CN114382628A - 点火线圈组件 - Google Patents

Abstract

本申请能够以适当的评价指标缜密地进行发动机、作业机的维护，掌握发动机、作业机各自的运转状态，在理解用户的运转特性的基础上对各个用户提供适当的服务。点火线圈组件具备：具有一次线圈和二次线圈的点火电路；具有发电线圈的发电部；根据由发电线圈的感应电压生成的输入信号控制点火电路的点火定时的控制部；对控制部输入负载信息的传感器，控制部具备存储器，该存储器将与基于输入信号的运转信息和负载信息对应的运转时间信息存储为由运转信息、负载信息和时间数据构成的矩阵数据。

Description

点火线圈组件

技术领域

本发明涉及点火线圈组件。

背景技术

在作为喷雾机、喷洒机、除草机等手持类作业机的动力源而广泛使用的发动机中，采用组件化的点火线圈(以下，点火线圈组件)。点火线圈组件具备：与发动机的旋转同步地产生感应电压的发电线圈；具有一次线圈和二次线圈的点火电路；以及基于由发电线圈诱发的电压在预定的点火定时对一次线圈供给点火电压的点火控制电路，这些被树脂模具化等而组件化(例如，参照下述专利文献1)。

另外，作为求出发动机、作业机中的运转时间的累计值的累计计时器，提案有使用点火脉冲的装置(参照下述专利文献2)。由此，能够对从发动机的作业开始最初起的累计时间进行计数以及存储而显示，能够基于累计时间的数据实施发动机、作业机的保养·检查等的维护。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2008-75502号公报

【专利文献2】日本特开平8-170989号公报

发明内容

点火线圈组件通过设置所述累计计时器，能够得到发动机、作业机的维护用的累计时间数据。但是，在仅是运转时间的累计中，无法详细掌握发动机、作业机以怎样的运转状态使用，无法缜密地进行在进行维护时的评价。

另外，掌握发动机、作业机分别以怎样的运转状态使用是关系到理解用户的运转特性(运转的特点)。这样的用户的运转特性按各用户而不同，但谋求将其分别理解的基础上，对各个用户提供适当的服务。

本发明是为了应对这样的问题而提出的。即，本发明的课题是：以适当的评价指标缜密地进行发动机、作业机的维护；能够在掌握发动机、作业机各自的运转状态，理解用户的运转特性的基础上，对各个用户提供适当的服务等。

为了解决这样的课题，本发明具备以下的构成。

一种点火线圈组件，其特征在于，具备：点火电路，具有一次线圈和二次线圈；发电部，具有发电线圈；控制部，通过由所述发电线圈的感应电压生成的输入信号，控制所述点火电路的点火定时；以及传感器，对所述控制部输入负载信息，所述控制部具备存储器，所述存储器将与基于所述输入信号的运转信息和所述负载信息对应的运转时间信息存储为由所述运转信息、所述负载信息和时间数据构成的矩阵数据。

根据具有这样的特征的本发明，能够以适当的评价指标进行发动机、作业机的维护，能够在掌握发动机、作业机各自的运转状态，理解用户的运转特性的基础上，对各个用户提供适当的服务。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的点火线圈组件的构成例的说明图。

图2是示出发电部的波形整形电路的动作的说明图((a)是发电线圈所产生的感应电压的波形，(b)是整形后的波形，(c)示出波形周期)。

图3是说明存储于存储器的矩阵数据的一例的说明图。

图4是示出控制部的动作例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。以下的说明中，不同的图中的同一标号示出同一功能的部位，适当省略各图中的重复说明。

图1中，点火线圈组件1具备点火电路10、发电部20、控制部30和传感器2，这些被组件化。

点火电路10具备一次线圈11和二次线圈12，而且具备电容器13、二极管14、15、晶体闸流管16等。在一次线圈11中供给有蓄电于电容器13的点火电压，在二次线圈12中连接有火花塞3。在电容器13中，发电部20中的发电线圈21的感应电压由二极管14整流而蓄电，由控制部30使晶体闸流管16控制为导通状态时，引起电容器13的放电，电流流到一次线圈11。电流流到一次线圈11时，与其相应地在二次线圈12中引起高电压，能够在与二次线圈12连接的火花塞3产生火花。

发电部20具备上述发电线圈21，并具备波形整形电路22，该波形整形电路22以发电线圈21的感应电压对电容器13进行蓄电，并且对发电线圈21的感应电压进行波形整形。波形整形电路22如图2中的(a)所述那样对发电线圈21中产生的感应电压的波形进行整流，成为如图2中的(b)所示那样的两个波形。由波形整形电路22整形的波形如图2中的(c)所示，能够处理为周期T的脉冲信号，这成为向控制部30的输入信号。

控制部30通过来自波形整形电路22的输入信号(由发电线圈21的感应电压生成的输入信号)，控制晶体闸流管16成为通电状态的定时(点火电路10的点火定时)。为了该定时控制，控制部30具备速度计算处理部31和点火定时计算部32。

速度计算处理部31基于来自波形整形电路2的输入信号，计算作为运转信息的发动机旋转速度(旋转数)。输入信号如上述那样处理为周期T的脉冲信号，因此通过计算该周期T的倒数(1/T)，能够求出发动机旋转速度。

点火定时计算部32根据由速度计算处理部31求出的发动机旋转速度，计算并输出点火定时。点火定时按发动机旋转的每一旋转计算，在预定的定时输出将晶体闸流管16设为通电状态的信号。

点火线圈组件1具备的传感器2检测负载信息而输入控制部30。负载信息是知晓安装有点火线圈组件1的发动机或具备该发动机的作业机以怎样的负载状态运转的信息，例如，温度信息、振动信息、声音信息等。传感器2在检测温度信息的情况下使用温度传感器，在检测振动信息的情况下使用振动传感器，在检测声音信息的情况下使用声音传感器。以下，说明作为传感器2使用温度传感器，作为负载信息检测组件内部的温度的例子，但作为实施方式不限于此。

控制部30具备根据传感器2的检测信号计测温度的温度计测处理部33，并具备存储器34，该存储器34将作为从速度计算处理部31输出的运转信息的发动机旋转速度和作为从温度计测处理部33输出的负载信息的组件内部的温度信息通过控制部30具备的时间印章功能等存储为时间序列信息。另外，控制部30具备计时器35，该计时器35用于使存储器34存储与作为上述运转信息的发动机旋转速度和作为负载信息的组件内部的温度对应的运转时间信息。

控制部30具备矩阵判定部36，该矩阵判定部36用于存储器34存储将与作为运转信息的发动机旋转速度(以下，仅是速度)和作为负载信息的组件内部的温度(以下，仅是温度)对应的运转时间信息作为由运转信息、负载信息和时间数据构成的矩阵数据。

图3示出由矩阵判定部36生成的矩阵数据的构成例。在此，将构成矩阵数据的矩阵划分的两个轴设为速度(r/min)和温度(℃)，例如，将速度划分为A1(0～3000未满)、A2(3000～8000未满)、A3(8000～12000未满)、A4(12000～15000未满)、A5(15000以上)，将温度划分为B1(-99～0未满)、B2(0～30未满)、B3(30～50未满)、B4(50～85未满)、B5(85以上)。

并且，矩阵判定部36判定发动机运转中的速度和温度符合矩阵划分(An，Bn){(A1，B1)，(A1，B2)，…，(A1，B5)，(A2，B1)，…，(A2，B5)，…，(A5，B5)}的25划分中的哪个，通过由计时器35计测所符合的划分的运转时间求出各划分的运转时间的累计时间，这作为上述矩阵数据存储于存储器34。

另外，控制部30还使存储器34存储运转状况数据。在此的运转状况数据是作业机的总运转时间、发动机旋转速度等运转信息的最高值、组件内部的温度等负载信息的最高值、要使发动机启动的反冲次数、使发动机启动的次数(启动次数)、发动机旋转速度超过设定值的次数等，包括这些至少一种。控制部30使存储器34随时更新地存储这些运转状况数据。

通过图4的动作流程更具体地说明上述控制部30的动作。首先，进行由发电部20的波形整形部22生成的输入信号(脉冲信号)的波形输入时(步骤S01)，通过控制部30的速度计算处理部31，根据输入信号的周期T(与上次输入的时间差)进行发动机旋转速度的计算处理(步骤S02)，进行本次求出的速度是否超过设定值的判断(步骤S02A)，在超过设定值的情况下(步骤S02A；是)，累加其次数(步骤S02B)。

并且，通过本次求出的速度と上次求出的最高速度的比较，判断是否进行最高速度的更新(步骤S03)，在进行更新的情况下(步骤S03；是)，将本次求出的速度设为最高速度，保存于存储器34(步骤S04)。步骤S03的比较判断在首次的波形输入中，本次求出的速度直接保存为最高速度。

在不进行最高速度的更新的情况下(步骤S03；否)或在向存储器34保存最高速度后，根据本次求出的速度，进行基于点火定时计算部32的点火定时的计算(步骤S05)。

另外，根据上述输入信号，控制部30的温度计测处理部33从传感器2获取检测信号而进行温度计测(步骤S06)。并且，通过本次求出的温度和上次求出的最高温度的比较，判断是否进行最高温度的更新(步骤S07)，在进行更新的情况下(步骤S07；是)，将本次求出的温度设为最高温度而保存于存储器34(步骤S09)。

在不进行最高温度的更新的情况下(步骤S07；否)，通过本次求出的温度和上次求出的最低温度的比较，判断是否进行最低温度的更新(步骤S08)，在进行更新的情况下(步骤S08；是)，将本次求出的温度设为最低温度，保存于存储器34(步骤S10)。在此的步骤S07和步骤S08的比较判断在首次输入的情况下，将本次求出的温度直接作为最高温度和最低温度保存于存储器34。

在进行最高温度和最低温度的更新判定后，基于本次求出的速度和温度，进行基于矩阵判定部36的矩阵判定(步骤S11)。

在矩阵判定中，判定本次求出的速度和温度符合预先设定的矩阵划分(An，Bn)的哪个，从计时器35获取将输入信号的周期T的时间计时的计时器值(步骤S12)，按各符合的矩阵划分，进行所获取的计时器值的累计处理(步骤S13)。之后，根据步骤S05中求出的点火定时，将输出信号输出到点火电路10，将点火电路10的晶体闸流管16设为导通状态，从而执行各输入信号的点火(步骤S14)。

虽然图4的流程中没有示出，但控制部30通过判别输入信号的持续性等，求出作为运转状况数据的反冲次数、启动次数，这些适当保存于存储器34。在此的启动次数在发动机的旋转速度为设定值以上且设定次数发动机继续旋转时判断为启动而累加，根据在控制部30的电源投入后发动机启动前的输入信号的持续而判断反冲，累加反冲次数。

另外，控制部30通过将作为矩阵数据存储的各矩阵划分的累计时间总计，求出作为运转状况数据的总运转时间。

控制部30通过图4的流程中进一步增加处理，能够使存储器34保存按各输入信号求出的速度和温度的日志数据。在这种情况下，例如，将每几秒的日志数据以几分钟连续地保存于存储器34，经过设定时间时，对旧的数据改写而保存新的日志数据，由此能够以有限的存储器电容，使存储器34保存发动机停止之前的日志数据等有意义的日志数据。

根据这样的点火线圈组件1，通过参照内置于点火线圈组件1的存储器34中存储的矩阵数据、运转状况数据，能够以适当的评价指标缜密地进行维护、更换时期乃至故障诊断等。另外，根据内置于发动机各自的点火线圈组件1的存储器34中存储的数据的分析，能够理解各个发动机、作业机的用户的运转特性、作业机的使用状况，能够以个性菜单提供与各用户对应的服务提供。而且，通过在发动机中必备的点火线圈组件1中添加存储器功能，能够以比较的低成本，解决缜密的维护等的课题。

具体说明这样的点火线圈组件1的活用例。例如，在维护时作业机的用户将作业机带入贩卖店等，从发动机拆下点火线圈组件1，将点火线圈组件1的存储器34与诊断系统等连接。诊断系统具备例如显示装置，在该显示装置显示存储于存储器34的矩阵数据、运转状况数据。

此时，通过使存储器34存储用户信息(例如，用户ID等)，能够将从存储器34读入的矩阵数据、运转状况数据与用户信息建立关联而参照或分析。通过采用这样的诊断系统，贩卖店侧能够将与用户的特性对应的服务提供给各个用户。

基于矩阵数据的使用状况的掌握在发动机旋转速度和温度的矩阵数据中，在以预定的旋转速度范围以及预定的温度范围内运转的情况下，能够成为判断为用户对发动机进行理想的使用的资料，在发动机旋转速度和温度的矩阵数据中，在以预定的旋转速度范围以及预定的温度范围外运转的情况下，能够成为判断为用户对发动机没有理想的使用的资料。

另外，在基于运转状况数据的使用状况的掌握中，能够成为根据最高旋转速度、超过设定值以上的旋转速度的次数、使用时的最高·最低温度等，贩卖店侧判断用户对发动机是否进行理想的使用的资料。尤其是，根据超过设定值以上的旋转速度的次数，进行故障的原因分析时，可得出应该是高旋转引起的故障的分析，根据使用时的最高·最低温度，通过验证是否进行与点火线圈组件1内的电子构件的使用温度条件适合的使用，可得出温度引起的故障原因的分析。并且，尤其是在故障多的情况下，通过向用户侧提示矩阵数据和运转状况数据，能够成为贩卖店侧向用户指导接近理想的使用的运转时的资料。

在基于其他运转状况数据的使用状况的掌握中，能够根据反冲次数和启动次数评价作业机的启动性。作业机的启动性成为贩卖店侧掌握作业机的状态(例如，作业机的变差)的资料。另外，作业机的启动性与使用环境存在因果关系，因此通过贩卖店侧分析反冲次数或启动次数与矩阵数据或使用最高·最低温度的相关关系，能够掌握使用环境对于作业机的启动性的影响。

由此，通过采用本发明的实施方式所涉及的点火线圈组件1，能够根据存储于存储器34的矩阵数据、运转状况数据(总运转时间、使用最高温度、最高旋转数、反冲次数、启动次数等)掌握用户的运转特性(使用状况)、作业机的状态、使用环境，因此贩卖者侧能够根据用户的运转特性对用户分别建议下一维护时期等。

另外，根据总运转时间等运转状况数据，贩卖店侧能够判断用户是频繁使用作业机的重度用户，还是只偶尔使用的轻度用户，贩卖店侧在对用户介绍新的制品、商品时，能够提供针对用户的使用状况的制品、商品，对于之后的维护也能够提供针对用户的使用状况的维护。

由此，本发明的实施方式所涉及的点火线圈组件1根据矩阵数据、运转状况数据，能够掌握用户的使用状况、故障的原因、作业机的状态、使用环境等，因此能够缜密地进行在进行发动机、作业机的维护时的评价，另外，能够提供与各个用户的运转特性对应的个性服务。

以上，参照附图详细说明了本发明的实施方式，但具体的构成不限于这些实施方式，即使是不脱离本发明的主旨的范围的设计的变更等也包含在本发明。另外，上述各实施方式对于其目的以及构成等只要没有特别矛盾、问题，能够沿用相互的技术而组合。

【标号说明】

1：点火线圈组件，2：传感器，3：火花塞，

10：点火电路、11：一次线圈、12：二次线圈、13：电容器，

14、15：二极管、16：晶体闸流管，

20：发电部，21：发电线圈，22：波形整形电路，

30：控制部，31：速度计算处理部，32：点火定时计算部，

33：温度计测处理部，34：存储器，35：计时器，

36：矩阵判定部。

Claims (15)

1.一种点火线圈组件，其特征在于，具备：

点火电路，具有一次线圈和二次线圈；

发电部，具有发电线圈；

控制部，通过由所述发电线圈的感应电压生成的输入信号，控制所述点火电路的点火定时；以及

传感器，对所述控制部输入负载信息，

所述控制部具备存储器，所述存储器将与基于所述输入信号的运转信息和所述负载信息对应的运转时间信息存储为由所述运转信息、所述负载信息和时间数据构成的矩阵数据。

2.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述运转信息是发动机旋转速度。

3.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述传感器是温度传感器，所述负载信息是组件内部的温度。

4.根据权利要求2所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述传感器是温度传感器，所述负载信息是组件内部的温度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的点火线圈组件，其特征在于，所述矩阵数据是按各矩阵划分求出的所述运转时间信息的累计时间，所述矩阵划分由发动机旋转速度和组件内部的温度构成。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的点火线圈组件，其特征在于，所述输入信号是对所述发电线圈的感应电压进行波形整形的脉冲信号，

所述运转信息通过对所述脉冲信号的脉冲周期进行计算处理而求出。

7.根据权利要求5中任一项所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述输入信号是对所述发电线圈的感应电压进行波形整形的脉冲信号，

所述运转信息通过对所述脉冲信号的脉冲周期进行计算处理而求出。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的点火线圈组件，其特征在于，所述控制部还使所述存储器存储运转状况数据。

9.根据权利要求5中任一项所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述控制部还使所述存储器存储运转状况数据。

10.根据权利要求6中任一项所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述控制部还使所述存储器存储运转状况数据。

11.根据权利要求7中任一项所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述控制部还使所述存储器存储运转状况数据。

12.根据权利要求8所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述运转状况数据包括总运转时间、所述运转信息的最高值、所述负载信息的最高值、要使发动机启动的反冲次数、使发动机启动的次数、和发动机旋转速度超过设定值的次数中至少一种，

所述控制部使所述存储器随时更新地存储所述运转状况数据。

13.根据权利要求9所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述运转状况数据包括总运转时间、所述运转信息的最高值、所述负载信息的最高值、要使发动机启动的反冲次数、使发动机启动的次数、和发动机旋转速度超过设定值的次数中至少一种，

所述控制部使所述存储器随时更新地存储所述运转状况数据。

14.根据权利要求10所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述运转状况数据包括总运转时间、所述运转信息的最高值、所述负载信息的最高值、要使发动机启动的反冲次数、使发动机启动的次数、和发动机旋转速度超过设定值的次数中至少一种，

所述控制部使所述存储器随时更新地存储所述运转状况数据。

15.根据权利要求11所述的点火线圈组件，其特征在于，

所述运转状况数据包括总运转时间、所述运转信息的最高值、所述负载信息的最高值、要使发动机启动的反冲次数、使发动机启动的次数、和发动机旋转速度超过设定值的次数中至少一种，

所述控制部使所述存储器随时更新地存储所述运转状况数据。

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