JPH07247946A - エンジンの運転制御装置 - Google Patents

エンジンの運転制御装置

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JPH07247946A
JPH07247946A JP4006794A JP4006794A JPH07247946A JP H07247946 A JPH07247946 A JP H07247946A JP 4006794 A JP4006794 A JP 4006794A JP 4006794 A JP4006794 A JP 4006794A JP H07247946 A JPH07247946 A JP H07247946A
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JP
Japan
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engine
timing
fuel injection
maximum
ignition
Prior art date
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Pending
Application number
JP4006794A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Nakamura
和広 中村
Masahiko Kato
雅彦 加藤
Kimihiro Nonaka
公裕 野中
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Yamaha Marine Co Ltd
Original Assignee
Sanshin Kogyo KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanshin Kogyo KK filed Critical Sanshin Kogyo KK
Priority to JP4006794A priority Critical patent/JPH07247946A/ja
Priority to US08/402,193 priority patent/US5622158A/en
Publication of JPH07247946A publication Critical patent/JPH07247946A/ja
Priority to US08/575,221 priority patent/US5630395A/en
Priority to US08/764,999 priority patent/US5682867A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/04Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
    • F02B61/045Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for outboard marine engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一エンジンで異なる出力レンジを達成で
き、しかもコストを低減できるエンジンの運転制御装置
を提供する。 【構成】 水中に排気ガスを排出するエンジンの運転制
御装置において、エンジン出力が当該エンジンで最大と
なる場合における点火時期,燃料噴射時期,燃料噴射量
の少なくともいずれか一つを、目標とするエンジン出力
の大きさに応じて補正しつつ運転制御を行う補正制御手
段を設ける。例えば点火進角の場合には、最大エンジン
出力発生時の点火時期からクランク角にて最大で略10
度遅角させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの運転制御装
置に関し、詳細には、吸,排気系部品の変更等によるコ
ストアップを防止しつつ、同一エンジンで異なる出力レ
ンジを達成できるエンジンの運転制御方法の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術及びその課題】一般に、水上走行船におい
ては、エンジン最高出力100馬力等のように、エンジ
ンの大きさが馬力で表示されることが多い。ところで、
メーカー側としては、出力レンジが異なるものごとに別
個のエンジンを用意するのではコストアップにつながる
ため、同一のエンジンを用い、吸,排気系パーツの変更
や排気タイミングの変更等により、異なる出力エンジン
のものを提供するようにしている場合が多い。その一
方、さらにコスト低減を図りたいとする要請がある。と
ころが、上記従来の方法ではコストの低減にも限界があ
る。
【0003】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、同一エンジンで異なる出力レンジを達成でき、しか
もコストを一層低減できるエンジンの運転制御装置を提
供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るエ
ンジンの運転制御装置は、水中に排気ガスを排出するエ
ンジンの運転制御装置において、エンジン出力が当該エ
ンジンで最大となる場合における点火時期,燃料噴射時
期,燃料噴射量の少なくともいずれか一つを、目標とす
るエンジン出力の大きさに応じて補正しつつ運転制御を
行う補正制御手段を設けたことを特徴としている。
【0005】請求項2の発明に係るエンジンの運転制御
装置は、請求項1において、点火時期を最大出力発生時
の点火時期からクランク角度にて最大で略10度遅角さ
せることを特徴としている。
【0006】請求項3の発明に係るエンジンの運転制御
装置は、請求項1において、燃料噴射時期を最大出力発
生時の燃料噴射時期から遅角側または進角側にずらすこ
とを特徴としている。
【0007】請求項4の発明に係るエンジンの運転制御
装置は、請求項1において、燃料噴射量を空燃比がリッ
チ側に移行するように調節することを特徴としている。
【0008】
【作用】本発明によれば、補正制御手段により、最大エ
ンジン出力発生時の点火時期,燃料噴射時期,燃料噴射
量の少なくともいずれか一つが、目標出力に応じて補正
されつつ運転制御が行われる。これにより、吸,排気系
の部品の変更等をする必要がなくなり、同一エンジンで
コストを増加させることなく、異なる出力レンジを達成
することができる。
【0009】また請求項2の発明では、最大エンジン出
力発生時の点火時期からクランク角度にて略10度遅角
させるという点火時期の補正により運転制御を行うの
で、上述の異なる出力レンジを実現でき、しかもノッキ
ング,デトネーション等の異常燃焼を抑制できる。
【0010】さらに請求項3の発明では、最大エンジン
出力発生時の燃料噴射時期から遅角側または進角側にず
らすという燃料噴射時期の補正により運転制御を行うの
で、上述の異なる出力レンジを実現できる。しかも噴射
時期をずらすと、リードバルブが閉じている時にリード
バルブに吹き付けられる燃料量が増大し、常にリードバ
ルブ表面に付着したカーボン・オイル等が洗い流される
ので、逆止弁機能を長期間に渡って維持できる。
【0011】請求項4の発明では、空燃比がリッチ側に
移行するように調節するという燃料噴射量の補正により
運転制御を行うので、上述の異なる出力レンジを実現で
き、しかも噴射量が増量されることにより、ピストン温
度が下がる(ピストン冷却)効果が向上するのでピスト
ン耐力を向上することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1ないし図5は、本発明の一実施例によるエンジ
ンの運転制御装置を説明するための図であり、図1は本
装置が適用された船外機用2サイクルエンジンの概略構
成図、図2は点火進角の補正量(変更幅)をクランク角
で示す図、図3は燃料噴射開始時期の補正量(変更幅)
をクランク角で示す図、図4は燃料噴射時間の補正量
(変更幅)をクランク角で示す図、図5はエンジン回転
数と馬力,燃料消費率との相関関係を示す図である。
【0013】図1において、1はクランク軸縦置き3気
筒2サイクル船外機用エンジンであり、これはシリンダ
ブロック2のシリンダボア3a内にピストン3を摺動自
在に挿入配置し、該ピストン3をコンロッド4でクラン
ク軸5に連結した構造のものである。なお、図1のA−
A断面中、〜は気筒番号を示しており、また図2な
いし図4は、いずれもエンジン回転数5,000 rpm におけ
る番気筒の点火進角,燃料噴射時期,燃料噴射時間を
示している。
【0014】上記シリンダブロック2の合面にはシリン
ダヘッド6が装着されており、該シリンダヘッド6に形
成された燃焼凹部内には点火プラグ7が挿入されてい
る。なお、2aは排気ポート、2bは掃気ポートであ
る。上記シリンダヘッド6には筒内圧を測定するための
圧力センサ31が装着され、上記クランク軸5にはクラ
ンク角度(エンジン回転数)を検出するための角度セン
サ33が設けられている。上記シリンダブロック2の反
ヘッド側にはクランク室8が設けられている。該クラン
ク室8には吸気温または機関の温度を測定するための温
度センサ32と、クランク室内圧を測定するための圧力
センサ34とが設けられている。
【0015】また番気筒と番気筒との間にはバイパ
ス通路40が配設されており、該通路40の途中部分
に、既燃ガスの空燃比を検出するためのO2 センサ35
が設けられている。なお、一般に2サイクルエンジンの
場合には新気吹き抜けの現象があり、このため導入され
た新気の一部が燃焼ガスとともに排出されるので、従来
のようにO2 センサを単に排気管に取り付けるだけでは
正確な空燃比を検出できなかったが、上述のようにO2
センサを背圧の影響を受けにくい位置に配置することに
より、正確な空燃比を検出できるようになる。さらに、
背圧を検出するための圧力センサ36及びエンジン温度
を検出するための温度センサ37とが設けられている。
【0016】上記各クランク室8には吸気通路10がシ
リンダボア3aを介して連通するようにそれぞれ接続さ
れている。該各吸気通路10のクランク室側開口近傍に
は、吸気の逆流を防止するためのリードバルブ11が配
設されている。また上記各吸気通路10には該吸気通路
内に燃料を噴射するためのインジェクタ12が装着され
ており、該インジェクタ12には燃料供給装置13が接
続されている。なお、インジェクタを全気筒共通として
もよい。この場合には吸気マニホールドの集合部に設け
ることになる。また上記吸気通路10内にはスロットル
バルブ15が配設されており、該スロットルバルブ15
の回動量すなわちスロットル角はセンサ41により検出
されるようになっている。さらに船外機本体50には、
該船外機本体の前後方向の傾き角であるトリム角βを検
出するためのトリム角検出センサ42が設けられてい
る。
【0017】上記エンジン1は制御部としてのECU3
0を備えている。該ECU30には、上記筒内圧検出セ
ンサ31,吸気温検出センサ32,クランク角度検出セ
ンサ33,クランク室内圧検出センサ34,O2 センサ
35,背圧検出センサ36,エンジン温度検出センサ3
7,スロットル角検出センサ41,トリム角検出センサ
42,大気圧検出センサ,シフトスイッチ,冷却水温度
検出センサ,及びエンジン振動センサの各検出信号が入
力されている。またECU30は、図6に示すように、
エンジン出力の目標値に応じて点火時期等を補正するた
めの補正制御手段60として機能する。該補正制御手段
60の出力制御信号は、点火プラグ7及びインジェクタ
12にそれぞれ入力されており、これによりエンジン点
火時期,燃料噴射時期,及び燃料噴射量が以下のように
制御される。
【0018】まず点火進角を補正する場合について、図
2を用いて説明する。同図において、TDC,BDCは
上死点,下死点を、EX O,EX Cは排気ポートの開,
閉時期を、Sc O,Sc Cは掃気ポートの開,閉時期を
それぞれ表している。また図2において、エンジン回転
数5,000rpmでエンジン出力が最大になるときの番気筒
の点火進角時期が黒丸で示されており、このときの点火
進角は一般に上死点前22〜23゜であり、またその通
常許容幅は±約1゜である。本制御においては、黒丸で
示される点火進角時期よりも最大で約10゜遅角させ
る。すなわち、本制御における変更幅(補正量)は約1
0゜であり、最大遅角時の点火進角は、上死点前12〜
13゜となる。
【0019】上記変更幅の範囲内で略4,000rpm 以上で
点火進角時期をずらして運転を行った結果が図5に示さ
れている。同図において、上のグラフはエンジン回転数
と馬力との関係図であり、下のグラフはエンジン回転数
と燃料消費率との関係図である。またaは点火進角時期
が最大エンジン出力時(上死点前22〜23゜)のとき
の関係を、cは点火進角時期が最大遅角時(上死点前1
2〜13゜)のときの関係を、bは点火進角時期がa,
cの中間のときの関係をそれぞれ示している。
【0020】図5から、点火進角時期を遅角させればさ
せるほど、エンジン中高速回転域で馬力は低下し、また
燃料消費率も増加していることが分かる。このように、
点火進角時期をずらすことにより、同一エンジンで異な
る出力レンジを達成できる。しかもこの場合には、吸,
排気系部品の変更等ではなく、点火進角の遅角制御によ
り運転制御を行うので、異なる出力レンジの達成が容易
であり、コストを一層低減できる。
【0021】次に燃料噴射時期を補正する場合につい
て、図3を用いて説明する。同図において、エンジン回
転数5,000rpmでエンジン出力が最大になるときの番気
筒の燃料噴射開始時期が黒丸で示されており、これは掃
気ポートの閉塞時期Sc Cと一致している。またその通
常許容幅は、掃気ポートの閉塞直前から排気ポートの閉
塞前にかけての約25゜である。本制御においては、黒
丸で示される燃料噴射開始時期よりも進角側で最大約6
5゜進角させ、また遅角側では最大約130゜遅角させ
る。
【0022】この結果、燃料噴射時期を進角側,遅角側
のいずれに変更した場合においても、エンジン最大出力
を低下させることができ、これにより、部品の変換等に
よるコストアップを防止しつつ、異なる出力レンジを達
成できる。
【0023】次に燃料噴射量を補正する場合について、
図4を用いて説明する。同図において、エンジン回転数
5,000rpmでエンジン出力が最大になるときの番気筒の
燃料噴射時間が示されており、これは掃気ポートの閉塞
時期Sc Cから始まり、上死点経過後排気ポート開放前
(図中A点)までである。通常許容幅は、燃料噴射終了
時期Aを挟んで±約10゜である。また該エンジン出力
最大時の空燃比(A/F)は約13である。本制御にお
いては、燃料噴射終了時期Aよりも最大約40°遅角側
すなわち空燃比リッチ側にずらし、最大約30゜進角側
すなわち空燃比リーン側にずらす。この結果、リッチ側
補正の場合にはA/Fが10.5〜11になり、リーン側補
正の場合にはA/Fが16〜17になる。
【0024】このようにして、A/Fをリッチ側,リー
ン側のいずれに補正した場合においても、エンジン最大
出力を低下させることができ、これにより、部品の交換
等によるコストアップを防止しつつ、同一エンジンで異
なる出力レンジを達成できる。なお、リーン側補正の場
合にはエンジンがオーバーヒートするおそれがあるの
で、実際の制御においてはリッチ側に補正する方がより
好ましい。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明に係るエンジンの運
転制御装置によれば、補正制御手段により、最大エンジ
ン出力発生時の点火時期,燃料噴射時期,燃料噴射量の
少なくともいずれか一つを目標出力に応じて補正しつ
つ、運転制御が行われる。これにより、同一エンジンで
異なる出力レンジを達成するのに、吸,排気系部品の変
更等をする必要がなくなり、コストを低減できる効果が
ある。
【0026】また請求項2の発明によれば、点火時期を
遅角させたので、上記異なる出力レンジを実現できると
ともに、ノッキング,デトネーション等の異常燃焼を抑
制できる効果があり、請求項3の発明によれば、燃料噴
射時期を遅角又は進角させたので、上記異なる出力レン
ジを実現できるとともに、噴射時期をずらすと、リード
バルブが閉じている時にリードバルブに吹き付けられる
燃料量が増大し、常にリードバルブ表面に付着したカー
ボン・オイル等が洗い流されるので、逆止弁機能を長期
間に渡って維持できる効果があり、さらに請求項4の発
明によれば、燃料噴射量をリッチ側に移行させたので、
上記異なる出力レンジを実現できるとともに噴射量が増
量されることにより、ピストン温度が下がる(ピストン
冷却)効果が向上するのでピストン耐力を向上すること
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるエンジンの運転制御装
置が適用された船外機用2サイクルエンジンの概略構成
図である。
【図2】点火進角の補正量(変更幅)をクランク角で示
す図である。
【図3】燃料噴射開始時期の補正量(変更幅)をクラン
ク角で示す図である。
【図4】燃料噴射時間の補正量(変更幅)をクランク角
で示す図である。
【図5】上記エンジンにおけるエンジン回転数と馬力,
燃料消費率との相関関係を示す図である。
【図6】本発明の構成を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
1 2サイクル船外機用エンジン 7 点火プラグ 12 インジェクタ 30 ECU 60 補正制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 43/00 301 B H J 45/00 312 T

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水中に排気ガスを排出するエンジンの運
    転制御装置において、エンジン出力が当該エンジンで最
    大となる場合における点火時期,燃料噴射時期,燃料噴
    射量の少なくともいずれか一つを、目標とするエンジン
    出力の大きさに応じて補正しつつ運転制御を行う補正制
    御手段を設けたことを特徴とするエンジンの運転制御装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、上記補正制御手段
    が、点火時期を最大出力発生時の点火時期からクランク
    角度にて最大で略10度遅角させるように構成されてい
    ることを特徴とするエンジンの運転制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、上記補正制御手段
    が、燃料噴射時期を最大出力発生時の燃料噴射時期から
    遅角側または進角側にずらすように構成されていること
    を特徴とするエンジンの運転制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、上記補正制御手段
    が、燃料噴射量を空燃比がリッチ側に移行するように調
    節するように構成されていることを特徴とするエンジン
    の運転制御装置。
JP4006794A 1994-03-10 1994-03-10 エンジンの運転制御装置 Pending JPH07247946A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4006794A JPH07247946A (ja) 1994-03-10 1994-03-10 エンジンの運転制御装置
US08/402,193 US5622158A (en) 1994-03-10 1995-03-10 Feedback control system for marine propulsion engine
US08/575,221 US5630395A (en) 1994-03-10 1995-12-20 Feedback control system for marine propulsion engine
US08/764,999 US5682867A (en) 1994-03-10 1996-12-16 Feedback control system for marine propulsion engine

Applications Claiming Priority (1)

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JP4006794A JPH07247946A (ja) 1994-03-10 1994-03-10 エンジンの運転制御装置

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JPH07247946A true JPH07247946A (ja) 1995-09-26

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JP4006794A Pending JPH07247946A (ja) 1994-03-10 1994-03-10 エンジンの運転制御装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020423