JPH1029595A

JPH1029595A - マリン用エンジン

Info

Publication number: JPH1029595A
Application number: JP8202745A
Authority: JP
Inventors: Kimihiro Nonaka; 公裕野中; Kyoji Hakamata; 享二袴田
Original assignee: Sanshin Kogyo KK
Current assignee: Yamaha Marine Co Ltd
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の速度において、略定速を維持しな
がら航行することが容易なマリン用エンジンを提供す
る。【解決手段】マリン用エンジン（１２）は、エンジン
回転数を略一定に維持した際における船体抵抗が、エン
ジン回転数が増大するにしたがって、逓減している場合
には、エンジン回転数が増大するにともなって、制御装
置（２８）がエンジン出力を逓減する様に制御してい
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、モーターボート
や、水上スクーターなどの船や船外機に搭載されている
マリン用エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンは、回転数が増大するに
伴って、点火時期が進角するとともに、エンジンに供給
される燃料が増大しており、エンジン出力は、エンジン
回転数が増大するに伴って、段々と増大するように構成
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５におい
て、船外機Ｓが取り付けられている船Ｆは、図５（ａ）
に図示する滑走前の状態すなわち非滑走状態の場合と、
図５（ｂ）に図示する滑走状態の場合とがある。そし
て、船Ｆの船体抵抗は、図６に図示するように、非滑走
状態においては、エンジン回転数の増大とともに、逓増
している。しかしながら、非滑走状態から滑走状態に移
行する際には、一旦、エンジン回転数の増大に伴って、
船体抵抗は段々と減少しており、ハンプが発生してい
る。このハンプの状態から、さらに、エンジン回転数が
大きくなると、エンジン回転数の増大に伴って、船体抵
抗が漸増している。

【０００４】したがって、エンジンの回転数の増大に伴
って、エンジンの出力が増大していると、ハンプの状態
において、エンジン回転数のとびが発生し、非滑走状態
から滑走状態になった途端に、船Ｆは急速に加速される
ことになる。その結果、中速度のスピードを維持するこ
とが困難であり、釣り舟などの様に、種々の速度におい
て、略定速を維持しながら航行したい場合に、不都合が
ある。

【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、種々の速度において、略定速を維持しなが
ら航行することが容易なマリン用エンジンを提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そして、前記課題を解決
するために、本発明のマリン用エンジン（１２）は、エ
ンジン回転数を略一定に維持した際における船体抵抗
が、エンジン回転数が増大するにしたがって、逓減して
いる場合には、エンジン回転数が増大するにともなっ
て、制御装置（２８）がエンジン出力を逓減する様に制
御している。

【０００７】また、エンジン回転数を略一定に維持した
際における船体抵抗が、エンジン回転数が増大するにし
たがって、逓減している場合には、エンジン回転数が増
大するにともなって、制御装置がエンジンの点火時期を
段々と遅角する様に制御している場合がある。

【０００８】さらに、エンジン回転数を略一定に維持し
た際における船体抵抗が、エンジン回転数が増大するに
したがって、逓減している場合には、エンジン回転数が
増大するにともなって、エンジンに供給する燃料を制御
装置が逓減する様に制御している場合がある。

【０００９】そして、スロットル開度と、エンジン回転
数とに対応して、目標のエンジン出力が設定されている
マリン用エンジンであって、略定常状態でハンプの状態
となるエンジン回転数における目標のエンジン出力が、
このハンプの状態よりも少し低速のエンジン回転数にお
ける目標のエンジン出力よりも小さく設定されている場
合がある。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明におけるマリン用エ
ンジンの実施の一形態を図１ないし図６を用いて説明す
る。図１は本発明におけるマリン用エンジンの燃料系お
よび制御系の模式図で、（ａ）がエンジンの平面図およ
び燃料系の図、（ｂ）が（ａ）の B-B断面図である。図
２は酸素センサー取り付け部の拡大断面図である。図３
は、燃料噴射量、点火時期、エンジン出力および船体抵
抗と、エンジン回転数との関係を示すグラフである。図
４は制御装置の制御マップの説明図である。図５は船の
状態を説明するための側面図で、（ａ）が滑走前の状態
の図、（ｂ）が滑走状態の図である。図６は船体抵抗と
エンジン回転数との関係を図示しているグラフである。

【００１１】船外機Ｓには、図１（ａ）および図１
（ｂ）に図示するＶ型６気筒２サイクルエンジン１２が
配置されている。この従来よく知られたマリン用エンジ
ン１２は、クランクシャフト１３の軸が略上下方向に配
置され、また、エンジン１２の６個のシリンダーC1〜C6
は略水平に配置されている。なお、シリンダーC1〜C6の
符号Ｃに添字されている番号は、一番上に配置されてい
るシリンダーC1の１から順番に、一番下に配置されてい
るシリンダーC6の６まで付されている。

【００１２】このエンジン１２のシリンダーC1〜C6に空
気を供給する各吸気通路１６には、スロットル弁１７が
設けられており、このスロットル弁１７を操作すること
で、吸気通路１６の流路の断面積すなわちスロットルの
開度（スロットル弁１７の角度で表示）を変更すること
ができる。

【００１３】また、船外機Ｓが取り付けられている船Ｆ
（図５参照）には、燃料タンク２１および低圧ポンプ２
２が設けられており、この低圧ポンプ２２が駆動する
と、燃料タンク２１に貯蔵されている燃料を吸い上げ
て、船外機Ｓ内のベーパーセパレータータンク２３に供
給する。このベーパーセパレータータンク２３に供給さ
れた燃料は、高圧ポンプ２６で燃料噴射弁２７に吐出さ
れている。そして、制御装置２８から信号が入力される
と、燃料噴射装置である燃料噴射弁２７から吸気通路１
６に燃料が噴射され、吸気通路１６に流れている空気に
混合されている。また、燃料噴射弁２７に供給される燃
料の圧力が所定圧力すなわち設定圧力となるように、燃
料噴射弁２７において余った燃料は、レギュレーター２
９を介して、ベーパーセパレータータンク２３に戻され
ている。そして、燃料が混合された空気は、各シリンダ
ーC1〜C6の燃焼室に供給され、点火プラグ３０により着
火されて燃焼している。そして、燃焼ガスは、排気通路
３１を通って、スクリュウ軸１から排気されている。

【００１４】燃料噴射弁２７の燃料噴射量および点火プ
ラグ３０の点火時期を制御する制御装置２８には、種々
のセンサーからの信号が入力されている。このようなセ
ンサーとしては、たとえば、スロットル弁１７の開度を
検出するスロットル開度センサー４１、吸気温度T1を検
出する吸気温度センサー４２、エンジン１２のケース１
２ａの温度T2を検出するエンジンケース温度センサー４
３、クランクシャフト１３の回転角度を検出するクラン
ク角センサー４４および酸素センサー４６などがあり、
各センサーは制御装置２８に接続されている。そして、
クランク角センサー４４の出力信号により、エンジンの
回転数を算出することができる。

【００１５】エンジンケース温度センサー４３は、エン
ジン１２のケース１２ａの外壁面に取り付けられてい
る。また、酸素センサー４６は、一番上のシリンダーC1
の内部空間すなわち燃焼室に連通する燃焼ガス導入室５
１に設けられており、この燃焼ガス導入室５１は、Ｌ字
状に折れ曲がっている。

【００１６】また、図４に図示する制御マップの各区画
には、目標の空燃比、燃料噴射量や点火時期などが書き
込まれており、制御装置２８は、スロットル開度センサ
ー４１からのスロットル開度の信号と、クランク角セン
サー４４から算出したエンジン回転数とに基づいて、図
４に図示する制御マップから、目標の空燃比、燃料噴射
量や点火時期などを読み取っている。そして、この制御
マップから読み取った燃料噴射量を、燃料噴射弁２７か
ら噴射しているとともに、制御マップから読み取った点
火時期に応じて、点火プラグ３０を着火している。

【００１７】スロットルを小開度から大開度に開けて行
くにしたがって、エンジン回転数すなわち船速（船速は
必ずしもエンジン回転数と完全には一致しないが、一
応、エンジン回転数と相関関係があるので、概念的には
エンジン回転数と船速とは対応している。）が低速から
高速に変化すると、操船者は違和感なく船Ｆを操船する
ことができる。したがって、定常状態すなわちスロット
ル開度を略一定に維持した場合には、図４に図示する実
線のように、スロットル開度が大きくなるにしたがっ
て、エンジン回転数が増大していくことが好ましい。

【００１８】しかしながら、図４において、Ａ１で示さ
れている、スロットルが中開度（約１２°を越えて、約
２０°以下）で、かつ、エンジン回転数が中速度（約１
７５０ｒｐｍ越えて、約３５００ｒｐｍ以下）の領域付
近では、船Ｆが滑走状態になりはじめるので、図６に図
示するように、エンジン回転数すなわち船速が速くなる
と、船体抵抗が減少する、いわゆるハンプの状態となっ
ている。そして、従来は、スロットル開度を大きくする
と、エンジン出力が増大し、かつ、スロットル開度を維
持していると、エンジン出力は略一定となっていた。し
たがって、ハンプの状態において、スロットル開度を維
持していると、エンジン出力が略一定であり、図６に示
したエンジン回転数のとびが発生し、船Ｆが急加速さ
れ、操船者に違和感を与えることになる。

【００１９】そこで、図３において実線で図示されてい
る様に、この実施の形態においては、ハンプの状態であ
るＡ１における船体抵抗が逓減している部分では、燃料
噴射量は、エンジン回転数が増大するにしたがって、逓
減する様に設定され、かつ、点火プラグ３０の点火時期
はエンジン回転数が増大するにしたがって、遅角する様
に設定されている。この様にして、エンジン出力を、エ
ンジン回転数が増大するにしたがって、逓減している。
なお、従来の状態は、図３において点線で図示されてい
る。そして、ハンプの略中間位置を過ぎると、船体抵抗
が増大しはじめ、エンジン回転数が増大するにしたがっ
て、燃料噴射量を増大するとともに、点火プラグ３０の
点火時期を進角する様に設定している。この様にハンプ
の状態においてエンジン出力を減少することにより、ハ
ンプの状態においてスロットル開度を維持していても、
船Ｆが急加速されることを防止して、操船者に違和感を
与えることを少なくしている。また、ハンプの状態にお
いて、船Ｆの速度を一定に維持することが容易となる。

【００２０】また、通常は、エンジン回転数と、スロッ
トル開度とからエンジン１２への吸気量を推定して、燃
料噴射量を決定しているが、Ａ１を除く定常状態におい
ては、燃費を向上させるために、目標の空燃比がリーン
側すなわち約１４〜１５になっており、そして、エンジ
ン１２への吸気量の変化により誤差が生じ難いように、
酸素センサー４６でフィードバック制御が行われてい
る。

【００２１】この様に、実施の形態においては、ハンプ
の状態における燃料噴射量は、ハンプの状態よりもエン
ジン回転数が少し低速の場合における燃料噴射量よりも
減少する様に設定されており、また、ハンプの状態にお
ける点火時期は、ハンプの状態よりもエンジン回転数が
少し低速の場合における点火時期よりも遅角する様に設
定されている。この様にして、ハンプの状態における目
標のエンジン出力は、ハンプの状態よりもエンジン回転
数が少し低速の場合における目標のエンジン出力よりも
減少する様に設定されている。したがって、ハンプの状
態になると、エンジン出力が低下し、船Ｆが急加速する
ことが減少し、操船者の違和感が減少する。

【００２２】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。（１）実施の形態においては、マリン用エンジンはＶ型
６気筒２サイクルであるが、その気筒数や形式などは適
宜変更可能である。たとえば、燃料を直接エンジンのシ
リンダー内に噴射する形式でも可能である。また、４サ
イクルでも可能であり、さらに、自動車やスノーモービ
ルなどに設けることも可能である。

【００２３】（２）実施の形態においては、エンジン出
力を減少させるのに、点火プラグ３０の点火時期を遅角
させるとともに、燃料噴射量を減少しているが、点火時
期の遅角と、燃料噴射量の減少との何れか一方のみを行
うことも可能である。また、他の方法で、エンジン出力
を低下させることも可能である。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、エンジン回転数を略一
定に維持した際における船体抵抗が、エンジン回転数が
増大するにしたがって、逓減している場合には、エンジ
ン回転数が増大するにともなって、制御装置がエンジン
出力を逓減する様に制御している。したがって、船がハ
ンプの状態などにあり、エンジン回転数が増大するにと
もなって、船体抵抗が減少している際にも、船速が急加
速することが少ない。その結果、操船者に違和感を与え
ることが減少する。また、ハンプの状態などにおいて、
船の速度を略一定に維持することが容易となる。

【００２５】また、エンジン出力の低下を、エンジンの
点火時期を段々と遅角することにより達成している場合
には、エンジン出力の調整を、点火時期の調整で行うこ
とができる。この点火時期の調整は電気的に容易に行う
ことができ、構造が簡単となる。

【００２６】さらに、エンジン出力の低下を、エンジン
に供給する燃料を減少させることにより達成している場
合には、船速が急加速することが少なくなるとともに、
燃費の向上が図れる。

【００２７】そして、ハンプの状態となるエンジン回転
数における目標のエンジン出力が、このハンプの状態よ
りも少し低速のエンジン回転数における目標のエンジン
出力よりも小さく設定されている場合には、ハンプの状
態になると、エンジン出力が減少する。したがって、ハ
ンプの状態において、船速が急速に加速されることが減
少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明におけるマリン用エンジンの燃料
系および制御系の模式図で、（ａ）がエンジンの平面図
および燃料系の図、（ｂ）が（ａ）の B-B断面図であ
る。

【図２】図２は酸素センサー取り付け部の拡大断面図で
ある。

【図３】図３は、燃料噴射量、点火時期、エンジン出力
および船体抵抗と、エンジン回転数との関係を示すグラ
フである。

【図４】図４は制御装置の制御マップの説明図である。

【図５】図５は船の状態を説明するための側面図で、
（ａ）が滑走前の状態の図、（ｂ）が滑走状態の図であ
る。

【図６】図６は船体抵抗とエンジン回転数との関係を図
示しているグラフである。

【符号の説明】

１２エンジン（マリン用エンジン）２８制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン回転数を略一定に維持した際に
おける船体抵抗が、エンジン回転数が増大するにしたが
って、逓減している場合には、エンジン回転数が増大す
るにともなって、制御装置がエンジン出力を逓減する様
に制御していることを特徴とするマリン用エンジン。
【請求項２】エンジン回転数を略一定に維持した際に
おける船体抵抗が、エンジン回転数が増大するにしたが
って、逓減している場合には、エンジン回転数が増大す
るにともなって、制御装置がエンジンの点火時期を段々
と遅角する様に制御していることを特徴とするマリン用
エンジン。
【請求項３】エンジン回転数を略一定に維持した際に
おける船体抵抗が、エンジン回転数が増大するにしたが
って、逓減している場合には、エンジン回転数が増大す
るにともなって、エンジンに供給する燃料を制御装置が
逓減する様に制御していることを特徴とするマリン用エ
ンジン。
【請求項４】スロットル開度と、エンジン回転数とに
対応して、目標のエンジン出力が設定されているマリン
用エンジンであって、略定常状態でハンプの状態となるエンジン回転数におけ
る目標のエンジン出力が、このハンプの状態よりも少し
低速のエンジン回転数における目標のエンジン出力より
も小さく設定されていることを特徴とするマリン用エン
ジン。