JP2643033B2 - 船外機用内燃機関制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、船外機に用いられる
内燃機関の制御装置に関し、特に内燃機関のスクリュー
が水面から浮上したときの回転暴走を防止した船外機用
内燃機関制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は一般的な船外機用内燃機関の外観
を示す側面図であり、図において、１は船外機用の内燃
機関、２は水面下に位置して内燃機関１により回転駆動
されるスクリュー、３は固定部1aを介して内燃機関１が
取り付けられる船体である。

【０００３】図５は一般的な船外機用内燃機関制御装置
を示すブロック図であり、図において、４は内燃機関１
のカム軸やクランク軸に設けられて回転数Ｒを検出する
回転検出器、５は内燃機関のアクセル操作量に対応した
スロットル開度αを検出するスロットル検出器、６は回
転数Ｒ及びスロットル開度αを含む各種信号に基づいて
内燃機関の制御パラメータを操作する制御回路、７は制
御回路６からの駆動信号Ａにより駆動される内燃機関１
のアクチュエータである。

【０００４】尚、回転検出器４は、内燃機関１の回転に
同期したクランク角基準位置信号を生成し、制御回路６
に入力している。又、図示しない種々の検出器から、内
燃機関の運転状態を示す各種信号が制御回路６に入力さ
れている。又、アクチュエータ７は、燃料ポンプ、イグ
ニションコイル、スロットル及び起動モータ等、内燃機
関１に関連する種々の駆動制御要素を含んでいる。

【０００５】次に、図４及び図５を参照しながら、従来
の船外機用内燃機関制御装置の動作について説明する。
制御回路６は、回転数Ｒ、スロットル開度α、クランク
角基準位置信号及び種々の運転状態を含む各種信号に基
づいて駆動信号Ａを生成し、アクチュエータ７(例え
ば、燃料ポンプ及びイグニションコイル)を駆動し、燃
料噴射タイミング及び点火タイミングを演算制御する。
又、ギア位置等に応じてスロットル開度αを決定し、空
気供給流量を調節することにより、内燃機関１を所望の
回転数に制御する。

【０００６】ところで、船外機用の内燃機関１の場合、
通常の運転走行時において、船体３は水面上で揺れ動く
ため、スクリュー２が水面上に浮上することがある。特
に、内燃機関１が固定部1aを中心に矢印方向に適宜傾斜
されて運転されるため、スクリュー２は水面から浮上し
易い状態になる。もし、スクリュー２が水面上に浮上す
ると、負荷の急減により内燃機関１の回転数Ｒが急増し
て暴走し、過回転により並びに水面下に再突入する際の
負荷急増により、内燃機関１が損傷を受けて寿命を縮め
ることになる。

【０００７】従って、従来より、内燃機関１の上限許容
回転数を予め設定しておき、上限許容回転数を越えない
ように制御して内燃機関１の暴走を防止している。しか
し、スクリュー２が浮上したときには、常に上限許容回
転数まで回転数が上昇するため、十分な安全性を確保す
ると共に内燃機関１の寿命を向上させることはできな
い。又、例えば特開昭５８−１５２６９７号公報に参照
されるように、スクリューが水面から浮上したことを検
出する水位検出器を設け、スクリューの浮上を検出した
ときに出力を抑制して過回転を防止した制御装置も提案
されているが、検出器を必要とするためにコストアップ
を招くことになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の船外機用内燃機
関制御装置は以上のように、固定の上限許容回転数が設
定されているため、低回転時にスクリュー２が浮上した
場合には回転数が急増して暴走するおそれがあり、スク
リュー浮上時に対する有効な対策とはならず、安全性を
確保し且つ内燃機関１の寿命を向上させることができな
いという問題点があった。又、特開昭５８−１５２６９
７号公報に記載されたように、水位検出器を用いた場合
にはコストアップを招くという問題点があった。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、スロットル開度に応じた上限回
転数を用いることにより、コストアップを招くことなく
スクリュー浮上時の回転数急増を防止し、安全性及び内
燃機関の寿命を向上させた船外機用内燃機関制御装置を
得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る船外機用
内燃機関制御装置は、内燃機関の回転数を検出する回転
検出器と、内燃機関のスロットル開度を検出するスロッ
トル検出器と、回転数及びスロットル開度を含む各種信
号に基づいて内燃機関の制御パラメータを操作する制御
回路と、制御回路からの駆動信号により駆動されるアク
チュエータとを備え、制御回路は、スロットル開度に応
じた上限回転数を生成する上限回転数演算手段と、回転
数が上限回転数を越えたときに回転数を制限する回転数
制限手段とを含み、上限回転数は、内燃機関のスクリュ
ーが水面から浮上していないときのスロットル開度に対
する上限回転数として求められるものである。

【００１１】

【００１２】

【作用】この発明においては、スクリューが水面から浮
上していない状態での運転時のスロットル開度に応じた
上限回転数を常に演算し、内燃機関の回転数が上限回転
数を越えたときにスクリュー浮上時と判定し、回転数を
制限して回転数急増による暴走を防止する。

【００１３】

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。まず、この発明の一実施例に関連する技術とし
て、前述の特開昭５８−１５２６９７号公報に参照され
るような浮上検出器を用いた場合について説明する。図
１は浮上検出器を用いた場合の制御回路を示すブロック
図であり、７、Ｒ、α及びＡは前述と同様のものであ
る。又、内燃機関１及び装置全体の構成は図４及び図５
に示した通りである。

【００１５】図１において、61は回転数Ｒ及びスロット
ル開度α並びに他の運転状態を含む各種信号を取り込む
ための入力インタフェース、62は入力インタフェース61
を介した各種信号を取り込むマイクロコンピュータ、63
はマイクロコンピュータ62から生成される駆動信号Ａを
アクチュエータ７に送出するための出力インタフェース
である。

【００１６】８は内燃機関１のスクリュー２が水面から
浮上したときに浮上信号Ｆを入力インタフェース61に出
力する浮上検出器であり、電極間の抵抗変化を検出する
検出器、又は、浮きスイッチからなっている。この場
合、制御回路６内のマイクロコンピュータ62は、浮上信
号Ｆに応答して回転数Ｒを制限する回転数制限手段を含
んでいる。

【００１７】次に、図２のフローチャート並びに図４及
び図５を参照しながら、図１に示した制御装置の動作に
ついて説明する。図２はマイクロコンピュータ62の処理
手順を示しており、まず、内燃機関の回転数Ｒを検出す
る(ステップS1)。

【００１８】続いて、浮上検出器８から浮上信号Ｆが入
力されたか否か、即ち、スクリュー２が浮上しているか
否かを判定し(ステップS2)、もし、浮上信号Ｆが入力さ
れれば、その時点の回転数Ｒに応じて内燃機関１の出力
を低下させ、回転数Ｒを制限して暴走を防止する(ステ
ップS3)。

【００１９】このときの回転数制限量は、浮上信号Ｆが
入力される直前の回転数Ｒにより演算してもよく、又
は、テーブルマップとして予め格納されてもよい。又、
内燃機関１の出力低下制御は、アクチュエータ７に対す
る駆動信号Ａにより、種々の方法で行われる。例えば、
燃料ポンプの燃料吐出量を低減させるか、イグニション
コイルの通電タイミングを遅角側に移行させるか、又
は、スロットル開度αを低減させることにより行われ
る。

【００２０】上記制御例では、スクリュー２の浮上状態
を浮上検出器８からの浮上信号Ｆにより判定したが、こ
の発明においては、浮上検出器８を用いずに、回転数Ｒ
及びスロットル開度αに基づいて判定することができ
る。この場合、制御回路６内のマイクロコンピュータ62
は、スクリュー２が浮上していない状態でのスロットル
開度αに応じた上限回転数RMを生成する上限回転数演算
手段と、回転数Ｒが上限回転数RMを越えたときに回転数
Ｒを制限する回転数制限手段とを含むことになる。

【００２１】以下、スクリュー非浮上時のスロットル開
度αに応じた上限回転数からスクリュー浮上を検出可能
にしたこの発明の一実施例について説明する。図３は回
転数Ｒ及びスロットル開度αに基づいてスクリュー２の
浮上状態を判定できるこの発明の一実施例の動作を示す
フローチャートでありステップS1及びS3は前述と同様の
ステップである。まず、回転数Ｒ(ステップS1)及びスロ
ットル開度αを検出(ステップＳ11)し、その時点のスロ
ットル開度αに応じた上限回転数ＲＭを、ＲＭ＝ｆ(α)
より求める(ステップS12)。尚、言うまでもなく、上限
回転数ＲＭは、後述ステップにおいてスクリュー２の浮
上判定に用いられることから、スクリュー２が水面から
浮上していないときのスロットル開度に対する上限回転
数として求められる。

【００２２】続いて、検出された回転数Ｒと演算された
上限回転数ＲＭとを比較し、回転数Ｒが上限回転数ＲＭ
を越えた(ＲＭ＜Ｒ)か否かを判定する(ステップS13)。
もし、回転数Ｒが上限回転数ＲＭを越えたことが判定さ
れれば、スクリュー２が浮上したものと認識し、回転数
Ｒを制限する(ステップS3)。このときの回転数制限量
は、前述のように回転数Ｒに応じて演算してもよく、ス
テップS12で演算された上限回転数ＲＭ以下となるよう
に制限してもよい。

【００２３】この結果、スクリュー浮上による負荷急変
時においても、内燃機関１が過回転となることはなく、
安全性が確保されると共に、内燃機関１の損傷を未然に
且つ確実に防止することができる。又、このとき、浮上
検出器８（図１参照）が不要となるので、コストアップ
につながることもない。

【００２４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、内燃機
関の回転数を検出する回転検出器と、内燃機関のスロッ
トル開度を検出するスロットル検出器と、回転数及びス
ロットル開度を含む各種信号に基づいて内燃機関の制御
パラメータを操作する制御回路と、制御回路からの駆動
信号により駆動されるアクチュエータとを備え、制御回
路は、スロットル開度に応じた上限回転数を生成する上
限回転数演算手段と、回転数が上限回転数を越えたとき
に回転数を制限する回転数制限手段とを含み、上限回転
数は、内燃機関のスクリューが水面から浮上していない
ときのスロットル開度に対する上限回転数として求めら
れるようにしたので、コストアップを招くことなく安全
性及び内燃機関の寿命を向上させた船外機用内燃機関制
御装置が得られる効果がある。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例に関連する制御回路を示
すブロック図である。

【図２】図１内のマイクロコンピュータの処理手順を示
すフローチャートである。

【図３】 この発明の一実施例によるマイクロコンピュ
ータの処理手順を示すフローチャートである。

【図４】一般的な船外機用内燃機関制御装置を示すブロ
ック図である。

【図５】一般的な船外機用内燃機関を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ４ 回転検出器 ５ スロットル検出器 ６ 制御回路 ７ アクチュエータ ８ 浮上検出器 62 マイクロコンピュータ Ｒ 回転数 α スロットル開度 Ｆ 浮上信号 Ａ 駆動信号 S1 回転数を検出するステップ S2 スクリューの浮上を判定するステップ S3 回転数を制限するステップ S12 上限回転数を演算するステップ S13 回転数が上限回転数を越えたことを判定するス
テップ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の回転数を検出する回転検出器
   と、前記内燃機関のスロットル開度を検出するスロット
   ル検出器と、前記回転数及び前記スロットル開度を含む
   各種信号に基づいて前記内燃機関の制御パラメータを操
   作する制御回路と、前記制御回路からの駆動信号により
   駆動されるアクチュエータとを備え、前記制御回路は、
   前記スロットル開度に応じた上限回転数を生成する上限
   回転数演算手段と、前記回転数が前記上限回転数を越え
   たときに前記回転数を制限する回転数制限手段とを含
   み、前記上限回転数は、前記内燃機関のスクリューが水
   面から浮上していないときの前記スロットル開度に対す
   る上限回転数として求められることを特徴とする船外機
   用内燃機関制御装置。