JPS6213511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、アイドリング回転速度での航行よ
りやや高速での静かでかつ安定した航行を可能に
する船舶用エンジンの点火時期制御方法および装
置に関するものである。

船外機を取付けた小型船舶などにおいては、ア
イドリング回転速度でのいわゆるトローリング
や、それよりやや高速での静かな航行（以下緩速
航行という）を行なうことがある。例えば港内や
釣場付近で大きな波を立てることなく静かに航行
することが要求されることがある。このような低
速での運転時には、エンジンの回転が不安定にな
り易く、特に２サイクルエンジンの場合には不整
燃焼によりこの傾向が大きい。このためエンジン
振動が船体に伝わつていわゆるシエーキングが発
生し、乗心地が悪化するという不都合がある。

そこで特に２サイクルエンジンにおいては、ア
イドリング時に点火時期を遅らせて不整燃焼を防
ぐことが、自動二輪車や自動車等において従来よ
り考えられているが、船においては前記したよう
にアイドリング回転速度よりやや高い回転速度で
の緩速航行をすることがあり、この場合において
もエンジン回転は安定することが要求される。

また高速航行から船を停止させる場合等には、
クラツチを急速に切り換えてプロペラを逆転させ
ることがあるが、従来の船舶用エンジン、特に２
サイクルエンジンではスロツトル弁を急速に閉じ
てもエンジン回転は急速には低下せず、クラツチ
を急速に逆転に入れることが出来なかつた。

そこで加速性能等の諸性能を低下させることな
く、前記のような不都合を解消することが望まれ
ていた。

この発明はこのような事情に鑑みなされたもの
であり、アイドリング回転速度でのトローリング
時だけでなく、それよりやや高速の緩速航行時に
おいてもエンジンの回転が安定し乗心地が良好に
なると共に、高速航行中からの船の急停止が容易
になり、しかも加速性能などの諸性能はほとんど
低下することがない船舶用エンジンの点火時期制
御方法、およびこの方法の実施に直接使用する装
置を提供することを目的とするものである。

そしてこの発明はこのような目的を達成するた
めに、加速時においてはスロツトル弁の設定開度
以上でかつアイドリング回転速度より高い設定回
転速度以上の時に点火時期を進角させると共に、
減速時においては前記スロツトル弁が前記設定開
度以下の時に優先的に遅角させるように構成した
ものである。以下図面に基づいてこの発明を詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第
２図はその点火進角特性図であり、第２図Ａはエ
ンジン回転速度Ｎに対し、また同図Ｂはスロツト
ル弁開度αに対してそれぞれ点火進角特性を示し
ている。第１図において符号１は公知のコンデン
サ放電式点火装置を示す。２は不図示のフライホ
イールマグネトに設けられた発電コイル、３はこ
の発電コイル２の交流出力を半波整流する直列ダ
イオード、４はこのダイオード３で整流された電
流により点火エネルギーを蓄える直列コンデン
サ、５は前記発電コイル２と並列接続されたサイ
リスタ（以下SCRという）であつて、そのアノ
ードはダイオード３とコンデンサ４の間に接続さ
れている。６は点火コイル、７はこの点火コイル
６の一次側コイル６ａと並列接続されたダイオー
ド、また８は点火栓であつて点火コイル６の２次
側コイル６ｂに直列に接続されている。

この点火装置１は次のように作動する。クラン
ク軸（図示せず）の回転により発電コイル２に誘
起された交流は、ダイオード３で半波整流され、
コンデンサ４のダイオード３側の電極を正とする
ようにコンデンサ４を充電する。SCR５のゲー
トＧにゲートパルスが入力されるとSCR５はタ
ーンオンし、コンデンサ４に充電された電荷を点
火コイル６の一次側コイル６ａを介して放電し、
一次側コイル６ａを通つた電荷（電流）により二
次側コイル６ｂに高電圧が誘導され、点火栓８に
火花を発生させる。その結果、エンジンの燃焼室
内の混合気に点火される。

以上のようにSCR５のゲートＧに入力される
ゲートパルスのタイミングによつて点火栓８の点
火タイミングが決められる。なお、図において９
はエンジン停止用スイツチであり、このスイツチ
９をオンにすることにより発電コイル２の出力を
ダイオード１０を介して逃がし、エンジンを停止
させることができる。

１５は遅角パルサ、１６は進角パルサ、１７は
中間進角パルサであり、これら各パルサ１５，１
６，１７は前記フライホイールマグネト内１に設
けられそれぞれ遅角パルスPr、進角パルスPa、
およびこれら両パルスPr，Pa間に位置する中間
進角パルスPmを発生する。すなわちこれら各パ
ルサ１５，１６，１７はそれぞれ遅角側点火信号
発生器、進角側点火信号発生器、および中間進角
用点火信号発生器を形成している。なお進角パル
サ１６はエンジンのアイドリング回転速度Ni
（例えば700R.P.M.）よりも高い設定回転速度N₀
（例えば2000R.P.M.）になつた時に、その出力で
ある進角パルスPaは前記SCR５をターンオンさ
せるゲート電圧Vthより高くなるように作られて
いる。従つて設定回転速度N₀より低速の時に
は、進角パルスPaによつてSCR５はターンオン
することがない。

なお前記遅角パルサ１５は、遅角パルスPrの
タイミングθｒがエンジンの不整燃焼を防ぐと共
に出力を犠性にして安定回転を可能にするように
その取付位置が決められ、進角パルサ１６は進角
パルスPaのタイミング６ａがエンジンの最適出
力または最高燃費等を考慮してその取付位置が決
められ、また中間進角パルサ１７はその中間進角
パルスPmのタイミングθｍが始動性を良好にし
かつ暖機運転に適するようにその取付け位置が決
められている。

１８はスロツトル開度スイツチであり、不図示
のスロツトル弁を僅かに開いた設定開度α_０（例
えば1/4開度）以下でオンとなる。このスイツチ
１８は進角パルサ１６と並列に接続されている。
進角パルスPaおよび遅角パルスPrはそれぞれダ
イオード１９，２０を通つた後集合して始動用優
先回路２１に入り、また中間進角パルスPmはダ
イオード２２を介して独立に始動用優先回路２１
に入る。始動用優先回路２１は始動時に中間進角
パルスPmを優先してSCR５のゲート５に導き、
その後は中間進角パルスPmを遮断する作用を持
つ。

２５は電池、２６はメインスイツチ、２７はス
タータスイツチ、２８はスタータモータであり、
これら両スイツチ２６，２７を共にオンとした時
にスタータモータ２８は回転しエンジンを始動さ
せる。２９はチヨークスイツチ、３０はチヨーク
用ソレノイドであり、スイツチ２６，２９をオン
した時にソレノイド３０が励磁され不図示の始動
用チヨーク機構を作動させ、濃混合気を生成す
る。３１は冷却水温スイツチであり、冷却水温度
が一定以下の時には暖機運転中とみなしてオンと
なる。３２，３３，３４はそれぞれダイオードで
あつて、スイツチ２６がオンの下でスイツチ２
７，２９，３１がオンの時にそれぞれ各ダイオー
ド３２，３３，３４を介して正電圧信号が始動時
優先回路２１に送られる。すなわち優先回路２１
は、スタータモータ２８を始動したこと、チヨー
クを作動させたこと、またはエンジンが低温であ
ること、のいずれかの状態にある時に作動し、前
記中間進角パルスPmを優先的にSCR５のゲート
Ｇに導くものである。

次にこの回路の点火進角特性を第２図に基づい
て説明する。今エンジンの始動時においてはスイ
ツチ２７，２９，３１の少なくとも１個がオンと
なるため中間進角パルスPmが優先してゲートＧ
に導かれる。このため点火栓８に発生する火花
は、中間進角パルサ１７の位置で決まる点火時
期、例えばピストン（図示せず）の上死点
（TDC）よりやや進んだ進角位置θｍで発生す
る。θｍは始動性を良好にするタイミングに決め
られているから、エンジンは容易に始動する。エ
ンジン始動後はモータスイツチ２７がオフとな
り、またその後チヨークスイツチ２９をオフとし
た後も、エンジン温度が一定温度以下になるまで
冷却水温スイツチ３１がオン状態を維持し、この
ままの状態で暖機運転が継続される。暖機運転が
終了すると始動時優先回路２１は中間進角パルス
Pmを遮断し、遅角パルスPrおよび進角パルスPa
をゲートＧに導くようになる。しかしエンジン回
転速度Ｎが設定回転速度N₀より低ければ、進角
パルサ１６の進角パルスPaはゲート電圧Vthより
低いから、SCR５は遅角パルスPrのタイミング
θｒでターンオンされる。

加速時においてスロツトル弁を設定開度α_０以
上に開くとスロツトル開度スイツチ１８がオフと
なり、さらにエンジンが設定回転速度N₀以上に
なると進角パルスPaはゲート電圧Vthより高くな
るから、SCR５はこの進角パルスPaのタイミン
グθａでターンオンするようになる。従つてこの
状態では最適な動力性能が得られる。

減速時においてスロツトル弁が設定開度α_０よ
り小さくなるとスロツトル開度スイツチ１８がオ
ンとなる。従つてエンジンが設定回転速度N₀よ
り高速であつても、その時の進角パルスPaはこ
のスロツトル開度スイツチ１８を介して短絡され
るから、SCR５は遅角パルスPrによりターンオ
ンされることになる。すなわち減速時にはスロツ
トル開度スイツチ１８が優先される。このためエ
ンジン回転速度ＮがN₀以上であつても、エンジ
ン出力は急速に低下し、回転が急減する為にクラ
ツチの嵌脱が容易になる。またエンジン回転速度
ＮがN₀以下になつても点火は遅角パルスPrによ
り行なわれるので回転は安定し振動も少ない。

さらに回転速度Ｎが設定回転速度N₀以下の状
態から加速する場合には、その加速性能は従来の
船に比べほとんど低下しない。すなわち船におい
ては走行抵抗は速度の３乗に比例するからトロー
リングや緩速航行などの低速航行時の走行抵抗は
比較的小さくなる一方、プロペラの回転速度が急
速に上昇する時にはその初期においてプロペラが
水中で空転しいわゆるスリツプ率が急速に増加す
る。スリツプ率の増加に伴つて船は加速されてゆ
くが、加速に大きく寄与するのはスリツプ率があ
る程度大きくなつた後であり、スリツプ率がある
程度大きくなつた時にはすでにエンジン回転速度
Ｎも相当上昇して前記設定回転速度N₀以上にな
つている。従つて加速に寄与するスリツプ率にな
つた時には、すでに点火は進角パルスPaにより
行なわれているからエンジンは十分に大きなトル
クを発生している。以上の結果、加速性能は従来
の船に比べてほとんど低下することはなくなるの
である。

なおこの実施例では、中間進角パルサ１７を設
けたので始動性が良好になり暖機運転に適する
が、この発明においてはこのパルサ１７は必須の
ものでないことは明らかである。

さらにパルサ１５，１６に代えて通常のプレー
カポイントを２個デイストリビユータ内に設ける
ことによつてもこの発明の目的を達成できること
は明らかである。

この発明は以上のようにスロツトル弁開度とエ
ンジン回転速度とを関連させ、点火時期を変化さ
せるように構成したので、トローリング時だけで
なく緩速航行時においてもエンジン回転が安定
し、静かにかつ乗心地良く航行することができ
る。また航行中において、プロペラへのエンジン
駆動力の伝達を断続するクラツチを操作する際に
は、スロツトル弁を設定開度以下にすればエンジ
ン駆動力がほぼ同時に低下し回転が急減するので
急速なクラツチ操作が可能になる。さらに緩速航
行から加速する際の加速性能もほとんど低下する
ことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第
２図はその点火時期特性図である。 １５……遅角側点火信号発生器としての遅角パ
ルサ、１６……進角側点火信号発生器としての進
角パルサ、１８……スロツトル開度スイツチ、
N₀……設定回転速度、α_０……設定開度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加速時においてはスロツトル弁の設定開度以
   上でかつアイドリング回転速度より高い設定回転
   速度以上の時に点火時期を進角すると共に、減速
   時においては前記スロツトル弁が前記設定開度以
   下の時に優先的に遅角されることを特徴とする船
   舶用エンジンの点火時期制御方法。 ２ 加速時においてはスロツトル弁の設定開度以
   上でかつアイドリング回転速度より高い設定回転
   速度以上の時に点火時期を進角し、減速時におい
   ては前記スロツトル弁が前記設定開度以下の時に
   遅角させ、さらに始動時においては前記進角位置
   と遅角位置との中間の位置に進角させることを特
   徴とする船舶用エンジンの点火時期制御方法。 ３ アイドリングより高い設定回転速度以上で点
   火信号を送り出す進角側点火信号発生器と、前記
   点火信号より遅角した点火信号を送り出す遅角側
   点火信号発生器と、前記進角側点火信号発生器と
   並列に接続されたスロツトル開度スイツチとを備
   え、スロツトル弁が設定開度以下では前記スロツ
   トル開度スイツチをオンとして前記遅角側点火信
   号発生器の点火信号に基づき点火を行なうことを
   特徴とする船舶用エンジンの点火時期制御装置。