JP4132299B2 - Idle speed control system for multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents
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- F02B61/045—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for outboard marine engines
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを備えた多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
電子制御によってアイドルスピード(アイドリング時のエンジン回転数)を制御する多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムにおいては、スロットルバルブをバイパスするバイパス管とアイドル時にバイパス管を経て吸気管に供給される吸気量を調整するためのアイドル回転数制御装置(以下、ISCと略称する)を設け、実際のエンジン回転数と目標アイドル回転数との偏差に基づいて前記ISCをフィードバック制御する手法が用いられている。
【0003】
ところで、多気筒内燃エンジンにおいては、各気筒の吸気管を1つに連結し、1つの吸気管に1つのスロットルバルブを設け、1つのISCによってアイドル回転数を制御する方式が一般に採用されている。
【0004】
ところが、上述のように複数の気筒の各吸気管を1つに連結するとサージタンクが必要となり、このサージタンクのために吸気系全体が大きくなってしまうという問題がある。
【0005】
そこで、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを設けてサージタンクを省略する構成が提案される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを設ける構成を採用すると、ISCが気筒数分だけ必要となってそれらの制御が複雑化するという問題が発生する。即ち、各気筒のアイドリング時の吸気圧が異なるため、ISCを気筒数分だけ設けると各気筒にそれぞれ制御マップが必要となり、又、各気筒についてそれぞれ独立に吸気量を制御するためにアイドル回転数が不安定となり、或は非常に複雑な制御が必要となる。
【0007】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを設ける構成を採用しても、1つのアイドル回転数制御装置で安定したアイドル回転数の制御が可能な多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを備えた多気筒内燃エンジンのアイドリング時において前記各スロットルバルブをバイパスして各気筒の吸気管に供給される吸気量を制御するアイドル回転数制御装置を設けて成る多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムにおいて、前記アイドル回転数制御装置を1つ設け、該アイドル回転数制御装置から各気筒の吸気管に接続されるバイパス管を設け、前記バイパス管をジョイントパイプを介して前記アイドル回転数制御装置に接続される可撓性ホースで構成し、前記可撓性ホースの総断面積をアイドル回転数制御装置の入口断面積以上に設定し、前記可撓性ホースの断面積を前記ジョイントパイプの断面積よりも大きく設定し、前記アイドル回転数制御装置に接続されるとともに、前記ジョイントパイプを介して前記各可撓性ホースと接続されるエアーレールを設け、前記エアーレールに、燃料圧を制御するためのレギュレータを接続したことを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記エアーレールに吸気圧センサを取り付けることを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記多気筒内燃エンジンを複数の気筒を上下方向に配して成る船外機用エンジンとし、前記アイドル回転数制御装置を各気筒の吸気管の内側に配置したことを特徴とする。
【0011】
従って、本発明によれば、1つのアイドル回転数制御装置から各気筒の吸気管に接続されるバイパス管の総断面積をアイドル回転数制御装置の入口断面積以上に設定したため、アイドリング時に各バイパス管を流れる吸気が減速されて各気筒の吸気圧が略等しくなり、共通の制御マップで各気筒の吸気量を制御することができ、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを設ける構成を採用しても、1つのアイドル回転数制御装置で安定したアイドル回転数の制御が可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0013】
<実施の形態1>
図1は船外機の側面図、図2は同船外機に搭載された多気筒内燃エンジンの側面図、図3は同多気筒内燃エンジンの平面図である。
【0014】
図1に示す船外機1は、クランプブラケット2によって船体50の船尾板50aに取り付けられており、これはチルト軸3を中心として上下に揺動し、その上部のカウリング4内には多気筒内燃エンジン5が収納されている。
【0015】
又、船外機1の下部には推進装置6が設けられており、該推進装置6には、前記多気筒内燃エンジン5によって回転駆動されるドライブ軸7、該ドライブ軸7の回転方向を変換する前後進切換機構8、該前後進切換機構8を経て回転を伝達されるプロペラ9等が設けられている。
【0016】
ところで、前記多気筒内燃エンジン5は燃料噴射式の4サイクル直列4気筒エンジンであって、そのクランク軸10は上下方向(図3の紙面垂直方向)に長く配され、上下方向には4つの気筒(上から符号#1〜#4を付す)が並設されている。尚、図示しないが、各気筒#1〜#4のシリンダ内にはピストンが水平方向に摺動自在に嵌装されており、各ピストンはコンロッドを介して前記クランク軸10に連結されている。
【0017】
又、図2及び図3に示すように、前記クランク軸10の上部に結着された小径のプーリ11とカム軸12,13の上端に結着された大径のプーリ14,15との間には無端状のカムベルト16が水平に巻装されている。そして、クランク軸10の上端にはフライホイールマグネトー17が結着されており、このクランク軸10の下端には前記ドライブ軸7(図1参照)が連結されている。
【0018】
而して、エンジン5の一側方に配置されたサイレンサ18からは4本の吸気管19が後方(図2の右方)に向かって水平に延出しており、各吸気管19には各気筒#1〜#4毎に独立して設けられたスロットルボディ20が取り付けられている。そして、各スロットルボディ20に接続された吸気管21はシリンダヘッド22に各気筒#1〜#4毎に形成された不図示の吸気通路に接続されているが、上2つの気筒#1,#2の吸気管21同士と下2つの気筒#3,#4の吸気管21同士は途中で互いに合流している。
【0019】
又、図2に示すように、前記各スロットルボディ20には1本の共通の弁軸23が上下方向に貫通しており、該弁軸23には各スロットルボディ20内に収納された不図示のスロットルバルブが取り付けられている。そして、弁軸23の上端部にはスロットル開度センサ24が取り付けられており、同弁軸23の中間部にはロッド25及びレバー26,27等を介してスロットルワイヤー28が連結されている。尚、図2において、29は前記前後進切換機構8を操作して前後進を切り換えるためのシフトワイヤーである。
【0020】
ところで、本実施の形態に係る4気筒エンジン5は前述のように燃料噴射式エンジンであって、シリンダヘッド22には各気筒#1〜#4毎にインジェクタ30が取り付けられており(図3参照)、上下方向に配されたデリバリパイプ31から供給される燃料は各インジェクタ30によって適当なタイミングで各気筒#1〜#4の吸気通路に噴射される。
【0021】
而して、図示のように上2つの吸気管21の内側にはアイドル回転数制御装置(以下、ISCと略称する)32が配設されており、このISC32内には不図示のアイドルスピードコントロールバルブ(以下、ISCバルブと略称する)が設けられている。尚、ISCバルブは不図示のエンジン制御装置(以下、ECUと略称する)によってその開度が制御される。
【0022】
そして、上記ISC32の入口は前記サイレンサ18に接続されており、同ISC32の出口からはバイパス管を構成する可撓性の2本のゴムホース33,34が導出しており、一方のゴムホース33は前記第1気筒#1と第2気筒#2の吸気管21の合流部に接続され、他方のゴムホース34は第3気筒#3と第4気筒#4の吸気管21の合流部に接続されている。
【0023】
以上において、4気筒エンジン5の負荷運転時においてスロットルワイヤー28を操作すると、各スロットルボディ20内のスロットルバルブが同時に開閉され、サイレンサ18に吸引された吸気(新気)の流量が調整される。そして、スロットルバルブを通過した吸気は各吸気管21を通ってシリンダヘッド22に形成された各吸気通路へと流れ、各インジェクタ30から適当なタイミングで噴射される燃料との混合によって所定の空燃比の混合気が形成される。そして、この混合気は各気筒#1〜#4において不図示の吸気バルブが開くとシリンダ内に吸引され、ピストンによって圧縮された後に燃焼室での燃焼に供される。
【0024】
而して、上述のように4気筒エンジン5が作動してクランク軸10が所定の速度で回転駆動されると、その回転はドライブ軸7を経て推進装置6に伝達されるとともに、プーリ11、カムベルト16及びプーリ14,15を経てカム軸12,13に伝達され、推進装置6のプロペラ9が回転駆動されて所要の推進力が発生すると同時に、カム軸12,13が回転駆動されて不図示の吸気バルブと排気バルブが適当なタイミングで開閉され、これによって各気筒#1〜#4のシリンダ内でのガス交換がなされる。
【0025】
一方、各スロットルバルブが全閉状態にあるアイドリング時においては、サイレンサ18に吸引された吸気は各スロットルバルブをバイパスしてICS32からゴムホース33,34を通って吸気管21に導入され、各吸気管21を通って各気筒に供給されて混合気形成に供される。このとき、不図示のECUは不図示の回転センサによって検出された実際のエンジン回転数と目標アイドル回転数との偏差に基づいてISC32のISCバルブの開度をフィードバック制御して実際のエンジン回転数が目標アイドル回転数に一致するよう各気筒#1〜#4に供給される吸気量を制御する。
【0026】
以上のようにしてアイドリング時のエンジン回転数が制御されるが、本実施の形態においては、ISC32を1つ設け、該ISC32から吸気管21に接続されるゴムホース33,34の総断面積をISC32の入口断面積以上に設定している。
【0027】
而して、上述のようにゴムホース33,34の総断面積をISC32の入口断面積以上に設定すると、アイドリング時に各ゴムホース33,34を流れる吸気が減速されて各気筒#1〜#4の吸気圧が略等しくなり、共通の制御マップで各気筒#1〜#4への吸気量を制御することができ、本実施の形態のように各気筒#1〜#4にそれぞれ独立したスロットルバルブを設ける構成を採用しても、1つのISC32で安定したアイドル回転数の制御が可能となる。
【0028】
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2を図4に基づいて説明する。尚、図4は本発明の実施の形態2に係るアイドル回転数制御システムの構成図である。
【0029】
本実施の形態では、4サイクル4気筒エンジンの各気筒#1〜#4に共通の1つのエアーレール35を設け、このエアーレール35にISC32と吸気圧センサ36及びジョイントパイプ37,38を取り付けている。そして、ISC32の入口には大径のジョイントパイプ39が取り付けられており、このジョイントパイプ39には不図示のサイレンサに連なるゴムホース40が接続されている。尚、ISC32と前記吸気圧センサ36は不図示のECUに電気的に接続されている。
【0030】
又、前記ジョイントパイプ37には燃料圧を制御するための不図示のレギュレータに連なるゴムホース41が接続されている。
【0031】
更に、前記4つのジョイントパイプ38の各々にはバイパス管を構成するゴムホース42の一端が接続されており、各ゴムホース42の他端は各気筒#1〜#4の吸気管21に接続されている。
【0032】
而して、本実施の形態においては、ゴムホース42の総断面積をISC32の入口断面積以上に設定するとともに、各ゴムホース42の断面積を各ジョイントパイプ38の断面積よりも大きく設定している。
【0033】
従って、本実施の形態においても、アイドリング時に各ゴムホース42を流れる吸気が減速されて各気筒#1〜#4の吸気圧が略等しくなり、共通の制御マップで各気筒#1〜#4への吸気量を制御することができ、前記実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを備えた多気筒内燃エンジンのアイドリング時において前記各スロットルバルブをバイパスして各気筒の吸気管に供給される吸気量を制御するアイドル回転数制御装置を設けて成る多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムにおいて、前記アイドル回転数制御装置を1つ設け、該アイドル回転数制御装置から各気筒の吸気管に接続されるバイパス管の総断面積をアイドル回転数制御装置の入口断面積以上に設定したため、アイドリング時に各バイパス管を流れる吸気が減速されて各気筒の吸気圧が略等しくなり、共通の制御マップで各気筒の吸気量を制御することができ、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを設ける構成を採用しても、1つのアイドル回転数制御装置で安定したアイドル回転数の制御が可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】船外機の側面図である。
【図2】船外機に搭載された多気筒内燃エンジンの側面図である。
【図3】船外機に搭載された多気筒内燃エンジンの平面図である。
【図4】本発明の実施の形態2に係るアイドル回転数制御システムの構成図である。
【符号の説明】
5 4サイクル4気筒エンジン(多気筒内燃エンジン)
20 スロットルボディ
21 吸気管
32 ISC(アイドル回転数制御装置)
33,34 ゴムホース(可撓性ホース:バイパス管)
38 ジョイントパイプ
42 ゴムホース(可撓性ホース:バイパス管)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an idle speed control system for a multi-cylinder internal combustion engine having an independent throttle valve for each cylinder.
[0002]
[Prior art]
In an idle speed control system of a multi-cylinder internal combustion engine that controls idle speed (engine speed at idling) by electronic control, intake air supplied to an intake pipe via a bypass pipe that bypasses a throttle valve and a bypass pipe at idle An idle speed control device (hereinafter abbreviated as ISC) for adjusting the amount is provided, and a method of feedback controlling the ISC based on the deviation between the actual engine speed and the target idle speed is used. .
[0003]
By the way, in a multi-cylinder internal combustion engine, a system is generally adopted in which the intake pipes of each cylinder are connected to one, one throttle valve is provided in one intake pipe, and the idle speed is controlled by one ISC. .
[0004]
However, as described above, when the intake pipes of a plurality of cylinders are connected to one, a surge tank is required, and the entire intake system becomes large due to the surge tank.
[0005]
In view of this, a configuration is proposed in which an independent throttle valve is provided for each cylinder and the surge tank is omitted.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a configuration in which an independent throttle valve is provided for each cylinder is adopted, there arises a problem that ISC is required for the number of cylinders and the control thereof becomes complicated. That is, since the intake pressure at idling of each cylinder is different, if the ISC is provided for the number of cylinders, a control map is required for each cylinder, and the idling speed is used to control the intake amount independently for each cylinder. Becomes unstable or requires very complicated control.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to achieve a stable idling speed with a single idling speed control device even if a configuration is provided in which each cylinder is provided with an independent throttle valve. It is an object of the present invention to provide an idle speed control system for a multi-cylinder internal combustion engine capable of controlling the above.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, when idling a multi-cylinder internal combustion engine having an independent throttle valve for each cylinder, the throttle valve is bypassed and supplied to the intake pipe of each cylinder. In the idle speed control system for a multi-cylinder internal combustion engine provided with an idle speed control device for controlling the intake air amount to be provided, one idle speed control device is provided, and the intake pipe of each cylinder is provided from the idle speed control device. A bypass pipe connected to the idle hose is configured by a flexible hose connected to the idle speed control device via a joint pipe, and the total cross-sectional area of the flexible hose is controlled by the idle speed control. set above the inlet cross-sectional area of the device, the cross-sectional area of the flexible hose is set larger than the cross-sectional area of the joint pipe, before It is connected to the idle speed control system, the air rail to be connected to the respective flexible hose through the joint pipe provided in the air rail that was connected to a regulator for controlling the fuel pressure It is characterized by.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an intake pressure sensor is attached to the air rail .
[0010]
The invention according to
[0011]
Therefore, according to the present invention, since the total cross-sectional area of the bypass pipe connected from one idle speed control device to the intake pipe of each cylinder is set to be equal to or larger than the inlet cross-sectional area of the idle speed control device, The intake air flowing through the pipe is decelerated so that the intake pressure of each cylinder becomes substantially equal, and the intake amount of each cylinder can be controlled with a common control map, and a configuration in which an independent throttle valve is provided for each cylinder is adopted. In addition, it is possible to control the idle rotational speed stably with one idle rotational speed control device.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0013]
<
FIG. 1 is a side view of the outboard motor, FIG. 2 is a side view of a multi-cylinder internal combustion engine mounted on the outboard motor, and FIG. 3 is a plan view of the multi-cylinder internal combustion engine.
[0014]
An
[0015]
A
[0016]
The multi-cylinder
[0017]
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, between the small-diameter pulley 11 attached to the upper portion of the
[0018]
Thus, four
[0019]
Further, as shown in FIG. 2, a single
[0020]
Incidentally, as described above, the four-
[0021]
Thus, as shown in the figure, an idle speed control device (hereinafter abbreviated as ISC) 32 is disposed inside the upper two
[0022]
The inlet of the
[0023]
As described above, when the
[0024]
Thus, when the four-
[0025]
On the other hand, during idling when each throttle valve is in the fully closed state, the intake air sucked into the
[0026]
As described above, the engine speed during idling is controlled. In this embodiment, one
[0027]
Thus, if the total cross-sectional area of the
[0028]
<
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of the idle speed control system according to the second embodiment of the present invention.
[0029]
In the present embodiment, a
[0030]
The
[0031]
Further, one end of a
[0032]
Thus, in the present embodiment, the total cross-sectional area of the
[0033]
Therefore, also in the present embodiment, the intake air flowing through each
[0034]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, when idling a multi-cylinder internal combustion engine having an independent throttle valve for each cylinder, the throttle valve is bypassed and supplied to the intake pipe of each cylinder. In the idle speed control system for a multi-cylinder internal combustion engine provided with an idle speed control device for controlling the intake air amount to be provided, one idle speed control device is provided, and the intake pipe of each cylinder is provided from the idle speed control device. Since the total cross-sectional area of the bypass pipe connected to the inlet cross-sectional area of the idle speed control device is set to be larger than the intake cross-section area, the intake air flowing through each bypass pipe during idling is decelerated and the intake pressure of each cylinder becomes substantially equal. It is possible to control the intake air amount of each cylinder on the map and adopt a configuration in which each cylinder has an independent throttle valve. Also, the effect that a stable idle speed control in one of the idle speed control device can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an outboard motor.
FIG. 2 is a side view of a multi-cylinder internal combustion engine mounted on an outboard motor.
FIG. 3 is a plan view of a multi-cylinder internal combustion engine mounted on an outboard motor.
FIG. 4 is a configuration diagram of an idle speed control system according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
5 4-cycle 4-cylinder engine (multi-cylinder internal combustion engine)
20
33, 34 Rubber hose (flexible hose: bypass pipe)
38
Claims (3)
前記アイドル回転数制御装置を1つ設け、該アイドル回転数制御装置から各気筒の吸気管に接続されるバイパス管を設け、前記バイパス管をジョイントパイプを介して前記アイドル回転数制御装置に接続される可撓性ホースで構成し、前記可撓性ホースの総断面積をアイドル回転数制御装置の入口断面積以上に設定し、前記可撓性ホースの断面積を前記ジョイントパイプの断面積よりも大きく設定し、前記アイドル回転数制御装置に接続されるとともに、前記ジョイントパイプを介して前記各可撓性ホースと接続されるエアーレールを設け、前記エアーレールに、燃料圧を制御するためのレギュレータを接続したことを特徴とする多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システム。An idle speed control device is provided that controls the amount of intake air supplied to the intake pipe of each cylinder by bypassing each throttle valve during idling of a multi-cylinder internal combustion engine having an independent throttle valve for each cylinder. In an idle speed control system for a multi-cylinder internal combustion engine,
One idle speed control device is provided, a bypass pipe connected from the idle speed control device to the intake pipe of each cylinder is provided, and the bypass pipe is connected to the idle speed control device via a joint pipe. The total cross-sectional area of the flexible hose is set to be equal to or larger than the inlet cross-sectional area of the idle speed control device, and the cross-sectional area of the flexible hose is larger than the cross-sectional area of the joint pipe. A regulator for controlling the fuel pressure on the air rail, which is set large and provided with an air rail connected to the flexible hose via the joint pipe and connected to the idle speed control device idle speed control system for a multi-cylinder internal combustion engine, characterized in that connected to.
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- 1998-10-28 JP JP30726998A patent/JP4132299B2/en not_active Expired - Lifetime
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