JP3744961B2 - Cylinder deactivation control method and apparatus for internal combustion engine and internal combustion engine - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は内燃機関の制御方法に関し、特に所定の運転状態の場合に、エンジンの所定の気筒の燃焼を停止させてエンジン全体の安定した燃焼を図る気筒休止制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車を含む車両搭載エンジンや、モーターボートその他の小型船舶用エンジンは、マイクロコンピュータ等からなる制御回路を備え、予めセットされたプログラムに従って、運転状態に対応して最適な点火時期や燃料噴射量あるいは噴射タイミングを演算し、エンジンを最適な駆動状態で運転するように制御される。
【０００３】
このようなエンジン（内燃機関）の制御方法において、２サイクルエンジンや４サイクルエンジンあるいは単気筒エンジンと多気筒エンジンに対応してそれぞれに適合した制御を行う必要がある。２サイクルエンジンは４サイクルエンジンに比べ、動弁機構を持たないため構造が簡単で小型となり、同一排気量、同一回転速度の場合大きな出力が得られる反面、掃排気を行う機構上ガス交換が完全に行われにくく、吹き抜け損失や燃料消費およびシリンダ等の熱損失が大きくなる。このため２サイクルエンジンでは運転状態に対応した微妙な制御がむつかしく、４サイクルエンジンでは実用化されているＯ2 センサー等を用いたエンジン制御は２サイクルエンジンでは実用化の段階に至ってない。
【０００４】
内燃機関の制御を行う場合、エンジン回転速度、スロットル開度、アクセル位置、吸気管負圧等のいわゆる負荷、吸気温度、排気ガス酸素濃度、シフト位置等の各種運転状態を検出し、この検出情報に基づいて、予め定めた制御プログラムに従って、そのときの最適空燃比や燃料噴射量、噴射タイミング、点火タイミング等を演算し、この演算値を基にエンジンを駆動制御している。この場合、制御プログラムは、検出情報の読み込みルーチンと、読み込んだ検出情報に基づいて各制御量を演算する複数の演算ルーチンを予め定めたシーケンスに従って配置したメインルーチンを有し、このメインルーチンに従って演算処理が行われる。演算ルーチンにおいては、読み込んだ最新データに基づいて、各種運転状態に対応して予め最適制御量を記憶させた２次元マップあるいは３次元マップから、必要な読み込みデータに対応して演算を行うようにしていた。
【０００５】
多気筒エンジンの場合は、各気筒の配置状態の相違や気筒同士の影響により気筒ごとに運転状態が異なってくるため、各気筒をそれぞれ別個に制御する必要があり、制御方法も単気筒エンジンに比べ複雑になる。このため、マップ演算においては、例えば多気筒エンジンの点火時期演算処理の場合、スロットル開度データとエンジン回転数データを縦横の座標軸として、所定のデータ値ごとに３次元的に点火時期のデータを記録した点火マップを気筒ごとに有し、この複数の点火マップを不揮発性メモリに予め記憶させておく。読み込んだデータ値、例えば検出した回転数データは、このマップの回転数データ軸の値と低回転側から順次比較され、検出データと一致するまで高回転側に進む。同様にスロットル開度データのマップ値と検出値の一致点を検索し両データ値の交点のマップ上に記録されている点火時期データを読む。この場合、検出データがマップの座標軸上のデータの中間位置のときには、比例演算処理により記録されたマップデータから検出データに対応した点火時期データを算出する。これを全気筒について各気筒ごとの点火マップに基づき順次実施し、全気筒の点火時期データを算出する。
【０００６】
このようにして点火時期をマップ演算した後、この演算値を基本点火時期として、さらにエンジン温度や大気圧等の各種検出データに基づいて補正量を演算し、この補正を上記基本点火時期演算値に加えて最終的な各気筒ごとの点火時期を算出する。同様にして、燃料噴射量についても基本噴射量と補正量を検出データに基づいてマップ演算により算出し、運転状態に応じた各気筒ごとの最適燃料噴射量が演算される。
【０００７】
このような演算処理において、検出データの読み込みは、メインルーチンの実行中に行われ、予め定めた一定の時間間隔で一定の読み込み処理時間で最新データが揮発性メモリに取込まれ、順次演算が行われる。
【０００８】
このようなメインルーチンは、エンジンの失火制御ルーチンを含んでいる。この失火制御ルーチンは、エンジンがオーバーヒートしている状態やオーバーレボ（過回転）状態その他所定の条件の時に、燃焼を抑えエンジン回転を低くするために一部の気筒の点火を停止して失火させるものである。
【０００９】
また、多気筒内燃機関において、所定の運転状態のときに一部の気筒の燃焼を停止させる気筒休止制御が行われている。この気筒休止制御は、予めスロットルバルブのイニシャル開度（全閉時の開度）を大きくし、低回転域で燃焼を停止させる休止気筒を設けて燃焼気筒数を減少させることにより、燃焼気筒に対する負荷を大きくして燃焼の安定化を図るものである。この休止気筒の燃焼停止方法として、燃料噴射を完全に停止して燃焼を停止する方法と、点火を止めることにより燃焼を停止する方法がある。
【００１０】
特に２サイクルエンジンにおいては、中低速回転や低負荷時にシリンダ内のガス交換作用が低下して新気が充分に吸入されず燃焼が不規則となって不正燃焼を生ずることがある。このため、中低速域での回転安定性が悪くなり、２サイクルエンジン特有の振動を発生したり、また特に船外機においてはエンジンが水平に振動する首ふり現象が起こる。またこのような不正燃焼における排気ガス中には、燃焼が行われずそのまま排気される燃料が含まれるため、無駄な燃料消費となり燃費の低下となる。このような点を改善するため上記気筒休止運転方法は特に２サイクルエンジンにおいては効果的である。
【００１１】
このような、気筒休止の制御モードとしては、休止気筒を一定に固定した固定気筒休止制御モードおよび休止気筒を変化させる可変気筒休止制御モードが考えられる。いずれのモードにおいても、燃料噴射の停止または点火プラグの失火のいずれか一方または両方による休筒制御が行われる。
【００１２】
点火プラグの失火による気筒休止制御において、気筒が燃焼を停止している間も燃料噴射を継続した場合、サイクルごとに未燃焼ガスが少しずつ残り、燃料が徐々に濃くなって、休止気筒が運転を再開するときに燃焼が強くなり過ぎ回転数の変動を来し、円滑な回転動作が得られなくなる。
【００１３】
本発明は上記従来技術において考えられる欠点に鑑みなされたものであって、点火プラグの失火により気筒休止制御を行う場合の休止パターンの切り替え時または気筒休止制御から全気筒運転に切り替わるときに発生する強い燃焼を抑えエンジンの回転変動を抑制することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御方法において、休止していた気筒が燃焼を開始するときに、その気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行う気筒休止制御方法であって、休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする内燃機関の気筒休止制御方法を提供する。
【００１５】
好ましい実施例においては、休止気筒が異なる複数の休筒パターンを有し、該休筒パターンの切り替え時に前記緩速進角制御を行うことを特徴としている。
【００１６】
別の好ましい実施例においては、気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったときに、前記緩速進角制御を行うことを特徴としている。
【００１７】
本発明ではさらに、所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御プログラムを有し、該プログラムは気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったとき、または休止気筒が切り替ったときまたは休止気筒数が減ったときに、新たに燃焼を開始する気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行うように構成された気筒休止制御装置であって、休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする内燃機関の気筒休止制御装置を提供する。
【００１８】
さらに本発明では、運転状態検出手段と、該検出手段の検出結果に応じて各気筒の点火時期の制御量を演算する演算処理装置と、所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御プログラムを有し、該プログラムは気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったとき、または休止気筒が切り替ったときまたは休止気筒数が減ったときに、新たに燃焼を開始する気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行うように構成された多気筒内燃機関であって、休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする多気筒内燃機関を提供する。
【００１９】
【作用】
例えば休止すべき気筒が異なる複数の休筒パターンを有し、所定のイベント発生に応じて休筒パターンが切り替わり、休止していた気筒が燃焼を開始する場合、新たに燃焼を開始する気筒の点火時期について、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる。この目標値は、各休筒パターンに対応して点火時期および燃料噴射量について各気筒ごとの予め準備された演算マップに基づいて気筒別に演算したその運転状態における最適の燃焼状態とするための点火時期である。休筒パターンの切替え時、または気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったときに、それまで休止していた気筒が燃焼を開始する。このとき、切り替え後の通常のマップ演算により求めた点火時期制御量に対し、点火時期を一旦遅角させ所定時間または所定回転の間に段階的に徐々に通常の点火時期に戻す。 これにより、休止中に供給された燃料による燃焼開始時の過渡期における強い燃焼が抑えられ、エンジンの回転変動が防止される。
【００２０】
【実施例】
まず、図１から図１１を参照して本発明の実施例が適用される船外機について説明する。なお、各図において図を分かりやすくするために細部の省略や相違点および縮尺の相違等があるが基本構成は同じである。
【００２１】
図１は本発明実施例に係る船外機の船尾側からみた立面構成図であり、図２は平面図である。図２のＦは船の進行方向前方を示す。また、図３は上記船外機エンジンの燃料系統を含む構成図であり、図４は船外機の外観側面図である。なお図３においては、図の単純化のため１気筒のみ示してある。
【００２２】
なおここで、本発明の実施例である点火制御、燃料噴射制御方法および装置を搭載する船外機についての特徴を以下のとおり要約する。
【００２３】
小型船舶用エンジンの場合、水上での使用という異なる使用条件のため、陸上の車両搭載エンジンに比べ構成や機能が異なってくる。特に船外機用エンジンの場合、構成や機能が大きく異なってくる。
【００２４】
（１）エンジンのクランク軸が縦置き（鉛直方向）に配置される。従って、多気筒エンジンの場合、複数の気筒を縦に１列または２列に配設している。
【００２５】
（２）エンジンのシリンダが水平置きに配置される。即ち、上記（１）の縦置きクランク軸に対応してシリンダは横（水平）に設けられる。
【００２６】
（３）排気通路を構成する排気管が垂直方向に延設され、この排気管端部がカウリング下部の膨張室内に開口する。主排気通路はこの膨張室からさらに下方に延び、水面下のプロペラボスの後端またはロアケーシングの後端に設けた主排気口と連通する。この構成により、高速前進時に水流によりプロペラボスの後端（たはロアケーシングの後端）の主排気口部分は負圧となり、排気ガスが吸出されるため、膨張室の圧力が下がり、特に２サイクルエンジンの場合、エンジンからの排気効率および掃気効率が促進され性能向上が図られている。なお、４サイクルエンジンを使用する船外機でも排気効率の向上、排気行程の終期と吸気行程の初期が重なり合う動弁系をもつものでは、吸気効率の向上により、性能向上を図ることができる。
【００２７】
このような排気通路の構成、機能上の特徴に対応して、船速に応じた点火時期制御、燃料噴射量制御および噴射タイミング制御を実施している。この場合、船の重量、船底形状が定まれば、プロペラ性能によりプロペラ回転数（エンジン回転数に対し所定比で減速）は、船速とほぼ一定の関係となる。従って、エンジン回転数および／またはスロットル（アクセル）開度に応じて上記各エンジン制御を行う。船外機においては、自動車等の車両に比べ、このようなエンジン回転数やスロットル開度変化による加速や減速の影響が非常に大きいため制御方法についてもこの点を充分考慮して実施している。
【００２８】
また、後進時には、主排気口に水圧が作用して膨張室の圧力が上昇する。このため前進時に比べ排気効率が低下してエンジン性能が低下するとともに燃費の低下や排気エミッションの悪化を来す。このような不具合を防止するため、後進時には、前進航行時とは異なる点火時期制御、燃料噴射量制御および燃料噴射タイミング制御を実施している。
【００２９】
さらに、前進航行時には、船は船尾側の水を引っ張りながら進行する。このためアクセル閉動作や失火制御等の減速時に、船は先に減速されるが、船が引っ張っている水は船尾側から船に押寄せる形となりいわゆる追波が発生する。これにより、主排気口に水圧がかかり排気効率が低下する。従って、この場合にも一定速度の航行時とは異なる制御が必要となる。このためには、排気膨張室の圧力を検出したりあるいは船外機の前進、後進の切替を検知することにより、これらの検出情報に基づいて各制御を行うことが有効であり、これを採用している。
【００３０】
（４）船外機は、前述の膨張室から水面上の排気口に連通する副排気通路を有している。低速運転時には、エンジンからの排気圧力より水圧の方が大きいので、水面下の主排気口からの排気はできないため、水面上の副排気口から大気中に排気ガスを放出する。この場合、騒音対策のため副排気通路は迷路構造を採用している。
【００３１】
（５）縦置きエンジン構造で、排気通路が垂直方向配置で排気ガスが上から下に流れる構造のため、下の気筒程温度上昇しやすくまた排気管路長さが短い。このため、下気筒の方が噴射燃料が気化しやすく、また膨張室の負圧レベルの影響が上下の気筒で異なるため排気脈動の利用による性能向上は上下の気筒で一律ではない。従って、これを配慮した制御を実施している。
【００３２】
（６）排気ガスの温度を下げるため、膨張室内に冷却水を導入している。この冷却水ポンプはプロペラ軸に取付けられ、エンジン回転数に応じて冷却水量が増加する。従って、エンジン回転数に応じて膨張室の温度や排気管温度が変化し排気脈動に影響する。従って、膨張室の温度や排気管温度に応じて点火時期等を制御することにより、排気脈動の有効利用を可能としている。
【００３３】
（７）排気通路冷却のための冷却水がエンジン脈動によりエンジン近傍に逆流することがある。この逆流に対する抵抗性が必要になる。
【００３４】
（８）船体の抵抗特性として、特に軽い船やエンジン出力が大きい船の場合、船速が増加しても抵抗は船速に伴って単純に増加するわけではない。これはある特定の船速で船全体が波の上に浮き上がるプレーニング現象により抵抗が減少するためである。従って、船速を検出して制御する場合、この船の抵抗特性を考慮して制御している。
【００３５】
（９）船外機は船体に対し取付け角度が調整可能である。この船外機の鉛直線に対する相対角度（船体に対する相対取付け角度）はトリム角と呼ばれる。トリム角の変化により、船体に対するプロペラ推力の方向が変化し船速が変化する。プロペラ性能上、船速に応じた最適トリム角がある。さらに、主排気口をプロペラボス後端に設けた船外機においては、トリム角が背圧に影響し、この点でもエンジン性能に影響する。
【００３６】
吸気管噴射の場合、トリム角変化により、吸気管路の水平面に対する姿勢が変化する。一方、噴射直後の燃料は十分気化していないので、燃料の一部が液膜流として吸気管壁に沿って流れる。トリム角が変化すると、この液膜流の流れが変化し、燃焼室の空燃比が変化する。これは過渡応答的に発生する。従って、トリム角に応じて点火時期や燃料噴射量および噴射タイミングを制御することによりエンジン性能や燃費および排気エミッションを向上あるいは維持可能としている。
【００３７】
（１０）船は波浪中を高速で航行すると、水面上にジャンプすることがある。プロペラは空中に出ると抵抗がなくなり、エンジン負荷が極端に減少するためエンジンが過回転状態になり、エンジントラブルを起こすおそれがある。従って、水面とプロペラの相対位置を検知するか、エンジン回転数そのものを検知して過回転状態にならないように、失火制御あるいは燃料噴射量を絞る等により出力ダウンする必要がある。
【００３８】
また、船外機には水面上の流木等に衝突するとき、跳ね上がることにより衝撃を緩和するデバイスが取付けられている。このような流木衝突時にもプロペラは空中に出る。跳ね上げ後プロペラが水中に戻るとき、出力が大であると急激に加速されることになってエンジン燃焼が不安定になる。これに対処するための燃料噴射制御も実施している。
【００３９】
（１１）船は始動性を特に要求される。始動悪化の原因は、自動車等の車両と同様に低いエンジン温度、混合気（燃料）不足および火花低下等がある。特に船外機の場合、火花電流が海水雰囲気のため漏電しやすく火花低下を起こしやすい。また、制御装置等の電装品の耐海水性が要求される。
【００４０】
（１２）船速が遅いとき（エンジン回転数が小さいとき）にはトリム角を小さくし、プレーニングの後にはトリム角を大きくした方がエンジン性能が向上する。従って、加速中この点を考慮してトリム角を制御することにより、加速性能（時間当たりの加速割合）を向上させている。
【００４１】
（１３）吸気中に海水ミストが入りやすいため、噴射装置、燃料供給装置、クランク室圧力センサー等の耐海水性が要求される。
【００４２】
（１４）燃料の主タンクは船内に配置し、副タンクを船外機のカウリング内に配置し、この２つの燃料タンク間にクランク室の圧力変化を駆動源とする燃料ポンプを設けている。
【００４３】
（１５）２サイクルエンジンの船外機の場合には、潤滑油（エンジンオイル）の供給も制御しなければならず、点火制御および燃料噴射制御と同時に実施している。
【００４４】
（１６）船は、風や潮流あるいは川の流れにより位置が少しづつ移動する。魚釣り等においては、漁場や釣りのポイントから船が移動しないように、長い時間安定して船の位置を保持する必要がある。この場合、アンカーでは海底が深い場所での船位置保持が困難であり、また迅速に移動することが必要な場合の対応が困難になる。従って、船位置保持のためには、アクセルをほぼ最小あるいは任意の中間開度にほぼ保持した状態でエンジンが停止することなく、安定して回転が持続すること、即ちエンジンに僅かの負荷がかかっている状態で安定したエンジン回転が得られる低速安定性（トローリング性能）が要求される。
【００４５】
特に２サイクルエンジンは掃排気を実施しているため、低速において掃排気効率が低下し残留ガス量が増加する。しかも各サイクルごとにこのガス量が変化し、不整燃焼を引起こしてエンジン停止の原因となるおそれがある。従って、低速での安定した回転のためには、残留ガス量を減らしたりバラツキを押えることにより掃排気効率の向上を図ることが有効となる。この場合、船外機特有の問題として、背圧が外部の波浪の影響により変化し、その結果掃排気効率ひいては残留ガス量のバラツキを引起こす原因になっている。
【００４６】
なお、船内に２サイクルあるいは４サイクルのエンジンを搭載する小型船舶用エンジンにおいては、上記（３）（４）（６）（７）（８）（１０）（１１）（１３）（１５）（１６）の特徴を有する。また、水噴射推進式小型艇において水噴射方向（これもトリム角と呼ぶ）を変化させるものでは、水面に対して艇体の傾きが変化し、これにより、水中の排気口に作用する水圧即ち背圧が変化するので、（９）（１２）の特徴をさらに有する。
【００４７】
小型船舶搭載エンジンについては、以上説明したような点を踏まえて点火時期制御や燃料噴射量制御および噴射タイミング制御を行っている。
【００４８】
また、本実施例の制御方法、装置を船内に搭載される小型船舶用の２サイクルあるいは４サイクルエンジン用に採用することも可能である。この場合、上記（３）（４）（６）（７）（８）（１０）（１１）（１３）（１５）の特徴をもつ。また、小型船舶として水噴射推進式小型艇において、水噴射方向（トリム角）を変化させるものでは、水面に対して艇体の傾きがトリム角により大きく変化し、これによる水中の排気口に作用する水圧即ち背圧が変化するので、（９）（１２）の特徴もさらに併せもつことになる。
【００４９】
この船外機のエンジン１は、Ｖ型バンク型式の２サイクル６気筒エンジンである。このエンジン１は、＃１〜＃６の気筒を有し、３気筒づつ２列の左バンク２と右バンク３に配置される。左バンク２には奇数番号の気筒＃１、＃３および＃５が配列され、右バンク３には偶数番号の気筒＃２、＃４および＃６が配列される。各気筒はシリンダ本体４内に設けられる。シリンダ本体４には各気筒周囲や排気通路周囲等に水冷ジャケット（図示しない）が形成されている。この左右のバンク２、３は、図２に示すように、クランクケース２２に対しＶ型に設けられる。各気筒頭部にはシリンダヘッド２０が設けられ気筒内燃焼室７７（図３）に向けて点火プラグ１９が装着される。各気筒内にはコンロッド１７を介してクランク軸２１に連結されたピストン１８が装着される。クランク軸２１は垂直方向に設けられ、これに対し各気筒＃１〜＃６が水平に設けられる。クランク軸２１の上端部にはフライホイルマグネット７１が設けられる。６個の気筒＃１〜＃６は、同じクランク軸２１に対しコンロッド１７が干渉しないように、＃１〜＃６の順に高さをずらせて配置してある（図１参照）。
【００５０】
各気筒には排気ポート５が開口し、排気管６に連通している。また各気筒には掃気ポート２９が開口し掃気通路３０を介して燃焼室７７とクランク室３１とを連通させる。エンジン１はカウリング７内に収容され、カウリング７の下部にはアッパーケーシング８が装着されその下部にロアケーシング９が設けられる。ロアケーシング９の下部にプロペラ１０が装着される。プロペラ１０は、プロペラ軸３５上に装着され図示しない伝達機構を介してエンジン１のクランク軸２１と連結されている。
【００５１】
排気管６の端部はアッパーケーシング８内の主膨張室１１に開口する。主膨張室１１は、ロアケーシング９内に設けた排気通路（図示しない）を介してプロペラ１０の後面に設けた主排気口１３に連通する。主膨張室１１はさらに水面上のカウリング７内の副膨張室１２と連通する。この副膨張室１２には図示しない副排気口が形成される。
【００５２】
気筒＃１には後述する排気センサー（Ｏ2センサー）１４が設けられる。この 実施例ではこの気筒＃１が基準気筒となり、後述のようにこの気筒＃１についての酸素濃度および各制御量を演算し、これを基本制御量として残りの気筒＃２〜＃６については、この酸素濃度または基本制御量に対する補正量をマップ演算して各気筒の制御量を算出する。
【００５３】
この船外機３８（図４）は、船体３６に対しブラケット３７を介して枢支軸４１廻りに回転可能であり、取付け角度（トリム角）が調整可能に装着される。ブラケット３７にはトリム角を検出するためのトリム角センサー３９が設けられる。また、カウリング７内には後述のシフトセンサー４０が設けられる。
【００５４】
各気筒にはノックセンサー３４（図３）およびエンジン温度センサー３０１（図１）が設けられる。なお、ノックセンサーおよびエンジン温度センサーは、排気センサー１４と同様に基準気筒＃１にのみ設けて他の気筒＃２〜＃６については、基準気筒＃１の検出データを補正して制御量演算用のデータを算出してもよい。また、クランク軸２１にはリングギヤ（図示しない）の回転に応じてパルスを発してクランク角を検出するクランク角センサー３３が設けられる。
【００５５】
図３に示すように、クランク室２２には、吸気マニホルド２４に連通する吸気ポート８０が開口する。吸気ポート８０にはリード弁２３が設けられる。吸気マニホルド２４にはインジェクター２６が設けられるとともにスロットル弁２５が備る。吸気マニホルド２４には吸気温度センサー３２が設けられる。また、吸気マニホルド２４の外側において、スロットル弁２５にはスロットル開度センサー１５（図７参照）が設けられる。
【００５６】
インジェクター２６に供給される燃料は燃料タンク６３内に溜められている。この燃料タンク６３内の燃料は低圧燃料ポンプ６４により水分離およびゴミ除去用フィルター６６を介してサブタンク６７に送られる。サブタンク６７内の燃料は、高圧燃料ポンプ６５によりインジェクター２６に送られ、後述のように制御された噴射量および噴射タイミングで燃料が吸気マニホルド２４内に噴射され所定空燃比の混合気を形成する。インジェクター２６で噴射されなかった高圧燃料は、戻り配管７０を通してサブタンク６７に回収される。戻り配管７０上には圧力レギュレータ６９が設けられ、インジェクター２６の噴射圧力を一定に保つ。これにより、インジェクター２６の開弁による噴射時間を制御することにより燃料噴射量が制御できる。
【００５７】
図５は直列３気筒エンジンの詳細図である。前述のＶ型６気筒エンジンと同様に、各気筒＃１、＃２、＃３のシリンダ壁には掃気ポート２９および排気ポート５が形成され、各排気ポート５は排気管６に連通している。また、各気筒周囲のシリンダ本体４には水冷ジャケット７５が形成される。
【００５８】
基準気筒＃１のシリンダ壁には排気ガス検出ポート７８が開口し、ガイド通路７３を介して排気センサー１４の蓄圧室（図示しない）に連通する。一方、この排気センサー１４の蓄圧室は、図示しない他のガイド通路を介して他の気筒または＃１気筒のクランク室に開口する補助ポートと連通している。この補助ポートの開口位置の設定により、ピストンのサイクル運動に伴う各気筒内の圧力変動に応じて、基準気筒＃１の燃焼ガスのみを排気センサー１４の蓄圧室に導入し、他の気筒の燃焼ガスや掃気時の新気の導入を阻止することができる。これにより基準気筒＃１の排気ガス中の酸素濃度を確実に検出することができる。
【００５９】
図６は、直列３気筒エンジンを搭載する船外機のアッパーケーシング８およびロアケーシング９内の排気通路の構成図である。排気管６の端部は主膨張室１１に開口する。主膨張室１１は、ロアケーシング９内の排気通路７３を介してプロペラ軸３５を通り主排気口（図１の１３と同様）と連通する。主膨張室１１内の排気ガスは、水冷ジャケット７２内の冷却水とともに排気通路７３を通して主排気口から水中に放出される。
【００６０】
図７は上記エンジンの吸気部を示す平面構成図である。クランク室２２には、吸気マニホルド２４に連通する吸気ポート８０が開口する。吸気マニホルド２４には吸気通路７９を通してエアクリーナ（図示しない）からの外気（吸気）が点線矢印Ｇのように導入される。吸気通路７９の途中にはサイレンサ２８が設けられる。８１はオイルタンクを示し、７６はスタータを示している。オイルタンク８１にはオイルレベル検出センサー（図示しない）が設けられる。オイル供給系統は、図３で説明した燃料供給系統と同様に、船内にメインタンクを有し、オイルタンク８１内の量が少なくなるとメインタンクから補給する。また、メインタンク内のオイル量が空になるとエンジンの高負荷運転をしないように制御される。スタータ７６にはスタータ検出センサー（図示しない）が連結される。オイルタンク８１のオイルは、クランク軸２１により駆動されるオイルポンプ３０２により不図示のエンジンの潤滑必要部に送られる。オイル供給量はエンジン回転数が増加する程増加するとともに、スロットル弁レバー３０４の動きが連結リンク３０３によりオイルポンプ３０２に伝えられ、スロットル開度が大となる程増加する。なお、図は排気センサー１４が取付けられた基準気筒＃１を示している。図８は排気センサー１４の詳細図である。この実施例の排気センサー１４は、円筒形の金属製保護スリーブ１０４を有し、この保護スリーブ１０４の一端に締結具１０５が取付けられている。この保護スリーブ１０４内にジルコニア製の検出素子１０６が収容される。この検出素子１０６は、保護スリーブ１０４から突出しさらに締結具１０５からも突出している。締結具１０５から突出した検出素子１０６の端部は複数の孔１１１を有する着脱自在なプロテクタ１０９により覆われる。検出素子１０６の反対側の端部にはリード線１０７が連結され、後述の演算処理装置に接続される。検出素子１０６の先端部の内部には空洞１０８が形成され、またこの先端部近傍の検出素子内にセラミックヒータ１１２が設けられる。
【００６１】
排気ガスはプロテクタ１０９の孔１１１を通して自由に流通し内部の検出素子１０６に接する。この検出素子１０６の内外両表面には白金の電極がメッキされ、この検出素子１０６の内外の酸素濃度差に応じて発生する起電力によって、排気ガス中の酸素濃度が検出される。また、セラミックヒータ１１２により検出素子１０６を適宜加熱することにより、運転状態によらず活性化することができ、安定した検出ができる。このような排気センサー１４は、図５および図７に示すように、燃焼ガスのガイド通路７３を介して基準気筒＃１の燃焼室内および必要に応じて他の気筒と連通し、前述のように、この気筒＃１の排気ガス中の酸素濃度を検出する。Ｖ型６気筒エンジンにおいても、図１に示すように基準気筒＃１の排気ガス中の酸素濃度を検出する。
【００６２】
図９は、排気センサー１４を別の位置に取付けた構成例を示す。この例では、排気管６の途中にポート８３を開口し、このポート８３を介して排気センサー１４側に排気ガスを導入する構成である。排気センサー１４は固定支持部８２を介して排気管６の側面に保持される。ポート８３は、基準気筒（本実施例では＃１）に近い位置に設けて基準気筒からの排気ガス酸素濃度を検出するように構成し、他の気筒についてはこの検出値を補正演算することにより酸素濃度データまたは制御量を求めるように構成する。なお、ポート８３を排気管６上の適当な位置に設け排気ガス中の酸素濃度を代表値として検出し、これを直列３気筒エンジンでは各気筒＃１〜＃３、Ｖ型６気筒エンジンでは各気筒＃１〜＃６について補正演算して各気筒ごとの酸素濃度を求めてもよい。また、掃気サイクルでの新気がセンサー側に導入されることを防止するために、この排気センサーの検出部をさらに排気通路の下流側と連通させ、ピストンサイクルに伴う圧力変動を利用して排気行程時にのみポート８３を介して排気ガスを導入するように構成してもよい。
【００６３】
図１０はプロペラ軸への動力伝達機構の詳細図である。前述のように、軸を鉛直方向に配置したクランク軸２１にドライブシャフト４２が連結され、その下端部にピニオン４３が固定される。このピニオン４３の前後に前進ギヤ４４および後進ギヤ４５がそれぞれ噛み合い反対方向に回転する。前進ギヤ４４および後進ギヤ４５の間にドッグクラッチ４６が設けられる。このドッグクラッチ４６はプロペラ軸３５の軸に沿って摺動可能であり、前進ギヤ４４または後進ギヤ４５のいずれか一方と選択的に噛み合うことができる。図はいずれのギヤとも噛み合っていない中立位置を示している。このドッグクラッチ４６は、プロペラ軸３５を構成する前方軸３５ｂおよび後方軸３５ａのうち前方軸３５ｂに対してスプライン結合しており、前後方向に摺動可能かつ回転方向に前方軸３５ｂと一体化しており、さらにクロスピン４７を介してプロペラ軸３５の軸方向に摺動可能なスライダー４８に連結される。スライダー４８の前端頭部はカムフォロア４９に対し回転自在に連結される。このカムフォロア４９は、シフトレバー５０の下端部に設けたカム５１により駆動される。即ち、シフトレバー５０をその軸廻りに回転させてカム５１を回転させ、これに応じてカムフォロア４９を前（Ｆ）または後（Ｒ）に移動させる。これにより、スライダー４８が前後に摺動し、ドッグクラッチ４６が前進ギヤ４４または後進ギヤ４５のいずれか一方と噛み合い、ピニオン４３の回転を前進方向または後進方向の回転力として前方軸３５ｂに伝え、前方軸３５ｂと摩擦溶接により一体化された後方軸３５ａに伝達する。
【００６４】
なお、図１０において、７３はロアケーシング下部の排気通路を示し、排気ガスが冷却水とともに矢印Ｃのように流れ、主排気口１３から矢印Ｄのように水中に放出される。
【００６５】
図１１は、上記ギヤシフトの駆動操作系統の構成図である。船外機３８は、前述のように、ブラケット３７ａおよびクランプブラケット３７ｂを介して船体３６に対しチルト軸３０５廻りにトリム角θを変更可能に取付けられる。３０６はトリム角可変アクチュエータ、３９はトリム角センサーを表している。
【００６６】
カム５１を端部に有するシフトレバー５０は、カウリング内でピボット片５２を介してリンクバー５３に連結される。リンクバー５３の端部にはピン５５が突出して設けられる。このピン５５は、カウリング内に固定した長孔ガイド５４内で矢印Ａのようにスライド可能に装着される。
【００６７】
一方、船内にはギヤシフトおよびスロットル操作用のリモコンボックス５６が設けられる。このリモコンボックス５６は、船外機３８に対しシフトケーブル５７、スロットルケーブル５８および電気信号ケーブル５９の３本のケーブルを介して連結されている。シフトケーブル５７はカウリング内で前述のリンクバー５３のピン５５に結合されている。リモコンボックス５６には操作レバー６０が設けられ、これを中立位置（Ｎ）から前進または後進側に駆動操作してシフトケーブル５７を介してピン５５を長孔リング５４内でスライドさせる。これにより、リンクバー５３が平行移動するとともに、その根元部のピボット片５２を矢印Ｂのように回転させる。これにより、シフトレバー５０がその軸廻りに回転し、カム５１が回転して、前述のように、ドッグクラッチを介してクランク軸と前進用ギヤまたは後進用ギヤとを連結する。操作レバー６０を前進または後進のシフト操作完了位置即ちスロットル弁全閉位置からさらにＦ方向（前進時）またはＲ方向（後進時）に移動させることにより、スロットルケーブル５８を介して船外機３８内のエンジンのスロットル弁が全開方向に動作する。 このシフトケーブル５７には、シフトカットスイッチ（図示しない）が設けられている。これは、高負荷運転時にドッグクラッチ４６（図１０）をギヤ４４または４５から切り離そうとする際、クラッチとギヤ間の噛み合い面圧が非常に大きくなるため、ケーブルに大きな荷重がかかる。シフトカットスイッチは、この荷重によるケーブルの弾性変形量を検出することにより過大なクラッチ噛み合い圧力を検知し、エンジン回転を下げてクラッチの切り替えを楽に行うようにするためのものである。このようなシフトカットスイッチはカウリング内に設けてもよいし、あるいはリモコンボックス内に設けてもよい。
【００６８】
リモコンボックス５６にはさらに落水検知スイッチ（図示しない）が設けられている。この落水検知スイッチは、例えば乗員の身体に結び付けたワイヤにスイッチを連結し、落水事故等の緊急時にスイッチを動作させてエンジンを停止させ直ちに船を停止させるためのものである。また、リモコンボックス５６には独立のエンジン停止操作スイッチ（図示しない）も設けられている。
【００６９】
次に上記構成の船外機の制御全般について図１２から図１８を参照して説明する。図１２は、本実施例の制御系統全体を示すシステムブロック図である。制御プログラムを格納したマイクロコンピュータ等からなる演算処理装置の入力側（図の左側）に、エンジンの各種運転状態を検出するためのセンサー等からなる各検出手段が接続される。これらの検出手段について、以下順次説明する。
【００７０】
気筒検出手段＃１〜＃６は、クランク軸廻りに６個配置され、各気筒についての制御演算を実行する場合のイベント割込み（後述のＴＤＣ割込み）を実行するためのトリガ信号を発生する。これは、例えば各気筒のピストンが上死点またはそれより所定角度（クランク角度）手前に位置する瞬間に信号を発するように構成する。従って、本実施例ではクランク軸の１回転中に６０度ごとに１つの気筒検出信号が各気筒＃１〜＃６から順番に演算処理装置に送られる。
【００７１】
クランク角検出手段２０２は、点火時期制御のベースとなる角度パルスを発するものであり、クランク軸に係合するリングギヤの歯数に対応してパルス信号を発する。例えばギヤ歯数１１２歯に対応して１回転中に４４８パルスを発するように構成すれば、１パルスごとにクランク軸が０．８度回転することになる。
【００７２】
スロットル開度検出手段は、吸気マニホルドに設けたスロットル弁の開度に応じてアナログ電圧信号を発する。演算処理装置はこのアナログ信号をＡ／Ｄ変換してマップ読取り等の演算処理を行う。
【００７３】
次のトリム角度検出手段から吸気温度検出手段までは、エンジンの運転条件に対する環境変化があった場合にこの変化に応じて制御量を補正するためのものである。トリム角度検出手段は、前述のように、船外機の取付け角度を検出するものである。Ｅ／Ｇ温度検出手段は、各気筒（または基準気筒）のシリンダブロックに温度センサーを取付けその気筒の温度を検出するものである。大気圧検出手段は、カウリング内の適当な位置に設けられる。吸気温度検出手段は吸気通路上の適当な位置に設けられる。大気圧および吸気温度は空気の体積に直接影響するものであり、演算処理装置は、これらの大気圧および吸気温度の検出値に応じて空燃比等の制御量に対する補正演算を行う。
【００７４】
既燃ガス検出手段は、前述の排気センサー１４のことである。検出した酸素濃度に応じて燃料噴射量等のフィードバック制御を行う。
【００７５】
ノック検出手段は、各気筒の異常燃焼を検出するものであり、ノッキングがおきた場合に点火を遅角側にシフトさせたりまたは燃料をリッチ側に設定してノッキングを解消し、エンジンの損傷発生を防止する。
【００７６】
オイルレベル検出手段は、カウリング内のサブタンクおよび船内のメインタンクの両方にレベルセンサーを設けたものである。
【００７７】
サーモスイッチは、バイメタル式温度センサー等の応答性の速いセンサーからなり、冷却系異常等によるエンジンの温度上昇等を検出し焼き付きを防止するための失火制御を行う。なお、前述のエンジン温度検出手段はシリンダブロックに設けられ燃料噴射の制御量補正のために使用されるが、このサーモスイッチはエンジンの温度上昇に直ちに対処するため応答性が速いことが要求される。
【００７８】
シフトカットスイッチは、前述のように、シフトケーブル５７（図１１）のテンションを検出してドッグクラッチ４６（図１０）の切り替えを容易にするためのものである。
【００７９】
ＤＥＳ検出手段は、船尾に船外機を２台並列して備えた型式の船舶において、一方の船外機のエンジンがオイル不足、温度上昇等により失火制御を行っている場合にこの失火運転状態を検出するものである。このＤＥＳの検出により、他方のエンジンも同様に失火制御を行って、両方のエンジンの運転状態を同じにして走行のバランスを保つ。
【００８０】
バッテリ電圧検出手段は、インジェクタの駆動電源電圧の変化によりバルブの開閉動作の速さが変り吐出量が変化するため、バッテリ電圧を検出してこの電圧に基づいて噴射量を制御するために用いる。
【００８１】
スタータスイッチ検出手段は、エンジンが始動運転中かどうかを検出するためのものである。始動状態であれば、燃料のリッチ化等を行い始動運転用の制御を行う。
【００８２】
２種類あるＥ／Ｇストップスイッチ検出手段は、エンジン停止操作スイッチや落水検知スイッチのことであり、このうち落水検知スイッチは落水事故等の緊急状態を検出するものであり、緊急時にエンジンを直ちに停止するように制御する。
【００８３】
以上のような各検出手段からの入力信号に基づいて、演算処理装置内で各制御量の演算を行い、演算結果に基づいて出力側（図１２の右側）の燃料噴射手段＃１〜＃６、点火手段＃１〜＃６、燃料ポンプおよびオイルポンプを駆動制御する。なお、燃料噴射手段および点火手段はそれぞれ、前述のインジェクタおよび点火プラグであり、各気筒ごとに独立して順番に制御される。
【００８４】
このような演算処理装置での演算を実行するために、図示したように、演算処理装置には、制御プログラムやマップ等を格納したＲＯＭ等からなる不揮発性メモリおよび各検出信号やこれに基づく演算のための一時的なデータを記憶するためのＲＡＭ等からなる揮発性メモリが備る。
【００８５】
次に、図１３を参照して、本発明が適用される船外機エンジンの点火時期制御および燃料噴射制御について説明する。図１３はこのような制御フローを実行するための構成を示すブロック図である。各ブロックは、前述の図１２の演算処理装置内に演算処理回路として組込まれている。
【００８６】
気筒判別手段２０１は、気筒検出手段＃１〜＃６（図１２）に対応するものであり、各気筒からの入力信号に基づいてその気筒番号を判別する。周期計測手段１０００は、この気筒検出手段からの検出信号に基づいて、各気筒からの入力信号の時間間隔を計測し、これを６倍することにより１回転の時間（周期）を算出する。エンジン回転数算出手段２０３は、この周期の逆数を演算して回転数を求める。スロットル開度読み込み手段２０４は、スロットル開度に対応したアナログ電圧信号により開度を読み込む。
【００８７】
スロットル開度読み込み手段２０４からのスロットル開度信号はＡ／Ｄ変換され、Ｅ／Ｇ回転数算出手段２０３からの回転数信号とともに、基本点火時期算出手段２１０および基本燃料噴射算出手段２１１に送られ、基準気筒である＃１の気筒の点火時期および燃料噴射量がそれぞれ３次元マップを用いて算出される。このエンジン回転数信号およびスロットル開度信号は、さらに気筒別点火時期補正値演算手段２０８および気筒別燃料噴射量補正値演算手段２０９に送られ、残りの気筒＃２〜＃６についての基本点火時期および基本噴射量に対する補正値を各気筒ごとにマップ演算して求める。
【００８８】
一方、トリム角度読み込み手段２０５、機関温度読み込み手段２０６および大気圧読み込み手段２０７は、それぞれの検出手段（図１２）からの検出信号を読取り、これを点火時期補正値算出手段２１２および燃料噴射量補正値算出手段２１３に送り、各運転状態に応じた補正値を算出する。この場合、点火時期補正値については、基本点火進角の値に対して加算する補正進角（あるいは遅角）の角度数を、各読み込みデータの種類ごとに予め記憶させたマップにより求める。また、燃料噴射量の補正値については、予め定めた比例係数を基本噴射量に対し乗算することにより求める。
【００８９】
なお、点火時期補正および燃料噴射量補正について、図示していないが、さらに吸気温度の検出データを各算出手段２１２、２１３に入力して吸気温度に基づく補正を行ってもよい。
【００９０】
点火時期補正値算出手段２１２および燃料噴射量補正値算出手段２１３の算出出力は、それぞれ点火時期補正手段２１４および燃料噴射量補正手段２１５に入力され、ここで基本点火時期および基本燃料噴射の算出値に加算して＃１気筒の点火時期および燃料噴射の制御量が算出される。
【００９１】
この基準気筒＃１の点火時期および燃料噴射の制御量は気筒別点火時期補正手段２１６および気筒別燃料噴射量補正手段２１７に入力され、ここで＃１気筒についての補正された基本点火時期および燃料噴射量に対し、＃２〜＃６の気筒についての気筒別点火時期補正量演算手段２０８および気筒別燃料噴射量補正値演算手段２０９による制御補正量を加えることにより、＃２〜＃６までの気筒の点火時期および燃料噴射量の制御量が算出される。
【００９２】
このようにして算出された＃１から＃６までの各気筒に対する点火時期および燃料噴射の制御量に基づいて、点火出力手段２１８は、各気筒ごとの点火進角の角度の値で算出された制御量をタイマーセットし、燃料出力手段２１９は開弁時間に相当するクランク角をタイマーセットする。
【００９３】
次に、図１４を参照して、本発明の実施例に係る船外機の制御全体のフローについて説明する。図１４は、船外機エンジンの制御処理プロセス全体のシーケンスを示すメインルーチンのフローチャートである。
【００９４】
メインスイッチが投入され電源が立上がってエンジン操作が開始されると、所定のリセット時間後まず制御処理装置内の各処理回路が初期化される（ステップＳ１１）。次にステップＳ１２において、運転状態が判断され結果がメモリーに保持される。ここでは、図１２のスタータＳＷ検出手段による始動判断、特定気筒を休止させた気筒休止運転すべきかどうかの判断、酸素濃度のフィードバック制御を行うべきかどうかの判断、特定の制御条件の場合に制御データを学習記憶させるかどうかの判断、失火制御をさせるエンジンの過剰回転、オーバーヒート、オイル不足等の判断、エンジン停止時にエンジン停止前制御をするかどうかの判断、シフトレバーがニュートラル位置にあるかどうかの判断、パルサ信号抜けがあった場合のフェール判断、２機がけ運転の場合にＤＥＳ検知手段により分かる運転状態判断、急加速または急減速中かどうかの判断、クラッチ切り替え時のシフトカットを行うかどうかの判断が行われる。このような判断は、最初は始動状態として判断され、以下のルーチンにおいて情報読取り後は、読取ったセンサーからの検出情報や演算結果等の各種情報に基づいて行われる。
【００９５】
次にステップＳ１３において、ループ１のルーチンワークを行うかどうかの判別が行われる。ＹＥＳであれば、ステップＳ１４に進みスイッチ情報の読み込みが行われる。ここではＥ／Ｇストップスイッチ、メインスイッチおよびスタータスイッチからの情報が読取られる。続いてステップＳ１５において、ノックセンサーおよびスロットルセンサーからの情報が読取られる。このループ１による情報読み込みの終了後ステップＳ１６に進み、ループ２のルーチンワークを行うかどうかが判別される。
【００９６】
演算処理装置はハード的あるいはソフト的に４ｍｓ間隔でループ１の処理用フラグ１を１にセットし、８ｍｓ間隔でループ２の処理用フラグ２を１にセットする。
【００９７】
ステップＳ１３において、フラグ１をチェックし１であればステップＳ１４、ステップＳ１５を実施する。なお、ステップＳ１４に進むと同時にフラグ１はクリアされ０となる。ステップＳ１３において、フラグ１が０であることが確認されると、ステップＳ１６に進み、フラグ２が１であるかをチェックする。フラグ２が１であればステップＳ１７に進むと同時にフラグ２はクリアされ０となる。ステップＳ１６でフラグ２が０である場合はステップＳ１２に戻る。
【００９８】
ステップＳ１７においては、オイルレベルの検出、シフトケーブルのテンションの検出、およびＤＥＳ検出によるエンジン２機掛け運転状態のときに片側のエンジンが異常運転をしているかどうかの検出が行われる。さらにステップＳ１８において、大気圧情報、吸気温度情報、トリム角情報、エンジン温度情報、およびバッテリ電圧情報が読取られる。
【００９９】
次に、ステップＳ１９において、失火制御が行われる。これは、読み込んだ情報から、前記ステップＳ１２の運転状態判断において、過回転、オーバーヒート、オイルエンプティ、ＤＥＳ等の異常状態が検出されたときに、特定気筒の失火を行うように燃料制御するものである。次に、エンジンが回転しているかどうかの判断およびオイルタンクのレベルセンサーからの情報に基づいて、燃料ポンプおよびオイルポンプが駆動制御される（ステップＳ２０）。これは、燃料については、エンジンが回転中ならば燃料ポンプを駆動し、エンジン停止中ならば燃料ポンプを停止し、オイルについては、オイルタンク内の量が少ないときにポンプを駆動してオイルを補給するものである。
【０１００】
次に、ステップＳ２１において、気筒休止運転の判断を行う。これは、前述の運転状態判断ステップＳ１２において、所定の低負荷低回転状態のときに休筒運転を行う判断をした場合に、演算処理のマップを選択するための判別ステップである。休筒運転でなければ通常の全気筒運転による通常運転マップを用いて点火時期および噴射時間の基本演算およびこれに対する気筒別の補正演算を行う（ステップＳ２２）。休筒運転状態であれば、特定の気筒を休止した休筒運転用の気筒休止マップを用いて点火時期および噴射時間の演算および気筒別の補正演算を行う（ステップＳ２４）。
【０１０１】
次に、ステップＳ２３において、大気圧やトリム角等の運転状態に応じて、基本の点火時期や燃料噴射に対する補正値が演算される。続いて、ステップＳ２５において、酸素濃度のフィードバック制御に伴う補正値が演算される。このとき、演算情報の学習判定とＯ2センサーの活性化の判定が行われる。さらに、ステ ップＳ２６において、ノックセンサーからの検出信号に基づいて、エンジンの焼き付き防止等のために制御量の補正値が演算される。
【０１０２】
次にステップＳ２７において、基本の点火時期および燃料噴射の制御量に対し補正値を加えて最適な点火時期、噴射時間および噴射時期を演算する。この後、ステップＳ２９０において、エンジン停止前制御の演算が行われる。これは、ステップＳ１２で、メインスイッチあるいはエンジンストップスイッチ等が切られて、エンジン停止状態と判断された場合に、再始動を考慮して点火のみを止めて燃料噴射は所定時間継続するための制御ルーチンである。以上によりループ２のルーチンを終了し、元の運転状態判断ステップＳ１２に戻る。
【０１０３】
図１５はＴＤＣ割込みルーチンのフローを示す。クランク軸には各気筒検出手段近傍を順次通過する時各気筒においてピストンが上死点にあることを知らせる信号を各気筒検出手段から出力させるマーカが固着されている。ＴＤＣ割込みとは、＃１から＃６までの気筒検出手段による各気筒からのＴＤＣ信号の入力に基づき、随時メインルーチンに割込まれるルーチンである。
【０１０４】
まず、信号が入力された気筒の番号を判定する（ステップＳ２８）。次にその気筒番号を前回の入力信号の気筒番号と比較することにより、運転すべき回転方向に対するエンジンの正逆回転を判定する（ステップＳ２９）。逆転していればエンジンを直ちに停止する（ステップＳ３３）。エンジンが正転していれば、例えば＃１と＃２の気筒間の時間間隔をカウントしてこれを６倍することによりエンジン回転の周期を算出する（ステップＳ３０）。続いてこの周期の逆数を演算することにより、回転数を算出する（ステップＳ３１）。この回転数が予め定めた所定の回転数よりも小さいときには、エンジンを停止する（ステップＳ３２、３３）。
【０１０５】
次に、ステップＳ３４において、入力されたＴＤＣ割込み信号が特定の基準気筒＃１からのものかどうかが判別される。基準気筒＃１からの信号であれば、休筒運転状態かどうかが判別され（ステップＳ３５）、休筒運転中であれば、休止すべき気筒のパターンを変更すべきかどうかが判別され（ステップＳ３７）、パターンを切り替え（ステップＳ３８）または切り替えずにそのままステップＳ３９に進み、点火制御による休筒運転情報をセットする。割込み信号が＃１からでない場合（ステップＳ３４）あるいは休筒運転中でない場合（ステップＳ３５）には、そのまま、あるいは休筒情報をクリアして（ステップＳ３６）ステップＳ３９に進み、点火制御による休筒運転情報をセットする。この点火休筒情報に基づき点火すべき気筒の点火パルスをセットする（ステップＳ４０）。
【０１０６】
この点火パルスセットの詳細を図１６に示す。演算により求められる点火時期は、Ｖ型６気筒エンジンにおいて、ＴＤＣより６０度前のクランク角すなわち基準に何度になるかに換算され、０．８で割ってパルス数にまるめられる。６０度前にＴＤＣとなる気筒のＴＤＣ信号が入力されると、点火出力手段２１８を構成するタイマーにまるめられたパルス数のデータが保持されると同時に、以降クランク角検出手段からのパルスがタイマーに届くごとに、保持するパルス数を１づつ減じていき、保持パルス数が０となると、点火出力手段２１８が点火プラグ１９をスパークさせる。
【０１０７】
本実施例は、図１に示したように、６気筒のＶ型２バンク型式のエンジンを対象とし、奇数番号の気筒（＃１、３、５）を左バンクに配設し、偶数番号の気筒（＃２、４、６）を右バンクに配設している。これらの気筒をバンクごとに制御するために、バンクごとに別のタイマーを有している。これらのタイマーに点火時期に対応するクランク角パルス数をセットする場合、図示したように、まず気筒番号が偶数か奇数かを判別し、偶数か奇数かに応じてそれぞれ点火時期データを対応するバンクのタイマー（図では奇数バンクをタイマ３、偶数バンクをタイマ４としている）にセットし、点火気筒番号をセットする。
【０１０８】
その後、点火制御において失火させる休止気筒について燃料噴射制御における燃料噴射量を減少させる気筒を燃料噴射制御による休筒情報としてセットし（ステップＳ４１）、該点火制御において失火させる休止気筒について算出される燃料噴射の制御量より減少させた燃料噴射量に対応する噴射時間と、その他の気筒について算出される燃料噴射の制御量に対応した噴射時間に、それぞれ気筒ごとに対応した噴射パルスをセットする（ステップＳ４２）。
【０１０９】
前述のエンジン周期を計測する場合、１つの気筒からの入力信号（ＴＤＣ信号）があると、これに応じて図１５のＴＤＣ割込みが行われるとともに、ＴＤＣ周期計測タイマーがＴＤＣ信号の入力時点で一定周波数パルスのパルス数のカウントを開始し、次の気筒のＴＤＣ信号が入力した時点でリセットされ次の気筒のカウントを開始する。この場合、カウント値が所定値以上になると、オーバーフローとなりカウントがリセットされる。このオーバーフローが起きた時点、即ち、クランク角６０度の周期が所定以上の時間である低速回転であることが検知された時点でタイマーオーバーフロー割込みが実行される。
【０１１０】
図１７は、このオーバーフロー割込みを示す。オーバーフローが起きるとまずその回数を記憶するとともに、エンジンの始動運転状態かどうかが判別される。始動状態の運転モードであればオーバーフローはエンジン回転が低いためであり、そのまま運転を続ける。始動モードでない場合には、ＴＤＣ信号のパルスが抜けた、即ち何等かのトラブルによりＴＤＣ信号パルスが伝えられなかったためのオーバーフローかどうかが判別され、パルス抜けのない正常な信号伝達によるオーバーフロー検出であればエンジンが低回転であるためエンジンを停止する。パルス抜けがあった場合には、オーバーフロー検出が２回目かどうかが判別され、２回目となった場合も回転が低すぎるとしてエンジンを停止する。これにより、低回転において信号発信系統に異常があるときには必ずエンジン停止することとなる。
【０１１１】
図１８は、各気筒の点火タイミングを設定するための前述の各バンクに対応したタイマー３、４の割込みルーチンを示す。エンジン回転信号（ＴＤＣ信号）が各気筒から入力されるとこのタイマー３、４の割込みが行われる。まず、エンジンが所定の低回転以下の状態のために点火休筒運転を行うかどうかの休筒情報およびオーバーヒートあるいはオーバーレボ（過回転）検出により点火を失火させるかどうかの失火情報を読み込む。この後気筒番号に応じたタイマー３あるいは４に点火タイミングに応じたタイマー値をセットする。その後、休筒情報あるいは失火情報により失火させる場合には、点火処理のルーチンは行わないためタイマーで設定されたタイミングになっても点火プラグへの放電はさせないようにして、１２０°位相が遅れた気筒の点火タイミングをメモリより読み込み、該タイマにタイミングをセットし、そのままメインフローに戻る。失火させない場合には、点火すべき気筒の番号を読み込み、タイマーで設定されたタイミングでその気筒の点火駆動回路の点火出力ポートからパルス（ＨＩ）を出力して点火プラグを放電させる。点火時間はパルス幅に対応しタイマにより設定される、又は、所定回数、実行に所定時間必要となるループを実行し、必要なパルス幅を得る。この所定の点火時間が経過後、点火出力ポートからの信号をＬＯＷとし点火プラグの放電が終了する。また、点火駆動回路がＬＯＷアクティブであれば論理は上記と逆となる。
【０１１２】
以上が本発明が適用される船外機エンジンの機構上の構成および制御系全体のシステム構成およびその作用のフローである。
【０１１３】
本発明の実施例について、図１９から図２２を参照して以下にさらに説明する。この実施例は、前述の船外機用６気筒Ｖ型バンクの２サイクルエンジンの気筒＃１〜＃６について、＃１気筒を基準気筒としてＯ2センサを設け、この＃１気筒のＯ2フィードバック制御を行うとともにこれに基づいて他の気筒＃２〜＃６のＯ2フィードバック制御を行う場合の休止気筒制御の例を示すものである。
【０１１４】
図１９は、本実施例に係る２サイクルエンジンのスロットル開度図である。Ｋ１が本実施例のスロットル開度であり、Ｋ２が従来の気筒休止運転を行わないエンジンのスロットル開度を示す。図示したように、本実施例のエンジンは、アクセルを全く踏込まないイニシャル開度（全閉位置）が約５．５°〜７°であって、通常の船外機エンジンは３°〜４°であるのに比べ大きい。このようにイニシャル開度を大きくすることにより、特に中低速域で空気が流れやすくなり、空気の流れが円滑になってシリンダ内のガス交換が良好に行われる。中低速域あるいは中負荷低負荷運転時にこのようなイニシャル開度が大きい気筒を全て燃焼させると出力が大きくなり過ぎるため、所定の条件下において休止気筒を設けて燃焼させる気筒数を減少させる。これにより、燃焼気筒に対する負荷が増加しガス交換が円滑になって不整燃焼が防止される。
【０１１５】
図２０は、本実施例における気筒休止運転を行うかどうかの各種条件を判断する気筒休止判断ルーチンのフローチャートである。この気筒休止判断ルーチンは、前述のメインルーチン（図１４）における気筒休止判断ステップＳ２１の詳細フローチャートである。まずスロットル開度が所定の中開度または低開度の範囲内かどうかが判断される（ステップＳ４０１）。これはメインルーチンのセンサ情報読み込みステップＳ１５で記録したスロットルセンサの開度情報を読み出して判別するものである。この所定の範囲はエンジンが不整燃焼を起こすおそれが大きい中低速以下の範囲である。このような範囲になければ通常の全気筒運転を行う。次にエンジン回転数が所定の中低速以下（例えば２０００ｒｐｍ）の範囲内かどうかが判別され（ステップＳ４０２）、範囲外であれば全気筒運転を行う。このエンジン回転数は、前述のように各気筒からのＴＤＣ信号に基づき演算されメモリに記録されたデータを読み出して判断する。次に急加速または急減速中かどうかが判別される（ステップＳ４０３）。このような急加減速の判断は、例えばスロットルセンサの開度変化や回転数の変化あるいはアクセル開度の変化等を検出することにより加速または減速状態を判断するものである。変化率の大きい急加減速中は、応答性を向上させるために全気筒運転を行う。また特に急減速中にはエンジンストールを防止するために全気筒運転を行う。
【０１１６】
次に始動時または始動後（暖機前）の運転状態かどうかが判別される（ステップＳ４０４）。これは、スタータスイッチの動作の読み込みデータ（メインルーチンのスイッチ情報読み込みステップＳ１４）を読み出して判別するものである。このような始動状態の場合には、爆発の回数を多くして速やかな始動を達成するために全気筒による通常運転を行う。次に、暖機運転中かどうかが判別される（ステップＳ４０５）。これは、エンジン温度が所定値以上かどうか、あるいは始動後所定時間が経過したかどうかにより判断される。暖機運転中は速やかにエンジン温度を高めるために気筒休止は行わず全気筒運転を行う。
【０１１７】
続いて、失火制御中かどうかが判別され（ステップＳ４０６〜Ｓ４０７）、さらに２機掛け運転のときに他方のエンジンが気筒休止運転中かどうかが判別される（ステップＳ４０９）。
【０１１８】
失火制御条件は、（イ）オーバーヒート状態、（ロ）オーバーレボ状態、（ハ）オイルエンプティ状態、および（ニ）２機がけ運転時に片方のエンジンが上記（イ）〜（ハ）のいずれかの状態となってＤＥＳ検出された状態の場合である。（イ）のオーバーヒート状態の失火制御とは、例えばシリンダヘッドに設けたバイメタルスイッチによりエンジン過熱が検出された場合に、燃焼を抑えて温度を下げるために回転数を例えば２０００ｒｐｍ以下に抑える目的で、特定気筒の点火を止めるものである。また、（ロ）のオーバーレボ状態とは、エンジン回転数が例えば６０００ｒｐｍ以上の高回転となった場合であり、この場合にも回転を抑えるために、特定気筒の失火を行う。（ハ）のオイルエンプティ状態とは、オイルレベルスイッチによりカウリング内のオイルタンク内のオイル量が減った場合に、オイルの消費を抑えるために回転数を低下させるものである。このようなオイルエンプティの場合にも特定気筒を失火させ回転数を例えば２０００ｒｐｍ以下に抑えることにより、オイルの消費を抑え、特に船外機の場合、少ないオイルで確実な帰港を図るものである。
【０１１９】
また、船外機の２機がけ運転の場合、片方のエンジンが上記（イ）〜（ハ）のいずれかの失火すべき状態となっていることが検出された場合には、この状態がＤＥＳ検出手段（図１２参照）により検出され演算処理装置に検出信号が送られる。このような場合には、他方のエンジンも同様に失火制御を行って両方のエンジンの運転のバランスをとる。従って、ＤＥＳ信号により一方のエンジンの異常が検出され失火制御を行っている場合には（ステップＳ４０９でＮＯの場合）、さらに気筒休止運転を行うと、失火制御による失火気筒と休筒制御による休止気筒との整合性がばらばらになって、出力の異常低下や制御エラー等の原因となるため、気筒休止運転は行わず、通常の全気筒運転を行う。但し、ここで言う全気筒運転とは、実際に全気筒に対し演算結果の制御量に基づいて点火及び燃料噴射を実施し全気筒燃焼させることではなく、制御量の演算を全気筒について実施するが、失火制御のため、所定の気筒は点火させない運転状態のことである。
【０１２０】
また、２機掛け運転で一方のエンジンが気筒休止運転をしていれば他方のエンジンもこれに合せて気筒休止運転を行い、一方のエンジンが通常運転を行っていれば他方のエンジンもこれに合せて通常運転を行う。これにより、２機のエンジンの出力のバランスを保ち、安定した運転状態を得る。もしバランスが取れないと２つの船外機のプロペラ推力に差が出て船が旋回し、直進が困難になるからである。
【０１２１】
なお、フローチャートにおいて、オーバーレボによる失火制御条件の判断が行われていないが、これはオーバーレボとなるような高い回転数では低回転域での休止気筒制御が行われることがないためである。即ち、ステップＳ４０２のエンジン回転数範囲の条件から当然にオーバーレボ状態は除外されるからである。
【０１２２】
図２１は、前述の各種判断条件を充足して休止気筒運転を行う場合の各気筒の点火タイミングおよび噴射タイミングを示す休止気筒パターン切り替え時の一例のタイムチャートである。この例は＃３、＃６を休止したときの第１の休止気筒パターンから＃２、＃５を休止した第２の休止気筒パターンに切り替えたときのタイムチャートである。
【０１２３】
Ｐは＃１〜＃６の各気筒からのパルサ信号（ＴＤＣ信号）を示す。各パルス間の位相間隔は６０°である。Ｒ１で示す範囲は＃３、＃６の休止気筒パターン（＃１、２、４、５の運転パターン）の範囲を示し、時間ｔ０における＃１気筒のＴＤＣ信号により休止気筒パターンが切り替えられる。その後Ｒ２で示す範囲で＃２、＃５の休止気筒パターン（＃１、３、４、６の運転パターン）に従って休止気筒制御が行われる。
【０１２４】
Ｆ１〜Ｆ６は燃料噴射を表し、Ｒ１の範囲では＃３と＃６の気筒が点線で示すように間欠減量噴射を行っている。休止気筒パターンが切り替わったＲ２の範囲では、＃２と＃５の気筒が間欠減量噴射を行う。この間欠減量噴射は、減量された噴射量（噴射パルス幅の短い噴射量）を、例えばＴＤＣ信号に基づく通常運転の噴射間隔に対し所定の間隔で噴射停止期間を設けて間欠的に燃料噴射するものである。
【０１２５】
Ｐ１〜Ｐ６は点火出力パルスを表す。このバルスも、上記燃料噴射と同様に、Ｒ１の範囲では＃３、＃６気筒の出力パルスが停止され（Ｌレベルのまま）、Ｒ２の範囲では＃２と＃５の気筒の出力パルスが停止される。
【０１２６】
Ｕ１は、休止気筒パターンが切り替わって、休止状態から運転状態に移行する＃３、＃６気筒の運転開始時の点火時期のタイムチャートである。縦軸は点火進角に対応する。切り替え前のＲ１の範囲では、マップ演算により点火進角量Ｅ１が算出されている（ただし、点火パルスが出力されないため、実際には点火しない）。休止気筒パターンが切り替えられて、Ｒ２の範囲に入ると、まず所定のマップ演算による気筒別補正後の基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正される。続いて、所定のディレイ時間Ｔ１後に所定の進角量Ｙだけ補正される。この補正進角Ｙが一定の間隔Ｔ２で基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返される。即ち、休筒パターンの切り替えにより新たに燃焼を開始する気筒＃３、＃６については、切り替え時に一旦点火時期を遅角させ、その後徐々に目標値Ｅ２に向けてＹづつ進角させるように緩速進角制御が行われる。
【０１２７】
Ｕ２は＃２、＃５気筒の点火時期を表す。図示したように、所定のマップ演算により演算した一定の点火時期で制御が行われる。なお、＃２、＃５気筒について、図では切り替え前後で同じ点火時期となっているが、この気筒別補正後の基本点火時期は切り替え前後で変る場合もある。ただしこの場合、切り替え後は一定の点火時期で制御され上記＃３、＃６気筒のような緩速進角制御は行われない。
【０１２８】
なお、上記では休止気筒を＃３、＃６から＃２、＃５へ切り換える休止気筒パターンの切り換え時、新たに燃焼を開始する気筒＃３、＃６の点火時期について緩速遅角制御する実施例を記載したが、休止気筒数を例えば２から０へ、３から０、あるいは４から０へと切り換え、気筒休止運転から全気筒を燃焼させる全気筒運転に切り換える時にも同様に点火時期制御を行う。休止気筒を＃３、＃６とする気筒休止運転から全気筒を燃焼させる全気筒運転に切り換える時、同様に新たに燃焼を開始する気筒＃３、＃６の点火時期について、切り換え時に一旦点火時期を遅角させ、その後徐々に目標値Ｅ２に向けてＹづつ進角させるように緩速遅角制御する。また、休止気筒数を例えば２から１へ、３から２あるいは１へ、４から３、あるいは２あるいは１へと変化させる場合も同様である。休止気筒を＃３、＃６から＃３のみにする場合、＃６の点火時期は切り換え時に一端点火時期を遅角させ、その後徐々に目標値Ｅ２に向けてＹづつ進角させるように緩速遅角制御する。
【０１２９】
これにより、燃料は噴射するが点火はしていなかった気筒が点火を開始することにより強い燃焼を起こすのを抑え、円滑に運転状態の切り換えを行うことができる。特に２サイクルエンジンにおいては、掃排気によるガス交換によって完全に残留ガスを排出することができず、各燃焼サイクルごとに前サイクルの残留ガスと新気が混合されたものに点火されることになる。すなわち、定常状態においては残留ガスのため燃焼が若干抑えられることになる。一方、休止気筒では前サイクルの残留ガスは０であり、この状態から燃焼サイクルに入ると、一時的に激しく燃焼することとなる。しかし、上記のように一旦遅角しているので、燃焼を抑えることができ、円滑に運転状態の切り換えを行うことができる。
【０１３０】
Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ＃３、＃６気筒および＃２、＃５気筒についての燃料噴射幅を示す。＃３、＃６については、パターン切り替え前は、基本噴射幅に対しパターンに応じた気筒別補正演算によりＸ１だけ減量された噴射幅が演算され間欠的に出力される。これにより前述のように間欠減量噴射が行われる。パターン切り替え後は、間欠減量を行わないため一定の連続した噴射幅の出力になる。同様に、＃２、＃５気筒については、パターン切り替え後に気筒別補正によりＸ２だけ減量された噴射量が間欠的に出力される。
【０１３１】
図２２は燃料噴射量の計算ルーチンのフローチャートである。図示したように、各気筒の共通噴射量ｑ０がまず算出され、このｑ０に対しＯ2フィードバック制御による補正噴射時間Δｑ３を加えて基準気筒である＃１気筒の燃料噴射時間ｑ１が算出される。このｑ１はある上限値を越えないように制御される。即ち、ｑ１が大き過ぎると、エンジン高回転時に噴射時間がＴＤＣ信号の出力間隔を越えて、インジェクタが噴射したままの状態になり、次のＴＤＣ信号に基ずく演算による噴射量に影響を及ぼすからである。
【０１３２】
さらに＃２〜＃６気筒について、前記ｑ０に対しＯ2フィードバック制御による代表値演算補正量Δｑ４を加えて、＃２〜＃６の共通噴射時間ｑＴが算出される。次に、このｑＴに対し気筒別補正による補正噴射時間ΔｑＥ（ｎ）（ｎ＝２〜６）を加えて各気筒についての燃料噴射時間ｑ（ｎ）を算出する。このｑ（ｎ）は、前述の＃１気筒の場合と同様に、所定の上限値を越えないようにセットされる。
【０１３３】
図２３は、気筒休止制御時の燃料噴射量の演算ルーチンのフローチャートである。気筒休止制御を行う場合には、図２２のルーチンと全く同様に、＃２〜＃６の共通噴射時間ｑＴを算出し、さらに気筒別補正演算により＃２〜＃６気筒の噴射時間ｑ（ｎ）を演算する。この後、演算した気筒が休止気筒かどうかが判別される（ステップＳ６０１）。休止気筒であれば、さらに休止サイクル中かどうかが判別される（ステップＳ６０２）。これは、休止気筒であっても、前述のように減量した燃料あるいは通常の燃料を間欠的に噴射する制御を行う場合に、間欠的な燃料停止期間中かどうかを判別するものである。休止サイクルでない場合、即ち、休止気筒であって且つ燃料噴射を行う場合には、気筒休止時における間欠噴射時の補正量Δｑ５を加えて新たな気筒別燃料噴射時間ｑ（ｎ）（ｎ＝２〜６）を算出する（ステップＳ６０３）。このように休止気筒に対し燃料噴射時間ｑ（ｎ）を演算し、これを所定の上限値以下にセットしてルーチンを終了する。
【０１３４】
図２４は、点火時期演算ルーチンのフローチャートである。図示したように、基本マップ演算により算出した点火時期ＳＰに対し、エンジン温度に基づく補正ΔＳ１と、大気圧に基づく補正ΔＳ２と、インターフェイス回路等を通過するための遅れによるパルサー遅れ補正ΔＳ３を加えて、各気筒の共通点火時期Ｓ０を演算する（ステップＳ６０４）。このＳ０を＃１気筒の点火時期Ｓ１とする（ステップＳ６０４）。さらに気筒別補正演算により、＃２から＃６の気筒について補正を行い気筒別の点火時期Ｓ（ｎ）（ｎ＝２〜６）を算出する。なお、ステップＳ６０５で＃１気筒についてＯ2フィードバック制御による補正を行い、ステップＳ６０６においてＯ2フィードバック制御の代表値演算による補正を行ってもよい。
【０１３５】
図２５は、気筒休止時の点火時期制御演算ルーチンのフローチャートである。第１気筒＃１についての点火時期を演算後、気筒別補正演算において、各気筒が休止中かどうかが判別される（ステップＳ６０７）。休止中であれば、基本点火時期演算値Ｓ０に気筒休止制御のための補正マップによる遅角量ΔＳ４を加えて、気筒別点火時期を算出し（ステップＳ６０９）、さらに各種運転状態をパラメータとしてマップ演算した気筒別補正値ΔＳＥ（ｎ）を加えて、最終的な気筒別点火時期Ｓ（ｎ）を算出する（ステップＳ６１１）。
【０１３６】
一方、ステップＳ６０７で休止気筒でない場合、その気筒が前回のルーチンで休止気筒であったかどうかが判別される（ステップＳ６０８）。ＹＥＳの場合、即ち、気筒休止パターンの切り替えまたは気筒休止運転から全気筒運転に切り替えられることによって、休止していた気筒が運転を開始する場合には、前述のように一旦点火時期を遅角させその後徐々に進角させる緩速進角制御が行われる（ステップＳ６１２）。
【０１３７】
この緩速進角制御においては、前述のように、間欠的にかつ減量して燃料を噴射してもよいし、あるいは、減量を行わずに間欠噴射のみを行うことにより、全体として燃料噴射量を減量してもよい。または、減量した燃料を連続的に噴射することにより、休止気筒に対する燃料を減量してもよい。
【０１３８】
また、休筒パターンの切り替えに応じて演算される点火時期の制御量と燃料噴射量の制御量は相互にマッチしてその運転状態において最適な燃焼状態が得られるように制御が行われる。また、休筒パターンによって運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定する。この場合、各気筒ごとに点火時期を制御してもよいし、１つの気筒についてのみ演算し、他の気筒はこれに揃えるか所定の定数をマップにより求めて加算または乗算を行うように構成してもよい。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、休止気筒制御を行う場合に、休止していた気筒が運転を再開するときに、点火時期を一旦遅角させその後徐々に進角させて通常のマップ演算による点火時期に戻しているため、休止中の噴射燃料に基づく燃焼開始時の強い燃焼が防止され、休筒パターン切り替え時や休止気筒運転から全気筒運転に変った場合等の過渡期における、燃焼の乱れや回転変動が防止され、安定したエンジン回転が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用される船外機の要部構成図である。
【図２】 図１のエンジンの平面図である。
【図３】 図１の船外機の燃料系統を含む構成図である。
【図４】 図１の船外機の側面外観図である。
【図５】 図１のエンジンの左バンクの詳細図である。
【図６】 図１のエンジンの排気通路の説明図である。
【図７】 図１のエンジンの吸気系を含む構成図である。
【図８】 図１のエンジン制御に用いる排気センサーの構成図である。
【図９】 排気センサーの別の取付け例の説明図である。
【図１０】 船外機プロペラ軸への伝達機構の構成図である。
【図１１】 船外機のシフト機構の要部構成図である。
【図１２】 本発明実施例に係るシステムブロック図である。
【図１３】 本発明実施例に係る制御手段のブロック図である。
【図１４】 本発明実施例に係るメインルーチンのフロー図である。
【図１５】 図１４のメインルーチンにおけるＴＤＣ割込みのフロー図である。
【図１６】 図１６の点火パルスセットの詳細フロー図である。
【図１７】 図１４のルーチンにおけるタイマーオーバーフローの詳細フロー図である。
【図１８】 図１４のルーチンにおける点火時期制御用タイマーの割込みフロー図である。
【図１９】 気筒休止運転のスロットル開度説明図である。
【図２０】 気筒休止運転の条件判断のフローチャートである。
【図２１】 気筒休止運転のタイムチャートである。
【図２２】 燃料噴射制御の演算ルーチンのフローチャートである。
【図２３】 気筒休止運転時の燃料噴射制御のフローチャートである。
【図２４】 点火時期制御の演算ルーチンのフローチャートである。
【図２５】 気筒休止運転時の点火時期制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１：エンジン
２：左バンク
３：右バンク
４：シリンダ本体
５：排気ポート
６：排気管
７：カウリング
８：アッパーケーシング
９：ロアケーシング
１３：主排気口
１４：排気センサー
２１：クランク軸
２５：スロットル弁
２６：インジェクタ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a control method for an internal combustion engine, and more particularly, to cylinder deactivation control for stopping stable combustion of a predetermined cylinder of an engine to achieve stable combustion of the entire engine in a predetermined operating state.
[0002]
[Prior art]
Vehicle mounted engines including motorcycles, motor boats and other small marine engines are equipped with a control circuit composed of a microcomputer or the like, and according to a preset program, an optimal ignition timing, fuel injection amount or The injection timing is calculated, and the engine is controlled to operate in an optimal driving state.
[0003]
In such an engine (internal combustion engine) control method, it is necessary to perform control suitable for a two-cycle engine, a four-cycle engine, or a single-cylinder engine and a multi-cylinder engine. Compared to a 4-cycle engine, the 2-cycle engine has a simpler and smaller structure because it does not have a valve mechanism, and a large output can be obtained with the same displacement and rotation speed. The blowout loss, fuel consumption, and heat loss of the cylinder and the like increase. For this reason, delicate control corresponding to the operating state is difficult for a two-cycle engine, and engine control using an O2 sensor or the like that has been put to practical use in a four-cycle engine has not yet been put into practical use in a two-cycle engine.
[0004]
When controlling an internal combustion engine, the engine rotation speed, throttle opening, accelerator position, intake pipe negative pressure and other so-called loads, intake temperature, exhaust gas oxygen concentration, shift position, and other various operating conditions are detected. Based on the above, the optimal air-fuel ratio, fuel injection amount, injection timing, ignition timing, and the like at that time are calculated according to a predetermined control program, and the engine is driven and controlled based on the calculated values. In this case, the control program has a main routine in which a detection information reading routine and a plurality of calculation routines for calculating each control amount based on the read detection information are arranged according to a predetermined sequence. Processing is performed. In the calculation routine, based on the latest read data, the calculation is performed in accordance with the required read data from the two-dimensional map or the three-dimensional map in which the optimum control amount is stored in advance corresponding to various operation states. It was.
[0005]
In the case of a multi-cylinder engine, the operating state differs for each cylinder due to the difference in the arrangement state of each cylinder and the influence between the cylinders. Therefore, it is necessary to control each cylinder separately, and the control method is also changed to a single cylinder engine. Compared to complicated. For this reason, in the map calculation, for example, in the case of the ignition timing calculation processing of a multi-cylinder engine, the throttle timing data and the engine speed data are used as vertical and horizontal coordinate axes, and ignition timing data is three-dimensionally obtained for each predetermined data value. A recorded ignition map is provided for each cylinder, and the plurality of ignition maps are stored in advance in a nonvolatile memory. The read data value, for example, the detected rotation speed data is sequentially compared with the rotation speed data axis value of this map from the low rotation side, and proceeds to the high rotation side until it matches the detection data. Similarly, the coincidence point between the map value of the throttle opening data and the detected value is searched, and the ignition timing data recorded on the map of the intersection point of both data values is read. In this case, when the detection data is an intermediate position of the data on the coordinate axis of the map, ignition timing data corresponding to the detection data is calculated from the map data recorded by the proportional calculation process. This is sequentially performed for all cylinders based on the ignition map for each cylinder, and ignition timing data for all cylinders is calculated.
[0006]
After calculating the ignition timing in this way, this calculated value is used as the basic ignition timing, and a correction amount is calculated based on various detection data such as engine temperature and atmospheric pressure, and this correction is calculated as the basic ignition timing calculated value. In addition, the final ignition timing for each cylinder is calculated. Similarly, with respect to the fuel injection amount, the basic injection amount and the correction amount are calculated by map calculation based on the detection data, and the optimum fuel injection amount for each cylinder corresponding to the operating state is calculated.
[0007]
In such an arithmetic process, the detection data is read during the execution of the main routine, and the latest data is taken into the volatile memory at a predetermined read time at a predetermined time interval, and the calculation is sequentially performed. Done.
[0008]
Such a main routine includes an engine misfire control routine. In this misfire control routine, when the engine is overheated, over-revo (over-rotation), or other predetermined conditions, in order to suppress combustion and reduce engine rotation, ignition of some cylinders is stopped and misfire is caused. Is.
[0009]
In a multi-cylinder internal combustion engine, cylinder deactivation control is performed to stop combustion of some cylinders in a predetermined operating state. In this cylinder deactivation control, the initial opening of the throttle valve (opening when fully closed) is increased in advance, and a deactivation cylinder for stopping combustion in a low rotation range is provided to reduce the number of combustion cylinders. The load is increased to stabilize the combustion. There are two methods for stopping the combustion of the idle cylinder: a method in which fuel injection is completely stopped to stop combustion, and a method in which combustion is stopped by stopping ignition.
[0010]
In particular, in a two-cycle engine, the gas exchange action in the cylinder may be reduced during medium / low-speed rotation or low load, and fresh air may not be sufficiently sucked, resulting in irregular combustion and incorrect combustion. For this reason, the rotational stability in the medium / low speed range is deteriorated, and vibrations peculiar to the two-cycle engine are generated. In particular, in an outboard motor, a swinging phenomenon in which the engine vibrates horizontally occurs. Further, the exhaust gas in such illegal combustion includes fuel that is exhausted as it is without being combusted, which results in wasted fuel consumption and reduced fuel consumption. In order to improve such a point, the cylinder deactivation operation method is particularly effective in a two-cycle engine.
[0011]
As such a cylinder deactivation control mode, a fixed cylinder deactivation control mode in which the deactivation cylinder is fixed and a variable cylinder deactivation control mode in which the deactivation cylinder is changed can be considered. In any mode, the cylinder resting control is performed by either or both of stopping the fuel injection and misfire of the spark plug.
[0012]
In cylinder deactivation control due to spark plug misfire, if fuel injection is continued even while the cylinder stops combustion, unburned gas will remain little by little in each cycle, and the fuel will gradually become thicker, and the deactivated cylinder will operate. When resuming, the combustion becomes too strong and the rotational speed fluctuates, and a smooth rotational operation cannot be obtained.
[0013]
The present invention has been made in view of the above-described drawbacks considered in the prior art, and occurs when switching a deactivation pattern when performing cylinder deactivation control due to misfire of a spark plug or when switching from cylinder deactivation control to full cylinder operation. The purpose is to suppress strong combustion and suppress engine rotation fluctuation.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the present invention, in a cylinder deactivation control method in which combustion of a predetermined cylinder among a plurality of cylinders is stopped in a predetermined operation state, Slow advance control is performed to retard the ignition timing of the cylinder and then gradually advance it to the target value. In the cylinder deactivation control method, the deactivation cylinder performs intermittent reduction injection in the deactivation state R1, and when the deactivation state R1 shifts to the operation state R2, the correction is added and corrected by the retard amount Z with respect to the basic ignition timing E2. When the number of operating cylinders increases / decreases, the corrected advance angle Y is repeated at a constant interval T2 until the basic ignition timing E2 is reached. Set the amount of advance or advance of the rapid advance angle A cylinder deactivation control method for an internal combustion engine is provided.
[0015]
In a preferred embodiment, the idle cylinder has a plurality of idle cylinder patterns, and the slow-advance angle control is performed when the idle cylinder patterns are switched.
[0016]
In another preferred embodiment, the slow speed advance control is performed when the cylinder deactivation operation state is switched to the all cylinder operation state.
[0017]
The present invention further includes a cylinder deactivation control program for stopping combustion of a predetermined cylinder among a plurality of cylinders in a predetermined operation state, and the program is switched from the cylinder deactivation operation state to the all cylinder operation state. Or, when the idle cylinder is switched or the number of idle cylinders decreases, the ignition timing of the cylinder that newly starts combustion is once retarded and then gradually advanced to the target value. Configured to do In the cylinder deactivation control device, the deactivation cylinder performs intermittent reduction injection in the deactivation state R1, and when the deactivation state R1 shifts to the operation state R2, the amount of correction is added and corrected by the retard amount Z with respect to the basic ignition timing E2. When the number of operating cylinders increases / decreases, the corrected advance angle Y is repeated at a constant interval T2 until the basic ignition timing E2 is reached. Set the amount of advance or advance of the rapid advance angle There is provided a cylinder deactivation control device for an internal combustion engine.
[0018]
Further, according to the present invention, an operating state detecting unit, an arithmetic processing unit that calculates a control amount of the ignition timing of each cylinder according to a detection result of the detecting unit, and a predetermined one of a plurality of cylinders in a predetermined operating state A cylinder deactivation control program for stopping the combustion of the cylinder, and when the program is switched from the cylinder deactivation operation state to the all cylinder operation state, or when the deactivation cylinder is switched or the number of deactivation cylinders is reduced, It is configured to perform slow advance control that retards the ignition timing of the cylinder that newly starts combustion and then gradually advances it to the target value. In the multi-cylinder internal combustion engine, the idle cylinder performs intermittent reduction injection in the idle state R1, and when the transition is made from the idle state R1 to the operating state R2, the amount of correction is added and corrected by the retard amount Z with respect to the basic ignition timing E2. When the number of operating cylinders increases / decreases, the corrected advance angle Y is repeated at a constant interval T2 until the basic ignition timing E2 is reached. Set the amount of advance or advance of the rapid advance angle A multi-cylinder internal combustion engine is provided.
[0019]
[Action]
For example, when a cylinder to be paused has a plurality of dead cylinder patterns, the dead cylinder pattern is switched in response to a predetermined event occurrence, and the cylinder that has been paused starts combustion, ignition of the cylinder that newly starts combustion The timing is once retarded and then gradually advanced to the target value. This target value is an ignition for obtaining an optimum combustion state in the operating state calculated for each cylinder based on a calculation map prepared in advance for each cylinder for the ignition timing and the fuel injection amount corresponding to each cylinder resting pattern. It's time. When the idle cylinder pattern is switched or when the cylinder idle operation state is switched to the all cylinder operation state, the cylinders that have been idle until then start combustion. At this time, the ignition timing is once retarded with respect to the ignition timing control amount obtained by the normal map calculation after switching, and gradually returned to the normal ignition timing step by step during a predetermined time or predetermined rotation. Thereby, strong combustion in the transition period at the start of combustion by the fuel supplied during the stop is suppressed, and engine rotation fluctuation is prevented.
[0020]
【Example】
First, an outboard motor to which an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. In each figure, the basic configuration is the same although there are omissions of details, differences, and differences in scale, in order to make the figures easier to understand.
[0021]
FIG. 1 is an elevational view as seen from the stern side of an outboard motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view. F in FIG. 2 shows the forward direction of the ship. FIG. 3 is a block diagram including a fuel system of the outboard motor, and FIG. 4 is an external side view of the outboard motor. In FIG. 3, only one cylinder is shown for simplification of the drawing.
[0022]
Here, the features of the outboard motor equipped with the ignition control, fuel injection control method and apparatus according to the embodiment of the present invention will be summarized as follows.
[0023]
In the case of a small marine engine, the configuration and function are different from those of an on-vehicle engine because of different usage conditions such as use on water. Especially in the case of an engine for an outboard motor, the configuration and functions are greatly different.
[0024]
(1) The crankshaft of the engine is arranged vertically (vertical direction). Therefore, in the case of a multi-cylinder engine, a plurality of cylinders are vertically arranged in one or two rows.
[0025]
(2) The engine cylinder is placed horizontally. That is, the cylinder is provided horizontally (horizontal) corresponding to the vertical crankshaft of (1).
[0026]
(3) The exhaust pipe constituting the exhaust passage extends in the vertical direction, and the end of the exhaust pipe opens into the expansion chamber below the cowling. The main exhaust passage extends further downward from the expansion chamber and communicates with a main exhaust port provided at the rear end of the propeller boss below the water surface or the rear end of the lower casing. With this configuration, the main exhaust port portion at the rear end (or the rear end of the lower casing) of the propeller boss becomes negative pressure due to the water flow when moving forward at high speed, and the exhaust gas is sucked out. In the case of a cycle engine, exhaust efficiency and scavenging efficiency from the engine are promoted to improve performance. Even in an outboard motor using a four-cycle engine, an improvement in exhaust efficiency, and a valve system that overlaps the end of the exhaust stroke and the initial of the intake stroke can improve performance by improving the intake efficiency.
[0027]
Corresponding to the configuration and functional characteristics of the exhaust passage, ignition timing control, fuel injection amount control, and injection timing control corresponding to the ship speed are performed. In this case, if the weight of the ship and the shape of the bottom of the ship are determined, the propeller rotation speed (deceleration at a predetermined ratio with respect to the engine rotation speed) has a substantially constant relationship with the ship speed due to the propeller performance. Therefore, each engine control is performed according to the engine speed and / or the throttle (accelerator) opening. In outboard motors, the effects of acceleration and deceleration due to changes in engine speed and throttle opening are much greater than those of vehicles such as automobiles. .
[0028]
Further, during reverse travel, water pressure acts on the main exhaust port, and the pressure in the expansion chamber increases. As a result, the exhaust efficiency is lower than when the vehicle is moving forward, resulting in a decrease in engine performance and a decrease in fuel consumption and exhaust emission. In order to prevent such problems, ignition timing control, fuel injection amount control, and fuel injection timing control that are different from those during forward navigation are performed during reverse travel.
[0029]
Furthermore, during forward navigation, the ship advances while pulling the water on the stern side. For this reason, at the time of deceleration such as an accelerator closing operation or misfire control, the ship is decelerated first, but the water being pulled by the ship is pushed toward the ship from the stern side, and so-called trailing waves are generated. As a result, water pressure is applied to the main exhaust port, and exhaust efficiency decreases. Therefore, in this case, control different from that at the time of navigation at a constant speed is required. For this purpose, it is effective to perform each control based on the detection information by detecting the pressure in the exhaust expansion chamber or detecting the forward / backward switching of the outboard motor. is doing.
[0030]
(4) The outboard motor has a sub-exhaust passage communicating from the above-described expansion chamber to the exhaust port on the water surface. During low-speed operation, the water pressure is higher than the exhaust pressure from the engine, so exhaust from the main exhaust port below the surface of the water is impossible, so exhaust gas is discharged into the atmosphere from the sub exhaust port above the water surface. In this case, a maze structure is adopted for the auxiliary exhaust passage for noise countermeasures.
[0031]
(5) The vertical engine structure has a structure in which the exhaust passage is arranged vertically and the exhaust gas flows from top to bottom. Therefore, the temperature of the lower cylinder is likely to rise, and the length of the exhaust pipe is short. For this reason, the lower cylinder is more likely to vaporize the injected fuel, and the influence of the negative pressure level of the expansion chamber differs between the upper and lower cylinders, so the performance improvement by using exhaust pulsation is not uniform between the upper and lower cylinders. Therefore, the control which considered this is implemented.
[0032]
(6) Cooling water is introduced into the expansion chamber in order to lower the temperature of the exhaust gas. This cooling water pump is attached to the propeller shaft, and the amount of cooling water increases according to the engine speed. Therefore, the temperature of the expansion chamber and the exhaust pipe temperature change according to the engine speed and affect the exhaust pulsation. Therefore, the exhaust pulsation can be effectively used by controlling the ignition timing and the like according to the temperature of the expansion chamber and the exhaust pipe temperature.
[0033]
(7) Cooling water for exhaust passage cooling may flow back to the vicinity of the engine due to engine pulsation. Resistance to this reverse flow is required.
[0034]
(8) As a resistance characteristic of the hull, especially in the case of a light ship or a ship with a large engine output, even if the ship speed increases, the resistance does not simply increase with the ship speed. This is because the resistance is reduced by a planing phenomenon in which the entire ship floats on the waves at a specific ship speed. Therefore, when the ship speed is detected and controlled, the control is performed in consideration of the resistance characteristic of the ship.
[0035]
(9) The mounting angle of the outboard motor can be adjusted with respect to the hull. The relative angle of the outboard motor with respect to the vertical line (relative mounting angle with respect to the hull) is called a trim angle. As the trim angle changes, the direction of propeller thrust against the hull changes and the boat speed changes. In terms of propeller performance, there is an optimum trim angle according to the ship speed. Furthermore, in an outboard motor with a main exhaust port at the rear end of the propeller boss, the trim angle affects the back pressure, which also affects the engine performance.
[0036]
In the case of intake pipe injection, the attitude of the intake pipe with respect to the horizontal plane changes due to the trim angle change. On the other hand, since the fuel immediately after injection is not sufficiently vaporized, part of the fuel flows along the intake pipe wall as a liquid film flow. When the trim angle changes, the flow of the liquid film flow changes, and the air-fuel ratio of the combustion chamber changes. This occurs in a transient response. Therefore, the engine performance, fuel consumption, and exhaust emission can be improved or maintained by controlling the ignition timing, fuel injection amount, and injection timing according to the trim angle.
[0037]
(10) When a ship navigates in the waves at high speed, it may jump on the surface of the water. When the propeller goes into the air, there is no resistance, and the engine load decreases drastically, causing the engine to overspeed and causing engine trouble. Therefore, it is necessary to detect the relative position between the water surface and the propeller, or to reduce the output by controlling the misfire or reducing the fuel injection amount so that the engine speed itself is not detected to cause an overspeed state.
[0038]
The outboard motor is equipped with a device that reduces the impact by jumping up when it collides with a driftwood or the like on the water surface. Propellers also go into the air during such driftwood collisions. When the propeller returns to the water after jumping up, if the output is large, the propeller is accelerated rapidly and engine combustion becomes unstable. Fuel injection control is also implemented to deal with this.
[0039]
(11) Ships are particularly required to be startable. The cause of the start-up deterioration includes a low engine temperature, a mixture (fuel) shortage, a spark reduction, and the like, as in a vehicle such as an automobile. In particular, in the case of an outboard motor, the spark current is likely to leak due to the seawater atmosphere, and the spark is likely to drop. In addition, seawater resistance of electrical components such as control devices is required.
[0040]
(12) When the boat speed is slow (when the engine speed is small), the engine performance is improved by reducing the trim angle and increasing the trim angle after planing. Therefore, the acceleration performance (acceleration rate per hour) is improved by controlling the trim angle in consideration of this point during acceleration.
[0041]
(13) Since seawater mist tends to enter during intake, seawater resistance of an injection device, a fuel supply device, a crank chamber pressure sensor, and the like is required.
[0042]
(14) The main tank of fuel is disposed in the ship, the sub tank is disposed in the cowling of the outboard motor, and a fuel pump is provided between the two fuel tanks using a pressure change in the crank chamber as a drive source.
[0043]
(15) In the case of an outboard motor of a two-cycle engine, the supply of lubricating oil (engine oil) must also be controlled, which is performed simultaneously with ignition control and fuel injection control.
[0044]
(16) The ship moves little by little due to wind, tide or river flow. In fishing and the like, it is necessary to hold the position of the ship stably for a long time so that the ship does not move from the fishing ground or fishing point. In this case, it is difficult for the anchor to hold the ship position in a place where the sea floor is deep, and it is difficult to cope with cases where it is necessary to move quickly. Therefore, in order to maintain the ship position, the engine does not stop while the accelerator is held at almost the minimum or any intermediate opening, so that the rotation continues stably, that is, a slight load is applied to the engine. Low-speed stability (trolling performance) is required to obtain stable engine rotation in a running state.
[0045]
In particular, since the two-cycle engine performs scavenging, the scavenging efficiency decreases and the residual gas amount increases at low speed. In addition, the amount of gas changes with each cycle, which may cause irregular combustion and cause engine stoppage. Therefore, for stable rotation at low speed, it is effective to improve the scavenging efficiency by reducing the amount of residual gas or suppressing variations. In this case, as a problem peculiar to the outboard motor, the back pressure changes due to the influence of external waves, and as a result, it causes a variation in the scavenging efficiency and the residual gas amount.
[0046]
In the case of a small marine engine equipped with a 2-cycle or 4-cycle engine onboard, the above (3) (4) (6) (7) (8) (10) (11) (13) (15) ( 16). In a water injection propulsion type small boat that changes the water injection direction (also referred to as a trim angle), the inclination of the hull changes with respect to the water surface. Since the back pressure changes, the characteristics (9) and (12) are further provided.
[0047]
With respect to the small ship-mounted engine, ignition timing control, fuel injection amount control, and injection timing control are performed based on the points described above.
[0048]
Further, the control method and apparatus of the present embodiment can be employed for a two-cycle or four-cycle engine for a small boat mounted on the ship. In this case, it has the characteristics of (3), (4), (6), (7), (8), (10), (11), (13), and (15). Also, in a water jet propulsion type small boat as a small boat, the water jet direction (trim angle) is changed, and the inclination of the hull with respect to the water surface changes greatly depending on the trim angle, which acts on the underwater exhaust port. Since the water pressure, that is, the back pressure changes, the features (9) and (12) are further provided.
[0049]
The engine 1 of this outboard motor is a V-type bank type 2-cycle 6-cylinder engine. This engine 1 has cylinders # 1 to # 6 and is arranged in the left bank 2 and the right bank 3 in two rows of three cylinders. In the left bank 2, odd-numbered cylinders # 1, # 3, and # 5 are arranged, and in the right bank 3, even-numbered cylinders # 2, # 4, and # 6 are arranged. Each cylinder is provided in the cylinder body 4. The cylinder body 4 is formed with a water cooling jacket (not shown) around each cylinder and around the exhaust passage. The left and right banks 2 and 3 are V-shaped with respect to the crankcase 22 as shown in FIG. A cylinder head 20 is provided at each cylinder head, and a spark plug 19 is attached toward the in-cylinder combustion chamber 77 (FIG. 3). A piston 18 connected to the crankshaft 21 via a connecting rod 17 is mounted in each cylinder. The crankshaft 21 is provided in the vertical direction, and each cylinder # 1 to # 6 is provided horizontally. A flywheel magnet 71 is provided at the upper end of the crankshaft 21. The six cylinders # 1 to # 6 are arranged with their heights shifted in the order of # 1 to # 6 so that the connecting rod 17 does not interfere with the same crankshaft 21 (see FIG. 1).
[0050]
Each cylinder has an exhaust port 5 that communicates with an exhaust pipe 6. A scavenging port 29 is opened in each cylinder, and the combustion chamber 77 and the crank chamber 31 are communicated with each other through the scavenging passage 30. The engine 1 is accommodated in a cowling 7, and an upper casing 8 is attached to the lower part of the cowling 7 and a lower casing 9 is provided in the lower part thereof. A propeller 10 is attached to the lower part of the lower casing 9. The propeller 10 is mounted on the propeller shaft 35 and connected to the crankshaft 21 of the engine 1 via a transmission mechanism (not shown).
[0051]
The end of the exhaust pipe 6 opens into the main expansion chamber 11 in the upper casing 8. The main expansion chamber 11 communicates with a main exhaust port 13 provided on the rear surface of the propeller 10 via an exhaust passage (not shown) provided in the lower casing 9. The main expansion chamber 11 further communicates with the sub expansion chamber 12 in the cowling 7 on the water surface. A sub exhaust port (not shown) is formed in the sub expansion chamber 12.
[0052]
The cylinder # 1 is provided with an exhaust sensor (O2 sensor) 14 which will be described later. In this embodiment, this cylinder # 1 is the reference cylinder, and the oxygen concentration and each control amount for this cylinder # 1 are calculated as will be described later, and this is used as the basic control amount for the remaining cylinders # 2 to # 6. The control amount for each cylinder is calculated by performing a map operation on the correction amount for the oxygen concentration or the basic control amount.
[0053]
The outboard motor 38 (FIG. 4) can be rotated around the pivot shaft 41 via the bracket 37 with respect to the hull 36, and the mounting angle (trim angle) can be adjusted. The bracket 37 is provided with a trim angle sensor 39 for detecting a trim angle. In addition, a shift sensor 40 described later is provided in the cowling 7.
[0054]
Each cylinder is provided with a knock sensor 34 (FIG. 3) and an engine temperature sensor 301 (FIG. 1). As with the exhaust sensor 14, the knock sensor and the engine temperature sensor are provided only in the reference cylinder # 1, and for the other cylinders # 2 to # 6, the detection data of the reference cylinder # 1 is corrected to calculate the control amount. May be calculated. The crankshaft 21 is provided with a crank angle sensor 33 that detects a crank angle by generating a pulse in accordance with the rotation of a ring gear (not shown).
[0055]
As shown in FIG. 3, an intake port 80 communicating with the intake manifold 24 is opened in the crank chamber 22. A reed valve 23 is provided in the intake port 80. The intake manifold 24 is provided with an injector 26 and a throttle valve 25. The intake manifold 24 is provided with an intake air temperature sensor 32. Further, outside the intake manifold 24, the throttle valve 25 is provided with a throttle opening sensor 15 (see FIG. 7).
[0056]
The fuel supplied to the injector 26 is stored in the fuel tank 63. The fuel in the fuel tank 63 is sent to a sub tank 67 by a low pressure fuel pump 64 through a water separation and dust removal filter 66. The fuel in the sub-tank 67 is sent to the injector 26 by the high-pressure fuel pump 65, and the fuel is injected into the intake manifold 24 at a controlled injection amount and injection timing as will be described later to form an air-fuel mixture having a predetermined air-fuel ratio. The high-pressure fuel that has not been injected by the injector 26 is collected in the sub tank 67 through the return pipe 70. A pressure regulator 69 is provided on the return pipe 70 to keep the injection pressure of the injector 26 constant. Thereby, the fuel injection amount can be controlled by controlling the injection time by opening the injector 26.
[0057]
FIG. 5 is a detailed view of an inline three-cylinder engine. As in the V-type 6-cylinder engine described above, scavenging ports 29 and exhaust ports 5 are formed on the cylinder walls of the cylinders # 1, # 2, and # 3, and the exhaust ports 5 communicate with the exhaust pipe 6. . A water cooling jacket 75 is formed in the cylinder body 4 around each cylinder.
[0058]
An exhaust gas detection port 78 opens in the cylinder wall of the reference cylinder # 1 and communicates with a pressure accumulation chamber (not shown) of the exhaust sensor 14 via a guide passage 73. On the other hand, the pressure accumulation chamber of the exhaust sensor 14 communicates with an auxiliary port that opens to the crank chamber of another cylinder or # 1 cylinder via another guide passage (not shown). By setting the opening position of the auxiliary port, only the combustion gas of the reference cylinder # 1 is introduced into the pressure accumulating chamber of the exhaust sensor 14 according to the pressure fluctuation in each cylinder accompanying the cycle motion of the piston, and the combustion of the other cylinders is performed. The introduction of fresh air during gas or scavenging can be prevented. As a result, the oxygen concentration in the exhaust gas of the reference cylinder # 1 can be reliably detected.
[0059]
FIG. 6 is a configuration diagram of an exhaust passage in the upper casing 8 and the lower casing 9 of an outboard motor equipped with an in-line three-cylinder engine. The end of the exhaust pipe 6 opens into the main expansion chamber 11. The main expansion chamber 11 communicates with the main exhaust port (similar to 13 in FIG. 1) through the propeller shaft 35 through the exhaust passage 73 in the lower casing 9. The exhaust gas in the main expansion chamber 11 is discharged into the water from the main exhaust port through the exhaust passage 73 together with the cooling water in the water cooling jacket 72.
[0060]
FIG. 7 is a plan view showing the intake portion of the engine. An intake port 80 communicating with the intake manifold 24 is opened in the crank chamber 22. Outside air (intake air) from an air cleaner (not shown) is introduced into the intake manifold 24 through an intake passage 79 as indicated by a dotted arrow G. A silencer 28 is provided in the middle of the intake passage 79. Reference numeral 81 denotes an oil tank, and 76 denotes a starter. The oil tank 81 is provided with an oil level detection sensor (not shown). Similar to the fuel supply system described with reference to FIG. 3, the oil supply system has a main tank in the ship, and replenishes from the main tank when the amount in the oil tank 81 decreases. Further, when the amount of oil in the main tank becomes empty, the engine is controlled so as not to operate at a high load. A starter detection sensor (not shown) is connected to the starter 76. The oil in the oil tank 81 is sent to a not-illustrated engine lubrication required portion by an oil pump 302 driven by the crankshaft 21. The oil supply amount increases as the engine speed increases, and the movement of the throttle valve lever 304 is transmitted to the oil pump 302 by the connecting link 303, and increases as the throttle opening increases. The figure shows the reference cylinder # 1 to which the exhaust sensor 14 is attached. FIG. 8 is a detailed view of the exhaust sensor 14. The exhaust sensor 14 of this embodiment has a cylindrical metal protective sleeve 104, and a fastener 105 is attached to one end of the protective sleeve 104. A detection element 106 made of zirconia is accommodated in the protective sleeve 104. The detection element 106 protrudes from the protective sleeve 104 and further protrudes from the fastener 105. The end of the detection element 106 protruding from the fastener 105 is covered with a detachable protector 109 having a plurality of holes 111. A lead wire 107 is connected to the opposite end of the detection element 106 and connected to an arithmetic processing unit described later. A cavity 108 is formed inside the tip of the detection element 106, and a ceramic heater 112 is provided in the detection element near the tip.
[0061]
The exhaust gas freely flows through the hole 111 of the protector 109 and comes into contact with the internal detection element 106. The inner and outer surfaces of the detection element 106 are plated with platinum electrodes, and the oxygen concentration in the exhaust gas is detected by the electromotive force generated according to the difference in oxygen concentration between the inner and outer sides of the detection element 106. Further, by appropriately heating the detection element 106 by the ceramic heater 112, it can be activated regardless of the operating state, and stable detection can be performed. As shown in FIGS. 5 and 7, the exhaust sensor 14 communicates with the combustion chamber of the reference cylinder # 1 and other cylinders as necessary via a combustion gas guide passage 73 as described above. Then, the oxygen concentration in the exhaust gas of the cylinder # 1 is detected. Also in the V-type 6-cylinder engine, the oxygen concentration in the exhaust gas of the reference cylinder # 1 is detected as shown in FIG.
[0062]
FIG. 9 shows a configuration example in which the exhaust sensor 14 is mounted at another position. In this example, a port 83 is opened in the middle of the exhaust pipe 6, and exhaust gas is introduced to the exhaust sensor 14 side through the port 83. The exhaust sensor 14 is held on the side surface of the exhaust pipe 6 via the fixed support portion 82. The port 83 is provided at a position close to the reference cylinder (# 1 in this embodiment) so as to detect the exhaust gas oxygen concentration from the reference cylinder, and the other cylinders are corrected by calculating this detection value. The oxygen concentration data or the control amount is obtained. A port 83 is provided at an appropriate position on the exhaust pipe 6, and the oxygen concentration in the exhaust gas is detected as a representative value, and this is detected for each cylinder # 1 to # 3 in an in-line three-cylinder engine, and for each cylinder in a V-type six-cylinder engine. Correction calculation may be performed for cylinders # 1 to # 6 to obtain the oxygen concentration for each cylinder. In addition, in order to prevent fresh air in the scavenging cycle from being introduced to the sensor side, the exhaust sensor detection unit is further communicated with the downstream side of the exhaust passage, and the exhaust gas is exhausted using pressure fluctuations associated with the piston cycle. The exhaust gas may be introduced through the port 83 only during the stroke.
[0063]
FIG. 10 is a detailed view of the power transmission mechanism to the propeller shaft. As described above, the drive shaft 42 is connected to the crankshaft 21 whose shaft is arranged in the vertical direction, and the pinion 43 is fixed to the lower end portion thereof. The forward gear 44 and the reverse gear 45 are engaged with each other before and after the pinion 43 and rotate in opposite directions. A dog clutch 46 is provided between the forward gear 44 and the reverse gear 45. The dog clutch 46 is slidable along the axis of the propeller shaft 35 and can selectively mesh with either the forward gear 44 or the reverse gear 45. The figure shows a neutral position that is not engaged with any gear. The dog clutch 46 is splined to the front shaft 35b of the front shaft 35b and the rear shaft 35a constituting the propeller shaft 35, is slidable in the front-rear direction, and is integrated with the front shaft 35b in the rotation direction. Further, the slider 48 is connected to a slider 48 slidable in the axial direction of the propeller shaft 35 via a cross pin 47. The front end head portion of the slider 48 is rotatably connected to the cam follower 49. The cam follower 49 is driven by a cam 51 provided at the lower end of the shift lever 50. That is, the cam 51 is rotated by rotating the shift lever 50 about its axis, and the cam follower 49 is moved forward (F) or rear (R) accordingly. As a result, the slider 48 slides back and forth, the dog clutch 46 meshes with either the forward gear 44 or the reverse gear 45, and the rotation of the pinion 43 is transmitted to the front shaft 35b as a forward or reverse rotational force, It is transmitted to the rear shaft 35a integrated with the front shaft 35b by friction welding.
[0064]
In FIG. 10, reference numeral 73 denotes an exhaust passage at the lower part of the lower casing. Exhaust gas flows along with cooling water as shown by an arrow C and is discharged from the main exhaust port 13 into the water as shown by an arrow D.
[0065]
FIG. 11 is a block diagram of the gear shift drive operation system. As described above, the outboard motor 38 is attached to the hull 36 via the bracket 37a and the clamp bracket 37b so that the trim angle θ can be changed around the tilt shaft 305. Reference numeral 306 denotes a trim angle variable actuator, and 39 denotes a trim angle sensor.
[0066]
A shift lever 50 having a cam 51 at its end is connected to a link bar 53 via a pivot piece 52 in the cowling. A pin 55 protrudes from the end of the link bar 53. The pin 55 is slidably mounted as shown by an arrow A in the long hole guide 54 fixed in the cowling.
[0067]
On the other hand, a remote control box 56 for gear shifting and throttle operation is provided in the ship. The remote control box 56 is connected to the outboard motor 38 through three cables: a shift cable 57, a throttle cable 58, and an electric signal cable 59. The shift cable 57 is coupled to the pin 55 of the link bar 53 described above in the cowling. The remote control box 56 is provided with an operation lever 60, which is driven to move forward or backward from the neutral position (N) to slide the pin 55 in the long hole ring 54 via the shift cable 57. As a result, the link bar 53 moves in parallel, and the pivot piece 52 at the base portion is rotated as indicated by the arrow B. As a result, the shift lever 50 rotates about its axis, and the cam 51 rotates to connect the crankshaft and the forward gear or reverse gear via the dog clutch as described above. By moving the operation lever 60 further from the forward or reverse shift operation completion position, that is, the throttle valve fully closed position, to the F direction (forward) or the R direction (reverse), the inside of the outboard motor 38 is connected via the throttle cable 58. The engine throttle valve operates in the fully open direction. The shift cable 57 is provided with a shift cut switch (not shown). This is because when the dog clutch 46 (FIG. 10) is to be disconnected from the gear 44 or 45 during high-load operation, the meshing surface pressure between the clutch and the gear becomes very large, so that a large load is applied to the cable. The shift cut switch detects an excessive clutch engagement pressure by detecting the amount of elastic deformation of the cable due to this load, and lowers the engine rotation so that the clutch can be easily switched. Such a shift cut switch may be provided in the cowling or in the remote control box.
[0068]
The remote control box 56 is further provided with a water fall detection switch (not shown). This waterfall detection switch is for connecting a switch to a wire tied to the body of an occupant, for example, and operating the switch in an emergency such as a waterfall accident to stop the engine and immediately stop the ship. The remote control box 56 is also provided with an independent engine stop operation switch (not shown).
[0069]
Next, overall control of the outboard motor having the above configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a system block diagram showing the entire control system of this embodiment. Each detection means including sensors for detecting various operating states of the engine is connected to the input side (left side in the figure) of an arithmetic processing unit including a microcomputer storing a control program. These detection means will be sequentially described below.
[0070]
Cylinder detection means # 1 to # 6 are arranged around the crankshaft, and generate a trigger signal for executing an event interrupt (a TDC interrupt described later) when executing a control calculation for each cylinder. For example, a signal is generated at a moment when the piston of each cylinder is located at a top dead center or a predetermined angle (crank angle) before that. Therefore, in this embodiment, one cylinder detection signal is sent from the cylinders # 1 to # 6 sequentially to the arithmetic processing unit every 60 degrees during one rotation of the crankshaft.
[0071]
The crank angle detection means 202 emits an angle pulse that serves as a base for ignition timing control, and generates a pulse signal corresponding to the number of teeth of the ring gear engaged with the crankshaft. For example, if it is configured to generate 448 pulses during one rotation corresponding to 112 gear teeth, the crankshaft rotates 0.8 degrees for each pulse.
[0072]
The throttle opening detection means generates an analog voltage signal in accordance with the opening of a throttle valve provided in the intake manifold. The arithmetic processing unit performs arithmetic processing such as map reading by A / D converting the analog signal.
[0073]
The next trim angle detecting means to intake air temperature detecting means is for correcting the control amount in accordance with the change in the environment when the engine operating condition changes. The trim angle detection means detects the mounting angle of the outboard motor as described above. The E / G temperature detecting means attaches a temperature sensor to the cylinder block of each cylinder (or reference cylinder) and detects the temperature of that cylinder. The atmospheric pressure detecting means is provided at an appropriate position in the cowling. The intake air temperature detecting means is provided at an appropriate position on the intake passage. The atmospheric pressure and the intake air temperature directly affect the volume of the air, and the arithmetic processing unit performs a correction operation for the control amount such as the air-fuel ratio according to the detected values of the atmospheric pressure and the intake air temperature.
[0074]
The burned gas detection means is the exhaust sensor 14 described above. Feedback control of the fuel injection amount and the like is performed according to the detected oxygen concentration.
[0075]
The knock detection means detects abnormal combustion in each cylinder. When knocking occurs, the ignition is shifted to the retarded side or the fuel is set to the rich side to eliminate knocking and cause engine damage. To prevent.
[0076]
The oil level detection means is provided with level sensors in both the sub tank in the cowling and the main tank in the ship.
[0077]
The thermo switch is composed of a highly responsive sensor such as a bimetal temperature sensor, and performs misfire control for detecting an engine temperature rise due to a cooling system abnormality or the like to prevent seizure. The engine temperature detection means described above is provided in the cylinder block and used for correcting the control amount of fuel injection. However, this thermo switch is required to have a quick response in order to immediately cope with the engine temperature rise. .
[0078]
As described above, the shift cut switch is for detecting the tension of the shift cable 57 (FIG. 11) and facilitating the switching of the dog clutch 46 (FIG. 10).
[0079]
The DES detection means is in a misfire operation state when the engine of one of the outboard motors performs misfire control due to lack of oil, temperature rise, etc. in a type of ship equipped with two outboard motors in parallel at the stern. Is detected. By detecting this DES, the other engine also performs misfire control in the same manner, and keeps the running balance by making the operating states of both engines the same.
[0080]
The battery voltage detection means is used to detect the battery voltage and control the injection amount based on this voltage because the opening / closing operation speed of the valve changes due to the change in the drive power supply voltage of the injector and the discharge amount changes.
[0081]
The starter switch detection means is for detecting whether the engine is in a starting operation. If the engine is in the starting state, the control for starting operation is performed by enriching the fuel.
[0082]
There are two types of E / G stop switch detection means: engine stop operation switch and water fall detection switch. Of these, the water fall detection switch detects an emergency condition such as a water fall accident and immediately stops the engine in the event of an emergency. Control to do.
[0083]
Based on the input signals from the detection means as described above, the control amounts are calculated in the arithmetic processing unit, and the fuel injection means # 1 to # 6 on the output side (right side in FIG. 12) are calculated based on the calculation results. The ignition means # 1 to # 6, the fuel pump and the oil pump are driven and controlled. The fuel injection means and the ignition means are the above-described injector and ignition plug, respectively, and are controlled in turn independently for each cylinder.
[0084]
In order to execute the calculation in such an arithmetic processing unit, as shown in the figure, the arithmetic processing unit includes a nonvolatile memory including a ROM storing a control program, a map, and the like, each detection signal, and an operation based on the detection signal. A volatile memory including a RAM for storing temporary data is provided.
[0085]
Next, the ignition timing control and fuel injection control of the outboard motor engine to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a block diagram showing a configuration for executing such a control flow. Each block is incorporated as an arithmetic processing circuit in the arithmetic processing apparatus of FIG.
[0086]
The cylinder discriminating means 201 corresponds to the cylinder detecting means # 1 to # 6 (FIG. 12), and discriminates the cylinder number based on the input signal from each cylinder. The cycle measuring means 1000 measures the time interval of the input signal from each cylinder based on the detection signal from the cylinder detecting means, and calculates the time (cycle) of one rotation by multiplying it by 6. The engine speed calculation means 203 calculates the reciprocal speed by calculating the reciprocal of this cycle. The throttle opening degree reading means 204 reads the opening degree by an analog voltage signal corresponding to the throttle opening degree.
[0087]
The throttle opening signal from the throttle opening reading means 204 is A / D converted and sent to the basic ignition timing calculation means 210 and the basic fuel injection calculation means 211 together with the rotation speed signal from the E / G rotation speed calculation means 203. The ignition timing and the fuel injection amount of the # 1 cylinder, which is the reference cylinder, are calculated using a three-dimensional map. The engine speed signal and the throttle opening signal are further sent to the cylinder specific ignition timing correction value calculation means 208 and the cylinder specific fuel injection amount correction value calculation means 209, and the basic ignition timing for the remaining cylinders # 2 to # 6. Further, a correction value for the basic injection amount is obtained by map calculation for each cylinder.
[0088]
On the other hand, the trim angle reading means 205, the engine temperature reading means 206, and the atmospheric pressure reading means 207 read the detection signals from the respective detection means (FIG. 12), and use them to detect the ignition timing correction value calculation means 212 and the fuel injection amount correction. It sends to the value calculation means 213, and the correction value according to each driving | running state is calculated. In this case, for the ignition timing correction value, the number of correction advance angles (or retardation angles) to be added to the basic ignition advance value is obtained from a map stored in advance for each type of read data. Further, the fuel injection amount correction value is obtained by multiplying the basic injection amount by a predetermined proportionality coefficient.
[0089]
Although ignition timing correction and fuel injection amount correction are not shown in the drawings, correction based on the intake air temperature may be performed by inputting intake air temperature detection data to the respective calculation means 212 and 213.
[0090]
The calculated outputs of the ignition timing correction value calculation means 212 and the fuel injection amount correction value calculation means 213 are input to the ignition timing correction means 214 and the fuel injection amount correction means 215, respectively, where the calculated values of the basic ignition timing and the basic fuel injection are calculated. In addition, the ignition timing of the # 1 cylinder and the control amount of fuel injection are calculated.
[0091]
The ignition timing and fuel injection control amount for the reference cylinder # 1 are input to the cylinder specific ignition timing correction means 216 and the cylinder specific fuel injection amount correction means 217, where the corrected basic ignition timing and fuel for the cylinder # 1 are corrected. By adding the control correction amount by the cylinder specific ignition timing correction amount calculation means 208 and the cylinder specific fuel injection amount correction value calculation means 209 for the cylinders # 2 to # 6 to the injection amount, steps # 2 to # 6 are performed. A control amount of the cylinder ignition timing and the fuel injection amount is calculated.
[0092]
Based on the ignition timing and the fuel injection control amount for each of the cylinders # 1 to # 6 calculated in this way, the ignition output means 218 is calculated with the value of the ignition advance angle for each cylinder. The control amount is set as a timer, and the fuel output means 219 sets the crank angle corresponding to the valve opening time as a timer.
[0093]
Next, with reference to FIG. 14, the flow of the overall control of the outboard motor according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a flowchart of a main routine showing a sequence of the entire control processing process of the outboard motor engine.
[0094]
When the main switch is turned on and the power supply is turned on to start engine operation, first, after a predetermined reset time, each processing circuit in the control processing device is initialized (step S11). Next, in step S12, the operating state is determined and the result is held in the memory. Here, the start determination by the starter SW detection means of FIG. 12, determination of whether or not to perform cylinder deactivation operation with a specific cylinder deactivated, determination of whether or not to perform feedback control of oxygen concentration, and control in the case of specific control conditions Judgment whether to learn and store data, judgment of engine overspeed, misheating control, lack of oil, etc., judgment of whether to perform pre-engine stop control when the engine is stopped, whether the shift lever is in the neutral position Judgment of failure, judgment of failure when pulsar signal is lost, judgment of operating state that can be detected by DES detection means in case of two-machine operation, judgment of whether sudden acceleration or sudden deceleration is in progress, whether to perform shift cut at clutch switching Judgment is made. Such a determination is initially determined as a starting state, and after reading information in the following routine, it is made based on various information such as detection information from the read sensor and calculation results.
[0095]
Next, in step S13, it is determined whether or not the loop 1 routine work is performed. If YES, the process proceeds to step S14 and the switch information is read. Here, information from the E / G stop switch, the main switch, and the starter switch is read. Subsequently, in step S15, information from the knock sensor and the throttle sensor is read. After the information reading by the loop 1 is completed, the process proceeds to step S16 to determine whether or not to perform the routine work of the loop 2.
[0096]
The arithmetic processing unit sets the processing flag 1 of the loop 1 to 1 at intervals of 4 ms in hardware or software, and sets the processing flag 2 of the loop 2 to 1 at intervals of 8 ms.
[0097]
In step S13, flag 1 is checked. If it is 1, steps S14 and S15 are performed. At the same time as the process proceeds to step S14, the flag 1 is cleared and becomes zero. In step S13, when it is confirmed that the flag 1 is 0, the process proceeds to step S16 to check whether the flag 2 is 1. If the flag 2 is 1, the process proceeds to step S17 and the flag 2 is cleared to 0 at the same time. If flag 2 is 0 in step S16, the process returns to step S12.
[0098]
In step S17, detection of oil level, detection of shift cable tension, and detection of whether or not the engine on one side is operating abnormally in the two-engine engine running state by DES detection are performed. In step S18, atmospheric pressure information, intake air temperature information, trim angle information, engine temperature information, and battery voltage information are read.
[0099]
Next, in step S19, misfire control is performed. The fuel control is performed so that a specific cylinder is misfired from the read information when an abnormal state such as over-rotation, overheating, oil empty, DES, or the like is detected in the operation state determination in step S12. is there. Next, the fuel pump and the oil pump are driven and controlled based on the determination whether the engine is rotating and the information from the level sensor of the oil tank (step S20). For fuel, the fuel pump is driven when the engine is running, and when the engine is stopped, the fuel pump is stopped. For oil, the oil is driven by driving the pump when the amount in the oil tank is small. To replenish.
[0100]
Next, in step S21, the cylinder deactivation operation is determined. This is a determination step for selecting a calculation processing map when it is determined in the above-described operation state determination step S12 that the idle cylinder operation is performed in a predetermined low load low rotation state. If the cylinder is not idle, the basic calculation of the ignition timing and the injection time and the correction calculation for each cylinder are performed using the normal operation map for the normal all cylinder operation (step S22). If the cylinder is in the idle cylinder operation state, the ignition timing and the injection time are calculated and the cylinder-by-cylinder correction calculation is performed using the cylinder idle map for cylinder idle operation in which the specific cylinder is deactivated (step S24).
[0101]
Next, in step S23, correction values for basic ignition timing and fuel injection are calculated in accordance with the operating conditions such as atmospheric pressure and trim angle. Subsequently, in step S25, a correction value associated with the feedback control of the oxygen concentration is calculated. At this time, the learning determination of the calculation information and the determination of the activation of the O2 sensor are performed. Further, in step S26, a control amount correction value is calculated based on the detection signal from the knock sensor in order to prevent engine burn-in and the like.
[0102]
Next, in step S27, correction values are added to the basic ignition timing and the control amount of fuel injection to calculate optimum ignition timing, injection time, and injection timing. Thereafter, in step S290, calculation for pre-engine stop control is performed. This is because, in step S12, when the main switch or the engine stop switch or the like is turned off and it is determined that the engine is stopped, only the ignition is stopped in consideration of restart and the fuel injection is continued for a predetermined time. It is a routine. Thus, the loop 2 routine is completed, and the process returns to the original operation state determination step S12.
[0103]
FIG. 15 shows the flow of the TDC interrupt routine. A marker is attached to the crankshaft so as to output a signal from each cylinder detecting means informing that the piston is at the top dead center in each cylinder when passing in the vicinity of each cylinder detecting means. The TDC interruption is a routine interrupted at any time in the main routine based on the input of TDC signals from the cylinders by the cylinder detecting means # 1 to # 6.
[0104]
First, the number of the cylinder to which the signal is input is determined (step S28). Next, by comparing the cylinder number with the cylinder number of the previous input signal, forward / reverse rotation of the engine with respect to the rotation direction to be operated is determined (step S29). If it is reversed, the engine is immediately stopped (step S33). If the engine is rotating normally, for example, the time interval between the # 1 and # 2 cylinders is counted and multiplied by 6 to calculate the engine rotation cycle (step S30). Subsequently, the rotational speed is calculated by calculating the reciprocal of this cycle (step S31). When this rotational speed is smaller than a predetermined rotational speed, the engine is stopped (steps S32 and 33).
[0105]
Next, in step S34, it is determined whether or not the input TDC interrupt signal is from a specific reference cylinder # 1. If the signal is from the reference cylinder # 1, it is determined whether or not the cylinder is in the idle cylinder operation (step S35). If the cylinder is in the idle cylinder operation, it is determined whether or not the pattern of the cylinder to be deactivated should be changed (step S37). ), The pattern is switched (step S38) or the process proceeds to step S39 without switching, and the cylinder resting operation information by the ignition control is set. When the interrupt signal is not from # 1 (step S34) or when the cylinder is not idle (step S35), the cylinder idle information is cleared or cleared (step S36), and the process proceeds to step S39, where the cylinder is closed by ignition control. Set driving information. Based on the ignition deactivation information, the ignition pulse of the cylinder to be ignited is set (step S40).
[0106]
Details of this ignition pulse set are shown in FIG. In the V-type 6-cylinder engine, the ignition timing obtained by the calculation is converted to a crank angle 60 degrees before the TDC, that is, how many times the reference is obtained, and divided by 0.8 to be rounded to the number of pulses. When a TDC signal of a cylinder that becomes TDC 60 degrees before is inputted, the data of the number of pulses rounded by the timer constituting the ignition output means 218 is held, and at the same time, the pulses from the crank angle detection means are subsequently changed to the timer. The number of pulses to be held is decremented by 1 every time the number of pulses reaches, and when the number of held pulses becomes zero, the ignition output means 218 sparks the spark plug 19.
[0107]
As shown in FIG. 1, this embodiment is directed to a 6-cylinder V-type 2-bank engine, with odd-numbered cylinders (# 1, 3, 5) arranged in the left bank and even-numbered cylinders. The cylinders (# 2, 4, 6) are arranged in the right bank. In order to control these cylinders for each bank, a separate timer is provided for each bank. When setting the number of crank angle pulses corresponding to the ignition timing in these timers, first, as shown in the figure, it is determined whether the cylinder number is even or odd, and depending on whether the cylinder number is even or odd, the corresponding ignition timing data is stored in each bank. (In the figure, the odd-numbered bank is timer 3 and the even-numbered bank is timer 4), and the ignition cylinder number is set.
[0108]
Thereafter, a cylinder for reducing the fuel injection amount in the fuel injection control for the idle cylinder to be misfired in the ignition control is set as dead cylinder information in the fuel injection control (step S41), and the fuel calculated for the idle cylinder to be misfired in the ignition control The injection pulse corresponding to each cylinder is set to the injection time corresponding to the fuel injection amount reduced from the injection control amount and the injection time corresponding to the fuel injection control amount calculated for the other cylinders (step) S42).
[0109]
When measuring the above-described engine cycle, if there is an input signal (TDC signal) from one cylinder, the TDC interrupt of FIG. 15 is performed accordingly, and the TDC cycle measurement timer is constant at the time of input of the TDC signal. Counting of the number of frequency pulses is started, and when the TDC signal of the next cylinder is input, it is reset and starts counting the next cylinder. In this case, when the count value exceeds a predetermined value, an overflow occurs and the count is reset. A timer overflow interrupt is executed when this overflow occurs, that is, when it is detected that the rotation is a low-speed rotation in which the cycle of the crank angle of 60 degrees is a predetermined time or more.
[0110]
FIG. 17 shows this overflow interrupt. When an overflow occurs, the number of times is first stored, and it is determined whether or not the engine is in a starting operation state. If the operation mode is in the starting state, the overflow is because the engine speed is low, and the operation is continued as it is. If it is not in the start mode, it is determined whether or not the TDC signal pulse has been lost, that is, it is an overflow because the TDC signal pulse has not been transmitted due to some trouble. If the engine is low, stop the engine. If there is a missing pulse, it is determined whether or not the overflow detection is the second time, and if it is the second time, the engine is stopped because the rotation is too low. As a result, the engine is always stopped when there is an abnormality in the signal transmission system at low speed.
[0111]
FIG. 18 shows an interrupt routine of the timers 3 and 4 corresponding to the aforementioned banks for setting the ignition timing of each cylinder. When an engine rotation signal (TDC signal) is input from each cylinder, the timers 3 and 4 are interrupted. First, the cylinder rest information for determining whether or not to perform the ignition cylinder closing operation because the engine is under a predetermined low speed and the misfire information regarding whether or not the ignition is misfired by detecting overheat or overrevo (over rotation) are read. Thereafter, a timer value corresponding to the ignition timing is set in the timer 3 or 4 corresponding to the cylinder number. After that, in the case of misfire due to dead-cylinder information or misfire information, the ignition process routine is not performed, so that the discharge to the spark plug is not performed even at the timing set by the timer, and the phase is delayed by 120 °. The cylinder ignition timing is read from the memory, the timing is set in the timer, and the process returns to the main flow. When not misfiring, the number of the cylinder to be ignited is read, and at the timing set by the timer, a pulse (HI) is output from the ignition output port of the ignition drive circuit of that cylinder to discharge the spark plug. The ignition time is set by a timer corresponding to the pulse width, or a loop that requires a predetermined time for execution is executed a predetermined number of times to obtain a required pulse width. After the predetermined ignition time has elapsed, the signal from the ignition output port is set to LOW, and the discharge of the spark plug is completed. If the ignition drive circuit is LOW active, the logic is reversed.
[0112]
The above is the structural configuration of the outboard motor engine to which the present invention is applied, the system configuration of the entire control system, and the flow of its operation.
[0113]
Embodiments of the present invention are further described below with reference to FIGS. In this embodiment, for the cylinders # 1 to # 6 of the above-described outboard motor 6-cylinder V-bank 2-cycle engine, an O2 sensor is provided with the # 1 cylinder as a reference cylinder, and O2 feedback control of the # 1 cylinder is performed. An example of idle cylinder control when performing O2 feedback control of the other cylinders # 2 to # 6 based on this is shown.
[0114]
FIG. 19 is a throttle opening diagram of the two-cycle engine according to this embodiment. K1 is the throttle opening of the present embodiment, and K2 is the throttle opening of the engine that does not perform the conventional cylinder deactivation operation. As shown in the figure, the engine of the present embodiment has an initial opening (fully closed position) in which the accelerator is not depressed at about 5.5 ° to 7 °, and a normal outboard engine has an angle of 3 ° to 4 °. Bigger than it is °. By increasing the initial opening in this manner, air easily flows particularly in the middle / low speed range, the air flow becomes smooth, and gas exchange in the cylinder is performed satisfactorily. If all such cylinders with a large initial opening are burned during medium-low speed range or medium-load low-load operation, the output becomes too large, so that the number of cylinders to be burned is reduced by providing idle cylinders under predetermined conditions. As a result, the load on the combustion cylinder is increased, gas exchange is smoothed, and irregular combustion is prevented.
[0115]
FIG. 20 is a flowchart of a cylinder deactivation determination routine for determining various conditions for performing cylinder deactivation operation in the present embodiment. This cylinder deactivation determination routine is a detailed flowchart of the cylinder deactivation determination step S21 in the main routine (FIG. 14) described above. First, it is determined whether or not the throttle opening is within a predetermined middle opening or low opening (step S401). This is to determine by reading the opening information of the throttle sensor recorded in the sensor information reading step S15 of the main routine. This predetermined range is a range of medium to low speed that is likely to cause irregular combustion in the engine. If not in such a range, normal all-cylinder operation is performed. Next, it is determined whether or not the engine speed is within a predetermined range of medium to low speed (for example, 2000 rpm) (step S402). The engine speed is determined by reading the data calculated and recorded in the memory based on the TDC signal from each cylinder as described above. Next, it is determined whether sudden acceleration or sudden deceleration is in progress (step S403). Such determination of sudden acceleration / deceleration is to determine the acceleration or deceleration state by detecting, for example, a change in the opening of the throttle sensor, a change in the rotational speed, or a change in the accelerator opening. During rapid acceleration / deceleration with a large rate of change, all-cylinder operation is performed to improve responsiveness. In particular, during rapid deceleration, all cylinder operation is performed to prevent engine stall.
[0116]
Next, it is determined whether or not the engine is in an operating state at the start or after the start (before warming up) (step S404). This is to determine by reading the read data of the starter switch operation (switch information reading step S14 of the main routine). In such a starting state, normal operation with all cylinders is performed in order to increase the number of explosions and achieve quick starting. Next, it is determined whether or not a warm-up operation is being performed (step S405). This is determined based on whether the engine temperature is equal to or higher than a predetermined value or whether a predetermined time has elapsed after starting. During the warm-up operation, all cylinder operation is performed without performing cylinder deactivation in order to quickly increase the engine temperature.
[0117]
Subsequently, it is determined whether or not misfire control is being performed (steps S406 to S407), and it is further determined whether or not the other engine is in cylinder deactivation operation during the two-device operation (step S409).
[0118]
The misfire control conditions are (i) overheat state, (b) overrevo state, (c) oil empty state, and (d) one of the engines (i) to (c) above during two-engine operation. This is the case where the DES is detected. (I) The misfire control in the overheated state is, for example, for the purpose of suppressing the rotation speed to 2000 rpm or less in order to suppress combustion and lower the temperature when engine overheating is detected by a bimetal switch provided in the cylinder head, It stops ignition of a specific cylinder. The over-revo state (b) is when the engine speed is high, for example, 6000 rpm or more. In this case as well, a specific cylinder is misfired to suppress the rotation. The oil empty state in (c) is to reduce the rotational speed in order to suppress oil consumption when the oil level in the oil tank in the cowling is reduced by the oil level switch. Even in the case of such an oil empty, the specific cylinder is misfired and the rotational speed is suppressed to, for example, 2000 rpm or less, thereby suppressing oil consumption. In particular, in the case of an outboard motor, a reliable return to the port is achieved with less oil.
[0119]
In addition, when two outboard motors are operated, when it is detected that one of the engines is in a state to be misfired, any of the above-mentioned (A) to (C), this state is It is detected by the detecting means (see FIG. 12) and a detection signal is sent to the arithmetic processing unit. In such a case, the other engine similarly performs misfire control to balance the operation of both engines. Therefore, when an abnormality in one engine is detected by the DES signal and misfire control is performed (NO in step S409), if the cylinder deactivation operation is further performed, the misfire cylinder by misfire control and the deactivation by deactivation control are performed. Since the consistency with the cylinders varies and causes an abnormal decrease in output, a control error, and the like, normal cylinder operation is performed without performing cylinder deactivation. However, the all-cylinder operation mentioned here is not actually performing ignition and fuel injection on all cylinders based on the control amount of the calculation result and burning all cylinders, but calculating the control amount for all cylinders. However, because of misfire control, the predetermined cylinder is in an operating state in which ignition is not performed.
[0120]
In addition, if one engine is in a cylinder deactivation operation in a two-engine operation, the other engine also performs a cylinder deactivation operation. If one engine is in a normal operation, the other engine is At the same time, normal operation is performed. Thereby, the balance of the output of two engines is maintained and the stable driving | running state is obtained. If the balance is not achieved, there will be a difference in propeller thrust between the two outboard motors, and the ship will turn, making it difficult to go straight.
[0121]
In the flowchart, the misfire control condition based on over-revo is not determined. This is because the idle cylinder control in the low-revolution region is not performed at a high rotational speed that causes over-revo. That is, the over-revo state is naturally excluded from the conditions of the engine speed range in step S402.
[0122]
FIG. 21 is a time chart showing an example of switching of the idle cylinder pattern showing the ignition timing and injection timing of each cylinder when the idle cylinder operation is performed while satisfying the various determination conditions described above. This example is a time chart when the first deactivated cylinder pattern when # 3 and # 6 are deactivated is switched to the second deactivated cylinder pattern when # 2 and # 5 are deactivated.
[0123]
P indicates a pulser signal (TDC signal) from each of the cylinders # 1 to # 6. The phase interval between each pulse is 60 °. The range indicated by R1 indicates the range of the # 3 and # 6 idle cylinder patterns (# 1, 2, 4, and 5 operation patterns), and the idle cylinder pattern is switched by the TDC signal of the # 1 cylinder at time t0. Thereafter, the idle cylinder control is performed according to the idle cylinder patterns of # 2 and # 5 (operation patterns of # 1, 3, 4, and 6) in the range indicated by R2.
[0124]
F1 to F6 represent fuel injection, and intermittent reduction injection is performed so that the cylinders # 3 and # 6 are indicated by dotted lines in the range of R1. In the range of R2 in which the pause cylinder pattern is switched, the cylinders # 2 and # 5 perform intermittent reduction injection. In this intermittently reduced injection, the reduced injection amount (injection amount with a short injection pulse width) is intermittently injected by providing an injection stop period at a predetermined interval with respect to the normal operation injection interval based on the TDC signal, for example. Is.
[0125]
P1 to P6 represent ignition output pulses. Similarly to the fuel injection described above, the output pulses of the # 3 and # 6 cylinders are stopped in the range of R1, and the output pulses of the # 2 and # 5 cylinders are stopped in the range of R2. Is done.
[0126]
U1 is a time chart of the ignition timing at the start of operation of the # 3 and # 6 cylinders that are switched from the deactivated state to the activated state by switching the deactivated cylinder pattern. The vertical axis corresponds to the ignition advance angle. In the range of R1 before switching, the ignition advance amount E1 is calculated by map calculation (however, since no ignition pulse is output, ignition is not actually performed). When the idle cylinder pattern is switched and enters the range of R2, first, the retard amount Z is added and corrected with respect to the basic ignition timing E2 after the cylinder specific correction by a predetermined map calculation. Subsequently, the predetermined advance amount Y is corrected after a predetermined delay time T1. This correction advance angle Y is repeated until the basic ignition timing E2 is reached at a constant interval T2. That is, for the cylinders # 3 and # 6 that start new combustion by switching the cylinder rest pattern, the ignition timing is once retarded at the time of switching, and then gradually gradually advanced by Y toward the target value E2. Rapid advance angle control is performed.
[0127]
U2 represents the ignition timing of the # 2 and # 5 cylinders. As shown in the figure, control is performed at a constant ignition timing calculated by a predetermined map calculation. For the cylinders # 2 and # 5, the ignition timing is the same before and after switching in the drawing, but the basic ignition timing after correction for each cylinder may change before and after switching. However, in this case, after switching, control is performed at a constant ignition timing, and the slow advance control is not performed as in the above-described # 3 and # 6 cylinders.
[0128]
In the above description, when the pause cylinder pattern is switched from # 3, # 6 to # 2, # 5, the slow timing control is performed for the ignition timings of the cylinders # 3, # 6 where combustion is newly started. Although an example has been described, the ignition timing control is similarly performed when switching the number of idle cylinders, for example, from 2 to 0, from 3 to 0, or from 4 to 0 and switching from cylinder idle operation to all cylinder operation in which all cylinders are burned. Do. When switching from cylinder deactivation operation with cylinders # 3 and # 6 to full cylinder operation with all cylinders combusting, the ignition timings of cylinders # 3 and # 6 that newly start combustion are also set to the ignition timing at the time of switching. Is slowly retarded, and thereafter, gradually retarded so that the angle is gradually advanced by Y toward the target value E2. The same applies when the number of idle cylinders is changed from, for example, 2 to 1, from 3 to 2 or 1, from 4 to 3, or from 2 or 1. When the number of idle cylinders is changed from # 3 and # 6 to # 3 only, the ignition timing of # 6 is slowed so that the ignition timing is once retarded at the time of switching, and then gradually advanced by Y toward the target value E2. Delay angle control.
[0129]
As a result, it is possible to suppress the strong combustion caused by starting the ignition of the cylinder that has injected the fuel but has not been ignited, and can smoothly switch the operation state. In particular, in a two-cycle engine, residual gas cannot be completely discharged by gas exchange by scavenging and exhausting, and each combustion cycle is ignited with a mixture of residual gas and fresh air from the previous cycle. . That is, in the steady state, combustion is slightly suppressed due to the residual gas. On the other hand, in the idle cylinder, the residual gas of the previous cycle is 0, and when entering the combustion cycle from this state, the gas temporarily burns intensely. However, since the angle is once retarded as described above, combustion can be suppressed and the operation state can be switched smoothly.
[0130]
W1 and W2 indicate the fuel injection widths for the # 3 and # 6 cylinders and the # 2 and # 5 cylinders, respectively. For # 3 and # 6, before the pattern switching, the injection width reduced by X1 by the cylinder specific correction calculation corresponding to the pattern is calculated with respect to the basic injection width and is intermittently output. As a result, intermittent reduction injection is performed as described above. After pattern switching, since intermittent reduction is not performed, an output with a constant continuous injection width is obtained. Similarly, for the # 2 and # 5 cylinders, the injection amount reduced by X2 by the cylinder specific correction after the pattern switching is intermittently output.
[0131]
FIG. 22 is a flowchart of a fuel injection amount calculation routine. As shown in the drawing, the common injection amount q0 of each cylinder is first calculated, and the correction injection time Δq3 by O2 feedback control is added to q0 to calculate the fuel injection time q1 of the # 1 cylinder which is the reference cylinder. This q1 is controlled so as not to exceed a certain upper limit value. That is, if q1 is too large, the injection time will exceed the output interval of the TDC signal at the time of high engine rotation, and the injector will remain in the injection state, which will affect the injection amount by the calculation based on the next TDC signal. It is.
[0132]
Further, for the cylinders # 2 to # 6, a common value calculation correction amount Δq4 by O2 feedback control is added to q0 to calculate the common injection time qT of # 2 to # 6. Next, the fuel injection time q (n) for each cylinder is calculated by adding the corrected injection time ΔqE (n) (n = 2 to 6) by the cylinder specific correction to this qT. This q (n) is set so as not to exceed a predetermined upper limit value as in the case of the above-described # 1 cylinder.
[0133]
FIG. 23 is a flowchart of a routine for calculating the fuel injection amount during cylinder deactivation control. When cylinder deactivation control is performed, the common injection time qT of # 2 to # 6 is calculated in the same manner as the routine of FIG. 22, and the injection time q (n of cylinders # 2 to # 6 is further calculated by the cylinder specific correction calculation. ) Is calculated. Thereafter, it is determined whether or not the calculated cylinder is a deactivated cylinder (step S601). If it is a deactivated cylinder, it is further determined whether or not it is in a deactivated cycle (step S602). This is to determine whether or not the cylinder is in an intermittent fuel stop period when the control is performed to intermittently inject the reduced fuel or the normal fuel as described above, even if the cylinder is inactive. When it is not a deactivation cycle, that is, when it is a deactivation cylinder and fuel injection is performed, a new fuel injection time q (n) (n = 2) is added by adding a correction amount Δq5 during intermittent injection when the cylinder is deactivation. To 6) are calculated (step S603). In this way, the fuel injection time q (n) is calculated for the idle cylinder, and this is set to a predetermined upper limit value or less, and the routine is terminated.
[0134]
FIG. 24 is a flowchart of an ignition timing calculation routine. As shown in the figure, a correction ΔS1 based on the engine temperature, a correction ΔS2 based on the atmospheric pressure, and a pulsar delay correction ΔS3 due to a delay for passing through the interface circuit are added to the ignition timing SP calculated by the basic map calculation. Then, the common ignition timing S0 of each cylinder is calculated (step S604). This S0 is set as the ignition timing S1 of the # 1 cylinder (step S604). Further, the cylinders # 2 to # 6 are corrected by the cylinder specific correction calculation, and the cylinder specific ignition timing S (n) (n = 2 to 6) is calculated. In step S605, # 1 cylinder may be corrected by O2 feedback control, and in step S606, correction may be performed by representative value calculation of O2 feedback control.
[0135]
FIG. 25 is a flowchart of an ignition timing control calculation routine during cylinder deactivation. After calculating the ignition timing for the first cylinder # 1, it is determined in the cylinder specific correction calculation whether each cylinder is at rest (step S607). If the engine is at rest, the retard amount ΔS4 based on the correction map for cylinder deactivation control is added to the basic ignition timing calculation value S0 to calculate the ignition timing for each cylinder (step S609), and the various operating states are mapped as parameters. The calculated cylinder specific correction value ΔSE (n) is added to calculate the final cylinder specific ignition timing S (n) (step S611).
[0136]
On the other hand, if the cylinder is not a deactivated cylinder in step S607, it is determined whether the cylinder was a deactivated cylinder in the previous routine (step S608). In the case of YES, that is, when the cylinder that has been stopped starts operation by switching the cylinder deactivation pattern or switching from cylinder deactivation operation to all cylinder operation, the ignition timing is once retarded as described above. Thereafter, a slow advance angle control for gradually advancing is performed (step S612).
[0137]
In this slow advance control, as described above, the fuel may be injected intermittently and in a reduced amount, or the fuel injection amount as a whole by performing only the intermittent injection without reducing the amount. You may lose weight. Alternatively, the fuel for the deactivated cylinder may be reduced by continuously injecting the reduced fuel.
[0138]
Further, control is performed so that the control amount of the ignition timing and the control amount of the fuel injection amount, which are calculated in accordance with the switching of the idle cylinder pattern, match each other and an optimal combustion state is obtained in the operating state. Further, when the number of operating cylinders increases or decreases depending on the cylinder resting pattern, the retard amount or the advance amount of the slow advance angle is set according to the number of cylinders to be increased or decreased. In this case, the ignition timing may be controlled for each cylinder, or only one cylinder may be calculated, and the other cylinders may be aligned with each other or a predetermined constant may be obtained from a map and added or multiplied. May be.
[0139]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when performing the deactivated cylinder control, when the deactivated cylinder resumes operation, the ignition timing is once retarded and then gradually advanced to perform the normal map calculation. Since the ignition timing is restored to, the strong combustion at the start of combustion based on the rest of the injected fuel is prevented, and the combustion in the transition period such as when switching the rest cylinder pattern or changing from rest cylinder operation to all cylinder operation Disturbances and rotation fluctuations are prevented, and stable engine rotation is achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an outboard motor to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a plan view of the engine of FIG.
3 is a configuration diagram including a fuel system of the outboard motor of FIG. 1. FIG.
4 is a side external view of the outboard motor of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a detailed view of the left bank of the engine of FIG. 1;
6 is an explanatory diagram of an exhaust passage of the engine of FIG. 1. FIG.
7 is a configuration diagram including an intake system of the engine of FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a configuration diagram of an exhaust sensor used for engine control in FIG. 1;
FIG. 9 is an explanatory diagram of another example of attachment of the exhaust sensor.
FIG. 10 is a configuration diagram of a transmission mechanism to an outboard motor propeller shaft.
FIG. 11 is a configuration diagram of a main part of a shift mechanism of an outboard motor.
FIG. 12 is a system block diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram of control means according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart of a main routine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart of a TDC interrupt in the main routine of FIG.
16 is a detailed flowchart of the ignition pulse set shown in FIG.
FIG. 17 is a detailed flowchart of timer overflow in the routine of FIG. 14;
FIG. 18 is an interrupt flow diagram of an ignition timing control timer in the routine of FIG.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a throttle opening in a cylinder deactivation operation.
FIG. 20 is a flowchart for determining conditions for cylinder deactivation operation;
FIG. 21 is a time chart of cylinder deactivation operation.
FIG. 22 is a flowchart of a calculation routine for fuel injection control.
FIG. 23 is a flowchart of fuel injection control during cylinder deactivation operation.
FIG. 24 is a flowchart of a calculation routine for ignition timing control.
FIG. 25 is a flowchart of ignition timing control during cylinder deactivation operation.
[Explanation of symbols]
1: Engine
2: Left bank
3: Right bank
4: Cylinder body
5: Exhaust port
6: Exhaust pipe
7: Cowling
8: Upper casing
9: Lower casing
13: Main exhaust port
14: Exhaust sensor
21: Crankshaft
25: Throttle valve
26: Injector

Claims (5)

所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御方法において、休止していた気筒が燃焼を開始するときに、その気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行う気筒休止制御方法であって、
休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする内燃機関の気筒休止制御方法。In a cylinder deactivation control method in which combustion of a predetermined cylinder among a plurality of cylinders is stopped in a predetermined operation state, when the cylinder that has been deactivated starts combustion, the ignition timing of the cylinder is once retarded. A cylinder deactivation control method that performs slow advance control that gradually advances to a target value ,
The idle cylinder performs intermittent reduction injection in the idle state R1, and when the idle state shifts from the idle state R1 to the operating state R2, the addition is corrected by the retard amount Z with respect to the basic ignition timing E2, and then is corrected by the predetermined advance amount Y. The correction advance amount Y is repeated at a constant interval T2 until the basic ignition timing E2 is reached, and when the number of operating cylinders increases or decreases, the retard amount of the slow advance angle or A cylinder deactivation control method for an internal combustion engine, wherein an advance amount is set . 休止気筒が異なる複数の休筒パターンを有し、該休筒パターンの切り替え時に前記緩速進角制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の気筒休止制御方法。  2. The cylinder deactivation control method for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the deactivation cylinder has a plurality of deactivation cylinder patterns, and the slow advance angle control is performed when the deactivation cylinder pattern is switched. 気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったときあるいは休止気筒数が減ったときまたは休止気筒が変ったときに、前記緩速進角制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の気筒休止制御方法。  2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the slow-advance control is performed when the cylinder deactivation operation state is switched to the all-cylinder operation state, or when the number of deactivation cylinders decreases or when the deactivation cylinder changes. Engine cylinder deactivation control method. 所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御プログラムを有し、該プログラムは気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったとき、または休止気筒が切り替ったときまたは休止気筒数が減ったときに、新たに燃焼を開始する気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行うように構成された気筒休止制御装置であって、
休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする内燃機関の気筒休止制御装置。A cylinder deactivation control program for stopping combustion of a predetermined cylinder among a plurality of cylinders in a predetermined operation state, the program being switched from a cylinder deactivation operation state to an all-cylinder operation state; When switching or when the number of deactivated cylinders is reduced, it is configured to perform slow advance control in which the ignition timing of a cylinder that newly starts combustion is once retarded and then gradually advanced to a target value. Cylinder deactivation control device,
The idle cylinder performs intermittently decreasing injection in the idle state R1, and when it shifts from the idle state R1 to the operating state R2, it is added and corrected by the retard amount Z with respect to the basic ignition timing E2, and then is corrected by the predetermined advance amount Y. The correction advance amount Y is repeated at a constant interval T2 until the basic ignition timing E2 is reached. When the number of operating cylinders increases or decreases, the retard amount of the slow advance angle or the amount of increase or decrease depends on the number of cylinders to be increased or decreased. A cylinder deactivation control device for an internal combustion engine, wherein an advance amount is set . 運転状態検出手段と、該検出手段の検出結果に応じて各気筒の点火時期の制御量を演算する演算処理装置と、所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御プログラムを有し、該プログラムは気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったとき、または休止気筒が切り替ったときまたは休止気筒数が減ったときに、新たに燃焼を開始する気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行うように構成された多気筒内燃機関であって、
休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする多気筒内燃機関。An operating state detecting unit, an arithmetic processing unit that calculates a control amount of the ignition timing of each cylinder according to a detection result of the detecting unit, and combustion of a predetermined cylinder among a plurality of cylinders in a predetermined operating state There is a cylinder deactivation control program that stops, and this program starts new combustion when switching from the cylinder deactivation operation state to the all cylinder operation state, or when the deactivation cylinder is switched or the number of deactivation cylinders decreases. A multi-cylinder internal combustion engine configured to perform slow-advance control in which the ignition timing of a cylinder to be temporarily retarded and then gradually advanced to a target value ,
The idle cylinder performs intermittent reduction injection in the idle state R1, and when the idle state shifts from the idle state R1 to the operating state R2, the addition is corrected by the retard amount Z with respect to the basic ignition timing E2, and then is corrected by the predetermined advance amount Y. The correction advance amount Y is repeated at a constant interval T2 until the basic ignition timing E2 is reached. When the number of operating cylinders increases or decreases, the retard amount of the slow advance angle or the amount of increase or decrease depends on the number of cylinders to be increased or decreased. A multi-cylinder internal combustion engine characterized by setting an advance amount .

Images