JP2000282921A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】始動時間を確実に短縮する。 【解決手段】吸気管３３内に燃料を噴射する４サイクル
エンジンにおいて、クランク角検出センサ４３を備え、
エンジン始動時、前記センサの信号が入力された場合に
燃料を噴射する。または、複数の気筒を有し各吸気管内
に燃料を噴射する４サイクルエンジンにおいて、クラン
ク角検出センサ４３と気筒判別センサ４８を備え、エン
ジン始動時、前記クランク角検出センサまたは気筒判別
センサセンサの信号が入力された場合に燃料を噴射す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸気管内に燃料を
噴射する４サイクルエンジンにおける燃料噴射制御の技
術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】キャ
ブレターにより燃料を供給する４サイクルエンジンにお
いては、エンジン始動時、吸気行程の気筒に燃料が同時
噴射されるためクランク軸１回転以内に始動できる。と
ころが、吸気管内に燃料を噴射する４サイクルエンジン
においては、エンジン回転数および負荷に基づいて燃料
噴射量を設定しており、このとき、エンジン回転数はク
ランク軸が１回転又は２回転しないと回転数が検出でき
ないため、燃料が噴射できずエンジンがすぐに始動でき
ない。とくに、カム軸に気筒判別センサを備え、複数の
気筒へ順番に燃料噴射を行う場合には、クランク軸が２
回転しないと気筒判別信号が検出できない場合があり、
エンジンがすぐに始動できない。

【０００３】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、吸気管内に燃料を噴射する４サイクルエンジ
ンにおいて、始動時間を確実に短縮することができる燃
料噴射制御装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の本発明は、吸気管内に燃料を噴射する
４サイクルエンジンにおいて、クランク角検出センサを
備え、エンジン始動時、前記センサの信号が入力された
場合に燃料を噴射することを特徴とし、請求項２記載の
発明は、複数の気筒を有し各吸気管内に燃料を噴射する
４サイクルエンジンにおいて、クランク角検出センサと
気筒判別センサを備え、エンジン始動時、前記クランク
角検出センサまたは気筒判別センサの信号が入力された
場合に燃料を噴射することを特徴とし、請求項３記載の
発明は、請求項１、２において、前記エンジンが船外機
用エンジンであることを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図３は、本発明が適用され
る船外機の例を示し、図１は制御系の構成図、図２は図
１のエンジンの側面図、図３は図２の平面図である。な
お、各図面間で同一の構成については同一番号を付して
説明を省略する場合がある。

【０００６】図１において、船外機１は、船体２の船尾
２ａにクランプブラケット３等を介して上下、左右に揺
動可能に支持されている。この船外機１は推進機４が配
設された下部ケース５にエンジン６を搭載した構造のも
のである。前記推進機４は、垂直方向に延びるドライブ
シャフト８の下端に傘歯車機構１０を介して推進軸１１
を連結し、該推進軸１１の後端にプロペラ１２を結合し
た構成となっている。前記傘歯車機構１０は、ドライブ
シャフト８に装着された駆動傘歯車１０ａと、推進軸１
１に回転自在に装着され駆動傘歯車１０ａに噛合された
前進傘歯車１０ｂ、後進傘歯車１０ｃとからなる。

【０００７】船体２には、運転操作装置１５が配設され
ている。この運転操作装置１５は、前後方向に揺動可能
に枢支された操作レバー１６にシフトケーブル１８ａを
介してシフトロッド１８ｂを連結し、該シフトロッド１
８ｂに連結されたドッグクラッチ１８ｃにより前、後進
傘歯車１０ｂ、１０ｃの何れかを推進軸１１に結合し、
又は両方とも結合しないように構成されている。

【０００８】前記エンジン６は、水冷式４サイクル４気
筒エンジンであり、クランク軸２０を走行時に略垂直を
なすように縦向きに配置して構成されており、該クラン
ク軸２０の下端に前記ドライブシャフト８の上端が連結
されている。エンジン６は、シリンダボディ２１に形成
された気筒２１ａ内にピストン２２を挿入配置するとと
もに、ピストン２２をコンロッド２３でクランク軸２０
に連結した構造のものである。シリンダブロック２１の
船体前後方向に見て後合面にはシリンダヘッド２４が締
結されている。

【０００９】気筒２１ａ及びシリンダヘッド２４に形成
された燃焼室２４ａには点火プラグ２５が装着されてい
る。また、各燃焼室２４ａに連通する排気ポート２６及
び吸気ポート２７には、それぞれ排気バルブ２８及び吸
気バルブ２９が配設されており、これら各バルブ２８、
２９はクランク軸２０と平行に配設されたカム軸３０、
３１により開閉駆動される。なお、２５ａは点火コイ
ル、２５ｂはイグナイタである。前記排気ポート２６に
は排気マニホールド３２が接続されており、排気ガスは
排気マニホールド３２から下部ケース５を通って推進機
４の後端から排出されるようになっている。

【００１０】各吸気ポート２７には吸気管３３が接続さ
れ、吸気管３３内にはスロットルバルブ１７が配設され
ている。吸気管３３には、スロットルバルブ１７の上流
側と下流側とを連通するバイパス通路６１が設けられ、
このバイパス通路６１にアイドル吸気量調整弁６２が配
設されている。また、シリンダヘッド２４の各吸気ポー
ト２７に望む部分には燃料噴射弁４０が挿入配置されて
おり、該燃料噴射弁４０の噴射口は吸気ポート２７の開
口を指向している。なお、５２はスロットル開度センサ
である。

【００１１】船体２側に設置されている燃料タンク６３
内の燃料は、手動式の第１の低圧燃料ポンプ６４により
船外機側のフィルタ６５を経て第２の低圧燃料ポンプ６
６に送られる。この第２の低圧燃料ポンプ６６は、カム
軸３０により駆動されるダイヤフラム式ポンプであり、
燃料を気液分離装置であるベーパーセパレータタンク６
７に送る。ベーパーセパレータタンク６７内には、電動
モータ６８により駆動される高圧燃料ポンプ６９が配設
されており、高圧燃料ポンプ６９は燃料を加圧し配管７
０を経て燃料噴射弁４０に送る。燃料噴射弁４０は、戻
り配管７１を経て圧力調整弁７２に接続され、設定圧を
越える余剰燃料がベーパーセパレータタンク６７に戻さ
れる。

【００１２】エンジン６は運転制御装置としてのエンジ
ンコントロールユニット４２を備えている。このエンジ
ンコントロールユニット４２には、クランク角（エンジ
ン回転数）検出センサ４３、吸気圧センサ４４、スロッ
トル開度センサ５２、エンジン温度センサ４６、船体速
度センサ４７及び気筒判別センサ４８からの検出値が入
力され、これらの検出値から予め記憶された運転制御マ
ップに基づいて、燃料噴射弁４０の燃料噴射量、噴射時
期及び点火プラグ２５の点火時期およびアイドル吸気量
調整弁６２の開度および高圧燃料ポンプ６９の電動モー
タ６８を制御するように構成されている。また、運転操
作装置１５には、スタートスイッチ５８が配設され、ス
タートスイッチ５８の信号はエンジンコントロールユニ
ット４２に入力されると共に、駆動回路５９を介してス
タータモータ６０に接続されている。なお、スタータモ
ータ６０は必須のものではなく、ハンドスタータにより
手動で駆動させる方式を採用してもよいし、両方の方式
を備えるものでもよい。

【００１３】さらに、運転操作装置１５のシフトロッド
１８ｂには、シフトポジションセンサ５５が配設されて
いる。このシフトポジションセンサ５５は、シフトロッ
ド１８ｂの位置つまり操作レバーのシフト位置（前進、
ニュートラル、後進位置）を検出してシフト位置に比例
した電圧値をコントロールユニット４２に出力し、ま
た、操作レバー１６にはこの回動速度を検出するレバー
速度センサ５７が配設されており、該センサからの検出
値をコントロールユニット４２に出力する。

【００１４】図２および図３において、エンジン６はカ
ウリング７で覆われ、クランク軸２０の上部には駆動プ
ーリ１３およびフライホイール１４が固定されている。
カム軸３０、３１には被駆動プーリ１９ａ、１９ｂが固
定され、駆動プーリ１３の回転はベルト３４により被駆
動プーリ１９ａ、１９ｂに伝達される。エンジン６には
４つの気筒＃１〜＃４が上下方向に並設されており、各
気筒＃１〜＃４にはそれぞれ吸気管３３が連結され、ス
ロットルボディ３６を経てエンジン前方に配設されたサ
イレンサ３５に接続されている。＃１と＃２の吸気管３
３および＃３と＃４の吸気管３３はそれぞれ合流されて
それぞれのスロットルボディ３６に接続されている。

【００１５】各スロットルボディ３６には１本の共通の
弁軸３７が上下方向に貫通されており、該弁軸３７には
図１のスロットルバルブ１７が取り付けられ、弁軸３７
の上端部にスロットル開度センサ５２が設けられてい
る。弁軸３７の中間部には、ロッド３８、レバー３９
ａ、３９ｂを介してスロットルワイヤー４１が連結され
ている。また、最上部の気筒＃１の吸気管３３の内側に
は、アイドル吸気量調整弁６２が配設され、図１のバイ
パス通路６１を構成する２本のゴムホース６１ａ、６１
ｂが各吸気管３３の合流部に接続されている。

【００１６】シリンダボディ２１の側面には、スタータ
モータ６０およびベーパーセパレータタンク６７が配設
され、また、シリンダヘッド２４には、縦方向に燃料供
給レール４３が配設され、この燃料供給レール４３に各
気筒＃１〜＃４用の燃料噴射弁４０が装着され、さら
に、シリンダヘッド２４の後面にはカム軸３１により駆
動される第２の低圧燃料ポンプ６６が装着されている。

【００１７】図４は、本発明の燃料噴射制御装置の１実
施形態を示し処理の流れを示す図である。先ず、ステッ
プＳ１で始動噴射時間を計算する。これは、クランキン
グ時の空気量は大きく差が出ないので始動時に要する空
気量を設定し適合するＡ／Ｆになる噴射量を計算する。
このとき、外気温度、バッテリ電圧、大気圧により補正
する。次に、ステップＳ２でエンジンが回転を開始した
か否かが判定され、ステップＳ３でスタータスイッチが
オンか否かが判定される。ステップＳ２は、ハンドスタ
ータにより手動で駆動させる場合の判定であり、ステッ
プＳ３はスタータモータ６０により駆動させる場合の判
定である。

【００１８】次に、ステップＳ４で噴射開始時期か否か
が判定される。これはクランク角検出センサ４３の信号
または気筒判別センサ４８の信号が入力されたか否かを
判定する。なお、図１のエンジンでは気筒判別センサ４
８を備え、複数の気筒の吸気行程中に順番に燃料噴射を
行うようにしているが、気筒判別センサ４８を省略し、
クランク軸の１回転毎に各気筒へグループ噴射を行う方
式の場合には、クランク角検出センサ４３の信号のみを
判定する。

【００１９】次に、ステップＳ５〜Ｓ７において、ステ
ップＳ１で計算された始動噴射時間に基づいて、噴射開
始を行い噴射終了時期がきたら噴射を停止し、次のステ
ップＳ８でエンジンが始動したか否かを判定する。これ
は、クランク角検出センサ４３により算出したエンジン
回転数が所定値を越えたか否かを判定するもので、エン
ジンが始動していなければ、ステップＳ１〜Ｓ８の処理
を繰り返し、エンジンが始動していれば、通常の燃料噴
射制御の処理に進む。

【００２０】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能である。例えば、上記実施形態においては、船
外機用エンジンに適用した例について説明しているが、
車両用エンジンに適用してもよいことは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１、２記載の発明によれば、エンジンが回転を始めたら
直ちに燃料を噴射するため、エンジン始動時間はキャブ
レター方式に近い特性が得られ、始動時間を確実に短縮
することができる。

【００２２】また、請求項３記載の発明によれば、船外
機用４サイクルエンジンの場合に、２サイクルエンジン
と比較して始動時間の遅れを目だたせないようにするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される船外機の例を示す制御系の
構成図である。

【図２】図１のエンジンの側面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】本発明の燃料噴射制御装置の１実施形態を示し
処理の流れを示す図である。

【符号の説明】

６…エンジン ３３…吸気管 ４０…燃料噴射弁 ４３…クランク角検出センサ ４８…気筒判別センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気管内に燃料を噴射する４サイクルエン
   ジンにおいて、クランク角検出センサを備え、エンジン
   始動時、前記センサの信号が入力された場合に燃料を噴
   射することを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】複数の気筒を有し各吸気管内に燃料を噴射
   する４サイクルエンジンにおいて、クランク角検出セン
   サと気筒判別センサを備え、エンジン始動時、前記クラ
   ンク角検出センサまたは気筒判別センサの信号が入力さ
   れた場合に燃料を噴射することを特徴とする燃料噴射制
   御装置。
3. 【請求項３】前記エンジンが船外機用エンジンであるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの燃料
   噴射制御装置。