JP3744961B2 - 内燃機関の気筒休止制御方法及び装置及びその内燃機関 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は内燃機関の制御方法に関し、特に所定の運転状態の場合に、エンジンの所定の気筒の燃焼を停止させてエンジン全体の安定した燃焼を図る気筒休止制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車を含む車両搭載エンジンや、モーターボートその他の小型船舶用エンジンは、マイクロコンピュータ等からなる制御回路を備え、予めセットされたプログラムに従って、運転状態に対応して最適な点火時期や燃料噴射量あるいは噴射タイミングを演算し、エンジンを最適な駆動状態で運転するように制御される。
【０００３】
このようなエンジン（内燃機関）の制御方法において、２サイクルエンジンや４サイクルエンジンあるいは単気筒エンジンと多気筒エンジンに対応してそれぞれに適合した制御を行う必要がある。２サイクルエンジンは４サイクルエンジンに比べ、動弁機構を持たないため構造が簡単で小型となり、同一排気量、同一回転速度の場合大きな出力が得られる反面、掃排気を行う機構上ガス交換が完全に行われにくく、吹き抜け損失や燃料消費およびシリンダ等の熱損失が大きくなる。このため２サイクルエンジンでは運転状態に対応した微妙な制御がむつかしく、４サイクルエンジンでは実用化されているＯ2 センサー等を用いたエンジン制御は２サイクルエンジンでは実用化の段階に至ってない。
【０００４】
内燃機関の制御を行う場合、エンジン回転速度、スロットル開度、アクセル位置、吸気管負圧等のいわゆる負荷、吸気温度、排気ガス酸素濃度、シフト位置等の各種運転状態を検出し、この検出情報に基づいて、予め定めた制御プログラムに従って、そのときの最適空燃比や燃料噴射量、噴射タイミング、点火タイミング等を演算し、この演算値を基にエンジンを駆動制御している。この場合、制御プログラムは、検出情報の読み込みルーチンと、読み込んだ検出情報に基づいて各制御量を演算する複数の演算ルーチンを予め定めたシーケンスに従って配置したメインルーチンを有し、このメインルーチンに従って演算処理が行われる。演算ルーチンにおいては、読み込んだ最新データに基づいて、各種運転状態に対応して予め最適制御量を記憶させた２次元マップあるいは３次元マップから、必要な読み込みデータに対応して演算を行うようにしていた。
【０００５】
多気筒エンジンの場合は、各気筒の配置状態の相違や気筒同士の影響により気筒ごとに運転状態が異なってくるため、各気筒をそれぞれ別個に制御する必要があり、制御方法も単気筒エンジンに比べ複雑になる。このため、マップ演算においては、例えば多気筒エンジンの点火時期演算処理の場合、スロットル開度データとエンジン回転数データを縦横の座標軸として、所定のデータ値ごとに３次元的に点火時期のデータを記録した点火マップを気筒ごとに有し、この複数の点火マップを不揮発性メモリに予め記憶させておく。読み込んだデータ値、例えば検出した回転数データは、このマップの回転数データ軸の値と低回転側から順次比較され、検出データと一致するまで高回転側に進む。同様にスロットル開度データのマップ値と検出値の一致点を検索し両データ値の交点のマップ上に記録されている点火時期データを読む。この場合、検出データがマップの座標軸上のデータの中間位置のときには、比例演算処理により記録されたマップデータから検出データに対応した点火時期データを算出する。これを全気筒について各気筒ごとの点火マップに基づき順次実施し、全気筒の点火時期データを算出する。
【０００６】
このようにして点火時期をマップ演算した後、この演算値を基本点火時期として、さらにエンジン温度や大気圧等の各種検出データに基づいて補正量を演算し、この補正を上記基本点火時期演算値に加えて最終的な各気筒ごとの点火時期を算出する。同様にして、燃料噴射量についても基本噴射量と補正量を検出データに基づいてマップ演算により算出し、運転状態に応じた各気筒ごとの最適燃料噴射量が演算される。
【０００７】
このような演算処理において、検出データの読み込みは、メインルーチンの実行中に行われ、予め定めた一定の時間間隔で一定の読み込み処理時間で最新データが揮発性メモリに取込まれ、順次演算が行われる。
【０００８】
このようなメインルーチンは、エンジンの失火制御ルーチンを含んでいる。この失火制御ルーチンは、エンジンがオーバーヒートしている状態やオーバーレボ（過回転）状態その他所定の条件の時に、燃焼を抑えエンジン回転を低くするために一部の気筒の点火を停止して失火させるものである。
【０００９】
また、多気筒内燃機関において、所定の運転状態のときに一部の気筒の燃焼を停止させる気筒休止制御が行われている。この気筒休止制御は、予めスロットルバルブのイニシャル開度（全閉時の開度）を大きくし、低回転域で燃焼を停止させる休止気筒を設けて燃焼気筒数を減少させることにより、燃焼気筒に対する負荷を大きくして燃焼の安定化を図るものである。この休止気筒の燃焼停止方法として、燃料噴射を完全に停止して燃焼を停止する方法と、点火を止めることにより燃焼を停止する方法がある。
【００１０】
特に２サイクルエンジンにおいては、中低速回転や低負荷時にシリンダ内のガス交換作用が低下して新気が充分に吸入されず燃焼が不規則となって不正燃焼を生ずることがある。このため、中低速域での回転安定性が悪くなり、２サイクルエンジン特有の振動を発生したり、また特に船外機においてはエンジンが水平に振動する首ふり現象が起こる。またこのような不正燃焼における排気ガス中には、燃焼が行われずそのまま排気される燃料が含まれるため、無駄な燃料消費となり燃費の低下となる。このような点を改善するため上記気筒休止運転方法は特に２サイクルエンジンにおいては効果的である。
【００１１】
このような、気筒休止の制御モードとしては、休止気筒を一定に固定した固定気筒休止制御モードおよび休止気筒を変化させる可変気筒休止制御モードが考えられる。いずれのモードにおいても、燃料噴射の停止または点火プラグの失火のいずれか一方または両方による休筒制御が行われる。
【００１２】
点火プラグの失火による気筒休止制御において、気筒が燃焼を停止している間も燃料噴射を継続した場合、サイクルごとに未燃焼ガスが少しずつ残り、燃料が徐々に濃くなって、休止気筒が運転を再開するときに燃焼が強くなり過ぎ回転数の変動を来し、円滑な回転動作が得られなくなる。
【００１３】
本発明は上記従来技術において考えられる欠点に鑑みなされたものであって、点火プラグの失火により気筒休止制御を行う場合の休止パターンの切り替え時または気筒休止制御から全気筒運転に切り替わるときに発生する強い燃焼を抑えエンジンの回転変動を抑制することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御方法において、休止していた気筒が燃焼を開始するときに、その気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行う気筒休止制御方法であって、休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする内燃機関の気筒休止制御方法を提供する。
【００１５】
好ましい実施例においては、休止気筒が異なる複数の休筒パターンを有し、該休筒パターンの切り替え時に前記緩速進角制御を行うことを特徴としている。
【００１６】
別の好ましい実施例においては、気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったときに、前記緩速進角制御を行うことを特徴としている。
【００１７】
本発明ではさらに、所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御プログラムを有し、該プログラムは気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったとき、または休止気筒が切り替ったときまたは休止気筒数が減ったときに、新たに燃焼を開始する気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行うように構成された気筒休止制御装置であって、休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする内燃機関の気筒休止制御装置を提供する。
【００１８】
さらに本発明では、運転状態検出手段と、該検出手段の検出結果に応じて各気筒の点火時期の制御量を演算する演算処理装置と、所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御プログラムを有し、該プログラムは気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったとき、または休止気筒が切り替ったときまたは休止気筒数が減ったときに、新たに燃焼を開始する気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行うように構成された多気筒内燃機関であって、休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする多気筒内燃機関を提供する。
【００１９】
【作用】
例えば休止すべき気筒が異なる複数の休筒パターンを有し、所定のイベント発生に応じて休筒パターンが切り替わり、休止していた気筒が燃焼を開始する場合、新たに燃焼を開始する気筒の点火時期について、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる。この目標値は、各休筒パターンに対応して点火時期および燃料噴射量について各気筒ごとの予め準備された演算マップに基づいて気筒別に演算したその運転状態における最適の燃焼状態とするための点火時期である。休筒パターンの切替え時、または気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったときに、それまで休止していた気筒が燃焼を開始する。このとき、切り替え後の通常のマップ演算により求めた点火時期制御量に対し、点火時期を一旦遅角させ所定時間または所定回転の間に段階的に徐々に通常の点火時期に戻す。 これにより、休止中に供給された燃料による燃焼開始時の過渡期における強い燃焼が抑えられ、エンジンの回転変動が防止される。
【００２０】
【実施例】
まず、図１から図１１を参照して本発明の実施例が適用される船外機について説明する。なお、各図において図を分かりやすくするために細部の省略や相違点および縮尺の相違等があるが基本構成は同じである。
【００２１】
図１は本発明実施例に係る船外機の船尾側からみた立面構成図であり、図２は平面図である。図２のＦは船の進行方向前方を示す。また、図３は上記船外機エンジンの燃料系統を含む構成図であり、図４は船外機の外観側面図である。なお図３においては、図の単純化のため１気筒のみ示してある。
【００２２】
なおここで、本発明の実施例である点火制御、燃料噴射制御方法および装置を搭載する船外機についての特徴を以下のとおり要約する。
【００２３】
小型船舶用エンジンの場合、水上での使用という異なる使用条件のため、陸上の車両搭載エンジンに比べ構成や機能が異なってくる。特に船外機用エンジンの場合、構成や機能が大きく異なってくる。
【００２４】
（１）エンジンのクランク軸が縦置き（鉛直方向）に配置される。従って、多気筒エンジンの場合、複数の気筒を縦に１列または２列に配設している。
【００２５】
（２）エンジンのシリンダが水平置きに配置される。即ち、上記（１）の縦置きクランク軸に対応してシリンダは横（水平）に設けられる。
【００２６】
（３）排気通路を構成する排気管が垂直方向に延設され、この排気管端部がカウリング下部の膨張室内に開口する。主排気通路はこの膨張室からさらに下方に延び、水面下のプロペラボスの後端またはロアケーシングの後端に設けた主排気口と連通する。この構成により、高速前進時に水流によりプロペラボスの後端（たはロアケーシングの後端）の主排気口部分は負圧となり、排気ガスが吸出されるため、膨張室の圧力が下がり、特に２サイクルエンジンの場合、エンジンからの排気効率および掃気効率が促進され性能向上が図られている。なお、４サイクルエンジンを使用する船外機でも排気効率の向上、排気行程の終期と吸気行程の初期が重なり合う動弁系をもつものでは、吸気効率の向上により、性能向上を図ることができる。
【００２７】
このような排気通路の構成、機能上の特徴に対応して、船速に応じた点火時期制御、燃料噴射量制御および噴射タイミング制御を実施している。この場合、船の重量、船底形状が定まれば、プロペラ性能によりプロペラ回転数（エンジン回転数に対し所定比で減速）は、船速とほぼ一定の関係となる。従って、エンジン回転数および／またはスロットル（アクセル）開度に応じて上記各エンジン制御を行う。船外機においては、自動車等の車両に比べ、このようなエンジン回転数やスロットル開度変化による加速や減速の影響が非常に大きいため制御方法についてもこの点を充分考慮して実施している。
【００２８】
また、後進時には、主排気口に水圧が作用して膨張室の圧力が上昇する。このため前進時に比べ排気効率が低下してエンジン性能が低下するとともに燃費の低下や排気エミッションの悪化を来す。このような不具合を防止するため、後進時には、前進航行時とは異なる点火時期制御、燃料噴射量制御および燃料噴射タイミング制御を実施している。
【００２９】
さらに、前進航行時には、船は船尾側の水を引っ張りながら進行する。このためアクセル閉動作や失火制御等の減速時に、船は先に減速されるが、船が引っ張っている水は船尾側から船に押寄せる形となりいわゆる追波が発生する。これにより、主排気口に水圧がかかり排気効率が低下する。従って、この場合にも一定速度の航行時とは異なる制御が必要となる。このためには、排気膨張室の圧力を検出したりあるいは船外機の前進、後進の切替を検知することにより、これらの検出情報に基づいて各制御を行うことが有効であり、これを採用している。
【００３０】
（４）船外機は、前述の膨張室から水面上の排気口に連通する副排気通路を有している。低速運転時には、エンジンからの排気圧力より水圧の方が大きいので、水面下の主排気口からの排気はできないため、水面上の副排気口から大気中に排気ガスを放出する。この場合、騒音対策のため副排気通路は迷路構造を採用している。
【００３１】
（５）縦置きエンジン構造で、排気通路が垂直方向配置で排気ガスが上から下に流れる構造のため、下の気筒程温度上昇しやすくまた排気管路長さが短い。このため、下気筒の方が噴射燃料が気化しやすく、また膨張室の負圧レベルの影響が上下の気筒で異なるため排気脈動の利用による性能向上は上下の気筒で一律ではない。従って、これを配慮した制御を実施している。
【００３２】
（６）排気ガスの温度を下げるため、膨張室内に冷却水を導入している。この冷却水ポンプはプロペラ軸に取付けられ、エンジン回転数に応じて冷却水量が増加する。従って、エンジン回転数に応じて膨張室の温度や排気管温度が変化し排気脈動に影響する。従って、膨張室の温度や排気管温度に応じて点火時期等を制御することにより、排気脈動の有効利用を可能としている。
【００３３】
（７）排気通路冷却のための冷却水がエンジン脈動によりエンジン近傍に逆流することがある。この逆流に対する抵抗性が必要になる。
【００３４】
（８）船体の抵抗特性として、特に軽い船やエンジン出力が大きい船の場合、船速が増加しても抵抗は船速に伴って単純に増加するわけではない。これはある特定の船速で船全体が波の上に浮き上がるプレーニング現象により抵抗が減少するためである。従って、船速を検出して制御する場合、この船の抵抗特性を考慮して制御している。
【００３５】
（９）船外機は船体に対し取付け角度が調整可能である。この船外機の鉛直線に対する相対角度（船体に対する相対取付け角度）はトリム角と呼ばれる。トリム角の変化により、船体に対するプロペラ推力の方向が変化し船速が変化する。プロペラ性能上、船速に応じた最適トリム角がある。さらに、主排気口をプロペラボス後端に設けた船外機においては、トリム角が背圧に影響し、この点でもエンジン性能に影響する。
【００３６】
吸気管噴射の場合、トリム角変化により、吸気管路の水平面に対する姿勢が変化する。一方、噴射直後の燃料は十分気化していないので、燃料の一部が液膜流として吸気管壁に沿って流れる。トリム角が変化すると、この液膜流の流れが変化し、燃焼室の空燃比が変化する。これは過渡応答的に発生する。従って、トリム角に応じて点火時期や燃料噴射量および噴射タイミングを制御することによりエンジン性能や燃費および排気エミッションを向上あるいは維持可能としている。
【００３７】
（１０）船は波浪中を高速で航行すると、水面上にジャンプすることがある。プロペラは空中に出ると抵抗がなくなり、エンジン負荷が極端に減少するためエンジンが過回転状態になり、エンジントラブルを起こすおそれがある。従って、水面とプロペラの相対位置を検知するか、エンジン回転数そのものを検知して過回転状態にならないように、失火制御あるいは燃料噴射量を絞る等により出力ダウンする必要がある。
【００３８】
また、船外機には水面上の流木等に衝突するとき、跳ね上がることにより衝撃を緩和するデバイスが取付けられている。このような流木衝突時にもプロペラは空中に出る。跳ね上げ後プロペラが水中に戻るとき、出力が大であると急激に加速されることになってエンジン燃焼が不安定になる。これに対処するための燃料噴射制御も実施している。
【００３９】
（１１）船は始動性を特に要求される。始動悪化の原因は、自動車等の車両と同様に低いエンジン温度、混合気（燃料）不足および火花低下等がある。特に船外機の場合、火花電流が海水雰囲気のため漏電しやすく火花低下を起こしやすい。また、制御装置等の電装品の耐海水性が要求される。
【００４０】
（１２）船速が遅いとき（エンジン回転数が小さいとき）にはトリム角を小さくし、プレーニングの後にはトリム角を大きくした方がエンジン性能が向上する。従って、加速中この点を考慮してトリム角を制御することにより、加速性能（時間当たりの加速割合）を向上させている。
【００４１】
（１３）吸気中に海水ミストが入りやすいため、噴射装置、燃料供給装置、クランク室圧力センサー等の耐海水性が要求される。
【００４２】
（１４）燃料の主タンクは船内に配置し、副タンクを船外機のカウリング内に配置し、この２つの燃料タンク間にクランク室の圧力変化を駆動源とする燃料ポンプを設けている。
【００４３】
（１５）２サイクルエンジンの船外機の場合には、潤滑油（エンジンオイル）の供給も制御しなければならず、点火制御および燃料噴射制御と同時に実施している。
【００４４】
（１６）船は、風や潮流あるいは川の流れにより位置が少しづつ移動する。魚釣り等においては、漁場や釣りのポイントから船が移動しないように、長い時間安定して船の位置を保持する必要がある。この場合、アンカーでは海底が深い場所での船位置保持が困難であり、また迅速に移動することが必要な場合の対応が困難になる。従って、船位置保持のためには、アクセルをほぼ最小あるいは任意の中間開度にほぼ保持した状態でエンジンが停止することなく、安定して回転が持続すること、即ちエンジンに僅かの負荷がかかっている状態で安定したエンジン回転が得られる低速安定性（トローリング性能）が要求される。
【００４５】
特に２サイクルエンジンは掃排気を実施しているため、低速において掃排気効率が低下し残留ガス量が増加する。しかも各サイクルごとにこのガス量が変化し、不整燃焼を引起こしてエンジン停止の原因となるおそれがある。従って、低速での安定した回転のためには、残留ガス量を減らしたりバラツキを押えることにより掃排気効率の向上を図ることが有効となる。この場合、船外機特有の問題として、背圧が外部の波浪の影響により変化し、その結果掃排気効率ひいては残留ガス量のバラツキを引起こす原因になっている。
【００４６】
なお、船内に２サイクルあるいは４サイクルのエンジンを搭載する小型船舶用エンジンにおいては、上記（３）（４）（６）（７）（８）（１０）（１１）（１３）（１５）（１６）の特徴を有する。また、水噴射推進式小型艇において水噴射方向（これもトリム角と呼ぶ）を変化させるものでは、水面に対して艇体の傾きが変化し、これにより、水中の排気口に作用する水圧即ち背圧が変化するので、（９）（１２）の特徴をさらに有する。
【００４７】
小型船舶搭載エンジンについては、以上説明したような点を踏まえて点火時期制御や燃料噴射量制御および噴射タイミング制御を行っている。
【００４８】
また、本実施例の制御方法、装置を船内に搭載される小型船舶用の２サイクルあるいは４サイクルエンジン用に採用することも可能である。この場合、上記（３）（４）（６）（７）（８）（１０）（１１）（１３）（１５）の特徴をもつ。また、小型船舶として水噴射推進式小型艇において、水噴射方向（トリム角）を変化させるものでは、水面に対して艇体の傾きがトリム角により大きく変化し、これによる水中の排気口に作用する水圧即ち背圧が変化するので、（９）（１２）の特徴もさらに併せもつことになる。
【００４９】
この船外機のエンジン１は、Ｖ型バンク型式の２サイクル６気筒エンジンである。このエンジン１は、＃１〜＃６の気筒を有し、３気筒づつ２列の左バンク２と右バンク３に配置される。左バンク２には奇数番号の気筒＃１、＃３および＃５が配列され、右バンク３には偶数番号の気筒＃２、＃４および＃６が配列される。各気筒はシリンダ本体４内に設けられる。シリンダ本体４には各気筒周囲や排気通路周囲等に水冷ジャケット（図示しない）が形成されている。この左右のバンク２、３は、図２に示すように、クランクケース２２に対しＶ型に設けられる。各気筒頭部にはシリンダヘッド２０が設けられ気筒内燃焼室７７（図３）に向けて点火プラグ１９が装着される。各気筒内にはコンロッド１７を介してクランク軸２１に連結されたピストン１８が装着される。クランク軸２１は垂直方向に設けられ、これに対し各気筒＃１〜＃６が水平に設けられる。クランク軸２１の上端部にはフライホイルマグネット７１が設けられる。６個の気筒＃１〜＃６は、同じクランク軸２１に対しコンロッド１７が干渉しないように、＃１〜＃６の順に高さをずらせて配置してある（図１参照）。
【００５０】
各気筒には排気ポート５が開口し、排気管６に連通している。また各気筒には掃気ポート２９が開口し掃気通路３０を介して燃焼室７７とクランク室３１とを連通させる。エンジン１はカウリング７内に収容され、カウリング７の下部にはアッパーケーシング８が装着されその下部にロアケーシング９が設けられる。ロアケーシング９の下部にプロペラ１０が装着される。プロペラ１０は、プロペラ軸３５上に装着され図示しない伝達機構を介してエンジン１のクランク軸２１と連結されている。
【００５１】
排気管６の端部はアッパーケーシング８内の主膨張室１１に開口する。主膨張室１１は、ロアケーシング９内に設けた排気通路（図示しない）を介してプロペラ１０の後面に設けた主排気口１３に連通する。主膨張室１１はさらに水面上のカウリング７内の副膨張室１２と連通する。この副膨張室１２には図示しない副排気口が形成される。
【００５２】
気筒＃１には後述する排気センサー（Ｏ2センサー）１４が設けられる。この 実施例ではこの気筒＃１が基準気筒となり、後述のようにこの気筒＃１についての酸素濃度および各制御量を演算し、これを基本制御量として残りの気筒＃２〜＃６については、この酸素濃度または基本制御量に対する補正量をマップ演算して各気筒の制御量を算出する。
【００５３】
この船外機３８（図４）は、船体３６に対しブラケット３７を介して枢支軸４１廻りに回転可能であり、取付け角度（トリム角）が調整可能に装着される。ブラケット３７にはトリム角を検出するためのトリム角センサー３９が設けられる。また、カウリング７内には後述のシフトセンサー４０が設けられる。
【００５４】
各気筒にはノックセンサー３４（図３）およびエンジン温度センサー３０１（図１）が設けられる。なお、ノックセンサーおよびエンジン温度センサーは、排気センサー１４と同様に基準気筒＃１にのみ設けて他の気筒＃２〜＃６については、基準気筒＃１の検出データを補正して制御量演算用のデータを算出してもよい。また、クランク軸２１にはリングギヤ（図示しない）の回転に応じてパルスを発してクランク角を検出するクランク角センサー３３が設けられる。
【００５５】
図３に示すように、クランク室２２には、吸気マニホルド２４に連通する吸気ポート８０が開口する。吸気ポート８０にはリード弁２３が設けられる。吸気マニホルド２４にはインジェクター２６が設けられるとともにスロットル弁２５が備る。吸気マニホルド２４には吸気温度センサー３２が設けられる。また、吸気マニホルド２４の外側において、スロットル弁２５にはスロットル開度センサー１５（図７参照）が設けられる。
【００５６】
インジェクター２６に供給される燃料は燃料タンク６３内に溜められている。この燃料タンク６３内の燃料は低圧燃料ポンプ６４により水分離およびゴミ除去用フィルター６６を介してサブタンク６７に送られる。サブタンク６７内の燃料は、高圧燃料ポンプ６５によりインジェクター２６に送られ、後述のように制御された噴射量および噴射タイミングで燃料が吸気マニホルド２４内に噴射され所定空燃比の混合気を形成する。インジェクター２６で噴射されなかった高圧燃料は、戻り配管７０を通してサブタンク６７に回収される。戻り配管７０上には圧力レギュレータ６９が設けられ、インジェクター２６の噴射圧力を一定に保つ。これにより、インジェクター２６の開弁による噴射時間を制御することにより燃料噴射量が制御できる。
【００５７】
図５は直列３気筒エンジンの詳細図である。前述のＶ型６気筒エンジンと同様に、各気筒＃１、＃２、＃３のシリンダ壁には掃気ポート２９および排気ポート５が形成され、各排気ポート５は排気管６に連通している。また、各気筒周囲のシリンダ本体４には水冷ジャケット７５が形成される。
【００５８】
基準気筒＃１のシリンダ壁には排気ガス検出ポート７８が開口し、ガイド通路７３を介して排気センサー１４の蓄圧室（図示しない）に連通する。一方、この排気センサー１４の蓄圧室は、図示しない他のガイド通路を介して他の気筒または＃１気筒のクランク室に開口する補助ポートと連通している。この補助ポートの開口位置の設定により、ピストンのサイクル運動に伴う各気筒内の圧力変動に応じて、基準気筒＃１の燃焼ガスのみを排気センサー１４の蓄圧室に導入し、他の気筒の燃焼ガスや掃気時の新気の導入を阻止することができる。これにより基準気筒＃１の排気ガス中の酸素濃度を確実に検出することができる。
【００５９】
図６は、直列３気筒エンジンを搭載する船外機のアッパーケーシング８およびロアケーシング９内の排気通路の構成図である。排気管６の端部は主膨張室１１に開口する。主膨張室１１は、ロアケーシング９内の排気通路７３を介してプロペラ軸３５を通り主排気口（図１の１３と同様）と連通する。主膨張室１１内の排気ガスは、水冷ジャケット７２内の冷却水とともに排気通路７３を通して主排気口から水中に放出される。
【００６０】
図７は上記エンジンの吸気部を示す平面構成図である。クランク室２２には、吸気マニホルド２４に連通する吸気ポート８０が開口する。吸気マニホルド２４には吸気通路７９を通してエアクリーナ（図示しない）からの外気（吸気）が点線矢印Ｇのように導入される。吸気通路７９の途中にはサイレンサ２８が設けられる。８１はオイルタンクを示し、７６はスタータを示している。オイルタンク８１にはオイルレベル検出センサー（図示しない）が設けられる。オイル供給系統は、図３で説明した燃料供給系統と同様に、船内にメインタンクを有し、オイルタンク８１内の量が少なくなるとメインタンクから補給する。また、メインタンク内のオイル量が空になるとエンジンの高負荷運転をしないように制御される。スタータ７６にはスタータ検出センサー（図示しない）が連結される。オイルタンク８１のオイルは、クランク軸２１により駆動されるオイルポンプ３０２により不図示のエンジンの潤滑必要部に送られる。オイル供給量はエンジン回転数が増加する程増加するとともに、スロットル弁レバー３０４の動きが連結リンク３０３によりオイルポンプ３０２に伝えられ、スロットル開度が大となる程増加する。なお、図は排気センサー１４が取付けられた基準気筒＃１を示している。図８は排気センサー１４の詳細図である。この実施例の排気センサー１４は、円筒形の金属製保護スリーブ１０４を有し、この保護スリーブ１０４の一端に締結具１０５が取付けられている。この保護スリーブ１０４内にジルコニア製の検出素子１０６が収容される。この検出素子１０６は、保護スリーブ１０４から突出しさらに締結具１０５からも突出している。締結具１０５から突出した検出素子１０６の端部は複数の孔１１１を有する着脱自在なプロテクタ１０９により覆われる。検出素子１０６の反対側の端部にはリード線１０７が連結され、後述の演算処理装置に接続される。検出素子１０６の先端部の内部には空洞１０８が形成され、またこの先端部近傍の検出素子内にセラミックヒータ１１２が設けられる。
【００６１】
排気ガスはプロテクタ１０９の孔１１１を通して自由に流通し内部の検出素子１０６に接する。この検出素子１０６の内外両表面には白金の電極がメッキされ、この検出素子１０６の内外の酸素濃度差に応じて発生する起電力によって、排気ガス中の酸素濃度が検出される。また、セラミックヒータ１１２により検出素子１０６を適宜加熱することにより、運転状態によらず活性化することができ、安定した検出ができる。このような排気センサー１４は、図５および図７に示すように、燃焼ガスのガイド通路７３を介して基準気筒＃１の燃焼室内および必要に応じて他の気筒と連通し、前述のように、この気筒＃１の排気ガス中の酸素濃度を検出する。Ｖ型６気筒エンジンにおいても、図１に示すように基準気筒＃１の排気ガス中の酸素濃度を検出する。
【００６２】
図９は、排気センサー１４を別の位置に取付けた構成例を示す。この例では、排気管６の途中にポート８３を開口し、このポート８３を介して排気センサー１４側に排気ガスを導入する構成である。排気センサー１４は固定支持部８２を介して排気管６の側面に保持される。ポート８３は、基準気筒（本実施例では＃１）に近い位置に設けて基準気筒からの排気ガス酸素濃度を検出するように構成し、他の気筒についてはこの検出値を補正演算することにより酸素濃度データまたは制御量を求めるように構成する。なお、ポート８３を排気管６上の適当な位置に設け排気ガス中の酸素濃度を代表値として検出し、これを直列３気筒エンジンでは各気筒＃１〜＃３、Ｖ型６気筒エンジンでは各気筒＃１〜＃６について補正演算して各気筒ごとの酸素濃度を求めてもよい。また、掃気サイクルでの新気がセンサー側に導入されることを防止するために、この排気センサーの検出部をさらに排気通路の下流側と連通させ、ピストンサイクルに伴う圧力変動を利用して排気行程時にのみポート８３を介して排気ガスを導入するように構成してもよい。
【００６３】
図１０はプロペラ軸への動力伝達機構の詳細図である。前述のように、軸を鉛直方向に配置したクランク軸２１にドライブシャフト４２が連結され、その下端部にピニオン４３が固定される。このピニオン４３の前後に前進ギヤ４４および後進ギヤ４５がそれぞれ噛み合い反対方向に回転する。前進ギヤ４４および後進ギヤ４５の間にドッグクラッチ４６が設けられる。このドッグクラッチ４６はプロペラ軸３５の軸に沿って摺動可能であり、前進ギヤ４４または後進ギヤ４５のいずれか一方と選択的に噛み合うことができる。図はいずれのギヤとも噛み合っていない中立位置を示している。このドッグクラッチ４６は、プロペラ軸３５を構成する前方軸３５ｂおよび後方軸３５ａのうち前方軸３５ｂに対してスプライン結合しており、前後方向に摺動可能かつ回転方向に前方軸３５ｂと一体化しており、さらにクロスピン４７を介してプロペラ軸３５の軸方向に摺動可能なスライダー４８に連結される。スライダー４８の前端頭部はカムフォロア４９に対し回転自在に連結される。このカムフォロア４９は、シフトレバー５０の下端部に設けたカム５１により駆動される。即ち、シフトレバー５０をその軸廻りに回転させてカム５１を回転させ、これに応じてカムフォロア４９を前（Ｆ）または後（Ｒ）に移動させる。これにより、スライダー４８が前後に摺動し、ドッグクラッチ４６が前進ギヤ４４または後進ギヤ４５のいずれか一方と噛み合い、ピニオン４３の回転を前進方向または後進方向の回転力として前方軸３５ｂに伝え、前方軸３５ｂと摩擦溶接により一体化された後方軸３５ａに伝達する。
【００６４】
なお、図１０において、７３はロアケーシング下部の排気通路を示し、排気ガスが冷却水とともに矢印Ｃのように流れ、主排気口１３から矢印Ｄのように水中に放出される。
【００６５】
図１１は、上記ギヤシフトの駆動操作系統の構成図である。船外機３８は、前述のように、ブラケット３７ａおよびクランプブラケット３７ｂを介して船体３６に対しチルト軸３０５廻りにトリム角θを変更可能に取付けられる。３０６はトリム角可変アクチュエータ、３９はトリム角センサーを表している。
【００６６】
カム５１を端部に有するシフトレバー５０は、カウリング内でピボット片５２を介してリンクバー５３に連結される。リンクバー５３の端部にはピン５５が突出して設けられる。このピン５５は、カウリング内に固定した長孔ガイド５４内で矢印Ａのようにスライド可能に装着される。
【００６７】
一方、船内にはギヤシフトおよびスロットル操作用のリモコンボックス５６が設けられる。このリモコンボックス５６は、船外機３８に対しシフトケーブル５７、スロットルケーブル５８および電気信号ケーブル５９の３本のケーブルを介して連結されている。シフトケーブル５７はカウリング内で前述のリンクバー５３のピン５５に結合されている。リモコンボックス５６には操作レバー６０が設けられ、これを中立位置（Ｎ）から前進または後進側に駆動操作してシフトケーブル５７を介してピン５５を長孔リング５４内でスライドさせる。これにより、リンクバー５３が平行移動するとともに、その根元部のピボット片５２を矢印Ｂのように回転させる。これにより、シフトレバー５０がその軸廻りに回転し、カム５１が回転して、前述のように、ドッグクラッチを介してクランク軸と前進用ギヤまたは後進用ギヤとを連結する。操作レバー６０を前進または後進のシフト操作完了位置即ちスロットル弁全閉位置からさらにＦ方向（前進時）またはＲ方向（後進時）に移動させることにより、スロットルケーブル５８を介して船外機３８内のエンジンのスロットル弁が全開方向に動作する。 このシフトケーブル５７には、シフトカットスイッチ（図示しない）が設けられている。これは、高負荷運転時にドッグクラッチ４６（図１０）をギヤ４４または４５から切り離そうとする際、クラッチとギヤ間の噛み合い面圧が非常に大きくなるため、ケーブルに大きな荷重がかかる。シフトカットスイッチは、この荷重によるケーブルの弾性変形量を検出することにより過大なクラッチ噛み合い圧力を検知し、エンジン回転を下げてクラッチの切り替えを楽に行うようにするためのものである。このようなシフトカットスイッチはカウリング内に設けてもよいし、あるいはリモコンボックス内に設けてもよい。
【００６８】
リモコンボックス５６にはさらに落水検知スイッチ（図示しない）が設けられている。この落水検知スイッチは、例えば乗員の身体に結び付けたワイヤにスイッチを連結し、落水事故等の緊急時にスイッチを動作させてエンジンを停止させ直ちに船を停止させるためのものである。また、リモコンボックス５６には独立のエンジン停止操作スイッチ（図示しない）も設けられている。
【００６９】
次に上記構成の船外機の制御全般について図１２から図１８を参照して説明する。図１２は、本実施例の制御系統全体を示すシステムブロック図である。制御プログラムを格納したマイクロコンピュータ等からなる演算処理装置の入力側（図の左側）に、エンジンの各種運転状態を検出するためのセンサー等からなる各検出手段が接続される。これらの検出手段について、以下順次説明する。
【００７０】
気筒検出手段＃１〜＃６は、クランク軸廻りに６個配置され、各気筒についての制御演算を実行する場合のイベント割込み（後述のＴＤＣ割込み）を実行するためのトリガ信号を発生する。これは、例えば各気筒のピストンが上死点またはそれより所定角度（クランク角度）手前に位置する瞬間に信号を発するように構成する。従って、本実施例ではクランク軸の１回転中に６０度ごとに１つの気筒検出信号が各気筒＃１〜＃６から順番に演算処理装置に送られる。
【００７１】
クランク角検出手段２０２は、点火時期制御のベースとなる角度パルスを発するものであり、クランク軸に係合するリングギヤの歯数に対応してパルス信号を発する。例えばギヤ歯数１１２歯に対応して１回転中に４４８パルスを発するように構成すれば、１パルスごとにクランク軸が０．８度回転することになる。
【００７２】
スロットル開度検出手段は、吸気マニホルドに設けたスロットル弁の開度に応じてアナログ電圧信号を発する。演算処理装置はこのアナログ信号をＡ／Ｄ変換してマップ読取り等の演算処理を行う。
【００７３】
次のトリム角度検出手段から吸気温度検出手段までは、エンジンの運転条件に対する環境変化があった場合にこの変化に応じて制御量を補正するためのものである。トリム角度検出手段は、前述のように、船外機の取付け角度を検出するものである。Ｅ／Ｇ温度検出手段は、各気筒（または基準気筒）のシリンダブロックに温度センサーを取付けその気筒の温度を検出するものである。大気圧検出手段は、カウリング内の適当な位置に設けられる。吸気温度検出手段は吸気通路上の適当な位置に設けられる。大気圧および吸気温度は空気の体積に直接影響するものであり、演算処理装置は、これらの大気圧および吸気温度の検出値に応じて空燃比等の制御量に対する補正演算を行う。
【００７４】
既燃ガス検出手段は、前述の排気センサー１４のことである。検出した酸素濃度に応じて燃料噴射量等のフィードバック制御を行う。
【００７５】
ノック検出手段は、各気筒の異常燃焼を検出するものであり、ノッキングがおきた場合に点火を遅角側にシフトさせたりまたは燃料をリッチ側に設定してノッキングを解消し、エンジンの損傷発生を防止する。
【００７６】
オイルレベル検出手段は、カウリング内のサブタンクおよび船内のメインタンクの両方にレベルセンサーを設けたものである。
【００７７】
サーモスイッチは、バイメタル式温度センサー等の応答性の速いセンサーからなり、冷却系異常等によるエンジンの温度上昇等を検出し焼き付きを防止するための失火制御を行う。なお、前述のエンジン温度検出手段はシリンダブロックに設けられ燃料噴射の制御量補正のために使用されるが、このサーモスイッチはエンジンの温度上昇に直ちに対処するため応答性が速いことが要求される。
【００７８】
シフトカットスイッチは、前述のように、シフトケーブル５７（図１１）のテンションを検出してドッグクラッチ４６（図１０）の切り替えを容易にするためのものである。
【００７９】
ＤＥＳ検出手段は、船尾に船外機を２台並列して備えた型式の船舶において、一方の船外機のエンジンがオイル不足、温度上昇等により失火制御を行っている場合にこの失火運転状態を検出するものである。このＤＥＳの検出により、他方のエンジンも同様に失火制御を行って、両方のエンジンの運転状態を同じにして走行のバランスを保つ。
【００８０】
バッテリ電圧検出手段は、インジェクタの駆動電源電圧の変化によりバルブの開閉動作の速さが変り吐出量が変化するため、バッテリ電圧を検出してこの電圧に基づいて噴射量を制御するために用いる。
【００８１】
スタータスイッチ検出手段は、エンジンが始動運転中かどうかを検出するためのものである。始動状態であれば、燃料のリッチ化等を行い始動運転用の制御を行う。
【００８２】
２種類あるＥ／Ｇストップスイッチ検出手段は、エンジン停止操作スイッチや落水検知スイッチのことであり、このうち落水検知スイッチは落水事故等の緊急状態を検出するものであり、緊急時にエンジンを直ちに停止するように制御する。
【００８３】
以上のような各検出手段からの入力信号に基づいて、演算処理装置内で各制御量の演算を行い、演算結果に基づいて出力側（図１２の右側）の燃料噴射手段＃１〜＃６、点火手段＃１〜＃６、燃料ポンプおよびオイルポンプを駆動制御する。なお、燃料噴射手段および点火手段はそれぞれ、前述のインジェクタおよび点火プラグであり、各気筒ごとに独立して順番に制御される。
【００８４】
このような演算処理装置での演算を実行するために、図示したように、演算処理装置には、制御プログラムやマップ等を格納したＲＯＭ等からなる不揮発性メモリおよび各検出信号やこれに基づく演算のための一時的なデータを記憶するためのＲＡＭ等からなる揮発性メモリが備る。
【００８５】
次に、図１３を参照して、本発明が適用される船外機エンジンの点火時期制御および燃料噴射制御について説明する。図１３はこのような制御フローを実行するための構成を示すブロック図である。各ブロックは、前述の図１２の演算処理装置内に演算処理回路として組込まれている。
【００８６】
気筒判別手段２０１は、気筒検出手段＃１〜＃６（図１２）に対応するものであり、各気筒からの入力信号に基づいてその気筒番号を判別する。周期計測手段１０００は、この気筒検出手段からの検出信号に基づいて、各気筒からの入力信号の時間間隔を計測し、これを６倍することにより１回転の時間（周期）を算出する。エンジン回転数算出手段２０３は、この周期の逆数を演算して回転数を求める。スロットル開度読み込み手段２０４は、スロットル開度に対応したアナログ電圧信号により開度を読み込む。
【００８７】
スロットル開度読み込み手段２０４からのスロットル開度信号はＡ／Ｄ変換され、Ｅ／Ｇ回転数算出手段２０３からの回転数信号とともに、基本点火時期算出手段２１０および基本燃料噴射算出手段２１１に送られ、基準気筒である＃１の気筒の点火時期および燃料噴射量がそれぞれ３次元マップを用いて算出される。このエンジン回転数信号およびスロットル開度信号は、さらに気筒別点火時期補正値演算手段２０８および気筒別燃料噴射量補正値演算手段２０９に送られ、残りの気筒＃２〜＃６についての基本点火時期および基本噴射量に対する補正値を各気筒ごとにマップ演算して求める。
【００８８】
一方、トリム角度読み込み手段２０５、機関温度読み込み手段２０６および大気圧読み込み手段２０７は、それぞれの検出手段（図１２）からの検出信号を読取り、これを点火時期補正値算出手段２１２および燃料噴射量補正値算出手段２１３に送り、各運転状態に応じた補正値を算出する。この場合、点火時期補正値については、基本点火進角の値に対して加算する補正進角（あるいは遅角）の角度数を、各読み込みデータの種類ごとに予め記憶させたマップにより求める。また、燃料噴射量の補正値については、予め定めた比例係数を基本噴射量に対し乗算することにより求める。
【００８９】
なお、点火時期補正および燃料噴射量補正について、図示していないが、さらに吸気温度の検出データを各算出手段２１２、２１３に入力して吸気温度に基づく補正を行ってもよい。
【００９０】
点火時期補正値算出手段２１２および燃料噴射量補正値算出手段２１３の算出出力は、それぞれ点火時期補正手段２１４および燃料噴射量補正手段２１５に入力され、ここで基本点火時期および基本燃料噴射の算出値に加算して＃１気筒の点火時期および燃料噴射の制御量が算出される。
【００９１】
この基準気筒＃１の点火時期および燃料噴射の制御量は気筒別点火時期補正手段２１６および気筒別燃料噴射量補正手段２１７に入力され、ここで＃１気筒についての補正された基本点火時期および燃料噴射量に対し、＃２〜＃６の気筒についての気筒別点火時期補正量演算手段２０８および気筒別燃料噴射量補正値演算手段２０９による制御補正量を加えることにより、＃２〜＃６までの気筒の点火時期および燃料噴射量の制御量が算出される。
【００９２】
このようにして算出された＃１から＃６までの各気筒に対する点火時期および燃料噴射の制御量に基づいて、点火出力手段２１８は、各気筒ごとの点火進角の角度の値で算出された制御量をタイマーセットし、燃料出力手段２１９は開弁時間に相当するクランク角をタイマーセットする。
【００９３】
次に、図１４を参照して、本発明の実施例に係る船外機の制御全体のフローについて説明する。図１４は、船外機エンジンの制御処理プロセス全体のシーケンスを示すメインルーチンのフローチャートである。
【００９４】
メインスイッチが投入され電源が立上がってエンジン操作が開始されると、所定のリセット時間後まず制御処理装置内の各処理回路が初期化される（ステップＳ１１）。次にステップＳ１２において、運転状態が判断され結果がメモリーに保持される。ここでは、図１２のスタータＳＷ検出手段による始動判断、特定気筒を休止させた気筒休止運転すべきかどうかの判断、酸素濃度のフィードバック制御を行うべきかどうかの判断、特定の制御条件の場合に制御データを学習記憶させるかどうかの判断、失火制御をさせるエンジンの過剰回転、オーバーヒート、オイル不足等の判断、エンジン停止時にエンジン停止前制御をするかどうかの判断、シフトレバーがニュートラル位置にあるかどうかの判断、パルサ信号抜けがあった場合のフェール判断、２機がけ運転の場合にＤＥＳ検知手段により分かる運転状態判断、急加速または急減速中かどうかの判断、クラッチ切り替え時のシフトカットを行うかどうかの判断が行われる。このような判断は、最初は始動状態として判断され、以下のルーチンにおいて情報読取り後は、読取ったセンサーからの検出情報や演算結果等の各種情報に基づいて行われる。
【００９５】
次にステップＳ１３において、ループ１のルーチンワークを行うかどうかの判別が行われる。ＹＥＳであれば、ステップＳ１４に進みスイッチ情報の読み込みが行われる。ここではＥ／Ｇストップスイッチ、メインスイッチおよびスタータスイッチからの情報が読取られる。続いてステップＳ１５において、ノックセンサーおよびスロットルセンサーからの情報が読取られる。このループ１による情報読み込みの終了後ステップＳ１６に進み、ループ２のルーチンワークを行うかどうかが判別される。
【００９６】
演算処理装置はハード的あるいはソフト的に４ｍｓ間隔でループ１の処理用フラグ１を１にセットし、８ｍｓ間隔でループ２の処理用フラグ２を１にセットする。
【００９７】
ステップＳ１３において、フラグ１をチェックし１であればステップＳ１４、ステップＳ１５を実施する。なお、ステップＳ１４に進むと同時にフラグ１はクリアされ０となる。ステップＳ１３において、フラグ１が０であることが確認されると、ステップＳ１６に進み、フラグ２が１であるかをチェックする。フラグ２が１であればステップＳ１７に進むと同時にフラグ２はクリアされ０となる。ステップＳ１６でフラグ２が０である場合はステップＳ１２に戻る。
【００９８】
ステップＳ１７においては、オイルレベルの検出、シフトケーブルのテンションの検出、およびＤＥＳ検出によるエンジン２機掛け運転状態のときに片側のエンジンが異常運転をしているかどうかの検出が行われる。さらにステップＳ１８において、大気圧情報、吸気温度情報、トリム角情報、エンジン温度情報、およびバッテリ電圧情報が読取られる。
【００９９】
次に、ステップＳ１９において、失火制御が行われる。これは、読み込んだ情報から、前記ステップＳ１２の運転状態判断において、過回転、オーバーヒート、オイルエンプティ、ＤＥＳ等の異常状態が検出されたときに、特定気筒の失火を行うように燃料制御するものである。次に、エンジンが回転しているかどうかの判断およびオイルタンクのレベルセンサーからの情報に基づいて、燃料ポンプおよびオイルポンプが駆動制御される（ステップＳ２０）。これは、燃料については、エンジンが回転中ならば燃料ポンプを駆動し、エンジン停止中ならば燃料ポンプを停止し、オイルについては、オイルタンク内の量が少ないときにポンプを駆動してオイルを補給するものである。
【０１００】
次に、ステップＳ２１において、気筒休止運転の判断を行う。これは、前述の運転状態判断ステップＳ１２において、所定の低負荷低回転状態のときに休筒運転を行う判断をした場合に、演算処理のマップを選択するための判別ステップである。休筒運転でなければ通常の全気筒運転による通常運転マップを用いて点火時期および噴射時間の基本演算およびこれに対する気筒別の補正演算を行う（ステップＳ２２）。休筒運転状態であれば、特定の気筒を休止した休筒運転用の気筒休止マップを用いて点火時期および噴射時間の演算および気筒別の補正演算を行う（ステップＳ２４）。
【０１０１】
次に、ステップＳ２３において、大気圧やトリム角等の運転状態に応じて、基本の点火時期や燃料噴射に対する補正値が演算される。続いて、ステップＳ２５において、酸素濃度のフィードバック制御に伴う補正値が演算される。このとき、演算情報の学習判定とＯ2センサーの活性化の判定が行われる。さらに、ステ ップＳ２６において、ノックセンサーからの検出信号に基づいて、エンジンの焼き付き防止等のために制御量の補正値が演算される。
【０１０２】
次にステップＳ２７において、基本の点火時期および燃料噴射の制御量に対し補正値を加えて最適な点火時期、噴射時間および噴射時期を演算する。この後、ステップＳ２９０において、エンジン停止前制御の演算が行われる。これは、ステップＳ１２で、メインスイッチあるいはエンジンストップスイッチ等が切られて、エンジン停止状態と判断された場合に、再始動を考慮して点火のみを止めて燃料噴射は所定時間継続するための制御ルーチンである。以上によりループ２のルーチンを終了し、元の運転状態判断ステップＳ１２に戻る。
【０１０３】
図１５はＴＤＣ割込みルーチンのフローを示す。クランク軸には各気筒検出手段近傍を順次通過する時各気筒においてピストンが上死点にあることを知らせる信号を各気筒検出手段から出力させるマーカが固着されている。ＴＤＣ割込みとは、＃１から＃６までの気筒検出手段による各気筒からのＴＤＣ信号の入力に基づき、随時メインルーチンに割込まれるルーチンである。
【０１０４】
まず、信号が入力された気筒の番号を判定する（ステップＳ２８）。次にその気筒番号を前回の入力信号の気筒番号と比較することにより、運転すべき回転方向に対するエンジンの正逆回転を判定する（ステップＳ２９）。逆転していればエンジンを直ちに停止する（ステップＳ３３）。エンジンが正転していれば、例えば＃１と＃２の気筒間の時間間隔をカウントしてこれを６倍することによりエンジン回転の周期を算出する（ステップＳ３０）。続いてこの周期の逆数を演算することにより、回転数を算出する（ステップＳ３１）。この回転数が予め定めた所定の回転数よりも小さいときには、エンジンを停止する（ステップＳ３２、３３）。
【０１０５】
次に、ステップＳ３４において、入力されたＴＤＣ割込み信号が特定の基準気筒＃１からのものかどうかが判別される。基準気筒＃１からの信号であれば、休筒運転状態かどうかが判別され（ステップＳ３５）、休筒運転中であれば、休止すべき気筒のパターンを変更すべきかどうかが判別され（ステップＳ３７）、パターンを切り替え（ステップＳ３８）または切り替えずにそのままステップＳ３９に進み、点火制御による休筒運転情報をセットする。割込み信号が＃１からでない場合（ステップＳ３４）あるいは休筒運転中でない場合（ステップＳ３５）には、そのまま、あるいは休筒情報をクリアして（ステップＳ３６）ステップＳ３９に進み、点火制御による休筒運転情報をセットする。この点火休筒情報に基づき点火すべき気筒の点火パルスをセットする（ステップＳ４０）。
【０１０６】
この点火パルスセットの詳細を図１６に示す。演算により求められる点火時期は、Ｖ型６気筒エンジンにおいて、ＴＤＣより６０度前のクランク角すなわち基準に何度になるかに換算され、０．８で割ってパルス数にまるめられる。６０度前にＴＤＣとなる気筒のＴＤＣ信号が入力されると、点火出力手段２１８を構成するタイマーにまるめられたパルス数のデータが保持されると同時に、以降クランク角検出手段からのパルスがタイマーに届くごとに、保持するパルス数を１づつ減じていき、保持パルス数が０となると、点火出力手段２１８が点火プラグ１９をスパークさせる。
【０１０７】
本実施例は、図１に示したように、６気筒のＶ型２バンク型式のエンジンを対象とし、奇数番号の気筒（＃１、３、５）を左バンクに配設し、偶数番号の気筒（＃２、４、６）を右バンクに配設している。これらの気筒をバンクごとに制御するために、バンクごとに別のタイマーを有している。これらのタイマーに点火時期に対応するクランク角パルス数をセットする場合、図示したように、まず気筒番号が偶数か奇数かを判別し、偶数か奇数かに応じてそれぞれ点火時期データを対応するバンクのタイマー（図では奇数バンクをタイマ３、偶数バンクをタイマ４としている）にセットし、点火気筒番号をセットする。
【０１０８】
その後、点火制御において失火させる休止気筒について燃料噴射制御における燃料噴射量を減少させる気筒を燃料噴射制御による休筒情報としてセットし（ステップＳ４１）、該点火制御において失火させる休止気筒について算出される燃料噴射の制御量より減少させた燃料噴射量に対応する噴射時間と、その他の気筒について算出される燃料噴射の制御量に対応した噴射時間に、それぞれ気筒ごとに対応した噴射パルスをセットする（ステップＳ４２）。
【０１０９】
前述のエンジン周期を計測する場合、１つの気筒からの入力信号（ＴＤＣ信号）があると、これに応じて図１５のＴＤＣ割込みが行われるとともに、ＴＤＣ周期計測タイマーがＴＤＣ信号の入力時点で一定周波数パルスのパルス数のカウントを開始し、次の気筒のＴＤＣ信号が入力した時点でリセットされ次の気筒のカウントを開始する。この場合、カウント値が所定値以上になると、オーバーフローとなりカウントがリセットされる。このオーバーフローが起きた時点、即ち、クランク角６０度の周期が所定以上の時間である低速回転であることが検知された時点でタイマーオーバーフロー割込みが実行される。
【０１１０】
図１７は、このオーバーフロー割込みを示す。オーバーフローが起きるとまずその回数を記憶するとともに、エンジンの始動運転状態かどうかが判別される。始動状態の運転モードであればオーバーフローはエンジン回転が低いためであり、そのまま運転を続ける。始動モードでない場合には、ＴＤＣ信号のパルスが抜けた、即ち何等かのトラブルによりＴＤＣ信号パルスが伝えられなかったためのオーバーフローかどうかが判別され、パルス抜けのない正常な信号伝達によるオーバーフロー検出であればエンジンが低回転であるためエンジンを停止する。パルス抜けがあった場合には、オーバーフロー検出が２回目かどうかが判別され、２回目となった場合も回転が低すぎるとしてエンジンを停止する。これにより、低回転において信号発信系統に異常があるときには必ずエンジン停止することとなる。
【０１１１】
図１８は、各気筒の点火タイミングを設定するための前述の各バンクに対応したタイマー３、４の割込みルーチンを示す。エンジン回転信号（ＴＤＣ信号）が各気筒から入力されるとこのタイマー３、４の割込みが行われる。まず、エンジンが所定の低回転以下の状態のために点火休筒運転を行うかどうかの休筒情報およびオーバーヒートあるいはオーバーレボ（過回転）検出により点火を失火させるかどうかの失火情報を読み込む。この後気筒番号に応じたタイマー３あるいは４に点火タイミングに応じたタイマー値をセットする。その後、休筒情報あるいは失火情報により失火させる場合には、点火処理のルーチンは行わないためタイマーで設定されたタイミングになっても点火プラグへの放電はさせないようにして、１２０°位相が遅れた気筒の点火タイミングをメモリより読み込み、該タイマにタイミングをセットし、そのままメインフローに戻る。失火させない場合には、点火すべき気筒の番号を読み込み、タイマーで設定されたタイミングでその気筒の点火駆動回路の点火出力ポートからパルス（ＨＩ）を出力して点火プラグを放電させる。点火時間はパルス幅に対応しタイマにより設定される、又は、所定回数、実行に所定時間必要となるループを実行し、必要なパルス幅を得る。この所定の点火時間が経過後、点火出力ポートからの信号をＬＯＷとし点火プラグの放電が終了する。また、点火駆動回路がＬＯＷアクティブであれば論理は上記と逆となる。
【０１１２】
以上が本発明が適用される船外機エンジンの機構上の構成および制御系全体のシステム構成およびその作用のフローである。
【０１１３】
本発明の実施例について、図１９から図２２を参照して以下にさらに説明する。この実施例は、前述の船外機用６気筒Ｖ型バンクの２サイクルエンジンの気筒＃１〜＃６について、＃１気筒を基準気筒としてＯ2センサを設け、この＃１気筒のＯ2フィードバック制御を行うとともにこれに基づいて他の気筒＃２〜＃６のＯ2フィードバック制御を行う場合の休止気筒制御の例を示すものである。
【０１１４】
図１９は、本実施例に係る２サイクルエンジンのスロットル開度図である。Ｋ１が本実施例のスロットル開度であり、Ｋ２が従来の気筒休止運転を行わないエンジンのスロットル開度を示す。図示したように、本実施例のエンジンは、アクセルを全く踏込まないイニシャル開度（全閉位置）が約５．５°〜７°であって、通常の船外機エンジンは３°〜４°であるのに比べ大きい。このようにイニシャル開度を大きくすることにより、特に中低速域で空気が流れやすくなり、空気の流れが円滑になってシリンダ内のガス交換が良好に行われる。中低速域あるいは中負荷低負荷運転時にこのようなイニシャル開度が大きい気筒を全て燃焼させると出力が大きくなり過ぎるため、所定の条件下において休止気筒を設けて燃焼させる気筒数を減少させる。これにより、燃焼気筒に対する負荷が増加しガス交換が円滑になって不整燃焼が防止される。
【０１１５】
図２０は、本実施例における気筒休止運転を行うかどうかの各種条件を判断する気筒休止判断ルーチンのフローチャートである。この気筒休止判断ルーチンは、前述のメインルーチン（図１４）における気筒休止判断ステップＳ２１の詳細フローチャートである。まずスロットル開度が所定の中開度または低開度の範囲内かどうかが判断される（ステップＳ４０１）。これはメインルーチンのセンサ情報読み込みステップＳ１５で記録したスロットルセンサの開度情報を読み出して判別するものである。この所定の範囲はエンジンが不整燃焼を起こすおそれが大きい中低速以下の範囲である。このような範囲になければ通常の全気筒運転を行う。次にエンジン回転数が所定の中低速以下（例えば２０００ｒｐｍ）の範囲内かどうかが判別され（ステップＳ４０２）、範囲外であれば全気筒運転を行う。このエンジン回転数は、前述のように各気筒からのＴＤＣ信号に基づき演算されメモリに記録されたデータを読み出して判断する。次に急加速または急減速中かどうかが判別される（ステップＳ４０３）。このような急加減速の判断は、例えばスロットルセンサの開度変化や回転数の変化あるいはアクセル開度の変化等を検出することにより加速または減速状態を判断するものである。変化率の大きい急加減速中は、応答性を向上させるために全気筒運転を行う。また特に急減速中にはエンジンストールを防止するために全気筒運転を行う。
【０１１６】
次に始動時または始動後（暖機前）の運転状態かどうかが判別される（ステップＳ４０４）。これは、スタータスイッチの動作の読み込みデータ（メインルーチンのスイッチ情報読み込みステップＳ１４）を読み出して判別するものである。このような始動状態の場合には、爆発の回数を多くして速やかな始動を達成するために全気筒による通常運転を行う。次に、暖機運転中かどうかが判別される（ステップＳ４０５）。これは、エンジン温度が所定値以上かどうか、あるいは始動後所定時間が経過したかどうかにより判断される。暖機運転中は速やかにエンジン温度を高めるために気筒休止は行わず全気筒運転を行う。
【０１１７】
続いて、失火制御中かどうかが判別され（ステップＳ４０６〜Ｓ４０７）、さらに２機掛け運転のときに他方のエンジンが気筒休止運転中かどうかが判別される（ステップＳ４０９）。
【０１１８】
失火制御条件は、（イ）オーバーヒート状態、（ロ）オーバーレボ状態、（ハ）オイルエンプティ状態、および（ニ）２機がけ運転時に片方のエンジンが上記（イ）〜（ハ）のいずれかの状態となってＤＥＳ検出された状態の場合である。（イ）のオーバーヒート状態の失火制御とは、例えばシリンダヘッドに設けたバイメタルスイッチによりエンジン過熱が検出された場合に、燃焼を抑えて温度を下げるために回転数を例えば２０００ｒｐｍ以下に抑える目的で、特定気筒の点火を止めるものである。また、（ロ）のオーバーレボ状態とは、エンジン回転数が例えば６０００ｒｐｍ以上の高回転となった場合であり、この場合にも回転を抑えるために、特定気筒の失火を行う。（ハ）のオイルエンプティ状態とは、オイルレベルスイッチによりカウリング内のオイルタンク内のオイル量が減った場合に、オイルの消費を抑えるために回転数を低下させるものである。このようなオイルエンプティの場合にも特定気筒を失火させ回転数を例えば２０００ｒｐｍ以下に抑えることにより、オイルの消費を抑え、特に船外機の場合、少ないオイルで確実な帰港を図るものである。
【０１１９】
また、船外機の２機がけ運転の場合、片方のエンジンが上記（イ）〜（ハ）のいずれかの失火すべき状態となっていることが検出された場合には、この状態がＤＥＳ検出手段（図１２参照）により検出され演算処理装置に検出信号が送られる。このような場合には、他方のエンジンも同様に失火制御を行って両方のエンジンの運転のバランスをとる。従って、ＤＥＳ信号により一方のエンジンの異常が検出され失火制御を行っている場合には（ステップＳ４０９でＮＯの場合）、さらに気筒休止運転を行うと、失火制御による失火気筒と休筒制御による休止気筒との整合性がばらばらになって、出力の異常低下や制御エラー等の原因となるため、気筒休止運転は行わず、通常の全気筒運転を行う。但し、ここで言う全気筒運転とは、実際に全気筒に対し演算結果の制御量に基づいて点火及び燃料噴射を実施し全気筒燃焼させることではなく、制御量の演算を全気筒について実施するが、失火制御のため、所定の気筒は点火させない運転状態のことである。
【０１２０】
また、２機掛け運転で一方のエンジンが気筒休止運転をしていれば他方のエンジンもこれに合せて気筒休止運転を行い、一方のエンジンが通常運転を行っていれば他方のエンジンもこれに合せて通常運転を行う。これにより、２機のエンジンの出力のバランスを保ち、安定した運転状態を得る。もしバランスが取れないと２つの船外機のプロペラ推力に差が出て船が旋回し、直進が困難になるからである。
【０１２１】
なお、フローチャートにおいて、オーバーレボによる失火制御条件の判断が行われていないが、これはオーバーレボとなるような高い回転数では低回転域での休止気筒制御が行われることがないためである。即ち、ステップＳ４０２のエンジン回転数範囲の条件から当然にオーバーレボ状態は除外されるからである。
【０１２２】
図２１は、前述の各種判断条件を充足して休止気筒運転を行う場合の各気筒の点火タイミングおよび噴射タイミングを示す休止気筒パターン切り替え時の一例のタイムチャートである。この例は＃３、＃６を休止したときの第１の休止気筒パターンから＃２、＃５を休止した第２の休止気筒パターンに切り替えたときのタイムチャートである。
【０１２３】
Ｐは＃１〜＃６の各気筒からのパルサ信号（ＴＤＣ信号）を示す。各パルス間の位相間隔は６０°である。Ｒ１で示す範囲は＃３、＃６の休止気筒パターン（＃１、２、４、５の運転パターン）の範囲を示し、時間ｔ０における＃１気筒のＴＤＣ信号により休止気筒パターンが切り替えられる。その後Ｒ２で示す範囲で＃２、＃５の休止気筒パターン（＃１、３、４、６の運転パターン）に従って休止気筒制御が行われる。
【０１２４】
Ｆ１〜Ｆ６は燃料噴射を表し、Ｒ１の範囲では＃３と＃６の気筒が点線で示すように間欠減量噴射を行っている。休止気筒パターンが切り替わったＲ２の範囲では、＃２と＃５の気筒が間欠減量噴射を行う。この間欠減量噴射は、減量された噴射量（噴射パルス幅の短い噴射量）を、例えばＴＤＣ信号に基づく通常運転の噴射間隔に対し所定の間隔で噴射停止期間を設けて間欠的に燃料噴射するものである。
【０１２５】
Ｐ１〜Ｐ６は点火出力パルスを表す。このバルスも、上記燃料噴射と同様に、Ｒ１の範囲では＃３、＃６気筒の出力パルスが停止され（Ｌレベルのまま）、Ｒ２の範囲では＃２と＃５の気筒の出力パルスが停止される。
【０１２６】
Ｕ１は、休止気筒パターンが切り替わって、休止状態から運転状態に移行する＃３、＃６気筒の運転開始時の点火時期のタイムチャートである。縦軸は点火進角に対応する。切り替え前のＲ１の範囲では、マップ演算により点火進角量Ｅ１が算出されている（ただし、点火パルスが出力されないため、実際には点火しない）。休止気筒パターンが切り替えられて、Ｒ２の範囲に入ると、まず所定のマップ演算による気筒別補正後の基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正される。続いて、所定のディレイ時間Ｔ１後に所定の進角量Ｙだけ補正される。この補正進角Ｙが一定の間隔Ｔ２で基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返される。即ち、休筒パターンの切り替えにより新たに燃焼を開始する気筒＃３、＃６については、切り替え時に一旦点火時期を遅角させ、その後徐々に目標値Ｅ２に向けてＹづつ進角させるように緩速進角制御が行われる。
【０１２７】
Ｕ２は＃２、＃５気筒の点火時期を表す。図示したように、所定のマップ演算により演算した一定の点火時期で制御が行われる。なお、＃２、＃５気筒について、図では切り替え前後で同じ点火時期となっているが、この気筒別補正後の基本点火時期は切り替え前後で変る場合もある。ただしこの場合、切り替え後は一定の点火時期で制御され上記＃３、＃６気筒のような緩速進角制御は行われない。
【０１２８】
なお、上記では休止気筒を＃３、＃６から＃２、＃５へ切り換える休止気筒パターンの切り換え時、新たに燃焼を開始する気筒＃３、＃６の点火時期について緩速遅角制御する実施例を記載したが、休止気筒数を例えば２から０へ、３から０、あるいは４から０へと切り換え、気筒休止運転から全気筒を燃焼させる全気筒運転に切り換える時にも同様に点火時期制御を行う。休止気筒を＃３、＃６とする気筒休止運転から全気筒を燃焼させる全気筒運転に切り換える時、同様に新たに燃焼を開始する気筒＃３、＃６の点火時期について、切り換え時に一旦点火時期を遅角させ、その後徐々に目標値Ｅ２に向けてＹづつ進角させるように緩速遅角制御する。また、休止気筒数を例えば２から１へ、３から２あるいは１へ、４から３、あるいは２あるいは１へと変化させる場合も同様である。休止気筒を＃３、＃６から＃３のみにする場合、＃６の点火時期は切り換え時に一端点火時期を遅角させ、その後徐々に目標値Ｅ２に向けてＹづつ進角させるように緩速遅角制御する。
【０１２９】
これにより、燃料は噴射するが点火はしていなかった気筒が点火を開始することにより強い燃焼を起こすのを抑え、円滑に運転状態の切り換えを行うことができる。特に２サイクルエンジンにおいては、掃排気によるガス交換によって完全に残留ガスを排出することができず、各燃焼サイクルごとに前サイクルの残留ガスと新気が混合されたものに点火されることになる。すなわち、定常状態においては残留ガスのため燃焼が若干抑えられることになる。一方、休止気筒では前サイクルの残留ガスは０であり、この状態から燃焼サイクルに入ると、一時的に激しく燃焼することとなる。しかし、上記のように一旦遅角しているので、燃焼を抑えることができ、円滑に運転状態の切り換えを行うことができる。
【０１３０】
Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ＃３、＃６気筒および＃２、＃５気筒についての燃料噴射幅を示す。＃３、＃６については、パターン切り替え前は、基本噴射幅に対しパターンに応じた気筒別補正演算によりＸ１だけ減量された噴射幅が演算され間欠的に出力される。これにより前述のように間欠減量噴射が行われる。パターン切り替え後は、間欠減量を行わないため一定の連続した噴射幅の出力になる。同様に、＃２、＃５気筒については、パターン切り替え後に気筒別補正によりＸ２だけ減量された噴射量が間欠的に出力される。
【０１３１】
図２２は燃料噴射量の計算ルーチンのフローチャートである。図示したように、各気筒の共通噴射量ｑ０がまず算出され、このｑ０に対しＯ2フィードバック制御による補正噴射時間Δｑ３を加えて基準気筒である＃１気筒の燃料噴射時間ｑ１が算出される。このｑ１はある上限値を越えないように制御される。即ち、ｑ１が大き過ぎると、エンジン高回転時に噴射時間がＴＤＣ信号の出力間隔を越えて、インジェクタが噴射したままの状態になり、次のＴＤＣ信号に基ずく演算による噴射量に影響を及ぼすからである。
【０１３２】
さらに＃２〜＃６気筒について、前記ｑ０に対しＯ2フィードバック制御による代表値演算補正量Δｑ４を加えて、＃２〜＃６の共通噴射時間ｑＴが算出される。次に、このｑＴに対し気筒別補正による補正噴射時間ΔｑＥ（ｎ）（ｎ＝２〜６）を加えて各気筒についての燃料噴射時間ｑ（ｎ）を算出する。このｑ（ｎ）は、前述の＃１気筒の場合と同様に、所定の上限値を越えないようにセットされる。
【０１３３】
図２３は、気筒休止制御時の燃料噴射量の演算ルーチンのフローチャートである。気筒休止制御を行う場合には、図２２のルーチンと全く同様に、＃２〜＃６の共通噴射時間ｑＴを算出し、さらに気筒別補正演算により＃２〜＃６気筒の噴射時間ｑ（ｎ）を演算する。この後、演算した気筒が休止気筒かどうかが判別される（ステップＳ６０１）。休止気筒であれば、さらに休止サイクル中かどうかが判別される（ステップＳ６０２）。これは、休止気筒であっても、前述のように減量した燃料あるいは通常の燃料を間欠的に噴射する制御を行う場合に、間欠的な燃料停止期間中かどうかを判別するものである。休止サイクルでない場合、即ち、休止気筒であって且つ燃料噴射を行う場合には、気筒休止時における間欠噴射時の補正量Δｑ５を加えて新たな気筒別燃料噴射時間ｑ（ｎ）（ｎ＝２〜６）を算出する（ステップＳ６０３）。このように休止気筒に対し燃料噴射時間ｑ（ｎ）を演算し、これを所定の上限値以下にセットしてルーチンを終了する。
【０１３４】
図２４は、点火時期演算ルーチンのフローチャートである。図示したように、基本マップ演算により算出した点火時期ＳＰに対し、エンジン温度に基づく補正ΔＳ１と、大気圧に基づく補正ΔＳ２と、インターフェイス回路等を通過するための遅れによるパルサー遅れ補正ΔＳ３を加えて、各気筒の共通点火時期Ｓ０を演算する（ステップＳ６０４）。このＳ０を＃１気筒の点火時期Ｓ１とする（ステップＳ６０４）。さらに気筒別補正演算により、＃２から＃６の気筒について補正を行い気筒別の点火時期Ｓ（ｎ）（ｎ＝２〜６）を算出する。なお、ステップＳ６０５で＃１気筒についてＯ2フィードバック制御による補正を行い、ステップＳ６０６においてＯ2フィードバック制御の代表値演算による補正を行ってもよい。
【０１３５】
図２５は、気筒休止時の点火時期制御演算ルーチンのフローチャートである。第１気筒＃１についての点火時期を演算後、気筒別補正演算において、各気筒が休止中かどうかが判別される（ステップＳ６０７）。休止中であれば、基本点火時期演算値Ｓ０に気筒休止制御のための補正マップによる遅角量ΔＳ４を加えて、気筒別点火時期を算出し（ステップＳ６０９）、さらに各種運転状態をパラメータとしてマップ演算した気筒別補正値ΔＳＥ（ｎ）を加えて、最終的な気筒別点火時期Ｓ（ｎ）を算出する（ステップＳ６１１）。
【０１３６】
一方、ステップＳ６０７で休止気筒でない場合、その気筒が前回のルーチンで休止気筒であったかどうかが判別される（ステップＳ６０８）。ＹＥＳの場合、即ち、気筒休止パターンの切り替えまたは気筒休止運転から全気筒運転に切り替えられることによって、休止していた気筒が運転を開始する場合には、前述のように一旦点火時期を遅角させその後徐々に進角させる緩速進角制御が行われる（ステップＳ６１２）。
【０１３７】
この緩速進角制御においては、前述のように、間欠的にかつ減量して燃料を噴射してもよいし、あるいは、減量を行わずに間欠噴射のみを行うことにより、全体として燃料噴射量を減量してもよい。または、減量した燃料を連続的に噴射することにより、休止気筒に対する燃料を減量してもよい。
【０１３８】
また、休筒パターンの切り替えに応じて演算される点火時期の制御量と燃料噴射量の制御量は相互にマッチしてその運転状態において最適な燃焼状態が得られるように制御が行われる。また、休筒パターンによって運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定する。この場合、各気筒ごとに点火時期を制御してもよいし、１つの気筒についてのみ演算し、他の気筒はこれに揃えるか所定の定数をマップにより求めて加算または乗算を行うように構成してもよい。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、休止気筒制御を行う場合に、休止していた気筒が運転を再開するときに、点火時期を一旦遅角させその後徐々に進角させて通常のマップ演算による点火時期に戻しているため、休止中の噴射燃料に基づく燃焼開始時の強い燃焼が防止され、休筒パターン切り替え時や休止気筒運転から全気筒運転に変った場合等の過渡期における、燃焼の乱れや回転変動が防止され、安定したエンジン回転が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用される船外機の要部構成図である。
【図２】 図１のエンジンの平面図である。
【図３】 図１の船外機の燃料系統を含む構成図である。
【図４】 図１の船外機の側面外観図である。
【図５】 図１のエンジンの左バンクの詳細図である。
【図６】 図１のエンジンの排気通路の説明図である。
【図７】 図１のエンジンの吸気系を含む構成図である。
【図８】 図１のエンジン制御に用いる排気センサーの構成図である。
【図９】 排気センサーの別の取付け例の説明図である。
【図１０】 船外機プロペラ軸への伝達機構の構成図である。
【図１１】 船外機のシフト機構の要部構成図である。
【図１２】 本発明実施例に係るシステムブロック図である。
【図１３】 本発明実施例に係る制御手段のブロック図である。
【図１４】 本発明実施例に係るメインルーチンのフロー図である。
【図１５】 図１４のメインルーチンにおけるＴＤＣ割込みのフロー図である。
【図１６】 図１６の点火パルスセットの詳細フロー図である。
【図１７】 図１４のルーチンにおけるタイマーオーバーフローの詳細フロー図である。
【図１８】 図１４のルーチンにおける点火時期制御用タイマーの割込みフロー図である。
【図１９】 気筒休止運転のスロットル開度説明図である。
【図２０】 気筒休止運転の条件判断のフローチャートである。
【図２１】 気筒休止運転のタイムチャートである。
【図２２】 燃料噴射制御の演算ルーチンのフローチャートである。
【図２３】 気筒休止運転時の燃料噴射制御のフローチャートである。
【図２４】 点火時期制御の演算ルーチンのフローチャートである。
【図２５】 気筒休止運転時の点火時期制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１：エンジン
２：左バンク
３：右バンク
４：シリンダ本体
５：排気ポート
６：排気管
７：カウリング
８：アッパーケーシング
９：ロアケーシング
１３：主排気口
１４：排気センサー
２１：クランク軸
２５：スロットル弁
２６：インジェクタ

Claims (5)

1. 所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御方法において、休止していた気筒が燃焼を開始するときに、その気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行う気筒休止制御方法であって、
   休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする内燃機関の気筒休止制御方法。
2. 休止気筒が異なる複数の休筒パターンを有し、該休筒パターンの切り替え時に前記緩速進角制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の気筒休止制御方法。
3. 気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったときあるいは休止気筒数が減ったときまたは休止気筒が変ったときに、前記緩速進角制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の気筒休止制御方法。
4. 所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御プログラムを有し、該プログラムは気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったとき、または休止気筒が切り替ったときまたは休止気筒数が減ったときに、新たに燃焼を開始する気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行うように構成された気筒休止制御装置であって、
   休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする内燃機関の気筒休止制御装置。
5. 運転状態検出手段と、該検出手段の検出結果に応じて各気筒の点火時期の制御量を演算する演算処理装置と、所定の運転状態のときに、複数の気筒のうち所定の気筒の燃焼を停止する気筒休止制御プログラムを有し、該プログラムは気筒休止運転状態から全気筒運転状態に切り替わったとき、または休止気筒が切り替ったときまたは休止気筒数が減ったときに、新たに燃焼を開始する気筒の点火時期を、一旦遅角させその後徐々に目標値まで進角させる緩速進角制御を行うように構成された多気筒内燃機関であって、
   休止気筒は休止状態Ｒ１では間欠減量噴射を行い、休止状態Ｒ１から運転状態Ｒ２に移行すると、基本点火時期Ｅ２に対し遅角量Ｚだけ加算補正され、続いて所定の進角量Ｙだけ補正され、この補正進角量Ｙが一定の間隔Ｔ２で前記基本点火時期Ｅ２に達するまで繰り返され、運転気筒数が増減する場合には、増減する気筒数に応じて緩速進角の遅角量あるいは進角量を設定することを特徴とする多気筒内燃機関。

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