(57)【要約】      （修正有）【課題】様々な運転環境、運転状況までも考慮し、各推進機のエンジン回転数を操船者の意図したエンジン回転数に同調させる制御を行う。【解決手段】複数の推進機を船舶に並置し、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、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推進機の制御装置であり、基準となる推進機および同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置検出手段と、スロットル開度検出手段と、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、基準となる推進機および同調対象の推進機の操作レバーのレバー位置の偏差と、基準となる推進機および同調対象の推進機のスロットル開度の偏差とを、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、それぞれの偏差が規定値以下のとき同調させる制御を行う。【選択図】図６
2008163864.tif 000002
【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、前記各推進機のエンジン回転数を同調させる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スロットル開度と同調対象の推進機のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、
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と、前記基準となる推進機のスロットル開度と前記同調対象の推進機のスロットル開度の偏差とを、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、
前記それぞれの偏差が規定値以下のとき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ことを特徴とする推進機の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
いずれかの推進機のエンジン回転数を判定条件とし、
前記エンジン回転数が上限回転数以下のとき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】
前記制御手段は、
いずれかの推進機のエンジン回転数を判定条件とし、
前記エンジン回転数が下限回転数以上のとき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を備え、
前記制御手段は、前記エンジン異常の検出に基づき警告制御を行い、
前記警告制御の有無を判定条件とし、
前記警告制御を行うときは前記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を特徴とする請求項1乃至請求項３のいずれか1項に記載の推進機の制御装置。
【請求項５】
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を備え、
前記制御手段は、前記故障の検出に基づき保護制御を行い、
前記保護制御の有無を判定条件とし、
前記保護制御を行わないとき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６】
基準となる推進機の操作レバーのシフト位置と同調対象の推進機の操作レバーのシフト位置を検出するシフト位置検出手段を備え、
前記制御手段は、
前記基準となる推進機の操作レバーのシフト位置と前記同調対象の推進機の操作レバーのシフト位置の一致を判定条件とし、
前記シフト位置が一致しているとき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ことを特徴とする請求項1乃至請求項５のいずれか1項に記載の推進機の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記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、
前記判定条件が規定時間継続したとき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ことを特徴とする請求項1乃至請求項６のいずれか1項に記載の推進機の制御装置。
【請求項８】
前記実行条件は、前記操作レバーのレバー位置により設定され、
前記レバー位置が規定位置以上のとき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ことを特徴とする請求項1乃至請求項７のいずれか1項に記載の推進機の制御装置。
【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る制御装置に関する。
【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、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１参照）。
【特許文献１】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るものがあるが、例えば左右の操作レバーに操作ずれが生じて同じ角度にならないことがあり、また左右に旋回する場合などには左右の操作レバーが逆方向に操作され、同じ角度傾けられない状態が生じることがある。このような運転環境、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、様々な運転環境、運転状況までも考慮し、各推進機のエンジン回転数を操船者の意図したエンジン回転数に同調させる制御を行う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、前記各推進機のエンジン回転数を同調させる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スロットル開度と同調対象の推進機のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、
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と、前記基準となる推進機のスロットル開度と前記同調対象の推進機のスロットル開度の偏差とを、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、
前記それぞれの偏差が規定値以下のとき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、前記制御手段は、
いずれかの推進機のエンジン回転数を判定条件とし、
前記エンジン回転数が上限回転数以下のとき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、前記制御手段は、
いずれかの推進機のエンジン回転数を判定条件とし、
前記エンジン回転数が下限回転数以上のとき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を備え、
前記制御手段は、前記エンジン異常の検出に基づき警告制御を行い、
前記警告制御の有無を判定条件とし、
前記警告制御を行うときは前記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を特徴とする請求項1乃至請求項３のいずれか1項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を備え、
前記制御手段は、前記故障の検出に基づき保護制御を行い、
前記保護制御の有無を判定条件とし、
前記保護制御を行わないとき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。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、基準となる推進機の操作レバーのシフト位置と同調対象の推進機の操作レバーのシフト位置を検出するシフト位置検出手段を備え、
前記制御手段は、
前記基準となる推進機の操作レバーのシフト位置と前記同調対象の推進機の操作レバーのシフト位置の一致を判定条件とし、
前記シフト位置が一致しているとき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ことを特徴とする請求項1乃至請求項５のいずれか1項に記載の推進機の制御装置である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、前記制御手段は、
前記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、
前記判定条件が規定時間継続したとき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ことを特徴とする請求項1乃至請求項６のいずれか1項に記載の推進機の制御装置である。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、前記実行条件は、前記操作レバーのレバー位置により設定され、
前記レバー位置が規定位置以上のとき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ことを特徴とする請求項1乃至請求項７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】
【００１５】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１６】
請求項１に記載の発明では、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と、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とを、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、それぞれ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。
【００１７】
請求項２に記載の発明では、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。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、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。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、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る警告制御を行う。このため、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、警告時のエンジン保護を行うことができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、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回転同調制御ができなくなる可能性がある。このため、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の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。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、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負荷状況が異なり、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、基準となる推進機の操作レバーのシフト位置と同調対象の推進機の操作レバーのシフト位置の一致を判定条件とし、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。
【００２２】
請求項７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負荷状態が変わるが、判定条件が一瞬だけ成立した場合に回転同調制御に移行した場合かえって不安定な制御にする可能性がある。このため、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、判定条件が規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。      
【００２３】
請求項８に記載の発明では、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、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。このため、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、その他のセンサ７５Ｌが接続されている。その他のセンサ７３Lとしては、吸気圧センサ、カム軸センサ、サーモセンサなどがある。
【００３４】
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。
【００３５】
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、その他のセンサ7５R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、その他のセンサ7５M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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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から基準の推進機５Lのエンジン回転数、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。
【００４２】
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１７R１は、同調対象の推進機５Rのリモコン操作レバー１４Rのレバー位置を検出する。推進機５Ｒは、リモコン操作レバー１４Ｒに従って制御され、推進機５Ｌは、リモコン操作レバー１４Ｌに従って制御され、推進機５Ｍは、リモコン操作レバー１４Rとリモコン操作レバー１４Ｌの中間位置で制御される。従って、レバー位置検出手段１７M１は、レバーポジションセンサ１５Lとレバーポジションセンサ１５Ｒの信号を受信してその中間値に従って推進機５Ｍが制御される。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。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のレバー角度、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。
【００４３】
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。
【００４４】
このエンジン制御部１８M,１８Rには、制御手段1８M6,１８R6が備えられ、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、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できなくなる可能性がある。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。
【００４９】
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、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、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、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、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。
【００５０】
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、判定条件が規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、判定条件が規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。
【００５１】
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、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。
【００５２】
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。
【００５３】
ステップe１において、基準の推進機５L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５M、５R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可能とする。
【００５４】
また、いずれかの推進機の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可能とする。
【００５５】
同調対象の推進機５M、５R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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
ステップe２において、基準の推進機５L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５M、５R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、基準の推進機５Lの操作レバーのシフト位置と同調対象の推進機５M、５Rの操作レバーの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。
【００６０】
ステップe３において、基準の推進機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を演算し、レバー位置の偏差を判定条件とし、このレバー角度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の規定値を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。また、基準の推進機５Lの操作レバーのレバー位置が上限と下限の範囲内か判定し、同調対象の推進機５M、５Rの操作レバーのレバー位置が上限と下限の範囲内か判定し、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、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。
【００６１】
ステップe４において、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偏差を演算し、スロットル開度の偏差を判定条件とし、スロットル開度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、スロットル開度の偏差の規定値を、5度とする。このように、スロットル開度の偏差を、エンジン回転数を同調させる制御の判定条件とし、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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、判定条件が規定時間、例えば、２秒から３秒程度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。
【００８１】
ステップa１７において、判定条件が規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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
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る制御装置に適用でき、様々な運転環境、運転状況までも考慮し、各推進機のエンジン回転数を操船者の意図したエンジン回転数に同調させる制御を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【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。
【符号の説明】
【００８６】
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 レバー位置検出手段
１７R1、１７M1 レバー位置検出手段
１８Ｌ，1８Ｍ，18Ｒ エンジン制御部
１８L1 エンジン回転数検出手段
１８L2 シフト位置検出手段
１８L3 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 エンジン回転数検出手段  
１８M2,１８R2 シフト位置検出手段
１８M２,１８R２ 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
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
【図１】
2008163864.tif 000003
【図２】
2008163864.tif 000004
【図３】
2008163864.tif 000005
【図４】
2008163864.tif 000006
【図５】
2008163864.tif 000007
【図６】
2008163864.tif 000008
【図７】
2008163864.tif 000009
【図８】
2008163864.tif 000010