JPH07301134A

JPH07301134A - エンジンの運転制御装置

Info

Publication number: JPH07301134A
Application number: JP6320029A
Authority: JP
Inventors: Kimihiro Nonaka; 公裕野中; Kazuhiro Nakamura; 和広中村; Masahiko Kato; 雅彦加藤
Original assignee: Sanshin Kogyo KK
Current assignee: Yamaha Marine Co Ltd
Priority date: 1994-03-10
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1995-11-14
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JP3352833B2

Abstract

(57)【要約】【目的】背圧が変化した場合においても、燃料供給量
及び点火進角を最適なものにすることができ、適正空燃
比に維持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、背圧の変化を表すエンジンパラメータ
を用いて燃料供給量，点火進角の少なくともいずれか一
方を補正しつつ運転制御を行う補正制御手段６５を備え
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、背圧が変化した場合においても、
燃料供給量及び点火進角を最適なものにすることができ
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】例えば水上走行船において
は、一般に、水中に配置された排気ガス排出口の近傍に
プロペラが配設されているので、船体の大きさや姿勢，
搭載荷重，船速等の変化によって背圧が変化し、この背
圧のわずかな変化によってエンジンが要求する燃料流量
や点火時期が変化する。その一方、燃料流量等の設定は
いわゆるベンチでなされており、このベンチでは上記原
因による背圧の変化を考慮することが困難なため、実際
の航走において、背圧の変化に伴う燃料流量や点火時期
の変化に対応できない。この結果、エンジンフィーリン
グ，ドライバビリティ，排ガス性能等が悪化することに
なる。

【０００３】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、背圧が変化した場合においても、燃料供給量及び点
火進角を最適なものにすることができ、適正空燃比に維
持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、背圧の変化を表すエン
ジンパラメータを用いて燃料供給量，点火進角の少なく
ともいずれか一方を補正しつつ運転制御を行う補正制御
手段を備え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、上記エンジンパラメータと
して、トリム角を用いることを特徴としている。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、上記エンジンパラメータとして、クランク室圧
を用いることを特徴としている。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、上記エ
ンジンパラメータとして、船体の推進速度を用いること
を特徴としている。請求項５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、上記エンジンパラメ
ータとして、排気ガスの排出口の水没深さを用いること
を特徴としている。

【０００６】請求項６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、エンジンの運転状態に応じた基本燃料供
給量を加速時に増加する加速時燃料補正手段と、該加速
時増量値を背圧の変化を表すエンジンパラメータを用い
て補正する加速増量値補正手段とを備えたことを特徴と
している。

【０００７】請求項７の発明に係るエンジンの運転制御
装置は、請求項２において、トリムインからトリムアウ
トまでのトリムイン保持時間を検出するトリムイン保持
時間検出手段と、加速開始から所定速度に達するまでの
加速時間を検出する加速時間検出手段と、上記トリムイ
ン保持時間を変化させることにより上記加速時間が最短
となる最適トリムイン保持時間を求める最適トリムイン
保持時間演算手段とを備えたことを特徴としている。

【０００８】請求項８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、エンジンの運転状態に応じた基本燃料供
給量を気筒毎の吸入空気量の差異に応じて補正する気筒
間燃料補正手段と、該補正された気筒毎燃料量を背圧の
変化を表すエンジンパラメータを用いて補正する気筒毎
燃料補正手段とを備えたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１の発明によれば、背圧の変化を表すエ
ンジンパラメータ、例えば背圧センサからの出力を用い
ることによって、補正制御手段により燃料供給量，点火
進角の少なくともいずれか一方が補正されつつ運転制御
が行われる。従って、背圧が変化した場合においても、
燃料供給量及びエンジン点火時期を適正なものにするこ
とができ、エンジンフィーリング，ドライバビリティ，
排ガス性能等を向上できる。また適正空燃比を維持でき
ることから、加速時の釣り合い回転数を上昇でき、燃焼
の安定性を確保でき、加速性能，応答性，最高速を向上
できる。

【００１０】請求項２の発明では、上記エンジンパラメ
ータとしてトリム角を用いる。ここで、トリム角と背圧
とは一定の相関関係があり、従って、該トリム角の変化
を検出することによって、該検出値を、背圧変化を表す
エンジンパラメータとして用いることが可能である。こ
の場合には、２サイクル，４サイクルエンジンのいずれ
にも適用できる。

【００１１】請求項３の発明では、上記エンジンパラメ
ータとしてクランク室圧を用いる。ここで、２サイクル
エンジンの場合、クランク室圧と背圧とは一定の相関関
係があり、従って、該クランク室圧の変化を検出するこ
とによって、該検出値を、背圧変化を表すエンジンパラ
メータとして用いることが可能である。この場合には、
２サイクルエンジンにのみ適用できる。

【００１２】請求項４の発明では、上記エンジンパラメ
ータとして船体の推進速度を用いる。ここで、推進速度
と背圧とは一定の相関関係があり、該推進速度を検出す
ることによって、該検出値を、背圧変化を表すエンジン
パラメータとして用いることができる。

【００１３】請求項５の発明では、上記エンジンパラメ
ータとして排気ガスの排出口の水没深さを用いる。ここ
で、排出口の水没深さ、即ちエンジンのマウント位置と
背圧とは一定の相関関係があり、該マウント位置を検出
することによって、該検出値を、背圧変化を表すエンジ
ンパラメータとして用いることができる。

【００１４】請求項６の発明によれば、加速時燃料補正
手段により、加速時にはエンジンの基本燃料供給量を増
加する。そして、この加速時増量値を、加速増量値補正
手段により、背圧の変化を表すエンジンパラメータを用
いて補正する。これによって、加速時にエンジンのトリ
ム角や船速が変化して背圧が変動した場合でも、燃料供
給量を制御して適正なＡ／Ｆ値にすることができ、エン
ジンの加速性能を向上することができる。

【００１５】請求項７の発明によれば、トリムイン保持
時間と、該保持時間経過時にトリムアウトした場合の加
速に要した時間とを計測し記憶する。そして、次回の加
速時に上記トリムイン保持時間を変化させ、この動作の
繰り返しにより上記加速時間が最短となるときの最適ト
リムイン保持時間を求め、その後は上記求めた最適トリ
ムイン保持時間の経過時にトリムアウトを開始する。こ
のように、加速時間が最短となる最適トリムイン保持時
間を求めるようにしたので、エンジンの加速性能を向上
することができる。

【００１６】請求項８の発明によれば、気筒間燃料補正
手段により、基本燃料量が各気筒毎の吸入空気量に応じ
て補正され、さらにこの気筒毎の燃料が気筒毎燃料補正
手段により、背圧を表すエンジンパラメータによって補
正される。これにより、背圧が変化しても各気筒の吸入
空気量に応じた量の燃料が供給され、最適なＡ／Ｆとす
ることができる。

【００１７】

【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７は、請求項１〜３の発明に係る一実
施例（第１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は特定スロ
ットル開度での背圧とＡ／Ｆとの相関関係を示す図、図
３は特定スロットル開度での背圧とエンジン要求進角
（Ｓ／Ａ）との相関関係を示す図、図４は機能ブロック
図、図５は背圧とトリム角との相関関係を示す図、図６
は背圧とクランク室圧との相関関係を示す図、図７は掃
気ポートの開閉タイミングとクランク室圧との関係を示
す図である。

【００１８】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、Ａ−Ａ断面
中、〜は気筒番号を示している。

【００１９】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。

【００２０】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α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が設けられている。

【００２１】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、
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。

【００２２】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，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ＥＣＵ
３０の出力制御信号は、上記点火プラグ７及びインジェ
クタ１２にそれぞれ入力されている。

【００２３】ところで、背圧αを検出するには上記圧力
センサ３６により直接背圧を検出するほか、次のような
方法がある。

【００２４】すなわち、トリム角βと背圧αとの相関関
係は図５に示すようになっており、この関係を利用する
ことによって、トリム角βの検出により背圧αを得るこ
とができる。

【００２５】また、掃気ポートの開，閉タイミングとク
ランク室圧Ｐとの関係は図７に示すようになっており、
同図において、ＳｃＯは掃気ポートの開タイミングを、
ＳｃＣは掃気ポートの閉タイミングを示している。そし
て、掃気ポート及び排気ポートがともに開になるときの
掃気ポートの開度をＳ₁，このときのクランク室圧をＰ
₁とすると、クランク室圧Ｐ₁には同図に示すように背
圧の影響が表れている。そしてこのクランク室圧Ｐ
₁は、図６に示すように背圧によって変化する。この関
係を利用することによって、クランク室圧Ｐ₁の検出に
より背圧αを得ることができる。

【００２６】ＥＣＵ３０は、図５に示すトリム角と背圧
との相関関係に対応するマップ及び図６に示すクランク
室圧と背圧との相関関係に対応するマップの各格納手段
として機能する。さらにＥＣＵ３０は、図４に示すよう
に、背圧検出センサ３６，トリム角検出センサ４２また
は圧力センサ３４の検出信号を受けて、インジェクタ１
２による燃料噴射量及び点火プラグ７の点火時期を補正
制御する補正制御手段６５として機能する。

【００２７】次に、背圧と、空燃比（Ａ／Ｆ），点火進
角（Ｓ／Ａ）との各相関関係について説明する。背圧の
変化に伴うＡ／Ｆの変化を図２に、Ｓ／Ａの要求値の変
化を図３に示している。これらの図は、スロットル開度
が例えばアイドル位置にある場合の関係を示している。

【００２８】背圧が小さくなると排気が多く吸い出され
る結果、Ａ／Ｆは薄い側に移行し、逆に背圧が大きくな
るとＡ／Ｆは濃い側に移行する（図２参照）。図２一点
鎖線に示すＡ／Ｆの目標値からのずれがＡ／Ｆの補正量
となり、このＡ／Ｆ補正量に対応する燃料噴射量に基づ
いて、上記補正制御手段６５により燃料噴射の補正制御
が行われることになる。

【００２９】またＳ／Ａについては、図３に一点鎖線で
示す補正のない状態での点火時の要求点火時期に対する
ずれがＳ／Ａの補正量となり、該補正量に対応する点火
進角に基づいて、同様に上記補正制御手段６５により点
火進角の補正制御が行われることになる。なお、上記Ｅ
ＣＵ３０には図２及び図３に対応するマップが格納され
ている。

【００３０】次に本実施例の動作について説明する。本
実施例においては、エンジン回転数，スルットル開度等
に応じて基本マップから燃料噴射量，点火時期を求め、
背圧αの変化に応じて燃料噴射量及び点火時期の補正制
御を行うが、この背圧αの変化は、上述のように、背圧
検出センサ３６により直接検出することができ、または
トリム角検出センサ４２の検出結果に基づいて図５に対
応するマップから、さらには圧力センサ３４の検出結果
に基づいて図６に対応するマップから求めることも可能
である。

【００３１】そして補正制御手段６５により、背圧αの
変化に対応するＡ／Ｆ補正量（図２）及びＳ／Ａ補正量
（図３）に基づいてインジェクタ１２及び点火プラグ７
が制御され、基本燃料噴射量及び点火時期の補正制御が
行われる。これにより、背圧が変化した場合において
も、燃料供給量及びエンジン点火時期を適正なものにす
ることができる。

【００３２】この場合において、背圧の変化を表すエン
ジンパラメータとしてトリム角βを用いる場合には、ト
リム角から、船体抵抗と相関がある船体トリム角がわか
るため、スピードを最大にするエンジン状態をスピード
メータを附加することなく知ることができる。また上記
エンジンパラメータとしてクランク室圧Ｐを用いる場合
には、背圧値のみならず、吸入空気量の検出をすること
もできる。

【００３３】なお、上記実施例では、本発明が２サイク
ルエンジンに適用された例について説明したが、背圧の
変化を表すパラメータとして、背圧センサ３６の検出結
果を直接利用するか、あるいはトリム角βを利用する場
合には、４サイクルエンジンにも適用できるものであ
る。

【００３４】図８〜図１０は請求項４の発明に係る一実
施例（第２実施例）を説明するための図であり、本実施
例では背圧の変化を示すパラメータとして船体の推進速
度（船速）を用いている。

【００３５】エンジンの背圧は、図８の背圧と船速との
相関関係を示す図に示すように、船速が増加するにつれ
て大きくなる傾向がある。この背圧の変化により、図２
に示すようにＡ／Ｆが目標値からずれ、図３に示すよう
に要求点火時期が補正なしの点火時期からずれることに
なる。そこで本実施例では、船速に応じて燃料噴射量，
及び点火時期を補正するようにしている。

【００３６】具体的には、上記ＥＣＵ３０には、図９に
示す船速と燃料噴射量の補正値との相関関係に対応する
マップ，及び図１０に示す船速と点火時期の補正値との
相関関係に対応するマップが格納されている。そして、
図９に示すマップデータに基づいて船速が増大するにつ
れて、つまり背圧が大きくなるにつれて上記基本燃料噴
射量を減少するように補正制御する。また、図１０に示
すマップデータに基づいて船速（背圧）が増大するにつ
れて上記基本点火時期を進角側に補正制御する。

【００３７】このように、燃料噴射量及び点火時期を船
速に応じて補正制御するようにしたので、船速の変化に
より背圧が変化した場合においてもエンジン性能を保持
することができる。

【００３８】図１１〜図１３は請求項５の発明の一実施
例（第３実施例）を説明ための図であり、本実施例で
は、背圧の変化を示すパラメータとして、排気ガス排出
口の水没深さ、つまりエンジンのマウント高さを用いて
いる。

【００３９】エンジンの背圧は、図１１の背圧とエンジ
ンのマウント高さとの相関関係を示す図に示すように、
マウント高さが高くなり、排出口が水面に近くなるにつ
れて小さくなる傾向がある。そこで本実施例では、エン
ジンのマウント高さに応じて燃料噴射量，及び点火時期
を補正するようにしている。

【００４０】具体的には、上記ＥＣＵ３０には、図１２
に示すマウント高さと燃料噴射量の補正値との相関関係
に対応するマップ，及び図１３に示すマウント高さと点
火時期の補正値との相関関係に対応するマップが格納さ
れている。そして、図１２に基づいてマウント高さが高
くなるにつれて上記燃料噴射量を増加するように補正制
御する。また、図１３に基づいてマウント高さが高くな
るにつれて点火時期を遅角側に補正制御する。

【００４１】このように、燃料噴射量及び点火時期をマ
ウント高さ、つまり排気ガス排出口の水没深さに応じて
補正制御するようにしたので、エンジンの取付高さによ
って背圧が変化した場合においてもエンジン性能を保持
することができる。

【００４２】また、一般にエンジンでは、急加速時に燃
料の供給遅れが生じることを回避するために、加速時に
は燃料供給量を増加する加速時燃料補正が行われてい
る。ところが、エンジンの加速時にトリム角や船速が変
化して背圧が変動し、吸入空気量が変動した場合、上記
燃料供給量を一律に増量補正する方法ではエンジンを適
正なＡ／Ｆ値に維持することが困難になる場合がある。

【００４３】図１４〜図１７は請求項６の発明の一実施
例（第４実施例）を説明するための図であり、本実施例
では、加速時の燃料増加を背圧に基づいて補正するよう
にしている。

【００４４】本実施例エンジンでは、基本燃料噴射量を
加速時に一定の割合で増加するようになっており、かつ
この加速時増加量は、図１４に示すように背圧が大きく
なるにつれて小さくなるように補正制御される。この場
合、上記ＥＣＵ３０が加速増加量補正手段として機能す
る。

【００４５】具体的には、図１５に示すように船外機本
体のトリム角が増大すると背圧が減少することから上記
加速時増加量は大きい側に補正される。また、図１６に
示すように船速が増大すると背圧が増加することから上
記加速時増加量は小さい側に補正される。また、図１７
に示すようにエンジンのマウント高さが高くなると背圧
が減少することから上記加速時増加量は大きい側に補正
される。

【００４６】このように、加速時の燃料増加量を背圧が
大きくなるにつれて小さくなるように補正制御し、背圧
が小さくなるにつれて大きくなるように補正制御したの
で、加速時の背圧の変化に対応して適正なＡ／Ｆ値を保
持でき、それだけエンジンの加速性能を向上することが
できる。

【００４７】ここで、バスボート等の高速艇では船速に
よって着水面積が異なることから、船体抵抗が最小とな
る最適船体トリム角も船速によって異なり、この船体ト
リム角を維持するエンジンのトリム角も船速によって異
なる。このことから、船外機をバスボート等に取り付け
た場合に船体抵抗を小さくして走行性能を向上するため
には、船速に応じてエンジンのトリム角を調整する必要
が生じる。そのため、従来は、低速状態からの急加速時
に船外機のトリム角をトリムインからトリムアウトに手
動調整しているが、その調整タイミングは微妙であり、
非常にむつかしい。

【００４８】図１８〜図２０は請求項７の発明の一実施
例（第５実施例）を説明するための図であり、本実施例
はトリムインからトリムアウトへの調整タイミングを加
速時間が最短となるように学習制御した例である。

【００４９】本実施例では、トリムインからトリムアウ
トまでのトリムイン保持時間（トリムアウト開始時間）
と、加速開始から滑走状態となるまでの時間（加速時
間）とを計測し記憶しておいて、上記加速時間が最短と
なるときのトリムイン保持時間を見い出し、このトリム
イン保持時間の経過時に上記エンジンのトリム角をトリ
ムインからトリムアウトに制御するようにしている。な
お、上記トリムインとは船外機本体５０を船体に近接す
るように傾斜させた状態（トリム角β小）のことであ
り、トリムアウトとは反対に船外機本体５０を船体から
後に離れるように傾斜させた状態（トリム角β大）のこ
とである。

【００５０】図２０に示すように、加速開始から所定の
船速に達するまでの加速時間が最短Ｔｍｉｎとなる最適
トリムイン保持時間Ｔｄを学習制御によって見い出し、
以後は、トリムインにての加速開始から上記最適トリム
イン保持時間Ｔｄが経過した時点で船外機をトリムアウ
トさせ、これにより最高速度でもって航走する。

【００５１】上記最適トリムイン保持時間Ｔｄの学習制
御方法を図１９のフローチャートに基づいて説明する。
上記スロットル開度がθ１からθ２に開かれて急加速開
始時と判断されると、事前に設定されたトリムイン保持
時間Ｔｂが上記ＥＣＵ３０のメモリ（不図示）から読み
取られる（ステップＳ１，Ｓ２）。

【００５２】次に、上記急加速判断時Ｔ１から、上記Ｔ
ｂに所定時間ΔＴが加算された時間経過した時点でエン
ジンのトリムアウトを開始し、この状態で航走した場合
に要した加速時間Ｔａ´を演算する（ステップＳ３，Ｓ
４）。ここで加速時間Ｔａ´の求め方としては、例えば
エンジン回転数がトロール回転付近のＡｒｐｍから略最
高回転のＢｒｐｍに達するまでの時間、船速がトロール
速度から略最高速度に達するまでの時間を計測し、これ
を加速時間とする方法が採用できる。

【００５３】そして、今回の加速時間Ｔａ´と前回の加
速時間Ｔａとを比較し（ステップＳ５，Ｓ６）、今回の
方が短い場合は上記Ｔｂに上記所定時間ΔＴを加算した
時間を新たにトリムイン保持時間Ｔｂとして設定する。
また、前回の方が短い場合は上記Ｔｂから上記ΔＴを減
算した時間を新たにトリムイン保持時間Ｔｂとして設定
する（ステップＳ７，Ｓ８）。

【００５４】このように、加速時間が短縮された際には
その時のトリムイン保持時間を新たにトリムイン保持時
間として設定するようにしたので、この処理を繰り返す
ことにより加速時間をより短くでき、エンジンの加速性
能を向上することができ、図２０に示すように、最短の
加速時間Ｔｍｉｎとなる最適トリムイン保持時間Ｔｄを
検出することができる。

【００５５】ここで、複数の気筒の各排気ポートを共通
の集合排気管に接続した場合、排気管の等価管長が気筒
毎に異なることから各気筒毎に吸入空気量に差が生じ、
しかもエンジントリム角や船速に起因する背圧によって
も気筒間の吸入空気量に差が生じ、その結果、各気筒毎
のＡ／Ｆ値を適正なものに維持することが困難である。

【００５６】図２１〜図２８は請求項８の発明の一実施
例（第６実施例）を説明するための図であり、本実施例
は、エンジンの回転数，スロットル開度等に応じて設定
された基本燃料噴射量を各気筒の排気管長，吸排気系形
状等に応じて補正して求めた気筒毎の燃料量をさらに背
圧の変化を表すエンジンパラメータを用いて補正するよ
うにしたものである。図２１は背圧と気筒間補正値との
相関を示す図、図２２は各気筒毎の噴射量の決定方法を
示すマップ図、図２３は気筒間補正値のマップ図、図２
４，２５は気筒間補正値の補正方法を示す図、図２６は
気筒間補正値の補正方法を説明するためのフローチャー
ト図、図２７は燃料噴射量を説明するためのフローチャ
ート図である。なお、本実施例は、上記第１実施例装置
のＥＣＵ３０内のデータを書き換えたものであるため構
成についての説明は省略する。

【００５７】本実施例装置のＥＣＵ３０は、エンジンの
運転状態を表す、エンジン回転数とスロットル開度と各
気筒共通の基本燃料噴射量との関係を示す基本マップ
（図２２（ａ））と、各気筒毎のエンジン回転数とスロ
ットル開度と補正値との関係を示す気筒間補正値マップ
（図２２（ｂ））と、各気筒毎の背圧に応じた補正値マ
ップ（図２２（ｃ））とを備えている。

【００５８】本実施例エンジン１の場合、図２１に示す
ように、上記基本燃料噴射量に対する気筒間補正値は
番気筒では増加傾向にあり、番気筒では減少傾向にあ
る。また背圧の変化に対しては番気筒では補正値の変
化量が小であり、番気筒では変化量が中であり、番
気筒では変化量が大である。

【００５９】次に、図２７に基づいて本実施例装置の動
作を説明する。まず、図２２（ａ）のマップデータから
その時のエンジン回転数とスロットル開度とに基づいて
基本マップ値が、また、図２２（ｂ）のマップデータか
ら気筒毎の気筒間補正値がそれぞれ読み取られる（ステ
ップＳ９）。また、図２２（ｃ）のマップデータから、
背圧値に基づく補正値が読み取られる（ステップＳ１
０）。そして、上記基本マップ値と気筒間補正値と背圧
補正値とに基づいて、各気筒毎の燃料噴射量が演算され
（ステップＳ１１）、この噴射量に応じて上記インジェ
クタ１２が制御される。

【００６０】ここで上記気筒間補正値については、エン
ジンの個体差があるので、出荷前に修正するのが望まし
い。この修正を行う場合は以下の要領で行う。上記エン
ジン１の〜番気筒全てにＯ₂センサを取り付けて気
筒毎に特定の運転域における実機での補正値を求め、こ
の実運転値とマップ値とに基づいて全域の補正値を修正
する。

【００６１】上記実運転補正値とマップ値とは、図２
４，２５に示すように、スロットル開度，エンジン回転
数の増加に伴っていずれも増大するが両者の割合、即
ち、スロットル開度θ₃の時のｂ₂／ｂ₁，及び回転数
Ｃの時のｂ₃／ｂ₄はスロットル開度，エンジン回転数
が変化してもほぼ一定となるので、この関係を利用する
ことにより全域においてマップ値を修正することができ
る。

【００６２】具体的には、図２６に示すように、まず図
２３のマップデータからエンジン回転数とスロットル開
度とに基づく気筒間補正値（マップ値）ｂｘｙが読み取
られる（ステップＳ１２）。次に、実機において上記エ
ンジン回転数，スロットル開度に設定し、所定のＡ／Ｆ
とした場合の基本燃料量に対する気筒間補正値が求めら
れる（ステップＳ１３）。そして、上記マップ値と実機
値との差に基づいて全域のマップ値が演算調整されて、
上記各マップ値が修正（調整）される（ステップＳ１
４）。

【００６３】このように、気筒毎の燃料供給量を背圧を
用いて補正するようにしたので、背圧が変化した場合で
も、気筒毎の空燃比を適正なものに維持でき、もってエ
ンジン性能を向上することができる。

【００６４】また本実施例エンジンでは、全ての気筒に
Ｏ₂センサ取付口が形成されているので、エンジン不調
時のトラブル原因追求は、各気筒にＯ₂センサを設置し
てＯ ₂信号を調査することにより精密かつ容易に行うこ
とができ、燃料噴射弁単体の流量チェックを行う必要が
ない。

【００６５】なお、上記実施例ではＯ₂センサ３５を
番気筒と番気筒とのバイパス通路４０に設けたが、こ
のＯ₂センサは全ての気筒に設けても良く、又１つの気
筒に代表して設けても良い。

【００６６】

【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、背圧の変化を表すエンジンパラメ
ータを用いることによって、補正制御手段により燃料供
給量及び点火進角が補正されつつ運転制御が行われる。
従って、背圧が変化した場合においても、燃料供給量及
びエンジン点火時期を適正なものにすることができる効
果がある。この結果、エンジンフィーリング，ドライバ
ビリティ，排ガス性能等を向上できる。また適正空燃比
を維持できることから、加速時の釣り合い回転数を上昇
でき、燃焼の安定性を確保でき、加速性能，応答性，最
高速を向上できる効果がある。

【００６７】また請求項２，３の発明によれば、背圧変
化に応じて燃料供給量等を適正にでき、請求項３ではさ
らにトリム角から、船体抵抗と相関がある船体トリム角
がわかるため、スピードを最大にするＥ／Ｇ状態をスピ
ードメータを附加することなく知ることができる効果が
ある。さらに請求項３の発明によれば、さらに背圧値の
みならず、吸入空気量の検出をすることもできる効果が
ある。

【００６８】また、請求項４，及び５の発明によれば、
エンジンパラメータとして船体の推進速度，及びエンジ
ンのマウント位置を用いたので、推進速度，及びエンジ
ンマウント位置が変化した場合でも、適正空燃比を維持
でき、もってエンジン性能を向上することができる効果
がある。

【００６９】請求項６の発明によれば、背圧の変化を示
すエンジンパラメータを用いて加速時の燃料供給量の増
量値を補正するようにしたので、加速時において背圧が
変化した場合でも燃料供給量を適正に制御して適正空燃
比を維持でき、もってエンジンの加速性能を向上するこ
とができる効果がある。

【００７０】請求項７の発明によれば、加速時間が最短
となるときのトリムイン保持時間経過時にエンジンをト
リムアウトさせるようにしたので、エンジンの加速性能
を向上することができる効果がある。

【００７１】請求項８の発明によれば、気筒毎燃料量を
背圧の変化を表すエンジンパラメータを用いて補正する
ようにしたので、気筒毎の空燃比を適正なものに維持で
き、エンジンの加速性能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】特定スロットル開度での背圧とＡ／Ｆとの相関
関係を示す図である。

【図３】特定スロットル開度での背圧とエンジン要求進
角（Ｓ／Ａ）との相関関係を示す図である。

【図４】上記運転制御装置による運転制御を説明するた
めの機能ブロック図である。

【図５】背圧とトリム角との相関関係を示す図である。

【図６】背圧とクランク室圧との相関関係を示す図であ
る。

【図７】掃気ポートの開閉タイミングとクランク室圧と
の関係を示す図である。

【図８】背圧と船速との相関関係を示す図である。

【図９】船速と燃料噴射量の補正値との相関関係を示す
図である。

【図１０】船速と点火時期の補正値との相関関係を示す
図である。

【図１１】背圧とエンジンのマウント高さとの相関関係
を示す図である。

【図１２】マウント高さと燃料噴射量の補正値との相関
関係を示す図である。

【図１３】マウント高さと点火時期の補正値との相関関
係を示す図である。

【図１４】背圧と加速補正値との相関関係を示す図であ
る。

【図１５】エンジンのトリム角と背圧との相関関係を示
す図である。

【図１６】船速と加速補正値との相関関係を示す図であ
る。

【図１７】エンジンのマウント高さと背圧との相関関係
を示す図である。

【図１８】エンジンのトリム角，回転数，及びスロット
ル開度と時間との相関関係を示す図である。

【図１９】上記実施例装置の動作を説明するためのフロ
ーチャート図である。

【図２０】加速時間とトリムイン保持時間との相関関係
を示す図である。

【図２１】気筒毎の背圧と気筒間補正値との関係を示す
図である。

【図２２】基本燃料噴射量，気筒間補正値，背圧補正値
を示すマップ図である。

【図２３】気筒間補正値を示すマップ図である。

【図２４】気筒間補正値の修正方法を示す特性図であ
る。

【図２５】気筒間補正値の修正方法を示す特性図であ
る。

【図２６】上記気筒間補正値の修正方法を説明するため
のフローチャート図である。

【図２７】上記実施例の動作を説明するためのフローチ
ャート図である。

【符号の説明】

１２サイクル船外機用エンジン３０ＥＣＵ（補正制御手段，加速時燃料補正手段，加
速増量値補正手段，トリムイン保持時間検出手段，最適
トリムイン保持時間演算，気筒間燃料補正手段，気筒毎
燃料補正手段）３４クランク室圧検出センサ３６背圧検出センサ４２トリム角検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 45/00 ３１２ＺＦ０２Ｐ 5/12 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【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、背圧の変化を表すエンジンパラメ
ータを用いて燃料供給量，点火進角の少なくともいずれ
か一方を補正しつつ運転制御を行う補正制御手段を備え
たことを特徴とするエンジンの運転制御装置。
【請求項２】請求項１において、上記エンジンパラメ
ータとして、トリム角を用いることを特徴とするエンジ
ンの運転制御装置。
【請求項３】請求項１において、上記エンジンパラメ
ータとして、クランク室圧を用いることを特徴とするエ
ンジンの運転制御装置。
【請求項４】請求項１において、上記エンジンパラメ
ータとして、船体の推進速度を用いることを特徴とする
エンジンの運転制御装置。
【請求項５】請求項１において、上記エンジンパラメ
ータとして、排気ガスの排出口の水没深さを用いること
を特徴とするエンジンの運転制御装置。
【請求項６】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、エンジンの運転状態に応じた基本
燃料供給量を加速時に増加する加速時燃料補正手段と、
該加速時増量値を背圧の変化を表すエンジンパラメータ
を用いて補正する加速増量値補正手段とを備えたことを
特徴とするエンジンの運転制御装置。
【請求項７】請求項２において、トリムインからトリ
ムアウトまでのトリムイン保持時間を検出するトリムイ
ン保持時間検出手段と、加速開始から所定速度に達する
までの加速時間を検出する加速時間検出手段と、上記ト
リムイン保持時間を変化させることにより上記加速時間
が最短となる最適トリムイン保持時間を求める最適トリ
ムイン保持時間演算手段とを備えたことを特徴とするエ
ンジンの運転制御装置。
【請求項８】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、エンジンの運転状態に応じた基本
燃料供給量を気筒毎の吸入空気量の差異に応じて補正す
る気筒間燃料補正手段と、該補正された気筒毎燃料量を
背圧の変化を表すエンジンパラメータを用いて補正する
気筒毎燃料補正手段とを備えたことを特徴とするエンジ
ンの運転制御装置。