(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射式マリンエンジンにおいて、エンジン潤滑用のオイルポンプとは別個に、燃料プリミックス用の電動オイルポンプを設け、前記エンジンを潤滑するためのオイルの一部を燃料にプリミックスさせ、白煙発生、プラグファールの影響がでるエンジン低負荷、低回転数域を除き所定量のオイルをプリミックスさせることを特徴とするマリンエンジンにおける燃料噴射系部品の防錆装置。
【請求項２】
前記エンジンが筒内燃料噴射式エンジンであり、オイルをベーパーセパレータタンクまたは前記ベーパーセパレータタンクを起点または終点とする燃料配管にプリミックスさせることを特徴とする請求項１記載のマリンエンジンにおける燃料噴射系部品の防錆装置。
【請求項３】
燃料に対するオイルの混合比が一定になるようにオイルをプリミックスさせることを特徴とする請求項１または２に記載のマリンエンジンにおける燃料噴射系部品の防錆装置。
【請求項４】
燃料中の水を検知する水検出センサを設け、燃料中の水の混入を検知した場合に、オイルをプリミックスさせることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のマリンエンジンにおける燃料噴射系部品の防錆装置。
【請求項５】
オイル温度が低い場合に、オイルプリミックス量を増量補正することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマリンエンジンにおける燃料噴射系部品の防錆装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マリンエンジンにおける燃料噴射系部品の防錆装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
船外機等のマリンエンジンにおいては、その使用環境が故に海上での燃料補給等により、燃料タンク内への海水の混入が避けられない。この場合、燃料噴射システムを採用するマリンエンジンにおいては、普通、電動ポンプ、インジェクタ、レギュレータ等の鉄系材料の部品を採用しているため、燃料中に海水が混入した場合には、発錆等の部品内部への影響が問題になる。特に、燃料を供給するための電動ポンプに関しては、本体内部の冷却も兼ねて、電機子やブラシ等の周りに、直接、燃料を流しており、燃料中に海水が混入すると、
▲１▼モータの軸受等の部品が腐食し、ポンプからの異音、振動が発生したり、軸受のガタによりフリクションが増加し消費電流が増加する、
▲２▼海水が電導性を有していることから、ブラシ部で局部的な短絡が生じ、ブラシ摩耗の進行が早まる、
▲３▼ブラシ部で水の電気分解が起こり、海水中の金属陽イオンと水酸基が中和反応して、塩（水酸化物）が発生、すなわち燃料中に異物が発生し圧力損失を増大させる等の問題が生じる。
【０００３】
そのため、従来、船外機においてエンジン潤滑用のオイルを全量、若しくはエンジン潤滑用オイルポンプの吐出１ポート分を、燃料中にプリミックスしている例もあるが、部品内部の防錆のためだけなら、多量のオイル混合は必要がなく、直噴エンジンのように、エンジン潤滑用のオイルを燃料中にプリミックスできない場合や、過度にオイルをプリミックスすることにより白煙、オイル消費の悪化、プラグファールが発生してしまうという問題を有している。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、燃料中に海水が混入しても、常に必要量のオイルを燃料中にプリミックスすることにより、燃料噴射系部品内部の防錆を維持しながら、白煙発生、オイル消費の悪化、プラグファールを防止することができるマリンエンジンにおける燃料噴射系部品の防錆装置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】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、燃料噴射式マリンエンジンにおいて、エンジン潤滑用のオイルポンプとは別個に、燃料プリミックス用の電動オイルポンプを設け、前記エンジンを潤滑するためのオイルの一部を燃料にプリミックスさせ、白煙発生、プラグファールの影響がでるエンジン低負荷、低回転数域を除き所定量のオイルをプリミックスさせることを特徴とし、請求項２記載の発明は、請求項１において、前記エンジンが筒内燃料噴射式エンジンであり、オイルをベーパーセパレータタンクまたは前記ベーパーセパレータタンクを起点または終点とする燃料配管にプリミックスさせることを特徴とし、請求項３記載の発明は、請求項１、２において、燃料に対するオイルの混合比が一定になるようにオイルをプリミックスさせることを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項１〜３において、燃料中の水を検知する水検出センサを設け、燃料中の水の混入を検知した場合に、オイルをプリミックスさせることを特徴とし、請求項５記載の発明は、オイル温度が低い場合に、オイルプリミックス量を増量補正することを特徴とする。
以上
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の１実施形態を示す船外機の模式図であり、図（Ａ）はエンジンの平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、図（Ｃ）は船外機の側面図、図（Ｄ）は燃料供給系の構成図である。
【０００７】
１は船外機であり、クランク軸１０が縦置状態で搭載されるエンジン２と、エンジン２の下端面に接続されエンジン２を支持するガイドエキゾースト部３と、ガイドエキゾースト部３の下端面に接続されるアッパケース４、ロアケース５及びプロペラ６からなる。上記エンジン２は、筒内噴射式Ｖ型６気筒２サイクルエンジンであり、６つの気筒７ａ〜７ｆが平面視でＶバンクをなすように横置き状態で且つ縦方向に２列に配設されたシリンダボディ７に、シリンダヘッド８が連結、固定されている。
【０００８】
上記気筒７ａ〜７ｆ内には、ピストン１１が摺動自在に嵌合配置され、各ピストン１１はクランク軸１０に連結されている。シリンダヘッド８には、磁力で開閉作動されるソレノイド開閉式の燃料噴射弁１３及び点火プラグ１４が装着されている。各気筒７ａ〜７ｆは、それぞれ掃気ポート（図示せず）によりクランク室１２に連通され、また、気筒７ａ〜７ｆには排気ポート１５が接続されている。図１（Ｂ）の左バンクの排気ポート１５は左集合排気通路１６に、右バンクの排気ポート１５は右集合排気通路１７に合流されている。エンジン２のクランク室１２には、吸気マニホールドから分岐する吸気通路１９が接続されており、該吸気通路１９のクランク室１２への接続部には、逆流防止用のリード弁２０が配設され、また、リード弁２０の上流側には、エンジン内にオイルを供給し潤滑するためのオイルポンプ２１と、吸気量を調節するためのスロットル弁２２が配設されている。
【０００９】
図１（Ｄ）に示すように、船体側に設置されている燃料タンク２３内の燃料は、手動式の第１の低圧燃料ポンプ２５により燃料フィルタ２６を経て船外機側の第２の低圧燃料ポンプ２７に送られる。この第２の低圧燃料ポンプ２７は、エンジン２のクランク室１２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、燃料を、気液分離機能を有する燃料タンクであるベーパーセパレータタンク２９に送る。ベーパーセパレータタンク２９内には、電動モータにより駆動される燃料予圧ポンプ３０が配設されており、燃料を加圧し予圧配管３１を経て高圧燃料ポンプ３２に送る。高圧燃料ポンプ３２の吐出側は、各気筒７ａ〜７ｆに沿って縦方向に配設された燃料供給レール３３に接続されるとともに、高圧圧力調整弁３５および燃料冷却器３６、戻り配管３７を介してベーパーセパレータタンク２９に接続されている。また、予圧配管３１とベーパーセパレータタンク２９間には予圧圧力調整弁３９が設けられている。高圧燃料ポンプ３２は、ポンプ駆動ユニット４０により駆動される。このポンプ駆動ユニット４０はベルト４１を介してクランク軸１０に連結されている。
【００１０】
エンジン潤滑用のオイルポンプ２１は、クランク軸１０の回転により駆動されるポンプであり、船体側に設置されたサブタンク５０からエンジン側に配設されたメインタンク５１を経て吸気通路１９内にオイルを供給する。なお、オイルポンプ２１を電動式にしてもよい。また、メインタンク５１のオイルは、フィルタ５２、燃料プリミックス用オイルポンプ５３、チェック弁５４を介してベーパーセパレータタンク２９に供給するように構成されている。なお、燃料プリミックス用オイルを、高圧燃料の戻り配管３７に供給するようにしてもよいし、第２の低圧燃料ポンプ２７の吐出側に供給するようにしてもよい。
【００１１】
ＥＣＵ（電子制御装置）４２には、エンジン２の駆動状態、船外機１や船の状態を示す各種センサからの検出信号が入力される。例えば、クランク軸１０の回転角（回転数）を検出するエンジン回転数センサ４３、吸気通路１９内の温度を検出する吸気温センサ４４、スロットル弁２２の開度を検出するスロットル開度センサ４５、最上段の気筒７ｄ内の空燃比を検出するに空燃比センサ４６、高圧燃料配管内の圧力を検出する燃料圧力センサ４７、エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温センサ４８、燃料フィルタ２６の水検出センサ５５等の信号が入力される。ＥＣＵ４２は、これら各センサの検出信号を制御マップに基づき演算処理し、制御信号を燃料噴射弁１３、点火プラグ１４、予圧燃料ポンプ３０、燃料プリミックス用オイルポンプ５３に伝送する。
【００１２】
燃料プリミックス用オイルポンプ５３は、電磁ソレノイドで駆動するタイプや、電動モータにより駆動するタイプのポンプを採用する。図２は、電動モータにより駆動するタイプの燃料プリミックス用オイルポンプを示し、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ方向から見た図、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）のＣ−Ｃ線で切断し矢印方向に見た断面図である。図中、５３ａはモータ入力軸、５３ｂはウオームギヤ、５３ｃはウオームギヤ５３ｂに噛み合う回転軸、５３ｄはプランジャ、５３ｅはカム、５３ｆはサブプランジャ、５３ｇはスプリング、５３ｈは吸入管、５３ｉは吐出管である。
【００１３】
図３は、ベーパーセパレータタンク２９の構成を示す断面図である。ベーパーセパレータタンク２９は、ケース本体２９ａと、ケース本体２９ａに固定される蓋体２９ｂと、ケース本体２９ａ内に配設されるフィルタ５６および予圧燃料ポンプ３０と、蓋体２９ｂに装着されるポンプ端子５７および予圧圧力調整弁３９と、蓋体２９ｂに形成される燃料入口部２９ｃおよびオイル入口部２９ｄと、燃料入口部２９ｃの下部に装着されるフロート弁２９ｅを備えている。予圧燃料ポンプ３０は、ポンプインペラ部３０ａ、コイル部３０ｂおよびブラシ部３０ｃを有している。また、オイル入口部２９ｄは、予圧圧力調整弁３９の燃料戻り通路２９ｆに連通されている。なお、２９ｇはエンジン取付用ブラケットである。
【００１４】
図４は、図１の燃料フィルタ２６の構成を示す断面図である。燃料フィルタ２６は、フィルタケース２６ａと、フィルタケース２６ａにネジ部材２６ｂにより着脱可能に装着される蓋体２６ｃと、蓋体２６ｃに設けられた燃料入口管２６ｄ、燃料出口管２６ｅ、フィルタ係止部材２６ｆを備え、フィルタ係止部材２６ｆにはフィルタ材２６ｇが装着されている。フィルタケース２６ａの底面には突出部２６ｈが形成され、この突出部２６ｈに筒状部材２６ｉが螺合され、筒状部材２６ｉの上端でフィルタ係止部材２６ｆを支持している。筒状部材２６ｉの外周には樹脂製のフロート部材２６ｊが摺動自在に嵌合され、フィルタケース２６ａの内部段付部とフィルタ係止部材２６ｆとの間にスプリング２６ｋが配設されている。また、筒状部材２６ｉの内部には磁力式の近接スイッチ２６ｍが配設され、近接スイッチ２６ｍは外部配線２６ｎに接続されている。フロート部材２６ｊと近接スイッチ２６ｍにより水検知センサ５５を構成している。
【００１５】
燃料は、図示矢印に示すように、燃料入口管２６ｄからフィルタケース２６ａ内に流入し、比重の軽い燃料はフィルタ材２６ｇを通る間に異物が除去され、燃料出口管２６ｅへ向かい、燃料中に混合している比重の重い水はフィルタケース２６ａ内に溜められていく。このときスプリング２６ｋにより流入する燃料の流速が弱められフィルタケース２６ａ下部に溜まった水の撹拌を防いでいる。フィルタケース２６ａ内に水が溜まるにしたがいフロート部材２６ｊは上方に移動し、これを近接スイッチ２６ｍが検出すると警報ランプ等により警報する。そして、ユーザはネジ部材２６ｂを緩めてフィルタケース２６ａを取り外し、内部の水を除去する。
【００１６】
上記構成からなる本発明の作用について説明する。ベーパーセパレータタンク２９内の燃料は、燃料予圧ポンプ３０により例えば３〜１０ｋｇ／ｃｍ2程度に予圧され、加圧された燃料は、高圧燃料ポンプ３２により５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2程度若しくはそれ以上に加圧され、加圧された高圧燃料は、圧力調整弁３５にて設定圧を越える余剰燃料がベーパーセパレータタンク２９に戻され、必要な高圧燃料分のみを燃料供給レール３３に供給し、各気筒７ａ〜７ｆに装着した燃料噴射弁１３に供給される。オイルポンプ２１は、クランク軸１０の回転により駆動され、オイルをサブタンク５０、メインタンク５１から吸気通路１９内に供給しエンジン内部を潤滑する。また、燃料プリミックス用オイルポンプ５３が駆動され、メインタンク５１のオイルをフィルタ５２、チェック弁５４を介してベーパーセパレータタンク２９に供給する。このため、燃料中にオイルがプリミックスされ、燃料が予圧燃料ポンプ３０、予圧圧力調整弁３９、燃料噴射弁１３を流れる際に燃料中に海水が混入していても、オイルにより燃料噴射系部品の防錆を図ることができる。
【００１７】
ここで、燃料プリミックス用のオイルは、部品内部の防錆を図るためなので、多量のオイル混合の必要はなく、また、過度にオイルをプリミックスすることにより白煙、オイル消費の悪化、プラグファールが発生してしまう。そこで、本発明においては、オイルのプリミックス量が最適になるように制御するようにしている。これを図５により説明する。
【００１８】
図５（Ａ）の制御例は、燃料中へのオイル混合比を一定に制御する方法で、エンジン負荷とエンジン回転数によって決定される噴射量マップＦnmとしたとき、オイルプリミックス量をＦnm×Ｃ（Ｃ：定数）とするものである。図５（Ｂ）の制御例は、白煙発生、プラグファールの影響がでる低負荷、低回転数域でのオイルプリミックス量を０とし、その他の運転域のオイルプリミックス量はＡ（固定値）とする方法である。図５（Ｃ）の制御例は、オイル温度（吸気温度、エンジン温度で代用可能）が低いときに粘度補正のためにオイルプリミックス量を増量補正する方法である。また、図４で説明した水検出センサ５５により水混入を検知した場合に、プリミックス用のオイルを供給または増量を行うように制御してもよい。
【００１９】
オイルプリミックス量の制御は、燃料プリミックス用オイルポンプ５３が電磁ポンプの場合には、図６に示すように、ソレノイドへの通電回数を（Ａ）の状態から減少させて（Ｂ）のように制御する方法や、（Ｃ）に示すように周波数を変える方法により行う。
【００２０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、燃料プリミックス用のオイルポンプ５３を採用しているが、これを用いないで、エンジン潤滑用のオイルポンプ２１の吐出側からオイルを分岐させ、これを電磁弁を介して燃料系に供給するようにしてもよい。
【００２１】
また、上記実施形態においては、船外機に適用した例について説明しているが、エンジンを船体側に設置するマリンエンジンに適用してもよい。また、上記実施形態においては、筒内噴射式２サイクルエンジンに適用した例について説明しているが、吸気噴射式にも適用可能であり、また、４サイクルエンジンにも適用可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１〜３記載の発明によれば、燃料中に海水が混入しても、オイルを燃料中にプリミックスすることにより、燃料噴射系部品内部の防錆を図ることができ、
請求項４〜７記載の発明によれば、燃料噴射系部品内部の防錆を維持しながら、常に必要量のオイルを供給することができ、白煙発生、オイル消費の悪化、プラグファールを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示す船外機の模式図であり、図（Ａ）はエンジンの平面図、図１（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、図（Ｃ）は船外機の側面図、図（Ｄ）は燃料供給系の構成図である。
【図２】図１の燃料プリミックス用オイルポンプの例を示し、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ方向から見た図、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）のＣ−Ｃ線で切断し矢印方向に見た断面図である。
【図３】図１のベーパーセパレータタンクの構成を示す断面図である。
【図４】図１の燃料フィルタの構成を示す断面図である。
【図５】本発明に係わるオイルプリミックス量の制御を説明するための図である。
【図６】本発明におけるプリミックス用オイルポンプの制御を説明するための図である。
【符号の説明】
１３…燃料噴射弁
２１…エンジン潤滑用オイルポンプ
２９…ベーパーセパレータタンク
３０…予圧燃料ポンプ
３２…高圧燃料ポンプ
５３…燃料プリミックス用オイルポンプ
５５…水検出センサ
【図１】
0004236066.tif 000002
【図２】
0004236066.tif 000003
【図３】
0004236066.tif 000004
【図４】
0004236066.tif 000005
【図５】
0004236066.tif 000006
【図６】
0004236066.tif 000007