(57)【要約】      （修正有）【課題】個別に舵角を設定可能な複数の船外機が取り付けられた船舶において、船外機が振動する現象を抑制することができる船外機の制御システムを提供する。【解決手段】船外機の制御システムは、複数の船外機３ａ，３ｂ，３ｃと、振動検知部７４と、制御部７３と、を備える。複数の船外機は、船舶の船尾に取り付けられる。複数の船外機は、プロペラをそれぞれ含む。複数の船外機は、互いに独立して転舵可能である。振動検知部は、船外機の振動を検知する。制御部は、振動検知部によって船外機の振動が検知されたときに、振動抑制制御を実行する。制御部は、振動抑制制御において、少なくとも１つの船外機において、プロペラの回転軸線の方向と、プロペラの位置とのうちの少なくとも１つを変更する。【選択図】図３
2013163438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の船尾に取り付けられ、プロペラをそれぞれ含み、互いに独立して転舵可能な複数の船外機と、
前記船外機の振動を検知する振動検知部と、
前記振動検知部によって前記船外機の振動が検出されたときに、少なくとも１つの前記船外機において、前記プロペラの回転軸線の方向と、前記プロペラの位置とのうちの少なくとも１つを変更する振動抑制制御を実行する制御部と、
を備える船外機の制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記船外機のトー角を変更することにより、前記プロペラの回転軸線の方向を変更する、
請求項１に記載の船外機の制御システム。
【請求項３】
前記振動検知部が振動を検知したときに、前記制御部は、前記船外機のトー角をトーイン方向に変更する、
請求項２に記載の船外機の制御システム。
【請求項４】
前記振動検知部が振動を検知したときに、前記制御部は、前記船外機のトー角をトーアウト方向に変更する、
請求項２に記載の船外機の制御システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記船外機のトー角を繰り返し変更する場合には、トーイン方向への変更とトーアウト方向への変更を交互に繰り返す、
請求項２に記載の船外機の制御システム。
【請求項６】
前記船外機の目標舵角を設定するための操舵部材と、
前記船外機の実舵角を検知する舵角検知部と、
をさらに備え、
前記振動検知部は、前記目標舵角と前記実舵角との差が所定の閾値より大きいときに、振動を検知する、
請求項１から５のいずれかに記載の船外機の制御システム。
【請求項７】
前記船外機の実舵角を検知する舵角検知部をさらに備え、
前記振動検知部は、前記実舵角の微分値が所定の閾値より大きいときに、振動を検知する、
請求項１から５のいずれかに記載の船外機の制御システム。
【請求項８】
前記船外機の実舵角を検知する舵角検知部をさらに備え、
前記振動検知部は、前記実舵角の変化量が所定の閾値より大きいときに、振動を検知する、
請求項１から５のいずれかに記載の船外機の制御システム。
【請求項９】
前記船外機の目標舵角を設定するための操舵部材と、
前記船外機の実舵角を検知する舵角検知部と、
をさらに備え、
前記振動検知部は、前記目標舵角と前記実舵角との差が所定の正の閾値を越えた後に、前記目標舵角と前記実舵角との差が所定の負の閾値を越えたときに、振動を検知する、
請求項１から５のいずれかに記載の船外機の制御システム。
【請求項１０】
前記船外機の目標舵角を設定するための操舵部材と、
前記船外機の実舵角を検知する舵角検知部と、
をさらに備え、
前記振動検知部は、前記目標舵角と前記実舵角との差が所定の正の閾値を越えた後、所定時間以内に、前記目標舵角と前記実舵角との差が所定の負の閾値を越えたときに、振動を検知する、
請求項１から５のいずれかに記載の船外機の制御システム。
【請求項１１】
前記船外機の目標舵角を設定するための操舵部材と、
前記船外機の実舵角を検知する舵角検知部と、
をさらに備え、
前記振動検知部は、前記目標舵角と前記実舵角との差が所定の正の閾値を越えた状態と、前記目標舵角と前記実舵角との差が所定の負の閾値を越えた状態とが、所定回数以上、繰り返されたときに、振動を検知する、
請求項１から５のいずれかに記載の船外機の制御システム。
【請求項１２】
前記船外機の目標舵角を設定するための操舵部材と、
前記船外機の実舵角を検知する舵角検知部と、
をさらに備え、
前記振動検知部は、前記目標舵角と前記実舵角との差が所定の正の閾値を越えた状態と、前記目標舵角と前記実舵角との差が所定の負の閾値を越えた状態との間の変化が所定時間以内に発生し、且つ、前記変化が、所定回数以上、繰り返されたときに、振動を検知する、
請求項１から５のいずれかに記載の船外機の制御システム。
【請求項１３】
前記船外機の目標スロットル開度を設定するためのスロットル操作部材をさらに備え、
前記制御部は、前記目標スロットル開度が所定値以上であり且つ前記振動検知部によって前記船外機の振動が検出されたときに、前記振動抑制制御を実行する、
請求項１から１２のいずれかに記載の船外機の制御システム。
【請求項１４】
前記制御部は、前記目標スロットル開度が前記所定値より小さいときには、前記振動検知部によって前記船外機の振動が検出されても、前記振動抑制制御を実行せずに、前記船外機の舵角を既定値に設定する、
請求項１３に記載の船外機の制御システム。
【請求項１５】
前記制御部は、前記船外機のトリム角を変更することにより、前記プロペラの回転軸線の方向を変更する、
請求項１に記載の船外機の制御システム。
【請求項１６】
前記制御部は、前記プロペラを昇降させることにより、前記プロペラの位置を変更する、
請求項１に記載の船外機の制御システム。
【請求項１７】
前記複数の船外機は、船尾において右舷に配置される第１船外機と、船尾において左舷に配置される第２船外機と、前記第１船外機と前記第２船外機との間に配置される第３船外機とによって構成される、
請求項１から１６のいずれかに記載の船外機の制御システム。
【請求項１８】
前記制御部は、前記第１船外機及び前記第２船外機に対して前記振動抑制制御を実行する、
請求項１７に記載の船外機の制御システム。
【請求項１９】
船舶の船尾に取り付けられ、プロペラをそれぞれ含み、互いに独立して転舵可能な複数の船外機の制御方法であって、
前記船外機の振動を検知するステップと、
前記船外機の振動が検出されたときに、少なくとも１つの前記船外機において、前記プロペラの回転軸線の方向と、前記プロペラの位置とのうちの少なくとも１つを変更する振動抑制制御を実行するステップと、
を備える船外機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船外機の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の船舶には、複数の船外機が船尾に取り付けられており、各船外機が、タイバーと呼ばれる棒状の部品によって連結されているものがある。このような船舶では、複数の船外機の舵角が連携して変更される。これに対し、特許文献１及び特許文献２では、複数の船外機をタイバーによって連結せずに、複数の船外機の舵角を個別に制御する船舶が開示されている。具体的には、特許文献１の船舶では、操船者によって選択された走行性能モードに応じて、各船外機の舵角が設定される。特許文献２の船舶では、エンジン回転数とステアリングホイールの回転角とに基づいて、左舷船外機と右舷船外機の目標舵角が個別に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０８３７９５号公報
【特許文献２】特開２００６−１９９１８９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、上記のようにタイバーによる船外機の連結が行われない場合には、船舶の航行時に、船外機が振動する現象が発生することを本願発明者は見出した。なお、当該振動は、船外機の通常の動作による振動、例えばエンジン内部の機械部品の動きによって生じる振動とは異なる。上記の現象の原因としては次のようなことが考えられる。タイバーによる船外機の連結が行われない場合には、各船外機の舵角が自由に制御されうる反面、各船外機は個別に荷重を受けることになる。また、このような状態で船舶が航行する場合、各船外機は、例えば乱流によって、多方面から荷重を受ける。このような不規則且つ変動する成分を有する荷重により、船外機が共振する。これにより、上記のような船外機が振動する現象が発生すると考えられる。このような振動が継続すると、トランサムボルトなどの船舶や船外機の部品の耐久性、或いは操向安定性への悪影響が懸念される。或いは、振動が、船舶の走行性能、例えば燃費に影響を与えることが懸念される。或いは、振動によって生じる騒音によって、船舶の乗員の快適性に影響を与えることが懸念される。
【０００５】
本発明の課題は、個別に舵角を設定可能な複数の船外機が取り付けられた船舶において、船外機が振動する現象を抑制することができる船外機の制御システムを提供することにある。
【０００６】
なお、特開２００２−１０４２８８号公報には、船舶の揺れを検知した場合に複数の推進機の舵角を制御することで船舶を安定させる技術が開示されている。しかし、特開２００２−１０４２８８号公報の技術は、船舶全体の揺れを問題としているのであって、船舶の外部に取り付けられた船外機自体が振動する現象を問題としている本願とは、課題が相違する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る船外機の制御システムは、複数の船外機と、振動検知部と、制御部と、を備える。複数の船外機は、船舶の船尾に取り付けられる。複数の船外機は、プロペラをそれぞれ含む。複数の船外機は、互いに独立して転舵可能である。振動検知部は、船外機の振動を検知する。制御部は、振動検知部によって船外機の振動が検知されたときに、振動抑制制御を実行する。制御部は、振動抑制制御において、少なくとも１つの船外機において、プロペラの回転軸線の方向と、プロペラの位置とのうちの少なくとも１つを変更する。
【０００８】
本発明の他の態様に係る船外機の制御方法は、船舶の船尾に取り付けられ、プロペラをそれぞれ含み、互いに独立して転舵可能な複数の船外機の制御方法であって、船外機の振動を検知するステップと、振動検知部によって前記船外機の振動が検知されたときに、少なくとも１つの船外機において、プロペラの回転軸線の方向と、プロペラの位置とのうちの少なくとも１つを変更する振動抑制制御を実行するステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様に係る船外機の制御システムでは、船外機の振動が検知されたときに、制御部は、少なくとも１つの船外機において、プロペラの回転軸線の方向、又は、プロペラの位置を変更する。これにより、船外機は共振状態から脱することができる。従って、本態様に係る船外機の制御システムでは、船外機が振動する現象を抑制することができる。
【００１０】
本発明の他の態様に係る船外機の制御方法では、船外機の振動が検知されたときに、少なくとも１つの船外機において、プロペラの回転軸線の方向、又は、プロペラの位置を変更される。これにより、船外機は共振状態から脱することができる。従って、本態様に係る船外機の制御方法では、船外機が振動する現象を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る船外機の制御システムを搭載した小型船舶の斜視図。
【図２】船外機の側面図。
【図３】船外機の制御システムの構成を示す模式図。
【図４】振動抑制制御の処理を示すフローチャート。
【図５】振動の発生の検知方法を示す図。
【図６】トー角のトーインとトーアウトとを示す模式図。
【図７】振動の発生が検知されたときのトー角の変更を示す模式図。
【図８】振動抑制制御の処理を示すフローチャート。
【図９】本発明の他の実施形態に係る船外機の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、小型船舶１を示す斜視図である。小型船舶１は、本発明の実施形態に係る船外機の制御システムを搭載している。図１に示すように、小型船舶１は、船体２と、複数の船外機３ａ−３ｃとを備える。本実施形態では、小型船舶１は、３つの船外機（以下、「第１船外機３ａ」と「第２船外機３ｂ」と「第３船外機３ｃ」と呼ぶ）を備えている。第１船外機３ａと第２船外機３ｂと第３船外機３ｃとは、船体２の船尾に取り付けられる。第１船外機３ａと第２船外機３ｂと第３船外機３ｃとは、船体２の幅方向に並んで配置されている。具体的には、第１船外機３ａは、船尾の右舷に配置されている。第２船外機３ｂは、船尾の左舷に配置されている。第３船外機３ｃは、船尾の中央、すなわち、第１船外機３ａと第２船外機３ｂとの間に配置されている。第１船外機３ａと第２船外機３ｂと第３船外機３ｃとは、それぞれ小型船舶１を推進させる推進力を発生させる。
【００１３】
船体２は、操船席４を含む。操船席４には、操舵装置５と、リモコン装置６と、コントローラ７とが、配置されている。操舵装置５は、オペレータが小型船舶１の旋回方向を操作するための装置である。リモコン装置６は、オペレータが船速を調整するための装置である。また、リモコン装置６は、オペレータが小型船舶１の前進と後進とを切り替えるための装置である。コントローラ７は、操舵装置５及びリモコン装置６からの操作信号に応じて船外機３ａ−３ｃを制御する。
【００１４】
図２は、第１船外機３ａの側面図である。以下、第１船外機３ａの構造について説明するが、第２船外機３ｂ及び第３船外機３ｃの構造も第１船外機３ａの構造と同様である。第１船外機３ａは、カバー部材１１ａと、第１エンジン１２ａと、プロペラ１３ａと、動力伝達機構１４ａと、ブラケット１５ａを含む。カバー部材１１ａは、第１エンジン１２ａと動力伝達機構１４ａとを収容している。第１エンジン１２ａは、第１船外機３ａの上部に配置されている。第１エンジン１２ａは、小型船舶１を推進させる動力を発生させる動力源の一例である。プロペラ１３ａは、第１船外機３ａの下部に配置されている。プロペラ１３ａは、第１エンジン１２ａからの駆動力により回転駆動される。動力伝達機構１４ａは、第１エンジン１２ａからの駆動力をプロペラ１３ａに伝達する。動力伝達機構１４ａは、ドライブシャフト１６ａと、プロペラシャフト１７ａと、シフト機構１８ａとを含む。ドライブシャフト１６ａは、上下方向に沿って配置される。
【００１５】
ドライブシャフト１６ａは、第１エンジン１２ａのクランクシャフト１９ａに連結されており、第１エンジン１２ａからの動力を伝達する。プロペラシャフト１７ａは、前後方向に沿って配置されている。プロペラシャフト１７ａは、シフト機構１８ａを介してドライブシャフト１６ａの下部に連結されている。プロペラシャフト１７ａは、ドライブシャフト１６ａからの駆動力をプロペラ１３ａに伝達する。
【００１６】
シフト機構１８ａは、ドライブシャフト１６ａからプロペラシャフト１７ａへ伝達される動力の回転方向を切り換える。シフト機構１８ａは、ピニオンギア２１ａと前進用ギア２２ａと後進用ギア２３ａとドッグクラッチ２４ａとを含む。ピニオンギア２１ａは、ドライブシャフト１６ａに連結されている。ピニオンギア２１ａは、前進用ギア２２ａ及び後進用ギア２３ａと噛み合っている。前進用ギア２２ａと後進用ギア２３ａとは、プロペラシャフト１７ａに対して相対回転可能に設けられている。ドッグクラッチ２４ａは、プロペラシャフト１７ａの軸線方向（Ａｘ３ａ参照）に沿って、前進位置と後進位置と中立位置とに移動可能に設けられている。中立位置は、前進位置と後進位置との間の位置である。ドッグクラッチ２４ａが前進位置に位置しているときには、ドライブシャフト１６ａの回転は、前進用ギア２２ａを介してプロペラシャフト１７ａに伝達される。これにより、船体２を前進させる方向にプロペラ１３ａが回転する。ドッグクラッチ２４ａが後進位置に位置しているときには、ドライブシャフト１６ａの回転が後進用ギア２３ａを介してプロペラシャフト１７ａに伝達される。これにより、船体２を後進させる方向にプロペラ１３ａが回転する。ドッグクラッチ２４ａが中立位置に位置する場合には、前進用ギア２２ａと後進用ギア２３ａとは、それぞれプロペラシャフト１７ａに対して相対回転可能となる。すなわち、ドライブシャフト１６ａからの回転は、プロペラシャフト１７ａには伝達されず、プロペラシャフト１７ａは空転可能となる。
【００１７】
ブラケット１５ａは、第１船外機３ａを船体２に取り付けるための機構である。第１船外機３ａは、ブラケット１５ａを介して、船体２の船尾に着脱可能に固定される。第１船外機３ａは、ブラケット１５ａのチルト軸Ａｘ１ａを中心に回動可能に取り付けられる。チルト軸Ａｘ１ａは、船体２の幅方向に延びている。第１船外機３ａは、ブラケット１５ａの操舵軸Ａｘ２ａを中心に回動可能に取り付けられる。第１船外機３ａを操舵軸Ａｘ２ａまわりに回動させることによって、舵角を変化させることができる。舵角は、船体２の前後方向に延びる中心線に対して推進力の方向がなす角度である。すなわち、舵角は、船体２の前後方向に延びる中心線に対してプロペラ１３ａの回転軸線Ａｘ３ａがなす角度である。また、第１船外機３ａをチルト軸Ａｘ１ａまわりに回動させることによって、第１船外機３ａのトリム角を変化させることができる。トリム角は、船体２に対する船外機の取り付け角に相当する。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態に係る船外機の制御システムの構成を示す模式図である。船外機の制御システムは、上述した第１船外機３ａと、第２船外機３ｂと、第３船外機３ｃと、操舵装置５と、リモコン装置６と、コントローラ７とを含む。
【００１９】
第１船外機３ａは、第１エンジン１２ａと、第１エンジンＥＣＵ３１ａ（electric control unit）と、第１チルトトリムアクチュエータ３２ａと、第１操舵アクチュエータ３３ａと、第１舵角検知部３４ａと、を含む。
【００２０】
第１チルトトリムアクチュエータ３２ａは、第１船外機３ａをブラケット１５ａのチルト軸Ａｘ１ａを中心に回動させる。これにより、第１船外機３ａのチルト角が変更される。第１チルトトリムアクチュエータ３２ａは、例えば油圧シリンダを含む。第１操舵アクチュエータ３３ａは、第１船外機３ａをブラケット１５ａの操舵軸Ａｘ２ａを中心に回動させる。これにより、第１船外機３ａの舵角が変更される。第１操舵アクチュエータ３３ａは例えば油圧シリンダを含む。
【００２１】
第１舵角検知部３４ａは、第１船外機３ａの実舵角を検知する。第１操舵アクチュエータ３３ａが油圧シリンダである場合には、第１舵角検知部３４ａは例えば油圧シリンダのストロークセンサである。第１舵角検知部３４ａは、検知信号を第１エンジンＥＣＵ３１ａに送る。
【００２２】
第１エンジンＥＣＵ３１ａは、第１エンジン１２ａの制御プログラムを記憶している。第１エンジンＥＣＵ３１ａは、操舵装置５及びリモコン装置６からの信号、第１舵角検知部３４ａからの検知信号、第１船外機３ａに搭載された他のセンサ（図示せず）からの検知信号に基づいて、第１エンジン１２ａと、第１チルトトリムアクチュエータ３２ａと、第１操舵アクチュエータ３３ａとの動作を制御する。第１エンジンＥＣＵ３１ａは、コントローラ７と通信線を介して接続されている。或いは、第１エンジンＥＣＵ３１ａは、コントローラ７と無線によって通信可能であってもよい。
【００２３】
第２船外機３ｂは、第２エンジン１２ｂと、第２エンジンＥＣＵ３１ｂと、第２チルトトリムアクチュエータ３２ｂと、第２操舵アクチュエータ３３ｂと、第２舵角検知部３４ｂとを含む。第３船外機３ｃは、第３エンジン１２ｃと、第３エンジンＥＣＵ３１ｃと、第３チルトトリムアクチュエータ３２ｃと、第３操舵アクチュエータ３３ｃと、第３舵角検知部３４ｃとを含む。第２船外機３ｂ及び第３船外機３ｃのこれらの機器は、上述した第１船外機３ａの機器と同様の機能を有しているため、詳細な説明を省略する。なお、図３においては、第１船外機３ａと第２船外機３ｂとにおいて互いに対応する機器には、同一の数字を有する符号を付している。同様に、第１船外機３ａと第３船外機３ｃとにおいて互いに対応する機器には、同一の数字を有する符号を付している。
【００２４】
リモコン装置６は、第１操作部材４１ａと第１操作位置センサ４２ａと第１ＰＴＴ操作部材４３ａと第２操作部材４１ｂと第２操作位置センサ４２ｂと第２ＰＴＴ操作部材４３ｂとを含む。第１操作部材４１ａは、例えばレバーである。第１操作部材４１ａは、前後方向に傾倒可能である。第１操作位置センサ４２ａは、第１操作部材４１ａの操作位置を検知する。オペレータが、第１操作部材４１ａを操作すると、第１船外機３ａのドッグクラッチ２４ａが第１操作部材４１ａの操作位置に応じたシフト位置に設定される。これにより、オペレータは、第１船外機３ａのプロペラ１３ａの回転方向を前進方向と後進方向とに切り替えることができる。また、第１船外機３ａの目標エンジン回転速度が第１操作部材４１ａの操作位置に応じた値に設定される。これにより、オペレータは、第１船外機３ａのプロペラ１３ａの回転速度を調整することができる。第１ＰＴＴ操作部材４３ａは、例えばスイッチである。オペレータが、第１ＰＴＴ操作部材４３ａを操作すると、第１チルトトリムアクチュエータ３２ａが駆動される。これによって、オペレータは、第１船外機３ａのトリム角を変更することができる。
【００２５】
第２操作部材４１ｂは、例えばレバーである。第２操作部材４１ｂは、第１操作部材４１ａと左右に並んで配置されている。第２操作部材４１ｂは、前後方向に傾倒可能である。第２操作位置センサ４２ｂは、第２操作部材４１ｂの操作位置を検知する。オペレータが、第２操作部材４１ｂを操作すると、第２船外機３ｂのドッグクラッチが第２操作部材４１ｂの操作位置に応じたシフト位置に設定される。これにより、オペレータは、第２船外機３ｂのプロペラの回転方向を前進方向と後進方向とに切り替えることができる。また、第２船外機３ｂの目標エンジン回転速度が第２操作部材４１ｂの操作位置に応じた値に設定される。これにより、オペレータは、第２船外機３ｂのプロペラの回転速度を調整することができる。第２ＰＴＴ操作部材４３ｂは、例えばスイッチである。オペレータが、第２ＰＴＴ操作部材４３ｂを操作すると、第２チルトトリムアクチュエータ３２ｂが駆動される。これによって、オペレータは、第２船外機３ｂのトリム角を変更することができる。
【００２６】
第３船外機３ｃの前後進の切替、及び、第３船外機３ｃの目標エンジン回転速度は、第１操作部材４１ａと第２操作部材４１ｂとの操作に従う。具体的には、第１操作部材４１ａと第２操作部材４１ｂとの操作位置に対応したシフト位置が一致していれば、第３船外機３ｃのドッグクラッチが、当該シフト位置に設定される。第３船外機３ｃの目標エンジン回転速度は、第１船外機３ａの目標エンジン回転速度と第２船外機３ｂの目標エンジン回転速度の平均値に設定される。なお、第３船外機３ｃの目標エンジン回転速度は、上述した平均値と異なる値であってもよい。第１操作部材４１ａと第２操作部材４１ｂとの操作位置に対応するシフト位置が不一致であれば、第３船外機３ｃのドッグクラッチは中立位置に設定される。この場合、第３船外機３ｃの目標エンジン回転速度は、所定のアイドル回転速度に設定される。
【００２７】
第１操作位置センサ４２ａの検知信号および第２操作位置センサ４２ｂの検知信号は、コントローラ７に送信される。また、第１ＰＴＴ操作部材４３ａ及び第２ＰＴＴ操作部材４３ｂからの操作信号は、コントローラ７に送信される。
【００２８】
操舵装置５は、操舵部材４５と、操舵位置センサ４６とを含む。操舵部材４５は、例えばハンドルである。操舵部材４５は、第１〜第３船外機３ａ−３ｃの目標舵角を設定するための部材である。操舵位置センサ４６は、操舵部材４５の操作量すなわち操作角を検知する。操舵位置センサ４６の検知信号はコントローラ７に送信される。オペレータが操舵部材４５を操作すると、第１操舵アクチュエータ３３ａと第２操舵アクチュエータ３３ｂと第３操舵アクチュエータ３３ｃとが駆動される。これにより、オペレータは、小型船舶１の進行方向を調整することができる。なお、コントローラ７は、第１操舵アクチュエータ３３ａと第２操舵アクチュエータ３３ｂと第３操舵アクチュエータ３３ｃとをそれぞれ独立して制御することができる。従って、第１〜第３船外機３ａ−３ｃは、互いに独立して転舵可能である。
【００２９】
コントローラ７は、ＣＰＵなどの演算装置７１と記憶装置７２とを含む。記憶装置７２は、例えばＲＡＭやＲＯＭなどの半導体記憶装置、或いは、ハードディスク或いはフラッシュメモリなどの装置を含む。記憶装置７２は、第１〜第３船外機３ａ−３ｃを制御するためのプログラム及びデータを記憶している。コントローラ７は、操舵装置５及びリモコン装置６からの信号に基づいて、第１〜第３エンジンＥＣＵ３１ａ−３１ｃに指令信号を送信する。これにより、第１〜第３船外機３ａ−３ｃが制御される。コントローラ７の演算装置７１は、制御部７３と振動検知部７４とを含む。振動検知部７４は、第１〜第３船外機３ａ−３ｃの振動を検知する。制御部７３は、振動検知部７４によって第１〜第３船外機３ａ−３ｃの振動が検知されたときに、第１〜第３船外機３ａ−３ｃの振動の発生を抑えるための制御（以下、「振動抑制制御」と呼ぶ）を行う。図４は、振動抑制制御に関する処理を示すフローチャートである。
【００３０】
ステップＳ１０１では、第１操作位置センサ４２ａおよび第２操作位置センサ４２ｂが、目標スロットル開度ＴＨ１，ＴＨ２を検知する。第１操作位置センサ４２ａが検知する目標スロットル開度ＴＨ１は、全開状態を１００％として、第１操作部材４１ａの操作量に応じて設定される。第２操作位置センサ４２ｂが検知する目標スロットル開度ＴＨ２は、全開状態を１００％として、第２操作部材４１ｂの操作量に応じて設定される。すなわち、第１操作部材４１ａと第２操作部材４１ｂとは、本発明のスロットル操作部材に相当する。振動検知部７４は、第１操作位置センサ４２ａが検知した目標スロットル開度ＴＨ１と、第２操作位置センサ４２ｂが検知した目標スロットル開度ＴＨ２との平均値を、振動の発生を判定するための目標スロットル開度ＴＨとして用いる。
【００３１】
ステップＳ１０２では、操舵位置センサ４６が目標舵角θｔを検知する。目標舵角θｔは、操舵部材４５の操作量に応じて設定される。
【００３２】
ステップＳ１０３では、第１〜３舵角検知部３４ａ−３４ｃが実舵角θｃ１−θｃ３を検知する。具体的には、第１舵角検知部３４ａが、第１船外機３ａの実舵角θｃ１を検知する。第２舵角検知部３４ｂが、第２船外機３ｂの実舵角θｃ２を検知する。第３舵角検知部３４ｃが、第３船外機３ｃの実舵角θｃ３を検知する。
【００３３】
ステップＳ１０４では、振動検知部７４が、振動が発生しているか否かを判定する。以下、図５に基づいて、振動の発生を判定するための処理について説明する。図５は、ある船外機において、振動が発生しているときの目標舵角θｔと実舵角θｃとの差（以下「舵角差」と呼ぶ）の時間による変化を示している。振動検知部７４は、舵角差が所定の正の閾値Ａを越えたか否かを判定する。振動検知部７４は、舵角差が所定の正の閾値Ａを越えたとき（図５のＰ１参照）には、振動の繰り返し数Ｎとして１をカウントする。次に、振動検知部７４は、舵角差が所定の負の閾値−Ａを越えたか否かを判定する。舵角差が所定の負の閾値−Ａを越えたとき（図５のＰ２参照）には、振動検知部７４は、舵角差が所定の正の閾値Ａを越えた状態と、舵角差が所定の負の閾値−Ａを越えた状態との間の変化が所定時間以内に発生したか否かを判定する。すなわち、舵角差が所定の正の閾値Ａを越えた前回の時点から舵角差が所定の負の閾値−Ａを越えた時点までの経過時間ＴＭが所定時間Ｂより小さいか否かを判定する。経過時間ＴＭが所定時間Ｂより小さいときには、繰り返し数Ｎとして２をカウントする。次に、振動検知部７４は、舵角差が所定の正の閾値Ａを越えたか否かを判定する。舵角差が所定の正の閾値Ａを越えたとき（図５のＰ３参照）には、舵角差が所定の負の閾値−Ａを越えた前回の時点から舵角差が所定の正の閾値Ａを越えた時点までの経過時間ＴＭが所定時間Ｂより小さいか否かを判定する。振動検知部７４は、経過時間ＴＭが所定時間Ｂより小さいときには、振動の繰り返し数Ｎとして３をカウントする。このように、振動検知部７４は、目標舵角θｔと実舵角θｃとの差が所定の正の閾値Ａを越えた状態と、目標舵角θｔと実舵角θｃとの差が所定の負の閾値−Ａを越えた状態との間の変化が所定時間Ｂ以内に発生し、且つ、その変化が、所定回数Ｎｔｈ以上、連続して繰り返されたときに、振動を検知する。なお、図５においては、所定回数Ｎｔｈは４であり、繰り返し数Ｎが４に達したとき（図５のＰ４参照）に、振動検知部７４が、振動の発生を検知する。ただし、所定回数Ｎｔｈは４に限らず他の数値であってもよい。舵角差の変化の振幅に相当する閾値Ａは、例えば１度以下である。所定時間Ｂは、例えば１秒以下である。振動検知部７４は、上記の振動発生の判定を第１〜第３船外機３ａ−３ｃのそれぞれに対して行い、少なくとも１つの船外機において振動が発生していると判定したときには、振動の発生を検知する。
【００３４】
ステップＳ１０４において振動検知部７４が、振動の発生を検知すると、ステップＳ１０５において、制御部７３は、後述するトー角θ（図６参照）が規定値に設定された後、時間Ｅが経過したか否かを判定する。後述する図８の処理においてはトー角θを規定値に戻すことにより、振動を抑える制御が行われる。ステップＳ１０４及びステップＳ１０５の処理では、前回のトー角θの変更後の振動の再発生を検知している。ステップＳ１０５において、制御部７３が、トー角θが規定値に設定された後、時間Ｅが経過していると判定したときには、制御部７３は、ステップＳ１０６の処理を行う。
【００３５】
ステップＳ１０６において、制御部７３は、目標スロットル開度ＴＨが所定値Ｃ以上であるか否かを判定する。所定値Ｃは、例えば一定値であり、振動が発生しうる船速に対応するスロットル開度である。制御部７３は、目標スロットル開度ＴＨが所定値Ｃ以上であるときには、ステップＳ１０７の処理を行う。
【００３６】
ステップＳ１０７では、制御部７３は、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂのトー角を変更する。図６に示すように、トー角θは、船体２の進行方向に対して、各船外機３ａ，３ｂのプロペラの回転軸線Ａｘ３ａ，Ａｘ３ｂのなす角である。従って、制御部７３は、各船外機３ａ，３ｂのトー角θを変更することにより、各船外機３ａ−３ｃのプロペラの回転軸線Ａｘ３ａ，Ａｘ３ｂの方向を変更する。なお、図６及び後述する図７においては、第３船外機３ｃを省略している。図６（ａ）に示すように、第１船外機３ａのプロペラと第２船外機３ｂのプロペラとが互いに離れる方向へのトー角θの変化を「トーイン」という。図６（ｂ）に示すように、第１船外機３ａのプロペラと第２船外機３ｂのプロペラとが互いに近づく方向へのトー角θの変化を「トーアウト」という。ステップＳ１０７において、制御部７３は、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂのトー角θをトーイン方向に変更する。制御部７３は、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂのトー角θをトーイン方向に所定角度Ｄだけ変更する。例えば、図７（ａ）に示すように第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂが振動しているときには、図７（ｂ）に示すように、制御部７３は、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂのトー角θをトーイン方向に変更する。図７（ａ）の状態では、船外機は共振状態となっているため、図７（ｂ）に示すように、トー角θが変更されることにより、船外機の振動が共振点から離れる。これにより、船外機の振動が抑えられる。なお、所定角度Ｄは、例えば一定値である。所定角度Ｄは変更可能であってもよい。所定角度Ｄは、船外機が共振状態から脱するために適した値が設定される。例えば、所定角度Ｄは、上述した舵角差の変化の振幅に相当する閾値Ａよりも大きい。上述した目標スロットル開度ＴＨの所定値Ｃ及び所定角度Ｄは、第１〜第３船外機３ａ−３ｃの初期設定時に設定可能である。
【００３７】
ステップＳ１０４において振動検知部７４が振動の発生を検知しないときには、制御部７３は、ステップＳ１０８の処理を行う。ステップＳ１０５において、トー角θが規定値に設定されてから時間Ｅが経過していないと制御部７３が判定したときには、制御部７３は、ステップＳ１０８の処理を行う。また、ステップＳ１０６において、目標スロットル開度ＴＨが所定値Ｃより小さいと制御部７３が判定したときには、制御部７３は、ステップＳ１０８の処理を行う。ステップＳ１０８では、制御部７３は、トー角θを既定値に維持する。すなわち、制御部７３は、目標スロットル開度が所定値Ｃより小さいときには、振動検知部７４によって船外機の振動が検知されても、振動抑制制御を実行せずに、船外機の舵角を既定値に設定する。目標スロットル開度が所定値Ｃより小さいときには、船舶は減速するので、船舶が減速すれば、トー角θを変更せずとも振動が抑えられるからである。上述したように、この時の判定に用いられる目標スロットル開度ＴＨは、各エンジン１２ａ，１２ｂの目標スロットル開度ＴＨ１，ＴＨ２の平均値を基本とするが、制御部７３は、振動を検出したエンジンの目標スロットル開度を用いてもよい。なお、既定値は、振動抑制制御が行われないときの小型船舶１の航行状態に適した角度である。既定値は、例えば船速（最高速）や加速度（加速性能）に応じて設定される。
【００３８】
上述した処理により、トー角θが変更された状態では、制御部７３は図８に示す処理を行う。図８の処理において、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３は、図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３とそれぞれ同様の処理であるので説明を省略する。
【００３９】
ステップＳ２０４では、制御部７３は、目標スロットル開度ＴＨが所定値Ｃより小さいか否かを判定する。目標スロットル開度ＴＨが所定値Ｃより小さいときには、制御部７３は、ステップＳ２０７において、トー角θを既定値に戻す。上述したように、目標スロットル開度ＴＨが所定値Ｃより小さいときには、船舶の減速によって振動が抑えられるからである。
【００４０】
ステップＳ２０５では、振動検知部７４が、振動が発生しているか否かを判定する。ステップ２０５の処理は、上述したステップＳ１０４の処理と同様であるため、説明を省略する。
【００４１】
ステップＳ２０５において、振動検知部７４が振動の発生を検知すると、制御部７３は、ステップＳ２０６の処理を行う。ステップＳ２０６において、制御部７３は、前回のトー角θの変更から時間Ｅが経過したか否かを判定する。上述した図４の処理においてトー角θを変更することにより振動が収まっても、図７（ｃ）に示すように、トー角θが変更後の角度で再び振動が発生することがあるので、ステップＳ２０５及びステップＳ２０６の処理では、このような振動の再発生を検知しているのである。ステップＳ２０６において、制御部７３が、前回のトー角θの変更から時間Ｅが経過している判定したときには、制御部７３は、ステップＳ２０７の処理を行う。
【００４２】
ステップＳ２０７では、制御部７３は、トー角θを変更後の角度から既定値に戻す。例えば、図７（ｃ）に示すようにトー角θが変更後の角度である状態で第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂが振動していると、図７（ｄ）に示すように、制御部７３は、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂのトー角θを既定値に戻す。このとき、トー角θは、トーアウト方向に変更される。第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂは、図７（ｃ）の状態で共振状態となっているため、図７（ｄ）に示すようにトー角θが変更されることにより、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂの振動が共振点から離れる。これにより、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂの振動が抑えられる。
【００４３】
ステップＳ２０５において振動検知部７４が振動の発生を検知しないときには、ステップＳ２０８において、制御部７３は、トー角θを変更後の角度に維持する。また、ステップＳ２０６において前回のトー角θの変更から時間Ｅが経過していないときにも、ステップＳ２０８において、制御部７３は、トー角θを変更後の角度に維持する。
【００４４】
上述した図８の処理によって、トー角θが既定値に戻されたときには、再び図４に示す処理が実行される。従って、トー角θが振動抑制制御によって変更されるたびに、図４の処理と図８の処理とが繰り返される。トー角θが既定値から変更されるときには、図７（ｂ）に示すように、トー角θは、トーイン方向に変更される。また、トー角θが既定値に戻されるときには、図７（ｄ）に示すように、トー角θは、トーアウト方向に変更される。従って、制御部７３は、船外機のトー角θを繰り返し変更する場合には、図７（ａ）−（ｄ）に示すように、トーイン方向への変更とトーアウト方向への変更を交互に繰り返す。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る船外機の制御システムでは、船外機の振動が検知されたときに、制御部７３は、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂのトー角θを変更する。これにより、エンジンの回転速度を低下させずに、船外機が振動する現象を抑制することができる。
【００４６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４７】
船外機の数は３つに限らない。例えば、上記の実施形態の第１船外機３ａと第２船外機３ｂのみが船体２に取り付けられてもよい。また、４つ以上の船外機が船体２に取り付けられてもよい。
【００４８】
上記の実施形態では、第１〜第３操舵アクチュエータ３３ａ−３３ｃとして油圧シリンダが例示されているが、他のアクチュエータでもよい。例えば、第１〜第３操舵アクチュエータ３３ａ−３３ｃは電動モータからなるアクチュエータでもよい。
【００４９】
上記の実施形態では、操舵装置５としてステアリングホイールが例示されているが、ステアリングホイールと共にジョイスティック等の操舵装置が配置されてもよい。
【００５０】
上記の実施形態では、コントローラ７は他の装置から独立して配置されているが、他の装置に搭載されてもよい。例えば、コントローラ７は、操舵装置５に搭載されてもよい。
【００５１】
上記の実施形態では、トー角θの変更によってプロペラの回転軸線の方向が変更されているが、他の方法によってプロペラの回転軸線の方向が変更されてもよい。例えば、制御部７３は、第１〜第３船外機３ａ−３ｃのうちの１つ、或いは、第１〜第３船外機３ａ−３ｃの全ての目標舵角θｔを変更してもよい。或いは、トリム角の変更によってプロペラの回転軸線の方向が変更されてもよい。或いは、プロペラの位置が変更されることによって振動抑制制御が行われてもよい。例えば、図９に示すように、ブラケット１５ａにスライド機構５１が取り付けられており、振動が検出されたときにスライド機構５１によって第１船外機３ａの位置が変更されてもよい。スライド機構５１は、台部５２とスライダ部５３とを含む。台部５２は船体２に取り付けられる。スライダ部５３は、ブラケット１５ａに取り付けられる。スライダ部５３は、台部５２に対してスライド可能に取り付けられている。スライダ部５３は、図示しないアクチュエータによって台部５２に対して移動する。スライダ部５３が台部５２に対して移動することにより、第１船外機３ａが船体２に対して上下に移動する。第２船外機３ｂ及び第３船外機３ｃにもスライド機構５１と同様のスライド機構が備えられる。従って、振動検知部７４が振動を検知したときに、制御部７３は、各船外機３ａ−３ｃのスライド機構によってプロペラを昇降させることによって、各船外機３ａ−３ｃのプロペラの位置を変更してもよい。
【００５２】
振動抑制制御は、複数の船外機の少なくとも１つに対して行われればよい。従って、上記のように第１〜第３船外機３ａ−３ｃのうちの１つ、或いは、第１〜第３船外機３ａ−３ｃの全てに対して振動抑制制御が行われてもよい。また、振動が発生していない船外機に対して振動抑制制御が行われてもよい。この場合も、振動が発生している船外機の周囲の水流を変化させることにより、振動が生じている船外機が共振状態から脱することができ、その結果、振動を抑えることができる。ただし、第３船外機３ｃでは、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂと比べて振動が発生し難い。その理由としては、一般的に、第３船外機３ｃのプロペラの位置は、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂのプロペラの位置よりも低い位置に配置されるので、振動の発生要因の１つである船体の底面からの泡の影響を受け難いからであると考えられる。従って、振動抑制制御は、第１船外機３ａ及び第２船外機３ｂに対して行われることが好ましい。
【００５３】
なお、振動の発生が検出された場合に、制御部７３は、複数の振動抑制制御を併せて実行してもよい。例えば、制御部７３は、トー角の変更と併せてトリム角や船外機の位置を変更してもよい。
【００５４】
振動検知部７４による振動の検知方法は上記の実施形態の方法に限られない。例えば、上記の実施形態において、振動検知部７４は、舵角差が所定の正の閾値Ａを越えた後、所定時間以内に、舵角差が所定の負の閾値−Ａを越えたときに、振動を検知してもよい。この場合、図５におけるＮ＝２を検知した時点で振動を検知することになる。或いは、振動検知部７４は、舵角差が所定の正の閾値Ａを越えた状態と、舵角差が所定の負の閾値−Ａを越えた状態とが、所定回数以上、繰り返されたときに、振動を検知してもよい。すなわち、図５において上述した舵角差の変化の経過時間ＴＭが考慮されなくてもよい。或いは、振動検知部７４は、実舵角θｃの微分値が所定の閾値より大きいときに、振動を検知してもよい。或いは、振動検知部７４は、実舵角θｃの変化量が所定の閾値より大きいときに、振動を検知してもよい。
【００５５】
振動検知部７４が振動を検知したときに、制御部７３は、船外機のトー角θをトーアウト方向に変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、個別に舵角を設定可能な複数の船外機が取り付けられた船舶において、船外機が振動する現象を抑制することができる船外機の制御システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００５７】
３ａ−３ｃ      船外機
１３ａ          プロペラ
３４ａ−３４ｃ  第１〜３舵角検知部
４１ａ          第１操作部材
４１ｂ          第２操作部材
４５            操舵部材
７３            制御部
７４            振動検知部
【図１】
2013163438.tif 000003
【図２】
2013163438.tif 000004
【図３】
2013163438.tif 000005
【図４】
2013163438.tif 000006
【図５】
2013163438.tif 000007
【図６】
2013163438.tif 000008
【図７】
2013163438.tif 000009
【図８】
2013163438.tif 000010
【図９】
2013163438.tif 000011