JP2014000846A - 船舶のパワーステアリング装置、船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】船体の水面に対する傾斜角度が変わっても操舵フィーリングに与える影響を抑制できる装置を提供する。
【解決手段】ハンドル操作に応じてハンドルが装着される船体の進行方向に対して交差する方向に船体の推進力を発生する船外機を回転させる船舶のパワーステアリング装置であって、ハンドルを操作する操舵力を補助する補助力を付与する電動モータと、電動モータに供給する目標電流を算出する目標電流算出部１２０と、を備え、目標電流算出部１２０は、船体の水面に対する傾斜角度に応じて目標電流ＩＴを変更する。
【選択図】図９

Description

本発明は、船舶のパワーステアリング装置および船舶に関する。

近年、船舶の操舵系に電動モータからなる操舵駆動装置を用いてステアリング操作を行うステアリング装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の船外機のステアリング装置は、以下のように構成されている。すなわち、船体の幅方向に操舵される船外機本体と、この船外機本体を船体に支持させるブラケットと、を備えた船外機において、船外機本体を操舵可能とするステアリング力を発生する電動モータを備え、ブラケットに固定されたパワーユニットと、このパワーユニットからのステアリング力を船外機本体へ伝達する伝達機構と、運転員が操作するステアリングハンドル部の操作回転角度および操作回転方向を検出するセンサ部と、このセンサ部からの検出信号に基づきパワーユニットの電動モータを制御するコントローラと、を有する。

特開平４−３８２９７号公報

船舶の船体の水面に対する傾斜角度が変わると船体の進行に対する水の抵抗が変わるおそれがある。
本発明は、船体の水面に対する傾斜角度が変わっても操舵フィーリングに与える影響を抑制できる装置を提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、ハンドル操作に応じて当該ハンドルが装着される船体の進行方向に対して交差する方向に当該船体の推進力を発生する船外機を回転させる船舶のパワーステアリング装置であって、前記ハンドルを操作する操舵力を補助する補助力を付与する電動モータと、前記電動モータに供給する目標電流を算出する目標電流算出手段と、を備え、前記目標電流算出手段は、前記船体の水面に対する傾斜角度に応じて前記目標電流を変更することを特徴とする船舶のパワーステアリング装置である。

ここで、前記目標電流算出手段は、前記船体に対する前記船外機の本体の角度であるチルト角度に応じて前記目標電流を変更するとよい。
また、前記目標電流算出手段は、前記チルト角度が大きくなるのに従って前記目標電流を小さくするとよい。

他の観点から捉えると、本発明は、ハンドルが装着される船体と、前記船体の推進力を発生する船外機と、前記ハンドル操作に応じて前記船体の進行方向に対して交差する方向に前記船外機を回転させるパワーステアリング装置と、を備え、前記パワーステアリング装置は、前記ハンドルを操作する操舵力を補助する補助力を付与する電動モータと、当該電動モータに供給する目標電流を算出する目標電流算出手段と、を有し、前記目標電流算出手段は、前記船体の水面に対する傾斜角度に応じて前記目標電流を変更することを特徴とする船舶である。

ここで、前記船体に対する前記船外機の本体の角度であるチルト角度を調整するチルト装置をさらに備え、前記パワーステアリング装置の前記目標電流算出手段は、前記チルト角度に応じて前記目標電流を変更するとよい。
また、前記パワーステアリング装置の前記目標電流算出手段は、前記チルト角度が大きくなるのに従って前記目標電流を小さくするとよい。

本発明によれば、船体の水面に対する傾斜角度が変わっても操舵フィーリングに与える影響を抑制することができる。

本実施の形態に係る船舶の概略構成図である。 船外機の概略構成図である。 チルト装置の概略構成を示す部分断面図である。 船外機の船外機本体に対する船体の姿勢を示す図である。 操舵油圧発生ユニットの外観図である。 操舵油圧発生ユニットの部分断面図である。 トルクセンサを詳細に示す拡大図である。 制御装置の概略構成図である。 目標電流算出部の概略構成図である。 制御部の概略構成図である。 船体の進行方向を変えるのに必要な出力トルクをエンジン回転速度毎に示した図である。 操舵トルクおよびエンジン回転速度と、ベース電流との対応を示すマップを例示する図である。 チルト角度と補正係数との相関関係を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る船舶１の概略構成図である。（ａ）は、船舶１を上方から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩｂ部の拡大図である。以下の説明において、前後、左右とは、船舶１の直進状態における進行方向を前方、進行方向の左側を左方向、進行方向の右側を右方向とする。
船舶１は、船体２と、この船体２に設けられた船室２ａの前部に設けられたインパネ３と、インパネ３に回転自在に取り付けられた輪状のステアリングホイールであるハンドル４と、ハンドル４の中心から延びるハンドル軸５と、ハンドル軸５に接続されて、ハンドル４の回転量に応じた油圧を発生する操舵油圧発生ユニット６と、を備えている。

また、船舶１は、船体２の後端部に円筒状の操舵シリンダ７と、操舵シリンダ７内の空間を右室７Ｒと左室７Ｌとに区画するピストン８と、ピストン８を保持して操舵シリンダ７を軸方向に貫通して軸方向に移動可能なピストンロッド９と備えている。そして、船舶１は、操舵油圧発生ユニット６と操舵シリンダ７の右室７Ｒとに接続された右転向用配管１０Ｒと、操舵油圧発生ユニット６と操舵シリンダ７の左室７Ｌとに接続された左転向用配管１０Ｌとを備えている。右転向用配管１０Ｒおよび左転向用配管１０Ｌには、ハンドル４の回転方向に応じていずれか一方側に油圧が与えられる。

また、船舶１は、推進力を発生する船外機２０と、船外機２０に一端が取り付けられた棒状のステアリングアーム１１と、ピストンロッド９の操舵シリンダ７の一端側から突出している一端部とステアリングアーム１１の他端とに取付けられたリンク１２とを備えている。
なお、ハンドル４、ハンドル軸５および操舵油圧発生ユニット６などは、ハンドル操作に応じて船体２の進行方向に対して交差する方向に船外機２０を回転させる船舶１のパワーステアリング装置として機能する。

＜船外機＞
先ずは、船外機２０について説明する。
図２は、船外機２０の概略構成図である。
船外機２０は、クランク軸（不図示）の軸方向が水面に対して垂直方向（上下方向）に向くように置かれたエンジン（不図示）と、そのクランク軸の下端に回転一体に連結されて鉛直下方に延びるドライブ軸（不図示）と、このドライブ軸とべべルギヤ機構を介して連結されたプロペラ軸２１と、このプロペラ軸２１の後端に装着されたプロペラ２２とを有している。
また、船外機２０は、垂直方向（上下方向）に設けられたスイベルシャフト２３（図１参照）と、水面に対して水平方向に設けられた水平軸２４と、スイベルシャフト２３が回動自在に収容されるスイベルケース２５と、スイベルケース２５を船体２に接続するスターンブラケット２６と、船体２に対する船外機２０の船外機本体２０ａのチルト角度を調整するチルト装置３０（図３も参照）と、を有している。

図３は、チルト装置３０の概略構成を示す部分断面図である。
チルト装置３０は、スターンブラケット２６の最下部に設けられたロアーピボット軸３１と、スイベルケース２５における水平軸２４よりも後方部位に設けられたアッパーピボット軸３２とを有している。また、チルト装置３０は、上端がアッパーピボット軸３２に連結されたチルト用油圧シリンダ３３と、このチルト用油圧シリンダ３３内の空間を移動可能であり下端がロアーピボット軸３１に連結されたピストンロッド３４とを有している。

また、チルト装置３０は、チルト用油圧シリンダ３３内に油圧を供給するチルト用油圧ポンプ（不図示）と、チルト用油圧ポンプを駆動するチルト用モータ（不図示）と、チルト用油圧ポンプとチルト用油圧シリンダ３３とを接続する２つのチルト用油圧配管（不図示）とを備えている。
このチルト装置３０は、インパネ３に設けられたチルトスイッチ（不図示）の操作に基づいて動作する。チルトスイッチにはプラス、零、マイナスの３モードがある。

図４は、船外機２０の船外機本体２０ａに対する船体２の姿勢を示す図である。
以上のように構成されたチルト装置３０により、チルト用油圧シリンダ３３が縮んでいる場合は、図４（ａ）に示すように、船体２と水面とが平行になる状態で、船外機２０の船外機本体２０ａが直立してプロペラ軸２１が水面と水平となる。

使用者がチルトスイッチのプラスモードを操作し続けると、チルト用油圧ポンプの油圧が２つのチルト用油圧配管の内の一方の配管を経てチルト用油圧シリンダ３３に加わり、チルト用油圧シリンダ３３が伸びて船外機２０の船外機本体２０ａが水平軸２４を支点に、船体２に対して反時計回転方向に回転する。そして、図４（ｂ）に示すように、船外機２０の船外機本体２０ａが船体２に対して傾き、船外機２０の船外機本体２０ａが直立してプロペラ軸２１が水面と水平となる状態で船体２が水面に対して傾く。以下では、図４（ａ）に示した状態（チルト用油圧シリンダ３３が縮んでいる状態）から、船外機２０の船外機本体２０ａが船体２に対して傾いた角度をチルト角度θと称す。

他方、使用者がチルトスイッチのマイナスモードを操作し続けると、チルト用油圧ポンプの油圧が２つのチルト用油圧配管の内の他方の配管を経てチルト用油圧シリンダ３３に加わり、チルト用油圧シリンダ３３が縮んで船外機２０の船外機本体２０ａが水平軸２４を支点に時計回転方向に回転する。そして、チルト角度θが小さくなる。
これらの動作の途中でチルトスイッチの零モードに操作すると、船外機２０の船外機本体２０ａが任意のチルト角度θで停止する。

＜操舵油圧発生ユニット＞
次に、操舵油圧発生ユニット６について説明する。
図５は操舵油圧発生ユニット６の外観図である。図６は操舵油圧発生ユニット６の部分断面図である。図７はトルクセンサを詳細に示す拡大図である。
操舵油圧発生ユニット６は、ハンドル４に加えられた操舵トルクＴｈに対してアシストトルクＴａを加えて出力する電動アシスト装置４０と、公知の斜板式アキシャルピストンポンプであるヘルムポンプ５０と、電動アシスト装置４０から出力された動力をヘルムポンプ５０に伝達する伝達機構６０とを備えている。

操舵油圧発生ユニット６は、ハンドル４から延びるハンドル軸５の軸線であるアシスト装置中心軸線Ｃ１とヘルムポンプ５０のポンプ軸５１の軸線であるポンプ中心軸線Ｃ２が平行するよう並列配置されて一体化されたユニットであり、ハンドル４に加えられた操舵トルクＴｈに電動アシスト装置４０のアシストトルクＴａを加えた出力トルクＴｔに対応する油圧をヘルムポンプ５０の吐出口から吐出する。

電動アシスト装置４０は、ハンドル４から延びるハンドル軸５とジョイント５ａを介して連結された入力軸４１と、電動モータ４２と、ハンドル４に加えられた操舵トルクＴｈを検出するトルクセンサ７０と、トルクセンサ７０の検出値に基づいて電動モータ４２の駆動を制御する制御装置１００とを備えている。そして、電動アシスト装置４０は、電動モータ４２によるアシストトルクＴａをハンドル４に加えられた操舵トルクＴｈに加えて合成した操舵力を出力する出力軸４３を備えている。

入力軸４１と出力軸４３とはトーションバー４４を介して連結されている。トーションバー４４の上端部４４ａはピン４５により入力軸４１の上端部と連結されており、トーションバー４４の下端部４４ｂは、出力軸４３の上端部４３ａに形成された軸穴４３ｂに嵌合され、セレーション結合で上端部４３ａと連結されている。それゆえ、ハンドル４へ加えられた操舵トルクＴｈと出力軸４３におけるヘルムポンプ５０側からの負荷との間にトルク差が生じ、トーションバー４４が捩れて、入力軸４１と出力軸４３とは相対回転する。

また、電動アシスト装置４０は、出力軸４３の外周に、電動モータ４２の回転軸に装着されるウォームギヤ（不図示）と噛み合うウォームホイール４７と、ウォームホイール４７、ウォームギヤなどを収容するギヤケース４８とを有している。また、電動アシスト装置４０は、この電動アシスト装置４０をインパネ３に支持するための支持部材４９を有している。

トルクセンサ７０は、入力軸４１と出力軸４３との相対回転角度、言い換えればトーションバー４４の捩れ量を検出することにより、電動アシスト装置４０にてアシストに必要なトルクを検出する。
このトルクセンサ７０は、入力軸４１の外周面を囲み、コイル７１を保持する保持部材７２と、コイル７１の内側と対向するように配置されたコア７３とを備えている。コイル７１は、上下２段から構成されるコイル７１ａおよびコイル７１ｂを有している。

コア７３は、環状のアルミ合金からなり、円筒状のリング７４の外周部に嵌め込まれて一体化されている。リング７４には、螺旋状に貫通された螺旋溝７４ａと、軸方向の縦溝７４ｂとが形成されており、螺旋溝７４ａには入力軸４１に半径方向外側へ突出するように設けられたトルクピン７５が嵌め込まれ、縦溝７４ｂには出力軸４３に半径方向外側へ突出するように設けられたガイドピン７６が嵌め込まれている。また、リング７４における下方には、トーションバー４４が捩れていない中立時にトルクピン７５が螺旋溝７４ａの中央に位置するようにリング７４を付勢するコイルスプリング７７が設けられている。

このように構成されたトルクセンサ７０においては、ハンドル４から入力軸４１へ操舵トルクＴｈが加えられると、入力軸４１と一体のトルクピン７５によりリング７４は入力軸４１の回りに回転しようとするが、出力軸４３と一体のガイドピン７６により回転が抑制され、リング７４はコイルスプリング７７に抗して軸方向へ移動する。リング７４が軸方向に移動すると、コイル７１ａおよびコイル７１ｂそれぞれがコア７３を囲む面積が変化し、一方の面積が増すと他方の面積が減る関係にある。コイル７１ａおよびコイル７１ｂの内、コア７３を囲む面積が大きくなったコイルのインダクタンスは減り、逆にコア７３を囲む面積が小さくなったコイルのインダクタンスは増す。そして、コイル７１ａおよびコイル７１ｂのインダクタンスの変化に基づく電圧変化が制御装置１００に伝送される。

ヘルムポンプ５０は、上部に２つの吐出口である右吐出口５２Ｒおよび左吐出口５２Ｌを有している。右吐出口５２Ｒは右転向用配管１０Ｒへ接続され、左吐出口５２Ｌは左転向用配管１０Ｌへ接続されている。このヘルムポンプ５０は、公知の斜板式アキシャルピストンポンプであり、アキシャルピストンによる圧油の吐出回数が多いほどポンプ効率が高くなり、アキシャルピストンによる圧油の吐出回数は、ポンプ軸５１の回転を速くすることにより実現される。ゆえに、電動アシスト装置４０にてハンドル４に加えられた操舵トルクＴｈにアシストトルクＴａを加えてポンプ軸５１へ伝達すれば、ポンプ軸５１の回転が早くなりポンプ効率が高まる。その結果、船舶１の転舵動作が迅速になり、レスポンス性が向上するとともに操舵負荷が軽くなる。

伝達機構６０は、ギヤ機構として構成され、電動アシスト装置４０の出力軸４３に取付けられた駆動ギヤ６１とヘルムポンプ５０のポンプ軸５１に取付けられた従動ギヤ６２とで構成されている。これら駆動ギヤ６１および従動ギヤ６２は、伝達機構カバー６３にて覆われている。

以上のように構成された船舶１においては、ハンドル４を右に回すと、操舵油圧発生ユニット６からアシスト駆動により加圧された油圧が右転向用配管１０Ｒから右室７Ｒへ入り、ピストン８を左へ移動させる。このピストン８の移動により縮小される左室７Ｌの作動油は左転向用配管１０Ｌより操舵油圧発生ユニット６へ戻されると同時に、ピストンロッド９は左へ伸び出し、リンク１２がステアリングアーム１１の先端側を左側へ引っ張るので、ステアリングアーム１１と一体の船外機２０はスイベルシャフト２３を中心にして反時計回転方向に回り、船体２を右方へ旋回するように転舵する。

一方、ハンドル４を左に回すと、操舵油圧発生ユニット６からアシスト駆動により加圧された油圧が左転向用配管１０Ｌから左室７Ｌへ入り、ピストン８を右へ移動させる。このピストン８の移動により縮小される右室７Ｒの作動油は右転向用配管１０Ｒより操舵油圧発生ユニット６へ戻されると同時に、ピストンロッド９は右へ伸び出し、リンク１２がステアリングアーム１１の先端側を右側へ引っ張るので、ステアリングアーム１１と一体の船外機２０はスイベルシャフト２３を中心にして時計回転方向に回り、船体２を左方へ旋回するように転舵する。

本実施の形態に係る操舵油圧発生ユニット６は電動アシスト装置４０を備えるので、ハンドル４を回すと、操舵油圧発生ユニット６による油圧は、ハンドル４に対する操舵トルクＴｈによる油圧よりも大きくなる。

＜制御装置＞
次に、電動アシスト装置４０の電動モータ４２の駆動を制御する制御装置１００について説明する。
図８は、制御装置１００の概略構成図である。
制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する算術論理演算回路である。制御装置１００は、トルクセンサ７０からの出力信号に基づいて操舵トルクＴｈを演算するトルク演算部１１０と、トルク演算部１１０にて演算された操舵トルクＴｈに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ４２が供給するのに必要となる目標電流を算出する目標電流算出手段の一例としての目標電流算出部１２０と、目標電流算出部１２０が算出した目標電流に基づいてフィードバック制御などを行う制御部１３０とを有している。

トルク演算部１１０は、トルクセンサ７０のコイル７１ａおよびコイル７１ｂのインダクタンスの変化に基づく電圧変化でコア７３の移動量を検出し、これをトルク量に換算することで操舵トルクＴｈを検出する。そして、検出した操舵トルクＴｈに応じたトルク信号Ｔｄを、目標電流算出部１２０へ向けて出力する。

図９は、目標電流算出部１２０の概略構成図である。
目標電流算出部１２０は、トルク信号Ｔｄの位相補償を行う位相補償部１２１と、目標電流を設定する上で基準となるベース電流ＩＢを算出するベース電流算出部１２２と、チルト角度に応じた補正係数αを設定する補正係数設定部１２３と、を備えている。また、目標電流算出部１２０は、ベース電流算出部１２２が算出したベース電流ＩＢと、補正係数設定部１２３が設定した補正係数αとに基づいて目標電流を決定する目標電流決定部１２４を備えている。
なお、目標電流算出部１２０には、トルク信号Ｔｄと、船外機２０のエンジンの回転速度Ｎｍを検出するエンジン回転速度センサ（不図示）にて検出されたエンジン回転速度Ｎｍが出力信号に変換されたエンジン回転速度信号Ｎｍｓなどが入力される。

ベース電流算出部１２２および補正係数設定部１２３については、後で詳述する。
目標電流決定部１２４は、ベース電流算出部１２２が算出したベース電流ＩＢと、補正係数設定部１２３が設定した補正係数αとに基づいて目標電流ＩＴを決定する。例えば、目標電流決定部１２４は、ベース電流ＩＢに補正係数αを乗算することにより得た値を目標電流ＩＴとして決定する。

図１０は、制御部１３０の概略構成図である。
制御部１３０は、電動モータ４２の作動を制御するモータ駆動制御部１３１と、電動モータ４２を駆動させるモータ駆動部１３２と、電動モータ４２に実際に流れる実電流Ｉｍを検出するモータ電流検出部１３３とを有している。
モータ駆動制御部１３１は、目標電流算出部１２０にて最終的に決定された目標電流ＩＴと、モータ電流検出部１３３にて検出された電動モータ４２へ供給される実電流Ｉｍとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部１４０と、電動モータ４２をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部１６０とを有している。

フィードバック制御部１４０は、目標電流算出部１２０にて最終的に決定された目標電流ＩＴとモータ電流検出部１３３にて検出された実電流Ｉｍとの偏差を求める偏差演算部１４１と、その偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部１４２とを有している。
フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部１４２は、目標電流ＩＴと実電流Ｉｍとが一致するようにフィードバック制御を行うものであり、例えば、偏差演算部１４１にて算出された目標電流ＩＴと実電流Ｉｍとの偏差に対して、比例要素で比例処理した信号を出力し、積分要素で積分処理した信号を出力し、加算演算部でこれらの信号を加算する。
ＰＷＭ信号生成部１６０は、フィードバック制御部１４０からの出力値に基づいてＰＷＭ信号を生成する。

モータ駆動部１３２は、所謂インバータであり、スイッチング素子として６個の独立したトランジスタ（ＦＥＴ）を備え、６個の内の３個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の３個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側（アース）ラインと接続されている。そして、６個の中から選択した２個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ４２の駆動を制御する。
モータ電流検出部１３３は、モータ駆動部１３２に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ４２に流れる実電流Ｉｍの値を検出する。

次に、目標電流算出部１２０のベース電流算出部１２２について説明する。
船外機２０のプロペラ２２の回転反力の作用で、船体２には直進航行を阻害する方向の力が作用する。つまり、ハンドル４を操作しない場合には、プロペラ２２の回転反力の影響により、船体２は直進せずにいずれかの方向に回転する。
図１１は、船体２の進行方向を変えるのに必要な出力トルクＴｔをエンジン回転速度毎に示した図である。
図１１に示すように、プロペラ２２の回転反力の影響で、船体２を右方向に回転させるのに必要な出力トルクＴｔの方が、船体２を左方向に回転させるのに必要な出力トルクＴｔよりも大きい。また、エンジン回転速度、言い換えればプロペラ２２の回転速度が高い方が、エンジン回転速度が低い場合よりも出力トルクＴｔが大きくなる。

それゆえ、船体２の進行方向を変える際に使用者がハンドル４を操作する操舵トルクＴｈを左右同じトルクとするためには、電動アシスト装置４０によるアシストトルクＴａを左方向と右方向とで変える必要がある。また、エンジン回転速度と無関係に操舵トルクＴｈを同じにするためには、電動アシスト装置４０によるアシストトルクＴａをエンジン回転速度に応じて変える必要がある。

そこで、ベース電流算出部１２２は、トルクセンサ７０からの出力値に基づく操舵トルクＴｈと、エンジン回転速度センサにて検出されたエンジン回転速度Ｎｍとに基づいてベース電流ＩＢを算出する。
図１２は、操舵トルクＴｈおよびエンジン回転速度Ｎｍと、ベース電流ＩＢとの対応を示すマップを例示する図である。
例えば、ベース電流算出部１２２は、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルクＴｈおよびエンジン回転速度Ｎｍとベース電流ＩＢとの対応を示す図１２に示したようなマップに、操舵トルクＴｈおよびエンジン回転速度Ｎｍを代入することによりベース電流ＩＢを算出する。

次に、補正係数設定部１２３について説明する。
低速走行時には、船体２に対する水の抵抗は小さいため、船体２は水面に対して傾き難いが、高速走行時には、船体２に対する水の抵抗が大きいため、船体２は水面に対して傾き易い。そして、操縦者は、船体２が水面に対して傾いた場合には、船外機２０のプロペラ軸２１が水面と平行となるようにチルト角度θを変更する。

また、水面に対する船体２の傾きに応じて船体２の進行方向を変えるのに必要な出力トルクＴｔが変わる。例えば、船体２が水面に対して傾く角度（以下、「船体角度」と称す。）が大きくなるのに応じて進行方向を変えるのに必要な出力トルクＴｔが小さくなる。かかる場合、船体角度が大きくなるのに応じて電動アシスト装置４０によるアシストトルクＴａを小さくしても、船体角度に関わらず、船体２の進行方向を変えるのに必要な出力トルクＴｔは等しくなる。言い換えれば、船体角度に関わらず、船体２の進行方向を変える際の操縦者の操舵トルクＴｈを同じとするためには、電動アシスト装置４０によるアシストトルクＴａを船体角度に応じて変える必要がある。

そこで、補正係数設定部１２３は、船体２の水面に対する傾き（船体角度）に応じてベース電流ＩＢを補正する補正係数αの値を変更する。本実施の形態に係る目標電流決定部１２４がベース電流ＩＢに補正係数αを乗算することにより得た値を目標電流ＩＴとして決定する場合には、補正係数設定部１２３においては、船体２の水面に対する傾きが大きいときの補正係数αの値を、傾きが零の場合よりも小さくする。

また、本実施の形態に係る補正係数設定部１２３においては、操縦者が、船体２が水面に対して傾いた場合には、船外機２０のプロペラ軸２１が水面と平行となるようにチルト角度θを変更することに鑑み、船体２の水面に対する傾き（船体角度）とチルト角度θとが等しいとして、チルト角度θに応じた補正係数αを設定する。つまり、チルト角度θは、船外機２０の船外機本体２０ａが直立してプロペラ軸２１が水面と水平となる状態で船体２が水面に対して傾いた角度であるとして、チルト角度θに応じた補正係数αを設定する。
図１３は、チルト角度θと補正係数αとの相関関係を示す図である。
本実施の形態に係る補正係数設定部１２３は、チルト角度θに応じて、補正係数αが図１３に示すような値となるように補正係数αを設定する。

チルト角度θを把握する手法としては、インパネ３に設けられたチルトスイッチの操作に基づいて把握することを例示することができる。例えば、チルトスイッチのプラスモードの操作履歴とマイナスモードの操作履歴とから把握すればよく、プラスモードが操作された分、チルト角度θをプラスし、マイナスモードが操作された分、チルト角度θをマイナスすることで把握することができる。
また、チルト角度θを検出するセンサを設けることでチルト角度θを把握してもよい。例えば、チルト装置３０と船外機２０の船外機本体２０ａとの間の距離を検出するセンサを、チルト装置３０あるいは船外機本体２０ａに設け、このセンサの出力値に基づいて制御装置１００がチルト角度θを演算してもよい。

以上のように構成された制御装置１００においては、ベース電流算出部１２２が、操舵トルクＴｈおよびエンジン回転速度Ｎｍに応じてベース電流ＩＢを算出するので、ハンドル４の操作方向あるいはエンジン回転速度に応じて、ハンドル４の操舵フィーリングが変化することを抑制することができる。
また、補正係数設定部１２３が、チルト角度θ、言い換えれば船体角度に応じて補正係数αを変えるので、船体角度に応じて電動モータ４２の目標電流が変わる。これにより、電動アシスト装置４０によるアシストトルクＴａが船体角度に応じて変わる。その結果、船体角度に応じて操舵フィーリングが変化することを抑制することができる。

１…船舶、２…船体、４…ハンドル、６…操舵油圧発生ユニット、２０…船外機、２０ａ…船外機本体、２１…プロペラ軸、２２…プロペラ、３０…チルト装置、４０…電動アシスト装置、４２…電動モータ、５０…ヘルムポンプ、１００…制御装置、１２０…目標電流算出部、１３０…制御部

Claims (6)

1. ハンドル操作に応じて当該ハンドルが装着される船体の進行方向に対して交差する方向に当該船体の推進力を発生する船外機を回転させる船舶のパワーステアリング装置であって、
   前記ハンドルを操作する操舵力を補助する補助力を付与する電動モータと、
   前記電動モータに供給する目標電流を算出する目標電流算出手段と、
   を備え、
   前記目標電流算出手段は、前記船体の水面に対する傾斜角度に応じて前記目標電流を変更することを特徴とする船舶のパワーステアリング装置。
2. 前記目標電流算出手段は、前記船体に対する前記船外機の本体の角度であるチルト角度に応じて前記目標電流を変更することを特徴とする請求項１に記載の船舶のパワーステアリング装置。
3. 前記目標電流算出手段は、前記チルト角度が大きくなるのに従って前記目標電流を小さくすることを特徴とする請求項２に記載の船舶のパワーステアリング装置。
4. ハンドルが装着される船体と、
   前記船体の推進力を発生する船外機と、
   前記ハンドル操作に応じて前記船体の進行方向に対して交差する方向に前記船外機を回転させるパワーステアリング装置と、
   を備え、
   前記パワーステアリング装置は、前記ハンドルを操作する操舵力を補助する補助力を付与する電動モータと、当該電動モータに供給する目標電流を算出する目標電流算出手段と、を有し、
   前記目標電流算出手段は、前記船体の水面に対する傾斜角度に応じて前記目標電流を変更することを特徴とする船舶。
5. 前記船体に対する前記船外機の本体の角度であるチルト角度を調整するチルト装置をさらに備え、
   前記パワーステアリング装置の前記目標電流算出手段は、前記チルト角度に応じて前記目標電流を変更することを特徴とする請求項４に記載の船舶。
6. 前記パワーステアリング装置の前記目標電流算出手段は、前記チルト角度が大きくなるのに従って前記目標電流を小さくすることを特徴とする請求項５に記載の船舶。

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