[go: up one dir, main page]

JPH11287144A - 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

Publication number
JPH11287144A
JPH11287144A JP10086275A JP8627598A JPH11287144A JP H11287144 A JPH11287144 A JP H11287144A JP 10086275 A JP10086275 A JP 10086275A JP 8627598 A JP8627598 A JP 8627598A JP H11287144 A JPH11287144 A JP H11287144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
fuel injection
engine
pressure
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10086275A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Kato
雅彦 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Marine Co Ltd
Original Assignee
Sanshin Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanshin Kogyo KK filed Critical Sanshin Kogyo KK
Priority to JP10086275A priority Critical patent/JPH11287144A/ja
Priority to US09/241,718 priority patent/US6357417B2/en
Publication of JPH11287144A publication Critical patent/JPH11287144A/ja
Priority to US10/013,645 priority patent/US6659076B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/04—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
    • F02B61/045—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for marine engines
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804—Number of cylinders
    • F02B2075/1824—Number of cylinders six
    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31—Control of the fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/04—Two-stroke combustion engines with electronic control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
    • F02D33/003—Controlling the feeding of liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus ; Failure or leakage prevention; Diagnosis or detection of failure; Arrangement of sensors in the fuel system; Electric wiring; Electrostatic discharge
    • F02D33/006—Controlling the feeding of liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus ; Failure or leakage prevention; Diagnosis or detection of failure; Arrangement of sensors in the fuel system; Electric wiring; Electrostatic discharge depending on engine operating conditions, e.g. start, stop or ambient conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/20—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/007—Layout or arrangement of systems for feeding fuel characterised by its use in vehicles, in stationary plants or in small engines, e.g. hand held tools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0076—Details of the fuel feeding system related to the fuel tank
    • F02M37/0088—Multiple separate fuel tanks or tanks being at least partially partitioned
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/20—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines characterised by means for preventing vapour lock
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】クランキング開始時の燃料圧力が不安定な状況
下でも、常に燃料圧力に対して適正な燃料噴射を行い、
クランキング開始時の燃料圧力を最大限高めて運転フィ
ーリングや排ガス特性を向上させる。 【解決手段】高圧燃料ポンプにより高圧燃料を筒内に噴
射する筒内燃料噴射式エンジンにおいて、クランキング
開始時に、燃料圧力に応じて、少なくとも燃料噴射時期
を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【０００２】
【従来の技術】例えば、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。
【０００３】前記高圧燃料の供給は、電動式の予圧ポン
プにより燃料を３ｋｇ／ｃｍ2程度に予圧した後、エン
ジン駆動の高圧ポンプにより５０ｋｇ／ｃｍ2程度に加
圧する方式が一般的であるが、特に、スタータモータに
よりクランク軸を回転させるクランキング開始時には、
クランキング回転数が小さいため、当然、高圧ポンプの
作動量も小さく燃料圧力が所定値まで達せず、更に加え
て燃料圧力の変動も生じてしまう。これは、外気温度、
エンジン温度又はオイル劣化等により、潤滑用のオイル
の粘性が変化するためで、従来は、高圧ポンプをポンプ
をバイパスさせる電磁弁を設け、クランキング開始時に
は、高圧ポンプをバイパスして予圧ポンプの予圧のみの
燃料圧力にて、燃料噴射弁より燃料を供給していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のクランキング開始方式においては、予圧のみによる
クランキング開始時とエンジンがかかって燃料圧力が十
分に上がってからとの噴射時間及び噴射時期の値が大き
く変化するため、エンジンフィーリングが損なわれると
いう問題を有し、また、図１２に示すように、予圧程度
の圧力では、噴射された噴霧の粒径が大きいため着火性
が悪く、更なる始動時間の短縮が困難であるという問題
を有し、さらに、予圧で燃料を噴射する場合、単位時間
当たりの噴射量が少ないため、噴射時間を長くするとと
もに、シリンダ内での拡散性維持のため噴射時期を早め
る必要があり、ＨＣ等の排ガス特性を悪化させるという
問題を有している。
【０００５】また、図１３に示すように、クランキング
開始時には高圧燃料ポンプの吐出量が小さいため、クラ
ンキング開始時に過度の増量補正が行われると、燃料圧
力が不安定になり始動時間が長くなるという問題を有し
ている。
【０００６】とりわけ、２サイクルエンジンにおいて
は、掃気行程中に噴射した噴霧の吹き抜け防止と４サイ
クルエンジンに比べ短い噴霧拡散時間との関係から、噴
霧が噴射できるタイミングが限定されており、クランキ
ング開始時の燃料圧力の増大が課題となっている。
【０００７】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
し吸入空気量が変動するため、燃焼状態が悪化しやす
く、これを解消するためにはクランキング開始時の燃料
圧力の増大が課題となっている。
【０００８】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、クランキング開始時の燃料圧力が不安定な状
況下でも、常に燃料圧力に対して適正な燃料噴射を行
い、クランキング開始時の燃料圧力を最大限高めて運転
フィーリングや排ガス特性を向上させることができる筒
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。
【０００９】
【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、高圧燃料ポンプにより高圧燃
料を筒内に噴射する筒内燃料噴射式エンジンにおいて、
クランキング開始時に、燃料圧力に応じて、少なくとも
燃料噴射時期を補正することを特徴し、請求項２記載の
発明は、請求項１において、前記燃料圧力を圧力センサ
又はエンジン回転数センサにより検出することを特徴と
し、請求項３記載の発明は、請求項１において、燃料噴
射時期に加えて燃料噴射時間を補正することを特徴と
し、請求項４記載の発明は、請求項１〜３において、吸
気管内に燃料を噴射する副燃料噴射弁を設け、クランキ
ング開始時に副燃料噴射弁から燃料を噴射することを特
徴とし、請求項５記載の発明は、請求項１〜４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６記載の発明は、請求項５において、クラ
ンク軸が縦置きで上下方向に複数の気筒を有するエンジ
ンを備え、噴射時期および噴射量の補正量を下段気筒に
向かう程少なくするように制御することを特徴とし、請
求項７記載の発明は、請求項５、６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８記載の発明は、請求項５、６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。
【００１０】
【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。
【００１１】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。
【００１２】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（図３（Ａ））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。
【００１３】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。
【００１４】図２に示すように、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。
【００１５】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。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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）を検出するエンジン回転数セ
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９
９、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、エンジン始動スイッチ１０
２、船の姿勢を検出する船姿勢センサ１０３、外気温度
を検出する外気温センサ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１
０５、高圧燃料配管内の圧力を検出する燃料圧力センサ
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。
【００１９】図４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５（Ａ）は燃料
噴射量の基本マップを示す図、図５（Ｂ）は上下気筒と
燃料噴射量の関係を示す図、図５（Ｃ）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る。
【００２０】エンジン回転数検出手段９０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９６からの
信号により、燃料噴射量設定手段２０１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５（Ａ）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２９内のメモリに
記憶されている。船外機の場合には、図５（Ｂ）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。
【００２１】そして、空燃比検出手段１０５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２
０３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１３にフィードバックされる。また、
エンジン始動スイッチ１０２からの信号によりクランキ
ング開始判定手段２０２において、クランキング開始と
判定された場合には、燃料圧力検出手段１０６の信号に
基づいて、燃料噴射時間、燃料噴射時期補正手段２０４
で補正が行われ、燃料噴射弁１３に出力するようにして
いる。補正手段２０４は、少なくとも燃料噴射時期を補
正するもので、これに加えて燃料噴射時間を補正するも
のである。なお、燃料圧力検出手段１０６は、図１の燃
料圧力センサ１０６でもよし、エンジン回転数センサ９
０でもよい。
【００２２】図５（Ｃ）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、
クランキング開始域では空燃比（Ａ／Ｆ）＝８〜９のリ
ッチ空燃比を、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＝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
＝１５〜１６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、空燃比センサ１０
５を備える気筒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。
【００２３】図６は、空燃比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）、（Ｃ）は燃料噴射量
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。
【００２４】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、エンジン全体で図５（Ｃ）の目標
空燃比となるように制御するものである。
【００２５】次に、本発明の燃料噴射制御について説明
する。図７は、本発明の燃料噴射制御を示すフロー図、
図８は燃料噴射時間及び燃料噴射時期の補正を説明する
ための図、図９は本発明の制御方法を説明するための
図、図１０は本発明の効果を説明するための図である。
【００２６】図７において、先ず、ステップＳ１でエン
ジン始動スイッチ１０２がオンか否かが判定され、オン
であればステップＳ２で燃料圧力センサ１０６により高
圧配管内の燃料圧力を読み込むと共に、エンジン回転数
センサ９０にによりエンジン回転数を読み込む。次に、
ステップＳ３で読み込んだ燃料圧力に応じて燃料噴射時
間と燃料噴射時期を補正する。これは、図８に示すよう
に、少なくとも燃料噴射時期を進角させるように補正
し、必要に応じて燃料圧力が小さいほど燃料噴射時間を
長くし、燃料噴射弁１３に出力する。この補正は、クラ
ンキングが進行しクランキング回転数（エンジン始動前
でスタータモータにより駆動されるクランク軸の回転
数）が上がるにしたがい何回も行い、ステップＳ５でエ
ンジン回転数が所定値ｐを越えた場合に終了となる。
【００２７】上記制御を図９により詳述する。図９にお
いて、ＴＤＣはある気筒の上死点位置、ＥXＯは排気ポ
ート開位置、ＳCＯは掃気ポート開位置、ＢＤＣは下死
点位置、ＳCＣは掃気ポート閉位置、ＥXＣは排気ポート
閉位置を示している。エンジンが始動後の定常時におい
ては、燃料噴射時期は排気ポートが閉じる直前のｔa、
燃料噴射時間はＴaである。従来のクランキング開始
は、高圧ポンプをバイパスして予圧ポンプの予圧のみの
燃料圧力にて燃料を噴射するため、燃料噴射時期を下死
点直後のｔbと進角させ、燃料噴射時間をＴbを長くする
ようにしていた。このため、図１０の一点鎖線で示すよ
うに、予圧のみによるクランキング開始時とエンジンが
かかって燃料圧力が十分に上がってからとの噴射時間及
び噴射時期の値が大きく変化するため、エンジンフィー
リングが損なわれるという問題を有し、また、図１２に
示すように、予圧程度の圧力では、噴射された噴霧の粒
径が大きいため着火性が悪く、更なる始動時間の短縮が
困難であるという問題を有し、さらに、予圧で燃料を噴
射する場合、単位時間当たりの噴射量が少ないため、噴
射時間を長くするとともに、シリンダ内での拡散性維持
のため噴射時期を早める必要があり、ＨＣ等の排ガス特
性を悪化させるという問題を有している。
【００２８】そこで、本発明においては、高圧燃料ポン
プ３７による高圧燃料を用い、燃料圧力の上昇に従い、
燃料噴射時期を１回転目はｔ1、２回転目はｔ2、３回転
目はｔ3と遅角させ、必要に応じて燃料噴射時間を１回
転目はＴ1、２回転目はＴ2、３回転目はＴ3と短くする
ようにしている。その結果、クランキング開始時の燃料
圧力が不安定な状況下でも、常に燃料圧力に対して適正
な燃料噴射を行い、クランキング開始時の燃料圧力を最
大限高めて運転フィーリングや排ガス特性を向上させる
ことができる。
【００２９】図１０は、本発明による作用効果を説明す
るための図であり、図の実線に示すように、クランキン
グ回数が増すにつれて燃料圧力が上昇し、その都度、前
述の適正な燃料噴射を行ことにより、一点鎖線で示す従
来の場合と比較して、クランキング開始からエンジン始
動まで噴射時間及び噴射時期の値が大きく変化すること
がなく、運転フィーリングや排ガス特性を向上させるこ
とができる。また、外気温度が低下するにつれて燃料圧
力の上昇が低下しエンジン始動に必要なクランキング回
数が増えることを示している。これは、図１１に示すよ
うに、外気温が低下すると、オイルの粘度が大きく低下
し、スタータモータにより駆動されるクランク軸の回転
数が低下し、燃料圧力が上昇しないためである。
【００３０】なお、船外機のように縦軸クランク方向に
複数気筒の排気が集合したマリンエンジンにおいては、
背圧の変動により吸入空気量が下段気筒にいくほど減少
するため、噴射時期および噴射量の補正量を下段気筒に
向かう程少なくするように制御してもよい。
【００３１】図１４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。
【００３２】次に、図１５及び図１６により、本発明に
係わる制御装置の他の実施形態について説明する。図１
５は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１６は、吸気マニホールドの正面図である。
【００３３】図１５及び図１６において、吸気マニホー
ルド７９は、縦方向に配列された各気筒７ａ〜７ｆへの
吸気管２５ａを有し、吸気管２５ａに沿って縦方向に燃
料供給レール７４が取り付けられている。そして各吸気
管２５ａに燃料噴射弁７３を配設し、各燃料噴射弁７３
を燃料供給レール７４で接続している。燃料噴射弁７３
は、各気筒７ａ〜７ｆ内に直接噴射する燃料噴射弁１３
を主燃料噴射弁としたとき、副燃料噴射弁に相当する。
燃料供給レール７４の上端は燃料供給管７５を介して予
圧配管Ａに接続されるとともに、燃料供給レール７４の
下端は戻し配管７６を介して予圧圧力調整弁４２に接続
されている。なお、図１６で、２６はスロットル弁、３
５はベーパーセパレータタンク、７７はスロットル弁駆
動機構である。
【００３４】本実施形態においては、クランキング開始
時に、副燃料噴射弁７３から燃料を吸気管２５ａ内に噴
射する。この場合、主燃料噴射弁１３は所定の燃料圧力
を維持できる分だけの燃料を噴射できるため、燃料圧力
が安定し、副燃料噴射弁７３からは不足分の燃料を噴射
する。吸気管２５ａに噴射された燃料は、新気とともに
クランクケースを経て燃焼室に入るため、燃料の拡散時
間を十分に確保することができ、良好な始動性を維持す
ることができる。
【００３５】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、船体側にエ
ンジンを設置するマリン用エンジンや、あるいは芝刈り
機等の移動式エンジンや定置式エンジンにも適用可能で
ある。
【００３６】
【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、クランキング開始時の燃料
圧力が不安定な状況下でも、常に燃料圧力に対して適正
な燃料噴射を行い、クランキング開始時の燃料圧力を最
大限高めて運転フィーリングや排ガス特性を向上させる
ことができ、請求項４記載の発明によれば、副燃料噴射
弁から燃料を吸気管内に噴射するので、筒内に噴射する
主燃料噴射弁の燃料圧力が安定し、良好な始動性を維持
することができ、請求項５〜８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
り背圧が変動し吸入空気量が変動するため、燃焼状態が
悪化しやすく、これを解消するためにクランキング開始
時の燃料圧力の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【図４】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である。
【図５】図５（Ａ）は燃料噴射量の基本マップを示す
図、図５（Ｂ）は上下気筒と燃料噴射量の関係を示す
図、図５（Ｃ）はエンジン全体での目標空燃比を説明す
るための図である。
【図６】空燃比制御を説明するための図である。
【図７】本発明の燃料噴射制御を示すフロー図である。
【図８】図７の燃料噴射時間及び燃料噴射時期の補正を
説明するための図である。
【図９】本発明の制御方法を説明するための図である。
【図１０】本発明による作用効果を説明するための図で
ある。
【図１１】外気温度とクランキング回転数との関係を示
す図である。
【図１２】燃料圧力と噴霧粒径との関係を示す図であ
る。
【図１３】クランキング回数と燃料圧力との関係を示す
図である。
【図１４】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。
【図１５】本発明に係わる制御装置の他の実施形態を示
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１６】図１５の吸気マニホールドの正面図である。
【符号の説明】
２…エンジン ７ａ〜７ｆ…気筒 １３…燃料噴射弁 ３７…高圧燃料ポンプ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】高圧燃料ポンプにより高圧燃料を筒内に噴
    射する筒内燃料噴射式エンジンにおいて、クランキング
    開始時に、燃料圧力に応じて、少なくとも燃料噴射時期
    を補正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。
  2. 【請求項２】前記燃料圧力を圧力センサ又はエンジン回
    転数センサにより検出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。
  3. 【請求項３】燃料噴射時期に加えて燃料噴射時間を補正
    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。
  4. 【請求項４】吸気管内に燃料を噴射する副燃料噴射弁を
    設け、クランキング開始時に副燃料噴射弁から燃料を噴
    射することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいず
    れかに記載の筒内燃料噴射式エンジンの制御装置。
  5. 【請求項５】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ないし請求項４のいずれかに記
    載の筒内燃料噴射式エンジンの制御装置。
  6. 【請求項６】クランク軸が縦置きで上下方向に複数の気
    筒を有するエンジンを備え、噴射時期および噴射量の補
    正量を下段気筒に向かう程少なくするように制御するこ
    とを特徴とする請求項５記載の筒内燃料噴射式エンジン
    の制御装置。
  7. 【請求項７】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５又は６記載の筒内燃料噴射式
    エンジンの制御装置。
  8. 【請求項８】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５又は６記載の筒内燃料噴射式
    エンジンの制御装置。
JP10086275A 1998-02-04 1998-03-31 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置 Pending JPH11287144A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10086275A JPH11287144A (ja) 1998-02-04 1998-03-31 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置
US09/241,718 US6357417B2 (en) 1998-02-04 1999-02-02 Start up control for engine
US10/013,645 US6659076B2 (en) 1998-02-04 2001-12-07 Start up control for engine

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2304698 1998-02-04
JP10-23046 1998-02-04
JP10086275A JPH11287144A (ja) 1998-02-04 1998-03-31 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11287144A true JPH11287144A (ja) 1999-10-19

Family

ID=26360335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10086275A Pending JPH11287144A (ja) 1998-02-04 1998-03-31 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (2) US6357417B2 (ja)
JP (1) JPH11287144A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003328816A (ja) * 2002-05-17 2003-11-19 Toyota Motor Corp 筒内噴射式内燃機関の始動時制御装置
JP2008240532A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Hitachi Ltd 高圧燃料系の制御装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11287144A (ja) * 1998-02-04 1999-10-19 Sanshin Ind Co Ltd 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置
US6532932B1 (en) * 2000-11-28 2003-03-18 Bombardier Motor Corporation Of America System and method for controlling an internal combustion engine
JP3741087B2 (ja) * 2002-07-12 2006-02-01 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4370936B2 (ja) * 2004-02-24 2009-11-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4089640B2 (ja) * 2004-03-02 2008-05-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2006082713A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Yamaha Marine Co Ltd 船外機の燃料供給装置
DE102007043440B3 (de) * 2007-09-12 2009-04-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Ermitteln einer in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine eingefangenen Luftmasse
DE102008002511B4 (de) * 2008-06-18 2018-12-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bei kombinierter Direkt- und Saugrohreinspritzung, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt
CN104066952B (zh) * 2011-10-05 2020-12-22 工程推进系统有限公司 航空压缩燃烧驱动总成的控制系统
CA3070483A1 (en) 2017-07-21 2019-01-24 Engineered Propulsion Systems, Inc. Enhanced aero diesel engine

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0233439A (ja) * 1988-07-21 1990-02-02 Fuji Heavy Ind Ltd ２サイクル直噴エンジンの燃料噴射制御装置
JP2872842B2 (ja) * 1991-09-27 1999-03-24 ヤマハ発動機株式会社 筒内噴射式２サイクルエンジンの燃焼制御装置
JP3250686B2 (ja) * 1993-03-15 2002-01-28 三信工業株式会社 Ｖ型エンジンの吸排気構造
JPH08210209A (ja) * 1995-02-06 1996-08-20 Zexel Corp 高圧燃料噴射装置
DE69620670T2 (de) * 1995-05-12 2002-08-14 Yamaha Hatsudoki K.K., Iwata Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine
JP3819462B2 (ja) * 1995-11-06 2006-09-06 株式会社日立製作所 筒内噴射エンジンの制御装置
JPH10103115A (ja) 1996-09-26 1998-04-21 Sanshin Ind Co Ltd 筒内燃料噴射式２サイクルエンジン
JP3090073B2 (ja) * 1996-12-19 2000-09-18 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置
JPH10176574A (ja) * 1996-12-19 1998-06-30 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPH11287144A (ja) * 1998-02-04 1999-10-19 Sanshin Ind Co Ltd 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003328816A (ja) * 2002-05-17 2003-11-19 Toyota Motor Corp 筒内噴射式内燃機関の始動時制御装置
JP2008240532A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Hitachi Ltd 高圧燃料系の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6659076B2 (en) 2003-12-09
US20020040701A1 (en) 2002-04-11
US6357417B2 (en) 2002-03-19
US20010027771A1 (en) 2001-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5584281A (en) Engine control system
JP3979506B2 (ja) 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置
JPH08312401A (ja) 筒内噴射型火花点火式内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4107442B2 (ja) 直接筒内噴射式多気筒２サイクルエンジン
EP0831219B1 (en) Method for controlling the operation of an internal combustion engine
JPH11182283A (ja) 筒内燃料噴射式２サイクルエンジンの制御装置
US5694909A (en) Engine control system and sensor
JPH11287144A (ja) 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置
JPH11182288A (ja) 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置
JPH11141371A (ja) 直接筒内噴射式２サイクルエンジン
JPH11182289A (ja) 筒内燃料噴射式２サイクルエンジンの制御装置
JPH09151762A (ja) エンジンの燃焼制御装置
US5579745A (en) Engine control system
JPH08312438A (ja) ２サイクルエンジンにおける燃料噴射方法及び燃料噴射制御装置
US5727536A (en) Engine control system and method
US5329907A (en) Fuel injection control device for two stroke combustion engine
JP3883231B2 (ja) エンジンの運転制御装置
JPH11280523A (ja) 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置
JPH11182291A (ja) 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置
JPH11182282A (ja) 筒内燃料噴射式エンジンの制御装置
JP3812688B2 (ja) 筒内噴射式２サイクルエンジン
JP3381751B2 (ja) 内燃機関の運転制御装置
JP3269350B2 (ja) 筒内噴射型火花点火式内燃機関
JPH11303662A (ja) 筒内噴射エンジンの燃料噴射制御方法
JP4071353B2 (ja) 筒内噴射エンジンの燃料噴射制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060906

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060912

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061101

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070425