从设定于比与各汽缸内的活塞的上死点对应的曲柄角位置充分地前进的位置的基准位置至点火位置的角度θx 的形式运算。点火位置检测机构根据从信号产生器5产生的信号得到各瞬时的发动机的旋转速度，运算曲柄轴在从基准位置至点火位置的角度θx 的区间旋转所需的时间，将运算的时间设置于点火计时器来开始该计量，点火计时器被设置的时间的计量结束时产生点火指令Si 。
图示的信号产生器5由安装于发动机的曲柄轴7的铁制的转子5a、检测设置于转子5a的外周的突起(信号转子)5a1来产生脉冲信号的信号发电元件5b构成。信号发电元件5b例如具备具有与信号转子5a1相向的磁极部的信号产生用铁芯、卷绕于该铁芯的信号绕组、使磁通量流向信号产生用铁芯的永久磁铁，信号转子5a1与曲柄轴一同旋转的过程中，根据信号转子5a1与信号产生用铁芯的磁极部的相向开始时及该相向结束时分别产生的磁通量的变化，使信号绕组感应极性不同的脉冲。
另外，信号产生器5只要产生能够得到为了控制发动机所必需的旋转角度位置信息和旋转速度信息的信号，可以具有任何结构，不限于上述的结构。
本实施方式使用的信号产生器5在曲柄轴旋转一周的过程中，在曲柄轴的旋转角度位置(曲柄角位置)分别与第1曲柄角位置及第2曲柄角位置一致时产生第1脉冲S1及第2脉冲S2。在本实施方式中，在比与发动机的活塞的上死点对应的曲柄角位置(以下称作上死点位置。)更充分地前进的位置设定有第1曲柄角位置，在比第1曲柄角位置慢地比上死点位置稍微前进的位置设定有第2曲柄角位置。在本实施方式中，将第1脉冲S1 产生的第1曲柄角位置作为基准位置，在该基准位置开始发动机的点火位置的计量。点火时期控制部4根据信号产生器5产生的第1脉冲S1 的产生间隔得到发动机的旋转速度信息。
行程辨别装置6由行程辨别用参数检测机构6a和行程辨别机构6b构成，前述行程辨别用参数检测机构6a检测用于辨别在发动机的各汽缸进行点火动作时在各汽缸进行的行程是排气行程还是压缩行程的行程辨别用参数，前述行程辨别机构6b使用行程辨别用参数检测机构6a检测的参数进行行程的辨别。
作为行程辨别用参数，能够使用如下参数：表示发动机的点火时出现于点火绕组的二次绕组的两端的二次电压(点火塞的两端的电压)的波形或流过点火绕组的二次绕组的二次电流(流过点火塞的放电电流)的波形的特征，且在发动机的各汽缸中进行点火动作时在各汽缸进行的行程是排气行程的情况和是压缩行程的情况下表示不同的值。
作为表示发动机的点火时出现于点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形的特征的参数，例如能够使用该电压的峰值、峰值与峰值之间的时间间隔等，但发动机的点火时出现于点火绕组的二次绕组的两端的电压为非常高的电压(通常2万~3万伏特)，难以直接检测二次绕组的两端的电压而根据检测的电压来检测峰值等。此外，若在点火绕组的二次绕组的两端连接电压检测回路则点火能量的一部分被电压检测回路消耗而点火性能下降，所以不优选。
此外，流过点火绕组的二次绕组的电流能够通过将电流检测用电阻与点火绕组的二次绕组串联连接来检测，但若将电阻体与点火绕组的二次绕组串联连接，则由于电阻体，点火能量的一部分被消耗而点火性能下降，所以不优选。
此外，也考虑将检测绕组与点火绕组的二次绕组磁结合，借助该检测绕组检测在点火绕组的二次绕组流动的电流，但若设置这样的检测绕组，则点火绕组的构造复杂，成本变高，所以如前所述地不优选。
为了防止产生如上所述的问题，在本实施方式中，将点火绕组2的二次绕组2b由第1绕组部分2b1和具有比第1绕组部分2b1少的匝数而与该第1绕组部分串联连接的第2绕组部分2b2构成，从第1绕组部分2b1和第2绕组部分2b2的边界部抽出接头2t，根据通过接头2t检测的二次绕组2b的第2绕组部分2b2 的两端的电压检测行程辨别用参数。作为行程辨别用参数，例如能够使用从表示每次进行发动机的点火通过接头2t检测的出现于第2绕组部分的两端的电压的波形的最初的峰值、通过接头2t检测的第2绕组部分的两端的电压表示最初的峰值至表示第二次的峰值的时间等。
上述第1绕组部分2b1及第2绕组部分2b2也可以由不同的导体卷绕，但为使绕组的卷绕容易而防止成本的上升，优选为将第1绕组部分2b1及第2绕组部分2b2用相同导体连续地卷绕。
若预先由将点火绕组的二次绕组互相串联连接的第1绕组部分2b1和第2绕组部分2b2构成而从第1绕组部分2b1和第2绕组部分2b2的边界部抽出接头，则调整第2绕组部分2b2的匝数或设计第2绕组部分2b2的绕法，由此能够使第2绕组部分2b2的两端的电压的波形为与二次绕组2b的两端(点火塞的两端)的电压近似的波形，或为与流过二次绕组2b的电流(流过点火塞1的放电电流)的波形近似的波形。此外，也能够从第2绕组部分2b2 的两端的电压波形检测由点火塞1产生的放电的继续时间。
例如，使点火绕组的二次绕组2b的第2绕组部分2b2 具有充分的电感，以根据卷绕有点火绕组的铁芯中产生的磁通量的变化使第2绕组部分2b2 感应的电压比由于点火绕组的二次电流而第2绕组部分的电阻量产生的电压下降(由二次电流和第2绕组部分的电阻量的积决定的电压)足够大的方式，预先设定第2绕组部分2b2的匝数，由此，能够使第2绕组部分2b2 的两端电压的波形为与二次绕组2b的两端的电压的波形近似的波形，能够使第2绕组部分的两端的电压的峰值为与出现于点火塞的两端的电压的波形的峰值成比例的电压值。
此外，若将第2绕组部分2b2 的匝数足够少地设定，与由于卷绕有点火绕组2的铁芯中产生的磁通量的变化而第2绕组部分2b2 感应的电压相比，由于点火绕组的二次电流而第2绕组部分2b2 的电阻量产生的电压下降一方占支配地位，则能够使第2绕组部分2b2的两端的电压的波形为与流过点火塞1和点火绕组的二次绕组2b的放电电流的波形近似的波形，能够从第2绕组部分2b2 的两端的电压检测与放电电流的峰值成比例的电流值。此外，能够从第2绕组部分2b2 的两端的电压的波形检测点火塞1产生放电的继续时间。
另外，关于通过从点火绕组的二次绕组抽出的接头2t检测的电压的波形，可以在关于本发明的更具体的实施方式的说明中了解。
行程辨别用参数检测机构6a能够与用于行程辨别的行程辨别用参数对应地采用各种各样的结构。例如，作为行程辨别用参数，使用通过点火绕组的二次绕组的接头2t检测的电压的峰值的情况下，能够借助由硬件回路构成的峰检测回路构成行程辨别用参数检测机构6a。此外，将表示通过点火绕组的二次绕组的接头2t检测的电压的波形的特定的部分的形状的参数用作行程辨别用参数的情况下，通过使微型计算机执行用于识别波形的形状的处理，能够构成行程辨别用参数检测机构6a。
行程辨别机构6b基于发动机的各汽缸中进行点火动作时各汽缸中进行的行程为排气行程的情况和为压缩行程的情况下行程辨别用参数表示不同的值，判定各汽缸中进行点火动作时各汽缸进行的行程是排气行程还是压缩行程。行程辨别机构6b通过使微型计算机执行既定的处理来实现。
另外，行程辨别装置6的发动机的行程辨别若进行一次则其后能够机械地进行，所以无需在发动机的运转中重复进行，刚启动发动机后进行即可。
行程辨别装置6的行程辨别的结果不仅能够用于发动机的点火时期的控制，也能够用于发动机的其他控制。例如，从燃料喷射装置向发动机供给燃料的情况下，在控制燃料喷射时机时也能够使用本发明的行程辨别装置的辨别结果。
若参照图2，则表示作为将发动机点火的点火装置使用电流切断式的点火装置的情况的更具体的实施方式的硬件的结构例。图2所示的例子中，借助微型计算机401、以由电池Bt构成的直流电源作为电源向微型计算机401的电源端子Vcc和接地端子GND之间施加电源电压的恒定电压电源回路402、每次发动机的曲柄轴的旋转角度位置与基准位置一致而信号产生器5产生脉冲信号S1时均向微型计算机401输入旋转信号sn的旋转信号输入回路403构成点火时期控制部4。
恒定电压电源回路402由负极端子接地的电池Bt 的正极端子与正极连接的二极管D1、负极通过电阻器R1与二极管D1的负极连接而正极接地的齐纳二极管ZD、与齐纳二极管ZD的两端连接的电源电容器C1构成，在电容器C1的两端产生与齐纳二极管ZD的齐纳电压相等的恒定的电压(例如5伏特的电压)。该电压被施加于微型计算机401的非接地侧电源端子Vcc和接地端子GND之间。
旋转信号输入回路403由正极与设置于信号产生器5的信号发电元件5b而一端接地的信号绕组Ls的另一端连接的二极管D2、一端与二极管D2的负极连接的电容器C2、并列连接于电容器C2的两端的电阻器R2、基极通过电阻器R3与电容器C2的另一端连接而发射极接地的NPN晶体管TR1、连接于晶体管TR1的基极和恒定电压电源回路402的正极侧输出端子(电容器C1的非接地侧端子)之间的电阻器R4、连接于晶体管TR1的集电极和恒定电压电源回路402的正极侧输出端子之间的电阻器R5构成，晶体管TR1的集电极与微型计算机401的端口A1连接。
在图示的旋转信号输入回路403中，电容器C2和电阻器R2的并列回路为了防止由于噪音信号而旋转信号被向微型计算机输入，构成为对二极管D2施加倒偏压的偏压回路，信号绕组Ls感应的第1脉冲S1 超过电容器C2的两端的电压(阈值)时，晶体管TR1呈接通状态而使其集电极的电位下降。微型计算机401将第1脉冲S1超过阈值时产生的晶体管TR1的集电极的电位的下降辨识成旋转信号sn。这样，信号产生器5每次在基准位置产生第1脉冲S1均向微型计算机401输入旋转信号sn。
在图2所示的例子中，点火绕组2的一次绕组2a的一端与电池Bt 的正极端子连接，一次绕组2a的另一端与发射极接地的绝缘栅型晶体管TR2的集电极连接。晶体管TR2的栅与微型计算机401的端口A2连接，从端口A2向晶体管TR2的栅施加驱动信号时晶体管TR2呈接通状态，从端口A2向晶体管TR2的栅施加的驱动信号消失时晶体管TR2呈断开状态。该例中，由晶体管TR2构成电流切断型的点火回路3。
微型计算机401为，每次向端口A1输入旋转信号sn(每次产生第1脉冲S1)均确认被行程辨别机构辨别的发动机的行程为压缩行程还是排气行程，确认被辨别的行程为压缩行程时，从端口A2向晶体管TR2的栅施加驱动信号。由此，使晶体管TR2呈接通状态，电流从电池Bt流过点火绕组的一次绕组2a和晶体管TR2的集电极・发射极之间。
此外，微型计算机401在其端口A1被输入旋转信号sn时，确认由行程辨别机构判定的发动机的行程为压缩行程还是排气行程，被辨别的行程确认为排气行程时，中止驱动信号向晶体管TR2的栅的供给而使晶体管TR2呈断开状态。
微型计算机401为，每次通过信号输入回路403输入旋转信号sn，均根据旋转信号sn的产生间隔(第1脉冲S1的产生间隔)运算发动机的旋转速度，使随机存储器储存运算的旋转速度。此外，微型计算机相对于储存于随机存储器的旋转速度运算发动机的点火位置。该点火位置以从基准位置至点火位置的角度θx的形式运算。此外，微型计算机被输入旋转信号时，根据储存于随机存储器的旋转速度将旋转根据基准位置(第1脉冲S1的产生位置)运算的角度θx 的区间所需的时间作为点火时期计量用时间运算，将运算的点火时期计量用时间设置于点火计时器来使其计量开始。微型计算机在点火计时器被设置的点火时期计量用时间的计量结束时使从端口A2向晶体管TR2施加的驱动信号消失。
旋转信号被向微型计算机输入时判定发动机的行程是压缩行程时，输入旋转信号时微型计算机向晶体管TR2施加驱动信号，所以该晶体管呈接通状态，电流从电池Bt流过点火绕组的一次绕组2a和晶体管TR2。若结束设置点火计时器的点火时期计量用时间的计量，则微型计算机向晶体管TR2的驱动信号的供给停止，所以晶体管TR2从接通状态变为断开状态，将至此流动的点火绕组2的一次电流切断。由此，在点火绕组2的铁芯中产生大磁通量变化，所以点火绕组的二次绕组2b感压点火用的高电压。该高电压被向安装于发动机的汽缸的点火塞1施加，所以由点火塞1产生火花放电而发动机被点火。
旋转信号被向微型计算机输入时，判定成发动机的行程为排气行程的情况下，晶体管TR2不呈接通状态，所以点火计时器结束点火时期计量用时间的计量时不进行点火动作。
在本实施方式中，由根据信号产生器5产生的第1脉冲S1的产生间隔(旋转信号sn的产生间隔)运算发动机的旋转速度来储存于随机存储器的过程构成旋转速度检测机构，根据相对于储存于随机存储器的旋转速度运算从基准位置至点火位置的角度θx的过程构成点火位置运算机构。此外，借助将曲柄轴旋转角度θx的区间所需的时间作为点火时期计量用时间运算、将运算的点火时期计量用时间设置于点火计时器来开始其计量的过程构成点火时期检测机构。
在本实施方式中，行程辨别装置6的结构要素中的行程辨别用参数检测机构6a借助由硬件回路构成的电压检测回路7构成，行程辨别机构6b通过使微型计算机401执行储存于只读存储器的程序来执行。
在本实施方式中，设想将通过从点火绕组的二次绕组抽出的接头2t检测的电压的波形的峰值或峰值和峰值之间的时间间隔用作参数，借助检测通过接头2t检测的电压的峰值的电压检测回路7构成行程辨别用参数检测机构6a。构成行程辨别用参数检测机构6a的电压检测回路7由一端连接于从点火绕组2的二次绕组2b的第1绕组部分2b1和第2绕组部分2b2的边界部抽出的接头2t的电阻器R6、正极连接于电阻器R6的另一端而负极通过电阻器R7与微型计算机401的端口A3连接的二极管D3、连接于二极管D3的负极与接地间的电容器C3、正极接地而负极与二极管D3的正极连接的二极管D4、连接于微型计算机401的端口A3和接地间的电阻器R8构成。
图2所示的电压检测回路7在电阻器R8的两端产生具有与在点火绕组2的二次绕组2b的第2绕组部分2b2 的两端的电压的峰值大致相等的电压值的直流电压信号Vp 。微型计算机401的端口A3为A/D输入端子，在电阻器R8的两端得到的直流电压信号被转换成数字信号而被向微型计算机的中央处理器输入。通过接头2t检测的第2绕组部分2b2的两端的电压与该第2绕组部分2b2的匝数、绕法等对应，呈与点火绕组2的二次绕组2b的两端的电压的波形近似的波形，或呈与流过点火绕组的二次绕组的电流的波形近似的波形，所以图示的电压检测回路7输出的直流电压信号Vp为，具有与点火绕组的二次绕组2b的两端的电压的峰值成比例的电压值、或与流过二次绕组2b的电流的峰值成比例的电压值的信号。
例如，使点火绕组的二次绕组2b的第2绕组部分2b2具有充分的电感，若以通过在卷绕有点火绕组的铁芯201中产生的磁通量的变化而第2绕组部分2b2感应的电压与由于流过点火绕组的二次绕组的电流(二次电流)而由于第2绕组部分2b2具有的直流电阻产生的电压下降相比充分大的方式预先设定第2绕组部分2b2的匝数，则能够将第2绕组部分2b2的两端的电压的波形设为与二次绕组的两端的电压的波形近似的(相似的)波形，能够使直流电压信号Vp的电压值为与点火绕组的二次绕组的两端的电压(点火塞1的两端的电压)的峰值成比例的电压值。
此外，将点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2的匝数设定为足够少，预先设置成，与由于卷绕有点火绕组的铁芯中产生的磁通量的变化而第2绕组部分感应的电压相比，由于点火绕组的二次电流在第2绕组部分产生的电压下降一方占支配地位，由此，将第2绕组部分的两端的电压的波形设为与点火绕组的二次电流近似的(相似的)波形，能够将从电压检测回路7得到的直流电压信号Vp的电压值设为与点火绕组的二次电流的峰值成比例的电压值。
此外，如图3所示，将点火绕组2的一次绕组2a和二次绕组的第1绕组部分2b1卷绕于共通的点火绕组卷绕用铁芯201，将二次绕组2b的第2绕组部分2b2卷绕于与点火绕组卷绕用铁芯201不同的部位，减弱第1绕组部分2b1和第2绕组部分2b2的磁的结合，由此，也使第2绕组部分的两端的电压的波形呈与点火绕组的二次电流近似的(相似的)波形，能够将从电压检测回路7得到的直流电压信号Vp的电压值设为与点火绕组的二次电流的峰值成比例的电压值。
进而，如图4所示，若将点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2由具有相等的匝数而沿相反方向卷绕来被互相并列地连接的成对的绕组wa及wb构成，则点火动作时控制点火绕组的一次电流控制时，点火绕组的二次绕组2b的第1绕组部分2b1由于一次电流的控制而感应点火用的高电压，但在第2绕组部分2b2，绕组wa感应的电压和绕组wb感应的电压互相抵消，不感应由一次电流的控制引起的电压，所以在第2绕组部分2b2的两端产生的电压的波形为与点火绕组的二次电流的波形近似的波形。这样地构成第2绕组部分2b2的情况下，也能够使通过接头2t检测的第2绕组部分的两端的电压的波形为与点火绕组的二次电流的波形近似的波形，能够使从电压检测回路7得到的直流电压信号Vp 的电压值为与点火绕组的二次电流的峰值成比例的电压值。
在图2所示的例子中，构成点火回路3的电子零件、构成点火时期控制部4的电子零件、构成行程辨别用参数检测机构6a的电子零件被收纳于共通的壳内来构成ECU(电子控制单元)。
接着，作为将发动机点火的点火装置而使用图2所示那样的电流切断式的点火装置的情况下，对于使用能够根据通过点火绕组2的接头2t检测的电压的波形检测的各种行程辨别用参数及检测的行程辨别用参数进行行程辨别的方法进行说明。
图5如图2所示示意地表示作为点火回路3使用电流切断型的回路的情况下在点火绕组的一次侧被检测的电流及电压的波形、在二次侧通过接头2t被检测的电压的波形。图5(A)表示点火绕组2的一次电流i1的波形，图5(B)表示点火绕组的一次电压v1 的波形。这些波形被图2中未图示的测定器观测。
图5(C)表示以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形为与二次绕组2b的两端的电压的波形近似的波形的方式设定第2绕组部分2b2的匝数的情况下通过接头2t检测的电压v2的波形。该电压v2为了与点火绕组的二次电压(二次绕组2b的两端的电压)区别而被称作二次检测电压。
此外，图5(D)表示以使点火绕组的二次绕组2b的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形为与点火绕组的二次电流(流过二次绕组的电流)i2的波形近似的波形的方式设定点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的匝数的情况下通过接头2t检测的电压的波形。图5(D)所示的波形为实际上通过接头2t被检测的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形，但该波形是与点火绕组的二次电流i2的波形近似的波形，所以在以下的说明中，将该波形作为二次电流i2的波形处理。
在图5所示的例子中，在时刻t1和时刻t4切断点火绕组的一次电流i1 来进行点火动作。这些点火动作中的时刻t1进行的点火动作为在排气行程的上死点附近进行的点火动作，时刻t4 进行的点火动作为在压缩行程的上死点附近的正式的点火位置进行的点火动作。根据时刻t1进行的点火动作，点火塞1产生的火花为不有助于发动机的动作的废火。
若在发动机的排气行程中活塞到达上死点附近的时刻t1切断一次电流i1，则如图5(B)所示，点火绕组的一次绕组感应一次电压v1。该电压升压而点火绕组的二次绕组感应点火用的高电压，与该高电压成比例(比点火用高电压低)的电压在点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2上感应。该第2绕组部分2b2的两端的电压通过接头2t被作为二次检测电压v2检测。
点火绕组的一次电压v1 及通过接头2t检测的二次检测电压v2中的一次电压v1在立起时表示钉状的波形S后，呈大致正弦波状地变化的波形，但通过接头检测的二次检测电压v2不含钉状的波形地表示大致正弦波状的变化的同时立起。若在时刻t2点火绕组的二次绕组感应的点火用高电压达到点火塞1的绝缘破坏电压，则点火塞1的放电间隙间的绝缘被破坏，所以如图5(D)所示，二次电流i2流过点火绕组的二次绕组。由此，点火绕组的二次电压下降，所以穿过接头2t检测的二次检测电压v2下降。
时刻t3下蓄积于点火绕组的能量若为了使点火塞持续放电而呈必要水平以下则放电停止，二次电流i2为零。通过点火绕组的二次电压及接头2t检测的二次检测电压v2 在放电停止后稍上升而表示峰值后向零下降。时刻t2以后出现的点火绕组的一次电压v1的波形为与时刻t2以后出现的二次电压的波形相似的波形。
若在发动机的压缩行程中活塞达到上死点附近的时刻t4切断一次电流i1，则如图5(B)所示，点火绕组的一次绕组感应一次电压v1。该电压升压而二次绕组2b感应点火用高电压，点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2 感压与该点火用高电压成比例的二次检测电压v2 (参照图5C)。若在时刻t5 二次绕组2b的两端的点火用高电压达到点火塞1的绝缘破坏电压则点火塞1的放电间隙间的绝缘被破坏，所以如图5(D)所示，二次电流i2流动，二次绕组2b的两端的电压下降而通过接头2t被检测的二次检测电压v2 下降。
若在时刻t6蓄积于点火绕组的能量低于在点火塞持续放电所必要的水平则放电停止，二次电流i2为零。点火绕组的二次电压及通过接头2t被检测的二次检测电压v2 在放电停止后稍上升而表示峰值后向零下降。时刻t4至t6的期间的一次电压v1、二次检测电压v2及二次电流i2的波形为与时刻t1 至t3 的期间的一次电压v1、二次电压v2及二次电流i2的波形近似的波形。
这里，若将排气行程中进行点火动作时被检测的一次电压v1、二次检测电压v2及二次电流i2的波形、与压缩行程中被进行点火动作时被检测的一次电压v1、二次检测电压v2及二次电流i2的波形比较，则在时刻t2产生的一次电压v1 的峰值v1p′表示比在时刻t5产生的一次电压的峰值v1p小的值。此外，在时刻t2产生的二次检测电压v2的峰值v2p′表示比在时刻t5 产生的二次检测电压v2 的峰值v2p小的值。进而时刻t2后仅借助产生的二次电流i2的峰值i2p′表示比时刻t5后紧接着产生的二次电流i2的峰值i2p大的值。
此外，根据二次检测电压v2 从在时刻t2表示最初的峰P21至在时刻t3表示第二次的峰P22 的时间、或二次电流i2从开始流动的时刻t2至为零的时刻t3的时间，能够检测排气行程中进行点火动作的情况下流动的二次电流的持续时间(放电继续时间)Td′，根据二次检测电压v2 从在时刻t5 表示最初的峰P21至在时刻t6 表示第二个峰P22 的时间、或从二次电流i2开始流动的时刻t5 至为零的时刻t6 的时间，能够检测压缩行程中进行点火动作的情况下流动的二次电流的持续时间(放电继续时间)Td。若比较这些二次电流的持续时间Td′和Td ，则可知排气行程中进行点火动作的情况下流动的二次电流的持续时间Td′比压缩行程中进行点火动作的情况下流动的二次电流的持续时间Td长。
如上所述，观察到，排气行程中进行点火动作的情况下被检测的一次电压v1、二次检测电压v2及二次电流i2的波形、压缩行程中进行点火动作的情况下被检测的一次电压v1、二次电压v2及二次电流i2的波形之间存在差异，所以将表示它们的波形的特征的参数作为行程辨别用参数检测，比较检测的参数，由此能够判断进行点火动作时发动机的行程是排气行程还是压缩行程。
如图5(B)所示，点火绕组的一次电压v1 立起时具有钉波形S，不易与与该钉波形连续地产生的峰P11区别。与此相对，在点火绕组的二次侧通过接头检测的二次检测电压v2及二次电流i2的波形不含钉波形，所以作为行程辨别用参数，优选为使用表示在点火绕组的二次侧通过接头检测的二次检测电压v2 及二次电流i2的波形的特征部分的。作为表示各波形的特征部分的参数，能够使用各波形的峰值、多个峰值间的时间间隔等。
如上所述，作为将发动机点火的点火装置使用电流切断式的点火装置的情况下，以使点火绕组2的二次绕组的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形为与点火绕组的二次绕组2b的两端的电压的波形近似的波形的方式设置第2绕组部分2b2，能够将行程辨别用参数检测机构6a构成为，将每次进行发动机的点火都穿过接头2t检测的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形所出现的最初的峰值v2p′、v2p作为行程辨别用参数检测。
该情况下，行程辨别机构6b能够构成为，进行参数判定过程，前述参数判定过程为，发动机每次进行点火均由行程辨别用参数检测机构6a判定这次新检测的行程辨别用参数的值是否超过上次检测的行程辨别用参数的值，通过该参数判定过程进行判断成这次检测的行程辨别用参数的值超过上次检测的行程辨别用参数的值时，判定成这次发动机的点火时进行的行程为压缩行程。
此外，作为将发动机点火的点火装置使用图2所示那样的电流切断式的点火装置的情况下，以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形为与点火绕组的二次绕组2b的两端的电压的波形近似的波形的方式设置第2绕组部分2b2，将行程辨别用参数检测机构6a构成为，将通过设置于点火绕组的2次绕组的接头2t检测的二次检测电压v2 从表示最初的峰P21至表示第二次的峰P22的时间Td、Td′作为行程辨别用参数检测。该情况下，行程辨别机构6b进行参数判定过程，前述参数判定过程为，发动机的各汽缸中每次进行点火动作时，由行程辨别用参数检测机构判定这次检测的行程辨别用参数的值是否不足上次检测的行程辨别用参数的值，通过该参数判定过程判定成这次检测的行程辨别用参数的值不足上次检测的行程辨别用参数的值时，判定成这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程为压缩行程。
此外，作为将发动机点火的点火装置而使用电流切断式的点火装置的情况下，以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形为与流过点火绕组的二次绕组的电流i2的波形近似的波形的方式设置点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2，也能够将行程辨别用参数检测机构6a构成为，将每次发动机的各汽缸中进行点火动作时通过前述接头检测的第2绕组部分的两端的电压的峰值作为行程辨别用参数检测。该情况下，也可以构成为，行程辨别机构6b进行参数判定过程，前述参数判定过程每次在发动机的各汽缸中进行点火均由行程辨别用参数检测机构6a判定这次检测的行程辨别用参数的值是否不足上次检测的行程辨别用参数的值，通过该参数判定过程进行这次检测的行程辨别用参数的值不足上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，判定成这次各汽缸中进行点火动作进行的行程为压缩行程。
此外，作为将发动机点火的点火装置使用图2所示那样的电流切断式的点火装置的情况下，以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形为与流过点火绕组的二次绕组的电流i2的波形近似的波形的方式设置点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2，也能够将行程辨别用参数检测机构6a构成为，将每次进行发动机的点火均通过接头2t检测的第2绕组部分的两端的电压的峰值作为行程辨别用参数检测。该情况下，行程辨别机构6b能够构成为，这次新检测的行程辨别用参数的值不足上次检测的行程辨别用参数的值时，判定成这次的发动机的点火时进行的行程为压缩行程。
为了根据任何方法进行行程辨别的情况下均准确地进行行程辨别，优选地，构成为，行程辨别机构6b在确认各汽缸进行点火动作时进行的行程为压缩行程的判定进行设定次数时，确定行程辨别的结果。
在图2所示的实施方式中，作为将发动机点火的点火装置使用电流切断式的点火装置，但对于作为点火装置使用电容器放电式的点火装置的情况也能够应用本发明。若参照图6，则作为将发动机点火的点火装置，表示使用电容器放电式的点火装置的情况的实施方式的硬件的结构例。在图6所示的例子中，点火绕组2设置于被发动机驱动的磁铁发电机内，设置于该发电机内的励磁绕组Lex用作将点火用电容器充电的电源。此外，在该实施方式中，在设置有点火绕组2及励磁绕组Lex的磁铁发电机内，设置有产生检测发动机的旋转的旋转信号sn的信号绕组Ls。
控制点火绕组2的一次电流的点火回路3由一端与点火绕组的一次绕组2a的非接地侧的端子连接的点火用电容器Ci、负极连接于点火用电容器Ci的另一端而正极连接于励磁绕组Lex的一端的二极管D5、正极连接于点火用电容器Ci和二极管D5的连接点而负极接地的放电用可控硅Th、将正极朝向可控硅Th的负极侧并列地连接于可控硅Th的正极负极间的二极管D6构成。
点火时期控制部4除了二极管D1的正极与励磁绕组Lex的另一端连接的方面、及还设置有负极与励磁绕组Lex的一端连接的二极管D7、正极与二极管D7的正极连接而负极与励磁绕组Lex的另一端连接的二极管D8的方面以外，与图2所示的点火时期控制部4同样地构成，在微型计算机401的端口A2 连接有点火回路的可控硅Th的栅。微型计算机401根据从信号绕组Ls通过信号输入回路403被输入的旋转信号sn的产生间隔运算发动机的旋转速度，相对于运算的旋转速度运算发动机的点火时期。此外，微型计算机401在检测到运算的点火时期时从端口A2向可控硅Th的栅施加触发信号(点火信号)。
构成行程辨别用参数检测机构6a的电压检测回路7与图2所示的实施方式同样地构成，检测通过从点火绕组的二次绕组抽出的接头2t检测的点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2的两端的电压的峰值。微型计算机401构成为，通过执行储存于只读存储器的程序，基于通过电压检测回路7检测的行程辨别用参数，判断进行发动机的点火动作时的发动机的行程为排气行程还是压缩行程的行程辨别机构。
在图6所示的点火装置中励磁绕组Lex 感应一方的极性的半波的电压时，借助由励磁绕组→二极管D5→点火用电容器Ci→点火绕组的一次绕组2a→二极管D8→励磁绕组Lex的闭回路构成的电容器充电回路，点火用电容器Ci被向图示的极性充电。接着，在发动机的点火时期，微型计算机401向可控硅Th的栅施加触发信号，所以可控硅Th呈接通状态，蓄积于点火用电容器Ci的电荷通过由点火用电容器Ci→可控硅Th→点火绕组的一次绕组2a→点火用电容器Ci的闭回路构成的电容器放电回路放电。由此，点火绕组的一次绕组感应振荡电压，该电压由于点火绕组的一次二次间的升压比被升压，点火绕组的二次绕组感应点火用的高电压。该高电压被向点火塞1施加，所以在点火塞1发生放电而发动机被点火。
如参照图7，则表示设置点火绕组2、励磁绕组Lex及信号绕组Ls的外磁铁形的磁铁发电机的结构例。图7所示的磁铁发电机由磁铁旋转子8和固定件9构成。磁铁旋转子8由安装于未图示的发动机的曲柄轴的飞轮801、安装于飞轮801的外周部的永久磁铁802构成。飞轮801至少外周部由铁等强磁性材料构成，在其外周部形成凹部803，在凹部803内，弧状的永久磁铁802通过粘着等被固定。永久磁铁802被沿飞轮801的径向着磁，借助由永久磁铁802的外周侧的磁极(图示的例子中为N极)8b、被分别从永久磁铁802的内周侧向凹部203的两侧的飞轮的外周部导出的磁极(图示的例子中为S极)8a及8c构成的三个磁极，在飞轮的外周部构成三极的磁铁磁场。
固定件9由钢板的层叠体构成而在两端具有与磁铁磁场的磁极8a~8c相向的磁极部9a及9b的电枢铁芯9A、卷绕于电枢铁芯9A的绕组单元9B构成。在本实施方式中，构成发动机用点火装置的电子单元10被与绕组单元9B一体化。
电枢铁芯9A由I字形的绕组卷绕部901、与绕组卷绕部901的两端结合的一对突极部902a、902b构成为呈大致U字形。在突极部902a及902b的末端分别形成磁极部9a及9b，它们的磁极部使设置有磁铁旋转子2的磁铁磁场的磁极2a~2c的外周面经由间隙地相向。
绕组单元9B具有将以包围电枢铁芯9A的绕组卷绕部901的方式设置的一次绕线管903、卷绕于一次绕线管903的点火绕组的一次绕组2a及信号绕组Ls、以将一次绕线管903的主要部容纳于内侧的状态安装于电枢铁芯9A的二次绕线管904、卷绕于二次绕线管904的多个绕组、配置于卷绕于二次绕线管904的绕组的外侧的电子单元10收纳于箱906内，借助向箱906内填充的绝缘树脂909将容纳于箱906内的零件铸造的构造。在二次绕线管904卷绕有点火绕组的二次绕组2b的第1绕组部分2b1及第2绕组部分2b2、励磁绕组Lex。
在本实施方式中，构成点火绕组的二次绕组2b的第1绕组部分2b1 及第2绕组部分2b2 通过将一根导体连续地卷绕来形成。第2绕组部分2b2 具有比第1二次绕组2b1 少的匝数，从两绕组部分的边界部抽出接头2t(图7中未图示。)。
另外，在图示的例子中，将励磁绕组Lex卷绕于二次绕线管，但也可以构成为将励磁绕组卷绕于一次绕线管。
电子单元10通过将构成发动机用点火装置的电子回路部的电子零件10b安装于回路基板10a来构成，与二次绕线管904的凸边部通过粘着等适当的手段固定。
电枢铁芯9A将其绕组卷绕部901的长边方向以朝向箱906的轴线方向的状态配置，由电枢铁芯9A和绕组单元9B构成固定件9。
在本实施方式中，发动机为单汽缸，但在发动机为多汽缸发动机的情况下，固定件9被相对于发动机的各汽缸设置，磁铁旋转子8的磁极部8a~8c通过相对于各汽缸设置的固定件9的磁极部9a及9b的位置时在各汽缸中进行点火动作。各固定件9被配置于适合在对应的汽缸中进行点火动作的位置，固定于设置于发动机的箱等的固定件安装部。
在图7所示的例子中，使电枢铁芯的突极部902a、902b分别贯通地设置安装孔902a1及902b1，借助贯通这些安装孔的螺纹件，固定件9与固定件安装部紧固连结。在将固定件9固定于固定件安装部的状态下，形成于突极部902a及902b的末端的磁极部9a及9b在设置有旋转子8的外周部的磁极8a~8c的区域经由间隙相向。
若参照图8，则在上述的磁铁发电机的电枢铁芯内流动的磁通量φ的波形、与图6所示的点火装置的各部的电压波形被相对于时间t地表示。图8(A)表示磁通量φ的波形，图8(B)及(C)表示励磁绕组Lex及信号绕组Ls分别感应的电压Ve及Vs的波形。此外，图8(D)表示被从信号输入回路403向微型计算机401输入的信号sn，图8(E)及(F)分别表示被向可控硅Th施加的触发信号si及点火用电容器Ci的两端的电压Vc。
图8的上部所示的附图标记EXH、INT、COM及EXP分别表示发动机的排气行程、吸气行程、压缩行程及膨胀行程，TDC及BTDC分别表示发动机的活塞到达上死点的时刻及到达下死点的时刻。
在图示的磁铁发电机中，磁铁旋转子8旋转一周的过程中，在电枢铁芯9A中流动的磁通量φ发生图8(A)所示那样的变化。通过该磁通量的变化，励磁绕组Lex如图8(B)所示，依次感应第1半波的电压Ve1 、和该第1半波的电压极性相反的第2半波的电压Ve2 、和第1半波的电压Ve1极性相同的第3半波的电压Ve3 。
在图8所示的例子中，虽图示为励磁绕组Lex感应的第1半波的电压Ve1 及第3半波的电压Ve3 由负极性的电压构成，第2半波的电压Ve2 由正极性的电压构成，但也可以是，使励磁绕组的卷绕方向相反，由此使第1半波的电压Ve1 及第3半波的电压Ve3 为正极性的电压，使第2半波的电压Ve2 为负极性的电压。
在本实施方式中，信号绕组Ls被配置于图7所示的磁铁发电机内，所以信号绕组Ls也如图8(C)所示地感应具有第1半波的电压VS1 、与第1半波的电压VS1 极性相反的第2半波的电压VS2 、与第1半波的电压VS1 极性相同的第3半波的电压Vs3的交流电压。
在图6所示的旋转信号输入回路403的晶体管TR1的集电极发射极间，如图8(D)所示，信号绕组Ls感应的第1半波的电压VS1 立起时及第3半波的电压Vs3立起时从电源电压阶梯状下降，第1半波的电压VS1 下降时及第3半波的电压Vs3 下降时得到阶梯状立起至电源电压的脉冲波形的信号，该信号的各下降作为旋转信号sn被微型计算机的中央处理器辨识。在图8所示的例子中，在时刻ta，tc，td，th，…辨识旋转信号sn。
本实施方式所用的旋转信号输入回路403在曲柄轴旋转一周的期间内信号绕组Ls产生的第1半波的电压VS1 立起的曲柄角位置、第3半波的电压Vs3 立起的曲柄角位置的两个部位的曲柄角位置使晶体管TR1呈接通状态，将旋转信号sn向微型计算机401的端口A1输入。在本实施方式中，将它们的旋转信号sn中的信号绕组Ls产生第1半波的电压VS1 的曲柄角位置上被向微型计算机输入的旋转信号sn用作基准信号，将该基准信号产生的曲柄角位置作为基准位置，在该基准位置使点火计时器开始用于检测发动机的点火时期的计量动作。
微型计算机401的中央处理器每次辨识各旋转信号sn均进行识别这次产生的旋转信号sn是否为基准信号的处理，在识别成这次产生的旋转信号sn为基准信号时，将曲柄轴以此时的曲柄轴的旋转速度从基准位置旋转至点火位置所需的时间作为点火时期检测用计量时间Tig 运算。中央处理器使计时器计量该点火时期检测用计量时间Tig ，在计时器结束其计量时向可控硅Th的栅施加触发信号(点火信号)。
在图8所示的例子中，在时刻tb产生励磁绕组Lex的第2半波的电压Ve2时，借助由励磁绕组Lex→二极管D5→点火用电容器Ci→点火绕组的一次绕组2a→二极管D8→励磁绕组Lex的闭回路构成的电容器充电回路，点火用电容器Ci被充电，点火用电容器Ci的两端的电压Vc如图8(F)所示地上升。此外，若在时刻tf 向可控硅Th的栅施加触发信号Si，则可控硅Th呈接通状态，通过由点火用电容器Ci→可控硅Th→点火绕组的一次绕组2a→点火用电容器Ci的闭回路构成的电容器放电回路，使蓄积于点火用电容器Ci的电荷放电。由此，使点火塞2的二次绕组2b感应点火用的高电压，将该高电压向点火塞1施加，在点火塞2产生火花，由此将发动机点火。
接着，作为将发动机点火的点火装置使用图6所示那样的电容器放电式的点火装置的情况下，对使用能够根据通过点火绕组2的接头2t检测的电压的波形检测的各种行程辨别用参数及被检测的行程辨别用参数进行行程辨别的方法进行说明。
如图6所示，图9表示使用电容器放电式的点火装置的情况下在点火绕组的一次侧检测的电流及电压的波形、在二次侧通过接头2t检测的二次检测电压及二次电流的波形。图9(A)及(B)分别表示点火用电容器Ci的两端的电压Vc及点火绕组2的一次绕组的两端的电压(一次电压)v1 的波形，图9(C)及(D)分别表示二次检测电压v2及二次电流i2的波形。图示的二次检测电压v2的波形为在以使第2绕组部分2b2的两端的电压波形与二次绕组2b的两端的电压波形近似的方式设定第2绕组部分2b2的匝数、绕法的情况下通过接头2t检测的电压的波形。此外，二次电流i2的波形为，以使第2绕组部分2b2的两端的电压的波形与流过二次绕组2b的电流的波形近似的方式设定第2绕组部分2b2的匝数的情况下通过接头2t所得到的电压的波形。
在图9所示的例子中，在时刻t1和时刻t4向可控硅Th施加点火信号来进行点火动作。这些点火动作中的时刻t1下进行的点火动作是在排气行程的上死点附近进行的点火动作，时刻t4 下进行的点火动作是在压缩行程的上死点附近的正式的点火位置进行的点火动作。
在发动机的排气行程中，若在活塞到达上死点附近的时刻t1，可控硅Th呈接通状态，被蓄积于点火用电容器的电荷通过点火绕组的一次绕组被放电，则如图9(B)所示，点火绕组的一次绕组感应一次电压v1，该电压升压而点火绕组的二次绕组2b感应点火用的高电压。图9(C)所示的电压v2′表示此时刻通过点火绕组的二次绕组2b的接头2t被检测的二次检测电压。若点火绕组的二次绕组感应的点火用高电压为点火塞的绝缘破坏电压以上，则点火塞的放电间隙间的绝缘被破坏，所以如图9(D)所示，二次电流i2流向点火绕组的二次绕组。由此，点火绕组的二次绕组的两端的电压(点火塞的两端的电压)下降，所以通过接头所得到的二次检测电压v2下降。
如从图9可知，使用电容器放电式的点火装置的情况下，将通过接头2t检测的二次检测电压v2的波形所出现的最初的峰值设为行程辨别用参数，能够利用由排气行程检测的二次检测电压v2的最初的峰值v2p′比由压缩行程检测的二次检测电压v2的最初的峰值v2p低Δv2来进行行程的辨别。此外，将二次电流i2的最初的峰值作为行程辨别用参数，也能够利用由排气行程检测的二次电流i2的最初的峰值i2p′比由压缩行程检测的二次电流i2的最初的峰值i2p大Δi2来进行行程的辨别。
此外，将二次电流i2的持续时间Td′及Td 作为行程辨别用参数，也能够利用由排气行程检测的二次电流i2的持续时间Td′比由压缩行程检测的二次电流i2的持续时间Td长来进行行程的辨别，但若考虑判定的容易性及准确性，则使用电容器放电式的点火装置的情况下，优选为将二次检测电压v2的波形所出现的最初的峰值v2p′、v2p设为行程辨别用参数，或将二次电流i2的最初的峰值i2p′及i2p作为行程辨别用参数进行行程的辨别。
即，作为将发动机点火的点火装置使用电容器放电式的点火装置的情况下，以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形为与点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形近似的波形的方式设置第2绕组部分2b2，能够以将每次进行发动机的点火时通过接头2t被检测的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形所出现的最初的峰值v2p′及v2p作为行程辨别用参数检测的方式构成行程辨别用参数检测机构6a。该情况下，行程辨别机构6b构成为，每次进行发动机的点火均进行借助辨别用参数检测机构判定这次新检测的行程辨别用参数的值是否超过上次检测的行程辨别用参数的值的参数判定过程，通过该参数判定过程，进行这次检测的行程辨别用参数的值超过上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，判定为这次的发动机的点火时进行的行程为压缩行程。
此外，作为将发动机点火的点火装置使用电容器放电式的点火装置的情况，以使点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形为与流过点火绕组的二次绕组的电流的波形近似的波形的方式设置点火绕组的二次绕组的第2绕组部分2b2，以每次进行发动机的点火均将通过接头2t检测的第2绕组部分2b2的两端的电压的波形所出现的最初的峰值i2p′、i2p作为行程辨别用参数检测的方式构成行程辨别用参数检测机构6a。
该情况下，行程辨别机构6b构成为，进行参数判定过程，前述参数判定过程为，每次在发动机的各汽缸中进行点火动作均借助行程辨别用参数检测机构6a判定这次新检测的行程辨别用参数的值是否不足上次检测的行程辨别用参数的值，通过该参数判定过程，在进行这次检测的行程辨别用参数的值不足上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，判定成这次的发动机的点火动作时进行的行程为压缩行程。
为使作为将发动机点火的点火装置使用电容器放电式的点火装置的情况也使行程辨别准确进行，行程辨别机构6b构成为，确认在各汽缸中进行点火动作时进行的行程为压缩行程的判定进行设定次数时使行程辨别的结果确定。
图2及图6所示的点火装置的控制通过使微型计算机401的中央处理器执行既定的程序来进行。以下以图6所示的点火装置为例，对微型计算机401进行的点火装置的控制进行说明。
如图10所示，在微型计算机401除了中央处理器、只读存储器及随机存储器还设置有计时器0、计时器1及计时器2，向中央处理器的端口A1输入旋转信号sn，向中央处理器的端口A3 输入电压检测回路7的输出。此外，从中央处理器的端口A2向可控硅Th施加点火信号。
计时器0~2中的计时器0用于计量在点火时期向可控硅Th施加点火信号后至呈点火塞1的放电间隙间的绝缘被破坏的状态的时间Ty，计时器1用于计量用于检测点火时期的时间Tig。
此外，计时器2为计量被向微型计算机旋转信号sn输入的间隔的计时器，以将每次产生旋转信号sn均被重置来再次开始计时动作的动作重复的方式被微型计算机的中央处理器控制。如图8(D)所示，中央处理器通过在刚重置计时器2前读取其计量值，检测从信号绕组Ls输出的第1半波的电压VS1的立起而产生旋转信号sn至第3半波的电压Vs3 的立起而产生旋转信号sn的时间Txa 、从第3半波的电压Vs3 的立起而产生旋转信号sn至下一个的第1半波的电压VS1 的立起而产生旋转信号sn的时间Txb。
＜微型计算机执行的处理＞
微型计算机401通过使中央处理器执行储存于只读存储器的既定的程序，构成为了构成点火时期控制部4及行程辨别机构6b所必需的功能实现机构。将表示为了构成点火时期控制部4及行程辨别机构6b而使中央处理器执行的程序的算法的流程图的一例在图11至图16表示。
图11是概略地表示微型计算机的电源确立后执行的处理的流程的流程图，图12是表示微型计算机的电源确立后最初执行的初始化处理的流程的流程图。此外，图13是表示图12的初始化处理结束后被执行的主处理的算法的流程图，图14是表示每次通过信号输入回路403被向微型计算机的端口A1输入旋转信号sn时被执行的旋转信号嵌入处理的算法的流程图。进而，图15是表示计时器1结束图14的处理中被设置的时间Tig的计量时被执行的计时器1嵌入处理的流程的流程图，图16是表示计时器0结束图15的处理中被设置的时间Ty的计量时被执行的计时器0嵌入处理的流程的流程图。
根据图11至图16所示的算法的情况下，进行发动机的启动操作，微型计算机的电源确立时先在图11的步骤S001进行微型计算机的各部的初始化处理(图12)，在初始化处理结束时进行图11的步骤S002所示的主处理(图13)。
在图12所示的初始化处理中，先在步骤S101中进行中央处理器的各端口、各种内部功能的初始化，接着，在步骤S102、S103及S104中分别将[运算许可标志]、[行程辨别结束标志]及[行程标志]设为0。接着，在步骤S105中将[行程判定字节]设置成[0000 0000]。进而，在步骤S106中将其他用户存储器初始化，在步骤S107中结束使计时器2开始的后初始化处理。
结束图12的初始化处理后进行图13的主处理。在该主处理中，首先在步骤S201中将监视计时器清零，在步骤S202中判定[运算许可标志]是否被设置为1。在其结果为判定成[运算许可标志]未设置为1时返回步骤S201，判定成[运算许可标志]设置为1时在步骤S203将[运算许可标志]清零成0后，在步骤S204中，使用每次产生旋转信号sn时读取的计时器2的上次的计量值Tx-1 所含的发动机的旋转速度信息，进行求出从基准信号产生的曲柄角位置(基准位置)至将发动机点火的曲柄角位置即点火位置的角度θx的运算。角度θx例如通过检索施加Tx-1和θx的关系的映射进行补充运算来求出。
每次产生旋转信号sn均进行图14所示的旋转信号嵌入处理。该嵌入处理中，首先在步骤S301读取计时器2的计量值来容纳于存储器[Tx]，将计时器2重置后再使其开始。接着，在步骤S302进行这次的旋转信号sn是否为基准信号的识别。该识别通过判断这次读取计时器的计量值是否比旋转信号上次产生时读取的计时器2的计量值大来进行。即这次读取的计时器的计量值比上次读取的计时器2的计量值大时，将这次产生的旋转信号识别成在基准位置产生的基准信号。
在步骤S302中进行这次的旋转信号sn是否为基准信号的识别，结果，在判定成并非基准信号时，以后不作任何处理而停止该处理。步骤S302中这次的旋转信号sn被识别成基准信号时，进入步骤S303将[运算许可标志]设置为1，接着，在步骤S304利用通过主处理运算的θx、通过步骤S301容纳于存储器的Tx，运算从产生基准信号的曲柄角位置(当前的曲柄角位置)以角度θx旋转(至点火位置)所要的时间作为点火时期检测用计量时间Tig。接着，在步骤S305对计时器1设置点火时期检测用计量时间Tig，立刻付汇至使其计量开始的后主处理。
结束计时器1被设置的计量值Tig的计量时进行图15所示的计时器1嵌入处理。在该嵌入处理中，判定步骤S401中[行程辨别标志]是否被设置成1(行程辨别处理是否结束)。其结果判定成[行程辨别标志]被设置为1(行程辨别处理结束)的情况下，进入步骤S402来判断[行程标志]是否被设置为1(当前的行程是否为压缩行程)。其结果判定成[行程标志]被设为为1(当前的行程为压缩行程)的情况下，进入步骤S403将[行程标志]清零为0。接着，在步骤S404产生点火信号使点火用开关为接通状态，由此进行点火用电容器的放电，由点火塞产生火花放电。接着，在步骤S405将计时器0设置为时间Ty后停止该处理。时间Ty是产生点火信号来开始点火用电容器Ci的放电后至点火塞的放电间隙的绝缘被破坏的状态所要的时间。步骤S402中判定成[行程辨别标志]未被设置为1(行程辨别处理未结束)情况下，进入步骤S406将[行程辨别标志]设置为1后恢复至主处理。
进行点火用电容器C1的放电后，结束计时器0被设置的计量值Ty的计量时，进行图16所示的计时器0嵌入处理。该嵌入处理中，首先在步骤S501中判定[行程辨别结束标志]是否被设置为1(行程辨别是否结束)。其结果为判定成[行程辨别结束标志]被设置为1(行程辨别结束)时以后不进行任何处理而停止该处理。步骤S501中[行程辨别结束标志]判定成未被设置为1(行程辨别未结束)时，进入步骤S502判定这次的处理是否是最初的处理。该判定中这次的处理被判定为最初的处理时进入步骤S503，从中央处理器的端口A3 (A/D输入端子)读取电压检测回路7的输出信号，将读取值容纳于[输出 新]后停止该处理。
步骤S502中判定成这次的处理并非最初的处理时，进入步骤S504而将[输出 新]的内容容纳于[输出 旧]，接着，将步骤S505中被向中央处理器的端口A3输入的数据容纳于[输出 新]。接着，进入步骤S506使[行程辨别字节]为2倍后(左移后)，进入步骤S507比较[输出 新]和[输出 旧]。结果，判定成[输出 新]≧[输出 旧]时，进入至步骤S508将[行程辨别字节]增量，步骤S509中判定[行程辨别字节]与[1010 1010]是否一致。该判定的结果为判定成[行程辨别字节]与[1010 1010]不一致时，以后不进行任何操作而脱离该处理。在步骤S509中判定成[行程辨别字节]与[1010 1010]一致时，进入步骤S510，接着为了在下次进行计时器0嵌入处理时进行发动机的行程为压缩行程的判定，将[行程标志]设置为1，进而为了表示结束行程辨别处理示而将[行程辨别结束标志]设置成1，脱离该处理。另外，在步骤S507中，判定这次的值是否为上次的值以上，在这次的值与上次的值相同的情况下也进入步骤S508来使[行程辨别字节]增量，但这是为了减少步骤数的为了方便的方法。
在根据图11至图16所示的算法的情况下，由进行图14的处理的步骤S302的过程构成基准信号识别机构，由进行图13的处理的步骤S204的过程和进行图14的处理的步骤S304的过程构成点火时期运算机构。此外，由执行图15的计时器1嵌入处理的步骤S401至S403及S406的过程、执行图16的计时器0嵌入处理的步骤S501至S510的过程构成程辨别机构6b，通过执行图14的旋转信号嵌入处理的步骤S305的过程构成计时器1设置机构。进而，由图15的计时器1嵌入处理的步骤S404构成点火信号产生机构，由图15的处理的步骤S405构成设置计时器0的计时器0设置机构。
以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明显然不限于上述的实施方式，能够在不脱离权利要求书所记载的发明的技术思想地范围内加以各种各样的变形。
例如，图6所示的实施方式中，使用安装于发动机的曲柄轴的飞轮的外周具备设置有三个磁铁磁场的磁铁旋转子的外磁铁形的磁铁发电机，但磁铁发电机具备被发动机旋转驱动的磁铁旋转子、具有从该磁铁旋转子输入磁通量的电枢铁芯而将点火绕组和励磁绕组卷绕于该电枢铁芯的固定件的磁铁发电机即可，不限于外磁铁形的。
附图标记说明
1点火塞
2点火绕组
2a点火绕组的一次绕组
2b点火绕组的二次绕组
2b1 第1绕组部分
2b2 第2绕组部分
3点火回路
4点火时期控制部
401微型计算机
402恒定电压电源回路
403旋转信号输入回路
5信号产生器
6行程辨别装置
6a行程辨别用参数检测机构
6b行程辨别机构
7电压检测回路
8磁铁旋转子
9固定件
Lex 励磁绕组
Ls信号绕组
Bt电池。

Claims (11)

1.一种四冲程发动机的行程辨别装置，前述行程辨别装置具备发动机主体和点火装置，前述发动机主体具有至少一个汽缸，前述点火装置具有相对于各汽缸设置的点火绕组，控制前述点火绕组的一次电流，由此使前述点火绕组的二次绕组感压高电压，前述行程辨别装置在前述点火装置的点火绕组的二次绕组上感应的高电压被施加至设置于各汽缸的点火塞而被点火的四冲程发动机的各汽缸中进行点火动作时，判定各汽缸中进行的行程是排气行程还是压缩行程，其特征在于，
具备行程辨别用参数检测机构和行程辨别机构，
前述行程辨别用参数检测机构检测表示前述发动机的点火时出现于前述点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形或流过前述点火绕组的二次绕组的电流的波形的特征、且在前述发动机的各汽缸中在进行点火动作时在各汽缸进行的行程为排气行程的情况下和为压缩行程的情况下表示不同的值的参数，作为行程辨别用参数，
前述行程辨别机构基于在前述发动机的各汽缸中进行点火动作时各汽缸中进行的行程为排气行程的情况下和为压缩行程的情况下前述行程辨别用参数表示不同的值，判定在各汽缸中进行点火动作时进行的行程是排气行程还是压缩行程，
前述点火绕组的二次绕组由第1绕组部分和具有比该第1绕组部分少的匝数而被与该第1绕组部分串联连接的第2绕组部分构成，从第1绕组部分和第2绕组部分的边界部抽出接头，
前述行程辨别用参数检测机构构成为，根据通过前述接头检测的前述点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压检测前述行程辨别用参数。
2.如权利要求1所述的行程辨别装置，其特征在于，
以使前述点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形为与前述点火绕组的二次绕组的两端的电压的波形近似的波形的方式设置前述第2绕组部分。
3.如权利要求1所述的行程辨别装置，其特征在于，
以使前述点火绕组的二次绕组的第2绕组部分的两端的电压的波形为与流过前述点火绕组的二次绕组的电流的波形近似的波形的方式设置前述点火绕组的二次绕组的第2绕组部分。
4.如权利要求3所述的行程辨别装置，其特征在于，
前述点火绕组的一次绕组和前述二次绕组的第1绕组部分被卷绕于共通的点火绕组卷绕用铁芯，前述二次绕组的第2绕组部分被卷绕于与前述点火绕组卷绕用铁芯不同的部位。
5.如权利要求3所述的行程辨别装置，其特征在于，
前述点火绕组的二次绕组的第2绕组部分由具有相等的匝数而被沿相反方向卷绕地互相并联的成对的绕组构成。
6.如权利要求2所述的行程辨别装置，其特征在于，
前述点火装置为，通过将流过前述点火绕组的一次绕组的电流在前述发动机的点火时期切断来进行点火动作的电流切断式的点火装置，
前述行程辨别用参数检测机构构成为，将每次在前述发动机的各汽缸中进行点火动作而通过前述接头检测的前述第2绕组部分的两端的电压的波形所出现的最初的峰值作为前述行程辨别用参数检测，
前述行程辨别机构构成为，进行参数判定过程，前述参数判定过程为，每次在前述发动机的各汽缸中进行点火动作时借助前述行程辨别用参数检测机构判定这次检测的行程辨别用参数的值是否超过上次检测的行程辨别用参数的值，通过该参数判定过程，进行这次检测的行程辨别用参数的值超过上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，判定成，这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程为压缩行程。
7.如权利要求2所述的行程辨别装置，其特征在于，
前述点火装置为，通过将流过前述点火绕组的一次绕组的电流在前述发动机的点火时期切断来进行点火动作的电流切断式的点火装置，
前述行程辨别用参数检测机构构成为，将每次在前述发动机的各汽缸中进行点火动作而通过前述接头检测的前述第2绕组部分的两端的电压从表示最初的峰值至表示第二次的峰值的时间作为前述行程辨别用参数检测，
前述行程辨别机构构成为，进行参数判定过程，前述参数判定过程为，每次在前述发动机的各汽缸中进行点火动作时借助前述行程辨别用参数检测机构判定这次检测的行程辨别用参数的值是否不足上次检测的行程辨别用参数的值，通过该参数判定过程，判定成这次检测的行程辨别用参数的值不足上次检测的行程辨别用参数的值时，判定成，这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程为压缩行程。
8.如权利要求3所述的行程辨别装置，其特征在于，
前述点火装置为，通过将流过前述点火绕组的一次绕组的电流在前述发动机的点火时期切断来进行点火动作的电流切断式的点火装置，
前述行程辨别用参数检测机构构成为，将每次在前述发动机的各汽缸中进行点火动作而通过前述接头检测的前述第2绕组部分的两端的电压的峰值作为前述行程辨别用参数检测，
前述行程辨别机构构成为，进行参数判定过程，前述参数判定过程为，每次在前述发动机的各汽缸中进行点火动作时借助前述行程辨别用参数检测机构判定这次检测的行程辨别用参数的值是否不足上次检测的行程辨别用参数的值，通过该参数判定过程，进行这次检测的行程辨别用参数的值不足上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，判定成，这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程为压缩行程。
9.如权利要求2所述的行程辨别装置，其特征在于，
前述点火装置为，具备点火用电容器、电容器充电回路、电容器放电回路的电容器放电式的点火装置，前述点火用电容设置于前述点火绕组的一次侧，前述电容器充电回路在前述发动机的点火时期前将前述点火用电容器向一方的极性充电，前述电容器放电回路使蓄积于前述点火用电容器的电荷在前述发动机的点火时期通过前述点火绕组的一次绕组放电，
前述行程辨别用参数检测机构构成为，将每次在前述发动机的各汽缸中进行点火而通过前述接头检测的前述第2绕组部分的两端的电压的波形所出现的最初的峰值作为前述行程辨别用参数检测，
前述行程辨别机构构成为，进行参数判定过程，前述参数判定过程为，每次在前述发动机的各汽缸中进行点火动作时借助前述行程辨别用参数检测机构判定这次检测的行程辨别用参数的值是否超过上次检测的行程辨别用参数的值，通过该参数判定过程，进行这次检测的行程辨别用参数的值超过上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，判定成，这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程为压缩行程。
10.如权利要求3所述的行程辨别装置，其特征在于，
前述点火装置为，具备点火用电容器、电容器充电回路、电容器放电回路的电容器放电式的点火装置，前述点火用电容设置于前述点火绕组的一次侧，前述电容器充电回路在前述发动机的点火时期前将前述点火用电容器向一方的极性充电，前述电容器放电回路使蓄积于前述点火用电容器的电荷在前述发动机的点火时期通过前述点火绕组的一次绕组放电，
前述行程辨别用参数检测机构构成为，将每次在前述发动机的各汽缸中进行点火动作而通过前述接头检测的前述第2绕组部分的两端的电压的波形所出现的最初的峰值作为前述行程辨别用参数检测，
前述行程辨别机构构成为，进行参数判定过程，前述参数判定过程为，每次在前述发动机的各汽缸中进行点火动作时借助前述行程辨别用参数检测机构判定这次检测的行程辨别用参数的值是否不足上次检测的行程辨别用参数的值，通过该参数判定过程，进行这次检测的行程辨别用参数的值不足上次检测的行程辨别用参数的值的判定时，判定成，这次各汽缸中进行点火动作时进行的行程为压缩行程。
11.如权利要求1、6、7、8、9、10中任一项所述的行程辨别装置，其特征在于，
前述行程辨别机构构成为，已确认在各汽缸中进行点火动作时进行的行程被为压缩行程的判定进行设定次数时，确定行程辨别的结果。
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