JP5653248B2 - 船外機の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は船外機の制御装置に関し、より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、シフトレバーにスイッチを設け、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ニュートラル操作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実行することで、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している。尚、シフトポジションがニュートラル位置になったことがスイッチによって検出されると、上記した駆動力の低下制御を終了するようにしている。

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すると、例えばシフトポジションがニュートラル位置になって駆動力の低下制御を終了した直後に再びインギヤ位置になった場合、内燃機関の運転が安定しない状態のまま負荷が作用することとなるため、内燃機関がストールするなどの不具合が生じる恐れがあった。

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、内燃機関のストールを防止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、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、前記シフトポジションが前記インギヤ位置から前記ニュートラル位置へ切り替えられるニュートラル操作と前記シフトポジションが前記ニュートラル位置から前記インギヤ位置へ切り替えられるインギヤ操作とをそれぞれ検出する操作検出手段と、前記ニュートラル操作が検出されるとき、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制御手段とを備え、前記駆動力制御手段は、前記駆動力低下制御の実行が終了した後に前記インギヤ操作が検出されるとき、前記低下させた駆動力を上昇させると共に、前記駆動力低下制御の実行が終了してからの時間を計測する時間計測手段を備え、前記時間計測手段は、前記計測された時間が所定値に達した場合、前記インギヤ操作が検出されるときも、前記駆動力制御手段による駆動力の上昇を禁止する如く構成した。

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、ニュートラル操作とインギヤ操作をそれぞれ検出すると共に、ニュートラル操作が検出されるとき、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ように構成したので、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、駆動力低下制御の実行が終了した後にインギヤ操作が検出されるとき、低下させた駆動力を上昇させるように構成したので、例えばシフトポジションがニュートラル位置になって駆動力の低下制御を終了した直後に再びインギヤ位置になった場合、即ち、駆動力低下制御終了直後に内燃機関に負荷が作用するような場合であっても、内燃機関の駆動力を予め上昇させることで、内燃機関のストールを防止（回避）することができる。

また、駆動力低下制御の実行が終了してからの時間を計測すると共に、計測された時間が所定値に達した場合、インギヤ操作が検出されるときも、駆動力制御手段による駆動力の上昇を禁止するように構成したので、駆動力の上昇が不要に実行されるのを回避することができる。即ち、駆動力低下制御によって内燃機関の運転状態は一時的に不安定となるが、制御が終了してからの時間が所定値に達すると、前記運転状態は復帰して安定する。従って、そのような安定した状態のときは駆動力を上昇させる必要がないため、上記の如くインギヤ操作が検出されるときであっても駆動力制御手段による駆動力の上昇を禁止することで、駆動力の上昇が不要に行われるのを回避することができる。

請求項２に係る船外機の制御装置にあっては、駆動力制御手段は、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、よって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２などに示す内燃機関の概略図である。 図２に示す第２のシフトシャフト付近を上方から見たときの平面図である。 図２に示す第２のシフトシャフトとシフトアームを取り出して示す拡大側面図である。 図６に示す第２のシフトシャフトとシフトアームの拡大平面図である。 図５に示すニュートラルスイッチとシフトスイッチがオン信号を出力する作動範囲（オン範囲）を説明するための説明図である。 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９に示すシフト回動位置判定処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図９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９に示すエンスト回避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９から図１２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（以下「リモコンボックス」という）２０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の調節指示を入力する。リモコンボックス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、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の吸入空気量が調整される。

図４は図２などに示すエンジン４４の概略図である。

図４を参照しつつエンジン４４の説明を続けると、吸気管５０には、スロットルバルブ５４の上流側と下流側とを連通してスロットルバルブ５４をバイパスするバイパス通路（２次空気通路）６０が接続される。バイパス通路６０の途中には、エンジン４４がアイドル状態にあるときの吸入空気量を調整するための２次空気量調整バルブ６２が設けられる。２次空気量調整バルブ６２には、２次空気量調整用電動モータ（アクチュエータ）６４が図示しない減速ギヤ機構を介して接続され、電動モータ６４を動作させることで２次空気量調整バルブ６２が開閉されてバイパス通路６０の空気量が調整される。

吸気管５０においてスロットルバルブ５４の下流側の吸気ポート付近にはインジェクタ６６が配置され、スロットルバルブ５４および２次空気量調整バルブ６２で調整された吸入空気にガソリン燃料を噴射する。噴射された燃料は吸入空気と混合して混合気を形成し、混合気は、吸気バルブ６８が開弁されるとき、燃焼室７０に流入する。

燃焼室７０に流入した混合気は、点火プラグ（図示せず）で点火されて燃焼し、ピストン７２を図４において下方に駆動してクランクシャフト７４を回転させる。燃焼によって生じた排ガスは、排気バルブ７６が開弁されるとき、排気管７８を流れてエンジン４４の外部に排出される。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などに動作電源が供給される。

船外機１０は、図２に示す如く、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８０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８２が取り付けられるプロペラシャフト８４とを備える。

ドライブシャフト８０の上端にはエンジン４４のクランクシャフト７４（図２で見えず）が接続される一方、下端にはピニオンギヤ８６が設けられる。プロペラシャフト８４には、前進ギヤ（前進ベベルギヤ）９０と後進ギヤ（後進ベベルギヤ）９２が回転自在に設けられる。前進ギヤ９０と後進ギヤ９２は、上記したピニオンギヤ８６と係合（噛合）され、相反する方向に回転させられる。また、前進ギヤ９０と後進ギヤ９２の間には、プロペラシャフト８４と一体に回転するクラッチ９４が配置される。

クラッチ９４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９０に係合させられるとき、ドライブシャフト８０の回転がピニオンギヤ８６と前進ギヤ９０を介してプロペラシャフト８４に伝達され、プロペラ８２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９４が後進ギヤ９２に係合させられると、ドライブシャフト８０の回転がピニオンギヤ８６と後進ギヤ９２を介してプロペラシャフト８４に伝達され、プロペラ８２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９４が前進ギヤ９０および後進ギヤ９２のいずれとも係合させられなければ、ドライブシャフト８０の回転のプロペラシャフト８４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。

このクラッチ９４を変位させてシフトポジションを切り替え自在とした構成について具体的に説明すると、クラッチ９４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９６の下端にシフトスライダ１００を介して接続される。第１のシフトシャフト９６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１０２が配置される。

第１のシフトシャフト９６の上端には第１のギヤ１０４が取り付けられる一方、第２のシフトシャフト１０２の下端には第２のギヤ１０６が取り付けられると共に、第１のギヤ１０４と第２のギヤ１０６は噛合される。

図５は、図２に示す第２のシフトシャフト１０２付近を上方から見たときの平面図である。尚、図５においては、理解の便宜上および図示の簡略化のため、第２のギヤ１０６などを省略する。また、図５の紙面下方が船体１２側となるようにして示す。

図５に示す如く、第２のシフトシャフト１０２の上端にはシフトアーム１１０が固定して取り付けられる。また、船外機１０の適宜位置には、長孔１１２ａが穿設されたシフトリンクブラケット１１２が設置されると共に、長孔１１２ａにはリンクピン１１４が摺動自在に配置される。

リンクピン１１４は、プッシュプルケーブル１１６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。リンクピン１１４はさらに、上面視略Ｌ字状を呈するリンク１１８を介してシフトアーム１１０の一端１１０ａに回転自在に接続される。

このように構成することで、操船者によってシフトレバー２２が操作されると、プッシュプルケーブル１１６が動作してリンクピン１１４は長孔１１２ａを摺動させられ、それに伴ってリンク１１８が変位し、シフトアーム１１０は第２のシフトシャフト１０２を回動軸として回動させられる。

第２のシフトシャフト１０２の回動は、図２に示す第２のギヤ１０６、第１のギヤ１０４を介して第１のシフトシャフト９６に伝達されて回動させると共に、第１のシフトシャフト９６の回動に応じてシフトスライダ１００およびクラッチ９４が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。尚、図５においては、シフトポジションがニュートラル位置にあるときを実線で示すと共に、フォワード位置にあるときを一点鎖線、リバース位置にあるときを二点鎖線で示す。

このように、第２のシフトシャフト１０２は、操船者の操作に応じて回動してシフトポジションを前後進ギヤ９０，９２に係合させてエンジン４４の駆動力（出力）をプロペラ８２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る。

第２のシフトシャフト１０２の近傍には、ニュートラルスイッチ（接触スイッチ）１２０とシフトスイッチ（接触スイッチ）１２２がシフトシャフト１０２を挟むように配置されて固定される。

図６は図２に示す第２のシフトシャフト１０２とシフトアーム１１０を取り出して示す拡大側面図、図７は図６に示す第２のシフトシャフト１０２とシフトアーム１１０の拡大平面図である。

図５から図７を参照しつつ説明すると、ニュートラルスイッチ１２０は、前記したシフトアーム１１０の回動に応じて作動点が設定されて出力（オン信号）を生じる。詳しくは、シフトアーム１１０において一端１１０ａのシフトシャフト１０２を挟んで反対側の他端１１０ｂは、上面視略円弧状を呈するカム形状とされる。シフトアーム１１０の他端１１０ｂに対向する位置には、プレート１２４（図５にのみ示す）が配置される。

プレート１２４は、一端１２４ａが船外機１０の適宜位置に固定される一方、他端１２４ｂがニュートラルスイッチ１２０に当接（接触）自在に位置される。また、プレート１２４の中央部においてシフトアーム１１０の他端１１０ｂと対向する面には、凸部（突起）１２４ｃが形成される。プレート１２４は薄板ばね（弾性材）からなり、凸部１２４ｃをシフトアーム１１０の他端１１０ｂ方向に押圧する。これにより、凸部１２４ｃは他端１１０ｂと常に当接させられることとなる。

シフトアーム１１０の他端１１０ｂには、凸部１２４ｃを嵌合可能な形状を呈する凹部１１０ｂ１が形成される。以下、他端１１０ｂにおいて凹部１１０ｂ１以外の残余の部位（略円弧状の部位）を「第１の円弧部」といい、符号１１０ｂ２で示す。

上記した凹部１１０ｂ１は、図５に示す如く、第２のシフトシャフト１０２の回動角度（回動位置）がニュートラル位置を示す範囲にあるとき（例えば図５に実線で示す状態のとき）、凸部１２４ｃが嵌合されるような位置に形成される。一方、第２のシフトシャフト１０２の回動角度がニュートラル位置以外、具体的にはフォワード位置またはリバース位置を示す範囲にあるとき（例えば図５に一点鎖線または二点鎖線で示す状態のとき）、凸部１２４ｃが凹部１１０ｂ１に嵌合されないように設計される、別言すれば、凸部１２４ｃと他端１１０ｂの第１の円弧部１１０ｂ２が当接するように設計される。

これにより、操船者のシフトレバー操作に応じて第２のシフトシャフト１０２が回動し、その回動角度がニュートラル位置を示す範囲にあるときは、プレート１２４の凸部１２４ｃが他端１１０ｂの凹部１１０ｂ１に嵌合するため、プレート１２４の他端１２４ｂが紙面下方に移動し、ニュートラルスイッチ１２０に接触してオン信号を出力させる。

他方、第２のシフトシャフト１０２の回動角度がニュートラル位置以外を示す範囲にあるときは、凸部１２４ｃが第１の円弧部１１０ｂ２に当接するため、プレート１２４の他端１２４ｂは、図５に一点鎖線で示す如く、後退させられてニュートラルスイッチ１２０に接触しなくなって出力（オン信号）を生じない、即ち、オフされることとなる。このように、シフトアーム１１０はニュートラルスイッチ１２０を作動させるためのカムとしても機能する。

図８は、ニュートラルスイッチ１２０とシフトスイッチ１２２がオン信号を出力する作動範囲（オン範囲）を説明するための説明図である。尚、図８にあっては、理解の便宜のため、第２のシフトシャフト１０２に突起を設けて回動角度（回動位置）を模式的に示すようにする（実際に突起があるわけではない）。

図８に示す如く、第２のシフトシャフト１０２の回動角度においてニュートラル位置を示す範囲、即ち、ニュートラルスイッチ１２０がオン信号を出力する範囲を「第１の作動範囲」といい、具体的には約２５度とされる。また、第２のシフトシャフト１０２は、ニュートラル位置を示す第１の作動範囲の両側に約３０度ずつ回動可能、具体的にはフォワード側に約３０度、リバース側に約３０度の合計約８５度の範囲で回動可能となるように設定される。

図５から図７に戻ってシフトスイッチ１２２について説明すると、シフトスイッチ１２２は、第２のシフトシャフト１０２のシフトアーム１１０の下部に同軸に設けられたシフトスイッチ用のカム１３０の動作に応じて作動点が設定されて出力（オン信号）を生じる。

詳しくは、カム１３０は第２のシフトシャフト１０２に固定されると共に、上面視略円弧状を呈する第２の円弧部１３０ａを備える。第２の円弧部１３０ａの近傍には、当接（押圧）されるときにシフトスイッチ１２２からオン信号を出力させるスイッチ部１２２ａが配置される。

第２の円弧部１３０ａは、第２のシフトシャフト１０２の回動角度が第１の作動範囲とその両側に連続する追加範囲とからなる第２の作動範囲内にあるとき、スイッチ部１２２ａに当接するように設計される。

第２の作動範囲について図８を参照して説明すると、第１の作動範囲の両側に例えば約５度の追加範囲を設定し、第１の作動範囲（２５度）と両側の追加範囲（５度）の計３５度の範囲を「第２の作動範囲」とする。

これにより、操船者のシフトレバー操作に応じて第２のシフトシャフト１０２が回動し、その回動角度が第２の作動範囲内にあるときは、カム１３０の第２の円弧部１３０ａがシフトスイッチ１２２のスイッチ部１２２ａに当接（押圧）してオン信号を出力させる。他方、回動角度が第２の作動範囲以外にあるときは、カム１３０の第２の円弧部１３０ａはシフトスイッチ１２２のスイッチ部１２２ａに当接しなくなって出力（オン信号）を生じない、即ち、オフされることとなる。

以上の如く、ニュートラルスイッチ１２０は、第２のシフトシャフト１０２の回動角度がニュートラル位置を示す第１の作動範囲内にあるときに出力を生じると共に、シフトスイッチ１２２は、第２のシフトシャフト１０２の回動角度が第１の作動範囲とその両側に連続する追加範囲とからなる第２の作動範囲内にあるときに出力を生じる。

図３に示すように、スロットルバルブ５４の付近にはスロットル開度センサ１３２が配置され、スロットル開度ＴＨ［度］を示す出力を生じると共に、２次空気量調整バルブ６２の付近にもスロットル開度センサ１３４が配置され、２次空気量調整バルブ６２の開度を示す信号を出力する。また、エンジン４４のクランクシャフト７４の付近にはクランク角センサ１３６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。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の操舵を行う。また、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スロットル用電動モータ５６や２次空気量調整用電動モータ６４の動作を制御し、スロットルバルブ５４や２次空気量調整バルブ６２を開閉させて吸入空気量を調整する。

さらに、ＥＣＵ２６は、各センサ出力と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６６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１４０（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９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Ｓ１０において、現在の第２のシフトシャフト１０２の回動角度、換言すれば、今回のプログラムループにおけるシフトシャフト１０２の回動位置（以下「シフト回動位置」ともいう）を判定するシフト回動位置判定処理を実行する。

図１０はその処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。同図に示す如く、先ずＳ１００において前回のプログラム実行時に設定された今回シフト回動位置（後述）を前回シフト回動位置とすることにより、前回シフト回動位置を更新する。

次いでＳ１０２に進み、第２のシフトシャフト１０２の回動位置をニュートラルスイッチ１２０とシフトスイッチ１２２の出力に基づいて判定する。具体的には、ニュートラルスイッチ１２０とシフトスイッチ１２２が共に出力（オン信号）を生じるとき、図８に示すように、シフトシャフト１０２の回動位置（即ち、図８のシフトシャフト１０２の突起の回動位置（角度））は第１の作動範囲にあってシフトポジションはニュートラル位置であると判定し、Ｓ１０４に進み、今回シフト回動位置を「ニュートラル」と設定する。

また、Ｓ１０２においてニュートラルスイッチ１２０とシフトスイッチ１２２が共に出力を生じていないとき、即ち、オフされるとき、シフトシャフト１０２の回動位置は第２の作動範囲の外側にあってシフトポジションはインギヤ位置であると判定し、Ｓ１０６に進んで今回シフト回動位置を「インギヤ」とする。

さらに、シフトスイッチ１２２が出力（オン信号）を生じる一方、ニュートラルスイッチ１２０が出力を生じないとき、シフトシャフト１０２の回動位置は図８の追加範囲にあると判断し、Ｓ１０８に進んで今回シフト回動位置を「シフト切替範囲」とする。ここで「シフト切替範囲」と称したのは、シフト回動位置が追加範囲にあるときは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、あるいはニュートラル位置からインギヤ位置に切り替わる状態にあると判断できるためである。

図９の説明に戻ると、次いでＳ１２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１１はその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１１に示す如く、Ｓ２００においてニュートラルスイッチ１２０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。Ｓ２００で否定されるときはＳ２０２に進み、シフト荷重低減制御終了フラグ（後述）のビットが０か否か判断する。

このフラグは初期値が０とされるため、最初のプログラムループにおいてＳ２０２の判断は通例肯定されてＳ２０４に進み、後述するシフト荷重低減制御開始フラグのビットが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Ｓ２０４の判断は通例肯定されてＳ２０６に進む。Ｓ２０６では、前回シフト回動位置がインギヤか否か、換言すれば、前回プログラム実行時のシフトポジションがフォワード位置あるいはリバース位置であったか否か判定する。

Ｓ２０６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Ｓ２０８に進み、タイマＴ（後述）の値を０にリセットし、次いでＳ２１０に進んで今回シフト回動位置がシフト切替範囲か否か判断する。Ｓ２１０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、即ち、シフトレバー２２が操船者によって操作されてシフト回動位置がインギヤからシフト切替範囲に動作したとき（換言すれば、ニュートラルスイッチ１２０とシフトスイッチ１２２の出力に基づき、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ニュートラル操作が検出されるとき）はＳ２１２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。

Ｓ２１２の処理は具体的には、エンジン４４の点火カット、点火時期の遅角、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９４と前後進ギヤ９０，９２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、Ｓ２１２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。

次いでＳ２１４に進み、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、Ｓ２１６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、Ｓ２０４で否定されてＳ２１８に進む。Ｓ２１８では、クランク角センサ１３６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）し、Ｓ２２０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ＮＥａ。下限値）以下か否か判定する。このエンスト限界回転数ＮＥａ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５００ｒｐｍに設定される。

Ｓ２２０で肯定されるときはＳ２２２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、Ｓ２２４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Ｓ２０２で否定されてＳ２２６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ＮＥａ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、シフト回動位置にかかわらず、制御を中止するようにした。

他方、Ｓ２２０で否定されるときはＳ２２８に進み、シフト荷重低減制御回数が所定回数（後述）以上か否か判断する。Ｓ２２８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Ｓ２３０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、Ｓ２３２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Ｓ２０２で否定されてＳ２２６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Ｓ２２８からＳ２３２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の動きによっては第２のシフトシャフト１０２の回動位置が比較的長い時間、シフト切替範囲に止まることもあるが、その間点火カットなどの制御を継続すると、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、前記した所定回数は、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。

また、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ると、Ｓ２００で肯定されてＳ２３４に進んでシフト荷重低減制御を終了すると共に、Ｓ２３６に進み、後述するエンスト回避制御を終了する。

次いでＳ２３８，Ｓ２４０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し、Ｓ２４２に進んでタイマＴをスタートさせる。即ち、タイマＴは、シフトポジションがニュートラル位置となってシフト荷重低減制御（駆動力低下制御）の実行が終了してからの時間を計測するタイマである。尚、シフトポジションがニュートラル位置にあるときは、図示しないプログラムにおいて、エンジン回転数ＮＥをアイドル回転数に維持するように、スロットル用電動モータ５６と２次空気量調整用電動モータ６４の動作が制御される。

図９の説明に戻ると、次いでＳ１４に進み、低下させたエンジン４４の駆動力を上昇させてエンジン４４がストールするのを回避するエンスト回避制御を行うか否か判定するエンスト回避制御判定処理を実行する。

図１２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１２に示す如く、Ｓ３００においてタイマＴの値が所定値Ｔａ以上か否か判断する。この所定値Ｔａは、上記した駆動力を低下させる制御によって一時的に不安定となっていたエンジン４４の運転状態が、制御終了後に復帰して安定した状態になるまで（例えばエンジン回転数ＮＥがアイドル回転数で安定するまで）の時間を示す値とされ、例えば２ｓｅｃに設定される。

Ｓ３００で否定されるときはＳ３０２に進み、前回シフト回動位置がニュートラルか否か判定する。Ｓ３０２で肯定されるときはＳ３０４に進んで今回シフト回動位置がシフト切替範囲か否か判断する。

Ｓ３０２またはＳ３０４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、即ち、シフトレバー２２が操船者によって操作されてシフト回動位置がニュートラルからシフト切替範囲に動作したとき（換言すれば、ニュートラルスイッチ１２０とシフトスイッチ１２２の出力に基づき、シフトポジションがニュートラル位置からインギヤ位置へ切り替えられるインギヤ操作が検出されるとき）はＳ３０６に進み、低下させたエンジン４４の駆動力を上昇させるエンスト回避制御（駆動力上昇制御ともいう）を実行する。

Ｓ３０６の処理は具体的には、スロットル用電動モータ５６もしくは２次空気量調整用電動モータ６４の動作を制御し、スロットルバルブ５４や２次空気量調整バルブ６２の開度を調整して吸入空気量を増加させることで、エンジン４４の駆動力を上昇させる、より具体的にはエンジン回転数ＮＥがインギヤ操作によって負荷が作用してもストールしないような値（例えば７００ｒｐｍ）となるようにする。また、Ｓ２１２において点火時期の遅角によってエンジン４４の駆動力を低下させた場合は、Ｓ３０６では点火時期を通常より進角させることで、駆動力を上昇させるようにする。

一方、Ｓ３００で肯定されるときはＳ３０８に進み、上記したようなエンスト回避制御、具体的にはエンジン４４の駆動力の上昇させる制御の実行を禁止する。即ち、駆動力低下制御の実行が終了してからの時間が所定値Ｔａに達した場合、シフト回動位置に関わらず（具体的にはインギヤ操作が検出されるときも）、駆動力を上昇させる制御を禁止する（駆動力上昇制御を実施しない）。

図１３は図９から図１２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１３においては、シフト回動位置がフォワード（インギヤ）からシフト切替範囲を経てニュートラルに動作し、その後ニュートラルからシフト切替範囲を経由してリバース（インギヤ）に動作する場合を例にとる。

図１３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１２０とシフトスイッチ１２２が共に出力を生じていないため（オフされているため）、第２のシフトシャフト１０２の回動位置はインギヤであると判定する（Ｓ１０６）。

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でシフト回動位置がインギヤからシフト切替範囲に動作してシフトスイッチ１２２がオン、ニュートラルスイッチ１２０がオフされるとき、別言すれば、ニュートラル操作が検出されるとき、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（Ｓ１０８，Ｓ２０６，Ｓ２１０，Ｓ２１２）。それにより、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９４と前進ギヤ９０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でシフト回動位置がシフト切替範囲からニュートラルに動作してニュートラルスイッチ１２０とシフトスイッチ１２２が共に出力（オン信号）を生じるとき、シフト荷重低減制御を終了する（Ｓ２００，Ｓ２３４）。尚、時刻ｔ２のときタイマＴをスタートさせる（Ｓ２４２）。

その直後にシフトレバー２２がニュートラルからリバースに向けて操作され、時刻ｔ３でシフト回動位置がニュートラルからシフト切替範囲に動作してニュートラルスイッチ１２０のみがオフされるとき、換言すれば、インギヤ操作が検出されるとき、低下させた駆動力を上昇させるエンスト回避制御を行う（Ｓ３００からＳ３０６）。それにより、エンジン回転数ＮＥは徐々に上昇し、よって時刻ｔ４でシフト回動位置がインギヤに完全に切り替わってクラッチ９４と後進ギヤ９２が係合してエンジン４４に負荷が作用しても、ストールすることはない。

尚、図１３に想像線で示す如く、時刻ｔ２以降、シフト回動位置がニュートラルのままであり、かつタイマＴの値が所定値Ｔａに達した場合（時刻ｔａ）、その後シフトレバー２２がリバースに向けて操作され、時刻ｔｂでインギヤ操作が検出されるときであっても、低下させた駆動力を上昇させるエンスト回避制御の実行を禁止する（Ｓ３００，Ｓ３０８）。

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９０，９２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８２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１０において、前記シフトポジションが前記インギヤ位置から前記ニュートラル位置へ切り替えられるニュートラル操作と前記シフトポジションが前記ニュートラル位置から前記インギヤ位置へ切り替えられるインギヤ操作とをそれぞれ検出する操作検出手段と（ニュートラルスイッチ１２０，シフトスイッチ１２２，ＥＣＵ２６。Ｓ１０からＳ１４，Ｓ１００からＳ１０８，Ｓ２０６，Ｓ２１０，Ｓ３０２，Ｓ３０４）、前記ニュートラル操作が検出されるとき、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制御手段と（ＥＣＵ２６。Ｓ１２，Ｓ２０６，Ｓ２１０，Ｓ２１２）を備えると共に、前記駆動力制御手段は、前記駆動力低下制御の実行が終了した後に前記インギヤ操作が検出されるとき、前記低下させた駆動力を上昇させる如く構成した（Ｓ１４，Ｓ３０２からＳ３０６）。

このように、ニュートラル操作とインギヤ操作をそれぞれ検出すると共に、ニュートラル操作が検出されるとき、エンジン４４の駆動力を低下させる駆動力低下制御を実行するように構成したので、前後進ギヤ９０，９２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、駆動力低下制御の実行が終了した後にインギヤ操作が検出されるとき、低下させた駆動力を上昇させるように構成したので、例えばシフトポジションがニュートラル位置になって駆動力の低下制御を終了した直後に再びインギヤ位置になった場合、即ち、駆動力低下制御終了直後にエンジン４４に負荷が作用するような場合であっても、エンジン４４の駆動力を予め上昇させることで、エンジン４４のストールを防止（回避）することができる。

また、前記駆動力低下制御の実行が終了してからの時間を計測する時間計測手段（タイマＴ，ＥＣＵ２６。Ｓ１２，Ｓ２４２）を備え、前記時間計測手段は、前記計測された時間が所定値Ｔａに達した場合、前記インギヤ操作が検出されるときも、前記駆動力制御手段による駆動力の上昇を禁止する（Ｓ１４，Ｓ３００，Ｓ３０８）如く構成したので、駆動力の上昇が不要に実行されるのを回避することができる。

即ち、駆動力低下制御によってエンジン４４の運転状態は一時的に不安定となるが、制御が終了してからの時間が所定値Ｔａに達すると、前記運転状態は復帰して安定する。従って、そのような安定した状態のときは駆動力を上昇させる必要がないため、上記の如くインギヤ操作が検出されるときであっても駆動力制御手段による駆動力の上昇を禁止することで、駆動力の上昇が不要に行われるのを回避することができる。

また、前記駆動力制御手段は、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、エンジン４４の駆動力を確実に低下でき、よって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、原動機としてエンジンを例にとって説明したが、電動モータでも良く、さらにはエンジンと電動モータのハイブリッドであっても良い。

また、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、所定値Ｔａ、エンスト限界回転数ＮＥａ、所定回数やエンジン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、２６ ＥＣＵ（電子制御ユニット）、４４ エンジン（内燃機関）、８２ プロペラ、９０ 前進ギヤ、９２ 後進ギヤ、１２０ ニュートラルスイッチ（操作検出手段）、１２２ シフトスイッチ（操作検出手段）

Claims (2)

1. 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、前記シフトポジションが前記インギヤ位置から前記ニュートラル位置へ切り替えられるニュートラル操作と前記シフトポジションが前記ニュートラル位置から前記インギヤ位置へ切り替えられるインギヤ操作とをそれぞれ検出する操作検出手段と、前記ニュートラル操作が検出されるとき、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制御手段とを備え、前記駆動力制御手段は、前記駆動力低下制御の実行が終了した後に前記インギヤ操作が検出されるとき、前記低下させた駆動力を上昇させると共に、前記駆動力低下制御の実行が終了してからの時間を計測する時間計測手段を備え、前記時間計測手段は、前記計測された時間が所定値に達した場合、前記インギヤ操作が検出されるときも、前記駆動力制御手段による駆動力の上昇を禁止することを特徴とする船外機の制御装置。
2. 前記駆動力制御手段は、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記載の船外機の制御装置。

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