(57)【要約】【課題】船体の鉛直軸に対する傾斜を直接的に検出し、それに基づいて制御することで姿勢を確実に安定させるようにした小型船舶の姿勢制御装置を提供する。【解決手段】船体の船尾に左右方向に並列して取り付けられる偶数基（２基）の船外機を備えた小型船舶の姿勢制御装置において、船体の鉛直軸に対するロール軸回りの傾斜とピッチ軸回りの傾斜のうちの少なくともロール軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサの出力から船体が前記ロール軸回りにおいて下向きに傾斜していると判定されるとき、下向きに傾斜していると判定される側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、他方の船外機のエンジンの回転数が減少するようにスロットルアクチュエータの動作を制御する（Ｓ１００からＳ１１０）。【選択図】図８
2020073389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体と、前記船体の船尾に左右方向に並列して取り付けられると共に、内蔵されるエンジンで駆動されるプロペラと前記エンジンのスロットル開度を調整可能なスロットルアクチュエータをそれぞれ備えた偶数基の船外機とを備えた小型船舶の姿勢制御装置において、前記偶数基の船外機の少なくともいずれかに配置されて前記船体の鉛直軸に対するロール軸回りの傾斜とピッチ軸回りの傾斜のうちの少なくとも前記ロール軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサと、前記傾斜センサの出力から前記船体が前記ロール軸回りに前記鉛直軸の方向において下向きに傾斜していると判定されるとき、前記下向きに傾斜していると判定される側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、他方の船外機のエンジンの回転数が減少するように前記スロットルアクチュエータの動作を制御するスロットル開度制御部とを備えたことを特徴とする小型船舶の姿勢制御装置。
【請求項２】
前記船舶の操舵角を示す出力を生じる操舵角センサを備えると共に、前記スロットル開度制御部は、前記操舵角センサの出力から前記船舶が直進していると判定されるとき、前記船外機のエンジンの回転数が増減するように前記スロットルアクチュエータの動作を制御することを特徴とする請求項１記載の小型船舶の姿勢制御装置。
【請求項３】
船体と、前記船体の船尾に左右方向に並列して取り付けられると共に、内蔵されるエンジンで駆動されるプロペラと前記船体のピッチ軸回りのトリム角を調整可能なトリムアクチュエータをそれぞれを備えた偶数基の船外機とを備えた小型船舶の姿勢制御装置において、前記偶数基の船外機のいずれかに配置されて前記船体の鉛直軸に対する前記ロール軸回りの傾斜とピッチ軸回りの傾斜のうちの少なくとも前記ピッチ軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサと、前記傾斜センサの出力から前記船体の船首が前記ピッチ軸回りに前記鉛直軸の方向において上向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が増加する一方、下向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が減少するように前記トリムアクチュエータの動作を制御するトリム角制御部とを備えたことを特徴とする小型船舶の姿勢制御装置。
【請求項４】
前記船舶の操舵角を示す出力を生じる操舵角センサを備えると共に、前記トリム角制御部は、前記操舵角センサの出力から前記船舶が直進していると判定されるとき、前記トリム角が増減するように前記トリムアクチュエータの動作を制御することを特徴とする請求項３記載の小型船舶の姿勢制御装置。
【請求項５】
船体と、前記船体の船尾に左右方向に並列して取り付けられると共に、内蔵されるエンジンで駆動されるプロペラと前記エンジンのスロットル開度を調整可能なスロットルアクチュエータと前記船体のピッチ軸回りのトリム角を調整可能なトリムアクチュエータをそれぞれ備えた偶数基の船外機とを備えた小型船舶の姿勢制御装置において、前記偶数基の船外機の少なくともいずれかに配置されて前記船体の鉛直軸に対するロール軸回りの傾斜と前記ピッチ軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサと、前記傾斜センサの出力から前記船体が前記ロール軸回りに前記鉛直軸の方向において下向きに傾斜していると判定されるとき、前記下向きに傾斜していると判定される側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、他方の船外機のエンジンの回転数が減少するように前記スロットルアクチュエータの動作を制御するスロットル開度制御部と、前記傾斜センサの出力から前記船体の船首が前記ピッチ軸回りに前記鉛直軸の方向において上向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が増加する一方、下向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が減少するように前記トリムアクチュエータの動作を制御するトリム角制御部とを備えたことを特徴とする小型船舶の姿勢制御装置。
【請求項６】
前記船舶の操舵角を示す出力を生じる操舵角センサを備えると共に、前記スロットル開度制御部は、前記操舵角センサの出力から前記船舶が旋回していると判定されるとき、前記偶数基の船外機のうち前記旋回において外側に位置する側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、内側に位置する側の船外機のエンジンの回転数が維持されるように前記スロットルアクチュエータの動作を制御することを特徴とする請求項５記載の小型船舶の姿勢制御装置。
【請求項７】
前記船舶の操舵角を示す出力を生じる操舵角センサを備えると共に、前記トリム角制御部は、前記操舵角センサの出力から前記船舶が直進していると判定されるとき、前記トリム角が増減するように前記トリムアクチュエータの動作を制御することを特徴とする請求項５または６記載の小型船舶の姿勢制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はモーターボートなどの小型船舶の姿勢制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターボートなどの小型船舶、特にいわゆる２基掛けなどの船体に並列して取り付けられる偶数基の船外機を備える小型船舶においては、プロペラの回転方向を相反させることでプロペラ反力を低減している。とはいえ、それでも船体の重心などのばらつきによって左右方向に傾斜が生じ易いと共に、船体の船首と船尾の間でも前後方向に傾斜が生じ得る。
【０００３】
ところで、１基掛けの船外機の姿勢の安定化について、特許文献１記載の技術において船尾に設けられて船体の姿勢を制御する一対のトリムタブと、その角度を調整可能な出力機構を設け、船速に応じてトリムタブの角度を制御すると共に、操舵トルクが入力されないときは一対のトリムタブの角度を同一角度に制御する一方、操舵トルクが入力されるときは相反する方向に制御することで、船体の傾斜を緩和させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８５８１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の技術は上記のように構成することで船体の傾斜の緩和を図っているが、船速あるいは操舵トルクなどの間接的なパラメータに基づく制御であるため、船体の傾斜を必ずしも十分に安定させ難いものであった。また、トリムタブなど複雑な機構が必要であった。
【０００６】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、船体の鉛直軸に対する傾斜を直接的に検出し、それに基づいて制御することで姿勢を確実に安定させるようにした小型船舶の姿勢制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、船体と、前記船体の船尾に左右方向に並列して取り付けられると共に、内蔵されるエンジンで駆動されるプロペラと前記エンジンのスロットル開度を調整可能なスロットルアクチュエータをそれぞれ備えた偶数基の船外機とを備えた小型船舶の姿勢制御装置において、前記偶数基の船外機の少なくともいずれかに配置されて前記船体の鉛直軸に対するロール軸回りの傾斜とピッチ軸回りの傾斜のうちの少なくとも前記ロール軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサと、前記傾斜センサの出力から前記偶数基の船外機のうち、前記ロール軸回りに前記鉛直軸の方向において下向きに傾斜していると判定される側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、上向きに傾斜していると判定される側の船外機のエンジンの回転数が減少するように前記スロットルアクチュエータの動作を制御するスロットル開度制御部とを備える如く構成した。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る小型船舶の姿勢制御装置にあっては、偶数基の船外機の少なくともいずれかに配置されて船体の鉛直軸に対するロール軸回りの傾斜とピッチ軸回りの傾斜のうちの少なくともロール軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサの出力からロール軸回りに鉛直軸の方向において下向きに傾斜していると判定される側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、上向きに傾斜していると判定される側の船外機のエンジンの回転数が減少するようにスロットルアクチュエータの動作を制御する如く構成したので、船体の傾斜を直接的に検出すると共に、それに基づいて下向きに傾斜している側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、上向きに傾斜している側の船外機のエンジンの回転数が減少するように制御することで、船体の左右の傾斜を水平状態に向けて復元させることができ、よって船舶の姿勢を確実に安定させることができると共に、乗り心地や操舵性を向上させることができる。また、船舶の航行速度を低下させることもないと共に、トリムタブなど複雑な機構を必要とすることもない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施形態に係る小型船舶の姿勢制御装置における小型船舶を全体的に示す概略図である。
【図２】図１の小型船舶に搭載される船外機の（部分断面）拡大側面図である。
【図３】図２の船外機の要部説明図である。
【図４】図２の船外機のプロペラの回転方向を説明する説明図である。
【図５】図１の姿勢制御装置のＥＣＵ（電子制御ユニット）の構成を機能的に示すブロック図である。
【図６】図５のＥＣＵの前後傾斜に対する姿勢制御動作を示すフロー・チャートである。
【図７】図６フロー・チャートの動作を説明する説明図である。
【図８】図５のＥＣＵの左右傾斜に対する姿勢制御動作を示すフロー・チャートである。
【図９】図８フロー・チャートの動作を説明する説明図である。
【図１０】同様に図８フロー・チャートの動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面に即してこの発明の実施形態に係る小型船舶の姿勢制御装置を実施するための形態について説明する。
【００１１】
図１はこの発明の実施形態に係る小型船舶の姿勢制御装置における小型船舶を全体的に示す概略図、図２は図１の小型船舶に搭載される船外機の（部分断面）拡大側面図、図３はその船外機の要部説明図である。
【００１２】
図１において符号１はいわゆるモーターボートと呼ばれる小型船舶を示す。尚、この明細書で「小型船舶」は、具体的には総トン数２０トン未満の船舶を意味する。
【００１３】
小型船舶（以下「船舶」と略称）１は２基の船外機１０を船体１２（あるいは船舶１）の船尾１２ａに搭載してなる、いわゆる２基（偶数記）掛けの船舶を示す。以下、進行方向左側（左舷側）の船外機を「第１船外機１０Ａ」と添え字Ａを付し、進行方向右側（右舷側）の船外機を「第２船外機１０Ｂ」と添え字Ｂを付して示す。尚、第１船外機１０Ａと第２船外機１０Ｂは同一構造の船外機であるため、以下、添え字Ａ，Ｂの付記を省略し、船外機１０として説明する。
【００１４】
船外機１０は、図１と図２に示すように、スイベルケース１４とチルティングシャフト１６によってスターンブラケット１８を介して船体１２の船尾１２ａに取り付けられる。尚、船体１２（あるいは船舶１）の船首を符号１２ｂで示す。
【００１５】
船外機１０はマウントフレーム２０とスイベルシャフト２２を備え、スイベルシャフト２２がスイベルケース１４の内部に鉛直軸回りに回転自在に収容されることで、船外機１０は船体１２に対して鉛直軸回りに回転自在に構成される。マウントフレーム２０は、その上端と下端が船外機１０の本体を構成するフレーム（図示せず）に固定される。
【００１６】
スイベルケース１４の付近には、スイベルシャフト２２を駆動する操舵用電動モータ２４と、船外機１０の船体１２に対するチルト角およびトリム角を調節するパワーチルトトリムユニット２６が配置される。操舵用電動モータ２４の出力軸は減速ギヤ機構２８を介してマウントフレーム２０の上端に接続される。即ち、操舵用電動モータ２４の回転出力が減速ギヤ機構２８を介してマウントフレーム２０に伝達され、よって船外機１０はスイベルシャフト２２を操舵軸として左右に鉛直軸回りに操舵自在に構成される。
【００１７】
パワーチルトトリムユニット２６はチルト角調整用の油圧シリンダ２６ａとトリム角（船体１２に対する船外機１０の前後方向の水平軸（ピッチ軸（ｘ軸））回りの回転角）調整用の油圧シリンダ（トリムアクチュエータ）２６ｂを一体的に備え、油圧シリンダ２６ａ，２６ｂに作動油を供給（あるいはそれから排出）して伸縮させることで、スイベルケース１４がチルティングシャフト１６を回転軸として鉛直軸に直交する水平軸（ピッチ軸）回りに回転させられ、よって船外機１０はチルトアップ・ダウンあるいはトリムアップ・ダウン自在なように構成される。
【００１８】
船外機１０の上部には、エンジン（内燃機関）３０が内蔵（搭載）される。エンジン３０は火花点火式の水冷ガソリンエンジンからなる。エンジン３０は水面上に位置し、エンジンカバー３２によって覆われる。
【００１９】
エンジン３０の吸気管３４には、スロットルボディ３６が接続される。スロットルボディ３６はその内部にスロットルバルブ３８を備えると共に、スロットルバルブ３８を開閉するスロットル用電動モータ（スロットルアクチュエータ）４０が一体的に取り付けられる。
【００２０】
スロットル用電動モータ４０の出力軸はスロットルボディ３６に隣接して配置された減速ギヤ機構（図示せず）を介してスロットルバルブ３８に接続され、スロットル用電動モータ４０を動作させることでスロットルバルブ３８が開閉され、エンジン３０の吸気量が調量されてエンジン回転数が調節される。
【００２１】
船外機１０は、鉛直軸と平行に配置されて回転自在に支持されるドライブシャフト（バーチカルシャフト）４２と、エンジン３０とドライブシャフト４２の間に介挿されるトルクコンバータ４４と、ドライブシャフト４２に取り付けられて作動油を吐出する油圧ポンプ４６と、作動油を貯留するリザーバ５０を備える。
【００２２】
油圧ポンプ４６はエンジン３０で駆動され、リザーバ５０から作動油を汲み上げ、エンジン３０の潤滑部と、パワーチルトトリムユニット２６の油圧シリンダ２６ａ，２６ｂと、トルクコンバータ４４のロックアップ機構４４ａなどに作動油を供給する。
【００２３】
ドライブシャフト４２の上端にはエンジン３０のクランクシャフト５２がトルクコンバータ４４を介して接続される一方、下端にはシフト機構５４を介して水平軸回りに回転自在に支持されたプロペラシャフト５６が接続される。プロペラシャフト５６は、パワーチルトトリムユニット２６の初期状態において、その軸線５６ａが船体１２の進行方向に対して略平行となるように配置される。プロペラシャフト５６の一端にはプロペラ６０が取り付けられる。
【００２４】
シフト機構５４は、ドライブシャフト４２に接続されて回転させられる前進ベベルギヤ５４ａと後進ベベルギヤ５４ｂ、プロペラシャフト５６を前進ベベルギヤ５４ａと後進ベベルギヤ５４ｂのいずれかに係合自在とするクラッチ５４ｃなどからなる。
【００２５】
エンジンカバー３２の内部にはシフト機構５４を駆動するシフト用電動モータ６２が配置され、その出力軸は、減速ギヤ機構（図示せず）を介してシフト機構５４のシフトロッド５４ｄの上端に接続自在とされる。シフト用電動モータ６２を駆動することにより、シフトロッド５４ｄとシフトスライダ５４ｅが適宜に変位させられ、それによってクラッチ５４ｃを動作させてシフトポジションがフォワード、リバースおよびニュートラルの間で切り替えられる。
【００２６】
シフトポジションがフォワードあるいはリバースのとき、ドライブシャフト４２の回転はシフト機構５４を介してプロペラシャフト５６に伝達され、よってプロペラ６０は回転させられ、船体１２を前進あるいは後進させる方向の推力を生じる。尚、船外機１０はエンジン３０に取り付けられたバッテリなどの電源部（図示せず）を備え、各電動モータ２４，４０，６２の通電回路（図示せず）に動作電源が供給される。
【００２７】
ここで、センサ関係について図３を参照して説明すると、図２のスロットルバルブ３８の付近にはスロットル開度センサ６６が配置され、スロットルバルブ３８の開度（スロットル開度）を示す出力を生じる。図２のシフトロッド５４ｄの付近にはシフト位置センサ６８が配置されてシフトポジション（ニュートラル、フォワードおよびリバース）に応じた信号を示す出力すると共に、ニュートラルスイッチ７０も配置されてシフトポジションがニュートラルであるときにオン信号を、フォワードあるいはリバースであるときにオフ信号を出力する。
【００２８】
図２のエンジン３０のクランクシャフト５２の付近にはクランク角センサ７４が取り付けられて所定のクランク角度ごとにエンジン回転数に応じたパルス信号を出力すると共に、ドライブシャフト４２の付近にはドライブシャフト回転数センサ７６が取り付けられ、ドライブシャフト４２の回転数に応じた信号を出力する。スイベルケース１４の付近にはトリム角センサ（回転角センサ）７８が配置され、船外機１０のトリム角に応じた出力を生じる。
【００２９】
また、船外機１０の適宜位置にはＧＰＳ（Global Positioning System）受信機８０が配置されて衛星からの送信される船舶１の位置を示すＧＰＳ信号を受信すると共に、方位センサ８２が配置されて船舶１の方位を示す出力を生じる。
【００３０】
上記した各センサやスイッチの出力は、船外機１０に搭載された電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）８４に入力される。ＥＣＵ８４はＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロ・コンピュータからなり、船外機１０のエンジンカバー３２の内部に配置（搭載）される。ＥＣＵ８４はＧＰＳ受信機８０の受信信号と方位センサ８２の出力に基づき、船舶１の現在位置と航行速度と方位とを検出する
【００３１】
図１に示す如く、船体１２の操縦席９０の付近には、操船者によって回転操作自在なステアリングホイール９２が配置される。ステアリングホイール９２のシャフト（図示せず）には操舵角センサ９４が取り付けられ、操船者によって入力されたステアリングホイール９２の操舵角に応じた信号を出力する。
【００３２】
操縦席９０のダッシュボード９６には、操船者の操作自在に配置されるシフト・スロットルレバー９８が設けられる。シフト・スロットルレバー９８は、初期位置から前後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節指示を入力する。シフト・スロットルレバー９８の付近にはレバー位置センサ１００が取り付けられ、操船者によって操作されたシフト・スロットルレバー９８の位置に応じた信号を出力する。
【００３３】
操縦席９０付近には操船者に手動操作自在に設けられると共に、船外機１０のチルト角およびトリム角の調整指示を入力するパワーチルトトリムスイッチ１０２が配置され、操船者によって入力された船外機１０のチルトアップ・ダウンおよびトリムアップ・ダウンの指示に応じた信号を出力する。
【００３４】
さらに操縦席９０付近のダッシュボード９６には航行速度などを表示する計器類とコンパスなどの航海用機器１０４が配置されると共に、ディスプレイ１０６が配置される。ディスプレイ１０６は、船舶１の左右方向をｘ軸（ピッチ軸）、進行方向をｙ軸（ロール軸）とするｘ，ｙ座標平面を示すスクリーンを備えると共に、そこにＧＰＳ受信機８０と方位センサ８２から得られた船舶１の位置と方位などが示される。
【００３５】
これら操舵角センサ９４、レバー位置センサ１００およびパワーチルトトリムスイッチ１０２の出力もＥＣＵ８４に入力される。ＥＣＵ８４は、上記したセンサやスイッチの出力に基づいて各電動モータの動作を制御し、パワーチルトトリムユニット２６を作動させてトリム角を調整する。
【００３６】
さらに、図１と図３に示す如く、船外機１０には傾斜センサ１１０が配置される。傾斜センサ１１０は静電容量の変化などから船体１２の鉛直軸に対するピッチ軸（ｘ軸）回りの傾斜とロール軸（ｙ）回りの傾斜を示す出力を生じる。傾斜センサ１１０の出力もＥＣＵ８４に入力される。
【００３７】
上記した船外機１０の説明は第１船外機１０Ａについてのものであるが、第２船外機１０Ｂについても妥当する。以下、第１船外機１０Ａに配置されるＥＣＵ８４を第１ＥＣＵ８４Ａ、第２船外機１０Ｂに配置されるＥＣＵ８４を第２ＥＣＵ８４Ｂとする。第１ＥＣＵ８４Ａと第２ＥＣＵ８４Ｂは有線（図示せず）で接続され、相互に通信自在に構成される。
【００３８】
ただし、図１に示す如く、傾斜センサ１１０は第１、第２船外機１０Ａ，１０Ｂの少なくともいずれか、具体的には第１船外機１０Ａにのみ配置される。尚、傾斜センサ１１０は第２船外機１０Ｂに配置しても良く、あるいは想像線で示すように船体１２の適宜位置に配置しても良い。
【００３９】
ここで、第１船外機１０Ａと第２船外機１０Ｂに取り付けられるプロペラ６０の回転方向について説明すると、図４に示す如く、船舶１を後方から見たとき、左側の第１船外機１０Ａのプロペラ６０は左回り（反時計回り）に回転させられて船体１２を右に傾斜させるように作用する一方、右側の第２船外機１０Ｂのプロペラ６０は右回り（時計回り）に回転させられて船体１２を左に傾斜させるように作用、よって両者のプロペラ反力が相殺されるように構成される。
【００４０】
図５はこの実施形態に係る姿勢制御装置の第１ＥＣＵ８４Ａの構成を機能的に示すブロック図、図６は図５の第１ＥＣＵ８４Ａの前後傾斜に対する姿勢制御動作を示すフロー・チャート、図７はそれを説明する説明図である。
【００４１】
尚、この実施形態では傾斜センサ１１０を第１船外機１０Ａに配置したので、ＥＣＵ８４も第１ＥＣＵ８４Ａとするが、傾斜センサ１１０を第２船外機１０Ｂに配置する場合にはＥＣＵ８４は第２ＥＣＵ８４Ｂとなる。ただし、傾斜センサ１１０がいずれに設けられる場合であっても、この実施形態に係る姿勢制御装置にあっては、姿勢制御は一方のＥＣＵ８４から他方のＥＣＵ８４への通信による両者の協調動作によって実行される。
【００４２】
以下説明すると、この実施形態に係る姿勢制御装置において第１船外機１０Ａの第１ＥＣＵ８４Ａは、前後傾斜に対するトリム角制御部（制御手段）８４Ａａと、左右傾斜に対するスロットル開度制御部（制御手段）８４Ａｂを備える。トリム角制御部８４Ａａは傾斜センサ１１０と操舵角センサ９４の出力を入力すると共に、スロットル開度制御部８４Ａｂは傾斜センサ１１０と操舵角センサ９４とスロットル開度センサ６６の出力を入力する。
【００４３】
トリム角制御部８４Ａａは入力したセンサ検出値に基づき、必要なトリム角の変更量を演算し、パワーチルトトリムユニット２６のトリムアクチュエータ（トリム調整用油圧シリンダ）２６ｂの油圧回路にトリムアップ／ダウンを指示する。またスロットル開度制御部８４Ａｂは入力したセンサ検出値に基づき、必要なスロットル開度の変更量を算出し、スロットルアクチュエータ（スロットル用電動モータ）４０の通電回路にスロットル開度の増減を指示する。
【００４４】
以下、図６フロー・チャートを参照して前後傾斜に対するトリム角制御部８４Ａａの動作を説明する。
【００４５】
先ずＳ１０において操舵角センサ９４の出力から船舶１が前進方向に直進航行中か否か判断し（Ｓ：処理ステップ）、肯定されるまで上記の判断を繰り返す。
【００４６】
Ｓ１０で肯定されるときはＳ１２に進み、図７に示す如く、船体１２の船首１２ｂが前上がりか否か判断する。即ち、傾斜センサ１１０の出力から船体１２の船首１２ｂが、図７に示す如く、ピッチ軸回りに鉛直軸の方向において上向きに傾斜しているか否か判定する。
【００４７】
Ｓ１２で肯定されるときはＳ１４に進み、第１、第２船外機１０Ａ，１０Ｂのトリム角が共に増加するようにトリムアップを指示する。即ち、トリムアクチュエータ（トリム調整用油圧シリンダ）２６ｂに対して伸張するように指示する。
【００４８】
他方、Ｓ１２で否定されるときはＳ１６に進み、図７に示す如く、船体１２の船首１２ｂが前下がりか否か、具体的には傾斜センサ１１０の出力から船体１２の船首１２ｂがピッチ軸回りに鉛直軸の方向において下向きに傾斜しているか否か判定する。
【００４９】
Ｓ１６で否定されるときはＳ１０に戻る一方、肯定されるときはＳ１８に進み、第１、第２船外機１０Ａ，１０Ｂのトリム角が共に減少するようにトリムダウンを指示する。具体的には、トリムアクチュエータ（トリム調整用油圧シリンダ）２６ｂに対して収縮するように指示する。
【００５０】
即ち、図７（ａ）に示す如く、前上がりの場合、そのままでは推力が斜め下方向となって効率が低下するので、船外機１０Ａ，１０Ｂのプロペラシャフト５６の軸線５６ａ（推力の方向。図２に示す）が水面に対して水平になるまでトリムアップさせる一方、図７（ｂ）に示すように前下がりの場合、そのままでは推力が斜め上方向となって同様に効率が低下するので、船外機１０Ａ，１０Ｂのプロペラシャフト５６の軸線５６ａが水面に対して水平になるまでトリムダウンさせる。
【００５１】
これにより、船舶１（船体１２）の姿勢を確実に安定させることができると共に、乗り心地や操舵性を向上させることができる。また、航行速度を低下させることもない。さらに、加速によって船体１２が前後方向に傾斜しても、船外機１０が常に水面と水平となるため、燃費を向上できると共に、プレーニング状態への移行も促進させることができる。
【００５２】
次いで、図８フロー・チャートを参照して左右傾斜に対するスロットル開度制御部８４Ａｂの動作を説明する。
【００５３】
先ずＳ１００において操舵角センサ９４の出力から船舶１が前進方向に航行中か否か判断し、肯定されるまで上記の判断を繰り返す。
【００５４】
他方、Ｓ１００で肯定されるときはＳ１０２に進み、同様に操舵角センサ９４の出力から船舶１が直進中か否か判断する。Ｓ１０２で肯定されるときはＳ１０４に進み、船体１２が左傾斜か否か判断する。即ち、傾斜センサ１１０の出力から図９（ａ）に示すように船体１２が左に傾斜しているか、換言すれば傾斜センサ１１０の出力から船体１２がロール軸回りに鉛直軸の方向において左側に下向きに傾斜しているか否か判定する。
【００５５】
Ｓ１０４で肯定されるときはＳ１０６に進み、左に傾斜していると判定される側の船外機、具体的には第１船外機１０Ａのエンジン３０のエンジン回転数が増加（推力アップ）するようにスロットルアクチュエータ４０の動作を制御してスロットルバルブ３８の開度を増加する一方、他方の船外機、具体的には第２船外機１０Ｂのエンジン３０のエンジン回転数が減少（推力ダウン）するようにスロットルアクチュエータ４０の動作を制御する。
【００５６】
また、Ｓ１０４で否定されるときはＳ１０８に進み、船体１２が右傾斜か否か判断する。即ち、傾斜センサ１１０の出力から図９（ｂ）に示すように船体１２が右に傾斜しているか否か判定する。
【００５７】
Ｓ１０８で否定されるときはＳ１００に戻る一方、肯定されるときはＳ１１０に進み、右側に下向きに傾斜していると判定される側の船外機、具体的には第２船外機１０Ｂのエンジン３０のエンジン回転数が増加（推力アップ）するようにスロットルアクチュエータ４０の動作を制御してスロットルバルブ３８の開度を増加する一方、他方の船外機、具体的には第１船外機１０Ａのエンジン３０のエンジン回転数が減少（推力ダウン）するようにスロットルアクチュエータ４０の動作を制御する。
【００５８】
即ち、図９（ａ）（ｂ）に示す如く、左傾斜の場合には左側の第１船外機１０Ａの推力をアップする一方，右側の第２船外機１０Ｂの推力をダウンすることで、プロペラ６０に右向きの回転力を発生させて船体１２を水平に戻す一方、右傾斜の場合には右側の第２船外機１０Ｂの推力をアップする一方，左側の第１船外機１０Ａの推力をダウンすることで、プロペラ６０に左向きの回転力を発生させて船体１２を水平に戻すように制御する。これにより、船舶１（船体１２）の姿勢を確実に安定させることができると共に、乗り心地や操舵性を向上させることができる。また、航行速度を低下させることもない。
【００５９】
図８フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ１０２で否定される場合、Ｓ１１２に進み、操舵角センサ９４の出力から船舶１が左旋回されたか否か判断（判定）する。Ｓ１１２で肯定されるときはＳ１１４に進み、第１、第２船外機１０Ａ，１０Ｂのうち旋回において左側（内側）に位置する側の船外機、具体的には第１船外機１０Ａのエンジン回転数が維持（推力キープ）される一方、右側（外側）に位置する側の船外機、具体的には第２船外機１０Ｂのエンジン回転数が増加（推力アップ）するようにスロットルアクチュエータ４０の動作を制御する。
【００６０】
他方、Ｓ１１２で否定される場合、Ｓ１１６に進み、操舵角センサ９４の出力から船舶１が右旋回されたか否か判断（判定）する。Ｓ１１２で否定されるときはＳ１００に戻る一方、肯定されるときはＳ１１８に進み、第１、第２船外機１０Ａ，１０Ｂのうち旋回において左側（外側）に位置する側の船外機、具体的には第１船外機１０Ａのエンジン回転数が増加（推力アップ）する一方、右側（内側）に位置する側の船外機、具体的には第２船外機１０Ｂのエンジン回転数が維持（推力キープ）されるようにスロットルアクチュエータ４０の動作を制御する。
【００６１】
即ち、いわゆる四輪車における旋回時のトルクベクタリングの場合と同様に、図１０（ａ）に示すように例えば右に旋回する場合、（ｂ）に示すように意図的に外側、車両でいえば外輪側。図示例では左側の船外機１０の推力（エンジン回転数）を増加させることにより、船体１２を内側（図示例では右）に回頭する力と内側に傾斜させる力を発生することが可能となる。これにより、転舵に加え、推力差によっても旋回させることができて船舶１（船体１２）の旋回性を向上させることができる。
【００６２】
上記した如く、この実施形態にあっては、船体１２と、前記船体の船尾１２ａに左右方向に並列して取り付けられると共に、内蔵されるエンジン３０で駆動されるプロペラ６０と前記エンジンのスロットル開度を調整可能なスロットルアクチュエータ（スロットル用電動モータ）４０をそれぞれ備えた偶数基（２基）の船外機１０（第１船外機１０Ａ、第２船外機１０Ｂ）とを備えた小型船舶１の姿勢制御装置において、前記偶数基の船外機の少なくともいずれかに配置されて前記船体の鉛直軸に対するロール軸回りの傾斜とピッチ軸回りの傾斜のうちの少なくとも前記ロール軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサ１１０と、前記傾斜センサの出力から前記船体が前記ロール軸回りに前記鉛直軸の方向において下向きに傾斜していると判定されるとき、前記下向きに傾斜していると判定される側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、他方の船外機のエンジンの回転数が減少するように前記スロットルアクチュエータ４０の動作を制御するスロットル開度制御部（８４Ａｂ，Ｓ１００からＳ１１０）とを備える如く構成したので、船舶１（船体１２）の姿勢を確実に安定させることができると共に、乗り心地や操舵性を向上させることができる。また、船舶１の航行速度を低下させることもないと共に、トリムタブなど複雑な機構を必要とすることもない。
【００６３】
また、前記船舶１の操舵角を示す出力を生じる操舵角センサ９４を備えると共に、前記スロットル開度制御部８４Ａｂは、前記操舵角センサの出力から前記船舶１が直進していると判定されるとき、前記船外機１０のエンジンの回転数が増減するように前記スロットルアクチュエータ４０の動作を制御する（Ｓ１００，Ｓ１０２）如く構成したので、直進時の船舶１（船体１２）の姿勢を確実に安定させることができる。
【００６４】
また、船体１２と、前記船体の船尾１２ａに左右方向に並列して取り付けられると共に、内蔵されるエンジン３０で駆動されるプロペラ６０と前記船体のピッチ軸回りのトリム角を調整可能なトリムアクチュエータ（トリム調整用油圧シリンダ）２６ｂをそれぞれを備えた偶数基（２基）の船外機１０（第１船外機１０Ａ、第２船外機１０Ｂ）とを備えた小型船舶１の姿勢制御装置において、前記偶数基の船外機のいずれかに配置されて前記船体の鉛直軸に対する前記ロール軸回りの傾斜とピッチ軸回りの傾斜のうちの少なくとも前記ピッチ軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサ１１０と、前記傾斜センサの出力から前記船体の船首が前記ピッチ軸回りに前記鉛直軸の方向において上向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が増加する一方、下向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が減少するように前記トリムアクチュエータ２６ｂの動作を制御するトリム角制御部（８４Ａａ，Ｓ１０からＳ１８）とを備える如く構成したので、船舶１（船体１２）の姿勢を確実に安定させることができると共に、乗り心地や操舵性を向上させることができる。
【００６５】
また、船舶１の航行速度を低下させることもないと共に、加速によって船体１２が前後方向に傾斜しても、船外機１０が常に水面と水平となるため、燃費を向上できると共に、プレーニング状態への移行も促進させることができる。
【００６６】
また、前記船舶１の操舵角を示す出力を生じる操舵角センサ９４を備えると共に、前記トリム角制御部８４Ａａは、前記操舵角センサの出力から前記船舶が直進していると判定されるとき、前記トリム角が増減するように前記トリムアクチュエータ２６ｂの動作を制御する（Ｓ１０）如く構成したので、船舶１（船体１２）の直進時の姿勢を確実に安定させることができる。
【００６７】
また、船体１２と、前記船体の船尾１２ａに左右方向に並列して取り付けられると共に、内蔵されるエンジン３０で駆動されるプロペラ６０と前記エンジンのスロットル開度を調整可能なスロットルアクチュエータ（スロットル用電動モータ）４０と前記船体のピッチ軸回りのトリム角を調整可能なトリムアクチュエータ（トリム調整用油圧シリンダ）２６ｂをそれぞれ備えた偶数基（２基）の船外機１０（第１船外機１０Ａ、第２船外機１０Ｂ）とを備えた小型船舶１の姿勢制御装置において、前記偶数基の船外機の少なくともいずれかに配置されて前記船体の鉛直軸に対するロール軸回りの傾斜と前記ピッチ軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサ１１０と、前記傾斜センサの出力から前記船体が前記ロール軸回りに前記鉛直軸の方向において下向きに傾斜していると判定されるとき、前記下向きに傾斜していると判定される側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、他方の船外機のエンジンの回転数が減少するように前記スロットルアクチュエータの動作を制御するスロットル開度制御部（８４Ａｂ，Ｓ１００からＳ１１０）と、前記傾斜センサの出力から前記船体の船首１２ｂが前記ピッチ軸回りに前記鉛直軸の方向において上向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が増加する一方、下向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が減少するように前記トリムアクチュエータの動作を制御するトリム角制御部（８４Ａａ，Ｓ１０からＳ１８）とを備える如く構成したので、船舶１（船体１２）の姿勢を確実に安定させることができると共に、乗り心地や操舵性を向上させることができる。また、船舶１の航行速度を低下させることもないと共に、トリムタブなど複雑な機構を必要とすることもない。
【００６８】
また、前記船舶の操舵角を示す出力を生じる操舵角センサ９４を備えると共に、前記スロットル開度制御部８４Ａｂは、前記操舵角センサの出力から前記船舶が旋回していると判定されるとき、前記偶数基の船外機のうち前記旋回において外側に位置する側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、内側に位置する側の船外機のエンジンの回転数が維持されるように前記スロットルアクチュエータの動作を制御する（Ｓ１０２，Ｓ１１２からＳ１１８）如く構成したので、上記した効果に加え、船舶１（船体１２）の旋回性を向上させることができる。
【００６９】
また、前記船舶の操舵角を示す出力を生じる操舵角センサ９４を備えると共に、前記トリム角制御部８４Ａａは、前記操舵角センサの出力から前記船舶が直進していると判定されるとき、前記トリム角が増減するように前記トリムアクチュエータの動作を制御する如く構成したので、船舶１（船体１２）の直進時の姿勢を確実に安定させることができる。
【００７０】
上記において、偶数基の船外機１０として２基掛けの場合を示したが、４基掛けであっても良い。また、傾斜センサ１１０など各種のセンサの構造も開示したものに止まらないことはいうまでもない。
【００７１】
また、上記において「小型船舶」の例としてモーターボートからなるプレジャボートを図示したが、この発明はそれに止まらず、漁船などにも応用可能である。また、この発明は、図示のような船外機を船尾に取り付けた船外機艇のみならず、１台または複数台のエンジンを船内に搭載した船内機艇にも妥当する。
【符号の説明】
【００７２】
１  （小型）船舶，１０  船外機（１０Ａ  第１船外機、１０Ｂ  第２船外機）、１２  船体、１２ａ  船尾、１２ｂ  船首、２６  パワーチルトトリムユニット、２６ｂ  トリム角調整用油圧シリンダ（トリムアクチュエータ）、３０  エンジン（内燃機関）、４０  スロットル用電動モータ（スロットルアクチュエータ）、４２  ドライブシャフト、６０  プロペラ、８４（８４Ａ，８４Ｂ）ＥＣＵ（電子制御ユニット）、１１０  傾斜センサ
【図１】
2020073389.tif 000003
【図２】
2020073389.tif 000004
【図３】
2020073389.tif 000005
【図４】
2020073389.tif 000006
【図５】
2020073389.tif 000007
【図６】
2020073389.tif 000008
【図７】
2020073389.tif 000009
【図８】
2020073389.tif 000010
【図９】
2020073389.tif 000011
【図１０】
2020073389.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月5日(2020.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体と、前記船体の船尾に左右方向に並列して取り付けられると共に、内蔵されるエンジンで駆動されるプロペラと前記船体のピッチ軸回りのトリム角を調整可能なトリムアクチュエータをそれぞれ備えた偶数基の第１、第２船外機とを少なくとも備えた小型船舶の姿勢制御装置において、前記第１、第２船外機のいずれかに配置されて前記船体の鉛直軸に対する前記ロール軸回りの傾斜とピッチ軸回りの傾斜のうちの少なくとも前記ピッチ軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサと、前記第１、第２船外機に搭載され、相互に通信自在に接続されると共に、それぞれトリム角制御部を備える第１、第２電子制御ユニットとを備えると共に、前記第１、第２電子制御ユニットは相互に通信し、前記トリム角制御部を介して前記いずれかに配置された傾斜センサの出力から前記船体の船首が前記ピッチ軸回りに前記鉛直軸の方向において上向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が増加する一方、下向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が減少するように前記トリムアクチュエータの動作を制御することを特徴とする小型船舶の姿勢制御装置。
【請求項２】
前記船舶の操舵角を示す出力を生じる操舵角センサを備えると共に、前記トリム角制御部は、前記操舵角センサの出力から前記船舶が直進していると判定されるとき、前記トリム角が増減するように前記トリムアクチュエータの動作を制御することを特徴とする請求項１記載の小型船舶の姿勢制御装置。
【請求項３】
船体と、前記船体の船尾に左右方向に並列して取り付けられると共に、内蔵されるエンジンで駆動されるプロペラと前記エンジンのスロットル開度を調整可能なスロットルアクチュエータと前記船体のピッチ軸回りのトリム角を調整可能なトリムアクチュエータをそれぞれ備えた偶数基の船外機とを備えた小型船舶の姿勢制御装置において、前記偶数基の船外機の少なくともいずれかに配置されて前記船体の鉛直軸に対するロール軸回りの傾斜と前記ピッチ軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサと、前記傾斜センサの出力から前記船体が前記ロール軸回りに前記鉛直軸の方向において下向きに傾斜していると判定されるとき、前記下向きに傾斜していると判定される側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、他方の船外機のエンジンの回転数が減少するように前記スロットルアクチュエータの動作を制御するスロットル開度制御部とを備えたことを特徴とする小型船舶の姿勢制御装置。
【請求項４】
前記船舶の操舵角を示す出力を生じる操舵角センサを備えると共に、前記スロットル開度制御部は、前記操舵角センサの出力から前記船舶が旋回していると判定されるとき、前記偶数基の船外機のうち前記旋回において外側に位置する側の船外機のエンジンの回転数が増加する一方、内側に位置する側の船外機のエンジンの回転数が維持されるように前記スロットルアクチュエータの動作を制御することを特徴とする請求項３記載の小型船舶の姿勢制御装置。
【請求項５】
前記傾斜センサの出力から前記船体の船首が前記ピッチ軸回りに前記鉛直軸の方向において上向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が増加する一方、下向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が減少するように前記トリムアクチュエータの動作を制御するトリム角制御部を備えると共に、前記トリム角制御部は、前記操舵角センサの出力から前記船舶が直進していると判定されるとき、前記トリム角が増減するように前記トリムアクチュエータの動作を制御することを特徴とする請求項４記載の小型船舶の姿勢制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、船体と、前記船体の船尾に左右方向に並列して取り付けられると共に、内蔵されるエンジンで駆動されるプロペラと前記船体のピッチ軸回りのトリム角を調整可能なトリムアクチュエータをそれぞれ備えた偶数基の第１、第２船外機とを少なくとも備えた小型船舶の姿勢制御装置において、前記第１、第２船外機のいずれかに配置されて前記船体の鉛直軸に対する前記ロール軸回りの傾斜とピッチ軸回りの傾斜のうちの少なくとも前記ピッチ軸回りの傾斜を示す出力を生じる傾斜センサと、前記第１、第２船外機に搭載され、相互に通信自在に接続されると共に、それぞれトリム角制御部を備える第１、第２電子制御ユニットとを備えると共に、前記第１、第２電子制御ユニットは相互に通信し、前記トリム角制御部を介して前記いずれかに配置された傾斜センサの出力から前記船体の船首が前記ピッチ軸回りに前記鉛直軸の方向において上向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が増加する一方、下向きに傾斜していると判定されるときは前記偶数基の船外機のトリム角が減少するように前記トリムアクチュエータの動作を制御する如く構成した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
これにより、船舶（船体）の姿勢を確実に安定させることができると共に、乗り心地や操舵性を向上させることができる。また、航行速度を低下させることもない。さらに、加速によって船体が前後方向に傾斜しても、船外機が常に水面と水平となるため、燃費を向上できると共に、プレーニング状態への移行も促進させることができる。また、トリムタブなど複雑な機構を必要とすることもない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
Ｓ１０で肯定されるときはＳ１２に進み、図７（ａ）に示す如く、船体１２の船首１２ｂが前上がりか否か判断する。即ち、傾斜センサ１１０の出力から船体１２の船首１２ｂが、図７（ａ）に示す如く、ピッチ軸回りに鉛直軸の方向において上向きに傾斜しているか否か判定する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
他方、Ｓ１２で否定されるときはＳ１６に進み、図７（ｂ）に示す如く、船体１２の船首１２ｂが前下がりか否か、具体的には傾斜センサ１１０の出力から船体１２の船首１２ｂがピッチ軸回りに鉛直軸の方向において下向きに傾斜しているか否か判定する。