船推進機
【課題】推進機本体の操舵に関する異常を判定できる船推進機を提供する。
【解決手段】船推進機１０は、船外機本体２８と、船外機本体２８を操舵するための操舵部１２と、操舵部１２の操舵角を検出する操舵角センサ１８と、船外機本体２８の実舵角を検出するための回動センサ９２と、ＥＣＵ１６とを含む。ＥＣＵ１６は、操舵角に基づく目標舵角と基準目標舵角とに基づいて目標舵角の変化量を算出し、実舵角と基準実舵角とに基づいて実舵角の変化量を算出し、目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量を取得する。そして、ＥＣＵ１６は、ずれ量と第１閾値との比較結果に基づいて船外機本体２８の操舵に関する異常を判定する。基準目標舵角および基準実舵角は、ずれ量と第２閾値との比較結果に基づいて設定される。
【解決手段】船推進機１０は、船外機本体２８と、船外機本体２８を操舵するための操舵部１２と、操舵部１２の操舵角を検出する操舵角センサ１８と、船外機本体２８の実舵角を検出するための回動センサ９２と、ＥＣＵ１６とを含む。ＥＣＵ１６は、操舵角に基づく目標舵角と基準目標舵角とに基づいて目標舵角の変化量を算出し、実舵角と基準実舵角とに基づいて実舵角の変化量を算出し、目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量を取得する。そして、ＥＣＵ１６は、ずれ量と第１閾値との比較結果に基づいて船外機本体２８の操舵に関する異常を判定する。基準目標舵角および基準実舵角は、ずれ量と第２閾値との比較結果に基づいて設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船推進機に関し、より特定的には、船体に対して推進機本体を左右方向に揺動させるための電動モータを有する船推進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば特許文献１に開示されているように、電動モータによって船外機（推進機本体）を船体に対して左右方向に揺動させることによって船体を操舵することが知られている。
【０００３】
特許文献１の技術では、ステアリングホイールの回転角度等を用いて目標舵角を設定する。そして、船外機の実舵角と目標舵角との角度差に基づいて電動モータの駆動量を設定し、設定した駆動量に応じて電動モータを駆動する。これによって船外機が船体に対して左右方向に揺動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
しかし、電動モータの劣化等の異常のために実舵角を適切に変化させることができなくなっていれば、目標舵角と実舵角とのずれが大きくなってしまう。すなわち、推進機本体の操舵に関して異常が生じていれば、ユーザによる操作と船体の挙動変化とのずれが大きくなってしまう。特許文献１では、この点について何ら考慮しておらず、船外機の操舵に関する異常を判定することについては何ら開示も示唆もされていない。
それゆえにこの発明の主たる目的は、推進機本体の操舵に関する異常を判定できる船推進機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の船推進機は、船体を推進するための船推進機であって、推進機本体と、船体に対して推進機本体を左右方向に揺動可能に取り付けるためのブラケット部と、推進機本体を左右方向に揺動させるための駆動部と、推進機本体を操舵するための操舵部と、操舵部への操作量に関する操作情報を検出する操作情報検出部と、推進機本体の実舵角を検出する実舵角検出部と、操作情報に基づく推進機本体の目標舵角と基準目標舵角とに基づいて目標舵角の変化量を算出する第１算出部と、実舵角と基準実舵角とに基づいて実舵角の変化量を算出する第２算出部と、目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量を取得するずれ量取得部と、ずれ量と第１閾値との比較結果に基づいて推進機本体の操舵に関する異常を判定する判定部とを備える。
【０００７】
請求項２に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、ずれ量と第２閾値との比較結果に基づいて基準目標舵角および基準実舵角を設定する基準舵角設定部をさらに含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、ブラケット部は、船体に対して推進機本体をさらに上下方向に揺動可能に設けられ、船体の速度に関する速度情報を検出する速度情報検出部と、推進機本体のトリム角を検出するトリム角検出部と、速度情報とトリム角との少なくともいずれか一方に基づいて第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、操舵部の操作範囲を設定する操作範囲設定部と、操作範囲に基づいて第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、舵角比を設定する舵角比設定部と、舵角比に基づいて第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、駆動部は電動モータを含み、当該船推進機は、電動モータに供給される電力に関する電力情報を検出する電力情報検出部と、電力情報に基づいて第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、当該船推進機に含まれる推進機本体の数に基づいて第１閾値を設定する閾値設定部をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
なお、『舵角比』とは操舵部の操舵角に対する実舵角の比をいう。
【００１４】
請求項１に記載の船推進機では、推進機本体の目標舵角から基準目標舵角を減算して目標舵角の変化量を算出し、実舵角から基準実舵角を減算して実舵角の変化量を算出する。そして、目標舵角の変化量と実舵角の変化量との差をずれ量として取得し、当該ずれ量と第１閾値とを比較する。当該ずれ量が第１閾値より小さければ、推進機本体の操舵が正常に行われていると判定し、一方、当該ずれ量が第１閾値以上であれば、推進機本体の操舵に異常があると判定する。このようにずれ量と第１閾値とを比較することによって推進機本体の操舵に関する異常を容易に判定できる。
【００１５】
推進機本体の操舵を継続すると、時間の経過と共に目標舵角の絶対値と実舵角の絶対値との差が累積的に大きくなるおそれがあり、この場合には、基準目標舵角と基準実舵角とを適宜更新していくことが望ましい。請求項２に記載の船推進機では、たとえば操舵を停止して実舵角が目標舵角に近づき、ずれ量（目標舵角の変化量と実舵角の変化量との差）が第２閾値よりも小さくなったときの目標舵角および実舵角を、それぞれ基準目標舵角および基準実舵角として用いる。このようにして基準目標舵角および基準実舵角を適宜更新することによって、目標舵角の変化量および実舵角の変化量、ひいては両変化量のずれ量をより精度よく算出できる。特に、あて舵を行う場合に有効となる。
【００１６】
通常、船体の速度（船速）が小さいほど、実舵角の変化に対する船体の挙動変化は小さくなる（回頭が鈍くなる）ので、船体の向きを迅速に変化させようとすればユーザによる操舵部の操作が速くなる。すると、目標舵角の増加が早くなる。このため、適切に操舵できる状態であっても目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量（転舵の遅れ）は、船速が小さいほど大きくなると考えられる。また、通常、船速が小さい場合には大きな推進力を得るためにトリム角が小さく設定される。したがって、トリム角が小さいほど船速が小さく目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量が大きくなると考えられる。請求項３に記載の船推進機では、第１閾値を船体の速度に関する速度情報および推進機本体のトリム角の少なくともいずれか一方に基づいて設定する。これによって、推進機本体の操舵に関する異常を船体の走行（航行）状態に応じて適切に判定できる。
【００１７】
船速が小さいほど実舵角の変化に対する船の挙動変化は小さくなるので、船速が小さい場合は操舵部への少しの操作で実舵角を大きく変化させることが望まれる。このことから、船速が小さい場合は操舵部の操作範囲を小さくすることが一般に知られている。この場合、操作範囲が小さいほど船速が小さく目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量が大きくなると考えられる。請求項４に記載の船推進機では、操舵部の操作範囲が小さければ船速が小さいものとして第１閾値を大きく設定する。これによって、推進機本体の操舵に関する異常を船体の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００１８】
また、船速が小さい場合は操舵部への少しの操作量で実舵角を大きく変化させるために舵角比を大きく設定することも一般に知られている。この場合、舵角比が大きいほど船速が小さく目標舵角の変化量と実舵角の変化量との角度差が大きくなると考えられる。請求項５に記載の船推進機では、舵角比が大きければ船速が小さいものとして第１閾値を大きく設定する。これによって、推進機本体の操舵に関する異常を船体の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００１９】
船体に搭載されている電源の性能は船体毎に様々である。このため、電源から船推進機以外の機器への電力供給量が大きくなれば船推進機への電力供給量が小さくなるおそれがあり、目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量が大きくなるおそれがある。請求項６に記載の船推進機では、電力情報が小さければ第１閾値を大きく設定する。これによって、推進機本体の操舵に関する異常を船体に搭載されている電源の性能にかかわらず適切に判定できる。
【００２０】
船推進機に含まれる推進機本体の数が多いと推力が大きいので、より機敏な小回りがきく。すなわち、推進機本体の数が多いと、一つ一つの推進機本体の舵を大きく切らなくても全体として推力が大きいため、少し舵を切ればユーザの思う挙動に近い挙動を達成することができる。一方、推進機本体の数が少ないと、推力が小さいので、機敏な動きができず、各推進機本体の舵を大きく切って方向転換等が必要となる。しかし、舵を大きく切ると、舵の遅れ量すなわち目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量が大きくなる。請求項７に記載の船推進機では、当該船推進機に含まれる推進機本体の数が少ないほど第１閾値を大きく設定する。これによって、推進機本体の操舵に関する異常を推進機本体の数にかかわらず適切に判定できる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、推進機本体の操舵に関する異常を判定できる船推進機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の一実施形態の船推進機が搭載された船の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す船推進機の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す船外機の全体構成を示す側面図である。
【図４】図１に示す船外機のスイベルブラケットの構成を説明するための斜視図である。
【図５】図１に示す船外機のスイベルブラケットの構成を説明するための側面図である。
【図６】図１に示す船外機のスイベルブラケットの構成を説明するための平面図である。
【図７】この発明の一実施形態における操舵に関する動作の一例を示すフロー図である。
【図８】第１閾値設定処理の一例を示すフロー図である。
【図９】エンジン回転数およびトリム角と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図１０】第１閾値設定処理の他の例を示すフロー図である。
【図１１】操舵部の操作範囲と実舵角との関係を示すグラフである。
【図１２】操舵部の操作範囲と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図１３】第１閾値設定処理のその他の例を示すフロー図である。
【図１４】舵角比と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図１５】第１閾値設定処理のその他の例を示すフロー図である。
【図１６】電動モータへの供給電圧と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図１７】第１閾値設定処理のさらにその他の例を示すフロー図である。
【図１８】船外機本体の数と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図１９】エンジン回転数と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図２０】トリム角と第１閾値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
ここでは、この発明の一実施形態の船推進機１０を船１に設置した場合について説明する。図中、ＦＷＤは、船１の前進方向を示している。
【００２４】
図２をも参照して、船１は、船体２と船体２に設けられた船推進機１０とを含む。
【００２５】
船推進機１０は、船外機本体２８（後述）を操舵するために船体２内に設けられる操舵部１２と、船体２を前進または後進させる操作を行うために操舵部１２の近傍に設けられるコントロールレバー部１４と、船推進機１０の動作を制御するためのＥＣＵ（電子制御ユニット）１６と、操舵部１２の回転操作による操舵角を検出する操舵角センサ１８と、操舵部１２に反力を与えるために操舵部１２に連結される反力モータ２０と、船１の走行状態を検出するための走行状態検出部２２と、船１を推進するために船体２の船尾板３に取り付けられる２機の船外機２４とを含む。走行状態検出部２２は、速度センサ２２ａ、トリム角センサ２２ｂ、ヨーレートセンサ２２ｃ、姿勢センサ２２ｄ、横加速度センサ２２ｅ、エンジン状態センサ２２ｆおよび外力センサ２２ｇを含む。速度センサ２２ａは、たとえばＧＰＳを利用して船１の速度（船速）を検出する。トリム角センサ２２ｂは、たとえばトリムシリンダの駆動量を検出して船外機本体２８のトリム角を検出する。ヨーレートセンサ２２ｃは船１の旋回状態を検出する。姿勢センサ２２ｄは、たとえばジャイロを用いて船１のロール角やピッチ角などの船１の姿勢を検出する。横加速度センサ２２ｅは船１の旋回時の遠心力を検出する。エンジン状態センサ２２ｆは、スロットル開度やエンジン回転数を検出する。外力センサ２２ｇは、たとえば船外機本体２８に設けた荷重センサによって船外機本体２８に加えられる外力を検出する。これらの構成要素は、主としてＬＡＮケーブル２６によって相互に電気的に接続されている。
【００２６】
ついで、船外機２４について説明する。
船外機２４は、舵を有さず船外機２４自体で舵を切るように構成されている。
【００２７】
図３を参照して、船外機２４は、船外機本体２８とスイベルブラケット３０とチルトブラケット３２とを含む。
【００２８】
船外機本体２８は、上側から順にカウリング部３４、ケース部３６およびプロペラ３８を含む。船外機２４は、船外機本体２８を左右方向に揺動させることによって、プロペラ３８の向きを変え、プロペラ３８の推力で船体２の方向を変える。
【００２９】
カウリング部３４には、エンジン４０、およびエンジン４０に電気的に接続されるＥＣＵ４２（図１参照）などが収納されている。
【００３０】
スイベルブラケット３０は、ブラケット下部４４とブラケット上部４６とを含む。
【００３１】
ブラケット下部４４は船外機本体２８の上下方向（Ｚ方向）に沿って中空筒状に設けられ、ブラケット下部４４にはスイベル軸４８が回動自在に挿入される。したがって、スイベル軸４８は船外機本体２８の上下方向（Ｚ方向）に延びるように設けられる。スイベル軸４８の上端部５０が連結部５２を介して船外機本体２８に連結される。これによって、船外機本体２８が、スイベルブラケット３０ひいては船体２に対してスイベル軸４８を中心として相対的に左右方向（図１の矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）に揺動可能に取り付けられる。
【００３２】
スイベルブラケット３０を挟むように一対のチルトブラケット３２が設けられ、一対のチルトブラケット３２は船体２の後ろ側に設けられた船尾板３に固定される。スイベルブラケット３０および一対のチルトブラケット３２にはチルト軸５４が挿通される。チルト軸５４はスイベル軸４８と直角をなす方向であって、船体２の幅方向（図１の矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）に延びるように設けられる。これによって、スイベルブラケット３０ひいては船外機本体２８はチルト軸５４を中心として船体２に対して相対的に上下方向（Ｚ方向）に揺動可能となる。すなわち、船外機本体２８は、チルトシリンダ（図示せず）によってチルト軸５４廻りに揺動可能であり、上陸時などにほぼ水平方向まで回転して引き上げられる。また、船外機本体２８は、トリムシリンダ（図示せず）によってチルト軸５４廻りに揺動可能である。そして、航行中に船外機本体２８のトリム角を調整してプロペラ３８の推力方向を鉛直面内で上下に回動させて調整することができる。ここでは、スイベル軸４８と船底とが直角のときトリム角を『０°』とする。そして、『トリム角が大きくなる』とは、プロペラ３８が船尾板３から離れるように船外機本体２８を揺動させることを意味するものとする。
【００３３】
ついで、図４〜図６をも参照して、スイベルブラケット３０について説明する。
ブラケット上部４６は、ブラケット下部４４の上端部に設けられ、前方（矢印ＦＷＤ方向）に突出するように構成される。ブラケット上部４６は、上面開口の略箱状に形成され、側方から見て、前方に向かうにつれて次第に高さ方向が大きくなる一対の側壁部５６，５８と、一対の側壁部５６，５８の前部を連結する前壁部６０とを有する。ブラケット下部４４に挿入されているスイベル軸４８の上端部５０は、ブラケット上部４６に突出している。
【００３４】
ブラケット上部４６には、電動モータ６２とロッククラッチ６４と伝達機構６６の大部分とが収納される。
【００３５】
伝達機構６６は、電動モータ６２の駆動力を船外機本体２８に伝達するものであり、ギヤ部６８と、ギヤ部６８に接続されるボールネジ７０と、ボールネジ７０上を移動可能にボールネジ７０に係合されるボールナット７２と、ボールナット７２とスイベル軸４８とを連結する伝達プレート７４と、スイベル軸４８と、連結部５２とを含む。
【００３６】
電動モータ６２は、そのモータ軸７６が船体２の幅方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）に延びるように、スイベルブラケット３０内の前壁部６０近傍かつ側壁部５６側に設けられ、船外機本体２８を揺動させるための駆動力を発生する。電動モータ６２は、ドライバ７８と電気的に接続されている。ドライバ７８は、ユーザが操舵部１２を操舵した際にＬＡＮケーブル２６を介して送信される信号に基づいて、電動モータ６２の駆動を制御する。具体的には、ドライバ７８は、操舵部１２が時計回り方向（矢印Ａ１方向：図１参照）に回転された場合にモータ軸７６が矢印Ａ２方向に回転するように電動モータ６２を制御し、一方、操舵部１２が反時計回り方向（矢印Ｂ１方向：図１参照）に回転された場合にモータ軸７６が矢印Ｂ２方向に回転するように電動モータ６２を制御する。
【００３７】
ロッククラッチ６４は、電動モータ６２のモータ軸７６と同軸上に配置され、モータ軸７６とギヤ部６８とを連結し、電動モータ６２による駆動力をスイベル軸４８ひいては船外機本体２８側に伝達する。しかし、ロッククラッチ６４は、船外機本体２８側から伝達される外力（反力）を電動モータ６２側に伝達せず、当該外力による船外機本体２８の左右方向の揺動を防止するロック機能を有する。ロッククラッチ６４は、逆入力遮断クラッチであり、たとえばＮＴＮ株式会社製の「トルクダイオード（登録商標）」などが用いられる。これによって、モータ軸７６が回転したとき、モータ軸７６の回転をロッククラッチ６４に接続されたギヤ部６８に伝達することができる。その一方、航行中などにおいて、船外機本体２８に左右方向に揺動する力が付与され、それに伴ってギヤ部６８に回転力が付与されても、ロッククラッチ６４がギヤ部６８の回転を阻止しロックする。すなわち、航行中、水から受ける反力などが船外機本体２８に対して左右方向に付与される場合であっても、ロッククラッチ６４が機能するので、操舵方向を維持するために電動モータ６２を駆動させる必要はない。このように簡素な構成のロッククラッチ６４によって、電動モータ６２を常時駆動させる必要がなくなる。
【００３８】
ギヤ部６８は、減速ギヤとして機能し、図５および図６に示すように、３つの平歯車８０，８２および８４を含み、側壁部５８の開口部８６に設けられる。平歯車８０は、ロッククラッチ６４の下流側（側壁部５８側）から突出する軸部材８８と接続されており、軸部材８８とともに回転する。平歯車８２は、平歯車８０と噛合されるとともに平歯車８４にも噛合されている。すなわち、平歯車８２は、平歯車８０の回転を平歯車８４に伝達する中間ギヤの機能を果たす。平歯車８４は、ボールネジ７０と接続されており、ボールネジ７０と一体的に回転する。
【００３９】
ボールナット７２は、ボールネジ７０の回転に伴ってボールネジ７０の軸方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）に移動する。具体的には、モータ軸７６が矢印Ａ２方向に回転するのに伴って、ギヤ部６８を介してボールネジ７０が矢印Ａ３方向に回転し、ボールナット７２は側壁部５８方向（矢印Ｘ２方向）に移動する。その一方、モータ軸７６が矢印Ｂ２方向に回転するのに伴って、ギヤ部６８を介してボールネジ７０が矢印Ｂ３方向に回転し、ボールナット７２は側壁部５６方向（矢印Ｘ１方向）に移動する。
【００４０】
伝達プレート７４は、ボールナット７２に接続されるとともにスイベル軸４８に係合されている。これによって、伝達プレート７４は、ボールナット７２が矢印Ｘ１方向または矢印Ｘ２方向に移動するのに伴って、スイベル軸４８を中心に揺動することができる。それによってスイベル軸４８を回動させ船外機本体２８を揺動させることができる。船外機本体２８は、ボールナット７２が側壁部５８方向（矢印Ｘ２方向）に移動すると矢印Ｘ１方向に舵きりされ、一方、ボールナット７２が側壁部５６方向（矢印Ｘ１方向）に移動すると矢印Ｘ２方向に舵きりされる。
【００４１】
また、伝達プレート７４の側壁部５６側近傍には、回動軸９０を有しその回動角度を検出する回動センサ９２が設けられている。回動センサ９２は、リンク部材９４を介して伝達プレート７４に接続されている。リンク部材９４は、伝達プレート７４がスイベル軸４８を中心に揺動すると、それに伴って移動する。リンク部材９４の移動に伴って、回動センサ９２の回動軸９０が回動する。回動センサ９２によって検出された回動軸９０の回動角度に基づいて、ＥＣＵ１６が伝達プレート７４の揺動角度ひいては船外機本体２８の実舵角を算出する。
【００４２】
このようなブラケット上部４６の側壁部５６にはプレート部材９６が取り付けられ、側壁部５８には開口部８６を覆うようにプレート部材９８が取り付けられる。また、ブラケット上部４６の上面には、図５に示すように、開口全面を覆うことが可能なカバー部材１００が取り付けられる。これによって、ブラケット上部４６の内部を密閉できる。
【００４３】
図２に戻って、このような船推進機１０において、ＥＣＵ１６はＣＰＵおよびメモリを含み、メモリには図７、図８、図１０、図１３、図１５および図１７に示す動作を実行するためのプログラムや図９、図１１、図１２、図１４、図１６、図１８〜図２０に示す情報を有するマップ等が格納されている。
【００４４】
ＥＣＵ１６には、操舵角センサ１８から操舵部１２の操舵角を示す信号、コントロールレバー部１４からコントロール信号、回動センサ９２からの回動角度を示す信号、走行状態検出部２２の各センサからセンサ信号が与えられる。
【００４５】
ＥＣＵ１６は、操舵角や外力状態に応じた目標トルクを算出して反力モータ２０に与え、反力モータ２０はその目標トルクに応じた反力トルクを操舵部１２に出力する。これによって、ユーザは、操舵部１２を操作したときの重い感じや軽い感じ等の運転感覚を得ることができる。
【００４６】
また、ＥＣＵ１６は、ユーザが操舵部１２を回転した際の目標舵角を示す信号をスイベルブラケット３０内のドライバ７８に伝達して船外機本体２８の操舵を制御する。さらに、ＥＣＵ１６は、ユーザがコントロールレバー部１４を操作した際の信号を船外機本体２８内のＥＣＵ４２に伝達し、エンジン４０の出力を制御する。プロペラ３８は、エンジン４０の駆動に伴って回転する。
【００４７】
この実施形態では、船外機本体２８が推進機本体に相当する。ブラケット部はスイベルブラケット３０およびチルトブラケット３２を含む。操作情報検出部は操舵角センサ１８を含み、実舵角検出部は回動センサ９２およびＥＣＵ１６を含み、速度情報検出部はエンジン状態センサ２２ｆを含み、トリム角検出部はトリム角センサ２２ｂを含み、電力情報検出部はドライバ７８およびＥＣＵ１６を含む。また、ＥＣＵ１６が第１算出部、第２算出部、ずれ量取得部、判定部、基準舵角設定部、閾値設定部、操作範囲設定部および舵角比設定部として機能する。
【００４８】
このような船舶推進機１０を備える船１の動作例について、図７〜図２０を参照して説明する。
図７を参照して、操舵に関する動作について説明する。
【００４９】
まず、操舵角センサ１８が操舵部１２の操舵角を検出し（ステップＳ１）、ＥＣＵ１６はその操舵角に基づいて目標舵角θｔを算出する（ステップＳ３）。そして、回動センサ９２が回動軸９０の回動角度を検出し、ＥＣＵ１６はその回動角度に基づいて船外機本体２８の実舵角θｐを検出する（ステップＳ５）。
【００５０】
ステップＳ５の後、ＥＣＵ１６は、ステップＳ３で算出した目標舵角θｔから基準目標舵角θｔｂを減算することによって目標舵角の変化量δθｔを算出する（ステップＳ７）。また、ＥＣＵ１６は、ステップＳ５で検出した実舵角θｐから基準実舵角θｐｂを減算することによって実舵角の変化量δθｐを算出する（ステップＳ９）。基準目標舵角θｔｂおよび基準実舵角θｐｂはそれぞれ、1回目の図７の動作では初期値（たとえば０°）に設定され、後述するように必要に応じて更新される。
【００５１】
ステップＳ９の後、ＥＣＵ１６は、変化量δθｔから変化量δθｐを減算することによってずれ量δθを算出する（ステップＳ１１）。そして、ＥＣＵ１６は、操舵部１２の操作の有無を判定する（ステップＳ１３）。操舵部１２の操作の有無は、たとえば操舵角センサ１８からの出力に基づいて判定できる。操舵部１２の操作がなければ、ＥＣＵ１６は、ずれ量δθが第２閾値（たとえば０．３°）よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１５）。ずれ量δθが第２閾値よりも小さければ、ＥＣＵ１６は、ステップＳ３で算出した目標舵角θｔを基準目標舵角θｔｂに設定し（ステップＳ１７）、ステップＳ５で検出した実舵角θｐを基準実舵角θｐｂに設定する（ステップＳ１９）。すなわち、基準目標舵角θｔｂを今回算出した目標舵角θｔに更新し、基準実舵角θｐｂを今回検出した実舵角θｐに更新する。そして、ステップＳ２１に進む。ステップＳ１３において操舵部１２の操作があるときや、ステップＳ１５においてずれ量δθが第２閾値以上のときにもステップＳ２１に進む。
【００５２】
ステップＳ２１においてＥＣＵ１６は第１閾値設定処理を行い、そして、ずれ量δθが設定された第１閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２３）。ずれ量δθが第１閾値よりも小さければ、ＥＣＵ１６は、船外機本体２８の操舵に関する異常がないと判定し、ステップＳ３で算出した目標舵角θｔとステップＳ５で検出した実舵角θｐとの角度差を算出し、当該角度差に基づいて目標電流を算出する（ステップＳ２５）。そして、算出した目標電流を電動モータ６２に通電するための指示をＥＣＵ１６がドライバ７８に与えることによって、電動モータ６２に通電される（ステップＳ２７）。すると、電動モータ６２の駆動力が、伝達機構６６を介して船外機本体２８に伝達されて船外機本体２８が転舵され（ステップＳ２９）、終了する。一方、ステップＳ２３でずれ量δθが第１閾値以上であれば、ＥＣＵ１６は、船外機本体２８の操舵に関する異常があると判定し、電動モータ６２が駆動しないように電流指令値をゼロに設定し（ステップＳ３１）、終了する。このような図７に示す動作は、たとえば５ｍｓｅｃのインターバルで繰り返し行われる。
【００５３】
ついで、図８を参照して、図７のステップＳ２１における第１閾値設定処理の一例について説明する。
まず、エンジン状態センサ２２ｆがエンジン４０の回転数を検出するとともにトリム角センサ２２ｂが船外機本体２８のトリム角を検出する（ステップＳ５１）。そして、ＥＣＵ１６は、たとえば図９に示す情報を有するマップを参照して、検出された回転数およびトリム角に基づいて第１閾値を設定し（ステップＳ５３）、図７のステップＳ２３に進む。
【００５４】
通常、船速が小さいほど、実舵角の変化に対する船体２の挙動変化は小さくなるので、船体２の向きを迅速に変化させようとすればユーザによる操舵部１２の操作が速くなる。このことから、目標舵角と実舵角との角度差は、船速が小さいほど大きくなると考えられる。また、通常、船速が小さい場合には大きな推進力を得るためにトリム角が小さく設定される。したがって、トリム角が小さいほど船速が小さく目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量が大きくなると考えられる。これに対応して、ステップＳ５３で用いられるマップでは、速度情報であるエンジン４０の回転数が大きいほど第１閾値が小さくなっており、トリム角が小さいほど第１閾値が大きくなっている（図９参照）。
【００５５】
このような船推進機１０によれば、目標舵角の変化量δθｔと実舵角の変化量δθｐとのずれ量δθを取得しこれと第１閾値とを比較することによって、船外機本体２８の操舵に関する異常を容易に判定できる。
【００５６】
ずれ量δθが第２閾値よりも小さければ、今回取得した目標舵角θｔと今回検出した実舵角θｐとを、それぞれ次回以降の基準目標舵角θｔｂおよび基準実舵角θｐｂとして用いる。船外機本体２８の操舵を継続すると、目標舵角の絶対値と実舵角の絶対値との差が累積的に大きくなるおそれがあるが、このようにして基準目標舵角θｔｂおよび基準実舵角θｐｂを適宜更新することによって、目標舵角の変化量δθｔと実舵角の変化量δθｐ、ひいては両変化量のずれ量δθをより精度よく算出できる。特に、あて舵を行う場合に有効となる。
【００５７】
第１閾値をエンジン４０の回転数および船外機本体２８のトリム角に基づいて設定することによって、船外機本体２８の操舵に関する異常を船体の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００５８】
ついで、図１０を参照して、図７のステップＳ２１における第１閾値設定処理の他の例について説明する。
上述のように船速が小さければ実舵角の変化に対する船体２の挙動変化が小さくなるので、船速が小さい場合は、操舵部１２の操作範囲（全回転角：ロック・トゥ・ロック）を小さくして、少しの操作で実舵角を大きく変化させることが一般に行われている。これによって、船速が小さくても迅速に船体２の向きを変えることができる。
【００５９】
図１０の第１閾値設定処理は、船速に応じて操舵部１２の操作範囲を変化させる場合に行われる。たとえば図１１に示すように、操作範囲は、船速が４０ｋｍ／ｈ以上であれば実線Ｒ１で示すように±７２０°に設定され、船速が１０ｋｍ／ｈ以下であれば一点鎖線Ｒ２で示すように±３６０°に設定され、その間の船速では徐々に変化される。すなわち、ロック・トゥ・ロックは、船速が４０ｋｍ／ｈ以上であれば４回転に設定され、船速が１０ｋｍ／ｈ以下であれば２回転に設定され、その間の船速では徐々に変化される。操舵部１２のこのような操作範囲の設定はＥＣＵ１６によって行われ、その設定値はＥＣＵ１６のメモリに格納される。
【００６０】
なお、図１１において、横軸の『＋』は操舵部１２を矢印Ａ１方向（図１参照）に回転させることを意味し、横軸の『−』は操舵部１２を矢印Ｂ１方向（図１参照）に回転させることを意味する。また、図１１において、縦軸の『＋』は船外機本体２８を矢印Ｘ１方向（図１参照）に舵きりすることを意味し、縦軸の『−』は船外機本体２８を矢印Ｘ２方向（図１参照）に舵きりすることを意味する。
【００６１】
図１０の第１閾値設定処理では、まず、ＥＣＵ１６によって操舵部１２の操作範囲の設定値が検出される（ステップＳ５１ａ）。そして、ＥＣＵ１６は、たとえば図１２に示す情報を有するマップを参照して、検出した操作範囲に基づいて第１閾値を設定する（ステップＳ５３ａ）。上述のように船速が小さいほど操作範囲が小さく設定されるので、操作範囲が小さいほど船速が小さいと考えられる。ひいては、操作範囲が小さいほど目標舵角と実舵角との角度差が大きくなると考えられる。これに対応して、ステップＳ５１ａで用いられるマップでは、操作範囲が小さいほど第１閾値が大きくなっている（図１２参照）。
【００６２】
このように操舵部１２の操作範囲に基づいて第１閾値を設定することによっても、船外機本体２８の操舵に関する異常を船体２の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００６３】
ついで、図１３を参照して、図７のステップＳ２１における第１閾値設定処理のその他の例について説明する。
上述のように船速が小さければ実舵角の変化に対する船体２の挙動変化が小さくなるので、船速が小さい場合は、舵角比（操舵部１２の操舵角に対する実舵角の比）を大きくして、少しの操作で実舵角を大きく変化させることが一般に行われている。これによって、船速が小さくても迅速に船体２の向きを変えることができる。
【００６４】
図１３の第１閾値設定処理は、船速に応じて舵角比を変化させる場合に行われる。たとえば図１１に示すように、舵角比は、船速が４０ｋｍ／ｈ以上であれば実線Ｒ１で示すように１／２４（＝３０／７２０）に設定され、船速が１０ｋｍ／ｈ以下であれば一点鎖線Ｒ２で示すように１／１２（＝３０／３６０）に設定され、その間の船速では徐々に変化される。操舵部１２のこのような舵角比の設定はＥＣＵ１６によって行われ、その設定値はＥＣＵ１６のメモリに格納される。
【００６５】
図１３の第１閾値設定処理では、まず、ＥＣＵ１６によって舵角比の設定値が検出される（ステップＳ５１ｂ）。そして、ＥＣＵ１６は、たとえば図１４に示す情報を有するマップを参照して、検出した舵角比に基づいて第１閾値を設定する（ステップＳ５３ｂ）。上述のように、船速が小さいほど舵角比が大きく設定されるので、舵角比が大きいほど船速が小さいと考えられる。ひいては、舵角比が大きいほど目標舵角と実舵角との角度差が大きくなると考えられる。これに対応して、ステップＳ５３ｂで用いられるマップでは、舵角比が大きいほど第１閾値が大きくなっている（図１４参照）。
【００６６】
このように舵角比に基づいて第１閾値を設定することによっても、船外機本体２８の操舵に関する異常を船体２の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００６７】
なお、図１１に曲線状の破線Ｒ３で示すように、舵角比を操舵角に応じて変更するようにしてもよい。この場合には、操舵角に応じて舵角比を設定し、図１４を参照して、その舵角比に対応する第１閾値を設定すればよい。
【００６８】
ついで、図１５を参照して、図７のステップＳ２１における第１閾値設定処理のその他の例について説明する。
図１５の第１閾値設定処理では、電動モータ６２への供給電圧に基づいて第１閾値が設定される。
【００６９】
まず、電動モータ６２への供給電圧がドライバ７８を介してＥＣＵ１６によって検出される（ステップＳ５１ｃ）。そして、ＥＣＵ１６は、たとえば図１６に示す情報を有するマップを参照して、検出した供給電圧に基づいて第１閾値を設定する（ステップＳ５３ｃ）。船体２に搭載されている二次電池等の電源の性能は船体２毎に様々であるので、電動モータ６２以外の機器への供給電圧によって電動モータ６２への供給電圧が小さくなるおそれがある。電動モータ６２への供給電圧が小さければ電動モータ６２を適切に駆動できずに実舵角を目標舵角にできないおそれがあり、目標舵角と実舵角と角度差が大きくなるおそれがある。これに対応して、ステップＳ５３ｃで用いられるマップでは、供給電圧が小さいほど第１閾値が大きくなっている（図１６参照）。
【００７０】
このように第１閾値を設定することによって、船外機本体２８の操舵に関する異常を船体２に搭載されている電源の性能にかかわらず適切に判定できる。
【００７１】
ついで、図１７を参照して、図７のステップＳ２１における第１閾値設定処理のさらにその他の例について説明する。
図１７の第１閾値設定処理では、船推進機１０に含まれる船外機本体２８の数に基づいて第１閾値が設定される。
【００７２】
まず、船推進機１０に含まれる船外機本体２８の数がＥＣＵ１６によって検出される（ステップＳ５１ｄ）。そして、ＥＣＵ１６は、たとえば図１８に示す情報を有するマップを参照して、検出した船外機本体２８の数に基づいて第１閾値を設定する（ステップＳ５３ｄ）。船推進機１０に含まれる船外機本体２８の数が多いと推力が大きいので、より機敏な小回りがきく。すなわち、船外機本体２８の数が多いと、一つ一つの船外機本体２８の舵を大きく切らなくても全体として推力が大きいため、少し舵を切ればユーザの思う挙動に近い挙動を達成することができる。一方、船外機本体２８の数が少ないと、推力が小さいので、機敏な動きができず、各船外機本体２８の舵を大きく切って方向転換等が必要となる。しかし、舵を大きく切ると、舵の遅れ量すなわち目標舵角の変化量δθｔと実舵角の変化量δθｐとのずれ量δθが大きくなる。これに対応して、ステップＳ５３ｄで用いられるマップでは、船外機本体２８の数が少ないほど第１閾値が大きくなっている（図１８参照）。
【００７３】
このように第１閾値を設定することによって、船外機本体２８の操舵に関する異常を船外機本体２８の数にかかわらず適切に判定できる。
【００７４】
なお、図８に示す第１閾値設定処理では、エンジン４０の回転数および船外機本体２８のトリム角に基づいて第１閾値を設定する場合について説明したが、回転数およびトリム角のいずれか一方に基づいて第１閾値を設定してもよい。エンジン４０の回転数のみに基づいて第１閾値を設定する場合、図１９に示す情報を有するマップを用いればよい。上述のようにエンジン４０の回転数が小さいほど船速が小さく目標舵角と実舵角との角度差が大きくなると考えられるので、図１９では回転数が小さいほど第１閾値が大きくなっている。また、トリム角のみに基づいて第１閾値を設定する場合、図２０に示す情報を有するマップを用いればよい。上述のようにトリム角が小さいほど船速が小さく目標舵角と実舵角との角度差が大きくなると考えられるので、図２０ではトリム角が小さいほど第１閾値が大きくなっている。
【００７５】
このように、エンジン４０の回転数および船外機本体２８のいずれか一方に基づいて第１閾値を設定しても、船外機本体２８の操舵に関する異常を船体２の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００７６】
なお、操舵部１２の操作に関する操作情報は操舵角に限定されず、操作速度であってもよい。船体２の速度に関する速度情報はエンジン４０の回転数に限定されず、速度センサ２２ａによって検出される船速であってもよい。電動モータ６２に供給される電力に関する電力情報は供給電力に限定されず、バッテリ電圧や発電電流であってもよい。
【００７７】
推進機本体（船外機本体２８）を揺動させるための駆動部は、電動モータ６２に限定されずシリンダ等であってもよい。
【００７８】
上述の実施形態では、２機の船外機２４を船１に設置した場合について説明したが、この発明はこれに限定されない。この発明は、船に船外機を１機のみ設置した場合や３機以上設置した場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 船
２ 船体
１０ 船推進機
１２ 操舵部
１４ コントロールレバー部
１６，４２ ＥＣＵ
１８ 操舵角センサ
２２ 走行状態検出部
２２ｂ トリム角センサ
２２ｆ エンジン状態センサ
２４ 船外機
２８ 船外機本体
３０ スイベルブラケット
３２ チルトブラケット
３８ プロペラ
４０ エンジン
４８ スイベル軸
６２ 電動モータ
７８ ドライバ
９２ 回動センサ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船推進機に関し、より特定的には、船体に対して推進機本体を左右方向に揺動させるための電動モータを有する船推進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば特許文献１に開示されているように、電動モータによって船外機（推進機本体）を船体に対して左右方向に揺動させることによって船体を操舵することが知られている。
【０００３】
特許文献１の技術では、ステアリングホイールの回転角度等を用いて目標舵角を設定する。そして、船外機の実舵角と目標舵角との角度差に基づいて電動モータの駆動量を設定し、設定した駆動量に応じて電動モータを駆動する。これによって船外機が船体に対して左右方向に揺動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
しかし、電動モータの劣化等の異常のために実舵角を適切に変化させることができなくなっていれば、目標舵角と実舵角とのずれが大きくなってしまう。すなわち、推進機本体の操舵に関して異常が生じていれば、ユーザによる操作と船体の挙動変化とのずれが大きくなってしまう。特許文献１では、この点について何ら考慮しておらず、船外機の操舵に関する異常を判定することについては何ら開示も示唆もされていない。
それゆえにこの発明の主たる目的は、推進機本体の操舵に関する異常を判定できる船推進機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の船推進機は、船体を推進するための船推進機であって、推進機本体と、船体に対して推進機本体を左右方向に揺動可能に取り付けるためのブラケット部と、推進機本体を左右方向に揺動させるための駆動部と、推進機本体を操舵するための操舵部と、操舵部への操作量に関する操作情報を検出する操作情報検出部と、推進機本体の実舵角を検出する実舵角検出部と、操作情報に基づく推進機本体の目標舵角と基準目標舵角とに基づいて目標舵角の変化量を算出する第１算出部と、実舵角と基準実舵角とに基づいて実舵角の変化量を算出する第２算出部と、目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量を取得するずれ量取得部と、ずれ量と第１閾値との比較結果に基づいて推進機本体の操舵に関する異常を判定する判定部とを備える。
【０００７】
請求項２に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、ずれ量と第２閾値との比較結果に基づいて基準目標舵角および基準実舵角を設定する基準舵角設定部をさらに含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、ブラケット部は、船体に対して推進機本体をさらに上下方向に揺動可能に設けられ、船体の速度に関する速度情報を検出する速度情報検出部と、推進機本体のトリム角を検出するトリム角検出部と、速度情報とトリム角との少なくともいずれか一方に基づいて第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、操舵部の操作範囲を設定する操作範囲設定部と、操作範囲に基づいて第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、舵角比を設定する舵角比設定部と、舵角比に基づいて第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、駆動部は電動モータを含み、当該船推進機は、電動モータに供給される電力に関する電力情報を検出する電力情報検出部と、電力情報に基づいて第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の船推進機は、請求項１に記載の船推進機において、当該船推進機に含まれる推進機本体の数に基づいて第１閾値を設定する閾値設定部をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
なお、『舵角比』とは操舵部の操舵角に対する実舵角の比をいう。
【００１４】
請求項１に記載の船推進機では、推進機本体の目標舵角から基準目標舵角を減算して目標舵角の変化量を算出し、実舵角から基準実舵角を減算して実舵角の変化量を算出する。そして、目標舵角の変化量と実舵角の変化量との差をずれ量として取得し、当該ずれ量と第１閾値とを比較する。当該ずれ量が第１閾値より小さければ、推進機本体の操舵が正常に行われていると判定し、一方、当該ずれ量が第１閾値以上であれば、推進機本体の操舵に異常があると判定する。このようにずれ量と第１閾値とを比較することによって推進機本体の操舵に関する異常を容易に判定できる。
【００１５】
推進機本体の操舵を継続すると、時間の経過と共に目標舵角の絶対値と実舵角の絶対値との差が累積的に大きくなるおそれがあり、この場合には、基準目標舵角と基準実舵角とを適宜更新していくことが望ましい。請求項２に記載の船推進機では、たとえば操舵を停止して実舵角が目標舵角に近づき、ずれ量（目標舵角の変化量と実舵角の変化量との差）が第２閾値よりも小さくなったときの目標舵角および実舵角を、それぞれ基準目標舵角および基準実舵角として用いる。このようにして基準目標舵角および基準実舵角を適宜更新することによって、目標舵角の変化量および実舵角の変化量、ひいては両変化量のずれ量をより精度よく算出できる。特に、あて舵を行う場合に有効となる。
【００１６】
通常、船体の速度（船速）が小さいほど、実舵角の変化に対する船体の挙動変化は小さくなる（回頭が鈍くなる）ので、船体の向きを迅速に変化させようとすればユーザによる操舵部の操作が速くなる。すると、目標舵角の増加が早くなる。このため、適切に操舵できる状態であっても目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量（転舵の遅れ）は、船速が小さいほど大きくなると考えられる。また、通常、船速が小さい場合には大きな推進力を得るためにトリム角が小さく設定される。したがって、トリム角が小さいほど船速が小さく目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量が大きくなると考えられる。請求項３に記載の船推進機では、第１閾値を船体の速度に関する速度情報および推進機本体のトリム角の少なくともいずれか一方に基づいて設定する。これによって、推進機本体の操舵に関する異常を船体の走行（航行）状態に応じて適切に判定できる。
【００１７】
船速が小さいほど実舵角の変化に対する船の挙動変化は小さくなるので、船速が小さい場合は操舵部への少しの操作で実舵角を大きく変化させることが望まれる。このことから、船速が小さい場合は操舵部の操作範囲を小さくすることが一般に知られている。この場合、操作範囲が小さいほど船速が小さく目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量が大きくなると考えられる。請求項４に記載の船推進機では、操舵部の操作範囲が小さければ船速が小さいものとして第１閾値を大きく設定する。これによって、推進機本体の操舵に関する異常を船体の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００１８】
また、船速が小さい場合は操舵部への少しの操作量で実舵角を大きく変化させるために舵角比を大きく設定することも一般に知られている。この場合、舵角比が大きいほど船速が小さく目標舵角の変化量と実舵角の変化量との角度差が大きくなると考えられる。請求項５に記載の船推進機では、舵角比が大きければ船速が小さいものとして第１閾値を大きく設定する。これによって、推進機本体の操舵に関する異常を船体の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００１９】
船体に搭載されている電源の性能は船体毎に様々である。このため、電源から船推進機以外の機器への電力供給量が大きくなれば船推進機への電力供給量が小さくなるおそれがあり、目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量が大きくなるおそれがある。請求項６に記載の船推進機では、電力情報が小さければ第１閾値を大きく設定する。これによって、推進機本体の操舵に関する異常を船体に搭載されている電源の性能にかかわらず適切に判定できる。
【００２０】
船推進機に含まれる推進機本体の数が多いと推力が大きいので、より機敏な小回りがきく。すなわち、推進機本体の数が多いと、一つ一つの推進機本体の舵を大きく切らなくても全体として推力が大きいため、少し舵を切ればユーザの思う挙動に近い挙動を達成することができる。一方、推進機本体の数が少ないと、推力が小さいので、機敏な動きができず、各推進機本体の舵を大きく切って方向転換等が必要となる。しかし、舵を大きく切ると、舵の遅れ量すなわち目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量が大きくなる。請求項７に記載の船推進機では、当該船推進機に含まれる推進機本体の数が少ないほど第１閾値を大きく設定する。これによって、推進機本体の操舵に関する異常を推進機本体の数にかかわらず適切に判定できる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、推進機本体の操舵に関する異常を判定できる船推進機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の一実施形態の船推進機が搭載された船の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す船推進機の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す船外機の全体構成を示す側面図である。
【図４】図１に示す船外機のスイベルブラケットの構成を説明するための斜視図である。
【図５】図１に示す船外機のスイベルブラケットの構成を説明するための側面図である。
【図６】図１に示す船外機のスイベルブラケットの構成を説明するための平面図である。
【図７】この発明の一実施形態における操舵に関する動作の一例を示すフロー図である。
【図８】第１閾値設定処理の一例を示すフロー図である。
【図９】エンジン回転数およびトリム角と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図１０】第１閾値設定処理の他の例を示すフロー図である。
【図１１】操舵部の操作範囲と実舵角との関係を示すグラフである。
【図１２】操舵部の操作範囲と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図１３】第１閾値設定処理のその他の例を示すフロー図である。
【図１４】舵角比と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図１５】第１閾値設定処理のその他の例を示すフロー図である。
【図１６】電動モータへの供給電圧と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図１７】第１閾値設定処理のさらにその他の例を示すフロー図である。
【図１８】船外機本体の数と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図１９】エンジン回転数と第１閾値との関係を示すグラフである。
【図２０】トリム角と第１閾値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
ここでは、この発明の一実施形態の船推進機１０を船１に設置した場合について説明する。図中、ＦＷＤは、船１の前進方向を示している。
【００２４】
図２をも参照して、船１は、船体２と船体２に設けられた船推進機１０とを含む。
【００２５】
船推進機１０は、船外機本体２８（後述）を操舵するために船体２内に設けられる操舵部１２と、船体２を前進または後進させる操作を行うために操舵部１２の近傍に設けられるコントロールレバー部１４と、船推進機１０の動作を制御するためのＥＣＵ（電子制御ユニット）１６と、操舵部１２の回転操作による操舵角を検出する操舵角センサ１８と、操舵部１２に反力を与えるために操舵部１２に連結される反力モータ２０と、船１の走行状態を検出するための走行状態検出部２２と、船１を推進するために船体２の船尾板３に取り付けられる２機の船外機２４とを含む。走行状態検出部２２は、速度センサ２２ａ、トリム角センサ２２ｂ、ヨーレートセンサ２２ｃ、姿勢センサ２２ｄ、横加速度センサ２２ｅ、エンジン状態センサ２２ｆおよび外力センサ２２ｇを含む。速度センサ２２ａは、たとえばＧＰＳを利用して船１の速度（船速）を検出する。トリム角センサ２２ｂは、たとえばトリムシリンダの駆動量を検出して船外機本体２８のトリム角を検出する。ヨーレートセンサ２２ｃは船１の旋回状態を検出する。姿勢センサ２２ｄは、たとえばジャイロを用いて船１のロール角やピッチ角などの船１の姿勢を検出する。横加速度センサ２２ｅは船１の旋回時の遠心力を検出する。エンジン状態センサ２２ｆは、スロットル開度やエンジン回転数を検出する。外力センサ２２ｇは、たとえば船外機本体２８に設けた荷重センサによって船外機本体２８に加えられる外力を検出する。これらの構成要素は、主としてＬＡＮケーブル２６によって相互に電気的に接続されている。
【００２６】
ついで、船外機２４について説明する。
船外機２４は、舵を有さず船外機２４自体で舵を切るように構成されている。
【００２７】
図３を参照して、船外機２４は、船外機本体２８とスイベルブラケット３０とチルトブラケット３２とを含む。
【００２８】
船外機本体２８は、上側から順にカウリング部３４、ケース部３６およびプロペラ３８を含む。船外機２４は、船外機本体２８を左右方向に揺動させることによって、プロペラ３８の向きを変え、プロペラ３８の推力で船体２の方向を変える。
【００２９】
カウリング部３４には、エンジン４０、およびエンジン４０に電気的に接続されるＥＣＵ４２（図１参照）などが収納されている。
【００３０】
スイベルブラケット３０は、ブラケット下部４４とブラケット上部４６とを含む。
【００３１】
ブラケット下部４４は船外機本体２８の上下方向（Ｚ方向）に沿って中空筒状に設けられ、ブラケット下部４４にはスイベル軸４８が回動自在に挿入される。したがって、スイベル軸４８は船外機本体２８の上下方向（Ｚ方向）に延びるように設けられる。スイベル軸４８の上端部５０が連結部５２を介して船外機本体２８に連結される。これによって、船外機本体２８が、スイベルブラケット３０ひいては船体２に対してスイベル軸４８を中心として相対的に左右方向（図１の矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）に揺動可能に取り付けられる。
【００３２】
スイベルブラケット３０を挟むように一対のチルトブラケット３２が設けられ、一対のチルトブラケット３２は船体２の後ろ側に設けられた船尾板３に固定される。スイベルブラケット３０および一対のチルトブラケット３２にはチルト軸５４が挿通される。チルト軸５４はスイベル軸４８と直角をなす方向であって、船体２の幅方向（図１の矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）に延びるように設けられる。これによって、スイベルブラケット３０ひいては船外機本体２８はチルト軸５４を中心として船体２に対して相対的に上下方向（Ｚ方向）に揺動可能となる。すなわち、船外機本体２８は、チルトシリンダ（図示せず）によってチルト軸５４廻りに揺動可能であり、上陸時などにほぼ水平方向まで回転して引き上げられる。また、船外機本体２８は、トリムシリンダ（図示せず）によってチルト軸５４廻りに揺動可能である。そして、航行中に船外機本体２８のトリム角を調整してプロペラ３８の推力方向を鉛直面内で上下に回動させて調整することができる。ここでは、スイベル軸４８と船底とが直角のときトリム角を『０°』とする。そして、『トリム角が大きくなる』とは、プロペラ３８が船尾板３から離れるように船外機本体２８を揺動させることを意味するものとする。
【００３３】
ついで、図４〜図６をも参照して、スイベルブラケット３０について説明する。
ブラケット上部４６は、ブラケット下部４４の上端部に設けられ、前方（矢印ＦＷＤ方向）に突出するように構成される。ブラケット上部４６は、上面開口の略箱状に形成され、側方から見て、前方に向かうにつれて次第に高さ方向が大きくなる一対の側壁部５６，５８と、一対の側壁部５６，５８の前部を連結する前壁部６０とを有する。ブラケット下部４４に挿入されているスイベル軸４８の上端部５０は、ブラケット上部４６に突出している。
【００３４】
ブラケット上部４６には、電動モータ６２とロッククラッチ６４と伝達機構６６の大部分とが収納される。
【００３５】
伝達機構６６は、電動モータ６２の駆動力を船外機本体２８に伝達するものであり、ギヤ部６８と、ギヤ部６８に接続されるボールネジ７０と、ボールネジ７０上を移動可能にボールネジ７０に係合されるボールナット７２と、ボールナット７２とスイベル軸４８とを連結する伝達プレート７４と、スイベル軸４８と、連結部５２とを含む。
【００３６】
電動モータ６２は、そのモータ軸７６が船体２の幅方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）に延びるように、スイベルブラケット３０内の前壁部６０近傍かつ側壁部５６側に設けられ、船外機本体２８を揺動させるための駆動力を発生する。電動モータ６２は、ドライバ７８と電気的に接続されている。ドライバ７８は、ユーザが操舵部１２を操舵した際にＬＡＮケーブル２６を介して送信される信号に基づいて、電動モータ６２の駆動を制御する。具体的には、ドライバ７８は、操舵部１２が時計回り方向（矢印Ａ１方向：図１参照）に回転された場合にモータ軸７６が矢印Ａ２方向に回転するように電動モータ６２を制御し、一方、操舵部１２が反時計回り方向（矢印Ｂ１方向：図１参照）に回転された場合にモータ軸７６が矢印Ｂ２方向に回転するように電動モータ６２を制御する。
【００３７】
ロッククラッチ６４は、電動モータ６２のモータ軸７６と同軸上に配置され、モータ軸７６とギヤ部６８とを連結し、電動モータ６２による駆動力をスイベル軸４８ひいては船外機本体２８側に伝達する。しかし、ロッククラッチ６４は、船外機本体２８側から伝達される外力（反力）を電動モータ６２側に伝達せず、当該外力による船外機本体２８の左右方向の揺動を防止するロック機能を有する。ロッククラッチ６４は、逆入力遮断クラッチであり、たとえばＮＴＮ株式会社製の「トルクダイオード（登録商標）」などが用いられる。これによって、モータ軸７６が回転したとき、モータ軸７６の回転をロッククラッチ６４に接続されたギヤ部６８に伝達することができる。その一方、航行中などにおいて、船外機本体２８に左右方向に揺動する力が付与され、それに伴ってギヤ部６８に回転力が付与されても、ロッククラッチ６４がギヤ部６８の回転を阻止しロックする。すなわち、航行中、水から受ける反力などが船外機本体２８に対して左右方向に付与される場合であっても、ロッククラッチ６４が機能するので、操舵方向を維持するために電動モータ６２を駆動させる必要はない。このように簡素な構成のロッククラッチ６４によって、電動モータ６２を常時駆動させる必要がなくなる。
【００３８】
ギヤ部６８は、減速ギヤとして機能し、図５および図６に示すように、３つの平歯車８０，８２および８４を含み、側壁部５８の開口部８６に設けられる。平歯車８０は、ロッククラッチ６４の下流側（側壁部５８側）から突出する軸部材８８と接続されており、軸部材８８とともに回転する。平歯車８２は、平歯車８０と噛合されるとともに平歯車８４にも噛合されている。すなわち、平歯車８２は、平歯車８０の回転を平歯車８４に伝達する中間ギヤの機能を果たす。平歯車８４は、ボールネジ７０と接続されており、ボールネジ７０と一体的に回転する。
【００３９】
ボールナット７２は、ボールネジ７０の回転に伴ってボールネジ７０の軸方向（矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向）に移動する。具体的には、モータ軸７６が矢印Ａ２方向に回転するのに伴って、ギヤ部６８を介してボールネジ７０が矢印Ａ３方向に回転し、ボールナット７２は側壁部５８方向（矢印Ｘ２方向）に移動する。その一方、モータ軸７６が矢印Ｂ２方向に回転するのに伴って、ギヤ部６８を介してボールネジ７０が矢印Ｂ３方向に回転し、ボールナット７２は側壁部５６方向（矢印Ｘ１方向）に移動する。
【００４０】
伝達プレート７４は、ボールナット７２に接続されるとともにスイベル軸４８に係合されている。これによって、伝達プレート７４は、ボールナット７２が矢印Ｘ１方向または矢印Ｘ２方向に移動するのに伴って、スイベル軸４８を中心に揺動することができる。それによってスイベル軸４８を回動させ船外機本体２８を揺動させることができる。船外機本体２８は、ボールナット７２が側壁部５８方向（矢印Ｘ２方向）に移動すると矢印Ｘ１方向に舵きりされ、一方、ボールナット７２が側壁部５６方向（矢印Ｘ１方向）に移動すると矢印Ｘ２方向に舵きりされる。
【００４１】
また、伝達プレート７４の側壁部５６側近傍には、回動軸９０を有しその回動角度を検出する回動センサ９２が設けられている。回動センサ９２は、リンク部材９４を介して伝達プレート７４に接続されている。リンク部材９４は、伝達プレート７４がスイベル軸４８を中心に揺動すると、それに伴って移動する。リンク部材９４の移動に伴って、回動センサ９２の回動軸９０が回動する。回動センサ９２によって検出された回動軸９０の回動角度に基づいて、ＥＣＵ１６が伝達プレート７４の揺動角度ひいては船外機本体２８の実舵角を算出する。
【００４２】
このようなブラケット上部４６の側壁部５６にはプレート部材９６が取り付けられ、側壁部５８には開口部８６を覆うようにプレート部材９８が取り付けられる。また、ブラケット上部４６の上面には、図５に示すように、開口全面を覆うことが可能なカバー部材１００が取り付けられる。これによって、ブラケット上部４６の内部を密閉できる。
【００４３】
図２に戻って、このような船推進機１０において、ＥＣＵ１６はＣＰＵおよびメモリを含み、メモリには図７、図８、図１０、図１３、図１５および図１７に示す動作を実行するためのプログラムや図９、図１１、図１２、図１４、図１６、図１８〜図２０に示す情報を有するマップ等が格納されている。
【００４４】
ＥＣＵ１６には、操舵角センサ１８から操舵部１２の操舵角を示す信号、コントロールレバー部１４からコントロール信号、回動センサ９２からの回動角度を示す信号、走行状態検出部２２の各センサからセンサ信号が与えられる。
【００４５】
ＥＣＵ１６は、操舵角や外力状態に応じた目標トルクを算出して反力モータ２０に与え、反力モータ２０はその目標トルクに応じた反力トルクを操舵部１２に出力する。これによって、ユーザは、操舵部１２を操作したときの重い感じや軽い感じ等の運転感覚を得ることができる。
【００４６】
また、ＥＣＵ１６は、ユーザが操舵部１２を回転した際の目標舵角を示す信号をスイベルブラケット３０内のドライバ７８に伝達して船外機本体２８の操舵を制御する。さらに、ＥＣＵ１６は、ユーザがコントロールレバー部１４を操作した際の信号を船外機本体２８内のＥＣＵ４２に伝達し、エンジン４０の出力を制御する。プロペラ３８は、エンジン４０の駆動に伴って回転する。
【００４７】
この実施形態では、船外機本体２８が推進機本体に相当する。ブラケット部はスイベルブラケット３０およびチルトブラケット３２を含む。操作情報検出部は操舵角センサ１８を含み、実舵角検出部は回動センサ９２およびＥＣＵ１６を含み、速度情報検出部はエンジン状態センサ２２ｆを含み、トリム角検出部はトリム角センサ２２ｂを含み、電力情報検出部はドライバ７８およびＥＣＵ１６を含む。また、ＥＣＵ１６が第１算出部、第２算出部、ずれ量取得部、判定部、基準舵角設定部、閾値設定部、操作範囲設定部および舵角比設定部として機能する。
【００４８】
このような船舶推進機１０を備える船１の動作例について、図７〜図２０を参照して説明する。
図７を参照して、操舵に関する動作について説明する。
【００４９】
まず、操舵角センサ１８が操舵部１２の操舵角を検出し（ステップＳ１）、ＥＣＵ１６はその操舵角に基づいて目標舵角θｔを算出する（ステップＳ３）。そして、回動センサ９２が回動軸９０の回動角度を検出し、ＥＣＵ１６はその回動角度に基づいて船外機本体２８の実舵角θｐを検出する（ステップＳ５）。
【００５０】
ステップＳ５の後、ＥＣＵ１６は、ステップＳ３で算出した目標舵角θｔから基準目標舵角θｔｂを減算することによって目標舵角の変化量δθｔを算出する（ステップＳ７）。また、ＥＣＵ１６は、ステップＳ５で検出した実舵角θｐから基準実舵角θｐｂを減算することによって実舵角の変化量δθｐを算出する（ステップＳ９）。基準目標舵角θｔｂおよび基準実舵角θｐｂはそれぞれ、1回目の図７の動作では初期値（たとえば０°）に設定され、後述するように必要に応じて更新される。
【００５１】
ステップＳ９の後、ＥＣＵ１６は、変化量δθｔから変化量δθｐを減算することによってずれ量δθを算出する（ステップＳ１１）。そして、ＥＣＵ１６は、操舵部１２の操作の有無を判定する（ステップＳ１３）。操舵部１２の操作の有無は、たとえば操舵角センサ１８からの出力に基づいて判定できる。操舵部１２の操作がなければ、ＥＣＵ１６は、ずれ量δθが第２閾値（たとえば０．３°）よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１５）。ずれ量δθが第２閾値よりも小さければ、ＥＣＵ１６は、ステップＳ３で算出した目標舵角θｔを基準目標舵角θｔｂに設定し（ステップＳ１７）、ステップＳ５で検出した実舵角θｐを基準実舵角θｐｂに設定する（ステップＳ１９）。すなわち、基準目標舵角θｔｂを今回算出した目標舵角θｔに更新し、基準実舵角θｐｂを今回検出した実舵角θｐに更新する。そして、ステップＳ２１に進む。ステップＳ１３において操舵部１２の操作があるときや、ステップＳ１５においてずれ量δθが第２閾値以上のときにもステップＳ２１に進む。
【００５２】
ステップＳ２１においてＥＣＵ１６は第１閾値設定処理を行い、そして、ずれ量δθが設定された第１閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２３）。ずれ量δθが第１閾値よりも小さければ、ＥＣＵ１６は、船外機本体２８の操舵に関する異常がないと判定し、ステップＳ３で算出した目標舵角θｔとステップＳ５で検出した実舵角θｐとの角度差を算出し、当該角度差に基づいて目標電流を算出する（ステップＳ２５）。そして、算出した目標電流を電動モータ６２に通電するための指示をＥＣＵ１６がドライバ７８に与えることによって、電動モータ６２に通電される（ステップＳ２７）。すると、電動モータ６２の駆動力が、伝達機構６６を介して船外機本体２８に伝達されて船外機本体２８が転舵され（ステップＳ２９）、終了する。一方、ステップＳ２３でずれ量δθが第１閾値以上であれば、ＥＣＵ１６は、船外機本体２８の操舵に関する異常があると判定し、電動モータ６２が駆動しないように電流指令値をゼロに設定し（ステップＳ３１）、終了する。このような図７に示す動作は、たとえば５ｍｓｅｃのインターバルで繰り返し行われる。
【００５３】
ついで、図８を参照して、図７のステップＳ２１における第１閾値設定処理の一例について説明する。
まず、エンジン状態センサ２２ｆがエンジン４０の回転数を検出するとともにトリム角センサ２２ｂが船外機本体２８のトリム角を検出する（ステップＳ５１）。そして、ＥＣＵ１６は、たとえば図９に示す情報を有するマップを参照して、検出された回転数およびトリム角に基づいて第１閾値を設定し（ステップＳ５３）、図７のステップＳ２３に進む。
【００５４】
通常、船速が小さいほど、実舵角の変化に対する船体２の挙動変化は小さくなるので、船体２の向きを迅速に変化させようとすればユーザによる操舵部１２の操作が速くなる。このことから、目標舵角と実舵角との角度差は、船速が小さいほど大きくなると考えられる。また、通常、船速が小さい場合には大きな推進力を得るためにトリム角が小さく設定される。したがって、トリム角が小さいほど船速が小さく目標舵角の変化量と実舵角の変化量とのずれ量が大きくなると考えられる。これに対応して、ステップＳ５３で用いられるマップでは、速度情報であるエンジン４０の回転数が大きいほど第１閾値が小さくなっており、トリム角が小さいほど第１閾値が大きくなっている（図９参照）。
【００５５】
このような船推進機１０によれば、目標舵角の変化量δθｔと実舵角の変化量δθｐとのずれ量δθを取得しこれと第１閾値とを比較することによって、船外機本体２８の操舵に関する異常を容易に判定できる。
【００５６】
ずれ量δθが第２閾値よりも小さければ、今回取得した目標舵角θｔと今回検出した実舵角θｐとを、それぞれ次回以降の基準目標舵角θｔｂおよび基準実舵角θｐｂとして用いる。船外機本体２８の操舵を継続すると、目標舵角の絶対値と実舵角の絶対値との差が累積的に大きくなるおそれがあるが、このようにして基準目標舵角θｔｂおよび基準実舵角θｐｂを適宜更新することによって、目標舵角の変化量δθｔと実舵角の変化量δθｐ、ひいては両変化量のずれ量δθをより精度よく算出できる。特に、あて舵を行う場合に有効となる。
【００５７】
第１閾値をエンジン４０の回転数および船外機本体２８のトリム角に基づいて設定することによって、船外機本体２８の操舵に関する異常を船体の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００５８】
ついで、図１０を参照して、図７のステップＳ２１における第１閾値設定処理の他の例について説明する。
上述のように船速が小さければ実舵角の変化に対する船体２の挙動変化が小さくなるので、船速が小さい場合は、操舵部１２の操作範囲（全回転角：ロック・トゥ・ロック）を小さくして、少しの操作で実舵角を大きく変化させることが一般に行われている。これによって、船速が小さくても迅速に船体２の向きを変えることができる。
【００５９】
図１０の第１閾値設定処理は、船速に応じて操舵部１２の操作範囲を変化させる場合に行われる。たとえば図１１に示すように、操作範囲は、船速が４０ｋｍ／ｈ以上であれば実線Ｒ１で示すように±７２０°に設定され、船速が１０ｋｍ／ｈ以下であれば一点鎖線Ｒ２で示すように±３６０°に設定され、その間の船速では徐々に変化される。すなわち、ロック・トゥ・ロックは、船速が４０ｋｍ／ｈ以上であれば４回転に設定され、船速が１０ｋｍ／ｈ以下であれば２回転に設定され、その間の船速では徐々に変化される。操舵部１２のこのような操作範囲の設定はＥＣＵ１６によって行われ、その設定値はＥＣＵ１６のメモリに格納される。
【００６０】
なお、図１１において、横軸の『＋』は操舵部１２を矢印Ａ１方向（図１参照）に回転させることを意味し、横軸の『−』は操舵部１２を矢印Ｂ１方向（図１参照）に回転させることを意味する。また、図１１において、縦軸の『＋』は船外機本体２８を矢印Ｘ１方向（図１参照）に舵きりすることを意味し、縦軸の『−』は船外機本体２８を矢印Ｘ２方向（図１参照）に舵きりすることを意味する。
【００６１】
図１０の第１閾値設定処理では、まず、ＥＣＵ１６によって操舵部１２の操作範囲の設定値が検出される（ステップＳ５１ａ）。そして、ＥＣＵ１６は、たとえば図１２に示す情報を有するマップを参照して、検出した操作範囲に基づいて第１閾値を設定する（ステップＳ５３ａ）。上述のように船速が小さいほど操作範囲が小さく設定されるので、操作範囲が小さいほど船速が小さいと考えられる。ひいては、操作範囲が小さいほど目標舵角と実舵角との角度差が大きくなると考えられる。これに対応して、ステップＳ５１ａで用いられるマップでは、操作範囲が小さいほど第１閾値が大きくなっている（図１２参照）。
【００６２】
このように操舵部１２の操作範囲に基づいて第１閾値を設定することによっても、船外機本体２８の操舵に関する異常を船体２の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００６３】
ついで、図１３を参照して、図７のステップＳ２１における第１閾値設定処理のその他の例について説明する。
上述のように船速が小さければ実舵角の変化に対する船体２の挙動変化が小さくなるので、船速が小さい場合は、舵角比（操舵部１２の操舵角に対する実舵角の比）を大きくして、少しの操作で実舵角を大きく変化させることが一般に行われている。これによって、船速が小さくても迅速に船体２の向きを変えることができる。
【００６４】
図１３の第１閾値設定処理は、船速に応じて舵角比を変化させる場合に行われる。たとえば図１１に示すように、舵角比は、船速が４０ｋｍ／ｈ以上であれば実線Ｒ１で示すように１／２４（＝３０／７２０）に設定され、船速が１０ｋｍ／ｈ以下であれば一点鎖線Ｒ２で示すように１／１２（＝３０／３６０）に設定され、その間の船速では徐々に変化される。操舵部１２のこのような舵角比の設定はＥＣＵ１６によって行われ、その設定値はＥＣＵ１６のメモリに格納される。
【００６５】
図１３の第１閾値設定処理では、まず、ＥＣＵ１６によって舵角比の設定値が検出される（ステップＳ５１ｂ）。そして、ＥＣＵ１６は、たとえば図１４に示す情報を有するマップを参照して、検出した舵角比に基づいて第１閾値を設定する（ステップＳ５３ｂ）。上述のように、船速が小さいほど舵角比が大きく設定されるので、舵角比が大きいほど船速が小さいと考えられる。ひいては、舵角比が大きいほど目標舵角と実舵角との角度差が大きくなると考えられる。これに対応して、ステップＳ５３ｂで用いられるマップでは、舵角比が大きいほど第１閾値が大きくなっている（図１４参照）。
【００６６】
このように舵角比に基づいて第１閾値を設定することによっても、船外機本体２８の操舵に関する異常を船体２の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００６７】
なお、図１１に曲線状の破線Ｒ３で示すように、舵角比を操舵角に応じて変更するようにしてもよい。この場合には、操舵角に応じて舵角比を設定し、図１４を参照して、その舵角比に対応する第１閾値を設定すればよい。
【００６８】
ついで、図１５を参照して、図７のステップＳ２１における第１閾値設定処理のその他の例について説明する。
図１５の第１閾値設定処理では、電動モータ６２への供給電圧に基づいて第１閾値が設定される。
【００６９】
まず、電動モータ６２への供給電圧がドライバ７８を介してＥＣＵ１６によって検出される（ステップＳ５１ｃ）。そして、ＥＣＵ１６は、たとえば図１６に示す情報を有するマップを参照して、検出した供給電圧に基づいて第１閾値を設定する（ステップＳ５３ｃ）。船体２に搭載されている二次電池等の電源の性能は船体２毎に様々であるので、電動モータ６２以外の機器への供給電圧によって電動モータ６２への供給電圧が小さくなるおそれがある。電動モータ６２への供給電圧が小さければ電動モータ６２を適切に駆動できずに実舵角を目標舵角にできないおそれがあり、目標舵角と実舵角と角度差が大きくなるおそれがある。これに対応して、ステップＳ５３ｃで用いられるマップでは、供給電圧が小さいほど第１閾値が大きくなっている（図１６参照）。
【００７０】
このように第１閾値を設定することによって、船外機本体２８の操舵に関する異常を船体２に搭載されている電源の性能にかかわらず適切に判定できる。
【００７１】
ついで、図１７を参照して、図７のステップＳ２１における第１閾値設定処理のさらにその他の例について説明する。
図１７の第１閾値設定処理では、船推進機１０に含まれる船外機本体２８の数に基づいて第１閾値が設定される。
【００７２】
まず、船推進機１０に含まれる船外機本体２８の数がＥＣＵ１６によって検出される（ステップＳ５１ｄ）。そして、ＥＣＵ１６は、たとえば図１８に示す情報を有するマップを参照して、検出した船外機本体２８の数に基づいて第１閾値を設定する（ステップＳ５３ｄ）。船推進機１０に含まれる船外機本体２８の数が多いと推力が大きいので、より機敏な小回りがきく。すなわち、船外機本体２８の数が多いと、一つ一つの船外機本体２８の舵を大きく切らなくても全体として推力が大きいため、少し舵を切ればユーザの思う挙動に近い挙動を達成することができる。一方、船外機本体２８の数が少ないと、推力が小さいので、機敏な動きができず、各船外機本体２８の舵を大きく切って方向転換等が必要となる。しかし、舵を大きく切ると、舵の遅れ量すなわち目標舵角の変化量δθｔと実舵角の変化量δθｐとのずれ量δθが大きくなる。これに対応して、ステップＳ５３ｄで用いられるマップでは、船外機本体２８の数が少ないほど第１閾値が大きくなっている（図１８参照）。
【００７３】
このように第１閾値を設定することによって、船外機本体２８の操舵に関する異常を船外機本体２８の数にかかわらず適切に判定できる。
【００７４】
なお、図８に示す第１閾値設定処理では、エンジン４０の回転数および船外機本体２８のトリム角に基づいて第１閾値を設定する場合について説明したが、回転数およびトリム角のいずれか一方に基づいて第１閾値を設定してもよい。エンジン４０の回転数のみに基づいて第１閾値を設定する場合、図１９に示す情報を有するマップを用いればよい。上述のようにエンジン４０の回転数が小さいほど船速が小さく目標舵角と実舵角との角度差が大きくなると考えられるので、図１９では回転数が小さいほど第１閾値が大きくなっている。また、トリム角のみに基づいて第１閾値を設定する場合、図２０に示す情報を有するマップを用いればよい。上述のようにトリム角が小さいほど船速が小さく目標舵角と実舵角との角度差が大きくなると考えられるので、図２０ではトリム角が小さいほど第１閾値が大きくなっている。
【００７５】
このように、エンジン４０の回転数および船外機本体２８のいずれか一方に基づいて第１閾値を設定しても、船外機本体２８の操舵に関する異常を船体２の走行状態に応じて適切に判定できる。
【００７６】
なお、操舵部１２の操作に関する操作情報は操舵角に限定されず、操作速度であってもよい。船体２の速度に関する速度情報はエンジン４０の回転数に限定されず、速度センサ２２ａによって検出される船速であってもよい。電動モータ６２に供給される電力に関する電力情報は供給電力に限定されず、バッテリ電圧や発電電流であってもよい。
【００７７】
推進機本体（船外機本体２８）を揺動させるための駆動部は、電動モータ６２に限定されずシリンダ等であってもよい。
【００７８】
上述の実施形態では、２機の船外機２４を船１に設置した場合について説明したが、この発明はこれに限定されない。この発明は、船に船外機を１機のみ設置した場合や３機以上設置した場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 船
２ 船体
１０ 船推進機
１２ 操舵部
１４ コントロールレバー部
１６，４２ ＥＣＵ
１８ 操舵角センサ
２２ 走行状態検出部
２２ｂ トリム角センサ
２２ｆ エンジン状態センサ
２４ 船外機
２８ 船外機本体
３０ スイベルブラケット
３２ チルトブラケット
３８ プロペラ
４０ エンジン
４８ スイベル軸
６２ 電動モータ
７８ ドライバ
９２ 回動センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体を推進するための船推進機であって、
推進機本体と、
前記船体に対して前記推進機本体を左右方向に揺動可能に取り付けるためのブラケット部と、
前記推進機本体を左右方向に揺動させるための駆動部と、
前記推進機本体を操舵するための操舵部と、
前記操舵部への操作量に関する操作情報を検出する操作情報検出部と、
前記推進機本体の実舵角を検出する実舵角検出部と、
前記操作情報に基づく前記推進機本体の目標舵角と基準目標舵角とに基づいて目標舵角の変化量を算出する第１算出部と、
前記実舵角と基準実舵角とに基づいて実舵角の変化量を算出する第２算出部と、
前記目標舵角の変化量と前記実舵角の変化量とのずれ量を取得するずれ量取得部と、
前記ずれ量と第１閾値との比較結果に基づいて前記推進機本体の操舵に関する異常を判定する判定部とを備える、船推進機。
【請求項２】
前記ずれ量と第２閾値との比較結果に基づいて前記基準目標舵角および前記基準実舵角を設定する基準舵角設定部をさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項３】
前記ブラケット部は、前記船体に対して前記推進機本体をさらに上下方向に揺動可能に設けられ、
前記船体の速度に関する速度情報を検出する速度情報検出部と、
前記推進機本体のトリム角を検出するトリム角検出部と、
前記速度情報と前記トリム角との少なくともいずれか一方に基づいて前記第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項４】
前記操舵部の操作範囲を設定する操作範囲設定部と、
前記操作範囲に基づいて前記第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項５】
舵角比を設定する舵角比設定部と、
前記舵角比に基づいて前記第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項６】
前記駆動部は電動モータを含み、
当該船推進機は、前記電動モータに供給される電力に関する電力情報を検出する電力情報検出部と、前記電力情報に基づいて前記第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項７】
当該船推進機に含まれる前記推進機本体の数に基づいて前記第１閾値を設定する閾値設定部をさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項１】
船体を推進するための船推進機であって、
推進機本体と、
前記船体に対して前記推進機本体を左右方向に揺動可能に取り付けるためのブラケット部と、
前記推進機本体を左右方向に揺動させるための駆動部と、
前記推進機本体を操舵するための操舵部と、
前記操舵部への操作量に関する操作情報を検出する操作情報検出部と、
前記推進機本体の実舵角を検出する実舵角検出部と、
前記操作情報に基づく前記推進機本体の目標舵角と基準目標舵角とに基づいて目標舵角の変化量を算出する第１算出部と、
前記実舵角と基準実舵角とに基づいて実舵角の変化量を算出する第２算出部と、
前記目標舵角の変化量と前記実舵角の変化量とのずれ量を取得するずれ量取得部と、
前記ずれ量と第１閾値との比較結果に基づいて前記推進機本体の操舵に関する異常を判定する判定部とを備える、船推進機。
【請求項２】
前記ずれ量と第２閾値との比較結果に基づいて前記基準目標舵角および前記基準実舵角を設定する基準舵角設定部をさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項３】
前記ブラケット部は、前記船体に対して前記推進機本体をさらに上下方向に揺動可能に設けられ、
前記船体の速度に関する速度情報を検出する速度情報検出部と、
前記推進機本体のトリム角を検出するトリム角検出部と、
前記速度情報と前記トリム角との少なくともいずれか一方に基づいて前記第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項４】
前記操舵部の操作範囲を設定する操作範囲設定部と、
前記操作範囲に基づいて前記第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項５】
舵角比を設定する舵角比設定部と、
前記舵角比に基づいて前記第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項６】
前記駆動部は電動モータを含み、
当該船推進機は、前記電動モータに供給される電力に関する電力情報を検出する電力情報検出部と、前記電力情報に基づいて前記第１閾値を設定する閾値設定部とをさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【請求項７】
当該船推進機に含まれる前記推進機本体の数に基づいて前記第１閾値を設定する閾値設定部をさらに含む、請求項１に記載の船推進機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−１６５０２（Ｐ２０１１−１６５０２Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６４１２８（Ｐ２００９−１６４１２８）
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
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