JP2873016B2 - 船外機用内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は船外機用内燃機関の燃料供給装置に関する。

［従来の技術］ 燃料噴射装置を備える船外機用内燃機関では、一般
に、機関の負荷の大小に応じた基本噴射動作以外に、機
関の良好な運転状態を確保するために噴射量を補正する
補正噴射動作を行なう。

上記補正噴射動作の１つとして、吸気温度補正があ
る。これは、空気の温度変化により、空気の密度が変
化し、機関の出力が変化する。又燃料の霧化の状態が
変化するので、それらに対応すべく燃料の噴射量を増減
するものである。具体的には、空気の温度が上昇して空
気の密度が低くなる場合には、一定の空燃比を維持する
ために噴射量を低減する。又、空気の温度が下降して燃
料の霧化の状態が悪くなる場合には、これを補うために
噴射量を増加する。

［発明が解決しようとする課題］ 然るに、上述の吸気温度補正を行なうためには、吸気
温度を検出する吸気温度センサが必要となる。従来、こ
のセンサの設置は、第１図にＡ、Ｂの如く示すように、
吸気装置である吸気管や吸気サイレンサに形成される吸
気経路内に取付けている。

この時、吸気温度センサは、吸気装置の内壁温度の影
響を受けないようにするため、該内壁面から狭く限定さ
れた吸気経路内に突出させて取付ける必要がある。然し
ながら、このような設置構造では、吸気経路の有効流路
面積が小さく、結果として吸気抵抗が大きくなってしま
い、機関出力を低下させてしまう。

また、船外機用内燃機関では、内燃機関の全体をカウ
リングで被覆し、カウリングに設けた空気取入口から取
入れた空気を内燃機関の吸気管に接続された吸気サイレ
ンサに導入している。このとき、空気をスムースで抵抗
のない吸気経路で導入し、且つ上述の吸気温度センサの
存在による吸気抵抗を可及的に低減することが望まれ
る。また、吸気温度センサは内燃機関の強度部材に強固
に支持し、検出状態の安定を図る必要もある。

本発明は、船外機用内燃機関において、吸気温度セン
サを内燃機関回りに強固に支持して温度検出の安定を図
るとともに、吸気抵抗を伴うことなく、高精度に吸気温
度を検出することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、燃料室への吸気経路に燃料を噴射する燃料
噴射装置と、燃料噴射装置の噴射量を制御する制御ユニ
ットと、吸気温度を検出する吸気温度センサとを備えて
構成され、制御ユニットは吸気温度センサの検出結果に
応じて燃料噴射装置の噴射量を増減せしめる船外機用内
燃機関の燃料供給装置において、内燃機関の全体をカウ
リングで被覆し、カウリングにおける船外機の推進方向
後方部に空気取入口を設けるとともに、内燃機関におけ
る船外機の推進方向前方部に燃料噴射弁が設けられる吸
気管を配置し、吸気管に接続される吸気サイレンサが形
成する吸気経路の入口を船外機の推進方向後方部に向け
て開口し、吸気温度センサが、前記吸気管に取付支持さ
れるとともに、吸気サイレンサが形成する吸気経路の入
口に連なる吸気導入ための開放空間に配置されてなるよ
うにしたものである。

［作用］ 本発明によれば、下記〜の作用がある。

『カウリングの後部に空気取入口が設けられ、カウリ
ング内の前方に配置された吸気サイレンサの入口がその
後方に向けて開口されていること』、『吸気温度センサ
が吸気サイレンサの入口に連なる開放空間に配置された
こと』により、カウリング内に導入される空気は、後部
の空気取入口から前方の吸気サイレンサの入口に向かう
略ストレートな吸気経路をスムースに抵抗なく導入さ
れ、その導入過程にある開放空間に配置された吸気温度
センサ回りを通過する際に温度検出される。即ち、吸気
温度センサは広く開放された空間に設置されるので、吸
気導入のための有効流路面積を実質的に低減することが
なく、吸気抵抗にならない。従って、吸気損失を伴うこ
となく、高精度で温度検出できる。

『吸気温度センサが、燃料噴射弁を備える吸気管に取
付支持されたこと』から、吸気温度センサは強度部材で
ある吸気管に強固に支持され、安定した温度検出状態を
実現できる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す制御系統図、第２図
は噴射量を吸気温度補正する一例を示す流れ図、第３図
は吸気温度補正係数を示す線図、第４図は噴射量をノッ
キング補正する一例を示す流れ図、第５図はノッキング
補正係数を示す線図、第６図は吸気温度センサの設置例
を示す模式図、第７図は船外機を示す模式図である。

第７図で、船外機１は、船舶２に取付けて用いられ、
推進ユニット３の上部に２サイクル内燃機関10を搭載し
ている。船外機１は、内燃機関10の回転力をドライブ軸
４によりプロペラ５に伝え、船舶２を推進せしめる。

然るに、第１図は本発明による内燃機関10の燃料供給
装置を示す制御系統図であり、12はシリンダ、14はピス
トン、15は燃焼室、16は点火栓、18はクランクケース、
20はクランク軸、22はコンロッドである。クランクケー
ス18内にクランク室24が形成される。

26は吸気管、27は吸気サイレンサであり、この吸気管
26はリード弁28を介して吸気ポート30に接続されてい
る。

32は排気ポート、34は排気管である。尚、シリンダ12
には掃気ポート36が開口し、この掃気ポート36は掃気通
路38によりクランク室24へ連通している。

40は潤滑油混合燃料のタンク、42は燃料中のごみを除
去するためのストレーナ、44は電動式燃料ポンプであ
る。46は吸気管26に潤滑油混合燃料を噴射する電磁式燃
料噴射弁であり、この噴射弁46へは燃料ポンプ44より圧
送された燃料が供給されている。48は圧力調整器であっ
て、燃料ポンプ44より噴射弁46へ圧送される燃料圧を一
定に保つ。即ち、燃料ポンプ44より噴射弁46へ供給され
る燃料圧が所定の圧力以上になると圧力調整器48が開き
燃料の一部をパイプ50を介して前記燃料タンク40へ還流
させる。

52はクランクケース18に取付けられた圧力センサであ
り、クランク室24の内圧を検出し、この内圧に対応した
電圧の電気信号、即ち圧力信号Ｐを出力する。

54は燃焼室15への吸入空気量を制御するスロットル弁
である。

56は吸気温度を検出する吸気温度センサである。この
吸気温度センサ56は、吸気サイレンサ27の入口部近傍に
ブラッケト57を介して取付けられ、吸気装置である吸気
管26、吸気サイレンサ27が形成する吸気経路101の入口
に連なる、吸気導入のための開放空間を構成する吸気導
入路102に設置される。

58は燃料噴射弁46の噴射量を制御する制御ユニットで
あり、第２図に示す如く、下記（１）〜（３）の吸気温
度補正を行なう。

（１）吸気温度補正係数Ktの決定 制御ユニット58は、吸気温度センサ56の検出結果を得
て、予め設定されている第３図に示す如くの補正チャー
トを用いて、今回の吸気温度ｔに対応する噴射時間の補
正係数Ktを決定する。

（２）基本噴射時間Ｔの決定 機関の運転状況に最適な燃料噴射量を、この制御ユニ
ット58内に予め記憶された演算プログラムに従って算出
し、基本噴射信号Ｉの基本噴射時間Ｔを決定する。この
基本噴射信号Ｉはクランク軸20の回転角度θに同期する
間欠的な基本噴射時間Ｔの電気信号（噴射パルスＴ）で
あり、噴射弁46内の電磁ソレノイドをこの基本噴射信号
Ｉによって作動させ、噴射弁46を開くものである。

この時、制御ユニット58は、例えば、前記圧力信号Ｐ
を得て、このクランク室内圧Ｐの変動量によって吸入空
気量を検出し、基本時間Ｔをこの吸入空気量に応じて決
定し、運転状況に対応した最適な混合気濃度を得るもの
である。

（３）制御ユニット58は、上記（２）で求めた基本噴射
時間Ｔに、上記（１）で求めた吸気温度補正係数Ktを乗
じ、今回噴射時間Ｔ′＝Kt×Ｔを求める。これにより、
制御ユニット58はクランク軸20の回転角度θに同期して
上記吸気温度補正噴射時間Ｔ′の電気信号（噴射パルス
Ｔ′）、即ち、吸気温度補正噴射信号Ｉ′を噴射弁46へ
出力する。

尚、内燃機関10は、第１図に示す如く、ノッキングセ
ンサ60をそのシリンダヘッドに取付け、制御ユニット58
はノッキングセンサ60の検出結果を得て、第４図に示す
如く、下記（１）〜（３）のノッキング補正を行なう。
即ち、ノッキング発生時には、噴射量を増量して燃料の
気化熱により、燃焼室の温度を下げ、ノッキングを抑え
るものである。

（１）制御ユニット58は、ノッキングセンサ60の検出結
果を取込み、この制御ユニット58内に予め記憶された演
算プログラムに従って、ノッキング発生の有無を判定す
る。

（２）制御ユニット58は、ノッキング発生がなければ、
前述の吸気温度補正の（２）におけると同じ基本噴射時
間Ｔを決定し、この基本噴射時間Ｔの電気信号（噴射パ
ルスＴ）である基本噴射信号Ｉによって、噴射弁46を作
動させ、噴射弁46を開く。

（３）制御ユニット58は、ノッキング発生があれば、予
め設定されている第５図に示す如くの補正チャートを用
いて、今回のノッキング信号Ｅに対応する噴射時間の補
正係数Keを決定する。

制御ユニット58は、更に、上記（２）におけると同様
に、基本噴射時間Ｔを決定する。

更に、この基本噴射時間Ｔに上記ノッキング補正係数
Keを乗じ、今回噴射時間を基本噴射時間Ｔより長い増量
噴射時間Ｔ″＝Ke×Ｔとする。これにより、制御ユニッ
ト58は、クランク軸20の回転角度θに同期して上記ノッ
キング補正噴射時間Ｔ″の電気信号（噴射パルス
Ｔ″）、即ち、ノッキング補正噴射信号Ｉ″を噴射弁46
へ出力する。

次に、上記実施例の作動について説明する。

内燃機関10の通常運転時には、制御ユニット58が前記
圧力信号Ｐ、及びクランク軸20の回転角度θに基づき前
述した通常の制御動作により、最適燃料噴射量に見合う
基本噴射時間Ｔを演算し、この基本噴射時間Ｔだけ噴射
弁46を開き、適量の燃料を吸気管26へ噴射する 然るに、吸気温度の変化に対しては、吸気温度センサ
56の検出結果に応じて、噴射弁46による噴射量が、制御
ユニット58の前述した吸気温度補正動作により増減せし
められる。即ち、制御ユニット58は今回の吸気温度ｔに
基づき吸気温度補正噴射時間Ｔ′を演算し、この噴射時
間Ｔ′だけ噴射弁46を開く。これにより、空気の温度変
化による、空気の密度変化に基づく機関の出力変化、
燃料の霧化の状態変化に対応するように、噴射量が増
減される。例えば、空気の温度が上昇して空気の密度が
低くなる場合には、一定の空燃比を維持するために噴射
量を低減する。又、空気の温度が下降して燃料の霧化の
状態が悪くなる場合には、これを補うために噴射量を増
加する。

又、ノッキング発生時には、ノッキングセンサ60の検
出結果に基づき、噴射弁46による噴射量が、制御ユニッ
ト58の前述したノッキング補正動作により増量せしめら
れる。即ち、制御ユニット58は、今回のノッキング信号
Ｅに基づきノッキング補正噴射時間Ｔ″を演算し、この
噴射時間Ｔ″だけ噴射弁46を開き、増量された燃料を吸
気管26に供給する。これにより、増量された燃料の気化
熱が燃焼室の温度を下げ、ノッキングを抑える。

第６図は船外機のカウリング200内に配置された内燃
機関10の配置である。12はシリンダ、12Aはシリンダヘ
ッド、16は点火栓、18はクランクケース、26は吸気管、
27は吸気サイレンサ、46は燃料噴射弁である。このと
き、内燃機関10の全体をカウリング200で被覆し、カウ
リング200における船外機の推進方向後方部に空気取入
口103を設けるとともに、内燃機関10における船外機の
推進方向前方部に燃料噴射弁46が設けられる吸気管26を
配置し、吸気管26に接続される吸気サイレンサ27が形成
する吸気経路101の入口を船外機の推進方向後方部に向
けて開口してある。そして、吸気温度センサ56は、吸気
サイレンサ27の入口部近傍にブラケット57を介して取付
けられ、吸気サイレンサ27が形成する吸気経路101の入
口に連なる、吸気導入のための開放空間を構成する吸気
導入路102に設置される。尚、この吸気導入路102は、カ
ウリング200に設けられる空気取入口103から吸気サイレ
ンサ27の入口部にまで伸びる長い領域を占めるものであ
り、吸気温度センサ56はカウリング200内に占められる
吸気導入路102の長い領域のいずれの位置に配置される
ものであっても良い。但し、吸気温度センサ56は、吸気
導入路102において、吸気サイレンサ27の入口部近傍に
配置されることが、検出精度確保の点から好ましいこと
はもちろんである。

従って、本実施例によれば、下記、の作用があ
る。

カウリング200の後部に空気取入口103が設けられ、カ
ウリング200内の前方に配置された吸気サイレンサ27の
入口がその後方に向けて開口されていること、吸気温度
センサ56が吸気サイレンサ27の入口に連なる開放空間に
配置されたことにより、カウリング200内に導入される
空気は、後部の空気取入口103から前方の吸気サイレン
サ27の入口に向かう略ストレートな吸気経路をスムース
に抵抗なく導入され、その導入過程にある開放空間に配
置された吸気温度センサ56回りを通過する際に温度検出
される。即ち、吸気温度センサ56は広く開放された空間
に設置されるので、吸気導入のための有効流路面積を実
質的に低減することがなく、吸気抵抗にならない。従っ
て、吸気損失を伴うことなく、高精度で温度検出でき
る。」 吸気温度センサ56が、燃料噴射弁46を備える吸気管26
に取付支持されたことから、吸気温度センサ56は強度部
材である吸気管26に強固に支持され、安定した温度検出
状態を実現できる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、船外機用内燃機関にお
いて、吸気温度センサを内燃機関回りに強固に支持して
温度検出の安定を計るとともに、吸気抵抗を伴うことな
く、高精度に吸気温度を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す制御系統図、第２図は
噴射量を吸気温度補正する一例を示す流れ図、第３図は
吸気温度補正係数を示す線図、第４図は噴射量をノッキ
ング補正する一例を示す流れ図、第５図はノッキング補
正係数を示す線図、第６図は吸気温度センサの設置例を
示す模式図、第７図は船外機を示す模式図である。 10……内燃機関、15……燃焼室、26……吸気管、27……
吸気サイレンサ、46……燃料噴射弁（燃料噴射装置）、
56……吸気温度センサ、58……制御ユニット、101……
吸気経路、102……吸気導入路、103……空気取入口、20
0……カウリング。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料室への吸気経路に燃料を噴射する燃料
   噴射装置と、燃料噴射装置の噴射量を制御する制御ユニ
   ットと、吸気温度を検出する吸気温度センサとを備えて
   構成され、制御ユニットは吸気温度センサの検出結果に
   応じて燃料噴射装置の噴射量を増減せしめる船外機用内
   燃機関の燃料供給装置において、 内燃機関の全体をカウリングで被覆し、カウリングにお
   ける船外機の推進方向後方部に空気取入口を設けるとと
   もに、内燃機関における船外機の推進方向前方部に燃料
   噴射弁が設けられる吸気管を配置し、吸気管に接続され
   る吸気サイレンサが形成する吸気経路の入口を船外機の
   推進方向後方部に向けて開口し、 吸気温度センサが、前記吸気管に取付支持されるととも
   に、吸気サイレンサが形成する吸気経路の入口に連なる
   吸気導入ための開放空間に配置されてなることを特徴と
   する船外機用内燃機関の燃料供給装置。