JP2005263185A - Electric steering device for small vessel - Google Patents

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Koichiro Awano
宏一郎 粟野
Takashi Okumura
隆 奥村
Shinichi Yamaki
信一 八巻
Daisuke Sekine
大輔 関根
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KYB Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric steering device for a small vessel capable of suppressing energy consumption. <P>SOLUTION: The electric steering device for the small vessel is provided with an outboard motor 2 as a steering means horizontally steerably arranged on a rear part of a hull 1; steering means 3, 6, 13-15 for steering the outboard motor 2 in response to steering operation of a steering handle 4; an assist device 5 provided with an electric motor 9 for assist-driving the steering means in an operation direction of the steering handle 4; an operation state detection means for detecting the operation state of an engine 24 for imparting propulsion force to the hull by a voltage of a battery 21; and a control means 7 for controlling assist force of the assist device 5 in response to steering torque inputted from the steering handle 4. The control means 7 stops operation of the electric motor 9 when the operation state detection means detects the stopping state of the engine 24. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エンジン駆動の推進装置を搭載した船外機や舵等の舵取り手段を船体に対して操舵する際に電動モータでパワーアシストするようにした小型船舶用電動操舵装置に関するものである。   The present invention relates to an electric steering apparatus for a small vessel, in which power assist is performed by an electric motor when steering means such as an outboard motor or rudder equipped with an engine-driven propulsion device is steered with respect to a hull.

従来からエンジン駆動の推進装置を搭載した船外機等の舵取り手段を船体に対して操舵する際に電動モータでパワーアシストする小型船舶用電動操舵装置は知られている(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electric steering device for a small boat that is power-assisted with an electric motor when steering means such as an outboard motor equipped with an engine-driven propulsion device is steered with respect to a hull is known (see Patent Document 1).

これは、エンジンの回転を船外機内のドライブシャフトおよび減速ギヤ等を介してプロペラに伝達して船体の推進力を発生させる一方、エンジンにより発電機(オルタネータ)を駆動して発電させ、その電力をバッテリに蓄電しつつ電動操舵装置等の補機に供給するようにしている。
特許第2772646号
This is because the rotation of the engine is transmitted to the propeller via the drive shaft and reduction gear in the outboard motor to generate the propulsion force of the hull, while the generator (alternator) is driven by the engine to generate power, and the electric power Is stored in a battery and supplied to an auxiliary machine such as an electric steering device.
Japanese Patent No. 2772646

ところで、上記従来例のような電動操舵装置を備える小型船舶においては、エンジンの回転中は発電機よりの供給電力により電動操舵装置等の補機の作動が確保され、エンジンが停止した状態ではバッテリに充電されている電力によりこれらの補機の作動が確保される。そして、バッテリに蓄積されている電力容量は有限であるため、電動操舵装置等の電動補機に対する供給電力を遮断するシステムスイッチが装備され、エンジン停止時にはシステムスイッチにより電動補機類に対して電力供給を遮断するようにしている。   By the way, in a small vessel equipped with an electric steering device as in the above-described conventional example, the operation of an auxiliary machine such as an electric steering device is ensured by the electric power supplied from the generator while the engine is rotating, and the battery is not operated when the engine is stopped. The operation of these auxiliary machines is ensured by the electric power charged in the. Since the power capacity stored in the battery is finite, a system switch that cuts off the power supplied to the electric auxiliary equipment such as an electric steering device is equipped. When the engine is stopped, the system switch uses the system switch to supply power to the electric auxiliary equipment. The supply is cut off.

しかしながら、上記従来例のように、エンジン停止時にシステムスイッチにより電動補機類に対して電力供給を遮断するものでは、システムスイッチを切り忘れることによるバッテリの過放電(バッテリ上がり)の懸念が残るものであった。   However, as in the above-described conventional example, when the engine is stopped and the system switch cuts off the power supply to the electric auxiliaries, there is still a concern of overdischarge of the battery (battery running out) due to forgetting to turn off the system switch. Met.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、エネルギ消費を抑制可能な小型船舶用電動操舵装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an electric steering apparatus for a small boat that can suppress energy consumption.

第1の発明は、船体後部に水平方向に操舵可能に配置した舵取り手段と、前記舵取り手段をステアリングハンドルの操舵操作に応じて操舵する操舵手段と、前記操舵手段をステアリングハンドル操作方向にアシスト駆動する電動アクチュエータと、船体に推進力を付与するエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記ステアリングハンドルから入力される操舵トルクに応じて電動アクチュエータのアシスト力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、運転状態検出手段がエンジンの停止状態を検出した時には、前記電動アクチュエータの作動を停止させることを特徴とする。前記舵取り手段としては、船体後部に回動可能に配置した舵や推進装置を内蔵させた船外機がある。   A first aspect of the present invention is a steering means disposed at the rear of a hull so as to be steerable in a horizontal direction, a steering means for steering the steering means in accordance with a steering operation of a steering handle, and assisting driving of the steering means in a steering handle operating direction. And an operating state detecting means for detecting an operating state of the engine for applying a propulsive force to the hull, and a control means for controlling the assisting force of the electric actuator in accordance with a steering torque input from the steering handle. The control means stops the operation of the electric actuator when the operating state detecting means detects a stop state of the engine. As the steering means, there is an outboard motor incorporating a rudder and a propulsion device that are rotatably arranged at the rear of the hull.

第2の発明は、第1の発明において、制御手段によるエンジン停止状態での電動アクチュエータの作動停止は、出力指令を零とするものであることを特徴とする。   The second invention is characterized in that, in the first invention, the operation stop of the electric actuator when the engine is stopped by the control means sets the output command to zero.

第3の発明は、第1の発明において、制御手段によるエンジン停止状態での電動アクチュエータの作動停止は、前記電動アクチュエータへの電力供給を遮断するものであることを特徴とする。   The third invention is characterized in that, in the first invention, the operation stop of the electric actuator in the engine stop state by the control means cuts off the power supply to the electric actuator.

第4の発明は、第1の発明において、制御手段によるエンジン停止状態での電動アクチュエータの作動停止は、出力指令を零とし、所定時間を経過後もエンジン停止状態である場合に前記電動アクチュエータへの電力供給を遮断するものであることを特徴とする。   According to a fourth invention, in the first invention, the operation stop of the electric actuator in the engine stop state by the control means is set to the electric actuator when the output command is set to zero and the engine is in the stop state even after a predetermined time has elapsed. The power supply is cut off.

第5の発明は、第1から第4の発明において、制御手段は、運転状態検出手段がエンジン停止状態を検出した所定時間後に前記電動アクチュエータの作動を停止させることを特徴とする。   According to a fifth invention, in the first to fourth inventions, the control means stops the operation of the electric actuator after a predetermined time after the operation state detection means detects the engine stop state.

第6の発明は、第1から第5の発明において、制御手段は、操舵トルク信号によりステアリングハンドルが操舵されたと判断した場合には、前記電動アクチュエータの作動を許容することを特徴とする。   According to a sixth invention, in the first to fifth inventions, the control means permits the operation of the electric actuator when it is determined that the steering handle is steered by a steering torque signal.

第7の発明は、第1から第6の発明において、運転状態検出手段は、バッテリの電圧状態によりエンジンの運転状態を検出することを特徴とする。   According to a seventh aspect, in the first to sixth aspects, the operating state detecting means detects the operating state of the engine based on the voltage state of the battery.

第8の発明は、第1の発明において、エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、前記制御手段が、検出された回転速度からエンジンの停止状態を判定した時には、前記電動アクチュエータの作動を停止させる。   According to an eighth invention, in the first invention, provided is a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine, and when the control means determines a stop state of the engine from the detected rotation speed, Stop operation.

第9の発明は、第8の発明において、前記制御手段が、前記回転速度検出手段がエンジン停止状態を検出した所定時間後に前記電動アクチュエータの作動を停止させる。   In a ninth aspect based on the eighth aspect, the control means stops the operation of the electric actuator after a predetermined time after the rotational speed detection means detects the engine stop state.

第10の発明は、第8または9の発明において、前記電動アクチュエータが、通電状態に応じて前記ステアリングハンドルと選択的に係合する係合手段を備え、前記制御手段は、エンジン停止状態を検出した所定時間後に前記係合手段への通電を停止する。   A tenth invention is the eighth or ninth invention, wherein the electric actuator includes engagement means for selectively engaging with the steering handle in accordance with an energized state, and the control means detects an engine stop state. The energization to the engaging means is stopped after the predetermined time.

したがって、第1の発明では、船体後部に水平方向に操舵可能に配置した舵取り手段と、前記舵取り手段をステアリングハンドルの操舵操作に応じて操舵する操舵手段と、前記操舵手段をステアリングハンドル操作方向にアシスト駆動する電動アクチュエータと、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記ステアリングハンドルから入力される操舵トルクに応じて電動アクチュエータのアシスト力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、運転状態検出手段がエンジンの停止状態を検出した時には、前記電動アクチュエータの作動を停止させるため、システムスイッチを切り忘れたとしても、電動アクチュエータによる電力消費を抑制でき、バッテリの過放電(「バッテリ上がり」)されることを防止することができる。   Therefore, in the first aspect of the invention, the steering means disposed so as to be steerable in the horizontal direction at the rear of the hull, the steering means for steering the steering means in accordance with the steering operation of the steering handle, and the steering means in the steering handle operating direction. An electric actuator for assisting driving; an operating state detecting means for detecting an operating state of the engine; and a control means for controlling an assisting force of the electric actuator in accordance with a steering torque input from the steering handle. When the operating state detecting means detects the engine stop state, the operation of the electric actuator is stopped. Therefore, even if the system switch is forgotten to be turned off, the power consumption by the electric actuator can be suppressed, and the battery overdischarge ("battery rising" )) Can be prevented

第2の発明では、第1の発明の効果に加えて、制御手段によるエンジン停止状態での電動アクチュエータの作動停止は、出力指令を零とする場合には、短時間のエンジン停止の後にエンジンが再始動されて電動操舵装置を通常制御へ復帰させる時の違和感を低減できる。即ち、ジャイロ効果相殺のためのモータ電流が増減されるのみであるため、ステアリングハンドル操舵の違和感を低減できる。   In the second invention, in addition to the effects of the first invention, the operation stop of the electric actuator in the engine stop state by the control means is performed when the engine is stopped after a short engine stop when the output command is zero. It is possible to reduce a sense of incongruity when the electric steering apparatus is returned to normal control after being restarted. That is, since the motor current for canceling the gyro effect is only increased or decreased, the uncomfortable feeling in steering the steering wheel can be reduced.

第3の発明では、第1の発明の効果に加えて、制御手段によるエンジン停止状態での電動アクチュエータの作動停止は、前記電動アクチュエータへの電力供給を遮断するものであるため、エネルギ消費を最小限とする省電力状態へ移行でき、バッテリの過放電(バッテリ上がり)を極力回避できる。   In the third invention, in addition to the effect of the first invention, the operation stop of the electric actuator while the engine is stopped by the control means cuts off the power supply to the electric actuator, so that the energy consumption is minimized. It is possible to shift to a limited power saving state and avoid battery over-discharge (battery exhaust) as much as possible.

第4の発明では、第1の発明の効果に加えて、制御手段によるエンジン停止状態での電動アクチュエータの作動停止は、出力指令を零とし、所定時間を経過後もエンジン停止状態である場合に前記電動アクチュエータへの電力供給を遮断する場合には、短時間のエンジン停止時には電動モータへの出力電流を絞るのみとして通常状態への復帰時の違和感を低減しつつ、長時間のエンジン停止時には供給電力を遮断してエネルギ消費を最小限とする省電力状態へ移行できる。   In the fourth invention, in addition to the effect of the first invention, the operation stop of the electric actuator in the engine stopped state by the control means is performed when the output command is zero and the engine is in the stopped state even after a predetermined time has elapsed. When the power supply to the electric actuator is cut off, the output current to the electric motor is only reduced when the engine is stopped for a short time, while reducing the uncomfortable feeling when returning to the normal state, and the power is supplied when the engine is stopped for a long time. It is possible to shift to a power saving state that cuts off power and minimizes energy consumption.

第5の発明では、第1から第4の発明の効果に加えて、制御手段は、運転状態検出手段がエンジン停止状態を検出した所定時間後に前記電動アクチュエータの作動を停止させるため、一時的なエンジン停止による電動操舵装置の作動制限を回避できる。また、電源電圧によりエンジンの停止状態を検出する場合には、他の補機類の動作によりバッテリ電圧が一時的に降下する場合の誤判定を回避することができる。   In the fifth invention, in addition to the effects of the first to fourth inventions, the control means temporarily stops the operation of the electric actuator after a predetermined time after the operation state detection means detects the engine stop state. It is possible to avoid the restriction of the operation of the electric steering device due to the engine stop. Further, when the engine stop state is detected by the power supply voltage, it is possible to avoid an erroneous determination when the battery voltage temporarily drops due to the operation of other auxiliary machines.

第6の発明では、第1から第5の発明の効果に加えて、制御手段は、操舵トルク信号によりステアリングハンドルが操舵されたと判断した場合には、前記電動アクチュエータの作動を許容するため、運転者の操舵操作を制限することがない。   In the sixth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to fifth aspects of the invention, when the control means determines that the steering handle is steered by the steering torque signal, the operation of the electric actuator is permitted. The user's steering operation is not restricted.

第7の発明では、第1から第6の発明の効果に加えて、運転状態検出手段は、バッテリの電圧状態によりエンジンの運転状態を検出することにより、電動操舵装置を駆動している電源(バッテリ)電圧値によってエンジンが回転中であるか停止しているかを判断することができる。   In the seventh invention, in addition to the effects of the first to sixth inventions, the operating state detecting means detects the operating state of the engine based on the voltage state of the battery, and thereby the power source driving the electric steering device ( Battery) It can be determined whether the engine is rotating or stopped by the voltage value.

第8の発明では、検出された回転速度からエンジンの停止状態を判定した時には、前記電動アクチュエータの作動を停止させるため、エネルギ消費を抑制し、バッテリ上がりを防止できる。   In the eighth aspect of the invention, when the engine stop state is determined from the detected rotation speed, the operation of the electric actuator is stopped, so that energy consumption can be suppressed and the battery can be prevented from running out.

第9の発明は、第8の発明の効果に加えて、回転速度検出手段がエンジン停止状態を検出した所定時間後に前記電動アクチュエータの作動を停止させるため、一時的なエンジン停止による電動操舵装置の作動制限を回避できる。   In the ninth aspect of the invention, in addition to the effect of the eighth aspect of the invention, the operation of the electric actuator is stopped after a predetermined time after the rotational speed detecting means detects the engine stop state. Operational restrictions can be avoided.

第10の発明では、回転速度検出手段がエンジン停止状態を検出した所定時間後に係合手段への通電を停止するため、一層エネルギ消費を抑制することができる。   In the tenth invention, since the energization of the engaging means is stopped after a predetermined time when the rotational speed detecting means detects the engine stop state, energy consumption can be further suppressed.

以下、本発明の小型船舶用電動操舵装置を一実施形態に基づいて説明する。   Hereinafter, an electric steering apparatus for a small boat according to the present invention will be described based on an embodiment.

図1は、本発明を適用した小型船舶用電動操舵装置の第1実施形態を示すシステム構成図であり、舵取り手段として船外機を備えるものを示す。以下の説明では、舵取り手段として船外機を備える小型船舶用操舵装置について説明するが、推進装置を船体に備えて舵取りのみ(推進装置を内蔵しないもの)に利用される舵を装備する小型船舶用操舵装置に対しては、船外機を舵に代替することによりそのまま適用できるものである。   FIG. 1 is a system configuration diagram showing a first embodiment of an electric steering apparatus for a small ship to which the present invention is applied, and shows an apparatus equipped with an outboard motor as a steering means. In the following description, a small vessel steering device including an outboard motor as a steering means will be described. However, a small vessel equipped with a rudder equipped with a propulsion device on a hull and used only for steering (without a built-in propulsion device). For an automotive steering device, the outboard motor can be applied as it is by replacing it with a rudder.

図1において、小型船舶用電動操舵装置は、船体1の後部に配置された舵取り手段としての船外機2と、船外機2が取付られた船体1の後部に配置されて操舵油圧に応じて船外機2を旋回操舵させるシリンダ装置3と、船体1の運転席に設置されてステアリングハンドル4の操舵操作を操舵油圧に変換するパワーアシスト装置5およびポンプ装置6と、パワーアシスト装置5を制御するコントローラ7と、から構成している。   In FIG. 1, an electric steering apparatus for a small boat is arranged at the rear part of an outboard motor 2 as a steering means arranged at the rear part of the hull 1 and at the rear part of the hull 1 to which the outboard motor 2 is attached. A cylinder device 3 for turning the outboard motor 2 in turn, a power assist device 5 and a pump device 6 installed in the driver's seat of the hull 1 for converting the steering operation of the steering handle 4 into steering hydraulic pressure, and the power assist device 5. And a controller 7 to be controlled.

前記船外機2は、エンジンハウジング10に内蔵する図示しないエンジンの回転を内蔵する図示しないドライブシャフトおよび図示しないかさ歯車を介してプロペラ11に伝達するよう構成し、プロペラ11の回転により船体1の推進力を発生させる。船外機2は、図示しないスイベルブラケットに設けた上下方向軸12(パイロットシャフト)により水平面内で転回可能に支持される。   The outboard motor 2 is configured to transmit the rotation of the engine (not shown) built in the engine housing 10 to the propeller 11 via a drive shaft (not shown) and a bevel gear (not shown). Generate propulsion. The outboard motor 2 is supported by a vertical shaft 12 (pilot shaft) provided on a swivel bracket (not shown) so as to be rotatable in a horizontal plane.

前記シリンダ装置3は、スイベルブラケットに固定された両ロッドシリンダ3Aと、船外機2に固定されて船体1側に延びたステアリングブラケット13と、ステアリングブラケット13と両ロッドシリンダ3Aのピストンロッド3Bの端部とを連結するドラッグリンク14とを備える。前記両ロッドシリンダ3Aは、シリンダ3A内を摺動自在であり且つピストンロッド3Bと一体に移動する図示しないピストンを備え、ピストンにより区画した左右のシリンダ室を前記ポンプ装置6の一対の吐出ポートに油圧配管15を介して夫々連結している。そして、前記ポンプ装置6から操舵油圧が供給された側のシリンダ室が拡張されてピストンおよびピストンロッド3Bが移動し、この移動はドラッグリンク14を介してステアリングブラケット13に伝達され、船外機2が上下方向軸12を介し水平面内で回動され、操舵される。他方の収縮されるシリンダ室からは作動液が排出され、油圧配管15を介して前記ポンプ装置6に吸込まれる。   The cylinder device 3 includes a rod cylinder 3A fixed to the swivel bracket, a steering bracket 13 fixed to the outboard motor 2 and extending toward the hull 1, a steering bracket 13 and a piston rod 3B of the rod cylinder 3A. And a drag link 14 connecting the end portions. Both the rod cylinders 3A include a piston (not shown) that is slidable in the cylinder 3A and moves integrally with the piston rod 3B. The left and right cylinder chambers partitioned by the piston are used as a pair of discharge ports of the pump device 6. Each is connected via a hydraulic pipe 15. Then, the cylinder chamber on the side to which the steering hydraulic pressure is supplied from the pump device 6 is expanded to move the piston and the piston rod 3B. This movement is transmitted to the steering bracket 13 via the drag link 14, and the outboard motor 2 is moved. Is rotated in the horizontal plane via the vertical axis 12 and steered. The hydraulic fluid is discharged from the other cylinder chamber to be contracted, and is sucked into the pump device 6 through the hydraulic pipe 15.

前記パワーアシスト装置5は、ステアリングハンドル4に加えられる操舵トルクをトルクセンサ20で検出し、検出した操舵トルクに見合ったアシスト力をコントロールユニット7のECU7Aで演算し、コントロールユニット7の電流サーボアンプ7Bで増幅した電流指令値に応じてPWM8を介して電動モータ9を駆動し、出力軸を介してポンプ装置6を回動駆動する。   The power assist device 5 detects a steering torque applied to the steering handle 4 with a torque sensor 20, calculates an assist force corresponding to the detected steering torque with an ECU 7A of the control unit 7, and a current servo amplifier 7B of the control unit 7. The electric motor 9 is driven through the PWM 8 in accordance with the current command value amplified in step, and the pump device 6 is driven to rotate through the output shaft.

前記ポンプ装置6は、パワーアシスト装置5の出力軸の回転量に応じて計量した作動液量を回転方向に応じていずれか一方のポートから吸込み他方のポートから吐出する容積型ポンプ装置であり、配管15を介して接続された前記シリンダ装置3を作動させる。これらパワーアシスト装置5とポンプ装置6とは一体に形成されることが望ましい。   The pump device 6 is a positive displacement pump device that sucks in the amount of hydraulic fluid measured according to the rotation amount of the output shaft of the power assist device 5 from one port according to the rotation direction and discharges it from the other port, The cylinder device 3 connected via the pipe 15 is operated. The power assist device 5 and the pump device 6 are preferably formed integrally.

前記コントロールユニット7のECU7Aおよび電流サーボアンプ7Bには、バッテリ21からの電力が供給され、電動モータ9を制御するPWM8にもバッテリ21からの電力がコントロールユニット7により開閉制御されるリレー23を介して供給される。また、バッテリ21にはエンジン(船外機2内に内蔵されている)24により駆動されるオルタネータ(発電機)25の発電電力が充電されるよう構成されている。前記バッテリ21の電圧は、充電電力と電動操舵装置および他の補機類で消費される消費電力により変動し、エンジン24回転中では充電電力と消費電力とがバランスして変動が抑制されるが、エンジン24が停止される場合には消費電力に応じて低下する。前記バッテリ21の電圧はコントロールユニット7に電圧信号として入力され、エンジン24回転中か停止中かの判定に利用される。   Electric power from the battery 21 is supplied to the ECU 7A and the current servo amplifier 7B of the control unit 7, and the electric power from the battery 21 is also controlled to open and close by the control unit 7 in the PWM 8 that controls the electric motor 9. Supplied. Further, the battery 21 is configured to be charged with electric power generated by an alternator (generator) 25 driven by an engine (built in the outboard motor 2) 24. The voltage of the battery 21 fluctuates depending on the charging power and the power consumption consumed by the electric steering device and other auxiliary machines. While the engine 24 is rotating, the charging power and the power consumption are balanced and the fluctuation is suppressed. When the engine 24 is stopped, it decreases according to the power consumption. The voltage of the battery 21 is input to the control unit 7 as a voltage signal, and is used to determine whether the engine 24 is rotating or stopped.

以上の構成の小型船舶用電動操舵装置のエネルギ消費の抑制に係る動作について、図2および図3に示すコントロールユニット7のECU7Aで実行されるフローチャートに基づいて、以下に説明する。図2は通常制御モード中にECU7Aで定期的に実行される省電力モード監視処理のフローチャートであり、図3は省電力モード中にECU7Aで定期的に実行される省電力モード復帰処理のフローチャートである。   The operation related to the suppression of energy consumption of the electric power steering apparatus for small boats having the above configuration will be described below based on the flowchart executed by the ECU 7A of the control unit 7 shown in FIGS. FIG. 2 is a flowchart of a power saving mode monitoring process periodically executed by the ECU 7A during the normal control mode, and FIG. 3 is a flowchart of a power saving mode return process periodically executed by the ECU 7A during the power saving mode. is there.

前記通常制御モードにおいては、エンジン24が回転されており、エンジン24に駆動されているオルタネータ25の発電電力はバッテリ21に充電され且つ補機に供給され、電動操舵装置にもシステムスイッチ22を介して供給され、PWM8にもオン状態のリレー23を介して電力が供給されている。   In the normal control mode, the engine 24 is rotated, the generated power of the alternator 25 driven by the engine 24 is charged to the battery 21 and supplied to the auxiliary machine, and the electric steering apparatus is also connected via the system switch 22. The power is supplied to the PWM 8 via the relay 23 in the on state.

上記状態で、ステアリングハンドル4を操舵するとトルクセンサ20が操舵を検出し、検出した操舵トルクに見合ったアシスト力をECU7Aで演算し、電流サーボアンプ7Bで増幅した電流指令値に応じてPWM8を介して電動モータ9を駆動し、出力軸を介してポンプ装置6を回動駆動する。ポンプ装置6は、パワーアシスト装置5の出力軸の回転量に応じて計量した作動液量を回転方向に応じていずれか一方のポートから吸込み他方のポートから吐出し、配管15を経由してシリンダ装置3の一方のシリンダ室を拡張させてピストンおよびピストンロッド3Bを移動させ、この移動によりドラッグリンク14を介してステアリングブラケット13を回動させ、船外機2を上下方向軸12を介し水平面内で回動させ、船外機2を操舵する。他方の収縮されるシリンダ室からは作動液が排出され、油圧配管15を介して前記ポンプ装置6に戻される。   In this state, when the steering handle 4 is steered, the torque sensor 20 detects the steering, the assist force corresponding to the detected steering torque is calculated by the ECU 7A, and the PWM 8 is passed through the current command value amplified by the current servo amplifier 7B. The electric motor 9 is driven to rotate the pump device 6 via the output shaft. The pump device 6 sucks the amount of hydraulic fluid measured according to the rotation amount of the output shaft of the power assist device 5 from one of the ports according to the rotation direction, and discharges it from the other port. One cylinder chamber of the device 3 is expanded to move the piston and the piston rod 3B, and this movement causes the steering bracket 13 to rotate via the drag link 14, and the outboard motor 2 is moved in the horizontal plane via the vertical shaft 12. And the outboard motor 2 is steered. The hydraulic fluid is discharged from the other cylinder chamber to be contracted and returned to the pump device 6 through the hydraulic pipe 15.

ECU7Aにおいて、定期的に実行される図2に示す省電力モード監視処理のフローチャートにおいては、先ず、ステップS1において、バッテリ電圧が予め設定した規定値以下か否かが判定される。エンジン24が回転している状態においてはオルタネータ25により発電されているため、規定値(電圧)以下に低下しないため、今回の省電力モード監視処理は終了させる。エンジン24が停止してオルタネータ25より充電電力が供給されない状態ではバッテリ電圧は低下し、前記規定値以下に低下するため、ステップS2へ進む。   In the flowchart of the power saving mode monitoring process shown in FIG. 2 periodically executed in the ECU 7A, first, in step S1, it is determined whether or not the battery voltage is equal to or lower than a preset specified value. Since the power is generated by the alternator 25 when the engine 24 is rotating, the power saving mode monitoring process is terminated because the power is not reduced below the specified value (voltage). In a state where the engine 24 is stopped and charging power is not supplied from the alternator 25, the battery voltage drops and falls below the specified value, so the process proceeds to step S2.

ステップS2では、ステップS1で判断した規定値以下のバッテリ電圧が予め設定した所定時間継続しているか否かが判断され、所定時間に満たない場合には今回の省電力モード監視処理は終了させ、所定時間だけ継続されている場合にはステップS3へ進む。このように、予め設定した所定時間に満たない場合に処理を終了させることにより、他の補機類の動作によるバッテリ電圧の一時的な降下をエンジン停止と誤判定することを回避するものであり、エンジン停止を確実に判定するようにしている。   In step S2, it is determined whether or not the battery voltage equal to or lower than the specified value determined in step S1 continues for a preset time. If the battery voltage does not reach the predetermined time, the current power saving mode monitoring process is terminated. If it continues for a predetermined time, the process proceeds to step S3. In this way, the process is terminated when the preset time is not reached, thereby avoiding erroneously determining that the temporary drop of the battery voltage due to the operation of another auxiliary device is the engine stop. The engine stop is reliably determined.

ステップS3では、操舵トルクが中立範囲内か否かが判断される。図4は操舵トルクとアシスト力(アシスト電流)との関係を示したものである。図中に操舵トルクに対して3種類の特性を備えるモータ電流特性が示されているが、この3特性はいずれかを切換えスイッチ若しくは船体速度に応じて切換可能としたものである。   In step S3, it is determined whether the steering torque is within a neutral range. FIG. 4 shows the relationship between steering torque and assist force (assist current). In the figure, motor current characteristics having three types of characteristics with respect to the steering torque are shown. These three characteristics can be switched according to a changeover switch or a hull speed.

ところで、スクリュが一個である船外機付き小型船舶や推進装置を船体自体に備える小型船舶であってもスクリュが一個である場合には、プロペラ11の回転反力の作用で操舵トルク反力が発生(ジャイロ効果ともいう)し、船外機2が直進状態であっても、例えば、右方向に旋回させようとするトルクが発生しており、左方向に操舵させるためには、図4に示すように、ジャイロ効果に打勝つだけの操舵トルクを与えないと左操舵できない状態となる。また、右操舵時には、ジャイロ効果が加算されて、小さな操舵トルクで転舵が可能であり、左右の操舵力がアンバランスとなる。このジャイロ効果による左右操舵力のアンバランスは、プロペラ11の回転速度に比例して増大するものであり、例えば、図5に示すように、船体速度が上昇するに連れて増加する。このため、船体1が直進状態に維持するために、左転舵方向に前記ジャイロ効果と釣合うだけのアシスト力を発揮させるアシスト電流が常に電動モータ9に供給されている。   By the way, in the case of a small ship with an outboard motor having a single screw or a small ship having a propulsion device in its hull itself, if there is only one screw, the steering torque reaction force is generated by the action of the rotational reaction force of the propeller 11. Even if the outboard motor 2 is in a straight traveling state, for example, torque is generated to turn rightward, and in order to steer leftward, FIG. As shown, the left steering cannot be performed unless a steering torque sufficient to overcome the gyro effect is applied. Further, at the time of right steering, the gyro effect is added, and steering can be performed with a small steering torque, and the left and right steering forces become unbalanced. The left / right steering force imbalance due to the gyro effect increases in proportion to the rotational speed of the propeller 11, and increases as the hull speed increases, for example, as shown in FIG. For this reason, in order to maintain the hull 1 in the straight traveling state, an assist current that always exerts an assist force sufficient to balance the gyro effect in the leftward turning direction is always supplied to the electric motor 9.

したがって、前記操舵トルクが中立範囲内か否かの判断は、前記ジャイロ効果を加味して操舵トルクが中立範囲内にあるかどうかで判定する。操舵トルクが中立範囲内にない場合には、運転者によりステアリングハンドル4が操舵されている場合であり、今回の省電力モード監視処理は終了させ、操舵トルクが中立範囲内にある、即ち、運転者によりステアリングハンドル4が操舵されていない場合にはステップS4へ進む。   Accordingly, whether or not the steering torque is in the neutral range is determined by whether or not the steering torque is in the neutral range in consideration of the gyro effect. When the steering torque is not within the neutral range, the steering handle 4 is being steered by the driver, the current power saving mode monitoring process is terminated, and the steering torque is within the neutral range. If the steering handle 4 is not being steered by the person, the process proceeds to step S4.

ステップS4では、PWM8へ指令出力している前記ジャイロ効果相殺のためのモータ電流を零とし、ステップS5へ進む。モータ電流が零となるため、バッテリ21から放電して消費される電力を省電力化することができる。   In step S4, the motor current for canceling the gyro effect commanded to PWM8 is set to zero, and the process proceeds to step S5. Since the motor current becomes zero, the power consumed by discharging from the battery 21 can be saved.

ステップS5では、ステップS4でPWM8へのモータ電流を零とする指令出力が予め設定した所定時間だけ継続しているか否かが判断され、所定時間に満たない場合には今回の省電力モード監視処理を終了させ、所定時間だけ継続されている場合にはステップS6へ進む。このように予め設定した所定時間に満たない場合に処理を終了させることにより、エンジン停止が短時間であるか長時間にわたるかを判定するものであり、短時間のエンジン停止では再びエンジン24が始動された復帰時の操舵感覚の違和感を低減するようにしている。   In step S5, it is determined whether or not the command output for setting the motor current to PWM8 to zero in step S4 continues for a preset time. If the command output does not reach the predetermined time, the current power saving mode monitoring process is performed. If the process is continued for a predetermined time, the process proceeds to step S6. In this way, when the preset predetermined time is not reached, the process is terminated to determine whether the engine is stopped for a short time or for a long time. When the engine is stopped for a short time, the engine 24 is started again. The discomfort of the steering feeling at the time of returning is reduced.

ステップS6では、エンジン停止が長時間にわたると判断されているため、リレー23をオフしてバッテリ21からPWM8へ供給する電力を遮断し、ステップS7へ進む。   In step S6, since it is determined that the engine is stopped for a long time, the relay 23 is turned off to cut off the power supplied from the battery 21 to the PWM 8, and the process proceeds to step S7.

ステップS7では、更に長時間の停止と判断しているので、エネルギ消費を最小限とするECU7Aを省電力モードへ移行させ、バッテリの過放電(バッテリ上がり)を極力回避し、処理を終了する。省電力モードでは、トルクセンサ20、電動モータ9の電流センサ等の電源電圧を零電圧とするような処理を実施する。また、省電力モードでは、ECU7Aの処理を図3に示す省電力モード復帰処理を定期的に実行するのみとし、ECU7Aでのバッテリ負荷を軽減し、より一層バッテリの過放電(バッテリ上がり)を抑制する。   In step S7, since it is determined that the operation is stopped for a longer time, the ECU 7A that minimizes energy consumption is shifted to the power saving mode, battery overdischarge (battery exhaust) is avoided as much as possible, and the process ends. In the power saving mode, processing is performed in which the power supply voltage of the torque sensor 20 and the current sensor of the electric motor 9 is set to zero voltage. Further, in the power saving mode, the ECU 7A only performs the power saving mode return processing shown in FIG. 3 periodically, thereby reducing the battery load on the ECU 7A and further suppressing battery overdischarge (battery rising). To do.

次いで、省電力モード中にECU7Aで定期的に実行される省電力モード復帰処理を、図3に示すフローチャートにより説明する。   Next, the power saving mode return process periodically executed by the ECU 7A during the power saving mode will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

先ず、ステップS10では、バッテリ電圧が予め設定した規定値以上か否かが判定される。エンジン24が停止している状態においては、オルタネータ25による発電が行われないために、バッテリ電圧は予め設定した規定値より低下しており、今回の省電力モード復帰処理は終了させる。エンジン24が始動されるとオルタネータ25により発電されるため、バッテリ電圧は規定値(電圧)以上に上昇するため、ステップS11へ進む。   First, in step S10, it is determined whether or not the battery voltage is equal to or higher than a preset specified value. In the state where the engine 24 is stopped, the power generation by the alternator 25 is not performed, so the battery voltage is lower than the preset specified value, and the current power saving mode return process is terminated. Since the alternator 25 generates power when the engine 24 is started, the battery voltage rises to a specified value (voltage) or more, and the process proceeds to step S11.

ステップS11では、ステップS10で判断した規定値以上のバッテリ電圧が予め設定した所定時間継続しているか否かが判断され、所定時間に満たない場合には今回の省電力モード復帰処理は終了させ、所定時間だけ継続されている場合にはステップS12へ進む。このように、予め設定した所定時間に満たない場合に処理を終了させることにより、エンジン始動時のノイズなどの誤動作を回避したり、エンジン始動後の暖機によりエンジン回転が安定するのを待つ。   In step S11, it is determined whether or not the battery voltage equal to or higher than the specified value determined in step S10 continues for a predetermined time set in advance. If the predetermined time is not reached, the current power saving mode return processing is terminated. If it continues for a predetermined time, the process proceeds to step S12. As described above, the process is terminated when the predetermined time is not reached, thereby avoiding a malfunction such as noise at the time of starting the engine or waiting for the engine rotation to be stabilized by warming up after the engine is started.

ステップS12では、操舵トルクが中立範囲内を外れてステアリングハンドル4により操舵されている状態か否かが判断される。操舵トルクが中立範囲内にある場合には、運転者によりステアリングハンドル4が操舵されていない場合であり、今回の省電力モード復帰処理は終了させ、操舵トルクが中立範囲外にある、即ち、運転者によりステアリングハンドル4が操舵されている場合にはステップS13へ進む。   In step S12, it is determined whether or not the steering torque is out of the neutral range and the steering wheel 4 is steered. When the steering torque is within the neutral range, the steering handle 4 is not being steered by the driver, and the current power saving mode return process is terminated, and the steering torque is outside the neutral range. If the steering wheel 4 is being steered by a person, the process proceeds to step S13.

ステップS13では、エンジン24が確実に運転され、ステアリングハンドル4による操舵がなされていると判断されているため、リレー23をオンしてバッテリ21からPWM8へ供給する電力を供給し、ステップS14へ進む。   In step S13, since it is determined that the engine 24 is reliably operated and the steering handle 4 is steered, the relay 23 is turned on to supply electric power to be supplied from the battery 21 to the PWM 8, and the process proceeds to step S14. .

ステップS14では、ECU7Aを通常制御モードに切換え、処理を終了する。通常制御モードでは、ECU7Aの処理を図2に示す省電力モード監視処理を定期的に実行するようにし、PWM8へのモータ電流を前記ジャイロ効果を相殺する指令出力に切換え、他の操舵制御も再開させる。   In step S14, the ECU 7A is switched to the normal control mode, and the process ends. In the normal control mode, the ECU 7A periodically executes the power saving mode monitoring process shown in FIG. 2, switches the motor current to the PWM 8 to a command output that cancels the gyro effect, and resumes other steering control. Let

なお、上記実施形態において、エンジン停止時の電動モータ9の作動を停止させる手段として、電動モータ9への出力指令を零とし、所定時間を経過後もエンジン停止状態である場合に前記電動モータ9への電力供給を遮断するものについて説明したが、図示はしないが、電動モータ9への出力指令を零とするもの、または、電動モータ9への電力供給を遮断するもののいずれか一方のみであってもよい。   In the above embodiment, as means for stopping the operation of the electric motor 9 when the engine is stopped, the output command to the electric motor 9 is set to zero, and the electric motor 9 is in a state where the engine is in a stopped state even after a predetermined time has elapsed. The power supply to the electric motor 9 is cut off, but not shown, but only one of the output command to the electric motor 9 is set to zero or the electric power supply to the electric motor 9 is cut off. May be.

また、上記実施形態において、電動操舵装置として、運転席にパワーアシスト装置5とポンプ装置6とを備え、船体1後部に船外機2を操舵するシリンダ装置3を備えるものについて説明しているが、図示しないが、運転席のパワーアシスト装置と船体後部のシリンダ装置に代わるリンク機構との間をリンク機構やプッシュプルワイヤにより連結するものであってもよく、また、パワーアシスト装置を船体後部に設置するものであってもよく、いずれの場合においても、電動モータなどの電動アクチュエータによりアシストするものであれば形式はどのようなものであってもよい。   In the above-described embodiment, the electric steering device is described as having the power assist device 5 and the pump device 6 in the driver's seat and the cylinder device 3 for steering the outboard motor 2 at the rear of the hull 1. Although not shown, the power assist device in the driver's seat and the link mechanism that replaces the cylinder device at the rear of the hull may be connected by a link mechanism or push-pull wire, and the power assist device may be connected to the rear of the hull. In any case, any type may be used as long as it is assisted by an electric actuator such as an electric motor.

図6と図7は、小型船舶用電動操舵装置のエネルギ消費の抑制に係る動作についてのコントロールユニット7のECU7Aで実行される第2の実施形態のフローチャートである。第1の実施形態においては、バッテリ電圧に基づいて、省電力モードを監視したが、この実施形態ではバッテリ電圧に代えてエンジン回転速度に基づき省電力モードを監視することを特徴とする。   FIGS. 6 and 7 are flowcharts of the second embodiment executed by the ECU 7A of the control unit 7 regarding the operation relating to the suppression of energy consumption of the electric steering apparatus for small boats. In the first embodiment, the power saving mode is monitored based on the battery voltage. However, this embodiment is characterized in that the power saving mode is monitored based on the engine speed instead of the battery voltage.

本実施形態において、前記パワーアシスト装置5は、ステアリングハンドル4に加えられる操舵トルクをトルクセンサ20で検出し、検出した操舵トルクに見合ったアシスト力をコントロールユニット7のECU7Aで演算し、コントロールユニット7の電流サーボアンプ7Bで増幅した電流指令値に応じてPWM8を介して電動モータ9を駆動し、図示しないクラッチを介して電動モータ9の出力軸に接続したポンプ装置6を回動駆動する。クラッチは、通電されることで係合し、電動モータ9の駆動力をポンプ装置6に伝達し、ポンプ装置6からの油圧によりステアリングハンドル4の操作をアシストする。アシストを行わない場合にはクラッチは係合されない。   In the present embodiment, the power assist device 5 detects the steering torque applied to the steering handle 4 with the torque sensor 20, calculates the assist force corresponding to the detected steering torque with the ECU 7 </ b> A of the control unit 7, and controls the control unit 7. The electric motor 9 is driven via the PWM 8 in accordance with the current command value amplified by the current servo amplifier 7B, and the pump device 6 connected to the output shaft of the electric motor 9 is driven to rotate via a clutch (not shown). The clutch is engaged when energized, transmits the driving force of the electric motor 9 to the pump device 6, and assists the operation of the steering handle 4 by the hydraulic pressure from the pump device 6. When the assist is not performed, the clutch is not engaged.

また、エンジン24には回転速度を検出する回転速度センサ26が設置され、この回転速度センサ26の出力は、コントロールユニット7に入力され、エンジン24が回転中か停止中かの判定に利用される。   The engine 24 is provided with a rotation speed sensor 26 for detecting the rotation speed, and the output of the rotation speed sensor 26 is input to the control unit 7 and used to determine whether the engine 24 is rotating or stopped. .

以上のように構成された小型船舶用電動操舵装置のエネルギ消費の抑制に係る動作について、図6および図7に示すコントロールユニット7のECU7Aで実行されるフローチャートに基づいて、以下に説明する。図6は通常制御モード中にECU7Aで定期的に実行される省電力モード監視処理のフローチャートであり、図7は省電力モード中にECU7Aで定期的に実行される省電力モード復帰処理のフローチャートである。   An operation related to suppression of energy consumption of the electric steering apparatus for small boats configured as described above will be described below based on flowcharts executed by the ECU 7A of the control unit 7 shown in FIGS. FIG. 6 is a flowchart of the power saving mode monitoring process periodically executed by the ECU 7A during the normal control mode, and FIG. 7 is a flowchart of the power saving mode return process periodically executed by the ECU 7A during the power saving mode. is there.

図6はECU7Aにおいて実施される、省電力モード監視処理のフローチャートである。先ず、ステップS21において、エンジン回転速度が予め設定した所定値以下か否かが判定される。エンジン回転速度が所定値を越えている場合には、今回の省電力モード監視処理は終了させる。エンジン回転速度が所定値以下であれば、ステップS22へ進む。なお、所定値は、エンジンのほぼ停止回転数に近い値に設定する。   FIG. 6 is a flowchart of the power saving mode monitoring process performed in the ECU 7A. First, in step S21, it is determined whether or not the engine speed is equal to or less than a predetermined value set in advance. If the engine speed exceeds a predetermined value, the current power saving mode monitoring process is terminated. If the engine speed is equal to or lower than the predetermined value, the process proceeds to step S22. The predetermined value is set to a value that is approximately close to the engine stop speed.

ステップS22では、ステップS21で判断したエンジン回転速度が予め設定した所定時間継続しているか否かが判断され、所定時間に満たない場合には今回の省電力モード監視処理は終了させ、所定時間だけ継続されている場合にはステップS23へ進む。このように、予め設定した所定時間に満たない場合に処理を終了させることにより、エンジン停止を確実に判定するようにしている。   In step S22, it is determined whether or not the engine speed determined in step S21 continues for a predetermined time set in advance. If the engine speed does not reach the predetermined time, the current power saving mode monitoring process is terminated, and only for the predetermined time. If it is continued, the process proceeds to step S23. As described above, the engine stop is surely determined by terminating the process when the predetermined time is not reached.

第1の実施形態と同様にステップS23では、操舵トルクが中立範囲内か否かが判断される。図4は操舵トルクとアシスト力(アシスト電流)との関係を示したものである。   As in the first embodiment, in step S23, it is determined whether the steering torque is within a neutral range. FIG. 4 shows the relationship between steering torque and assist force (assist current).

前記操舵トルクが中立範囲内か否かの判断は、前記ジャイロ効果を加味して操舵トルクが中立範囲内にあるかどうかで判定する。操舵トルクが中立範囲内にない場合には、運転者によりステアリングハンドル4が操舵されている場合であり、今回の省電力モード監視処理は終了させ、操舵トルクが中立範囲内にある、即ち、運転者によりステアリングハンドル4が操舵されていない場合にはステップS24へ進む。   Whether or not the steering torque is in the neutral range is determined by whether or not the steering torque is in the neutral range in consideration of the gyro effect. When the steering torque is not within the neutral range, the steering handle 4 is being steered by the driver, the current power saving mode monitoring process is terminated, and the steering torque is within the neutral range. If the steering handle 4 is not being steered by the person, the process proceeds to step S24.

ステップS24では、PWM8へ指令出力している前記ジャイロ効果相殺のためのモータ電流を零とし、ステップS25へ進む。モータ電流が零となるため、バッテリ21から放電して消費される電力を省電力化することができる。   In step S24, the motor current for canceling the gyro effect commanded to PWM8 is set to zero, and the process proceeds to step S25. Since the motor current becomes zero, the power consumed by discharging from the battery 21 can be saved.

ステップS25では、ステップS4でPWM8へのモータ電流を零とする指令出力が予め設定した所定時間だけ継続しているか否かが判断され、所定時間に満たない場合には今回の省電力モード監視処理を終了させ、所定時間だけ継続されている場合にはステップS26へ進む。このように予め設定した所定時間に満たない場合に処理を終了させることにより、エンジン停止が短時間であるか長時間にわたるかを判定するものであり、短時間のエンジン停止では再びエンジン24が始動された復帰時の操舵感覚の違和感を低減するようにしている。   In step S25, it is determined whether or not the command output for setting the motor current to PWM8 to zero in step S4 continues for a preset time. If the command output does not reach the predetermined time, the current power saving mode monitoring process is performed. When the operation is continued for a predetermined time, the process proceeds to step S26. In this way, when the preset predetermined time is not reached, the process is terminated to determine whether the engine is stopped for a short time or for a long time. When the engine is stopped for a short time, the engine 24 is started again. The discomfort of the steering feeling at the time of returning is reduced.

ステップS26では、エンジン停止が長時間にわたると判断されているため、リレー23をオフしてバッテリ21からPWM8へ供給する電力を遮断し、電動モータ9のクラッチへの通電を中止してステップS27へ進む。バッテリ21からPWM8へ供給する電力を遮断するとともに、電動モータ9のクラッチへの通電を中止して一層の省エネルギー効果を期待できる。   In step S26, it is determined that the engine will be stopped for a long time. Therefore, the relay 23 is turned off to cut off the power supplied from the battery 21 to the PWM8, the energization of the clutch of the electric motor 9 is stopped, and the process proceeds to step S27. move on. The electric power supplied from the battery 21 to the PWM 8 is cut off, and energization of the clutch of the electric motor 9 is stopped, so that a further energy saving effect can be expected.

ステップS27では、更に長時間の停止と判断しているので、エネルギ消費を最小限とするECU7Aを省電力モードへ移行させ、バッテリの過放電(バッテリ上がり)を極力回避し、処理を終了する。省電力モードでは、トルクセンサ20、電動モータ9の電流センサ等の電源電圧を零電圧とするような処理を実施する。また、省電力モードでは、ECU7Aの処理を図7に示す省電力モード復帰処理を定期的に実行するのみとし、ECU7Aでのバッテリ負荷を軽減し、より一層バッテリの過放電(バッテリ上がり)を抑制する。   In step S27, since it is determined that the engine is stopped for a longer time, the ECU 7A that minimizes energy consumption is shifted to the power saving mode to avoid battery overdischarge (battery exhaust) as much as possible, and the process is terminated. In the power saving mode, processing is performed in which the power supply voltage of the torque sensor 20 and the current sensor of the electric motor 9 is set to zero voltage. Further, in the power saving mode, the ECU 7A only performs the power saving mode return process shown in FIG. 7 periodically, thereby reducing the battery load on the ECU 7A and further suppressing the battery overdischarge (battery rising). To do.

次いで、省電力モード中にECU7Aで定期的に実行される省電力モード復帰処理を、図7に示すフローチャートにより説明する。   Next, the power saving mode return process periodically executed by the ECU 7A during the power saving mode will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

先ず、ステップS30では、エンジン回転速度が予め設定した所定値以上か否かが判定される。エンジン24が停止している状態においては、省電力モード復帰処理は終了させる。エンジン24が始動され、エンジン回転速度が所定値以上の場合には、ステップS31へ進む。   First, in step S30, it is determined whether or not the engine speed is equal to or higher than a predetermined value set in advance. When the engine 24 is stopped, the power saving mode return process is terminated. When the engine 24 is started and the engine speed is equal to or higher than the predetermined value, the process proceeds to step S31.

ステップS31では、ステップS30で判断した所定値以上のエンジン回転が予め設定した所定時間継続しているか否かが判断され、所定時間に満たない場合には今回の省電力モード復帰処理は終了させ、所定時間継続されている場合にはステップS12へ進む。このように、予め設定した所定時間に満たない場合に処理を終了させることにより、エンジン始動時のノイズなどの誤動作を回避したり、エンジン始動後の暖機によりエンジン回転が安定するのを待つ。   In step S31, it is determined whether or not the engine speed equal to or greater than the predetermined value determined in step S30 continues for a predetermined time, and if the predetermined time is not reached, the current power saving mode return process is terminated, If it continues for a predetermined time, the process proceeds to step S12. As described above, the process is terminated when the predetermined time is not reached, thereby avoiding a malfunction such as noise at the time of starting the engine or waiting for the engine rotation to be stabilized by warming up after the engine is started.

ステップS32では、操舵トルクが中立範囲内を外れてステアリングハンドル4により操舵されている状態か否かが判断される。操舵トルクが中立範囲内にある場合には、運転者によりステアリングハンドル4が操舵されていない場合であり、今回の省電力モード復帰処理は終了させ、操舵トルクが中立範囲外にある、即ち、運転者によりステアリングハンドル4が操舵されている場合にはステップS33へ進む。   In step S32, it is determined whether or not the steering torque is out of the neutral range and the steering wheel 4 is steered. When the steering torque is within the neutral range, the steering handle 4 is not being steered by the driver, and the current power saving mode return process is terminated, and the steering torque is outside the neutral range. If the steering wheel 4 is being steered by a person, the process proceeds to step S33.

ステップS33では、エンジン24が確実に運転され、ステアリングハンドル4による操舵がなされていると判断されているため、リレー23をオンしてバッテリ21からPWM8へ供給する電力を供給し、電動モータ9のクラッチへ通電し、クラッチを係合してステップS34へ進む。   In step S33, since it is determined that the engine 24 is reliably operated and the steering handle 4 is steered, the relay 23 is turned on to supply electric power to be supplied from the battery 21 to the PWM 8, and the electric motor 9 Energize the clutch, engage the clutch, and proceed to step S34.

ステップS34では、ECU7Aを通常制御モードに切換え、処理を終了する。通常制御モードでは、ECU7Aの処理を図2に示す省電力モード監視処理を定期的に実行するようにし、PWM8へのモータ電流を前記ジャイロ効果を相殺する指令出力に切換え、他の操舵制御も再開させる。   In step S34, the ECU 7A is switched to the normal control mode, and the process ends. In the normal control mode, the ECU 7A periodically executes the power saving mode monitoring process shown in FIG. 2, switches the motor current to the PWM 8 to a command output that cancels the gyro effect, and resumes other steering control. Let

本発明の一実施形態を示す小型船舶用電動操舵装置のシステム構成図。1 is a system configuration diagram of an electric steering apparatus for a small boat showing an embodiment of the present invention. コントローラにより定期的に実行される省電力モード監視処理のフローチャート。The flowchart of the power saving mode monitoring process periodically performed by a controller. コントローラにより定期的に実行される省電力モード復帰処理のフローチャート。The flowchart of the power saving mode return process periodically performed by a controller. 操舵トルクとアシスト力(アシスト電流)との関係を示す特性図。The characteristic view which shows the relationship between steering torque and assist force (assist current). 船体速度に対する左右操舵トルクの特性を示す特性図。The characteristic view which shows the characteristic of the left-right steering torque with respect to hull speed. コントローラにより定期的に実行される省電力モード監視処理の他のフローチャート。The other flowchart of the power saving mode monitoring process periodically performed by a controller. コントローラにより定期的に実行される省電力モード復帰処理の他のフローチャート。The other flowchart of the power saving mode return process periodically performed by the controller.

符号の説明Explanation of symbols

1 船体
2 舵取り手段としての船外機
3 シリンダ装置
4 ステアリングハンドル
5 パワーアシスト装置
6 ポンプ装置
7 コントロールユニット(制御手段)
8 PWM
9 電動モータ
11 プロペラ
13 ステアリングブラケット
14 ドラッグリンク
15 油圧配管
20 トルクセンサ
21 バッテリ
22 システムスイッチ
23 リレー
24 エンジン
25 オルタネータ
26 回転速度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hull 2 Outboard motor as steering means 3 Cylinder device 4 Steering handle 5 Power assist device 6 Pump device 7 Control unit (control means)
8 PWM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Electric motor 11 Propeller 13 Steering bracket 14 Drag link 15 Hydraulic piping 20 Torque sensor 21 Battery 22 System switch 23 Relay 24 Engine 25 Alternator 26 Rotation speed sensor

Claims (10)

船体後部に水平方向に操舵可能に配置した舵取り手段と、
前記舵取り手段をステアリングハンドルの操舵操作に応じて操舵する操舵手段と、
前記操舵手段をステアリングハンドル操作方向にアシスト駆動する電動アクチュエータと、
船体に推進力を付与するエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記ステアリングハンドルから入力される操舵トルクに応じて電動アクチュエータのアシスト力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、運転状態検出手段がエンジンの停止状態を検出した時には、前記電動アクチュエータの作動を停止させることを特徴とする小型船舶用電動操舵装置。
Steering means arranged to be steerable in the horizontal direction at the rear of the hull;
Steering means for steering the steering means in accordance with a steering operation of a steering handle;
An electric actuator for assisting driving of the steering means in a steering handle operating direction;
An operating state detecting means for detecting an operating state of the engine for imparting propulsive force to the hull;
Control means for controlling the assist force of the electric actuator according to the steering torque input from the steering handle,
The said control means stops the action | operation of the said electric actuator, when the driving | running state detection means detects the stop state of an engine, The electric steering apparatus for small ships characterized by the above-mentioned.
前記制御手段によるエンジン停止状態での電動アクチュエータの作動停止は、出力指令を零とするものであることを特徴とする請求項1に記載の小型船舶用電動操舵装置。   The electric steering apparatus for a small boat according to claim 1, wherein the operation stop of the electric actuator in the engine stop state by the control means is such that an output command is zero. 前記制御手段によるエンジン停止状態での電動アクチュエータの作動停止は、前記電動アクチュエータへの電力供給を遮断するものであることを特徴とする請求項1に記載の小型船舶用電動操舵装置。   2. The electric power steering apparatus for a small boat according to claim 1, wherein the operation stop of the electric actuator while the engine is stopped by the control means is to cut off power supply to the electric actuator. 前記制御手段によるエンジン停止状態での電動アクチュエータの作動停止は、出力指令を零とし、所定時間を経過後もエンジン停止状態である場合に前記電動アクチュエータへの電力供給を遮断するものであることを特徴とする請求項1に記載の小型船舶用電動操舵装置。   The operation stop of the electric actuator in the engine stop state by the control means is to shut off the power supply to the electric actuator when the output command is zero and the engine is in the stop state even after a predetermined time has elapsed. The electric steering apparatus for a small boat according to claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記制御手段は、運転状態検出手段がエンジン停止状態を検出した所定時間後に前記電動アクチュエータの作動を停止させることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の小型船舶用電動操舵装置。   The said control means stops the operation | movement of the said electric actuator after the predetermined time when the driving | running state detection means detected the engine stop state, The small ship use as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Electric steering device. 前記制御手段は、操舵トルク信号によりステアリングハンドルが操舵されたと判断した場合には、前記電動アクチュエータの作動を許容することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一つに記載の小型船舶用電動操舵装置。   The small-size control unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit permits the operation of the electric actuator when it is determined that the steering handle is steered by a steering torque signal. Marine electric steering system. 前記運転状態検出手段は、バッテリの電圧状態によりエンジンの運転状態を検出することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一つに記載の小型船舶用電動操舵装置。   The electric steering device for a small boat according to any one of claims 1 to 6, wherein the operating state detecting means detects an operating state of the engine based on a voltage state of a battery. エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
前記制御手段は、検出された回転速度からエンジンの停止状態を判定した時には、前記電動アクチュエータの作動を停止させることを特徴とする請求項1に記載の小型船舶用電動操舵装置。
A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the engine;
The electric steering apparatus for a small boat according to claim 1, wherein the control means stops the operation of the electric actuator when it determines a stop state of the engine from the detected rotational speed.
前記制御手段は、エンジン停止状態を検出した所定時間後に前記電動アクチュエータの作動を停止させることを特徴とする請求項8に記載の小型船舶用電動操舵装置。   The electric steering apparatus for a small boat according to claim 8, wherein the control means stops the operation of the electric actuator after a predetermined time after detecting the engine stop state. 前記電動アクチュエータは、通電状態に応じて前記ステアリングハンドルと選択的に係合する係合手段を備え、
前記制御手段は、エンジン停止状態を検出した所定時間後に前記係合手段への通電を停止することを特徴とする請求項8または9に記載の小型船舶用電動操舵装置。
The electric actuator includes engagement means that selectively engages with the steering handle according to an energized state,
The electric steering apparatus for a small boat according to claim 8 or 9, wherein the control means stops energization to the engagement means after a predetermined time after detecting an engine stop state.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007331552A (en) * 2006-06-14 2007-12-27 Jtekt Corp Marine steering device
JP2010047179A (en) * 2008-08-22 2010-03-04 Yamaha Motor Co Ltd Power supply system for ship, propulsion system for ship, and ship
CN107664582A (en) * 2017-10-31 2018-02-06 天津昊野科技有限公司 A kind of propeller parameter automatic testing device

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