(57)【要約】【課題】アイドル運転時における排気の浄化性能を向上できると共に、発進加速時の騒音を低減できること。【解決手段】シリンダ（気筒）１１毎に２個の点火プラグ１２Ａ、１２Ｂを備えたエンジン１０であって、このエンジン１０のアイドル運転状態判定用の信号を検出するセンサ（クランク角センサ２５、スロットル開度センサ２２）と、このセンサからの信号に基づいてエンジン１０のアイドル運転状態の判定し、アイドル運転状態では点火プラグ１２Ａ及び１２Ｂを２個同時に点火させ、アイドル運転以外の状態では点火プラグ１２Ａ、１２Ｂのいずれか１個を点火させるよう制御する点火制御ユニット２３とを有するものである。【選択図】  図１
2015094319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒毎に複数個の点火プラグを備えたエンジンであって、
前記エンジンのアイドル運転状態判定用の信号を検出するセンサと、
このセンサからの信号に基づいて前記エンジンのアイドル運転状態を判定し、アイドル運転状態では前記点火プラグを複数個同時に点火させ、アイドル運転以外の状態では複数個の前記点火プラグの一部を点火させるよう制御する点火制御手段と、を有することを特徴とするエンジンの点火制御装置。
【請求項２】
気筒毎に２個の点火プラグを備えたエンジンであって、
前記エンジンのアイドル運転状態判定用の信号を検出するセンサと、
このセンサからの信号に基づいて前記エンジンのアイドル運転状態を判定し、アイドル運転状態では前記点火プラグを２個同時に点火させ、アイドル運転以外の状態では前記点火プラグを１個点火させるよう制御する点火制御手段と、を有することを特徴とするエンジンの点火制御装置。
【請求項３】
前記センサは、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサであることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの点火制御装置。
【請求項４】
前記センサは、エンジンへの吸気量を調整するスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサであることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの点火制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気筒毎に複数個の点火プラグを備えたエンジンの点火制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、気筒毎に２個の点火プラグを備えたエンジンが提案されている（特許文献１参照）。このようなエンジンでは、エンジン低回転時に１個の点火プラグを点火させ、また、エンジン高回転時には、２個の点火プラグを同時に点火させて各気筒における燃焼速度を上昇させ、燃焼圧力を高めて出力を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１１２９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、エンジンのアイドリング回転を含む低回転時に１個の点火プラグを点火させる場合には、未燃焼ガスの発生量が増加する恐れがある。また、エンジン高回転時には、吸気速度の上昇に伴って燃焼室内での混合気の燃焼速度が上昇するが、このときに２個の点火プラグを同時に点火させると、燃焼速度の上昇が顕著になって、ピストン打音等の騒音が増大する恐れがある。
【０００５】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、アイドル運転時における排気の浄化性能を向上できると共に、発進加速時の騒音を低減できるエンジンの点火制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るエンジンの点火制御装置は、気筒毎に複数個の点火プラグを備えたエンジンであって、前記エンジンのアイドル運転状態判定用の信号を検出するセンサと、このセンサからの信号に基づいて前記エンジンのアイドル運転状態を判定し、アイドル運転状態では前記点火プラグを複数個同時に点火させ、アイドル運転以外の状態では複数個の前記点火プラグの一部を点火させるよう制御する点火制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エンジンのアイドル運転状態で複数個の点火プラグが同時に点火するので、各気筒において燃焼速度が上昇して未燃焼ガスが減少し、アイドル運転時における排気の浄化性能を向上できる。また、エンジンのアイドル運転以外の状態で複数個の点火プラグの一部を点火するので、各気筒において、点火プラグが複数個同時に点火する場合に比べて燃焼速度の過大な上昇を抑制でき、従って、発進加速時の騒音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るエンジンの点火制御装置における一実施形態を示す構成図。
【図２】図１の点火制御ユニットが実行するダブル点火モードとシングル点火モードの特性を示し、（Ａ）は燃焼速度とエンジン回転数との関係を示すグラフ、（Ｂ）は未燃焼ガス量とエンジン回転数との関係を示すグラフ。
【図３】図１の点火制御ユニットが制御する点火動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るエンジンの点火制御装置における一実施形態を示す構成図である。この図１に示すエンジン１０は、単一または複数のシリンダ（気筒）１１、本実施形態では単一のシリンダ（気筒）１１を備えた４サイクルエンジンである。各シリンダ１１内にはピストン１４が摺動自在に配設されると共に、このピストン１４の上方に燃焼室１３が画成される。本実施形態のエンジン１０は、シリンダ１１毎に複数個、例えば２個の点火プラグ１２Ａ、１２Ｂを備え、これらの点火プラグ１２Ａ、１２Ｂの先端が燃焼室１３に臨んで取り付けられている。
【００１０】
点火プラグ１２Ａ、１２Ｂの少なくとも一方が後述の如く点火されることで、燃焼室１３内で燃料と空気の混合気が燃焼し、これによりピストン１４が往復運動する。このピストン１４の往復運動が、このピストン１４に連結されたクランクシャフト１５により回転運動に変換されて、エンジン１０は駆動力を出力する。
【００１１】
また、エンジン１０には、燃焼室１３に吸気管１６及び排気管１７が連通され、吸気管１６にスロットルボディ１８とエアクリーナボックス１９が接続される。スロットルボディ１８はスロットルバルブ２０を備え、このスロットルバルブ２０の開度により、エアクリーナボックス１９からスロットルボディ１８及び吸気管１６を経てエンジン１０の燃焼室１３へ供給される空気の流量（吸気量）を調整する。
【００１２】
また、吸気管１６には燃料噴射装置２１が設置されている。この燃料噴射装置２１は、吸気管１６を流れる空気に燃料を噴射して混合気を生成する。この混合気がエンジン１０の燃焼室１３内で点火プラグ１２Ａ、１２Ｂの点火により燃焼され、ピストン１４が往復運動してクランクシャフト１５が回転すると共に、排気が排気管１７等を経て排出される。
【００１３】
前記スロットルボディ１８には、スロットルバルブ２０の開度を検出するスロットル開度センサ２２が設置される。このスロットル開度センサ２２にて検出されたスロットルバルブ２０の開度はスロットル開度信号として、点火制御手段としての点火制御ユニット２３へ送信される。
【００１４】
クランクシャフト１５の回転角度であるクランク角は、クランク角センサ２５にて検出される。このクランク角センサ２５はエンジン回転数センサとも称される。クランクシャフト１５にはクランクロータ２６が回転一体に連結され、このクランクロータ２６は、外周に所定のクランク角（例えば３０°）間隔で複数の歯（不図示）を備えるが、このうちの一箇所で歯が欠けている。クランク角センサ２５は、クランクシャフト１５と共に回転するクランクロータ２６の歯を検出することで、クランクシャフト１５のクランク角及びエンジン回転数を検出する。このクランク角センサ２５にて検出されたクランク角信号、エンジン回転数信号は、点火制御ユニット２３へ送信される。
【００１５】
上述の点火制御ユニット２３及びセンサ（スロットル開度センサ２２、クランク角センサ２５）を有して、エンジンの点火制御装置３０が構成される。このエンジンの点火制御装置３０の点火制御ユニット２３は、まず、スロットル開度センサ２３からのスロットル開度信号またはクランク角センサ２５からのエンジン回転数信号、例えばエンジン回転数信号に基づいて、エンジン１０がアイドル運転状態にあるか否かを判定する。従って、スロットル開度センサ２２からのスロットル開度信号とクランク角センサ２５からのエンジン回転数信号は、点火制御ユニット２３がエンジン１０のアイドル運転状態を判定するための信号である。
【００１６】
次に、点火制御ユニット２３は、図２に示すように、エンジン１０のアイドル運転状態では点火プラグ１２Ａ及び１２Ｂを２個同時に点火させるダブル点火モードを実施し、エンジン１０のアイドル運転以外の状態では、点火プラグ１２Ａと１２Ｂのいずれか１個を点火させるシングル点火モードを実施する。ダブル点火モードでは、シリンダ（気筒）１１の燃焼室１３において混合気の燃焼速度が上昇することで、ＨＣやＣＯ等の未燃焼ガス量が減少する。また、シングル点火モードでは、シリンダ（気筒）１１の燃焼室１３で混合気の燃焼速度の過大な上昇を抑制することで、ピストン打音などの騒音が減少する。
【００１７】
ここで、点火制御ユニット２３は、クランク角センサ２５からのクランク角信号に基づいてピストン１４の上死点付近で点火プラグ１２Ａと１２Ｂの少なくとも一方へ点火信号を出力して、これらの点火プラグ１２Ａ、１２Ｂに点火を実行させる。
【００１８】
点火制御ユニット２３が実行する上述の点火モードについて、図３を用いて更に説明する。
エンジンの始動時には、点火制御ユニット２３は、点火プラグ１２Ａ及び１２Ｂを２個同時に点火させるダブル点火モードを実行する（Ｓ１）。次に、点火制御ユニット２３は、現在のエンジン回転数Ｎがアイドリング回転数Ｎ０を超えているか（Ｎ＞Ｎ０）否かを判断し（Ｓ２）、現在のエンジン回転数Ｎがアイドリング回転数Ｎ０以下（Ｎ≦Ｎ０）のときにはダブル点火モードを継続する（Ｓ１）。
【００１９】
点火制御ユニット２３は、ステップＳ２において、現在のエンジン回転数Ｎがアイドリング回転数Ｎ０を超えた（Ｎ＞Ｎ０）ときに、点火プラグ１２Ａと１２Ｂのいずれか１個を点火させるシングル点火モードを実行する（Ｓ３）。次に、点火制御ユニット２３は、現在のエンジン回転数Ｎがアイドリング回転数Ｎ０以下（Ｎ≦Ｎ０）になったか否かを判断し（Ｓ４）、現在のエンジン回転数Ｎがアイドリング回転数Ｎ０を超えている（Ｎ＞Ｎ０）ときにはシングル点火モードを継続し（Ｓ３）、現在の回転数Ｎがアイドリング回転数Ｎ０以下（Ｎ≦Ｎ０）になったときにダブル点火モードを実行する（Ｓ１）。
【００２０】
以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（６）を奏する。
（１）エンジンの点火制御装置３０における点火制御ユニット２３が、エンジン１０のアイドル運転状態で２個の点火プラグ１２Ａ及び１２Ｂを同時に点火させるので、各シリンダ１１の燃焼室１３において混合気の燃焼速度が上昇して未燃焼ガス量が減少するので、エンジン１０のアイドル運転時における排気の浄化性能を向上できる。
【００２１】
（２）エンジンの点火制御装置３０における点火制御ユニット２３が、エンジン１０のアイドル運転以外の状態で、点火プラグ１２Ａ、１２Ｂのいずれか１個を点火させるので、各シリンダ１１の燃焼室１３において、点火プラグ１２Ａ及び１２Ｂが２個同時に点火する場合に比べて混合気の燃焼速度の過大な上昇を抑制できる。従って、例えば発進加速時に生ずるピストン打音等の騒音を低減できる。
【００２２】
（３）エンジン１０のアイドル運転以外の状態でピストン打音等が低減されるので、ピストン打音を抑制するために潤滑オイルの粘度を高くする必要がなく、粘度の低い潤滑オイルを使用できる。このため、エンジン１０全体のメカニカルロスを低減できるので、エンジン１０の高効率化を実現できる。
【００２３】
（４）エンジン１０のアイドル運転以外の状態でピストン打音等が低減されるので、ピストンピンの強度を低下させることができ、このためピストンピンのコストを低減できる。
【００２４】
（５）エンジン１０のアイドル運転以外の状態でピストン打音等が低減されるので、ピストン１４のスカート部のがたつきを防止でき、このためピストン１４とシリンダ１１とのクリアランスを拡大できる。この結果、エンジン１０の耐焼き付き性を向上できると共に、メカニカルロスを低減できる。
【００２５】
（６）エンジンのアイドル運転以外の状態でピストン打音等が低減されるので、ピストン１４のスカート部の剛性を低下させることができる。このため、ピストン１４とシリンダ１１とのフリクション（摩擦）を低減できる。
【００２６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【００２７】
例えば、図３のステップＳ２とＳ４のアイドリング回転数Ｎ０を異なる値としてヒステリシスを設定し、チャタリングを防止するようにしてもよい。また、シリンダ１１毎に３個以上の複数個の点火プラグが設けられた場合には、アイドル運転以外の状態において複数個の点火プラグの一部、例えばシリンダ１１毎に３個の点火プラグが設けられた場合に３個のうちの２個または１個を点火させてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１０  エンジン
１１  シリンダ（気筒）
１２Ａ、１２Ｂ  点火プラグ
１５  クランクシャフト
２０  スロットルバルブ
２２  スロットル開度センサ
２３  点火制御ユニット（点火制御手段）
２５  クランク角センサ（エンジン回転数センサ）
３０  エンジンの点火制御装置
Ｎ０  アイドリング回転数
【図１】
2015094319.tif 000003
【図２】
2015094319.tif 000004
【図３】
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