特開 2022-146792 操船システム及び船舶

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022146792

(43)【公開日】2022-10-05

(54)【発明の名称】操船システム及び船舶

(51)【国際特許分類】

   B63H 20/00 20060101AFI20220928BHJP

   B63H 21/21 20060101ALI20220928BHJP

   B63H 25/42 20060101ALI20220928BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20220928BHJP

【ＦＩ】

B63H20/00 803

B63H21/21

B63H25/42 B

B63H25/42 A

F02D29/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021047951

(22)【出願日】2021-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002310

【氏名又は名称】特許業務法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中安 良和

【テーマコード（参考）】

3G093

【Ｆターム（参考）】

3G093AA19

3G093CB15

3G093DA06

3G093DB05

3G093DB29

3G093EA09

(57)【要約】

【課題】操船フィーリングの向上を図れる操船システム及び船舶を提供する。
【解決手段】操船システム３は、エンジンによって推進力を発生する船外機４と、エンジンのスロットル開度を変化させるスロットルアクチュエータ３７と、スロットル操作部９と、ジョイスティック１０と、コントローラ６０とを含む。船外機４が後進方向の推進力を発生する場合に、コントローラ６０は、スロットル操作部９の操作に応じて、第１上限値以下の範囲で第１目標値を設定し、スロットル開度が第１目標値になるようにスロットルアクチュエータ３７を制御する。船外機４が後進方向の推進力を発生する場合に、コントローラ６０は、ジョイスティック１０の操作に応じて、第１上限値よりも大きい第２上限値以下の範囲で第２目標値を設定し、スロットル開度が第２目標値になるようにスロットルアクチュエータ３７を制御する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船舶に装備される操船システムであって、
前記船舶の船体に装備可能に構成され、エンジンによって前進方向又は後進方向の推進力を発生する推進機と、
前記エンジンのスロットル開度を変化させるスロットルアクチュエータと、
操船のために操船者によって操作される第１操作子と、
前記第１操作子とは別に設けられ、操船のために操船者によって操作される第２操作子と、
前記推進機が後進方向の推進力を発生する場合に、前記第１操作子の操作に応じて、第１上限値以下の範囲で第１目標値を設定し、前記スロットル開度が前記第１目標値になるように前記スロットルアクチュエータを制御し、前記第２操作子の操作に応じて、前記第１上限値よりも大きい第２上限値以下の範囲で第２目標値を設定し、前記スロットル開度が前記第２目標値になるように前記スロットルアクチュエータを制御するコントローラと、を含む、操船システム。

【請求項2】

前記第２操作子は、ジョイスティックである、請求項１に記載の操船システム。

【請求項3】

前記第２上限値は、前記スロットル開度の最大値である、請求項２に記載の操船システム。

【請求項4】

前記第１操作子を有し、前記第１操作子の操作に応じて前記スロットル開度についての第１リクエスト値を生成する第１操作系と、
前記第２操作子を有し、前記第２操作子の操作に応じて前記スロットル開度についての第２リクエスト値を生成する第２操作系と、をさらに含み、
前記コントローラは、前記第１リクエスト値に基づいて第１目標値を設定し、前記第２リクエスト値に基づいて第２目標値を設定し、
前記推進機が後進方向の推進力を発生する場合に、前記コントローラは、前記第２リクエスト値が最大値であるときの前記第２目標値を、前記第１リクエスト値が最大値であるときの前記第１目標値よりも大きい値に設定する、請求項１～３のいずれか一項に記載の操船システム。

【請求項5】

前記推進機が後進方向の推進力を発生する場合に、前記コントローラは、前記第２リクエスト値が零よりも大きく最大値以下であるときの前記第２目標値を、前記第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの前記第１目標値よりも大きい値に設定する、請求項４に記載の操船システム。

【請求項6】

前記推進機が後進方向の推進力を発生する場合に、前記コントローラは、前記第２リクエスト値が零よりも大きい全範囲にあるときの前記第２目標値を、前記第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの前記第１目標値よりも大きい値に設定する、請求項５に記載の操船システム。

【請求項7】

前記推進機が前進方向の推進力を発生する場合に、前記コントローラは、前記第２リクエスト値が零よりも大きいときの前記第２目標値を、前記第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの前記第１目標値よりも大きい値に設定する、請求項４～６のいずれか一項に記載の操船システム。

【請求項8】

前記推進機が発生する推進力の前記船体に対する舵角を変化させる転舵ユニットをさらに含み、
前記コントローラは、前記第２操作子の操作に応じて、前記転舵ユニットを制御して前記舵角を変化させる、請求項１～７のいずれか一項に記載の操船システム。

【請求項9】

船体と、
前記船体に搭載される請求項１～８のいずれか一項に記載の操船システムと、を含む船舶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操船システム、及び、これを含む船舶に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１は、船体と、操船システムの一例として船体に搭載される船舶用推進システムとを含む船舶を開示している。この船舶は、船体の操船席に設けられたステアリングホイール、スロットルレバー及びジョイスティックをさらに含む。船舶用推進システムは、船体の船尾に取り付けられた左右一対の船外機を含む。各船外機は、垂直回動軸まわりに回動可能な推進ユニットと、推進ユニットを船尾に取り付ける取り付け機構とを含む。推進ユニットは、エンジンと、エンジンの出力で回転されることにより推進力を発生するプロペラとを含む。推進ユニットが垂直回動軸まわりに回動すると、船体の中心線に対する推進力の方向である舵角が変更されるので、船舶の舵取りが実現される。

【0003】

ステアリングホイールは、舵取りのために操船者によって操作される。スロットルレバーは、各船外機のエンジンのスロットル開度の調整のために操船者によって操作される。ジョイスティックは、舵取り及び各船外機のエンジンのスロットル開度の調整のために操船者によって操作される。そのため、この船舶では、ステアリングホイール及びスロットルレバーを用いたステアリング操船と、ジョイスティックを用いたジョイスティック操船とが利用可能である。

【0004】

ステアリング操船の場合、操船者がスロットルレバーを前方へ傾倒させると、各船外機の推進ユニットでは、シフト位置が前進位置となり、スロットル開度が、スロットルレバーの傾倒量に応じて設定された目標値になるように調整される。これによって、前進方向の推進力が発生するので、船舶を前進させたり、後進中の船舶を減速させたりすることができる。操船者がスロットルレバーを後方へ傾倒させると、各船外機の推進ユニットでは、シフト位置が後進位置となり、スロットル開度が、スロットルレバーの傾倒量に応じて設定された目標値になるように調整される。これによって、後進方向の推進力が発生するので、船舶を後進させたり、前進中の船舶を減速させたりすることができる。

【0005】

ジョイスティック操船の場合、操船者がジョイスティックを前方へ傾倒させると、各船外機の推進ユニットでは、シフト位置が前進位置となり、スロットル開度が、ジョイスティックの傾倒量に応じて設定された目標値になるように調整される。これによって、前進方向の推進力が発生する。操船者がジョイスティックを後方へ傾倒させると、各船外機の推進ユニットでは、シフト位置が後進位置となり、スロットル開度が、ジョイスティックの傾倒量に応じて設定された目標値になるように調整される。これによって、後進方向の推進力が発生する。さらに、操船者がジョイスティックを例えば右方へ傾倒させると、左の船外機の推進ユニットが左方へ回動し、かつシフト位置が前進位置となって右前方への推進力を発生する。また、このとき、右の船外機の推進ユニットが右方へ回動し、かつシフト位置が後進位置となって右後方への推進力を発生する。これらの推進力の合力、すなわち合成推進力が船体に作用することにより、船舶が右方へ横移動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２０－１６８９２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載はないが、船舶は、前進時の運動性能を最大化することを目標に設計されるのが通常である。したがって、推進ユニットが前進方向の推進力を発生する場合のスロットル開度の目標値についての上限値は、スロットル全開に相当する１００％に近い値に設定されるのが通常である。一方、船舶は、後進時には後方からの水を被らないように低速で移動することを想定して設計されるのが通常である。したがって、推進ユニットが後進方向の推進力を発生する場合のスロットル開度の目標値についての上限値は、１００％を大幅に下回る値に設定されるのが通常である。

【0008】

ステアリング操船及びジョイスティック操船を選択できる船舶では、高速航走時にはステアリング操船を用い、離着岸等のための低速航走時にはジョイスティック操船を用いるのが便利であり、かつ一般的である。
このような船舶において、スロットル開度の目標値の特性が、ステアリング操船及びジョイスティック操船のどちらでも同じであると、次に説明するように、操船者が操船時に十分な推進力が得られないと感じる場合がある。

【0009】

操船者が、例えば、船舶を右方へ横移動させるためにジョイスティックを右方へ目一杯傾倒させても、シフト位置が後進位置となる右の船外機のスロットル開度が小さく、右後方への推進力が小さい。バランスをとるために、シフト位置が前進位置となる左の船外機のスロットル開度は、右の船外機のスロットル開度と同程度とする必要があるから、右前方への推進力も小さくなる。そのため、左右の船外機の合成推進力の左右方向成分が小さいので、操船者は、左右方向への十分な推進力が得られないと感じる場合がある。したがって、従来の操船システムには、より良好な操船フィーリングのために改善の余地がある。

【0010】

そこで、本発明の一実施形態は、操船フィーリングの向上を図れる操船システム及び船舶を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一実施形態は、船舶の船体に装備可能に構成される推進機と、スロットルアクチュエータと、第１操作子と、第２操作子と、コントローラとを含み、前記船舶に装備される操船システムを提供する。前記推進機は、エンジンによって前進方向又は後進方向の推進力を発生する。前記スロットルアクチュエータは、前記エンジンのスロットル開度を変化させる。前記第１操作子及び前記第２操作子は、操船のために操船者によって操作される。前記第２操作子は、前記第１操作子とは別に設けられる。前記推進機が後進方向の推進力を発生する場合に、前記コントローラは、前記第１操作子の操作に応じて、第１上限値以下の範囲で第１目標値を設定し、前記スロットル開度が前記第１目標値になるように前記スロットルアクチュエータを制御する。前記推進機が後進方向の推進力を発生する場合に、前記コントローラは、前記第２操作子の操作に応じて、前記第１上限値よりも大きい第２上限値以下の範囲で第２目標値を設定し、前記スロットル開度が前記第２目標値になるように前記スロットルアクチュエータを制御する。

【0012】

この構成により、推進機が後進方向の推進力を発生する場合、操船者が第２操作子を操作した場合の推進機のエンジンのスロットル開度の目標値は、操船者が第１操作子を操作した場合の第１上限値よりも大きい第２上限値までの範囲で設定できる。そのため、第２操作子の操作に応じて、スロットル開度の目標値が第１上限値よりも大きい第２目標値に設定されて、実際のスロットル開度が第２目標値になると、推進機は、後進方向に大きな推進力を発生することができる。これにより、操船フィーリングの向上を図れる。

【0013】

本発明の一実施形態においては、前記第２操作子は、ジョイスティックであってもよい。
本発明の一実施形態においては、前記第２操作子がジョイスティックであり、前記第２上限値は、前記スロットル開度の最大値である。
この構成により、推進機が後進方向の推進力を発生する場合において、操船者がジョイスティックを操作した場合のエンジンのスロットル開度の目標値は、スロットル開度の最大値までの範囲で設定できる。そのため、ジョイスティックの操作に応じて、スロットル開度の目標値が最大値に設定されて、実際のスロットル開度が最大値になると、推進機は、後進方向における最大の推進力を発生することができる。それにより、操船フィーリングの向上を図れる。

【0014】

本発明の一実施形態において、前記操船システムは、前記第１操作子を有する第１操作系と、前記第２操作子を有する第２操作系とをさらに含む。前記第１操作系は、前記第１操作子の操作に応じて前記スロットル開度についての第１リクエスト値を生成する。前記第２操作系は、前記第２操作子の操作に応じて前記スロットル開度についての第２リクエスト値を生成する。前記コントローラは、前記第１リクエスト値に基づいて第１目標値を設定し、前記第２リクエスト値に基づいて第２目標値を設定する。前記推進機が後進方向の推進力を発生する場合に、前記コントローラは、前記第２リクエスト値が最大値であるときの前記第２目標値を、前記第１リクエスト値が最大値であるときの前記第１目標値よりも大きい値に設定する。

【0015】

この構成により、第２リクエスト値が最大値になるように操船者が第２操作子を操作したことによって設定される第２目標値は、第１リクエスト値が最大値になるように操船者が第１操作子を操作したことによって設定される第１目標値よりも大きい。そのため、第２操作子の操作に応じてスロットル開度の目標値が第２目標値に設定されて、実際のスロットル開度が第２目標値になると、推進機は、スロットル開度の目標値が第１目標値に設定される場合よりも、後進方向に大きな推進力を発生することができる。これにより、操船フィーリングの向上を図れる。

【0016】

本発明の一実施形態においては、前記推進機が後進方向の推進力を発生する場合に、前記コントローラは、前記第２リクエスト値が零よりも大きく最大値以下であるときの前記第２目標値を、前記第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの前記第１目標値よりも大きい値に設定する。
この構成により、第２リクエスト値が零よりも大きく最大値以下の所定値になるように操船者が第２操作子を操作したことによって設定される第２目標値は、第１リクエスト値が当該所定値と同じときの第１目標値よりも大きい。そのため、第２リクエスト値が最大値でない場合でも、後進方向に大きな推進力を発生することができる。それにより、第２操作子を用いるときに大きな推進力を得やすくなるので、操船フィーリングの向上を図れる。

【0017】

本発明の一実施形態においては、前記推進機が後進方向の推進力を発生する場合に、前記コントローラは、前記第２リクエスト値が零よりも大きい全範囲にあるときの前記第２目標値を、前記第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの前記第１目標値よりも大きい値に設定する。
この構成により、第２リクエスト値の全範囲（零を除く）にわたって、同じリクエスト値に対して、第２目標値が第１目標値よりも大きい。そのため、第２リクエスト値が零よりも大きいいずれの値であっても、後進方向に大きな推進力を発生することができる。この大きな推進力により、操船フィーリングの向上を図れる。

【0018】

本発明の一実施形態においては、前記推進機が前進方向の推進力を発生する場合に、前記コントローラは、前記第２リクエスト値が零よりも大きいときの前記第２目標値を、前記第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの前記第１目標値よりも大きい値に設定する。
この構成により、推進機が前進方向の推進力を発生する場合に、第２リクエスト値が零よりも大きい所定値になるように操船者がジョイスティックを操作したことによって設定される第２目標値は、第１リクエスト値が当該所定値と同じときの第１目標値よりも大きい。そのため、第２操作子が用いられるとき、推進機は、前進方向に大きな推進力を発生することができる。それにより、操船フィーリングの向上を図れる。

【0019】

本発明の一実施形態においては、前記操船システムは、前記推進機が発生する推進力の前記船体に対する舵角を変化させる転舵ユニットをさらに含む。前記コントローラは、前記第２操作子の操作に応じて、前記転舵ユニットを制御して前記舵角を変化させる。
この構成により、操船者によって第２操作子が操作されると、推進機のエンジンのスロットル開度の目標値は、操船者が第１操作子を操作した場合の第１上限値よりも大きい第２上限値までの範囲で設定できる。そのため、第２操作子を用いた操船時に大きな推進力を発生させることができる。とくに、舵角の変化に応じて、推進力が左右方向成分を含む場合には、大きな左右方向成分を発生させることができる。それにより、操船フィーリングの向上を図れる。

【0020】

本発明の一実施形態は、船体と、前記船体に搭載される前記操船システムと、を含む船舶を提供する。
この構成により、第２操作子を用いる操船時に後進方向の大きな推進力を推進機から発生させることができる。それにより、操船フィーリングの向上を図れる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、操船フィーリングの向上を図れる操船システム及び船舶を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係る船舶の構成を説明するための概念図である。

【図2】船舶に備えられた推進機の構成を説明するための図解的な断面図である。

【図3】船舶に備えられた操船システムの電気的構成を示すブロック図である。

【図4】操船システムに含まれる推進機が後進方向の推進力を発生させる場合の当該推進機のエンジンにおけるスロットル開度の目標値の特性を表したグラフである。

【図5】推進機が発生する後進方向の推進力の特性を表したグラフである。

【図6】操船による船舶の第１の挙動を説明するための平面図である。

【図7】操船による船舶の第２の挙動を説明するための平面図である。

【図8】前進方向の推進力を発生させる場合の推進機のエンジンにおけるスロットル開度の目標値の特性を表したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る船舶１の平面視における構成を説明するための概念図である。図中、船舶１の前進方向（船首方向）を矢印ＦＷＤで表し、その後進方向（船尾方向）を矢印ＢＷＤで表してある。さらに、船舶１の右舷（スターボードサイド）方向を矢印ＲＩＧＨＴで表し、その左舷（ポートサイド）方向を矢印ＬＥＦＴで表してある。

【0024】

船舶１は、船体２と、船体２に搭載される操船システム３を含む。操船システム３は、船体２に装備可能に構成される推進機の一例としての複数の船外機４と、これらの船外機４を制御するＢＣＵ（ボートコントロールユニット）５とを含む。
複数の船外機４は、船体２の船尾２Ａに左右方向に並んで装備され、船体２の瞬間的な旋回中心である抵抗中心Ｐ（後述する図６等を参照）よりも後方で推進力を発生するように設計されている。抵抗中心Ｐは、平面視において船体２の重心と一致するとは限らないし、船体２における定位置にあるとは限らない。

【0025】

この実施形態では、複数の船外機４は、船尾２Ａに取り付けられた左船外機４Ｌ及び右船外機４Ｒを含む。左船外機４Ｌ及び右船外機４Ｒは、船体２の船尾２Ａ及び船首２Ｂを通って前後方向に沿う中心線Ｃに対して、左右対称な位置に取り付けられている。具体的には、左船外機４Ｌは、船体２の左舷後部に取り付けられており、右船外機４Ｒは、船体２の右舷後部に取り付けられている。

【0026】

左船外機４Ｌ及び右船外機４Ｒのそれぞれには、ＥＣＵ（電子制御ユニット）６が内蔵されている。ＢＣＵ５及び各ＥＣＵ６のぞれぞれは、ＣＰＵ（中央処理装置）及びメモリを含むマイクロコンピュータによって構成されていて、マイクロコンピュータが所定のソフトウェア処理を実行する。以下では、左船外機４Ｌに内蔵されたＥＣＵ６を「左ＥＣＵ６Ｌ」といい、右船外機４Ｒに内蔵されたＥＣＵ６を「右ＥＣＵ６Ｒ」という。ただし、図１では、便宜上、左船外機４Ｌと左ＥＣＵ６Ｌとは分離して表してあり、右船外機４Ｒと右ＥＣＵ６Ｒとは分離して表してある。

【0027】

船体２の操船席には、操船のための操作台７が設けられている。操作台７には、舵取りのために操作されるステアリング操作部８と、各船外機４の出力調整のために操作されるスロットル操作部９と、舵取り及び各船外機４の出力調整のために操作されるジョイスティック１０とが備えられている。ステアリング操作部８及びスロットル操作部９は、操船のために操船者によって操作される第１操作子の一例である。ジョイスティック１０は、第１操作子とは別に設けられ、操船のために操船者によって操作される第２操作子の一例である。これらの操作子は、操船システム３に含まれる。

【0028】

この実施形態では、ステアリング操作部８及びスロットル操作部９を用いた通常の操船（以下では「ステアリング操船」という。）と、ジョイスティック１０を用いた操船（以下では「ジョイスティック操船」という。）とが利用可能である。操作台７では、例えば、ステアリング操作部８が左寄りの位置に配置され、スロットル操作部９が右寄りの位置に配置され、ジョイスティック１０がステアリング操作部８とスロットル操作部９との間に配置されているが、これらのレイアウトは任意に変更できる。

【0029】

ステアリング操作部８は、左右に回動可能なステアリングホイール８Ａを備えている。スロットル操作部９は、左船外機４Ｌ及び右船外機４Ｒにそれぞれに対応したスロットルレバー９Ｌ及び９Ｒを備えている。左のスロットルレバー９Ｌは、左船外機４Ｌの出力制御のために用いられる。右のスロットルレバー９Ｒは、右船外機４Ｒの出力制御のために用いられる。スロットルレバー９Ｌ及び９Ｒは、それぞれ前後方向に所定角度範囲で回動可能である。スロットルレバー９Ｌ及び９Ｒを中立位置から前方へ所定量傾倒させたときのスロットルレバー９Ｌ及び９Ｒの傾倒位置は、前進シフトイン位置である。スロットルレバー９Ｌ及び９Ｒを中立位置から後方へ所定量傾倒させたときのスロットルレバー９Ｌ及び９Ｒの傾倒位置は、後進シフトイン位置である。

【0030】

スロットルレバー９Ｌ及び９Ｒの各頭部は、互いに近接する方向に折り曲げられて、ほぼ水平な把持部を形成している。これにより、操船者は、スロットルレバー９Ｌ及び９Ｒを両方同時に回動させて、左船外機４Ｌ及び右船外機４Ｒのスロットル開度を実質的に等しく保ちながら、左船外機４Ｌ及び右船外機４Ｒの出力を制御できる。
ジョイスティック１０は、操作台７から突設されたレバーである。ジョイスティック１０は、操船者の操作によって中立位置から前後左右の自由な方向（斜め方向も含む）へ傾倒させることができる。ジョイスティック１０の頭部には、ジョイスティック１０の軸線まわりに回動操作することができるノブ１１が設けられている。ノブ１１は、ジョイスティック１０の一部である。ノブ１１の代わりに、ジョイスティック１０全体が、その軸線まわりに回動操作できてもよい。

【0031】

ＢＣＵ５は、船体２内に配置された通信バス１２を介して、各ＥＣＵ６との間で通信を行う。通信バス１２は、例えばＣＡＮ（Control Area Network）によって構成されている。通信バス１２は、ＢＣＵ５と各ＥＣＵ６とをつなぐ第１通信バス１２Ａと、ステアリングホイール８Ａと各ＥＣＵ６とをつなぐ第２通信バス１２Ｂと、ＢＣＵ５とジョイスティック１０とをつなぐ第３通信バス１２Ｃとを含む。通信バス１２は、スロットルレバー９Ｌと左ＥＣＵ６Ｌとをつなぐ第４通信バス１２Ｌと、スロットルレバー９Ｒと右ＥＣＵ６Ｒとをつなぐ第５通信バス１２Ｒとを含む。なお、通信バス１２の配線に係る構成は、適宜変更可能である。

【0032】

図２は、左船外機４Ｌ及び右船外機４Ｒの共通の構成を説明するための図解的な断面図である。各船外機４は、取り付け機構２１を介して船体２の船尾２Ａに取り付けられている。取り付け機構２１を船外機４の一部とみなしてもよい。取り付け機構２１は、船尾２Ａに着脱自在に固定されるクランプブラケット２２と、クランプブラケット２２に横軸としてのチルト軸２３を中心に回動自在に結合されたスイベルブラケット２４とを備えている。スイベルブラケット２４をチルト軸２３まわりに回動させることによって、船外機４のトリム角を変化させることができる。

【0033】

船外機４は、スイベルブラケット２４に、縦軸としての操舵軸２５まわりに回動自在に取り付けられている。これにより、船外機４を操舵軸２５まわりに回動させることによって、舵角（船外機４が発生する推進力の船体２の中心線Ｃに対する方向）を変化させることができる。
船外機４のハウジングは、トップカウリング２６とアッパケース２７とロアケース２８とで構成されている。トップカウリング２６内には、駆動源となるエンジン２９が、そのクランク軸の軸線が上下方向となるように設置されている。エンジン２９のクランク軸下端に連結される動力伝達用のドライブシャフト３０は、上下方向にアッパケース２７内を通ってロアケース２８内にまで延びている。

【0034】

ロアケース２８の下部後方には、推進力発生部材となるプロペラ３１が回転自在に装着されている。ロアケース２８内には、プロペラ３１の回転軸であるプロペラシャフト３２が水平方向に通されている。プロペラシャフト３２には、ドライブシャフト３０の回転が、ドッグクラッチによって構成されたシフト機構３３を介して伝達される。
シフト機構３３は、ドライブシャフト３０の下端に固定された駆動ギヤ３３Ａと、プロペラシャフト３２上に回動自在に配置された前進ギヤ３３Ｂ及び後進ギヤ３３Ｃと、前進ギヤ３３Ｂ及び後進ギヤ３３Ｃの間に配置されたスライダ３３Ｄとを含む。駆動ギヤ３３Ａ、前進ギヤ３３Ｂ及び後進ギヤ３３Ｃのそれぞれは、ベベルギヤからなる。前進ギヤ３３Ｂは、前方から駆動ギヤ３３Ａに噛合しており、後進ギヤ３３Ｃは後方から駆動ギヤ３３Ａに噛合している。そのため、前進ギヤ３３Ｂ及び後進ギヤ３３Ｃは互いに反対方向に回転される。

【0035】

スライダ３３Ｄは、プロペラシャフト３２にスプライン結合されている。すなわち、スライダ３３Ｄは、プロペラシャフト３２に対してその軸方向に摺動自在であるけれども、プロペラシャフト３２に対する相対回動はできず、プロペラシャフト３２とともに回転する。スライダ３３Ｄは、ドライブシャフト３０と平行に上下方向に延びるシフトロッド３４の軸まわりの回動によって、プロペラシャフト３２上で摺動される。これにより、スライダ３３Ｄは、前進ギヤ３３Ｂと結合した前進位置と、後進ギヤ３３Ｃと結合した後進位置と、前進ギヤ３３Ｂ及び後進ギヤ３３Ｃのいずれとも結合されないニュートラル位置とのいずれかのシフト位置に配置される。

【0036】

スライダ３３Ｄが前進位置にあるとき、エンジン２９の駆動力が伝達された前進ギヤ３３Ｂの回転がスライダ３３Ｄを介してプロペラシャフト３２に伝達される。これにより、プロペラ３１は、一方向に回転し、船体２を前進させる方向（前進方向）の推進力を発生する。このときのプロペラ３１の回転を「正回転」という。一方、スライダ３３Ｄが後進位置にあるとき、エンジン２９の駆動力が伝達された後進ギヤ３３Ｃの回転がスライダ３３Ｄを介してプロペラシャフト３２に伝達される。後進ギヤ３３Ｃは、前進ギヤ３３Ｂとは反対方向に回転するため、プロペラ３１は、反対方向に回転し、船体２を後進させる方向（後進方向）の推進力を発生する。このときのプロペラ３１の回転を「逆回転」という。このように、船外機４は、エンジン２９によって前進方向又は後進方向の推進力を発生する。スライダ３３Ｄがニュートラル位置にあるとき、ドライブシャフト３０の回転はプロペラシャフト３２に伝達されない。すなわち、エンジン２９とプロペラ３１との間の駆動力伝達経路が遮断されるので、いずれの方向の推進力も生じない。

【0037】

船外機４には、エンジン２９を始動させるためのスタータモータ３５が配置されている。スタータモータ３５は、ＥＣＵ６によって制御される。また、船外機４には、エンジン２９のスロットルバルブ３６を作動させてスロットル開度を変化させ、エンジン２９の吸入空気量を変化させるためのスロットルアクチュエータ３７が備えられている。スロットルアクチュエータ３７は、電動モータからなっていてもよい。スロットルアクチュエータ３７の動作は、ＥＣＵ６によって制御される。そのため、スロットルバルブ３６は、電子制御されるスロットルバルブである。エンジン２９には、さらに、スロットル開度を検出するためのスロットル開度センサ３８が備えられている。

【0038】

シフトロッド３４に関連して、スライダ３３Ｄのシフト位置を変化させるためのシフトアクチュエータ３９が設けられている。シフトアクチュエータ３９は、例えば、電動モータからなり、ＥＣＵ６によって動作制御される。
船外機４には、例えば前方へ延びる操舵ロッド４０が固定されている。操舵ロッド４０には、ＥＣＵ６によって制御される操舵アクチュエータ４１が結合されている。操舵アクチュエータ４１は、例えば、ＤＣサーボモータ及び減速器を含む構成とすることができる。操舵アクチュエータ４１を駆動することによって、船外機４を操舵軸２５まわりに回動させることができ、舵取り操作を行うことができる。このように、操舵アクチュエータ４１、操舵ロッド４０及び操舵軸２５は、船外機４において、舵角を変化させる転舵ユニット４２を構成している。転舵ユニット４２は、操船システム３に含まれる。転舵ユニット４２には、舵角を検出するための舵角センサ４３が備えられている。舵角センサ４３は、例えば、ポテンショメータからなる。

【0039】

クランプブラケット２２とスイベルブラケット２４との間には、例えば液圧シリンダを含み、ＥＣＵ６によって制御されるトリムアクチュエータ４４が設けられている。トリムアクチュエータ４４は、チルト軸２３まわりにスイベルブラケット２４を回動させることにより、船外機４をチルト軸２３まわりに回動させて、船外機４のトリム角を変化させる。

【0040】

図３は、操船システム３の電気的構成を示すブロック図である。操船システム３は、前進時及び後進時のそれぞれにおける船舶１の航走速度を検出してＢＣＵ５に入力する速度センサ５０と、船舶１の現在位置信号を生成してＢＣＵ５に入力する位置検出装置５１とをさらに含む。速度センサ５０は、ピトー管を用いて構成することができる。速度センサ５０は、対水速度を検出するものでも、対地速度を検出するものでもよい。位置検出装置５１は、船舶１の現在位置信号を生成するものであり、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信して現在位置情報を生成するＧＰＳ受信機で構成することができる。現在位置信号は、船体２の方位（舳先の向き）の情報を含んでもよい。

【0041】

操船システム３は、ステアリングホイール８Ａの回動位置（回動方向及び回動量）を検出して左ＥＣＵ６Ｌ及び右ＥＣＵ６Ｒに入力するステアリングセンサ５２をさらに含む。操船システム３は、スロットルレバー９Ｌ及び９Ｒの前後方向の傾倒位置（傾倒方向及び傾倒量）をそれぞれ検出して左ＥＣＵ６Ｌ及び右ＥＣＵ６Ｒにそれぞれ入力する左センサ５３Ｌ及び右センサ５３Ｒをさらに含む。以下、左センサ５３Ｌ及び右センサ５３Ｒを総称するときは「スロットルセンサ５３」という。ステアリングセンサ５２及びスロットルセンサ５３は、それぞれ、ポテンショメータで構成することができる。

【0042】

操船システム３は、任意の方向に傾倒されたときのジョイスティック１０における前後方向の傾倒位置を検出してＢＣＵ５に入力する前後センサ５４と、ジョイスティック１０における左右方向の傾倒位置を検出してＢＣＵ５に入力する左右センサ５５とをさらに含む。前後方向及び左右方向の両方に傾斜した斜め方向にジョイスティック１０が傾倒された場合には、斜め方向が前後方向と左右方向とに分解されて、前後方向の傾倒位置が前後センサ５４によって検出されて、左右方向の傾倒位置が左右センサ５５によって検出される。操船システム３は、ノブ１１の回動位置を検出してＢＣＵ５に入力する回動センサ５６をさらに含む。前後センサ５４、左右センサ５５及び回動センサ５６は、それぞれ、ポテンショメータで構成することができる。

【0043】

操船システム３は、船体２の回頭を抑制して船体２の方位を保持するために操船者によって押下操作される方位保持ボタン５７と、船体２の位置を現在位置に保持するために操船者によって押下操作される定点保持ボタン５８とをさらに含む。方位保持ボタン５７及び定点保持ボタン５８は、前述した第２操作子の一例であり、操作台７において操船者の指が届きやすい位置、例えばジョイスティック１０の根元等に設けられている（図１参照）。方位保持ボタン５７が押下操作されると、その旨を示す信号がＢＣＵ５に入力される。この信号は、方位保持ボタン５７が発生する第２操船指令の一例である。定点保持ボタン５８が押下操作されると、その旨を示す信号がＢＣＵ５に入力される。この信号は、定点保持ボタン５８が発生する第２操船指令の一例である。

【0044】

ステアリング操船の場合、ステアリングホイール８Ａの回動位置を表わす信号が、ステアリング操作部８が発生する第１操船指令の一例として、左ＥＣＵ６Ｌ及び右ＥＣＵ６Ｒに入力される。具体的には、各ＥＣＵ６は、ステアリングセンサ５２によって検出されるステアリングホイール８Ａの回動位置に応じて、舵角の目標値（以下、「目標舵角」という。）を設定する。具体的には、中立位置から右方向へのステアリングホイール８Ａの回動操作に対しては、各ＥＣＵ６は、右旋回のための目標舵角を設定する。同様に、中立位置から左方向へのステアリングホイール８Ａの回動操作に対しては、各ＥＣＵ６は、左旋回のための目標舵角を設定する。いずれの場合も、中立位置からのステアリングホイール８Ａの回動量が大きいほど、目標舵角は、その絶対値（中立位置からの偏角）が大きな値とされる。各ＥＣＵ６は、舵角センサ４３によって検出される舵角が目標舵角に一致するように、対応する操舵アクチュエータ４１を制御する。通常、左船外機４Ｌ及び右船外機４Ｒのそれぞれの目標舵角は等しく設定される。

【0045】

ステアリング操船の場合、スロットルレバー９Ｌの傾倒位置を表す信号が、左ＥＣＵ６Ｌに入力され、スロットルレバー９Ｒの傾倒位置を表す信号が、右ＥＣＵ６Ｒに入力される。スロットルレバー９Ｌ及びスロットルレバー９Ｒのそれぞれの傾倒位置を表す信号は、スロットル操作部９が発生する第１操船指令の一例である。
具体的には、左ＥＣＵ６Ｌは、左センサ５３Ｌによって検出されるスロットルレバー９Ｌの傾倒位置に応じて、左船外機４Ｌのためのシフト位置及びスロットル開度の目標値を設定する。以下では、シフト位置の目標値を「目標シフト位置」といい、スロットル開度の目標値を「目標スロットル開度」という。右ＥＣＵ６Ｒは、右センサ５３Ｒによって検出されるスロットルレバー９Ｒの傾倒位置に応じて、右船外機４Ｒのための目標シフト位置及び目標スロットル開度を設定する。

【0046】

スロットルレバー９Ｌ及び９Ｒのそれぞれの傾倒位置は、スロットルバルブ３６の開度、つまりスロットル開度についてのリクエスト値を含む。各ＥＣＵ６は、入力されたリクエスト値に基づいて、目標スロットル開度を設定する。スロットルレバー９Ｌの前方への傾倒量が前進シフトイン位置に相当する値以上であれば、左ＥＣＵ６Ｌは、左船外機４Ｌの目標シフト位置を前進位置とする。スロットルレバー９Ｌが前進シフトイン位置を超えてさらに前方へ傾倒されると、左ＥＣＵ６Ｌは、その傾倒量が大きいほど大きな目標スロットル開度を設定する。同様に、スロットルレバー９Ｌの後方への傾倒量が後進シフトイン位置に相当する値以上であれば、左ＥＣＵ６Ｌは、左船外機４Ｌの目標シフト位置を後進位置とする。スロットルレバー９Ｌが後進シフトイン位置を超えてさらに後方へ傾倒されると、左ＥＣＵ６Ｌは、その傾倒量が大きいほど大きな目標スロットル開度を設定する。

【0047】

スロットルレバー９Ｌの傾倒位置が前進シフトイン位置と後方シフトイン位置との間にあるときは、左ＥＣＵ６Ｌは、左船外機４Ｌの目標シフト位置をニュートラル位置とする。このとき、エンジン２９の駆動力はプロペラ３１に伝達されないので、船外機４からの推進力は発生しない。すなわち、前進シフトイン位置と後進シフトイン位置との間の操作領域は、推進力の発生に関与しない不感帯であり、中立位置は、不感帯に含まれる。

【0048】

右ＥＣＵ６Ｒは、右センサ５３Ｒによって検出されるスロットルレバー９Ｒの傾倒位置に対しても同様の処理を行う。すなわち、スロットルレバー９Ｒの傾倒位置に応じて、右ＥＣＵ６Ｒは、右船外機４Ｒの目標シフト位置及び目標スロットル開度を設定する。
このように目標シフト位置及び目標スロットル開度が設定されると、各ＥＣＵ６は、スライダ３３Ｄが目標シフト位置に配置されるように、対応するシフトアクチュエータ３９を制御する。各ＥＣＵ６は、スロットル開度センサ３８によって検出されるスロットル開度が目標スロットル開度に一致するように、対応するスロットルアクチュエータ３７を制御する。

【0049】

ジョイスティック操船の場合、ジョイスティック１０の傾倒位置及びノブ１１の回動位置を表す信号が、ジョイスティック１０が発生する第２操船指令の一例として、ＢＣＵ５に入力される。ＢＣＵ５は、各ＥＣＵ６に対して、第２操船指令に基づく目標シフト位置（前進、ニュートラル、後進）、目標スロットル開度及び目標舵角を表すデータを与える。

【0050】

具体的に、ＢＣＵ５は、ジョイスティック１０の傾倒位置に応じて目標シフト位置及び目標スロットル開度を設定する。ジョイスティック１０の傾倒位置は、スロットルバルブ３６の開度についてのリクエスト値を含む。ＢＣＵ５は、入力されたリクエスト値に基づいて、目標スロットル開度、つまり各船外機４のスロットルバルブ３６の開度についての目標値を設定する。

【0051】

より具体的には、ジョイスティック１０の前方への傾倒量が前進シフトイン位置に相当する値以上であれば、ＢＣＵ５は、目標シフト位置を前進位置とする。ジョイスティック１０が前進シフトイン位置を超えてさらに前方へ傾倒されると、ＢＣＵ５は、その傾倒量が大きいほど大きな目標スロットル開度を設定する。同様に、ジョイスティック１０の後方への傾倒量が後進シフトイン位置に相当する値以上であれば、ＢＣＵ５は、目標シフト位置を後進位置とする。ジョイスティック１０が後進シフトイン位置を超えてさらに後方へ傾倒されると、ＢＣＵ５は、その傾倒量が大きいほど大きな目標スロットル開度を設定する。ジョイスティック１０の前後方向の傾倒位置が前進シフトイン位置と後方シフトイン位置との間の中立位置にあるときは、ＢＣＵ５は、目標シフト位置をニュートラル位置とする。

【0052】

ＢＣＵ５は、ノブ１１の回動位置に応じて、目標舵角を設定する。具体的には、左方向へのノブ１１の回動操作に対しては、左旋回のための目標舵角が設定され、その絶対値（中立位置からの偏角）は、中立位置からの回動量が大きいほど大きくされる。同様に、右方向へのノブ１１の回動操作に対しては、右旋回のための目標舵角が設定され、その絶対値は、中立位置からの回動量が大きいほど大きくされる。

【0053】

別の動作例として、ＢＣＵ５は、ジョイスティック１０の斜め左方向又は斜め右方向の傾倒に応じて、目標シフト位置及び目標スロットル開度だけでなく、目標舵角も設定してもよい。その場合、ＢＣＵ５は、ジョイスティック１０の斜め左方向への傾倒操作に対しては、左旋回のための目標舵角を設定する。同様に、ジョイスティック１０の斜め右方向への傾倒操作に対しては、ＢＣＵ５は、右旋回のための目標舵角を設定する。いずれの場合も、ジョイスティック１０の中立位置からの傾倒量が大きいほど、目標舵角は、その絶対値（中立位置からの偏角）が大きな値とされる。

【0054】

ＢＣＵ５は、このように設定した目標値（目標シフト位置、目標スロットル開度及び目標舵角）を各船外機４のＥＣＵ６に与える。ジョイスティック操船では、通常、左船外機４Ｌ及び右船外機４Ｒのそれぞれの目標値は等しく設定される。各ＥＣＵ６は、スライダ３３Ｄが目標シフト位置に配置されるように、対応するシフトアクチュエータ３９を制御する。各ＥＣＵ６は、スロットル開度センサ３８によって検出されるスロットル開度が目標スロットル開度に一致するように、対応するスロットルアクチュエータ３７を制御する。各ＥＣＵ６は、舵角センサ４３によって検出される舵角が目標舵角に一致するように、対応する操舵アクチュエータ４１を制御する。

【0055】

ＢＣＵ５は、ジョイスティック１０の左右方向の操作（真横への操作）に応じて目標シフト位置、目標スロットル開度及び目標舵角を設定してもよい。その場合、ＢＣＵ５は、ジョイスティック１０の左方向への傾倒操作に対しては、抵抗中心Ｐまわりの回頭を伴わない左方への直線移動のための目標シフト位置、目標スロットル開度及び目標舵角を設定する。このような直線移動を「並進移動」という。ＢＣＵ５は、ジョイスティック１０の右方向への傾倒操作に対しては、右方への並進移動のための目標シフト位置、目標スロットル開度及び目標舵角を設定する。並進移動の場合、左船外機４Ｌの目標シフト位置と、右船外機４Ｒの目標シフト位置とは、互いに反対になるように設定される。左船外機４Ｌの目標スロットル開度と、右船外機４Ｒの目標スロットル開度とは同じになるように設定される。ＢＣＵ５は、中立位置からのジョイスティック１０の傾倒量が大きいほど大きな目標スロットル開度を設定する。目標舵角の絶対値は、左船外機４Ｌと右船外機４Ｒとで同じになるように設定されるが、左船外機４Ｌの回動方向と右船外機４Ｒの回動方向とは、互いに反対になるように設定される。詳しくは、後述する。

【0056】

次に、前述したスロットル開度についてのリクエスト値について詳説する。リクエスト値の単位の一例は、スロットル開度の単位と同じ「％」である。そのため、リクエスト値が１００％であることは、スロットル開度が１００％であること（スロットル全開）を要求することを意味している。ステアリング操船の場合のリクエスト値を「第１リクエスト値」といい、ジョイスティック操船の場合のリクエスト値を「第２リクエスト値」という。

【0057】

以下では、ＢＣＵ５及び各ＥＣＵ６のまとまりをコントローラ６０といい、ＢＣＵ５及び各ＥＣＵ６のそれぞれを、コントローラ６０を構成する複数の機能処理部のいずれかとみなす。コントローラ６０は、第１リクエスト値に基づいて、スロットル開度についての第１目標値を設定し、第２リクエスト値に基づいて、スロットル開度についての第２目標値を設定する。第１目標値及び第２目標値のそれぞれの単位の一例は、スロットル開度の単位と同じ「％」である。

【0058】

スロットル操作部９と、スロットル操作部９の傾倒位置を検出するスロットルセンサ５３とは、スロットル操作部９の操作に応じて、スロットル操作部９の傾倒位置に対応した第１リクエスト値を生成する第１操作系６１を構成している（図３参照）。ジョイスティック１０と、ジョイスティック１０の傾倒位置を検出する前後センサ５４及び左右センサ５５とは、ジョイスティック１０の操作に応じて、ジョイスティック１０の傾倒位置に対応した第２リクエスト値を生成する第２操作系６２を構成している（図３参照）。第１操作系６１及び第２操作系６２は、操船システム３に含まれる。

【0059】

コントローラ６０における、例えばＢＣＵ５やＥＣＵ６のメモリには、図４に示すスロットル開度の目標値の特性についてのグラフが記憶されている。このグラフは、船外機４が後進方向の推進力を発生する場合のスロットル開度の目標値の特性を表したグラフである。図４のグラフにおいて、横軸は、第１リクエスト値及び第２リクエスト値のそれぞれを表し、縦軸は、第１目標値及び第２目標値のそれぞれを表し、破線は、第１目標値の特性ラインＬ１を表し、実線は、第２目標値の特性ラインＬ２を表している。この実施形態では、リクエスト値とスロットル開度の目標値との関係が、ステアリング操船の場合とジョイスティック操船の場合とで異なっているので、特性ラインＬ１と特性ラインＬ２とは一致しない。

【0060】

第１リクエスト値が最大値であるときの第１目標値を「第１上限値」といい、第２リクエスト値が最大値であるときの第２目標値を「第２上限値」という。第２上限値は、第１上限値よりも大きい。つまり、第２リクエスト値が最大値であるときの第２目標値は、第１リクエスト値が最大値であるときの第１目標値よりも大きい。なお、この実施形態では、第１リクエスト値が最大値及び第２リクエスト値が最大値は、いずれも１００％であって同じであるが、これらの最大値は、１００％未満であってもよいし、互いに異なってもよい。

【0061】

船外機４が後進方向の推進力を発生する場合に、ステアリング操船によって第１リクエスト値が入力されたコントローラ６０は、第１リクエスト値を特性ラインＬ１に当てはめて、第１リクエスト値に対応する第１目標値を、第１上限値以下の範囲で設定する。つまり、コントローラ６０は、操船者によるステアリング操作部８やスロットル操作部９の操作に応じて、第１上限値以下の範囲で第１目標値を設定する。そして、コントローラ６０は、エンジン２９における実際のスロットル開度が第１目標値になるようにスロットルアクチュエータ３７を制御する。

【0062】

船外機４が後進方向の推進力を発生する場合に、ジョイスティック操船によって第２リクエスト値が入力されたコントローラ６０は、第２リクエスト値を特性ラインＬ２に当てはめて、第２リクエスト値に対応する第２目標値を、第２上限値以下の範囲で設定する。つまり、コントローラ６０は、操船者によるジョイスティック１０の操作に応じて、第２上限値以下の範囲で第２目標値を設定する。この場合、コントローラ６０は、第２リクエスト値が最大値であるときの第２目標値を、第１リクエスト値が最大値であるときの第１目標値よりも大きい値に設定する。

【0063】

本実施形態では、零以外の全域のリクエスト値について、第２目標値の特性ラインＬ２が第１目標値の特性ラインＬ１を上回っている。そのため、コントローラ６０は、第２リクエスト値が零よりも大きい全範囲にあるときの第２目標値を、第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの第１目標値よりも大きい値に設定する。
なお、リクエスト値が零及び最大値のいずれでもない所定値である場合にだけ、第２目標値の特性ラインＬ２が第１目標値の特性ラインＬ１を部分的に上回っていてもよい。その場合、コントローラ６０は、第２リクエスト値が零よりも大きく最大値以下の当該所定値であるときの第２目標値を、第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの第１目標値よりも大きい値に設定する。

【0064】

そして、コントローラ６０は、エンジン２９における実際のスロットル開度が第２目標値になるようにスロットルアクチュエータ３７を制御する。
図５は、船外機４が発生する後進方向の推進力の特性を表したグラフである。図５のグラフにおいて、横軸は、実際のスロットル開度を表し、縦軸は、後進方向の推進力を表し、実線は、後進方向の推進力の特性ラインＬ３を表している。スロットル開度が、スロットルアクチュエータ３７の制御によって増大するのに従って、後進方向の推進力が特性ラインＬ３に沿って増大する。

【0065】

ステアリング操船の場合には、スロットル開度の第１目標値が第１上限値に定められていて、ジョイスティック操船の場合には、スロットル開度の第２目標値が、第１上限値よりも大きい第２上限値に定められている（図４参照）。そのため、ステアリング操船の場合には、実際のスロットル開度が第１上限値を超えないので、後進方向の推進力は、第１推進力Ｐ１以下に制限される。一方、スロットル開度の第２目標値が、第１上限値よりも大きい第２上限値に定められている。そのため、ジョイスティック操船の場合には、実際のスロットル開度が第１上限値を超えて第２上限値まで増大できるので、後進方向の推進力は、第１推進力Ｐ１よりも大きい第２推進力Ｐ２まで増大する。第２上限値は、スロットル開度の最大値であってもよく、その場合の第２推進力Ｐ２は、エンジン２９が発生できる後進方向の最大推進力であってもよい。

【0066】

次に、操船者による様々な操船のパターンについて説明する。図６及び図７は、各パターンの操船による船舶１の挙動を説明するための模式的な平面図である。操船者が、ステアリング操船として、ステアリングホイール８Ａを中立位置に保った状態でスロットルレバー９Ｌ及び９Ｒの両方を後方へ同時に回動させる。すると、コントローラ６０は、目標舵角を零に設定し、スロットルレバー９Ｌ及び９Ｒの傾倒位置に応じた目標スロットル開度（前述した第１目標値）を設定するので、図６に示すように、各船外機４は、船体２の中心線Ｃに沿った後進方向の推進力αを発生する。これにより、船舶１が後方へ直進する。以下では、左船外機４Ｌが発生する推進力αを「左推進力αＬ」といい、右船外機４Ｒが発生する推進力αを「右推進力αＲ」という。船舶１が後方へ直進する場合、左推進力αＬと右推進力αＲとは等しい。なお、船舶１は、前進時の運動性能を最大化することを目標に設計されているので、船舶１を後方へ直進させることは滅多にない。

【0067】

操船者がスロットルレバー９Ｌ及び９Ｒを後方へ目一杯回動させた場合、コントローラ６０は、第１目標値を第１上限値に設定するので、左推進力αＬ及び右推進力αＲは、第１推進力Ｐ１まで増大するものの、第１推進力Ｐ１を上回らない。
一方、操船者が、ジョイスティック操船として、ジョイスティック１０を後方（真後ろ）へ回動させる。すると、コントローラ６０は、目標舵角を零に設定し、ジョイスティック１０の傾倒位置に応じた目標スロットル開度（前述した第２目標値）を設定するので、各船外機４は、船体２の中心線Ｃに沿った後進方向の推進力αを発生する。操船者がジョイスティック１０を後方へ目一杯回動させた場合、コントローラ６０は、第２目標値を第２上限値に設定するので、左推進力αＬ及び右推進力αＲは、第１推進力Ｐ１よりも大きい第２推進力Ｐ２まで増大する。これにより、船舶１は、素早く後方へ直線移動する。

【0068】

図７を参照して、各船外機４の舵角βは、船体２の中心線Ｃに対する各船外機４のプロペラ３１の回転軸線の偏角である。プロペラ３１の回転軸線は、船外機４が発生する推進力αの作用線γと、平面視で一致する。以下では、左船外機４Ｌの舵角βを「左舵角βＬ」といい、右船外機４Ｒの舵角βを「右舵角βＲ」という。また、左推進力αＬの作用線γを「左作用線γＬ」といい、右推進力αＲの作用線γを「右作用線γＲ」という。

【0069】

本実施形態では、平面視において、作用線γが中心線Ｃと平行なときの舵角βを０度とし、一例として、左方へ増加するときの舵角βを正の値とし、右方へ増加するときの舵角βを負の値としている。
左舵角βＬ及び右舵角βＲの両方が零である状態（図６参照）で、ジョイスティック操船として、例えば操船者がジョイスティック１０を左方へ傾倒させた場合を想定する。この場合には、左右センサ５５が検出した左方へのジョイスティック１０の傾倒位置が、コントローラ６０に入力される。すると、コントローラ６０は、船体２に作用させるべき推進力Ｆの目標値である船体目標値を決定する。そして、コントローラ６０は、この船体目標値に応じた各船外機４の船外機目標値（目標シフト位置、目標スロットル開度及び目標舵角）を決定し、対応する船外機４を船外機目標値に応じて駆動させる。これにより、各船外機４の推進力で船体２が左方へ移動する。

【0070】

具体的には、コントローラ６０は、ジョイスティック１０の操作に応じて転舵ユニット４２を制御して、各船外機４の舵角βの絶対値を、ジョイスティック１０の傾倒位置に応じた値になるように変化させる。そのため、船体２を左方へ移動させる場合には、コントローラ６０は、左船外機４Ｌを左方へ回動させ、右船外機４Ｒを右方へ回動させる。左舵角βＬの絶対値と右舵角βＲの絶対値とは同じである。そして、コントローラ６０は、左船外機４Ｌには後進方向の左推進力αＬを発生させ、右船外機４Ｒには前進方向の右推進力αＲを発生させる。そのため、左推進力αＬと右推進力αＲとの合力が、左方への推進力Ｆとして、中心線Ｃ上における左作用線γＬと右作用線γＲとの交差位置Ｘにおいて船体２に作用する。

【0071】

交差位置Ｘが船体２の抵抗中心Ｐと一致する場合には、一切のモーメントが発生しないので、船舶１を左方へ並進移動させることができる。
そして、左方へのジョイスティック１０の傾倒量の増大に応じて各船外機４の舵角β及び目標スロットル開度（前述した第２目標値）が大きくなると、コントローラ６０は、第２目標値を第２上限値に設定する。これにより、左推進力αＬ及び右推進力αＲは、図７に示すように、第１推進力Ｐ１よりも大きい第２推進力Ｐ２まで増大する。それぞれの推進力αが第１推進力Ｐ１であるときに船体２に作用する推進力Ｆを「推進力Ｆ１」といい、それぞれの推進力αが第２推進力Ｐ２であるときに船体２に作用する推進力Ｆを「推進力Ｆ２」という。推進力Ｆ２は、推進力Ｆ１よりも大きいので、船舶１は、素早く左方へ並進移動する。

【0072】

コントローラ６０には、図８に示すスロットル開度の目標値の特性についてのグラフが記憶されてもよい。このグラフは、船外機４が前進方向の推進力を発生する場合のスロットル開度の目標値の特性を表したグラフである。図８のグラフにおいて、横軸は、第１リクエスト値及び第２リクエスト値のそれぞれを表し、縦軸は、第１目標値及び第２目標値のそれぞれを表し、破線は、第１目標値の特性ラインＬ４を表し、実線は、第２目標値の特性ラインＬ５を表している。

【0073】

船外機４が前進方向の推進力を発生する場合に、ステアリング操船によって第１リクエスト値が入力されたコントローラ６０は、第１リクエスト値を特性ラインＬ４に当てはめて、第１リクエスト値に対応する第１目標値を設定する。そして、コントローラ６０は、エンジン２９における実際のスロットル開度が第１目標値になるようにスロットルアクチュエータ３７を制御する。

【0074】

船外機４が前進方向の推進力を発生する場合に、ジョイスティック操船によって第２リクエスト値が入力されたコントローラ６０は、第２リクエスト値を特性ラインＬ５に当てはめて、第２リクエスト値に対応する第２目標値を設定する。
前進方向の推進力の場合、第１目標値の特性ラインＬ４と第２目標値の特性ラインＬ５とが一致してもよいし、特性ラインＬ５が、零以外の全域において特性ラインＬ４を上回ってもよい。本実施形態では、特性ラインＬ５が、特性ラインＬ４を部分的に上回っている。特性ラインＬ５において特性ラインＬ４を上回った領域では、コントローラ６０は、第２リクエスト値が零よりも大きい所定値であるときの第２目標値を、第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの第１目標値よりも大きい値に設定する。そして、コントローラ６０は、エンジン２９における実際のスロットル開度が第２目標値になるようにスロットルアクチュエータ３７を制御する。

【0075】

操船者が方位保持ボタン５７や定点保持ボタン５８を押下操作すると、これらに操作に対応する保持指令が、コントローラ６０に入力される。保持指令の入力があると、コントローラ６０は、目標値を演算する。具体的には、コントローラ６０は、位置検出装置５１が生成した船舶１の現在位置信号に基いて、船舶１の位置の瞬間的な変化量を演算し、この変化量から、船舶１に作用している波や波等による外力を演算する。そして、コントローラ６０は、演算した外力に釣り合う合力が発生するように各船外機４が発生すべき推進力α及び舵角βの目標値を演算する。船外機４が後進方向の推進力を発生すべき場合には、コントローラ６０は、この船外機４のスロットル開度について、前述した第２上限値以下の範囲で第２目標値を設定し、第２目標値に基づいて推進力αの目標値を演算してもよい。そして、コントローラ６０は、目標値の推進力αを発生するように各船外機４を駆動させ、舵角βが目標値になるように転舵ユニット４２を制御する。これにより、各船外機４が発生する推進力αによって、船舶１の方位や位置が保持される。

【0076】

船舶１は、船外機４を１つだけ備えていてもよい。この場合、１つの船外機４が、船体２の船尾２Ａにおいて左右方向における中央部に取り付けられていて、船舶１のスロットル操作部９は、スロットルレバーを１つだけ備えていて、ＥＣＵ６は、１つだけ備えられている。
以上のように、船外機４が後進方向の推進力αを発生する場合に、コントローラ６０は、スロットル操作部９の操作に応じて、第１上限値以下の範囲で第１目標値を設定し、スロットル開度が第１目標値になるようにスロットルアクチュエータ３７を制御する。一方、コントローラ６０は、ジョイスティック１０の操作に応じて、第１上限値よりも大きい第２上限値以下の範囲で第２目標値を設定し、スロットル開度が第２目標値になるようにスロットルアクチュエータ３７を制御する。

【0077】

この構成により、船外機４が後進方向の推進力αを発生する場合、操船者がジョイスティック１０を操作した場合の船外機４のエンジン２９のスロットル開度の目標値は、操船者がスロットル操作部９を操作した場合の第１上限値よりも大きい第２上限値までの範囲で設定できる。そのため、ジョイスティック１０の操作に応じて、スロットル開度の目標値が第１上限値よりも大きい第２目標値に設定されて、実際のスロットル開度が第２目標値になると、船外機４は、後進方向に大きな第２推進力Ｐ２を発生することができる。第２推進力Ｐ２により、優れた操船応答性が得られる（図６参照）。とくに、舵角βの変化に応じて、第２推進力Ｐ２が左右方向成分を含む場合には、大きな左右方向成分を発生させることができる。これより、船舶１を左右方向に素早く移動させることができる（図７参照）。従って、操船フィーリングの向上を図れる。

【0078】

この実施形態においては、第１操作系６１は、スロットル操作部９の操作に応じてスロットル開度についての第１リクエスト値を生成する。第２操作系６２は、ジョイスティック１０の操作に応じてスロットル開度についての第２リクエスト値を生成する。コントローラ６０は、第１リクエスト値に基づいて第１目標値を設定し、第２リクエスト値に基づいて第２目標値を設定する。船外機４が後進方向の第２推進力Ｐ２を発生する場合に、コントローラ６０は、第２リクエスト値が最大値であるときの第２目標値を、第１リクエスト値が最大値であるときの第１目標値よりも大きい値に設定する。

【0079】

この構成により、第２リクエスト値が最大値になるように操船者がジョイスティック１０を操作したことによって設定される第２目標値は、第１リクエスト値が最大値になるように操船者がスロットル操作部９を操作したことによって設定される第１目標値よりも大きい。そのため、ジョイスティック１０の操作に応じてスロットル開度の目標値が第２目標値に設定されて、実際のスロットル開度が第２目標値になると、船外機４は、スロットル開度の目標値が第１目標値に設定される場合よりも、後進方向に大きな第２推進力Ｐ２を発生することができる。これにより、操船フィーリングの向上を図れる。

【0080】

特に、この実施形態においては、船外機４が後進方向の推進力αを発生する場合に、コントローラ６０は、第２リクエスト値が零よりも大きい全範囲にあるときの第２目標値を、第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの第１目標値よりも大きい値に設定する。
この構成により、第２リクエスト値の全範囲（零を除く）にわたって、同じリクエスト値に対して、第２目標値が第１目標値よりも大きい（図４参照）。そのため、第２リクエスト値が零よりも大きいいずれの値であっても、後進方向に大きな第２推進力Ｐ２を発生することができる。この大きな第２推進力Ｐ２により、操船フィーリングの向上を図れる。

【0081】

この実施形態においては、船外機４が後進方向の推進力αを発生する場合に、コントローラ６０は、第２リクエスト値が零よりも大きく最大値以下であるときの第２目標値を、第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの第１目標値よりも大きい値に設定してもよい。
この構成により、第２リクエスト値が零よりも大きく最大値以下の所定値になるように操船者がジョイスティック１０を操作したことによって設定される第２目標値は、第１リクエスト値が当該所定値と同じときの第１目標値よりも大きい。そのため、第２リクエスト値が最大値でない場合でも、後進方向に大きな第２推進力Ｐ２を発生することができる。それにより、ジョイスティック１０を用いるときに大きな推進力を得やすくなるので、操船フィーリングの向上を図れる。

【0082】

第２上限値は、スロットル開度の最大値であってもよい。この構成により、船外機４が後進方向の推進力αを発生する場合において、操船者がジョイスティック１０を操作した場合のエンジン２９のスロットル開度の目標値は、スロットル開度の最大値までの範囲で設定できる。そのため、ジョイスティック１０の操作に応じて、スロットル開度の目標値が最大値に設定されて、実際のスロットル開度が最大値になると、船外機４は、後進方向における最大の第２推進力Ｐ２を発生することができる。それにより、操船フィーリングの向上を図れる。

【0083】

この実施形態においては、船外機４が前進方向の推進力αを発生する場合に、コントローラ６０は、第２リクエスト値が零よりも大きいときの第２目標値を、第１リクエスト値が当該第２リクエスト値と同じときの第１目標値よりも大きい値に設定してもよい。
この構成により、船外機４が前進方向の推進力αを発生する場合に、第２リクエスト値が零よりも大きい所定値になるまで操船者がジョイスティック１０を操作したことによって設定される第２目標値は、第１リクエスト値が当該所定値と同じときの第１目標値よりも大きい。そのため、ジョイスティック１０が用いられるとき、船外機４は、前進方向に大きな第２推進力Ｐ２を発生することができる。それにより、操船フィーリングの向上を図れる。

【0084】

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。いくつかの例を以下に列記する。
例えば、船舶１の並進移動について、左方への移動について説明したが、このような横移動は一例に過ぎない。そのため、この発明の特徴の１つであるスロットル開度の目標値に関する構成は、斜め移動等の左右方向成分を含む全ての方向への移動（並進移動も含む）に適用でき、並進移動以外の移動（例えば通常航走中における旋回）にも適用できる。

【0085】

また、船外機４以外の推進機の一例として、船内外機や、ウォータージェットドライブを用いてもよい。船内外機は、原動機が船内に配置され、推進力発生部材及び舵切り機構を含むドライブユニットが船外に配置されたものである。船内機は、原動機及びドライブユニットがいずれも船体２に内蔵され、ドライブユニットからプロペラシャフトが船外に延び出た形態を有する。この場合、舵取り機構は別途設けられる。ウォータージェットドライブは、船底から吸い込んだ水をポンプで加速し、船尾の噴射ノズルから噴射することで推進力を得るものである。この場合、舵取り機構は、噴射ノズルと、この噴射ノズルを水平面に沿って回動させる機構とで構成される。

【0086】

以上で説明した様々な特徴は、適宜組み合わされてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0087】

１：船舶、２：船体、３：操船システム、４：船外機、８：ステアリング操作部、９：スロットル操作部、１０：ジョイスティック、２９：エンジン、３７：スロットルアクチュエータ、４２：転舵ユニット、６０：コントローラ、６１：第１操作系、６２：第１操作系

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】