JP2002227675A - 水上走行船用エンジンの運転制御装置 - Google Patents
水上走行船用エンジンの運転制御装置Info
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- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/21—Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
- B63H21/213—Levers or the like for controlling the engine or the transmission, e.g. single hand control levers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
く、最高出力より低い適当な出力でもって加速し、また
走行できるようにした水上走行船用エンジンの運転制御
装置を提供する。 【解決手段】 複数気筒を備えた水上走行船用エンジン
の運転制御装置において、通常運転モードとエコノミー
モードとを設け、通常運転モードが選択されたときには
全気筒を運転し、エコノミーモードが選択されたときに
は少なくとも一部の運転域で最高出力又は最高出力回転
速度を上記通常運転モードより低下させるエコノミー運
転行なう。
Description
ンジンで駆動して走行する水上走行船、いわゆる水上オ
ートバイに関し、詳細には運転制御装置の改善に関す
る。
を全開にして最大出力でもって加速することが普通に行
なわれている。そして近年の水上オートバイでは、船体
の大型化,高速化が要請され、駆動源として複数気筒を
備えた大馬力大型エンジンが採用される傾向にある。
日の体調等によっては、最高出力より低い出力でもって
加速したい場合がある。また比較的燃費の良いエンジン
回転速度で走行したいといった場合もある。さらにまた
比較的長距離をツーリングする場合には、最高速度は使
わずにこれより低い速度で走行するのが一般的である。
上述の各種の状況に対応するために運転者はスロットル
を全開にすることなく適当な開度に微調整しつつ走行す
ることとなる。しかしこのようないわゆるハーフスロッ
トルでの走行は時間が長くなると手が疲れてしまい、苦
痛を伴い易いといった問題がある。
れたもので、面倒なハーフスロットル操作を行なうこと
なく、最高出力より低い適当な出力でもって加速し、ま
た走行できるようにした水上走行船用エンジンの運転制
御装置を提供することを課題としている。
気筒を備えた水上走行船用エンジンの運転制御装置にお
いて、通常運転モードとエコノミーモードとを設け、通
常運転モードが選択されたときには全気筒を運転し、エ
コノミーモードが選択されたときには少なくとも一部の
運転域で最高出力又は最高出力回転速度を上記通常運転
モードより低下させるエコノミー運転行なうことを特徴
としている。
は、例えば4気筒エンジンにおいて3気筒のみ運転する
減筒運転(気筒間引き運転)、あるいは各気筒を所定サ
イクル毎に失火させるサイクル間引き運転等が含まれ
る。
コノミーモードが選択された場合には全ての運転域にお
いて減筒運転を行なうことを特徴としている。
コノミーモードが選択された場合には、エンジン回転速
度が所定速度を越えたときに減筒運転を行なうことを特
徴としている。
筒気筒(運転停止する気筒)をエンジン回転速度が上記
所定速度を越える毎に変更することを特徴としている。
れかにおいて、減筒気筒を所定時間毎に変更することを
特徴としている。
ーモードが選択されたときには最高出力,又は最高出力
回転速度が通常運転モードより低くなるエコノミー運転
を行なうようにしたので、例えば上述の通常運転時にお
ける最高出力より低い出力でもって加速したい場合、比
較的燃費の良いエンジン回転速度で走行したい場合、最
高速度は使わずにこれより低い速度で走行したい場合等
には、エコノミーモードを選択すれば良い。これにより
スロットルを全開にしながら上記各場合に対応でき、ハ
ーフスロットル操作を行なう必要がないので、長時間操
作であってもスロットル操作に疲れるといったことがな
い。
ドが選択された場合には全ての運転域において減筒運転
を行なうようにしたので、当初から減筒運転がなされ、
例えば4気筒運転が3気筒運転に切り換わるといったポ
イントがなく、スロットル開度とエンジン回転速度がリ
ニアな関係となり、スロットル操作が非常に楽である。
請求項3の発明によれば、エコノミーモードが選択され
た場合には、エンジン回転速度が所定速度を越えたとき
に減筒運転を行なうようにしたので、加速感が損なわれ
るといったことがなく、また排気系からの水の逆流を防
止できる。
を比較的高く、例えば3気筒運転時における最高回転速
度付近に設定することにより、3気筒運転時と4気筒運
転時の出力が略等しくなった時点で減筒運転が開始され
るため、減筒運転開始時のショックが感じられにくく、
スムーズに減筒運転に移行できる。
停止する気筒)をエンジン回転速度が上記所定速度を越
える毎に変更するようにしたので、また請求項5の発明
によれば、減筒気筒を所定時間毎に変更するようにした
ので、減筒気筒が固定された場合の潤滑不良等機械的故
障を防止できる。
いて説明する。
上走行船用エンジンの運転制御装置を説明するための図
であり、図1は本実施形態エンジンを搭載した水上走行
船の側面図、図2は該エンジンの制御系のブロック構成
図、図3はメータパネルの正面図、図4〜図8はエンジ
ンの運転制御動作を説明するためのフローチャートであ
る。
は船体2と、該船体2内に収容搭載されたエンジン3
と、上記船体2の後部に配設され、上記エンジン3によ
り駆動される推進ユニット4とを備えている。
5上に蓋板状のデッキ6を搭載し、両者をガンネル7で
密閉状に接合してなるボックス状のものである。上記デ
ッキ6の上記エンジン3上方にはハッチ8が前端ヒンジ
8aを支点に前方に開閉可能に装着されており、さらに
該ハッチ8には物入れ用開閉蓋9が前方に開閉可能に装
着されている。
10が配設されており、該操向ハンドル10は上記推進
ユニット4の噴出口11を左右に揺動させることにより
該水上走行船1を左右に操向するようになっている。ま
た上記船体2の操向ハンドル10後方には鞍乗式のシー
ト12が搭載されている。
ダクト13を配設し、該ダクト13の途中にインペラ1
4を配設するとともに後端部に噴出口11を左右揺動可
能に配設し、上記インペラ14をプロペラシャフト15
で駆動するように構成されている。なお、上記吸込ダク
ト13の吸込口13aは船体2の底面に開口している。
4気筒エンジンであり、4気筒運転時の最大出力回転速
度は例えば10000rpm、3気筒運転時の最大出力
回転速度は例えば8300rpm、となっている。上記
エンジン3は、シリンダボア内に摺動自在に挿入された
ピストン3aをコンロッド3bでクランク軸3cに連結
し、吸気通路3d,排気通路3eの燃焼室側開口に吸気
弁3f,排気弁3gを開閉可能に配置し、該吸気弁3
f,排気弁3gを吸気カム軸3h,排気カム軸3iで開
閉駆動するようになっている。なお、3jは点火プラグ
であり、また上記エンジン3の出力軸は上述のプロペラ
シャフト15に連結されている。
が配設されており、該燃料噴射弁16には燃料タンク1
7内の燃料が燃料ポンプ18により供給される。また上
記吸気通路3dの燃料噴射弁16より上流側にスロット
ルバルブ19が配設されている。
(表示装置)29が配設されている。このメータパネル
29は、液晶デジタル表示式のメインメータ30と、エ
ンジン温度を常時アナログ表示する温度計31と、燃料
残量を常時アナログ表示する燃料計32と、エンジンの
潤滑油の送り出し圧力を常時アナログ表示する油圧計3
3と何らかの故障が生じたとき点灯する故障ランプ34
とを備えている。なお、本実施形態のメータパネル29
は、海上走行船として必要十分な防水機能を確保できる
シール構造を備えている。
Km/H又はmphによりデジタル表示する速度メータ
部30aと、バッテリ電圧又は走行時間をデジタル表示
するボルトアワーメータ部30bとを備えている。また
上記メインメータ30には該メータ30における表示を
適宜切り換えるための切り換えスイッチ35a,35b
を備えている。例えば切り換えスイッチ35aを押圧す
るたびにバッテリ電圧又は走行時間が切り換え表示され
る。また切り換えスイッチ35bを押圧するたびに走行
速度がKm/H又はmphに切り換え表示される。
は、本実施形態エンジン3を4気筒全て運転する通常運
転モードと、1気筒を運転休止して3気筒のみ運転する
エコノミーモード(以下、Bモードと記す場合もある)
とのモード切り換えスイッチとしても機能する。具体的
には例えば、通常走行モードが選択されている場合に、
切り換えスイッチ35aを押しながら切り換えスイッチ
35bを短時間ずつ2回押圧するといったモード切り換
え操作を行なうとエコノミー運転を行なうエコノミーモ
ードに切り換えられ、この状態で上記モード切り換え操
作を行なうと再び上記通常運転モードに戻ることとな
る。
走行船2全般の制御を行なうコントロールユニットであ
る。該コントロールユニット20は、エンジン回転数セ
ンサ21,スロットル開度センサ22,エンジン温度セ
ンサ23,吸気温度センサ24,吸気圧センサ25,排
気ガス温度センサ26,油圧センサ27,燃料レベルセ
ンサ28等各種のセンサからの検出信号が入力され、燃
料噴射系に燃料噴射制御信号aを、また点火系に点火タ
イミング制御信号bを、さらにまた燃料ポンプ18に燃
料ポンプ運転制御信号cをそれぞれ出力する。
水上走行船2の構成部品の運転状態、例えば走行速度、
バッテリ電圧、走行時間、エンジン温度、燃料残量、油
圧等を上記メータパネル29にデジタル表示あるいはア
ナログ表示させるための表示信号dを該メータパネル2
9にに出力する。
タパネル29とは、切り換え信号回線36a,運転状態
表示信号回線36b,及び故障診断表示回線36cによ
って接続されている。通常の走行時には、上記コントロ
ールユニット20からの各種表示信号dが上記メータパ
ネル29に常時出力されており、上述の温度計31,燃
料計32,油圧計33においてエンジン温度,燃料残
量,油圧がアナログ表示され、また故障の有無が故障ラ
ンプ34によりランプ表示される。
走行速度(km/h,又はmph)が速度メータ部30
aに表示され、またバッテリ電圧又は走行時間がボルト
アワーメータ部30bに表示される。また上記エコノミ
ーモードが選択されると上記速度メータ部30aに
「E」が表示され、通常運転モードが選択されると
「S」が表示される。
制御動作を説明する。図4において、スタータスイッチ
がオンされ、Bモードスイッチがオンされたか(具体的
には通常走行モードにおいて上述の切り換えスイッチ3
5a,35bがモード切り換え操作されたか)が判別さ
れ、オンされない場合には通常運転モードとなり(ステ
ップS1〜S3)、オンされた場合にはBモード休筒気
筒選別ルーチンに移行し、Bモードとなる(ステップS
4,S5)。
ーチンでは、所定の切り替え時間経過毎に第1,第4,
第3,第2気筒の順で休筒気筒が選別される。
おいては、点火時期(進角値)がBモード点火時期(進
角値)以上でなく(ステップS10)、エンジン回転数
がBモード上限回転数以上でなく(ステップS11)、
かつエンジン回転数が休筒開始回転数(例えば8000
rpm)以上である場合(ステップS12)には、休筒
対象気筒への燃料噴射が停止され(ステップS13)、
減筒運転が行なわれる。
値)がBモード点火時期(進角値)より大きい場合に
は、点火時期がBモード点火時期に設定される(ステッ
プS14)。また上記ステップ11でエンジン回転速度
がBモード上限回転速度より大きい場合には、全気筒へ
の燃料噴射が停止される(ステップS15)。
系の油圧が所定値以下に低下した場合、あるいはエンジ
ン温度が所定値以上となった場合には図7,図8に示す
ワーニング制御が行なわれる。
ジン運転状態が0段目,1段目,又は2段目の何れかに
設定される。図8に示すように、0段目とは通常のBモ
ード運転(3気筒運転)であり、1段目とは2気筒を休
止し、残り2気筒のみ運転し、かつ休止気筒を第1,第
4気筒、第2,第3気筒の順で所定時間毎に切り替える
運転である。また2段目とは、3気筒を休止し、1気筒
のみ運転し、かつ休止気筒を第1,第4,第3気筒、第
4,第3,第2気筒、第3,第2,第1気筒、第2,第
1,第4気筒の順で所定時間毎に切り替える運転であ
る。
開始されると、燃料噴射弁による燃料噴射幅が1サイク
ル内に収まるように噴射終了時期が固定され(ステップ
S21)、そのときの段数でもって所定時間が経過し
(ステップS22)、エンジン回転速度が設定回転速度
以上の場合には(ステップS23)、運転段数が大きい
側に、即ち0段目の場合には1段目に、1段目の場合に
は2段目に上げられる(ステップS24)。なお、ステ
ップS23でエンジン回転速度が設定回転速度より高く
ない場合には段数が下げられる(ステップS24)。
れた場合には、エンジン回転速度が所定回転速度(例え
ば8000rpm)を越えた時点で4気筒のうち3気筒
のみ運転する減筒運転を行なうようにしたので、スロッ
トルを全開した場合でも、エンジンの最高出力回転速度
が、例えば全気筒運転の場合10000rpmであるの
に対し8300rpmと低くなる。そのため例えば上述
の最高出力より低い出力でもって加速したい場合、比較
的燃費の良いエンジン回転速度で走行したい場合、ある
いは最高速度は使わずにこれより低い速度で走行したい
場合等には、エコノミーモードを選択することでスロッ
トルを全開にしながら上記各場合に対応でき、ハーフス
ロットル操作を行なう必要がないので、長時間操作であ
ってもスロットル操作に疲れるといったことがない。
には、エンジン回転速度が所定速度を越えたときに減筒
運転を行なうようにしたので、加速感が損なわれるとい
ったことがなく、また排気系からの水の逆流を防止でき
る。即ち、減筒運転を開始する上記所定回転速度を比較
的高く、例えば3気筒運転時における最高出力回転速度
付近(8000rpm)に設定することにより、3気筒
運転時と4気筒運転時の出力が略等しくなった時点で減
筒運転が開始されるため、減筒運転開始時のショックが
感じられにくく、スムーズに減筒運転に移行できる。
筒)を所定時間毎に変更するようにしたので、減筒気筒
が固定された場合の潤滑不良等機械的故障を防止でき
る。
ドが選択された場合で、エンジン回転速度が所定回転速
度を越えた場合に減筒運転をするようにしたが、エコノ
ミーモードが選択された場合には全ての運転域において
減筒運転を行なうようにすることもできる。
エンジンの低速運転時から減筒運転がなされ、4気筒運
転が3気筒運転に切り換わるといったポイントがなく、
スロットル開度とエンジン回転速度がリニアな関係とな
り、スロットル操作が非常に楽である。また上記実施形
態では、エコノミー運転の一例として、気筒を間引く場
合を説明したが、本発明はこれに限られるものではな
く、各気筒を所定サイクル毎に失火させるサイクル間引
き運転によりエコノミー運転を実現してもよい。
筒エンジンにおいてサイクル間引きを行なう場合の例を
示す。
れ(ステップS31)、Bモードスイッチがオンされた
か(具体的には通常走行モードにおいて上述の切り換え
スイッチ35a,35bがモード切り換え操作された
か)が判別され(ステップS32)、オンされない場合
には通常運転モードとなり(ステップS33)、オンさ
れた場合にはBモードとなる(ステップS34)。
は、エンジン回転速度が、まず50%サイクル間引きし
た場合、つまりエンジン2回転に1回燃料噴射及び点火
を停止するようにした場合に対応するように設定された
50%噴射点火カット回転速度(例えば5700rp
m)以上である場合には、50%の燃料噴射,及び点火
のカットが行なわれる(ステップS41,S42)。
ット回転速度未満の場合で、25%噴射点火カット回転
速度(例えば5000rpm)以上の場合には25%の
燃料噴射及び点火のカットが行なわれる(ステップS4
3,S44)。
カット回転速度未満でかつ25%噴射カット回転速度
(例えば4800rpm)未満の場合にはサイクルカッ
トは行なわれず、以上の場合には25%噴射カットが行
なわれる(ステップS45,S46)。なお、この場合
には点火は継続される。
場合には、エンジン回転速度が予め設定された50%又
は25%噴射点火カット回転速度より高い場合には50
%又は25%の噴射点火カットを行うようにしたので、
スロットルを全開した場合でも、エンジンの最高出力回
転速度を、例えば5700〜4800rpmに保持でき
る。そのため例えば上述の最高出力より低い出力でもっ
て加速したい場合等にスロットルを全開にしながら対応
でき、ハーフスロットル操作を行なう必要がないので、
長時間操作であってもスロットル操作に疲れるといった
ことがない。
には、スロットル全開時のエンジン回転速度を所定の速
度範囲に保持するようにしたので、加速感が損なわれる
といったことがなく、また排気系からの水の逆流を防止
できる。
ジンの所定回転回数毎に失火させる方式であるから、特
定気筒を休止した場合のような潤滑不良等といった機械
的故障を回避できる。
行船の側面図である。
ク構成図である。
る。
ートである。
ートである。
ートである。
ートである。
ける制御段数を示すブロック図である。
フローチャートである。
ローチャートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 複数気筒を備えた水上走行船用エンジン
の運転制御装置において、通常運転モードとエコノミー
モードとを設け、通常運転モードが選択されたときには
全気筒を運転し、エコノミーモードが選択されたときに
は少なくとも一部の運転域で最高出力又は最高出力回転
速度を上記通常運転モードより低下させるエコノミー運
転を行なうことを特徴とする水上走行船用エンジンの運
転制御装置。 - 【請求項2】 請求項1において、エコノミーモードが
選択された場合には全ての運転域において減筒運転を行
なうことを特徴とする水上走行船用エンジンの運転制御
装置。 - 【請求項3】 請求項1において、エコノミーモードが
選択された場合には、エンジン回転速度が所定速度を越
えたときに減筒運転を行なうことを特徴とする水上走行
船用エンジンの運転制御装置。 - 【請求項4】 請求項3において、減筒気筒をエンジン
回転速度が上記所定速度を越える毎に変更することを特
徴とする水上走行船用エンジンの運転制御装置。 - 【請求項5】 請求項1ないし3の何れかにおいて、減
筒気筒を所定時間毎に変更することを特徴とする水上走
行船用エンジンの運転制御装置。
Priority Applications (2)
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