JP5011058B2

JP5011058B2 - 船外機の制御装置

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Publication number: JP5011058B2
Application number: JP2007272643A
Authority: JP
Inventors: 誠山村; 義久新荻; 学土橋; 和宏佐藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-10-19
Also published as: JP2009101716A; US8229608B2; US20090105894A1

Description

この発明は船外機の制御装置に関し、より具体的には複数種の船外機の中から選択されて船体に取り付けられた船外機の機種を特定してその動作を制御するようにした装置に関する。

近年、船外機の操舵機構やスロットルバルブにアクチュエータを接続すると共に、船体側にステアリングホイールやスロットルレバーの操作角を検出するセンサを設け、かかるセンサの検出値に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御することで、船外機の操舵あるいは機関回転数の調整などを行う、いわゆるＤＢＷ（Drive By Wire）方式の船外機の制御装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の技術にあっては、船体に設けられるセンサなどの機器は、船外機に搭載される機器（具体的にはＥＣＵ）にバスを介して通信自在に接続されるように構成される。
特開２００６−２８２１７１号公報

ところで、船外機は機種によって搭載される内燃機関や機器の種類が相違するため、ユーザ（操船者）は、複数種の船外機の中から用途に応じて機種を選択し、船体に取り付けるようにしている。そのため、船外機の制御装置にあっては、船外機の動作を正確に制御するため、船体に取り付けられた船外機の機種を特定する必要がある。

そこで、例えば操船者が船外機の機種情報を入力するスイッチを設置すると共に、前記スイッチを介して入力された船外機の機種に応じて船外機の動作を制御することが考えられるが、入力作業が煩瑣となる。また、操船者が誤って入力した場合、船体に設けられる機器と船外機に搭載される機器の間で正確な通信ができず、船外機の動作を適正に制御できない不具合が生じるおそれもある。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、複数種の船外機の中から選択されて船体に取り付けられた船外機の機種を簡易に特定し、船外機の動作を適正に制御す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、ＨｉまたはＬｏレベルのアナログ信号を出力する機器を備え、前記アナログ信号をデジタル信号に変換して船体に出力する船外機と前記アナログ信号をそのまま船体へ出力する船外機の複数種の船外機の中から選択されて船体に取り付けられた船外機の動作を制御する船体側の制御装置であって、前記船体に取り付けられた船外機から出力された信号を入力する信号入力手段、前記入力された信号がデジタル信号かアナログ信号かを判別し、前記入力された信号がデジタル信号の場合には、送られてきた機種コードに基づいて前記船体に取り付けられた船外機の機種を特定すると共に、前記入力された信号がアナログ信号の場合には、前記アナログ信号のレベルに基づいて前記船体に取り付けられた船外機の機種を特定する機種特定手段、および前記特定された機種に応じて前記船外機の動作を制御する制御手段を備えるように構成した。

請求項２にあっては、動作電源を供給されるとき動作を初期化する初期化手段を備えると共に、前記機種特定手段は、前記初期化手段によって初期化されたとき、前記船体に取り付けられた船外機の機種を特定するように構成した。

請求項１に係る船外機の制御装置にあっては、船体に取り付けられた船外機から出力された信号を入力し、入力された信号がデジタル信号かアナログ信号かを判別し、入力された信号がデジタル信号の場合には、送られてきた機種コードに基づいて取り付けられた船外機の機種を特定する一方、入力された信号がアナログ信号の場合には、アナログ信号のレベルに基づいて船体に取り付けられた船外機の機種を特定すると共に、特定された機種に応じて船外機の動作を制御するように構成したので、複数種の船外機の中から選択されて船体に取り付けられた船外機の機種を簡易かつ確実に特定でき、船外機の動作を正確に制御することができる。

請求項２に係る船外機の制御装置にあっては、動作電源を供給されるとき動作を初期化する初期化手段を備えると共に、機種特定手段は、初期化手段によって初期化されたとき、船体に取り付けられた船外機の機種を特定するように構成、即ち、制御装置に動作電源が供給される度に船外機の機種を特定するように構成したので、上記した効果に加え、船外機の機種を一層確実に特定することができる。

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なども含めて全体的に示す概略図である。

図１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の後尾に取り付けられる（固定される）。尚、船外機１０としては後述するように３種が予定される。

船体１２の操縦席１４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１６が配置される。ステアリングホイール１６のシャフト（図示せず）には操舵角センサ２０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１６の操舵角に応じた信号を出力する。

操縦席１４付近には、さらにリモートコントロールボックス（以下「リモコンボックス」という）２２が配置される。リモコンボックス２２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２４が設けられる。

シフト・スロットルレバー２４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。リモコンボックス２２にはレバー位置センサ２６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２４の位置に応じた信号を出力する。

ステアリングホイール１６が配置される操縦席１４のダッシュボードには、複数個の報知ランプ３０と、タコメータ３２と、船外機の運転状態などを表示するモニタ画面３４などが配置される。また、船体１２の適宜位置にはＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）３６が配置される。

図２は、ＥＣＵ３６などの構成を示すブロック図である。尚、図２においては、図示の簡略化のため、船体側の操舵角センサ２０やレバー位置センサ２６、船外機の操舵機構やスロットルバルブに接続される電動モータ（アクチュエータ。後述）などの図示は省略した。

ＥＣＵ３６はマイクロコンピュータからなり、図２に示す如く、ＣＰＵ３６ａと、ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）３６ｂと、アナログ信号を入力するアナログ信号入力部３６ｃと、デジタル信号を入力するデジタル信号入力部３６ｄと、報知ランプ３０とタコメータ３２とモニタ画面３４などに接続され、それらに駆動信号を出力する駆動信号出力部３６ｅとを備える。

前述した如く、船外機１０としては３種の船外機が予定され、操船者によってその中から選択された船外機が取り付けられる。３種の船外機１０は、図示の如く、船外機１０ａ，１０ｂ，１０ｃからなる。これらは搭載される内燃機関や機器が相違するため、以下個別に説明する。

先ず、第１の船外機１０ａについて図３を参照して説明する。図３は船外機１０ａの概略図である。

図示の如く、船外機１０ａはスターンブラケット４０を介して船体１２の後尾に取り付けられる。スターンブラケット４０には、チルティングシャフト４２を介してスイベルケース４４が接続される。スイベルケース４４には、スイベルシャフト４６が回動自在に収容される。

スイベルシャフト４６は上端側でマウントフレーム５０に固定される一方、下端側でロアマウントセンターハウジング５２に固定される。マウントフレーム５０とロアマウントセンターハウジング５２は、船外機１０ａの本体を構成するフレームに固定される。船外機１０ａは、チルティングシャフト４２を中心としてチルト・トリム自在であると共に、スイベルシャフト４６を中心として操舵（転舵）自在に構成される。

船外機１０ａの上部には内燃機関（以下「エンジン」という）５４が搭載される。エンジン５４は火花点火式のガソリンエンジンであり、エンジンカバー５６で覆われる。エンジンカバー５６の内側には、船外機１０ａ用のＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット。以下「船外機ＥＣＵ」という）６０が配置される。

エンジン５４の出力はバーティカルシャフト（図示せず）を介して下方に送られ、そこに配置されるプロペラ６２にクラッチ（図示せず）を介して伝達される。プロペラ６２は回転すると、推進力を生じて船体１２を前進あるいは後進させる。

船外機１０ａは、マウントフレーム５０をスイベルシャフト４６の回りに回転させて船外機１０ａを左右に操舵（転舵）させる操舵用電動モータ６４と、エンジン５４のスロットルバルブ（図示せず）を駆動してエンジン回転数を調節するスロットル用電動モータ６６と、シフト機構（図示せず）を駆動してシフトポジションの切り替えを行うシフト用電動モータ７０と、同様に電動モータを備えてチルト角およびトリム角の調節を行うパワーチルトトリムユニット７２を備える。シフト用電動モータ７０の付近には、シフト位置センサ７４が配置され、シフトポジションに応じた信号を出力する。

船外機ＥＣＵ６０は、操舵角センサ２０やリモコンボックス２２のレバー位置センサ２６、シフト位置センサ７４の出力に基づいて操舵用電動モータ６４、スロットル用電動モータ６６、シフト用電動モータ７０およびパワーチルトトリムユニット７２の動作を制御する。

このように、船外機１０ａは電動モータ６４，６６，７０の駆動を制御することで、船外機の操舵、シフトチェンジあるいはエンジン回転数の調整を行うようにした、いわゆるＤＢＷ方式の船外機である。

船外機１０ａは、エンジン５４のオイル（潤滑油）を圧送する油路においてオイルポンプ（図示せず）の上流（高圧側）に介挿される高圧側オイルプレッシャスイッチ８０と、下流（低圧側）に介挿される低圧側オイルプレッシャスイッチ８２と、エンジン５４のクランクシャフト（図示せず）の付近に配置され、所定クランク角度ごとにパルス信号を出力する電磁ピックアップからなるクランク角センサ８４を備える。これらは全てアナログ信号を出力する機器である。

高圧側オイルプレッシャスイッチ８０は、初期の状態、具体的には、油路内に油圧がかかっていない（作用していない）状態のとき、Ｈｉ信号（アナログ信号）を出力する。一方、低圧側オイルプレッシャスイッチ８２は、初期の状態においてＬｏ信号（アナログ信号）を出力する。

高圧側オイルプレッシャスイッチ８０などの出力は船外機ＥＣＵ６０に送られる。船外機ＥＣＵ６０は入力されたアナログ信号（Ｈｉ信号またはＬｏ信号）を示すデジタル信号に変換して出力すると共に、クランク角センサ８４の出力をカウントして得たエンジン回転数を示すデジタル信号を出力する。

また、船外機ＥＣＵ６０は、後述する如く、船外機の種類を示す機種コードを取得するための信号（以下「機種コード取得コマンド」という）がＥＣＵ３６から送信されるとき、例えばＲＯＭに予め記憶された機種コードを示すデジタル信号を出力する。このように、船外機１０ａは、デジタル信号からなる信号を出力する機器を備える。船外機１０ａが選択されて船体１２に取り付けられるとき、船外機ＥＣＵ６０の出力は、ＥＣＵ３６のデジタル信号入力部３６ｄに入力される。

次いで第２の船外機１０ｂについて説明する。

船外機１０ｂは、船外機１０ａより小型の（排気量が小さい）エンジンを備える。図示は省略するが、船外機１０ｂも、操舵用電動モータとスロットル用電動モータとシフト用電動モータとパワーチルトトリムユニットを備える。ただし、ＥＣＵは備えず、操舵用電動モータなどは船体側のＥＣＵ３６に接続され、ＥＣＵ３６によって動作を制御されるように構成される。

船外機１０ｂにおいて、前記した高圧側オイルプレッシャスイッチを符号９０、低圧側オイルプレッシャスイッチを符号９２、クランク角センサを符号９４で示す。初期の状態のとき、高圧側オイルプレッシャスイッチ９０はＨｉ信号（アナログ信号）を出力する一方、低圧側オイルプレッシャスイッチ９２はＬｏ信号（アナログ信号）を出力する。

船外機１０ｂが選択されて船体１２に取り付けられたとき、高圧側オイルプレッシャスイッチ９０と低圧側オイルプレッシャスイッチ９２とクランク角センサ９４の出力（アナログ信号）はＥＣＵ３６のアナログ信号入力部３６ｃに入力される。

次いで第３の船外機１０ｃについて説明する。

船外機１０ｃは、船外機１０ｂよりさらに小型の（さらに排気量が小さい）エンジンを備える。図示は省略するが、船外機１０ｃも操舵用電動モータとスロットル用電動モータとシフト用電動モータとパワーチルトトリムユニットを備えるが、ＥＣＵを備えず、船体側のＥＣＵ３６に接続されて動作を制御されるように構成される。

船外機１０ｃにおいて、前記した高圧側オイルプレッシャスイッチを符号１００、低圧側オイルプレッシャスイッチを符号１０２、クランク角センサを符号１０４で示す。船外機１０ｃが選択されて船体１２に取り付けられたとき、高圧側オイルプレッシャスイッチ１００などの出力（アナログ信号）はＥＣＵ３６のアナログ信号入力部３６ｃに入力される。

ただし、船外機１０ｃの高圧側オイルプレッシャスイッチ１００と低圧側オイルプレッシャスイッチ１０２の論理回路は、船外機１０ｂの高圧側オイルプレッシャスイッチ９０と低圧側オイルプレッシャスイッチ９２のそれと逆になるように構成される。

即ち、船外機１０ｃにおいて、高圧側オイルプレッシャスイッチ１００は、初期の状態のときにＬｏ信号（アナログ信号）を出力する一方、低圧側オイルプレッシャスイッチ１０２は、初期の状態のときにＨｉ信号（アナログ信号）を出力するように構成される。

図４は、この実施例に係る船外機の制御装置によって行われる処理の内、船体１２に取り付けられた船外機の機種を特定する処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、船外機が始動されるとき（具体的には、始動スイッチが操船者によってオンされ、バッテリから動作電源が供給されるとき）、ＥＣＵ３６によって実行される。

以下説明すると、先ずＳ１０においてＣＰＵ３６ａを初期化、即ち、動作電源を供給されるとき、イニシャル処理を実行して動作を初期化する。

次いでＳ１２に進み、高圧側オイルプレッシャスイッチの出力（レベル）を確認する。前述した如く、船外機１０ｂの高圧側オイルプレッシャスイッチ９０と船外機１０ｃの高圧側オイルプレッシャスイッチ１００の論理は逆に構成されるため、船外機１０ｂが選択されて船体１２に取り付けられるときは初期値のＨｉ信号が確認される一方、船外機１０ｃが船体１２に取り付けられるときは初期値のＬｏ信号が確認される。

Ｓ１２においてＨｉ信号が確認されるときはＳ１４に進み、船外機側からのパルス信号（アナログ信号）の入力の有無を判断する。Ｓ１４の処理は、船体１２に取り付けられる船外機が、アナログ信号を出力する機器を備える船外機（船外機１０ｂ）、およびアナログ信号を出力する機器を備えない機種、即ち、デジタル信号を出力する機器を備える船外機（船外機１０ａ）のいずれであるかを判断、換言すれば、入力された信号がデジタル信号かアナログ信号かを判別する処理に相当する。

Ｓ１４で肯定されるときはＳ１６に進み、低圧側オイルプレッシャスイッチの出力（レベル）を確認する。前記したように、船外機１０ｂにおいて、高圧側オイルプレッシャスイッチ９０から初期値のＨｉ信号が出力されるときは、低圧側オイルプレッシャスイッチ９２からは初期値のＬｏ信号が出力される。従って、Ｓ１６の処理では通常、Ｌｏ信号が確認され、Ｓ１８に進んで複数種の船外機の中から選択されて船体１２に取り付けられる機種が第２の船外機１０ｂであると特定（決定）する。

他方、Ｓ１６において低圧側オイルプレッシャスイッチからＨｉ信号が出力されるときは、オイルプレッシャスイッチとＥＣＵ３６の間で何らかの通信異常が発生していると推定できるため、船外機の機種の特定などの処理を行わず、Ｓ２０に進んで報知ランプ３０を点灯させ、操船者に報知する。

Ｓ１４で否定、即ち、船外機側からのパルス信号の入力がないことから船外機１０ａが船体１２に取り付けられていると判断できるとき、Ｓ２２に進んでカウンタ値が所定値以上か否か判断する。このカウンタは、Ｓ１４（あるいは後述するＳ３４）で否定されるとき、図示しない別ルーチンでスタートされるアップカウンタである。

Ｓ２２における最初の判断では通例否定されてＳ２４に進み、通信初期化コマンドを船外機１０ａの船外機ＥＣＵ６０に送信する。これにより、船外機ＥＣＵ６０においては、イニシャル処理が実行されて動作が初期化される。

次いでＳ２６に進み、機種コード取得コマンドを船外機ＥＣＵ６０に送信し、Ｓ２８に進んで船外機ＥＣＵ６０から応答があるか否か、即ち、船外機ＥＣＵ６０から機種コードを示すデジタル信号が送信（返信）されたか否か判断する。Ｓ２８で肯定されるときはＳ３０に進み、機種コードを示すデジタル信号に基づき、船体１２に取り付けられる機種が第１の船外機１０ａであると特定（判別）する。

一方、Ｓ２８で否定されるときはＳ１４に戻り、前述した処理を船外機ＥＣＵ６０から応答があるまで繰り返す。その途中、Ｓ２２で肯定、即ち、船外機ＥＣＵ６０からの応答がない状態が継続してカウンタ値が所定値以上になったとき（具体的には、応答がない状態が所定時間（例えば５分）以上継続したとき）、ＥＣＵ３６と船外機ＥＣＵ６０との通信に何らかの異常が発生しているおそれがあるため、船外機の機種の特定などの処理を行わず、Ｓ３２に進んで報知ランプ３０を点灯させ、操船者に報知する。

Ｓ１２において高圧側オイルプレッシャスイッチから初期値のＬｏ信号が確認されるときはＳ３４に進み、前記したＳ１４の処理と同様、船外機側からのパルス信号の入力の有無を判断する。Ｓ３４は、船体１２に取り付けられる船外機が、アナログ信号を出力する機器を備える船外機（船外機１０ｃ）、およびアナログ信号を出力する機器を備えない機種、即ち、デジタル信号を出力する機器を備える船外機（船外機１０ａ）のいずれであるかの判断、換言すれば、入力された信号がデジタル信号かアナログ信号かを判別する処理に相当する。

Ｓ３４で否定されるときはＳ２２へ進んで前述した処理を実行する一方、肯定されるときはＳ３６に進み、低圧側オイルプレッシャスイッチの出力（レベル）を確認する。前記したように、高圧側オイルプレッシャスイッチから初期値のＬｏ信号が出力されるときは、低圧側オイルプレッシャスイッチからは初期値のＨｉ信号が出力される。従って、Ｓ３６の処理では通常、Ｈｉ信号が確認され、Ｓ３８に進んで船体１２に取り付けられた機種が第３の船外機１０ｃであると特定（判別）する。

他方、Ｓ３６において低圧側オイルプレッシャスイッチからＬｏ信号が出力されるときは、オイルプレッシャスイッチとＥＣＵ３６の間で何らかの通信異常が発生していると判断できるため、船外機の機種の特定などの処理を行わず、Ｓ２０に進んで報知ランプ３０を点灯させ、操船者に報知する。

上記した処理によって船体１２に取り付けられる船外機の機種が特定されると、ＥＣＵ３６は、特定された機種に応じて船外機の動作を制御する共に、モニタ画面３４などの駆動信号を駆動信号出力部３６ｅを介して出力する。

上記した如く、この発明の実施例にあっては、ＨｉまたはＬｏレベルのアナログ信号（高圧側オイルプレッシャスイッチおよび低圧側オイルプレッシャスイッチの出力（Ｈｉ信号、Ｌｏ信号）、クランク角センサから出力されるパルス信号）を出力する機器（高圧側オイルプレッシャスイッチ８０，９０，１００、低圧側オイルプレッシャスイッチ８２，９２，１０２、クランク角センサ８４，９４，１０４）を備え、前記アナログ信号をデジタル信号に変換して船体１２に出力する船外機（第１の船外機１０ａ）と前記アナログ信号をそのまま船体１２へ出力する船外機（第２、第３の船外機１０ｂ，１０ｃ）の複数種の船外機（第１から第３の船外機１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）の中から選択されて船体１２に取り付けられた船外機の動作を制御する船体１２側の制御装置（ＥＣＵ３６）であって、前記船体１２に取り付けられた船外機１０から出力された信号を入力する信号入力手段（ＥＣＵ３６のアナログ信号入力部３６ｃ、デジタル信号入力部３６ｄ）、前記入力された信号がデジタル信号かアナログ信号かを判別し、前記入力された信号がデジタル信号の場合には、送られてきた機種コードに基づいて前記船体１２に取り付けられた船外機１０の機種を特定すると共に、前記入力された信号がアナログ信号の場合には、前記アナログ信号のレベルに基づいて前記船体１２に取り付けられた船外機の機種を特定する機種特定手段（Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ３０，Ｓ３４，Ｓ３６，Ｓ３８）、および前記特定された機種に応じて前記船外機１０の動作を制御する制御手段（ＥＣＵ３６）を備えるように構成した。

これにより、複数種の船外機の中から選択されて船体１２に取り付けられた船外機の機種を簡易かつ確実に特定でき、それによって船外機１０の動作を適正に制御することができる。また、船外機１０の機種を特定することで、それぞれの船外機１０の通信プロトコルに合わせた自動操縦装置あるいは外部機器（例えば、操作装置（シフト・スロットルレバー、ステアリングホイールなど）や表示器（タコメータ、速度計など））などとの通信も可能となる。

また、動作電源を供給されるとき動作を初期化する初期化手段（Ｓ１０）を備えると共に、前記機種特定手段は、前記初期化手段によって初期化されたとき、前記船体１２に取り付けられた船外機１０の機種を特定するように構成した。即ち、制御装置に動作電源が供給される度に船外機１０の機種を特定するように構成したので、船外機１０の機種を一層確実に特定することができる。

尚、上記において、この発明を第１から第３の船外機１０ａ，１０ｂ，１０ｃの３種の船外機が取り付け可能な場合を予定したが、この発明は２種あるいは４種以上の船外機が取り付け可能な場合にも妥当する。

この発明の実施例に係る船外機の制御装置を船体なども含めて全体的に示す概略図である。図１に示すＥＣＵなどの構成を示すブロック図である。図２に示す第１の船外機の概略図である。図１に示す船外機の制御装置の動作を示すフロー・チャートである。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ船外機、１２船体、３６ＥＣＵ、３６ａＣＰＵ、３６ｃアナログ信号入力部（信号入力手段）、３６ｄデジタル信号入力部（信号入力手段）、８０，９０，１００高圧側オイルプレッシャスイッチ、８２，９２，１０２低圧側オイルプレッシャスイッチ、８４，９４，１０４クランク角センサ、６０船外機ＥＣＵ

Claims

ＨｉまたはＬｏレベルのアナログ信号を出力する機器を備え、前記アナログ信号をデジタル信号に変換して船体に出力する船外機と前記アナログ信号をそのまま船体へ出力する船外機の複数種の船外機の中から選択されて船体に取り付けられた船外機の動作を制御する船体側の制御装置であって、
ａ．前記船体に取り付けられた船外機から出力された信号を入力する信号入力手段、
ｂ．前記入力された信号がデジタル信号かアナログ信号かを判別し、前記入力された信号がデジタル信号の場合には、送られてきた機種コードに基づいて前記船体に取り付けられた船外機の機種を特定すると共に、前記入力された信号がアナログ信号の場合には、前記アナログ信号のレベルに基づいて前記船体に取り付けられた船外機の機種を特定する機種特定手段、
および
ｃ．前記特定された機種に応じて前記船外機の動作を制御する制御手段、
を備えることを特徴とする船外機の制御装置。
ｄ．動作電源を供給されるとき動作を初期化する初期化手段、
を備えると共に、前記機種特定手段は、前記初期化手段によって初期化されたとき、前記船体に取り付けられた船外機の機種を特定することを特徴とする請求項１記載の船外機の制御装置。