(57)【要約】【課題】起動のタイミングにおけるクランク角度に関わらず、大気圧力の推定の精度を高める。【解決手段】エンジン１１と、エンジン１１に燃焼用の空気を供給する吸気系４と、吸気経系４の内部圧力を検出する吸気圧力検出６０４と、エンジン１１の回転によって発電する発電機１３１とを有する船外機のエンジン制御装置５であって、エンジン１１を始動させるためのクランキングにより発電機１３１が発電を開始するとその電力によって起動し、吸気圧力検出器６０４の検出結果からクランキング時における吸気系４の内部圧力のピーク値を取得し、ピーク値に基づいて大気圧力を推定する。【選択図】図６
2015001173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンに燃焼用の空気を供給する吸気経路と、前記吸気経路の内部圧力を検出する吸気圧力検出手段と、前記エンジンの回転によって発電する発電機と、を有する船外機のエンジン制御装置であって、
前記エンジンを始動させるためのクランキングにより前記発電機が発電を開始すると前記発電機が発電する電力によって起動し、前記吸気圧力検出手段の検出結果からクランキング時における前記吸気経路の内部圧力のピーク値を取得し、前記ピーク値に基づいて大気圧力を推定することを特徴とする船外機のエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記船外機は、前記エンジンのクランク角度を検出するクランク角信号検出手段を更に有し、
前記クランク角信号検出手段から起動のタイミングにおける前記エンジンのクランク角度を取得し、起動のタイミングにおける前記エンジンのクランク角度に応じて前記ピーク値を補正することを特徴とする請求項１に記載の船外機のエンジンの制御装置。
【請求項３】
起動のタイミングにおける前記エンジンのクランク角度に応じた補正値を有しており、
前記ピーク値に前記補正値を加算した値を大気圧力であるとすることを特徴とする請求項２に記載の船外機のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船外機のエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動力源としてエンジン（内燃機関）を有する船外機は、大気圧力を検出してエンジンの制御に用いている。大気圧力を検出するための構成としては、エンジンの停止中に吸気圧力検出器によって吸気経路の内部圧力を検出し、この内部圧力を大気圧力とする構成がある。これは、エンジンの停止中においては、吸気経路の内部圧力は大気圧力とほぼ等しいことを利用するものである。
このような構成として、特許文献１には、エンジンの始動信号の発生から所定の時間以内において、吸気経路（インテークマニホールド）の内部圧力を検出し、この検出結果を近似大気圧力とする構成が開示されている。また、特許文献２には、電源がＯＮであって、かつエンジンが回転していない状態で、吸気圧力検出器によって大気圧力を検出する構成が開示されている。
【０００３】
ところで、バッテリーレスの船外機は、エンジンの回転によって発電機を駆動し、発電された電力を用いてエンジン制御装置が動作する。したがって、バッテリーレスの船外機では、エンジンが回転していないとエンジン制御装置が動作しないため（検出の動作に必要な電力が得られないため）、吸気経路（インテークマニホールド）の内部圧力を利用して大気圧力を直接検出できない。また、バッテリーを有していても、バッテリーの充電量が低いと（またはゼロであると）、エンジンの停止中にはエンジン制御装置が動作しないため、大気圧力を検出できない。
【０００４】
リコイルを用いて手動クランキングしてエンジンを起動させる場合には、手動クランキングによる回転で発電機が発電すると、エンジン制御装置が起動して吸気圧力（吸気経路の内部圧力）の検出を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−００１６１５号公報
【特許文献２】特開平１１−２４７７０６号公報
【特許文献３】特許第３７８８２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
クランキングにおける吸気圧力は、エンジンの吸気工程では大気圧に対して負圧になる。これに対して、圧縮〜燃焼〜排気の工程では吸気されないので吸気圧力は大気圧力にほぼ等しくなるはずである。そこで、手動クランキング中における圧縮〜燃焼〜排気の工程の吸気圧力を検出することにより、大気圧力を検出できることになる。
しかしながら、吸気工程で負圧となった吸気圧力は、圧縮〜燃焼〜排気の工程にて瞬時に大気圧力に戻らず徐々に大気圧に近づく為、吸気圧力検出器による検出結果のピーク値（圧縮〜燃焼〜排気の工程における吸気圧力）は、吸気圧力の検出開始のタイミング（エンジンの制御装置の起動タイミング）におけるクランク角度（エンジンの工程に関する状態）に応じて誤差が生じる。このため、エンジンの手動クランキング中にエンジン制御装置が起動する構成では、大気圧力を正確に検出することが困難であった。
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、大気圧力の検出開始のタイミングにおけるクランク角度にかかわらず、大気圧力の検出（推定）の精度を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、エンジンと、前記エンジンに燃焼用の空気を供給する吸気経路と、前記吸気経路の内部圧力を検出する吸気圧力検出手段と、前記エンジンの回転によって発電する発電機と、を有する船外機のエンジン制御装置であって、前記エンジンを始動させるためのクランキングにより前記発電機が発電を開始すると前記発電機が発電する電力によって起動し、前記吸気圧力検出手段の検出結果からクランキング時における前記吸気経路の内部圧力のピーク値を取得し、前記ピーク値に基づいて大気圧力を推定することを特徴とする。
【０００８】
前記船外機は、前記エンジンのクランク角度を検出するクランク角信号検出手段を更に有し、前記クランク角信号検出手段から起動のタイミングにおける前記エンジンのクランク角度を取得し、起動のタイミングにおける前記エンジンのクランク角度に応じて前記ピーク値を補正する構成であってもよい。
【０００９】
起動のタイミングにおける前記エンジンのクランク角度に応じた補正値を有しており、前記ピーク値に前記補正値を加算した値を大気圧力であるとする構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大気圧力の検出開始のタイミングにおけるクランク角度に応じて生じる誤差を補正することができる。したがって、起動のタイミングにおけるクランク角度に関わらず、検出の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる船外機が船舶に設置された状態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態にかかる船外機の構成を模式的に示す側面図である。
【図３】図３は、船外機のシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、エンジンの吸気系の要部を示す模式図である。
【図５】図５は、船外機のシステムのうち、エンジンの始動と電力の供給に関する部分を抜き出して示すブロック図である。
【図６】図６は、吸気圧力検出器から取得される吸気圧力の時間変化の例を模式的に示すグラフである。
【図７】図７は、エンジン制御装置の起動時におけるクランク角度とピーク値との関係の例を示すグラフである。
【図８】図８は、吸気圧力の補正値を規定するテーブルの構成の例を示す図である。
【図９】図９は、大気圧力を補正する処理および動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１の推定処理の内容を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第２の推定処理の内容を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第１の推定処理と第２の推定処理を実現するためにエンジン制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の実施形態にかかる船外機１が適用される船舶７の構成について、図１を参照して説明する。図１に示すように、船外機１は、船尾（たとえば、船舶７のトランサムボード７１）に、ブラケット装置１４０を介して取り付けられて使用される。
船舶７の略中央部には、操舵室７２が設けられる。操舵室７２には、使用者（操船者）が着座する操舵席７２１と、使用者が操作する操作パネル７２２とが設けられる。
操作パネル７２２には、タコメーターや速度計などの計器類６３５や、モニターなどの表示装置６３６や、警告ブザーなどの報知装置６３７や、操舵ハンドル７３などが設けられる。
操舵席７２１の側方には、船外機１を操作するためのリモコンボックス７４が設けられる。リモコンボックス７４には、スロットルレバー７４２と、シフトレバー７４１と、ストップスイッチ６２１（エマージェンシースイッチ）とが設けられる。スロットルレバー７４２は、スロットルボディー６３３を操作してスロットル開度を調整するための操作部材である。シフトレバー７４１は、船舶７の前進／後進／中立を切替えるための操作部材である。ストップスイッチ６２１は、船外機１を緊急停止させるためのスイッチである。
【００１３】
次に、船外機１の全体的な構成について、図２を参照して説明する。
図２に示すように、船外機１は、駆動力源としてのエンジン１１（内燃機関）を有する。エンジン１１には、たとえばバーティカル型（縦型）の水冷四気筒エンジンが適用される。この場合には、エンジン１１は、シリンダヘッド１１１、シリンダブロック１１２、クランクケース１１３などとの組み合わせにより構成される。そして、船舶７に取り付けられた状態で最も前側にクランクケース１１３が配置され、クランクケース１１３の後側にシリンダブロック１１２が配置され、さらにシリンダブロック１１２の後側にシリンダヘッド１１１が配置される。
エンジン１１は、エンジンホルダ１０４の上側に配置される。エンジンホルダ１０４の下側には、オイルパン１０３が配置される。そして、エンジンホルダ１０４とエンジン１１とオイルパン１０３とは、エンジンカバー１０１によって覆われる。
【００１４】
オイルパン１０３の下側には、ドライブシャフトハウジング１０２が設けられ、さらに、ドライブシャフトハウジング１０２の下側にはギアケース１２１が設けられる。
ドライブシャフトハウジング１０２の内部には、ドライブシャフト１２０が回転可能に収容される。ドライブシャフト１２０は、軸線が略鉛直方向に沿うように配置されており、その上端部はエンジン１１のクランクシャフト１１４に連結され、下端部はギアケース１２１内に達する。
ギアケース１２１内には、ドライブシャフト１２０の下端部と、プロペラシャフト１２３と、シフト装置１２２（逆転器）とが収容される。シフト装置１２２は、ドライブシャフト１２０からプロペラシャフト１２３への回転動力の断続と回転方向の正逆の切換を行う。プロペラシャフト１２３の後端部には、推進プロペラ１２６が設けられる。このように、エンジン１１の回転動力は、ドライブシャフト１２０とシフト装置１２２とプロペラシャフト１２３を通じて、推進プロペラ１２６に伝達される。
なお、シフト装置１２２は、シフトロッド１２５によって、エンジンカバー１０１内に設けられるアクチュエーター１２４と連結されている。アクチュエーター１２４は、リモコンボックス７４に設けられるシフトレバー７４１によって遠隔操作される。使用者は、リモコンボックス７４のシフトレバー７４１を操作することにより、船舶７の前進／後進／中立の切替えを行うことができる。
【００１５】
ブラケット装置１４０は、スイベルブラケット１４１とトランサムブラケット１４２をと有する。
スイベルブラケット１４１は、上下方向に沿って配置されパイロットシャフト１４３を介して、船外機１の本体の前側に水平方向に回転可能（左右方向に揺動可能）に連結される。すなわち、スイベルブラケット１４１はパイロットシャフト１４３を回転可能に支持する。パイロットシャフト１４３の上端と下端は、それぞれ、アッパーマウントブラケット１４４とロアーマウントブラケット１４５を介して船外機１の本体の前側に固定される。アッパーマウントブラケット１４４には、ステアリングブラケット１４６が設けられる。ステアリングブラケット１４６は、図略のケーブルなどによって、操舵ハンドル７３に連結される。使用者は、操舵ハンドル７３の操作によって、船外機１の本体を、パイロットシャフト１４３を中心としてブラケット装置１４０に対して左右方向に操舵することができる。
トランサムブラケット１４２とスイベルブラケット１４１とは、船舶７の左右方向に沿って配置されるティルト軸１４７を介して、相対的に上下方向（ピッチング方向）に回転可能（揺動可能）に連結される。具体的には、ティルト軸１４７は左右方向に延伸するようにスイベルブラケット１４１に支持される。そして、トランサムブラケット１４２は、ティルト軸１４７を回転可能に支持する。
使用者は、ティルト軸１４７を中心として、船外機１の本体を上下方向にティルト操作およびトリム操作を行うことができる。なお、船外機１のティルトとトリムは、トリムアップ制御装置６３０とトリムダウン制御装置６３１とが、使用者の操作にしたがって油圧により行う。
なお、エンジンホルダ１０４の前部には、左右一対のアッパーマウントユニット１４９が設けられる。そして、エンジンホルダ１０４とアッパーマウントブラケット１４４とは、左右一対のアッパーマウントユニット１４９を介して結合される。また、ドライブシャフトハウジング１０２の両側部には、一対のロアーマウントユニット１５０が設けられる。ドライブシャフトハウジング１０２とロアーマウントブラケット１４５とは、一対のロアーマウントユニット１５０を介して連結される。
【００１６】
このほか、船外機１は、発電機１３１と、バッテリー１３２と、エンジンスターター１３３（図１では省略）とを有する。これらについては後述する。
【００１７】
次に、船外機１のシステムの構成について、図３を参照して説明する。図３は、船外機１のシステムの構成の例を示すブロック図である。図３に示すように、船外機１のシステムは、エンジン制御装置５を有する。エンジン制御装置５は、入力回路５３と、出力回路５４と、演算部５１と、メモリー５２と、通信Ｉ／Ｆ５８とを含む。入力回路５３には、所定の検出器や所定の操作部材が接続される。出力回路５４には、所定の装置類が接続される。通信Ｉ／Ｆ５８は、通信装置５５に接続される。
【００１８】
入力回路５３に接続される検出器や操作部材とそれらの機能は、次のとおりである。
船体速度検出器６００は、船舶７の航行速度を検出する。カム軸信号検出器６０１は、エンジン１１のカム軸（図略）の位相を検出する。クランク角信号検出器６０２（回転数検出器）は、エンジン１１のクランクシャフト１１４の位相（以下、「クランク角」と記す）と回転数を検出する。スロットル開度検出器６０３（スロットルポジションセンサー）は、スロットル開度（エンジン１１の吸気系４（後述）に含まれるスロットルボディー６３３の開度）を検出する。吸気圧力検出器６０４は、スロットルボディー６３３の下流側において、吸気系４の吸気圧力（吸気経路の内部圧力）を検出する。吸気温度検出器６０５は、吸気温度を検出する。エンジン温度検出器６０６（冷却水温度検出器）は、エンジン１１の温度（冷却水の温度）を検出する。排気温度検出器６０７は、エンジン１１の排気温度を検出する。エンジン傾斜角度検出器６０８は、エンジン１１の傾斜角（トリム角）を検出する。スロットル操作検出器６０９は、スロットルレバー７４２の操作量を検出する。マニホールド温度検出器６１０は、吸気系４のインテークマニホールド４４の温度を検出する。シリンダー温度検出器６１１は、エンジン１１のシリンダー壁面の温度を検出する。シフト検出器６２２は、シフトレバー７４１のポジション（前進／後進／中立）を検出する。そして、これらの検出器による検出結果は、入力回路５３に入力される。
なお、図３においては、船外機１のシステムが通信装置５５を有し、船体速度検出器６００による航行速度の検出結果はこの通信装置５５を介してエンジン制御装置５に入力される構成を示す。ただし、他の検出器と同様に、船体速度検出器６００による航行速度の検出結果は、入力回路５３に入力される構成であってもよい。
メインスイッチ６２０は、船外機の始動と停止の操作を行うためのスイッチである。ストップスイッチ６２１（エマージェンシースイッチ）は、船外機１を緊急停止させるためのスイッチである。
設定スイッチ６２３は、船外機１の各種設定を行うためのスイッチである。
ＰＴＴスイッチ（ＵＰ）６２４は、船外機１をトリムアップさせるためのスイッチである。ＰＴＴスイッチ（ＤＯＷＮ）６２５は、船外機１をトリムダウンさせるためのスイッチである。
これらの各操作部材（スイッチ）が操作されると、操作に応じた制御信号がエンジン制御装置５の入力回路５３に入力される。
【００１９】
出力回路５４に接続される装置類とそれらの機能は、次のとおりである。
トリムアップ制御装置６３０は、船外機１のトリムアップを行う。トリムダウン制御装置６３１は、船外機１のトリムダウンを行う。インジェクター６３２は、燃焼用の空気に燃料を混合する。スロットルボディー６３３は、燃焼用の空気の供給量を制御する。ＩＳＣバルブ６３４は、エンジン１１のアイドリング回転数を制御する。計器類６３５、表示装置６３６、報知装置６３７は、船外機１や船舶７に関する情報を使用者に提示する。フューエルポンプ６３８は、燃料タンク（図略）からエンジン１１（インジェクター６３２）に燃料を供給する。イグニッションコイル６３９は、エンジン１１のスパークプラグ４５（図４参照）で放電するための高電圧を作り出す。
【００２０】
前記各検出器および操作部材からの検出結果や制御信号は、入力回路５３または通信装置５５を介して、エンジン制御装置５の演算部５１に入力される。演算部５１は、これらの検出結果や制御信号に基づいて、所定の演算を行う。そして、演算部５１は、演算結果に応じて船外機１の各部を制御や駆動するための信号を、出力回路５４を介して船外機１の前記の装置類に出力する。これにより、船外機１の装置類が制御される。
例えば、演算部５１は、燃料の供給量情報に関する制御信号をフューエルポンプ６３８に出力しフューエルポンプ６３８の作動を制御する。燃料の噴射情報に関する制御信号をインジェクター６３２に出力しインジェクター６３２の作動を制御する。吸気量に関する制御信号をスロットルボディー６３３に出力しスロットルボディー６３３のスロットル開度を制御する。トリムアップ量とトリムダウン量に関する制御信号をトリムアップ制御装置６３０やトリムダウン制御装置６３１に出力する。また、演算部５１は、エンジン１１の回転数信号や、各機器の異常を報知する信号を、操作パネル７２２の計器類６３５（たとえばタコメーター）や表示装置６３６（たとえばモニター）や報知装置（たとえばブザー）に出力する。さらに演算部５１は、点火装置５６（電源回路５７が接続される）に点火に関する制御信号を出力し、点火装置５６は点火信号をイグニッションコイル６３９に出力し作動させる。
【００２１】
演算部５１は、たとえば、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭとを有するコンピューターが適用される。コンピューターのＲＯＭには、船外機１を制御するためのコンピュータープログラムや各種設定がコンピューター読取可能に格納される。コンピューターのＣＰＵは、ＲＯＭに格納されるコンピュータープログラムを読み出し、ＲＡＭに展開して実行する。これにより、船外機１の制御（この制御には、後述する付加判別値を補正する処理を含む）が実現する。さらに、エンジン制御装置５は、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリー５２を有する。そして、メモリー５２には、船外機１を制御するための各種設定が、コンピューター読取り可能に格納される。なお、船外機１を制御するためのコンピュータープログラムは、このメモリー５２に格納されていてもよい。
【００２２】
次に、エンジン１１の吸気系４の構成について、図４を参照して説明する。図４は、エンジン１１の吸気系４の要部の構成を模式的に示す断面図である。
エンジン１１の吸気系４は、エアーインテークサイレンサー４１と、空気量調整手段としてのスロットルボディー６３３と、空気付加手段としてのＩＳＣバルブ６３４（アイドルスピードコントロールバルブ）と、インテークマニホールド４４とを有する。そして、これらが、吸気経路（燃焼用の空気の供給経路）を構成する。
エアーインテークサイレンサー４１は、吸気音を低減する。エアーインテークサイレンサー４１の下流側には、吸気温度を検出する吸気温度検出器６０５が設けられる。吸気温度検出器６０５により検出された吸気温度は、エンジン制御装置５の入力回路５３に入力される。
スロットルボディー６３３は、エンジン１１に供給する燃焼用の空気の流量を調整する。スロットルボディー６３３には、スロットル開度を検出するスロットル開度検出器６０３（スロットルポジションセンサー）が設けられる。エンジン制御装置５は、スロットル操作検出器６０９によるスロットルレバー７４２の操作量と、スロットル開度検出器６０３による開度の検出結果とに応じて、スロットル開度を制御する。
ＩＳＣバルブ６３４は、スロットル開度が全閉時（エンジン１１のアイドリング回転時）において、燃焼用の空気を供給することにより、アイドリング回転時のエンジン１１の回転数を制御する。また、スロットル開度が急激に全閉になった場合に、エンジン１１の回転が停止することを防止または抑制する。
スロットルボディー６３３の下流側には、吸気圧力検出器６０４とインテークマニホールド４４とが設けられる。吸気圧力検出器６０４は、スロットルボディー６３３の下流側において吸気圧力を検出する。インテークマニホールド４４は、燃焼用の空気を各シリンダーに分配する。
インテークマニホールド４４の下流側には、各シリンダーのインテークポートが接続される。インテークマニホールド４４またはインテークポートには、燃焼用の空気に燃料を混合するインジェクター６３２が設けられる。
このほか、エンジン１１には、シリンダーの壁温を検出するシリンダー温度検出器６１１が設けられる。
【００２３】
次に、船外機１のシステムのうち、エンジン１１の始動と電力の供給に関する部分について説明する。図５は、船外機１のシステムのうち、エンジン１１の始動と電力の供給に関する部分を抜き出して示すブロック図である。
図５に示すように、船外機１は、エンジン１１と、発電機１３１と、バッテリー１３２と、エンジンスターター１３３（セルモーター）と、リコイル１３４とを有する。
発電機１３１は、エンジン１１のクランクシャフト１１４に連結されており、クランクシャフト１１４の回転が伝達されて発電する。バッテリー１３２は、発電機１３１により充電される。発電機１３１により発電された電力は、直接的に、またはいったんバッテリー１３２に充電されて、船外機１の各部に供給される。エンジンスターター１３３は、エンジン１１を始動させるためのモーターである。エンジンスターター１３３は、スタートスイッチ６２６が操作されると、バッテリー１３２に充電されている電力によって回転してエンジン１１を始動させる。リコイル１３４は、電力を必要とせず使用者の操作によってエンジン１１を始動させる。なお、発電機１３１と、バッテリー１３２と、エンジンスターター１３３と、リコイル１３４とは、従来公知の構成が適用できる。したがって、詳細な説明は省略する。
【００２４】
次に、大気圧力を推定する動作および処理について説明する。船外機１は、専用の大気圧力検出器を有さず、吸気圧力検出器６０４による吸気圧力（吸気経路の内部圧力）の検出結果に基づいて大気圧力を推定する。このような構成であると、専用の大気圧力検出器が不要であるから、船外機１の部品コストや製造工程の削減を図ることができる。
【００２５】
船外機１がバッテリーレスである場合には、リコイル１３４を用いたクランキングによって発電機１３１が発電を開始するまでは、エンジン制御装置５に電力が供給されない。このため、クランキングが開始されクランクシャフト１１４が回転して発電を開始するまでは、エンジン制御装置５は吸気圧力の検出と大気圧力の推定ができない。なお、船外機１がバッテリー１３２を有していても、バッテリー１３２の残量が少ない場合（またはゼロの場合）にはエンジン制御装置５に電力が供給されないので同様に吸気圧力の検出と大気圧力の推定ができない。
本実施形態では、エンジン制御装置５の演算部５１は、クランキング時の吸気圧力のピーク値から大気圧力を推定する。
ここで、『クランキング時』とは、エンジンスターター１３３またはリコイル１３４によりエンジン１１のクランクシャフト１１４が回転を開始してから初爆（エンジン１１の燃焼サイクルの開始）により回転数が急上昇を開始するまでの期間をいうものとする。
【００２６】
図６は、クランキング時において、吸気圧力検出器６０４から取得される吸気圧力の時間変化の例を模式的に示すグラフであって、異なるエンジン制御装置５の起動のタイミング（すなわち、吸気圧力の検出開始のクランク角）での例を模式的に示すグラフである。図６においては、３６０°位相差の２気筒エンジンであって、エンジン制御装置５の起動のタイミング（クランク角）が０°の例と１８０°である例を示す。図６に示すように、各タイミングから検出が始まるクランキング時の吸気圧力は、エンジンの吸気工程で低くなって大気圧に対して負圧になり、その後の圧縮〜燃焼〜排気の工程では徐々に大気圧に近づく。しかし、大気圧に戻る前に次の吸気工程が始まり吸気圧力が更に低下する状態が繰り返される為に、吸気圧力は時間と共に低い値となっていく。尚、吸気圧力の変化は、エンジンの工程に対して、若干のタイムラグを有している。以下、『エンジン制御装置５の起動のタイミングにおけるクランク角』を『起動時クランク角』と記すことがある。
クランキング時であっても、エンジン１１の吸気工程では、吸気圧力は大気圧力に対して負圧になる。しかしながら、クランキング時においてはクランクシャフト１１４の回転数が初爆以降に比較して低いため、エンジン１１の燃焼行程〜爆発工程〜排気工程においては、吸気圧力は大気圧力に近い値になる。
ただし、検出される吸気圧力の推移は、起動時クランク角によって相違する。このため、図６に示すように、吸気圧力のピーク値は起動時クランク角によって異なるものになり、起動時クランク角に応じて吸気圧力のピーク値と大気圧力との圧力差が異なるものになる。
【００２７】
図７は、起動時クランク角と吸気圧力のピーク値との関係の例を示すグラフであって、検出を開始する各起動時クランク角毎に検出された吸気圧力のピーク値を示すグラフである。図７に示すように、本実施形態では、クランキング時における吸気圧力のピーク値を基本大気圧力とみなす。そして、この基本大気圧力を補正することによって実際の大気圧力を推定する。本実施形態では、補正値として、吸気圧力のピーク値と大気圧力との差圧を用いる。そして、エンジン制御装置５の演算部５１は、起動時クランク角に応じて、基本大気圧力に補正値を加算する。加算した値が、推定された大気圧力である。
この補正値は、実験や解析などによってあらかじめ設定されるものである。
【００２８】
図８は、吸気圧力の補正値を規定するテーブルの構成の例を示す。以下、このテーブルを『補正テーブル』と記す。なお、図８は、説明の単純化のため、エンジン１１が４ストロークタイプの単気筒エンジンに適用される補正テーブルの例を示す。エンジン１１が４ストロークタイプで単気筒である場合には、クランクシャフト１１４が２回転して１燃焼サイクルとなる。このため、補正テーブルには、クランク角が０°〜７２０°の範囲で、各角度について補正値が規定される。また、エンジン１１が４ストロークタイプの２気筒エンジン（ピストンの位相が互いに３６０°ずれているエンジン）であれば、補正テーブルには、クランク角が０°〜３６０°の範囲で、各角度について補正値が規定される。このほか、エンジン１１が２ストロークタイプの単気筒エンジンであれば、補正値は、クランク角が０°〜３６０°の範囲で規定される。
この補正テーブルは、メモリー５２または演算部のＲＯＭに、コンピューター読取可能な形式であらかじめ保存されている。
尚、吸気圧力はスロットル開度の影響を受ける。本実施例では、始動時にスロットル開度が所定値（全閉）の状態を想定して補正テーブルの例を示したが、その他のスロットル開度に対応する為には、更にスロットル開度毎の補正テーブルを用いる。そして、スロットル開度検出器６０３の検出値に応じて適切な補正テーブルを用いることで、吸気圧力をスロットル開度に対応した補正値で補正することによって実際の大気圧力をより精度よく推定することが可能となる。
【００２９】
図９〜図１１は、大気圧力を補正する処理および動作を示すフローチャートである。図１０は、図９の第１の推定処理の内容を示すフローチャートである。図１１は、図９の第２の推定処理の内容を示すフローチャートである。
【００３０】
図９に示すように、使用者は、エンジン１１の始動方法を選択することになる。リコイル１３４を用いた手動クランキングによりエンジン１１を始動する場合には、第１の推定処理に進む。エンジンスターター１３３を用いてエンジン１１を始動する場合には、第２の推定処理に進む。詳細は後述するが、エンジン制御装置５の演算部５１は、エンジン１１の始動がエンジンスターター１３３によるものか、リコイル１３４の操作によるものかを判定する。たとえば、エンジン制御装置５の演算部５１は、起動された時にクランクシャフト１１４の回転の状態やスタートスイッチ６２６等のスイッチ類の操作の履歴から、スタートスイッチ６２６の操作による起動であるか、リコイル１３４の操作による起動であるか判定する。そして、第１の推定処理または第２の推定処理に進む。エンジン制御装置５が自動的にエンジン１１の始動方法を推定して対応するので、共通化が可能となるとともに、ユーザーの利便性が向上する。
【００３１】
次に、第１の推定処理の内容について、図１０を参照して説明する。
ステップＳ１０１は、図９の内容と重複するが理解を容易にする為に記載したステップであって、ステップＳ１０１では、使用者がリコイル１３４を操作してエンジン１１が始動するきっかけを作ったことを検出・判定する。
ステップＳ１０２では、使用者によるリコイル１３４の操作によって、クランキングが開始する。そして、これに伴い発電機１３１が発電を開始する。
ステップＳ１０３では、発電機１３１が発電した電力によって、エンジン制御装置５が起動する。
ステップＳ１０４では、エンジン制御装置５の演算部５１は、クランク角信号検出器６０２から、起動時クランク角を取得する。そして、演算部５１は、取得した起動時クランク角を一時的に記憶する。
【００３２】
ステップＳ１０５〜Ｓ１１１は、クランキング時における吸気圧力のピーク値を取得するステップである。
ステップＳ１０５では、エンジン制御装置５の演算部５１は、吸気圧力検出器６０４から吸気圧力Ａ（ｎ）を取得する。なお、「ｎ」は、何回目の吸気圧力の取得であるかを示すカウンター変数である。このステップで取得される吸気圧力Ａ（ｎ）は、クランキング時のスロットルボディー６３３の下流側における吸気経路の内部圧力である。
ステップＳ１０６では、エンジン制御装置５の演算部５１は、今回取得した吸気圧力Ａ（ｎ）と前回取得した吸気圧力Ａ（ｎ−１）との大きさを比較する。今回取得した吸気圧力Ａ（ｎ）が前回取得した吸気圧力Ａ（ｎ−１）よりも大きい場合には、ステップＳ１０７に進む。そうでない場合には、ステップＳ１０７を経ずにステップＳ１０８に進む。なお、今回の取得が初回の取得である場合（ｎ＝１の場合）には、そのままステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０７では、エンジン制御装置５の演算部５１は、今回取得した吸気圧力Ａ（ｎ）を、暫定的にクランキング時における吸気圧力のピーク値Ｂとする。そして、ステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８では、条件に応じて処理および動作が分岐する。エンジン１１が回転していない場合（すなわち、エンジン１１の始動に失敗した場合）にはステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、取得した吸気圧力Ａ（１）〜Ａ（ｎ）と、暫定的な吸気圧力のピーク値Ｂと、カウンター変数ｎとが初期化される。そしてステップＳ１０１に進みリコイル１３４の操作の検出・判定を待つ。一方、エンジン１１が回転している場合には、ステップＳ１０９に進む。
ステップＳ１０９では、エンジン制御装置５の演算部５１は、クランク角信号検出器６０２からクランク角（回転数）を取得し、エンジン１１の回転数が閾値以上であるか否かを判定する。この閾値は、エンジン１１が始動したか否か（初爆により回転数が急上昇したか否か）の判断基準となる回転数である。エンジン１１の回転数が閾値未満である場合には、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、エンジン制御装置５は、カウンター変数ｎをインクリメントする。そしてステップＳ１０５に戻り、吸気圧力検出器６０４から吸気圧力Ａ（ｎ）の取得を継続する。
一方、エンジン１１の回転数が閾値以上である場合には、その後に吸気圧力のピーク値が検出される可能性は無いのでステップＳ１１２に進む。
以上のステップを経ると、クランキング時における吸気圧力のピーク値Ｂが取得される。換言すると、クランキング時における吸気圧力のピーク値Ｂが確定する。
【００３３】
ステップＳ１１２では、エンジン制御装置５の演算部５１は、クランキング時における吸気圧力のピーク値Ｂを、基本大気圧力Ｄとする。
ステップＳ１１３では、エンジン制御装置５の演算部５１は、ステップＳ１０４で取得した起動時クランク角に対応する補正値を、補正テーブル（図８参照）から取得する。
ステップＳ１１４では、エンジン制御装置５の演算部５１は、基本大気圧力Ｄと、取得した補正値Ｅとから、大気圧力を推定する。ここでは、エンジン制御装置５の演算部５１は、基本大気圧力Ｄに補正値Ｅを加算し、加算結果を大気圧力Ｆと推定する。そして、エンジン制御装置５の演算部５１は、推定した大気圧力Ｆを記憶する。
このように、本実施形態では、クランキング時における吸気圧力のピーク値Ｂと、起動時クランク角に応じた補正値Ｅとにより、大気圧力Ｆを推定する。
【００３４】
Ｓ１１５において、エンジン１１が停止した場合には、ステップＳ１１６に進む。
ステップＳ１１６では、取得した大気圧力Ｄと、取得した補正値Ｅと、推定した大気圧力Ｆとが初期化される。この場合には、更にスッテプＳ１１０を経て、ステップＳ１０１に戻る。
エンジン１１の回転が継続している場合には、エンジン制御装置５の演算部５１は、第１の推定処理を終了する。以降、エンジン制御装置５は、エンジン１１が停止するまで、推定した大気圧力Ｆを用いてエンジン１１を制御する。
【００３５】
次に、第２の推定処理の内容について、図１１を参照して説明する。なお、第１の推定処理と共通する内容については、説明を省略する。
ステップＳ２０１は、図９の内容と重複するが理解を容易にする為に記載したステップであって、ステップＳ２０１では、使用者がスタートスイッチ６２６を操作してエンジン１１が始動するきっかけを作ったことを検出・判定する。
ステップＳ２０２では、使用者によるスタートスイッチ６２６の操作によって、クランキングが開始する。そして、これに伴い発電機１３１が発電を開始する。尚、後述するステップＳ２０３、ステップＳ２０４の処理を待って、エンジンスターター１３３によるクランクシャフト１１４の回転を開始しても良い、そうすることでより大気圧に近い値をステップＳ２０４で検出することが出来る。
ステップＳ２０３では、発電機１３１が発電した電力またはバッテリー１３２から供給される電力によって、エンジン制御装置５が起動する。
ステップＳ２０４〜Ｓ２１０は、それぞれ、第１の推定処理におけるステップＳ１０５〜Ｓ１１１と同じ内容である。
ステップＳ２１１では、エンジン制御装置５の演算部５１は、クランキング時における吸気圧力のピーク値Ｂを、大気圧力Ｄとする。そして、エンジン制御装置５の演算部５１は、大気圧力Ｄを記憶する。
ステップＳ２１２では、条件に応じて処理および動作が分岐する。エンジン１１が停止した場合には、ステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３では、記憶した大気圧力Ｄが初期化される。この場合には、更にステップＳ２０９を経てステップＳ２０１に戻る。
エンジン１１の回転が継続している場合には、エンジン制御装置５の演算部５１は、第２の推定処理を終了する。
以降、エンジン制御装置５は、大気圧力Ｄを用いてエンジン１１を制御する。第２の推定処理においては、第１の推定処理で用いた起動時クランク角に対応する補正値Ｅを用いない。これは、第２の推定処理ではその始動方法等によってクランクシャフト１１４の回転が少ない状態での吸気圧力を取得でき、検出された吸気圧力のピーク値が大気圧に近い値となる為である。
【００３６】
次に、前記第１の推定処理と第２の推定処理を実現するために、エンジン制御装置５が実行する処理の内容について説明する。図１２は、第１の推定処理と第２の推定処理を実現するためにエンジン制御装置５が実行する処理を示すフローチャートである。エンジン制御装置５の演算部５１は、クランキングによって発電機１３１が発電を開始し、その電力によって起動すると、この処理を実行する。
【００３７】
ステップＳ３０１では、エンジン制御装置５の演算部５１は、前回の起動により推定した大気圧力Ｆや、前回の推定の処理で使用した各種変数（基本大気圧Ｄ、カウンター変数ｎ、取得した補正値Ｅ、取得した吸気圧力Ａ（１）〜Ａ（ｎ）、吸気圧力のピーク値Ｂ）を初期化する。このステップは、第１の推定処理のステップＳ１１０およびＳ１１６と、第２の推定処理のステップＳ２０９およびＳ２１３に対応する。
【００３８】
ステップＳ３０２では、エンジン制御装置５の演算部５１は、クランキング（エンジン１１の始動）がエンジンスターター１３３によるものか、リコイル１３４の操作によるものかを判定する。たとえば、エンジン制御装置５の演算部５１は、スタートスイッチ６２６の操作があればエンジンスターター１３３によるクランキングであると判定し、操作が無ければリコイル１３４の操作によるクランキングであると判定する。また、エンジン制御装置５が起動した時のクランクシャフト１１４の回転の状態から判定しても良い。そして、リコイル１３４の操作によるクランキングである場合には、ステップＳ３０３に進む。エンジンスターター１３３によるクランキングである場合には、ステップＳ３０３を経ずにステップＳ３０４に進む。
ステップＳ３０３では、エンジン制御装置５の演算部５１は、クランク角信号検出器６０２から起動時クランク角を取得する。このステップは、第１の推定処理のステップＳ１０４に対応する。
【００３９】
ステップＳ３０４〜Ｓ３０８では、エンジン制御装置５の演算部５１は、クランキング時における吸気圧力のピーク値を取得する。これらのステップは、それぞれ、第１の推定処理のステップＳ１０５〜Ｓ１０７、Ｓ１０９、Ｓ１１１に対応する。
ステップＳ３０９では、エンジン制御装置５の演算部５１は、クランキングがエンジンスターター１３３によるものか、リコイル１３４の操作によるものかを判定する。このステップは、ステップＳ３０２と同じであって、ステップＳ３０２の判定結果を利用することができる。クランキングがリコイル１３４の操作によるものである場合には、ステップＳ３１０に進む。クランキングがエンジンスターター１３３によるものである場合には、ステップＳ３１３に進む。
【００４０】
ステップＳ３１０〜Ｓ３１２は、第１の推定処理のステップＳ１１１〜Ｓ１１３に対応する。すなわち、エンジン制御装置５の演算部５１は、エンジン１１がリコイル１３４の操作により始動した場合には、起動時クランク角度に応じて吸気圧力のピーク値を補正し、大気圧力Ｆを推定する。
ステップＳ３１３は、第２の推定処理のステップＳ２１１に対応する。すなわち、エンジン制御装置５の演算部５１は、エンジン１１がスタートスイッチ６２６の操作によって始動した場合には、クランキング時における吸気圧力のピーク値を、そのまま大気圧力Ｄとする。
エンジン制御装置５の演算部５１がこのような処理を実行することにより、図１０と図１１に示す第１の推定処理と第２の推定処理のいずれかが選択的に実現する。
【００４１】
なお、第１の推定処理のステップＳ１０８およびＳ１１５と、第２の推定処理におけるステップＳ２０７およびＳ２１２は、エンジン１１の回転が停止によって自動的に実現する。すなわち、エンジン１１が停止すると発電機１３１による発電も停止するため、エンジン制御装置５への電力の供給が無くなり、エンジン制御装置５は停止する。このため、エンジン１１が停止した場合には、自動的にステップＳ１０１またはＳ２０１に戻ることになる。
ここで、推定した大気圧力Ｆや、推定の処理で使用した各種変数が、電力の供給が無くなると記憶内容が消滅する揮発性のメモリーに記憶される構成であれば、第１の推定処理のステップＳ１１０およびＳ１１６と、第２の推定処理のＳ２０９およびＳ２１３は、エンジン１１の停止によって自動的に実現することになる。この場合には、ステップＳ３０１の処理は不要となる。
【００４２】
本実施形態によれば、大気圧力の検出開始のタイミングにおけるクランク角度に応じて、吸気圧力を補正して大気圧力を推定することができる。したがって、大気圧力の検出開始のタイミングにおけるクランク角度に関わらず、吸気圧力を利用した大気圧力の推定の精度を高めることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明したが、前記実施形態は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４４】
例えば、本実施形態では、吸気圧力のピーク値と大気圧力の圧力差に基づいて補正値を加算する構成を示したが、この構成に限定されない。起動時クランク角ごとに吸気圧力のピーク値と大気圧力との比率をあらかじめ求めておき、この比率を補正値として基本大気圧力に乗算する構成であってもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、船外機がリコイルとエンジンスターター（セルモーター）の両方を有し、いずれによってエンジンが始動したかによって大気圧力の推定方法を変更する構成を示した。ただし、本発明は、このような構成に限定されない。たとえば、船外機がバッテリーレスであり、バッテリーとエンジンスターターとを有さない構成であってもよい。このような構成においては、図９に示すエンジンの始動方法の選択と、第２の推定動作とをなくせばよい。そして、このような構成であっても、本実施形態と同様の効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、駆動力源として内燃機関を有する船外機に有効な技術である。そして、本発明によれば、エンジン制御装置の起動タイミングにおけるクランク角度に応じて、大気圧力を補正できる。したがって、大気圧力の推定（測定）の精度を高めることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１：船外機、１１：エンジン、５：制御装置、５１：演算部、５２：メモリー、６０４：吸気圧力検出器、１３１：発電機、１３２：バッテリー、１３３：エンジンスターター、１３４：リコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015001173.tif 000008
【図７】
2015001173.tif 000009
【図８】
2015001173.tif 000010
【図９】
2015001173.tif 000011
【図１０】
2015001173.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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