(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船外機に搭載されたエンジンのオイル供給系におけるオイルポンプの下流側に、オイル供給系の油圧に応じてＯＮ／ＯＦＦする油圧センサを設け、
前記油圧センサに船外機を搭載する船体側の電装品を介さずに電力を供給する第１の電力供給回路を接続し、
前記油圧センサが閉成した時に前記電力供給回路を介して油圧センサに電流を流してオイル供給系の油圧異常状態を検知できるようにし、
船体側に設けた警告ランプを介して油圧センサに電力を供給する第２の電力供給回路を前記第１の電力供給回路と並列にさらに設け、
前記第１の電力供給回路に、少なくとも第２の電力供給回路より大きな電流を流せる負荷を設けた、
ことを特徴とする船外機用油圧異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船外機に設けられるエンジンのオイル供給系の異常を監視する船外機用油圧異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、船外機に搭載したエンジンのオイル供給系の異常を検出するためにエンジンに設けたオイル通路にオイル通路内の油圧変化に応じてＯＮ／ＯＦＦする油圧スイッチを設けることが行われている。
図６は前記油圧センサを有する従来の油圧異常検出回路と、その電源回路との関係を示す概略配線図を示し、図７は油圧センサの構造を示す概略断面図を示している。
図６に示すように、船外機付き船舶の場合、エンジン（図示せず）、発電機（充電用コイル１０１及び整流定電圧装置１０２のみを示す）、及び点火制御装置１０３が船外機１０４に設けられ、バッテリ１０５、警告ランプ１０６やライト（図示せず）等の電装品、及びメインスイッチ１０７は船体１０９に設けられるため、電源回路は、船外機１０４側にある充電コイル１０１及び整流定電圧装置１０２を備えた船外機側回路１１０と船体１０９側にあるバッテリ１０５に接続された船体側回路１１１とをコネクタ１１２で接続することで構成され、船体１０９側に設けられたメインスイッチ１０７を介して船体１０９の電装品や船外機１０４の点火制御装置等の電装品に電力を供給する。
油圧異常検出回路は、船外機１０４に設けられた油圧センサ１２０と、船体１０９に設けられた警告ランプ１０６を介して油圧センサ１２０に接続される電力供給回路１２７とから成る。
前記油圧センサ１２０は、図７に示すように、２分割式のケーシング１２１及び１２２の内部に固定接点１２３と可動接点１２４とを対向するように配置し、前記可動接点１２４をスプリング１２５で固定接点１２３に向けて押圧すると共に、可動接点１２４に通路１２６を介してエンジンに形成されたオイル通路（図示せず）内の油圧が作用するように構成されている。前記スプリング１２５の押圧力は、オイル通路内の油圧が予め決めた値以上になると油圧の力でスプリング１２５の押圧力に抗して可動接点１２４が固定接点１２３から離れる方向に押され、可動接点１２４と固定接点１２３とが離れるように設定されており、これにより、これら接点１２３及び１２４のＯＮ／ＯＦＦによりエンジン作動中にオイル通路内に確実にオイルが供給されているか否かを監視できるように構成されている。
上記したように構成された油圧センサ１２０は図６に示すように、その可動接点１２４が前記電力供給回路１２７に接続され、その固定接点１２３は接地されている。
上記した構成により、オイル通路に油圧が満足に供給されずオイル通路内の油圧が低下すると油圧センサ１２０の可動接点１２４が固定接点１２３に接触して導通状態となり、電力供給回路１２７に電流が流れ船体１０９に設けられた警告ランプ１０６が点灯し、操船者に油圧異常を警告する。また、点火制御装置１０３は、この油圧異常検出回路の電圧変動に基づいて油圧センサ１２０のＯＮ／ＯＦＦ状態を監視し、油圧異常が発生した場合には失火制御を行いエンジン回転数を強制的に下げるように機能する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように構成された油圧異常検出回路では、油圧センサ１２０に接続された電力供給回路１２７に警告ランプ１０６が介装されているため、油圧センサ１２０に流れる電流値は警告ランプ１０６の許容電流値に合わせて決められる。従って、油圧センサ１２０に流れる電流値は通常数ｍＡという低い値に設定されている。
一方、油圧センサ１２０は、上記したように、その構造上、可動接点１２４及び固定接点１２３が常時オイルに浸された状態にあり、長期間使用していると各接点１２３及び１２４の表面が酸化したり、また、スプリング１２５等のへたりが原因で油圧が所定のレベル以下でも可動接点１２４と固定接点１２３との接触が弱くなる等が原因で接点間の導通状態が悪化するという問題がある。通常、スイッチ素子における接点間の導通状態の悪化は、動作電流を高くすれば解消されるが、上記した従来の油圧異常検出回路では、油圧センサ１２０の動作電流が警告ランプ１０６によって低く制限されているため、動作電流を高くすることができないという問題がある。
また、別の解決方法として、油圧センサの接点に金又は金メッキした接点を使用することも考えられるが、これには油圧センサ自体のコストが増大するという問題があるため満足のいく解決方法とはいえない。
本発明は、上記した従来の油圧異常検出回路の問題点を解決し、油圧センサ自体の構造を特別変更することなく油圧異常の検出性能を向上させることのできる船外機における油圧異常検出装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る船外機用油圧異常検出装置は、船外機に搭載されたエンジンのオイル供給系におけるオイルポンプの下流側に、オイル供給系の油圧に応じてＯＮ／ＯＦＦする油圧センサを設け、前記油圧センサに船外機を搭載する船体側の電装品を介さずに電力を供給する第１の電力供給回路を接続し、前記油圧センサが閉成した時に前記電力供給回路を介して油圧センサに電流を流してオイル供給系の油圧異常状態を検知できるようにしたことを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示した一実施例を参照して本発明に係る船外機用油圧異常検出装置の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る船外機用油圧異常検出装置を備えた制御装置を適用した船外機付き船舶の概略斜視図を示し、図２は船外機の構成を簡単に示す船外機の概略側面図を示している。
図面に示すように船外機１は、オープンデッキ型の船体２の船尾にチルト軸を中心に上下方向に回動可能に、また、ステアリング軸を中心に左右方向に転舵可能に搭載され、船体２の前部には操舵ハンドル３、シート４、スロットル兼シフトレバー５、メインスイッチ６、ストップスイッチ７、メータパネル８、燃料タンク９、及びバッテリ１０が配置されている。
船外機１には、エンジン３０、エンジン３０の動力でプロペラ１２を回転駆動する推進装置１３、エンジン３０に装備された交流発電機１４、及びエンジン３０の点火時期を制御する制御装置６０が設けられている。
前記エンジン３０は各気筒の位相が１８０゜ずれた直列４気筒の４サイクルエンジンから成り、船外機１の内部に設けられたガイド部材１ａの上に、そのクランク軸３１が縦置きになるように搭載されている。
前記推進装置１３は、
一端にプロペラ１２が装着されたプロペラ軸１５と、
プロペラ軸１５に回転自在に装着された後進ギヤ１６及び前進ギヤ１７と、
プロペラ軸１５の前記後進ギヤ１６及び前進ギヤ１７間にプロペラ軸１５と回転一体で軸線方向に摺動可能に装着されたドッククラッチ１８と、
船体側に設けられたシフトレバー５の操作に応じて適当なシフトケーブル（図示せず）を介して作動され、前記ドッククラッチ１８を前進ギヤ１７と噛合する前進位置、後進ギヤ１６を噛合する後進位置、及び何れのギヤ１６，１７にも噛合しない中立位置の何れかに摺動させるシフトロッド１９とから成る。
前記後進ギヤ１６及び前進ギヤ１７は両方共、エンジン３０のクランク軸３１に連結された出力軸２２の下端に設けられた動力伝達ギヤ２３と噛合しており、ドッククラッチ１８を介してエンジン３０の動力をプロペラ軸１５に伝達するように構成されている。
【０００６】
図３は、船外機１におけるエンジン３０へのオイル供給系の構成を示すエンジン３０、ガイド部材１ａ及びオイルタンク２４の部分断面図である。
図２及び図３に示すように、エンジン３０のクランク軸３１の下端部にはオイルポンプ３４が設けられており、また、船外機１内における前記ガイド部材１ａの下方にはオイルタンク２４が設けられている。前記オイルポンプ３４は、例えばトロコイド式のポンプであり得、クランク軸３１の回転により作動して前記オイルタンク２４からオイル吸込管３４ａを介してオイルを吸い上げ、吸い上げたオイルを前記ガイド部材１ａとエンジン３０とに形成されたオイル通路３５を介してクランク軸３１の各軸受け部分３１ａやピストン（図示せず）の摺動面等に供給する。
前記オイル通路３５の途中には油圧センサ３６が設けられている。油圧センサ３６はオイル通路３５内の油圧が所定のレベルより高い時は開放しており、油圧が所定のレベルより低くなると閉成する有接点スイッチ式のセンサであり、これによりエンジン始動後にエンジンにオイルが確実に供給されているか否かをオイル通路内の油圧に基づいて監視するように構成されている。
尚、図３中、符号３５ａはオイル通路３５の途中に設けられたオイルフィルタを示している。
また、前記エンジン３０は、図１〜図３には図示していないが、図４に符号だけで示すように、そのクランク軸３１の周囲に１８０゜の間隔で二つのパルサコイル３２，３３が設けられ、そのスロットル弁（図示せず）にはスロットル弁の開度を検出するスロットル開度検出センサ３８が設けられており、さらに、そのシリンダブロック（符号なし）に形成されたウォータジャケット（図示せず）内には冷却水温検出センサ４１が設けられている。
上記各センサ３２、３３、３６、３８、及び４１の検出信号は全て制御装置６０に入力され、制御装置６０は、これらの検出信号に基づいて最適な点火気筒数及びその気筒の点火時期を決定し、エンジン３０の点火プラグＰ１〜Ｐ４を着火させる。
【０００７】
図４は、前記制御装置６０を含む船外機側の電装品、船体側の電装品、及びこれら電装品に対する電源回路の関係を示す概略配線図である。
図４に示すように、船体２側にあるバッテリ１０は、船外機１側にある交流発電機１４の充電用コイル１４ａに整流定電圧装置１４ｂ（例えば、レクチファイア及びレギュレータ）を介して接続され、これらで充電回路を構成しており、この充電回路で船外機１に設けられた点火プラグＰ１〜Ｐ４、制御装置６０、及び前記油圧センサ３６等を含む船外機側の電装品や、警告ランプ８ａ、メータパネル８及び不図示のライト等を含む船体側の電装品に電力供給を行うと共に、バッテリ１０の充電を行うように構成されている。尚、船体２側にあるバッテリ１０と船外機１側にある充電用コイル１４ａとは適当なコネクタ４２及びメインヒューズ４３を介して接続され、前記メインヒューズ４３で電装品の回路保護を行っている。
前記充電回路の船外機１側には前記した船外機１の電装品に電力供給を行う船外機側の電装品用電力供給回路４４（以下、単に船外機側電力供給回路と称する。）と、船体２の電装品に電力供給を行う船体側の電装品用電力供給回路４５（以下、単に船体側電力供給回路と称する。）とが接続されており、船外機用電力供給回路４４は制御装置６０に設けられた無接点スイッチ回路６１によりＯＮ／ＯＦＦされ、また船体用電力供給回路４５は船体２に設けられた有接点式のメインスイッチ６によりＯＮ／ＯＦＦされる。前記無接点スイッチ回路６１は、パルサコイル３２及び３３のパルサ信号を入力し、これらのパルサ信号が入力されている時のみ導通するように構成されており、これによりエンジン始動と同時に船外機１側の電装品の電力が船外機１側だけで確保できるように構成されている。
船体用電力供給回路４５の船外機１側に位置する回路部分と船体２側に位置する回路部分とはコネクタ４６を介して接続され、また、その船外機１側の回路部分には船体２側の電装品を保護するアクセサリヒューズ４７が設けられている。また、この船体用電力供給回路４５におけるメインスイッチ６の下流側にはバックアップ回路４８が接続されている。このバックアップ回路４８は、コネクタ４９を介して再び船外機１側に戻り制御装置６０におけるスイッチ回路６１より下流側に接続され、例えば、船外機用電力供給回路４４の断線や前記スイッチ回路６１の故障が生じた場合でも、船体用電力供給回路４５から制御装置６０に電力が供給できるように構成されている。
尚、制御装置６０は、その回路が、少なくとも整流定電圧装置１４ｂにおける最大電流値に耐えられる強さの配線で構成されており、そのため制御装置６０と充電コイル１４ａとの間を接続する船外機用電力供給回路４４には回路保護用のヒューズは設けられていない。
また、制御装置６０にはエンジン停止回路５０が接続されており、船体２側に設けられたストップスイッチ７を操船者が閉成するとこのエンジン停止回路５０が導通して前記船外機用電力供給回路４４及びバックアップ回路５０から制御装置６０等の電装品に供給される電力を止めてエンジン３０を停止させるように構成されている。
【０００８】
前記制御装置６０は、上記スイッチ回路６１に加えて、
・各気筒の点火プラグＰ１〜Ｐ４の点火コイルに磁束変化を生じさせて対応する点火プラグを着火させるＣＤＩ回路６２と、
・点火すべき気筒、その気筒の点火時期及び点火信号の出力タイミングを決定し、ＣＤＩ回路６２に適当なタイミングで点火信号を出力するＣＰＵ８０、
・バッテリ１０及び交流発電機１４からの直流電圧を約５Ｖの定電圧に変換しＣＰＵ８０に供給する定電圧回路６３、及び
・パルサコイル３２，３３、油圧センサ３６、スロットル開度検出センサ３８、及び冷却水温検出センサ４１からの入力信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ８０に入力するする入力回路６４〜６８
を備えている。
【０００９】
図４に示すように、油圧センサ３６は、その可動接点３６ｄが前記入力回路６８に接続されており、その固定接点３６ｃは接地されている。油圧センサ３６の可動接点３６ｄと入力回路６８とを接続する配線７０には、スイッチ回路６１及び船外機側電力供給回路４４を介して充電回路に繋がる第１の電力供給回路７１と、船体２のメータパネル８等に設けられた警告ランプ８ａを介して船体側電力供給回路４５から充電回路に繋がる第２の電力供給回路７２とが各々接続され、これらで油圧異常検出装置を構成している。
前記第２電力供給回路７２には、警告ランプ８ａの許容電流値に併せて電流値を制限する負荷７２ａが設けられており、また、前記第１電力供給回路７１にも適当な負荷７１ａが設けられている。前記第１電力供給回路７１の負荷７１ａは、少なくとも第２電力供給回路７２に設けられた負荷７２ａより低い負荷に設定され、第１電力供給回路７１に第２電力供給回路７２より大きい電流が流れるように構成されている。これにより、エンジン始動後にオイル供給系に異常が生じて油圧センサ３６が閉成した時に、油圧センサ３６には、第１及び第２の電力供給回路７１及び７２から電流が流れ、この時、第２電力供給回路７２に設けられた船体２側の警告ランプ８ａが点灯すると共に、入力回路６８が配線７０の電圧変動に基づいてＣＰＵ８０に油圧異常信号を出力する。この油圧異常時に流れる電流値は、第２電力供給回路７２は警告ランプ８ａの許容電流値に合わせて制限されるため数ｍＡ程度の低い電流値であるが、第１電力供給回路７１には警告ランプ８ａのように許容電流値の低い部材が設けられていないため、油圧スイッチ３６の接点に酸化等の経年劣化や機械的疲労があっても確実に電流を流すことができるだけの電流値を確保するように負荷７１ａを設定することが可能になり、従って、油圧スイッチ３６の径年劣化や機械的疲労に左右されることなく確実にＣＵＰ８０に油圧異常信号を出力することができるようになっている。
また、第１電力供給回路７１は無接点スイッチ回路６１を介して充電回路に接続されているため有接点式のメインスイッチ６を介して充電回路に繋がる第２電力供給回路７２に比べて回路の信頼性が高く、またなにより、船体２側のメインスイッチ６や電装品類に全く依存せずに電力が供給できるように配線されているので、例えば、何らかの原因で船体側と船外機側の回路が断線した場合でも、エンジン３０が作動している限りは確実に油圧スイッチ３６を正確に動作させることができ、油圧異常に対する監視の信頼性が著しく高くなる。
【００１０】
次に、点火制御装置６０におけるＣＰＵ８０の機能について簡単に説明する。
図５はＣＰＵ８０の機能を概略的に示すブロック図である。図５に示すように、このＣＰＵ８０は、エンジン回転数算出部８２、基本点火時期決定マップ８３、点火タイミング演算部８４、及び点火信号出力部８５を備えており、第１パルサコイル３２と第２パルサコイル３３のパルサ信号に基づいてエンジン回転数算出部８２で実際のエンジン回転数を算出すると共に、このエンジン回転数とスロットル開度検出センサ３８から得られるスロットル開度信号とに基づいて基本点火時期決定マップ８３で、予め用意した点火時期マップからその時々のエンジンの運転状態に合ったエンジンの基準点火時期を決定している。
点火タイミング演算部８４は、基本点火時期マップ８３から得られる基本点火時期で実際に点火を行うために必要な点火信号の出力タイミングを、第１パルサコイル又は第２パルサコイルのパルサ信号に基づいて演算して点火信号出力部８５に出力する。
ＣＰＵ８０は、上記した各処理部の他に、失火制御部８６を備えており、油圧センサ３６及び冷却水温センサ４１の検出信号はこの失火制御部８６に入力される。失火制御部８６では油圧センサ３６及び冷却水温センサ４１からの入力信号に基づいて冷却系及びオイル供給系の異常を判断し、これらに異常がある時にはエンジンの一部または全部の気筒を失火させる失火信号を点火信号出力部８５に出力し、エンジン回転数を強制的に下げてエンジン保護を図る。
尚、上記したＣＰＵの各処理部は便宜上、別個に独立して記載しているが、このＣＰＵ７０は実際にはメモリ（図示せず）に予め記憶された動作プログラムに従って各処理部の処理を行うものである。
【００１１】
尚、上記した実施例では油圧センサ３６に船体側の電装品の一つである警告ランプ８ａを介して電力を供給する第２電力供給回路７２を接続しているが、この第２電力供給回路７２は本発明の必須のものではなく設けなくてもよい。
また、本実施例では第１電力供給回路７１を船外機用電力供給回路４４に接続して船体２側の回路に全く依存せずに油圧センサ３６に電力を供給できるように構成しているが、この第１電力供給回路の構成は本実施例に限定されるものではなく、例えば、船体２側の回路から船体側の電装品を介さないで電力を供給できるように配線してもよい。
【００１２】
以上説明したように、本実施例では、ＣＤＩ回路６２を含む制御装置６０に電力を供給する船外機用電力供給回路４４を介して充電回路から電力を直接供給できるように配線した第１電力供給回路７１で油圧センサ３２の電力を確保するように油圧異常検出装置を構成しているので、エンジンが作動している限り、確実に油圧センサ３６へ電力供給を行うことができるようになり、油圧異常検出の信頼性が著しく向上するという効果を奏する。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る船外機用油圧異常検出装置は、船外機に搭載されたエンジンのオイル供給系におけるオイルポンプの下流側に、オイル供給系の油圧に応じてＯＮ／ＯＦＦする油圧センサを設け、前記油圧センサに船外機を搭載する船体側の電装品を介さずに電力を供給する第１の電力供給回路を接続し、前記油圧センサが閉成した時に前記電力供給回路を介して油圧センサに電流を流してオイル供給系の油圧異常状態を検知できるように構成しているので警告ランプ等の船体側の電装品の許容電流値に左右されることなく油圧センサの動作電流を決定することができるようになり、従って、最も油圧センサの動作性能が良い電流値で油圧センサを動作せることが可能になり、油圧センサの動作性能を最大限に発揮することができるようになるという効果を奏し、その結果、油圧異常検出装置自体の油圧異常検出性能も大幅に向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る船外機用油圧異常検出装置を備えた制御装置を適用した船外機付き船舶の概略斜視図である。
【図２】  船外機の構成を簡単に示す船外機の概略側面図である。
【図３】  船外機１におけるエンジン３０へのオイル供給系の構成を示すエンジン３０、ガイド部材１ａ及びオイルタンク２４の部分断面図である。
【図４】  制御装置６０を含む船外機側の電装品、船体側の電装品、及びこれら電装品に対する電源回路の関係を示す概略配線図である。
【図５】  ＣＰＵ８０の機能を概略的に示すブロック図である。
【図６】  油圧センサを有する従来の油圧異常検出回路と、その電源回路との関係を示す概略配線図である。
【図７】  油圧センサの構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１      船外機
１ａ    ガイド部材
２      船体
３      操舵ハンドル
４      シート
５      スロットル兼シフトレバー
６      メインスイッチ
７      ストップスイッチ
８      メータパネル
８ａ    警告ランプ
９      燃料タンク
１０    バッテリ
１２    プロペラ
１３    推進装置
１４    交流発電機
１４ａ  充電用コイル
１４ｂ  整流定電圧回路
１５    プロペラ軸
１６    後進ギヤ
１７    前進ギヤ
１８    ドッククラッチ
１９    シフトロッド
２２    出力軸
２３    動力伝達ギヤ
２４    オイルタンク
３０    エンジン
３１    クランク軸
３１ａ  軸受け部
３２    パルサコイル
３３    パルサコイル
３４    オイルポンプ
３４ａ  オイル吸込管
３５    オイル供給通路
３５ａ  オイルフィルタ
３６    油圧センサ
３８    スロットル開度検出センサ
４１    冷却水温検出センサ
４２    コネクタ
４３    メインヒューズ
４４    船外機側電力供給回路
４５    船体側電力供給回路
４６    コネクタ
４７    アクセサリヒューズ
４８    バックアップ回路
５０    エンジン停止回路
６０    点火時期制御装置
６１    スイッチ回路
６２    ＣＤＩ回路
６２ａ  充電用コンデンサ
６２ｂ  第１サイリスタ
６２ｃ  第２サイリスタ
６２ｄ  昇圧回路
６３    定電圧回路
６４    入力回路
６５    入力回路
６６    入力回路
６７    入力回路
６８    入力回路
６９    入力回路
７０    配線
７１    第１電力供給回路
７１ａ  負荷
７２    第２電力供給回路
７２ａ  負荷
８０    ＣＰＵ
８２    エンジン回転数算出部
８３    基本点火時期決定部
８４    点火タイミング演算部
８５    点火信号出力部
８６    失火制御部
従来技術
１０１  充電用コイル
１０２  整流定電圧装置
１０３  点火制御装置
１０４  船外機
１０５  バッテリ
１０６  警告ランプ
１０７  メインスイッチ
１０９  船体
１１０  船外機側回路
１１１  船体側回路
１２０  油圧センサ
１２１  ハウジング片
１２２  ハウジング片
１２３  固定接点
１２４  可動接点
１２５  スプリング
１２６  通路
１２７  電力供給回路
【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】
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【図７】
0003899166.tif 000008