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公開番号2024060162
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-02
出願番号2022167329
出願日2022-10-19
発明の名称船舶推進システムおよび船舶
出願人ヤマハ発動機株式会社
代理人弁理士法人あい特許事務所
主分類B63H 20/00 20060101AFI20240424BHJP(船舶またはその他の水上浮揚構造物;関連艤装品)
要約【課題】複数の推進機を従来とは異なる転舵状態にして船舶の挙動を適切に制御できる船舶推進システムおよび船舶を提供する。
【解決手段】船舶推進システム100は、船体に転舵可能に取り付けられる2機の隣接した電動船外機EMと、メインコントローラ101とを含む。電動船外機は、推進力を発生するための駆動源である電動モータ61と、転舵アクチュエータ74とを含む。メインコントローラは、2機の電動船外機の一方が発生する水流によってそれらの他方の転舵負荷トルクが増大する所定の負荷トルク増大条件の成否を判定する。メインコントローラは、所定の負荷トルク増大条件が成立するとき、2機の電動船外機の推進力を制限する推進力制限制御を実行する。推進力制限制御は、水流の影響を受ける電動船外機が目標転舵角まで転舵完了するまで、2機の電動船外機の推進力を目標推進力よりも小さい値に制御する推進力低減制御であってもよい。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
船体に転舵可能に取り付けられる第１推進機と、
前記第１推進機に隣接して前記船体に転舵可能に取り付けられる第２推進機と、
前記第１推進機を転舵させる第１転舵装置と、
前記第２推進機を転舵させる第２転舵装置と、
前記第１推進機、前記第２推進機、前記第１転舵装置および前記第２転舵装置を制御し、前記第１推進機が発生する水流によって前記第２推進機の転舵負荷トルクが増大する所定の負荷トルク増大条件の成否を判定し、前記所定の負荷トルク増大条件が成立するとき、前記第１推進機および前記第２推進機の推進力を制限する推進力制限制御を実行するコントローラと、を含む、船舶推進システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記推進力制限制御は、前記第２推進機が目標転舵角まで転舵完了するまで、前記第１推進機および前記第２推進機の推進力を目標推進力よりも小さい値に制御する推進力低減制御を含む、請求項１に記載の船舶推進システム。
【請求項３】
前記推進力制限制御は、前記第２推進機が目標転舵角まで転舵完了するまで、前記第１推進機および前記第２推進機の推進力発生を禁止する推進力発生禁止制御を含む、請求項１に記載の船舶推進システム。
【請求項４】
前記所定の負荷トルク増大条件は、前記第１推進機が発生する水流が前記第２推進機に向かう第１目標転舵角が前記第１推進機に対して設定され、前記第２推進機を前記水流に抗する方向に転舵すべき第２目標転舵角が前記第２推進機に対して設定される転舵角条件を含む、請求項１に記載の船舶推進システム。
【請求項５】
前記所定の負荷トルク増大条件は、前記第１推進機および前記第２推進機の後端を互いに接近させる方向に前記第１推進機および前記第２推進機を転舵させるための第１目標転舵角および第２目標転舵角が前記第１推進機および前記第２推進機に対してそれぞれ設定される転舵角条件を含む、請求項１に記載の船舶推進システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記第１推進機および前記第２推進機の互いの後端を前記第１推進機および前記第２推進機の互いの前端よりも接近させた状態で、前記第１推進機が前進方向に推進力を発生し、前記第２推進機が後進方向に推進力を発生させる回頭モードを含む複数の制御モードを有し、
前記所定の負荷トルク増大条件は、前記制御モードが前記回頭モードであることを含む、請求項１に記載の船舶推進システム。
【請求項７】
前記第２転舵装置は、電動モータを駆動源として含む、請求項１に記載の船舶推進システム。
【請求項８】
前記所定の負荷トルク増大条件は、前記第１推進機および前記第２推進機のそれぞれの転舵角が、前記第１推進機からの水流を受ける関係となる転舵角条件を含む、請求項１に記載の船舶推進システム。
【請求項９】
前記第１推進機および前記第２推進機の少なくとも一方は、駆動源としての電動モータを含む電動推進機である、請求項１に記載の船舶推進システム。
【請求項１０】
船体に転舵可能に取り付けられる少なくとも２つの推進機と、
前記少なくとも２つの推進機をそれぞれ転舵させる少なくとも２つの転舵装置と、
前記少なくとも２つの推進機および前記少なくとも２つの転舵装置を制御し、前記少なくとも２つの推進機の互いの後端を前記少なくとも２つの推進機の互いの前端よりも接近させた状態で、前記少なくとも２つの推進機のうちの一つが前進方向に推進力を発生し、前記少なくとも２つの推進機のうちの別の一つが後進方向に推進力を発生させる回頭モードを含む複数の制御モードを有する、コントローラと、を含む、船舶推進システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、船舶推進システムおよびそれを備える船舶に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、船体の後部に２機の船外機を取り付け、それらをジョイスティックの操作に応じて制御できる船舶を開示している。ジョイスティックの操作に応じて、前進、後進、右平行移動、左平行移動、右定点旋回および左定点旋回の船舶挙動を得ることができる。すなわち、それらの船舶挙動が得られるように、２機の船外機の操舵状態およびシフト位置が制御される。前進および後進のときには、２機の船外機はほぼ平行の操舵状態とされ、同じシフト位置（前進または後進）とされる。右平行移動および左平行移動のときには、２機の船外機の中心線が船体の移動中心に指向する「ハ」の字状（逆Ｖ字状）の操舵状態、すなわちトーイン(toe-in)状態とされ、それらの２機の船外機のシフト位置は一方が前進、他方が後進とされる。右定点旋回および左定点旋回のときには、２機の船外機は平行の操舵状態とされ、それらの２機の船外機のシフト位置は一方が前進、他方が後進とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－７６７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、複数の推進機を特許文献１とは異なる転舵状態に制御して船舶の挙動を制御する研究を行っている。
【０００５】
この発明の一実施形態は、複数の推進機を従来とは異なる転舵状態にして船舶の挙動を適切に制御できる船舶推進システムおよび船舶を提供する。
【０００６】
また、この発明の一実施形態は、複数の推進機を従来とは異なる転舵状態にして船舶の挙動を制御するときに生じる課題を解決できる船舶推進システムおよび船舶を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の一実施形態は、船体に転舵可能（左右に回動可能）に取り付けられる第１推進機と、前記第１推進機に隣接して前記船体に転舵可能に取り付けられる第２推進機と、前記第１推進機を転舵させる第１転舵装置と、前記第２推進機を転舵させる第２転舵装置と、前記第１推進機、前記第２推進機、前記第１転舵装置および前記第２転舵装置を制御するコントローラとを含む、船舶推進システムを提供する。前記コントローラは、前記第１推進機が発生する水流によって前記第２推進機の転舵負荷トルクが増大する所定の負荷トルク増大条件の成否を判定し、前記所定の負荷トルク増大条件が成立するとき、前記第１推進機および前記第２推進機の推進力を制限する推進力制限制御を実行する。
【０００８】
この構成によれば、隣接する２つの推進機の一方（第１推進機）が発生する水流によってそれらの他方（第２推進機）の転舵負荷トルクが増大する場合には、それらの２つの推進機（第１推進機および第２推進機）の推進力が制限される。それにより、いずれかの推進機が発生する水流の影響を実質的に受けることなく、２つの推進機をそれぞれ適切な転舵角まで転舵することができるので、船体に対して適切な方向の推進力を与えることができる。それにより、複数の推進機を従来とは異なる転舵状態にして船舶の挙動を制御する場合であっても、船舶の挙動を適切に制御できる。すなわち、転舵負荷トルクが過大になることを回避しながら、複数の推進機を適切な転舵角まで転舵できる。
【０００９】
この発明の一実施形態では、前記推進力制限制御は、前記第２推進機が目標転舵角まで転舵完了するまで、前記第１推進機および前記第２推進機の推進力を目標推進力よりも小さい値に制御する推進力低減制御を含む。
【００１０】
この構成によれば、隣接する２つの推進機の一つ（第１推進機）が発生する水流の影響を受ける他方の推進機（第２推進機）が目標転舵角まで転舵完了するまで、２つの推進機の推進力が目標推進力よりも小さい値に制限される。これにより、転舵負荷トルクが過大な状態となることなく、２つの推進機を確実に目標転舵角まで転舵させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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