JP2001152897A - 船外機のシフトショック軽減制御方法 - Google Patents
船外機のシフトショック軽減制御方法Info
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Abstract
側を接続するシフト変換機構を備えた船外機において、
通常のアイドル回転速度を低く設定することなく、シフ
トINの瞬間に発生するショックを軽減することができ
るようにする。 【解決手段】 エンジンがアイドリング状態でシフトが
ニュートラル位置にある状態から、シフトがニュートラ
ル位置から外れることを検知したら、エンジン回転速度
を低下させるように制御し、シフトINしたことを検知
したら、少なくとも前記の制御を解除する。
Description
よりエンジン側とプロペラ側を接続するシフト変換機構
を備えた船外機において、シフトINの瞬間に発生する
ショックを軽減するためのエンジン運転制御方法に関す
る。
上部のトップカウリング内に駆動源となるエンジンが設
置され、機体下部のロアーケースに推進器となるプロペ
ラが装着されていて、エンジンのクランク軸に連結され
たドライブシャフトと、プロペラの回転軸であるプロペ
ラシャフトとの間に、動力の伝達をニュートラルと前進
と後進の何れかに切り換えるためのシフト変換機構が設
置されている。
トの下端に固定した駆動ギアに、プロペラシャフト上に
回動自在に配置した前進ギアと後進ギアをそれぞれ噛合
させ、前進ギアと後進ギアの間に配置したドッグクラッ
チをニュートラルと前進と後進の何れかの位置にシフト
させることにより、ドライブシャフトと連動して回転す
る前進ギア又は後進ギアの回転を、ドッグクラッチを介
して、選択的にプロペラシャフトに伝達させる(或いは
全く伝達させない)ようにしている。
なシフト変換機構を備えた船外機では、通常、エンジン
からプロペラまでの動力系統に滑りクラッチをもたず、
シフト変換機構でのエンジン側とプロペラ側の接続がド
ッグクラッチを介して瞬時に行われるため、エンジンを
アイドリングしている状態で、シフトをニュートラルか
ら前進(又は後進)にシフトINした瞬間、停止状態で
あったプロペラがプロペラシャフトも含めて急激に回転
を始めることによるショックが発生することとなり、特
に、エンジン回転力が安定している4サイクルエンジン
では、そのようなシフトショックが顕著なものとなる。
常のアイドル回転速度を低く設定することで、シフトI
Nする時のエンジン回転力が低くなるようにしておくこ
とも考えられるが、アイドル回転速度をあまり低く設定
すると、例えば、船を減速するためにアイドル運転にし
て進行方向とは逆転側にシフトINした際に、プロペラ
からエンジンに逆伝達されるエンジン回転方向とは逆方
向の回転力によりエンストが発生し易くなるというよう
な問題が起きることから、通常のアイドル回転速度をあ
まり低く設定することはできない。
とするものであり、具体的には、ドッグクラッチにより
エンジン側とプロペラ側を接続するシフト変換機構を備
えた船外機において、通常のアイドル回転速度を低く設
定することなく、シフトINの瞬間に発生するショック
を軽減することができるようにすることを課題とするも
のである。
課題を解決するために、ドッグクラッチによりエンジン
側とプロペラ側を接続するシフト変換機構を備えた船外
機において、エンジンがアイドリング状態でシフトがニ
ュートラル位置にある状態から、シフトがニュートラル
位置から外れることを検知したら、エンジン回転速度を
低下させるように制御し、シフトINしたことを検知し
たら、少なくとも前記の制御を解除するようにしたこと
を特徴とするものである。
制御方法によれば、アイドル回転速度を通常より低く設
定しなくても、シフトINする直前には、エンジン回転
速度が通常よりも低下していることで、シフトINの際
に発生するショックが低く抑えられ、また、シフトIN
すると、少なくとも元に戻るまでエンジン回転速度が上
昇することで、エンジン回転速度が低下し過ぎたり、エ
ンストが発生したりするのが防止される。
ョック軽減制御方法の実施形態について図面に基づいて
説明する。
方法が適用される船外機の一例について概略的に示すも
ので、船外機1は、スイベルブラケット2により水平方
向で回動可能に支持され、スイベルブラケット2の上部
が水平方向のチルト軸3によりクランプブラケット4に
対して上下方向で回動可能に支持され、クランプブラケ
ット4が船体の後尾板に着脱可能に固定されることで、
船体に対して水平方向(操舵方向)と上下方向(チルト
方向)のそれぞれに回動可能な状態で取り付けられる。
グ5とアッパケース6とロアケース7とで構成されてお
り、機体上部のトップカウリング5内には、駆動源とな
るエンジン8がそのクランク軸の軸線が上下方向となる
ように設置され、機体下部のロアケース7の下部後側に
は、推進器となるプロペラ9が回転自在に装着されてい
て、トップカウリング5とロアケース7の間のアッパー
ケース6内には、エンジン8内で使用された潤滑オイル
を一時貯留するためのオイルパン11が設置され、オイ
ルパン11の下方に、エンジン8から延びる排気管12
の末端から排出された排気ガスを下方のロアーケース7
内にまで導くための排気通路13が設置されている。
される動力伝達用のドライブシャフト14が、オイルパ
ン11や排気通路13と隔離された状態で、上下方向に
アッパケース6内を通ってロアケース7内にまで延びて
おり、このドライブシャフト14に対して、エンジン8
に冷却水を送給するためのウォーターポンプ15が、ロ
アーケース7の近傍でドライブシャフト14の回転力に
より駆動されるように設置されている。
であるプロペラシャフト16が水平方向に通されてお
り、ロアーケース7内に延ばされたドライブシャフト1
4の下端は、ベベルギア17a,17b,17cとドッ
グクラッチ17dによるシフト変換機構17を介してプ
ロペラシャフト16に連係されていて、ドライブシャフ
ト14と平行に上下方向に延びるシフトロッド18の回
動によりシフト変換機構17を作動させることで、ニュ
ートラルか前進か後進かの何れかに随時変換した状態
で、ドライブシャフト14からプロペラシャフト16に
回転力が伝達される(ニュートラルでは伝達されな
い)。
ライブシャフト14の下端に固定した駆動ギア17a
に、プロペラシャフト16上に回動自在に配置した前進
ギア17bと後進ギア17cをそれぞれ噛合させ、プロ
ペラシャフト16に対して摺動自在で回動不能に設置し
たドッグクラッチ17dを、前進ギア17bと後進ギア
17cの間に配置して、シフトロッド18の回動(シフ
トロッド下端のカム面の回動)に連動させてドッグクラ
ッチ17dをプロペラシャフト16上で摺動させるよう
にしたものである。
転者がリモコンレバー操作でシフトロッド18をその軸
周りに回動させることでドッグクラッチ17dを移動さ
せて、前進ギア17bと後進ギア17cの何れかに噛合
させるか、或いは、その中間部で何れとも噛合させない
ようにすることで、ドライブシャフト14の回転を前進
ギア17bか後進ギア17cの何れかを介してプロペラ
シャフト16に伝達させるか、或いは、ドライブシャフ
ト14の回転をプロペラシャフト16に伝達させないニ
ュートラルの状態となるようにしている。
シフト変換機構17を作動させるためのシフトロッド1
8の上端部に連係されるシフト操作用リンク機構を上方
から見た状態を示すものであり、図3は、トップカウリ
ング5内に設置されているエンジン8の制御系統を示す
ものである。
フト操作用リンク機構については、図2に示すように、
シフトロッド18の上端部に一体的に固定されている連
結レバー部18aと、位置が固定されたスライダー保持
枠19bの枠内に摺動自在に設けられたスライダー19
aとを、連結ロッド19cを介して可動的に連結すると
共に、運転者が操作するシフト操作レバー(図示せず)
から延びるシフトワイヤー20の末端をスライダー19
aに連結したものである。
り、運転者がシフト操作レバー(図示せず)を操作する
と、シフトワイヤー20を介して、スライダー保持枠1
9b内でスライダー19aがニュートラル位置Nと前進
位置Fと後進位置Rの何れかに移動するのに連れ、連結
ロッド19cと連結レバー部18aを介して、シフトロ
ッド18が回動されることとなり、それによって、既に
述べたように、図1に示した船外機1のシフト変換機構
17のドッグクラッチ17dが移動して、シフトが変換
されることとなる。
リンク機構に対し、シフト変換状態を検出するためのシ
フトセンサーとなるニュートラルスイッチ33が、スラ
イダー保持枠19bのニュートラル位置N(前進に噛み
込む前進位置Fと後進に噛み込む後進位置Rとの間のニ
ュートラル領域における中心部)に対応して設置されて
おり、このニュートラルスイッチ33は、ニュートラル
位置Nにスライダー19aが位置するとONとなり、ス
ライダー19aのニュートラル位置Nから外れると(前
進位置Fや後進位置Rに入っていないニュートラル状態
であっても)OFFとなる。
ンジン8は、燃料噴射式4サイクル多気筒エンジンであ
って、図3に示すように、サージタンク(図示せず)か
ら点火プラグ22を備えた燃焼室23に至る吸気管24
の途中にスロットルバルブ25や燃料インジェクター2
6が配設されており、スロットル開度センサー31がス
ロットルバルブ25の回動軸に対して設置され、エンジ
ン回転数センサー(パルサーコイル)32がクランク軸
の周囲に設置されていると共に、シフトロッド18の上
端部に対して、上記のようにシフト変換状態を検出する
ためのシフトセンサー(ニュートラルスイッチ)33が
設置されている。
温度を検出するための温度センサー34、スロットルバ
ルブよりも下流側で吸気管内の気圧を検出するための吸
気圧センサー35、燃焼ガスの酸素濃度を検出するため
のO2 センサー36、潤滑オイルの温度や圧力を検出す
るための油温センサー37や油圧センサー38、大気圧
を検出するための大気圧センサー39、船外機の傾斜角
度を検出するためのトリムセンサー40等がそれぞれ適
所に設置されている。
およびRAMとROMからなる記憶部等を内蔵したEC
U(エンジンコントロールユニット)30にそれぞれ接
続されており、ECU30では、各センサーから入力さ
れる検出データーと記憶部に予め記憶させた各マップと
に基づいてCPUで演算処理がなされ、その結果が制御
信号としてECU30から点火プラグ22や燃料インジ
ェクター26に向けて出力されている。
施される本発明のシフトショック軽減制御方法の一実施
形態についての概略をフローチャートにより示すもので
あり、図5は、そのようなシフトショック軽減制御方法
で使用されるニュートラルスイッチのON/OFFとシ
フト位置の関係を示すものであり、また、図6(A)
(B)は、本発明のシフトショック軽減制御方法を実施
した場合とそうでない場合とのシフトショックの比較を
示すものである。
停止状態であったプロペラ(及びプロペラシャフト)が
シフトINした瞬間に急激に回転を始めることにより発
生するショックを軽減するためのものであり、そのた
め、本実施形態では、図4に示すように、現時点でのエ
ンジンのアイドリング状態(エンジンがアイドル運転で
シフトがニュートラル位置)がそれまでに所定時間以上
継続していたかどうかを判定して、所定時間以上継続し
ていない場合には、この制御を行わないようにしてい
る。
するためにエンジンをアイドル運転にして進行方向とは
逆転側にシフトINするような場合には、逆転側にシフ
トINする前にシフトは一旦ニュートラル位置に戻され
るが、そのような場合にこのシフトショック軽減制御を
行うと、プロペラ(及びプロペラシャフト)が船体の進
行により未だ回転している状態では、エンジン回転速度
の低下によりエンストが発生する虞があるからである。
態では、上記のようにエンジンのアイドリング状態が所
定時間以上継続しているときにのみこの制御を行うよう
にしているが、そのような方法以外の方法として、エン
ジンがアイドリング状態であっても、船速が有る(船体
が所定速度以上で進行している)と判定される場合に
は、この制御を行わないようにすることで、同様な効果
を得ることができる。
船外機1にスピードセンサーを取り付けて実際の船体の
走行速度の検出することで判定するようにしても良い
が、エンジン回転数が設定値以上、或いは、スロットル
開度が設定値以上の状態が、所定時間以上継続している
場合には、船速有りとして判定することもできる。
が所定時間以上継続している(或いは船速が無い)と判
定される時点で、シフトがニュートラル位置から外れる
ことを検知したら、点火時期を遅角させることで、エン
ジン回転速度を低下させるように制御し、その後で所定
時間内にシフトINしたことを検知したら、少なくとも
前記の制御を解除して、点火時期を少なくとも元の状態
以上に進角させることで、エンジン回転速度を少なくと
も元に戻る(元の状態に戻すか、或いはそれ以上の状態
とする)まで上昇させるように制御する。
を制御するために、上記のように点火時期(点火タイミ
ング)を制御しているが、そのような方法に限らず、例
えば、(1)短時間点火を停止する、(2)点火を間引
きする、(3)短時間インジェクターからの燃料噴射を
停止する、(4)インジェクターからの燃料噴射を間引
きする、等の適宜の制御方法によりエンジン回転速度を
制御することが可能である。
して、図2および図5に示すように、スライダー19a
がニュートラル位置N(前進に噛み込む前進位置Fと後
進に噛み込む後進位置Rとの間のニュートラル領域にお
ける中心部)に位置するとONとなり、スライダー19
aがニュートラル位置Nから外れると(前進位置Fや後
進位置Rに未だ入っていない状態であっても)OFFと
なるようなニュートラルスイッチ33を使用している。
外れることは、ニュートラルスイッチ33がONからO
FFに変わることで検知できるものの、シフトINした
こと(前進位置F又は後進位置Rに入った時点)につい
ては、ニュートラルスイッチ33によっては検知するこ
とができない。
進ギア又は後進ギアとドッグクラッチが噛合するシフト
INの時点では、エンジン側とプロペラ側が接続される
ことにより、エンジン回転速度(エンジン回転数)が更
に低下することから、エンジン回転数センサーの信号に
より、ある回転速度以下で急激な回転速度低下を検知し
たらシフトINされたと判定するようにしている。
から外れることを検知したり、シフトINしたことを検
知したりするには、上記の実施形態に示したような検知
手段及び方法に限らず、例えば、ニュートラル位置と前
進位置と後進位置のそれぞれにポジションスイッチを設
けたシフトポジションスイッチや、或いは、シフトスト
ロークセンサー等の適宜のシフトセンサー(なお、シフ
トセンサーはシフト変換機構17の部分に設置しても良
い)を使用することで、エンジン回転数センサーの検知
によることなく、シフトセンサーのみによって、シフト
がニュートラル位置から外れることを検知すると共にシ
フトINしたことを検知することも可能である。
ショック軽減制御方法によれば、アイドル回転速度を通
常より低く設定しなくても、プロペラ(及びプロペラシ
ャフト)が停止状態でエンジンが回転しているアイドリ
ング状態(エンジンがアイドル運転でシフトがニュート
ラル位置)から、前進(又は後進)にシフトINされる
ときには、エンジン回転速度を通常のアイドル回転速度
よりも低下させていることから、図6(A)に示した通
常のエンジン運転の場合と比べて、図6(B)に示すよ
うに、シフトINの際にプロペラ(及びプロペラシャフ
ト)が瞬間に急激に回転を始めることにより発生するシ
ョックを低く抑えることができる。
元に戻る(元の状態に戻すか、或いはそれ以上の状態と
する)まで点火時期を制御していることにより、エンジ
ン回転速度が低下し過ぎるのを防止することができ、エ
ンストが発生するのを防止することができる。
ラル位置から外れることをニュートラルスイッチにより
検知し、シフトINしたことをエンジン回転数センサー
によるエンジン回転速度の低下の状態から検知するよう
にしていることで、シフトセンサーを簡単な構造のニュ
ートラルスイッチで済ますことができる。
減制御を、エンジンのアイドリング状態が所定時間以上
続いたときにのみ行うか、或いは、船速があると判定さ
れるときには行わないようにしているため、例えば、船
を減速するためにエンジンをアイドル運転して直ちに進
行方向とは逆転側にシフトINするような際に、このシ
フトショック軽減制御が行なわれることでエンストが発
生するというような不都合が生じることはない。
減制御方法の一実施形態について説明したが、本発明
は、上記のような実施形態に限定されるものではなく、
例えば、上記の実施形態では燃料噴射式4サイクル多気
筒エンジンに対して適用されており、そのようなエンジ
ン回転数が安定した4サイクルにおいてシフトショック
軽減の効果は顕著であるが、必ずしもそのような4サイ
クルエンジンに限らずその他の船外機用エンジンについ
ても適用可能である等、適宜変更可能なものである。
フトショック軽減制御方法によれば、通常のアイドル回
転速度を低く設定することなく、シフトINする前のエ
ンジン回転速度を低くすることができて、シフトINの
瞬間に発生するショックを軽減することができると共
に、シフトINした後でエンジン回転速度が低下し過ぎ
たり、エンストが発生したりするのを防止することがで
きる。
るための船外機の一例を示す側面図。
端部に連係されるシフト操作用リンク機構を示す上面
図。
の制御系統を示す説明図。
についての概略を示すフローチャート。
施するために使用されるニュートラルスイッチのON/
OFFとシフト位置の関係を示す説明図。
のエンジン運転の場合、および(B)本発明のシフトシ
ョック軽減制御方法を実施した場合のそれぞれについて
示す説明図。
Claims (5)
- 【請求項1】 ドッグクラッチによりエンジン側とプロ
ペラ側を接続するシフト変換機構を備えた船外機におい
て、エンジンがアイドリング状態でシフトがニュートラ
ル位置にある状態から、シフトがニュートラル位置から
外れることを検知したら、エンジン回転速度を低下させ
るように制御し、シフトINしたことを検知したら、少
なくとも前記の制御を解除するようにしたことを特徴と
する船外機のシフトショック軽減制御方法。 - 【請求項2】 シフトがニュートラル位置から外れるこ
とを検知したら、点火時期を遅角し、シフトINしたこ
とを検知したら、点火時期を少なくとも元の状態以上に
進角するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の
船外機のシフトショック軽減制御方法。 - 【請求項3】 シフトINしたことを、エンジン回転速
度の低下の状態から検知するようにしたことを特徴とす
る請求項1又は2に記載の船外機のシフトショック軽減
制御方法。 - 【請求項4】 エンジンのアイドリング状態が所定時間
以上続いたときにのみ、上記のような制御を行うように
したことを特徴とする請求項1乃至3に記載の船外機の
シフトショック軽減制御方法。 - 【請求項5】 船速があると判定されるときは、上記の
ような制御を行わないようにしたことを特徴とする請求
項1乃至3に記載の船外機のシフトショック軽減制御方
法。
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---|---|---|---|
JP34158599A JP4201234B2 (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 船外機のシフトショック軽減制御方法 |
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