(57)【要約】【課題】  ボートの直進性を向上する船外機付きボートのパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】  船体後部に船体に対して左右方向に回動可能に配置した船外機本体６と、運転席のステアリングハンドルの操舵操作に応じて前記船外機を回動させる操舵機構４と、前記ステアリングハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサ３５と、前記操舵機構を少なくともトルクセンサの検出信号に応じて操舵操作方向にパワーアシストするアシスト手段５と、前記トルクセンサの検出信号を取り込み、演算してアシスト手段を駆動するコントローラと、から構成される船外機付ボートのパワーステアリング装置において、前記コントローラは、前記パワーステアリング装置を統合的に制御するとともに、電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリを備え、パワーステアリング装置の制御条件を書き換える。【選択図】    図９
2005199924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体後部に船体に対して左右方向に回動可能に配置した船外機本体と、
運転席のステアリングハンドルの操舵操作に応じて前記船外機を回動させる操舵機構と、
前記ステアリングハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記操舵機構を少なくともトルクセンサの検出信号に応じて操舵操作方向にパワーアシストするアシスト手段と、
前記トルクセンサの検出信号を取り込み、演算してアシスト手段を駆動するコントローラと、から構成される船外機付ボートのパワーステアリング装置において、
前記コントローラは、前記パワーステアリング装置を統合的に制御するとともに、電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリを備え、パワーステアリング装置の制御条件を書き換えることを特徴とする船外機付ボートのパワーステアリング装置。
【請求項２】
前記コントローラは、外部に設置された制御装置に接続し、外部制御装置の制御条件で前記電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリを書き換えることを特徴とする請求項１に記載の船外機付ボートのパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを搭載した船外機の操舵を電動アクチュエータでパワーアシストするようにした船外機付ボートのパワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から船外機付きボートのパワーステアリング装置として電動モータによりパワーアシストする技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、運転席に配置されたステアリングハンドルの操作をワイヤを介してボート後部に操舵可能に支持したエンジン付き船外機に伝達してステアリングハンドルの操舵量に応じて船外機を回動するよう構成する一方、電動モータの回転力を減速ギヤを介して船外機を回動させるパワーアシスト機構を備える。前記ワイヤ部分に作用する操舵力により操舵トルクを感知するトルクセンサよりの操舵トルク信号および船外機のエンジン回転数信号等に応じて電子制御ユニット（ＥＣＵ）により電動モータによるアシスト力を制御するようにしている。
【特許文献１】特許第２６５２７８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、パワーステアリング装置の制御に用いられる制御定数やパワーステアリングのアシスト特性は、ボートの特性や船外機の出力等が異なるにもかかわらず、一定値として扱われることが通常であり、必ずしも最適な特性を備えているとは言えず、操舵感を向上できる余地を残していた。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ボートの操舵感を向上する船外機付ボートのパワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するため本発明の請求項１に係る発明は、船体後部に船体に対して左右方向に回動可能に配置した船外機本体と、運転席のステアリングハンドルの操舵操作に応じて前記船外機を回動させる操舵機構と、前記ステアリングハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記操舵機構を少なくともトルクセンサの検出信号に応じて操舵操作方向にパワーアシストするアシスト手段と、前記トルクセンサの検出信号を取り込み、演算してアシスト手段を駆動するコントローラから構成される船外機付ボートのパワーステアリング装置において、前記コントローラは、前記パワーステアリング装置を統合的に制御するとともに、電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリを備え、パワーステアリング装置の制御条件を書き換える。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記コントローラが外部に設置された制御装置に接続し、外部制御装置の制御条件で前記電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリを書き換える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の船外機付ボートのパワーステアリング装置によれば、ボートの操舵感を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明を適用した船外機付ボートのパワーステアリング装置を示す斜視図であり、船体１の運転席に設置されてステアリングハンドル２の操舵操作をプッシュプルケーブル３の押引き動作に変換するギヤ装置４およびパワーアシスト装置５と、船外機６が取り付けられた船体１の後部に配置されてプッシュプルケーブル３の押引き動作に応じて船外機６を旋回操舵させるリンク機構７とから構成している。
【００１１】
前記船外機６は、図２に示すように、エンジンハウジング１０に内蔵する図示しないエンジンの回転をドライブシャフトハウジング１１に内蔵する図示しないドライブシャフトを介してギヤハウジング１２に内蔵した図示しないかさ歯車を介してプロペラ１３に伝達するよう構成した船外機本体６Ａを備え、プロペラ１３の回転によりボートの推進力を発生させる。船外機本体６Ａは、スイベルブラケット１４に設けた上下方向軸１４Ａ（パイロットシャフト）により水平面内で転回可能に支持される。スイベルブラケット１４は水平方向軸１５Ａ（クランプブラケットシャフト）を介して船体１のトランサムを把持して船体１に固定されるクランプブラケット１５に支持され、スイベルブラケット１４および船外機本体６Ａはボート側面から見て図中反時計方向に跳ね上げ可能である。
【００１２】
前記リンク機構７は、図３に示すように、船外機本体６Ａに固定されて船体１側に延びたステアリングブラケット１６にドラッグリンク１７を介してプッシュプルケーブル３の押引き作動を伝達することにより、船外機６を操舵回動させる。このため、プッシュプルケーブル３のアウターケーブル３Ａの端部金具３Ｂは、クランプブラケット１５に固定され、アウターケーブル３Ａの端部金具３Ｂから突出するプッシュプルケーブル３のインナーケーブルの先端ロッド３Ｃがドラッグリンク１７に連結される。図示例では、アウターケーブル３Ａの端部金具３Ｂは、クランプブラケット１５およびスイベルブラケット１４を共に貫通してナットによりクランプブラケット１５に固定されることでクランプブラケットシャフト１５Ａを兼用するよう構成している。したがって、プッシュプルケーブル３のインナーケーブルの押引き移動により、ドラッグリンク１７およびステアリグブラケット１６を介して船外機本体６Ａが上下方向軸１４Ａを介し水平面内で回動され、操舵される。ドラッグリンク１７およびステアリングブラケット１６はリンク機構７を構成している。
【００１３】
前記ギヤ装置４は、図４〜図９、特に、図８に示すように、ラックアンドピニオンにより構成している。前記ラックギヤ２０は、その移動によりプッシュプルケーブル３のインナーワイヤを押引き作動させる。ピニオンギヤ２１は出力軸２２に一体に設けられている。出力軸２２は、ステアリングハンドル２に連結されるステアリング軸２３にトーションバー２４を介して連結され、ヘリカルピニオン２５およびヘリカルホイール２６を介してアシストモータとしての電動モータ２７よりの駆動力を受けるよう構成している。即ち、出力軸２２は、ピニオンギヤ２１の両端である先端側軸受け２２Ａおよび大径軸受け２２Ｂによりギヤケース１９に回転可能に支持され、大径軸受け２２Ｂに隣接してヘリカルホイール２６を一体に固定して備え、後端（ステアリングハンドル２）側には、ステアリング軸２３の先端を回転可能に支持し、トーションバー２４の先端をセレーション等により固定して備える。また、出力軸２２の後端には、トルクピン２８が外方へ突出して配置されている。前記ギヤケース１９は、運転席のダッシュボードＤＢに取付けねじにより固定される。
【００１４】
前記ステアリング軸２３は、軸受け２９によってもギヤケース２７に回転可能に支持され、後端部はステアリングハンドル２に連結され、中空状内部にはその後端をピンにより固定したトーションバー２４を内蔵して備える。ステアリング軸２３の外周には、スプライン若しくはセレーションにより一体に回転し且つ軸方向移動可能にトルクリング３０が装着されている。
【００１５】
前記トルクリング３０は、ステアリングハンドル２の操作による操舵トルクをステアリング軸２３からトーションバー２４を介して出力軸２２に伝達する際に、トルクリング３０はトーションバー２４に生ずる捩じれ量に応じて出力軸２２とステアリング軸２３との相対回動量を、トルクリング３０の軸方向移動に変換し、この軸方向移動は円周方向溝に係合した検出ピン３６を軸方向に移動させ、トルクセンサ３５により操舵トルクとして感知させる。
【００１６】
前記ヘリカルホイール２６は、ヘリカルピニオン２５と係合し、ヘリカルピニオン２５は、図９に示すように、ギヤケース１９に回転可能に支持され、一端にクラッチプレート３３が軸方向移動可能であり且つ一体回転するよう結合されている。前記クラッチプレート３３は、アシストモータ２７により回転駆動される駆動プレート３４に当接および離脱可能となっており、図示しないクラッチコイルが励磁されると両者は当接してアシストモータ２７の駆動力をヘリカルピニオン２５に伝達可能となり、クラッチコイルへの励磁を解除すると両プレート３３、３４は互に離脱し、ヘリカルピニオン２５およびヘリカルホイール２６はアシストモータ２７から切り離されて出力軸２２により回転する。アシストモータ２７（電動モータ）、ヘリカルピニオン２５、ヘリカルホイール２６は、パワーアシスト装置５を構成する。
【００１７】
このように構成され、さらに本発明のパワーステアリング装置には、装置を統合制御するコントローラが設置される。コントローラは、ＲＡＭを備えたＣＰＵやＥＥＰＲＯＭ（電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリ）から構成される。
【００１８】
通常のボートのパワーステアリング装置の制御は、制御ゲイン、しきい値、アシスト特性等制御条件を汎用の制御条件にして制御されており、ボートの形状やエンジン特性に対応した制御条件となっておらず、また制御条件を変更できる構成となっていない。
【００１９】
本発明は、コントローラにＥＥＰＲＯＭに備え、コントローラに接続する外部制御装置から種々の制御条件、例えば制御ゲイン、限界値、時定数や操舵アシスト特性等をＥＥＰＲＯＭに読み込み、最適な制御条件を設定することで、パワーステアリング装置の操舵感を向上する。
【００２０】
本発明のパワーステアリング装置の制御システムの概略を図１０に示す。外部ＰＣ４０は、パワーステアリング装置の制御条件を種々作成し、記憶することができ、作成した制御条件の中からを適当を思われる制御条件をコントローラ内のＣＰＵ４１のＲＡＭ４２に送信する。送信された制御条件はＲＡＭ４２からＥＥＰＲＯＭ４３に書き込まれる。そして書き換えられた制御条件に基づいてパワーステアリング装置が制御され、制御条件が適当であるかどうかを実際にステアリングハンドルを操作して評価される。評価された制御条件をコントローラ４４から外部ＰＣ４０に送り、評価結果から新たな制御条件がコントローラ４４に送信され、再び評価される。このようなチューニング作業を繰り返し、最適な制御条件を設定する。なお、コントローラ４４は、図１１に示すように電源がオフからオンに切り換わるとＥＥＰＲＯＭ４３に書き込まれた制御条件を読み込み、ＣＰＵ４１のＲＡＭ４２にセットし、その後、制御を開始する。
【００２１】
図１２は、本発明の制御内容をフローチャートで示したものである。
【００２２】
まずステップＳ１で制御データが外部ＰＣ４０から送信されているか否かを判定する。送信されていればステップＳ２に進み、パワーステアリング制御を中断する。送信されていない場合には制御を終える。
【００２３】
ステップＳ２に続くステップＳ３では、受信した制御データをＣＰＵ４１のＲＡＭ４２にセットする。ステップＳ４でＲＡＭ４２にセットした制御データをＥＥＰＲＯＭ４３に書き込む。そしてステップＳ５で書き込んだ制御データに基づいてパワーステアリング装置の制御を再開する。このような制御を繰り返すことにより、パワーステアリング装置に最適な制御条件を効率良く設定し、操舵感を向上することができる。また、これまでのチューニング作業では、１つの制御条件を評価後、別の制御条件を評価するためにコントローラ内のＲＯＭを入れ換える等の手間があったが、本発明では、ＥＥＰＲＯＭ４３の制御条件を書き換えるのみで制御条件を変更可能であるため、チューニング作業を効率良く行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、操舵感を向上することができるパワーステアリング装置であり、船外機を備えたボートに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態を示す船外機付ボートのパワーステアリング装置の斜視図。
【図２】同じく船外機を示す側面図。
【図３】同じくリンク機構の平面図。
【図４】パワーステアリング装置のギヤ装置およびパワーアシスト装置の平面図。
【図５】パワーステアリング装置のギヤ装置およびパワーアシスト装置の側面図。
【図６】パワーステアリング装置のギヤ装置およびパワーアシスト装置のハンドル側からの側面図。
【図７】パワーステアリング装置のギヤ装置およびパワーアシスト装置のギヤ装置側の側面図。
【図８】パワーステアリング装置のギヤ装置およびパワーアシスト装置の断面図。
【図９】パワーステアリング装置のパワーアシスト装置の断面図。
【図１０】本発明の船外機を備えたボートに適用するパワーステアリング装置の制御系の構成図。
【図１１】電源オン時の制御内容を示すフローチャート。
【図１２】船外機を備えたボートに適用するフローチャート。
【符号の説明】
【００２６】
１  船体
２  ステアリングハンドル
３  プッシュプルケーブル（連結手段）
４、４Ａ  ギヤ装置
５  パワーアシスト装置
６  船外機
７  リンク機構
２０  ラック
２１  ピニオン
２２  出力軸
２３  ステアリング軸
２４  トーションバー
２５  ヘリカルピニオン
２６  ヘリカルホイール
２７  電動モータ（電動アクチュエータ）
３０  トルクリング
３５  トルクセンサ
【図１】
2005199924.tif 000003
【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】
2005199924.tif 000009
【図８】
2005199924.tif 000010
【図９】
2005199924.tif 000011
【図１０】
2005199924.tif 000012
【図１１】
2005199924.tif 000013
【図１２】
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