JP2003113729A - 船舶推進機のエンジン制御装置 - Google Patents
船舶推進機のエンジン制御装置Info
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Abstract
行なうと共に、全負荷は出力A/Fで運転することが可
能である。 【解決手段】船舶推進機のエンジン制御装置において、
吸気圧が略一定になるまでは吸気圧とエンジン回転速度
で燃料噴射量を制御し、スロットルを開いても吸気圧が
変化しない領域では、スロットル開度とエンジン回転速
度に基づいて燃料噴射量をリッチにするように制御す
る。また、吸気圧が略一定になるまでは吸気圧とエンジ
ン回転速度で前記燃料噴射量を制御し、スロットル開度
が全開になった後、もしくはスロットル開度が全開にな
っていなくても吸気圧が最大になった後は、カム角度と
エンジン回転速度に基づいて燃料噴射量をリッチにする
ように制御する。また、吸気圧が略一定になるまでは吸
気圧とエンジン回転速度で燃料噴射量を制御し、スロッ
トル開度が全開になった後、もしくはスロットル開度が
全開になっていなくても吸気圧が最大になった後は、リ
モコンレバー角度に基づいて燃料噴射量をリッチにする
ように制御する。
Description
ンジン制御装置に関する。
ジンが搭載され、このエンジンの動力によりプロペラを
回転して推進力を得ている。この船舶推進機には、エン
ジン制御装置を備え、吸気圧、スロットル開度及びエン
ジン回転速度に基づき燃料噴射量を制御するものがあ
る。
ジンでは、常用域が低速低負荷であり、高速高負荷でリ
ーンバーンを行っても燃費低減率が少ないため、低速低
負荷域でリーンバーンを行ない、高速高負荷ではリーン
バーンを行っていない。
ンでは、航走開始直後から高速高負荷で運転され、常用
域が高速高負荷であることから、高速高負荷でリーンバ
ーンを行うことができれば燃費低減率が大きい。
ので、簡単な構成で高速高負荷域までリーンバーンを行
なうと共に、全負荷は出力A/Fで運転することが可能
な船舶推進機のエンジン制御装置を提供することを目的
としている。
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。
する吸気圧検出手段と、スロットル開度を検出するスロ
ットル開度検出手段と、エンジン回転速度を検出するエ
ンジン回転速度検出手段とを備え、吸気圧、スロットル
開度及びエンジン回転速度に基づき燃料噴射量を制御す
る船舶推進機のエンジン制御装置において、前記吸気圧
が略一定になるまでは前記吸気圧と前記エンジン回転速
度で燃料噴射量を制御し、前記スロットルを開いても前
記吸気圧が変化しない領域では、前記スロットル開度と
前記エンジン回転速度に基づいて前記燃料噴射量をリッ
チにするように制御することを特徴とする船舶推進機の
エンジン制御装置。』である。
圧が略一定になるまでは吸気圧とエンジン回転速度で燃
料噴射量を制御し、吸入空気量が概ね最大になるまでは
リーン限界で運転する。
領域では、スロットル開度とエンジン回転速度に基づい
て燃料噴射量をリッチにするように制御し、吸入空気量
が最大近くになったらA/Fを徐々にリッチにし、出力
A/Fにして運転する。
する吸気圧検出手段と、エンジン回転速度を検出するエ
ンジン回転速度検出手段と、スロットルを開閉するカム
角度を検出するカム角度検出手段を備え、吸気圧、エン
ジン回転速度及びカム角度に基づき燃料噴射量を制御す
る船舶推進機のエンジン制御装置において、前記吸気圧
が略一定になるまでは前記吸気圧と前記エンジン回転速
度で前記燃料噴射量を制御し、前記スロットル開度が全
開になった後、もしくは前記スロットル開度が全開にな
っていなくても前記吸気圧が最大になった後は、前記カ
ム角度と前記エンジン回転速度に基づいて前記燃料噴射
量をリッチにするように制御することを特徴とする船舶
推進機のエンジン制御装置。』である。
圧が略一定になるまでは吸気圧とエンジン回転速度で燃
料噴射量を制御し、吸入空気量が概ね最大になるまでは
リーン限界で運転する。
はスロットル開度が全開になっていなくても吸気圧が最
大になった後は、カム角度とエンジン回転速度に基づい
て燃料噴射量をリッチにするように制御し、吸入空気量
が最大近くになったらA/Fを徐々にリッチにし、出力
A/Fにして運転する。
する吸気圧検出手段と、エンジン回転速度を検出するエ
ンジン回転速度検出手段と、リモートコントロールのリ
モコンレバー角度を検出するリモコンレバー角度検出手
段を備え、吸気圧、エンジン回転速度及びリモコンレバ
ー角度に基づき燃料噴射量を制御する船舶推進機のエン
ジン制御装置において、前記吸気圧が略一定になるまで
は前記吸気圧と前記エンジン回転速度で前記燃料噴射量
を制御し、前記スロットル開度が全開になった後、もし
くは前記スロットル開度が全開になっていなくても前記
吸気圧が最大になった後は、前記リモコンレバー角度に
基づいて前記燃料噴射量をリッチにするように制御する
ことを特徴とする船舶推進機のエンジン制御装置。』で
ある。
圧が略一定になるまでは吸気圧とエンジン回転速度で燃
料噴射量を制御し、吸入空気量が概ね最大になるまでは
リーン限界で運転する。
はスロットル開度が全開になっていなくても吸気圧が最
大になった後は、リモコンレバー角度に基づいて燃料噴
射量をリッチにするように制御し、吸入空気量が最大近
くになったらA/Fを徐々にリッチにし、出力A/Fに
して運転する。
ンジン制御装置の実施の形態を図面を参照しつつ説明す
る。図1は船外機の側面図、図2は船舶推進機のエンジ
ン制御装置の概略構成図である。
舶推進機として船外機を示すが、船内機にも同様に適用
される。船外機1は、船体2の船尾2aにクランプブラ
ケット3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、トップカウリング4a、ボトムカ
ウリング4b、上部ケース5及び下部ケース6を有し、
トップカウリング4a及びボトムカウリング4b内にエ
ンジン7が配置され、上部ケース5及び下部ケース6内
に推進ユニット8が配設された構造のものである。
エンジンであり、このエンジン7により推進ユニット8
が駆動される。推進ユニット8は、垂直方向に延びるド
ライブシャフト9の下端に傘歯車機構10を介して推進
軸11を連結し、この推進軸11の後端にプロペラ12
を結合した構成となっている。
スライダー64を介してシフト操作軸62に連結されて
いる。遠隔のシフト操作によってシフトケーブル60を
作動することで、スライダー64が移動し、図示しない
リンク機構を介して連結されたシフト操作軸62を作動
し、これによりシフト切替手段63が傘歯車機構10を
制御して前進、ニュートラル、後進のシフト切替が行な
われる。
れ、クランク軸20を航走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、クランク軸20の下端に
ドライブシャフト9の上端が連結されている。
ランクケース22によりクランク軸20が軸支されてい
る。排気ガイド13の下面には、オイルパン90が吊り
下げ支持される。シリンダブロック21には、シリンダ
ヘッド24が締結され、シリンダヘッド24には、ヘッ
ドカバー25が取り付けられている。
られたピストン50は、コンロッド51を介してクラン
ク軸20に連結され、ピストン50の往復動でコンロッ
ド51を介してクランク軸20が回転する。
シリンダヘッド24で燃焼室52が形成され、シリンダ
ヘッド24には燃焼室52に臨むように点火プラグ53
が取り付けられている。また、シリンダヘッド24に
は、燃焼室52に開口して吸気通路45及び排気通路4
6が形成されている。
軸26a,26bが軸支され、クランク軸20の回転力
が図示しないタイミングベルトにより伝達され、このカ
ム軸26a,26bの回転でカム26a1,26b1に
より吸気弁30及び排気弁31を駆動し、吸気通路45
及び排気通路46を開閉する。
ク40が配置されている。このサージタンク40の上流
側には、スロットルボディ42が接続され、サージタン
ク40の上流側は吸気管41を介してシリンダヘッド2
4の吸気通路45に接続されている。シリンダヘッド2
4には、それぞれの気筒に応じてインジェクタ43が設
けられ、このインジェクタ43により燃料が吸気通路4
5に供給される。
ードコントロールバルブ420、スロットル421及び
スロットルポジションセンサS1で構成されるスロット
ル開度を検出するスロットル開度検出手段が備えられ、
スロットル開度情報を制御装置ECUに送る。制御装置
ECUは、アイドルスピードコントロールバルブ420
を制御して安定したアイドル運転を行なう。
び吸気温センサS3が備えられ、吸気圧情報及び吸気温
度情報を制御装置ECUに送る。圧力センサS2は、吸
気圧を検出する吸気圧検出手段を構成する。
ジェクタ43を制御する。インジェクタ43には、燃料
供給装置48から燃料が供給される。燃料供給装置48
は、燃料タンク480、フィルタ481、低圧ポンプ4
85、ベーパーセパレータ482、高圧ポンプ483及
び圧力調整装置484から構成される。
0から燃料がフィルタ481を介してベーパーセパレー
タ482に供給される。高圧ポンプ483は、ベーパー
セパレータ482内に配置され、高圧ポンプ483の駆
動で供給管43a,43bを介して加圧した燃料をイン
ジェクタ43へ供給する。
484、戻し管43dを介してベーパーセパレータ48
2へ戻される。圧力調整装置484は、連結管484a
を介してサージタンク40に接続され、吸気圧で作動し
て余分な燃料をベーパーセパレータ482へ戻す。
サS4及びカム角センサS5が設けられ、エンジン水温
情報及びカム角情報を制御装置ECUに送る。カム角セ
ンサS5は、給排気のカム角度を検出するカム角度検出
手段を構成する。さらに、排気通路46には、A/Fセ
ンサS6が備えられ、A/F情報を制御装置ECUに送
る。
出手段49が備えられ、カム角度情報に基づき演算して
エンジン回転速度を検出する。エンジン7には、点火装
置55が備えられている。点火装置55は、パワートラ
ンジスタ550、イグネッションコイル551を備え、
制御装置ECUの制御によりパワートランジスタ550
を作動してイグニッションコイル551を介して運転状
態に応じて点火プラグ53をスパークさせる。
制御装置は、図3乃至図6に示すように構成され、図3
はスロットルの構成図、図4はエンジン特性を示す図、
図5はエンジン制御マップを示す図、図6は燃料噴射時
間の計算例を示す図である。
図3(b)はスロットル全開状態を示し、スロットルボ
ア径D1をスロットル421が開閉可能に配置されてい
る。
ットル421を開いて、吸気圧が略一定になるまで、即
ち、図4のスロットル開度a点までの領域E1は、吸気
圧とエンジン回転速度でインジェクタ43により燃料噴
射量を制御し、吸入空気量が概ね最大になるまではリー
ン限界で運転する。
圧が変化しない領域E2では、スロットル開度とエンジ
ン回転速度に基づいてインジェクタ43により燃料噴射
量をリッチにするように制御する。即ち、吸入空気量が
最大近くになったら、燃料噴射量を多くしてA/Fを徐
々にリッチにし、図4に示すように、二点鎖線で示すト
ルク特性Aより実線で示すトルク特性Bを上げた出力A
/Fにして運転する。
プで行なわれる。図5(a)は噴射時間マップ、図5
(b)は点火時期マップ、図5(c)は目標A/Fマッ
プである。
エンジン回転速度によるメインマップと、スロットル開
度とエンジン回転速度による補正マップとからなり、図
6に示すようにして燃料噴射時間がメインマップ値と補
正マップ値とを加算して求められる。
ように、エンジン回転速度が4000rpmで、吸気圧
が100kPaで、スロットル開度が70度の場合の噴
射時間は、(734+206)×10=9400(μs
ec)で求める。
ットル開度が小さいときからスロットル開度補正を行な
い、これによりリモートコントロールのレバー422を
操作してトルク変化しない領域をなくすことができる。
ップにより同様に制御し、点火時期が早過ぎてNOxが
多過ぎたり、点火時期が遅くて燃焼変動が大きくなるこ
とがないようにする。
クを行い、高精度の制御を行ない、A/Fの目標も同様
に図5(c)の目標A/Fマップで制御する。
制御装置は、図7乃至図10に示すように構成され、図
7は船舶推進機のエンジン制御装置の概略構成図、図8
はスロットルの構成図、図9はエンジン特性を示す図、
図10はエンジン制御マップを示す図である。
の形態と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。
ットルカム425を作動してスロットル421を開閉す
る。このスロットル421の開閉は、スロットルカム角
センサS20で検出される。スロットルカム角センサS
20は、スロットル421を開閉するカム角度を検出す
るカム角度検出手段を構成する。
の操作でスロットル421を開いて、吸気圧が略一定に
なるまで、即ち、図9のカム開度a点(wot)までの
領域E1は、吸気圧とエンジン回転速度でインジェクタ
43により燃料噴射量を制御し、吸入空気量が概ね最大
になるまではリーン限界で運転する。
はスロットル開度が全開になっていなくても吸気圧が最
大になった後は、カム角度とエンジン回転速度に基づい
て燃料噴射量をリッチにするように制御する。即ち、吸
入空気量が最大近くになったら、燃料噴射量を多くして
A/Fを徐々にリッチにし、図9に示すように、二点鎖
線で示すトルク特性Aより実線で示すトルク特性Bを上
げた出力A/Fにして運転する。
とエンジン回転速度によるメインマップ値と、カム角度
とエンジン回転速度による補正マップ値とを加算して求
められる。
して最適なスロットルボア径D1を選択でき、スロット
ル低開度域の空気量のコントロールが容易になる。ま
た、カム開度が変わってもスロットル開度が変わらない
領域を任意に設定できる。
スロットル開度が小さいときからカム角度補正を行な
い、これによりスロットル操作レバー422を操作して
トルク変化しない領域をなくすことができる。
マップにより同様に制御する。また、燃料噴射時間をA
/Fフィードバックを行い、A/Fの目標も同様に図1
0(c)の目標A/Fマップで制御する。
制御装置は、図11乃至図14に示すように構成され、
図11は船舶推進機のエンジン制御装置の概略構成図、
図12はスロットルの構成図、図13はエンジン特性を
示す図、図14はエンジン制御マップを示す図である。
の形態と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略する。
で制御装置ECUを介して電子制御部426を作動して
スロットル421を開閉する。このスロットル421の
開閉は、リモコンレバー角センサS30で検出される。
リモコンレバー角センサS30は、リモートコントロー
ルレバー429の操作のリモコンレバー角度を検出する
リモコンレバー角度検出手段を構成する。
ー429の操作でスロットル421を開いて、吸気圧が
略一定になるまで、即ち、図13のリモコンレバー開度
a点までの領域E1は、吸気圧とエンジン回転速度でイ
ンジェクタ43により燃料噴射量を制御し、吸入空気量
が概ね最大になるまではリーン限界で運転する。
はスロットル開度が全開になっていなくても吸気圧が最
大になった後は、リモコンレバー角度に基づいて燃料噴
射量をリッチにするように制御する。即ち、吸入空気量
が最大近くになったら、燃料噴射量を多くしてA/Fを
徐々にリッチにし、図13に示すように、二点鎖線で示
すトルク特性Aより実線で示すトルク特性Bを上げた出
力A/Fにして運転する。
とエンジン回転速度によるメインマップ値と、リモコン
レバー角度とエンジン回転速度による補正マップ値とを
加算して求められる。
して最適なスロットルボア径D1を選択でき、スロット
ル低開度域の空気量のコントロールが容易になる。ま
た、電子制御部426によ作動するスロットル421に
より、リモートコントロールレバー429に対するスロ
ットル開度が変わらない領域を任意に設定できる。
スロットル開度が小さいときからリモコンレバー角度補
正を行ない、これによりリモートコントロールレバー4
29を操作してトルク変化しない領域をなくすことがで
きる。
マップにより同様に制御する。また、燃料噴射時間をA
/Fフィードバックを行い、A/Fの目標も同様に図1
4(c)の目標A/Fマップで制御する。
では、吸気圧が略一定になるまでは吸気圧とエンジン回
転速度で燃料噴射量を制御し、吸入空気量が概ね最大に
なるまではリーン限界で運転し、スロットルを開いても
吸気圧が変化しない領域では、スロットル開度とエンジ
ン回転速度に基づいて燃料噴射量をリッチにするように
制御し、吸入空気量が最大近くになったらA/Fを徐々
にリッチにし、出力A/Fにして運転し、簡単な構成で
高速高負荷域までリーンバーンを行なうと共に、全負荷
は出力A/Fで運転することができる。
定になるまでは吸気圧とエンジン回転速度で燃料噴射量
を制御し、吸入空気量が概ね最大になるまではリーン限
界で運転し、スロットル開度が全開になった後、もしく
はスロットル開度が全開になっていなくても吸気圧が最
大になった後は、カム角度とエンジン回転速度に基づい
て燃料噴射量をリッチにするように制御し、吸入空気量
が最大近くになったらA/Fを徐々にリッチにし、出力
A/Fにして運転し、簡単な構成で高速高負荷域までリ
ーンバーンを行なうと共に、全負荷は出力A/Fで運転
することができる。
定になるまでは吸気圧とエンジン回転速度で燃料噴射量
を制御し、吸入空気量が概ね最大になるまではリーン限
界で運転し、スロットル開度が全開になった後、もしく
はスロットル開度が全開になっていなくても吸気圧が最
大になった後は、リモコンレバー角度に基づいて燃料噴
射量をリッチにするように制御し、吸入空気量が最大近
くになったらA/Fを徐々にリッチにし、出力A/Fに
して運転し、簡単な構成で高速高負荷域までリーンバー
ンを行なうと共に、全負荷は出力A/Fで運転すること
ができる。
ある。
ある。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、スロ
ットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、エン
ジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段とを
備え、吸気圧、スロットル開度及びエンジン回転速度に
基づき燃料噴射量を制御する船舶推進機のエンジン制御
装置において、 前記吸気圧が略一定になるまでは前記吸気圧と前記エン
ジン回転速度で燃料噴射量を制御し、 前記スロットルを開いても前記吸気圧が変化しない領域
では、前記スロットル開度と前記エンジン回転速度に基
づいて前記燃料噴射量をリッチにするように制御するこ
とを特徴とする船舶推進機のエンジン制御装置。 - 【請求項2】吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、エン
ジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
スロットルを開閉するカム角度を検出するカム角度検出
手段を備え、吸気圧、エンジン回転速度及びカム角度に
基づき燃料噴射量を制御する船舶推進機のエンジン制御
装置において、 前記吸気圧が略一定になるまでは前記吸気圧と前記エン
ジン回転速度で前記燃料噴射量を制御し、 前記スロットル開度が全開になった後、もしくは前記ス
ロットル開度が全開になっていなくても前記吸気圧が最
大になった後は、前記カム角度と前記エンジン回転速度
に基づいて前記燃料噴射量をリッチにするように制御す
ることを特徴とする船舶推進機のエンジン制御装置。 - 【請求項3】吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、エン
ジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
リモートコントロールのリモコンレバー角度を検出する
リモコンレバー角度検出手段を備え、吸気圧、エンジン
回転速度及びリモコンレバー角度に基づき燃料噴射量を
制御する船舶推進機のエンジン制御装置において、 前記吸気圧が略一定になるまでは前記吸気圧と前記エン
ジン回転速度で前記燃料噴射量を制御し、 前記スロットル開度が全開になった後、もしくは前記ス
ロットル開度が全開になっていなくても前記吸気圧が最
大になった後は、前記リモコンレバー角度に基づいて前
記燃料噴射量をリッチにするように制御することを特徴
とする船舶推進機のエンジン制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001308553A JP4019169B2 (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 船舶推進機のエンジン制御装置 |
US10/266,105 US6691680B2 (en) | 2001-10-04 | 2002-10-04 | Control system for marine engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001308553A JP4019169B2 (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 船舶推進機のエンジン制御装置 |
Publications (2)
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