(57)【要約】【課題】燃料噴射時期の基準タイミングとして点火デバイスの点火信号を利用する複数気筒エンジンの燃料噴射制御装置において、コストの高騰を伴うことなく点火デバイスと燃料噴射制御装置との間の配線の誤接続を検出し接続を修正しなくても正しい接続の場合と同等の燃料噴射制御を実行可能にする。【解決手段】燃料噴射制御装置である電子制御ユニット１０により、配線２１，３１により入力される点火信号の間隔時間を計測し、計測した間隔時間の組み合わせと予め記憶しておいた同一エンジン行程で配線が正しい接続の場合の間隔時間の組み合わせとを比較して配線の誤接続を検出するとともに、誤接続を検出することにより配線が正しい接続の場合と同一のタイミングで同一の気筒に燃料噴射信号を出力するように設定を修正するとともにその設定を記憶して、以後は修正後の設定に基づいて燃料噴射信号を出力させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒毎に点火時期が互いに異なる複数気筒エンジンに付設されて、複数の点火デバイスから各々配線を介して受信した点火信号を燃料噴射時期の基準タイミングとして使用しながら燃料噴射信号を前記各気筒に備えられたインジェクタに出力する燃料噴射制御装置により実施する燃料噴射制御方法であって、連続的に計測した前記複数の配線により入力される点火信号における間隔時間の組み合わせと予め記憶しておいた同一エンジン行程で前記配線が正しい接続の場合の前記間隔時間の組み合わせとを、所定の比較方法により比較して前記配線の誤接続を検出するとともに、前記配線が正しい接続の場合と同一のタイミングで同一の気筒に前記燃料噴射信号を出力するように設定を修正するとともに該設定を記憶させて、その後は前記修正後の設定に基づいて燃料噴射信号を出力させることを特徴とする燃料噴射制御方法。
【請求項２】
前記誤接続を検出した場合に、前記燃料噴射制御装置の複数の入力端子毎に予め記憶しておいた、入力する点火信号に関連する気筒を特定するための入力端子情報を、実際に関連する気筒を特定する入力端子情報に変更することにより、前記設定を修正することを特徴とする請求項１に記載した燃料噴射制御方法。
【請求項３】
前記比較方法が、計測した所定気筒用の点火信号の入力から次の点火信号の入力までの第１の間隔時間と、計測した前記次の点火信号の入力からさらに次の点火信号の入力までの第２の間隔時間と、予め記憶しておいた前記配線が正しい接続の場合の前記第１の間隔時間と前記第２の間隔時間の正しい関係とを、所定の手順で比較することにより前記配線の誤接続を検出する方法であることを特徴とする請求項１または２に記載した燃料噴射制御方法。
【請求項４】
前記所定の手順が、前記第１の間隔時間と前記第２の間隔時間の大小関係または前記第１の間隔時間と前記第２の間隔時間との比を示す数値を対比し、両者が一致しない場合に前記配線の誤接続があると判定することを特徴とする請求項３に記載した燃料噴射制御方法。
【請求項５】
複数の気筒に配設された前記点火デバイスから延出した前記配線を各々接続して点火信号を入力するための複数の入力端子と、入力された前記点火信号の間隔を計測する間隔計測手段と、同一エンジン行程で前記配線が正しい接続の場合の前記間隔時間の組み合わせを記憶させておく間隔時間記憶手段と、該記憶させた間隔時間の組み合わせと計測した前記間隔時間の組み合わせとを比較して前記誤接続を検出する誤接続検出手段と、前記誤接続を検出した場合に前記設定を変更する設定変更手段と、該変更した設定を記憶させておく設定記憶手段とを備えた請求項１，２，３または４に記載した燃料噴射制御方法を実施することを特徴とする複数気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射制御方法及び燃料噴射制御装置に関し、殊に、点火デバイスによる点火信号を複数気筒エンジンにおける燃料噴射時期の基準タイミングとして利用する燃料噴射制御装置に、所定の気筒用の点火デバイスからの点火信号を送信する配線が異なる気筒用の配線として誤接続された場合でも、気筒毎に正しい噴射タイミングで燃料噴射を行う燃料噴射制御方法、およびこの方法を実施するための燃料噴噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
汎用エンジン等、比較的小型で簡易な構成のエンジンに燃料を供給する燃料噴射システムにおいて、クランク角度位置やエンジン回転数等のエンジンの運転状態を把握するためのデータは、専用のクランク角センサを用いずにマグネット式の点火デバイスの点火信号を燃料噴射制御装置が検知して制御に使用しているのが一般的である。
【０００３】
例えばエンジンにおける気筒毎の燃料噴射制御は、特開平６−１０７４６号公報等に記載されているように、点火デバイスの一時側電圧信号を燃料噴射制御装置が検知し、これを基準タイミングとして開弁信号を生成して気筒毎のインジェクタに各々出力することにより、燃料噴射制御を実行するシステムが知られている。
【０００４】
このようなエンジンの燃料噴射システムにおいて、異なる気筒間で点火時期が互いに異なる複数気筒のエンジンの場合、図５の配置図に示すように異なる噴射タイミングの気筒４２，４３毎に点火デバイス２，３が必要とされ、それぞれ配線２１，３１で燃料噴射制御を実行する電子制御ユニット１１に接続されている。この場合、例えば１番気筒である気筒４２用の点火デバイス２からの配線２１と、２番気筒である気筒４３用の点火デバイス３からの配線３１とが、電子制御ユニット１１側の入力用端子に接続される等の誤接続が行われることがある。
【０００５】
その場合、電子制御ユニット１１は１番気筒の噴射時期に２番気筒の噴射を行い、２番気筒の噴射時期に１番気筒の噴射を行うことになり、エンジン運転の不調を招いたりエミッションの不良に陥ったりするトラブルが生じる。ところが、簡易な構成で低廉さが要求される汎用エンジン等の燃料噴射システムでは、クランク角センサ等による気筒判別手段が配設されていないのが通常であり、このような誤接続を検出したり燃料噴射信号のタイミングを補正したりする機能を備えていないため、エンジン不調を回避できないとともにその原因の特定が困難となり、接続の修正に至りにくい状況が生じていた。
【特許文献１】特開平６−１０７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、燃料噴射時期の基準タイミングとして点火デバイスの点火信号を利用する複数気筒エンジンの燃料噴射制御装置において、コストの高騰を伴うことなく点火デバイスと燃料噴射制御装置との間の配線の誤接続を検出して接続を修正しなくても正しい接続の場合と同等の燃料噴射制御を実行できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
各気筒毎に点火時期が互いに異なる複数気筒エンジンに付設されて、複数の点火デバイスから各々配線を介して受信した点火信号を燃料噴射時期の基準タイミングとして使用しながら燃料噴射信号を前記各気筒に備えられたインジェクタに出力する燃料噴射制御装置により実施する燃料噴射制御方法であって、連続的に計測した前記複数の配線により入力される点火信号における間隔時間の組み合わせと予め記憶しておいた同一エンジン行程で前記配線が正しい接続の場合の前記間隔時間の組み合わせとを、所定の比較方法により比較して前記配線の誤接続を検出するとともに、前記配線が正しい接続の場合と同一のタイミングで同一の気筒に前記燃料噴射信号を出力するように設定を修正するとともに該設定を記憶させて、その後は前記修正後の設定に基づいて燃料噴射信号を出力させることを特徴とする。
【０００８】
このように、連続して入力される点火信号の間隔が互いに異なることを利用して、点火信号の間隔時間を計測しその組み合わせと正しい接続の場合の間隔時間の組み合わせとを較することにより、安価に且つ簡易に点火信号を入力する配線の誤接続を検出でき、正しい接続の場合と同一タイミングで同一気筒に燃料噴射信号を出力することができる。
【０００９】
また、この燃料噴射制御方法において配線の誤接続を検出した場合に、燃料噴射制御装置の複数の入力端子毎に予め記憶させておいた入力する点火信号に関連する気筒を特定するための入力端子情報を、実際に関連する気筒を特定する入力端子情報に変更することにより設定を修正することにより、入力された点火信号を用いた簡易な処理手順により正しい噴射時期に修正することができる。
【００１０】
また、前述の燃料噴射制御方法において、前記間隔時間の組み合わせの比較方法として、所定気筒用の点火信号の入力から次の点火信号の入力までの第１の間隔時間を計測し、さらに、次の点火信号の入力からさらに次の点火信号の入力までの第２の間隔時間を計測して、この第１の間隔時間と第２の間隔時間の関係と、予め記憶しておいた配線が正しい接続の場合の第１の間隔時間と第２の間隔時間の正しいな関係とを、所定の手順で比較することにより誤接続を検出するものとすれば、クランク角センサ等の気筒判別手段がなくても点火デバイスとの配線の誤接続を自動的に検出し低コストで実施することができる。
【００１１】
さらに、この場合の比較の手順は、第１の間隔時間と第２の間隔時間の大小関係または第１の間隔時間と第２の間隔時間との比を示す数値を対比し、両者が一致しない場合に誤接続があると判定するものとすれば、燃料噴射制御装置に過度の処理負担をかけることなく簡易な手順で確実に誤接続を検出することができる。
【００１２】
さらにまた、複数の気筒に配設された点火デバイスから延出した配線を各々接続して点火信号を入力するための複数の入力端子と、入力された点火信号の間隔を計測する間隔計測手段と、同一エンジン行程で配線が正しい接続の場合の間隔時間の組み合わせを記憶しておく間隔時間記憶手段と、記憶した間隔時間の組み合わせと計測した間隔時間の組み合わせとを比較して配線の誤接続を検出する誤接続検出手段と、誤接続を検出した場合に設定を変更する設定変更手段と、この設定を記憶しておく設定記憶手段とを備えており、上述した燃料噴射制御方法を実施する複数気筒エンジンの燃料噴射制御装置とすれば、これをエンジンの燃料噴射システムに配置するだけで、上述した燃料噴射制御方法を容易に実施することができる。
【発明の効果】
【００１３】
入力された点火信号の間隔時間を計測してその組み合わせと配線の接続が正しい接続の場合の間隔時間の組み合わせと比較して点火信号を入力する配線の誤接続を検出し、正しい接続の場合と同様の燃料噴射信号を出力するように設定を変更するものとした本発明によると、コストの高騰を伴うことなく配線の誤接続を検出し接続を実際に修正しなくても正しい接続の場合と同等の燃料噴射制御を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。尚、本実施の形態では２気筒の汎用エンジンの燃料噴射システムに本発明を適用する場合を説明するものとし、また、図において説明の便宜上、フライホイール４５と、１番気筒である気筒４２及び２番気筒である気筒４３とを並列配置して表示したが、これらは同一のクランク軸４上に直列的に配置されている。
【００１５】
図１は本実施の形態の配置図を示すものであり、本実施の形態のエンジンの燃料噴射システムのハード的な構成は、上述した図５に示す従来のシステムとほぼ同様であるが、電子制御ユニット１０が、以下に述べる誤接続検出方法を含む燃料噴射制御方法を実施し、配線の誤接続を検出したときに正しい接続による場合と同一タイミングで同一気筒に燃料噴射信号を出力するように設定を修正するとともに、この修正した設定を内蔵した不揮発性メモリに記憶させて保存し、以後はこの修正した設定に基づいて燃料噴射制御を実行する点が異なる。
【００１６】
そして、フライホイール４５に近接して配設された１番気筒である気筒４２用の点火デバイス２、および２番気筒である気筒４３用の点火デバイス３は、それぞれインジェクタ８１，８２に配線２２，３２で接続されているとともに、それぞれ配線２１，３１で電子制御ユニット１０外面上に接続部を露出した図示しない異なる入力端子に接続されて、それぞれの点火信号を入力するようになっている。
【００１７】
また、点火デバイス２，３は、エンジンの駆動により回転するフライホイール４５に固定されたマグネット４６の通過をピックアップコイルで検出し、クランク角度位置に対応した点火時期により二次コイルから点火信号を出力し、配線２２，３２を介して点火プラグ８１，８２にスパークを発生させるようになっている。
【００１８】
即ち、フライホイール４５の所定クランク角度位置に固定されたマグネット４６が、点火デバイス２，３のピックアップコイル付近を通る時に誘起された電圧により、パワートランジスタがＯＮとされて一次コイルに電流が流れ、マグネット４６が通り過ぎた瞬間にパワートランジスタがＯＦＦとなって電流が遮断され、一次コイル側に逆起電圧を生じさせることで点火信号を出力するものである。
【００１９】
電子制御ユニット１０は、この一次側の電圧信号をエンジンの回転信号として検知して、これを基に燃料噴射時期の基準タイミングとして利用し、正しいタイミングで各気筒の点火プラグ８１，８２に燃料噴射信号を出力するようになっている。尚、電子制御ユニット１０は、点火信号を燃料噴射時期の基準タイミングとして利用する汎用エンジン向けの一般的な燃料噴射制御用電子制御ユニットの記憶部に、以下に述べる配線の誤接続検出方法を含む燃料噴射制御方法の各手順を実行するためのプログラムが格納されたものであり、以下に述べる各手段はこのプログラム及び記憶部により機能的に実現されるものである。
【００２０】
電子制御ユニット１０には、以下に述べる誤接続検出方法を含む燃料噴射制御方法を実施するための手段として、同一エンジン行程における配線が正しい接続の場合の間隔時間の組み合わせを予め記憶しておくとともに、計測した間隔時間の組み合わせを記憶する間隔時間記憶手段と、予め記憶しておいた間隔時間の組み合わせと計測した間隔時間の組み合わせとを比較して誤接続を検出する誤接続検出手段と、誤接続を検出した場合に設定を変更する設定変更手段と、この設定を記憶しておく設定記憶手段とを備えている。また、電子制御ユニット１０はタイマ手段によるタイマ機能を備えているとともに、各種設定を不揮発的に記憶しておくための設定記憶手段となるＥＥＰＲＯＭ１００等の不揮発性メモリも備えている。
【００２１】
気筒４２用の点火デバイス２と気筒４３用の点火デバイス３とは、図１に示すようにクランク角９０°の間隔で取付けられており、図３の波形図に示すように１番気筒である気筒４２用の点火信号ｘ１から２番気筒である気筒４３用の点火信号ｙ１までのクランク角度間隔は２７０°、点火信号ｙ１から次の気筒４２用の点火信号ｘ２までのクランク角度間隔は９０°になっている。そして、気筒４２用のインジェクタ８１の噴射時期および気筒４３用のインジェクタ８２の噴射時期は、それぞれ噴射信号ｘｎおよび噴射信号ｙｎに同期して噴射するようになっている。
【００２２】
ここで、点火信号を電子制御ユニット１０に入力するための配線２１，３１に誤接続がなく正常な接続となっている場合、エンジンがほぼ一定回転で回転している状態においては、図３の波形図に示すように点火信号ｘ１からｙ１までの時間ｔ１と点火信号ｙ２からｘ２までの時間ｔ２を比較した場合、ｔ１＞ｔ２の関係となる。
【００２３】
しかし、誤接続により配線２１，３１が電子制御ユニット１０の入力端子に対し逆に接続されると、図４の波形図に示すようにｔ１＜ｔ２の関係となり、インジェクタ８１，８２の噴射時期も２７０°遅れることになって、エンジンのエミッション低下等の問題を引き起こす。
【００２４】
そのため、電子制御ユニット１０が誤接続検出手段としてエンジン始動後の回転数変動が小さい時期に、このｔ１とｔ２を計測してその関係と正しい接続の場合の関係とを比較して誤接続を検出するものとし、誤接続がある場合に、接続を実際に入れ替えて修正することなく、正しい接続による場合と同じタイミングで同じ気筒に燃料噴射信号を出力するように、設定を修正して不揮発的に保存する。
【００２５】
次に、本実施の形態における電子制御ユニット１０の動作、即ち、誤接続検出方法を含む本発明の燃料噴射制御方法の手順について、図２のフローチャートを用いながら詳細に説明する。
【００２６】
エンジン始動後に回転数が安定すると、電子制御ユニット１０は連続的に入力される点火信号ｘ１から点火信号ｙ１までの時間ｔ１を、間隔時間計測手段により計測して間隔時間記憶手段に記憶し（Ａ１）、引き続き入力される点火信号ｙ１から点火信号ｘ２までの時間ｔ２を同様に計測・記憶する（Ａ２）。
【００２７】
次に、予め間隔時間記憶手段に記憶しておいた配線が正しい接続の場合に計測したｔ１とｔ２の正常な大小関係と、同じエンジン行程において計測したｔ１とｔ２の大小関係とを、誤接続検出手段により比較すし（Ａ３）、例えば正常なｔ１とｔ２の関係がｔ１＞ｔ２として記憶されていた場合に、計測したｔ１とｔ２の関係がｔ１＞ｔ２の同一であるか否かを判定する（Ａ４）。
【００２８】
そして、同一であれば設定を変更することなく通常制御に入って終了し、ｔ１＜ｔ２と逆になっており同一でない場合は配線に誤接続があると判定し、設定記憶手段に記憶しておいた入力端子情報を、設定変更手段により１番気筒からの信号として設定していた信号を２番気筒からの信号に、２番気筒からの信号として設定していた信号を１番気筒からの信号に変更し、この設定でＥＥＰＲＰＭ１００等の不揮発性メモリに不揮発的に記憶して保存し（Ｂ１）、以後はこの設定に基づいた燃料噴射信号を出力する制御に入って（Ｂ２）、終了する。
【００２９】
このような燃料噴射制御を電子制御ユニット１０が実行するようにしたことにより、前述したように簡易な構成による比較的簡単な処理手順で点火デバイス２，３と電子制御ユニット１０との間の配線の誤接続を検出できるようになり、誤接続がある場合に接続を実際に入れ替えて修正する手間を要することなく、正しい接続による場合と同じタイミングで同じ気筒に燃料噴射信号を出力することができる。
【００３０】
また、このように比較的簡易な処理手順で制御を実行できることから、電子制御ユニット１０のＣＰＵには過大な処理付加をかけることがなく、また、クランク角検出装置等による気筒判別手段を要することがないため、過大なコストアップを伴わずに上述した燃料噴射制御方法を実施できるものとなった。尚、上述の説明において、２気筒の汎用エンジンに本発明を適用する場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、複数気筒のエンジンにおいて連続して出力される点火信号による隣り合う間隔時間が異なるものであれば同様に適用することができる。
【００３１】
さらに、連続して入力された点火信号から誤接続を検出する他の方法として、例えば正常なｔ１とｔ２の比としてｔ１／ｔ２を数値として記憶しておき、入力された点火信号によるｔ１とｔ２の比であるｔ１／ｔ２の数値と比較して、同一の数値であるか否かを判定するようにしてもよい。さらに、３気筒以上のエンジンで異なる点火信号の間隔時間が３つ以上ある場合においても、３つ以上の間隔時間のうち比較に適した組合せについて比較するようにすればよい。
【００３２】
以上、述べたように、燃料噴射時期の基準タイミングとして点火デバイスの点火信号を利用する複数気筒エンジンの燃料噴射制御装置において、本発明により、コストの高騰を伴うことなく点火デバイスと燃料噴射制御装置との配線の誤接続を検出して、接続を実際に修正しなくても正しい接続の場合と同等の燃料噴射制御の実行が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明における実施の形態であるエンジンの燃料噴射システムの配置図。
【図２】図１の電子制御ユニットによる燃料噴射制御方法の手順を示すフローチャート。
【図３】配線の誤接続がない場合における図１の電子制御ユニットが検知する各点火信号と、これに対応して出力する噴射信号を時系列的に示すグラフ。
【図４】配線の誤接続がある場合における図１の電子制御ユニットが検知する各点火信号と、これに対応して出力する噴射信号を時系列的に示すグラフ。
【図５】従来例におけるエンジンの燃料噴射制御システムの配置図。
【符号の説明】
【００３４】
２，３  点火デバイス、４  クランク軸、１０  電子制御ユニット、２１，２２，３１，３２  配線、４２，４３  気筒、４５  フライホイール、４６  マグネット，８１，８２  点火プラグ、１００  ＥＥＰＲＯＭ
【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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