(57)【要約】【課題】船舶の走行状態に応じて最適なピッチを選択することで、燃費、加速性能、最高速性能のいずれをも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、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（Ｓ１１２）と、前記検出されたスロットル開度の変化量ΔＴＨを算出するスロットル開度変化量算出手段（Ｓ１１２）と、前記算出されたスロットル開度の変化量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（Ｓ１１２，Ｓ１１６，Ｓ１２２，Ｓ１２８，Ｓ１３２，Ｓ１４０）とを備える。【選択図】図５
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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の変化量を算出するスロットル開度変化量算出手段と、前記算出されたスロットル開度の変化量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】
前記ピッチ変更手段は、前記算出されたスロットル開度の変化量が第１所定値以上のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを、前記内燃機関の最大トルクが発生する回転数で前記船体を航行させたときに前記船体の加速度が所定加速度以上となる第１ピッチに変更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、前記検出されたスロットル開度が所定開度以上のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを、前記内燃機関の出力が最大となる回転数で前記船体を航行させたときに前記船体の速度が所定速度以上となる第２ピッチ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】
前記ピッチ変更手段は、前記算出されたスロットル開度の変化量が前記第１所定値よりも小さく設定された第２所定値以下のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを、前記第２ピッチから規定量だけ増加させた第３ピッチ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】
前記ピッチ変更手段は、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記第１ピッチから前記第２ピッチに変更させるとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを所定単位量ずつ変更させることを特徴とする請求項４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関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、クルーズモードや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）。特許文献１記載の技術は走行モードに応じてプロペラのピッチを調整することでボート性能と経済性の両方を向上させようというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
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調整できるものの、時々刻々変化する船舶の走行状態に応じてきめ細かくピッチを制御するものではないため、ボート性能、即ち、船舶の走行性能（加速性能や最高速性能）や経済性、即ち、燃費性能を高いレベルで両立させるというものではない。
【０００５】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、船舶の走行状態に応じて最適なピッチを選択することで、燃費、加速性能、最高速性能のいずれをも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】
【０００６】
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の変化量を算出するスロットル開度変化量算出手段と、前記算出されたスロットル開度の変化量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。
【０００７】
請求項２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、前記算出されたスロットル開度の変化量が第１所定値以上のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを、前記内燃機関の最大トルクが発生する回転数で前記船体を航行させたときに前記船体の加速度が所定加速度以上となる第１ピッチに変更する如く構成した。
【０００８】
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、前記検出されたスロットル開度が所定開度以上のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを、前記内燃機関の出力が最大となる回転数で前記船体を航行させたときに前記船体の速度が所定速度以上となる第２ピッチに変更する如く構成した。
【０００９】
請求項４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、前記算出されたスロットル開度の変化量が前記第１所定値よりも小さく設定された第２所定値以下のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを、前記第２ピッチから規定量だけ増加させた第３ピッチに変更する如く構成した。
【００１０】
請求項５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、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記第１ピッチから前記第２ピッチに変更させるとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを所定単位量ずつ変更させる如く構成した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１にあっては、内燃機関で駆動される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の変化量を算出し、算出されたスロットル開度の変化量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、船舶の走行状態（加速状態）に応じて最適なピッチを選択でき、燃費、加速性能、最高速性能のいずれをも向上させることが可能となる。
【００１２】
請求項２に係る船舶の制御装置にあっては、算出されたスロットル開度の変化量が第１所定値以上のとき、可変ピッチプロペラのピッチを、内燃機関の最大トルクが発生する回転数で船体を航行させたときに船体の加速度が所定加速度以上となる第１ピッチに変更する如く構成したので、上記した効果に加え、スロットル開度の変化量が第１所定値以上となり、船体が加速状態となったときはより加速性能を重視した運転が可能となる。
【００１３】
請求項３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が所定開度以上のとき、可変ピッチプロペラのピッチを、内燃機関の出力が最大となる回転数で船体を航行させたときに船体の速度が所定速度以上となる第２ピッチに変更する如く構成したので、上記した効果に加え、スロットル開度が所定開度以上のときはより最高速を得やすい運転が可能となる。
【００１４】
請求項４に係る船舶の制御装置にあっては、算出されたスロットル開度の変化量が第１所定値よりも小さく設定された第２所定値以下のとき、可変ピッチプロペラのピッチを、第２ピッチから規定量だけ増加させた第３ピッチに変更する如く構成したので、上記した効果に加え、スロットル開度の変化量が第２所定値以下となり、船体が緩加速状態になったときはより燃費を重視した運転が可能となる。
【００１５】
請求項５に係る船舶の制御装置にあっては、可変ピッチプロペラのピッチを第１ピッチから第２ピッチに変更させるとき、可変ピッチプロペラのピッチを所定単位量ずつ変更させる如く構成したので、上記した効果に加え、内燃機関の最大トルクが発生する回転数から内燃機関の出力が最大となる回転数まで回転数を滑らかに上昇させることができ、よって最高速まで加速効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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に示す船舶の船外機の部分断面拡大側面図である。
【図３】図２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、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】
【００１７】
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】
【００１８】
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である。
【００１９】
図１において符号１は船体（艇体）１０と、船体１０に搭載される船外機１２とからなる船舶を示す。尚、この実施例では船外機１２を搭載した船舶１を例に説明するが、船舶１は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば船内外機や船内機で構成されるものであってもよい。
【００２０】
船外機１２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１０の後尾（船尾）１０ａに取り付けられる。船外機１２は内燃機関（以下「エンジン」という（図１では見えず））と、エンジンで駆動されるプロペラ１８と、エンジンを覆うエンジンカバー２０と、エンジンカバー２０の内部空間であるエンジンルームに配置され、船外機１２の動作を制御する電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）２２とを備える。ＥＣＵ２２はＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えたマイクロ・コンピュータからなる。
【００２１】
船体１０の操縦席２４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２６とシフト・スロットルレバー２８が配置される。シフト・スロットルレバー２８は初期位置から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に対する加速／減速指示を含むエンジン回転数の調節指示を入力する。
【００２２】
シフト・スロットルレバー２８の付近にはシフト位置センサ３０が取り付けられ、操船者によるシフト・スロットルレバー２８の操作に応じた信号（シフト・スロットルレバー２８の回転軸の回転角に応じた信号）ＳＨＰＳを出力する。
【００２３】
図２は船外機１２の部分断面拡大側面図であり、図３は船外機１２の拡大側面図である。
【００２４】
図２に示すように、スイベルケース４０の付近には船外機１２の船体１０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４２が配置される。
【００２５】
また、船外機１２の上部にはエンジン５０が搭載される。エンジン５０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。
【００２６】
エンジン５０の吸気管５２にはスロットルボディ５４が接続される。スロットルボディ５４は内部にスロットルバルブ５６を備えると共に、スロットルバルブ５６を開閉駆動するスロットル用電動モータ５８が一体的に取り付けられる。
【００２７】
スロットル用電動モータ５８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５６に接続されるため、スロットル用電動モータ５８を動作させることでスロットルバルブ５６が開閉され、エンジン５０の吸気量が調量されてエンジン回転数が調節される。
【００２８】
船外機１２の下部には水平軸回りに回転自在に支持され、一端にプロペラ１８が取り付けられてエンジン５０からの動力をプロペラ１８に伝達するプロペラシャフト６０と、エンジン５０とプロペラシャフト６０の間に介挿され、１速、２速等の複数の変速段を有する変速機６２が設けられる。
【００２９】
変速機６２は複数の変速段を切り替え自在な変速機構とシフト位置を前進位置（フォワード位置）、後進位置（リバース位置）および中立位置（ニュートラル位置）に切り替え自在なシフト機構からなる。変速機６２の変速機構はエンジン５０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６４と、インプットシャフト６４にギヤを介して接続されるカウンタシャフト６６と、カウンタシャフト６６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６８とが平行に配置された平行軸式の有段式変速機構である。
【００３０】
プロペラ１８は複数枚の羽根１８ａ（図では１枚のみ示す）と、プロペラ１８の本体を構成し、羽根１８ａが取り付けられるボス１８ｂとからなる。プロペラ１８は可変ピッチプロペラであり、各羽根１８ａのピッチ角（進行方向に対する羽根１８ａ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によってプロペラ１８のピッチ（プロペラ１８が１回転する間に船体１０の進む距離（インチ））を変えることができる。ピッチ角は船体１０の前進方向のピッチのみならず後進方向のピッチをも変更可能なように、ピッチ角０度（羽根１８ａが進行方向に対して垂直に立った状態）を中心としてプラスからマイナス方向、あるいはマイナスからプラス方向に無段階に変更することができるようになっている。
【００３１】
ピッチ（ピッチ角）の変更はプロペラ１８の各羽根１８ａに連結された変節軸７０および変節軸７０の動作を制御する油圧機構７２により行われる。
【００３２】
変節軸７０は中空のプロペラシャフト６０内を軸方向移動自在に挿通されたピストンロッドであり、一端側（図面右側）はピストン７０ａとして機能し、他端側はプロペラシャフト６０の端部（図面左側の端部）から伸縮自在に突出するアクチュエータとして機能する。
【００３３】
変節軸７０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７０ｂ（図では１つのみ示す）が設けられ、この突部７０ｂが各羽根１８ａの羽根軸下部に形成された溝に嵌合されるようになっている。
【００３４】
変節軸７０の伸縮に伴い突部７０ｂが軸方向に移動するとき、突部７０ｂに嵌合された羽根１８ａは軸方向に移動するのではなく、突部７０ｂの軸方向の移動と連動するような形でピッチ角を変化させる方向に移動（回転）する。即ち、突部７０ｂの軸方向の動きが羽根軸下部の溝を介して羽根１８ａのピッチ角の動きへと変換される。
【００３５】
例えば変節軸７０が最も伸縮したときはピッチ角がマイナス側に最大角度傾斜（後進側の最大ピッチ）し、そこから変節軸７０が伸長し、ちょうど中間位置に達するとピッチ角が０度（中立ピッチ）となり、変節軸７０がそこからさらに伸長し、最も伸長するとピッチ角がプラス側に最大角度傾斜（前進側の最大ピッチ）するように構成される。
【００３６】
このように、プロペラ１８のピッチ、即ち、羽根１８ａのピッチ角は変節軸７０を軸方向に移動（伸縮）させることによって変更することができる。
【００３７】
油圧機構７２はギヤポンプ７２ａと、ギヤポンプ７２ａとプロペラシャフト６０内の油室６０ａとを接続する配管７２ｂと、ギヤポンプ７２ａからの作動油の量を制御するソレノイドバルブ７２ｃ等からなる。
【００３８】
ギヤポンプ７２ａは配管７２ｂを介して油室６０ａに作動油を供給し、これによりピストン７０ａは図面左方向に移動させられる。ギヤポンプ７２ａはアウトプットシャフト６８の外周に固定されてアウトプットシャフト６８と共に回転するポンプ駆動用ギヤ７２ｄによって駆動される。ギヤポンプ７２ａ内のドライブギヤ７２ａ１はポンプ駆動用ギヤ７２ｄに連結されているため、ポンプ駆動用ギヤ７２ｄの回転に伴い回転すると共に、このときドライブギヤ７２ａ１に噛み合うドリブンギヤ７２ａ２も回転する。従って、ギヤポンプ７２ａはドライブギヤ７２ａ１とドリブンギヤ７２ａ２が噛み合うときにギヤポンプ油室７２ａ３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。
【００３９】
配管７２ｂにはギヤポンプ７２ａから吐出された作動油の量を調整するソレノイドバルブ７２ｃが設けられており、プロペラ１８のピッチを所定ピッチに変更する場合にはソレノイドバルブ７２ｃの開度を制御してギヤポンプ７２ａからの作動油の吐出量を調整する。また、油室６０ａにはピストン７２ａの位置を検出するピストン位置センサ７４が設けられ、プロペラ１８のピッチはこのピストン位置センサ７４からの出力値によって求められる。
【００４０】
図３に示すように、スロットルバルブ５６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）８０が取り付けられ、スロットルバルブ５６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５０のクランクシャフトの付近にはクランク角センサ８２が取り付けられ、エンジン５０の吸気管５２の適宜位置には吸気圧センサ８４が取り付けられる。さらに、チルティングシャフト１６の付近にはトリム角センサ８６が取り付けられる。このように、船舶１には様々なセンサが取り付けられるが、これら各センサとＥＣＵ２２とは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。
【００４１】
また、ＥＣＵ２２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５８の動作や変速機６２、プロペラ１８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２６やシフト・スロットルレバー２８）と船外機１２の機械的な接続が断たれたＤＢＷ（Drive By Wire）方式の装置である。
【００４２】
図４はＥＣＵ２２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ＥＣＵ２２によって所定の周期ごとに実行される。
【００４３】
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３０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３０の出力値ＳＨＰＳに基づいて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（判定）する。この実施例では例えばシフト位置センサ３０の出力値ＳＨＰＳが３Ｖを上回るときはフォワード、出力値ＳＨＰＳが２Ｖを超えるが３Ｖ以下のときはニュートラル、出力値ＳＨＰＳが２Ｖ以下のときはリバースであると判断する。
【００４４】
Ｓ１０の処理においてシフト位置センサ３０の出力値ＳＨＰＳが３Ｖを超えるときはシフト位置はフォワードであると判断できるため、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３０の出力値ＳＨＰＳが２Ｖを超えるが３Ｖ以下のときは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３０の出力値ＳＨＰＳが２Ｖ以下のときは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。
【００４５】
図５はフォワード制御、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。先ずＳ１００においてギヤＩＮピッチ変更フラグのビットが１か否か判断する。ギヤＩＮピッチ変更フラグと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。尚、加速待機ピッチとは船体１０を微速航行速度状態（加速待機状態）にするためのピッチであり、プロペラ１８の回転に対して船体１０は僅かしか進まない（この実施例では加速待機ピッチは５インチである）。ピッチ角でいえば０度（推力０の中立ピッチ）よりも僅かに傾斜した状態となる。
【００４６】
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とされるため、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。
【００４７】
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（スロットル開度検出手段）８０の出力値に基づいてスロットル開度ＴＨの所定時間（例えば５００ｍｓｅｃ）当たりの変化量ΔＴＨを算出し（スロットル開度変化量算出手段）、算出された変化量ΔＴＨがΔＴＨ０以上か否か判断する。
【００４８】
Ｓ１０６は船体１０が減速状態にあるか否かを判断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。従って、Ｓ１０６で否定、即ち、変化量ΔＴＨがΔＴＨ０未満と判断されて船体１０が減速状態にあるときはＳ１０８に進んで加速中フラグのビットを０にリセットする。加速中フラグは船体１０が加速状態か否かを判断するためのフラグであり、０のときは加速中でないと判断することができる。また、このとき加速初期ピッチ切替フラグと緩加速ピッチ切替フラグのビットを０にリセットする。加速初期ピッチ切替フラグと緩加速ピッチ切替フラグについては後述する。
【００４９】
また、Ｓ１０６で肯定、即ち、船体１０が減速状態でないときはＳ１１０に進み、加速中フラグのビットが０か否か、即ち、船体１０が加速状態か否か判断する。最初のプログラムルールでは加速中フラグのビットは０であるため、Ｓ１１０で肯定されてＳ１１２に進み、船体１０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。
【００５０】
具体的には船体１０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、換言すると、シフト・スロットルレバー２８が操作されていない状態、または船体１０が緩やかな加速（緩加速）状態、即ち、変化量ΔＴＨが０ｄｅｇを超えてΔＴＨ２（第２所定値）以下の状態、あるいは船体１０が急加速状態、即ち、変化量ΔＴＨがΔＴＨ１（第１所定値）以上の状態のいずれであるかを判断する。尚、ΔＴＨ２は緩加速状態を判断するための値であるため、例えば３ｄｅｇとされ、ΔＴＨ１は急加速状態を判断するための値であるため、例えば５ｄｅｇとされる。
【００５１】
Ｓ１１２にて船体１０が全く加速していないと判断されるときは処理を終了する一方、船体が緩加速状態と判断されるときはＳ１１４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とは船体１０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（第３ピッチ）と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であり、実験などにより定められ、例えば１９インチとされる。
【００５２】
Ｓ１１４で肯定、即ち、緩加速ピッチ切替フラグのビットが０のときはＳ１１６に進み、ピッチを燃費最適ピッチに変更する。
【００５３】
次いで、Ｓ１１８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Ｓ１１４で否定されてＳ１２０に進み、スロットル開度センサ８０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。（所定開度以上））になったか否か判断する。
【００５４】
Ｓ１２０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Ｓ１２２に進んでピッチを移動効率最適ピッチ（第２ピッチ）に変更する。移動効率最適ピッチとは船体１０の移動効率が最もよいピッチ、即ち、最高速が得られやすいピッチであり、具体的にはエンジン５０の出力が最大となるエンジン回転数で船体１０を航行させたときに船体１０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。換言すると、エンジン（の仕様）ごとに最大出力が発揮されるエンジン回転数は定められるが、このエンジン回転数で船体１０が航行したときに船体１０の速度が最も高くなるピッチ（最高速が得られるピッチ）が移動効率最適ピッチとなる。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で船体１０を航行させ、ピッチを１０インチ、１１インチ、１２インチ、・・・と変えながら船体１０のスピードを計測する。そして、最もスピードが出るピッチを特定し、こ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。
【００５５】
このように、船体１０が緩加速状態にあるときは（Ｓ１１２）ピッチを先ず燃費最適ピッチにして（Ｓ１１６）燃費重視の運転を行い、その後、スロットル開度ＴＨが全開になったときは（Ｓ１２０）ピッチを移動効率最適ピッチに変更して最高速重視の運転に切り替える（Ｓ１２２）。
【００５６】
ところで、上記した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探っていく。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規定量、具体的には２インチだけ多いピッチとなっているが、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よくなることが実験により確かめられたためである。よって今回の実験によれば、燃費最適ピッチは移動効率最適ピッチよりも概ね５％から１５％程度、より好ましくは１０％前後多めに設定すればよいことが実験によって確認できた。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１８の仕様によっても異なることから、上記の数値よりも若干の変動は生じ得る。
【００５７】
また、Ｓ１１２で変化量ΔＴＨがΔＴＨ１以上、即ち、船体１０が加速状態のときはＳ１２４に進み、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Ｓ１１０で否定されてＳ１２６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。
【００５８】
Ｓ１２６で否定されるとき、即ち、船体１０が加速状態（加速中フラグのビットが１）にあるが、スロットル開度ＴＨがまだ全開になっていないときはＳ１２８に進んでピッチを加速最適ピッチに変更する。加速最適ピッチとは船体１０の加速性能が最も発揮されるピッチであり、具体的にはエンジン５０の最大トルクが発生するエンジン回転数で船体１０を航行させたときに船体１０の加速度が所定加速度以上（より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し、例えば１４インチとされる。従って、例えば４５００ｒｐｍで最大トルクが発揮されるエンジン５０の場合には４５００ｒｐｍで船体１０を航行させ、このとき最も加速度が得られるピッチを特定する。そして、特定されたピッチを加速最適ピッチとする。
【００５９】
このように、船体１０が加速中と判断され（Ｓ１１０）、まだスロットル開度ＴＨが全開となる前であれば（Ｓ１２６）、ピッチを加速最適ピッチとして加速性能を重視した運転を行う（Ｓ１２８）。
【００６０】
また、Ｓ１２６で肯定、即ち、船体１０が加速状態にあって、スロットル開度ＴＨが全開となったときはＳ１３０に進んで加速初期ピッチ切替フラグのビットが０か否か判断する。加速初期ピッチ切替フラグと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。
【００６１】
Ｓ１３０で肯定されるときはＳ１３２に進み、ピッチを加速最適ピッチにセットした後、Ｓ１３４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。
【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Ｓ１３０で否定されてＳ１３６に進み、ピッチが移動効率最適ピッチ未満か否か判断する。
【００６３】
Ｓ１３６で肯定されるときはＳ１３８に進み、ピッチを所定割合で（所定単位量ずつ）増加させる（ピッチが所定量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各プログラムループでの増加量が定められる。従って、このプログラムループが例えば１００ｍｓｅｃ毎に実行される場合には各プログラムループ毎にピッチを０．１インチ上昇させるように制御する。
【００６４】
Ｓ１３８においてピッチを徐々に増加させていき、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Ｓ１３６で否定されてＳ１４０に進み、ピッチを移動効率最適ピッチに変更（維持）する。
【００６５】
このように、船体１０が加速中と判断され（Ｓ１１０）、ピッチを加速最適ピッチに変更した（Ｓ１２８）後、スロットル開度ＴＨが全開となってピッチを移動効率最適ピッチに変更させるときは直ちに変更させるのではなく、所定割合で徐々に変更（上昇）させるようにする（Ｓ１３６，Ｓ１３８）。これはエンジン５０の最大トルクが発生するエンジン回転数からエンジン５０の出力が最大となるエンジン回転数までエンジン回転数を滑らかに上昇させて、最高速まで加速効率を向上させるためである。
【００６６】
図６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）は船体１０が緩加速状態のときの処理について、（ｂ）は船体１０が急加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。
【００６７】
先ず図６（ａ）に基づいて船体１０が緩加速状態のときの処理について説明すると、時刻ｔ１においてニュートラル状態からギヤインされると、ピッチを０インチから加速待機ピッチである５インチに変更する。
【００６８】
加速待機ピッチでトローリング運転が行われ、その後時刻ｔ２を経過してスロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨが正値（具体的には３ｄｅｇ以下の緩加速状態）となるとピッチを増加させて燃費最適ピッチである１９インチとする。これにより、船体１０は燃費重視の運転状態となる。
【００６９】
その後、時刻ｔ３においてスロットル開度ＴＨが全開になるとピッチを移動効率最適ピッチである１７インチに減少（変更）させる。
【００７０】
このように、船体１０が緩加速、即ち、緩やかな加速状態のときには燃費を重視した運転を行い、スロットル開度が全開になったときは最高速度が得られる運転に切り替えるようにピッチを制御する。
【００７１】
次に図６（ｂ）に示す船体１０が加速状態、より具体的には急加速状態のときの処理について説明する。時刻ｔ１０においてニュートラル状態からギヤインされると、緩加速の場合と同様、ピッチを０インチから加速待機ピッチの５インチに変更する。
【００７２】
その後、時刻ｔ２０を経過してスロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨが５ｄｅｇ以上の急加速状態となるとピッチを増加させて加速最適ピッチである１４インチに変更する。これにより、船体１０はよりスムーズに加速が行われるようになる。
【００７３】
そして、時刻ｔ３０においてスロットル開度ＴＨが全開になるとピッチを緩加速状態の場合と同様、移動効率最適ピッチである１７インチに上昇させる。但し、ピッチを加速最適ピッチである１４インチから移動効率最適ピッチである１７インチに増加させる場合には上記したように、例えば１秒間に１インチずつ上昇させるというように徐々に上昇させるようにする。  
【００７４】
このように、船体１０が急加速状態のときには加速性を重視した運転を行い、スロットル開度が全開になったときはスムーズに最高速度に移行できるような運転に切り替えるようにピッチを制御する。
【００７５】
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）５０で駆動される可変ピッチプロペラ（プロペラ）１８が船体１０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８０。ＥＣＵ２２。Ｓ１１２）と、前記検出されたスロットル開度の変化量ΔＴＨを算出するスロットル開度変化量算出手段（ＥＣＵ２２。Ｓ１１２）と、前記算出されたスロットル開度の変化量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（ＥＣＵ２２。Ｓ１１２，Ｓ１１６，Ｓ１２２，Ｓ１２８，Ｓ１３２，Ｓ１４０）とを備えた如く構成したので、船舶１の走行状態（加速状態）に応じて最適なピッチを選択でき、燃費、加速性能、最高速性能のいずれをも向上させることが可能となる。
【００７６】
また、前記ピッチ変更手段は、前記算出されたスロットル開度の変化量が第１所定値（ΔＴＨ１）以上のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを、前記内燃機関の最大トルクが発生する回転数で前記船体を航行させたときに前記船体の加速度が所定加速度以上となる第１ピッチ（加速最適ピッチ）に変更する如く構成した（ＥＣＵ２２。Ｓ１１０，Ｓ１２８）ので、船体１０が加速状態のときはより加速性能を重視した運転が可能となると共に、急加速時のキャビテーションを抑制することができる。
【００７７】
また、前記ピッチ変更手段は、前記検出されたスロットル開度が所定開度以上（全開またはその近傍）のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを、前記内燃機関の出力が最大となる回転数で前記船体を航行させたときに前記船体の速度が所定速度以上となる第２ピッチ（移動効率最適ピッチ）に変更する如く構成した（ＥＣＵ２２。Ｓ１２０，Ｓ１２２，Ｓ１２６，Ｓ１４０）ので、スロットル開度ＴＨが所定開度以上のときはより最高速を得やすい運転が可能となる。
【００７８】
また、前記ピッチ変更手段は、前記算出されたスロットル開度の変化量が前記第１所定値よりも小さく設定された第２所定値（ΔＴＨ２）以下のとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを、前記第２ピッチから規定量だけ増加させた第３ピッチ（燃費最適ピッチ）に変更する如く構成した（ＥＣＵ２２。Ｓ１１２，Ｓ１１６）ので、スロットル開度ＴＨの変化量ΔＴＨが第２所定値以下のときはより燃費を重視した運転が可能となる。
【００７９】
また、前記ピッチ変更手段は、前記可変ピッチプロペラのピッチを前記第１ピッチから前記第２ピッチに変更させるとき、前記可変ピッチプロペラのピッチを所定単位量ずつ変更させる如く構成した（ＥＣＵ２２。Ｓ１３６，Ｓ１３８）ので、エンジン５０の最大トルクが発生する回転数からエンジン５０の出力が最大となる回転数まで回転数を滑らかに上昇させることができ、よって最高速まで加速効率を向上させることができる。
【００８０】
尚、実施例において、プロペラ１８のピッチ角を変節機構７０と油圧機構７２を用いて変更する例を示したが、ピッチ角の変更はこの方法に限定されるものではない。
【００８１】
また、実施例ではΔＴＨ０，ΔＴＨ１，ΔＴＨ２、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】
【００８２】
１  船舶、１８  プロペラ（可変ピッチプロペラ）、２２  ＥＣＵ（電子制御ユニット。スロットル開度変化量算出手段、ピッチ変更手段）、５０  エンジン（内燃機関）、８０  スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）
【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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