JPH11182291A - 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置 - Google Patents
筒内燃料噴射式エンジンの制御装置Info
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- JPH11182291A JPH11182291A JP9346341A JP34634197A JPH11182291A JP H11182291 A JPH11182291 A JP H11182291A JP 9346341 A JP9346341 A JP 9346341A JP 34634197 A JP34634197 A JP 34634197A JP H11182291 A JPH11182291 A JP H11182291A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/243—Cylinder heads and inlet or exhaust manifolds integrally cast together
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
- F02D41/1487—Correcting the instantaneous control value
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/001—Gas flow channels or gas chambers being at least partly formed in the structural parts of the engine or machine
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】空燃比による燃料噴射量のフィードバック制御
を行う筒内燃料噴射式エンジンにおいて、始動直後から
空燃比精度を良好に維持することができ、排ガス悪化を
防止する。 【解決手段】複数の気筒のうちの一つの気筒に空燃比セ
ンサを設けた筒内燃料噴射式エンジンにおいて、エンジ
ン始動時において、空燃比センサ付の気筒については、
その空燃比を検出し検出された空燃比が目標空燃比にな
るように燃料噴射量をフィードバック制御し、空燃比セ
ンサ無しの気筒については、前記フィードバック補正量
に所定量の燃料を増量させてエンジン全体として始動に
適正な空燃比となるように制御する。
を行う筒内燃料噴射式エンジンにおいて、始動直後から
空燃比精度を良好に維持することができ、排ガス悪化を
防止する。 【解決手段】複数の気筒のうちの一つの気筒に空燃比セ
ンサを設けた筒内燃料噴射式エンジンにおいて、エンジ
ン始動時において、空燃比センサ付の気筒については、
その空燃比を検出し検出された空燃比が目標空燃比にな
るように燃料噴射量をフィードバック制御し、空燃比セ
ンサ無しの気筒については、前記フィードバック補正量
に所定量の燃料を増量させてエンジン全体として始動に
適正な空燃比となるように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内燃料噴射式エ
ンジンの技術分野に属する。
ンジンの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃料を吸気管内に噴射する方式の
エンジンにおいて、燃焼後の排気の空燃比を検出する空
燃比センサを設け、目標空燃比になるように気筒内に吸
入される燃料噴射量をフィードバック制御し、これによ
りエンジン性能や排ガス特性、燃費の向上を図るように
した燃料噴射制御方式が知られている。すなわち、空燃
比がリーン側からリッチ側になると燃料噴射量を減少さ
せるように制御し、この制御により次第に空燃比がリー
ン側に変化してゆき、空燃比がリッチ側からリーン側に
なると燃料噴射量を増大させるように制御することによ
り、目標空燃比となるように燃料噴射量を制御する方式
である。
エンジンにおいて、燃焼後の排気の空燃比を検出する空
燃比センサを設け、目標空燃比になるように気筒内に吸
入される燃料噴射量をフィードバック制御し、これによ
りエンジン性能や排ガス特性、燃費の向上を図るように
した燃料噴射制御方式が知られている。すなわち、空燃
比がリーン側からリッチ側になると燃料噴射量を減少さ
せるように制御し、この制御により次第に空燃比がリー
ン側に変化してゆき、空燃比がリッチ側からリーン側に
なると燃料噴射量を増大させるように制御することによ
り、目標空燃比となるように燃料噴射量を制御する方式
である。
【０００３】一方、２サイクルエンジンにおいては、掃
気ポートと排気ポートが同時に連通するタイミングがあ
るためＨＣ等の未燃ガスが排気されやすく、また、低
速、低負荷で残留ガスが多いため失火を起こし未燃ガス
が排気されやすい。そこで、排気ポートが閉じた後、高
圧燃料を筒内に直接噴射することにより燃料を霧化して
燃焼を改善させると共に、低速、低負荷では新気を多く
供給するようにして失火を防ぐことにより未燃ガスの排
出を低減する方式が知られている。
気ポートと排気ポートが同時に連通するタイミングがあ
るためＨＣ等の未燃ガスが排気されやすく、また、低
速、低負荷で残留ガスが多いため失火を起こし未燃ガス
が排気されやすい。そこで、排気ポートが閉じた後、高
圧燃料を筒内に直接噴射することにより燃料を霧化して
燃焼を改善させると共に、低速、低負荷では新気を多く
供給するようにして失火を防ぐことにより未燃ガスの排
出を低減する方式が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上記した筒内
燃料噴射式エンジンに、空燃比による燃料噴射量のフィ
ードバック制御を組み合わせる方式が考えられるが、エ
ンジン始動時または暖機運転時には、回転数が低く燃焼
を安定させるために、燃料噴射量を増量させる必要があ
り、始動持続中は空燃比によるフィードバック制御に入
らないように設定する必要がある。従って、始動、また
は暖機運転持続中は、空燃比制御の精度が低下するた
め、排ガス特性が悪化するという問題を有している。ま
た、２サイクルエンジンにおいては、始動持続中にフィ
ードバック制御を行うと、失火、不整燃焼、バックファ
イヤー等が発生し、エンジンフィーリングを損なうとい
う問題を有している。
燃料噴射式エンジンに、空燃比による燃料噴射量のフィ
ードバック制御を組み合わせる方式が考えられるが、エ
ンジン始動時または暖機運転時には、回転数が低く燃焼
を安定させるために、燃料噴射量を増量させる必要があ
り、始動持続中は空燃比によるフィードバック制御に入
らないように設定する必要がある。従って、始動、また
は暖機運転持続中は、空燃比制御の精度が低下するた
め、排ガス特性が悪化するという問題を有している。ま
た、２サイクルエンジンにおいては、始動持続中にフィ
ードバック制御を行うと、失火、不整燃焼、バックファ
イヤー等が発生し、エンジンフィーリングを損なうとい
う問題を有している。
【０００５】また、船外機を始めとするマリン用エンジ
ンの場合には、排気管の先端が水面下にあり背圧が変動
するため、燃焼状態が悪化しやすく、これを解消するた
めには正確な空燃比制御が必要であり、始動時での排ガ
スの問題を解決することが特に重要である。
ンの場合には、排気管の先端が水面下にあり背圧が変動
するため、燃焼状態が悪化しやすく、これを解消するた
めには正確な空燃比制御が必要であり、始動時での排ガ
スの問題を解決することが特に重要である。
【０００６】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、空燃比による燃料噴射量のフィードバック制
御を行う筒内燃料噴射式エンジンにおいて、始動直後か
ら空燃比精度を良好に維持することができ、排ガス悪化
を防止することができる筒内燃料噴射式エンジンの制御
装置を提供することを目的とする。
であって、空燃比による燃料噴射量のフィードバック制
御を行う筒内燃料噴射式エンジンにおいて、始動直後か
ら空燃比精度を良好に維持することができ、排ガス悪化
を防止することができる筒内燃料噴射式エンジンの制御
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、複数の気筒のうちの一つの気
筒に空燃比センサを設けた筒内燃料噴射式エンジンにお
いて、エンジン始動時において、空燃比センサ付の気筒
については、その空燃比を検出し検出された空燃比が目
標空燃比になるように燃料噴射量をフィードバック制御
し、空燃比センサ無しの気筒については、前記フィード
バック補正量に所定量の燃料を増量させてエンジン全体
として始動に適正な空燃比となるように制御することを
特徴とし、請求項２記載の発明は、請求項１において、
前記エンジン始動時をエンジン回転数により判定するこ
とを特徴とし、請求項３記載の発明は、請求項１におい
て、前記エンジン始動時をエンジン温度より判定するこ
とを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項１におい
て、前記エンジンがマリン用エンジンであることを特徴
とし、請求項５記載の発明は、請求項４において、前記
エンジンが２サイクルエンジンであることを特徴とし、
請求項６記載の発明は、請求項４において、前記エンジ
ンが４サイクルエンジンであることを特徴とする
に請求項１記載の発明は、複数の気筒のうちの一つの気
筒に空燃比センサを設けた筒内燃料噴射式エンジンにお
いて、エンジン始動時において、空燃比センサ付の気筒
については、その空燃比を検出し検出された空燃比が目
標空燃比になるように燃料噴射量をフィードバック制御
し、空燃比センサ無しの気筒については、前記フィード
バック補正量に所定量の燃料を増量させてエンジン全体
として始動に適正な空燃比となるように制御することを
特徴とし、請求項２記載の発明は、請求項１において、
前記エンジン始動時をエンジン回転数により判定するこ
とを特徴とし、請求項３記載の発明は、請求項１におい
て、前記エンジン始動時をエンジン温度より判定するこ
とを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項１におい
て、前記エンジンがマリン用エンジンであることを特徴
とし、請求項５記載の発明は、請求項４において、前記
エンジンが２サイクルエンジンであることを特徴とし、
請求項６記載の発明は、請求項４において、前記エンジ
ンが４サイクルエンジンであることを特徴とする
【０００８】
【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、本発明の筒内燃料噴射
式エンジンの制御装置の１実施形態を示す船外機の模式
図であり、図（Ａ）はエンジンの平面図、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、図（Ｄ）は燃料供給系の構成図、図２は、図１
の船外機の縦断面図、図３（Ａ）は図２の気筒の断面
図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印
方向に見た断面図である。
を参照しつつ説明する。図１は、本発明の筒内燃料噴射
式エンジンの制御装置の１実施形態を示す船外機の模式
図であり、図（Ａ）はエンジンの平面図、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、図（Ｄ）は燃料供給系の構成図、図２は、図１
の船外機の縦断面図、図３（Ａ）は図２の気筒の断面
図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印
方向に見た断面図である。
【０００９】図１〜図３において、１は船外機であり、
クランク軸１２ｂが縦置状態で搭載されるエンジン２
と、エンジン２の下端面に接続されエンジン２を支持す
るガイドエキゾースト部３と、ガイドエキゾースト部３
の下端面に接続されるアッパケース４、ロアケース５及
びプロペラ６からなる。上記エンジン２は、筒内噴射式
Ｖ型６気筒２サイクルエンジンであり、６つの気筒７ａ
〜７ｆが平面視でＶバンクをなすように横置き状態で且
つ縦方向に配設されたシリンダボディ７に、シリンダヘ
ッド８が連結、固定されている。
クランク軸１２ｂが縦置状態で搭載されるエンジン２
と、エンジン２の下端面に接続されエンジン２を支持す
るガイドエキゾースト部３と、ガイドエキゾースト部３
の下端面に接続されるアッパケース４、ロアケース５及
びプロペラ６からなる。上記エンジン２は、筒内噴射式
Ｖ型６気筒２サイクルエンジンであり、６つの気筒７ａ
〜７ｆが平面視でＶバンクをなすように横置き状態で且
つ縦方向に配設されたシリンダボディ７に、シリンダヘ
ッド８が連結、固定されている。
【００１０】上記気筒７ａ〜７ｆ内には、ピストン１１
が摺動自在に嵌合配置され、各ピストン１１はクランク
軸１２ｂに連結されている。シリンダヘッド８には、燃
料噴射弁１３及び点火プラグ１４が挿入配置されてい
る。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、その噴孔１３ａの軸線はシリンダボア軸
線と交叉するようにされている。なお、１３ｂは噴霧形
状を示している。
が摺動自在に嵌合配置され、各ピストン１１はクランク
軸１２ｂに連結されている。シリンダヘッド８には、燃
料噴射弁１３及び点火プラグ１４が挿入配置されてい
る。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、その噴孔１３ａの軸線はシリンダボア軸
線と交叉するようにされている。なお、１３ｂは噴霧形
状を示している。
【００１１】気筒７ａ〜７ｆは、それぞれ掃気ポート１
７ａ、１７ｂ、１７ｃによりクランク室に連通され、ま
た、気筒７ａ〜７ｆには、排気ポート１８ａ〜１８ｆが
掃気ポート１７ａに対向するように接続されている。図
２の左バンクの排気ポート１８ａ〜１８ｃは左集合排気
通路１９ａに、右バンクの排気ポート１８ｄ〜１８ｆは
右集合排気通路１９ｂに合流されており、左右の集合排
気通路１９ａ及び１９ｂの下流端にはそれぞれガイドエ
キゾースト部３内の左排気通路３ａ及び右排気通路３ｂ
を介してアッパケース４内の左排気管２０ａ及び右排気
管２０ｂが接続されている。なお、図３の１０５ａは、
後述する空燃比センサ１０５の燃焼ガス採取孔であり、
掃気ポート１７ａの上部に形成されている。
７ａ、１７ｂ、１７ｃによりクランク室に連通され、ま
た、気筒７ａ〜７ｆには、排気ポート１８ａ〜１８ｆが
掃気ポート１７ａに対向するように接続されている。図
２の左バンクの排気ポート１８ａ〜１８ｃは左集合排気
通路１９ａに、右バンクの排気ポート１８ｄ〜１８ｆは
右集合排気通路１９ｂに合流されており、左右の集合排
気通路１９ａ及び１９ｂの下流端にはそれぞれガイドエ
キゾースト部３内の左排気通路３ａ及び右排気通路３ｂ
を介してアッパケース４内の左排気管２０ａ及び右排気
管２０ｂが接続されている。なお、図３の１０５ａは、
後述する空燃比センサ１０５の燃焼ガス採取孔であり、
掃気ポート１７ａの上部に形成されている。
【００１２】左右の排気管２０ａ、２０ｂは、アッパケ
ース４内のマフラー２１内に配置されており、このマフ
ラー２１は隔壁２２により左右の排気管２０ａ、２０ｂ
が開口する左膨張室２１ａ及び右膨張室２１ｂを備えて
いる。この膨張室２１ａ、２１ｂは、左右バンクの気筒
７ａ〜７ｃ、７〜７ｆからの排気ガスの圧力波が略大気
圧状態に解放されるのに必要な容積を有している。ま
た、マフラー２１の下端には、ロアケース５内に形成さ
れた排気通路５ａが接続されており、この排気通路５ａ
は、左右の排気管２０ａ、２０ｂからの排気を合流させ
ている。
ース４内のマフラー２１内に配置されており、このマフ
ラー２１は隔壁２２により左右の排気管２０ａ、２０ｂ
が開口する左膨張室２１ａ及び右膨張室２１ｂを備えて
いる。この膨張室２１ａ、２１ｂは、左右バンクの気筒
７ａ〜７ｃ、７〜７ｆからの排気ガスの圧力波が略大気
圧状態に解放されるのに必要な容積を有している。ま
た、マフラー２１の下端には、ロアケース５内に形成さ
れた排気通路５ａが接続されており、この排気通路５ａ
は、左右の排気管２０ａ、２０ｂからの排気を合流させ
ている。
【００１３】図１（Ａ）に示すように、エンジン２のク
ランクケース２３には、吸気マニホールドの分岐通路２
５ａが接続されており、該分岐通路２５ａのクランクケ
ース２３への接続部には、逆流防止用のリード弁２４が
配設され、また、リード弁２４の上流側には、エンジン
内にオイルを供給するためのオイルポンプ２７と、吸気
量を制御するためのスロットル弁２６が配設されてい
る。
ランクケース２３には、吸気マニホールドの分岐通路２
５ａが接続されており、該分岐通路２５ａのクランクケ
ース２３への接続部には、逆流防止用のリード弁２４が
配設され、また、リード弁２４の上流側には、エンジン
内にオイルを供給するためのオイルポンプ２７と、吸気
量を制御するためのスロットル弁２６が配設されてい
る。
【００１４】図１（Ｄ）に示すように、主燃料タンク３
０（船体側に設置されている）内の燃料は、手動式の第
１の低圧燃料ポンプ３１によりフィルタ３３を経て第２
の低圧燃料ポンプ３４に送られる。この第２の低圧燃料
ポンプ３４は、エンジン２のクランク室のパルス圧によ
り駆動されるダイヤフラム式ポンプであり、燃料を気液
分離装置であるベーパーセパレータタンク３５に送る。
該ベーパーセパレータタンク３５内には、電動モータに
より駆動される燃料予圧ポンプ３６が配設されており、
燃料を加圧し予圧配管Ａを経て高圧燃料ポンプ３７に送
る。高圧燃料ポンプ３７の吐出側は、各気筒７ａ〜７ｆ
に沿って縦方向に配設された燃料供給レール４０に接続
されるとともに、高圧圧力調整弁３８および燃料冷却器
４１、配管Ｂを介してベーパーセパレータタンク３５に
接続されている。また、予圧配管Ａとベーパーセパレー
タタンク３５間には予圧圧力調整弁４２が設けられてい
る。
０（船体側に設置されている）内の燃料は、手動式の第
１の低圧燃料ポンプ３１によりフィルタ３３を経て第２
の低圧燃料ポンプ３４に送られる。この第２の低圧燃料
ポンプ３４は、エンジン２のクランク室のパルス圧によ
り駆動されるダイヤフラム式ポンプであり、燃料を気液
分離装置であるベーパーセパレータタンク３５に送る。
該ベーパーセパレータタンク３５内には、電動モータに
より駆動される燃料予圧ポンプ３６が配設されており、
燃料を加圧し予圧配管Ａを経て高圧燃料ポンプ３７に送
る。高圧燃料ポンプ３７の吐出側は、各気筒７ａ〜７ｆ
に沿って縦方向に配設された燃料供給レール４０に接続
されるとともに、高圧圧力調整弁３８および燃料冷却器
４１、配管Ｂを介してベーパーセパレータタンク３５に
接続されている。また、予圧配管Ａとベーパーセパレー
タタンク３５間には予圧圧力調整弁４２が設けられてい
る。
【００１５】ベーパーセパレータタンク３５内の燃料
は、燃料予圧ポンプ３６により例えば３〜１０ｋｇ／ｃ
ｍ2程度に予圧され、加圧された燃料は、高圧燃料ポン
プ３７により５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2程度若しくはそ
れ以上に加圧され、加圧された高圧燃料は、圧力調整弁
３８にて設定圧を越える余剰燃料がベーパーセパレータ
タンク３５に戻され、必要な高圧燃料分のみを燃料供給
レール４０に供給し、各気筒７ａ〜７ｆに装着した燃料
噴射弁１３に供給するようにしている。
は、燃料予圧ポンプ３６により例えば３〜１０ｋｇ／ｃ
ｍ2程度に予圧され、加圧された燃料は、高圧燃料ポン
プ３７により５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2程度若しくはそ
れ以上に加圧され、加圧された高圧燃料は、圧力調整弁
３８にて設定圧を越える余剰燃料がベーパーセパレータ
タンク３５に戻され、必要な高圧燃料分のみを燃料供給
レール４０に供給し、各気筒７ａ〜７ｆに装着した燃料
噴射弁１３に供給するようにしている。
【００１６】制御装置２９には、エンジン２の駆動状
態、船外機１や船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、クランク軸
１２ｂの回転角（回転数）を検出するクランク角センサ
９０、クランクケース２３内の圧力を検出するクランク
室内圧センサ９１、吸気通路２５ａ内の温度を検出する
吸気温センサ９３、シリンダボディ７の温度を検出する
エンジン温度センサ９４、各気筒７ａ〜７ｆ内の背圧を
検出する背圧センサ９５、スロットル弁２６の開度を検
出するスロットル開度センサ９６、冷却水の温度を検出
する冷却水温度センサ９７、エンジン２の振動数を検出
するエンジン振動センサ９８、エンジン２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９９、船
外機１のニュートラル状態を検出するニュートラルセン
サ１００、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１０１、船速を検出する船速センサ１０２、
船の姿勢を検出する船姿勢センサ１０３、大気圧を検出
する大気圧センサ１０４が設けられ、さらに、最上段の
気筒７ｄ内の空燃比を検出するに空燃比センサ１０５、
高圧燃料配管内の圧力を検出する圧力センサ１０６が設
けられている。制御装置２９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１４、燃料
噴射弁１３、オイルポンプ２７、予圧燃料ポンプ３６に
伝送する。
態、船外機１や船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、クランク軸
１２ｂの回転角（回転数）を検出するクランク角センサ
９０、クランクケース２３内の圧力を検出するクランク
室内圧センサ９１、吸気通路２５ａ内の温度を検出する
吸気温センサ９３、シリンダボディ７の温度を検出する
エンジン温度センサ９４、各気筒７ａ〜７ｆ内の背圧を
検出する背圧センサ９５、スロットル弁２６の開度を検
出するスロットル開度センサ９６、冷却水の温度を検出
する冷却水温度センサ９７、エンジン２の振動数を検出
するエンジン振動センサ９８、エンジン２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９９、船
外機１のニュートラル状態を検出するニュートラルセン
サ１００、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１０１、船速を検出する船速センサ１０２、
船の姿勢を検出する船姿勢センサ１０３、大気圧を検出
する大気圧センサ１０４が設けられ、さらに、最上段の
気筒７ｄ内の空燃比を検出するに空燃比センサ１０５、
高圧燃料配管内の圧力を検出する圧力センサ１０６が設
けられている。制御装置２９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１４、燃料
噴射弁１３、オイルポンプ２７、予圧燃料ポンプ３６に
伝送する。
【００１７】図４（Ａ）は、図１の制御装置２９で演算
処理される燃料噴射制御のブロック構成図、図４（Ｂ）
は燃料噴射量の基本マップを示す図、図４（Ｃ）は上下
気筒と燃料噴射量の関係を示す図である。
処理される燃料噴射制御のブロック構成図、図４（Ｂ）
は燃料噴射量の基本マップを示す図、図４（Ｃ）は上下
気筒と燃料噴射量の関係を示す図である。
【００１８】エンジン回転数検出手段２０２と例えばス
ロットル開度を検出するエンジン負荷検出手段２０３か
らの信号により、燃料噴射量設定手段２０４、２０６に
おいて、各気筒７ａ〜７ｆ毎の基本的な燃料噴射量が設
定される。この燃料噴射量は、図４（Ｂ）に示すよう
に、各気筒７ａ〜７ｆ毎にエンジン回転数とスロットル
開度に応じた基本マップが用意されており、制御装置２
９内のメモリに記憶されている。船外機の場合には、図
４（Ｃ）に示すように、上気筒は下気筒に比較して排気
管長が長いことから排気脈動による吸気増量効果が高い
ため燃料噴射量を多くするため、燃料噴射量は各気筒毎
に異なっている。
ロットル開度を検出するエンジン負荷検出手段２０３か
らの信号により、燃料噴射量設定手段２０４、２０６に
おいて、各気筒７ａ〜７ｆ毎の基本的な燃料噴射量が設
定される。この燃料噴射量は、図４（Ｂ）に示すよう
に、各気筒７ａ〜７ｆ毎にエンジン回転数とスロットル
開度に応じた基本マップが用意されており、制御装置２
９内のメモリに記憶されている。船外機の場合には、図
４（Ｃ）に示すように、上気筒は下気筒に比較して排気
管長が長いことから排気脈動による吸気増量効果が高い
ため燃料噴射量を多くするため、燃料噴射量は各気筒毎
に異なっている。
【００１９】そして、空燃比センサ付気筒については、
空燃比検出手段２０１により燃焼後の空燃比（酸素濃
度）が検出され、空燃比制御手段２０５で理論空燃比と
なるように燃料噴射量が算出、設定され、燃料噴射弁１
３にフィードバックされる。また、空燃比センサ無し気
筒については、空燃比制御手段２０５で算出したフィー
ドバック量に基づいて燃料噴射量補正手段２０７におい
て補正して燃料噴射弁１３に出力するようにしている。
空燃比検出手段２０１により燃焼後の空燃比（酸素濃
度）が検出され、空燃比制御手段２０５で理論空燃比と
なるように燃料噴射量が算出、設定され、燃料噴射弁１
３にフィードバックされる。また、空燃比センサ無し気
筒については、空燃比制御手段２０５で算出したフィー
ドバック量に基づいて燃料噴射量補正手段２０７におい
て補正して燃料噴射弁１３に出力するようにしている。
【００２０】図５は、エンジン全体での目標空燃比を説
明するための図であり、６気筒全体で見た場合の空燃比
を目標空燃比とするように行われる。すなわち、アイド
ル回転状態、トロール回転状態のような低回転低負荷運
転域Ａでは、空燃比（Ａ／Ｆ）＝１１〜１２のリッチ空
燃比を、中回転中負荷運転域Ｂでは、空燃比＝１５〜１
６のリーン空燃比を、高回転高負荷運転域Ｃでは、空燃
比＝１１付近の過リッチ空燃比を目標として空燃比制御
が行われる。そのために、最上段の気筒７ｄについては
フィードバック制御により理論空燃比となるように燃料
噴射量が制御され、残りの気筒については、気筒７ｄの
燃料噴射量を基にエンジン全体で上記目標空燃比となる
ように補正した燃料量を供給するように制御する。
明するための図であり、６気筒全体で見た場合の空燃比
を目標空燃比とするように行われる。すなわち、アイド
ル回転状態、トロール回転状態のような低回転低負荷運
転域Ａでは、空燃比（Ａ／Ｆ）＝１１〜１２のリッチ空
燃比を、中回転中負荷運転域Ｂでは、空燃比＝１５〜１
６のリーン空燃比を、高回転高負荷運転域Ｃでは、空燃
比＝１１付近の過リッチ空燃比を目標として空燃比制御
が行われる。そのために、最上段の気筒７ｄについては
フィードバック制御により理論空燃比となるように燃料
噴射量が制御され、残りの気筒については、気筒７ｄの
燃料噴射量を基にエンジン全体で上記目標空燃比となる
ように補正した燃料量を供給するように制御する。
【００２１】そして、本発明の燃料噴射制御の特徴は、
エンジン始動時において、図５に示す低回転低負荷運転
域Ａの空燃比（Ａ／Ｆ）＝１１〜１２のリッチ空燃比を
採用し、空燃比センサ付の最上段の気筒７ｄについては
フィードバック制御により理論空燃比（λ＝１）となる
ように燃料噴射量を制御し、残りの空燃比センサ無しの
気筒については、気筒７ｄのフィードバック補正量に所
定の燃料量を増量してエンジン全体で目標空燃比（Ａ／
Ｆ）＝１１〜１２となるように燃料を供給するように制
御する。
エンジン始動時において、図５に示す低回転低負荷運転
域Ａの空燃比（Ａ／Ｆ）＝１１〜１２のリッチ空燃比を
採用し、空燃比センサ付の最上段の気筒７ｄについては
フィードバック制御により理論空燃比（λ＝１）となる
ように燃料噴射量を制御し、残りの空燃比センサ無しの
気筒については、気筒７ｄのフィードバック補正量に所
定の燃料量を増量してエンジン全体で目標空燃比（Ａ／
Ｆ）＝１１〜１２となるように燃料を供給するように制
御する。
【００２２】図６は、本発明の燃料噴射制御を説明する
ための図であり、図６（Ａ）は空燃比センサ１０５の検
出信号（電圧値）を示す波形図、図６（Ｂ）は空燃比セ
ンサ付気筒の燃料噴射量の変化を示す図、図６（Ｃ）は
空燃比センサ無し気筒の燃料噴射量の変化を示す図、図
６（Ｄ）はエンジン全体での空燃比の変化を示す図であ
る。
ための図であり、図６（Ａ）は空燃比センサ１０５の検
出信号（電圧値）を示す波形図、図６（Ｂ）は空燃比セ
ンサ付気筒の燃料噴射量の変化を示す図、図６（Ｃ）は
空燃比センサ無し気筒の燃料噴射量の変化を示す図、図
６（Ｄ）はエンジン全体での空燃比の変化を示す図であ
る。
【００２３】空燃比制御は、図６（Ａ）の実線に示すよ
うに、ａ1点で空燃比がリーン側からリッチ側になる
と、図６（Ｂ）の実線に示すように、空燃比センサ付の
気筒７ｄの燃料噴射量を減少させるように制御し、この
制御によりセンサ出力が低下、すなわち空燃比がリーン
側に変化してゆき、ａ2点で空燃比がリッチ側からリー
ン側になると逆に燃料噴射量を増大させ、空燃比がリッ
チ側に変化するように制御することにより、空燃比セン
サ付の気筒７ｄを理論空燃比（空気過剰率λ＝１）とな
るようにフィードバック制御している。そして、空燃比
センサ無しの気筒７ａ〜７ｃ、７ｅ、７ｆについては、
図６（Ｃ）に示すように、空燃比センサ付の気筒７ｄの
噴射量ｘの平均値（ｘ）にαを加算した値がその平均値
（ｘ＋α）となるように増量した燃料を供給し、図６
（Ｄ）に示すように、エンジン全体で目標空燃比（Ａ／
Ｆ）＝１１となるように制御するものである。
うに、ａ1点で空燃比がリーン側からリッチ側になる
と、図６（Ｂ）の実線に示すように、空燃比センサ付の
気筒７ｄの燃料噴射量を減少させるように制御し、この
制御によりセンサ出力が低下、すなわち空燃比がリーン
側に変化してゆき、ａ2点で空燃比がリッチ側からリー
ン側になると逆に燃料噴射量を増大させ、空燃比がリッ
チ側に変化するように制御することにより、空燃比セン
サ付の気筒７ｄを理論空燃比（空気過剰率λ＝１）とな
るようにフィードバック制御している。そして、空燃比
センサ無しの気筒７ａ〜７ｃ、７ｅ、７ｆについては、
図６（Ｃ）に示すように、空燃比センサ付の気筒７ｄの
噴射量ｘの平均値（ｘ）にαを加算した値がその平均値
（ｘ＋α）となるように増量した燃料を供給し、図６
（Ｄ）に示すように、エンジン全体で目標空燃比（Ａ／
Ｆ）＝１１となるように制御するものである。
【００２４】図７は、本発明の燃料噴射制御を示すフロ
ー図であり、エンジン回転数ｐを読み込んで、エンジン
回転数ｐが所定値未満であれば、始動時と判定し上記の
始動制御を行う。なお、始動時の判定は、エンジン温度
でも、冷却水温度でもよい。
ー図であり、エンジン回転数ｐを読み込んで、エンジン
回転数ｐが所定値未満であれば、始動時と判定し上記の
始動制御を行う。なお、始動時の判定は、エンジン温度
でも、冷却水温度でもよい。
【００２５】図８は、本発明の筒内燃料噴射式エンジン
の制御装置の他の実施形態を示す船外機の模式図であ
る。なお、図１と同一の構成には同一番号を付けて説明
を省略する。本実施形態は、４サイクルエンジンに適用
した例であり、最上段の気筒７ａの排気通路７９に空燃
比センサ１０５を設置している。
の制御装置の他の実施形態を示す船外機の模式図であ
る。なお、図１と同一の構成には同一番号を付けて説明
を省略する。本実施形態は、４サイクルエンジンに適用
した例であり、最上段の気筒７ａの排気通路７９に空燃
比センサ１０５を設置している。
【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、船
外機に適用した例について説明しているが、無論、エン
ジンを船体側に設置するマリンエンジンにも適用可能で
ある。
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、船
外機に適用した例について説明しているが、無論、エン
ジンを船体側に設置するマリンエンジンにも適用可能で
ある。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１〜３記載の発明によれば、空燃比による燃料噴射量の
フィードバック制御を行う筒内燃料噴射式エンジンにお
いて、燃料噴射位置と空燃比検出位置が接近したため、
始動直後から空燃比精度を良好に維持することができ、
排ガス悪化を防止することができる。
１〜３記載の発明によれば、空燃比による燃料噴射量の
フィードバック制御を行う筒内燃料噴射式エンジンにお
いて、燃料噴射位置と空燃比検出位置が接近したため、
始動直後から空燃比精度を良好に維持することができ、
排ガス悪化を防止することができる。
【００２８】また、請求項４〜６記載の発明によれば、
マリン用エンジンの場合には、排気管の先端が水面下に
あり背圧が変動するため、燃焼状態が悪化しやすく、こ
れを解消するためには正確な空燃比制御が必要であり、
エンジン始動時の問題を解決することができる。
マリン用エンジンの場合には、排気管の先端が水面下に
あり背圧が変動するため、燃焼状態が悪化しやすく、こ
れを解消するためには正確な空燃比制御が必要であり、
エンジン始動時の問題を解決することができる。
【図１】本発明の筒内燃料噴射式エンジンの制御装置の
１実施形態を示す船外機の模式図であり、図（Ａ）はエ
ンジンの平面図、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、図（Ｄ）は燃料
供給系の構成図である。
１実施形態を示す船外機の模式図であり、図（Ａ）はエ
ンジンの平面図、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、図（Ｄ）は燃料
供給系の構成図である。
【図２】図１の船外機の縦断面図である。
【図３】図３（Ａ）は図２の気筒の断面図、図３（Ｂ）
は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図である。
は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図である。
【図４】図４（Ａ）は、図１の制御装置２９で演算処理
される燃料噴射制御のブロック構成図、図４（Ｂ）は燃
料噴射量の基本マップを示す図、図４（Ｃ）は上下気筒
と燃料噴射量の関係を示す図である。
される燃料噴射制御のブロック構成図、図４（Ｂ）は燃
料噴射量の基本マップを示す図、図４（Ｃ）は上下気筒
と燃料噴射量の関係を示す図である。
【図５】エンジン全体での目標空燃比を説明するための
図である。
図である。
【図６】本発明の燃料噴射制御を説明するための図であ
り、図６（Ａ）は空燃比センサの検出信号を示す波形
図、図６（Ｂ）は、燃料噴射量、燃料噴射時期のフィー
ドバック量を示す図、図６（Ｄ）はエンジン全体での空
燃比の変化を示す図である。
り、図６（Ａ）は空燃比センサの検出信号を示す波形
図、図６（Ｂ）は、燃料噴射量、燃料噴射時期のフィー
ドバック量を示す図、図６（Ｄ）はエンジン全体での空
燃比の変化を示す図である。
【図７】本発明の燃料噴射制御を示すフロー図である。
【図８】本発明の筒内燃料噴射式エンジンの制御装置の
他の実施形態を示す船外機の模式図である。
他の実施形態を示す船外機の模式図である。
２…エンジン ７ａ〜７ｆ…気筒 １３…燃料噴射弁 １０５…空燃比センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｄ Ｆ０２Ｍ 69/00 Ｆ０２Ｎ 17/08 Ｅ Ｆ０２Ｎ 17/08 Ｆ０２Ｍ 69/00 ３２０Ｂ
Claims (6)
- 【請求項１】複数の気筒のうちの一つの気筒に空燃比セ
ンサを設けた筒内燃料噴射式エンジンにおいて、エンジ
ン始動時において、空燃比センサ付の気筒については、
その空燃比を検出し検出された空燃比が目標空燃比にな
るように燃料噴射量をフィードバック制御し、空燃比セ
ンサ無しの気筒については、前記フィードバック補正量
に所定量の燃料を増量させてエンジン全体として始動に
適正な空燃比となるように制御することを特徴とする筒
内燃料噴射式エンジンの制御装置。 - 【請求項２】前記エンジン始動時をエンジン回転数によ
り判定することを特徴とする請求項１記載の筒内燃料噴
射式エンジンの制御装置。 - 【請求項３】前記エンジン始動時をエンジン温度より判
定することを特徴とする請求項１記載の筒内燃料噴射式
エンジンの制御装置。 - 【請求項４】前記エンジンがマリン用エンジンであるこ
とを特徴とする請求項１記載の筒内燃料噴射式エンジン
の制御装置。 - 【請求項５】前記エンジンが２サイクルエンジンである
ことを特徴とする請求項４記載の筒内燃料噴射式エンジ
ンの制御装置。 - 【請求項６】前記エンジンが４サイクルエンジンである
ことを特徴とする請求項４記載の筒内燃料噴射式エンジ
ンの制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9346341A JPH11182291A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置 |
| US09/209,537 US6065442A (en) | 1997-12-16 | 1998-12-11 | Start-up strategy for engine feed back control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9346341A JPH11182291A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11182291A true JPH11182291A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18382763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9346341A Pending JPH11182291A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6065442A (ja) |
| JP (1) | JPH11182291A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4315356B2 (ja) * | 1999-08-24 | 2009-08-19 | ヤマハ発動機株式会社 | 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置 |
| JP2001248473A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 内燃機関の燃料制御装置 |
| JP2002070609A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-08 | Honda Motor Co Ltd | 多気筒エンジン |
| US6532932B1 (en) * | 2000-11-28 | 2003-03-18 | Bombardier Motor Corporation Of America | System and method for controlling an internal combustion engine |
| US6688283B2 (en) | 2001-09-12 | 2004-02-10 | Daimlerchrysler Corporation | Engine start strategy |
| JP4019170B2 (ja) | 2001-10-22 | 2007-12-12 | ヤマハマリン株式会社 | 船舶推進機のエンジン制御装置 |
| KR100440162B1 (ko) * | 2002-06-29 | 2004-07-12 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 냉간 주행중 가감속 연료 제어방법 |
| US7529616B2 (en) * | 2006-03-28 | 2009-05-05 | Dresser, Inc. | Analysis of fuel combustion characteristics |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0814093A (ja) * | 1994-06-24 | 1996-01-16 | Sanshin Ind Co Ltd | ２サイクルエンジンの始動制御装置 |
| JP3499319B2 (ja) * | 1995-03-03 | 2004-02-23 | ヤマハマリン株式会社 | エンジンの燃料噴射装置 |
| JP3687923B2 (ja) * | 1995-03-29 | 2005-08-24 | ヤマハ発動機株式会社 | 酸素濃度センサを用いた内燃機関の制御方法及び装置及びその内燃機関 |
-
1997
- 1997-12-16 JP JP9346341A patent/JPH11182291A/ja active Pending
-
1998
- 1998-12-11 US US09/209,537 patent/US6065442A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6065442A (en) | 2000-05-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080319 |