JP5797528B2

JP5797528B2 - 船外機

Info

Publication number: JP5797528B2
Application number: JP2011245979A
Authority: JP
Inventors: 原田　義弘; 義弘原田; 浩二厨川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2031-11-09
Also published as: US20130115831A1; CA2791773C; JP2013100793A; CA2791773A1; US8721377B2

Description

この発明は船外機に関し、より詳しくは、搭載されるエンジンのスロットルバルブの凍結による固着を防止するようにした船外機に関する。

従来より、搭載されるエンジンの吸気通路の入口をエンジンカバーの内部空間に設け、その内部空間の空気を吸入してエンジンを駆動させるようにした船外機は広く知られているが、そのように構成すると、エンジンの発熱などによって昇温させられた空気が吸気通路に流入するため、エンジンの充填効率が減少して出力が低下するなどの不都合が生じていた。

そこで、吸気通路がエンジンカバーで開口するように構成し、温度が内部空間の空気に比して低い外気を直接吸入することで、充填効率を増加させて出力を向上させるようにした船外機が提案されており、その例として特許文献１記載の技術を挙げることができる。しかしながら、特許文献１記載の技術のように構成すると、例えば外気温が比較的低く、吸気通路のスロットルバルブを通過する吸気の温度が氷点下になった場合、空気に含まれる水分が凍結してスロットルバルブが固着する恐れがあった。

その対策として特許文献２記載の技術にあっては、スロットルバルブの近傍にエンジンの排熱によって昇温させられた冷却水を流通させる流路を設置し、スロットルバルブ（正確にはスロットルボディ）を加熱することで凍結による固着を防止するようにしている。

特開２００８−８８８８１号公報特開平１０−３３１６２１号公報

しかしながら、特許文献２記載の技術の如く構成すると、冷却水の流路をスロットルバルブの近傍まで配設する必要が生じ、その分だけ船外機の構造の複雑化を招くという不具合があった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、エンジンの出力を向上させると共に、構造の複雑化を招くことなく、外気温が低いときにスロットルバルブが凍結して固着するのを防止するようにした船外機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、エンジンと、前記エンジンを被覆するエンジンカバーとを備えると共に、前記エンジンの吸気通路が前記エンジンカバーで開口する船外機において、前記吸気通路にはスロットルバルブが設けられると共に、吸入空気の流れ方向における前記スロットルバルブの上流側に吸気サイレンサが設けられ、入口が前記エンジンカバーの内部空間に設けられる一方、出口が前記吸気通路において前記スロットルバルブよりも吸入空気の流れ方向における下流の位置で接続される２次空気通路を備える如く構成した。

請求項２に係る船外機にあっては、前記２次空気通路の入口は、前記エンジンカバーの内部空間であって前記エンジンのクランクシャフトの回転を前記エンジンのカムシャフトに伝達するタイミングベルトを被覆するベルトカバーの近傍に設けられる如く構成した。

請求項３に係る船外機にあっては、前記２次空気通路に配置される２次空気用バルブと、前記２次空気用バルブを開閉するアクチュエータと、前記エンジンの運転状態に基づいて前記２次空気用バルブの目標開度を算出する目標開度算出手段と、前記算出された目標開度を前記エンジンの吸気温度と前記エンジンのスロットル開度に基づいて補正する補正手段と、前記補正された目標開度となるように前記アクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御手段とを備える如く構成した。

請求項４に係る船外機にあっては、前記補正手段は、前記吸気温度が所定温度以下で、かつ前記スロットル開度が所定開度以下のとき、前記算出された目標開度を第１所定値増加するように補正する如く構成した。

請求項５に係る船外機にあっては、前記補正手段は、前記吸気温度が前記所定温度以下で、かつ前記スロットル開度が前記所定開度を超えるとき、前記算出された目標開度を前記第１所定値より大きい値に設定される第２所定値増加するように補正する如く構成した。

請求項１にあっては、エンジンとエンジンカバーを備えると共に、エンジンの吸気通路がエンジンカバーで開口する船外機において、吸気通路にはスロットルバルブが設けられると共に、吸入空気の流れ方向におけるスロットルバルブの上流側に吸気サイレンサが設けられ、入口がエンジンカバーの内部空間に設けられる一方、出口が吸気通路においてスロットルバルブよりも吸入空気の流れ方向における下流の位置で接続される２次空気通路を備えるように構成したので、温度がエンジンカバーの内部空間の空気に比して低い外気を吸気通路を介して直接取り入れることで、エンジンの充填効率を増加させて出力を向上させることができると共に、外気温が低いときはエンジンカバーの内部空間の空気、詳しくはエンジンの発熱などによって昇温させられた空気を２次空気通路を介してスロットルバルブ付近に供給することが可能となり、それによってスロットルバルブが加熱されて凍結による固着を防止することができる。また、特許文献２で用いられる冷却水の流路を不要にすることができるため、構造の複雑化を招くこともない。

請求項２に係る船外機にあっては、２次空気通路の入口は、エンジンカバーの内部空間であってタイミングベルトを被覆するベルトカバーの近傍に設けられるように構成、即ち、２次空気通路の入口は、エンジンカバーの内部空間のうち、エンジンに近接して配置されるベルトカバーの近傍に設けられるように構成したので、上記した効果に加え、エンジンの発熱によって暖められた空気を効率良く２次空気通路を介してスロットルバルブ付近に供給でき、よってスロットルバルブが凍結して固着するのをより一層防止することができる。

請求項３に係る船外機にあっては、２次空気通路に配置される２次空気用バルブと、２次空気用バルブを開閉するアクチュエータとを備えると共に、エンジンの運転状態に基づいて２次空気用バルブの目標開度を算出し、算出された目標開度をエンジンの吸気温度とエンジンのスロットル開度に基づいて補正し、補正された目標開度となるようにアクチュエータの動作を制御するように構成したので、上記した効果に加え、スロットルバルブ付近に供給される２次空気の流量を吸気温度やスロットル開度に応じた適切な値に制御でき、よって外気温が低いときにスロットルバルブが凍結して固着するのを確実に防止することができる。

請求項４に係る船外機にあっては、補正手段は、吸気温度が所定温度以下で、かつスロットル開度が所定開度以下のとき、算出された目標開度を第１所定値増加するように補正するように構成したので、請求項３で述べた効果に加え、例えば所定温度と所定開度を、スロットルバルブを通過する空気が氷点下で凍結によって固着する可能性があるような値に設定することもできると共に、その可能性があるとき、２次空気バルブの目標開度を第１所定値増加するように補正、即ち、スロットルバルブ付近に供給される２次空気の流量を増加することで、スロットルバルブが凍結して固着するのをより確実に防止することができる。

請求項５に係る船外機にあっては、補正手段は、吸気温度が所定温度以下で、かつスロットル開度が所定開度を超えるとき、即ち、スロットル開度が比較的大きく（換言すれば、スロットルバルブを通過する吸気の量が比較的多く）スロットルバルブに凍結による固着が特に発生し易い状態と推定されるとき、算出された目標開度を第１所定値より大きい値に設定される第２所定値増加するように構成、即ち、スロットルバルブ付近に供給される２次空気の流量をさらに増加するように構成したので、請求項４で述べた効果に加え、スロットルバルブが凍結して固着するのをより一層確実に防止することができる。

この発明の実施例に係る船外機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に示すエンジンの平面図である。図４に示すエンジンの側面図である。図２のVI−VI線拡大断面図である。図２のVII−VII線拡大断面図である。図２などに示すエンジンの概略図である。図１に示す電子制御ユニットによる２次空気用バルブの制御動作を示すフロー・チャートである。図９フロー・チャートの処理を説明するタイム・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を船体も含めて全体的に示す概略図である。

図１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、図示の如く、船体１２の後尾（船尾）１２ａに装着される。

船外機１０は、エンジン（内燃機関。図１で見えず）と、エンジンを被覆するエンジンカバー１４とを備える。エンジンカバー１４の内部空間（即ちエンジンルーム）には、エンジンの他に、電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）１６が配置される。ＥＣＵ１６はＣＰＵ，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の動作を制御する。

船体１２の操縦席２０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２２が配置される。ステアリングホイール２２のシャフト（図示せず）には操舵角センサ２４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２２の操舵角に応じた信号を出力する。

また、操縦席２０付近には、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）２６が設けられる。シフトレバー２６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／リバース／ニュートラル切り替え指示）と、エンジン回転数の調節指示を入力する。シフトレバー２６の付近にはレバー位置センサ３０が取り付けられ、シフトレバー２６の位置に応じた信号を出力する。各センサ２４，３０の出力はＥＣＵ１６に入力される。

図２は図１に示す船外機の部分断面拡大側面図、図３は図１に示す船外機の拡大側面図である。また、図４は図２に示すエンジンの平面図、図５はその側面図（具体的には、エンジンを船外機１０の後方側から見た側面図）である。

船外機１０は、図２に良く示すように、スイベルケース３２、チルティングシャフト３４およびスターンブラケット３６を介して船体１２に取り付けられる。

スイベルケース３２の付近には、スイベルケース３２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４０を駆動する転舵用電動モータ（アクチュエータ）４２が配置される。転舵用電動モータ４２の回転出力は減速ギヤ機構（図で見えず）、マウントフレーム４４を介してスイベルシャフト４０に伝達され、よって船外機１０はスイベルシャフト４０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、前記したエンジン４６が搭載される。エンジン４６は、クランクシャフト５０が鉛直方向と平行に配置される。

また、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５２を備える。ドライブシャフト５２の上端にはエンジン４６のクランクシャフト５０が接続される一方、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の一端には、プロペラ６０が取り付けられる。シフト機構５４は、ドライブシャフト５２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。

シフト機構５４の付近には、シフト機構５４を動作させてシフトチェンジを行うシフト用電動モータ（アクチュエータ）６２が配置される。電動モータ６２の出力軸は、減速ギヤ機構６４を介してシフト機構５４のシフトロッド５４ｄの上端に接続される。従って、シフト用電動モータ６２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自在とされる。

シフト機構５４がフォワードポジションあるいはリバースポジションのとき、ドライブシャフト５２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（推進力）を生じる。

次いで図２，４，５を参照してエンジン４６について詳説する。

エンジン４６は火花点火式の水冷Ｖ型内燃機関からなり、具体的には各バンクに３気筒を備えた排気量３６００ｃｃのＶ型６気筒内燃機関からなる。エンジン４６は、クランクシャフト５０が鉛直方向と平行になるように配置されることから、船外機１０の後方側が拡開された略Ｖ字形状を呈するように設置される。以下、船外機１０の前方に向かって右側のバンクを「第１バンク４６Ｒ」とし、他方のバンクを「第２バンク４６Ｌ」とする。

図２に示すように、第１バンク４６Ｒは、シリンダブロック４６Ｒａと、シリンダブロック４６Ｒａに固定されたシリンダヘッド４６Ｒｂと、シリンダヘッド４６Ｒｂに固定されたヘッドカバー４６Ｒｃとから構成される。

シリンダブロック４６Ｒａの内部に形成されたシリンダ４６Ｒｄには、ピストン４６Ｒｅが摺動自在に収容される。ピストン４６Ｒｅは、コネクティングロッド４６Ｒｆを介してクランクシャフト５０に接続される。また、シリンダヘッド４６Ｒｂには、クランクシャフト５０と平行に配置されたカムシャフト４６Ｒｇが回転自在に支持される。尚、上記した第１バンク４６Ｒに関する説明は、第２バンク４６Ｌにも妥当する。

図２および図４に示す如く、クランクシャフト５０の上端にはクランクタイミングプーリ６６が取り付けられる。また、第１バンク４６Ｒのカムシャフト４６Ｒｇの上端にはカムプーリ７０Ｒが取り付けられると共に、第２バンク４６Ｌのカムシャフト４６Ｌｇ（図４に示す）にもカムプーリ７０Ｌが取り付けられる。

クランクタイミングプーリ６６とカムプーリ７０Ｒ，７０Ｌには、１本のタイミングベルト７２が巻き掛けられる。各プーリ６６，７０Ｒ，７０Ｌの間には、タイミングベルト７２の軌道を形成するためのアイドルプーリ７４ａ，７４ｂと，タイミングベルト７２に所望の張力を与えるテンショナプーリ７６が設けられる。

これにより、クランクシャフト５０の回転はタイミングベルト７２を介してカムシャフト４６Ｒｇ，４６Ｌｇに伝達され、それによってカムシャフト４６Ｒｇ，４６Ｌｇは回転し、各シリンダの燃焼室（第１バンク４６Ｒのそれを符号４６Ｒｈで示す）を望む位置に配置された吸気バルブと排気バルブ（第１バンク４６Ｒのそれらを符号４６Ｒｉと４６Ｒｊで示す）が開閉駆動される。

エンジン４６の上面には、タイミングベルト７２などを被覆するベルトカバー８０が取り付けられる。

次いで、エンジン４６の吸気系について説明する。図６は図２のVI−VI線拡大断面図、図７は図２のVII−VII線拡大断面図である。

図６に示すように、エンジンカバー１４の左右の側面の適宜位置には、空気取入口８２が複数個開口される。複数個の空気取入口８２には、それぞれフィン８２ａが近接して設けられ、外部からエンジンカバー１４内への水の浸入などを防止する。この空気取入口８２は、吸気通路８４を介してエンジン４６に接続される。

吸気通路８４は、空気取入口８２を介してエンジンカバー１４の外部空間と連通する入口流路８４ａ（図２，６にのみ表れる）と、入口流路８４ａに接続されると共に、空気取入口８２から入口流路８４ａに流入した空気（吸気）を鉛直方向下向きに下降させる下降流路８４ｂ（図２，６にのみ表れる）と、下降流路８４ｂの下端８４ｂ１に接続されると共に、下降流路８４ｂから流入した空気を反転（詳しくは、船外機１０の前方から後方に向けて流れていた空気を、後方から前方に向くように反転）させる反転流路８４ｃ（図２，７にのみ表れる）と、反転流路８４ｃに接続される吸気サイレンサ８４ｄ（図２，７にのみ表れる）と、吸気サイレンサ８４ｄにスロットルボディ８６を介して接続されるインテークマニホールド８４ｅ（図２にのみ表れる）などから構成される。このように、エンジン４６の吸気通路８４はエンジンカバー１４の空気取入口８２で開口するように構成される。

図７に示す如く、反転流路８４ｃは、船外機１０の左右方向に分岐すると共に、エンジンカバー１４に沿うような形状に形成される。吸気サイレンサ８４ｄは、斜め後方に向けて開口された２箇所の吸気口８４ｄ１，８４ｄ２と、２箇所の吸気口８４ｄ１，８４ｄ２の間に配置された排出口８４ｄ３を備え、反転流路８４ｃの出口側が吸気口８４ｄ１，８４ｄ２に接続される。

吸気サイレンサ８４ｄの排出口８４ｄ３には、スロットルボディ８６の入口側が接続される。スロットルボディ８６はその内部にスロットルバルブ８６ａ（図２に示す）を備えると共に、スロットルバルブ８６ａを開閉するスロットル用電動モータ（アクチュエータ）８６ｂ（図７に示す）が一体的に取り付けられる。

スロットル用電動モータ８６ｂ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８６ａに接続され、スロットル用電動モータ８６ｂを動作させることでスロットルバルブ８６ａが開閉され、エンジン４６の吸気量が調整される。

スロットルボディ８６の出口側には、インテークマニホールド８４ｅの入口側が接続される。インテークマニホールド８４ｅの出口側は、各バンク４６Ｒ，４６Ｌのシリンダに連通する吸気管４６Ｒｋ，４６Ｌｋ（図５に示す）に接続される。

図８は図２などに示すエンジン４６の概略図である。

図８などを参照しつつエンジン４６の吸気系の説明を続けると、エンジン４６の吸気通路８４には、吸気通路８４（正確にはスロットルバルブ８６ａ付近）に供給されるべき２次空気（吸気）を流通させる２次空気通路９０が接続される。

２次空気通路９０は、空気を取り入れる入口９０ａがエンジンカバー１４の内部空間１４ａに設けられる、正確には図７に示す如く、エンジンカバー１４の内部空間１４ａであって前記したベルトカバー８０の近傍（より詳しくはベルトカバー８０によって形成される内部空間８０ａ）に設けられる。

他方、２次空気通路９０の出口９０ｂは、吸気通路８４においてスロットルバルブ８６ａよりも下流の位置で接続される。また、２次空気通路９０は、図８に良く示す如く、２次空気通路９０から流出する空気がスロットルバルブ８６ａに直接当たるようにするため、その出口９０ｂまでの流路９０ｃはスロットルバルブ８６ａ側に向くように僅かに傾斜する如く形成される。

２次空気通路９０の途中には、エンジン４６がアイドル状態などにあるときの吸入空気量を調整する、あるいは後述する如く外気温が比較的低いときにスロットルバルブ８６ａ付近に供給される２次空気の流量を調整するための２次空気用バルブ（２次空気量調整バルブ）９２が配置される。２次空気用バルブ９２には、２次空気量調整用電動モータ（アクチュエータ）９４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９４を動作させることで２次空気用バルブ９２が開閉されて２次空気通路９０の空気量が調整される。尚、船外機１０はエンジン４６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。

ここで、上記の如く構成されたエンジン４６の吸気の流れについて説明する。エンジンカバー１４に設けられた空気取入口８２から流入した吸気は、図２，６，７に矢印で示す如く、入口流路８４ａ、下降流路８４ｂおよび反転流路８４ｃを介して吸気口８４ｄ１，８４ｄ２から吸気サイレンサ８４ｄに流入する。吸気サイレンサ８４ｄに流入した吸気は、そこで消音された後、排出口８４ｄ３を介してスロットルボディ８６に流入する。スロットルボディ８６に流入した吸気は、スロットルバルブ８６ａで調量されつつインテークマニホールド８４ｅに流入する。

また、エンジンカバー１４の内部空間１４ａの空気は、入口９０ａから２次空気通路９０に流入する。尚、この内部空間１４ａの空気は比較的暖かい空気である。即ち、図７において一点鎖線で囲まれる部分（空間）の空気は、外気を直接取り込んだ吸気通路８４であるため、温度が比較的低い。他方、二点鎖線で囲まれる部分は、吸気通路外であるため、エンジン４６の発熱などによってその温度は比較的高くなる。

前述したように２次空気通路９０の入口９０ａは、その二点鎖線で囲まれる部分（具体的には、エンジンカバー１４の内部空間であってベルトカバー８０の近傍（ベルトカバー８０の内部空間８０ａ））に設けられるため、２次空気通路９０には暖かい空気が流入することとなる。

２次空気通路９０に流入した空気は、２次空気用バルブ９２で調量されつつ出口９０ｂからスロットルバルブ８６ａの下流側に流れ込み、そこからインテークマニホールド８４ｅに流入する。インテークマニホールド８４ｅに流入した吸気は、さらに吸気管４６Ｒｋを介して各シリンダの吸気バルブ４６Ｒｉに至る。

図８に示すように、吸気バルブ４６Ｒｉの付近にはインジェクタ９６が配置され、スロットルバルブ８６ａおよび２次空気用バルブ９２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４６Ｒｉが開弁されるとき、燃焼室４６Ｒｈに流入する。

燃焼室４６Ｒｈ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４６Ｒｅを図８において下方に駆動してクランクシャフト５０を回転させる。燃焼によって生じた排ガスは、排気バルブ４６Ｒｊが開弁されるとき、排気管９８を流れてエンジン４６の外部に排出される。

船外機１０の説明を続けると、図３に示すように、スロットルバルブ８６ａの付近にはスロットル開度センサ１００が配置され、スロットル開度を示す出力を生じると共に、２次空気用バルブ９２の付近にも開度センサ１０２が配置され、２次空気用バルブ９２の開度を示す信号を出力する。

エンジン４６のクランクシャフト５０の付近にはクランク角センサ１０４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、図３，８に示す如く、エンジン４６の吸気通路８４のスロットルバルブ８６ａの配置位置の下流には吸気温度センサ１０６と絶対圧センサ１０８が設けられる。吸気温度センサ１０６は、スロットルバルブ８６ａの下流側を流れる吸気の温度（即ち、エンジン４６の吸気温度）ＴＡを示す信号を、絶対圧センサ１０８は吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡを示す信号を出力する。

上記した各センサの出力はＥＣＵ１６に入力され、ＥＣＵ１６は入力された各センサ出力に基づいて船外機１０の動作を制御する。具体的にＥＣＵ１６は、入力された操舵角センサ２４の出力に基づいて転舵用電動モータ４２の動作を制御し、船外機１０の転舵を行う。

また、ＥＣＵ１６は、入力されたレバー位置センサ３０の出力などに基づいてスロットル用電動モータ８６ｂや２次空気量調整用電動モータ９４の動作を制御し、スロットルバルブ８６ａや２次空気用バルブ９２を開閉させて吸入空気量を調整してエンジン回転数を制御すると共に、シフト用電動モータ６２の動作を制御してシフト機構５４を駆動させ、シフトチェンジを行う。

さらに、ＥＣＵ１６は、スロットル開度センサ１００や吸気温度センサ１０６の出力などに基づいて２次空気量調整用電動モータ９４の動作を制御し、２次空気の流量を調整するが、それについては後に詳説する。

上記した如く、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２２やシフトレバー２６）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、ＥＣＵ１６の動作のうち、２次空気用バルブ９２の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、ＥＣＵ１６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、エンジン４６の始動が完了したか否か判断する。始動が完了したか否かの判断は、具体的にはクランク角センサ１０４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、検出されたエンジン回転数ＮＥが完爆回転数に達したか否か判断することで行う。

Ｓ１０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Ｓ１２に進み、２次空気用バルブ９２の目標開度ＴＨｃを算出する。Ｓ１２では、具体的にはエンジン４６の運転状態（より具体的には、エンジン４６がアイドル状態や暖機運転状態にあるか。またエンジン回転数ＮＥや吸気管内絶対圧ＰＢＡなど）に基づいて目標開度ＴＨｃを算出する。

次いでＳ１４に進み、吸気温度センサ１０６の出力から検出（算出）されるエンジン４６の吸気温度ＴＡが所定温度ＴＡ１以下か否か判断する。所定温度ＴＡ１は、吸気温度ＴＡがそれ以下のときにスロットルバルブ８６ａを通過する空気（吸気）の水分が凍結してスロットルバルブ８６ａが固着する可能性があると判断できるような値、具体的には氷点下を示す値（例えば０℃）に設定される。従って、Ｓ１４は、スロットルバルブ８６ａが凍結による固着を生じるような運転状態か否か判断する処理である。

Ｓ１４で肯定されるときはＳ１６に進み、スロットル開度センサ１００の出力からスロットル開度ＴＨａを検出（算出）し、検出されたスロットル開度ＴＨａが所定開度ＴＨａ１以下か否か判断する。所定開度ＴＨａ１は、スロットル開度ＴＨａがそれ以下のときはスロットルバルブ８６ａを通過する吸気の流量が比較的少ないと判断できるような値（例えば３０°）に設定される。

Ｓ１６で肯定されるとき、即ち、スロットルバルブ８６ａを通過する吸気の流量が比較的少ないため、前記したスロットルボディ８６の入口側の温度が−１０℃以下程度であると推定されるときはＳ１８に進み、Ｓ１２で算出された目標開度ＴＨｃを第１所定値ＴＨｃ１増加補正、即ち、目標開度ＴＨｃに第１所定値ＴＨｃ１を加算する。第１所定値ＴＨｃ１は、例えば２次空気用バルブ９２の開度の１０％、詳しくは２次空気用バルブ９２の全閉時を０％（具体的には０°）、全開時を１００％（具体的には９０°）と規定した場合の１０％に相当する開度、より具体的には９°とされる。

他方、Ｓ１６で否定されるとき、即ち、スロットル開度ＴＨａが所定開度ＴＨａ１を超えるときは、スロットルバルブ８６ａを通過する吸気の流量が比較的多く、スロットルボディ８６の入口側の温度が−１５℃以下程度であると推定されるため、Ｓ２０に進み、目標開度ＴＨｃに第２所定値ＴＨｃ２増加補正（加算）する。この第２所定値ＴＨｃ２は第１所定値ＴＨｃ１より大きい値に設定され、例えば第１所定値ＴＨｃ１の２倍の値（具体的には２次空気用バルブ９２の開度の２０％に相当する開度（即ち１８°））に設定される。

このように、Ｓ１８，Ｓ２０においては、Ｓ１２で算出された目標開度ＴＨｃをエンジン４６の吸気温度ＴＡとエンジン４６のスロットル開度ＴＨａに基づいて補正するようにした。

Ｓ１８またはＳ２０の処理後、Ｓ２２に進んで２次空気用バルブ９２の開度ＴＨｂが補正された目標開度ＴＨｃとなるように２次空気量調整用電動モータ９４の動作を制御する。これにより、エンジンカバー１４の内部空間１４ａの暖かい空気が、スロットルバルブ８６ａを流れる吸気の温度に応じた流量で、２次空気通路９０を介してスロットルバルブ８６ａ付近に供給されてその周辺が暖められることとなる。それによってスロットルバルブ８６ａにおいては凍結による固着が発生するのを防ぐことができる。

また、Ｓ１４で否定されるときは、スロットルバルブ８６ａに凍結による固着が生じる恐れがないことから、Ｓ２４に進んで２次空気用バルブ９２の目標開度ＴＨｃを補正しないようにし、次いでＳ２２に進み、前述した処理を実行してプログラムを終了する。

図１０は上記した処理を説明するタイム・チャートである。

図１０に示すように、先ず時刻ｔ０からｔ１の間、吸気温度ＴＡは所定温度ＴＡ１より高い状態であるため、２次空気用バルブ９２の凍結防止補正は実行されない（Ｓ２４）。時刻ｔ１において所定温度ＴＡ１以下で、かつスロットル開度ＴＨａが所定開度ＴＨａ１以下になると、２次空気用バルブ９２の目標開度ＴＨｃを第１所定値ＴＨｃ１増加するように補正する（Ｓ１８）。これにより、２次空気用バルブ９２は第１所定値ＴＨｃ１の分だけ開弁方向に駆動される（Ｓ２２）。

次いで時刻ｔ２において吸気温度ＴＡが所定温度ＴＡ１以下で、かつスロットル開度ＴＨａが所定開度ＴＨａ１を超えると、２次空気用バルブ９２の目標開度ＴＨｃを第２所定値ＴＨｃ２増加するように補正する（Ｓ２０）。これにより、２次空気用バルブ９２は、第１所定値ＴＨｃ１増加したときに比してさらに開弁方向に駆動される（Ｓ２２）。

その後スロットルバルブ８６ａが閉弁されて時刻ｔ３でスロットル開度ＴＨａが所定開度ＴＨａ１以下なるとき、２次空気用バルブ９２の目標開度ＴＨｃを第１所定値ＴＨｃ１増加する補正に戻し（Ｓ１８）、それに応じて２次空気用バルブ９２は閉弁方向に駆動される（Ｓ２２）。

以上の如く、この発明の実施例にあっては、エンジン（内燃機関）４６と、前記エンジンを被覆するエンジンカバー１４とを備えると共に、前記エンジンの吸気通路８４が前記エンジンカバー１４で開口する船外機１０において、前記吸気通路８４にはスロットルバルブ８６ａが設けられると共に、前記スロットルバルブ８６ａの上流側に吸気サイレンサ８４ｄが設けられ、入口９０ａが前記エンジンカバー１４の内部空間１４ａに設けられる一方、出口９０ｂが前記吸気通路８４において前記スロットルバルブ８６ａよりも下流の位置で接続される２次空気通路９０を備える如く構成した。

このように、温度がエンジンカバー１４の内部空間１４ａの空気に比して低い外気を吸気通路８４を介して直接取り入れることで、エンジン４６の充填効率を増加させて出力を向上させることができると共に、外気温が低いときはエンジンカバー１４の内部空間１４ａの空気、詳しくはエンジン４６の発熱などによって昇温させられた空気を２次空気通路９０を介してスロットルバルブ８６ａ付近に供給することが可能となり、それによってスロットルバルブ８６ａが加熱されて凍結による固着を防止することができる。また、エンジンの冷却水の流路を用いてスロットルバルブを加熱する構成ではないため、構造の複雑化を招くこともない。

また、前記２次空気通路９０の入口９０ａは、前記エンジンカバー１４の内部空間１４ａであって前記エンジン４６のクランクシャフト５０の回転を前記エンジン４６のカムシャフト４６Ｒｇに伝達するタイミングベルト７２を被覆するベルトカバー８０の近傍に設けられる如く構成、即ち、２次空気通路９０の入口９０ａは、エンジンカバー１４の内部空間１４ａのうち、エンジン４６に近接して配置されるベルトカバー８０の近傍に設けられるように構成したので、エンジン４６の発熱によって暖められた空気を効率良く２次空気通路９０を介してスロットルバルブ８６ａ付近に供給でき、よってスロットルバルブ８６ａが凍結して固着するのをより一層防止することができる。

また、前記２次空気通路９０に配置される２次空気用バルブ９２と、前記２次空気用バルブを開閉するアクチュエータ（２次空気量調整用電動モータ）９４と、前記エンジンの運転状態に基づいて前記２次空気用バルブの目標開度ＴＨｃを算出する目標開度算出手段と（ＥＣＵ１６。Ｓ１２）、前記算出された目標開度ＴＨｃを前記エンジンの吸気温度ＴＡと前記エンジンのスロットル開度ＴＨａに基づいて補正する補正手段と（ＥＣＵ１６。Ｓ１８，Ｓ２０）、前記補正された目標開度ＴＨｃとなるように前記アクチュエータ９４の動作を制御するアクチュエータ制御手段と（ＥＣＵ１６。Ｓ２２）を備える如く構成したので、スロットルバルブ８６ａ付近に供給される２次空気の流量を吸気温度ＴＡやスロットル開度ＴＨａに応じた適切な値に制御でき、よって外気温が低いときにスロットルバルブ８６ａが凍結して固着するのを確実に防止することができる。

また、前記補正手段は、前記吸気温度ＴＡが所定温度ＴＡ１以下で、かつ前記スロットル開度ＴＨａが所定開度ＴＨａ１以下のとき、前記算出された目標開度ＴＨｃを第１所定値ＴＨｃ１増加するように補正する如く構成したので（Ｓ１８）、例えば所定温度ＴＡ１と所定開度ＴＨｃ１を、スロットルバルブ８６ａを通過する空気が氷点下で凍結によって固着する可能性があるような値に設定することもできると共に、その可能性があるとき、２次空気バルブ９２の目標開度ＴＨｃを第１所定値ＴＨｃ１増加するように補正、即ち、スロットルバルブ８６ａ付近に供給される２次空気の流量を増加することで、スロットルバルブ８６ａが凍結して固着するのをより確実に防止することができる。

また、前記補正手段は、前記吸気温度ＴＡが前記所定温度ＴＡ１以下で、かつ前記スロットル開度ＴＨａが前記所定開度ＴＨａを超えるとき、前記算出された目標開度ＴＨｃを前記第１所定値ＴＨｃ１より大きい値に設定される第２所定値ＴＨｃ２増加するように補正する如く構成した。

このように、スロットル開度ＴＨａが比較的大きく（換言すれば、スロットルバルブ８６ａを通過する吸気の量が比較的多く）スロットルバルブ８６ａに凍結による固着が特に発生し易い状態と推定されるとき、算出された目標開度ＴＨｃを第１所定値ＴＨｃ１より大きい値に設定される第２所定値ＴＨｃ２増加するように構成、即ち、スロットルバルブ８６ａ付近に供給される２次空気の流量をさらに増加するように構成したので、スロットルバルブ８６ａが凍結して固着するのをより一層確実に防止することができる。

尚、上記において、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、所定温度ＴＡ１、所定開度ＴＨａ１、第１、第２所定値ＴＨｃ１，ＴＨｃ２やエンジン４６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、１４エンジンカバー、１４ａ（エンジンカバーの）内部空間、１６ＥＣＵ（電子制御ユニット）、４６エンジン（内燃機関）、４６Ｒｇカムシャフト、５０クランクシャフト、７２タイミングベルト、８０ベルトカバー、８４吸気通路、８６ａスロットルバルブ、９０２次空気通路、９０ａ（２次空気通路の）入口、９０ｂ（２次空気通路の）出口、９２２次空気用バルブ、９４２次空気量調整用電動モータ（アクチュエータ）

Claims

エンジンと、前記エンジンを被覆するエンジンカバーとを備えると共に、前記エンジンの吸気通路が前記エンジンカバーで開口する船外機において、前記吸気通路にはスロットルバルブが設けられると共に、吸入空気の流れ方向における前記スロットルバルブの上流側に吸気サイレンサが設けられ、入口が前記エンジンカバーの内部空間に設けられる一方、出口が前記吸気通路において前記スロットルバルブよりも吸入空気の流れ方向における下流の位置で接続される２次空気通路を備えることを特徴とする船外機。
前記２次空気通路の入口は、前記エンジンカバーの内部空間であって前記エンジンのクランクシャフトの回転を前記エンジンのカムシャフトに伝達するタイミングベルトを被覆するベルトカバーの近傍に設けられることを特徴とする請求項１記載の船外機。
前記２次空気通路に配置される２次空気用バルブと、前記２次空気用バルブを開閉するアクチュエータと、前記エンジンの運転状態に基づいて前記２次空気用バルブの目標開度を算出する目標開度算出手段と、前記算出された目標開度を前記エンジンの吸気温度と前記エンジンのスロットル開度に基づいて補正する補正手段と、前記補正された目標開度となるように前記アクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御手段とを備えることを特徴とする請求項１または２記載の船外機。
前記補正手段は、前記吸気温度が所定温度以下で、かつ前記スロットル開度が所定開度以下のとき、前記算出された目標開度を第１所定値増加するように補正することを特徴とする請求項３記載の船外機。
前記補正手段は、前記吸気温度が前記所定温度以下で、かつ前記スロットル開度が前記所定開度を超えるとき、前記算出された目標開度を前記第１所定値より大きい値に設定される第２所定値増加するように補正することを特徴とする請求項４記載の船外機。