JPH1026039A - エンジン - Google Patents
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- JPH1026039A JPH1026039A JP8195245A JP19524596A JPH1026039A JP H1026039 A JPH1026039 A JP H1026039A JP 8195245 A JP8195245 A JP 8195245A JP 19524596 A JP19524596 A JP 19524596A JP H1026039 A JPH1026039 A JP H1026039A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
- F02B61/04—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
- F02B61/045—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for marine engines
-
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
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- F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課 題】 酸素センサーの検出値により制御されて
いるエンジンにおいて、より安定して回転することがで
きるエンジンを提供する。 【解決手段】 エンジン（１２）は、エンジンに吸気さ
れる空気に燃料を噴射する燃料噴射装置（２７）と、エ
ンジンで燃焼された燃焼ガスの酸素濃度を検出する酸素
センサー（４６）とを備えており、この酸素センサーの
検出値に基づいて燃料噴射装置の燃料噴射量を変更して
いる。そして、酸素センサーに到達する未燃燃料の量に
応じて、燃料噴射量を補正している。
いるエンジンにおいて、より安定して回転することがで
きるエンジンを提供する。 【解決手段】 エンジン（１２）は、エンジンに吸気さ
れる空気に燃料を噴射する燃料噴射装置（２７）と、エ
ンジンで燃焼された燃焼ガスの酸素濃度を検出する酸素
センサー（４６）とを備えており、この酸素センサーの
検出値に基づいて燃料噴射装置の燃料噴射量を変更して
いる。そして、酸素センサーに到達する未燃燃料の量に
応じて、燃料噴射量を補正している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸素センサーの検
出値に基づいて燃料吐出量を変更しているエンジンに関
し、特に、２サイクルの船外機のエンジンに関する。
出値に基づいて燃料吐出量を変更しているエンジンに関
し、特に、２サイクルの船外機のエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジンの燃料噴射装置の燃料噴
射量は、エンジンに吸気される吸気量をセンサーで検出
し、この検出値に応じて制御されたり、また、スロット
ルバルブの開閉度やエンジン回転数に応じて制御された
りしている。そして、この制御により、エンジンに吸気
される吸気ガスの空燃比を所定の値すなわち設定値にな
るようにしている。
射量は、エンジンに吸気される吸気量をセンサーで検出
し、この検出値に応じて制御されたり、また、スロット
ルバルブの開閉度やエンジン回転数に応じて制御された
りしている。そして、この制御により、エンジンに吸気
される吸気ガスの空燃比を所定の値すなわち設定値にな
るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、船外機など
のマリンエンジンにおいては、海上などで使用されるた
め、吸気には塩気や水分が多く、吸気量を検出するセン
サーがこの塩気や水分により、損傷され、検出精度が悪
化したり、検出不能になったりすることがある。
のマリンエンジンにおいては、海上などで使用されるた
め、吸気には塩気や水分が多く、吸気量を検出するセン
サーがこの塩気や水分により、損傷され、検出精度が悪
化したり、検出不能になったりすることがある。
【０００４】また、図５において、船外機Ｓが取り付け
られている船Ｆは、図５（ａ）に図示する滑走前の状態
の場合と、図５（ｂ）に図示する滑走状態の場合とがあ
る。そして、船外機Ｓのエンジンからの排気ガスは、ス
クリュウ軸１から排出されている。したがって、図５
（ａ）に図示する滑走前の状態では、速度が遅く、か
つ、船Ｆの喫水が大きいので、エンジンの背圧が大きく
なる。一方、図５（ｂ）に図示する滑走状態の際には、
速度が早く、かつ、船Ｆは浮上して喫水が小さくなるの
で、エンジンの背圧が小さくなる。この様に、船外機Ｓ
などのエンジンにおいては、船外機Ｓの取り付け高さ
や、船Ｆの状態などで、エンジンの背圧が大きく異なる
ので、スロットルバルブの開度やエンジン回転数が同じ
でも、エンジンへの吸気量が異なることがある。したが
って、スロットルバルブの開閉度やエンジン回転数だけ
に依存して、燃料の噴射量を制御していると、エンジン
に供給される吸気ガスの空燃比が、設定値から大きくず
れることがある。
られている船Ｆは、図５（ａ）に図示する滑走前の状態
の場合と、図５（ｂ）に図示する滑走状態の場合とがあ
る。そして、船外機Ｓのエンジンからの排気ガスは、ス
クリュウ軸１から排出されている。したがって、図５
（ａ）に図示する滑走前の状態では、速度が遅く、か
つ、船Ｆの喫水が大きいので、エンジンの背圧が大きく
なる。一方、図５（ｂ）に図示する滑走状態の際には、
速度が早く、かつ、船Ｆは浮上して喫水が小さくなるの
で、エンジンの背圧が小さくなる。この様に、船外機Ｓ
などのエンジンにおいては、船外機Ｓの取り付け高さ
や、船Ｆの状態などで、エンジンの背圧が大きく異なる
ので、スロットルバルブの開度やエンジン回転数が同じ
でも、エンジンへの吸気量が異なることがある。したが
って、スロットルバルブの開閉度やエンジン回転数だけ
に依存して、燃料の噴射量を制御していると、エンジン
に供給される吸気ガスの空燃比が、設定値から大きくず
れることがある。
【０００５】そこで、酸素センサーで、エンジンの燃焼
ガスの酸素濃度を検出して、エンジンに吸気される吸気
ガスの空燃比を設定値に制御することが行われている。
しかしながら、この酸素センサーによる制御では、エン
ジン回転数の低速域（特に２サイクルエンジン）におい
て、安定性が良くなかった。その原因を種々検討した結
果、下記のことが分かった。
ガスの酸素濃度を検出して、エンジンに吸気される吸気
ガスの空燃比を設定値に制御することが行われている。
しかしながら、この酸素センサーによる制御では、エン
ジン回転数の低速域（特に２サイクルエンジン）におい
て、安定性が良くなかった。その原因を種々検討した結
果、下記のことが分かった。
【０００６】２サイクルエンジンでは、燃料にオイルが
混合されているとともに、掃気の際に未燃燃料が燃焼ガ
スに混入しているので、酸素センサーに未燃燃料が付着
したり、酸素センサーが取り付けられている部分付近に
付着した未燃燃料が酸素センサーに流れたりすることが
ある。そして、酸素センサーの表面には、白金が被膜さ
れており、この白金を触媒として、この未燃燃料の水素
原子（Ｈ）や炭素原子（Ｃ）が、燃焼ガスに含まれる酸
素（O2）と反応し、水(H2O）や炭酸ガス(CO2)になるこ
とがある。すると、燃焼ガス中の酸素が減少するので、
酸素センサーは、燃焼ガスの酸素濃度を実際よりも低く
検知する。そして、この酸素センサーの検出値に基づい
て、フィードバック制御を行なうと、所期の値よりも燃
料噴射量が減少し、空燃比が増大して、失火などの不具
合が起こりやすくなって、エンジンが不安定になること
が分かった。また、フィードバック制御における設定値
は、実際に実験でシュミレートして決定されているの
で、シュミレートの際よりも、未燃燃料が少ない状態に
なると、逆に、酸素センサーは、燃焼ガスの酸素濃度を
高く検知する。そして、この検出値がフィードバックさ
れるので、燃料の噴射量が増大し、燃費が悪くなる。
混合されているとともに、掃気の際に未燃燃料が燃焼ガ
スに混入しているので、酸素センサーに未燃燃料が付着
したり、酸素センサーが取り付けられている部分付近に
付着した未燃燃料が酸素センサーに流れたりすることが
ある。そして、酸素センサーの表面には、白金が被膜さ
れており、この白金を触媒として、この未燃燃料の水素
原子（Ｈ）や炭素原子（Ｃ）が、燃焼ガスに含まれる酸
素（O2）と反応し、水(H2O）や炭酸ガス(CO2)になるこ
とがある。すると、燃焼ガス中の酸素が減少するので、
酸素センサーは、燃焼ガスの酸素濃度を実際よりも低く
検知する。そして、この酸素センサーの検出値に基づい
て、フィードバック制御を行なうと、所期の値よりも燃
料噴射量が減少し、空燃比が増大して、失火などの不具
合が起こりやすくなって、エンジンが不安定になること
が分かった。また、フィードバック制御における設定値
は、実際に実験でシュミレートして決定されているの
で、シュミレートの際よりも、未燃燃料が少ない状態に
なると、逆に、酸素センサーは、燃焼ガスの酸素濃度を
高く検知する。そして、この検出値がフィードバックさ
れるので、燃料の噴射量が増大し、燃費が悪くなる。
【０００７】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、酸素センサーの検出値により制御されてい
るエンジンにおいて、より安定して回転することができ
るエンジンを提供することを目的とする。
めのもので、酸素センサーの検出値により制御されてい
るエンジンにおいて、より安定して回転することができ
るエンジンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のエンジン（１
２）は、エンジンに吸気される空気に燃料を噴射する燃
料噴射装置（２７）と、エンジンで燃焼された燃焼ガス
の酸素濃度を検出する酸素センサー（４６）とを備えて
おり、この酸素センサーの検出値に基づいて燃料噴射装
置の燃料噴射量を変更している。そして、前記課題を解
決するために、酸素センサーに到達する未燃燃料の量に
応じて、燃料噴射量を補正している。
２）は、エンジンに吸気される空気に燃料を噴射する燃
料噴射装置（２７）と、エンジンで燃焼された燃焼ガス
の酸素濃度を検出する酸素センサー（４６）とを備えて
おり、この酸素センサーの検出値に基づいて燃料噴射装
置の燃料噴射量を変更している。そして、前記課題を解
決するために、酸素センサーに到達する未燃燃料の量に
応じて、燃料噴射量を補正している。
【０００９】また、酸素センサーに到達する未燃燃料の
量を、エンジンケースの温度（T1）または吸気温度（T
2）の少なくとも一方の温度に基づいて推定し、この未
燃燃料の推定値に応じて、燃料噴射量を補正している場
合がある。
量を、エンジンケースの温度（T1）または吸気温度（T
2）の少なくとも一方の温度に基づいて推定し、この未
燃燃料の推定値に応じて、燃料噴射量を補正している場
合がある。
【００１０】さらに、酸素センサーに到達する未燃燃料
の量を、燃料組成（Ｑ）に基づいて推定し、この未燃燃
料の推定値に応じて、燃料噴射量を補正している場合が
ある。
の量を、燃料組成（Ｑ）に基づいて推定し、この未燃燃
料の推定値に応じて、燃料噴射量を補正している場合が
ある。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明におけるエンジンの
実施の形態を図１ないし図５を用いて説明する。図１は
本発明におけるエンジンの燃料系および制御系の模式図
で、（ａ）がエンジンの平面図および燃料系の図、
（ｂ）が（ａ）の B-B断面図である。図２は酸素センサ
ー取り付け部の拡大断面図である。図３は酸素センサー
の検出値と、空燃比との関係を示すグラフである。図４
は制御装置のマップの説明図である。図５は船の状態を
説明するための側面図で、（ａ）が滑走前の状態の図、
（ｂ）が滑走状態の図である。
実施の形態を図１ないし図５を用いて説明する。図１は
本発明におけるエンジンの燃料系および制御系の模式図
で、（ａ）がエンジンの平面図および燃料系の図、
（ｂ）が（ａ）の B-B断面図である。図２は酸素センサ
ー取り付け部の拡大断面図である。図３は酸素センサー
の検出値と、空燃比との関係を示すグラフである。図４
は制御装置のマップの説明図である。図５は船の状態を
説明するための側面図で、（ａ）が滑走前の状態の図、
（ｂ）が滑走状態の図である。
【００１２】船外機Ｓには、図１（ａ）および図１
（ｂ）に図示するＶ型６気筒２サイクルエンジン１２が
配置されている。この従来よく知られたエンジン１２
は、クランクシャフト１３の軸が略上下方向に配置さ
れ、また、エンジン１２の６個のシリンダーC1〜C6は略
水平に配置されている。なお、シリンダーC1〜C6の符号
Ｃに添字されている番号は、一番上に配置されているシ
リンダーC1の１から順番に、一番下に配置されているシ
リンダーC6の６まで付されている。
（ｂ）に図示するＶ型６気筒２サイクルエンジン１２が
配置されている。この従来よく知られたエンジン１２
は、クランクシャフト１３の軸が略上下方向に配置さ
れ、また、エンジン１２の６個のシリンダーC1〜C6は略
水平に配置されている。なお、シリンダーC1〜C6の符号
Ｃに添字されている番号は、一番上に配置されているシ
リンダーC1の１から順番に、一番下に配置されているシ
リンダーC6の６まで付されている。
【００１３】このエンジン１２のシリンダーC1〜C6に空
気を供給する各吸気通路１６には、スロットル弁１７が
設けられており、このスロットル弁１７を操作すること
で、吸気通路１６の流路の断面積を変更することができ
る。
気を供給する各吸気通路１６には、スロットル弁１７が
設けられており、このスロットル弁１７を操作すること
で、吸気通路１６の流路の断面積を変更することができ
る。
【００１４】また、船外機Ｓが取り付けられている船Ｆ
（図５参照）には、燃料タンク２１および低圧ポンプ２
２が設けられており、この低圧ポンプ２２が駆動する
と、燃料タンク２１に貯蔵されている燃料を吸い上げ
て、船外機Ｓ内のベーパーセパレータータンク２３に供
給する。このベーパーセパレータータンク２３に供給さ
れた燃料は、高圧ポンプ２６で燃料噴射弁２７に吐出さ
れている。そして、制御装置２８から信号が入力される
と、燃料噴射装置である燃料噴射弁２７から吸気通路１
６に燃料が噴射され、吸気通路１６に流れている空気に
混合されている。また、燃料噴射弁２７に供給される燃
料の圧力が所定圧力すなわち設定圧力となるように、燃
料噴射弁２７において余った燃料は、レギュレーター２
９を介して、ベーパーセパレータータンク２３に戻され
ている。そして、燃料が混合された空気は、各シリンダ
ーC1〜C6の燃焼室に供給され、燃焼して、排気通路３１
を通って、スクリュウ軸１から排気されている。
（図５参照）には、燃料タンク２１および低圧ポンプ２
２が設けられており、この低圧ポンプ２２が駆動する
と、燃料タンク２１に貯蔵されている燃料を吸い上げ
て、船外機Ｓ内のベーパーセパレータータンク２３に供
給する。このベーパーセパレータータンク２３に供給さ
れた燃料は、高圧ポンプ２６で燃料噴射弁２７に吐出さ
れている。そして、制御装置２８から信号が入力される
と、燃料噴射装置である燃料噴射弁２７から吸気通路１
６に燃料が噴射され、吸気通路１６に流れている空気に
混合されている。また、燃料噴射弁２７に供給される燃
料の圧力が所定圧力すなわち設定圧力となるように、燃
料噴射弁２７において余った燃料は、レギュレーター２
９を介して、ベーパーセパレータータンク２３に戻され
ている。そして、燃料が混合された空気は、各シリンダ
ーC1〜C6の燃焼室に供給され、燃焼して、排気通路３１
を通って、スクリュウ軸１から排気されている。
【００１５】燃料噴射弁２７を制御する制御装置２８に
は、種々のセンサーからの信号が入力されている。この
発明の実施の形態に関係するセンサーとしては、スロッ
トル弁１７の開度を検出するスロットル開度センサー４
１、吸気温度T1を検出する吸気温度センサー４２、エン
ジン１２のケース１２ａの温度T2を検出するエンジンケ
ース温度センサー４３、クランクシャフト１３の回転角
度を検出するクランク角センサー４４、酸素センサー４
６および燃料組成検知センサー（図示しない）などがあ
り、各センサーは制御装置２８に接続されている。そし
て、クランク角センサー４４の出力信号により、エンジ
ンの回転数を算出することができる。
は、種々のセンサーからの信号が入力されている。この
発明の実施の形態に関係するセンサーとしては、スロッ
トル弁１７の開度を検出するスロットル開度センサー４
１、吸気温度T1を検出する吸気温度センサー４２、エン
ジン１２のケース１２ａの温度T2を検出するエンジンケ
ース温度センサー４３、クランクシャフト１３の回転角
度を検出するクランク角センサー４４、酸素センサー４
６および燃料組成検知センサー（図示しない）などがあ
り、各センサーは制御装置２８に接続されている。そし
て、クランク角センサー４４の出力信号により、エンジ
ンの回転数を算出することができる。
【００１６】エンジンケース温度センサー４３は、エン
ジン１２のケース１２ａの外壁面に取り付けられてい
る。また、酸素センサー４６は、一番上のシリンダーC1
の内部空間すなわち燃焼室に連通する燃焼ガス導入室５
１に設けられており、この燃焼ガス導入室５１は、Ｌ字
状に折れ曲がっている。そして、酸素センサー４６の表
面は白金の電極で被膜されている。
ジン１２のケース１２ａの外壁面に取り付けられてい
る。また、酸素センサー４６は、一番上のシリンダーC1
の内部空間すなわち燃焼室に連通する燃焼ガス導入室５
１に設けられており、この燃焼ガス導入室５１は、Ｌ字
状に折れ曲がっている。そして、酸素センサー４６の表
面は白金の電極で被膜されている。
【００１７】図３において、酸素センサー４６の出力電
圧は、実線で図示した曲線を描いており、吸気ガスの空
燃比が小で燃焼ガスの酸素濃度が低いと、高くなって約
0.9Vになり、一方、吸気ガスの空燃比が大で燃焼ガスの
酸素濃度が高いと、低くなって約0.1Vとなる。遷移部分
においては、漸減している。そして、吸気ガスの空燃比
をたとえば、所定の値K1になるように制御する場合に
は、制御装置２８における燃焼ガスの酸素濃度の設定値
をM1にする。すると、酸素センサー４６の出力電圧がM1
より高くなると、制御装置２８が燃料噴射弁２７からの
燃料噴出量を絞り、逆に、酸素センサー４６の出力電圧
がM1より低くなると、制御装置２８が燃料噴射弁２７か
らの燃料噴出量を増大している。そして、シリンダーC1
は、酸素センサー４６の検出値で直接的に制御されてお
り、他の５個のシリンダーC2〜C6は各シリンダーC2〜C6
の特性を考慮しながら、シリンダーC1の制御に付随して
制御されている。この様にして、吸気ガスの空燃比は、
制御されている。
圧は、実線で図示した曲線を描いており、吸気ガスの空
燃比が小で燃焼ガスの酸素濃度が低いと、高くなって約
0.9Vになり、一方、吸気ガスの空燃比が大で燃焼ガスの
酸素濃度が高いと、低くなって約0.1Vとなる。遷移部分
においては、漸減している。そして、吸気ガスの空燃比
をたとえば、所定の値K1になるように制御する場合に
は、制御装置２８における燃焼ガスの酸素濃度の設定値
をM1にする。すると、酸素センサー４６の出力電圧がM1
より高くなると、制御装置２８が燃料噴射弁２７からの
燃料噴出量を絞り、逆に、酸素センサー４６の出力電圧
がM1より低くなると、制御装置２８が燃料噴射弁２７か
らの燃料噴出量を増大している。そして、シリンダーC1
は、酸素センサー４６の検出値で直接的に制御されてお
り、他の５個のシリンダーC2〜C6は各シリンダーC2〜C6
の特性を考慮しながら、シリンダーC1の制御に付随して
制御されている。この様にして、吸気ガスの空燃比は、
制御されている。
【００１８】ところが、シリンダーC1の壁面などに付着
した未燃燃料などが、酸素センサー４６に到達すると、
前述の発明が解決しようとする課題の欄で述べたよう
に、酸素センサー４６の白金などが触媒となり、未燃燃
料が反応して、酸素濃度が減少する。すると、吸気ガス
の空燃比が所定の値K1の際には、酸素センサー４６の出
力電圧は、値M1から値M2に上昇する。したがって、制御
装置２８における燃焼ガスの酸素濃度の設定値を値M1か
ら値M2に変更する必要がある。もしも、値M2に変更しな
い場合には、制御装置２８は吸気ガスの空燃比を値K2に
なるように制御し、最適値よりもリーン側になり、燃焼
が不安定となる。特に、エンジン温度が一定ではないこ
とが多いエンジン回転数の低速域において、未燃燃料の
影響が現れやすい。
した未燃燃料などが、酸素センサー４６に到達すると、
前述の発明が解決しようとする課題の欄で述べたよう
に、酸素センサー４６の白金などが触媒となり、未燃燃
料が反応して、酸素濃度が減少する。すると、吸気ガス
の空燃比が所定の値K1の際には、酸素センサー４６の出
力電圧は、値M1から値M2に上昇する。したがって、制御
装置２８における燃焼ガスの酸素濃度の設定値を値M1か
ら値M2に変更する必要がある。もしも、値M2に変更しな
い場合には、制御装置２８は吸気ガスの空燃比を値K2に
なるように制御し、最適値よりもリーン側になり、燃焼
が不安定となる。特に、エンジン温度が一定ではないこ
とが多いエンジン回転数の低速域において、未燃燃料の
影響が現れやすい。
【００１９】また、吸気ガスの空燃比の最適値は、実験
などによりシュミレートとして決定されているが、その
シュミレートの際に使用した燃料よりも揮発性の高い燃
料（たとえば冬ガソリンなど）を用いた場合などにおい
ては、逆に、酸素センサー４６に到達する未燃燃料など
が減少し、シュミレートにおいて消費した酸素よりも酸
素の消費量が減少して、酸素センサー４６の出力電圧
が、値M1から値M3に低下する。したがって、制御装置２
８における燃焼ガスの酸素濃度の設定値を値M1から値M3
に変更する必要がある。もしも、値M3に変更しない場合
には、制御装置２８は吸気ガスの空燃比を値K3になるよ
うに制御し、最適値よりもリッチ側になり、燃料消費量
が増大する。
などによりシュミレートとして決定されているが、その
シュミレートの際に使用した燃料よりも揮発性の高い燃
料（たとえば冬ガソリンなど）を用いた場合などにおい
ては、逆に、酸素センサー４６に到達する未燃燃料など
が減少し、シュミレートにおいて消費した酸素よりも酸
素の消費量が減少して、酸素センサー４６の出力電圧
が、値M1から値M3に低下する。したがって、制御装置２
８における燃焼ガスの酸素濃度の設定値を値M1から値M3
に変更する必要がある。もしも、値M3に変更しない場合
には、制御装置２８は吸気ガスの空燃比を値K3になるよ
うに制御し、最適値よりもリッチ側になり、燃料消費量
が増大する。
【００２０】そして、酸素センサー４６に到達する未燃
燃料の量は、温度が高い場合などには未燃燃料が揮発し
て減少し、逆に、温度が低い場合などには未燃燃料が揮
発しにくく増大しており、エンジンケースの温度T2、吸
気温度T1や燃料組成Ｑなどに依存している。これらの全
てのパラメーターで制御装置２８における制御マップを
作ることも可能であるが、メモリーの容量が増大するの
で、吸気温度T1、エンジンケースの温度T2や燃料組成Ｑ
などを考慮した修正温度Ｔをパラメーターとして、図４
に図示するような制御マップが形成されている。この制
御マップの縦軸には修正温度Ｔが、横軸にはエンジン回
転数が割り当てられ、各コラムには未燃燃料の影響を考
慮して補正した目標の空燃比ａmnが示されている。そし
て、制御装置２８は、酸素センサー４６の検出値が目標
の空燃比ａmnになるように、燃料噴射弁２７の燃料噴射
量を制御している。なお、この図４に図示するような制
御マップは、スロットル弁１７のスロットル開度毎に形
成されている。
燃料の量は、温度が高い場合などには未燃燃料が揮発し
て減少し、逆に、温度が低い場合などには未燃燃料が揮
発しにくく増大しており、エンジンケースの温度T2、吸
気温度T1や燃料組成Ｑなどに依存している。これらの全
てのパラメーターで制御装置２８における制御マップを
作ることも可能であるが、メモリーの容量が増大するの
で、吸気温度T1、エンジンケースの温度T2や燃料組成Ｑ
などを考慮した修正温度Ｔをパラメーターとして、図４
に図示するような制御マップが形成されている。この制
御マップの縦軸には修正温度Ｔが、横軸にはエンジン回
転数が割り当てられ、各コラムには未燃燃料の影響を考
慮して補正した目標の空燃比ａmnが示されている。そし
て、制御装置２８は、酸素センサー４６の検出値が目標
の空燃比ａmnになるように、燃料噴射弁２７の燃料噴射
量を制御している。なお、この図４に図示するような制
御マップは、スロットル弁１７のスロットル開度毎に形
成されている。
【００２１】そして、修正温度ＴはＴ＝ｄT1＋ｅT2＋ｑ
（ｄ，ｅは正の係数、ｑは燃料組成Ｑで決まる定数）で
求められており、定数ｑは燃料の揮発性が高い方が大き
くなっている。また、目標の空燃比ａmnは、修正温度Ｔ
が高い方が修正温度Ｔが低い側よりもリーン側に設定さ
れている。すなわち、吸気温度T1やエンジンケースの温
度T2が高い場合には、低い場合よりも目標の空燃比ａmn
はリーン側に、同様に、燃料の揮発性が高いたとえば冬
ガソリンなどの場合には、燃料の揮発性が低いたとえば
夏ガソリンなどの場合よりも目標の空燃比ａmnはリーン
側に設定されている。この様に、吸気温度センサー４２
の検出値すなわち吸気温度T1、エンジンケース温度セン
サー４３の検出値すなわちエンジンケースの温度T2およ
び燃料組成検知センサーの検出値ｑを、制御装置２８に
入力して、修正温度Ｔを求め、この修正温度Ｔで、吸気
ガスの目標の空燃比すなわち燃料噴射弁２７の噴射量を
補正して制御しているので、エンジン回転数の低速域に
おいても、安定性が向上する。
（ｄ，ｅは正の係数、ｑは燃料組成Ｑで決まる定数）で
求められており、定数ｑは燃料の揮発性が高い方が大き
くなっている。また、目標の空燃比ａmnは、修正温度Ｔ
が高い方が修正温度Ｔが低い側よりもリーン側に設定さ
れている。すなわち、吸気温度T1やエンジンケースの温
度T2が高い場合には、低い場合よりも目標の空燃比ａmn
はリーン側に、同様に、燃料の揮発性が高いたとえば冬
ガソリンなどの場合には、燃料の揮発性が低いたとえば
夏ガソリンなどの場合よりも目標の空燃比ａmnはリーン
側に設定されている。この様に、吸気温度センサー４２
の検出値すなわち吸気温度T1、エンジンケース温度セン
サー４３の検出値すなわちエンジンケースの温度T2およ
び燃料組成検知センサーの検出値ｑを、制御装置２８に
入力して、修正温度Ｔを求め、この修正温度Ｔで、吸気
ガスの目標の空燃比すなわち燃料噴射弁２７の噴射量を
補正して制御しているので、エンジン回転数の低速域に
おいても、安定性が向上する。
【００２２】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）実施の形態においては、エンジンはＶ型６気筒２
サイクルであるが、その気筒数や形式などは適宜変更可
能である。たとえば、燃料を直接エンジンのシリンダー
内に噴射する形式でも可能である。また、４サイクルで
も可能であり、かつ、エンジンを船外機以外たとえば
船、水上スクーター、スノーモービル、自動車、および
発電機などに設けることも可能である。
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）実施の形態においては、エンジンはＶ型６気筒２
サイクルであるが、その気筒数や形式などは適宜変更可
能である。たとえば、燃料を直接エンジンのシリンダー
内に噴射する形式でも可能である。また、４サイクルで
も可能であり、かつ、エンジンを船外機以外たとえば
船、水上スクーター、スノーモービル、自動車、および
発電機などに設けることも可能である。
【００２３】（２）実施の形態においては、エンジンケ
ース温度センサー４３は、エンジン１２のケース１２ａ
の外壁面に設けられているが、ケース１２ａの内面側に
設けることも可能である。但し、エンジンケース温度セ
ンサーをケース１２ａの内側に取り付けると、燃料やオ
イルなどがエンジンケース温度センサーに付着し、汚損
して検出精度が上がらないことがある。 （３）実施の形態においては、酸素センサー４６はシリ
ンダーC1の内部に連通する燃焼ガス導入室５１に設けら
れているが、排気通路３１に設けることも可能である。
また、酸素センサー４６は複数設けることも可能であ
る。たとえば、各シリンダー毎に設けることも可能であ
る。
ース温度センサー４３は、エンジン１２のケース１２ａ
の外壁面に設けられているが、ケース１２ａの内面側に
設けることも可能である。但し、エンジンケース温度セ
ンサーをケース１２ａの内側に取り付けると、燃料やオ
イルなどがエンジンケース温度センサーに付着し、汚損
して検出精度が上がらないことがある。 （３）実施の形態においては、酸素センサー４６はシリ
ンダーC1の内部に連通する燃焼ガス導入室５１に設けら
れているが、排気通路３１に設けることも可能である。
また、酸素センサー４６は複数設けることも可能であ
る。たとえば、各シリンダー毎に設けることも可能であ
る。
【００２４】（４）実施の形態においては、温度や燃料
組成Ｑなどが変わると、制御装置の設定値が自動的に変
更する様になっているが、手動でスイッチなどを切り換
えて変更することも可能である。また、制御装置のメモ
リーの容量が大きな場合には、エンジンケースの温度T
2、吸気温度T1や燃料組成Ｑなどの全てのパラメーター
で制御マップを作ることも可能である。
組成Ｑなどが変わると、制御装置の設定値が自動的に変
更する様になっているが、手動でスイッチなどを切り換
えて変更することも可能である。また、制御装置のメモ
リーの容量が大きな場合には、エンジンケースの温度T
2、吸気温度T1や燃料組成Ｑなどの全てのパラメーター
で制御マップを作ることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、酸素センサーに到達す
る未燃燃料の量に応じて、燃料噴射量を補正しているの
で、酸素センサーにおける未燃燃料の影響を是正するこ
とができる。その結果、エンジンを安定して回転させる
ことができる。
る未燃燃料の量に応じて、燃料噴射量を補正しているの
で、酸素センサーにおける未燃燃料の影響を是正するこ
とができる。その結果、エンジンを安定して回転させる
ことができる。
【００２６】また、酸素センサーに到達する未燃燃料の
量を、エンジンケースの温度または吸気温度の少なくと
も一方の温度に基づいて推定し、この未燃燃料の推定値
に応じて、燃料噴射量を補正している場合がある。この
場合には、温度の影響による未燃燃料の増減に対応し
て、燃料噴射量を補正することができる。しかも、セン
サーが温度センサーであるので、安価に製造することが
できる。
量を、エンジンケースの温度または吸気温度の少なくと
も一方の温度に基づいて推定し、この未燃燃料の推定値
に応じて、燃料噴射量を補正している場合がある。この
場合には、温度の影響による未燃燃料の増減に対応し
て、燃料噴射量を補正することができる。しかも、セン
サーが温度センサーであるので、安価に製造することが
できる。
【００２７】さらに、酸素センサーに到達する未燃燃料
の量の推定を燃料組成に基づいて行っている場合があ
る。この場合には、燃料組成の影響による未燃燃料の増
減に対応して、燃料噴射量を補正することができる。
の量の推定を燃料組成に基づいて行っている場合があ
る。この場合には、燃料組成の影響による未燃燃料の増
減に対応して、燃料噴射量を補正することができる。
【図１】図１は本発明におけるエンジンの燃料系および
制御系の模式図で、（ａ）がエンジンの平面図および燃
料系の図、（ｂ）が（ａ）の B-B断面図である。
制御系の模式図で、（ａ）がエンジンの平面図および燃
料系の図、（ｂ）が（ａ）の B-B断面図である。
【図２】図２は酸素センサー取り付け部の拡大断面図で
ある。
ある。
【図３】図３は酸素センサーの検出値と、空燃比との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】図４は制御装置のマップの説明図である。
【図５】図５は船の状態を説明するための側面図で、
（ａ）が滑走前の状態の図、（ｂ）が滑走状態の図であ
る。
（ａ）が滑走前の状態の図、（ｂ）が滑走状態の図であ
る。
Ｑ 燃料組成 Ｔ１ 吸気温度 Ｔ２ エンジンケースの温度 １２ エンジン １２ａ ケース ２７ 燃料噴射弁（燃料噴射装置） ４６ 酸素センサー
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンに吸気される空気に燃料を噴射
する燃料噴射装置と、エンジンで燃焼された燃焼ガスの
酸素濃度を検出する酸素センサーとを備え、この酸素セ
ンサーの検出値に基づいて燃料噴射装置の燃料噴射量を
変更しているエンジンにおいて、 前記酸素センサーに到達する未燃燃料の量に応じて、前
記燃料噴射量を補正していることを特徴とするエンジ
ン。 - 【請求項２】 酸素センサーに到達する未燃燃料の量
を、エンジンケースの温度または吸気温度の少なくとも
一方の温度に基づいて推定し、この未燃燃料の推定値に
応じて、燃料噴射量を補正していることを特徴とする請
求項１記載のエンジン。 - 【請求項３】 酸素センサーに到達する未燃燃料の量
を、燃料組成に基づいて推定し、この未燃燃料の推定値
に応じて、燃料噴射量を補正していることを特徴とする
請求項１記載のエンジン。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8195245A JPH1026039A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | エンジン |
| US08/971,868 US5983878A (en) | 1996-07-08 | 1997-11-19 | Engine control |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8195245A JPH1026039A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | エンジン |
| US08/971,868 US5983878A (en) | 1996-07-08 | 1997-11-19 | Engine control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1026039A true JPH1026039A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=26509006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8195245A Pending JPH1026039A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | エンジン |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5983878A (ja) |
| JP (1) | JPH1026039A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11182282A (ja) * | 1997-12-16 | 1999-07-06 | Sanshin Ind Co Ltd | 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置 |
| JP4275793B2 (ja) | 1999-03-25 | 2009-06-10 | ヤマハ発動機株式会社 | 燃料噴射式４サイクルエンジン |
| US6364726B1 (en) | 1999-05-18 | 2002-04-02 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for outboard motor |
| JP4194007B2 (ja) | 1999-05-26 | 2008-12-10 | ヤマハマリン株式会社 | ２サイクルエンジン |
| JP2000337194A (ja) | 1999-05-31 | 2000-12-05 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機の運転制御装置 |
| US6520167B1 (en) | 1999-07-30 | 2003-02-18 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Engine for a marine vehicle |
| JP4342653B2 (ja) | 1999-10-08 | 2009-10-14 | ヤマハ発動機株式会社 | 燃料噴射式４サイクルエンジン |
| JP2001173455A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-26 | Sanshin Ind Co Ltd | ４サイクルエンジン |
| US6796291B2 (en) | 2000-07-14 | 2004-09-28 | Yamaha Marine Kabushiki Kaisha | Intake pressure sensor arrangement for engine |
| US6886540B2 (en) * | 2000-07-14 | 2005-05-03 | Yamaha Marine Kabushiki Kaisha | Sensor arrangement for engine |
| US6739313B2 (en) | 2000-10-11 | 2004-05-25 | Yamaha Marine Kabushiki Kaisha | Air induction system for multi-cylinder engine |
| JP4614853B2 (ja) | 2005-09-26 | 2011-01-19 | ヤマハ発動機株式会社 | 過給機の取付構造 |
| WO2008067622A2 (en) * | 2006-12-06 | 2008-06-12 | Delphi Technologies, Inc. | Method and apparatus for fuel flow control in an internal combustion engine |
| US10202909B2 (en) * | 2009-02-20 | 2019-02-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spark ignition type internal combustion engine |
| US10914246B2 (en) | 2017-03-14 | 2021-02-09 | General Electric Company | Air-fuel ratio regulation for internal combustion engines |
| JP6316471B1 (ja) * | 2017-03-17 | 2018-04-25 | 三菱電機株式会社 | エンジン制御装置およびエンジン制御方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3915135A (en) * | 1973-07-02 | 1975-10-28 | Ford Motor Co | Circuit for converting a temperature dependent input signal to a temperature independent output signal |
| US4156404A (en) * | 1975-12-30 | 1979-05-29 | Nissan Motor Company, Limited | Electronic closed loop air-fuel ratio control system |
| JPS52110333A (en) * | 1976-03-08 | 1977-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel-air ratio control device |
| US4150562A (en) * | 1978-05-31 | 1979-04-24 | Ford Motor Company | Method and means for temperature compensation in exhaust gas sensors |
| JPS5898632A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-11 | Sanshin Ind Co Ltd | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| JPS595875A (ja) * | 1982-07-01 | 1984-01-12 | Sanshin Ind Co Ltd | ２サイクル内燃機関の燃料噴射装置 |
| EP0187649B1 (de) * | 1985-01-10 | 1990-08-08 | Atlas Fahrzeugtechnik GmbH | Gemischregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor |
| JPH0510168A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-19 | Yamaha Motor Co Ltd | 複数気筒型燃料噴射式２サイクル内燃機関 |
| JPH0610741A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-18 | Yamaha Motor Co Ltd | ２サイクル内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| US5230322A (en) * | 1992-11-06 | 1993-07-27 | Ford Motor Company | Method and apparatus for compensating for errors associated with a fuel type sensor |
| US5546919A (en) * | 1993-08-31 | 1996-08-20 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Operating arrangement for gaseous fueled engine |
| US5586524A (en) * | 1993-09-01 | 1996-12-24 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection control system for internal combustion engine |
| US5322047A (en) * | 1993-09-09 | 1994-06-21 | Dynalco Controls, Inc. | Temperature compensated air/fuel ratio controller and method therefor |
| US5622158A (en) * | 1994-03-10 | 1997-04-22 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Feedback control system for marine propulsion engine |
| JPH07253048A (ja) * | 1994-03-15 | 1995-10-03 | Yamaha Motor Co Ltd | ガス燃料エンジンの混合気形成方法及び装置 |
| US5697353A (en) * | 1994-06-24 | 1997-12-16 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Feedback engine control system |
| JPH08121220A (ja) * | 1994-10-21 | 1996-05-14 | Sanshin Ind Co Ltd | エンジンの燃焼制御装置 |
| JPH094472A (ja) * | 1995-06-21 | 1997-01-07 | Sanshin Ind Co Ltd | エンジンのスロットルセンサ装置 |
| JP3576286B2 (ja) * | 1995-09-22 | 2004-10-13 | ヤマハマリン株式会社 | ２サイクルエンジンの燃焼制御装置 |
-
1996
- 1996-07-08 JP JP8195245A patent/JPH1026039A/ja active Pending
-
1997
- 1997-11-19 US US08/971,868 patent/US5983878A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5983878A (en) | 1999-11-16 |
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