JP5596620B2

JP5596620B2 - 船外機の制御装置

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Publication number: JP5596620B2
Application number: JP2011112259A
Authority: JP
Inventors: 浩二厨川; 宙山本; 智広宮内; 和己宮下
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2031-05-19
Also published as: US20120295498A1; CA2778298A1; CA2778298C; JP2012240545A; US8808040B2

Description

この発明は船外機の制御装置に関し、詳しくは船外機に搭載された内燃機関の駆動力を制御してシフトレバー操作時の操船者の操作荷重を低減させるようにした装置に関する。

従来、船外機の制御装置において、操船者によるシフトレバーの操作に応じてクラッチを変位させることで、シフトポジションを前後進ギヤに係合させられて内燃機関の駆動力をプロペラに伝達するインギヤ位置と、前記係合が解除されて駆動力の伝達を遮断するニュートラル位置との間で切り替え自在とした技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、特許文献１記載の技術にあっては、シフトレバーに接触スイッチを設けると共に、シフトレバーがインギヤ位置からニュートラル位置に向けて操作されて所定の操作位置に到達したことがスイッチによって検出されるとき、内燃機関の点火カットを行って駆動力の低下制御を開始することで、クラッチと前後進ギヤの係合（インギヤ）を解除し易くし、シフトレバー操作時の操船者の操作荷重を低減させるように構成される。

特開平３−７９４９６号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術の如く構成した場合、スイッチをシフトレバーに精度良く取り付けてスイッチの作動点を適正に設定するのが難しく、結果として駆動力の低下制御が適切なタイミングで開始されないという不具合が生じていた。また、スイッチを配置するためのスペースも必要となるため、レイアウトの自由度が制限されるという不都合もあった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、内燃機関の駆動力を適切なタイミングで低下させてシフトレバー操作時の操船者の操作荷重を低減させると共に、レイアウトの自由度を向上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、シフトポジションが前後進ギヤに係合させられて内燃機関の駆動力をプロペラに伝達するインギヤ位置と前記駆動力の伝達を遮断するニュートラル位置との間で切り替え自在な船外機において、前記内燃機関のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記検出された機関回転数の変化量を算出する機関回転数変化量算出手段と、前記検出されたスロットル開度と機関回転数と前記算出された機関回転数の変化量に基づいて前記内燃機関の駆動力を低下させる駆動力低下制御を実行する駆動力低下制御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、前記駆動力低下制御手段は、前記検出されたスロットル開度が全閉開度付近にあると共に、前記検出された機関回転数が所定回転数以下で、かつ前記算出された機関回転数の変化量が所定値以下のとき、前記駆動力低下制御を実行する如く構成した。

請求項３に係る船外機の制御装置にあっては、前記駆動力低下制御手段は、前記駆動力低下制御を所定回以上実行した場合、あるいは前記シフトポジションが前記ニュートラル位置に切り替えられた場合、前記駆動力低下制御を終了する如く構成した。

請求項４に係る船外機の制御装置にあっては、前記駆動力低下制御手段は、前記内燃機関の点火カットと点火時期の遅角と燃料噴射量の低減のうちの少なくともいずれかを介して前記内燃機関の駆動力を低下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、内燃機関のスロットル開度と機関回転数と機関回転数の変化量に基づいて内燃機関の駆動力を低下させるように構成したので、内燃機関の駆動力を適切なタイミングで低下させてシフトレバー操作時の操船者の操作荷重を低減させることができる。

即ち、シフトポジションがインギヤ位置からニュートラル位置に切り替えられるタイミングを、スロットル開度と機関回転数と機関回転数の変化量に基づいて正確に検出（検知）することが可能となり、その検出された適切なタイミングで内燃機関の駆動力の低下制御を開始させることで、前後進ギヤの係合（インギヤ）を解除し易くなり、よってシフトレバー操作時の操船者の操作荷重を低減させることができる。また、操船者のシフトレバーに対する操作を検出するためのスイッチ（またはセンサ）を不要にできるため、装置のレイアウトの自由度を向上させることができると共に、コスト的にも有利である。

請求項２に係る船外機の制御装置にあっては、駆動力低下制御手段は、スロットル開度が全閉開度付近にあると共に、機関回転数が所定回転数以下で、かつ機関回転数の変化量が所定値以下のとき、駆動力低下制御を実行するように構成したので、上記した効果に加え、シフトポジションがインギヤ位置からニュートラル位置に切り替えられるタイミングをより正確に検出でき、そのタイミングで駆動力低下制御を開始させることで、シフトレバー操作時の操船者の操作荷重を確実に低減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、駆動力低下制御手段は、駆動力低下制御を所定回以上実行した場合、駆動力低下制御を終了するように構成したので、上記した効果に加え、例えばシフトレバーがインギヤ位置からニュートラル位置に向けてゆっくり操作される場合であっても、内燃機関の運転が不安定になる前に駆動力低下制御を終了することが可能、換言すれば、駆動力低下制御が不要に長く実行されることがなく、よって駆動力低下制御を適切に実行できると共に、内燃機関の運転が不安定になるのを防止することができる。

また、駆動力低下制御手段は、シフトポジションがニュートラル位置に切り替えられた場合、駆動力低下制御を終了するように構成、即ち、シフトポジションがニュートラル位置に切り替えられて駆動力低下制御が不要になったタイミングで終了するように構成したので、駆動力低下制御をより適切に実行することができる。

請求項４に係る船外機の制御装置にあっては、駆動力低下手段は、内燃機関の点火カットと点火時期の遅角と燃料噴射量の低減のうちの少なくともいずれかを介して内燃機関の駆動力を低下させるように構成したので、上記した効果に加え、内燃機関の駆動力を確実に低下できると共に、シフトレバー操作時の操船者の操作荷重を効率良く低減させることができる。

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１に示す電子制御ユニットのエンジン制御動作を示すフロー・チャートである。図４に示すシフト荷重低減制御判定処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。図４，５のフロー・チャートでの処理の一部を説明するタイム・チャートである。

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、図２は図１に示す船外機の部分断面拡大側面図、図３は船外機の拡大側面図である。

図１から図３において、符号１は船外機１０が船体（艇体）１２に搭載されてなる船舶を示す。船外機１０は、船体１２の後尾（船尾）１２ａに取り付けられる。

図１に示すように、船体１２の操縦席１４の付近には、操船者（図示せず）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１８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付近にはリモートコントロールボックス２０が配置され、そこには操船者によって操作自在なシフトレバー（シフト・スロットルレバー）２２が設けられる。シフトレバー２２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（フォワード（前進）／リバース（後進）／ニュートラル（中立）切り替え指示）と、エンジンに対する加速／減速指示を含むエンジン回転数（機関回転数）の調節指示を入力する。リモートコントロールボックス２０の内部にはレバー位置センサ２４が取り付けられ、シフトレバー２２の位置に応じた信号を出力する。

操舵角センサ１８とレバー位置センサ２４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）２６に入力される。ＥＣＵ２６はＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えたマイクロ・コンピュータからなる。

船外機１０は、図２に良く示す如く、スイベルケース３０、チルティングシャフト３２およびスターンブラケット３４を介して船体１２に装着される。

スイベルケース３０の上部には、スイベルケース３０の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容されるスイベルシャフト３６を駆動する転舵用電動モータ（アクチュエータ。図３にのみ示す）４０が配置される。転舵用電動モータ４０の回転出力は減速ギヤ機構（図示せず）、マウントフレーム４２を介してスイベルシャフト３６に伝達され、よって船外機１０はスイベルシャフト３６を転舵軸として左右に（鉛直軸回りに）転舵される。

船外機１０の上部には、複数の気筒（正確には６気筒）を有する内燃機関（原動機。以下「エンジン」という）４４が搭載される。エンジン４４は火花点火式のＶ型多気筒（６気筒）ガソリンエンジンで、排気量３５００ｃｃを備える。エンジン４４は水面上に位置し、エンジンカバー４６によって覆われる。

エンジン４４の吸気管５０には、スロットルボディ５２が接続される。スロットルボディ５２はその内部にスロットルバルブ５４を備えると共に、スロットルバルブ５４を開閉駆動するスロットル用電動モータ（アクチュエータ）５６が一体的に取り付けられる。

スロットル用電動モータ５６の出力軸は減速ギヤ機構（図示せず）を介してスロットルバルブ５４に接続され、スロットル用電動モータ５６を動作させることでスロットルバルブ５４が開閉され、エンジン４４の吸気量が調量されてエンジン回転数が調節される。尚、船外機１０はエンジン４４に取り付けられたバッテリなどの電源（図示せず）を備え、それから各電動モータ４０，５６などに動作電源が供給される。

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６０と、水平軸回りに回転自在に支持されると共に、その一端にプロペラ６２が取り付けられるプロペラシャフト６４とを備える。尚、ドライブシャフト６０とプロペラシャフト６４の付近は、図２に矢印で示すように、エンジン４４の排気管６６から放出された排気が通過し、その排気はプロペラ６２の後方の水中へと排出される。

ドライブシャフト６０の上端にはエンジン４４のクランクシャフト（図示せず）が接続される一方、下端にはピニオンギヤ６８が設けられる。ピニオンギヤ６８には回転自在に設けられた前進ギヤ（前進ベベルギヤ）７０と後進ギヤ（後進ベベルギヤ）７２が係合（噛合）され、前後進ギヤ７０，７２はピニオンギヤ６８によって相反する方向に回転させられる。また、前進ギヤ７０と後進ギヤ７２の間には、プロペラシャフト６４と一体に回転するクラッチ７４が配置される。

クラッチ７４は、シフトレバー２２の操作に応じて変位させられ、例えば前進ギヤ７０に係合させられるとき、ドライブシャフト６０の回転がピニオンギヤ６８と前進ギヤ７０を介してプロペラシャフト６４に伝達され、プロペラ６２が回転して船体１２を前進させる方向の推力（推進力）を生じる。これにより、フォワード位置が確立される。

一方、クラッチ７４が後進ギヤ７２に係合させられると、ドライブシャフト６０の回転がピニオンギヤ６８と後進ギヤ７２を介してプロペラシャフト６４に伝達され、プロペラ６２が前進時とは逆方向に回転して船体１２を後進させる方向の推力を生じる。これにより、リバース位置が確立される。また、クラッチ７４が前進ギヤ７０および後進ギヤ７２のいずれとも係合させられなければ、ドライブシャフト６０の回転のプロペラシャフト６４への伝達が遮断され、これによりニュートラル位置が確立される。

このシフトポジションを切り替える構成について具体的に説明すると、クラッチ７４は、鉛直方向と平行に回転自在に支持された第１のシフトシャフト７６の下端にシフトスライダ８０を介して接続される。第１のシフトシャフト７６の上端は、エンジンカバー４６の内部空間に位置させられると共に、その上端付近には、鉛直方向と平行に回転自在に支持された第２のシフトシャフト８２が配置される。

第１のシフトシャフト７６の上端には第１のギヤ８４が取り付けられる一方、第２のシフトシャフト８２の下端には第２のギヤ８６が取り付けられると共に、第１のギヤ８４と第２のギヤ８６は噛合される。

第２のシフトシャフト８２の上端付近にはシフトアーム９０が固定して取り付けられる。シフトアーム９０は、図示しないリンク機構やプッシュプルケーブルなどを介して前記した船体１２のシフトレバー２２に接続される。

上記の如く構成することで、操船者によってシフトレバー２２が操作されると、シフトアーム９０などによって第２のシフトシャフト８２が回動させられ、第２のシフトシャフト８２の回動は第２のギヤ８６、第１のギヤ８４を介して第１のシフトシャフト７６に伝達されて回動させる。第１のシフトシャフト７６の回動に伴ってシフトスライダ８０およびクラッチ７４は適宜に変位させられ、それによって前述の如く、シフトポジションがフォワード位置、リバース位置、ニュートラル位置の間で切り替えられる。

このように、船外機１０は、操船者のシフトレバー操作に応じてシフトポジションを前後進ギヤ７０，７２に係合させてエンジン４４の駆動力（出力）をプロペラ６２に伝達するインギヤ位置（具体的には、フォワード位置およびリバース位置）と前記駆動力の伝達を遮断するニュートラル位置との間で切り替え自在とされる。

図３に示す如く、スロットルバルブ５４の付近にはスロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）９２が配置され、スロットル開度ＴＨ［度］を示す出力を生じる。エンジン４４のクランクシャフトの付近にはクランク角センサ（機関回転数検出手段）９４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、第２のシフトシャフト８２の付近にはニュートラルスイッチ（接触スイッチ）９６が配置され、シフトポジションがニュートラル位置であるときにオン信号を、フォワード位置あるいはリバース位置、即ち、インギヤ位置であるときにオフ信号を出力する。上記した各スイッチやセンサの出力は、ＥＣＵ２６に入力される。

ＥＣＵ２６は、入力されたセンサ出力に基づいて転舵用電動モータ４０の動作を制御し、船外機１０の転舵を行う。また、ＥＣＵ２６は、レバー位置センサ２４の出力などに基づいてスロットル用電動モータ５６の動作を制御し、スロットルバルブ５４を開閉させてスロットル開度ＴＨを調整する。

さらに、ＥＣＵ２６は、入力された各センサ出力およびスイッチ出力に基づいてエンジン４４の燃料噴射量と点火時期を決定し、インジェクタ１００（図３に示す）を介して決定された噴射量の燃料を供給すると共に、点火装置１０２（図３に示す）を介して決定された点火時期に従って噴射された燃料と吸気の混合気を点火する。

このように、この実施例に係る船外機の制御装置は、シフトチェンジを除き、操作系（ステアリングホイール１６やシフトレバー２２）と船外機１０の機械的な接続が断たれたＤＢＷ（Drive By Wire）方式の制御装置である。

図４は、ＥＣＵ２６のエンジン制御動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ２６によって所定の周期（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに実行される。

以下説明すると、先ずＳ（ステップ）１０において、スロットル開度ＴＨをスロットル開度センサ９２の出力から検出（算出）し、Ｓ１２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ＤＴＨを算出する。

次いでＳ１４に進み、シフトポジションがフォワード位置またはリバース位置にあるときにエンジン４４に対して操船者によって減速（正確には急減速）が指示されたか否か、換言すれば、エンジン４４が船舶１を減速（正確には急減速）させる運転状態にあるか否か判定する。

詳しくは、Ｓ１２で算出されたスロットル開度の変化量ＤＴＨと減速判定用の既定値ＤＴＨａとを比較すると共に、変化量ＤＴＨが既定値ＤＴＨａ以下のとき、スロットルバルブ５４が閉弁方向に急速に駆動されている、即ち、急減速が指示されたと判定する。従って、既定値ＤＴＨａは急減速の指示がなされたと判定できるような値（負値）、例えば−２０度に設定される。

Ｓ１４で否定されるときはＳ１６に進み、エンジン４４の駆動力を低下させてシフトレバー操作時の操船者の操作荷重を低減させるシフト荷重低減制御を行うか否か判定するシフト荷重低減制御判定処理を実行する。

図５はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。

図５に示す如く、Ｓ１００においてニュートラルスイッチ９６の出力に基づき、現在のシフトポジションがニュートラル位置か否か判断する。Ｓ１００で否定されるときはＳ１０２に進み、シフト荷重低減制御終了フラグのビットが０か否か判断する。

このフラグは初期値が０に設定されると共に、後述するようにシフト荷重低減制御を終了させるべきときに１にセットされる一方、それ以外のとき０にリセットされる。従って、最初のプログラムループにおいてＳ１０２の判断は通例肯定されてＳ１０４に進み、シフト荷重低減制御開始フラグ（後述）のビットが０か否か判断する。

シフト荷重低減制御開始フラグのビットも初期値が０に設定されるため、最初のプログラムループにおいてＳ１０４の判断は通例肯定されてＳ１０６に進み、スロットル開度ＴＨが全閉開度（０度）付近にあるか否か判断する。

Ｓ１０６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Ｓ１０８に進み、クランク角センサ９４の出力パルスをカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出（算出）する。

次いでＳ１１０に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥａ以下か否か判断する。この所定回転数ＮＥａは、シフトレバー２２の操作によってエンジン４４が比較的低回転の状態になったと判断可能な値とされ、例えば２０００ｒｐｍに設定される。

Ｓ１１０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Ｓ１１２に進み、エンジン回転数ＮＥの所定時間（例えば５００ｍｓｅｃ）当たりの変化量ＤＮＥを算出する。

次いでＳ１１４に進み、エンジン回転数ＮＥが安定しているか否か判断、換言すれば、エンジン４４が安定した運転状態であるか否か判断する。この判断は、エンジン回転数の変化量ＤＮＥの絶対値を所定値ＤＮＥａと比較することで行われ、変化量ＤＮＥの絶対値が所定値ＤＮＥａ以下の場合にエンジン回転数ＮＥが安定していると判断する。従って、所定値ＤＮＥａはエンジン回転数ＮＥが安定して、変化量ＤＮＥが比較的少ないと判断できるような値、例えば３００ｒｐｍに設定される。

Ｓ１１４で否定されるときはそのままプログラムを終了する一方、肯定されるときはＳ１１６に進み、エンジン４４の駆動力を低下させてシフトレバー２２の操作荷重を低減させるシフト荷重低減制御（駆動力低下制御ともいう）を実行（開始）する。

Ｓ１０６〜Ｓ１１６の処理について詳説すると、先ずスロットル開度ＴＨとエンジン回転数ＮＥとエンジン回転数の変化量ＤＮＥに基づいて、シフトレバー２２が操船者によって操作されてシフトポジションがインギヤ位置からニュートラル位置へ切り替えられるタイミングか否か推定、別言すれば、前後進ギヤ７０，７２の係合が解除される直前の運転状態か否か判断する。

具体的には、スロットル開度ＴＨが全閉開度付近にあると共に、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥａ以下で、かつエンジン回転数の変化量ＤＮＥが所定値ＤＮＥａ以下のとき、シフトポジションをインギヤ位置からニュートラル位置へ切り替えるシフトレバー操作がなされたと推定すると共に、そのタイミングでシフト荷重低減制御を実行する。

シフト荷重低減制御（駆動力低下制御）は具体的には、エンジン４４の点火カット、点火時期の遅角（例えば１０度の遅角化）、燃料噴射量の低減のうちの少なくともいずれかを行い、それを介してエンジン４４の駆動力を低下、より具体的にはエンジン回転数ＮＥを変動させつつ徐々に低下させるようにする。これにより、クラッチ７４と前後進ギヤ７０，７２の係合を解除し易くなり、よって操船者のシフトレバー２２の操作荷重が低減される。

尚、Ｓ１１６において点火カットおよび点火時期の遅角を行う場合は次回点火を予定していた気筒から実施し、燃料噴射量を低減する場合は次回噴射を予定していた気筒から行うようにする。

また、点火カットなどのシフト荷重低減制御は、複数（６個）ある気筒のうち半分にあたる３気筒に対して行う。詳しくは、エンジン４４はＶ型６気筒タイプであるが、シフト荷重低減制御を行う３気筒については、最初に低減制御を実行した気筒と同一バンクにある３気筒となるようにする。例えば最初に右バンクにある気筒で低減制御が行われた場合、同じ右バンクの３気筒について低減制御を実施する一方、左バンクの３気筒は通常制御とする。さらには、例えば右バンクで点火時期を遅角してシフト荷重低減制御を行った場合、左バンクにおいては点火時期を進角化させるようにしても良い。

即ち、Ｖ型６気筒エンジンにおいて燃焼行程は、右バンクと左バンクとで交互に行われるため、シフト荷重低減制御を実施する３気筒を上記の如く選択することで、エンジン４４においては低減制御の実行のタイミングと不実行のタイミングが交互となり、それによってより急峻なエンジン回転数変動をタイムラグなく発生させることができ、シフトレバー操作時の操船者の操作荷重をより効果的に低減させることができる。

また、エンジン４４を直列６気筒タイプとした場合は、第１気筒から第６気筒まで順に並んだ６個の気筒を、第１気筒から第３気筒と第４気筒から第６気筒とにグループ分けすると共に、低減制御を行う３気筒が同じグループとなるようにする。即ち、例えば最初に第１気筒で低減制御が行われたときは、第１気筒を含むグループの３気筒について低減制御を実施する一方、第４から第６気筒のグループは通常制御とする（同様に、第１から第３気筒のグループで点火時期を遅角化させた場合、第４から第６気筒のグループにおいては進角化させるようにしても良い）。これにより、直列６気筒エンジンであっても同様の効果を得ることができる。

次いでＳ１１８に進み、各気筒ごとにシフト荷重低減制御を実行した回数、具体的には点火カットなどを行った回数をカウントし、Ｓ１２０に進んでシフト荷重低減制御開始フラグのビットを１にセットする。即ち、このフラグは、シフト荷重低減制御が開始されるとき１にセットされる一方、それ以外のとき０にリセットされる。

シフト荷重低減制御開始フラグのビットが１にセットされた後のプログラムループにあっては、Ｓ１０４で否定されてＳ１２２に進む。Ｓ１２２ではエンジン回転数ＮＥを検出し、Ｓ１２４に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥが、エンジン４４がストールするのを回避できる限界の値（エンスト限界回転数ＮＥｂ）以下か否か判定する。このエンスト限界回転数ＮＥｂは、例えばエンジン４４の通常制御時に始動モードから通常モードへの切り替え判定しきい値として用いられる回転数と同じ値、具体的には４００ｒｐｍに設定される。

Ｓ１２４で肯定されるときはＳ１２６に進み、シフト荷重低減制御回数のカウンタ値を０にリセットし、Ｓ１２８に進んでシフト荷重低減制御終了フラグのビットを１にセットする。

シフト荷重低減制御終了フラグのビットが１にセットされると、次回のプログラムループにあってはＳ１０２で否定されてＳ１３０に進み、シフト荷重低減制御を終了する。即ち、エンジン回転数ＮＥがエンスト限界回転数ＮＥｂ以下のときにシフト荷重低減制御、具体的にはエンジン４４の点火カットなど駆動力を低下させる制御を継続すると、エンジン４４がストールする恐れがあるため、シフトポジションにかかわらず、制御を終了（中止）するようにした。

他方、Ｓ１２４で否定されるときはＳ１３２に進み、シフト荷重低減制御回数のカウンタ値に基づき、シフト荷重低減制御（駆動力低下制御）を所定回（後述）以上実行したか否か判断する。Ｓ１３２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（カウンタ値が所定回以上のとき）はＳ１３４に進み、前記カウンタ値を０にリセットし、Ｓ１３６に進んでシフト荷重低減制御終了フラグのビットを１にセットする。これにより、次回のプログラムループにおいてＳ１０２で否定されてＳ１３０に進み、シフト荷重低減制御は終了させられることとなる。

このＳ１３２からＳ１３６は、シフト荷重低減制御が長時間に亘って行われるのを防止するための処理である。即ち、例えばシフトレバー２２がゆっくり操作される場合などシフトレバー２２の動きによっては、点火カットなどの制御が比較的長い時間継続されて、エンジン４４の運転（燃焼状態）が不安定、具体的にはエンジン回転数ＮＥが不安定になるなどの不具合が生じることがある。

そこで、この実施例に係る船外機の制御装置においては、上記制御によって操船者のシフトレバー２２の操作荷重が十分に低減されたと判断できる時点（具体的には、制御開始から約２秒経過した時点）で制御を終了（中止）するようにした。従って、前記した所定回は、操船者のシフトレバー２２の操作荷重が十分に低減されたと判断できると共に、点火カットなどがそれ以上実行されると、エンジン４４の運転が不安定になる可能性のある値、例えば１０回とされる。

シフトレバー２２が操船者によって操作されてシフトポジションがニュートラル位置に完全に切り替えられた場合、Ｓ１００で肯定されてＳ１３８に進んでシフト荷重低減制御を終了すると共に、Ｓ１４０，Ｓ１４２に進み、シフト荷重低減制御開始フラグおよびシフト荷重低減制御終了フラグのビットを共に０にリセットしてプログラムを終了する。

図４の説明に戻ると、Ｓ１４で肯定されるときはＳ１８に進み、前述したシフト荷重低減制御の実行を禁止する、即ち、シフトポジションがフォワード位置またはリバース位置にあるときにエンジン４４に対して操船者によって減速（正確には急減速）が指示されるときは前記制御を実施しない。これにより、排気管６６からの水吸い込みによるウォーターハンマー現象を防止することができる。

即ち、例えばシフトポジションが前進ギヤ７０に係合させられるフォワード位置にあるとき、シフトレバー２２がリバース側に急操作される、換言すれば、エンジン４４に対して減速（具体的には急減速）が指示されることがあるが、そのときに駆動力を低下させると、前進ギヤ７０の係合（インギヤ）が解除され易い状態となるため、シフトポジションがフォワード位置からリバース位置まで一気にシフトチェンジされてしまう。

その場合、プロペラ６２がフォワード方向に回転したまま後進ギヤ７２に係合させられることがあり、それによってエンジン４４が逆回転して排気管６６から水を吸い込んでしまい、ウォーターハンマー現象が生じてエンジン４４に損傷を与える恐れがある。しかしながら、上記の如く駆動力の低下を禁止することで、前進ギヤ７０の係合が解除され難くなるため、リバース位置へのシフトチェンジタイミングを遅らせることができ、よって前記したウォーターハンマー現象が発生するのを防止することができる。

図６は図４，５のフロー・チャートでの処理の一部を説明するタイム・チャートである。尚、図６においては、シフトポジションがフォワード位置（インギヤ位置）からニュートラル位置に切り替えられる場合を例にとる。

図６に示すように、先ず時刻ｔ０からｔ１においては、ニュートラルスイッチ９６が出力を生じていない（オフされている）ため、シフトポジションはフォワード位置（インギヤ位置）にある（Ｓ１００）。

シフトレバー２２がフォワードからニュートラルに向けて操作され、時刻ｔ１でスロットル開度ＴＨが全閉開度付近にあると共に（Ｓ１０６）、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥａ以下で（Ｓ１１０）、かつエンジン回転数の変化量ＤＴＨの絶対値が所定値ＤＴＨａ以下であると判断されるとき（Ｓ１１４）、シフトポジションがインギヤ位置からニュートラル位置に切り替えられるタイミングと推定、換言すれば、前進ギヤ７０の係合が解除される直前と推定し、エンジン４４の駆動力を低下させるシフト荷重低減制御を開始する（Ｓ１１６）。これにより、エンジン回転数ＮＥは変動しつつ徐々に低下し、よってクラッチ７４と前進ギヤ７０の係合を解除し易くなり、操船者のシフトレバー２２の操作荷重が低減する。

次いでシフトレバー２２がさらにニュートラルに向けて操作され、時刻ｔ２でニュートラルスイッチ９６が出力（オン信号）を生じるとき、即ち、シフトポジションがニュートラル位置に切り替えられたとき、シフト荷重低減制御を終了する（Ｓ１００，Ｓ１３８）。

尚、図示は省略するが、例えば時刻ｔ２でニュートラルスイッチ９６がオンされる前に、詳しくは時刻ｔ１とｔ２の間においてシフト荷重低減制御が所定回以上実行された場合、シフト荷重低減制御を終了するようにする（Ｓ１３２，Ｓ１３６）。

以上の如く、この発明の実施例にあっては、シフトポジションが前後進ギヤ７０，７２に係合させられて内燃機関（エンジン）４４の駆動力をプロペラ６２に伝達するインギヤ位置（フォワード位置およびリバース位置）と前記駆動力の伝達を遮断するニュートラル位置との間で切り替え自在な船外機１０において、前記内燃機関４４のスロットル開度ＴＨを検出するスロットル開度検出手段と（ＥＣＵ２６、スロットル開度センサ９２。Ｓ１０）、前記内燃機関４４の機関回転数（エンジン回転数）ＮＥを検出する機関回転数検出手段と（ＥＣＵ２６、クランク角センサ９４。Ｓ１０８）、前記検出された機関回転数の変化量ＤＮＥを算出する機関回転数変化量算出手段と（ＥＣＵ２６。Ｓ１１２）、前記検出されたスロットル開度ＴＨと機関回転数ＮＥと前記算出された機関回転数の変化量ＤＮＥに基づいて前記内燃機関４４の駆動力を低下させる駆動力低下制御を実行する駆動力低下制御手段と（ＥＣＵ２６。Ｓ１０６，Ｓ１１０，Ｓ１１４，Ｓ１１６）を備える如く構成した。

これにより、エンジン４４の駆動力を適切なタイミングで低下させてシフトレバー操作時の操船者の操作荷重を低減させることができる。即ち、シフトポジションがインギヤ位置からニュートラル位置に切り替えられるタイミングを、スロットル開度ＴＨとエンジン回転数ＮＥとエンジン回転数の変化量ＤＮＥに基づいて正確に検出（検知）することが可能となり、その検出された適切なタイミングでエンジン４４の駆動力の低下制御を開始させることで、前後進ギヤ７０，７２の係合（インギヤ）を解除し易くなり、よってシフトレバー操作時の操船者の操作荷重を低減させることができる。また、操船者のシフトレバー２２に対する操作を検出するためのスイッチ（またはセンサ）を不要にできるため、装置のレイアウトの自由度を向上させることができると共に、コスト的にも有利である。

また、前記駆動力低下制御手段は、前記検出されたスロットル開度ＴＨが全閉開度付近にあると共に、前記検出された機関回転数ＮＥが所定回転数ＮＥａ以下で、かつ前記算出された機関回転数の変化量ＤＮＥが所定値ＤＮＥａ以下のとき、前記駆動力低下制御を実行する如く構成したので（Ｓ１０６，Ｓ１１０，Ｓ１１４，Ｓ１１６）、シフトポジションがインギヤ位置からニュートラル位置に切り替えられるタイミングをより正確に検出でき、そのタイミングで駆動力低下制御を開始させることで、シフトレバー操作時の操船者の操作荷重を確実に低減させることができる。

また、前記駆動力低下制御手段は、前記駆動力低下制御を所定回以上実行した場合、あるいは前記シフトポジションが前記ニュートラル位置に切り替えられた場合、前記駆動力低下制御を終了する如く構成した（Ｓ１００，Ｓ１３０，Ｓ１３２，Ｓ１３６，Ｓ１３８。

このように、駆動力低下制御手段は、駆動力低下制御を所定回以上実行した場合、駆動力低下制御を終了するように構成したので、例えばシフトレバー２２がインギヤ位置からニュートラル位置に向けてゆっくり操作される場合であっても、エンジン４４の運転が不安定になる前に駆動力低下制御を終了することが可能、換言すれば、駆動力低下制御が不要に長く実行されることがなく、よって駆動力低下制御を適切に実行できると共に、エンジン４４の運転が不安定になるのを防止することができる。

また、前記駆動力低下制御手段は、前記内燃機関（エンジン）４４の点火カットと点火時期の遅角と燃料噴射量の低減のうちの少なくともいずれかを介して前記内燃機関４４の駆動力を低下させる如く構成したので（Ｓ１１６）、エンジン４４の駆動力を確実に低下できると共に、シフトレバー操作時の操船者の操作荷重を効率良く低減させることができる。

尚、上記においては、船外機を例にとって説明したが、船内外機についても本発明を適用することができる。また、所定回転数ＮＥａ、所定値ＤＮＥａ、所定回やエンジン４４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。

１０船外機、２６ＥＣＵ（電子制御ユニット）、４４エンジン（内燃機関）、６２プロペラ、７０前進ギヤ、７２後進ギヤ、９２スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）、９４クランク角センサ（機関回転数検出手段）

Claims

シフトポジションが前後進ギヤに係合させられて内燃機関の駆動力をプロペラに伝達するインギヤ位置と前記駆動力の伝達を遮断するニュートラル位置との間で切り替え自在な船外機において、前記内燃機関のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記検出された機関回転数の変化量を算出する機関回転数変化量算出手段と、前記検出されたスロットル開度と機関回転数と前記算出された機関回転数の変化量に基づいて前記内燃機関の駆動力を低下させる駆動力低下制御を実行する駆動力低下制御手段とを備えることを特徴とする船外機の制御装置。
前記駆動力低下制御手段は、前記検出されたスロットル開度が全閉開度付近にあると共に、前記検出された機関回転数が所定回転数以下で、かつ前記算出された機関回転数の変化量が所定値以下のとき、前記駆動力低下制御を実行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。
前記駆動力低下制御手段は、前記駆動力低下制御を所定回以上実行した場合、あるいは前記シフトポジションが前記ニュートラル位置に切り替えられた場合、前記駆動力低下制御を終了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。
前記駆動力低下制御手段は、前記内燃機関の点火カットと点火時期の遅角と燃料噴射量の低減のうちの少なくともいずれかを介して前記内燃機関の駆動力を低下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。