JP5193119B2 - Outboard motor control device - Google Patents
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Description
この発明は船外機の制御装置に関し、より詳しくはトルクコンバータを備えた船外機の制御装置に関する。 The present invention relates to an outboard motor control apparatus, and more particularly to an outboard motor control apparatus including a torque converter.
近年、船外機において、トルクコンバータを内燃機関とドライブシャフトの間に介挿し、内燃機関の出力トルクを増幅させてドライブシャフトに伝達させることで、加速性能などを向上させるようにした技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。尚、特許文献1記載の技術において、トルクコンバータはロックアップクラッチを有する。
In recent years, in outboard motors, a technology has been proposed that improves the acceleration performance by inserting a torque converter between the internal combustion engine and the drive shaft to amplify the output torque of the internal combustion engine and transmit it to the drive shaft. (For example, refer to Patent Document 1). In the technique described in
特許文献1記載の技術のようなトルクコンバータを備える船外機にあっては、加速が終了すると、ロックアップクラッチをオン(係合)させてトルクコンバータの滑りに起因する伝達ロスを防止するように構成される。しかしながら、ロックアップクラッチがオンされると、トルクコンバータによるトルクの増幅が行われなくなるため、ドライブシャフトに伝達されるトルクは減少し、操船者に減速感を与えるという不都合が生じていた。
In an outboard motor equipped with a torque converter like the technique described in
そこで、ロックアップクラッチがオンされる前に、トリムアップしてトリム角を所定角度に調整するように構成し、船体の推力を増加させて船速を上昇させることで、減速感を軽減させることが考えられる。しかしながら、上記の如くトリム角を所定角度に調整するように構成すると、所定角度を船体の大きさなどに応じて事前に設定しておく必要があって煩瑣であると共に、設定された所定角度が船体に対して最適な値でなかった場合、船体に縦揺れ(ピッチング)などの不具合が生じる恐れがあった。 Therefore, before the lockup clutch is turned on, it is configured to trim up and adjust the trim angle to a predetermined angle, and the hull speed is increased by increasing the thrust of the hull, thereby reducing the feeling of deceleration. Can be considered. However, if the trim angle is adjusted to a predetermined angle as described above, it is necessary to set the predetermined angle in advance according to the size of the hull and the like. If it is not the optimum value for the hull, there is a risk that the hull will suffer problems such as pitching.
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、トルクコンバータを備え、加速終了後に生じる減速感をトリムアップによって軽減させると共に、トリムアップ後のトリム角を最適な値に容易に設定できるようにした船外機の制御装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, to provide a torque converter, reduce the feeling of deceleration that occurs after completion of acceleration by trimming up, and easily set the trim angle after trimming up to an optimum value. An outboard motor control apparatus is provided.
上記した課題を解決するために、請求項1にあっては、内燃機関とプロペラを接続するドライブシャフトと、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、船体に対するトリム角をトリムアップ/ダウン方向に調整可能なトリム角調整機構とを備える船外機の制御装置において、前記トルクコンバータの入力回転数と出力回転数を検出し、前記検出された入力回転数と出力回転数から前記トルクコンバータの速度比を算出する速度比算出手段と、前記算出された速度比が所定値以上のとき、前記トリム角調整機構を作動させて前記トリムアップを開始すると共に、前記算出された速度比が前記所定値より大きい値に設定される規定値に到達するとき、前記トリムアップを停止するトリム角調整機構作動手段と、前記算出された速度比が前記規定値に到達するとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンするクラッチ制御手段とを備える如く構成した。
In order to solve the above-described problem, in
請求項2に係る船外機の制御装置にあっては、前記内燃機関のスロットル弁が開弁方向に駆動されているか否か判断するスロットル弁駆動方向判断手段を備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記スロットル弁が開弁方向に駆動されていると判断されると共に、前記算出された速度比が前記所定値以上のとき、前記トリムアップを開始する如く構成した。 The outboard motor control apparatus according to claim 2, further comprising throttle valve drive direction determination means for determining whether or not a throttle valve of the internal combustion engine is driven in a valve opening direction, and the trim angle adjusting mechanism. The actuating means is configured to start the trim-up when it is determined that the throttle valve is driven in the valve opening direction and the calculated speed ratio is equal to or greater than the predetermined value.
請求項3に係る船外機の制御装置にあっては、操船者に手動操作自在に設けられるスイッチを備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記スイッチが操作されるとき、前記トリム角調整機構を作動させる如く構成した。 In the outboard motor control apparatus according to claim 3, the trim angle adjusting mechanism actuating means includes a switch provided so as to be manually operable by a marine vessel operator, and the trim angle adjusting mechanism operating means operates when the switch is operated. The adjustment mechanism is operated.
請求項1に係る船外機の制御装置にあっては、トルクコンバータの入力回転数と出力回転数からトルクコンバータの速度比を算出し、算出された速度比が所定値以上のとき、トリム角調整機構を作動させてトリムアップを開始するように構成したので、例えば所定値を加速が終了してロックアップクラッチがオンされる直前の状態に相当する値に設定することも可能となり、よってロックアップクラッチがオンされる前にトリムアップして船体の速度を上昇させることができる。それにより、加速終了後にロックアップクラッチがオンされてドライブシャフトに伝達されるトルクが減少するときであっても、船体の速度はトリムアップによって上昇させられているため、操船者に減速感を与え難い、換言すれば、減速感を軽減させることができる。
In the outboard motor control apparatus according to
また、トルクコンバータの速度比が所定値より大きい値に設定される規定値に到達するとき、トリムアップを停止すると共に、ロックアップクラッチをオンするように構成したので、加速が終了した時点を正確に検出(検知)でき、その状態のときにロックアップクラッチをオンすることで速度性を向上させることができる。また、トリムアップの停止をロックアップクラッチのオンと同期して行うようにしたので、適切なタイミングで停止、正確には速度比が十分に増加し、それ以上のトリムアップが不要になるタイミングで停止させることができ、よってトリムアップ後のトリム角を船体に対して最適な値に容易に設定できると共に、船体に縦揺れなどの不具合が生じることもない。 In addition, when the speed ratio of the torque converter reaches a specified value that is set to a value larger than a predetermined value, the trim-up is stopped and the lock-up clutch is turned on. The speed can be improved by turning on the lock-up clutch in this state. In addition, since the trim-up stop is performed in synchronization with the lock-up clutch being turned on, the trim-up is stopped at an appropriate timing. To be precise, the speed ratio increases sufficiently, and no further trim-up is required. Therefore, the trim angle after trim-up can be easily set to an optimum value for the hull, and trouble such as pitching does not occur in the hull.
請求項2に係る船外機の制御装置にあっては、スロットル弁が開弁方向に駆動されていると判断、即ち、船体を加速させるような状態にあると判断されると共に、トルクコンバータの速度比が所定値以上のとき、トリムアップを開始するように構成したので、上記した効果に加え、確実に加速していると判断されるときにトリムアップを開始でき、よって加速終了後に生じる減速感を効果的に軽減させることができる。 In the outboard motor control apparatus according to claim 2, it is determined that the throttle valve is driven in the valve opening direction, that is, it is determined that the hull is in a state of acceleration, and the torque converter Since the trim-up is started when the speed ratio is equal to or higher than the predetermined value, the trim-up can be started when it is determined that the vehicle is surely accelerating in addition to the above-described effects, and thus the deceleration that occurs after the acceleration is finished. A feeling can be reduced effectively.
請求項3に係る船外機の制御装置にあっては、操船者に手動操作自在に設けられるスイッチを備えると共に、スイッチが操作されるとき、トリム角調整機構を作動させるように構成したので、上記した効果に加え、操船者はスイッチを操作することでトリム角調整機構を作動させることができ、よってトリム角の調整を常に行うことが可能となる。 In the outboard motor control device according to the third aspect of the present invention, since it is provided with a switch that can be manually operated by the operator, and when the switch is operated, the trim angle adjusting mechanism is activated, In addition to the effects described above, the operator can operate the trim angle adjusting mechanism by operating the switch, so that the trim angle can always be adjusted.
以下、添付図面に即してこの発明に係る船外機の制御装置を実施するための形態について説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment for carrying out an outboard motor control apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、この発明の実施例に係る船外機の制御装置を船体も含めて全体的に示す概略図である。また、図2は図1に示す船外機の部分断面拡大側面図であり、図3は船外機の拡大側面図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an outboard motor control apparatus according to an embodiment of the present invention including a hull as a whole. 2 is an enlarged partial side view of the outboard motor shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged side view of the outboard motor.
図1から図3において、符号10は船外機を示す。船外機10は、図示の如く、船体(艇体)12の船尾(後尾)12aに取り付けられる(固定される)。
1 to 3,
船外機10は、図2に示すように、スイベルケース14、チルティングシャフト16およびスターンブラケット18を介して船体12に取り付けられる。また、船外機10はマウントフレーム20とシャフト部22を備え、シャフト部22がスイベルケース14の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容されることで、船外機10は船体12に対して鉛直軸回りに回転自在とされる。マウントフレーム20は、その上端と下端が船外機10の本体を構成するフレーム(図示せず)に固定される。
As shown in FIG. 2, the
スイベルケース14の付近には、シャフト部22を駆動する操舵用電動モータ24と、船外機10の船体12に対するチルト角およびトリム角をチルトアップ/ダウン方向およびトリムアップ/ダウン方向に調整可能なパワーチルトトリムユニット(トリム角調整機構)26が配置される。操舵用電動モータ24の回転出力は減速ギヤ機構28、マウントフレーム20を介してシャフト部22に伝達され、よって船外機10はシャフト部22を操舵軸として左右に(鉛直軸回りに)操舵される。
In the vicinity of the
パワーチルトトリムユニット26はチルト角調整用の油圧シリンダ26aとトリム角調整用の油圧シリンダ26bを一体的に備え、油圧シリンダ26a,26bを伸縮させることで、スイベルケース14がチルティングシャフト16を回転軸として回転させられ、船外機10はチルトアップ/ダウンあるいはトリムアップ/ダウンさせられる。尚、油圧シリンダ26a,26bは、船外機10に配置された図示しない油圧回路に接続されて作動油の供給を受けて伸縮させられる。
The power
船外機10の上部には、内燃機関(以下「エンジン」という)30が搭載される。エンジン30は火花点火式の水冷ガソリンエンジンで、排気量2200ccを備える。エンジン30は水面上に位置し、エンジンカバー32によって覆われる。
An internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 30 is mounted on the
エンジン30の吸気管34には、スロットルボディ36が接続される。スロットルボディ36はその内部にスロットル弁38を備えると共に、スロットル弁38を開閉駆動するスロットル用電動モータ40が一体的に取り付けられる。
A
スロットル用電動モータ40の出力軸は減速ギヤ機構(図示せず)を介してスロットル弁38に接続され、スロットル用電動モータ40を動作させることでスロットル弁38が開閉され、エンジン30の吸気量が調量されてエンジン回転数が調節される。
The output shaft of the
船外機10は、鉛直軸と平行に配置されて回転自在に支持されるドライブシャフト(バーチカルシャフト)42と、エンジン30とドライブシャフト42の間に介挿されるトルクコンバータ44と、ドライブシャフト42に取り付けられると共に、エンジン30の潤滑部、パワーチルトトリムユニット26およびトルクコンバータ44などに作動油(オイル)を圧送する油圧ポンプ46と、その作動油を貯留するリザーバ50とを備える。
The
ドライブシャフト42の上端にはエンジン30のクランクシャフト52がトルクコンバータ44を介して接続される一方、下端にはシフト機構54を介して水平軸回りに回転自在に支持されたプロペラシャフト56が接続される。プロペラシャフト56は、パワーチルトトリムユニット26の初期状態(トリム角が初期角度の状態)において、その軸線56aが船体12の進行方向に対して略平行となるように配置される。プロペラシャフト56の一端にはプロペラ60が取り付けられる。このように、ドライブシャフト42はエンジン30とプロペラ60を接続する。
A
図4は、図2に示すトルクコンバータ44付近を拡大して示す拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the
図4に示す如く、トルクコンバータ44は、クランクシャフト52にドライブプレート62を介して接続されるポンプ・インペラ44aと、ポンプ・インペラ44aに対向配置されて作動油が給排されると共に、ドライブシャフト42に接続されるタービン・ランナ44bと、ポンプ・インペラ44aとタービン・ランナ44bの間に配置されるステータ44cと、ロックアップクラッチ44dなどからなる。
As shown in FIG. 4, the
図5は、トルクコンバータ44や油圧ポンプ46などを模式的に示す油圧回路図である。
FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram schematically showing the
図5を参照しつつトルクコンバータ44や油圧ポンプ46などについて説明すると、油圧ポンプ46はエンジン30によって駆動され、リザーバ50の作動油を汲み上げて第1の油路64aに圧送する。第1の油路64aに圧送された作動油は、エンジン30の潤滑部やパワーチルトトリムユニット26(図5で省略)などに供給された後、第2の油路64bを介してリザーバ50へ還流される。
The
第1の油路64aには第1の油路64aと油圧ポンプ46の吸入口とを接続する第3の油路64cが設けられ、その途中にはエンジン30に供給される作動油の圧力が規定圧力以上のとき開弁する一方、規定圧力未満のときに閉弁するリリーフ弁66が介挿される。
The
第1の油路64aにおいて油圧ポンプ46の吐出口と第3の油路64cの分岐点との間には、トルクコンバータ44に供給される作動油を流通させる第4の油路64dが接続される。また、第3の油路64cにおいてリリーフ弁66の下流側には、トルクコンバータ44から油圧ポンプ46へ戻る作動油を流通させる第5の油路64eが接続される。第4、第5の油路64d,64eには、ロックアップクラッチ44dの動作を制御するロックアップ制御弁70が設けられる。
In the
ロックアップ制御弁70は電磁弁からなり、その出力は一方ではトルクコンバータ44のロックアップクラッチ44dのピストン室44d1に接続されると共に、他方ではその背面側の室44d2に接続される。従って、ロックアップ制御弁70が励磁・消磁されるときに油路を切替え、それによってロックアップクラッチ44dのオン(係合)・オフ(解放)が制御される。
The lock-up
具体的には、ロックアップクラッチ44dにあっては、ロックアップ制御弁70が励磁されて作動油がピストン室44d1に供給される一方、背面側の室44d2から排出されると、オン(係合)される。また、ロックアップ制御弁70が消磁されると(図5に示す状態。初期状態)、作動油は背面側の室44d2に供給されると共に、ピストン室44d1から排出され、ロックアップクラッチ44dがオフ(解放)される。尚、上記したトルクコンバータ44の詳細は、特許文献1に開示されているので、これ以上の説明を省略する。
Specifically, in the lockup clutch 44d, when the
図2の説明に戻ると、シフト機構54は、ドライブシャフト42に接続されて回転させられる前進ベベルギヤ54aと後進ベベルギヤ54b、プロペラシャフト56を前進ベベルギヤ54aと後進ベベルギヤ54bのいずれかに係合自在とするクラッチ54cなどからなる。
Returning to the description of FIG. 2, the
エンジンカバー32の内部にはシフト機構54を駆動するシフト用電動モータ72が配置され、その出力軸は、減速ギヤ機構(図示せず)を介してシフト機構54のシフトロッド54dの上端に接続自在とされる。シフト用電動モータ72を駆動することにより、シフトロッド54dとシフトスライダ54eが適宜に変位させられ、それによってクラッチ54cを動作させてシフトポジションがフォワード、リバースおよびニュートラルの間で切り替えられる。
A shift
シフトポジションがフォワードあるいはリバースのとき、ドライブシャフト42の回転はシフト機構54を介してプロペラシャフト56に伝達され、よってプロペラ60は回転させられ、船体12を前進あるいは後進させる方向の推力を生じる。尚、船外機10はエンジン30に取り付けられたバッテリなどの電源(図示せず)を備え、それから各電動モータ24,40,72などに動作電源が供給される。
When the shift position is forward or reverse, the rotation of the
図3に示す如く、スロットル弁38の付近にはスロットル開度センサ74が配置され、スロットル弁38の開度TH(以下「スロットル開度」という)を示す出力を生じる。シフトロッド54dの付近には、シフト位置センサ80が配置されてシフトポジション(ニュートラル、フォワードおよびリバース)に応じた信号を示す出力すると共に、ニュートラルスイッチ82も配置されてシフトポジションがニュートラルであるときにオン信号を、フォワードあるいはリバースであるときにオフ信号を出力する。
As shown in FIG. 3, a
エンジン30のクランクシャフト52の付近にはクランク角センサ84が取り付けられ、所定のクランク角度ごとにパルス信号を出力する。また、ドライブシャフト42の付近にはドライブシャフト回転数センサ86が取り付けられ、ドライブシャフト42の回転数に応じた信号を出力する。
A
スイベルケース18の付近にはトリム角センサ(回転角センサ)88が配置され、船外機10のトリム角θtrm(具体的には、船体12に対する船外機10のピッチ軸回りの回転角)に応じた出力を生じる。
A trim angle sensor (rotation angle sensor) 88 is disposed in the vicinity of the
上記した各センサやスイッチの出力は、船外機10に搭載された電子制御ユニット(Electronic Control Unit。以下「ECU」という)90に入力される。ECU90はCPUやROM、RAMなどを備えたマイクロ・コンピュータからなり、船外機10のエンジンカバー32の内部に配置(搭載)される。
The outputs of the sensors and switches described above are input to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 90 mounted on the
図1に示す如く、船体12の操縦席92の付近には、図示しない操船者によって回転操作自在なステアリングホイール94が配置される。ステアリングホイール94のシャフト(図示せず)には操舵角センサ96が取り付けられ、操船者によって入力されたステアリングホイール94の操舵角に応じた信号を出力する。
As shown in FIG. 1, a
操縦席92付近にはリモートコントロールボックス100が配置され、そこには操船者の操作自在に配置されるシフト・スロットルレバー102が設けられる。シフト・スロットルレバー102は、初期位置から前後方向に揺動操作自在とされ、操船者からのシフトチェンジ指示とエンジン回転数の調節指示を入力する。リモートコントロールボックス100の内部にはレバー位置センサ104が取り付けられ、操船者によって操作されたシフト・スロットルレバー102の位置に応じた信号を出力する。
A
操縦席92付近にはさらに、操船者に手動操作自在に設けられると共に、船外機10のチルト角およびトリム角の調整指示を入力するパワーチルトトリムスイッチ(スイッチ)106が配置され、操船者によって入力された船外機10のチルトアップ/ダウンおよびトリムアップ/ダウンの指示に応じた信号を出力する。これら操舵角センサ96、レバー位置センサ104およびパワーチルトトリムスイッチ106の出力もECU90に入力される。
Further, a power tilt trim switch (switch) 106 for inputting instructions for adjusting the tilt angle and trim angle of the
ECU90は、上記したセンサやスイッチの出力に基づいて各電動モータの動作を制御すると共に、トルクコンバータ44のロックアップクラッチ44dのオン・オフを制御し、さらにパワーチルトトリムユニット26を作動させてトリム角を調整する。
The
図6は、図1に示すECU90の制御を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、ECU90によって所定の周期(例えば100msec)ごとに実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing the control of
以下説明すると、先ずS10において、ロックアップクラッチ44dの動作を実行すべきか否かの判定処理(具体的には、ロックアップクラッチ44dのオン・オフの制御)を行う。 In the following, first, in S10, a determination process for determining whether or not the operation of the lockup clutch 44d should be executed (specifically, on / off control of the lockup clutch 44d) is performed.
図7は、そのロックアップクラッチ動作実行判定処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。同図を参照して説明すると、先ずS100において、シフトポジションがニュートラルか否か判断する。この判断は、ニュートラルスイッチ82からオン信号が出力されているか否か検出することで行う。S100で否定されるとき、即ち、インギヤのときはS102に進み、スロットル開度THをスロットル開度センサ74の出力から検出(算出)し、S104に進んで検出されたスロットル開度THの所定時間(例えば500msec)当たりの変化量(変動量)DTHを算出する。
FIG. 7 is a sub-routine flow chart showing the lock-up clutch operation execution determination process. Referring to the figure, first, in S100, it is determined whether or not the shift position is neutral. This determination is made by detecting whether or not an ON signal is output from the
次いでS106に進み、スロットル弁38が閉弁方向に駆動されているか否か(即ち、船体12を減速させる状態(以下「減速状態」という)にあるか否か)判断する。この判断は、スロットル開度THの変化量DTHが0deg未満か否か判定することで行われる。即ち、変化量DTHが負値の場合、スロットル弁38が閉弁方向に駆動されている(減速状態にある)と判断する一方、0または正値の場合はスロットル弁38が停止あるいは開弁方向に駆動されている(即ち、船体12を定速で走行させる状態あるいは加速させる状態にある)と判断する。
Next, in S106, it is determined whether or not the
S106で否定されるときはS108に進み、トルクコンバータ44の加速済み判定フラグ(後述。以下「トルコン加速済み判定フラグ」という)のビットが0か否か判断する。トルコン加速済み判定フラグは初期値が0とされるため、最初のプログラムループにおいてS108の判断は通例肯定されてS110に進み、トルクコンバータ44の増幅判定フラグ(以下「トルコン増幅判定フラグ」という)のビットが0か否か判断する。
When the result in S106 is negative, the program proceeds to S108, in which it is determined whether the bit of the acceleration determination flag (described later, hereinafter referred to as “the torque converter acceleration determination flag”) of the
このトルコン増幅判定フラグのビットは、後述する如く、トルクコンバータ44においてエンジン30の出力トルクを増幅させてドライブシャフト42に伝達させる状態(即ち、船外機10がトルクコンバータ44でトルクを増幅させる領域(トルクの増幅領域)にあって船体12を加速させる状態)のとき、1にセットされる一方、エンジン30の出力トルクを増幅させないとき(即ち、船外機10がトルクの増幅領域外にあるとき)、0にリセットされる。
The torque converter amplification determination flag bit is a state in which the
トルコン増幅判定フラグも初期値が0とされるため、最初のプログラムループにおいてS110の判断は通例肯定されてS112に進み、スロットル弁38が開弁方向に駆動されているか否か(即ち、船体12を加速させる状態(以下「加速状態」という)にあるか否か)判断する。具体的には、上記で算出されたスロットル開度THの変化量DTHとスロットル用所定値(しきい値)DTHrefとを比較し、変化量DTHがスロットル用所定値DTHref以上のとき、スロットル弁38が開弁方向に駆動されている(加速状態にある)と判断する。従って、スロットル用所定値DTHrefは、加速状態にあると判断できる値、例えば0.5degに設定される。
Since the initial value of the torque converter amplification determination flag is also set to 0, the determination in S110 is normally affirmed in the first program loop, and the process proceeds to S112 to determine whether the
S112で否定されるとき、即ち、減速・加速のいずれの状態でもなく、船体12を一定速度で走行させる状態と判断されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはS114に進み、トルクコンバータ44をロックアップオフモードで制御する。ロックアップオフモードでは、ロックアップ制御弁70を消磁し、トルクコンバータ44のロックアップクラッチ44dをオフする。これにより、エンジン30の出力トルクはトルクコンバータ44によって増幅させられてドライブシャフト42に伝達され、加速性能が向上する。
When the result in S112 is negative, that is, when it is determined that the
次いでS116に進み、トルコン増幅判定フラグのビットを1にセットし、S118に進んでトリムアップ許可フラグ(初期値0。後述)のビットを1にセットする。S116でトルコン増幅判定フラグのビットが1にセットされると、次回以降のプログラム実行時はS110で否定されてS120に進む。
Next, the process proceeds to S116, where the bit of the torque converter amplification determination flag is set to 1, and the process proceeds to S118, where the bit of the trim-up permission flag (
このように、トルコン増幅判定フラグのビットが1にセットされる、即ち、船外機10においてエンジン30の出力トルクをトルクコンバータ44で増幅させて船体12を加速させる状態にあるときは、S110で否定されてS120以降の処理を実行する。
In this way, when the bit of the torque converter amplification determination flag is set to 1, that is, when the
S120では、トルクコンバータ44の入力回転数NINと出力回転数NOUTを検出(算出)する。トルクコンバータ44の入力側はエンジン30のクランクシャフト52に接続されるため、入力回転数NINは、エンジン回転数と同一であり、よってクランク角センサ84の出力パルスをカウントすることで検出(算出)する。出力回転数NOUTはドライブシャフト回転数センサ86の出力から検出(算出)する。
In S120, the input rotational speed NIN and the output rotational speed NOUT of the
次いでS122に進み、入力回転数NINと出力回転数NOUTからトルクコンバータ44の速度比eを算出する。ここで速度比eとは、次式に示す如く、トルクコンバータ44の出力回転数NOUTを入力回転数NINで除した値である。
速度比e=(出力回転数NOUT)/(入力回転数NIN)
Next, in S122, the speed ratio e of the
Speed ratio e = (output rotation speed NOUT) / (input rotation speed NIN)
次いでS124に進み、トルクコンバータ44においてトルクの増幅領域が終了したか否か(詳しくは、トルクの増幅領域(加速領域)が飽和して加速が終了したか否か)判断する。具体的には、算出された速度比eを規定値erefaと比較し、速度比eが規定値erefa以上のとき、別言すれば、規定値erefaに到達するとき、トルクの増幅領域が終了したと判断する。従って、規定値erefaは、トルクコンバータ44においてトルクの増幅領域が終了したか否か判定できるような値、例えば0.7に設定される。
Next, the routine proceeds to S124, where it is determined whether or not the torque amplification region has ended in the torque converter 44 (specifically, whether or not the torque amplification region (acceleration region) has been saturated and acceleration has ended). Specifically, the calculated speed ratio e is compared with the specified value erefa, and when the speed ratio e is equal to or greater than the specified value erefa, in other words, when the specified value erefa is reached, the torque amplification region is completed. Judge. Therefore, the specified value refa is set to a value that can determine whether or not the torque amplification region has ended in the
S124で肯定されるときはS126に進み、入力回転数NINの変化量DNIN(換言すれば、エンジン回転数の変化量(変動量))を算出する。変化量DNINは、前回のプログラムループで検出された入力回転数NINから今回検出されたそれを減算して求める。 When the result in S124 is affirmative, the program proceeds to S126, and a change amount DNIN of the input rotational speed NIN (in other words, a change amount (variation amount) of the engine speed) is calculated. The change amount DNIN is obtained by subtracting the current rotation speed NIN detected in the previous program loop from the current rotation speed NIN.
次いでS128に進み、加速終了後、船体12の速度(船速)が最高速付近で安定しているか否か判断する。これは、算出された入力回転数NINの変化量DNINの絶対値を既定値(しきい値)DNINrefと比較し、変化量DNINの絶対値が既定値DNINref以下のとき、船速が最高速付近で安定していると判断することで行う。従って、既定値DNINrefは、加速終了後に船速が最高速付近となって運転状態が安定している、別言すれば、変化量DNINが比較的少ない状態であると判定できるような値、例えば500rpmに設定される。
Next, in S128, it is determined whether or not the speed (ship speed) of the
S128で肯定されるときはS130に進み、トルクコンバータ44をロックアップオンモードで制御する。ロックアップオンモードでは、ロックアップ制御弁70を励磁し、ロックアップクラッチ44dをオンする。これにより、エンジン30のクランクシャフト52とドライブシャフト42が直結されるため、トルクコンバータ44において滑りが生じず、結果として船速が(エンジン性能上の)最高速度に到達し、速度性が向上する。
When the result in S128 is affirmative, the program proceeds to S130, and the
S130の処理後、S132に進んでトルコン増幅判定フラグのビットを0にリセットする。次いでS134に進み、上記したトルコン加速済み判定フラグのビットを1にセットし、S136に進んでトリムアップ許可フラグのビットを0にリセットする。 After the process of S130, the process proceeds to S132, and the bit of the torque converter amplification determination flag is reset to 0. Next, the process proceeds to S134, where the bit of the torque converter accelerated determination flag is set to 1, and the process proceeds to S136, where the bit of the trim-up permission flag is reset to 0.
以上から分かるように、トルコン加速済み判定フラグは、トルクコンバータ44によるトルクの増幅を利用した加速が終了してロックアップクラッチ44dがオンされた状態のとき、1にセットされる一方、それ以外のときは、後述するように0にリセットされるフラグである。また、トリムアップ許可フラグのビットが1にセットされることはスロットル弁38が開弁方向に駆動されて船体12を加速させる状態にあって、後述する如く速度比eに応じて行われるトリムアップの実行が許可されていることを、0にリセットされることは船体12を加速させる状態になく、トリムアップの必要がないことを意味する。
As can be seen from the above, the torque converter accelerated determination flag is set to 1 when the acceleration using the torque amplification by the
尚、S124およびS128で否定されるときはトルクコンバータ44によるトルクの増幅領域が終了(飽和)していない、あるいは船体12の速度が最高速付近で安定していないと判断されるため、S130からS136の処理などをスキップしてプログラムを終了する。また、S134でトルコン加速済み判定フラグのビットが1にセットされると、次回以降のプログラム実行時においてはS108で否定されてS110からS136までの処理をスキップする。
If the determination in S124 and S128 is negative, it is determined that the torque amplification region by the
他方、S106で肯定されるとき、即ち、スロットル弁38が閉弁方向に駆動されていると判断されるとき(減速状態にあるとき)はS138に進み、トルクコンバータ44をロックアップオフモードで制御し、次いでS140に進んでトルコン増幅判定フラグのビットを1にセットする。その後、S142に進んでトルコン加速済み判定フラグのビットを0にリセットし、S144に進んでトリムアップ許可フラグのビットも0にリセットする。
On the other hand, when the result in S106 is affirmative, that is, when it is determined that the
また、S100で肯定されるとき、即ち、シフトポジションがニュートラルのときはS146に進み、トルクコンバータ44をロックアップオンモードで制御する。次いでS148に進み、トルコン増幅判定フラグのビットを0にリセットし、S150,S152に進んでトルコン加速済み判定フラグとトリムアップ許可フラグのビットも0にリセットする。
When the result in S100 is affirmative, that is, when the shift position is neutral, the process proceeds to S146, and the
図6フロー・チャートの説明に戻ると、次いでS12に進み、船外機10のトリムアップを実行すべきか否かの判定処理を行う。
Returning to the description of the flowchart of FIG. 6, the process then proceeds to S12, in which it is determined whether or not to trim up the
図8は、そのトリムアップ実行判定処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。図8に示す如く、先ずS200においてトリムアップ許可フラグのビットが1か否か判断する。S200で肯定されるとき、換言すれば、スロットル弁38が開弁方向に駆動されて船体12を加速させる状態にあるときはS202に進み、トルクコンバータ44においてトルクの増幅領域が終了する直前か否か(詳しくは、トルクの増幅領域(加速領域)が飽和して加速が終了する直前か否か)判断する。
FIG. 8 is a sub-routine flow chart showing the trim-up execution determination process. As shown in FIG. 8, first, in S200, it is determined whether or not the bit of the trim-up permission flag is 1. When the result is affirmative in S200, in other words, when the
具体的には、トルクコンバータ44の速度比eが所定値erefb以上であり、かつ前記した規定値erefa未満か否か判断し、その条件を満たすときにトルクの増幅領域が終了する直前であると判断する。従って、所定値erefbは、規定値erefaより小さい値にされると共に、トルクコンバータ44においてトルクの増幅領域が終了する直前になったと判断できるような値、例えば0.6に設定される。このことから、逆に言えば、規定値erefaは所定値erefbより大きい値に設定される。
Specifically, it is determined whether the speed ratio e of the
S202で肯定されるときはS204に進み、パワーチルトトリムユニット26を作動させて船外機10のトリムアップを実行する、正確にはトリムアップを開始する。
When the result in S202 is affirmative, the program proceeds to S204, in which the power tilt
S204でトリムアップが開始された後のプログラムループにおいて、速度比eがさらに増加して規定値erefaに到達すると、S202で否定されてS206に進み、トリムアップを停止する。 In the program loop after the trim-up is started in S204, when the speed ratio e further increases and reaches the specified value erefa, the result in S202 is negative, the process proceeds to S206, and the trim-up is stopped.
尚、トルクコンバータ44の速度比eが所定値erefb未満のときもS202で否定されることとなるが、その場合はトリムアップを開始するタイミングではないため、前述したS206に進んでトリムアップを行わない。また、S200で否定されるときはトリムアップの必要がないことから、同様にS206に進み、トリムアップを実行することなくプログラムを終了する。
Note that even when the speed ratio e of the
このように構成することで、ロックアップクラッチ44dがオンされる前に、パワーチルトトリムユニット26を作動させてトリムアップを開始し、それによって船体12の推力を増加させ、船速を上昇させることができる。また、トリムアップの停止は、速度比eが規定値erefaに到達したときに行われるため、上記したS130の処理のロックアップクラッチ44dのオンと同期して行われることとなる。
With this configuration, before the lock-up clutch 44d is turned on, the power tilt
尚、S202においては、前記したパワーチルトトリムスイッチ106が操船者によって操作されてトリム角などの調整指示に応じた信号が入力されたか否かも同時に判断され、信号が入力されるときはトルクコンバータ44の速度比eに拘わらず、入力された信号に応じてパワーチルトトリムユニット26を作動させる。これにより、操船者はパワーチルトトリムスイッチ106を操作することでパワーチルトトリムユニット26を作動させることができ、トリム角θtrmの調整を常に行うことができる。
In S202, it is simultaneously determined whether or not the power tilt
図9は上記した処理を説明するタイム・チャートであり、図10は上記処理の説明図である。尚、図10において符号yは船外機10の前後方向を、符号zは上下方向を示し、符号Wは海水あるいは淡水を、符号Sはその水面を示す。前後方向yと上下方向zは、船外機10における前後、上下を意味し、船外機10のチルト角やトリム角によっては必ずしも重力方向あるいは水平方向とは一致しない。
FIG. 9 is a time chart for explaining the above processing, and FIG. 10 is an explanatory diagram for the above processing. In FIG. 10, the symbol y indicates the front-rear direction of the
以下、図9タイム・チャートについて図10を参照しつつ説明すると、先ず時点t1において操船者のシフト・スロットルレバー102の操作によってシフトポジションがニュートラルからインギヤとなり(S100)、その後時点t2においてスロットル弁38が開弁方向に駆動されて加速状態にあると判断されると、ロックアップクラッチ44dをオフする(S112,S114)。このとき、トリムアップ許可フラグのビットを1にセットする(S118)。
Hereinafter, the time chart of FIG. 9 will be described with reference to FIG. 10. First, the shift position is changed from neutral to in-gear by the operator's operation of the shift /
図10にあっては、時点t1のときは(a)に示す如く、船体12と船外機10は共に水平状態にあり、時点t2以降の加速によって船速が上昇すると、船体12は、図10(b)に示す如く、船首12bが持ち上がる一方、船尾12aが沈み込む、いわゆるハンプ状態となる。同図から分かるように、このときのプロペラシャフト56の軸線56aの方向は船体12の進行方向に対して平行とならない。
In FIG. 10, at time t1, as shown in FIG. 10A, both the
その後も加速が継続され、トルクコンバータ44の速度比eが所定値erefb以上になると(時点t3)、船外機10のトリムアップを開始する(S202,S204)。そして、時点t4において速度比eが規定値erefaに到達すると、トリムアップを停止すると共に、ロックアップクラッチ44dをオンする(S124,S130,S202,S206)。尚、このとき、トリムアップ許可フラグのビットを0にリセットする(S136)。
Thereafter, the acceleration is continued, and when the speed ratio e of the
このトリムアップの停止によってトリム角θtrmが角度βに調整された状態を図10(c)に示す。同図から分かるように、船外機10をトリムアップしてトリム角θtrmを角度βに調整することで、プロペラシャフト56の軸線56aの方向(換言すれば、船外機10の推力の向き)は船体12の進行方向と略平行とされ、船体12の推力を増加できると共に、水面Sから受ける船体12の抵抗を減少させることができ、よって船体12の速度を上昇させることができる。
FIG. 10C shows a state where the trim angle θtrm is adjusted to the angle β by stopping the trim-up. As can be seen from the figure, the direction of the
その後、操船者によってシフト・スロットルレバー102が操作され、時点t5においてスロットル弁38が閉弁方向に駆動されている(減速状態にある)と判断されるときはロックアップクラッチ44dをオフする(S106,S138)。
Thereafter, the shift /
以上の如く、この発明の実施例にあっては、内燃機関(エンジン)30とプロペラ60を接続するドライブシャフト42と、前記内燃機関と前記ドライブシャフトの間に介挿されると共に、ロックアップクラッチ44dを有するトルクコンバータ44と、船体12に対するトリム角θtrmをトリムアップ/ダウン方向に調整可能なトリム角調整機構(パワーチルトトリムユニット)26とを備える船外機の制御装置において、前記トルクコンバータ44の入力回転数NINと出力回転数NOUTを検出し、前記検出された入力回転数NINと出力回転数NOUTから前記トルクコンバータ44の速度比eを算出する速度比算出手段と(ECU90。S10,S120,S122)、前記算出された速度比eが所定値erefb以上のとき、前記トリム角調整機構26を作動させて前記船外機10のトリムアップを開始すると共に、前記算出された速度比eが前記所定値erefbより大きい値に設定される規定値erefaに到達するとき、前記トリムアップを停止するトリム角調整機構作動手段と(ECU90。S12,S202〜S206)、前記算出された速度比eが前記規定値erefaに到達するとき、前記トルクコンバータ44のロックアップクラッチ44dをオンするクラッチ制御手段(ECU90。S10,S124,S130)とを備えるように構成した。
As described above, in the embodiment of the present invention, the
このように、トルクコンバータ44の入力回転数NINと出力回転数NOUTからトルクコンバータ44の速度比eを算出し、算出された速度比eが所定値erefb以上のとき、パワーチルトトリムユニット26を作動させて船外機10のトリムアップを開始するように構成したので、例えば所定値erefbを加速が終了してロックアップクラッチ44dがオンされる直前の状態に相当する値に設定することも可能となり、よってロックアップクラッチ44dがオンされる前にトリムアップして船体12の速度を上昇させることができる。それにより、加速終了後にロックアップクラッチ44dがオンされてドライブシャフト42に伝達されるトルクが減少するときであっても、船体12の速度はトリムアップによって上昇させられているため、操船者に減速感を与え難い、換言すれば、減速感を軽減させることができる。
In this way, the speed ratio e of the
また、トルクコンバータ44の速度比eが所定値erefbより大きい値に設定される規定値erefaに到達するとき、トリムアップを停止すると共に、ロックアップクラッチ44dをオンするように構成したので、加速が終了した時点を正確に検出(検知)でき、その状態のときにロックアップクラッチ44dをオンすることで速度性を向上させることができる。また、トリムアップの停止をロックアップクラッチ44dのオンと同期して行うようにしたので、適切なタイミングで停止、正確には速度比eが十分に増加し、それ以上のトリムアップが不要になるタイミングで停止させることができ、よってトリムアップ後のトリム角θtrmを船体12に対して最適な値に容易に設定できると共に、船体12に縦揺れなどの不具合が生じることもない。
Further, when the speed ratio e of the
また、前記内燃機関30のスロットル弁38が開弁方向に駆動されているか否か判断するスロットル弁駆動方向判断手段(ECU90。S10,S112)を備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記スロットル弁38が開弁方向に駆動されていると判断されると共に、前記算出された速度比eが前記所定値erefb以上のとき、前記トリムアップを開始するように構成したので(S200〜S204)、確実に加速していると判断されるときにトリムアップを開始でき、よって加速終了後に生じる減速感を効果的に軽減させることができる。
In addition, it includes throttle valve drive direction determining means (
また、操船者に手動操作自在に設けられるスイッチ(パワーチルトトリムスイッチ)106を備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記スイッチ106が操作されるとき、前記トリム角調整機構26を作動させるように構成したので(S202)、操船者はパワーチルトトリムスイッチ106を操作することでパワーチルトトリムユニット26を作動させることができ、よってトリム角θtrmの調整を常に行うことができる。
In addition, a switch (power tilt trim switch) 106 that can be manually operated by the operator is provided, and the trim angle adjusting mechanism operating means operates the trim
尚、上記において、規定値erefaや所定値erefb、既定値DNINref、エンジン30の排気量などを具体的な値で示したが、それらは例示であって限定されるものではない。
In the above description, the specific value erefa, the predetermined value erefb, the default value DNINref, the displacement of the
10 船外機、12 船体、26 パワーチルトトリムユニット(トリム角調整機構)、30 エンジン(内燃機関)、38 スロットル弁、42 ドライブシャフト、44 トルクコンバータ、44d ロックアップクラッチ、60 プロペラ、90 ECU(電子制御ユニット)、106 パワーチルトトリムスイッチ(スイッチ) 10 outboard motor, 12 hull, 26 power tilt trim unit (trim angle adjusting mechanism), 30 engine (internal combustion engine), 38 throttle valve, 42 drive shaft, 44 torque converter, 44d lock-up clutch, 60 propeller, 90 ECU ( Electronic control unit), 106 Power tilt trim switch (switch)
Claims (3)
a.前記トルクコンバータの入力回転数と出力回転数を検出し、前記検出された入力回転数と出力回転数から前記トルクコンバータの速度比を算出する速度比算出手段と、
b.前記算出された速度比が所定値以上のとき、前記トリム角調整機構を作動させて前記トリムアップを開始すると共に、前記算出された速度比が前記所定値より大きい値に設定される規定値に到達するとき、前記トリムアップを停止するトリム角調整機構作動手段と、
c.前記算出された速度比が前記規定値に到達するとき、前記トルクコンバータのロックアップクラッチをオンするクラッチ制御手段と、
を備えることを特徴とする船外機の制御装置。 A drive shaft that connects the internal combustion engine and the propeller, a torque converter that is interposed between the internal combustion engine and the drive shaft, and that has a lock-up clutch, and a trim that can adjust the trim angle relative to the hull in the trim up / down direction In an outboard motor control device comprising an angle adjustment mechanism,
a. Speed ratio calculating means for detecting an input rotation speed and an output rotation speed of the torque converter, and calculating a speed ratio of the torque converter from the detected input rotation speed and output rotation speed;
b. When the calculated speed ratio is equal to or greater than a predetermined value, the trim angle adjusting mechanism is operated to start the trim-up, and the calculated speed ratio is set to a specified value that is set to a value larger than the predetermined value. Trim angle adjusting mechanism actuating means for stopping the trim-up when reaching,
c. Clutch control means for turning on a lock-up clutch of the torque converter when the calculated speed ratio reaches the specified value;
An outboard motor control device comprising:
を備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記スロットル弁が開弁方向に駆動されていると判断されると共に、前記算出された速度比が前記所定値以上のとき、前記トリムアップを開始することを特徴とする請求項1記載の船外機の制御装置。 d. Throttle valve drive direction determining means for determining whether or not the throttle valve of the internal combustion engine is driven in the valve opening direction;
And the trim angle adjusting mechanism actuating means determines that the throttle valve is driven in the valve opening direction and starts trimming up when the calculated speed ratio is equal to or greater than the predetermined value. The outboard motor control device according to claim 1.
を備えると共に、前記トリム角調整機構作動手段は、前記スイッチが操作されるとき、前記トリム角調整機構を作動させることを特徴とする請求項1または2記載の船外機の制御装置。 e. A switch that can be operated manually by the operator,
3. The outboard motor control device according to claim 1, wherein the trim angle adjusting mechanism operating means operates the trim angle adjusting mechanism when the switch is operated.
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