JPH11159371A - 直接筒内噴射式エンジン - Google Patents

直接筒内噴射式エンジン

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JPH11159371A
JPH11159371A JP9338230A JP33823097A JPH11159371A JP H11159371 A JPH11159371 A JP H11159371A JP 9338230 A JP9338230 A JP 9338230A JP 33823097 A JP33823097 A JP 33823097A JP H11159371 A JPH11159371 A JP H11159371A
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engine
fuel injection
fuel
dead center
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Jiyun Motose
準 本瀬
Masahiko Kato
雅彦 加藤
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Yamaha Marine Co Ltd
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Sanshin Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課 題】 ギア抜き時、過回転時、オイル量低下時
やオーバーヒート時などにおいて、安定してエンジン回
転数を低下させるとともに、未燃ガスの排出を極力防止
することができる直接筒内噴射式エンジンを提供する。 【解決手段】 クランク軸の回転が、切換ギア機構(1
1,12,13,17)を介して被駆動軸(14)に動
力伝達されているとともに、この切換ギア機構が切り換
えられて、被駆動軸の回転方向または回転速度の少なく
とも一方が切り換えられている。そして、切換ギア機構
の切り換え時に、燃料噴射開始時期を遅くするか、また
は、燃料噴射時間を短くするかの少なくとも一方を行っ
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、船外機などに搭載
されている直接筒内噴射式エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のエンジンにおいては、燃料は吸気
管に供給され、空気と混合されて混合気となって、シリ
ンダ内に流入している。そして、前後進、ニュートラル
のギア切り換え時や、エンジン過回転時、潤滑オイルの
オイル量低下時、エンジン冷却水またはシリンダ壁温度
がオーバーヒート温度に近づいている時などには、点火
を断続的または連続的に停止したりして、エンジンの出
力トルクを低下させ、エンジンの回転数を約 2000rpmま
で下げている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、点火を停止
している際にも、吸気管には連続的に燃料が供給されて
おり、混合気がシリンダ内に流入している。そして、こ
の混合気は燃焼しないで、未燃ガス(炭化水素など)と
して排出されている。したがって、排出ガスの清浄化に
限界が生じている。そこで、吸気管への燃料供給を停止
することが考えられる。しかしながら、吸気管に供給さ
れた燃料が、エンジンのシリンダ内に到達するまでに、
時間がかかっており、点火の停止・再開のタイミングに
合わせて、燃料供給の停止・再開を行うことが困難であ
り、燃焼が不安定となってエンジン回転数が大きく変動
したり、遅れが生じたりする。また、燃料供給を停止し
た際に、吸気管などに残留している燃料がシリンダ内に
流入して、未燃ガスとして排出されることがある。
【0004】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、前後進、ニュートラルのギア切り換え時
や、エンジン過回転時、潤滑オイルのオイル量低下時、
エンジン冷却水またはシリンダ壁温度がオーバーヒート
温度に近づいている時などにおいて、安定してエンジン
回転数を低下させるとともに、未燃ガスの排出を極力防
止することができる直接筒内噴射式エンジンを提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の直接筒内噴射式
エンジン(7)は、シリンダ(31)内を上死点位置と
下死点位置との間で往復動するピストン(32)と、こ
のピストンにより回転駆動されるクランク軸(8)と、
シリンダの燃焼室(36)側を覆うシリンダヘッド(3
7)と、シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタ(4
1)と、シリンダヘッドに設けられている点火プラグ
(42)とを備えている。この様な直接筒内噴射式エン
ジンにおいて、請求項1記載の直接筒内噴射式エンジン
では、クランク軸の回転が、切換ギア機構(11,1
2,13,17)を介して被駆動軸(14)に動力伝達
されているとともに、この切換ギア機構が切り換えられ
て、被駆動軸の回転方向または回転速度の少なくとも一
方が切り換えられている。そして、切換ギア機構の切り
換え時に、燃料噴射開始時期を遅くするか、または、燃
料噴射時間を短くするかの少なくとも一方を行ってい
る。
【0006】請求項2記載の発明では、クランク軸が設
定回転数よりも過回転した時に、燃料噴射開始時期を遅
くするか、または、燃料噴射時間を短くするかの少なく
とも一方を行っている。
【0007】請求項3記載の発明では、オイル溜め(5
9)の潤滑オイルのオイル量の低下時に、燃料噴射開始
時期を遅くするか、または、燃料噴射時間を短くするか
の少なくとも一方を行っている。
【0008】請求項4記載の発明では、エンジン冷却水
またはシリンダ壁温度が設定温度よりも高くなった時
に、燃料噴射開始時期を遅くするか、または、燃料噴射
時間を短くするかの少なくとも一方を行っている。
【0009】また、前記エンジンが2サイクルエンジン
である場合がある。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明における直接筒内噴
射式エンジンの実施の一形態を図1ないし図11を用い
て説明する。図1は本発明における直接筒内噴射式エン
ジンを搭載している船外機の模式図で、(a)が燃料系
の回路図、(b)がエンジンの断面図、(c)が船外機
の側面図である。図2はエンジンの要部平断面図であ
る。図3は船外機の側面図である。図4は船外機の下部
の説明図で、(a)が断面図、(b)がカムシフトおよ
びプランジャーの平面図である。図5はクランク軸の回
転角度を変数とするタイミング図である。図6はエンジ
ンの平断面の模式図で、(a)が下死点の図、(b)が
上死点の図である。図7は噴射時期と、エンジン出力お
よび排ガスレベルとの関係を示すグラフである。図8は
ギア抜き時のフローチャートである。図9は過回転時の
フローチャートである。図10はオイル量低下時のフロ
ーチャートである。図11はオーバーヒート時のフロー
チャートである。なお、図6においては、1個のシリン
ダおよびピストンのみが図示されている。
【0011】船外機1は、上側から順番にアッパーカウ
リング2、ロワーカウリング3、アッパーケース4およ
びロワーケース5からなるハウジングで覆われている。
また、船外機1には取り付けブラケット6が設けられ、
この取り付けブラケット6で、モーターボートなどの小
型船舶の船尾に着脱自在に装着することができる。そし
て、アッパーカウリング2およびロワーカウリング3内
にエンジン7が設けられている。このエンジン7は直接
筒内噴射式2サイクルエンジンで、エンジン7のクラン
ク軸8は縦置き状態である。このクランク軸8にはドラ
イブシャフト9が連結されている。そして、ドライブシ
ャフト9の下端部には、駆動用傘歯車11が固定されて
おり、この駆動用傘歯車11に前側受動用傘歯車12お
よび後側受動用傘歯車13が噛み合っている。この前後
の受動用傘歯車12,13は被駆動軸としてのプロペラ
シャフト14に回転可能に取り付けられている。そし
て、プロペラシャフト14の後端にプロペラ16が取り
付けられている。前側受動用傘歯車12と後側受動用傘
歯車13との間には、ドッグクラッチ17が配置され、
このドッグクラッチ17はプロペラシャフト14にスプ
ライン嵌合、すなわち相対回転不能で、かつ、軸方向に
移動可能に嵌まっている。駆動用傘歯車11、前後の受
動用傘歯車12,13およびドッグクラッチ17が切換
ギア機構を構成している。
【0012】そして、ドッグクラッチ17が前側に移動
して、前側受動用傘歯車12と噛み合うと、クランク軸
8の回転力はドライブシャフト9、駆動用傘歯車11、
前側受動用傘歯車12、ドッグクラッチ17を介してプ
ロペラシャフト14に伝達され、プロペラ16が正回転
して、船外機が装着されている船舶が前進する。一方、
ドッグクラッチ17が後側に移動して、後側受動用傘歯
車13と噛み合うと、クランク軸8からの回転力は、ド
ライブシャフト9、駆動用傘歯車11、後側受動用傘歯
車13、ドッグクラッチ17を介してプロペラシャフト
14に伝達され、プロペラ16が逆回転して、船舶が後
進する。また、ドッグクラッチ17が前後の受動用傘歯
車12,13に噛み合っていない時が、ニュートラルと
なる。
【0013】このドッグクラッチ17の切り換えはシフ
トレバー22により行われており、このシフトレバー2
2は、船外機1本体から前方に突出している操作ハンド
ル21に設けられている。そして、シフトレバー22を
操作すると、そのシフトレバー22の操作力が図示しな
い伝達機構を介して、シフトロッド23に伝達され、シ
フトロッド23が回転する。このシフトロッド23の回
転に伴って、シフトロッド23の下端に取り付けられて
いるカムシフト24が回転し、このカムシフト24が、
ドッグクラッチ17と連動しているプランジャー26を
駆動している。また、操作ハンドル21にはシフトレバ
ー22が操作されていることを検知するシフトセンサー
28が設けられている。
【0014】また、エンジン7はV型6気筒で、各シリ
ンダ31は略水平に配置されている。そして、このシリ
ンダ31は上下に3段設けられているとともに、各段に
は左右に一個ずつ、平面図視でVバンクをなすように配
置され、総計6個設けられている。各シリンダ31に
は、ピストン32が往復動自在に配置され、コンロッド
33を介してクランク軸8に連結されている。そして、
ピストン32は、図6(a)に図示する下死点位置と、
図6(b)に図示する上死点位置との間を往復動するこ
とができる。
【0015】シリンダ31が形成されているシリンダボ
ディ34は、燃焼室36側がシリンダヘッド37で覆わ
れ、反対側のクランク室39側は、クランクケース40
で覆われている。そして、シリンダヘッド37には、ソ
レノイド開閉式のインジェクタ41および点火プラグ4
2が設けられている。また、各シリンダ31には、3個
の掃気口46および1個の排気口47が設けられ、ピス
トン32が下死点位置から上死点位置に移動した際に
は、掃気口46、次いで排気口47の順番で閉じるよう
に構成されている。逆に、ピストン32が上死点位置か
ら下死点位置に移動した際には、排気口47、次いで掃
気口46の順番で開く。
【0016】そして、各掃気口46はクランク室39に
連通している。また、左側のシリンダ31の各排気口4
7は左集合排気通路51に合流し、一方、右側のシリン
ダ31の各排気口47は右集合排気通路52に合流して
いる。シリンダ31内の燃焼ガスは、排気口47から、
左集合排気通路51および右集合排気通路52を通っ
て、マフラーなどを介してプロペラ16のボス等から船
外機1外に排出されている。
【0017】また、クランクケース40には吸気管56
が接続されている。この吸気管56の吸気口側にはスロ
ットルバルブ57が設けられ、吸気量を調整している。
そして、吸気管56に設けられているオイルポンプ58
が、オイル溜めとしての潤滑オイルタンク59から潤滑
オイルを汲み上げて、スロットルバルブ57を通過した
空気にこの潤滑オイルを噴射して供給している。この潤
滑オイルタンク59には、オイルレベルが設定値よりも
低下したことを検知するオイルレベルセンサー60が設
けられている。さらに、吸気管56には、クランクケー
ス40との接続部分付近に、逆流防止用のリード弁61
が設けられている。
【0018】次に、エンジン7への燃料系について説明
する。船外機1が搭載されているボート等には主燃料タ
ンク66が設けられており、この主燃料タンク66の燃
料は、手動式の第1の低圧ポンプ67によりフィルター
68を経て、第2の低圧ポンプ69に送られている。こ
の第2の低圧ポンプ69は、エンジン7のクランク室3
9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、第1の低圧ポンプ67から送られた燃料を、気液
分離装置であるベーパーセパレータータンク70に送
る。このベーパーセパレータータンク70内には、電動
モーターにより駆動される燃料予圧ポンプ71が配設さ
れ、この燃料予圧ポンプ71はベーパーセパレータータ
ンク70内の燃料を、約 2.5〜3.0kg/cm2 に加圧して高
圧ポンプ72に送る。また、燃料予圧ポンプ71にはベ
ーパーセパレータータンク70への戻り配管73が接続
されており、この戻り配管73には予圧圧力調整弁74
が配設されている。
【0019】この高圧ポンプ72は逆止弁76を介して
燃料供給レール77に接続されているとともに、高圧圧
力調整弁79および燃料冷却器81を介してベーパーセ
パレータータンク70に接続されており、燃料を約50〜
70kg/cm2に加圧して燃料供給レール77に供給してい
る。また、高圧ポンプ72および逆止弁76をバイパス
するバイパス回路83が設けられており、このバイパス
回路83には逆止弁84が配設されている。燃料供給レ
ール77は上下方向に延在し、各気筒のインジェクタ4
1が接続されている。
【0020】また、制御装置86には、船外機1やエン
ジン7の状態を検出している各種センサーが接続されて
いる。これらセンサーとしては、たとえば、シフトセン
サー28、オイルレベルセンサー60、クランク軸8の
回転角度を検出するクランク角センサー88、クランク
室39内の圧力を検出するクランク室内圧センサー8
9、シリンダボディ34の温度すなわちシリンダ壁温度
を検出するエンジン温度センサー91、スロットルバル
ブ57の開度を検出するスロットルバルブ開度センサー
92、空燃比を検出する空燃比検出装置93、燃料供給
レール77の燃料の圧力を検出する圧力センサー94
や、冷却水の温度を検出する冷却水温度センサー96な
どがある。そして、制御装置86は、これら各種センサ
ーからの信号を受けて、点火プラグ42、インジェクタ
41、オイルポンプ58や燃料予圧ポンプ71などに制
御信号を出力している。
【0021】この様に構成されている船外機1のエンジ
ン7が稼働している際には、空気が吸気管56の吸込口
から吸い込まれ、スロットルバルブ57で空気量を調整
されるとともに、オイルポンプ58により潤滑オイルが
混入されている。そして、この潤滑オイルが混入された
空気は、リード弁61を介してクランク室39内に導か
れ、潤滑オイルはクランクケース39内のクランク軸8
などに供給されている。また、クランク角センサー88
が検出しているクランク軸8の回転角度により、ピスト
ン32の位置が分かる。図6(b)に図示するように、
ピストン32が上死点位置にある時には、クランク軸8
は図5の上死点UDの回動位置にある。そして、ピスト
ン32が上死点位置から下死点位置へ移動すると、図5
においてクランク軸8は時計方向に回動し、下死点LD
の回動位置に移動する。この移動の際に、ピストン32
の燃焼室36側の端面が、図2の点A、ついで点Bを通
過して、点C付近に達する。そして、点Aに達したとき
が排気口開位置ExO 、点Bに達したときが掃気口開位置
ScO 、また、点C付近に達したときが下死点LDであ
る。さらに、クランク軸8は時計方向に回動し、下死点
LDの回動位置から上死点UDの回動位置へ移動する
と、ピストン32が下死点位置から上死点位置へ移動
し、ピストン32の燃焼室36側の端面は、図2の点
B、ついで点Aを通過する。今度は、点Bに達したとき
が掃気口閉位置ScC 、また、点Aに達したときが排気口
閉位置ExC である。
【0022】そして、上死点UDからの工程を説明する
と、上死点UD付近で点火プラグ42が点火して燃焼し
ており、排気口開位置ExO になると、排気口47から燃
焼ガスは排気され始める。そして、掃気口開位置ScO に
なると、クランク室39内の空気がシリンダ31内に流
入し、一方、シリンダ31内の燃焼ガスは排気され続け
て、所謂、掃気が行われている。そして、下死点LDを
通過して、掃気口閉位置ScC 、ついで、排気口閉位置Ex
C となり、上死点UDに戻っている。前述の掃気は、掃
気口開位置ScO から排気口閉位置ExC まで行われ、通常
の運転時すなわち定常運転時には、この掃気の最中にイ
ンジェクタ41から燃料噴射が開始されている。
【0023】ところで、前後進、ニュートラルのギア切
り換え時は、シフトショックを軽くするためにエンジン
発生トルクを下げたり、エンジン過回転時は設定回転数
以上に上昇しないように抑制したり、潤滑オイルのオイ
ル量低下時、エンジン冷却水またはシリンダ壁温度がオ
ーバーヒート温度に近づいている時に、運転者への警告
とエンジン保護のためにエンジン回転数を下げる必要が
ある。エンジン回転数の低下手段には、種々あるが、1
番目の手段として、燃料噴射時期(すなわち開始時期や
終了時期)を、たとえば図7に図示するXからYに遅ら
せる。すると、図7に図示するように、実線で図示する
エンジン出力が低下するとともに、破線で図示する排ガ
スレベルが清く(すなわちクリーン)になる。なお、図
7においては、燃料噴射の開始時期の特性を図示してい
るが、燃料噴射の終了時期の特性も同様な傾向にある。
そして、たとえば、図5に図示するように、定常運転時
には、排気口閉位置ExC よりも前すなわち排気口47が
開いている時に燃料噴射の開始Oおよび終了Cが行わ
れ、ギア抜き時などにおいては、排気口閉位置ExC より
も後すなわち排気口47が閉じている時に燃料噴射の開
始および終了が行われている。また、2番目の手段とし
て、インジェクタ41の駆動時間である噴射時間を短く
する。すなわち、燃料噴射量を少なくする。この場合に
も、燃料の吹き抜けが減少し、排ガスレベルはクリーン
化する。そして、3番目の手段として、点火プラグ42
の点火時期を遅らせて、エンジン出力を低下させてい
る。さらに、4番目の手段として、点火プラグ42の点
火を停止させるとともに、その直前のインジェクタ41
からの燃料噴射を停止させるか、または、燃料噴射量を
略0としている。したがって、従来の吸気管への燃料噴
射と相違して、未燃ガスが排出されることが殆ど無くな
る。その結果、排ガスレベルはクリーン化する。
【0024】ギア抜きのフローチャートを図8を用いて
説明する。ステップ1において、船外機1の操縦者が、
プロペラ16の回転方向を切り換えるために、シフトレ
バー22を操作すると、シフトセンサー28のシフトス
イッチがONとなり、ステップ2に行く。なお、シフト
センサー28のスイッチがOFFの場合には、ステップ
0に戻る。そして、ステップ2において、噴射開始時期
の遅角補正値セットを行う。すなわち、制御装置86
は、シフトセンサー28のON信号を受けると、燃料噴
射時期の基準値を遅角補正値で補正し、燃料噴射時期を
遅くする。この燃料噴射時期の基準値は、定常運転時の
燃料噴射時期であり、また、遅角補正値の値は予め制御
装置86に設定しておく。なお、定常運転時の燃料噴射
時期などは、エンジン回転数やスロットルバルブ開度を
変数とするマップにより、制御装置86に予め設定され
ている。
【0025】そして、ステップ3において、噴射時間補
正値セットを行う。すなわち、制御装置86は、燃料噴
射時間の基準値を燃料噴射時間補正値で補正し、燃料噴
射時間を短縮している。この燃料噴射時間の基準値は、
定常運転時の燃料噴射時間であり、また、燃料噴射時間
補正値の値は予め制御装置86に設定しておく。なお、
定常運転時の燃料噴射時間は、エンジン回転数やスロッ
トルバルブ開度を変数とするマップにより、制御装置8
6に予め設定されている。
【0026】さらに、ステップ4において、点火時期補
正値セットを行う。すなわち、制御装置86は、点火時
期の基準値を点火時期補正値で補正し、点火時期を遅角
している。この点火時期の基準値は、定常運転時の点火
時期であり、また、点火時期補正値の値は予め制御装置
86に設定しておく。なお、定常運転時の点火時期は、
エンジン回転数やスロットルバルブ開度を変数とするマ
ップにより、制御装置86に予め設定されている。
【0027】ついで、ステップ5において、点火停止気
筒データセットを行う。すなわち、制御装置86は、点
火停止気筒データに設定されている気筒の点火プラグ4
2の点火を停止させている。したがって、それまで、全
ての気筒の点火プラグ42が順次点火しているが、以降
は、点火が間引かれた状態となる。そして、点火停止の
際には、直前のインジェクタ41の燃料噴射を停止させ
るか、または、燃料噴射量を略0としている。なお、点
火停止気筒データは予め制御装置86に設定しておく。
【0028】ステップ6において、シフトセンサー28
のスイッチがOFFになったか、否かを判断し、ONの
状態を維持している場合には、ステップ2に戻り、ステ
ップ2ないしステップ5で変更された状態を維持してい
る。一方、シフトセンサー28のスイッチがOFFにな
ると、ステップ7に行き、ステップ2ないしステップ5
でセットした補正データをクリアにする。すなわち、ス
テップ2ないしステップ5で変更された状態を元の定常
状態に戻す。
【0029】つぎに、過回転時のフローチャートを図9
を用いて説明する。この過回転時のフローチャートは、
ステップ1およびステップ6以外は、図8のギア抜きの
フローチャートと同じである。ステップ1において、制
御装置86は、エンジン回転数検出装置であるクランク
角センサー88が検出したエンジン回転数が、設定回転
数(たとえば約 6000rpm)以上であるか、否かを判断し
ている。そして、設定回転数未満の場合には、ステップ
0にもどる。一方、設定回転数以上の場合には、ステッ
プ2ないしステップ5に行く。ついで、ステップ6にお
いて、制御装置86は、エンジン回転数が設定回転数以
下であるか、否かを判断しており、エンジン回転数が設
定回転数を越えている時には、ステップ2に戻る。一
方、エンジン回転数が設定回転数以下になると、ステッ
プ7に行く。なお、ステップ2ないしステップ5および
ステップ7の説明は、前述のように、図8のギア抜きの
フローチャートと略同じである。しかしながら、ステッ
プ5において、ピストン32やシリンダ31を冷却する
ために、点火プラグ42の点火停止直前におけるインジ
ェクタ41の燃料噴射は、噴射量を減少して行われてい
る。したがって、インジェクタ41は、点火プラグ42
の点火の実行や点火の停止に応じて、燃料噴射量を増減
している。
【0030】つぎに、オイル量低下時のフローチャート
を図10を用いて説明する。このオイル量低下時のフロ
ーチャートは、ステップ1およびステップ6以外は、図
8のギア抜きのフローチャートと同じである。ステップ
1において、潤滑オイルタンク59の潤滑オイル量が設
定値よりも低下すると、オイルレベルセンサー60のオ
イルレベルスイッチがONとなる。すると、ステップ2
ないしステップ5に行く。なお、オイルレベルセンサー
60のスイッチがOFFの場合には、ステップ0に戻
る。ついで、ステップ6において、オイルレベルセンサ
ー60のスイッチがONの場合には、ステップ2に戻
り、一方、オイルレベルセンサー60のスイッチがOF
Fの場合には、ステップ7に行く。なお、ステップ2な
いしステップ5およびステップ7の説明は、前述のよう
に、図8のギア抜きのフローチャートと同じであるの
で、説明は省略する。
【0031】つぎに、オーバーヒート時のフローチャー
トを図11を用いて説明する。このオーバーヒート時の
フローチャートは、ステップ1およびステップ6以外
は、図8のギア抜きのフローチャートと同じである。ス
テップ1において、エンジン温度センサー91のサーモ
スイッチは、エンジン温度が設定温度よりも高くなる
と、ONとなり、ステップ2ないしステップ5に行く。
なお、エンジン温度センサー91のサーモスイッチがO
FFの場合には、ステップ0に戻る。ついで、ステップ
6において、エンジン温度センサー91のサーモスイッ
チがONの場合には、ステップ2に戻り、一方、エンジ
ン温度センサー91のサーモスイッチがOFFの場合に
は、ステップ7に行く。なお、ステップ2ないしステッ
プ5およびステップ7の説明は、前述のように、図8の
ギア抜きのフローチャートと同じであるので、説明は省
略する。
【0032】前述のように、この実施の形態では、切換
ギア機構を切り換える操作すなわちシフト手段(シフト
レバー22)の操作が行われていることを検出するシフ
トセンサー28が設けられており、ギア抜き時に、制御
装置86は、シフトセンサー28からの検知信号を受け
て、シフト手段が操作されていることを検知して、前述
の様にエンジンの出力を低下させている。したがって、
円滑に、ドッグクラッチ17を切り換えること、すなわ
ち、切換ギア機構を切り換えることができる。
【0033】また、エンジン回転数を検出するエンジン
回転数検出手段(クランク角センサー88)が設けられ
ており、過回転時に、制御装置86は、エンジン回転数
検出手段からの検出信号を受けて、エンジン回転数が、
予め制御装置86などに設定されている過回転用設定値
以上になったことを検知し、前述の様にエンジンの出力
を低下させている。したがって、速やかにエンジン回転
数を過回転用設定値以下に低下させることができる。
【0034】さらに、オイル溜めのオイル量を検出する
オイル量検出手段(オイルレベルセンサー60)が設け
られており、オイル量低下時に、制御装置86は、オイ
ル量検出手段からの検出信号を受けて、オイル溜めに溜
まっている潤滑オイルの量が、予め制御装置86などに
設定されているオイル量用設定値以下になったことを検
知し、前述の様にエンジンの出力を低下させている。し
たがって、オイル量が少ない時に、運転者に知らせて警
告したり、また、エンジン回転数が上がらないようにし
て、オイル消費量が増えないようにしている。
【0035】そして、エンジン温度すなわちエンジン冷
却水温度またはシリンダ壁温度を間接または直接検出す
るオーバーヒート検出手段(エンジン温度センサー9
1)が設けられており、制御装置86は、オーバーヒー
ト検出手段からの検出信号を受けて、エンジン温度が、
予め制御装置86などに設定されているオーバーヒート
用設定値以上になったこと(すなわちオーバーヒート温
度に近づいていること)を検知し、前述の様にエンジン
の出力を低下させている。したがって、エンジンの温度
がさらに上昇することを防止したり、また、低下させた
りすることができる。なお、オーバーヒート用設定値は
オーバーヒート温度より少し低く設定しておく。
【0036】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、エンジン7は6気筒であ
るが、気筒数などは適宜変更可能である。たとえば、2
気筒や単気筒にしたりすることも可能である。また、2
サイクルエンジンであるが、4サイクルエンジンである
ことも可能である。なお、燃料噴射時期を遅らせたり、
燃料噴射時間を短縮したりして、エンジン出力を低下さ
せることは、4サイクルエンジンで採用することも可能
であるが、特に、未燃ガスの吹き抜けの可能性が高い2
サイクルエンジンに適している。
【0037】(2)排気口47や掃気口46の配置や数
量は適宜変更可能である。 (3)ギア抜き時、過回転時、オイル量低下時やオーバ
ーヒート時などの検出装置の構造や形式などは適宜変更
可能である。
【0038】(4)実施の形態においては、エンジン出
力停止手段の1番目から4番目の全てを行っているが、
少なくとも、インジェクタ41の燃料噴射時期を遅くさ
せるか、または、インジェクタ41の噴射時間を短くし
ているならば、選択的に行うことができる。 (5)実施の形態においては、エンジンの過回転の回転
数は、約 6000rpmであるが、具体的数値は適宜変更可能
である。
【0039】(6)実施の形態においては、切換ギア機
構が切り換えられると、被駆動軸の回転方向が変更され
ているが、被駆動軸の回転速度を変更することも可能で
ある。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、シリンダ内に燃料を噴
射するインジェクタを備えている直接筒内噴射式エンジ
ンにおいて、切換ギア機構の切り換え時に、燃料噴射開
始時期を遅くするか、または、燃料噴射時間を短くする
かの少なくとも一方を行っている。この様に燃料噴射時
期の遅延または燃料噴射時間の短縮により、エンジンの
出力を低下させているので、安定してエンジン回転数を
低下させることができる。また、未燃ガスの吹き抜けな
どが減少し、未燃ガスの排出を極力防止することができ
る。さらに、燃料はシリンダ内に直接噴射されており、
制御遅れが生じることを減少させることができる。
【0041】同様に、前後進、ニュートラルのギア切り
換え時や、エンジン過回転時、潤滑オイルのオイル量低
下時、エンジン冷却水またはシリンダ壁温度がオーバー
ヒート温度に近づいている時には、それ以前よりも、燃
料噴射開始時期を遅くするか、または、燃料噴射時間を
短くするかの少なくとも一方を行なっており、安定して
エンジン発生トルクを下げたり、所定の回転数以上に上
昇しないように抑制したり、運転者への警告とエンジン
保護のためにエンジン回転数を低下させる。
【0042】また、特に、前記エンジンが2サイクルエ
ンジンである場合には、燃料噴射開始時期を遅くした
り、燃料噴射時間を短くしたりすると、未燃ガスの吹き
抜けが大幅に減少する。その結果、未燃ガスの排出を極
力削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明における直接筒内噴射式エンジン
を搭載している船外機の模式図で、(a)が燃料系の回
路図、(b)がエンジンの断面図、(c)が船外機の側
面図である。
【図2】図2はエンジンの要部平断面図である。
【図3】図3は船外機の側面図である。
【図4】図4は船外機の下部の説明図で、(a)が断面
図、(b)がカムシフトおよびプランジャーの平面図で
ある。
【図5】図5はクランク軸の回転角度を変数とするタイ
ミング図である。
【図6】図6はエンジンの平断面の模式図で、(a)が
下死点の図、(b)が上死点の図である。
【図7】図7は噴射時期と、エンジン出力および排ガス
レベルとの関係を示すグラフである。
【図8】図8はギア抜き時のフローチャートである。
【図9】図9は過回転時のフローチャートである。
【図10】図10はオイル量低下時のフローチャートで
ある。
【図11】図11はオーバーヒート時のフローチャート
である。
【符号の説明】
7 エンジン 8 クランク軸 11 駆動用傘歯車(切換ギア機構) 12,13 受動用傘歯車(切換ギア機構) 14 プロペラシャフト(被駆動軸) 17 ドッグクラッチ(切換ギア機構) 31 シリンダ 32 ピストン 36 燃焼室 37 シリンダヘッド 41 インジェクタ 42 点火プラグ 59 潤滑オイルタンク(オイル溜め)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 41/34 F02D 41/34 Y

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ内を上死点位置と下死点位置と
    の間で往復動するピストンと、 このピストンにより回転駆動されるクランク軸と、 シリンダの燃焼室側を覆うシリンダヘッドと、 シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタと、 シリンダヘッドに設けられている点火プラグとを備え、
    クランク軸の回転が、切換ギア機構を介して被駆動軸に
    動力伝達されているとともに、この切換ギア機構が切り
    換えられて、被駆動軸の回転方向または回転速度の少な
    くとも一方が切り換えられている直接筒内噴射式エンジ
    ンにおいて、 前記切換ギア機構の切り換え時に、切換ギア機構の切り
    換え前よりも、燃料噴射開始時期を遅くするか、また
    は、燃料噴射時間を短くするかの少なくとも一方を行っ
    ていることを特徴とする直接筒内噴射式エンジン。
  2. 【請求項2】 シリンダ内を上死点位置と下死点位置と
    の間で往復動するピストンと、 このピストンにより回転駆動されるクランク軸と、 シリンダの燃焼室側を覆うシリンダヘッドと、 シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタと、 シリンダヘッドに設けられている点火プラグとを備えて
    いる直接筒内噴射式エンジンにおいて、 クランク軸が設定回転数よりも過回転した時に、過回転
    する前よりも燃料噴射開始時期を遅くするか、または、
    燃料噴射時間を短くするかの少なくとも一方を行ってい
    ることを特徴とする直接筒内噴射式エンジン。
  3. 【請求項3】 シリンダ内を上死点位置と下死点位置と
    の間で往復動するピストンと、 このピストンにより回転駆動されるクランク軸と、 シリンダの燃焼室側を覆うシリンダヘッドと、 シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタと、 シリンダヘッドに設けられている点火プラグと、 潤滑オイルを溜めているオイル溜めとを備えている直接
    筒内噴射式エンジンにおいて、 オイル溜めのオイル量が低下した時に、オイル量が低下
    する前よりも、燃料噴射開始時期を遅くするか、また
    は、燃料噴射時間を短くするかの少なくとも一方を行っ
    ていることを特徴とする直接筒内噴射式エンジン。
  4. 【請求項4】 シリンダ内を上死点位置と下死点位置と
    の間で往復動するピストンと、 このピストンにより回転駆動されるクランク軸と、 シリンダの燃焼室側を覆うシリンダヘッドと、 シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタと、 シリンダヘッドに設けられている点火プラグとを備えて
    いる直接筒内噴射式エンジンにおいて、 エンジン冷却水またはシリンダ壁温度が設定温度よりも
    高くなった時に、設定温度よりも高くなる前よりも、燃
    料噴射開始時期を遅くするか、または、燃料噴射時間を
    短くするかの少なくとも一方を行っていることを特徴と
    する直接筒内噴射式エンジン。
  5. 【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1ないし4項のいずれか1項
    記載の直接筒内噴射式エンジン。
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