JP2020152184A - 船外機及び船外機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示の目的は、船外機において、エンジンの始動時に、ハイドロロックによるエンジンの破損を防止することにある。【解決手段】コントローラは、エンジンの始動時に、ハイドロロック防止制御を実行する。コントローラは、ハイドロロック防止制御において、以下の処理を実行する。コントローラは、エンジンの始動時に、エンジンの点火を行わずに、クランク軸が所定回数分、回転するかを判定する。コントローラは、クランク軸が所定回数分、回転した後に、エンジンの点火を実行する。【選択図】図５

Description

本開示は、船外機及び船外機の制御方法に関する。

船外機では、排気通路を介して、エンジンのシリンダ内に水が浸入することがある。例えば、特許文献１では、高速巡航中にシフトレバーが後進に切り換えられると、エンジンが逆回転することで、シリンダ内に水が浸入することが記載されている。

特開２０１２−２３２６８１号公報

一方、エンジンの停止中に、排気通路を介して、エンジンのシリンダ内に水が浸入することがある。例えば、船外機がフルチルトダウンの状態で、船がランプから降ろされるときに、船外機の後端が水に浸かることがある。その場合、エンジンのシリンダ内に水が浸入してしまう。その状態で、エンジンが始動されると、ハイドロロックによりエンジンが破損することがある。

本開示の目的は、船外機において、エンジンの始動時に、ハイドロロックによるエンジンの破損を防止することにある。

第１の態様に係る船外機は、エンジンとコントローラとを備える。エンジンは、シリンダとクランク軸とを含む。コントローラは、エンジンの始動時に、ハイドロロック防止制御を実行する。コントローラは、ハイドロロック防止制御において、以下の処理を実行する。コントローラは、エンジンの始動時に、エンジンの点火を行わずに、クランク軸が所定回数分、回転するかを判定する。コントローラは、クランク軸が所定回数分、回転した後に、エンジンの点火を実行する。

第２の態様に係る船外機の制御方法は、エンジンの始動時に、ハイドロロック防止制御を実行することを備える。ハイドロロック防止制御は、以下の処理を含む。第１の処理は、エンジンの始動時に、エンジンの点火を行わずに、クランク軸が所定回数分、回転するかを判定することである。第２の処理は、クランク軸が所定回数分、回転した後に、エンジンの点火を実行することである。

本開示では、エンジンの始動時に、エンジンの点火を行わずに、クランク軸が所定回数分、回転するかが判定される。そして、クランク軸が所定回数分、回転した後に、エンジンの点火が実行される。従って、シリンダ内に水が浸入していることで、クランク軸が所定回数分、回転しなかったときには、エンジンの点火が実行されない。それにより、ハイドロロックによるエンジンの破損を防止することができる。

実施形態に係る船外機の側面図である。 船外機の構成を示すブロック図である。 船外機のシステム起動時にコントローラによって実行される処理を示すフローチャートである。 ボートランプにおけるトレーラ上の船舶の一例を示す図である。 ハイドロロック防止制御の処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る船外機１の側面図である。船外機１は、船舶２の船尾に取り付けられる。図１に示すように、船外機１は、エンジン１１と、ドライブ軸１２と、プロペラ軸１３と、シフト機構１４と、エンジンカバー１５と、ハウジング１６とを含む。エンジン１１は、船舶２を推進させる推進力を発生させる。エンジン１１は、エンジンカバー１５内に配置されている。

エンジン１１は、クランク軸１７と、シリンダ１８ａ−１８ｃと、ピストン１９ａ−１９ｃとを含む。クランク軸１７は鉛直方向に延びている。ドライブ軸１２は、クランク軸１７に接続されている。ドライブ軸１２は、鉛直方向に延びている。ピストン１９ａ−１９ｃは、クランク軸１７に接続されている。ピストン１９ａ−１９ｃは、それぞれシリンダ１８ａ−１８ｃ内に配置されている。なお、図１では、エンジン１１は、３つのシリンダ１８ａ−１８ｃを含む。ただし、シリンダの数は、３つに限らず、３つより少なくてもよく、或いは３つより多くてもよい。

エンジン１１は、排気マニフォールド２１と排気通路２２とを含む。排気マニフォールド２１は、シリンダ１８ａ−１８ｃの排気ポートに接続されている。排気通路２２は、排気マニフォールド２１に接続されている。排気通路２２の出口は、エンジンカバー１５に設けられている。ただし、排気通路２２の出口は、ハウジング１６などの他の場所に設けられてもよい。エンジン１１からの排気は、排気マニフォールド２１及び排気通路２２を介して、船外機１の外部に排出される。

プロペラ軸１３は、前後方向に延びている。プロペラ軸１３は、シフト機構１４を介して、ドライブ軸１２に接続されている。プロペラ軸１３には、プロペラ２３が接続される。ハウジング１６は、エンジンカバー１５の下方に配置されている。ドライブ軸１２とプロペラ軸１３とシフト機構１４とは、ハウジング１６内に配置されている。シフト機構１４は、ドライブ軸１２からプロペラ軸１３へ伝達される動力の回転方向を、前進方向と後進方向とに切り換える。シフト機構１４は、例えば、複数のギアと、ギアの噛み合いを変更するクラッチとを含む。

船外機１は、ブラケット２４を含む。ブラケット２４は、船舶２の船尾に取り付けられる。ブラケット２４は、トリム軸Ａｘ１を中心に回動可能に船外機１を支持する。図２は、船外機１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、船外機１は、トリムアクチュエータ３１を含む。トリムアクチュエータ３１は、船外機１をトリム軸Ａｘ１回りに上下に揺動させる。トリムアクチュエータ３１は、例えば、油圧シリンダを含む。ただし、トリムアクチュエータ３１は、電動シリンダ、或いは、電動モータなどの他の装置を含んでもよい。

エンジン１１は、点火装置３２とスタータモータ３３とを含む。点火装置３２は、エンジン１１の燃焼室において、混合気に点火する。点火装置３２は、例えば点火コイルと点火プラグとを含む。スタータモータ３３は、クランク軸１７を回転させることで、エンジン１１を始動させる。

図２に示すように、船外機１は、コントローラ４１を含む。コントローラ４１は、プロセッサ４２と記憶装置４３とを含む。記憶装置４３は、ＲＡＭなどの揮発性メモリと、ＲＯＭ等の不揮発性メモリとを含む。記憶装置４３は、ＳＳＤ、或いはＨＤＤなどの補助記憶装置を含んでもよい。記憶装置４３は、船外機１を制御するためのプログラム及びデータを記憶している。プロセッサ４２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ４２は、プログラムに従って、船外機１を制御するための処理を実行する。

船外機１は、始動スイッチ３５とトリムスイッチ３６とを含む。コントローラ４１は、始動スイッチ３５及びトリムスイッチ３６と通信可能に接続されている。コントローラ４１は、始動スイッチ３５からオン信号を受信すると、スタータモータ３３と点火装置３２とを制御して、エンジン１１を始動する。なお、始動スイッチ３５は、船外機１の外部に配置されてもよい。或いは、始動スイッチ３５は、船外機１に取り付けられてもよい。

トリムスイッチ３６は、船外機１をトリム軸Ａｘ１回りに上下に揺動させるためのスイッチである。コントローラ４１は、トリムスイッチ３６からの操作信号に応じて、トリムアクチュエータ３１を制御して、船外機１を上昇又は下降させる。なお、トリムスイッチ３６は、船外機１の外部に配置されてもよい。或いは、トリムスイッチ３６は、船外機１に取り付けられてもよい。

船外機１は、トリム角センサ３８と姿勢センサ３９とを含む。トリム角センサ３８は、船外機１のトリム角を検出する。トリム角は、トリム軸Ａｘ１回りに最下点の位置を基準とした船外機の角度である。船舶２に対して船外機１の下端が上昇するほど、トリム角は大きくなるものとする。トリム角センサ３８は、例えばブラケット２４に取り付けられる。ただし、トリム角センサ３８は、ブラケット２４以外の場所に配置されてもよい。トリム角センサ３８は、例えばポテンショメータである。ただし、トリム角センサ３８は、光学センサ、或いは磁気センサなどの他のセンサであってもよい。

姿勢センサ３９は、船舶２の姿勢角を検出する。姿勢角は、水平方向に対する船舶２の前後方向の傾斜角である。姿勢センサ３９は、船舶２に取り付けられる。姿勢センサ３９は、例えばジャイロセンサである。ただし、姿勢センサ３９は、加速度センサなどの他のセンサであってもよい。コントローラ４１は、トリム角センサ３８及び姿勢センサ３９と通信可能に接続される。コントローラ４１は、トリム角センサ３８からトリム角を示す信号を受信する。コントローラ４１は、姿勢センサ３９から姿勢角を示す信号を受信する。

コントローラ４１は、出力装置３７と通信可能に接続される。出力装置３７は、コントローラ４１によって制御される。出力装置３７は、ディスプレイ４０を含む。ディスプレイ４０は、コントローラ４１からの信号に応じた画面を表示する。出力装置３７は、スピーカを含んでもよい。出力装置３７は、タッチパネルを含んでもよい。

図３は、船外機１のシステム起動時にコントローラ４１によって実行される処理を示すフローチャートである。図３に示すように、ステップＳ１０１では、コントローラ４１は、姿勢角とトリム角とを取得する。コントローラ４１は、姿勢センサ３９からの信号により姿勢角を取得する。コントローラ４１は、トリム角センサ３８からの信号によりトリム角を取得する。

ステップＳ１０２では、コントローラ４１は、所定条件が満たされているかを判定する。所定条件は、シリンダ１８ａ−１８ｃへの水の浸入の可能性を示す。詳細には、所定条件は、トリム角が、第１角度閾値以下であること（第１条件）を含む。第１角度閾値は、好ましくは、排気通路２２の出口が水面下に位置している可能性が高い場合に想定されるトリム角である。図４は、ボートランプＲ１におけるトレーラＴ１上の船舶２の一例を示す図である。図４に示すように、トリム角θｔが第１角度閾値より大きいときには、上述した排気通路２２の出口が水面Ｗ１よりも上方に位置する。トリム角θｔが第１角度閾値以下であるときには、上述した排気通路２２の出口が水面Ｗ１よりも下方に位置する。

第１角度閾値は、姿勢角θｐに応じて変更されてもよい。例えば、姿勢角θｐが小さいほど、第１角度閾値は小さくてもよい。所定条件は、姿勢角θｐが、第２角度閾値以上であること（第２条件）を含んでもよい。第２角度閾値は、好ましくは、排気通路２２の出口が水面Ｗ１下に位置している可能性が高い場合に想定される姿勢角θｐである。所定条件は、第１条件と第２条件とを共に満たすことであってもよい。或いは、所定条件は、第１条件と第２条件との少なくとも一方を満たすことであってもよい。

所定条件が満たされているときには、処理は、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、コントローラ４１は、第１の警告をディスプレイ４０に出力させる。第１の警告は、例えば、船外機１をトリムアップしてからエンジン１１を始動することをユーザーに促すための表示である。或いは、第１の警告は、エラーコード、或いはアイコン等の他の表示であってもよい。或いは、第１の警告は、警告音、或いは警告を促す音声であってもよい。

ステップＳ１０４では、コントローラ４１は、エンジン１１の始動が行われたかを判定する。コントローラ４１は、始動スイッチ３５が操作されて、スタータモータ３３が駆動されたときに、エンジン１１の始動が行われたと判定する。エンジン１１の始動が行われたときには、コントローラ４１は、ステップＳ１０５において、ハイドロロック防止制御を実行する。すなわち、コントローラ４１は、所定条件が満たされている状態で、エンジン１１が始動されるときに、ハイドロロック防止制御を実行する。

図５は、ハイドロロック防止制御の処理を示すフローチャートである。図５に示すように、ステップＳ２０１では、コントローラ４１は、エンジン１１の始動時に、エンジン１１の点火を行わずに、クランク軸１７を回転させる。コントローラ４１は、スタータモータ３３によってクランク軸１７を回転させる。

ステップＳ２０２では、コントローラ４１は、クランク軸１７が所定回数分、回転するかを判定する。所定回数は、例えば２回である。ただし、所定回数は、２回より少なくてもよく、或いは２回より多くてもよい。クランク軸１７が所定回数分、回転したときには、ステップＳ２０３において、コントローラ４１は、エンジン１１の点火を行う。

ステップＳ２０２において、クランク軸１７が、所定回数分、回転せずに停止したときには、処理は、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、コントローラ４１は、エンジン１１の点火を行わずに、エンジン１１の始動を中止する。なお、ステップＳ２０２において、コントローラ４１は、所定時間内に所定回数分回転したかを判定してもよい。ステップＳ２０２において、所定時間内に所定回数分回転しなかったときに、処理はステップＳ２０４に進んでもよい。

そして、ステップＳ２０５において、コントローラ４１は、第２の警告をディスプレイ４０に出力させる。第２の警告は、例えば、エンジン１１の復旧処理の説明表示を含む。復旧処理の説明表示は、例えば、シリンダ１８ａ−１８ｃから水を排出する方法を示す説明の表示である。第２の警告は、シリンダ１８ａ−１８ｃへの水の浸入を報知するための表示を含んでもよい。或いは、第２の警告は、エラーコード、或いはアイコン等の他の表示であってもよい。或いは、第２の警告は、警告音、或いは警告を促す音声であってもよい。

図３に示すステップＳ１０２において、所定条件が満たされていないときには、処理は、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、コントローラ４１は、エンジン１１の始動が行われたかを判定する。エンジン１１の始動が行われたときには、ステップＳ１０７において、コントローラ４１は、通常始動制御を実行する。例えば、通常始動制御では、コントローラ４１は、上述したステップ２０２におけるクランク軸１７の回転の判定を行わずに、エンジン１１の点火を行う。

以上説明した本実施形態に係る船外機１では、エンジン１１の始動時に、エンジン１１の点火を行わずに、クランク軸１７が所定回数分、回転するかが判定される。そして、クランク軸１７が所定回数分、回転した後に、エンジン１１の点火が実行される。従って、シリンダ１８ａ−１８ｃ内に水が浸入していることで、クランク軸１７が所定回数分、回転しなかったときには、エンジン１１の点火が実行されない。それにより、ハイドロロックによるエンジン１１の破損を防止することができる。

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。船外機１の構成は変更されてもよい。例えば、出力装置３７はディスプレイ４０を含まなくてもよい。出力装置３７は、警告灯などの他の装置を含んでもよい。トリムアクチュエータ３１は省略されてもよい。その場合、船外機１は、手動でトリム動作可能であってもよい。

上述したコントローラ４１による処理は変更されてもよい。例えば、処理の順番は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。処理の一部が省略されてもよい。シリンダ１８ａ−１８ｃへの水の浸入の可能性を示す所定条件は、変更されてもよい。例えば、排気通路２２内の水の存在を検出するセンサからの信号によって、シリンダ１８ａ−１８ｃへの水の浸入の可能性が判定されてもよい。

本開示によれば、船外機において、エンジンの始動時に、ハイドロロックによるエンジンの破損を防止することができる。

１１ エンジン
１７ クランク軸
１８ａ−１８ｃ シリンダ
３７ 出力装置
３８ トリム角θｔセンサ
３９ 姿勢センサ
４０ ディスプレイ
４１ コントローラ

Claims (20)

1. シリンダとクランク軸とを含むエンジンと、
   前記エンジンの始動時に、ハイドロロック防止制御を実行するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記ハイドロロック防止制御において、
   前記エンジンの始動時に、前記エンジンの点火を行わずに、前記クランク軸が所定回数分、回転するかを判定し、
   前記クランク軸が前記所定回数分、回転した後に、前記エンジンの点火を実行する、
   船外機。
2. 前記コントローラによって制御される出力装置をさらに備え、
   前記ハイドロロック防止制御において、前記コントローラは、前記クランク軸が前記所定回数分、回転せずに停止したときには、前記エンジンの点火を実行せずに、前記出力装置に所定の警告を出力させる、
   請求項１に記載の船外機。
3. 前記出力装置は、ディスプレイを含み、
   前記所定の警告は、前記ディスプレイに表示される前記エンジンの復旧処理の説明を含む、
   請求項２に記載の船外機。
4. 前記エンジンの復旧処理の説明とは、前記エンジンのシリンダ内から水を排出する方法の説明である、
   請求項３に記載の船外機。
5. 前記ハイドロロック防止制御において、前記コントローラは、前記クランク軸が所定時間内に前記所定回数分、回転しなかったときには、前記エンジンの点火を実行しない、
   請求項１に記載の船外機。
6. 前記シリンダへの水の浸入の可能性を示す所定条件を検出するセンサをさらに備え、
   前記コントローラは、前記所定条件が検出されたときに、前記ハイドロロック防止制御を実行する、
   請求項１に記載の船外機。
7. 前記センサは、前記船外機が取り付けられる船舶の姿勢を検出する姿勢センサを含み、
   前記所定条件は、前記船舶の水平方向に対する傾斜角度が、所定の角度閾値以上であることを含む、
   請求項６に記載の船外機。
8. 前記センサは、前記船外機のトリム角を検出するトリム角センサを含み、
   前記所定条件は、前記トリム角が、所定の角度閾値以下であることを含む、
   請求項６に記載の船外機。
9. 前記センサは、前記船外機の姿勢を検出する姿勢センサを含み、
   前記所定条件は、前記姿勢センサによって検出された船外機の姿勢に関する条件を含む、
   請求項６に記載の船外機。
10. 前記船外機の姿勢は、前記船舶の姿勢と前記船外機のトリム角とに基づいて検出される、
    請求項９に記載の船外機。
11. エンジンの始動時に、ハイドロロック防止制御を実行することを備え、
    前記ハイドロロック防止制御は、
    前記エンジンの始動時に、前記エンジンの点火を行わずに、前記クランク軸が所定回数分、回転するかを判定することと、
    前記クランク軸が前記所定回数分、回転した後に、前記エンジンの点火を実行すること、
    を含む、
    船外機の制御方法。
12. 前記ハイドロロック防止制御は、前記クランク軸が前記所定回数分、回転せずに停止したときには、前記エンジンの点火を実行せずに、出力装置に所定の警告を出力させることをさらに含む、
    請求項１１に記載の船外機の制御方法。
13. 前記出力装置は、ディスプレイを含み、
    前記所定の警告は、前記ディスプレイに表示される前記エンジンの復旧処理の説明を含む、
    請求項１２に記載の船外機の制御方法。
14. 前記エンジンの復旧処理の説明とは、前記エンジンのシリンダ内から水を排出する方法の説明である、
    請求項１３に記載の船外機の制御方法。
15. 前記ハイドロロック防止制御は、前記クランク軸が所定時間内に前記所定回数分、回転しなかったときに、前記エンジンの点火を実行しないことを含む、
    請求項１１に記載の船外機の制御方法。
16. 前記シリンダへの水の浸入の可能性を示す所定条件を検出することをさらに備え、
    前記所定条件が検出されたときに、前記ハイドロロック防止制御が実行される、
    請求項１１に記載の船外機の制御方法。
17. 前記所定条件は、前記船外機が取り付けられる船舶の水平方向に対する傾斜角度が、所定の角度閾値以上であることを含む、
    請求項１６に記載の船外機の制御方法。
18. 前記所定条件は、前記船外機のトリム角が、所定の角度閾値以上であることを含む、
    請求項１６に記載の船外機の制御方法。
19. 前記所定条件は、前記船外機の姿勢に関する条件を含む、
    請求項１６に記載の船外機の制御方法。
20. 前記船外機の姿勢は、前記船舶の姿勢と前記船外機のトリム角とに基づいて検出される、
    請求項１９に記載の船外機の制御方法。

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