JP2000328981A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、多気筒型エンジンの動作信頼性を向
上させることが可能なエンジン制御装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】複数のシリンダ１６を備えるエンジン１０
は、電子制御装置であるＥＣＵ４６とＥＣＵ４６に接続
された熱電変換素子５８を有する。ＥＣＵ４６と熱電変
換素子５８は、各シリンダ１６にそれぞれ配設されてい
る。熱電変換素子５８は、燃焼室２０側とＥＣＵ４６側
の温度差に応じた発電を行う。エンジン１０の外部の電
源システムから電力が供給されない場合には、各シリン
ダのＥＣＵ４６は、同一のシリンダの熱電変換素子５８
から電力の供給を受けて対応するシリンダ１６のインジ
ェクタ４８及び点火プラグ５４の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン制御装置
に関し、特に、複数の気筒を備える多気筒型エンジンの
燃料噴射弁や点火プラグ等を制御するエンジン制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より燃料噴射弁や点火プラグ等が電
子制御装置によって制御されるエンジンが広く知られて
いる。このようなエンジンに対して電子制御装置が１台
だけ設けられている場合、電子制御装置の故障が発生し
た際に燃料噴射弁や点火プラグ等の制御ができなくな
り、エンジンの停止等、様々な不具合を招く可能性があ
る。また、エンジンに対して複数の電子制御装置が設け
られていても、各電子制御装置が燃料噴射系や排気動弁
系等、互いに異なる１つの系統のみを制御する構成にな
っていると、何れか１つの電子制御装置の故障が発生し
た際に、その電子制御装置に対応する系統の制御ができ
なくなり、エンジンの停止等の不具合を招く可能性があ
る。

【０００３】かかる不具合を回避すべく、例えば、特開
平４−３１８２５３号公報に開示される多気筒エンジン
では、気筒毎に電子制御装置が設けられている。この気
筒毎に設けられた電子制御装置は、それぞれ対応する気
筒の各種系統の制御を行う。このため、例えば、１つの
電子制御装置が故障した場合、その電子制御装置に対応
する気筒に係る各種系統の制御ができなくなるだけで、
他の気筒はそれぞれ対応する電子制御装置によって正常
に制御される。従って、上記従来例によれば、故障した
電子制御装置に対応する気筒に関する動作を停止させる
だけで、エンジンの運転を継続することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例の
ように気筒毎に電子制御装置が設けられていても、各電
子制御装置に対して電力を供給する電源システムが１系
統しか設けられていない場合、電源システムの故障が発
生した際に全ての電子制御装置に電力が供給されなくな
るので、全気筒の燃料噴射弁や点火プラグ等の制御が不
能となってエンジンが停止してしまう。また、電源シス
テムの故障によるエンジンの停止を防止するために、エ
ンジンの外部に複数の電源を設けると、複数の電源と複
数の電子制御装置とを接続する配線の増加や複雑化、及
び、製造コストの増大等を招いてしまう。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、多気筒型エンジンの動作信頼性を向上させるこ
とが可能なエンジン制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、多気筒型エンジンを制御するエンジン
制御装置であって、各気筒の動作をそれぞれ制御する複
数の電子制御装置と、前記複数の電子制御装置にそれぞ
れ接続された複数の発電機構とを備えるエンジン制御装
置により達成される。

【０００７】このようなエンジン制御装置によれば、気
筒毎に電子制御装置が設けられているので、例えば、１
つの電子制御装置が故障しても、故障した電子制御装置
に対応する気筒以外の気筒における燃料噴射弁、及び、
点火プラグ等は正常に制御されることによってエンジン
の運転は継続される。また、エンジンの外部から電子制
御装置に電力を供給する電源システムが故障しても、各
気筒の電子制御装置には、それぞれ同一の気筒に対して
設けられた発電機構から電力が供給されることにより、
各気筒の制御が可能なのでエンジンの運転が継続され
る。このように、本発明によれば、電子制御装置や電源
システムの故障が発生してもエンジンの運転が継続され
るので、エンジンの動作信頼性が向上する。

【０００８】上記電子制御装置は、請求項２に記載する
如く、ヘッドカバー内に配設された構成としてもよい。
電子制御装置がヘッドカバー内に配設されている場合、
電磁ノイズがヘッドカバーによって遮蔽されるので、電
子制御装置がエンジン外部からの電磁ノイズの影響を受
けることや電子制御装置がエンジン外部に電磁ノイズを
放射することが防止される。

【０００９】発電機構は、請求項３に記載する如く、前
記電子制御装置の近傍、又は、排気ポートの周囲に配設
された、混合気の燃焼に伴って発生する熱に基づいて発
電を行う熱電変換素子としてもよい。また、発電機構
は、請求項４に記載する如く、カムシャフトの回転によ
り発電を行う構成としてもよい。

【００１０】更に、発電機構は、請求項５に記載する如
く、前記燃料噴射弁をバイパスする燃料のバイパス通路
内のタービンの回転により発電を行う構成としてもよ
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例のエン
ジン制御装置が適用されたエンジン１０の構造を示す断
面図である。図１に示すエンジン１０は、例えば、プロ
ぺラを備える航空機１００に搭載される。図１に示すよ
うに、エンジン１０は、シリンダブロック１２とシリン
ダヘッド１４を備えている。シリンダブロック１２の内
部には、シリンダ（気筒）１６が配設されている。エン
ジン１０は、４つのシリンダ（＃１〜＃４シリンダ）を
備えている。図１には、エンジン１０が備える４つのシ
リンダのうち一のシリンダ１６を示す。なお、他のシリ
ンダに係る構成も図１に示すものと同様である。

【００１２】シリンダ１６の内部には、ピストン１８が
配設されている。ピストン１８は、シリンダ１６の内部
を、図１における上下方向に摺動することができる。シ
リンダヘッド１４の底面、ピストン１８の上面、及び、
シリンダ１６の側壁は、燃焼室２０を画成している。燃
焼室２０には、吸気ポート２２、及び、排気ポート２４
が連通している。吸気ポート２２の燃焼室２０側の開口
端部、及び、排気ポート２４の燃焼室２０側の開口端部
には、それぞれバルブシート２６、２８が形成されてい
る。シリンダヘッド１４には、また、吸気弁３０、及
び、排気弁３２が組み込まれている。

【００１３】吸気弁３０は、弁軸３４と一体化されてい
る。弁軸３４は、シリンダヘッド１４の内部に固定され
たバルブガイド３６により軸方向に摺動可能に保持され
ている。弁軸３４の上端には、図示しないスプリングリ
テーナ及びスプリングリテーナロックを介して円筒状の
バルブリフター３８が固定されている。また、バルブリ
フター３８の内部には、バルブスプリング４０が配設さ
れている。バルブスプリング４０の上端は、バルブリフ
ター３８の内部上面に当接しており、バルブスプリング
４０の下端は、シリンダヘッド１４に当接している。バ
ルブスプリング４０は、バルブリフター３８を常に図１
における上向きに付勢している。このため、バルブリフ
ター３８に固定された弁軸３４及び吸気弁３０もバルブ
スプリング４０によって常に上向きに付勢されている。

【００１４】バルブリフター３８の上部には、バルブリ
フター３８と当接するようにカム４２が設けられてい
る。カム４２の回転に伴って、バルブリフター３８がバ
ルブスプリング４０の付勢力に抗して図１における下方
に押圧されると、弁軸３４も下向きに変位する。この結
果、吸気弁３０は、バルブシート２６から離座して開状
態となり、燃焼室２０と吸気ポート２２との間を導通さ
せる。また、バルブスプリング４０の付勢力によりバル
ブリフター３８が図１における上方に変位すると、弁軸
３４も吸気弁３０がバルブシート２６に着座するまで上
向きに変位する。吸気弁３０は、バルブシート２６に着
座することで閉状態となり、吸気ポート２２と燃焼室２
０との間を遮断する。

【００１５】なお、排気弁３２側も吸気弁３０側と同様
の構成とされている。すなわち、排気弁３２は、バルブ
シート２８から離座することにより燃焼室２０と排気ポ
ート２４との間を導通させ、バルブシート２８に着座す
ることにより、燃焼室２０と排気ポート２４との間を遮
断する。シリンダヘッド１４の上部には、ヘッドカバー
４４が固定されている。ヘッドカバー４４内には、エン
ジン１０の電子制御装置であるＥＣＵ４６が配設されて
いる。ＥＣＵ４６は、＃１〜＃４シリンダにそれぞれ設
けられている。

【００１６】吸気ポート２２には、インジェクタ４８の
先端が露出している。インジェクタ４８には、ヘッドカ
バー４４内に設けられた燃料溜め５０、及び、燃料配管
５２等を介して図示しない燃料ポンプから所定の圧力に
昇圧された燃料が圧送される。インジェクタ４８は、接
続線４９を介してＥＣＵ４６と接続されており、ＥＣＵ
４６から供給される制御信号に応じて燃焼室２０に向け
て燃料を噴射する。なお、図１において、接続線４９
は、シリンダヘッド１４及びヘッドカバー４４の外部に
示されているが、実際には接続線４９は、シリンダヘッ
ド１４及びヘッドカバー４４内に配線されているものと
する。

【００１７】燃焼室２０の略中央上部には、点火プラグ
５４の先端が露出している。また、点火プラグ５４の近
傍には、イグナイタ５５及び点火コイル５６が配設され
ている。イグナイタ５５は、ＥＣＵ４６から点火信号が
供給されると点火コイル５６に高電圧を発生させる。点
火プラグ５４は、点火コイル５６が発生させた高電圧に
基づいて燃焼室２０内の混合気に点火する。

【００１８】ヘッドカバー４４内において、ＥＣＵ４６
の近傍には、熱電変換素子５８が配設されている。熱電
変換素子５８は、上述したＥＣＵ４６よりも燃焼室２０
寄りに設けられている。熱電変換素子５８は、例えば、
熱電材料であるビスマス(Bi)とテルル(Te)を用いて高温
圧縮製法により形成されたものである。熱電変換素子５
８の周囲には、断熱体であるヒートインシュレータ６０
が設けられている。また、上述の如く、熱電変換素子５
８はＥＣＵ４６よりも燃焼室２０寄りに設けられてい
る。このため、ヘッドカバー４４のＥＣＵ４６周辺の部
分は、ヒートインシュレータ６０によって他の部分から
隔絶された状態となっている。従って、エンジン１０の
運転中に高温となる燃焼室２０からＥＣＵ４６への熱伝
導が抑制される。

【００１９】ヘッドカバー４４内において、上述した燃
料溜め５０は、ＥＣＵ４６と熱電変換素子５８との間に
設けられている。燃料溜め５０内を通過する燃料は、ヘ
ッドカバー４４と熱交換を行う。この結果、燃料溜め５
０内を通過する燃料は、ヘッドカバー４４によって温め
られて気化し易くなるため、エンジン１０の燃焼効率が
向上する。

【００２０】一方、ヘッドカバー４４のＥＣＵ４６の周
辺部は、燃料溜め５０内を通過する燃料により冷却され
る。また、上述の如く、ヒートインシュレータ６０によ
って燃焼室２０からＥＣＵ４６への熱伝導が抑制され
る。従って、本実施例によれば、高温に晒されることに
よるＥＣＵ４６の損傷が防止される。熱電変換素子５８
は、高温になるシリンダヘッド１４側と低温のＥＣＵ４
６側の温度差に応じた発電を行う。そして、熱電変換素
子５８は、後述するような所定の条件下でＥＣＵ４６に
電力を供給する。

【００２１】エンジン１０は、クランク角センサ６２、
吸入空気量センサ６４、吸気温センサ６６、ヘッド温セ
ンサ６８、ノックセンサ７０、燃焼圧センサ７２、排気
温センサ７４、及び、空燃比センサ７６を備えている。
クランク角センサ６２は、例えば、図示しない吸気側カ
ムシャフトの端部に配設された電磁ピックアップ式のセ
ンサである。クランク角センサ６２は、エンジン１０の
カムシャフトが所定角回転する毎にパルス信号を発生す
ると共に、クランク角が所定の基準角に一致する毎に基
準パルスを発生する。ＥＣＵ４６は、クランク角センサ
６２の出力信号に基づいてクランク角Ｇ、及び、エンジ
ン回転数ＮＥを検出する。吸入空気量センサ６４は、例
えば、吸気ポート２２内に配設されたホットワイヤタイ
プのセンサである。ＥＣＵ４６は、吸入空気量センサ６
４の出力信号に基づいて吸気ポート２２内に吸入された
空気量を検出する。吸気温センサ６６は、例えば、先端
が吸気ポート２２内に露出するようにシリンダヘッド１
４に埋設された温度センサである。ＥＣＵ４６は、吸気
温センサ６６の出力信号に基づいて吸入空気の温度を検
出する。ヘッド温センサ６８は、例えば、ＥＣＵ４６近
傍のシリンダヘッド１４上面に配設された温度センサで
ある。ＥＣＵ４６は、ヘッド温センサ６８の出力信号に
基づいてシリンダヘッド１４の温度を検出する。

【００２２】また、ノックセンサ７０は、例えば、シリ
ンダヘッド１４の上面に配設された振動検出型のセンサ
である。ＥＣＵ４６は、ノックセンサ７０の出力信号に
基づいてノッキングを検出する。燃焼圧センサ７２は、
例えば、圧電素子を含み、圧電効果によって燃焼室２０
内の燃焼圧に応じた信号を出力する。ＥＣＵ４６は、燃
焼圧センサ７２の出力信号に基づいて燃焼圧を検出す
る。排気温センサ７４は、例えば、排気ポート２４内に
配設された温度センサである。ＥＣＵ４６は、排気温セ
ンサ７４の出力信号に基づいて排気ガスの温度を検出す
る。空燃比センサ７６は、例えば、排気ポート２４下流
の排気通路に設けられたセンサである。ＥＣＵ４６は、
空燃比センサ７６の出力信号に基づいて空燃比を検出す
る。

【００２３】ＥＣＵ４６は、検出したエンジン回転数Ｎ
Ｅ、吸入空気量、空燃比等の情報に基づいて、燃料の噴
射タイミングや燃料噴射量、及び、点火タイミングを最
適に制御する。この結果、エンジン１０の燃費の向上や
ノッキングの防止、排気エミッションの低減等が実現さ
れる。なお、エンジン１０が備える各センサの種類や配
設場所は、上記のものに限らない。例えば、エンジン１
０が排気通路において、空燃比センサ７６の代りにＯ ₂
センサを備える構成とすれば、Ｏ₂ センサの出力信号に
基づいた空燃比制御が可能となる。また、ＥＣＵ４６を
シリンダヘッド１４上面に配設してもよい。更に、ＥＣ
Ｕ４６とイグナイタ５５を一体化して構成してもよい。

【００２４】続いて、エンジン１０が搭載された航空機
１００のシステムについて説明する。図２は、エンジン
１０を含むシステムの全体構成図である。図２に示すよ
うに、航空機１００は、飛行管理システム１０２、推力
調整装置１０４、ガバナコントローラ１０６、スロット
ル＆過給圧コントローラ１０８、＃１〜＃４シリンダコ
ントローラ１１１〜１１４、エンジンインフォメーショ
ンシステム１１６等を備えている。これらの装置及びシ
ステムには、保護装置１１８を介して機体電源１２０か
ら電力が供給される。保護装置１１８は、ショートサー
キットやオーバーロードが発生した際に対応する電力供
給路を切り離して、図２に示す各種装置やシステムを保
護する。

【００２５】推力調整装置１０４、ガバナコントローラ
１０６、スロットル＆過給圧コントローラ１０８、＃１
〜＃４シリンダコントローラ１１１〜１１４、及び、エ
ンジンインフォメーションシステム１１６は、互いに２
系統の通信線１２１、１２２で接続されており、この通
信線１２１、１２２を介して各種情報が送受信される。
本実施例では、通信系統の冗長性を確保するために２系
統の通信線１２１、１２２が設けられている。なお、各
コントローラの誤作動等を防止するために通信線１２
１、１２２を介して送受信される情報を重要度に応じて
２つに区分し、重要度の低い情報は通信線１２１、１２
２の何れか一方のみを介して受信された場合でも有効と
され、重要度の高い情報は通信線１２０、１２２の両方
を介して受信されたものが一致した場合にのみ有効とさ
れる構成としてもよい。

【００２６】飛行管理システム１０２は、慣性航法シス
テムと性能管理システムが統合されたシステムであり、
例えば、航空機１００がオートパイロットにより予め設
定された飛行ルートを飛行するための最適なエンジン１
０の出力値等を推力調整装置１０４に指示する。推力調
整装置１０４は、航空機１００が飛行管理システム１０
２又はパイロットの指示に応じた飛行を行うように、ガ
バナコントローラ１０６、スロットル＆過給圧コントロ
ーラ１０８、＃１〜＃４シリンダコントローラ１１１〜
１１４、及び、エンジンインフォメーションシステム１
１６に対してそれぞれの制御値を供給する。

【００２７】ガバナコントローラ１０６は、航空機１０
０が備えるプロペラ又はエンジン１０の回転数が推力調
整装置１０４から与えられた制御値になるようにガバナ
１２４を制御する。スロットル＆過給圧コントローラ１
０８は、エンジン１０の吸気管圧力が推力調整装置１０
４から与えられた制御値になるようにスロットルバルブ
１２６及び過給機１２８を制御する。本実施例では、ガ
バナコントローラ１０６とスロットル＆過給圧コントロ
ーラ１０８が別々に設けられているので、エンジン１０
の回転数制御と吸気管圧力制御という航空機１００にと
って重要な２つの機能が故障によって同時に失われない
ようになっている。ガバナコントローラ１０６及びスロ
ットル＆過給圧コントローラ１０８は、共に機械的バッ
クアップ機構を備えており、機体電源１２０から電力が
供給されなくなると機械的な力によって所定の状態を維
持する。例えば、ガバナコントローラ１０６は、ガバナ
１２４をスプリング力によって最速ポジションにし、ス
ロットル＆過給圧コントローラ１０８は、スプリング力
によってスロットルバルブ１２６を全開にし、かつ、過
給機１２８の図示しないウエストゲートバルブを全閉に
する。

【００２８】エンジンインフォメーションシステム１１
６は、エンジン１０の運転状態（例えば、エンジン回転
数ＮＥ）と、＃１〜＃４シリンダにそれぞれ設けられた
合計４つのＥＣＵ４６の状態（例えば、ＥＣＵ４６が正
常に動作しているか否か）等を、航空機１００のコック
ピット内に表示するシステムである。続いて、本実施例
の要部である＃１シリンダコントローラ１１１について
詳細に説明する。

【００２９】図２に示すように、＃１シリンダコントロ
ーラ１１１は、ＥＣＵ４６、インジェクタ４８、イグナ
イタ５５、熱電変換素子５８、クランク角センサ６２、
吸入空気量センサ６４、吸気温センサ６６、ヘッド温セ
ンサ６８、ノックセンサ７０、燃焼圧センサ７２、排気
温センサ７４、及び、空燃比センサ７６等から構成され
ている。

【００３０】また、ＥＣＵ４６は、トランシーバ１３
１、１３２、蓄電器１３４、電圧調整装置１３６、エン
ジンコントローラ１３８、及び、分離切替装置１４０等
を有する。エンジンコントローラ１３８は、クランク角
センサ６２、吸入空気量センサ６４、吸気温センサ６
６、ヘッド温センサ６８、ノックセンサ７０、燃焼圧セ
ンサ７２、排気温センサ７４、及び、空燃比センサ７６
の出力信号に基づき＃１シリンダに関するクランク角Ｇ
等の各種パラメータを検出する。また、エンジンコント
ローラ１３８は、トランシーバ１３１を介して通信線１
２１と接続されており、トランシーバ１３２を介して通
信線１２２と接続されている。そして、エンジンコント
ローラ１３８は、例えば、＃１シリンダにおける空燃比
が推力調整装置１０４からトランシーバ１３１、１３２
を介して与えられた制御値となるようにインジェクタ４
８、及び、イグナイタ５５の動作制御を行う。

【００３１】エンジンコントローラ１３８は、分離切替
装置１４０に接続されている。また、分離切替装置１４
０は、保護装置１１８を介して機体電源１２０に接続さ
れており、電圧調整装置１３６を介して熱電変換素子５
８に接続されている。蓄電器１３４は、電圧調整装置１
３６と熱電変換素子５８との間に配設されている。熱電
変換素子５８が発電した電力は、電圧調整装置１３６に
よってエンジンコントローラ１３８の動作に適したレベ
ルに電圧調整された後に分離切替装置１４０に供給され
る。蓄電器１３４は、例えば、２次バッテリやコンデン
サで構成されており、熱電変換素子５８が発電した余分
な電力を蓄えて、必要に応じて蓄えた電力を電圧調整装
置１３６及び分離切替装置１４０を介してエンジンコン
トローラ１３８に供給する。

【００３２】続いて、分離切替装置１４０について詳細
に説明する。図３は、分離切替装置１４０の構成図であ
る。図３に示すように、分離切替装置１４０は、過電圧
保護装置１４２、１４４、過電流保護装置１４６、及
び、ダイオード１４８、１５０を備えている。上述した
機体電源１２０は、保護装置１１８と分離切替装置１４
０内の過電流保護装置１４６及び過電圧保護装置１４２
を介してダイオード１４８のアノードに接続されてい
る。また、熱電変換素子５８は、電圧調整装置１３６と
分離切替装置１４０内の過電圧保護装置１４４を介して
ダイオード１５０のアノードに接続されている。また、
ダイオード１４８、１５０のカソードは、互いに接続さ
れており、かつ、共にエンジンコントローラ１３８に接
続されている。エンジンコントローラ１３８は、電圧調
整装置１３６の出力電圧に基づき、分離切替装置１４０
に適正レベルの電圧が供給されているか否かを監視す
る。

【００３３】このような構成では、エンジンコントロー
ラ１３８には、より高い電圧を発生している機体電源１
２０側と熱電変換素子５８側の何れか一方から電力が供
給される。例えば、エンジン１０の始動時には、図１に
示すシリンダヘッド１４及びヘッドカバー４４の温度は
低いので熱電変換素子５８は、十分な発電を行うことが
できない。従って、エンジン１０の始動時には、機体電
源１２０側からエンジンコントローラ１３８に電力が供
給される。また、例えば、エンジン１０の運転中に電力
供給線の断線等により機体電源１２０側から電力が供給
されなくなると、熱電変換素子５８側からエンジンコン
トローラ１３８に電力が供給される。

【００３４】過電圧保護装置１４２は、機体電源１２０
側が過電圧状態になった場合に回路を切り離す。また、
過電圧保護装置１４４は、熱電変換素子５８側が過電圧
状態になった場合に回路を切り離す。このため、過電圧
が与えられることによるエンジンコントローラ１３８の
故障が防止される。また、分離切替装置１４０内にダイ
オード１４８と過電圧保護装置１４４が設けられている
ので、熱電変換素子５８側が過電圧状態となっても機体
電源１２０や＃２〜＃４シリンダコントローラ１１２〜
１１４への伝播が防止される。従って、＃１シリンダコ
ントローラ１１１内の熱電変換素子５８の過電圧による
機体電源１２０及び＃２〜＃４シリンダコントローラ１
１２〜１１４の故障が防止される。

【００３５】過電流保護装置１４６は、過電流状態を検
出した場合に回路を切り離す。このため、エンジンコン
トローラ１３８に異常が発生して過電流状態となって
も、＃１シリンダコントローラ１１１側から機体電源１
２０や＃２〜＃４シリンダコントローラ１１２〜１１４
側へ過電流状態が伝播することが防止される。なお、＃
２〜＃４シリンダコントローラ１１２〜１１４も＃１シ
リンダコントローラ１１１と同様の構成であり、その説
明を省略する。また、エンジン１０のシリンダ数は、上
記のように４つに限らない。

【００３６】以上のように、本実施例では、シリンダ毎
にＥＣＵ４６が設けられているので、１つのＥＣＵ４６
が故障しても他のシリンダのＥＣＵ４６が正常に機能し
ていれば、エンジン１０の運転が継続される。更に、シ
リンダ毎に発電機構である熱電変換素子５８が設けられ
ているので、機体電源１２０から電力が供給されなくな
っても熱電変換素子５８から供給される電力によって各
シリンダのＥＣＵ４６は正常に動作することができる。
従って、本実施例によれば、エンジン１０の動作信頼性
が向上する。

【００３７】また、本実施例では、シリンダ毎にＥＣＵ
４６が設けられているので、各シリンダの状態に応じて
燃料噴射タイミングや点火タイミング等の制御がシリン
ダ毎に独立して行われる。このため、更なるエンジン１
０の燃費向上や排気ガスのエミッションの低減等が実現
する。また、パイロットは、エンジンインフォメーショ
ンシステム１１６により各シリンダの状態を詳細に知る
ことができるので、エンジン１０の不具合への対応をよ
り適切に行うことが可能となる。

【００３８】また、本実施例によれば、各種センサ、Ｅ
ＣＵ４６及び熱電変換素子５８等をシリンダコントロー
ラとして一体化することで、エンジン１０への実装が容
易になり、かつ、ＥＣＵ４６等に接続されるワイヤーハ
ーネス、コネクタ、シールドの削減が実現する。また、
ＥＣＵ４６等の電子部品がヘッドカバー４４内に設けら
れているので、ヘッドカバー４４のシールド効果によっ
てＥＣＵ４６等の電子部品が外部からの電磁ノイズの影
響を受けたり、エンジン１０の外部に電磁ノイズを放出
して他の電子機器に悪影響を与えることが防止される。

【００３９】更に、＃１〜＃４シリンダコントローラ１
１１〜１１４は、同様の構成なので、エンジン１０の設
計変更によってシリンダ数が増減しても容易に対応する
ことができる。また、＃１〜＃４シリンダコントローラ
１１１〜１１４が同様の構成なので量産効果による低コ
スト化が実現する。続いて、本発明の第２実施例につい
て説明する。

【００４０】図４は、本発明の第２実施例のエンジン制
御装置が適用されたエンジン２００の構造を示す断面図
である。エンジン２００は、複数のシリンダ１６を備え
ている。図４には、エンジン２００が備える複数シリン
ダのうち一のシリンダ１６を示す。なお、他のシリンダ
に係る構成も図４に示すものと同様である。図４に示す
ように、エンジン２００において、排気ポート２４の周
囲には、ヒートインシュレータ６０、発電機構である熱
電変換素子５８が配設されている。また、熱電変換素子
５８のヒートインシュレータ６０と対向する側には、放
熱フィン２０２が配設されている。ヘッドカバー４４内
において、排気弁３２の上部には、エンジン２００の電
子制御装置であるＥＣＵ４６が配設されている。ＥＣＵ
４６は、熱電変換素子５８に接続されている。他の構成
は、本発明の第１実施例であるエンジン１０と同様であ
り、その説明を省略する。

【００４１】エンジン２００の運転時には、燃焼室２０
内での混合気の燃焼に伴って生成される高温の排気ガス
が排気ポート２４を介してエンジン２００の外部に排出
されるため、排気ポート２４は非常に高温となる。一
方、放熱フィン２０２により熱電変換素子５８の排気ポ
ート２４と対向する側は、効率よく冷却される。このた
め、熱電変換素子５８の排気ポート２４側と放熱フィン
２０２側は大きな温度差が生じる。熱電変換素子５８
は、この温度差に応じた発電を行う。そして、熱電変換
素子５８は、必要に応じてＥＣＵ４６に電力を供給す
る。

【００４２】排気ポート２４に配設されたヒートインシ
ュレータ６０は、必要以上の高熱が熱電変換素子６２に
供給されることによる熱電変換素子５８の故障を防止す
るために設けられている。本実施例では、熱電変換素子
５８がヘッドカバー４４内に比して高温となる排気ポー
ト２４の近傍に配設されているので、熱電変換素子５８
による発電がより効率よく行われる。

【００４３】なお、シリンダ毎に配設される発電機構の
タイプは、第１実施例のエンジン１０及び第２実施例の
エンジン２００に配設された熱電変換素子５８に限らな
い。例えば、エンジン１０、２００が備えるカムシャフ
トに磁石を貼り付け、その周囲に固定子コイルを巻くこ
とで小型の発電機を形成し、これを各シリンダの発電機
構として適用してもよい。また、図１に示す燃料配管５
２にバイパス通路を設け、バイパス通路を通過する燃料
にタービンを回転させる小型の発電機を形成し、これを
各シリンダの発電機構として適用してもよい。

【００４４】上記実施例において、ＥＣＵ４６、及び、
熱電変換素子５８がそれぞれ特許請求の範囲に記載の
「電子制御装置」、及び、「発電機構」に相当する。

【００４５】

【発明の効果】上述の如く、請求項１〜５記載の本発明
では、例えば、１つの電子制御装置が故障しても、故障
した電子制御装置に対応する気筒以外の気筒における燃
料噴射弁、及び、点火プラグ等が正常に制御されること
によりエンジンの運転は継続される。また、エンジンの
外部から電子制御装置に電力を供給する電源システムが
故障しても、各気筒の電子制御装置には、それぞれ同一
の気筒に対して設けられた発電機構から電力が供給され
ることにより各気筒の制御が行われるので、エンジンの
運転が継続される。従って、本発明によれば、エンジン
の動作信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のエンジン制御装置が適用
されたエンジンの構造を示す断面図である。

【図２】本発明のエンジン制御装置を備える航空機のシ
ステム構成図である。

【図３】分離切替装置の構成図である。

【図４】本発明の第２実施例のエンジン制御装置が適用
されたエンジンの構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１０、２００ エンジン １２ シリンダブロック １４ シリンダヘッド ２２ 吸気ポート ２４ 排気ポート ４４ ヘッドカバー ４６ ＥＣＵ ４８ インジェクタ ５０ 燃料溜め ５４ 点火プラグ ５８ 熱電変換素子 ６０ ヒートインシュレータ １１１ ＃１シリンダコントローラ １２０ 機体電源 １３８ エンジンコントローラ １４０ 分離切替装置 ２０２ 放熱フィン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｇ 5/04 Ｆ０２Ｇ 5/04 Ｌ Ｆターム(参考） 3G024 AA00 AA11 AA72 DA01 DA03 DA04 DA10 DA17 EA12 FA00 FA14 3G084 AA00 BA00 DA00 DA28 FA00 FA02 FA07 FA21 FA26 FA27 FA38 3G093 AA00 AA16 AB05 BA00 BA04 DA02 DA04 DA07 DA09 DA11 EB08 3G301 HA01 HA26 JA00 PA01Z PA10Z PC01Z PC08Z PD02Z PD11Z PE03Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒型エンジンを制御するエンジン制
   御装置であって、 各気筒の動作をそれぞれ制御する複数の電子制御装置
   と、 前記複数の電子制御装置にそれぞれ接続された複数の発
   電機構とを備えることを特徴とするエンジン制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンジン制御装置であっ
   て、 前記電子制御装置は、ヘッドカバー内に配設されている
   ことを特徴とするエンジン制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のエンジン制御装置
   であって、 前記発電機構は、前記電子制御装置の近傍、又は、排気
   ポートの周囲に配設された、混合気の燃焼に伴って発生
   する熱に基づいて発電を行う熱電変換素子であることを
   特徴とするエンジン制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載のエンジン制御装置
   であって、 前記発電機構は、カムシャフトの回転により発電を行う
   ことを特徴とするエンジン制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載のエンジン制御装置
   であって、 前記発電機構は、前記燃料噴射弁をバイパスする燃料の
   バイパス通路内のタービンの回転により発電を行うこと
   を特徴とするエンジン制御装置。