推進機の制御装置
【課題】回転同調制御における解除判定条件を様々な運転条件により細かく設定することで操船者の操作意志に見合った自然で安定した制御を実現することが可能である。
【解決手段】所定条件が成立した場合に同調対象の推進機のエンジン回転数を基準となる推進機のヱンジン回転数に同調させる制御を行う推進機の制御装置であり、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置を検出するレバー位置検出手段と、基準となる推進機のエンジン回転数と同調対象の推進機のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差が判定値以上で第1の所定時間継続した場合、または基準となる推進機と同調対象の推進機とのエンジン回転数の偏差が判定値以上で第2の所定時間継続した場合に同調制御を解除する。
【解決手段】所定条件が成立した場合に同調対象の推進機のエンジン回転数を基準となる推進機のヱンジン回転数に同調させる制御を行う推進機の制御装置であり、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置を検出するレバー位置検出手段と、基準となる推進機のエンジン回転数と同調対象の推進機のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差が判定値以上で第1の所定時間継続した場合、または基準となる推進機と同調対象の推進機とのエンジン回転数の偏差が判定値以上で第2の所定時間継続した場合に同調制御を解除する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に船舶に複数の推進機を並置し、各推進機のエンジン回転数を同調させ、この同調を解除する推進機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、船舶の船尾に３機の船外機やスターンドライブ、あるいは船内外機などの推進機を並置したものがある。従来、このような船舶の場合、シフトレバー及びスロットルレバーは各船外機にそれぞれ対応して個別に設けられていた。しかしながら、ハンドル操作に加えて計６本のシフトレバー及びスロットルレバーを操作するのは操作が煩雑となる。
【０００３】
これに対し、近年、各船外機の運転状態を制御する運転制御ユニット同士を、該各船外機の運転情報を相互に送受信する通信回線により接続して制御するものがある（特許文献１参照）。また、左右隣接した２本の操作レバーで複数の推進機のシフト及びスロットルを操作可能にし、この操作レバーが同じ角度傾けられた状態において、左右の推進機のエンジンのエンジン回転数に差異が生じた場合に、例えば右推進機のエンジンのエンジン回転数を元に、このエンジン回転数と左推進機のエンジン回転数との差異を無くす方向にスロットル駆動部のモータを駆動し、左右のエンジンのエンジン回転数が自動的に同調されるものがある（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平8-200110号公報
【特許文献２】特開２０００-３１３３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、左右の操作レバーが同じ角度傾けられた状態において、各推進機のエンジン回転数を同調させているが、第１および第２の制御ユニットの電源がＯＮされた時点では、第１の操船モードを使用できるように優先順位が定められており、第２の制御ユニットで第２の操船モードの時に同調され、第１の制御ユニットで第１の操船モードに復帰することで同調制御が解除されるようになっている。第１および第２の制御ユニットの電源操作によってエンジン回転数を同調させている制御と解除が行われ、操作が面倒で、かつ運転環境、運転状況までも考慮して各推進機のエンジン回転速度を同調させ、また解除するものがなかった。
【０００５】
この発明は、このような現状を考慮したものであって、回転同調制御における解除判定条件を様々な運転条件により細かく設定することで操船者の操作意志に見合った自然で安定した制御を実現することが可能な推進機の制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成されている。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、複数の推進機を船舶に並置し、前記各推進機を、隣接する２つの操作レバーに関連付けて電気的に接続し、前記２つの操作レバーによってシフト駆動装置及びスロットル駆動装置の操作を行い、所定条件が成立した場合に同調対象の推進機のエンジン回転数を基準となる推進機のヱンジン回転数に同調させる制御を行う推進機の制御装置であり、
前記基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と前記同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置を検出するレバー位置検出手段と、
前記基準となる推進機のエンジン回転数と前記同調対象の推進機のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と前記同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差が判定値以上で第1の所定時間継続した場合、
前記基準となる推進機と前記同調対象の推進機とのエンジン回転数の偏差が判定値以上で第2の所定時間継続した場合に前記同調制御を解除することを特徴とする推進機の制御装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記レバー位置の偏差の判定値を複数有し、
前記エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて前記判定値を切替えることを特徴とする請求項1に記載の推進機の制御装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記エンジン回転数の偏差の判定値を複数有し、
前記エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて前記判定値を切替えることを特徴とする請求項1に記載の推進機の制御装置である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記各推進機のエンジン異常を検出するエンジン異常検出手段と、
前記船舶または前記各推進機の故障を検出する故障検出手段とを備え、
前記制御手段は、
前記エンジン異常検出信号、あるいは前記故障検出信号を受信した場合、前記第1の所定時間、または前記第２の所定時間を短く設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の推進機の制御装置である。
【００１１】
請求項5に記載の発明は、前記エンジン回転数の上限設定値と下限設定値を有し、
前記エンジン回転数が上限設定値以上となるか、もしくは下限設定値以下となった場合に同調制御を解除することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の推進機の制御装置である。
【発明の効果】
【００１２】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１３】
請求項１に記載の発明では、推進機の使用環境では波や潮流等様々な要件により運転状態が変わるため、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差が判定値以上で第1の所定時間継続した場合、または基準となる推進機と同調対象の推進機とのエンジン回転数の偏差が判定値以上で第2の所定時間継続した場合に同調制御を解除し、解除判定条件が継続した時間を所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで、安定した同調制御を実現することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、操船において低速度では回頭や旋回等で操作レバーを頻繁に操作することが考えられ、この場合は回転同調制御に入り易いと操船者の操船意図を妨げる可能性があり、またクルージング領域では操船者は早く正確にエンジン回転数を合わせたいという場合が多いため、レバー位置の偏差の判定値を複数有し、エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて判定値を切替えることで、操船者の操船意図に適合するように回転同調制御を実現することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、推進機の使用環境では波や潮流等様々な要件によりエンジン運転状態が変わるため、エンジン回転数の偏差の判定値を複数有し、エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて判定値を切替え、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで、安定した同調制御を実現することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、エンジン異常検出信号、あるいは故障検出信号を受信した場合、第1の所定時間、または第2の所定時間を短く設定することで、オーバーヒートや油圧低下などの警告、あるいは推進機に備えられるシステムのセンサ、アクチュエータなどが故障した時には、短時間で各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことでエンジン保護をすることができる。
請求項5に記載の発明では、エンジン回転数が上限設定値以上となるか、もしくは下限設定値以下となった場合に同調制御を解除することで、複数の推進機を設置した船舶では、エンジンのばらつきや配置位置によってエンジン負荷のばらつき等があり、各々のエンジンの最高回転数が変わってくるが、いずれかの推進機のエンジン回転数の上限回転数を同調させる制御の解除判定条件とし、上限回転数以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで安定した同調制御を実現することができる。また、スロットル開度が小さいときのエンジン制御は従来よりスロットルによる補正と点火時期によってアイドル回転数にする制御が行われるため、いずれかの推進機のエンジン回転数の下限回転数を同調させる制御の解除判定条件とし、下限回転数以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行い、アイドル回転数の制御と回転同調制御の重なりを防ぐことで運転速度に見合った制御を選択し、安定したエンジン回転を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の推進機の制御装置の実施の形態について説明するが、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００１８】
図１はこの発明に係る推進機の制御装置を備えた船舶の上面概略図、図２はリモコンコントローラを示す図である。この実施例の船舶は船体に３機の推進機を搭載しているが、２機以上の複数の推進機を搭載するものであればよい。
【００１９】
図示したように、船舶１は、船体２と、船体２の船尾板３にクランプブラケット４を介して取り付けられる３機の推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒから構成される。この実施の形態では、推進機として船外機を用いているが、スターンドライブ、あるいは船内外機などでもよい。なお、説明上、図１に矢印で示す船舶前進方向に対し左側に位置する推進機を一方側の推進機５Lと呼び、右側に位置する推進機を他方側の推進機５R、中間に位置する推進機を中央側の推進機５Mと呼ぶ。例えば、２機の推進機では、左右の両側の1機を左側に位置する推進機を一方側の推進機５Lと呼び、右側に位置する推進機を他方側の推進機５Rと呼び、４機の推進機では、左右の両側の1機を左側に位置する推進機を一方側の推進機５Lと呼び、右側に位置する推進機を他方側の推進機５R、中間に位置する2機の推進機を中央側の推進機５Mと呼び、さらに5機の推進機でも同様である。
【００２０】
各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒにはエンジン６が備わる。このエンジン６の吸気量を調整してエンジン６のエンジン回転数やトルクを制御するため、エンジン６の吸気系にはスロットルボディ７（または気化器）が備わる。このスロットルボディ７は電動スロットルバルブ８aを備える。スロットルバルブ８aの弁軸８ｂはモータ９に連結される。電動スロットルバルブ８aは、電子制御によりモータ９を駆動して開閉可能であり、電子スロットル機構２０L,20M,20Rである。船体２の運転席１０の前方には船舶１の舵取りのための手動操作ハンドル１１が備わる。このハンドル１１はハンドル軸１２を介して船体２に取り付けられている。運転席１０の側方には、各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒの作動を制御するためのリモコンコントローラ１３が備わる。リモコンコントローラ１３は、船舶前進方向に対し左側に位置する左リモコン操作レバー１４Lと、右側に位置する右リモコン操作レバー１４Rを備え、さらに各リモコン操作レバー１４L、１４Rのレバー位置を検出するためのレバーポジションセンサ１５L、１５Rを備える。レバーポジションセンサ１５L、１５Rは、例えばポテンショメータで構成される。各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒは、隣接する２つのリモコン操作レバー１４L、１４Rに関連付けて電気的に接続され、このリモコン操作レバー１４L、１４Rによってシフト駆動装置及びスロットル駆動装置の操作を行う。
【００２１】
すなわち、操船者は、リモコン操作レバー１４L、１４Rによってリモコンコントローラ１３を操作して各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒのシフト切替及びエンジン6のスロットルバルブ８aの開度を調整し、船舶１の航走速度や加減速等の推力制御を行う。左側のリモコン操作レバー１４Lは、左側の推進機５Ｌのシフト切替及びスロットルバルブ８aの開度調整（推力操作）のために設けられ、右側のリモコン操作レバー１４Rは、右側の推進機５Ｒのシフト切替及びスロットルバルブ８aの開度調整（推力操作）のために設けられる。この左側のリモコン操作レバー１４Lと右側のリモコン操作レバー１４Rとの中間の位置において、中央側の推進機５Mのシフト切替及びスロットルバルブ８aの開度調整（推力操作）が行われる。
【００２２】
２つのリモコン操作レバー１４L、１４Rは、図2に示すように、中央位置のときシフトは中立（N）になり、それより前側に倒すと前進（F）シフト、後側に倒すと後進(R)シフトに切替わる。前進（F）シフトでさらにリモコン操作レバー１４L、１４Rを前に倒すと、スロットルバルブ８aがF全閉からF全開まで徐々に開く。後進（R)シフトでさらにリモコン操作レバー１４L、１４Rを後側に倒すと、スロットルバルブ８aがR全閉からR全開まで徐々に開く。これにより、操船者は、前・後進時それぞれスロットルバルブ８aを開閉操作して推力操作ができる。
【００２３】
リモコンコントローラ１３は、通信ケーブル１６a１を介してリモコン制御部１７Lに接続され、通信ケーブル１６a２を介してリモコン制御部１７M,１７Rに接続される。リモコン制御部１７L,１７M,１７Rは、レバーポジションセンサ１５L、１５Rから出力される各リモコン操作レバー１４L、１４Rのレバー位置の情報を受信し、所定の演算をして３機の各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒのエンジン制御部18Ｌ，1８Ｍ，18Ｒに送信する。リモコン制御部１７Lとエンジン制御部１８Ｌは、通信ケーブル１６b1を介して接続され、リモコン制御部１７M,１７Rとエンジン制御部１８M,１８Rは、通信ケーブル１６b２,16b3を介して接続される。推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒにおいて、前・後進及びシフト切替はエンジン６に付帯して設けられる電動シフト機構１９L,１９M,１９Rにより行われる。
【００２４】
また、運転席１０の側方には、リモコンコントローラ１３の近傍において左側にメインスイッチＳＷＬが、中央側にメインスイッチＳＷＭが、右側にメインスイッチＳＷＲが備えられている。それぞれのメインスイッチＳＷＬ，ＳＷＭ，ＳＷＲは、各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒに対応しており、このメインスイッチＳＷＬ，ＳＷＭ，ＳＷＲを操作することによって各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒに備えられるエンジン６を起動する。なお、船体２にはこの他、手動操作ハンドル１１の操作角度によって、推進機のスイベル軸（不図示）廻りに推進機を回転させる操舵駆動装置（不図示）が設けられる。
【００２５】
図３は推進機の制御装置のシステム図である。左側の推進機５Ｌに備えられるエンジン制御部１８Ｌは、フライホイール８０L、電動シフト機構１９L、電子スロットル機構２０L、その他の駆動部81Lを駆動する。エンジン制御部１８Ｌは、エンジンコントロールユニット(ECU)で構成され、その他の駆動部８１Lとしては、排気カム、オイルコントロールバルブなどがある。また、エンジン制御部１８Ｌには、エンジン回転数検出センサ７０L、シフトポジションセンサ７１L、スロットルポジションセンサ７２L、エンジン異常検出センサ７３L、故障検出センサ７４L、吸気圧センサ７５L、その他のセンサ７６Lが接続されている。その他のセンサ７３Lとしては、カム軸センサ、サーモセンサなどがある。
【００２６】
エンジン6の駆動によってクランク軸が回転し、エンジン回転数検出センサ７０Lは、このクランク軸に設けたフライホイール８0Lの回転からエンジン回転数情報を得て、エンジン制御部１８Ｌに入力する。シフトポジションセンサ７１Lは、電動シフト機構１９Lの駆動から前・後進及び中立のシフト位置情報を得て、エンジン制御部１８Ｌに入力する。スロットルポジションセンサ７２Lは、電子スロットル機構２０Lの駆動からスロットル開度情報を得て、エンジン制御部１８Ｌに入力する。エンジン異常検出センサ73Lは、左側の推進機５Lのエンジン６のオーバーヒートやエンジンオイルの低下などのエンジン異常を検出する。故障検出センサ７４Lは、船舶のリモコンコントローラ１３または左側の推進機５Lのシフト駆動装置及びスロットル駆動装置などの故障を検出する。
【００２７】
右側の推進機５Rに備えられるエンジン制御部１８Rは、フライホイール８０R、電動シフト機構１９R、電子スロットル機構２０R、その他の駆動部81Rを駆動し、エンジン回転数検出センサ７０R、シフトポジションセンサ７１R、スロットルポジションセンサ72R、エンジン異常検出センサ７３R、故障検出センサ７４R、吸気圧センサ７５R、その他のセンサ7６Rから検出情報が入力される。また、中央側の推進機５Mに備えられるエンジン制御部１８Mは、フライホイール８０M、電動シフト機構１９M、電子スロットル機構２０M、その他の駆動部81Mを駆動し、エンジン回転数検出センサ７０M、シフトポジションセンサ71M、スロットルポジションセンサ72M、エンジン異常検出センサ７３M、故障検出センサ７４M、吸気圧センサ７５M、その他のセンサ7６Mから検出情報が入力される。このエンジン制御部18R及びエンジン制御部１８Mは、エンジン制御部１８Lと同様にエンジンコントロールユニット(ECU)で構成され、駆動部やセンサなども同様に構成され、得られる情報の授受を行う。
【００２８】
この推進機の制御装置は、２つのリモコン操作レバー１４L、１４Rによってシフト駆動装置及びスロットル駆動装置の操作を行い、各推進機のエンジン回転数を同調させるものである。この実施の形態では、左側の推進機５Lのエンジン回転数を基準にし、右側の推進機５Rと、中央側の推進機５Mのエンジン回転数を同調させる制御を行うが、これに限定されず例えば、右側の推進機５Rのエンジン回転数を基準にし、左側の推進機５Lと、中央側の推進機５Mのエンジン回転数を同調させる制御を行うようにしてもよいし、中央側の推進機５Mのエンジン回転数を基準にし、左側の推進機５Lと、右側の推進機５Rのエンジン回転数を同調させる制御を行うようにしてもよい。また、基準の推進機をいずれかにするか、同調対象の推進機をいずれにするかは、船舶に推進機の制御装置を備える際に設定する。
【００２９】
以下、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を、図４乃至図８に基づいて説明する。図４は推進機の制御装置の概略システム図、図５はリモコン制御部とエンジン制御部の構成を示す図、図6は回転同調制御判定を示す図、図７は回転同調制御判定のフローチャート、図８は回転同調制御のブロック図である。
【００３０】
まず、推進機の制御装置のシステムについて、図4に基づいて説明する。基準の推進機５Lのリモコン制御部17Lには、レバーポジションセンサ１５Lからレバーポジションセンサ値が電圧値として入力される。同調対象の推進機５M、５Rのリモコン制御部17M、１７Rには、それぞれレバーポジションセンサ１５Rからレバーポジションセンサ値が同様に電圧値として入力される。
【００３１】
また、基準の推進機５Lのエンジン制御部1８Lには、エンジン回転数検出センサ７０Lからセンサ値がパルス数として入力され、シフトポジションセンサ71L、スロットルポジションセンサ72Lからそれぞれセンサ値が電圧値として入力される。このそれぞれのセンサ値から得られた情報は、リモコン制御部17Lに送られ、さらにリモコン制御部17M、１７Rに送られる。
【００３２】
同調対象の推進機５M、５Rのエンジン制御部1８M、１８Rには、エンジン回転数検出センサ７０M,70R、シフトポジションセンサ７１M,７１R、スロットルポジションセンサ７２M,７２Rからそれぞれ同様にセンサ値が入力される。エンジン制御部１８M、１８Rには、それぞれセンサ値から得られる情報と、リモコン制御部17M、１７Rに送られる情報とから電子スロットル機構２０M,２０Rを駆動する。
【００３３】
次に、リモコン制御部１７L, １７M、１７R及びエンジン制御部1８L,1８M、１８Rの構成を、図5に基づいて説明する。基準の推進機５Lのリモコン制御部１７Lは、レバー位置検出手段17L1を備える。レバー位置検出手段１７L1は、レバーポジションセンサ値から基準となる推進機５Lのリモコン操作レバー１４Lのレバー位置を検出する。この実施の形態のレバー位置は、中立位置から前進または後進側に傾けた角度である。また、操作レバーとしてジョイスティックやスライド式ボリュームなどの操作装置を用いることができる。
【００３４】
基準の推進機５Lのエンジン制御部1８Lは、エンジン回転数検出手段１８L1、シフト位置検出手段18L2、スロットル開度検出手段１８L3、エンジン異常検出手段１８L4、故障検出手段１８L5を備える。エンジン回転数検出手段１８L1は、エンジン回転数検出センサ７０Lのセンサ値からエンジン回転数を得、シフト位置検出手段１８L2は、シフトポジションセンサ71Lのセンサ値からシフト位置を得、スロットル開度検出手段１８L3は、スロットルポジションセンサ７２Lのセンサ値からスロットル開度を得る。エンジン異常検出手段１８L4は、基準の推進機５Lのエンジン異常検出センサ７３Lからのセンサ信号に基づき推進機５Lのエンジン６のオーバーヒートやエンジンオイルの低下などのエンジン異常を検出する。故障検出手段１８Ｌ５は、故障検出センサ１８L５からのセンサ信号に基づき船舶のリモコンコントローラ１３または左側の推進機５Lのシフト駆動装置及びスロットル駆動装置などの故障を検出する。このエンジン制御部1８Lからエンジン回転数、シフト位置、スロットル開度の情報、及びエンジン異常、故障の情報が、リモコン制御部１７Lへ送信される。
【００３５】
同調対象の推進機５M、５Rのリモコン制御部１７M、１７Rは、レバー位置検出手段１７M１,１７R１を備える。レバー位置検出手段１７M１、１７R１は、同調対象の推進機５M,５Rのリモコン操作レバー１４Rのレバー位置を検出する。この実施の形態のレバー位置は、中立位置から前進または後進側に傾けた角度である。また、操作レバーとしてジョイスティックやスライド式ボリュームなどの操作装置を用いることができる。このリモコン制御部１７M,１７R には、リモコン制御部１７Lから基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数の情報が入力される。
【００３６】
同調対象の推進機５M,５Rのエンジン制御部1８M,１８Rは、エンジン回転数検出手段1８M１,１８R１、シフト位置検出手段1８M２,１８R２ 、スロットル開度検出手段1８M３,１８R ３、エンジン異常検出手段１８M４，１８R4、故障検出手段１８M5,１８R5を備える。エンジン回転数検出手段1８M１,１８R１は、エンジン回転数検出センサ７０M,70Rのセンサ値からエンジン回転数を得、シフト位置検出手段1８M２,１８R２ は、シフトポジションセンサ71M,71Rのセンサ値からシフト位置を得、スロットル開度検出手段1８M３,１８R ３は、スロットルポジションセンサ７２M,７２Rのセンサ値からスロットル開度を得る。エンジン異常検出手段１８M４，１８R4は、同調対象の推進機５M、５Rのエンジン異常検出センサ７３M、７３Rからのセンサ信号に基づき推進機５M,５Rのエンジン6のオーバーヒートやエンジンオイルの低下などのエンジン異常を検出する。故障検出手段１８M5,18R5は、故障検出センサ７４M,７４Rからのセンサ信号に基づき船舶のリモコンコントローラ１３または推進機５M、５Rのシフト駆動装置及びスロットル駆動装置などの故障を検出する。
【００３７】
このエンジン制御部1８M,１８Rには、制御手段1８M6,１８R6、制御手段1８M９,１８R９が備えられる。この制御手段1８M6,１８R6には、基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数の情報が入力され、また同調対象の推進機５M,５Rのエンジン回転数、シフト位置、スロットル開度の情報が入力され、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。
【００３８】
この制御手段1８M6,１８R6の構成を、図6に基づいて説明する。この制御手段1８M6,１８R6は、同様に構成され、以下の判定を行って各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。
【００３９】
接続状態判定部1８M61,１８R61は、基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数などの情報に基づき基準の推進機５Lが接続状態か判定する。
【００４０】
同調対象機判定部1８M62,１８R62は、同調対象の推進機５M,５Rのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数などの情報に基づき自機の推進機５Mまたは推進機５Rが同調対象機か判定する。
【００４１】
故障状態判定部1８M63,１８R63は、船舶または各推進機の故障を検出する故障検出手段からの故障信号に基づきエンジンを停止するなどの保護制御を行っているため、この保護制御の有無を判定条件とし、保護制御を行わないときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。推進機に備えられるシステムのセンサ、アクチュエータなどが故障した時には回転同調制御が不可能になる可能性がある。このため、複数の推進機のシステムの保護制御を回転同調制御の判定条件とすることで、安定した回転同調制御を実現することができる。
【００４２】
警告状態判定部1８M64,１８R64は、各推進機のエンジン異常を検出するエンジン異常検出手段からの異常信号に基づきエンジン異常の検出に基づきエンジン回転数を下げるなどの警告制御を行っており、この警告制御の有無を判定条件とし、警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行わない。このように、警告制御の有無を判定条件とし、警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行わないことで、オーバーヒートや油圧低下などの警告にはエンジン保護のため減速させ、この警告制御の有無を回転同調制御の判定条件として警告時のエンジン保護を行うことができる。
【００４３】
判定成立状態判定部１８M65,１８R65は、判定条件が継続した時間を、エンジン回転数を同調させる制御の実行条件とし、判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。推進機の使用環境では、例えば波や潮流等様々な要件によりエンジン負荷状態が変わり、判定条件が一瞬だけ成立することがあるため、判定条件が継続した時間を、エンジン回転数を同調させる制御の実行条件とし、判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行うことで安定した回転同調制御を実現することができる。
【００４４】
実行条件は、操作レバーのレバー位置により設定され、レバー位置が規定位置以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。複数の推進機による操船において低速度では回頭や旋回等で操作レバーを頻繁に操作することが考えられ、またクルージング領域では操船者は早く正確にエンジン回転数を合わせたいという場合が多い。従って、レバー位置、すなわちレバー角度が小さい低回転の場合(例えばレバー角度が10度〜20度、エンジン回転数が3000rpm以下の場合)は、判定条件である規定継続時間を長く設定し、レバー角度が大きいクルージング領域の場合(例えばレバー角度が20度以上、エンジン回転数が3000rpm〜5000rpmの場合)は、規定継続時間を短く設定する。このように、実行条件が操作レバーのレバー位置により設定され、レバー位置が規定位置以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行うことで、操船者の操船意図に適合するように回転同調制御を実現することができる。
【００４５】
エンジン回転数同調判定部1８M４６,１８R4６は、各推進機のエンジン回転数を同調させる判定は、以下のように行う。
【００４６】
ステップe１において、基準の推進機のエンジン回転数が上限回転数と下限回転数の範囲内か判定し、同調対象の推進機のエンジン回転数が上限回転数と下限回転数の範囲内か判定する。例えば、エンジン回転数の上限回転数を６０００回転とし、下限回転数を５００回転とする。このように、いずれかの推進機のエンジン回転数の上限回転数を同調させる制御の判定条件とし、上限回転数以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００４７】
また、いずれかの推進機のエンジン回転数の下限回転数を同調させる制御の判定条件とし、下限回転数以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００４８】
同調対象の推進機のエンジン回転数からエンジン運転状態は、エンジン回転数を同調させる制御が可能な状態か判定し、可能状態のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００４９】
また、基準の推進機５Lのエンジン回転数と同調対象の推進機５M、５Rのエンジン回転数とからエンジン回転数の偏差を算出し、このエンジン回転数の偏差が同調可能エンジン回転数の偏差範囲内か判定し、偏差範囲内であるとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００５０】
複数の推進機のエンジン回転数のばらつきや配置位置によるエンジン負荷のばらつき等により各々のエンジン回転数の上限回転数が変わり、基準となる上限回転数が複数の推進機の中で最も低い場合、これに合わせて同調させると総出力が抑えられることになる。このため、いずれかの推進機のエンジン回転数を判定条件とし、エンジン回転数が上限回転数以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行い、回転同調制御に上限回転数を定めることで複数の推進機全体での出力を向上させることができる。
【００５１】
また、スロットル開度が小さいときのエンジン制御は、従来よりスロットルによる補正と点火時期によってアイドル回転数にする制御が行われる。このため、いずれかの推進機のエンジン回転数を判定条件とし、エンジン回転数が下限回転数以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行い、アイドル回転数の制御と回転同調制御が同時に行われないように、回転同調制御の下限回転数を定めて運転速度に見合った制御を選択し、安定したエンジン回転を実現することができる。ステップe２において、基準となる推進機の操作レバーのシフト位置に基づきシフト入力状態の判定を行い、また同調対象の推進機の操作レバーのシフト位置に基づきシフト入力状態の判定を行う。入力状態のときシフト位置の一致の判定を行い、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、シフト位置が一致しているとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。複数の推進機においてシフト位置が一致していない場合ではエンジン負荷状況が異なり、回転同調は困難かつクルージングを円滑に行ないたい目的に適合していない。このため、シフト位置の一致を、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、シフト位置が一致しているとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行うことで、複数の推進機のエンジン回転数を合わせたい操船者の意志に応じた回転同調制御を行うことができる。
【００５２】
ステップe３において、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差を演算し、レバー位置の偏差を判定条件とし、このレバー位置の偏差が規定値以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。例えば、レバー位置、すなわちレバー角度の偏差値を5度とする。このように、レバー位置の偏差を判定条件とし、複数の推進機の操作レバーを同じ角度位置に合わせたことを判断し、偏差が規定値以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行うことで、複数の推進機のエンジン回転数を合わせたい操船者の意志に応じた回転同調制御を行うことができる。
【００５３】
ステップe４において、基準となる推進機のスロットル開度と同調対象の推進機のスロットル開度の偏差を演算し、スロットル開度の偏差を判定条件とし、偏差が規定値以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。例えば、スロットル開度の偏差を、5度とする。このように、スロットル開度の偏差を判定条件とし、推進機の出力を決める空気量調整のスロットル開度に基づき判断し、偏差が規定値以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行うことで、複数の推進機のエンジン回転数を同調させた安定した回転同調制御を行うことができる。
【００５４】
また、基準の推進機５Lのスロットル開度が上限と下限の範囲内か判定し、同調対象の推進機５M、５Rのスロットル開度が上限と下限の範囲内か判定し、スロットル開度を判定条件とし、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００５５】
ステップe５において、同調対象の推進機５M、５Rのスロットルポジションセンサ値から得られるスロットル開度が上限と下限の範囲内か判定し、スロットル開度を判定条件とし、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００５６】
次に、図７の回転同調制御判定のフローチャートについて説明する。
【００５７】
ステップa1において、同調対象の推進機５M,5Rの制御手段１８M４、１８R4は、基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数などの情報に基づき基準の推進機５Lが接続状態か判定し、2機以上の多機掛けの場合か判定する。
【００５８】
ステップa２において、推進機が2機以上の多機掛けの場合は、自機が同調対象の推進機5Mか推進機5Rの判定を行う。
【００５９】
ステップa３において、同調対象の推進機5Mか推進機5Rの場合は、基準の推進機５Lのシフト位置が前進か判定する。
【００６０】
ステップa４において、基準の推進機５Lのシフト位置が前進である場合は、自機の同調対象の推進機5Mまたは推進機5Rのシフト位置が前進か判定する。
【００６１】
ステップa５において、自機の同調対象の推進機5Mまたは推進機5Rのシフト位置が前進の場合は、基準の推進機５Lのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【００６２】
ステップa６において、基準の推進機５Lのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【００６３】
ステップa７において、同調対象の推進機５M,5Rのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、レバー位置の偏差が規定値以下か判定する。
【００６４】
ステップa８において、レバー位置の偏差が規定値以下の場合は、基準の推進機５Lのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【００６５】
ステップa９において、基準の推進機５Lのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【００６６】
ステップa１０において、同調対象の推進機５M,5Rのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、スロットル開度の偏差が規定値以下か判定する。
【００６７】
ステップa１１において、スロットル開度の偏差が規定値以下の場合は、基準の推進機５Lのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の範囲内か判定する。
【００６８】
ステップa１２において、基準の推進機５Lのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の範囲内か判定する。
【００６９】
ステップa１３において、同調対象の推進機５M,5Rのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の範囲内の場合は、エンジン回転数の偏差が規定値以下か判定する。
【００７０】
ステップa１４において、エンジン回転数の偏差が規定値以下の場合は、各推進機の警告制御の有無を判定条件とし、警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行わない。
【００７１】
ステップa１５において、船舶または各推進機の故障を検出する故障検出手段からの故障信号に基づき保護制御を行い、この保護制御の有無を判定条件とし、保護制御を行わないときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。
【００７２】
ステップa１６において、判定条件が継続した時間を、エンジン回転数を同調させる制御の実行条件とし、判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。
【００７３】
ステップa１７において、判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。
【００７４】
この各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を、図８の回転同調制御のブロック図に基づいて説明する。
【００７５】
以下、同調対象の推進機５M,5Rのエンジン制御の目標位置を設定する例について、図８に基づいて説明する。同調対象の推進機５M,５Rのエンジン制御部1８M,１８Rには、スロットル目標値演算部３２、スロットル制御部４２が備えられている。スロットル目標値演算部３２には、基準の推進機５Lのスロットル開度と同調対象の推進機５M,５Rのスロットル開度のデータが入力され、データに対応した推進機５M,５Rのスロットルリクエスト値を演算し、目標スロットル位置信号を出力する。スロットル制御部４２は、スロットルアクチュエータの電子スロットル（即ち、モータ９）からフィードバックされるフィードバック信号に基づく現在スロットル開度情報と、スロットル目標値演算部３２からの目標スロットル開度情報とを比較し、目標スロットル開度になるように目標スロットル開度信号を出力する。これにより、目標スロットル開度になるように駆動電流を出力してスロットルアクチュエータの電子スロットル（即ち、モータ９）を駆動し、所定のエンジン回転数にする。
【００７６】
次に、制御手段1８M９,１８R9について説明する。この制御手段1８M6,１８R6は、図9及び図10に示すように推進機の制御装置の同調制御の解除を行う。図９は回転同調制御解除判定を示す図、図１０は回転同調制御解除判定のフローチャートである。
【００７７】
この制御手段1８M９,１８R９には、基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数の情報が入力され、また同調対象の推進機５M,５Rのエンジン回転数、シフト位置、スロットル開度の情報が入力され、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。
【００７８】
この制御手段1８M９,１８R９の構成を、図９に基づいて説明する。制御手段1８M９,１８R９は、同様に構成され、以下の解除判定を行って各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。
【００７９】
故障状態解除判定部1８M９3,１８R９3は、船舶または各推進機の故障を検出する故障検出手段からの故障信号に基づきエンジンを停止するなどの保護制御を行っているため、この保護制御の有無を解除判定条件とし、保護制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。推進機に備えられるシステムのセンサ、アクチュエータなどが故障した時には回転同調制御が不可能になる可能性がある。このため、複数の推進機のシステムの保護制御を回転同調制御の解除判定条件とし、保護制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで、安定した同調制御を実現することができる。
【００８０】
警告状態解除判定部1８M９4,１８R９4は、各推進機のエンジン異常を検出するエンジン異常検出手段からの異常信号に基づきエンジン異常の検出に基づきエンジン回転数を下げるなどの警告制御を行っており、この警告制御の有無を解除判定条件とし、警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。このように、警告制御の有無を解除判定条件とし、警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除し、オーバーヒートや油圧低下などの警告にはエンジン保護のため減速させ、この警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行わないことで、警告時のエンジン保護をすることができる。
【００８１】
解除判定成立状態判定部1８M９5,１８R９5は、解除判定条件が継続した時間を解除実行条件とし、解除判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。推進機の使用環境では、例えば波や潮流等様々な要件によりエンジン負荷状態が変わり、解除判定条件が一瞬だけ成立することがあるため、解除判定条件が継続した時間を、エンジン回転数を同調させる制御を解除する解除実行条件とし、解除判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで安定した回転同調制御を実現することができる。
【００８２】
エンジン回転数同調解除判定部1８M９６,１８R９６は、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除する解除判定は、以下のように行う。
【００８３】
ステップｆ１において、基準の推進機のエンジン回転数が上限回転数と下限回転数の範囲外か判定し、同調対象の推進機のエンジン回転数が上限回転数と下限回転数の範囲外か判定する。例えば、エンジン回転数は、それぞれ上限回転数を６０００回転とし、下限回転数を５００回転とする。このように、いずれかの推進機のエンジン回転数が上限回転数と下限回転数の範囲外のとき、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行い安定したエンジン運転を実現する。
【００８４】
同調対象の推進機のエンジン回転数からエンジン運転状態は、エンジン回転数を同調させる制御が不可能な状態か判定し、不可能状態のとき、例えばエンジン保護などの理由から各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を可能とする。
【００８５】
また、基準の推進機のエンジン回転数と同調対象の推進機のエンジン回転数とからエンジン回転数の偏差を算出し、このエンジン回転数の偏差が偏差範囲外か判定し、偏差範囲外であるとき、例えばエンジン保護などの理由から各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を可能とする。
【００８６】
複数の推進機を設置した船舶では、複数の推進機のエンジンのばらつきや配置位置によってエンジン負荷のばらつき等があり、各々のエンジンの最高回転数が変わってくるが、基準の推進機の最高回転数が最も高い場合、同調対象の推進機は補正しきれない可能性がある。このため、いずれかの推進機のエンジン回転数を解除判定条件とし、上限回転数以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで安定した同調制御を実現することができる。この解除判定条件の上限回転数は、同調制御の判定条件の規定回転数より大きな値である。
【００８７】
また、スロットル開度が小さいときのエンジン制御は、従来よりスロットルによる補正と点火時期によってアイドル回転数にする制御が行われる。このため、いずれかの推進機のエンジン回転数を解除判定条件とし、下限回転数以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除し、アイドル回転数の制御と回転同調制御が同時に行われないように、安定したエンジン回転を実現することができる。この解除判定条件の下限回転数は、同調制御の判定条件の規定回転数より小さな値である。
【００８８】
ステップｆ２において、基準となる推進機の操作レバーのシフト位置に基づきシフト入力状態の判定を行い、また同調対象の推進機の操作レバーのシフト位置に基づきシフト入力状態の判定を行う。入力状態のときシフト位置の不一致の判定を行い、エンジン回転数を同調させる制御を解除する解除判定条件とし、シフト位置が不一致であるとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除することを可能とする。複数の推進機においてシフト位置が一致していない場合ではエンジン負荷状況が異なり、回転同調は困難かつクルージングを円滑に行ないたい目的に適合していない。このため、シフト位置の不一致を解除判定条件とし、シフト位置が不一致のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除することで、複数の推進機のエンジン回転数を合わせたい操船者の意志に応じた制御を行うことができる。
【００８９】
ステップｆ３において、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置を演算し、このそれぞれのレバー位置が上限位置と下限位置の範囲外か判定し、それぞれのレバー位置が範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を可能とする。また、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差を演算し、この偏差が範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を可能とする。例えば、このンジン回転数を同調させる制御の解除を行うレバー位置の偏差は、エンジン回転数を同調させる制御のレバー位置の偏差より大きな値とする。このように、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置、またはレバー位置の偏差を解除判定条件とし、複数の推進機の操作レバーを異なる角度位置に合わせたことをレバー位置、またはレバー位置の偏差によって判断することで、回転同調を解除したい操船者の操船意志に応じた回転同調制御を行うことができる。
【００９０】
また、複数の推進機の操船において低速度では回頭や旋回等で操作レバーを頻繁に操作することが考えられ、この場合は回転同調制御に入り易いと操船者の操船意図を妨げる可能性があり、またクルージング領域では操船者は早く回転を正確に合わせたいという場合が多い。このため、解除実行条件は、操作レバーのレバー角度により設定されることで、操船者の操船意図に適合するように回転同調制御を実現することができる。
【００９１】
ステップｆ４において、基準となる推進機の基準スロットル開度と同調対象の推進機の同調対象スロットル開度を演算し、基準スロットル開度が上限と下限の規定範囲外か判定し、また同調対象スロットル開度が上限と下限の規定範囲外か判定し、それぞれ規定範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。
【００９２】
また、基準となる推進機の基準スロットル開度と同調対象の推進機の同調対象スロットル開度の偏差値を演算し、エンジン回転数を同調させる制御を解除する解除判定条件とし、偏差値が規定範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。例えば、基準スロットル開度と同調対象スロットル開度の偏差値を5度とし、この規定範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除することで、複数の推進機のエンジン回転数を同調させた安定した回転同調制御を行うことができる。すなわち、操船者の回転同調意思を検知する手段が操作レバー角度であるのに対し、推進機の出力を決める空気量調整はスロットル開度であり、基準スロットル開度と同調対象スロットル開度の偏差値を、エンジン回転数を同調させる制御の解除判定条件とし、偏差値が規定範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。このように、同調制御解除の解除判定条件として基準の推進機と同調対象の推進機のスロットル開度の偏差値が規定値以上であることを解除条件とすることで安定した同調制御を実現することができる。
【００９３】
ステップｆ５において、同調対象の推進機のスロットルポジションセンサ値から得られる同調対象スロットル開度が上限と下限の規定範囲外か判定し、同調対象スロットル開度を、エンジン回転数を同調させる制御を解除する解除判定条件とし、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００９４】
次に、図１０の回転同調制御解除判定のフローチャートについて説明する。
【００９５】
ステップｂ1において、同調対象の推進機５M,5Rの制御手段1８M９、１８R９は、基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数などの情報に基づき基準の推進機５Lが接続状態か判定し、2機以上の多機掛けの場合か判定する。
【００９６】
ステップｂ２において、推進機が2機以上の多機掛けの場合は、自機が同調対象の推進機5Mか推進機5Rの判定を行う。
【００９７】
ステップｂ３において、同調対象の推進機5Mか推進機5Rの場合は、基準の推進機５Lのシフト位置が前進か判定する。
【００９８】
ステップｂ４において、基準の推進機５Lのシフト位置が前進である場合は、自機の同調対象の推進機5Mまたは推進機5Rのシフト位置が前進か判定する。
【００９９】
ステップｂ５において、自機の同調対象の推進機5Mまたは推進機5Rのシフト位置が前進の場合は、基準の推進機５Lのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【０１００】
ステップｂ６において、基準の推進機５Lのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのレバー位置が下限規定値と上限規定値の規定範囲内か判定する。
【０１０１】
ステップｂ７において、同調対象の推進機５M,5Rのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、基準レバー角度と同調対象レバー角度の偏差値が規定値以下か判定する。
【０１０２】
ステップｂ８において、レバー位置の偏差が規定値以下の場合は、基準の推進機５Lのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【０１０３】
ステップｂ９において、基準の推進機５Lのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の規定範囲内か判定する。
【０１０４】
ステップｂ１０において、同調対象の推進機５M,5Rのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、スロットル開度の偏差が規定値以下か判定する。
【０１０５】
ステップｂ１１において、スロットル開度の偏差が規定値以下の場合は、基準の推進機５Lのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の規定範囲内か判定する。
【０１０６】
ステップｂ１２において、基準の推進機５Lのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の規定範囲内か判定する。
【０１０７】
ステップｂ１３において、同調対象の推進機５M,5Rのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の規定範囲内の場合は、エンジン回転数の偏差が規定値以下か判定する。
【０１０８】
ステップｂ１４において、エンジン回転数の偏差が規定値以下の場合は、各推進機の警告制御の有無を解除判定条件とする。
【０１０９】
ステップｂ１５において、船舶または各推進機の故障を検出する故障検出手段からの故障信号に基づき保護制御を行い、この保護制御の有無を解除判定条件とする。
【０１１０】
ステップｂ１６において、ステップb1からステップb15において、Yesと判断された場合はスタートに戻り繰り返すが、いずれかのステップにおいてNoと判断された場合には、Noと判断された時間が所定時間経過したかの判断を行う。この解除判定条件が継続した時間を、エンジン回転数を同調させる制御を解除する解除実行条件とする。
【０１１１】
ステップｂ１７において、解除判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。
【０１１２】
このように、操船者の操船意思によると、例えばクルージング中には早く正確にエンジン回転数を同調させたいため、判定条件は同調制御を開始したいが、安定したクルージングのために解除しにくくしたい。このため、基準の推進機のエンジン回転数に、同調対象の推進機のエンジン回転数を同調させる制御の判定条件を有し、この制御の判定条件と解除条件を別に設ける。
【０１１３】
この実施の形態では、推進機の使用環境では波や潮流等様々な要件によりエンジン運転状態が変わるため、基準となる推進機５Lの操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機５M,5Rの操作レバーのレバー位置の偏差が判定値以上で第1の所定時間継続した場合、または基準となる推進機5Lと同調対象の推進機５M,5Rとのエンジン回転数の偏差が判定値以上で第2の所定時間継続した場合に同調制御を解除する。この第1の所定時間と第2の所定時間は、同じ時間でも、異なる時間でもよい。このように、解除判定条件が継続した時間を所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで、解除判定条件が一瞬だけ成立することがあってもエンジン回転数を同調させる制御を解除することがなく、解除判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで安定した回転同調制御を実現することができる。また、操船において低速度では回頭や旋回等で操作レバーを頻繁に操作することが考えられ、この場合は回転同調制御に入り易いと操船者の操船意図を妨げる可能性があり、またクルージング領域では操船者は早く正確にエンジン回転数を合わせたいという場合が多いため、レバー位置の偏差の判定値を複数有し、エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて判定値を切替えることで、操船者の操船意図に適合するように回転同調制御を実現することができる。
【０１１４】
また、推進機の使用環境では波や潮流等様々な要件によりエンジン運転状態が変わるため、エンジン回転数の偏差の判定値を複数有し、エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて判定値を切替え、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで、安定した同調制御を実現することができる。エンジン回転数は、クランク角度センサの出力から検出して判別したり、あるいは操作レバーのレーバ位置の検出、スロットル開度の検出によって判別することもできる。また、エンジン負荷はスロットル開度もしくはそれにエンジン回転数を相関させて判定する。
【０１１５】
また、この実施の形態では、レバー位置の偏差の判定値、エンジン回転数の偏差の判定値は、エンジン回転数が大きくなるにつれて判定値も大きく設定され、判定値は各エンジン回転数の回転数領域毎、例えば、低速領域、中速領域、高速領域)でそれぞれ設定する。また、エンジン負荷も、例えば、低負荷領域、中負荷領域、高負荷領域のそれぞれで判定値を設定する。すなわち、低回転数領域では細かなスロットル操作を行いたい場合が多く、同調制御を早く解除して操船者のレバー操作にすばやく応じられるようにすることができる。高回転数領域(高負荷領域)では低回転数領域に比べ細かなスロットル操作は行わず、またエンジン回転数の変動も大きくなるため、同調制御が維持されるように設定し操作性を良くすることができる。
【０１１６】
また、エンジン異常検出信号、あるいは故障検出信号を受信した場合、第1,第2の所定時間を短く設定することで、オーバーヒートや油圧低下などの警告、あるいは推進機に備えられるシステムのセンサ、アクチュエータなどが故障した時には、短時間で各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことでエンジン保護をすることができる。
【０１１７】
また、エンジン回転速度が上限設定値以上となるか、もしくは下限設定値以下となった場合に同調制御を解除することで、複数の推進機を設置した船舶では、エンジンのばらつきや配置位置によってエンジン負荷のばらつき等があり、各々のエンジンの最高回転数が変わってくるが、いずれかの推進機のエンジン回転数の上限回転数を同調させる制御の解除判定条件とし、上限回転数以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで安定した同調制御を実現することができる。また、スロットル開度が小さいときのエンジン制御は従来よりスロットルによる補正と点火時期によってアイドル回転数にする制御が行われるため、いずれかの推進機のエンジン回転数の下限回転数を同調させる制御の解除判定条件とし、下限回転数以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行い、アイドル回転数の制御と回転同調制御の重なりを防ぐことで運転速度に見合った制御を選択し、安定したエンジン回転を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
この発明は、特に船舶に複数の推進機を並置し、各推進機のエンジン回転数を同調させ、この同調を解除する推進機の制御装置に適用でき、回転同調制御における解除判定条件を様々な運転条件により細かく設定することで操船者の操作意志に見合った自然で安定した制御を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】推進機の制御装置を備えた船舶の上面概略図である。
【図２】リモコンコントローラを示す図である。
【図３】推進機の制御装置のシステム図である。
【図４】推進機の制御装置の概略システム図である。
【図５】リモコン制御部とエンジン制御部の構成を示す図である。
【図６】回転同調制御判定を示す図である。
【図７】回転同調制御判定のフローチャートである。
【図８】回転同調制御のブロック図である。
【図９】回転同調制御解除判定を示す図である。
【図１０】回転同調制御解除判定のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２０】
１ 船舶
２ 船体
３ 船尾板
４ クランプブラケット
５Ｌ，５Ｍ，５Ｒ 推進機
６ エンジン
７ スロットルボディ
８a スロットルバルブ
８b 弁軸
９ モータ
１０ 運転席
１３ リモコンコントローラ １４L,１４R リモコン操作レバー
１５L,１５R レバーポジションセンサ
１７L,17M,17R リモコン制御部 １７L1 基準レバー角度検出手段
１７R1、１７M1 同調対象レバー角度検出手段
１８Ｌ，1８Ｍ，18Ｒ エンジン制御部
１８L1 基準エンジン回転数検出手段
１８L2 基準シフト位置検出手段
１８L3 基準スロットル開度検出手段
１８L4 エンジン異常検出手段
１８L5 故障検出手段
１８M1、１８R1 同調対象エンジン回転数検出手段
１８M2,１８R2 同調対象シフト位置検出手段
１８M２,１８R２ 同調対象スロットル開度検出手段
１８M4,１８R 4 エンジン異常検出手段
１８M5，１８R5 故障検出手段
１８M６,１８R６ 制御手段
１８M６１,１８R６１接続状態判定部
１８M６２,１８R６２ 同調対象機判定部
１８M６３,１８R６３ 故障状態判定部
１８M６４,１８R６４ 警告状態判定部
１８M６５,１８R６５ 判定成立状態判定部
１８M４６、１８R4６ エンジン回転数同調判定部
１８M９,１８R９ 制御手段
１８M９３,１８R９３ 故障状態解除判定部
１８M９４,１８R９４ 警告状態解除判定部
１８M９５,１８R９５ 解除判定成立状態判定部
１８M９６,１８R９６ エンジン回転数同調解除判定部
１９L,１９M,１９L 電動シフト機構
２０L,２０M,２０L 電子スロットル機構
３２ スロットル目標値演算部
４２ スロットル制御部
７０L,７０M,７０R エンジン回転数検出センサ
７１L,７１M,７１R シフトポジションセンサ
７２L,７２M,７２R スロットルポジションセンサ
７３L,７３M,７３R エンジン異常検出センサ
７４L,７４M,７４R 故障検出センサ
７５L,７５M,７５R その他のセンサ
８０L,８０M,８０R フライホイール
８１L,８１M,８１R その他の駆動部
ＳＷＬ，ＳＷＭ，ＳＷＲ メインスイッチ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に船舶に複数の推進機を並置し、各推進機のエンジン回転数を同調させ、この同調を解除する推進機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、船舶の船尾に３機の船外機やスターンドライブ、あるいは船内外機などの推進機を並置したものがある。従来、このような船舶の場合、シフトレバー及びスロットルレバーは各船外機にそれぞれ対応して個別に設けられていた。しかしながら、ハンドル操作に加えて計６本のシフトレバー及びスロットルレバーを操作するのは操作が煩雑となる。
【０００３】
これに対し、近年、各船外機の運転状態を制御する運転制御ユニット同士を、該各船外機の運転情報を相互に送受信する通信回線により接続して制御するものがある（特許文献１参照）。また、左右隣接した２本の操作レバーで複数の推進機のシフト及びスロットルを操作可能にし、この操作レバーが同じ角度傾けられた状態において、左右の推進機のエンジンのエンジン回転数に差異が生じた場合に、例えば右推進機のエンジンのエンジン回転数を元に、このエンジン回転数と左推進機のエンジン回転数との差異を無くす方向にスロットル駆動部のモータを駆動し、左右のエンジンのエンジン回転数が自動的に同調されるものがある（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平8-200110号公報
【特許文献２】特開２０００-３１３３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、左右の操作レバーが同じ角度傾けられた状態において、各推進機のエンジン回転数を同調させているが、第１および第２の制御ユニットの電源がＯＮされた時点では、第１の操船モードを使用できるように優先順位が定められており、第２の制御ユニットで第２の操船モードの時に同調され、第１の制御ユニットで第１の操船モードに復帰することで同調制御が解除されるようになっている。第１および第２の制御ユニットの電源操作によってエンジン回転数を同調させている制御と解除が行われ、操作が面倒で、かつ運転環境、運転状況までも考慮して各推進機のエンジン回転速度を同調させ、また解除するものがなかった。
【０００５】
この発明は、このような現状を考慮したものであって、回転同調制御における解除判定条件を様々な運転条件により細かく設定することで操船者の操作意志に見合った自然で安定した制御を実現することが可能な推進機の制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成されている。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、複数の推進機を船舶に並置し、前記各推進機を、隣接する２つの操作レバーに関連付けて電気的に接続し、前記２つの操作レバーによってシフト駆動装置及びスロットル駆動装置の操作を行い、所定条件が成立した場合に同調対象の推進機のエンジン回転数を基準となる推進機のヱンジン回転数に同調させる制御を行う推進機の制御装置であり、
前記基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と前記同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置を検出するレバー位置検出手段と、
前記基準となる推進機のエンジン回転数と前記同調対象の推進機のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と前記同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差が判定値以上で第1の所定時間継続した場合、
前記基準となる推進機と前記同調対象の推進機とのエンジン回転数の偏差が判定値以上で第2の所定時間継続した場合に前記同調制御を解除することを特徴とする推進機の制御装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記レバー位置の偏差の判定値を複数有し、
前記エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて前記判定値を切替えることを特徴とする請求項1に記載の推進機の制御装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記エンジン回転数の偏差の判定値を複数有し、
前記エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて前記判定値を切替えることを特徴とする請求項1に記載の推進機の制御装置である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記各推進機のエンジン異常を検出するエンジン異常検出手段と、
前記船舶または前記各推進機の故障を検出する故障検出手段とを備え、
前記制御手段は、
前記エンジン異常検出信号、あるいは前記故障検出信号を受信した場合、前記第1の所定時間、または前記第２の所定時間を短く設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の推進機の制御装置である。
【００１１】
請求項5に記載の発明は、前記エンジン回転数の上限設定値と下限設定値を有し、
前記エンジン回転数が上限設定値以上となるか、もしくは下限設定値以下となった場合に同調制御を解除することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の推進機の制御装置である。
【発明の効果】
【００１２】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１３】
請求項１に記載の発明では、推進機の使用環境では波や潮流等様々な要件により運転状態が変わるため、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差が判定値以上で第1の所定時間継続した場合、または基準となる推進機と同調対象の推進機とのエンジン回転数の偏差が判定値以上で第2の所定時間継続した場合に同調制御を解除し、解除判定条件が継続した時間を所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで、安定した同調制御を実現することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、操船において低速度では回頭や旋回等で操作レバーを頻繁に操作することが考えられ、この場合は回転同調制御に入り易いと操船者の操船意図を妨げる可能性があり、またクルージング領域では操船者は早く正確にエンジン回転数を合わせたいという場合が多いため、レバー位置の偏差の判定値を複数有し、エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて判定値を切替えることで、操船者の操船意図に適合するように回転同調制御を実現することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、推進機の使用環境では波や潮流等様々な要件によりエンジン運転状態が変わるため、エンジン回転数の偏差の判定値を複数有し、エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて判定値を切替え、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで、安定した同調制御を実現することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、エンジン異常検出信号、あるいは故障検出信号を受信した場合、第1の所定時間、または第2の所定時間を短く設定することで、オーバーヒートや油圧低下などの警告、あるいは推進機に備えられるシステムのセンサ、アクチュエータなどが故障した時には、短時間で各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことでエンジン保護をすることができる。
請求項5に記載の発明では、エンジン回転数が上限設定値以上となるか、もしくは下限設定値以下となった場合に同調制御を解除することで、複数の推進機を設置した船舶では、エンジンのばらつきや配置位置によってエンジン負荷のばらつき等があり、各々のエンジンの最高回転数が変わってくるが、いずれかの推進機のエンジン回転数の上限回転数を同調させる制御の解除判定条件とし、上限回転数以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで安定した同調制御を実現することができる。また、スロットル開度が小さいときのエンジン制御は従来よりスロットルによる補正と点火時期によってアイドル回転数にする制御が行われるため、いずれかの推進機のエンジン回転数の下限回転数を同調させる制御の解除判定条件とし、下限回転数以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行い、アイドル回転数の制御と回転同調制御の重なりを防ぐことで運転速度に見合った制御を選択し、安定したエンジン回転を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の推進機の制御装置の実施の形態について説明するが、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００１８】
図１はこの発明に係る推進機の制御装置を備えた船舶の上面概略図、図２はリモコンコントローラを示す図である。この実施例の船舶は船体に３機の推進機を搭載しているが、２機以上の複数の推進機を搭載するものであればよい。
【００１９】
図示したように、船舶１は、船体２と、船体２の船尾板３にクランプブラケット４を介して取り付けられる３機の推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒから構成される。この実施の形態では、推進機として船外機を用いているが、スターンドライブ、あるいは船内外機などでもよい。なお、説明上、図１に矢印で示す船舶前進方向に対し左側に位置する推進機を一方側の推進機５Lと呼び、右側に位置する推進機を他方側の推進機５R、中間に位置する推進機を中央側の推進機５Mと呼ぶ。例えば、２機の推進機では、左右の両側の1機を左側に位置する推進機を一方側の推進機５Lと呼び、右側に位置する推進機を他方側の推進機５Rと呼び、４機の推進機では、左右の両側の1機を左側に位置する推進機を一方側の推進機５Lと呼び、右側に位置する推進機を他方側の推進機５R、中間に位置する2機の推進機を中央側の推進機５Mと呼び、さらに5機の推進機でも同様である。
【００２０】
各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒにはエンジン６が備わる。このエンジン６の吸気量を調整してエンジン６のエンジン回転数やトルクを制御するため、エンジン６の吸気系にはスロットルボディ７（または気化器）が備わる。このスロットルボディ７は電動スロットルバルブ８aを備える。スロットルバルブ８aの弁軸８ｂはモータ９に連結される。電動スロットルバルブ８aは、電子制御によりモータ９を駆動して開閉可能であり、電子スロットル機構２０L,20M,20Rである。船体２の運転席１０の前方には船舶１の舵取りのための手動操作ハンドル１１が備わる。このハンドル１１はハンドル軸１２を介して船体２に取り付けられている。運転席１０の側方には、各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒの作動を制御するためのリモコンコントローラ１３が備わる。リモコンコントローラ１３は、船舶前進方向に対し左側に位置する左リモコン操作レバー１４Lと、右側に位置する右リモコン操作レバー１４Rを備え、さらに各リモコン操作レバー１４L、１４Rのレバー位置を検出するためのレバーポジションセンサ１５L、１５Rを備える。レバーポジションセンサ１５L、１５Rは、例えばポテンショメータで構成される。各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒは、隣接する２つのリモコン操作レバー１４L、１４Rに関連付けて電気的に接続され、このリモコン操作レバー１４L、１４Rによってシフト駆動装置及びスロットル駆動装置の操作を行う。
【００２１】
すなわち、操船者は、リモコン操作レバー１４L、１４Rによってリモコンコントローラ１３を操作して各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒのシフト切替及びエンジン6のスロットルバルブ８aの開度を調整し、船舶１の航走速度や加減速等の推力制御を行う。左側のリモコン操作レバー１４Lは、左側の推進機５Ｌのシフト切替及びスロットルバルブ８aの開度調整（推力操作）のために設けられ、右側のリモコン操作レバー１４Rは、右側の推進機５Ｒのシフト切替及びスロットルバルブ８aの開度調整（推力操作）のために設けられる。この左側のリモコン操作レバー１４Lと右側のリモコン操作レバー１４Rとの中間の位置において、中央側の推進機５Mのシフト切替及びスロットルバルブ８aの開度調整（推力操作）が行われる。
【００２２】
２つのリモコン操作レバー１４L、１４Rは、図2に示すように、中央位置のときシフトは中立（N）になり、それより前側に倒すと前進（F）シフト、後側に倒すと後進(R)シフトに切替わる。前進（F）シフトでさらにリモコン操作レバー１４L、１４Rを前に倒すと、スロットルバルブ８aがF全閉からF全開まで徐々に開く。後進（R)シフトでさらにリモコン操作レバー１４L、１４Rを後側に倒すと、スロットルバルブ８aがR全閉からR全開まで徐々に開く。これにより、操船者は、前・後進時それぞれスロットルバルブ８aを開閉操作して推力操作ができる。
【００２３】
リモコンコントローラ１３は、通信ケーブル１６a１を介してリモコン制御部１７Lに接続され、通信ケーブル１６a２を介してリモコン制御部１７M,１７Rに接続される。リモコン制御部１７L,１７M,１７Rは、レバーポジションセンサ１５L、１５Rから出力される各リモコン操作レバー１４L、１４Rのレバー位置の情報を受信し、所定の演算をして３機の各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒのエンジン制御部18Ｌ，1８Ｍ，18Ｒに送信する。リモコン制御部１７Lとエンジン制御部１８Ｌは、通信ケーブル１６b1を介して接続され、リモコン制御部１７M,１７Rとエンジン制御部１８M,１８Rは、通信ケーブル１６b２,16b3を介して接続される。推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒにおいて、前・後進及びシフト切替はエンジン６に付帯して設けられる電動シフト機構１９L,１９M,１９Rにより行われる。
【００２４】
また、運転席１０の側方には、リモコンコントローラ１３の近傍において左側にメインスイッチＳＷＬが、中央側にメインスイッチＳＷＭが、右側にメインスイッチＳＷＲが備えられている。それぞれのメインスイッチＳＷＬ，ＳＷＭ，ＳＷＲは、各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒに対応しており、このメインスイッチＳＷＬ，ＳＷＭ，ＳＷＲを操作することによって各推進機５Ｌ，５Ｍ，５Ｒに備えられるエンジン６を起動する。なお、船体２にはこの他、手動操作ハンドル１１の操作角度によって、推進機のスイベル軸（不図示）廻りに推進機を回転させる操舵駆動装置（不図示）が設けられる。
【００２５】
図３は推進機の制御装置のシステム図である。左側の推進機５Ｌに備えられるエンジン制御部１８Ｌは、フライホイール８０L、電動シフト機構１９L、電子スロットル機構２０L、その他の駆動部81Lを駆動する。エンジン制御部１８Ｌは、エンジンコントロールユニット(ECU)で構成され、その他の駆動部８１Lとしては、排気カム、オイルコントロールバルブなどがある。また、エンジン制御部１８Ｌには、エンジン回転数検出センサ７０L、シフトポジションセンサ７１L、スロットルポジションセンサ７２L、エンジン異常検出センサ７３L、故障検出センサ７４L、吸気圧センサ７５L、その他のセンサ７６Lが接続されている。その他のセンサ７３Lとしては、カム軸センサ、サーモセンサなどがある。
【００２６】
エンジン6の駆動によってクランク軸が回転し、エンジン回転数検出センサ７０Lは、このクランク軸に設けたフライホイール８0Lの回転からエンジン回転数情報を得て、エンジン制御部１８Ｌに入力する。シフトポジションセンサ７１Lは、電動シフト機構１９Lの駆動から前・後進及び中立のシフト位置情報を得て、エンジン制御部１８Ｌに入力する。スロットルポジションセンサ７２Lは、電子スロットル機構２０Lの駆動からスロットル開度情報を得て、エンジン制御部１８Ｌに入力する。エンジン異常検出センサ73Lは、左側の推進機５Lのエンジン６のオーバーヒートやエンジンオイルの低下などのエンジン異常を検出する。故障検出センサ７４Lは、船舶のリモコンコントローラ１３または左側の推進機５Lのシフト駆動装置及びスロットル駆動装置などの故障を検出する。
【００２７】
右側の推進機５Rに備えられるエンジン制御部１８Rは、フライホイール８０R、電動シフト機構１９R、電子スロットル機構２０R、その他の駆動部81Rを駆動し、エンジン回転数検出センサ７０R、シフトポジションセンサ７１R、スロットルポジションセンサ72R、エンジン異常検出センサ７３R、故障検出センサ７４R、吸気圧センサ７５R、その他のセンサ7６Rから検出情報が入力される。また、中央側の推進機５Mに備えられるエンジン制御部１８Mは、フライホイール８０M、電動シフト機構１９M、電子スロットル機構２０M、その他の駆動部81Mを駆動し、エンジン回転数検出センサ７０M、シフトポジションセンサ71M、スロットルポジションセンサ72M、エンジン異常検出センサ７３M、故障検出センサ７４M、吸気圧センサ７５M、その他のセンサ7６Mから検出情報が入力される。このエンジン制御部18R及びエンジン制御部１８Mは、エンジン制御部１８Lと同様にエンジンコントロールユニット(ECU)で構成され、駆動部やセンサなども同様に構成され、得られる情報の授受を行う。
【００２８】
この推進機の制御装置は、２つのリモコン操作レバー１４L、１４Rによってシフト駆動装置及びスロットル駆動装置の操作を行い、各推進機のエンジン回転数を同調させるものである。この実施の形態では、左側の推進機５Lのエンジン回転数を基準にし、右側の推進機５Rと、中央側の推進機５Mのエンジン回転数を同調させる制御を行うが、これに限定されず例えば、右側の推進機５Rのエンジン回転数を基準にし、左側の推進機５Lと、中央側の推進機５Mのエンジン回転数を同調させる制御を行うようにしてもよいし、中央側の推進機５Mのエンジン回転数を基準にし、左側の推進機５Lと、右側の推進機５Rのエンジン回転数を同調させる制御を行うようにしてもよい。また、基準の推進機をいずれかにするか、同調対象の推進機をいずれにするかは、船舶に推進機の制御装置を備える際に設定する。
【００２９】
以下、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を、図４乃至図８に基づいて説明する。図４は推進機の制御装置の概略システム図、図５はリモコン制御部とエンジン制御部の構成を示す図、図6は回転同調制御判定を示す図、図７は回転同調制御判定のフローチャート、図８は回転同調制御のブロック図である。
【００３０】
まず、推進機の制御装置のシステムについて、図4に基づいて説明する。基準の推進機５Lのリモコン制御部17Lには、レバーポジションセンサ１５Lからレバーポジションセンサ値が電圧値として入力される。同調対象の推進機５M、５Rのリモコン制御部17M、１７Rには、それぞれレバーポジションセンサ１５Rからレバーポジションセンサ値が同様に電圧値として入力される。
【００３１】
また、基準の推進機５Lのエンジン制御部1８Lには、エンジン回転数検出センサ７０Lからセンサ値がパルス数として入力され、シフトポジションセンサ71L、スロットルポジションセンサ72Lからそれぞれセンサ値が電圧値として入力される。このそれぞれのセンサ値から得られた情報は、リモコン制御部17Lに送られ、さらにリモコン制御部17M、１７Rに送られる。
【００３２】
同調対象の推進機５M、５Rのエンジン制御部1８M、１８Rには、エンジン回転数検出センサ７０M,70R、シフトポジションセンサ７１M,７１R、スロットルポジションセンサ７２M,７２Rからそれぞれ同様にセンサ値が入力される。エンジン制御部１８M、１８Rには、それぞれセンサ値から得られる情報と、リモコン制御部17M、１７Rに送られる情報とから電子スロットル機構２０M,２０Rを駆動する。
【００３３】
次に、リモコン制御部１７L, １７M、１７R及びエンジン制御部1８L,1８M、１８Rの構成を、図5に基づいて説明する。基準の推進機５Lのリモコン制御部１７Lは、レバー位置検出手段17L1を備える。レバー位置検出手段１７L1は、レバーポジションセンサ値から基準となる推進機５Lのリモコン操作レバー１４Lのレバー位置を検出する。この実施の形態のレバー位置は、中立位置から前進または後進側に傾けた角度である。また、操作レバーとしてジョイスティックやスライド式ボリュームなどの操作装置を用いることができる。
【００３４】
基準の推進機５Lのエンジン制御部1８Lは、エンジン回転数検出手段１８L1、シフト位置検出手段18L2、スロットル開度検出手段１８L3、エンジン異常検出手段１８L4、故障検出手段１８L5を備える。エンジン回転数検出手段１８L1は、エンジン回転数検出センサ７０Lのセンサ値からエンジン回転数を得、シフト位置検出手段１８L2は、シフトポジションセンサ71Lのセンサ値からシフト位置を得、スロットル開度検出手段１８L3は、スロットルポジションセンサ７２Lのセンサ値からスロットル開度を得る。エンジン異常検出手段１８L4は、基準の推進機５Lのエンジン異常検出センサ７３Lからのセンサ信号に基づき推進機５Lのエンジン６のオーバーヒートやエンジンオイルの低下などのエンジン異常を検出する。故障検出手段１８Ｌ５は、故障検出センサ１８L５からのセンサ信号に基づき船舶のリモコンコントローラ１３または左側の推進機５Lのシフト駆動装置及びスロットル駆動装置などの故障を検出する。このエンジン制御部1８Lからエンジン回転数、シフト位置、スロットル開度の情報、及びエンジン異常、故障の情報が、リモコン制御部１７Lへ送信される。
【００３５】
同調対象の推進機５M、５Rのリモコン制御部１７M、１７Rは、レバー位置検出手段１７M１,１７R１を備える。レバー位置検出手段１７M１、１７R１は、同調対象の推進機５M,５Rのリモコン操作レバー１４Rのレバー位置を検出する。この実施の形態のレバー位置は、中立位置から前進または後進側に傾けた角度である。また、操作レバーとしてジョイスティックやスライド式ボリュームなどの操作装置を用いることができる。このリモコン制御部１７M,１７R には、リモコン制御部１７Lから基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数の情報が入力される。
【００３６】
同調対象の推進機５M,５Rのエンジン制御部1８M,１８Rは、エンジン回転数検出手段1８M１,１８R１、シフト位置検出手段1８M２,１８R２ 、スロットル開度検出手段1８M３,１８R ３、エンジン異常検出手段１８M４，１８R4、故障検出手段１８M5,１８R5を備える。エンジン回転数検出手段1８M１,１８R１は、エンジン回転数検出センサ７０M,70Rのセンサ値からエンジン回転数を得、シフト位置検出手段1８M２,１８R２ は、シフトポジションセンサ71M,71Rのセンサ値からシフト位置を得、スロットル開度検出手段1８M３,１８R ３は、スロットルポジションセンサ７２M,７２Rのセンサ値からスロットル開度を得る。エンジン異常検出手段１８M４，１８R4は、同調対象の推進機５M、５Rのエンジン異常検出センサ７３M、７３Rからのセンサ信号に基づき推進機５M,５Rのエンジン6のオーバーヒートやエンジンオイルの低下などのエンジン異常を検出する。故障検出手段１８M5,18R5は、故障検出センサ７４M,７４Rからのセンサ信号に基づき船舶のリモコンコントローラ１３または推進機５M、５Rのシフト駆動装置及びスロットル駆動装置などの故障を検出する。
【００３７】
このエンジン制御部1８M,１８Rには、制御手段1８M6,１８R6、制御手段1８M９,１８R９が備えられる。この制御手段1８M6,１８R6には、基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数の情報が入力され、また同調対象の推進機５M,５Rのエンジン回転数、シフト位置、スロットル開度の情報が入力され、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。
【００３８】
この制御手段1８M6,１８R6の構成を、図6に基づいて説明する。この制御手段1８M6,１８R6は、同様に構成され、以下の判定を行って各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。
【００３９】
接続状態判定部1８M61,１８R61は、基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数などの情報に基づき基準の推進機５Lが接続状態か判定する。
【００４０】
同調対象機判定部1８M62,１８R62は、同調対象の推進機５M,５Rのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数などの情報に基づき自機の推進機５Mまたは推進機５Rが同調対象機か判定する。
【００４１】
故障状態判定部1８M63,１８R63は、船舶または各推進機の故障を検出する故障検出手段からの故障信号に基づきエンジンを停止するなどの保護制御を行っているため、この保護制御の有無を判定条件とし、保護制御を行わないときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。推進機に備えられるシステムのセンサ、アクチュエータなどが故障した時には回転同調制御が不可能になる可能性がある。このため、複数の推進機のシステムの保護制御を回転同調制御の判定条件とすることで、安定した回転同調制御を実現することができる。
【００４２】
警告状態判定部1８M64,１８R64は、各推進機のエンジン異常を検出するエンジン異常検出手段からの異常信号に基づきエンジン異常の検出に基づきエンジン回転数を下げるなどの警告制御を行っており、この警告制御の有無を判定条件とし、警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行わない。このように、警告制御の有無を判定条件とし、警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行わないことで、オーバーヒートや油圧低下などの警告にはエンジン保護のため減速させ、この警告制御の有無を回転同調制御の判定条件として警告時のエンジン保護を行うことができる。
【００４３】
判定成立状態判定部１８M65,１８R65は、判定条件が継続した時間を、エンジン回転数を同調させる制御の実行条件とし、判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。推進機の使用環境では、例えば波や潮流等様々な要件によりエンジン負荷状態が変わり、判定条件が一瞬だけ成立することがあるため、判定条件が継続した時間を、エンジン回転数を同調させる制御の実行条件とし、判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行うことで安定した回転同調制御を実現することができる。
【００４４】
実行条件は、操作レバーのレバー位置により設定され、レバー位置が規定位置以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。複数の推進機による操船において低速度では回頭や旋回等で操作レバーを頻繁に操作することが考えられ、またクルージング領域では操船者は早く正確にエンジン回転数を合わせたいという場合が多い。従って、レバー位置、すなわちレバー角度が小さい低回転の場合(例えばレバー角度が10度〜20度、エンジン回転数が3000rpm以下の場合)は、判定条件である規定継続時間を長く設定し、レバー角度が大きいクルージング領域の場合(例えばレバー角度が20度以上、エンジン回転数が3000rpm〜5000rpmの場合)は、規定継続時間を短く設定する。このように、実行条件が操作レバーのレバー位置により設定され、レバー位置が規定位置以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行うことで、操船者の操船意図に適合するように回転同調制御を実現することができる。
【００４５】
エンジン回転数同調判定部1８M４６,１８R4６は、各推進機のエンジン回転数を同調させる判定は、以下のように行う。
【００４６】
ステップe１において、基準の推進機のエンジン回転数が上限回転数と下限回転数の範囲内か判定し、同調対象の推進機のエンジン回転数が上限回転数と下限回転数の範囲内か判定する。例えば、エンジン回転数の上限回転数を６０００回転とし、下限回転数を５００回転とする。このように、いずれかの推進機のエンジン回転数の上限回転数を同調させる制御の判定条件とし、上限回転数以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００４７】
また、いずれかの推進機のエンジン回転数の下限回転数を同調させる制御の判定条件とし、下限回転数以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００４８】
同調対象の推進機のエンジン回転数からエンジン運転状態は、エンジン回転数を同調させる制御が可能な状態か判定し、可能状態のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００４９】
また、基準の推進機５Lのエンジン回転数と同調対象の推進機５M、５Rのエンジン回転数とからエンジン回転数の偏差を算出し、このエンジン回転数の偏差が同調可能エンジン回転数の偏差範囲内か判定し、偏差範囲内であるとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００５０】
複数の推進機のエンジン回転数のばらつきや配置位置によるエンジン負荷のばらつき等により各々のエンジン回転数の上限回転数が変わり、基準となる上限回転数が複数の推進機の中で最も低い場合、これに合わせて同調させると総出力が抑えられることになる。このため、いずれかの推進機のエンジン回転数を判定条件とし、エンジン回転数が上限回転数以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行い、回転同調制御に上限回転数を定めることで複数の推進機全体での出力を向上させることができる。
【００５１】
また、スロットル開度が小さいときのエンジン制御は、従来よりスロットルによる補正と点火時期によってアイドル回転数にする制御が行われる。このため、いずれかの推進機のエンジン回転数を判定条件とし、エンジン回転数が下限回転数以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行い、アイドル回転数の制御と回転同調制御が同時に行われないように、回転同調制御の下限回転数を定めて運転速度に見合った制御を選択し、安定したエンジン回転を実現することができる。ステップe２において、基準となる推進機の操作レバーのシフト位置に基づきシフト入力状態の判定を行い、また同調対象の推進機の操作レバーのシフト位置に基づきシフト入力状態の判定を行う。入力状態のときシフト位置の一致の判定を行い、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、シフト位置が一致しているとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。複数の推進機においてシフト位置が一致していない場合ではエンジン負荷状況が異なり、回転同調は困難かつクルージングを円滑に行ないたい目的に適合していない。このため、シフト位置の一致を、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、シフト位置が一致しているとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行うことで、複数の推進機のエンジン回転数を合わせたい操船者の意志に応じた回転同調制御を行うことができる。
【００５２】
ステップe３において、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差を演算し、レバー位置の偏差を判定条件とし、このレバー位置の偏差が規定値以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。例えば、レバー位置、すなわちレバー角度の偏差値を5度とする。このように、レバー位置の偏差を判定条件とし、複数の推進機の操作レバーを同じ角度位置に合わせたことを判断し、偏差が規定値以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行うことで、複数の推進機のエンジン回転数を合わせたい操船者の意志に応じた回転同調制御を行うことができる。
【００５３】
ステップe４において、基準となる推進機のスロットル開度と同調対象の推進機のスロットル開度の偏差を演算し、スロットル開度の偏差を判定条件とし、偏差が規定値以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。例えば、スロットル開度の偏差を、5度とする。このように、スロットル開度の偏差を判定条件とし、推進機の出力を決める空気量調整のスロットル開度に基づき判断し、偏差が規定値以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行うことで、複数の推進機のエンジン回転数を同調させた安定した回転同調制御を行うことができる。
【００５４】
また、基準の推進機５Lのスロットル開度が上限と下限の範囲内か判定し、同調対象の推進機５M、５Rのスロットル開度が上限と下限の範囲内か判定し、スロットル開度を判定条件とし、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００５５】
ステップe５において、同調対象の推進機５M、５Rのスロットルポジションセンサ値から得られるスロットル開度が上限と下限の範囲内か判定し、スロットル開度を判定条件とし、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００５６】
次に、図７の回転同調制御判定のフローチャートについて説明する。
【００５７】
ステップa1において、同調対象の推進機５M,5Rの制御手段１８M４、１８R4は、基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数などの情報に基づき基準の推進機５Lが接続状態か判定し、2機以上の多機掛けの場合か判定する。
【００５８】
ステップa２において、推進機が2機以上の多機掛けの場合は、自機が同調対象の推進機5Mか推進機5Rの判定を行う。
【００５９】
ステップa３において、同調対象の推進機5Mか推進機5Rの場合は、基準の推進機５Lのシフト位置が前進か判定する。
【００６０】
ステップa４において、基準の推進機５Lのシフト位置が前進である場合は、自機の同調対象の推進機5Mまたは推進機5Rのシフト位置が前進か判定する。
【００６１】
ステップa５において、自機の同調対象の推進機5Mまたは推進機5Rのシフト位置が前進の場合は、基準の推進機５Lのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【００６２】
ステップa６において、基準の推進機５Lのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【００６３】
ステップa７において、同調対象の推進機５M,5Rのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、レバー位置の偏差が規定値以下か判定する。
【００６４】
ステップa８において、レバー位置の偏差が規定値以下の場合は、基準の推進機５Lのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【００６５】
ステップa９において、基準の推進機５Lのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【００６６】
ステップa１０において、同調対象の推進機５M,5Rのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、スロットル開度の偏差が規定値以下か判定する。
【００６７】
ステップa１１において、スロットル開度の偏差が規定値以下の場合は、基準の推進機５Lのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の範囲内か判定する。
【００６８】
ステップa１２において、基準の推進機５Lのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の範囲内か判定する。
【００６９】
ステップa１３において、同調対象の推進機５M,5Rのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の範囲内の場合は、エンジン回転数の偏差が規定値以下か判定する。
【００７０】
ステップa１４において、エンジン回転数の偏差が規定値以下の場合は、各推進機の警告制御の有無を判定条件とし、警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行わない。
【００７１】
ステップa１５において、船舶または各推進機の故障を検出する故障検出手段からの故障信号に基づき保護制御を行い、この保護制御の有無を判定条件とし、保護制御を行わないときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。
【００７２】
ステップa１６において、判定条件が継続した時間を、エンジン回転数を同調させる制御の実行条件とし、判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。
【００７３】
ステップa１７において、判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う。
【００７４】
この各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を、図８の回転同調制御のブロック図に基づいて説明する。
【００７５】
以下、同調対象の推進機５M,5Rのエンジン制御の目標位置を設定する例について、図８に基づいて説明する。同調対象の推進機５M,５Rのエンジン制御部1８M,１８Rには、スロットル目標値演算部３２、スロットル制御部４２が備えられている。スロットル目標値演算部３２には、基準の推進機５Lのスロットル開度と同調対象の推進機５M,５Rのスロットル開度のデータが入力され、データに対応した推進機５M,５Rのスロットルリクエスト値を演算し、目標スロットル位置信号を出力する。スロットル制御部４２は、スロットルアクチュエータの電子スロットル（即ち、モータ９）からフィードバックされるフィードバック信号に基づく現在スロットル開度情報と、スロットル目標値演算部３２からの目標スロットル開度情報とを比較し、目標スロットル開度になるように目標スロットル開度信号を出力する。これにより、目標スロットル開度になるように駆動電流を出力してスロットルアクチュエータの電子スロットル（即ち、モータ９）を駆動し、所定のエンジン回転数にする。
【００７６】
次に、制御手段1８M９,１８R9について説明する。この制御手段1８M6,１８R6は、図9及び図10に示すように推進機の制御装置の同調制御の解除を行う。図９は回転同調制御解除判定を示す図、図１０は回転同調制御解除判定のフローチャートである。
【００７７】
この制御手段1８M９,１８R９には、基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数の情報が入力され、また同調対象の推進機５M,５Rのエンジン回転数、シフト位置、スロットル開度の情報が入力され、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。
【００７８】
この制御手段1８M９,１８R９の構成を、図９に基づいて説明する。制御手段1８M９,１８R９は、同様に構成され、以下の解除判定を行って各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。
【００７９】
故障状態解除判定部1８M９3,１８R９3は、船舶または各推進機の故障を検出する故障検出手段からの故障信号に基づきエンジンを停止するなどの保護制御を行っているため、この保護制御の有無を解除判定条件とし、保護制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。推進機に備えられるシステムのセンサ、アクチュエータなどが故障した時には回転同調制御が不可能になる可能性がある。このため、複数の推進機のシステムの保護制御を回転同調制御の解除判定条件とし、保護制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで、安定した同調制御を実現することができる。
【００８０】
警告状態解除判定部1８M９4,１８R９4は、各推進機のエンジン異常を検出するエンジン異常検出手段からの異常信号に基づきエンジン異常の検出に基づきエンジン回転数を下げるなどの警告制御を行っており、この警告制御の有無を解除判定条件とし、警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。このように、警告制御の有無を解除判定条件とし、警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除し、オーバーヒートや油圧低下などの警告にはエンジン保護のため減速させ、この警告制御を行うときは各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行わないことで、警告時のエンジン保護をすることができる。
【００８１】
解除判定成立状態判定部1８M９5,１８R９5は、解除判定条件が継続した時間を解除実行条件とし、解除判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。推進機の使用環境では、例えば波や潮流等様々な要件によりエンジン負荷状態が変わり、解除判定条件が一瞬だけ成立することがあるため、解除判定条件が継続した時間を、エンジン回転数を同調させる制御を解除する解除実行条件とし、解除判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで安定した回転同調制御を実現することができる。
【００８２】
エンジン回転数同調解除判定部1８M９６,１８R９６は、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除する解除判定は、以下のように行う。
【００８３】
ステップｆ１において、基準の推進機のエンジン回転数が上限回転数と下限回転数の範囲外か判定し、同調対象の推進機のエンジン回転数が上限回転数と下限回転数の範囲外か判定する。例えば、エンジン回転数は、それぞれ上限回転数を６０００回転とし、下限回転数を５００回転とする。このように、いずれかの推進機のエンジン回転数が上限回転数と下限回転数の範囲外のとき、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行い安定したエンジン運転を実現する。
【００８４】
同調対象の推進機のエンジン回転数からエンジン運転状態は、エンジン回転数を同調させる制御が不可能な状態か判定し、不可能状態のとき、例えばエンジン保護などの理由から各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を可能とする。
【００８５】
また、基準の推進機のエンジン回転数と同調対象の推進機のエンジン回転数とからエンジン回転数の偏差を算出し、このエンジン回転数の偏差が偏差範囲外か判定し、偏差範囲外であるとき、例えばエンジン保護などの理由から各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を可能とする。
【００８６】
複数の推進機を設置した船舶では、複数の推進機のエンジンのばらつきや配置位置によってエンジン負荷のばらつき等があり、各々のエンジンの最高回転数が変わってくるが、基準の推進機の最高回転数が最も高い場合、同調対象の推進機は補正しきれない可能性がある。このため、いずれかの推進機のエンジン回転数を解除判定条件とし、上限回転数以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで安定した同調制御を実現することができる。この解除判定条件の上限回転数は、同調制御の判定条件の規定回転数より大きな値である。
【００８７】
また、スロットル開度が小さいときのエンジン制御は、従来よりスロットルによる補正と点火時期によってアイドル回転数にする制御が行われる。このため、いずれかの推進機のエンジン回転数を解除判定条件とし、下限回転数以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除し、アイドル回転数の制御と回転同調制御が同時に行われないように、安定したエンジン回転を実現することができる。この解除判定条件の下限回転数は、同調制御の判定条件の規定回転数より小さな値である。
【００８８】
ステップｆ２において、基準となる推進機の操作レバーのシフト位置に基づきシフト入力状態の判定を行い、また同調対象の推進機の操作レバーのシフト位置に基づきシフト入力状態の判定を行う。入力状態のときシフト位置の不一致の判定を行い、エンジン回転数を同調させる制御を解除する解除判定条件とし、シフト位置が不一致であるとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除することを可能とする。複数の推進機においてシフト位置が一致していない場合ではエンジン負荷状況が異なり、回転同調は困難かつクルージングを円滑に行ないたい目的に適合していない。このため、シフト位置の不一致を解除判定条件とし、シフト位置が不一致のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除することで、複数の推進機のエンジン回転数を合わせたい操船者の意志に応じた制御を行うことができる。
【００８９】
ステップｆ３において、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置を演算し、このそれぞれのレバー位置が上限位置と下限位置の範囲外か判定し、それぞれのレバー位置が範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を可能とする。また、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差を演算し、この偏差が範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を可能とする。例えば、このンジン回転数を同調させる制御の解除を行うレバー位置の偏差は、エンジン回転数を同調させる制御のレバー位置の偏差より大きな値とする。このように、基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置、またはレバー位置の偏差を解除判定条件とし、複数の推進機の操作レバーを異なる角度位置に合わせたことをレバー位置、またはレバー位置の偏差によって判断することで、回転同調を解除したい操船者の操船意志に応じた回転同調制御を行うことができる。
【００９０】
また、複数の推進機の操船において低速度では回頭や旋回等で操作レバーを頻繁に操作することが考えられ、この場合は回転同調制御に入り易いと操船者の操船意図を妨げる可能性があり、またクルージング領域では操船者は早く回転を正確に合わせたいという場合が多い。このため、解除実行条件は、操作レバーのレバー角度により設定されることで、操船者の操船意図に適合するように回転同調制御を実現することができる。
【００９１】
ステップｆ４において、基準となる推進機の基準スロットル開度と同調対象の推進機の同調対象スロットル開度を演算し、基準スロットル開度が上限と下限の規定範囲外か判定し、また同調対象スロットル開度が上限と下限の規定範囲外か判定し、それぞれ規定範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。
【００９２】
また、基準となる推進機の基準スロットル開度と同調対象の推進機の同調対象スロットル開度の偏差値を演算し、エンジン回転数を同調させる制御を解除する解除判定条件とし、偏差値が規定範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。例えば、基準スロットル開度と同調対象スロットル開度の偏差値を5度とし、この規定範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を解除することで、複数の推進機のエンジン回転数を同調させた安定した回転同調制御を行うことができる。すなわち、操船者の回転同調意思を検知する手段が操作レバー角度であるのに対し、推進機の出力を決める空気量調整はスロットル開度であり、基準スロットル開度と同調対象スロットル開度の偏差値を、エンジン回転数を同調させる制御の解除判定条件とし、偏差値が規定範囲外のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。このように、同調制御解除の解除判定条件として基準の推進機と同調対象の推進機のスロットル開度の偏差値が規定値以上であることを解除条件とすることで安定した同調制御を実現することができる。
【００９３】
ステップｆ５において、同調対象の推進機のスロットルポジションセンサ値から得られる同調対象スロットル開度が上限と下限の規定範囲外か判定し、同調対象スロットル開度を、エンジン回転数を同調させる制御を解除する解除判定条件とし、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を可能とする。
【００９４】
次に、図１０の回転同調制御解除判定のフローチャートについて説明する。
【００９５】
ステップｂ1において、同調対象の推進機５M,5Rの制御手段1８M９、１８R９は、基準の推進機５Lのレバー位置、シフト位置、スロットル開度、エンジン回転数などの情報に基づき基準の推進機５Lが接続状態か判定し、2機以上の多機掛けの場合か判定する。
【００９６】
ステップｂ２において、推進機が2機以上の多機掛けの場合は、自機が同調対象の推進機5Mか推進機5Rの判定を行う。
【００９７】
ステップｂ３において、同調対象の推進機5Mか推進機5Rの場合は、基準の推進機５Lのシフト位置が前進か判定する。
【００９８】
ステップｂ４において、基準の推進機５Lのシフト位置が前進である場合は、自機の同調対象の推進機5Mまたは推進機5Rのシフト位置が前進か判定する。
【００９９】
ステップｂ５において、自機の同調対象の推進機5Mまたは推進機5Rのシフト位置が前進の場合は、基準の推進機５Lのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【０１００】
ステップｂ６において、基準の推進機５Lのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのレバー位置が下限規定値と上限規定値の規定範囲内か判定する。
【０１０１】
ステップｂ７において、同調対象の推進機５M,5Rのレバー位置が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、基準レバー角度と同調対象レバー角度の偏差値が規定値以下か判定する。
【０１０２】
ステップｂ８において、レバー位置の偏差が規定値以下の場合は、基準の推進機５Lのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内か判定する。
【０１０３】
ステップｂ９において、基準の推進機５Lのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の規定範囲内か判定する。
【０１０４】
ステップｂ１０において、同調対象の推進機５M,5Rのスロットル開度が下限規定値と上限規定値の範囲内の場合は、スロットル開度の偏差が規定値以下か判定する。
【０１０５】
ステップｂ１１において、スロットル開度の偏差が規定値以下の場合は、基準の推進機５Lのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の規定範囲内か判定する。
【０１０６】
ステップｂ１２において、基準の推進機５Lのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の範囲内の場合は、同調対象の推進機５M,5Rのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の規定範囲内か判定する。
【０１０７】
ステップｂ１３において、同調対象の推進機５M,5Rのエンジン回転数が下限回転数と上限回転数の規定範囲内の場合は、エンジン回転数の偏差が規定値以下か判定する。
【０１０８】
ステップｂ１４において、エンジン回転数の偏差が規定値以下の場合は、各推進機の警告制御の有無を解除判定条件とする。
【０１０９】
ステップｂ１５において、船舶または各推進機の故障を検出する故障検出手段からの故障信号に基づき保護制御を行い、この保護制御の有無を解除判定条件とする。
【０１１０】
ステップｂ１６において、ステップb1からステップb15において、Yesと判断された場合はスタートに戻り繰り返すが、いずれかのステップにおいてNoと判断された場合には、Noと判断された時間が所定時間経過したかの判断を行う。この解除判定条件が継続した時間を、エンジン回転数を同調させる制御を解除する解除実行条件とする。
【０１１１】
ステップｂ１７において、解除判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行う。
【０１１２】
このように、操船者の操船意思によると、例えばクルージング中には早く正確にエンジン回転数を同調させたいため、判定条件は同調制御を開始したいが、安定したクルージングのために解除しにくくしたい。このため、基準の推進機のエンジン回転数に、同調対象の推進機のエンジン回転数を同調させる制御の判定条件を有し、この制御の判定条件と解除条件を別に設ける。
【０１１３】
この実施の形態では、推進機の使用環境では波や潮流等様々な要件によりエンジン運転状態が変わるため、基準となる推進機５Lの操作レバーのレバー位置と同調対象の推進機５M,5Rの操作レバーのレバー位置の偏差が判定値以上で第1の所定時間継続した場合、または基準となる推進機5Lと同調対象の推進機５M,5Rとのエンジン回転数の偏差が判定値以上で第2の所定時間継続した場合に同調制御を解除する。この第1の所定時間と第2の所定時間は、同じ時間でも、異なる時間でもよい。このように、解除判定条件が継続した時間を所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで、解除判定条件が一瞬だけ成立することがあってもエンジン回転数を同調させる制御を解除することがなく、解除判定条件が所定時間継続したとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで安定した回転同調制御を実現することができる。また、操船において低速度では回頭や旋回等で操作レバーを頻繁に操作することが考えられ、この場合は回転同調制御に入り易いと操船者の操船意図を妨げる可能性があり、またクルージング領域では操船者は早く正確にエンジン回転数を合わせたいという場合が多いため、レバー位置の偏差の判定値を複数有し、エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて判定値を切替えることで、操船者の操船意図に適合するように回転同調制御を実現することができる。
【０１１４】
また、推進機の使用環境では波や潮流等様々な要件によりエンジン運転状態が変わるため、エンジン回転数の偏差の判定値を複数有し、エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて判定値を切替え、各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで、安定した同調制御を実現することができる。エンジン回転数は、クランク角度センサの出力から検出して判別したり、あるいは操作レバーのレーバ位置の検出、スロットル開度の検出によって判別することもできる。また、エンジン負荷はスロットル開度もしくはそれにエンジン回転数を相関させて判定する。
【０１１５】
また、この実施の形態では、レバー位置の偏差の判定値、エンジン回転数の偏差の判定値は、エンジン回転数が大きくなるにつれて判定値も大きく設定され、判定値は各エンジン回転数の回転数領域毎、例えば、低速領域、中速領域、高速領域)でそれぞれ設定する。また、エンジン負荷も、例えば、低負荷領域、中負荷領域、高負荷領域のそれぞれで判定値を設定する。すなわち、低回転数領域では細かなスロットル操作を行いたい場合が多く、同調制御を早く解除して操船者のレバー操作にすばやく応じられるようにすることができる。高回転数領域(高負荷領域)では低回転数領域に比べ細かなスロットル操作は行わず、またエンジン回転数の変動も大きくなるため、同調制御が維持されるように設定し操作性を良くすることができる。
【０１１６】
また、エンジン異常検出信号、あるいは故障検出信号を受信した場合、第1,第2の所定時間を短く設定することで、オーバーヒートや油圧低下などの警告、あるいは推進機に備えられるシステムのセンサ、アクチュエータなどが故障した時には、短時間で各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことでエンジン保護をすることができる。
【０１１７】
また、エンジン回転速度が上限設定値以上となるか、もしくは下限設定値以下となった場合に同調制御を解除することで、複数の推進機を設置した船舶では、エンジンのばらつきや配置位置によってエンジン負荷のばらつき等があり、各々のエンジンの最高回転数が変わってくるが、いずれかの推進機のエンジン回転数の上限回転数を同調させる制御の解除判定条件とし、上限回転数以上のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行うことで安定した同調制御を実現することができる。また、スロットル開度が小さいときのエンジン制御は従来よりスロットルによる補正と点火時期によってアイドル回転数にする制御が行われるため、いずれかの推進機のエンジン回転数の下限回転数を同調させる制御の解除判定条件とし、下限回転数以下のとき各推進機のエンジン回転数を同調させる制御の解除を行い、アイドル回転数の制御と回転同調制御の重なりを防ぐことで運転速度に見合った制御を選択し、安定したエンジン回転を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
この発明は、特に船舶に複数の推進機を並置し、各推進機のエンジン回転数を同調させ、この同調を解除する推進機の制御装置に適用でき、回転同調制御における解除判定条件を様々な運転条件により細かく設定することで操船者の操作意志に見合った自然で安定した制御を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】推進機の制御装置を備えた船舶の上面概略図である。
【図２】リモコンコントローラを示す図である。
【図３】推進機の制御装置のシステム図である。
【図４】推進機の制御装置の概略システム図である。
【図５】リモコン制御部とエンジン制御部の構成を示す図である。
【図６】回転同調制御判定を示す図である。
【図７】回転同調制御判定のフローチャートである。
【図８】回転同調制御のブロック図である。
【図９】回転同調制御解除判定を示す図である。
【図１０】回転同調制御解除判定のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２０】
１ 船舶
２ 船体
３ 船尾板
４ クランプブラケット
５Ｌ，５Ｍ，５Ｒ 推進機
６ エンジン
７ スロットルボディ
８a スロットルバルブ
８b 弁軸
９ モータ
１０ 運転席
１３ リモコンコントローラ １４L,１４R リモコン操作レバー
１５L,１５R レバーポジションセンサ
１７L,17M,17R リモコン制御部 １７L1 基準レバー角度検出手段
１７R1、１７M1 同調対象レバー角度検出手段
１８Ｌ，1８Ｍ，18Ｒ エンジン制御部
１８L1 基準エンジン回転数検出手段
１８L2 基準シフト位置検出手段
１８L3 基準スロットル開度検出手段
１８L4 エンジン異常検出手段
１８L5 故障検出手段
１８M1、１８R1 同調対象エンジン回転数検出手段
１８M2,１８R2 同調対象シフト位置検出手段
１８M２,１８R２ 同調対象スロットル開度検出手段
１８M4,１８R 4 エンジン異常検出手段
１８M5，１８R5 故障検出手段
１８M６,１８R６ 制御手段
１８M６１,１８R６１接続状態判定部
１８M６２,１８R６２ 同調対象機判定部
１８M６３,１８R６３ 故障状態判定部
１８M６４,１８R６４ 警告状態判定部
１８M６５,１８R６５ 判定成立状態判定部
１８M４６、１８R4６ エンジン回転数同調判定部
１８M９,１８R９ 制御手段
１８M９３,１８R９３ 故障状態解除判定部
１８M９４,１８R９４ 警告状態解除判定部
１８M９５,１８R９５ 解除判定成立状態判定部
１８M９６,１８R９６ エンジン回転数同調解除判定部
１９L,１９M,１９L 電動シフト機構
２０L,２０M,２０L 電子スロットル機構
３２ スロットル目標値演算部
４２ スロットル制御部
７０L,７０M,７０R エンジン回転数検出センサ
７１L,７１M,７１R シフトポジションセンサ
７２L,７２M,７２R スロットルポジションセンサ
７３L,７３M,７３R エンジン異常検出センサ
７４L,７４M,７４R 故障検出センサ
７５L,７５M,７５R その他のセンサ
８０L,８０M,８０R フライホイール
８１L,８１M,８１R その他の駆動部
ＳＷＬ，ＳＷＭ，ＳＷＲ メインスイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の推進機を船舶に並置し、前記各推進機を、隣接する２つの操作レバーに関連付けて電気的に接続し、前記２つの操作レバーによってシフト駆動装置及びスロットル駆動装置の操作を行い、所定条件が成立した場合に同調対象の推進機のエンジン回転数を基準となる推進機のヱンジン回転数に同調させる制御を行う推進機の制御装置であり、
前記基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と前記同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置を検出するレバー位置検出手段と、
前記基準となる推進機のエンジン回転数と前記同調対象の推進機のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と前記同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差が判定値以上で第1の所定時間継続した場合、
前記基準となる推進機と前記同調対象の推進機とのエンジン回転数の偏差が判定値以上で第2の所定時間継続した場合に前記同調制御を解除することを特徴とする推進機の制御装置。
【請求項２】
前記レバー位置の偏差の判定値を複数有し、
前記エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて前記判定値を切替えることを特徴とする請求項1に記載の推進機の制御装置。
【請求項３】
前記エンジン回転数の偏差の判定値を複数有し、
前記エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて前記判定値を切替えることを特徴とする請求項1に記載の推進機の制御装置。
【請求項４】
前記各推進機のエンジン異常を検出するエンジン異常検出手段と、
前記船舶または前記各推進機の故障を検出する故障検出手段とを備え、
前記制御手段は、
前記エンジン異常検出信号、あるいは前記故障検出信号を受信した場合、前記第1の所定時間、または前記第２の所定時間を短く設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の推進機の制御装置。
【請求項５】
前記エンジン回転数の上限設定値と下限設定値を有し、
前記エンジン回転数が上限設定値以上となるか、もしくは下限設定値以下となった場
合に同調制御を解除することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の推進機の制御装置。
【請求項１】
複数の推進機を船舶に並置し、前記各推進機を、隣接する２つの操作レバーに関連付けて電気的に接続し、前記２つの操作レバーによってシフト駆動装置及びスロットル駆動装置の操作を行い、所定条件が成立した場合に同調対象の推進機のエンジン回転数を基準となる推進機のヱンジン回転数に同調させる制御を行う推進機の制御装置であり、
前記基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と前記同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置を検出するレバー位置検出手段と、
前記基準となる推進機のエンジン回転数と前記同調対象の推進機のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記各推進機のエンジン回転数を同調させる制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記基準となる推進機の操作レバーのレバー位置と前記同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差が判定値以上で第1の所定時間継続した場合、
前記基準となる推進機と前記同調対象の推進機とのエンジン回転数の偏差が判定値以上で第2の所定時間継続した場合に前記同調制御を解除することを特徴とする推進機の制御装置。
【請求項２】
前記レバー位置の偏差の判定値を複数有し、
前記エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて前記判定値を切替えることを特徴とする請求項1に記載の推進機の制御装置。
【請求項３】
前記エンジン回転数の偏差の判定値を複数有し、
前記エンジン回転数、エンジン負荷、レバー位置の少なくともいづれかに応じて前記判定値を切替えることを特徴とする請求項1に記載の推進機の制御装置。
【請求項４】
前記各推進機のエンジン異常を検出するエンジン異常検出手段と、
前記船舶または前記各推進機の故障を検出する故障検出手段とを備え、
前記制御手段は、
前記エンジン異常検出信号、あるいは前記故障検出信号を受信した場合、前記第1の所定時間、または前記第２の所定時間を短く設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の推進機の制御装置。
【請求項５】
前記エンジン回転数の上限設定値と下限設定値を有し、
前記エンジン回転数が上限設定値以上となるか、もしくは下限設定値以下となった場
合に同調制御を解除することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の推進機の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１８０１５７（Ｐ２００８−１８０１５７Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４６３２（Ｐ２００７−１４６３２）
【出願日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（０００１７６２１３）ヤマハマリン株式会社 (256)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（０００１７６２１３）ヤマハマリン株式会社 (256)
【Ｆターム（参考）】
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