[发明专利]内燃机用点火装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用微处理器控制内燃机的点火位置(点火内燃机的曲柄角位置)的内燃机用点火装置。

背景技术

内燃机用点火装置如在特开2001-200776号公报中所示，由在给出点火信号时控制点火线圈的初级电流以在该点火线圈的次级线圈中感生点火用高电压的点火电路、和控制对于该点火电路提供点火信号的曲柄角位置(点火位置)的点火位置控制部构成。

在内燃机中，为了得到包含旋转速度信息以及旋转角度信息在内的内燃机旋转信息而安装信号发生器。信号发生器通常由感应式的发电机组成。现有的点火装置中使用的信号发生器构成为，通过在与内燃机的活塞到达上止点时的曲柄角位置即上止点位置相比充分超前的曲柄角位置处设置的基准位置(reference position)产生基准脉冲信号，在上止点位置附近设置的固定点火位置而产生和基准脉冲信号极性不同的固定点火用脉冲信号。

通常，在内燃机的最大超前角位置或者比该最大超前角位置更超前的位置处设置基准位置。该基准位置作为开始点火位置的测量的位置而使用。另外，将固定点火位置设置在适当的位置上作为内燃机起动时以及空转时的点火位置。

一般，控制内燃机的点火位置的点火控制部由控制内燃机起动时以及空转时的点火的空转运行时点火控制单元、和控制在内燃机的旋转速度超过设置值的稳定运行时的点火的稳定运行时点火控制单元构成。

稳定运行时点火位置控制单元例如由根据在内燃机上安装的信号发生器产生基准脉冲信号的间隔而计算内燃机的旋转速度的旋转速度计算单元、对于所计算的旋转速度计算内燃机的点火位置的点火位置计算单元、和开始进行在信号发生器产生基准信号时计算出的点火位置的测量并在该点火位置的测量结束时(在检测到内燃机的曲柄角位置与计算出的点火位置一致时)产生点火信号的点火信号发生单元构成。这些单元是通过使微处理器执行预定的程序而构成的。

考虑即使在内燃机起动时以及空转运行时，也使用从信号发生器的输出得到的旋转信息计算点火位置，在计算出的点火位置点火内燃机。但是，因为在内燃机起动时以及空转运行时，内燃机的旋转不稳定，伴随内燃机的行程的变化而曲柄轴的旋转速度会细微变动，不能从信号发生器产生的脉冲信号正确得到旋转速度信息，所以难以准确地计算点火位置，另外不能正确地检测已计算的点火位置。为此，控制内燃机起动时以及空转运行时的点火位置的空转运行时点火控制单元构成为，不是在计算出的点火位置向点火电路提供点火信号，而是在信号发生器在固定点火位置产生固定点火用脉冲信号时向点火电路提供点火信号。

但是，在内燃机内，当在起动时点火位置比上止点位置超前时，在点火内燃机时有时会发生在内燃机的气缸内的活塞被压回的现象而内燃机的起动失败。在通过脚踏起动器起动的内燃机中起动时活塞被压回的现象被称为反冲(kicking back)。若在内燃机起动时发生反冲，则在曲柄轴逆转时从曲柄轴向踏板传递冲击，存在提供驾驶者危害的危险。因此，防止在内燃机中发生反冲成为要解决的重要的课题之一。

为了防止发生反冲，只要在内燃机起动时判别内燃机的旋转方向，在检测到内燃机的逆转时，禁止点火装置进行点火动作即可。作为判别内燃机的旋转方向的方法，已知有：设置两个信号发生器，利用两个信号发生器产生的脉冲信号的相位关系由于内燃机的旋转方向而不同这一事实的方法，或者利用信号发生器发生的脉冲信号和在内燃机上安装的交流发电机的输出电压的相位关系由于内燃机的旋转方向而不同这一事实的方法。

但是，为了根据上述方法判别内燃机的旋转方向，需要进行判别两个信号的相位关系的处理，所以旋转方向的判别花费劳力时间，有产生点火延迟的可能。

因此，考虑把信号发生器产生固定点火用脉冲信号的曲柄角位置设置在比上止点位置滞后的位置，在内燃机起动时在比上止点位置滞后的曲柄角位置点火内燃机。当这样构成时，因为当活塞不超过上止点时不点火内燃机，所以能够防止起动时发生反冲，但是因为在内燃机起动后的空转运行时点火位置会过于滞后，所以不能稳定地进行空转运行。

例如在某内燃机内，当把内燃机起动时的点火位置设置为比上止点滞后2度角的位置时，能够防止发生反冲，但是因为空转状态下的最佳点火位置是上止点前10度的位置，所以当重视防止反冲而把起动时以及空转时的点火位置设置在比上止点位置滞后的角位置时，不能稳定地进行空转。