JPH11513098A - 内燃機関用の改良された時間遅延点火回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも１個のシリンダ（１４）を有している機関ブロック（３０）を含んでいる内燃機関（１０）と、シリンダ（１４）中での往復運動の為にシリンダ（１４）中に設けられているピストン（４６）と、シリンダ（１４）中に燃料を噴射する為のものであって所定の時間で燃料噴射を開始する燃料噴射装置（６２）と、そして噴射後の所定の時間にシリンダ内にスパークを発生してシリンダ（１４）内の燃料の燃焼を生じさせる為の回路と、を含んでいる内燃機関組み立て体。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関用の改良された時間遅延点火回路 関連出願の相互参照 この出願は１９９６年６月２１日に出願された米国の仮出願番号第６０／０２ ０，０３２号の特典を請求する。 １９９５年７月２５日に出願された米国特許出願第０８／５０７，６６４号に 注意が向けられる。 発明の背景 本発明は内燃機関に関係しており、特に内燃機関用の点火時期回路に関係して いる。 スパーク点火される内燃機関は、機関のシリンダ中の燃料と空気の混合気に点火 する為には、スパークプラグでの放電を要求する。燃焼発生の時期は内燃機関の 運転中には重要である。特に燃焼の発生の時期は機関の速度及び加速を制御する のみならず、シリンダ中で燃料が燃焼する効率をも制御する。燃焼発生の時期調 整をする様々な方法が知られている。特に、種々の機関操作パラメータの使用に より燃焼発生の時期調整をすることは広く知られている。このようなパラメータ は、クランクシャフト角、機関温度および／またはシリンダ圧力を含むことが出 来る。 発明の概要 燃料噴射装置を使用している内燃機関の場合には、空気／燃料の混合気が、シ リンダ内の噴射ノズルからスパークプラグのスパークギャップに向かい「浮遊（ ｆｌｏａｔｓ）」する「層状化されている（ｓｔｒａｔｉｆｉｅｄ）」燃料／空 気の雲中に霧化される。燃料／空気の雲がスパークギャップに到達する前に点火 スパークがスパークギャップを跳べば、燃料／空気の雲は決して完全には燃焼し ない。層状化されている燃料／空気の雲の完全燃焼を確実にするためには、燃料 ／空気の雲がスパークギャップに到達したまさのその瞬間に点火スパークの時期 を調整することが必要がある。 従って、本発明は内燃機関の為の完全な時間遅延点火回路を提供する。時間遅 延点火回路は、燃料噴射時期からの経過時間を点火スパークの時期の基礎にして いる。即ち、機関の電子制御ユニットは燃料噴射装置による燃料の噴射を生じさ せる信号を発生し、続いて噴射信号から測定された経過時間の正確な周期を基礎 にした点火スパークを発生させる信号を発生する。電子制御ユニットは、固定の 較正された時間周期、メモリベースの参照用テーブル中に記憶された所定の時間 周期、または、温度や圧力やその他の種々のパラメータを評価するソフトウエア を基礎としたアルゴリズムから計算された時間周期、のいずれかに基づいて時間 遅延を発生させれることができる。 一実施例においては、機関は低速では時間を基準にした点火で運転され、高速 ではクランク角を基準にした点火で運転され、即ち、時間を基準にした点火から クランク角を基準にした点火への変化は機関の速度のみを基準にされている。も う１つの実施例では、機関は機関の負荷が低い（スロットル位置により測定され る）ときに時間を基準にした点火で運転され、機関の負荷が高いときにはクラン ク角を基準にした点火で運転され、即ち、時間を基準にした点火からクランク角 を基準にした点火への変化は機関の負荷のみを基礎にしている。もう１つの実施 例では、機関は機関の負荷が低く低速のときには時間を基準にした点火で運転さ れ、機関の負荷の高いときまたは高速時ではクランク角を基準にした点火で運転 され、即ち、時間を基準にした点火からクランク角を基準にした点火への変化は 機関の速度及び負荷の両方に基づいている。 本発明はまた：少なくとも１個のシリンダを有している機関ブロックを含んで いる内燃機関と；シリンダ中での往復運動のためにシリンダ内に設けられたピス トンと；シリンダ中へと燃料を噴射する為の燃料噴射装置と；そして、燃料噴射 時期を指示する噴射制御信号を発生させる為であるとともに、噴射制御信号の発 生後の所定量の時間でシリンダ中にスパークを発生させる為の回路手段と；を備 えている内燃機関組み立て体を提供する。 本発明はまた：少なくとも１個のシリンダを有している機関ブロックを含んで いる内燃機関と；シリンダ中での往復運動のためにシリンダ内に設けられたピス トンと；シリンダ中へと燃料を噴射する為の燃料噴射装置と；燃料噴射時期を指 示する噴射制御信号を発生する為の回路と；を備えており、上記回路は電気時期 調整信号を発生するためのタイマー出力を有しているタイマーを含んでおり、調 整信号は噴射制御信号の発生から経過した時間の量を指示している所定の期間を 有している、内燃機関組み立て体を提供する。 本発明はまた、少なくとも１個のシリンダを有している機関ブロックと、シリ ンダ中での往復運動の為にシリンダ中に設けられたピストンと、シリンダ中への 燃料の噴射の為の燃料噴射装置と、を含んでいる内燃機関中の燃料噴射の時期合 わせの方法であって：（Ａ）噴射を開始させる工程と；そして、（Ｂ）噴射以来 に経過した時間に応じてのみ点火信号を発生する工程と；を備えている内燃機関 中の燃料噴射の時期合わせの方法を提供する。 本発明の利点は、燃料噴射から測定された時間の正確な周期を点火スパークの 時期調整の基礎としている点火システムを提供することである。 本発明のもう１つの利点は、クランンク軸の毎分２００回転以下のアイドリン グ速度での機関の動作を許容している点火時期調整システムを提供することであ る。 本発明のもう１つの利点は、シリンダ内での燃料／空気の雲の効率の良い完全 燃焼を生じさせる点火時期調整システムを提供することである。 本発明のもう１つの利点は、機関の速度のわずかな変動に抵抗する点火時期調 整システムを提供することである。 本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明と請求範囲中で明白にされ ている。 図面の簡単な説明 本発明のこれら及び他の特徴は以下の好適な実施例の詳細な説明と関連された 時に、より詳しく開示されるが、その中で同様な参照番号は同様な構成要素を指 摘しており、ここにおいては： 図１は、この発明を実施している内燃機関の部分断面図であり； 図２は、単一のシリンダを有している内燃機関の為の時間遅延点火回路の電気 的概略図であり； 図３は、時間遅延点火回路中のさまざまな電気信号の間の時間を基礎とした相 互関係を図示しているタイムチャートであり； 図４は、６つのシリンダを有している内燃機関に関連して使用する為の時間遅 延回路を電気的に概略的に図示しており； 図５は、上死点（ＤＢＴＤＣ）の以前の角度で測定され機関速度及びスロット ル位置の関数としてプロットされている図４の機関の為の噴射時期を図示してい る図表であり； 図６は、ＤＢＴＤＣで測定され機関速度及びスロットル位置の関数としてプロ ットされている図４の機関の為の噴射時期を図示している図表であり； 図７は、ミリ秒（ｍｓ）で測定され機関速度の関数としてプロットされた図４ の機関の為の点火コイルの最大オン時間を図示している図表であり； 図８は、ミリ秒（ｍｓ）で測定され機関速度及びスロットル位置の関数として プロットされた図４の機関の為の点火コイルのオン時間を図示している図表であ り； 図９は、ミリ秒（ｍｓ）で測定され機関速度及びスロットル位置の関数として プロットされた図４の機関の噴射パルス時間を図示している図表であり；そして 、 図１０は、図４の機関における時間基準点火からクランク角基準点火への移行 を示しているグラフである。 この発明の一実施の形態が詳しく説明される前に、本発明は、その適用が、以 下の記載中に明らかにされているか、または図面中に図示されている構造の詳細 および構成要素の配置に限定されるのではないことを理解すべきである。本発明 は、他の実施例も可能であり、種々の方法で実現または実行可能であ。また、こ こで使用している語句および用語は記載の目的の為であり、限定するものとして 引用されたものではないことを理解すべきである。 好適な実施例の詳細な記載 図面の図１中に部分的に示されているのは内燃機関１０である。内燃機関１０ は、クランクケース室２２を規定しているとともに、その中で回転可能なクラン ク軸２６を有しているクランクケース１８を含んでいる。機関ブロック３０はシ リンダ１４を規定している。機関ブロック３０はまた、搬送通路３８を介してシ リンダ１４とクランクケース室２２との間を連通させている吸気ポート３４も規 定している。機関ブロック３０はまた排気ポート４２を規定する。ピストン４６ がシリンダ１４中で往復動可能であるとともに、連接棒及びクランクピン組み立 て体５０によりクランク軸２６に駆動可能に接続されている。シリンダヘッド５ ４はシリンダ１４の上端を閉じて燃焼室５８を規定している。内燃機関１０はま た、燃料を燃焼室５８中に噴射する為にシリンダヘッド５４上に設けられた燃料 噴射装置６２を含んでいる。スパークプラグ６６がシリンダヘッド５４上に設け られていて、燃焼室５８中に延びている。 内燃機関１０はまた、燃焼室５８中への燃料の噴射が行われた後の所定の瞬間 にシリンダ１４中でスパークを発生させる為の時間遅延点火回路７０（図２を参 照）を含んでいる。図２中に示されている如く、時間遅延点火回路７０は、デー タ出力７８、噴射指示器出力８２、及びスパーク発生出力８６を有しているマイ クロプロセッサ７４を含んでいる。以下に記載する如く、マイクロプロセッサ７ ４は出力８６でスパーク信号を発生する。しかしながら、スパーク信号はＥＣＵ の如き別の適切な要素により発生されることもあることを理解すべきである。こ の回路７０はまた、マイクロプロセッサ７４のデータ出力７８から機関調整情報 を受け取る為のデータ入力９４の８ビットレジスタを有しているタイマー９０を 含んでいる。タイマー９０はまた、マイクロプロセッサ７４の噴射指示器出力８ ２に接続されているトリガ入力９８を有しており、噴射がマイクロプロセッサ７ ４により開始されたときを指示している信号をマイクロプロセッサ７４から受け 取る。タイマー９０はまた、タイミングパルス出力１０２を含んでいる。 時間遅延点火回路７０はまた、２つの入力１１０及び１１４と出力１１８とを 有しているＡＮＤゲート１０６を含んでいる。ＡＮＤゲート１０６の入力１１０ はタイマー９０の出力１０２に接続されている。ＡＮＤゲート１０６の入力１１ ４はマイクロプロセッサ７４に接続されていて、スパーク発生出力８６からのス パーク発生信号をマイクロプロセッサ７４から受け取る。ＡＮＤゲート１０６の 出力１１８は点火コイル１２２（図１中に概略的に示されている）に連結されて いて、シリンダ１４中にスバークを発生させ、シリンダ１４中の燃料に点火する 。 運転中においては、点火が生じた時、タイマー９０はマイクロプロセッサ７４ の出力８２からタイマー９０のトリガ入力９８で噴射制御信号（図３中の参照番 号２を参照）を受け取り、そして、噴射制御信号に応答して、マイクロプロセッ サクロック信号からのクロックパルスを数え始める。タイマーカウントが終了し ない限り、タイマー９０は出力１０２で高信号または時期調整信号（図３の参照 数字３を見ること）を発生する。マイクロプロセッサ７４が出力８６（図３の参 照番号４参照）にスパーク信号を発生し、このスパーク信号は入力１１４でＡＮ Ｄゲート１０６に受け取られ、ＡＮＤゲート１０６は出力１１８で出力または点 火信号または、点火コイル１２２（図３の参照番号５参照）に送られる電流を発 生する。出力１０２が低く（図３の参照番号７を見ること）なった時、出力１１ ８は低くなる（図３の参照番号６を見ること）。出力１１８が高い間は、点火コ イル中を流れる電流は上昇する。マイクロプロセッサから受け取ったタイマーカ ウントが終了した時に出力１０２は低くなり、出力１１８を低くさせるが、それ は即ち、マイクロプロセッサ７４が点火以来に所望の時間が経過したことを指示 する時である。インダクタまたは点火コイル中の電流は瞬時に変化できない（Ｖ ＝Ｌ（ｄｉ／ｄｔ））ので、点火コイルへの電流供給中の急激な変化は点火コイ ル上の電圧を急に上昇させ、これによりスパークを発生させてシリンダ１４中の 燃料の点火を生じさせる。種々の数のシリンダを有している種々の寸法の機関に 設置するために、図２の時間遅延点火回路７０はシリンダがある数だけ何度も繰 り返すことができる。 点火回路７０はいかなる速度でも使用し得るが、点火回路７０は低速やアイド リング速度、即ち２００〜２０００クランク軸回転／分（ＲＰＭ）の速度、で使 用されるのが望ましく、２００ＲＰＭくらいの低速で特によく動作することが示 されている。２０００ＲＰＭ以上の速度では、内燃機関は従来のクランク軸角基 準点火装置を使用して制御されるのが望ましい。従来の内燃機関及び図中に示さ れている内燃機関１０の両者においては、このような速度でのスパーク発生信号 の時期調整はクランクシャフトのクランク角のみを基準にしている。しかしなが ら、従来の技術では、スパーク発生信号は直接点火コイルに接続されていて、点 火スパークを直接的にそしていかなる追加信号の必要もなく開始させる。その結 果、従来の技術の点火の時期調整は、所定の時点から計算された正確な時間によ っているよりもむしろ、クランク角に依存している。これとは反対に、点火回路 ７０は噴射が起こった後の所定の時間で常に点火を生じされ、そしてこの所定の 時間はクランク軸のクランク角を基礎にしていない。燃料噴射は、マイクロプロ セッサ７４の出力８６での燃料噴射信号の発生である。これは燃料噴射装置の作 動あるいはシリンダ１４中への燃料の実際の噴射で生じる。 図４は６シリンダ機関の時間遅延点火回路２００を図示している。同様の部品 は同様の参照番号を使用して識別されている。図２の回路７０を６回繰り返すよ りも、図４中に図示されている実施例は（多重化）種々の信号を結合して電子部 品の使用における幾分の経済性を達成する。 図４中に示されている如く回路２００は、８ビットデータ入力レジスタ２０８ 、シリンダ１及び４、２及び５、そして３及び６に夫々対応している３個のトリ ガ入力２１２，２１６，そして２２０、１個のクロック入力２２４、そしてトリ ガ入力２１２、２１６および２２０にそれぞれ対応している３個の出力２２８、 ２３２および２３６、を有しているタイマー２０４を含んでいる。回路２００は また、トリガ入力２１２，２１６，そして２２０に夫々接続されている出力２５ ２，２５６，そして２６０を夫々有しているＯＲゲート２４０，２４４，そして ２４８を含んでいる。ＯＲゲート２４０，２４４，そして２４８はまた、所定の シリンダ中において噴射がなされたことを指示している噴射出力信号を受け取る 為にマイクロプロセッサ７４に夫々が連結されている入力２６４及び２６８，２ ７２及び２７６，そして２８０及び２８４を含んでいる。即ち、マイクロプロセ ッサは出力２８８，２９２，２９６，３００，３０４，そして３０８で出力信号 を発生させて、シリンダ１，２，５，３，そして６中に噴出が生じたことをそれ ぞれ指示する。 時間遅延点火回路２００はまた、タイマー出力２２８，２３２，そして２３６ にそれぞれ連結されている入力対３２４，３２８，そして３３２の夫々、及び出 力３３６，３４０，そして３４４の夫々を有しているＡＮＤゲート３１２，３１ ６，そして３２０を含んでいる。時間遅延点火回路２００はまた：ＡＮＤゲート ３１２の出力３３６に接続されている入力３５２、入力３５６そして出力３６０ を有しているＡＮＤゲート３４８；ＡＮＤゲート３１６の出力３４０に接続され ている入力３６８、入力３７２、そして出力３７６を有しているＡＮＤゲート３ ６４；ＡＮＤゲート３２０の出力３４４に接続されている入力３８４、入力３８ ８そして出力３９２を有しているＡＮＤゲート３８０；ＡＮＤゲート３２０の出 力３４４に接続されている入力４００、入力４０４そして出力４０８を有してい るＡＮＤゲート３９６を含んでいる。ＡＮＤゲート３４８及び３６４の入力３５ ６及び３７２は夫々マイクロプロセッサ７４に接続されていて、マイクロプロセ ッサ７４の出力４１２および４１６の夫々からスパーク信号を受け取る。時間遅 延点火回路２００においては、マイクロプロセッサからのシリンダ１と４の為の スパーク信号が出力４１２で多重化、即ち結合、され、シリンダ２と５の為のス パーク信号は出力４１６で多重化される。ＡＮＤゲート３８０及び３９６の入力 ３８８及び４０４の夫々はマイクロプロセッサ７４に接続されていて、マイクロ プロセッサ７４の出力４２０及び４２４から夫々スパーク信号を受ける。出力４ ２４がシリンダ６の為のスパーク信号を発生する間に、出力４２０はシリンダ３ の為のスパーク信号を発生する。ＡＮＤゲート３８０および３９６の出力３９２ 及び４０８は、シリンダ３および６の点火コイルの為に点火制御信号を夫々提供 する。あるいは、シリンダ３および６の為の点火制御信号が多重化した形式でマ イクロプロセッサ７４により発生されることが出来、そして結合されている時期 調整出力信号と３４４でに結合されることが出来、そしてＤＭＵＸ４２８と同様 な回路により多重化が解除されることが出来る。ＡＮＤゲート３４８及び３６４ の出力３６０及び３７６は夫々、シリンダ１及び４、そしてシリンダ２及び５の 点火コイルの為に多重化点火制御信号を提供する。 時間遅延点火回路２００はまた多重化解除装置（ｄｅｍｕｔｉｐｌｅｘｅｒ） （ＤＭＵＸ）４２８も含んでいる。ＤＭＵＸ４２８はＡＮＤゲート４３２及び４ ３６、及びＡＮＤゲート４４０，４４４，４４８，そして４５２を含んでいる。 ＤＭＵＸはＡＮＤゲート３４８及び３６４の出力３６０及び３７６を夫々入力と して受け取り、マイクロプロセッサ７４の出力４５６及び４６０を制御して出力 ３６０及び３７６で夫々発生するシリンダ１及び４、そして２及び５の為の多重 化点火制御信号の多重化を解除する。ＤＭＵＸはシリンダ１，４，２，そして５ の為に出力４６４，４６８，４７２，そして４７６で夫々多重化を解除された点 火制御信号を発生する。 運転中には、時間遅延点火回路２００が低速、即ち２００〜２０００クランク 軸回転／分（ＲＰＭ）の速度、で使用され、そして２００ＲＰＭくらいの低速で 特に良く動作することが示されている。２０００ＲＰＭ以上の速度では、点火が 従来のクランク軸角基準時期調整システムを使用して制御されるのが好ましい。 マイクロプロセッサはＯＲゲート２４０の入力２６４でシリンダ１の為の噴射信 号を供給し、ＯＲゲート２４０の入力２６８でシリンダ４の為の噴射信号を供給 する。従って、シリンダ１及び４の為の噴射信号はＯＲゲート２４０の出力２５ ２で結合される。同様に、シリンダ２及び５の為の噴射信号はＯＲゲート２４４ の出力２５６で結合され、シリンダ３及び６の為の噴射信号はＯＲゲート２４８ の出力２６０で結合される。噴射信号はタイマー・トリガ入力２１２，２１６， そして２２０へと夫々入力される。データ入力２０８を介してマイクロプロセッ サから受け取った多重化タイミング・データに基づいて、結合された時期調整信 号が、出力２２８でシリンダ１及び４の為に発生され、出力２３２でシリンダ２ 及び５の為に発生され、そして出力２３６でシリンダ３及び６の為に発生される 。結合されたタイミング信号はシリンダ１及び４の結合されたスパーク制御信号 と結合されるとともに、シリンダ２及び５の為の結合されたスパーク制御信号と 結合され、シリンダ１及び４、そして２及び５の為の１対の結合された点火信号 を創出する。ＤＭＵＸ４２８は結合された点火信号の多重化を解除し、シリンダ １，４，２，そして５の為の正確な時間基準点火信号を発生する。 マイクロプロセッサはまた、マイクロプロセッサ出力４２０及び４２４で夫々 、シリンダ３及び６の為の別々のスパーク制御信号を発生する。スパーク制御信 号はＡＮＤゲート３８０及び３９６へ入力され、出力３９２及び４０８で夫々シ リンダ３及び６の為の正確な時間基準点火信号を発生する。 上述した実施例は機関の速度のみに基づいて、時間基準点火とクランク角基準 点火との間で変化するが、種々の他の機関パラメータの１つまたはそれ以上を単 独または組み合わせにより使用することが出来、これにより時間基準点火とクラ ンク角基準点火との間で切り替える時期を決定してもよい。他の適切な機関パラ メータの例は、機関の負荷、スロットル位置または幾つかの他の適切なパラメー タを含んでいる。 図５乃至９は図表形式で、点火回路２００の為の制御計画の噴射時期調整，点 火時期調整，正確な最大点火コイルオン時間，好ましい点火コイルオン時間，そ して噴射パルス時間を図示している。図５乃至９中に示されているように、内燃 機関は広く開いているスロットルの低い割合（広く開いているスロットルの約１ ５％またはそれ以下）では時間基準点火で運転され、広く開いているスロットル の高い割合（広く開いているスロットルの約１５％以上）ではクランンク角基準 点火で運転される。即ち、時間基準点火からクランク角基準点火への変化が、広 く開いているスロットルの百分率として測定されたスロットル位置のみを基準と している。 図５中に示されている噴射時期調整は上死点の手前の度で測定されている。点 火回路２００が時間基準モードで動作している、即ち、スロットル位置が１５０ またはそれ以下である、時、図５中の噴射時期調整の数字は、電流が燃料噴射コ イル中に流れ始める上死点の手前の度数を表わしている。点火回路２００がクラ ンク角基準で動作している、即ち、スロットル位置が１５０より大きい、時、図 ５中の噴射時期調整の数字は燃焼室への燃料噴射が始まる上死点の手前の度数を 表わしている。 図１０は、点火回路２００の為のもう１つの別の制御計画の為の時間基準点火 とクランク角基準点火との間の変化をグラフで図示している。図１０中に示され ているように、機関はスロット位置の低い割合及び低速では時間基準点火で動作 し、スロットル位置の高い割合または高速ではクランク角基準点火で動作する。 図１０中に示されている如く機関速度が１０００ＲＰＭ以下であるとともに操作 者のスロットル位置要求が２０％以下（即ち、スロットル位置センサが図１０中 で「２００Ｔ．Ｐ．Ｓ．」として示されている最大の２０％以下のスロットル位 置を検出している）であれば、点火は時間基準である。機関速度が１０００ＲＰ Ｍ以上であるか、または操作者のスロットル要求が２０％より大きければ、点火 はクランク角基準である。これは、上述した如くＥＣＵで制御される。時間基準 点火からクランク角基準点火への移行のこの「２重戦略」が、機関速度で交差す ることによって船外原動機（ｏｕｔｂｏａｒｄ ｍｏｔｏｒ）の良好な走行品質 を提供し、そしてスロットル位置で交差することによって良好な加速性を提供す ることが分かっている。好ましい点火システムは、１９９６年６月２１日付けで 出願されているとともに「内燃機関のための多重スパーク容量放電点火システム （ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＳＰＡＲＫ ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ ＤＩＳＣＨＡＲＧＥ ＩＧＮＩＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＡＮ ＩＮＴＥＲＮＡＬ ＣＯＭ ＢＵＳＴＩＯＮ ＥＮＧＩＮＥ）」と題された米国出願番号６０／０２０，０３ ３号中に開示されており、この米国出願の明細書の記載内容はこの米国出願がこ こにここに引用されることにより、本願の明細書の記載内容に組み込まれる。 種々の特徴および利点は以下の請求の範囲中で明白にされている。 以下の請求の範囲中の全ての手段または工程プラス機能要素の対応する構造， 材料，作用，そして均等物は、特に請求されている如き他の請求されている要素 との組み合わせにおいて機能を発揮する為のいかなる構造，材料，または作用を 含むことを意図している。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年２月２３日 【補正内容】 請求の範囲 １．少なくとも１つのシリンダを有している機関ブロックを含んでいる内燃 機関と； 上記シリンダ中での往復運動の為に上記シリンダ中に設けられたピスト ンと； 上記シリンダ中へ燃料を噴射する為の燃料噴射装置と； 燃料噴射の指示をする噴射制御信号を発生する為の回路手段と； 上記噴射制御信号の発生以来に経過した時間に対応している時期調整信 号を発生することにより上記経過時間を測定する為のタイマーと；そして、 上記経過時間にのみに対応して上記シリンダ内にスパークを発生させる 為の手段と； を備えている内燃機関組み立て体。 ２．前記回路手段が前記噴射制御信号を発生させる為の噴射器出力を有して いるマイクロプロセッサを含んでおり、そして上記噴射器出力がタイマーに接続 されていて上記時期調整信号を開始させる、請求項１に記載の内燃機関組み立て 体。 ３．前記回路手段が、スパーク信号を発生させる為の手段と、前記時期調整 信号及び上記スパーク信号を受け取るＡＮＤゲートと、をさらに含んでいる、請 求項２に記載の内燃機関組み立て体。 ４．前記ＡＮＤゲートが、前記時期調整信号及び前記スパーク信号の両者を 受け取ることにより点火電流を発生させる、請求項２に記載の内燃機関組み立て 体。 ５．前記ＡＮＤゲートが前記点火電流の発生を停止した時に前記スパークが 発生される、請求項４に記載の内燃機関組み立て体。 ６．前記タイマーが前記時期調整信号の発生を停止させた時に前記ＡＮＤゲ ートが前記点火電流の発生を停止させる、請求項５に記載の内燃機関組み立て体 。 ７．少なくとも１つのシリンダを有している機関ブロックを含んでいる内燃 機関と； 上記シリンダ中での往復運動の為に上記シリンダ中に設けられたピスト ンと； 上記シリンダ中へ燃料を噴射する為の燃料噴射装置と；そして、 燃料噴射の指示をする噴射制御信号を発生する為の回路手段と； を備えており、上記回路手段は電気時期調整信号を発生する為のタイマ ー出力を有しているタイマーを含んでおり、上記時期調整信号は上記噴射制御信 号の発生から経過した時間を指示している所定の期間を有している、内燃機関組 み立て体。 ８．前記タイマーがトリガー入力を含んでいて、前記回路が上記トリガー入 力に接続されていて前記時期調整信号の発生を開始させるマイクロプロセッサを 含んでいる、請求項７に記載の内燃機関組み立て体。 ９．前記回路が前記タイマー出力に接続されているＡＮＤゲートを含んでい て、上記ＡＮＤゲートが前記シリンダー中でのスパークを開始させる為の出力信 号を発生させる、請求項８に記載の内燃機関組み立て体。 １０．前記回路がスパーク信号を発生させる為のスパーク出力を有している手 段を含んでおり、前記ＡＮＤゲートがまた上記スパーク出力に接続されている、 請求項８に記載の内燃機関組み立て体。 １１．前記ＡＮＤゲートが、前記時期調整信号と前記スパーク信号との両者を 受け取ったことに対応して点火電流を発生させる、請求項９に記載の内燃機関組 み立て体。 １２．前記ＡＮＤゲートが前記点火電流の発生を停止させた時に前記スパーク が発生される、請求項１１に記載の内燃機関組み立て体。 １３．前記タイマーが前記時期調整信号の発生を停止させた時に前記ＡＮＤゲ ートが前記点火電流の発生を停止させる、請求項１２に記載の内燃機関組み立て 体。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年８月２４日 【補正内容】 請求の範囲 １．少なくとも１つのシリンダを有している機関ブロックを含んでいる内燃 機関と； 上記シリンダ中での往復運動の為に上記シリンダ中に設けられたピスト ンと； 上記シリンダ中へ燃料を噴射する為の燃料噴射装置と； 燃料噴射の指示をする噴射制御信号を発生する為の回路手段と； 上記噴射制御信号の発生以来に経過した時間に対応している時期調整信 号を発生することにより上記経過時間を測定する為のタイマーと；そして、 上記経過時間にのみに対応して上記シリンダ内にスパークを発生させる 為の手段と； を備えている内燃機関組み立て体。 ２．前記回路手段が前記噴射制御信号を発生させる為の噴射器出力を有して いるマイクロプロセッサを含んでおり、そして上記噴射器出力がタイマーに接続 されていて上記時期調整信号を開始させる、請求項１に記載の内燃機関組み立て 体。 ３．前記回路手段が、スパーク信号を発生させる為の手段と、前記時期調整 信号及び上記スパーク信号を受け取るＡＮＤゲートと、をさらに含んでいる、請 求項２に記載の内燃機関組み立て体。 ４．前記ＡＮＤゲートが、前記時期調整信号及び前記スパーク信号の両者を 受け取ることにより点火電流を発生させる、請求項２に記載の内燃機関組み立て 体。 ５．前記ＡＮＤゲートが前記点火電流の発生を停止した時に前記スパークが 発生される、請求項４に記載の内燃機関組み立て体。 ６．前記タイマーが前記時期調整信号の発生を停止させた時に前記ＡＮＤゲ ートが前記点火電流の発生を停止させる、請求項５に記載の内燃機関組み立て体 。 ７．少なくとも１つのシリンダを有している機関ブロックを含んでいる内燃 機関と； 上記シリンダ中での往復運動の為に上記シリンダ中に設けられたピスト ンと； 上記シリンダ中へ燃料を噴射する為の燃料噴射装置と；そして、 燃料噴射の指示をする噴射制御信号を発生する為の回路手段と； を備えており、上記回路手段は電気時期調整信号を発生する為のタイマ ー出力を有しているタイマーを含んでおり、上記時期調整信号は上記噴射制御信 号の発生から経過した時間を指示している所定の期間を有している、内燃機関組 み立て体。 ８．前記タイマーがトリガー入力を含んでいて、前記回路が上記トリガー入 力に接続されていて前記時期調整信号の発生を開始させるマイクロプロセッサを 含んでいる、請求項７に記載の内燃機関組み立て体。 ９．前記回路が前記タイマー出力に接続されているＡＮＤゲートを含んでい て、上記ＡＮＤゲートが前記シリンダー中でのスパークを開始させる為の出力信 号を発生させる、請求項８に記載の内燃機関組み立て体。 １０．前記回路がスパーク信号を発生させる為のスパーク出力を有している手 段を含んでおり、前記ＡＮＤゲートがまた上記スパーク出力に接続されている、 請求項８に記載の内燃機関組み立て体。 １１．前記ＡＮＤゲートが、前記時期調整信号と前記スパーク信号との両者を 受け取ったことに対応して点火電流を発生させる、請求項９に記載の内燃機関組 み立て体。 １２．前記ＡＮＤゲートが前記点火電流の発生を停止させた時に前記スパーク が発生される、請求項１１に記載の内燃機関組み立て体。 １３．前記タイマーが前記時期調整信号の発生を停止させた時に前記ＡＮＤゲ ートが前記点火電流の発生を停止させる、請求項１２に記載の内燃機関組み立て 体。 １４．内燃機関中の燃料の点火の時期調整の方法であって、上記機関は、少な くとも１つのシリンダを有している機関ブロックと、上記シリンダ中での往復運 動の為に上記シリンダ中に設けられたピストンと；上記ピストンに連結されてい るとともに上記ピストンの往復運動に対応した回転運動の為に設けられているク ランク軸と、そして上記シリンダ中へ燃料を噴射する為の燃料噴射装置と、を含 んでおり、上記方法が： 噴射を開始させる工程と； 上記噴射に対応して噴射制御信号を発生させる工程と； 上記噴射制御信号の上記点火制御の発生以来経過した時間に対応してい る時期調整信号を発生することにより上記経過時間を測定する工程と； スパーク信号を発生させる工程と；そして、 上記時期調整信号及び上記スパーク信号の発生によって決定されること にのみにより上記シリンダ中に点火電流を発生させる工程と； を備えている。 １５．前記点火電流を発生させる工程がさらに、前記時期調整信号及び前記ス パーク信号の同時発生に対応してのみ前記点火電流を発生させる工程を含んでい る、請求項１４に記載の方法。 １６．所定のいき値以上の機関速度ではクランク軸位置に対応して前記点火電 流を発生させる工程を含んでいる、請求項１４に記載の方法。 １７．機関状態が所定の範囲を越えた時にはクランク軸位置に対応して前記点 火電流を発生させる工程をさらに含んでいる、請求項１４に記載の方法。 １８．前記機関状態が機関速度である、請求項１７に記載の方法。 １９．前記機関状態がスロットル位置である、請求項１７に記載の方法。 ２０．２つの機関状態の中の１つが所定の範囲を越えた時にはクランク軸角に 対応して前記点火電流を発生させる工程をさらに備えている、請求項１４に記載 の方法。 ２１．前記２つの機関状態が機関速度及びスロットル位置である、請求項２０ に記載の方法。 ２２．内燃機関を運転する方法であって、上記方法が： 機関状態が所定の範囲内にある時は時間基準点火で機関を運転する工程 と；そして、 機関状態が所定の範囲内にない時はクランク角基準点火で機関を運転す る工程と； を備えている。 ２３．前記所定の範囲が所定の値以下である、請求項２２に記載の方法。 ２４．前記機関状態が、機関速度，スロットル位置，そして機関負荷の中の１ つである、請求項２２に記載の方法。 ２５．内燃機関を運転する方法であって、上記方法が： 複数の機関状態の全てが対応する所定の範囲内にある時は時間基準点火 で機関を運転する工程と；そして、 複数の機関状態のいずれか１つが所定の範囲内にない時はクランク角基 準点火で機関を運転する工程と； を備えている。 ２６．各所定の範囲が対応する所定の値以下である、請求項２５に記載の方法 。 ２７．各機関状態が、機関速度．スロットル位置，そして機関負荷の中の１つ である、請求項２６に記載の方法。 ２８．内燃機関を運転する方法であって、上記方法が： 底負荷及び底速度では時間基準点火で機関を運転する工程と；そして、 高負荷または高速度のいずれかではクランク角基準点火で機関を運転す る工程と； を備えている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＥＥ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ (72)発明者 ビンバーシー、グレゴリー・ジェイ アメリカ合衆国、イリノイ州 60030、グ レイスレイク、プレーリービュー・アベニ ュー 162 (72)発明者 ビルスマ、フィリップ・ジェイ アメリカ合衆国、ウィスコンシン州 53005、ブルックフィールド、バーロー ン・パークウェイ 3380

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１個のシリンダを有している機関ブロックを含んでいる内燃 機関と； 上記シリンダ中での往復運動の為に上記シリンダ中に設けられたピスト ンと； 上記シリンダ中へと燃料を噴射する為の燃料噴射装置と；そして、 燃料噴射を指示する噴射制御信号を発生する為であるとともに、上記噴 射制御信号の発生後の所定時間に上記シリンダ内にスパークを発生する為でもあ る回路手段と； を備える内燃機関組み立て体。 ２．前記回路手段が、前記噴射制御信号の発生以来に経過した時間を測定す る為の手段と、そして上記経過時間のみに対応してスパークを発生する為の手段 と、を含む請求項１に記載の内燃機関組み立て体。 ３．前記回路手段が、前記経過時間に対応している時期調整信号を発生して いるタイマーを含んでいる、請求項２に記載の内燃機関組み立て体。 ４．前記回路手段が、前記噴射制御信号を発生する為の噴射装置出力を有し ているマイクロプロセッサを含んでいるとともに、前記噴射装置出力が前記タイ マーに接続されていて前記時期調整信号を開始する、請求項３に記載の内燃機関 組み立て体。 ５．前記回路手段がさらに、スパーク信号を発生する為の手段、及び前記時 期調整信号と前記スパーク信号を受けとる為のＡＮＤゲートを含んでいる、請求 項４に記載の内燃機関組み立て体。 ６．前記ＡＮＤゲートが、前記時期調整信号及び前記スパーク信号の両者の 受け取りに対応して点火電流を発生させる、請求項５に記載の内燃機関組み立て 体。 ７．前記ＡＮＤゲートが前記点火電流を発生するのを停止した時に前記スパ ークが発生される、請求項６に記載の内燃機関組み立て体。 ８．前記タイマーが前記タイミング信号を発生するのを停止すると、前記Ａ ＮＤゲートが前記点火電流を発生されるのを停止する請求項７に記載の内燃機関 組み立て体。 ９．少なくとも１個のシリンダを有している機関ブロック含んでいる内燃機 関と； 上記シリンダ中での往復運動の為に上記シリンダ中に設けられたピスト ンと； 上記シリンダ中へと燃料を噴射する為の燃料噴射装置と； 燃料噴射を指示する噴射制御信号を発生する為の回路と； を備えており、上記回路は電気時期調整信号を発生する為のタイマー出 力を有しているタイマーを含んでおり、上記時期調整信号は上記噴射制御信号の 発生から経過した時間を指示している所定の期間を有している、内燃機関組み立 て体。 １０．前記タイマーはトリガ入力を含んでおり、前記回路は前記トリガ入力に 接続されているマイクロプロセッサを含んでいて前記時期調整信号の発生を開始 させる、請求項９に記載の内燃機関組み立て体。 １１．前記回路は前記タイマー出力に接続されているＡＮＤゲートを含んでお り、前記ＡＮＤゲートは前記シリンダ中でスパークを開始させる為の出力信号を 発生させる、請求項１０に記載の内燃機関組み立て体。 １２．前記回路はスパーク信号を発生させる為のスパーク出力を有している手 段を含んでおり、そして前記ＡＮＤゲートはまた前記スパーク出力に接続されて いる、請求項１１に記載の内燃機関組み立て体。 １３．前記ＡＮＤゲートは前記時期調整信号と前記スパーク信号の両者の受け 取りに対応して点火電流を発生させる、請求項１２に記載の内燃機関組み立て体 。 １４．前記スパークは、前記ＡＮＤゲートが前記点火電流を発生するのを停止 した時に発生される、請求項１３に記載の内燃機関組み立て体。 １５．前記ＡＮＤゲートは、前記タイマーが前記時期調整信号を発生するのを 停止した時に前記点火電流を発生するのを停止させる、請求項１４に記載の内燃 機関組み立て体。 １６．内燃機関中での燃料の点火の時期を調整する方法であって、上記機関は 、少なくとも１個のシリンダを有している機関ブロックと、上記シリンダ中での 往復運動の為に前記シリンダ中に設けられたピストンと、上記ピストンに接続さ れているとともに上記ピストンの往復運動に対応した回転運動の為に設けられて いるクランク軸と、そして上記シリンダ中へと燃料を噴射する為の燃料噴射装置 と、を含んでおり、上記方法は、 （Ａ）噴射発生を初開始させる工程と；そして、 （Ｂ）上記噴射以来に経過した時間に対応してのみ点火電流を発生させ る工程と； を備えている。 １７．工程（Ａ）は前記噴射に対応して噴射制御信号を発生する工程を含んで いる、請求項１６に記載の方法。 １８．工程（Ｂ）は前記噴射制御信号に対応して時期調整信号を発生する工程 と、スパーク信号を発生する工程とを含んでいる、請求項１７に記載の方法。 １９．工程（Ｂ）はさらに、前記時期調整信号及び前記スパーク信号に対応し て前記点火電流を発生させる工程を含んでいる、請求項１８に記載の方法。 ２０．所定のしきい値以上の機関速度ではクランク軸位置に対応して前記点火 電流を発生させる工程をさらに含んでいる、請求項１６に記載の方法。 ２１．機関状態が所定の範囲を超えた時にはクランク軸位置に対応して前記点 火電流を発生させる工程をさらに含んでいる、請求項１６に記載の方法。 ２２．前記機関状態が機関速度である、請求項２１に記載の方法。 ２３．前記機関状態がスロットル位置である、請求項２１に記載の方法。 ２４．２個の機関状態の内の１個が所定の範囲を超えた時にクランク軸位置に 対応して前記点火電流を発生させる工程をさらに含んでいる、請求項１６に記載 の方法。 ２５．前記２個の機関状態が機関速度とスロットル位置である、請求項２４に 記載の方法。 ２６．機関状態が所定の範囲内である時には時間基準点火で機関を運転させる 工程と；そして、 前記機関状態が上記所定の範囲内でない時にはクランク角基準点火で機 関を運転させる工程と； を備えている、内燃機関を運転する方法。 ２７．前記所定の範囲が所定の値以下である、請求項２６に記載の方法。 ２８．前記機関状態が、機関速度，スロットル位置，そして機関負荷の１つで ある、請求項２６に記載の方法。 ２９．複数の機関状態の全てが対応する所定の範囲内である時には時間基準点 火で機関を運転する工程と；そして、 上記機関条件のいずれか１つが対応する所定の範囲内にない時にはクラ ンク角基準点火で機関を運転する工程と； を備えている、内燃機関を運転する方法。 ３０．各所定の範囲が対応する所定の値以下である、請求項２９に記載の方法 。 ３１．各機関状態が、機関速度，スロットル位置，そして機関負荷の１つであ る、請求項３０に記載の方法。 ３２．低負荷及び低速時には時間基準点火で内燃機関を運転する工程と；そし て、 高負荷または高速のいずれかの時にクランク角基準点火で内燃機関を運転する 工程と； を備えている、内燃機関を運転する方法。