專利名稱：航行控制裝置以及具備該裝置的船舶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備將具有電動節(jié)氣門的發(fā)動機(jī)作為驅(qū)動源的推進(jìn)力產(chǎn)生單元的船舶，以及用于這種船舶的航行控制裝置。
背景技術(shù)：
游艇和小船這樣的休閑用船舶所具備的推進(jìn)器的一例，是安裝在船尾(尾板)上的船外機(jī)。船外機(jī)，是在船外具有包括作為驅(qū)動源的發(fā)動機(jī)以及作為推進(jìn)力產(chǎn)生部件的螺旋槳的推進(jìn)單元，進(jìn)而還附設(shè)有使該推進(jìn)單元整體相對于船體沿著水平方向轉(zhuǎn)動的操舵機(jī)構(gòu)的機(jī)器。
在船內(nèi)設(shè)有用于駕船的操作臺。在該操作臺上，例如具備用于進(jìn)行操舵操作的轉(zhuǎn)向操作部，和用于操作船外機(jī)的輸出的節(jié)氣門操作部。節(jié)氣門操作部例如具備由駕船者前后操作的節(jié)氣桿(遙控桿)。該節(jié)氣桿經(jīng)由鋼絲與船外機(jī)的發(fā)動機(jī)的節(jié)氣門機(jī)械性地結(jié)合在一起。因而，通過節(jié)氣桿的操作，可以調(diào)整發(fā)動機(jī)的輸出，但節(jié)氣桿的操作量(操作位置)和節(jié)氣門開度的關(guān)系是一定的。
在一般的發(fā)動機(jī)中，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度的關(guān)系是非線性的。在典型的發(fā)動機(jī)中，如圖29所示，在節(jié)氣門開度較小的低開度區(qū)域，相對于節(jié)氣門開度的增加，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速急劇地上升，在節(jié)氣門開度較大的高開度區(qū)域，相對于節(jié)氣門開度的增加，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速顯示出平穩(wěn)的變化。這種傾向在使用了蝶閥的節(jié)氣門的情況下特別顯著。在應(yīng)用了ISC(Idle SpeedControl怠速控制)的節(jié)氣門的情況下，雖然存在程度的差，但也看到同樣的傾向。
這種非線性特性，給具備沒有變速機(jī)的船外機(jī)的小型船舶的駕船造成尤其大的影響。具體地說，如圖30所示，在低速度區(qū)域，船艇從水面受到的阻力較小，并由于摩擦阻力以及興波阻力等而復(fù)雜地變化。除此之外，由于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速對應(yīng)微小的節(jié)氣門操作而急劇地變化，因此船外機(jī)產(chǎn)生的推進(jìn)力也容易變動。因此，在例如像離岸靠岸或垂釣點(diǎn)移動等情況那樣需要進(jìn)行推進(jìn)力的微調(diào)整的狀況下，需要較高的駕船技術(shù)。因而，對于駕船不一定熟練的休閑艇等的駕船者而言，就存在離岸靠岸等時(shí)的節(jié)氣桿操作不太容易的問題。
另一方面，在大于等于峰值區(qū)域(興波阻力最大的速度區(qū)域，與2000rpm前后的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速相對應(yīng))的中高速區(qū)域，要求發(fā)動機(jī)的高靈敏度。原因是，為了快速地超過峰值區(qū)域而過渡到滑行狀態(tài)(飛行狀態(tài))，以及在遠(yuǎn)洋為了超越浪濤必須有高靈敏度。因而，在中高速區(qū)域，優(yōu)選發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速相對于節(jié)氣桿的操作迅速地變化。但是，在圖29所示的節(jié)氣門開度-發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速特性中，不能滿足這樣的要求。
近年，在機(jī)動車的領(lǐng)域中，開始運(yùn)用由電位計(jì)等檢測油門操作量、并按照檢測出的操作量由驅(qū)動器驅(qū)動節(jié)氣門的電動節(jié)氣門?？梢钥紤]將這樣的電動節(jié)氣門用在船外機(jī)等推進(jìn)器的發(fā)動機(jī)輸出控制上。由此，可以自由地改變在將節(jié)氣桿和節(jié)氣門機(jī)械性地結(jié)合在一起的以往的構(gòu)成中成固定的關(guān)系(一定的線性關(guān)系)的操作量-節(jié)氣門開度特性。即，可以將操作量-節(jié)氣門開度特性設(shè)定為例如非線性特性。因而，認(rèn)為通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定操作量-節(jié)氣門開度特性，可以改善例如低速行駛時(shí)(低開度區(qū)域)的駕船特性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的問題，該發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種航行控制裝置，它是通過將具有電動節(jié)氣門的發(fā)動機(jī)作為驅(qū)動源而產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力產(chǎn)生單元向船體提供推進(jìn)力的船舶的航行控制裝置，其中，包括用于駕船者控制推進(jìn)力的操作單元；和根據(jù)航行時(shí)所得到的數(shù)據(jù)，更新有關(guān)與所述操作單元的操作量相對應(yīng)的所述電動節(jié)氣門的開度的控制信息的控制單元。
更具體地說，所述控制單元，例如，包括測定所述發(fā)動機(jī)的輸出特性的發(fā)動機(jī)特性測定單元；根據(jù)由該發(fā)動機(jī)特性測定單元測定的發(fā)動機(jī)輸出特性，設(shè)定表示所述操作單元的操作量和所述電動節(jié)氣門的目標(biāo)節(jié)氣門開度的關(guān)系的操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元；和根據(jù)由該節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元設(shè)定的操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性，設(shè)定與所述操作單元的操作量相對應(yīng)的目標(biāo)節(jié)氣門開度的目標(biāo)節(jié)氣門開度設(shè)定單元。
根據(jù)該構(gòu)成，可以根據(jù)實(shí)際的發(fā)動機(jī)輸出特性，確定操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性。目標(biāo)節(jié)氣門開度設(shè)定單元，根據(jù)所述操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性，設(shè)定與操作單元的操作量相對應(yīng)的目標(biāo)節(jié)氣門開度。通過根據(jù)該設(shè)定的目標(biāo)節(jié)氣門開度驅(qū)動電動節(jié)氣門，可以將操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性設(shè)為所需的特性。即，可以根據(jù)在將推進(jìn)力產(chǎn)生單元裝配到船體上然后實(shí)際上行駛時(shí)所得到的數(shù)據(jù)，來設(shè)定相對于操作單元的操作量的目標(biāo)節(jié)氣門開度。
發(fā)動機(jī)特性測定單元，還可以包括測定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測定單元。由此，可以直接地測定發(fā)動機(jī)輸出特性。
另外，發(fā)動機(jī)輸出特性還可以間接地測定。例如，可以通過在使船舶航行的狀態(tài)下由速度測定單元測定船舶的速度，并據(jù)此求出船舶的加速度，來間接地測定發(fā)動機(jī)輸出特性。
所述航行控制裝置，優(yōu)選進(jìn)而包括對作為所述操作單元的操作量和發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)系的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的目標(biāo)特性進(jìn)行設(shè)定的目標(biāo)特性設(shè)定單元。這時(shí)，所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元，優(yōu)選是以可以獲得由所述目標(biāo)特性設(shè)定單元設(shè)定的目標(biāo)特性的方式，設(shè)定所述操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的單元。
根據(jù)該構(gòu)成，操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的目標(biāo)特性由目標(biāo)特性設(shè)定單元設(shè)定，并以可以獲得該目標(biāo)特性的方式，根據(jù)實(shí)際的發(fā)動機(jī)輸出特性，設(shè)定操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性。因而，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定目標(biāo)特性，可以使操作單元的操作量和發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)系適合于駕船者的感覺。其結(jié)果，可以顯著地改善駕船性能，并可以很容易地進(jìn)行離岸、靠岸或拖網(wǎng)捕撈等時(shí)的節(jié)氣門操作。
具體地說，即便在節(jié)氣門開度-發(fā)動機(jī)輸出特性為非線性特性的情況下，只要預(yù)先將所述目標(biāo)特性設(shè)定為發(fā)動機(jī)輸出相對于操作單元的操作量顯示線性變化的特性，就可以相對于操作單元的操作使發(fā)動機(jī)輸出進(jìn)行線性變化。這樣，操作單元的操作量和發(fā)動機(jī)輸出的對應(yīng)關(guān)系變成很容易由駕船者直覺地明白的關(guān)系，因此即使對于不熟練的駕船者而言，駕船(節(jié)氣門操作)也變得很容易。
另外，也可以以如下的方式預(yù)先設(shè)定操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性，即，在發(fā)動機(jī)輸出較低的低速區(qū)域，相對于操作單元的操作量的發(fā)動機(jī)輸出的變化量較小；在發(fā)動機(jī)輸出較高的高速區(qū)域，相對于操作單元的操作量的發(fā)動機(jī)輸出的變化量較大。因此，可以很容易地進(jìn)行需要在低輸出狀態(tài)下進(jìn)行微妙的節(jié)氣門操作的離岸、靠岸時(shí)以及拖網(wǎng)捕撈等時(shí)的駕駛。另外，在高輸出狀態(tài)下，可以提高相對于操作單元的操作的發(fā)動機(jī)輸出變化的響應(yīng)性。
雖然操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的目標(biāo)特性可以是預(yù)先設(shè)定的一定的特性(例如線性特性)，但優(yōu)選構(gòu)成為設(shè)置受理用于對操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的目標(biāo)特性進(jìn)行設(shè)定的輸入的目標(biāo)特性輸入單元，并由所述目標(biāo)特性設(shè)定單元按照來自于所述目標(biāo)特性輸入單元的輸入來設(shè)定所述目標(biāo)特性的構(gòu)成。
根據(jù)該構(gòu)成，由于可以從目標(biāo)特性輸入單元設(shè)定所需的目標(biāo)特性，因此可以根據(jù)各個(gè)駕船者的喜好等設(shè)定目標(biāo)特性。由此，可以進(jìn)一步使駕船特性貼近駕船者的感覺，即便對于熟練度較低的駕船者而言，船舶的駕駛也變得容易。
所述航行控制裝置，也可以進(jìn)而包括可以存儲多個(gè)操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的目標(biāo)特性的目標(biāo)特性存儲單元。這時(shí)，所述目標(biāo)特性輸入單元，優(yōu)選包括選擇存儲在所述目標(biāo)特性存儲單元內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)特性中的一個(gè)的選擇單元。由此，目標(biāo)特性的設(shè)定變得容易。
進(jìn)而，這時(shí)，所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元，優(yōu)選是包括能夠存儲與存儲在所述目標(biāo)特性存儲單元內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)特性分別相對應(yīng)的多個(gè)所述操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的節(jié)氣門開度特性存儲單元，并從所述節(jié)氣門開度特性存儲單元讀出并設(shè)定與由所述選擇單元選擇的目標(biāo)特性相對應(yīng)的操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的單元。由此，可以省略操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的計(jì)算，因此可以減輕運(yùn)算裝置的運(yùn)算負(fù)荷。
所述發(fā)動機(jī)特性測定單元，也可以包括測定表示所述電動節(jié)氣門的開度和發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)系的節(jié)氣門開度-發(fā)動機(jī)輸出特性的單元。這時(shí)，所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元，可以是根據(jù)由所述發(fā)動機(jī)特性測定單元測定的節(jié)氣門開度-發(fā)動機(jī)輸出特性，設(shè)定所述操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的單元。
根據(jù)該構(gòu)成，可以測定表示電動節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)系的節(jié)氣門開度-發(fā)動機(jī)輸出特性。然后，根據(jù)該測定結(jié)果，可以確定操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性。這樣，由于可以根據(jù)實(shí)際的節(jié)氣門開度-發(fā)動機(jī)輸出特性的測定結(jié)果確定操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度，因此能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)所需的特性。
發(fā)動機(jī)特性測定單元，也可以包括將節(jié)氣門開度的值所能取的規(guī)定范圍(可以是整個(gè)范圍，也可以是一部分的范圍)分割成多個(gè)區(qū)間，將多個(gè)測定值按照節(jié)氣門開度分類到這多個(gè)區(qū)間的單元。這時(shí)，節(jié)氣門開度-發(fā)動機(jī)輸出特性，也可以通過在每個(gè)區(qū)間運(yùn)算測定值的代表值(例如平均值)，同時(shí)以線性插補(bǔ)補(bǔ)充代表值之間的特性的方式求出。
這時(shí)，發(fā)動機(jī)特性測定單元，優(yōu)選是進(jìn)行節(jié)氣門開度以及發(fā)動機(jī)輸出的測定，直到在所有的區(qū)間都可以計(jì)算出代表值為止(例如，直到在所有的區(qū)間都可以得到至少1個(gè)測定值為止)的單元。
但是，不一定要在全部區(qū)間計(jì)算出代表值，也可以限定為直到在一部分區(qū)間內(nèi)可以計(jì)算出代表值為止，進(jìn)行節(jié)氣門開度以及發(fā)動機(jī)輸出的測定。具體地說，也可以進(jìn)行節(jié)氣門開度以及發(fā)動機(jī)輸出的測定，直到在節(jié)氣門開度全閉以及節(jié)氣門開度全開時(shí)可以計(jì)算出代表值為止(例如，直到在節(jié)氣門開度全閉以及節(jié)氣門開度全開時(shí)可以得到至少1個(gè)測定值為止)。由此，可以很快地得到與所需的特性近似的駕船特性。然后，通過按照之后測定的節(jié)氣門開度以及發(fā)動機(jī)輸出修正操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性，可以逐漸高精度地將駕船特性約束成所需的特性。特別是當(dāng)在航行中進(jìn)行發(fā)動機(jī)特性的測定時(shí)，能否在所述規(guī)定范圍的整個(gè)區(qū)域上取得測定值，取決于進(jìn)行什么樣的駕船，因此通過設(shè)為上述那樣的構(gòu)成，便很容易得到近似性地實(shí)現(xiàn)所需的特性的操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性。
所述發(fā)動機(jī)特性測定單元，也可以包括測定表示所述操作單元的操作量和發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)系的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的單元。這時(shí)，所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元，優(yōu)選是根據(jù)由所述發(fā)動機(jī)特性測定單元測定的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性，設(shè)定所述操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的單元。
根據(jù)該構(gòu)成，可以測定表示操作單元的操作量和發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)系的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性。然后，根據(jù)該測定結(jié)果，可以確定操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性。這樣，由于可以根據(jù)實(shí)際測定的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性確定操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性，因此能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)所需的特性。
發(fā)動機(jī)特性測定單元，也可以包括將節(jié)氣門開度的值所能取的規(guī)定范圍(可以是整個(gè)范圍，也可以是一部分的范圍)分割成多個(gè)區(qū)間，將多個(gè)測定值按照操作量分類到這多個(gè)區(qū)間的單元。這時(shí)，操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性，也可以通過在每個(gè)區(qū)間運(yùn)算測定值的代表值(例如平均值)，同時(shí)以線性插補(bǔ)補(bǔ)充代表值之間的特性的方式求出。
這時(shí)，發(fā)動機(jī)特性測定單元，優(yōu)選是進(jìn)行操作量以及發(fā)動機(jī)輸出的測定，直到在所有的區(qū)間都可以計(jì)算出代表值為止(例如，直到在所有的區(qū)間都可以得到至少1個(gè)測定值為止)的單元。
但是，不一定要在全部區(qū)間計(jì)算出代表值，也可以限定為直到在一部分區(qū)間可以計(jì)算出代表值為止，進(jìn)行操作量以及發(fā)動機(jī)輸出的測定。具體地說，也可以進(jìn)行操作量以及發(fā)動機(jī)輸出的測定，直到對于與節(jié)氣門全閉相對應(yīng)的操作量以及與節(jié)氣門全開相對應(yīng)的操作量可以計(jì)算出代表值為止(例如，直到對于與節(jié)氣門全閉以及節(jié)氣門全開相對應(yīng)的操作量可以得到至少各1個(gè)測定值為止)。由此，可以很快地得到與所需的特性近似的駕船特性。然后，通過按照之后測定的操作量以及發(fā)動機(jī)輸出修正操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性，可以逐漸高精度地將駕船特性約束成所需的特性。特別是當(dāng)在航行中進(jìn)行發(fā)動機(jī)特性的測定時(shí)，能否在所述規(guī)定范圍的整個(gè)區(qū)域上取得測定值，取決于進(jìn)行什么樣的駕船，因此通過設(shè)為上述那樣的構(gòu)成，便很容易得到近似性地實(shí)現(xiàn)所需的特性的操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性。
所述航行控制裝置也可以進(jìn)而包括用于存儲由所述發(fā)動機(jī)特性測定單元測定的發(fā)動機(jī)輸出特性的發(fā)動機(jī)特性存儲單元；運(yùn)算由所述發(fā)動機(jī)特性測定單元新測定的發(fā)動機(jī)輸出特性，和存儲在所述發(fā)動機(jī)特性存儲單元內(nèi)的以往的發(fā)動機(jī)輸出特性的差分的差分運(yùn)算單元；和當(dāng)由該差分運(yùn)算單元運(yùn)算的差分大于等于規(guī)定的閾值時(shí)，將該情況通知駕船者的通知單元。
這時(shí)，所述航行控制裝置，優(yōu)選進(jìn)而包括為了選擇應(yīng)該將所述新測定的發(fā)動機(jī)輸出特性和所述以往的發(fā)動機(jī)輸出特性中的哪一個(gè)應(yīng)用于由所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元進(jìn)行的運(yùn)算，而由駕船者操作的特性更新指示單元；和當(dāng)經(jīng)由該特性更新指示單元選擇了所述新的發(fā)動機(jī)輸出特性時(shí)，將應(yīng)用于由所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元進(jìn)行的運(yùn)算的發(fā)動機(jī)輸出特性更新為所述新的發(fā)動機(jī)輸出特性的更新單元。
根據(jù)這種構(gòu)成，例如，當(dāng)因船舶的乘客數(shù)量或載荷暫時(shí)增減而使發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變化時(shí)，可以避免操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性變化。
發(fā)動機(jī)輸出特性，例如也可以通過水槽試驗(yàn)來計(jì)測。具體地說，在將推進(jìn)力產(chǎn)生單元裝備到船體上之前，將水槽試驗(yàn)用的推進(jìn)力產(chǎn)生部件(例如螺旋槳)安裝到推進(jìn)力產(chǎn)生單元上，然后將其浸泡在水槽內(nèi)。在該狀態(tài)下，運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，測定發(fā)動機(jī)輸出特性。也可以以根據(jù)以這種方式得到的發(fā)動機(jī)輸出特性，得到所需的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的方式，來確定操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性。
但是，在這樣的水槽試驗(yàn)中，采用的是試驗(yàn)用螺旋槳。該試驗(yàn)用的螺旋槳，其特性與實(shí)際航行時(shí)所用的螺旋槳不同。另外，在水槽試驗(yàn)中，在沒有將推進(jìn)力產(chǎn)生單元裝備在船體上的狀態(tài)下進(jìn)行特性測定。因此，不能在發(fā)動機(jī)的輸出特性中反映各個(gè)船艇所固有的阻力特性。并且，由于螺旋槳和船體的組合，由造船者或使用者獨(dú)自選擇，因此很難通過任意的組合而事先存入最適合的操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性。因此，與通過水槽試驗(yàn)進(jìn)行特性測定相比，在船舶的實(shí)際航行狀態(tài)下進(jìn)行特性測定，并根據(jù)其測定結(jié)果調(diào)整操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的方法，能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)所需的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性。
因此，所述航行控制裝置，優(yōu)選進(jìn)而包括判定所述船舶是否處于航行中的航行判定單元。并且，所述發(fā)動機(jī)特性測定單元，優(yōu)選是以由所述航行判定單元判定為所述船舶正在航行中的情況為條件進(jìn)行發(fā)動機(jī)輸出特性的測定的單元。
根據(jù)該構(gòu)成，發(fā)動機(jī)特性測定單元在船舶的航行中測定發(fā)動機(jī)輸出特性。因此，沒有像水槽試驗(yàn)?zāi)菢拥膯栴}，可以測定反映了實(shí)際裝備到推進(jìn)力產(chǎn)生單元上的推進(jìn)力產(chǎn)生部件的特性以及實(shí)際的船艇的阻力特性的發(fā)動機(jī)輸出特性。因而，通過根據(jù)以這種方式測定的發(fā)動機(jī)輸出特性來調(diào)整操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性，能夠可靠地得到所需的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性。
所述航行判定單元，也可以包括判定所述船舶是否是規(guī)定的直行航行狀態(tài)的直行航行判定單元。并且，所述發(fā)動機(jī)特性測定單元，優(yōu)選是以所述直行航行判定單元判定為所述船舶是直行航行狀態(tài)的情況為條件進(jìn)行發(fā)動機(jī)輸出特性的測定的單元。
當(dāng)船舶轉(zhuǎn)彎時(shí)，船體在水上受到的阻力不斷地變化。因此，很難恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行正常的發(fā)動機(jī)輸出特性的測定。因此，在該發(fā)明中，以船舶是規(guī)定的直行航行狀態(tài)為條件測定發(fā)動機(jī)輸出特性。由此，能夠更可靠地達(dá)成所需的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性。
所述規(guī)定的直行航行狀態(tài)，例如，說的是在船舶所具備的操舵機(jī)構(gòu)的操舵角取得規(guī)定的空檔位置范圍(例如，相對于空檔為止±5度的操舵角范圍)內(nèi)的值的狀態(tài)下，所述推進(jìn)力產(chǎn)生單元產(chǎn)生推進(jìn)力的狀態(tài)。
該發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，還提供一種包括船體，安裝在該船體上、將具有電動節(jié)氣門的發(fā)動機(jī)作為驅(qū)動源而產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力產(chǎn)生單元，和所述的航行控制裝置的船舶。根據(jù)該構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)改善了駕船特性的船舶。
再者，船舶可以是游艇、釣魚船、汽艇、水上滑行艇(watercraft)等比較小型的船舶。
另外，所述推進(jìn)力產(chǎn)生單元可以是船外機(jī)(船外馬達(dá))、船內(nèi)外機(jī)(船尾機(jī)，船內(nèi)馬達(dá)·船外驅(qū)動機(jī))、船內(nèi)機(jī)(船內(nèi)馬達(dá))、汽艇驅(qū)動機(jī)中的任意一種形態(tài)。船外機(jī)，是在船外具有包括原動機(jī)(發(fā)動機(jī))以及推進(jìn)力產(chǎn)生部件(螺旋槳)的推進(jìn)單元，進(jìn)而附設(shè)有使推進(jìn)單元整體相對于船體沿著水平方向轉(zhuǎn)動的操舵機(jī)構(gòu)的機(jī)器。船內(nèi)外機(jī)，是將原動機(jī)配置在船內(nèi)，將包括推進(jìn)力產(chǎn)生部件以及操舵機(jī)構(gòu)的驅(qū)動單元配置在船外的機(jī)器。船內(nèi)機(jī)，具有將原動機(jī)以及驅(qū)動單元都內(nèi)置于船體，螺旋槳軸從驅(qū)動單元延伸到船外的形態(tài)。這時(shí)，另外設(shè)置操舵機(jī)構(gòu)。汽艇驅(qū)動機(jī)，是通過用泵將從船底吸入的水加速，并從船尾的噴射嘴噴射的方式得到推進(jìn)力的機(jī)器。這時(shí)，操舵機(jī)構(gòu)由噴射嘴和使該噴射嘴沿著水平面轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
本發(fā)明的上述或其他的目的、特征以及效果，參照附圖通過下述的實(shí)施方式進(jìn)行說明。


圖1是用于說明該發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的船舶的構(gòu)成的概念圖。
圖2是用于說明船外機(jī)的構(gòu)成的圖解性的剖面圖。
圖3是用于說明與電動節(jié)氣門的控制相關(guān)的構(gòu)成的框圖。
圖4是用于說明航行控制裝置的動作的流程圖。
圖5是用于說明發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速-節(jié)氣門開度特性的測定的圖。
圖6是展示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速-節(jié)氣門開度特性的計(jì)算例的圖。
圖7是用于說明將與遙控開度-發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速特性的目標(biāo)特性相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，適用于所測定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速-節(jié)氣門開度特性，從而求出目標(biāo)節(jié)氣門開度的處理的圖。
圖8是展示遙控開度-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的一例的圖。
圖9是展示用于抑制伴隨遙控開度-目標(biāo)節(jié)氣門開度的變更而產(chǎn)生的乘客的不適感的處理的一例的流程圖。
圖10是展示用于抑制伴隨遙控開度-目標(biāo)節(jié)氣門開度的變更而產(chǎn)生的乘客的不適感的處理的另一例的流程圖。
圖11是展示將相對于遙控開度的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速特性設(shè)定為非線性的例子的圖。
圖12是用于說明將圖11的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速適用于所測定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速-節(jié)氣門開度特性，從而求出目標(biāo)節(jié)氣門開度的處理的圖。
圖13是展示通過圖12的處理求出的遙控開度-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的一例的圖。
圖14是展示將輸入裝置以及顯示裝置一體化的目標(biāo)特性輸入部的一例的圖。
圖15是用于說明目標(biāo)特性曲線的拐點(diǎn)的操作的圖。
圖16是用于說明目標(biāo)特性曲線的曲線形狀的變形操作的圖。
圖17是用于說明表示線性特性的直線以及在其上的拐點(diǎn)的移動的圖。
圖18是用于說明在停船中進(jìn)行目標(biāo)特性曲線的設(shè)定時(shí)的處理的流程圖。
圖19是用于說明在航行中進(jìn)行目標(biāo)特性的設(shè)定時(shí)的處理的流程圖。
圖20是用于說明使用了遙控桿以及十字按鈕的目標(biāo)特性微調(diào)整操作的圖。
圖21是用于說明用十字按鈕變更目標(biāo)特性圖表時(shí)的處理例的流程圖。
圖22是用于說明用觸摸面板變更目標(biāo)特性圖表時(shí)的操作區(qū)域的分類的圖。
圖23是用于說明用觸摸面板變更目標(biāo)特性圖表時(shí)的處理例的流程圖。
圖24是用于說明目標(biāo)特性的設(shè)定的一例的流程圖。
圖25是用于說明該發(fā)明的第2實(shí)施方式的構(gòu)成的框圖。
圖26是用于說明N-T特性圖表的更新處理的一例的流程圖。
圖27是用于說明N-T特性圖表的更新處理的另一例的流程圖。
圖28是用于說明該發(fā)明的第3實(shí)施方式的航行控制裝置的構(gòu)成的框圖。
圖29是用于說明發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度的非線性關(guān)系的特性圖。
圖30是用于說明船舶的速度和船舶受到的阻力的關(guān)系的特性圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是用于說明該發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的船舶1的構(gòu)成的概念圖。該船舶1是游艇、小船那樣比較小型的船舶，在船體2的船尾(尾板)3上安裝有作為推進(jìn)力產(chǎn)生單元的船外機(jī)10。該船外機(jī)10安裝在通過船體2的船尾3以及船首4的中心線5上。在船外機(jī)10上內(nèi)置有電子控制單元11(以下，稱為“船外機(jī)ECU11”)。
在船體2上設(shè)有用于駕船的操作臺6。在操作臺6上，例如具備用于操舵操作的轉(zhuǎn)向操作部7、用于操作船外機(jī)10的輸出的節(jié)氣門操作部8和目標(biāo)特性輸入部9(目標(biāo)特性輸入單元、目標(biāo)特性變更輸入單元)。轉(zhuǎn)向操作部7具備作為操舵操作部件的轉(zhuǎn)向輪7a。另外，節(jié)氣門操作部8具備作為節(jié)氣門操作部件(操作單元)的遙控桿(節(jié)氣桿)8a和檢測該遙控桿8a的位置的電位計(jì)等遙控桿位置檢測部8b。目標(biāo)特性輸入部9是用于進(jìn)行與遙控桿8a的操作量(遙控開度)和船外機(jī)10的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系(遙控開度-發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速特性)有關(guān)的目標(biāo)特性的設(shè)定輸入的部件。
表示操作臺6所具備的所述操作部7、8的操作量的信號以及來自于目標(biāo)特性輸入部9的輸入信號，經(jīng)由例如配置在船體2內(nèi)的LAN(局域網(wǎng)，以下稱為“船內(nèi)LAN”)，作為電氣信號被輸入到航行控制裝置20。該航行控制裝置20是包括微型計(jì)算機(jī)的電子控制單元(ECU)，具有作為控制推進(jìn)力的推進(jìn)力控制裝置的功能和作為用于進(jìn)行操舵控制的操舵控制裝置的功能。
航行控制裝置20進(jìn)而在其與船外機(jī)ECU11之間經(jīng)由所述船內(nèi)LAN進(jìn)行通信。更具體地說，航行控制裝置20從船外機(jī)ECU11取得船外機(jī)10所具備的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、作為船外機(jī)10的方向的操舵角、發(fā)動機(jī)的節(jié)氣門開度和船外機(jī)10的換檔位置(前進(jìn)、空檔、后退)。另外，航行控制裝置20對船外機(jī)ECU11提供表示目標(biāo)操舵角、目標(biāo)節(jié)氣門開度、目標(biāo)換檔位置(前進(jìn)、空檔、后退)、目標(biāo)平衡角等的數(shù)據(jù)。
航行控制裝置20根據(jù)轉(zhuǎn)向輪7a的操作控制船外機(jī)10的操舵角。另外，航行控制裝置20根據(jù)遙控桿8a的操作量以及操作方向(即，遙控桿位置)，設(shè)定相對于船外機(jī)10的目標(biāo)節(jié)氣門開度以及目標(biāo)換檔位置。遙控桿8a可以向前方以及后方傾斜。當(dāng)駕船者使遙控桿8a從空檔位置向前方傾斜一定量時(shí)，航行控制裝置20將船外機(jī)10的目標(biāo)換檔位置設(shè)為前進(jìn)位置。當(dāng)駕船者使遙控桿8a進(jìn)一步向前方傾斜時(shí)，航行控制裝置20根據(jù)其操作量設(shè)定船外機(jī)10的目標(biāo)節(jié)氣門開度。另一方面，當(dāng)駕船者使遙控桿8a向后方傾斜一定量時(shí)，航行控制裝置20將船外機(jī)10的目標(biāo)換檔位置設(shè)為后退位置。當(dāng)駕船者使遙控桿8a進(jìn)一步向后方傾斜時(shí)，航行控制裝置20根據(jù)其操作量設(shè)定船外機(jī)10的目標(biāo)節(jié)氣門開度。
圖2是用于說明船外機(jī)10的構(gòu)成的圖解性的剖面圖。船外機(jī)10具有作為推進(jìn)器的推進(jìn)單元30和將該推進(jìn)單元30安裝在船體2上的安裝機(jī)構(gòu)31。安裝機(jī)構(gòu)31具備裝卸自如地被固定在船體2的后尾板上的夾緊托架32、和以作為水平轉(zhuǎn)動軸的傾斜軸33為中心轉(zhuǎn)動自如地結(jié)合在該夾緊托架32上的旋轉(zhuǎn)托架34。推進(jìn)單元30圍繞操舵軸35轉(zhuǎn)動自如地安裝在旋轉(zhuǎn)托架34上。由此，通過使推進(jìn)單元30圍繞操舵軸35轉(zhuǎn)動，可以使操舵角(推進(jìn)力的方向相對于船體2的中心線5所成的方位角)變化。另外，通過使旋轉(zhuǎn)托架34圍繞傾斜軸33轉(zhuǎn)動，可以使推進(jìn)單元30的平衡角(推進(jìn)力的方向相對于水平面所成的角)。
推進(jìn)單元30的框架，由頂蓋36、上部外殼37和下部外殼38構(gòu)成。在頂蓋36內(nèi)，以其曲軸的軸線是上下方向的方式設(shè)置有作為驅(qū)動源的發(fā)動機(jī)39。連結(jié)在發(fā)動機(jī)39的曲軸下端上的動力傳遞用的驅(qū)動軸41，沿著上下方向通過上部外殼37內(nèi)而一直延伸到下部外殼38內(nèi)。
在下部外殼38的下部后側(cè)，旋轉(zhuǎn)自如地安裝有作為推進(jìn)力產(chǎn)生部件的螺旋槳40。作為螺旋槳40的旋轉(zhuǎn)軸的螺旋槳軸42沿著水平方向通過下部外殼38內(nèi)。驅(qū)動軸41的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由作為離合器機(jī)構(gòu)的換檔機(jī)構(gòu)43被傳遞給該螺旋槳軸42。
換檔機(jī)構(gòu)43具有固定在驅(qū)動軸41的下端的、由錐齒輪構(gòu)成的驅(qū)動齒輪43a，轉(zhuǎn)動自如地配置在螺旋槳軸42上的、由錐齒輪構(gòu)成的前進(jìn)齒輪43b，同樣轉(zhuǎn)動自如地配置在螺旋槳軸42上的、由錐齒輪構(gòu)成的后退齒輪43c，和配置在前進(jìn)齒輪43b以及后退齒輪43c之間的爪型離合器43d。
前進(jìn)齒輪43b從前方側(cè)與驅(qū)動齒輪43a相嚙合，后退齒輪43c從后方側(cè)與驅(qū)動齒輪43a相嚙合。因此，前進(jìn)齒輪43b以及后退齒輪43c便向彼此相反的方向旋轉(zhuǎn)。
另一方面，爪型離合器43d被花鍵結(jié)合在螺旋槳軸42上。即，爪型離合器43d雖然相對于螺旋槳軸42沿著其軸方向滑動自如，但不能進(jìn)行相對于螺旋槳軸42的相對轉(zhuǎn)動，而是和該螺旋槳軸42一起旋轉(zhuǎn)。
爪型離合器43d，通過與驅(qū)動軸41平行地在上下方向上延伸的換檔桿44的繞軸轉(zhuǎn)動，在螺旋槳軸42上滑動。由此，爪型離合器43d被控制在與前進(jìn)齒輪43b結(jié)合的前進(jìn)位置、與后退齒輪43c結(jié)合的后退位置、與前進(jìn)齒輪43b以及后退齒輪43c都不結(jié)合的空檔位置中的任意的換檔位置。
當(dāng)爪型離合器43d位于前進(jìn)位置時(shí)，前進(jìn)齒輪43b的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由爪型離合器43d以實(shí)際上沒有滑動的狀態(tài)被傳遞給螺旋槳軸42。由此，螺旋槳40向一個(gè)方向(前進(jìn)方向)旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生使船體2前進(jìn)的方向的推進(jìn)力。另一方面，當(dāng)爪型離合器43d位于后退位置時(shí)，后退齒輪43c的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由爪型離合器43d以實(shí)際上沒有滑動的狀態(tài)被傳遞給螺旋槳軸42。由于后退齒輪43c向與前進(jìn)齒輪43b相反的方向旋轉(zhuǎn)，因此螺旋槳40向相反方向(后退方向)旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生使船體2后退的方向的推進(jìn)力。當(dāng)爪型離合器43d位于空檔位置時(shí)，驅(qū)動軸41的旋轉(zhuǎn)沒有傳遞給螺旋槳軸42。即，由于發(fā)動機(jī)39和螺旋槳40之間的驅(qū)動力傳遞路徑被切斷，因此不會產(chǎn)生任何一個(gè)方向的推進(jìn)力。
在船外機(jī)10上不具備變速機(jī)，當(dāng)爪型離合器43d位于前進(jìn)位置或后退位置時(shí)，螺旋槳40根據(jù)發(fā)動機(jī)39的轉(zhuǎn)速而旋轉(zhuǎn)。
與發(fā)動機(jī)39相關(guān)聯(lián)地配置有用于使該發(fā)動機(jī)39起動的起動電動機(jī)45。起動電動機(jī)45由船外機(jī)ECU11控制。另外，具備用于使發(fā)動機(jī)39的節(jié)氣門46工作從而使節(jié)氣門開度變化、使發(fā)動機(jī)39的吸入空氣量變化的節(jié)氣門驅(qū)動器51。該節(jié)氣門驅(qū)動器51也可以由電動機(jī)構(gòu)成。該節(jié)氣門驅(qū)動器51與節(jié)氣門46一起構(gòu)成電動節(jié)氣門55。
節(jié)氣門驅(qū)動器51的動作由船外機(jī)ECU11控制。另外，節(jié)氣門46的開度(節(jié)氣門開度)由節(jié)氣門開度傳感器57檢測，其輸出被提供給船外機(jī)ECU11。在發(fā)動機(jī)39上進(jìn)而具備用于通過檢測曲軸的旋轉(zhuǎn)而檢測發(fā)動機(jī)39的轉(zhuǎn)速N的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)檢測部48。
另外，與換檔桿44相關(guān)聯(lián)地設(shè)有用于使爪型離合器43d的換檔位置變化的換檔驅(qū)動器52(離合器動作裝置)。該換檔驅(qū)動器52例如由電動機(jī)構(gòu)成，并由船外機(jī)ECU11進(jìn)行動作控制。
進(jìn)而，在固定在推進(jìn)單元30上的操舵桿47上，例如還結(jié)合有包括液壓缸、并由船外機(jī)ECU11控制的操舵驅(qū)動器53。通過驅(qū)動該操舵驅(qū)動器53，可以使推進(jìn)單元30圍繞操舵軸35轉(zhuǎn)動，并可以進(jìn)行操舵操作。這樣，形成包括操舵驅(qū)動器53、操舵桿47以及操舵軸35的操舵機(jī)構(gòu)50。在該操舵機(jī)構(gòu)50上，具備用于檢測操舵角的操舵角傳感器49。
另外，在夾緊托架32和旋轉(zhuǎn)托架34之間，例如設(shè)有包括液壓缸、并由船外機(jī)ECU11控制的平衡調(diào)整驅(qū)動器(傾斜平衡調(diào)整驅(qū)動器)54。該平衡調(diào)整驅(qū)動器54通過使旋轉(zhuǎn)托架34圍繞傾斜軸33轉(zhuǎn)動，從而使推進(jìn)單元30圍繞傾斜軸33轉(zhuǎn)動。由此，推進(jìn)單元30的平衡角變化。
圖3是用于說明與電動節(jié)氣門55的控制相關(guān)的構(gòu)成的框圖。航行控制裝置20具備包括CPU(中央處理器)以及存儲器的微型計(jì)算機(jī)，該微型計(jì)算機(jī)通過執(zhí)行規(guī)定的軟件處理，實(shí)際上作為多個(gè)功能處理部工作。在這多個(gè)功能處理部中，具備根據(jù)由節(jié)氣門操作部8的遙控桿位置檢測部8b所檢測出的遙控桿8a的操作量(以下稱為“遙控開度”。)，對作為節(jié)氣門46的開度(節(jié)氣門開度)的目標(biāo)值的目標(biāo)節(jié)氣門開度進(jìn)行計(jì)算的目標(biāo)節(jié)氣門開度計(jì)算組件61(目標(biāo)節(jié)氣門開度設(shè)定單元)；對作為相對于遙控開度的目標(biāo)節(jié)氣門開度的特性的遙控開度-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性(以下，稱為“R-T特性”。)進(jìn)行計(jì)算的R-T特性圖表計(jì)算組件62(節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元)；對作為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度的實(shí)際的特性的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速-節(jié)氣門開度特性(以下，稱為“N-T特性”。)進(jìn)行計(jì)算的N-T特性圖表計(jì)算組件63；為了N-T特性的計(jì)算，從船外機(jī)ECU11收集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及節(jié)氣門開度的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集處理部64；和從船外機(jī)ECU11取得操舵角以及換檔位置的數(shù)據(jù)，從而判定船舶1是否處于直行航行狀態(tài)的直行航行判定部65(直行航行判定單元)。另外，在航行控制單元20所具備的存儲器內(nèi)，確保有將由數(shù)據(jù)收集處理部64收集的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及節(jié)氣門開度的數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)而存儲的存儲部60。所述多個(gè)功能處理部進(jìn)而具備將存儲部60所存儲的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)復(fù)位的復(fù)位處理組件66；和用于對作為相對于遙控開度的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的特性(遙控開度-發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速特性，以下，稱為“R-N特性”。)的目標(biāo)值的目標(biāo)特性進(jìn)行設(shè)定的目標(biāo)特性設(shè)定組件67(目標(biāo)特性設(shè)定單元、目標(biāo)特性曲線更新單元)。另外，所述多個(gè)功能處理部還具備用于抑制當(dāng)R-T特性被改變時(shí)伴隨節(jié)氣門開度的驟變而產(chǎn)生的發(fā)動機(jī)輸出的驟變的一階滯后過濾器68。在該實(shí)施方式中，由所述數(shù)據(jù)收集處理部64以及N-T特性圖表計(jì)算組件63等構(gòu)成發(fā)動機(jī)特性測定單元。
另外，在航行控制裝置20所具備的存儲器內(nèi)，除了所述的存儲部60之外，還確保有存儲R-T特性圖表(有關(guān)電動節(jié)氣門的開度的控制信息)的R-T特性圖表存儲部62M(節(jié)氣門開度特性存儲單元)，存儲N-T特性圖表的N-T特性圖表存儲部63M(發(fā)動機(jī)特性存儲單元)，和存儲目標(biāo)R-N特性圖表的R-N特性圖表存儲部67M(目標(biāo)特性存儲單元)。N-T特性圖表計(jì)算組件63將計(jì)算出的N-T特性圖表儲存在N-T特性圖表存儲部63M內(nèi)。另外，目標(biāo)特性設(shè)定組件67將目標(biāo)R-N特性儲存在R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)。R-T特性圖表計(jì)算組件62，根據(jù)儲存在N-T特性圖表存儲部63M內(nèi)的N-T特性圖表和儲存在目標(biāo)R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)的目標(biāo)R-N特性圖表，計(jì)算出R-T特性圖表，然后存儲在R-T特性圖表存儲部62M內(nèi)。另外，目標(biāo)節(jié)氣門開度計(jì)算組件61根據(jù)存儲在R-T特性圖表存儲部62M內(nèi)的R-T特性圖表，計(jì)算出與遙控開度相對應(yīng)的目標(biāo)節(jié)氣門開度。
例如，優(yōu)選至少存儲部60、R-T特性圖表存儲部62M以及R-N特性圖表存儲部67M由不易失性的存儲介質(zhì)構(gòu)成。另外，例如，也可以將R-T特性圖表作為初始值預(yù)先儲存在R-T特性圖表存儲部62M內(nèi)，所述R-T特性圖表是相對于遙控開度將目標(biāo)節(jié)氣門開度設(shè)定為線性而成的R-T特性圖表。進(jìn)而，例如，也可以將目標(biāo)R-N特性作為初始值預(yù)先儲存在R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)，所述目標(biāo)R-N特性是使目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與遙控開度線性地相對應(yīng)而成的目標(biāo)R-N特性。
雖然在圖1中省略了圖示，但在操作臺6上，設(shè)有用于對復(fù)位處理組件66給出復(fù)位信號的復(fù)位開關(guān)13。另外，操作臺6所具備的目標(biāo)特性輸入部9是提供相對于目標(biāo)特性設(shè)定組件67的人-機(jī)接口的部件，具備輸入裝置14以及顯示裝置15。顯示裝置15優(yōu)選是液晶顯示面板或CRT那樣的二維顯示裝置。另外，輸入裝置14也可以具有例如用于對顯示在顯示裝置15上的目標(biāo)特性曲線進(jìn)行操作輸入的指針設(shè)備(鼠標(biāo)、軌跡球以及觸摸面板等)、按鍵輸入部等。
在運(yùn)轉(zhuǎn)船外機(jī)10從而使船舶1航行的期間，當(dāng)船外機(jī)10的換檔位置是前進(jìn)位置或后退位置，并且操舵角是規(guī)定的空檔范圍內(nèi)(例如從空檔位置向左右各5度的范圍內(nèi))的值時(shí)，直行航行判定部65判定為船舶1是直行航行狀態(tài)。在該直行航行判定部65判定船舶1的直行航行狀態(tài)的期間內(nèi)，數(shù)據(jù)收集處理部64從船外機(jī)ECU11收集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及節(jié)氣門開度的數(shù)據(jù)。更具體地說，每隔規(guī)定的周期從船外機(jī)ECU11收集由發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)檢測部48檢測的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及由節(jié)氣門開度傳感器57檢測的節(jié)氣門開度的數(shù)據(jù)組，并作為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)儲存在存儲部60內(nèi)。
N-T特性圖表計(jì)算組件63用儲存在存儲部60內(nèi)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)計(jì)算出N-T特性圖表。R-T特性圖表計(jì)算組件62根據(jù)由N-T特性圖表計(jì)算組件63計(jì)算出的N-T特性圖表和由目標(biāo)特性設(shè)定組件67設(shè)定的目標(biāo)R-N特性，計(jì)算出R-T特性圖表。目標(biāo)節(jié)氣門開度計(jì)算組件61根據(jù)該R-T特性圖表計(jì)算出目標(biāo)節(jié)氣門開度。由于船外機(jī)10的電動節(jié)氣門55以該目標(biāo)節(jié)氣門開度工作，所以發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與遙控開度的關(guān)系便遵循目標(biāo)R-N特性。
例如，當(dāng)從由數(shù)據(jù)收集處理部64收集后儲存在存儲部60內(nèi)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)得到的N-T特性為非線性特性時(shí)，設(shè)為由目標(biāo)特性設(shè)定組件67設(shè)定線性的目標(biāo)R-N特性。這時(shí)，R-T特性圖表計(jì)算組件62將R-T特性設(shè)定為非線性。即，目標(biāo)節(jié)氣門開度相對于遙控開度成非線性變化。并且由于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速相對于節(jié)氣門開度成非線性變動，結(jié)果，可以使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速相對于遙控開度成線性變化。這樣，可以線性地設(shè)定遙控桿8a的操作量和發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)系，因此通過遙控桿8a的直覺的操作，可以很容易地將發(fā)動機(jī)輸出設(shè)為所需的值。由此，即便是不熟練的駕船者，也可以根據(jù)駕船狀況而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整發(fā)動機(jī)輸出。
復(fù)位處理組件66具備存儲了標(biāo)準(zhǔn)的R-T特性圖表的不易失性存儲器66m。該標(biāo)準(zhǔn)的R-T特性圖表，例如是將R-T特性設(shè)定為線性的圖表。當(dāng)操作復(fù)位開關(guān)13時(shí)，復(fù)位處理組件66將存儲部60的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)復(fù)位(消去)，同時(shí)相對于R-T特性圖表存儲部62M寫入存儲在不易失性存儲器66m內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)的R-T特性圖表。由此，R-T特性被復(fù)位到所述標(biāo)準(zhǔn)的R-T特性。
從船外機(jī)ECU11向復(fù)位處理組件66提供例如有關(guān)發(fā)動機(jī)39是否在運(yùn)轉(zhuǎn)中的數(shù)據(jù)。并且，復(fù)位處理組件66只在發(fā)動機(jī)39處于停止?fàn)顟B(tài)的情況下，受理來自于復(fù)位開關(guān)13的復(fù)位輸入，進(jìn)行所述的復(fù)位處理。如果發(fā)動機(jī)39不是停止?fàn)顟B(tài)，則將來自于開關(guān)13的輸入無效化，不進(jìn)行所述復(fù)位處理。
在以下的說明中，作為遙控開度的代替指標(biāo)，采用將對遙控桿8a的位置檢測結(jié)果進(jìn)行A/D變換所得的值進(jìn)一步變換為0～100％的值。另外，對于節(jié)氣門開度也同樣采用變換為0～100％的值。當(dāng)然各數(shù)值的表現(xiàn)方法并不限于此。
圖4是用于說明航行控制裝置20的動作的流程圖。數(shù)據(jù)收集處理部64將節(jié)氣門開度φ所能取的值的范圍分割成m(m是大于等于2的自然數(shù))個(gè)區(qū)間M1、M2、……Mm，并在存儲部60內(nèi)確保具有在每個(gè)區(qū)間Mi內(nèi)對學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器ci(i＝1、……m)，和保存由節(jié)氣門開度φ以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速N的組構(gòu)成的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)(φ、N)的區(qū)域，并將它們初始化(步驟S1)。在圖5中展示了所述區(qū)間Mi以及計(jì)時(shí)器ci的圖像。節(jié)氣門開度φ在該例中表示成0％(全閉)至100％(全開)。該節(jié)氣門開度φ所能取的值的整個(gè)范圍0～100％，在該例中被分割為7個(gè)區(qū)間M1～M7。第1個(gè)區(qū)間M1是φ≤0，第2個(gè)區(qū)間M2是0＜φ≤20，第3個(gè)區(qū)間M3是20＜φ≤40，第4個(gè)區(qū)間M4是40＜φ≤60，第5個(gè)區(qū)間M5是60＜φ≤80，第6個(gè)區(qū)間M6是80＜φ＜100，第7個(gè)區(qū)間M7是φ≥100。分別與這些第1～第7個(gè)區(qū)間M1～M7相對應(yīng)地設(shè)置計(jì)數(shù)器c1～c7。
數(shù)據(jù)收集處理部64，以由直行航行判定部65判定為船舶1是直行航行狀態(tài)的情況為條件(步驟S2)，從船外機(jī)ECU11取得節(jié)氣門開度φ以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速N的數(shù)據(jù)組(步驟S3)。數(shù)據(jù)收集處理部64根據(jù)節(jié)氣門開度數(shù)據(jù)，判斷應(yīng)該將取得的數(shù)據(jù)組分類到哪一個(gè)區(qū)間Mi(步驟S4)。然后，數(shù)據(jù)收集處理部64增加與該判斷結(jié)果的區(qū)間Mi相對應(yīng)的計(jì)數(shù)器ci(步驟S5)，同時(shí)將該數(shù)據(jù)儲存在存儲部60內(nèi)(步驟S6)。
N-T特性圖表計(jì)算組件63判斷所有的區(qū)間的計(jì)時(shí)器c1～c7的值是否大于等于規(guī)定的下限值(在該實(shí)施方式中是“1”)(步驟S7)。如果全部區(qū)間的計(jì)數(shù)器c1～c7的值大于等于所述下限值，N-T特性圖表計(jì)算組件63進(jìn)行N-T特性圖表的計(jì)算(步驟S8)。如果某個(gè)區(qū)間的計(jì)數(shù)器ci的值沒有達(dá)到所述下限值時(shí)，判斷為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)不足，不進(jìn)行N-T特性圖表的計(jì)算。這時(shí)，重復(fù)從步驟S2開始的處理。
更具體地說，當(dāng)計(jì)數(shù)器ci的值在全部區(qū)間內(nèi)大于等于下限值“1”時(shí)，N-T特性圖表計(jì)算組件63相對于被分類到各個(gè)區(qū)間Mi的多個(gè)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，通過如下公式(1)進(jìn)行計(jì)算，求出每個(gè)區(qū)間的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的平均值Ni以及節(jié)氣門開度的平均值φi作為代表值數(shù)據(jù)。再者，在如下公式(1)中，標(biāo)在φ以及N上的上劃線表示各自的平均值。
(公式1)
φ‾i=1ciΣj=1ciφij,]]>N‾i=1ciΣj=1ciNij,i=1,2,...,m......(1)]]>由此，可以得到m維的平均發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速矢量N＝[N1、N2、……、Nm]和相同m維的平均節(jié)氣門開度矢量φ＝[φ1、φ2、……、φm]的組[N、φ]。這就是N-T特性圖表，如圖6所示，展示了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度的關(guān)系。在該圖6中，展示了如下所述的例子，即，如在一般的發(fā)動機(jī)上所見到的那樣，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在低節(jié)氣門開度區(qū)域，相對于節(jié)氣門開度的增加比較急劇地增加；在高節(jié)氣門開度區(qū)域，相對于節(jié)氣門開度的增加比較緩慢地增加。實(shí)際數(shù)據(jù)之間的特性，根據(jù)需要，可以通過線性插補(bǔ)來補(bǔ)充。
另一方面，R-T特性圖表計(jì)算組件62，用如下公式(2)計(jì)算出l(l(英文字母l)是大于等于2的自然數(shù))維的遙控開度矢量θ(步驟S9)，作為遙控開度在0％(全閉)～100％(全開)的范圍內(nèi)所能取的值。該遙控開度矢量θ的l(英文字母l)個(gè)要素θj，具有將0～100的范圍(遙控開度所能取的整個(gè)范圍)等分成l(英文字母l)-1個(gè)的值。例如，l(英文字母l)＝101時(shí)，θj＝0、1、2、……、100。
(公式2)θ^j=100(j-1)l-1,j=1,2,...,l......(2)]]>另一方面，當(dāng)由目標(biāo)特性設(shè)定組件67設(shè)定線性的目標(biāo)R-N特性時(shí)，相對于遙控開度θ進(jìn)行線性變化的l(英文字母l)維的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速矢量N，例如可以由如下公式(3)給出。該公式(3)給出l(英文字母l)個(gè)目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Nj，將平均發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的最小值N1和最大值Nm之間等分成l(英文字母l)-1個(gè)。再者，在如下公式(3)中，標(biāo)在N以及θ上的記號“^”表示它們的目標(biāo)值。以下相同。
(公式3)N^j=θ^j100(N‾m-N‾1)+N‾1......(3)]]>
R-T特性圖表計(jì)算組件62根據(jù)所述N-T特性圖表，求出與通過公式(3)得到的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Nj相對應(yīng)的節(jié)氣門開度φj。當(dāng)在N-T特性圖表中沒有該數(shù)據(jù)時(shí)，R-T特性圖表計(jì)算組件62進(jìn)行采用附近的數(shù)據(jù)的線性插補(bǔ)運(yùn)算，從而求出相對應(yīng)的節(jié)氣門開度。由此，可以得到l(英文字母l)維的目標(biāo)節(jié)氣門開度矢量φ(步驟S10)。在圖7中展示了目標(biāo)節(jié)氣門開度φj相對于目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Nj的關(guān)系。
這樣，得到l(英文字母l)維的遙控開度矢量θ以及l(fā)(英文字母l)維的目標(biāo)節(jié)氣門開度矢量φ，它們的組(θ、φ)作為R-T特性圖表被儲存在R-T特性圖表存儲部62M內(nèi)(步驟S11)。這樣，R-T特性圖表就被更新。在圖8中展示了該R-T特性圖表的一例。在該例中，節(jié)氣門開度相對于遙控開度的變化顯示非線性變化，在低開度區(qū)域，抑制了節(jié)氣門開度的急劇的變化，在高開度區(qū)域，節(jié)氣門開度相對于遙控開度的響應(yīng)提高。這樣，通過相對于遙控開度將目標(biāo)節(jié)氣門開度設(shè)為非線性，由此在具有圖6所示的非線性特性的發(fā)動機(jī)39中，可以使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速相對于遙控開度的變化成線性變化。
在求出R-T特性圖表之后，數(shù)據(jù)收集處理部64判斷是否應(yīng)該進(jìn)一步進(jìn)行學(xué)習(xí)，即，收集完的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)是否足夠(步驟S12)。然后，當(dāng)判斷為應(yīng)該進(jìn)一步進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，重復(fù)從步驟S2開始的處理。當(dāng)根據(jù)足夠的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)求出R-T特性圖表時(shí)，結(jié)束處理。
在步驟S2中，當(dāng)判斷為船舶1不是直行航行狀態(tài)時(shí)，省略步驟S3～S6的處理。即，不進(jìn)行學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的收集。
即便是當(dāng)在全部區(qū)間M1～M7內(nèi)獲得學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)從而可以計(jì)算出R-T特性圖表的狀態(tài)時(shí)，如果在航行中變更R-T特性，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速會突然變動，因此有可能給乘客造成不適感。這個(gè)問題可以通過下述的方式避免，例如，如圖9所示，只有在換檔位置為空檔位置、即節(jié)氣門開度為全閉時(shí)，進(jìn)行N-T特性圖表計(jì)算組件63以及R-T特性圖表計(jì)算組件62的處理(步驟S15)。另外，如圖10所示，也可以與節(jié)氣門開度是否全閉無關(guān)地進(jìn)行N-T特性圖表計(jì)算組件63以及R-T特性圖表計(jì)算組件62的處理，然后只有在節(jié)氣門開度為全閉時(shí)進(jìn)行將目標(biāo)節(jié)氣門開度計(jì)算組件61所參照的R-T特性圖表重寫入存儲部62M(步驟S16)。
表示目標(biāo)R-N特性的公式(3)，可以用函數(shù)f(θ)如下述公式(4)那樣一般化。
(公式4)N^=f(θ^)......(4)]]>即，目標(biāo)R-N特性不限于線性特性，可以設(shè)定為各種特性，通過應(yīng)用這樣的目標(biāo)R-N特性進(jìn)行所述步驟S9～S11的處理，可以得到用于實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)R-N特性的R-T特性圖表。
因而，如果N-T特性圖表學(xué)習(xí)完成(測定完成)，只通過步驟S9～S11的處理就可以實(shí)現(xiàn)多樣的R-N特性。
圖11展示了將相對于遙控開度的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的特性(目標(biāo)R-N特性)設(shè)定為非線性的例子。在該例中，以如下的方式設(shè)定特性，即，在低開度區(qū)域，目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速被抑制的較低，在中開度區(qū)域，相對于遙控開度的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化變得急劇，進(jìn)而，在高開度區(qū)域，相對于遙控開度的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化變得緩慢。在該目標(biāo)R-T特性下，根據(jù)所述公式(2)將遙控開度的全部區(qū)間等間隔地區(qū)分，然后求出遙控開度矢量θ。然后，求出與各個(gè)θj相對應(yīng)的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Nj，作為目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速矢量N。如圖12所示，將該目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速矢量N的各個(gè)要素Nj適用于N-T特性圖表，從而求出相對應(yīng)的目標(biāo)節(jié)氣門開度φj。由此，得到與遙控開度矢量θ相對應(yīng)的目標(biāo)節(jié)氣門開度矢量φ，這樣，求出R-T特性圖表。在圖13中展示了該R-T特性圖表的一例。由于目標(biāo)R-T特性是非線性的，因此在圖12中，目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速矢量N的要素Nj在目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的坐標(biāo)軸上以不均等的間隔排列。
接下來，說明目標(biāo)特性設(shè)定組件67的工作。
圖14是展示將輸入裝置14以及顯示裝置15一體化的目標(biāo)特性輸入部9的一例的圖。在顯示裝置15的畫面上，用曲線圖顯示了相對于遙控開度的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的特性(目標(biāo)R-N特性)。在表示目標(biāo)R-N特性的曲線中，展示了拐點(diǎn)71，比該拐點(diǎn)71高的開度區(qū)域(到遙控開度上限(全開)為止)的特性是高速特性，比拐點(diǎn)71低的開度區(qū)域(到遙控開度下限(全閉)為止)的特性是低速特性。操作者通過使拐點(diǎn)71的位置變化，進(jìn)而變更低速特性曲線(低速特性曲線部分)以及/或高速特性曲線(高速特性曲線部分)的形狀，從而設(shè)定目標(biāo)特性。但是，在該實(shí)施方式中，拐點(diǎn)71只能在表示線性特性的直線上變更位置。當(dāng)目標(biāo)R-N特性曲線是直線的情況下，或者在上方或下方只有凸的部分，而實(shí)際上沒有拐點(diǎn)的情況下，拐點(diǎn)71的初始位置，例如，只要設(shè)定在與遙控開度的中央值(50％)相對應(yīng)的目標(biāo)R-N特性曲線上即可。
輸入裝置14包括配置在顯示裝置15的畫面上的觸摸面板75，用于進(jìn)行該觸摸面板的操作的觸摸筆83，設(shè)在顯示裝置15的畫面的側(cè)方的十字按鈕76，用于確定目標(biāo)R-N特性的變更操作的特性變更按鈕84，和在使高速特性變化時(shí)操作的高速特性按鈕85(變更對象指定單元)。十字按鈕76、特性變更按鈕84以及高速特性按鈕85構(gòu)成了按鍵輸入單元。
十字按鈕76具備上下按鈕77、78(曲線形狀變更輸入單元)和左右按鈕79、80(拐點(diǎn)位置變更輸入單元)。在該實(shí)施方式中，例如，通過操作十字按鈕76的左右按鈕79、80，如圖15所示，可以使目標(biāo)R-N特性曲線的拐點(diǎn)71向左右移動。在該實(shí)施方式中，通過左右按鈕79、80的操作，拐點(diǎn)71便沿著表示相對于遙控開度的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的線性特性的直線移動。
另外，通過十字按鈕76的上下按鈕77、78的操作，便可以使目標(biāo)R-N特性曲線的形狀變化。由此，可以將R-N特性曲線變更為所需的形狀，例如，可以以線性特性(圖16中央圖)為基準(zhǔn)，將R-N特性曲線設(shè)為向上凸(圖16左圖)或向下凸的曲線形狀(圖16右圖)。這時(shí)，如果在操作高速特性按鈕85的狀態(tài)下操作上下按鈕77、78，便可以使高速特性曲線的形狀變化。另外，通過不操作高速特性按鈕85而操作上下按鈕77、78，可以使低速特性曲線的曲線形狀變化。
用觸摸面板75以及觸摸筆83也可以進(jìn)行同樣的操作。即，通過用觸摸筆83點(diǎn)擊拐點(diǎn)71，并一面按壓設(shè)在觸摸筆83上的點(diǎn)擊按鈕83A一面將拐點(diǎn)71向左右拖動的操作，可以在表示線性特性的直線上變更拐點(diǎn)71的位置。另外，通過高速特性區(qū)域側(cè)的拖動操作，可以變更高速特性曲線，通過低速特性區(qū)域側(cè)的拖動操作，可以變更低速特性曲線的形狀。這樣，觸摸面板75以及觸摸筆83具有作為拐點(diǎn)位置變更輸入單元以及曲線形狀變更輸入單元的功能。
線性特性，如圖17所示，由遙控全閉(θ＝0)時(shí)為怠速轉(zhuǎn)速(N1)、遙控全開(θ＝100)時(shí)為最大轉(zhuǎn)速(Nm)的直線給出。當(dāng)確定了拐點(diǎn)71的遙控開度θp時(shí)，與該遙控開度θp相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Np由如下公式(5)給出。
(公式5)Np=Nm-N1100θp+N1......(5)]]>當(dāng)拐點(diǎn)(θp，Np)確定時(shí)，低速特性用以(0，N1)以及(θp，Np)為兩端的曲線表示，高速特性用以(θp，Np)以及(100，Nm)為兩端的曲線表示。在值N1、Nm上，可以采用以如上公式(1)求出的平均值N1、Nm，但也可以采用預(yù)先確定的別的值。
高速特性以及低速特性的曲線，例如，用如下公式(6)那樣的函數(shù)表示。
(公式6) 在此，kl、kh是設(shè)定參數(shù)，例如，假設(shè)取0.1≤kl、kh≤10的范圍。當(dāng)kl＝kh＝1時(shí)，是線性特性。
拐點(diǎn)一般最好預(yù)先設(shè)定在比超越峰值區(qū)域(興波阻力最大的速度區(qū)域)時(shí)所用的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速稍低的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速附近(例如，2000rpm前后)。通過以這種方式預(yù)先設(shè)定，便可以使適合于比峰值區(qū)域低速時(shí)的駕船(例如離岸、靠岸或拖網(wǎng)捕撈)的低速特性和適合于從峰值區(qū)域到高速區(qū)域的駕船(例如長距離移動等)的高速特性兩立。
低速特性是多用于離岸、靠岸或拖網(wǎng)捕撈等的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)域的特性，應(yīng)該重視操作性進(jìn)行設(shè)定。一般來說，最好預(yù)先設(shè)定為線性特性，或者即便較大地操作遙控桿8a，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速也很難上升的特性。通過以這種方式設(shè)定，可以避免發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的急劇的增加，從而發(fā)動機(jī)輸出的微調(diào)整變得容易。
高速特性是多用于高速移動的情況、或者像在波浪較大的狀態(tài)下航行時(shí)那樣需要發(fā)動機(jī)的高靈敏度的情況的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)域的特性。一般來說，最好預(yù)先設(shè)定為線性特性，或者發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速通過微小的遙控桿操作就很容易上升的高靈敏度特性。通過以這種方式設(shè)定，不用使遙控桿8a傾斜到最里面，就可以以良好的靈敏度得到所需的輸出。因而，例如，當(dāng)在波濤洶涌的海面上超越波浪時(shí)有效。另外，由于拐點(diǎn)設(shè)定在比峰值區(qū)域低的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速側(cè)，因此可以很容易地達(dá)到滑行狀態(tài)(興波阻力變小，摩擦阻力變成支配性阻力的狀態(tài))。
正如已經(jīng)敘述的那樣，目標(biāo)特性曲線可以設(shè)為以線性特性為中心而向上凸或向下凸的曲線，但在該實(shí)施方式中，在拐點(diǎn)的前后會造成如下的制約1～3。
制約1 當(dāng)將低速特性以及高速特性中的一方的特性設(shè)定為向上凸時(shí)，另一方的特性只能設(shè)定為線性或向下凸的特性。
制約2 當(dāng)將低速特性以及高速特性中的一方的特性設(shè)定為向下凸時(shí)，另一方的特性只能設(shè)定為線性或向上凸的特性。
制約3 當(dāng)將低速特性以及高速特性中的一方的特性設(shè)定為線性時(shí)，另一方的特性可以設(shè)定為向上凸、線性、向下凸的特性。
這是用于防止低速特性以及高速特性這兩方在拐點(diǎn)的前后變?yōu)橄蛏贤够蛳蛳峦?、有損特性的連續(xù)性的制約。當(dāng)希望在整個(gè)遙控開度范圍內(nèi)設(shè)定為向上凸或向下凸的特性時(shí)，可以將拐點(diǎn)設(shè)定在怠速轉(zhuǎn)速、即遙控開度為0％的位置上，并調(diào)整高速特性的曲線。當(dāng)然，相反，也可以將拐點(diǎn)設(shè)定在最大轉(zhuǎn)速、即遙控開度為100％的位置上，并調(diào)整低速特性的曲線。
目標(biāo)R-N特性曲線的設(shè)定，可以在停船中進(jìn)行，也可以在航行中進(jìn)行。
圖18是用于說明在停船中(換檔位置為空檔位置時(shí))進(jìn)行目標(biāo)R-N特性曲線的設(shè)定時(shí)的處理的流程圖。操作者確認(rèn)顯示在顯示裝置15上的目標(biāo)R-N特性曲線，并用觸摸面板75或十字按鈕76進(jìn)行特性曲線的設(shè)定操作。例如，當(dāng)在觸摸面板75上指定拐點(diǎn)71并左右移動時(shí)，拐點(diǎn)以被約束成線性特性的狀態(tài)移動(參照圖17)。進(jìn)而，當(dāng)在觸摸面板75上指定高速特性或低速特性并上下移動時(shí)，得到向上凸或向下凸的特性曲線(步驟S21)。
操作者在設(shè)定了粗略的特性曲線之后，按壓特性變更按鈕84(步驟S22)。目標(biāo)特性設(shè)定組件67對其進(jìn)行響應(yīng)而生成設(shè)定的目標(biāo)特性圖表，并儲存在目標(biāo)R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)。R-T特性圖表計(jì)算組件62相對于設(shè)定的目標(biāo)特性圖表輸入遙控開度矢量θ，并計(jì)算出目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速矢量N(步驟S23)。進(jìn)而，R-T特性圖表計(jì)算組件62相對于N-T特性圖表輸入目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速矢量N，并計(jì)算出目標(biāo)節(jié)氣門開度矢量φ(步驟S24)。這樣得到的矢量的組(θ，φ)，作為被更新的R-T特性圖表而儲存在R-T特性圖表存儲部62M內(nèi)(步驟S25)。
之后當(dāng)操作遙控桿8a從而使換檔位置處于前進(jìn)位置或后退位置時(shí)，目標(biāo)節(jié)氣門開度計(jì)算組件61根據(jù)儲存在R-T特性圖表存儲部62M內(nèi)的新的R-T特性圖表設(shè)定目標(biāo)節(jié)氣門開度。由此，根據(jù)由操作者設(shè)定的目標(biāo)R-N特性控制發(fā)動機(jī)39的輸出(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)。
圖19是用于說明在航行中(當(dāng)換檔位置處于空檔位置以外時(shí)，更具體地說，當(dāng)換檔位置處于前進(jìn)位置或后退位置時(shí))進(jìn)行目標(biāo)R-N特性的設(shè)定時(shí)的處理的流程圖。目標(biāo)特性設(shè)定組件67根據(jù)來自于節(jié)氣門操作部8的輸出和現(xiàn)在所設(shè)定的目標(biāo)R-N特性(目標(biāo)R-N特性圖表)，判定現(xiàn)在的遙控開度是處于高速特性側(cè)的開度區(qū)域還是處于低速特性側(cè)的開度區(qū)域(步驟S31)。當(dāng)操作者想將目標(biāo)特性沿著向上凸的方向進(jìn)行微調(diào)整時(shí)，如圖20所示，不移動遙控桿8a，而是按壓十字按鈕76的上按鈕77(在圖20中，展示了變更高速特性的例子)。每按壓一次上按鈕77，都根據(jù)由步驟S31得到的判定結(jié)果設(shè)定低速特性或高速特性的新的目標(biāo)特性，然后將向上凸的程度較強(qiáng)的目標(biāo)特性儲存在目標(biāo)R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)(步驟S32)。與之相對應(yīng)地，由R-T特性圖表計(jì)算組件62再次計(jì)算R-T特性圖表(步驟S33)。當(dāng)想將目標(biāo)特性沿著向下凸的方向進(jìn)行微調(diào)整時(shí)，不移動遙控桿8a，而是按壓十字按鈕76的下按鈕78。每按壓一次下按壓78，都根據(jù)由步驟S31得到的判定結(jié)果設(shè)定低速特性或高速特性的新的目標(biāo)特性，并將向下凸的程度較強(qiáng)的目標(biāo)特性儲存在目標(biāo)R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)(步驟S32)。與之相對應(yīng)地，由R-T特性圖表計(jì)算組件62再次計(jì)算R-T特性圖表(步驟S33)。這樣，在航行中，將節(jié)氣門操作部8兼用作將低速特性曲線或高速特性曲線中的任意一個(gè)指定作為形狀變更對象的曲線部分的變更對象指定單元。
目標(biāo)節(jié)氣門開度計(jì)算組件61，根據(jù)微調(diào)整后的R-T特性圖表計(jì)算出目標(biāo)節(jié)氣門開度。該目標(biāo)節(jié)氣門開度通過一階滯后過濾器68被提供給船外機(jī)ECU11(步驟S34)。
這樣，駕船者可以在使船舶1航行的狀態(tài)下，一面確認(rèn)發(fā)動機(jī)39的相對于遙控桿8a的操作的舉動，一面對目標(biāo)特性進(jìn)行微調(diào)整。
在節(jié)氣門開度因R-T特性圖表在航行中變化而急劇變化時(shí)，發(fā)動機(jī)輸出也急劇變化，從而有可能給乘客造成不適感。于是，在該實(shí)施方式中，為了防止節(jié)氣門開度的急劇的變化，設(shè)置抑制目標(biāo)節(jié)氣門開度的臺階狀的變化的一階滯后過濾器68，并將通過了該一階滯后過濾器68的目標(biāo)節(jié)氣門開度作為最終的目標(biāo)節(jié)氣門開度向船外機(jī)ECU11輸出。一階滯后過濾器68只在從由于航行中的再計(jì)算而產(chǎn)生目標(biāo)特性的臺階狀的變化開始到其影響變得足夠小為止的一定時(shí)間(例如，5秒鐘)內(nèi)工作。
再者，在該實(shí)施方式中，雖然采用了一階滯后過濾器68，但也可以考慮其他的抑制目標(biāo)節(jié)氣門開度的臺階狀變化的裝置。例如，也可以對現(xiàn)在的節(jié)氣門開度和再計(jì)算后的目標(biāo)節(jié)氣門開度進(jìn)行線性插補(bǔ)，從而使節(jié)氣門開度從現(xiàn)在值到目標(biāo)值逐漸變化。
圖21是用于說明當(dāng)用十字按鈕76變更目標(biāo)R-N特性圖表時(shí)，目標(biāo)特性設(shè)定組件67所執(zhí)行的處理的一例的流程圖。目標(biāo)特性設(shè)定組件67監(jiān)控按鈕輸入的有無(步驟S41)。當(dāng)檢測到任意一個(gè)按鈕輸入時(shí)，進(jìn)而，目標(biāo)特性設(shè)定組件67判定十字按鈕76的左右按鈕79、80是否被按壓(步驟S42)。當(dāng)左右按鈕79、80被按壓時(shí)，通過如下公式(7)更新拐點(diǎn)的遙控開度θp(步驟S43)，從而求出新的遙控開度θpNEW。在如下公式(7)中，Δθ是按壓一次左右按鈕79、80時(shí)的變化量(在該實(shí)施方式中是固定值)。例如，可以將右按鈕80被按壓時(shí)的Δθ的值設(shè)定為+5％，將左按鈕79被按壓時(shí)的Δθ的值設(shè)定為-5％。
θpNEW＝θp+Δθ……(7)目標(biāo)特性設(shè)定組件67進(jìn)而通過所述公式(5)求出與更新的拐點(diǎn)遙控開度θp相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Np(步驟S44)。由此，確定更新后的拐點(diǎn)。
另一方面，在步驟S42中，當(dāng)左右按鈕79、80沒有被按壓時(shí)，上下按鈕77、78便被按壓。這時(shí)，目標(biāo)特性設(shè)定組件67進(jìn)而判斷高速特性按鈕85是否被按壓(步驟S45)。
當(dāng)高速特性按鈕85被按壓時(shí)，將所述公式(6)的設(shè)定參數(shù)kh更新為通過如下公式(8)得到的新的參數(shù)khNEW。由此，高速特性的曲線被更新(步驟S46)。
khNEW＝kh+Δkh……(8)在此，Δkh是按壓一次上下按鈕77、78時(shí)的變化量(在該實(shí)施方式中是固定值)。例如，當(dāng)kh≤1時(shí)，可以將按壓上按鈕77時(shí)的Δkh設(shè)定為-0.1，將按壓下按鈕78時(shí)的Δkh設(shè)定為+0.1。另外，當(dāng)kh＞1時(shí)，可以將按壓上按鈕77時(shí)的Δkh設(shè)定為-1，將按壓下按鈕78時(shí)的Δkh設(shè)定為+1。
當(dāng)高速特性按鈕85沒有被按壓時(shí)，將所述公式(6)的設(shè)定參數(shù)k1更新為通過如下公式(9)得到的新的參數(shù)k1NEW。由此，低速特性的曲線被更新(步驟S47)。
k1NEW＝k1+Δk1……(9)在此，Δk1是按壓一次上下按鈕77、78時(shí)的變化量(在該實(shí)施方式中是固定值)。例如，當(dāng)k1≤1時(shí)，可以將按壓上按鈕77時(shí)的Δk1設(shè)定為-0.1，將按壓下按鈕78時(shí)的Δk1設(shè)定為+0.1。另外，當(dāng)k1＞1時(shí)，可以將按壓上按鈕77時(shí)的Δk1設(shè)定為-1，將按壓下按鈕78時(shí)的Δk1設(shè)定為+1。
進(jìn)而，目標(biāo)特性設(shè)定組件67判斷特性變更按鈕84是否被按壓(步驟S48)。如果特性變更按鈕84沒有被按壓，則重復(fù)從步驟S41開始的處理，接著受理操作者的輸入，進(jìn)行拐點(diǎn)的位置變更以及/或高速·低速特性的曲線的更新。
如果特性變更按鈕84被按壓，目標(biāo)特性設(shè)定組件67將設(shè)定的特性確定作為目標(biāo)R-N特性圖表(步驟S49)，并將確定的目標(biāo)R-N特性圖表儲存在目標(biāo)R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)，然后結(jié)束目標(biāo)特性設(shè)定處理。
接下來，說明相對于來自于觸摸面板75的輸入的目標(biāo)特性設(shè)定組件67的處理。向觸摸面板75進(jìn)行的輸入，可以通過用觸摸筆83直接接觸顯示裝置15的畫面的方式進(jìn)行，同樣的操作也可以用鼠標(biāo)等指針設(shè)備進(jìn)行。
顯示裝置15的顯示畫面，如圖22所示，可以分割成3個(gè)區(qū)域。即，以拐點(diǎn)的遙控開度θp為中心的規(guī)定的范圍的拐點(diǎn)操作區(qū)域，其左側(cè)的低速特性操作區(qū)域，以及拐點(diǎn)操作區(qū)域的右側(cè)的高速特性操作區(qū)域。更具體地說，各區(qū)域以如下的方式確定。
低速特性操作區(qū)域 0≤θ＜θp-5拐點(diǎn)操作區(qū)域 θp-5≤θ≤θp+5高速特性操作區(qū)域 θp+5＜θ≤100圖23是用于說明由目標(biāo)特性設(shè)定組件67進(jìn)行的相對于來自于觸摸面板75的輸入的處理的一例的流程圖。目標(biāo)特性設(shè)定組件67，首先檢測顯示在顯示裝置15的畫面上的光標(biāo)90(參照圖22)的位置(用觸摸筆83按壓的位置，或者最后按壓的位置)(步驟S51)。進(jìn)而，目標(biāo)特性設(shè)定組件67判定觸摸筆83所具備的點(diǎn)擊按鈕83A是否為了拖動操作而被按壓(步驟S52)。如果點(diǎn)擊按鈕83A沒有被按壓，返回到步驟S51；在點(diǎn)擊按鈕83A被按壓的情況下，將光標(biāo)90的在畫面上的現(xiàn)在位置存儲在存儲器(圖未示)內(nèi)(步驟S53)。
在存儲了光標(biāo)90的現(xiàn)在位置后，目標(biāo)特性設(shè)定組件67判斷該位置處于所述3個(gè)區(qū)域中的哪一個(gè)區(qū)域，即，低速特性操作區(qū)域、拐點(diǎn)操作區(qū)域以及高速特性操作區(qū)域中的哪一個(gè)區(qū)域(步驟S54)。當(dāng)光標(biāo)位置處于拐點(diǎn)操作區(qū)域時(shí)，進(jìn)行拐點(diǎn)位置更新處理(步驟S55)；當(dāng)光標(biāo)位置處于低速特性操作區(qū)域時(shí)，進(jìn)行低速特性曲線更新處理(步驟S56)；當(dāng)光標(biāo)位置處于高速特性操作區(qū)域時(shí)，進(jìn)行高速特性曲線更新處理(步驟S57)。
在拐點(diǎn)位置更新處理(步驟S55)中，當(dāng)從存儲在所述存儲器內(nèi)的光標(biāo)位置通過觸摸筆83的拖動操作(在按壓點(diǎn)擊按鈕83A的情況下使觸摸筆83的位置在畫面上變更的操作)移動光標(biāo)90時(shí)，目標(biāo)特性設(shè)定組件67忽略光標(biāo)位置的上下方向的變位量，而只檢測光標(biāo)位置的左右方向的變位量。然后，目標(biāo)特性設(shè)定組件67根據(jù)檢測出的變位量更新所述拐點(diǎn)71的遙控開度θp，并通過公式(5)求出相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速Np。這樣，拐點(diǎn)71就被變更。
在低速特性曲線更新處理(步驟S56)中，當(dāng)從存儲在所述存儲器內(nèi)的光標(biāo)位置通過觸摸筆83的拖動操作移動光標(biāo)90時(shí)，目標(biāo)特性設(shè)定組件67忽略光標(biāo)位置的左右方向的變位量，而只檢測光標(biāo)位置的上下方向的變位量。然后，目標(biāo)特性設(shè)定組件67根據(jù)檢測出的變位量更新所述參數(shù)k1。這樣，低速特性曲線就被變更。
在高速特性曲線更新處理(步驟S57)中也是同樣，當(dāng)從存儲在所述存儲器內(nèi)的光標(biāo)位置通過觸摸筆83的拖動操作移動光標(biāo)90時(shí)，目標(biāo)特性設(shè)定組件67忽略光標(biāo)位置的左右方向的變位量，而只檢測光標(biāo)位置的上下方向的變位量。然后，目標(biāo)特性設(shè)定組件67根據(jù)檢測出的變位量更新所述參數(shù)kh。這樣，高速特性曲線就被更新。
目標(biāo)特性設(shè)定組件67在拐點(diǎn)位置更新處理(步驟S55)、低速特性曲線更新處理(步驟S56)或者高速特性曲線更新處理(步驟S57)之后，判定特性變更按鈕84是否被按壓(步驟S58)。如果特性變更按壓84沒有被按壓，重復(fù)從步驟S51開始的處理。由此，操作者可以繼續(xù)進(jìn)行目標(biāo)R-N特性圖表的變更。另一方面，如果特性變更按鈕84被按壓，目標(biāo)特性設(shè)定組件67確定目標(biāo)特性圖表，并將其保存在目標(biāo)R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)(步驟S59)。與之相對應(yīng)地，由R-T特性圖表計(jì)算組件62計(jì)算與更新后的目標(biāo)R-N圖表相對應(yīng)的R-T特性圖表。
這樣，根據(jù)該實(shí)施方式。通過利用了觸摸面板75以及/或十字按鈕76等的直覺的操作，操作者可以很容易地設(shè)定相對于遙控開度的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)特性。另外，通過同樣的操作，也可以很容易地進(jìn)行已經(jīng)設(shè)定的目標(biāo)特性的變更。由此，可以使遙控桿8a的操作和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化適合于各個(gè)駕船者的感覺。其結(jié)果，船舶1的駕船變得容易，無論駕船者的熟練程度，都可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)鸟{船。
再者，也可以預(yù)先在目標(biāo)R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)記錄多個(gè)由目標(biāo)特性設(shè)定組件67設(shè)定的目標(biāo)R-N特性，根據(jù)船舶1所處的狀況，或者根據(jù)駕船者的喜好，從預(yù)先記錄的多個(gè)目標(biāo)特性中選擇某一個(gè)之后讀出，并應(yīng)用該選擇的目標(biāo)特性。
即，如圖24所示，通過從輸入裝置14進(jìn)行規(guī)定的操作，由目標(biāo)特性設(shè)定組件67讀出存儲在目標(biāo)R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)R-N特性，然后顯示在顯示裝置15上(步驟S81)。駕船者通過操作作為選擇單元的輸入裝置14，選擇某一個(gè)目標(biāo)R-N特性(步驟S82)。該選擇的目標(biāo)R-N特性被應(yīng)用于R-T特性圖表計(jì)算組件62的運(yùn)算(步驟S83)。
優(yōu)選在R-T特性圖表存儲部62M內(nèi)預(yù)先儲存與存儲在目標(biāo)R-N特性圖表存儲部67M內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)R-N特性分別相對應(yīng)地在過去計(jì)算出的R-T特性。這時(shí)，當(dāng)通過輸入裝置14的操作選擇了某一個(gè)目標(biāo)R-N特性時(shí)，R-T特性圖表計(jì)算組件62選擇與該目標(biāo)R-N特性相對應(yīng)的R-T特性圖表。根據(jù)該選擇的R-T特性圖表，進(jìn)行目標(biāo)節(jié)氣門開度計(jì)算組件61的運(yùn)算。
圖25是用于說明該發(fā)明的第2實(shí)施方式的構(gòu)成的框圖。當(dāng)由數(shù)據(jù)收集處理部64而在存儲部60中積蓄了必要量的數(shù)據(jù)時(shí)，N-T特性圖表計(jì)算組件63計(jì)算出新的N-T特性圖表。該新的N-T特性圖表在所述的實(shí)施方式中，被直接儲存在N-T特性圖表存儲部63M內(nèi)，并被應(yīng)用于R-T特性圖表的計(jì)算。與此相對，在該實(shí)施方式中，通過N-T特性圖表更新組件100的工作，在一定條件下可以進(jìn)行應(yīng)該應(yīng)用于R-T特性圖表的計(jì)算的N-T特性圖表的更新。
圖26是用于說明N-T特性圖表更新組件100的工作的流程圖。當(dāng)由N-T特性圖表計(jì)算組件63計(jì)算出新的N-T特性時(shí)(步驟S60的YES)，N-T特性圖表更新組件100讀出儲存在N-T特性圖表存儲部63M內(nèi)的以往的N-T特性(步驟S61)。N-T特性圖表更新組件100進(jìn)而計(jì)算出新的N-T特性相對于以往的N-T特性的差分(步驟S62，差分計(jì)算單元)。差分的計(jì)算，例如，可以通過進(jìn)行與新舊N-T特性相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速矢量N之間的距離計(jì)算的方式得到。另外，也可以在與新舊N-T特性相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速矢量N之間，求出相對應(yīng)的要素之間的差，并將其中最大的差作為差分來計(jì)算。
N-T特性圖表更新組件100判斷計(jì)算出的差分是否小于規(guī)定的閾值(步驟S63)。如果差分小于閾值，N-T特性圖表更新組件100便無條件地將該新的N-T特性寫入N-T特性圖表存儲部63M(步驟S67)。由此，應(yīng)用于R-T特性圖表的計(jì)算的N-T特性圖表被更新為最新的圖表。
另一方面，當(dāng)所述計(jì)算的差分大于等于閾值時(shí)，便將該情況通知給駕船者(步驟S64，通知單元)。例如，該通知可以通過在顯示裝置15上顯示規(guī)定的信息的方式進(jìn)行。例如，信息可以是“發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)已經(jīng)改變。是否反映最新的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)？”這樣的內(nèi)容。除了信息顯示之外，例如，也可以通過從揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)音或聲音消息的方式，對駕船者進(jìn)行通知。
當(dāng)進(jìn)行通知后，駕船者通過操作被用作特性更新指示單元的輸入裝置14，選擇是否應(yīng)用新的N-T特性(步驟S65)。即，例如，在顯示裝置15上顯示用于選擇是更新為新的N-T特性，還是繼續(xù)使用以往的N-T特性的按鈕。駕船者可以通過選擇操作其中的任意一個(gè)，來選擇N-T特性。
如果選擇了要應(yīng)用新的N-T特性(步驟S66的YES)，N-T特性圖表更新組件100將該新的N-T特性寫入N-T特性圖表存儲部63M(步驟S67，更新單元)。由此，應(yīng)用于R-T特性的計(jì)算的N-T特性被更新。
當(dāng)選擇了繼續(xù)使用以往的N-T特性時(shí)(步驟S66的NO)，N-T特性圖表更新組件100廢棄該新的N-T特性(步驟S68)。
例如，存在著像乘客數(shù)量或載重暫時(shí)增減那樣，船舶以與通常不同的狀況航行的情況。在這種情況下，相對于遙控開度的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的特性與以往的特性相比，有可能會較大地變動。如果在這種狀況下也自動更新N-T特性，那么當(dāng)回到通常的航行狀態(tài)時(shí)，有可能不能進(jìn)行所需的航行控制，并給駕船者造成不適感。
于是，在該實(shí)施方式中，當(dāng)新計(jì)算的N-T特性與以往的特性相比較大地變動時(shí)，在等待駕船者的承認(rèn)之后，更新N-T特性。
圖27是用于說明N-T特性圖表更新組件100的別的處理例的流程圖。在該圖27中，對于與圖26的各步驟相對應(yīng)的步驟，標(biāo)以同一參照標(biāo)號來展示。該處理例可以應(yīng)用于能夠在N-T特性圖表存儲部63M內(nèi)儲存多個(gè)N-T特性的情況。
當(dāng)由N-T特性圖表計(jì)算組件63計(jì)算出新的N-T特性時(shí)(步驟S60的YES)，N-T特性圖表更新組件100將該新的N-T特性儲存在N-T特性圖表存儲部63M內(nèi)(步驟S70)。但是，在這一時(shí)刻，該新的N-T特性并沒有應(yīng)用于R-T特性的計(jì)算。
當(dāng)新的N-T特性相對于以往的N-T特性的差分較小時(shí)(步驟S63的YES)，或者當(dāng)由駕船者選擇了應(yīng)用新的N-T特性時(shí)(步驟S66的YES)，就應(yīng)用該新的N-T特性(步驟S67的YES)。該處理可以通過如下的方式達(dá)成，即，N-T特性圖表更新組件100從儲存在N-T特性圖表存儲部63M內(nèi)的多個(gè)N-T特性之中，選擇并設(shè)定該新的N-T特性作為應(yīng)該應(yīng)用于R-T特性的計(jì)算的特性。
即便在不應(yīng)用新的N-T特性的情況下(步驟S67的NO)，也不需要廢棄該新的N-T特性。
圖28是用于說明該發(fā)明的第3實(shí)施方式的航行控制裝置的構(gòu)成的框圖。在該圖28中，對于與所述圖3所示的各部相對應(yīng)的部分，標(biāo)以與圖3的情況相同的參照標(biāo)號。在該實(shí)施方式中，當(dāng)由直行航行判定部65判定為直行航行狀態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)收集處理部64從船外機(jī)ECU11收集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速N的數(shù)據(jù)，同時(shí)收集作為節(jié)氣門操作部8的輸出的遙控開度θ的數(shù)據(jù)，并將其作為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)而儲存在存儲部60內(nèi)。儲存在該存儲部60內(nèi)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速N以及遙控開度θ的數(shù)據(jù)，通過N-R特性圖表計(jì)算組件95而相對應(yīng)，并計(jì)算出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速-遙控開度特性(N-R特性)。該N-R特性圖表是表示N-R特性的實(shí)測值的圖表，被儲存在N-R特性圖表存儲部96內(nèi)。
N-T特性圖表計(jì)算組件63從R-T特性圖表存儲部62M讀出現(xiàn)在的R-T特性圖表，并根據(jù)它和所述實(shí)測的N-R特性圖表計(jì)算出N-T特性圖表，儲存在N-T特性圖表存儲部63M內(nèi)。
除此之外的構(gòu)成以及處理與所述的第1實(shí)施方式的情況相同。
這樣，在該實(shí)施方式中，可以將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速N以及遙控開度θ測定作為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并基于此，實(shí)現(xiàn)所需的目標(biāo)R-N特性。在該實(shí)施方式中，由數(shù)據(jù)收集處理部64以及N-R特性圖表計(jì)算組件95等構(gòu)成發(fā)動機(jī)特性測定單元。
以上，說明了該發(fā)明的3個(gè)實(shí)施方式，但該發(fā)明也可以用其他的方式實(shí)施。例如，在所述的實(shí)施方式中，以在船舶1上具備一個(gè)船外機(jī)10的構(gòu)成為例進(jìn)行了說明，但對于在船舶1的船尾3上搭載了多個(gè)(例如2個(gè))船外機(jī)的構(gòu)成的船舶，也可以同樣地應(yīng)用該發(fā)明。
另外，在所述的第1以及第2實(shí)施方式中，以可以在多個(gè)區(qū)間的全部中獲得測定值作為條件(圖4的步驟S7)，從而求出R-T特性圖表，其中所述多個(gè)區(qū)間是對節(jié)氣門開度所能取的整個(gè)范圍進(jìn)行區(qū)分而成的多個(gè)區(qū)間；但是例如，也可以允許以在節(jié)氣門全閉(0％)以及節(jié)氣門全開(100％)的區(qū)間M1、M7中獲得測定值作為條件，R-T特性圖表的計(jì)算。由此，可以很快地得到與目標(biāo)R-N特性近似的R-T特性圖表。然后，通過增加其他的區(qū)間的測定數(shù)據(jù)而修正R-T特性的方式，可以將操作量-發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速特性高精度地約束到目標(biāo)R-N特性。
進(jìn)而，關(guān)于所述的第3實(shí)施方式，可以實(shí)施與參照圖24～圖27說明的內(nèi)容同樣的變形。當(dāng)對于第3實(shí)施方式實(shí)施與所述第2實(shí)施方式同樣的變形時(shí)，除了有條件地進(jìn)行N-T特性的更新，也可以有條件地進(jìn)行N-R特性的更新。
另外，在所述的實(shí)施方式中，將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速特性作為發(fā)動機(jī)輸出特性來測定，但在發(fā)動機(jī)輸出特性的測定時(shí)，也可以應(yīng)用別的技術(shù)。例如，可以用測定船舶1的速度的速度傳感器間接地測定發(fā)動機(jī)的輸出特性。更具體地說，也可以從由速度傳感器測定的速度求出船舶1的加速度，并將該加速度的特性看作發(fā)動機(jī)輸出特性。
雖然詳細(xì)地說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但這些不過是為了說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容而采用的具體例，不用解釋，本發(fā)明并不限于這些具體例，本發(fā)明的精神以及范圍只由權(quán)利要求的范圍限定。
該申請與2005年12月20日向日本專利廳提出的特愿2005-365854號相對應(yīng)，該申請的全部內(nèi)容通過引用插入這里。
權(quán)利要求
1.一種航行控制裝置，它是通過將具有電動節(jié)氣門的發(fā)動機(jī)作為驅(qū)動源而產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力產(chǎn)生單元向船體提供推進(jìn)力的船舶的航行控制裝置，其中，包括用于駕船者控制推進(jìn)力的操作單元；和根據(jù)航行時(shí)所得到的數(shù)據(jù)，更新有關(guān)與所述操作單元的操作量相對應(yīng)的所述電動節(jié)氣門的開度的控制信息的控制單元。
2.如權(quán)利要求1所述的航行控制裝置，其中，所述控制單元包括測定所述發(fā)動機(jī)的輸出特性的發(fā)動機(jī)特性測定單元；根據(jù)由該發(fā)動機(jī)特性測定單元測定的發(fā)動機(jī)輸出特性，對表示所述操作單元的操作量和所述電動節(jié)氣門的目標(biāo)節(jié)氣門開度的關(guān)系的操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性進(jìn)行設(shè)定的節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元；和根據(jù)由該節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元設(shè)定的操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性，對與所述操作單元的操作量相對應(yīng)的目標(biāo)節(jié)氣門開度進(jìn)行設(shè)定的目標(biāo)節(jié)氣門開度設(shè)定單元。
3.如權(quán)利要求2所述的航行控制裝置，其中進(jìn)而包括對作為所述操作單元的操作量和發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)系的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的目標(biāo)特性進(jìn)行設(shè)定的目標(biāo)特性設(shè)定單元；所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元，是以可以獲得由所述目標(biāo)特性設(shè)定單元設(shè)定的目標(biāo)特性的方式，設(shè)定所述操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的單元。
4.如權(quán)利要求3所述的航行控制裝置，其中進(jìn)而包括受理用于對操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的目標(biāo)特性進(jìn)行設(shè)定的輸入的目標(biāo)特性輸入單元；所述目標(biāo)特性設(shè)定單元，是根據(jù)來自于所述目標(biāo)特性輸入單元的輸入，設(shè)定所述目標(biāo)特性的單元。
5.如權(quán)利要求4所述的航行控制裝置，其中進(jìn)而包括可以存儲多個(gè)操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的目標(biāo)特性的目標(biāo)特性存儲單元；所述目標(biāo)特性輸入單元，包括選擇存儲在所述目標(biāo)特性存儲單元內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)特性中的一個(gè)的選擇單元。
6.如權(quán)利要求5所述的航行控制裝置，其中，所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元，是包括能夠存儲與存儲在所述目標(biāo)特性存儲單元內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)特性分別相對應(yīng)的多個(gè)所述操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的節(jié)氣門開度特性存儲單元，并從所述節(jié)氣門開度特性存儲單元讀出并設(shè)定與由所述選擇單元選擇的目標(biāo)特性相對應(yīng)的操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的單元。
7.如權(quán)利要求2所述的航行控制裝置，其中所述發(fā)動機(jī)特性測定單元，包括測定表示所述電動節(jié)氣門的開度和發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)系的節(jié)氣門開度-發(fā)動機(jī)輸出特性的單元；所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元，是根據(jù)由所述發(fā)動機(jī)特性測定單元測定的節(jié)氣門開度-發(fā)動機(jī)輸出特性，設(shè)定所述操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的單元。
8.如權(quán)利要求2所述的航行控制裝置，其中所述發(fā)動機(jī)特性測定單元，包括測定表示所述操作單元的操作量和發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)系的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性的單元；所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元，是根據(jù)由所述發(fā)動機(jī)特性測定單元測定的操作量-發(fā)動機(jī)輸出特性，設(shè)定所述操作量-目標(biāo)節(jié)氣門開度特性的單元。
9.如權(quán)利要求2所述的航行控制裝置，其中，進(jìn)而包括用于存儲由所述發(fā)動機(jī)特性測定單元測定的發(fā)動機(jī)輸出特性的發(fā)動機(jī)特性存儲單元；運(yùn)算由所述發(fā)動機(jī)特性測定單元新測定的發(fā)動機(jī)輸出特性，和存儲在所述發(fā)動機(jī)特性存儲單元內(nèi)的以往的發(fā)動機(jī)輸出特性的差分的差分運(yùn)算單元；和當(dāng)由該差分運(yùn)算單元運(yùn)算的差分大于等于規(guī)定的閾值時(shí)，將該情況通知駕船者的通知單元。
10.如權(quán)利要求9所述的航行控制裝置，其中，進(jìn)而具備為了選擇應(yīng)該將所述新測定的發(fā)動機(jī)輸出特性和所述以往的發(fā)動機(jī)輸出特性中的哪一個(gè)應(yīng)用于由所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元進(jìn)行的運(yùn)算，而由駕船者操作的特性更新指示單元；和當(dāng)經(jīng)由該特性更新指示單元選擇了所述新的發(fā)動機(jī)輸出特性時(shí)，將應(yīng)用于由所述節(jié)氣門開度特性設(shè)定單元進(jìn)行的運(yùn)算的發(fā)動機(jī)輸出特性更新為所述新的發(fā)動機(jī)輸出特性的更新單元。
11.如權(quán)利要求2所述的航行控制裝置，其中進(jìn)而包括判定所述船舶是否處于航行中的航行判定單元；所述發(fā)動機(jī)特性測定單元，是以由所述航行判定單元判定為所述船舶正在航行中的情況為條件進(jìn)行發(fā)動機(jī)輸出特性的測定的單元。
12.如權(quán)利要求11所述的航行控制裝置，其中所述航行判定單元，包括判定所述船舶是否是規(guī)定的直行航行狀態(tài)的直行航行判定單元；所述發(fā)動機(jī)特性測定單元，是以所述直行航行判定單元判定為所述船舶是直行航行狀態(tài)的情況為條件進(jìn)行發(fā)動機(jī)輸出特性的測定的單元。
13.一種船舶，其中，包括船體；安裝在該船體上，將具有電動節(jié)氣門的發(fā)動機(jī)作為驅(qū)動源而產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力產(chǎn)生單元；和權(quán)利要求1～12的任意一項(xiàng)所述的航行控制裝置。
全文摘要
一種航行控制裝置，被應(yīng)用于通過將具有電動節(jié)氣門的發(fā)動機(jī)作為驅(qū)動源而產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力產(chǎn)生單元向船體提供推進(jìn)力的船舶。該裝置包括用于駕船者控制推進(jìn)力的操作單元；和根據(jù)航行結(jié)果，更新有關(guān)與所述操作單元的操作量相對應(yīng)的所述電動節(jié)氣門的開度的控制信息的控制單元。
文檔編號F02D41/26GK1987073SQ20061016878
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者梶洋隆 申請人:雅馬哈發(fā)動機(jī)株式會社