JPH058792A

JPH058792A - 船外装置の制御装置

Info

Publication number: JPH058792A
Application number: JP3162907A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tachikawa; 誠立川; Tadamitsu Iwamoto; 忠満岩本
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1991-07-03
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】船体や船外機の種類の如何にかかわらず、そ
れぞれの船舶が個々に有する特性に応じて最適の航走を
保証するようにした船外装置の制御装置を提供するこ
と。【構成】船外機自体２又は別に取り付けたフラップ３
を傾動させるチルト装置４を設け、該チルト装置４によ
り傾動角βを、船体の艇速νに応じて艇角θを最適にす
るように操作する制御部９を設けた船外装置において、
前記制御部９に、１種類以上の任意の加速航走による試
走に基づき、それぞれ前記艇速νと前記傾斜角βとの最
適関係を設定した複数の制御パターンを作成記憶させる
学習機能を具備させ、該学習機能から得られた複数の制
御パターンに基づき本航走の艇角制御を行うようにした
船外装置の制御装置。。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船外装置の制御装置に
関し、さらに詳しくはそれぞれの船舶が個々に有する特
性に応じて最適の艇角での航走を可能にするようにした
船外装置の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】船体の尾部に船外機を取り付けて航走を
行うようにした船舶では、その艇速によって船首の水面
に対する浮き上がり角（艇角）が著しく変化する。しか
も、艇角は船体が水面から受ける抵抗にほぼ比例し、艇
速が大いに影響を受けるようになっている。一方、船体
の艇角は、船体尾部に設けた船外機の傾斜角によって大
きく変化し、船外機下端の推進器がアップするように傾
斜角を変化させると艇角が大きくなり、ダウンするよう
に変化させると艇角が小さくなるようになっている。

【０００３】従来、特開昭６１−１２４９８号公報や特
開平２−２３７８９３号公報などに提案されるように、
上記のような特性を利用することによって、船外機の傾
斜角を燃料消費率を最も小さくする艇角にするように制
御して、経済的な航走ができるようにした制御装置が提
案されている。しかし、船体の艇角は、船底の形状，重
心の位置，積荷の状況，取り付けられた船外機の種類な
どの要因によって様々に変化するものであるため、その
制御条件は全ての船舶に対して一律に決まるものではな
い。したがって、上述した従来の制御装置では、あらゆ
る船舶に対して常に最高の効率を発揮できるとはいえ
ず、平均的な性能しか発揮することができないのが実情
であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来の問題を解消し、船体や船外機などの種類の如
何にかかわらず、それぞれの船舶が個々に有する特性に
応じて最適の航走を保障できるようにした船外装置の制
御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明からなる船外装置の制御装置は、船体の尾部に船外機
を取り付けると共に、該船外機自体又は別に取り付けた
フラップを傾動させるチルト装置を設け、該チルト装置
により前記船外機自体又はフラップの傾斜角を、船体の
艇速に応じて艇角を最適にするように操作する制御部を
設けた船外装置において、前記制御部に、１種類以上の
任意の加速航走による試走に基づき、それぞれ前記艇速
と前記傾斜角との最適関係を設定した複数の制御パター
ンを作成して記憶させる学習機能を具備させ、該学習機
能から得られた複数の制御パターンに基づき本航走の艇
角制御を行う構成からなることを特徴とするものであ
る。

【０００６】このように本航走に先立つ学習機能によっ
て当該船舶だけに適合する制御パターンを作成するた
め、船体の形状，構造或いは船外機の種類の如何にかか
わらず、それぞれの船舶が個々に有する特性に応じて最
適の航走を保障することができるようになる。

【０００７】

【実施例】図１及び図２は、本発明の制御装置を装備し
た小型船舶（ボート）の概略を示すものである。１は船
体であり、その船体尾部の中央に船外機２が取り付けら
れ、また左右両側に一対のフラップ３，３が油圧シリン
ダ４，４をチルト装置として傾動可能に取り付けられて
いる。左右の油圧シリンダ４，４は、それぞれポンプ５
から電磁弁６，６を介して作動油が供給されることによ
り伸縮作動し、フラップ３，３を揺動させるようにして
いる。７は作動油を貯留した油タンク、８はリリーフ弁
である。リリーフ弁８は、油圧シリンダ４が所定の圧力
なったとき余剰の作動油を油タンク７へ還流させて、油
圧シリンダ４の内圧が高圧にならないようする。

【０００８】９はマイクロコンピュータから構成された
制御部である。制御部９には、艇速νを検知する速度セ
ンサ１０、艇角θ（水面に対する船体の傾斜角；図４参
照）を検知する傾斜センサ１１、スロットル１４に連動
してスロットル開度γを検知するスロットルセンサ１
２、ハンドル１５に連動してハンドル角度（舵角α）を
検知する舵角センサ１３などが接続され、それぞれの検
知信号が入力されるようになっている。また制御部９か
らは、上記ポンプ５や電磁弁６に制御信号が出力され、
その制御に応じた作動油によって油圧シリンダ４を作動
し、フラップ３の傾斜角β（船体の基準線に対する傾斜
角度；図４参照）を変化させるようになっている。この
傾斜角βは初期傾斜角（基準）β₀と最大傾斜角β_mの
範囲で変化するようにしてある。

【０００９】１６はスタートスイッチ、１７は選択スイ
ッチである。スタートスイッチ１６は、後述するデータ
収集の開始，終了を制御部９に入力するもので、一度押
すと制御操作がスタートし、再度押すと制御操作が終了
するようにしてある。また、選択スイッチ１７は、その
オン，オフにより収集データの採用か否かを選択するよ
うにしたものである。

【００１０】図３は、本発明の他の実施例からなる制御
装置を装備した船舶を示す。この図３の装置では、フラ
ップ３が設けられず、船外機２自体が油圧シリンダ４に
よって傾動操作させられ、その傾斜角βが変化させられ
るようになっている。この船外機自体の傾斜角βも、初
期傾斜角（基準）β₀と最大傾斜角β_mの範囲で変化す
るようになっている。

【００１１】上述のように構成された船舶は、航走中に
おいて制御部９が各センサ１０，１１，１２，１３から
の検知信号に基づき、ポンプ５や油圧シリンダ４などの
チルト装置を作動させることによりフラップ３または船
外機２自体の傾斜角βを変化させ、艇速度νに応じて艇
角θを最も効率のよい燃料消費率にするように制御す
る。

【００１２】本発明の制御装置による艇角θの制御は、
以下に説明するように本航走前に試走することによる学
習機能により作成された制御パターンにより、傾斜角β
を変化させて行われるようになっている。本航走を行う
前の学習機能による制御パターンの作成プロセスは、図
５のフローチャートに従って実施され、（１）初期デー
タ取込み、（２）θ−ν特性曲線を作成し、θmax とそ
の時のνを算出、（３）ν−β線図からなる制御パター
ンの作成の順に行われる。

【００１３】最初の（１）初期データ取込みは、通常加
速と急加速との少なくとも二通りの試走について行い、
それぞれ図６（Ａ），（Ｂ）及び図７（Ａ），（Ｂ）の
ような時間−艇角（ｔ−θ），時間−艇速（ｔ−ν）の
特性曲線を作成する。図６中に示すθ_m1は通常加速試走
時の艇角θの最大、θ_m2は急加速試走時の最大であり、
ｔ_m1，ｔ_m2はそれぞれ通常加速試走と急加速試走とにお
ける発進から艇角θが最大になるまでの時間である。ま
た、図７中に示すν_m1，ν_m2は、通常加速試走と急加速
試走とにおける発進から時間ｔ_m1，ｔ_m2を経過したとき
の艇速である。

【００１４】これらの収集データに基づいて、上記
（２）のθ−ν特性曲線を図８（Ａ），（Ｂ）のように
作成し、艇角θの最大とその時の艇速νを算出する。最
後に、これらのデータに基づき、上記（３）の制御パタ
ーン（ν−β線図）を作成する。この制御パターンとし
ては、例えば図９（Ａ）の通常加速用のパターンＡ、図
９（Ｂ）の中加速用のパターンＢ、（Ｃ）の急加速用の
パターンＣなどのように複数の制御パターンを作成す
る。

【００１５】図５のフローチャートに従って、上述した
通常加速試走や急加速試走を実施する場合において、ス
テップ５１で判断するデータ収集条件としては、フラ
ップが上がっているか？（船外機の場合は、初期航走位
置か？）、ギヤは前進か？（後進の場合は実施しな
い）、艇速は０（km／ｍ）か？、スロットルは全閉
か？、波はないか？（外乱を避けて行うため）、舵
角は０か？（舵角があるときは、条件がくるいやすいた
め）、積載条件−操船者だけか？などが考慮され
る。

【００１６】これらの条件が全てイエス（Yes ）になる
と、スイッチ１６を押し、ステップ５２を実行して上述
した試走を行う。ステップ５３でデータ収集を終了する
と、ステップ５４でその収集データの良否を判定したの
ち、精度の高い制御パターンを得るためにステップ５５
のように最低２回のデータ収集を行うようにするのがよ
い。そして、上述のように複数の制御パターンを作成
し、これを制御部９に記憶させて終了する。

【００１７】本航走のときの艇角制御は、上述のような
学習機能によって得られた複数の制御パターンに基づい
て、図１０のフローチャートのように実施され、フラッ
プ又は船外機自体の傾斜角βが自動制御される。この制
御により船舶は、その船舶が固有する特性に応じて最も
効率のよい艇角となって航走を行う。図１０のフローチ
ャートによる本航走の艇角制御は、次のようにして行わ
れる。まず、ステップ１０１により積載条件の変化に基
づく艇角θの変化が入力される。次いで、ステップ１０
２によりギヤが前進のときだけ艇角制御されるようにな
っている。また、ステップ１０３，１０４により、舵角
αが所定の常数α₀以上になっておらず、艇速νが制御
最低速度ν_sよりも大きいときに限って制御するように
する。ただし、艇速νが制御最低速度ν_sよりも小さい
ときでも、ステップ１０５によりスロットル開度γが所
定の開度γ_mよりも大きいときは、制御が行われるよう
になっている。

【００１８】上述した諸条件が満足されると、ループ１
０６により傾斜角βが初期傾斜角常数β₀よりも大きい
ことを確認して、フラップ又は船外機の初期位置（着
水）の傾斜角βの設定が行われる。次いで、ステップ１
０７によるスロットルの開速度γ’の開速度常数γ_s’
に対する大小関係およびステップ１０８，１０９により
艇角θの最大角度θ_mに対する大小関係の判断に応じ
て、複数の制御パターンＡ，Ｂ，Ｃの中から適切な制御
パターンが選択されて、最も効率のよい艇角制御が行わ
れる。

【００１９】なお、上述した実施例では、学習機能で行
う試走として通常加速と急加速との２種類を行ったが、
この試走としては任意の１種類の加速航走であってもよ
く、その試走から一定の率の加算又は減算によって他の
加速航走を設定して、上記２種類の場合と同様にするこ
とができる。当然、３種類以上の加速航走によって学習
機能を行うようにしてもよい。

【００２０】

【発明の効果】上述したように、本発明の制御装置によ
ると、本航走に先立つ学習機能によって当該船舶だけに
適合する制御パターンを複数作成し、この制御パターン
により本航走の制御を行うようにするため、船体の形
状，構造或いは船外機の種類の如何にかかわらず、それ
ぞれの船舶が個々に有する特性に応じて最も効率的な航
走を保障することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による制御装置を装備した船舶の概略図
である。

【図２】図１のII矢視図である。

【図３】本発明の他の実施例からなる制御装置を装備し
た船舶の概略図である。

【図４】艇角θ、傾斜角β、艇速νなどを説明する説明
図である。

【図５】制御パターンを作成するときのフローチャート
である。

【図６】（Ａ）通常加速試走による時間ｔ−艇角θの特
性曲線図である。（Ｂ）急加速試走による時間ｔ−艇角θの特性曲線図で
ある。

【図７】（Ａ）通常加速試走による時間ｔ−艇速νの特
性曲線図である。（Ｂ）急加速試走による時間ｔ−艇速νの特性曲線図で
ある。

【図８】（Ａ）通常加速試走による艇速ν−艇角θの特
性曲線図である。（Ｂ）急加速試走による艇速ν−艇角θのの特性曲線図
である。

【図９】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）それぞれ艇速ν−傾斜
角β線図からなる制御パターンを示す図である。

【図１０】本航走時の艇角制御を行うフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１船体２船外機３
フラップ４油圧シリンダ（チルト装置）５ポンプ１０速度センサ１１傾斜センサ１
２スロットルセンサ１３舵角センサ

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】船体の尾部に船外機を取り付けると共
に、該船外機自体又は別に取り付けたフラップを傾動さ
せるチルト装置を設け、該チルト装置により前記船外機
自体又はフラップの傾斜角を、船体の艇速に応じて艇角
を最適にするように操作する制御部を設けた船外装置に
おいて、前記制御部に、１種類以上の任意の加速航走に
よる試走に基づき、それぞれ前記艇速と前記傾斜角との
最適関係を設定した複数の制御パターンを作成して記憶
させる学習機能を具備させ、該学習機能から得られた複
数の制御パターンに基づき本航走の艇角制御を行う構成
からなる船外装置の制御装置。