JP5676391B2 - Outboard motor control device - Google Patents
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Description
この発明は船外機の制御装置に関し、より詳しくは変速機を備えた船外機の制御装置に関する。 The present invention relates to an outboard motor control apparatus, and more particularly to an outboard motor control apparatus including a transmission.
近年、船外機において、搭載される内燃機関からの動力をプロペラに伝達する動力伝達軸に変速機を介挿し、内燃機関の出力を変速してプロペラに伝達す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)。特許文献1記載の技術にあっては、スロットルレバーが操船者によって操作されて加速が指示されるとき、変速機の変速段(変速比)を2速から1速に変速することで、内燃機関からプロペラに伝達されるトルクを増幅させて加速性能を向上させると共に、その後内燃機関の回転数が上昇して所定の回転数に到達したとき、変速段を1速から2速に戻すように構成される。
In recent years, in outboard motors, a technology has been proposed in which a transmission is inserted into a power transmission shaft that transmits power from an internal combustion engine mounted on the propeller to shift the output of the internal combustion engine and transmit it to the propeller. (For example, refer to Patent Document 1). In the technique described in
ところで、船外機が取り付けられる船体は、航行時に水面から抵抗(船体抵抗)を受けるが、その抵抗の大きさは船体の仕様(例えばオフショア艇、バスボートなど)によって相違する。そのため、例えば抵抗が比較的大きい船の場合、加速が指示されて機関回転数が上昇し、最大回転数に達したときであっても、加速の途中、換言すれば加速が未だ終了していないことがある。 By the way, the hull to which the outboard motor is attached receives resistance (hull resistance) from the water surface during navigation, but the magnitude of the resistance varies depending on the specifications of the hull (for example, offshore boat, bus boat, etc.). Therefore, for example, in the case of a ship with relatively high resistance, even when acceleration is instructed and the engine speed increases and reaches the maximum speed, in other words, the acceleration has not yet been completed. Sometimes.
しかしながら、特許文献1記載の技術の如く構成すると、船体によっては加速が終了していないにも関わらず、機関回転数が所定の回転数に到達して1速から2速へ変速されてしまうという不都合が生じる恐れがあり、必ずしも船舶の航行状態を反映した最適な変速段が選択されるわけではなかった。
However, if configured as in the technique described in
また、プロペラは、付近に発生する気泡を巻き込んで空回りしてグリップ力が比較的弱い状態となることがあるが、そのようなときに上記の如く1速から2速に変速すると、かえって船舶の推進力を低下させる恐れがあり、加速性能の向上という点で改善の余地を残していた。 In addition, the propeller may be caught in the air bubbles generated in the vicinity, and the grip force may be relatively weak. However, when shifting from the first speed to the second speed as described above, the propeller is rather There was a risk of reducing the propulsive force, leaving room for improvement in terms of improving acceleration performance.
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、変速機を備え、加速性能を向上させると共に、船舶の航行状態に応じた最適な変速機の変速制御を船体の仕様に関わらず行うようにした船外機の制御装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, to provide a transmission, improve acceleration performance, and to perform optimum transmission shift control according to the navigation state of the ship regardless of the specifications of the hull. An outboard motor control apparatus is provided.
上記した課題を解決するために、請求項1にあっては、内燃機関からの動力をプロペラに伝達する動力伝達軸に介挿されると共に、少なくとも1速、2速からなる変速段を有し、前記内燃機関の出力を前記変速段のうちの選択された変速段で変速して前記プロペラに伝達する変速機を備え、船体に取り付け可能な船外機の制御装置において、前記2速が選択されているとき、前記内燃機関に対して操船者から加速が指示されたか否か判定する加速指示判定手段と、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、航行速度の所定時間当たりの変化量を示す航行加速度を検出する航行加速度検出手段と、前記船外機が搭載される船舶の理論速度と前記航行速度に基づいて前記プロペラのスリップ率を検出するスリップ率検出手段と、前記加速が指示されたと判定されるとき、前記プロペラのスリップ率の上昇を抑制するように前記内燃機関のスロットル開度を補正すると共に、前記変速機を動作させて前記2速から前記1速に変速させる1速変速手段と、前記1速変速手段によって前記1速に変速された後、前記検出された機関回転数が所定回転数以上で、前記検出された航行加速度が所定値以下になり、かつ前記検出されたスリップ率が所定スリップ率以下になったとき、前記1速から前記2速に変速させる2速変速手段とを備える如く構成した。
In order to solve the above-described problem, in
請求項2に係る船外機の制御装置にあっては、GPS信号を受信する受信装置を備えると共に、前記航行加速度検出手段は、前記受信装置の出力に基づいて前記航行加速度を検出する如く構成した。
The outboard motor control device according to
請求項3に係る船外機の制御装置にあっては、前記航行加速度検出手段は、前記受信装置の出力に基づいて前記航行速度を検出し、前記検出された航行速度を微分することで、前記航行加速度を検出する如く構成した。 In the outboard motor control device according to claim 3, the navigation acceleration detecting means detects the navigation speed based on the output of the receiving device, and differentiates the detected navigation speed, The navigation acceleration is detected.
請求項4に係る船外機の制御装置にあっては、前記内燃機関のスロットル開度の変化量を検出するスロットル開度変化量検出手段を備えると共に、前記加速指示判定手段は、前記検出されたスロットル開度の変化量が既定値以上のとき、前記加速が指示されたと判定する如く構成した。 The outboard motor control apparatus according to claim 4 further comprises a throttle opening change amount detecting means for detecting a change amount of the throttle opening of the internal combustion engine, and the acceleration instruction determining means is detected. When the amount of change in the throttle opening is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the acceleration is instructed.
請求項1に係る船外機の制御装置にあっては、変速機において2速が選択されているとき、内燃機関に対して操船者から加速が指示されたか否か判定し、加速が指示されたと判定されるとき、プロペラのスリップ率の上昇を抑制するようにスロットル開度を補正すると共に、変速機を動作させて2速から1速に変速させると共に、1速に変速された後、機関回転数が所定回転数以上で、航行加速度が所定値以下になり、かつスリップ率が所定スリップ率以下になったとき、1速から2速に変速させるように構成したので、加速性能を向上できると共に、船舶の航行状態に応じた最適な変速機の変速制御を船体の仕様に関わらず行うことができる。 In the outboard motor control apparatus according to the first aspect, when the second speed is selected in the transmission, it is determined whether or not acceleration is instructed by the ship operator to the internal combustion engine, and the acceleration is instructed. When it is determined that the throttle opening is corrected, the throttle opening is corrected so as to suppress the increase in the slip ratio of the propeller, and the transmission is operated to change the speed from the second speed to the first speed. When the rotational speed is equal to or higher than the predetermined speed, the navigation acceleration is equal to or lower than the predetermined value, and the slip ratio is equal to or lower than the predetermined slip ratio, the speed is changed from the first speed to the second speed, so that the acceleration performance can be improved. At the same time, it is possible to perform optimum shift control of the transmission according to the navigation state of the ship regardless of the specifications of the hull.
即ち、内燃機関に対して操船者から加速が指示されたと判定されるとき、2速から1速に変速させるように構成したので、内燃機関の出力トルクは変速機で増幅されてプロペラに伝達されることとなり、よって船外機の加速直後における加速性能を向上させることができる。 That is, when it is determined that acceleration is instructed by the operator to the internal combustion engine, the speed is changed from the second speed to the first speed, so that the output torque of the internal combustion engine is amplified by the transmission and transmitted to the propeller. Therefore, the acceleration performance immediately after the outboard motor is accelerated can be improved.
また、1速に変速された後、機関回転数が所定回転数以上で、航行加速度が所定値以下になり、かつスリップ率が所定スリップ率以下になったとき、1速から2速に変速させるように構成したので、機関回転数と航行加速度を利用することで、船体の仕様に関わらず、換言すれば水面から船体に作用する抵抗の多寡に関わらず、加速が終了したことを正確に検出でき、またスリップ率を利用することで、例えばスリップ率が低下して比較的低い値となった(即ち、グリップ力が増加した)ことも検出でき、それらが検出されるタイミングで2速に変速させることが可能となる。これにより、プロペラのスリップ率が比較的高い(グリップ力が低い)ときに2速に変速した場合に生じる加速のもたつきがないため、加速性能をより一層向上できると共に、船舶の航行状態(加速状態)に応じた最適な変速機の変速制御を行うことができる。さらに、船舶の航行状態に応じた最適な変速制御により、内燃機関の燃料消費量も低減できる、別言すれば燃費を向上させることもできる。 Further, after shifting to the first speed, when the engine speed is equal to or higher than the predetermined speed, the navigation acceleration is equal to or lower than the predetermined value, and the slip ratio is equal to or lower than the predetermined slip ratio, the speed is changed from the first speed to the second speed. By using the engine speed and navigation acceleration, it is possible to accurately detect that acceleration has ended regardless of the specifications of the hull, in other words, regardless of the amount of resistance acting on the hull from the water surface. In addition, by using the slip ratio, for example, it is possible to detect that the slip ratio has decreased to a relatively low value (that is, the grip force has increased), and the speed is changed to the second speed at the timing when these are detected. It becomes possible to make it. As a result, there is no backlash of acceleration that occurs when shifting to the second speed when the slip ratio of the propeller is relatively high (the grip force is low), so that the acceleration performance can be further improved and the navigation state of the ship (acceleration state) ) According to the optimal transmission control. Furthermore, fuel consumption of the internal combustion engine can be reduced by optimal shift control according to the navigation state of the ship, in other words, fuel efficiency can be improved.
請求項2に係る船外機の制御装置にあっては、GPS信号を受信する受信装置を備え、その受信装置の出力に基づいて航行加速度を検出するように構成したので、上記した効果に加え、簡易な構成でありながら、航行加速度を正確に検出することができる。
The outboard motor control device according to
請求項3に係る船外機の制御装置にあっては、GPS信号を受信する受信装置の出力に基づいて航行速度を検出し、検出された航行速度を微分することで、航行加速度を検出するように構成したので、請求項2で述べた効果に加え、航行加速度をより一層正確に検出することができる。
In the outboard motor control device according to claim 3, the navigation speed is detected based on the output of the receiving device that receives the GPS signal, and the navigation acceleration is detected by differentiating the detected navigation speed. Since it comprised in this way, in addition to the effect described in
請求項4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の変化量を検出すると共に、検出されたスロットル開度の変化量が既定値以上のとき、加速が指示されたと判定するように構成したので、上記した効果に加え、前記加速の指示がなされたことを正確に判定することができる。 In the control apparatus for an outboard motor according to claim 4, acceleration is instructed when the change amount of the throttle opening of the internal combustion engine is detected and the detected change amount of the throttle opening is equal to or greater than a predetermined value. In addition to the effects described above, it is possible to accurately determine that the acceleration instruction has been made.
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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment for carrying out an outboard motor control apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
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。 FIG. 1 is a schematic view showing an outboard motor control apparatus according to an embodiment of the present invention as a whole including a hull, FIG. 2 is a partially sectional enlarged side view of the outboard motor shown in FIG. 1, and FIG. It is an enlarged side view of a machine.
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、図2に良く示すように、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の後尾(船尾)12aに取り付け可能とされる。
1 to 3,
スイベルケース14の付近には、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スイベルシャフト20を駆動する転舵用電動モータ(アクチュエータ)22が配置される。転舵用電動モータ22の回転出力は減速ギヤ機構26、マウントフレーム28を介してスイベルシャフト20に伝達され、よって船外機10はスイベルシャフト20を転舵軸として左右に(鉛直軸回りに)転舵される。
In the vicinity of the
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。
An internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 30 is mounted on the
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を開閉駆動するスロットル用電動モータ(アクチュエータ)40が一体的に取り付けられる。
A
スロットル用電動モータ40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(機関回転数)が調節される。
The output shaft of the
船外機10は、鉛直軸回りに回転自在に支持されると共に、上端がエンジン30のクランクシャフト(図2で見えず)に接続されるドライブシャフト(動力伝達軸)42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44が取り付けられるプロペラシャフト(動力伝達軸)46と、ドライブシャフト42とプロペラシャフト46の間に介挿されると共に、1速、2速、3速からなる複数の変速段を有する変速機(自動変速機)48を備える。即ち、エンジン30からの動力は、ドライブシャフト42と変速機48とプロペラシャフト46を介してプロペラ44に伝達可能とされる。
The
変速機48は、複数の変速段を切換自在な変速機構50と、シフト位置を前進位置(フォワード位置)、後進位置(リバース位置)およびニュートラル位置に切換自在なシフト機構52からなる。
The
図4は変速機構50の油圧回路を模式的に示す油圧回路図である。
FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram schematically showing a hydraulic circuit of the
図2および図4に示す如く、変速機構50は、ドライブシャフト(インプットシャフト)42と、ドライブシャフト42に変速ギヤを介して接続されるカウンタシャフト54と、カウンタシャフト54に複数の変速ギヤを介して接続される第1の連結シャフト(アウトプットシャフト)56とが平行に配置された平行軸式の有段式の変速機構からなる。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
カウンタシャフト54には、後述する変速用の油圧クラッチや潤滑部に作動油(潤滑油。オイル)を圧送する油圧ポンプ(ギヤポンプ。図2,4にのみ示す)60が接続される。シャフト42,54,56や油圧ポンプ60などは、ケース(図2にのみ示す)62に収容されると共に、ケース62の下部は作動油を受けるオイルパン62aを構成する。
A hydraulic pump (gear pump; only shown in FIGS. 2 and 4) 60 that pumps hydraulic oil (lubricating oil, oil) to a later-described hydraulic clutch and a lubricating portion is connected to the
上記の如く構成された変速機構50においては、シャフト上に相対回転自在に配置されたギヤを変速クラッチでシャフト上に固定することで複数の変速段、詳しくは1速、2速、3速のうちのいずれかの変速段が選択(確立)され、エンジン30の出力は選択された変速段で変速され、シフト機構52、プロペラシャフト46を介してプロペラ44に伝達される。尚、各変速段の変速比は1速が最も大きく、2速、3速となるにつれて小さくなるように設定される。具体的には、例えば1速変速比が2.3、2速変速比が1.9、3速変速比が1.7とされる。
In the
変速機構50について具体的に説明すると、図4に良く示すように、ドライブシャフト42には、インプットプライマリギヤ64が支持される。カウンタシャフト54には、インプットプライマリギヤ64に噛合するカウンタプライマリギヤ66、カウンタ1速ギヤ68、カウンタ2速ギヤ70、カウンタ3速ギヤ72が支持される。
The
また、第1の連結シャフト56には、カウンタ1速ギヤ68に噛合するアウトプット1速ギヤ74、カウンタ2速ギヤ70と噛合するアウトプット2速ギヤ76、カウンタ3速ギヤ72に噛合するアウトプット3速ギヤ78が支持される。
The first connecting
上記において、第1の連結シャフト56に相対回転自在に支持されたアウトプット1速ギヤ74を1速用クラッチC1で第1の連結シャフト56に結合すると、1速(ギヤ。変速段)が確立する。尚、1速用クラッチC1は、ワンウェイクラッチからなり、後述する2速または3速用油圧クラッチC2,C3に油圧が供給されて2速または3速が確立し、第1の連結シャフト56の回転数がアウトプット1速ギヤ74のそれより大きくなるとき、アウトプット1速ギヤ74を空転させるように構成される。
In the above description, when the output
カウンタシャフト54に相対回転自在に支持されたカウンタ2速ギヤ70を2速用油圧クラッチC2でカウンタシャフト54に結合すると、2速(ギヤ。変速段)が確立する。また、カウンタシャフト54に相対回転自在に支持されたカウンタ3速ギヤ72を3速用油圧クラッチC3でカウンタシャフト54に結合すると、3速(ギヤ。変速段)が確立する。尚、油圧クラッチC2,C3は、油圧が供給されるとき各ギヤ70,72をカウンタシャフト54に結合する一方、油圧が供給されないとき各ギヤ70,72を空転させる。
When the counter second-
このように、クラッチC1,C2,C3によるギヤとシャフトの結合は、油圧ポンプ60から油圧クラッチC2,C3に供給される油圧を制御することで行われる。
Thus, the coupling between the gear and the shaft by the clutches C1, C2, and C3 is performed by controlling the hydraulic pressure supplied from the
詳説すると、油圧ポンプ60がエンジン30により駆動されるとき、オイルパン62aの作動油は油路80a、ストレーナ82を介して汲み上げられて吐出口60aから油路80bを介して第1切換バルブ84aに、油路80c,80dを介して第1、第2電磁ソレノイドバルブ(リニアソレノイドバルブ)86a,86bに送られる。
More specifically, when the
第1切換バルブ84aには、油路80eを介して第2切換バルブ84bが接続される。第1、第2切換バルブ84a,84bの内部には移動自在なスプールがそれぞれ収容され、スプールは一端側(図で左端)でスプリングによって他端側に付勢される。その他端側には、前記した第1、第2電磁ソレノイドバルブ86a,86bが油路80f,80gを介して接続される。
A
従って、第1電磁ソレノイドバルブ86aが通電(オン)されると、その内部に収容されたスプールが変位させられ、油圧ポンプ60から油路80cを介して供給される油圧は第1切換バルブ84aのスプールの他端側に出力される。これにより、第1切換バルブ84aのスプールは一端側に変位させられ、よって油路80bの作動油が油路80eに送出される。
Accordingly, when the first
第2電磁ソレノイドバルブ86bも、第1電磁ソレノイドバルブ86aと同様、通電(オン)されるときにスプールが変位させられ、油圧ポンプ60から油路80dを介して供給される油圧は第2切換バルブ84bの他端側に出力される。これにより、第2切換バルブ84bはスプールが一端側に変位させられ、よって油路80eの作動油は油路80hを介して2速用油圧クラッチC2に供給される。一方、第2電磁ソレノイドバルブ86bが通電されず(オフされ)、第2切換バルブ84bの他端側に油圧が出力されないときは油路80eの作動油は油路80iを介して3速用油圧クラッチC3に供給される。
Similarly to the first
即ち、第1、第2電磁ソレノイドバルブ86a,86bが共にオフされるときは油圧クラッチC2,C3のいずれにも油圧が供給されないため、アウトプット1速ギヤ74と第1の連結シャフト56が1速用クラッチC1で結合されて1速が確立する。
That is, when both the first and second
また、第1、第2電磁ソレノイドバルブ86a,86bが共にオンされるときは2速用油圧クラッチC2に油圧が供給されるため、カウンタ2速ギヤ70とカウンタシャフト54が結合されて2速が確立する。さらに、第1電磁ソレノイドバルブ86aがオン、第2電磁ソレノイドバルブ86bがオフされるときは3速用油圧クラッチC3に油圧が供給されるため、カウンタ3速ギヤ72とカウンタシャフト54が結合されて3速が確立する。このように、第1、第2切換バルブ84a,84bのオン・オフを制御することで、変速機48の変速段が選択される(変速制御が行われる)。
Further, when both the first and second
尚、油圧ポンプ60からの作動油(潤滑油)は、油路80b,80j、レギュレータバルブ88やリリーフバルブ90を介して潤滑部(例えばシャフト42,54,56など)にも供給される。また、第1、第2切換バルブ84a,84bと第1、第2電磁ソレノイドバルブ86a,86bにはそれぞれ、圧抜き用の油路80kが適宜に接続される。
The hydraulic oil (lubricating oil) from the
図2の説明に戻ると、シフト機構52は、変速機構50の第1の連結シャフト56に連結されると共に、鉛直軸と平行に配置されて回転自在に支持される第2の連結シャフト52aと、シャフト52aに接続されて回転させられる前進ベベルギヤ52bと後進ベベルギヤ52cと、プロペラシャフト46を前進ベベルギヤ52bと後進ベベルギヤ52cのいずれかに係合自在とするクラッチ52dなどからなる。
Returning to the description of FIG. 2, the
エンジンカバー32の内部にはシフト機構52を駆動するシフト用電動モータ(アクチュエータ)92が配置され、その出力軸は、減速ギヤ機構94を介してシフト機構52のシフトロッド52eの上端に接続自在とされる。従って、シフト用電動モータ92を駆動することにより、シフトロッド52eとシフトスライダ52fが適宜に変位させられ、それによってクラッチ52dを動作させてシフト位置が前進位置、後進位置およびニュートラル位置の間で切り換えられる。
A shift electric motor (actuator) 92 for driving the
シフト位置が前進位置あるいは後進位置のとき、変速機構50のシャフト56の回転はシフト機構52を介してプロペラシャフト46に伝達され、よってプロペラ44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(推進力)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(図示せず)を備え、それから各電動モータ22,40,92などに動作電源が供給される。
When the shift position is the forward movement position or the reverse movement position, the rotation of the
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(スロットル開度変化量検出手段)96が配置され、スロットルバルブ38の開度(スロットル開度)THを示す出力を生じる。また、エンジン30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)100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。
As shown in FIG. 3, a throttle opening sensor (throttle opening change amount detecting means) 96 is disposed in the vicinity of the
上記した各センサの出力は、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)102に入力される。ECU102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の内部に配置される。
The output of each sensor described above is input to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 102 mounted on the
図1に示す如く、船体12の操縦席110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112が配置される。ステアリングホイール112のシャフト(図示せず)には操舵角センサ114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112の操舵角に応じた信号を出力する。
As shown in FIG. 1, a
操縦席110付近にはリモートコントロールボックス116が配置され、そこには操船者によって操作自在なスロットルレバー(シフト・スロットルレバー)120が設けられる。レバー120は、リモートコントロールボックス116の内部に回転自在に支持された回転軸(図示せず)に取り付けられることにより、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(前進/後進/ニュートラル切り替え指示)と、エンジン30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とを入力する。
A
リモートコントロールボックス116の内部にはレバー位置センサ122が配置され、操船者によるスロットルレバー120の操作位置(操作角。以下「操作量」ともいう)LVR、正確にはレバー120の回転軸の回転角に応じた信号を出力する。尚、レバー位置センサ122は例えばポテンショメータなどの回転角センサからなる。
A
さらに、船体12の適宜位置には、GPS(Global Positioning System)信号を受信するGPS受信装置(受信装置)124が配置される。GPS受信装置124は、GPS信号から得られる船舶1の位置情報を示す信号を出力する。これら各センサ114,122およびGPS受信装置124の出力もECU102に入力される。
Furthermore, a GPS receiver (receiver) 124 that receives a GPS (Global Positioning System) signal is disposed at an appropriate position of the
尚、ECU102と各センサやGPS受信装置124とは、例えばNMEA(National Marine Electronics Association。米国船舶用電子機器協会)で規格された通信方式(例えばNMEA2000。具体的にはCAN(Controller Area Network))で通信自在に接続される。
The
ECU102は、入力されたセンサ出力などに基づいて各電動モータ22,92の動作を制御して船外機10の転舵またはシフトチェンジを行うと共に、変速機48の変速制御を行う。また、ECU102は、レバー位置センサ122の出力に基づいてスロットル用電動モータ40の動作を制御し、スロットルバルブ38を開閉させてスロットル開度THを調整するスロットル開度制御も行う。
The
さらに、ECU102は、入力されたセンサ出力に基づいてエンジン30の燃料噴射量と点火時期を決定し、インジェクタ130(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132(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。
Further, the
このように、この実施例に係る船外機の制御装置は、操作系(ステアリングホイール112やスロットルレバー120)と船外機10の機械的な接続が断たれたDBW(Drive By Wire)方式の装置である。
Thus, the outboard motor control apparatus according to this embodiment is a DBW (Drive By Wire) system in which the operation system (the
図5は、ECU102の変速制御動作、スロットル開度制御動作および点火時期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、ECU102によって所定の周期(例えば100msec)ごとに実行される。
FIG. 5 is a flowchart showing the shift control operation, throttle opening control operation, and ignition timing control operation of the
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96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の規定時間(例えば500msec)当たりの変化量(変動量)DTHを検出(算出)する。
Explaining below, first, at S (step) 10, the throttle opening TH is detected (calculated) from the output of the
次いでS14に進み、エンジン30に対して操船者から減速が指示されたか否か、換言すれば、エンジン30が船舶1を減速させる運転状態にあるか否か判定する。具体的には、スロットル開度THの変化量DTHが負値に設定された第1の既定値DTH1(例えば−0.5deg)未満の場合、スロットルバルブ38が閉弁方向に駆動されている、即ち、エンジン30に対して減速が指示されたと判定する。
Next, the process proceeds to S14, in which it is determined whether or not the engine operator has instructed the
S14で否定されるときはS16に進み、クランク角センサ100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、S18に進んで加速後2速変速済みフラグ(以下「2速変速フラグ」という)のビットが0か否か判断する。このフラグのビットは、後述する如く、加速終了後に1速から2速に変速されるとき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。
When the result in S14 is negative, the program proceeds to S16 where the output pulses of the
2速変速フラグは初期値が0とされるため、最初のプログラムループにおいてS18の判断は通例肯定されてS20に進み、エンジン回転数NEが所定回転数NE1以上か否か判断する。この所定回転数NE1については後に説明する。 Since the initial value of the second speed shift flag is 0, the determination in S18 is generally affirmed in the first program loop, and the process proceeds to S20 to determine whether the engine speed NE is equal to or higher than the predetermined speed NE1. The predetermined rotational speed NE1 will be described later.
エンジン始動直後のプログラムループにおいては通例、エンジン回転数NEは所定回転数NE1未満であるため、S20の判断は否定されてS22に進む。S22では、加速中判定フラグ(後述。図で「加速中フラグ」と示す)のビットが0か否か判断する。加速中判定フラグも初期値が0とされるため、最初のプログラムループにおいてここでの判断は肯定されてS24に進む。 Usually, in the program loop immediately after the engine is started, the engine speed NE is less than the predetermined speed NE1, so the determination in S20 is negative and the process proceeds to S22. In S22, it is determined whether or not the bit of the acceleration determination flag (described later, “acceleration flag” in the figure) is 0. Since the initial value of the determination flag during acceleration is also set to 0, the determination here is affirmed in the first program loop, and the process proceeds to S24.
S24では、エンジン30に対して操船者から加速(正確には急加速)が指示されたか否か、換言すれば、エンジン30が船舶1を加速(正確には急加速)させる運転状態にあるか否か判定する。この判定は、具体的にはスロットルバルブ38が開弁方向に急速に駆動されているか否か判断することで行う。
In S24, whether or not the
詳しくは、S12で検出されたスロットル開度の変化量DTHと第2の既定値(既定値)DTH2とを比較し、変化量DTHが第2の既定値DTH2以上のとき、スロットルバルブ38が開弁方向に急速に駆動されている、即ち、加速が指示されたと判定する。従って、第2の既定値DTH2は、第1の既定値DTH1に比して大きい値(正値)で、加速の指示がなされたと判定できるような値、例えば0.5degに設定される。
Specifically, the change amount DTH of the throttle opening detected in S12 is compared with a second predetermined value (default value) DTH2, and when the change amount DTH is equal to or larger than the second predetermined value DTH2, the
S24で否定、即ち、エンジン30に対して加速または減速の指示がないときはS26に進み、第1、第2電磁ソレノイドバルブ86a,86b(図で「第1SOL」「第2SOL」と示す)を共にオンして変速機48において2速の変速段を選択し、次いでS28に進み、加速中判定フラグのビットを0にリセットする。
If NO in S24, that is, if there is no instruction to accelerate or decelerate the
他方、S24で肯定されるときはS30に進み、プロペラ44の回転状態を示すスリップ率(滑り率)εを検出(算出)し、S32に進んでスリップ率εの規定時間(例えば500msec)当たりの変化量(変動量)Dεを検出(算出)する。このスリップ率εは、船舶1の理論速度Vaと航行速度(実速度)Vに基づいて検出、具体的には下記の式(1)を用いて算出する。
スリップ率ε=(理論速度Va(Km/h)−航行速度V(Km/h))/理論速度Va(Km/h) ・・・式(1)
On the other hand, when the result in S24 is affirmative, the routine proceeds to S30, where a slip ratio (slip ratio) ε indicating the rotation state of the
Slip rate ε = (theoretical speed Va (Km / h) −navigation speed V (Km / h)) / theoretical speed Va (Km / h) (1)
式(1)で航行速度VはGPS受信装置124の出力(位置情報)から算出する。また、理論速度Vaは下記の式(2)に示すように、エンジン30や変速機48の運転状態、プロペラ44の仕様に基づいて算出する。
理論速度Va(Km/h)=(エンジン回転数NE(rpm)×プロペラピッチ(インチ)×60×2.54×10−5)/(変速段の変速比) ・・・式(2)
In equation (1), the navigation speed V is calculated from the output (position information) of the
Theoretical speed Va (Km / h) = (engine speed NE (rpm) × propeller pitch (inch) × 60 × 2.54 × 10 −5 ) / (speed ratio of gear stage) (2)
式(2)でプロペラピッチはプロペラ44が1回転するときに進むことのできる理論上の距離を示す値であり、変速段の変速比は変速機48において現在選択されている変速段の変速比であって、例えば2速のときの変速比は前述の如く1.9となる。また、60なる数値は1分間当たりのエンジン回転数NEを1時間当たりの値に換算するためのものであり、2.54×10−5なる数値はプロペラピッチをインチからキロメートルに換算するためのものである。
In equation (2), the propeller pitch is a value indicating a theoretical distance that can be advanced when the
次いでS34に進み、プロペラ44のスリップ率εの上昇を抑制するようにエンジン30のスロットル開度THを制御する。即ち、エンジン30に対して加速が指示されるとき、プロペラ44は回転数の上昇によって付近に発生する気泡を巻き込んで空回りし易く、スリップ率εが上昇してグリップ力が比較的弱い状態になることがある。そこで、S34ではスロットル開度THを適宜に補正してスリップ率εが上昇するのを抑えるようにした。
Next, in S34, the throttle opening TH of the
図6は、スロットルレバー120の操作量(操作位置)LVRに対するスロットル開度THの特性を示す説明グラフである。図6にあっては、スロットル開度THを補正する前の特性を破線で、補正した後のそれを実線で示す。
FIG. 6 is an explanatory graph showing the characteristic of the throttle opening TH with respect to the operation amount (operation position) LVR of the
図示の如く、S34の処理においては、レバー120の操作量LVRに対するスロットル開度THの変化速度を減少させる(スロットル開度THの増加を鈍化させる)ように、スロットル用電動モータ40の動作を制御するようにした。これにより、エンジン30に対して加速指示が入力されるとき、具体的には、レバー120の操作量LVRが増加するとき、スロットルバルブ38は補正前に比して緩やかに開弁させられることとなり、エンジン回転数NEが急激に増加し難くなる、別言すれば、プロペラ44の回転数が急速に上昇し難くなる。その結果、プロペラ44の付近の気泡の発生を抑え、スリップ率εが上昇するのを抑制することが可能となり、よってプロペラ44のグリップ力を維持しつつプロペラ回転数を上昇させることができる。
As shown in the figure, in the process of S34, the operation of the
次いでS36に進み、スリップ率εが第1の所定スリップ率ε1以下で、かつスリップ率の変化量Dεが所定スリップ率変化量Dε1以下か否か判断する。所定スリップ率ε1は、スリップ率εがそれ以下のときにグリップ力が比較的強いと判定できるような比較的低い値、例えば0.3に設定される。また、所定スリップ率変化量Dε1は具体的には0とされ、よって後段は変化量Dεが0または負値か否か判断している。即ち、S36は、プロペラ44においてスリップ率εが減少する方向に変化すると共に、グリップ力が比較的強い状態になったか否か判定する処理である。
Next, in S36, it is determined whether or not the slip rate ε is equal to or less than the first predetermined slip rate ε1 and the slip rate change amount Dε is equal to or less than the predetermined slip rate change amount Dε1. The predetermined slip ratio ε1 is set to a relatively low value, for example, 0.3 so that it can be determined that the grip force is relatively strong when the slip ratio ε is less than that. Further, the predetermined slip ratio change amount Dε1 is specifically set to 0. Therefore, the subsequent stage determines whether the change amount Dε is 0 or a negative value. That is, S36 is a process for determining whether or not the
S36で肯定されるときはS38に進み、第1、第2電磁ソレノイドバルブ86a,86bを共にオフして変速機48の変速段を2速から1速に変速(シフトダウン)する。これにより、エンジン30の出力トルクは1速にシフトダウンさせられた変速機48(正確には、変速機構50)によって増幅させられてプロペラ44に伝達され、よって加速性が上昇する。尚、S38で1速に変速するとき、前記したエンジン30のスロットル開度THを補正する制御を終了し、通常の制御、具体的には、図6に破線で示す特性に基づいてスロットル開度THの制御を行う。
When the result in S36 is affirmative, the program proceeds to S38, in which both the first and second
次いでS40に進み、加速中判定フラグのビットを1にセットする。即ち、このフラグは、エンジン30に対して加速が指示されたと判定された後に変速段が2速から1速に変速されるとき1にセットされる一方、それ以外のときは0にリセットされる。尚、このフラグのビットが1にセットされると、次回以降のプログラム実行時はS22で否定されてS24からS36までの処理をスキップする。
Next, in S40, the bit of the acceleration determination flag is set to 1. That is, this flag is set to 1 when it is determined that acceleration has been instructed to the
このように、エンジン30が始動させられてから加速が指示されると共に、スリップ率εが上記した条件を満たすまでの通常運転時は、変速機48を2速にするように構成したため、急加速以外での船外機10の使い勝手を、変速機を備えない船外機と同等とすることができる。
In this way, acceleration is instructed after the
他方、S36で否定されるときはS42に進み、スリップ率εが第1の所定スリップ率ε1より高く設定された第2の所定スリップ率ε2以上か否か判断する。この第2の所定スリップ率ε2は、スリップ率εがそれ以上のときにプロペラ44のグリップ力が比較的弱いと判定できるような値に設定され、例えば0.5とされる。即ち、S42は、S34でスロットル開度THを補正したにも関わらず、スリップ率εが上昇してプロペラ44のグリップ力が弱くなったか否か判定する処理である。
On the other hand, when the result in S36 is negative, the program proceeds to S42, in which it is determined whether or not the slip rate ε is equal to or higher than the second predetermined slip rate ε2 set higher than the first predetermined slip rate ε1. The second predetermined slip ratio ε2 is set to a value that can determine that the gripping force of the
S42で肯定されるときはS44に進み、点火時期遅角フラグ(初期値0。図で「遅角フラグ」と示す)のビットを1にセットする。このフラグのビットが1にセットされるときは、図示しないプログラムにおいてエンジン30の点火時期を遅角する制御を行う、具体的には、エンジン回転数NEなどに基づいて算出された点火時期を所定の遅角量(例えば5度)だけ遅角し、エンジン30の出力を低下させる。
When the result in S42 is affirmative, the program proceeds to S44, and the bit of the ignition timing retard flag (
エンジン30の出力を低下させると、その後プロペラ44のグリップ力は瞬時的に増加し、スリップ率εが減少して第2の所定スリップ率ε2未満となる。そのときはS42で否定されてS46に進み、点火時期遅角フラグのビットを0にリセットし、前述した遅角制御を中止し、通常の点火時期制御を実行する。
When the output of the
尚、S44においては、エンジン30の出力の低下を、点火時期に代え、エンジン30の燃料噴射量を介して行うようにしても良い。即ち、エンジン30に供給される燃料噴射量を減少させる制御を行う、具体的にはエンジン回転数NEなどに基づいて算出された燃料噴射量を所定量だけ減少(減量)させることで、エンジン30の出力を低下させるように構成しても良い。また、そのように構成した場合、S46は、前述した燃料噴射量の減量制御を中止、あるいは減量制御を行わず、通常の燃料噴射制御を実行する処理となる。
In S44, the output of the
S38で変速機48を1速に変速した後、エンジン回転数NEが徐々に上昇し、そして1速でのトルク増幅を利用した加速が終了に近づくと(加速領域が飽和に近づくと)、エンジン回転数NEは所定回転数NE1に到達し、よってS20の判断で肯定されてS48以降の処理に進む。従って、所定回転数NE1は、比較的高い値に設定され、詳しくは1速での加速が終了に近づいたと判断できる値(例えば5000rpm)とされる。
After the
S48では、GPS受信装置124の出力に基づき、航行速度Vの所定時間(単位時間)当たりの変化量(換言すれば、時間に対する航行速度Vの変化の割合)を示す航行加速度a(m/s2)を検出する。具体的には、GPS受信装置124の出力に基づいて航行速度Vを検出し、検出された航行速度Vを微分(dV/dt)することで、航行加速度aを検出する。
In S48, based on the output of the
次いでS50に進み、1速でのトルク増幅を利用した加速が終了したか否か判定する。具体的には、S48で検出された航行加速度aと所定値a1とを比較し、航行加速度aが所定値a1以下のとき、加速が終了したと判定する。従って、所定値a1は、加速が終了したと判定できるような値、例えば5m/s2に設定される。 Next, in S50, it is determined whether or not the acceleration using the torque amplification at the first speed is finished. Specifically, the navigation acceleration a detected in S48 is compared with a predetermined value a1, and when the navigation acceleration a is equal to or less than the predetermined value a1, it is determined that the acceleration has ended. Accordingly, the predetermined value a1 is set to a value that can be determined that the acceleration has ended, for example, 5 m / s 2 .
S50で否定されるときは1速のままプログラムを終了する一方、肯定されるときはS52に進み、プロペラ44のスリップ率εを、S30と同様に式(1)(2)を用いて検出(算出)する。
When the result in S50 is negative, the program is terminated with the first speed, whereas when the result is affirmative, the process proceeds to S52, and the slip ratio ε of the
次いでS54に進み、S52で検出されたスリップ率εが第3の所定スリップ率(所定スリップ率)ε3以下か否か判断する。所定スリップ率ε3は、スリップ率εがそれ以下のときにグリップ力が比較的強いと判定できるような比較的低い値、例えば0.3に設定される。従って、S54は、プロペラ44のグリップ力が比較的強い状態にあるか否か判定する処理である。
Next, in S54, it is determined whether or not the slip ratio ε detected in S52 is equal to or less than a third predetermined slip ratio (predetermined slip ratio) ε3. The predetermined slip ratio ε3 is set to a relatively low value, for example, 0.3 so that it can be determined that the grip force is relatively strong when the slip ratio ε is less than that. Therefore, S54 is a process for determining whether or not the grip force of the
S54で否定されるときは1速のまま以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはS56に進み、第1、第2電磁ソレノイドバルブ86a,86bを共にオンして変速機48の変速段を1速から2速に変速(シフトアップ)すると共に、S58に進んで2速変速フラグのビットを1にセットする。これにより、第1、第2の連結シャフト56,52aおよびプロペラシャフト46の回転数が上昇して加速性が向上すると共に、その後航行速度Vが(エンジン性能上の)最高速度に到達して速度性も向上する。
When the result in S54 is negative, the subsequent processing is skipped while maintaining the first speed, whereas when the result is affirmative, the process proceeds to S56, where both the first and second
S58において2速変速フラグのビットが1にセットされると、次回以降のプログラム実行時はS18で否定されて前述したS56,S58に進む。また、S14で肯定されるときはS60に進み、第1、第2電磁ソレノイドバルブ86a,86bを共にオンして変速機48の変速段を2速に変速する。その後、S62,S64に進んで2速変速フラグと加速中判定フラグのビットを共に0にリセットする。
If the bit of the 2nd speed shift flag is set to 1 in S58, the next and subsequent program executions are denied in S18 and proceed to S56 and S58 described above. When the result in S14 is affirmative, the program proceeds to S60, in which both the first and second
図7は上記した処理の一部を説明するタイム・チャートである。 FIG. 7 is a time chart for explaining a part of the above processing.
図7に示すように、先ず時刻t0からt1の通常運転時においては変速機48を2速に設定し(S26)、その後操船者のスロットルレバー120の操作によってスロットルバルブ38が開弁させられ、時刻t1においてスロットル開度の変化量DTHが第2の既定値DTH2以上のとき、エンジン30に対して加速が指示されたと判定する(S24)。加速直後のプロペラ44は付近に発生する気泡を巻き込んでスリップ率εが上昇するため、時刻t1では、その上昇を抑制するようにエンジン30のスロットル開度THを補正する制御を開始する(S34)。
As shown in FIG. 7, first, during normal operation from time t0 to t1, the
その後、スリップ率εが徐々に減少して時刻t2において第1の所定スリップ率ε1以下になると共に、スリップ率の変化量Dεが所定スリップ率変化量Dε1以下になったとき、変速機48を2速から1速に変速させる(S36,S38)。このとき、スロットル開度THの補正制御を終了する。
Thereafter, when the slip rate ε gradually decreases to become equal to or less than the first predetermined slip rate ε1 at time t2, and when the slip rate change amount Dε becomes equal to or less than the predetermined slip rate change amount Dε1, the
次いでエンジン回転数NEは徐々に上昇し、時刻t3において所定回転数NE1以上で、航行加速度aが所定値a1以下になり、かつスリップ率ε第3の所定スリップ率ε3以下になったと判断されるとき、1速から2速に変速させる(S20,S50,S54,S56)。 Next, the engine speed NE gradually increases, and at time t3, it is determined that the navigation acceleration a is equal to or greater than the predetermined value a1 and the slip rate ε is equal to or less than the third predetermined slip rate ε3. At this time, the speed is changed from the first speed to the second speed (S20, S50, S54, S56).
尚、時刻t1と時刻t2の間において、想像線で示す如く、スリップ率εの上昇を抑えるようにスロットル開度THを制御しているにも関わらず、時刻taでスリップ率εが第2の所定スリップ率ε2以上と判断されるときは、点火時期遅角フラグのビットを1にセットしてエンジン30の出力を低下させる(S42,S44)。 It should be noted that between time t1 and time t2, as indicated by an imaginary line, the slip rate ε is set to the second value at time ta, although the throttle opening TH is controlled so as to suppress the increase in the slip rate ε. When it is determined that the predetermined slip ratio ε2 or more, the bit of the ignition timing retard flag is set to 1 to reduce the output of the engine 30 (S42, S44).
エンジン30の出力を低下させることによってグリップ力は増加、別言すれば、スリップ率εは減少し、時刻tbで第2の所定スリップ率ε2未満と判断されるとき、点火時期遅角フラグのビットを0にリセットしてエンジン30の出力の低下を中止する(S42,S46)。
By reducing the output of the
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からの動力をプロペラ44に伝達する動力伝達軸(ドライブシャフト42、プロペラシャフト46)に介挿されると共に、少なくとも1速、2速からなる変速段を有し、前記内燃機関の出力を前記変速段のうちの選択された変速段で変速して前記プロペラに伝達する変速機48を備え、船体12に取り付け可能な船外機の制御装置において、前記2速が選択されているとき、前記内燃機関30に対して操船者から加速が指示されたか否か判定する加速指示判定手段(ECU102。S24)と、前記内燃機関30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(クランク角センサ100,ECU102。S16)と、航行速度Vの所定時間当たりの変化量を示す航行加速度aを検出する航行加速度検出手段(ECU102。S48)と、前記船外機が搭載される船舶の理論速度Vaと前記航行速度Vに基づいて前記プロペラ44のスリップ率εを検出するスリップ率検出手段(ECU102。S52)と、前記加速が指示されたと判定されるとき、前記プロペラ44のスリップ率εの上昇を抑制するように前記内燃機関30のスロットル開度THを補正すると共に、前記変速機48を動作させて前記2速から前記1速に変速させる1速変速手段(ECU102。S24,S38)と、前記1速変速手段によって前記1速に変速された後、前記検出された機関回転数NEが所定回転数NE1以上で、前記検出された航行加速度aが所定値a1以下になり、かつ前記検出されたスリップ率εが所定スリップ率(第3の所定スリップ率)ε3以下になったとき、前記1速から前記2速に変速させる2速変速手段(ECU102。S20,S50,S54,S56)とを備える如く構成した。
As described above, in the embodiment of the present invention, it is inserted into the power transmission shaft (drive
これにより、加速性能を向上できると共に、船舶1の航行状態に応じた最適な変速機48の変速制御を船体12の仕様に関わらず行うことができる。即ち、エンジン30に対して操船者から加速が指示されたと判定されるとき、2速から1速に変速させるように構成したので、エンジン30の出力トルクは変速機48で増幅されてプロペラ44に伝達されることとなり、よって船外機10の加速直後における加速性能を向上させることができる。
Thereby, acceleration performance can be improved, and optimal shift control of the
また、1速に変速された後、エンジン回転数NEが所定回転数NE1以上で、航行加速度aが所定値a1以下になり、かつスリップ率εが第3の所定スリップ率ε3以下になったとき、1速から2速に変速させるように構成したので、エンジン回転数NEと航行加速度aを利用することで、船体12の仕様に関わらず、換言すれば水面から船体12に作用する抵抗の多寡に関わらず、加速が終了したことを正確に検出でき、またスリップ率εを利用することで、例えばスリップ率εが低下して比較的低い値となった(即ち、グリップ力が増加した)ことも検出でき、それらが検出されるタイミングで2速に変速させることが可能となる。これにより、プロペラ44のスリップ率εが比較的高い(グリップ力が低い)ときに2速に変速した場合に生じる加速のもたつきがないため、加速性能をより一層向上できると共に、船舶1の航行状態(加速状態)に応じた最適な変速機48の変速制御を行うことができる。さらに、船舶1の航行状態に応じた最適な変速制御により、エンジン30の燃料消費量も低減できる、別言すれば燃費を向上させることもできる。
In addition, after shifting to the first speed, when the engine speed NE is equal to or higher than the predetermined speed NE1, the navigation acceleration a is equal to or lower than the predetermined value a1, and the slip ratio ε is equal to or lower than the third predetermined slip ratio ε3. Since the speed is changed from the first speed to the second speed, by using the engine speed NE and the navigation acceleration a, in other words, regardless of the specifications of the
また、GPS信号を受信する受信装置(GPS受信装置)124を備えると共に、前記航行加速度検出手段は、前記受信装置124の出力に基づいて前記航行加速度aを検出する如く構成したので(S48)、簡易な構成でありながら、航行加速度aを正確に検出することができる。 In addition, the navigation device includes a receiving device (GPS receiving device) 124 that receives a GPS signal, and the navigation acceleration detecting means is configured to detect the navigation acceleration a based on the output of the receiving device 124 (S48). The navigation acceleration a can be accurately detected with a simple configuration.
また、前記航行加速度検出手段は、前記受信装置124の出力に基づいて前記航行速度Vを検出し、前記検出された航行速度Vを微分することで、前記航行加速度aを検出する如く構成したので(S48)、航行加速度aをより一層正確に検出することができる。
Further, the navigation acceleration detecting means is configured to detect the navigation acceleration a by detecting the navigation speed V based on the output of the receiving
また、前記内燃機関のスロットル開度THの変化量DTHを検出するスロットル開度変化量検出手段(スロットル開度センサ96,ECU102。S12)を備えると共に、前記加速指示判定手段は、前記検出されたスロットル開度の変化量DTHが既定値(第2の既定値)DTH2以上のとき、前記加速が指示されたと判定する如く構成したので(S24)、前記加速の指示がなされたことを正確に判定することができる。
In addition, a throttle opening change amount detecting means (throttle opening
尚、上記において、船外機を例にとって説明したが、変速機を備えた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、S44においてエンジン30の出力を低下させるため、点火時期を遅角させる、あるいは燃料噴射量を減少させるようにしたが、それら両方を行うように構成しても良く、さらに例えば点火カットや燃料カットなどを行ってエンジン30の出力を低下させるように構成しても良い。
In the above description, the outboard motor has been described as an example. However, the present invention can also be applied to an outboard motor equipped with a transmission. In S44, in order to reduce the output of the
また、所定値a1、所定回転数NE1、第1、第2の既定値DTH1,DTH2、第1〜第3の所定スリップ率ε1,ε2,ε3、所定スリップ率変化量Dε1やエンジン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。
Further, the predetermined value a1, the predetermined rotational speed NE1, the first and second predetermined values DTH1, DTH2, the first to third predetermined slip ratios ε1, ε2, ε3, the predetermined slip ratio change amount Dε1, and the
10 船外機、12 船体、30 エンジン(内燃機関)、42 ドライブシャフト(動力伝達軸)、44 プロペラ、46 プロペラシャフト(動力伝達軸)、48 変速機、96 スロットル開度センサ(スロットル開度変化量検出手段)、100 クランク角センサ(機関回転数検出手段)、102 ECU(電子制御ユニット)、124 GPS受信装置(受信装置) 10 outboard motor, 12 hull, 30 engine (internal combustion engine), 42 drive shaft (power transmission shaft), 44 propeller, 46 propeller shaft (power transmission shaft), 48 transmission, 96 throttle opening sensor (throttle opening change) Quantity detection means), 100 crank angle sensor (engine speed detection means), 102 ECU (electronic control unit), 124 GPS receiver (receiver)
Claims (4)
a.前記2速が選択されているとき、前記内燃機関に対して操船者から加速が指示されたか否か判定する加速指示判定手段と、
b.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、
c.航行速度の所定時間当たりの変化量を示す航行加速度を検出する航行加速度検出手段と、
d.前記船外機が搭載される船舶の理論速度と前記航行速度に基づいて前記プロペラのスリップ率を検出するスリップ率検出手段と、
e.前記加速が指示されたと判定されるとき、前記プロペラのスリップ率の上昇を抑制するように前記内燃機関のスロットル開度を補正すると共に、前記変速機を動作させて前記2速から前記1速に変速させる1速変速手段と、
f.前記1速変速手段によって前記1速に変速された後、前記検出された機関回転数が所定回転数以上で、前記検出された航行加速度が所定値以下になり、かつ前記検出されたスリップ率が所定スリップ率以下になったとき、前記1速から前記2速に変速させる2速変速手段と、
を備えることを特徴とする船外機の制御装置。 The power transmission shaft is inserted into a power transmission shaft for transmitting power from the internal combustion engine to the propeller, and has at least a first speed and a second speed, and the output of the internal combustion engine is selected from the selected speed stages. A control device for an outboard motor that can be attached to a hull with a transmission that shifts and transmits to the propeller,
a. An acceleration instruction determination means for determining whether or not acceleration is instructed by a vessel operator to the internal combustion engine when the second speed is selected;
b. Engine speed detecting means for detecting the engine speed of the internal combustion engine;
c. Navigation acceleration detecting means for detecting navigation acceleration indicating an amount of change in navigation speed per predetermined time;
d. Slip ratio detection means for detecting the slip ratio of the propeller based on the theoretical speed of the ship on which the outboard motor is mounted and the navigation speed;
e. When it is determined that the acceleration is instructed, the throttle opening of the internal combustion engine is corrected so as to suppress an increase in the slip ratio of the propeller, and the transmission is operated to change from the second speed to the first speed. First-speed transmission means for shifting,
f. After shifting to the first speed by the first speed transmission means, the detected engine speed is equal to or higher than a predetermined speed, the detected navigation acceleration is equal to or lower than a predetermined value, and the detected slip ratio is 2-speed transmission means for shifting from the 1st speed to the 2nd speed when a predetermined slip ratio is reached,
An outboard motor control device comprising:
を備えると共に、前記航行加速度検出手段は、前記受信装置の出力に基づいて前記航行加速度を検出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。 g. A receiving device for receiving GPS signals;
The outboard motor control device according to claim 1, wherein the navigation acceleration detecting means detects the navigation acceleration based on an output of the receiving device.
を備えると共に、前記加速指示判定手段は、前記検出されたスロットル開度の変化量が既定値以上のとき、前記加速が指示されたと判定す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。 h. A throttle opening change amount detecting means for detecting a change amount of the throttle opening of the internal combustion engine;
The acceleration instruction determination means determines that the acceleration is instructed when the detected amount of change in the throttle opening is equal to or greater than a predetermined value. The outboard motor control device described.
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