(57)【要約】【課題】本発明の課題は、水入りによるエンジンの破損を防止することができる船舶推進装置を提供することにある。【解決手段】船舶推進装置は、エンジンと、プロペラと、駆動軸と、排気通路と、水入り検知部と、記録部と、を備える。駆動軸は、エンジンからの駆動力をプロペラに伝達する。排気通路は、エンジンからの排気が通る通路である。水入り検知部は、排気通路を通ってエンジン内へ水が浸入した可能性があることを示す水入り可能性を検知する。記録部は、水入り検知部の検知結果を記録する。【選択図】図７
2012232681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
プロペラと、
前記エンジンからの駆動力を前記プロペラに伝達する駆動軸と、
前記エンジンからの排気が通る排気通路と、
前記排気通路を通って前記エンジン内へ水が浸入した可能性があることを示す水入り可能性を検知する水入り検知部と、
前記水入り検知部の検知結果を記録する記録部と、
を備える船舶推進装置。
【請求項２】
逆転検知部をさらに備え、
前記エンジンはクランク軸を含み、
前記逆転検知部は、前記クランク軸の逆転を検知し、
前記水入り検知部は、前記排気通路を通って前記エンジン内へ水が浸入した可能性があることを示す所定条件が満たされているかを判断することにより、前記水入り可能性を検知し、
前記所定条件は、前記逆転検知部が前記クランク軸の逆転を検知したことを含む、
請求項１に記載の船舶推進装置。
【請求項３】
前記所定条件は、前記逆転検知部による逆転の検知時が、前記エンジンの始動失敗時ではないことをさらに含む、
請求項２に記載の船舶推進装置。
【請求項４】
前記所定条件は、前記逆転検知部による逆転の検知時が、前記エンジンの停止時ではないことをさらに含む、
請求項２又は３に記載の船舶推進装置。
【請求項５】
前記プロペラが前進方向に回転するように前記駆動軸の回転を前記プロペラに伝達する前進状態と、前記プロペラが後進方向に回転するように前記駆動軸の回転を前記プロペラに伝達する後進状態と、に切り換えられる前後進切換部をさらに備え、
前記所定条件は、前記逆転検知部による逆転の検知時が、前記前後進切換部が前記後進状態に切り換えられた時点から所定時間内であることをさらに含む、
請求項２から４のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項６】
前記逆転検知部による逆転の検知後に前記エンジンが停止したときには、前記記録部は、前記逆転検知部による逆転の検知時から前記エンジンの停止時までに前記クランク軸が逆転した回転数を記録する、
請求項２から５のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項７】
前記逆転検知部による逆転の検知後に前記クランク軸が逆転した回数が所定の閾値を超えたときには、前記記録部は、前記クランク軸が逆転した回転数が上限を超えたことを記録する、
請求項２から６のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項８】
前記水入り検知部が前記水入り可能性を検知したことを報知する報知部をさらに備え、
前記報知部は、前記クランク軸が逆転した回転数に応じて報知を異ならせる、
請求項２から７のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項９】
前記水入り検知部が前記水入り可能性が検知されたことを報知する報知部をさらに備える、
請求項１から７のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項１０】
前記報知部は、前記水入り可能性が検知された回数に応じて報知を異ならせる、
請求項９に記載の船舶推進装置。
【請求項１１】
前記記録部は、前記水入り可能性が検知された回数を記録する、
請求項１から１０のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項１２】
前記記録部は、前記水入り可能性が検知された時間を記録する、
請求項１から１１のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項１３】
前記水入り可能性が検知された時間は、前記エンジンの使用開始時からの総運転時間である、
請求項１２に記載の船舶推進装置。
【請求項１４】
前記記録部は、前記水入り可能性が検知された時点の船速を記録する、
請求項１から１３のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項１５】
前記記録部は、前記逆転検知部が前記クランク軸の逆転を検知した時点の船速を記録する、
請求項２から８のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項１６】
前記プロペラが前進方向に回転するように前記駆動軸の回転を前記プロペラに伝達する前進状態と、前記プロペラが後進方向に回転するように前記駆動軸の回転を前記プロペラに伝達する後進状態と、に切り換えられる前後進切換部をさらに備え、
前記記録部は、前記前後進切換部が前記後進状態に切り換えられた時点の船速を記録する、
請求項１から４のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項１７】
前記記録部は、前記水入り可能性が検知された時点より前の所定時間内の前記エンジンの状態を記録する、
請求項１から１６のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項１８】
前記記録部は、前記水入り可能性が検知された時点より所定時間前の時点から前記エンジンの停止時までの前記エンジンの状態を記録する、
請求項１から１６のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項１９】
前記記録部は、前記逆転検知部が前記クランク軸の逆転を検知した時点より所定時間前の時点から前記エンジンの停止時までの前記エンジンの状態を記録する、
請求項１から１６のいずれかに記載の船舶推進装置。
【請求項２０】
エンジンと、
プロペラと、
前記エンジンからの駆動力を前記プロペラに伝達する駆動軸と、
前記エンジンからの排気が通る排気通路と、
前記排気通路を通って水が前記エンジン内へ浸入する水入りが発生し易い状態を検知する水入り検知部と、
前記水入り検知部の検知結果に応じて報知する報知部と、
を備える船舶推進装置。
【請求項２１】
前記水入り検知部は、船速が所定速度以上であるときに前記水入りが発生し易い状態であると判断する、
請求項２０に記載の船舶推進装置。
【請求項２２】
前記報知部は、前記水入りが発生する可能性が高くなる操作に関する情報を報知する、
請求項２０又は２１に記載の船舶推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶推進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船外機などの船舶推進装置では、高速航行中にシフトレバーが後進に切り換えられると、駆動軸とプロペラとは後進のギアによって接続されるが、プロペラは水流によって前進方向に連れ回される。これにより、エンジンが逆回転をする。船舶推進装置では、エンジンからの排気を排気通路を介して水中に排出しているため、エンジンが逆転することにより、排気通路からエンジン内に水を吸い込むという現象が発生する。このようにエンジン内に水が浸入すると、エンジンが破損する可能性がある。
【０００３】
特許文献１に開示されている装置は、クランク軸の角度信号をカウントし、カウント値に応じてクランク軸の逆転を検知する。そして、クランク軸の逆転が検知されると、点火及び燃料の供給が停止される。これにより、エンジンが停止することによって、エンジンへの水入りが防止される。
【０００４】
また、特許文献２に開示されている装置は、クランク軸の回転角とカム軸の回転角とを検知することによって、クランク軸の逆転が検知される。そして、クランク軸の逆転が検知されたときに、前後進切換用のギアを強制的にニュートラル状態に移行させることによって、エンジン内への水入りが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２０３９７号公報
【特許文献２】特開２００８−２７４９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の装置では、点火を停止させても、プロペラが水流によって連れ回されることにより、クランク軸の逆転が継続してしまう。このため、エンジン内への水入りを防止する効果は低い。また、特許文献２の装置では、ギアのニュートラル状態への移行が完了するまでの間は、クランク軸が逆転する可能性がある。また、ギアがニュートラル状態へ移行した後もしばらくの間は、慣性力によってクランク軸の逆転が継続してしまう。このため、エンジン内への水入りを防止する効果は限定的である。このように、いずれの装置も、大量の水がエンジン内に入ることを防止することはできるが、水入りを完全に防止することは困難である。すなわち、いずれの装置も、少量の水がエンジン内に入ることを防止できるものではない。少量の水がエンジン内に入った場合、直ちにエンジンが破損に至らなくても、エンジンが錆びて、長時間経過した後に破損することがあり得る。
【０００７】
本発明の課題は、水入りによるエンジンの破損を防止することができる船舶推進装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る船舶推進装置は、エンジンと、プロペラと、駆動軸と、排気通路と、水入り検知部と、記録部と、を備える。駆動軸は、エンジンからの駆動力をプロペラに伝達する。排気通路は、エンジンからの排気が通る通路である。水入り検知部は、排気通路を通ってエンジン内へ水が浸入した可能性があることを示す水入り可能性を検知する。記録部は、水入り検知部の検知結果を記録する。
【０００９】
本発明の他の態様に係る船舶推進装置は、エンジンと、プロペラと、駆動軸と、排気通路と、水入り検知部と、報知部とを備える。駆動軸は、エンジンからの駆動力をプロペラに伝達する。排気通路は、エンジンからの排気が通る通路である。水入り検知部は、排気通路を通って水がエンジン内へ浸入する水入りが発生し易い状態を検知する。報知部は、水入り検知部の検知結果に応じて報知する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係る船舶推進装置では、水入り検知部によって水入り可能性が検知されると、検知結果が記録部に記録される。従って、メンテナンス時に記録部に残された記録を調べることにより、エンジンを分解せずとも水入りの可能性を知ることができる。このため、エンジンが正常な状態である間に修理点検を行うことができ、それによりエンジンの破損を防止することができる。
【００１１】
本発明の他の態様に係る船舶推進装置では、水入り検知部によって水入りが発生し易い状態が検知されると、検知結果が報知部によって報知される。運転者は、報知部の報知によって注意を喚起されることにより、水入りを生じさせるような運転を回避することができる。このため、エンジンへの水入りを防止することができ、エンジンの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る船舶推進装置の側面図。
【図２】船舶推進装置の前後進切換部の構成を示す側面図。
【図３】エンジンの内部の構成を示す上面図。
【図４】カムシャフトの駆動機構の構成を示す上面図。
【図５】エンジンの制御系の構成を示す模式図
【図６】クランク角センサとカム角センサの検出信号を示すタイムチャート。
【図７】水入り可能性を検知するための処理を示すフローチャート。
【図８】水入りが発生し易い状態を検知するための処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（１）第１の実施形態
以下、本発明の実施形態に係る船舶推進装置について図面を参照して説明する。本実施形態において、船舶推進装置は船外機であるが、本発明は、船内外機などの別種の船舶推進装置に対しても適用することができる。図１は、本発明の第１の実施形態に係る船舶推進装置１を示す側面図である。船舶推進装置１は、上部ケーシング２、下部ケーシング３、エキゾーストガイド部４、エンジン５を有する。上部ケーシング２、下部ケーシング３、エンジン５はエキゾーストガイド部４に固定されている。
【００１４】
エンジン５は、上部ケーシング２内に配置される。エンジン５は、クランク軸１２を有する。下部ケーシング３内には、駆動軸１１が配置される。駆動軸１１は、下部ケーシング３内において上下方向に沿って配置される。駆動軸１１は、エンジン５のクランク軸１２に連結されている。下部ケーシング３の下部には、プロペラ１３が配置される。プロペラ１３は、エンジン５の下方に配置されている。プロペラ１３にはプロペラシャフト１４が連結されている。プロペラシャフト１４は、前後方向に沿って配置されている。プロペラシャフト１４は、前後進切換部１５を介して駆動軸１１の下部に連結される。
【００１５】
図２に示すように、前後進切換部１５は、ピニオンギア１６と前進用ギア１７と後進用ギア１８とドッグクラッチ１９とを有する。ピニオンギア１６は、駆動軸１１に連結されている。ピニオンギア１６は、前進用ギア１７及び後進用ギア１８と噛み合っている。前進用ギア１７と後進用ギア１８とは、プロペラシャフト１４に対して相対回転可能に設けられている。ドッグクラッチ１９は、プロペラシャフト１４に対して相対回転不能に取り付けられている。また、ドッグクラッチ１９は、プロペラシャフト１４の軸線方向に沿って、前進位置と後進位置と中立位置とに移動可能に設けられている。ドッグクラッチ１９は、後述するシフトアクチュエータ５４によって、前進位置と後進位置と中立位置とに移動する。ドッグクラッチ１９は、図２（ａ）に示す前進位置において、前進用ギア１７とプロペラシャフト１４とを相対回転不能に固定する。この場合、駆動軸１１の回転は、前進用ギア１７を介してプロペラシャフト１４に伝達される。すなわち、前後進切換部１５は、プロペラ１３が前進方向に回転するように駆動軸１１の回転をプロペラ１３に伝達する前進状態となる。これにより、船体を前進させる方向にプロペラ１３が回転する。また、ドッグクラッチ１９は、図２（ｂ）に示す後進位置において、後進用ギア１８とプロペラシャフト１４とを相対回転不能に固定する。この場合、駆動軸１１の回転が後進用ギア１８を介してプロペラシャフト１４に伝達される。すなわち、前後進切換部１５は、プロペラ１３が後進方向に回転するように駆動軸１１の回転をプロペラ１３に伝達する後進状態となる。これにより、船体を後進させる方向にプロペラ１３が回転する。ドッグクラッチ１９が前進位置と後進位置との間の中立位置に位置する場合には、前進用ギア１７と後進用ギア１８とは、それぞれプロペラシャフト１４に対して相対回転可能となる。すなわち、駆動軸１１からの回転は、プロペラシャフト１４には伝達されず、プロペラシャフト１４は空転可能となる。
【００１６】
船舶推進装置１では、エンジン５により発生される駆動力が、駆動軸１１およびプロペラシャフト１４を介してプロペラ１３に伝達される。それにより、プロペラ１３が前進方向又は後進方向に回転する。その結果、船舶推進装置１が取り付けられた船体を前進または後進させる推進力が発生する。
【００１７】
また、図１に示すように、船舶推進装置１の内部には、排気通路２０が形成されている。排気通路２０は、エンジン５から下方に延びている。排気通路２０はエンジン５の排気ポートに接続されており、プロペラ１３のプロペラボス１３ａの内部空間に連通している。エンジン５からの排気は、排気通路２０を通り、プロペラボス１３ａの内部空間を通って、水中へ排出される。
【００１８】
図３は、エンジン５の内部の構成を示す模式的上面図である。本実施形態におけるエンジン５は、クランクケース２２と複数のシリンダ２１とを有するが、シリンダ２１の数や配置はどのようなものであってもよい。以下、図３に基づいて、エンジン５の１つのシリンダ２１の構成について説明するが、エンジン５の複数のシリンダ２１は全て、図３に示すシリンダ２１と同様の構成を有する。シリンダ２１は、シリンダヘッド２３とシリンダブロック２４とを有する。シリンダヘッド２３は、シリンダブロック２４に取り付けられている。シリンダブロック２４の内部には、シリンダ室２５が形成されている。シリンダ室２５内には、ピストン２６が、シリンダ室２５の軸線方向に移動可能に配置されている。ピストン２６には、コンロッド２７の一端が連結されている。コンロッド２７の他端は、クランク軸１２に連結されている。
【００１９】
シリンダヘッド２３は、吸気ポート３１と排気ポート３２と燃焼室３３とを有する。吸気ポート３１と排気ポート３２とは、それぞれ燃焼室３３に連通している。吸気ポート３１は、吸気弁３４によって開閉される。排気ポート３２は、排気弁３５によって開閉される。吸気ポート３１には、吸気管３６が接続されている。吸気管３６には、燃料噴射装置３７が取り付けられている。燃料噴射装置３７は、燃焼室３３に供給する燃料を噴射する。また、吸気管３６には、スロットル弁３８が配置されている。スロットル弁３８の開度が変更されることにより、燃焼室３３へ送られる混合気の量が調整される。排気ポート３２には、排気管４０が接続されている。また、シリンダヘッド２３には、点火装置３９が取り付けられている。点火装置３９は、燃焼室３３内に挿入されており、燃料に点火する。
【００２０】
吸気弁３４は、図示しないコイルスプリングなどの付勢部材により、吸気ポート３１を閉じる方向に付勢されている。吸気弁３４は、吸気用カムシャフト４１が回転駆動されることによって、開閉される。排気弁３４は、図示しないコイルスプリングなどの付勢部材により、排気ポート３２を閉じる方向に付勢されている。排気弁３５は、排気用カムシャフト４２が回転駆動されることによって、開閉される。
【００２１】
図４は、吸気用カムシャフト４１と排気用カムシャフト４２とを回転駆動する駆動機構を示す上面図である。この駆動機構は、例えばエンジン５の上面に配置されている。図４に示すように、吸気用カムプーリ４３が吸気用カムシャフト４１の端部に固定されている。排気用カムプーリ４４が、排気用カムシャフト４２の端部に固定されている。また、クランクプーリ４５がクランク軸１２に固定されている。そして、吸気用カムプーリ４３と、排気用カムプーリ４４と、クランクプーリ４５と、複数の中間プーリ４６ａ，４６ｂ，４６ｃの間にカムベルト４７が掛け渡されている。クランク軸１２の駆動力が、カムベルト４７を介して、吸気用カムシャフト４１と排気用カムシャフト４２とに伝達される。なお、クランク軸１２の端部には、フライホイール４８が固定されている。
【００２２】
図５は、エンジン５の制御系の構成を示す模式図である。エンジン５は、ＥＣＵ５１（Engine Control Unit）によって制御される。ＥＣＵ５１には、エンジン５の状態に関する情報を検出する各種のセンサ６１−６９と、操作装置５２と、表示装置５３とが接続される。具体的には、クランク角センサ６１、カム角センサ６２、スロットル開度センサ６３、エンジン温センサ６４、吸気温センサ６５、排気温センサ６６、吸気圧センサ６７、排気圧センサ６８、シフト位置センサ６９等のセンサがＥＣＵ５１に接続されている。クランク角センサ６１は、クランク軸１２の回転角を検出する。カム角センサ６２は、排気用カムシャフト４２の回転角を検出する。スロットル開度センサ６３は、スロットル弁３８の開度を検出する。エンジン温センサ６４は、エンジン５の温度を検出する。吸気温センサ６５は、吸気管３６内の温度を検出する。排気温センサ６６は、排気管４０内の温度を検出する。吸気圧センサ６７は、吸気管３６内の圧力を検出する。排気圧センサ６８は、排気管４０内の圧力を検出する。シフト位置センサ６９は、前後進切換部１５が前進状態と後進状態と中立状態とのいずれのシフト状態であるのかを検出する。シフト位置センサ６９は、例えば上述したドッグクラッチ１９の位置を検出することにより、前後進切換部１５のシフト状態を検出する。これらのセンサは、それぞれ検出信号をＥＣＵ５１に入力する。
【００２３】
操作装置５２は、スロットル操作装置５５と、シフト操作装置５６と、エンジン５の始動停止操作装置５７とを有する。スロットル操作装置５５は、例えば、スロットルレバーなどのスロットル操作部材５５ａを有する。スロットル操作装置５５は、スロットル操作部材５５ａの操作に応じて、エンジン５の出力を制御するための操作信号をＥＣＵ５１に入力する。シフト操作装置５６は、例えば、シフトレバーなどのシフト操作部材５６ａを有する。シフト操作装置５６は、シフト操作部材５６ａの操作に応じて、船体の前進と後進とを切り換えるための操作信号をＥＣＵ５１に入力する。具体的には、シフト操作部材５６ａは、前進位置と後進位置と中立位置とのいずれかのシフト位置に操作可能であり、各位置に対応した操作信号がＥＣＵ５１に入力される。エンジン５の始動停止操作装置５７は、例えば、キースイッチであり、エンジン５を始動または停止するための操作信号をＥＣＵ５１に入力する。
【００２４】
ＥＣＵ５１は、記録部７１と演算部７２と外部出力部７３とを有する。記録部７１は、電子データの書き込み及び読出しが可能な記録装置である。記録部７１は、予め定められた運転状態に対応した制御プログラムを記憶している。演算部７２は、各種のセンサ６１−６９及び操作装置５２から入力された信号に基づいて、現在の運転状態を判別し、制御プログラムにしたがって点火装置３９と、燃料噴射装置３７と、スロットル弁３８との動作を制御する。また、ＥＣＵ５１は、シフト操作装置５６からの操作信号に基づいて、シフトアクチュエータ５４を制御する。シフトアクチュエータ５４は、例えば、モータなどの駆動手段を有している。シフトアクチュエータ５４は、ＥＣＵ５１によって制御されることにより、上述したドッグクラッチ１９を、前進位置、後進位置、中立位置のいずれかに移動させる。
【００２５】
表示装置５３は、各種のセンサ６１−６９によって検出された船体に関する各種の情報を表示する。例えば、表示装置５３は、エンジン回転数やエンジン温などのエンジン５の状態に関する情報を表示する。また、表示装置５３は、ＥＣＵ５１によって演算された船体の予測速度を表示する。例えば、記録部７１は、エンジン回転数と吸気圧と船体の速度との関係を示すマップを記憶しており、予測速度は、このマップに基づいて演算される。
【００２６】
上記の各種のセンサ６１−６９及び操作装置５２から入力された検出信号及び操作信号は、運転データとして記録部７１に記憶される。外部出力部７３は、外部の装置との間で電子データの通信を行うためのインターフェースである。外部出力部７３は、記録部７１に記憶された運転データを外部の装置に出力する。例えば、図５に示すように、パーソナルコンピュータなどの端末装置８０が有線或いは無線などの通信手段を介して外部出力部７３に接続される。端末装置８０は、記録部７１に格納された前述の運転データを読み出す。端末装置８０にはメンテナンス用のプログラムが組込まれており、このプログラムにしたがって運転データが読み出されてモニタ画面に表示される。サービススタッフは、端末装置８０のモニタ画面に表示された運転データを参照することにより、エンジン５の状態の的確な判断が可能になる。
【００２７】
また、ＥＣＵ５１の演算部７２は、水入り可能性を検知する本発明の水入り検知部として機能する。水入り可能性は、図１に示す排気通路２０を通ってエンジン５内へ水が浸入した可能性があることを示す。演算部７２は、排気通路２０を通って、エンジン５内へ水が浸入した可能性があることを示す所定条件が満たされているかを判断することにより、水入り可能性を検知する。所定条件は、クランク軸１２の逆転が検知されたことを含む。クランク軸１２の逆転は、例えば、特開２００８−２７４９７０号公報に開示されているような公知の方法によって検知される。具体的には、クランク軸１２の逆転は、上述したクランク角センサ６１とカム角センサ６２とからの検出信号によって検知される。すなわち、クランク角センサ６１とカム角センサ６２とは、クランク軸１２の逆転を検知する本発明の逆転検知部に相当する。以下、クランク軸１２の逆転を検出するための演算部７２の処理について説明する。
【００２８】
クランク角センサ６１は、磁気センサであり、図５に示すようにクランク軸１２の複数の突起部１２０の通過を検出する。なお、図５では、複数の突起部１２０のうちの一部にのみ符号１２０を付している。クランク軸１２の表面には、複数の突起部１２０が規則的に配列されている。ただし、クランク軸１２の表面は、欠落部１２１を含む。欠落部１２１は、突起部１２０が形成されておらず、隣り合う突起部１２０の間隔が他の突起部１２０の間隔と異なる部分である。
【００２９】
カム角センサ６２は、磁気センサであり、排気用カムシャフト４２に形成された複数の突起部４２０の通過を検出する。なお、図５では、複数の突起部４２０のうちの一部にのみ符号４２０を付している。排気用カムシャフト４２の表面には、複数の突起部４２０が規則的に配列されている。ただし、排気用カムシャフト４２の表面は、欠落部４２１を含む。欠落部４２１は、突起部４２０が形成されておらず、隣り合う突起部４２０の間隔が他の突起部４２０の間隔と異なる部分である。エンジン５が始動すると、クランク軸１２と、吸気用カムシャフト４１と、排気用カムシャフト４２とが駆動される。これにより、クランク角センサ６１は、クランク軸１２の突起部１２０の通過を検出する。また、カム角センサ６２は、排気用カムシャフト４２の突起部４２０の通過を検知する。クランク角センサ６１とカム角センサ６２とは、検出信号をＥＣＵ５１に送る。
【００３０】
図６は、クランク角センサ６１、及び、カム角センサ６２によって生成された検出信号を示すタイムチャートである。図６に示すように、クランク角センサ６１に対向する位置を突起部１２０が通過したときは磁界が強くなるので、検出信号には周期的な起伏が形成される。一方、クランク角センサ６１に対向する位置を欠落部１２１が通過したときには、検出信号に起伏は形成されず、同じ信号強度が持続する。このため、クランク角センサ６１の検出信号には、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とが交互に表れる。第１領域Ａ１は、突起部１２０の通過により周期的に起伏した信号が連続する領域である。第２領域Ａ２は、欠落部１２１の通過により平坦な信号が持続する領域である。第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とが検出されることにより、クランク軸１２の回転数と回転角とが検知される。同様に、カム角センサ６２の検出信号は、第３領域Ａ３と第４領域Ａ４とが交互に表れる。第３領域Ａ３は、突起部４２０の通過により周期的に起伏した信号が連続する領域である。第４領域Ａ４は、欠落部４２１の通過により平坦な信号が持続する領域である。第３領域Ａ３と第４領域Ａ４とが検出されることにより、排気用カムシャフト４２の回転数と回転角とが検知される。
【００３１】
上述したように、クランク軸１２と排気用カムシャフト４２とは連動して回転しているので、クランク軸１２が正転しているのであれば（即ち正常な回転方向に回転していれば）第１領域Ａ１と第３領域Ａ３とは連動して同じタイミングで出現する。図６のタイムチャートを例にとると、２つの第１領域Ａ１が検出される間に、１つの第３領域Ａ３が検出されている。クランク軸１２が正転していれば、２つの第１領域Ａ１が検出される間に１つの第３領域Ａ３が検出されるという周期が繰り返されることになる。
【００３２】
一方、クランク軸１２の回転が逆転した場合（即ち正常な回転方向と反対方向に回転した場合）には、第３領域Ａ３が検出されるタイミングは、正転時とは異なるものになる。このため、第１領域Ａ１と第３領域Ａ３との検出の周期が、上述した正転時の周期とは異なるものとなる。演算部７２は、正転時の周期とは異なる周期で第１領域Ａ１と第３領域Ａ３とが検出されたときに、クランク軸１２の逆転が発生したと判断する。
【００３３】
クランク軸１２の逆転が検知されたときに、演算部７２は、図７に示すステップＳ１−Ｓ３に示す水入り可能性の他の所定条件が満たされているか否かを判断する。例えば、水入り可能性は、クランク軸１２が逆転したか否かの条件と、Ｓ１−Ｓ３のいずれか一又は二以上の条件を組み合わせて判断することができる。
【００３４】
ステップＳ１では、エンジン５の始動から、時間ｔ１以上が経過しているか否かが判断される。すなわち、クランク軸１２の逆転の検知時が、エンジン５の始動失敗時ではないかどうかが判断される。なお、エンジン５の始動は、スタータリレーの信号、或いは、スタータ駆動時のバッテリ電圧の変動によって判断されてもよい。或いは、エンジン５の始動は、エンジン始動キーを回したときに出力されるエンジン始動信号によって判断されてもよい。或いは、エンジン５の始動は、エンジン回転数が所定の閾値を越えたか否かによって判断されてもよい。エンジン５の始動から時間ｔ１以上が経過している場合には、ステップＳ２に進む。すなわち、クランク軸１２の逆転の検知時が、エンジン５の始動失敗時ではない場合には、ステップＳ２に進む。
【００３５】
ステップＳ２では、エンジン５の停止指令の発生から時間ｔ２以上が経過しているか否かが判断される。すなわち、クランク軸１２の逆転の検知時が、エンジン５の停止時ではないかどうかが判断される。具体的には、エンジン５の始動停止操作装置５７からエンジン５を停止させるための操作信号がＥＣＵ５１に入力されてから、時間ｔ２以上が経過しているか否かが判断される。エンジン５の停止指令の発生から時間ｔ２以上が経過している場合には、ステップＳ３に進む。すなわち、クランク軸１２の逆転の検知時が、エンジン５の停止時ではない場合には、ステップＳ３に進む。
【００３６】
ステップＳ３では、前後進切換部１５が後進状態に切り換えられてからの経過時間が、時間ｔ３以内であるか否かが判断される。すなわち、クランク軸１２の逆転の検知時が、前後進切換部１５が後進状態に切り換えられた時点から所定時間内であるかどうかが判断される。具体的には、シフト位置センサ６９からの検出信号に基づいて、前後進切換部１５が後進状態に切り換えられた時点が判断される。前後進切換部１５が後進状態に切り換えられてからの経過時間が、時間ｔ３以内である場合には、ステップＳ４に進む。すなわち、クランク軸１２の逆転の検知時が、前後進切換部１５が後進状態に切り換えられた時点から所定時間内である場合には、ステップＳ４に進む。なお、シフト操作装置５６からの操作信号によって、前後進切換部１５が後進状態に切り換えられた時点が判断されてもよい。すなわち、シフト操作部材５６ａが後進位置に移動されたときに、前後進切換部１５が後進状態に切り換えられたと判断されてもよい。
【００３７】
ステップＳ４では、エンジン５が停止したか否かが判断される。すなわち、クランク軸１２の逆転の検知後にエンジン５が停止したかどうかが判断される。例えば、クランク角センサ６１からの検出信号が一定時間検出されなかった場合に、エンジン５が停止したと判断される。エンジン５が停止したと判断された場合には、ステップＳ５に進む。すなわち、クランク軸１２の逆転の検知後にエンジン５が停止した場合には、ステップＳ５に進む。
【００３８】
ステップＳ５では、水入り可能性に関する検知結果が記録部７１に記憶される。すなわち、クランク軸１２の逆転が検知されたこと、及び、ステップＳ１からステップＳ３に示す水入り可能性の所定条件が全て満たされたときに、水入り可能性に関する検知結果が記録部７１に記録される。具体的には、水入り可能性に関する検知結果は、クランク軸１２が逆転した回転数（以下、「逆転回転数」と呼ぶ）、現在までの水入り可能性検知回数、現在の総運転時間、船速、エンジン状態のロギングを含む。
【００３９】
クランク軸１２の逆転回転数は、クランク軸１２の逆転の検知時からエンジン５の停止までにクランク軸１２が逆方向へ何回転したかを示す値である。クランク軸１２の逆転回転数は、クランク角センサ６１からの検出信号に基づいて演算される。本実施形態では、現在までの水入り可能性検知回数は、現在までにクランク軸１２の逆転が検知された合計回数からＳ１−Ｓ３の所定条件に合致しなかった回数を差し引いた回数とする。
【００４０】
現在の総運転時間は、エンジン５の使用開始時から水入り可能性が検知された後のエンジン５の停止時までのエンジン５の総運転時間である。船速は、水入り可能性が検知された時点の船速でもよいし、逆転が検知された時点の船速であってもよいし、逆転の原因となる操作がされた時点の船速でもよい。より好ましくは、前後進切換部１５が後進状態に切り換えられた時点の船速が記録される。具体的には、演算部７２によって演算された予測船速が記録される。
【００４１】
エンジン状態のロギングは、水入り可能性が検知された時点より所定時間ｔ４前の時点からエンジン５の停止時までのエンジン情報の履歴である。エンジン情報は、エンジン５の状態を示す情報であり、上述したスロットル開度、吸気圧、エンジン回転数、前後進切換部１５のシフト状態、シフト操作部材５６ａのシフト位置などの情報を含む。なお、エンジン情報は、水入り可能性の検知と関係なく、エンジン５の駆動中には、所定時間ｔ５（例えば数十秒）ごとに記録部７１に記録されている。記録部７１は、過去のエンジン情報を上書きして、所定時間ごとにエンジン情報を最新の情報に更新する。記録部７１は、水入り可能性が検知された場合には、上記の期間のエンジン情報を、上書きによって消されないように保存する。例えば、記録部７１は、水入り可能性が検知された時点で、現在記録してあるエンジン情報と、水入り可能性が検知された時点からエンジン５の停止時までのエンジン情報とを合わせて、エンジン状態のロギングとして上書きされないように保存する。
【００４２】
次に、ステップＳ６において、表示装置５３に警告メッセージが表示される。警告メッセージは、水入り可能性が検知されたことを警告するためのメッセージである。従って、表示装置５３は、水入り可能性を検知したことを報知する本発明の報知部に相当する。なお、表示装置５３は、クランク軸１２の逆転回転数に応じて異なる警告メッセージを表示してもよい。また、表示装置５３は、クランク軸１２の逆転が検知された回数すなわち頻度に応じて異なる警告メッセージを表示してもよい。
【００４３】
なお、ステップＳ１からステップＳ３までの水入り可能性の所定条件が満たされない場合には、水入り可能性は検出されない。また、ステップＳ４において、エンジン５が停止していないと判断された場合には、ステップＳ７に進む。
【００４４】
ステップＳ７では、クランク軸１２の逆転回転数が所定の閾値Ｎ回を越えたか否かが判断される。すなわち、クランク軸１２の逆転の検知後にクランク軸１２の逆転回転数が所定の閾値Ｎ回を超えたかどうかが判断される。クランク軸１２の逆転の検知後にクランク軸１２の逆転回転数が所定の閾値Ｎ回を超えた場合には、ステップＳ８に進む。なお、クランク軸１２の逆転回転数が所定の閾値Ｎ回を超えていない場合には、ステップＳ４に戻る。
【００４５】
ステップＳ８では、ステップＳ５で記録される水入り可能性に関する検知結果のうち、クランク軸１２の逆転回転数に代えて、逆転回転数が上限を超えたことが記録される。また、現在までの水入り可能性検知回数、現在の総運転時間、船速、エンジン状態のロギングも記録されるが、これらはステップＳ５で記録された水入り可能性に関する検知結果と同様であるので、説明を省略する。
【００４６】
本実施形態に係る船舶推進装置１は次に特徴を有する。
【００４７】
水入り可能性が検知されると、検知結果が記録部７１に記録される。そして、記録部７１に記録された水入り可能性に関する検知結果は、外部出力部７３から外部の装置に出力することができる。例えば、パーソナルコンピュータなどの端末装置８０が有線或いは無線などの通信手段を介して外部出力部７３に接続される。そして、サービススタッフは、端末装置８０のモニタ画面により、水入り可能性に関する検知結果を参照することにより、水入り可能性に関してエンジン状態の的確な判断が可能になる。このため、エンジン５が正常な状態である間に修理点検を行うことができ、それによりエンジン５の破損を防止することができる。
【００４８】
水入り可能性の所定条件は、クランク軸１２の逆転が検知されたことを含む。このため、水入り可能性が高い状態を精度よく検知することができる。
【００４９】
水入り可能性の所定条件は、逆転の検知時が、エンジン５の始動失敗時ではないことを含む。エンジン５の始動失敗時には、クランク軸１２の逆転が検知される可能性があるが、この場合、水入りが発生している可能性は低い。従って、逆転の検知時が、エンジン５の始動失敗時である場合には、水入り可能性を検知しないことにより、誤検知を防ぐことができる。
【００５０】
水入り可能性の所定条件は、逆転の検知時が、エンジン５の停止時ではないことを含む。エンジン５の停止時には、クランク軸１２の逆転が検知される可能性があるが、この場合、水入りが発生している可能性は低い。従って、逆転の検知時が、エンジン５の停止時である場合には、水入り可能性を検知しないことにより、誤検知を防ぐことができる。
【００５１】
水入り可能性の所定条件は、逆転の検知時が、前後進切換部１５が後進状態に切り換えられた時点から所定時間内であることを含む。逆転の検知時が、前後進切換部１５が後進状態に切り換えられた時点から所定時間内である場合には、水入りが発生した可能性が高い。このため、水入り可能性を精度よく検知することができる。
【００５２】
逆転の検知後にエンジン５が停止したときには、逆転の検知時からエンジン５の停止時までのクランク軸１２の逆転回転数が記録される。これにより、エンジン状態の的確な判断が可能になる。
【００５３】
逆転の検知後にエンジン５が停止しなくても、クランク軸１２の逆転回転数が所定の閾値を超えたときには、クランク軸１２の逆転回転数が上限を超えたことが記録される。例えば、複数の船舶推進装置によって船体が前進している場合、或いは、船舶推進装置１が取り付けられた船体が他の船によって曳航されて前進している場合には、前後進切換部１５が後進状態であると、クランク軸１２が逆転し続ける可能性がある。この場合、逆転の検知後にエンジン５が停止しなくても、水入りが発生している可能性が高い。このため、上記のように、クランク軸１２の逆転回転数が上限を超えたことを含む水入り可能性に関する検知結果が記録部７１に記録されることにより、エンジン状態の的確な判断が可能になる。
【００５４】
（２）第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の船舶推進装置の構成は、上述した第１の実施形態の船舶推進装置１と同様である。第２の実施形態に係る船舶推進装置では、ＥＣＵ５１の演算部７２は、排気通路２０を通って水がエンジン５内へ浸入する水入りが発生し易い状態を検知する。図８は、水入りが発生し易い状態を検知するための処理を示すフローチャートである。
【００５５】
まず、ステップＳ１１では、船速が所定速度Ｖ１以上であるか否かが判断される。ここでは、演算部７２によって演算された予想船速が船速として用いられる。演算部７２は、船速が所定速度Ｖ１以上であるときには、水入りが発生し易い状態であると判断する。そして、ステップＳ１２において、演算部７２は、表示装置５３に警告メッセージを表示させる。警告メッセージは、水入りが発生する可能性が高くなる操作に関する情報を報知するためのメッセージである。具体的には、警告メッセージは、シフト操作部材５６ａを後進位置に切り換えないように注意を促すためのメッセージである。ステップＳ１１において、船速が所定速度Ｖ１以上ではない場合には、表示装置５３には警告メッセージが表示されない。
【００５６】
本実施形態に係る船舶推進装置１では、水入りが発生し易い状態が検知されると、警告メッセージが表示装置５３に表示される。運転者は、表示装置５３の警告メッセージによって注意を喚起されることにより、シフト操作部材５６ａを後進位置に切り換えることを回避することができる。このため、エンジン５への水入りを防止することができ、エンジン５の破損を防止することができる。
【００５７】
（３）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５８】
第１の実施形態では、水入り可能性の所定条件は、クランク軸１２の逆転が検知されたこと、及び、上述したステップＳ１−Ｓ３（図７参照）の各条件を含む。或いは、水入り可能性の所定条件は、クランク軸１２の逆転が検知されたこと、及び、上述したステップＳ１−Ｓ３（図７参照）の各条件を含む。しかし、水入り可能性の所定条件は、これらの条件の一部を含まなくてもよい。また、水入り可能性の所定条件として、これらの条件以外の条件を含んでもよい。また、水入り検知部として、水分検出センサが排気管４０に設けられてもよい。しかし、第１の実施形態のようにクランク軸１２の逆転検知とＳ１−Ｓ３の各条件から判断することで、水分検出センサを設けなくても水入り可能性を判断することができる。
【００５９】
第１の実施形態では、記録部７１は、演算部７２によって演算された予測船速を記録している。しかし、船速を検出する船速センサがＥＣＵ５１に接続される場合には、記録部７１は、船速センサよって検出された船速を記録してもよい。或いは、記録部７１は、ＧＰＳの位置情報から算出された船速を記録してもよい。また、第２の実施形態においても、船速センサよって検出された船速、或いは、ＧＰＳの位置情報から算出された船速が、ステップＳ１１の判断での船速として用いられてもよい。
【００６０】
第１の実施形態では、記録部７１は、水入り可能性が検知された時点より時間ｔ４前の時点からエンジン５の停止時までのエンジン情報を記録している。しかし、記録部７１は、クランク軸１２の逆転が検知された時点より時間ｔ４前の時点からエンジン５の停止時までのエンジン情報を記録してもよい。或いは、記録部７１は、水入り可能性が検知された時点より前の所定時間内のエンジン情報を記録してもよい。或いは、記録部７１は、水入り可能性が検知された時点の所定時間前から水入り可能性が検知された時点から所定時間後までの間のエンジン情報を記録してもよい。或いは、記録部７１は、クランク軸１２の逆転の検知時の所定時間前からクランク軸１２の逆転の検知時から所定時間後までの間のエンジン情報を記録してもよい。
【００６１】
第１の実施形態では、記録部７１は、クランク軸１２の逆転回転数を記録している。しかし、記録部７１は、クランク軸１２の逆転回転数の代わりに、フライホイール４８が逆転した回転数を記録してもよい。
【００６２】
本発明の水入り可能性が検知された時間として、第１の実施形態では、エンジン５の使用開始時からエンジン５の停止時までのエンジン５の総運転時間が記録されている。しかし、エンジン５の使用開始時からクランク軸１２の逆転の検知時までのエンジン５の総運転時間が記録されてもよい。エンジン５の総運転時間は所定時間（例えば数分）単位でカウントされ記録されるが、これに対して、クランク軸１２が逆転する時間は短い。このため、エンジン５の総運転時間のカウントの最終時間として、クランク軸１２の逆転の検知時とエンジン５の停止時とのいずれが選択されても、水入り可能性が検知された時間として記録されるエンジン５の総運転時間の誤差は小さい。或いは、記録部７１は、本発明の水入り可能性が検知された時間として、クランク軸１２の逆転が検知された日時を記録してもよい。
【００６３】
報知部による報知の手段は、上記の実施形態のように、表示装置５３に表示される警告メッセージではなく、警告用のランプ或いはサインなどの他の表示手段であってもよい。また、報知部による報知の手段は、メッセージなどの視覚的に訴える報知ではなく、ブザー或いは音声などの聴覚に訴える報知であってもよい。また、クランク軸１２の逆転が検知された回数に応じて、メッセージの表示、ランプの点灯、ブザー、音声などの異なる報知手段によって水入り可能性の検知が報知されてもよい。例えば、クランク軸１２の逆転が検出された回数が所定回数Ｎ１より少ない場合には、メッセージ或いはランプなどによってエンジン５のチェックを促す報知が行われ、クランク軸１２の逆転が検出された回数が所定回数Ｎ１以上である場合には、連続的に出力されるブザー或いは音声などによって報知が行われてもよい。
【００６４】
同様に、クランク軸１２の逆転回転数の合計値に応じて、異なる報知手段によって水入り可能性の検知が報知されてもよい。例えば、クランク軸１２の逆転回転数の合計値が所定回転数Ｎ２より少ない場合には、メッセージ或いはランプなどによってエンジン５のチェックを促す報知が行われ、クランク軸１２の逆転回転数の合計値が所定回数Ｎ２以上である場合には、連続的に出力されるブザー或いは音声などによって報知が行われてもよい。
【００６５】
外部出力部７３は、端末装置８０ではなく不揮発性メモリなどの記録媒体へ、上述した水入り可能性の検知結果を含む電子データを出力してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明によれば、水入りによるエンジンの破損を防止することができる船舶推進装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１      船舶推進装置
５      エンジン
１１    駆動軸
１２    クランク軸
１３    プロペラ
１５    前後進切換部
２０    排気通路
５３    表示装置
７１    記録部
７２    演算部
６１    クランク角センサ
６２    カム角センサ
【図１】
2012232681.tif 000003
【図２】
2012232681.tif 000004
【図３】
2012232681.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2012232681.tif 000008
【図７】
2012232681.tif 000009
【図８】
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