(57)【要約】【課題】船舶の走行状態、特に船舶の減速状態に応じて可変ピッチプロペラにおいて最適なピッチを選択することで、走行性能を向上させるようにした船舶の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関（エンジン）で駆動されると共に、ピッチを変更可能な可変ピッチプロペラ（プロペラ）が船体に取り付けられてなる船舶の制御装置において、内燃機関のスロットル開度ＴＨを検出するスロットル開度検出手段（スロットル開度センサ）と、検出されたスロットル開度に基づいて船舶の航行速度の減速度合いを判定する減速度合い判定手段（Ｓ２００）と、判定された減速度合いに基づいて可変ピッチプロペラのピッチを変更するピッチ変更手段（Ｓ２０４，Ｓ２０６，Ｓ２１８）とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関で駆動されると共に、ピッチを変更可能な可変ピッチプロペラが船体に取り付けられてなる船舶の制御装置において、前記内燃機関のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記検出されたスロットル開度に基づいて前記船舶の航行速度の減速度合いを判定する減速度合い判定手段と、前記判定された減速度合いに基づいて前記可変ピッチプロペラのピッチを変更するピッチ変更手段とを備えたことを特徴とする船舶の制御装置。
【請求項２】
前記減速度合い判定手段は、前記検出されたスロットル開度の単位時間当たりの閉じ方向への変化量が第１所定値以上で第２所定値未満のとき、前記減速度合いを緩減速と判定することを特徴とする請求項１記載の船舶の制御装置。
【請求項３】
前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが緩減速と判定されるとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記船舶の航行加速度が増加するように変更することを特徴とする請求項２記載の船舶の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段を備えると共に、前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが緩減速と判定されると共に、前記検出された機関回転数が所定回転数以下のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記船舶の航行加速度が増加するように変更することを特徴とする請求項３記載の船舶の制御装置。
【請求項５】
前記減速度合い判定手段は、前記検出されたスロットル開度の単位時間当たりの閉じ方向への変化量が前記第２所定値以上のとき、前記減速度合いを急減速と判定することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の船舶の制御装置。
【請求項６】
前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが急減速と判定されるとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記航行速度がトローリング速度となるように変更することを特徴とする請求項５記載の船舶の制御装置。
【請求項７】
前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが急減速と判定されると共に、前記検出されたスロットル開度が所定開度以下のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記航行速度がトローリング速度となるように変更することを特徴とする請求項６記載の船舶の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は船舶の制御装置に関し、より詳しくは内燃機関で駆動されると共に、ピッチを変更可能な可変ピッチプロペラが船体に取り付けられた船舶の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、クルーズモードやトローリングモード（操縦モード）等の船舶の走行モードに応じてプロペラのピッチを変更（調整）可能な船舶の制御装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１記載の技術は、船舶の走行モードに応じてプロペラのピッチを変更することで、船舶の走行性能や燃費性能を向上させるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５０９７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の技術は、走行モードに応じてピッチを変更するのみであり、時々刻々変化する船舶の走行状態（例えば船舶の加速状態や減速状態）に応じてきめ細かくピッチを変更するものではない。このため、船舶の走行性能等にはまだ改善の余地があった。
【０００６】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、船舶の走行状態、特に船舶の減速状態に応じて可変ピッチプロペラにおいて最適なピッチを選択することで、船舶の走行性能を向上させるようにした船舶の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、内燃機関で駆動されると共に、ピッチを変更可能な可変ピッチプロペラが船体に取り付けられてなる船舶の制御装置において、前記内燃機関のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記検出されたスロットル開度に基づいて前記船舶の航行速度の減速度合いを判定する減速度合い判定手段と、前記判定された減速度合いに基づいて前記可変ピッチプロペラのピッチを変更するピッチ変更手段とを備える如く構成した。
【０００８】
請求項２に係る船舶の制御装置にあっては、前記減速度合い判定手段は、前記検出されたスロットル開度の単位時間当たりの閉じ方向への変化量が第１所定値以上で第２所定値未満のとき、前記減速度合いを緩減速と判定する如く構成した。
【０００９】
請求項３に係る船舶の制御装置にあっては、前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが緩減速と判定されるとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記船舶の航行加速度が増加するように変更する如く構成した。
【００１０】
請求項４に係る船舶の制御装置にあっては、前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段を備えると共に、前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが緩減速と判定されると共に、前記検出された機関回転数が所定回転数以下のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記船舶の航行加速度が増加するように変更する如く構成した。
【００１１】
請求項５に係る船舶の制御装置にあっては、前記減速度合い判定手段は、前記検出されたスロットル開度の単位時間当たりの閉じ方向への変化量が前記第２所定値以上のとき、前記減速度合いを急減速と判定する如く構成した。
【００１２】
請求項６に係る船舶の制御装置にあっては、前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが急減速と判定されるとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記航行速度がトローリング速度となるように変更する如く構成した。
【００１３】
請求項７に係る船舶の制御装置にあっては、前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが急減速と判定されると共に、前記検出されたスロットル開度が所定開度以下のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記航行速度がトローリング速度となるように変更する如く構成した。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１にあっては、内燃機関で駆動されると共に、ピッチを変更可能な可変ピッチプロペラが船体に取り付けられてなる船舶の制御装置において、内燃機関のスロットル開度を検出し、検出されたスロットル開度に基づいて船舶の航行速度の減速度合いを判定すると共に、判定された減速度合いに基づいて可変ピッチプロペラのピッチを変更する如く構成したので、船舶の減速状態に応じて可変ピッチプロペラにおいて最適なピッチを選択することができ、よって船舶の走行性能を向上させることができる。
【００１５】
請求項２に係る船舶の制御装置にあっては、検出されたスロットル開度の単位時間当たりの閉じ方向への変化量が第１所定値以上で第２所定値未満のとき、減速度合いを緩減速と判定する如く構成したので、上記した効果に加え、船舶が緩減速（緩やかな減速）状態にあるか否かを判定することで、船舶の減速状態、特に緩減速状態に応じてピッチを選択でき、よって船舶の走行性能を向上させることができる。
【００１６】
請求項３に係る船舶の制御装置にあっては、減速度合いが緩減速と判定されるとき、可変ピッチプロペラのピッチを船舶の航行加速度が増加するように変更する如く構成したので、上記した効果に加え、緩減速状態のときは再加速を考慮したピッチとすることで、緩減速状態から直ちに加速状態に移ることができ、よって船舶の走行性能を向上させることができる。
【００１７】
請求項４に係る船舶の制御装置にあっては、内燃機関の機関回転数を検出すると共に、減速度合いが緩減速と判定され、検出された機関回転数が所定回転数以下のとき、可変ピッチプロペラのピッチを船舶の航行加速度が増加するように変更する如く構成したので、上記した効果に加え、緩減速状態においてエンジン回転数が所定回数以下になっても直ちに加速状態に移ることができ、よって船舶の走行性能を向上させることができる。
【００１８】
請求項５に係る船舶の制御装置にあっては、検出されたスロットル開度の単位時間当たりの閉じ方向への変化量が第２所定値以上のとき、減速度合いを急減速と判定する如く構成したので、上記した効果に加え、船舶が急減速（急な減速）状態か否かを判定することで、船舶の減速状態、特に急減速状態に応じてピッチを選択でき、よって船舶の走行性能を向上させることができる。
【００１９】
請求項６に係る船舶の制御装置にあっては、減速度合いが急減速と判定されるとき、可変ピッチプロペラのピッチを航行速度がトローリング速度となるように変更する如く構成したので、上記した効果に加え、急減速状態のときは航行速度がトローリング速度となるようなピッチとすることで、船舶を停止状態に近い微速航行速度に速やかに移行させることができ、よって船舶の走行性能を向上させることができる。
【００２０】
請求項７に係る船舶の制御装置にあっては、減速度合いが急減速と判定されると共に、検出されたスロットル開度が所定開度以下のとき、可変ピッチプロペラのピッチを航行速度がトローリング速度となるように変更する如く構成したので、上記した効果に加え、船舶が急減速状態か否かをより適切に判断できると共に、急減速状態のときは船舶を停止状態に近い微速航行速度に速やかに移行させることができ、よって船舶の走行性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施例に係る船舶の制御装置を船体も含めて全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示す船外機の部分断面拡大側面図である。
【図３】図１に示す船外機の拡大側面図である。
【図４】図１に示す電子制御ユニットのシフト位置判定動作を示すフロー・チャートである。
【図５】図４フロー・チャートのフォワード制御動作、より具体的にはプロペラピッチ制御動作を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【図６】図５フロー・チャートの船舶減速時ピッチ制御動作を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【図７】図６フロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面に即してこの発明に係る船舶の制御装置を実施するための形態について説明する。
【実施例】
【００２３】
図１はこの発明の実施例に係る船舶の制御装置を船体も含めて全体的に示す概略図、図２は図１に示す船外機の部分断面拡大側面図、図３は図１に示す船外機の拡大側面図である。
【００２４】
図１から図３において、符号１は船舶を示す。船舶１には船外機１０が船体（艇体）１２に搭載される。
【００２５】
船外機１０は、スターンブラケット１４とチルティングシャフト１６を介して船体１２の後尾（船尾）１２ａに取り付けられる。船外機１０の上部には、図２に示すように、内燃機関（以下「エンジン」という）１８が搭載される。エンジン１８は火花点火式の水冷ガソリンエンジンであり、排気量２２００ｃｃを備える。船外機１０においてエンジン１８は水面上に位置し、エンジンカバー２０によって覆われる。
【００２６】
エンジン１８の吸気管２２にはスロットルボディ２４が接続される。スロットルボディ２４は内部にスロットルバルブ２６を備えると共に、スロットルバルブ２６を開閉駆動するスロットル用電動モータ２８が一体的に取り付けられる。スロットル用電動モータ２８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２６に接続される。
【００２７】
船外機１０の下部にはプロペラ３０が取り付けられると共に、水平軸回りに回転自在に支持され、エンジン１８からの動力をプロペラ３０に伝達するプロペラシャフト３２が配置される。エンジン１８とプロペラシャフト３２の間には１速、２速等の複数の変速段を有する変速機３４が介挿される。
【００２８】
変速機３４は、複数の変速段を切り替え自在な変速機構３６と、シフト位置を前進（フォワード）位置、後進（リバース）位置および中立（ニュートラル）位置に切り替え自在なシフト機構３８とからなる。変速機構３６は、エンジン１８のクランクシャフト（図示せず）に接続されるインプットシャフト４０と、インプットシャフト４０にギヤを介して接続されるカウンタシャフト４２と、カウンタシャフト４２に複数のギヤを介して接続されるアウトプットシャフト４４とが平行に配置された平行軸式の有段式変速機構からなる。
【００２９】
プロペラ３０は、複数の羽根３０ａ（図２では１枚のみ示す）と、プロペラ３０の本体を構成すると共に、羽根３０ａが取り付けられるボス３０ｂとを備える。プロペラ３０は可変ピッチプロペラからなり、各羽根３０ａのピッチ角（進行方向に対する羽根３０ａの角度）が変更可能なように構成される。従って、ピッチ角を変えることでプロペラ３０のピッチ（プロペラ３０が１回転する間に船舶１（船体１２）の進む距離（インチ））を変更することができる。
【００３０】
プロペラ３０において、ピッチ（ピッチ角）の変更は、プロペラ３０の各羽根３０ａに連結された変節軸５０および変節軸５０の動作を制御する油圧機構５２により行われる。
【００３１】
変節軸５０は、中空のプロペラシャフト３２内を軸方向移動自在に挿通されたピストンロッドからなり、変節軸５０の一端側（図面右側）にはピストン５０ａが形成される。
【００３２】
変節軸５０の先端部（他端側）付近の外周面には径方向に突出した複数個の突部５０ｂ（図２では１つのみ示す）が設けられる。突部５０ｂは各羽根３０ａの羽根軸下部に形成された溝に嵌合可能なように構成される。
【００３３】
変節軸５０の移動（伸縮）に伴って突部５０ｂが軸方向に移動するとき、羽根３０ａは突部５０ｂの軸方向への移動と連動してピッチ角を変化させる方向に移動（回転）する。即ち、突部５０ｂの軸方向の動きが羽根軸下部の溝を介して羽根３０ａのピッチ角の動きに変換される。
【００３４】
油圧機構５２は、ギヤポンプ５２ａと、ギヤポンプ５２ａとプロペラシャフト３２内の油室３２ａとを接続する配管５２ｂと、ギヤポンプ５２ａからの作動油の量を制御するソレノイドバルブ（電磁バルブ）５２ｃ等からなる。
【００３５】
ギヤポンプ５２ａは、アウトプットシャフト４４の外周に固定されてアウトプットシャフト４４と共に回転するポンプ駆動用ギヤ５２ｄによって駆動される。ポンプ駆動用ギヤ５２ｄはギヤポンプ５２ａ内のドライブギヤ５２ａ１に連結されるため、ポンプ駆動用ギヤ５２ｄが回転すると、これに伴ってドライブギヤ５２ａ１も回転させられる。さらに、ドライブギヤ５２ａ１が回転すると、ドライブギヤ５２ａ１に噛み合うドリブンギヤ５２ａ２も回転させられる。
【００３６】
ギヤポンプ５２ａは、ドライブギヤ５２ａ１とドリブンギヤ５２ａ２が回転しながら噛み合うときにギヤポンプ油室５２ａ３内の作動油を吸い込むと共に、吸い込んだ作動油を反対側から吐出する。ギヤポンプ５２ａから吐出された作動油は配管５２ｂを通って油室３２ａに供給され、供給された作動油によってピストン５０ａは図面左方向に移動させられる。
【００３７】
ソレノイドバルブ５２ｃは配管５２ｂに設けられ、ギヤポンプ５２ａからの作動油の吐出量を調整する。従って、ソレノイドバルブ５２ｃのソレノイドを励磁（あるいは消磁）することにより、プロペラ３０のピッチを所定ピッチに変更することができる。また、油室３２ａにはピストン５０ａの位置を示す出力を生じるピストン位置センサ５４が設けられる。よってピストン位置センサ５４の出力値に基づいてプロペラ３０のピッチを算出することができる。
【００３８】
スイベルケース５６の付近には、船外機１０の船体１２に対するチルト角またはトリム角を調整可能なパワーチルトトリムユニット５８が配置される。
【００３９】
図３に示すように、スロットルバルブ２６の付近にはスロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）６０が取り付けられ、スロットルバルブ２６の開度（スロットル開度）ＴＨを示す信号を出力する。また、エンジン１８のクランクシャフト付近にはクランク角センサ（機関回転数検出手段）６２が取り付けられ、所定のクランク角ごとにパルス信号を出力する。
【００４０】
上記した各センサの出力は船外機１０に搭載された電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）７０に入力される。ＥＣＵ７０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２０内部に配置される。
【００４１】
図１の説明に戻ると、船体１２の操縦席７２付近には操船者（図示せず）によって操作自在なステアリングホイール７４とシフト・スロットルレバー７６が配置される。シフト・スロットルレバー７６は初期位置から船体１２に対して前後方向に揺動操作自在であり、操船者からの前進／後進指示およびエンジン１８に対する加速／減速指示を含むエンジン回転数の指示を入力する。
【００４２】
シフト・スロットルレバー７６の付近にはシフト位置センサ７８が取り付けられ、操船者によるシフト・スロットルレバー７６の操作に応じた信号（シフト・スロットルレバー７６の回転軸の回転角に応じた信号）ＳＨＰＳを出力する。これら各センサの出力もＥＣＵ７０に入力される。
【００４３】
ＥＣＵ７０と各センサとは例えばＮＭＥＡ（National Marine Electronics Association。米国船舶用電子機器協会）で規格された通信方式（例えばＮＭＥＡ２０００。具体的にはＣＡＮ（Controller Area Network））で通信自在に接続される。
【００４４】
また、ＥＣＵ７０は、入力されたセンサ出力などに基づいてスロットル用電動モータ２８の動作、変速機３４、プロペラ３０のピッチ角などを制御するが、この実施例に係る船舶１の制御装置は操作系（ステアリングホイール７４やシフト・スロットルレバー７６）と船外機１０の機械的な接続が断たれたＤＢＷ（Drive By Wire）方式の装置からなる。
【００４５】
図４はＥＣＵ７０のシフト位置判定動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムはＥＣＵ７０によって所定の周期ごとに実行される。
【００４６】
以下説明すると、先ずＳ（ステップ）１０においてシフト位置をシフト位置センサ７８の出力値（出力電圧）ＳＨＰＳに基づいて検出する。具体的には、シフト位置センサ７８の出力値ＳＨＰＳに基づき、シフト位置がフォワード（前進）、ニュートラル（中立）、リバース（後進）のいずれであるかを判断する。この実施例では例えばシフト位置センサ７８の出力値ＳＨＰＳが２Ｖ以下のときはリバース、２Ｖを超えるが３Ｖ以下のときはニュートラル、３Ｖを超えるときはフォワードであると判断する。
【００４７】
Ｓ１０の処理においてシフト位置センサ７８の出力値ＳＨＰＳが３Ｖを超えるとき、シフト位置はフォワードと判断できるため、Ｓ１２に進んでフォワード時の制御、即ち、フォワード制御を実行する。一方、シフト位置センサ７８の出力値ＳＨＰＳが２Ｖを超えるが３Ｖ以下のとき、シフト位置はニュートラルと判断できるため、Ｓ１４に進んでニュートラル時の制御、即ち、ニュートラル制御を実行する。また、シフト位置センサ７８の出力値ＳＨＰＳが２Ｖ以下のとき、シフト位置はリバースと判断できるため、Ｓ１６に進んでリバース時の制御、即ち、リバース制御を実行する。尚、ニュートラル制御とリバース制御はこの発明とは直接の関係がないため詳細な説明は省略する。
【００４８】
図５はフォワード制御動作、より具体的にはプロペラピッチ制御動作を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【００４９】
先ずＳ１００においてギヤＩＮピッチ変更フラグのビットが１にセットされているか否か判断する。ギヤＩＮピッチ変更フラグは、シフト位置がフォワードにセットされてギヤインされた後、ピッチが加速待機ピッチになったときに１にセットされるフラグである。加速待機ピッチは、船舶１を微速航行速度状態（加速待機状態）にするピッチ、換言すると、船舶１の航行速度がトローリング速度のような例えば５ノット以下の低速となるピッチを意味する。従って、加速待機ピッチのとき、船舶１はプロペラ３０の回転に対して僅かしか進まない（この実施例では加速待機ピッチは５インチである）。
【００５０】
最初のプログラムループではギヤＩＮピッチ変更フラグのビットは０にリセットされているため、Ｓ１００で否定されてＳ１０２に進み、ピッチを加速待機ピッチに変更すると共に、Ｓ１０４に進んでギヤＩＮピッチ変更フラグのビットを１にセットする。
【００５１】
ギヤＩＮピッチ変更フラグのビットが１にセットされると、次回のプログラムループではＳ１００で肯定されてＳ１０６に進み、スロットル開度センサ６０の出力値に基づいてスロットル開度ＴＨの所定時間（単位時間。例えば５００ｍｓｅｃ）当たりの変化量ΔＴＨを算出し、算出された変化量ΔＴＨがΔＴＨ０（｜ΔＴＨ０｜が第１所定値に相当）を上回るか否か判断する。
【００５２】
Ｓ１０６は船舶１が減速状態にあるか否か、即ち、スロットル開度ＴＨが閉じる方向に所定量変化したか否かを判断（判定）するための処理であるため、ΔＴＨ０は負値（例えば−０．５ｄｅｇ）とされる。最初のプログラムループでは船舶１は通例減速状態にないため、Ｓ１０６で否定、即ち、変化量ΔＴＨがΔＴＨ０を上回ると判断されてＳ１０８に進み、加速中フラグのビットが０にリセットされているか否か判断する。尚、加速中フラグは、船舶１が加速状態か否かを判断するためのフラグであり、船舶１が加速中でないときは０にリセットされ、加速中のときは１にセットされる。
【００５３】
最初のプログラムループでは加速中フラグのビットは０にリセットされているため、Ｓ１０８で肯定されてＳ１１０に進み、船舶１の加速状態をスロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨに基づいて判断する。
【００５４】
具体的には、船舶１が全く加速していない状態、即ち、スロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨが０ｄｅｇか、または船舶１が緩加速（緩やかな加速）状態、即ち、変化量ΔＴＨが０ｄｅｇを超えてΔＴＨ１（例えば５ｄｅｇ）未満の状態にあるか、あるいは船舶１が急加速状態、即ち、変化量ΔＴＨがΔＴＨ１以上の状態にあるかを判断（判定）する。
【００５５】
Ｓ１１０において船舶１が全く加速していない状態にあると判断されるときは以降の処理を終了する一方、船舶１が緩加速状態と判断されるときはＳ１１２に進んで緩加速ピッチ切替フラグのビットが０か否か判断する。緩加速ピッチ切替フラグは、船舶１が緩加速状態にあり、ピッチが燃費最適ピッチのときに１にセットされるフラグである。燃費最適ピッチは、ある速度における最大燃費が得られるピッチ、即ち、燃費を重視したピッチを意味し、実験などにより例えば１９インチと定められる。
【００５６】
Ｓ１１２で肯定、即ち、緩加速ピッチ切替フラグのビットが０にリセットされていると判断されるときはＳ１１４に進んでピッチを燃費最適ピッチに変更した後、Ｓ１１６に進み、緩加速ピッチ切替フラグのビットを１にセットして処理を終了する。緩加速ピッチ切替フラグのビットが１にセットされると、次回のプログラムループではＳ１１２で否定されてＳ１１８に進み、スロットル開度センサ６０の出力値に基づきスロットル開度ＴＨが全開（全開またはその近傍を含む。以下同じ）になったか否か判断する。
【００５７】
Ｓ１１８で否定されるときは処理を終了する一方、肯定されるときはＳ１２０に進んでピッチを移動効率最適ピッチに変更する。移動効率最適ピッチは、船舶１の移動効率が最も良いピッチ、換言すると、最高速度が得られやすいピッチを意味する。具体的にはエンジン１８の出力が最大となるエンジン回転数で船舶１を航行させたときに船舶１の速度が所定速度以上（より具体的には最高速度またはその近傍）となるピッチを意味する。
【００５８】
例えば６０００ｒｐｍで最高出力が発揮されるエンジンの場合には６０００ｒｐｍで船舶１を航行させ、ピッチを１０インチ、１１インチ、１２インチ、・・・と変えながら船舶１の航行速度を計測する。そして、航行速度が最大となるピッチを特定し、それを移動効率最適ピッチとする。尚、この実施例では移動効率最適ピッチは例えば１７インチとされる。
【００５９】
図５フロー・チャートにおいて、Ｓ１１０で変化量ΔＴＨがΔＴＨ１以上、即ち、船舶１が急加速状態と判断されるときはＳ１２２に進んで加速中フラグのビットを１にセットする。加速中フラグのビットが１にセットされると、次回のプログラムループではＳ１０８で否定されてＳ１２４に進み、加速初期ピッチ切替フラグのビットが０にリセットされているか否か判断する。加速初期ピッチ切替フラグは、ピッチが加速最適ピッチとなっているときに１にセットされるフラグである。
【００６０】
最初のプログラムループでは加速初期ピッチ切替フラグは０とされるため、Ｓ１２４で肯定されてＳ１２６に進み、ピッチを加速最適ピッチに変更した後、Ｓ１２８に進んで加速初期ピッチ切替フラグのビットを１にセットして処理を終了する。
【００６１】
尚、加速最適ピッチは、船舶１の航行加速度が増加するようなピッチ、具体的には船舶１の加速性能が最も発揮されるピッチであり、より具体的にはエンジン１８の最大トルクが発生するエンジン回転数で船舶１を航行させたときに船舶１の加速度が所定加速度以上（具体的には最大加速度またはその近傍）となるピッチを意味する。従って、例えば４５００ｒｐｍで最大トルクが発揮されるエンジン１８の場合には４５００ｒｐｍで船舶１を航行させ、そのとき最も加速度が得られるピッチを特定し、特定されたピッチを加速最適ピッチ（例えば１４インチ）とする。
【００６２】
加速初期ピッチ切替フラグのビットが１にセットされると、次回のプログラムループではＳ１２４で否定されてＳ１３０に進み、スロットル開度ＴＨが全開になったか否か判断する。
【００６３】
Ｓ１３０で否定されるときはＳ１３２に進んでピッチを加速最適ピッチに変更する一方、肯定されるときはＳ１３４に進んでピッチが移動効率最適ピッチ未満か否か判断する。
【００６４】
Ｓ１３４で肯定されるときはＳ１３６に進み、ピッチを所定割合で増加させる（ピッチが所定割合で増加するようにピッチ角を変化させる）。具体的には例えば１秒間にピッチが１インチ上昇するように定められた増加量に基づいてピッチを増加させる。
【００６５】
Ｓ１３６においてピッチが徐々に増加され、ピッチが移動効率最適ピッチに達すると、次回のプログラムループではＳ１３４で否定されてＳ１３８に進み、ピッチを移動効率最適ピッチに変更（維持）する。
【００６６】
また、Ｓ１０６で肯定、即ち、スロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨがΔＴＨ０以下と判断されるときは、船舶１は減速状態にあるため、Ｓ１４０に進んで船舶減速時ピッチ制御を実行する。
【００６７】
図６は船舶減速時ピッチ制御動作を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。
【００６８】
先ずＳ２００においてスロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨがΔＴＨ１０（｜ΔＴＨ１０｜が第２所定値に相当）以下か否か判断する。Ｓ２００は船舶１の減速度合いを判断するための処理であり、ΔＴＨ１０は例えば−５ｄｅｇとされる。従って、Ｓ２００で肯定、即ち、スロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨがΔＴＨ１０以下と判断されるときは船舶１の減速度合いは急減速と判断（判定）する一方、Ｓ２００で否定、即ち、スロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨがΔＴＨ１０を上回ると判断されるとき（より正確にはΔＴＨ１０（−５ｄｅｇ）を上回り、ΔＴＨ０（−０．５ｄｅｇ）以下（Ｓ１０６）のとき）は船舶１の減速度合いは緩やかな減速（緩減速）と判断（判定）する。
【００６９】
Ｓ２００で否定、即ち、船舶１が緩減速状態と判断されるときはＳ２０２に進み、クランク角センサ６２の出力値に基づいて検出されたエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥ１以下か否か判断する。所定回転数ＮＥ１は船体抵抗（航行時に受ける水面からの抵抗）が最も大きくなるエンジン回転数であり、例えば３０００ｒｐｍとされる。所定回転数ＮＥ１は実験により決定され、船舶ごとに異なる。
【００７０】
Ｓ２０２で否定されるときは処理を終了する一方、肯定されるときはＳ２０４に進み、ピッチが加速最適ピッチを上回るか否か判断する。
【００７１】
Ｓ２０４で肯定、即ち、ピッチが加速最適ピッチを上回るときはＳ２０６に進んでピッチを所定割合で減少させる（ピッチが所定割合で減少するようにピッチ角を変化させる）。具体的には例えば１秒間にピッチが１インチ減少するように各プログラムループでの減少量が定められる。
【００７２】
Ｓ２０６においてピッチが徐々に減少され、ピッチが加速最適ピッチに達すると、次回のプログラムループではＳ２０４で否定されてＳ２０８に進み、スロットル開度ＴＨが所定開度ＴＨ１（例えば１０ｄｅｇ）以下か否か判断する。
【００７３】
Ｓ２０８で否定されるときは処理を終了する一方、肯定されるときはＳ２１０に進み、加速中フラグ、加速初期ピッチ切替フラグおよび緩加速ピッチ切替フラグのビットを０にリセットした後、Ｓ２１２に進んでピッチを加速待機ピッチに変更する。
【００７４】
また、Ｓ２００で肯定、即ち、スロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨがΔＴＨ１０以下と判断されるときはＳ２１４に進み、スロットル開度ＴＨがＴＨ１以下か否か判断する。Ｓ２１４で否定されるときはＳ２０２の処理に進む一方、肯定されるときはＳ２１６に進んで加速中フラグ、加速初期ピッチ切替フラグおよび緩加速ピッチ切替フラグのビットを０にリセットする。次いでＳ２１８に進み、ピッチを加速待機ピッチに変更する。
【００７５】
このように、船舶１が緩減速状態（Ｓ２００で否定）で、かつエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥ１以下（Ｓ２０２で肯定）と判断されるとき、ピッチを加速最適ピッチまで所定割合で減少（徐々に減少）させることで、緩減速中に再加速に備えることができる。即ち、緩減速中は再加速を考慮したピッチにしておくことで、緩減速中で、しかもエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥ１以下であっても直ちに再加速することが可能となる。
【００７６】
一方、船舶１が急減速状態（Ｓ２００で肯定）で、かつスロットル開度ＴＨが所定開度ＴＨ１以下（Ｓ２１４）と判断されるときは直ちにピッチを加速待機ピッチに変更することで、急減速時には速やかに船舶１をトローリング速度（微速航行状態）にすることができる。即ち、船舶１を急減速させるような操作が行われたということは、船舶１を直ちに停止またはそれに近い速度（トローリング速度）に落としたいという操船者の意図が推定されるため、ピッチを加速待機ピッチに変更することで船舶１の速度を低下させる。以上のように、この発明では船舶１の減速状態に応じて最適なピッチを選択できるため、船舶１の走行性能を向上させることができる。
【００７７】
図７は上記した処理の一部を説明するタイム・チャートであり、（ａ）は船舶１が緩減速状態のときの処理、（ｂ）は船舶１が急減速状態のときの処理について説明するタイム・チャートである。
【００７８】
先ず船舶１が図７（ａ）に示すような緩減速状態になったと仮定したときの処理について説明すると、船舶１がエンジン回転数ＮＥ６３５０ｒｐｍ、スロットル開度ＴＨ全開、ピッチ１７インチ（移動効率最適ピッチ）で最高速で航行中、時刻ｔ１においてスロットル開度ＴＨが閉じ方向に変化し（このときエンジン回転数ＮＥも低下し始める）、スロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨが−５ｄｅｇ（ΔＴＨ１０）を上回って−０．５ｄｅｇ（ΔＴＨ０）以下と算出されると、船舶１の減速度合いは緩減速状態と判定される（Ｓ１０６，Ｓ２００）。
【００７９】
その後、時刻ｔ２においてエンジン回転数ＮＥが３０００ｒｐｍ（ＮＥ１）以下になると、ピッチを所定割合で減少させる。具体的にはピッチが１７インチから１４インチ（加速最適ピッチ）に向けて１秒間に１インチずつ減少するように制御する（Ｓ２０２〜Ｓ２０６）。
【００８０】
その後、時刻ｔ３においてスロットル開度ＴＨが１０ｄｅｇ（ＴＨ１）以下になると、ピッチを直ちに５インチ（加速待機ピッチ）に変更して船舶１をトローリング速度（微速航行状態）で航行させる（Ｓ２０８，Ｓ２１２）。
【００８１】
次に船舶１が図７（ｂ）に示すような急減速状態になったと仮定したときの処理について説明する。図７（ａ）の場合と同じく、船舶１がエンジン回転数ＮＥ６３５０ｒｐｍ、スロットル開度ＴＨ全開、ピッチ１７インチで最高速で航行中、時刻ｔ１０においてスロットル開度ＴＨが閉じ方向に変化し、スロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨが−５ｄｅｇ（ΔＴＨ１０）以下と算出されると、船舶１の減速度合いは急減速状態と判定される（Ｓ２００）。
【００８２】
船舶１の減速度合いが急減速と判定された後、スロットル開度ＴＨが１０ｄｅｇ（ＴＨ１）以下となったとき、ピッチを直ちに５インチ（加速待機ピッチ）に変更する（Ｓ２１４，Ｓ２１８）。
【００８３】
以上の如く、この発明の実施例にあっては、内燃機関（エンジン）１８で駆動されると共に、ピッチを変更可能な可変ピッチプロペラ（プロペラ）３０が船体１２に取り付けられてなる船舶１の制御装置において、前記内燃機関のスロットル開度ＴＨを検出するスロットル開度検出手段（スロットル開度センサ）６０と、前記検出されたスロットル開度に基づいて前記船舶の航行速度の減速度合いを判定する減速度合い判定手段（ＥＣＵ７０。Ｓ１０６，Ｓ２００）と、前記判定された減速度合いに基づいて前記可変ピッチプロペラのピッチを変更するピッチ変更手段（ＥＣＵ７０。Ｓ２０４，Ｓ２０６，Ｓ２１８）とを備える如く構成したので、船舶１の減速状態に応じて可変ピッチプロペラ３０において最適なピッチを選択することができ、よって船舶１の走行性能を向上させることができる。
【００８４】
また、前記減速度合い判定手段は、前記検出されたスロットル開度の単位時間当たりの閉じ方向への変化量ΔＴＨが第１所定値（｜ΔＴＨ０｜）以上で第２所定値（｜ΔＴＨ１０｜）未満のとき、前記減速度合いを緩減速と判定する如く構成した（ＥＣＵ７０。Ｓ１０６，Ｓ２００）ので、船舶１が緩減速状態か否かを判定することで、船舶１の減速状態、特に緩減速状態に応じてピッチを選択することができ、よって船舶１の走行性能を向上させることができる。
【００８５】
また、前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが緩減速と判定されるとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記船舶の航行加速度が増加するように変更、即ち、加速最適ピッチに変更する如く構成した（ＥＣＵ７０。Ｓ２０４，Ｓ２０６）ので、緩減速状態のときは再加速を考慮したピッチとすることで、緩減速状態から直ちに加速状態に移ることができ、よって船舶１の走行性能を向上させることができる。
【００８６】
また、前記内燃機関の機関回転数ＮＥを検出する機関回転数検出手段（クランク角センサ）６２を備えると共に、前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが緩減速と判定されると共に、前記検出された機関回転数が所定回転数ＮＥ１以下のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記船舶の航行加速度が増加するように変更する如く構成した（ＥＣＵ７０。Ｓ１０６，Ｓ２００，Ｓ２０２，Ｓ２０４，Ｓ２０６）ので、緩減速状態においてエンジン回転数ＮＥが所定回数ＮＥ１以下になっても直ちに加速状態に移ることができ、よって船舶１の走行性能を向上させることができる。
【００８７】
また、前記減速度合い判断手段は、前記検出されたスロットル開度の単位時間当たりの閉じ方向への変化量が前記第２所定値（｜ΔＴＨ１０｜）以上のとき、前記減速度合いを急減速と判定する如く構成した（ＥＣＵ７０。Ｓ２００）ので、船舶１が急減速状態か否かを判定することで、船舶１の減速状態、時に急減速状態に応じてピッチを選択でき、よって船舶１の走行性能を向上させることができる。
【００８８】
また、前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが急減速と判定されるとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記航行速度がトローリング速度となるように変更、即ち、加速待機ピッチに変更する如く構成した（ＥＣＵ７０。Ｓ２００，Ｓ２１８）ので、急減速状態のときは航行速度がトローリング速度となるようなピッチとすることで、船舶１を停止状態に近い微速航行速度に速やかに移行させることができ、よって船舶１の走行性能を向上させることができる。
【００８９】
また、前記ピッチ変更手段は、前記減速度合いが急減速と判定されると共に、前記検出されたスロットル開度が所定開度ＴＨ１以下のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記航行速度がトローリング速度となるように変更する如く構成した（ＥＣＵ７０。Ｓ２００，Ｓ２１４，Ｓ２１８）ので、船舶１が急減速状態か否かをより適切に判断できると共に、急減速状態のときは船舶１を停止状態に近い微速航行速度に速やかに移行させることができ、よって船舶１の走行性能を向上させることができる。
【００９０】
尚、上記した実施例では、船舶１として船外機１０を搭載した例に基づいて説明したが、船舶１は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば船内機で構成されるものであってもよい。
【００９１】
また、上記した実施例では、燃費最適ピッチは実験により求められると述べたが、具体的には先ず移動効率最適ピッチを特定し、次いで、ピッチを移動効率最適ピッチから徐々に変化させながら最も燃費の良いピッチを選択する。実施例では燃費最適ピッチが移動効率最適ピッチよりも２インチだけ多いピッチとしたが、これは燃費最適ピッチを移動効率最適ピッチに対して２インチ増加させたところが燃費効率が最も良くなることが実験により確かめられたためである。但し、燃費最適ピッチを移動効率最適ピッチに対してどの程度大きくするかはプロペラ３０の仕様によっても異なることから、必ずしも移動効率最適ピッチより２インチ増加させたものが燃費最適ピッチになるとは限らない。
【００９２】
また、上記した実施例では、ＴＨ１，ΔＴＨ０，ΔＴＨ１０，ＮＥ１、加速待機ピッチ、燃費最適ピッチ、移動効率最適ピッチ、加速最適ピッチ等について具体的な数値で示したが、それらは例示であって限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９３】
１  船舶、１２  船体、１８  エンジン（内燃機関）、３０  プロペラ（可変ピッチプロペラ）、６０  スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）、６２  クランク角センサ（機関回転数検出手段）、７０  ＥＣＵ（電子制御ユニット。減速度合い判断手段、ピッチ変更手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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