JP2018192976A - 船外機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】船速センサやプロペラ回転速度センサを不要として、シフトチェンジに際して動力源や動力伝達機構にかかる負荷を低減できるようにする。【解決手段】船外機の制御装置１００において、演算部１０３は、シフト操作がフォワードからニュートラル方向への操作である場合、アクセル開度の全閉後であってシフト機構がフォワードからニュートラルに切り替わる前のタイミングを起算点とし、起算点でエンジン回転速度検出器２６によって検出されるエンジン回転速度に基づいて、模擬船速としてのエンジンの回転速度の時系列変化を推定演算する。制御部１０４は、シフト操作がフォワードからニュートラルを経てリバースに至る操作である場合、演算部１０３によって推定演算する模擬船速が所定の閾値以下になるまでシフト機構をニュートラルに維持し、その後リバースに切り替えるように電動アクチュエータ１９を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、船外機の制御装置に関する。

船外機は、シフトポジションをフォワード、ニュートラル及びリバースに切り替えるシフト機構を備える。
このような船外機が搭載された船舶では、シフト操作によって船舶の減速や停止を行うことがある。例えば船舶を減速又は停止させるときに、現在のシフトポジションと逆側のシフトポジションにシフトチェンジすることによって、船舶の進行方向とは逆向きの推進力を発生させる。
しかしながら、現在のシフトポジションと逆側のシフトポジションにシフトチェンジする場合、シフトチェンジの前後でプロペラシャフトの回転方向が逆になるため、動力源や動力伝達機構に負荷がかかる。
特許文献１には、進行方向とは逆側にシフトチェンジする際に動力源や動力伝達機構にかかる負荷を低減させる目的で、シフトポジションが第１のシフトポジションから第２のシフトポジションへと変化すると共に、アクセル開度変化速度の絶対値が所定値以上となるようにコントロールレバーが操作された際に、アクチュエータに、プロペラの回転速度が所定の回転速度以下となるまで第１のシフトポジションを維持させた後に、第２のシフトポジションに切り替えさせる船舶用推進システムが開示されている。

特開２００９−２０２６８６号公報

しかしながら、特許文献１では、プロペラの回転速度を検出するプロペラ回転速度センサを搭載する必要がある。一般的にプロペラ回転速度センサは、プロペラが装着されるプロペラシャフトの回転を検出する。プロペラシャフトはギアケース内に配置され、その前部はギアケース内において油中で回転し、プロペラが装着された後部は水中で回転する。そして、航走時に水中にあるギアケースの形状（前面投影面積等）は、船外機を搭載した船舶の前進最高速度にも大きく影響するため、コンパクトであることが望まれる。このようにプロペラ回転速度センサを搭載する場合、水中や油中の防水及びシール構造が不可欠であり、コンパクトなギアケース内で排気通路等を避けて配置する必要があるため、技術的、コスト的に大きな負担となる。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、船速センサやプロペラ回転速度センサを不要として、シフトチェンジに際して動力源や動力伝達機構にかかる負荷を低減できるようにすることを目的とする。

本発明の船外機の制御装置は、動力源と、前記動力源の回転力により駆動するプロペラと、前記動力源と前記プロペラとの間の動力伝達機構の一部を構成し、シフトポジションをフォワード、ニュートラル及びリバースに切り替えるシフト機構と、前記シフト機構を駆動するアクチュエータとを備えた船外機を制御する制御装置であって、
操船者の操作によるシフト位置と、操船者の操作によるアクセル開度又はアクセル開度に応じて制御されるスロットルバルブ開度（以下、アクセル開度と総称する）と、前記動力源の回転速度とを入力する入力手段と、
操船者の操作がフォワードからニュートラル方向への操作である場合、アクセル開度の全閉後であって前記シフト機構がフォワードからニュートラルに切り替わる前のタイミングを起算点とし、前記起算点での前記動力源の回転速度に基づいて、模擬船速としての前記動力源の回転速度の時系列変化を演算する演算手段と、
操船者の操作がフォワードからニュートラルを経てリバースに至る操作である場合、前記演算手段によって演算する前記模擬船速が所定の閾値以下になるまで前記シフト機構をニュートラルに維持し、その後リバースに切り替えるように前記アクチュエータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、船速センサやプロペラ回転速度センサを不要として、シフトチェンジに際して動力源や動力伝達機構にかかる負荷を低減することができる。

船外機の左側面図である。 船外機の推進ユニットの断面図である。 電子シフト制御システムの構成例を示す図である。 前進航行中にフォワードからニュートラルへのシフト操作が行われたときの各種特性の時系列変化を示す特性図である。 制御装置による電子シフト制御の例を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態に係る船外機の制御装置は、動力源と、前記動力源の回転力により駆動するプロペラと、前記動力源と前記プロペラとの間の動力伝達機構の一部を構成し、シフトポジションをフォワード、ニュートラル及びリバースに切り替えるシフト機構と、前記シフト機構を駆動するアクチュエータとを備えた船外機を制御する制御装置であって、操船者の操作によるシフト位置と、操船者の操作によるアクセル開度又はアクセル開度に応じて制御されるスロットルバルブ開度（以下、アクセル開度と総称する）と、前記動力源の回転速度とを入力する入力手段と、操船者の操作がフォワードからニュートラル方向への操作である場合、アクセル開度の全閉後であって前記シフト機構がフォワードからニュートラルに切り替わる前のタイミングを起算点とし、前記起算点での前記動力源の回転速度に基づいて、模擬船速としての前記動力源の回転速度の時系列変化を演算する演算手段と、操船者の操作がフォワードからニュートラルを経てリバースに至る操作である場合、前記演算手段によって演算する前記模擬船速が所定の閾値以下になるまで前記シフト機構をニュートラルに維持し、その後リバースに切り替えるように前記アクチュエータを制御する制御手段とを備える。このように実際の船速に相関する模擬船速の時系列変化を推定演算し、模擬船速が所定の閾値以下になったときに、シフト機構をリバースに切り替えるので、船速センサやプロペラ回転速度センサを不要として、シフトチェンジに際して動力源や動力伝達機構にかかる負荷を低減することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例について説明する。
まず、本発明を適用可能な船外機の一例を説明する。図１は、船外機１の左側面図である。船外機１は、船体２の船尾のトランサムに取り付けられ、動力源であるエンジン３の回転力を動力伝達機構を介してプロペラ４に伝達し、船舶の推進力を発生させる。なお、各図において必要に応じて前方をＦｒ、後方をＲｒで示す。

図１に示すように、船外機１はエンジンホルダ５を備え、エンジンホルダ５の上方にエンジン３が設置される。エンジン３は、例えば内燃機関である水冷４サイクル四気筒エンジンであり、クランクシャフト６を略垂直に配置したバーティカル型のエンジンである。エンジンホルダ５の下方には、オイルパン７が配置される。船外機１のエンジン３、エンジンホルダ５及びオイルパン７等の周囲はエンジンカバー８によって覆われる。

オイルパン７の下部には、ドライブシャフトハウジング９が設置される。エンジンホルダ５、オイルパン７及びドライブシャフトハウジング９内には、ドライブシャフト１０が略垂直に配置される。ドライブシャフト１０は、上端部がクランクシャフト６の下端部に連結され、下端部がドライブシャフトハウジング９の下部に設けられた、ギアケースを有する推進ユニット１１内まで延出する。

図２に、推進ユニット１１の断面を示す。推進ユニット１１のギアケース内には、プロペラシャフト１３が前後方向に延びるように配置され、回転可能に支持される。プロペラシャフト１３の後端にプロペラ４が装着される。

推進ユニット１１内で、ドライブシャフト１０は、シフト機構１２を介してプロペラシャフト１３に連係する。詳細には、ドライブシャフト１０の下方には、前後一対の前側ギア１４及び後側ギア１５が、プロペラシャフト１３と同心かつ遊嵌状態でそれぞれ回転可能に支持される。前側ギア１４及び後側ギア１５は、ドライブシャフト１０の下端に固定されたベベルギア１６と常時噛合する。また、前側ギア１４と後側ギア１５との間には、ドッグクラッチ１７が配置される。ドッグクラッチ１７は概略中空円筒状を呈し、プロペラシャフト１３と一体回転するとともに、プロペラシャフト１３に対してその軸方向に沿って所定ストロークスライド可能である。ドッグクラッチ１７は、ニュートラル位置から前側にスライドすることで前側ギア１４に係合して前側ギア１４と一体回転し、後側にスライドすることで後側ギア１５に係合して後側ギア１５と一体回転する。

ドライブシャフト１０の前方には、シフトロッド１８が略垂直に配置される。シフトロッド１８は、上端部がエンジン３に隣接して配置された電動アクチュエータ１９に連結され、下端部が推進ユニット１１内まで延出する。シフトロッド１８の下端部には、カムとしての図示しないシフトヨークが一体的に突設される。シフトロッド１８は、シフトヨークを介してプロペラシャフト１３と同軸方向に配置されたシフトスライダ２０に係合する。シフトロッド１８が軸回りに左右に回転することで、シフトヨークがシフトスライダ２０を押圧し、シフトスライダ２０は前後にスライドする。シフトスライダ２０は、プロペラシャフト１３内を軸方向に貫通して配置されたコネクタロッド２１を介して、ドッグクラッチ１７に連結される。したがって、ドッグクラッチ１７はシフトスライダ２０の前後のスライドに連動して前後にスライドする。

このように電動アクチュエータ１９によりシフトロッド１８をニュートラル位置から左右に選択的に回転させて、シフトスライダ２０及びコネクタロッド２１を前方又は後方にスライドさせることにより、ドッグクラッチ１７を前側ギア１４又は後側ギア１５に係合させたり、非係合としたりして、シフト機構１２をフォワード（前進）、ニュートラル及びリバース（後進）に切り替えることができる。

（電子シフト制御システム）
次に、図３を参照して、船外機１におけるシフト機構１２のシフトポジションの切り替えを制御する電子シフト制御システムを説明する。以下では、シフト機構１２のシフトポジションを実シフトポジションとも称する。
船体２には、リモートコントローラ２２が設置されている。リモートコントローラ２２は、コントロールボックス２３と、操作レバー２４とを備え、操作レバー２４をニュートラルから前方に倒すとフォワードへのシフト操作になり、後方に倒すとリバースへのシフト操作になる。より詳細には、ニュートラルから前方はフォワードのシフト位置であり、角度領域αを超えるスロットル範囲では、操作レバー２４の操作量に応じてアクセル開度が全閉から全開へと変化する。同様に、ニュートラルから後方はリバースのシフト位置であり、角度領域βを超えるスロットル範囲では、操作レバー２４の操作量に応じてアクセル開度が全閉から全開へと変化する。操作レバー２４の位置、すなわちリモートコントローラ２２でのシフト操作によるシフト位置及びアクセル開度は、検出器２５によって検出される。

制御装置１００は、リモートコントローラ２２でのシフト操作に基づいて、電動アクチュエータ１９を制御して、実シフトポジションを切り替える。制御装置１００は、例えばエンジン３の全体を制御するＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）によって実現されるが、ここでは本発明を適用した船外機の制御装置として必要な機能構成だけを図示し、それ以外の構成は省略する。ＥＣＵは、リモートコントローラ２２でのシフト操作によるアクセル開度に基づいて、スロットルバルブ開度や燃料噴射量等を変えてエンジン３の出力を制御する。

制御装置１００において、入力部１０１は、検出器２５によって検出されるシフト操作によるシフト位置及びアクセル開度を入力する。本実施例では、操船者の操作によるアクセル開度を入力するとしたが、それに替えて、不図示のスロットルバルブ開度検出器によって検出されるスロットルバルブ開度を入力するようにしてもよい。スロットルバルブ開度は、ＥＣＵによって、アクセル開度に応じた開度となるように制御される。また、入力部１０１は、エンジン回転速度検出器２６によって検出されるエンジン３の回転速度（以下、エンジン回転速度と称する）を入力する。

記憶部１０２は、演算部１０３で模擬船速を推定演算するときに使用する減衰ゲインを記憶する。

演算部１０３は、以下に詳述するが、検出器２５によって検出されるシフト操作がフォワードからニュートラル方向への操作である場合、アクセル開度の全閉後であってシフト機構１２がフォワードからニュートラルに切り替わる前のタイミングを起算点とし、起算点でエンジン回転速度検出器２６によって検出されるエンジン回転速度に基づいて、模擬船速としてのエンジン３の回転速度の時系列変化を推定演算する。より詳細には、アクセル開度の全閉後であってエンジン回転速度検出器２６によって検出されるエンジン回転速度の変化率の絶対値（エンジン回転速度の単位時間あたりの変化量の絶対値）ΔＮＥが最初に所定の閾値以下になるタイミングを起算点とする。模擬船速は、前回値（初回は、起算点でのエンジン回転速度）と、前回演算時からの経過時間と、記憶部１０２に記憶する減衰ゲインとに基づいて推定演算される。

制御部１０４は、検出器２５によって検出されるシフト操作に基づいて、電動アクチュエータ１９を制御して、実シフトポジションを切り替える。このとき、制御部１０４は、以下に詳述するが、検出器２５によって検出されるシフト操作がフォワードからニュートラルを経てリバースに至る操作である場合、演算部１０３によって推定演算する模擬船速が所定の閾値以下になるまでシフト機構１２をニュートラルに維持し、その後リバースに切り替えるように電動アクチュエータ１９を制御する。

出力部１０５は、制御部１０４の制御下で、電動アクチュエータ１９に駆動信号を出力する。これにより電動アクチュエータ１９が駆動して、シフト機構１２がフォワード、ニュートラル及びリバースに切り替わる。

このようにした電子シフト制御システムでは、リモートコントローラ２２と船外機１のシフト機構１２とが機械的に連結されるのではなく、制御装置１００の制御下でシフトチェンジが実行されるので、リモートコントローラ２２でのシフト操作に対して、実シフトポジションの切り替えタイミングを自由に制御することが可能である。

以下、実施例に係る電子シフト制御システムおける電子シフト制御の詳細を説明する。
船舶では自動車等のブレーキに相当する装置がないため、前進航行中に減速や停止したいときに、シフト操作をフォワードからニュートラル方向への操作とし、状況によっては、船舶の進行方向と逆向きの推進力を発生させるべく、シフト操作をフォワードからニュートラルを経てリバースに至る操作とすることがある。具体的には、リモートコントローラ２２の操作レバー２４を、前方に倒した状態からニュートラルに戻し、さらに後方に倒すように動かすような操作である。
このように前進航行中にフォワードからニュートラルを経てリバースに至るシフト操作が行われたとき、時間遅れなく実シフトポジションをフォワードからニュートラルを経てリバースに切り替えると、エンジン３や動力伝達機構に過大な負荷がかかり、その耐久性の低下やエンジンストールの要因となるおそれがある。
そこで、本実施例では、前進航行中にフォワードからニュートラルを経てリバースに至るシフト操作が行われたときに、実シフトポジションをリバースに切り替えるタイミングを制御し、動力伝達機構の耐久性の低下やエンジンストールを防ぐ。

図４は、前進航行中にフォワードからニュートラルへのシフト操作が行われたときの各種特性の時系列変化を示す。詳細には、エンジン回転速度４０１、模擬船速４０２、シフト操作４０３、アクセル開度４０４、船速４０５、ΔＮＥ４０６、ΔＮＥ閾値４０７、実シフトポジション４０８の時系列変化を示す。
図４に示すように、フォワードからニュートラルへのシフト操作４０３の途中のタイミングｔ₁でアクセル開度４０４が全閉となり、タイミングｔ₂でシフト操作４０３によるシフト位置がニュートラルになる。

シフト操作４０３によるシフト位置がニュートラルになったことを受けて、制御部１０４の制御下で電動アクチュエータ１９が駆動し、タイミングｔ₃で実シフトポジション４０８がフォワードからニュートラルに切り替わる。シフト操作４０３によるシフト位置がニュートラルになるタイミングｔ₂から、実シフトポジション４０８がニュートラルになるタイミングｔ₃までには、電動アクチュエータ１９やシフト機構１２の作動時間等によりタイムラグが生じる。

図４に示すように、前進航行中にアクセル開度４０４が閉方向になると、アクセル開度４０４に応じてエンジン回転速度４０１が低下する。また、船体２に作用する水の抵抗（排水抵抗）で船速４０５が低下するが、エンジン回転速度４０１の低下に比べて船速４０５の低下は緩やかである。船舶は前進航行を継続するので、プロペラ４には船舶の前進航行に伴う水流が作用し、正転し続ける。

ここで、実シフトポジション４０８がフォワードにあり、アクセル開度４０４に応じたエンジン３の回転力によりプロペラ４を駆動する前進航行中においては（タイミングｔ₁よりも前）、エンジン回転速度４０１とプロペラシャフト１３の回転速度とはギア比に応じた回転速度比となる。そして、前進航行中においては、プロペラ４と周囲の水との間にスリップが生じており、そのスリップの状態によってはエンジン回転速度４０１と船速４０５との相関が弱く、状況によってはエンジン回転速度４０１と船速４０５とが乖離することもある。

前進航行中において、実シフトポジション４０８がフォワードのままで、アクセル開度４０４が全閉となると（タイミングｔ₁）、プロペラ４が連れ回りを開始する。すなわち、船速４０５に応じてプロペラ４に作用する水流による回転力により、プロペラ４がエンジン３（クランクシャフト６）を回すことになる。プロペラ４が連れ回りするときは、プロペラ４が水流により回転するので水との間のスリップがなくなり、エンジン回転速度４０１と船速４０５との相関が強く、エンジン回転速度４０１の低下は船速４０５の低下に応じた傾向となる。

その後、実シフトポジション４０８がフォワードからニュートラルに切り替わると（タイミングｔ₃以降）、プロペラ４が連れ回りすることもなくなり、エンジン回転速度４０１が急激に低下して、エンジン回転速度４０１と船速４０５との相関がなくなる。

以上の観点から、検出器２５によって検出されるシフト操作４０３がフォワードからニュートラル方向への操作である場合、船速４０５と相関のあるエンジン回転速度４０１、すなわちプロペラ４が連れ回りを開始したタイミングでのエンジン回転速度４０１に基づいて、以降の模擬船速４０２の時系列変化を推定演算する。これにより、図４に示すように、実シフトポジション４０８がフォワードからニュートラルに切り替わった後（タイミングｔ₃以降）の模擬船速４０２を、船速４０５と相関するかたちで推定することができる。

プロペラ４が連れ回りを開始したタイミングは、次のようにして求める。図４に示すように、前進航行中にフォワードからニュートラル方向へのシフト操作４０３が行われると、エンジン回転速度４０１が急激に低下するが、アクセル開度４０４の全閉（タイミングｔ₁）後にプロペラ４が連れ回りを開始すると、エンジン回転速度４０１が緩やかに低下するように変化する（図４中の領域Ａ）。そこで、アクセル開度４０４の全閉後であってエンジン回転速度検出器２６によって検出されるエンジン回転速度４０１の変化率の絶対値ΔＮＥ４０６が最初に所定の閾値（ΔＮＥ閾値）４０７以下になるタイミングｔ₄でプロペラ４が連れ回りを開始したとして、タイミングｔ₄を起算点とする。

図５は、制御装置１００による電子シフト制御の例を示すフローチャートである。図５のフローチャートは、検出器２５によって検出されるシフト操作がフォワードからニュートラル方向への操作であるときに開始される。なお、シフト操作がフォワードからニュートラル方向への操作であることに加えて、例えば急減速の操作であることも条件として、図５のフローチャートを開始するようにしてもよい。例えば操作レバー２４の操作速度を検出するようにし、それが所定の速度以上となったときに、急減速の操作であると判定すればよい。

ステップＳ１で、演算部１０３は、アクセル開度が全閉となるのを待ち、アクセル開度が全閉となると、処理をステップＳ２に進める。本フローチャートを開始してから所定の時間だけ経過してもアクセル開度が全閉にならなかったり、検出器２５によって検出されるシフト操作がフォワードからニュートラル方向への操作でなくなったりした場合、本処理を抜けるようにしてもよい。

ステップＳ２で、演算部１０３は、エンジン回転速度検出器２６によって検出されるエンジン回転速度の変化率の絶対値ΔＮＥがΔＮＥ閾値以下になるのを待ち、ΔＮＥがΔＮＥ閾値以下になると、処理をステップＳ３に進める。ΔＮＥ閾値は、試験走行等によって
予め設定されている。

ステップＳ３で、演算部１０３は、エンジン回転速度の変化率の絶対値ΔＮＥがΔＮＥ閾値以下になったタイミングを起算点とし、起算点でエンジン回転速度検出器２６によって検出されるエンジン回転速度に基づいて、模擬船速としてのエンジン３の回転速度の時系列変化を推定演算する。
模擬船速は、式（１）のように、前回値（初回は、起算点でのエンジン回転速度）と、前回演算時からの経過時間Δｔと、記憶部１０２に記憶する減衰ゲインａ［ｒｐｍ／ｓ］とに基づいて推定演算される。模擬船速の推定演算は、所定の間隔（例えば１００［ｍｓ］）で実施される。
模擬船速＝前回値＋ａ×Δｔ ・・・（１）

記憶部１０２は、例えば表１に示すように、エンジン３のアイドリング回転速度から最高回転速度までの複数のエンジン回転速度領域に対応させて減衰ゲインａを記憶する。減衰ゲインａは、アクセル開度が全閉でプロペラ４が連れ回りするときのエンジン回転速度の低下勾配を表わし、前回値のエンジン回転速度に応じて設定されている。例えば前回値のエンジン回転速度が３０００［ｒｐｍ］以上４０００［ｒｐｍ］未満であれば、減衰ゲインａは−４８．４となる（１秒あたり−４８．４［ｒｐｍ］だけエンジン回転速度が低下することを意味する）。減衰ゲインａは、船体や船外機毎に異なるので、船舶毎に例えば学習制御によって取得された値が予め設定されている。なお、エンジン回転速度の中間値に対しては、減衰ゲインａを線形補間によって求めるようにしてもよい。表１の例でいえば、例えば前回値のエンジン回転速度が５５００［ｒｐｍ］であれば、減衰ゲインａを（−８８＋（−９０））／２＝−８９としてもよい。

また、図５ではステップＳ３の後に記載するが、ステップＳ２、Ｓ３と並行して、ステップＳ４、５が実行される。ステップＳ４で、制御部１０４は、検出器２５によって検出されるシフト操作がニュートラルに至るシフト操作であるか否かを判定する。ニュートラルに至るシフト操作であれば、処理をステップＳ５に進め、そうでなければ、本処理を抜ける。ステップＳ５で、制御部１０４は、電動アクチュエータ１９を制御して、実シフトポジションをフォワードからニュートラルに切り替える。なお、ステップＳ４、Ｓ５はステップＳ２、Ｓ３と並行して実行されるが、既述したとおり、シフト操作によるシフト位置がニュートラルになるタイミングから、実シフトポジションがニュートラルになるタイミングまでにはタイムラグが生じるので、ステップＳ３は実シフトポジションがニュートラルに切り替わる前に実行される。

ステップＳ６で、制御部１０４は、検出器２５によって検出されるシフト操作がフォワードからニュートラルを経てリバースに至るシフト操作であるか否かを判定する。フォワードからニュートラルを経てリバースに至るシフト操作であれば、処理をステップＳ７に進め、そうでなければ、本処理を抜ける。

ステップＳ７で、制御部１０４は、ステップＳ３において開始した推定演算によって求められる模擬船速が所定の閾値以下になるのを待ち、模擬船速が所定の閾値以下になると、処理をステップＳ８に進める。

ステップＳ８で、制御部１０４は、電動アクチュエータ１９を制御して、実シフトポジションをニュートラルからリバースに切り替える。
なお、図４では、説明の簡単のために、前進航行中にフォワードからニュートラルへのシフト操作が行われたときを示したが、前進航行中にフォワードからニュートラルを経てリバースに至るシフト操作が行われたときの模擬船速の挙動も同じである。そして、模擬船速が所定の閾値以下になるまでシフト機構１２がニュートラルに維持され、その後リバースに切り替えられることになる。

以上述べたように、前進航行中にフォワードからニュートラルを経てリバースに至るシフト操作が行われたときに、実際の船速に相関する模擬船速を推定演算し、模擬船速が所定の閾値以下になったときに、実シフトポジションをリバースに切り替える。これにより、船速センサやプロペラ回転速度センサを不要として、シフトチェンジに際してエンジン３や動力伝達機構にかかる負荷を低減することができる。

以上、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明したが、各実施例は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、各実施例に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
上記実施形態では、減衰ゲインを複数のエンジン回転速度領域に対応させて設定したが、単一の値として設定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、減衰ゲインａを予め設定して記憶部１０２に記憶する構成を説明したが、これに限られるものではない。上述したように起算点から（すなわち、プロペラ４が連れ回りを開始してから）、実シフトポジションがフォワードからニュートラルに切り替わるまでの間（タイミングｔ₄〜ｔ₃）は、エンジン回転速度と船速とが相関する。そこで、この間のエンジン回転速度の低下勾配［ｒｐｍ／ｓ］を算出する算出手段を備え、このエンジン回転速度の低下勾配を減衰ゲインａとして、以降の模擬船速の時系列変化を推定演算するようにしてもよい。この場合、その都度、エンジン回転速度の低下勾配を算出するので、例えば船底の汚れ等によって水抵抗が変化することがあっても、常に船体の状態に相応しい減衰ゲインａを設定して模擬船速を推定演算することができる。

また、上記実施例では、実シフトポジションがニュートラルになるまでのタイムラグの間にプロペラ４が連れ回りを開始すると説明したが、これに限られるものではない。プロペラ４が連れ回りを開始する（すなわち、エンジン回転速度検出器２６によって検出されるエンジン回転速度の変化率の絶対値ΔＮＥがΔＮＥ閾値以下になる）まで実シフトポジションを能動的にフォワードに維持し、その後ニュートラルに切り替えるように制御してもよい。
なお、本発明を適用した船外機の制御装置は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた情報処理装置により構成され、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現される。

１：船外機、３：エンジン、４：プロペラ、６：クランクシャフト、１０：ドライブシャフト、１２：シフト機構、１３：プロペラシャフト、１４：前側ギア１５：後側ギア、１６：ベベルギア、１７：ドッグクラッチ、１９：電動アクチュエータ、２２：リモートコントローラ、２６：エンジン回転速度検出器、１００：船外機の制御装置、１０１：入力部、１０２：記憶部、１０３：演算部、１０４：制御部、１０５：出力部

Claims (5)

1. 動力源と、前記動力源の回転力により駆動するプロペラと、前記動力源と前記プロペラとの間の動力伝達機構の一部を構成し、シフトポジションをフォワード、ニュートラル及びリバースに切り替えるシフト機構と、前記シフト機構を駆動するアクチュエータとを備えた船外機を制御する制御装置であって、
   操船者の操作によるシフト位置と、操船者の操作によるアクセル開度又はアクセル開度に応じて制御されるスロットルバルブ開度（以下、アクセル開度と総称する）と、前記動力源の回転速度とを入力する入力手段と、
   操船者の操作がフォワードからニュートラル方向への操作である場合、アクセル開度の全閉後であって前記シフト機構がフォワードからニュートラルに切り替わる前のタイミングを起算点とし、前記起算点での前記動力源の回転速度に基づいて、模擬船速としての前記動力源の回転速度の時系列変化を演算する演算手段と、
   操船者の操作がフォワードからニュートラルを経てリバースに至る操作である場合、前記演算手段によって演算する前記模擬船速が所定の閾値以下になるまで前記シフト機構をニュートラルに維持し、その後リバースに切り替えるように前記アクチュエータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする船外機の制御装置。
2. 前記演算手段は、アクセル開度の全閉後であって前記動力源の回転速度の変化率の絶対値が最初に所定の閾値以下になるタイミングを前記起算点とすることを特徴とする請求項１に記載の船外機の制御装置。
3. 前記演算手段は、前記模擬船速を、前回値と、前回演算時からの経過時間と、前記動力源の回転速度の低下勾配を表わす減衰ゲインとに基づいて演算する請求項１又は２に記載の船外機の制御装置。
4. 予め設定された前記減衰ゲインを記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の船外機の制御装置。
5. 前記起算点から、前記シフト機構がフォワードからニュートラルに切り替わるまでの間の前記動力源の回転速度の低下勾配を算出する算出手段を備え、前記算出手段で算出した前記低下勾配を前記減衰ゲインとすることを特徴とする請求項３に記載の船外機の制御装置。

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