JP4628915B2

JP4628915B2 - 船外機の操舵装置

Info

Publication number: JP4628915B2
Application number: JP2005276145A
Authority: JP
Inventors: 耕世山下; 博水口
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2025-09-22
Also published as: US7311572B2; US20070066157A1; JP2007083910A

Description

この発明は、船外機の操舵装置に関し、より詳しくは複数基の船外機を操舵する船外機の操舵装置に関する。

従来より、船外機を船体に複数基並列に固定する（多基掛けする）ことが広く行われている（例えば、特許文献１参照）。また近年、上記した複数基の船外機の操舵を、複数基の船外機にそれぞれ設けられたアクチュエータで個別に行うようにした船外機の操舵装置が提案されている。
特開２００４−５２６９７号公報（段落００１４から００１６、図１など）

ところで、船外機を多基掛けする場合、一般に船体の航行状態に応じて各船外機の操舵角に差を設けて相対角度を調節することで、船体の直進性や旋回性を向上させるようにしている。具体的には、直進性を向上させるときは、船体の左右の振れが抑制されるように、各船外機のプロペラシャフトの延長線が船外機よりも進行方向において前方で交差するように相対角度を設定すればよい。

また、ステアリングホイールの回転角の絶対値が所定値以上のとき、即ち、船体を比較的大きく旋回させるとき、各船外機のプロペラシャフトの延長線を船外機よりも進行方向において後方で交差させれば、旋回性を向上させることができる。尚、船体の航行状態が上記以外、例えばステアリングホイールの回転角の絶対値が所定値未満のとき（即ち、船体を比較的小さく旋回させるとき）、各船外機のプロペラシャフトの延長線を平行、換言すれば、相対角度を０°に設定し、複数基の船外機を同調させて操舵している。

しかしながら、上記の如く複数基の船外機をアクチュエータで個別に操舵するように構成すると、複数基の船外機が所望の操舵角となるまで確実に同調させて操舵することが難しいため、操舵性の点で必ずしも満足できるものではなかった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、複数基の船外機がそれぞれ所望の操舵角となるまで確実に同調させて操舵して船外機の操舵性を向上させると共に、複数基の船外機の間の相対角度を調節して直進性や旋回性を向上させるようにした船外機の操舵装置を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、船体に固定された複数基の船外機をそれぞれ船外機用アクチュエータで個別に操舵する船外機の操舵装置において、前記複数基の船外機を連結するタイバーと、前記タイバーを駆動するタイバー用アクチュエータと、前記船体に配置されたステアリングホイールの回転角を検出する回転角検出手段と、前記検出されたステアリングホイールの回転角に基づいて前記タイバー用アクチュエータの駆動を制御するタイバー用アクチュエータ制御手段と、前記船外機に搭載された内燃機関の回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記検出されたステアリングホイールの回転角と機関回転数に基づいて前記船外機用アクチュエータの駆動を制御する船外機用アクチュエータ制御手段とを備えるように構成した。

請求項２にあっては、前記船外機用アクチュエータ制御手段は、前記検出されたステアリングホイールの回転角の絶対値が所定値以上のとき、前記複数基の船外機のそれぞれに設けられたプロペラシャフトの延長線が前記複数基の船外機よりも進行方向において後方で交差するように、前記船外機用アクチュエータの駆動を制御するように構成した。

請求項３にあっては、前記船外機用アクチュエータ制御手段は、前記検出された機関回転数が所定値以上のとき、前記複数基の船外機のそれぞれに設けられたプロペラシャフトの延長線が前記複数基の船外機よりも進行方向において前方で交差するように、前記船外機用アクチュエータの駆動を制御するように構成した。

請求項１に係る船外機の操舵装置にあっては、複数基の船外機をそれぞれ操舵する船外機用アクチュエータと、複数基の船外機を連結するタイバーと、タイバーを駆動するタイバー用アクチュエータとを備えると共に、船体に配置されたステアリングホイールの回転角を検出し、検出されたステアリングホイールの回転角に基づいてタイバー用アクチュエータの駆動を制御するように構成したので、タイバー用アクチュエータを駆動することで、複数基の船外機がそれぞれ所望の操舵角、具体的には、検出されたステアリングホイールの回転角に対応した操舵角となるまで確実に同調させて操舵して船外機の操舵性を向上させることができる。また、船外機用アクチュエータをそれぞれ駆動することで、複数基の船外機の間の相対角度を調節して直進性や旋回性を向上させることができる。

また、船外機に搭載された内燃機関の回転数を検出し、検出されたステアリングホイールの回転角と機関回転数に基づいて船外機用アクチュエータの駆動を制御するように構成したので、上記した効果に加え、複数基の船外機の間の相対角度を航行状態、より具体的には、ステアリングホイールの回転角や機関回転数に応じて調節することができ、直進性や旋回性をより一層向上させることができる。

請求項２に係る船外機の操舵装置にあっては、検出されたステアリングホイールの回転角の絶対値が所定値以上のとき、複数基の船外機のそれぞれに設けられたプロペラシャフトの延長線が複数基の船外機よりも進行方向において後方で交差するように船外機用アクチュエータの駆動を制御するように構成したので、請求項１で述べた効果に加え、船体を比較的大きく旋回させるときの旋回性をより効果的に向上させることができる。

また、請求項３に係る船外機の操舵装置にあっては、検出された機関回転数が所定値以上のとき、別言すれば、船速が所定値以上と推定されるとき、複数基の船外機のそれぞれに設けられたプロペラシャフトの延長線が複数基の船外機よりも進行方向において前方で交差するように船外機用アクチュエータの駆動を制御するように構成したので、請求項１で述べた効果に加え、船速が所定値以上であるときの直進性をより効果的に向上させることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る船外機の操舵装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明に係る船外機の操舵装置が搭載される船体と船外機を表す概略図である。

図１に示すように、船体（艇体）１０の後部には、複数基、具体的には２基の船外機が固定される。即ち、船体１０には、船外機が多基掛け（２基掛け）される。以下、右舷側の船外機（進行方向に向かって右側に配置された船外機）を「右舷船外機」と呼び、符号１２Ｒで示す。また、左舷側の船外機（進行方向に向かって左側に配置された船外機）を「左舷船外機」と呼び、符号１２Ｌで示す。

右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌは、それぞれプロペラ１６Ｒ，１６Ｌと内燃機関（以下「エンジン」という。図１で図示せず）を備える。プロペラ１６Ｒ，１６Ｌは、エンジンの動力が伝達されて回転し、船体１０を推進させる推力を発生する。右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌはタイバー（タイロッド）１８によって連結されるが、それについては後に詳説する。

船体１０の操縦席付近には、リモートコントロールボックス２０が配置される。リモートコントロールボックス２０には、操船者によって操作自在なレバー２２が設けられる。レバー２２は、初期位置から前後方向（操船者の手前方向と奥方向）に揺動操作自在とされ、操船者からのシフトチェンジ指示とエンジン回転数の調整指示を入力する。操縦席付近には、さらに、回転操作自在なステアリングホイール２４が配置される。ステアリングホイール２４は、操船者からの旋回指示を入力する。

図２は、図１に示す右舷船外機１２Ｒの一部を断面で表す拡大側面図である。以下、図２を参照して右舷船外機１２Ｒの構造について説明する。尚、右舷船外機１２Ｒと左舷船外機１２Ｌは同一構成であるため、以下の説明は左舷船外機１２Ｌにも妥当する。また、左舷船外機１２Ｌの部材は、右舷船外機１２Ｒの各部材の符号の末尾に付された「Ｒ」に代え、「Ｌ」を付す。

図２に示すように、右舷船外機１２Ｒはスターンブラケット３０Ｒを備える。スターンブラケット３０Ｒは、船体１０の後尾に固定される。また、スターンブラケット３０Ｒには、チルティングシャフト３２Ｒを介してスイベルケース３４Ｒが接続される。

スイベルケース３４Ｒは、その内部にマウントフレーム３６Ｒのシャフト部３８Ｒが鉛直軸回りに回転自在に収容される。マウントフレーム３６Ｒは、その上端と下端（シャフト部３８Ｒの下端）が右舷船外機１２Ｒの本体を構成するフレーム（図示せず）に固定される。

図３は、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌのスイベルケース３４Ｒ，３４Ｌ付近を上方から見た平面図である。

図２および図３に示すように、スイベルケース３４Ｒの上部には、船外機用アクチュエータ４０Ｒが配置される。船外機用アクチュエータ４０Ｒは、復動シリンダからなる油圧シリンダ４０Ｒ１と、油圧シリンダ４０Ｒ１に接続されて油圧を供給する油圧ポンプ４０Ｒ２（図２で見えず）とを備える。

油圧シリンダ４０Ｒ１は、そのロッドヘッド４０Ｒ１ａがステー４２Ｒを介してマウントフレーム３６Ｒに取り付けられる。これにより、油圧ポンプ４０Ｒ２を駆動させて油圧シリンダ４０Ｒ１を駆動（伸縮）すると、シャフト部３８Ｒが回転させられて右舷船外機１２Ｒが操舵される。具体的には、油圧シリンダ４０Ｒ１が伸び方向に駆動することにより、シャフト部３８Ｒおよびマウントフレーム３６Ｒが船体１０に対して右回り（平面視において右回り）に回転し、右舷船外機１２Ｒが右回りに操舵される。一方、油圧シリンダ４０Ｒ１が縮み方向に駆動することにより、シャフト部３８Ｒおよびマウントフレーム３６Ｒが船体１０に対して左回りに回転し、右舷船外機１２Ｒが左回りに操舵される。

油圧シリンダ４０Ｒ１のシリンダボトム４０Ｒ１ｂは、リンク４４Ｒの一端４４Ｒ１に第１の接続ピン４６Ｒを介して移動自在に接続される。リンク４４Ｒには、平面視において屈曲する屈曲部４４Ｒ２が形成される。屈曲部４４Ｒ２は、スイベルケース３４Ｒに第２の接続ピン４８Ｒを介して鉛直軸回りに回転自在に接続される。

リンク４４Ｒの他端４４Ｒ３には、前述したタイバー１８が第３の接続ピン５０Ｒを介して回転自在に接続される。これにより、右舷船外機１２Ｒのリンク４４Ｒの他端４４Ｒ３と、左舷船外機１２Ｌのリンク４４Ｌの他端４４Ｌ３が接続、別言すれば、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌが、タイバー１８を介して連結（接続）される。

図３に示す如く、船体１０の後部であってタイバー１８の中央付近には、タイバー１８を駆動するタイバー用電動モータ（タイバー用アクチュエータ）５４が取り付けられる。タイバー用電動モータ５４の出力軸は、減速ギヤ機構（共に図示せず）を介して回転軸５４ａに接続される。回転軸５４ａの外周には、ピニオンギヤ５６が配置される。

タイバー１８の中央付近には、前記したピニオンギヤ５６と係合されるべきラックギヤ５８が形成される。これにより、タイバー用電動モータ５４の回転軸５４ａが回転すると、タイバー１８が進行方向において左右に駆動され、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌが操舵される。

タイバー用電動モータ５４による右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌの操舵について概説する。ここでは、タイバー用電動モータ５４によって右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌを左回りに操舵させる場合を例にとって説明する。

タイバー用電動モータ５４の回転軸５４ａが左回りに回転すると、図４に示す如く、タイバー１８が進行方向において右側に移動させられる。それによって、リンク４４Ｒ，４４Ｌは第２の接続ピン４８Ｒ，４８Ｌを中心に右回りに回転させられ、それに伴って船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌ、シャフト部３８Ｒ，３８Ｌおよびマウントフレーム３６Ｒ，３６Ｌが船体１０に対して左回りに回転し、よって右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌが左回りに操舵される。

このとき、各船外機１２Ｒ，１２Ｌはタイバー１８で連結されているため、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌは同調させられて操舵される。尚、図３および図４において、符号６０Ｒ，６０Ｌは平面視における右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌの外形線（垂直投影面）を示す。

尚、図示は省略するが、タイバー用電動モータ５４の回転軸５４ａが右回りに回転すると、上記と逆の動作が行われ、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌが右回りに操舵される。

このように、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌは、船外機１２Ｒ，１２Ｌを個別に操舵する船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌと、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌを同調させて操舵するタイバー用電動モータ５４とを備える。

図２の説明に戻ると、右舷船外機１２Ｒの上部には、エンジン６２Ｒが搭載される。エンジン６２Ｒは、具体的には火花点火式のガソリンエンジンであり、排気量２２００ｃｃを備える。エンジン６２Ｒは水面上に位置し、エンジンカバー６４Ｒによって被覆される。

エンジン６２Ｒの吸気管６６Ｒには、スロットルボディ６８Ｒが接続される。スロットルボディ６８Ｒは、スロットルバルブ７０Ｒと、スロットルバルブ７０Ｒを駆動するスロットル用電動モータ７２Ｒとを備える。スロットル用電動モータ７２Ｒの出力軸は、減速ギヤ機構（図示せず）を介してスロットルバルブ７０Ｒを回転自在に支持するスロットルシャフト７４Ｒに接続される。即ち、スロットル用電動モータ７２Ｒを動作させることで、その回転出力がスロットルシャフト７４Ｒに伝達されてスロットルバルブ７０Ｒが開閉し、よってエンジン１２Ｒの吸気が調量されてエンジン回転数（機関回転数）が調整される。

エンジンカバー６４Ｒの下方には、エクステンションケース７６Ｒが取り付けられ、エクステンションケース７６Ｒの下方には、さらにギヤケース７８Ｒが取り付けられる。

エクステンションケース７６Ｒとギヤケース７８Ｒの内部には、鉛直軸回りに回転自在に支持されたドライブシャフト（バーチカルシャフト）８２Ｒが挿通される。ドライブシャフト８２Ｒは、その上端にエンジン６２Ｒのクランクシャフト（図示せず）が接続される一方、下端にはシフト機構８４Ｒを介してプロペラシャフト８６Ｒが接続される。

プロペラシャフト８６Ｒは、ギヤケース７８Ｒの内部に水平軸回りにおいて回転自在に支持されつつ収容される。プロペラシャフト８６Ｒの一端はギヤケース７８Ｒから右舷船外機１２Ｒの後方に向けて突出され、そこに前記したプロペラ１６Ｒが取り付けられる。

シフト機構８４Ｒは、ドライブシャフト８２Ｒの下端に設けられるピニオンギヤ９０Ｒと、プロペラシャフト８６Ｒの外周に配置され、ピニオンギヤ９０Ｒと噛合して相反する方向に回転する前進ベベルギヤ９２Ｒ、後進ベベルギヤ９４Ｒと、前進ベベルギヤ９２Ｒと後進ベベルギヤ９４Ｒの間に配置されると共に、プロペラシャフト８６Ｒと一体に回転するシフトクラッチ９６Ｒと、シフトクラッチ９６Ｒにシフトスライダ９８Ｒを介して接続されるシフトロッド１００Ｒとを備える。

エンジンカバー６４Ｒの内部には、シフト機構８４Ｒを動作させてシフトチェンジを行うシフト用電動モータ１０４Ｒが配置される。シフト用電動モータ１０４Ｒの出力軸は、減速ギヤ機構１０６Ｒを介してシフトロッド１００Ｒの上端に接続される。即ち、シフト用電動モータ１０４Ｒを動作させることにより、その回転出力が減速ギヤ機構１０６Ｒを介してシフトロッド１００Ｒに伝達され、その回転に応じてシフトクラッチ９６Ｒがスライドすることで、プロペラシャフト８６Ｒの回転方向が変わり、よってシフト位置が前進、後進および中立の間で切り換えられる。

以上を前提として、船外機の操舵装置について説明する。

図５は、船外機の操舵装置を示すブロック図である。

図５に示すように、船体１０に配置されたリモートコントロールボックス２０のレバー２２の付近には、レバー位置センサ１１０が設けられる。レバー位置センサ１１０は、操船者によって操作されたレバー２２の位置に応じた信号を出力する。

ステアリングホイール２４の回転軸２４ａには、回転角センサ１１２が設けられる。回転角センサ１１２は、操船者によって操作されたステアリングホイール２４の回転角θｓｗに応じた信号を出力する。

各船外機のシフト用電動モータ１０４Ｒ，１０４Ｌの付近には、それぞれシフト位置センサ１１６Ｒ，１１６Ｌが配置される。シフト位置センサ１１６Ｒ，１１６Ｌは、それぞれシフト用電動モータ１０４Ｒ，１０４Ｌの出力回転角、換言すれば、シフト位置に応じた信号を出力する。また、各船外機の操舵軸たるシャフト部３８Ｒ，３８Ｌの付近には、操舵角センサ１１８Ｒ，１１８Ｌが配置される。操舵角センサ１１８Ｒ，１１８Ｌは、それぞれ右舷船外機の操舵角θｒと左舷船外機の操舵角θｌに応じた信号を出力する。さらに、各船外機に搭載されたエンジン６２Ｒ，６２Ｌのクランクシャフト（図示せず）の付近には、クランク角センサ１２０Ｒ，１２０Ｌが配置される。クランク角センサ１２０Ｒ，１２０Ｌは、それぞれ所定のクランク角（例えば３０°）ごとにパルス信号を出力する。

上記した種々のセンサの出力は、電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）１２４に入力される。ＥＣＵ１２４は図示しない入出力回路やＣＰＵなどを備えたマイクロ・コンピュータからなり、タイバー１８付近の適宜位置に配置される。

ＥＣＵ１２４は、レバー位置センサ１１０の出力（具体的にはその値から求められるレバー２２の操作方向）に基づいて各船外機のシフト用電動モータ１０４Ｒ，１０４Ｌの動作を制御し、シフト機構９０Ｒ，９０Ｌを駆動してシフト位置を切り換える。そして、シフト位置センサ１１６Ｒ，１１６Ｌの出力に基づいてシフトチェンジが完了したか否か判断する。シフトチェンジが完了したと判断されたときはシフト用電動モータ１０４Ｒ，１０４Ｌの動作を終了する一方、レバー位置センサ１１０の出力（具体的にはその値の大きさ）に基づいてスロットル用電動モータ７２Ｒ，７２Ｌの動作を制御し、エンジン回転数を調整する。

ＥＣＵ１２４は、クランク角センサ１２０Ｒ，１２０Ｌの出力信号をカウントし、エンジン６２Ｒ，６２Ｌの回転数ＮＥｒ，ＮＥｌを算出（検出）する。

またＥＣＵ１２４は、ステアリングホイール２４の回転角θｓｗの出力に基づいて各船外機１２Ｒ，１２Ｌの目標操舵角θｄｒ，θｄｌを設定すると共に、設定した目標操舵角θｄｒ，θｄｌに基づいて（具体的には、操舵角の検出値θｒ，θｌが目標操舵角θｄｒ，θｄｌとなるように）タイバー用電動モータ５４の動作を制御し、各船外機１２Ｒ，１２Ｌを操舵する。

さらにＥＣＵ１２４は、エンジン回転数ＮＥｒ、ステアリングホイール２４の回転角θｓｗおよびシフト位置センサ１１６Ｒ，１１６Ｌの出力に基づいて右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌの目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａを個別に設定すると共に、設定した目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａに基づいて船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌの動作を制御し、各船外機１２Ｒ，１２Ｌを操舵する。

尚、この実施例にあっては、ステアリングホイール２４の全回転角は１０８０°とする。即ち、ステアリングホイール２４は、ロック・トゥ・ロックが３回転に設定され、中立位置から左右へ５４０°ずつ回転操作自在とされる。また、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌの全操舵角は、それぞれ６０°とされる。即ち、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌは、中立位置から左右へ３０°ずつ操舵自在とされる。

このように、タイバー用電動モータ５４や船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌなどの動作（駆動）は、１つのＥＣＵ１２４によって制御される。

以下、目標操舵角θｄｒ，θｄｌと目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａの設定処理を中心として、タイバー用電動モータ５４と船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌの駆動制御について詳説する。

図６は、タイバー用電動モータ５４の動作制御処理を表すフローチャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ１２４において所定の時間間隔（例えば１０ｍｓｅｃごと）で実行される。

図６フローチャートについて説明すると、先ずＳ１０において回転角センサ１１２で検出されたステアリングホイール２４の回転角θｓｗを読み込む。次いでＳ１２に進み、ステアリングホイールの回転角θｓｗに基づき、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌの目標操舵角θｄｒ，θｄｌを設定する。

ＥＣＵ１２４の図示しないＲＡＭには、ステアリングホイールの回転角θｓｗに対応する目標操舵角θｄｒ，θｄｌの値がマップ化されて格納（記憶）される。Ｓ１２では格納されたマップを参照して回転角θｓｗに対応する目標操舵角θｄｒ，θｄｌの値を検索する。

図７は前記したマップを示す特性図であり、図８は図７に表される特性（回転角θｓｗに対する目標操舵角θｄｒ，θｄｌの特性）の一部を具体的な数値で示す表である。尚、この実施例にあっては、船外機１２Ｒ，１２Ｌが平面視において右回りに回転するとき（即ち、進行方向後方から見てプロペラ１６Ｒ，１６Ｌが右から左へ移動するとき）の操舵方向を正とする。また、船外機１２Ｒ，１２Ｌが右回りに回転させられるときのステアリングホイール２４の回転方向を正とする。

図７および図８に示すように、右舷船外機１２Ｒの目標操舵角θｄｒと左舷船外機１２Ｌの目標操舵角θｄｌは同一の値に設定される（θｄｒとθｄｌの差分が０に設定される）。

図６の説明に戻ると、次いでＳ１４に進み、操舵角センサ１１８Ｒ，１１８Ｌで検出された右舷船外機１２Ｒの操舵角θｒと左舷船外機１２Ｌの操舵角θｌを読み込む。次いでＳ１６に進み、タイバー用電動モータ５４の制御量を算出する。制御量は、目標操舵角θｄｒ，θｄｌと検出された操舵角θｒ，θｌの偏差が打ち消されるように決定される。そしてＳ１８に進み、算出した制御量に従ってタイバー用電動モータ５４の動作を制御し、右舷船外機１２Ｒと左舷船外機１２Ｌを操舵する。

これにより、右舷船外機１２Ｒと左舷船外機１２Ｌは、タイバー用電動モータ５４によって同調して操舵させられると共に、右舷船外機１２Ｒのプロペラシャフト８６Ｒの延長線と左舷船外機１２Ｌのプロペラシャフト８６Ｌの延長線は、ステアリングホイールの回転角θｓｗに関わらず、タイバー用電動モータ５４によって平行に保たれる。

次いで、目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａの設定処理を中心に、船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌの駆動制御について説明する。

図９は、船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌの動作制御処理を表すフローチャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ１２４において所定の時間間隔（例えば１０ｍｓｅｃごと）で実行される。

先ずＳ１００において回転角センサ１１２で検出されたステアリングホイール２４の回転角θｓｗを読み込む。次いでＳ１０２に進み、シフト位置が前進か否か判断する。Ｓ１０２の判断は、各船外機のシフト位置センサ１１６Ｒ，１１６Ｌの出力、あるいはレバー位置センサ１１０の出力を参照することによって行われる。

Ｓ１０２で肯定されるときはＳ１０４に進み、船体１０が直進中か否かを判断する。Ｓ１０４は、Ｓ１００で検出された回転角θｓｗが０°、あるいは略０°であるか否かによって判断される。

Ｓ１０４で肯定されるとき、換言すれば、船体１０が直進中であると判断されるときはＳ１０６に進み、右舷船外機１２Ｒのエンジン回転数ＮＥｒを算出する。次いでＳ１０８に進み、エンジン回転数ＮＥｒが所定値ａ（例えば、２０００ｒｐｍ）以上か否かを判断する。

Ｓ１０８で肯定されるとき、即ち、エンジン回転数ＮＥｒが所定値ａ以上と判断、別言すれば、船体１０の速度が中速以上であると推定されるときはＳ１１０に進み、ステアリングホイールの回転角θｓｗとエンジン回転数ＮＥｒとに基づき、右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌの目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａを設定する。

ＥＣＵ１２４のＲＡＭには、ステアリングホイールの回転角θｓｗとエンジン回転数ＮＥｒに対応する目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａの値がマップ化されて格納（記憶）される。Ｓ１１０では、そのマップを参照して目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａの値を検索する。

図１０は、マップの特性の一部を具体的な数値で示す、図８と同様な表である。

図１０に示すように、回転角θｓｗが０°であるとき、右舷船外機の操舵角θｒと左舷船外機の操舵角θｌの値が相違させられるように、目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａを設定する。具体的には、回転角θｓｗが０°であるとき（即ち、操船者が直進を意図しているとき）、目標調整操舵角θｄｒａとθｄｌａは、絶対値において等しい、正負が逆の値に設定される。具体的な数値でいえば、θｄｒａは−０．４°に設定され、θｄｌａは０．４°に設定される。

図９に戻ると、次いでＳ１１２に進み、船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌの制御量を算出する。制御量は、目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａに応じて決定される。次いでＳ１１４に進み、算出した制御量に従って船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌの動作を制御し、右舷船外機１２Ｒと左舷船外機１２Ｌの相対角度を調節する。

図１１は、右舷船外機１２Ｒと左舷船外機１２Ｌの相対角度を表す説明図であり、また
、図１２は、右舷船外機１２Ｒと左舷船外機１２Ｌのスイベルケース３４Ｒ，３４Ｌ付近を上方から見た、図３と同様な平面図である。

図１１および図１２に示すように、θｄｒａを−０．４°に設定することで、右舷船外機１２Ｒは船外機用アクチュエータ４０Ｒによって左周りに操舵される。一方、θｄｌａを０．４°に設定することで、左舷船外機１２Ｌは船外機用アクチュエータ４０Ｌによって右周りに操舵される。尚、回転角θｓｗが０°であることから、図１２に示すように、タイバー用電動モータ５４は、駆動されない。

従って、図１１に示す如く、右舷船外機のプロペラシャフト８６Ｒの延長線（符号８６Ｒｅで示す）と左舷船外機のプロペラシャフト８６Ｌの延長線（符号８６Ｌｅで示す）は、平面視で各船外機１２Ｒ，１２Ｌよりも進行方向において前方で交差させられる。この状態を「トーイン」と呼び、そのときの差分を「トーイン角度」と呼ぶ。尚、図１１および図１２では、理解の便宜のためトーイン角度を誇張して示している。

図９の説明に戻ると、Ｓ１０４で否定されるとき、換言すれば、船体１０が旋回中であると判断されるときはＳ１１６に進み、回転角θｓｗの絶対値が所定値ｂ、具体的には１８０°以上か否かを判断する。

Ｓ１１６で肯定されるとき、即ち、船体１０を比較的大きく旋回させると判断されるときはＳ１１８に進み、Ｓ１１０同様、図１０に示すマップを使用して右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌの目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａを設定する。具体的には、回転角θｓｗが１８０°以上になると、目標調整操舵角θｄｒａを０°、θｄｌａを−０．８°に設定する。一方、回転角θｓｗが−１８０°以下になると、目標調整操舵角θｄｒａを０．８°、θｄｌａを０°に設定する。次いでＳ１１２およびＳ１１４に進み、前述の処理を行う。

図１３は、右舷船外機１２Ｒと左舷船外機１２Ｌの相対角度を表す、図１１と同様な説明図であり、また図１４は、右舷船外機１２Ｒと左舷船外機１２Ｌのスイベルケース３４Ｒ，３４Ｌ付近を上方から見た、図３と同様な平面図である。尚、図１３，１４は、回転角θｓｗが−１８０°以下であるときの右舷および左舷船外機１２Ｒ，１２Ｌを示す。従って、目標調整操舵角θｄｒａは０．８°、θｄｌａは０°に設定される。

図１３，１４に示すように、θｄｒａを０．８°に設定することで、右舷船外機１２Ｒは船外機用アクチュエータ４０Ｒによって右周りに操舵される。一方、θｄｌａを０°に設定することで、左舷船外機１２Ｌは船外機用アクチュエータ４０Ｌによって操舵されない。従って、図１３に示す如く、右舷船外機のプロペラシャフト８６Ｒの延長線８６Ｒｅと左舷船外機のプロペラシャフト８６Ｌの延長線８６Ｌｅは、平面視で各船外機１２Ｒ，１２Ｌよりも進行方向において後方で交差させられる。別言すれば、図１０のθｄｒ＋θｄｒａおよびθｄｌ＋θｄｌａに示すように、船体１０の旋回方向と逆側の（外側の）船外機の転舵角が大きくなる。この状態を「トーアウト」と呼び、そのときの差分を「トーアウト角度」と呼ぶ。尚、図１３および図１４では、理解の便宜のためトーアウト角度を誇張して示している。

図９の説明に戻ると、Ｓ１１６で否定される、即ち、船体を比較的小さく旋回させると判断されるときはＳ１２０に進み、目標調整操舵角θｄｒａ、θｄｌａを共に０°に固定（設定）する。

また、Ｓ１０２で否定される、即ち、シフト位置が後進（あるいは中立）であると判断されるとき、およびＳ１０８で否定される、換言すれば、エンジン回転数ＮＥｒが所定値ａ未満（船体１０の速度が中速未満）であると判断されるときも同様に、Ｓ１２０に進む。次いでＳ１１２およびＳ１１４に進み、上記した処理を行う。これにより、右舷船外機１２Ｒと左舷船外機１２Ｌの相対角度は船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌによって調節されない、換言すれば、トーインあるいはトーアウトが解消される。

以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、船体１０に固定された複数基の船外機（右舷船外機１２Ｒ、左舷船外機１２Ｌ）をそれぞれ船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌで個別に操舵する船外機の操舵装置において、前記複数基の船外機を連結するタイバー１８と、前記タイバーを駆動するタイバー用アクチュエータ（タイバー用電動モータ５４）と、前記船体に配置されたステアリングホイール２４の回転角θｓｗを検出する回転角検出手段（回転角センサ１１２、ＥＣＵ１２４。図６フローチャートのＳ１０、図９フローチャートのＳ１００）と、および前記検出されたステアリングホイールの回転角に基づいて前記タイバー用アクチュエータの駆動を制御するタイバー用アクチュエータ制御手段（ＥＣＵ１２４。図６フローチャートのＳ１２からＳ１８）とを備えるように構成したので、タイバー用アクチュエータ５４を駆動することで、複数基の船外機がそれぞれ所望の操舵角、具体的には、検出されたステアリングホイールの回転角に対応した操舵角となるまで確実に同調させて操舵して船外機の操舵性を向上させることができる。また、船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌをそれぞれ駆動することで、複数基の船外機の間の相対角度を調節して直進性や旋回性を向上させることができる。

また、前記船外機に搭載された内燃機関（エンジン６２Ｒ）の回転数（エンジン回転数ＮＥｒ）を検出する機関回転数検出手段（クランク角センサ１２０Ｒ、ＥＣＵ１２４。図９フローチャートのＳ１０６）と、前記検出されたステアリングホイールの回転角θｓｗと機関回転数ＮＥｒに基づいて前記船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌの駆動を制御する船外機用アクチュエータ制御手段（ＥＣＵ１２４。図９フローチャートのＳ１０４，Ｓ１０８からＳ１２０）とを備えるように構成したので、複数基の船外機の間の相対角度を航行状態、より具体的には、ステアリングホイールの回転角θｓｗや機関回転数ＮＥｒに応じて調節することができ、直進性や旋回性をより一層向上させることができる。

また、前記船外機用アクチュエータ制御手段は、前記検出されたステアリングホイールの回転角θｓｗの絶対値が所定値（所定値ｂ。具体的には１８０°）以上のとき、前記複数基の船外機のそれぞれに設けられたプロペラシャフト８６Ｒ，８６Ｌの延長線８６Ｒｅ，８６Ｌｅが前記複数基の船外機よりも進行方向において後方で交差するように、前記船外機用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌの駆動を制御する（図９フローチャートのＳ１１６，Ｓ１１８）ように構成したので、船体１０を比較的大きく旋回させるときの旋回性をより効果的に向上させることができる。

また、前記船外機用アクチュエータ制御手段は、前記検出された機関回転数ＮＥｒが所定値（所定値ａ。具体的には２０００ｒｐｍ）以上のとき、換言すれば、船速が中速以上と推定されるとき、前記複数基の船外機のそれぞれに設けられたプロペラシャフト８６Ｒ，８６Ｌの延長線８６Ｒｅ，８６Ｌｅが前記複数基の船外機よりも進行方向において前方で交差するように、前記船外機用アクチュエータの駆動を制御する（図９フローチャートのＳ１０８，Ｓ１１０）ように構成したので、船速が中速以上であるときの直進性をより効果的に向上させることができる。

尚、上記において、船体１０に固定される船外機を２基としたが、３基以上であってもよい。

また、右舷船外機のエンジン回転数ＮＥｒに基づいて目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａを設定するようにしたが、左舷船外機のエンジン回転数ＮＥｌや、ＮＥｒとＮＥｌの平均値に基づいて設定するようにしてもよい。

また、目標操舵角θｄｒ，θｄｌおよび目標調整操舵角θｄｒａ，θｄｌａの値は、船外機や船体の大きさ、仕様などに応じて適宜設定すべきであり、上記した具体的な値に限られないのはいうまでもない。

また、操舵用アクチュエータ４０Ｒ，４０Ｌを油圧シリンダとしたが、電動モータなど、他のアクチュエータを使用してもよい。また、タイバー用アクチュエータ５４を電動モータとしたが、油圧シリンダなど、他のアクチュエータを使用してもよい。

この発明の第１実施例に係る船外機の操舵装置が搭載される船体と船外機を表す概略図である。図１に示す右舷船外機の一部を断面で表す拡大側面図である。図１に示す右舷および左舷船外機のスイベルケース付近を上方から見た平面図である。図１に示す右舷および左舷船外機を左回りに操舵させたときの、スイベルケース付近を上方から見た、図３と同様な平面図である。図１に示す船外機の操舵装置を表すブロック図である。図５に示すタイバー用電動モータの動作制御処理を表すフローチャートである。図６フローチャートの処理で使用されるマップの特性を示す特性図である。図７に表される特性の一部を具体的な数値で示す表である。図５に示す船外機用アクチュエータの動作制御処理を表すフローチャートである。図９フローチャートの処理で使用されるマップの特性の一部を具体的な数値で示す、図８と同様な表である。図１に示す右舷船外機と左舷船外機の相対角度を表す説明図である。図１に示す右舷船外機と左舷船外機のスイベルケース付近を上方から見た、図３と同様な平面図である。図１に示す右舷船外機と左舷船外機の相対角度を表す、図１１と同様な説明図である。図１に示す右舷船外機と左舷船外機のスイベルケース付近を上方から見た、図３と同様な平面図である。

符号の説明

１０船体、１２Ｒ右舷船外機（船外機）、１２Ｌ左舷船外機（船外機）、１８タイバー、２４ステアリングホイール、４０Ｒ，４０Ｌ船外機用アクチュエータ、５４タイバー用電動モータ（タイバー用アクチュエータ）、６２Ｒ，６２Ｌエンジン（内燃機関）、８６Ｒ，８６Ｌプロペラシャフト、８６Ｒｅ，８６Ｌｅ（プロペラシャフトの）延長線、１１２回転角センサ（回転角検出手段）、１２０Ｒ，１２０Ｌクランク角センサ（機関回転数検出手段）、１２４ＥＣＵ（回転角検出手段、タイバー用アクチュエータ制御手段、機関回転数検出手段、船外機用アクチュエータ制御手段）

Claims

船体に固定された複数基の船外機をそれぞれ船外機用アクチュエータで個別に操舵する船外機の操舵装置において、前記複数基の船外機を連結するタイバーと、前記タイバーを駆動するタイバー用アクチュエータと、前記船体に配置されたステアリングホイールの回転角を検出する回転角検出手段と、前記検出されたステアリングホイールの回転角に基づいて前記タイバー用アクチュエータの駆動を制御するタイバー用アクチュエータ制御手段と、前記船外機に搭載された内燃機関の回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記検出されたステアリングホイールの回転角と機関回転数に基づいて前記船外機用アクチュエータの駆動を制御する船外機用アクチュエータ制御手段とを備えることを特徴とする船外機の操舵装置。
前記船外機用アクチュエータ制御手段は、前記検出されたステアリングホイールの回転角の絶対値が所定値以上のとき、前記複数基の船外機のそれぞれに設けられたプロペラシャフトの延長線が前記複数基の船外機よりも進行方向において後方で交差するように、前記船外機用アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項１記載の船外機の操舵装置。
前記船外機用アクチュエータ制御手段は、前記検出された機関回転数が所定値以上のとき、前記複数基の船外機のそれぞれに設けられたプロペラシャフトの延長線が前記複数基の船外機よりも進行方向において前方で交差するように、前記船外機用アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項１記載の船外機の操舵装置。