JP2759502B2 - Fuel injection device for internal combustion engine for outboard motor - Google Patents

Fuel injection device for internal combustion engine for outboard motor

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JP2759502B2 JP1143165A JP14316589A JP2759502B2 JP 2759502 B2 JP2759502 B2 JP 2759502B2 JP 1143165 A JP1143165 A JP 1143165A JP 14316589 A JP14316589 A JP 14316589A JP 2759502 B2 JP2759502 B2 JP 2759502B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、船外機等に用いて好適な内燃機関の燃料噴
射装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine suitable for use in an outboard motor or the like.

[従来の技術] 内燃機関に用いられる燃料噴射装置は、燃焼室への吸
気経路に燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃料タンクの燃
料を上記噴射弁へ圧送する電動式燃料ポンプと、燃料ポ
ンプより上記噴射弁へ供給される燃料圧が所定の圧力以
上になると開いて燃料の一部を燃料タンクへ還流させ、
噴射燃料圧を一定に保つ圧力調整器とを備えて構成され
る。
2. Description of the Related Art A fuel injection device used in an internal combustion engine includes a fuel injection valve that injects fuel into an intake path to a combustion chamber, an electric fuel pump that pressurizes fuel in a fuel tank to the injection valve, and a fuel pump. When the fuel pressure supplied to the injection valve becomes equal to or higher than a predetermined pressure, it opens to allow a part of the fuel to return to the fuel tank,
A pressure regulator for keeping the injection fuel pressure constant.

ここで、機関の排気量が大きくなると、必要な燃料噴
射量も多くなる。このため、機関の容量に見合う燃料ポ
ンプが必要になる。
Here, as the engine displacement increases, the required fuel injection amount also increases. For this reason, a fuel pump corresponding to the capacity of the engine is required.

[発明が解決しようとする課題] 然るに、燃料ポンプが大型なると、ポンプの消費電
力が増加する、低負荷時のリターン燃料が多くなる。
このため、上記により、機関低回転時の発電能力が低
い時でも常に大電力を消費し、バッテリが放電してしま
う。又、上記により、長時間低負荷運転を続けた場
合、常に多量の燃料が発熱状態にあるポンプを通過して
リターンするため、燃料温度が上昇し、ベーパーロック
を起こすおそれがある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, as the size of the fuel pump increases, the power consumption of the pump increases, and the return fuel at low load increases.
For this reason, as described above, even when the power generation capacity at low engine speed is low, large power is always consumed and the battery is discharged. As described above, when the low-load operation is continued for a long time, a large amount of fuel always returns after passing through the heat-generating pump, so that the fuel temperature may increase and vapor lock may occur.

本発明は、電動式燃料ポンプが圧送する燃料を圧力調
整器にて一定の圧力に調整しながら噴射弁から噴射する
に際し、消費電力を少なく、かつ燃料の温度上昇を少な
くすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the power consumption and increase the temperature rise of fuel when injecting fuel from an injection valve while adjusting the pressure of fuel fed by an electric fuel pump to a constant pressure by a pressure regulator. .

[課題を解決するための手段] 本発明は、燃焼室への吸気経路に燃料を噴射する燃料
噴射弁と、燃料タンクの燃料を上記噴射弁へ圧送する複
数台の電動式燃料ポンプと、燃料ポンプより上記噴射弁
へ供給される燃料圧が所定の圧力以上になると開いて燃
料の一部を燃料タンクへ還流させ、噴射燃料圧を一定に
保つ圧力調整器とを備えて構成され、エンジンがカウリ
ング内に収納されている船外機用内燃機関の燃料噴射装
置において、エンジンのクランク室内圧の吸入空気量を
検出し、この空気量に応じて基本噴射時間Tを決定し、
このTと噴射弁個数nと検出回転速度Nとから単位時間
あたりに必要とする全燃料噴射量Qを求め、このQを予
め定めてある臨界噴射量Q0と比較してQがQ0より少ない
場合には単一のポンプのみ作動させ、多い場合には複数
のポンプを作動させるように上記燃料ポンプの駆動台数
を増減制御するようにしたものである。
Means for Solving the Problems The present invention provides a fuel injection valve for injecting fuel into an intake path to a combustion chamber, a plurality of electric fuel pumps for pressure-feeding fuel from a fuel tank to the injection valve, A pressure regulator that opens when the fuel pressure supplied from the pump to the injection valve becomes equal to or higher than a predetermined pressure and recirculates a part of the fuel to the fuel tank to keep the injected fuel pressure constant; In a fuel injection device of an internal combustion engine for an outboard motor housed in a cowling, an intake air amount of a crank chamber pressure of the engine is detected, and a basic injection time T is determined according to the air amount.
The total fuel injection amount Q required per unit time is obtained from the T, the number n of the injection valves, and the detected rotation speed N, and this Q is compared with a predetermined critical injection amount Q 0, and Q becomes larger than Q 0 . When the number is small, only a single pump is operated, and when the number is large, a plurality of pumps are operated to increase or decrease the number of driven fuel pumps.

[作用] 機関の容量の見合う燃料ポンプを装備するに際し、
1個の大容量ポンプを用いるのでなく、複数個の小容量
ポンプを用いることになる。そして、機関が必要とする
燃料噴射量が少ない場合には例えば1個のポンプを駆動
し、結果として、消費電力を少なく、かつリターン燃料
を減少させることにて燃料の温度上昇を抑えることがで
きる。尚、機関が必要とする燃料噴射量が多くなれば、
例えば全数のポンプを駆動することにて、確実に燃料供
給できる。
[Action] When equipping the fuel pump with the capacity of the engine,
Instead of using one large capacity pump, a plurality of small capacity pumps will be used. When the fuel injection amount required by the engine is small, for example, one pump is driven, and as a result, the power consumption is reduced and the return fuel is reduced, so that the temperature rise of the fuel can be suppressed. . If the amount of fuel injection required by the engine increases,
For example, by driving all the pumps, fuel can be reliably supplied.

船外機では特にエンジン、タンク、燃料ポンプ、管
路がカウリング内の狭い空間に置かれ、燃料のリターン
回路がエンジンに近接していて燃料温度が上昇し、ベー
パーロックを起こし易い。本発明では、燃料管路にベー
パーが発生する燃料噴射量を臨界噴射量Q0として定め、
全燃料噴射量QをQ0と比較するものとし、このQ0を基準
に稼働ポンプの個数を切り替えることにより、船外機内
燃機関で燃料の温度上昇をおさえることができる。
In an outboard motor, the engine, the tank, the fuel pump, and the pipeline are particularly placed in a narrow space in the cowling, and the fuel return circuit is close to the engine, so that the fuel temperature rises and vapor lock easily occurs. In the present invention, it determines the fuel injection quantity vapor is generated in the fuel line as the critical injection amount Q 0,
The total fuel injection amount Q is compared with Q 0, and by switching the number of operating pumps based on this Q 0 , it is possible to suppress a rise in fuel temperature in the outboard internal combustion engine.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示す制御系統図、第2図
はポンプ駆動台数を制御する一例を示す流れ図、第3図
は船外機を示す模式図である。
Embodiment FIG. 1 is a control system diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing an example of controlling the number of pumps to be driven, and FIG. 3 is a schematic diagram showing an outboard motor.

第3図で、船外機1は、船舶2に取付けて用いられ、
推進ユニット3の上部に2サイクル内燃機関10を搭載し
ている。船外機1は、内燃機関10の回転力をドライブ軸
4によりプロペラ5に伝え、船舶2を推進せしめる。
In FIG. 3, the outboard motor 1 is used by being attached to a boat 2.
A two-stroke internal combustion engine 10 is mounted above the propulsion unit 3. The outboard motor 1 transmits the rotational force of the internal combustion engine 10 to the propeller 5 through the drive shaft 4 to propel the boat 2.

然るに、第1図は本発明による内燃機関10の燃料供給
装置を示す制御系統図であり、12はシリンダ、14はピス
トン、15は燃焼室、16は点火栓、18はクランクケース、
20はクランク軸、22はコンロッドである。クランクケー
ス18内にクランク室24が形成される。
FIG. 1 is a control system diagram showing a fuel supply device for an internal combustion engine 10 according to the present invention, in which 12 is a cylinder, 14 is a piston, 15 is a combustion chamber, 16 is a spark plug, 18 is a crankcase,
20 is a crankshaft, 22 is a connecting rod. A crank chamber 24 is formed in the crank case 18.

26は吸気管であり、この吸気管26はリード弁28を介し
て吸気ポート30に接続されている。
Reference numeral 26 denotes an intake pipe, which is connected to an intake port 30 via a reed valve 28.

32は排気ポート、34は排気管である。尚、シリンダ12
には掃気ポート36が開口し、この掃気ポート36は掃気通
路38によりクランク室24へ連通している。
32 is an exhaust port and 34 is an exhaust pipe. The cylinder 12
The scavenging port 36 is open at the end, and the scavenging port 36 communicates with the crank chamber 24 through a scavenging passage 38.

40は潤滑油混合燃料のタンク、42は燃料中のごみを除
去するためのストレーナ、44は電動式燃料ポンプであ
る。46は吸気管26に潤滑油混合燃料を噴射する電磁式燃
料噴射弁であり、この噴射弁46へは燃料ポンプ44より圧
送された燃料が供給されている。48は圧力調整器であっ
て、燃料ポンプ44より噴射弁46へ圧送される燃料圧を一
定に保つ。即ち、燃料ポンプ44より噴射弁46へ供給され
る燃料圧が所定の圧力以上になると圧力調整器48が開き
燃料の一部をパイプ50を介して前記燃料タンク40へ還流
させる。
Numeral 40 denotes a tank of lubricating oil mixed fuel, numeral 42 denotes a strainer for removing dust in the fuel, and numeral 44 denotes an electric fuel pump. Reference numeral 46 denotes an electromagnetic fuel injection valve for injecting a lubricating oil mixed fuel into the intake pipe 26, and the fuel pumped from the fuel pump 44 is supplied to the injection valve 46. Reference numeral 48 denotes a pressure regulator, which keeps the fuel pressure fed from the fuel pump 44 to the injection valve 46 constant. That is, when the fuel pressure supplied from the fuel pump 44 to the injection valve 46 becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the pressure regulator 48 opens and a part of the fuel is returned to the fuel tank 40 via the pipe 50.

52はクランクケース18に取付けられた圧力センサであ
り、クランク室24の内圧を検出し、この内圧に対応した
電圧の電気信号、即ち圧力信号Pを出力する。
Reference numeral 52 denotes a pressure sensor attached to the crankcase 18, which detects an internal pressure of the crank chamber 24 and outputs an electric signal of a voltage corresponding to the internal pressure, that is, a pressure signal P.

54は燃焼室15への吸入空気量を制御するスロットル弁
である。
Reference numeral 54 denotes a throttle valve for controlling the amount of air taken into the combustion chamber 15.

56は機関回転速度を検出する回転速度検出装置であ
り、検出速度に対応した電圧の電気信号、即ち回転速度
信号Nを出力する。
Reference numeral 56 denotes a rotation speed detection device that detects the engine rotation speed, and outputs an electric signal of a voltage corresponding to the detected speed, that is, a rotation speed signal N.

然るに、内燃機関10にあっては、前記燃料ポンプ44と
して、2台の燃料ポンプ44(AとB)を設けている。
However, in the internal combustion engine 10, two fuel pumps 44 (A and B) are provided as the fuel pump 44.

58は、上記2台の燃料ポンプ44(AとB)、及び燃料
噴射弁46を駆動制御する制御ユニットであり、第2図に
示すように、下記の如くの制御動作を行なう。
Reference numeral 58 denotes a control unit for controlling the driving of the two fuel pumps 44 (A and B) and the fuel injection valve 46, and performs the following control operation as shown in FIG.

(1)基本噴射時間Tの決定 機関の運転状況に最適な燃料噴射量を、この制御ユニ
ット58内に予め記憶された演算プログラムに従って算出
し、基本噴射信号Iの基本噴射時間Tを決定する。この
基本噴射信号Iはクランク軸20の回転角度θに同期する
間欠的な基本噴射時間Tの電気信号(噴射パルスT)で
あり、噴射弁46内の電磁ソレノイドをこの基本噴射信号
Iによって作動させ、噴射弁46を開くものである。
(1) Determination of Basic Injection Time T The optimum fuel injection amount for the operating condition of the engine is calculated according to a calculation program stored in advance in the control unit 58, and the basic injection time T of the basic injection signal I is determined. The basic injection signal I is an electric signal (injection pulse T) of an intermittent basic injection time T synchronized with the rotation angle θ of the crankshaft 20, and an electromagnetic solenoid in the injection valve 46 is operated by the basic injection signal I. , The injection valve 46 is opened.

この時、制御ユニット58は、例えば、前記圧力信号P
を得て、このクランク室内圧Pの変動量によって吸入空
気量を検出し、基本時間Tをこの吸入空気量に応じて決
定し、運転状況に対応した最適な混合気濃度を得るもの
である。
At this time, the control unit 58, for example,
Then, the intake air amount is detected based on the fluctuation amount of the crank chamber pressure P, the basic time T is determined according to the intake air amount, and an optimal mixture concentration corresponding to the operating condition is obtained.

(2)燃料噴射量Qの決定 制御ユニット58は前記回転速度信号Nを連続的に取込
み、この制御ユニット58内に予め記憶されている演算プ
ログラムに従って、機関の1回転あたりの噴射量q
を、上記(1)で求めた基本噴射時間Tと、機関が備え
る噴射弁46の個数n(各気筒に1個の噴射弁46を備え、
全6気筒であれば、n=6個)とから求め、上記で
求めたqに、今回の検出回転速度Nを乗じ、機関の全体
に今回単位時間あたりに必要とされる全燃料噴射量Qを
求める (3)単一の燃料ポンプ44(A)のみ駆動 制御ユニット58は、上記(2)にて求めた燃料噴射量
Qを、予め定めてある臨界噴射量Q0に対して比較する。
結果、燃料噴射量Qが臨界噴射量Q0より少ない場合に
は、単一のポンプ44(A)のみ駆動させる。
(2) Determination of fuel injection amount Q The control unit 58 continuously takes in the rotational speed signal N, and injects the injection amount q per one revolution of the engine in accordance with an arithmetic program stored in advance in the control unit 58.
Is calculated based on the basic injection time T obtained in the above (1) and the number n of injection valves 46 provided in the engine (one injection valve 46 is provided for each cylinder,
N = 6 for all six cylinders), and multiply the q obtained above by the current detected rotational speed N to obtain the total fuel injection amount Q required per unit time for the entire engine. (3) Only the single fuel pump 44 (A) is driven The control unit 58 compares the fuel injection amount Q obtained in (2) above with a predetermined critical injection amount Q0.
As a result, when the fuel injection amount Q is smaller than the critical injection amount Q0, only the single pump 44 (A) is driven.

(4)2個の燃料ポンプ(AとB)駆動 制御ユニット58は、燃料噴射量Qが臨界噴射量Q0より
多い場合には、2台の燃料ポンプ44(AとB)を駆動さ
せる。
(4) Drive of Two Fuel Pumps (A and B) The control unit 58 drives the two fuel pumps 44 (A and B) when the fuel injection amount Q is larger than the critical injection amount Q0.

次に、上記実施例の作用について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.

上記実施例によれば、機関の容量に見合う燃料ポンプ
を装備するに際し、1台の大容量ポンプを用いるのでな
く、2台の小容量ポンプ44(AとB)を用いることにな
る。
According to the above-described embodiment, two small-capacity pumps 44 (A and B) are used instead of using one large-capacity pump when installing a fuel pump corresponding to the capacity of the engine.

そして、機関が必要とする燃料噴射量が少ない場合に
は1個のポンプ(A)のみを駆動し、結果として、消費
電力を少なく、かつリターン燃料を減少させることにて
燃料の温度上昇を抑えることができる。
When the fuel injection amount required by the engine is small, only one pump (A) is driven. As a result, power consumption is reduced and return fuel is reduced to suppress a rise in fuel temperature. be able to.

尚、機関が必要とする燃料噴射量が多くなれば、2台
のポンプ44(AとB)を駆動することにて、確実に燃料
供給できる。
If the amount of fuel injection required by the engine increases, the two pumps 44 (A and B) are driven to reliably supply fuel.

ここで、船外機1では特にエンジン10、タンク40、燃
料ポンプ44、管路がカウリング内の狭い空間に置かれ、
燃料のリターン回路がエンジン10に近接していて燃料温
度が上昇し、ベーパーロックを起こし易い。本発明で
は、燃料管路にベーパーが発生する燃料噴射量を臨界噴
射量Q0として定め、全燃料噴射量QをQ0と比較するもの
とし、このQ0を基準に稼働ポンプ44の個数を切り替える
ことにより、船外機内燃機関で燃料の温度上昇をおさえ
ることができる。
Here, in the outboard motor 1, especially the engine 10, the tank 40, the fuel pump 44, and the pipeline are placed in a narrow space inside the cowling.
Since the fuel return circuit is close to the engine 10, the fuel temperature rises and vapor lock easily occurs. In the present invention, it determines the fuel injection quantity vapor in the fuel line is generated as the critical injection amount Q 0, the total fuel injection quantity Q is assumed to be compared with Q 0, the number of operating pumps 44 the Q 0 to the reference By switching, the temperature rise of the fuel in the outboard internal combustion engine can be suppressed.

尚、本発明の実施において、燃料ポンプの駆動台数を
増減制御する判定基準は、上述の如くの燃料噴射量Qの
大小によらず、燃料噴射量Qにほぼ相関する機関回転速
度Nの大小によるものであっても良い。即ち、回転速度
Nが臨界速度N0より少ない場合には、必要とされる燃料
噴射量Qが臨界噴射量Q0より少ないものと見て、例えば
単一の燃料ポンプのみを駆動させる。又、回転速度Nが
臨界速度N0より多い場合には、必要とされる燃料噴射量
Qが臨界噴射量Q0より多いものと見て、例えば2台の燃
料ポンプを駆動させる。
In the embodiment of the present invention, the criterion for increasing or decreasing the number of driven fuel pumps is not based on the magnitude of the fuel injection amount Q as described above, but on the basis of the magnitude of the engine speed N substantially correlated with the fuel injection amount Q. It may be something. That is, when the rotation speed N is lower than the critical speed N0, it is considered that the required fuel injection amount Q is lower than the critical injection amount Q0, and for example, only a single fuel pump is driven. When the rotation speed N is higher than the critical speed N0, it is considered that the required fuel injection amount Q is higher than the critical injection amount Q0, and, for example, two fuel pumps are driven.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、電動式燃料ポンプが圧
送する燃料を圧力調整器にて一定の圧力に調整しながら
噴射弁から噴射するに際し、消費電力を少なく、かつ燃
料の温度上昇を少なくすることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when the fuel pumped by the electric fuel pump is injected from the injection valve while being adjusted to a constant pressure by the pressure regulator, the power consumption is reduced and the fuel is reduced. Temperature rise can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す制御系統図、第2図は
ポンプ駆動台数を制御する一例を示す流れ図、第3図は
船外機を示す模式図である。 10……内燃機関、 15……燃焼室、 40……タンク、 44……燃料ポンプ、 46……燃料噴射弁(燃料噴射装置)、 48……圧力調整器、 58……制御ユニット。
FIG. 1 is a control system diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing an example of controlling the number of pumps to be driven, and FIG. 3 is a schematic diagram showing an outboard motor. 10 internal combustion engine, 15 combustion chamber, 40 tank, 44 fuel pump, 46 fuel injection valve (fuel injection device), 48 pressure regulator, 58 control unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02M 69/00 - 69/02 F02M 69/10 F02M 51/02 - 51/04 F02M 37/08 F02M 37/18 - 37/20──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F02M 69/00-69/02 F02M 69/10 F02M 51/02-51/04 F02M 37/08 F02M 37 / 18-37/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】燃焼室への吸気経路に燃料を噴射する燃料
噴射弁と、燃料タンクの燃料を上記噴射弁へ圧送する複
数台の電動式燃料ポンプと、燃料ポンプより上記噴射弁
へ供給される燃料圧が所定の圧力以上になると開いて燃
料の一部を燃料タンクへ還流させ、噴射燃料圧を一定に
保つ圧力調整器とを備えて構成され、エンジンがカウリ
ング内に収納されている船外機用内燃機関の燃料噴射装
置において、 エンジンのクランク室内圧の吸入空気量を検出し、この
空気量に応じて基本噴射時間Tを決定し、このTと噴射
弁個数nと検出回転速度Nとから単位時間あたりに必要
とする全燃料噴射量Qを求め、このQを予め定めてある
臨界噴射量Q0と比較してQがQ0より少ない場合には単一
のポンプのみ作動させ、多い場合には複数のポンプを作
動させるように上記燃料ポンプの駆動台数を増減制御す
ることを特徴とする船外機用内燃機関の燃料噴射装置。
1. A fuel injection valve for injecting fuel into an intake path to a combustion chamber, a plurality of electric fuel pumps for pumping fuel from a fuel tank to the injection valve, and a fuel pump supplying the fuel to the injection valve. A pressure regulator that opens when the fuel pressure exceeds a predetermined pressure, recirculates part of the fuel to the fuel tank, and keeps the injected fuel pressure constant, with the engine housed in the cowling. In a fuel injection device for an internal combustion engine for an external unit, an intake air amount of a pressure in a crank chamber of the engine is detected, and a basic injection time T is determined according to the air amount. calculated on the total fuel injection amount Q that is required per unit time and, when Q in comparison with the critical injection amount Q 0 which are set the Q in advance is less than Q 0 activates only a single pump, If many pumps are activated, A fuel injection device for an internal combustion engine for an outboard motor, wherein the number of driven fuel pumps is controlled to increase or decrease so as to cause the fuel pump to drive.
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