JPH0771285A - ２サイクルエンジンの燃料供給制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料の吹き返しを確実に防止でき、加速性を
向上できるようにした２サイクルエンジンの燃料供給制
御装置を提供する。 【構成】 吸気通路１０内にリードバルブ１１を備え、
該リードバルブ１１を介して燃料の供給を行う２サイク
ルエンジンの燃料供給制御装置において、上記リードバ
ルブ１１より上流側の吸気通路１０内に燃料噴射用のイ
ンジェクタ１２を設け、エンジン回転数が高くなるほ
ど、あるいはエンジン負荷が大きくなるほど、燃料噴射
タイミングを早めるよう上記インジェクタ１２を制御す
る燃料噴射制御手段（ＥＣＵ）３０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２サイクルエンジンに
関し、詳細には吸気通路内での燃料の吹き返しを確実に
防止でき、加速性を向上できる燃料供給制御装置の改良
に関する。

【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、燃料の吹き返しを防止するために吸気通路内に
リードバルブを備えたものが提案されており、さらに燃
費向上等の観点から該吸気通路内に燃料を噴射するイン
ジェクタを備えたものも提案されている。このような２
サイクルエンジンでは、エンジンの高速回転時にはピス
トンスピードが速く、またエンジンの高負荷運転時には
吸入空気量が多く、いずれのときもクランク室内の負圧
及び正圧状態の切換わりが速く発生し、このため上記リ
ードバルブの開閉速度が速い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の２サ
イクルエンジンにおいては、インジェクタの燃料噴射時
期がリードバルブの開閉時期に対応しておらず、このた
め、吸気通路内で燃料の吹き返しが発生する場合があ
る。この結果、加速時にクランク室内に十分な燃料が供
給されず、加速性が低下するという問題が生じる。

【０００４】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、燃料の吹き返しを確実に防止でき、加速性を
向上できるようにした２サイクルエンジンの燃料供給制
御装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る２
サイクルエンジンの燃料供給制御装置は、吸気通路内に
リードバルブを備え、該リードバルブを介して燃料の供
給を行う２サイクルエンジンの燃料供給制御装置におい
て、上記リードバルブより上流側の吸気通路内に燃料噴
射用のインジェクタを設け、エンジン回転数が高くなる
ほど、あるいはエンジン負荷が大きくなるほど、燃料噴
射タイミングを早めるよう上記インジェクタを制御する
燃料噴射制御手段を設けたことを特徴としている。

【０００６】請求項２の発明に係る２サイクルエンジン
の燃料供給制御装置は、請求項１において、上記燃料噴
射制御手段は、上記インジェクタから噴射された燃料が
上記リードバルブが開いているときに該リードバルブに
到達するよう、上記インジェクタの燃料噴射タイミング
を制御することを特徴としている。ここで、上記燃料噴
射タイミングには、燃料の噴射開始時期，噴射終了時期
の少なくともいずれか一方を含むものとする。

【０００７】請求項３の発明に係る２サイクルエンジン
の燃料供給制御装置は、請求項１において、上記燃料噴
射制御手段は、上記インジェクタによる燃料噴射が上記
リードバルブが開いた後に開始されるよう、該インジェ
クタの燃料噴射開始タイミングを制御することを特徴と
している。

【０００８】

【作用】請求項１の発明によれば、燃料噴射制御手段に
よるインジェクタの制御により、エンジン回転数が高く
なるほど、あるいはエンジン負荷が大きくなるほど、イ
ンジェクタの燃料噴射タイミングが早められる。これに
より、クランク室内の正圧及び負圧の切替わり速度に応
じて、すなわちリードバルブの開閉速度に応じて燃料噴
射タイミングが速くなる。この結果、燃料の吹き返しを
確実に防止でき、またこれにより加速時には十分な燃料
をクランク室内に供給でき、加速性を向上できる。

【０００９】請求項２の発明によれば、燃料噴射制御手
段による燃料噴射タイミングの制御により、インジェク
タから噴射された燃料は、リードバルブが開いていると
きに該リードバルブに到達する。これにより、インジェ
クタから噴射された燃料をリードバルブを介してクラン
ク室内に確実に供給することが可能になり、燃料の吹き
返しを確実に防止できる。またこれにより加速性を向上
できる。

【００１０】請求項３の発明によれば、燃料噴射制御手
段による燃料噴射開始タイミングの制御により、インジ
ェクタによる燃料噴射がリードバルブが開いた後に開始
される。これにより、インジェクタから噴射された燃料
をリードバルブを介してクランク室内により確実に供給
することが可能になり、燃料の吹き返しをより確実に防
止できる。またこれにより加速性を向上できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１ないし図５は本発明の一実施例による船
外機用２サイクルエンジンの燃料供給制御装置を説明す
るための図であり、図１は上記燃料供給制御装置が採用
された船外機用エンジンの概略構成図、図２は図１の拡
大部分図、図３はインジェクタの燃料噴射開始タイミン
グ及び燃料噴射終了タイミングを示す図、図４は上記イ
ンジェクタの燃料噴射開始タイミングを吸気量及びスロ
ットルバルブ開度との関係で示す図、図５は上記燃料供
給制御装置による制御フローチャート図である。なお、
図１において、Ｆは船首側を、Ｒは船尾側を示してお
り、また同図左下部分は左上部分のＡ−Ａ断面を示して
いる。

【００１２】これらの図において、１はクランク軸縦置
きＶ型６気筒２サイクルエンジンの船外機であり、これ
はシリンダブロック２のＶバンクをなすように形成され
たシリンダボア内にピストン３を摺動自在に挿入配置
し、該ピストン３をコンロッド４でクランク軸５に連結
した構造のものである。上記シリンダブロック２の合面
にはシリンダヘッド６が装着されており、該シリンダヘ
ッド６に形成された燃焼凹部内には点火プラグ７が挿入
されている。上記シリンダブロック２の反ヘッド側には
クランク室８が設けられている。また上記シリンダヘッ
ド６には筒内圧を測定するための圧力センサ３１が装着
されている。さらに上記クランク軸５にはクランク角度
（エンジン回転数）を検出するためのセンサ３３が設け
られ、クランク室８にはクランク室内圧を測定するため
の圧力センサ３４が設けれている。

【００１３】上記クランク室８には吸気通路１０が接続
されている。該吸気通路１０のクランク室側開口近傍に
は、吸気の逆流を防止するためのリードバルブ１１が配
設されている。また上記吸気通路１０には該吸気通路内
に燃料を噴射するためのインジェクタ１２が装着されて
おり、該インジェクタ１２には高圧燃料供給装置１３が
接続されている。また上記吸気通路１０のクランク室側
開口部には吸気温または機関の温度を測定するための温
度センサ３２が設けられている。さらに排気通路２６
（図１）には、排気ガス中のＯ₂ 濃度を検出するための
Ｏ₂ センサ３５と、背圧を検出するための圧力センサ３
６とが設けられている。またエンジン温度を検出するた
めの温度センサ３７が設けられている。

【００１４】また上記吸気通路１０にはスロットルバル
ブ１５が配設されており、該スロットルバルブ１５のア
イドル位置は、図２に示すように、全閉位置からα度傾
いた位置に設定されている。この角度αは通常のセッテ
ィング角である２〜３゜よりも大きく、好ましくは１５
゜〜２０゜近辺に設定される。このようにスロットルバ
ルブ１５のアイドル位置を全閉位置と全開位置との間の
略中間開度位置に設定することにより、加速時に必要な
流量及び流速の吸気の流れがアイドル運転時にすでに確
保されていることになる。なおスロットルバルブバルブ
１５として孔又は溝等の形成されたものを用いることに
より、該バルブを全閉にしながら実質的に上記略中間開
度位置に相当させるようにしてもよい。

【００１５】また図示していないが、該スロットルバル
ブ１５の回動量すなわちスロットルバルブ角度を検出す
るセンサが設けられている。さらに該スロットルバルブ
１５にはバルブ面と略直角方向に延びるピックアップバ
ー１６が取り付けられている。該ピックアップバー１６
の先端には球状の当接部１７が設けられている。

【００１６】一方、上記スロットルバルブ１５の側方に
はカム機構２０が設けられている。該カム機構２０はカ
ム部材２２を有しており、該カム部材２２の一端には、
回動自在に支持された支軸２１が固定されている。該カ
ム部材２２にはピン２３を介してアクセルバー２４の一
端が取り付けられており、該アクセルバー２４の他端は
アクセルに連結されている。またアクセルペダルを踏み
込んでいない状態では、上記カム部材２２は実線で示す
アイドル位置に位置しており、上記ピックアップバー１
６先端の当接部１７との間に所定の隙間ｓが形成されて
いる。さらに上記支軸部２１には、カム部材２２の回動
量を検出するためのカムセンサ（図示せず）が設けられ
ている。

【００１７】この構成により、カム部材２２は、アクセ
ル操作に連動して回動するとともに、当接部１７に当接
するピックアップ位置（図２一点鎖線参照）と、ピック
アップバー１６を介してスロットルバルブ１５を全開位
置にする全開位置（同図二点鎖線位置参照）とをとり得
るようになっている。そして上記カム部材２２が上記ピ
ックアップ位置に到るまでは該カム部材２２の回動量に
応じて点火時期が制御される。すなわちアイドル時には
点火時期が遅角側に制御され、これにより吸気流量及び
流速の増加にも拘らずエンジンの燃焼が抑制され、また
加速時にはカム機構の回動量に応じて点火時期が進角側
に制御され、その一方、加速時に必要な吸気の流れはす
でに確保されているので、エンジンの燃焼が促進されて
エンジンを短期間のうちに高速回転させることが可能に
なり、加速性を向上できる。

【００１８】上記エンジン１は制御部としてのＥＣＵ３
０を備えている。該ＥＣＵ３０内には、エンジン回転
数，スロットルバルブ開度に応じた燃料の噴射タイミン
グ，噴射幅を決定するためのマップが格納されている。
このマップについて図３及び図４を用いて説明する。な
お、図３において縦軸はクランク角度を、横軸はエンジ
ン回転数（又はエンジン負荷）を示しており、また図中
実線Ａはリードバルブ１１が開くタイミングを，また実
線Ｂはリードバルブ１１が閉じるタイミングを示してい
る。すなわち実線Ａ，Ｂで囲まれる斜線部分はリードバ
ルブ１１が開いている開口期間を示している。

【００１９】上記マップにより決定されるインジェクタ
１２の燃料噴射開始時期は図３中の破線Ｔ１で示され、
また燃料噴射終了時期は破線Ｔ２で示されており、従っ
てこれらの破線Ｔ１，Ｔ２で囲まれる部分が燃料の噴射
時間幅を示している。図３より、エンジン回転数が高く
なる（又はエンジン負荷が大きくなる）ほど、リードバ
ルブ１１の開閉タイミングに対する燃料噴射タイミング
（燃料噴射開始時期及び燃料噴射終了時期）が速くなっ
ていることが分かる。そして燃料噴射開始時期Ｔ１をリ
ードバルブ開タイミングＡに対してどのくらい速めるか
については、噴射開始直後の燃料がリードバルブ１１が
開いているときに該リードバルブ１１に到達するよう
に、タイミングの設定がなされる。また燃料噴射終了時
期Ｔ２をリードバルブ閉タイミングＢに対してどのくら
い速めるかについては、噴射終了直前の燃料がリードバ
ルブ１１が開いているときに該リードバルブ１１に到達
するように、タイミングの設定がなされる。なお、図４
に示すように燃料噴射開始時期Ｔ１は、吸気量が少ない
ほど、またスロットルバルブ開度が小さいほどＴ１´側
（すなわちクランク角の遅角側）に移行している。この
ように燃料噴射タイミング，噴射幅を設定することによ
り、吸気通路１０内での燃料の吹き返しを確実に防止で
き、またこれにより加速時には十分な燃料をクランク室
内に供給でき、加速性を向上できる。

【００２０】また上記ＥＣＵ３０には、上記筒内圧検出
センサ３１，スロットル開度（吸気量）検出センサ，カ
ム角度検出センサ，吸気温（機関温度）検出センサ３
２，クランク角度検出センサ３３，クランク室内圧検出
センサ３４，Ｏ₂ センサ３５，背圧検出センサ３６，エ
ンジン温度検出センサ３７，大気圧検出センサ，及び冷
却水検出センサの各入力信号が入力されている。また該
ＥＣＵ３０の出力信号は、上記点火プラグ７及びインジ
ェクタ１２にそれぞれ入力されている。

【００２１】次に上記ＥＣＵ３０による制御動作につい
て図５のフローチャートを用いて説明する。プログラム
がスタートすると、まず図５のステップＳ１において、
スロットルバルブ開度及びエンジン回転数を検出する。
次にステップＳ２では、ステップＳ１で検出されたスロ
ットルバルブ開度，エンジン回転数に基づいて、マップ
から燃料の噴射タイミング，噴射幅を読み取る（図３参
照）。そしてスロットルバルブ３では、ステップＳ２で
読み取られた燃料噴射タイミング，燃料噴射幅に基づい
てインジェクタ１２を制御し、燃料の噴射を行う。

【００２２】このように本実施例では、エンジン回転数
が高くなる（又はエンジン負荷が大きくなる）ほど、イ
ンジェクタ１２の燃料噴射タイミングが早められる。こ
れにより、クランク室内の正圧及び負圧の切替わり速度
に応じて、すなわちリードバルブ１１の開閉速度に応じ
て燃料噴射タイミングが速くなる。この結果、燃料の吹
き返しを確実に防止でき、またこれにより加速時には十
分な燃料をクランク室８内に供給でき、加速性を向上で
きる。しかもインジェクタ１２から噴射された燃料は、
リードバルブ１１が開いているときに該リードバルブ１
１に到達する。これにより、インジェクタ１２から噴射
された燃料をリードバルブ１１を介してクランク室８内
に確実に供給することが可能になり、燃料の吹き返しを
確実に防止できる。またこれにより加速性を向上でき
る。

【００２３】なお、上記実施例では、燃料噴射開始時期
Ｔ１，燃料噴射終了時期Ｔ２の両方のタイミングを速め
るようにしたが、本発明はＴ１，Ｔ２のいずれか一方の
タイミングを速めるようにしたものについても適用でき
る。

【００２４】また上記実施例では、燃料の噴射開始後に
リードバルブ１１を開くようにした例を示したが、逆に
リードバルブ１１が開いた後に燃料の噴射を開始するよ
うにしてもよい。これにより、インジェクタ１２から噴
射された燃料をリードバルブ１１を介してクランク室８
内により確実に供給することが可能になり、燃料の吹き
返しをより確実に防止できる。またこれにより加速性を
向上できる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る２サ
イクルエンジンの燃料供給制御装置では、エンジン回転
数が高くなるほど、あるいはエンジン負荷が大きくなる
ほど、燃料噴射タイミングを早めるようにしたので、燃
料の吹き返しを確実に防止でき、またこれにより加速性
を向上できる効果がある。

【００２６】請求項２の発明に係る２サイクルエンジン
の燃料供給制御装置では、インジェクタから噴射された
燃料がリードバルブが開いているときに該リードバルブ
に到達するようにしたので、インジェクタから噴射され
た燃料を確実に供給することが可能になり、燃料の吹き
返しを確実に防止でき、またこれにより加速性を向上で
きる効果がある。

【００２７】請求項３の発明に係る２サイクルエンジン
の燃料供給制御装置では、インジェクタによる燃料噴射
がリードバルブが開いた後に開始されるようにしたの
で、インジェクタから噴射された燃料をより確実に供給
することが可能になり、燃料の吹き返しをより確実に防
止でき、またこれにより加速性を向上できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による燃料供給制御装置が採
用された船外機用２サイクルエンジンの概略構成図であ
る。

【図２】図１の拡大部分図である。

【図３】上記燃料供給制御装置により制御されるインジ
ェクタの燃料噴射開始タイミングと燃料噴射終了タイミ
ングとをエンジン回転数及びクランク角度の相関関係に
おいて示す図である。

【図４】上記インジェクタの燃料噴射開始タイミングを
吸気量及びスロットルバルブ開度の関係で示す図であ
る。

【図５】上記燃料供給制御装置による制御フローチャー
ト図である。

【符号の説明】 １ エンジン １０ 吸気通路 １１ リードバルブ １２ インジェクタ ３０ ＥＣＵ（燃料噴射制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気通路内にリードバルブを備え、該リ
   ードバルブを介して燃料の供給を行う２サイクルエンジ
   ンの燃料供給制御装置において、上記リードバルブより
   上流側の吸気通路内に燃料噴射用のインジェクタを設
   け、エンジン回転数が高くなるほど、あるいはエンジン
   負荷が大きくなるほど、燃料噴射タイミングを早めるよ
   う上記インジェクタを制御する燃料噴射制御手段を設け
   たことを特徴とする２サイクルエンジンの燃料供給制御
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記燃料噴射制御手
   段は、上記インジェクタから噴射された燃料が上記リー
   ドバルブが開いている期間内に該リードバルブに到達す
   るよう、上記インジェクタの燃料噴射タイミングを制御
   することを特徴とする２サイクルエンジンの燃料供給制
   御装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、上記燃料噴射制御手
   段は、上記インジェクタによる燃料噴射が上記リードバ
   ルブが開いた後に開始されるよう、該インジェクタの燃
   料噴射開始タイミングを制御することを特徴とする２サ
   イクルエンジンの燃料供給制御装置。