(57)【要約】【課題】バッテリを装備せず、クランク軸を人力で回転させてエンジン始動する船外機において、安定して大気圧を推定することが可能な大気圧推定装置を提供する。【解決手段】事前に適合した大気圧学習領域において、推定大気圧マップから求めた推定大気圧をフィルタ処理により大気圧学習値とし、この大気圧学習値を常時更新することにより、安定した信頼性の高い大気圧推定が可能である。また、大気圧初期値として予め設定されたパラメータ値または前回の大気圧学習値を使用し、バッテリレスでのエンジン始動時の不安定な吸気圧値を用いないので、始動直後からエンジンの性能を十分に引き出し、高いドライバビリティを実現可能な推定大気圧を提供することが可能である。【選択図】図３
2015045293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを装備せず、クランク軸を人力で回転させてエンジンを始動させる船外機の大気圧推定装置であって、
前記エンジンを制御する電子制御ユニット、前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段、前記エンジンの吸気圧を検出する吸気圧検出手段、および前記エンジンの吸気絞り弁の開度を検出するスロットル開度検出手段を備え、
前記電子制御ユニットは、
前記エンジンの回転速度から算出したエンジン回転速度毎のスロットル全開値を吸気圧を用いて適合し、スロットル全開マップとして設定する処理と、
前記スロットル全開マップから求めたスロットル全開値と実際のスロットル開度の値から大気圧学習領域を決定する処理と、
前記吸気圧検出手段から算出した平均吸気圧を用いて推定大気圧を適合し推定大気圧マップとして設定する処理と、
前記推定大気圧マップから求めた推定大気圧を、大気圧学習領域においてフィルタ処理により大気圧学習値とし、この大気圧学習値を所定間隔で更新する処理とを実行することを特徴とする船外機の大気圧推定装置。
【請求項２】
前記電子制御ユニットは、初回起動時の大気圧初期値として、予め設定されたパラメータ値を用いることを特徴とする請求項１記載の船外機の大気圧推定装置。
【請求項３】
前記電子制御ユニットは、エンジン停止前の大気圧学習値を記憶し、これを次回起動時の大気圧初期値として用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の船外機の大気圧推定装置。
【請求項４】
前記電子制御ユニットは、実際のスロットル開度の値が前記スロットル全開マップから求めたスロットル全開値以上である場合に大気圧学習領域であると判定し、大気圧学習を実行することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の船外機の大気圧推定装置。
【請求項５】
前記電子制御ユニットは、前記推定大気圧マップにて平均吸気圧から設定された推定大気圧と、現時点で使用中の大気圧初期値または大気圧学習値との差の絶対値である大気差圧を求め、この大気差圧が予め設定された差圧判定値より小さい場合に、推定大気圧が有効であると判定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の船外機の大気圧推定装置。
【請求項６】
前記電子制御ユニットは、推定大気圧が無効であると判定した場合に、前記エンジンのリーンバーン制御への移行を禁止することを特徴とする請求項５記載の船外機の大気圧推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリを装備せず、クランク軸を人力で回転させてエンジン始動する小型船舶の船外機において、エンジン制御パラメータである大気圧を推定する大気圧推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小排気量の小型船外機においては、キャブレター式での燃料供給が主流であり、また、バッテリやスタータ等を装備せずリコイル式始動装置を配備し、操船者の手動操作にて始動を行い、軽量で低コストに構成されるのが一般的であった。
【０００３】
近年、小排気量の小型船外機においても、操作性、メンテナス性、および排気ガスの問題や出力性能の向上を目的に、キャブレター式から電子制御式の燃料供給に変わりつつある。しかし、小型、軽量、低コストにエンジンを構成するため、スタータ等の始動装置やバッテリは装着されない場合が多い。
【０００４】
また、エンジンへの吸入空気量は大気圧によって変化するため、大気圧に応じてエンジンを制御する必要があるが、小排気量の小型船外機においては、制御パラメータを算出するためのセンサ数は可能な限り少ないことが望ましい。このため、大気圧センサを用いずに、吸気圧センサ、スロットルセンサ等の他のセンサからの情報や運転状況から大気圧を推定し、制御パラメータとして用いる場合が多い。
【０００５】
先行技術として、特許文献１では、エンジンが吸入する空気量を検出する手段を用い、吸気圧センサ、スロットルセンサ、エンジンの運転状況、推定された大気圧値を用いて、エンジンの吸入空気量の計算値と実測値が同等となるように大気圧を推定する方法が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１０−０９００６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、バッテリを装備せず、クランク軸を人力で回転させ、その回転による発電で電子制御ユニットを起動してエンジンを始動させエンジン制御を行う小型船外機の大気圧推定装置においては、エンジン運転中に電子制御ユニットは起動している。また、エンジンが停止すると発電電力は供給されず、電子制御ユニットは即電源オフとなる。
【０００８】
このため、電子制御ユニットを起動した直後は、すでにエンジンは駆動しており、いわゆるエンスト状態がない。このエンジン始動時の吸気圧値は不安定であり、大気圧と同等ではない。従って、電子制御ユニットの起動直後に、吸気圧センサにより求めた吸気圧値から安定して大気圧を推定することは困難である。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、バッテリを装備せず、クランク軸を人力で回転させてエンジン始動する船外機において、安定して大気圧を推定することが可能な信頼性の高い大気圧推定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る大気圧推定装置は、バッテリを装備せず、クランク軸を人力で回転させてエンジンを始動させる船外機の大気圧推定装置であって、エンジンを制御する電子制御ユニット、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段、エンジンの吸気圧を検出する吸気圧検出手段、およびエンジンの吸気絞り弁の開度を検出するスロットル開度検出手段を備え、電子制御ユニットは、エンジンの回転速度から算出したエンジン回転速度毎のスロットル全開値を吸気圧を用いて適合し、スロットル全開マップとして設定する処理と、スロットル全開マップから求めたスロットル全開値と実際のスロットル開度の値から大気圧学習領域を決定する処理と、吸気圧検出手段から算出した平均吸気圧を用いて推定大気圧を適合し推定大気圧マップとして設定する処理と、推定大気圧マップから求めた推定大気圧を、大気圧学習領域においてフィルタ処理により大気圧学習値とし、この大気圧学習値を所定間隔で更新する処理とを実行するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る船外機の大気圧推定装置によれば、事前に適合した大気圧学習領域において、推定大気圧マップから求めた推定大気圧値をフィルタ処理により大気圧学習値とし、この大気圧学習値を所定間隔で更新することにより、安定した信頼性の高い大気圧推定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置を船舶用内燃機関に適用した場合の全体構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置を備えた内燃機関の構成を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るＥＣＵメイン制御処理内の大気圧推定処理の全体の流れとリーンバーン制御禁止処理を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置における大気圧学習値の記憶／読出し処理の流れを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置における大気圧学習を実行するスロットル開度算出処理の流れを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置におけるスロットル全開マップの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置における大気圧学習実行を判定する処理の流れを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置における大気圧学習値を更新する処理の流れを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置における推定大気圧マップの一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置における大気圧学習値の有効判定の処理の流れを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置におけるリーンバーン制御許可判定の処理の流れを示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る大気圧推定装置におけるリーンバーン制御許可判定の処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係る船外機の大気圧推定装置について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１に係る大気圧推定装置を船舶用内燃機関に適用した場合の全体構成を説明する図である。また、図２は、本実施の形態１に係る大気圧推定装置を備えた内燃機関の構成を説明する図である。なお、図中、同一、相当部分には同一符
号を付している。
【００１４】
本実施の形態１に係る大気圧推定装置は、バッテリを装備せず、クランク軸１１を人力で回転させ、その回転による発電でエンジンを制御する電子制御ユニット４（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ；以下、ＥＣＵ４と記す）を起動してエンジンを始動させる小型船外機において、エンジン制御パラメータとしての大気圧を推定する装置である。
【００１５】
図１に示すように、内燃機関であるエンジン２、シャフト（図示省略）、プロペラ３等が一体化された船外機は、制御手段としてのＥＣＵ４を備え、船舶（小型船）１の船尾に装着される。操船席５にはスロットルレバー６が配置され、このスロットルレバー６は、スロットルケーブル７を介して船外機内のリンク機構（図示省略）を経てスロットルバルブ２１（図２参照）の開度すなわち吸入空気量を調節する。
【００１６】
また、スロットルレバー６は、シフトケーブル８を介して船外機内のシフトリンク機構およびギヤ機構（いずれも図示省略）を経てシフト位置（前進／中立／後進）を設定する。操船席５にはエンジン停止スイッチ９が配置され、エンジン停止スイッチ９をオンにするとエンジン停止命令がＥＣＵ４に送られる。
【００１７】
また、船外機には、人力にてエンジン２を始動させるリコイル式始動装置１０が取り付けられている。リコイル式始動装置１０を手動で引くことでクランク軸１１を回転させ、バッテリやスタータを装備しないエンジン２を始動させることができる。
【００１８】
本実施の形態１におけるエンジン２の燃料噴射制御装置の構成について、図２を用いて詳細に説明する。吸気管２０から吸入された空気は、吸気絞り弁であるスロットルバルブ２１を介して流量を調整されつつインテークマニホールド２２に流れ込む。インテークマニホールド２２の燃焼室直前にはインジェクタ２３が配置され、ガソリン燃料を噴射する。
【００１９】
吸入空気は、噴射されたガソリン燃料と混合されて混合気を形成し、複数からなる各気筒燃焼室に流入し、スパークプラグ２４で点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは、エキゾーストマニホールド２５を流れ、エンジン外に放出される。
【００２０】
スロットルバルブ２１には、エンジン２のアイドル運転状態を検出するアイドル運転状態検出手段としてのスロットル開度センサ３１が接続され、スロットル開度に比例した信号を、信号線ａによりＥＣＵ４に出力する。ＥＣＵ４は、このスロットル開度信号によりスロットルバルブ２１が全閉かどうかを判定し、エンジン２がアイドル状態であることの検出を行う。
【００２１】
スロットルバルブ２１の下流には、エンジン２の吸気圧を検出する吸気圧検出手段である絶対圧センサ３２が配置され、吸気管絶対圧ＰＢ（エンジン負荷）に応じた信号を信号線ｂによりＥＣＵ４に出力する。また、スロットルバルブ２１の上流には吸気温センサ３３が配置され、吸入空気温度ＡＴに比例した信号を信号線ｃによりＥＣＵ４に出力する。
【００２２】
また、エキゾーストマニホールド２５には、オーバーヒートセンサ３４が配置され、エンジン排気温度に比例した信号を信号線ｄによりＥＣＵ４に出力する。また、その付近のシリンダブロックの適宜位置にはエンジンの暖気運転を検出するエンジン温度検出手段としての壁温センサ３５が配置され、エンジン冷却壁温ＷＴに比例した信号を信号線ｅによりＥＣＵ４に出力する。
【００２３】
ＩＳＣ（Ｉｄｌｅ  Ｓｐｅｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）バルブ２６は、アイドル運転時に、アイドル状態を保持するための空気量をコントロールする。空気量が必要な場合は、ＳＴＥＰ数減少指令によりＩＳＣバルブ２６を縮める方向に移動させスペース２７を広げ、入り込む空気量を増加させる。一方、空気量を絞り込む場合には、ＳＴＥＰ数増加指令によりＩＳＣバルブ２６を伸ばす方向に移動させスペース２７をバルブで埋め、入り込む空気量を減少させてアイドル状態の保持を実現する。
【００２４】
また、シフトリンク機構付近には、ギアボックス３６内にエンジン２のシフト位置状態がニュートラル、前進、または後進のいずれであるかを検出する負荷検出手段としてのシフト位置センサ（図示省略）が配置され、操作されたシフト位置（前進／中立／後進）に応じた信号を信号線ｆによりＥＣＵ４に出力し、これによりＥＣＵ４はエンジン負荷を検出する。
【００２５】
また、クランク軸１１を介して取り付けられたフライホイール２８付近には、エンジン２の運転状態を検出するエンジン回転数検出手段として機能するクランク角センサ３７が配置され、クランク角度信号を信号線ｇによりＥＣＵ４に出力する。ＥＣＵ４は、このクランク角度信号からエンジン回転速度（エンジン回転数ＮＥ）を算出する。さらに、操船席５に備えられたエンジン停止スイッチ９は、操船者によるエンジン停止要求時にスイッチオンとなり、信号線ｈによりＥＣＵ４に出力される。
【００２６】
次に、本実施の形態１に係るエンジン２の燃料噴射制御装置の動作について、図１および図２を用いて説明する。リコイル式始動装置１０を手動で引くことでクランク軸１１が回転し、クランク軸１１の回転により駆動される発電機１２で発電が行われる。発電した電力は、ＥＣＵ４を介してインジェクタ２３、スパークプラグ２４、ＩＳＣバルブ２６に供給される。
【００２７】
ＥＣＵ４は、事前に演算した燃料供給量、点火時期、および要求空気量に基づいてインジェクタ２３、スパークプラグ２４、およびＩＳＣバルブ２６を駆動し、エンジン２を安定して始動させる。エンジン２の停止時には、エンジン停止スイッチ９をオンにし、インジェクタ２３およびスパークプラグ２４を停止させる。これにより、クランク軸１１の回転が停止し、発電機１２の発電が停止し、ＥＣＵ４が停止する。
【００２８】
次に、大気圧推定装置におけるＥＣＵ４のメイン制御処理である大気圧推定処理およびリーンバーン制御禁止処理について、図３を用いて説明する。図３は、ＥＣＵメイン制御処理内の大気圧推定処理の全体の流れと、リーンバーン許可フラグ判定処理を示すフローチャートである。ＥＣＵメイン制御処理は、任意の所定間隔で例えば５ｍｓ毎に実行される。
【００２９】
ＥＣＵ４は、図３に示すように、大気圧推定処理としてステップ１〜ステップ５の処理を実行し、ステップ６においてリーンバーン許可フラグ判定処理を実行する。なお、各ステップにおける処理の詳細については、後に図４〜図１２を用いて説明する。
【００３０】
図３において、ステップ１（Ｓ１）では、エンジン停止前の大気圧学習値をＥＣＵ４内の記憶装置であるＥＥＰＲＯＭに記憶する処理と、エンジン始動時の大気圧初期値として用いられるパラメータ値または前回の大気圧学習値をＥＥＰＲＯＭから読出す処理である大気圧学習値記憶／読出し処理を実行する。ステップ２（Ｓ２）では、大気圧学習を実行するスロットル開度を算出する大気圧学習実行スロットル開度算出処理を実行する。
【００３１】
続いてステップ３（Ｓ３）では、大気圧学習の実行／停止を判定する大気圧学習実行判定処理を実行する。ステップ４（Ｓ４）では、Ｓ３において学習実行条件が成立した時に大気圧学習値を更新する大気圧学習更新処理を実行する。
【００３２】
続いてステップ５（Ｓ５）では、更新された大気圧学習値の有効／無効を判定する大気圧有効フラグ判定処理を実行する。さらに、ステップ６（Ｓ６）では、Ｓ５における大気圧学習値の有効判定に基づいて、リーンバーン制御を許可するか否かを判定するリーンバーン許可フラグ判定処理を実行する。
【００３３】
図３のＳ１における大気圧学習値記憶／読出し処理について説明する。バッテリを装備していない人力始動のエンジンの場合、いわゆるエンスト状態がなく、ＥＣＵ４が起動した際の吸気圧値は不安定で実際の大気圧値と異なる。このため、本実施の形態１に係る大気圧推定装置では、誤学習防止のため、エンジン始動時には吸気圧値を用いた推定大気圧の学習処理を実行しない。エンジン始動時の大気圧初期値として、予め設定されたパラメータ値または前回の大気圧学習値を使用する。
【００３４】
初回のエンジン始動時、すなわちＥＣＵ４の初回起動時には、前回の大気圧学習値がＥＥＰＲＯＭに保存されていないため、予め設定されたパラメータ値を大気圧初期値として用いる。大気圧学習値は、エンジン運転中、大気圧学習領域であれば常時更新される。エンジン停止前の大気圧学習値はＥＥＰＲＯＭに記憶され、次回起動時の大気圧初期値として用いられる。
【００３５】
図４は、大気圧学習値記憶／読出し処理の流れを示すフローチャートである。ステップ１１（Ｓ１１）において、ＥＣＵ４が起動初回であるか否かの判定を行い、起動初回時であれば（ＹＥＳ）、ステップ１２（Ｓ１２）に進む。初回以外であれば（ＮＯ）、ステップ１３（Ｓ１３）に進む。
【００３６】
Ｓ１２では、起動初回時であるため、大気圧初期値として予め設定されたパラメータ値をＥＥＰＲＯＭから制御ＲＡＭへ読出し、ステップ１４（Ｓ１４）に進む。Ｓ１３では、初回の起動ではないため、ＥＥＰＲＯＭに記憶された大気圧学習値の前回値を制御ＲＡＭへ読出し、Ｓ１４へ進む。
【００３７】
Ｓ１４では、エンジン停止スイッチ９がオフからオンになったか否かの判定を行う。エンジン停止スイッチ９がスイッチオンになっていれば（ＹＥＳ）、ステップ１５（Ｓ１５）に進み、スイッチオンになっていなければ（ＮＯ）、本処理を終了する。Ｓ１５では、制御ＲＡＭに記憶された大気圧学習値をＥＥＰＲＯＭに記憶する。ここで記憶された大気圧学習値は、次回の大気圧初期値として用いられる。
【００３８】
このような処理を実行することにより、例えば小型船を海抜零メートルから数千メートルの湖等へ持ち運んでエンジン２を使用した場合、またはその逆の場合、大気圧学習値を更新するまでは大気圧初期値としてパラメータ値または前回の大気圧学習値を使用するが、一度運転操作し学習を行うことで、同レベルの大気圧下では始動直後から信頼性の高い制御パラメータを使用することが可能となる。
【００３９】
次に、図３のＳ２における大気圧学習実行スロットル開度算出処理について説明する。ここでは、エンジン２の回転速度から算出したエンジン回転速度毎のスロットル全開値を吸気圧を用いて適合し、スロットル全開マップとして設定する。
【００４０】
図５は、大気圧学習実行スロットル開度算出処理の流れを示すフローチャートである。ステップ２１（Ｓ２１）において、スロットル全開マップ（以下、ＴＨ全開マップと記す）を検索してＴＨ全開値を設定し、本処理を終了する。
【００４１】
図６は、ＴＨ全開マップ（ＴＦＵＬＬＡＤＭＴＨ）を示している。ＴＨ全開マップは、エンジン回転速度との２次元マップにて構成される。具体的には、任意のエンジン回転速度毎にエンジン回転速度を固定し、吸気圧値が上限（大気圧と近似）となるスロットル開度を設定している。低回転速度で大気圧と近似しない領域がある場合は、スロットル開度の上限値を設定し学習を禁止させる。
【００４２】
次に、図３のＳ３における大気圧学習実行判定処理について説明する。ここでは、上記のＳ２におけるＴＨ全開マップから求めたスロットル全開値と実際のスロットル値から大気圧学習領域を決定する。本実施の形態１では、スロットル開度がスロットル全開値以上となる領域を大気圧学習領域とする。大気圧学習領域とは、大気圧学習を実行する条件が成立している領域であり、この領域では大気圧学習実行フラグがセットされる。
【００４３】
図７は、大気圧学習実行判定処理の流れを示すフローチャートである。ステップ３１（Ｓ３１）において、スロットル開度センサ３１の故障判定を行い、正常であれば（ＹＥＳ）、ステップ３２（Ｓ３２）に進む。正常でない（ＮＯ）すなわち故障であれば、ステップ３４（Ｓ３４）に進む。
【００４４】
Ｓ３２では、吸気圧センサすなわち絶対圧センサ３２の故障判定を行い、正常であれば（ＹＥＳ）、ステップ３３（Ｓ３３）に進む。故障であれば（ＮＯ）、Ｓ３４に進む。Ｓ３３では、図５のＳ２１で設定されたＴＨ全開値と実際のスロットル開度を比較し、スロットル開度≧ＴＨ全開値であれば（ＹＥＳ）、ステップ３５（Ｓ３５）に進む。
【００４５】
一方、Ｓ３３において、スロットル開度＜ＴＨ全開値であれば（ＮＯ）、Ｓ３４に進む。Ｓ３４では、大気圧学習実行条件外であるため、判定タイマの設定を行う。判定タイマ時間は、スロットル開度急変化に誤学習しない値（例えば１ｓ）を任意に設定する。
【００４６】
Ｓ３５では、タイマ時間経過判定を行い、経過していれば（ＹＥＳ）、ステップ３６（Ｓ３６）に進む。経過していなければ（ＮＯ）、ステップ３７（Ｓ３７）に進む。Ｓ３６では、大気圧学習の条件が満たされたので、大気圧学習実行フラグをセットする。Ｓ３７では、大気圧学習の条件を満たしていないため、大気圧学習実行フラグをクリアする。
【００４７】
次に、図３のＳ４における大気圧学習値更新処理について説明する。大気圧学習領域であると判定された場合、すなわち大気圧学習実行フラグがセットされている場合には、推定大気圧をフィルタ処理により大気圧学習値とする。この大気圧学習値は、任意の所定間隔で更新される。なお、任意の所定間隔とは、ＥＣＵメイン処理の間隔とほぼ等しく、例えば５ｍｓであるため、通常運転中は常時更新されていると言える。
【００４８】
図８は、大気圧学習値更新処理の流れを示すフローチャートである。ステップ４１（Ｓ４１）において、推定大気圧マップを検索して推定大気圧を設定する。ＥＣＵ４は、平均吸気圧に対する推定大気圧値を予め適合した推定大気圧マップを有している。具体的には、絶対圧センサ３２による出力信号から算出した平均吸気圧を用いて推定大気圧を適合し、推定大気圧マップとして設定している。
【００４９】
続いて、ステップ４２（Ｓ４２）において、大気圧学習実行フラグの判定を行う。すなわち大気圧学習実行フラグがセットされていれば（ＹＥＳ）、ステップ４３（Ｓ４３）に進む。大気圧学習実行フラグがセットされていなければ（ＮＯ）、本処理を終了する。なお、大気圧学習実行フラグのセットは、図７のフローチャートのＳ３６にて実行される。
【００５０】
Ｓ４３では、次のステップにおけるフィルタ処理の安定度を上げるため１００ｍｓ経過判定を行い、１００ｍｓ経過していれば（ＹＥＳ）、ステップ４４（Ｓ４４）を実行する。なお、１００ｍｓ経過後もフィルタ処理が安定しない場合は、さらに時間を調整する。
【００５１】
Ｓ４４では、Ｓ４１で取得した推定大気圧を、フィルタ処理を通して大気圧学習値とする。ここで実施されるフィルタ処理として、下式が用いられる。
大気圧学習値＝フィルタ係数×前回値＋（１−フィルタ係数）×推定大気圧
なお、フィルタ係数は実機挙動を確認しながら０〜１．０の間で設定する。
【００５２】
図９は、推定大気圧マップ（ＴＰＢＡＶＥＳＩＭ）を示している。推定大気圧マップは、吸気圧との２次元マップにて構成される。絶対圧センサ３２はスロットルバルブ２１の下流に配置され、検出される吸気圧は、吸気経路の損失等により本来の大気圧に対し偏差がある。その偏差分を補正するため、任意の吸気圧毎に推定大気圧値を設定している。
【００５３】
次に、図３のＳ５における大気圧有効フラグ判定処理について説明する。電源オフ時の天候の変化や使用場所の変更等の環境変化により、エンジン動作時の大気圧が今回と前回とで大きく変化している場合がある。このため、大気圧学習実行フラグセット時（ＥＣＵ４起動後に少なくとも１回大気圧学習値を更新した時）に、更新された大気圧学習値が有効か無効かを判定する大気圧有効フラグ判定処理を行う。なお、大気圧有効フラグは一度セットされるとＥＣＵ４の起動中は保持される。
【００５４】
図１０は、大気圧有効フラグ判定処理の流れを示すフローチャートである。ステップ５１（Ｓ５１）において、ＥＣＵ４の起動が初回であるか否かの判定を行い、起動初回時であれば（ＹＥＳ）、ステップ５２（Ｓ５２）に進む。初回以外であれば（ＮＯ）、ステップ５３（Ｓ５３）に進む。Ｓ５２では、ＥＣＵ４の起動が初回のため大気圧有効フラグをクリアし、Ｓ５３に進む。
【００５５】
Ｓ５３において、推定大気圧マップにて平均吸気圧から設定された推定大気圧（マップ値）と、現時点で使用中の大気圧初期値または大気圧学習値との差の絶対値である大気差圧を求め更新する。続いてステップ５４（Ｓ５４）では、大気圧学習実行フラグの判定を行い、大気圧学習実行フラグがセットされていればステップ５５（Ｓ５５）に進む。大気圧学習実行フラグがセットされていなければ（ＮＯ）、本処理を終了する。
【００５６】
Ｓ５５では、大気圧の有効判定のために予め設定された差圧判定値と、Ｓ５３で更新した大気差圧の比較を行う。差圧判定値は、実機挙動を確認しながら船外機のドライバビリティが悪化しない値を設定している。大気差圧＜差圧判定値であれば（ＹＥＳ）、ステップ５６（Ｓ５６）に進み、それ以外、すなわち大気差圧≧差圧判定値であれば（ＮＯ）、本処理を終了する。Ｓ５６では、大気圧有効フラグをセットし、処理を終了する。
【００５７】
次に、図３のＳ６におけるリーンバーン許可フラグ判定処理について説明する。エンジン２の始動後、推定大気圧（マップ値）と、制御で使用している大気圧初期値または大気圧学習値との間に大きな差がある場合、その状態で燃料制御に関わるリーンバーン制御等のモードへ移行すると、実際に必要な燃料制御と大きくかけ離れてしまい、ドライバビリティが極端に悪くなることがある。
【００５８】
そのため、本実施の形態１では、推定大気圧と使用中の大気圧初期値または大気圧学習値の差の絶対値である大気差圧が、予め設定された差圧判定値より小さい場合、すなわち大気圧有効フラグがセットされている場合のみリーンバーン制御への移行を許可し、大気圧有効フラグがセットされていない場合はリーンバーン制御への移行を禁止する。
【００５９】
図１１および図１２は、リーンバーン許可フラグ判定処理の流れを示すフローチャートである。なお、紙面の都合によりフローチャートを２つの図に分けているが、図１１と図１２は連続した１つのフローチャートを示している。
【００６０】
図１１のステップ６１（Ｓ６１）において、ＥＣＵ４の起動が初回であるか否かの判定を行い、起動初回時であれば（ＹＥＳ）、ステップ６２（Ｓ６２）に進む。初回以外であれば（ＮＯ）、ステップ６３（Ｓ６３）に進む。Ｓ６２では、ＥＣＵ４が起動初回のためリーンバーン許可フラグをクリアし、Ｓ６３に進む。Ｓ６３では、シフト位置判定を行い、フォワードであれば（ＹＥＳ）、ステップ６４（Ｓ６４）に進み、フォワードでなければ（ＮＯ）、処理を終了する。
【００６１】
Ｓ６４では、シリンダ壁温判定を行い、設定範囲内であれば（ＹＥＳ）、ステップ６５（Ｓ６５）に進み、設定範囲外であれば（ＮＯ）、処理を終了する。Ｓ６５では、エンジン回転速度判定を行い、エンジン回転速度が設定範囲内であれば（ＹＥＳ）、図１２のステップ６６（Ｓ６６）に進み、設定範囲外であれば（ＮＯ）、処理を終了する。
【００６２】
Ｓ６６では、吸気圧判定を行い、吸気圧が設定範囲内であれば（ＹＥＳ）、ステップ６７（Ｓ６７）に進み、設定範囲外であれば（ＮＯ）、処理を終了する。Ｓ６７では、スロットル開度判定を行い、スロットル開度が設定範囲内であれば（ＹＥＳ）、ステップ６８（Ｓ６８）に進み、設定範囲外であれば（ＮＯ）、処理を終了する。
【００６３】
Ｓ６８では、全故障判定を行い、故障発生が無く正常であれば（ＹＥＳ）、ステップ６９（Ｓ６９）に進み、故障が一つでも発生していれば（ＮＯ）、処理を終了する。Ｓ６９では、エンジン始動後判定を行い、エンジン始動後、所定の一定時間経過していれば（ＹＥＳ）、ステップ７０（Ｓ７０）に進み、一定時間内であれば（ＮＯ）、処理を終了する。
【００６４】
Ｓ７０では、大気圧有効判定を行い、大気圧有効フラグがセットされていれば（ＹＥＳ）、ステップ７１（Ｓ７１）に進み、大気圧有効フラグがセットされていなければ（ＮＯ）、処理を終了する。Ｓ７１では、リーンバーン制御許可条件がすべて成立したので、リーンバーン許可フラグをセットする。
【００６５】
リーンバーン許可フラグは一度セットされるとＥＣＵ４の起動中は保持される。なお、本実施の形態１では、リーンバーン制御の許可条件に大気圧有効フラグの参照を含んでいるが、大気圧状態によりドライバビリティが悪化する他の制御においても同様に、大気圧有効フラグの参照を追加してもよい。
【００６６】
以上のように、本実施の形態１によれば、バッテリを装備せず、クランク軸１１を人力で回転させてエンジン２を始動させる船外機において、入出力が少ないエンジン２であっても、事前に適合した大気圧学習領域において、推定大気圧マップから求めた推定大気圧をフィルタ処理により大気圧学習値とし、この大気圧学習値を常時更新することにより、安定した信頼性の高い大気圧推定が可能である。
【００６７】
また、大気圧初期値として予め設定されたパラメータ値または前回の大気圧学習値を使用し、バッテリレスでのエンジン始動時の不安定な吸気圧値を用いないので、始動直後からエンジン２の性能を十分に引き出し、高いドライバビリティを実現可能な推定大気圧を提供することが可能である。なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、バッテリを装備せずクランク軸を人力で回転させてエンジンを始動させる船外機の大気圧推定装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  船舶、２  内燃機関、３  プロペラ、４  電子制御ユニット（ＥＣＵ）、
５  操船席、６  スロットルレバー、７  スロットルケーブル、８  シフトケーブル、
９  エンジン停止スイッチ、１０  リコイル式始動装置、１１  クランク軸、
１２  発電機、２０  吸気管、２１  スロットルバルブ、
２２  インテークマニホールド、２３  インジェクタ、２４  スパークフラグ、
２５  エキゾーストマニホールド、２６  ＩＳＣバルブ、２７  スペース、
２８  フライホイール、３１  スロットル開度センサ、３２  絶対圧センサ、
３３  吸気温センサ、３４  オーバーヒートセンサ、３５  壁温センサ、
３６  ギアボックス、３７  クランク角センサ、３７  ギアボックス。
【図１】
2015045293.tif 000003
【図２】
2015045293.tif 000004
【図３】
2015045293.tif 000005
【図４】
2015045293.tif 000006
【図５】
2015045293.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015045293.tif 000009
【図８】
2015045293.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年7月3日(2014.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを装備せず、クランク軸を人力で回転させてエンジンを始動させる船外機の大気圧推定装置であって、
前記エンジンを制御する電子制御ユニット、前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段、前記エンジンの吸気圧を検出する吸気圧検出手段、および前記エンジンの吸気絞り弁の開度を検出するスロットル開度検出手段を備え、
前記電子制御ユニットは、
前記エンジンの回転速度毎に吸気圧値が上限となるスロットル開度を求め、スロットル全開マップとして設定する処理と、
前記スロットル全開マップから求めたスロットル全開値と実際のスロットル開度の値から大気圧学習領域を決定する処理と、
前記吸気圧検出手段から算出される平均吸気圧に対する推定大気圧を求め、推定大気圧マップとして設定する処理と、
前記推定大気圧マップから求めた推定大気圧を、大気圧学習領域においてフィルタ処理により大気圧学習値とし、この大気圧学習値を所定間隔で更新する処理とを実行することを特徴とする船外機の大気圧推定装置。
【請求項２】
前記電子制御ユニットは、初回起動時の大気圧初期値として、予め設定されたパラメータ値を用いることを特徴とする請求項１記載の船外機の大気圧推定装置。
【請求項３】
前記電子制御ユニットは、エンジン停止前の大気圧学習値を記憶し、これを次回起動時の大気圧初期値として用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の船外機の大気圧推定装置。
【請求項４】
前記電子制御ユニットは、実際のスロットル開度の値が前記スロットル全開マップから求めたスロットル全開値以上である場合に大気圧学習領域であると判定し、大気圧学習を実行することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の船外機の大気圧推定装置。
【請求項５】
前記電子制御ユニットは、前記推定大気圧マップにて平均吸気圧から設定された推定大気圧と、現時点で使用中の大気圧初期値または大気圧学習値との差の絶対値である大気差圧を求め、この大気差圧が予め設定された差圧判定値より小さい場合に、推定大気圧が有効であると判定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の船外機の大気圧推定装置。
【請求項６】
前記電子制御ユニットは、推定大気圧が無効であると判定した場合に、前記エンジンのリーンバーン制御への移行を禁止することを特徴とする請求項５記載の船外機の大気圧推定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る大気圧推定装置は、バッテリを装備せず、クランク軸を人力で回転させてエンジンを始動させる船外機の大気圧推定装置であって、エンジンを制御する電子制御ユニット、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段、エンジンの吸気圧を検出する吸気圧検出手段、およびエンジンの吸気絞り弁の開度を検出するスロットル開度検出手段を備え、電子制御ユニットは、エンジンの回転速度毎に吸気圧値が上限となるスロットル開度を求め、スロットル全開マップとして設定する処理と、スロットル全開マップから求めたスロットル全開値と実際のスロットル開度の値から大気圧学習領域を決定する処理と、吸気圧検出手段から算出される平均吸気圧に対する推定大気圧を求め、推定大気圧マップとして設定する処理と、推定大気圧マップから求めた推定大気圧を、大気圧学習領域においてフィルタ処理により大気圧学習値とし、この大気圧学習値を所定間隔で更新する処理とを実行するものである。