船外機の制御装置
【課題】トルクコンバータを備える船外機の制御装置において、冷却性能を向上させて内燃機関のオーバーヒートなどを防止するようにした制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関（エンジン）とドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、ドライブシャフトに接続されると共に、ドライブシャフトによって駆動される内燃機関の冷却用のウォータポンプとを備える船外機の制御装置において、シフト機構がニュートラルポジションにあることが検出されるとき（Ｓ１０）、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせてウォータポンプの駆動回転数を増速させる（Ｓ４０）。
【解決手段】内燃機関（エンジン）とドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、ドライブシャフトに接続されると共に、ドライブシャフトによって駆動される内燃機関の冷却用のウォータポンプとを備える船外機の制御装置において、シフト機構がニュートラルポジションにあることが検出されるとき（Ｓ１０）、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせてウォータポンプの駆動回転数を増速させる（Ｓ４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は船外機の制御装置に関し、より詳しくはトルクコンバータを備えた船外機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、船外機において、トルクコンバータを内燃機関とドライブシャフトの間に介挿し、内燃機関の出力トルクを増幅させてドライブシャフトに伝達させることで、加速性能などを向上させ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】特開２００７−３１５４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、船外機はドライブシャフトによって駆動される内燃機関の冷却用のウォータポンプを備える。しかしながら、特許文献１記載の技術の如く、内燃機関とドライブシャフトの間にトルクコンバータを設けるように構成すると、シフト機構がニュートラルポジションにあるとき、ドライブシャフトの回転は比較的低回転となるため、ウォータポンプにおいて十分な駆動回転数を得ることができず、結果として内燃機関がオーバーヒートするなどの不具合が生じる恐れがあった。
【０００４】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、トルクコンバータを備える船外機の制御装置において、冷却性能を向上させて内燃機関のオーバーヒートなどを防止するようにした制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、内燃機関とプロペラを接続するドライブシャフトと、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前記ドライブシャフトに接続されると共に、前記ドライブシャフトによって駆動される前記内燃機関の冷却用のウォータポンプとを備える船外機の制御装置において、前記ドライブシャフトと前記プロペラの間に介挿されるシフト機構がニュートラルポジションにあることを検出するニュートラルポジション検出手段と、前記シフト機構がニュートラルポジションにあることが検出されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせて前記ウォータポンプの駆動回転数を増速させるクラッチオン手段とを備える如く構成した。
【０００６】
請求項２に係る船外機の制御装置にあっては、前記トルクコンバータの入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、前記トルクコンバータの出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、前記検出された入力回転数と出力回転数から前記トルクコンバータの速度比を算出する速度比算出手段と、前記検出された入力回転数の変化量を算出する入力回転数変化量算出手段と、前記算出された速度比を所定値と比較し、前記算出された速度比が前記所定値以上か否か判定する第１の判定手段と、前記算出された入力回転数の変化量を既定値と比較し、前記算出された入力回転数の変化量が前記既定値以下か否か判定する第２の判定手段とを備えると共に、前記クラッチオン手段は、前記算出された速度比が前記所定値以上であり、かつ前記算出された入力回転数の変化量が前記既定値以下と判定されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせる如く構成した。
【０００７】
請求項３に係る船外機の制御装置にあっては、前記内燃機関が減速状態にあるか否か判断する減速状態判断手段と、前記内燃機関が減速状態にあると判断されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオフさせるクラッチオフ手段とを備える如く構成した。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る船外機の制御装置にあっては、シフト機構がニュートラルポジションにあることが検出されるとき、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせてウォータポンプの駆動回転数を増速させるように構成、即ち、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせてドライブシャフトの回転数を増速させることで、ウォータポンプの駆動回転数を増速させるように構成したので、ニュートラルポジションのときであっても、ウォータポンプにおいて内燃機関を冷却するのに十分な駆動回転数を得ることができ、よって冷却性能を向上でき、内燃機関のオーバーヒートなどの不具合が生じるのを防止することができる。
【０００９】
請求項２に係る船外機の制御装置にあっては、トルクコンバータの入力回転数と出力回転数からトルクコンバータの速度比と入力回転数の変化量を算出し、速度比が所定値以上であり、かつ入力回転数の変化量が既定値以下と判定されるとき、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせるように構成したので、上記した効果に加え、トルクコンバータによるトルクの増幅が終わって加速が終了した時点を正確に検出（検知）でき、その状態のときにロックアップクラッチをオンさせることで速度性を向上させることができる。
【００１０】
請求項３に係る船外機の制御装置にあっては、内燃機関が減速状態にあると判断されるとき、トルクコンバータのロックアップクラッチをオフさせるように構成したので、上記した効果に加え、内燃機関の減速に伴ってドライブシャフトの回転数を早期に低下させることができ、よって船体を所望する速度まで効率良く減速させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【実施例】
【００１２】
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である。また、図２は図１に示す船外機の部分断面拡大側面図であり、図３は図１などに示す船外機の拡大側面図である。
【００１３】
図１から図３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の後尾に装着される（固定される）。
【００１４】
船外機１０は、図２に示すように、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に取り付けられる。また、船外機１０はマウントフレーム２０とシャフト部２２を備え、シャフト部２２がスイベルケース１４の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容されることで、船外機１０は船体１２に対して鉛直軸回りに回転自在とされる。マウントフレーム２０は、その上端と下端が船外機１０の本体を構成するフレーム（図示せず）に固定される。
【００１５】
スイベルケース１４の付近には、シャフト部２２を駆動する操舵用電動モータ２４と、船外機１０の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２６が配置される。操舵用電動モータ２４の出力軸は減速ギヤ機構２８を介してマウントフレーム２０の上端に接続される。即ち、操舵用電動モータ２４の回転出力が減速ギヤ機構２８を介してマウントフレーム２０に伝達され、よって船外機１０はシャフト部２２を操舵軸として左右に（鉛直軸回りに）操舵される。
【００１６】
パワーチルトトリムユニット２６はチルト角調整用の油圧シリンダ２６ａとトリム角調整用の油圧シリンダ２６ｂを一体的に備え、油圧シリンダ２６ａ，２６ｂを伸縮させることで、スイベルケース１４がチルティングシャフト１６を回転軸として回転させられ、船外機１０はチルトアップ・ダウンあるいはトリムアップ・ダウンさせられる。
【００１７】
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。
【００１８】
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を開閉するスロットル用電動モータ４０が一体的に取り付けられる。
【００１９】
スロットル用電動モータ４０の出力軸はスロットルボディ３６に隣接して配置された減速ギヤ機構（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が調節される。
【００２０】
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（バーチカルシャフト）４２と、エンジン３０とドライブシャフト４２の間に介挿されるトルクコンバータ４４と、ドライブシャフト４２に取り付けられると共に、エンジン３０の潤滑部およびトルクコンバータ４４などに作動油を圧送する油圧ポンプ４６と、その作動油を貯留するリザーバ５０とを備える。
【００２１】
ドライブシャフト４２の上端にはエンジン３０のクランクシャフト５２がトルクコンバータ４４を介して接続される一方、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。このように、ドライブシャフト４２はエンジン３０とプロペラ６０を接続する。
【００２２】
図４は、図２に示すトルクコンバータ４４付近を拡大して示す拡大断面図である。
【００２３】
図４に示す如く、トルクコンバータ４４は、クランクシャフト５２にドライブプレート６２を介して接続されるポンプ・インペラ４４ａと、ポンプ・インペラ４４ａに対向配置されて作動油が給排されると共に、ドライブシャフト４２に接続されるタービン・ランナ４４ｂと、ポンプ・インペラ４４ａとタービン・ランナ４４ｂの間に配置されるステータ４４ｃと、ロックアップクラッチ４４ｄなどからなる。
【００２４】
図５は、トルクコンバータ４４や油圧ポンプ４６などを模式的に示す油圧回路図である。
【００２５】
図５を参照しつつトルクコンバータ４４や油圧ポンプ４６などについて説明すると、油圧ポンプ４６はエンジン３０によって駆動され、リザーバ５０の作動油を汲み上げて第１の油路６４ａに圧送する。第１の油路６４ａに圧送された作動油は、エンジン３０の潤滑部などに供給された後、第２の油路６４ｂを介してリザーバ５０へ還流される。
【００２６】
第１の油路６４ａには、第１の油路６４ａと油圧ポンプ４６の吸入口とを接続する第３の油路６４ｃが設けられ、その途中にはエンジン３０に供給される作動油の圧力が規定値以上のときに開弁する一方、規定値未満のときに閉弁するリリーフ弁６６が介挿される。
【００２７】
第１の油路６４ａにおいて油圧ポンプ４６の吐出口と第３の油路６４ｃの分岐点との間には、トルクコンバータ４４に供給される作動油を流通させる第４の油路６４ｄが接続される。また、第３の油路６４ｃにおいてリリーフ弁６６の下流側には、トルクコンバータ４４から油圧ポンプ４６へ戻る作動油を流通させる第５の油路６４ｅが接続される。第４、第５の油路６４ｄ，６４ｅには、ロックアップクラッチ４４ｄの動作を制御するロックアップ制御弁７０が設けられる。
【００２８】
ロックアップ制御弁７０は電磁弁からなり、その出力は一方ではトルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄのピストン室４４ｄ１に接続されると共に、他方ではその背面側の室４４ｄ２に接続される。従って、ロックアップ制御弁７０が励磁・消磁されるときに油路を切替え、それによってロックアップクラッチ４４ｄのオン（係合）・オフ（解放）が制御される。
【００２９】
具体的には、ロックアップクラッチ４４ｄにあっては、ロックアップ制御弁７０が励磁されて作動油がピストン室４４ｄ１に供給される一方、背面側の室４４ｄ２から排出されると、オン（締結。係合）される。また、ロックアップ制御弁７０が消磁されると（図５に示す状態。初期状態）、作動油は背面側の室４４ｄ２に供給されると共に、ピストン室４４ｄ１から排出され、ロックアップクラッチ４４ｄがオフ（非締結。解放）される。尚、上記したトルクコンバータ４４の詳細は、特許文献１に開示されているので、これ以上の説明を省略する。
【００３０】
図２の説明に戻ると、シフト機構５４は、ドライブシャフト４２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。
【００３１】
エンジンカバー３２の内部にはシフト機構５４を駆動するシフト用電動モータ７２が配置され、その出力軸は、減速ギヤ機構（図示せず）を介してシフト機構５４のシフトロッド５４ｄの上端に接続自在とされる。シフト用電動モータ７２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られる。
【００３２】
シフトポジションがフォワードあるいはリバースのとき、ドライブシャフト４２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は船体１２を前進あるいは後進させる方向のいずれかに回転させられる。このように、シフト機構５４はドライブシャフト４２とプロペラ６０の間に介挿される。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部（図示せず）を備え、各電動モータ２４，４０，７２などに動作電源が供給される。
【００３３】
船外機１０はさらに、ドライブシャフト４２に接続される、エンジン３０の冷却用のウォータポンプ７４を備える。ウォータポンプ７４はドライブシャフト４２によって駆動され、図示しない冷却水取入口から冷却水（具体的には海水あるいは淡水）を汲み上げてエンジン３０に圧送し、冷却部（例えばシリンダの付近など）を循環させる。
【００３４】
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８０が配置され、スロットルバルブ３８の開度ＴＨ（以下「スロットル開度」という）を示す出力を生じる。シフトロッド５４ｄの付近には、シフト位置センサ８２が配置されてシフトポジション（ニュートラル、フォワードおよびリバース）に応じた信号を示す出力すると共に、ニュートラルスイッチ８４も配置されてシフトポジションがニュートラルであるときにオン信号を、フォワードあるいはリバースであるときにオフ信号を出力する。
【００３５】
エンジン３０のクランクシャフト５２の付近にはクランク角センサ（入力回転数検出手段）８６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、ドライブシャフト４２の付近にはドライブシャフト回転数センサ（出力回転数検出手段）９０が取り付けられ、ドライブシャフト４２の回転数に応じた信号を出力する。
【００３６】
上記した各センサやスイッチの出力は、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）９４に入力される。ＥＣＵ９４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（搭載）される。
【００３７】
図１に示す如く、船体１２の操縦席１００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１０２が配置される。ステアリングホイール１０２のシャフト（図示せず）には操舵角センサ１０４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１０２の操舵角に応じた信号を出力する。
【００３８】
操縦席１００付近にはリモートコントロールボックス１０６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・スロットルレバー１１０が設けられる。シフト・スロットルレバー１１０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。リモートコントロールボックス１０６の内部にはレバー位置センサ１１２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１１０の位置に応じた信号を出力する。これら操舵角センサ１０４とレバー位置センサ１１２の出力もＥＣＵ９４に入力される。
【００３９】
ＥＣＵ９４は、入力されたセンサ出力に基づいて各電動モータの動作を制御すると共に、トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄのオン・オフを制御する。
【００４０】
図６は、そのトルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄのオン・オフの制御を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ９４によって所定の周期（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに実行される。
【００４１】
先ずＳ１０において、シフト機構５４がニュートラルポジションにあるか否か、即ち、シフトポジションがニュートラルか否か判断する。この判断は、ニュートラルスイッチ８４からオン信号が出力されているか否か検出することで行う。Ｓ１０で否定されるときはＳ１２に進み、スロットル開度ＴＨをスロットル開度センサ８０の出力から検出（算出）し、Ｓ１４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（変動量）ＤＴＨを算出する。
【００４２】
次いでＳ１６に進み、エンジン３０が減速状態にあるか否か判断する。Ｓ１６の処理は、スロットル開度ＴＨの変化量ＤＴＨが０ｄｅｇ未満か否か判定することで、エンジン３０（正確には船体１２）が減速状態にあるか否か判断する。即ち、スロットル開度ＴＨの変化量ＤＴＨが負値の場合、エンジン３０が減速していると判断する一方、０または正値の場合は定速あるいは加速していると判断する。
【００４３】
Ｓ１６で否定されるときはＳ１８に進み、トルクコンバータ４４の増幅判定フラグ（以下「トルコン増幅判定フラグ」という）のビットが０か否か判断する。このトルコン増幅判定フラグのビットは、後述する如く、トルクコンバータ４４においてエンジン３０の出力トルクを増幅させてドライブシャフト４２に伝達させる状態（即ち、船外機１０がトルクコンバータ４４でトルクを増幅させる領域（トルクの増幅領域）にあって船体１２を加速させる状態）のとき、１にセットされる一方、エンジン３０の出力トルクを増幅させないとき（即ち、船外機１０がトルクの増幅領域外にあるとき）、０にリセットされる。
【００４４】
トルコン増幅判定フラグのビットは初期値が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３０が加速状態にあるか否か判断する。具体的には、上記で算出されたスロットル開度ＴＨの変化量ＤＴＨとスロットル用所定値（しきい値）ＤＴＨrefとを比較し、変化量ＤＴＨがスロットル用所定値ＤＴＨref以上のとき、エンジン３０が加速状態にあると判断する。従って、スロットル用所定値ＤＴＨrefは、エンジン３０が加速していると判断できる値に設定され、例えば０．５ｄｅｇとされる。
【００４５】
Ｓ２０で否定、即ち、エンジン３０が減速・加速のいずれの状態でもなく、船体１２が一定速度で走行してい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Ｓ２２に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオフモードで制御する。ロックアップオフモードでは、ロックアップ制御弁７０を消磁し、トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオフさせる。これにより、エンジン３０の出力トルクはトルクコンバータ４４によって増幅させられてドライブシャフト４２に伝達され、加速性能が向上することとなる。
【００４６】
次いでＳ２４に進み、前記したトルコン増幅判定フラグのビットを１にセットし、今回のプログラムループを終了する。トルコン増幅判定フラグのビットが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Ｓ２６に進む。
【００４７】
このように、トルコン増幅判定フラグのビットが１、即ち、船外機１０においてエンジン３０の出力トルクをトルクコンバータ４４で増幅させて船体１２を加速させる状態のときは、Ｓ１８で否定されてＳ２６以降の処理を実行する。
【００４８】
Ｓ２６においては、トルクコンバータ４４の入力回転数ＮＩＮと出力回転数ＮＯＵＴを検出（算出）する。トルクコンバータ４４の入力側はエンジン３０のクランクシャフト５２に接続されるため、入力回転数ＮＩＮは、エンジン回転数と同一であり、よってクランク角センサ８６の出力パルスをカウントすることで検出（算出）する。出力回転数ＮＯＵＴはドライブシャフト回転数センサ９０の出力から検出（算出）する。
【００４９】
次いでＳ２８に進み、入力回転数ＮＩＮと出力回転数ＮＯＵＴからトルクコンバータ４４の速度比ｅを算出する。ここで速度比ｅとは、次式に示す如く、トルクコンバータ４４の出力回転数ＮＯＵＴを入力回転数ＮＩＮで除した値である。
速度比ｅ＝（出力回転数ＮＯＵＴ）／（入力回転数ＮＩＮ）
【００５０】
Ｓ３０に進み、トルクコンバータ４４においてトルクの増幅領域が終了したか否か（詳しくは、トルクの増幅領域（加速領域）が飽和して加速が終了したか否か）判断する。具体的には、算出された速度比ｅを所定値（しきい値）ｅrefと比較して速度比ｅが所定値ｅref以上か否か判定し、速度比ｅが所定値ｅref以上のとき、トルクの増幅領域が終了したと判断する。従って、所定値ｅrefは、トルクコンバータ４４においてトルクの増幅領域が終了したか否か判定できるような値、例えば０．８とされる。
【００５１】
Ｓ３０で肯定されるときはＳ３２に進み、入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮ（換言すれば、エンジン回転数の変化量（変動量））を算出する。変化量ＤＮＩＮは、前回のプログラムループで検出された入力回転数ＮＩＮから今回検出されたそれを減算して求める。
【００５２】
次いでＳ３４に進み、加速終了後、船体１２の速度が最高速付近で安定しているか否か判断する。これは、算出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮの絶対値を既定値（しきい値）ＤＮＩＮrefと比較して変化量ＤＮＩＮの絶対値が既定値ＤＮＩＮref以下か否か判定し、変化量ＤＮＩＮの絶対値が既定値ＤＮＩＮref以下のとき、船体１２の速度が最高速付近で安定していると判断することで行う。従って、既定値ＤＮＩＮrefは、加速終了後において船体１２の速度が最高速付近となって運転状態が安定している、別言すれば、変化量ＤＮＩＮが比較的少ない状態であることを判定できるような値、例えば５００ｒｐｍとされる。
【００５３】
Ｓ３４で肯定されるときはＳ３６に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオンモードで制御する。ロックアップオンモードでは、ロックアップ制御弁７０を励磁し、ロックアップクラッチ４４ｄをオンさせる。これにより、エンジン３０のクランクシャフト５２とドライブシャフト４２が直結されるため、トルクコンバータ４４において滑りなどが生じず、結果として船体１２の速度が（エンジン性能上の）最高速度に到達、換言すれば、速度性が向上することとなる。
【００５４】
このように、トルクコンバータ４４の速度比ｅが所定値ｅref以上であり、かつ入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮが既定値ＤＮＩＮref以下のとき、トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオンさせる。尚、Ｓ３６の処理後、Ｓ３８に進んでトルコン増幅判定フラグのビットを０にリセットする。
【００５５】
また、Ｓ３０およびＳ３４で否定されるときはトルクコンバータ４４によるトルクの増幅領域が終了（飽和）していない、あるいは船体１２の速度が最高速付近で安定していないと判断されるため、Ｓ３６，Ｓ３８などの処理をスキップしてプログラムを終了する。
【００５６】
他方、Ｓ１０で肯定、即ち、シフト機構５４がニュートラルポジションにあることが検出されるときはＳ４０に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオンモードで制御してロックアップクラッチ４４ｄをオンさせる。
【００５７】
即ち、エンジン３０のクランクシャフト５２とドライブシャフト４２を直結させることで、ドライブシャフト４２の回転数を増速させ、そのドライブシャフト４２によって駆動されるウォータポンプ７４の駆動回転数を増速させる。これにより、ニュートラルポジションのときであっても、ウォータポンプ７４においてエンジン３０を冷却するのに十分な駆動回転数を得ることができ、よって冷却性能を向上させることができる。尚、Ｓ４０の処理後、Ｓ４２に進んでトルコン増幅判定フラグのビットを０にリセットする。
【００５８】
また、Ｓ１６で肯定、即ち、エンジン３０が減速状態にあると判断されるときはＳ４４に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオフモードで制御、具体的にはロックアップクラッチ４４ｄをオフさせる。
【００５９】
これにより、例えばロックアップクラッチ４４ｄがオンされて船体１２の速度が最高速度のときにエンジン３０が減速させられると、ロックアップクラッチ４４ｄはオフされる、換言すれば、エンジン３０とドライブシャフト４２が直結されないため、ドライブシャフト４２の回転数はエンジン３０の減速に伴って早期に低下させられることとなり、船体１２を所望する速度まで効率良く減速させることができる。尚、Ｓ４４の処理後はＳ４６に進み、トルコン増幅判定フラグのビットを０にリセットしてプログラムを終了する。
【００６０】
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とプロペラ６０を接続するドライブシャフト４２と、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチ４４ｄを有するトルクコンバータ４４と、前記ドライブシャフトに接続されると共に、前記ドライブシャフトによって駆動される前記内燃機関の冷却用のウォータポンプ７４とを備える船外機の制御装置において、前記ドライブシャフト４２と前記プロペラ６０の間に介挿されるシフト機構５４がニュートラルポジションにあることを検出するニュートラルポジション検出手段（ニュートラルスイッチ８４，ＥＣＵ９４。Ｓ１０）と、前記シフト機構５４がニュートラルポジションにあることが検出されるとき、前記トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオンさせて前記ウォータポンプ７４の駆動回転数を増速させるクラッチオン手段（ＥＣＵ９４。Ｓ４０）とを備える如く構成した。
【００６１】
これにより、シフト機構５４がニュートラルポジションにあるときであっても、ウォータポンプ７４においてエンジン３０を冷却するのに十分な駆動回転数を得ることができ、よって冷却性能を向上でき、エンジン３０のオーバーヒートなどの不具合が生じるのを防止することができる。
【００６２】
また、前記トルクコンバータ４４の入力回転数ＮＩＮを検出する入力回転数検出手段（クランク角センサ８６，ＥＣＵ９４。Ｓ２６）と、前記トルクコンバータ４４の出力回転数ＮＯＵＴを検出する出力回転数検出手段（ドライブシャフト回転数センサ９０，ＥＣＵ９４。Ｓ２６）と、前記検出された入力回転数ＮＩＮと出力回転数ＮＯＵＴから前記トルクコンバータ４４の速度比ｅを算出する速度比算出手段（ＥＣＵ９４。Ｓ２８）と、前記検出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮを算出する入力回転数変化量算出手段（ＥＣＵ９４。Ｓ３２）と、前記算出された速度比ｅを所定値ｅrefと比較し、前記算出された速度比ｅが前記所定値ｅref以上か否か判定する第１の判定手段（ＥＣＵ９４。Ｓ３０）と、前記算出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮを既定値ＤＮＩＮrefと比較し、前記算出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮが前記既定値ＤＮＩＮref以下か否か判定する第２の判定手段（ＥＣＵ９４。Ｓ３４）とを備えると共に、前記クラッチオン手段は、前記算出された速度比ｅが前記所定値ｅref以上であり、かつ前記算出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮが前記既定値ＤＮＩＮref以下と判定されるとき、前記トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオンさせるように構成した（Ｓ３６）。
【００６３】
これにより、トルクコンバータ４４によるトルクの増幅が終わって加速が終了した時点を正確に検出（検知）でき、その状態のときにロックアップクラッチ４４ｄをオンさせることで速度性を向上させることができる。即ち、トルクコンバータ４４によるトルクの増幅領域が終了して加速が終わり、船体１２の速度が最高速付近であることをトルクコンバータ４４の速度比ｅと入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮに基づいて検出（検知）し、それに応じてロックアップクラッチ４４ｄをオンさせるように構成したので、加速終了後であって最高速付近の状態であるとき、ロックアップクラッチ４４ｄを直ちにオンさせることができ、それによってトルクコンバータ４４の滑りを防止しつつ最高速度に到達させることができ、速度性を向上させることができる。さらに、ロックアップクラッチ４４ｄをオンさせてトルクコンバータ４４の滑りを防止することで、燃費の悪化も防止することができる。
【００６４】
また、前記内燃機関（エンジン）３０が減速状態にあるか否か判断する減速状態判断手段（ＥＣＵ９４。Ｓ１６）と、前記内燃機関３０が減速状態にあると判断されるとき、前記トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオフさせるクラッチオフ手段（ＥＣＵ９４。Ｓ４４）とを備えるように構成したので、エンジン３０の減速に伴ってドライブシャフト４２の回転数（ＮＯＵＴ）を早期に低下させることができ、よって船体１２を所望する速度まで効率良く減速させることができる。
【００６５】
尚、上記において、所定値ｅrefや既定値ＤＮＩＮref、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。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】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２】図１に示す船外機の部分断面拡大側面図である。
【図３】図１に示す船外機の拡大側面図である。
【図４】図２に示すトルクコンバータ付近を拡大して示す拡大断面図である。
【図５】図２に示すトルクコンバータや油圧ポンプなどを模式的に示す油圧回路図である。
【図６】図１などに示すトルクコンバータのロックアップクラッチのオン・オフの制御を示すフロー・チャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 船外機、３０ エンジン（内燃機関）、４２ ドライブシャフト、４４ トルクコンバータ、４４ｄ ロックアップクラッチ、５４ シフト機構、６０ プロペラ、７４ ウォータポンプ、８４ ニュートラルスイッチ、８６ クランク角センサ、９０ ドライブシャフト回転数センサ、９４ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
【技術分野】
【０００１】
この発明は船外機の制御装置に関し、より詳しくはトルクコンバータを備えた船外機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、船外機において、トルクコンバータを内燃機関とドライブシャフトの間に介挿し、内燃機関の出力トルクを増幅させてドライブシャフトに伝達させることで、加速性能などを向上させ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】特開２００７−３１５４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、船外機はドライブシャフトによって駆動される内燃機関の冷却用のウォータポンプを備える。しかしながら、特許文献１記載の技術の如く、内燃機関とドライブシャフトの間にトルクコンバータを設けるように構成すると、シフト機構がニュートラルポジションにあるとき、ドライブシャフトの回転は比較的低回転となるため、ウォータポンプにおいて十分な駆動回転数を得ることができず、結果として内燃機関がオーバーヒートするなどの不具合が生じる恐れがあった。
【０００４】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、トルクコンバータを備える船外機の制御装置において、冷却性能を向上させて内燃機関のオーバーヒートなどを防止するようにした制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、内燃機関とプロペラを接続するドライブシャフトと、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前記ドライブシャフトに接続されると共に、前記ドライブシャフトによって駆動される前記内燃機関の冷却用のウォータポンプとを備える船外機の制御装置において、前記ドライブシャフトと前記プロペラの間に介挿されるシフト機構がニュートラルポジションにあることを検出するニュートラルポジション検出手段と、前記シフト機構がニュートラルポジションにあることが検出されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせて前記ウォータポンプの駆動回転数を増速させるクラッチオン手段とを備える如く構成した。
【０００６】
請求項２に係る船外機の制御装置にあっては、前記トルクコンバータの入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、前記トルクコンバータの出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、前記検出された入力回転数と出力回転数から前記トルクコンバータの速度比を算出する速度比算出手段と、前記検出された入力回転数の変化量を算出する入力回転数変化量算出手段と、前記算出された速度比を所定値と比較し、前記算出された速度比が前記所定値以上か否か判定する第１の判定手段と、前記算出された入力回転数の変化量を既定値と比較し、前記算出された入力回転数の変化量が前記既定値以下か否か判定する第２の判定手段とを備えると共に、前記クラッチオン手段は、前記算出された速度比が前記所定値以上であり、かつ前記算出された入力回転数の変化量が前記既定値以下と判定されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせる如く構成した。
【０００７】
請求項３に係る船外機の制御装置にあっては、前記内燃機関が減速状態にあるか否か判断する減速状態判断手段と、前記内燃機関が減速状態にあると判断されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオフさせるクラッチオフ手段とを備える如く構成した。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る船外機の制御装置にあっては、シフト機構がニュートラルポジションにあることが検出されるとき、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせてウォータポンプの駆動回転数を増速させるように構成、即ち、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせてドライブシャフトの回転数を増速させることで、ウォータポンプの駆動回転数を増速させるように構成したので、ニュートラルポジションのときであっても、ウォータポンプにおいて内燃機関を冷却するのに十分な駆動回転数を得ることができ、よって冷却性能を向上でき、内燃機関のオーバーヒートなどの不具合が生じるのを防止することができる。
【０００９】
請求項２に係る船外機の制御装置にあっては、トルクコンバータの入力回転数と出力回転数からトルクコンバータの速度比と入力回転数の変化量を算出し、速度比が所定値以上であり、かつ入力回転数の変化量が既定値以下と判定されるとき、トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせるように構成したので、上記した効果に加え、トルクコンバータによるトルクの増幅が終わって加速が終了した時点を正確に検出（検知）でき、その状態のときにロックアップクラッチをオンさせることで速度性を向上させることができる。
【００１０】
請求項３に係る船外機の制御装置にあっては、内燃機関が減速状態にあると判断されるとき、トルクコンバータのロックアップクラッチをオフさせるように構成したので、上記した効果に加え、内燃機関の減速に伴ってドライブシャフトの回転数を早期に低下させることができ、よって船体を所望する速度まで効率良く減速させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【実施例】
【００１２】
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である。また、図２は図１に示す船外機の部分断面拡大側面図であり、図３は図１などに示す船外機の拡大側面図である。
【００１３】
図１から図３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の後尾に装着される（固定される）。
【００１４】
船外機１０は、図２に示すように、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に取り付けられる。また、船外機１０はマウントフレーム２０とシャフト部２２を備え、シャフト部２２がスイベルケース１４の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容されることで、船外機１０は船体１２に対して鉛直軸回りに回転自在とされる。マウントフレーム２０は、その上端と下端が船外機１０の本体を構成するフレーム（図示せず）に固定される。
【００１５】
スイベルケース１４の付近には、シャフト部２２を駆動する操舵用電動モータ２４と、船外機１０の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２６が配置される。操舵用電動モータ２４の出力軸は減速ギヤ機構２８を介してマウントフレーム２０の上端に接続される。即ち、操舵用電動モータ２４の回転出力が減速ギヤ機構２８を介してマウントフレーム２０に伝達され、よって船外機１０はシャフト部２２を操舵軸として左右に（鉛直軸回りに）操舵される。
【００１６】
パワーチルトトリムユニット２６はチルト角調整用の油圧シリンダ２６ａとトリム角調整用の油圧シリンダ２６ｂを一体的に備え、油圧シリンダ２６ａ，２６ｂを伸縮させることで、スイベルケース１４がチルティングシャフト１６を回転軸として回転させられ、船外機１０はチルトアップ・ダウンあるいはトリムアップ・ダウンさせられる。
【００１７】
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。
【００１８】
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を開閉するスロットル用電動モータ４０が一体的に取り付けられる。
【００１９】
スロットル用電動モータ４０の出力軸はスロットルボディ３６に隣接して配置された減速ギヤ機構（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が調節される。
【００２０】
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（バーチカルシャフト）４２と、エンジン３０とドライブシャフト４２の間に介挿されるトルクコンバータ４４と、ドライブシャフト４２に取り付けられると共に、エンジン３０の潤滑部およびトルクコンバータ４４などに作動油を圧送する油圧ポンプ４６と、その作動油を貯留するリザーバ５０とを備える。
【００２１】
ドライブシャフト４２の上端にはエンジン３０のクランクシャフト５２がトルクコンバータ４４を介して接続される一方、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。このように、ドライブシャフト４２はエンジン３０とプロペラ６０を接続する。
【００２２】
図４は、図２に示すトルクコンバータ４４付近を拡大して示す拡大断面図である。
【００２３】
図４に示す如く、トルクコンバータ４４は、クランクシャフト５２にドライブプレート６２を介して接続されるポンプ・インペラ４４ａと、ポンプ・インペラ４４ａに対向配置されて作動油が給排されると共に、ドライブシャフト４２に接続されるタービン・ランナ４４ｂと、ポンプ・インペラ４４ａとタービン・ランナ４４ｂの間に配置されるステータ４４ｃと、ロックアップクラッチ４４ｄなどからなる。
【００２４】
図５は、トルクコンバータ４４や油圧ポンプ４６などを模式的に示す油圧回路図である。
【００２５】
図５を参照しつつトルクコンバータ４４や油圧ポンプ４６などについて説明すると、油圧ポンプ４６はエンジン３０によって駆動され、リザーバ５０の作動油を汲み上げて第１の油路６４ａに圧送する。第１の油路６４ａに圧送された作動油は、エンジン３０の潤滑部などに供給された後、第２の油路６４ｂを介してリザーバ５０へ還流される。
【００２６】
第１の油路６４ａには、第１の油路６４ａと油圧ポンプ４６の吸入口とを接続する第３の油路６４ｃが設けられ、その途中にはエンジン３０に供給される作動油の圧力が規定値以上のときに開弁する一方、規定値未満のときに閉弁するリリーフ弁６６が介挿される。
【００２７】
第１の油路６４ａにおいて油圧ポンプ４６の吐出口と第３の油路６４ｃの分岐点との間には、トルクコンバータ４４に供給される作動油を流通させる第４の油路６４ｄが接続される。また、第３の油路６４ｃにおいてリリーフ弁６６の下流側には、トルクコンバータ４４から油圧ポンプ４６へ戻る作動油を流通させる第５の油路６４ｅが接続される。第４、第５の油路６４ｄ，６４ｅには、ロックアップクラッチ４４ｄの動作を制御するロックアップ制御弁７０が設けられる。
【００２８】
ロックアップ制御弁７０は電磁弁からなり、その出力は一方ではトルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄのピストン室４４ｄ１に接続されると共に、他方ではその背面側の室４４ｄ２に接続される。従って、ロックアップ制御弁７０が励磁・消磁されるときに油路を切替え、それによってロックアップクラッチ４４ｄのオン（係合）・オフ（解放）が制御される。
【００２９】
具体的には、ロックアップクラッチ４４ｄにあっては、ロックアップ制御弁７０が励磁されて作動油がピストン室４４ｄ１に供給される一方、背面側の室４４ｄ２から排出されると、オン（締結。係合）される。また、ロックアップ制御弁７０が消磁されると（図５に示す状態。初期状態）、作動油は背面側の室４４ｄ２に供給されると共に、ピストン室４４ｄ１から排出され、ロックアップクラッチ４４ｄがオフ（非締結。解放）される。尚、上記したトルクコンバータ４４の詳細は、特許文献１に開示されているので、これ以上の説明を省略する。
【００３０】
図２の説明に戻ると、シフト機構５４は、ドライブシャフト４２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。
【００３１】
エンジンカバー３２の内部にはシフト機構５４を駆動するシフト用電動モータ７２が配置され、その出力軸は、減速ギヤ機構（図示せず）を介してシフト機構５４のシフトロッド５４ｄの上端に接続自在とされる。シフト用電動モータ７２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られる。
【００３２】
シフトポジションがフォワードあるいはリバースのとき、ドライブシャフト４２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は船体１２を前進あるいは後進させる方向のいずれかに回転させられる。このように、シフト機構５４はドライブシャフト４２とプロペラ６０の間に介挿される。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部（図示せず）を備え、各電動モータ２４，４０，７２などに動作電源が供給される。
【００３３】
船外機１０はさらに、ドライブシャフト４２に接続される、エンジン３０の冷却用のウォータポンプ７４を備える。ウォータポンプ７４はドライブシャフト４２によって駆動され、図示しない冷却水取入口から冷却水（具体的には海水あるいは淡水）を汲み上げてエンジン３０に圧送し、冷却部（例えばシリンダの付近など）を循環させる。
【００３４】
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８０が配置され、スロットルバルブ３８の開度ＴＨ（以下「スロットル開度」という）を示す出力を生じる。シフトロッド５４ｄの付近には、シフト位置センサ８２が配置されてシフトポジション（ニュートラル、フォワードおよびリバース）に応じた信号を示す出力すると共に、ニュートラルスイッチ８４も配置されてシフトポジションがニュートラルであるときにオン信号を、フォワードあるいはリバースであるときにオフ信号を出力する。
【００３５】
エンジン３０のクランクシャフト５２の付近にはクランク角センサ（入力回転数検出手段）８６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、ドライブシャフト４２の付近にはドライブシャフト回転数センサ（出力回転数検出手段）９０が取り付けられ、ドライブシャフト４２の回転数に応じた信号を出力する。
【００３６】
上記した各センサやスイッチの出力は、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）９４に入力される。ＥＣＵ９４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（搭載）される。
【００３７】
図１に示す如く、船体１２の操縦席１００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１０２が配置される。ステアリングホイール１０２のシャフト（図示せず）には操舵角センサ１０４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１０２の操舵角に応じた信号を出力する。
【００３８】
操縦席１００付近にはリモートコントロールボックス１０６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・スロットルレバー１１０が設けられる。シフト・スロットルレバー１１０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。リモートコントロールボックス１０６の内部にはレバー位置センサ１１２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１１０の位置に応じた信号を出力する。これら操舵角センサ１０４とレバー位置センサ１１２の出力もＥＣＵ９４に入力される。
【００３９】
ＥＣＵ９４は、入力されたセンサ出力に基づいて各電動モータの動作を制御すると共に、トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄのオン・オフを制御する。
【００４０】
図６は、そのトルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄのオン・オフの制御を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ９４によって所定の周期（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに実行される。
【００４１】
先ずＳ１０において、シフト機構５４がニュートラルポジションにあるか否か、即ち、シフトポジションがニュートラルか否か判断する。この判断は、ニュートラルスイッチ８４からオン信号が出力されているか否か検出することで行う。Ｓ１０で否定されるときはＳ１２に進み、スロットル開度ＴＨをスロットル開度センサ８０の出力から検出（算出）し、Ｓ１４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（変動量）ＤＴＨを算出する。
【００４２】
次いでＳ１６に進み、エンジン３０が減速状態にあるか否か判断する。Ｓ１６の処理は、スロットル開度ＴＨの変化量ＤＴＨが０ｄｅｇ未満か否か判定することで、エンジン３０（正確には船体１２）が減速状態にあるか否か判断する。即ち、スロットル開度ＴＨの変化量ＤＴＨが負値の場合、エンジン３０が減速していると判断する一方、０または正値の場合は定速あるいは加速していると判断する。
【００４３】
Ｓ１６で否定されるときはＳ１８に進み、トルクコンバータ４４の増幅判定フラグ（以下「トルコン増幅判定フラグ」という）のビットが０か否か判断する。このトルコン増幅判定フラグのビットは、後述する如く、トルクコンバータ４４においてエンジン３０の出力トルクを増幅させてドライブシャフト４２に伝達させる状態（即ち、船外機１０がトルクコンバータ４４でトルクを増幅させる領域（トルクの増幅領域）にあって船体１２を加速させる状態）のとき、１にセットされる一方、エンジン３０の出力トルクを増幅させないとき（即ち、船外機１０がトルクの増幅領域外にあるとき）、０にリセットされる。
【００４４】
トルコン増幅判定フラグのビットは初期値が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３０が加速状態にあるか否か判断する。具体的には、上記で算出されたスロットル開度ＴＨの変化量ＤＴＨとスロットル用所定値（しきい値）ＤＴＨrefとを比較し、変化量ＤＴＨがスロットル用所定値ＤＴＨref以上のとき、エンジン３０が加速状態にあると判断する。従って、スロットル用所定値ＤＴＨrefは、エンジン３０が加速していると判断できる値に設定され、例えば０．５ｄｅｇとされる。
【００４５】
Ｓ２０で否定、即ち、エンジン３０が減速・加速のいずれの状態でもなく、船体１２が一定速度で走行してい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Ｓ２２に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオフモードで制御する。ロックアップオフモードでは、ロックアップ制御弁７０を消磁し、トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオフさせる。これにより、エンジン３０の出力トルクはトルクコンバータ４４によって増幅させられてドライブシャフト４２に伝達され、加速性能が向上することとなる。
【００４６】
次いでＳ２４に進み、前記したトルコン増幅判定フラグのビットを１にセットし、今回のプログラムループを終了する。トルコン増幅判定フラグのビットが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Ｓ２６に進む。
【００４７】
このように、トルコン増幅判定フラグのビットが１、即ち、船外機１０においてエンジン３０の出力トルクをトルクコンバータ４４で増幅させて船体１２を加速させる状態のときは、Ｓ１８で否定されてＳ２６以降の処理を実行する。
【００４８】
Ｓ２６においては、トルクコンバータ４４の入力回転数ＮＩＮと出力回転数ＮＯＵＴを検出（算出）する。トルクコンバータ４４の入力側はエンジン３０のクランクシャフト５２に接続されるため、入力回転数ＮＩＮは、エンジン回転数と同一であり、よってクランク角センサ８６の出力パルスをカウントすることで検出（算出）する。出力回転数ＮＯＵＴはドライブシャフト回転数センサ９０の出力から検出（算出）する。
【００４９】
次いでＳ２８に進み、入力回転数ＮＩＮと出力回転数ＮＯＵＴからトルクコンバータ４４の速度比ｅを算出する。ここで速度比ｅとは、次式に示す如く、トルクコンバータ４４の出力回転数ＮＯＵＴを入力回転数ＮＩＮで除した値である。
速度比ｅ＝（出力回転数ＮＯＵＴ）／（入力回転数ＮＩＮ）
【００５０】
Ｓ３０に進み、トルクコンバータ４４においてトルクの増幅領域が終了したか否か（詳しくは、トルクの増幅領域（加速領域）が飽和して加速が終了したか否か）判断する。具体的には、算出された速度比ｅを所定値（しきい値）ｅrefと比較して速度比ｅが所定値ｅref以上か否か判定し、速度比ｅが所定値ｅref以上のとき、トルクの増幅領域が終了したと判断する。従って、所定値ｅrefは、トルクコンバータ４４においてトルクの増幅領域が終了したか否か判定できるような値、例えば０．８とされる。
【００５１】
Ｓ３０で肯定されるときはＳ３２に進み、入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮ（換言すれば、エンジン回転数の変化量（変動量））を算出する。変化量ＤＮＩＮは、前回のプログラムループで検出された入力回転数ＮＩＮから今回検出されたそれを減算して求める。
【００５２】
次いでＳ３４に進み、加速終了後、船体１２の速度が最高速付近で安定しているか否か判断する。これは、算出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮの絶対値を既定値（しきい値）ＤＮＩＮrefと比較して変化量ＤＮＩＮの絶対値が既定値ＤＮＩＮref以下か否か判定し、変化量ＤＮＩＮの絶対値が既定値ＤＮＩＮref以下のとき、船体１２の速度が最高速付近で安定していると判断することで行う。従って、既定値ＤＮＩＮrefは、加速終了後において船体１２の速度が最高速付近となって運転状態が安定している、別言すれば、変化量ＤＮＩＮが比較的少ない状態であることを判定できるような値、例えば５００ｒｐｍとされる。
【００５３】
Ｓ３４で肯定されるときはＳ３６に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオンモードで制御する。ロックアップオンモードでは、ロックアップ制御弁７０を励磁し、ロックアップクラッチ４４ｄをオンさせる。これにより、エンジン３０のクランクシャフト５２とドライブシャフト４２が直結されるため、トルクコンバータ４４において滑りなどが生じず、結果として船体１２の速度が（エンジン性能上の）最高速度に到達、換言すれば、速度性が向上することとなる。
【００５４】
このように、トルクコンバータ４４の速度比ｅが所定値ｅref以上であり、かつ入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮが既定値ＤＮＩＮref以下のとき、トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオンさせる。尚、Ｓ３６の処理後、Ｓ３８に進んでトルコン増幅判定フラグのビットを０にリセットする。
【００５５】
また、Ｓ３０およびＳ３４で否定されるときはトルクコンバータ４４によるトルクの増幅領域が終了（飽和）していない、あるいは船体１２の速度が最高速付近で安定していないと判断されるため、Ｓ３６，Ｓ３８などの処理をスキップしてプログラムを終了する。
【００５６】
他方、Ｓ１０で肯定、即ち、シフト機構５４がニュートラルポジションにあることが検出されるときはＳ４０に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオンモードで制御してロックアップクラッチ４４ｄをオンさせる。
【００５７】
即ち、エンジン３０のクランクシャフト５２とドライブシャフト４２を直結させることで、ドライブシャフト４２の回転数を増速させ、そのドライブシャフト４２によって駆動されるウォータポンプ７４の駆動回転数を増速させる。これにより、ニュートラルポジションのときであっても、ウォータポンプ７４においてエンジン３０を冷却するのに十分な駆動回転数を得ることができ、よって冷却性能を向上させることができる。尚、Ｓ４０の処理後、Ｓ４２に進んでトルコン増幅判定フラグのビットを０にリセットする。
【００５８】
また、Ｓ１６で肯定、即ち、エンジン３０が減速状態にあると判断されるときはＳ４４に進み、トルクコンバータ４４をロックアップオフモードで制御、具体的にはロックアップクラッチ４４ｄをオフさせる。
【００５９】
これにより、例えばロックアップクラッチ４４ｄがオンされて船体１２の速度が最高速度のときにエンジン３０が減速させられると、ロックアップクラッチ４４ｄはオフされる、換言すれば、エンジン３０とドライブシャフト４２が直結されないため、ドライブシャフト４２の回転数はエンジン３０の減速に伴って早期に低下させられることとなり、船体１２を所望する速度まで効率良く減速させることができる。尚、Ｓ４４の処理後はＳ４６に進み、トルコン増幅判定フラグのビットを０にリセットしてプログラムを終了する。
【００６０】
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とプロペラ６０を接続するドライブシャフト４２と、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチ４４ｄを有するトルクコンバータ４４と、前記ドライブシャフトに接続されると共に、前記ドライブシャフトによって駆動される前記内燃機関の冷却用のウォータポンプ７４とを備える船外機の制御装置において、前記ドライブシャフト４２と前記プロペラ６０の間に介挿されるシフト機構５４がニュートラルポジションにあることを検出するニュートラルポジション検出手段（ニュートラルスイッチ８４，ＥＣＵ９４。Ｓ１０）と、前記シフト機構５４がニュートラルポジションにあることが検出されるとき、前記トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオンさせて前記ウォータポンプ７４の駆動回転数を増速させるクラッチオン手段（ＥＣＵ９４。Ｓ４０）とを備える如く構成した。
【００６１】
これにより、シフト機構５４がニュートラルポジションにあるときであっても、ウォータポンプ７４においてエンジン３０を冷却するのに十分な駆動回転数を得ることができ、よって冷却性能を向上でき、エンジン３０のオーバーヒートなどの不具合が生じるのを防止することができる。
【００６２】
また、前記トルクコンバータ４４の入力回転数ＮＩＮを検出する入力回転数検出手段（クランク角センサ８６，ＥＣＵ９４。Ｓ２６）と、前記トルクコンバータ４４の出力回転数ＮＯＵＴを検出する出力回転数検出手段（ドライブシャフト回転数センサ９０，ＥＣＵ９４。Ｓ２６）と、前記検出された入力回転数ＮＩＮと出力回転数ＮＯＵＴから前記トルクコンバータ４４の速度比ｅを算出する速度比算出手段（ＥＣＵ９４。Ｓ２８）と、前記検出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮを算出する入力回転数変化量算出手段（ＥＣＵ９４。Ｓ３２）と、前記算出された速度比ｅを所定値ｅrefと比較し、前記算出された速度比ｅが前記所定値ｅref以上か否か判定する第１の判定手段（ＥＣＵ９４。Ｓ３０）と、前記算出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮを既定値ＤＮＩＮrefと比較し、前記算出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮが前記既定値ＤＮＩＮref以下か否か判定する第２の判定手段（ＥＣＵ９４。Ｓ３４）とを備えると共に、前記クラッチオン手段は、前記算出された速度比ｅが前記所定値ｅref以上であり、かつ前記算出された入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮが前記既定値ＤＮＩＮref以下と判定されるとき、前記トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオンさせるように構成した（Ｓ３６）。
【００６３】
これにより、トルクコンバータ４４によるトルクの増幅が終わって加速が終了した時点を正確に検出（検知）でき、その状態のときにロックアップクラッチ４４ｄをオンさせることで速度性を向上させることができる。即ち、トルクコンバータ４４によるトルクの増幅領域が終了して加速が終わり、船体１２の速度が最高速付近であることをトルクコンバータ４４の速度比ｅと入力回転数ＮＩＮの変化量ＤＮＩＮに基づいて検出（検知）し、それに応じてロックアップクラッチ４４ｄをオンさせるように構成したので、加速終了後であって最高速付近の状態であるとき、ロックアップクラッチ４４ｄを直ちにオンさせることができ、それによってトルクコンバータ４４の滑りを防止しつつ最高速度に到達させることができ、速度性を向上させることができる。さらに、ロックアップクラッチ４４ｄをオンさせてトルクコンバータ４４の滑りを防止することで、燃費の悪化も防止することができる。
【００６４】
また、前記内燃機関（エンジン）３０が減速状態にあるか否か判断する減速状態判断手段（ＥＣＵ９４。Ｓ１６）と、前記内燃機関３０が減速状態にあると判断されるとき、前記トルクコンバータ４４のロックアップクラッチ４４ｄをオフさせるクラッチオフ手段（ＥＣＵ９４。Ｓ４４）とを備えるように構成したので、エンジン３０の減速に伴ってドライブシャフト４２の回転数（ＮＯＵＴ）を早期に低下させることができ、よって船体１２を所望する速度まで効率良く減速させることができる。
【００６５】
尚、上記において、所定値ｅrefや既定値ＤＮＩＮref、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。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】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２】図１に示す船外機の部分断面拡大側面図である。
【図３】図１に示す船外機の拡大側面図である。
【図４】図２に示すトルクコンバータ付近を拡大して示す拡大断面図である。
【図５】図２に示すトルクコンバータや油圧ポンプなどを模式的に示す油圧回路図である。
【図６】図１などに示すトルクコンバータのロックアップクラッチのオン・オフの制御を示すフロー・チャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 船外機、３０ エンジン（内燃機関）、４２ ドライブシャフト、４４ トルクコンバータ、４４ｄ ロックアップクラッチ、５４ シフト機構、６０ プロペラ、７４ ウォータポンプ、８４ ニュートラルスイッチ、８６ クランク角センサ、９０ ドライブシャフト回転数センサ、９４ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関とプロペラを接続するドライブシャフトと、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前記ドライブシャフトに接続されると共に、前記ドライブシャフトによって駆動される前記内燃機関の冷却用のウォータポンプとを備える船外機の制御装置において、
ａ．前記ドライブシャフトと前記プロペラの間に介挿されるシフト機構がニュートラルポジションにあることを検出するニュートラルポジション検出手段と、
ｂ．前記シフト機構がニュートラルポジションにあることが検出されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせて前記ウォータポンプの駆動回転数を増速させるクラッチオン手段と、
を備えることを特徴とする船外機の制御装置。
【請求項２】
ｃ．前記トルクコンバータの入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、
ｄ．前記トルクコンバータの出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、
ｅ．前記検出された入力回転数と出力回転数から前記トルクコンバータの速度比を算出する速度比算出手段と、
ｆ．前記検出された入力回転数の変化量を算出する入力回転数変化量算出手段と、
ｇ．前記算出された速度比を所定値と比較し、前記算出された速度比が前記所定値以上か否か判定する第１の判定手段と、
ｈ．前記算出された入力回転数の変化量を既定値と比較し、前記算出された入力回転数の変化量が前記既定値以下か否か判定する第２の判定手段と、
を備えると共に、前記クラッチオン手段は、前記算出された速度比が前記所定値以上であり、かつ前記算出された入力回転数の変化量が前記既定値以下と判定されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオン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。
【請求項３】
ｉ．前記内燃機関が減速状態にあるか否か判断する減速状態判断手段と、
ｊ．前記内燃機関が減速状態にあると判断されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオフさせるクラッチオフ手段と、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の船外機の制御装置。
【請求項１】
内燃機関とプロペラを接続するドライブシャフトと、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前記ドライブシャフトに接続されると共に、前記ドライブシャフトによって駆動される前記内燃機関の冷却用のウォータポンプとを備える船外機の制御装置において、
ａ．前記ドライブシャフトと前記プロペラの間に介挿されるシフト機構がニュートラルポジションにあることを検出するニュートラルポジション検出手段と、
ｂ．前記シフト機構がニュートラルポジションにあることが検出されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンさせて前記ウォータポンプの駆動回転数を増速させるクラッチオン手段と、
を備えることを特徴とする船外機の制御装置。
【請求項２】
ｃ．前記トルクコンバータの入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、
ｄ．前記トルクコンバータの出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、
ｅ．前記検出された入力回転数と出力回転数から前記トルクコンバータの速度比を算出する速度比算出手段と、
ｆ．前記検出された入力回転数の変化量を算出する入力回転数変化量算出手段と、
ｇ．前記算出された速度比を所定値と比較し、前記算出された速度比が前記所定値以上か否か判定する第１の判定手段と、
ｈ．前記算出された入力回転数の変化量を既定値と比較し、前記算出された入力回転数の変化量が前記既定値以下か否か判定する第２の判定手段と、
を備えると共に、前記クラッチオン手段は、前記算出された速度比が前記所定値以上であり、かつ前記算出された入力回転数の変化量が前記既定値以下と判定されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオン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。
【請求項３】
ｉ．前記内燃機関が減速状態にあるか否か判断する減速状態判断手段と、
ｊ．前記内燃機関が減速状態にあると判断されるとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオフさせるクラッチオフ手段と、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の船外機の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−９５２３１（Ｐ２０１０−９５２３１Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７０２１４（Ｐ２００８−２７０２１４）
【出願日】平成２０年１０月２０日（２００８．１０．２０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２０日（２００８．１０．２０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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