(57)【要約】【課題】シフト機構の経年変化や製造バラツキの影響を解消し、シフトチェンジが完了したことを正確に検知するようにした船外機のシフト装置を提供する。【解決手段】シフト機構を動作させる電動アクチュエータの駆動電流（ｄｃ）を電流センサで検出し、検出した駆動電流（ｄｃ）に基づいてシフトチェンジが完了したことを推定する。より詳しくは、クラッチのスライドが停止することによって生じる電動アクチュエータの負荷変動を、駆動電流（ｄｃ）の変化から検出し（Ｓ１２，Ｓ２２）、それに基づいてシフトチェンジが完了したことを推定する（Ｓ２４）。【選択図】図７
2006117194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船外機のシフト機構を電動アクチュエータで動作させてシフトチェンジを行う船外機のシフト装置において、前記電動アクチュエータの駆動電流を検出する検出手段と、前記検出された駆動電流に基づいて前記シフトチェンジが完了したことを推定する推定手段とを備えることを特徴とする船外機のシフト装置。
【請求項２】
前記推定手段は、前記検出された駆動電流が第１の所定値を超えたか否か判定する第１の判定手段と、前記検出された駆動電流が第２の所定値を超えたか否か判定する第２の判定手段とを備えると共に、前記検出された駆動電流が前記第１の所定値を超えたと判定されてから第１の所定時間経過後に前記第２の所定値を超えたと判定されたとき、前記シフトチェンジが完了したと推定することを特徴とする請求項１記載の船外機のシフト装置。
【請求項３】
前記推定手段は、前記検出された駆動電流が第３の所定値を超えたか否か判定する第３の判定手段を備えると共に、前記検出された駆動電流が第２の所定時間継続して前記第３の所定値を超えたと判定されたとき、前記シフトチェンジが完了したと推定することを特徴とする請求項１記載の船外機のシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船外機のシフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船外機のシフトチェンジは、噛合式のクラッチ（いわゆるドグクラッチ）を備えるシフト機構を、手動あるいはアクチュエータで動作させることによって行われるのが一般的である（例えば特許文献１参照）。具体的には、爪部（ダボ）が設けられたクラッチを手動またはアクチュエータでスライドさせ、かかる爪部を前進用のギヤに設けられた爪部、あるいは後進用のギヤに設けられた爪部に噛合させることにより、シフトチェンジが行われる。
【特許文献１】特開２００３−２３１４９８号公報（段落００２２、図４など）
【０００３】
また、シフト機構をアクチュエータで動作させる場合、かかるアクチュエータの駆動を制御するため、クラッチの位置情報を得る必要がある。そこで、従来、ポテンショメータやエンコーダなどのセンサ類、あるいはスイッチを用い、クラッチ位置の検出を行っていた（例えば特許文献２参照）。
【特許文献２】特開２０００−８５６８８号公報（段落００３９、図３など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シフトチェンジが完了するとき（具体的には、クラッチの爪部あるいはギヤの爪部のいずれかの突端が、ギヤの非爪部（爪部と爪部の間の底部）あるいはクラッチの非爪部（同様）に突き当たるまでクラッチがスライドさせられたとき）のクラッチ位置は、シフト機構の経年変化（爪部の摩耗など）や製造バラツキにより、一義的には定まらない。そのため、センサやスイッチでクラッチ位置を検出するのでは、シフトチェンジが完了したことを必ずしも正確に検知できるとは言えなかった。
【０００５】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、シフト機構の経年変化や製造バラツキの影響を解消し、シフトチェンジが完了したことを正確に検知するようにした船外機のシフト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、船外機のシフト機構を電動アクチュエータで動作させてシフトチェンジを行う船外機のシフト装置において、前記電動アクチュエータの駆動電流を検出する検出手段と、前記検出された駆動電流に基づいて前記シフトチェンジが完了したことを推定する推定手段とを備えるように構成した。
【０００７】
また、請求項２にあっては、前記推定手段は、前記検出された駆動電流が第１の所定値を超えたか否か判定する第１の判定手段と、前記検出された駆動電流が第２の所定値を超えたか否か判定する第２の判定手段とを備えると共に、前記検出された駆動電流が前記第１の所定値を超えたと判定されてから第１の所定時間経過後に前記第２の所定値を超えたと判定されたとき、前記シフトチェンジが完了したと推定するように構成した。
【０００８】
また、請求項３にあっては、前記推定手段は、前記検出された駆動電流が第３の所定値を超えたか否か判定する第３の判定手段を備えると共に、前記検出された駆動電流が第２の所定時間継続して前記第３の所定値を超えたと判定されたとき、前記シフトチェンジが完了したと推定するように構成した。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る船外機のシフト装置にあっては、シフト機構を動作させる電動アクチュエータの駆動電流を検出する検出手段と、前記検出された駆動電流に基づいて前記シフトチェンジが完了したことを推定する推定手段とを備えるように構成した、より詳しくは、クラッチのスライドが停止する（具体的には、クラッチの爪部あるいはギヤの爪部のいずれかの突端が、ギヤの非爪部あるいはクラッチの非爪部に突き当たるまでクラッチがスライドさせられる）ことによって生じる電動アクチュエータの負荷変動を駆動電流の変化から検出し、それに基づいてシフトチェンジが完了したことを推定するように構成したので、シフト機構の経年変化や製造バラツキの影響を受けることなく、シフトチェンジが完了したことを正確に検知することができる。
【００１０】
また、請求項２に係る船外機のシフト装置にあっては、推定手段は、検出された駆動電流が第１の所定値を超えたか否か判定する第１の判定手段と、前記検出された駆動電流が第２の所定値を超えたか否か判定する第２の判定手段とを備えると共に、前記検出された駆動電流が前記第１の所定値を超えたと判定されてから第１の所定時間経過後に前記第２の所定値を超えたと判定されたとき、シフトチェンジが完了したと推定するように構成したので、上記した効果に加え、シフトチェンジが完了する前に電動アクチュエータの駆動電流が一時的に変化した場合（具体的には、クラッチの爪部とギヤの爪部が噛合する前にそれらの突端同士が接触し、電動アクチュエータの負荷が一時的に変動した場合）であっても、それをシフトチェンジの完了と誤検知するのを防止でき、よってシフトチェンジが完了したことを一層正確に検知することができる。
【００１１】
また、請求項３に係る船外機のシフト装置にあっては、推定手段は、検出された駆動電流が第３の所定値を超えたか否か判定する第３の判定手段を備えると共に、前記検出された駆動電流が第２の所定時間継続して前記第３の所定値を超えたと判定されたとき、シフトチェンジが完了したと推定するように構成したので、請求項２と同様に、シフトチェンジが完了する前に電動アクチュエータの駆動電流が一時的に変化した場合（具体的には、クラッチの爪部とギヤの爪部が噛合する前にそれらの突端同士が接触し、電動アクチュエータの負荷が一時的に変動した場合）であっても、それをシフトチェンジの完了と誤検知するのを防止でき、よってシフトチェンジが完了したことを一層正確に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に即してこの発明に係る船外機のシフト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１】
【００１３】
図１は、この発明の第１実施例に係る船外機のシフト装置を船体も含めて全体的に示す概略図であり、図２は、図１に示す船外機の側面図である。
【００１４】
図１および図２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１２の後尾（トランサム）に装着される。
【００１５】
図１に示す如く、船体１２において操縦席１４の付近には、ステアリングホイール１６が配置され、ステアリングホイール１６のシャフト（図示せず）には、転舵角センサ１８が設けられる。転舵角センサ１８は、操縦者によって入力されたステアリングホイール１６の転舵角（操作量）に応じた信号を出力する。
【００１６】
また、操縦席１４の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が配置される。リモコンボックス２０には、操縦者に操作されるレバー２２が設けられる。レバー２２は、初期位置から前後方向（操縦者の手前方向と奥方向）に回動操作自在とされ、操縦者からのシフトチェンジ指示とエンジン回転数の調整指示を入力する。
【００１７】
また、リモコンボックス２０は、レバー位置センサ２４を備える。レバー位置センサ２４は、操縦者によるレバー２２の操作角に応じた信号を出力する。転舵角センサ１８とレバー位置センサ２４の出力は、船外機１０に搭載されたマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２６に入力される。
【００１８】
図２に示すように、船外機１０は、その上部にエンジン２８を備える。エンジン２８は火花点火式のガソリンエンジンである。エンジン２８は水面上に位置し、エンジンカバー３０で覆われる。また、エンジンカバー３０の内部においてエンジン２８の付近には、前記したＥＣＵ２６が配置される。
【００１９】
一方、船外機１０の下部にはプロペラ３２が配置される。プロペラ３２は、エンジン２８の出力がシフト機構（後述）などを介して伝達されることによって回転し、推力を生じて船体１２を前進あるいは後進させる。
【００２０】
また、船外機１０は、船外機１０を左右に操舵する操舵用電動モータ（電動アクチュエータ）３４と、エンジン２８のスロットルバルブ（図２で図示せず）を開閉するスロットル用電動モータ（電動アクチュエータ）３６と、シフト機構（図２で図示せず）を動作させることによってシフトチェンジを行うシフト用電動モータ（電動アクチュエータ）３８とを備える。
【００２１】
シフト用電動モータ３８の付近には、シフト用電動モータ３８の駆動電流ｄｃを検出する電流センサ４０が配置される。電流センサ４０の出力は、ＥＣＵ２６に入力される。
【００２２】
ＥＣＵ２６は、上記した各センサからの入力のうち、電流センサ４０によって検出された駆動電流ｄｃの変化に基づき、シフトチェンジが完了したことを推定（検知）する。
【００２３】
また、ＥＣＵ２６は、転舵角センサ１８の出力に基づいて操舵用電動モータ３４の駆動を制御し、船外機１０を左右に操舵させる。さらにＥＣＵ２６は、レバー位置センサ２４によって検出されたレバー２２の操作角（具体的にはその値から求められるレバー２２の操作方向）に基づいてシフト用電動モータ３８の駆動を制御し、シフトチェンジを行う。そして、電流センサ４０の検出値に基づいてシフトチェンジが完了したと推定されたとき、シフト用電動モータ３８の駆動を終了すると共に、レバー２２の操作角（具体的にはその値の大きさ）に基づいてスロットル用電動モータ３６の駆動を制御し、エンジン回転数を調整する。
【００２４】
次いで、図３以降を参照し、船外機１０の構造について詳説する。図３は、船外機１０の部分断面図である。
【００２５】
図３に示すように、船外機１０はスターンブラケット５０を備える。スターンブラケット５０は、船体１２の後尾に固定される。また、スターンブラケット５０には、チルティングシャフト５２を介してスイベルケース５４が接続される。
【００２６】
スイベルケース５４には、スイベルシャフト５６が鉛直軸回りに回動自在に収容される。スイベルシャフト５６は、その上端がマウントフレーム６０に固定される一方、下端がロアマウントセンターハウジング６２に固定される。マウントフレーム６０とロアマウントセンターハウジング６２は、船外機１０の本体を構成するフレームに固定される。
【００２７】
スイベルケース５４の上部には、前記した操舵用電動モータ３４が配置される。操舵用電動モータ３４の出力軸は、減速ギヤ機構６４を介してマウントフレーム６０に接続される。即ち、操舵用電動モータ３４を駆動することにより、その回転出力が減速ギヤ機構６４を介してマウントフレーム６０に伝達され、よって船外機１０がスイベルシャフト５６を回転軸として左右に（鉛直軸回りに）操舵される。
【００２８】
また、エンジン２８の吸気管７０には、スロットルボディ７２が接続される。スロットルボディ７２は、その内部にスロットルバルブ７４を備えると共に、前記したスロットル用電動モータ３６が一体的に取り付けられる。スロットル用電動モータ３６の出力軸は、スロットルボディ７２に隣接して配置された減速ギヤ機構（図示せず）を介し、スロットルバルブ７４を支持するスロットルシャフト７６に接続される。即ち、スロットル用電動モータ３６を駆動することで、その回転出力がスロットルシャフト７６に伝達されてスロットルバルブ７４が開閉し、よってエンジン２８の吸気が調量されてエンジン回転数が調整される。
【００２９】
エンジン２８を覆うエンジンカバー３０の下方には、エクステンションケース８０が取り付けられ、エクステンションケース８０の下方には、さらにギヤケース８２が取り付けられる。
【００３０】
エクステンションケース８０とギヤケース８２の内部には、鉛直軸回りに回転自在に支持されたドライブシャフト（バーチカルシャフト）８４が配置される。ドライブシャフト８４は、その上端にエンジン２８のクランクシャフト（図示せず）が接続される一方、下端にはピニオンギヤ８６が設けられる。
【００３１】
また、ギヤケース８２の内部には、水平軸回りに回転自在に支持されたプロペラシャフト９０が収容される。プロペラシャフト９０の一端はギヤケース８２から船外機１０の後方に向けて突出され、そこにボス部９２を介して前記したプロペラ３２が取り付けられる。
【００３２】
エンジン２８から排出された排気は、図に矢印で示すように、排気管９４からエクステンションケース８０の内部に放出される。エクステンションケース８０の内部に放出された排気は、さらにギヤケース８２の内部とプロペラのボス部９２の内部を通過し、プロペラ３２の後方の水中へと排出される。
【００３３】
ギヤケース８２の内部には、さらにシフト機構９６が収容される。シフト機構９６は、前進ベベルギヤ９８、後進ベベルギヤ１００、クラッチ１０２、シフトスライダ１０４およびシフトロッド１０６とからなる。
【００３４】
図４は、図３に示すシフト機構９６の拡大説明図である。
【００３５】
図４に示すように、前進ベベルギヤ９８と後進ベベルギヤ１００は、プロペラシャフト９０の外周に配置されると共に、上記したピニオンギヤ８６と噛合して相反する方向に回転させられる。前進ベベルギヤ９８と後進ベベルギヤ１００には、それぞれ爪部９８ａと爪部１００ａが設けられる。
【００３６】
図５は、後進ベベルギヤ１００の拡大斜視図である。
【００３７】
図５に示す如く、後進ベベルギヤ１００の中心部には、貫通孔１００ｂが穿設される。貫通孔１００ｂには、プロペラシャフト９０が回転自在に挿通される。また、貫通孔１００ｂの外周には、前記した爪部１００ａが複数個（具体的には６個）設けられる。図示の如く、爪部１００ａには、その突端から側面の途中にかけてテーパ部１００ａ１が形成され、突端に近づくに従って円周方向（後進ベベルギヤ１００の円周方向）の幅が縮小される。また、爪部１００ａの外周には、ピニオンギヤ８６と噛合する歯１００ｃが形成される。
【００３８】
上記した後進ベベルギヤ１００の構造は、前進ベベルギヤ９８にも妥当する。即ち、前進ベベルギヤ９８は、その中心部に穿設された貫通孔と、その外周に設けられた複数個（６個）の爪部９８ａと、爪部９８ａの外周に形成された歯を備える。また、爪部９８ａには、その突端から側面の途中にかけてテーパ部が形成され、突端に近づくに従って円周方向の幅が縮小される。
【００３９】
図４の説明に戻ると、前進ベベルギヤ９８と後進ベベルギヤ１００の間には、クラッチ１０２が配置される。クラッチ１０２は、プロペラシャフト９０と一体に回転する。図示の如く、クラッチ１０２はプロペラシャフト９０と同軸の円筒状を呈し、前進ベベルギヤ９８と対向する側面には、爪部９８ａと噛合される爪部１０２Ｆが設けられる。また、後進ベベルギヤ１００と対向する側面には、爪部１００ａと噛合される爪部１０２Ｒが設けられる。
【００４０】
図６は、クラッチ１０２の拡大斜視図である。
【００４１】
図６に示すように、クラッチ１０２の中心部には貫通孔１０２ａが穿設され、貫通孔１０２ａにはプロペラシャフト９０が挿通される。また、クラッチ１０２とプロペラシャフト９０はスプラインを介して接続され、よってクラッチ１０２がプロペラシャフト９０の軸方向にスライド自在とされる。
【００４２】
貫通孔１０２ａの外周には、前記した爪部１０２Ｆと爪部１０２Ｒが複数個、具体的には６個ずつ設けられる。爪部１０２Ｆ，１０２Ｒには、それぞれ突端から側面の途中にかけてテーパ部１０２Ｆ１，１０２Ｒ１が形成され、突端に近づくに従って円周方向（クラッチ１０２の円周方向）の幅が縮小される。このようなテーパ部を設けることにより、各爪部の噛合を円滑に行うことができる。
【００４３】
このように、シフト機構９６は、クラッチの爪部１０２Ｆ，１０２Ｒと各ギヤの爪部９８ａ，１００ａとから構成される噛合式のクラッチ（いわゆるドグクラッチ）を備える。
【００４４】
図４の説明に戻ると、シフトロッド１０６は、図示の如く鉛直軸回りに回転自在に支持されると共に、その底面にはロッドピン１０６ａが設けられる。シフトロッド１０６の下方には、シフトスライダ１０４が配置される。シフトスライダ１０４は、その一端がクラッチ１０２に接続され、クラッチ１０２と一体にスライドおよび回転させられる。
【００４５】
また、シフトスライダ１０４の外周には溝部１０４ａが形成され、かかる溝部１０４ａには上記したロッドピン１０６ａが挿入される。ここで、ロッドピン１０６ａは、シフトロッド１０６の回転中心から所定距離だけ偏心した位置に形成される。従って、シフトロッド１０６を回転させることにより、ロッドピン１０６ａは、前記した所定距離（偏芯量）を半径とする円弧状の移動軌跡を描きながら変位する。
【００４６】
このロッドピン１０６ａの変位は、シフトスライダ１０４を介し、プロペラシャフト９０の軸方向と平行な変位としてクラッチ１０２に伝達される。これにより、クラッチ１０２は、前進ベベルギヤ９８および後進ベベルギヤ１００のいずれかと係合する位置、あるいはそれらのいずれとも係合しない位置にスライドさせられる。
【００４７】
具体的には、クラッチ１０２が前進ベベルギヤ９８に向けてスライドさせられると、クラッチ１０２の爪部１０２Ｆが前進ベベルギヤ９８の爪部９８ａに噛合される。爪部１０２Ｆと爪部９８ａが噛合することで、ドライブシャフト８４の回転がピニオンギヤ８６、前進ベベルギヤ９８およびクラッチ１０２を介してプロペラシャフト９０に伝達され、よってプロペラ３２が回転して船体１２を前進させる方向の推力を生じる。これにより、シフトポジションの前進位置が確立される。
【００４８】
一方、クラッチ１０２が後進ベベルギヤ１００に向けてスライドさせられると、クラッチ１０２の爪部１０２Ｒが後進ベベルギヤ１００の爪部１００ａに噛合される。爪部１０２Ｒと爪部１００ａが噛合することで、ドライブシャフト８４の回転がピニオンギヤ８６、後進ベベルギヤ１００およびクラッチ１０２を介してプロペラシャフト９０に伝達され、よってプロペラ３２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、シフトポジションの後進位置が確立される。
【００４９】
また、クラッチ１０２が前進ベベルギヤ９８と後進ベベルギヤ１００の間で停止させられる（即ち、クラッチ１０２の爪部１０２Ｆ，１０２Ｒが前進ベベルギヤ９８の爪部９８ａおよび後進ベベルギヤ１００の爪部１００ａのいずれとも噛合されない）ときは、ドライブシャフト８４とプロペラシャフト９０の接続が断たれる。これにより、シフトポジションの中立位置が確立される。
【００５０】
図３の説明に戻ると、前記したシフト用電動モータ３８は、エンジンカバー３０の内部に配置され、その出力軸は減速ギヤ機構１１０を介してシフトロッド１０６の上端に接続される。即ち、シフト用電動モータ３８を駆動することにより、その回転出力が減速ギヤ機構１１０を介してシフトロッド１０６に伝達され、よってシフトロッド１０６が回転させられる。そして、シフトロッド１０６の回転に応じてクラッチ１０２がスライドさせられることにより、前記した前進、中立および後進のいずれかのシフトポジションが選択される。このように、シフト用電動モータ３８を駆動することによってシフト機構９６が動作し、シフトチェンジが行われる。
【００５１】
次いで、シフト用電動モータ３８の駆動電流に基づいて行われる、前記したシフトチェンジの完了推定処理について説明する。
【００５２】
図７は、その処理を表すフローチャートである。図示のプログラムは、具体的には、インギヤ（前進位置あるいは後進位置）へのシフトチェンジが完了したことを推定する処理であり、ＥＣＵ２６において所定の周期（この実施例では１０［ｍｓｅｃ］毎とする）で実行される。
【００５３】
以下説明すると、先ずＳ１０において、第１のフラグｆ１のビットが１にセットされているか否か判断する。第１のフラグｆ１のビットは初期値が０であり、後述するステップで１にセット、あるいは０にリセットされる。Ｓ１０で否定されるときはＳ１２に進み、シフト用電動モータ３８の駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を超えたか否か判定する。
【００５４】
ここで、シフト用電動モータ３８の駆動電流ｄｃの変化について説明する。図８は、インギヤへのシフトチェンジを実行したときの駆動電流ｄｃの変化を表すタイムチャートである。尚、以下の図８の説明では後進位置へのシフトチェンジを例に挙げるが、前進位置に関しても同様である。
【００５５】
後進位置へのシフトチェンジが実行されると、図８に示すようにシフト用電動モータ３８には一定の駆動電流（以下「基本駆動電流」という）ｄｃｂが供給され、クラッチ１０２が後進用ベベルギヤ１００に向けてスライドされる。クラッチ１０２が後進用ベベルギヤ１００に向けてスライドされると、多くの場合、クラッチ１０２の爪部１０２Ｒと後進ベベルギヤ１００の爪部１００ａの突端同士が接触し、クラッチ１０２のスライドが一時的に停止する。このとき、シフト用電動モータ３８の負荷が増大することから、駆動電流ｄｃが一時的に増加する。
【００５６】
その後、後進ベベルギヤ１００の回転に伴って爪部１００ａと爪部１０２Ｒの位相がずれると、クラッチ１０２のスライドが再開して各爪部の噛合が開始される。このとき、シフト用電動モータ３８の負荷が減少することから、駆動電流ｄｃは基本駆動電流ｄｃｂに復帰する。
【００５７】
図示の如く、第１の所定値＃ｄｃ１は、基本駆動電流ｄｃｂよりも大きな値に設定される。図７フローチャートのＳ１２では、駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を超えたか否か判定することで、上記した一時的な電流値の増加、即ち、爪部１０２Ｒと爪部１００ａの噛合前に生じる、各爪部の突端同士の接触を検出する。
【００５８】
クラッチ１０２のスライドが継続されると、クラッチ１０２の爪部１０２Ｒの突端が後進ベベルギヤ１００の非爪部（爪部と爪部の間の底部。図５に符号１００ｄで示す）に突き当たる、あるいは、後進ベベルギヤ１００の爪部１００ａの突端がクラッチ１０２の非爪部（爪部と爪部の間の底部。図６に符号１０２ｂで示す）に突き当たり、クラッチ１０２のスライドが停止し、シフトチェンジが完了する。このとき、クラッチ１０２のスライドの停止に伴ってシフト用電動モータ３８の負荷が増大することから、図８に示す如く、駆動電流ｄｃが再度増加する。
【００５９】
図７フローチャートの説明に戻ると、Ｓ１２で否定されるときはＳ１４に進み、第１のフラグｆ１のビットを０にリセットする。一方、Ｓ１２で肯定されるときは、Ｓ１６に進んで第１のカウンタｃｎｔ１（ダウンカウンタ）に第１の所定時間＃ｔ１をセットすると共に、Ｓ１８に進んで第１のフラグｆ１のビットを１にセットする。
【００６０】
ここで、第１の所定時間＃ｔ１について説明する。第１の所定時間＃ｔ１は、図８タイムチャートに示す如く、駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を継続して超える時間に設定される。駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を超える時間は、各爪部１００ａ，１０２Ｒの突端同士の接触時間に応じて変動する。具体的には、突端同士の接触時間が増加するに従い、駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を超える時間も増加する。第１の所定時間＃ｔ１は、駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を継続して超え得る最長の時間に実験などを通じて予め設定される。尚、各爪部の突端同士の接触時間は、突端同士が接触したときの各爪部の位相差と回転速度差に依存する。
【００６１】
図７フローチャートの説明に戻ると、Ｓ１８で第１のフラグｆ１のビットが１にセットされた場合、次回以降のプログラム実行時にＳ１０で肯定され、Ｓ２０に進む。Ｓ２０では、Ｓ１６で第１の所定時間＃ｔ１にセットされた第１のカウンタｃｎｔ１の値が零になったか（即ち、駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を超えたと判定されてから第１の所定時間＃ｔ１が経過したか）、概略的に述べれば、各爪部の突端同士の接触が終了し、噛合が開始されたか否か判断する。
【００６２】
Ｓ２０で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、Ｓ２０で肯定されるとはＳ２２に進み、駆動電流ｄｃが第２の所定値＃ｄｃ２を超えたか否か判断する。第２の所定値＃ｄｃ２は、図８に示すように、基本駆動電流ｄｃｂよりも大きな値に設定される。前述した如く、シフトチェンジが完了すると、クラッチ１０２のスライドが停止して駆動電流ｄｃが増加することから、Ｓ２２では、駆動電流ｄｃが第２の所定値＃ｄｃ２を超えたか否か判定することで、シフトチェンジが完了したか否か推定（検知）する。
【００６３】
Ｓ２２で否定されるとき（即ち、クラッチ１０２がスライド中であると考えられるとき）は以降の処理をスキップする。一方、Ｓ２２で肯定されるときはＳ２４に進み、シフトチェンジが完了したと推定してシフト用電動モータ３８の駆動を終了すると共に、Ｓ２６に進んで第１のフラグｆ１のビットを０にリセットしてプログラムを終了する。
【００６４】
このように、この実施例に係る船外機のシフト装置にあっては、シフト機構９６を動作させるシフト用電動モータ３８の駆動電流ｄｃを電流センサ４０で検出し、検出した駆動電流ｄｃに基づいてシフトチェンジが完了したことを推定するように構成した、より詳しくは、クラッチ１０２のスライドが停止する（後進位置へのシフトチェンジを例示して詳説するならば、クラッチ１０２の爪部１０２Ｒの突端が後進ベベルギヤ１００の非爪部１００ｄに突き当たる、あるいは、後進ベベルギヤ１００の爪部１００ａの突端がクラッチ１０２の非爪部１０２ｂに突き当たるまでクラッチ１０２がスライドさせられる）ことによって生じるシフト用電動モータ３８の負荷変動を、駆動電流ｄｃの変化から検出し、それに基づいてシフトチェンジが完了したことを推定するように構成したので、シフト機構９６の経年変化や製造バラツキの影響を受けることなく、シフトチェンジが完了したことを正確に検知することができる。
【００６５】
特に、駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を超えたと判定されてから、第１の所定時間＃ｔ１が経過した後に第２の所定値＃ｄｃ２を超えたと判定されたときにシフトチェンジが完了したと推定するように構成したので、シフトチェンジが完了する前にシフト用電動モータ３８の駆動電流ｄｃが一時的に変化した場合（具体的には、クラッチ１０２の爪部とギヤ９８，１００の爪部が噛合する前にそれらの突端同士が接触し、シフト用電動モータ３８の負荷が一時的に変動した場合）であっても、それをシフトチェンジの完了と誤検知するのを防止でき、よってシフトチェンジが完了したことを一層正確に検知することができる。
【００６６】
尚、図８に示す如く、第２の所定値＃ｄｃ２は、第１の所定値＃ｄｃ１よりも大きな値に設定される。前述したように、爪部の突端同士が接触することによって生じる負荷の増加は一時的なものであることから、シフトチェンジが完了したときよりも駆動電流ｄｃの増加量は小さい（少なくとも、シフトチェンジが完了したときの増加量を超えることはない）。従って、第２の所定値＃ｄｃ２を第１の所定値＃ｄｃ１よりも大きな値に設定することで、爪部の突端同士の接触とシフトチェンジの完了をより一層正確に区別することができる。但し、第１の所定値＃ｄｃ１と第２の所定値＃ｄｃ２は同一の値であっても良い。また、第１の所定値＃ｄｃ１を第２の所定値＃ｄｃ２よりも大きな値に設定しても、シフトチェンジの完了を推定することは可能である。
【００６７】
また、上記において、第１の所定時間＃ｔ１を、駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を継続して超え得る最長の時間に設定するようにしたが、それよりも長い値であれば、他の値であっても良い。但し、駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を継続して超え得る最長の時間が、駆動電流ｄｃのサンプリング間隔（図７フローチャートの実行周期）よりも短い場合は、第１の所定時間＃ｔ１を計時するには及ばない。この場合、駆動電流ｄｃが第１の所定値＃ｄｃ１を超えたと判定された後、次回のルーチンで第２の所定値＃ｄｃ２を超えたと判定されれば、シフトチェンジが完了したと推定することができる。
【実施例２】
【００６８】
次いで、この発明の第２実施例に係る船外機のシフト装置について説明する。
【００６９】
図９は、第２実施例に係る船外機のシフト装置で実行されるシフトチェンジの完了推定処理を表すフローチャートである。図示のプログラムも、ＥＣＵ２６において所定の周期（１０［ｍｓｅｃ］毎とする）で実行される。
【００７０】
以下説明すると、先ずＳ１００で、シフト用電動モータ３８の駆動電流ｄｃが第３の所定値（電流値）＃ｄｃ３を超えたか否か判定する。第３の所定値＃ｄｃ３は、第１実施例で述べた第１の所定値＃ｄｃ１および第２の所定値＃ｄｃ２と同様に、基本駆動電流ｄｃｂよりも大きな値に設定される。
【００７１】
Ｓ１００で否定されるときはＳ１０２に進み、第２のフラグｆ２のビット（初期値０）を０にリセットする。
【００７２】
一方、Ｓ１００で肯定されるときはＳ１０４に進み、第２のフラグｆ２のビットが１にセットされているか否か判断する。Ｓ１０４で否定されるときはＳ１０６に進み、第２のカウンタｃｎｔ２（ダウンカウンタ）に第２の所定時間＃ｔ２をセットする。そして、Ｓ１０８に進んで第２のフラグｆ２のビットを１にセットすると共に、Ｓ１１０に進み、Ｓ１０６で第２の所定時間＃ｔ２にセットされた第２のカウンタｃｎｔ２の値が零になったか否か判断する。尚、Ｓ１０４で肯定されるときは、Ｓ１０６とＳ１０８の処理をスキップしてＳ１１０の処理を行う。即ち、Ｓ１１０の判断は、駆動電流ｄｃが第２の所定時間＃ｔ２の間継続して第３の所定値＃ｄｃ３を超えたか否か判断することに相当する。
【００７３】
ここで、図１０を参照して第２の所定時間＃ｔ２について説明する。図１０に示すように、第２の所定時間＃ｔ２は、第１実施例で述べた第１の所定時間＃ｔ１に相当する第３の所定時間＃ｔ３（即ち、駆動電流ｄｃが第３の所定値＃ｄｃ３を継続して超え得る最長の時間）よりも大きな値に設定される。従って、駆動電流ｄｃが第２の所定時間＃ｔ２の間継続して第３の所定値＃ｄｃ３を超えれば、爪部の突端同士の接触による駆動電流ｄｃの増加ではなく、シフトチェンジが完了したことに起因する増加であると判断することができる。
【００７４】
図９フローチャートの説明に戻ると、Ｓ１１０で否定されるときは以降の処理をスキップする。他方、Ｓ１１０で肯定されるときはＳ１１２に進み、シフトチェンジが完了したと推定してシフト用電動モータ３８の駆動を終了すると共に、Ｓ１１４に進んで第２のフラグｆ２のビットを０にリセットし、プログラムを終了する。
【００７５】
尚、船外機１０の構造を含む残余の構成は第１実施例と同様であるので、説明は省略する。
【００７６】
このように第２実施例に係る船外機のシフト装置にあっては、駆動電流ｄｃが第２の所定時間＃ｔ２の間継続して第３の所定値＃ｄｃ３を超えたと判定されたとき、シフトチェンジが完了したと推定するように構成したので、第１実施例と同様に、シフトチェンジが完了する前にシフト用電動モータ３８の駆動電流ｄｃが一時的に変化した場合（具体的には、クラッチ１０２の爪部とギヤ９８，１００の爪部が噛合する前にそれらの突端同士が接触し、シフト用電動モータ３８の負荷が一時的に変動した場合）であっても、それをシフトチェンジの完了と誤検知するのを防止でき、よってシフトチェンジが完了したことを一層正確に検知することができる。
【００７７】
尚、駆動電流ｄｃが第３の所定値＃ｄｃ３を継続して超え得る最長の時間が、駆動電流ｄｃのサンプリング間隔（図９フローチャートの実行周期）よりも短い場合は、第２の所定時間＃ｔ２を計時するには及ばない。この場合、駆動電流ｄｃが第３の所定値＃ｄｃ３を２回のルーチンで連続して超えたと判定されれば、シフトチェンジが完了したと推定することができる。
【００７８】
また、第１実施例および第２実施例において、前進ベベルギヤ９８および後進ベベルギヤ１００の爪部９８ａ，１００ａに、逆テーパ部を設けるようにしても良い。逆テーパ部とは、図１１で後進ベベルギヤ１００を例に挙げて示すように、爪部１００ａの幅（後進ベベルギヤ１００ａの円周方向の幅）を突端に近づくに従って拡大するものであり（符号１００ａ２で示す）、第１実施例で説明したテーパ部１００ａ１とは逆方向の傾斜を爪部１００ａの側面に与えるものである。
【００７９】
前進ベベルギヤ９８および後進ベベルギヤ１００の爪部９８ａ，１００ａに逆テーパ部を設けた場合、それに対応する逆テーパ部をクラッチ１０２の爪部１０２Ｆ，１０２Ｒにも形成する。図１２に、爪部１０２Ｆ，１０２Ｒに設けられた逆テーパ部を符号１０２Ｆ２，１０２Ｒ２で示す。このような逆テーパ部を設けることにより、各爪部の噛合力を向上させることが可能となる。
【００８０】
図１３は、各爪部に逆テーパ部を設けてインギヤへのシフトチェンジを実行したときの駆動電流ｄｃの変化を表すタイムチャートである。
【００８１】
爪部に上記した逆テーパ部を設けた場合、爪部と爪部の噛合は、逆テーパ同士が係合することによって促進される。そのため、爪部の噛合が開始してからシフトチェンジが完了するまでの間、シフト用電動モータ３８の負荷が減少し、図１３に示すように駆動電流ｄｃが基本駆動電流ｄｃｂを下回る。しかしながら、駆動電流ｄｃがこのような変化を表すときであっても、第１実施例で図７フローチャートを参照して述べた処理、あるいは第２実施例で図９フローチャートを参照して述べた処理を実行することで、シフトチェンジの完了を正確に推定（検知）することができる。
【００８２】
以上の如く、この発明の第１および第２実施例にあっては、船外機（１０）のシフト機構（９６）を電動アクチュエータ（シフト用電動モータ３８）で動作させてシフトチェンジを行う船外機のシフト装置において、前記電動アクチュエータ（３８）の駆動電流（ｄｃ）を検出する検出手段（電流センサ４０）と、前記検出された駆動電流（ｄｃ）に基づいて前記シフトチェンジが完了したことを推定する推定手段（ＥＣＵ２６）とを備えるように構成した。
【００８３】
また、第１実施例にあっては、前記推定手段（２６）は、前記検出された駆動電流（ｄｃ）が第１の所定値（＃ｄｃ１）を超えたか否か判定する第１の判定手段（図７フローチャートのＳ１２）と、前記検出された駆動電流（ｄｃ）が第２の所定値（＃ｄｃ２）を超えたか否か判定する第２の判定手段（図７フローチャートのＳ２２）とを備えると共に、前記検出された駆動電流（ｄｃ）が前記第１の所定値（＃ｄｃ１）を超えたと判定されてから第１の所定時間（＃ｔ１）経過後に前記第２の所定値（＃ｄｃ２）を超えたと判定されたとき、前記シフトチェンジが完了したと推定する（図７フローチャートのＳ２４）ように構成した。
【００８４】
また、第２実施例にあっては、前記推定手段（２６）は、前記検出された駆動電流（ｄｃ）が第３の所定値（＃ｄｃ３）を超えたか否か判定する第３の判定手段（図９フローチャートのＳ１００）を備えると共に、前記検出された駆動電流（ｄｃ）が第２の所定時間（＃ｔ２）継続して前記第３の所定値（＃ｄｃ３）を超えたと判定されたとき、前記シフトチェンジが完了したと推定する（図９フローチャートのＳ１１２）ように構成した。
【００８５】
尚、上記において、シフト機構９６を動作させるアクチュエータを電動モータ（シフト用電動モータ３８）としたが、電動式のアクチュエータを利用するものであれば、他の形式のものにも本願の構成は適用可能である。例えば油圧アクチュエータを用いた場合であっても、油圧ポンプを駆動する電動モータの駆動電流を検出することで、シフトチェンジの完了を推定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】この発明の第１実施例に係る船外機のシフト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に示す船外機の側面図である。
【図３】図１に示す船外機の部分断面図である。
【図４】図３に示すシフト機構の拡大説明図である。
【図５】図４に示す後進ベベルギヤの拡大斜視図である。
【図６】図４に示すクラッチの拡大斜視図である。
【図７】図２に示すＥＣＵで実行されるシフトチェンジの完了推定処理を表すフローチャートである。
【図８】図７フローチャートの処理で使用される第１の所定時間などを表すタイムチャートである。
【図９】この発明の第２実施例に係る船外機のシフト装置で実行されるシフトチェンジの完了推定処理を表す、図７と同様なフローチャートである。
【図１０】図９フローチャートの処理で使用される第２の所定時間などを表す、図８と同様なタイムチャートである。
【図１１】図４に示す後進ベベルギヤの爪部に設けられたテーパ部の変形例を表す、図５と同様な拡大斜視図である。
【図１２】図４に示すクラッチの爪部に設けられたテーパ部の変形例を表す、図６と同様な拡大斜視図である。
【図１３】図１１に示す後進ベベルギヤと図１２に示すクラッチを用いてシフトチェンジを行ったときのシフト用電動モータの駆動電流の変化を表す、図８と同様なタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１０  船外機
１２  船体
２６  ＥＣＵ（推定手段、第１の判定手段、第２の判定手段、第３の判定手段）
３８  シフト用電動モータ（電動アクチュエータ）
４０  電流センサ（検出手段）
９６  シフト機構
【図１】
2006117194.tif 000003
【図２】
2006117194.tif 000004
【図３】
2006117194.tif 000005
【図４】
2006117194.tif 000006
【図５】
2006117194.tif 000007
【図６】
2006117194.tif 000008
【図７】
2006117194.tif 000009
【図８】
2006117194.tif 000010
【図９】
2006117194.tif 000011
【図１０】
2006117194.tif 000012
【図１１】
2006117194.tif 000013
【図１２】
2006117194.tif 000014
【図１３】
2006117194.tif 000015