JPH0329988B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、船外機等に用いられて好適なエンジ
ンのオーバーヒート抑制装置に関する。

［従来の技術］ エンジンをオーバーヒート（過熱）状態で運転
すると、エンジントラブルが発生する虞がある。
特に船外機用エンジン等、定速で連続運転するも
のでは、高速運転中にこれらのトラブルが発生し
ても、運転者が即座に適切な処置をとることがで
きないことがある。

そこで従来、エンジン温度の異常上昇を検出し
て、点火気筒を失火させることによりエンジン回
転速度を減速させ、エンジンのオーバーヒートに
よる破損を防止するオーバーヒート抑制装置が提
案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、従来のオーバーヒート抑制装置
は、上述の失火制御後、エンジン温度が所定値以
下に低下したことのみを条件として、該失火制御
を解除することとしている。このため、オーバー
ヒート発生後の失火制御段階で、運転者がスロツ
トル開度をオーバーヒート発生時の中〜全開のま
まにしておいた場合には、運転者の意図に関係な
く、該失火制御に基づくエンジン温度の低下に応
じて自動的に該失火制御が解除されて運転者の知
らぬ間に通常点火に戻つてしまい、結果として、
エンジン回転が上述の中〜全開のスロツトル開度
に相当する中〜高回転に突然戻つてしまう如くの
不都合がある。

本発明は、エンジン温度の異常上昇時に失火制
御するオーバーヒート抑制装置において、当該失
火制御の解除時に、エンジン運転が運転者の意図
によることなく突然に通常復帰することを回避す
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、エンジンの温度が所定値をこえる状
態下で該エンジンの点火を失火させるエンジンの
オーバーヒート抑制装置において、上記失火制御
後における特定の人為的操作の付加を該失火制御
の解除条件の少なくとも１つとして含むようにし
たものである。

［作用］ 本発明によれば、下記，の作用がある。

エンジン温度の異常上昇時に、点火気筒を失
火制御するから、エンジン回転速度を減速さ
せ、オーバーヒートの発生を抑制できる。

上記の失火制御は、少なくとも特定の人為
的操作、例えばスロツトル開度を低開度側に設
定替えするスロツトル操作の如くの付加がなさ
れたことを条件に解除される。従つて、エンジ
ンは上記により自動的に失火制御された後、
運転者の意図に基づく人為的操作に応じて当該
失火制御を解除される。即ち、失火制御が運転
者の意図に基づく人為的操作に関係なくエンジ
ン温度の低下等に応じ自動的に解除されて運転
者の知らぬ間に通常点火に戻つてしまう如きが
ない。このことは、失火解除後のエンジン運転
が必ず運転者の意図の支配下にて制御され、エ
ンジン運転が運転者の意図によることなく突然
に通常復帰することを回避できることを意味す
る。

これにより、例えば、オーバーヒート発生後の
失火制御段階でスロツトル開度が中〜全開にあつ
たとしても、失火解除時には、当該スロツトル開
度が運転者のスロツトル操作にて必ず低開度側に
設定替えされる如くの人為的操作がなされる結
果、失火解除後のエンジン回転が運転者の意図に
よることなく突然に通常復帰して中〜高回転化す
る等を回避できる。

［実施例］ 第１図は本発明を適用した60度等間隔点火の船
外機用Ｖ型６気筒２サイクルエンジンの一例を一
部破断して示す平面図、第２図は同エンジンの正
面図、第３図は同エンジンの点火制御系統図であ
る。

エンジン１１は90度バンクのＶ型６気筒エンジ
ンとされ、第１気筒１１Ａと第２気筒１１Ｂ、第
３気筒１１Ｃと第４気筒１１Ｄ、第５気筒１１Ｅ
と第６気筒１１ＦがそれぞれＶ型を形成してい
る。エンジン１１のクランク軸１２は縦置き配置
され、クランク軸１２には連接棒１３を介して、
横置き配置の各気筒内に収容されるピストン１４
が連結されている。エンジン１１の後部には、各
気筒に燃焼室１５を画成するシリンダヘツド１６
が固定されている。エンジン１１の前部には、各
気筒に対応する吸気路１７に備えられているリー
ド弁１８を介して、各気筒のクランク室１９に混
合気を供給する気化器２０、吸気箱２１が接続さ
れている。尚、２２，２２Ａ〜２２Ｆは点火栓を
示し、２３はスロツトル弁を示している。

上記エンジン１１は、その点火時期を電子制御
可能とすべく、マイクロコンピユータからなる制
御器２４を備えている。即ち、制御器２４は、後
に詳述するように点火時期設定器２５（CPU）、
点火信号発生器２６を有し、パルサコイル２７、
クランク角度信号（タイミング信号）発生器２
８、スロツトル検出器２９、温度検出器３０Ａ、
オーバーヒート検出器３０Ｂの各出力信号に基づ
いて、エンジン１１の各運転状態に最適な点火時
期を設定し、CDIユニツト３１を介して、各気筒
の点火栓２２Ａ〜２２Ｆにおける点火状態を制御
可能としている。尚、第３図において３２は点火
時期設定器２５に対するサンプリング周期発生回
路である。

ここで、エンジン１１におけるクランク軸１２
の上端部には、第４図に示すように、マグネトを
形成するロータ３３のボス部３４が、半月キー３
５及びナツト３６によつて固定されている。ロー
タ３３の内面には永久磁石３７が固定されてい
る。３８は発電用コイルであり、永久磁石３７の
内面に対応するように環状に複数個配設されてい
る。これらの発電用コイル３８はエンジン１１に
設けられた複数の脚部３９に固定されている。

４０は永久磁石であり、そのＮ極とＳ極をロー
タ３３のボス部３４における直径方向の２位置に
180度間隔をなして位置するように固定されてい
る。又、２７，２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃは３個の
パルサコイルであり、エンジン１１に支持されて
いる支持台４１に一体化されている環状の保持具
４２の内面に120度間隔で固定されている。即ち、
パルサコイル２７は、クランク軸１２が60度回転
する毎に、そのいずれかのパルサコイル２７Ａ，
２７Ｂ，２７Ｃが永久磁石４０のＮ極又はＳ極と
１回対向し、第５図に示すように、パルサコイル
２７Ａには第１気筒１１Ａ及び第４気筒１１Ｄに
対するパルスＰ１，Ｐ４が誘起され、パルサコイ
ル２７Ｂには第２気筒１１Ｂ及び第５気筒１１Ｅ
に対するパルスＰ２，Ｐ５が誘起され、パルサコ
イル２７Ｃには第３気筒１１Ｃ及び第６気筒１１
Ｆに対するパルスＰ３，Ｐ６が誘起される。

又、ロータ３３の外周部にはエンジンの始動時
に図示されない始動モータの回転力を受けるリン
グギヤ４３が固定され、リングギヤ４３の外周部
には、エンジン１１に固定配置される前記クラン
ク角度信号発生器２８が対向配置されている。こ
のクランク角度信号発生器２８には、クランク軸
１２の回転とともに、リングギヤ４３の各噛合歯
に対向するパルスが誘起される。

前記パルサコイル２７の各出力パルスＰ１〜Ｐ
６は第３図に示すように制御器２４の波形整形回
路４４を経てエンコーダ４５によつて符号化さ
れ、相互に識別可能な状態で順次点火時期設定器
２５を介してプリセツトカウンタ４６に伝達され
る。又、前記クランク角度信号発生器２８の出力
パルスは、第３図に示すように、制御器２４の倍
周期回路４７において第６図にPcで示す細分化
されたパルスとなつてプリセツトカウタ４６に伝
達される。

上記パルサコイル２７、クランク角度信号発生
器２８及びプリセツトカウンタ４６は、本発明に
おけるクランク角度検出器を構成する。即ち、パ
ルサコイル２７は、クランク軸１２の１回転にお
いて、それぞれクランク軸１２の定角度位置に対
応する気筒数分のパルス、即ちクランク軸１２の
基準角度信号を発生する。従つて、パルサコイル
２７はクランク軸の基準角度信号発生器として機
能し、パルサコイル２７のパルス発生時点後にお
けるクランク角度信号発生器２８の発生パルス数
をプリセツトカウンタ４６によつて計数すること
によりクランク軸１２の角度位置を検出可能とし
ている。尚、第６図に示すように、クランク軸１
２の角度位置を検出するに当たり、Ｎ気筒（例え
ば第２気筒１１Ｂ）のクランク角度位置、例えば
その上死点（TDC）に対する進角度θに対す基
準角度信号としてＮ−１気筒（例えば第１気筒１
１Ａ）に対応するパルサコイル３２Ａの発生パル
スＰ１を用いて、そのＰ１発生時点後におけるク
ランク角度信号発生器３３のパルス発生数ΣPcを
計数するものとすれば、当該基準角度信号として
Ｎ気筒に対応するパルサコイル２７Ｂの発生パル
スを用いる場合に360度−θ分のパルス数を計数
する必要があるのに比して、６気筒であれば60度
−θ分のΣPcを計数すれば足り、該Ｎ気筒に対応
するパルサコイル２７Ｂのパルス発生時点より以
前の角度θをより小なるパルス数の計数で高精度
に割出し可能となる。

又、パルサコイル２７は、エンジン速度検出器
としても機能する。即ち、パルサコイル２７はク
ランク軸１２の１回転毎に気筒数分のパルスを発
生するものであるから、点火時期設定器２５にお
いて単位時間内におけるパルサコイル２７の発生
パルス数を計数することにより、クランク軸１２
の回転速度即ちエンジン速度を検出することが可
能となる。

又、前記スロツトル検出器２９は、気化器２０
のスロツトル軸２３Ａに直結せしめられ、ポテン
シヨメータ方式によつて、気化器２０のスロツト
ル開度即ち各気筒への吸入空気量を検出可能とし
ている。

又、前記温度検出器３０Ａは、例えばサーミス
タ型からなり、第３気筒１１Ｃと第５気筒１１Ｅ
の間のシリンダヘツド１６に取付けられ、冷却水
温の検出を介して、エンジン１１の温度を検出可
能としている。尚、スロツトル検出器２９と温度
検出器３０Ａの検出結果はバツフア２９Ａを介し
て交互にＡ／Ｄ変換器２９Ｂに伝達され、Ａ／Ｄ
変換器２９Ｂにおいてデジタル化された状態で点
火時期設定器２５に伝達されている。

又、前記オーバーヒート検出器３０Ｂは、例え
ばバイメタル接点式の感温スイツチからなり、第
１気筒１１Ａと第２気筒１１Ｂの各シリンダヘツ
ド１６に取付けられ、シリンダヘツド１６内の冷
却水温を検出し、例えばt1℃以上の検出結果を点
火時期設定器２５に伝達可能としている。

以下、前記制御器２４の具体的点火制御手順に
ついて説明する。

先ず、制御器２４の通常運転時の制御について
説明する。制御器２４の点火時期設定器２５に
は、エンジン速度と、吸入空気量としてのスロツ
トル開度の各組合わせに対する最適点火時期が、
マツプ（又は関数式）の型式で予め定められてい
る。（尚、本出願人は、上記点火時期設定器２５
に定められるマツプの一例を、特願昭57−146268
号に添付した明細書及び図面において既に明らか
にしている。）従つて、エンジン１１の通常運転
時に、点火時期設定器２５は、前述のようにパル
サコイル２７の出力パルスを計数することによつ
て得られたエンジン速度、スロツトル検出器２９
によつて検出されたスロツトル開度即ち吸入空気
量、及び上記マツプに基づいて、その時点におけ
る運転状態に対応する最適点火時期を設定する。
このようにして、点火時期設定器２５は、各気筒
の上記最適点火時期を点火信号発生器２６のプリ
セツトカウンタ４６に伝達する。

他方、上記プリセツトカウンタ４６は、前述の
ように、本発明におけるクランク角度検出器の一
部でもあり、基準角度信号発生器としてのパルサ
コイル２７のパルス発生時点後におけるクランク
角度信号発生器２８の発生パルス数を計数し、ク
ランク軸１２の角度位置を検出している。

そこで、本発明における点火信号発生器２６の
一部としてのプリセツトカウンタ４６は、上記の
ようにして計数したクランク角度が、点火時期設
定器２５から伝達された最適点火時期に位置する
時点で、波形整形回路４８に点火信号を伝達す
る。波形整形回路４８に伝達された点火信号は、
CDIユニツト３１の各気筒に対応するCDI点火装
置に伝達される。CDIユニツト３１の上記各CDI
点火装置は、前記マグネトの発電用コイル３８で
発生した電圧を点火用コンデンサに充電を開始し
た後、上記点火信号発生器２６において発生した
点火信号電流によりSCRのゲートを導通させる
と同時に、点火用コンデンサに蓄えていた電荷を
急激に点火コイルの１次側に印加することによつ
て、点火コイルの２次側に高電圧を発生し、各気
筒の点火栓２２Ａ〜２２Ｆに放電を発生可能とし
ている。即ち、上記制御器２４による進角制御に
よれば、点火時期設定器２５に予めマツプの型式
で定められている点火時期の選定により、エンジ
ンの通常運転状態で異常燃焼を生ずることのない
最適点火時期に点火可能となる。

次に、制御器２４によるオーバーヒート抑制制
御について説明する。

ここで、点火時期設定器２５は、エンジン温度
が所定温度例えばt1℃以上、スロツトル開度が所
定開度例えばα1度以上及びエンジン回転速度が
所定速度例えばN1rpm以上である場合に、全気
筒のうちの一部気筒を除く他の複数気筒を、所定
の時間間隔で順次失火させるべく、失火させたい
気筒に対する点火時期設定信号を点火信号発生器
２６に伝達することのないようになつている。第
７図は横軸に時間Ｈを、縦軸にエンジン回転速度
Ｎをとり、オーバーヒート抑制制御による制御状
態を示す線図であり、６気筒１１Ａ〜１１Ｆから
なるエンジン１１において、第６気筒１１Ｆ、第
５気筒１１Ｅ、第３気筒１１Ｃ、第２気筒１１Ｂ
を順次例えばh1〜h2秒の時間H1をおいて失火さ
せ、最終的に第１気筒１１Ａ及び第４気筒１１Ｄ
の２気筒のみによつてエンジン１１の運転を継続
する状態を示している。

又、制御器２４には第８図に示すオーバーヒー
ト抑制プログラムが書込まれており、オーバーヒ
ート抑制制御はこのプログラムに基づいて以下の
ように実行される。即ち、制御器２４は、オーバ
ーヒート検出器３０Ｂ即ち感温スイツチによつて
検出したエンジン温度を点火時期設定器２５に入
力し（ステツプ）、その検出結果がt1℃以上で
あるかを判断する（ステツプ）。ステツプの
判断結果がNOであれば、ステツプに戻り、そ
の判断結果がYESであれば、スロツトル検出器
２９が検出したスロツトル開度がα1度以上であ
るかを判断する（ステツプ）。ステツプの判
断結果がNOであればステツプに戻り、その判
断結果がYESであれば、パルサコイル２７の出
力パルスの計数によつて検出されているエンジン
回転速度がN1rpm以上であるかを判断する（ス
テツプ）。ステツプの判断結果がNOであれ
ば、ステツプに戻り、その判断結果がYESで
あれば、点火時期設定器２５は第７図に示した失
火制御を実行し（ステツプ 5a ）、エンジン回転
速度をN1rpmに保持し（ステツプ 5b ）、その
後、スロツトル検出器２９が検出したスロツトル
開度がα1度以下であるかを判断する（ステツプ
5c ）。ステツプ 5c の判断結果がNOであれば、
ステツプ 5b に戻り、その判断結果がYESであ
れば、失火を解除し（ステツプ 5d ）、ステツプ
に戻る。又、制御器２４は、ステツプの判断
結果がYESである場合に、運転者に警告を与え
るべくブザーを鳴動し（ステツプ）、温度検出
器３０Ａが検出したエンジン温度がt2℃以下であ
るかを判断する（ステツプ）。ステツプの判
断結果がNOであれば、ステツプに戻つてブザ
ーの鳴動を続け、その判断結果がYESであれば、
ブザーの鳴動を停止し（ステツプ）、ステツプ
に戻る。

尚、上記オーバーヒート抑制プログラムのステ
ツプ 5c において、スロツトル開度がα1度以下
であるかを判断する理由は、ステツプ 5a ， 5b
による失火制御の作動後にエンジン温度が低下
した場合に、運転者に予告なくエンジンの低下状
態が正常運転に復帰して安全性を欠くことを防止
するため、上記エンジン温度の低下によつても失
火制御状態を自動解除させず、運転者の意志によ
るスロツトル開度操作を伴う失火制御状態のマニ
ユアル解除を確保することにある。又、上記オー
バーヒート抑制プログラムのステツプにおい
て、エンジン回転速度がN1rpm以上であるかを
判断する理由は、エンジン１１がN1rpm以下で
ある状態下では、エンジン１１の運転を一部の気
筒１１Ａ，１１Ｄのみによつては継続困難である
ことに基づく。

従つて、上記実施例によれば、下記，の作
用効果がある。

エンジン温度の異常上昇時に、点火気筒を失
火制御するから、エンジン回転速度を減速さ
せ、オーバーヒートの発生を抑制できる。

上記の失火制御は、スロツトル開度を低開
度側に設定替えするスロツトル操作の如くの付
加がなされたことを条件に解除される。従つ
て、エンジンは上記により自動的に失火制御
された後、運転者の意図に基づく人為的操作に
応じて上記失火制御を解除される。即ち、失火
制御が運転者の意図に基づく人為的操作に関係
なくエンジン温度の低下等に応じ自動的に解除
されて運転者の知らぬ間に通常点火に戻つてし
まう如きがない。このことは、失火解除後のエ
ンジン運転が必ず運転者の意図の支配下にて制
御され、エンジン運転が運転者の意図によるこ
となく突然に通常復帰することを回避できるこ
とを意味する。

従つて、オーバーヒート発生後の失火制御段階
でスロツトル開度が中〜全開にあつたとしても、
失火解除時には、当該スロツトル開度が運転者の
マニユアル操作にて必ず低開度側に設定替えされ
ている結果、失火解除後のエンジン回転が運転者
の意図によることなく突然に通常復帰して中〜高
回転化することを回避できる。

尚、本発明は、単気筒エンジンにおいても適用
できることは勿論である。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、エンジン温度の
異常上昇時に失火制御するオーバーヒート抑制装
置において、当該失火制御の解除時に、エンジン
運転が運転者の意図によることなく突然に通常復
帰することを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した船外機用エンジンの
一実施例を一部破断して示す平面図、第２図は同
エンジンを示す平面図、第３図は同エンジンの点
火制御系統図、第４図は同エンジンのクランク軸
上部構造を示す断面図、第５図は同エンジンのパ
ルサコイル配置状態を示す説明図、第６図はパル
サコイル及びクランク角度信号発生器の各出力パ
ルスを示す波形図、第７図はオーバーヒート抑制
制御状態を示す線図、第８図はオーバーヒート抑
制プログラムを示す流れ図である。 １１…エンジン、１１Ａ〜１１Ｆ…気筒、２４
…制御器、２５…点火時期設定器、２６…点火信
号発生器、３０Ｂ…オーバーヒート検出器、３１
…CDIユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの温度が所定値をこえる状態下で該
   エンジンの点火を失火させるエンジンのオーバー
   ヒート制御装置において、上記失火制御後におけ
   る特定の人為的操作の付加を該失火制御の解除条
   件の少なくとも１つとして含むことを特徴とする
   エンジンのオーバーヒート抑制装置。