JPH066926B2 - 船舶推進機用エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、船外機、船内外機、船内機等の船舶推進機用
エンジンの燃料供給装置に関する。

［従来の技術］ 船舶推進機は船舶の機関室、船尾板等に設置して用いら
れている。この船舶推進機用のエンジンは、気化器、燃
料噴射装置等の燃料供給源を付帯して備え、燃料供給源
が供給する燃料を燃料供給経路を経てエンジンの燃焼室
に導入可能としている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、船舶推進機用エンジンは、自動車用エン
ジン等に比して、船舶の積荷の偏り状態、船舶の加速状
態、波浪の状態、船外機等におけるトリム角度設定状態
等の変動により、そのエンジン姿勢に変化を生じやす
い。上記エンジン姿勢の変化は、気化器等の燃料供給源
と燃焼室との相対的な位置関係に変化を与える。したが
って、標準の位置関係に比して、燃料供給源より燃焼室
の方がより高レベルに位置することとなる場合には、燃
料供給源から燃料室に向かう燃料の流れに重力が抵抗と
して作用し、燃料室に供給される燃料は標準供給量より
低減してしまうこととなり、結果として、運転者の意図
しない出力ダウンを招く等の不都合を生ずる。

本発明は、エンジンに対する燃料供給量を、エンジンの
姿勢変化に応じて自動的に増減し、エンジンの運転状態
に最適な燃料供給状態を確保することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、船舶に設置して用いられる船舶推進機用エン
ジンの燃料供給装置において、エンジンの姿勢変化を検
出するエンジン姿勢検出手段と、エンジン姿勢検出手段
の検出結果に基づいてエンジンに対する燃料供給量を調
整する燃料供給量制御手段とを有してなるようにしたも
のである。

［作用］ 本発明によれば、エンジンに対する燃料供給量が、エン
ジン姿勢検出手段の検出結果に基づく燃料供給量制御手
段の制御動作により、エンジンの運転状態に最適な燃料
供給状態を確保するように自動的に増減される。

すなわち、例えばエンジンの姿勢変化によって、燃料供
給源より燃料室の方がより上方に位置することとなるよ
うな場合には、燃料供給源から燃焼室に向かう燃料の流
れに作用する重力の抵抗による燃料の減少傾向を相殺す
るように、燃料の供給量が増量される。他方、燃料供給
源より燃焼室の方がより下方に位置することとなるよう
な場合には、燃料供給源から燃焼室に向かう燃料の流れ
に作用する重力の付加による燃料の増加傾向を相殺する
ように、燃料の供給量が減量される。

したがって、本発明によれば、エンジンに対する燃料供
給量を、エンジンの姿勢変化に応じて自動的に増減し、
エンジンの運転状態に最適な燃料供給状態を確保でき
る。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の実施に用いられる気化器の一例を示す模式図、
第３図は本発明が適用される船外機を示す模式図、第４
図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例における制御状態
を示す流れ図である。

船外機１０は、第３図に示すように、船舶１１の船尾板
にクランプブラット１２を取付けられ、クランプブラッ
ト１２にチルト軸１３を介してスイベルブラケット１４
を傾動（トリムアップ／ダウン）可能に支持し、スイベ
ルブラケット１４に推進ユニット１５を転舵可能に支持
している。１６はクランプブラケット１２とスイベルブ
ラット１４の間に設けられる油圧式トリムシリンダであ
り、推進ユニット１５を第１図の例えば実線で示すトリ
ムダウン位置と２点鎖線で示すトリムアップ位置との間
においてトリムアップ／ダウン操作可能としている。推
進ユニット１５はエンジン１７を備え、エンジン１７は
気化器１８、吸気箱１９を備えている。

気化器１８は、第２図に示すように、フロート室２０と
吸気通路２１を備え、吸気通路２１にチョーク弁２２、
スロットル弁２３、主吐出管２４を配設している。ま
た、気化器１８は、フロート室２０の内部に燃料供給量
調整管２５を配設し、調整管２５の吐出口２５Ａをスロ
ットル弁２３の吸気下流側に開口し、調整管２５の吸入
口２５Ｂをソレノイド弁２６によって開閉制御するよう
にしている。ソレノイド弁２６は、後に詳述するよう
に、吸入口２５Ｂの開時間と閉時間の割合を制御、すな
わちデューティ比制御する。なお、第２図において２７
はエアブリード管であり、ソレノイド弁２６はエアブリ
ード前の燃料通路をデューティ比制御することとなって
いるが、本発明の実施においては、エアブリード後の燃
料通路をデューティ比制御するものであってもよい。す
なわち、燃料は、ソレノイド弁２６によってデューティ
比制御される調整管２５を経て、エンジン１７の吸気負
圧により吐出口２５Ａから吸気通路２１に吐出され、不
図示の燃料供給経路を経て燃焼室に供給される。

船外機１０は、気化器１８のための第１図に示すような
制御回路を備えている。

第１図において、３１はエンジン１７のスタータスィッ
チ、３２は推進ユニット１５のトリム角度センサ、３３
はエンジン１７の温度センサ、３４は気化器１８のスロ
ットル開度センサ、３５はエンジン１７のノックセン
サ、３６はエンジン速度センサである。また、４１はＣ
ＰＵ（マイクロコンピュータ）、４２はメモリ、４３は
クロック回路、４４はデューティ制御回路である。

メモリ４２は、エンジン１７の各運転状態に対応する燃
料制御のために以下の〜のデータを予め書込まれて
いる。

エンジン１７の通常運転時におけるスロットル開度と
エンジン速度のあらゆる組合せのそれぞれに最適（例え
ば燃費を最小とする最適設定）な基本燃料供給量Ａ エンジン１７の始動時に必要とされる始動増量Ｂ エンジン１７の姿勢変化による燃料の増減傾向を相殺
するに必要とされるエンジン姿勢増量Ｃ エンジン１７の温度変化に対応してその運転状態を最
適化するに必要とされる温度増量Ｄ エンジン１７の加速時に必要とされる加速増量Ｅ エンジン１７のノック発生時にノックを解消するに必
要とされるノック増量Ｆ 前記の基本燃料供給量Ａがスロットル弁２３の応答
遅れを是正するために燃費最適値よりも濃い状態に設定
されている状況下で、スロットル開度が一定である時、
スロットル弁２３の応答性向上を考慮する必要がないか
ら、燃費を最適化するために減量できるスロットル減量
Ｇ ＣＰＵ４１は、スタータスイッチ３１のオン／オフ状
態、各センサ３２〜３６の検出結果と、メモリ４２に予
め書込まれている前記データに基づき、エンジン１７の
現在の運転状態に最適な燃料供給量を第４図（Ａ）〜
（Ｃ）の流れ図に従って演算する。デューティ制御回路
４４は、ＣＰＵ４１の演算結果に基づいて、当該最適燃
料供給量を確保するに必要なデューティ比でソレノイド
弁２６を駆動制御する。

すなわち、この実施例は、上記ＣＰＵ４１、メモリ４
２、デューティ比制御回路４４に基づくソレノイド弁２
６の駆動制御により、第４図（Ａ）〜（Ｃ）に示した燃
料制御動作を実行する。上記燃料制御動作を構成する各
モードについて説明すれば以下のとおりである。

始動増量モード スタータスイッチ３１と温度センサ３３の出力信号に基
づき、メモリ４２が記憶している始動増量Ｂが実行され
るように、ソレノイド弁２６がデューティ比制御され
る。この始動増量はエンジン速度センサ３６がエンジン
１７の燃焼持続を検知した時点で終了する。

エンジン姿勢増量モード トリム角度センサ３２の出力信号に基づき、メモリ４２
が記憶しているエンジン姿勢増量Ｃが実行されるよう
に、ソレノイド弁２６がデューティ比制御される。

冷機増量モード 温度センサ３３の出力信号に基づき、メモリ４２が記憶
している温度増量Ｄが実行されるように、ソレノイド弁
２６がデューティ比制御される。

加速増量モード スロットル開度センサ３４の出力信号を微分することに
よってスロットル弁２３の変化率を検知し、メモリ４２
が記憶している加速増量Ｅが実行されるように、ソレノ
イド弁２６がデューティ比制御される。

ノック増量モード ノックセンサ３５の出力信号に基づき、メモリ４２が記
憶しているノック増量Ｆが実行されるように、ソレノイ
ド弁２６がデューティ比制御される。

スロットル減量モード スロットル開度センサ３４の出力信号により、一定のス
ロットル開度がある時間以上持続していることを検知
し、メモリ４２が記憶しているスロットル減量Ｇが実行
されるように、ソレノイド弁２６がデューティ比制御さ
れる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、エンジン１７に対する燃料供給量
が、トリム角度センサ３２の検出結果に基づくＣＰＵ４
１の制御動作により、エンジン１７の運転状態に最適な
燃料供給状態を確保するように自動的に増減される。

すなわち、例えばエンジン１７の姿勢変化によって、気
化器１８より燃焼室の方がより上方に位置することとな
るような場合には、気化器１８から燃焼室に向かう燃料
の流れに作用する重力の抵抗による燃料の減少傾向を相
殺するように、燃料の供給量が増量される。他方、気化
器１８より燃焼室の方がより下方に位置することとなる
ような場合には、気化器１８から燃焼室に向かう燃料の
流れに作用する重力の負荷による燃料の増加傾向を相殺
するように、燃料の供給量が減量される。

したがって、上記実施例によれば、エンジン１７に対す
る燃料供給量を、エンジン１７の姿勢変化に応じて自動
的に増減し、エンジン１７の運転状態に最適な燃料供給
状態を確保できる。

なお、本発明の、船舶内にエンジンを設置してなる船内
機、船内外機等のエンジンに対する燃料供給装置にも適
用できる。

また、本発明の実施において、エンジン姿勢検出手段は
エンジン本体に直接的に配設するものであってもよい。

また、本発明の実施において、エンジン姿勢の変化に基
づく燃料供給量の増減設定にあっては、例えば船外機の
水中排気口の水没レベルが推進ユニットのトリムアップ
とともに浅くなり、該排気口への背圧が小となって、エ
ンジンへの吸気量が増加する時、吸気量の増加に見合う
より多量の燃料を供給すべく、燃料を増量するような考
慮を加えることもできる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、エンジンに対する燃料
供給量が、エンジン姿勢検出手段の検出結果に基づく燃
料供給量制御手段の制御動作により、エンジンの運転状
態に最適な燃料供給状態を確保するように自動的に増減
される。

すなわち、例えばエンジンの姿勢変化によって、燃料供
給源より燃焼室の方がより上方に位置することとなるよ
うな場合には、燃料供給源から燃焼室に向かう燃料の流
れに作用する重力の抵抗による燃料の減少傾向を相殺す
るように、燃料の供給量が増量される。他方、燃料供給
源より燃焼室の方がより下方に位置することとなるよう
な場合には、燃料供給源から燃焼室に向かう燃料の流れ
に作用する重力の付加による燃料の増加傾向を相殺する
ように、燃料の供給量が減量される。

したがって、本発明よれば、エンジンに対する燃料供給
量を、エンジンの姿勢変化に応じて自動的に増減し、エ
ンジンの運転状態に最適な燃料供給状態を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の実施に用いられる気化器の一例を示す模式図、
第３図は本発明が適用される船外機を示す模式図、第４
図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例における制御状態
を示す流れ図である。 １０…船外機、１１…船舶、１７…エンジン、３２…ト
リム角度センサ（エンジン姿勢検出手段）、４１…ＣＰ
Ｕ（燃料供給量制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】船舶に設置して用いられる船舶推進機用エ
   ンジンの燃料供給装置において、エンジンの姿勢変化を
   検出するエンジン姿勢検出手段と、エンジン姿勢検出手
   段の検出結果に基づいてエンジンに対する燃料供給量を
   調整する燃料供給量制御手段とを有してなることを特徴
   とする船舶推進機用エンジンの燃料供給装置。