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公開番号2024173327
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091675
出願日2023-06-02
発明の名称船舶推進制御システム
出願人スズキ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B63H 20/00 20060101AFI20241205BHJP(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】船舶推進制御システムを船長が異なる複数の船舶に適用した場合でも、後進接続への切替遅延処理において、動力伝達機構の状態が後進接続状態に切り替わるタイミングが船舶間でずれることを抑制する。
【解決手段】船舶推進制御システムにおいて、模擬船速算出部は、スロットルバルブが全閉状態になったことによって船舶がプロペラ連れ回り状態で前進しかつ動力伝達機構の状態が前進接続状態を継続しているときのエンジン回転数に、船舶の推定船長に応じたスケール変換係数S_Cを乗ずることにより模擬船速を算出し、当該模擬船速を、勾配データに基づいて減少させていき、シフト制御部は、操作部の位置が前進位置からニュートラル位置に変わった後に続いて後進位置に変わったときに模擬船速が模擬船速閾値以下でない場合には、模擬船速が模擬船速閾値以下となるのを待ってから動力伝達機構の状態を非接続状態から後進接続状態に切り替える。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
船舶に設けられた船外機、前記船外機を操作する操作部、および前記操作部の操作に基づいて前記船外機を制御する制御装置を備えた船舶推進制御システムであって、
前記船外機は、エンジン、燃焼用空気の前記エンジンへの流入量を調整するスロットルバルブ、前記エンジンの動力を前記船舶の推進力に変換するプロペラ、前記エンジンの動力を前記プロペラに伝達する動力伝達機構、および前記動力伝達機構の状態を切り替えるシフト装置を備え、
前記シフト装置は、前記動力伝達機構の状態を、前記船舶の推進力が生成されない非接続状態、前記船舶を前方へ押し動かす推進力が生成される前進接続状態、および前記船舶を後方へ押し動かす推進力が生成される後進接続状態のうちのいずれかの状態に切り替え、
前記制御装置は模擬船速算出部およびシフト制御部を備え、
前記模擬船速算出部は、前記スロットルバルブが開状態から全閉状態になったことによって前記船舶がプロペラ連れ回り状態で前進しかつ前記動力伝達機構の状態が前記前進接続状態を継続しているときのエンジン回転数に、前記船舶の船長に応じたスケール変換係数を乗ずることにより模擬船速を算出し、当該模擬船速を、所定の減少勾配を示す勾配データに基づいて当該模擬船速の算出時点から時間の経過と共に減少させていき、
前記シフト制御部は、
前記操作部の位置が前進位置からニュートラル位置に変わったときには、前記シフト装置を制御することにより前記動力伝達機構の状態を前記前進接続状態から前記非接続状態に切り替え、
前記操作部の位置が前記前進位置から前記ニュートラル位置に変わった後に続いて後進位置に変わったときに前記模擬船速が所定の模擬船速閾値以下である場合には、前記シフト装置を制御することにより前記動力伝達機構の状態を前記非接続状態から前記後進接続状態に直ちに切り替え、
前記操作部の位置が前記前進位置から前記ニュートラル位置に変わった後に続いて前記後進位置に変わったときに前記模擬船速が前記模擬船速閾値以下でない場合には、前記模擬船速が前記模擬船速閾値以下となるのを待ってから前記シフト装置を制御することにより前記動力伝達機構の状態を前記非接続状態から前記後進接続状態に切り替えることを特徴とする船舶推進制御システム。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記模擬船速算出部は、前記船舶の船長を前記船外機の馬力から推定することを特徴とする請求項１に記載の船舶推進制御システム。
【請求項３】
前記船舶に複数の前記船外機が設けられている場合、前記模擬船速算出部は、前記船舶の船長を前記複数の船外機の馬力の合計から推定することを特徴とする請求項２に記載の船舶推進制御システム。
【請求項４】
前記スケール変換係数は、フルード相似則に基づくスケール変換係数であり、前記船舶の船長をＬ
Ｓ
とした場合、
前記スケール変換係数＝Ｌ
Ｓ
＾（１／２）
の数式により算出されるものであることを特徴とする請求項１に記載の船舶推進制御システム。
【請求項５】
前記船外機は自身の馬力を示す馬力情報を送信し、
前記模擬船速算出部は、前記船外機から送信された前記馬力情報が示す前記船外機の馬力に基づいて前記船舶の船長を推定することを特徴とする請求項２に記載の船舶推進制御システム。
【請求項６】
前記模擬船速算出部は、前記スロットルバルブが開状態から全閉状態になった後に、エンジン回転数の単位時間当たりの変化量が初めて所定の変化量閾値以下となったときのエンジン回転数に前記スケール変換係数を乗ずることにより前記模擬船速を算出することを特徴とする請求項１に記載の船舶推進制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の推進を制御する船舶推進制御システムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
船舶に、船外機、船外機を操作する操作装置、および操作装置の操作に基づいて船外機を制御する制御装置を設けることにより、船舶の乗員による操作装置の操作に応じて船外機を動作させ、船舶の推進を制御することができる。
【０００３】
船外機は、エンジン、燃焼用空気のエンジンへの流入量を調整するスロットル装置、エンジンの動力を船舶の推進力に変換するプロペラ、エンジンの動力をプロペラに伝達する動力伝達機構、および動力伝達機構の状態を切り替えるシフト装置を備えている。
【０００４】
スロットル装置は、スロットルバルブを備え、スロットルバルブの開度を変えることにより、燃焼用空気のエンジンへの流入量を調整する。また、スロットル装置は、電子制御式のスロットル装置であり、制御装置からの電気信号に基づいてスロットルバルブの開度を変える。
【０００５】
動力伝達機構は、エンジンの動力により回転するドライブシャフト、プロペラが固定されたプロペラシャフト、およびドライブシャフトの回転をプロペラシャフトに伝達するギヤ機構を備えている。ギヤ機構は、ドライブギヤ、前進ギヤ、後進ギヤ、およびクラッチを備えている。ドライブギヤはドライブシャフトの端部に固定され、前進ギヤはドライブギヤの回転を受けて一の方向に回転するようにドライブギヤと噛合し、後進ギヤはドライブギヤの回転を受けて他の方向に回転するようにドライブギヤと噛合している。クラッチは、シフト装置の制御に基づいて前進ギヤおよび後進ギヤのうちのいずれか一方と接続されることにより、前進ギヤまたは後進ギヤの回転をプロペラシャフトに伝達する。
【０００６】
動力伝達機構の状態には、非接続状態、前進接続状態、および後進接続状態がある。非接続状態は、クラッチが前進ギヤおよび後進ギヤのいずれとも接続されていない状態である。非接続状態では、エンジンの動力がプロペラに伝達されないので、船外機により船舶の推進力が生成されない状態となる。前進接続状態は、クラッチが前進ギヤと接続された状態である。前進接続状態では、エンジンの動力が前進ギヤを介してプロペラに伝達されるので、プロペラが一の方向に回転する。これにより、船外機により船舶を前方に押し動かす推進力が生成される。後進接続状態は、クラッチが後進ギヤと接続された状態である。後進接続状態では、エンジンの動力が後進ギヤを介してプロペラに伝達されるので、プロペラが他の方向に回転する。これにより、船外機により船舶を後方に押し動かす推進力が生成される。
【０００７】
シフト装置は、ギヤ機構のクラッチを移動させることにより、動力伝達機構の状態を、非接続状態、前進接続状態および後進接続状態のうちのいずれかの状態に切り替える。また、シフト装置は、電子制御式のシフト装置であり、制御装置からの電気信号に基づいてクラッチを移動させる。
【０００８】
操作装置は、例えば、船外機を遠隔操作するリモートコントール装置（以下、これを「リモコン装置」という。）である。操作装置は操作レバーを備えている。操作レバーの位置にはニュートラル位置、前進位置および後進位置がある。例えば、操作レバーが垂直に立ち上がった状態が、操作レバーの位置がニュートラル位置である状態である。操作レバーが垂直に対して前方に傾き、操作レバーの垂直に対する前方への傾斜角が所定の角度範囲（例えば１８度～８５度程度）である状態が、操作レバーの位置が前進位置である状態である。操作レバーが垂直に対して後方に傾き、操作レバーの垂直に対する後方への傾斜角が所定の角度範囲（例えば１８度～６５度程度）である状態が、操作レバーの位置が後進位置である状態である。
【０００９】
制御装置は、操作レバーの位置に基づいて、船外機のスロットル装置を電気的に制御する。具体的には、操作レバーの位置が前進位置または後進位置になったとき、制御装置は、スロットル装置を制御し、スロットルバルブを開ける。また、制御装置は、前進位置または後進位置にある操作レバーの傾斜角が大きくなるに従って、スロットルバルブの開度を大きくする。また、操作レバーの位置が前進位置および後進位置のいずれでもない位置になったとき、例えば、操作レバーの位置が、操作レバーの垂直に対する前方への傾斜角が１８度未満から操作レバーの垂直に対する後方への傾斜角が１８度未満である範囲内になったとき、制御装置は、スロットル装置を制御し、スロットルバルブを全閉状態にする。
【００１０】
また、制御装置は、操作レバーの位置に基づいて、船外機のシフト装置を電気的に制御する。具体的には、操作レバーの位置がニュートラル位置になったとき、制御装置は、シフト装置を制御し、動力伝達機構の状態を非接続状態にする。また、操作レバーがニュートラル位置から前方に傾いたとき、制御装置は、シフト装置を制御し、動力伝達機構の状態を前進接続状態にする。また、操作レバーがニュートラル位置から後方に傾いたとき、制御装置は、シフト装置を制御し、動力伝達機構の状態を後進接続状態にする。
（【００１１】以降は省略されています）

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