(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒に１対１に対応して内燃機関の本体に取り付けられた燃料噴射用の複数のインジェクタと、該インジェクタの制御パラメータをインジェクタ個々の噴射特性に応じた補正データに基づいて補正して各インジェクタを開閉制御する制御装置とを具備する内燃機関であって、
読み出し自在に構成されて前記複数のインジェクタに対応する気筒数分の前記補正データを記憶する単一の情報記憶媒体を、前記制御装置とは別体にして内燃機関本体に付設し、
前記制御装置と情報記憶媒体とを信号線路により接続したことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関を製造する製造方法であって、
個々のインジェクタの表面に該インジェクタの噴射特性をコード化した噴射特性コードを形成しておき、
前記複数のインジェクタを内燃機関本体に組み付ける際に、各インジェクタの表面に表示された噴射特性コードを読み取って読み取られた噴射特性コードに対応した気筒数分の前記補正データを前記単一の情報記憶媒体に書き込み、該情報記憶媒体を内燃機関本体に組み付けることを特徴とする内燃機関の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の内燃機関を製造する製造方法であって、
前記複数のインジェクタの噴射特性に対応した気筒数分の前記補正データを前記単一の情報記憶媒体に書き込み、前記複数のインジェクタと、該インジェクタに対応する前記単一の情報記憶媒体とを一まとめにして部品セットを予め作っておき、
前記複数のインジェクタを内燃機関本体に取り付ける際に、前記情報記憶媒体を内燃機関本体に組み付けることを特徴とする内燃機関の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用等の動力用として用いられるコモンレール式ディーゼルエンジン等の内燃機関は、内燃機関の本体の気筒に燃料を供給する燃料噴射用のインジェクタが制御信号に応じて開閉し、インジェクタに供給された燃料の噴射を行うようになっている。前記制御信号はインジェクタの開弁時期および開弁時間を規定し、この開弁時期および開弁時間は、制御装置であるエンジン制御ユニットが指令噴射時期および指令噴射量に基づいて算出している。しかし、インジェクイタの個体差により制御信号に対する開弁応答性等が異なり、インジェクタの燃料の噴射特性にはインジェクタ間でばらつきがある。そこで、近年の排ガス低減要請等に対応すべく、前記開弁時期よび開弁時間を算出する際に、インジェクタ個々の噴射特性に応じた補正演算を付加してインジェクタの個体差を吸収する技術がある。
【０００３】
具体的には、予めインジェクタ個々の噴射特性を計測しておき、噴射特性に対応した前記制御信号の補正データをインジェクタの表面にバーコード等の形態で識別し得るようにしておき、これをコードリーダー等を用いて読み取って、補正データをエンジン制御ユニット内のＲＯＭ等に書き込む（特開平７−３３２１４２号公報、特表２０００−５０１１５５号公報）。
【０００４】
かかる技術では、情報記憶媒体に書き込まれた補正データは対応するインジェクタに専属するものとなるため、エンジン制御ユニットは、書き込まれた補正データに対応するインジェクタが組み付けられた内燃機関本体が搭載される自動車に搭載されなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機械的な装置である内燃機関本体と電気的な装置であるエンジン制御ユニットとは別々の製造ラインで組み立てられるから、自動車のボデーに搭載される時点で初めて内燃機関本体とエンジン制御ユニットとの組み合わせが最終的に定まる。
【０００６】
このため、内燃機関の製造時には、インジェクタとエンジン制御ユニットとが正しく組み合わされるように相当の注意を要する。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、インジェクタと情報記憶媒体とを正確に対応付けることのできる内燃機関およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、内燃機関を、各気筒に１対１に対応して内燃機関の本体に取り付けられた燃料噴射用の複数のインジェクタと、該インジェクタの制御パラメータをインジェクタ個々の噴射特性に応じた補正データに基づいて補正して各インジェクタを開閉制御する制御装置とを具備する構成とするとともに、
読み出し自在に構成されて前記複数のインジェクタに対応する気筒数分の前記補正データを記憶する単一の情報記憶媒体を、前記制御装置とは別体にして内燃機関本体に付設し、
前記制御装置と情報記憶媒体とを信号線路により接続する。
【０００９】
情報記憶媒体が内燃機関本体に付設されるので、インジェクタと情報記憶媒体とを、内燃機関本体の組み立てにおいて、実質的に一緒に取り付けることができる。これにより、インジェクタの噴射特性と、情報記憶媒体に記憶された補正データとが不整合を生じるのを防止することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の内燃機関を製造する製造方法において、
個々のインジェクタの表面に該インジェクタの噴射特性をコード化した噴射特性コードを形成しておき、
前記複数のインジェクタを内燃機関本体に組み付ける際に、各インジェクタの表面に表示された噴射特性コードを読み取って読み取られた噴射特性コードに対応した気筒数分の前記補正データを前記単一の情報記憶媒体に書き込み、該情報記憶媒体を内燃機関本体に組み付ける。
【００１１】
内燃機関本体にインジェクタを組み付ける際に、内燃機関本体へのインジェクタおよび情報記憶媒体の組み付けに加えて、情報記憶媒体への書き込みをも、一緒に行うことができる。これにより、インジェクタの噴射特性と、情報記憶媒体に記憶された補正データとが不整合を生じるのをさらに防止することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の内燃機関を製造する製造方法において、
前記複数のインジェクタの噴射特性に対応した気筒数分の前記補正データを前記単一の情報記憶媒体に書き込み、前記複数のインジェクタと、該インジェクタに対応する前記単一の情報記憶媒体とを一まとめにして部品セットを予め作っておき、
前記複数のインジェクタを内燃機関本体に取り付ける際に、前記情報記憶媒体を内燃機関本体に組み付ける。
【００１３】
噴射特性と補正データとが正しく対応したインジェクタおよび情報記憶媒体の部品セットを予め作っておくことで、情報記憶媒体への補正データの書き込みと、インジェクタおよび情報記憶媒体の組み付けとを、別々の製造ラインで行うことができるので、製造ラインでの作業が複雑化しない。これにより、インジェクタの噴射特性と、情報記憶媒体に記憶された補正データとが不整合を生じるのをさらに防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、図面にしたがい本発明の内燃機関およびその製造方法を説明する。図１に本発明の内燃機関を適用した自動車の概略構成を示す。内燃機関（エンジン）１２は自動車のボデー１１に本体１２ａとこれと別体の制御装置であるエンジン制御ユニット５とが配設されてなる。また、これらの他、図示しない燃料供給系等が配設されてエンジン１２を構成している。図２はエンジン本体１２ａの組み立て工程において、インジェクタ３が組み付けられた後で、シリンダブロック２の上にヘッドカバーが組み付けられる前の状態を示すもので、エンジン本体１２ａは気筒内に燃料を供給するインジェクタ３が各気筒に１対１に対応して設けられた４気筒の構成である。インジェクタ３は、その開弁と閉弁との切り換え用としてソレノイド等の駆動手段を備えており、制御信号としての駆動手段への通電を行うことで開弁する。
【００１５】
エンジン本体１２ａにはまた、情報記憶媒体である別記憶媒体４が組付けられている。別記憶媒体４は図３に示すように、メモリＩＣ４２が樹脂製のケース４１内に格納されたもので、ネジ穴４１３にてエンジン本体１２ａにねじ止めされる。メモリＩＣ４２にはＯＴＰＲＯＭのようなＰＲＯＭが用いられており、補正データであるインジェクタ動作特性データが格納されている。別記憶媒体４の取り付け位置はエンジン本体１２ａにインジェクタ３を取り付ける段階において取り付け可能な場所に設定する。この場合、機関作動中の熱を考慮して放熱性のよい場所にするのがよい。
【００１６】
別記憶媒体４のケース４１にはメモリＩＣ４２に通じる接続端子４１２が突設されたコネクタ部４１１を備えており、信号線路であるインジェクタデータ線路６１（図１）により、メモリＩＣ４２とエンジン制御ユニット５とが接続されるようになっている。インジェクタデータ線路６１は電源線や読み出し用の線等からなり、前記インジェクタ３にその開閉切り換え用の制御信号を出力するインジェクタ駆動線路６２等とともにワイヤハーネス６を構成している。
【００１７】
エンジン制御ユニット５はマイクロコンピュータや入出力回路を中心に構成され、前記インジェクタ３に制御信号を所定の時期に出力してインジェクタ３を所定の時間、開弁し、その間、燃料を噴射せしめる。
【００１８】
インジェクタ３の制御信号の出力時期および時間はエンジン制御ユニット５においてアクセル開度等に基づいて演算され、その際にメモリＩＣ４２に記憶されたインジェクタ動作特性データに基づいてインジェクタ３の個体差を吸収する補正がなされる。
【００１９】
インジェクタ動作特性データは、例えば、前記出力時期および時間の補正量からなり、要求される噴射精度等によって、指令噴射量や燃圧の大きさ等に応じて補正量が異なる詳細なマップを形成するものであってもよいのは勿論である。
【００２０】
なお、メモリＩＣ４２からエンジン制御ユニット５へのインジェクタ動作特性データの読み込みの時期は、例えば運転者により操作されるキースイッチによるオン後で始動する前に行う。これにより、エンジン制御ユニット５を内燃機関本体１２ａが搭載されるエンジンルーム１１１から離れていても、耐ノイズ性について特に問題にはならない。インジェクタデータ線路６１にシールド等の措置をとってもよいのは勿論である。
【００２１】
エンジン本体１２ａとエンジン制御ユニット５とは別々に製造されるが、別記憶媒体４はエンジン制御ユニット５と別体であり、エンジン本体１２ａの製造ラインにおいて、インジェクタ３とともに取り付けられる。
【００２２】
図４は本エンジンの製造方法を示すもので、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４がエンジン本体１２ａの組み立てラインで行われ、ステップＳ１０５が車両の組み立てラインで行われる。エンジン本体１２ａの組み立てラインではシリンダブロック等の大型の部品に多数の部品が順次取り付けられながら組上がっていき、車両の組み立てラインでは、エンジン本体１２ａの組み立てラインから払いだされたエンジン本体１２ａを含む各種の部品がボデー１１に順次組付けられていく。
【００２３】
先ず、ステップＳ１０１では、インジェクタ３に付されたインジェクタ噴射特性コードである情報コードを読み取る。図５に示すように、インジェクタ３は図示しないシリンダヘッド２から突出する基部に、前記ソレノイド等への給電用のコネクタ部３１が設けられ、コネクタ部３１の平坦な頂面には情報コード３０１が形成されている。図例の情報コード３０１は二次元コードの一種のＱＲコードであり、インジェクタ３のメーカ等の供給元においてインジェクタ３個々に噴射特性が計測されてその結果に応じて形成される。情報コード３０１の形成はレーザーマーキング等で行われる。なお、情報コード３０１の形成位置は、コネクタ部３１の接続口３１１が頂面にくる形状の場合は例えばコネクタ部３１の側面となる。
【００２４】
図６は情報コードを読み取るシステムの構成を示すもので、情報コード３０１の読み取りから後述するメモリＩＣ４２への書き込みを行う書き込みシステムである。書き込みシステム７は、コントローラ７１を中心に、コードリーダ７２やＲＯＭライタ７３からなる。
【００２５】
コードリーダ７２は、光学検出部や画像処理等を行う演算部を有し構成されたハンディタイプの一般的なコードリーダであり、先端部を情報コード３０１の形成されたインジェクタ３に対向するように近づけることで情報コード３０１を読み取り、コードデータを出力する。
【００２６】
コントローラ７１は前記コードリーダ７２と接続され、コードリーダ７２から前記インジェクタ３の情報コード３０１の読み取り結果であるコードデータを受信し、前記コードデータをインジェクタ動作特性データとして、書き込み装置７３に出力する。情報コード３０１の読み取りは気筒数分、行われる。そして、インジェクタ動作特性データは例えば最初に読み取ったものを♯１気筒用とし、次いで読み取った順に♯２気筒〜♯４気筒用とする。
【００２７】
続くステップＳ１０２ではインジェクタ３をエンジン本体１２ａに組み付ける。組み付けは前記のごとく組み付け先の気筒に対応するものを取り付ける。
【００２８】
ステップＳ１０３では別記憶媒体４のコネクタ４１１に、書き込みシステム７のＲＯＭライタ７３と接続されたケーブルを接続し、コントローラ７１からコードデータを転送してメモリＩＣ４２に書き込む。
【００２９】
書き込みの完了した別記憶媒体４はステップＳ１０４にてエンジン本体１２ａの前記所定取り付け位置に取り付ける。
【００３０】
以上の手順は、インジェクタ３の組み付けを行うステーションで行い得、前記書き込みシステム７もこのステーションに設置される。
【００３１】
完成したエンジン本体１２ａは車両組み立て工程に払い出されて、エンジンルーム１１１内に搭載される。この車両組み立て工程においてはエンジン制御ユニット５も所定の場所に取り付けられる。かかる状態で、ステップＳ１０５では、取り回されたワイヤハーネス６のインジェクタデータ線路６１によりエンジン本体１２ａの別記憶媒体４とエンジン制御ユニット５とを接続する。また、このとき、インジェクタ３とエンジン制御ユニット５とがインジェクタ駆動線路６２により接続する。また、インジェクタ３の燃料供給口３１２に通じる燃料供給系等が接続されて、エンジン１２が完成する。また、自動車を構成するその他の部品が組み付けられて自動車が完成する。
【００３２】
本エンジン１２によれば、補正データを記憶した別記憶媒体４がエンジン本体１２ａに付設されるから、インジェクタ３と同じエンジン本体組み立て工程において組み付けることができる。これにより、インジェクタ３の噴射特性と補正データとの不整合が生じるのを防止することができる。また、本製造方法によれば、エンジン本体１２ａにインジェクタ３を取り付ける際に、エンジン本体１２ａへのインジェクタ３および別記憶媒体４の組み付けに加えて、別記憶媒体４への書き込みをも、一緒に行うことができる。これにより、インジェクタ３の噴射特性と補正データとが不整合を生じるのをさらに防止することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では情報コード３０１の読み取りの後、インジェクタ３を組み付けているが、インジェクタ３を組み付けた状態でコードリーダ７２を情報コード３０１の読み取り可能な位置および姿勢をとることができれば、インジェクタ３を組み付けてから情報コード３０１の読み取りを行ってもよい。この場合、情報コード３０１の読み取り時にはインジェクタ３と気筒との対応関係が確定していることになるので、インジェクタ３の噴射特性と補正データとが不整合を生じるのをさらに防止することができる。
【００３４】
また、インジェクタ３から読み取ったインジェクタ動作特性データに基づいて別記憶媒体４の書き込みを行った後、別記憶媒体４をエンジン本体１２ａに組み付けているが、別記憶媒体４の組み付け位置によっては、別記憶媒体４の書き込みに先立って別記憶媒体４をエンジン本体１２ａに組み付けておくのもよい。
【００３５】
（第２実施形態）
図７に、第２実施形態になる内燃機関の製造方法を示す。エンジンの構成は第１実施形態と同じである。図中、第１実施形態と同じ手順には同じ番号を付して、第１実施形態との相違点を中心に説明する。ステップＳ２０１，Ｓ２０２がインジェクタメーカ等のインジェクタ製造工程で行われ、ステップＳ２０３，Ｓ２０４がエンジン本体組み立て工程で行われる。
【００３６】
ステップＳ２０１ではインジェクタ３の供給元においてインジェクタ３個々に噴射特性が計測されて、その結果に応じたインジェクタ動作特性データを、エンジン１台当たりの気筒数分、別記憶媒体４に書き込む。またインジェクタ３には、図８に示すように取り付けるべき気筒番号を表示したシール３０２を貼付するか、若しくはマーキングする。このシール３０２の貼付等は別記憶媒体４への書き込みに先立って予め行っておいてもよい。なお、インジェクタ３には第１実施形態のような情報コードは形成されない。
【００３７】
ステップＳ２０２ではこの気筒数分（図例のエンジン１２では４本）のインジェクタ３と該インジェクタ３のインジェクタ動作特性データが書き込まれた別記憶媒体４とを一まとめにして部品セットをつくる。これをエンジン本体組み立てラインに納入する。
【００３８】
ステップＳ２０３では、この部品セットからインジェクタ３を、各インジェクタ３に貼付されたシール３０２等の気筒番号表示にしたがってエンジン本体１２ａに組み付ける。
【００３９】
そして、ステップＳ２０３で組み付けたインジェクタ３とセットとなっている別記憶媒体４を同じエンジン本体１２ａに組み付ける。
【００４０】
エンジン本体１２ａは、完成した後、車両組み立て工程に払い出され、別記憶媒体４とエンジン制御ユニット５とが接続される（ステップＳ１０５）。
【００４１】
本実施形態では、別記憶媒体５へのインジェクタ動作特性データの書き込みと、インジェクタ３および別記憶媒体４の組み付けとを、別々の製造ラインで行うことができるので、製造ラインでの作業が複雑化しない。これにより、インジェクタ３の噴射特性と、別記憶媒体４に記憶されたインジェクタ動作特性データとが不整合を生じるのをさらに防止することができる。
【００４２】
なお、本実施形態ではインジェクタ３を組み付けてから別記憶媒体４を組み付けているが、順番が逆になってもよいのは勿論である。
【００４３】
また、別記憶媒体はＩＣカードのような形態のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関が自動車に搭載された状態を示す自動車の概要図である。
【図２】製造途中における前記内燃機関の概要図である。
【図３】前記内燃機関を構成する別記憶媒体の斜視図である。
【図４】前記内燃機関を製造する本発明の内燃機関の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】（Ａ）は前記内燃機関を構成するインジェクタの一部の側面図であり、（Ｂ）は前記インジェクタの上面図である。
【図６】前記インジェクタに形成された情報コードを読み取り別記憶媒体に書き込むシステムの構成図である。
【図７】前記内燃機関を製造する本発明の別の内燃機関の製造方法を示すフローチャートである。
【図８】前記内燃機関を構成するインジェクタの上面図である。
【符号の説明】
１１  ボデー
１１１  エンジンルーム
１２  エンジン（内燃機関）
１２ａ  エンジン本体（内燃機関本体）
２  シリンダヘッド
３  インジェクタ
３１  コネクタ部
３０１  情報コード（噴射特性コード）
３０２  シール
４  別記憶媒体（情報記憶媒体）
５  エンジン制御ユニット（制御装置）
６  ワイヤハーネス
６１  インジェクタデータ線路（信号線路）
６２  インジェクタ駆動線路
７  補正データ書き込みシステム
７１  コントローラ
７２  コードリーダ
７３  ＲＯＭライタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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