JP3835567B2 - Engine cylinder deactivation control device - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの気筒休止制御の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、船外機用の2サイクルエンジンにおいては、スペース上の制約から各気筒の排気ポートを集合排気管に接続させているために、エンジンが低回転、低負荷域のように吸気が少ないときに排気のパルスが入ってきてシリンダ内に排気が残留し、不整燃焼が発生してしまう。これを改善する方法として、一部の気筒の運転を停止して運転気筒数を減少させる気筒休止制御が行われている。この気筒休止制御により、排気干渉が抑制されることから、気筒当たりの吸気量が増大しエンジン回転が安定化する効果が得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記気筒休止を実施すると、着火気筒は毎サイクル燃焼し燃焼によって生じる振動の周波数は、図8に示すように、ある周波数で振動値が突出するピークを有し、そのピーク周波数はエンジン回転数に応じて変化するという特性を有している。一方、船外機は防振ゴムを介して船体にマウントされており、エンジンの振動は船体に伝達される構造になっているため、前記エンジン側振動周波数と船外機マウント側振動周波数が一致すると共振が生じる。
【0004】
この共振は、図9に示すように、船外機マウント側の振動周波数をfM とすると、運転気筒が少なくなるほどエンジンが低回転域で現れる。従って、例えば、6気筒を有するエンジンが低速域で4気筒運転の気筒休止運転を行い、エンジン回転数NA で4気筒運転から6気筒運転に移行するとき、4気筒運転時のG点においてエンジン側振動周波数と船外機マウント側振動周波数が一致するため、共振が生じ船体が激しく振動してしまうことになる。
【0005】
この問題を解決するために、本出願人は、部分負荷において、エンジン側振動周波数とエンジンマウント側振動周波数が一致しないように運転気筒数を変化させることにより、エンジン側振動周波数と船外機マウント側振動周波数が一致することにより生じる共振を防止する提案を行っている。これを図10〜図12により説明する。
【0006】
図10において、ステップS1において、スロットル開度とエンジン回転数に基づいて気筒休止運転域か否かを判定し、気筒休止運転域でなければ全気筒運転を実施する。気筒休止運転域であれば、ステップS2でエンジン回転数が所定値NB 未満か否かを判定し、NB 以上であれば通常のスロットル開度とエンジン回転数に基づた気筒休止運転を実施し、NB 未満であれば共振を回避する気筒休止運転を実施する。
【0007】
上記処理を図11により具体的に説明すると、エンジン側振動周波数と船外機マウント側振動周波数fM を一致させないため、周波数fM のラインを通過しないように休止気筒を選択する。すなわち、エンジン回転数がNA 未満の気筒休止運転域においては、エンジン回転数が所定値NB 未満であれば共振を回避することが可能な5気筒運転を実施し、エンジン回転数NB 以上となれば4気筒運転を実施する。なお、図12に示すように、3気筒運転により共振を回避するようにしてもよい。
【0008】
しかしながら、上記のようにしてエンジン側と船体側との共振を防止するようにした場合、以下に述べる新たな問題が生じる。上記休止気筒は、点火カットを行うことにより休止させており、燃料は潤滑不良及び着火時の燃焼遅れ防止のために微小量だけ噴射している。従って、エンジン回転数が低下しながら運転気筒数が増加する4気筒運転から5気筒運転の場合には、休止していた気筒内に掃気ポートから混合気が入り、掃気ポートが開いている間に燃料が薄い状態で点火が開始することがあり、バックファイヤーが発生しクランクケース内に火が侵入してしまうという問題を有している。これとは逆に、エンジン回転数が上昇しながら運転気筒数が増加する4気筒運転から6気筒運転の場合には、休止していた気筒内の燃料が時間の経過とともに増加した状態で点火が開始することがあり、強燃焼が発生し切換時にショック感を受けるという問題を有している。
【0009】
本発明は、上記問題を解決するものであって、運転気筒数の増加時にバックファイヤーや強燃焼の発生を防止することができるエンジンの気筒休止制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の発明は、複数の気筒を有し、エンジン側振動周波数とエンジンマウント側振動周波数が一致しないように運転気筒数を変化させるエンジンであって、増速時の気筒数増加か否かの判定を行い、前記気筒数増加の場合は急加速時か否かの判定を行い、急加速時であれば通常制御を実施し、急加速でなければ所定時間、点火時期を遅角させるか、燃料減量の少なくとも一つを実施することを特徴とし、請求項2記載の発明は、複数の気筒を有し、エンジン側振動周波数とエンジンマウント側振動周波数が一致しないように運転気筒数を変化させるエンジンであって、減速時の気筒数増加の場合には、所定時間、点火時期を進角させるか、燃料噴射量を増量させるかの少なくとも一つを実施することを特徴とする。
以上
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明のエンジンの気筒休止制御装置に係わる制御系の全体構成図であり、図(A)はエンジンの側面図、図(B)は図(A)のB−B線に沿う縦断面図、図(C)は船外機の側面図を示している。
【0012】
矢印Fは船体(図示せず)の前進方向を示し、船体の後部には駆動装置である船外機1が着脱自在に装着されている。船外機1は、推進ユニット2を備え、推進ユニット2の上部にエンジン3が取り付けられ、エンジン3をその上方から覆うカウリング4が設けられている。エンジン3は、燃料噴射式水冷2サイクルV型6気筒クランク軸縦置きエンジンで、クランクケース5を有し、クランクケース5には軸心がほぼ垂直のクランク軸6が回転自在に支持されている。クランクケース5には、各気筒を構成するシリンダ本体7がV字型をなすように突設されている。シリンダ本体7には各気筒毎にそれぞれピストン8が摺動自在に嵌合され、これら各ピストン8はクランク軸6に連結されている。シリンダ本体7とピストン8とで囲まれた空間の燃焼室に対向して点火プラグ9が配設されている。
【0013】
クランクケース5にはその内外を連通させる吸気管10が各気筒毎に接続され、吸気管10にはリード弁11と吸気管10の断面積を手動操作により調節するスロットル弁12が設けられている。各吸気管10には、各気筒毎に燃料噴射弁13が取り付けられ、各燃料噴射弁13は磁力で開閉作動されるソレノイド開閉式であり、リード弁11よりも上流側に燃料を噴射可能にしている。燃料噴射弁13は、高圧燃料ポンプ15、レギュレータ弁16、ベーパセパレータタンク17、フィルタ19、手動の低圧燃料ポンプ20を介して船体側に設置された燃料タンク21に接続されている。
【0014】
また、シリンダ本体7の6つの気筒▲1▼〜▲6▼の内、最上部の気筒、例えば気筒▲1▼のみに空燃比センサ22が取り付けられ、各気筒▲1▼〜▲6▼は、排気通路18を介して集合排気管24に接続されている。船外機においては、集合排気管24の先端が水面下にあるため、水滴が飛散して空燃比センサに入り込でしまい、水滴がセンサに付着すると、センサ素子部がセラミックスでありヒータにより高温に加熱されているため、センサ素子部が壊れてしまう。そこで、空燃比センサ22をエンジンの最上部の気筒の排気通路に設けている。
【0015】
制御装置23には、エンジン3の運転状態、船外機1や船体の状態を示す各種センサからの検出信号が入力される。すなわち、センサとして、前記空燃比センサ22、クランク軸6の回転角(回転数)を検出するクランク角センサ25、クランクケース6内の圧力を検出するクランク室内圧センサ26、各気筒▲1▼〜▲6▼内の圧力を検出する筒内圧センサ27、吸気温度を検出する吸気温センサ29、シリンダ7内の温度を検出するエンジン温度センサ30、各気筒▲1▼〜▲6▼内の背圧を検出する背圧センサ31、スロットル弁12の開度を検出するスロットル開度センサ32、冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ33、エンジン3のノック状態を検出するノックセンサ35、エンジン3のマウント高さを検出するエンジンマウント高さ検出センサ36、船外機1の推進ユニット2のニュートラル状態を検出するニュートラルセンサ37、船外機1の上下回動位置を検出するトリム角検出センサ39、船速を検出する船速センサ40、船の姿勢を検出する船姿勢センサ41、大気圧を検出する大気圧センサ42、燃料に混合させるオイルの量(オイルタンクの)を検知するオイルレベルセンサ43が設けられている。制御装置23は、これら各種センサの検出信号を演算処理し、制御信号を点火プラグ9、燃料噴射弁13、スロットル弁12及びISC46に伝送する。
【0016】
次に、図2〜図4により、本発明に係わる気筒休止制御について説明する。前述の如く、船外機用の2サイクルエンジンにおいては、スペース上の制約から各気筒の排気ポートを集合排気管に接続させているために、エンジンが低回転、低負荷域のように吸気が少ないときに排気のパルスが入ってきてシリンダ内に排気が残留し、不整燃焼が発生してしまう。これを改善する方法として、一部の気筒の運転を停止して運転気筒数を減少させる気筒休止制御が行われている。この気筒休止制御により、排気干渉が抑制されることから、気筒当たりの吸気量が増大しエンジン回転が安定化する効果が得られる。
【0017】
図2は各気筒の排気パルスの影響を説明するための図、図3は各気筒の排気ポートの開閉タイミングを示す図である。図2に示すように、気筒▲1▼、▲3▼、▲5▼は図示右側(Sバンク)に、気筒▲2▼、▲4▼、▲6▼は図示左側(Pバンク)にそれぞれ上下に配置され、各気筒は▲1▼〜▲6▼の順序でクランク角60度の等間隔で点火が行われる。図3に示すように、気筒▲1▼の排気ポートが開くタイミングと気筒▲5▼の排気ポートが閉じるタイミングを、排気の出る面積を大きくするためにラップさせており、このラップ期間だけ両気筒▲1▼、▲5▼が連通し、図2に示すように、気筒▲1▼からの強い排気圧力が気筒▲5▼に作用する。同様に、気筒▲3▼の排気ポートが開くタイミングと気筒▲1▼の排気ポートが閉じるタイミングをラップさせており、気筒▲3▼からの排気圧力が気筒▲1▼に作用し、また、気筒▲5▼の排気ポートが開くタイミングと気筒▲3▼の排気ポートが閉じるタイミングをラップさせており、気筒▲5▼からの排気圧力が気筒▲3▼に作用する。この関係はPバンクにおいても同様である。
【0018】
ここで、各気筒の排気圧力(燃焼圧力)は最上流側の気筒▲1▼、▲2▼が最大であり、下部の気筒にいくほど弱くなる。これは、最上流側の気筒▲1▼、▲2▼は比較的長い排気管長を有するため、排気脈動を効果的に利用でき、吸入空気量を増加し排気ガスを十分に掃気することができるからである。一方、最下流側の気筒▲5▼、▲6▼は、排気管長が短いため排気脈動が十分に得られない上に、排気ガスの流れ方向と上部気筒からの排気パルスの作用方向が一致しているため、吸気量が少なく残留排気ガス量が多くなり、燃焼が不安定になる。従って、この観点からは、気筒休止を行う場合には、最上流側の気筒と該気筒からの排気パルスの影響を受ける最下流側の気筒との同時燃焼が起こらないように、Sバンクの気筒▲5▼を休止させるか、Pバンクの気筒▲6▼を休止させるのが最善であり、次善の策としてSバンクの気筒▲1▼を休止させるか、Pバンクの気筒▲2▼を休止させるのが良い。
【0019】
しかしながら、気筒▲1▼は空燃比を検出する気筒なので、これを休止すると空燃比制御ができなくなり不具合を生じるので、休止気筒の選択に際しては気筒▲1▼を除外する。その結果、気筒▲5▼を休止させるか、気筒▲6▼を休止させるのが最善であり、次善の策として気筒▲2▼を休止させるのが良いことになる。
【0020】
さらに、1気筒だけを休止させる場合には、最下流側の気筒▲5▼又は▲6▼を停止すればよいが、2気筒を休止させる場合に両方の気筒▲5▼、▲6▼を休止させると問題が生じる。その理由は、各気筒は▲1▼〜▲6▼の順序でクランク角60度の等間隔で点火を行っているため、気筒▲5▼、▲6▼を休止させた場合には、爆発間隔が等間隔にならず全体としての燃焼が不安定になる。そこで、2気筒を休止させる場合には、気筒▲1▼は空燃比を検出する気筒なので休止はさせず、Sバンクの最下流側の気筒▲5▼とPバンクの最上流側の気筒▲2▼を休止させるようにすれば、2つの気筒が爆発する毎に1つの気筒が休止することになり、気筒休止状態での全体としての爆発間隔が等間隔となり、出力発生時期のバランスが良好となり低速安定性が得られる。このとき、Pバンクでは、最下流側の気筒▲6▼運転時には最上流側の気筒▲2▼が休止であり、気筒▲2▼と▲6▼の同時燃焼は起こらないので、燃焼安定性は維持される。
【0021】
図4は、気筒休止制御を説明するための図であり、エンジン回転数とスロットル開度に対応させた運転領域を示すマップを示している。本制御は、前述した共振防止のために、スロットル開度とエンジン回転数に応じて、6気筒運転(全気筒運転)から4気筒運転、5気筒運転あるいは5気筒運転から、4気筒運転、6気筒運転(全気筒運転)に切換制御する。ここで、気筒休止は、点火を停止することによって行われ、また、この休止気筒への燃料供給は、各気筒に独立に設けられた燃料噴射弁13によって継続される。
【0022】
図5〜図7は、本発明のエンジンの気筒休止制御装置の1実施形態を示し、図5は処理の流れを説明するための図、図6及び図7は、図5の具体例を説明するための図である。図5において、ステップS1において、増速時の気筒数増加か否かが判定される。これは例えば、エンジン回転数が上昇しながら運転気筒数が増加する4気筒運転から6気筒運転への切り換えか否かの判定であり、そうであればステップS2で急加速時か否かの判定が行われ、急加速時であればステップS4で基本マップに基づいて通常制御を実施し、急加速時でなければ、ステップS5で所定時間だけ点火時期遅角、燃料減量の少なくとも一つの制御を行う。なお、急加速時に通常制御を実施する理由は、点火時期遅角、燃料減量によりエンジン回転のもたつきが発生するためである。
【0023】
ステップS1で増速時の気筒数増加でない場合には、ステップS3で減速時の気筒数増加か否かが判定される。これは例えば、エンジン回転数が減速しながら運転気筒数が増加する4気筒運転から5気筒運転への切り換えか否かの判定であり、そうであればステップS6で所定時間だけ点火時期進角、燃料増量の少なくとも一つの制御を行い、そうでなければ基本マップに基づいて通常制御を実施する。
【0024】
図6は、例えば気筒▲2▼の気筒休止制御を実施した場合、増速時の気筒数増加における点火時期遅角、燃料減量制御の具体例を示し、4気筒運転から6気筒運転切換時に、所定時間ΔTだけ、点火時期を基本マップ値SよりもΔSだけ遅角させるか、燃料噴射量を基本マップ値FよりもΔFだけ減量させるかの少なくとも一つを実施する。これにより、強燃焼が発生することがなく、切換時におけるショック感を受けることが防止される。
【0025】
図7は、例えば気筒▲2▼の気筒休止制御を実施した場合、減速時の気筒数増加における点火時期進角、燃料増量制御の具体例を示し、4気筒運転から5気筒運転切換時に、所定時間ΔTだけ、点火時期を基本マップ値SよりもΔSだけ進角させるか、燃料噴射量を基本マップ値FよりもΔFだけ増量させるかの少なくとも一つを実施する。これにより、バックファイヤーの発生が防止される。
【0026】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、6気筒エンジンに適用した例について説明しているが、これに限定されるものではなく複数の気筒を有するものであればよい。また、上記実施形態においては、2サイクルエンジンに適用した例について説明しているが、4サイクルエンジンへの適用も可能であり、さらに、燃料を筒内に直接噴射する方式にも適用可能である。さらに、上記実施形態においては、船外機に適用した例について説明しているが、エンジンとバッテリにより駆動される車両にも適用可能である。
【0027】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、気筒休止制御を行うエンジンにおいて、運転気筒数の増加時にバックファイヤーや強燃焼の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエンジンの気筒休止制御装置に係わる制御系の全体構成図である。
【図2】本発明に係わる気筒休止制御に関し、各気筒の排気パルスの影響を説明するための図である。
【図3】本発明に係わる気筒休止制御に関し、各気筒の排気ポートの開閉タイミングを示す図である。
【図4】本発明に係わる気筒休止制御を説明するための図である。
【図5】本発明のエンジンの気筒休止制御装置の1実施形態を示し、処理の流れを説明するための図である。
【図6】図5の具体例を説明するための図である。
【図7】図5の具体例を説明するための図である。
【図8】気筒休止を行った場合のエンジン振動特性を示す図である。
【図9】気筒休止運転において共振が生じる理由を説明するための図である。
【図10】共振防止のための制御フローを示す図である。
【図11】共振防止の例を説明するための図である。
【図12】共振防止の他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
1…船外機、3…エンジン、▲1▼〜▲6▼…気筒
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of engine cylinder deactivation control.
[0002]
[Prior art]
For example, in a two-cycle engine for an outboard motor, the exhaust port of each cylinder is connected to the collective exhaust pipe due to space constraints, so the engine is low in intake, such as in a low speed and low load range. Exhaust pulses enter the cylinder and exhaust remains in the cylinder, causing irregular combustion. As a method for improving this, cylinder deactivation control is performed in which the operation of some cylinders is stopped to reduce the number of operating cylinders. By this cylinder deactivation control, exhaust interference is suppressed, so that an effect of increasing the intake amount per cylinder and stabilizing the engine rotation can be obtained.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the cylinder deactivation is performed, the ignition cylinder burns every cycle and the vibration frequency generated by the combustion has a peak at which the vibration value protrudes at a certain frequency as shown in FIG. It has the characteristic of changing according to the number. On the other hand, the outboard motor is mounted on the hull via anti-vibration rubber, and the engine vibration is transmitted to the hull, so the engine-side vibration frequency matches the outboard motor-mount-side vibration frequency. Then, resonance occurs.
[0004]
As shown in FIG. 9, when the vibration frequency on the outboard motor mount side is set to f M , this resonance appears in the low rotation range as the operating cylinders decrease. Thus, for example, the engine performs cylinder deactivation operation of the four-cylinder operation at low speeds with 6 cylinders, when moving to six-cylinder operation from the four-cylinder operation at the engine rotational speed N A, the engine in the G point during four-cylinder operation Since the side vibration frequency matches the outboard motor mount side vibration frequency, resonance occurs and the hull vibrates violently.
[0005]
In order to solve this problem, the applicant changed the engine-side vibration frequency and the outboard motor mount by changing the number of operating cylinders so that the engine-side vibration frequency and the engine-mount-side vibration frequency do not coincide with each other at the partial load. Proposals have been made to prevent resonance caused by matching side vibration frequencies. This will be described with reference to FIGS.
[0006]
In FIG. 10, in step S <b> 1, it is determined based on the throttle opening degree and the engine speed whether or not the cylinder is in the cylinder deactivation operation range. If not, the all cylinder operation is performed. If cylinder deactivation operation zone, the engine rotational speed is determined whether less than the predetermined value N B at step S2, if more than N B to the normal throttle opening and the engine speed the group Dzuta cylinder deactivation operation implemented, implementing the cylinder deactivation operation to avoid resonance is less than N B.
[0007]
Specifically explaining with reference to FIG. 11 of the above process, so as not to coincide with the engine-side vibration frequency and the outboard motor mount side vibration frequency f M, selects the stopped cylinders so as not to pass through the line frequency f M. That is, in the cylinder deactivation operation range where the engine speed is less than N A , if the engine speed is less than the predetermined value N B , five-cylinder operation that can avoid resonance is performed, and the engine speed N B or more Then, a 4-cylinder operation will be performed. As shown in FIG. 12, resonance may be avoided by three-cylinder operation.
[0008]
However, when the resonance between the engine side and the hull side is prevented as described above, the following new problem arises. The idle cylinder is deactivated by performing an ignition cut, and a small amount of fuel is injected in order to prevent poor lubrication and combustion delay at the time of ignition. Therefore, in the case of the four-cylinder operation to the five-cylinder operation in which the number of operating cylinders increases while the engine speed decreases, the air-fuel mixture enters the paused cylinder from the scavenging port and the scavenging port is open. There is a problem that ignition may start when the fuel is thin, a backfire occurs, and fire enters the crankcase. On the other hand, in the case of four-cylinder operation to six-cylinder operation in which the number of operating cylinders increases while the engine speed increases, ignition is performed in a state where the fuel in the cylinders that have been stopped increases with time. There is a problem that strong combustion occurs and a shock is felt when switching.
[0009]
The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide an engine cylinder deactivation control device that can prevent the occurrence of backfire or strong combustion when the number of operating cylinders increases.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an engine having a plurality of cylinders and changing the number of operating cylinders so that the engine side vibration frequency and the engine mount side vibration frequency do not coincide with each other. It is determined whether the number of cylinders is increasing or not. If the number of cylinders is increasing, it is determined whether or not sudden acceleration is being performed. If rapid acceleration is being performed, normal control is performed. The ignition timing is retarded or at least one of fuel reduction is performed. The invention according to claim 2 has a plurality of cylinders, and the engine side vibration frequency and the engine mount side vibration frequency coincide with each other. If the number of cylinders is changed during deceleration, at least one of advancement of the ignition timing or increase of the fuel injection amount is performed for a predetermined time. That features To.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control system related to an engine cylinder deactivation control device according to the present invention. FIG. 1 (A) is a side view of the engine, and FIG. 1 (B) is along the line BB in FIG. A longitudinal sectional view, FIG. (C) shows a side view of the outboard motor.
[0012]
An arrow F indicates the forward direction of the hull (not shown), and an outboard motor 1 as a driving device is detachably mounted on the rear part of the hull. The outboard motor 1 includes a propulsion unit 2, an engine 3 is attached to the upper portion of the propulsion unit 2, and a cowling 4 that covers the engine 3 from above is provided. The engine 3 is a fuel-injected water-cooled two-cycle V-type six-cylinder crankshaft vertical engine, and has a crankcase 5. A crankshaft 6 having a substantially vertical axis is rotatably supported by the crankcase 5. . In the crankcase 5, a cylinder body 7 constituting each cylinder protrudes so as to form a V shape. A piston 8 is slidably fitted to the cylinder body 7 for each cylinder, and each piston 8 is connected to the crankshaft 6. A spark plug 9 is disposed facing the combustion chamber in the space surrounded by the cylinder body 7 and the piston 8.
[0013]
An intake pipe 10 that communicates the inside and outside of the crankcase 5 is connected to each cylinder. The intake pipe 10 is provided with a reed valve 11 and a throttle valve 12 that adjusts the cross-sectional area of the intake pipe 10 by manual operation. . Each intake pipe 10 is provided with a fuel injection valve 13 for each cylinder, and each fuel injection valve 13 is a solenoid open / close type that is opened and closed by a magnetic force so that fuel can be injected upstream of the reed valve 11. ing. The fuel injection valve 13 is connected to a fuel tank 21 installed on the hull side via a high-pressure fuel pump 15, a regulator valve 16, a vapor separator tank 17, a filter 19, and a manual low-pressure fuel pump 20.
[0014]
Of the six cylinders (1) to (6) of the cylinder body 7, the air-fuel ratio sensor 22 is attached only to the uppermost cylinder, for example, the cylinder (1), and each cylinder (1) to (6) It is connected to the collective exhaust pipe 24 via the exhaust passage 18. In the outboard motor, since the leading end of the collective exhaust pipe 24 is below the water surface, water droplets scatter and enter the air-fuel ratio sensor. When the water droplets adhere to the sensor, the sensor element portion is made of ceramics and heated by the heater. Since the sensor element is heated, the sensor element unit is broken. Therefore, the air-fuel ratio sensor 22 is provided in the exhaust passage of the uppermost cylinder of the engine.
[0015]
Detection signals from various sensors indicating the operation state of the engine 3 and the state of the outboard motor 1 and the hull are input to the control device 23. That is, as the sensor, the air-fuel ratio sensor 22, the crank angle sensor 25 for detecting the rotation angle (rotation speed) of the crankshaft 6, the crank chamber pressure sensor 26 for detecting the pressure in the crankcase 6, and each cylinder (1) to (6) In-cylinder pressure sensor 27 for detecting the internal pressure, intake air temperature sensor 29 for detecting the intake air temperature, engine temperature sensor 30 for detecting the temperature in the cylinder 7, and the back pressure in each cylinder (1) to (6) A back pressure sensor 31 for detecting the throttle valve 12, a throttle opening sensor 32 for detecting the opening of the throttle valve 12, a cooling water temperature sensor 33 for detecting the temperature of the cooling water, a knock sensor 35 for detecting the knocking state of the engine 3, and the engine 3 Engine mount height detection sensor 36 for detecting the mount height of the vehicle, neutral sensor 37 for detecting the neutral state of the propulsion unit 2 of the outboard motor 1, A trim angle detection sensor 39 for detecting the vertical rotation position of the machine 1, a ship speed sensor 40 for detecting the ship speed, a ship attitude sensor 41 for detecting the attitude of the ship, an atmospheric pressure sensor 42 for detecting atmospheric pressure, and mixing with fuel An oil level sensor 43 is provided for detecting the amount of oil (in the oil tank). The control device 23 computes the detection signals of these various sensors and transmits the control signals to the spark plug 9, the fuel injection valve 13, the throttle valve 12 and the ISC 46.
[0016]
Next, the cylinder deactivation control according to the present invention will be described with reference to FIGS. As described above, in a two-cycle engine for an outboard motor, because the exhaust port of each cylinder is connected to the collective exhaust pipe due to space limitations, the intake air can be reduced like a low-speed, low-load region. When the amount is small, an exhaust pulse enters and the exhaust gas remains in the cylinder, causing irregular combustion. As a method for improving this, cylinder deactivation control is performed in which the operation of some cylinders is stopped to reduce the number of operating cylinders. By this cylinder deactivation control, exhaust interference is suppressed, so that an effect of increasing the intake amount per cylinder and stabilizing the engine rotation can be obtained.
[0017]
FIG. 2 is a diagram for explaining the influence of the exhaust pulse of each cylinder, and FIG. 3 is a diagram showing the opening / closing timing of the exhaust port of each cylinder. As shown in FIG. 2, cylinders (1), (3) and (5) are moved up and down on the right side (S bank), and cylinders (2), (4) and (6) are moved up and down on the left side (P bank). The cylinders are ignited at equal intervals of a crank angle of 60 degrees in the order of (1) to (6). As shown in FIG. 3, the opening timing of the exhaust port of the cylinder {circle around (1)} and the closing timing of the exhaust port of the cylinder {circle around (5)} are wrapped to increase the area where the exhaust is emitted. (1) and (5) communicate with each other, and as shown in FIG. 2, a strong exhaust pressure from the cylinder (1) acts on the cylinder (5). Similarly, the opening timing of the exhaust port of the cylinder (3) and the closing timing of the exhaust port of the cylinder (1) are overlapped, and the exhaust pressure from the cylinder (3) acts on the cylinder (1). The timing of opening the exhaust port of (5) and the timing of closing the exhaust port of the cylinder (3) are overlapped, and the exhaust pressure from the cylinder (5) acts on the cylinder (3). This relationship is the same in the P bank.
[0018]
Here, the exhaust pressure (combustion pressure) of each cylinder is maximum in the most upstream cylinders (1) and (2), and becomes weaker toward the lower cylinder. This is because the most upstream cylinders {circle around (1)} and {circle around (2)} have a relatively long exhaust pipe length, so that exhaust pulsation can be used effectively, the amount of intake air can be increased, and exhaust gas can be sufficiently scavenged. Because. On the other hand, the most downstream cylinders {circle around (5)} and {circle around (6)} have a short exhaust pipe length, so that exhaust pulsation cannot be obtained sufficiently, and the flow direction of exhaust gas and the direction of action of exhaust pulses from the upper cylinder coincide. Therefore, the amount of intake air is small, the amount of residual exhaust gas is large, and combustion becomes unstable. Therefore, from this point of view, when performing cylinder deactivation, the cylinders of the S bank are arranged so that simultaneous combustion of the most upstream cylinder and the most downstream cylinder affected by the exhaust pulse from the cylinder does not occur. It is best to deactivate (5) or P bank cylinder (6), and as the next best measure, deactivate S bank cylinder (1) or deactivate P bank cylinder (2). It is good to let it.
[0019]
However, since the cylinder (1) is a cylinder that detects the air-fuel ratio, if it is deactivated, the air-fuel ratio control cannot be performed and a problem occurs. Therefore, the cylinder (1) is excluded when selecting the deactivated cylinder. As a result, it is best to deactivate the cylinder (5) or deactivate the cylinder (6), and it is better to deactivate the cylinder (2) as the next best measure.
[0020]
Furthermore, when only one cylinder is deactivated, the most downstream cylinder (5) or (6) may be deactivated. When two cylinders are deactivated, both cylinders (5) and (6) are deactivated. Cause problems. The reason is that each cylinder is ignited at an equal interval of 60 degrees in the order of (1) to (6), so when the cylinders (5) and (6) are stopped, the explosion interval Are not evenly spaced and combustion as a whole becomes unstable. Therefore, when the two cylinders are deactivated, the cylinder (1) is a cylinder that detects the air-fuel ratio, so it is not deactivated, but the most downstream cylinder (5) of the S bank and the most upstream cylinder (2) of the P bank. If ▼ is deactivated, one cylinder is deactivated each time two cylinders explode, and the overall explosion interval in the cylinder deactivated state is equal, and the balance of output generation timing is improved. Low speed stability is obtained. At this time, in the P bank, when the most downstream cylinder (6) is operated, the most upstream cylinder (2) is inactive, and the simultaneous combustion of the cylinders (2) and (6) does not occur. Maintained.
[0021]
FIG. 4 is a diagram for explaining cylinder deactivation control, and shows a map showing an operation region corresponding to the engine speed and the throttle opening. In order to prevent the resonance described above, this control is performed according to the throttle opening and the engine speed, from 6-cylinder operation (all-cylinder operation) to 4-cylinder operation, 5-cylinder operation or 5-cylinder operation to 4-cylinder operation, 6 The control is switched to cylinder operation (all cylinder operation). Here, cylinder deactivation is performed by stopping ignition, and fuel supply to the deactivated cylinder is continued by a fuel injection valve 13 provided independently for each cylinder.
[0022]
5 to 7 show an embodiment of an engine cylinder deactivation control device according to the present invention, FIG. 5 is a diagram for explaining the flow of processing, and FIGS. 6 and 7 explain a specific example of FIG. It is a figure for doing. In FIG. 5, in step S1, it is determined whether or not the number of cylinders is increased at the time of acceleration. This is, for example, a determination as to whether or not switching from a four-cylinder operation in which the number of operating cylinders increases while the engine speed increases and a six-cylinder operation is performed. If it is during rapid acceleration, normal control is performed based on the basic map in step S4. If it is not during rapid acceleration, at least one control of ignition timing retardation and fuel reduction is performed for a predetermined time in step S5. Do. The reason why the normal control is performed at the time of sudden acceleration is that the engine rotation becomes sluggish due to the ignition timing retardation and the fuel reduction.
[0023]
If it is determined in step S1 that the number of cylinders is not increased at the time of acceleration, it is determined in step S3 whether or not the number of cylinders is increased at the time of deceleration. This is, for example, determination of whether or not to switch from 4-cylinder operation in which the number of operating cylinders increases while the engine speed is decelerated, and if so, in step S6, the ignition timing advance is performed for a predetermined time. At least one control of fuel increase is performed, otherwise normal control is performed based on the basic map.
[0024]
FIG. 6 shows a specific example of ignition timing retardation and fuel reduction control when increasing the number of cylinders at the time of acceleration when, for example, cylinder deactivation control of cylinder {circle around (2)} is performed, and when switching from 4-cylinder operation to 6-cylinder operation, At least one of delaying the ignition timing by ΔS from the basic map value S or reducing the fuel injection amount by ΔF from the basic map value F is performed for a predetermined time ΔT. Thereby, strong combustion does not occur and it is possible to prevent a shock feeling at the time of switching.
[0025]
FIG. 7 shows a specific example of ignition timing advance angle and fuel increase control when increasing the number of cylinders when decelerating, for example, when cylinder deactivation control is performed for cylinder (2). At least one of the ignition timing is advanced by ΔS from the basic map value S or the fuel injection amount is increased by ΔF from the basic map value F by the time ΔT. Thereby, generation | occurrence | production of a backfire is prevented.
[0026]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, an example applied to a 6-cylinder engine has been described. However, the present invention is not limited to this, and any configuration having a plurality of cylinders is acceptable. In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a two-cycle engine has been described. However, the present invention can also be applied to a four-cycle engine, and can also be applied to a method in which fuel is directly injected into a cylinder. . Furthermore, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to an outboard motor has been described, but the present invention can also be applied to a vehicle driven by an engine and a battery.
[0027]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, in an engine that performs cylinder deactivation control, it is possible to prevent the occurrence of backfire or strong combustion when the number of operating cylinders increases.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control system related to an engine cylinder deactivation control device according to the present invention;
FIG. 2 is a diagram for explaining an influence of an exhaust pulse of each cylinder in relation to cylinder deactivation control according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the opening / closing timing of the exhaust port of each cylinder in cylinder deactivation control according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining cylinder deactivation control according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining the flow of processing according to an embodiment of the cylinder deactivation control device of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining a specific example of FIG. 5;
7 is a diagram for explaining a specific example of FIG. 5; FIG.
FIG. 8 is a graph showing engine vibration characteristics when cylinder deactivation is performed.
FIG. 9 is a diagram for explaining the reason why resonance occurs in the cylinder deactivation operation.
FIG. 10 is a diagram showing a control flow for preventing resonance.
FIG. 11 is a diagram for explaining an example of resonance prevention.
FIG. 12 is a diagram for explaining another example of resonance prevention.
[Explanation of symbols]
1 ... Outboard motor, 3 ... Engine, (1)-(6) ... Cylinder

Claims (2)

複数の気筒を有し、エンジン側振動周波数とエンジンマウント側振動周波数が一致しないように運転気筒数を変化させるエンジンであって、増速時の気筒数増加か否かの判定を行い、前記気筒数増加の場合は急加速時か否かの判定を行い、急加速時であれば通常制御を実施し、急加速でなければ所定時間、点火時期を遅角させるか、燃料減量の少なくとも一つを実施することを特徴とするエンジンの気筒休止制御装置。An engine having a plurality of cylinders and changing the number of operating cylinders so that the engine side vibration frequency and the engine mount side vibration frequency do not coincide with each other, and determines whether or not the number of cylinders at the time of acceleration is increased . If the number increases, it is determined whether or not it is sudden acceleration.If it is sudden acceleration, normal control is performed.If it is not sudden acceleration , the ignition timing is retarded for a predetermined time or at least one of fuel reduction . A cylinder deactivation control device for an engine characterized in that 複数の気筒を有し、エンジン側振動周波数とエンジンマウント側振動周波数が一致しないように運転気筒数を変化させるエンジンであって、減速時の気筒数増加の場合には、所定時間、点火時期を進角させるか、燃料噴射量を増量させるかの少なくとも一つを実施することを特徴とするエンジンの気筒休止制御装置。An engine having a plurality of cylinders and changing the number of operating cylinders so that the engine side vibration frequency and the engine mount side vibration frequency do not coincide with each other. A cylinder deactivation control device for an engine, characterized in that at least one of advancement or fuel injection amount is increased.
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