JP2021075133A - 小型船舶および小型船舶のトリム角度制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】構成が複雑化するのを抑制しながら、船体のトリム角度を自動で制御することが可能な小型船舶および小型船舶のトリム角度制御方法を提供する。【解決手段】この小型船舶100は、エンジン20と、船体10を推進させる推進力を発生させる推進機構部50と、制御部40とを備える。制御部40は、船体10のトリム角度θを変化させるためのデフレクタ56と、デフレクタ56を駆動させるためのトリムアクチュエータ56aと、スロットル開度偏差ΔTHに基づいて、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。【選択図】図2
Description
この発明は、船体のトリム角度を変化させるためのトリム変動部を備える小型船舶および小型船舶のトリム角度制御方法に関する。
従来、船体のトリム角度を変化させるためのトリム変動部を備える小型船舶および小型船舶のトリム角度制御方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、ジェット推進舟艇のための自動トリムシステムが開示されている。この自動トリムシステムには、ステアリングの操舵角度を検出する操舵角度センサと制御電子装置と可動アクチュエータと運動伝達機構とが設けられている。そして、制御電子装置は、操舵角度センサにより検出した操舵角度に基づいて、トリム角度に対する目標設定を行うように構成されている。また、制御電子装置は、操舵角度が大きくなる程トリム角度が小さくなるように、トリム角度に対する目標設定を行うように構成されている。そして、自動トリムシステムは、目標設定に基づいて可動アクチュエータを制御することにより、運動伝達機構によってジェット推進舟艇のトリム角度を変化させるように構成されている。
しかしながら、上記特許文献1に記載の自動トリムシステムでは、トリム角度を自動で制御するために操舵角度センサが設けられている。このため、上記特許文献1に記載の自動トリムシステムでは、ジェット推進船艇(船体)のトリム角度を自動で制御するために、自動トリムシステム(小型船舶)の構成が複雑化する。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、構成が複雑化するのを抑制しながら、船体のトリム角度を自動で制御することが可能な小型船舶および小型船舶のトリム角度制御方法を提供することである。
上記の課題を解決するために、この発明の第1の局面による小型船舶は、エンジンと、エンジンの駆動により船体を推進させる推進力を発生させる推進機と、船体のトリム角度を変化させるためのトリム変動部と、トリム変動部を駆動させるためのトリムアクチュエータと、船速の変化に対応する値に基づいて、トリムアクチュエータの動作を制御する制御部と、を備える。
この第1の局面による小型船舶では、上記のように、制御部を、船速の変化に対応する値に基づいて、トリムアクチュエータの動作を制御するように構成する。ここで、船速の変化に対応する値は、小型船舶に設けられた既存の検出器により取得することが可能である。この点に着目して、本発明では、制御部を、船速の変化に対応する値に基づいて、トリムアクチュエータの動作を制御するように構成することによって、ステアリングに操舵角度センサを新たに設けることなく、船体のトリム角度を自動で制御することができる。この結果、小型船舶の構成が複雑化するのを抑制しながら、船体のトリム角度を自動で制御することができる。
また、従来のように、操舵角度が大きくなる程トリム角度が小さくなるように、トリム角度が調整される場合、ステアリングの操作が行われた時点よりも後(小型船舶の旋回が開始された時点よりも後)に、小型船舶のトリム角度が小さくなると考えられる。言い換えると、小型船舶の旋回が開始された時点においては、小型船舶のトリム角度がまだ小さくなっていないか、または、トリム角度の減少量がまだ小さいと考えられる。このため、船体(ハル)と水面との接触面積が比較的小さい状態で、小型船舶の旋回が開始されると考えられる。この結果、従来の制御方法では、小型船舶に対する接水抵抗が小さくなり、小型船舶の旋回径が大きくなる(旋回に要する時間が長くなる)と考えられる。これに対して、本発明では、上記のように、制御部を、船速の変化に対応する値に基づいて、トリムアクチュエータの動作を制御するように構成することにより、船速の変化(加速または減速)に基づいて、小型船舶のトリム角度を制御することができる。このため、たとえば、小型船舶が旋回を開始するよりも前に、小型船舶を減速させたことに基づいて、小型船舶のトリム角度を制御することができる。この結果、小型船舶が旋回を開始する以前から、トリム角度を小さくすることができるので、小型船舶が旋回を開始する時点において、小型船舶のトリム角度を十分小さくすることができる。これにより、船体(ハル)と水面との接触面積が比較的大きい状態で、小型船舶の旋回を開始することができるので、小型船舶に対する接水抵抗を大きくすることができ、小型船舶の旋回径が大きくなる(旋回に要する時間が長くなる)のを抑制することができる。
上記第1の局面による小型船舶において、好ましくは、制御部は、船速の変化に対応する値としてのエンジンの回転数の変化量およびエンジンにおけるスロットル開度の少なくとも一方を取得するとともに、エンジンの回転数の変化量およびエンジンにおけるスロットル開度の少なくとも一方に基づいて、トリムアクチュエータの動作を制御するように構成されている。ここで、小型船舶には、一般的に、エンジンの回転数およびエンジンにおけるスロットル開度の少なくとも一方を取得する検出器が設けられている。本発明では、この点に着目して、制御部は、船速の変化に対応する値としてのエンジンの回転数の変化量およびエンジンにおけるスロットル開度の少なくとも一方を取得することにより、ステアリングに操舵角度センサを新たに設けることなく、船体のトリム角度を自動で制御することができる。そして、エンジンの回転数の変化量およびエンジンにおけるスロットル開度を取得することにより、船速の変化に対応する値を容易に取得することができる。
上記第1の局面による小型船舶において、好ましくは、制御部は、船速の変化に対応する値が、船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、小型船舶が旋回する前に船体を減速させたことに基づいて、小型船舶が旋回するよりも前にトリム変動部の向きを減速用方向に変化させることができる。この結果、小型船舶の旋回径が大きくなる(旋回に要する時間が長くなる)のを効果的に抑制することができる。
この場合、好ましくは、制御部は、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させた場合において、船速の変化に対応する値が船体の減速を停止することに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向から加速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。ここで、小型船舶が減速して旋回を開始した後、小型船舶が旋回している間に加速を始める際、船体のトリム変動部の向きが、減速用方向とは異なる加速用方向(たとえば、減速用方向よりも上方)に向けられている方が、より迅速に小型船舶を加速させることが可能となる。本発明では、船速の変化に対応する値が船体の減速を停止することに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向から加速用方向に変化させることにより、小型船舶が旋回している間に加速を始める際にトリム変動部の向きが加速用方向に変化されるので、減速した後加速する際に、小型船舶をより迅速に加速させることができる。
上記船速の変化に対応する値が、船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させる小型船舶において、好ましくは、制御部は、船体を減速させることに対応する条件として、第1の期間継続して、船速の変化に対応する値が船体を減速させることに対応する値となったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。ここで、船体が減速した時点で直ちにトリム変動部の向きを減速用方向に変化させた場合、トリム角度が必要以上に早い時点から変化してしまうと考えられる。これに対して、本発明では、第1の期間継続して、船速の変化に対応する値が船体を減速させることに対応する値となったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させる。これにより、船体が減速された時点よりもより適切な時点に、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させることができる。また、第1の期間が経過するまで、トリム変動部の向きが変化されないので、頻繁にトリム変動部の向きが変化されること(チャタリングが生じること)を抑制することができる。
上記第1の期間継続して、船速の変化に対応する値が船体を減速させることに対応する値となったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させる小型船舶において、好ましくは、制御部は、船体を減速させることに対応する条件として、船体が旋回する前の時点から第1の期間継続して、船速の変化に対応する値が船体を減速させることに対応する値となったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、船体が減速された時点よりも後において、より適切な時点(第1の期間経過した時点)で、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させることができる。また、減速後で、かつ、第1の期間が経過するまで、トリム変動部の向きが変化されないので、頻繁にトリム変動部の向きが変化されること(チャタリングが生じること)を抑制することができる。
上記船速の変化に対応する値が、船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させる小型船舶において、好ましくは、制御部は、船速に対応する値が高速に対応する値の場合で、かつ、船速の変化に対応する値が船体を減速させることに対応する条件になった場合に、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。ここで、小型船舶が高速に航走している状態から減速して旋回する際には、比較的旋回径が大きくなりやすい。これに対して、本発明では、船速に対応する値が高速に対応する値の場合で、かつ、船速の変化に対応する値が船体を減速させることに対応する条件になった場合に、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させることにより、比較的旋回径が大きくなりやすい場合に、旋回径が大きくなるのを抑制するように、トリム角度を効果的に制御することができる。
上記船速の変化に対応する値が、船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させる小型船舶において、好ましくは、制御部は、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させた場合において、船速に対応する値が低速に対応する値になったこと、または、エンジンがアイドル状態になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向から低速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、小型船舶が低速で航行する場合または小型船舶が停止している場合に、トリム変動部の向きを減速用方向とは異なる低速用方向に変化させることができる。この結果、小型船舶が低速で航行する場合または小型船舶が停止している際にも、適したトリム角度になるように、トリム変動部の向きを制御することができる。
上記船速に対応する値が低速に対応する値になったこと、または、エンジンがアイドル状態になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向から低速用方向に変化させる小型船舶において、好ましくは、制御部は、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させた場合において、第2の期間継続して、船速に対応する値が低速に対応する値になったこと、または、第2の期間継続して、エンジンがアイドル状態になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向から低速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。ここで、小型船舶が減速した後の時点において、小型船舶が加速されずに低速で航行する場合と、小型船舶が加速される場合とがある。このため、たとえば、小型船舶が旋回をする際に、小型船舶が減速した後に加速する場合に、船速に対応する値が低速に対応する値になったこと、または、エンジンがアイドル状態になったことに応じて直ちにトリム変動部の向きが低速用方向に変化された場合、小型船舶の加速時に適さないトリム変動部の向きになる場合があると考えられる。これに対して、本発明では、第2の期間継続して、船速に対応する値が低速に対応する値になったこと、または、第2の期間継続して、エンジンがアイドル状態になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向から低速用方向に変化させる。これにより、船速に対応する値が低速に対応する値になったこと、または、エンジンがアイドル状態になったことに応じて直ちにトリム変動部の向きが変更されない。この結果、小型船舶が減速した後、加速する際に、トリム変動部の向きを適切な方向に向けることができる。また、第2の期間が経過するまで、トリム変動部の向きが変化されないので、頻繁にトリム変動部の向きが変化されること(チャタリングが生じること)を抑制することができる。
上記第1の局面による小型船舶において、好ましくは、制御部は、船速の変化に対応する値が、船体を加速させることに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを加速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、船体のトリム角度を、小型船舶が加速される際に適した船体のトリム角度に容易に変化させることができる。この結果、たとえば、小型船舶が旋回した以降に加速する際に、船体のトリム角度を適切に自動制御することができる。
この場合、好ましくは、制御部は、船体を加速させることに対応する条件として、第3の期間継続して、船速の変化に対応する値が船体を加速させることに対応する値となったことに基づいて、トリム変動部の向きを加速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。ここで、小型船舶が旋回する場合、旋回中に小型船舶の加速が開始される一方、旋回最中においては小型船舶のトリム変動部の向きは加速用方向よりも減速用方向に向ける方が、旋回径が大きくなるのを抑制することができる。この点に着目して、本発明では、第3の期間継続して、船速の変化に対応する値が船体を加速させることに対応する値となったことに基づいて、トリム変動部の向きを加速用方向に変化させることにより、小型船舶の加速が開始された時点よりも後の第3の期間継続後に、トリム変動部の向きを加速用方向に変化させることができる。この結果、旋回径が大きくなるのを抑制しながら、船体のトリム角度を加速に適した角度に自動制御することができる。また、第3の期間が経過するまで、トリム変動部の向きが変化されないので、頻繁にトリム変動部の向きが変化されること(チャタリングが生じること)を抑制することができる。
上記第3の期間継続して、船速の変化に対応する値が船体を加速させることに対応する値となったことに基づいて、トリム変動部の向きを加速用方向に変化させる小型船舶において、好ましくは、制御部は、船体を加速させることに対応する条件として、船体の旋回が終了する時点以降において、第3の期間継続して、船速の変化に対応する値が船体を加速させることに対応する値となったことに基づいて、トリム変動部の向きを加速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、船体の旋回が終了する時点以降で、かつ、加速を開始した時点から第3の期間継続後に、トリム変動部の向きが加速用方向に変化されるので、船体の旋回中にトリム変動部の向きが変更されることに起因して、旋回径が大きくなるのを抑制することができる。
上記船速の変化に対応する値が、船体を加速させることに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを加速用方向に変化させる小型船舶において、好ましくは、制御部は、船速の変化に対応する値が船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うとともに、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させた場合において、船速の変化に対応する値が船体を加速させることに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを加速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、小型船舶が減速した後に加速する場合に適したトリム変動部の向きに、トリム変動部の向きを変化させることができる。この結果、たとえば、小型船舶が旋回する際に、減速した後に加速する場合に、旋回開始時から旋回終了時までに亘って、トリム変動部の向きを適切な向きに変化させることができる。
上記第1の局面による小型船舶において、好ましくは、制御部は、船速が高速の状態である高速状態と、船速が高速から減速している状態である減速状態と、船速が低速の状態である低速状態とのうちのいずれかに対応した向きにトリム変動部の向きを変化させるように、船速に対応する値と船速の変化に対応する値とに基づいて、トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、高速状態と減速状態と低速状態とのそれぞれの状態に応じた適切なトリム変動部の向きに、トリム変動部の向きを変化させることができる。
この場合、好ましくは、制御部は、高速状態である場合において、船速の変化に対応する値としてのエンジンのスロットル開度が船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを高速状態に対応した向きから減速状態に対応した向きに変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、エンジンのスロットル開度を取得することによって、高速状態から減速状態に変化したことを容易に検知することができる。
上記高速状態と減速状態と低速状態とのうちのいずれかに対応した向きにトリム変動部の向きを変化させる小型船舶において、好ましくは、制御部は、低速状態である場合において、船速に対応する値としてのエンジンの回転数にフィルタ処理を行う制御を行うとともに、フィルタ処理後のエンジンの回転数が高速に対応する値になったことに基づいて、トリム変動部の向きを低速状態に対応した向きから高速状態に対応した向きに変化させるようにトリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、エンジンの回転数に対してフィルタ処理を行うことにより、エンジンの回転数の情報のうちの不要な周波数成分を除去することができる。この結果、エンジンの回転数がノイズ等の不要な周波数成分により瞬間的に変動した値に基づいて、トリム変動部の向きが誤って高速状態に対応した向きに変化されることを抑制することができる。
上記高速状態と減速状態と低速状態とのうちのいずれかに対応した向きにトリム変動部の向きを変化させる小型船舶において、好ましくは、高速状態に対応した向きは、低速状態に対応した向きよりも上方を向くトリム変動部の向きとして設定されており、減速状態に対応した向きは、高速状態に対応した向きよりも下方を向くトリム変動部の向きとして設定されており、低速状態に対応した向きは、減速状態に対応した向きよりも上方を向くトリム変動部の向きとして設定されている。このように構成すれば、高速状態において、低速状態よりも船体のトリム角度を大きくすることができるので、船体に対する接水抵抗を低減することができる。そして、減速状態の場合に、高速状態よりもトリム角度を小さくすることができるので、減速する際に生じる姿勢変化の増大を抑制することができる。そして、低速状態の場合に、減速状態よりもトリム角度を大きくすることができるので、低速状態の場合に過度にトリム角度が小さくなるのを抑制することができる。
この発明の第2の局面による小型船舶のトリム角度制御方法は、船体のトリム角度を変化させるためのトリム変動部と、トリム変動部を駆動させるためのトリムアクチュエータとを備える、小型船舶のトリム角度制御方法であって、船速の変化に対応する値を取得するステップと、船速の変化に対応する値に基づいてトリムアクチュエータの動作を制御することにより、船体のトリム角度を変化させるステップと、を備える。
この発明の第2の局面による小型船舶のトリム角度制御方法では、上記のように構成することにより、上記第1の局面による小型船舶と同様に、構成が複雑化するのを抑制しながら、船体のトリム角度を自動で制御することが可能な小型船舶のトリム角度制御方法を提供することができる。また、第2の局面による小型船舶のトリム角度制御方法では、上記のように構成することにより、上記第1の局面による小型船舶と同様に、小型船舶の旋回径が大きくなる(旋回に要する時間が長くなる)のを抑制することができる。
上記第2の局面による小型船舶のトリム角度制御方法において、好ましくは、船速の変化に対応する値を取得するステップは、エンジンの回転数の変化量およびエンジンにおけるスロットル開度の少なくとも一方を取得するステップを含み、船体のトリム角度を変化させるステップは、エンジンの回転数の変化量およびエンジンにおけるスロットル開度の少なくとも一方に基づいて、トリムアクチュエータの動作を制御するステップを含む。このように構成すれば、ステアリングに操舵角度センサを新たに設けることなく、船体のトリム角度を自動で制御することができる。そして、エンジンの回転数の変化量およびエンジンにおけるスロットル開度を取得することにより、船速の変化に対応する値を容易に取得することができる。
上記第2の局面による小型船舶の制御方法において、好ましくは、船体のトリム角度を変化させるステップは、船速の変化に対応する値が、船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるようにトリムアクチュエータの動作を制御するステップを含む。このように構成すれば、小型船舶が旋回する前に船体を減速させたことに基づいて、小型船舶が旋回するよりも前にトリム変動部の向きを減速用方向に変化させることができる。この結果、小型船舶の旋回径が大きくなる(旋回に要する時間が長くなる)のを効果的に抑制することができる。
本発明によれば、上記のように、小型船舶の構成が複雑化するのを抑制しながら、船体のトリム角度を自動で制御することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
(小型船舶の構成)
図1〜図7を参照して、本発明の第1実施形態による小型船舶100の構成について説明する。小型船舶100は、たとえば、パーソナル・ウォーター・クラフト(PWC)として構成され、また、ウォータージェット推進艇として構成されている。すなわち、小型船舶100は、鞍乗型の船舶として構成されている。なお、下記の説明において、「前方」と記載した場合は、図1中の「FWD」の方向を意味し、「後方」と記載した場合は、図1中の「BWD」の方向を意味する。
(小型船舶の構成)
図1〜図7を参照して、本発明の第1実施形態による小型船舶100の構成について説明する。小型船舶100は、たとえば、パーソナル・ウォーター・クラフト(PWC)として構成され、また、ウォータージェット推進艇として構成されている。すなわち、小型船舶100は、鞍乗型の船舶として構成されている。なお、下記の説明において、「前方」と記載した場合は、図1中の「FWD」の方向を意味し、「後方」と記載した場合は、図1中の「BWD」の方向を意味する。
図1に示すように、小型船舶100は、船体10と、エンジン20と、フューエルインジェクションシステム30(以下、「FIシステム30」という)と、制御部40と、推進機構部50と、ステアリングユニット60とを備える。
船体10は、デッキ11およびハル12を含む。船体10の内部には、エンジン20、FIシステム30および制御部40が設けられている。
エンジン20は、空気と燃料との混合気を燃焼室において燃焼させることによって、クランクシャフト21を回転させる駆動力を得るように構成されている。また、エンジン20は、スロットルバルブ22とスロットルバルブアクチュエータ23(以下、「アクチュエータ23」とする)とを含む。スロットルバルブ22は、アクチュエータ23により、開度が変化されることにより、エンジン20の燃焼室に供給される空気量を調節するように構成されている。そして、スロットルバルブ22の開度(スロットル開度A)が大きい程、エンジン20の回転数(エンジン回転数Ne)が増大する。なお、エンジン回転数Neは、特許請求の範囲の「船速に対応する値」の一例である。また、スロットル開度Aは、特許請求の範囲の「船速の変化に対応する値」の一例である。
また、小型船舶100は、エンジン回転数センサ24と、スロットル開度センサ25とを含む。エンジン回転数センサ24は、エンジン20(クランクシャフト21)の回転数(エンジン回転数Ne)を検出して、制御部40にエンジン回転数Neの情報(検出信号)を伝達するように構成されている。また、スロットル開度センサ25は、スロットル開度Aを検出して、制御部40にスロットル開度Aの情報(検出信号)を伝達するように構成されている。
制御部40は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)等の制御回路を含むエンジンコントロールユニットとして構成されている。また、図2に示すように、小型船舶100には、プログラム41aと判定期間マップ41bと判定閾値マップ41cとが記憶された記憶部41が設けられている。制御部40は、記憶部41に記憶されたプログラム41a、判定期間マップ41bおよび判定閾値マップ41cに基づいて、後述する制御処理を実行するように構成されている。記憶部41は、たとえば、不揮発性メモリにより構成されている。
推進機構部50は、図1に示すように、エンジン20の駆動により船体10を推進させる推進力を発生させるように構成されている。推進機構部50は、たとえば、ウォータージェット推進機として構成されている。推進機構部50は、インペラシャフト51と、インペラ52と、水吸引部53と、インペラハウジング54と、ノズル55と、デフレクタ56と、バケット57とが設けられている。なお、推進機構部50は、特許請求の範囲の「推進機」の一例である。また、デフレクタ56は、特許請求の範囲の「トリム変動部」の一例である。
インペラシャフト51は、クランクシャフト21に接続されている。インペラ52は、インペラシャフト51の後端部近傍に設けられている。そして、インペラ52は、水吸引部53の後部に接続されたインペラハウジング54の内部に配置されており、水面Wよりも下方の水を水吸引部53から吸引するとともに、インペラハウジング54の後方に設けられるノズル55から後方に噴射させるように設けられている。
デフレクタ56は、ノズル55の後方に配置されており、ノズル55から後方に噴射される水の噴流を左右方向に転換するように構成されている。デフレクタ56は、ステアリングユニット60(一対のグリップ61)が操作されることにより、左右方向の向きが変更されるように構成されている。そして、デフレクタ56の左右方向の向きが変更されることにより、小型船舶100が転舵される。
図3に示すように、デフレクタ56は、後方に噴射される水の噴流を上下方向に転換するように構成されている。そして、デフレクタ56は、後方に噴射される水の噴流方向を上下方向に変更することにより、船体10のトリム角度θを変化させるように構成されている。すなわち、デフレクタ56の向きBが変更されることにより、船体10のトリム角度θが変更される。たとえば、図3(A)の状態からデフレクタ56の向きBを向きBu1に上げた場合、図3(B)のようにトリム角度θが大きくなり、デフレクタ56の向きBを向きBd3に下げた場合、図3(C)のようにトリム角度θが小さくなる。ここで、本願明細書では、「トリム」とは、船首喫水と船尾喫水との差を意味するものとし、「トリム角度θ」とは、水面W(喫水線)に対する船首と船尾とを結ぶ線分Lがなす角度を意味するものとする。
小型船舶100には、デフレクタ56に接続され、制御部40の指令により、デフレクタ56の向きBを変更する(駆動させる)トリムアクチュエータ56aが設けられている。たとえば、図4に示すように、デフレクタ56は、最も船体10のトリム角度θを大きくする(船首を高くする)向きB(Bu2)から、最も船体10のトリム角度θを小さくする(船首を低くする)向きB(Bd3)まで、向きBu2、Bu1、B0、Bd1、Bd2およびBd3の計6段階において変更可能に構成されている。そして、トリムアクチュエータ56aは、デフレクタ56の向きBを向きBu2、Bu1、B0、Bd1、Bd2およびBd3との間で変化させる動作を行うように構成されている。
バケット57は、バケットアクチュエータ57aにより、デフレクタ56の上方と後方との間で移動可能に構成されている。そして、バケット57は、デフレクタ56の後方に移動された場合に、ノズル55およびデフレクタ56から後方に噴射される水の噴射方向を前方に転換するように構成されている。バケットアクチュエータ57aの駆動は、制御部40により制御されるように構成されている。
ステアリングユニット60は、手動トリム操作部62と、スロットル開度Aを操作するためのスロットル操作部63(たとえば、レバー部材)と、APS(アクセルポジションセンサ)64と、一対のグリップ61と、一対のグリップ61と一体的に回動するステアリングシャフト65(図1参照)とを含む。APS64は、スロットル操作部63の操作量(たとえば、レバー部材の回動角度)を検出して、検出信号(操作量の情報)を制御部40に伝達するように構成されている。また、手動トリム操作部62は、ライダーPによる入力操作を制御部40に伝達するように構成されている。そして、制御部40は、手動トリム操作部62に対する入力操作に基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBu2、Bu1、B0、Bd1、Bd2およびBd3との間で変化させるように、トリムアクチュエータ56aを動作させるように構成されている。
(トリム角度を自動制御する制御部の構成)
制御部40は、スロットル開度Aの偏差ΔTH(以下、「スロットル開度偏差ΔTH」という)に基づいて、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。すなわち、制御部40は、スロットル開度センサ25から取得したスロットル開度Aに基づいて、スロットル開度偏差ΔTHを取得するように構成されている。そして、制御部40は、スロットル開度偏差ΔTHに基づいて、トリムアクチュエータ56aの動作を制御することにより、デフレクタ56の向きBを変化させ、船体10のトリム角度θを変化させるように構成されている。
制御部40は、スロットル開度Aの偏差ΔTH(以下、「スロットル開度偏差ΔTH」という)に基づいて、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。すなわち、制御部40は、スロットル開度センサ25から取得したスロットル開度Aに基づいて、スロットル開度偏差ΔTHを取得するように構成されている。そして、制御部40は、スロットル開度偏差ΔTHに基づいて、トリムアクチュエータ56aの動作を制御することにより、デフレクタ56の向きBを変化させ、船体10のトリム角度θを変化させるように構成されている。
また、第1実施形態では、制御部40は、スロットル開度偏差ΔTHに加えて、エンジン回転数Neに基づいて、デフレクタ56の向きBを変化させることにより、トリム角度θを変化させるように構成されている。具体的には、制御部40は、エンジン回転数Neとスロットル開度偏差ΔTHとに基づいて、船速が高速の状態である高速状態M1と、船速が高速から減速している状態である減速状態M2と、船速が低速の状態である低速状態M3とのうちのいずれかに対応した向きにデフレクタ56の向きBを変化させるようにトリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。
ここで、第1実施形態では、高速状態M1に対応するデフレクタ56の向きBは、低速状態M3に対応したデフレクタ56の向きBよりも上方を向く向きBu1に設定されている。また、減速状態M2に対応するデフレクタ56の向きBは、高速状態M1に対応したデフレクタ56の向きBよりも下方を向く向きBd3に設定されている。また、低速状態M3に対応するデフレクタ56の向きBは、減速状態M2に対応したデフレクタ56の向きBよりも上方を向く向きBd2に設定されている。なお、高速状態M1に対応するデフレクタ56の向きBu1は、特許請求の範囲の「加速用方向」の一例である。また、減速状態M2に対応するデフレクタ56の向きBd3は、特許請求の範囲の「減速用方向」の一例である。また、低速状態M3に対応するデフレクタ56の向きBd2は、特許請求の範囲の「低速用方向」の一例である。
〈高速状態から減速状態への変化〉
図5に示すように、制御部40は、小型船舶100が高速状態M1である場合において、スロットル開度偏差ΔTHが船体10を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBu1から向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。詳細には、制御部40は、所定の時間間隔(たとえば、数十ミリ秒毎)で検出されたスロットル開度Aの偏差をΔTHとして検出する。そして、制御部40は、船体10を減速させることに対応する条件として、減速判定期間T1継続して、スロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH未満(ΔTH<DTH)となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBu1から向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。たとえば、減速判定期間T1は、数秒である。そして、デフレクタ56の向きBが向きBu1から向きBd3に変化されることにより、船体10のトリム角度θが小さくなる。なお、減速判定閾値DTH未満の値は、特許請求の範囲の「船体を減速させることに対応する値」の一例である。また、減速判定期間T1は、特許請求の範囲の「第1の期間」の一例である。
図5に示すように、制御部40は、小型船舶100が高速状態M1である場合において、スロットル開度偏差ΔTHが船体10を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBu1から向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。詳細には、制御部40は、所定の時間間隔(たとえば、数十ミリ秒毎)で検出されたスロットル開度Aの偏差をΔTHとして検出する。そして、制御部40は、船体10を減速させることに対応する条件として、減速判定期間T1継続して、スロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH未満(ΔTH<DTH)となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBu1から向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。たとえば、減速判定期間T1は、数秒である。そして、デフレクタ56の向きBが向きBu1から向きBd3に変化されることにより、船体10のトリム角度θが小さくなる。なお、減速判定閾値DTH未満の値は、特許請求の範囲の「船体を減速させることに対応する値」の一例である。また、減速判定期間T1は、特許請求の範囲の「第1の期間」の一例である。
ここで、小型船舶100が旋回される際、旋回する時点(たとえば、図10の時点t3)よりも前において高速状態M1から減速状態M2に変化させる。すなわち、制御部40は、船体10が旋回する前の時点(図10の時点t1)から減速判定期間T1継続して(時点t2において)、ΔTHが減速判定閾値DTH未満となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBu1から向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aの動作を制御する。
また、制御部40は、エンジン回転数Neが大きい程(高回転数な程)、減速判定閾値DTHを大きい値に設定するように構成されている。たとえば、制御部40は、エンジン回転数Neが大きい程(高回転数な程)、減速判定期間T1を大きい値に設定するように構成されている。たとえば、制御部40は、図6に示す判定期間マップ41bを参照することにより、エンジン回転数Neに対応する減速判定期間T1を設定する。また、制御部40は、図7に示す判定閾値マップ41cを参照することにより、エンジン回転数Neに対応する減速判定閾値DTHを設定する。たとえば、判定閾値マップ41cでは、エンジン回転数Neが高回転数ほど、減速判定閾値DHTの増大量が大きくなる。
〈減速状態から高速状態への変化〉
図5に示すように、制御部40は、デフレクタ56の向きBを向きBu1から向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aの動作させた場合において、スロットル開度偏差ΔTHが船体10を加速させることに対応する条件(船体10の減速を停止することに対応する条件)になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBu1に変化させる(戻す)ようにトリムアクチュエータ56aの動作させる制御を行う。具体的には、制御部40は、船体10を加速させることに対応する条件(船体10の減速を停止することに対応する条件)として、加速判定期間T2継続して、スロットル開度偏差ΔTHが加速判定閾値ATH以上(ΔTH≧ATH)となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。たとえば、加速判定期間T2は、減速判定期間T1と同様の長さ(上記判定閾値マップ41cを参照した値)に設定されている。また、加速判定閾値ATHは、減速判定閾値DTHと同様の値(上記判定期間マップ41bを参照した値)に設定されている。そして、デフレクタ56の向きBが向きBd3から向きBu1に変化されることにより、船体10のトリム角度θが大きくなる。なお、加速判定期間T2は、特許請求の範囲の「第3の期間」の一例である。また、加速判定閾値ATH以上の値は、特許請求の範囲の「船体を加速させることに対応する値」の一例である。
図5に示すように、制御部40は、デフレクタ56の向きBを向きBu1から向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aの動作させた場合において、スロットル開度偏差ΔTHが船体10を加速させることに対応する条件(船体10の減速を停止することに対応する条件)になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBu1に変化させる(戻す)ようにトリムアクチュエータ56aの動作させる制御を行う。具体的には、制御部40は、船体10を加速させることに対応する条件(船体10の減速を停止することに対応する条件)として、加速判定期間T2継続して、スロットル開度偏差ΔTHが加速判定閾値ATH以上(ΔTH≧ATH)となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。たとえば、加速判定期間T2は、減速判定期間T1と同様の長さ(上記判定閾値マップ41cを参照した値)に設定されている。また、加速判定閾値ATHは、減速判定閾値DTHと同様の値(上記判定期間マップ41bを参照した値)に設定されている。そして、デフレクタ56の向きBが向きBd3から向きBu1に変化されることにより、船体10のトリム角度θが大きくなる。なお、加速判定期間T2は、特許請求の範囲の「第3の期間」の一例である。また、加速判定閾値ATH以上の値は、特許請求の範囲の「船体を加速させることに対応する値」の一例である。
ここで、小型船舶100が旋回される際、旋回している期間よりも後に減速状態M2から高速状態M1に変化する。すなわち、制御部40は、船体10の旋回が終了する時点(たとえば、図10の時点t6)以降において、加速判定期間T2継続して、ΔTHが加速判定閾値ATH以上となったことに基づいて、(図10の時点t7において)デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aの動作を制御する。
〈減速状態から低速状態への変化〉
図5に示すように、制御部40は、減速状態M2である場合において、エンジン回転数Neにフィルタ処理を行う制御を行うように構成されている。たとえば、制御部40は、エンジン回転数センサ24により検出されたエンジン回転数Neに対して、フィルタ処理として移動平均値を取得する処理を行う。これにより、エンジン回転数Neが時系列的に見て平滑化される。そして、制御部40は、フィルタ処理後のエンジン回転数Ne(移動平均値)が、低速判定期間T3継続して、低速判定閾値LNe未満(Ne<LNe)となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBd2に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。デフレクタ56の向きBが向きBd3から向きBd2に変化されることにより、船体10のトリム角度θが大きくなる。たとえば、低速判定期間T3は、数秒であり一定の期間である。なお、低速判定期間T3は、特許請求の範囲の「第2の期間」の一例である。また、低速判定閾値LNe未満の値は、特許請求の範囲の「低速に対応する値」の一例である。
図5に示すように、制御部40は、減速状態M2である場合において、エンジン回転数Neにフィルタ処理を行う制御を行うように構成されている。たとえば、制御部40は、エンジン回転数センサ24により検出されたエンジン回転数Neに対して、フィルタ処理として移動平均値を取得する処理を行う。これにより、エンジン回転数Neが時系列的に見て平滑化される。そして、制御部40は、フィルタ処理後のエンジン回転数Ne(移動平均値)が、低速判定期間T3継続して、低速判定閾値LNe未満(Ne<LNe)となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBd2に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。デフレクタ56の向きBが向きBd3から向きBd2に変化されることにより、船体10のトリム角度θが大きくなる。たとえば、低速判定期間T3は、数秒であり一定の期間である。なお、低速判定期間T3は、特許請求の範囲の「第2の期間」の一例である。また、低速判定閾値LNe未満の値は、特許請求の範囲の「低速に対応する値」の一例である。
また、制御部40は、エンジン20がアイドル状態になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBd2に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。具体的には、制御部40は、低速判定期間T3継続して、エンジン回転数Neがアイドル回転数範囲RNe内の値となった場合に、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBd2に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。
〈低速状態から高速状態への変化〉
図5に示すように、制御部40は、高速判定期間T4継続して、フィルタ処理後のエンジン回転数Neが高速判定閾値HNe以上(Ne≧HNe)となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd2から向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。高速判定期間T4は、たとえば、低速判定期間T3よりも短い期間として設定されている。高速判定閾値HNeは、たとえば、低速判定閾値LNeと等しい値に設定されている。なお、高速判定閾値HNe以上の値は、特許請求の範囲の「高速に対応する値」の一例である。
図5に示すように、制御部40は、高速判定期間T4継続して、フィルタ処理後のエンジン回転数Neが高速判定閾値HNe以上(Ne≧HNe)となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd2から向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを制御する。高速判定期間T4は、たとえば、低速判定期間T3よりも短い期間として設定されている。高速判定閾値HNeは、たとえば、低速判定閾値LNeと等しい値に設定されている。なお、高速判定閾値HNe以上の値は、特許請求の範囲の「高速に対応する値」の一例である。
[小型船舶のトリム角度制御方法]
次に、図1〜図9を参照して、本実施形態による小型船舶100のトリム角度制御方法について説明する。図8および図9には、小型船舶100の制御処理に関するフロー図が示されている。なお、以下の制御処理においては、小型船舶100が高速状態M1で、ステップS1が実施されるものとする。
次に、図1〜図9を参照して、本実施形態による小型船舶100のトリム角度制御方法について説明する。図8および図9には、小型船舶100の制御処理に関するフロー図が示されている。なお、以下の制御処理においては、小型船舶100が高速状態M1で、ステップS1が実施されるものとする。
図8に示すように、ステップS1において、スロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH未満となっているか否かが判断される。スロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH未満の場合、ステップS2に進み、スロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH以上の場合、ステップS3に進む。
ステップS2において、減速判定期間T1継続してスロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH未満となっているか否かが判断される。すなわち、減速状態M2であるか否かが判断される。たとえば、スロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH未満となった時点からの経過期間Tが、減速判定期間T1以上の長さとなったか否かが判断される。経過期間Tが減速判定期間T1以上の長さとなっている場合、ステップS4に進み、経過期間Tが減速判定期間T1未満の長さの場合、ステップS1に戻る。
ステップS3において、経過期間Tがリセットされる。その後、ステップS1に戻る。
ステップS4において、デフレクタ56の向きBが向きBu1から向きBd3に変化される。具体的には、トリムアクチュエータ56aの動作が制御されることにより、デフレクタ56の向きBが向きBu1から向きBd3に変化され、船体10のトリム角度θが小さくなる。その後、ステップS5に進む。
ステップS5において、スロットル開度偏差ΔTHが、加速判定閾値ATH以上となっているか否かが判断される。スロットル開度偏差ΔTHが加速判定閾値ATH以上の場合、ステップS6に進み、スロットル開度偏差ΔTHが加速判定閾値ATH未満の場合、ステップS7に進む。
ステップS6において、加速判定期間T2継続してスロットル開度偏差ΔTHが加速判定閾値ATH以上となっているか否かが判断される。すなわち、高速状態M1であるか否かが判断される。たとえば、スロットル開度偏差ΔTHが加速判定閾値ATH以上となった時点からの経過期間Tが、加速判定期間T2以上の長さとなったか否かが判断される。経過期間Tが加速判定期間T2以上の長さとなっている場合、ステップS8に進み、経過期間Tが加速判定期間T2未満の長さの場合、ステップS5に戻る。
ステップS7において、経過期間Tがリセットされる。その後、ステップS9に進む。
ステップS8において、デフレクタ56の向きBが向きBd3から向きBu1に変化される。その後、ステップS1に戻る。
図9に示すように、ステップS9において、フィルタ処理後のエンジン回転数Neが低速判定閾値LNe未満か、または、エンジン20がアイドル状態となっているか(エンジン回転数Neがアイドル回転数範囲RNe内か)否かが判断される。なお、以下の「エンジン回転数Ne」という記載は、「フィルタ処理後のエンジン回転数Ne」を意味するものとする。そして、エンジン回転数Neが低速判定閾値LNe未満の場合、または、エンジン20がアイドル状態となっている場合、ステップS10に進む。エンジン回転数Neが低速判定閾値LNe以上の場合で、かつ、エンジン20がアイドル状態でない場合、ステップS11に進む。
ステップS10において、低速判定期間T3継続してエンジン回転数Neが低速判定閾値LNe未満となっているか否かが判断される。すなわち、低速状態M3であるか否かが判断される。たとえば、エンジン回転数Neが低速判定閾値LNe未満となった時点からの経過期間Tが、低速判定期間T3以上の長さとなったか否かが判断される。経過期間Tが低速判定期間T3以上の長さとなっている場合、ステップS12に進み、経過期間Tが加速判定期間T2未満の長さの場合、ステップS9に戻る。
ステップS11において、経過期間Tがリセットされる。その後、ステップS5に戻る。
ステップS12において、デフレクタ56の向きBが向きBd3から向きBd2に変化される。その後、ステップS13に進む。
ステップS13において、エンジン回転数Neが高速判定閾値HNe以上となっているか否かが判断される。エンジン回転数Neが高速判定閾値HNe以上の場合、ステップS14に進み、エンジン回転数Neが高速判定閾値HNe未満の場合、ステップS15に進む。
ステップS14において、高速判定期間T4継続してエンジン回転数Neが高速判定閾値HNe以上となっているか否かが判断される。すなわち、高速状態M1であるか否かが判断される。たとえば、エンジン回転数Neが高速判定閾値HNe以上となった時点からの経過期間Tが、高速判定期間T4以上の長さとなったか否かが判断される。経過期間Tが高速判定期間T4以上の長さとなっている場合、ステップS16に進み、経過期間Tが高速判定期間T4未満の長さの場合、ステップS13に戻る。
ステップS15において、経過期間Tがリセットされる。その後、ステップS13に戻る。
ステップS16において、デフレクタ56の向きBが向きBd2から向きBu1に変化される。その後、ステップS1に戻る。
(制御方法の具体例)
次に、図10および図11を参照して、第1実施形態による小型船舶100のトリム角度制御方法の具体例を説明する。
次に、図10および図11を参照して、第1実施形態による小型船舶100のトリム角度制御方法の具体例を説明する。
〈小型船舶が旋回する例:第1の例〉
図10に示すように、時点t0において、高速状態M1で小型船舶100が航走している。そして、時点t1において、スロットル操作部63に対する操作により、スロットル開度Aが小さくされ、スロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH未満となる。これにより、時点t1から減速判定期間T1経過時点である時点t2では、時点t1に比べてエンジン回転数Neが小さくなっている。すなわち、時点t2においては、減速状態M2で小型船舶100が航走している。そして、時点t2において、デフレクタ56の向きBが向きBu1から向きBd3に変化され、船体10のトリム角度θが小さくなる。
図10に示すように、時点t0において、高速状態M1で小型船舶100が航走している。そして、時点t1において、スロットル操作部63に対する操作により、スロットル開度Aが小さくされ、スロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH未満となる。これにより、時点t1から減速判定期間T1経過時点である時点t2では、時点t1に比べてエンジン回転数Neが小さくなっている。すなわち、時点t2においては、減速状態M2で小型船舶100が航走している。そして、時点t2において、デフレクタ56の向きBが向きBu1から向きBd3に変化され、船体10のトリム角度θが小さくなる。
その後、時点t3において、ステアリングシャフト65が旋回するための方向に回動され、小型船舶100の旋回が開始される。その後、時点t4において、スロットル操作部63に対してスロットル開度Aを全開にするための操作が行われる。そして、時点t5において、スロットル開度偏差ΔTHが加速判定閾値ATH以上となる。その後、時点t6において、ステアリングシャフト65が中立の位置に回動され、小型船舶100の旋回が終了される。なお、時点t6では、スロットル開度Aは全開の状態である。
その後、時点t5から加速判定期間T2経過した時点である時点t7では、時点t5に比べてエンジン回転数Neが大きくなっている。すなわち、時点t7においては、高速状態M1で小型船舶100が航走している。そして、時点t7において、デフレクタ56の向きBが向きBd2から向きBu1に変化され、船体10のトリム角度θが大きくなる。
〈小型船舶が急加速した後、停止する例:第2の例〉
図11に示すように、時点t10において、低速状態M3となっている。そして、時点t11において、スロットル操作部63に対する操作により、スロットル開度Aが大きくされ、エンジン回転数Neが高速判定閾値HNe以上となる。その後、時点t11から高速判定期間T4経過後の時点t12において、デフレクタ56の向きBが向きBd2から向きBu1に変化され、船体10のトリム角度θが大きくなる。
図11に示すように、時点t10において、低速状態M3となっている。そして、時点t11において、スロットル操作部63に対する操作により、スロットル開度Aが大きくされ、エンジン回転数Neが高速判定閾値HNe以上となる。その後、時点t11から高速判定期間T4経過後の時点t12において、デフレクタ56の向きBが向きBd2から向きBu1に変化され、船体10のトリム角度θが大きくなる。
その後、時点t13において、高速状態M1から減速状態M2に変化され、デフレクタ56の向きBが向きBu1から向きBd3に変化され、船体10のトリム角度θが小さくなる。そして、時点t14において、エンジン回転数Neが低速判定閾値LHe未満となるか、エンジン20がアイドル状態となる。その後、時点t14から低速判定期間T3経過した時点t15において、低速状態M3となり、デフレクタ56の向きBが向きBd3から向きBd2に変化される。
[第1実施形態の構造の効果]
第1実施形態の構造では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態の構造では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、上記のように、制御部40を、スロットル開度偏差ΔTHに基づいて、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成する。これにより、ステアリングユニット60に操舵角度センサを新たに設けることなく、船体10のトリム角度を自動で制御することができる。この結果、小型船舶100の構成が複雑化するのを抑制しながら、船体10のトリム角度θを自動で制御することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、スロットル開度偏差ΔTHに基づいて、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成することにより、船速の変化(加速または減速)に基づいて、小型船舶100のトリム角度θを制御することができる。このため、たとえば、小型船舶100が旋回を開始するよりも前に、小型船舶100を減速させたことに基づいて、小型船舶100のトリム角度θを制御することができる。この結果、小型船舶100が旋回を開始する以前から、トリム角度θを小さくすることができるので、小型船舶100が旋回を開始する時点において、小型船舶100のトリム角度θを十分小さくすることができる。これにより、船体10(ハル12)と水面Wとの接触面積が比較的大きい状態で、小型船舶100の旋回を開始することができるので、小型船舶100に対する接水抵抗を大きくすることができ、小型船舶100の旋回径が大きくなる(旋回に要する時間が長くなる)のを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、スロットル開度偏差ΔTHを取得するとともに、スロットル開度偏差ΔTHに基づいて、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成する。これにより、既存のスロットル開度センサ25を用いることができるので、ステアリングユニット60に操舵角度センサを新たに設けることなく、船体10のトリム角度θを自動で制御することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、スロットル開度偏差ΔTHが、船体10を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、小型船舶100が旋回する前に船体10を減速させたことに基づいて、小型船舶100が旋回するよりも前にデフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させることができる。この結果、小型船舶100の旋回径が大きくなる(旋回に要する時間が長くなる)のを効果的に抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させた場合において、スロットル開度偏差ΔTHが船体10の減速を停止することに対応する条件になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、小型船舶100が旋回している間に加速を始める際にデフレクタ56の向きBが向きBu1に変化されるので、減速した後加速する際に、小型船舶100をより迅速に加速させることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、船体10を減速させることに対応する条件として、減速判定期間T1継続して、スロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH未満の値となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、船体10が減速された時点よりもより適切な時点に、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させることができる。また、減速判定期間T1が経過するまで、デフレクタ56の向きBが変化されないので、頻繁にデフレクタ56の向きBが変化されること(チャタリングが生じること)を抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、船体10を減速させることに対応する条件として、船体10が旋回する前の時点から減速判定期間T1継続して、スロットル開度偏差ΔTHが減速判定閾値DTH未満の値となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、船体10が減速された時点よりも後において、より適切な時点(減速判定期間T1経過した時点)に、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させることができる。また、減速後で、かつ、減速判定期間T1が経過するまで、デフレクタ56の向きが変化されないので、頻繁にデフレクタ56の向きが変化されること(チャタリングが生じること)を抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、エンジン回転数Neが高速判定閾値HNeの場合で、かつ、スロットル開度偏差ΔTHが船体10を減速させることに対応する条件になった場合に、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、比較的旋回径が大きくなりやすい場合に、旋回径が大きくなるのを抑制するように、トリム角度θを効果的に制御することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させた場合において、エンジン回転数Neが低速判定閾値LNeになったこと、または、エンジン20がアイドル状態になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBd2に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、小型船舶100が低速で航行する場合または小型船舶100が停止している場合に、デフレクタ56の向きBを向きBd3とは異なる向きBd2に変化させることができる。この結果、小型船舶100が低速で航行する場合または小型船舶100が停止している際にも、適したトリム角度θになるように、デフレクタ56の向きBを制御することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させた場合において、低速判定期間T3継続して、エンジン回転数Neが低速判定閾値LNeになったこと、または、低速判定期間T3継続して、エンジン20がアイドル状態になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBd2に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、エンジン回転数Neが低速判定閾値LNeになったこと、または、エンジン20がアイドル状態になったことに応じて直ちにデフレクタ56の向きBが変更されない。この結果、小型船舶100が減速した後、加速する際に、デフレクタ56の向きBを適切な方向に向けることができる。また、低速判定期間T3が経過するまで、デフレクタ56の向きBが変化されないので、頻繁にデフレクタ56の向きBが変化されること(チャタリングが生じること)を抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、スロットル開度偏差ΔTHが、船体10を加速させることに対応する条件になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、船体10のトリム角度θを、小型船舶100が加速される際に適した船体10のトリム角度θに容易に変化させることができる。この結果、たとえば、小型船舶100が旋回した以降に加速する際に、船体10のトリム角度θを適切に自動制御することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、船体10を加速させることに対応する条件として、加速判定期間T2継続して、スロットル開度偏差ΔTHが加速判定閾値ATH以上の値となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、小型船舶100の加速が開始された時点よりも後の加速判定期間T2継続後に、デフレクタ56の向きBを向きBu1に変化させることができる。この結果、旋回径が大きくなるのを抑制しながら、船体10のトリム角度θを加速に適した角度に自動制御することができる。また、加速判定期間T2が経過するまで、デフレクタ56の向きBが変化されないので、頻繁にデフレクタ56の向きBが変化されること(チャタリングが生じること)を抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、船体10を加速させることに対応する条件として、船体10の旋回が終了する時点以降において、加速判定期間T2継続して、スロットル開度偏差ΔTHが加速判定閾値ATH以上の値となったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、船体10の旋回が終了する時点以降で、かつ、加速を開始した時点から加速判定期間T2継続後に、デフレクタ56の向きBが向きBu1に変化されるので、船体10の旋回中にデフレクタ56の向きBが変更されることに起因して、旋回径が大きくなるのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、スロットル開度偏差ΔTHが船体10を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。そして、制御部40を、デフレクタ56の向きBを向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させた場合において、スロットル開度偏差ΔTHが船体10を加速させることに対応する条件になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、小型船舶100が減速した後に加速する場合に適したデフレクタ56の向きBに、デフレクタ56の向きBを変化させることができる。この結果、たとえば、小型船舶100が旋回する際に、減速した後に加速する場合に、旋回開始時から旋回終了時までに亘って、デフレクタ56の向きBを適切な向きに変化させることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、船速が高速の状態である高速状態M1と、船速が高速から減速している状態である減速状態M2と、船速が低速の状態である低速状態とのうちのいずれかに対応した向きにデフレクタ56の向きBを変化させるように、エンジン回転数Neとスロットル開度偏差ΔTHとに基づいて、トリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、高速状態M1と減速状態M2と低速状態M3とのそれぞれの状態に応じた適切なデフレクタ56の向きBに、デフレクタ56の向きBを変化させることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、高速状態M1である場合において、スロットル開度偏差ΔTHとしてのエンジン20のスロットル開度Aが船体10を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを高速状態M1に対応した向きBu1から減速状態M2に対応した向きBd3に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、エンジン20のスロットル開度Aを取得することによって、高速状態M1から減速状態M2に変化したことを容易に検知することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、制御部40を、低速状態M3である場合において、エンジン回転数Neとしてのエンジン回転数Neにフィルタ処理を行う制御を行うように構成する。そして、制御部40を、フィルタ処理後のエンジン回転数Neが高速判定閾値HNeになったことに基づいて、デフレクタ56の向きBを低速状態M3に対応した向きBd3から高速状態M1に対応した向きBu1に変化させるようにトリムアクチュエータ56aを動作させる制御を行うように構成する。これにより、エンジン回転数Neに対してフィルタ処理を行うことにより、エンジン回転数Neの情報のうちの不要な周波数成分を除去することができる。この結果、エンジン20の回転数がノイズ等の不要な周波数成分により瞬間的に変動した値に基づいて、デフレクタ56の向きBが誤って高速状態M1に対応した向きBu1に変化されることを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、高速状態M1に対応した向きBu1を、低速状態M3に対応した向きBd2よりも上方を向くデフレクタ56の向きBとして設定する。そして、減速状態M2に対応した向きBd3を、高速状態M1に対応した向きBu1よりも下方を向くデフレクタ56の向きBとして設定する。そして、低速状態M3に対応した向きBd2を、減速状態M2に対応した向きBd3よりも上方を向くデフレクタ56の向きBとして設定する。これにより、高速状態M1に、低速状態M3よりも船体10のトリム角度θを大きくすることができるので、船体10に対する接水抵抗を低減することができる。そして、減速状態M2の場合に、高速状態M1よりもトリム角度θを小さくすることができるので、減速する際に生じる姿勢変化の増大を抑制することができる。そして、低速状態M3である場合に、減速状態M2よりもトリム角度θを大きくすることができるので、低速状態M3の場合に過度にトリム角度θが小さくなるのを抑制することができる。
[第1実施形態のトリム角度制御方法の効果]
第1実施形態のトリム角度制御方法では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態のトリム角度制御方法では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、上記のように構成することにより、上記小型船舶100の構成と同様に、構成が複雑化するのを抑制しながら、船体10のトリム角度θを自動で制御することが可能な小型船舶100のトリム角度制御方法を提供することができる。
[第2実施形態]
次に、図12および図13を参照して、本発明の第2実施形態による小型船舶200の構成について説明する。第2実施形態では、エンジン回転数Neおよびスロットル開度偏差ΔTHに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成されていた第1実施形態と異なり、スロットル開度Aの変位dTHに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
次に、図12および図13を参照して、本発明の第2実施形態による小型船舶200の構成について説明する。第2実施形態では、エンジン回転数Neおよびスロットル開度偏差ΔTHに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成されていた第1実施形態と異なり、スロットル開度Aの変位dTHに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
第2実施形態では、図12に示すように、小型船舶200には、制御部240が設けられている。図13に示すように、制御部240は、高速状態M1の場合において、減速判定期間T11継続して、スロットル開度Aの変位dTHが減速判定閾値DdTH未満となった場合に、デフレクタ56の向きBを向きBu1から向きBd3に変化させるように、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。
また、制御部240は、減速状態M2の場合において、加速判定期間T12継続して、スロットル開度Aの変位dTHが加速判定閾値AdTH以上となった場合に、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBu1に変化させるように、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。また、制御部240は、減速状態M2の場合において、低速判定期間T13継続して、エンジン20がアイドル状態になった場合に、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBd2に変化させるように、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。
また、制御部240は、低速状態M3において、高速判定期間T14継続して、スロットル開度Aの変位dTHが高速判定閾値HdTH以上となった場合に、デフレクタ56の向きBを向きBd2から向きBu1に変化させるように、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。なお、第2実施形態のその他の構成は、第1実施形態の構成と同様である。
[第2実施形態の構造の効果]
第2実施形態の構造では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態の構造では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態では、上記のように、制御部240を、スロットル開度Aの変位dTHに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成する。これにより、エンジン回転数Neおよびスロットル開度偏差ΔTHに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成されていた第1実施形態と異なり、エンジン回転数Neを参照する必要がない分、制御処理を簡素化することができる。なお、第2実施形態のその他の効果は、第1実施形態の効果と同様である。
[第3実施形態]
次に、図14および図15を参照して、本発明の第3実施形態による小型船舶300の構成について説明する。第3実施形態では、エンジン回転数Neおよびスロットル開度偏差ΔTHに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成されていた第1実施形態と異なり、エンジン回転数Neおよびエンジン回転数Neの変化量dNeに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
次に、図14および図15を参照して、本発明の第3実施形態による小型船舶300の構成について説明する。第3実施形態では、エンジン回転数Neおよびスロットル開度偏差ΔTHに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成されていた第1実施形態と異なり、エンジン回転数Neおよびエンジン回転数Neの変化量dNeに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
第3実施形態では、図14に示すように、小型船舶300には、制御部340が設けられている。図15に示すように、制御部340は、高速状態M1において、減速判定期間T21継続して、エンジン回転数Neの変化量dNeが減速判定閾値DdNe未満となった場合に、デフレクタ56の向きBを向きBu1から向きBd3に変化させるように、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。なお、エンジン回転数Neの変化量dNeは、特許請求の範囲の「船速の変化に対応する値」の一例である。
また、制御部340は、減速状態M2の場合において、加速判定期間T22継続して、エンジン回転数Neの変化量dNeが加速判定閾値AdNe以上となった場合に、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBu1に変化させるように、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。また、制御部340は、減速状態M2の場合において、低速判定期間T23継続して、エンジン回転数Neが低速判定閾値LNe未満になった場合に、デフレクタ56の向きBを向きBd3から向きBd2に変化させるように、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。
また、制御部340は、低速状態M3において、高速判定期間T24継続して、エンジン回転数Neが高速判定閾値HNe以上となった場合に、デフレクタ56の向きBを向きBd2から向きBu1に変化させるように、トリムアクチュエータ56aの動作を制御するように構成されている。なお、第3実施形態のその他の構成は、第1実施形態の構成と同様である。
[第3実施形態の効果]
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第3実施形態では、上記のように、制御部340を、エンジン回転数Neの変化量dNeに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成する。これにより、エンジン回転数Neおよびスロットル開度偏差ΔTHに基づいて、デフレクタ56の向きBが変更されるように構成されていた第1実施形態と異なり、スロットル開度偏差ΔTHを参照する必要がない分、制御処理を簡素化することができる。なお、第3実施形態のその他の効果は、第1実施形態の効果と同様である。
[変形例]
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
(第1変形例)
たとえば、上記第1実施形態では、減速判定期間マップを、エンジン回転数が大きい程、減速判定期間(加速判定期間)が大きくなるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図16に示す第1変形例の判定期間マップ341bのように、エンジン回転数Neが大きい程、減速判定期間(加速判定期間)が小さくなるように構成されていてもよい。
たとえば、上記第1実施形態では、減速判定期間マップを、エンジン回転数が大きい程、減速判定期間(加速判定期間)が大きくなるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図16に示す第1変形例の判定期間マップ341bのように、エンジン回転数Neが大きい程、減速判定期間(加速判定期間)が小さくなるように構成されていてもよい。
(第2変形例)
また、上記第1実施形態では、減速判定閾値マップを、エンジン回転数が大きい程、減速判定閾値(加速判定閾値)の増大量が大きくなるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図17に示す第2変形例の判定閾値マップ341cのように、減速判定閾値(加速判定閾値)の増大量が変化しないように構成してもよい。
また、上記第1実施形態では、減速判定閾値マップを、エンジン回転数が大きい程、減速判定閾値(加速判定閾値)の増大量が大きくなるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図17に示す第2変形例の判定閾値マップ341cのように、減速判定閾値(加速判定閾値)の増大量が変化しないように構成してもよい。
(その他の変形例)
また、上記第1〜第3実施形態では、推進機構部をジェット推進機として構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、推進機構部を船外機として構成してもよい。この場合、船体のトリム角度を変化させるために、トリム変動部としての船外機本体の向きを変化させるように、小型船舶を構成してもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、推進機構部をジェット推進機として構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、推進機構部を船外機として構成してもよい。この場合、船体のトリム角度を変化させるために、トリム変動部としての船外機本体の向きを変化させるように、小型船舶を構成してもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、減速用方向としてデフレクタの向きを向きBd3とし、加速用方向としてデフレクタの向きを向きBu1とし、低速用方向としてデフレクタの向きを向きBd2とする例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、減速用方向としてデフレクタの向きを向きBd2またはBd1としてもよいし、加速用方向としてデフレクタの向きを向きBu2としてもよいし、低速用方向としてデフレクタの向きを向きBd3またはBd2としてもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、エンジン回転数の変化量およびスロットル開度(偏差および変位)の少なくとも一方を、船速の変化に対応する値として取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、小型船舶に既存の加速度計または状態測定センサ(IMU:Inertial Measurement Unit)が設けられていれば、加速度計または状態測定センサにより検出された値を船速の変化に対応する値として取得してもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、減速判定期間、加速判定期間、低速判定期間および高速判定期間を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、減速判定期間、加速判定期間、低速判定期間および高速判定期間を設けずに、スロットル開度(偏差または変位)またはエンジン回転数の変化量に基づいて、直ちにデフレクタの向きを変化させてもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、減速判定閾値、加速判定閾値、低速判定閾値および高速判定閾値を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、減速判定閾値、加速判定閾値、低速判定閾値および高速判定閾値を設けずに、スロットル開度(偏差または変位)またはエンジン回転数の変化量の大きさに比例させて、デフレクタの向きを変化させてもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、低速状態から減速状態には変化せず、高速状態から低速状態には変化しない例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、エンジン回転数またはスロットル開度(偏差または変位)に基づいて、低速状態から減速状態への変化を判定するとともに、デフレクタの向きを減速状態に対応した向きに変化させてもよいし、エンジン回転数またはスロットル開度(偏差または変位)に基づいて、高速状態から低速状態への変化を判定するとともに、デフレクタの向きを低速状態に対応した向きに変化させてもよい。
また、上記第1実施形態では、エンジン回転数の移動平均値を取得する処理をフィルタ処理の例として示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、エンジン回転数の一時的な急峻な変化のみを無効にする処理(高周波を取り除く処理)をフィルタ処理として行ってもよい。
また、上記第1〜第3実施形態では、説明の便宜上、本発明の制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベントごとに処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
10 船体、20 エンジン、22 スロットルバルブ、24 エンジン回転数センサ、25 スロットル開度センサ、40 240 340 制御部、50 推進機構部(推進機)、56 デフレクタ(トリム変動部)、56a トリムアクチュエータ、100 200 300 小型船舶
Claims (20)
- エンジンと、
前記エンジンの駆動により船体を推進させる推進力を発生させる推進機と、
前記船体のトリム角度を変化させるためのトリム変動部と、
前記トリム変動部を駆動させるためのトリムアクチュエータと、
船速の変化に対応する値に基づいて、前記トリムアクチュエータの動作を制御する制御部と、を備える、小型船舶。 - 前記制御部は、前記船速の変化に対応する値としての前記エンジンの回転数の変化量および前記エンジンにおけるスロットル開度の少なくとも一方を取得するとともに、前記エンジンの回転数の変化量および前記エンジンにおけるスロットル開度の少なくとも一方に基づいて、前記トリムアクチュエータの動作を制御するように構成されている、請求項1に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記船速の変化に対応する値が、前記船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項1または2に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記トリム変動部の向きを前記減速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させた場合において、前記船速の変化に対応する値が前記船体の減速を停止することに対応する条件になったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを前記減速用方向から加速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項3に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記船体を減速させることに対応する条件として、第1の期間継続して、前記船速の変化に対応する値が前記船体を減速させることに対応する値となったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを前記減速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項3または4に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記船体を減速させることに対応する条件として、前記船体が旋回する前の時点から前記第1の期間継続して、前記船速の変化に対応する値が前記船体を減速させることに対応する値となったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを前記減速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項5に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記船速に対応する値が高速に対応する値の場合で、かつ、前記船速の変化に対応する値が前記船体を減速させることに対応する条件になった場合に、前記トリム変動部の向きを前記減速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項3〜6のいずれか1項に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記トリム変動部の向きを前記減速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させた場合において、前記船速に対応する値が低速に対応する値になったこと、または、前記エンジンがアイドル状態になったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを前記減速用方向から低速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項3〜7のいずれか1項に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記トリム変動部の向きを前記減速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させた場合において、第2の期間継続して、前記船速に対応する値が前記低速に対応する値になったこと、または、前記第2の期間継続して、前記エンジンが前記アイドル状態になったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを前記減速用方向から前記低速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項8に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記船速の変化に対応する値が、前記船体を加速させることに対応する条件になったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを加速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項1〜9のいずれか1項に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記船体を加速させることに対応する条件として、第3の期間継続して、前記船速の変化に対応する値が前記船体を加速させることに対応する値となったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを前記加速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項10に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記船体を加速させることに対応する条件として、前記船体の旋回が終了する時点以降において、前記第3の期間継続して、前記船速の変化に対応する値が前記船体を加速させることに対応する値となったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを前記加速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項11に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記船速の変化に対応する値が前記船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うとともに、前記トリム変動部の向きを前記減速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させた場合において、前記船速の変化に対応する値が前記船体を加速させることに対応する条件になったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを前記加速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項10〜12のいずれか1項に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、船速が高速の状態である高速状態と、船速が高速から減速している状態である減速状態と、船速が低速の状態である低速状態とのうちのいずれかに対応した向きに前記トリム変動部の向きを変化させるように、前記船速に対応する値と前記船速の変化に対応する値とに基づいて、前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項1〜13のいずれか1項に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記高速状態である場合において、前記船速の変化に対応する値としての前記エンジンのスロットル開度が前記船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを前記高速状態に対応した向きから前記減速状態に対応した向きに変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項14に記載の小型船舶。
- 前記制御部は、前記低速状態である場合において、前記船速に対応する値としての前記エンジンの回転数にフィルタ処理を行う制御を行うとともに、フィルタ処理後の前記エンジンの回転数が高速に対応する値になったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを前記低速状態に対応した向きから前記高速状態に対応した向きに変化させるように前記トリムアクチュエータを動作させる制御を行うように構成されている、請求項14または15に記載の小型船舶。
- 前記高速状態に対応した向きは、前記低速状態に対応した向きよりも上方を向く前記トリム変動部の向きとして設定されており、
前記減速状態に対応した向きは、前記高速状態に対応した向きよりも下方を向く前記トリム変動部の向きとして設定されており、
前記低速状態に対応した向きは、前記減速状態に対応した向きよりも上方を向く前記トリム変動部の向きとして設定されている、請求項14〜16のいずれか1項に記載の小型船舶。 - 船体のトリム角度を変化させるためのトリム変動部と、前記トリム変動部を駆動させるためのトリムアクチュエータとを備える、小型船舶のトリム角度制御方法であって、
船速の変化に対応する値を取得するステップと、
前記船速の変化に対応する値に基づいて前記トリムアクチュエータの動作を制御することにより、前記船体のトリム角度を変化させるステップと、を備える、小型船舶のトリム角度制御方法。 - 前記船速の変化に対応する値を取得するステップは、エンジンの回転数の変化量および前記エンジンにおけるスロットル開度の少なくとも一方を取得するステップを含み、
前記船体のトリム角度を変化させるステップは、前記エンジンの回転数の変化量および前記エンジンにおけるスロットル開度の少なくとも一方に基づいて、前記トリムアクチュエータの動作を制御するステップを含む、請求項18に記載の小型船舶のトリム角度制御方法。 - 前記船体のトリム角度を変化させるステップは、前記船速の変化に対応する値が、前記船体を減速させることに対応する条件になったことに基づいて、前記トリム変動部の向きを減速用方向に変化させるように前記トリムアクチュエータの動作を制御するステップを含む、請求項18または19に記載の小型船舶のトリム角度制御方法。
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