[发明专利]四冲程发动机的行程辨别装置

说明书

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

技术领域

本发明涉及判定在四冲程发动机的各汽缸中进行点火动作时各汽缸中进行的行程是排气行程还是压缩行程的行程辨别装置。

背景技术

为了使发动机(内燃机)动作，需要曲柄角位置(曲柄轴的旋转角度位置)与设定于压缩行程的终期的既定的点火位置(进行点火时的曲柄轴的旋转角度位置)一致时将发动机点火。点火位置一般设定于比与活塞的上死点对应的曲柄角位置前进一定角度的位置。

此外，使用燃料喷射装置向发动机供给燃料的情况下，为了将喷射的燃料高效地送入压力缸内，希望在发动机的吸气行程附近喷射燃料。因此，控制发动机的点火位置或控制燃料喷射装置的情况下，需要能够辨别发动机的曲柄角位置处于哪个行程。

在二冲程发动机中，曲柄轴旋转一周的期间进行一个燃烧循环，所以能够通过检测曲柄角位置来辨别行程。然而，在四冲程发动机中，曲柄轴旋转两周的期间进行一个燃烧循环，所以仅检测曲柄角位置不能辨别行程。

因此，在四冲程发动机中，在每一个燃烧循环旋转一周的凸轮轴安装每一个燃烧循环仅产生一次脉冲波形的基准信号的凸轮轴传感器，并且将曲柄轴每旋转一定角度就产生位置检测用脉冲的曲柄轴传感器安装于曲柄轴，凸轮轴传感器以产生的基准信号为基准，将曲柄轴传感器产生的各位置检测用脉冲特定，由此，在根据各位置检测用脉冲检测的曲柄角位置辨别发动机处于哪个行程。

然而，若在曲柄轴和凸轮轴的双方安装产生脉冲信号的传感器，则发动机的构造复杂，并且有发动机控制装置的成本变高的问题。

在四冲程发动机中，不进行行程的辨别，考虑以在排气行程中和在压缩行程中均在相同曲柄角位置进行点火动作的方式构成发动机控制装置。能够通过在设定于与压缩行程的上死点对应的曲柄角位置附近的正式的点火位置进行的点火在膨胀行程使燃料完全燃烧的情况下，即使在排气行程的上死点位置附近的相同的曲柄角位置处将发动机点火也不会妨碍发动机的动作。然而，在膨胀行程中的燃烧不充分的情况下，若在与排气行程的上死点对应的曲柄角位置附近进行点火动作，则残留于汽缸内的燃料燃烧而产生消音器内爆炸（after fire），有损伤发动机的可能。此外，在膨胀行程及压缩行程的双方进行点火动作的情况下，点火塞处火花产生的频率变高，所以也产生点火塞的寿命变短的问题。

因此，如专利文献1所示，提出如下方案：具备对点火塞施加直流电压的直流电源，将检测从直流电源穿过点火塞流动的离子电流的离子电流检测回路与点火塞连接，利用在发动机的行程为排气行程的情况和为压缩行程的情况下由点火塞产生放电时流动的离子电流不同，判定发动机的行程。

此外，如专利文献2所示，提出如下方案：利用点火绕组的二次电压波形在发动机的行程为排气行程时和为压缩行程时不同，在发动机的各汽缸进行点火动作时，判定在各汽缸中进行的行程是排气行程还是压缩行程。

进而，如专利文献3所示，也提出如下方案：将电流检测用电阻与点火绕组的二次绕组串联连接，利用根据该电阻的两端的电压检测的点火绕组的二次电流的波形在发动机点火时的行程为排气行程的情况和为压缩行程的情况下不同来判定行程。

此外，如专利文献4、专利文献5所示，也提出如下方案：检测对发动机的各汽缸的点火塞施加高电压的点火绕组的一次电压，利用点火动作时的发动机的行程为排气行程时和为压缩行程时一次电压的波形不同来判定行程。

专利文献1：日本特开平3-134247号公报。

专利文献2：日本特开2004-257278号公报。