JP2013245560A

JP2013245560A - 船外機

Info

Publication number: JP2013245560A
Application number: JP2012117408A
Authority: JP
Inventors: Tomokatsu Terada; 智勝寺田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2013-12-09
Also published as: EP2666999A3; EP2666999A2; EP2666999B1; US20130312503A1; US8813544B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、失火の判定精度を向上させることができる船外機を提供することにある。本発明の他の課題は、学習の信頼性を向上させることができる船外機を提供することにある。
【解決手段】角速度演算部は、センサの検出値と所定の演算パラメータとに基づいてクランクシャフトの角速度を演算する。失火検出部は、角速度演算部が演算した角速度に基づいてエンジンにおける失火の有無を判定し、失火有りの場合には、失火を報知するための報知信号を出力する失火検出制御を実行する。学習部は、エンジン回転速度が所定のアイドル回転数よりも大きい所定の第１範囲内である場合に、センサの検出値に基づいて演算パラメータの学習を行う。学習完了判定部は、学習部による学習が完了しているか否かを判定する。失火検出部は、学習が完了していることを条件として失火検出制御を行う。失火検出部は、学習が完了していない場合には失火検出制御を行わない。
【選択図】図４

Description

本発明は、船外機に関する。

一般的に、自動車の技術分野においては、エンジンでの失火判定を行うことが知られている。また、失火判定を行うためのパラメータの誤差を補正するために、パラメータの学習を行うことも知られている。例えば、特許文献１に開示されている制御装置は、パルス発生器の出力に基づいてクランクシャフトの角速度を演算する。そして角速度を示す速度パラメータの平均値に応じて、速度パラメータを補正するための学習補正係数を算出している。特許文献２は、所定周期毎に補正係数を更新する失火検出装置を開示している。特許文献３は、高負荷域と低負荷域との各領域について学習値を演算する失火診断装置を開示している。特許文献４は、第１の補正係数と第２の補正係数とを演算する失火診断装置を開示している。つまり、この失火診断装置は、２段階で学習を行うことによって、学習の精度を向上させている。特許文献５は、今回計測したクランク角度の区間が、前回計測したクランク角度の区間と異なる場合には失火判定を禁止する失火診断装置を開示している。これらの文献に開示されているように、自動車の技術分野においては、失火の判定精度を向上させるための様々な方法が提案されている。また、失火の誤判定を防止するための対策も開示されている。

しかし、船外機においては、これまで上記のような失火判定が行われていない。例えば、特許文献６は船外機におけるエンジンの故障診断システムを開示している。この故障診断システムでは、事後的に故障の有無を判断するために運転中のエンジンの状態に関する情報を履歴として記録しているが、失火判定を行うものではない。

特開２００８−１１１３５４号公報特開平０７−２５９６３１号公報特開平１０−０７７８９８号公報特開平０７−６３０４８号公報特開平０９−３２６２６号公報特開２００４−３６４２０号公報

一般的に、船外機は、メーカーから出荷された後、ユーザ或いはボートディーラーが選択した船に、取り付けられる。船外機が取り付けられる船の大きさは様々であるため、エンジン特性は、船外機が取り付けられる船の大きさに応じて変化する。また、船外機に取り付けられるプロペラは交換可能である。船外機に取り付けられるプロペラの仕様は様々であるため、エンジン特性はプロペラの仕様に応じて変化する。従って、船外機のエンジン特性は、メーカーからの出荷時とユーザーによる使用時とで同じではない。このため、エンジンの個体差によるエンジン特性のばらつきを補正するための学習は、船外機が船に取り付けられ、且つ、プロペラが船外機に取り付けられた状態で実際に航走しているときに行わなければならない。このため、船外機の出荷時に予め学習を実施することは不可能である。一方、船外機の出荷後に、ユーザーが学習を実施する場合には、学習の設定の仕方によっては学習を正確に実行できない可能性がある。また、ユーザーが学習を実施しない場合には、失火の誤判定が継続して発生する可能性がある。

本発明の課題は、失火の判定精度を向上させることができる船外機を提供することにある。本発明の他の課題は、学習の信頼性を向上させることができる船外機を提供することにある。

本発明の第１の態様に係る船外機は、エンジンと、ドライブシャフトと、ピニオンギアと、プロペラシャフトと、前進用ベベルギアと、後進用ベベルギアと、ドッグクラッチと、シフト装置と、回転体と、センサと、角速度演算部と、失火検出部と、学習部と、学習完了判定部とを備える。エンジンは、クランクシャフトとシリンダとを含む。クランクシャフトは、上下方向を指向して配置される。シリンダは、水平方向を指向して配置される。ドライブシャフトは、クランクシャフトの下端に連結される上端を含む。ピニオンギアは、ドライブシャフトの下端に取り付けられる。プロペラシャフトは、ドライブシャフトに対して垂直に配置される。前進用ベベルギア及び後進用ベベルギアは、ピニオンギアと噛み合っている。ドッグクラッチは、プロペラシャフトと一体的に回転し、前進用ベベルギア及び後進用ベベルギアの一方と選択的に噛み合い状態になる。シフト装置は、ドッグクラッチの噛み合い状態を変化させる。回転体は、周方向に間隔を空けて配置される複数の検出点を含み、クランクシャフトに取り付けられる。センサは、回転体の回転に応じて検出点が通過することを検出する。角速度演算部は、センサの検出値と所定の演算パラメータとに基づいてクランクシャフトの角速度を演算する。失火検出部は、失火検出制御を実行する。失火検出部は、失火検出制御において、角速度演算部が演算した角速度に基づいてエンジンにおける失火の有無を判定し、失火有りの場合には、失火を報知するための報知信号を出力する。学習部は、エンジン回転速度が所定の第１範囲内である場合に、センサの検出値に基づいて演算パラメータの学習を行う。第１範囲は、所定のアイドル回転速度よりも大きい。学習完了判定部は、学習部による学習が完了しているか否かを判定する。失火検出部は、学習が完了していることを条件として失火検出制御を行う。失火検出部は、学習が完了していない場合には失火検出制御を行わない。

本発明の第２の態様に係る船外機は、エンジンと、ドライブシャフトと、ピニオンギアと、プロペラシャフトと、前進用ベベルギアと、後進用ベベルギアと、ドッグクラッチと、シフト装置と、失火検出部と、失火実行部とを備える。エンジンは、クランクシャフトとシリンダとを含む。クランクシャフトは、上下方向を指向して配置される。シリンダは、水平方向を指向して配置される。ドライブシャフトは、クランクシャフトの下端に連結される上端を含む。ピニオンギアは、ドライブシャフトの下端に取り付けられる。プロペラシャフトは、ドライブシャフトに対して垂直に配置される。前進用ベベルギア及び後進用ベベルギアは、ピニオンギアと噛み合っている。ドッグクラッチは、プロペラシャフトと一体的に回転し、前進用ベベルギア及び後進用ベベルギアの一方と選択的に噛み合い状態になる。シフト装置は、ドッグクラッチの噛み合い状態を変化させる。失火検出部は、失火検出制御を実行する。失火検出部は、失火検出制御において、角速度演算部が演算した角速度に基づいてエンジンにおける失火の有無を判定し、失火有りの場合には、失火を報知するための報知信号を出力する。失火実行部は、シフト装置によってドッグクラッチの噛み合い状態を変化させるときに、エンジン回転速度を低下させるために失火を発生させるシフトカット制御を実行する。失火検出部は、シフトカット制御の実行中には、失火検出制御を行わない。

本発明の第１の態様に係る船外機では、学習部は、エンジン回転速度が所定の第１範囲内である場合に、演算パラメータの学習を行う。第１範囲は、所定のアイドル回転速度よりも大きい。従って、船外機が実際に使用状態にあるときに、学習部は、学習を行うことができる。これにより、学習の信頼性を向上させることができる。また、学習が完了していないときには、失火検出部は、失火検出制御を行わない。このため、失火の判定精度を向上させることができる。

本発明の第２の態様に係る船外機では、失火検出部は、シフトカット制御の実行中には、失火検出制御を行わない。すなわち、エンジン回転数を低下させるために意図的に失火が行われているときには、失火検出制御が行われない。これにより、失火の判定精度を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る船外機を示す側面図。船外機の制御系を示す模式図。学習のための処理を示すフローチャート。失火検出制御を実行するか否かを判定するための処理を示すフローチャート。失火検出制御の処理を示すフローチャート。他の実施形態に係る船外機の制御系を示す模式図。仮学習の処理を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態に係る船外機について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る船外機１を示す側面図である。船外機１は、エンジンカバー２、上部ケーシング３、下部ケーシング４、エンジン５、ブラケット６、を含む。エンジンカバー２は、エンジン５を収容する。エンジンカバー２は、上部エンジンカバー２ａと下部エンジンカバー２ｂとを含む。上部エンジンカバー２ａは、下部エンジンカバー２ｂの上方に配置されている。上部ケーシング３は、下部エンジンカバー２ｂの下方に配置されている。下部ケーシング４は、上部ケーシング３の下方に配置されている。船外機１は、ブラケット６を介して図示しない船体に取り付けられる。

エンジン５は、エンジンカバー２内に配置される。エンジン５は、エキゾーストガイド部７上に配置されている。エキゾーストガイド部７は、下部エンジンカバー２ｂ内に配置されている。エンジン５は、多気筒エンジンであり、各シリンダは上下方向に並んで配置される。シリンダは、水平方向を指向して配置される。エンジン５は、クランクシャフト１２を含む。クランクシャフト１２は、上下方向を指向して配置されている。すなわち、クランクシャフト１２は、鉛直方向に沿って延びている。

上部ケーシング３及び下部ケーシング４内には、ドライブシャフト１１が配置される。ドライブシャフト１１は、上部ケーシング３及び下部ケーシング４内において上下方向に沿って配置される。ドライブシャフト１１の上端は、クランクシャフト１２の下端に連結されており、エンジン５からの動力を伝達する。下部ケーシング４の下部には、プロペラ１３が配置される。プロペラ１３は、エンジン５の下方に配置されている。プロペラ１３にはプロペラシャフト１４が連結されている。プロペラシャフトは、ドライブシャフト１１に対して垂直に配置されている。プロペラシャフト１４は、前後方向に沿って配置されている。プロペラシャフト１４は、ドライブシャフト１１から伝達される動力によって回転駆動される。

船外機１は、シフト機構１５とシフト装置２０とを含む。プロペラシャフト１４は、シフト機構１５を介してドライブシャフト１１の下部に連結されている。シフト機構１５は、ドライブシャフト１１からプロペラシャフト１４へ伝達される動力の回転方向を切り換える。シフト機構１５は、ピニオンギア１６と前進用ベベルギア１７と後進用ベベルギア１８とドッグクラッチ１９とを含む。ピニオンギア１６は、ドライブシャフト１１の下端に取り付けられている。ピニオンギア１６は、前進用ベベルギア１７及び後進用ベベルギア１８と噛み合っている。前進用ベベルギア１７と後進用ベベルギア１８とは、プロペラシャフト１４に対して相対回転可能に設けられている。ドッグクラッチ１９は、プロペラシャフト１４に対して相対回転不能に取り付けられている。従って、ドッグクラッチ１９は、プロペラシャフト１４と一体的に回転する。

ドッグクラッチ１９は、前進用ベベルギア１７及び後進用ベベルギア１８の一方と選択的に噛み合い状態になる。ドッグクラッチ１９は、プロペラシャフト１４の軸線方向に沿って、前進位置と後進位置と中立位置とに移動可能に設けられている。ドッグクラッチ１９は、シフト装置２０によって、前進位置と後進位置と中立位置とに移動する。ドッグクラッチ１９は、前進位置において、前進用ベベルギア１７とプロペラシャフト１４とを相対回転不能に固定する。この場合、ドライブシャフト１１の回転は、前進用ベベルギア１７を介してプロペラシャフト１４に伝達される。これにより、船体を前進させる方向にプロペラ１３が回転する。また、ドッグクラッチ１９は、後進位置において、後進用ベベルギア１８とプロペラシャフト１４とを相対回転不能に固定する。この場合、ドライブシャフト１１の回転が後進用ベベルギア１８を介してプロペラシャフト１４に伝達される。これにより、船体を後進させる方向にプロペラ１３が回転する。ドッグクラッチ１９が前進位置と後進位置との間の中立位置に位置する場合には、前進用ベベルギア１７と後進用ベベルギア１８とは、それぞれプロペラシャフト１４に対して相対回転可能となる。すなわち、ドライブシャフト１１からの回転は、プロペラシャフト１４には伝達されず、プロペラシャフト１４は空転可能となる。

シフト装置２０は、ドッグクラッチ１９の噛み合い状態を変化させる。シフト装置２０は、シフトケーブル２１と、リンク機構２２と、シフトロッド２３とを含む。シフトケーブル２１は、船体に搭載されるシフトレバーに接続される。リンク機構２２は、シフトケーブル２１の動作をシフトロッド２３に伝達する。シフトロッド２３は、シフトケーブル２１の動作に応じて、ドッグクラッチ１９を移動させる。シフト装置２０は、シフトレバーの動作を、シフトケーブル２１とリンク機構２２とシフトロッド２３を介してドッグクラッチ１９に伝達する。これにより、ドッグクラッチ１９が、前進位置と後進位置と中立位置とに移動する。

図２は、船外機１が備えるエンジン５の制御系を示すブロック図である。エンジン５は、ＥＣＵ３１（Electric Control Unit）によって制御される。ＥＣＵ３１は、エンジン５の制御プログラムを記憶している。ＥＣＵ３１は、各種のセンサ（図示せず）が検出したエンジン５に関する情報に基づいて、燃料噴射装置３２と、スロットル弁３３と、点火装置３４との動作を制御する。燃料噴射装置３２は、エンジン５の燃焼室に供給する燃料を噴射する。スロットル弁３３の開度が変更されることにより、燃焼室へ送られる混合気の量が調整される。点火装置３４は、燃焼室内の燃料に点火する。なお、図２では図示されていないが、燃料噴射装置３２とスロットル弁３３と点火装置３４とは、エンジン５の各シリンダに備えられている。

船外機１は、フライホイール３５とセンサ３６を備えている。フライホイール３５は、クランクシャフト１２に取り付けられている。フライホイール３５は、周方向に間隔を空けて配置される２つの突起部（以下、「第１突起部３５１及び第２突起部３５２」と呼ぶ）を含む。センサ３６は、磁気センサであり、図２に示すようにフライホイール３５の各突起部３５１，３５２の通過を検出する。ＥＣＵ３１は、センサ３６によって、各突起部３５１，３５２の検出の時間間隔を検出することができる。

図２に示すように、ＥＣＵ３１は、角速度演算部４１を含む。角速度演算部４１は、センサ３６からの検出信号と、所定の演算パラメータとに基づいて、クランクシャフト１２の角速度を演算する。所定の演算パラメータは、第１突起部３５１と第２突起部３５２との間の角度ｋ１，ｋ２である。すなわち、角速度演算部４１は、各突起部３５１，３５２の検出の時間間隔と、第１突起部３５１と第２突起部３５２との間の角度ｋ１，ｋ２とに基づいて、クランクシャフト１２の角速度を演算する。また、角速度演算部４１は、クランクシャフト１２の角速度に基づいて、クランクシャフト１２の角加速度を演算する。具体的には、角速度演算部４１は、以下の数１式からクランクシャフト１２の角加速度を演算する。

Ｔ（ｎ）は、第１突起部３５１と第２突起部３５２との検出の時間間隔である。ｎが奇数の場合、Ｔ（ｎ）は、第２突起部３５２の検出から第１突起部３５１の検出までの時間である。ｎが偶数の場合、Ｔ（ｎ）は、第１突起部３５１の検出から第２突起部３５２の検出までの時間である。図２に示すように、ｋ１及びｋ２は、第１突起部３５１と第２突起部３５２との間の角度である。設計上、第１突起部３５１と第２突起部３５２とは等間隔に配置されるため、ｋ１及びｋ２のそれぞれは、理想的には、１８０度である。しかし、フライホイール３５の個体差によって、ｋ１及びｋ２には誤差が生じる。そこで、ＥＣＵ３１は、学習により適切なｋ１及びｋ２の値を取得する。図２に示すように、ＥＣＵ３１は、学習部４２と、学習完了判定部４３とを含む。図３は、学習のための処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、学習部４２は、エンジン回転速度が第１範囲内であるか否かを判定する。第１範囲は、エンジン５のアイドル回転速度よりも大きい範囲である。第１範囲は、例えば３０００ｒｐｍ以上、４５００ｒｐｍ以下の範囲である。第１範囲としては、学習を精度よく行うために適切な範囲が予め設定される。エンジン回転速度が第１範囲内ではないときには、学習部４２は、学習を行わない。従って、例えば、ドッグクラッチ１９が前進用ベベルギア１７と噛み合い状態となっており、エンジン５にて発生する動力がクランクシャフト１２とドライブシャフト１１とプロペラシャフト１４とを介してプロペラ１３まで伝達可能な状態において、学習部４２は学習を実行する。エンジン回転速度が第１範囲内であるときには、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、学習部４２は、学習完了フラグがオンであるか否かを判定する。学習完了フラグがオンであるとは、学習が既に完了していることを意味する。学習完了フラグがオンではないとは、学習が未だ完了していないことを意味する。学習完了フラグがオンであるときには、既に学習が完了しているため、学習部４２は、学習を行わない。学習完了フラグがオンではないときには、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、学習完了判定部４３は、学習の実行回数ＮＡが、回数閾値ＮＡｔｈ以下であるか否かを判定する。学習の実行回数ＮＡが、回数閾値ＮＡｔｈ以下である場合には、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、学習部４２は、学習を実行する。すなわち、学習部４２は、以下の数２式からｋ１，ｋ２を演算する。

学習部４２は、今回までの学習によって得られたｋ１の値の平均値を演算し、その平均値をｋ１の学習値として取得する。また、学習部４２は、今回までの学習によって得られたｋ２の値の平均値を演算し、その平均値をｋ２の学習値として取得する。

ステップＳ１０５では、学習完了判定部４３は、学習の実行回数ＮＡに１を加える。

ステップＳ１０３において、学習の実行回数ＮＡが、回数閾値ＮＡｔｈ以下ではないときには、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、学習完了判定部４３は、学習完了フラグをオンに設定する。すなわち、学習完了判定部４３は、学習部４２による学習が完了しているか否かを判定し、学習が完了している場合には学習完了フラグをオンに設定する。従って、回数閾値ＮＡｔｈとしては、学習によって精度のよい演算パラメータの値を得るために適切な学習の回数が予め設定される。

ステップＳ１０７では、学習完了判定部４３は、学習の実行回数ＮＡをゼロにリセットする。

次に、ＥＣＵ３１によって行われる失火検出制御について説明する。図２に示すように、ＥＣＵ３１は、失火検出部４４を含む。また、船外機１は、報知部３７を備える。失火検出部４４は、失火検出制御を実行する。失火検出部４４は、失火検出制御において、角速度演算部４１が演算した角速度に基づいてエンジン５における失火の有無を判定する。そして、失火検出部４４は、失火有りと判定した場合には、失火を報知するための報知信号を報知部３７へ出力する。報知部３７は、失火検出部４４からの報知信号を受信したときに、失火が検出されたことを報知する。報知部３７は、例えば、モニタであり、失火が検出されたことをメッセージやアイコンなどで表示する。図４は、失火検出制御を実行するか否かを判定するための処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１では、失火検出部４４は、エンジン５の始動後に時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。時間Ｔ１は、エンジン５の始動直後の不安定な状態を脱したと見なせる程度の値が予め設定される。エンジン５の始動後に時間Ｔ１が経過していないときには、失火検出部４４は、失火検出制御を実行しない。エンジン５の始動後に時間Ｔ１が経過しているときには、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、失火検出部４４は、シフトカット制御の実行中であるか否かを判定する。シフトカット制御は、所定の失火実行条件が満たされたときにＥＣＵ３１が失火を発生させる制御である。シフトカット制御は、エンジン回転速度を低下させるために実行される。図２に示すように、船外機１は、シフトカット操作部材３８を備える。ＥＣＵ３１は、失火実行部４５を含む。シフトカット操作部材３８は、操船者によって操作されるように構成され、例えばスイッチである。失火実行部４５は、所定の失火実行条件が満たされたときに、失火を発生させる。例えば、日本国特許公開公報、特開平２−２１６３９１号に開示されているように、シフトカット操作部材３８がＯＮに操作されたときに、シフトカット制御が行われてもよい。或いは、日本国特許公開公報、特開２００７−３０９２６２号に開示されているように、シフトレバー位置が中立位置なのにドッグクラッチ１９が中立位置ではないときに、シフトカット制御が行われてもよい。シフトカット制御の実行中であるときには、失火検出部４４は、失火検出制御を行わない。すなわち、失火実行部４５が失火を発生させた場合には、失火検出部４４は、失火検出制御を行わない。シフトカット制御の実行中ではないときには、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、失火検出部４４は、シフトカット制御の終了後、時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。時間Ｔ２は、シフトカット制御の終了直後の不安定な状態を脱したと見なせる程度の値が予め設定される。シフトカット制御の終了後、時間Ｔ２が経過していないときには、失火検出部４４は、失火検出制御を実行しない。シフトカット制御の終了後、時間Ｔ２が経過しているときには、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、失火検出部４４は、エンジン回転速度が、所定の失火判定範囲であるか否かを判定する。失火判定範囲は、上述した第１範囲よりも広い。失火判定範囲は、例えば、２５００以上６０００ｒｐｍ以下の範囲である。エンジン回転速度が失火判定範囲内ではないときには、失火検出部４４は、失火検出制御を行わない。エンジン回転速度が、失火判定範囲であるときには、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、失火検出部４４は、学習完了フラグがオンであるか否かを判定する。学習完了フラグがオンではないときには、失火検出部４４は、失火検出制御を行わない。従って、失火検出部４４は、学習が完了していない場合には失火検出制御を行わない。すなわち、失火検出部４４は、学習が完了していることを条件として失火検出制御を行う。学習完了フラグがオンであるときには、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、失火検出部４４は、失火検出制御を実行する。図５は、失火検出制御の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ３０１において、失火検出部４４は、点火回数ＮＩのカウントを開始する。

ステップＳ３０２において、失火検出部４４は、角加速度α（ｎ）を演算する。失火検出部４４は、上述した数１式、及び、学習により取得したｋ１、ｋ２から角加速度α（ｎ）を演算する。

ステップＳ３０３において、失火検出部４４は、角加速度偏差Δα（ｎ）を演算する。失火検出部４４は、以下の数３式により角加速度偏差Δα（ｎ）を演算する。

ステップＳ３０４において、失火検出部４４は、角加速度α（ｎ）が、所定の角加速度閾値αｔｈより小さいか否かを判定する。角加速度α（ｎ）が、所定の角加速度閾値αｔｈより小さいときには、ステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５において、失火検出部４４は、角加速度偏差Δα（ｎ）の絶対値が、所定の偏差閾値Δαｔｈより大きいか否かを判定する。角加速度偏差Δα（ｎ）の絶対値が、所定の偏差閾値Δαｔｈより大きいときには、ステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０６において、失火検出部４４は、失火回数のカウント値ＮＬに１を加えてステップＳ３０７に進む。なお、ステップＳ３０４において、角加速度α（ｎ）が、所定の角加速度閾値αｔｈより小さくないときには、失火回数のカウント値ＮＬを増大させずに、ステップＳ３０７に進む。また、ステップＳ３０５において、角加速度偏差Δα（ｎ）の絶対値が、所定の偏差閾値Δαｔｈより大きくないときにも、失火回数のカウント値ＮＬを増大させずに、ステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０１からステップＳ３０６までの処理は各シリンダに対して実行される。

ステップＳ３０７において、失火検出部４４は、失火率Ｒを演算する。失火検出部４４は、以下の数４式により失火率Ｒを演算する。

すなわち、失火率は、失火検出制御の開始後の総点火回数に対する失火回数の割合である。失火率は、シリンダ毎の値であってもよい。或いは、失火率は、全てのシリンダにおける値であってもよい。

ステップＳ３０８において、失火検出部４４は、失火率Ｒが所定の失火率閾値Ｒｔｈ以上であるか否かを判定する。失火率Ｒが所定の失火率閾値Ｒｔｈ以上であるときには、ステップＳ３０９に進む。

ステップＳ３０９において、失火検出部４４は、異常フラグをオンに設定する。また、ステップＳ３１０において、報知信号を出力する。これにより、上述した報知部３７は、失火が検出されたことを報知する。ステップＳ３１１において、点火回数ＮＩが０にリセットされる。また、ステップＳ３１２において、失火回数ＮＬが０にリセットされる。そして、ステップＳ３０１に戻り、ステップＳ３０１からステップＳ３１３の処理が繰り返される。ただし、図４のフローチャートに示される失火検出制御の開始条件が満たされなくなったときには、失火検出部４４は、失火検出制御を実行しない。また、失火検出制御は、所定周期で更新される。例えば、クランクシャフト１２の回転数が所定回転数に達すると、失火回数のカウント値ＮＬが０にリセットされ、ステップＳ３０１からの処理が改めて開始される。

なお、ステップＳ３０８において、失火率Ｒが所定の失火率閾値Ｒｔｈ以上ではないときには、ステップＳ３１３に進む。ステップＳ３１３では、失火検出部４４は、正常フラグをオンに設定し、その後、ステップＳ３０１に戻る。

本実施形態に係る船外機１では、学習部４２は、エンジン回転速度が第１範囲内である場合に、演算パラメータｋ１，ｋ２の学習を行う。第１範囲は、エンジン５のアイドル回転速度よりも大きい。このため、船外機１が実際に使用状態にあるときに学習を行うことができる。これにより、学習の信頼性を向上させることができる。また、学習完了判定部４３が、学習部４２による学習が完了していないと判定したときには、失火検出部４４は、失火検出制御を行わない。このため、失火の判定精度を向上させることができる。

失火検出部４４は、シフトカット制御の実行中には、失火検出制御を行わない。すなわち、操船者による操作、或いは、ＥＣＵ３１による制御によって、エンジン回転速度を低下させるために意図的に失火が行われているときには、失火検出制御が行われない。これにより、失火の判定精度を向上させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

学習部４２は、第１範囲内においてエンジン回転速度が異なる複数点で学習を実行してもよい。この場合、複数点での学習結果の平均値を演算し、その平均値をｋ１またはｋ２の学習値として取得してもよい。学習部４２は、演算パラメータｋ１，ｋ２の学習値を所定周期で更新してもよい。例えば、所定周期は、クランクシャフト１２の所定回転数毎、或いは、所定の点火回数毎の周期であってもよい。

上記の実施形態の学習を本学習として、本学習に加えて、仮学習が行われてもよい。この場合、図６に示すように、ＥＣＵ３１は、仮学習部４６と、仮学習完了判定部４７とを含む。仮学習部４６は、エンジン回転速度が、上述した第１範囲と異なる所定の第２範囲内である場合に、演算パラメータｋ１，ｋ２を学習する。図７は、仮学習の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１において、仮学習部４６は、本学習完了フラグがオンであるか否かを判定する。本学習完了フラグは、上述した学習完了フラグを意味する。本学習完了フラグがオンであるときには、すでに本学習が完了しているため、仮学習部４６は、仮学習を行わない。本学習完了フラグがオンではないときには、ステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２において、仮学習部４６は、エンジン回転速度が第２範囲内であるか否かを判定する。第２範囲は、エンジン５のアイドル回転速度よりも大きい範囲である。第２範囲の下限値は、本学習における第１範囲の下限値より小さい。第２範囲は、例えば１０００ｒｐｍ以下の範囲である。第２範囲は、演算パラメータｋ１，ｋ２の学習を精度よく行うために適切な範囲であるが、本学習よりも精度が低くなる範囲が許容される。エンジン回転速度が第２範囲囲内ではないときには、仮学習部４６は、仮学習を行わない。エンジン回転速度が第２範囲内であるときには、ステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３において、仮学習部４６は、仮学習完了フラグがオンであるか否かを判定する。仮学習完了フラグがオンであるときには、すでに仮学習が完了しているため、仮学習部４６は、仮学習を行わない。仮学習完了フラグがオンではないときには、ステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０４では、仮学習完了判定部４７は、仮学習の実行回数ＮＢが、回数閾値ＮＢｔｈ以下であるか否かを判定する。仮学習の回数閾値ＮＢｔｈは、本学習の回数閾値ＮＡｔｈと同じであってもよい。或いは、仮学習の回数閾値ＮＢｔｈは、本学習の回数閾値ＮＡｔｈと異なる値であってもよい。仮学習の実行回数ＮＢが、回数閾値ＮＢｔｈ以下である場合には、ステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０５では、仮学習部４６は、仮学習を実行する。仮学習部４６は、上述した本学習と同様にして、演算パラメータｋ１，ｋ２を演算する。

ステップＳ４０６では、仮学習完了判定部４７は、仮学習の実行回数ＮＢに１を加える。

ステップＳ４０４において、仮学習の実行回数ＮＢが、回数閾値ＮＢｔｈ以下ではないときには、ステップＳ４０７に進む。ステップＳ４０７では、仮学習完了判定部４７は、仮学習完了フラグをオンに設定する。すなわち、仮学習完了判定部４７は、仮学習部４６による仮学習が完了しているか否かを判定し、仮学習が完了している場合には仮学習完了フラグをオンに設定する。回数閾値ＮＢｔｈとしては、仮学習によって精度のよい演算パラメータｋ１，ｋ２の値を得るために適切な回数が予め設定される。

ステップＳ４０８では、仮学習完了判定部４７は、仮学習の実行回数ＮＢをゼロにリセットする。

本学習が行われていないときには、上記のように仮学習で得た演算パラメータｋ１，ｋ２の値が使用されてもよい。例えば、本学習が完了していなくても、仮学習が完了しているときには、失火検出部４４は、失火検出制御を実行するように構成されてもよい。ただし、仮学習が完了していても、本学習が完了していないときには、失火検出制御を実行しないように構成されてもよい。なお、仮学習が完了していなくても、本学習を行うことができる。

上記の実施形態では、センサ３６は、検出点として、フライホイール３５の突起部３５１，３５２を検出している。しかし、検出点は、突起部ではなく、突起部が設けられていない欠落部であってもよい。すなわち、複数の突起部がフライホイール３５の外周部に規則的に配列されているが、一部に欠落部が存在することにより、センサ３６が欠落部の通過を検出することができる。突起部、或いは、欠落部の数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。突起部、或いは、欠落部が設けられる回転体は、フライホイール３５に限らず、クランクシャフト１２に取り付けられた、或いは、クランクシャフト１２に一体的に形成された部材であってもよい。

報知部３７はモニタに限らず、警報ブザー、スピーカー、警告ランプなどの他の装置であってもよい。失火判定範囲、第１範囲、第２範囲は、上述した範囲に限られない。

失火検出部４４は、図４に示す失火検出制御の開始条件が満たされないときに、失火の発生の判定を行うが、報知信号を出力しないように構成されてもよい。上記の実施形態では、演算パラメータは、突起部の間の角度であるが、角度以外のパラメータが用いられてもよい。失火検出制御では、角加速度及び角加速度偏差に基づいて失火の発生が判定されているが、他のパラメータに基づいて判定が行われてもよい。例えば、失火検出制御において、角速度及び角速度偏差に基づいて失火の判定が行われてもよい。

本発明によれば、失火の判定精度を向上させることができる船外機を提供することができる。

５エンジン
１１ドライブシャフト
１４プロペラシャフト
１６ピニオンギア
１７前進用ベベルギア
１８後進用ベベルギア
１９ドッグクラッチ
２０シフト装置
３５フライホイール
３６センサ
３７報知部
３８シフトカット操作部材
４１角速度演算部
４２学習部
４３学習完了判定部
４５失火実行部
４４失火検出部
４６仮学習部

Claims

上下方向を指向して配置されるクランクシャフトと、水平方向を指向して配置されるシリンダとを含むエンジンと、
前記クランクシャフトの下端に連結される上端を含むドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトの下端に取り付けられるピニオンギアと、
前記ドライブシャフトに対して垂直に配置されるプロペラシャフトと、
前記ピニオンギアと噛み合っている前進用ベベルギア及び後進用ベベルギアと、
前記プロペラシャフトと一体的に回転し、前記前進用ベベルギア及び前記後進用ベベルギアの一方と選択的に噛み合い状態になるドッグクラッチと、
前記ドッグクラッチの噛み合い状態を変化させるシフト装置と、
周方向に間隔を空けて配置される複数の検出点を含み、前記クランクシャフトに取り付けられる回転体と、
前記回転体の回転に応じて前記検出点が通過することを検出するセンサと、
前記センサの検出値と所定の演算パラメータとに基づいて前記クランクシャフトの角速度を演算する角速度演算部と、
前記角速度演算部が演算した前記角速度に基づいて前記エンジンにおける失火の有無を判定し、失火有りの場合には、失火を報知するための報知信号を出力する失火検出制御を実行する失火検出部と、
エンジン回転速度が所定のアイドル回転速度よりも大きい所定の第１範囲内である場合に、前記センサの検出値に基づいて前記演算パラメータの学習を行う学習部と、
前記学習部による学習が完了しているか否かを判定する学習完了判定部と、
を備え、
前記失火検出部は、前記学習が完了していることを条件として前記失火検出制御を行い、前記学習が完了していない場合には前記失火検出制御を行わない、
船外機。
前記学習完了判定部は、前記学習が完了している場合には学習完了フラグを立て、
前記失火検出部は、前記学習完了フラグを前記失火検出制御の実行条件とする、
請求項１に記載の船外機。
前記失火検出部からの前記報知信号を受信したときに、前記失火が検出されたことを報知する報知部をさらに備える、
請求項１に記載の船外機。
前記学習部は、前記所定の第１範囲内においてエンジン回転速度が異なる複数点で前記学習を実行する、
請求項１に記載の船外機。
前記学習部は、前記演算パラメータの学習値を所定周期で更新する、
請求項１に記載の船外機。
前記学習部は、複数回の学習によって得られる学習値の平均によって前記演算パラメータを学習する、
請求項１に記載の船外機。
前記失火検出部は、前記エンジン回転速度が所定の失火判定範囲内であるときに前記失火検出制御を行い、
前記失火判定範囲は、前記所定の第１範囲よりも広い、
請求項１に記載の船外機。
エンジン回転速度が所定の第２範囲内である場合に、前記センサの検出値に基づいて前記演算パラメータを学習する仮学習を行う仮学習部をさらに備え、
前記所定の第２範囲の下限値は、前記所定の第１範囲の下限値より小さい、
請求項１に記載の船外機。
所定の失火実行条件が満たされたときに前記エンジン回転速度を低下させるために失火を発生させる失火実行部をさらに備え、
前記失火検出部は、前記失火実行部が失火を発生させた場合には、前記失火検出制御を行わない、
請求項１に記載の船外機。
操船者によって操作されるように構成されたシフトカット操作部材をさらに備え、
前記所定の失火実行条件は、シフトカット操作部材がＯＮに操作されたことを含む、
請求項９に記載の船外機。
前記ドッグクラッチが前記前進用ベベルギアと噛み合い状態となっており、前記エンジンにて発生する動力が前記クランクシャフトと前記ドライブシャフトと前記プロペラシャフトとを介して前記プロペラまで伝達可能な状態において、前記学習部は前記学習を実行する、
請求項１に記載の船外機。
前記演算パラメータは、前記検出点間の角度である、
請求項１に記載の船外機。
前記センサの検出値は、前記検出点の検出の時間間隔である、
請求項１に記載の船外機。