DE112018001720T5 - Taktbestimmungsvorrichtung für Viertaktmotor - Google Patents

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Takuma Ayuzawa
Masayuki Sugiyama
Yushi Suzuki
Naoya Takamura
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Mahle Electric Drives Japan Corp
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Abstract

Es wird eine Taktbestimmungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Sekundärausgabe von einer Zündspule ohne Verwendung eines Elements mit hoher Durchbruchspannung erfasst und in der Lage ist, den Takt, der während eines Zündvorgangs eines Viertaktmotors ausgeführt wird, aus der Wellenform der erfassten Sekundärausgabe genau zu ermitteln. Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Sekundärspule einer Zündspule aus einem ersten Spulenabschnitt und einem zweiten Spulenabschnitt aufgebaut ist, der der so gewickelt ist, dass er weniger Wicklungen als der erste Spulenabschnitt aufweist und in Reihe mit dem ersten Spulenabschnitt geschaltet ist. Ein Abgriff erstreckt sich von einem Grenzbereich zwischen beiden Spulenabschnitten, die Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts oder des durch den zweiten Spulenabschnitt fließenden Stroms wird durch den Abgriff erfasst, und ein bei der Taktbestimmung zu verwendender Parameter wird aus der Wellenform der erfassten Spannung oder des erfassten Stroms erfasst.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor, um festzustellen, ob ein in jedem Zylinder ausgeführter Takt ein Ausstoßtakt oder ein Verdichtungstakt ist, wenn in den Zylindern eines Viertaktmotors ein Zündvorgang ausgeführt wurde.
  • Stand der Technik
  • Um einen Motor (Verbrennungsmotor) in Betrieb zu setzen, muss im Motor eine Zündung stattfinden, wenn eine Kurbelwinkelposition (Drehwinkelposition einer Kurbelwelle) mit einer vorbestimmten Zündposition (Drehwinkelposition der Kurbelwelle, wenn die Zündung ausgeführt wird) übereinstimmt, die auf eine Endphase des Verdichtungstakts eingestellt ist. Die Zündposition ist im Allgemeinen auf eine Position eingestellt, die um einen festen Winkel von der Kurbelwinkelposition entsprechend dem oberen Totpunkt eines Kolbens voreilt.
  • Wenn dem Motor unter Verwendung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung Kraftstoff zugeführt wird, wird der Kraftstoff vorzugsweise nahe eines Ansaugtakts des Motors eingespritzt, um den eingespritzten Kraftstoff effizient in den Zylinder einzuspeisen. Wenn die Zündposition des Motors gesteuert wird oder die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gesteuert wird, ist es daher erforderlich, bestimmen zu können, bei welchem Takt sich die Kurbelwinkelposition des Motors befindet.
  • In einem Zweitaktmotor wird während einer einzelnen Umdrehung der Kurbelwelle ein einzelner Verbrennungszyklus ausgeführt und der Takt kann daher durch Erfassen der Kurbelwinkelposition bestimmt werden. Bei einem Viertaktmotor wird jedoch ein einzelner Verbrennungszyklus während zweier Umdrehungen der Kurbelwelle ausgeführt und daher kann der Takt nicht nur durch Erfassen der Kurbelwinkelposition bestimmt werden.
  • Daher ist in einem Viertaktmotor an einer Nockenwelle, die sich einmal pro Verbrennungszyklus dreht, ein Nockenwellensensor angebracht, der nur einmal pro Verbrennungszyklus ein Impulswellenform-Referenzsignal erzeugt, an der Kurbelwelle ist ein Kurbelwellensensor angebracht, der jedes Mal, wenn sich die Kurbelwelle einen festen Winkel dreht, einen Positionserfassungsimpuls erzeugt, und die vom Kurbelwellensensor erzeugten Positionserfassungsimpulse werden anhand eines vom Nockenwellensensor erzeugten Referenzsignals identifiziert, wodurch der Takt, in dem sich der Motor befindet, an der durch Verwendung der Positionserfassungsimpulse erfassten Kurbelwinkelposition bestimmt werden kann.
  • Es besteht jedoch ein Problem dahingehend, dass der Aufbau des Motors komplexer wird und die Kosten der Motorsteuervorrichtung steigen, wenn Sensoren, die Impulssignale erzeugen, sowohl an der Kurbelwelle als auch an der Nockenwelle angebracht sind.
  • Bei einem Viertaktmotor ist es denkbar, das Motorsteuergerät so auszubilden, dass der Zündvorgang bei gleicher Kurbelwinkelstellung im Ausstoßtakt und im Verdichtungstakt ausgeführt wird, ohne dass der Takt ermittelt wird. Wenn Kraftstoff in einem Arbeitstakt durch Zündung in der regulären Zündposition vollständig verbrannt werden kann, die nahe der Kurbelwinkelposition eingestellt ist, die dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts entspricht, kann der Motor selbst dann störungsfrei arbeiten, wenn die Motorzündung an derselben Kurbelwinkelposition in der Nähe des oberen Totpunkts des Ausstoßtakts ausgeführt wird. Wenn die Verbrennung im Arbeitstakt jedoch unzureichend ist und der Zündvorgang in der Nähe der Kurbelwinkelposition ausgeführt wird, die dem oberen Totpunkt des Ausstoßtakts entspricht, verbrennt der im Zylinder verbleibende Kraftstoff und es kommt zu Nachzündungen, die den Motor beschädigen können. Wenn der Zündvorgang sowohl im Arbeits- als auch im Verdichtungstakt ausgeführt wird, besteht zusätzlich das Problem, dass die Häufigkeit des Zündens in der Zündkerze erhöht wird und die Lebensdauer der Zündkerze daher verringert wird.
  • In Anbetracht des Obigen wurde vorgeschlagen, wie in JP H03-134247 A gezeigt, den Motortakt zu bestimmen, indem eine Gleichstromzuführung bereitgestellt wird, die eine Gleichspannung an eine Zündkerze anlegt, wobei eine Ionenstromerfassungsschaltung zum Erfassen eines Ionenstroms mit der Zündkerze verbunden ist, der von der Gleichstromversorgung durch die Zündkerze fließt, und die Tatsache genutzt wird, dass der Ionenstrom, der fließt, wenn die Zündkerze eine Entladung veranlasst hat, unterschiedlich ist, wenn der Motortakt der Ausstoßtakt ist und wenn der Motortakt der Verdichtungstakt ist.
  • Es wurde auch vorgeschlagen, wie in JP 2004-257278 A gezeigt, dass der in den Zylindern ausgeführte Takt als der Ausstoßstakt oder der Verdichtungstakt bestimmt wird, wenn der Zündvorgang in den Motorzylindern unter Nutzung der Tatsache ausgeführt wird, dass sich eine Sekundärspannungswellenform einer Zündspule unterscheidet, wenn der Motortakt der Ausstoßtakt ist und wenn der Motortakt der Verdichtungstakt ist.
  • Ferner wurde vorgeschlagen, wie in JP 2005-515346 A offenbart, den Takt zu bestimmen, indem ein Stromerfassungswiderstand in Reihe mit einer Sekundärspule einer Zündspule geschaltet wird und die Tatsache genutzt wird, dass eine Wellenform eines Sekundärstroms der Zündspule, die aus der Spannung an beiden Enden des Widerstands ermittelt wird, unterschiedlich ist, wenn der Takt zum Zeitpunkt der Zündung der Ausstoßtakt ist und wenn der Takt der Verdichtungstakt ist.
  • Wie in JP H09-280150 A und JP 2002-54493 A gezeigt, wurde auch vorgeschlagen, den Takt durch Erfassen einer Primärspannung einer Zündspule zu bestimmen, die eine Hochspannung an eine Zündkerze eines jeden Zylinders eines Motors anlegt, und die Tatsache zu nutzen, dass sich eine Primärspannungswellenform zum Zeitpunkt der Zündoperation unterscheidet, wenn der Motortakt der Ausstoßtakt ist und wenn der Motortakt der Verdichtungstakt ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • [Durch die Erfindung zu lösende Probleme]
  • Wenn eine Ionenstromerfassungsschaltung mit einer Zündkerze verbunden ist, wie in JP H03-134247 A gezeigt, eine Spannungserfassungsschaltung mit beiden Enden einer Sekundärspule einer Zündspule verbunden ist, wie in JP 2004-257278 A gezeigt, oder ein Stromerfassungswiderstand in Reihe mit der Sekundärspule der Zündspule geschaltet ist, wie in JP 2005-515346 A gezeigt, wird ein Teil der Zündenergie von der Erfassungsschaltung und dem Stromerfassungswiderstand verbraucht, und die Zündleistung wird verringert, was unerwünscht ist. Wenn die Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule erfasst wird und der Takt auf der Grundlage einer Wellenform der erfassten Spannung bestimmt wird, muss zudem eine Schaltung zum Erfassen der Spannung unter Verwendung eines Elements mit hoher Spannungsfestigkeit aufgebaut werden und die Kosten der Erfassungsschaltung werden daher unvermeidlich erhöht.
  • Wenn der Takt unter Verwendung der Primärspannungswellenform der Zündspule bestimmt wird, wie in JP H09-280150 A und JP 2002-54493 A offenbart, kann die zur Bestimmung des Takts genutzte Spannung erfasst werden, ohne ein Element mit einer hohen Spannungsfestigkeit zu verwenden, wie dies bei Nutzung einer Sekundärspannungswellenform erforderlich ist. Bei der Wellenform der Primärspannung der Zündspule erscheint jedoch vor einer Wellenform, die eine Durchbruchspannung der Zündkerze widergibt, eine spitzenförmige Wellenform und es ist schwierig, diese spitzenförmige Spannung von der Wellenform zu unterscheiden, bei der die danach auftretende Durchbruchspannung widergegeben wird. Daher ist es schwierig, den Takt genau zu bestimmen, wenn das Verfahren zum Erfassen der Primärspannung der Zündspule verwendet wird.
  • Es ist auch denkbar, den Takt anhand der Wellenform der Sekundärspannung oder des Sekundärstroms der Zündspule zu erfassen, die durch die Erfassungsspule erfasst werden, wobei die Erfassungsspule magnetisch mit der Sekundärspule der Zündspule gekoppelt ist. Dies wird jedoch nicht bevorzugt, da sich der Aufbau der Zündspule verkompliziert und die Kosten steigen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor bereitzustellen, die die Wellenform der Sekundärspannung oder des Sekundärstroms der Zündspule erfasst und genau feststellt, ob der in jedem Zylinder ausgeführte Takt ein Ausstoßtakt ist oder ein Verdichtungstakt, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern eines Viertaktmotors ausgeführt worden ist, ohne den Aufbau der Zündspule komplizierter zu machen, die Kosten zu erhöhen oder eine Verschlechterung der Zündleistung zu verursachen.
  • [Mittel zur Lösung der Probleme]
  • Die vorliegende Erfindung ist eine Taktbestimmungsvorrichtung zum Ermitteln, ob ein in Zylindern ausgeführter Takt ein Ausstoßtakt oder ein Verdichtungstakt ist, wenn in den Zylindern eines Viertaktmotors eine Zündung ausgeführt wird, wobei der Viertaktmotor einen Motorkörper, der wenigstens einen Zylinder aufweist, und eine Zündvorrichtung umfasst, die eine Zündspule aufweist, die für jeden Zylinder vorgesehen ist und durch Steuern eines Primärstroms der Zündspule eine Hochspannung in einer Sekundärspule der Zündspule induziert, und eine Zündung durch Anlegen einer Hochspannung, die in der Sekundärspule der Zündspule der Zündvorrichtung induziert wird, an einer Zündkerze ausführt, die in jedem Zylinder vorgesehenen ist.
  • Wenn in einem Viertaktmotor die Kurbelwinkelposition, bei der ein Zündvorgang in jedem Zylinder ausgeführt wird, auf eine Position eingestellt ist, die geringfügig vor der Kurbelwinkelposition liegt, bei der der Kolben in jedem Zylinder den oberen Totpunkt erreicht, und der Zündvorgang in jedem Zylinder ausgeführt wird, wenn der Takt jedes Zylinders der Ausstoßtakt ist bzw. wenn der Takt jedes Zylinders der Kompressionstakt ist, unterscheidet sich der Druck im Zylinder zwischen dem Ausstoßtakt und dem Kompressionstakt. Deshalb zeigen eine Durchschlagspannung zwischen dem Entladungsspalt der Zündkerze und ein Entladungsstrom, der durch die Zündkerze fließt, unterschiedliche Wellenformen, wenn sich die Zylinder im Ausstoßtakt befinden und wenn sich die Zylinder im Kompressionstakt befinden.
  • Wenn der Zündvorgang jedes Zylinders sowohl im Ausstoßtakt als auch im Verdichtungstakt ausgeführt wird, werden daher Informationen betreffend die Wellenform der Sekundärspannung oder des Sekundärstroms der Zündspule jedes Mal erfasst, wenn der Zündvorgang in jedem Zylinder ausgeführt wird, werden die Wellenforminformationen der Sekundärspannung, die im aktuellen Zyklus erfasst werden, mit den Wellenforminformationen der Sekundärspannung verglichen, die im vorherigen Zyklus erfasst wurden, oder werden die Wellenforminformationen des Sekundärstroms, die im aktuellen Zyklus erfasst werden, mit den Wellenforminformationen des Sekundärstroms verglichen, die im vorhergehenden Zyklus erfasst wurden, wodurch es ermöglicht wird, zu bestimmen, ob der in jedem Zylinder ausgeführte Takt, wenn der Zündvorgang in jedem Zylinder ausgeführt wird, ein Ausstoßtakt oder ein Kompressionstakt ist.
  • Der Vergleich der Wellenform der Sekundärspannung und der Wellenform des Sekundärstroms der Zündspule kann durch Erfassen eines die Eigenschaften jeder Wellenform zeigenden Parameters und Vergleichen des erfassten Parameters durchgeführt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist versehen mit: einem Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung, in denen ein Parameter, der die Charakteristika einer Wellenform einer Spannung zeigt, die an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule auftritt, oder einer Wellenform des Stroms, der zum Zeitpunkt der Motorzündung durch die Sekundärspule der Zündspule fließt, und einen unterschiedlichen Wert zeigt, wenn der Takt in den Zylindern des Motors der Ausstoßtakt ist und wenn der Takt der Verdichtungstakt ist, wenn der Zündvorgang in den Zylindern ausgeführt wird, als Taktbestimmungsparameter bestimmt wird, und einem Taktbestimmungsmittel zum Ermitteln, ob der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in jedem der Zylinder des Motors ausgeführt wurde, der Ausstoßtakt oder der Verdichtungstakt ist, auf der Grundlage der Tatsache, dass der Taktbestimmungsparameter einen unterschiedlichen Wert zweigt, wenn der Takt, der in jedem der Zylinder ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in jedem der Zylinder ausgeführt wird, der Ausstoßtakt ist und wenn der Takt der Verdichtungstakt ist. Bei der vorliegenden Erfindung umfasst die Sekundärspule der Zündspule einen ersten Spulenabschnitt und einen zweiten Spulenabschnitt, der weniger Wicklungen als der erste Spulenabschnitt aufweist und in Reihe mit dem ersten Spulenabschnitt geschaltet ist, und erstreckt sich ein Abgriff von einem Grenzbereich zwischen dem ersten Spulenabschnitt und dem zweiten Spulenabschnitt. Das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung ist so beschaffen, dass es einen Taktbestimmungsparameter aus der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule erfasst, die mittels des Angriffs erfasst wird.
  • Wenn die Sekundärspule der Zündspule aus dem ersten Spulenabschnitt und dem zweiten Spulenabschnitt aufgebaut ist, die miteinander in Reihe geschaltet sind, wie es oben beschrieben ist, wird die Anzahl der Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts so eingestellt oder wird das Verfahren zum Wickeln des zweiten Spulenabschnitts so formuliert, dass es dadurch möglich wird, die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts, die durch den Abgriff erfasst wird, als eine Wellenform zu verwenden, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule angenähert ist, oder als eine Wellenform, die der Wellenform des durch die Sekundärspule fließenden Stroms angenähert ist.
  • Wenn beispielsweise der zweite Spulenabschnitt der Sekundärspule der Zündspule mit einer ausreichenden Induktivität versehen ist und die Windungszahl des zweiten Spulenabschnitts so eingestellt ist, dass die Spannung, die im zweiten Spulenabschnitt durch Änderung des Magnetflusses im Eisenkern, um den die Zündspule gewickelt ist, induziert wird, ausreichend höher ist als der im zweiten Spulenabschnitt durch den Widerstandsteil des Spulenabschnitts erzeugte Spannungsabfall, kann die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts als Wellenform verwendet werden, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule angenähert ist.
  • Durch Einstellen der Anzahl von Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts auf ausreichend niedrig und dadurch, dass sichergestellt wird, dass der im Widerstandsteil des zweiten Spulenabschnitts erzeugte Spannungsabfall die Spannung dominiert, die im zweiten Spulenabschnitt durch Änderung des erzeugten Magnetflusses im Eisenkern induziert wird, um den die Zündspule gewickelt ist, wird es möglich die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts als eine Wellenform zu verwenden, die dem durch die Sekundärspule der Zündspule fließenden Strom (Entladestrom, der durch die Zündkerze fließt) angenähert ist.
  • Wenn eine Sekundärspule einer Zündspule einen ersten Spulenabschnitt und einen zweiten Spulenabschnitt umfasst, der weniger Wicklungen als der erste Spulenabschnitt aufweist und mit dem ersten Spulenabschnitt in Reihe geschaltet ist, und ein Taktbestimmungsparameter aus der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erfasst wird, die durch den Abgriff erfasst wird, der sich aus dem Grenzabschnitt zwischen beiden Spulenabschnitten erstreckt, wie es oben beschrieben wurde, kann die Erfassungsschaltung zum Erfassen des Taktbestimmungsparameters unter Verwendung eines kostengünstigen Elements mit geringer Spannungsfestigkeit aufgebaut werden. Es ist auch nicht erforderlich, eine Erfassungsspule vorzusehen, die magnetisch mit der Sekundärspule der Zündspule gekoppelt ist, oder eine Ionenstromerfassungsschaltung vorzusehen. Daher kann die Erfassungsschaltung unter Verwendung eines kostengünstigen Elements mit einer geringen Spannungsfestigkeit und einer damit einhergehenden Taktbestimmungsvorrichtung aufgebaut werden, die bestimmt, ob der in jedem Zylinder ausgeführte Takt der Ausstoßtakt oder der Kompressionstakt ist, wenn in jedem Zylinder ein Zündvorgang ausgeführt wird, wobei eine Kostensteigerung minimiert wird.
  • Außerdem ist es beim oben beschriebenen Aufbau nicht erforderlich, eine Spannungserfassungsschaltung an beide Enden der Sekundärspule der Zündspule anzuschließen, eine Ionenstromerfassungsschaltung anzuschließen oder einen Stromerfassungswiderstand in Reihe mit der Sekundärspule der Zündspule zu schalten, und die Taktbestimmungsvorrichtung kann deshalb aufgebaut werden, ohne eine Verschlechterung der Zündleistung zu verursachen.
  • Darüber hinaus enthalten die Wellenform der Spannung und die Wellenform des auf der Sekundärseite der Zündspule erfassten Stroms zum Zeitpunkt des Zündbetriebs keine spitzenförmige Wellenform. Daher ist es einfach, den für die Taktbestimmung verwendeten Parameter aus der Wellenform der auf der Sekundärseite der Zündspule erfassten Spannung oder des erfassten Stroms zu extrahieren. Folglich kann der zum Zeitpunkt des Zündvorgangs ausgeführte Takt erfindungsgemäß genau bestimmt werden.
  • Bei einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Zahl der Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule so eingestellt oder das Verfahren zum Wickeln so formuliert, dass ein zweiter Spulenabschnitt derart beschaffen ist, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule als Wellenform verwendet wird, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule nahekommt.
  • Bei einem anderen Gesichtspunkt ist ein zweiter Spulenabschnitt der Sekundärspule der Zündspule so beschaffen, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule als Wellenform verwendet wird, die der Wellenform des Stroms nahekommt, der durch die Sekundärspule der Zündspule fließt.
  • Wenn der zweite Spulenabschnitt der Sekundärspule der Zündspule so beschaffen ist, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule als Wellenform verwendet wird, die der Wellenform des Stroms nahekommt, der durch die Sekundärspule der Zündspule fließt, sind die Primärspule der Zündspule und der erste Spulenabschnitt der Sekundärspule vorzugsweise um einen gemeinsamen Eisenkern für eine Zündspulenwicklung gewickelt und der zweite Spulenabschnitt der Sekundärspule ist vorzugsweise um eine andere Stelle des Eisenkerns für eine Zündspulenwicklung gewickelt, so dass die magnetische Kopplung zwischen der Primärspule der Zündspule und dem ersten Spulenabschnitt der Sekundärspule verstärkt wird und die magnetische Kopplung zwischen dem zweiten Spulenabschnitt der Sekundärspule und dem ersten Spulenabschnitt der Primärspule und der Sekundärspule abgeschwächt wird.
  • Wenn ein solcher Aufbau angewendet wird, ist es möglich sicherzustellen, dass der mit dem ersten Spulenabschnitt der Sekundärspule verbundene Magnetfluss größtenteils nicht mit dem zweiten Spulenabschnitt verbunden ist, die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts kann daher näher an die Wellenform des Sekundärstroms der Zündspule gebracht werden und Informationen betreffend die Wellenform des Sekundärstroms der Zündspule können aus der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts genauer erfasst werden.
  • Wenn die Zahl der Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule so eingestellt ist, dass der durch die Sekundärspule der Zündspule durch den Abgriff erfasst werden kann, kann der zweite Spulenabschnitt der Sekundärspule aus einem Paar Spulen aufgebaut sein, die eine gleiche Zahl von Wicklungen aufweisen, in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind und miteinander parallelgeschaltet sind.
  • Wenn ein solcher Aufbau angewendet wird, wird infolge eines Primärstroms im ersten Spulenabschnitt der Sekundärspule der Zündspule eine Hohe Spannung zur Zündung induziert, wenn der Primärstrom der Zündspule zum Zeitpunkt des Zündvorgangs gesteuert wird, aber da die Spannung infolge der Steuerung des Primärstroms nicht in den zweiten Spulenabschnitt induziert wird und die Wellenform der Spannung, die an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erzeugt wird, eine Wellenform ist, die der Wellenform des Sekundärstroms der Zündspule angenähert ist, kann eine Information betreffend den Sekundärstrom der Zündspule genauer aus der durch den Abgriff erfassten Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erfasst werden.
  • Bei einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Zündvorrichtung eine stromunterbrechende Zündvorrichtung, die einen Zündvorgang durch Unterbrechen, zum Zündzeitpunkt des Motors, eines Stroms ausführt, der durch eine Primärspule der Zündspule fließt. In diesem Fall ist der zweite Spulenabschnitt derart beschaffen, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule als Wellenform verwendet wird, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule nahekommt, und das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung ist so beschaffen, dass es als Taktbestimmungsparameter einen ersten Spitzenwert erfasst, der in der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erscheint, die durch den Abgriff jedes Mal erfasst wird, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird. In diesem Fall kann das Taktbestimmungsmittel so beschaffen sein, dass es einen Parameterermittlungsvorgang ausführt, um zu ermitteln, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im aktuellen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung erfasst wird, den Wert des Taktbestimmungsparameters übersteigt, der in vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn durch den Parameterermittlungsvorgang festgestellt wird, dass der Wert des im aktuellen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters den Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters übersteigt, der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt ermittelt wird.
  • Wenn eine stromunterbrechende Zündvorrichtung als Zündvorrichtung des Motors verwendet wird, ist der zweite Spulenabschnitt derart beschaffen, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule als Wellenform verwendet wird, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule nahekommt, und das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung kann so beschaffen sein, dass es als Taktbestimmungsparameter die Zeit erfasst, die beginnt, die Spannung an beiden Enden der Sekundärspule, die durch den Abgriff jedes Mal erfasst wird, wenn der Zündvorgang in jedem Zylinder des Motors ausgeführt wird, einen ersten Spitzenwert zeigt, und endet, wenn die Spannung einen zweiten Spitzenwert zeigt. In diesem Fall kann das Taktbestimmungsmittel so beschaffen sein, dass es einen Parameterermittlungsvorgang ausführt, um zu ermitteln, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im aktuellen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel erfasst wird, kleiner ist als der Wert des Taktbestimmungsparameters, der in vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn durch den Parameterermittlungsvorgang festgestellt wird, dass der Wert des im aktuellen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters kleiner ist als der Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters übersteigt, der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt ermittelt wird.
  • Wenn eine stromunterbrechende Zündvorrichtung als Zündvorrichtung des Motors verwendet wird, ist der zweite Spulenabschnitt derart beschaffen, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule als Wellenform verwendet wird, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule nahekommt, und das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung kann so beschaffen sein, dass es als Taktbestimmungsparameter einen Spitzenwert der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erfasst, die durch den Abgriff jedes Mal erfasst wird, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird. In diesem Fall kann das Taktbestimmungsmittel so beschaffen sein, dass es einen Parameterermittlungsvorgang ausführt, um zu ermitteln, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im aktuellen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung erfasst wird, kleiner ist als der Wert des Taktbestimmungsparameters, der in vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn durch den Parameterermittlungsvorgang festgestellt wird, dass der Wert des im aktuellen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters kleiner ist als der Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters übersteigt, der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt ermittelt wird.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Zündvorrichtung eine Kondensatorentladungszündvorrichtung, die einen Zündkondensator, der an einer Primärseite der Zündspule vorgesehen ist, eine Kondensatorladungsschaltung zum Aufladen des Zündkondensators auf eine Polarität vor dem Zündzeitpunkt des Motors und eine Kondensatorentladungsschaltung zum Entladen von im Zündkondensator gespeicherter elektrischer Ladung durch die Primärspule der Zündspule zum Zündzeitpunkt des Motors umfasst.
  • In diesem Fall ist der zweite Spulenabschnitt derart beschaffen, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule als Wellenform verwendet wird, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule nahekommt, und das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung ist so beschaffen, dass es als Taktbestimmungsparameter einen ersten Spitzenwert erfasst, der in der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erscheint, die durch den Abgriff jedes Mal erfasst wird, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird. In diesem Fall kann das Taktbestimmungsmittel so beschaffen sein, dass es einen Parameterermittlungsvorgang ausführt, um zu ermitteln, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im aktuellen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung erfasst wird, den Wert des Taktbestimmungsparameters übersteigt, der in vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn durch den Parameterermittlungsvorgang festgestellt wird, dass der Wert des im aktuellen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters den Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters übersteigt, der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt ermittelt wird.
  • Wenn eine Kondensatorentladungszündvorrichtung als Zündvorrichtung verwendet wird, ist das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung so beschaffen, dass es als Taktbestimmungsparameter einen ersten Spitzenwert erfasst, der in der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erscheint, die durch den Abgriff jedes Mal erfasst wird, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird. In diesem Fall kann das Taktbestimmungsmittel so beschaffen sein, dass es einen Parameterermittlungsvorgang ausführt, um zu ermitteln, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im aktuellen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung erfasst wird, kleiner ist als der Wert des Taktbestimmungsparameters, der in vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn durch den Parameterermittlungsvorgang festgestellt wird, dass der Wert des im aktuellen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters kleiner ist als der Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters übersteigt, der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt ermittelt wird.
  • Bei der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, ist das Verfahren zum Wickeln des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule so formuliert oder ist die Zahl der Wicklungen so eingestellt, dass dadurch ein zweiter Spulenabschnitt derart bereitgestellt wird, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Wellenform der Sekundärspannung der Zündspule angenähert ist, wobei die Wellenform der Sekundärspannung die Wellenform der Spannung an beiden Enden der Zündkerze ist, oder derart, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Wellenform des Sekundärstroms der Zündspule angenähert ist, wobei der Sekundärstrom der Entladungsstrom ist, der durch die Zündkerze fließt. Die Wellenform der Sekundärspannung oder die Wellenform des Sekundärstroms der Zündspule wird aus der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erfasst und die Taktbestimmung wird unter Verwendung eines Parameters als Taktbestimmungsparameter ausgeführt, der einen charakteristischen Teil der erfassten Wellenform zeigt. Wenn die vorliegende Erfindung implementiert wird, wird die Art und Weise, auf die das Verfahren zum Wickeln des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule formuliert ist oder die Wicklungen eingestellt werden, unter Berücksichtigung der Einfachheit und Genauigkeit der Bestimmung, entschieden, wenn die Taktbestimmung unter Verwendung eines aus der durch den Abgriff erfassten Spannung erhaltenen Taktbestimmungsparameters ausgeführt wird.
  • Um den Takt genauer zu bestimmen, ist das Taktbestimmungsmittel bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen vorzugsweise so beschaffen, dass es die Ergebnisse der Taktbestimmung beendet, wenn die Feststellung, dass der Takt, der zum Zeitpunkt des Zündvorgangs in den Zylindern ausgeführt wurde, ein Verdichtungstakt ist, eine bestimmte Anzahl oft gemacht wurde.
  • Das Ergebnis der Motortaktbestimmung durch die Taktbestimmungsvorrichtung kann, wie ersichtlich sein sollte, nicht nur zur Steuerung des Zündzeitpunkts des Motors verwendet werden, sondern auch für eine andere Steuerung des Motors. Wenn dem Motor Kraftstoff aus einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführt wird, kann das von der erfindungsgemäßen Taktbestimmungsvorrichtung erhaltene Bestimmungsergebnis beispielsweise auch bei der Steuerung der Kraftstoffeinspritzzeitvorgabe verwendet werden.
  • [Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
  • Erfindungsgemäß ist eine Sekundärspule einer Zündspule aus einem ersten Spulenabschnitt und einem zweiten Spulenabschnitt, der weniger Wicklungen als der erste Spulenabschnitt aufweist und in Reihe mit dem ersten Spulenabschnitt geschaltet ist, aufgebaut und es wird ein Taktbestimmungsparameter aus der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule ermittelt, die mittels des sich aus dem Grenzbereich zwischen dem ersten Spulenabschnitt und dem zweiten Spulenabschnitt erstreckenden Abgriffs erfasst wird. Deshalb kann eine Schaltung zum Erfassen des Taktbestimmungsparameters unter Verwendung eines kostengünstigen Elements mit geringer Spannungsfestigkeit aufgebaut werden. Erfindungsgemäß kann der Takt auch bestimmt werden, ohne eine Ionenstromerfassungsschaltung, die den Ionenstrom erfasst, der durch die Zündkerze fließt, eine Erfassungsspule, die magnetisch mit der Sekundärspule der Zündspule gekoppelt ist, oder ein anderes Extra-Bauelement vorzusehen, und daher kann eine Erfassungsschaltung aufgebaut werden, wobei eine Kostensteigerung minimiert wird.
  • Erfindungsgemäß kann der Taktbestimmungsparameter erfasst werden, ohne das eine Spannungserfassungsschaltung parallel zu beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule geschaltet wird oder eine Ionenerfassungsschaltung an die Sekundärspule angeschlossen wird, und die Taktbestimmungsvorrichtung kann daher aufgebaut werden, ohne eine Leistungsverminderung der Zündvorrichtung zu verursachen.
  • Der Taktbestimmungsparameter wird erfindungsgemäß zudem aus den Wellenformen der Spannung oder des Stroms erfasst, welche keine Spitzenförmigen Wellenformen enthalten, die auf der Sekundärseite der Zündspule erfasst werden, und die Erfassung des Taktbestimmungsparameters wird daher erleichtert und der Takt kann genau bestimmt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockschema, das ein Aufbaubeispiel einer Zündvorrichtung für einen Viertaktmotor zeigt, in den die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eingebaut wurde;
    • 2 ist ein Schaltplan, der ein Aufbaubeispiel einer Zündvorrichtung für einen Viertaktmotor ausführlicher zeigt, in den die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eingebaut worden ist;
    • 3 ist ein Leitungsaufbauschema, das eine Modifikation der Zündspule der Zündvorrichtung zeigt, in die die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eingebaut wurde;
    • 4 ist ein Leitungsaufbauschema, das eine andere Modifikation der Zündspule der Zündvorrichtung zeigt, in die die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eingebaut wurde;
    • 5 ist ein Wellenformdiagramm, das schematisch ein Beispiel von Wellenformen der Spannung und des Stroms zeigt, die auf der Primärseite und der Sekundärseite der Zündspule der Zündvorrichtung von 4 erfasst werden;
    • 6 ist ein Schaltplan, der ein anderes Aufbaubeispiel der Zündvorrichtung für einen Viertaktmotor zeigt, in den die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eingebaut wurde;
    • 7 ist eine Querschnittsansicht eines Halbteils, die ein Aufbaubeispiel eines in der Zündvorrichtung von 6 verwendeten Magnetgenerators zeigt;
    • 8 ist ein Wellenformdiagramm, das eine Wellenform eines Magnetflusses zeigt, der durch den Ankerkern des Magnetgenerators von 7 fließt, eine Wellenform einer in einer Erregerspule und einer Signalspule induzierten Spannung, die mit einer Änderung des Magnetflusses einhergehen, eine Wellenform eines Auslösesignals, welches einem Entladungsthyristor zugeführt wird, der in der in 6 gezeigten Zündvorrichtung vorgesehen ist, und eine Wellenform einer Spannung an beiden Enden eines Zündkondensators;
    • 9 ist ein Wellenformdiagramm, das schematisch Wellenformen der Spannung und des Stroms zeigt, die auf der Primärseite und der Sekundärseite der Zündspule der Zündvorrichtung von 6 erfasst werden;
    • 10 ist ein Blockschema, das einen Aufbau eines Mikrocomputers zeigt, der in der Zündvorrichtung von 1 verwendet wird. 6;
    • 11 ist ein Ablaufplan, der einen Prozess zeigt, der von einem Mikrocomputer ausgeführt wird, wenn eine Stromversorgung des Mikrocomputers geschaffen wurde, um die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufzubauen;
    • 12 ist ein Ablaufplan, das einen Algorithmus eines Mikrocomputer-Initialisierungsprozesses zeigt, der von dem Mikrocomputer ausgeführt wird, um die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufzubauen;
    • 13 ist ein Ablaufplan, der einen Algorithmus eines Hauptprozesses zeigt, der von dem Mikrocomputer ausgeführt wird, um die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufzubauen;
    • 14 ist ein Ablaufplan, der einen Algorithmus einer Drehsignalunterbrechungsverarbeitung zeigt, die von einem Mikrocomputer ausgeführt wird, um die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufzubauen;
    • 15 ist ein Ablaufplan, der einen Algorithmus einer Unterbrechungsverarbeitung für Zeitgeber 1 zeigt, der von dem Mikrocomputer ausgeführt wird, um die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufzubauen; und
    • 16 ist ein Ablaufplan, der einen Algorithmus einer Unterbrechungsverarbeitung für Zeitgeber 0 zeigt, der von dem Mikrocomputer ausgeführt wird, um die Taktbestimmungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufzubauen.
  • Bester Modus zur Ausführung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Taktbestimmungsvorrichtung, um festzustellen, ob ein in den Zylindern ausgeführter Takt ein Ausstoßtakt oder ein Verdichtungstakt ist, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern eines Viertaktmotors ausgeführt wird, der einen Motorkörper mit mindestens einem Zylinder aufweist, und eine Zündvorrichtung mit einer Zündspule, die für jeden Zylinder vorgesehen ist und die eine Hochspannung in einer Sekundärspule einer Zündspule durch Steuern eines Primärstroms der Zündspule induziert, wobei die Zündung durch Anlegen einer Hochspannung, die in Sekundärspule der Zündspule der Zündvorrichtung induziert wird, an einer Zündkerze ausgeführt wird. Die erfindungsgemäße Taktbestimmungsvorrichtung extrahiert aus der Wellenform einer Spannung oder der Wellenform eines Stroms, die von der Sekundärseite der Zündspule der Zündvorrichtung erfasst werden, einen Taktbestimmungsparameter und bestimmt den Takt unter Verwendung des extrahierten Parameters. Folglich wird die erfindungsgemäße Taktbestimmungsvorrichtung in eine Zündvorrichtung zur Zündung in einem Motor eingebaut und darin verwendet.
  • 1 zeigt schematisch ein Aufbaubeispiel einer Zündvorrichtung für einen Viertaktmotor, in den die erfindungsgemäße Taktbestimmungsvorrichtung eingebaut wurde. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist der Motor bei der vorliegenden Ausführungsform ein Einzylindermotor. In 1 ist das Bezugszeichen 1 eine Zündkerze, die an einem Zylinder eines (nicht gezeigten) Motorkörpers vorgesehen ist, 2 ist eine Zündspule, die eine Primärspule 2a und eine Sekundärspule 2b aufweist, die um einen Eisenkern 201 gewickelt sind, und die in der Sekundärspule 2b eine Hochspannung induziert, die an die Zündkerze 1 anzulegen ist, wenn im Motor eine Zündung ausgeführt wird, 3 ist eine Zündschaltung zum Steuern des Primärstroms der Zündspule 2, so dass in der Sekundärspule 2b der Zündspule eine Hochspannung induziert wird, wenn ein Zündbefehl Si gegeben wird, 4 ist eine Zündzeitpunktsteuereinheit zum Steuern der Kurbelwinkelposition zum Übermitteln des Zündbefehls Si an die Zündschaltung 3, um den Zündzeitpunkt des Motors zu steuern, 5 ist ein Signalgenerator zum Erzeugen eines Impulssignals jedes Mal, wenn sich die Kurbelwelle des Motors um einen festen Winkel dreht, um der Zündzeitpunktsteuereinheit 4 eine Drehwinkelinformation und eine Drehzahlinformation des Motors bereitzustellen, und 6 ist die erfindungsgemäße T aktbestimmungsvorri chtung.
  • Die Zündschaltung 3 kann eine Schaltung sein, die den Primärstrom der Zündspule so steuert, dass eine hohe Zündspannung in der Sekundärspule 2b der Zündspule induziert wird, wenn der Zündbefehl Si gegeben wird. Eine Stromunterbrechungsschaltung und eine Kondensatorentladungsschaltung sind allgemein als Zündschaltung 3 bekannt, die in der vorliegenden Erfindung verwendete Zündschaltung kann jedoch jede dieser Arten von Schaltungen sein.
  • Die Zündzeitpunktsteuereinheit 4 umfasst beispielsweise ein Zündpositions-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Zündposition des Motors in Bezug auf die Drehzahl des Motors, wobei die Zündposition die Kurbelwinkelposition ist, bei der ein Zündvorgang ausgeführt wird, die Motortemperatur und verschiedene andere Steuerbedingungen, und ein Zündpositions-Erfassungsmittel zum Erfassen der Zündposition, die unter Verwendung von Kurbelwinkelinformationen berechnet wurde, die aus einem vom Signalgenerator 5 erzeugten Signal erhalten wurden. Wenn das Zündpositions-Erfassungsmittel die berechnete Zündposition erfasst hat, wird der Zündbefehl Si an die Zündschaltung 3 gegeben, um die Ausführung des Zündvorgangs zu veranlassen.
  • Die Zündposition der Motorzylinder wird normalerweise in Form eines Winkels θx von einer Referenzposition, die auf eine Position festgelegt ist, die im Winkel ausreichend über die Kurbelwinkelposition hinausgehend voreilt, die dem oberen Totpunkt des Kolbens in den Zylindern zur Zündposition entspricht, berechnet. Das Zündpositions-Erfassungsmittel berechnet die Zeit, die die Kurbelwelle benötigt, um sich mit der Motordrehzahl, die zu jedem Zeitpunkt aus dem vom Signalgenerator 5 erzeugten Signal erhalten wird, durch den Abschnitt des Winkels θx von der Referenzposition zur Zündposition zu drehen, stellt die berechnete Zeit im Zündzeitgeber ein, um die Messung zu starten, und erzeugt den Zündbefehl Si, wenn die Messung der Zeit, wenn der Zündzeitgeber eingestellt wird, abgeschlossen ist.
  • Der in der Zeichnung gezeigte Signalgenerator 5 umfasst einen Eisenrotor 5a, der an der Kurbelwelle 7 des Motors angebracht ist, und einen Signalgenerator 5b, der einen Vorsprung oder Impulsgeber 5a1 erfasst, der am Außenumfang des Rotors 5a vorgesehen ist und ein Impulssignal erzeugt. Der Signalgenerator 5b umfasst beispielsweise einen Eisenkern zur Signalerzeugung mit einem dem Impulsgeber 5a1 zugewandten Magnetpolteil, einer um den Eisenkern gewickelten Signalspule und einem Permanentmagneten, der zur Signalerzeugung einen Magnetfluss zum Eisenkern bewirkt. Während sich der Impulsgeber 5a1 zusammen mit der Kurbelwelle dreht, induziert die Signalspule aufgrund der Änderung des Magnetflusses, die erzeugt wird, wenn der Impulsgeber 5a1 beginnt, dem Magnetpolteil des Eisenkerns zugewandt zu sein, und wenn der Impulsgeber das Zugewandtsein beendet, Impulse mit unterschiedlicher Polarität.
  • Der Signalgenerator 5 ist nicht auf den oben beschriebenen Aufbau beschränkt und kann einen beliebigen Aufbau aufweisen, solange ein Signal erzeugt wird, das es ermöglicht, Informationen zur Drehwinkelposition und zur Drehzahl zu erhalten, die zum Steuern des Motors erforderlich sind.
  • Der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete Signalgenerator 5 erzeugt einen ersten Impuls S1 und einen zweiten Impuls S2, wenn im Verlauf der Drehung der Kurbelwelle um eine einzelne Drehung die Drehwinkelposition (Kurbelwinkelposition) der Kurbelwelle mit einer ersten Kurbelwinkelposition bzw. einer zweiten Kurbelwinkelposition übereinstimmt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Kurbelwinkelposition auf eine Position festgelegt, deren Winkel der Kurbelwinkelposition, die dem oberen Totpunkt des Motorkolbens entspricht (im Folgenden als obere Totpunktposition bezeichnet), ausreichend voreilt, und die zweite Kurbelwinkelposition ist auf eine Position festgelegt, die der ersten Kurbelwinkelposition nacheilt und der oberen Totpunktposition im Winkel geringfügig voreilt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Messung der Zündposition unter Verwendung der durch den ersten Impuls S1 erzeugten ersten Kurbelwinkelposition als Referenzposition des Motors an dieser Referenzposition gestartet. Die Zündzeitpunktsteuereinheit 4 erhält die Drehzahlinformation des Motors aus dem Erzeugungsintervall des ersten Impulses S1, der von dem Signalgenerator 5 erzeugt wird.
  • Die Taktbestimmungsvorrichtung 6 umfasst ein Taktbestimmungsparameter-Erfassungsmittel 6a zum Erfassen eines Taktbestimmungsparameters, der dazu verwendet wird, zu bestimmen, ob der in jedem Zylinder ausgeführte Takt, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Ausstoßtakt oder der Verdichtungstakt ist, und ein Taktbestimmungsmittel 6b zum Bestimmen eines Takts unter Verwendung des durch die Taktbestimmungsparameter-Erfassungsmittel 6a erfassten Parameters.
  • Als Taktbestimmungsparameter kann ein Parameter verwendet werden, der einen Wert anzeigt, der sich unterscheidet, wenn der in den Zylindern ausgeführte Takt bei Ausführen eines Zündvorgangs in den Zylindern des Motors ein Ausstoßtakt ist und wenn der Takt ein Verdichtungstakt ist, wobei der Parameter die Eigenschaften der Wellenform der Sekundärspannung zeigt, die sich an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule zum Zeitpunkt der Zündung im Motor zeigt, oder der Wellenform des Sekundärstroms oder des Entladestroms, der durch die Sekundärspule der Zündspule und die Zündkerze fließt.
  • Ein Spitzenwert der Spannung, das Zeitintervall zwischen Spitzenwerten oder ein anderer Faktor sind Beispiele, die als Parameter verwendet werden können, der die Charakteristik der Wellenform der Spannung angibt, die an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule zum Zeitpunkt der Motorzündung anliegt. Die Spannung, die an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule während der Motorzündung auftritt, ist eine sehr hohe Spannung (normalerweise 20.000 bis 30.000 Volt), und es ist daher nicht einfach, die Spannung an beiden Enden der Sekundärspule direkt zu erfassen und den Spitzenwert oder dergleichen aus der erfassten Spannung zu ermitteln. Es wird auch nicht bevorzugt, eine Spannungserfassungsschaltung an beide Enden der Sekundärspule der Zündspule anzuschließen, da ein Teil der Zündenergie von der Spannungserfassungsschaltung verbraucht wird und die Zündleistung verringert wird.
  • Der durch die Sekundärspule der Zündspule fließende Strom kann erfasst werden, indem ein Stromerfassungswiderstand in Reihe mit der Sekundärspule der Zündspule geschaltet wird, es wird jedoch nicht bevorzugt, einen Widerstand in Reihe mit der Sekundärspule der Zündspule zu schalten, da ein Teil der Zündenergie vom Widerstand verbraucht und die Zündleistung verringert wird.
  • Es ist auch möglich, eine Erfassungsspule magnetisch mit der Sekundärspule der Zündspule zu koppeln und diese Erfassungsspule zu verwenden, um den durch die Sekundärspule der Zündspule fließenden Strom zu erfassen, aber es wird nicht bevorzugt, eine solche Erfassungsspule vorzusehen, da der Aufbau der Zündspule verkompliziert wird und die Kosten, wie oben erwähnt, erhöht werden.
  • Um das Auftreten von Problemen wie den oben beschriebenen zu verhindern, umfasst die Sekundärspule 2b der Zündspule 2 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einen ersten Spulenabschnitt 2b1 und einen zweiten Spulenabschnitt 2b2, der weniger Wicklungen aufweist als der erste Spulenabschnitt 2b1 und mit dem ersten Spulenabschnitt 2b1 in Reihe geschaltet ist. Von einem Grenzbereich zwischen dem ersten Spulenabschnitt 2b1 und dem zweiten Spulenabschnitt 2b2 erstreckt sich ein Abgriff 2t und ein Taktbestimmungsparameter wird durch den Abgriff 2t aus der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Sekundärspule 2b erfasst. Beispiele eines Taktbestimmungsparameters, der verwendet werden kann, umfassen einen ersten Spitzenwert, der in der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erscheint, die durch den Abgriff 2t jedes Mal erfasst wird, wenn eine Zündung im Motor ausgeführt wird, und die Zeit, die beginnt, wenn die Spannung an beiden Enden des Spulenabschnitts den ersten Spitzenwert zeigt, und endet, wenn die Spannung einen zweiten Spitzenwert zeigt.
  • Der erste Spulenabschnitt 2b1 und der zweite Spulenabschnitt 2b2 können unter Verwendung unterschiedlicher Leiter gewickelt sein, aber der erste Spulenabschnitt 2b1 und der zweite Spulenabschnitt 2b1 werden vorzugsweise unter Verwendung desselben Leiters kontinuierlich gewickelt, um das Wickeln der Spule zu erleichtern und eine Erhöhung der Kosten zu verhindern.
  • Wenn die Sekundärspule der Zündspule aus dem ersten Spulenabschnitt 2b1 und dem zweiten Spulenabschnitt 2b2 aufgebaut ist, die miteinander in Reihe beschaltet sind, und sich ein Abgriff vom Grenzabschnitt zwischen dem ersten Spulenabschnitt 2b1 und dem zweiten Spulenabschnitt 2b2 erstreckt, wird die Anzahl der Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts 2b2 so eingestellt oder das Verfahren zum Wickeln des zweiten Spulenabschnitts 2b2 wird so gestaltet, dass es möglich ist, die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 als Wellenform zu verwenden, welche der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule 2b der Zündspule angenähert ist, oder als Wellenform, die der Wellenform des durch die Sekundärspule 2b und die Zündkerze 1 fließenden Stroms angenähert ist. Zudem kann auch die Dauer der in der Zündkerze 1 erzeugten Entladung anhand der Spannungswellenform an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 erfasst werden.
  • Indem dem zweiten Spulenabschnitt 2b2 der Sekundärspule 2b der Zündspule eine ausreichende Induktivität verliehen und die Windungszahl des zweiten Spulenabschnitts 2b2 so festgelegt wird, dass sich die Spannung, die im zweiten Spulenabschnitt 2b2 durch die Änderung des im Eisenkern, um den die Zündspule gewickelt ist, erzeugten Magnetflusses induziert wird, ausreichend größer ist als der Spannungsabfall, der im Widerstandsteil des zweiten Spulenabschnitts durch den Sekundärstrom der Zündspule erzeugt wird, wird es beispielsweise möglich, die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 als Wellenform zu verwenden, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule 2b nahekommt, und der Spitzenwert der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts kann als Spannungswert verwendet werden, der zu dem Spitzenwert proportional ist, der in der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Zündkerze erscheint, wobei der im Widerstandsteil des zweiten Spulenabschnitts erzeugte Spannungsabfall eine Spannung ist, die sich aus dem Produkt des Sekundärstroms und dem Widerstand des zweiten Spulenabschnitts ergibt.
  • Durch Festlegen der Anzahl von Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts 2b2 auf ausreichend wenige und dadurch, dass sichergestellt wird, dass der Spannungsabfall, der im Widerstandsteil des zweiten Spulenabschnitts 2b2 durch den Sekundärstrom der Zündspule erzeugt wird, über die Spannung dominiert, die im zweiten Spulenabschnitt 2b2 durch die Änderung des Magnetflusses, der im Eisenkern erzeugt wird, um den die Zündspule 2 gewickelt ist, induziert wird, wird es zudem möglich, die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 als eine Wellenform zu nutzen, die der Wellenform des Entladestroms angenähert ist, der durch die Zündkerze 1 und die Sekundärspule 2b der Zündspule fließt, und den Stromwert, der zum Spitzenwert des Entladestroms proportional ist, aus der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 zu erfassen. Zudem kann die Dauer der Entladung, die in der Zündkerze 1 erzeugt wird, aus der Spannungswellenform an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 erfasst werden.
  • Die Wellenform der Spannung, die durch den Abgriff 2t erfasst wird, der sich aus der Sekundärspule der Zündspule erstreckt, wird bei der Erläuterung spezifischerer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung kann gemäß dem zur Taktbestimmung verwendeten Taktbestimmungsparameter verschiedene Aufbauten aufweisen. Wenn beispielsweise der Spitzenwert der über den Abgriff 2t der Sekundärspule der Zündspule erfassten Spannung verwendet wird, kann das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung unter Verwendung einer Spitzenerfassungsschaltung aufgebaut werden, die eine Hardwareschaltung umfasst. Wenn ein Parameter, der die Wellenform eines bestimmten Teils der Wellenform der durch den Abgriff 2t der Sekundärspule der Zündspule erfassten Spannung zeigt, als Taktbestimmungsparameter verwendet wird, kann das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung durch Ausführen eines Prozesses zum Identifizieren einer Form der Wellenform in einem Mikrocomputer gestaltet werden.
  • Das Taktbestimmungsmittel 6b bestimmt, ob der Takt, der in den Zylindern ausgeführt wurde, als der Zündvorgang in den Zylindern ausgeführt wurde, der Ausstoßtakt oder der Verdichtungstakt ist, auf der Grundlage der Tatsache, dass der Taktbestimmungsparameter einen anderen Wert zeigt, wenn der Takt, der in den Zylindern ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Ausstoßtakt ist und wenn der Takt der Verdichtungstakt ist. Das Taktbestimmungsmittel 6b wird implementiert, indem ein vorbestimmter Prozess im Mikrocomputer ausgeführt wird.
  • Die Motortaktbestimmung durch die Taktbestimmungsvorrichtung 6 kann einmal ausgeführt und danach mechanisch durchgeführt werden. Daher muss die Bestimmung während des Motorbetriebs nicht wiederholt ausgeführt werden und die Bestimmung kann unmittelbar nach dem Starten des Motors ausgeführt werden.
  • Das Ergebnis der Taktbestimmung durch die Taktbestimmungsvorrichtung 6 kann nicht nur zur Steuerung des Zündzeitpunkts des Motors, sondern auch zur anderweitigen Steuerung des Motors verwendet werden. Wenn dem Motor beispielsweise Kraftstoff von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführt wird, kann das Bestimmungsergebnis, das durch die erfindungsgemäße Taktbestimmungsvorrichtung erhalten wird, auch verwendet werden, wenn der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt gesteuert wird.
  • Bezugnehmend auf 2 wird ein Hardware-Aufbaubeispiel eines spezifischeren Ausführungsbeispiels für den Fall gezeigt, bei dem eine stromunterbrechende Zündvorrichtung als Zündvorrichtung für die Zündung im Motor verwendet wird. Bei dem Beispiel von 2 umfasst die Zündzeitpunktsteuereinheit 4 einen Mikrocomputer 401, eine Konstantspannungs-Stromversorgungsschaltung 402, die eine Stromversorgungsspannung zwischen dem Masseanschluss GND und dem Stromversorgungsanschluss Vcc des Mikrocomputers 401 unter Verwendung einer Gleichstromversorgung, umfassend eine Batterie Bt als Stromversorgung, bereitstellt, und eine Drehsignaleingabeschaltung 403 zum Eingeben eines Drehsignals sn in den Mikrocomputer 401 jedes Mal, wenn die Drehwinkelposition der Motorkurbelwelle mit einer Referenzposition übereinstimmt und der Signalgenerator 5 ein Impulssignal S1 erzeugt.
  • Die Konstantspannungs-Stromversorgungsschaltung 402 umfasst eine Diode D1, deren Anode mit einem positiven Anschluss der Batterie Bt verbunden ist, deren negativer Anschluss mit Masse verbunden ist, eine Zenerdiode ZD, deren Kathode über einen Widerstand R1 mit der Kathode der Diode D1 verbunden ist und deren Anode geerdet ist, und einen Stromversorgungskondensator C1, der mit beiden Enden der Zenerdiode ZD verbunden ist und eine konstante Spannung (z. B. eine Spannung von 5 Volt) erzeugt, die der Zenerspannung der Zenerdiode ZD an beiden Enden des Kondensators C1 entspricht. Diese Spannung wird zwischen dem nicht erdungsseitigen Stromversorgungsanschluss Vcc und dem Erdungsanschluss GND des Mikrocomputers 401 angelegt.
  • Die Drehsignaleingangsschaltung 403 umfasst eine Diode D2, bei der die Anode mit dem anderen Ende der Signalspule Ls verbunden ist, die dem Signalgenerator 5b des Signalgenerators 5 zugeführt wird, und deren eines Ende mit Masse verbunden ist, einen Kondensator C2, bei dem ein Ende mit der Kathode der Diode D2 verbunden ist, einen Widerstand R2, der parallel zu beiden Enden des Kondensators C2 geschaltet ist, einen NPN-Transistor TR1, dessen Basis über einen Widerstand R3 mit dem anderen Ende des Kondensators C2 verbunden ist und dessen Emitter geerdet ist, einen Widerstand R4, der zwischen der Basis des Transistors TR1 und dem Ausgangsanschluss der Konstantspannungs-Stromversorgungsschaltung 402 auf der Seite der positiven Elektrode geschaltet ist, wobei der Ausgangsanschluss auf der Seite der positiven Elektrode ein nicht-erdseitiger Anschluss des Kondensators C1 ist, und einen Widerstand R5, der zwischen dem Kollektor des Transistors TR1 und dem Ausgangsanschluss der Konstantspannungs-Stromversorgungsschaltung 402 auf der Seite der positiven Elektrode angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors TR1 ist mit einem Port A1 des Mikrocomputers 401 verbunden.
  • Bei der in den Zeichnungen gezeigten Drehsignaleingangsschaltung 403 bildet die Parallelschaltung des Kondensators C2 und des Widerstands R2 eine Vorspannungsschaltung, die eine Sperrvorspannung an die Diode D2 anlegt, um zu verhindern, dass das Drehsignal aufgrund eines Rauschsignals in den Mikrocomputer eingegeben wird, und wenn der in der Signalspule Ls induzierte erste Impuls S1 die Spannung (den Schwellenwert) an beiden Enden des Kondensators C2 überschreitet, wird der Transistor TR1 eingeschaltet und dessen Kollektorpotential verringert. Der Mikrocomputer 401 erkennt eine Abnahme des Potentials des Transistors TR1, das erzeugt wird, wenn der erste Impuls S1 den Schwellenwert überschritten hat, als Drehsignal sn. Auf diese Weise wird das Drehsignal sn jedes Mal in den Mikrocomputer 401 eingegeben, wenn der Signalgenerator 5 den ersten Impuls S1 an der Referenzposition erzeugt.
  • Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist ein Ende der Primärspule 2a der Zündspule 2 mit dem positiven Anschluss der Batterie Bt verbunden und das andere Ende der Primärspule 2a ist mit dem Kollektor eines Transistors TR2 mit isoliertem Gate verbunden, dessen Emitter geerdet ist.
  • Das Gate des Transistors TR2 ist mit einem Port A2 des Mikrocomputers 401 verbunden, und wenn ein Ansteuersignal von dem Port A2 an das Gate des Transistors TR2 angelegt wird, wird der Transistor TR2 eingeschaltet, und wenn das von dem Port A2 an das Gate des Transistors TR2 angelegte Ansteuersignal verschwindet, wird der Transistor TR2 ausgeschaltet. Bei diesem Beispiel bildet der Transistor TR2 die stromunterbrechende Zündschaltung 3.
  • Der Mikrocomputer 401 bestätigt jedes Mal, wenn der erste Impuls S1 erzeugt wird und das Drehsignal sn in den Anschluss A1 eingegeben wird, ob ein durch das Taktbestimmungsmittel bestimmter Motortakt der Verdichtungstakt oder der Ausstoßtakt ist, und wenn bestätigt wurde, dass der so ermittelte Takt der Verdichtungstakt ist, wird vom Port A2 ein Ansteuersignal an das Gate des Transistors TR2 angelegt. Infolgedessen wird der Transistor TR2 eingeschaltet und es fließt Strom von der Batterie Bt durch die Primärspule 2a der Zündspule und den Kollektor und Emitter des Transistors TR2.
  • Der Mikrocomputer 401 bestätigt zudem jedes Mal, wenn das Drehsignal sn in den Anschluss A1 eingegeben wird, ob ein durch das Taktbestimmungsmittel bestimmter Motortakt der Verdichtungstakt oder der Ausstoßtakt ist, und wenn bestätigt wurde, dass der so bestimmte Takt der Ausstoßtakt ist, wird die Zufuhr eines Ansteuersignals zum Gate des Transistors TR2 angehalten, um den Transistor TR2 ausgeschaltet zu halten.
  • Der Mikrocomputer 401 berechnet jedes Mal, wenn das Drehsignal sn über die Signaleingabeschaltung 403 eingegeben wird, die Motordrehzahl aus einem Ereignisintervall des Drehsignals sn und speichert die berechnete Drehzahl im RAM, wobei das Ereignisintervall des Drehsignals sn das Ereignisintervall des ersten Impulses S1 ist. Der Mikrocomputer berechnet zudem die Motorzündposition in Bezug auf die im RAM gespeicherte Drehzahl. Die Zündposition wird in Form eines Winkels θx von der Referenzposition zur Zündposition berechnet. Der Mikrocomputer berechnet zudem als Zeit für die Zündzeitpunktmessung die Zeit, die erforderlich ist, um sich durch den Abschnitt des Winkels θx zu drehen, der aus der Bezugsposition berechnet wird, die die Ereignisposition des ersten Impulses S1 bei der im RAM gespeicherten Drehzahl ist, wenn das Drehsignal eingegeben wurde, und stellt die berechnete Zeit für die Zündzeitpunktmessung im Zündzeitgeber ein, um die Messung zu starten. Der Mikrocomputer bewirkt, dass das vom Port A2 an den Transistor TR2 angelegte Ansteuersignal verschwindet, wenn die Messung der Zeit für die Zündzeitpunktmessung, für die der Zündzeitgeber eingestellt wurde, abgeschlossen ist.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Motortakt der Verdichtungstakt ist, wenn das Drehsignal in den Mikrocomputer eingegeben wird, legt der Mikrocomputer ein Ansteuersignal an den Transistor TR2 an, wenn das Drehsignal eingegeben wird, und der Transistor wird daher eingeschaltet und es fließt Strom von der Batterie Bt durch die Primärspule 2a der Zündspule und den Transistor TR2. Wenn die Messung der Zeit für die Zündzeitpunktmessung, für die der Zündzeitpunkt eingestellt wurde, abgeschlossen ist, hört der Mikrocomputer auf, das Ansteuersignal an den Transistor TR2 zu liefern, der Transistor TR2 wird daher von Ein auf Aus geschaltet und der Primärstrom der Zündspule 2, der bisher geflossen ist, wird unterbrochen. Dadurch tritt im Eisenkern der Zündspule 2 eine große Änderung des Magnetflusses auf, so dass in der Sekundärspule 2b der Zündspule eine hohe Zündspannung induziert wird. Diese Hochspannung wird an die im Zylinder des Motors montierte Zündkerze 1 angelegt und daher tritt in der Zündkerze 1 eine Funkenentladung auf, um die Zündung des Motors zu bewirken.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Motortakt der Ausstoßtakt ist, wenn das Drehsignal in den Mikrocomputer eingegeben wird, wird der Transistor TR2 nicht eingeschaltet, und der Zündvorgang wird daher nicht ausgeführt, wenn die Messung der Zeit für die Zündzeitpunktmessung, für die der Zündzeitgeber eingestellt wurde, abgeschlossen ist.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Drehzahlerfassungsmittel durch einen Prozess zum Berechnen der Motordrehzahl aus dem Ereignisintervall des vom Signalgenerator 5 erzeugten ersten Impulses S1 und dessen Speichern im RAM ausgelegt, wobei das Ereignisintervall das Ereignisintervall des Drehsignals sn ist, und das Zündpositions-Berechnungsmittel ist durch einen Prozess zum Berechnen des Winkels θx von der Referenzposition zur Zündposition in Bezug auf die im RAM gespeicherte Drehzahl ausgelegt. Außerdem ist das Zündzeitpunkt-Erfassungsmittel durch einen Prozess ausgelegt, bei dem die Zeit, die die Kurbelwelle benötigt, um sich durch den Abschnitt des Winkels θx zu drehen, als Zeit für die Zündzeitpunktmessung berechnet wird, und die berechnete Zeit für die Zündzeitpunktmessung im Zündzeitgeber eingestellt wird, um die Messung zu starten.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht unter den Komponenten der Taktbestimmungsvorrichtung 6 das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung aus einer eine Hardwareschaltung umfassende Spannungserfassungsschaltung 7 und das Taktbestimmungsmittel 6b veranlasst den Mikrocomputer 401, ein im ROM gespeichertes Programm auszuführen.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Spitzenwert der Wellenform der Spannung, die durch den sich von der Sekundärspule der Zündspule erstreckenden Abgriff 2t erfasst wird, oder das Zeitintervall zwischen Spitzenwerten als Parameter verwendet wird, und das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung ist aus der Spannungserfassungsschaltung 7 zum Erfassen des Spitzenwerts der Spannung, die durch den Abgriff 2t erfasst wird, aufgebaut. Die Spannungserfassungsschaltung 7, die das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung bildet, ist aus einem Widerstand R6, dessen eines Ende mit dem Abgriff 2t verbunden ist, der sich vom Grenzbereich zwischen dem ersten Spulenabschnitt 2b1 und dem zweiten Spulenabschnitt 2b2 der Sekundärspule 2b der Zündspule 2 erstreckt, einer Diode D3 mit einer Anode, die mit dem anderen Ende des Widerstands R6 verbunden ist, und einer Kathode, die mit einem Port A3 des Mikrocomputers 401 über einen Widerstand R7 verbunden ist, einem Kondensator C3, der zwischen der Kathode der Diode D3 und Masse geschaltet ist, einer Diode D4, deren Anode geerdet ist und deren Kathode mit der Anode der Diodenzündschaltung 3 verbunden ist, und einem Widerstand R8, der zwischen dem Port A3 des Mikrocomputers 401 und Masse geschaltet ist, aufgebaut.
  • Die in 2 gezeigte Spannungserfassungsschaltung 7 erzeugt an beiden Enden des Widerstands R8 ein Gleichspannungssignal Vp mit einem Spannungswert, der im Wesentlichen gleich dem Spitzenwert der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Sekundärspule 2b der Zündspule 2 ist. Der Port A3 des Mikrocomputers 401 ist ein A/D-Eingangsanschluss und das an beiden Enden des Widerstands R8 erhaltene Gleichspannungssignal wird in ein digitales Signal umgewandelt, um in die CPU des Mikrocomputers eingegeben zu werden. Die Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2, die durch den Abgriff 2t erfasst wird, zeigt eine Wellenform, die ungefähr der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule 2b der Zündspule 2 entspricht, oder zeigt eine Wellenform, die ungefähr der Wellenform des entsprechend der Anzahl der Wicklungen, dem Wicklungsverfahren oder einem anderen Faktor des zweiten Spulenabschnitts 2b2 durch die Sekundärspule der Zündspule 2 fließenden Stroms entspricht, und das Gleichspannungssignal Vp, das von der in den Zeichnungen gezeigten Spannungserfassungsschaltung 7 ausgegeben wird, ist daher ein Signal mit einem Spannungswert proportional zum Spitzenwert der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule 2b der Zündspule oder einem Spannungswert proportional zum Spitzenwert des durch die Sekundärspule 2b fließenden Stroms.
  • Wird dem zweiten Spulenabschnitt 2b2 der Sekundärspule 2b der Zündspule eine ausreichende Induktivität verliehen und die Windungszahl des zweiten Spulenabschnitts 2b2 so eingestellt ist, dass die Spannung, die im zweiten Spulenabschnitt 2b2 durch die Änderung des Magnetflusses, der im Eisenkern 201 erzeugt wird, um den die Zündspule gewickelt ist, induziert wird, ausreichend höher ist als der Spannungsabfall, der durch den Gleichstromwiderstand des zweiten Spulenabschnitts 2b2 aufgrund des Stroms erzeugt wird, der durch die Sekundärspule der Zündspule fließt, wird es beispielsweise möglich, die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 als eine Wellenform zu verwenden, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule nahekommt oder dieser ähnelt, und den Spannungswert des Gleichspannungssignals Vp als Spannungswert proportional zum Spitzenwert der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule (Spannung an beiden Enden der Zündkerze 1) zu verwenden.
  • Durch Einstellen der Anzahl der Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Sekundärspule der Zündspule auf ausreichend gering und dadurch, dass sichergestellt wird, dass der Spannungsabfall, der im zweiten Spulenabschnitt durch den Sekundärstrom der Zündspule erzeugt wird, über die Spannung dominiert, die im zweiten Spulenabschnitt durch eine Änderung des Magnetflusses induziert wird, der im Eisenkern erzeugt wird, um den die Zündspule gewickelt ist, wird es zudem möglich, die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts als eine Wellenform zu nutzen, die der Wellenform des Sekundärstroms der Zündspule angenähert ist oder dieser ähnelt, und den Spannungswert des Gleichspannungssignals Vp, das von der Spannungserfassungsschaltung 7 erhalten wird, als Spannungswert proportional zum Spitzenwert des Sekundärstroms der Zündspule zu nutzen.
  • Wie in 3 gezeigt, kann die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts zudem als die Wellenform genutzt werden, die der Wellenform des Sekundärstroms der Zündspule nahekommt oder dieser ähnelt, und der von der Spannungserfassungsschaltung 7 erhaltene Spannungswert des Gleichspannungssignals Vp kann als Spannungswert proportional zum Spitzenwert des Sekundärstroms der Zündspule verwendet werden, indem auch die Primärspule 2a der Zündspule 2 und der erste Spulenabschnitt 2b1 der Sekundärspule um einen gemeinsamen Eisenkern 201 für die Zündspulenwicklung gewickelt werden, der zweite Spulenabschnitt 2b2 der Sekundärspule 2b um eine andere Stelle als dem Eisenkern 201 für die Zündspulenwicklung gewickelt wird und die magnetische Kopplung zwischen dem ersten Spulenabschnitt 2b1 und dem zweiten Spulenabschnitt 2b2 abgeschwächt wird.
  • Wenn der zweite Spulenabschnitt 2b2 der Sekundärspule der Zündspule aus einem Paar von Spulen wa und wb aufgebaut ist, die mit einer gleichen Anzahl von Wicklungen in entgegengesetzten Richtungen gewickelt und parallel zueinander geschaltet sind, wie in 4 gezeigt, wird ferner im ersten Spulenabschnitt 2b1 der Sekundärspule 2b der Zündspule durch die Steuerung des Primärstroms eine hohe Spannung zur Zündung induziert, wenn der Primärstrom der Zündspule während des Zündvorgangs gesteuert wird. Im zweiten Spulenabschnitt 2b2 heben sich die in der Spule wa induzierte Spannung und die in der Spule wb induzierte Spannung auf und die durch die Steuerung des Primärstroms verursachte Spannung wird nicht induziert, und die Wellenform der an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 erzeugten Spannung wird daher zu der Wellenform, die ungefähr der Wellenform des Sekundärstroms der Zündspule entspricht. Wenn der zweite Spulenabschnitt 2b2 ebenfalls so aufgebaut ist, kann die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts, die durch den Abgriff 2t erfasst wird, als die Wellenform verwendet werden, die der Wellenform des Sekundärstroms der Zündspule angenähert ist, und der Spannungswert des Gleichspannungssignals Vp, das von der Spannungserfassungsschaltung 7 erhalten wird, kann als der Spannungswert proportional zum Spitzenwert des Sekundärstroms der Zündspule verwendet werden.
  • Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist eine elektronische Steuereinheit (ECU) aus den elektronischen Bauteilen, die die Zündschaltung 3 bilden, den elektronischen Bauteilen, die die Zündzeitpunktsteuereinheit 4 bilden, und den elektronischen Bauteilen, die das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung bilden, aufgebaut, welche in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.
  • Als nächstes werden verschiedene Taktbestimmungsparameter, die aus der Wellenform der durch den Abgriff 2t der Zündspule 2 erfassten Spannung erfasst werden können, und das Verfahren zur Taktbestimmung unter Verwendung der erfassten Taktbestimmungsparameter für den Fall beschrieben, bei dem eine stromunterbrechende Zündvorrichtung, wie etwa in 2 gezeigt, als Zündvorrichtung zum Durchführen einer Zündung in einem Motor verwendet wird.
  • 5 zeigt schematisch Wellenformen des Stroms und der Spannung, die auf der Primärseite der Zündspule erfasst werden, und die Wellenform der Spannung, die auf der Sekundärseite über den Abgriff 2t erfasst wird, für den Fall, dass eine Stromunterbrechungsschaltung, wie in 2 gezeigt, als Zündschaltung 3 verwendet wird. 5(A) zeigt die Wellenform eines Primärstroms i1 der Zündspule 2 und 5(B) zeigt die Wellenform einer Primärspannung v1 der Zündspule. Diese Wellenformen werden von einem in 2 nicht gezeigten Messinstrument beobachtet.
  • 5(C) zeigt die Wellenform einer Spannung v2, die durch den Abgriff 2t für den Fall erfasst wird, bei dem die Anzahl der Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts 2b2 so eingestellt ist, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Sekundärspule der Zündspule sich als eine Wellenform ergibt, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule 2b nahekommt. Die Spannung v2 soll zur Unterscheidung von der Sekundärspannung, die die Spannung an beiden Enden der Sekundärspule 2b der Zündspule ist, als Sekundärerfassungsspannung bezeichnet werden.
  • 5(D) zeigt die Wellenform einer Spannung, die durch den Abgriff 2t für den Fall erfasst wird, bei dem die Anzahl der Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule so eingestellt ist, dass sich die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Sekundärspule 2b der Zündspule als Wellenform ergibt, die der Wellenform des Sekundärstroms angenähert ist, der durch die Sekundärspule der Zündspule fließt. Die in 5(D) gezeigte Wellenform ist tatsächlich eine Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2, die durch den Abgriff 2t erfasst wird, doch da diese Wellenform der Wellenform des Sekundärstroms i2 der Zündspule angenähert ist, wird diese Wellenform in der folgenden Beschreibung als Wellenform des Sekundärstroms i2 verwendet.
  • Bei dem in 5 gezeigten Beispiel wird der Primärstrom i1 der Zündspule zum Zeitpunkt t1 und zum Zeitpunkt t4 unterbrochen, um Zündvorgänge durchzuführen. Unter diesen Zündvorgängen ist der zum Zeitpunkt t1 ausgeführte Zündvorgang der nahe dem oberen Totpunkt des Ausstoßtakts ausgeführte Zündvorgang und der zum Zeitpunkt t4 ausgeführte Zündvorgang ist der an der normalen Zündposition nahe dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts ausgeführte Zündvorgang. Der Funken, der in der Zündkerze 1 durch den zum Zeitpunkt t1 ausgeführten Zündvorgang erzeugt wird, wird als Ausschussfunken angesehen, der nicht zum Betrieb des Motors beiträgt.
  • Wenn der Primärstrom i1 zum Zeitpunkt t1 unterbrochen wird, zu dem der Kolben im Ausstoßtakt des Motors nahe dem oberen Totpunkt liegt, wird in der Primärspule der Zündspule eine Primärspannung v1 induziert, wie in 5B gezeigt. Diese Spannung wird verstärkt, um eine hohe Zündspannung in der Sekundärspule der Zündspule zu induzieren, und eine Spannung, die proportional zu der Hochspannung zur Zündung und geringer als diese ist, wird im zweiten Spulenabschnitt 2b2 der Sekundärspule der Zündspule induziert. Die Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 wird als die Sekundärerfassungsspannung v2 über den Abgriff 2t erfasst.
  • Von der Primärspannung v1 der Zündspule und der durch den Abgriff 2t erfasst Sekundärerfassungsspannung v2 zeigt die Primärspannung v1 zum Zeitpunkt des Anstiegs eine spitzenförmige Wellenform S und zeigt danach eine Wellenform, die sich in einer im Wesentlichen sinusförmigen Form ändert. Die Sekundärerfassungsspannung v2, die durch den Abgriff erfasst wird, steigt an, während sie eine im Wesentlichen sinusförmige Änderung zeigt, ohne die spitzenförmige Wellenform zu enthalten. Wenn die in der Sekundärspule der Zündspule zum Zeitpunkt t2 induzierte Zündhochspannung die Durchbruchspannung der Zündkerze 1 erreicht, wird die Isolation zwischen dem Entladungsspalt der Zündkerze 1 durchbrochen und der Sekundärstrom i2 fließt in der in 5(D) gezeigten Art und Weise durch die Sekundärspule der Zündspule. Dadurch nimmt die Sekundärspannung der Zündspule ab und die durch den Abgriff 2t erfasste Sekundärerfassungsspannung v2 nimmt deshalb ab.
  • Wenn die in der Zündspule zum Zeitpunkt t3 gespeicherte Energie auf ein Niveau oder weniger abfällt, als zur Aufrechterhaltung der Entladung in der Zündkerze erforderlich ist, stoppt die Entladung und der Sekundärstrom i2 wird Null. Die Sekundärspannung der Zündspule und die durch den Abgriff 2t erfasste Sekundärerfassungsspannung v2 steigen geringfügig an, nachdem die Entladung aufgehört hat, und fallen dann gegen Null ab, nachdem der Spitzenwert erschienen ist. Die Wellenform der Primärspannung v1 der Zündspule, die zum Zeitpunkt t2 und danach erscheint, ist eine Wellenform, die der Wellenform der Sekundärspannung ähnelt, die zum Zeitpunkt t2 und danach erscheint.
  • Wenn der Primärstrom i1 zum Zeitpunkt t4 unterbrochen wird, bei dem der Kolben im Verdichtungstakt des Motors in der Nähe des oberen Totpunkts liegt, wird in der Primärspule der Zündspule eine Primärspannung v1 induziert, wie in 5B gezeigt. Diese Spannung wird verstärkt, um eine hohe Zündspannung in der Sekundärspule 2b zu induzieren, und eine zur Hochspannung zur Zündung proportionale zweite Erfassungsspannung v2 wird im zweiten Spulenabschnitt 2b2 der Sekundärspule der Zündspule induziert (siehe 5C). Wenn die Hochspannung zum Zünden an beiden Enden der Sekundärspule 2b zum Zeitpunkt t5 die Durchbruchsspannung der Zündkerze 1 erreicht, wird die Isolation zwischen dem Entladungsspalt der Zündkerze 1 durchbrochen, deshalb fließt der Sekundärstrom i2 in der in 5(D) gezeigten Art und Weise, die Spannung an beiden Enden der Sekundärspule 2b nimmt ab und die durch den Abgriff 2t erfasste Sekundärerfassungsspannung v2 nimmt ab.
  • Wenn die in der Zündspule zum Zeitpunkt t6 gespeicherte Energie unter den Pegel fällt, der zum Aufrechterhalten der Entladung in der Zündkerze erforderlich ist, stoppt die Entladung und der Sekundärstrom i2 wird Null. Die Sekundärspannung der Zündspule und die durch den Abgriff 2t erfasste Sekundärerfassungsspannung v2 steigen geringfügig an, nachdem die Entladung aufgehört hat, und fallen dann gegen Null ab, nachdem der Spitzenwert erschienen ist. Die Wellenformen der Primärspannung v1, der Sekundärerfassungsspannung v2 und des Sekundärstroms i2 in der Zeitspanne von t4 bis t6 entsprechen ungefähr den Wellenformen der Primärspannung v1, der Sekundärspannung v2 und des Sekundärstroms i2 im Zeitraum vom Zeitpunkt t1 bis t3.
  • Bei Vergleich der Wellenformen der Primärspannung v1, der Sekundärerfassungsspannung v2 und des Sekundärstroms i2, die erfasst werden, wenn der Zündvorgang im Abgastakt ausgeführt wird, und der Primärspannung v1, der Sekundärerfassungsspannung v2 und des Sekundärstroms i2, die erfasst werden, wenn der Zündvorgang im Verdichtungstakt ausgeführt wird, ist der zum Zeitpunkt t2 erzeugte Spitzenwert v1p' der Primärspannung v1 kleiner als der zum Zeitpunkt t5 erzeugte Spitzenwert v1p der Primärspannung. Außerdem ist der Spitzenwert v2p' der zum Zeitpunkt t2 erzeugten Sekundärerfassungsspannung v2 kleiner als der Spitzenwert v2p der zum Zeitpunkt t5 erzeugten Sekundärerfassungsspannung v2. Weiterhin ist der Spitzenwert i2p' des unmittelbar nach dem Zeitpunkt t2 erzeugten Sekundärstroms i2 größer als der Spitzenwert i2p des unmittelbar nach dem Zeitpunkt t5 erzeugten Sekundärstroms i2.
  • Zudem kann die Dauer (Entladungsdauer) Td' des Sekundärstroms, der fließt, wenn der Zündvorgang im Ausstoßtakt ausgeführt wird, aus der Zeit erfasst werden, die beginnt, wenn die Sekundärerfassungsspannung v2 zum Zeitpunkt t2 eine erste Spitze P21 zeigt, und endet, wenn die Sekundärerfassungsspannung zum Zeitpunkt t3 eine zweite Spitze P22 zeigt, oder zum Zeitpunkt t2 beginnt, wenn der Sekundärstrom i2 zu fließen beginnt, und zum Zeitpunkt t3 endet, wenn der Sekundärstrom Null wird. Die Entladungsdauer Td des Sekundärstroms, der fließt, wenn der Zündvorgang im Verdichtungstakt ausgeführt wird, kann aus der Zeit erfasst werden, die beginnt, wenn die Sekundärerfassungsspannung v2 zum Zeitpunkt t5 den ersten Spitzenwert P21 zeigt, und endet, wenn die Sekundärerfassungsspannung zum Zeitpunkt t6 eine zweite Spitze P22 zeigt, oder zum Zeitpunkt t5 beginnt, wenn der Sekundärstrom i2 zu fließen beginnt, und zum Zeitpunkt t6 endet, wenn der Sekundärstrom Null wird. Vergleicht man die Dauern Td' und Td dieser Sekundärströme, so ist ersichtlich, dass die Dauer Td' des Sekundärstroms, der fließt, wenn der Zündvorgang im Ausstoßtakt ausgeführt wird, größer ist als die Dauer Td des Sekundärstroms, der fließt, wenn der Zündvorgang im Verdichtungstakt ausgeführt wird.
  • Wie oben beschrieben, ist zwischen den Wellenformen der Primärspannung v1, der Sekundärerfassungsspannung v2 und des Sekundärstroms i2, die erfasst werden, wenn der Zündvorgang im Ausstoßtakt ausgeführt wird, und der Primärspannung v1, der Sekundärerfassungsspannung v2 und des Sekundärstroms i2, die erfasst werden, wenn der Zündvorgang im Verdichtungstakt ausgeführt wird, ein Unterschied zu erkennen und es ist daher möglich, einen Parameter zu erfassen, der die Charakteristika dieser Wellenformen als den Taktbestimmungsparameter zeigt, und den erfassten Parameter zu vergleichen, um festzustellen, ob der Motortakt der Ausstoßtakt oder der Verdichtungstakt war, wenn ein Zündvorgang ausgeführt wurde.
  • Wie in 5(B) gezeigt, weist die Primärspannung v1 der Zündspule eine ansteigende Spitzenwellenform S auf, die nicht leicht von der Spitze P11 zu unterscheiden ist, die nach der Spitzenwellenform erscheint. Im Gegensatz dazu enthalten die Wellenformen der Sekundärerfassungsspannung v2 und des Sekundärstroms i2, die durch den Abgriff auf der Sekundärseite der Zündspule erfasst werden, keine Spitzenwellenformen und daher werden Wellenformen, die charakteristische Teile der Wellenformen der Sekundärerfassungsspannung v2 und des Sekundärstroms i2, die durch den Abgriff auf der Sekundärseite der Zündspule erfasst werden, zeigen, vorzugsweise als Taktbestimmungsparameter verwendet. Es ist möglich, den Spitzenwert jeder Wellenform, das Zeitintervall zwischen mehreren Spitzenwerten oder eine andere Eigenschaft als Parameter zu verwenden, der den charakteristischen Teil jeder Wellenform angibt.
  • Wie oben beschrieben, ist bei Verwendung einer stromunterbrechenden Zündvorrichtung als Zündvorrichtung für die Zündung im Motor der zweite Spulenabschnitt 2b2 so beschaffen, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Sekundärspule der Zündspule 2 als eine Wellenform genutzt wird, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule 2b der Zündspule angenähert ist, und das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung kann so aufgebaut sein, dass als Taktbestimmungsparameter die ersten Spitzenwerte v2p', v2p, die in der Wellenform der durch den Abgriff 2t erfassten Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 jedes Mal erscheinen, wenn die Motorzündung ausgeführt wird.
  • In diesem Fall kann das Taktbestimmungsmittel 6b so aufgebaut sein, dass sie einen Parameterfestlegungsprozess durchführt, um festzustellen, ob der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im gegenwärtigen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel 6a für die Taktbestimmung neu erfasst wurde, jedes Mal, wenn eine Motorzündung ausgeführt wird, den Wert des im vorherigen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters überschreitet, und wenn durch den Parameterfestlegungsprozess bestimmt wird, dass der im aktuellen Zyklus erfasste Wert des Taktbestimmungsparameters den Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters überschreitet wird der Takt, der ausgeführt wird, wenn die Motorzündung im gegenwärtigen Zyklus ausgeführt wird, als der Verdichtungstakt festgestellt.
  • Wenn als Zündvorrichtung für die Motorzündung eine stromunterbrechende Zündvorrichtung verwendet wird, wie sie in 2 gezeigt ist, ist der zweite Spulenabschnitt 2b2 so beschaffen, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Sekundärspule der Zündspule als eine Wellenform genutzt wird, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule 2b der Zündspule angenähert ist, und das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung kann so aufgebaut sein, dass sie als Taktbestimmungsparameter die Dauer Td, Td' erfasst, die beginnt, wenn die durch den Abgriff 2t, der an der Sekundärspule der Zündspule vorgesehen ist, erfasste Sekundärerfassungsspannung v2 die erste Spitze P21 zeigt, und endet, wenn die Sekundärerfassungsspannung die zweite Spitze P22 zeigt. In diesem Fall kann das Taktbestimmungsmittel 6b so aufgebaut sein, dass sie einen Parameterfestlegungsprozess durchführt, um festzustellen, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des im gegenwärtigen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung erfassten Taktbestimmungsparameters kleiner ist als der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im gegenwärtigen Zyklus erfasst wird, durch den Parametererfassungsprozess als kleiner als der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, festgestellt wird, wird der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern im gegenwärtigen Zyklus ausgeführt wird, als der Verdichtungstakt festgestellt.
  • Wenn als Zündvorrichtung für die Motorzündung eine stromunterbrechende Zündvorrichtung verwendet wird, ist der zweite Spulenabschnitt 2b2 der Sekundärspule der Zündspule so beschaffen, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Sekundärspule der Zündspule als eine Wellenform genutzt wird, die der Wellenform des Stroms i2 angenähert ist, der durch die Sekundärspule der Zündspule fließt, und das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung kann zudem so aufgebaut sein, dass als Taktbestimmungsparameter ein Spitzenwert der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erfasst wird, die durch den Abgriff 2t jedes Mal erfasst wird, wenn ein Zündvorgang im Motor ausgeführt wird. In diesem Fall kann, wenn der Wert des im vorliegenden Zyklus neu erfassten Taktbestimmungsparameters kleiner als der Wert des im vorherigen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters ist, das Taktbestimmungsmittel 6b so aufgebaut werden, dass es feststellt, ob der Takt, der zum Zeitpunkt der aktuellen Motorzündung ausgeführt wird, der Verdichtungstakt ist.
  • Bei jedem Verfahren zur Taktbestimmung ist das Taktbestimmungsmittel 6b zum genauen Bestimmen des Takts vorzugsweise so aufgebaut, dass es die Ergebnisse der Taktbestimmung abschließt, wenn bestätigt wurde, dass der während des Zündbetriebs in den Zylindern ausgeführte Takt eine bestimmte Anzahl oft als Verdichtungstakt festgestellt wurde.
  • Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine stromunterbrechende Zündvorrichtung als Zündvorrichtung für die Motorzündung verwendet, aber die vorliegende Erfindung kann auf den Fall angewendet werden, bei dem eine Kondensatorentladungs-Zündvorrichtung als Zündvorrichtung verwendet wird. Bezugnehmend auf 6 ist ein Hardware-Aufbaubeispiel eines Ausführungsbeispiels für den Fall gezeigt, bei dem eine Kondensatorentladungs-Zündvorrichtung als Zündvorrichtung für die Zündung im Motor verwendet wird. Beim in 6 gezeigten Beispiel ist die Zündspule 2 in einem vom Motor angetriebenen Magnetgenerator angeordnet und eine Erregerspule Lex, die im Magnetgenerator angeordnet ist, wird als Energiequelle zum Laden des Zündkondensators verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zudem eine Signalspule Ls zum Erzeugen eines Drehsignals sn zum Erfassen einer Motordrehung im Magnetgenerator angeordnet, in dem die Zündspule 2 und die Erregerspule Lex angeordnet sind.
  • Die Zündschaltung 3 zum Steuern des Primärstroms der Zündspule 2 umfasst: einen Zündkondensator Ci, der an einem Ende mit dem nicht geerdeten Anschluss der Primärspule 2a der Zündspule verbunden ist; eine Diode D5 mit einer Kathode, die mit dem anderen Ende des Zündkondensators Ci verbunden ist, und einer Anode, die mit einem Ende der Erregerspule Lex verbunden ist; einen Entladungsthyristor Th mit einer Anode, die mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Zündkondensator Ci und der Diode 5 verbunden ist, und einer Kathode, die geerdet ist; und eine Diode D6, die zwischen der Anode und der Kathode des Thyristors Th parallelgeschaltet ist, wobei die Anode der Kathodenseite des Thyristors Th zugewandt ist.
  • Die Zündzeitpunktsteuereinheit 4 ist ferner versehen mit: einer Diode D7, deren Kathode mit einem Ende der Erregerspule Lex verbunden ist, wobei die Anode der Diode D1 mit dem anderen Ende der Erregerspule Lex verbunden ist; und einer Diode D8, deren Anode mit der Anode der Diode D7 verbunden ist und deren Kathode mit dem anderen Ende der Erregerspule Lex verbunden ist. Die Konfiguration ist ansonsten dieselbe wie bei der in 2 gezeigten Zündzeitpunktsteuereinheit 4, und das Gate des Thyristors Th der Zündschaltung ist mit dem Port A2 des Mikrocomputers 401 verbunden. Der Mikrocomputer 401 berechnet die Motordrehzahl aus dem Ereignisintervall des aus der Signalspule Ls mittels der Signaleingabeschaltung 403 eingegebenen Drehsignals sn und berechnet den Zündzeitpunkt des Motors in Bezug auf die berechnete Drehzahl. Der Mikrocomputer 401 legt vom Port A2 auch ein Auslösesignal (Zündsignal) an das Gate des Thyristors Th an, wenn der berechnete Zündzeitpunkt erfasst worden ist.
  • Die Spannungserfassungsschaltung 7, die das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung bildet, ist auf ähnliche Weise wie das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel aufgebaut. Der Spitzenwert der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule 2b der Sekundärspule der Zündspule wird durch den Abgriff 2t erfasst.
  • Der Mikrocomputer 401 bildet ein Taktbestimmungsmittel, durch die ein im ROM gespeichertes Programm ausgeführt wird, um dadurch auf der Grundlage des durch erfassten Taktbestimmungsparameters Weg der Spannungserfassungsschaltung 7 festzustellen, ob ein Motortakt, wenn ein Motorzündungsvorgang ausgeführt wird, der Ausstoßtakt oder der Verdichtungstakt ist.
  • Bei der Zündvorrichtung gemäß 6 wird, wenn die Erregerspule Lex eine Halbwellenspannung einer Polarität induziert, der Zündkondensator Ci durch eine Kondensatorladeschaltung, die eine geschlossene Schaltung umfasst, bestehend aus Erregerspule → Diode D5 → Zündkondensator Ci → Primärspule 2a der Zündspule → Diode D8 → Erregerspule Lex, auf die dargestellte Polarität aufgeladen. Als nächstes legt der Mikrocomputer 401 zum Zündzeitpunkt des Motors ein Auslösesignal an das Gate des Thyristors Th an und der Thyristor Th wird daher eingeschaltet und die im Zündkondensator Ci gespeicherte Ladung wird über eine Kondensatorentladungsschaltung, umfassend eine geschlossene Schaltung, die aus Zündkondensator Ci → Thyristor Th → Primärspule 2a der Zündspule → Zündkondensator Ci besteht, entladen. Dadurch wird in der Primärspule der Zündspule eine oszillierende Spannung induziert und die oszillierende Spannung wird zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil der Zündspule mit einem Verstärkungsverhältnis verstärkt, um eine hohe Zündspannung in der Sekundärspule der Zündspule zu induzieren. Diese Hochspannung wird an die Zündkerze 1 angelegt, und daher tritt in der Zündkerze 1 eine Entladung auf, um eine Motorzündung hervorzurufen.
  • Bezugnehmend auf 7 ist ein Aufbaubeispiel eines Magnetgenerators vom Typ mit externem Magneten gezeigt, der mit einer Zündspule 2, einer Erregerspule Lex und einer Signalspule Ls versehen ist. Der in 7 gezeigte Magnetgenerator ist aus einem Magnetrotor 8 und einem Stator 9 aufgebaut. Der Magnetrotor 8 ist aus einem Schwungrad 801, das an der Kurbelwelle des (nicht gezeigten) Motors angebracht ist, und einem Permanentmagneten 802 aufgebaut, der am Außenumfangsteil des Schwungrads 801 angebracht ist. Zumindest der Außenumfangsabschnitt des Schwungrads 801 ist aus einem ferromagnetischen Material wie Eisen gefertigt, am Außenumfangsabschnitt ist eine Aussparung 803 ausgebildet, und ein bogenförmiger Permanentmagnet 802 ist in der Aussparung 803 durch Kleben oder dergleichen befestigt. Der Permanentmagnet 802 ist in der radialen Richtung des Schwungrads 801 magnetisiert und am Außenumfangsabschnitt des Schwungrads wird durch drei Magnetpole, die aus einem Magnetpol (N-Pol im dargestellten Beispiel) 8b auf der Außenumfangsseite des Permanentmagneten 802 und Magnetpolen (S-Pol im dargestellten Beispiel) 8a und 8c bestehen, die von der Innenumfangsseite des Permanentmagneten 802 zu dem Außenumfangsabschnitt des Schwungrads auf beiden Seiten einer Aussparung 203 herausgezogen sind, ein dreipoliges Magnetfeld gebildet.
  • Der Stator 9 ist aus einem Laminat aus Stahlplatten gefertigt und umfasst einen Ankerkern 9A mit Magnetpolabschnitten 9a und 9b an beiden Enden, die den Magnetpolen 8a bis 8c des Magnetfelds zugewandt sind, und eine Spuleneinheit 9B, die um den Ankerkern 9A gewickelt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in die Spuleneinheit 9B eine Elektronikeinheit 10 integriert, die die Motorzündvorrichtung bildet.
  • Der Ankerkern 9A ist so aufgebaut, dass er durch einen I-förmigen Spulenwicklungsabschnitt 901 und ein Paar hervorstehender Polabschnitte 902a und 902b, die an beiden Enden des Spulenwicklungsabschnitts 901 befestigt sind, im Wesentlichen eine U-Form aufweist. Die Magnetpolabschnitte 9a und 9b sind an den Spitzen der hervorspringenden Polabschnitte 902a bzw. 902b ausgebildet und diese Magnetpolabschnitte sind der Außenumfangsfläche, an der Magnetpole 2a bis 2c des Magnetfelds des Magnetrotors 2 vorgesehen sind, über einen Spalt zugewandt.
  • Die Spuleneinheit 9B weist in einem Gehäuse 906 eine Primärspule 903, die so beschaffen ist, dass sie den Spulenwicklungsabschnitt 901 des Ankerkerns 9A umgibt, eine Primärspule 2a und eine Signalspule Ls der Zündspule, die um die Primärspule 903 gewickelt ist, eine auf dem Ankerkern 9A montierte Sekundärspule 904, in der der Hauptteil der Primärspule 903 untergebracht ist, eine Vielzahl von Spulen, die um die Sekundärspule 904 gewickelt sind, und eine elektronische Einheit 10 auf, die außerhalb der um die Sekundärspule 904 gewickelten Spule angeordnet ist, wobei die Spuleneinheit eine Struktur aufweist, bei der die im Gehäuse 906 untergebrachten Komponenten mit einem in das Gehäuse 906 eingefüllten Isolierharz 909 geformt sind. Der erste Spulenabschnitt 2b1 und der zweite Spulenabschnitt 2b2 der Sekundärspule 2b der Zündspule und eine Erregerspule Lex sind auf die Sekundärspule 904 gewickelt.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der erste Spulenabschnitt 2b1 und der zweite Spulenabschnitt 2b2, die die Sekundärspule 2b der Zündspule bilden, durch kontinuierliches Wickeln eines einzelnen Leiters gebildet. Der zweite Spulenabschnitt 2b2 weist weniger Wicklungen als die erste Sekundärspule 2b1 auf und ein (in 7 nicht gezeigter) Abgriff 2t ist erstreckt sich aus dem Grenzteil zwischen den zwei Spulenabschnitten.
  • Beim dargestellten Beispiel ist die Erregerspule Lex um die Sekundärspule gewickelt, es ist jedoch auch möglich, dass die Erregerspule um die Primärspule gewickelt ist. Die Elektronikeinheit 10 wird durch Anbringen einer elektronischen Komponente 10b, die den elektronischen Schaltungsabschnitt der Motorzündvorrichtung bildet, auf einer Leiterplatte 10a gebildet und durch Kleben oder andere geeignete Mittel an einem Bund der Sekundärspule 904 befestigt.
  • Der Ankerkern 9A ist in einem Zustand angeordnet, bei dem die Längsrichtung seines Spulenwicklungsabschnitts 901 der Axialrichtung des Gehäuses 906 zugewandt ist, und der Stator 9 ist aus dem Ankerkern 9A und der Spuleneinheit 9B aufgebaut.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Motor einen einzelnen Zylinder, aber wenn der Motor ein Mehrzylindermotor ist, ist der Stator 9 für jeden Zylinder des Motors vorgesehen, und ein Zündvorgang wird in jedem Zylinder ausgeführt, sowie die Magnetpolabschnitte 8a bis 8c des Magnetrotors 8 die Position der Magnetpolabschnitte 9a und 9b des Stators 9 passieren, die an jedem Zylinder vorgesehen sind. Jeder Stator 9 ist an einer Position angeordnet, die geeignet ist, eine Zündoperation im entsprechenden Zylinder auszuführen, und ist an einem Statorbefestigungsabschnitt befestigt, der an einem Gehäuse oder dergleichen des Motors vorgesehen ist.
  • Beim in 7 gezeigten Beispiel sind Befestigungslöcher 902a1 und 902b1 durch die hervorstehenden Polabschnitte 902a und 902b des Ankerkerns vorgesehen und der Stator 9 ist am Statorbefestigungsabschnitt durch Schrauben befestigt, die durch die Befestigungslöcher verlaufen. Wenn der Stator 9 am Statorbefestigungsabschnitt befestigt ist, sind die an den Spitzen der hervorstehenden Polabschnitte 902a und 902b ausgebildeten Magnetpolabschnitte 9a und 9b über einen Spalt dem Bereich des Außenumfangsabschnitts des Rotors 8 zugewandt, wo die Magnetpole 8a bis 8c vorgesehen sind.
  • Bezugnehmend auf 8 sind die Wellenform des im Ankerkern des Magnetgenerators fließenden Magnetflusses ϕ und die Spannungswellenform eines jeden Teils der in 6 gezeigten Zündvorrichtung in Bezug auf die Zeit t gezeigt. 8(A) zeigt die Wellenform des Magnetflusses ϕ und 8(B) und(C) zeigen die Wellenformen der Spannungen Ve und Vs, die in der Erregerspule Lex bzw. in der Signalspule Ls induziert werden. 8(D) zeigt das von der Signaleingangsschaltung 403 in den Mikrocomputer 401 eingegebene Signal sn und 8 (E) und (F) zeigen das an den Thyristor Th angelegte Auslösesignal si bzw. eine Spannung Vc an beiden Enden des Zündkondensators Ci.
  • Die Symbole EXH, INT, COM und EXP, die oben in 8 gezeigt sind, geben den Ausstoßtakt, den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt bzw. den Arbeitstakt des Motors an, und OT und BTDC geben die Zeiten an, zu denen der Motorkolben den oberen Totpunkt und die Zeit erreicht, zu der der Kolben den unteren Totpunkt erreicht.
  • Bei dem dargestellten Magnetgenerator tritt während der einzelnen Drehung des Magnetrotors 8 beim im Ankerkern 9A fließenden Magnetfluss ϕ eine Änderung auf, wie sie in 8(A) gezeigt ist. Aufgrund der Änderung des Magnetflusses werden in der Erregerspule Lex nacheinander eine erste Halbwellenspannung Ve1 und eine zweite Halbwellenspannung Ve2 mit umgekehrter Polarität zur Spannung der ersten Halbwelle und eine dritte Halbwellenspannung Ve3 mit der gleichen Polarität wie die erste Halbwellenspannung Ve1 induziert, wie in 8(B) gezeigt.
  • Beim in 8 gezeigten Beispiel sind die erste Halbwellenspannung Ve1 und die dritte Halbwellenspannung Ve3, die in der Erregerspule Lex induziert werden, so gezeigt, dass sie negative Spannungen umfassen, und die zweite Halbwellenspannung Ve2 ist so gezeigt, dass sie eine positive Spannung umfasst, aber durch Umkehren der Wicklungsrichtung der Erregerspule können die erste Halbwellenspannung Ve1 und die dritte Halbwellenspannung Ve3 auf positive Spannungen eingestellt werden und die zweite Halbwellenspannung Ve2 kann auf eine negative Spannung eingestellt werden.
  • Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Signalspule Ls im in 7 gezeigten Magnetgenerator angeordnet und in der Signalspule Ls wird ebenfalls eine Wechselspannung mit einer ersten Halbwellenspannung VS1 und einer zweiten Halbwellenspannung VS2 mit umgekehrter Polarität zur ersten Halbwellenspannung VS1 und eine dritte Halbwellenspannung Vs3 mit der gleichen Polarität wie die erste Halbwellenspannung VS1 induziert, wie in 8(C) gezeigt.
  • Wie in 8D gezeigt, wird zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors TR1 der in 6 gezeigten Drehsignaleingangsschaltung 403 ein Impulswellensignal erhalten, das schrittweise von der Stromversorgungsspannung abfällt, wenn die in der Signalspule Ls induzierte erste Halbwellenspannung VS1 ansteigt und die dritte Halbwellenspannung Vs3 ansteigt, und wenn die erste Halbwellenspannung VS1 abfällt und die dritte Halbwellenspannung Vs3 abfällt, wird ein Impulswellenformsignal erhalten, das schrittweise auf die Stromversorgungsspannung ansteigt. Jeder Abfall dieses Signals wird von der CPU des Mikrocomputers als Drehsignal sn erkannt. Beim in 8 gezeigten Beispiel wird das Drehsignal sn zu den Zeitpunkten ta, tc, td, th, ... erkannt.
  • Die Drehsignaleingabeschaltung 403, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, schaltet den Transistor TR1 ein und gibt das Drehsignal sn an zwei Kurbelwinkelpositionen in den Port A1 des Mikrocomputers 401 ein: eine Kurbelwinkelposition, an der die erste Halbwellenspannung VS1 ansteigt; und eine Kurbelwinkelposition, an der die dritte Halbwellenspannung Vs3 ansteigt, wobei die Halbwellenspannungen durch die Signalspule Ls bei einer einzelnen Drehung der Kurbelwelle erzeugt werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird unter jenen Drehsignalen sn das Drehsignal sn, das in den Mikrocomputer an der Kurbelwinkelposition eingegeben wird, an der die Signalspule Ls die erste Halbwellenspannung VS1 erzeugt, als Referenzsignal verwendet, die Kurbelwinkelposition, an der dieses Referenzsignal erzeugt wurde, wird als Referenzposition verwendet, und an dieser Referenzposition wird der Zündzeitgeber veranlasst, einen Messvorgang zum Erfassen des Zündzeitpunkts des Motors zu starten.
  • Jedes Mal, wenn die CPU des Mikrocomputers 401 das Drehsignal sn erkennt, führt die CPU 401 eine Verarbeitung durch, um zu identifizieren, ob das im gegenwärtigen Zyklus erzeugte Drehsignal sn das Referenzsignal ist, und wenn das im gegenwärtigen Zyklus erzeugte Drehsignal sn als Referenzsignal identifiziert wird, wird die Zeit, die die Kurbelwelle benötigt, um sich mit der Drehzahl der Kurbelwelle zu dieser Zeit von der Referenzposition zu der Zündposition zu drehen, als eine Zündzeitpunkterfassungs-Messzeit Tig berechnet. Die CPU veranlasst den Zeitgeber, die Zündzeitpunkterfassungs-Messzeit Tig zu messen, und legt ein Auslösesignal (Zündsignal) an das Gate des Thyristors Th an, wenn der Zeitgeber die Messung beendet.
  • Beim in 8 gezeigten Beispiel wird, wenn die Erregerspule Lex die zweite Halbwellenspannung zum Zeitpunkt tb induziert, der Zündkondensator Ci durch die Kondensatorladeschaltung aufgeladen, die eine geschlossene Schaltung umfasst, die aus Erregerspule Lex → Diode D5 → Zündkondensator Ci → Primärspule 2a der Zündspule → Diode D8 → Erregerspule Lex besteht, und die Spannung Vc an beiden Enden des Zündkondensators Ci wird auf die in 8(F) gezeigte Weise verstärkt. Wenn das Auslösesignal Si zum Zeitpunkt tf an das Gate des Thyristors Th angelegt wird, wird der Thyristor Th eingeschaltet und die im Zündkondensator Ci gespeicherte Ladung wird über eine Kondensatorentladeschaltung entladen, die eine geschlossene Schaltung umfasst, die aus Zündkondensator Ci → Thyristor Th → Primärspule 2a der Zündspule → Zündkondensator Ci besteht. Dadurch wird in der Sekundärspule 2b der Zündkerze 2 eine Hochspannung zum Zünden induziert und die Hochspannung wird an die Zündkerze 1 angelegt, um die Zündkerze 2 zum Zünden zu bringen, wodurch eine Motorzündung erfolgt.
  • Als nächstes werden verschiedene Taktbestimmungsparameter, die aus der Wellenform der Spannung, die durch den Abgriff 2t der Zündspule 2 erfasst wird, ermittelt werden können, und das Verfahren zur Taktbestimmung unter Verwendung der ermittelten Taktbestimmungsparameter für den Fall beschrieben, bei dem eine Kondensatorentladungszündung, wie sie in 6 gezeigt ist, als Zündvorrichtung zum Durchführen einer Zündung in einem Motor verwendet wird.
  • 9 zeigt Wellenformen des Stroms und der Spannung, die auf der Primärseite der Zündspule erfasst werden, und die Wellenformen der Sekundärerfassungsspannung und der Sekundärspannung, die durch den Abgriff 2t auf der Sekundärseite für den Fall erfasst werden, dass eine Kondensatorentladeschaltung verwendet wird. Die 9(A) und (B) zeigen die Wellenformen der Spannung Vc an beiden Enden des Zündkondensators Ci bzw. die Spannung (Primärspannung) v1 an beiden Enden der Primärspule der Zündspule 2, und die 9(C) und (D) zeigen die Wellenformen der Sekundärerfassungsspannung v2 bzw. des Sekundärstroms i2. Die dargestellte Wellenform der Sekundärerfassungsspannung v2 ist die Wellenform der Spannung, die durch den Abgriff 2t für den Fall erfasst wird, dass die Anzahl der Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts 2b2 so eingestellt ist, dass die Wellenform der Spannungswellenform an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Spannungswellenform an beiden Enden der Sekundärspule 2b angenähert ist. Die Wellenform des Sekundärstroms i2 ist die Wellenform der Spannung, die durch den Abgriff 2t für den Fall erhalten wird, bei dem die Anzahl der Wicklungen des zweiten Spulenabschnitts 2b2 so eingestellt ist, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 eine Wellenform ist, die der Wellenform des durch die Sekundärspule 2b fließenden Stroms angenähert ist.
  • Bei dem in 9 gezeigten Beispiel wird das Zündsignal zum Zeitpunkt t1 und zum Zeitpunkt t4 an den Thyristor Th angelegt, um einen Zündvorgang durchzuführen. Unter diesen Zündvorgängen ist der zum Zeitpunkt t1 ausgeführte Zündvorgang der nahe dem oberen Totpunkt des Ausstoßtakts ausgeführte Zündvorgang und der zum Zeitpunkt t4 ausgeführte Zündvorgang ist der an der normalen Zündposition nahe dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts ausgeführte Zündvorgang.
  • Wenn der Thyristor Th zum Zeitpunkt 11, wenn der Kolben im Ausstoßtakt des Motors den oberen Totpunkt erreicht und die im Zündkondensator gespeicherte Ladung über die Primärspule der Zündspule entladen wird, eingeschaltet wird, wird in der Primärspule der Zündspule eine Primärspannung v1 induziert und diese Spannung wird verstärkt, um eine Hochspannung zur Zündung in der Sekundärspule 2b der Zündspule zu induzieren, wie es in 9(B) gezeigt ist. Die in 9(C) gezeigte Spannung v2' stellt die Sekundärerfassungsspannung dar, die zu diesem Zeitpunkt durch den Abgriff 2t der Sekundärspule 2b der Zündspule erfasst wird. Wenn die in der Sekundärspule der Zündspule induzierte Hochspannung zur Zündung die Durchbruchsspannung der Zündkerze oder mehr erreicht, wird die Isolation zwischen dem Entladungsspalt der Zündkerze durchbrochen und deshalb fließt der Sekundärstrom i2 durch die Sekundärspule der Zündspule auf die in 9(D) gezeigte Weise. Die Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule (Spannung an beiden Enden der Zündkerze) nimmt dadurch ab und daher nimmt die durch den Abgriff erfasste Sekundärerfassungsspannung v2 ab.
  • Es ist aus 9 ersichtlich, dass wenn eine Kondensatorentladungs-Zündvorrichtung verwendet wird, der Takt unter Verwendung des ersten Spitzenwerts als Taktbestimmungsparameter, der in der Wellenform der durch den Abgriff 2t erfassten Sekundärerfassungsspannung v2 erscheint, und unter Nutzung der Tatsache bestimmt werden kann, dass der erste Spitzenwert v2p' der Sekundärerfassungsspannung v2, die im Ausstoßtakt erfasst wird, um einen Betrag Δv2 kleiner ist als der erste Spitzenwert v2p der Sekundärerfassungsspannung v2, die im Verdichtungstakt erfasst wird. Der Takt kann auch unter Verwendung des ersten Spitzenwerts des Sekundärstroms i2 als Taktbestimmungsparameter und unter Nutzung der Tatsache bestimmt werden, dass der erste Spitzenwert i2p' des Sekundärstroms i2, der im Ausstoßtakt erfasst wird, um einen Betrag Δi2 größer ist als der erste Spitzenwert i2p des im Verdichtungstakt erfassten Sekundärstroms i2.
  • Der Takt kann auch unter Verwendung der Dauern Td' und Td des Sekundärstroms i2 als Taktbestimmungsparameter und unter Nutzung der Tatsache bestimmt werden, dass die Dauer Td' des Sekundärstroms i2, die im Ausstoßtakt erfasst wird, länger ist als die Dauer Td der Sekundärstrom i2, die im Verdichtungstakt erfasst wird. Unter Berücksichtigung der Einfachheit und Genauigkeit der Bestimmung wird es jedoch bevorzugt, wenn eine Kondensatorentladungs-Zündvorrichtung verwendet wird, dass die ersten Spitzenwerte v2p', v2p, die in der Wellenform der Sekundärerfassungsspannung v2 auftreten, als Taktbestimmungsparameter verwendet werden oder dass die ersten Spitzenwerte i2p', i2p des Sekundärstroms i2 als Taktbestimmungsparameter verwendet werden.
  • Mit anderen Worten, wenn eine Kondensatorentladungs-Zündvorrichtung als Zündvorrichtung für die Zündung im Motor verwendet wird, ist der zweite Spulenabschnitt 2b2 so beschaffen, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Sekundärspule der Zündspule als Wellenform verwendet wird, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule nahekommt, und das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung kann so aufgebaut sein, dass sie als Taktbestimmungsparameter die ersten Spitzenwerte v2p' und v2p erfasst, die in der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 erscheinen, die durch den Abgriff 2t jedes Mal erfasst werden, wenn eine Motorzündung ausgeführt wird. In diesem Fall kann das Taktbestimmungsmittel 6b so aufgebaut sein, dass sie einen Parameterfestlegungsprozess durchführt, um jedes Mal, wenn eine Motorzündung ausgeführt wird, festzustellen, ob der Wert des im gegenwärtigen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung neu erfassten Taktbestimmungsparameters den Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters überschreitet, und wenn der Wert des im gegenwärtigen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters durch den Parameterfestlegungsprozess so festgestellt wird, dass er den Wert des im vorherigen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters überschreitet, wird der Takt, der ausgeführt wird, wenn die Motorzündung im aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt festgestellt.
  • Wenn eine Kondensatorentladungs-Zündvorrichtung als Zündvorrichtung für die Motorzündung verwendet wird, ist der zweite Spulenabschnitt 2b2 der Sekundärspule der Zündspule so beschaffen, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 der Sekundärspule der Zündspule als eine Wellenform verwendet wird, die der Wellenform des durch die Sekundärspule der Zündspule fließenden Stroms angenähert ist, und das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung kann so aufgebaut sein, dass es als Taktbestimmungsparameter einen ersten Spitzenwert i2p', i2p erfasst, der in der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts 2b2 erscheint, die durch den Abgriff 2t jedes Mal erfasst wird, wenn eine Motorzündung ausgeführt wird.
  • In diesem Fall kann das Taktbestimmungsmittel 6b so aufgebaut sein, dass es einen Parameterfestlegungsprozess durchführt, um, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, festzustellen, ob der Wert des im gegenwärtigen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel 6a zur Taktbestimmung erfassten Taktbestimmungsparameters kleiner ist als der Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters, und wenn der durch den Parametererfassungsprozess ermittelte Wert des im vorliegenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters kleiner ist als der Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters, wird der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Motorzündungsbetrieb im gegenwärtigen Zyklus ausgeführt wird, als der Verdichtungstakt festgestellt.
  • Wenn eine Kondensatorentladungs-Zündvorrichtung als Zündvorrichtung für die Motorzündung verwendet wird, um den Takt genau zu bestimmen, ist das Taktbestimmungsmittel 6b vorzugsweise so aufgebaut, dass es die Ergebnisse der Taktbestimmung abschließt, wenn bestätigt wurde, dass der Takt, der während des Zündbetriebs in den Zylindern ausgeführt wurde, eine bestimmte Anzahl oft als Verdichtungstakt festgestellt wurde.
  • Die Steuerung der in den 2 und 6 gezeigten Zündvorrichtung wird ausgeführt, indem die CPU des Mikrocomputers 401 veranlasst wird, ein vorbestimmtes Programm auszuführen. Nachfolgend wird die durch den Mikrocomputer 401 ausgeführte Steuerung der Zündvorrichtung unter Verwendung der in 6 als Beispiel gezeigten Zündvorrichtung beschrieben.
  • Der Mikrocomputer 401 ist zusätzlich zu einer CPU, einem ROM und einem RAM mit einem Zeitgeber 0, einem Zeitgeber 1 und einem Zeitgeber 2 versehen, wie es in 10 gezeigt ist. Das Drehsignal sn wird in den Port A1 der CPU eingegeben und das Ausgangssignal der Spannungserfassungsschaltung 7 wird in den Port A3 der CPU eingegeben. Das Zündsignal wird vom Port A2 der CPU an den Thyristor Th angelegt.
  • Unter den Zeitgebern 0 bis 2 wird der Zeitgeber 0 zum Messen einer Zeit Ty verwendet, bis die Isolation zwischen den Entladungsspalten der Zündkerze 1 durchbricht, nachdem zum Zündzeitpunkt ein Zündsignal an den Thyristor Th angelegt worden ist, und der Zeitgeber 1 wird zur Messung der Zeit Tig zur Erfassung des Zündzeitpunktes verwendet.
  • Der Zeitgeber 2 misst das Intervall, in dem das Drehsignal sn in den Mikrocomputer eingegeben wird, und wird von der Mikrocomputer-CPU so gesteuert, dass der Vorgang des Zurücksetzens jedes Mal wiederholt wird, wenn das Drehsignal sn erzeugt wird und der Taktvorgang neu gestartet wird. Wie in 8(D) gezeigt, liest die CPU den Messwert unmittelbar vor dem Zurücksetzen des Zeitgebers 2, um dadurch zu erfassen: eine Zeit Txa, die beginnt, wenn das Drehsignal sn beim Anstieg der von der Signalspule Ls ausgegebenen ersten Halbwellenspannung VS1 erscheint, und endet, wenn das Drehsignal sn beim Anstieg der dritten Halbwellenspannung Vs3 erscheint; und eine Zeit Txb, die beginnt, wenn das Drehsignal sn beim Anstieg der dritten Halbwellenspannung Vs3 erscheint, und endet, wenn das Drehsignal sn beim Anstieg der nachfolgenden ersten Halbwellenspannung VS1 erscheint.
  • <Vom Mikrocomputer ausgeführte Verarbeitung>
  • Der Mikrocomputer 401 veranlasst die CPU, ein vorbestimmtes Programm auszuführen, das im ROM gespeichert ist, und bildet dadurch ein Funktionsimplementierungsmittel, das zum Konfigurieren der Zündzeitpunktsteuereinheit 4 und der Taktbestimmungseinheit 6b erforderlich ist. Die 11 bis 16 zeigen ein Beispiel eines Ablaufdiagramms, das einen Algorithmus eines Programms zeigt, das von der CPU auszuführen ist, um die Zündzeitpunktsteuereinheit 4 und das Taktbestimmungsmittel 6b zu konfigurieren.
  • 11 ein Ablaufdiagramm ist, das schematisch den Verarbeitungsablauf zeigt, der ausgeführt wird, nachdem die Stromversorgung des Mikrocomputers hergestellt worden ist, und 12 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der Initialisierungsverarbeitung zeigt, die zuerst ausgeführt wird, nachdem die Stromversorgung des Mikrocomputers hergestellt worden ist. 13 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Algorithmus der Hauptverarbeitung zeigt, die ausgeführt wird, nachdem der Initialisierungsverarbeitung von 12 ist abgeschlossen ist, und 14 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Algorithmus der Drehsignalunterbrechungsverarbeitung zeigt, die jedes Mal ausgeführt wird, wenn das Drehsignal sn über die Signaleingabeschaltung 403 in den Port A1 des Mikrocomputers eingegeben wird. 15 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der Unterbrechungsverarbeitung des Zeitgebers 1 zeigt, die ausgeführt wird, wenn die Messung der in der Verarbeitung in 14 eingestellten Zeit Tig abgeschlossen ist, und 16 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der Unterbrechungsverarbeitung des Zeitgebers 0 zeigt, die ausgeführt wird, wenn die Messung der im Prozess von 15 eingestellten Zeit Ty abgeschlossen ist.
  • Dem in den 11 bis 16 gezeigten Algorithmus folgend, wird der Motorstartvorgang ausgeführt, und wenn die Stromversorgung des Mikrocomputers hergestellt worden ist, wird in Schritt S001 von 11 zuerst der Initialisierungsvorgang (12) jedes Teils des Mikrocomputers ausgeführt, und wenn der Initialisierungsprozess abgeschlossen ist, wird der in Schritt S002 von 11 gezeigte Hauptprozess (13) ausgeführt.
  • Bei dem in 12 gezeigten Initialisierungsvorgang wird zunächst in Schritt S101 jeder Port der CPU und verschiedene interne Funktionen initialisiert und in den Schritten S102, S103 und S104 werden der [Berechnungserlaubnis-Merker], der [Taktbestimmungsbeendigungs-Merker] und der [Takt-Merker] jeweils auf 0 gesetzt. Als nächstes wird in Schritt S105 das [Taktermittlungsbyte] auf [0000 0000] gesetzt. Ferner wird in Schritt S106 ein anderer Nutzerspeicher initialisiert und in Schritt S107 wird die Initialisierungsverarbeitung beendet, nachdem der Zeitgeber 2 gestartet wurde.
  • Nachdem die Initialisierungsverarbeitung von 12 beendet ist, wird die Hauptverarbeitung in 13 ausgeführt. Bei der Hauptverarbeitung wird zuerst in Schritt S201 der Überwachungszeitgeber gelöscht und in Schritt S202 wird festgestellt, ob der [Berechnungserlaubnis-Merker] auf 1 gesetzt wurde. Wenn im Ergebnis festgestellt wurde, dass der [Berechnungserlaubnis-Merker] nicht auf 1 gesetzt wurde, kehrt der Prozess zu Schritt S201 zurück, und wenn bestimmt wurde, dass der [Berechnungserlaubnis-Merker] auf 1 gesetzt wurde, löscht der Prozess den [Berechnungserlaubnis-Merker] in Schritt S203 auf 0 und berechnet dann in Schritt S204 unter Verwendung der Motordrehzahlinformation, die im Messwert Tx-1 des vorherigen Zyklus des Zeitgebers 2 enthalten ist, der jedes Mal gelesen wird, wenn das Drehsignal sn erscheint, den Winkel θx von der Kurbelwinkelposition (Referenzposition), bei der das Referenzsignal aufgetreten ist, zur Zündposition, die die Kurbelwinkelposition für die Motorzündung ist. Der Winkel θx wird zum Beispiel erhalten, indem eine Karte durchsucht wird, die die Beziehung zwischen Tx-1 und θx angibt, und eine komplementäre Berechnung durchgeführt wird.
  • Die Drehsignalunterbrechungsverarbeitung, die in 14 gezeigt ist, wird jedes Mal ausgeführt, wenn das Drehsignal sn erzeugt wird. Bei dieser Unterbrechungsverarbeitung wird zuerst in Schritt S301 der Messwert des Zeitgebers 2 gelesen und im Speicher [Tx] gespeichert und der Zeitgeber 2 wird zurückgesetzt und dann neu gestartet. Als nächstes wird in Schritt S302 identifiziert, ob das Drehsignal sn des aktuellen Zyklus ein Referenzsignal ist. Diese Identifizierung wird ausgeführt, indem bestimmt wird, ob der gemessene Wert des im aktuellen Zyklus gelesenen Zeitgebers größer ist als der gemessene Wert des Zeitgebers 2, der gelesen wurde, als das Drehsignal im vorherigen Zyklus erzeugt wurde. Mit anderen Worten, wenn der Messwert des im aktuellen Zyklus gelesenen Zeitgebers größer ist als der Messwert des im vorherigen Zyklus gelesenen Zeitgebers 2, wird das im aktuellen Zyklus erzeugte Drehsignal als das an der Referenzposition erzeugte Referenzsignal identifiziert.
  • Wenn in Schritt S302 als Ergebnis des Identifizierens, ob das Drehsignal sn des aktuellen Zyklus ein Referenzsignal ist, festgestellt wird, dass das Drehsignal nicht das Referenzsignal ist, wird der Prozess beendet, ohne eine Aktion auszuführen. Wenn in Schritt S302 das Drehsignal sn des aktuellen Zyklus als Referenzsignal identifiziert worden ist, schreitet der Prozess zu Schritt S303 voran und setzt den [Berechnungserlaubnis-Merker] auf 1. Als nächstes wird in Schritt S304 die für die Drehung von der aktuellen Kurbelwinkelposition, an der das Referenzsignal erzeugt wurde, zur Zündposition um den Winkel θx erforderliche Zeit unter Verwendung von Tx, das in Schritt S301 im Speicher gespeichert wurde, als Zündzeitpunkterfassungsmesszeit Tig berechnet. Als nächstes wird in Schritt S305 im Zeitgeber 1 die Zündzeitpunkterfassungs-Messzeit Tig eingestellt, die Messung wird sofort gestartet und dann kehrt der Prozess zur Hauptverarbeitung zurück.
  • Der in 15 gezeigte Unterbrechungsprozess für den Zeitgeber 1 wird ausgeführt, wenn die Messung des Messwerts Tig, für den der Zeitgeber 1 eingestellt wurde, abgeschlossen ist. In diesem Unterbrechungsprozess wird in Schritt S401 festgestellt, ob der Taktbestimmungsprozess abgeschlossen wurde oder nicht, indem festgestellt wird, ob der [Taktbestimmungs-Merker] auf 1 gesetzt ist oder nicht. Wenn festgestellt wurde, dass der [Taktbestimmungs-Merker] auf 1 gesetzt ist, und festgestellt wurde, dass der Taktbestimmungsprozess abgeschlossen ist, schreitet der Prozess zu Schritt S402 voran, und es wird festgestellt, ob der aktuelle Takt der Verdichtungstakt ist oder nicht, indem festgestellt wird, ob [Takt-Merker] auf 1 gesetzt ist oder nicht. Wenn im Ergebnis festgestellt wurde, dass der [Takt-Merker] auf 1 gesetzt ist und dass der aktuelle Takt der Verdichtungstakt ist, schreitet der Prozess als Ergebnis zu Schritt S403 voran und der [Takt-Merker] wird auf 0 gelöscht. Als nächstes wird in Schritt S404 ein Zündsignal erzeugt, um den Zündschalter einzuschalten, wodurch der Zündkondensator entladen wird und eine Funkenentladung in der Zündkerze erzeugt wird. Danach wird, nachdem in Schritt S405 die Zeit Ty im Zeitgeber 0 eingestellt worden ist, der Prozess beendet. Die Zeit Ty ist die Zeit, die benötigt wird, um die Isolation des Entladungsspalts der Zündkerze zu durchbrechen, nachdem das Zündsignal erzeugt wurde und die Entladung des Zündkondensators Ci begonnen hat. Wenn in Schritt S402 festgestellt wurde, dass der [Taktbestimmungs-Merker] nicht auf 1 gesetzt wurde und der Taktbestimmungsprozess noch nicht abgeschlossen wurde, fährt der Prozess mit Schritt S406 fort, der [Taktbestimmungs-Merker] wird auf 1 gesetzt und der Prozess kehrt zur Hauptverarbeitung zurück.
  • Wenn die Messung des Messwertes Ty, für den der Zeitgeber 0 eingestellt wurde, abgeschlossen ist, nachdem der Zündkondensator C1 entladen wurde, wird der in 16 gezeigte Unterbrechungsprozess für den Zeitgeber 0 ausgeführt. Bei diesem Unterbrechungsprozess wird zuerst festgestellt, ob der Taktbestimmungsprozess abgeschlossen wurde, indem ermittelt wird, ob der [Taktbestimmungs-Merker] in Schritt S501 auf 1 gesetzt ist. Infolgedessen wird der Prozess beendet, ohne eine Aktion auszuführen, wenn festgestellt wurde, dass der [Taktbestimmungsbeendigungs-Merker] auf 1 gesetzt ist, und festgestellt wurde, dass die Taktbestimmung abgeschlossen ist. Wenn in Schritt S501 festgestellt wird, dass der [Taktbestimmungsbeendigungs-Merker] nicht auf 1 gesetzt ist, und festgestellt wird, dass die Taktbestimmung nicht abgeschlossen ist, fährt der Prozess mit Schritt S502 fort, um festzustellen, ob der aktuelle Prozess der erste Prozess ist. Wenn bei diesem Feststellungsprozess festgestellt wird, dass der aktuelle Prozess der erste Prozess ist, schreitet der Prozess zu Schritt S503 voran, das Ausgangssignal der Spannungserfassungsschaltung 7 wird vom Port A3 (A/D-Eingangsanschluss) der CPU gelesen, der gelesene Wert wird in [Ausgabe NEU] gespeichert und dieser Vorgang wird beendet.
  • Wenn in Schritt S502 festgestellt wird, dass der aktuelle Prozess nicht der erste Prozess ist, schreitet der Prozess zu Schritt S504 voran, der Inhalt von [Ausgabe NEU] wird in [Ausgabe ALT] gespeichert, und dann werden die in den Port A3 der CPU eingegebenen Daten in Schritt S505 in [Ausgabe NEU] gespeichert. Als nächstes wird in Schritt S506 das [Taktermittlungsbyte] verdoppelt (nach links verschoben) und der Prozess schreitet dann zu Schritt S507 voran und [Ausgabe NEU] und [Ausgabe ALT] werden verglichen. Wenn im Ergebnis festgestellt wird, dass [Ausgabe NEU] ≤ [Ausgabe ALT], schreitet der Prozess zu Schritt S508 voran, das [Taktermittlungsbyte] wird inkrementiert und es wird in Schritt S509 festgestellt, ob [Taktermittlungsbyte] mit [1010 1010] übereinstimmt. Infolge dieses Feststellungsprozesses wird der Prozess beendet, ohne eine Aktion auszuführen, wenn festgestellt wird, dass das [Taktermittlungsbyte] nicht mit [1010 1010] übereinstimmt. Wenn in Schritt S509 festgestellt wird, dass das [Taktermittlungsbyte] mit [1010 - 1010] übereinstimmt, schreitet der Prozess zu Schritt S510 voran und der [Takt-Merker] wird auf 1 gesetzt, so dass festgestellt wird, ob der Motortakt der Verdichtungstakt ist, wenn der nächste Unterbrechungsprozess für den Zeitgeber 0 ausgeführt wird, und der [Taktbestimmungsbeendigungs-Merker] wird ferner auf 1 gesetzt, um anzuzeigen, dass die Taktbestimmungsverarbeitung abgeschlossen wurde und der Prozess beendet ist. In Schritt S507 wird festgestellt, ob der Wert im aktuellen Zyklus gleich oder größer als der Wert im vorherigen Zyklus ist, und der Prozess fährt mit Schritt S508 fort, selbst wenn der Wert im aktuellen Zyklus der gleiche Wert wie der Wert im vorheriger Zyklus ist, und das [Taktermittlungsbyte] wird inkrementiert. Dies ist jedoch eine Vereinfachungsvorgabe zur Verringerung der Anzahl von Schritten.
  • Im Fall des in den 11 bis 16 gezeigten Algorithmus bildet der in Schritt S302 des Prozesses in 14 ein Referenzsignalidentifikationsmittel. Der Prozess, der in Schritt S204 des Prozesses von 13 ausgeführt wird, und der Prozess, der in Schritt S304 des Prozesses von 14 ausgeführt wird, bilden ein Zündzeitpunktberechnungsmittel. Der Prozess zum Ausführen der Schritte S401 bis S403 und S406 des Unterbrechungsprozesses für den Zeitgeber 1 in 15 und der Prozess zum Ausführen der Schritte S501 bis S510 des Unterbrechungsprozesses für den Zeitgeber 0 in 16 bilden das Taktbestimmungsmittel 6b und der Prozess zum Ausführen des Schritts S305 der Drehsignalunterbrechungsverarbeitung in 14 bilden zudem ein Einstellmittel für den Zeitgeber 1. Darüber hinaus bildet der Schritt S404 des Unterbrechungsprozesses für den Zeitgeber 1 in 15 ein Zündsignalerzeugungsmittel und Schritt S405 der Verarbeitung in 15 bildet ein Einstellmittel für den Zeitgeber 0.
  • Oben wurden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, doch die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es versteht sich, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von den in den Ansprüchen dargelegten technischen Konzepten der Erfindung abzuweichen.
  • Beispielsweise wird bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Magnetgenerator vom Außenmagnettyp mit einem Magnetrotor verwendet, der mit einem dreipoligen Magnetfeld am Außenumfang eines Schwungrads versehen ist, das an einer Kurbelwelle eines Motors angebracht ist. Der Magnetgenerator kann jedoch einen Magnetrotor aufweisen, der von der Maschine drehbar angetrieben wird, und einen Stator mit einem Ankerkern, in den ein magnetischer Fluss vom Magnetrotor eingegeben wird und in dem eine Zündspule und eine Erregerspule um den Ankerkern gewickelt sind. Der bei der vorliegenden Erfindung verwendete Magnetgenerator ist nicht auf den Magnetgenerator vom externen Magnettyp beschränkt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Zündkerze
    2
    Zündspule
    2a
    Primärspule der Zündspule
    2b
    Sekundärspule der Zündspule
    2b1
    erster Spulenabschnitt
    2b2
    zweiter Spulenabschnitt
    3
    Zündschaltung
    4
    Zündzeitpunktsteuereinheit
    401
    Mikrocomputer
    402
    Konstantspannungsschaltung
    403
    Drehsignaleingangsschaltung
    5
    Signalgenerator
    6
    Taktbestimmungsmittel
    6a
    Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung
    6b
    Taktbestimmungsmittel
    7
    Spannungserkennungsschaltung
    8
    Magnetrotor
    9
    Stator
    Lex
    Erregerspule
    Ls
    Signalspule
    BT
    Batterie
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (11)

  1. Taktbestimmungsvorrichtung für einen Viertaktmotor zum Ermitteln, ob ein in Zylindern eines Viertaktmotors ausgeführter Takt ein Ausstoßtakt oder ein Verdichtungstakt ist, wenn in den Zylindern eine Zündung ausgeführt wird, wobei der Viertaktmotor einen Motorkörper, der wenigstens einen Zylinder aufweist, und eine Zündvorrichtung umfasst, die eine Zündspule aufweist, die für jeden Zylinder vorgesehen ist und durch Steuern eines Primärstroms der Zündspule eine Hochspannung in einer Sekundärspule der Zündspule induziert, und eine Zündung durch Anlegen einer Hochspannung, die in der Sekundärspule der Zündspule der Zündvorrichtung induziert wird, an einer Zündkerze ausführt, die in jedem Zylinder vorgesehenen ist, wobei die Taktbestimmungsvorrichtung versehen ist mit: einem Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung, in denen ein Parameter, der die Charakteristika einer Wellenform einer Spannung zeigt, die an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule auftritt, oder einer Wellenform des Stroms, der zum Zeitpunkt der Motorzündung durch die Sekundärspule der Zündspule fließt, und einen unterschiedlichen Wert zeigt, wenn der Takt in den Zylindern des Motors der Ausstoßtakt ist und wenn der Takt der Verdichtungstakt ist, wenn der Zündvorgang in den Zylindern ausgeführt wird, als Taktbestimmungsparameter bestimmt wird, und einem Taktbestimmungsmittel zum Ermitteln, ob der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in jedem der Zylinder des Motors ausgeführt wurde, der Ausstoßtakt oder der Verdichtungstakt ist, auf der Grundlage der Tatsache, dass der Taktbestimmungsparameter einen unterschiedlichen Wert zeigt, wenn der Takt, der in jedem der Zylinder ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in jedem der Zylinder ausgeführt wird, der Ausstoßtakt ist und wenn der Takt der Verdichtungstakt ist, wobei die Sekundärspule der Zündspule einen ersten Spulenabschnitt und einen zweiten Spulenabschnitt, der weniger Wicklungen als der erste Spulenabschnitt aufweist und in Reihe mit dem ersten Spulenabschnitt geschaltet ist, umfasst und sich ein Abgriff von einem Grenzbereich zwischen dem ersten Spulenabschnitt und dem zweiten Spulenabschnitt erstreckt, und wobei das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung so beschaffen ist, dass es einen Taktbestimmungsparameter aus der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule erfasst, die mittels des Angriffs erfasst wird.
  2. Taktbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein zweiter Spulenabschnitt so beschaffen ist, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule als Wellenform verwendet wird, die der Wellenform der Spannung an beiden Enden der Sekundärspule der Zündspule nahekommt.
  3. Taktbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein zweiter Spulenabschnitt der Sekundärspule der Zündspule so beschaffen ist, dass die Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts der Sekundärspule der Zündspule als Wellenform verwendet wird, die der Wellenform des Stroms nahekommt, der durch die Sekundärspule der Zündspule fließt.
  4. Taktbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Primärspule der Zündspule und der erste Spulenabschnitt der Sekundärspule um einen gemeinsamen Eisenkern für eine Zündspulenwicklung gewickelt sind und der zweite Spulenabschnitt der Sekundärspule um eine andere Stelle des Eisenkerns für eine Zündspulenwicklung gewickelt ist.
  5. Taktbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der zweite Spulenabschnitt der Sekundärspule der Zündspule ein Paar Spulen umfasst, die eine gleiche Zahl von Wicklungen aufweisen, in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind und miteinander parallelgeschaltet sind.
  6. Taktbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Zündvorrichtung eine stromunterbrechende Zündvorrichtung ist, die einen Zündvorgang durch Unterbrechen, zum Zündzeitpunkt des Motors, eines Stroms ausführt, der durch eine Primärspule der Zündspule fließt, das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung so beschaffen ist, dass es als Taktbestimmungsparameter einen ersten Spitzenwert erfasst, der in der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erscheint, die durch den Abgriff jedes Mal erfasst wird, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, das Taktbestimmungsmittel so beschaffen ist, dass es einen Parameterermittlungsvorgang ausführt, um zu ermitteln, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im aktuellen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung erfasst wird, den Wert des Taktbestimmungsparameters übersteigt, der im vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn durch den Parameterermittlungsvorgang festgestellt wird, dass der Wert des im aktuellen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters den Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters übersteigt, der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt ermittelt wird.
  7. Taktbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Zündvorrichtung eine stromunterbrechende Zündvorrichtung ist, die einen Zündvorgang durch Unterbrechen, zum Zündzeitpunkt des Motors, eines Stroms ausführt, der durch eine Primärspule der Zündspule fließt, das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung so beschaffen ist, dass es als Taktbestimmungsparameter die Zeit erfasst, die beginnt, die Spannung an beiden Enden der Sekundärspule, die durch den Abgriff jedes Mal erfasst wird, wenn der Zündvorgang in jedem Zylinder des Motors ausgeführt wird, einen ersten Spitzenwert zeigt, und endet, wenn die Spannung einen zweiten Spitzenwert zeigt, das Taktbestimmungsmittel so beschaffen ist, dass es einen Parameterermittlungsvorgang ausführt, um zu ermitteln, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im aktuellen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel erfasst wird, kleiner ist als der Wert des Taktbestimmungsparameters, der in vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn durch den Parameterermittlungsvorgang festgestellt wird, dass der Wert des im aktuellen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters kleiner ist als der Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters übersteigt, der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt ermittelt wird.
  8. Taktbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Zündvorrichtung eine stromunterbrechende Zündvorrichtung ist, die einen Zündvorgang durch Unterbrechen, zum Zündzeitpunkt des Motors, eines Stroms ausführt, der durch eine Primärspule der Zündspule fließt, das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung so beschaffen ist, dass es als Taktbestimmungsparameter einen Spitzenwert der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erfasst, die durch den Abgriff jedes Mal erfasst wird, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, das Taktbestimmungsmittel so beschaffen ist, dass es einen Parameterermittlungsvorgang ausführt, um zu ermitteln, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im aktuellen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung erfasst wird, kleiner ist als der Wert des Taktbestimmungsparameters, der in vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn durch den Parameterermittlungsvorgang festgestellt wird, dass der Wert des im aktuellen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters kleiner ist als der Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters übersteigt, der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt ermittelt wird.
  9. Taktbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Zündvorrichtung eine Kondensatorentladungszündvorrichtung ist, die einen Zündkondensator, der an einer Primärseite der Zündspule vorgesehen ist, eine Kondensatorladungsschaltung zum Aufladen des Zündkondensators auf eine Polarität vor dem Zündzeitpunkt des Motors und eine Kondensatorentladungsschaltung zum Entladen von im Zündkondensator gespeicherter elektrischer Ladung durch die Primärspule der Zündspule zum Zündzeitpunkt des Motors umfasst, das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung so beschaffen ist, dass es als Taktbestimmungsparameter einen ersten Spitzenwert erfasst, der in der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erscheint, die durch den Abgriff jedes Mal erfasst wird, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, das Taktbestimmungsmittel so beschaffen ist, dass es einen Parameterermittlungsvorgang ausführt, um zu ermitteln, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im aktuellen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung erfasst wird, den Wert des Taktbestimmungsparameters übersteigt, der in vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn durch den Parameterermittlungsvorgang festgestellt wird, dass der Wert des im aktuellen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters den Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters übersteigt, der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt ermittelt wird.
  10. Taktbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Zündvorrichtung eine Kondensatorentladungszündvorrichtung ist, die einen Zündkondensator, der an einer Primärseite der Zündspule vorgesehen ist, eine Kondensatorladungsschaltung zum Aufladen des Zündkondensators auf eine Polarität vor dem Zündzeitpunkt des Motors und eine Kondensatorentladungsschaltung zum Entladen von im Zündkondensator gespeicherter elektrischer Ladung durch die Primärspule der Zündspule zum Zündzeitpunkt des Motors umfasst, das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung so beschaffen ist, dass es als Taktbestimmungsparameter einen ersten Spitzenwert erfasst, der in der Wellenform der Spannung an beiden Enden des zweiten Spulenabschnitts erscheint, die durch den Abgriff jedes Mal erfasst wird, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, das Taktbestimmungsmittel so beschaffen ist, dass es einen Parameterermittlungsvorgang ausführt, um zu ermitteln, ob jedes Mal, wenn ein Zündvorgang in den Zylindern des Motors ausgeführt wird, der Wert des Taktbestimmungsparameters, der im aktuellen Zyklus durch das Parametererfassungsmittel zur Taktbestimmung erfasst wird, kleiner ist als der Wert des Taktbestimmungsparameters, der in vorhergehenden Zyklus erfasst wurde, und wenn durch den Parameterermittlungsvorgang festgestellt wird, dass der Wert des im aktuellen Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters kleiner ist als der Wert des im vorhergehenden Zyklus erfassten Taktbestimmungsparameters übersteigt, der Takt, der ausgeführt wird, wenn der Zündvorgang in den Zylindern des aktuellen Zyklus ausgeführt wird, als Verdichtungstakt ermittelt wird.
  11. Taktbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, 6, 7, 8, 9 oder 10, wobei das Taktbestimmungsmittel so beschaffen ist, dass es die Ergebnisse der Taktbestimmung beendet, wenn die Feststellung, dass der Takt, der zum Zeitpunkt des Zündvorgangs in den Zylindern ausgeführt wurde, ein Verdichtungstakt ist, eine bestimmte Anzahl oft gemacht wurde.
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