JP3585525B2 - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動二輪車や自動車等に用いられるエンジンに関し、より詳しくは、排気の性状を検出する排気センサを設けて、この排気センサの検出信号により、気筒内に吸入される混合気の空燃比を調整するようにしたエンジンの空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車等に搭載されるエンジンには、従来、エンジンの排気の性状を検出する排気センサを設け、この排気センサにより、排気管内の排気の性状を検出し、この排気センサの検出信号により、混合気の空燃比を調整して、これにより、上記エンジンの性能の向上や、燃料の無駄な消費を抑制させるようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンが特に２サイクルエンジンである場合には、その掃気過程で、新気の吹き抜け現象が生じ、上記排気中に、新気中のＯ２成分が混在することとなっている。
【０００４】
そして、上記Ｏ２成分の量については、気筒内の燃焼で生じた既燃ガス中のＯ２成分の約１００倍程度に達することがある。
【０００５】
このため、上記従来構成では、排気の性状を検出しても、これによっては既燃ガスの性状を正確には把握することはできず、つまり、そのときの空燃比を正確に把握することができないこととなっている。
【０００６】
よって、上記従来構成では、排気の性状の検出に基づいては、空燃比の調整を所望値に正確にすることができず、この結果、エンジン性能の向上や、燃料の無駄な消費の抑制が、十分には達成できないという不都合がある。
【０００７】
【発明の目的】
この発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、排気の性状の検出に基づき、空燃比をより正確に所望値に調整できるようにして、エンジン性能の向上や、燃料の無駄な消費の抑制をより効果的に達成させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためのこの発明のエンジンの空燃比制御装置は、次の如くである。なお、この項において各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「発明の実施の形態」の項の内容に限定解釈するものではない。
【０００９】
請求項１の発明は、気筒１６〜１８内の燃焼で生じた既燃ガスを含む排気１００の性状を検出する排気センサ９１を設け、この排気センサ９１の検出信号により、同上気筒１６〜１８内に吸入される混合気９９の空燃比を調整するようにしたものであって、上記排気１００を系外に案内する案内通路１１５を設け、この案内通路１１５に連通する蓄圧室１１９を設け、この蓄圧室１１９の排気１００の性状を上記排気センサ９１により検出するようにし、
【００１０】
上記案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒内に開口させ、同上案内通路１１５の他端開口１１８を他の気筒１６〜１８内に開口させて同上他の気筒のピストン２６の作動で上記他端開口１１８が開閉するようにし、上記一端開口１１７を他端開口１１８よりも上死点側に位置させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設したものである。
【００１１】
請求項２の発明は、複数の気筒１６〜１８の一方の側に排気マニホールド４２を取り付けて、この排気マニホールド４２内の排気通路４３の一端側を上記各気筒１６〜１８内に開口させ、上記気筒１６〜１８内の燃焼で生じた既燃ガスを含む排気１００の性状を検出する排気センサ９１を設け、この排気センサ９１の検出信号により、同上気筒１６〜１８内に吸入される混合気９９の空燃比を調整するようにしたものであって、上記排気１００を系外に案内する案内通路１１５を設け、この案内通路１１５に連通する蓄圧室１１９を設け、この蓄圧室１１９の排気１００の性状を上記排気センサ９１により検出するようにし、上記複数の気筒１６〜１８の一方の側とは反対側に上記排気センサ９１と蓄圧室１１９とを配設したものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２の発明に加え、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、同上の案内通路１１５の他端開口１１８を排気通路４３，４７，４８に開口させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設したものである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項２の発明に加え、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、他端開口１１８を大気に開口させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設したものである。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項２の発明に加え、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、他端開口１１８を蓄圧室１１９に開口させたものである。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１から５のうちいずれか１つの発明に加え、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８の気筒内に開口させ、この一端開口１１７を上記気筒の掃気ポート４１ａよりも上死点側に位置させたものである。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１，３から６のうちいずれか１つの発明に加え、船外機３用のエンジン１０であって、クランク軸２０の軸心がほぼ垂直となるよう上記複数の気筒１６〜１８を上下に積み重ね、これら気筒１６〜１８のうちの最上の気筒１６内に上記案内通路１１５の一端開口１１７を開口させたものである。
【００１７】
【作 用】
上記構成による作用は次の如くである。
【００１８】
請求項１の発明は、排気１００の性状を検出する排気センサ９１の検出信号により、気筒１６〜１８内に吸入される混合気９９の空燃比を調整するようにした場合において、上記排気１００を系外に案内する案内通路１１５を設け、この案内通路１１５に連通する蓄圧室１１９を設け、この蓄圧室１１９の排気１００の性状を上記排気センサ９１により検出するようにしてある。
【００１９】
このため、圧力の大きい排気１００が上記案内通路１１５を通って蓄圧室１１９に流入すれば、上記排気１００の大きい圧力が上記蓄圧室１１９に一旦蓄圧されることとなる。このため、この直後に、圧力の低い排気１００が同上蓄圧室１１９に流入しようとしても、この流入は阻止される。そして、上記圧力の大きい排気１００の性状が排気センサ９１によって検出される。
【００２０】
ところで、特に２サイクルのエンジン１０では、気筒１６〜１８内は「爆発過程」において、最大圧となり、これから「掃気過程」に向うに従い上記圧力は漸減する。
【００２１】
そして、「爆発過程」では、気筒１６〜１８内から排出されようとする排気１００はほとんどが既燃ガスで構成されていて、上記最大圧時には、上記気筒１６〜１８内は、ほぼ既燃ガスで満たされている。
【００２２】
一方、上記「掃気過程」においては、上記気筒１６〜１８内から排気１００が排気通路４３，４７，４８内に排出されるが、この排出の直後において、上記排気通路４３，４７，４８内が最大圧となり、掃気が進むに従い上記圧力は漸減する。
【００２３】
そして、上記排気１００が排気通路４３，４７，４８内に排出された直後では、掃気は始まったばかりであって、排気通路４３，４７，４８側への新気の吹き抜けは少ないため、このときの上記排気通路４３，４７，４８内の排気１００はほとんどが既燃ガスで構成されており、つまり、上記最大圧時には、上記排気通路４３，４７，４８内は、ほぼ既燃ガスで満たされている。
【００２４】
よって、気筒１６〜１８内や、排気通路４３，４７，４８内などの排気系において最大圧を生じさせる排気１００はいずれもほとんどが既燃ガスで構成されており、この圧力の大きい排気１００が案内通路１１５を通って蓄圧室１１９に流入した際、上記排気１００はそのほとんどが既燃ガスである。
【００２５】
そして、前記したように、大きい圧力の排気１００が上記蓄圧室１１９に一旦蓄圧されると、その直後に、Ｏ２成分を多く含む新気の混合気９９が上記蓄圧室１１９に流入しようとしても、これは圧力が低いため、上記流入が阻止される。このため、上記したようにほとんどが既燃ガスである排気１００の性状が排気センサ９１によって検出されることとなる。
【００２６】
よって、上記排気センサ９１による検出に基づけば、そのときの混合気９９の空燃比が正確に把握され、これによれば、その後の空燃比を所望値により精度よく調整させることができる。
【００２７】
また、上記案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒内に開口させ、同上案内通路１１５の他端開口１１８を他の気筒１６〜１８内に開口させて同上他の気筒のピストン２６の作動で上記他端開口１１８が開閉するようにし、上記一端開口１１７を他端開口１１８よりも上死点側に位置させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設してある。
【００２８】
このため、「爆発過程」における排気１００を、「気筒内」からより直接的に蓄圧室１１９に流入させることができ、よって、この排気１００の性状をより精度よく検出できてそのときの混合気９９の空燃比がより正確に把握される。
【００２９】
また、上記一端開口１１７が開いたときのこの一端開口１１７における圧力は、他端開口１１８が開いたときのこの他端開口１１８における圧力よりも大きくなる。
【００３０】
このため、上記一端開口１１７が開くと、ある気筒の排気１００が蓄圧室１１９内に十分に蓄えられ、その後、他端開口１１８が開くと、上記蓄えられていた排気１００は上記他端開口１１８を通り他の気筒に円滑に流される。
【００３１】
よって、ある気筒の排気１００を各サイクル毎に蓄圧室１１９内に確実に導入できて、エンジン１０の燃焼状態を正確に検出できると共に、上記した他の気筒から蓄圧室１１９内に新気である混合気９９が流入することを防止できる。
【００３２】
請求項３の発明は、上記案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、同上の案内通路１１５の他端開口１１８を排気通路４３，４７，４８に開口させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設してある。
【００３３】
このため、「爆発過程」における排気１００を、「気筒内」からより直接的に蓄圧室１１９に流入させることができ、よって、この排気１００の性状をより精度よく検出できてそのときの混合気９９の空燃比がより正確に把握される。
【００３４】
しかも、案内通路１１５における一端開口１１７と他端開口１１８との差圧が十分に大きくなるため、上記案内通路１１５を通しての蓄圧室１１９内への排気１００の流入がより円滑となり、排気センサ９１による検出精度が向上する。
【００３５】
請求項４の発明は、上記案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、他端開口１１８を大気に開口させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設してある。
【００３６】
このため、案内通路１１５における一端開口１１７と他端開口１１８との差圧が、更に十分に大きくなるため、上記案内通路１１５を通しての蓄圧室１１９内への排気１００の流入がより円滑となり、排気センサ９１による検出精度が向上する。
【００３７】
請求項５の発明は、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、他端開口１１８を蓄圧室１１９に開口させてある。
【００３８】
このため、蓄圧室１１９は排気１００の行き止まりになるため、この蓄圧室１１９に一旦排気１００が流入すると、上記蓄圧室１１９からの排気１００のリークが少なく抑えられる。よって、蓄圧室１１９には排気１００が長期に溜められて、排気センサ９１による検出精度が向上する。
【００３９】
請求項６の発明は、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８の気筒内に開口させ、この一端開口１１７を上記気筒の掃気ポート４１ａよりも上死点側に位置させてある。
【００４０】
このため、「爆発過程」におけるピストン２６の作動により、上記掃気ポート４１ａよりも早いタイミングで上記一端開口１１７が開くこととなり、よって、この一端開口１１７を通して排気１００が蓄圧室１１９内に円滑に流入すると共に、その圧力で、上記掃気ポート４１ａから「気筒内」に流入した混合気９９が上記蓄圧室１１９内に流入することは防止される。
【００４１】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面により説明する。
【００４２】
（実施例１）
【００４３】
図１から図１０は、実施例１を示している。
【００４４】
図２において、符号１は乗り物である船で、矢印Ｆｒは船１の進行方向前方を示している。なお、下記する左右とは、上記前方に向っての方向をいうものとする。
【００４５】
上記船１は船体２を有し、この船体２の船尾には船外機３が着脱自在に取り付けられている。この船外機３は、上記船尾に取り付けられるブラケット４と、このブラケット４に対し枢支軸５により枢支される船外機本体６とで構成されている。
【００４６】
上記船外機本体６は動力伝達装置８を備え、この動力伝達装置８はその外殻を構成する伝動ケース９と、この伝動ケース９内に収容される伝動機構とで構成され、上記伝動ケース９が上記ブラケット４に対し上記枢支軸５により枢支されている。また、上記船外機本体６は内燃機関である２サイクルの多気筒エンジン１０を有し、このエンジン１０は上記伝動ケース９の上端に着脱自在に取り付けられて、カバー１１で開閉自在に覆われている。上記伝動ケース９は、水中に向って下方に延びこの伝動ケース９の下端に円筒状のシャフト１３が支承され、このシャフト１３にプロペラ１４が取り付けられている。
【００４７】
そして、上記エンジン１０の出力部に、上記動力伝達装置８の伝動機構を介して上記プロペラ１４が連動するよう連結されている。
【００４８】
図２から図８において、上記エンジン１０は、第１気筒１６、第２気筒１７、および第３気筒１８の複数（三つ）の気筒を備え、これらは上下に積み重ねられている。
【００４９】
上記エンジン１０は、上記各気筒１６〜１８に共通のクランクケース１９を有し、このクランクケース１９には軸心がほぼ垂直の縦向きのクランク軸２０が収容され、このクランク軸２０は上記クランクケース１９に対しその軸心回りに回転自在に支承されている。
【００５０】
上記クランクケース１９の後部に、上記各気筒１６〜１８のそれぞれのシリンダ本体２２が一体的に取り付けられ、これらシリンダ本体２２の軸心は互いに平行に前後に延びている。また、これら各シリンダ本体２２の突出端にはシリンダヘッド２３が着脱自在に取り付けられている。上記シリンダ本体２２同士は互いに一体化されてシリンダブロック２４を構成し、上記シリンダヘッド２３同士も互いに一体化されている。
【００５１】
上記各シリンダ本体２２は、その内部にそれぞれ軸心が前後に延びるシリンダ孔２５を有し、これら各シリンダ孔２５にピストン２６が前後に摺動自在に嵌入されている。これら各ピストン２６は、それぞれ上記クランク軸２０に連接棒２７により連結されている。
【００５２】
上記シリンダ孔２５内でシリンダヘッド２３とピストン２６とで囲まれた空間が「気筒内」に相当し、上記ピストン２６が上記シリンダヘッド２３にある程度接近した状態の上記「気筒内」が燃焼室２９となる。上記シリンダヘッド２３には、各燃焼室２９に対応して三つの点火プラグ３０が取り付けられ、これら各点火プラグ３０の放電部３１が上記燃焼室２９に臨んでいる。
【００５３】
上記クランクケース１９の前面には三つの吸気ポート３３が形成され、これら各吸気ポート３３にそれぞれリード弁３４が取り付けられている。また、これらリード弁３４の前面には、吸気マニホールド３５、スロットル弁３６ａを収容するスロットルボディ３６、およびサイレンサ３７が順次連設されている。また、上記サイレンサ３７の上端には後方に向って開口する入口管３８が取り付けられている。上記入口管３８、サイレンサ３７、スロットルボディ３６、吸気マニホールド３５、およびリード弁３４は、これらの各内部にそれぞれ設けられた吸気通路３９によって互いに連通させられ、かつ、これら各吸気通路３９は上記吸気ポート３３に連通している。
【００５４】
上記各スロットルボディ３６は連動手段４０により互いに連結されている。そして、オペレータが操作部を操作すれば、上記連動手段４０を介し各スロットルボディ３６が互いに同期して、同じ開閉弁動作を行うようになっている。
【００５５】
上記各シリンダ孔２５の周りの上記シリンダ本体２２には、各シリンダ孔２５についてそれぞれ複数（三つ）の掃気通路４１が形成されている。これら各掃気通路４１は、上記クランクケース１９内を燃焼室２９に連通させている。
【００５６】
上記シリンダブロック２４の左側には排気マニホールド４２が取り付けられ、この排気マニホールド４２内の第１排気通路４３の一端側は複数（三つ）に分岐し、各シリンダ本体２２に形成された排気ポート４４を介し各燃焼室２９内に開口している。一方、上記シリンダブロック２４と伝動ケース９との間には排気ガイド４６が介設され、この排気ガイド４６内の第２排気通路４７と、上記第１排気通路４３の他端側とが互いに連通させられている。前記伝動ケース９内に第３排気通路４８が形成され、この第３排気通路４８の一端が上記第２排気通路４７に連通し、他端が前記シャフト１３内を通して水中に開口している。
【００５７】
図４と図７において、上記エンジン１０には、水冷式の冷却装置５０が設けられている。この冷却装置５０は、各シリンダ孔２５の周りでシリンダブロック２４に形成される第１冷却水ジャケット５１と、上記排気マニホールド４２に形成される第２冷却水ジャケット５２と、上記第２排気通路４７を囲むように排気ガイド４６に形成される第３冷却水ジャケット５３と、上記第３排気通路４８を囲むように伝動ケース９に形成される第４冷却水ジャケット５４とを備え、これら各冷却水ジャケット５１〜５４は、直接に、もしくは冷却水連通路５５を介して互いに連通している。また、上記第４冷却水ジャケット５４の下端は上記第３排気通路４８の下流側に連通している。
【００５８】
上記第１冷却水ジャケット５１に対し海水などの冷却水５６を供給する水ポンプが設けられ、上記冷却水５６は上記各冷却水ジャケット５１〜５４を冷却水連通路５５を介し順次通り抜け、かつ、第３排気通路４８の下流端を通って水中に排水され、この流れの途中で、上記第１〜第３気筒１６〜１８を冷却する。
【００５９】
図２において、上記エンジン１０に燃料５９を供給する燃料供給装置６０が設けられている。この燃料供給装置６０は第１〜第３気筒１６〜１８に対応する複数（三つ）の燃料噴射弁６１を有し、これら各燃料噴射弁６１はスロットルボディ３６に着脱自在に取り付けられている。これら燃料噴射弁６１は、スロットルボディ３６からリード弁３４に至る間の吸気通路３９内に向って、適宜燃料５９を噴射する。
【００６０】
上記各燃料噴射弁６１に燃料タンク６３内に溜められた燃料５９を吸引して供給する低圧燃料ポンプ６４と、この低圧燃料ポンプ６４からの燃料５９を加圧して供給する高圧燃料ポンプ６５とが直列に設けられている。また、これら低圧燃料ポンプ６４と高圧燃料ポンプ６５の間には水分離フィルター６６とベーパーセパレータ６７とが直列に介設されている。また、上記のように燃料噴射弁６１に供給される燃料５９の圧力を所定圧に調整する調圧器６９が設けられ、上記各機器は燃料通路７０により互いに連結されている。
【００６１】
上記各燃料噴射弁６１は電磁式で、これを電気的にオン（もしくはオフ）すれば、その期間だけ、燃料５９が吸気通路３９内に噴射されるようになっている。
【００６２】
上記の場合、燃料供給装置６０のうち燃料タンク６３だけが船体２に支持されており、他のものは船外機３を構成している。
【００６３】
図２において、エンジン１０を制御するためのエンジン制御装置７３が設けられている。このエンジン制御装置７３は電子的な制御装置本体７４を備え、上記各点火プラグ３０、燃料噴射弁６１、低圧燃料ポンプ６４、および高圧燃料ポンプ６５が、上記制御装置本体７４に電気的に接続されている。また、前記クランク軸２０の上端にはフライホイールマグネト７５が取り付けられている。このフライホイールマグネト７５は、直接もしくはバッテリを介し、上記制御装置本体７４に電力を供給するようになっている。
【００６４】
上記エンジン１０の駆動状態を検出する各種センサが設けられ、これらはいずれも上記制御装置本体７４に電気的に接続されている。
【００６５】
即ち、上記センサとして、上記クランク軸２０の回転角を検出するクランク角センサ７６、クランクケース１９内の圧力を検出するクランクケース内圧センサ７７、各気筒１６〜１８内の圧力を検出する筒内圧センサ７８、同上気筒１６〜１８内の状態を検出するノックセンサ７９、吸気通路３９内の温度を検出する吸気温センサ８０、スロットルボディ３６の開度を検出するスロットル開度センサ８１が設けられている。
【００６６】
また、各気筒１６〜１８の温度を検出するシリンダ温度センサ８２、第３排気通路４８内の上流側の圧力を検出する背圧センサ８３、大気圧を検出する大気圧センサ８４、冷却水５６の温度を検出する冷却水温度センサ８５、動力伝達装置８の変速状態を検出するシフトセンサ８６、枢支軸５回りの船外機３の上下回動位置を検出するトリム角センサ８７が設けられている。
【００６７】
一方、空燃比制御装置８９が設けられ、この空燃比制御装置８９は排気導入手段９０と、この排気導入手段９０に設けられる排気センサ９１とを備えている。
【００６８】
その他、９３はスタータ、９４はオイルタンクである。
【００６９】
図２から図８において、エンジン１０の駆動時に、第１〜第３気筒１６〜１８のそれぞれにおいて、ピストン２６がクランク軸２０側の下死点位置から燃焼室２９側に移動すると、上記ピストン２６によって掃気通路４１と排気ポート４４とが順次閉じられる。また、このように、ピストン２６が燃焼室２９側に移動すると、クランクケース１９内が負圧になる。すると、上記サイレンサ３７、スロットルボディ３６、吸気マニホールド３５、リード弁３４、および吸気ポート３３内の吸気通路３９が順次負圧になって、空気である外気９７が上記吸気ポート３３から上記吸気通路３９に吸入される。
【００７０】
次に、上記吸気９８に対し燃料噴射弁６１によって燃料５９が噴射され、混合気９９が生成される。そして、この混合気９９が上記クランクケース１９内に吸入される。これが「吸入過程」である。
【００７１】
一方、上記のように掃気通路４１と排気ポート４４とが閉じられた後、更に、同上ピストン２６が燃焼室２９側へ移動すれば、この燃焼室２９に既に吸入されていた混合気９９が圧縮される。これが「圧縮過程」である。
【００７２】
上記ピストン２６が上死点に達する直前で、エンジン制御装置７３により制御された点火プラグ３０の放電部３１の放電により、上記混合気９９が着火、燃焼させられて気体が膨張し、これにより、上記ピストン２６が上死点を越えた後クランク軸２０側に押し戻される。これが「爆発過程」である。
【００７３】
上記ピストン２６のクランク軸２０側への移動により、前記クランクケース１９内に吸入されていた混合気９９が予圧縮される。なお、このときの圧力でリード弁３４は閉弁させられている。
【００７４】
上記ピストン２６がクランク軸２０側へ移動する途中で、まず、排気ポート４４が開かれる。すると、この排気ポート４４を通し、混合気９９の既燃ガスである排気１００が、上記排気ポート４４を通って排出される。これが「排気過程」である。
【００７５】
そして、上記排気１００は第１排気通路４３、第２排気通路４７、第３排気通路４８、およびシャフト１３内を順次通って水中に排出される。この場合、各気筒１６〜１８を冷却した後の冷却水５６が第４冷却水ジャケット５４と冷却水連通路５５を通り、上記排気１００と共に上記水中に排出される。
【００７６】
上記したようにピストン２６がクランク軸２０側に移動して排気ポート４４が開かれると、これに続いて掃気通路４１が開かれる。すると、上記したようにクランクケース１９内で予圧縮されていた混合気９９が上記掃気通路４１を通って燃焼室２９に流入させられ、この混合気９９が上記燃焼室２９に残留している上記既燃ガスの一部を第１排気通路４３に押し出すと共に、上記混合気９９が上記燃焼室２９に充満する。これが「掃気過程」である。そして、この後、ピストン２６は前記下死点位置に戻る。
【００７７】
上記の場合、掃気通路４１を通って燃焼室２９に流入した混合気９９のいくらかは、第１排気通路４３側に吹き抜け（これを「新気の吹き抜け現象」という）、これは上記既燃ガスと混ざって上記排気１００として排出される。
【００７８】
上記状態から、ピストン２６が再び燃焼室２９側に移動し、以下、上記した各過程が繰り返されて、クランク軸２０が回転させられる。そして、このクランク軸２０を通しエンジン１０が動力を出力し、この動力は動力伝達装置８を介してプロペラ１４を回転させ、被駆動体である船１を航走可能とさせる。
【００７９】
図１０において、第１気筒１６、第２気筒１７、および第３気筒１８は、この順序で、クランク角が１２０°の位相差で駆動する。
【００８０】
図１から図９において、前記排気センサ９１は上記排気１００の性状を検出するものである。上記排気センサ９１の検出信号は上記制御装置本体７４に入力され、これにより、燃料噴射弁６１の燃料噴射期間が長短制御されて、混合気９９の空燃比（Ａ／Ｆ）が適正値に自動調整されるようになっている。
【００８１】
また、この場合、前記クランク角センサ７６等の各種センサによりエンジン１０の駆動状態が同上制御装置本体７４に入力され、これにより、上記空燃比が更に所望値になるよう燃料噴射弁６１の作動が制御されるようになっている。このようにして、エンジン性能の向上や、燃料５９の無駄な消費が抑制されている。
【００８２】
図９において、上記排気センサ９１は次のように構成されている。
【００８３】
即ち、上記排気センサ９１は円形の板金製保護外筒１０４を有し、この保護外筒１０４の一端に締結具１０５が取り付けられている。また、同上保護外筒１０４内にジルコニア製の素子１０６が収容され、この素子１０６の一端は、上記保護外筒１０４の一端から突出している。上記素子１０６を前記制御装置本体７４に電気的に接続させるリード線１０７が設けられている。
【００８４】
上記素子１０６はその内部に空洞部１０８が形成されている。同上素子１０６の内外両表面に白金の電極がメッキされており、この素子１０６内外の酸素濃度差に応じて発生する起電力によって、排気１００の性状である酸素濃度が検出される。
【００８５】
また、上記素子１０６の突出端を開閉自在に閉じるプロテクタ１０９が設けられている。このプロテクタ１０９は円筒状の板金製プロテクタ本体１１０と、このプロテクタ本体１１０に形成される複数の貫通孔１１１とで構成され、上記プロテクタ本体１１０は上記保護外筒１０４の一端に着脱自在に取り付けられている。また、上記貫通孔１１１を通して、排気１００がプロテクタ本体１１０の内外を自由に流動できるようになっている。
【００８６】
また、上記素子１０６内にはセラミック製のヒータ１１２が設けられ、このヒータ１１２による素子１０６の適宜、適度の加熱により、排気センサ９１の精度向上が図られている。
【００８７】
また、上記排気センサ９１を構成する上記保護外筒１０４等の部品はいずれも同一の軸心１１３上に位置して全体的に細長い形状をなしている。
【００８８】
図１から図９において、前記空燃比制御装置８９の排気導入手段９０は、排気１００を系外である各シリンダ孔２５の外部に案内する案内通路１１５を有し、この案内通路１１５は円形の金属製案内パイプ１１６で構成されている。
【００８９】
上記案内通路１１５の一端開口１１７は、ある気筒の一例である上記第２気筒１７の「気筒内」に開口し、上記一端開口１１７は、上記第２気筒１７のピストン２６の作動で開閉するようになっている。また、同上案内通路１１５の他端開口１１８は、他の気筒の一例である第１気筒１６の「気筒内」に開口し、上記他端開口１１８は、上記第１気筒１６のピストン２６の作動で開閉するようになっている。
【００９０】
上記の場合、一端開口１１７は他端開口１１８よりもわずかに上死点（燃焼室２９）側に位置している。また、上記一端開口１１７は、排気ポート４４の上死点側端よりもわずかに上死点側（もしくは、排気ポート４４の上死点側端とほぼ同位置）に位置し、かつ、掃気ポート４１ａよりも上死点側に位置している。
【００９１】
上記案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９が介設され、この蓄圧室１１９は直方体形状の板金製蓄圧ケース１２０で成形されている。
【００９２】
上記蓄圧室１１９を、図１によってより詳しく説明すると、上記案内通路１１５の中途部が切断されており、この案内通路１１５の一端開口１１７側の一方の切断端１２２が上記蓄圧ケース１２０の下壁に連結され、同上案内通路１１５の他端開口１１８側の他方の切断端１２３が上記蓄圧ケース１２０の上壁に連結されている。また、蓄圧ケース１２０の後側壁に上記排気センサ９１の締結具１０５が着脱自在に締結され、素子１０６の突出端と、これを覆うプロテクタ１０９とが上記蓄圧ケース１２０内の蓄圧室１１９に位置させられている。
【００９３】
図１０において、各気筒１６〜１８の位相において、それぞれ上死点から約９０°のところで排気ポート４４が開き（図１０中ａ部）、約１２０°のところで掃気ポート４１ａが開く（図１０中ｂ部）。また、約２４０°のところで同上掃気ポート４１ａが閉じ（図１０中ｃ部）、約２７０°のところで同上排気ポート４４が閉じ（図１０中ｄ部）、上記上死点に戻る。以下、これが繰り返される。
【００９４】
図３から図６と、図１０において、第１気筒１６の「排気過程」と「掃気過程」で、この第１気筒１６におけるピストン２６の摺動により、掃気ポート４１ａが開かれた直後に、他端開口１１８が燃焼室２９内に開かれる（図１０中Ａ部）。すると、予め蓄圧室１１９に溜まっていた排気１００が、上記他端開口１１８を通り第１気筒１６内に逃がされ、上記蓄圧室１１９内に蓄圧されていた圧力が低下する（図１０中Ａ〜Ｂ部）。
【００９５】
この蓄圧室１１９内の圧力の低下の途中で、第２気筒１７におけるピストン２６の摺動により、排気ポート４４が開く直前（もしくは、ほぼ同時）、および掃気ポート４１ａが開く前に一端開口１１７が燃焼室２９内に開かれる（図１０中Ｂ部）。この際、第２気筒１７は「爆発過程」の直後であり、第２気筒１７内の排気１００の圧力は高いため、この排気１００が上記一端開口１１７から案内通路１１５を通って蓄圧室１１９に勢いよく流入して十分に蓄えられ、この蓄圧室１１９内の圧力が急上昇する（図１０中Ｂ〜Ｃ部）。
【００９６】
一方、上記一端開口１１７は他端開口１１８よりも上死点側に位置しているため、第１気筒１６において他端開口１１８が開くタイミングは、第２気筒１７において一端開口１１７が開くタイミングよりも遅れることとなり、上記一端開口１１７が開いたときのこの一端開口１１７における圧力は、他端開口１１８が開いたときのこの他端開口１１８における圧力よりも大きくなる。
【００９７】
よって、上記したように一端開口１１７が開くと、第２気筒１７の排気１００が蓄圧室１１９に十分に蓄えられ、その後、他端開口１１８が開くと、上記蓄えられていた排気１００は上記他端開口１１８を通り上記第１気筒１６に円滑に流される。
【００９８】
この結果、ある気筒の排気１００を各サイクル毎に蓄圧室１１９内に確実に導入できて、エンジン１０の燃焼状態を正確に検出できると共に、上記した他の気筒から蓄圧室１１９内に新気である混合気９９が流入することを防止できて、上記したある気筒の排気１００の性状がより正確に検出される。
【００９９】
上記の場合、他端開口１１８が開口している時におけるこの他端開口１１８の圧力が蓄圧室１１９内の圧力よりも確実に低くなるように、一端開口１１７と他端開口１１８の各開口位置が設定されており、よって、上記作用、効果が更に向上する。
【０１００】
なお、上記一端開口１１７はピストン２６の作動にかかわらず、常に開いたままとなるよう、より上死点側に開口させてもよい。
【０１０１】
また、前記したように、特に図６で示すように、案内通路１１５の一端開口１１７は、上記気筒の掃気ポート４１ａよりも上死点側に位置させられている。
【０１０２】
このため、「爆発過程」におけるピストン２６の作動により、上記掃気ポート４１ａよりも早いタイミングで上記一端開口１１７が開くこととなり、よって、この一端開口１１７を通して排気１００が蓄圧室１１９内に円滑に流入すると共に、その圧力で、その後に上記掃気ポート４１ａから「気筒内」に流入した混合気９９が上記蓄圧室１１９内に流入することは防止され、よって、第２気筒１７の排気１００の性状がより正確に検出される。また、この場合、蓄圧室１１９内の排気１００は第２気筒１７の「気筒内」に逆流する。
【０１０３】
上記の場合、一端開口１１７が開いてから掃気ポート４１ａが開くまでの間に蓄圧室１１９内に蓄えられる排気１００の圧力が、その後、同上一端開口１１７と上記掃気ポート４１ａとが開いた状態における上記一端開口１１７の圧力よりもより高い状態を保つよう、この蓄圧室１１９の容積が定められており、よって、上記蓄圧室１１９への混合気９９の流入阻止など上記作用、効果が更に向上する。
【０１０４】
次に、上記したように第２気筒１７において上記一端開口１１７が「気筒内」に開かれた直後に、第１気筒１６において他端開口１１８が閉じられる（図３、図５、図１０中Ｃ部）。その後、上記一端開口１１７は、第２気筒１７が「吸入過程」から「圧縮過程」に移るときに閉じられる（図１０中Ｄ部）。
【０１０５】
上記のように、他端開口１１８が閉じられ、一端開口１１７が開いている間（図１０中Ｃ〜Ｄ部）は、圧力の高くなった蓄圧室１１９内から、第２気筒１７へ排気１００の逆流が生じ（図１中、排気１００の矢印と逆方向）、上記蓄圧室１１９の圧力は下降する。
【０１０６】
また、この後は、一端開口１１７と他端開口１１８とは共に閉じられたままに保たれるが（図１０中Ｄ〜Ａ部）、蓄圧室１１９内の圧力は第１気筒１６や第２気筒１７内へのリークによって、漸減する。この後、図１０中Ａ部に戻り、以下、上記作用が繰り返される。
【０１０７】
なお、図１０中Ａ部で、他端開口１１８が再び開いたとき、第１気筒１６では掃気ポート４１ａが開いた直後で、その「気筒内」の圧力は低いため、図１０中Ａ〜Ｃ部間では、他端開口１１８を通り蓄圧室１１９内の排気１００が第１気筒１６の「気筒内」に流入する。
【０１０８】
そして、上記図１０中Ｃ〜Ｄ部において、蓄圧室１１９内の排気１００の性状が排気センサ９１によって検出される。この場合、第２気筒１７における「爆発過程」では、この第２気筒１７から排出されようとする排気１００はほとんどが既燃ガスで構成されていることから、上記蓄圧室１１９は上記既燃ガスで満たされることとなる。よって、混合気９９が混入していない分、排気１００の性状が排気センサ９１により精度よく検出される。
【０１０９】
図１０中符号Ｅは、他端開口１１８が開いているときの、この他端開口１１８における圧力である。また、図１０中符号Ｆは、一端開口１１７が開いているときの、この一端開口１１７の圧力である。
【０１１０】
また、上記他端開口１１８が開いているときの、第１気筒１６の「気筒内」の最大圧力にほぼ等しい値の圧力が所定圧Ｐ0 である。
【０１１１】
そして、上記蓄圧室１１９内の排気１００の最低圧は所定圧Ｐ0 以上の高圧に保たれるようになっている。このため、第２気筒１７の「掃気過程」で、Ｏ２成分を多く含む新気である混合気９９が上記蓄圧室１１９に流入しようとしても、これは、上記所定圧Ｐ0 よりも圧力が低いため、上記混合気９９の蓄圧室１１９への流入は阻止される。よって、混合気９９が混入しておらず、ほとんどが既燃ガスで占められた排気１００の性状が排気センサ９１により検出されることとなり、つまり、高精度のＯ２濃度の検出が確保される。
【０１１２】
図１において、上記したように、排気１００は蓄圧室１１９内に流入する一方、この蓄圧室１１９内から流出するが、より具体的には、上記排気１００は、案内通路１１５の一端開口１１７と一方の切断端１２２とを順次通って蓄圧室１１９内に流入する一方、同上案内通路１１５の他方の切断端１２３と他端開口１１８を順次通って蓄圧室１１９から流出する。そして、この場合、案内通路１１５の一方の切断端１２２は排気センサ９１の素子１０６とプロテクタ１０９から外れた蓄圧室１１９の一部分に向って開口している。
【０１１３】
このため、上記蓄圧室１１９に流入したときの排気１００が直接に素子１０６やプロテクタ１０９に衝突することは防止される。よって、排気１００中にはエンジンオイルの粒子が含まれているが、これが上記素子１０６やプロテクタ１０９に直接に衝突して、付着するということが防止される。このため、排気センサ９１の精度上の耐久性が向上する。
【０１１４】
そして、上記のようにして排気センサ９１により検出された高精度の検出信号が前記制御装置本体７４に入力され、よって、この入力信号に基づき、そのときの実際の空燃比の演算が精度よく行われる。
【０１１５】
一方、同上制御装置本体７４には、前記スロットル開度センサ８１やシリンダ温度センサ８２等の各検出信号が入力され、これら入力信号に基づいてエンジン１０の駆動状態が判定され、この駆動状態に適した目標空燃比が決定される。
【０１１６】
そして、上記実際の空燃比と、目標空燃比とが比較されて、これにより、燃料噴射弁６１による燃料５９の噴射時間（噴射量）等の噴射条件が定められ、その後の混合気９９の空燃比がエンジン１０の駆動状態に合致する所望値となるよう自動調整される。
【０１１７】
以下の各図は、実施例２から実施例９を示している。これら実施例は前記実施例１と構成、作用において多くの点で共通しているため、これら共通するものについては図面に共通の符号を付してその説明を省略し、異なる点につき主に説明する。
【０１１８】
（実施例２）
【０１１９】
図１１は、実施例２を示している。
【０１２０】
これによれば、案内通路１１５の一端開口１１７はある気筒の一例である第１気筒１６の「気筒内」に開口し、他端開口１１８はスロットルボディ３６内の吸気通路３９におけるスロットル弁３６ａの下流側に開口し、つまり、十分に負圧の高いところに開口している。
【０１２１】
この実施例によれば、一端開口１１７は正圧で、他端開口１１８は高い負圧となって、一端開口１１７と他端開口１１８の差圧が十分に大きくなるため、案内通路１１５を通しての蓄圧室１１９内への排気１００の流入が極めて円滑となり、排気センサ９１による検出精度が向上する。また、上記のように排気１００の流入が円滑となる分、案内通路１１５の断面積が小さくされ、空燃比制御装置８９が構成簡単、かつ、コンパクトになる。
【０１２２】
なお、上記他端開口１１８は、吸気通路３９におけるスロットル弁３６ａの上流側に開口させてもよい。
【０１２３】
（実施例３）
【０１２４】
図１２と図１３は、実施例３を示している。
【０１２５】
これによれば、案内通路１１５の一端開口１１７がある気筒の一例である第１気筒１６の「気筒内」に開口し、他端開口１１８は他の気筒の一例である第１気筒１６のクランクケース１９内のクランク室側に開口している。
【０１２６】
上記案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９が介設されている。また、同上案内通路１１５における蓄圧室１１９の上流側に第１逆止弁１２８が介設されると共に、同上蓄圧室１１９の下流側に第２逆止弁１２９が介設されている。これら第１逆止弁１２８と第２逆止弁１２９はいずれも一端開口１１７側から他端開口１１８側への排気１００の流動のみを許容する。
【０１２７】
この実施例によれば、第１気筒１６の「気筒内」から蓄圧室１１９内に達した排気１００が同上第１気筒１６側に逆流することが確実に防止され、他端開口１１８に向かってのみ流される。
【０１２８】
よって、一端開口１１７と他端開口１１８の差圧が小さくても、第１気筒１６の排気１００を各サイクル毎に蓄圧室１１９内に確実に導入できて、エンジン１０の燃焼状態を正確に検出できると共に、上記排気１００の性状がより正確に検出される。
【０１２９】
また、掃気ポート４１ａから流入した混合気９９によって、シリンダ本体２２は早いタイミングで冷却される。
【０１３０】
なお、上記他端開口１１８は、いずれかの排気通路４３，４７，４８に開口させてもよく、吸気通路３９や大気に開口させてもよい。
【０１３１】
（実施例４）
【０１３２】
図１４から図１６は、実施例４を示している。
【０１３３】
これによれば、シリンダブロック２４にブラケット１２５が着脱自在に締結され、また、このブラケット１２５に蓄圧ケース１２０が着脱自在に締結されている。
【０１３４】
案内通路１１５の一端開口１１７は第１気筒１６の「気筒内」に開口している。そして、上記第１気筒１６の「爆発過程」における排気１００が蓄圧室１１９内に案内されるようになっている。また、同上案内通路１１５の他端開口１１８は排気系である第１排気通路４３に開口している。
【０１３５】
この実施例によれば、案内通路１１５における一端開口１１７と他端開口１１８との差圧が十分に大きくなるため、上記案内通路１１５を通しての蓄圧室１１９内への排気１００の流入がより円滑となり、排気センサ９１による検出精度が向上する。また、上記のように排気１００の流入が円滑となる分、案内通路１１５の断面積が小さくされて、空燃比制御装置８９が構成簡単、かつ、コンパクトにされている。
【０１３６】
なお、以上は図示の例によるが、案内通路１１５の他端開口１１８は大気に開放させてもよい。
【０１３７】
このようにすれば、案内通路１１５における一端開口１１７と他端開口１１８との差圧がより大きくなり、上記諸効果が助長される。
【０１３８】
（実施例５）
【０１３９】
図１７から図１９は、実施例５を示している。
【０１４０】
これによれば、シリンダブロック２４にブラケット１２６が着脱自在に締結され、また、このブラケット１２６に蓄圧ケース１２０が着脱自在に締結されている。
【０１４１】
案内通路１１５の一端開口１１７は、ある気筒の一例である第１気筒１６の「気筒内」に開口し、他端開口１１８は蓄圧室１１９に開口し、この蓄圧室１１９は排気１００の行き止まりとなっている。そして、上記第１気筒１６の「爆発過程」における排気１００が蓄圧室１１９内に案内されるようになっている。
【０１４２】
この実施例によれば、蓄圧室１１９は排気１００の行き止まりになるため、この蓄圧室１１９に一旦排気１００が流入すると、上記蓄圧室１１９からの排気１００のリークが少なく抑えられる。よって、蓄圧室１１９には排気１００が長期に溜められて、排気センサ９１による検出精度が向上する。
【０１４３】
図２０は、上記実施例５の変形例を示している。
【０１４４】
これによれば、一端開口１１７がある気筒の「気筒内」に開口し、他端開口１１８が蓄圧室１１９内に開口している。
【０１４５】
他の構成、作用は、前記実施例１の図１について示したものと同様である。
【０１４６】
（実施例６）
【０１４７】
図２１と図２２は、実施例６を示している。
【０１４８】
これによれば、シリンダ本体２２を構成するシリンダヘッド２３の後面上部に蓄圧室１１９を有する蓄圧ケース１２０が着脱自在に取り付けられている。
【０１４９】
案内通路１１５の一端開口１１７がある気筒の一例である第１気筒１６の「気筒内」の燃焼室２９に開口し、他端開口１１８は蓄圧室１１９に開口している。この場合、案内通路１１５はシリンダヘッド２３に直線的に形成されている。
【０１５０】
この実施例によれば、蓄圧室１１９は燃焼室２９の近傍に位置し、かつ、直線的に連通するため、上記実施例と同様の作用、効果が生じることに加え、より圧力の高い排気１００が上記蓄圧室１１９内に流入させられて、上記効果が更に向上する。
【０１５１】
また、より高温の排気１００が蓄圧室１１９内に流入させられるため、低速域で、排気１００の温度が低い場合でも、排気センサ９１の素子１０６の温度が高温側で安定することとなる。よって、排気センサ９１の検出精度が向上する。
【０１５２】
（実施例７）
【０１５３】
図２３は、実施例７を示している。
【０１５４】
これによれば、排気ガイド４６に案内通路１１５が形成されている。この案内通路１１５の一端開口１１７が排気通路の一例である第２排気通路４７に開口し、他端開口１１８は、上記第２排気通路４７よりも下流側の排気通路の一例である第３排気通路４８に開口している。
【０１５５】
また、上記案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９が設けられている。この蓄圧室１１９も上記排気ガイド４６に形成され、この排気ガイド４６は第３冷却水ジャケット５３に囲まれて、冷却水５６により冷却されるようになっている。また、上記排気ガイド４６に排気センサ９１が着脱自在に取り付けられている。
【０１５６】
ところで、各気筒１６〜１８の前記「掃気過程」においては、ピストン２６の摺動により気筒１６〜１８内が排気通路４３，４７，４８側に開かれて、上記気筒１６〜１８内からの排気１００が排気通路４３，４７，４８内に排出されるが、この排出の直後において、上記排気通路４３，４７，４８内が最大圧となり、掃気が進むに従い上記圧力は漸減する。
【０１５７】
そして、上記排気１００が排気通路４３，４７，４８内に排出された直後では、掃気は始まったばかりであって、排気通路４３，４７，４８側への新気の吹き抜けは少ないため、上記排気通路４３，４７，４８内の排気１００はほとんどが既燃ガスで構成されており、つまり、上記最大圧時には、上記排気通路４３，４７，４８内は、ほぼこの既燃ガスで満たされている。
【０１５８】
よって、排気通路４３，４７，４８において最大圧を生じさせる排気１００はほとんどが既燃ガスで構成されており、圧力の大きい排気１００が案内通路１１５を通って蓄圧室１１９に流入した際、上記排気１００はそのほとんどが既燃ガスである。
【０１５９】
そして、上記排気１００の大きい圧力が上記蓄圧室１１９に一旦蓄圧されると、その直後に、Ｏ２成分を多く含む新気の混合気９９が上記蓄圧室１１９に流入しようとしても、これは圧力が低いため、上記流入が阻止される。このため、上記したようにほとんどが既燃ガスである排気１００の性状が排気センサ９１によって検出されることとなる。
【０１６０】
よって、上記排気センサ９１による検出に基づけば、そのときの混合気９９の空燃比が正確に把握される。また、この実施例によれば、配管が不要であって、成形作業や、構成が簡単である。
【０１６１】
また、上記排気ガイド４６には主に第２排気通路４７のみが設けられているため、この第２排気通路４７に対する排気センサ９１の取り付けは容易である。また、同上排気ガイド４６はエンジン１０を支持するものであって強固なものであるため、上記排気ガイド４６への排気センサ９１の取り付けは十分の強度でなされる。
【０１６２】
（実施例８）
【０１６３】
図２４は、実施例８を示している。
【０１６４】
これによれば、蓄圧室１１９は案内通路１１５で第２排気通路４７に連通し、上記蓄圧室１１９は排気１００の行き止まりとなっている。
【０１６５】
この実施例の他の構成は、上記実施例７と同様であり、作用は前記実施例５から実施例７とほぼ同様である。
【０１６６】
（実施例９）
【０１６７】
図２５は、実施例９を示している。
【０１６８】
これによれば、シリンダブロック２４側である排気マニホールド４２に案内通路１１５が形成されている。この案内通路１１５の一端開口１１７が排気ポート４４近傍の第１排気通路４３の上流側に開口し、他端開口１１８は排気系である同上第１排気通路４３の下流側に開口している。また、上記排気マニホールド４２に排気センサ９１が取り付けられている。
【０１６９】
また、上記の場合、案内通路１１５の一端開口１１７は、複数の気筒１６〜１８からそれぞれ導出された第１排気通路４３が互いに合流する合流部よりも上流側のある気筒である第１気筒１６の第１排気通路４３に開口している。
【０１７０】
このため、他の気筒である第２気筒１７や第３気筒１８の排気１００が、上記蓄圧室１１９内に流入することが防止され、第１気筒１６の排気１００の性状がより正確に検出される。
【０１７１】
特に、船外機３においては、複数の気筒１６〜１８から導出された第１排気通路４３は、合流させられている。この場合、各気筒１６〜１８の排気ポート４４から合流部に至る各第１排気通路４３の長さは互いに相違しており、このため、各気筒に吸入される空気量も互いに相違することとなっている。
【０１７２】
よって、予め上記空気量がどの程度相違するかを求め、これに応じて燃料噴射量の補正値を定めておく、そして、特定の気筒の排気１００の性状を上記のように正確に検出しさえすれば、他の気筒については上記補正値により、適正な燃料噴射を設定でき、この結果、全ての気筒において、適正な空燃比が得られることとなっている。
【０１７３】
なお、図中仮想線で示すように、第２冷却水ジャケット５２を広くしてもよく、この場合、案内通路１１５の他端開口１１８を蓄圧室１１９に開口させて、この蓄圧室１１９を行き止まりにしてもよい。
【０１７４】
この実施例による他の作用は、前記実施例７や実施例８と同様である。
【０１７５】
【発明の効果】
この発明による効果は、次の如くである。
【０１７６】
請求項１の発明は、気筒内の燃焼で生じた既燃ガスを含む排気の性状を検出する排気センサを設け、この排気センサの検出信号により、同上気筒内に吸入される混合気の空燃比を調整するようにしたエンジンの空燃比制御装置であって、上記排気を系外に案内する案内通路を設け、この案内通路に連通する蓄圧室を設け、この蓄圧室の排気の性状を上記排気センサにより検出するようにしてある。
【０１７７】
このため、圧力の大きい排気が上記案内通路を通って蓄圧室に流入すれば、上記排気の大きい圧力が上記蓄圧室に一旦蓄圧されることとなる。このため、この直後に、圧力の低い排気が同上蓄圧室に流入しようとしても、この流入は阻止される。そして、上記圧力の大きい排気の性状が排気センサによって検出される。
【０１７８】
ところで、例えば、特に２サイクルのエンジンでは、気筒内は「爆発過程」において、最大圧となり、これから「掃気過程」に向うに従い上記圧力は漸減する。
【０１７９】
そして、「爆発過程」では、気筒内から排出されようとする排気はほとんどが既燃ガスで構成されていて、上記最大圧時には、上記気筒内は、ほぼ既燃ガスで満たされている。
【０１８０】
一方、上記「掃気過程」においては、上記気筒内から排気が排気通路内に排出されるが、この排出の直後において、上記排気通路内が最大圧となり、掃気が進むに従い上記圧力は漸減する。
【０１８１】
そして、上記排気が排気通路内に排出された直後では、掃気は始まったばかりであって、排気通路側への新気の吹き抜けは少ないため、このときの上記排気通路内の排気はほとんどが既燃ガスで構成されており、つまり、上記最大圧時には、上記排気通路内は、ほぼ既燃ガスで満たされている。
【０１８２】
よって、気筒内や、排気通路内などの排気系において最大圧を生じさせる排気はいずれもほとんどが既燃ガスで構成されており、この圧力の大きい排気が案内通路を通って蓄圧室に流入した際、上記排気はそのほとんどが既燃ガスである。
【０１８３】
そして、前記したように、大きい圧力の排気が上記蓄圧室に一旦蓄圧されると、その直後に、Ｏ２成分を多く含む新気の混合気が上記蓄圧室に流入しようとしても、これは圧力が低いため、上記流入が阻止される。このため、上記したようにほとんどが既燃ガスである排気の性状が排気センサによって検出されることとなる。
【０１８４】
よって、上記排気センサによる検出に基づけば、そのときの混合気の空燃比が正確に把握され、これによれば、その後の空燃比を所望値により精度よく調整させることができる。この結果、エンジン性能の向上や、燃料の無駄な消費の抑制を、より効果的に達成できる。
【０１８５】
また、上記蓄圧室は、排気通路の位置等にこだわらずに案内通路を延ばすことにより所望位置に設けることができるため、この蓄圧室や、この蓄圧室に対し設けられる排気センサの配設の自由度が向上する。
【０１８６】
また、案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、同上案内通路の他端開口を他の気筒内に開口させて同上他の気筒のピストンの作動で上記他端開口が開閉するようにし、上記一端開口を他端開口よりも上死点側に位置させ、同上案内通路の中途部に蓄圧室を介設してある。
【０１８７】
このため、「爆発過程」における排気を、「気筒内」からより直接的に蓄圧室に流入させることができ、よって、この排気の性状をより精度よく検出できてそのときの混合気の空燃比がより正確に把握される。
【０１８８】
また、上記一端開口が開いたときのこの一端開口における圧力は、他端開口が開いたときのこの他端開口における圧力よりも大きくなる。
【０１８９】
このため、上記一端開口が開くと、ある気筒の排気が蓄圧室内に十分に蓄えられ、その後、他端開口が開くと、上記蓄えられていた排気は上記他端開口を通り他の気筒に円滑に流される。
【０１９０】
よって、ある気筒の排気を各サイクル毎に蓄圧室内に確実に導入できて、エンジンの燃焼状態を正確に検出できると共に、上記した他の気筒から蓄圧室内に新気である混合気が流入することを防止できて、上記ある気筒の排気の性状がより正確に検出される。
【０１９１】
請求項２の発明は、複数の気筒の一方の側に排気マニホールドを取り付けて、この排気マニホールド内の排気通路の一端側を上記各気筒内に開口させ、上記気筒内の燃焼で生じた既燃ガスを含む排気の性状を検出する排気センサを設け、この排気センサの検出信号により、同上気筒内に吸入される混合気の空燃比を調整するようにしたエンジンの空燃比制御装置であって、
上記排気を系外に案内する案内通路を設け、この案内通路に連通する蓄圧室を設け、この蓄圧室の排気の性状を上記排気センサにより検出するようにし、上記複数の気筒の一方の側とは反対側に上記排気センサと蓄圧室とを配設してある。
【０１９２】
このため、上記段落番号「０１７７」―「０１８５」に記載の効果が生じる。
【０１９３】
請求項３の発明は、上記案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、同上の案内通路の他端開口を排気通路に開口させ、同上案内通路の中途部に蓄圧室を介設してある。
【０１９４】
このため、「爆発過程」における排気を、「気筒内」からより直接的に蓄圧室に流入させることができ、よって、この排気の性状をより精度よく検出できてそのときの混合気の空燃比がより正確に把握される。
【０１９５】
しかも、案内通路における一端開口と他端開口との差圧が十分に大きくなるため、上記案内通路を通しての蓄圧室内への排気の流入がより円滑となり、排気センサによる検出精度が向上する。
【０１９６】
請求項４の発明は、上記案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、他端開口を大気に開口させ、同上案内通路の中途部に蓄圧室を介設してある。
【０１９７】
このため、案内通路における一端開口と他端開口との差圧が、更に十分に大きくなるため、上記案内通路を通しての蓄圧室内への排気の流入がより円滑となり、排気センサによる検出精度が向上する。また、上記のように排気の流入が円滑となる分、案内通路の断面積を小さくして、空燃比制御装置をコンパクトにさせることができる。
【０１９８】
請求項５の発明は、案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、他端開口を蓄圧室に開口させてある。
【０１９９】
このため、蓄圧室は排気の行き止まりになるため、この蓄圧室に一旦排気が流入すると、上記蓄圧室からの排気のリークが少なく抑えられる。よって、蓄圧室には排気が長期に溜められて、排気センサによる検出精度が向上する。また、一端開口から他端開口に至る案内通路を短くできるなど、構成が簡単になる。
【０２００】
請求項６の発明は、案内通路の一端開口をある気筒の気筒内に開口させ、この一端開口を上記気筒の掃気ポートよりも上死点側に位置させてある。
【０２０１】
このため、「爆発過程」におけるピストンの作動により、上記掃気ポートよりも早いタイミングで上記一端開口が開くこととなり、よって、この一端開口を通して排気が蓄圧室内に円滑に流入すると共に、その圧力で、上記掃気ポートから「気筒内」に流入した混合気が上記蓄圧室内に流入することは防止され、よって、ある気筒の排気の性状がより正確に検出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で、図３の部分拡大断面図である。
【図２】実施例１で、全体線図である。
【図３】実施例１で、エンジンの側面図である。
【図４】実施例１で、エンジンの背面部分断面図である。
【図５】実施例１で、図３の５‐５線矢視断面図である。
【図６】実施例１で、図３の６‐６線矢視断面図である。
【図７】実施例１で、船外機の下部背面部分断面図である。
【図８】実施例１で、エンジンの平面図である。
【図９】実施例１で、排気センサの縦断面図である。
【図１０】実施例１で、エンジンサイクルに基づく作用説明図である。
【図１１】実施例２で、図４に相当する図である。
【図１２】実施例３で、図４に相当する図である。
【図１３】実施例３で、図３に相当する図である。
【図１４】実施例４で、図３に相当する図である。
【図１５】実施例４で、図４に相当する図である。
【図１６】実施例４で、図８に相当する図である。
【図１７】実施例５で、図３に相当する図である。
【図１８】実施例５で、図４に相当する図である。
【図１９】実施例５で、図８に相当する図である。
【図２０】実施例５の変形例で図１に相当する図である。
【図２１】実施例６で、図３に相当する図である。
【図２２】実施例６で、図４に相当する図である。
【図２３】実施例７で、図４の一部に相当する図である。
【図２４】実施例８で、図４の一部に相当する図である。
【図２５】実施例９で、図４の一部に相当する図である。
【符号の説明】
１０ エンジン
１６ 第１気筒（気筒）
１７ 第２気筒（気筒）
１８ 第３気筒（気筒）
２０ クランク軸
２４ シリンダブロック
２６ ピストン
２９ 燃焼室
３９ 吸気通路
４１ａ 掃気ポート
４２ 排気マニホールド
４３ 第１排気通路（排気通路）
４４ 排気ポート
４７ 第２排気通路（排気通路）
４８ 第３排気通路（排気通路）
５９ 燃料
８９ 空燃比制御装置
９０ 排気導入手段
９１ 排気センサ
９７ 外気
９８ 吸気
９９ 混合気
１００ 排気
１１５ 案内通路
１１６ 案内パイプ
１１７ 一端開口
１１８ 他端開口
１１９ 蓄圧室
【産業上の利用分野】
この発明は、自動二輪車や自動車等に用いられるエンジンに関し、より詳しくは、排気の性状を検出する排気センサを設けて、この排気センサの検出信号により、気筒内に吸入される混合気の空燃比を調整するようにしたエンジンの空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車等に搭載されるエンジンには、従来、エンジンの排気の性状を検出する排気センサを設け、この排気センサにより、排気管内の排気の性状を検出し、この排気センサの検出信号により、混合気の空燃比を調整して、これにより、上記エンジンの性能の向上や、燃料の無駄な消費を抑制させるようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンが特に２サイクルエンジンである場合には、その掃気過程で、新気の吹き抜け現象が生じ、上記排気中に、新気中のＯ２成分が混在することとなっている。
【０００４】
そして、上記Ｏ２成分の量については、気筒内の燃焼で生じた既燃ガス中のＯ２成分の約１００倍程度に達することがある。
【０００５】
このため、上記従来構成では、排気の性状を検出しても、これによっては既燃ガスの性状を正確には把握することはできず、つまり、そのときの空燃比を正確に把握することができないこととなっている。
【０００６】
よって、上記従来構成では、排気の性状の検出に基づいては、空燃比の調整を所望値に正確にすることができず、この結果、エンジン性能の向上や、燃料の無駄な消費の抑制が、十分には達成できないという不都合がある。
【０００７】
【発明の目的】
この発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、排気の性状の検出に基づき、空燃比をより正確に所望値に調整できるようにして、エンジン性能の向上や、燃料の無駄な消費の抑制をより効果的に達成させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためのこの発明のエンジンの空燃比制御装置は、次の如くである。なお、この項において各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「発明の実施の形態」の項の内容に限定解釈するものではない。
【０００９】
請求項１の発明は、気筒１６〜１８内の燃焼で生じた既燃ガスを含む排気１００の性状を検出する排気センサ９１を設け、この排気センサ９１の検出信号により、同上気筒１６〜１８内に吸入される混合気９９の空燃比を調整するようにしたものであって、上記排気１００を系外に案内する案内通路１１５を設け、この案内通路１１５に連通する蓄圧室１１９を設け、この蓄圧室１１９の排気１００の性状を上記排気センサ９１により検出するようにし、
【００１０】
上記案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒内に開口させ、同上案内通路１１５の他端開口１１８を他の気筒１６〜１８内に開口させて同上他の気筒のピストン２６の作動で上記他端開口１１８が開閉するようにし、上記一端開口１１７を他端開口１１８よりも上死点側に位置させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設したものである。
【００１１】
請求項２の発明は、複数の気筒１６〜１８の一方の側に排気マニホールド４２を取り付けて、この排気マニホールド４２内の排気通路４３の一端側を上記各気筒１６〜１８内に開口させ、上記気筒１６〜１８内の燃焼で生じた既燃ガスを含む排気１００の性状を検出する排気センサ９１を設け、この排気センサ９１の検出信号により、同上気筒１６〜１８内に吸入される混合気９９の空燃比を調整するようにしたものであって、上記排気１００を系外に案内する案内通路１１５を設け、この案内通路１１５に連通する蓄圧室１１９を設け、この蓄圧室１１９の排気１００の性状を上記排気センサ９１により検出するようにし、上記複数の気筒１６〜１８の一方の側とは反対側に上記排気センサ９１と蓄圧室１１９とを配設したものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２の発明に加え、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、同上の案内通路１１５の他端開口１１８を排気通路４３，４７，４８に開口させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設したものである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項２の発明に加え、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、他端開口１１８を大気に開口させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設したものである。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項２の発明に加え、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、他端開口１１８を蓄圧室１１９に開口させたものである。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１から５のうちいずれか１つの発明に加え、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８の気筒内に開口させ、この一端開口１１７を上記気筒の掃気ポート４１ａよりも上死点側に位置させたものである。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１，３から６のうちいずれか１つの発明に加え、船外機３用のエンジン１０であって、クランク軸２０の軸心がほぼ垂直となるよう上記複数の気筒１６〜１８を上下に積み重ね、これら気筒１６〜１８のうちの最上の気筒１６内に上記案内通路１１５の一端開口１１７を開口させたものである。
【００１７】
【作 用】
上記構成による作用は次の如くである。
【００１８】
請求項１の発明は、排気１００の性状を検出する排気センサ９１の検出信号により、気筒１６〜１８内に吸入される混合気９９の空燃比を調整するようにした場合において、上記排気１００を系外に案内する案内通路１１５を設け、この案内通路１１５に連通する蓄圧室１１９を設け、この蓄圧室１１９の排気１００の性状を上記排気センサ９１により検出するようにしてある。
【００１９】
このため、圧力の大きい排気１００が上記案内通路１１５を通って蓄圧室１１９に流入すれば、上記排気１００の大きい圧力が上記蓄圧室１１９に一旦蓄圧されることとなる。このため、この直後に、圧力の低い排気１００が同上蓄圧室１１９に流入しようとしても、この流入は阻止される。そして、上記圧力の大きい排気１００の性状が排気センサ９１によって検出される。
【００２０】
ところで、特に２サイクルのエンジン１０では、気筒１６〜１８内は「爆発過程」において、最大圧となり、これから「掃気過程」に向うに従い上記圧力は漸減する。
【００２１】
そして、「爆発過程」では、気筒１６〜１８内から排出されようとする排気１００はほとんどが既燃ガスで構成されていて、上記最大圧時には、上記気筒１６〜１８内は、ほぼ既燃ガスで満たされている。
【００２２】
一方、上記「掃気過程」においては、上記気筒１６〜１８内から排気１００が排気通路４３，４７，４８内に排出されるが、この排出の直後において、上記排気通路４３，４７，４８内が最大圧となり、掃気が進むに従い上記圧力は漸減する。
【００２３】
そして、上記排気１００が排気通路４３，４７，４８内に排出された直後では、掃気は始まったばかりであって、排気通路４３，４７，４８側への新気の吹き抜けは少ないため、このときの上記排気通路４３，４７，４８内の排気１００はほとんどが既燃ガスで構成されており、つまり、上記最大圧時には、上記排気通路４３，４７，４８内は、ほぼ既燃ガスで満たされている。
【００２４】
よって、気筒１６〜１８内や、排気通路４３，４７，４８内などの排気系において最大圧を生じさせる排気１００はいずれもほとんどが既燃ガスで構成されており、この圧力の大きい排気１００が案内通路１１５を通って蓄圧室１１９に流入した際、上記排気１００はそのほとんどが既燃ガスである。
【００２５】
そして、前記したように、大きい圧力の排気１００が上記蓄圧室１１９に一旦蓄圧されると、その直後に、Ｏ２成分を多く含む新気の混合気９９が上記蓄圧室１１９に流入しようとしても、これは圧力が低いため、上記流入が阻止される。このため、上記したようにほとんどが既燃ガスである排気１００の性状が排気センサ９１によって検出されることとなる。
【００２６】
よって、上記排気センサ９１による検出に基づけば、そのときの混合気９９の空燃比が正確に把握され、これによれば、その後の空燃比を所望値により精度よく調整させることができる。
【００２７】
また、上記案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒内に開口させ、同上案内通路１１５の他端開口１１８を他の気筒１６〜１８内に開口させて同上他の気筒のピストン２６の作動で上記他端開口１１８が開閉するようにし、上記一端開口１１７を他端開口１１８よりも上死点側に位置させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設してある。
【００２８】
このため、「爆発過程」における排気１００を、「気筒内」からより直接的に蓄圧室１１９に流入させることができ、よって、この排気１００の性状をより精度よく検出できてそのときの混合気９９の空燃比がより正確に把握される。
【００２９】
また、上記一端開口１１７が開いたときのこの一端開口１１７における圧力は、他端開口１１８が開いたときのこの他端開口１１８における圧力よりも大きくなる。
【００３０】
このため、上記一端開口１１７が開くと、ある気筒の排気１００が蓄圧室１１９内に十分に蓄えられ、その後、他端開口１１８が開くと、上記蓄えられていた排気１００は上記他端開口１１８を通り他の気筒に円滑に流される。
【００３１】
よって、ある気筒の排気１００を各サイクル毎に蓄圧室１１９内に確実に導入できて、エンジン１０の燃焼状態を正確に検出できると共に、上記した他の気筒から蓄圧室１１９内に新気である混合気９９が流入することを防止できる。
【００３２】
請求項３の発明は、上記案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、同上の案内通路１１５の他端開口１１８を排気通路４３，４７，４８に開口させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設してある。
【００３３】
このため、「爆発過程」における排気１００を、「気筒内」からより直接的に蓄圧室１１９に流入させることができ、よって、この排気１００の性状をより精度よく検出できてそのときの混合気９９の空燃比がより正確に把握される。
【００３４】
しかも、案内通路１１５における一端開口１１７と他端開口１１８との差圧が十分に大きくなるため、上記案内通路１１５を通しての蓄圧室１１９内への排気１００の流入がより円滑となり、排気センサ９１による検出精度が向上する。
【００３５】
請求項４の発明は、上記案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、他端開口１１８を大気に開口させ、同上案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９を介設してある。
【００３６】
このため、案内通路１１５における一端開口１１７と他端開口１１８との差圧が、更に十分に大きくなるため、上記案内通路１１５を通しての蓄圧室１１９内への排気１００の流入がより円滑となり、排気センサ９１による検出精度が向上する。
【００３７】
請求項５の発明は、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８内に開口させ、他端開口１１８を蓄圧室１１９に開口させてある。
【００３８】
このため、蓄圧室１１９は排気１００の行き止まりになるため、この蓄圧室１１９に一旦排気１００が流入すると、上記蓄圧室１１９からの排気１００のリークが少なく抑えられる。よって、蓄圧室１１９には排気１００が長期に溜められて、排気センサ９１による検出精度が向上する。
【００３９】
請求項６の発明は、案内通路１１５の一端開口１１７をある気筒１６〜１８の気筒内に開口させ、この一端開口１１７を上記気筒の掃気ポート４１ａよりも上死点側に位置させてある。
【００４０】
このため、「爆発過程」におけるピストン２６の作動により、上記掃気ポート４１ａよりも早いタイミングで上記一端開口１１７が開くこととなり、よって、この一端開口１１７を通して排気１００が蓄圧室１１９内に円滑に流入すると共に、その圧力で、上記掃気ポート４１ａから「気筒内」に流入した混合気９９が上記蓄圧室１１９内に流入することは防止される。
【００４１】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面により説明する。
【００４２】
（実施例１）
【００４３】
図１から図１０は、実施例１を示している。
【００４４】
図２において、符号１は乗り物である船で、矢印Ｆｒは船１の進行方向前方を示している。なお、下記する左右とは、上記前方に向っての方向をいうものとする。
【００４５】
上記船１は船体２を有し、この船体２の船尾には船外機３が着脱自在に取り付けられている。この船外機３は、上記船尾に取り付けられるブラケット４と、このブラケット４に対し枢支軸５により枢支される船外機本体６とで構成されている。
【００４６】
上記船外機本体６は動力伝達装置８を備え、この動力伝達装置８はその外殻を構成する伝動ケース９と、この伝動ケース９内に収容される伝動機構とで構成され、上記伝動ケース９が上記ブラケット４に対し上記枢支軸５により枢支されている。また、上記船外機本体６は内燃機関である２サイクルの多気筒エンジン１０を有し、このエンジン１０は上記伝動ケース９の上端に着脱自在に取り付けられて、カバー１１で開閉自在に覆われている。上記伝動ケース９は、水中に向って下方に延びこの伝動ケース９の下端に円筒状のシャフト１３が支承され、このシャフト１３にプロペラ１４が取り付けられている。
【００４７】
そして、上記エンジン１０の出力部に、上記動力伝達装置８の伝動機構を介して上記プロペラ１４が連動するよう連結されている。
【００４８】
図２から図８において、上記エンジン１０は、第１気筒１６、第２気筒１７、および第３気筒１８の複数（三つ）の気筒を備え、これらは上下に積み重ねられている。
【００４９】
上記エンジン１０は、上記各気筒１６〜１８に共通のクランクケース１９を有し、このクランクケース１９には軸心がほぼ垂直の縦向きのクランク軸２０が収容され、このクランク軸２０は上記クランクケース１９に対しその軸心回りに回転自在に支承されている。
【００５０】
上記クランクケース１９の後部に、上記各気筒１６〜１８のそれぞれのシリンダ本体２２が一体的に取り付けられ、これらシリンダ本体２２の軸心は互いに平行に前後に延びている。また、これら各シリンダ本体２２の突出端にはシリンダヘッド２３が着脱自在に取り付けられている。上記シリンダ本体２２同士は互いに一体化されてシリンダブロック２４を構成し、上記シリンダヘッド２３同士も互いに一体化されている。
【００５１】
上記各シリンダ本体２２は、その内部にそれぞれ軸心が前後に延びるシリンダ孔２５を有し、これら各シリンダ孔２５にピストン２６が前後に摺動自在に嵌入されている。これら各ピストン２６は、それぞれ上記クランク軸２０に連接棒２７により連結されている。
【００５２】
上記シリンダ孔２５内でシリンダヘッド２３とピストン２６とで囲まれた空間が「気筒内」に相当し、上記ピストン２６が上記シリンダヘッド２３にある程度接近した状態の上記「気筒内」が燃焼室２９となる。上記シリンダヘッド２３には、各燃焼室２９に対応して三つの点火プラグ３０が取り付けられ、これら各点火プラグ３０の放電部３１が上記燃焼室２９に臨んでいる。
【００５３】
上記クランクケース１９の前面には三つの吸気ポート３３が形成され、これら各吸気ポート３３にそれぞれリード弁３４が取り付けられている。また、これらリード弁３４の前面には、吸気マニホールド３５、スロットル弁３６ａを収容するスロットルボディ３６、およびサイレンサ３７が順次連設されている。また、上記サイレンサ３７の上端には後方に向って開口する入口管３８が取り付けられている。上記入口管３８、サイレンサ３７、スロットルボディ３６、吸気マニホールド３５、およびリード弁３４は、これらの各内部にそれぞれ設けられた吸気通路３９によって互いに連通させられ、かつ、これら各吸気通路３９は上記吸気ポート３３に連通している。
【００５４】
上記各スロットルボディ３６は連動手段４０により互いに連結されている。そして、オペレータが操作部を操作すれば、上記連動手段４０を介し各スロットルボディ３６が互いに同期して、同じ開閉弁動作を行うようになっている。
【００５５】
上記各シリンダ孔２５の周りの上記シリンダ本体２２には、各シリンダ孔２５についてそれぞれ複数（三つ）の掃気通路４１が形成されている。これら各掃気通路４１は、上記クランクケース１９内を燃焼室２９に連通させている。
【００５６】
上記シリンダブロック２４の左側には排気マニホールド４２が取り付けられ、この排気マニホールド４２内の第１排気通路４３の一端側は複数（三つ）に分岐し、各シリンダ本体２２に形成された排気ポート４４を介し各燃焼室２９内に開口している。一方、上記シリンダブロック２４と伝動ケース９との間には排気ガイド４６が介設され、この排気ガイド４６内の第２排気通路４７と、上記第１排気通路４３の他端側とが互いに連通させられている。前記伝動ケース９内に第３排気通路４８が形成され、この第３排気通路４８の一端が上記第２排気通路４７に連通し、他端が前記シャフト１３内を通して水中に開口している。
【００５７】
図４と図７において、上記エンジン１０には、水冷式の冷却装置５０が設けられている。この冷却装置５０は、各シリンダ孔２５の周りでシリンダブロック２４に形成される第１冷却水ジャケット５１と、上記排気マニホールド４２に形成される第２冷却水ジャケット５２と、上記第２排気通路４７を囲むように排気ガイド４６に形成される第３冷却水ジャケット５３と、上記第３排気通路４８を囲むように伝動ケース９に形成される第４冷却水ジャケット５４とを備え、これら各冷却水ジャケット５１〜５４は、直接に、もしくは冷却水連通路５５を介して互いに連通している。また、上記第４冷却水ジャケット５４の下端は上記第３排気通路４８の下流側に連通している。
【００５８】
上記第１冷却水ジャケット５１に対し海水などの冷却水５６を供給する水ポンプが設けられ、上記冷却水５６は上記各冷却水ジャケット５１〜５４を冷却水連通路５５を介し順次通り抜け、かつ、第３排気通路４８の下流端を通って水中に排水され、この流れの途中で、上記第１〜第３気筒１６〜１８を冷却する。
【００５９】
図２において、上記エンジン１０に燃料５９を供給する燃料供給装置６０が設けられている。この燃料供給装置６０は第１〜第３気筒１６〜１８に対応する複数（三つ）の燃料噴射弁６１を有し、これら各燃料噴射弁６１はスロットルボディ３６に着脱自在に取り付けられている。これら燃料噴射弁６１は、スロットルボディ３６からリード弁３４に至る間の吸気通路３９内に向って、適宜燃料５９を噴射する。
【００６０】
上記各燃料噴射弁６１に燃料タンク６３内に溜められた燃料５９を吸引して供給する低圧燃料ポンプ６４と、この低圧燃料ポンプ６４からの燃料５９を加圧して供給する高圧燃料ポンプ６５とが直列に設けられている。また、これら低圧燃料ポンプ６４と高圧燃料ポンプ６５の間には水分離フィルター６６とベーパーセパレータ６７とが直列に介設されている。また、上記のように燃料噴射弁６１に供給される燃料５９の圧力を所定圧に調整する調圧器６９が設けられ、上記各機器は燃料通路７０により互いに連結されている。
【００６１】
上記各燃料噴射弁６１は電磁式で、これを電気的にオン（もしくはオフ）すれば、その期間だけ、燃料５９が吸気通路３９内に噴射されるようになっている。
【００６２】
上記の場合、燃料供給装置６０のうち燃料タンク６３だけが船体２に支持されており、他のものは船外機３を構成している。
【００６３】
図２において、エンジン１０を制御するためのエンジン制御装置７３が設けられている。このエンジン制御装置７３は電子的な制御装置本体７４を備え、上記各点火プラグ３０、燃料噴射弁６１、低圧燃料ポンプ６４、および高圧燃料ポンプ６５が、上記制御装置本体７４に電気的に接続されている。また、前記クランク軸２０の上端にはフライホイールマグネト７５が取り付けられている。このフライホイールマグネト７５は、直接もしくはバッテリを介し、上記制御装置本体７４に電力を供給するようになっている。
【００６４】
上記エンジン１０の駆動状態を検出する各種センサが設けられ、これらはいずれも上記制御装置本体７４に電気的に接続されている。
【００６５】
即ち、上記センサとして、上記クランク軸２０の回転角を検出するクランク角センサ７６、クランクケース１９内の圧力を検出するクランクケース内圧センサ７７、各気筒１６〜１８内の圧力を検出する筒内圧センサ７８、同上気筒１６〜１８内の状態を検出するノックセンサ７９、吸気通路３９内の温度を検出する吸気温センサ８０、スロットルボディ３６の開度を検出するスロットル開度センサ８１が設けられている。
【００６６】
また、各気筒１６〜１８の温度を検出するシリンダ温度センサ８２、第３排気通路４８内の上流側の圧力を検出する背圧センサ８３、大気圧を検出する大気圧センサ８４、冷却水５６の温度を検出する冷却水温度センサ８５、動力伝達装置８の変速状態を検出するシフトセンサ８６、枢支軸５回りの船外機３の上下回動位置を検出するトリム角センサ８７が設けられている。
【００６７】
一方、空燃比制御装置８９が設けられ、この空燃比制御装置８９は排気導入手段９０と、この排気導入手段９０に設けられる排気センサ９１とを備えている。
【００６８】
その他、９３はスタータ、９４はオイルタンクである。
【００６９】
図２から図８において、エンジン１０の駆動時に、第１〜第３気筒１６〜１８のそれぞれにおいて、ピストン２６がクランク軸２０側の下死点位置から燃焼室２９側に移動すると、上記ピストン２６によって掃気通路４１と排気ポート４４とが順次閉じられる。また、このように、ピストン２６が燃焼室２９側に移動すると、クランクケース１９内が負圧になる。すると、上記サイレンサ３７、スロットルボディ３６、吸気マニホールド３５、リード弁３４、および吸気ポート３３内の吸気通路３９が順次負圧になって、空気である外気９７が上記吸気ポート３３から上記吸気通路３９に吸入される。
【００７０】
次に、上記吸気９８に対し燃料噴射弁６１によって燃料５９が噴射され、混合気９９が生成される。そして、この混合気９９が上記クランクケース１９内に吸入される。これが「吸入過程」である。
【００７１】
一方、上記のように掃気通路４１と排気ポート４４とが閉じられた後、更に、同上ピストン２６が燃焼室２９側へ移動すれば、この燃焼室２９に既に吸入されていた混合気９９が圧縮される。これが「圧縮過程」である。
【００７２】
上記ピストン２６が上死点に達する直前で、エンジン制御装置７３により制御された点火プラグ３０の放電部３１の放電により、上記混合気９９が着火、燃焼させられて気体が膨張し、これにより、上記ピストン２６が上死点を越えた後クランク軸２０側に押し戻される。これが「爆発過程」である。
【００７３】
上記ピストン２６のクランク軸２０側への移動により、前記クランクケース１９内に吸入されていた混合気９９が予圧縮される。なお、このときの圧力でリード弁３４は閉弁させられている。
【００７４】
上記ピストン２６がクランク軸２０側へ移動する途中で、まず、排気ポート４４が開かれる。すると、この排気ポート４４を通し、混合気９９の既燃ガスである排気１００が、上記排気ポート４４を通って排出される。これが「排気過程」である。
【００７５】
そして、上記排気１００は第１排気通路４３、第２排気通路４７、第３排気通路４８、およびシャフト１３内を順次通って水中に排出される。この場合、各気筒１６〜１８を冷却した後の冷却水５６が第４冷却水ジャケット５４と冷却水連通路５５を通り、上記排気１００と共に上記水中に排出される。
【００７６】
上記したようにピストン２６がクランク軸２０側に移動して排気ポート４４が開かれると、これに続いて掃気通路４１が開かれる。すると、上記したようにクランクケース１９内で予圧縮されていた混合気９９が上記掃気通路４１を通って燃焼室２９に流入させられ、この混合気９９が上記燃焼室２９に残留している上記既燃ガスの一部を第１排気通路４３に押し出すと共に、上記混合気９９が上記燃焼室２９に充満する。これが「掃気過程」である。そして、この後、ピストン２６は前記下死点位置に戻る。
【００７７】
上記の場合、掃気通路４１を通って燃焼室２９に流入した混合気９９のいくらかは、第１排気通路４３側に吹き抜け（これを「新気の吹き抜け現象」という）、これは上記既燃ガスと混ざって上記排気１００として排出される。
【００７８】
上記状態から、ピストン２６が再び燃焼室２９側に移動し、以下、上記した各過程が繰り返されて、クランク軸２０が回転させられる。そして、このクランク軸２０を通しエンジン１０が動力を出力し、この動力は動力伝達装置８を介してプロペラ１４を回転させ、被駆動体である船１を航走可能とさせる。
【００７９】
図１０において、第１気筒１６、第２気筒１７、および第３気筒１８は、この順序で、クランク角が１２０°の位相差で駆動する。
【００８０】
図１から図９において、前記排気センサ９１は上記排気１００の性状を検出するものである。上記排気センサ９１の検出信号は上記制御装置本体７４に入力され、これにより、燃料噴射弁６１の燃料噴射期間が長短制御されて、混合気９９の空燃比（Ａ／Ｆ）が適正値に自動調整されるようになっている。
【００８１】
また、この場合、前記クランク角センサ７６等の各種センサによりエンジン１０の駆動状態が同上制御装置本体７４に入力され、これにより、上記空燃比が更に所望値になるよう燃料噴射弁６１の作動が制御されるようになっている。このようにして、エンジン性能の向上や、燃料５９の無駄な消費が抑制されている。
【００８２】
図９において、上記排気センサ９１は次のように構成されている。
【００８３】
即ち、上記排気センサ９１は円形の板金製保護外筒１０４を有し、この保護外筒１０４の一端に締結具１０５が取り付けられている。また、同上保護外筒１０４内にジルコニア製の素子１０６が収容され、この素子１０６の一端は、上記保護外筒１０４の一端から突出している。上記素子１０６を前記制御装置本体７４に電気的に接続させるリード線１０７が設けられている。
【００８４】
上記素子１０６はその内部に空洞部１０８が形成されている。同上素子１０６の内外両表面に白金の電極がメッキされており、この素子１０６内外の酸素濃度差に応じて発生する起電力によって、排気１００の性状である酸素濃度が検出される。
【００８５】
また、上記素子１０６の突出端を開閉自在に閉じるプロテクタ１０９が設けられている。このプロテクタ１０９は円筒状の板金製プロテクタ本体１１０と、このプロテクタ本体１１０に形成される複数の貫通孔１１１とで構成され、上記プロテクタ本体１１０は上記保護外筒１０４の一端に着脱自在に取り付けられている。また、上記貫通孔１１１を通して、排気１００がプロテクタ本体１１０の内外を自由に流動できるようになっている。
【００８６】
また、上記素子１０６内にはセラミック製のヒータ１１２が設けられ、このヒータ１１２による素子１０６の適宜、適度の加熱により、排気センサ９１の精度向上が図られている。
【００８７】
また、上記排気センサ９１を構成する上記保護外筒１０４等の部品はいずれも同一の軸心１１３上に位置して全体的に細長い形状をなしている。
【００８８】
図１から図９において、前記空燃比制御装置８９の排気導入手段９０は、排気１００を系外である各シリンダ孔２５の外部に案内する案内通路１１５を有し、この案内通路１１５は円形の金属製案内パイプ１１６で構成されている。
【００８９】
上記案内通路１１５の一端開口１１７は、ある気筒の一例である上記第２気筒１７の「気筒内」に開口し、上記一端開口１１７は、上記第２気筒１７のピストン２６の作動で開閉するようになっている。また、同上案内通路１１５の他端開口１１８は、他の気筒の一例である第１気筒１６の「気筒内」に開口し、上記他端開口１１８は、上記第１気筒１６のピストン２６の作動で開閉するようになっている。
【００９０】
上記の場合、一端開口１１７は他端開口１１８よりもわずかに上死点（燃焼室２９）側に位置している。また、上記一端開口１１７は、排気ポート４４の上死点側端よりもわずかに上死点側（もしくは、排気ポート４４の上死点側端とほぼ同位置）に位置し、かつ、掃気ポート４１ａよりも上死点側に位置している。
【００９１】
上記案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９が介設され、この蓄圧室１１９は直方体形状の板金製蓄圧ケース１２０で成形されている。
【００９２】
上記蓄圧室１１９を、図１によってより詳しく説明すると、上記案内通路１１５の中途部が切断されており、この案内通路１１５の一端開口１１７側の一方の切断端１２２が上記蓄圧ケース１２０の下壁に連結され、同上案内通路１１５の他端開口１１８側の他方の切断端１２３が上記蓄圧ケース１２０の上壁に連結されている。また、蓄圧ケース１２０の後側壁に上記排気センサ９１の締結具１０５が着脱自在に締結され、素子１０６の突出端と、これを覆うプロテクタ１０９とが上記蓄圧ケース１２０内の蓄圧室１１９に位置させられている。
【００９３】
図１０において、各気筒１６〜１８の位相において、それぞれ上死点から約９０°のところで排気ポート４４が開き（図１０中ａ部）、約１２０°のところで掃気ポート４１ａが開く（図１０中ｂ部）。また、約２４０°のところで同上掃気ポート４１ａが閉じ（図１０中ｃ部）、約２７０°のところで同上排気ポート４４が閉じ（図１０中ｄ部）、上記上死点に戻る。以下、これが繰り返される。
【００９４】
図３から図６と、図１０において、第１気筒１６の「排気過程」と「掃気過程」で、この第１気筒１６におけるピストン２６の摺動により、掃気ポート４１ａが開かれた直後に、他端開口１１８が燃焼室２９内に開かれる（図１０中Ａ部）。すると、予め蓄圧室１１９に溜まっていた排気１００が、上記他端開口１１８を通り第１気筒１６内に逃がされ、上記蓄圧室１１９内に蓄圧されていた圧力が低下する（図１０中Ａ〜Ｂ部）。
【００９５】
この蓄圧室１１９内の圧力の低下の途中で、第２気筒１７におけるピストン２６の摺動により、排気ポート４４が開く直前（もしくは、ほぼ同時）、および掃気ポート４１ａが開く前に一端開口１１７が燃焼室２９内に開かれる（図１０中Ｂ部）。この際、第２気筒１７は「爆発過程」の直後であり、第２気筒１７内の排気１００の圧力は高いため、この排気１００が上記一端開口１１７から案内通路１１５を通って蓄圧室１１９に勢いよく流入して十分に蓄えられ、この蓄圧室１１９内の圧力が急上昇する（図１０中Ｂ〜Ｃ部）。
【００９６】
一方、上記一端開口１１７は他端開口１１８よりも上死点側に位置しているため、第１気筒１６において他端開口１１８が開くタイミングは、第２気筒１７において一端開口１１７が開くタイミングよりも遅れることとなり、上記一端開口１１７が開いたときのこの一端開口１１７における圧力は、他端開口１１８が開いたときのこの他端開口１１８における圧力よりも大きくなる。
【００９７】
よって、上記したように一端開口１１７が開くと、第２気筒１７の排気１００が蓄圧室１１９に十分に蓄えられ、その後、他端開口１１８が開くと、上記蓄えられていた排気１００は上記他端開口１１８を通り上記第１気筒１６に円滑に流される。
【００９８】
この結果、ある気筒の排気１００を各サイクル毎に蓄圧室１１９内に確実に導入できて、エンジン１０の燃焼状態を正確に検出できると共に、上記した他の気筒から蓄圧室１１９内に新気である混合気９９が流入することを防止できて、上記したある気筒の排気１００の性状がより正確に検出される。
【００９９】
上記の場合、他端開口１１８が開口している時におけるこの他端開口１１８の圧力が蓄圧室１１９内の圧力よりも確実に低くなるように、一端開口１１７と他端開口１１８の各開口位置が設定されており、よって、上記作用、効果が更に向上する。
【０１００】
なお、上記一端開口１１７はピストン２６の作動にかかわらず、常に開いたままとなるよう、より上死点側に開口させてもよい。
【０１０１】
また、前記したように、特に図６で示すように、案内通路１１５の一端開口１１７は、上記気筒の掃気ポート４１ａよりも上死点側に位置させられている。
【０１０２】
このため、「爆発過程」におけるピストン２６の作動により、上記掃気ポート４１ａよりも早いタイミングで上記一端開口１１７が開くこととなり、よって、この一端開口１１７を通して排気１００が蓄圧室１１９内に円滑に流入すると共に、その圧力で、その後に上記掃気ポート４１ａから「気筒内」に流入した混合気９９が上記蓄圧室１１９内に流入することは防止され、よって、第２気筒１７の排気１００の性状がより正確に検出される。また、この場合、蓄圧室１１９内の排気１００は第２気筒１７の「気筒内」に逆流する。
【０１０３】
上記の場合、一端開口１１７が開いてから掃気ポート４１ａが開くまでの間に蓄圧室１１９内に蓄えられる排気１００の圧力が、その後、同上一端開口１１７と上記掃気ポート４１ａとが開いた状態における上記一端開口１１７の圧力よりもより高い状態を保つよう、この蓄圧室１１９の容積が定められており、よって、上記蓄圧室１１９への混合気９９の流入阻止など上記作用、効果が更に向上する。
【０１０４】
次に、上記したように第２気筒１７において上記一端開口１１７が「気筒内」に開かれた直後に、第１気筒１６において他端開口１１８が閉じられる（図３、図５、図１０中Ｃ部）。その後、上記一端開口１１７は、第２気筒１７が「吸入過程」から「圧縮過程」に移るときに閉じられる（図１０中Ｄ部）。
【０１０５】
上記のように、他端開口１１８が閉じられ、一端開口１１７が開いている間（図１０中Ｃ〜Ｄ部）は、圧力の高くなった蓄圧室１１９内から、第２気筒１７へ排気１００の逆流が生じ（図１中、排気１００の矢印と逆方向）、上記蓄圧室１１９の圧力は下降する。
【０１０６】
また、この後は、一端開口１１７と他端開口１１８とは共に閉じられたままに保たれるが（図１０中Ｄ〜Ａ部）、蓄圧室１１９内の圧力は第１気筒１６や第２気筒１７内へのリークによって、漸減する。この後、図１０中Ａ部に戻り、以下、上記作用が繰り返される。
【０１０７】
なお、図１０中Ａ部で、他端開口１１８が再び開いたとき、第１気筒１６では掃気ポート４１ａが開いた直後で、その「気筒内」の圧力は低いため、図１０中Ａ〜Ｃ部間では、他端開口１１８を通り蓄圧室１１９内の排気１００が第１気筒１６の「気筒内」に流入する。
【０１０８】
そして、上記図１０中Ｃ〜Ｄ部において、蓄圧室１１９内の排気１００の性状が排気センサ９１によって検出される。この場合、第２気筒１７における「爆発過程」では、この第２気筒１７から排出されようとする排気１００はほとんどが既燃ガスで構成されていることから、上記蓄圧室１１９は上記既燃ガスで満たされることとなる。よって、混合気９９が混入していない分、排気１００の性状が排気センサ９１により精度よく検出される。
【０１０９】
図１０中符号Ｅは、他端開口１１８が開いているときの、この他端開口１１８における圧力である。また、図１０中符号Ｆは、一端開口１１７が開いているときの、この一端開口１１７の圧力である。
【０１１０】
また、上記他端開口１１８が開いているときの、第１気筒１６の「気筒内」の最大圧力にほぼ等しい値の圧力が所定圧Ｐ0 である。
【０１１１】
そして、上記蓄圧室１１９内の排気１００の最低圧は所定圧Ｐ0 以上の高圧に保たれるようになっている。このため、第２気筒１７の「掃気過程」で、Ｏ２成分を多く含む新気である混合気９９が上記蓄圧室１１９に流入しようとしても、これは、上記所定圧Ｐ0 よりも圧力が低いため、上記混合気９９の蓄圧室１１９への流入は阻止される。よって、混合気９９が混入しておらず、ほとんどが既燃ガスで占められた排気１００の性状が排気センサ９１により検出されることとなり、つまり、高精度のＯ２濃度の検出が確保される。
【０１１２】
図１において、上記したように、排気１００は蓄圧室１１９内に流入する一方、この蓄圧室１１９内から流出するが、より具体的には、上記排気１００は、案内通路１１５の一端開口１１７と一方の切断端１２２とを順次通って蓄圧室１１９内に流入する一方、同上案内通路１１５の他方の切断端１２３と他端開口１１８を順次通って蓄圧室１１９から流出する。そして、この場合、案内通路１１５の一方の切断端１２２は排気センサ９１の素子１０６とプロテクタ１０９から外れた蓄圧室１１９の一部分に向って開口している。
【０１１３】
このため、上記蓄圧室１１９に流入したときの排気１００が直接に素子１０６やプロテクタ１０９に衝突することは防止される。よって、排気１００中にはエンジンオイルの粒子が含まれているが、これが上記素子１０６やプロテクタ１０９に直接に衝突して、付着するということが防止される。このため、排気センサ９１の精度上の耐久性が向上する。
【０１１４】
そして、上記のようにして排気センサ９１により検出された高精度の検出信号が前記制御装置本体７４に入力され、よって、この入力信号に基づき、そのときの実際の空燃比の演算が精度よく行われる。
【０１１５】
一方、同上制御装置本体７４には、前記スロットル開度センサ８１やシリンダ温度センサ８２等の各検出信号が入力され、これら入力信号に基づいてエンジン１０の駆動状態が判定され、この駆動状態に適した目標空燃比が決定される。
【０１１６】
そして、上記実際の空燃比と、目標空燃比とが比較されて、これにより、燃料噴射弁６１による燃料５９の噴射時間（噴射量）等の噴射条件が定められ、その後の混合気９９の空燃比がエンジン１０の駆動状態に合致する所望値となるよう自動調整される。
【０１１７】
以下の各図は、実施例２から実施例９を示している。これら実施例は前記実施例１と構成、作用において多くの点で共通しているため、これら共通するものについては図面に共通の符号を付してその説明を省略し、異なる点につき主に説明する。
【０１１８】
（実施例２）
【０１１９】
図１１は、実施例２を示している。
【０１２０】
これによれば、案内通路１１５の一端開口１１７はある気筒の一例である第１気筒１６の「気筒内」に開口し、他端開口１１８はスロットルボディ３６内の吸気通路３９におけるスロットル弁３６ａの下流側に開口し、つまり、十分に負圧の高いところに開口している。
【０１２１】
この実施例によれば、一端開口１１７は正圧で、他端開口１１８は高い負圧となって、一端開口１１７と他端開口１１８の差圧が十分に大きくなるため、案内通路１１５を通しての蓄圧室１１９内への排気１００の流入が極めて円滑となり、排気センサ９１による検出精度が向上する。また、上記のように排気１００の流入が円滑となる分、案内通路１１５の断面積が小さくされ、空燃比制御装置８９が構成簡単、かつ、コンパクトになる。
【０１２２】
なお、上記他端開口１１８は、吸気通路３９におけるスロットル弁３６ａの上流側に開口させてもよい。
【０１２３】
（実施例３）
【０１２４】
図１２と図１３は、実施例３を示している。
【０１２５】
これによれば、案内通路１１５の一端開口１１７がある気筒の一例である第１気筒１６の「気筒内」に開口し、他端開口１１８は他の気筒の一例である第１気筒１６のクランクケース１９内のクランク室側に開口している。
【０１２６】
上記案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９が介設されている。また、同上案内通路１１５における蓄圧室１１９の上流側に第１逆止弁１２８が介設されると共に、同上蓄圧室１１９の下流側に第２逆止弁１２９が介設されている。これら第１逆止弁１２８と第２逆止弁１２９はいずれも一端開口１１７側から他端開口１１８側への排気１００の流動のみを許容する。
【０１２７】
この実施例によれば、第１気筒１６の「気筒内」から蓄圧室１１９内に達した排気１００が同上第１気筒１６側に逆流することが確実に防止され、他端開口１１８に向かってのみ流される。
【０１２８】
よって、一端開口１１７と他端開口１１８の差圧が小さくても、第１気筒１６の排気１００を各サイクル毎に蓄圧室１１９内に確実に導入できて、エンジン１０の燃焼状態を正確に検出できると共に、上記排気１００の性状がより正確に検出される。
【０１２９】
また、掃気ポート４１ａから流入した混合気９９によって、シリンダ本体２２は早いタイミングで冷却される。
【０１３０】
なお、上記他端開口１１８は、いずれかの排気通路４３，４７，４８に開口させてもよく、吸気通路３９や大気に開口させてもよい。
【０１３１】
（実施例４）
【０１３２】
図１４から図１６は、実施例４を示している。
【０１３３】
これによれば、シリンダブロック２４にブラケット１２５が着脱自在に締結され、また、このブラケット１２５に蓄圧ケース１２０が着脱自在に締結されている。
【０１３４】
案内通路１１５の一端開口１１７は第１気筒１６の「気筒内」に開口している。そして、上記第１気筒１６の「爆発過程」における排気１００が蓄圧室１１９内に案内されるようになっている。また、同上案内通路１１５の他端開口１１８は排気系である第１排気通路４３に開口している。
【０１３５】
この実施例によれば、案内通路１１５における一端開口１１７と他端開口１１８との差圧が十分に大きくなるため、上記案内通路１１５を通しての蓄圧室１１９内への排気１００の流入がより円滑となり、排気センサ９１による検出精度が向上する。また、上記のように排気１００の流入が円滑となる分、案内通路１１５の断面積が小さくされて、空燃比制御装置８９が構成簡単、かつ、コンパクトにされている。
【０１３６】
なお、以上は図示の例によるが、案内通路１１５の他端開口１１８は大気に開放させてもよい。
【０１３７】
このようにすれば、案内通路１１５における一端開口１１７と他端開口１１８との差圧がより大きくなり、上記諸効果が助長される。
【０１３８】
（実施例５）
【０１３９】
図１７から図１９は、実施例５を示している。
【０１４０】
これによれば、シリンダブロック２４にブラケット１２６が着脱自在に締結され、また、このブラケット１２６に蓄圧ケース１２０が着脱自在に締結されている。
【０１４１】
案内通路１１５の一端開口１１７は、ある気筒の一例である第１気筒１６の「気筒内」に開口し、他端開口１１８は蓄圧室１１９に開口し、この蓄圧室１１９は排気１００の行き止まりとなっている。そして、上記第１気筒１６の「爆発過程」における排気１００が蓄圧室１１９内に案内されるようになっている。
【０１４２】
この実施例によれば、蓄圧室１１９は排気１００の行き止まりになるため、この蓄圧室１１９に一旦排気１００が流入すると、上記蓄圧室１１９からの排気１００のリークが少なく抑えられる。よって、蓄圧室１１９には排気１００が長期に溜められて、排気センサ９１による検出精度が向上する。
【０１４３】
図２０は、上記実施例５の変形例を示している。
【０１４４】
これによれば、一端開口１１７がある気筒の「気筒内」に開口し、他端開口１１８が蓄圧室１１９内に開口している。
【０１４５】
他の構成、作用は、前記実施例１の図１について示したものと同様である。
【０１４６】
（実施例６）
【０１４７】
図２１と図２２は、実施例６を示している。
【０１４８】
これによれば、シリンダ本体２２を構成するシリンダヘッド２３の後面上部に蓄圧室１１９を有する蓄圧ケース１２０が着脱自在に取り付けられている。
【０１４９】
案内通路１１５の一端開口１１７がある気筒の一例である第１気筒１６の「気筒内」の燃焼室２９に開口し、他端開口１１８は蓄圧室１１９に開口している。この場合、案内通路１１５はシリンダヘッド２３に直線的に形成されている。
【０１５０】
この実施例によれば、蓄圧室１１９は燃焼室２９の近傍に位置し、かつ、直線的に連通するため、上記実施例と同様の作用、効果が生じることに加え、より圧力の高い排気１００が上記蓄圧室１１９内に流入させられて、上記効果が更に向上する。
【０１５１】
また、より高温の排気１００が蓄圧室１１９内に流入させられるため、低速域で、排気１００の温度が低い場合でも、排気センサ９１の素子１０６の温度が高温側で安定することとなる。よって、排気センサ９１の検出精度が向上する。
【０１５２】
（実施例７）
【０１５３】
図２３は、実施例７を示している。
【０１５４】
これによれば、排気ガイド４６に案内通路１１５が形成されている。この案内通路１１５の一端開口１１７が排気通路の一例である第２排気通路４７に開口し、他端開口１１８は、上記第２排気通路４７よりも下流側の排気通路の一例である第３排気通路４８に開口している。
【０１５５】
また、上記案内通路１１５の中途部に蓄圧室１１９が設けられている。この蓄圧室１１９も上記排気ガイド４６に形成され、この排気ガイド４６は第３冷却水ジャケット５３に囲まれて、冷却水５６により冷却されるようになっている。また、上記排気ガイド４６に排気センサ９１が着脱自在に取り付けられている。
【０１５６】
ところで、各気筒１６〜１８の前記「掃気過程」においては、ピストン２６の摺動により気筒１６〜１８内が排気通路４３，４７，４８側に開かれて、上記気筒１６〜１８内からの排気１００が排気通路４３，４７，４８内に排出されるが、この排出の直後において、上記排気通路４３，４７，４８内が最大圧となり、掃気が進むに従い上記圧力は漸減する。
【０１５７】
そして、上記排気１００が排気通路４３，４７，４８内に排出された直後では、掃気は始まったばかりであって、排気通路４３，４７，４８側への新気の吹き抜けは少ないため、上記排気通路４３，４７，４８内の排気１００はほとんどが既燃ガスで構成されており、つまり、上記最大圧時には、上記排気通路４３，４７，４８内は、ほぼこの既燃ガスで満たされている。
【０１５８】
よって、排気通路４３，４７，４８において最大圧を生じさせる排気１００はほとんどが既燃ガスで構成されており、圧力の大きい排気１００が案内通路１１５を通って蓄圧室１１９に流入した際、上記排気１００はそのほとんどが既燃ガスである。
【０１５９】
そして、上記排気１００の大きい圧力が上記蓄圧室１１９に一旦蓄圧されると、その直後に、Ｏ２成分を多く含む新気の混合気９９が上記蓄圧室１１９に流入しようとしても、これは圧力が低いため、上記流入が阻止される。このため、上記したようにほとんどが既燃ガスである排気１００の性状が排気センサ９１によって検出されることとなる。
【０１６０】
よって、上記排気センサ９１による検出に基づけば、そのときの混合気９９の空燃比が正確に把握される。また、この実施例によれば、配管が不要であって、成形作業や、構成が簡単である。
【０１６１】
また、上記排気ガイド４６には主に第２排気通路４７のみが設けられているため、この第２排気通路４７に対する排気センサ９１の取り付けは容易である。また、同上排気ガイド４６はエンジン１０を支持するものであって強固なものであるため、上記排気ガイド４６への排気センサ９１の取り付けは十分の強度でなされる。
【０１６２】
（実施例８）
【０１６３】
図２４は、実施例８を示している。
【０１６４】
これによれば、蓄圧室１１９は案内通路１１５で第２排気通路４７に連通し、上記蓄圧室１１９は排気１００の行き止まりとなっている。
【０１６５】
この実施例の他の構成は、上記実施例７と同様であり、作用は前記実施例５から実施例７とほぼ同様である。
【０１６６】
（実施例９）
【０１６７】
図２５は、実施例９を示している。
【０１６８】
これによれば、シリンダブロック２４側である排気マニホールド４２に案内通路１１５が形成されている。この案内通路１１５の一端開口１１７が排気ポート４４近傍の第１排気通路４３の上流側に開口し、他端開口１１８は排気系である同上第１排気通路４３の下流側に開口している。また、上記排気マニホールド４２に排気センサ９１が取り付けられている。
【０１６９】
また、上記の場合、案内通路１１５の一端開口１１７は、複数の気筒１６〜１８からそれぞれ導出された第１排気通路４３が互いに合流する合流部よりも上流側のある気筒である第１気筒１６の第１排気通路４３に開口している。
【０１７０】
このため、他の気筒である第２気筒１７や第３気筒１８の排気１００が、上記蓄圧室１１９内に流入することが防止され、第１気筒１６の排気１００の性状がより正確に検出される。
【０１７１】
特に、船外機３においては、複数の気筒１６〜１８から導出された第１排気通路４３は、合流させられている。この場合、各気筒１６〜１８の排気ポート４４から合流部に至る各第１排気通路４３の長さは互いに相違しており、このため、各気筒に吸入される空気量も互いに相違することとなっている。
【０１７２】
よって、予め上記空気量がどの程度相違するかを求め、これに応じて燃料噴射量の補正値を定めておく、そして、特定の気筒の排気１００の性状を上記のように正確に検出しさえすれば、他の気筒については上記補正値により、適正な燃料噴射を設定でき、この結果、全ての気筒において、適正な空燃比が得られることとなっている。
【０１７３】
なお、図中仮想線で示すように、第２冷却水ジャケット５２を広くしてもよく、この場合、案内通路１１５の他端開口１１８を蓄圧室１１９に開口させて、この蓄圧室１１９を行き止まりにしてもよい。
【０１７４】
この実施例による他の作用は、前記実施例７や実施例８と同様である。
【０１７５】
【発明の効果】
この発明による効果は、次の如くである。
【０１７６】
請求項１の発明は、気筒内の燃焼で生じた既燃ガスを含む排気の性状を検出する排気センサを設け、この排気センサの検出信号により、同上気筒内に吸入される混合気の空燃比を調整するようにしたエンジンの空燃比制御装置であって、上記排気を系外に案内する案内通路を設け、この案内通路に連通する蓄圧室を設け、この蓄圧室の排気の性状を上記排気センサにより検出するようにしてある。
【０１７７】
このため、圧力の大きい排気が上記案内通路を通って蓄圧室に流入すれば、上記排気の大きい圧力が上記蓄圧室に一旦蓄圧されることとなる。このため、この直後に、圧力の低い排気が同上蓄圧室に流入しようとしても、この流入は阻止される。そして、上記圧力の大きい排気の性状が排気センサによって検出される。
【０１７８】
ところで、例えば、特に２サイクルのエンジンでは、気筒内は「爆発過程」において、最大圧となり、これから「掃気過程」に向うに従い上記圧力は漸減する。
【０１７９】
そして、「爆発過程」では、気筒内から排出されようとする排気はほとんどが既燃ガスで構成されていて、上記最大圧時には、上記気筒内は、ほぼ既燃ガスで満たされている。
【０１８０】
一方、上記「掃気過程」においては、上記気筒内から排気が排気通路内に排出されるが、この排出の直後において、上記排気通路内が最大圧となり、掃気が進むに従い上記圧力は漸減する。
【０１８１】
そして、上記排気が排気通路内に排出された直後では、掃気は始まったばかりであって、排気通路側への新気の吹き抜けは少ないため、このときの上記排気通路内の排気はほとんどが既燃ガスで構成されており、つまり、上記最大圧時には、上記排気通路内は、ほぼ既燃ガスで満たされている。
【０１８２】
よって、気筒内や、排気通路内などの排気系において最大圧を生じさせる排気はいずれもほとんどが既燃ガスで構成されており、この圧力の大きい排気が案内通路を通って蓄圧室に流入した際、上記排気はそのほとんどが既燃ガスである。
【０１８３】
そして、前記したように、大きい圧力の排気が上記蓄圧室に一旦蓄圧されると、その直後に、Ｏ２成分を多く含む新気の混合気が上記蓄圧室に流入しようとしても、これは圧力が低いため、上記流入が阻止される。このため、上記したようにほとんどが既燃ガスである排気の性状が排気センサによって検出されることとなる。
【０１８４】
よって、上記排気センサによる検出に基づけば、そのときの混合気の空燃比が正確に把握され、これによれば、その後の空燃比を所望値により精度よく調整させることができる。この結果、エンジン性能の向上や、燃料の無駄な消費の抑制を、より効果的に達成できる。
【０１８５】
また、上記蓄圧室は、排気通路の位置等にこだわらずに案内通路を延ばすことにより所望位置に設けることができるため、この蓄圧室や、この蓄圧室に対し設けられる排気センサの配設の自由度が向上する。
【０１８６】
また、案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、同上案内通路の他端開口を他の気筒内に開口させて同上他の気筒のピストンの作動で上記他端開口が開閉するようにし、上記一端開口を他端開口よりも上死点側に位置させ、同上案内通路の中途部に蓄圧室を介設してある。
【０１８７】
このため、「爆発過程」における排気を、「気筒内」からより直接的に蓄圧室に流入させることができ、よって、この排気の性状をより精度よく検出できてそのときの混合気の空燃比がより正確に把握される。
【０１８８】
また、上記一端開口が開いたときのこの一端開口における圧力は、他端開口が開いたときのこの他端開口における圧力よりも大きくなる。
【０１８９】
このため、上記一端開口が開くと、ある気筒の排気が蓄圧室内に十分に蓄えられ、その後、他端開口が開くと、上記蓄えられていた排気は上記他端開口を通り他の気筒に円滑に流される。
【０１９０】
よって、ある気筒の排気を各サイクル毎に蓄圧室内に確実に導入できて、エンジンの燃焼状態を正確に検出できると共に、上記した他の気筒から蓄圧室内に新気である混合気が流入することを防止できて、上記ある気筒の排気の性状がより正確に検出される。
【０１９１】
請求項２の発明は、複数の気筒の一方の側に排気マニホールドを取り付けて、この排気マニホールド内の排気通路の一端側を上記各気筒内に開口させ、上記気筒内の燃焼で生じた既燃ガスを含む排気の性状を検出する排気センサを設け、この排気センサの検出信号により、同上気筒内に吸入される混合気の空燃比を調整するようにしたエンジンの空燃比制御装置であって、
上記排気を系外に案内する案内通路を設け、この案内通路に連通する蓄圧室を設け、この蓄圧室の排気の性状を上記排気センサにより検出するようにし、上記複数の気筒の一方の側とは反対側に上記排気センサと蓄圧室とを配設してある。
【０１９２】
このため、上記段落番号「０１７７」―「０１８５」に記載の効果が生じる。
【０１９３】
請求項３の発明は、上記案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、同上の案内通路の他端開口を排気通路に開口させ、同上案内通路の中途部に蓄圧室を介設してある。
【０１９４】
このため、「爆発過程」における排気を、「気筒内」からより直接的に蓄圧室に流入させることができ、よって、この排気の性状をより精度よく検出できてそのときの混合気の空燃比がより正確に把握される。
【０１９５】
しかも、案内通路における一端開口と他端開口との差圧が十分に大きくなるため、上記案内通路を通しての蓄圧室内への排気の流入がより円滑となり、排気センサによる検出精度が向上する。
【０１９６】
請求項４の発明は、上記案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、他端開口を大気に開口させ、同上案内通路の中途部に蓄圧室を介設してある。
【０１９７】
このため、案内通路における一端開口と他端開口との差圧が、更に十分に大きくなるため、上記案内通路を通しての蓄圧室内への排気の流入がより円滑となり、排気センサによる検出精度が向上する。また、上記のように排気の流入が円滑となる分、案内通路の断面積を小さくして、空燃比制御装置をコンパクトにさせることができる。
【０１９８】
請求項５の発明は、案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、他端開口を蓄圧室に開口させてある。
【０１９９】
このため、蓄圧室は排気の行き止まりになるため、この蓄圧室に一旦排気が流入すると、上記蓄圧室からの排気のリークが少なく抑えられる。よって、蓄圧室には排気が長期に溜められて、排気センサによる検出精度が向上する。また、一端開口から他端開口に至る案内通路を短くできるなど、構成が簡単になる。
【０２００】
請求項６の発明は、案内通路の一端開口をある気筒の気筒内に開口させ、この一端開口を上記気筒の掃気ポートよりも上死点側に位置させてある。
【０２０１】
このため、「爆発過程」におけるピストンの作動により、上記掃気ポートよりも早いタイミングで上記一端開口が開くこととなり、よって、この一端開口を通して排気が蓄圧室内に円滑に流入すると共に、その圧力で、上記掃気ポートから「気筒内」に流入した混合気が上記蓄圧室内に流入することは防止され、よって、ある気筒の排気の性状がより正確に検出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で、図３の部分拡大断面図である。
【図２】実施例１で、全体線図である。
【図３】実施例１で、エンジンの側面図である。
【図４】実施例１で、エンジンの背面部分断面図である。
【図５】実施例１で、図３の５‐５線矢視断面図である。
【図６】実施例１で、図３の６‐６線矢視断面図である。
【図７】実施例１で、船外機の下部背面部分断面図である。
【図８】実施例１で、エンジンの平面図である。
【図９】実施例１で、排気センサの縦断面図である。
【図１０】実施例１で、エンジンサイクルに基づく作用説明図である。
【図１１】実施例２で、図４に相当する図である。
【図１２】実施例３で、図４に相当する図である。
【図１３】実施例３で、図３に相当する図である。
【図１４】実施例４で、図３に相当する図である。
【図１５】実施例４で、図４に相当する図である。
【図１６】実施例４で、図８に相当する図である。
【図１７】実施例５で、図３に相当する図である。
【図１８】実施例５で、図４に相当する図である。
【図１９】実施例５で、図８に相当する図である。
【図２０】実施例５の変形例で図１に相当する図である。
【図２１】実施例６で、図３に相当する図である。
【図２２】実施例６で、図４に相当する図である。
【図２３】実施例７で、図４の一部に相当する図である。
【図２４】実施例８で、図４の一部に相当する図である。
【図２５】実施例９で、図４の一部に相当する図である。
【符号の説明】
１０ エンジン
１６ 第１気筒（気筒）
１７ 第２気筒（気筒）
１８ 第３気筒（気筒）
２０ クランク軸
２４ シリンダブロック
２６ ピストン
２９ 燃焼室
３９ 吸気通路
４１ａ 掃気ポート
４２ 排気マニホールド
４３ 第１排気通路（排気通路）
４４ 排気ポート
４７ 第２排気通路（排気通路）
４８ 第３排気通路（排気通路）
５９ 燃料
８９ 空燃比制御装置
９０ 排気導入手段
９１ 排気センサ
９７ 外気
９８ 吸気
９９ 混合気
１００ 排気
１１５ 案内通路
１１６ 案内パイプ
１１７ 一端開口
１１８ 他端開口
１１９ 蓄圧室
Claims (7)
- 気筒内の燃焼で生じた既燃ガスを含む排気の性状を検出する排気センサを設け、この排気センサの検出信号により、同上気筒内に吸入される混合気の空燃比を調整するようにしたエンジンの空燃比制御装置であって、
上記排気を系外に案内する案内通路を設け、この案内通路に連通する蓄圧室を設け、この蓄圧室の排気の性状を上記排気センサにより検出するようにし、
上記案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、同上案内通路の他端開口を他の気筒内に開口させて同上他の気筒のピストンの作動で上記他端開口が開閉するようにし、上記一端開口を他端開口よりも上死点側に位置させ、同上案内通路の中途部に蓄圧室を介設したエンジンの空燃比制御装置。 - 複数の気筒の一方の側に排気マニホールドを取り付けて、この排気マニホールド内の排気通路の一端側を上記各気筒内に開口させ、上記気筒内の燃焼で生じた既燃ガスを含む排気の性状を検出する排気センサを設け、この排気センサの検出信号により、同上気筒内に吸入される混合気の空燃比を調整するようにしたエンジンの空燃比制御装置であって、
上記排気を系外に案内する案内通路を設け、この案内通路に連通する蓄圧室を設け、この蓄圧室の排気の性状を上記排気センサにより検出するようにし、上記複数の気筒の一方の側とは反対側に上記排気センサと蓄圧室とを配設したエンジンの空燃比制御装置。 - 案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、同上の案内通路の他端開口を排気通路に開口させ、同上案内通路の中途部に蓄圧室を介設した請求項２に記載のエンジンの空燃比制御装置。
- 案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、他端開口を大気に開口させ、同上案内通路の中途部に蓄圧室を介設した請求項２に記載のエンジンの空燃比制御装置。
- 案内通路の一端開口をある気筒内に開口させ、他端開口を蓄圧室に開口させた請求項２に記載のエンジンの空燃比制御装置。
- 案内通路の一端開口をある気筒の気筒内に開口させ、この一端開口を上記気筒の掃気ポートよりも上死点側に位置させた請求項１から５のうちいずれか１つに記載のエンジンの空燃比制御装置。
- 船外機用のエンジンであって、クランク軸の軸心がほぼ垂直となるよう上記複数の気筒を上下に積み重ね、これら気筒のうちの最上の気筒内に上記案内通路の一端開口を開口させた請求項１，３から６のうちいずれか１つに記載のエンジンの空燃比制御装置。
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