【手続補正書】
【提出日】平成26年7月16日(2014.7.16)
【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】
エンジンと、
プロペラシャフトと、
前記エンジンからの動力によって回転されるドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトの回転を前記プロペラシャフトに伝達するドッグクラッチと、
前記ドライブシャフトと前記プロペラシャフトとの間の相対回転速度を検知して、その検知された相対回転速度を打ち消す位相となるエンジン負荷を発生させるエンジン負荷発生手段とを含む、船舶用推進装置。
【請求項２】
前記エンジン負荷発生手段は、
前記エンジンからの動力によって駆動される発電装置と、
前記発電装置の負荷を制御する制御手段とを含む、請求項１に記載の船舶用推進装置。
【請求項３】
前記エンジンのクランクシャフトに結合されたフライホイールをさらに含み、
前記エンジン負荷発生手段が、前記フライホイールの回転変動を検知して、前記フライホイールに対して前記検知された回転変動を打ち消す位相の負荷を与えるように構成されている、請求項１に記載の船舶用推進装置。
【請求項４】
前記エンジン負荷発生手段が、
前記フライホイールの回転によって電力を生成する発電装置と、
前記発電装置の負荷を制御する制御手段とを含む、請求項３に記載の船舶用推進装置。
【請求項５】
前記エンジン負荷発生手段は、前記相対回転速度がエンジン負荷制御条件を満たすことを条件に、前記相対回転速度を打ち消す位相となるエンジン負荷を発生させるように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の船舶用推進装置。
【請求項６】
前記エンジン負荷制御条件が、前記相対回転速度の大きさに関する条件を含む、請求項５に記載の船舶用推進装置。
【請求項７】
前記相対回転速度の大きさに関する条件が、当該船舶用推進装置が発生すべき推進力指令値に対応する目標エンジン回転速度に対する前記エンジンの実際の回転速度の変動幅に関する条件を含む、請求項６に記載の船舶用推進装置。
【請求項８】
前記エンジン負荷発生手段は、エンジン負荷制御禁止条件が満たされるときには、前記相対回転速度を打ち消す位相となるエンジン負荷を発生させないように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の船舶用推進装置。
【請求項９】
前記エンジン負荷制御禁止条件は、前記船舶用推進装置の運転状態に関する運転状態条件を含む、請求項８に記載の船舶用推進装置。
【請求項１０】
前記運転状態条件は、前記エンジンの回転速度が閾値以上であることを含む、請求項９に記載の船舶用推進装置。
【請求項１１】
前記運転状態条件が、当該船舶用推進装置が発生すべき推進力指令値が変化した後、当該推進力指令値に対応する目標エンジン回転速度に前記エンジンの実際の回転速度が未到達であることを含む、請求項９また１０に記載の船舶用推進装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
より具体的には、この発明の一実施形態は、エンジンと、プロペラシャフトと、前記エンジンからの動力によって回転されるドライブシャフトと、前記ドライブシャフトの回転を前記プロペラシャフトに伝達するドッグクラッチと、前記ドライブシャフトと前記プロペラシャフトとの間の相対回転速度を検知して、その検知された相対回転を打ち消す位相となるエンジン負荷を発生させるエンジン負荷発生手段とを含む、船舶用推進装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この構成によれば、ドライブシャフトとプロペラシャフトとの相対回転速度が検知され、エンジン負荷発生手段は、その相対回転速度を打ち消す位相となるエンジン負荷を発生させる。これにより、ドライブシャフトとプロペラシャフトとの相対回転速度がエンジン負荷によって打ち消されるので、ドッグクラッチ内におけるギヤが衝撃的に噛み合うことを抑制できる。これにより、歯打ち音を低減できる。こうして、ドライブシャフトとプロペラシャフトとの相対回転速度に起因する異音の発生を機械部品によらずに低減できるので、部品点数の増加、組立工数の増加、およびコストの増加といった、先行技術における課題を解決できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明の一実施形態では、前記船舶用推進装置は、前記エンジンのクランクシャフトに結合されたフライホイールをさらに含み、前記エンジン負荷発生手段が、前記フライホイールの回転変動を検知して、前記フライホイールに対して前記検知された回転変動を打ち消す位相の負荷を与えるように構成されている。この構成によれば、エンジンの回転を安定させるための部品であるフライホイールを利用して、エンジンの回転変動が検知される。エンジンの回転変動は、ドライブシャフトとプロペラシャフトとの相対回転速度の原因となる。そこで、検知されたフライホイールの回転変動を打ち消すようにエンジンに負荷を与えることにより、エンジンの回転を安定させ、それによって、ドライブシャフトとプロペラシャフトとの相対回転速度を低減できる。
【手続補正５】
【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】
この発明の一実施形態では、前記エンジン負荷発生手段は、前記相対回転速度がエンジン負荷制御条件を満たすことを条件に、前記相対回転速度を打ち消す位相となるエンジン負荷を発生させるように構成されている。すなわち、この実施形態では、相対回転速度を打ち消すためのエンジン負荷が常時発生されるわけではなく、エンジン負荷制御条件が満たされることを条件にエンジン負荷が制御される。したがって、無用な制御が行われることを回避でき、かつ、無用な負荷がエンジンに与えられることを回避できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この発明の一実施形態では、前記エンジン負荷発生手段は、エンジン負荷制御禁止条件が満たされるときには、前記相対回転速度を打ち消す位相となるエンジン負荷を発生させないように構成されている。この構成によれば、エンジン負荷の制御が常に行われるわけではなく、エンジン負荷制御禁止条件が満たされると、その制御が行われない。これにより、適切な条件下で、エンジン負荷を制御できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る船舶用推進装置としての船外機の側面図である。
【図２】図２は、船外機のロワー部の断面図である。
【図３】図３は、エンジンカバー内の構成を説明するための断面図である。
【図４】図４は、図３の一部を拡大した拡大断面図であり、フライホイールマグネトウの近傍の構成が示されている。
【図５】図５は、船外機の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図６】図６は、電子制御ユニットが所定の制御周期毎に繰り返し実行する制御を説明するためのフローチャートである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
このように電子制御ユニット１００および可変電圧発電システム１０２は、発電装置としてのフライホイールマグネトウ７０の負荷を制御する制御手段を構成している。そして、この制御手段およびフライホイールマグネトウ７０は、エンジン回転速度の変動を検知して、その検知された変動を打ち消す位相となるエンジン負荷を発生させるエンジン負荷発生手段を構成している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
そこで、電子制御ユニット１００は、エンジン回転速度偏差が正のときには、可変電圧発電システム１０２を制御して、フライホイールマグネトウ７０の発電電圧を高めて（たとえば一定電圧幅だけ高めて）、発電負荷を高める（ステップＳ５）。これにより、フライホイールマグネトウ７０がエンジン１０に与える負荷トルクが大きくなるので、エンジン回転速度が抑制される（ステップＳ７）。その結果、実エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に近づけられる。一方、エンジン回転速度偏差が負のときには、電子制御ユニット１００は、可変電圧発電システム１０２を制御して、フライホイールマグネトウ７０の発電電圧を低くし（たとえば一定電圧幅だけ低くし）、発電負荷を低下させる（ステップＳ６）。これにより、フライホイールマグネトウ７０がエンジン１０に与える負荷トルクが小さくなるので、エンジン回転速度が増加する（ステップＳ７）。その結果、実エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に近づけられる。このようにして、電子制御ユニット１００は、エンジン回転速度の変動（すなわちフライホイールの回転変動）を打ち消す位相の負荷を与えるように構成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
エンジン回転速度変動は、たとえば２０ｒｐｍ以内に抑制することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
以上のように、この実施形態によれば、スロットル開度に対応した目標エンジン回転速度に対するエンジン回転速度の変動が検出され、その変動を打ち消す位相となるエンジン負荷がフライホイールマグネトウ７０から発生される。これにより、エンジン１０の回転変動が低減されるので、エンジン１０の回転変動に起因するドライブシャフト１１とプロペラシャフト１２との相対回転速度を低減できる。したがって、ドッグクラッチ２０において、前進ギヤ２１または後退ギヤ２２とドッグギヤ２３とが離間および当接を繰り返すことを回避できる。これにより、前進ギヤ２１または後退ギヤ２２とドッグギヤ２３とが衝撃的に噛み合って歯打ち音（ラトル音）を生じることを回避できる。こうして、ドライブシャフト１１とプロペラシャフト１２との相対回転速度に起因する異音の発生を機械部品によらずに低減できる。よって、部品点数の増加、組立工数の増加、およびコストの増加を回避しながら、歯打ち音を抑制できる船外機１を提供できる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
より具体的には、この実施形態では、エンジン１０のクランクシャフト５３に結合されたフライホイール（ロータ７２等）の回転変動が検知され、その回転変動を打ち消す位相の負荷がフライホイールマグネトウ７０からクランクシャフト５３に与えられるようになっている。この構成により、エンジン１０の回転を安定させるための部品であるフライホイールを利用して、エンジン１０の回転変動が検知され、発電装置としてのフライホイールマグネトウ７０によってエンジン１０に対して負荷を与えることができる。こうして、専用の機械部品を備えることなく、エンジンの回転変動に起因するドライブシャフトとプロペラシャフトとの相対回転速度を低減できる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
また、この実施形態では、エンジン１０の回転変動がエンジン負荷制御条件（図６のステップＳ３）を満たすことを条件に、エンジン回転速度の変動を打ち消す位相となるエンジン負荷がフライホイールマグネトウ７０から発生するように構成されている。すなわち、この実施形態では、ドライブシャフト１１とプロペラシャフト１２との相対回転速度を打ち消すためのエンジン負荷が常時発生されるわけではなく、エンジン負荷制御条件が満たされることを条件にエンジン負荷が制御される。したがって、無用な制御が行われることを回避でき、かつ、無用な負荷がエンジン１０に与えられることを回避できる。より具体的には、エンジン回転速度偏差の絶対値が所定の閾値（たとえば２０ｒｐｍ）以上であることがエンジン負荷制御条件とされている。すなわち、船外機１が発生すべき推進力指令値であるスロットル開度に対応する目標エンジン回転速度に対する実エンジン回転速度の変動幅であるエンジン回転速度偏差に関する条件がエンジン負荷制御条件とされている。前述のとおり、プロペラシャフト１２は水からの抵抗を受けながら回転するので、その回転には大きな変動は生じない。それに対して、エンジン１０は燃焼によって発生するトルクのばらつきに起因する回転変動が不可避であり、エンジン１０の回転変動が、ドライブシャフト１１とプロペラシャフト１２との間の相対回転速度の主要な原因である。そこで、エンジン回転速度偏差の絶対値が大きくなったときに、エンジン１０に対する負荷を制御することとすれば、ドライブシャフト１１とプロペラシャフト１２との相対回転速度を効果的に低減できる。すなわち、エンジン回転速度偏差の絶対値が小さく、したがって、エンジン１０の回転変動が小さい場合、すなわち、ドライブシャフト１１とプロペラシャフト１２との相対回転速度が小さい場合には、目立った異音（ドッグクラッチ２０での歯打ち音）が発生しない。したがって、エンジン回転速度偏差の絶対値が大きいときにエンジン負荷を制御する本実施形態の構成により、歯打ち音を効果的に低減できる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、この実施形態では、所定のエンジン負荷制御禁止条件が満たされるときには、エンジン回転速度偏差を打ち消す位相となるエンジン負荷を発生させないように構成されている。より具体的には、エンジン回転速度がエンジン回転速度閾値を超えているときは（図６のステップＳ１：ＮＯ）、エンジン回転速度偏差を打ち消すためのエンジン負荷制御が実行されない。エンジン回転速度が高いときには、エンジン１０は大きな出力を発生しており、かつプロペラ１７は大きな抵抗を水から受けているので、ドッグクラッチ２０内におけるギヤの噛合状態は安定している。加えて、エンジン音が大きいため、ドッグクラッチ２０から生じる異音はエンジン音にかき消される。したがって、エンジン回転速度が高いときにエンジン負荷の制御を禁止することにより、無駄な制御を省くことができ、エンジン１０に対して不必要な負荷が与えられることを回避できる。こうして、適切な条件下で、エンジン負荷を制御できる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】削除
【補正の内容】