JPH11182283A - 筒内燃料噴射式２サイクルエンジンの制御装置 - Google Patents
筒内燃料噴射式２サイクルエンジンの制御装置Info
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- JPH11182283A JPH11182283A JP9352587A JP35258797A JPH11182283A JP H11182283 A JPH11182283 A JP H11182283A JP 9352587 A JP9352587 A JP 9352587A JP 35258797 A JP35258797 A JP 35258797A JP H11182283 A JPH11182283 A JP H11182283A
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
- F02D31/001—Electric control of rotation speed
- F02D31/007—Electric control of rotation speed controlling fuel supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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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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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】加減速時に所望のＡ／Ｆ特性に制御し良好な運
転追従性を得るとともに排ガスをクリーンな状態に保
つ。 【解決手段】多気筒を有し各気筒内に燃料を噴射するエ
ンジンの空燃比を検出し、検出された空燃比が目標空燃
比になるように燃料噴射量を制御する２サイクルエンジ
ンにおいて、加速または減速を検出した場合には、所定
のクランク角度範囲の気筒を特定し、特定された気筒か
ら順次燃料噴射量を補正する。
転追従性を得るとともに排ガスをクリーンな状態に保
つ。 【解決手段】多気筒を有し各気筒内に燃料を噴射するエ
ンジンの空燃比を検出し、検出された空燃比が目標空燃
比になるように燃料噴射量を制御する２サイクルエンジ
ンにおいて、加速または減速を検出した場合には、所定
のクランク角度範囲の気筒を特定し、特定された気筒か
ら順次燃料噴射量を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内燃料噴射式２
サイクルエンジンの技術分野に属する。
サイクルエンジンの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃料を吸気管内に噴射する方式の
エンジンにおいて、燃焼後の排気の空燃比（Ａ／Ｆ）を
検出する空燃比センサを設け、目標Ａ／Ｆになるように
気筒内に吸入される燃料噴射量をフィードバック制御
し、これによりエンジン性能や排ガス特性、燃費の向上
を図るようにした燃料噴射制御方式が知られている。す
なわち、Ａ／Ｆがリーン側からリッチ側になると燃料噴
射量を減少させるように制御し、この制御により次第に
Ａ／Ｆがリーン側に変化してゆき、Ａ／Ｆがリッチ側か
らリーン側になると燃料噴射量を増大させるように制御
することにより、目標空燃比となるように燃料噴射量を
制御する方式である。
エンジンにおいて、燃焼後の排気の空燃比（Ａ／Ｆ）を
検出する空燃比センサを設け、目標Ａ／Ｆになるように
気筒内に吸入される燃料噴射量をフィードバック制御
し、これによりエンジン性能や排ガス特性、燃費の向上
を図るようにした燃料噴射制御方式が知られている。す
なわち、Ａ／Ｆがリーン側からリッチ側になると燃料噴
射量を減少させるように制御し、この制御により次第に
Ａ／Ｆがリーン側に変化してゆき、Ａ／Ｆがリッチ側か
らリーン側になると燃料噴射量を増大させるように制御
することにより、目標空燃比となるように燃料噴射量を
制御する方式である。
【０００３】この方式で定常運転を行っている場合、過
度的な吸入空気量の変化はサイクル毎の変動程度であ
り、Ａ／Ｆ制御は問題にならないが、スロットルを急開
するなど、吸入空気量が単位時間当たりで大きく変動す
る場合、その変動に見合った燃料を供給して所望のＡ／
Ｆにコントロールする必要がある。
度的な吸入空気量の変化はサイクル毎の変動程度であ
り、Ａ／Ｆ制御は問題にならないが、スロットルを急開
するなど、吸入空気量が単位時間当たりで大きく変動す
る場合、その変動に見合った燃料を供給して所望のＡ／
Ｆにコントロールする必要がある。
【０００４】しかしながら、２サイクルエンジンの場
合、吸気管からクランクケースを経て燃焼室に至る混合
気の到達遅れに対する制御特性の遅れが目立ち、狙いの
Ａ／Ｆからずれる現象が起きやすい傾向があり、そのた
めに過度的な運転状態の変化時に点火時期の進角、燃料
の増量を補正値として加え、加速検知後、徐々に補正値
を減らす制御が行われている。
合、吸気管からクランクケースを経て燃焼室に至る混合
気の到達遅れに対する制御特性の遅れが目立ち、狙いの
Ａ／Ｆからずれる現象が起きやすい傾向があり、そのた
めに過度的な運転状態の変化時に点火時期の進角、燃料
の増量を補正値として加え、加速検知後、徐々に補正値
を減らす制御が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２サイ
クルエンジンの場合、掃気ポートと排気ポートが同時に
連通し燃料が排気に吹き抜けるタイミングがあるため、
吸気管から供給する燃料の量は、吹き抜ける分、クラン
クケースに溜まる分を考慮して多めにコントロールせざ
るを得ず、その結果、排ガスのクリーン化に限界を生じ
ている。
クルエンジンの場合、掃気ポートと排気ポートが同時に
連通し燃料が排気に吹き抜けるタイミングがあるため、
吸気管から供給する燃料の量は、吹き抜ける分、クラン
クケースに溜まる分を考慮して多めにコントロールせざ
るを得ず、その結果、排ガスのクリーン化に限界を生じ
ている。
【０００６】そこで、近年４サイクルエンジンで実現さ
れている、筒内に直接、燃料を噴射する方式の採用が考
えられるが、２サイクルエンジンの場合には、前述のよ
うに掃気ポートと排気ポートが同時に連通し燃料が排気
に吹き抜けるタイミングがあるため、これをそのまま適
用することはできない。
れている、筒内に直接、燃料を噴射する方式の採用が考
えられるが、２サイクルエンジンの場合には、前述のよ
うに掃気ポートと排気ポートが同時に連通し燃料が排気
に吹き抜けるタイミングがあるため、これをそのまま適
用することはできない。
【０００７】特に、船外機をはじめとするマリン用エン
ジンの場合には、排気管の先端が水面下にあり背圧が変
動し吸入空気量が変動するため、燃焼状態が悪化しやす
く、これを解消するためには正確な空燃比制御が必要で
あり、この問題を解決することが重要である。
ジンの場合には、排気管の先端が水面下にあり背圧が変
動し吸入空気量が変動するため、燃焼状態が悪化しやす
く、これを解消するためには正確な空燃比制御が必要で
あり、この問題を解決することが重要である。
【０００８】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、空燃比による燃料噴射量のフィードバック制
御を行う方式において、加減速時に所望のＡ／Ｆ特性に
制御し良好な運転追従性を得るとともに排ガスをクリー
ンな状態に保つことができる筒内燃料噴射式２サイクル
エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
であって、空燃比による燃料噴射量のフィードバック制
御を行う方式において、加減速時に所望のＡ／Ｆ特性に
制御し良好な運転追従性を得るとともに排ガスをクリー
ンな状態に保つことができる筒内燃料噴射式２サイクル
エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、多気筒を有し各気筒内に燃料
を噴射するエンジンの空燃比を検出し、検出された空燃
比が目標空燃比になるように燃料噴射量を制御する２サ
イクルエンジンにおいて、加速または減速を検出した場
合には、所定のクランク角度範囲の気筒を特定し、特定
された気筒から順次燃料噴射量を補正することを特徴と
し、請求項２記載の発明は、請求項１において、燃料噴
射量の補正に加えて燃料噴射時期を補正することを特徴
とし、請求項３記載の発明は、請求項１、２において、
エンジン回転数に応じて、排気ポートの閉じた時点の前
後において、燃料噴射量の比率を配分することを特徴と
し、請求項４記載の発明は、請求項１〜３において、前
記エンジンが船外機用であり、上段気筒にいくほど補正
量を多くすることを特徴とする。
に請求項１記載の発明は、多気筒を有し各気筒内に燃料
を噴射するエンジンの空燃比を検出し、検出された空燃
比が目標空燃比になるように燃料噴射量を制御する２サ
イクルエンジンにおいて、加速または減速を検出した場
合には、所定のクランク角度範囲の気筒を特定し、特定
された気筒から順次燃料噴射量を補正することを特徴と
し、請求項２記載の発明は、請求項１において、燃料噴
射量の補正に加えて燃料噴射時期を補正することを特徴
とし、請求項３記載の発明は、請求項１、２において、
エンジン回転数に応じて、排気ポートの閉じた時点の前
後において、燃料噴射量の比率を配分することを特徴と
し、請求項４記載の発明は、請求項１〜３において、前
記エンジンが船外機用であり、上段気筒にいくほど補正
量を多くすることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明の筒内燃料噴射
式エンジンの制御装置の１実施形態を示す船外機の模式
図であり、図（Ａ）はエンジンの平面図、図（Ｂ）は図
（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、図（Ｃ）は船外機の
側面図、図（Ｄ）は燃料供給系の構成図、図２は、図１
の船外機の縦断面図、図３（Ａ）は図２の気筒の断面
図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印
方向に見た断面図である。
を参照しつつ説明する。図１は、本発明の筒内燃料噴射
式エンジンの制御装置の１実施形態を示す船外機の模式
図であり、図（Ａ）はエンジンの平面図、図（Ｂ）は図
（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、図（Ｃ）は船外機の
側面図、図（Ｄ）は燃料供給系の構成図、図２は、図１
の船外機の縦断面図、図３（Ａ）は図２の気筒の断面
図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印
方向に見た断面図である。
【００１１】図１及び図２において、１は船外機であ
り、クランク軸１２ｂが縦置状態で搭載されるエンジン
２と、エンジン２の下端面に接続されエンジン２を支持
するガイドエキゾースト部３と、ガイドエキゾースト部
３の下端面に接続されるアッパケース４、ロアケース５
及びプロペラ６からなる。上記エンジン２は、筒内噴射
式Ｖ型６気筒２サイクルエンジンであり、６つの気筒７
ａ〜７ｆが平面視でＶバンクをなすように横置き状態で
且つ縦方向に配設されたシリンダボディ７に、シリンダ
ヘッド８が連結、固定されている。
り、クランク軸１２ｂが縦置状態で搭載されるエンジン
２と、エンジン２の下端面に接続されエンジン２を支持
するガイドエキゾースト部３と、ガイドエキゾースト部
３の下端面に接続されるアッパケース４、ロアケース５
及びプロペラ６からなる。上記エンジン２は、筒内噴射
式Ｖ型６気筒２サイクルエンジンであり、６つの気筒７
ａ〜７ｆが平面視でＶバンクをなすように横置き状態で
且つ縦方向に配設されたシリンダボディ７に、シリンダ
ヘッド８が連結、固定されている。
【００１２】上記気筒７ａ〜７ｆ内には、ピストン１１
が摺動自在に嵌合配置され、各ピストン１１はクランク
軸１２ｂに連結されている。シリンダヘッド８には、燃
料噴射弁１３及び点火プラグ１４が挿入配置されてい
る。燃料噴射弁１３は磁力で開閉作動されるソレノイド
開閉式であり、その噴孔１３ａの軸線はシリンダボア軸
線と交叉するようにされている。なお、１３ｂは噴霧形
状を示している。
が摺動自在に嵌合配置され、各ピストン１１はクランク
軸１２ｂに連結されている。シリンダヘッド８には、燃
料噴射弁１３及び点火プラグ１４が挿入配置されてい
る。燃料噴射弁１３は磁力で開閉作動されるソレノイド
開閉式であり、その噴孔１３ａの軸線はシリンダボア軸
線と交叉するようにされている。なお、１３ｂは噴霧形
状を示している。
【００１３】気筒７ａ〜７ｆは、それぞれ掃気ポート１
７ａ、１７ｂ、１７ｃによりクランク室に連通され、ま
た、気筒７ａ〜７ｆには、排気ポート１８ａ〜１８ｆが
掃気ポート１７ａに対向するように接続されている。図
２の左バンクの排気ポート１８ａ〜１８ｃは左集合排気
通路１９ａに、右バンクの排気ポート１８ｄ〜１８ｆは
右集合排気通路１９ｂに合流されており、左右の集合排
気通路１９ａ及び１９ｂの下流端にはそれぞれガイドエ
キゾースト部３内の左排気通路３ａ及び右排気通路３ｂ
を介してアッパケース４内の左排気管２０ａ及び右排気
管２０ｂが接続されている。なお、図３（Ａ）におい
て、１０５ａは、空燃比センサ１０５の燃焼ガス採取孔
であり、掃気ポート１７ａの上部に設けられている。
７ａ、１７ｂ、１７ｃによりクランク室に連通され、ま
た、気筒７ａ〜７ｆには、排気ポート１８ａ〜１８ｆが
掃気ポート１７ａに対向するように接続されている。図
２の左バンクの排気ポート１８ａ〜１８ｃは左集合排気
通路１９ａに、右バンクの排気ポート１８ｄ〜１８ｆは
右集合排気通路１９ｂに合流されており、左右の集合排
気通路１９ａ及び１９ｂの下流端にはそれぞれガイドエ
キゾースト部３内の左排気通路３ａ及び右排気通路３ｂ
を介してアッパケース４内の左排気管２０ａ及び右排気
管２０ｂが接続されている。なお、図３（Ａ）におい
て、１０５ａは、空燃比センサ１０５の燃焼ガス採取孔
であり、掃気ポート１７ａの上部に設けられている。
【００１４】左右の排気管２０ａ、２０ｂは、アッパケ
ース４内のマフラー２１内に配置されており、このマフ
ラー２１は隔壁２２により左右の排気管２０ａ、２０ｂ
が開口する左膨張室２１ａ及び右膨張室２１ｂを備えて
いる。この膨張室２１ａ、２１ｂは、左右バンクの気筒
７ａ〜７ｃ、７〜７ｆからの排気ガスの圧力波が略大気
圧状態に解放されるのに必要な容積を有している。ま
た、マフラー２１の下端には、ロアケース５内に形成さ
れた排気通路５ａが接続されており、この排気通路５ａ
は、左右の排気管２０ａ、２０ｂからの排気を合流させ
ている。
ース４内のマフラー２１内に配置されており、このマフ
ラー２１は隔壁２２により左右の排気管２０ａ、２０ｂ
が開口する左膨張室２１ａ及び右膨張室２１ｂを備えて
いる。この膨張室２１ａ、２１ｂは、左右バンクの気筒
７ａ〜７ｃ、７〜７ｆからの排気ガスの圧力波が略大気
圧状態に解放されるのに必要な容積を有している。ま
た、マフラー２１の下端には、ロアケース５内に形成さ
れた排気通路５ａが接続されており、この排気通路５ａ
は、左右の排気管２０ａ、２０ｂからの排気を合流させ
ている。
【００１５】図１（Ａ）に示すように、エンジン２のク
ランクケース２３には、吸気マニホールドの分岐通路２
５ａが接続されており、該分岐通路２５ａのクランクケ
ース２３への接続部には、逆流防止用のリード弁２４が
配設され、また、リード弁２４の上流側には、エンジン
内にオイルを供給するためのオイルポンプ２７と、吸気
量を制御するためのスロットル弁２６が配設されてい
る。
ランクケース２３には、吸気マニホールドの分岐通路２
５ａが接続されており、該分岐通路２５ａのクランクケ
ース２３への接続部には、逆流防止用のリード弁２４が
配設され、また、リード弁２４の上流側には、エンジン
内にオイルを供給するためのオイルポンプ２７と、吸気
量を制御するためのスロットル弁２６が配設されてい
る。
【００１６】図１（Ｄ）に示すように、船体側の主燃料
タンク３０内の燃料は、手動式の第１の低圧燃料ポンプ
３１によりフィルタ３３を経て第２の低圧燃料ポンプ３
４に送られる。この第２の低圧燃料ポンプ３４は、エン
ジン２のクランク室のパルス圧により駆動されるダイヤ
フラム式ポンプであり、燃料を気液分離装置であるベー
パーセパレータタンク３５に送る。該ベーパーセパレー
タタンク３５内には、電動モータにより駆動される燃料
予圧ポンプ３６が配設されており、燃料を加圧し予圧配
管Ａを経て高圧燃料ポンプ３７に送る。高圧燃料ポンプ
３７の吐出側は、各気筒７ａ〜７ｆに沿って縦方向に配
設された燃料供給レール４０に接続されるとともに、高
圧圧力調整弁３８および燃料冷却器４１、配管Ｂを介し
てベーパーセパレータタンク３５に接続されている。ま
た、予圧配管Ａとベーパーセパレータタンク３５間には
予圧圧力調整弁４２が設けられている。
タンク３０内の燃料は、手動式の第１の低圧燃料ポンプ
３１によりフィルタ３３を経て第２の低圧燃料ポンプ３
４に送られる。この第２の低圧燃料ポンプ３４は、エン
ジン２のクランク室のパルス圧により駆動されるダイヤ
フラム式ポンプであり、燃料を気液分離装置であるベー
パーセパレータタンク３５に送る。該ベーパーセパレー
タタンク３５内には、電動モータにより駆動される燃料
予圧ポンプ３６が配設されており、燃料を加圧し予圧配
管Ａを経て高圧燃料ポンプ３７に送る。高圧燃料ポンプ
３７の吐出側は、各気筒７ａ〜７ｆに沿って縦方向に配
設された燃料供給レール４０に接続されるとともに、高
圧圧力調整弁３８および燃料冷却器４１、配管Ｂを介し
てベーパーセパレータタンク３５に接続されている。ま
た、予圧配管Ａとベーパーセパレータタンク３５間には
予圧圧力調整弁４２が設けられている。
【００１７】ベーパーセパレータタンク３５内の燃料
は、燃料予圧ポンプ３６により例えば３〜１０ｋｇ／ｃ
ｍ2程度に予圧され、加圧された燃料は、高圧燃料ポン
プ３７により５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2程度若しくはそ
れ以上に加圧され、加圧された高圧燃料は、圧力調整弁
３８にて設定圧を越える余剰燃料がベーパーセパレータ
タンク３５に戻され、必要な高圧燃料分のみを燃料供給
レール４０に供給し、各気筒７ａ〜７ｆに装着した燃料
噴射弁１３に供給するようにしている。
は、燃料予圧ポンプ３６により例えば３〜１０ｋｇ／ｃ
ｍ2程度に予圧され、加圧された燃料は、高圧燃料ポン
プ３７により５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2程度若しくはそ
れ以上に加圧され、加圧された高圧燃料は、圧力調整弁
３８にて設定圧を越える余剰燃料がベーパーセパレータ
タンク３５に戻され、必要な高圧燃料分のみを燃料供給
レール４０に供給し、各気筒７ａ〜７ｆに装着した燃料
噴射弁１３に供給するようにしている。
【００１８】制御装置２９には、エンジン２の駆動状
態、船外機１や船の状態を示す各種センサからの検出信
号が入力される。すなわち、センサとして、クランク軸
１２ｂの回転角（回転数）を検出するクランク角センサ
９０、ある気筒のピストン上死点位置を検出することに
より特定気筒を判別する気筒判別センサ９１、吸気通路
２５ａ内の温度を検出する吸気温センサ９３、シリンダ
ボディ７の温度を検出するエンジン温度センサ９４、各
気筒７ａ〜７ｆ内の背圧を検出する背圧センサ９５、ス
ロットル弁２６の開度を検出するスロットル開度センサ
９６、冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ９７、
エンジン２の振動を検出するエンジン振動センサ９８、
エンジン２のマウント高さを検出するエンジンマウント
高さ検出センサ９９、船外機１のニュートラル状態を検
出するニュートラルセンサ１００、船外機１の上下回動
位置を検出するトリム角検出センサ１０１、船速を検出
する船速センサ１０２、船の姿勢を検出する船姿勢セン
サ１０３、大気圧を検出する大気圧センサ１０４が設け
られ、さらに、最上段の気筒７ｄ内の空燃比を検出する
に空燃比センサ１０５、高圧燃料配管内の圧力を検出す
る圧力センサ１０６が設けられている。制御装置２９
は、これら各種センサの検出信号を演算処理し、制御信
号を点火プラグ１４、燃料噴射弁１３、オイルポンプ２
７、予圧燃料ポンプ３６に伝送する。
態、船外機１や船の状態を示す各種センサからの検出信
号が入力される。すなわち、センサとして、クランク軸
１２ｂの回転角（回転数）を検出するクランク角センサ
９０、ある気筒のピストン上死点位置を検出することに
より特定気筒を判別する気筒判別センサ９１、吸気通路
２５ａ内の温度を検出する吸気温センサ９３、シリンダ
ボディ７の温度を検出するエンジン温度センサ９４、各
気筒７ａ〜７ｆ内の背圧を検出する背圧センサ９５、ス
ロットル弁２６の開度を検出するスロットル開度センサ
９６、冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ９７、
エンジン２の振動を検出するエンジン振動センサ９８、
エンジン２のマウント高さを検出するエンジンマウント
高さ検出センサ９９、船外機１のニュートラル状態を検
出するニュートラルセンサ１００、船外機１の上下回動
位置を検出するトリム角検出センサ１０１、船速を検出
する船速センサ１０２、船の姿勢を検出する船姿勢セン
サ１０３、大気圧を検出する大気圧センサ１０４が設け
られ、さらに、最上段の気筒７ｄ内の空燃比を検出する
に空燃比センサ１０５、高圧燃料配管内の圧力を検出す
る圧力センサ１０６が設けられている。制御装置２９
は、これら各種センサの検出信号を演算処理し、制御信
号を点火プラグ１４、燃料噴射弁１３、オイルポンプ２
７、予圧燃料ポンプ３６に伝送する。
【００１９】図４は、図１の制御装置２９で演算処理さ
れる燃料噴射制御のブロック構成図である。エンジン回
転数検出手段２０１とエンジン負荷（例えばスロットル
開度）検出手段２０２により燃料噴射時間、燃料噴射時
期設定手段２０５において、基本マップにより燃料噴射
量が設定される。空燃比検出手段２００により最上段の
気筒７ｄ内の燃焼後の空燃比（酸素濃度）が検出され、
空燃比制御手段２０６において理論空燃比となるように
燃料噴射時間、燃料噴射時期が算出され、燃料噴射弁１
３にフィードバック制御される。また、エンジン負荷検
出手段２０２の信号に基づき加速、減速判定手段２０９
において加速、減速が判定され、この判定信号と、クラ
ンク角検出手段２０３及び特定気筒判別手段２０４に基
づいて、燃料補正開始気筒特定手段２１０において、燃
料を補正すべき気筒が特定され、空燃比制御手段２０６
に出力される。
れる燃料噴射制御のブロック構成図である。エンジン回
転数検出手段２０１とエンジン負荷（例えばスロットル
開度）検出手段２０２により燃料噴射時間、燃料噴射時
期設定手段２０５において、基本マップにより燃料噴射
量が設定される。空燃比検出手段２００により最上段の
気筒７ｄ内の燃焼後の空燃比（酸素濃度）が検出され、
空燃比制御手段２０６において理論空燃比となるように
燃料噴射時間、燃料噴射時期が算出され、燃料噴射弁１
３にフィードバック制御される。また、エンジン負荷検
出手段２０２の信号に基づき加速、減速判定手段２０９
において加速、減速が判定され、この判定信号と、クラ
ンク角検出手段２０３及び特定気筒判別手段２０４に基
づいて、燃料補正開始気筒特定手段２１０において、燃
料を補正すべき気筒が特定され、空燃比制御手段２０６
に出力される。
【００２０】本発明の燃料噴射制御においては、６気筒
全体で見た場合の空燃比を図５に示す目標空燃比とする
ように行われる。すなわち、アイドル回転状態、トロー
ル回転状態のような低回転低負荷運転域Ａでは、空燃比
（Ａ／Ｆ）＝１１〜１２のリッチ空燃比を、中回転中負
荷運転域Ｂでは、空燃比＝１５〜１６のリーン空燃比
を、高回転高負荷運転域Ｃでは、空燃比＝１１付近の過
リッチ空燃比を目標として空燃比制御が行われる。その
ために、最上段の気筒７ｄについてはフィードバック制
御により理論空燃比となるように燃料噴射量が制御さ
れ、残りの気筒については、気筒７ｄの燃料噴射量を基
にエンジン全体で上記目標空燃比となるように補正した
燃料量を供給するように制御する。
全体で見た場合の空燃比を図５に示す目標空燃比とする
ように行われる。すなわち、アイドル回転状態、トロー
ル回転状態のような低回転低負荷運転域Ａでは、空燃比
（Ａ／Ｆ）＝１１〜１２のリッチ空燃比を、中回転中負
荷運転域Ｂでは、空燃比＝１５〜１６のリーン空燃比
を、高回転高負荷運転域Ｃでは、空燃比＝１１付近の過
リッチ空燃比を目標として空燃比制御が行われる。その
ために、最上段の気筒７ｄについてはフィードバック制
御により理論空燃比となるように燃料噴射量が制御さ
れ、残りの気筒については、気筒７ｄの燃料噴射量を基
にエンジン全体で上記目標空燃比となるように補正した
燃料量を供給するように制御する。
【００２１】図６は（Ａ）は空燃比センサ１０５の検出
信号（電圧値）を示す波形図、図６（Ｂ）は、燃料噴射
量のフィードバック量を示す図である。空燃比制御は、
図６（Ａ）に示すように、ａ１点で空燃比がリーン側か
らリッチ側になると、図６（Ｂ）に示すように、燃料噴
射量を減少させるように制御し、この制御によりセンサ
出力が低下、すなわち空燃比がリーン側に変化してゆ
き、ａ２点で空燃比がリッチ側からリーン側になると逆
に燃料噴射量を増大させ、空燃比がリッチ側に変化する
ように制御することにより、気筒７ｄを理論空燃比（空
気過剰率λ＝１）となるようにフィードバック制御して
いる。
信号（電圧値）を示す波形図、図６（Ｂ）は、燃料噴射
量のフィードバック量を示す図である。空燃比制御は、
図６（Ａ）に示すように、ａ１点で空燃比がリーン側か
らリッチ側になると、図６（Ｂ）に示すように、燃料噴
射量を減少させるように制御し、この制御によりセンサ
出力が低下、すなわち空燃比がリーン側に変化してゆ
き、ａ２点で空燃比がリッチ側からリーン側になると逆
に燃料噴射量を増大させ、空燃比がリッチ側に変化する
ように制御することにより、気筒７ｄを理論空燃比（空
気過剰率λ＝１）となるようにフィードバック制御して
いる。
【００２２】図７〜図９は、本発明の燃料噴射制御の考
え方を説明するための図である。６気筒〜がこの順
番で点火していき、時刻Ｔ1で加速するものと仮定した
とき、気筒又はで燃料を増量しても燃料と吸入空気
が十分混合されない間に点火してしまうので、燃料増量
分が加速に使われず排ガスが悪化してしまう。そこで、
燃料と吸入空気が十分混合できる時間を有する気筒を
特定し（例えば上死点前１２５度前後にある気筒を特
定）、気筒以後の各気筒について順次、燃料を増量し
ていこうというものである。なお、気筒に限定される
ものでははなく、〜の気筒でよい。要するに気筒
、では燃料を増量させないという考え方である。
え方を説明するための図である。６気筒〜がこの順
番で点火していき、時刻Ｔ1で加速するものと仮定した
とき、気筒又はで燃料を増量しても燃料と吸入空気
が十分混合されない間に点火してしまうので、燃料増量
分が加速に使われず排ガスが悪化してしまう。そこで、
燃料と吸入空気が十分混合できる時間を有する気筒を
特定し（例えば上死点前１２５度前後にある気筒を特
定）、気筒以後の各気筒について順次、燃料を増量し
ていこうというものである。なお、気筒に限定される
ものでははなく、〜の気筒でよい。要するに気筒
、では燃料を増量させないという考え方である。
【００２３】図８は、６気筒エンジンのタイミングチャ
ートを示す図であり、第１気筒の上死点点ＴＤＣ、排気
ポート開位置ＥXＯ、掃気ポート開位置ＳCＯ、掃気ポー
ト閉位置ＳCＣ、排気ポート閉位置ＥXＣと、第２気筒〜
第６気筒の上死点ＴＤＣを示している。
ートを示す図であり、第１気筒の上死点点ＴＤＣ、排気
ポート開位置ＥXＯ、掃気ポート開位置ＳCＯ、掃気ポー
ト閉位置ＳCＣ、排気ポート閉位置ＥXＣと、第２気筒〜
第６気筒の上死点ＴＤＣを示している。
【００２４】図９は、特定した燃料補正開始気筒での燃
料噴射の様子を示し、図中、αが、前記燃料と吸入空気
が十分混合できる時間であり、ＦAが通常運転の場合の
噴射タイミングであり、加速補正の場合には、噴射タイ
ミングをＦBのように増量補正するものである。なお、
噴射開始時期期を排気ポートが閉じる以前にしている
が、これは燃料を噴射後、排気ポートに到達する時間β
を考慮したものである。
料噴射の様子を示し、図中、αが、前記燃料と吸入空気
が十分混合できる時間であり、ＦAが通常運転の場合の
噴射タイミングであり、加速補正の場合には、噴射タイ
ミングをＦBのように増量補正するものである。なお、
噴射開始時期期を排気ポートが閉じる以前にしている
が、これは燃料を噴射後、排気ポートに到達する時間β
を考慮したものである。
【００２５】図１０は、本発明の燃料噴射制御の１実施
形態を示すフロー図である。先ず、ステップＳ１で、ス
ロットル開度θ、クランク角、エンジン回転数および特
定気筒センサ９１からの信号を読み込み、ステップＳ２
でスロットル開度の増加率Δθが所定値ｋより大きいか
否かが判定される。大きければ加速状態と判定してステ
ップＳ３で、現在のクランク角を第１気筒の上死点ＴＤ
Ｃを基準に検出し、ステップＳ４でｎ＝１をセットす
る。次に、ステップＳ５で第ｎ気筒のクランク角θは上
死点前１２５゜±３０゜の範囲にあるか否かを判定し、
その範囲にあればステップ１０に進み、第ｎ気筒を燃料
補正開始気筒として特定し、第ｎ気筒を先頭として補正
値（燃料噴射時間及び燃料噴射時期）を算出、セット
し、ステップＳ１１で特定気筒（第ｎ気筒）から順次燃
料を増量補正していく。そして、ステップＳ６で加速終
了と判定されればエンドとなる。ステップＳ５でその範
囲になければ、ステップＳ６でθ−６０゜をθに設定
し、ステップＳ７でｎが５か否かを判定する。５でなけ
れば、例えば第２番気筒であれば、その気筒についてス
テップＳ５の判定を行い、ＮＯであれば５番気筒まで繰
り返す。ステップＳ７で５であれば（すなわち１〜５番
気筒までステップＳ５の条件を満たしていなければ、ス
テップＳ９で補正開始気筒を６番気筒と特定し、以下ス
テップｓ１０に進む。
形態を示すフロー図である。先ず、ステップＳ１で、ス
ロットル開度θ、クランク角、エンジン回転数および特
定気筒センサ９１からの信号を読み込み、ステップＳ２
でスロットル開度の増加率Δθが所定値ｋより大きいか
否かが判定される。大きければ加速状態と判定してステ
ップＳ３で、現在のクランク角を第１気筒の上死点ＴＤ
Ｃを基準に検出し、ステップＳ４でｎ＝１をセットす
る。次に、ステップＳ５で第ｎ気筒のクランク角θは上
死点前１２５゜±３０゜の範囲にあるか否かを判定し、
その範囲にあればステップ１０に進み、第ｎ気筒を燃料
補正開始気筒として特定し、第ｎ気筒を先頭として補正
値（燃料噴射時間及び燃料噴射時期）を算出、セット
し、ステップＳ１１で特定気筒（第ｎ気筒）から順次燃
料を増量補正していく。そして、ステップＳ６で加速終
了と判定されればエンドとなる。ステップＳ５でその範
囲になければ、ステップＳ６でθ−６０゜をθに設定
し、ステップＳ７でｎが５か否かを判定する。５でなけ
れば、例えば第２番気筒であれば、その気筒についてス
テップＳ５の判定を行い、ＮＯであれば５番気筒まで繰
り返す。ステップＳ７で５であれば（すなわち１〜５番
気筒までステップＳ５の条件を満たしていなければ、ス
テップＳ９で補正開始気筒を６番気筒と特定し、以下ス
テップｓ１０に進む。
【００２６】燃料噴射時期の補正は、図１１に示すよう
に出力が高くとれるようにする。なお、減速制御は、燃
料噴射時間を減量させ、吹き抜けを減らすため燃料噴射
時期を遅角させる。
に出力が高くとれるようにする。なお、減速制御は、燃
料噴射時間を減量させ、吹き抜けを減らすため燃料噴射
時期を遅角させる。
【００２７】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能である。例えば、上記実施形態においては、燃
料噴射時間および燃料噴射時期を補正するようにしてい
るが、排気ポートの閉じた時点の前後において、燃料噴
射量の比率を配分するようにしてもよい（例えば、排気
ポートの閉じる前に１０％噴射し、閉じた後に９０％噴
射する）。この場合、エンジン回転数に比例して排気ポ
ート到達時間βが小さくなるので、エンジン回転数に比
例して排気ポートの閉じた後の噴射配分を大きくする。
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能である。例えば、上記実施形態においては、燃
料噴射時間および燃料噴射時期を補正するようにしてい
るが、排気ポートの閉じた時点の前後において、燃料噴
射量の比率を配分するようにしてもよい（例えば、排気
ポートの閉じる前に１０％噴射し、閉じた後に９０％噴
射する）。この場合、エンジン回転数に比例して排気ポ
ート到達時間βが小さくなるので、エンジン回転数に比
例して排気ポートの閉じた後の噴射配分を大きくする。
【００２８】また、上記多気筒エンジンを有する船外機
において、上段気筒にいくほど下気筒に比較して補正量
を多くするようにしてもよい。
において、上段気筒にいくほど下気筒に比較して補正量
を多くするようにしてもよい。
【００２９】また、上記実施形態においては、船外機に
適用した例について説明しているが、船体側にエンジン
を設置するマリン用エンジンや定置式エンジンなどにも
適用可能である。
適用した例について説明しているが、船体側にエンジン
を設置するマリン用エンジンや定置式エンジンなどにも
適用可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、運転気筒の変化に対して、吸気
管、クランクケースを含む混合気の通気経路の遅れがな
く、運転気筒を空燃比制御することが可能になる。ま
た、補正気筒を選択して燃料供給できるため、空気量が
増減していないすなわち加速補正なら増量の必要がない
気筒の未燃ガスをそのまま排出することなく、排出ガス
のクリーン化を行うことができる。従って、加減速時に
所望のＡ／Ｆ特性に制御し良好な運転追従性を得るとと
もに排ガスをクリーンな状態に保つことができる。
１記載の発明によれば、運転気筒の変化に対して、吸気
管、クランクケースを含む混合気の通気経路の遅れがな
く、運転気筒を空燃比制御することが可能になる。ま
た、補正気筒を選択して燃料供給できるため、空気量が
増減していないすなわち加速補正なら増量の必要がない
気筒の未燃ガスをそのまま排出することなく、排出ガス
のクリーン化を行うことができる。従って、加減速時に
所望のＡ／Ｆ特性に制御し良好な運転追従性を得るとと
もに排ガスをクリーンな状態に保つことができる。
【００３１】また、請求項２記載の発明によれば、加速
の場合には、エンジン出力指向の補正ができ、減速の場
合には吹き抜けを減らして排出ガスのクリーン化ができ
る。また、請求項３記載の発明によれば、さらに良好な
運転追従性を得るとともに排ガスをクリーンな状態に保
つことができる。また、請求項４記載の発明によれば、
船外機用エンジンの場合に、上下の気筒を考慮した適正
な補正が可能となる。
の場合には、エンジン出力指向の補正ができ、減速の場
合には吹き抜けを減らして排出ガスのクリーン化ができ
る。また、請求項３記載の発明によれば、さらに良好な
運転追従性を得るとともに排ガスをクリーンな状態に保
つことができる。また、請求項４記載の発明によれば、
船外機用エンジンの場合に、上下の気筒を考慮した適正
な補正が可能となる。
【図１】本発明の筒内燃料噴射式エンジンの制御装置の
１実施形態を示す船外機の模式図であり、図（Ａ）はエ
ンジンの平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う
縦断面図、図（Ｃ）は船外機の側面図、図（Ｄ）は燃料
供給系の構成図である。
１実施形態を示す船外機の模式図であり、図（Ａ）はエ
ンジンの平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う
縦断面図、図（Ｃ）は船外機の側面図、図（Ｄ）は燃料
供給系の構成図である。
【図２】図１の船外機の縦断面図である。
【図３】図３（Ａ）は図２の気筒の断面図、図３（Ｂ）
は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図である。
は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図である。
【図４】図１の制御装置で演算処理される燃料噴射制御
のブロック構成図である。
のブロック構成図である。
【図５】エンジン全体での目標空燃比を説明するための
図である。
図である。
【図６】本発明の燃料噴射制御を説明するための図であ
り、図６（Ａ）は空燃比センサの検出信号を示す波形
図、図６（Ｂ）は、燃料噴射量、燃料噴射時期のフィー
ドバック量を示す図である。
り、図６（Ａ）は空燃比センサの検出信号を示す波形
図、図６（Ｂ）は、燃料噴射量、燃料噴射時期のフィー
ドバック量を示す図である。
【図７】本発明の燃料噴射制御の考え方を説明するため
の図である。
の図である。
【図８】６気筒エンジンのタイミングチャートを示す図
である。
である。
【図９】特定した燃料補正気筒での燃料噴射の様子を示
す図である。
す図である。
【図１０】本発明の燃料噴射制御の１実施形態を示すフ
ロー図である。
ロー図である。
【図１１】燃料噴射時期の補正を説明するための図であ
る。
る。
２…エンジン １３…燃料噴射弁 １０５…空燃比センサ
Claims (4)
- 【請求項１】多気筒を有し各気筒内に燃料を噴射するエ
ンジンの空燃比を検出し、検出された空燃比が目標空燃
比になるように燃料噴射量を制御する２サイクルエンジ
ンにおいて、加速または減速を検出した場合には、所定
のクランク角度範囲の気筒を特定し、特定された気筒か
ら順次燃料噴射量を補正することを特徴とする筒内燃料
噴射式２サイクルエンジンの制御装置。 - 【請求項２】燃料噴射量の補正に加えて燃料噴射時期を
補正することを特徴とする請求項１記載の筒内燃料噴射
式２サイクルエンジンの制御装置。 - 【請求項３】エンジン回転数に応じて、排気ポートの閉
じた時点の前後において、燃料噴射量の比率を配分する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の筒内燃
料噴射式２サイクルエンジンの制御装置。 - 【請求項４】前記エンジンが複数気筒を有するマリン用
エンジンであり、上段気筒にいくほど補正量を多くする
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに
記載の筒内燃料噴射式２サイクルエンジンの制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9352587A JPH11182283A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 筒内燃料噴射式２サイクルエンジンの制御装置 |
| US09/211,952 US6067957A (en) | 1997-12-22 | 1998-12-15 | Transient engine control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9352587A JPH11182283A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 筒内燃料噴射式２サイクルエンジンの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11182283A true JPH11182283A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18425074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9352587A Pending JPH11182283A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 筒内燃料噴射式２サイクルエンジンの制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6067957A (ja) |
| JP (1) | JPH11182283A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6988485B2 (en) | 2004-01-16 | 2006-01-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control device for internal combustion engine |
| JP2016061187A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 株式会社ケーヒン | 燃料噴射制御装置 |
Families Citing this family (14)
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| JP2001132527A (ja) | 1999-11-02 | 2001-05-15 | Sanshin Ind Co Ltd | 燃料噴射式４サイクルエンジン |
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| US6886540B2 (en) * | 2000-07-14 | 2005-05-03 | Yamaha Marine Kabushiki Kaisha | Sensor arrangement for engine |
| US6532932B1 (en) * | 2000-11-28 | 2003-03-18 | Bombardier Motor Corporation Of America | System and method for controlling an internal combustion engine |
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| JP2003193889A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Denso Corp | 多気筒内燃機関の吸気制御装置 |
| US6934619B2 (en) * | 2003-10-06 | 2005-08-23 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Engine transient detection and control strategy |
| WO2016041200A1 (en) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Cummins, Inc. | Systems and methods for adaptive acceleration based speed control |
| US10436145B1 (en) * | 2017-05-17 | 2019-10-08 | Brunswick Corporation | Method for controlling a marine internal combustion engine |
| US10961940B1 (en) | 2017-05-17 | 2021-03-30 | Brunswick Corporation | Method for controlling a marine internal combustion engine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH07259621A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-09 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関用燃料供給制御装置 |
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