(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒の酸素濃度を検出するＯ２センサを有する２サイクル内燃機関を備え、この２サイクル内燃機関に配置したオイルタンクからオイルを燃料供給系に供給するとともに、前記オイルタンクに取り付けたブリーザホースの先端部を吸気サイレンサーに取り付けた２サイクル内燃機関を備える船外機において、
前記吸気サイレンサーに共鳴箱を有し、この共鳴箱以外の場所に前記ブリーザホースの先端部を取り付け、
前記ブリーザホースの先端部は、前記Ｏ2センサを有する気筒の吸気通路下端よりも低い位置で、かつ最下気筒の吸気通路上端よりも高い位置であり、
前記吸気サイレンサーの下端にドレンホースを取り付け、このドレンホースの先端部を、スロットル弁の下流側に接続したことを特徴とする２サイクル内燃機関を備える船外機。
【請求項２】
前記２サイクル内燃機関の側部にオイルタンクを配置し、このオイルタンクが配置された側に前記ブリーザホースを配置して前記吸気サイレンサーと接続したことを特徴とする請求項１に記載の２サイクル内燃機関を備える船外機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、２サイクル内燃機関を備える船外機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、船舶に船外機を搭載し、この船外機の上部に、気筒の酸素濃度を検出するＯ2センサを有する２サイクル内燃機関を備え、この２サイクル内燃機関に配置したオイルタンクからオイルを燃料供給系に供給するとともに、オイルタンクに取り付けたブリーザホースの先端部を吸気サイレンサーに取り付けたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、船外機に搭載した内燃機関では、通常、オイルタンク内の油面の上下に伴うタンク内圧の変動を抑えるため、オイルタンクにブリーザホースを取り付け、その先端を吸気サイレンサーに取り付け、吸気サイレンサー内とオイルタンク内を連通させている。吸気サイレンサーが外部と連通しており、吸気が自由に出入り可能であるため、吸気サイレンサー内の圧力が大気圧と同一となるため、オイルタンク内圧が安定し、信号としてオイルポンプ吐出量が安定して得られる。しかも、オイルタンク内のオイルがオーバーフローし、ブリーザホースから溢れた場合、吸気サイレンサーに溜り外部に漏れることなく、内燃機関内に回収可能等である。
【０００４】
ところで、Ｏ2センサを有する内燃機関の場合、オイル量が過多によりＯ2センサに付着して、Ｏ2センサの機能が低下するというセンサの特性上、オイルタンク内のオイルがオーバーフローし、ブリーザホースから溢れた場合、オイル量が過多になり、Ｏ2センサの機能が低下する問題が起こる。
【０００５】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、オイルタンク内のオイルがオーバーフローし、ブリーザホースから溢れた場合でも、オイル量過多でＯ2センサの機能が低下することを防止する２サイクル内燃機関を備える船外機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】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、請求項１記載の発明は、気筒の酸素濃度を検出するＯ2センサを有する２サイクル内燃機関を備え、この２サイクル内燃機関に配置したオイルタンクからオイルを燃料供給系に供給するとともに、前記オイルタンクに取り付けたブリーザホースの先端部を吸気サイレンサーに取り付けた２サイクル内燃機関を備える船外機において、
前記吸気サイレンサーに共鳴箱を有し、この共鳴箱以外の場所に前記ブリーザホースの先端部を取り付け、
前記ブリーザホースの先端部は、前記Ｏ2センサを有する気筒の吸気通路下端よりも低い位置で、かつ最下気筒の吸気通路上端よりも高い位置であり、
前記吸気サイレンサーの下端にドレンホースを取り付け、このドレンホースの先端部を、スロットル弁の下流側に接続したことを特徴としている。
オイルタンク内のオイルがオーバーフローして、ブリーザホースから溢れた場合でも、ブリーザホースの先端部を共鳴箱以外の場所に取り付けたことで、ブリーザホースが吸気サイレンサーの共鳴箱の機能へ悪影響することを防止し、かつＯ2センサを有する気筒の吸気通路から溢れたオイルが流入しないようにし、オイルがＯ2センサに付着することによるＯ2センサの機能低下を阻止することができる。
【０００８】
また、ブリーザホースの先端部を最下気筒の吸気通路上端よりも高い位置に取り付けることで、吸気サイレンサーの下部に溜まった水をオイルタンク内に吸い上げることを防止することができる。
【０００９】
また、吸気サイレンサーの下端にドレンホースを取り付け、このドレンホースの先端部をスロットル弁の下流側に接続することで、吸気サイレンサーの下部に溜まった水をオイルタンク内に吸い上げることを防止することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記２サイクル内燃機関の側部にオイルタンクを配置し、このオイルタンクが配置された側に前記ブリーザホースを配置して前記吸気サイレンサーと接続したことを特徴としている。オイルタンクが配置された側にブリーザホースを配置して吸気サイレンサーと接続しており、ブリーザホースを短縮でき、しかも２サイクル内燃機関の側部から容易に配管できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の２サイクル内燃機関を備える船外機の実施の形態について説明する。図１は船舶に船外機を搭載した状態を示す図、図２は船外機の構成を示す図、図３は内燃機関の側面図、図４は内燃機関の一部を破断した平面図、図５は図４のVーV線に沿う断面図、図６は内燃機関の一部を破断した側面図、図７は図４のVIIーVII線に沿う断面図、図８は吸気管部の断面図である。
【００１２】
船舶１は水面２に浮かべられており、矢印Ｆｒは船舶１の前進方向を示し、以下の説明で左右とは前進方向に向かっていくものとする。船舶１の船体３の後部には、船外機４が着脱自在に装着されている。船外機４は、船体３の後部に着脱自在に取り付けられるクランプブラケット６と、クランプブラケット６に枢支軸７を介して上下回動自在に枢支されるスイべルブラケット８と、このスイベルブラケット８を上下方向に回動させる油圧シリンダ９と、スイベルブラケット８に支持される推進ユニット１０とを備えている。
【００１３】
推進ユニット１０は、スイベルブラケット８に支持されるケース１２を有し、このケース１２の上部に内燃機関１３が取り付けられ、内燃機関１３をその上方から覆うカウリング１４が設けられている。内燃機関１３の下方でケースｌ２内には軸心がほぼ垂直の動力伝達軸１５が設けられ、また、ケース１２の下端部には軸心が前後方向に延び、動力伝達軸１５に連結されたプロぺラ軸ｌ６が回転自在に支持されており、プロペラ軸１６にはプロペラ１７が取り付けられている。
【００１４】
船体３には燃料タンク４１が配設されており、燃料タンク４１は、手動の低圧燃料ポンプ４８、チューブ５０を介して燃料供給装置３９に接続されている。内燃機関１３は、水冷式２サイクルＶ型６気筒クランク軸縦置きエンジンで、ケース１２に支持されるクランクケース２０を有し、クランクケース２０には軸心がほぼ垂直のクランク軸２１が回転自在に支持されている。クランクケース２０には、各気筒を構成するシリンダ本体２２がＶ字型をなすように突設されている。シリンダ本体２２には各気筒毎にシリンダ穴２３が形成され、各シリンダ穴２３にそれぞれピストン２４が摺動自在に嵌合され、これら各ピストン２４はコンロッド２５によりクランク軸２１に連結されている。
【００１５】
また、クランクケース２０にはその内外を連通させる吸気ポート２７が各気筒毎に形成されている。吸気ポート２７には、カウリング１４内の大気に開口する吸気装置２６が接続されている。この吸気装置２６は、吸気ポート２７に連通する吸気管２８と、この吸気管２８の上流側端部に取り付けられる吸気サイレンサー３２を備え、吸気サイレンサー３２には吸気口３２ａが形成されている。
【００１６】
吸気管２８と吸気サイレンサー３２とは、図３に示すように吸気サイレンサー３２の取付部に凹部３２ｂを環状に形成し、一方吸気管２８の取付部に凸部２８ａを環状に形成し、凹部３２ｂにシール部材３００を介して係合し気密に連結され、吸気サイレンサー３２が吸気チャンバとして効果的に機能し燃料の噴き返し、吸気騒音及びエンジン音を低減することができるように構成されている。
【００１７】
吸気管２８の吸入口２８ｂと、吸気サイレンサー３２の吸入口３２ａとが略同一平面Ｌ１内に形成され、吸気サイレンサー３２内で吸気流が反転するように構成されている。吸気サイレンサー３２の吸入口３２ａから吸気された空気は、図４に示すように吸気サイレンサー３２内で吸気流が反転して吸気管２８の吸入口２８ｂへ向かうため、空気に水分が含まれることがあってもクランク室３３側へ侵入することが防止される。また、吸気サイレンサー３２の吸入口３２ａ側には、全面に網部材３０２が設けられている。この網部材３０２により吸気サイレンサー３２内に異物が侵入することを防止することができる。
【００１８】
吸気サイレンサー３２内には、隔壁３１０，３１１を形成して共鳴箱部３１２，３１３を設けている。吸気サイレンサー３２内のスペースを利用して共鳴箱部３１２，３１３を設けて消音しており、共鳴箱部３１２，３１３の配置スペースの確保が容易で、かつ部品点数が削減できる。
【００１９】
吸気管２８に、インジェクタ３７をそのノズル３７ａが吸気通路３０を臨むように配置し、ノズル３７ａから燃料を所定のタイミングで噴射する。インジェクタ３７の頭部は、吸気サイレンサー３２の凹部３２ｂに位置している。このようにインジェクタ３７が吸気サイレンサー３２及び燃料系電装部品３２０により囲まれており、インジェクタ３７が水により侵されたり、異物が当たることを防止することができる。
【００２０】
吸気管２８と吸気サイレンサー３２の内部は互いに連通して吸気通路３０を形成しており、吸気サイレンサー３２の外部から外気が吸気口３２ａ、吸気通路３０、吸気ポート２７を経てクランクケース２０の内部のクランク室３３に流入可能とされている。各吸気ポート２７にはそれぞれリード弁２９が設けられ、また、各吸気管２８には吸気通路３０の断面積を手動操作により調節するスロットル弁３１が設けられている。各シリンダ本体２２内で、シリンダ本体２２とピストン２４とで囲まれた空間が燃焼室３４であり、この燃焼室３４に対向して点火プラグ３５が配設されている。
【００２１】
各吸気管２８の各気筒毎に取り付けられた各インジェクタ３７は、磁力で開閉作動されるソレノイド開閉式であり、リード弁２９よりも上流側の吸気通路３０内に燃料を噴射可能にしている。各インジェクタ３７には燃料を供給する燃料供給装置３９が設けられている。燃料供給装置３９は、各インジェクタ３７の各上流端を互いに連通させる燃料レール３８を有し、シリンダ本体２２の側壁にはべーパセパレータタンク４２が取り付けられ、ベーパセパレータタンク４２に燃料を供給可能とする手動の低圧燃料ポンプ４８、ダイヤフラム式の低圧燃料ポンプ４９とが設けられ、これら低圧燃料ポンプ４８、４９の間にはチューブ５０とフィルタ５１とが介設されている。
【００２２】
また、燃料供給装置３９には、べーパセパレータタンク４２内の燃料を加圧し高圧にして燃料レール３８に供給する高圧燃料ポンプ５２が設けられている。高圧燃料ポンプ５２は、配管５３により燃料レール３８に連結され、高圧燃料ポンプ５２の駆動により、べーパセパレータタンク４２内の燃料が加圧されて配管５３と燃料レール３８を経て各インジェクタ３７に供給される。また、燃料レール３８は、配管５４及びレギュレータ弁５９を介してべーパセパレータタンク４２内の上部に連結され、レギュレータ弁５９により、各インジェクタ３７に供給される燃料圧力が所定の高圧に調圧され、そして、インジェクタ３７はこの圧力に基づいて燃料を噴射する。
【００２３】
シリンダ本体２２の近傍にオイルタンク７５が配設されており、オイルタンク７５内のオイルは、オイルポンプ７６によりべーパセパレータタンク４２内に供給されここで燃料と混合されて、インジェクタ３７を通って燃焼室３４に供給され、内燃機関１３の潤滑を行うようにしている。また、シリンダ本体２２の６つの気筒の内、１つの気筒♯１の近傍にＯ2センサ７０が取り付けられている。
【００２４】
Ｏ2センサ７０の取り付けは、図５に示すような構造になっている。シリンダ本体２２の最上部の気筒の側壁にインサート４００を圧入して、シリンダ穴２３と連通する通路４００ａを形成し、この側壁にシール部材４０１を介してホルダ４０２を当てがいボルト４０３により締め付け固定されている。ボルト４０３には、Ｏ2センサ７０が取り付けられ、Ｏ2センサ７０の検出部７０ａがホルダ４０２の通路４０２ａを介してインサート４００の通路４００ａからシリンダ穴２３に連通している。ホルダ４０２及びＯ2センサ７０は、カバー４１０で覆われている。
【００２５】
オイルタンク７５は、フィルタ５１の上方位置に配置され、このオイルタンク７５にはブリーザホース５００が取り付けられ、ブリーザホース５００の先端部５００ａを吸気サイレンサー３２に取り付けている。オイルタンク７５内の油面の上下に伴うタンク内圧の変動を抑えるため、オイルタンク７５にブリーザホース５００を取り付け、その先端部５００ａを吸気サイレンサー３２に取り付け、吸気サイレンサー３２内とオイルタンク７５内を連通させている。
【００２６】
ブリーザホース５００の先端部５００ａは、図７に示すようにＯ2センサ７０を有する最上部の気筒の吸気通路３０下端よりも低い位置Ｌ２、すなわちチルトアップして左右転舵の状態にしても低い位置Ｌ３，Ｌ４に取り付けている。このように、オイルタンク７５内のオイルがオーバーフローして、ブリーザホース５００から溢れた場合でも、Ｏ2センサ７０を有する気筒の吸気通路３０から溢れたオイルが流入しないようにし、オイルがＯ2センサ７０の検出部７０ａに付着することによるＯ2センサ７０の機能低下を阻止することができる。
【００２７】
また、吸気サイレンサー３２に共鳴箱３１２，３１３を有し、この共鳴箱以外の場所にブリーザホース５００の先端部５００ａを取り付けている。ブリーザホース５００の先端部５００ａを共鳴箱以外の場所に取り付けることで、ブリーザホース５００が共鳴箱３１２，３１３の機能へ悪影響することを防止する。
【００２８】
また、２サイクル内燃機関１３の側部にオイルタンク７５を配置し、このオイルタンク７５が配置された側にブリーザホース５００を配置して吸気サイレンサー３２と接続しており、ブリーザホース５００を短縮でき、しかも２サイクル内燃機関１３の側部から容易に配管できる。
【００２９】
ブリーザホース５００の先端部５００ａを最下気筒の吸気通路３０上端よりも高い位置Ｌ５に取り付けており、吸気サイレンサー３２の下部に溜まった水をオイルタンク７５内に吸い上げることを防止することができる。
【００３０】
吸気サイレンサー３２の下端にドレンホース５１０の一端部５１０ａを取り付け、このドレンホース５１０の先端部５１０ｂを、スロットル弁３１の下流側に接続している。ドレンホース５１０の先端部５１０ｂをスロットル弁３１の下流側に接続することで、吸気通路３０の負圧で吸気サイレンサー３２の下部に溜まった水が吸い込まれるため、水をオイルタンク７５内に吸い上げることを防止することができる。
【００３１】
次に、燃料噴射制御について説明する。制御装置６８には、内燃機関１３の運転状態、船外機４や船舶１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２１の回転角（回転数）を検出するクランク角センサ９０、クランクケース２０内の圧力を検出するクランク室内圧センサ９１、各気筒♯１〜♯６内の圧力を検出する筒内圧センサ９２、吸気通路３０内の温度を検出する吸気温度センサ９３、シリンダ本体２２の温度を検出するエンジン温度センサ９４、各気筒♯１〜♯６内の排圧を検出する排圧センサ９５、スロットル弁３１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、内燃機関１３の振動数を検出するエンジン振動センサ９８、内燃機関１３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９９、船外機４の動力伝達装置８０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４の上下回動位置を検出するトリム角検出センサ１０１、船舶１の速度を検出する船速センサ１０２、船舶１の姿勢を検出する船舶姿勢センサ１０３、大気圧を検出する大気圧センサ１０４、オイルレベルセンサ１０５が設けられ、そして、気筒♯１の近傍にＯ2センサ７０が設けられている。
【００３２】
制御装置６８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３５、インジェクタ３７、スロットル弁３１及びＩＳＣ８９に伝送する。空燃比制御は、Ｏ2センサ７０の検出信号（電圧値）に基づき、フィードバック制御による燃料噴射量の制御を行う。空燃比がリーン側からリッチ側になると燃料噴射量を減少させるように制御し、この制御により次第に空燃比がリーン側に変化してゆき、空燃比がリッチ側からリーン側になると燃料噴射量を増大させるように制御することにより、平均的に理論空燃比（空気過剰率λ＝１）となるように燃料噴射量を制御する。この実施形態では、気筒♯１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を制御すると共に、残りの気筒♯２〜♯６については、気筒♯１の空燃比を用い、各気筒♯２〜♯６の状態に応じて燃料噴射量を補正するように制御する。
【００３３】
【発明の効果】
前記したように、請求項１記載の発明では、吸気サイレンサーに共鳴箱を有し、この共鳴箱以外の場所にブリーザホースの先端部を取り付け、ブリーザホースの先端部は、Ｏ2センサを有する気筒の吸気通路下端よりも低い位置で、かつ最下気筒の吸気通路上端よりも高い位置であり、オイルタンク内のオイルがオーバーフローして、ブリーザホースから溢れた場合でも、ブリーザホースの先端部を共鳴箱以外の場所に取り付けたことで、ブリーザホースが吸気サイレンサーの共鳴箱の機能へ悪影響することを防止し、かつＯ2センサを有する気筒の吸気通路から溢れたオイルが流入しないようにし、オイルがＯ2センサに付着することによるＯ2センサの機能低下を阻止することができる。
【００３５】
また、ブリーザホースの先端部を最下気筒の吸気通路上端よりも高い位置に取り付けたから、吸気サイレンサーの下部に溜まった水をオイルタンク内に吸い上げることを防止することができる。
【００３６】
また、ドレンホースの先端部をスロットル弁の下流側に接続するから、吸気サイレンサーの下部に溜まった水をオイルタンク内に吸い上げることを防止することができる。
【００３７】
請求項２記載の発明では、オイルタンクが配置された側にブリーザホースを配置して吸気サイレンサーと接続したから、ブリーザホースを短縮でき、しかも２サイクル内燃機関の側部から容易に配管できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】船舶に船外機を搭載した状態を示す図である。
【図２】船外機の構成を示す図である。
【図３】内燃機関の側面図である。
【図４】内燃機関の一部を破断した平面図である。
【図５】図４のVーV線に沿う断面図である。
【図６】内燃機関の一部を破断した側面図である。
【図７】図４のVIIーVII線に沿う断面図である。
【図８】吸気管部の断面図である。
【符号の説明】
１  船舶
４  船外機
１３  内燃機関
３２  吸気サイレンサー
７０  Ｏ2センサ
７５  オイルタンク
５００  ブリーザホース
５００ａ  ブリーザホース５００の先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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