JP2018118667A - 船外機 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の電動アクチュエータを備える構成において、内燃機関の不具合の原因を特定するための時間の短縮化を図れる船外機を提供する。【解決手段】船外機1は、内燃機関5を動力源として推進力を発生する。船外機1は、電動ステアリングアクチュエータ26および電動チルトアクチュエータ28といった複数の電動アクチュエータと、船外機1内の電源電圧を検出する電源電圧検出ユニット63と、ECU6と、メモリ部60とを含む。電源電圧検出ユニット63が検出する電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ複数の電動アクチュエータが同時に駆動されると、ECU6は、電圧変動イベントが発生したと判断する。メモリ部60には、電圧変動イベントの発生回数を含むイベント情報が記録される。【選択図】図3
Description
本発明は、船外機に関する。
特許文献1に記載の船外機は、内燃機関によって構成されたエンジンと、エンジンの運転のための点火制御や燃料噴射制御等を実行するエンジン制御回路と、エンジンに付属する各種センサと、警報装置とを含む。警報装置には、前記各種センサと、船外機に電力を供給する電源とが接続されている。いずれかのセンサが故障した場合には、警報装置がブザーおよびLEDを作動させることによって、センサの故障を運転者に認識させる。
本願発明者は、各種センサに比べて消費電力が非常に大きい電動アクチュエータを複数備える船外機を開発中である。この構成では、複数の電動アクチュエータが同時に駆動されると、船外機内の電源電圧が瞬間的に低下する虞があるので、船外機が搭載される船舶の電源が十分な容量を有することが望まれる。しかし、何らかの理由によって電源の容量が足らない場合には、電源電圧の低下に伴ってエンジン制御回路への供給電圧が低下することにより、エンジンに供給される燃料の圧力(いわゆる燃圧)についてのエンジン制御回路による制御のタイミングが遅れる虞がある。制御のタイミングが遅れると、燃圧変動が発生する虞がある。燃圧変動は、エンジンの回転変動の原因の一つである。
船外機の市場において回転変動等のエンジンの不具合が問題になった場合に、エンジンの運転情報が不足していると、原因の特定に時間がかかる。
そこで、本発明の一実施形態は、複数の電動アクチュエータを備える構成において、内燃機関の不具合の原因を特定するための時間の短縮化を図れる船外機を提供する。
そこで、本発明の一実施形態は、複数の電動アクチュエータを備える構成において、内燃機関の不具合の原因を特定するための時間の短縮化を図れる船外機を提供する。
本発明の一実施形態は、内燃機関を動力源として推進力を発生する船外機であって、複数の電動アクチュエータと、電源電圧検出ユニットと、イベント発生判断ユニットと、イベント情報記録ユニットと、を含む、船外機を提供する。前記電源電圧検出ユニットは、前記船外機内の電源電圧を検出する。前記電源電圧検出ユニットが検出する電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ前記複数の電動アクチュエータが同時に駆動されると、前記イベント発生判断ユニットは、電圧変動イベントが発生したと判断する。前記イベント情報記録ユニットは、前記電圧変動イベントの発生回数を含むイベント情報を記録する。
この構成によれば、船外機は、内燃機関を動力源とし、複数の電動アクチュエータを備えている。この船外機において、電源電圧検出ユニットが検出する船外機内の電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ複数の電動アクチュエータが同時に駆動されると、電圧変動イベントが発生したとイベント発生判断ユニットによって判断される。そして、電圧変動イベントの発生回数を含むイベント情報が、イベント情報記録ユニットによって記録される。つまり、内燃機関における不具合の発生の有無にかかわらず、不具合の原因となり得る内燃機関の運転情報が、イベント情報として記録される。そのため、内燃機関に不具合が生じた場合には、例えばサービスマン等の作業者は、不具合の原因を特定するためのヒントとしてイベント情報を活用することができるので、不具合の原因を特定するための時間の短縮化を図れる。
本発明の一実施形態において、前記船外機は、当該船外機を船体に取り付けるための取付ブラケットと、チルトブラケットと、船外機本体と、をさらに含んでもよい。前記チルトブラケットは、前記取付ブラケットに対して上下方向にチルト可能に取り付けられ、前記船外機本体は、前記チルトブラケットに対して左右に転舵可能に取り付けられている。この場合、前記複数の電動アクチュエータが、前記取付ブラケットに対して前記チルトブラケットをチルトさせる電動チルトアクチュエータと、前記チルトブラケットに対して前記船外機本体を左右に転舵させる電動ステアリングアクチュエータとを含んでもよい。
この構成によれば、船外機内の電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ電動チルトアクチュエータおよび電動ステアリングアクチュエータが同時に駆動されると、電圧変動イベントが発生したとイベント発生判断ユニットによって判断される。そして、電圧変動イベントの発生回数を含むイベント情報がイベント情報記録ユニットによって記録される。この場合、作業者は、内燃機関の不具合の原因を特定するためにイベント情報を活用する際に、不具合の原因と電動チルトアクチュエータおよび電動ステアリングアクチュエータの同時駆動との関連性を考慮できるので、短時間で不具合の原因を特定できる。
本発明の一実施形態において、前記イベント情報記録ユニットが、前記電圧変動イベントの発生回数と、前記電圧変動イベントの発生時刻とを含む前記イベント情報を記録してもよい。
この構成によれば、作業者は、内燃機関の不具合の原因を特定するためにイベント情報を活用する際に、イベント情報から、電圧変動イベントの発生時刻を把握できるので、内燃機関の不具合の原因を特定するための時間の一層の短縮化を図れる。
この構成によれば、作業者は、内燃機関の不具合の原因を特定するためにイベント情報を活用する際に、イベント情報から、電圧変動イベントの発生時刻を把握できるので、内燃機関の不具合の原因を特定するための時間の一層の短縮化を図れる。
本発明の一実施形態において、前記電源電圧検出ユニットが検出する電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ前記複数の電動アクチュエータが同時に駆動された場合において、前記複数の電動アクチュエータの駆動開始タイミングの時差が所定時間以内であれば、前記イベント発生判断ユニットは、前記電圧変動イベントが発生したと判断してもよい。
この構成によれば、同時駆動された複数の電動アクチュエータの駆動開始タイミングの時差が所定時間以内であることにより突入電流が重なって発生したことが、電源電圧が所定の閾値を下回った原因の一つとして挙げられる。作業者は、内燃機関の不具合の原因を特定するためにイベント情報を活用する際に、突入電流を考慮できるので、短時間で不具合の原因を特定できる。
この構成によれば、同時駆動された複数の電動アクチュエータの駆動開始タイミングの時差が所定時間以内であることにより突入電流が重なって発生したことが、電源電圧が所定の閾値を下回った原因の一つとして挙げられる。作業者は、内燃機関の不具合の原因を特定するためにイベント情報を活用する際に、突入電流を考慮できるので、短時間で不具合の原因を特定できる。
本発明の一実施形態において、前記船外機は、前記イベント情報記録ユニットに記録されたイベント情報を出力するイベント情報出力ユニットをさらに含んでもよい。
この構成によれば、イベント情報がイベント情報出力ユニットによって出力される。そのため、内燃機関に不具合が生じた場合に、作業者は、出力されたイベント情報を参照して活用することによって、内燃機関の不具合の原因を短時間で特定することができる。
この構成によれば、イベント情報がイベント情報出力ユニットによって出力される。そのため、内燃機関に不具合が生じた場合に、作業者は、出力されたイベント情報を参照して活用することによって、内燃機関の不具合の原因を短時間で特定することができる。
本発明の一実施形態において、前記イベント情報出力ユニットが、前記船外機の外部に設けられる情報収集装置との間で通信する通信ユニットを含んでもよい。
この構成によれば、通信ユニットが船外機の外部の情報収集装置との間で通信することによって、イベント情報を情報収集装置に送信できる。これにより、作業者は、船外機から離れた位置にいても、情報収集装置に送信されたイベント情報を活用することによって、内燃機関の不具合の原因を短時間で特定することができる。
この構成によれば、通信ユニットが船外機の外部の情報収集装置との間で通信することによって、イベント情報を情報収集装置に送信できる。これにより、作業者は、船外機から離れた位置にいても、情報収集装置に送信されたイベント情報を活用することによって、内燃機関の不具合の原因を短時間で特定することができる。
本発明の一実施形態において、前記内燃機関が、燃料噴射装置と、前記燃料噴射装置に燃料を供給する高圧燃料ポンプとを含んでもよい。この場合、前記船外機は、前記高圧燃料ポンプを燃圧フィードバック制御する制御ユニットをさらに含んでよい。
この構成によれば、船外機内の電源電圧が所定の閾値を下回ると、制御ユニットへの供給電圧が低下することによって、制御ユニットによる燃圧フィードバック制御のタイミングが遅れ、これにより、燃圧変動が発生する虞がある。燃圧変動は、内燃機関の回転変動の原因の一つである。
この構成によれば、船外機内の電源電圧が所定の閾値を下回ると、制御ユニットへの供給電圧が低下することによって、制御ユニットによる燃圧フィードバック制御のタイミングが遅れ、これにより、燃圧変動が発生する虞がある。燃圧変動は、内燃機関の回転変動の原因の一つである。
しかし、船外機では、電源電圧検出ユニットが検出する船外機内の電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ複数の電動アクチュエータが同時に駆動されると、電圧変動イベントが発生したとイベント発生判断ユニットによって判断される。そして、電圧変動イベントの発生回数を含むイベント情報が、イベント情報記録ユニットによって記録される。つまり、回転変動の発生の有無にかかわらず、回転変動の原因となり得る内燃機関の運転情報が、イベント情報として記録される。そのため、内燃機関の回転変動が生じた場合には、作業者は、回転変動の原因を特定するためのヒントとしてイベント情報を活用することができるので、回転変動の原因を特定するための時間の短縮化を図れる。
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る船外機1を備えた船舶2の構成を説明するための模式的な平面図である。船舶2は、船体3も含む。船外機1は、船体3の後部に取り付けられていて、プロペラ4の回転によって船体3を推進させる推進力を発生する。
船外機1は、プロペラ4を回転させる動力源である内燃機関5と、船外機1を制御するECU(Engine Control Unit)6とを含む。船外機1は、船外機1を左右方向に転舵させるためのステアリング装置7と、船外機1を上下方向にチルトさせるためのチルト装置8とをさらに含む。船体3は、ステアリング装置7を制御するSCU(Steering Control Unit)9と、ステアリングホイール10と、リモートコントローラ11と、チルトスイッチ12とを含む。SCU9は、船外機1に備えられても構わない。
船外機1は、プロペラ4を回転させる動力源である内燃機関5と、船外機1を制御するECU(Engine Control Unit)6とを含む。船外機1は、船外機1を左右方向に転舵させるためのステアリング装置7と、船外機1を上下方向にチルトさせるためのチルト装置8とをさらに含む。船体3は、ステアリング装置7を制御するSCU(Steering Control Unit)9と、ステアリングホイール10と、リモートコントローラ11と、チルトスイッチ12とを含む。SCU9は、船外機1に備えられても構わない。
ステアリングホイール10は、ハーネス等の通信回線によって構成されたCAN(Controller Area Network)13を介して、SCU9に電気的に接続されている。操船者によってステアリングホイール10が操作されると、ステアリングホイール10の操作方向および操作量に応じた電気信号が、CAN13を介してSCU9に入力され、SCU9が、この電気信号に応じてステアリング装置7を制御する。これにより、ステアリング装置7が船外機1を左右方向に転舵するので、船体3に与えられる推進力の方向が左右方向に変化することによって、船舶2が操舵される。このように、船舶2では、ステアバイワイヤシステムが構成されている。
リモートコントローラ11は、CAN13を介して、ECU6およびSCU9のそれぞれに電気的に接続されている。ステアリングホイール10が操作されたという情報、例えばステアリングホイール10の操作に伴う船外機1の転舵角の情報が、SCU9からリモートコントローラ11を介してECU6に入力される。リモートコントローラ11は、操作ケーブル14によって船外機1に機械的に結合された操作レバー11Aを有する。操船者が、操作レバー11Aを操作すると、その操作力が操作ケーブル14によって船外機1に伝えられる。これにより、船外機1のシフト位置が変化する。すなわち、操作レバー11Aの操作によって、船外機1の推進力の方向を前進方向と後進方向とに切り替えることができ、さらに内燃機関5の動力がプロペラ4に伝達されないニュートラル状態とすることができる。また、操作レバー11Aの操作力は、船外機1の内燃機関5のスロットルバルブ(図示せず)に伝達される。これにより、操作レバー11Aの操作によってスロットルバルブのスロットル開度が変化し、船外機1における内燃機関5の出力が変動する。
チルトスイッチ12は、リモートコントローラ11における操作レバー11A等に設けられていて、CAN13を介して、ECU6に電気的に接続されている。操船者によってチルトスイッチ12が押下操作されると、チルトスイッチ12の操作に伴う通電時間に応じた電気信号が、CAN13を介してECU6に入力され、ECU6が、この電気信号に応じてチルト装置8を制御する。これにより、チルト装置8が船外機1を上下方向にチルトさせる。
図2は、船外機1の模式的な左側面図である。図2における左方が、船外機1の前方であり、図2における右方が、船外機1の後方である。図2の紙面に直交する方向における手前が、船外機1の左方であり、図2の紙面に直交する方向における奥が、船外機1の右方である。
船外機1は、船外機本体20と、取付機構21とを含む。取付機構21は、チルトブラケット22と、取付ブラケット23と、ステアリング軸24と、チルト軸25とを含む。ステアリング軸24は、上下方向に延びるように配置されている。チルト軸25は、左右方向に延びるように水平に配置されている。チルトブラケット22は、ステアリング軸24を介して船外機本体20に取り付けられている。取付ブラケット23は、チルト軸25を介してチルトブラケット22に取り付けられている。取付ブラケット23は、船体3の後部に固定されている。これにより、船外機本体20は、概ね垂直な姿勢で船体3の後部に取り付けられている。
船外機1は、船外機本体20と、取付機構21とを含む。取付機構21は、チルトブラケット22と、取付ブラケット23と、ステアリング軸24と、チルト軸25とを含む。ステアリング軸24は、上下方向に延びるように配置されている。チルト軸25は、左右方向に延びるように水平に配置されている。チルトブラケット22は、ステアリング軸24を介して船外機本体20に取り付けられている。取付ブラケット23は、チルト軸25を介してチルトブラケット22に取り付けられている。取付ブラケット23は、船体3の後部に固定されている。これにより、船外機本体20は、概ね垂直な姿勢で船体3の後部に取り付けられている。
船外機本体20およびチルトブラケット22は、取付ブラケット23に対して、チルト軸25まわりに上下方向にチルト可能である。船外機本体20がチルトすることにより、船外機本体20が、船体3および取付ブラケット23に対して傾けられる。船外機本体20は、チルトブラケット22および取付ブラケット23に対して、ステアリング軸24とともに左右に転舵可能である。
ステアリング装置7は、例えば船外機本体20に取り付けられた電動ステアリングアクチュエータ26と、電動ステアリングアクチュエータ26によって駆動力を伝達する伝達部材27とを含む。電動ステアリングアクチュエータ26は、モータ等の電動アクチュエータによって構成されている。伝達部材27は、電動ステアリングアクチュエータ26によって駆動回転されるボールねじ等によって構成され、ステアリング軸24の上端のレバー24Aに連結されている。操船者がステアリングホイール10を操作すると、SCU9に電気信号が伝達される。その電気信号に基づいて、SCU9は、電動ステアリングアクチュエータ26の駆動を制御する。電動ステアリングアクチュエータ26の駆動力が、伝達部材27により、レバー24Aを介してステアリング軸24に伝達される。これにより、ステアリング軸24と船外機本体20とが、チルトブラケット22に対して左右に転舵するので、船舶2が操舵される。ステアリングホイール10が操作されたという情報は、SCU9からリモートコントローラ11およびCAN13を介してECU6に入力される。
チルト装置8は、例えばチルトブラケット22に取り付けられた電動モータ等によって構成された電動チルトアクチュエータ28を含む。電動チルトアクチュエータ28は、モータ等の電動アクチュエータによって構成されている。操船者がチルトスイッチ12を操作すると、ECU6に電気信号が伝達される。その電気信号に基づいて、ECU6は、電動チルトアクチュエータ28の駆動を制御する。電動チルトアクチュエータ28の駆動力が、チルトブラケット22に伝達される。これにより、チルトブラケット22と船外機本体20とが、取付ブラケット23に対してチルトする。
船外機本体20は、駆動軸30と、プロペラ軸31と、前後進切替機構32とを含む。船外機本体20は、ボックス状のエンジンカバー33と、エンジンカバー33から下方に延びる中空のケーシング34とを含む。内燃機関5は、エンジンカバー33内に収容されている。駆動軸30は、エンジンカバー33およびケーシング34内に配置され、内燃機関5から下方に延びている。プロペラ軸31は、ケーシング34内の下部において前後方向に延びている。駆動軸30の下端部は、前後進切替機構32によってプロペラ軸31の前端部に連結されている。プロペラ軸31の後端部は、ケーシング34から後方に突出している。プロペラ4が、プロペラ軸31の後端部に取り付けられている。プロペラ4は、プロペラ軸31とともに回転する。
内燃機関5は、燃焼室35と、クランクシャフト36と、ピストン37とを内蔵している。内燃機関5は、例えばガソリン等の燃料を燃焼室35内に直接噴射する燃料噴射装置38と、燃料噴射装置38に燃料を供給する高圧燃料ポンプ39とを含む。燃料噴射装置38は、船体3に設けられた燃料タンク(図示せず)から延びる燃料ホース40に接続されていて、高圧燃料ポンプ39は、燃料ホース40の途中に配置されている。厳密には、燃料ホース40は、図示しない低圧燃料ポンプおよびフィードポンプ等を介して高圧燃料ポンプ39に接続される。内燃機関5は、高圧燃料ポンプ39から燃料噴射装置38に供給される燃料の圧力つまり燃圧を検知する燃圧センサ41と、燃料噴射装置38によって燃料が噴射されることによって燃焼室35内に生成された混合気に点火する点火ユニット42とを含む。
クランクシャフト36は、上下方向に延びるクランク軸線36Aを有する。クランクシャフト36の下端部は、駆動軸30の上端部に連結されている。燃焼室35内での混合気が点火ユニット42によって点火されることによって燃焼すると、ピストン37が、クランク軸線36Aと直交する前後方向に往復直線移動する。これにより、クランクシャフト36が、駆動軸30を伴って、クランク軸線36Aまわりに駆動回転される。
前後進切替機構32は、駆動歯車45と、第1伝達歯車46と、第2伝達歯車47と、クラッチ体48と、シフト機構49とを含み、プロペラ軸31とともに、ケーシング34内の下部に収容されている。駆動歯車45、第1伝達歯車46および第2伝達歯車47は、例えば筒状の傘歯車である。
駆動歯車45は、駆動軸30の下端部に取り付けられている。プロペラ軸31は、駆動歯車45の下方に配置されている。第1伝達歯車46は、プロペラ軸31の前端部において駆動歯車45よりも前方の部分を非接触で取り囲み、第2伝達歯車47は、プロペラ軸31の前端部において駆動歯車45よりも後方の部分を非接触で取り囲んでいる。第1伝達歯車46および第2伝達歯車47は、互いの歯部が前後方向に間隔を空けて向かい合うように配置され、駆動歯車45に噛み合っている。内燃機関5の駆動に伴って駆動歯車45が駆動軸30と一体回転すると、駆動歯車45の回転が第1伝達歯車46および第2伝達歯車47に伝達される。これにより、第1伝達歯車46および第2伝達歯車47は、プロペラ軸31まわりに、互いに反対方向に回転する。
駆動歯車45は、駆動軸30の下端部に取り付けられている。プロペラ軸31は、駆動歯車45の下方に配置されている。第1伝達歯車46は、プロペラ軸31の前端部において駆動歯車45よりも前方の部分を非接触で取り囲み、第2伝達歯車47は、プロペラ軸31の前端部において駆動歯車45よりも後方の部分を非接触で取り囲んでいる。第1伝達歯車46および第2伝達歯車47は、互いの歯部が前後方向に間隔を空けて向かい合うように配置され、駆動歯車45に噛み合っている。内燃機関5の駆動に伴って駆動歯車45が駆動軸30と一体回転すると、駆動歯車45の回転が第1伝達歯車46および第2伝達歯車47に伝達される。これにより、第1伝達歯車46および第2伝達歯車47は、プロペラ軸31まわりに、互いに反対方向に回転する。
クラッチ体48は、例えば筒状のドッグクラッチであって、プロペラ軸31の前端部を取り囲んだ状態で、第1伝達歯車46および第2伝達歯車47の間に配置されている。クラッチ体48は、例えばスプラインによって、プロペラ軸31の前端部に連結されている。したがって、クラッチ体48は、プロペラ軸31の前端部とともに回転する。さらに、クラッチ体48は、プロペラ軸31の前端部に対して前後方向に移動可能である。
シフト機構49は、例えば、上下方向に延びるシフトロッド50と、ニュートラルスイッチ51とを含む。シフトロッド50は、操作ケーブル14に結合されている。操船者がリモートコントローラ11の操作レバー11A(図1参照)を操作すると、シフトロッド50は、その操作力が操作ケーブル14から入力されることよって、シフトロッド50の軸線まわりに回動する。クラッチ体48は、シフトロッド50が回動されることにより、前後方向に移動される。クラッチ体48は、ニュートラル位置、前進位置および後進位置のいずれかの位置に配置される。ニュートラルスイッチ51は、クラッチ体48の位置がニュートラル位置か否かを検出する。ニュートラルスイッチ51の検出値は、ECU6に入力される。
ニュートラル位置は、クラッチ体48が第1伝達歯車46および第2伝達歯車47のいずれにも噛み合わない位置であって前進位置と後進位置との間の位置である。クラッチ体48がニュートラル位置に配置されている状態では、駆動軸30の回転がプロペラ軸31に伝達されない。
前進位置は、クラッチ体48が第1伝達歯車46に噛み合う位置であり、後進位置は、クラッチ体48が第2伝達歯車47に噛み合う位置である。クラッチ体48が前進位置に配置されて第1伝達歯車46に連結された状態では、第1伝達歯車46の回転がプロペラ軸31に伝達されてプロペラ4が正回転するので、船外機1は、前進推進力を発生する。クラッチ体48が後進位置に配置されて第2伝達歯車47に連結された状態では、第2伝達歯車47の回転がプロペラ軸31に伝達されてプロペラ4が逆回転するので、船外機1は、後進推進力を発生する。
前進位置は、クラッチ体48が第1伝達歯車46に噛み合う位置であり、後進位置は、クラッチ体48が第2伝達歯車47に噛み合う位置である。クラッチ体48が前進位置に配置されて第1伝達歯車46に連結された状態では、第1伝達歯車46の回転がプロペラ軸31に伝達されてプロペラ4が正回転するので、船外機1は、前進推進力を発生する。クラッチ体48が後進位置に配置されて第2伝達歯車47に連結された状態では、第2伝達歯車47の回転がプロペラ軸31に伝達されてプロペラ4が逆回転するので、船外機1は、後進推進力を発生する。
次に、図3のブロック図を参照して、船外機1における電気的構成について説明する。ECU6は、様々な情報が記録されるメモリ部60を有する。操船者によるステアリングホイール10やチルトスイッチ12の操作に伴い、ECU6には、チルトスイッチ12から電気信号が入力され、SCU9には、ステアリングホイール10から電気信号が入力される。SCU9に電気信号が入力されると、前述したように、ステアリングホイール10が操作されたという情報が、別の電気信号として、SCU9からリモートコントローラ11経由でECU6に入力される。ECU6は、SCU9から電気信号が入力されると、ステアリングホイール10についての操作フラグを0から1に成立させる。ECU6は、チルトスイッチ12から電気信号が入力されると、チルトスイッチ12についての操作フラグを0から1に成立させる。ECU6は、電気信号の入力がなくなると、対応する操作フラグを1から0にリセットする。
船外機1は、内燃機関5における少なくとも燃料供給に係る動作を制御するEDU(Electronic Driver Unit)61をさらに含む。EDU61および燃圧センサ41のそれぞれは、ECU6に電気的に接続されている。EDU61には、燃料噴射装置38および高圧燃料ポンプ39のそれぞれが電気的に接続されている。ECU6およびEDU61は、この発明の一実施形態における制御ユニットの一例であり、燃圧センサ41が検知した燃圧が目標値に近づくように高圧燃料ポンプ39を燃圧フィードバック制御し、燃料噴射装置38による燃料噴射を制御する。具体的には、ECU6が燃圧センサ41の検知結果に基づいたフィードバック演算をして、その演算結果に基づく駆動信号をEDU61に送る。EDU61は、受け取った駆動信号のうち、インジェクタ信号に基づいて燃料噴射装置38を駆動させ、ポンプ信号に基づいて高圧燃料ポンプ39を駆動させる。内燃機関5において点火ユニット42等の動作は、ECU6によって制御されてもよいし、EDU61によって制御されてもよい。
ECU6には、電動チルトアクチュエータ28が電気的に接続され、SCU9には、電動ステアリングアクチュエータ26が電気的に接続されている。船体3または船外機1内に設けられたバッテリー等の電源62からの電力が、船外機1内における各電気部品に供給される。ECU6は、電動チルトアクチュエータ28を駆動させるときには、これら突入電流の値が低く抑えられるように、例えば電動チルトアクチュエータ28に流れる電流をチョッパ制御してもよい。同様に、SCU9は、電動ステアリングアクチュエータ26に流れる電流をチョッパ制御してもよい。
船外機1は、電源電圧検出ユニット63と、イベント情報出力ユニット64とをさらに含む。電源電圧検出ユニット63は、ECU6に内蔵された電圧計等によって構成され、船外機1内の電源電圧を検出する。イベント情報出力ユニット64については、後述する。
図4は、船外機1において実施される処理の手順を示すフローチャートであり、ECU6が繰り返し実行する処理の例を示す。図5は、船外機1おける各変動値の経時変化を示すタイムチャートである。
図4は、船外機1において実施される処理の手順を示すフローチャートであり、ECU6が繰り返し実行する処理の例を示す。図5は、船外機1おける各変動値の経時変化を示すタイムチャートである。
ECU6には、電源電圧検出ユニット63が検出する船外機1内の電源電圧の瞬時値が、リアルタイムまたは1ms等の小刻みのタイミングで供給される(図5の最上段を参照)。例えば、電源電圧の基準値が14Vである場合において、ECU6は、電源電圧検出ユニット63が検出する電源電圧が所定の閾値(ここでは基準値よりも所定以上低い10V)を下回ったか否かを常に監視している(ステップS1)。電源電圧が瞬間的に前記閾値を下回った場合には(ステップS1:YES)、ECU6は、電動ステアリングアクチュエータ26および電動チルトアクチュエータ28が同時に駆動されているか否かをさらに確認する(ステップS2)。
電源電圧が前記閾値を下回り、かつ、これらの電動アクチュエータが同時に駆動されているのであれば(ステップS2:YES)、ECU6は、これらの電動アクチュエータの駆動開始タイミングの時差を確認する(ステップS3)。駆動開始タイミングとは、操船者によるステアリングホイール10やチルトスイッチ12の操作に伴う電気信号がECU6に入力されたタイミングであり、ステアリングホイール10やチルトスイッチ12の操作フラグが成立したタイミングでもある。電動ステアリングアクチュエータ26の駆動開始タイミングを駆動開始タイミングT1といい、電動チルトアクチュエータ28の駆動開始タイミングを駆動開始タイミングT2という(図5参照)。
駆動開始タイミングT1と駆動開始タイミングT2との時差が所定時間内(例えば10ms以内)であれば(ステップS3:YES)、ECU6は、電圧変動イベントが発生したと判断する(ステップS4)。ECU6は、この発明の一実施形態におけるイベント発生判断ユニットの一例である。電圧変動イベントとは、電源電圧が基準値から急激に低下する原因となり得るイベントのことであり、ここでは、複数の電動アクチュエータの駆動がほぼ同じタイミングで開始されて、これらの電動アクチュエータが同時に駆動されることである。
ステップS4において、ECU6は、電圧変動イベントが発生したと判断すると、電圧変動発生フラグを0から1に成立させるとともに、電圧変動イベントの発生回数をインクリメント(+1)し、発生回数を含むイベント情報をメモリ部60に記録する(図5参照)。発生回数とは、電圧変動発生フラグが成立した回数でもある。電圧変動イベントが発生する度に、発生回数が増えるので、ECU6は、メモリ部60の記録内容を更新する。メモリ部60は、この発明の一実施形態におけるイベント情報記録ユニットの一例である。イベント情報の記録タイミングは、ECU6が発生回数をインクリメントした直後であってもよいし、後で船外機1のメインスイッチ(図示せず)がOFFになったタイミングであってもよい。ステアリングホイール10およびチルトスイッチ12についての同時に成立していた操作フラグのどちらかがリセットされると、ECU6は、電圧変動発生フラグもリセットする(図5参照)。
船外機1内の電源電圧が所定の閾値を下回ると、EDU61への供給電圧が低下することによって、EDU61による燃圧フィードバック制御のタイミングが遅れ、これに伴う高圧燃料ポンプ39の駆動不良により、燃圧変動が発生する虞がある。燃圧変動は、内燃機関5の回転変動の原因の一つである。
しかし、船外機1では、電源電圧検出ユニット63が検出する船外機1内の電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ複数の電動アクチュエータが同時に駆動されると、電圧変動イベントが発生したとECU6によって判断される。そして、電圧変動イベントの発生回数を含むイベント情報がメモリ部60に記録される。つまり、回転変動の発生の有無にかかわらず、回転変動の原因となり得る内燃機関5の運転情報が、イベント情報として記録される。そのため、内燃機関5の回転変動が生じた場合には、作業者は、回転変動の原因を特定するためのヒントとしてイベント情報を活用することができる。例えば、電圧変動イベントの発生回数と、内燃機関5の不具合の発生回数とが概ね一致していれば、電圧変動が不具合の原因である可能性が高いので、作業者は、不具合の解決策として電源62の容量アップや増設等を検討できる。逆に、電圧変動の発生回数と、内燃機関5の不具合の発生回数とが明らかに一致しなければ、電圧変動が不具合の原因である可能性が低いので、作業者は、電圧変動を不具合の原因から切り分けて、速やかに別の原因究明に進むことができる。そのため、回転変動の原因を特定するための時間の短縮化を図れる。
しかし、船外機1では、電源電圧検出ユニット63が検出する船外機1内の電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ複数の電動アクチュエータが同時に駆動されると、電圧変動イベントが発生したとECU6によって判断される。そして、電圧変動イベントの発生回数を含むイベント情報がメモリ部60に記録される。つまり、回転変動の発生の有無にかかわらず、回転変動の原因となり得る内燃機関5の運転情報が、イベント情報として記録される。そのため、内燃機関5の回転変動が生じた場合には、作業者は、回転変動の原因を特定するためのヒントとしてイベント情報を活用することができる。例えば、電圧変動イベントの発生回数と、内燃機関5の不具合の発生回数とが概ね一致していれば、電圧変動が不具合の原因である可能性が高いので、作業者は、不具合の解決策として電源62の容量アップや増設等を検討できる。逆に、電圧変動の発生回数と、内燃機関5の不具合の発生回数とが明らかに一致しなければ、電圧変動が不具合の原因である可能性が低いので、作業者は、電圧変動を不具合の原因から切り分けて、速やかに別の原因究明に進むことができる。そのため、回転変動の原因を特定するための時間の短縮化を図れる。
特に、船外機1内の電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ電動チルトアクチュエータ28および電動ステアリングアクチュエータ26が同時に駆動されると、電圧変動イベントが発生したとECU6によって判断され、イベント情報がメモリ部60に記録される。この場合、作業者は、内燃機関5の不具合の原因を特定するためにイベント情報を活用する際に、不具合の原因と、消費電力の高い電動チルトアクチュエータ28および電動ステアリングアクチュエータ26の同時駆動との関連性を考慮できる。そのため、作業者は、短時間で不具合の原因を特定できる。
同時駆動された複数の電動アクチュエータの駆動開始タイミングの時差が所定時間以内であることにより突入電流が重なって発生したことが、電源電圧が所定の閾値を下回った原因の一つとして挙げられる。そこで、作業者は、内燃機関5の不具合の原因を特定するためにイベント情報を活用する際に、突入電流を考慮できるので、短時間で不具合の原因を特定できる。
ECU6は、メモリ部60に記録されたイベント情報をイベント情報出力ユニット64によって外部出力できる。イベント情報出力ユニット64は、例えば、USBメモリ等の携帯型記憶媒体(図示せず)にイベント情報を書き込める装置であってもよいし、通信ケーブルが接続されてイベント情報を通信ケーブル経由で出力する装置であってもよい。内燃機関5に不具合が生じた場合に、作業者は、例えば自身の端末に携帯型記録媒体の内容を読み込ませたり、端末の通信ケーブルをイベント情報出力ユニット64に接続してイベント情報を端末に取り込んだりする。これにより、作業者は、自身の端末においてイベント情報を閲覧できる。そのため、作業者は、イベント情報を活用することによって、内燃機関5の不具合の原因を短時間で特定することができる。
イベント情報出力ユニット64は、通信用インターフェース等によって構成された通信ユニット65を含む(図3参照)。ECU6は、通信ユニット65につながった公衆回線(図示せず)を介して、船外機1の外部に設けられるデータベース等の情報収集装置100(図3参照)との間で無線通信することができる。例えば情報収集装置100からイベント情報の送信要求があった場合に、ECU6は、通信ユニット65によってイベント情報を情報収集装置100に送信できる。これにより、作業者は、船外機1から離れた所にいても、情報収集装置100の表示画面(図示せず)に表示されたイベント情報を活用することによって、内燃機関5の不具合を分析し、不具合の原因を短時間で特定することができる。
メモリ部60に記録されるイベント情報には、電圧変動イベントの発生回数だけが含まれてもよいが、電圧変動イベントの発生回数だけでなく、電圧変動イベントの発生時刻が含まれてもよい(図6参照)。イベント情報に電圧変動イベントの発生回数および発生時刻が含まれる場合には、作業者は、内燃機関5の不具合の原因を特定するためにイベント情報を活用する際に、イベント情報から、電圧変動イベントの発生時刻を把握できる。これにより、電圧変動イベントの発生時刻と、内燃機関5の不具合の発生時刻とが概ね一致していれば、電圧変動が不具合の原因である可能性が高い。逆に、電圧変動イベントの発生時刻と、内燃機関5の不具合の発生時刻とが明らかに一致しなければ、電圧変動が不具合の原因である可能性が低いので、作業者は、速やかに別の原因究明に進める。そのため、内燃機関5の不具合の原因を特定するための時間の一層の短縮化を図れる。
本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、船外機1が、操船者による操作レバー11Aの操作に応じてシフト機構49を作動させる電動シフトアクチュエータ(図示せず)を備えてもよい。この場合、電動ステアリングアクチュエータ26や電動チルトアクチュエータ28だけでなく、この電動シフトアクチュエータも、電圧変動イベントの発生の判断する際の対象であってもよい。また、船外機1が、内燃機関5および電動モータ(図示せず)によってプロペラ4を回転させるハイブリッドタイプの船外機であってもよく、この電動モータも、電圧変動イベントの発生の判断する際の対象であってもよい。さらに、船体3に備えられ得るエアコンや電動ウィンチや電動可変フラップ等も、電圧変動イベントの発生の判断する際の対象であってもよい。
例えば、船外機1が、操船者による操作レバー11Aの操作に応じてシフト機構49を作動させる電動シフトアクチュエータ(図示せず)を備えてもよい。この場合、電動ステアリングアクチュエータ26や電動チルトアクチュエータ28だけでなく、この電動シフトアクチュエータも、電圧変動イベントの発生の判断する際の対象であってもよい。また、船外機1が、内燃機関5および電動モータ(図示せず)によってプロペラ4を回転させるハイブリッドタイプの船外機であってもよく、この電動モータも、電圧変動イベントの発生の判断する際の対象であってもよい。さらに、船体3に備えられ得るエアコンや電動ウィンチや電動可変フラップ等も、電圧変動イベントの発生の判断する際の対象であってもよい。
電動アクチュエータや3つ以上存在する場合には、ステップS2において、ECU6は、対象となる3つ以上の電動アクチュエータが同時駆動されたか否かを確認する。そして、ステップS3において、ECU6は、これらの電動アクチュエータのうち、最初に駆動が開始された電動アクチュエータと、最後に駆動が開始された電動アクチュエータとにおける駆動開始タイミングの時差が所定時間内か否かを確認する。
電圧変動イベントの発生の判断する際に、前述したステップS3を省略してもよい。この場合には、複数の電動アクチュエータが同時に駆動されると(ステップS2:YES)、これらの電動アクチュエータの駆動開始タイミングの時差が所定時間内になくても、ECU6は、電圧変動イベントが発生したと判断してもよい(ステップS4)。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1 :船外機
3 :船体
5 :内燃機関
6 :ECU
20 :船外機本体
22 :チルトブラケット
23 :取付ブラケット
26 :電動ステアリングアクチュエータ
28 :電動チルトアクチュエータ
38 :燃料噴射装置
39 :高圧燃料ポンプ
60 :メモリ部
61 :EDU
63 :電源電圧検出ユニット
64 :イベント情報出力ユニット
65 :通信ユニット
100 :情報収集装置
3 :船体
5 :内燃機関
6 :ECU
20 :船外機本体
22 :チルトブラケット
23 :取付ブラケット
26 :電動ステアリングアクチュエータ
28 :電動チルトアクチュエータ
38 :燃料噴射装置
39 :高圧燃料ポンプ
60 :メモリ部
61 :EDU
63 :電源電圧検出ユニット
64 :イベント情報出力ユニット
65 :通信ユニット
100 :情報収集装置
Claims (7)
- 内燃機関を動力源として推進力を発生する船外機であって、
複数の電動アクチュエータと、
前記船外機内の電源電圧を検出する電源電圧検出ユニットと、
前記電源電圧検出ユニットが検出する電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ前記複数の電動アクチュエータが同時に駆動されると、電圧変動イベントが発生したと判断するイベント発生判断ユニットと、
前記電圧変動イベントの発生回数を含むイベント情報を記録するイベント情報記録ユニットと、
を含む、船外機。 - 当該船外機を船体に取り付けるための取付ブラケットと、
前記取付ブラケットに対して上下方向にチルト可能に取り付けられたチルトブラケットと、
前記チルトブラケットに対して左右に転舵可能に取り付けられた船外機本体と、をさらに含み、
前記複数の電動アクチュエータが、
前記取付ブラケットに対して前記チルトブラケットをチルトさせる電動チルトアクチュエータと、
前記チルトブラケットに対して前記船外機本体を左右に転舵させる電動ステアリングアクチュエータと、を含む、請求項1に記載の船外機。 - 前記イベント情報記録ユニットが、前記電圧変動イベントの発生回数と、前記電圧変動イベントの発生時刻とを含む前記イベント情報を記録する、請求項1または2に記載の船外機。
- 前記電源電圧検出ユニットが検出する電源電圧が所定の閾値を下回り、かつ前記複数の電動アクチュエータが同時に駆動された場合において、前記複数の電動アクチュエータの駆動開始タイミングの時差が所定時間以内であれば、前記イベント発生判断ユニットは、前記電圧変動イベントが発生したと判断する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の船外機。
- 前記イベント情報記録ユニットに記録されたイベント情報を出力するイベント情報出力ユニットをさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の船外機。
- 前記イベント情報出力ユニットが、前記船外機の外部に設けられる情報収集装置との間で通信する通信ユニットを含む、請求項5に記載の船外機。
- 前記内燃機関が、燃料噴射装置と、前記燃料噴射装置に燃料を供給する高圧燃料ポンプとを含み、
前記船外機が、前記高圧燃料ポンプを燃圧フィードバック制御する制御ユニットをさらに含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の船外機。
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