JP4977108B2

JP4977108B2 - 船外機の制御装置

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Publication number: JP4977108B2
Application number: JP2008270211A
Authority: JP
Inventors: 浩二厨川; 肇吉村; 光池田; 佳之松田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2028-10-20
Also published as: JP2010096341A

Description

この発明は船外機の制御装置に関し、より詳しくはトルクコンバータを備えた船外機の制御装置に関する。

近年、船外機において、トルクコンバータを内燃機関とドライブシャフトの間に介挿し、内燃機関の出力トルクを増幅させてドライブシャフトに伝達させることで、加速性能などを向上させるようにした技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。尚、特許文献１記載の技術において、トルクコンバータはロックアップクラッチを有する。
特開２００７−３１５４９８号公報

ところで、特許文献１記載の技術のようなトルクコンバータを備える船外機にあっては、加速が終了すると、ロックアップクラッチをオン（係合）させてトルクコンバータの滑りに起因する伝達ロスを防止するように構成される。しかしながら、加速終了後にロックアップクラッチをオンさせると、トルクコンバータによるトルクの増幅が行われなくなるため、ドライブシャフトに伝達されるトルクは減少し、それよって操船者に減速感を与えるという不都合が生じていた。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、トルクコンバータを備えると共に、加速終了後のロックアップクラッチをオンさせる際に生じる減速感を軽減させるようにした船外機の制御装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、内燃機関とプロペラを接続するドライブシャフトと、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、船体に対するトリム角を調整するトリム角調整機構とを備える船外機の制御装置において、前記トルクコンバータの入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、前記トルクコンバータの出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、前記検出された入力回転数と出力回転数から前記トルクコンバータの速度比を算出する速度比算出手段と、前記算出された速度比が第１の所定値以上のとき、前記トリム角調整機構を作動させて前記トリム角を所定角度に調整するトリム角調整機構作動手段と、前記トリム角が前記所定角度に調整された後、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせるクラッチオン手段とを備える如く構成した。

請求項２に係る船外機の制御装置にあっては、前記検出された入力回転数の変化量を算出する入力回転数変化量算出手段とを備えると共に、前記クラッチオン手段は、前記算出された速度比が前記第１の所定値よりも大きい値に設定された第２の所定値以上であり、かつ前記算出された入力回転数の変化量が既定値以下のとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせる如く構成した。

請求項３に係る船外機の制御装置にあっては、前記内燃機関が加速状態にあるか否か判断する加速状態判断手段とを備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記内燃機関が加速状態にあると判断されるとき、前記トリム角調整機構を作動させて前記トリム角を前記所定角度に調整する如く構成した。

請求項４に係る船外機の制御装置にあっては、操船者に手動操作自在に設けられるスイッチとを備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記スイッチが操作されるとき、前記トリム角調整機構を作動させる如く構成した。

請求項１に係る船外機の制御装置にあっては、トルクコンバータの入力回転数と出力回転数からトルクコンバータの速度比を算出すると共に、算出された速度比が第１の所定値以上のとき、トリム角調整機構を作動させてトリム角を所定角度に調整し、トリム角が所定角度に調整された後、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせるように構成、即ち、ロックアップクラッチがオンされる前に、速度比に基づいてトリム角調整機構を作動させてトリム角を所定角度に調整するように構成したので、所定角度を水面から受ける船体の抵抗が減少するような値にしてトリムアップさせることも可能となり、ロックアップクラッチがオンされる前に船体の速度を上昇させることができる。それにより、加速終了後にロックアップクラッチをオンさせてドライブシャフトに伝達されるトルクが減少するときであっても、船体の速度はトリム角調整機構の作動によって上昇させられているため、操船者に減速感を与え難い、換言すれば、減速感を軽減させることができる。

請求項２に係る船外機の制御装置にあっては、トルクコンバータの入力回転数の変化量を算出し、速度比が第１の所定値よりも大きい値に設定された第２の所定値以上であり、かつ入力回転数の変化量が既定値以下のとき、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせるように構成したので、上記した効果に加え、トルクコンバータによるトルクの増幅が終わって加速が終了した時点を正確に検出（検知）でき、その状態のときにロックアップクラッチをオンさせることで速度性を向上させることができる。

請求項３に係る船外機の制御装置にあっては、内燃機関が加速状態にあるか否か判断すると共に、内燃機関が加速状態にあると判断されるとき、トリム角調整機構を作動させてトリム角を所定角度に調整するように構成したので、上記した効果に加え、内燃機関が加速状態にあるときのみトリム角を所定角度に調整することとなり、よって加速終了後のロックアップクラッチをオンさせる際に生じる減速感を効果的に軽減させることができる。

請求項４に係る船外機の制御装置にあっては、操船者に手動操作自在に設けられるスイッチを備えると共に、スイッチが操作されるとき、トリム角調整機構を作動させるように構成したので、上記した効果に加え、操船者はスイッチを操作することでトリム角調整機構を作動させることができ、よってトリム角の調整を常に行うことが可能となる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る船外機の制御装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の実施例に係る船外機の制御装置を船体も含めて全体的に示す概略図である。また、図２は図１に示す船外機の部分断面拡大側面図であり、図３は図１などに示す船外機の拡大側面図である。

図１から図３において、符号１０は船外機を示す。船外機１０は、図示の如く、船体（艇体）１２の船尾（後尾）１２ａに装着される（固定される）。

船外機１０は、図２に示すように、スイベルケース１４、チルティングシャフト１６およびスターンブラケット１８を介して船体１２に取り付けられる。また、船外機１０はマウントフレーム２０とシャフト部２２を備え、シャフト部２２がスイベルケース１４の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容されることで、船外機１０は船体１２に対して鉛直軸回りに回転自在とされる。マウントフレーム２０は、その上端と下端が船外機１０の本体を構成するフレーム（図示せず）に固定される。

スイベルケース１４の付近には、シャフト部２２を駆動する操舵用電動モータ２４と、船外機１０の船体１２に対するチルト角およびトリム角を調節するパワーチルトトリムユニット（トリム角調整機構）２６が配置される。操舵用電動モータ２４の出力軸は減速ギヤ機構２８を介してマウントフレーム２０の上端に接続される。即ち、操舵用電動モータ２４の回転出力が減速ギヤ機構２８を介してマウントフレーム２０に伝達され、よって船外機１０はシャフト部２２を操舵軸として左右に（鉛直軸回りに）操舵される。

パワーチルトトリムユニット２６はチルト角調整用の油圧シリンダ２６ａとトリム角調整用の油圧シリンダ２６ｂを一体的に備え、油圧シリンダ２６ａ，２６ｂを伸縮させることで、スイベルケース１４がチルティングシャフト１６を回転軸として回転させられ、船外機１０はチルトアップ・ダウンあるいはトリムアップ・ダウンさせられる。尚、油圧シリンダ２６ａ，２６ｂは、船外機１０に配置された図示しない油圧回路に接続されて作動油の供給を受けて伸縮させられる。

船外機１０の上部には、内燃機関（以下「エンジン」という）３０が搭載される。エンジン３０は火花点火式の水冷ガソリンエンジンで、排気量２２００ｃｃを備える。エンジン３０は水面上に位置し、エンジンカバー３２によって覆われる。

エンジン３０の吸気管３４には、スロットルボディ３６が接続される。スロットルボディ３６はその内部にスロットルバルブ３８を備えると共に、スロットルバルブ３８を開閉するスロットル用電動モータ４０が一体的に取り付けられる。

スロットル用電動モータ４０の出力軸はスロットルボディ３６に隣接して配置された減速ギヤ機構（図示せず）を介してスロットルバルブ３８に接続され、スロットル用電動モータ４０を動作させることでスロットルバルブ３８が開閉され、エンジン３０の吸気量が調量されてエンジン回転数が調節される。

船外機１０は、鉛直軸と平行に配置されて回転自在に支持されるドライブシャフト（バーチカルシャフト）４２と、エンジン３０とドライブシャフト４２の間に介挿されるトルクコンバータ４４と、ドライブシャフト４２に取り付けられると共に、エンジン３０の潤滑部、パワーチルトトリムユニット２６およびトルクコンバータ４４などに作動油を圧送する油圧ポンプ４６と、その作動油を貯留するリザーバ５０とを備える。

ドライブシャフト４２の上端にはエンジン３０のクランクシャフト５２がトルクコンバータ４４を介して接続される一方、下端にはシフト機構５４を介して水平軸回りに回転自在に支持されたプロペラシャフト５６が接続される。プロペラシャフト５６は、パワーチルトトリムユニット２６の初期状態において、その軸線５６ａが船体１２の進行方向に対して略平行となるように配置される。プロペラシャフト５６の一端にはプロペラ６０が取り付けられる。このように、ドライブシャフト４２はエンジン３０とプロペラ６０を接続する。

図４は、図２に示すトルクコンバータ４４付近を拡大して示す拡大断面図である。

図４に示す如く、トルクコンバータ４４は、クランクシャフト５２にドライブプレート６２を介して接続されるポンプ・インペラ４４ａと、ポンプ・インペラ４４ａに対向配置されて作動油が給排されると共に、ドライブシャフト４２に接続されるタービン・ランナ４４ｂと、ポンプ・インペラ４４ａとタービン・ランナ４４ｂの間に配置されるステータ４４ｃと、ロックアップクラッチ４４ｄなどからなる。

図５は、トルクコンバータ４４や油圧ポンプ４６などを模式的に示す油圧回路図である。

図５を参照しつつトルクコンバータ４４や油圧ポンプ４６などについて説明すると、油圧ポンプ４６はエンジン３０によって駆動され、リザーバ５０の作動油を汲み上げて第１の油路６４ａに圧送する。第１の油路６４ａに圧送された作動油は、エンジン３０の潤滑部やパワーチルトトリムユニット２６（図５で省略）などに供給された後、第２の油路６４ｂを介してリザーバ５０へ還流される。

第１の油路６４ａには、第１の油路６４ａと油圧ポンプ４６の吸入口とを接続する第３の油路６４ｃが設けられ、その途中にはエンジン３０に供給される作動油の圧力が規定値以上のときに開弁する一方、規定値未満のときに閉弁するリリーフ弁６６が介挿される。

第１の油路６４ａにおいて油圧ポンプ４６の吐出口と第３の油路６４ｃの分岐点との間には、トルクコンバータ４４に供給される作動油を流通させる第４の油路６４ｄが接続される。また、第３の油路６４ｃにおいてリリーフ弁６６の下流側には、トルクコンバータ４４から油圧ポンプ４６へ戻る作動油を流通させる第５の油路６４ｅが接続される。第４、第５の油路６４ｄ，６４ｅには、ロックアップクラッチ４４ｄの動作を制御するロックアップ制御弁７０が設けられる。

ロックアップ制御弁７０は電磁弁からなり、その出力は一方ではトルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄのピストン室４４ｄ１に接続されると共に、他方ではその背面側の室４４ｄ２に接続される。従って、ロックアップ制御弁７０が励磁・消磁されるときに油路を切替え、それによってロックアップクラッチ４４ｄのオン（係合）・オフ（解放）が制御される。

具体的には、ロックアップクラッチ４４ｄにあっては、ロックアップ制御弁７０が励磁されて作動油がピストン室４４ｄ１に供給される一方、背面側の室４４ｄ２から排出されると、オン（締結。係合）される。また、ロックアップ制御弁７０が消磁されると（図５に示す状態。初期状態）、作動油は背面側の室４４ｄ２に供給されると共に、ピストン室４４ｄ１から排出され、ロックアップクラッチ４４ｄがオフ（非締結。解放）される。尚、上記したトルクコンバータ４４の詳細は、特許文献１に開示されているので、これ以上の説明を省略する。

図２の説明に戻ると、シフト機構５４は、ドライブシャフト４２に接続されて回転させられる前進ベベルギヤ５４ａと後進ベベルギヤ５４ｂ、プロペラシャフト５６を前進ベベルギヤ５４ａと後進ベベルギヤ５４ｂのいずれかに係合自在とするクラッチ５４ｃなどからなる。

エンジンカバー３２の内部にはシフト機構５４を駆動するシフト用電動モータ７２が配置され、その出力軸は、減速ギヤ機構（図示せず）を介してシフト機構５４のシフトロッド５４ｄの上端に接続自在とされる。シフト用電動モータ７２を駆動することにより、シフトロッド５４ｄとシフトスライダ５４ｅが適宜に変位させられ、それによってクラッチ５４ｃを動作させてシフトポジションがフォワード、リバースおよびニュートラルの間で切り替えられる。

シフトポジションがフォワードあるいはリバースのとき、ドライブシャフト４２の回転はシフト機構５４を介してプロペラシャフト５６に伝達され、よってプロペラ６０は回転させられ、船体１２を前進あるいは後進させる方向の推力を生じる。尚、船外機１０はエンジン３０に取り付けられたバッテリなどの電源部（図示せず）を備え、各電動モータ２４，４０，７２などに動作電源が供給される。

図３に示す如く、スロットルバルブ３８の付近にはスロットル開度センサ８０が配置され、スロットルバルブ３８の開度ＴＨ（以下「スロットル開度」という）を示す出力を生じる。シフトロッド５４ｄの付近には、シフト位置センサ８２が配置されてシフトポジション（ニュートラル、フォワードおよびリバース）に応じた信号を示す出力すると共に、ニュートラルスイッチ８４も配置されてシフトポジションがニュートラルであるときにオン信号を、フォワードあるいはリバースであるときにオフ信号を出力する。

エンジン３０のクランクシャフト５２の付近にはクランク角センサ（入力回転数検出手段）８６が取り付けられ、所定のクランク角度ごとにパルス信号を出力する。また、ドライブシャフト４２の付近にはドライブシャフト回転数センサ（出力回転数検出手段）９０が取り付けられ、ドライブシャフト４２の回転数に応じた信号を出力する。

スイベルケース１８の付近にはトリム角センサ（回転角センサ）９２が配置され、船外機１０のトリム角θｔｒｍ（具体的には、船体１２に対する船外機１０のピッチ軸回りの回転角）に応じた出力を生じる。

上記した各センサやスイッチの出力は、船外機１０に搭載された電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）９４に入力される。ＥＣＵ９４はＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロ・コンピュータからなり、船外機１０のエンジンカバー３２の内部に配置（搭載）される。

図１に示す如く、船体１２の操縦席１００の付近には、操船者によって回転操作自在なステアリングホイール１０２が配置される。ステアリングホイール１０２のシャフト（図示せず）には操舵角センサ１０４が取り付けられ、操船者によって入力されたステアリングホイール１０２の操舵角に応じた信号を出力する。

操縦席１００付近にはリモートコントロールボックス１０６が配置され、そこには操船者の操作自在に配置されるシフト・スロットルレバー１１０が設けられる。シフト・スロットルレバー１１０は、初期位置から前後方向に揺動操作自在とされ、操船者からのシフトチェンジ指示とエンジン回転数の調節指示を入力する。リモートコントロールボックス１０６の内部にはレバー位置センサ１１２が取り付けられ、操船者によって操作されたシフト・スロットルレバー１１０の位置に応じた信号を出力する。

操縦席１００付近にはさらに、操船者に手動操作自在に設けられると共に、船外機１０のチルト角およびトリム角の調整指示を入力するパワーチルトトリムスイッチ（スイッチ）１１４が配置され、操船者によって入力された船外機１０のチルトアップ・ダウンおよびトリムアップ・ダウンの指示に応じた信号を出力する。これら操舵角センサ１０４、レバー位置センサ１１２およびパワーチルトトリムスイッチ１１４の出力もＥＣＵ９４に入力される。

ＥＣＵ９４は、上記したセンサやスイッチの出力に基づいて各電動モータの動作を制御すると共に、トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄのオン・オフを制御し、さらにパワーチルトトリムユニット２６を作動させてトリム角を調整する。

図６は、そのトルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄのオン・オフの制御およびトリム角の調整を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ９４によって所定の周期（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに実行される。

先ずＳ１０において、シフトポジションがニュートラルか否か判断する。この判断は、ニュートラルスイッチ８４からオン信号が出力されているか否か検出することで行う。Ｓ１０で否定されるときはＳ１２に進み、スロットル開度ＴＨをスロットル開度センサ８０の出力から検出（算出）し、Ｓ１４に進んで検出されたスロットル開度ＴＨの所定時間（例えば５００ｍｓｅｃ）当たりの変化量（変動量）ＤＴＨを算出する。

次いでＳ１６に進み、エンジン３０が減速状態にあるか否か判断する。Ｓ１６の処理は、スロットル開度ＴＨの変化量ＤＴＨが０ｄｅｇ未満か否か判定することで、エンジン３０（正確には船体１２）が減速状態にあるか否か判断する。即ち、スロットル開度ＴＨの変化量ＤＴＨが負値の場合、エンジン３０が減速していると判断する一方、０または正値の場合は定速あるいは加速していると判断する。

Ｓ１６で否定されるときはＳ１８に進み、トルクコンバータ４４の増幅判定フラグ（以下「トルコン増幅判定フラグ」という）のビットが０か否か判断する。このトルコン増幅判定フラグのビットは、後述する如く、トルクコンバータ４４においてエンジン３０の出力トルクを増幅させてドライブシャフト４２に伝達させる状態（即ち、船外機１０がトルクコンバータ４４でトルクを増幅させる領域（トルクの増幅領域）にあって船体１２を加速させる状態）のとき、１にセットされる一方、エンジン３０の出力トルクを増幅させないとき（即ち、船外機１０がトルクの増幅領域外にあるとき）、０にリセットされる。

トルコン増幅判定フラグのビットは初期値が０とされるため、最初のプログラムループにおいてＳ１８の判断は通例肯定されてＳ２０に進み、エンジン３０が加速状態にあるか否か判断する。具体的には、上記で算出されたスロットル開度ＴＨの変化量ＤＴＨとスロットル用所定値（しきい値）ＤＴＨrefとを比較し、変化量ＤＴＨがスロットル用所定値ＤＴＨref以上のとき、エンジン３０が加速状態にあると判断する。従って、スロットル用所定値ＤＴＨrefは、エンジン３０が加速していると判断できる値に設定され、例えば０．５ｄｅｇとされる。

Ｓ２０で否定、即ち、エンジン３０が減速・加速のいずれの状態でもなく、船体１２が一定速度で走行しているときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ２２に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオフモードで制御する。ロックアップオフモードでは、ロックアップ制御弁７０を消磁し、トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオフさせる。これにより、エンジン３０の出力トルクはトルクコンバータ４４によって増幅させられてドライブシャフト４２に伝達され、加速性能が向上することとなる。

次いでＳ２４に進み、前記したトルコン増幅判定フラグのビットを１にセットし、今回のプログラムループを終了する。トルコン増幅判定フラグのビットが１にセットされると、次回以降のプログラム実行時はＳ１８で否定されてＳ２６に進む。

このように、トルコン増幅判定フラグのビットが１、即ち、船外機１０においてエンジン３０の出力トルクをトルクコンバータ４４で増幅させて船体１２を加速させる状態、換言すれば、エンジン３０が加速状態にあるときのみＳ１８で否定されてＳ２６以降の処理を実行する。

Ｓ２６においては、トルクコンバータ４４の入力回転数ＮＩＮと出力回転数ＮＯＵＴを検出（算出）する。トルクコンバータ４４の入力側はエンジン３０のクランクシャフト５２に接続されるため、入力回転数ＮＩＮは、エンジン回転数と同一であり、よってクランク角センサ８６の出力パルスをカウントすることで検出（算出）する。出力回転数ＮＯＵＴはドライブシャフト回転数センサ９０の出力から検出（算出）する。

次いでＳ２８に進み、入力回転数ＮＩＮと出力回転数ＮＯＵＴからトルクコンバータ４４の速度比ｅを算出する。ここで速度比ｅとは、次式に示す如く、トルクコンバータ４４の出力回転数ＮＯＵＴを入力回転数ＮＩＮで除した値である。
速度比ｅ＝（出力回転数ＮＯＵＴ）／（入力回転数ＮＩＮ）

Ｓ３０に進み、トルクコンバータ４４においてトルクの増幅領域が終了する直前か否か（詳しくは、トルクの増幅領域（加速領域）が飽和して加速が終了する直前か否か）判断する。具体的には、算出された速度比ｅを第１の所定値（しきい値）ｅref１と比較し、速度比ｅが第１の所定値ｅref１以上のとき、トルクの増幅領域が終了する直前であると判断する。従って、第１の所定値ｅref１は、トルクコンバータ４４においてトルクの増幅領域が終了する直前であると判断できるような値、例えば０．７とされる。

尚、Ｓ３０においては、前記したパワーチルトトリムスイッチ１１４が操船者によって操作されてトリム角などの調整指示に応じた信号が入力されたか否かも同時に判断され、信号が入力されるときはトルクコンバータ４４の速度比ｅが第１の所定値ｅref１以上でない場合であっても、入力された信号に即してパワーチルトトリムユニット２６を作動させる。これにより、操船者はパワーチルトトリムスイッチ１１４を操作することでパワーチルトトリムユニット２６を作動させることができ、トリム角θｔｒｍの調整を常に行うことができる。

Ｓ３０で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ３２に進み、パワーチルトトリムユニット２６を作動させ、トリム角センサ９２の出力から検出（算出）されるトリム角θｔｒｍが所定角度θｔｒｍ１となるように調整する。

図７はその処理を説明する説明図である。尚、図中の符号ｙは船外機１０の前後方向を、符号ｚは上下方向を示し、符号Ｗは海水あるいは淡水を、符号Ｓはその水面を示す。前後方向ｙと上下方向ｚは、船外機１０における前後、上下を意味し、船外機１０のチルト角やトリム角によっては必ずしも重力方向あるいは水平方向とは一致しない。

図７（ａ）は、船体１２が停止あるいは比較的低速で走行される状態を示す。この状態のとき、エンジン３０が加速されて船体１２の速度（船速）が上昇すると、船体１２は、図７（ｂ）に示す如く、船首１２ｂが持ち上がる一方、船尾１２ａが沈み込む、いわゆるハンプ状態となる。尚、図から分かるように、このときのプロペラシャフト５６の軸線５６ａの方向は船体１２の進行方向に対して平行とならない。

その後もエンジン３０の加速状態が継続され、トルクコンバータ４４の速度比ｅが第１の所定値ｅref１以上となってトルクの増幅領域が終了する直前になると、図７（ｃ）に示すように、パワーチルトトリムユニット２６を作動させてトリム角θｔｒｍを所定角度θｔｒｍ１に調整してトリムアップさせる（Ｓ３２）。トリム角θｔｒｍを所定角度θｔｒｍ１に調整することで、プロペラシャフト５６の軸線５６ａの方向（換言すれば、船外機１０の推力の向き）は船体１２の進行方向と略平行とされ、水面Ｓから受ける船体１２の抵抗を減少させることができる。

これにより、船体１２の速度は、トルクの増幅領域が終了する直前において上昇させられることとなる。このように、所定角度θｔｒｍ１は、プロペラシャフト５６の軸線５６ａの方向を船体１２の進行方向と略平行にし、水面Ｓから受ける船体１２の抵抗を減少させるような値とされ、例えば５ｄｅｇに設定される。

図６の説明に戻ると、次いでＳ３４に進み、トルクコンバータ４４においてトルクの増幅領域が終了したか否か判断する。具体的には、算出された速度比ｅを第１の所定値ｅref１よりも大きい値に設定された第２の所定値（しきい値）ｅref２と比較し、速度比ｅが第２の所定値ｅref２以上のとき、トルクの増幅領域が終了したと判断する。第２の所定値ｅref２は、トルクコンバータ４４においてトルクの増幅領域が終了したか否か判定できるような値、例えば０．８とされる。

Ｓ３４で肯定されるときはＳ３６に進み、入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮ（換言すれば、エンジン回転数の変化量（変動量））を算出する。変化量ＤＮＩＮは、前回のプログラムループで検出された入力回転数ＮＩＮから今回検出されたそれを減算して求める。

次いでＳ３８に進み、加速終了後、船体１２の速度が最高速付近で安定しているか否か判断する。これは、算出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮの絶対値を既定値（しきい値）ＤＮＩＮrefと比較して変化量ＤＮＩＮの絶対値が既定値ＤＮＩＮref以下か否か判定し、変化量ＤＮＩＮの絶対値が既定値ＤＮＩＮref以下のとき、船体１２の速度が最高速付近で安定していると判断することで行う。従って、既定値ＤＮＩＮrefは、加速終了後において船体１２の速度が最高速付近となって運転状態が安定している、別言すれば、変化量ＤＮＩＮが比較的少ない状態であることを判定できるような値、例えば５００ｒｐｍとされる。

Ｓ３８で肯定されるときはＳ４０に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオンモードで制御する。ロックアップオンモードでは、ロックアップ制御弁７０を励磁し、ロックアップクラッチ４４ｄをオンさせる。これにより、エンジン３０のクランクシャフト５２とドライブシャフト４２が直結されるため、トルクコンバータ４４において滑りなどが生じず、結果として船体１２の速度が（エンジン性能上の）最高速度に到達、換言すれば、速度性が向上することとなる。

このように、ロックアップクラッチ４４ｄがオンされる前に、パワーチルトトリムユニット２６を作動させてトリム角θｔｒｍを所定角度θｔｒｍ１に調整し、船体１２の速度を上昇させる。これにより、ロックアップクラッチ４４ｄをオンさせてドライブシャフト４２に伝達されるトルクが減少するときであっても、船体１２の速度はパワーチルトトリムユニット２６の作動によって上昇させられているため、操船者に減速感を与え難くする（減速感を軽減させる）ことができる。尚、Ｓ４０の処理後、Ｓ４２に進んでトルコン増幅判定フラグのビットを０にリセットする。

また、Ｓ３４およびＳ３８で否定されるときはトルクコンバータ４４によるトルクの増幅領域が終了（飽和）していない、あるいは船体１２の速度が最高速付近で安定していないと判断されるため、Ｓ４０，Ｓ４２などの処理をスキップしてプログラムを終了する。

他方、Ｓ１０で肯定、即ち、シフトポジションがニュートラルのときはＳ４４に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオンモードで制御し（ロックアップクラッチ４４ｄをオンさせ）、Ｓ４６に進んでトルコン増幅判定フラグのビットを０にリセットする。

また、Ｓ１６で肯定、即ち、エンジン３０が減速状態にあるときはＳ４８に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオフモードで制御、具体的にはロックアップクラッチ４４ｄをオフさせ、Ｓ５０に進んでトルコン増幅判定フラグのビットを０にリセットする。

次いでＳ５２に進み、パワーチルトトリムユニット２６を初期状態にする、具体的には、トリム角θｔｒｍがＳ３２の処理で所定角度θｔｒｍ１に調整されている場合、パワーチルトトリムユニット２６を作動させてトリム角θｔｒｍを初期の角度（例えば０ｄｅｇ）となるように調整してプログラムを終了する。

以上の如く、この発明の実施例にあっては、内燃機関（エンジン）３０とプロペラ６０を接続するドライブシャフト４２と、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチ４４ｄを有するトルクコンバータ４４と、船体１２に対するトリム角θｔｒｍを調整するトリム角調整機構（パワーチルトトリムユニット）２６とを備える船外機の制御装置において、前記トルクコンバータ４４の入力回転数ＮＩＮを検出する入力回転数検出手段（クランク角センサ８６，ＥＣＵ９４。Ｓ２６）と、前記トルクコンバータ４４の出力回転数ＮＯＵＴを検出する出力回転数検出手段（ドライブシャフト回転数センサ９０，ＥＣＵ９４。Ｓ２６）と、前記検出された入力回転数ＮＩＮと出力回転数ＮＯＵＴから前記トルクコンバータ４４の速度比ｅを算出する速度比算出手段（ＥＣＵ９４。Ｓ２８）と、前記算出された速度比ｅが第１の所定値ｅref１以上のとき、前記トリム角調整機構２６を作動させて前記トリム角θｔｒｍを所定角度θｔｒｍ１に調整するトリム角調整機構作動手段（ＥＣＵ９４。Ｓ３０，Ｓ３２）と、前記トリム角θｔｒｍが前記所定角度θｔｒｍ１に調整された後、前記トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオンさせるクラッチオン手段（ＥＣＵ９４。Ｓ４０）とを備える如く構成した。

このように、ロックアップクラッチ４４ｄがオンされる前に、速度比ｅに基づいてパワーチルトトリムユニット２６を作動させてトリム角θｔｒｍを所定角度θｔｒｍ１に調整するように構成したので、所定角度θｔｒｍ１を水面Ｓから受ける船体１２の抵抗が減少するような値にしてトリムアップさせることも可能となり、ロックアップクラッチ４４ｄがオンされる前に船体１２の速度を上昇させることができる。それにより、加速終了後にロックアップクラッチ４４ｄをオンさせてドライブシャフト４２に伝達されるトルクが減少するときであっても、船体１２の速度はパワーチルトトリムユニット２６の作動によって上昇させられているため、操船者に減速感を与え難い、換言すれば、減速感を軽減させることができる。

また、前記検出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮを算出する入力回転数変化量算出手段（ＥＣＵ９４。Ｓ３６）とを備えると共に、前記クラッチオン手段は、前記算出された速度比ｅが前記第１の所定値ｅref１よりも大きい値に設定された第２の所定値ｅref２以上であり、かつ前記算出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮが既定値ＤＮＩＮref以下のとき、前記トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオンさせるように構成した（Ｓ３４，Ｓ３８，Ｓ４０）。

これにより、トルクコンバータ４４によるトルクの増幅が終わって加速が終了した時点を正確に検出（検知）でき、その状態のときにロックアップクラッチ４４ｄをオンさせることで速度性を向上させることができる。即ち、トルクコンバータ４４によるトルクの増幅領域が終了して加速が終わり、船体１２の速度が最高速付近であることをトルクコンバータ４４の速度比ｅと入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮに基づいて検出（検知）し、それに応じてロックアップクラッチ４４ｄをオンさせるように構成したので、加速終了後であって最高速付近の状態であるとき、ロックアップクラッチ４４ｄを直ちにオンさせることができ、それによってトルクコンバータ４４の滑りを防止しつつ最高速度に到達させることができ、速度性を向上させることができる。さらに、ロックアップクラッチ４４ｄをオンさせてトルクコンバータ４４の滑りを防止することで、燃費の悪化も防止することができる。

また、前記内燃機関（エンジン）３０が加速状態にあるか否か判断する加速状態判断手段（ＥＣＵ９４。Ｓ２０）とを備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記内燃機関３０が加速状態にあると判断されるとき、前記トリム角調整機構（パワーチルトトリムユニット）２６を作動させて前記トリム角θｔｒｍを前記所定角度θｔｒｍ１に調整するように構成した（Ｓ３２）ので、エンジン３０が加速状態にあるときのみトリム角θｔｒｍを所定角度θｔｒｍ１に調整することとなり、よって加速終了後のロックアップクラッチ４４ｄをオンさせる際に生じる減速感を効果的に軽減させることができる。

また、操船者に手動操作自在に設けられるスイッチ（パワーチルトトリムスイッチ）１１４とを備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記スイッチ１１４が操作されるとき、前記トリム角調整機構（パワーチルトトリムユニット）２６を作動させるように構成した（Ｓ３０）ので、操船者はパワーチルトトリムスイッチ１１４を操作することでパワーチルトトリムユニット２６を作動させることができ、よってトリム角θｔｒｍの調整を常に行うことが可能となる。

尚、上記において、所定角度θｔｒｍ１や第１、第２の所定値ｅref１，ｅref２、既定値ＤＮＩＮref、エンジン３０の排気量などを具体的な値で示したが、それらは例示であって限定されるものではない。

この発明の実施例に係る船外機の制御装置を船体も含めて全体的に示す概略図である。図１に示す船外機の部分断面拡大側面図である。図１に示す船外機の拡大側面図である。図２に示すトルクコンバータ付近を拡大して示す拡大断面図である。図２に示すトルクコンバータや油圧ポンプなどを模式的に示す油圧回路図である。図１などに示すトルクコンバータのロックアップクラッチのオン・オフの制御およびトリム角の調整を示すフロー・チャートである。図６フロー・チャートの処理を説明する説明図である。

符号の説明

１０船外機、１２船体、２６パワーチルトトリムユニット（トリム角調整機構）、３０エンジン（内燃機関）、４２ドライブシャフト、４４トルクコンバータ、４４ｄロックアップクラッチ、６０プロペラ、８６クランク角センサ、９０ドライブシャフト回転数センサ、９４ＥＣＵ（電子制御ユニット）、１１４パワーチルトトリムスイッチ（スイッチ）

Claims

内燃機関とプロペラを接続するドライブシャフトと、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、船体に対するトリム角を調整するトリム角調整機構とを備える船外機の制御装置において、
ａ．前記トルクコンバータの入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、
ｂ．前記トルクコンバータの出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、
ｃ．前記検出された入力回転数と出力回転数から前記トルクコンバータの速度比を算出する速度比算出手段と、
ｄ．前記算出された速度比が第１の所定値以上のとき、前記トリム角調整機構を作動させて前記トリム角を所定角度に調整するトリム角調整機構作動手段と、
ｅ．前記トリム角が前記所定角度に調整された後、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせるクラッチオン手段と、
を備えることを特徴とする船外機の制御装置。
ｆ．前記検出された入力回転数の変化量を算出する入力回転数変化量算出手段と、
を備えると共に、前記クラッチオン手段は、前記算出された速度比が前記第１の所定値よりも大きい値に設定された第２の所定値以上であり、かつ前記算出された入力回転数の変化量が既定値以下のとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせることを特徴とする請求項１記載の船外機の制御装置。
ｇ．前記内燃機関が加速状態にあるか否か判断する加速状態判断手段と、
を備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記内燃機関が加速状態にあると判断されるとき、前記トリム角調整機構を作動させて前記トリム角を前記所定角度に調整することを特徴とする請求項１または２記載の船外機の制御装置。
ｈ．操船者に手動操作自在に設けられるスイッチと、
を備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記スイッチが操作されるとき、前記トリム角調整機構を作動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の船外機の制御装置。