JP2825838B2 - 船外機用エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents
船外機用エンジンの点火時期制御装置Info
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- JP2825838B2 JP2825838B2 JP1064441A JP6444189A JP2825838B2 JP 2825838 B2 JP2825838 B2 JP 2825838B2 JP 1064441 A JP1064441 A JP 1064441A JP 6444189 A JP6444189 A JP 6444189A JP 2825838 B2 JP2825838 B2 JP 2825838B2
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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
- 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
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は船外機用エンジンに係り、特に船外機用エン
ジンの点火時期制御装置に関する。
ジンの点火時期制御装置に関する。
[従来の技術] 船外機は、船の姿勢、船の速度に合わせてプロペラの
効率を上げるため、船外機の船体に対する傾動角度すな
わちトリム角の調整が行なわれる。
効率を上げるため、船外機の船体に対する傾動角度すな
わちトリム角の調整が行なわれる。
しかし、トリム角の変化によってエンジンの姿勢すな
わち、燃焼室への吸気通路の姿勢、あるいはフロート室
付き気化器を有するエンジンではフロート室内の油面が
変化する。空気はエンジンの姿勢の気化に対して鈍感で
あるが、燃焼室に至る燃料は吸気通路の姿勢の変化によ
り敏感に変化する。あるいはフロート室付き気化器にお
いては、燃料の吸出し性能が変化する。よってトリム角
の変化によってエンジンに供給される混合気の混合比が
変化し、エンジン出力が下がる問題がある。特に、各エ
ンジン速度あるいはスロットル開度または混合比に基き
最適点火時期が存在するが、従来はスロットル開度ある
いはエンジン速度のみにより点火時期を制御していた。
ここで、着火が最適点火時期より進み過ぎている場合に
は充分なエンジン出力が発揮できない一方、遅れ過ぎる
場合にはエンジン出力が充分に発揮できないのみでな
く、特に2サイクルエンジンでは排気ポートまたは掃気
ポートが開き始めるまで混合気の燃焼が残ると、アフタ
ファイアあるいはバックファイアの原因となる可能性も
ある。特にスロットル開度が小さい時には失火してエン
ジンの回転が不安定となる場合もある。
わち、燃焼室への吸気通路の姿勢、あるいはフロート室
付き気化器を有するエンジンではフロート室内の油面が
変化する。空気はエンジンの姿勢の気化に対して鈍感で
あるが、燃焼室に至る燃料は吸気通路の姿勢の変化によ
り敏感に変化する。あるいはフロート室付き気化器にお
いては、燃料の吸出し性能が変化する。よってトリム角
の変化によってエンジンに供給される混合気の混合比が
変化し、エンジン出力が下がる問題がある。特に、各エ
ンジン速度あるいはスロットル開度または混合比に基き
最適点火時期が存在するが、従来はスロットル開度ある
いはエンジン速度のみにより点火時期を制御していた。
ここで、着火が最適点火時期より進み過ぎている場合に
は充分なエンジン出力が発揮できない一方、遅れ過ぎる
場合にはエンジン出力が充分に発揮できないのみでな
く、特に2サイクルエンジンでは排気ポートまたは掃気
ポートが開き始めるまで混合気の燃焼が残ると、アフタ
ファイアあるいはバックファイアの原因となる可能性も
ある。特にスロットル開度が小さい時には失火してエン
ジンの回転が不安定となる場合もある。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みなされ
たもので、その目的とするところは、船外機のトリム角
の変化によりエンジンの燃焼室へ供給される混合気の混
合比が変化し、着火後の火焔の伝播速度が変化しても、
それに対応した点火時期に制御することにより充分なエ
ンジン出力を発生させ、あるいは安定したエンジンの回
転を得るようにした船外機用エンジンの点火時期制御装
置を提供するにある。
たもので、その目的とするところは、船外機のトリム角
の変化によりエンジンの燃焼室へ供給される混合気の混
合比が変化し、着火後の火焔の伝播速度が変化しても、
それに対応した点火時期に制御することにより充分なエ
ンジン出力を発生させ、あるいは安定したエンジンの回
転を得るようにした船外機用エンジンの点火時期制御装
置を提供するにある。
[課題を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明に係わる船
外機用エンジンの点火時期制御装置は、船体に傾動可能
に取り付けられた火花点火式の船外機用エンジンの点火
時期制御装置において、トリム角を検出する手段と、ス
ロットル開度を検出する手段と、トリム角を検出する手
段からの出力信号及び前記スロットル開度を検出する手
段からの出力信号を入力し、船外機用エンジンの点火時
期を制御する制御手段と、を備え、この制御手段は、
(1)スロットル開度が小さい場合には、トリム角の増
減を検出し、(A)トリム角が増加しているときであっ
て、トリム角の単位時間当たりの変化量が大きいときに
は点火時期を大きく進角変化させ、前記変化量が小さい
ときには、点火時期を小さく進角変化させ、(B)トリ
ム角が減少しているときであって、トリム角の単位時間
当たりの変化量が大きいときには、点火時期を大きく遅
角変化させ、前記変化量が小さいときには、点火時期を
小さく遅角変化させ、(2)スロットル開度が大きい場
合には、点火時期の現状のままに保持する、ことを特徴
とする。
外機用エンジンの点火時期制御装置は、船体に傾動可能
に取り付けられた火花点火式の船外機用エンジンの点火
時期制御装置において、トリム角を検出する手段と、ス
ロットル開度を検出する手段と、トリム角を検出する手
段からの出力信号及び前記スロットル開度を検出する手
段からの出力信号を入力し、船外機用エンジンの点火時
期を制御する制御手段と、を備え、この制御手段は、
(1)スロットル開度が小さい場合には、トリム角の増
減を検出し、(A)トリム角が増加しているときであっ
て、トリム角の単位時間当たりの変化量が大きいときに
は点火時期を大きく進角変化させ、前記変化量が小さい
ときには、点火時期を小さく進角変化させ、(B)トリ
ム角が減少しているときであって、トリム角の単位時間
当たりの変化量が大きいときには、点火時期を大きく遅
角変化させ、前記変化量が小さいときには、点火時期を
小さく遅角変化させ、(2)スロットル開度が大きい場
合には、点火時期の現状のままに保持する、ことを特徴
とする。
[作用] 例えば、スロットル弁開度小すなわちエンジン速度小
なる時、空気流量および流速が小であり、吸気通路に供
給される燃料は霧化しにくく、液膜流として吸気通路を
流れる。従って、トリム角の変化に対して、エンジンの
燃焼室への燃料の供給量が敏感に変化することになる。
ここでまず船外機を急激にトリムアップする場合、一時
的に吸気マニホールドに滞留する液膜流が増大し、その
分燃焼室に供給される燃料が減少する。すなわち一時的
に混合気の混合比が大きく薄めとなる。従ってエンジン
は失火するかもしくはエンジンの回転が極めて不安定と
なる。本発明はこのような場合に、点火時期を最適点火
時期になるように速やかに変化させる作用をする。
なる時、空気流量および流速が小であり、吸気通路に供
給される燃料は霧化しにくく、液膜流として吸気通路を
流れる。従って、トリム角の変化に対して、エンジンの
燃焼室への燃料の供給量が敏感に変化することになる。
ここでまず船外機を急激にトリムアップする場合、一時
的に吸気マニホールドに滞留する液膜流が増大し、その
分燃焼室に供給される燃料が減少する。すなわち一時的
に混合気の混合比が大きく薄めとなる。従ってエンジン
は失火するかもしくはエンジンの回転が極めて不安定と
なる。本発明はこのような場合に、点火時期を最適点火
時期になるように速やかに変化させる作用をする。
次に船外機を緩やかにトリムアップする場合、混合気
中の未気化の燃料は空気に比べて流れにくくなる。従っ
て燃料の絶対量が不足したり、混合気が薄めに外れる可
能性があって失火するサイクルが生じる場合があり、エ
ンジン速度が低下する恐れもある。また混合気が薄めに
外れると、火焔の伝播速度が遅くなり、点火時期が襲い
ままでは充分燃焼圧力が上昇しない前に燃焼サイクルが
終了してしまう。この場合に、および前記エンジン速度
が低下する場合に、本発明は最適な点火時期、特に点火
時期を進めるよう作用し、燃焼圧力が増大し大きな出力
を得、エンジン速度を上昇かつ安定させる。
中の未気化の燃料は空気に比べて流れにくくなる。従っ
て燃料の絶対量が不足したり、混合気が薄めに外れる可
能性があって失火するサイクルが生じる場合があり、エ
ンジン速度が低下する恐れもある。また混合気が薄めに
外れると、火焔の伝播速度が遅くなり、点火時期が襲い
ままでは充分燃焼圧力が上昇しない前に燃焼サイクルが
終了してしまう。この場合に、および前記エンジン速度
が低下する場合に、本発明は最適な点火時期、特に点火
時期を進めるよう作用し、燃焼圧力が増大し大きな出力
を得、エンジン速度を上昇かつ安定させる。
なお、トリムダウン状態での混合気が最適混合比より
濃目に設定されたエンジンにおいては、緩やかなトリム
アップによって却って最適混合比に近づくようになる。
この場合には、本発明は最適な点火時期になるよう点火
時期を遅らせるよう作用する。
濃目に設定されたエンジンにおいては、緩やかなトリム
アップによって却って最適混合比に近づくようになる。
この場合には、本発明は最適な点火時期になるよう点火
時期を遅らせるよう作用する。
次に船外機をトリムアップ状態から急激にトリムダウ
ンする場合、一時的に混合気の混合比が濃いめとなり、
可燃混合比域から外れるようになるとエンジンが失火す
る。また可燃混合比域にあっても最適点火時期が変化す
る。従ってエンジン速度が不安定となる。この場合、本
発明は点火時期を最適点火時期になるよう速やかに変化
させる作用をする。
ンする場合、一時的に混合気の混合比が濃いめとなり、
可燃混合比域から外れるようになるとエンジンが失火す
る。また可燃混合比域にあっても最適点火時期が変化す
る。従ってエンジン速度が不安定となる。この場合、本
発明は点火時期を最適点火時期になるよう速やかに変化
させる作用をする。
[実施例] 以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。
第1図において船外機1は船体2の船尾板2aにクラン
プブラケット3を介して取付けられている。さらに詳し
くは、スイベルブラケット5がクランプブラケット3に
対してチルト軸4の回りに回動可能に取付けられ、スイ
ベルブラケット5に対し船外機1のドライブユニット6
が連結されている。7はエンジンユニットであり、8は
プロペラである。そしてスイベルブラケット5をチルト
シリンダ9によってチルトアップまたはチルトダウン
し、かつスイベルブラケット5を2本のトリムシリンダ
10、10によってトリム調整する。なおこれらチルトシリ
ンダ9およびトリムシリンダ10は、図示はしないが、電
動モータで駆動される油圧ポンプからの油圧によって伸
縮し、チルトアップあるいはダウンもしくはトリム角調
整をする。このトリム角調整は前記電動モータの回転方
向、回転速度を制御して行なう。そしてこのトリム調整
によってプロペラ8の推力の方向を船体の傾きあるいは
船速に応じて調整し、最適な船速、燃費、加速を得るよ
うになっている。なお11はステアリングブラケットであ
り、図示しないステアリング軸の回りでスイベルブラケ
ット5に対してドライブユニット6を回動させ、ステア
リングを行なう。
プブラケット3を介して取付けられている。さらに詳し
くは、スイベルブラケット5がクランプブラケット3に
対してチルト軸4の回りに回動可能に取付けられ、スイ
ベルブラケット5に対し船外機1のドライブユニット6
が連結されている。7はエンジンユニットであり、8は
プロペラである。そしてスイベルブラケット5をチルト
シリンダ9によってチルトアップまたはチルトダウン
し、かつスイベルブラケット5を2本のトリムシリンダ
10、10によってトリム調整する。なおこれらチルトシリ
ンダ9およびトリムシリンダ10は、図示はしないが、電
動モータで駆動される油圧ポンプからの油圧によって伸
縮し、チルトアップあるいはダウンもしくはトリム角調
整をする。このトリム角調整は前記電動モータの回転方
向、回転速度を制御して行なう。そしてこのトリム調整
によってプロペラ8の推力の方向を船体の傾きあるいは
船速に応じて調整し、最適な船速、燃費、加速を得るよ
うになっている。なお11はステアリングブラケットであ
り、図示しないステアリング軸の回りでスイベルブラケ
ット5に対してドライブユニット6を回動させ、ステア
リングを行なう。
第2図において、2サイクル内燃機関本体1aにはクラ
ンク軸12が縦置き配置され、クランク軸12には連接棒13
を介して、横置き配置の各気筒内に収容されるピストン
14が連結されている。機関本体1aの後部には、各気筒に
燃焼室15を画成するシリンダヘッド16が固定されてい
る。機関本体1aの前部には、各気筒に対応する吸気路17
に備えられているリード弁18を介して、各気筒のクラン
ク室19に混合気を供給する気化器20、吸気箱21が接続さ
れている。なお、22は点火栓を示し、23はスロットル弁
を示している。また、20aはフロート室、20bはメインノ
ズル、20cはバイパスポート、20dはスローポート、20e
は吸気通路、62はフロート室の油面である。なお17bは
掃気通路である。
ンク軸12が縦置き配置され、クランク軸12には連接棒13
を介して、横置き配置の各気筒内に収容されるピストン
14が連結されている。機関本体1aの後部には、各気筒に
燃焼室15を画成するシリンダヘッド16が固定されてい
る。機関本体1aの前部には、各気筒に対応する吸気路17
に備えられているリード弁18を介して、各気筒のクラン
ク室19に混合気を供給する気化器20、吸気箱21が接続さ
れている。なお、22は点火栓を示し、23はスロットル弁
を示している。また、20aはフロート室、20bはメインノ
ズル、20cはバイパスポート、20dはスローポート、20e
は吸気通路、62はフロート室の油面である。なお17bは
掃気通路である。
クランク軸12の上端部には、マグネトを形成するロー
タ24のボス部25が、半月キー26およびナット27によって
固定されている。ロータ24の内面には永久磁石28が固定
されている。29は発電用コイルであり、永久磁石28の内
面に対応するように環状に複数個配設されている。これ
らの発電用コイル29は機関本体1aに設けた複数の脚部30
に固定されている。
タ24のボス部25が、半月キー26およびナット27によって
固定されている。ロータ24の内面には永久磁石28が固定
されている。29は発電用コイルであり、永久磁石28の内
面に対応するように環状に複数個配設されている。これ
らの発電用コイル29は機関本体1aに設けた複数の脚部30
に固定されている。
31a、31b、31c、31d(31c、31dは不図示)は、前記ロ
ータ24のボス部25の外周面に固定された永久磁石であ
る。
ータ24のボス部25の外周面に固定された永久磁石であ
る。
32はパルサコイルであり、機関本体1aに支持されてい
る支持台33に一体化されている環状の保持具34の内面に
固定されている。各永久磁石31a〜31dは、クランク軸12
が一回転する間に、パルサコイル32にそれぞれ一回対向
する。そこで、パルサコイル32には、クランク軸12の一
回転毎に、N−1気筒、N気筒のそれぞれに対して1パ
ルスの電気パルスが誘起される。また、ロータ24の外周
不には機関の始動時に図示されないスタータからの回転
力を受けるリングギヤ35が固定され、リングギヤ35の外
周部には、機関本体1aに固定配置されるクランク回転角
度信号発生器36が対向配置されている。クランク回転角
度信号発生器36には、クランク軸12の回転とともに、リ
ングギヤ35の各噛合い歯に対応する電気パルスが誘起さ
れる。
る支持台33に一体化されている環状の保持具34の内面に
固定されている。各永久磁石31a〜31dは、クランク軸12
が一回転する間に、パルサコイル32にそれぞれ一回対向
する。そこで、パルサコイル32には、クランク軸12の一
回転毎に、N−1気筒、N気筒のそれぞれに対して1パ
ルスの電気パルスが誘起される。また、ロータ24の外周
不には機関の始動時に図示されないスタータからの回転
力を受けるリングギヤ35が固定され、リングギヤ35の外
周部には、機関本体1aに固定配置されるクランク回転角
度信号発生器36が対向配置されている。クランク回転角
度信号発生器36には、クランク軸12の回転とともに、リ
ングギヤ35の各噛合い歯に対応する電気パルスが誘起さ
れる。
すなわち、パルサコイル32はクランク軸12の一回転に
おいて、それぞれクランク軸12の定角度位置に対応する
気筒数分のパルス、すなわちクランク軸12の基準角度信
号を発生する。従って、パルサコイル32はクランク軸12
の基準角度信号発生器として機能し、パルサコイル32の
パルス発生時点後におけるクランク回転角度信号発生器
36の発生パルス数を計数することにより、クランク軸12
の角度位置を検出可能としている。なお、クランク軸12
の角度位置を検出するにあたり、N気筒のクランク角度
位置に関する基準角度信号として、N−1気筒に対応す
るパルサコイル32の発生パルスを用いるものとすれば、
当該基準角度信号としてN気筒に対応するパルサコイル
32の発生パルスを用いる場合に比して、該N気筒に対応
するパルサコイル32のパルス発生時点より以前の角度を
より小なる角度差で高精度に割出し可能となる。
おいて、それぞれクランク軸12の定角度位置に対応する
気筒数分のパルス、すなわちクランク軸12の基準角度信
号を発生する。従って、パルサコイル32はクランク軸12
の基準角度信号発生器として機能し、パルサコイル32の
パルス発生時点後におけるクランク回転角度信号発生器
36の発生パルス数を計数することにより、クランク軸12
の角度位置を検出可能としている。なお、クランク軸12
の角度位置を検出するにあたり、N気筒のクランク角度
位置に関する基準角度信号として、N−1気筒に対応す
るパルサコイル32の発生パルスを用いるものとすれば、
当該基準角度信号としてN気筒に対応するパルサコイル
32の発生パルスを用いる場合に比して、該N気筒に対応
するパルサコイル32のパルス発生時点より以前の角度を
より小なる角度差で高精度に割出し可能となる。
また、パルサコイル32は、エンジン速度検出器として
も機能する。すなわち、パルサコイル32はクランク軸12
の一回転毎に気筒数分のパルスを発生するものであるか
ら、単位時間内におけるパルサコイル32の発生パルス数
を計数することにより、クランク軸12の回転速度すなわ
ちエンジン速度を検出することが可能となる。
も機能する。すなわち、パルサコイル32はクランク軸12
の一回転毎に気筒数分のパルスを発生するものであるか
ら、単位時間内におけるパルサコイル32の発生パルス数
を計数することにより、クランク軸12の回転速度すなわ
ちエンジン速度を検出することが可能となる。
また、機関本体1aの側部には中間レバー37が回動可能
に軸支され、中間レバー37の一端にはスロットルワイヤ
38の端部が連結され、中間レバー37の他端にはリンク39
を介してカムレバー40が連結されている。カムレバー40
はその下端が支点41により回動可能に機関本体1aに軸支
されている。42は前記スロットル弁23と一体に回動する
レバーであり、このレバー42にはカムレバー40に当接す
るカムフォロワ43が設けられている。上下の各気化器20
のスロットル弁23に対向する上下のレバー42は、リンク
44によって連動可能に連結されている。すなわち、中間
レバー37が第2図において反時計方向に回動すると、リ
ンク39を介してカムレバー40も同方向へ回動し、カムフ
ォロワ43とともにレバー42も同方向へ回動し、従って上
下の気化器20におけるスロットル弁23が連動して開放せ
しめられる。
に軸支され、中間レバー37の一端にはスロットルワイヤ
38の端部が連結され、中間レバー37の他端にはリンク39
を介してカムレバー40が連結されている。カムレバー40
はその下端が支点41により回動可能に機関本体1aに軸支
されている。42は前記スロットル弁23と一体に回動する
レバーであり、このレバー42にはカムレバー40に当接す
るカムフォロワ43が設けられている。上下の各気化器20
のスロットル弁23に対向する上下のレバー42は、リンク
44によって連動可能に連結されている。すなわち、中間
レバー37が第2図において反時計方向に回動すると、リ
ンク39を介してカムレバー40も同方向へ回動し、カムフ
ォロワ43とともにレバー42も同方向へ回動し、従って上
下の気化器20におけるスロットル弁23が連動して開放せ
しめられる。
更に、リンク44には、リンク45を介して、吸入空気検
出器としてのボテンショメータからなるスロットル開度
検出器46の作動レバー47が連結されている。すなわち、
スロットル開度検出器46は、スロットルワイヤ38の操作
量に応じて回動するスロットル弁23の回転角度に応じた
電圧を発生し、スロットル弁23の開度、従って各気筒へ
の吸入空気量を検出可能としてる。なお、各気筒への吸
入空気量を検出する吸入空気量検出器としては、上記ス
ロットル開度検出器46に替えて、吸入空気流量計、吸気
負圧計、クランクケース内圧計等を用いるものであって
も良い。
出器としてのボテンショメータからなるスロットル開度
検出器46の作動レバー47が連結されている。すなわち、
スロットル開度検出器46は、スロットルワイヤ38の操作
量に応じて回動するスロットル弁23の回転角度に応じた
電圧を発生し、スロットル弁23の開度、従って各気筒へ
の吸入空気量を検出可能としてる。なお、各気筒への吸
入空気量を検出する吸入空気量検出器としては、上記ス
ロットル開度検出器46に替えて、吸入空気流量計、吸気
負圧計、クランクケース内圧計等を用いるものであって
も良い。
更に、機関本体1aに固定されているシリンダヘッド16
には、例えばサーミスタ型からなる温度検出器48が設け
られている。温度検出器48は機関の温度を検出可能とし
ている。なお、機関の温度を検出する手段として、機関
の冷却水温を用いても良い。
には、例えばサーミスタ型からなる温度検出器48が設け
られている。温度検出器48は機関の温度を検出可能とし
ている。なお、機関の温度を検出する手段として、機関
の冷却水温を用いても良い。
また、上記シリンダヘッド16には、例えば圧電素子
式、磁歪式等の振動検出型からなる異常燃焼検出器49が
設けられている。異常燃焼検出器49は、機関に発生する
あるレベル以上の振動を検出し、有害なノッキング、過
早着火、ランオン等の異常燃焼発生を検出可能としてい
る。
式、磁歪式等の振動検出型からなる異常燃焼検出器49が
設けられている。異常燃焼検出器49は、機関に発生する
あるレベル以上の振動を検出し、有害なノッキング、過
早着火、ランオン等の異常燃焼発生を検出可能としてい
る。
第3図において、70はトリム角検出器であり、その本
体はクランプブラケット3に固定され、かつスイベルブ
ラケット5に当接する回動レバー72を備えている。ドラ
イブユニット6がチルトアップするに従ってスイベルブ
ラケット5も上方に回動し、これに当接する回動レバー
72も回動する。トリム角検出器70の本体内でこの回動レ
バー72の動きを電気信号に変換する。
体はクランプブラケット3に固定され、かつスイベルブ
ラケット5に当接する回動レバー72を備えている。ドラ
イブユニット6がチルトアップするに従ってスイベルブ
ラケット5も上方に回動し、これに当接する回動レバー
72も回動する。トリム角検出器70の本体内でこの回動レ
バー72の動きを電気信号に変換する。
次に、上記内燃機関において進角制御を行なうマイク
ロコンピュータからなる制御器50について第4図を参照
して説明する。
ロコンピュータからなる制御器50について第4図を参照
して説明する。
制御器50は機関本体1aに固定され、第4図の制御系統
図に示すように点火時期設定器51、クランク角度検出器
52、点火信号発生器53からなり、第4図に示すCDI点火
装置を作動可能としている。なお、CDI点火装置は、前
記マグネトの発電用コイル29で発生した電圧をダイオー
ド54で整流し点火用コンデンサ55に充電開始した後、点
火信号発生器53で発生する信号電流によりSCR56のゲー
トが導通状態となると同時に、点火用コンデンサ55に蓄
えていた電荷を急激に点火コイル57の1次側に印加する
ことによって、点火コイル57の2次側に高電圧を発生
し、点火栓22に放電を発生可能としている。
図に示すように点火時期設定器51、クランク角度検出器
52、点火信号発生器53からなり、第4図に示すCDI点火
装置を作動可能としている。なお、CDI点火装置は、前
記マグネトの発電用コイル29で発生した電圧をダイオー
ド54で整流し点火用コンデンサ55に充電開始した後、点
火信号発生器53で発生する信号電流によりSCR56のゲー
トが導通状態となると同時に、点火用コンデンサ55に蓄
えていた電荷を急激に点火コイル57の1次側に印加する
ことによって、点火コイル57の2次側に高電圧を発生
し、点火栓22に放電を発生可能としている。
次に、制御器50のクランク角度検出器52は、前述のよ
うに、基準角度信号発生器としてのパルサコイル32のパ
ルス発生時点後におけるクランク回転角度信号発生器36
の発生パルス数を計数し、クランク軸12の角度位置を検
出する。
うに、基準角度信号発生器としてのパルサコイル32のパ
ルス発生時点後におけるクランク回転角度信号発生器36
の発生パルス数を計数し、クランク軸12の角度位置を検
出する。
上記点火時期設定器51およびクランク角度検出器52の
各検出結果は、点火信号発生器53に伝達される。点火信
号発生器53は、点火時期設定器51およびクランク角度検
出器52の検出結果に基いて、クランク角度位置が最適点
火時期に位置する時点で点火信号を発生し、各気筒に対
応するSCR56のゲートを導通状態とし、各気筒の点火栓2
2に放電を発生させる。すなわち、上記制御器50による
進角制御によれば、点火時期設定器51に予め定める点火
時期の選定により、機関の各運転状態で異常燃焼を生ず
ることのない最適点火時期で点火可能となる。
各検出結果は、点火信号発生器53に伝達される。点火信
号発生器53は、点火時期設定器51およびクランク角度検
出器52の検出結果に基いて、クランク角度位置が最適点
火時期に位置する時点で点火信号を発生し、各気筒に対
応するSCR56のゲートを導通状態とし、各気筒の点火栓2
2に放電を発生させる。すなわち、上記制御器50による
進角制御によれば、点火時期設定器51に予め定める点火
時期の選定により、機関の各運転状態で異常燃焼を生ず
ることのない最適点火時期で点火可能となる。
一般にエンジンの最適点火時期θSはエンジン速度、
吸気混合気の混合比の関数となる。エンジン速度Nはス
ロットル開度θVと相関がある。
吸気混合気の混合比の関数となる。エンジン速度Nはス
ロットル開度θVと相関がある。
第5A、B図に示すように、スロットル全閉時、混合比
の変化に対して最適点火時期θSは大きく変化し、スロ
ットル開度が大きくなるに従って鈍感となる。また各ス
ロットル開度にて理論混合比よりやや濃い場合に着火後
の炎温度は最高になり、従って炎速度は最も高い。その
分最適点火時期θSは遅れたものとなる。このように理
論混合比よりやや濃い混合比g0(θV)に対応する最適
点火時期を結んだ線がf0(θV)である。
の変化に対して最適点火時期θSは大きく変化し、スロ
ットル開度が大きくなるに従って鈍感となる。また各ス
ロットル開度にて理論混合比よりやや濃い場合に着火後
の炎温度は最高になり、従って炎速度は最も高い。その
分最適点火時期θSは遅れたものとなる。このように理
論混合比よりやや濃い混合比g0(θV)に対応する最適
点火時期を結んだ線がf0(θV)である。
通常、あるトリム角での定常運転において燃料室に送
られる混合気の平均混合比は吸気系の形状、気化器の特
性により、スロットル開度に応じてある一定の関係とな
る。g0(θV)より濃目側にある場合がg1(θV)であ
る。このスロットル開度および混合比の変化に応じて最
も安定した回転、充分な出力を得るための最適点火時期
がf1(θV)、より詳しくはf1(θV、g1(θV))と
して与えられる。このf1(θV)の点火時期のスロトル
開度平面への投影が第6図にも示すf1′(θV)であ
り、通常このf1′(θV)が制御器50に与えられる。
られる混合気の平均混合比は吸気系の形状、気化器の特
性により、スロットル開度に応じてある一定の関係とな
る。g0(θV)より濃目側にある場合がg1(θV)であ
る。このスロットル開度および混合比の変化に応じて最
も安定した回転、充分な出力を得るための最適点火時期
がf1(θV)、より詳しくはf1(θV、g1(θV))と
して与えられる。このf1(θV)の点火時期のスロトル
開度平面への投影が第6図にも示すf1′(θV)であ
り、通常このf1′(θV)が制御器50に与えられる。
ところで混合比はスロットル開度θV、開度の変化割
合θV、トリム角θT、トリム角の変化の割合θTの影
響を受ける。より具体的には、トリム角の変化につれ、
気化器20のフロート室20a内の油面62は水平に保たれた
ままであるが、メインノズル20bの出口の油面62よりも
高さ、バイパスポート20c、スローポート20dの各高さが
変化する。これはフロート室20aの形状、メインノズル2
0bあるいは各ポート20c、20dの位置およびチルト軸に対
する位置関係により、線外機によっては高くなったり低
くなったりする。このためトリム角の上昇につれて混合
比は薄くなったり逆に濃くなったりする。トリム角を減
少する時には、トリム角の上昇時薄くなる場合は混合比
は濃く、逆にトリム角上昇時濃くなる場合には混合比は
薄くなる。
合θV、トリム角θT、トリム角の変化の割合θTの影
響を受ける。より具体的には、トリム角の変化につれ、
気化器20のフロート室20a内の油面62は水平に保たれた
ままであるが、メインノズル20bの出口の油面62よりも
高さ、バイパスポート20c、スローポート20dの各高さが
変化する。これはフロート室20aの形状、メインノズル2
0bあるいは各ポート20c、20dの位置およびチルト軸に対
する位置関係により、線外機によっては高くなったり低
くなったりする。このためトリム角の上昇につれて混合
比は薄くなったり逆に濃くなったりする。トリム角を減
少する時には、トリム角の上昇時薄くなる場合は混合比
は濃く、逆にトリム角上昇時濃くなる場合には混合比は
薄くなる。
一方吸気通路のみについて言えば、気化器20の吸気通
路20e、吸気路17および掃気通路17bもチルト角の増加に
つれて右上りとなる。従って、トリム角により燃焼の流
れ易さが変化し混合比に影響を与える。スロットル角度
が小さい時は低速用ポートより流れる燃料は霧化しにく
く液膜流となり易く、また液膜流は吸気路により影響を
受け易いので、トリム角の上昇につれて混合比は薄くな
る。
路20e、吸気路17および掃気通路17bもチルト角の増加に
つれて右上りとなる。従って、トリム角により燃焼の流
れ易さが変化し混合比に影響を与える。スロットル角度
が小さい時は低速用ポートより流れる燃料は霧化しにく
く液膜流となり易く、また液膜流は吸気路により影響を
受け易いので、トリム角の上昇につれて混合比は薄くな
る。
また、吸気通路のみについて言えばトリム角の変化の
スピード、すなわち急激なトリムアップあるいはトリム
ダウンにより混合比が一時的に変化する。トリムアップ
により液膜流による燃料流量が一時的に減り、混合比は
薄くなる。あるいはトリムダウンにより液膜流による燃
料流量が一時的に増加し混合比は濃くなる。
スピード、すなわち急激なトリムアップあるいはトリム
ダウンにより混合比が一時的に変化する。トリムアップ
により液膜流による燃料流量が一時的に減り、混合比は
薄くなる。あるいはトリムダウンにより液膜流による燃
料流量が一時的に増加し混合比は濃くなる。
例えば、制御器50に与えられるスロットル開度と点火
時期の相関が、エンジンのスロットル開度と混合比との
相関特性により、第5図のf0(θV)のスロットル開度
平面への投影であるf0′(θV)となっているとすれ
ば、f0(θV)は最適点火時期θSの曲面の最下部を通
るものであるため、混合比を変化させるトリム角の全て
の変化に対して点火時期を進めるよう制御する。
時期の相関が、エンジンのスロットル開度と混合比との
相関特性により、第5図のf0(θV)のスロットル開度
平面への投影であるf0′(θV)となっているとすれ
ば、f0(θV)は最適点火時期θSの曲面の最下部を通
るものであるため、混合比を変化させるトリム角の全て
の変化に対して点火時期を進めるよう制御する。
一方、制御器50に前記f1′(θV)が与えられ、吸気
系の特性が常に濃いめ側にあるならば、かつトリムアッ
プに従って混合比が薄め側に変化するならば、点火時期
を遅らせるように制御する。
系の特性が常に濃いめ側にあるならば、かつトリムアッ
プに従って混合比が薄め側に変化するならば、点火時期
を遅らせるように制御する。
一方、制御器50の特性が第5A図のf2(θV)のように
ある点でf0(θV)と交わるような曲線のスロットル開
度平面への投影であるf2′(θV)で与えられ、吸気系
の特性があるスロットル開度より大なる時混合気が薄め
側となるものであるならば、かつそのスロットル開度よ
り大なる時には、トリムアップによって混合比は薄め側
に変化するならば、点火時期を進めるよう制御する。
ある点でf0(θV)と交わるような曲線のスロットル開
度平面への投影であるf2′(θV)で与えられ、吸気系
の特性があるスロットル開度より大なる時混合気が薄め
側となるものであるならば、かつそのスロットル開度よ
り大なる時には、トリムアップによって混合比は薄め側
に変化するならば、点火時期を進めるよう制御する。
次に第7図および8図に示すフローチャートに基いて
本発明の動作例を説明する。ここで両図のフローチャー
トは、気化器、吸気系の特性がスロットル開度の変化に
対して混合比がg0(θV)上となるかこれよりの薄め側
にある時の作用である。すなわち、第5B図のg3(θV)
にある時の作用である。
本発明の動作例を説明する。ここで両図のフローチャー
トは、気化器、吸気系の特性がスロットル開度の変化に
対して混合比がg0(θV)上となるかこれよりの薄め側
にある時の作用である。すなわち、第5B図のg3(θV)
にある時の作用である。
第7図の例においては、まずステップS1でトリム角の
計測を行ない、S2でスロットル開度の計測を行ない、S3
でスロットル開度が小さいか否かを判断する。小さい場
合にはS4でトリム角が大きいかどうか判断し、大きい場
合にS5で点火時期を進角させる。すなわち、液膜流によ
る影響の大きいスロットル開度が小さくなる時のみトリ
ム角による点火時期制御を行なおうとするものである。
計測を行ない、S2でスロットル開度の計測を行ない、S3
でスロットル開度が小さいか否かを判断する。小さい場
合にはS4でトリム角が大きいかどうか判断し、大きい場
合にS5で点火時期を進角させる。すなわち、液膜流によ
る影響の大きいスロットル開度が小さくなる時のみトリ
ム角による点火時期制御を行なおうとするものである。
次に第8図の例は、トリム角の変化の速度が変わる場
合の動作例である。ステップS10でトリム角の変化の計
測を行ない、S11でスロットル開度の計測を行なう。次
にS12でスロットル開度が小さいか否か判断し、小さい
場合にはS13でトリム角度が増加したか否かを判断す
る。増加した場合にはS14でその増加の変化の割合が大
きいかどうか判断し、大きい場合にはS15で点火時期を
大きく進角変化させる。変化が小さい場合にはS16で点
火時期を小さく進角変化させる。またS13でトリム角度
が増加しないと判断した場合にはS17でトリム角度は減
少したか否か判断し、減少した場合にはS18でその変化
の割合が大きいかどうか判断する。大きい場合にはS19
で点火時期を大きく遅角変化させ、小さい場合にはS20
で点火時期を小さく遅角変化させる。
合の動作例である。ステップS10でトリム角の変化の計
測を行ない、S11でスロットル開度の計測を行なう。次
にS12でスロットル開度が小さいか否か判断し、小さい
場合にはS13でトリム角度が増加したか否かを判断す
る。増加した場合にはS14でその増加の変化の割合が大
きいかどうか判断し、大きい場合にはS15で点火時期を
大きく進角変化させる。変化が小さい場合にはS16で点
火時期を小さく進角変化させる。またS13でトリム角度
が増加しないと判断した場合にはS17でトリム角度は減
少したか否か判断し、減少した場合にはS18でその変化
の割合が大きいかどうか判断する。大きい場合にはS19
で点火時期を大きく遅角変化させ、小さい場合にはS20
で点火時期を小さく遅角変化させる。
次に第9図に基きさらに詳しい制御ルーチンを説明す
る。まずステップS20でエンジンにノッキングが発生し
ているか否か判断し、発生している場合には点火時期を
遅角させる。発生していない場合にはトリム角度の計測
ならびにスロットル開度もしくはエンジン速度の計測を
行ない(S21、S22)、その後スロットル開度もしくはエ
ンジン速度が小さいか否か判断する(S23)。大きい場
合には、ステップS24によって点火時期をT′とする。
すなわち、まずスロットル開度θにおけるそのエンジン
特性による点火時期Tを算出し、このTにその時のトリ
ム角度αによって求められる点火時期の補正値ΔT(こ
の場合には負の値)を補正値として補正する。すなわち
T′=T+ΔTとなる。
る。まずステップS20でエンジンにノッキングが発生し
ているか否か判断し、発生している場合には点火時期を
遅角させる。発生していない場合にはトリム角度の計測
ならびにスロットル開度もしくはエンジン速度の計測を
行ない(S21、S22)、その後スロットル開度もしくはエ
ンジン速度が小さいか否か判断する(S23)。大きい場
合には、ステップS24によって点火時期をT′とする。
すなわち、まずスロットル開度θにおけるそのエンジン
特性による点火時期Tを算出し、このTにその時のトリ
ム角度αによって求められる点火時期の補正値ΔT(こ
の場合には負の値)を補正値として補正する。すなわち
T′=T+ΔTとなる。
ステップS23でスロットル開度もしくはエンジン速度
が小さい場合は、S25でトリム角度の変化率が正の値で
あるか否か判断する。正の値の場合にはS26によってそ
の絶対値が大きいか否か判断し、大きい場合にはS27で
一時的に後述するS29によるT′よりも進角させる。
が小さい場合は、S25でトリム角度の変化率が正の値で
あるか否か判断する。正の値の場合にはS26によってそ
の絶対値が大きいか否か判断し、大きい場合にはS27で
一時的に後述するS29によるT′よりも進角させる。
ステップS25でトリム角度の変化率が正の値でない場
合には、S28によってその変化率が0か負の値であるか
否か判断し、0の場合には、ステップS29によって点火
時期をT′とする。すなわち、その時のスロットル開度
θによってまず点火時期Tを求め、このTをその時のト
リム角度αから求められる補正値ΔTによって補正す
る。この場合には補正値は正の値となり、点火時期T′
はTよりもΔT分進角される。このステップS29は前記
ステップS26においてトリム角度の変化率の絶対値が小
さい場合にも行なわれる。
合には、S28によってその変化率が0か負の値であるか
否か判断し、0の場合には、ステップS29によって点火
時期をT′とする。すなわち、その時のスロットル開度
θによってまず点火時期Tを求め、このTをその時のト
リム角度αから求められる補正値ΔTによって補正す
る。この場合には補正値は正の値となり、点火時期T′
はTよりもΔT分進角される。このステップS29は前記
ステップS26においてトリム角度の変化率の絶対値が小
さい場合にも行なわれる。
ステップS28でトリム角度の変化率が負の値である場
合には、S30でその絶対値が大きいか否か判断し、小さ
い場合にはステップS29を行ない、大きい場合には一時
的に前記点火時期T′よりも遅角させる。
合には、S30でその絶対値が大きいか否か判断し、小さ
い場合にはステップS29を行ない、大きい場合には一時
的に前記点火時期T′よりも遅角させる。
上記第7、8図の場合と異なり、気化器、吸気系の特
性がスロットル開度の変化に対して混合比がg0(θV)
より濃いめ側になる場合には、すなわち第5A図あるいは
第5B図のg1(θV)の場合には、進角の変化の方向すな
わち進角させるか遅角させるかは第7、8図の場合と逆
になる。第10図がこの場合の例である。
性がスロットル開度の変化に対して混合比がg0(θV)
より濃いめ側になる場合には、すなわち第5A図あるいは
第5B図のg1(θV)の場合には、進角の変化の方向すな
わち進角させるか遅角させるかは第7、8図の場合と逆
になる。第10図がこの場合の例である。
すなわち、第10図に示したフローチャートの例が第9
図の例と異なる点は、ステップS24における点火時期の
補正値ΔTが正の値になる点、これに伴いステップS27
においては一時的にT′よりも値角させる点、さらにス
テップS29における点火時期の補正値ΔTの値が負の値
となる点、およびこれに伴ってステップS40において点
火時期を一時的にT′よりも進角させる点である。
図の例と異なる点は、ステップS24における点火時期の
補正値ΔTが正の値になる点、これに伴いステップS27
においては一時的にT′よりも値角させる点、さらにス
テップS29における点火時期の補正値ΔTの値が負の値
となる点、およびこれに伴ってステップS40において点
火時期を一時的にT′よりも進角させる点である。
なお、点火時期の補正値ΔTのトリム角の変化に基ず
く変化の絶対値は、エンジン速度が速い程、燃料の霧化
が良好なので小さくてよい。
く変化の絶対値は、エンジン速度が速い程、燃料の霧化
が良好なので小さくてよい。
なお、第11図の船外機のように、シリンダヘッド16が
チルト軸4に近い側にあり、気化器20がチルト軸4より
遠いものがある。このタイプの船外機ではトリム角αが
0の時吸気系の特性がg0(θV)より濃い側になるg
1(θV)の場合、チルトアップに伴う混合気と最適点
火時期の関係は、第5B図のf1(θV)αlargeを最適点
火時期曲面上にてf1(θV)を境として対称としたもの
となる。よって点火時期の制御は第9図のフローチャー
トに従って実施される。
チルト軸4に近い側にあり、気化器20がチルト軸4より
遠いものがある。このタイプの船外機ではトリム角αが
0の時吸気系の特性がg0(θV)より濃い側になるg
1(θV)の場合、チルトアップに伴う混合気と最適点
火時期の関係は、第5B図のf1(θV)αlargeを最適点
火時期曲面上にてf1(θV)を境として対称としたもの
となる。よって点火時期の制御は第9図のフローチャー
トに従って実施される。
[効果] 以上説明したように、本発明によれば、船外機のトリ
ム角の変化に応じて点火時期を制御するので、トリム角
の変化によりエンジンの燃焼室へ供給される混合気の混
合比が変化しても、それに対応した最適な点火時期に制
御し、以って充分なエンジン出力あるいは安定したエン
ジンの回転を得ることができるという優れた効果があ
る。
ム角の変化に応じて点火時期を制御するので、トリム角
の変化によりエンジンの燃焼室へ供給される混合気の混
合比が変化しても、それに対応した最適な点火時期に制
御し、以って充分なエンジン出力あるいは安定したエン
ジンの回転を得ることができるという優れた効果があ
る。
第1図は本発明に係る船外機用エンジンの点火時期制御
装置が適用される船外機全体を示す側面図、第2図は同
実施例における船外機がトリムアップ状態での航走時に
おけるエンジンを拡大して示す切欠き正面図、第3図は
第2図のクランプブラケット近傍を拡大して示す正面
図、第4図は同実施例における点火装置の一例を示すブ
ロック図、第5A図、第5B図は混合比とスロットル開度と
の関係で定まる点火時期の例をそれぞれ三次元的に示す
グラフ、第6図は第5図のf1(θV)のスロットル開度
平面への投影図を示すグラフ、第7図は本発明の作用の
一例を示すフローチャート、第8図は同作用の他の例を
示すフローチャート、第9図は同作用のさらに他の例を
示すフローチャート、第10図は同作用のさらに他の例を
示すフローチャート、第11図は船外機の他の例を示す側
面図である。 1……船外機,1a……エンジン,2……船体 50……制御器,70……トリム角検出器
装置が適用される船外機全体を示す側面図、第2図は同
実施例における船外機がトリムアップ状態での航走時に
おけるエンジンを拡大して示す切欠き正面図、第3図は
第2図のクランプブラケット近傍を拡大して示す正面
図、第4図は同実施例における点火装置の一例を示すブ
ロック図、第5A図、第5B図は混合比とスロットル開度と
の関係で定まる点火時期の例をそれぞれ三次元的に示す
グラフ、第6図は第5図のf1(θV)のスロットル開度
平面への投影図を示すグラフ、第7図は本発明の作用の
一例を示すフローチャート、第8図は同作用の他の例を
示すフローチャート、第9図は同作用のさらに他の例を
示すフローチャート、第10図は同作用のさらに他の例を
示すフローチャート、第11図は船外機の他の例を示す側
面図である。 1……船外機,1a……エンジン,2……船体 50……制御器,70……トリム角検出器
Claims (1)
- 【請求項1】船体に傾動可能に取り付けられた火花点火
式の船外機用エンジンの点火時期制御装置において、 トリム角を検出する手段と、 スロットル開度を検出する手段と、 前記トリム角を検出する手段からの出力信号及び前記ス
ロットル開度を検出する手段からの出力信号を入力し、
前記船外機用エンジンの点火時期を制御する制御手段
と、を備え、 前記制御手段は、 (1)スロットル開度が小さい場合には、 トリム角の増減を検出し、 (A)トリム角が増加しているときであって、 トリム角の単位時間当たりの変化量が大きいときには、
点火時期を大きく進角変化させ、前記変化量が小さいと
きには、点火時期を小さく進角変化させ、 (B)トリム角が減少しているときであって、 トリム角の単位時間当たりの変化量が大きいときには、
点火時期を大きく遅角変化させ、前記変化量が小さいと
きには、点火時期を小さく遅角変化させ、 (2)スロットル開度が大きい場合には、 点火時期の現状のままに保持する、 ことを特徴とする船外機用エンジンの点火時期制御装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1064441A JP2825838B2 (ja) | 1988-03-18 | 1989-03-16 | 船外機用エンジンの点火時期制御装置 |
| US07/493,893 US4998521A (en) | 1989-03-16 | 1990-03-15 | Ignition timing control for outboard motor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6549288 | 1988-03-18 | ||
| JP63-65492 | 1988-03-18 | ||
| JP1064441A JP2825838B2 (ja) | 1988-03-18 | 1989-03-16 | 船外機用エンジンの点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0230980A JPH0230980A (ja) | 1990-02-01 |
| JP2825838B2 true JP2825838B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=26405551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
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-
1989
- 1989-03-16 JP JP1064441A patent/JP2825838B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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