特許 7573099 トリム角制御装置およびトリム角制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】トリム角制御装置およびトリム角制御方法

(51)【国際特許分類】

   B63H 20/08 20060101AFI20241017BHJP

【ＦＩ】

B63H20/08 510

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023504879

(86)(22)【出願日】2021-03-08

(86)【国際出願番号】 JP2021008860

(87)【国際公開番号】W WO2022190156

(87)【国際公開日】2022-09-15

【審査請求日】2023-08-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100154380

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 隆一

(74)【代理人】

【識別番号】100081972

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 豊

(72)【発明者】

【氏名】加藤 慧

(72)【発明者】

【氏名】山本 宙

(72)【発明者】

【氏名】相川 直樹

(72)【発明者】

【氏名】宮下 和己

(72)【発明者】

【氏名】藤間 昭史

(72)【発明者】

【氏名】三住 義行

(72)【発明者】

【氏名】海野 暁央

【審査官】福田 信成

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２６９５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５６２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３１１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３０５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００１２７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｈ ２０／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原動機を有する船外機のトリム角を制御するトリム角制御装置であって、
前記原動機の回転数を検出する検出部と、
前記船外機のトリム角を調整するアクチュエータと、
操船者により操作され、前記トリム角を変更する変更指令が入力される操作部と、
プロセッサと該プロセッサに接続されたメモリとを有する電子制御ユニットと、を備え、
前記メモリには、第１回転域と該第１回転域より高回転の第２回転域とを含む前記原動機の回転域ごとに、高回転ほど大きく設定された前記トリム角の目標値が予め記憶され、
前記プロセッサは、
前記検出部により検出された回転数に応じて前記トリム角の目標値を設定し、
前記トリム角が前記目標値となるように前記アクチュエータを制御するように構成され、
前記目標値を設定することは、前記操作部を介して前記変更指令が入力されると、前記変更指令に応じて前記目標値を変更することを含むことを特徴とするトリム角制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のトリム角制御装置において、
前記プロセッサは、外部からの指令に応じて前記回転域および前記目標値を書き換えて前記メモリに記憶することを特徴とするトリム角制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のトリム角制御装置において、
前記目標値を設定することは、前記検出部により検出された回転数に応じて前記トリム角の第１目標値を設定した後、前記変更指令が入力されると、前記変更指令に応じて前記トリム角の変更量を設定し、前記第１目標値に前記変更量を加算して前記トリム角の第２目標値を設定することを含み、
前記第１目標値は、高回転ほど大きく設定され、
前記変更指令は、前記トリム角を大きくするトリムアップ指令と、前記トリム角を小さくするトリムダウン指令とを含み、
前記目標値を変更することは、前記第１回転域で前記トリムアップ指令が入力されると、前記第１回転域の前記第２目標値が前記第２回転域の前記第１目標値を超えるか否かを判定し、前記第１回転域の前記第２目標値が前記第２回転域の前記第１目標値を超えると判定されると、前記回転数の上昇時に前記第１回転域の前記第２目標値が維持されるように前記第２回転域の前記第２目標値を設定することを含むことを特徴とするトリム角制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載のトリム角制御装置において、
前記目標値を設定することは、前記検出部により検出された回転数に応じて前記トリム角の第１目標値を設定した後、前記変更指令が入力されると、前記変更指令に応じて前記トリム角の変更量を設定し、前記第１目標値に前記変更量を加算して前記トリム角の第２目標値を設定することを含み、
前記第１目標値は、高回転ほど大きく設定され、
前記変更指令は、前記トリム角を大きくするトリムアップ指令と、前記トリム角を小さくするトリムダウン指令とを含み、
前記目標値を変更することは、前記第２回転域で前記トリムダウン指令が入力されると、前記第２回転域の前記第２目標値が前記第１回転域の前記第１目標値を下回るか否かを判定し、前記第２回転域の前記第２目標値が前記第１回転域の前記第１目標値を下回ると判定されると、前記回転数の低下時に前記第２回転域の前記第２目標値が維持されるように前記第１回転域の前記第２目標値を設定することを含むことを特徴とするトリム角制御装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のトリム角制御装置において、
前記プロセッサによる前記トリム角の目標値の設定を許可する許可モードと禁止する禁止モードとを切り替えるスイッチをさらに備えることを特徴とするトリム角制御装置。

【請求項6】

請求項５に記載のトリム角制御装置において、
前記スイッチにより前記許可モードが前記禁止モードに切り替えられると、前記許可モード中に設定された前記トリム角の目標値は、リセットされることを特徴とするトリム角制御装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載のトリム角制御装置において、
前記原動機が停止すると、前記原動機の運転中に設定された前記トリム角の目標値は、リセットされることを特徴とするトリム角制御装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載のトリム角制御装置において、
前記目標値は、前記回転数に対し、ヒステリシス特性を有することを特徴とするトリム角制御装置。

【請求項9】

原動機を有する船外機のトリム角を制御するトリム角制御方法であって、
第１回転域と該第１回転域より高回転の第２回転域とを含む前記原動機の回転域ごとに、高回転ほど大きく設定された前記トリム角の目標値を予め記憶し、
検出部により検出された前記原動機の回転数に応じて前記トリム角の目標値を設定し、
前記トリム角が前記目標値となるように、前記船外機のトリム角を調整するアクチュエータを制御することを含み、
前記目標値を設定することは、操船者により操作される操作部を介して前記トリム角を変更する変更指令が入力されると、前記変更指令に応じて前記目標値を変更することを含むことを特徴とするトリム角制御方法。

【請求項10】

原動機を有する船外機のトリム角を制御するトリム角制御装置であって、
前記原動機の回転数を検出する検出部と、
前記船外機のトリム角を調整するアクチュエータと、
操船者により操作され、前記トリム角を変更する変更指令が入力される操作部と、
プロセッサと該プロセッサに接続されたメモリとを有する電子制御ユニットと、を備え、
前記メモリには、前記原動機の回転域ごとに前記トリム角の目標値が予め記憶され、
前記プロセッサは、
前記検出部により検出された回転数に応じて前記トリム角の目標値を設定し、
前記トリム角が前記目標値となるように前記アクチュエータを制御するように構成され、
前記目標値を設定することは、前記検出部により検出された回転数に応じて前記トリム角の第１目標値を設定した後、前記操作部を介して前記変更指令が入力されると、前記変更指令に応じて前記トリム角の変更量を設定し、前記第１目標値に前記変更量を加算して前記トリム角の第２目標値を設定することで前記目標値を変更することを含み、
前記第１目標値は、高回転ほど大きく設定され、
前記回転域は、第１回転域と、該第１回転域より高回転の第２回転域とを含み、
前記変更指令は、前記トリム角を大きくするトリムアップ指令と、前記トリム角を小さくするトリムダウン指令とを含み、
前記目標値を変更することは、前記第１回転域で前記トリムアップ指令が入力されると、前記第１回転域の前記第２目標値が前記第２回転域の前記第１目標値を超えるか否かを判定し、前記第１回転域の前記第２目標値が前記第２回転域の前記第１目標値を超えると判定されると、前記回転数の上昇時に前記第１回転域の前記第２目標値が維持されるように前記第２回転域の前記第２目標値を設定することを含むことを特徴とするトリム角制御装置。

【請求項11】

原動機を有する船外機のトリム角を制御するトリム角制御方法であって、
前記原動機の回転域ごとに前記トリム角の目標値を予め記憶し、
検出部により検出された前記原動機の回転数に応じて前記トリム角の目標値を設定し、
前記トリム角が前記目標値となるように、前記船外機のトリム角を調整するアクチュエータを制御することを含み、
前記目標値を設定することは、前記検出部により検出された回転数に応じて前記トリム角の第１目標値を設定した後、操船者により操作される操作部を介して前記トリム角を変更する変更指令が入力されると、前記変更指令に応じて前記トリム角の変更量を設定し、前記第１目標値に前記変更量を加算して前記トリム角の第２目標値を設定することで前記目標値を変更することを含み、
前記第１目標値は、高回転ほど大きく設定され、
前記回転域は、第１回転域と、該第１回転域より高回転の第２回転域とを含み、
前記変更指令は、前記トリム角を大きくするトリムアップ指令と、前記トリム角を小さくするトリムダウン指令とを含み、
前記目標値を変更することは、前記第１回転域で前記トリムアップ指令が入力されると、前記第１回転域の前記第２目標値が前記第２回転域の前記第１目標値を超えるか否かを判定し、前記第１回転域の前記第２目標値が前記第２回転域の前記第１目標値を超えると判定されると、前記回転数の上昇時に前記第１回転域の前記第２目標値が維持されるように前記第２回転域の前記第２目標値を設定することを含むことを特徴とするトリム角制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船外機のトリム角を制御するトリム角制御装置およびトリム角制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の技術として、従来、船外機のトリム角を制御するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、船外機のエンジン回転数を検出し、検出されたエンジン回転数および予め定められた特性に基づいてトリム角の目標値を決定し、トリム角を目標値に制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許第９４６３８５８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、船舶の操船者は、そのときの航行状況に応じてトリム角を変更することがある。しかしながら、上記特許文献１記載の装置のように単にエンジン回転数に応じてトリム角が調整されると、エンジン回転数が変化する度にトリム角が変更されるため、航行状況に応じてトリム角を変更する操船者の意図を反映することが難しい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様は、原動機を有する船外機のトリム角を制御するトリム角制御装置であって、原動機の回転数を検出する検出部と、船外機のトリム角を調整するアクチュエータと、操船者により操作され、トリム角を変更する変更指令が入力される操作部と、プロセッサとプロセッサに接続されたメモリとを有する電子制御ユニットと、を備える。メモリには、第１回転域と第１回転域より高回転の第２回転域とを含む原動機の回転域ごとに、高回転ほど大きく設定されたトリム角の目標値が予め記憶される。プロセッサは、検出部により検出された回転数に応じてトリム角の目標値を設定し、トリム角が目標値となるようにアクチュエータを制御するように構成される。目標値を設定することは、操作部を介して変更指令が入力されると、変更指令に応じて目標値を変更することを含む。
本発明の別の態様は、原動機を有する船外機のトリム角を制御するトリム角制御装置であって、原動機の回転数を検出する検出部と、船外機のトリム角を調整するアクチュエータと、操船者により操作され、トリム角を変更する変更指令が入力される操作部と、プロセッサとプロセッサに接続されたメモリとを有する電子制御ユニットと、を備える。メモリには、原動機の回転域ごとにトリム角の目標値が予め記憶される。プロセッサは、検出部により検出された回転数に応じてトリム角の目標値を設定し、トリム角が目標値となるようにアクチュエータを制御するように構成される。目標値を設定することは、検出部により検出された回転数に応じてトリム角の第１目標値を設定した後、操作部を介して変更指令が入力されると、変更指令に応じてトリム角の変更量を設定し、第１目標値に変更量を加算してトリム角の第２目標値を設定することで目標値を変更することを含む。第１目標値は、高回転ほど大きく設定される。回転域は、第１回転域と、第１回転域より高回転の第２回転域とを含む。変更指令は、トリム角を大きくするトリムアップ指令と、トリム角を小さくするトリムダウン指令とを含む。目標値を変更することは、第１回転域でトリムアップ指令が入力されると、第１回転域の第２目標値が第２回転域の第１目標値を超えるか否かを判定し、第１回転域の第２目標値が第２回転域の第１目標値を超えると判定されると、回転数の上昇時に第１回転域の第２目標値が維持されるように第２回転域の第２目標値を設定することを含む。

【0006】

本発明の別の態様は、原動機を有する船外機のトリム角を制御するトリム角制御方法であって、第１回転域と第１回転域より高回転の第２回転域とを含む原動機の回転域ごとに、高回転ほど大きく設定されたトリム角の目標値を予め記憶し、検出部により検出された原動機の回転数に応じてトリム角の目標値を設定し、トリム角が目標値となるように、船外機のトリム角を調整するアクチュエータを制御することを含む。目標値を設定することは、操船者により操作される操作部を介してトリム角を変更する変更指令が入力されると、変更指令に応じて目標値を変更することを含む。
本発明の別の態様は、原動機を有する船外機のトリム角を制御するトリム角制御方法であって、原動機の回転域ごとにトリム角の目標値を予め記憶し、検出部により検出された原動機の回転数に応じてトリム角の目標値を設定し、トリム角が目標値となるように、船外機のトリム角を調整するアクチュエータを制御することを含む。目標値を設定することは、検出部により検出された回転数に応じてトリム角の第１目標値を設定した後、操船者により操作される操作部を介してトリム角を変更する変更指令が入力されると、変更指令に応じてトリム角の変更量を設定し、第１目標値に変更量を加算してトリム角の第２目標値を設定することで目標値を変更することを含む。第１目標値は、高回転ほど大きく設定される。回転域は、第１回転域と、第１回転域より高回転の第２回転域とを含む。変更指令は、トリム角を大きくするトリムアップ指令と、トリム角を小さくするトリムダウン指令とを含む。目標値を変更することは、第１回転域でトリムアップ指令が入力されると、第１回転域の第２目標値が第２回転域の第１目標値を超えるか否かを判定し、第１回転域の第２目標値が第２回転域の第１目標値を超えると判定されると、回転数の上昇時に第１回転域の第２目標値が維持されるように第２回転域の第２目標値を設定することを含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、航行状況に応じてトリム角を変更する操船者の意図を反映することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係るトリム角制御装置が適用される船外機および船舶の構成の一例を概略的に示す斜視図。

【図2】図１の船外機の側面図。

【図3】本発明の実施形態に係るトリム角制御装置の要部構成の一例を概略的に示すブロック図。

【図4】本発明の実施形態に係るトリム角制御装置により設定されるトリム角の第１目標値について説明するための図。

【図5A】トリムアップ指令が入力されたときの、本発明の実施形態に係るトリム角制御装置によるトリム角の目標値の変更について説明するための図。

【図5B】トリムダウン指令が入力されたときの、本発明の実施形態に係るトリム角制御装置によるトリム角の目標値の変更について説明するための図。

【図6】本発明の実施形態に係るトリム角制御装置により実行される処理の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図１～図６を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るトリム角制御装置が適用される船外機１および船舶１００の構成の一例を概略的に示す斜視図であり、図２は、船外機１の側面図である。以下では、便宜上、図示のように上下方向、左右方向および前後方向を定義し、この定義に従い各部を説明する。

【0010】

図１に示すように、船外機１は、スタンブラケット２とチルティングシャフト３とを介して、船舶１００の船体後方（船尾）のトランサムボード１００ａに取り付けられる。図２に示すように、船外機１には、スタンブラケット２の付近にスイベルケース４が設けられ、スイベルケース４の付近に、船舶１００（トランサムボード１００ａ）に対する船外機１のトリム角θを調整するトリム角調整機構５が設けられる。トリム角調整機構５は、油圧シリンダなどのアクチュエータ５ａを有し、チルティングシャフト３を回転軸としてスイベルケース４を回動させることでトリム角θを調整する。

【0011】

船外機１の上部には、例えば火花点火式の水冷ガソリンエンジンにより構成されるエンジン６が搭載される。エンジン６は、クランクシャフト７が上下方向に延在するように配置され、クランクシャフト７には、クランクシャフト７の回転に伴いパルス信号を出力するクランク角センサ７ａが設けられる。クランク角センサ７ａからのパルス信号に基づいてエンジン６の回転数（エンジン回転数）ＮＥを算出することができる。エンジン６は、例えばバタフライ弁により構成される電動式のスロットルバルブ６ａを有し、スロットルバルブ６ａによりエンジン６への吸気量が調整されることで、エンジン回転数ＮＥが調整される。

【0012】

エンジン６（クランクシャフト７）は、上下方向に延在するドライブシャフト８、シフト機構９、および前後方向に延在するプロペラシャフト１０を介して、船舶１００を推進するプロペラ１１に接続される。プロペラシャフト１０の軸線１０ａは、トリム角調整機構５が初期状態（トリム角θ＝０°）のとき、水面に対して略平行となる。

【0013】

シフト機構９は、ドライブシャフト８と係合する前進ベベルギア９ａおよび後進ベベルギア９ｂと、前進ベベルギア９ａまたは後進ベベルギア９ｂとプロペラシャフト１０とを断接するクラッチ９ｃと、シフトロッド９ｄおよびシフトスライダ９ｅとを有する。シフトロッド９ｄの上端は、減速ギア機構１２を介してモータなどのアクチュエータ１３に接続され、シフトロッド９ｄの下端は、シフトスライダ９ｅに接続される。

【0014】

クラッチ９ｃは、シフトロッド９ｄおよびシフトスライダ９ｅを介してアクチュエータ１３により駆動され、シフト機構９のシフト位置を中立位置、前進位置および後進位置の間で切り替える。シフト位置が前進位置または後進位置に切り替えられると、エンジン６の回転がクランクシャフト７、ドライブシャフト８およびシフト機構９を介してプロペラシャフト１０に伝達され、プロペラ１１が回転し、船舶１００が前進方向または後進方向に推進される。

【0015】

図１に示すように、船外機１の操縦席付近には、操船者によって操作されるシフトスロットルレバー１４が設けられる。シフトスロットルレバー１４は、中央の中立位置から前後方向に揺動可能に構成される。シフトスロットルレバー１４が中立位置から前方の前進位置に切り替えられると、図２のシフト機構９（アクチュエータ１３）が中立位置から前進位置に切り替えられる。シフトスロットルレバー１４が中立位置から後方の後進位置に切り替えられると、シフト機構９が中立位置から後進位置に切り替えられる。前進位置または後進位置に切り替えられたシフトスロットルレバー１４がさらに前方または後方に倒されると、シフトスロットルレバー１４の変位量に応じてスロットルバルブ６ａの開度が調整され、エンジン回転数ＮＥが調整される。

【0016】

シフトスロットルレバー１４には、操船者によって操作され、トリム角θの変更指令を入力するトリム角調整部１５が設けられる。トリム角調整部１５は、トリムアップ指令を入力するトリムアップ部１５ａと、トリムダウン指令を入力するトリムダウン部１５ｂとを有する。トリムアップ部１５ａを介してトリムアップ指令が入力されると、船外機１のトリム角θが大きくなるようにトリム角調整機構５（アクチュエータ５ａ）が制御される。トリムダウン部１５ｂを介してトリムダウン指令が入力されると、トリム角θが小さくなるようにトリム角調整機構５が制御される。

【0017】

シフトスロットルレバー１４の付近には、操船者によって操作され、トリム角θを自動的に調整するサポートトリムモードをオンまたはオフに切り替えるスイッチ１６が設けられる。サポートトリムモードがオフのとき、トリム角調整機構５は、トリム角調整部１５からの指令に応じてトリム角θを調整する。一方、サポートトリムモードがオンのとき、トリム角調整機構５は、予め定められた特性に従ってトリム角θを自動的に調整するとともに、調整後、トリム角調整部１５からの指令に応じてトリム角θをさらに調整する。

【0018】

図３は、本発明の実施形態に係るトリム角制御装置の要部構成の一例を概略的に示すブロック図である。本発明の実施形態に係るトリム角制御装置５００は、主に電子制御ユニット５０により構成される。電子制御ユニット５０は、例えば船外機１の操縦席付近の船舶１００側に搭載される。電子制御ユニット５０は、船外機１側に搭載されてもよく、船舶１００側に搭載される電子制御ユニットと船外機１側に搭載される電子制御ユニットとにより構成されてもよい。

【0019】

図３に示すように、電子制御ユニット５０は、ＣＰＵなどのプロセッサ５１と、ＲＯＭ，ＲＡＭなどのメモリ５２と、その他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。電子制御ユニット５０には、トリム角調整部１５と、クランク角センサ７ａを含むセンサ群と、トリム角調整機構５のアクチュエータ５ａを含むアクチュエータ群とが接続される。

【0020】

図４は、トリム角制御装置５００により設定されるトリム角θの目標値について説明するための図であり、電子制御ユニット５０のメモリ５２に予め記憶されるエンジン６の回転域ごとのトリム角θの第１目標値θ１の一例を示す。船舶１００の航行中、船外機１のトリム角θを調整することで、水中でのプロペラ１１の回転により生じる推進力の方向、すなわち水面に対するプロペラシャフト１０の軸線１０ａ（図２）の傾斜角度が調整され、これにより船舶１１０に対する推進力が調整される。

【0021】

シフトスロットルレバー１４（図１）を介してエンジン回転数ＮＥが調整され、トリム角調整部１５を介してトリム角θが船舶１００の航行状況に応じた適切な角度に調整されることで、船舶１００の円滑な航行が実現する。すなわち、加速（ＮＥ１≦ＮＥ＜ＮＥ２）、滑走（ＮＥ２≦ＮＥ＜ＮＥ３）、中速航行（ＮＥ３～ＮＥ４）、高速航行（ＮＥ≧ＮＥ４）などの航行状況に応じた適切なトリム角θに調整することで、船舶１００の円滑な航行が実現する。

【0022】

図４に示すように、トリム角θの第１目標値θ１は、エンジン６の回転域ごとに、高回転ほど大きくなるように予め設定される。例えば、アイドル回転域（ＮＥ≦ＮＥ１）ではθ１（１）、加速回転域（ＮＥ１≦ＮＥ＜ＮＥ２）ではθ１（２）、滑走回転域（ＮＥ２≦ＮＥ＜ＮＥ３）ではθ１（３）に設定される。また、中速回転域（ＮＥ３≦ＮＥ＜ＮＥ４）ではθ１（４）、高速回転域（ＮＥ≧ＮＥ４）ではθ１（５）に設定される。

【0023】

図４に示すように、トリム角θの第１目標値θ１は、エンジン回転数ＮＥに対し、例えば２００ｒｐｍ程度のヒステリシス特性を有して設定される。このため、回転域の境界領域におけるトリム角θのハンチングを防止することができる。第１目標値θ１、回転域およびヒステリシス特性の設定は、船外機１や船舶１００の仕様、ユーザ（操船者）の希望などに応じ、例えば船外機１の販売店などでサービスツールを用いて変更することができる。

【0024】

電子制御ユニット５０のプロセッサ５１は、スイッチ１６（図１）を介してサポートトリムモードがオンに切り替えられると、クランク角センサ７ａからの信号に基づいて、エンジン回転数ＮＥに応じた第１目標値θ１となるようにトリム角θを調整する。より具体的には、サポートトリムモードがオンに切り替えられた後、エンジン６の回転域が変化すると、あるいはトリム角調整部１５が操作されると、サポートトリムモードを開始する。サポートトリムモードでは、メモリ５２に記憶された特性（図４）を参照し、トリム角θが現在のエンジン回転数ＮＥに対応する回転域の第１目標値θ１（ｎ）となるように、トリム角調整機構５（アクチュエータ５ａ）を制御する。

【0025】

さらに、プロセッサ５１は、トリム角調整部１５を介してトリムアップ指令またはトリムダウン指令が入力されると、トリム角調整部１５の操作量（例えば操作時間）に応じてトリム角θの変更量Δθを決定する。より具体的には、トリムアップ部１５ａを介してトリムアップ指令が入力されると、正の変更量Δθが決定され、トリムダウン部１５ｂを介してトリムダウン指令が入力されると、負の変更量Δθが決定される。プロセッサ５１は、決定された変更量Δθを第１目標値θ１に加算して第２目標値θ２（θ２＝θ１＋Δθ）を算出し、トリム角θが第２目標値θ２となるように、トリム角調整機構５をさらに制御する。

【0026】

船舶１００の操船者は、サポートトリムモードを利用することで、自身でトリム角調整部１５を調整することなく、シフトスロットルレバー１４のみの操作で円滑な操船を行うことができる（トリム角θ＝第１目標値θ１）。また、サポートトリムモードの利用中であっても、船舶１００の乗船状態や気象条件など、そのときの航行状況に応じて、トリム角調整部１５を介してトリム角θをさらに調整することができる（トリム角θ＝第２目標値θ２）。

【0027】

ところで、このように操船者により、そのときの航行状況に応じて調整されたトリム角θの変更量Δθまたは第２目標値θ２が、回転域が変化する度にリセットされると、操船者にとって煩雑となる。そこで、本実施形態では、操船者の操作に応じて変更されたトリム角θの第２目標値θ２の値を保持することで、操船者の操作負担を軽減できるよう、以下のようにトリム角制御装置５００を構成する。

【0028】

図５Ａおよび図５Ｂは、トリム角制御装置５００によるトリム角θの目標値の変更について説明するための図であり、図５Ａは、トリムアップ指令が入力された場合を示し、図５Ｂは、トリムダウン指令が入力された場合を示す。プロセッサ５１は、サポートトリムモードにおいて、トリム角θを第１目標値θ１に調整した後、トリム角調整部１５を介してトリムアップまたはトリムダウン指令が入力されると、トリム角θの変更量Δθを決定し、トリム角θの第２目標値θ２を算出する。

【0029】

さらに、プロセッサ５１は、トリム角θの目標値を第１目標値θ１から第２目標値θ２に変更し、メモリ５２のＲＡＭ値を更新する。ＲＡＭ値としてメモリ５２に記憶された第２目標値θ２は、サポートトリムモードがオフされるまでの期間、あるいはエンジン６が停止されるまでの期間、あるいは電子制御ユニット５０（図３）がオフされるまでの期間にわたって保持される。ＲＡＭ値としてメモリ５２に記憶された第２目標値θ２は、サポートトリムモードがオフにされ、あるいはエンジン６が停止され、あるいは電子制御ユニット５０がオフされると消去される。この場合、メモリ５２に記憶されたトリム角θの目標値は、第１目標値θ１にリセットされる。

【0030】

図５Ａに示すように、トリムアップ指令が入力された場合、プロセッサ５１は、現在の回転域の第２目標値θ２（ｎ）を算出するとともに、算出された第２目標値θ２（ｎ）が高回転側の回転域の第１目標値θ１（ｎ＋１）を超えるか否かを判定する。例えば、滑走回転域でトリムアップ指令が入力されると、滑走回転域の第２目標値θ２（３）が中速回転域の第１目標値θ１（４）を超えるか否かを判定する。

【0031】

現在の回転域の第２目標値θ２（ｎ）が高回転側の回転域の第１目標値θ１（ｎ＋１）を超えると判定されると、エンジン回転数ＮＥの上昇時に現在の回転域の第２目標値θ２（ｎ）が維持されるように高回転側の回転域の第２目標値θ２（ｎ＋１）が設定される。図５Ａの例では、滑走回転域の第２目標値θ２（３）が維持されるように、中速回転域の第２目標値θ２（４）が滑走回転域の第２目標値θ２（３）と同じ値に設定される。

【0032】

一方、図５Ｂに示すように、トリムダウン指令が入力された場合、プロセッサ５１は、現在の回転域の第２目標値θ２（ｎ）を算出するとともに、算出された第２目標値θ２（ｎ）が低回転側の回転域の第１目標値θ１（ｎ－１）を下回るか否かを判定する。例えば、中速回転域でトリムダウン指令が入力されると、中速回転域の第２目標値θ２（４）が滑走回転域の第１目標値θ１（３）を下回るか否かを判定する。

【0033】

現在の回転域の第２目標値θ２（ｎ）が低回転側の回転域の第１目標値θ１（ｎ－１）を下回ると判定されると、エンジン回転数ＮＥの低下時に現在の回転域の第２目標値θ２（ｎ）が維持されるように低回転側の回転域の第２目標値θ２（ｎ－１）が設定される。図５Ｂの例では、中速回転域の第２目標値θ２（４）が維持されるように、滑走回転域の第２目標値θ２（３）が中速回転域の第２目標値θ２（４）と同じ値に設定される。

【0034】

このように回転域ごとの操船者によるトリム角θの変更意図が必要十分な範囲で反映されることで、エンジン回転数ＮＥの上昇時にトリムダウンまたはエンジン回転数ＮＥの低下時にトリムアップされることで操船者に違和感を与えることを防止することができる。

【0035】

図６は、本発明の実施形態に係るトリム角制御装置５００により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図６の処理は、サポートトリムモードがオンに切り替えられると開始し、サポートトリムモードがオフに切り替えられるまで所定周期で繰り返される。サポートトリムモードのオフからオンへの切り替えは、操船者によるスイッチ１６（図１）の操作に応じて行われる。サポートトリムモードのオンからオフへの切り替えは、操船者によるスイッチ１６の操作に応じて行われるほか、例えばエンジン６の停止や電子制御ユニット５０（図３）のオフに連動して行われる。

【0036】

図６に示すように、先ずステップＳ１で、トリム角θの変更指令が入力されたか否かを判定する。ステップＳ１で肯定されるとステップＳ２に進み、否定されると処理を終了する。ステップＳ２では、ステップＳ１で入力された変更指令がトリムアップ指令であるか否かを判定する。トリムアップ指令が入力されたときは、ステップＳ２で肯定され、ステップＳ３に進む。トリムダウン指令が入力されたときは、ステップＳ２で否定され、ステップＳ６に進む。

【0037】

ステップＳ３では、現在のエンジン回転数ＮＥに対応する回転域のトリム角θの第２目標値θ２（ｎ）を算出し、高回転側の回転域の第１目標値θ１（ｎ＋１）を超えるか否かを判定する。ステップＳ３で肯定されると、ステップＳ４に進み、現在の回転域の第１目標値θ１（ｎ）および高回転側の回転域の第１目標値θ１（ｎ＋１）を、ステップＳ３で算出された現在の回転域の第２目標値θ２（ｎ）に変更する。一方、ステップＳ３で否定されると、ステップＳ５に進み、現在の回転域の第１目標値θ１（ｎ）のみを、ステップＳ３で算出された現在の回転域の第２目標値θ２（ｎ）に変更する。

【0038】

ステップＳ６では、現在のエンジン回転数ＮＥに対応する回転域のトリム角θの第２目標値θ２（ｎ）を算出し、低回転側の回転域の第１目標値θ１（ｎ－１）を下回るか否かを判定する。ステップＳ６で肯定されると、ステップＳ７に進み、現在の回転域の第１目標値θ１（ｎ）および低回転側の回転域の第１目標値θ１（ｎ－１）を、ステップＳ６で算出された現在の回転域の第２目標値θ２（ｎ）に変更する。一方、ステップＳ６で否定されると、ステップＳ８に進み、現在の回転域の第１目標値θ１（ｎ）のみを、ステップＳ３で算出された現在の回転域の第２目標値θ２（ｎ）に変更する。

【0039】

このように、サポートトリムモードにおいてトリムアップ指令やトリムダウン指令が入力されると（ステップＳ１）、エンジン回転数ＮＥに応じたトリム角θの第１目標値θ１が操船者の意図を反映した第２目標値θ２に変更される（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８）。これにより、例えばその日の航行状況に応じてトリム角を変更する操船者の意図を反映した上でトリム角θを自動調整することができる。また、トリム角θの第２目標値θ２は、サポートトリムモードがオフに切り替わるまで、あるいはエンジン６が停止するまで保持されるため、操船者の操作負担を軽減することができる。

【0040】

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）トリム角制御装置５００は、エンジン６を有する船外機１のトリム角θを制御する（図１～図３）。トリム角制御装置５００は、エンジン６のエンジン回転数ＮＥを検出するクランク角センサ７ａと、船外機１のトリム角θを調整するアクチュエータ５ａと、操船者により操作され、トリム角θを変更する変更指令が入力されるトリム角調整部１５と、プロセッサ５１とプロセッサ５１に接続されたメモリ５２とを有する電子制御ユニット５０とを備える（図３）。

【0041】

メモリ５２には、エンジン６の回転域ごとにトリム角θの目標値が予め記憶される。プロセッサ５１は、クランク角センサ７ａにより検出されたエンジン回転数ＮＥに応じてトリム角θの目標値を設定し、トリム角θが目標値となるようにアクチュエータ５ａを制御するように構成される。目標値を設定することは、トリム角調整部１５を介して変更指令が入力されると、変更指令に応じて目標値を変更することを含む。

【0042】

これにより、例えばその日の航行状況に応じてトリム角を変更する操船者の意図を反映した上でトリム角θを自動調整することができる。また、メモリ５２に記憶されたトリム角θの目標値（ＲＡＭ値）自体が変更されるため、例えばサポートトリムモード中あるいはエンジン６の運転中にわたって変更後の目標値が保持されることで、操船者の操作負担を軽減することができる。

【0043】

（２）プロセッサ５１は、サービスツールなどの外部機器からの指令に応じて回転域および目標値を書き換えてメモリ５２に記憶する。これにより、例えば船外機１や船舶１００の仕様、船外機１のユーザである操船者の希望などに応じて、適切なトリム角θの第１目標値θ１を設定することができる。

【0044】

（３）目標値を設定することは、クランク角センサ７ａにより検出されたエンジン回転数ＮＥに応じてトリム角θの第１目標値θ１を設定した後、変更指令が入力されると、変更指令に応じてトリム角θの変更量Δθを設定し、第１目標値θ１に変更量Δθを加算してトリム角θの第２目標値θ２を設定することを含む。第１目標値θ１は、高回転ほど大きく設定される（図４）。回転域は、滑走回転域（ＮＥ２≦ＮＥ＜ＮＥ３）と、滑走回転域より高回転の中速回転域（ＮＥ３≦ＮＥ＜ＮＥ４）とを含む。変更指令は、トリム角θを上昇させるトリムアップ指令と、トリム角θを低下させるトリムダウン指令とを含む。

【0045】

目標値を変更することは、滑走回転域でトリムアップ指令が入力されると、滑走回転域の第２目標値θ２（３）が中速回転域の第１目標値θ１（４）を超えるか否かを判定し、超えると判定されると、エンジン回転数ＮＥの上昇時に滑走回転域の第２目標値θ２（３）が維持されるように中速回転域の第２目標値θ２（４）を設定することを含む（図５Ａ）。これにより、エンジン回転数ＮＥの上昇時に自動的にトリムダウンされることで操船者に違和感を与えることを防止することができる。

【0046】

（４）目標値を変更することは、中速回転域でトリムダウン指令が入力されると、中速回転域の第２目標値θ２（４）が滑走回転域の第１目標値θ１（３）を下回るか否かを判定し、下回ると判定されると、エンジン回転数ＮＥの低下時に中速回転域の第２目標値θ２（４）が維持されるように滑走回転域の第２目標値θ２（３）を設定することを含む（図５Ｂ）。これにより、エンジン回転数ＮＥの低下時に自動的にトリムアップされることで操船者に違和感を与えることを防止することができる。

【0047】

（５）トリム角制御装置５００は、プロセッサ５１によるトリム角θの目標値の設定を許可するサポートトリムモードをオンまたはオフに切り替えるスイッチ１６をさらに備える（図１）。これにより、必要に応じてサポートトリムモードのオン、オフを切り替えることができるため、操船者の意図に反してトリム角θが自動的に調整されることを防止することができる。

【0048】

（６）スイッチ１６によりサポートトリムモードがオフに切り替えられると、サポートトリムモードがオンの期間に設定されたトリム角θの第２目標値θ２は、リセットされる。これにより、例えばサポートトリムモードのオン、オフを切り替えることで、必要に応じて操船者の一時的な意図を反映したトリム角θの第２目標値θ２をリセットし、船外機１や船舶１００の仕様などに応じて設定された第１目標値θ１を利用することができる。

【0049】

（７）エンジン６が停止すると、エンジン６の運転中に設定されたトリム角θの第２目標値θ２は、リセットされる。これにより、エンジン６を停止する度に操船者の一時的な意図を反映した例えばその日限りのトリム角θの第２目標値θ２がリセットされ、次回の始動時には、船外機１や船舶１００の仕様などに応じて設定された第１目標値θ１を利用することができる。

【0050】

（８）目標値は、エンジン回転数ＮＥに対し、ヒステリシス特性を有する（図４）。これにより回転域の境界領域においてトリム角θのハンチングが発生することを防止できる。

【0051】

上記実施形態では、図１、図２などにおいて具体的な船外機１やエンジン６、船舶１００を例示して説明したが、船外機、原動機、船舶は、このようなものに限定されない。例えば、原動機は、内燃機関などのエンジンに限らず、モータなどであってもよい。また、図１などにおいて、トリムアップ部１５ａとトリムダウン部１５ｂを有するトリム角調整部１５や、サポートトリムモードのスイッチ１６を例示したが、操作部およびスイッチは、このようなものに限定されない。

【0052】

以上では、本発明をトリム角制御装置５００として説明したが、本発明は、原動機を有する船外機のトリム角を制御するトリム角制御方法として用いることもできる。すなわち、トリム角制御方法は、エンジン６の回転域ごとにトリム角θの目標値を予め記憶し、クランク角センサ７ａにより検出されたエンジン６のエンジン回転数ＮＥに応じてトリム角θの目標値を設定し、トリム角θが目標値となるように、船外機１のトリム角θを調整するアクチュエータ５ａを制御することを含む。目標値を設定することは、操船者により操作されるトリム角調整部１５を介してトリム角θを変更する変更指令が入力されると（図６のステップＳ１）、変更指令に応じて目標値を変更することを含む（ステップＳ２～Ｓ８）。

【0053】

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0054】

１ 船外機、５ トリム角調整機構、５ａ アクチュエータ、６ エンジン、７ａ クランク角センサ、１４ シフトスロットルレバー、１５ トリム角調整部、１５ａ トリムアップ部、１５ｂ トリムダウン部、１６ スイッチ、５０ 電子制御ユニット、５１ プロセッサ、５２ メモリ、１００ 船舶、５００ トリム角制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】