JPH10318113A - 船舶用エンジンの運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前進から後進に切り替えて制動を行う場合の
エンジンストールを防止でき、かつアイドリング回転数
より低い極低速回転数が安定して得られる船舶用エンジ
ンの運転制御装置を提供する。 【解決手段】 スロットル弁１７開度が略全閉の状態で
エンジン回転数がアイドリング回転数ＩＤより低い極低
速回転数に低下したとき、点火時期をアイドリング回転
時点火時期ｂより遅角側でかつ上記極低速回転数に応じ
た極低速回転時点火時期ａに制御する点火時期制御手段
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作レバーにより
シフト位置を前進，中立（ニュートラル），後進の何れ
かに切り替えるとともにスロットル弁の開度を調整する
ようにした船舶用エンジンの運転制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば船外機等を備えた小型船舶では、
操作レバーの回動位置によりシフト位置を前進，中立，
後進の何れかに切り替えるとともに、操作レバーを前進
位置，後進位置からさらに回動することによりスロット
ル弁開度を調整するようにしたものがある。

【０００３】このような小型船舶では、前進走行中の船
体を制動する場合、スロットル弁を閉じるとともにシフ
ト位置を前進から後進に切り替えてプロペラを逆転させ
ることにより後進推力を発生させて減速するようにして
いる。この場合、船体が惰性で前進していることから前
進水流で前進方向に回転しているプロペラを強制的に瞬
時に後進方向に切り替えることとなる。

【０００４】また、上記小型船舶では、船体を低速走行
させながら釣りを行ういわゆるトローリングを行う場合
がある。このトローリングでは魚種によっては極めて低
い船速が要求される場合があり、エンジン回転数を例え
ばアイドリング回転数より低い速度に制御しなければな
らない場合がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記船体を制
動する場合、前進状態から後進状態に切り替えるとエン
ジンストールが発生し易いという問題がある。即ち、前
進走行中にスロットル弁を閉じてニュートラルに切り替
えても船体は惰性で前進しており、前進水流によってプ
ロペラも前進方向に回転している。一般に小型船舶では
前，後進の切替えにはドッククラッチが採用されてお
り、そのため後進に切り替えたときに発生するクランク
軸を逆転させる方向に働く衝撃的な力をエンジンの回転
力が吸収できず、その結果エンジンストールが発生する
場合がある。

【０００６】また上記トローリング走行を行う場合、ア
イドリング回転数より低いエンジン回転数に設定するの
は現状では困難であり、安定した微速走行が得られない
という問題があり、この点での改善が要請されている。

【０００７】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、前進から後進に切り替えて制動を行う場合のエンジ
ンストールを防止でき、かつアイドリング回転数より低
い極低速回転数が安定して得られる船舶用エンジンの運
転制御装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、スロ
ットル弁開度が略全閉の状態でエンジン回転数がアイド
リング回転数より低い極低速回転数に低下したとき、点
火時期をアイドリング回転時より遅角側でかつ上記極低
速回転数に応じた極低速回転時点火時期に制御する点火
時期制御手段を備えたことを特徴とする船舶用エンジン
の運転制御装置である。

【０００９】請求項２の発明は、スロットル弁開度が略
全閉でかつエンジン回転数がアイドリング回転数である
ときの点火時期を圧縮上死点又は圧縮上死点後に制御す
る点火時期制御手段を備え、スロットル全閉時の吸入空
気量をエンジン回転数がアイドリング回転数となる量に
設定したことを特徴とする船舶用エンジンの運転制御装
置である。

【００１０】請求項３の発明は、エンジン回転数がアイ
ドリング回転数より低い極低速回転数に低下したとき、
点火時期をエンジン１回転中における回転数変動に基づ
いて制御する点火時期制御手段を備えたことを特徴とす
る船舶用エンジンの運転制御装置である。

【００１１】請求項４の発明は、エンジン回転数が変化
しつつあるとき、点火時期をエンジン回転数の時間に対
する変化割合に基づいて制御する点火時期制御手段を備
えたことを特徴とする船舶用エンジンの運転制御装置で
ある。

【００１２】

【発明の作用効果】請求項１の発明に係る船舶用エンジ
ンの運転制御装置によれば、スロットル弁開度が略全閉
の状態でエンジン回転数がアイドリング回転数より低い
極低速回転数に低下したとき、点火時期をアイドリング
回転時より遅角側でかつ上記極低速回転数に応じた極低
速回転時点火時期に制御するようにしたので、エンジン
ストールを防止できる。例えば前進走行中に操作レバー
を後進に切り替えたことにより、エンジン回転数が極低
速回転数に低下したような場合には、点火時期はアイド
リング回転時よりも遅角側の上記極低速回転数に適した
点火時期に制御され、エンジンの回転力を確保して上記
極低回転数を維持することができ、エンジンストールを
防止できる。

【００１３】請求項２の発明によれば、スロットル弁開
度が略全閉でかつエンジン回転数がアイドリング回転数
であるときの点火時期を圧縮上死点又は圧縮上死点後に
制御するとともに、スロットル全閉時の吸入空気量をエ
ンジン回転数がアイドリング回転数となる量に設定した
ので、エンジンストールを防止できる。即ち、点火時期
を圧縮上死点付近以降に遅角させたので、アイドリング
回転数を確保しながら吸入空気量を増加することが可能
となり、これに応じた量の燃料を供給することによりエ
ンジンの回転力を増加でき、例えば前進走行中に操作レ
バーを後進に切り替えたことによりエンジン回転数が急
激に低下しエンジンストールに至る問題を回避できる効
果がある。

【００１４】請求項３の発明によれば、エンジン回転数
が極低速回転数に低下したとき、点火時期をエンジン１
回転中における回転数変動に基づいて制御するようにし
たので、例えば前進走行中に操作レバーを後進に切り替
えたことによりエンジン回転数が急激に低下し、エンジ
ン回転変動が大きくなった場合でも、この回転変動を見
越した点火実行時期の設定，及び点火基準時期から点火
実行時期までの点火実行時間を設定することが可能とな
り、エンジン１回転中の変動に起因する点火時期のずれ
を防止でき、エンジンストールの発生を防止できる効果
がある。

【００１５】請求項４の発明によれば、エンジン回転数
が変化しつつあるとき、点火時期をエンジン回転数の時
間に対する変化割合に基づいて制御するようにしたの
で、例えば前進走行中に操作レバーを後進に切り替えた
ことによりエンジン回転数が急激に低下した場合でも、
この回転の急激な低下を見越した点火実行時期の設定，
及び点火基準時期から点火実行時期までの点火実行時間
の設定が可能となり、エンジン回転数の急激な低下に起
因する点火時期のずれを防止でき、エンジンストールの
発生を防止できる効果がある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１ないし図６は請求項１の
発明に係る第１実施形態による船舶用エンジンの運転制
御装置を説明するための図であり、図１，図２は本実施
形態の運転制御装置が採用された船外機の概略構成図，
側面図、図３は操作レバーのシフト操作を示す図、図４
はシフトポジションセンサの特性図、図５は前進状態か
ら後進にシフトとしたときのエンジン回転数と点火時期
との関係を示す特性図、図６は上記制御装置の制御動作
を説明するためのフローチャートである。

【００１７】図において、１は船外機であり、これは船
体２の船尾２ａにクランプブラケット３を介して上下に
揺動可能に、かつ左右に回動可能に枢支されている。こ
の船外機１は推進機４が配設された下部ケース５にエン
ジン６を搭載し、該エンジン６をカウリング７で囲んだ
概略構造のものである。

【００１８】上記推進機４は、垂直方向に延びるドライ
ブシャフト８の下端に傘歯車機構１０を介して推進軸１
１を連結し、該推進軸１１の後端にプロペラ１２を結合
した構成となっている。上記傘歯車機構１０はドライブ
シャフト８に装着された駆動傘歯車１０ａと、推進軸１
１に回転自在に装着された前進傘歯車１０ｂ，後進傘歯
車１０ｃとからなる。

【００１９】上記推進機４には前後進切替え装置１５が
配設されている。この切替え装置１５は、前，後方向に
回動可能に枢支された操作レバー１６にシフトケーブル
１８ａを介してシフトロッド１８ｂを連結し、該シフト
ロッド１８ｂに連結されたシフトカム１８ｃによりドッ
ククラッチ１８ｄを作動させることにより上記前，後進
傘歯車１０ｂ，１０ｃの何れかを推進軸１１に結合し、
又は両方とも結合しないように構成されている。また上
記操作レバー１６を所定開度以上に回動することにより
スロットルアクチュエータ４５がスロットル弁１７を開
閉するようになっている。なお、５２はスロットル開度
センサである。

【００２０】上記操作レバー１６は、図３に示すよう
に、前，後進傘歯車１０ｂ，１０ｃの両方ともを推進軸
１１に対してフリーにするニュートラル位置（領域）Ａ
と、該ニュートラル位置Ａからさらに前方に回動させる
ことにより前進傘歯車１０ｂを推進軸１１に結合させる
前進クラッチイン位置Ｂ１と、該クラッチイン位置Ｂ１
からさらに前方に回動させることにより上記スロットル
弁１７を該回動量に応じて開く前進走行位置（領域）Ｂ
２との間で回動する。また上記ニュートラル位置Ａから
後方に回動させることにより後進傘歯車１０ｃを推進軸
１１に結合させる後進クラッチイン位置Ｃ１と、該クラ
ッチイン位置Ｃ１からさらに後方に回動させることによ
りスロットル弁１７を該回動量に応じて開く後進走行位
置（領域）Ｃ２との間で回動するようになっている。

【００２１】ここで、スロットル弁１７の開度は、通常
運転状態においては、上記操作レバー１６がニュートラ
ル位置Ａの範囲，及び前，後クラッチイン位置Ｂ１，Ｃ
１から前，後進走行位置Ｂ２，Ｃ２までの範囲にあると
きには全閉のアイドル開度Ｄに設定されている。一方、
エンジン回転数がアイドリング回転数より低速の極低速
回転になると後述するように本発明特有の制御が行われ
る。

【００２２】上記エンジン６は水冷式４サイクル並列４
気筒エンジンであり、クランク軸２０を走行時に略垂直
をなすように縦向きに配置して構成されており、該クラ
ンク軸２０の下端に上記ドライブシャフト８の上端が連
結されている。上記エンジン６は、シリンダブロック２
１に形成されたシリンダボア２１ａ内にピストン２２を
摺動自在に挿入配置するとともに、該ピストン２２をコ
ンロッド２３で上記クランク軸２０に連結した構造のも
のである。上記シリンダブロック２１の船体前後方向後
側に位置する後合面にはシリンダヘッド２４が、また前
合面にはクランクケース３４ａがそれぞれ締結されてい
る（図２参照）。

【００２３】上記シリンダヘッド２４に形成された各気
筒毎の燃焼室２４ａには点火プラグ２５の電極が臨んで
いる。また各燃焼室２４ａに連通する排気ポート２６，
吸気ポート２７にはそれぞれ排気バルブ２８，吸気バル
ブ２９が配設されており、該各バルブ２８，２９はクラ
ンク軸２０と平行に配設されたカム軸３０，３１により
開閉駆動される。なお、２５ａは点火コイル，２５ｂは
イグナイタである。

【００２４】上記各排気ポート２６には排気マニホール
ド３２が接続されており、排気ガスは排気マニホールド
２３から上記下部ケース５内を通って推進機４の後端か
ら水中に排出されるようになっている。

【００２５】上記各吸気ポート２７には吸気マニホール
ド３３が接続されている。この吸気マニホールド３３
は、上記クランクケース３４ａの側部に配設されたサー
ジタンク３５に接続されており、該サージタンク３５に
は各気筒共通の上記スロットル弁１７を内蔵するスロッ
トルボディ３６が接続されている。このスロットルボデ
ィ３６はクランクケース３４ａの後方に配設されたサイ
レンサ３７に接続されている。このサイレンサ３７には
吸気ダクト３８が接続されており、該吸気ダクト３８は
エンジン６の上方に配置されている。この吸気ダクト３
８には空気流入口３８ａが形成されており、上記カウリ
ング７の後壁に形成された外気導入孔７ａから空気を取
り入れるようになっている

【００２６】また上記シリンダヘッド２４の各吸気ポー
ト２７に臨む部分には燃料噴射弁４０が挿入配置されて
おり、該燃料噴射弁４０の噴射口はポート開口を指向し
ている。上記各燃料噴射弁４０にはクランク軸２０と平
行に配置され加圧燃料を供給する燃料供給レール４１が
接続されており、該供給レール４１は不図示のベーパセ
パレータに連通接続されている。

【００２７】上記スロットルボディ３６には、吸気量調
整弁としてのアイドル回転数調整弁６０が配設されてい
る。このアイドル回転数調整弁６０は、上記スロットル
弁１７の上流側と下流側とを連通するバイパス通路６１
に、該バイパス通路６１の面積を変化させる調整バルブ
６２を介設した構成となっている。この調整バルブ６２
はスロットル弁１７が全閉位置に位置しているアイドリ
ング運転時に上記バイパス通路６１の通路面積を略１／
２とするようにその開度が設定されている。

【００２８】上記エンジン６は、燃料噴射量制御手段，
点火時期制御手段としてのエンジンコントロールユニッ
ト（運転制御装置）４２を備えている。このコントロー
ルユニット４２は、エンジン回転数センサ４３，吸気圧
センサ４４，スロットル開度センサ５２，冷却水温度セ
ンサ４６，船体速度センサ４７，及び気筒判別センサ４
８からの検出値が入力され、これらの検出値から内蔵す
る運転制御マップに基づいて燃料噴射弁４０の燃料噴射
量，噴射時期、及び点火プラグ２５の点火時期を制御す
るように構成されている。

【００２９】上記速度センサ４７は、船体走行に伴う水
流により回転するパドルの回転数を検出する水車式スピ
ードセンサであり、船体２の船尾２ａの下端に配設され
ている。なお、上記速度センサには、船外機の下部ケー
ス内の水圧変化を検出する半導体圧力センサ等を採用し
てもよい。

【００３０】また、上記船外機１にはトローリングとき
のエンジン回転数を例えば３段階に選択可能のトローリ
ング選択スイッチ６５が配設されており、乗船者が該選
択スイッチ６５を所定操作すると、トローリング回転数
に応じた選択信号が上記アイドル回転数調整弁６０の開
度を制御する上記コントロールユニット４２に出力され
る。そしてコントロールユニット４２は、上記トローリ
ング選択信号が入力されると、予め設定されたトローリ
ング回転数となるように上記アイドル回転数調整弁６０
を開閉制御するように構成されている。即ち、上記トロ
ーリング選択スイッチ６５が入力されかつ操作レバー１
６が前進クラッチイン位置Ｂ１の直前から前進走行位置
Ｂ２までの間にあるときには上記バイパス通路６１を絞
り込んで吸気量を減少させる。この吸気量の減少に見合
った燃料が噴射供給され、これによりアイドリング回転
数より低いトローリング回転数が得られる。

【００３１】上記切替装置１５のシフトロッド１８ｂに
はシフトポジションセンサ５５が配設されている。この
シフトポジションセンサ５５は上記シフトロッド１８ｂ
の位置つまり操作レバー１６のシフト位置Ａ〜Ｃを検出
して上記コントロールユニット４２に出力する。このシ
フトポジションセンサ５５は、図４に示すように、シフ
ト位置Ａ〜Ｃに応じた値の電圧信号を出力する。また上
記操作レバー１６にはこれの回動速度を検出するレバー
速度センサ５７が配設されており、該センサ５７からの
検出値を上記コントロールユニット４２に出力する。

【００３２】本実施形態装置では、エンジン回転数が外
力によりアイドリング回転数以下の極低速回転数まで低
下した場合には以下の制御が行われる。

【００３３】例えば、前進走行中に上記操作レバー１６
を後進走行位置に切り替える場合、該操作レバー１６の
ニュートラル位置への回動によりエンジン回転数は、図
５（ａ）に示すように、通常６００〜７００ｒｐｍ程度
に設定されたアイドリング回転数まで低下し、さらに後
進位置への回動時（図中Ｒで示す）に、２００ｒｐｍ程
度の極低速回転数に急激に低下し、その後変動しつつア
イドリング回転数に復帰するが、船速が比較的速い状態
から後進に切り換えると上記極低速回転数に低下した際
にそのままエンジン停止する場合がある。

【００３４】そこで、本実施形態では、エンジン回転数
がアイドリング回転数より例えば５０ｒｐｍだけ低い極
低速回転数以下に低下したときは、図５（ｂ）に示すよ
うに、点火時期を点火時期特性線ａに示すように、その
時の検出されたエンジン回転数及び経過時間に対応した
点火時期に制御するようにしている。即ち、従来は特性
線ｂに示すように、アイドリング運転域では、点火時期
をエンジン回転数に係わらず一定の点火時期Ｔ1 に固定
していたのに対し、本実施形態では、エンジン回転数が
上記極低速回転数まで低下すると直ちにＴ2 まで遅角さ
せ、その後上死点（ＴＤＣ）近傍まで徐々に遅角させ、
さらに時間の経過とともにエンジン回転数が上昇すると
上記Ｔ1 付近まで進角させるようにしている。なお、上
記アイドリング時の点火時期Ｔ1 は通常上死点前１０〜
１５°程度に設定されている。

【００３５】次に、上記コントロールユニット４２によ
るエンジンの点火時期制御動作を図６に基づいてさらに
詳細に説明する。上記スロットル弁開度が全閉で、エン
ジン回転数が所定の設定回転数（例えばアイドリング回
転数−５０ｒｐｍの極低速回転数）より低くなると、そ
のときのエンジン回転数に応じた点火時期が極低速回転
数用点火時期マップから、あるいは計算式により演算さ
れ、該演算された点火時期がエンジン状態、例えばエン
ジン温度等により必要に応じて補正される（ステップＳ
１〜Ｓ４）。なお、上記極低速回転数用点火時期マップ
は上記図５のエンジン回転数と特性線ａとに対応してい
る。

【００３６】また、上記ステップＳ２において、エンジ
ン回転数が所定の設定回転数より低くないときは、スロ
ットル全閉のアイドリング運転用点火時期マップから、
あるいは計算式によりこの時のエンジンの運転状態に応
じた点火時期が演算され、また該演算された点火時期が
上記と同様にしてエンジン状態により必要に応じて補正
される（ステップＳ５，Ｓ６）。

【００３７】なお、上記ステップＳ１において、上記ス
ロットル弁開度が全閉でなければ、通常運転用の点火時
期マップから、点火時期が演算され、また該演算された
点火時期がエンジン状態により必要に応じて補正される
（ステップＳ７〜Ｓ８）。

【００３８】そして、上記各演算, 補正された点火時期
が実行点火時期用のメモリに記憶され（ステップＳ
９）、この記憶された実行点火時期に基づいてエンジン
の点火が行なわれる。なお、具体的には上記実行点火時
期は、点火基準クランク角度位置からの時間としてタイ
マにセットされ、該点火基準クランク角度位置でカウン
トが開始され、カウント終了時点で点火が実行される。

【００３９】このように、本実施形態では、エンジン回
転数がアイドリング回転数より低い極低速回転数以下に
低下した場合には、点火時期をその時のエンジン回転数
に応じた上死点付近の点火時期に遅角させるようにした
ので、必要な回転力を確保することが可能となり、エン
ジンストールを回避できる。因みに、図５に示す点火時
期特性線ｂで示す点火時期Ｔ1 は２００ｒｐｍ付近のエ
ンジン回転数に対しては過剰進角であり、エンジンの回
転力が弱くなり、エンジンストールが発生し易い。

【００４０】図７〜図１０は請求項２の発明に係る第２
実施形態を説明するための図であり、図７はエンジン回
転数と点火時期との関係を示す図、図８，図９は点火時
期と吸入空気量との関係を示す図、図１０はエンジン回
転数の点火時期との関係を示す図である。

【００４１】本第２実施形態では、図７，図１０に示す
ように、エンジン回転数が略アイドリング回転数より低
い範囲では、点火時期（Ｉｇ. Ｔ）は圧縮上死点より遅
角した値Ｔ3 又は圧縮上死点に制御され、また、図８，
図９に示すように、吸入空気量はエンジン回転数がアイ
ドリング回転数に保持されるように増量側に制御され
る。図９において、アイドリング回転数における点火時
期を上死点後５°に設定した場合には、上死点前１５°
付近に設定した通常の場合のアイドリング空気量の１．
３倍程度に増量される。

【００４２】上記空気量の増量は具体的には、図１にお
けるスロットル弁１７の全閉時の開度を通常よりも開側
に設定することにより、あるいはアイドル回転数調整弁
６０の開度を制御することにより実現される。そしてこ
の場合、点火時期をＴ3 まで遅角させながらアイドリン
グ回転数が確保されるよう吸入空気量が増加される。勿
論この場合には、増量された吸入空気量に応じた量の燃
料が燃料噴射弁４０から噴射供給される。

【００４３】このように本第２実施形態では、アイドリ
ング運転域では、点火時期を上死点後まで遅角させるこ
とによってエンジン回転数をアイドリング回転数に保持
しながら吸入空気量を増加することができ、船舶が比較
的高い速度で前進しているときに操作レバーを後進に切
り換えた場合のエンジン回転速度の低下によって、点火
時期が最適点火時期に近ずくこととなり、これにより回
転力が大きくなり、エンジンストールを防止することが
できる。

【００４４】図１１は請求項３の発明に係る第３実施形
態を説明するための図である。エンジン回転数が例えば
２００〜３００ｒｐｍといった極低速回転数になると、
エンジン１回転中におけるエンジン回転数の変動が大き
くなる傾向がある。図１１は４気筒エンジンにおいてこ
のような極低速回転となった場合のエンジン回転数の変
動の例を示している。図中、＃１〜＃４ＴＤＣは各気筒
のピストンが圧縮上死点に位置するタイミングを示し、
１８０°間隔で点火が行われ、圧縮上死点付近で２００
ｒｐｍであったエンジン回転数が３００ｒｐｍに増加
し、かつ平均で見ると２５０ｒｐｍであることが判る。
またｄ1 は＃１気筒の点火基準クランク角度（例えば上
死点前８０°）を、ｄ2 は＃１気筒において実際に点火
が行われる実行点火クランク角度（例えば上死点）を、
ｔ1 は上記ｄ1 からｄ2 までの点火実行時間をそれぞれ
示している。

【００４５】上述のように、エンジン回転数の変動が大
きくなると、点火時期を演算した時点でのエンジン回転
数あるいは平均エンジン回転数と点火を実行する時のエ
ンジン回転数においてずれが大きくなり、上記点火実行
時のクランク角度ｄ2 自体が適正でなくなったり、ある
いは上記基準点火クランク角度ｄ1 から上記時間ｔ1経
過後に点火を実行してもクランク角度ｄ2 からずれた位
置で点火が実行される問題が懸念される。その結果、上
述のように船体の前進中に操作レバーを後進に切り換え
ると、このエンジン回転変動に起因する点火タイミング
のずれからもエンジンストールが生じ易くなる。

【００４６】そこで、本実施形態では、１回転中におけ
るエンジン回転数の変動幅が大きくなる極低速回転数域
では、点火実行時の実際のエンジン回転数に応じた適切
な点火時期を設定できるように、点火実行時期を、１回
転中の回転数変動の程度に応じて、つまりこの変動を見
越して制御するようにしている。

【００４７】この点火時期の制御を図１２〜１４のフロ
ーチャートに基づいて説明する。図１２において、上記
スロットル弁開度が全閉の時には、平均のエンジン回転
数，現在のエンジン回転数及びエンジン回転数の変動状
態に基づいて点火実行時のエンジン回転数が予測され、
該予測値に対応した点火時期（図１１における実行点火
クランク角度ｄ2)が演算される（ステップＳ１１〜１
３）。そして該演算された点火時期（クランク角度ｄ2
）が必要に応じてエンジン状態に基づいて補正される
（ステップＳ１４）。

【００４８】また、上記ステップＳ１１においてスロッ
トル弁開度が全閉でない時は、通常運転時用の点火時期
マップに基づいて通常運転時の点火時期が演算され、こ
の演算された点火時期が必要に応じてエンジン状態に基
づいて補正される（ステップＳ１５，１６）。

【００４９】続いて上記補正された各点火時期が実行点
火時期メモリに記憶, 格納され（ステップＳ１７）、こ
の記憶データが後述するように、点火実行に用いられ
る。

【００５０】また、図１３において、エンジン回転数が
予め設定された回転数より小さい極低速回転数の時に
は、通常運転時の点火時期が記憶された算出結果点火時
期メモリから、点火時期のデータが読み出される（ステ
ップＳ２１，Ｓ２２）。

【００５１】続いて平均エンジン回転数，現在のエンジ
ン回転数及びエンジン回転変動状態に基づいて点火実行
時のエンジン回転数が予測され、該予測値に対応した点
火時期（図１１における点火実行時クランク角度ｄ2)が
演算される（ステップＳ２３）。

【００５２】また、上記演算された点火時期（クランク
角度ｄ2 ）が必要に応じてエンジン状態に基づいて補正
され（ステップＳ２４）、この補正された点火時期が実
行点火時期メモリに格納されて、点火実行に用いられる
（ステップＳ２５，２６）。

【００５３】そして図１４において、点火時期データ
（実行点火クランク角度ｄ2 ）が実行点火時期メモリか
ら読み出され、基準点火クランク角度ｄ1 から実行点火
クランク角度ｄ2 までの点火実行時間ｔ1 が演算され、
検出されたエンジン回転数が所定の設定回転数より小さ
いかどうかの判定が行われる（ステップＳ３１〜Ｓ３
３）。

【００５４】そして、エンジン回転数が所定の設定回転
数より小さい時（極低速回転数時）には、平均エンジン
回転数，現在のエンジン回転数及びエンジン回転変動状
態から上記時間ｔ1 の補正係数が算出され、該補正係数
により上記時間ｔ1 が補正され、補正された時間が点火
実行タイマに設定される（ステップＳ３４〜Ｓ３６）。
そして上記点火基準クランク角度ｄ1 に達した時点でタ
イマのカウントが開始され、カウント終了時点で点火が
実行される。なお、上記ステップＳ３３においてエンジ
ン回転数が所定の設定回数より小でない時は、上記ステ
ップＳ３１で読み出されたデータが上記実行タイマに設
定される。

【００５５】このように、本第３実施形態では、エンジ
ン１回転中の回転変動の大きい極低速回転数域では、回
転変動状態に基づいて点火実行時におけるエンジン回転
数を予測し、該予測されたエンジン回転数に最適の点火
時期を求めるようにしたので、エンジン回転変動が大き
い場合でも点火時期を最適に制御することができ、回転
変動による点火時期のずれを防止して必要な回転力を得
ることができる。

【００５６】またエンジン１回転中の回転変動の大きい
極低速回転数域では、基準点火クランク角度ｄ1 から実
行点火クランク角度ｄ2 までの点火実行時間ｔ1 を回転
変動に基づいて補正するようにしたので、エンジン回転
変動が大きい場合でも点火時期を最適に制御することが
でき、回転変動による点火時期のずれを防止でき、必要
な回転力を得ることができる。

【００５７】ここでエンジンの点火は、エンジン状態
（回転数，負荷等）の検知，点火時期の演算，点火実
行，燃焼，のステップで行われ、エンジン状態の検知か
ら点火を実行するまでには所定の時間を要するため、エ
ンジン回転数が急激に変化する過渡運転状態では、エン
ジン状態の検知から実際に燃焼が開始されるまでの間
に、上記検知したエンジン状態が変化し、上記演算され
た点火時期が実際の点火，燃焼の時点では適切でなくな
る場合が懸念される。

【００５８】そこで、請求項４の発明は、エンジンの回
転数が変化しつつある場合には、点火時期をエンジン回
転数の時間に対する変化率に応じて制御するように構成
されている。これは例えば上述のように、前進走行中に
操作レバーを後進に切り換えたことによりエンジン回転
数が急激に低下する場合に特に有効である。

【００５９】図１５，図１６は請求項４の発明の第４実
施形態を説明するための図であり、本実施形態では、エ
ンジン状態（特にエンジン回転数）の変化率を求め、該
変化率から点火実行, 燃焼の時のエンジン状態を予測
し、そして、この予測されたエンジン状態に基づいて点
火時期を演算して、点火を実施する。

【００６０】図１５において、エンジン回転数が検出さ
れ、該検出値とこれまでの検出値とからエンジン回転数
の時間に対する変化率が算出される（ステップＳ４１，
Ｓ４２）。そして、上記変化率に基づいて、次の点火実
行時のエンジン回転数又は次の燃焼時のエンジン回転数
が予測, 演算され、この予測されたエンジン回転数とエ
ンジン負荷（スロットル開度）とから適切な点火時期が
算出される（ステップＳ４３，Ｓ４４）。

【００６１】上記算出された点火時期が冷却水温等の他
のエンジン状態に応じて補正され、この補正された点火
時期が実行点火時期メモリに格納されて、点火時期制御
に用いられる（ステップＳ４５，Ｓ４６）。

【００６２】そして図１６においてエンジン回転数が所
定の設定回転数より小さい時（極低速回転数域）には、
算出結果点火時期メモリから点火時期データが読み込ま
れ、平均のエンジン回転数，現在のエンジン回転数及び
エンジン回転数の変動状態に応じた点火時期の補正係数
が算出される（ステップＳ５１〜Ｓ５３）。

【００６３】そして、上記算出された補正係数で上記点
火時期が補正され、該補正された点火時期が実行点火時
期メモリに格納されて、この格納値が点火時期制御に用
いられる（ステップＳ５４〜Ｓ５６）。なお、上記ステ
ップＳ５１において、エンジン回転数が所定の設定回転
数より小でない時は上述の補正処理は行われない。

【００６４】このように、予測された点火実行時のエン
ジン回転数を含むエンジン状態に基づいて点火時期を設
定するようにしたので、エンジン回転数が急激に変化す
る場合でも適切な時期に点火することができ、燃焼が適
切に行なわれ、必要な回転力を得ることができる。

【００６５】なお、上記第１〜第４実施形態では、請求
項１〜４の発明をそれぞれ単独で実施する場合を説明し
たが、この請求項１〜４の発明は組み合わせて実施する
ことも可能である。例えば、点火時期をスロットル全閉
で略アイドリング回転数の時には圧縮上死点又は圧縮上
死点後に制御し、かつスロットル全閉時の吸入空気量を
エンジン回転数がアイドリング回転数となる量に設定
し、またエンジン回転数が極低速回転数に低下したとき
は点火時期を該極低速回転数に応じた極低速回転時点火
時期に制御する。

【００６６】また上記制御を行い、かつ点火時期をエン
ジン１回転中における回転数変動に基づいて制御し、さ
らにエンジン回転数が変化しつつある過渡運転状態では
点火時期をエンジン回転数の時間に対する変化割合に基
づいて制御する。これにより上記第１〜第４実施形態に
おけると同様の作用効果がえられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の第１実施形態による船外機用
エンジンの運転制御装置を説明するための概略構成図で
ある。

【図２】上記船外機の側面図である。

【図３】上記船外機の操作レバーのシフト位置を説明す
るための図である。

【図４】上記運転制御装置のシフトポジションセンサの
出力特性図である。

【図５】上記運転制御装置のエンジン回転数と点火時期
との関係を示す特性図である。

【図６】上記制御装置の制御動作を説明するためのフロ
ーチャート図である。

【図７】請求項２の発明の第２実施形態によるエンジン
回転数と点火時期との関係を示す特性図である。

【図８】上記第２実施形態の点火時期と吸入空気量との
関係を示す特性図である。

【図９】上記第２実施形態の点火時期と吸入空気量との
関係を示す特性図である。

【図１０】上記第２実施形態のエンジン回転数の点火時
期との関係を示す特性図である。

【図１１】請求項３の発明の第３実施形態によるクラン
ク角度とエンジン回転数との関係を示す特性図である。

【図１２】上記第３実施形態装置の制御動作を説明する
ためのフローチャート図である。

【図１３】上記第３実施形態装置の制御動作を説明する
ためのフローチャート図である。

【図１４】上記第３実施形態装置の制御動作を説明する
ためのフローチャート図である。

【図１５】請求項４の発明の第４実施形態よる制御装置
の制御動作を説明するためのフローチャート図である。

【図１６】上記第４実施形態装置の制御動作を説明する
ためのフローチャート図である。

【符号の説明】

６ 船舶用エンジン １７ スロットル弁 ４２ エンジンコントロールユニット（運転制御装置，
点火時期制御手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットル弁開度が略全閉の状態でエン
   ジン回転数がアイドリング回転数より低い極低速回転数
   に低下したとき、点火時期をアイドリング回転時より遅
   角側でかつ上記極低速回転数に応じた極低速回転時点火
   時期に制御する点火時期制御手段を備えたことを特徴と
   する船舶用エンジンの運転制御装置。
2. 【請求項２】 ４サイクルエンジンのスロットル弁開度
   が略全閉でかつエンジン回転数がアイドリング回転数で
   あるときの点火時期を圧縮上死点又は圧縮上死点後に制
   御する点火時期制御手段を備え、スロットル全閉時の吸
   入空気量をエンジン回転数がアイドリング回転数となる
   量に設定したことを特徴とする船舶用エンジンの運転制
   御装置。
3. 【請求項３】 エンジン回転数がアイドリング回転数よ
   り低い極低速回転数に低下したとき、点火時期をエンジ
   ン１回転中における回転数変動に基づいて制御する点火
   時期制御手段を備えたことを特徴とする船舶用エンジン
   の運転制御装置。
4. 【請求項４】 エンジン回転数が変化しつつあるとき、
   点火時期をエンジン回転数の時間に対する変化割合に基
   づいて制御する点火時期制御手段を備えたことを特徴と
   する船舶用エンジンの運転制御装置。