内燃机用控制装置制造方法
【专利摘要】一种内燃机用控制装置，被设置于装载有磁铁发电机的内燃机，使用微处理器来控制点火装置以外的负载，所述磁铁发电机具有伴随着内燃机的旋转而依次产生第一半波电压、极性与该第一半波电压不同的第二半波电压和与第一半波电压同极性的第三半波电压的发电线圈，第二半波电压用于驱动点火装置，在所述内燃机用控制装置中构成电源电路，该电源电路设置有从磁铁发电机输出的点火装置驱动用的输出取出剩余电力，并且为了对所述负载和微处理器供给电力而用第一和第三半波电压进行充电并且还用内燃机处于排气冲程时产生的第二半波电压进行充电的蓄电元件，该电源电路用积蓄在该蓄电元件中的能量产生提供给点火装置以外的负载和微处理器的电源电压。
【专利说明】内燃机用控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用微处理器(microprocessor)来控制附属于内燃机的控制对象的内燃机用控制装置。
【背景技术】
[0002]在装载于车辆、船舶、耕作机械、发动发电机等设备的内燃机中设置有使用微处理器来控制附属于内燃机的设备等特定的控制对象的控制装置的情况较多。在这种控制装置中，为了使微处理器工作而需要电源。此外，在控制对象不具有电源的情况下，需要对该控制对象也供给电源。进而，还存在为了使传感器类工作而需要电力的情况。
[0003]在装配于内燃机的发电机是内磁铁型的磁铁发电机，并且除了对内燃机用点火装置供给电力的点火装置驱动用的发电线圈以外还具有输出有裕度的负载驱动用的发电线圈的情况下，能用该磁铁发电机的输出对微处理器、作为控制对象的负载供给充分的电力，其中，所述内磁铁型的磁铁发电机具备在飞轮(flywheel)的内周由永久磁铁构成许多磁极的转子(rotor)、以及具有在飞轮的内侧将多个发电线圈卷绕于具有与转子的磁极相向的磁极部的多极的电枢铁芯的结构的定子(stator)。然而，在为了谋求成本的减低、机械的小型轻量化而作为装配于机械的发电机只设置有点火装置驱动用的发电线圈的情况下，或者在即使设置有其它发电线圈，该其它发电线圈也具有大的负载而使其输出没有裕度的情况下，有时难以对微处理器、作为控制对象的负载供给充分的电力。
[0004]特别是，在作为装载于内燃机的磁铁发电机而使用如专利文献I所示具备转子以及定子的点火装置专用的磁铁发电机(在本说明书中，将这种磁铁发电机称为外磁铁型磁铁发电机。)的情况下，对微处理器等供给电力的电源的确保成为问题，其中，所述转子在装配于内燃机的曲柄轴的飞轮的外周装配一个永久磁铁而构成三极的磁极，所述定子是将产生用于对内燃机用点火装置供给点火能量的电压的发电线圈卷绕在具有与转子的磁极相向的磁极部的铁芯而成的。
[0005]外磁铁型磁铁发电机在曲柄轴每旋转I次时仅产生I次具有一个极性的第一半波电压和继该第一半波电压之后产生的另一个极性的第二半波电压和继该第二半波电压之后产生的一个极性的第三半波电压的波形的交流电压。由于在转子的构造上，在外磁铁型磁铁发电机产生的第一至第三半波电压之中，波高值最高的电压是第二半波电压，所以，该第二半波电压用于驱动内燃机用点火装置。
[0006]关于外磁铁型磁铁发电机的发电线圈，存在被设置为构成内燃机用点火装置的点火线圈的一次线圈的情况和被设置为与点火线圈独立的发电线圈的情况。在外磁铁型磁铁发电机的发电线圈被设置为点火线圈的一次线圈的情况下，具备与点火线圈一同构成点火电路的构成要素和控制点火电路的点火控制装置的构成要素的点火单元以与设置于定子的点火线圈整体化的状态被设置的情况较多。
[0007]如上述那样，在装配于内燃机的发电机是外磁铁型磁铁发电机的情况下，因为只设置有点火装置驱动用的发电线圈，所以，不从磁铁发电机对点火装置以外的负载供给电力。虽然考虑利用外磁铁型磁铁发电机在第二半波电压(驱动点火装置的电压)的前后输出的同极性的第一半波电压和第三半波电压来作为用于驱动点火装置以外的负载的电压，但是，由于在转子的构造上，不能使第一半波电压和第三半波电压的波高值变高，所以，仅用这些电压对微处理器和作为控制对象的负载供给充分的电力是困难的。此外，虽然考虑为了对微处理器、作为控制对象的负载供给电力而利用使点火装置工作而使用的第二半波电压，但是，在采用这样的结构的情况下，用于驱动点火装置的能量不足，因此，无法避免点火性能降低。
[0008]因此，在将内燃机的点火装置以外的特定设备作为控制对象并且需要使用微处理器来进行控制的情况下，需要如专利文献2所示准备具有充分的容量的电池来作为另外的电源，或者，作为装配于内燃机的发电机而使用除了点火装置驱动用的发电线圈以外还具备输出有裕度的发电线圈的大型且高价的内磁铁型的磁铁发电机。
[0009]现有技术文献 专利文献
专利文献1:日本特开2001 - 11224号公报；
专利文献2:日本特开平11 - 82176号公报。
【发明内容】
[0010]发明要解决的课题
如上述那样，在装载于内燃机的磁铁发电机只具有点火装置驱动用的发电线圈的情况下，或者，在即使除了点火装置驱动用的发电线圈以外还具有发电线圈并且该发电线圈的输出也没有裕度的情况下，有时难以仅用装载于内燃机的磁铁发电机的输出对微处理器和点火装置以外的负载供给充分的电力。
[0011]本发明的目的在于，提供一种在装载于内燃机的磁铁发电机只具有点火装置驱动用的发电线圈的情况下，或者，在即使除了点火装置驱动用的发电线圈以外还具有发电线圈，该发电线圈的输出也没有裕度的情况下，丝毫不会对点火装置的点火性能造成影响，能够对控制控制对象的微处理器和点火装置以外的负载供给充分的电力的内燃机用控制装置。
[0012]用于解决课题的方案
本发明涉及一种内燃机用控制装置，被设置于装载有磁铁发电机的内燃机，使用微处理器来控制特定的控制对象，所述磁铁发电机具有伴随着内燃机的旋转而感应交流电压的点火装置驱动用的发电线圈，在该发电线圈感应的半波电压用于向对内燃机进行点火的点火装置提供点火能量。
[0013]本发明的内燃机用控制装置具备:电源电路，具有电源用蓄电元件，用积蓄在该电源用蓄电元件中的能量产生提供给微处理器的电源电压和提供给点火装置以外的负载的电源电压；蓄电元件充电部，在从微处理器被提供充电许可信号时，用为了对点火装置提供点火能量而使用的所述发电线圈的半波感应电压对电源用蓄电元件进行充电；以及冲程判别部，判别内燃机的冲程。上述微处理器被编程为，在由冲程判别部判别为内燃机的冲程处于排气冲程时产生充电许可信号。上述点火装置以外的负载可以是微处理器的控制对象，也可以是控制对象以外的负载。[0014]因为在内燃机处于排气冲程时内燃机用点火装置所产生的点火火花是无法用于使内燃机的燃料燃烧的废火，所以，即使利用点火装置驱动用的发电线圈所感应的各半波电压中的在内燃机处于排气冲程时对点火装置提供点火能量的半波电压来作为用于对控制特定的控制对象的微处理器和点火装置以外的负载供给电力的电压，对内燃机的点火性能也丝毫没有影响。因为对点火装置提供点火能量的半波电压具有大的波高值，所以，当用该电压对电源用蓄电元件进行充电时，能在电源用蓄电元件中积蓄大的能量，能在丝毫不对内燃机用点火装置的点火性能造成影响的情况下用点火装置驱动用的发电线圈的输出对微处理器和点火装置以外的负载供给电力。
[0015]如上述那样，在本发明中，在丝毫不对点火工作造成影响的情况下，从设置于装载于内燃机的磁铁发电机的点火装置驱动用的发电线圈的输出取出很多剩余能量，有效地利用该剩余能量，向对控制对象进行控制的微处理器和点火装置以外的负载供给电力，因此，能防止点火装置驱动用的发电线圈的输出被徒劳地消耗，能谋求电力的有效利用。
[0016]本发明在如下情况下是特别有用的:装载于内燃机的磁铁发电机具有伴随着内燃机的旋转而感应具有一个极性的第一半波电压、继该第一半波电压之后产生的另一个极性的第二半波电压和继该第二半波电压之后产生的所述一个极性的第三半波电压的波形的交流电压的发电线圈，在该发电线圈感应的第二半波电压用于向对内燃机进行点火的点火装置提供点火能量。
[0017]在上述那样的磁铁发电机装载于内燃机的情况下，本发明的内燃机用控制装置采用如下结构，即，具备:电源电路，具有电源用蓄电元件，用积蓄在该电源用蓄电元件中的能量产生提供给所述微处理器的电源电压和提供给所述点火装置以外的负载的电源电压；蓄电元件充电部，具有用在磁铁发电机的发电线圈感应的第一半波电压和第三半波电压对电源用蓄电元件进行充电的第一充电电路、以及在从微处理器被提供充电许可信号时用在发电线圈感应的第二半波电压对电源用蓄电元件进行充电的第二充电电路；以及冲程判别部，判别内燃机的冲程。在该情况下，也以在由冲程判别部判别为内燃机的冲程处于排气冲程时产生充电许可信号的方式对微处理器进行编程。
[0018]因为在使用上述那样的磁铁发电机的情况下，在发电线圈感应的第二半波电压具有大的波高值，所以，当用该第二半波电压对电源用蓄电元件进行充电时，能在电源用蓄电元件中积蓄大的能量。此外，当像上述那样构成时，也通过在磁铁发电机的发电线圈感应的第一半波电压和第二半波电压对电源用蓄电元件进行充电，因此，能在该电源用蓄电元件中积蓄充分大的电能量，能在丝毫不对内燃机用点火装置的点火性能造成影响的情况下对控制特定的控制对象的微处理器和点火装置以外的负载供给电力。
[0019]在本发明的优选方式中，还设置有:负载驱动用开关电路，控制向作为控制对象的负载供给驱动电流；以及开关电路控制部，控制开关电路，以使在电源用蓄电元件的两端的电压降低至被设定成为了使微处理器维持在工作状态所需的电压的下限值以上的设定值时禁止向控制对象供给驱动电流。
[0020]在本发明的另一优选方式中，还设置有:负载驱动用开关电路，控制向负载供给驱动电流；以及开关电路控制单元，控制开关电路，以使在由冲程判别部判别为内燃机的冲程处于排气冲程的状态下检测到产生了第一半波电压之后，许可向负载供给驱动电流，在电源用蓄电元件的两端的电压降低至被设定成为了使微处理器维持在工作状态所需的电压的下限值以上的设定值时，禁止向负载供给驱动电流。
[0021]当像上述那样构成时，能防止在积蓄于电源用蓄电元件中的能量不足的状态下驱动负载，电源电路的电源电压降低到使微处理器的工作停止的电压值，因此，能防止微处理器停止工作而变成失去控制的状态。
[0022]在本发明的优选方式中，设置有检测内燃机的吸气管内压力的压力传感器，冲程判别部被构成为根据压力传感器的输出信号来判别内燃机的冲程处于排气冲程。
[0023]一般来说，为了使压力传感器工作，需要对该压力传感器提供电源电压。因此，在本发明的另一优选方式中，设置有:传感器电源供给电路，在从微处理器被提供电源供给指令时，从所述电源电路对压力传感器提供为了使压力传感器工作所需的电源电压；以及波形处理电路，将第一半波电压和第三半波电压变换为微处理器能识别的波形的信号，提供给微处理器。在该情况下，微处理器被编程为，监视电源用蓄电元件的两端的电压，根据从波形处理电路输入的信号检测内燃机的旋转速度，在电源用蓄电元件的两端的电压超过设定值而且内燃机的旋转速度超过设定值时，产生上述电源供给指令。
[0024]当像上述那样构成时，能够防止在内燃机的开动时在微处理器的电源确立之前对压力传感器供给电力而使微处理器的启动延迟。
[0025]上述电源用蓄电元件可以是电解电容器那样的电容器，也可以是小型的电池。
[0026]发明效果
在本发明中，以如下方式构成电源电路，即，设置有在内燃机处于排气冲程时用点火装置驱动用的发电线圈为了对点火装置提供点火能量而产生的半波电压进行充电的电源用蓄电元件，用积蓄在该电源用蓄电元件中的能量产生提供给微处理器的电源电压和提供给点火装置以外的负载的电源电压，因此，能够在丝毫不对点火工作造成影响的情况下，从在装载于内燃机的发电机设置的点火装置驱动用的发电线圈有效地取出剩余电力，对微处理器和点火装置以外的负载供给电力。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是示出本发明的控制装置的一个实施方式的整体结构的结构图。
[0028]图2是示出本发明的控制装置的更具体的结构例的电路图。
[0029]图3是示出在图2所示的控制装置中由微处理器构成的功能块的结构例的框图。
[0030]图4是示出在图2的实施方式中在未用外磁铁型磁铁发电机为了得到点火能量而产生的半波电压进行电源用蓄电元件的充电，也未进行负载的驱动的情况下的控制装置的各部分的工作的时间图，(A)是示出内燃机的冲程变化的时间图，(B)是示出发电机输出各半波的波形的定时的时间图，(O是示出蓄电元件的两端的电压变化的时间图，(D)是示出微处理器输出的充电许可信号的产生和消失的定时的时间图，(E)是示出输入到微处理器的曲柄角检测信号的产生和消失的定时的时间图，(F)是示出压力传感器的输出信号的变化的时间图。
[0031]图5是示出在图2的实施方式中在利用外磁铁型磁铁发电机为了得到点火能量而产生的半波电压进行电源用蓄电元件的充电但未驱动负载的情况下的控制装置的各部分的工作的时间图，(A)是示出内燃机的冲程变化的时间图、(B)是示出发电机输出各半波电压的定时的时间图，(O是示出蓄电元件的两端的电压变化的时间图，(D)是示出微处理器输出的充电许可信号的产生和消失的定时的时间图，(E)是示出输入到微处理器的曲柄角检测信号的产生和消失的定时的时间图，(F)是示出压力传感器的输出信号的变化的时间图。
[0032]图6是示出在图2的实施方式中用外磁铁型磁铁发电机为了得到点火能量而产生的半波电压对电源用蓄电元件进行充电并在合适的定时驱动负载时的控制装置的各部分的工作的时间图，(A)是示出内燃机的冲程变化的时间图，(B)是示出发电机产生各半波电压的定时的时间图，(O是示出负载电流的变化的时间图，(D)是示出蓄电元件的两端的电压变化的时间图，(E)是示出微处理器输出的充电许可信号的产生和消失的定时的时间图，(F)是示出输入到微处理器的曲柄角检测信号的变化的时间图，(G)是示出压力传感器的输出信号的变化的时间图。
[0033]图7是示出在图2的实施方式中在驱动负载的定时不合适的情况下可能发生的控制装置的各部分的状态的时间图，(A)是示出内燃机的冲程变化的时间图，(B)是示出发电机产生各半波电压的定时的时间图，(C)是示出负载电流的变化的时间图，(D)是示出蓄电元件的两端的电压变化的时间图，(E)是示出微处理器输出的充电许可信号的产生和消失的定时的时间图，(F)是示出输入到微处理器的曲柄角检测信号的变化的时间图，(G)是示出压力传感器的输出信号的变化的时间图。
【具体实施方式】
[0034]参照图1，概略性地示出了本发明的一个实施方式的整体结构。在图1中，I是由内燃机驱动的外磁铁型磁铁发电机，2是装配于内燃机的汽缸的火花塞，3是作为控制对象的负载，4是本发明的内燃机用控制装置(以下，仅称为控制装置。)，5是在使内燃机停止时被设为接通(ON)状态的停止开关(stop switch)。此外，20是检测内燃机的吸气管内压力的压力传感器，输出表不吸气管内压力的压力检测信号Si。磁铁发电机I输出的交流电压Vl和压力传感器20输出的压力检测信号Si被输入到控制装置4。
[0035]外磁铁型磁铁发电机I由转子101和定子102构成。转子101由装配于内燃机的曲柄轴6的飞轮103和固定在设置于飞轮103的外周的凹部103a的底部并且在飞轮的径向上被磁化的圆弧状的永久磁铁103b构成。在转子101中，由永久磁铁103b的外周侧的磁极(在图示的例子中是N极)和导出到凹部102a的两侧的两个磁极(在图示的例子中是S极)构成3极的磁场。
[0036]定子102具备在两端具有与转子的磁极相向的磁极部的大致U字形的铁芯105、通过将一次线圈和二次线圈缠绕于铁芯105而形成的点火线圈(在图1中未图示。)、与点火线圈一同构成点火电路的部件、以及控制点火电路的点火控制部，并且具有利用由绝缘树脂构成的铸模部106对构成点火线圈和点火电路的部件和构成点火控制部的部件进行铸模而整体化的构造。将一端与点火线圈的二次线圈的非接地侧的端子连接的高压线(high-voltage cord)107从铸模部106导出到外部,在内燃机的点火时期在点火线圈的二次线圈感应的点火用的高电压通过高压线107被施加在装配于内燃机的汽缸的火花塞2。在本实施方式中，外磁铁型磁铁发电机I的定子102构成内燃机的I个汽缸的量的点火装置。
[0037]设置在外磁铁型磁铁发电机I的定子的点火线圈的一次线圈构成该磁铁发电机I的发电线圈，与内燃机的旋转同步地感应交流电压VI。在设置于铸模部106内的点火电路中，将在一次线圈感应的交流电压作为点火用的电源电压，在点火线圈中流过一次电流，在内燃机的点火时期使该一次电流产生急剧的变化，由此使点火线圈的二次线圈感应点火用的高电压。设置在铸模部106内的点火控制部从在点火线圈的一次线圈感应的电压得到内燃机的曲柄角信息和旋转速度信息来控制进行点火工作的时期(使点火线圈的一次电流变化的时期)。
[0038]在本实施方式中，出于从外磁铁型磁铁发电机I的点火线圈的一次线圈取出为了驱动控制装置4的微处理器和负载3所需的电力的目的和对控制装置4提供内燃机的旋转信息的目的，对控制装置4提供点火线圈的一次线圈的两端的电压。在本实施方式中，设置于外磁铁型磁铁发电机I的定子的点火线圈的一次线圈(发电线圈)的一端与铁芯105连接而被接地，该一次线圈的另一端通过从铸模部106导出的引线108与控制装置4连接。
[0039]作为控制装置4控制的对象的负载3是附属于内燃机的电负载中的点火装置以外的合适的负载。虽然作为控制装置4控制的对象的负载是任意的，但是，在本实施方式中，将为了控制空气向对内燃机供给燃料的电子式汽化器(carburetor)的流入而驱动设置在该汽化器的电磁阀的螺线管(solenoid)作为成为控制对象的负载3。
[0040]停止开关5是在停止内燃机时临时被设为接通状态的开关，其一端被接地，另一端与设置在定子102的铸模部106内的点火线圈的一次线圈的非接地侧的端子连接。通过将停止开关5设为接通状态而使点火线圈的一次线圈短路，从而使点火装置的工作停止，使内燃机停止。
[0041]参照图2，示出了在外磁铁型磁铁发电机I的定子102设置的点火装置的结构例和控制装置4的结构例。在图2中，10是设置于外磁铁型磁铁发电机I的定子的点火线圈，具有被缠绕于铁芯105的一次线圈IOa和二次线圈10b。一次线圈IOa的一端与铁芯105连接而被接地，一次线圈IOa的另一端通过电阻值小的电阻器Rl与集电极被接地的NPN晶体管TRl的发射极连接。晶体管TRl的发射极、基极以及集电极与点火控制部11连接。在该例子中，由点火线圈10、晶体管TRl和电阻器Rl构成点火电路，由该点火电路和点火控制部11构成内燃机用点火装置。点火线圈10的二次线圈IOb的一端与铁芯105连接而被接地，二次线圈IOb的另一端通过高压线107与在作为点火对象的汽缸装配的火花塞2的非接地侧的端子连接。
[0042]点火线圈的一次线圈IOa是点火线圈的一次线圈，同时也是外磁铁型磁铁发电机I的发电线圈。例如像在图4 (B)中示意性地示出的那样，该发电线圈伴随着内燃机的曲柄轴的旋转而输出具有一个极性(在图示的例子中是正极性)的第一半波电压VI1、继该第一半波电压之后产生的另一个极性(在图示的例子中是负极性)的第二半波电压V12、继第二半波电压之后产生的一个极性的第三半波电压V13的非对称的波形的交流电压VI。在转子的磁极的结构上，第二半波电压V12的峰值示出大的值，但是第一半波电压Vll和第三半波电压V13的峰值示出低的值。另外，在图3所示的各图中，横轴的t示出经过时间。在后述的图5至图7中也是同样的。
[0043]点火控制部11在一次线圈IOa感应出第二半波电压V12时使晶体管TRl为导通状态，从一次线圈IOa通过晶体管TRl的集电极以及发射极和电阻器Rl流过一次电流，在检测到内燃机的点火时期时，使晶体管TRl为截止(OFF )状态而切断一次电流。利用该电流的切断使点火线圈的一次线圈IOa感应高的电压，利用点火线圈的一次、二次间的升压比对该电压进行升压，使二次线圈IOb感应点火用的高电压。将该高电压通过高压线107施加于火花塞2，因此，在火花塞2产生火花放电而对内燃机进行点火。
[0044]控制装置4具有:非接地侧的电源输入端子401和接地侧电源输入端子402 ;分别连接压力传感器20的正极侧电源端子20a、输出端子20b以及接地端子20c的传感器连接端子4a、4b以及4c ;以及连接负载3的正极侧输出端子403和负极侧输出端子404。控制装置4的非接地侧的电源输入端子401通过引线108与一次线圈(发电线圈)10a的非接地侧端子连接，接地侧电源输入端子402与停止开关5的接地侧端子一同被接地。由此，在一次线圈IOa感应的交流电压Vl被输入到控制装置4。
[0045]控制装置4具备:微处理器4A ;用积蓄在电源用蓄电元件Cl中的能量产生对微处理器4A和负载3等供给电力的电源电压的电源电路4B;用一次线圈IOa的感应电压对设置在电源电路4B的电源用蓄电元件Cl进行充电的蓄电元件充电部4C ;将在一次线圈IOa感应的第一半波电压Vll和第三半波电压V13变换为微处理器能识别的波形的信号并作为包含内燃机的曲柄角的信息的曲柄角信号提供给微处理器4A的波形处理电路4D ;对供给到负载3的驱动电流进行开关的负载驱动用开关电路4E ;以对供给到负载3的驱动电流进行开关控制的方式，对构成负载驱动用开关电路4E的开关元件提供驱动信号(用于使开关元件为导通状态的信号)的开关驱动电路4F;对检测内燃机的吸气管内的压力(吸气负压)的压力传感器20提供电源电压的传感器电源供给电路4G ;以及在压力传感器20的输出端子20b与微处理器4A的输入端口之间设置的除去噪声用的低通滤波器4H。
[0046]微处理器4A用通过集成电路将CPU、RAM或ROM等存储装置和输入输出电路等构成要素汇总起来进行芯片化的运算处理装置执行存储在ROM中的程序，由此构成实现各种功能的功能块。从电源电路4B向微处理器4A提供固定的电压Vc2作为电源电压，并且向微处理器4A输入电源电路的电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vc1、波形处理电路4D的输出、压力传感器20的输出作为控制信息。
[0047]电源电路4B具备:一端被接地并且用一次线圈IOa的感应电压通过蓄电元件充电部4C被充电的电源用蓄电元件Cl、以及用电源用蓄电元件Cl的两端的电压通过调节器(regulator) REG被充电到固定电压的输出电容器C2，用积蓄在电源用蓄电元件Cl中的能量产生提供给控制装置的各部分、压力传感器20和负载3的电源电压。图示的调节器REG是将电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl变换为适合作为微处理器4A等的电源电压的固定(例如，5V)电压Vc2的调节器，以将输出电容器C2的两端的电压Vc2保持为固定的设定值的方式进行控制。为了使调节器REG进行将输出电容器C2的两端的电压Vc2保持为设定值的控制，需要使电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl变为电压Vc2的设定值以上。在图示的例子中，电源电路4B的电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl作为电源电压被提供给开关驱动电路4F和负载3。此外，在输出电容器C2的两端得到的固定的电压Vc2被提供给微处理器4A的电源端子，并且通过传感器电源供给电路4G被提供给压力传感器20的电源端子4a。
[0048]蓄电元件充电部4C由如下电路构成，该电路具备:阳极通过非接地侧的电源输入端子401与一次线圈IOa的非接地侧的端子连接，并且阴极与电源用蓄电元件Cl的非接地侧的端子连接的第一二极管Dl ;阳极与接地侧的电源输入端子402连接的晶闸管(thyristor)Thl ;一端与晶闸管Thl的阴极连接的电容器C3 ;阳极与电容器C3的另一端连接，阴极与非接地侧的电源输入端子401连接的第二二极管D2 ;阳极与电容器C3的一端连接，阴极与电源用蓄电元件Cl的非接地侧端子连接的第三二极管D3 ;在电容器C3的另一端与电源用蓄电元件Cl的接地侧端子之间连接的电阻器R2 ;以及在从微处理器4A被提供充电许可信号Sa时，对晶闸管Thl的栅极提供触发信号的触发电路TC。
[0049]在该蓄电兀件充电部4C中，由电源输入端子401 — 二极管Dl —蓄电兀件Cl —接地电路一电源输入端子402的电路构成第一充电电路，在外磁铁型磁铁发电机I的发电线圈(一次线圈)IOa感应出第一半波电压Vll时以及感应出第三半波电压V13时，通过上述第一充电电路将电源用蓄电元件Cl充电为图示的极性。
[0050]此外，在蓄电元件充电部4C中，在通过从微处理器4A对触发电路TC提供充电许可信号而对晶闸管Thl的栅极提供触发信号使晶闸管Thl成为导通状态时，用外磁铁型磁铁发电机I的发电线圈IOa输出的第二半波电压V12将电容器C3充电为图示的极性。此夕卜，在电容器C3的两端的电压变得比电源用蓄电元件Cl的两端的电压高时，积蓄在电容器C3中的电荷通过二极管D3转移到电源用蓄电元件Cl，由此，将电源用蓄电元件Cl充电为图示的极性。在本实施方式中，由电源输入端子402 —晶闸管Thl —电容器C3 —二极管D2 —电源输入端子401的电路和电容器C3 — 二极管D3 —电源用蓄电元件Cl 一电阻器R2 —电容器C3的闭合电路构成在从微处理器4A被提供充电许可信号时用在发电线圈IOa感应的第二半波电压对电源用蓄电元件Cl进行充电的第二充电电路。
[0051]波形处理电路4D是对外磁铁型磁铁发电机I输出的第一半波电压Vll和第三半波电压V13进行波形整形而变换为微处理器能识别的波形的信号的电路。在本实施方式中，波形处理电路4D将第一半波电压Vll和第三半波电压V13分别变换为如图4 (E)所示那样的矩形波状的第一曲柄角信号Scrl和第二曲柄角信号Scr2。
[0052]第一曲柄角信号Scrl是在第一半波电压Vll达到阈值时从H电平(高电平)下降为L电平(低电平)、在第一半波电压Vll不足阈值时从L电平上升为H电平的信号，第二曲柄角信号Scr2是在第三半波电压V13达到阈值时从H电平下降为L电平、在第一半波电压Vll不足阈值时从L电平上升为H电平的信号。将这些第一和第二曲柄角信号用作检测内燃机的曲柄角与设定曲柄角位置一致的情况的信号。
[0053]上述设定曲柄角位置由配置外磁铁型磁铁发电机I的定子的位置决定。在本实施方式中，设定外磁铁型磁铁发电机I的定子的位置，以使如图4 (B)所示那样在相位比作为点火装置点火的对象的汽缸的点火位置(进行点火的曲柄角位置)的最大提前位置超前的曲柄角位置产生第一曲柄角信号Scrl，在相位比作为点火的对象的汽缸内的活塞达到上死点时的曲柄角位置(称为上死点位置。)TDC略微延迟的曲柄角位置产生第二曲柄角信号Scr20产生第一曲柄角信号Scrl的位置(第一半波电压Vll变为阈值以上的位置)被用作开始进行内燃机的点火位置的测量的位置。内燃机用点火装置的点火控制部11在第一半波电压Vll变为阈值以上的位置开始进行针对内燃机的旋转速度等控制条件运算的点火位置的测量，在该测量完成时(在图4B所示的定时tl)使晶体管TRl为截止状态并进行点火工作。
[0054]波形处理电路4D例如能由具备晶体管并且在该晶体管的集电极发射极间得到曲柄角信号的电路构成，其中，所述晶体管由第一半波电压Vll和第三半波电压V13提供基极电流，在第一半波电压Vll和第三半波电压V13分别变为阈值电平以上的期间成为导通状态，在第一半波电压Vll和第三半波电压V13不足阈值时成为截止状态。
[0055]负载驱动用开关电路4E是对供给到负载3的驱动电流进行开关的开关电路。图示的负载驱动用开关电路4E由如下电路构成，该电路具备:源极与电源电路4B的电源用蓄电元件Cl的非接地侧的端子连接，漏极与负载3的一端连接的P沟道型的上级的M0SFET41 ;漏极与负载3的另一端连接，源极通过分流电阻器R3被接地的N沟道型的下级的M0SFET42 ;将阳极朝向接地侧连接在负载3的一端与接地间的飞轮二极管D4 ;阴极与M0SFET42的漏极连接的齐纳二极管ZD ;以及将阳极朝向齐纳二极管ZD侧连接在齐纳二极管ZD的阳极与M0SFET42的栅极之间的二极管D5。在图示的负载驱动用开关电路中，上级的M0SFET41用于控制供给到负载3的驱动电流。此外，下级的M0SFET42被用作决定是驱动负载3还是停止负载3的驱动的开关。M0SFET42在驱动负载3的期间被保持为导通状态，在停止负载3的驱动的期间被保持为截止状态。
[0056]开关驱动电路4F是对构成负载驱动用开关电路4E的MOSFET提供驱动信号的电路，在从微处理器4A提供负载驱动指令时，以使下级的M0SFET42保持为导通状态的方式对该M0SFET42的栅极提供驱动信号，并且为了使根据电阻器R3的两端的电压检测的负载电流的平均值保持为设定值，将用于使上级的M0SFET41开关的驱动信号提供给该M0SFET41的栅极。
[0057]传感器电源供给电路4G是对压力传感器20提供电源电压的电路，在从微处理器4A提供电源供给指令时，将电源电路4B的输出电容器C2的两端的电压Vc2供给到压力传感器20的电源端子4a、4c之间。传感器电源供给电路4G能由在从微处理器4A提供电源供给指令的期间成为导通状态的开关电路构成。
[0058]图3是将在本实施方式中微处理器4A所构成的功能块与由硬件电路构成的部分一同示出的图。微处理器4A通过执行规定的程序，从而构成电压监视部Al、曲柄角/旋转速度检测部A2、冲程判别部A3、充电许可信号产生部A4、电源供给指令产生部A5、以及开关电路控制部A6。以下，对各部分进行说明。
[0059]电压监视部Al被构成为，通过将电源电路4B的电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl与所设定的电压值进行比较，从而判定在不使微处理器4A的工作停止的情况下电压Vcl是否为为了驱动压力传感器20所需的电压值以上，并且，判定电压Vcl是否为被设定成为了使微处理器维持在工作状态所需的电压的下限值以上的设定值以上。电压Vcl的下限值被设定成略微高于能将电源电路的输出电压Vc2保持为适合作为微处理器的电源电压的固定值的电压值。
[0060]曲柄角/旋转速度检测部A2被构成为，根据通过波形处理电路4D输入的信号检测内燃机的曲柄角与特定的曲柄角一致，并且根据第一半波电压与第三半波电压的间隔检测内燃机的旋转速度。曲柄角/旋转速度检测部A2例如能通过在每次产生第一曲柄角信号Scrl和第二曲柄角信号Scr2时使微处理器执行如下的处理而构成，该处理包含:在从波形处理电路4D输入第一曲柄角信号Scrl时读取空转(free running)定时器的测量值的过程；在输入第二曲柄角信号Scr2时读取空转定时器的测量值的过程；以及根据在输入第二曲柄角信号Scr2时读取的定时器的测量值与在输入第一曲柄角信号Scr2时读取的定时器的测量值的差运算机械的旋转速度的过程。[0061]冲程判别部A3根据压力传感器20检测出的吸气管内压力判别内燃机的冲程处于排气冲程。压力传感器20例如如图4(F)所示那样输出表示吸气管内压力的压力检测信号Si。压力检测信号Si在吸气管内压力越低的情况下(在吸气负压的绝对值越高的情况下)示出越小的值，在吸气管内压力越高的情况下示出越大的值。内燃机的吸气管内压力在吸气冲程中示出最小值之后慢慢地上升，在排气冲程的上死点TDC大致达到大气压，此后在吸气冲程中朝向最小值快速地下降。因此，如在图4 (F)中所观察到的那样，压力检测信号Si在吸气冲程中示出最小值Simin之后慢慢地上升，在排气冲程的上死点TDC示出最大值Simax，在吸气冲程中朝向最小值Simin快速地下降。能利用该压力检测信号的变化模式来判别内燃机的冲程处于排气冲程。
[0062]例如，将压力检测信号Si与阈值Sit进行比较，能判定在从压力检测信号Si的电平变为阈值Sit以上开始直到达到最大值Simax的期间内燃机的冲程处于排气冲程。或者，在压力检测信号Si示出了最小值Simin之后，在检测到外磁铁型磁铁发电机I产生了第一半波电压Vll和第三半波电压V13之后再次检测到产生了第一半波电压Vll时(在压力检测信号Si示出了最小值Simin之后检测到外磁铁型磁铁发电机产生了三个正极性的电压时)，能判定内燃机的冲程处于排气冲程。因为利用吸气负压的变化模式来判别内燃机的冲程的各种方法已经是公知的，所以，省略其详细的说明。
[0063]充电许可信号产生部A4被构成为在由冲程判别部A3判定为内燃机的冲程处于排气冲程时产生充电许可信号Sa。充电许可信号产生部A4例如能通过使微处理器以固定的时间间隔执行如下的处理来实现，该处理包含:确认是否由冲程判别部A3判定为内燃机的冲程处于排气冲程的过程；在该过程中确认了内燃机的冲程处于排气冲程时，从微处理器的输出端口输出充电许可信号的过程；以及在确认了内燃机的排气冲程已结束(或者，从排气冲程转移到吸气冲程)时，使充电许可信号消失的过程。充电许可信号产生部A4产生的充电许可信号Sa被提供给蓄电元件充电部4C。
[0064]电源供给指令产生部A5被构成为，在电压监视部Al监视的电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl超过设定值而且由曲柄角/旋转速度检测部A2检测出的旋转速度超过设定值时产生电源供给指令。电源供给指令产生部A5能通过使微处理器以固定的时间间隔执行如下的处理来实现，该处理包含:判定电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl是否超过设定值的过程；判定旋转速度是否超过设定值的过程；在判定为电压Vcl超过设定值而且判定为旋转速度超过设定值时，从微处理器4A的输出端口产生电源供给指令信号的过程；以及在判定为电压Vcl变为设定值以下或者判定为旋转速度变为设定值以下时，使电源供给指令消失的过程。
[0065]如上述那样，当像如下那样构成时，能够防止在内燃机开动时在微处理器的电源确立之前对压力传感器20供给电力而使微处理器的启动延迟:设置在被提供电源供给指令时对压力传感器20提供电源电压的传感器电源供给电路4G，监视电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl，根据从波形处理电路4D输入的信号检测内燃机的旋转速度，在电源用蓄电元件的两端的电压Vcl超过设定值而且在内燃机的旋转速度超过设定值时从微处理器4A对传感器电源供给电路4G提供电源供给指令。
[0066]开关电路控制部A6以在由冲程判别部A3判别为内燃机的冲程处于排气冲程的状态下检测到产生了第一半波电压Vll之后许可向负载3供给驱动电流，在电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl降低到被设定成为了使微处理器4A维持在工作状态所需的电压的下限值以上的设定值时，禁止向负载3供给驱动电流的方式，控制从开关驱动电路4F向负载驱动用开关电路4E供给驱动信号，以在能使微处理器4A维持在工作状态的范围内对负载3供给电力的方式控制开关电路4E。
[0067]微处理器4A进而构成用于控制负载3 (在本实施方式中，是驱动电子汽化器的电磁阀的螺线管)的控制块，但是，在本发明中，控制装置4控制的负载3及其控制内容是任意的。
[0068]在本实施方式的内燃机用控制装置4中，在发电线圈IOa感应出第一半波电压Vll和第三半波电压V13时通过蓄电元件充电部4C对电源用蓄电元件Cl进行充电。此外，在微处理器4A在内燃机的排气冲程中产生充电许可信号的状态下在发电线圈IOa感应出第二半波电压V12时，利用在发电线圈IOa感应的波高值高的第二半波电压V12通过蓄电元件充电部4C对电源用蓄电元件Cl进行充电。在内燃机处于排气冲程时内燃机用点火装置产生的点火火花无法用于使内燃机的燃料燃烧，因此，即使用内燃机处于排气冲程时在磁铁发电机I的发电线圈IOa感应的第二半波电压V12对电源用蓄电元件Cl进行充电，并且用积蓄在该蓄电元件中的能量对作为控制对象的负载3和微处理器4A供给电力，也对内燃机的点火性能丝毫没有影响。
[0069]像这样，在本实施方式中，能在丝毫不对点火工作造成影响的情况下从用于驱动点火装置的发电线圈IOa取出很多剩余能量来对作为控制对象的负载3和控制负载3的微处理器供给电力，因此，在作为装载于内燃机的发电机而使用只具备点火装置驱动用的发电线圈的磁铁发电机的情况下，或者，在即使是除了点火装置驱动用的发电线圈以外还设置有发电线圈的情况其输出也没有裕度的情况下等，也能在不使用其它电源的情况下，而且在不对点火工作造成影响的情况下，使点火装置以外的负载3和微处理器4A无障碍地工作。
[0070]图4示出了表示在如下的情况下的控制装置4的各部分工作的时间图，所述情况是，在图2所示的控制装置中虽然用在发电线圈IOa感应的第一半波电压Vll和第三半波电压V13对电源用蓄电元件Cl进行充电但是未用第二半波电压V12对电源用蓄电元件Cl进行充电的情况(未产生充电许可信号Sa的情况)、以及也未进行负载3的驱动的情况。在图4中，(A)是示出内燃机的冲程变化的时间图，(B)至(F)分别是示出发电机I的输出电压V1、电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl、微处理器4A输出的充电许可信号Sa、输入到微处理器的曲柄角检测信号Scr和压力传感器20的输出信号Si的时间图。
[0071]在图2所示的控制装置中，在未产生充电许可信号Sa并且未用第二半波电压V12对电源用蓄电元件Cl进行充电的情况下，如图4 (B)所示，在外磁铁型磁铁发电机I的发电线圈10在压缩冲程的后半段产生第一半波电压Vll时、在爆发冲程的初期产生第三半波电压V13时、在排气冲程的后半段产生第一半波电压Vll时以及在吸气冲程的初期产生第三半波电压V13时，分别对电源用蓄电元件Cl进行充电。在该情况下，电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl如图4 (C)所示那样变化。像这样，在未用第二半波电压V12对电源用蓄电元件Cl进行充电的情况下，电源用蓄电元件Cl只能被充电到具有低的值的第一半波电压Vll和第三半波电压V13的峰值，因此，不能使电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl充分地变高。在图4所示的例子中，因为不驱动负载3，所以，电压Vcl不会较大地降低，无障碍地进行从电源电路4B向微处理器4A的电源电压的供给。
[0072]与此相对地，在如图5 (D)所示那样在排气冲程的末期产生充电许可信号Sa，在发电机产生第二半波电压V12时使蓄电元件充电部4C的晶闸管Thl为导通状态，由此，在从发电线圈IOa通过晶闸管Thl对电容器C3进行充电之后，使该电容器C3的电荷转移到电源用蓄电元件Cl，也用第二半波电压V12对电源用蓄电元件Cl进行充电的情况下，如图5 (C)所示，电源用蓄电元件Cl被充电到高的电压。在磁铁发电机I产生了第二半波电压V12时使蓄电元件充电部4C的晶闸管Thl为导通状态，从发电线圈IOa向蓄电元件充电部4C吸收了电流的情况下，由于不能通过晶体管TRl流过充分大的一次电流，所以，不进行点火工作，不会在排气冲程中进行徒劳的点火。
[0073]图6示出了在用第一半波电压Vll和第三半波电压V13对电源用蓄电元件Cl进行充电，并且在排气冲程的末期产生充电许可信号Sa，还用发电机在排气冲程中输出的第二半波电压V12进行电源用蓄电元件Cl的充电的状态下驱动负载3的情况下的各部分的电压波形和负载电流的波形。如前所述，本实施方式中的负载3是控制向电子式汽化器供给空气的电磁阀的螺线管。
[0074]在图6所示的例子中，将在排气冲程中第一半波电压Vll变为阈值以上而产生第一曲柄角信号Scrl的定时ta稍后的定时(刚要利用第二半波电压V12开始进行电源用蓄电元件Cl的充电之前的定时)tb作为负载驱动开始定时，在该负载驱动开始定时从微处理器4A对开关驱动电路4F提供负载驱动指令。因此，在定时tb负载驱动用开关电路4E的MOSFET为导通状态，由此，电源电路4B的蓄电元件Cl的两端的电压Vcl通过开关电路4E被施加于负载3，如图6(C)所示，流过负载电流IL。在图示的例子中，在打开电子式汽化器的电磁阀时，在为了完成打开阀的工作所需的开阀时间的期间，将M0SFET41和42这两者保持为导通状态而使负载电流快速地上升至开动时的最大电流ILl之后，使上级的M0SFET41导通截止而将负载电流保持为最大值。此外，在打开阀的工作完成之后，使将上级的M0SFET41导通截止的基准减少而使负载电流IL减少至保持电流值IL2，在打开阀的状态下保持的保持期间的期间，将负载电流保持为固定的保持电流IL2。在图示的例子中，在压缩冲程的初期的阶段使负载3的驱动结束。
[0075]当在驱动负载3时失去微处理器4A的电源时，微处理器的工作停止而失去控制，因此，在驱动像螺线管那样的大的负载3的情况下，以使电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl不会在为了将作为微处理器4A的电源电压的电容器C2的两端的电压Vc2保持为适合作为微处理器4A的电源电压的电压(例如，5V)所需的电压的下限值Vmin以下的方式，设定停止负载3的驱动的定时，限制驱动负载3的期间。
[0076]在为了驱动负载3而需要流过大的电流的情况下，如上述那样，通过限制驱动负载3的期间，从而能够防止失去微处理器4A的电源电压而使微处理器的工作停止的情况。
[0077]在本实施方式中作为控制的对象的电子式汽化器的电磁阀只要在吸气冲程的期间被保持为打开的状态即可，因此，即使如上述那样限制对驱动阀的螺线管(负载3)进行驱动的期间，也不会带来障碍。
[0078]为了如图6所示那样限制驱动负载3的期间，只要由微处理器4A构成开关电路控制部即可，该开关电路控制部控制负载驱动用开关电路4E，以使在由冲程判别部A3判别为内燃机的冲程处于排气冲程的状态下检测到产生了第一半波电压Vll之后，许可向负载3供给驱动电流，在电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl降低至被设定成为了使微处理器维持在工作状态所需的电压的下限值Vmin以上的设定值时，禁止向负载3供给驱动电流。该开关电路控制部例如能通过使微处理器以固定的时间间隔执行如下的处理而构成，该处理包含:判定内燃机的冲程是否为排气冲程的过程；判定电源用蓄电元件Cl的两端的电压是否为设定值以上的过程；在判定为内燃机的冲程为排气冲程的状态下输入第一曲柄角信号Scrl时，产生负载驱动指令的过程；以及在判定为电源用蓄电元件Cl的两端的电压不足设定值时，使负载驱动指令消失的过程。
[0079]图7 (A)至(G)示出了在不优选的定时对为了进行驱动而需要很多电力的负载3(在该例子中是螺线管)进行驱动的情况下可能产生的各部分的电压波形和负载电流的波形。
[0080]在图7所示的例子中，将利用在爆发冲程中产生的第三半波电压V13进行电源用蓄电元件Cl的充电之后的时刻tb’作为负载驱动开始定时，开始负载3的驱动。在该情况下，在比排气冲程中产生第二半波电压V12的时刻前的时刻tc，电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl在为了将电容器C2的两端的电压Vc2保持为适合作为微处理器4A的电源电压的固定电压(例如，5V)所需的最低电压值Vmin以下，因此，失去微处理器4A的电源而使微处理器停止工作，停止负载3的驱动。在该例子中，在时刻tc以后微处理器保持停止工作的状态，因此，在此后的排气冲程中不会对晶闸管Thl提供充电许可信号Sa，即使发电线圈IOa产生第二半波电压V12，也不会进行蓄电元件Cl的充电。因此，在排气冲程的点火时期tl’进行点火工作。此外，通过在时刻tc停止微处理器的工作，从而不对压力传感器20供给电源电压，因此，压力传感器20的输出信号Si消失。当在时刻td第一半波电压Vll变为最低电压值Vmin以上时，蓄电元件Cl的两端的电压达到为了使微处理器(MPU) 4A工作所需的电压值，微处理器4A再启动，但是，此时不进行旋转速度的检测，构成传感器电源供给电路4G的开关电路处于截止状态，因此，不会对压力传感器20提供电源电压。因此，压力传感器20保持停止输出信号Si的输出的状态。在图2所示的实施方式中，如前所述，只要以使电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl不会在为了使电容器C2的两端的电压Vc2保持为适合作为微处理器4A的电源电压的电压所需的电压的下限值Vmin以下的方式限制驱动负载3的期间，就能避免产生上述那样的问题。
[0081]在为了驱动负载3而不需要大的驱动电流的情况下，不需要特别限制驱动负载3的期间，但是，即使在不需要限制驱动负载3的期间的情况下，为了防止产生微处理器的工作停止而失去控制的事态，优选设置开关电路控制部A6，该开关电路控制部A6控制负载驱动用开关电路4E，以使在电源用蓄电元件Cl的两端的电压Vcl降低至被设定成为了使微处理器维持在工作状态所需的电压的下限值Vmin以上的设定值时，禁止向负载3供给驱动电流。
[0082]虽然在上述的实施方式中以控制电子式汽化器的电磁阀的情况为例，但是，本发明的控制装置4控制的负载3不限于设置于电子汽化器的螺线管，在控制驱动为了调整内燃机的空转速度而设置的ISC阀的螺线管等其它负载的情况下也能应用本发明。此外，本发明不限于用电源电路4B的输出来驱动作为控制装置4控制的对象的负载3的情况，在将电源电路4B的输出供给到作为控制的对象的负载以外的负载的情况下也能应用本发明。例如，也可以用电源用蓄电元件Cl的两端的电压对小型的电池等其它蓄电元件进行充电。[0083]虽然在上述的实施方式中根据检测内燃机的吸气管内压力的压力传感器的输出来判别内燃机的冲程，但是，判别内燃机的冲程的方法不限定于利用吸气管内压力的情况。例如，也可以设置对内燃机的凸轮轴的旋转角(凸轮角)进行检测的凸轮角传感器，根据从凸轮角传感器的输出检测的凸轮角来判别内燃机的冲程。此外，也可以通过内燃机处于压缩冲程时的汽缸内的压力与内燃机处于排气冲程时的汽缸内的压力不同，从而利用在压缩冲程和排气冲程中点火线圈10的一次线圈的两端的电压波形不同的情况(在汽缸内的压力高的压缩冲程中，与汽缸内的压力低的排气冲程相比，在用火花塞开始进行放电之前所需的时间变长的情况)来判别压缩冲程和排气冲程。
[0084]虽然在上述的实施方式中以使用具备电流切断型的点火电路的点火装置来作为点火装置的情况为例，但是，在使用电容器放电式的点火电路的情况下也能应用本发明。
[0085]虽然在上述的实施方式中以在磁铁发电机的定子缠绕有点火线圈、该点火线圈的一次线圈构成发电线圈的情况为例，但是，在磁铁发电机的定子只设置有发电线圈、在磁铁发电机的外部设置有点火线圈和与该点火线圈一同构成点火电路的部分的情况下也能应用本发明。
[0086]虽然在上述的实施方式中将点火电路和控制点火电路的点火控制部设置在装配于内燃机的磁铁发电机的定子，但是，也能在本发明的控制装置4内设置与点火线圈一同构成点火电路的部件和控制点火时期的点火控制部。在本发明的控制装置内设置有点火控制部的情况下，或者，在即使是点火控制部设置于控制装置的外部的情况也能从外部控制该点火控制部的情况下，为了防止在排气冲程中产生第二半波电压V12时在点火电路中失去发电机的输出的一部分的情况，优选设置阻止从发电线圈向点火电路流过电流的单元(在上述的实施方式中，是阻止晶体管TRl成为导通状态的单元)。当像这样构成时，能将在排气冲程中从发电线圈得到的全部能量积蓄在控制装置内的电源电路4B的电源用蓄电元件中，能使电源电路4B的容量增大。
[0087]虽然在上述的实施方式中，将在发电线圈IOa感应的第一半波电压Vll和第三半波电压V13设为正极性，将第二半波电压V12设为负极性，但是，也可以将第一半波电压Vll和第三半波电压V13设为负极性，将第二半波电压V12设为正极性。
[0088]虽然在上述的实施方式中以使用外磁铁型的磁铁发电机作为装载于内燃机的发电机的情况为例，但是，即使在使用内磁铁型的发电线圈的情况下，也能在需要构成从点火装置驱动用的发电线圈取出剩余电力来对点火装置以外的其它负载供给电力的电源电路的情况下应用本发明。
[0089]附图标记的说明
I外磁铁型磁铁发电机；
2火花塞；
3负载；
4内燃机用控制装置；
4A微处理器；
4B电源电路；
4C蓄电元件充电部；
4D波形处理电路；4E负载驱动用开关电路；
4F开关驱动电路；
5停止开关；
6曲柄轴；
Al电压监视部；
A2曲柄角/旋转速度检测部；A3冲程判别部；
A4充电许可信号产生部；
A5电源供给指令产生部；
A6开关电路控制部。
【权利要求】
1.一种内燃机用控制装置，被设置于装载有磁铁发电机的内燃机，使用微处理器来控制特定的控制对象，所述磁铁发电机具有伴随着内燃机的旋转而感应交流电压的点火装置驱动用的发电线圈，在所述发电线圈感应的半波电压用于向对所述内燃机进行点火的点火装置提供点火能量，其中， 所述内燃机用控制装置具备:电源电路，具有电源用蓄电元件，用积蓄在该电源用蓄电元件中的能量产生提供给所述微处理器的电源电压和提供给所述点火装置以外的负载的电源电压；蓄电元件充电部，在从所述微处理器被提供充电许可信号时，用为了对所述点火装置提供点火能量而使用的所述发电线圈的半波感应电压对所述电源用蓄电元件进行充电；以及冲程判别部，判别所述内燃机的冲程， 所述微处理器被编程为，在由所述冲程判别部判别为所述内燃机的冲程处于排气冲程时产生所述充电许可信号。
2.一种内燃机用控制装置，被设置于装载有磁铁发电机的内燃机，使用微处理器来控制特定的控制对象，所述磁铁发电机具有伴随着内燃机的旋转而感应具有一个极性的第一半波电压、继该第一半波电压之后产生的另一个极性的第二半波电压和继该第二半波电压之后产生的所述一个极性的第三半波电压的波形的交流电压的发电线圈，在所述发电线圈感应的所述第二半波电压用于向对所述内燃机进行点火的点火装置提供点火能量，其中， 所述内燃机用控制装置具备:电源电路，具有电源用蓄电元件，用积蓄在该电源用蓄电元件中的能量产生提供给所述微处理器的电源电压和提供给所述点火装置以外的负载的电源电压；蓄电元件充电部，具有用在所述发电线圈感应的所述第一半波电压和第三半波电压对所述电源用蓄电元件进行充电的第一充电电路、以及在从所述微处理器被提供充电许可信号时用在所述发电线圈感应的所述第二半波电压对所述电源用蓄电元件进行充电的第二充电电路；以及冲程判别部，判别所述内燃机的冲程， 所述微处理器被编程为，在由所述冲程判别部判别为所述内燃机的冲程处于排气冲程时产生所述充电许可信号。
3.根据权利要求2所述的内燃机用控制装置，其中，还设置有:负载驱动用开关电路，控制向所述负载供给驱动电流；以及开关电路控制部，控制所述负载驱动用开关电路，以使在所述电源用蓄电元件的两端的电压降低至被设定成为了使所述微处理器维持在工作状态所需的电压的下限值以上的设定值时禁止向所述负载供给驱动电流。
4.根据权利要求2所述的内燃机用控制装置，其中，还设置有:负载驱动用开关电路，控制向所述负载供给驱动电流；以及开关电路控制部，控制所述负载驱动用开关电路，以使在由所述冲程判别部判别为所述内燃机的冲程处于排气冲程的状态下检测到产生了所述第一半波电压之后，许可向所述负载供给驱动电流，在所述电源用蓄电元件的两端的电压降低至被设定成为了使所述微处理器维持在工作状态所需的电压的下限值以上的设定值时，禁止向所述负载供给驱动电流。
5.根据权利要求2所述的内燃机用控制装置，其中， 设置有对所述内燃机的吸气管内压力进行检测的压力传感器， 所述冲程判别部被构成为，根据所述压力传感器的输出信号来判别所述内燃机的冲程处于排气冲程。
6.根据权利要求3所述的内燃机用控制装置，其中，设置有对所述内燃机的吸气管内压力进行检测的压力传感器， 所述冲程判别部被构成为，根据所述压力传感器的输出信号来判别所述内燃机的冲程处于排气冲程。
7.根据权利要求4所述的内燃机用控制装置，其中， 设置有对所述内燃机的吸气管内压力进行检测的压力传感器， 所述冲程判别部被构成为，根据所述压力传感器的输出信号来判别所述内燃机的冲程处于排气冲程。
8.根据权利要求5所述的内燃机用控制装置，其中， 设置有:传感器电源供给电路，在从所述微处理器被提供电源供给指令时，从所述电源电路对所述压力传感器提供为了使所述压力传感器工作所需的电源电压；以及波形处理电路，将所述第一半波电压和第三半波电压变换为所述微处理器能识别的波形的信号，提供给所述微处理器， 所述微处理器被编程为，监视所述电源用蓄电元件的两端的电压，根据从所述波形处理电路输入的信号检测所述内燃机的旋转速度，在所述电源用蓄电元件的两端的电压超过设定值而且所述旋转速度超过设定值时，产生所述电源供给指令。
9.根据权利要求6所述的内燃机用控制装置，其中， 设置有:传感器电源供给电路，在从所述微处理器被提供电源供给指令时，从所述电源电路对所述压力传感器提供为了使所述压力传感器工作所需的电源电压；以及波形处理电路，将所述第 一半波电压和第三半波电压变换为所述微处理器能识别的波形的信号，提供给所述微处理器， 所述微处理器被编程为，监视所述电源用蓄电元件的两端的电压，根据从所述波形处理电路输入的信号检测所述内燃机的旋转速度，在所述电源用蓄电元件的两端的电压超过设定值而且所述旋转速度超过设定值时，产生所述电源供给指令。
10.根据权利要求7所述的内燃机用控制装置，其中， 设置有:传感器电源供给电路，在从所述微处理器被提供电源供给指令时，从所述电源电路对所述压力传感器提供为了使所述压力传感器工作所需的电源电压；以及波形处理电路，将所述第一半波电压和第三半波电压变换为所述微处理器能识别的波形的信号，提供给所述微处理器， 所述微处理器被编程为，监视所述电源用蓄电元件的两端的电压，根据从所述波形处理电路输入的信号检测所述内燃机的旋转速度，在所述电源用蓄电元件的两端的电压超过设定值而且所述旋转速度超过设定值时，产生所述电源供给指令。
【文档编号】F02P5/15GK103890379SQ201280044839
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年9月14日 优先权日:2011年9月14日
【发明者】川越纯, 铃木秀利, 平松启 申请人:国产电机株式会社