(57)【要約】【課題】運転中の点火カットを故障とする誤判定を防止したエンジンの点火信号故障判定装置を提供する。【解決手段】エンジン１の点火信号故障判定装置を、吸気管圧力を検出する吸気管圧力検出手段４２と、点火信号を検出する点火信号検出手段と、点火信号に基づいて出力軸の回転数を算出する回転数検出手段と、吸気管圧力が変動状態にありかつ点火信号が検出されない状態が所定時間以上継続した場合に点火信号故障を判定するとともに、エンジンの前回始動以降に回転数が所定の閾値を超過した履歴が存在する場合には故障判定を禁止する故障判定手段１００とを備える構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転状態を検出する回転検出手段と、
前記エンジンの点火信号を検出する点火信号検出手段と、
前記エンジンの出力軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記エンジンが回転状態にありかつ前記点火信号が検出されない状態が所定時間以上継続した場合に点火信号故障を判定するとともに、前記回転速度が運転中に所定の閾値を超過した履歴が存在する場合には故障判定を停止する故障判定手段とを備えること
を特徴とするエンジンの点火信号故障判定装置。
【請求項２】
前記エンジンの非回転状態が所定時間以上継続した場合に、前記回転数の履歴をリセットすること
を特徴とする請求項１に記載のエンジンの点火信号故障判定装置。
【請求項３】
前記回転状態検出手段は、前記エンジンの吸気管圧力変動に基づいて回転状態を検出すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの点火信号故障判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汎用エンジンにおいて点火信号が生成されなくなる故障を判定する点火信号故障判定装置に関し、特に運転中の点火カットを故障とする誤判定を防止したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴルフカー等の走行用動力源などに用いられる汎用エンジンの燃料供給装置は、キャブレタを用いたものが一般的であったが、近年は排ガスや燃費等を改善するため、電子制御の燃料噴射システムを備えたものが普及しつつある。
このような汎用エンジン用の燃料噴射システムにおいては、例えば自動車用のエンジンなどに対してセンサを簡略化するため、クランクシャフトの回転に同期してイグニッションコイルが出力する点火一次信号をエンジン回転数信号として利用している。
【０００３】
上述したような燃料噴射システムを有するエンジンにおいて、例えば断線等によって点火信号が途絶する故障（以下、点火信号故障と称する）の判定方法として、エンジンが回転している（クランキングされている）にも関わらず、点火信号の入力がない状態が所定時間以上継続した場合に、点火信号故障を判定することが提案されている。
しかし、ゴルフカー等においては、アクセルスイッチのオフと同時に点火カットを実行してエンジンを停止させることが一般的である。
例えば、特許文献１には、ゴルフカーにおいて、アクセルスイッチのオフと連動してエンジンの点火を停止し、惰性で走行させるものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２１６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術のように、点火カット状態において惰性で運転することが想定されるエンジンにおいては、「エンジンは回転しているが点火信号がない状態」が正常時にも発生し得る。このため、上述した点火信号故障の判定手法においては、実際には故障していないのにも関わらず、エンジン回転中の点火カットを故障であるとする誤判定が生じてしまう問題があった。
これに対し、判定の確定までに要する時間（閾値）を延長することも考えられるが、例えば、長い坂を下る場合のように、惰性により長時間エンジンが回転する場合には、抜本的な解決にはならない。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、運転中の点火カットを故障とする誤判定を防止したエンジンの点火信号故障判定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、エンジンの回転状態を検出する回転検出手段と、前記エンジンの点火信号を検出する点火信号検出手段と、前記エンジンの出力軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記エンジンが回転状態にありかつ前記点火信号が検出されない状態が所定時間以上継続した場合に点火信号故障を判定するとともに、前記回転速度が運転中に所定の閾値を超過した履歴が存在する場合には故障判定を停止する故障判定手段とを備えることを特徴とするエンジンの点火信号故障判定装置である。
これによれば、点火信号故障判定をエンジン始動時にのみ行うこととし、一度エンジンが完爆し、回転速度が所定の閾値を超えた履歴が存在する場合は、その後エンジンが回転状態にありかつ点火信号が検出されない状態が所定時間以上継続したとしても、点火系は正常であるものと判断し、故障判定を行わないことによって、エンジンが惰性により回転中の点火カットを故障とする誤判定を防止することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記エンジンの非回転状態が所定時間以上継続した場合に、前記回転数の履歴をリセットすることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの点火信号故障判定装置である。
これによれば、エンジン停止時に回転数の履歴をリセット（クリア）することによって、再始動時に点火信号故障が発生した場合に、正常に故障判定を行うことができる。
例えば、停車時にアイドルストップを行うゴルフカー用エンジンにおいて、何らかの理由によって断線等が発生した場合であっても、アイドルストップ後に再始動時を試みた際に故障判定を行うことができる。
請求項３に係る発明は、前記回転状態検出手段は、前記エンジンの吸気管圧力変動に基づいて回転状態を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの点火信号故障判定装置である。
これによれば、燃料噴射制御に用いられる吸気管圧力センサの出力を用いて、他に回転速度センサ等を付加することなく、簡素かつ安価な構成によって適切にエンジンの回転状態（クランクシャフトの回転の有無）を検出することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、運転中の点火カットを故障とする誤判定を防止したエンジンの点火信号故障判定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した汎用エンジンの点火信号故障判定装置の実施例が設けられるエンジンの構成を示す模式図である。
【図２】実施例の点火信号故障判定装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、運転中の点火カットを故障とする誤判定を防止したエンジンの点火信号故障判定装置を提供する課題を、エンジンの吸気管負圧変動がある（クランクシャフトが回転している）にも関わらず、点火信号が検出されない状態が規定時間以上継続した場合に、点火信号故障を判定するとともに、エンジンの前回始動以降の最高回転数が所定の始動判定回転数を超過した履歴が存在する場合（エンジンが正常に始動された場合）には故障判定を行わないことによって解決した。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明を適用した汎用エンジンの点火信号故障判定装置の実施例について説明する。
実施例の点火信号故障判定装置は、例えば、乗用ゴルフカーの走行用動力源等として用いられる４ストローク単気筒のガソリン汎用エンジンである。
図１は、実施例の点火信号故障判定装置が設けられるエンジンの構成を示す模式図である。
【００１２】
図１に示すように、エンジン１は、主機１０、イグニッションコイル２０、スパークプラグ３０、吸気管路４０、燃料タンク５０、インジェクタ６０、エンジン制御ユニット１００等を有して構成されている。
【００１３】
主機１０は、例えば、４ストロークＯＨＣ単気筒のガソリンエンジンである。
主機１０は、ピストンが往復可能に挿入されたシリンダ、コンロッドを介してピストンの往復運動を回転運動に変換するクランクシャフト、クランクシャフトを収容するクランクケース、シリンダヘッドのクランクケースとは反対側の端部に設けられたシリンダヘッド等を有して構成されている。
シリンダヘッドはピストンの冠面と協働して燃焼室を形成するとともに、燃焼室に混合気を導入する吸気ポート、燃焼室から排ガスを排出する排気ポート、及び、これらを所定のバルブタイミングで開閉する動弁機構等を有する。
主機１０は、クランクシャフトに固定され、クランクシャフトと同期して回転するフライホイール１１を有する。
また、主機１０のクランクケースには、温度センサ１２が設けられている。
【００１４】
イグニッションコイル２０は、主機１０のフライホイール１１に隣接して設けられ、フライホイール１１の回転と同期して、フライホイール１回転毎に所定の周期で点火信号を出力するものである。
点火信号は、スパークプラグ３０に供給されるほか、エンジン制御ユニット１００にも提供され、エンジン制御ユニット１００によってモニタされている。
エンジン制御ユニット１００は、点火信号の有無を検出するとともに、点火信号の入力時には、その周期に基づいてエンジンの回転数（回転速度）を算出する。
【００１５】
スパークプラグ３０は、主機１０のシリンダヘッドに設けられるとともに、燃焼室の内部に配置された電極を有し、イグニッションコイル２０が生成する点火信号と同期してスパークを生成し、混合気に点火するものである。
【００１６】
吸気管路４０は、大気から吸入された空気に燃料を噴射して混合気とし、主機１０のシリンダヘッドに形成された吸気ポートに導入するものである。
吸気管路４０の入口側の端部は、図示しないエアクリーナを介して大気に開放されている。
【００１７】
吸気管路４０には、スロットルバルブ４１、圧力センサ４２等が設けられている。
スロットルバルブ４１は、吸気管路４０の途中に設けられ、空気流量を絞ることによってエンジン１の出力制御を行うバタフライバルブである。
圧力センサ４２は、スロットルバルブ４１よりも下流側（シリンダヘッド側）における吸気管路４０内の混合気圧力を検出するものである。
圧力センサ４２の出力は、エンジン制御ユニット１００に提供され、燃料噴射制御や点火信号故障判定に利用される。後者については後に詳しく説明する。
【００１８】
燃料タンク５０は、例えばガソリン等の液体の燃料を貯留する容器である。
燃料タンク５０には、燃料ポンプ５１が設けられている。
燃料ポンプ５１は、燃料タンク５０内の燃料を吸い上げて加圧し、デリバリーパイプ５２を介して、インジェクタ６０に圧送する電磁ポンプである。
【００１９】
インジェクタ６０は、エンジン制御ユニット１００が生成する噴射信号に応じて、吸気管路４０のスロットルバルブ４１よりも下流側（シリンダヘッド側）に燃料噴霧を射出するものである。
インジェクタ６０は、デリバリーパイプ５２から燃料が常時加圧された状態で供給されるとともに、開弁信号がオンされたときに開弁して燃料を噴射させる電磁弁機構を備えている。
【００２０】
エンジン制御ユニット１００は、イグニッションコイル２０が生成する点火信号、圧力センサ４２の検出値等に基づいて、インジェクタ６０の開弁信号を生成し出力するものである。
エンジン制御ユニット１００は、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有したマイクロコンピュータとして構成されている。
【００２１】
アクセルペダルスイッチ１０１は、例えばゴルフカーの運転者の足元に配置されたアクセルペダルの状態を検出するものである。
アクセルペダルスイッチ１０１は、イグニッションコイル２０に接続され、アクセルオフ状態においては、イグニッションコイル２０の点火信号をアースさせ、点火を停止（点火カット）するようになっている。
【００２２】
また、エンジン制御ユニット１００は、例えば断線等の何らかの故障によってイグニッションコイル２０が点火信号を正常に発生しなくなった場合に、故障を判定する点火信号故障判定装置としても機能する。
エンジン制御ユニット１００は、圧力センサ４２の出力、及び、イグニッションコイル２０の１次点火信号が入力され、これらに基づいて、主機１０のクランクシャフト回転有無、及び、回転数（回転速度）をそれぞれ検出可能となっている。
また、エンジン制御ユニット１００は、主機１０の前回の始動時以降におけるクランクシャフトの最高回転数をメモリに保持するようになっている。
【００２３】
図２は、実施例の点火信号故障判定装置の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：イグニッションパルス入力有無判断＞
エンジン制御ユニット１００は、イグニッションコイル２０から点火信号（イグニッションパルス）の入力があるか判別する。
イグニッションパルスの入力が無い場合はステップＳ０２に進み、入力がある場合はステップＳ０４に進む。
【００２４】
＜ステップＳ０２：吸気管圧力変動判断＞
エンジン制御ユニット１００は、圧力センサ４２が検出した吸気管路４０内の圧力の変動（例えば、所定時間内の最高圧力と最低圧力との差）が、予め設定された閾値である規定値１以上であるか否かを判別する。
吸気管圧力の変動が規定値１以上である場合はステップＳ０３に進み、その他の場合はステップＳ０４に進む。
【００２５】
＜ステップＳ０３：タイマ値１インクリメント＞
エンジン制御ユニット１００は、イグニッションパルスの入力がなく、かつ、吸気管路４０内の圧力変動が規定値１以上である状態の持続時間をカウントする故障判定タイマのタイマ値（タイマ値１）をインクリメントする。
その後、ステップＳ０５に進む。
【００２６】
＜ステップＳ０４：タイマ値１リセット＞
エンジン制御ユニット１００は、故障判定タイマのタイマ値１をリセットし、０とする。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
【００２７】
＜ステップＳ０５：タイマ値１判断＞
エンジン制御ユニット１００は、故障判定タイマのタイマ値１を、予め設定された閾値である規定時間１と比較する。
タイマ値１が規定時間１以上である場合は、ステップＳ０５に進む。
タイマ値１が規定時間１未満である場合は、ステップＳ０１に戻って以降の処理を繰り返す。
【００２８】
＜ステップＳ０６：回転数履歴判断＞
エンジン制御ユニット１００は、エンジン１の前回の始動時以降に記録された最高の回転数が、予め設定された閾値である始動判定回転数と比較する。
始動判定回転数は、エンジン１が正常に始動（完爆）した場合に、通常超過し得る回転数を考慮して、例えば１０００〜１２００ｒｐｍに設定することができる。
最高回転数が始動判定回転数を超過した履歴が存在する場合は、ステップＳ０８に進む。
最高回転数が始動判定回転数を一回も超過していない場合は、ステップＳ０７に進む。
【００２９】
＜ステップＳ０７：点火信号故障判定成立＞
エンジン制御ユニット１００は、点火信号故障判定を成立させ、所定の故障コードを出力する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
【００３０】
＜ステップＳ０８：吸気管圧力変動判断＞
エンジン制御ユニット１００は、圧力センサ４２が検出した吸気管路４０内の圧力の変動が、予め設定された閾値である規定値２以上であるか否かを判別する。
吸気管圧力の変動が規定値２以下である場合はステップＳ０９に進み、その他の場合はステップＳ１０に進む。
【００３１】
＜ステップＳ０９：タイマ値２インクリメント＞
エンジン制御ユニット１００は、吸気管路４０内の圧力変動が規定値２以下である状態の持続時間をカウントする停止判定タイマのタイマ値（タイマ値２）をインクリメントする。
その後、ステップＳ１１に進む。
【００３２】
＜ステップＳ１０：タイマ値２リセット＞
エンジン制御ユニット１００は、停止判定タイマのタイマ値２をリセットし、０とする。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
【００３３】
＜ステップＳ１１：タイマ値２判断＞
エンジン制御ユニット１００は、停止判定タイマのタイマ値２を、予め設定された閾値である規定時間２と比較する。
タイマ値２が規定時間２以上である場合は、ステップＳ１２に進む。
タイマ値２が規定時間２未満である場合は、ステップＳ０８に戻って以降の処理を繰り返す。
【００３４】
＜ステップＳ１２：エンジン停止判定成立＞
エンジン制御ユニット１００は、エンジン１が運転を停止（クランクシャフトが静止）したものとしてエンジン停止判定を成立させる。
その後、ステップＳ１３に進む。
【００３５】
＜ステップＳ１３：回転数履歴リセット＞
エンジン制御ユニット１００は、次回始動時に点火信号故障判定が正常に行われるよう、保持しているエンジン１の回転数の履歴をリセット（クリア）する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
【００３６】
以上説明した実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）エンジンの回転数が始動判定回転数を超過した履歴が存在する場合には、吸気管路４０内の圧力変動が存在しかつ点火信号がない状態が継続していても、点火信号故障判定を成立させないことによって、エンジンが惰性で回転している状況での点火カット時に、点火信号故障であると誤判定されることを防止できる。
（２）エンジン停止判定の成立時に、回転数の履歴をクリアすることによって、次回始動時に点火信号故障を適切に診断することができる。
【００３７】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
例えば、エンジン及び点火信号故障判定装置の構成は、上述した実施例に限定されず、適宜変更することが可能である。
また、エンジンが搭載される機器も、ゴルフカーに限らず、他のセット機や車両等であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１    エンジン                  １０    主機
１１    フライホイール            ２０    イグニッションコイル
３０    スパークプラグ            ４０    吸気管路
４１    スロットルバルブ          ４２    圧力センサ
５０    燃料タンク                ５１    燃料ポンプ
５２    デリバリーパイプ          ６０    インジェクタ
１００    エンジン制御ユニット    １０１    アクセルペダルスイッチ
【図１】
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【図２】
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