JP2001113987A - 船舶用推進機 - Google Patents

船舶用推進機

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JP2001113987A JP29305399A JP29305399A JP2001113987A JP 2001113987 A JP2001113987 A JP 2001113987A JP 29305399 A JP29305399 A JP 29305399A JP 29305399 A JP29305399 A JP 29305399A JP 2001113987 A JP2001113987 A JP 2001113987A
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Abstract

(57)【要約】 【課 題】 スロットル弁が大きく開けられた状態か
ら、急に閉じられた際に、エンジン回転数を円滑に減速
させることができる船舶用推進機を提供する。 【解決手段】 船舶用推進機（１）は、燃料噴射式４サ
イクルエンジン（２）のクランク軸（３）が、シフト機
構（１１）を介してプロペラ（４）を回転駆動している
とともに、前記エンジンのシリンダ（７）内へ空気を導
く吸気管（５２）にスロットル弁（５４）が設けられ、
このスロットル弁をバイパスするバイパス流路（５５）
が形成され、このバイパス流路にはＩＳＣバルブ（８
１）が設けられ、前記スロットル弁が大きく開けられた
状態から、急に閉じられた際に、前記ＩＳＣバルブが、
開いた状態から閉じている。そして、前記ＩＳＣバルブ
の閉じる速度は、シフト機構が前進に切り換わっている
場合よりも、シフト機構が中立に切り換わっている場合
の方が、遅くなっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＳＣバルブ（ア
イドルスピードコントロールバルブ）が設けられている
燃料噴射式４サイクルエンジンを備えている船舶用推進
機に関する。
【０００２】
【従来の技術】この様なＩＳＣバルブは、エンジン高回
転数時にスロットル弁が急に閉じられた場合に、開くよ
うに制御（所謂、ダッシュポッド制御）されている。そ
して、エンジンへの吸気量不足で失火などが発生し、エ
ンジンの回転が停止したり、不調となったりすることを
防止している。この従来のＩＳＣバルブは、スロットル
弁の開度（以下、「スロットル開度」と呼ぶ）が大きい
場合およびエンジン回転数が低い場合には閉じ、スロッ
トル開度が小さく、かつ、エンジン回転数が高い場合に
開いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＩＳＣバル
ブが安価なステップモーターなどの応答特性の遅い駆動
装置で駆動されていることがある。このステップモータ
ーは、図４に図示するように、スイッチをＯＮとして電
気を供給しても、段階的に一定角度ずつ回転する。した
がって、ステップモーターにより駆動されるＩＳＣバル
ブは、所望の開度まで開くのに時間を要している。その
ため、図６（ａ）において、スロットル開度を増大させ
て、エンジン回転数を増大させた後に、急にスロットル
弁を閉じた場合に行われるダッシュポッド制御の際に、
ＩＳＣバルブは、破線で図示するように、閉じた状態か
ら開き始めるが、ＩＳＣバルブの開く速度が遅く、間に
合わないことがある。すると、前述のように、エンジン
への空気供給量が不足し、エンジンの回転が停止した
り、不調となったりする。そして、これを防止するため
に、ＩＳＣバルブの１ステップで開く開度を大きくする
と、ＩＳＣバルブによる空気量の調整の精度が低下する
とともに、大きな容量のＩＳＣバルブが必要となり、コ
ストが増大する。
【０００４】そこで、ＩＳＣバルブの開度（以下、「Ｉ
ＳＣバルブ開度」と呼ぶ）をスロットル開度やエンジン
回転数などに略追随させて開閉させ、スロットル開度が
大きいときに、ＩＳＣバルブを開いた状態にし、ダッシ
ュポッド制御の初期時にエンジンへの空気供給量を確保
することが検討されている。しかしながら、ダッシュポ
ッド制御の際に、ＩＳＣバルブを閉じる速度が早すぎる
と、図６（ｂ）の破線で図示するように、エンジン回転
数がオーバーシュートし、波打つことになる。特に、船
舶用推進機のシフト機構である前後進中立切換機構が中
立に切り換わっている時にこの現象が現れる。一方、Ｉ
ＳＣバルブを閉じる速度が遅すぎると、図６（ｂ）の二
点鎖線で図示するように、エンジン回転数がなかなか減
速しないことになる。特に、船舶用推進機の前後進中立
切換機構が前進に切り換わっている時には、船舶の前進
の勢いで、船舶用推進機のプロペラの回転が促進され、
この現象が現れ易い。その結果、エンジン回転数を図６
（ｂ）の実線で図示するように円滑に減速させることが
できないことがある。また、ＩＳＣバルブがソレノイド
などの様に応答特性の早い駆動装置で駆動されている場
合にも、ダッシュポッド制御の際には、ＩＳＣバルブは
一旦開いてから閉じており、この閉じている最中におい
て、同様な現象が発生している。
【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、スロットル弁が大きく開けられた状態か
ら、急に閉じられた際に、エンジン回転数を円滑に減速
させることができる船舶用推進機を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の船舶用推進機
（１）は、燃料噴射式４サイクルエンジン（２）のクラ
ンク軸（３）が、シフト機構（１１）を介してプロペラ
（４）を回転駆動しているとともに、前記エンジンのシ
リンダ（７）内へ空気を導く吸気管（５２）にスロット
ル弁（５４）が設けられ、このスロットル弁をバイパス
するバイパス流路（５５）が形成され、このバイパス流
路にはＩＳＣバルブ（８１）が設けられ、前記スロット
ル弁が大きく開けられた状態から、急に閉じられた際
に、前記ＩＳＣバルブが、開いた状態から閉じている。
そして、前記ＩＳＣバルブの閉じる速度は、シフト機構
が前進に切り換わっている場合よりも、シフト機構が中
立に切り換わっている場合の方が、遅くなっている。
【０００７】また、前記ＩＳＣバルブがステップモータ
ー（８２）で駆動されており、ＩＳＣバルブが閉じる際
におけるステップモーターへの回転信号の出力の間隔
は、シフト機構が前進に切り換わっている場合よりも、
シフト機構が中立に切り換わっている場合の方が、長く
なっている場合がある。
【０００８】さらに、前記ＩＳＣバルブがステップモー
ターで駆動されており、ＩＳＣバルブが閉じる際におけ
るステップモーターの回転速度は、シフト機構が前進に
切り換わっている場合よりも、シフト機構が中立に切り
換わっている場合の方が、遅くなっている場合がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明における船舶用推進
機の実施の第１の形態を図１ないし図７を用いて説明す
る。図１は本発明の実施の形態の船舶用推進機としての
船外機の基本構成を示す模式的構成図である。図２は吸
気管およびＩＳＣバルブの配置の模式図である。図３は
ＩＳＣバルブの断面図である。図４はＩＳＣバルブの稼
働時のタイムチャートである。図５はＩＳＣバルブの開
度とスロットル開度との関係示すグラフである。図６は
スロットル弁を開けてから急に閉じた場合のタイムチャ
ートで、（ａ）がスロットル開度およびＩＳＣバルブ開
度の図、（ｂ）がエンジン回転数の図である。図７はＩ
ＳＣバルブを駆動するための実施の第１の形態のフロー
チャートである。
【００１０】船舶用推進機としての船外機１の上部に
は、内燃機関である燃料噴射式４サイクル多気筒エンジ
ン２がカウリング内に搭載されており、このエンジン２
のクランク軸３は、縦置き状態で上下方向に延在してい
る。このクランク軸３が、後述する様に、船外機１の下
部に設けられているプロペラ４を、ドライブシャフト５
やプロペラシャフト６などを介して回転駆動している。
このエンジン２はＬ型４気筒で、各シリンダ７は略水平
に配置されているとともに、上下に４段設けられてい
る。各シリンダ７には、ピストン８が往復動自在に配置
され、コンロッド９を介してクランク軸３に連結されて
いる。
【００１１】そして、エンジン２のクランク軸３の下端
部に、上下方向に延在するドライブシャフト５の上端部
が連結されている。このドライブシャフト５の下部に
は、前後進するために、傘歯車などからなる前後進中立
切換機構１１が設けられている。この従来周知のシフト
機構としての前後進中立切換機構１１は、傘歯車の噛み
合わせを変更することにより、前進、中立、後進の３段
階に切り換わることができるとともに、略水平に延在す
るプロペラシャフト６に接続されている。前後進中立切
換機構１１の切換作動は、シフト手段であるシフトロッ
ド１２により行われている。そして、操縦者が図示しな
いシフトレバーなどを操作すると、ワイヤーやリンク機
構などを介して、このシフトロッド１２が作動し、前後
進中立切換機構１１が切り換わる。シフトロッド１２の
変位は、シフトセンサー１３が検出しており、このシフ
トセンサー１３からの検出信号により、前後進中立切換
機構１１の前進・中立・後進の切換位置が判明してい
る。
【００１２】そして、前後進中立切換機構１１が前進位
置にある際には、ドライブシャフト５の回転がプロペラ
シャフト６に伝達され、プロペラシャフト６およびプロ
ペラ４が正転する。前後進中立切換機構１１が中立位置
にある際には、ドライブシャフト５の回転がプロペラシ
ャフト６に伝達されず、プロペラシャフト６およびプロ
ペラ４が遊転する。前後進中立切換機構１１が後進位置
にある際には、ドライブシャフト５の回転はプロペラシ
ャフト６に伝達されるが、前後進中立切換機構１１が前
進位置ある場合と異なり、プロペラシャフト６は逆方向
に回転し、プロペラシャフト６およびプロペラ４が反転
する。
【００１３】また、ドライブシャフト５により、冷却水
ポンプ２７が駆動され、船外機外の水を吸い込んで、エ
ンジン２などに冷却水として供給している。そして、前
記シリンダ７が形成されているシリンダボディ２９に
は、エンジン温度センサー３２が設けられており、シリ
ンダボディ２９の温度すなわちエンジン温度を検出して
いる。さらに、クランク軸３の周囲には、パルス発生手
段としてのパルサコイル３６が設けられ、クランク軸３
が回転すると、このパルサコイル３６が、クランク軸３
の回転数（すなわちエンジン回転数）に応じた周波数の
パルス信号を出力している。このパルサコイル３６がエ
ンジン回転数センサー４０を構成しており、パルスの数
をカウントすることによりエンジン回転数が分かる。ま
た、パルスの発生する際のクランク軸３の回転角度は略
一定であるので、パルスが発生した際には、クランク軸
３が特定の回転角度（パルス発生角度）になったことが
分かる。
【００１４】シリンダボディ２９の燃焼室４５側はシリ
ンダヘッド４６で覆われている。このシリンダヘッド４
６には、各シリンダ７毎に、シリンダ７に空気を供給す
る吸気流路４７と、燃焼室４５の燃焼ガスを排気する排
気流路４８とが設けられている。吸気流路４７の吸気孔
を吸気弁４９が開閉し、また、排気流路４８の排気孔を
排気弁５１が開閉している。吸気弁４９は吸気弁用カム
シャフト４９ａで駆動され、排気弁５１は排気弁用カム
シャフト５１ａで駆動されている。このカムシャフト４
９ａ，５１ａは、クランク軸３とタイミングベルトなど
を介して連動しており、クランク軸３が２回転すると、
カムシャフト４９ａ，５１ａは１回転している。さら
に、シリンダヘッド４６には点火プラグ５０が着脱自在
に取り付けられている。
【００１５】シリンダヘッド４６の吸気流路４７には各
々、吸気管５２が接続され、この４本の吸気管５２の端
部はサージタンク５３に接続されて集合している。吸気
管５２には、各々スロットル弁５４が設けられ、このス
ロットル弁５４が、各気筒への吸気量を調整しており、
所謂独立スロットル形式となっている。また、詳細は後
述するバイパス流路５５がスロットル弁５４をバイパス
している。そして、スロットル弁５４は、互いに連動し
ており、スロットル弁５４の開度（すなわち、スロット
ル開度）は、スロットル開度センサー５６が検出してい
る。このスロットル開度センサー５６は、スロットル弁
５４の開度を正常に検出している際には、出力電圧は０
よりも大きな値となっており、故障などをした際には、
略０電圧となっている。また、吸気管５２の一本には、
スロットル弁５４の下流側に、吸気圧センサー５７が設
けられており、吸気管５２内の気圧を検出している。さ
らに、吸気管５２には、スロットル弁５４の下流側に、
各々インジェクター５８が設けられている。
【００１６】このインジェクター５８への燃料系につい
て説明する。船外機１が搭載されているボート等の船体
５９側には主燃料タンク６１が設けられており、この主
燃料タンク６１の燃料たとえばガソリンなどは、手動式
の第１の低圧ポンプ６２によりフィルター６３を経て、
第２の低圧ポンプ６４に送られている。フィルター６３
およびそれよりも下流の部材は、船外機１内に配置され
ている。そして、第２の低圧ポンプ６４は、第１の低圧
ポンプ６２から送られた燃料を、気液分離装置であるベ
ーパーセパレータータンク６５に送る。このベーパーセ
パレータータンク６５内には、燃料ポンプ６６が配設さ
れ、この燃料ポンプ６６が、供給配管６７を介してイン
ジェクター５８にベーパーセパレータータンク６５内の
燃料を供給している。そして、この燃料はインジェクタ
ー５８から吸気管５２内に噴射されている。また、イン
ジェクター５８で余った燃料は戻り配管６８を通ってベ
ーパーセパレータータンク６５に戻ってきている。
【００１７】また、排気流路４８には、O2センサー７１
が設けられ、燃焼ガスの酸素濃度を検出している。そし
て、オイルポンプ２８は、アッパーケーシング１８内の
オイルパン７６から潤滑オイルを吸い込み、オイル流路
７７を介してクランク軸３の軸受けなどに供給してい
る。オイル流路７７には、油温センサー７８および油圧
センサー７９が設けられており、油温センサー７８は潤
滑オイルの温度を、また、油圧センサー７９は潤滑オイ
ルの圧力を検出している。
【００１８】ところで、前述のバイパス流路５５は、上
流側がサージタンク５３に、下流側が、各吸気管５２に
おけるスロットル弁５４よりも下流側の部分に接続され
ている。そして、バイパス流路５５の中間部には、ＩＳ
Ｃバルブ８１が設けられ、このＩＳＣバルブ８１を駆動
装置としてのステップモーター８２が駆動している。こ
のステップモーター８２には、固定子８３と可動子８４
とが設けられ、可動子８４の内面側には雌ねじ部８６が
固定して設けられている。この雌ねじ部８６に螺合する
雄ねじシャフト８７は、ＩＳＣバルブ８１の弁体に一体
に構成されている。また、押圧バネ８８が雄ねじシャフ
ト８７を下方すなわち閉方向に付勢している。そして、
可動子８４が回転すると、雌ねじ部８６が一体に回転
し、この雌ねじ部８６の回転により、螺合する雄ねじシ
ャフト８７およびＩＳＣバルブ８１の弁体が押圧バネ８
８の付勢力に付勢されながら、上下動し、ＩＳＣバルブ
８１を開閉している。
【００１９】また、船外機１内には、点火プラグ５０の
点火時期や、インジェクター５８の燃料噴射量や噴射時
期などのエンジン稼働状態を制御するエンジンコントロ
ールユニット（ＥＣＵ）９１が設けられている。このエ
ンジンコントロールユニット９１は、マイコンなどの制
御装置で、入力側に、前後進中立切換機構１１の切換位
置を出力するシフトセンサー１３、エンジン回転数セン
サー４０、大気圧センサー９２、船外機の傾動の角度を
検出するトリムセンサー９３、油温センサー７８、油圧
センサー７９、O2センサー７１、スロットル開度センサ
ー５６、吸気圧センサー５７およびエンジン温度センサ
ー３２などが、また、出力側に点火プラグ５０の点火回
路、インジェクター５８の駆動部やステップモーター８
２などが接続されている。また、エンジンコントロール
ユニット９１の内部には、ＣＰＵ、タイマー、およびＲ
ＡＭやＲＯＭなどからなる記憶部などが設けられてい
る。
【００２０】そして、エンジンコントロールユニット９
１の記憶部には、図５に図示するＩＳＣバルブ開度とス
ロットル開度との関係が２次元マップで一対一で対応す
るように前もって記憶されている。図５に示すように、
ＩＳＣバルブ開度は、スロットル開度が大きくなるにつ
れて大きくなるとともに、ＩＳＣバルブ開度の変化率
は、スロットル開度が大きくなるにつれて小さくなって
いる。言い換えると、逆に、スロットル開度が小さくな
ると、ＩＳＣバルブ開度もそれにつれて小さくなってい
るとともに、ＩＳＣバルブ開度の変化率は、スロットル
開度が小さくなるにつれて大きくなっている。また、こ
のＩＳＣバルブ開度は、対応するスロットル開度の状態
時に、急にスロットル弁５４が全閉されても、エンジン
２の回転が極力不調とならないように決定されている。
【００２１】この様に構成されている船外機１のエンジ
ン２が稼働すると、空気がサージタンク５３から吸気管
５２を流れ、インジェクター５８からガソリンなど燃料
が供給されて混合されている。空気は吸気管５２を流れ
ている際に、スロットル弁５４で流量が調整されている
とともに、このスロットル弁５４をバイパスし、バイパ
ス流路５５を通ってスロットル弁５４の下流側に流れ込
んでいる。そして、吸気弁４９が開いている際に、吸気
流路４７を通って、燃焼室４５に流入している。ピスト
ン８は上死点と下死点との間を往復動しており、クラン
ク軸３が２回転する間に、略上死点から略下死点への吸
気工程と、略下死点から略上死点への圧縮工程と、次の
略上死点から略下死点への燃焼工程と、略下死点から略
上死点への排気工程との４工程を行っている。この４工
程の間に、カムシャフト４９ａ，５１ａは１回転してお
り、吸気工程の際に吸気弁４９が開き、排気工程の際に
排気弁５１が開いている。また、燃焼工程の始めの上死
点付近で点火プラグ５０が点火され、吸気工程の初期の
付近で、インジェクター５８から燃料が噴射されてい
る。そして、エンジンコントロールユニット９１は、入
力側に接続されている種々のセンサーから入力される種
々のデータに基づいて、点火プラグ５０の点火時期、イ
ンジェクター５８の噴射時期および噴射時間（すなわ
ち、燃料噴射量）、並びにＩＳＣバルブ８１の開度など
を決定し、制御している。
【００２２】ついで、エンジンコントロールユニット９
１によるスロットル開度の制御の実施の第１の形態のフ
ローを説明する。図７において、ステップ１で、エンジ
ンコントロールユニット９１は、スロットル開度センサ
ー５６からの検出値すなわちスロットル開度をサンプリ
ングする。ついで、ステップ２において、サンプリング
したスロットル開度から、エンジンコントロールユニッ
ト９１の記憶部に記憶されているスロットル開度とＩＳ
Ｃバルブ開度との関係（２次元マップ）に基づいて、Ｉ
ＳＣバルブ開度の目標値を求め、ステップ３に行く。ス
テップ３において、ＩＳＣバルブ開度の目標値とＩＳＣ
バルブ開度の現在値とを比較し、差が無い場合にはステ
ップ１に戻り、差が有る場合にはステップ４に行く。な
お、エンジンコントロールユニット９１は、ステップモ
ーター８２に出力した回転信号（正転用パルス信号およ
び反転用パルス信号）の今までの出力回数（すなわち、
正転の出力回数から反転の出力回数を減算した回数）か
ら、ＩＳＣバルブ開度の現在値が分かっている。そし
て、ステップ４において、シフトセンサー１３からのシ
フト検知信号をサンプリングする。前後進中立切換機構
１１が前進または後進に切り換わっていると、ステップ
７に行き、一方、前後進中立切換機構１１が中立に切り
換わっていると、ステップ５に行く。ステップ５におい
て、ステップモーター８２に回転信号を出力して、ＩＳ
Ｃバルブ８１を駆動する。すなわち、ステップモーター
８２に回転信号を出力して、差が小さくなる方向に回転
させ、ＩＳＣバルブ８１を開方向または閉方向に移動さ
せる。そして、ステップ６に行く。ステップ６におい
て、予め設定されている待ち時間を待った後に、ステッ
プ１に戻る。また、ステップ７において、ステップモー
ター８２に回転信号を出力して、ＩＳＣバルブ８１を駆
動する。すなわち、ステップモーター８２に回転信号を
出力して、差が小さくなる方向に回転させ、ＩＳＣバル
ブ８１を開方向または閉方向に移動させる。そして、ス
テップ１に戻る。この様にして、ＩＳＣバルブ開度が、
図５に示す関係を維持するように、スロットル開度に追
随して変化しているが、追随速度は、前後進中立切換機
構１１が前進または後進の場合よりも、待ち時間がある
分だけ、前後進中立切換機構１１が中立の場合の方が遅
くなっている。
【００２３】この様に実施の形態では、ＩＳＣバルブ８
１の閉じる速度は、前後進中立切換機構１１が前進に切
り換わっている場合よりも、前後進中立切換機構１１が
中立に切り換わっている場合の方が、遅くなっている。
したがって、水流によるプロペラ４の回転が伝達されな
い中立状態では、ＩＳＣバルブ８１がゆっくり閉じ、オ
ーバーシュートを極力防止することができる。一方、水
流によるプロペラ４の回転が伝達される前進状態または
後進状態では、ＩＳＣバルブ８１が比較的早く閉じ、エ
ンジン回転数を円滑に減速させることができる。
【００２４】ところで、急にスロットル弁５４を閉じる
と、ダッシュポッド制御が始まり、前述のように、従来
はＩＳＣバルブ８１が閉まっている状態から開くが、こ
の実施の形態では、ＩＳＣバルブ８１はすでに開いてお
り、この開いた状態から漸次閉まることになる。したが
って、エンジン２のシリンダ７には、必要な空気量が供
給され、エンジン２の回転が停止したり、また、不調と
なったりすることを極力防止することができる。
【００２５】ところで、船外機などのエンジン２では、
ＩＳＣバルブ８１に塩付きが発生することがあるが、こ
の実施の形態では、ＩＳＣバルブ８１の駆動装置とし
て、ステップモーター８２が採用されており、駆動装置
としてソレノイドを採用した場合に比して、駆動力が大
きいので、塩付きが発生しても、ステップモーター８２
の大きな駆動力でＩＳＣバルブ８１を駆動させることが
できる。
【００２６】次に、本発明における船舶用推進機の実施
の第２の形態について説明する。図８はＩＳＣバルブを
駆動するための実施の第２の形態のフローチャートであ
る。
【００２７】この実施の第２の形態では、実施の第１の
形態と、ＩＳＣバルブ８１を駆動するフローが異なるだ
けで、他の構成は殆ど同じである。図８において、ステ
ップ１で、エンジンコントロールユニット９１は、スロ
ットル開度センサー５６からの検出値すなわちスロット
ル開度をサンプリングする。ついで、ステップ２におい
て、サンプリングしたスロットル開度から、エンジンコ
ントロールユニット９１の記憶部に記憶されているスロ
ットル開度とＩＳＣバルブ開度との関係（２次元マッ
プ）に基づいて、ＩＳＣバルブ開度の目標値を求め、ス
テップ３に行く。ステップ３において、ＩＳＣバルブ開
度の目標値とＩＳＣバルブ開度の現在値とを比較し、差
が無い場合にはステップ１に戻り、差が有る場合にはス
テップ４に行く。そして、ステップ４において、シフト
センサー１３からのシフト検知信号をサンプリングす
る。前後進中立切換機構１１が前進または後進に切り換
わっていると、ステップ６に行き、一方、前後進中立切
換機構１１が中立に切り換わっていると、ステップ５に
行く。ステップ５において、ステップモーター８２に回
転信号を１回出力して、ＩＳＣバルブ８１を駆動する。
すなわち、ステップモーター８２に回転信号を出力し
て、差が小さくなる方向に回転させ、ＩＳＣバルブ８１
を開方向または閉方向に移動させる。そして、ステップ
１に戻る。また、ステップ６において、ステップ３にお
けるＩＳＣバルブ開度の目標値とＩＳＣバルブ開度の現
在値との比較で、ＩＳＣバルブ８１の移動方向が開の方
向の場合には、ステップ５に行き、ＩＳＣバルブ８１の
移動方向が閉の方向の場合には、ステップ７に行く。ス
テップ７において、ステップモーター８２に回転信号を
２回出力して、ステップモーター８２を、回転信号が１
回の場合の２倍回転させ、ＩＳＣバルブ８１を閉方向に
駆動する。そして、ステップ１に戻る。この様にして、
ＩＳＣバルブ開度が、図５に示す関係を維持するよう
に、スロットル開度に追随して変化しているが、閉じる
方向への追随速度は、前後進中立切換機構１１が前進ま
たは後進の場合よりも、制御の１サイクルにおけるステ
ップモーター８２への回転信号の出力回数が少ない分だ
け、前後進中立切換機構１１が中立の場合の方が遅くな
っている。
【００２８】以上、本発明の実施の形態を詳述したが、
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を
下記に例示する。 （１）燃料噴射式４サイクルエンジンは、船外機以外の
用途たとえば、船内外機などにも用いることができる。
また、気筒数は適宜変更可能である。さらに、エンジン
の形式はＬ型でも、Ｖ型でも、また、筒内噴射式でも可
能である。 （２）ＩＳＣバルブの駆動装置はステップモーターであ
るが、他の形式の駆動装置でも可能である。たとえば、
ソレノイドでも可能である。ソレノイドの場合には、応
答速度が早いので、ダッシュポッド制御用のスロットル
開度とＩＳＣバルブ開度との関係を示すマップなどを用
意し、前後進中立切換機構が中立の場合におけるＩＳＣ
バルブの閉じる速度を、前後進の場合よりも遅くしてい
る。また、ダッシュポッド制御において、ＩＳＣバルブ
は初期値が閉じており、一旦開いて、開いた状態となっ
てから閉じることも可能である。ただし、ソレノイドよ
りも、ステップモーターの方が適している。 （３）ＩＳＣバルブ開度は、他のファクターを加味して
決定することも可能である。 （４）ＩＳＣバルブ開度とスロットル開度との関係は、
ダッシュポッド制御の際に、エンジンの回転が極力不調
とならないならば、適宜変更可能である。ただし、ＩＳ
Ｃバルブ開度は極力小さい方が好ましい。また、ＩＳＣ
バルブ開度の変化率は、スロットル開度が大きくなるに
つれて小さくなっていることが好ましい。 （５）バイパス流路５５の上流側が、吸気管５２におけ
るスロットル弁５４よりも上流側に接続されていること
も可能である。 （６）ＩＳＣバルブ８１の閉じる速度は、後進時は、前
進時と同じにしているが、異ならしめることも可能であ
る。すなわち、後進時は、一般的に船速が前進時よりも
遅く、船速の影響を受けにくいので、ＩＳＣバルブ８１
の閉じる速度を前進時よりも遅くすることができる。 （７）ＩＳＣバルブ８１への回転信号の出力回数などは
適宜変更可能である。 （８）前後進中立切換機構１１は、前進・後進・中立の
３段階であるが、それ以外のパターンであることも可能
である。たとえば、前進を高速と低速の２段にしたり、
後進をなくしたりすることも可能である。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、ＩＳＣバルブの閉じる
速度は、シフト機構が前進に切り換わっている場合より
も、シフト機構が中立に切り換わっている場合の方が、
遅くなっている。したがって、水流によるプロペラの回
転が伝達されない中立状態では、ＩＳＣバルブがゆっく
り閉じ、オーバーシュートを極力防止することができ
る。一方、水流によるプロペラの回転が伝達される前進
状態では、ＩＳＣバルブが比較的早く閉じ、エンジン回
転数を円滑に減速させることができる。
【００３０】また、ＩＳＣバルブが、ステップモーター
で駆動されている場合には、ＩＳＣバルブをソレノイド
で駆動する場合に比して、ステップモーターの駆動力が
比較的大きく、ＩＳＣバルブに塩着きが発生していても
駆動することができるとともに、安価なステップモータ
ーを用いており、コストを極力低く抑えることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の船舶用推進機とし
ての船外機の基本構成を示す模式的構成図である。
【図２】図２は吸気管およびＩＳＣバルブの配置の模式
図である。
【図３】図３はＩＳＣバルブの断面図である。
【図４】図４はＩＳＣバルブの稼働時のタイムチャート
である。
【図５】図５はＩＳＣバルブの開度とスロットル開度と
の関係示すグラフである。
【図６】図６はスロットル弁を開けてから急に閉じた場
合のタイムチャートで、（ａ）がスロットル開度および
ＩＳＣバルブ開度の図、（ｂ）がエンジン回転数の図で
ある。
【図７】図７はＩＳＣバルブを駆動するための実施の第
１の形態のフローチャートである。
【図８】図８はＩＳＣバルブを駆動するための実施の第
２の形態のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 船外機（船舶用推進機） ２ エンジン ３ クランク軸 ４ プロペラ ７ シリンダ １１ 前後進中立切換機構（シフト機構） ５２ 吸気管 ５４ スロットル弁 ５５ バイパス流路 ８１ ＩＳＣバルブ ８２ ステップモーター

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料噴射式４サイクルエンジンのクラン
    ク軸が、シフト機構を介してプロペラを回転駆動してい
    るとともに、前記エンジンのシリンダ内へ空気を導く吸
    気管にスロットル弁が設けられ、このスロットル弁をバ
    イパスするバイパス流路が形成され、このバイパス流路
    にはＩＳＣバルブが設けられ、前記スロットル弁が大き
    く開けられた状態から、急に閉じられた際に、前記ＩＳ
    Ｃバルブが、開いた状態から閉じている船舶用推進機で
    あって、 前記ＩＳＣバルブの閉じる速度は、シフト機構が前進に
    切り換わっている場合よりも、シフト機構が中立に切り
    換わっている場合の方が、遅いことを特徴とする船舶用
    推進機。
  2. 【請求項２】 前記ＩＳＣバルブがステップモーターで
    駆動されており、 前記ＩＳＣバルブが閉じる際におけるステップモーター
    への回転信号の出力の間隔は、シフト機構が前進に切り
    換わっている場合よりも、シフト機構が中立に切り換わ
    っている場合の方が、長いことを特徴とする請求項１記
    載の船舶用推進機。
  3. 【請求項３】 前記ＩＳＣバルブがステップモーターで
    駆動されており、 前記ＩＳＣバルブが閉じる際におけるステップモーター
    の回転速度は、シフト機構が前進に切り換わっている場
    合よりも、シフト機構が中立に切り換わっている場合の
    方が、遅いことを特徴とする請求項１記載の船舶用推進
    機。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4358946B2 (ja) 1999-11-12 2009-11-04 ヤマハ発動機株式会社 燃料噴射式４サイクルエンジン
JP2002201974A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Honda Motor Co Ltd 船舶用内燃機関のアイドル回転数制御装置
JP4035334B2 (ja) 2001-02-15 2008-01-23 ヤマハ発動機株式会社 水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置
JP2003074445A (ja) * 2001-09-03 2003-03-12 Sanshin Ind Co Ltd 水ジェット推進艇のエンジン出力制御装置
JP2003097309A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Sanshin Ind Co Ltd 操船装置、操船方法
JP2003127986A (ja) 2001-10-24 2003-05-08 Sanshin Ind Co Ltd 小型船舶、船外機
JP3940284B2 (ja) * 2001-10-24 2007-07-04 ヤマハマリン株式会社 推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置
JP4295936B2 (ja) 2001-10-25 2009-07-15 ヤマハ発動機株式会社 船外機操作装置，および船内ネットワークシステム
JP3993420B2 (ja) * 2001-11-12 2007-10-17 ヤマハマリン株式会社 船外機操作装置、および船内ネットワークシステム
JP2004068704A (ja) * 2002-08-06 2004-03-04 Suzuki Motor Corp 船外機
US6776676B2 (en) * 2002-08-23 2004-08-17 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Personal watercraft
JP4275572B2 (ja) * 2003-06-30 2009-06-10 ヤマハ発動機株式会社 船舶搭載エンジン制御装置
AU2009238281B1 (en) * 2009-11-16 2010-10-28 CITS Engineering Pty Limited Improvements in two-stroke engines

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05106481A (ja) 1991-10-16 1993-04-27 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関制御装置及び方法
JP3005455B2 (ja) 1995-06-14 2000-01-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の回転数制御装置
US5630394A (en) 1996-03-04 1997-05-20 Ford Motor Company Idle speed control
JPH11148402A (ja) 1997-09-10 1999-06-02 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の減速時制御装置
JP3858464B2 (ja) 1998-07-30 2006-12-13 スズキ株式会社 船外機の駆動制御装置

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