JP2011080454A - Device and method for controlling overheat of engine - Google Patents

Device and method for controlling overheat of engine Download PDF

Info

Publication number
JP2011080454A
JP2011080454A JP2009235665A JP2009235665A JP2011080454A JP 2011080454 A JP2011080454 A JP 2011080454A JP 2009235665 A JP2009235665 A JP 2009235665A JP 2009235665 A JP2009235665 A JP 2009235665A JP 2011080454 A JP2011080454 A JP 2011080454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
temperature
temperature gradient
overheating
sign
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009235665A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Nanba
正浩 南葉
Nobuyuki Shomura
伸行 庄村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP2009235665A priority Critical patent/JP2011080454A/en
Publication of JP2011080454A publication Critical patent/JP2011080454A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure soundness of an engine by earlier determining a foretaste of overheat. <P>SOLUTION: This overheat control device 59 for an engine has: a temperature sensor 54 provided in an engine; and a control unit 42 for regulating a rise of engine speed when the control unit 42 determines a foretaste of overheat of the engine, based on the engine temperature detected by the temperature sensor. The control unit 42 has: a parameter computing section 56 for computing a present value of each of a temperature inclination (m) as the changed quantity of the engine temperature per unit time and a temperature inclination change ratio (n) as the changed quantity per unit time of the temperature inclination; and a determining section 58 for determining a foretaste of overheat based on the present value of the temperature inclination change ratio (n) computed by the parameter computing section. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はエンジンのオーバーヒート制御装置及び方法に係り、特に船外機に搭載されたエンジンに装備されるエンジンのオーバーヒート制御装置及び方法に関する   The present invention relates to an engine overheat control apparatus and method, and more particularly to an engine overheat control apparatus and method installed in an engine mounted on an outboard motor.

一般に、船外機に搭載されるエンジンは水冷式エンジンであり、海水または湖水が冷却水として吸い込まれ、この冷却水はエンジンの各部を冷却した後、機外へ排出される。冷却水が流れる冷却水通路にはサーモスタットが配設され、冷却水温度がサーモスタット設定温度に至ったときにサーモスタットが開動作して冷却水の流れを制御し、これによりエンジンのオーバーヒートが防止される。   In general, an engine mounted on an outboard motor is a water-cooled engine, and seawater or lake water is sucked as cooling water, and this cooling water is discharged to the outside after cooling each part of the engine. A thermostat is arranged in the cooling water passage through which the cooling water flows, and when the cooling water temperature reaches the thermostat set temperature, the thermostat opens to control the flow of the cooling water, thereby preventing the engine from overheating. .

冷却水の吸込み異常などで冷却水不足が生じた場合に、エンジンのオーバーヒートを検出して制御するオーバーヒート制御装置が、オーバーヒート検出装置として特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載のオーバーヒート検出装置では、エンジンの壁温を判定し、その温度勾配(温度上昇率)を算出し、この温度勾配が所定値以上となったときにオーバーヒートの予兆を判定し、警報を発すると共に、エンジン回転数の上昇を規制してオーバーヒートの発生を防止している。   Patent Document 1 discloses an overheat control device that detects and controls engine overheating when cooling water shortage occurs due to abnormal cooling water suction or the like. In the overheat detection device described in Patent Document 1, the wall temperature of the engine is determined, the temperature gradient (temperature increase rate) is calculated, and when the temperature gradient exceeds a predetermined value, a sign of overheating is determined. In addition to issuing an alarm, the engine speed is prevented from increasing and overheating is prevented.

特開平4−60150号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-60150

ところで、近年、エンジンの軽量化の要請から、エンジンの熱変形に対する余裕度が低くなっている。このような状況下では、特許文献1に記載のオーバーヒート検出装置がオーバーヒートの予兆を判定する判定時期は必ずしも早いとは言えず、万一の場合には、エンジンに熱変形等の不具合が生ずる恐れがある。   By the way, in recent years, due to a demand for weight reduction of the engine, a margin for thermal deformation of the engine is low. Under such circumstances, the overheat detection device described in Patent Document 1 does not necessarily have an early determination timing for determining a sign of overheating. In the unlikely event, there is a risk of problems such as thermal deformation in the engine. There is.

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、オーバーヒートの予兆を早期に判定してエンジンの健全性を確保できるエンジンのオーバーヒート制御装置及び方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an engine overheat control device and method capable of ensuring the soundness of an engine by determining an early sign of overheating early in view of the above-described circumstances.

本発明に係るエンジンのオーバーヒート制御装置は、エンジンに設置された温度センサと、この温度センサにより検出された前記エンジンの温度に基づき前記エンジンのオーバーヒートの予兆を判定したときに、前記エンジンの回転数の上昇を規制する制御ユニットと、を有するエンジンのオーバーヒート制御装置であって、前記制御ユニットは、前記エンジンの温度の単位時間当たりの変化量を温度勾配とし、この温度勾配の単位時間当たりの変化量を温度勾配変化率としてそれぞれ算出するパラメータ演算部と、このパラメータ演算部にて算出された温度勾配変化率に基づき前記オーバーヒートの予兆を判定する判定部と、を有することを特徴とするものである。   The engine overheat control device according to the present invention comprises: a temperature sensor installed in the engine; and the engine rotational speed when determining a sign of overheating of the engine based on the temperature of the engine detected by the temperature sensor. An overheat control device for an engine, wherein the control unit uses a change amount per unit time of the temperature of the engine as a temperature gradient, and a change per unit time of the temperature gradient A parameter calculator that calculates the amount of each as a temperature gradient change rate; and a determination unit that determines a sign of the overheating based on the temperature gradient change rate calculated by the parameter calculator. is there.

また、本発明に係るエンジンのオーバーヒート制御方法は、エンジンに設置された温度センサにより前記エンジンの温度を検出し、この検出されたエンジンの温度に基づき前記エンジンのオーバーヒートの予兆を判定したときに、前記エンジンの回転数の上昇を規制するエンジンのオーバーヒート制御装置であって、前記エンジンの温度の単位時間当たりの変化量を温度勾配とし、この温度勾配の単位時間当たりの変化量を温度勾配変化率としてそれぞれ算出し、この温度勾配変化率がゼロになる温度勾配の値を、温度勾配しきい値としてエンジンの温度毎に予め求め、現在のエンジンの温度に対する温度勾配が前記温度勾配しきい値を超えた場合で、そのときの温度勾配変化率がゼロ以下の所定値を超えているときに、前記エンジンのオーバーヒートの予兆を判定することを特徴とするものである。   In the engine overheat control method according to the present invention, when the temperature of the engine is detected by a temperature sensor installed in the engine, and a sign of the overheating of the engine is determined based on the detected temperature of the engine, An engine overheat control device that regulates an increase in engine speed, wherein a change amount of the engine temperature per unit time is defined as a temperature gradient, and a change amount of the temperature gradient per unit time is defined as a temperature gradient change rate. As the temperature gradient threshold value, a temperature gradient value at which the rate of change in temperature gradient becomes zero is obtained in advance for each engine temperature as the temperature gradient threshold value. If the temperature gradient change rate at that time exceeds a predetermined value of zero or less, the engine auto It is characterized in determining the sign of Hito.

本発明に係るエンジンのオーバーヒート制御装置及び方法によれば、エンジンの温度から温度勾配を算出し、この温度勾配から温度勾配変化率を算出し、この温度勾配変化率を用いてエンジンのオーバーヒートの予兆を判定するので、前記温度勾配を用いてエンジンのオーバーヒートの予兆を判定する場合に比べ、エンジンのオーバーヒートの予兆を早期に判定できる。このため、オーバーヒートの発生を確実に防止して、エンジンの健全性を確保できる。   According to the engine overheat control apparatus and method of the present invention, the temperature gradient is calculated from the engine temperature, the temperature gradient change rate is calculated from the temperature gradient, and the temperature gradient change rate is used to predict the engine overheating. Therefore, it is possible to determine the sign of the engine overheating earlier than the case where the sign of the engine overheating is determined using the temperature gradient. For this reason, generation | occurrence | production of overheating can be prevented reliably and the soundness of an engine can be ensured.

本発明に係るエンジンのオーバーヒート制御装置における一実施の形態が適用された船外機を示す右側面図。1 is a right side view showing an outboard motor to which an embodiment of an engine overheat control device according to the present invention is applied. 図1のエンジンのシリンダブロックなどを示す斜視図。The perspective view which shows the cylinder block etc. of the engine of FIG. シリンダブロックの壁温と時間との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the wall temperature of a cylinder block, and time. シリンダブロックの壁温とその温度勾配との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the wall temperature of a cylinder block, and its temperature gradient. シリンダブロックの壁温と温度勾配変化率との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the wall temperature of a cylinder block, and a temperature gradient change rate. シリンダブロックの壁温毎の温度勾配しきい値を示す図表。The chart which shows the temperature gradient threshold value for every wall temperature of a cylinder block. 図2のパラメータ演算部及び判定部が実行する動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement which the parameter calculating part and determination part of FIG. 2 perform.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.

図1は、本発明に係るエンジンのオーバーヒート制御装置における一実施の形態が適用された船外機を示す右側面図である。   FIG. 1 is a right side view showing an outboard motor to which an embodiment of an engine overheat control apparatus according to the present invention is applied.

図1に示すように、船外機10は、搭載されたエンジン14の駆動力によりプロペラ15を駆動して、船外機前方または船外機後方への推進力を発生する船外機本体11と、この船外機本体11を支持して船体16のトランサム16Aに取り付ける取付手段としての取付ブラケット装置12と、船外機本体11と取付ブラケット装置12との間に配設され、アッパマウントユニット17及びロアマウントユニット18を備えてなるマウント装置13と、を有して構成される。   As shown in FIG. 1, the outboard motor 10 drives the propeller 15 by the driving force of the mounted engine 14 to generate a propulsive force forward or outboard of the outboard motor. A mounting bracket device 12 as mounting means for supporting the outboard motor main body 11 and mounting it to the transom 16A of the hull 16, and an upper mount unit disposed between the outboard motor main body 11 and the mounting bracket device 12. 17 and a lower mount unit 18.

船外機本体11は、エンジンホルダ20を備え、このエンジンホルダ20にエンジン14が搭載される。エンジンホルダ20の下方にはオイルパン21が配置され、このオイルパン21の下部にドライブシャフトハウジング22が、このドライブシャフトハウジング22の下部にギアケース23がそれぞれ設置される。そして、エンジン14、エンジンホルダ20及びオイルパン21がエンジンカバー24により覆われる。   The outboard motor main body 11 includes an engine holder 20, and the engine 14 is mounted on the engine holder 20. An oil pan 21 is disposed below the engine holder 20, a drive shaft housing 22 is installed below the oil pan 21, and a gear case 23 is installed below the drive shaft housing 22. The engine 14, the engine holder 20, and the oil pan 21 are covered with an engine cover 24.

このエンジン14は、船外機前方から船外機後方へ向かってクランクケース25、シリンダブロック26、シリンダヘッド27、ヘッドカバー32が順次配置されてなる。シリンダブロック26に、ピストン(不図示)が往復運動するシリンダ19A、19B、19C(図2)が略水平方向に形成されると共に、クランクケース25とシリンダブロック26との間にクランクシャフト28が略鉛直方向に配置される。エンジン14は、このようにシリンダ19A、19B、19Cが略水平方向に、クランクシャフト28が略鉛直方向に配置されて、縦置き型に構成される。   The engine 14 includes a crankcase 25, a cylinder block 26, a cylinder head 27, and a head cover 32 that are sequentially arranged from the front of the outboard motor to the rear of the outboard motor. Cylinders 19 </ b> A, 19 </ b> B, and 19 </ b> C (FIG. 2) in which pistons (not shown) reciprocate are formed in the cylinder block 26 in a substantially horizontal direction, and the crankshaft 28 is substantially between the crankcase 25 and the cylinder block 26. It is arranged in the vertical direction. As described above, the engine 14 is configured as a vertical type in which the cylinders 19A, 19B, and 19C are arranged in a substantially horizontal direction and the crankshaft 28 is arranged in a substantially vertical direction.

エンジン14のクランクシャフト28の下端部にドライブシャフト29が同一直線状に連結、例えばスプライン連結される。このドライブシャフト29は、エンジンホルダ20、オイルパン21、ドライブシャフトハウジング22及びギアケース23内を略鉛直方向に延び、ギアケース23内のベベルギア30を介してプロペラシャフト31に連結される。これにより、エンジン14の駆動力(即ちクランクシャフト28の回転力)がドライブシャフト29、ベベルギア30及びプロペラシャフト31を介して、このプロペラシャフト31に結合されたプロペラ15へ伝達される。   A drive shaft 29 is connected to the lower end portion of the crankshaft 28 of the engine 14 in the same straight line, for example, splined. The drive shaft 29 extends substantially vertically in the engine holder 20, the oil pan 21, the drive shaft housing 22, and the gear case 23, and is connected to the propeller shaft 31 via a bevel gear 30 in the gear case 23. Thereby, the driving force of the engine 14 (that is, the rotational force of the crankshaft 28) is transmitted to the propeller 15 coupled to the propeller shaft 31 via the drive shaft 29, the bevel gear 30 and the propeller shaft 31.

前記取付ブラケット装置12は、クランプブラケット35、スイベルブラケット36、パイロットシャフト(ステアリングシャフト)37、アッパマウントブラケット38及びロアマウントブラケット39を備えてなる。上記クランプブラケット35は、船体16のトランサム16Aを把持可能に設けられる。また、上記スイベルブラケット36は、クランプブラケット35にスイベルシャフト40を介して上下方向に回動可能に支持される。   The mounting bracket device 12 includes a clamp bracket 35, a swivel bracket 36, a pilot shaft (steering shaft) 37, an upper mount bracket 38, and a lower mount bracket 39. The clamp bracket 35 is provided so that the transom 16A of the hull 16 can be gripped. The swivel bracket 36 is supported by the clamp bracket 35 via a swivel shaft 40 so as to be rotatable in the vertical direction.

パイロットシャフト37は、スイベルブラケット36に鉛直方向に延設されて回動可能に設けられる。このパイロットシャフト37の上端に、ステアリングブラケット41の基端部を兼ねる前記アッパマウントブラケット38が、またパイロットシャフト37の下端に前記ロアマウントブラケット39がそれぞれ回転一体に結合される。アッパマウントブラケット38に前記アッパマウントユニット17を介して、またロアマウントブラケット39に前記ロアマウントユニット18を介して船外機本体11が取り付けられる。   The pilot shaft 37 extends in the vertical direction on the swivel bracket 36 and is rotatably provided. The upper mount bracket 38 that also serves as the base end portion of the steering bracket 41 is coupled to the upper end of the pilot shaft 37, and the lower mount bracket 39 is coupled to the lower end of the pilot shaft 37 so as to rotate together. The outboard motor main body 11 is attached to the upper mount bracket 38 via the upper mount unit 17 and to the lower mount bracket 39 via the lower mount unit 18.

これにより、船外機本体11は、パイロットシャフト37を中心にクランプブラケット35及びスイベルブラケット36に対して左右方向に回動可能に枢支され、且つ、スイベルブラケット36と共に、スイベルシャフト40を中心にクランプブラケット35に対して上下方向に回動(チルト動作、トリム動作)可能に枢支される。   As a result, the outboard motor main body 11 is pivotally supported so as to be pivotable in the left-right direction with respect to the clamp bracket 35 and the swivel bracket 36 around the pilot shaft 37, and together with the swivel bracket 36 about the swivel shaft 40. The clamp bracket 35 is pivotally supported so as to be pivotable in the vertical direction (tilt operation and trim operation).

さて、エンジン14は、シリンダブロック26に、水平方向に延びる複数個(例えば3個)のシリンダ19A、19B、19C(図2)が鉛直方向に配設された水冷式4サイクル3気筒エンジンである。このエンジン14の周囲には、右側面に制御ユニット(ECU)42を含む電装品と排気装置43とが配置され、左側面に図示しない吸気装置が配置される。   The engine 14 is a water-cooled four-cycle three-cylinder engine in which a plurality of (for example, three) cylinders 19A, 19B, 19C (FIG. 2) extending in the horizontal direction are arranged in a vertical direction on a cylinder block 26. . Around the engine 14, an electrical component including a control unit (ECU) 42 and an exhaust device 43 are arranged on the right side, and an intake device (not shown) is arranged on the left side.

排気装置43は、図2に示すように、排気集合部としての排気マニホールド44が、エンジン14におけるシリンダブロック26の側部に鉛直方向に延在して設けられたものであり、図示しない排気ポートに連通する排気通路45を備える。この排気マニホールド44の排気通路45は、エンジンホルダ20に形成された排気通路(不図示)にも連通して、エンジン14の排気ポートからの排気を集合させて、エンジンホルダ20の上記排気通路へ導く。   As shown in FIG. 2, the exhaust device 43 is configured such that an exhaust manifold 44 as an exhaust collecting portion is provided on a side of the cylinder block 26 in the engine 14 so as to extend in the vertical direction. An exhaust passage 45 communicating with the exhaust passage 45 is provided. The exhaust passage 45 of the exhaust manifold 44 communicates with an exhaust passage (not shown) formed in the engine holder 20 to collect exhaust from the exhaust port of the engine 14 and to the exhaust passage of the engine holder 20. Lead.

排気は、エンジンホルダ20の排気通路から、図1に示すオイルパン21の図示しない排気通路を経て、ドライブシャフトハウジング22の図示しない排気膨張室に導かれて膨張して消音される。その後、排気は主に、ギアケース23においてプロペラシャフト31の周囲に形成された排気通路46を通って水中へ排出される。   Exhaust gas is guided from an exhaust passage of the engine holder 20 through an exhaust passage (not shown) of the oil pan 21 shown in FIG. 1 to an exhaust expansion chamber (not shown) of the drive shaft housing 22 to be expanded and silenced. Thereafter, the exhaust gas is mainly discharged into the water through an exhaust passage 46 formed around the propeller shaft 31 in the gear case 23.

また、前記エンジン14は水冷式であり、例えば海水または湖水などを冷却水として利用する。つまり、図1に示すように、ドライブシャフト29により駆動されるウォーターポンプ47により、ギアケース23に設けられた取水口48から冷却水が取り込まれる。この冷却水は、ウォータチューブ(不図示)を経て、エンジンホルダ20に形成された図示しない冷却水導入通路に導かれ、シリンダブロック26における各シリンダ19A、19B、19C周りのウォータジャケット49(図2)、及びシリンダヘッド27における各燃焼室周りのウォータジャケット(不図示)へ導かれて、これらのシリンダ19A〜19C及び燃焼室を冷却する。   The engine 14 is water-cooled, and uses, for example, seawater or lake water as cooling water. That is, as shown in FIG. 1, the cooling water is taken in from the water intake 48 provided in the gear case 23 by the water pump 47 driven by the drive shaft 29. This cooling water is guided to a cooling water introduction passage (not shown) formed in the engine holder 20 through a water tube (not shown), and a water jacket 49 (FIG. 2) around each cylinder 19A, 19B, 19C in the cylinder block 26. ) And a water jacket (not shown) around each combustion chamber in the cylinder head 27 to cool the cylinders 19A to 19C and the combustion chamber.

また、エンジンホルダ20の冷却水導入通路に導かれた冷却水は、図2に示すように、シリンダブロック26において排気マニホールド44の排気通路45周囲に形成されたウォータジャケット50、及びシリンダヘッド27において各排気ポートの周囲に形成されたウォータジャケット(不図示)へ導かれ、これらの排気通路45及び排気ポートを冷却する。尚、図2中の符号51は、ウォータジャケット50を形成するためのウォータジャケット用リッドである。   Further, as shown in FIG. 2, the cooling water guided to the cooling water introduction passage of the engine holder 20 is supplied to the water jacket 50 and the cylinder head 27 formed around the exhaust passage 45 of the exhaust manifold 44 in the cylinder block 26. Guided to a water jacket (not shown) formed around each exhaust port, the exhaust passage 45 and the exhaust port are cooled. Note that reference numeral 51 in FIG. 2 denotes a water jacket lid for forming the water jacket 50.

シリンダ19A〜19C、燃焼室、排気マニホールド44の排気通路45及び排気ポートを冷却した冷却水は、サーモスタット52及び冷却水リターンホース53を経て、エンジンホルダ20の図示しない冷却水排出通路へ至り、この冷却水排出通路から、図1に示すドライブシャフトハウジング22の排気膨張室へ流下し、ギアケース23のプロペラシャフト31周囲の排気通路46から水中へ排水される。   Cooling water that has cooled the cylinders 19A to 19C, the combustion chamber, the exhaust passage 45 of the exhaust manifold 44, and the exhaust port passes through a thermostat 52 and a cooling water return hose 53, and reaches a cooling water discharge passage (not shown) of the engine holder 20. From the cooling water discharge passage, it flows down to the exhaust expansion chamber of the drive shaft housing 22 shown in FIG. 1 and is discharged into the water from the exhaust passage 46 around the propeller shaft 31 of the gear case 23.

前記サーモスタット52は、ウォータジャケット49及び50等及び冷却用リターンホース53を含む冷却水通路の途中(本実施の形態ではシリンダブロック26の冷却水通路)に設置され、冷却水通路内の冷却水の温度がサーモスタット設定温度に至ったときに開動作して、冷却水を冷却水通路内で流動させる。このようにサーモスタット52により冷却水の流れを制御することによって、冷却水温度をサーモスタット設定温度以下に維持して、エンジン14のオーバーヒートを防止する。   The thermostat 52 is installed in the middle of the cooling water passage including the water jackets 49 and 50 and the cooling return hose 53 (in this embodiment, the cooling water passage of the cylinder block 26). When the temperature reaches the thermostat set temperature, the opening operation is performed to cause the cooling water to flow in the cooling water passage. By controlling the flow of the cooling water by the thermostat 52 in this way, the cooling water temperature is maintained below the thermostat set temperature, and overheating of the engine 14 is prevented.

また、シリンダブロック26には、サーモスタット52に隣接して、シリンダブロック26の壁温Tを検出する温度センサ54が設置されている。この温度センサ54による検出温度は前記制御ユニット42へ送信される。この制御ユニット42は、温度センサ54が検出したシリンダブロック26の壁温Tに基づき、エンジン14のオーバーヒートの予兆を判定したときに、警報発生器55を駆動して警報を発生させると共に、インジェクタ及びイグニッションコイルを制御してエンジン回転数の上昇を規制し、エンジン14の温度上昇を抑制する。   The cylinder block 26 is provided with a temperature sensor 54 that detects the wall temperature T of the cylinder block 26 adjacent to the thermostat 52. The temperature detected by the temperature sensor 54 is transmitted to the control unit 42. The control unit 42 drives the alarm generator 55 to generate an alarm when determining a sign of overheating of the engine 14 based on the wall temperature T of the cylinder block 26 detected by the temperature sensor 54, and generates an alarm. The ignition coil is controlled to restrict an increase in engine speed, and an increase in temperature of the engine 14 is suppressed.

前記制御ユニット42は、エンジン14のオーバーヒートの予兆を判定するために、パラメータ演算部56、データベース部57及び判定部58を備える。これらのパラメータ演算部56、データベース部57及び判定部58を含めた制御ユニット42と前記温度センサ54とを有して、オーバーヒート制御装置59が構成される。   The control unit 42 includes a parameter calculation unit 56, a database unit 57, and a determination unit 58 in order to determine a sign of overheating of the engine 14. The overheat control device 59 is configured by including the control unit 42 including the parameter calculation unit 56, the database unit 57, and the determination unit 58 and the temperature sensor 54.

パラメータ演算部56は、温度センサ54が検出したシリンダブロック26の壁温Tの現在値から、この壁温Tの単位時間(Δt)当たりの変化量ΔTを温度勾配mとして、その現在値を算出する。更に、パラメータ演算部56は、温度勾配mの単位時間(Δt)当たりの変化量Δmを温度勾配変化率nとして、その現在値を算出する。
[数1]
m=ΔT/Δt、n=Δm/Δt
The parameter calculation unit 56 calculates the current value of the wall temperature T detected by the temperature sensor 54 from the current value of the wall temperature T of the cylinder block 26 with the amount of change ΔT per unit time (Δt) as the temperature gradient m. To do. Furthermore, the parameter calculation unit 56 calculates the current value of the temperature gradient change rate n as the change rate Δm per unit time (Δt) of the temperature gradient m.
[Equation 1]
m = ΔT / Δt, n = Δm / Δt

図3に示す曲線A0、B0、C0は、それぞれ、冷却水通路に冷却水不足が生じていない通常時A、B、Cにおいて、エンジン14を高速回転させたときのシリンダブロック26における壁温Tの時間変化を示す。上記通常時A、B、Cは、エンジン14始動時の温度がそれぞれTa、Tb、Tc(Ta<Tb<Tc)の場合である。シリンダブロック26の壁温Tは、エンジン14始動時の壁温Tが異なっていても、最終的には、サーモスタット52(図2)で制御される同一の温度(サーモスタット設定温度Td)近傍に至る。   Curves A0, B0, and C0 shown in FIG. 3 indicate the wall temperature T in the cylinder block 26 when the engine 14 is rotated at a high speed in normal times A, B, and C, respectively, where there is no shortage of cooling water in the cooling water passage. Shows time change. The normal times A, B, and C are cases where the temperatures at the start of the engine 14 are Ta, Tb, and Tc (Ta <Tb <Tc), respectively. The wall temperature T of the cylinder block 26 finally reaches the vicinity of the same temperature (thermostat set temperature Td) controlled by the thermostat 52 (FIG. 2) even if the wall temperature T at the start of the engine 14 is different. .

また、図4に示す曲線A1、B1、C1は、それぞれ、図3の曲線A0、B0、C0が示すシリンダブロック26の壁温Tについて、その温度勾配mを壁温Tとの関係で示したものである。シリンダブロック26の壁温Tは、エンジン14始動時に異なっていても最終的に同一のサーモスタット設定温度Tdにほぼ到達することから、シリンダブロック26の壁温Tの温度勾配mにおけるピーク値m1、m2、m3は、図4に示すように、エンジン14始動時のシリンダブロック26の壁温Tが高いほど低い値となる。   Also, the curves A1, B1, and C1 shown in FIG. 4 indicate the temperature gradient m in relation to the wall temperature T with respect to the wall temperature T of the cylinder block 26 indicated by the curves A0, B0, and C0 in FIG. Is. Even if the wall temperature T of the cylinder block 26 is different at the time of starting the engine 14, the wall temperature T finally reaches substantially the same thermostat set temperature Td, so that the peak values m 1 and m 2 in the temperature gradient m of the wall temperature T of the cylinder block 26 are reached. , M3 becomes lower as the wall temperature T of the cylinder block 26 at the start of the engine 14 is higher, as shown in FIG.

更に、図5に示す曲線A2、B2、C2は、それぞれ、図4の曲線A1、B1、C1が示すシリンダブロック26の壁温Tの温度勾配mについて、その温度勾配変化率nを壁温Tとの関係で示したものである。冷却水通路に冷却水不足が生じていない通常時A、B、Cでは、温度勾配mのピーク時において温度勾配変化率nは0となり(n=0)、温度勾配mがピーク値m1、m2、m3を超えた後の温度域において、温度勾配変化率nはゼロ以下になっている(n<0)。   Furthermore, the curves A2, B2, and C2 shown in FIG. 5 indicate the temperature gradient change rate n of the wall temperature T with respect to the temperature gradient m of the wall temperature T of the cylinder block 26 indicated by the curves A1, B1, and C1 in FIG. It is shown in relation to In normal times A, B, and C in which there is no cooling water shortage in the cooling water passage, the temperature gradient change rate n is 0 (n = 0) at the peak of the temperature gradient m, and the temperature gradient m has peak values m1, m2, In the temperature range after exceeding m3, the temperature gradient change rate n is less than or equal to zero (n <0).

ここで、冷却水通路に冷却水不足が生じていない通常時において、温度勾配変化率nがゼロになる温度勾配mのピーク値が実験等により測定され、この測定値により余裕度を加味して温度勾配しきい値Mが、シリンダブロック26の壁温T毎に予め求められる。前記データベース部57(図2)には、図6に示すように、この求められた温度勾配しきい値Mが、そのときのシリンダブロック26の壁温Tに対応づけて予め格納される。この温度勾配しきい値Mには、図4に示す温度勾配mのピーク値m1、m2、m3が、そのときのシリンダブロック26の壁温T1、T2、T3に対応づけて格納されている。   Here, the peak value of the temperature gradient m at which the rate of change in temperature gradient n is zero is measured by experiment or the like at normal times when there is no cooling water shortage in the cooling water passage. A gradient threshold value M is obtained in advance for each wall temperature T of the cylinder block 26. In the database unit 57 (FIG. 2), as shown in FIG. 6, the obtained temperature gradient threshold value M is stored in advance in association with the wall temperature T of the cylinder block 26 at that time. In this temperature gradient threshold value M, peak values m1, m2, and m3 of the temperature gradient m shown in FIG. 4 are stored in association with the wall temperatures T1, T2, and T3 of the cylinder block 26 at that time.

図3に示す曲線P0は、ウォーターポンプ47(図1)の不具合や取水口48の詰まり等によって冷却水通路に冷却水不足が生じている異常時に、エンジン14を始動時温度Tbの状態から高速回転させたときに生ずるシリンダブロック26の壁温Tの時間変化を示す。   A curve P0 shown in FIG. 3 indicates that the engine 14 is rotated at a high speed from the start-up temperature Tb when the cooling water passage is insufficient due to a malfunction of the water pump 47 (FIG. 1) or clogging of the intake port 48. The time change of the wall temperature T of the cylinder block 26 produced when it is made to show is shown.

この図3の曲線P0が示すシリンダブロック26の壁温Tについて、その温度勾配mを壁温Tとの関係で示したものが、図4に示す曲線P1である。この図4に示す曲線(直線)Oは、図6における温度勾配しきい値Mの各値がプロットされて形成されたものであり、曲線A1のピーク値m1、曲線B1のピーク値m2、曲線C1のピーク値m3をそれぞれ含む。   A curve P1 shown in FIG. 4 shows the temperature gradient m in relation to the wall temperature T of the wall temperature T of the cylinder block 26 indicated by the curve P0 in FIG. The curve (straight line) O shown in FIG. 4 is formed by plotting each value of the temperature gradient threshold value M in FIG. 6, and the peak value m1 of the curve A1, the peak value m2 of the curve B1, and the curve Each includes a peak value m3 of C1.

図5に示す曲線P2は、図4の曲線P1が示すシリンダブロック26の壁温Tの温度勾配mについて、その温度勾配変化率nを壁温Tとの関係で示したものである。この曲線P2では、図4の曲線P1が曲線Oと交差するシリンダブロック26の壁温Tp以上の温度域において、温度勾配変化率nの値は、図5に示すように、壁温Tpに至るまでの温度域の場合と同様にゼロを超えた値となっている(n>0)。   A curve P2 shown in FIG. 5 shows the temperature gradient change rate n in relation to the wall temperature T with respect to the temperature gradient m of the wall temperature T of the cylinder block 26 indicated by the curve P1 in FIG. In the curve P2, the value of the temperature gradient change rate n reaches the wall temperature Tp as shown in FIG. 5 in a temperature range equal to or higher than the wall temperature Tp of the cylinder block 26 where the curve P1 of FIG. As in the case of the temperature range up to, the value exceeds zero (n> 0).

前記判定部58(図2)は、パラメータ演算部56にて算出された、シリンダブロック26の壁温Tにおける温度勾配変化率nに基づきエンジン14のオーバーヒートを判定する。つまり、判定部58は、温度センサ54にて検出されたシリンダブロック26の現在の壁温Tに対する温度勾配mが温度勾配しきい値Mを超えた場合の温度域で(T≧Tp)、そのときの温度勾配変化率nの値が所定値(本実施の形態では、所定値はゼロである)を超えている場合に(n>0)、エンジン14にオーバーヒートの予兆があると判定する。尚、上記所定値はゼロに限らず、−0.1、−0.2等のようにゼロ以下の値であってもよい。   The determination unit 58 (FIG. 2) determines overheating of the engine 14 based on the temperature gradient change rate n at the wall temperature T of the cylinder block 26 calculated by the parameter calculation unit 56. That is, the determination unit 58 is a temperature region where the temperature gradient m with respect to the current wall temperature T of the cylinder block 26 detected by the temperature sensor 54 exceeds the temperature gradient threshold value M (T ≧ Tp), When the value of the temperature gradient change rate n exceeds the predetermined value (in this embodiment, the predetermined value is zero) (n> 0), it is determined that the engine 14 has a sign of overheating. The predetermined value is not limited to zero, and may be a value equal to or less than zero, such as -0.1, -0.2, and the like.

次に、オーバーヒート制御装置59が実行するオーバーヒートの予兆判定手順などを、図7を用いて説明する。   Next, an overheat sign determination procedure executed by the overheat control device 59 will be described with reference to FIG.

温度センサ54は、エンジン14の運転中に、シリンダブロック26の壁温Tの現在値を常時検出する(S11)。制御ユニット42のパラメータ演算部56は、温度センサ54にて検出された壁温Tの現在値から、温度勾配m及び温度勾配変化率nのそれぞれの現在値を算出する(S12)。   The temperature sensor 54 constantly detects the current value of the wall temperature T of the cylinder block 26 during operation of the engine 14 (S11). The parameter calculation unit 56 of the control unit 42 calculates the current values of the temperature gradient m and the temperature gradient change rate n from the current value of the wall temperature T detected by the temperature sensor 54 (S12).

制御ユニット42の判定部58は、シリンダブロック26の現在の壁温Tに対応する温度勾配しきい値M(mi)を読み込み(S13)、この温度勾配しきい値M(mi)と、パラメータ演算部56にて現在の壁温Tから算出された現在の温度勾配mとを比較する(S14)。   The determination unit 58 of the control unit 42 reads the temperature gradient threshold value M (mi) corresponding to the current wall temperature T of the cylinder block 26 (S13), and calculates the temperature gradient threshold value M (mi) and parameter calculation. The unit 56 compares the current temperature gradient m calculated from the current wall temperature T with the unit 56 (S14).

現在の壁温Tの温度勾配mがその壁温Tにおける温度勾配しきい値M(mi)を超えている場合には、判定部58は、次に、その現在の壁温Tにおける温度勾配変化率nがゼロ以上である(n>0)か否かを判断する(S15)。判定部58は、ステップS15において、現在の壁温Tにおける温度勾配変化率nがゼロ以上であるときに(n>0)、エンジン14にオーバーヒートの予兆があると判定する(S16)。   When the temperature gradient m of the current wall temperature T exceeds the temperature gradient threshold value M (mi) at the wall temperature T, the determination unit 58 then changes the temperature gradient at the current wall temperature T. It is determined whether the rate n is greater than or equal to zero (n> 0) (S15). In step S15, when the temperature gradient change rate n at the current wall temperature T is equal to or greater than zero (n> 0), the determination unit 58 determines that the engine 14 has a sign of overheating (S16).

制御ユニット42は、判定部58にてオーバーヒートの予兆有りと判定されたときに、警報発生器55を動作させて警報を発生させると同時に、インジェクタ及びイグニッションコイルを制御して、エンジン14の回転数の上昇を規制し、エンジン14の温度上昇を抑制する。   When the determination unit 58 determines that there is a sign of overheating, the control unit 42 operates the alarm generator 55 to generate an alarm, and at the same time, controls the injector and the ignition coil to control the rotational speed of the engine 14. Is suppressed, and the temperature increase of the engine 14 is suppressed.

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果(1)及び(2)を奏する。   Since it was configured as described above, according to the present embodiment, the following effects (1) and (2) are achieved.

(1)温度センサ54がエンジン14のシリンダブロック26の壁温Tを常時検出し、制御ユニット42のパラメータ演算部56が、検出されたシリンダブロック26の壁温Tの現在値から温度勾配mの現在値を算出し、この温度勾配mの現在値から温度勾配変化率nの現在値を算出する。そして、判定部58は、現在の壁温Tにおける温度勾配mが、データベース部57に格納された現在の壁温Tにおける温度勾配しきい値M(mi)を超えている場合で、その壁温Tにおける温度勾配変化率nがゼロを超えているときに(n>0)、エンジン14のオーバーヒートの予兆を判定する。   (1) The temperature sensor 54 constantly detects the wall temperature T of the cylinder block 26 of the engine 14, and the parameter calculation unit 56 of the control unit 42 calculates the temperature gradient m from the detected current value of the wall temperature T of the cylinder block 26. The current value is calculated, and the current value of the temperature gradient change rate n is calculated from the current value of the temperature gradient m. Then, when the temperature gradient m at the current wall temperature T exceeds the temperature gradient threshold value M (mi) at the current wall temperature T stored in the database unit 57, the determination unit 58 determines that the wall temperature When the temperature gradient change rate n at T exceeds zero (n> 0), a sign of overheating of the engine 14 is determined.

このため、エンジン14のオーバーヒートの予兆の判定時期は、従来の温度勾配mの現在値を用いる場合にはtβ(図3)の時点であるのに対し、本実施の形態の温度勾配変化率nの現在値を用いる場合がtα(図3)の時点になり、エンジン14のオーバーヒートの予兆を早期に判定できる。このため、オーバーヒートの発生を確実に防止して、エンジン14に熱変形等の不具合が発生することを回避できるので、エンジン14の健全性を確保できる。   For this reason, the determination timing of the sign of overheating of the engine 14 is the time tβ (FIG. 3) when the current value of the conventional temperature gradient m is used, whereas the temperature gradient change rate n of the present embodiment. The time when the current value is used is the time point tα (FIG. 3), and the sign of overheating of the engine 14 can be determined early. For this reason, generation | occurrence | production of overheating can be prevented reliably and malfunctions, such as a thermal deformation, can generate | occur | produce in the engine 14, Therefore The soundness of the engine 14 is securable.

(2)制御ユニット42の判定部58によって、オーバーヒートの予兆が早期に判定されるので、シリンダブロック26において温度上昇が遅れる部位に温度センサ54が設置された場合にも、オーバーヒートの予兆の判定が遅すぎることがない。このため、温度センサ54の配置(レイアウト)自由度が向上し、船外機10のコンパクト化を実現できる。   (2) Since the determination unit 58 of the control unit 42 determines the sign of overheating at an early stage, even when the temperature sensor 54 is installed in a portion of the cylinder block 26 where the temperature rise is delayed, the sign of overheating is determined. It's never too late. For this reason, the degree of freedom of arrangement (layout) of the temperature sensor 54 is improved, and the outboard motor 10 can be made compact.

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、データベース部57に、図6に示すように格納された温度勾配しきい値Mは、制御ユニットが、エンジン14の運転履歴に基づいて学習したものでもよい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this. For example, the temperature gradient threshold value M stored in the database unit 57 as shown in FIG. 6 may be learned by the control unit based on the operation history of the engine 14.

10 船外機
14 エンジン
26 シリンダブロック
42 制御ユニット
54 温度センサ
56 パラメータ演算部
57 データベース部
58 判定部
59 オーバーヒート制御装置
T 壁温
m 温度勾配
n 温度勾配変化率
M 温度勾配しきい値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Outboard motor 14 Engine 26 Cylinder block 42 Control unit 54 Temperature sensor 56 Parameter calculation part 57 Database part 58 Determination part 59 Overheat control apparatus T Wall temperature m Temperature gradient n Temperature gradient change rate M Temperature gradient threshold value

Claims (4)

エンジンに設置された温度センサと、
この温度センサにより検出された前記エンジンの温度に基づき前記エンジンのオーバーヒートの予兆を判定したときに、前記エンジンの回転数の上昇を規制する制御ユニットと、を有するエンジンのオーバーヒート制御装置であって、
前記制御ユニットは、前記エンジンの温度の単位時間当たりの変化量を温度勾配とし、この温度勾配の単位時間当たりの変化量を温度勾配変化率としてそれぞれ算出するパラメータ演算部と、
このパラメータ演算部にて算出された温度勾配変化率に基づき前記オーバーヒートの予兆を判定する判定部と、を有することを特徴とするエンジンのオーバーヒート制御装置。
A temperature sensor installed in the engine;
A control unit that regulates an increase in the rotational speed of the engine when determining a sign of overheating of the engine based on the temperature of the engine detected by the temperature sensor,
The control unit includes a parameter calculator that calculates a change amount per unit time of the engine temperature as a temperature gradient, and calculates a change amount per unit time of the temperature gradient as a temperature gradient change rate, respectively.
An engine overheat control device comprising: a determination unit that determines a sign of the overheating based on a temperature gradient change rate calculated by the parameter calculation unit.
前記制御ユニットは、温度勾配変化率がゼロになる温度勾配の値を温度勾配しきい値として、そのときのエンジンの温度に対応づけて予め格納するデータベース部を備え、
前記制御ユニットの判定部は、現在のエンジンの温度に対する温度勾配が前記温度勾配しきい値を超えた場合で、そのときの温度勾配変化率がゼロ以下の所定値を超えているときに、前記エンジンのオーバーヒートの予兆を判定するよう構成されたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンのオーバーヒート制御装置。
The control unit includes a database unit that stores in advance the temperature gradient value at which the rate of change in temperature gradient becomes zero as a temperature gradient threshold value, in association with the temperature of the engine at that time,
When the temperature gradient with respect to the current engine temperature exceeds the temperature gradient threshold, and the rate of change in temperature gradient exceeds a predetermined value of zero or less, the determination unit of the control unit The engine overheat control device according to claim 1, wherein the engine overheat control device is configured to determine a sign of overheating of the engine.
前記判定部がオーバーヒートの予兆を判定する際の所定値は、温度勾配変化率のゼロの値であることを特徴とする請求項2に記載のエンジンのオーバーヒート制御装置。 The engine overheat control device according to claim 2, wherein the predetermined value when the determination unit determines a sign of overheating is a value of zero temperature gradient change rate. エンジンに設置された温度センサにより前記エンジンの温度を検出し、この検出されたエンジンの温度に基づき前記エンジンのオーバーヒートの予兆を判定したときに、前記エンジンの回転数の上昇を規制するエンジンのオーバーヒート制御装置であって、
前記エンジンの温度の単位時間当たりの変化量を温度勾配とし、この温度勾配の単位時間当たりの変化量を温度勾配変化率としてそれぞれ算出し、
この温度勾配変化率がゼロになる温度勾配の値を、温度勾配しきい値としてエンジンの温度毎に予め求め、
現在のエンジンの温度に対する温度勾配が前記温度勾配しきい値を超えた場合で、そのときの温度勾配変化率がゼロ以下の所定値を超えているときに、前記エンジンのオーバーヒートの予兆を判定することを特徴とするエンジンのオーバーヒート制御方法。
When the temperature of the engine is detected by a temperature sensor installed in the engine and a sign of overheating of the engine is determined based on the detected temperature of the engine, the engine overheating restricts the increase in the engine speed. A control device,
The amount of change in the engine temperature per unit time is defined as a temperature gradient, and the amount of change in the temperature gradient per unit time is calculated as a temperature gradient change rate.
The value of the temperature gradient at which the temperature gradient change rate becomes zero is obtained in advance for each engine temperature as a temperature gradient threshold,
When the temperature gradient with respect to the current engine temperature exceeds the temperature gradient threshold and the rate of change in temperature gradient exceeds a predetermined value of zero or less, a pre-sign of the engine overheating is determined. An overheat control method for an engine.
JP2009235665A 2009-10-09 2009-10-09 Device and method for controlling overheat of engine Pending JP2011080454A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009235665A JP2011080454A (en) 2009-10-09 2009-10-09 Device and method for controlling overheat of engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009235665A JP2011080454A (en) 2009-10-09 2009-10-09 Device and method for controlling overheat of engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011080454A true JP2011080454A (en) 2011-04-21

Family

ID=44074735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009235665A Pending JP2011080454A (en) 2009-10-09 2009-10-09 Device and method for controlling overheat of engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011080454A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105683547A (en) * 2013-10-24 2016-06-15 雷诺股份公司 System and method for estimating the flow of nitrogen oxides in the exhaust gases of an internal combustion engine for a motor vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105683547A (en) * 2013-10-24 2016-06-15 雷诺股份公司 System and method for estimating the flow of nitrogen oxides in the exhaust gases of an internal combustion engine for a motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3501899B2 (en) Exhaust system for ship propulsion
JP2007145133A (en) Motorcycle
JP3763910B2 (en) Lubricating oil supply device for outboard engine
JP2000130225A (en) Engine and outboard engine provided with engine
JP4771969B2 (en) Cooling control device
JP2012241615A (en) Fuel pump control apparatus of engine
JP2011080454A (en) Device and method for controlling overheat of engine
JP2007285229A (en) Outboard motor
JP2011080455A (en) Device and method for controlling overheat of engine
US9574503B2 (en) Engine and outboard motor
EP1122411B1 (en) Outboard motor
JP5810881B2 (en) Outboard motor collision management apparatus, method and program
JP2005042706A (en) Fuel supply device of outboard motor
JP4447228B2 (en) Engine and small planing boat
US6250981B1 (en) Water jacket structure for an outboard motor
JP2004176591A (en) Radiator fan drive control device
JP3782701B2 (en) Overheat detection device for marine internal combustion engine
JP2006242070A (en) Control device for vehicle
JP2002188475A (en) Device for controlling engine
JPH11324630A (en) Control device for engine
JP2008019742A (en) Atmospheric pressure estimating device, vehicle and atmospheric pressure estimating program
JP2010058770A (en) Outboard motor
WO2018235003A1 (en) Spark angle control system
JP2001289046A (en) Cooling water temperature stabilizing device in water- cooled engine
JP2016217240A (en) Ship propulsion machine