点火正时控制装置以及点火正时控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据内燃机(发动机)的爆震的状态来控制点火正时的点火正时控制装置，涉及一种例如能够应用于小型船舶、小型发电机、割草机等所使用的通用发动机、二轮车用的发动机、各种建筑机械所使用的发动机等的点火正时控制装置以及点火正时控制系统。
【背景技术】
[0002]以往，作为防止发动机的爆震而适宜地控制发动机的动作的技术，已知以下一种点火正时控制:在发动机中安装爆震传感器，基于爆震传感器的输出来控制点火正时(参照专利文献I)。
[0003]该点火正时控制是指以下控制:如果通过爆震传感器没有检测出爆震，则使点火正时逐步地超前，在检测出爆震的情况下，使点火正时滞后，由此防止爆震发生并且使发动机的输出最大限度地发挥。
[0004]利用上述的爆震传感器的输出的点火正时控制在四轮汽车中是普遍的。但是，现状是，例如在小型发电机等通用发动机、二轮车用发动机那样的结构简单的发动机中，使用了进行发动机转速等的发动机控制的电子控制装置，但是通常没有使用爆震传感器，因此没有进行用于防止爆震的点火正时控制。
[0005]专利文献1:日本特开2008-215141号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]然而，近年来，在通用发动机、二轮车用发动机等构造简单的发动机中，也为了燃油消耗和输出的最优化而要求精密的点火控制。
[0008]作为其对策，考虑搭载爆震传感器来进行上述的点火正时控制，但是存在以下的问题。
[0009]也就是说，存在以下的问题:在对现有的通用发动机、二轮车用发动机等安装爆震传感器来进行点火正时控制的情况下，需要针对以往的进行发动机控制的电子控制装置进行用于进行点火正时控制的重新设计，因此其工作(工时)、成本增多。
[0010]本发明是为了解决所述问题而完成的，其目的在于提供一种能够对不具有抑制爆震发生的点火正时控制的功能的内燃机容易地进行抑制爆震发生的点火正时控制的点火正时控制装置以及点火正时控制系统。
[0011]用于解决问题的方案
[0012](I)本发明的第一方面中的点火正时控制装置具备:爆震检测装置，其检测内燃机的爆震；以及点火正时调整装置，其基于从爆震检测装置得到的表示爆震的状态的爆震信号以及从外部的电子控制装置得到的内燃机的点火正时所关联的信号，来调整内燃机的点火正时，该点火正时控制装置还具备转速关联信息运算部和信号切换部。
[0013]转速关联信息运算部基于点火正时所关联的信号来运算转速关联信息，其中，该转速关联信息包括内燃机的转速和内燃机的转速变动量中的至少一个。
[0014]信号切换部判断由转速关联信息运算部运算出的转速关联信息是否在预先决定的调整允许范围内，在转速关联信息包含在调整允许范围内的情况下，信号切换部输出点火正时调整装置进行点火正时的调整后的调整后点火信号，在转速关联信息未包含在调整允许范围内的情况下，信号切换部输出点火正时调整装置没有进行点火正时的调整的点火正时所关联的信号。
[0015]调整允许范围被设定为在内燃机的运转状态为适于调整点火正时的状态时转速关联信息所表示的范围。
[0016]首先，该点火正时控制装置构成为，具备爆震检测装置和点火正时调整装置，并且点火正时调整装置被输入爆震信号以及点火正时所关联的信号。
[0017]因而，在点火正时调整装置中，能够基于从爆震检测装置得到的爆震信号以及从外部的电子控制装置得到的点火正时所关联的信号来将点火正时调整为适当的点火正时(例如超如、滞后等fe正)。
[0018]特别地，该点火正时控制装置能够在没有进行爆震控制的发动机(例如现有的通用发动机、二轮车用发动机等)中应用。即，起到以下的显著的效果:只通过对现有的进行发动机控制的电子控制装置的结构添加本发明的点火正时控制装置，不需要对电子控制装置进行用于进行点火正时控制的重新设计，就能够大幅降低该重新设计所需的工作(工时)、成本。
[0019]另外，该点火正时控制装置具备转速关联信息运算部和信号切换部，能够根据转速关联信息是否包含在调整允许范围内，来切换是输出调整后点火信号，还是将从外部的电子控制装置得到的“点火正时所关联的信号”不进行调整而直接输出。
[0020]具体地说，在转速关联信息包含在调整允许范围内的情况下，信号切换部输出点火正时调整装置进行点火正时的调整后的调整后点火信号，在转速关联信息未包含在调整允许范围内的情况下，信号切换部输出点火正时调整装置没有进行点火正时的调整的“点火正时所关联的信号”。
[0021]此外，调整允许范围被设定为在内燃机的运转状态是适于调整点火正时的状态时转速关联信息所表示的范围。
[0022]因此，在转速关联信息包含在调整允许范围内的情况下，能够判断为内燃机的运转状态是适于调整点火正时的状态，相反地，在转速关联信息未包含在调整允许范围内的情况下，能够判断为内燃机的运转状态不是适于调整点火正时的状态。
[0023]如果在转速关联信息未包含在调整允许范围内的情况下，则内燃机的运转状态不是适于调整点火正时的状态，因此存在以下担忧:无法适当地进行点火正时的调整而在不适当的点火正时输出调整后的调整后点火信号，从而对内燃机的运转状态造成不良影响。
[0024]与此相对，该点火正时控制装置具备转速关联信息运算部和信号切换部，由此，在转速关联信息未包含在调整允许范围内的情况下，不输出调整后点火信号，而输出点火正时调整装置没有进行点火正时的调整的“点火正时所关联的信号”。
[0025]也就是说，在转速关联信息未包含在调整允许范围内的情况下，该点火正时控制装置能够通过输出没有进行点火正时的调整的“点火正时所关联的信号”来抑制对内燃机的运转状态造成不良影响。
[0026]另一方面，在转速关联信息包含在调整允许范围内的情况下，该点火正时控制装置能够通过输出调整后点火信号来抑制爆震发生。
[0027]由此，根据本发明，能够对不具有抑制爆震发生的点火正时控制的功能的内燃机容易地进行抑制爆震发生的点火正时控制。并且，根据本发明，在内燃机的运转状态不是适于调整点火正时的状态的情况下，能够通过输出没有进行点火正时的调整的点火正时所关联的信号来抑制对内燃机的运转状态造成不良影响。
[0028]此外，所述外部的电子控制装置是指与本发明的点火正时控制装置独立设置的电子控制装置，例如能够列举对内燃机的动作进行综合控制的电子控制装置(发动机控制单元:ECU)。另外，所述点火正时所关联的信号是包含与点火正时有关的信息的信号，例如能够列举表示成为点火正时的基准的定时的基准点火信号。
[0029]另外，关于内燃机的运转状态是适于调整点火正时的状态的情况，例如能够列举能够通过伴随检测出爆震所进行的点火正时的调整(校正)来改善内燃机的燃烧效率的运转状态等。相反地，关于内燃机的运转状态不是适于调整点火正时的状态的情况，例如能够列举通过伴随检测出爆震所进行的点火正时的调整(校正)使内燃机的燃烧效率降低的运转状态、有可能由于点火正时调整装置对点火正时的调整而对发动机造成损伤的状态等。
[0030](2)在本发明的另一方面中，转速关联信息运算部至少运算内燃机的转速来作为转速关联信息，在由转速关联信息运算部运算出的转速未包含在调整允许范围内的情况下，信号切换部判断为转速关联信息未包含在调整允许范围内，输出点火正时调整装置没有进行点火正时的调整的点火正时所关联的信号，在转速关联信息中的包含转速的全部转速关联信息在调整允许范围内的情况下，信号切换部判断为转速关联信息包含在调整允许范围内，输出点火正时调整装置进行点火正时的调整后的调整后点火信号。
[0031]通过具备这样的转速关联信息运算部和信号切换部，能够至少基于内燃机的转速来判定内燃机的运转状态是否是适于调整点火正时的状态。
[0032]而且，在该点火正时控制装置中，在通过转速关联信息运算部的运算得到的转速未包含在调整允许范围内的情况下，无论其它转速关联信息的状态如何，在信号切换部中判断为转速关联信息未包含在调整允许范围内，不输出调整后点火信号，而输出点火正时调整装置没有进行点火正时的调整的“点火正时所关联的信号”。
[0033]如上述那样，在至少转速未包含在调整允许范围内的情况下，通过输出点火正时调整装置没有进行点火正时的调整的“点火正时所关联的信号”来抑制对内燃机的运转状态造成不良影响。
[0034](3)在本发明的又一方面中，转速关联信息运算部至少运算内燃机的转速变动量来作为转速关联信息，在由转速关联信息运算部运算出的转速变动量未包含在调整允许范围内的情况下，信号切换部判断为转速关联信息未包含在调整允许范围内，输出点火正时调整装置没有进行点火正时的调整的点火正时所关联的信号，在转速关联信息中的包含转速变动量的全部转速关联信息在调整允许范围内的情况下，信号切换部判断为转速关联信息包含在调整允许范围内，输出点火正时调整装置进行点火正时的调整后的调整后点火信号。
[0035]通过具备这样的转速关联信息运算部和信号切换部，能够至少基于内燃机的转速变动量来判定内燃机的运转状态是否是适于调整点火正时的状态。
[0036]而且，在该点火正时控制装置中，在通过转速关联信息运算部的运算得到的转速变动量未包含在调整允许范围内的情况下，无论其它转速关联信息的状态如何，在信号切换部中判断为转速关联信息未包含在调整允许范围内，不输出调整后点火信号，而输出点火正时调整装置没有进行点火正时的调整的“点火正时所关联的信号”。
[0037]如上述那样，在至少转速变动量未包含在调整允许范围内的情况下，通过输出点火正时调整装置没有进行点火正时的调整的“点火正时所关联的信号”来抑制对内燃机的运转状态造成不良影响。
[0038]另外，通过如上述那样基于转速变动量来进行判断，即使在点火正时所关联的信号中叠加了噪声成分的情况下，也能够通过输出没有进行点火正时的调整的“点火正时所关联的信号”来抑制对内燃机的运转状态造成不良影响。
[0039]也就是说，在点火正时所关联的信号中叠加了噪声成分从而由转速关联信息运算部运算的转速变动量发生了急剧变化的情况下，信号切换部判断为转速关联信息未包含在调整允许范围内，输出没有进行点火正时的调整的“点火正时所关联的信号”。
[0040]由此，在该点火正时控制装置中，即使在点火正时所关联的信号中叠加了噪声成分的情况下，也能够抑制由于噪声成分而误判定为点火信号且基于该判定执行点火正时调整的情况，从而能够抑制对内燃机的运转状态造成不良影响。
[0041](4)在本发明的又一方面中，转速关联信息运算部基于接收点火正时所关联的信号的时间间隔来运算内燃机的转速。
[0042]内燃机的点火正时的时间间隔根据内燃机的转速而变动，因此接收点火正时所关联的信号的时间间隔也根据内燃机的转速而变动。因此，能够基于接收点火正时所关联的信号的时间间隔来运算内燃机的转速。此外，作为点火正时的时间间隔，能够例示使用连续的点火信号的下降时期的时间间隔的方式。
[0043](5)在本发明的又一方面中，点火正时所关联的信号是表示成为点火正时的基准的定时的基准点火信号。
[0044]在该方面中，作为点火正时所关联的信号，能够采用基准点火信号(例如后述的点火信号(A))。
[0045](6)本发明的另一方面的点火正时控制系统具备:电子控制装置，其输出内燃机的点火正时所关联的信号；以及点火正时控制装置，其对点火正时所关联的信号进行调整，点火正时控制装置是上述的点火正时控制装置。
[0046]本发明的点火正时控制系统具备上述的点火正时控制装置，因此与上述的点火正时控制装置同样地，能够对不具有抑制爆震发生的点火正时控制的功能的内燃机容易地进行抑制爆震发生的点火正时控制。
[0047]另外，本发明的点火正时控制系统与上述的点火正时控制装置同样地，在内燃机的运转状态不是适于调整点火正时的状态的情况下，能够通过输出点火正时调整装置没有进行点火正时的调整的“点火正时所关联的信号”来抑制对内燃机的运转状态造成不良影响。
[0048]发明的效果
[0049]本发明的点火正时控制装置以及点火正时控制系统能够对不具有抑制爆震发生的点火正时控制的功能的内燃机容易地进行抑制爆震发生的点火正时控制。
[0050]另外，本发明的点火正时控制装置以及点火正时控制系统能够在内燃机的运转状