(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを備えた多気筒内燃エンジンのアイドリング時において前記各スロットルバルブをバイパスして各気筒の吸気管に供給される吸気量を制御するアイドル回転数制御装置を設けて成る多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムにおいて、
前記アイドル回転数制御装置を１つ設け、該アイドル回転数制御装置から各気筒の吸気管に接続されるバイパス管を設け、前記バイパス管をジョイントパイプを介して前記アイドル回転数制御装置に接続される可撓性ホースで構成し、前記可撓性ホースの総断面積をアイドル回転数制御装置の入口断面積以上に設定し、前記可撓性ホースの断面積を前記ジョイントパイプの断面積よりも大きく設定し、前記アイドル回転数制御装置に接続されるとともに、前記ジョイントパイプを介して前記各可撓性ホースと接続されるエアーレールを設け、前記エアーレールに、燃料圧を制御するためのレギュレータを接続したことを特徴とする多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システム。
【請求項２】
前記エアーレールに吸気圧センサを取り付けることを特徴とする請求項１記載の多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システム。
【請求項３】
前記多気筒内燃エンジンは複数の気筒を上下方向に配して成る船外機用エンジンであって、前記アイドル回転数制御装置を各気筒の吸気管の内側に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを備えた多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子制御によってアイドルスピード（アイドリング時のエンジン回転数）を制御する多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムにおいては、スロットルバルブをバイパスするバイパス管とアイドル時にバイパス管を経て吸気管に供給される吸気量を調整するためのアイドル回転数制御装置（以下、ＩＳＣと略称する）を設け、実際のエンジン回転数と目標アイドル回転数との偏差に基づいて前記ＩＳＣをフィードバック制御する手法が用いられている。
【０００３】
ところで、多気筒内燃エンジンにおいては、各気筒の吸気管を１つに連結し、１つの吸気管に１つのスロットルバルブを設け、１つのＩＳＣによってアイドル回転数を制御する方式が一般に採用されている。
【０００４】
ところが、上述のように複数の気筒の各吸気管を１つに連結するとサージタンクが必要となり、このサージタンクのために吸気系全体が大きくなってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを設けてサージタンクを省略する構成が提案される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを設ける構成を採用すると、ＩＳＣが気筒数分だけ必要となってそれらの制御が複雑化するという問題が発生する。即ち、各気筒のアイドリング時の吸気圧が異なるため、ＩＳＣを気筒数分だけ設けると各気筒にそれぞれ制御マップが必要となり、又、各気筒についてそれぞれ独立に吸気量を制御するためにアイドル回転数が不安定となり、或は非常に複雑な制御が必要となる。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを設ける構成を採用しても、１つのアイドル回転数制御装置で安定したアイドル回転数の制御が可能な多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを備えた多気筒内燃エンジンのアイドリング時において前記各スロットルバルブをバイパスして各気筒の吸気管に供給される吸気量を制御するアイドル回転数制御装置を設けて成る多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムにおいて、前記アイドル回転数制御装置を１つ設け、該アイドル回転数制御装置から各気筒の吸気管に接続されるバイパス管を設け、前記バイパス管をジョイントパイプを介して前記アイドル回転数制御装置に接続される可撓性ホースで構成し、前記可撓性ホースの総断面積をアイドル回転数制御装置の入口断面積以上に設定し、前記可撓性ホースの断面積を前記ジョイントパイプの断面積よりも大きく設定し、前記アイドル回転数制御装置に接続されるとともに、前記ジョイントパイプを介して前記各可撓性ホースと接続されるエアーレールを設け、前記エアーレールに、燃料圧を制御するためのレギュレータを接続したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記エアーレールに吸気圧センサを取り付けることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記多気筒内燃エンジンを複数の気筒を上下方向に配して成る船外機用エンジンとし、前記アイドル回転数制御装置を各気筒の吸気管の内側に配置したことを特徴とする。
【００１１】
従って、本発明によれば、１つのアイドル回転数制御装置から各気筒の吸気管に接続されるバイパス管の総断面積をアイドル回転数制御装置の入口断面積以上に設定したため、アイドリング時に各バイパス管を流れる吸気が減速されて各気筒の吸気圧が略等しくなり、共通の制御マップで各気筒の吸気量を制御することができ、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを設ける構成を採用しても、１つのアイドル回転数制御装置で安定したアイドル回転数の制御が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１は船外機の側面図、図２は同船外機に搭載された多気筒内燃エンジンの側面図、図３は同多気筒内燃エンジンの平面図である。
【００１４】
図１に示す船外機１は、クランプブラケット２によって船体５０の船尾板５０ａに取り付けられており、これはチルト軸３を中心として上下に揺動し、その上部のカウリング４内には多気筒内燃エンジン５が収納されている。
【００１５】
又、船外機１の下部には推進装置６が設けられており、該推進装置６には、前記多気筒内燃エンジン５によって回転駆動されるドライブ軸７、該ドライブ軸７の回転方向を変換する前後進切換機構８、該前後進切換機構８を経て回転を伝達されるプロペラ９等が設けられている。
【００１６】
ところで、前記多気筒内燃エンジン５は燃料噴射式の４サイクル直列４気筒エンジンであって、そのクランク軸１０は上下方向（図３の紙面垂直方向）に長く配され、上下方向には４つの気筒（上から符号＃１〜＃４を付す）が並設されている。尚、図示しないが、各気筒＃１〜＃４のシリンダ内にはピストンが水平方向に摺動自在に嵌装されており、各ピストンはコンロッドを介して前記クランク軸１０に連結されている。
【００１７】
又、図２及び図３に示すように、前記クランク軸１０の上部に結着された小径のプーリ１１とカム軸１２，１３の上端に結着された大径のプーリ１４，１５との間には無端状のカムベルト１６が水平に巻装されている。そして、クランク軸１０の上端にはフライホイールマグネトー１７が結着されており、このクランク軸１０の下端には前記ドライブ軸７（図１参照）が連結されている。
【００１８】
而して、エンジン５の一側方に配置されたサイレンサ１８からは４本の吸気管１９が後方（図２の右方）に向かって水平に延出しており、各吸気管１９には各気筒＃１〜＃４毎に独立して設けられたスロットルボディ２０が取り付けられている。そして、各スロットルボディ２０に接続された吸気管２１はシリンダヘッド２２に各気筒＃１〜＃４毎に形成された不図示の吸気通路に接続されているが、上２つの気筒＃１，＃２の吸気管２１同士と下２つの気筒＃３，＃４の吸気管２１同士は途中で互いに合流している。
【００１９】
又、図２に示すように、前記各スロットルボディ２０には１本の共通の弁軸２３が上下方向に貫通しており、該弁軸２３には各スロットルボディ２０内に収納された不図示のスロットルバルブが取り付けられている。そして、弁軸２３の上端部にはスロットル開度センサ２４が取り付けられており、同弁軸２３の中間部にはロッド２５及びレバー２６，２７等を介してスロットルワイヤー２８が連結されている。尚、図２において、２９は前記前後進切換機構８を操作して前後進を切り換えるためのシフトワイヤーである。
【００２０】
ところで、本実施の形態に係る４気筒エンジン５は前述のように燃料噴射式エンジンであって、シリンダヘッド２２には各気筒＃１〜＃４毎にインジェクタ３０が取り付けられており（図３参照）、上下方向に配されたデリバリパイプ３１から供給される燃料は各インジェクタ３０によって適当なタイミングで各気筒＃１〜＃４の吸気通路に噴射される。
【００２１】
而して、図示のように上２つの吸気管２１の内側にはアイドル回転数制御装置（以下、ＩＳＣと略称する）３２が配設されており、このＩＳＣ３２内には不図示のアイドルスピードコントロールバルブ（以下、ＩＳＣバルブと略称する）が設けられている。尚、ＩＳＣバルブは不図示のエンジン制御装置（以下、ＥＣＵと略称する）によってその開度が制御される。
【００２２】
そして、上記ＩＳＣ３２の入口は前記サイレンサ１８に接続されており、同ＩＳＣ３２の出口からはバイパス管を構成する可撓性の２本のゴムホース３３，３４が導出しており、一方のゴムホース３３は前記第１気筒＃１と第２気筒＃２の吸気管２１の合流部に接続され、他方のゴムホース３４は第３気筒＃３と第４気筒＃４の吸気管２１の合流部に接続されている。
【００２３】
以上において、４気筒エンジン５の負荷運転時においてスロットルワイヤー２８を操作すると、各スロットルボディ２０内のスロットルバルブが同時に開閉され、サイレンサ１８に吸引された吸気（新気）の流量が調整される。そして、スロットルバルブを通過した吸気は各吸気管２１を通ってシリンダヘッド２２に形成された各吸気通路へと流れ、各インジェクタ３０から適当なタイミングで噴射される燃料との混合によって所定の空燃比の混合気が形成される。そして、この混合気は各気筒＃１〜＃４において不図示の吸気バルブが開くとシリンダ内に吸引され、ピストンによって圧縮された後に燃焼室での燃焼に供される。
【００２４】
而して、上述のように４気筒エンジン５が作動してクランク軸１０が所定の速度で回転駆動されると、その回転はドライブ軸７を経て推進装置６に伝達されるとともに、プーリ１１、カムベルト１６及びプーリ１４，１５を経てカム軸１２，１３に伝達され、推進装置６のプロペラ９が回転駆動されて所要の推進力が発生すると同時に、カム軸１２，１３が回転駆動されて不図示の吸気バルブと排気バルブが適当なタイミングで開閉され、これによって各気筒＃１〜＃４のシリンダ内でのガス交換がなされる。
【００２５】
一方、各スロットルバルブが全閉状態にあるアイドリング時においては、サイレンサ１８に吸引された吸気は各スロットルバルブをバイパスしてＩＣＳ３２からゴムホース３３，３４を通って吸気管２１に導入され、各吸気管２１を通って各気筒に供給されて混合気形成に供される。このとき、不図示のＥＣＵは不図示の回転センサによって検出された実際のエンジン回転数と目標アイドル回転数との偏差に基づいてＩＳＣ３２のＩＳＣバルブの開度をフィードバック制御して実際のエンジン回転数が目標アイドル回転数に一致するよう各気筒＃１〜＃４に供給される吸気量を制御する。
【００２６】
以上のようにしてアイドリング時のエンジン回転数が制御されるが、本実施の形態においては、ＩＳＣ３２を１つ設け、該ＩＳＣ３２から吸気管２１に接続されるゴムホース３３，３４の総断面積をＩＳＣ３２の入口断面積以上に設定している。
【００２７】
而して、上述のようにゴムホース３３，３４の総断面積をＩＳＣ３２の入口断面積以上に設定すると、アイドリング時に各ゴムホース３３，３４を流れる吸気が減速されて各気筒＃１〜＃４の吸気圧が略等しくなり、共通の制御マップで各気筒＃１〜＃４への吸気量を制御することができ、本実施の形態のように各気筒＃１〜＃４にそれぞれ独立したスロットルバルブを設ける構成を採用しても、１つのＩＳＣ３２で安定したアイドル回転数の制御が可能となる。
【００２８】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図４に基づいて説明する。尚、図４は本発明の実施の形態２に係るアイドル回転数制御システムの構成図である。
【００２９】
本実施の形態では、４サイクル４気筒エンジンの各気筒＃１〜＃４に共通の１つのエアーレール３５を設け、このエアーレール３５にＩＳＣ３２と吸気圧センサ３６及びジョイントパイプ３７，３８を取り付けている。そして、ＩＳＣ３２の入口には大径のジョイントパイプ３９が取り付けられており、このジョイントパイプ３９には不図示のサイレンサに連なるゴムホース４０が接続されている。尚、ＩＳＣ３２と前記吸気圧センサ３６は不図示のＥＣＵに電気的に接続されている。
【００３０】
又、前記ジョイントパイプ３７には燃料圧を制御するための不図示のレギュレータに連なるゴムホース４１が接続されている。
【００３１】
更に、前記４つのジョイントパイプ３８の各々にはバイパス管を構成するゴムホース４２の一端が接続されており、各ゴムホース４２の他端は各気筒＃１〜＃４の吸気管２１に接続されている。
【００３２】
而して、本実施の形態においては、ゴムホース４２の総断面積をＩＳＣ３２の入口断面積以上に設定するとともに、各ゴムホース４２の断面積を各ジョイントパイプ３８の断面積よりも大きく設定している。
【００３３】
従って、本実施の形態においても、アイドリング時に各ゴムホース４２を流れる吸気が減速されて各気筒＃１〜＃４の吸気圧が略等しくなり、共通の制御マップで各気筒＃１〜＃４への吸気量を制御することができ、前記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを備えた多気筒内燃エンジンのアイドリング時において前記各スロットルバルブをバイパスして各気筒の吸気管に供給される吸気量を制御するアイドル回転数制御装置を設けて成る多気筒内燃エンジンのアイドル回転数制御システムにおいて、前記アイドル回転数制御装置を１つ設け、該アイドル回転数制御装置から各気筒の吸気管に接続されるバイパス管の総断面積をアイドル回転数制御装置の入口断面積以上に設定したため、アイドリング時に各バイパス管を流れる吸気が減速されて各気筒の吸気圧が略等しくなり、共通の制御マップで各気筒の吸気量を制御することができ、各気筒にそれぞれ独立したスロットルバルブを設ける構成を採用しても、１つのアイドル回転数制御装置で安定したアイドル回転数の制御が可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】船外機の側面図である。
【図２】船外機に搭載された多気筒内燃エンジンの側面図である。
【図３】船外機に搭載された多気筒内燃エンジンの平面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るアイドル回転数制御システムの構成図である。
【符号の説明】
５          ４サイクル４気筒エンジン（多気筒内燃エンジン）
２０        スロットルボディ
２１        吸気管
３２        ＩＳＣ（アイドル回転数制御装置）
３３，３４  ゴムホース（可撓性ホース：バイパス管）
３８        ジョイントパイプ
４２        ゴムホース（可撓性ホース：バイパス管）
【図１】
0004132299.tif 000002
【図２】
0004132299.tif 000003
【図３】
0004132299.tif 000004
【図４】
0004132299.tif 000005