JPH1122613A - 同時着火式点火制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の同時着火式点火制御方式の問題点を解
決し、同時着火方式を採用しながら点火気筒を１気筒単
位で制御することができる同時着火式点火制御方法を提
供すること。 【解決手段】 本発明に係る同時着火式添加制御方法
は、多気筒エンジンにおいて位相が同じ二つの気筒の点
火プラグを、一つの点火タイミング検出手段の信号に基
づいて共通の点火コイルで同時に着火する同時着火式点
火制御方法において、前記点火タイミング検出手段の信
号毎に仮の点火順番をカウントし、この仮の点火順番に
基づいて１気筒単位で点火制御を行うことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、同時着火式点火方法の改良に関
する。

【発明の属する技術分野】

【０００２】

【従来の技術】従来から、多気筒エンジンで気筒数が偶
数の場合、位相が同じ二つの気筒の点火プラグに、一つ
の点火タイミング検出手段の信号に基づいて共通のイグ
ニッションコイルで同時に火花放電を生じさせる同時着
火式点火制御方法を行うことは知られている。このよう
な同時着火式点火制御方法を採用すれば、位相が同じ二
つの気筒に対して、点火タイミングを検出するためのパ
ルサコイル、点火コイル、及びスイッチング素子等を共
通にすることができるのでＣＤＩ回路部分の部品点数を
少なくでき、構造が簡単になりコストが低減するという
効果を奏する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た同時着火式点火制御方法は、一つの点火タイミング検
出手段の信号に基づいて、同じ位相、即ち、圧縮行程終
期と排気行程終期にある二つの気筒の点火プラグに同時
に火花放電を生じさせ、一方の点火プラグの火花放電は
混合気に点火して燃焼爆発を生じさせ、他方の点火プラ
グは火花放電を生じるだけで混合気には点火しないよう
に点火プラグの着火を制御するが、同じ点火タイミング
検出手段の信号を使っているため、同時着火させる二つ
の点火プラグのどちらが実際に混合気に点火しているか
は判断できず、１気筒単位で点火を管理することができ
ないという欠点があった。上記した欠点は、特に、エン
ジンの過回転やオーバーヒートの防止のためにエンジン
回転数を強制的に下げる失火制御を行う場合に問題とな
る。即ち、従来の同時着火式点火制御方法では、同時着
火させる二つの点火プラグのどちらが実際に混合気に点
火しているかが判断できないため、１気筒単位で失火制
御を行おうとしても失火気筒の管理ができないという問
題が生じる。失火気筒を管理できないと、失火制御中に
エンジンの挙動に悪影響を与え、最悪の場合にはエンジ
ンが止まってしまう可能性もあるので、従来の同時着火
式点火制御方法を採用しているエンジンでは、過回転防
止やオーバーヒート防止等のために失火制御を行う場
合、同時着火される二つの気筒を同時に失火することで
失火気筒を管理しているが、このように２気筒単位で失
火気筒を管理すると、１気筒失火させるだけで十分な場
合でも２気筒失火しなければならなくなってしまうた
め、エンジン回転数の変動が必要以上に大きくなり自動
車や船舶等においては使用者に不快なフィーリングを与
えるという問題があった。本発明は、上記した同時着火
式点火制御方式の問題点を解決し、同時着火方式を採用
しながら点火気筒を１気筒単位で制御することができる
同時着火式点火制御方法を提供することを目的としてい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る同時着火式点火制御方法は、多気
筒エンジンにおいて位相が同じ二つの気筒の点火プラグ
を、一つの点火タイミング検出手段の信号に基づいて共
通の点火コイルで同時に着火する同時着火式点火制御方
法において、前記点火タイミング検出手段の信号毎に仮
の点火順番をカウントし、この仮の点火順番に基づいて
１気筒単位で点火制御を行うことを特徴とするものであ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示した一実施例
を参照しながら本発明に係る同時着火式点火制御方法の
実施の形態について説明していく。図１は本発明に係る
同時着火式点火制御方法を適用したエンジンを搭載する
船外機付き船舶の概略斜視図であり、また、図２は前記
点火制御方法を実行する制御装置を含む船外機側の配線
構造と船体側の配線構造との関係を示す概略図である。
図面に示すように船外機１は、オープンデッキ型の船体
２の船尾に搭載され、船体２の前部には操舵ハンドル
３、シート４、スロットル兼シフトレバー５、メインス
イッチ６、ストップスイッチ７、メータパネル８、燃料
タンク９、及びバッテリ１０が配置されている。船外機
１には、エンジン１１、交流発電機（図示せず）及びエ
ンジン１１の点火時期を制御する点火制御装置３０が設
けられている。また、船外機１には、図示していない
が、上記したものの他に推進プロペラ、エンジン１１の
駆動力をプロペラに伝達する動力伝達系、オイルポン
プ、及び冷却水供給ポンプ等も設けられている。前記エ
ンジン１１は、各気筒の位相が１８０゜ずれた直列４気
筒の４サイクルエンジンから成り、船外機１の上部にク
ランク軸を縦置きに搭載され、その駆動力で船外機１の
下方に設けられた推進プロペラを回転駆動させて推進力
を得るように構成されている。このエンジン１１は、周
知の通りクランク軸の回転から見て第１気筒と第４気
筒、及び第２気筒と第３気筒が同じ位相で作動する。前
記エンジン１１のクランク軸（図示せず）には二つのパ
ルサコイル１２，１３が１８０度間隔で設けられ、一方
の（第１）パルサコイル１２で第１気筒及び第４気筒の
点火タイミングを検出し、他方の（第２）パルサコイル
１３で第２気筒及び第３気筒の点火タイミングを検出す
るよう構成されている。また、エンジン１１は、そのウ
ォータジャケット（図示せず）にウォータジャケット内
の温度を監視するサーモセンサ１４が、さらに、その潤
滑油供給通路（図示せず）のオイルポンプ（図示せず）
の下流側に潤滑油供給通路中の油圧を監視する油圧スイ
ッチ１５が設けられており、これらパルサコイル１２，
１３及び各スイッチ１４，１５からの信号に基づいて点
火制御装置３０で点火時期制御が行われる。尚、前記点
火制御装置３０は、好ましくはスロットル開度やスロッ
トル変化率に関する情報やシフトレバーのシフト状態に
関する情報を入力し、これらの情報に基づいてエンジン
の運転状態に合わせた点火遅角・点火進角制御やシフト
状態に合わせた点火制御が行われ得るが、ここではそれ
らの方法の詳細な説明は省略する。

【０００６】（電源回路について）図２に示すように、
船体２側にあるバッテリ１０は、船外機１側にある交流
発電機の充電用コイル１６に整流定電圧装置１７（例え
ば、レクチファイヤ及びレギュレータ）を介して接続さ
れ、これらで充電回路を構成し、この充電回路で、船外
機１に設けられたエンジン１１の点火制御装置３０や船
体２に設けられたメータ等の電装品に電力供給を行うと
共に、バッテリ１０の充電を行うように構成されてい
る。尚、船体２側にあるバッテリ１０と船外機１側にあ
る充電用コイル１６とは適当なコネクタ１８及びメイン
ヒューズ１９を介して接続され、前記メインヒューズ１
９で、点火制御装置３０やメータ等を構成する回路がシ
ョートした時にバッテリ１０からこれらの回路に大電流
が流れないように回路保護が成されている。前記充電回
路の船外機１側には、点火制御装置３０に電力供給を行
う点火用電源回路２０と、船体２の電装品に電力供給を
行う船体用電源回路２１とが接続されており、点火用電
源回路２０は、点火制御装置３０に設けられた無接点ス
イッチ回路３１によりＯＮ／ＯＦＦされ、また、船体用
電源回路２１は船体２に設けられた有接点式のメインス
イッチ６によりＯＮ／ＯＦＦされる。前記船体用電源回
路２１の船外機１側の回路部分と船体２側の回路部分と
はコネクタ２２を介して接続され、また、その船外機１
側の回路部分には船体２側の電装品を保護するアクセサ
リヒューズ２３が設けられている。また、この船体用電
源回路２１におけるメインスイッチ７の下流側にはバッ
クアップ回路２１ａが接続されており、このバックアッ
プ回路２１ａは、コネクタ２４を介して再び船外機１側
に戻り点火制御装置３０におけるスイッチ回路３１より
下流側の接続され、例えば、点火用電源回路２０の断線
や前記スイッチ回路３１の故障が生じた場合でも、船体
用電源回路２１から点火制御装置３０の点火系に直流電
圧が供給できるように構成されている。尚、前記点火制
御装置３０は、その回路が、少なくとも整流定電圧装置
１７で制限されたライトコイル１６の最大電流値に耐え
得る強さの配線で構成されているため、点火制御装置３
０と充電用コイル１６との間を接続する点火用電源回路
２０には回路保護のヒューズは設けられていない。ま
た、図２に示すように、点火制御装置３０にはエンジン
停止回路２５が接続されており、船体２側に設けられた
ストップスイッチ７を操船者等が閉成するとこのエンジ
ン停止回路２５が導通して前記点火用電源回路２０及び
バックアップ回路２１ａから点火制御装置３０へ供給さ
れる電力を止めてエンジン１１を停止させるように構成
されている。

【０００７】（制御装置の構成について）前記点火制御
装置３０は、前記したスイッチ回路３１の他に、 ・各気筒の点火プラグＰ１〜Ｐ４の点火コイルＣ１及び
Ｃ２に磁束変化を生じさせ各点火プラグＰ１〜Ｐ４を着
火するＣＤＩ回路３２、 ・各気筒の点火時期を決定しＣＤＩ回路３２に対する点
火信号を出力するＣＰＵ４０、 ・充電回路からの直流電圧を約５Ｖの定電圧に変換しＣ
ＰＵ４０に供給する定電圧回路３４、 ・パルサコイル１２，１３や各スイッチ類１４，１５か
らの入力をデジタル信号に変換する入力回路３５〜３
８、 ・ＣＰＵ４０からの点火信号（以下、ソフト点火信号と
称する。）とパルサコイル１２，１３からの点火信号
（以下、ハード点火信号と称する。）の切換を行う点火
信号切換回路３９、 ・及びＣＰＵ４０の動作を監視し異常時にＣＰＵ４０に
リセット信号を出力するウォッチドック回路３３を備え
ている。 尚、図中符号１５ａは、船体２に設けられた警告ランプ
を示しており、この警告ランプ１５ａは、潤滑油供給路
中の油圧低下により油圧スイッチ１５が閉成した時に微
弱電流が流れて点灯して油圧異常を操船者に警告する。
また、油圧スイッチ１５は、前記警告ランプ１５ａを備
えた回路と並列に少なくとも前記警告ランプ１５ａより
高い電流を流すことが可能な負荷１５ｂを備えた回路が
接続されており、これにより、例えば、接点の酸化等に
より油圧スイッチ１５の接点抵抗が高くなった場合でも
確実に油圧スイッチ１５を導通させてＣＰＵ４０に油圧
異常情報を送れるようになる。

【０００８】（スイッチ回路について）前記スイッチ回
路３１には、図２に示すようにパルサコイル１２，１３
からの信号が入力される。スイッチ回路３１はこのパル
サコイル１２，１３からの信号が入ると導通して、点火
用電源回路２０からの１２Ｖ直流電圧をＣＤＩ回路３２
及び定電圧回路３４に供給する無接点スイッチ素子を備
えている。これにより、エンジン始動直後から点火制御
装置３０におけるＣＤＩ回路３２及びＣＰＵ４０に必要
な電力が確実に供給されるようになる。尚、通常コネク
タや機械的スイッチ類等の接続部品は接触不良等による
断線の可能性があり、また、ヒューズも振動等により断
線する可能性があるが、前記したように点火用電源回路
２０はヒューズ、コネクタ、及び機械的スイッチ（例え
ば、メインスイッチ）を一つも介さずに点火制御装置３
０に接続され、無接点スイッチ回路３１によりＯＮ／Ｏ
ＦＦされるように構成されているので、コネクタ、ヒュ
ーズ、及び機械的スイッチを介装した回路に比べて断線
の可能性が極めて低い。従って、エンジン作動中に接触
不良や断線等により点火制御装置３０への電力供給が遮
断される可能性が著しく低下する。また、前記点火用電
源回路２０は充電用コイル１６の他にバッテリ１０にも
接続されているため、万一充電用コイル１６が故障した
場合でも点火制御装置３０にはバッテリ１０から電力を
供給することが可能である。さらに、船体用電源回路２
１に、スイッチ回路３１の下流側に接続されるバックア
ップ回路２１ａを設けているので、万一点火用電源回路
２０が断線したり、また、スイッチ回路３１が故障した
場合でもＣＤＩ回路３２及びＣＰＵ４０への電力供給を
確実に確保することができる。

【０００９】（ＣＤＩ回路について）前記ＣＤＩ回路３
２は、エンジン１１の第１気筒及び第４気筒、又は第２
気筒及び第３気筒の点火プラグＰ１及びＰ４又はＰ２及
びＰ３を共通の点火コイルＣ１又はＣ２で同時に着火さ
せる同時着火方式の回路であり、 ・充電用コンデンサ３２ａ、 ・第１気筒及び第４気筒の点火プラグＰ１、Ｐ４共通の
第１点火コイルＣ１に充電用コンデンサ３２ａの点火エ
ネルギを放電させるための第１サイリスタ３２ｂ、 ・第２気筒及び第３気筒の点火プラグＰ２、Ｐ３共通の
第２点火コイルＣ２に充電用コンデンサ３２ａの点火エ
ネルギを放電させるための第２サイリスタ３２ｃを備え
ている。 また、ＣＤＩ回路３２は、前記点火用電源回路２０から
の１２Ｖ直流電圧を３００Ｖ程度に昇圧させる昇圧回路
（Ｄ−Ｄ変換器）３２ｄを備え、この昇圧回路３２ｄを
介してバッテリ１０及び充電用コイル１６から成る充電
回路から点火エネルギを充電用コンデンサ３２ａを充電
するように構成されている。即ち、この点火制御装置３
０における前記ＣＤＩ回路３２は、前記充電回路と共
に、所謂ＤＣ−ＣＤＩ回路を構成しており、エンジン始
動直後から十分な充電用コンデンサ３２ａに充電が行え
るように構成されている。

【００１０】（点火信号切換回路について）前記したＣ
ＤＩ回路３２の第１及び第２サイリスタ３２ｂ及び３２
ｃは、点火信号が入力されると導通し、充電用コンデン
サ３２ａに蓄えられていた電荷を急激に放電させて第１
点火コイルＣ１又は第２点火コイルＣ２に急激な磁束変
化を発生させ、点火プラグＰ１及びＰ４又はＰ２及びＰ
３の二次コイルに高電圧を誘起させて火花放電を起こさ
せる。前記点火信号は、基本的には第１及び第２パルサ
コイル１２，１３からのパルサ信号に基づいて決められ
るが、この点火制御装置３０では、パルサ信号を直接点
火信号として用いるハード点火信号又は、パルサ信号に
基づいてＣＰＵ４０で最適な点火時期に適合した点火信
号出力タイミングを演算し、より最適なタイミングでＣ
ＰＵ４０から出力されるソフト点火信号の何れかを選択
的に用いてサイリスタ３２ｂ，３２ｃを導通させること
ができるように構成されている。前記点火信号の切換は
点火信号切換回路３９によって行われる。この点火信号
切換回路３９は、ＣＰＵ４０からのソフト点火信号が出
力されている場合は、ソフト点火信号をサイリスタ３２
ｂ又は３２ｃに出力し、ＣＰＵ４０からソフト点火信号
が出力されていなければパルサコイル１２又は１３から
直接送られてくるハード点火信号（パルサ信号）をサイ
リスタ３２ｂ又は３２ｃに出力するよう構成されてい
る。ＣＰＵ４０は、パルサ信号の種類（即ち、第１パル
サコイル１２からのパルサ信号及び第２パルサコイル１
３からのパルサ信号）によって磁束変化を起こさせる点
火コイルＣ１又はＣ２を決め、対応するサイリスタ３２
ｂ又は３２ｃに点火信号を出力するが、各点火信号を出
力するタイミング（即ち点火時期）は、図３に示すよう
に連続する二つのパルサ信号の周期に基づいて演算す
る。従って、図３に示すように、ＣＰＵ４０は、少なく
ともパルサ信号が二回入力された後でなければ（即ち、
本実施例の場合には、パルサコイル１２，１３が１８０
度間隔で設けられているため、少なくともクランク軸が
１８０度以上回転しなければ）点火信号を出力しないた
め、前記点火信号切換回路３９は、エンジンがクランキ
ングされると直ぐにパルサコイル１２又は１３からのハ
ード点火信号（パルサ信号）をＣＤＩ回路３２のサイリ
スタ３２ｂ又は３２ｃに出力し、ＣＰＵ４０がソフト点
火信号を出力し始めると出力信号をソフト点火信号に切
り換える。また、点火信号切換回路３９にはウォッチド
ック回路３３からのリセット信号も入力され、このリセ
ット信号が入力されると、ソフト点火信号による制御中
であっても強制的にハード点火信号に出力を切り換え
る。このように点火信号切換回路３９で、ハード点火信
号とソフト点火信号の切換を行うことにより、パルサコ
イル１２，１３の数や間隔に関係なく、（本実施例の場
合にはクランク軸を１８０度以上回転させなくても）エ
ンジンがクランキングされたら直ぐにハード点火信号で
点火を行うことができるためエンジンの始動性能が向上
し、また、エンジン始動後はＣＰＵ４０で演算した最適
な点火タイミングで出力されるソフト点火信号により点
火制御を行うことができるのでエンジンの出力性能が向
上すると共に、後述する失火制御等も行えるようにな
る。また、上記したように点火信号切換回路３９はウォ
ッチドック回路３３からのリセット信号に基づいてソフ
ト点火信号からハード点火信号に強制的に切り換えるよ
うに構成しているので、万一ＣＰＵ４０が故障した場合
でもウォッチドック回路３３がＣＰＵ４０をリセットす
ると同時に自動的にハード点火信号に切り換えることが
できる。

【００１１】（ＣＰＵについて）次に、点火制御装置３
０におけるＣＰＵ４０の機能についてする。このＣＰＵ
４０は、上記したように二つのパルサーコイル１２，１
３からのパルサ信号に基づいて、磁束変化を起こさせる
点火コイルと点火信号の出力タイミングとを決定してサ
イリスタ３２ｂ又は３２ｃの何れかにソフト信号を出力
し、対応する点火プラグＰ１及びＰ４又はＰ２及びＰ３
に火花放電を起こさせる。これにより、同時に火花放電
を起こす二つの点火プラグＰ１及びＰ４又はＰ２及びＰ
３の一方は、対応する気筒は圧縮行程終期にあるので、
その火花放電が実際に混合気を燃焼させるが、他方は、
対応する気筒が排気行程終期にあるので単に火花放電を
生じるだけで混合気を燃焼させない。本明細書では、点
火プラグが火花放電することを「着火」と称し、また、
火花放電が実際に混合気を燃焼させることを「点火」と
称する。図４はＣＰＵ４０の各処理機能を表す概略図で
ある。この図４に示すように、このＣＰＵ４０は、 ・エンジン回転数やスロットル開度等のエンジンの運転
状態に基づいて予め用意された点火時期マップからその
時のエンジンの運転状態に適合した点火時期を決定し、
パルサ信号に基づいて着火すべき点火コイルと前記点火
時期に適合した点火信号の出力タイミングを決定する点
火時期決定部４１、 ・パルサ信号に基づいてエンジン回転数を演算するため
のエンジン回転数演算部４２、 ・サーモセンサ１４からの入力信号に基づいてエンジン
がオーバーヒート状態にあるか否かを判断するオーバー
ヒート判断部４３、 ・及びエンジン回転数演算部４２とオーバーヒート判断
部４３と油圧スイッチ１５からの入力信号に基づいてエ
ンジン回転数を落とす必要があるか否かを判断して失火
すべき気筒の数を決定し点火時期決定部４１に出力する
失火気筒数決定部４４を備えている。また、前記点火時
期決定部４１はパルサコイル１２，１３からのパルサ信
号が入力される毎に点火順番をカウントする点火順カウ
ンタ４５を備え、この点火順カウンタ４５でカウントし
た点火順番を仮の点火気筒番号（以下、仮想点火気筒番
号と称する。）として記憶する（図５参照、本図はパル
サ信号、点火順カウンタのカウント数、仮想点火気筒番
号、実際の点火気筒、着火される点火プラグ、及び点火
時期決定部４１から出力される点火信号の関係を示す図
である）。尚、これら各処理部４１〜４５は便宜上、別
個に独立して記載しているが、このＣＰＵ４０は実際に
はメモリ（図示せず）に予め記憶された動作プログラム
に従って各処理部の処理を行い点火タイミングや失火気
筒を決定しソフト点火信号を出力するものである。

【００１２】始めにこのＣＰＵ４０での各処理の概略を
簡単に説明する。エンジン１１が始動すると、パルサコ
イル１２又は１３からのパルサ信号が入力回路３５又は
３６を介してＣＰＵ４０に入力される。点火時期決定部
４１では、上記したようにパルサ信号の種類によって着
火すべき点火コイルＣ１又はＣ２を決めると共に、出力
すべきソフト点火信号のタイミング（即ち点火時期）
を、連続する二つのパルサ信号の周期に基づいて演算す
る。また、この点火時期決定部４１ではパルサコイル１
２又は１３からの信号が入力される毎に点火順カウンタ
４５で１番〜４番の点火順番を繰り返しカウントし、こ
れを仮想点火気筒番号として記憶する。一方、失火気筒
数決定部４４は、エンジン始動直後から、油圧スイッチ
１５の信号に基づいて潤滑油の供給状態を監視すると共
に、オーバーヒート判断部４３からのオーバーヒート信
号の入力があるか否かを監視し、さらにエンジン回転数
演算部４２で算出されたエンジン回転数に基づいてエン
ジン回転数が過回転か否かを監視している。そして、エ
ンジン１１が、潤滑不良状態、オーバーヒート状態、又
は過回転状態の何れかに陥ると、エンジン保護のために
必要な失火気筒数を決定して失火信号を点火時期決定部
４１に出力する。点火時期決定部４１は、失火信号が入
力されると仮想点火気筒番号に基づいて何番目の仮想点
火気筒を失火させるかを決定し、その順番に対応する点
火信号の出力を停止する。通常、同時着火を行う場合、
上記したように一つのパルサコイルからのパルサ信号に
基づいて同時に二つの気筒の着火を行う点火信号を出力
するため、入力されたパルサ信号からは同時着火されて
いる二つの点火プラグのどちらが実際に点火を行ってい
るかが分からないが、上記したようにパルサ信号が入力
される毎に点火順カウンタでカウントし、これを仮想点
火気筒番号として記憶しておくことにより、実際に点火
している点火プラグ（即ち、点火気筒）を、パルサ信号
から擬似的に認識することができるようになるので、点
火気筒を１気筒単位で認識できるようになり、１気筒単
位で失火を行うことが可能になる。

【００１３】次に、ＣＰＵ４０における点火時期決定部
４１、オーバーヒート判断部４３、及び失火気筒数決定
部４４における各処理の流れの一例を図６〜図１１を参
照して、さらに詳細に説明している。図６は点火時期決
定部４１のフローチャートである。図面に示すように、
この点火時期決定部４１は、エンジンが始動すると、気
筒設定カウンタを始動し（ステップ１）、パルサコイル
１２又は１３からのパルサ信号を入力する（ステップ
２）。点火順カウンタ４５ではパルサ信号が入力される
毎に点火順番を気筒数に応じてカウントし（本実施例の
場合は４気筒なので１〜４）、このカウント値を仮想点
火気筒番号として記憶する（ステップ３）。次いで失火
気筒数決定部４４から失火信号が入力されたか否かを判
断し（ステップ４）、失火信号の入力がなければ入力さ
れたパルサ信号に基づいて着火させる点火コイルＣ１又
はＣ２を決定すると共に二つのパルサ信号の周期から点
火信号を出力するタイミングを決定し、対応するサイリ
スタ３２ｂ又は３２ｃに点火信号を出力する（ステップ
５）。また、ステップ４の判断時に失火信号の入力があ
れば、記憶した仮想点火気筒番号に基づいて失火する仮
想点火気筒（以下、失火する仮想点火気筒のことを「仮
想失火気筒」と称する。）を設定し（ステップ６）、そ
の後、現在の仮想点火気筒がステップ６で設定した仮想
失火気筒か否かを判断して（ステップ７）、現在の仮想
点火気筒が仮想失火気筒ではない場合には点火信号を出
力し（ステップ５）、そうでない場合にはステップ５の
点火信号出力を行わずにステップ２の処理に戻る。尚、
前記仮想失火気筒の設定は、図７に示すように失火のタ
イミングが等間隔になるように設定するのが好ましい
が、これに限定されるものではなく、エンジンが使用さ
れる環境やエンジンの排気量、又は点火プラグの性能等
の様々な条件に応じて任意に設定することができ、例え
ば、失火する点火プラグが偏らないようにエンジンの挙
動に影響がでない程度にランダムになるよう仮想失火気
筒を設定してもよい。上記したステップ２以降の処理は
エンジン始動直後に開始され、ストップスイッチ７等の
操作によりエンジン１１が停止するまでの間繰り返し行
われる。

【００１４】図８は、失火気筒数決定部４４のメインフ
ローチャートである。図８に示すように、始めに油圧ス
イッチ１５がＯＮされたか否かを判断し（ステップ
１）、油圧スイッチ１５から信号が入力されると潤滑不
良と判断して、直ぐ全気筒を失火させる全気筒失火信号
を出力する（ステップ１０）。尚、この全気筒失火は油
圧スイッチ１５からの潤滑不良信号が無くなるまで解除
されない。油圧スイッチ１５からの潤滑不良信号が入力
されなければ、次にオーバーヒート判断部４３からのオ
ーバーヒート信号が入力されたか否か判断し（ステップ
２）、オーバーヒート信号が入力されたら、エンジン１
１がオーバーヒート状態にあると判断して後述するオー
バーヒート警告制御を開始する。尚、オーバーヒート判
断部４３におけるオーバーヒートの判断及び失火気筒数
決定部４４におけるオーバーヒート警告制御については
後で詳述することとし、先にメインフローチャートの処
理についてのみ説明する。ステップ２でオーバーヒート
信号の入力がなければ、エンジン回転数演算部４２から
入力されるエンジン回転数Ｎｅが６０００ｒｐｍより小
さいか否かの判断を行う（ステップ３）。ここでエンジ
ン回転数Ｎｅが６０００ｒｐｍより小さければ、再びス
テップ１のオーバーヒート信号の入力判断処理に戻り、
また、エンジン回転数Ｎｅが６０００ｒｐｍより大きけ
れば、次いでエンジン回転数が６１００ｒｐｍより小さ
いか否かの判断を行う（ステップ４）。ここで、エンジ
ン回転数Ｎｅが６１００ｒｐｍより小さければ点火時期
決定部４１に１気筒失火信号を出力し（ステップ５）、
また、６１００ｒｐｍより大きければ、エンジン回転数
Ｎｅが６２００ｒｐｍより小さいか否かの判断を行う
（ステップ６）。このステップ６の判断で、エンジン回
転数Ｎｅが６２００ｒｐｍより小さければ２気筒失火信
号を出力し（ステップ７）、また、６２００ｒｐｍより
大きければ次の判断処理に進む。この判断処理をさらに
６３００ｒｐｍについて行い（ステップ８）、エンジン
回転数Ｎｅが６３００ｒｐｍより小さければ３気筒失火
信号を出力し（ステップ９）、また、６３００ｒｐｍよ
り大きければ全気筒失火信号を出力する（ステップ１
０）。上記した処理は、エンジン始動時からエンジン停
止までの間繰り返し行われ、これにより、潤滑不良が生
じた場合にはエンジン１１の全気筒が失火され、また、
エンジン回転数Ｎｅが６０００ｒｐｍ以上の過回転にな
った場合にはエンジン１１が１気筒〜４気筒失火されエ
ンジン回転数が６０００ｒｐｍ以下に下げられる。これ
によりエンジン１１が潤滑不良のまま回転し続けたり、
過回転のままで回転し続けることがなくなりエンジン１
１が保護される。

【００１５】最後に、オーバーヒート警告制御について
図９はオーバーヒート判断部４３におけるオーバーヒー
ト判断処理のフローチャートを、また、図１０はウォー
タジャケット内の温度変化の一例を示すグラフを示す図
を各々示している。図９に示すように、オーバーヒート
判断部４３は、エンジン１１の始動と同時にサーモセン
サ１４から入力されるウォータジャケット内の温度（以
下、センサ温度）Ｔｓが上限温度Ｔmax以上か否かの判
断を行い（ステップ１）、センサ温度Ｔｓが上限温度Ｔ
max以上の場合には予め決められた所定の時間ｔ１以内
に所定の下限温度Ｔmin以下まで下がるか否かを監視し
（ステップ２）、図１０に一点鎖線で示すようにセンサ
温度Ｔｓが時間ｔ１以内に所定の温度Ｔmin以下まで下
がらなければオーバーヒート状態と判断して失火気筒数
決定部４４にオーバーヒート信号を出力する（ステップ
３）。また、図１０に実線で示すようにセンサ温度Ｔｓ
が時間ｔ１以内に下限温度Ｔmin以下まで下がると、そ
の後は、センサ温度Ｔｓが予め決めた限界温度上昇速度
以上の速さで温度上昇したか否かを監視し続け（ステッ
プ４）、図１０に二点鎖線で示すようにセンサ温度Ｔｓ
が限界温度上昇速度以上の速度で上昇すると、オーバー
ヒート状態にあると判断して失火気筒数決定部４４にオ
ーバーヒート信号を出力する（ステップ３）。尚、上記
した上限温度Ｔmaxは、一般的なオーバーヒート制御に
おけるしきい値としての温度Ｔlim、例えば、８５゜前
後の温度より高く設定され、下限温度Ｔminは前記上限
温度Ｔlimより低く設定され、また、時間ｔ１は、エン
ジンが停止してウォータジャケット内の冷却水が一度全
て排水された後、高温の潤滑油の影響で前記しきい値Ｔ
lim以上の上限温度Ｔmaxまで上がったウォータジャケッ
ト内の温度Ｔｓを、その温度がしきい値Ｔlim以下まで
自然冷却される前にエンジンを再始動しウォータジャケ
ット内に正常に冷却水が供給された時に、冷却水で下限
温度Ｔminまで下げるのに必要な時間を基準に、それよ
り若干長く設定される。これにより、エンジンが停止し
てウォータジャケット内の冷却水が一度全て排水された
後に高温の潤滑油の影響でウォータジャケット内の温度
が高温になっている状態で、エンジンを再始動させた時
に、ウォータジャケット内に冷却水が正常に供給されて
いるにもかかわらず、エンジン停止時に潤滑油の影響で
しきい値Ｔlim以上まで加熱されたウォータジャケット
内の温度を冷却系のトラブル、即ち、オーバーヒートと
誤判断することがなく、オーバーヒート警告制御が誤作
動することはなくなる。上記したオーバーヒート判断部
４３の処理はエンジン１１が始動した直後からエンジン
１１が停止するまでの間、エンジン１１がオーバーヒー
ト状態にならない限りは繰り返し行われ、エンジン１１
がオーバーヒート状態になると失火気筒数決定部４４に
オーバーヒート信号を出力して終了する。

【００１６】失火気筒数決定部４４は、オーバーヒート
判断部４３からオーバーヒート信号が入力されると、図
１１に示すオーバーヒート警告制御処理を行う。図１１
は失火気筒数決定部４４におけるオーバーヒート警告制
御中の処理のフローチャートである。このオーバーヒー
ト警告制御は、エンジン回転数Ｎｅが２０００ｒｐｍ以
上にならないように失火気筒を１気筒から４気筒まで順
次増やし（ステップ２〜ステップ９）、エンジン回転数
Ｎｅが２０００ｒｐｍ以下まで下がると失火を１気筒づ
つ中止する（ステップ１０及び１１）。これにより、オ
ーバーヒート状態にある間はエンジン回転数Ｎｅが２０
００ｒｐｍに収束され、冷却不良の状態でエンジン１１
が高回転で回転することはなくなる。尚、図９のフロー
チャートには示していないが、オーバーヒート判断部４
３はサーモセンサ１４からのセンサ温度Ｔｓが所定のオ
ーバーヒート状態解除温度以下まで下がったら、失火気
筒数決定部４４に解除信号を出力し、失火気筒数決定部
４４は、オーバーヒート警告制御中にこの解除信号が入
力されると、オーバーヒート警告制御を停止して、図８
に示した過回転及び潤滑不良を監視するメインフローチ
ャートの処理に戻る（ステップ１）。

【００１７】（実施例効果）上記したように本実施例の
制御装置３０は、点火順カウンタ４４を設けパルサ信号
が入力される毎に点火順番を１番から４番の間でカウン
トし、この点火順番を仮想点火気筒番号として記憶して
いるので、同時着火方式を採用しているにもかかわらず
点火気筒を１気筒単位で擬似的に管理することが可能に
なる。従って、過回転防止やオーバーヒート防止のため
の失火を１気筒単位で設定することが可能になり、これ
ら過回転防止及びオーバーヒート防止時に必要以上にエ
ンジン回転数が変動することがなく、操船者等に不快感
を与えずに十分なエンジン保護を行うことができるとい
う効果を奏する（図１２参照、（ｂ）は従来の同時着火
式点火制御におけるオーバーヒート防止のための失火制
御によるエンジン回転数の変化を、また、（ａ）は本発
明に係る制御方法によるエンジン回転数の変化とを比較
したグラフを示す図である。）。

【００１８】（その他）以上説明した実施例では船外機
用の４サイクル４気筒エンジンの点火制御に本発明に係
る同時着火式点火制御方法を適用しているが、この制御
方法を適用できるエンジンの種類は本実施例に限定され
ることなく同時着火可能な気筒数のエンジンであれば任
意のエンジンに適用することができ、また、船外機以外
の様々なエンジンに適用することができる。本実施例で
は、エンジン回転数が６０００回転以上になったら適当
数の気筒を失火させてエンジンの過回転を防止するよう
に点火制御装置が設定されているが、この過回転防止制
御のしきい値は本実施例に限定されることなく、エンジ
ンの性能や使用環境等の様々な条件に応じて適宜設定す
ることができる。また、本実施例では、エンジン回転数
を６０００ｒｐｍ〜６１００ｒｐｍ、６１００ｒｐｍ〜
６２００ｒｐｍ、６２００ｒｐｍ〜６３００ｒｐｍ、及
び６３００ｒｐｍ以上の４段階に分けて失火気筒数を増
やすことにより過回転の防止を行っているが、これは本
実施例に限定されることなく、例えば、図１３に示すよ
うに、６０００ｒｐｍ以下にエンジン回転数が低下する
まで失火気筒数を１気筒づつ増やすように過回転の防止
制御を行ってもよい。さらに、本実施例における過回転
防止及びオーバーヒート防止に関するエンジン回転数Ｎ
ｅのしきい値は単なる一例であり本実施例に限定される
ものではなく適宜設定できることは勿論である。また、
本実施例では油圧異常を検知すると全気筒失火するよう
に構成されているが、これは本実施例に限定されること
なく、油圧低下によるエンジンダメージを防止するよう
に油圧の低下状況に応じて失火気筒数を決めるように制
御してもよい。また、本実施例では、油圧、エンジン温
度、及びエンジン回転数に基づいて失火制御を行うよう
に構成されているが、これは本実施例に限定されること
なく、様々な条件下での失火制御に適用することができ
ることは勿論である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る同時着
火式点火制御方式によれば、多気筒エンジンにおいて位
相が同じ二つの気筒の点火プラグを、一つの点火タイミ
ング検出手段の信号に基づいて共通の点火コイルで同時
に着火する同時着火式点火制御方法において、前記点火
タイミング検出手段の信号毎に仮の点火順番をカウント
し、この仮の点火順番に基づいて１気筒単位で点火制御
を行うので、点火タイミング検出手段の信号に基づいて
点火気筒を１気筒単位で擬似的に認識することが可能な
り、１気筒単位のきめ細かい制御を行うことが可能にな
るという効果を奏する。また、これにより、過回転防止
及びオーバーヒート防止のための失火制御を操船者や運
転者等に不快感を与えることなく滑らかな回転変動で行
うことが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る同時着火式点火制御方法を適用
したエンジンを搭載する船外機付き船舶の概略斜視図で
ある。

【図２】 前記点火制御方法を実行する制御装置を含む
船外機側の配線構造と船体側の配線構造との関係を示す
概略図である。

【図３】 パルサ信号、ソフト点火信号、ハード点火信
号、及び点火信号切換回路の出力信号の関係を示すタイ
ミングチャートである。

【図４】 ＣＰＵ４０の各処理機能を表す概略図であ
る。

【図５】 パルサ信号、点火順カウンタのカウント数、
仮想点火気筒番号、実際の点火気筒、着火される点火プ
ラグ、及び点火時期決定部４１から出力される点火信号
の関係を示す図である。

【図６】 点火時期決定部４１のフローチャートであ
る。

【図７】 実際の点火気筒及び仮想点火気筒と失火パタ
ーンの幾つかの例との関係を示す図である。

【図８】 失火気筒数決定部４４のメインフローチャー
トである。

【図９】 オーバーヒート判断部４３におけるオーバー
ヒート判断処理のフローチャートである。

【図１０】 ウォータジャケット内の温度変化の一例を
示すグラフを示す図である。

【図１１】 失火気筒数決定部４４におけるオーバーヒ
ート警告制御中の処理のフローチャートである。

【図１２】 （ａ）は、本発明の点火制御方法によるオ
ーバーヒート警告制御時のエンジン回転数の変化を示す
図であり、（ｂ）は、従来の同時着火式点火制御におけ
るオーバーヒート防止のための失火制御によるエンジン
回転数の変動を示す図である。

【図１３】 過回転防止のための失火気筒数の決定処理
の別の例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 船外機 ２ 船体 ３ ハンドル ４ シート ５ スロットル兼シフトレバー ６ メインスイッチ ７ ストップスイッチ ８ メータパネル ９ 燃料タンク １０ バッテリ １１ エンジン １２ 第１パルサコイル １３ 第２パルサコイル １４ サーモセンサ １５ 油圧スイッチ １６ ライトコイル １７ 整流定電圧装置 １８ コネクタ １９ メインヒューズ ２０ 点火用電源回路 ２１ 船体用電源回路 ２１ａ バックアップ回路 ２２ コネクタ ２３ アクセサリヒューズ ２４ コネクタ ２５ エンジン停止回路 ３０ 点火制御装置 ３１ スイッチ回路 ３２ ＣＤＩ回路 ３２ａ 充電用コンデンサ ３２ｂ 第１サイリスタ ３２ｃ 第２サイリスタ ３２ｄ 昇圧回路 ３３ ウォッチドック回路 ３４ 定電圧回路 ３５〜３８ 入力回路 ３９ 点火信号切換回路 ４０ ＣＰＵ ４１ 点火時期決定部 ４２ エンジン回転数演算部 ４３ オーバーヒート判断部 ４４ 失火気筒数決定部 ４５ 点火順カウンタ Ｐ１ 第１気筒点火プラグ Ｐ２ 第２気筒点火プラグ Ｐ３ 第３気筒点火プラグ Ｐ４ 第４気筒点火プラグ Ｃ１ 第１点火コイル Ｃ２ 第１点火コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒エンジンにおいて位相が同じ二つ
   の気筒の点火プラグを、一つの点火タイミング検出手段
   の信号に基づいて共通の点火コイルで同時に着火する同
   時着火式点火制御方法において、 前記点火タイミング検出手段の信号毎に仮の点火順番を
   カウントし、 この仮の点火順番に基づいて１気筒単位で点火制御を行
   うこと を特徴とする同時着火式点火制御方法。
2. 【請求項２】 前記点火制御が失火制御を含み、前記失
   火制御が過回転防止のために行われることを特徴とする
   請求項１に記載の同時着火式制御方法。
3. 【請求項３】 前記点火制御が失火制御を含み、前記失
   火制御がオーバーヒート防止等のエンジン保護のために
   行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の同時
   着火式制御方法。