JP2003120395A - 航走制御装置 - Google Patents

航走制御装置

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JP2003120395A
JP2003120395A JP2001321545A JP2001321545A JP2003120395A JP 2003120395 A JP2003120395 A JP 2003120395A JP 2001321545 A JP2001321545 A JP 2001321545A JP 2001321545 A JP2001321545 A JP 2001321545A JP 2003120395 A JP2003120395 A JP 2003120395A
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    • B63H20/08—Means enabling movement of the position of the propulsion element, e.g. for trim, tilt or steering; Control of trim or tilt
    • B63H20/10—Means enabling trim or tilt, or lifting of the propulsion element when an obstruction is hit; Control of trim or tilt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/04—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
    • F02B61/045—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for outboard marine engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に所望の一定速度で航走可能で、旋回時
に安定した航走ができキャビテーションを防止できると
ともに自動的に最適なトリム角に設定可能な航走制御装
置を提供する。 【解決手段】 推進力を制御可能な推進装置及び船体に
対する推進装置の角度を制御可能な傾斜角調整装置を備
えた船舶において、所定の入力情報に基づいて推進力を
制御する推進力制御部１１と、所定の入力情報に基づい
て角度を制御する傾斜角制御部１２を備え、推進力制御
部１１は、少なくとも船舶の速度を含む所定の入力情報
に基づいて目標推進力を決定する目標推進力算出モジュ
ール１４と、目標推進力算出モジュール１４により決定
された目標推進力が得られるように、所定の入力情報に
基づいて推進装置の操作量を決定する操作量算出モジュ
ール１５を備え、傾斜角制御部１２は、推進力に関連す
る情報に基づいて前記角度を決定する傾斜角算出モジュ
ール１７を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は航走制御装置に関
し、特に船体に対する推進装置の角度を制御可能な航走
制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】船外機等の推進装置を備えた小型船舶に
おいて、船体に対する船外機等の角度を調整するための
傾斜角調整装置が備わる。この傾斜角度調整装置は、例
えば、チルトシリンダ及びトリムシリンダからなり、チ
ルトシリンダにより船外機を水中に入れた使用位置と水
面から上げた非使用位置間を大きく回転させ、走行中は
トリムシリンダにより運転状態に応じて船体に対する船
外機のトリム角度を調整する。
【０００３】このようなトリム角度を調整する装置を備
えた小型船舶を最高速度まで加速する場合、トリムは、
ハンプを越えプレーニングするまではフルトリムイン
（トリム角度が最小）とし、プレーニング後はフルトリ
ムアウト（トリム角度が最大）にする。この場合、高速
域では空気抵抗が大きくなるため、トリム角度を若干小
さくして船首を下げて前衛投影面積を減少させると速度
が上昇する。
【０００４】同様に、スロットル全開（ＷＯＴ）でなく
ても、あるスロットル開度における最高速度を出すよう
にトリム角度を調整することで、最も効率のよい燃料消
費とすることができる。
【０００５】しかしながら、このような場合、船外機の
出力や艇体形状及び重心の位置（乗船人数や荷物）等に
応じて適切なトリム角度に調整する必要があるため、操
船者はその都度適切なトリム角度を手動で調整しなけれ
ばならない。このようなトリム角度の調整は初心者でな
くても非常に面倒な作業である。そこで、このようなト
リム角度を自動調整する方法が提案されている。
【０００６】例えば、特開昭６１−１２４９８号公報で
は、船外機のスロットル開度が一定に保持された場合に
これを検出し、前記船外機のトリム角度を所定間隔で増
減し、船体速度が最高値に達するように駆動制御するこ
とを特徴としている。
【０００７】またＵＳＰ５１６７５４６では、船外機を
左右に動かす継手にロードセルを取付け、トリムを数回
に分けて、まずアウト側に、次にイン側に動かし、ステ
アリング操作の力がしきい値以下になるようにトリム角
度を調整し、これにより速度が最大になるようなトリム
角度を獲得することを特徴としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されたトリム角度自動調整方法は、いずれもスロット
ル開度を一定に保持してトリム角度を調整するものであ
り、これには以下のような問題点がある。 速度調節が困難：運転者が目標速度に達するようにス
ロットル開度を調節しても、トリム角度が調節されるこ
とにより速度が上昇してしまい、スロットル開度を再び
調整しなければならない。 旋回が困難：あるスロットル開度における最高速度を
出すようにトリム角度を調整すると、トリム角度は一般
にアウト側に調整されることになる。この状態で旋回を
行なうと、速度低下が著しくなってプレーニング状態を
維持するためのスロットル操作が困難になり、場合によ
ってキャビテーション（プロペラが水中で空回りする現
象）を引き起こし、船外機にダメージを与えるおそれが
ある。さらに、この場合旋回後にスロットル開度を再び
調整しなければならない。
【０００９】本発明は、上記従来技術を考慮したもので
あって、容易に所望の一定速度で航走可能で、旋回時に
安定した航走ができキャビテーションを防止できるとと
もに自動的に最適なトリム角に設定可能な航走制御装置
の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、推進力を制御可能な推進装置及び船体
に対する該推進装置の角度を制御可能な傾斜角調整装置
を備えた船舶において、所定の入力情報に基づいて推進
力を制御する推進力制御部と、所定の入力情報に基づい
て前記角度を制御する傾斜角制御部を備え、前記推進力
制御部は、少なくとも前記船舶の速度を含む所定の入力
情報に基づいて目標推進力を決定する目標推進力算出モ
ジュールと、前記目標推進力算出モジュールにより決定
された目標推進力が得られるように、所定の入力情報に
基づいて前記推進装置の操作量を決定する操作量算出モ
ジュールを備え、前記傾斜角制御部は、推進力に関連す
る情報に基づいて前記角度を決定する傾斜角算出モジュ
ールを備えたことを特徴とする航走制御装置を提供す
る。
【００１１】この構成によれば、速度を含む所定の入力
情報に基づいて自動的に目標推進力が算出され、この算
出された目標推進力が得られるように所定の入力情報に
基づいて推進装置の操作量が算出される。さらに推進力
に関連する情報に基づいて船体に対する最適な推進装置
の傾斜角度が算出されるため、運転状態に応じて常に最
適な推進力が得られ、この最適推進力で航走するととも
に、この状態で最適な傾斜角度（トリム角度）で自動的
に航走できる。
【００１２】すなわち、傾斜角算出モジュールを備える
ことにより、速度に応じた適切な傾斜角度で航走するこ
とができ、最も効率のよい推進力で航走することができ
る。また、目標推進力算出モジュールと操作量算出モジ
ュールを備えているので、重量や重心の変化にかかわら
ず一定の速度で航走することができる。
【００１３】この場合、目標推進力算出のパラメータと
して速度を含むため、キャビテーションによる極端な速
度低下のときにこれを検出し、推進力を低下させてキャ
ビテーションを防止できる。
【００１４】これにより、運転者はトリムスイッチに触
れることなく、すなわちトリムを手動調整することな
く、また船外機の出力や艇体形状及び重心の位置等によ
らず常に適切なトリム角度で航走することができる。こ
れにより、目標速度に応じた最も効率のよい燃料消費で
航走することが可能になる。
【００１５】また、速度制御を行なっているので、常に
所望の速度で航走することができる。さらに、旋回する
場合も、スロットル操作を必要とせず容易に行なうこと
ができ、万一キャビテーションが発生しても速やかに収
束させることができる。
【００１６】好ましい構成例では、前記推進装置はエン
ジンであり、前記航走制御装置は、所定の入力に基づい
て、エンジン吸入空気量を電気的に制御する吸入空気量
制御装置、電子制御燃料噴射装置、点火制御装置のうち
少なくとも１つ用いてエンジン出力を制御するエンジン
出力制御部を備え、前記エンジン出力制御部は、少なく
とも前記船舶の速度の情報を含む所定の入力情報に基づ
いて目標エンジン回転数を決定する目標エンジン回転数
算出モジュールと、前記目標エンジン回転数算出モジュ
ールにより決定された目標エンジン回転数が得られるよ
うに、所定の入力情報に基づいて前記エンジン出力制御
部の操作量を決定する操作量算出モジュールを備え、前
記傾斜角算出モジュールは、少なくともエンジン回転数
又は燃料消費量のいずれかを含む所定の入力情報に基づ
いて前記角度を決定することを特徴としている。
【００１７】この構成によれば、エンジンを推進装置と
して用い、スロットル弁等の吸入空気量制御装置、電磁
燃料噴射弁（インジェクタ）等の電子制御燃料噴射装置
あるいは点火コイル等の点火制御装置を用いてエンジン
出力を制御し、速度情報を含む入力情報に基づいて目標
エンジン回転数を算出し、この目標エンジン回転数が得
られるように所定の入力情報に基づいて出力制御の操作
量が算出される。これとともに、エンジン回転数及び／
又は燃料消費量に基づいて運転状態に対応した最適トリ
ム角度が算出される。
【００１８】この場合、評価値のパラメータとしてエン
ジン回転数を用いることにより、エンジン回転数を最小
にするトリム角度を求めることができる。また、評価値
のパラメータとして燃料消費量を用いることにより、燃
料消費量を最小にするトリム角度を求めることができ
る。
【００１９】燃料消費量は、燃料パイプに取付けた燃料
流量計やインジェクタの噴射時間から求めることができ
る。
【００２０】さらに好ましい構成例では、前記エンジン
出力制御部により速度が速度が一定に保持された場合に
おいて、前記傾斜角算出モジュールがエンジン回転数又
は燃料消費量を最小にするように所定の制御時間間隔で
前記角度を増減させるように構成したことを特徴として
いる。
【００２１】この構成によれば、速度を一定に制御して
いる状態でトリム角度が調整され、エンジン回転数又は
燃料消費量を最小にするように制御することにより、最
適な燃費でしかも所望の速度で航走できる。
【００２２】好ましい適用例では、前記推進装置は船外
機であり、前記角度は該船外機のトリム角度であること
を特徴としている。
【００２３】本発明は船外機のトリム調整制御装置に適
用することにより、定速航走時の適切なトリム調整や旋
回航走時のエンジン制御が容易にできるという顕著な効
果が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に
係る航走制御装置の構成図である。
【００２５】船体１の船尾板２にクランプブラケット３
を介して船外機４が取付けられる。クランプブラケット
３に油圧シリンダ５及び油圧ポンプ６からなるトリム調
整装置（パワートリム）７が備わり、船体１に対する船
外機４の角度を矢印Ａのように調整する。船外機４のエ
ンジン８の吸気管（不図示）に電子スロットル弁９が備
わり航走制御装置１０に接続される。航走制御装置１０
には、速度・加速度情報、ステアリング角度情報、スロ
ットル開度情報及びエンジン回転数情報が入力され、駆
動制御の評価値としてさらに例えば燃料消費量情報が入
力される。航走制御装置１０はこれらの入力情報に基づ
いて電子スロットル弁９の開度変化量を算出して後述の
ように目標速度に応じた速度制御を行なうとともに、ト
リム角度変化量を算出してトリム調整装置７を駆動し、
トリム角度が最適値となるように制御する。
【００２６】図２は、本発明に係る航走制御装置のブロ
ック構成図である。推進装置（例えば船外機４）は推進
力調整装置（例えば電子スロットル弁９）により推進力
を制御可能である。この推進装置は、傾斜角調整装置
（例えばトリム調整装置７）を備えている。航走制御装
置１０は、推進力制御部１１及び傾斜角制御部１２を備
える。推進力制御部１１には、使用者の手動入力による
目標速度情報及び操作入力によるステアリング操作量情
報が推進装置からの速度・加速度情報及び推進力（例え
ばエンジン回転数）の情報がインターフェース１３を介
して入力される。推進力制御部１１は、これらの情報に
基づいて目標推進力を算出する目標推進力算出モジュー
ル１４及び目標推進力を得るための操作量を算出する操
作量算出モジュール１５を有する。操作量算出モジュー
ル１５で算出された操作量に基づいてインターフェース
１６を介して推進力調整装置を駆動制御する。
【００２７】傾斜角制御部１２は、推進装置からの推進
力情報及びエネルギ消費量（例えば燃料消費量）の情報
に基づいて推進装置の適切な傾斜角度を算出する傾斜角
算出モジュール１７を備える。算出された傾斜角度に基
づいてインターフェイス１８を介して傾斜角調整装置を
駆動する。
【００２８】図３は、図２の航走制御装置のさらに具体
的なブロック構成図である。この例は、図２の推進装置
が船外機４であり、推進力調整装置として電子スロット
ル弁９を用い、傾斜角調整装置としてパワートリム７を
用いたものである。また、推進力制御部１１は、電子ス
ロットル弁制御部１１Ａであり、目標速度、ステアリン
グ操作量、速度・加速度及びエンジン回転数の各情報に
基づいて目標エンジン回転数モジュール１４Ａが目標エ
ンジン回転数を算出する。この目標エンジン回転数が得
られるような電子スロットル弁開度を電子スロットル弁
算出モジュール１５Ａが算出し、これに基づいて電子ス
ロットル弁９の開度制御を行なう。
【００２９】図３では、図２の傾斜角制御部１２として
トリム制御部１２Ａが備わり、エンジン回転数及び燃量
消費量の情報に基づいてトリム角度算出モジュール１７
Ａが最適傾斜角度（トリム角度）を算出する。この算出
されたトリム角度に基づいてパワートリム７を駆動制御
して船外機４のトリム角を調整する。
【００３０】図４は、本発明に係る航走制御装置のトリ
ム角度設定制御の動作を示すフローチャートである。 ステップ１：目標速度Ｖ0（例えば４０ｋｍ／ｈ）を入
力する。 ステップ２：初期トリム角度Ｔ＝０°として加速を行な
う。これは手動でのスロットル操作により行なう。 ステップ３：スロットル操作で加速し、５秒間の平均速
度をＶとして、目標速度との差の絶対値が所定値ｘ（例
えば２ｋｍ／ｈ）より小さくなったかどうかを判別す
る。所定値ｘより小さくなるまで加速を続け、所定値ｘ
より小さくなったら航走自動制御を開始する。
【００３１】ステップ４：Ｔ＝０°のときの５秒間の平
均エンジン回転数Ｎを算出する。 ステップ５：上記ステップ４で算出した平均エンジン回
転数ＮをＮminと設定する。 ステップ６：トリム角度Ｔが１０°より小さいかどうか
を判別する。トリム角度設定制御におけるトリム角の最
大角度は１０°であり、トリム角の最大角度が１０°で
あり、これより小さければ以下のステップでさらに角度
を大きくする。なお、トリム角の最大角度１０°とはト
リム角度設定制御における上限として設定したものであ
り、通常の使用では１０°以上も調整可能である。
【００３２】ステップ７：トリム角度が１０°未満の場
合に現在のトリム角度Ｔに１°加えてＴ＝Ｔ＋１とす
る。トリム角度を１°大きくすることにより、船首が少
し上がり、抵抗が減る。本実施形態では、定速走行制御
をしているため、抵抗が減ると一定速度に維持するため
にスロットルが絞られエンジン回転数が下がる。 ステップ８：トリム角度を１°大きくした状態で、再び
５秒間の平均エンジン回転数Ｎを計算する。 ステップ９：トリム角度を１°大きくしたときのＮとＴ
＝０°のときのＮminを比較する。ＮがＮminより小さけ
れば、さらにトリム角度を大きくしてもよいと考えられ
るのでステップ５に戻り、Ｔが１０°になるまで繰返
す。ＮがＮmin以上になったらステップ１０に進む。
【００３３】ステップ１０：ＮがＮmin以上になると、
その状態よりトリム角が１°小さい状態が最もエンジン
回転数が小さくなる。すなわち、ステップ９でトリム角
度を徐々に大きくしていくと、船首が徐々に上がり抵抗
が減っていくが、船首が上がり過ぎると、逆に空気抵抗
が増えるため、定速走行を維持するために回転数が上が
るように制御される。したがって、ＮがＮmin以上にな
ったら、そのときのＴから１°引いたトリム角度を最適
なトリム角度としてフローを終了する。
【００３４】図５は、本発明の航走制御装置の具体的な
制御例のグラフである。横軸は時間であり、ａは速度、
ｂはエンジン回転数、ｃはトリム角度、ｄは目標速度を
それぞれ示す。
【００３５】速度ａが目標速度ｄに近づいてその差が２
ｋｍ／ｈより小さくなったら航走制御を開始する（ステ
ップ３）。航走制御開始時間ｔ０から５秒間の時間ｔ１
までの平均エンジン回転数Ｎを計算し（ステップ４）、
５秒間隔で時間ｔ２、ｔ３・・・ごとにトリム角度を１
°ずつ上げながら平均エンジン回転数を算出する（ステ
ップ５〜ステップ９）。このとき、後述のように、速度
を一定に維持するように駆動制御するとともに、制御に
よる評価値をエンジン回転数又は燃料消費量として、最
大の運転効率で一定速度が保たれるように、これらの評
価値が最小になるようにエンジンが駆動制御される。し
たがって、５秒間隔の時間ごとにトリム角ａが１°ずつ
段階的に増えるとともに、エンジン回転数ｂは徐々に低
下していく。この例では、時間ｔ５からｔ６までの間に
エンジン回転数が上昇している。したがってこのときの
トリム角５°から１°下げた４°のトリム角を最適トリ
ム角と決定してトリム角設定の制御を終了し（ステップ
１０）、このトリム角度で定速制御を続ける。
【００３６】次に、本発明に係る航走制御装置における
定速制御について図６〜図１０を参照して説明する。図
６は、本発明の実施形態に係る航走制御装置のブロック
構成図である。この例は船外機を備えた小型船舶に適用
したものである。
【００３７】この航走制御装置３１は船体側に設けたエ
ンジン出力制御部３２からなり、船外機３３に備わる吸
入空気量を電気的に制御する装置（吸入空気量制御装置
３４：例えば電子スロットル弁）およびその他のエンジ
ン出力に関与する燃料噴射装置３６や点火装置３７等を
駆動制御する。航走制御装置３１には、外部の環境情報
信号ラインａ、使用者の操作量情報信号ラインｂおよび
船外機の状態量情報信号ラインｃがインターフェース３
５（入力部）を介して入力される。外部の環境情報は、
気温や大気圧の検出情報である。使用者の操作量情報
は、スロットル操作量、ステアリング操作量および目標
速度の入力量等である。船外機の状態量は、速度、加速
度、エンジン回転数、冷却水温、スロットル弁開度、ト
リム角度および船の姿勢等である。
【００３８】エンジン出力制御部３２は、所定の入力情
報に基づいて目標エンジン回転数を決定する目標エンジ
ン回転数算出モジュール３９と、この目標エンジン回転
数算出モジュールにより決定された目標エンジン回転数
にエンジン回転数が追従するように、吸入空気量制御装
置３４の操作量を決定するエンジン出力操作量算出モジ
ュール４０とを備えている。エンジン出力操作量算出モ
ジュール４０は、さらに目標エンジン回転数を維持する
ために燃料噴射装置３６の燃料噴射量及び点火装置３７
の点火時期を算出しその駆動操作量を決定する。このと
きトリム駆動装置（不図示）によるトリム角を算出しそ
の駆動操作量を決定することもできる。エンジン出力操
作量算出モジュール４０の演算により決定された吸入空
気量制御装置３４等の操作量に基づいて、インターフェ
ース４１（出力部）を介して船外機３３の吸入空気量制
御装置３４や燃料噴射装置３６等の駆動装置（不図示）
を駆動制御し目標エンジン回転数となるように各装置が
駆動される。
【００３９】これにより、例えば目標エンジン回転数算
出モジュール３９を、速度が一定となるような目標エン
ジン回転数を算出するように構成し、これに応じて、エ
ンジン出力操作量算出モジュール４０が、この目標エン
ジン回転数に実際のエンジン回転数が追従するような吸
入空気量制御装置３４の操作量を算出し、この操作量で
吸入空気量制御装置３４を駆動する。したがって、使用
者が吸入空気量制御装置（電子スロットル弁）３４の操
作レバー（スロットル）を操作することなく自動的に一
定の速度で航走できる。
【００４０】また、キャビテーション発生時にエンジン
回転数が目標エンジン回転数から著しく上昇した場合、
エンジン出力操作量算出モジュール４０は、吸入空気量
を減少させる方向に吸入空気量制御装置３４を駆動する
ため、速やかにキャビテーションを収束させることがで
きる。
【００４１】図７は、図６の航走制御装置のブロック構
成図である。航走制御装置３１は、電子スロットル弁制
御部３２Ａ（図６のエンジン出力制御部３２に対応）を
備える。この電子スロットル弁制御部３２Ａは、使用者
からの目標速度の入力情報に応じて目標エンジン回転数
を算出する目標エンジン回転数算出モジュール３９と、
実際のエンジン回転数が算出された目標エンジン回転数
となるような電子スロットル弁４２の開度を算出する電
子スロットル弁開度算出モジュール４０Ａ（図６のエン
ジン出力操作量算出モジュール４０に対応）とを含み、
算出された電子スロットル弁開度の操作量で電子スロッ
トル弁４２を駆動する。これにより、目標エンジン回転
数となる吸入空気量が供給され目標速度航走でのエンジ
ン出力が得られ、一定速度での自動クルーズ制御ができ
る。
【００４２】図８は、図７の電子スロットル弁制御部３
２Ａのブロック構成図である。目標エンジン回転数算出
モジュール３９は、速度偏差及び加速度に基づきファジ
ィルールにしたがって目標エンジン回転数変化量を算出
するファジィ推論システム５２を備える。このファジィ
推論システム５２で算出した目標エンジン回転数変化量
に対し、ステアリング角度に基づいて補正率算出モジュ
ール５３が補正率を算出し、これを上記目標エンジン回
転数変化量に乗ずることにより、目標エンジン回転数デ
ータを得る。
【００４３】この目標エンジン回転数データと実際のエ
ンジン回転数データとの差からエンジン回転数偏差を求
め、このエンジン回転数偏差データとエンジン回転数変
化量データを電子スロットル弁開度算出モジュール４０
Ａ内に備わるファジィ推論システム５４に入力する。フ
ァジィ推論システム５４は、上記入力データに基づいて
電子スロットル弁開度変化量を算出する。この電子スロ
ットル弁開度変化量の算出データに対し、ステアリング
角度に基づいて補正率算出モジュール５５が補正率を算
出し、これを上記電子スロットル弁開度変化量に乗ずる
ことにより、電子スロットル弁開度データを得る。
【００４４】図９は、上記補正率を示すグラフである。
横軸はステアリング変位率であり、０は中立位置、１は
最大ステアリング角度位置を示す。縦軸は補正率であ
る。
【００４５】実線ａは、図７の目標エンジン回転数算出
モジュール３９における補正率算出モジュール５３で用
いる補正率を示す。この実線ａでは、補正率は１より小
さく、かつステアリング角度が大きくなるほど補正率が
小さくなっている。
【００４６】点線ｂは、図７の電子スロットル弁開度算
出モジュール４０Ａの補正率算出モジュール５５で用い
る補正率を示す。この点線ｂでは、補正率は１より大き
く、かつステアリング角度が大きくなるほど補正率も大
きくなっている。
【００４７】図１０は、上記航走制御装置による航走制
御動作のフローチャートである。まず、使用者は目標速
度の設定を行う（ステップ１１）。この目標速度は使用
者が決定した任意の値を入力してもよく、あるいはメー
カーが出荷段階で用意した複数の値の中から選択しても
よい。
【００４８】次に、目標エンジン回転数の初期値が設定
される（ステップ１２）。この場合、現在の速度が目標
速度付近であるときは、現在の目標エンジン回転数が目
標エンジン回転数の初期値として設定される。現在の速
度が目標速度付近でないときは、予め設定された目標エ
ンジン回転数の初期値を用いる。目標エンジン回転数の
初期値は、使用者が決定した任意の値を入力してもよ
く、あるいはメーカーが出荷段階で用意した複数の値の
中から選択してもよい。このような初期値を基準とし
て、後述のように、実測した現在のエンジン回転数との
差に基づいて、エンジン回転数が目標エンジン回転数に
追従するようにフィードバック制御が行われる。
【００４９】次に、前述のようにステアリング角度に基
づいて図９の実線ａにしたがって、目標エンジン回転数
の補正率を算出する（ステップ１３）。続いて、図９の
実線ｂにしたがって、電子スロットル弁開度の補正率を
算出する（ステップ１４）。
【００５０】次に、これらの補正率を用いて目標エンジ
ン回転数（ステップ１５）及び電子スロットル弁開度
（ステップ１６）を算出する。次に、電子スロットル弁
開度算出データに基づいて、実際に電子スロットル弁を
駆動操作する（ステップ１７）。次のステップ１８で航
走制御プログラムによる自動制御モード運転かどうかを
判別し、航走制御運転であれば、このステップ１３〜ス
テップ１７の動作を繰返す。航走制御運転が解除された
ら通常の運転モードに復帰する（ステップ１９）。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、速度
を含む所定の入力情報に基づいて自動的に目標推進力が
算出され、この算出された目標推進力が得られるように
所定の入力情報に基づいて推進装置の操作量が算出され
る。さらに推進力に関連する情報（速度やエンジン回転
数）に基づいて船体に対する最適な推進装置の傾斜角度
が算出されるため、運転状態に応じて常に最適な推進力
が得られ、この最適推進力で航走するとともに、この状
態で最適な傾斜角度（トリム角度）で自動的に航走でき
る。
【００５２】すなわち、傾斜角算出モジュールを備える
ことにより、速度に応じた適切な傾斜角度で航走するこ
とができ、最も効率のよい推進力で航走することができ
る。また、目標推進力算出モジュールと操作量算出モジ
ュールを備えているので、重量や重心の変化にかかわら
ず一定の速度で航走することができる。
【００５３】この場合、操作量算出のパラメータとして
エンジン回転数を含むため、キャビテーションによる極
端なエンジン回転数上昇のときにこれを検出し、推進力
を低下させてキャビテーションを防止できる。
【００５４】これにより、運転者はトリムスイッチに触
れることなく、すなわちトリムを手動調整することな
く、また船外機の出力や艇体形状及び重心の位置等によ
らず常に適切なトリム角度で航走することができる。こ
れにより、目標速度に応じた最も効率のよい燃料消費で
航走することが可能になる。
【００５５】また、速度制御を行なっているので、常に
所望の速度で航走することができる。さらに、旋回する
場合も、スロットル操作を必要とせず容易に行なうこと
ができ、万一キャビテーションが発生しても速やかに収
束させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る船外機の構成図。
【図２】 本発明に係る航走制御装置の基本ブロック構
成図。
【図３】 図２の航走制御装置の具体的なブロック構成
図。
【図４】 図３の航走制御装置の動作を示すフローチャ
ート。
【図５】 図４の動作のタイムチャート。
【図６】 本発明に係る定速制御を行う航走制御装置の
ブロック構成図。
【図７】 図６の航走制御装置の実施形態のブロック構
成図。
【図８】 図７の航走制御装置の電子スロットル弁制御
部のブロック構成図。
【図９】 ステアリング角に基づく補正率のグラフ。
【図10】 図８の電子スロットル弁制御部の制御動作の
フローチャート。
【符号の説明】
１：船体、２：船尾板、３：クランプブラケット、４：
船外機、５：油圧シリンダ、６：油圧ポンプ、７：トリ
ム調整装置（パワートリム）、８：エンジン、９：電子
スロットル弁、１０：航走制御装置、１１：推進力制御
部、１１Ａ：電子スロットル弁制御部、１２：傾斜角制
御部、１２Ａ：トリム制御部、１３：インターフェー
ス、１４：目標推進力算出モジュール、１４Ａ：目標エ
ンジン回転数算出モジュール、１５：操作量算出モジュ
ール、１５Ａ：電子スロットル弁開度算出モジュール、
１６：インターフェース、１７：傾斜角算出モジュー
ル、１７Ａ：トリム角度算出モジュール、１８：インタ
ーフェース、３１：航走制御装置、３２：エンジン出力
制御部、３３：船外機、３４：吸入空気量制御装置、３
６：燃料噴射装置、３７：点火装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 AA08 BA01 BA04 BA13 BA16 DA03 DA15 FA02 FA05 FA10 FA20 FA33 3G301 HA01 HA26 JA03 KB06 LB01 MA01 PA11A PA11Z PB03A PE01Z PE08Z PE09A PE09Z PF01Z PF03A PF03Z PF11Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】推進力を制御可能な推進装置及び船体に対
    する該推進装置の角度を制御可能な傾斜角調整装置を備
    えた船舶において、 所定の入力情報に基づいて推進力を制御する推進力制御
    部と、 所定の入力情報に基づいて前記角度を制御する傾斜角制
    御部を備え、 前記推進力制御部は、少なくとも前記船舶の速度を含む
    所定の入力情報に基づいて目標推進力を決定する目標推
    進力算出モジュールと、 前記目標推進力算出モジュールにより決定された目標推
    進力が得られるように、所定の入力情報に基づいて前記
    推進装置の操作量を決定する操作量算出モジュールを備
    え、 前記傾斜角制御部は、推進力に関連する情報に基づいて
    前記角度を決定する傾斜角算出モジュールを備えたこと
    を特徴とする航走制御装置。
  2. 【請求項２】前記推進装置はエンジンであり、 前記航走制御装置は、所定の入力に基づいて、エンジン
    吸入空気量を電気的に制御する吸入空気量制御装置、電
    子制御燃料噴射装置、点火制御装置のうち少なくとも１
    つ用いてエンジン出力を制御するエンジン出力制御部を
    備え、 前記エンジン出力制御部は、少なくとも前記船舶の速度
    の情報を含む所定の入力情報に基づいて目標エンジン回
    転数を決定する目標エンジン回転数算出モジュールと、 前記目標エンジン回転数算出モジュールにより決定され
    た目標エンジン回転数が得られるように、所定の入力情
    報に基づいて前記エンジン出力制御部の操作量を決定す
    る操作量算出モジュールを備え、 前記傾斜角算出モジュールは、少なくともエンジン回転
    数又は燃料消費量のいずれかを含む所定の入力情報に基
    づいて前記角度を決定することを特徴とする請求項１に
    記載の航走制御装置。
  3. 【請求項３】前記エンジン出力制御部により速度が速度
    が一定に保持された場合において、 前記傾斜角算出モジュールがエンジン回転数又は燃料消
    費量を最小にするように所定の制御時間間隔で前記角度
    を増減させるように構成したことを特徴とする請求項２
    に記載の航走制御装置。
  4. 【請求項４】前記推進装置は船外機であり、前記角度は
    該船外機のトリム角度であることを特徴とする請求項
    １、２または３に記載の航走制御装置。
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