DE112018002880B4

DE112018002880B4 - Lenksteuerungssystem

Info

Publication number: DE112018002880B4
Application number: DE112018002880.1T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Matsuoka; Shuhei Ohtsuka; Takashi Shimomai; Tatsuki Tanaka
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2023-06-15
Anticipated expiration: 2038-06-27
Also published as: CN110785347A; JP7002231B2; WO2019004181A1; KR20200016961A; KR102393340B1; JP2019010963A; DE112018002880T5

Abstract

Lenksteuerungssystem, umfassend:eine Ruderblattantriebseinheit, die ein Ruderblatt in eine Richtung gemäß einer Richtung der zugeführten druckbeaufschlagten Flüssigkeit bewegt;eine Hydraulikpumpe, die die druckbeaufschlagte Flüssigkeit ausstößt, die der Ruderblattantriebseinheit zugeführt wird;ein Richtungsumschaltventil, das zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit angeordnet ist und eine Fließ- bzw. Strömungsrichtung der druckbeaufschlagten Flüssigkeit, die von der Hydraulikpumpe zugeführt wird, gemäß einem eingegebenen Lenksignal an die bzw. zu der Ruderblattantriebseinheit, umschaltet,einen Abschaltmechanismus, der zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit getrennt vom Richtungsumschaltventil angeordnet ist, und der zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit schließt, um einen Strom der druckbeaufschlagten Flüssigkeit, die von der Hydraulikpumpe an die Ruderblattantriebseinheit zugeführt wird, zu stoppen; undeine Steuerungsvorrichtung die denAbschaltmechanismus derart steuert, dass der Abschaltmechanismus den Strom der druckbeaufschlagten Flüssigkeit, die von der Hydraulikpumpe an die Ruderblattantriebseinheit zugeführt wird, stoppt, wenn eine im Voraus eingestellte Abschaltbedingung erfüllt ist;wobei ein Lenksignal gemäß einem Betriebsbefehl einer Lenkeinheit zum Betreibenbzw. Betätigen des Ruderblattes in das Richtungsumschaltventil eingegeben wird, unddie Abschaltbedingung einen Zustand umfasst, in dem ein Ruderwinkel des Ruderblattes als Reaktion auf den Lenkbefehl nicht verändert wird.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lenksteuerungssystem, das einen Ruderwinkel eines Ruderblattes bzw. eines Ruderbleches ändert.
Stand der Technik
Ein Wasserfahrzeug ist mit einem Lenksteuerungssystem zum Ändern einer Fahrtrichtung ausgestattet, und eine marine Wasserfahrzeugsteuerungsvorrichtung wie die gemäß PTL 1 ist als Beispiel für das Lenksteuerungssystem bekannt. Die marine Wasserfahrzeugsteuerungsvorrichtung von PTL 1 umfasst eine Ruderblattantriebseinheit und eine Hydraulikpumpe, und die Ruderblattantriebseinheit wird angetrieben, indem druckbeaufschlagte Flüssigkeit von der Hydraulikpumpe zur Ruderblattantriebseinheit geleitet wird. Weiterhin ist zwischen der Ruderblattantriebseinheit und der Hydraulikpumpe ein Umschalt- bzw. Schaltventil angeordnet. Das Umschaltventil kann die Richtung der druckbeaufschlagten Flüssigkeit, die zur Ruderblattantriebseinheit strömt, umschalten und kann dadurch den Ruderwinkel eines Ruderblattes ändern.
CN 1 05 857 562 A betrifft eine Lenksteuerungsvorrichtung und ein Ruderplatten-Steuerungsverfahren, wobei die Orientierung einer Ruderplatte fixiert werden kann, auch wenn keine Feedback-Steuerung der Orientierung der Ruderplatte erfolgt.
Zitatliste
Patentliteratur
PTL 1 : JP 2012 - 136 148 A
CN 1 05 857 562 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
PTL 1 erwähnt nichts über den Ausfall der marinen Wasserfahrzeugsteuerungsvorrichtung.
Dementsprechend strömt beispielsweise bei geöffnetem Umschaltventil unbeabsichtigtes Betriebsfluid zur Ruderblattantriebseinheit und bewegt die Ruderblattantriebseinheit in unerwünschter Weise bzw. unerwünscht. Weiterhin, wenn ein Draht, der mit einem von der Hydraulikpumpe angetriebenen Elektromotor verbunden ist, unterbrochen wird, und das Umschaltventil in diesem Zustand betrieben wird, wird, wenn eine externe Kraft auf das Ruderblatt ausgeübt wird, die Ruderblattantriebseinheit durch diese Kraft unerwünscht bewegt. Darüber hinaus gibt es verschiedene Ausfälle in der marinen Wasserfahrzeugsteuerungsvorrichtung, und die Ruderblattantriebseinheit kann sich aufgrund eines solchen Ausfalls unerwünscht bewegen. Daher ist es wünschenswert, dass sich die Ruderblattantriebseinheit in dem Lenksteuerungssystem bei einem Ausfall oder dergleichen nicht unerwünscht bewegt.
Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Lenksteuerungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, zu verhindern, dass sich eine Ruderblattantriebseinheit unerwünscht bewegt.
Lösung des Problems
Die vorliegende Erfindung stellt ein Lenksteuerungssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bereit; abhängige Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen. Das Lenksteuerungssystem umfasst eine Ruderblattantriebseinheit, die ein Ruderblatt in eine Richtung gemäß einer Richtung der zugeführten druckbeaufschlagten Flüssigkeit bewegt, eine Hydraulikpumpe, die die der Ruderblattantriebseinheit zugeführte druckbeaufschlagte Flüssigkeit abgibt bzw. ausstößt, ein Richtungsumschaltventil, das zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit angeordnet ist und eine Strömungsrichtung der von der Hydraulikpumpe zur Ruderblattantriebseinheit zugeführten druckbeaufschlagten Flüssigkeit gemäß einem eingegebenen Lenksignal umschaltet, einen Abschaltmechanismus, der zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit getrennt vom Richtungsumschaltventil angeordnet ist und zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit schließt, um einen Strom der von der Hydraulikpumpe zur Ruderblattantriebseinheit zugeführten druckbeaufschlagten Flüssigkeit zu stoppen, und eine Steuerungsvorrichtung, die den Abschaltmechanismus derart steuert, dass der Abschaltmechanismus den Strom der von der Hydraulikpumpe zur Ruderblattantriebseinheit zugeführten druckbeaufschlagten Flüssigkeit stoppt, wenn eine zuvor eingestellte Abschaltbedingung erfüllt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Zufuhr von Betriebsfluid von der Hydraulikpumpe zur Ruderblattantriebseinheit gestoppt, wenn die Abschaltbedingung erfüllt ist. Das heißt, wenn die Abschaltbedingung erfüllt ist, kann das Ruderblatt gestoppt und ein Ruderwinkel beibehalten werden, und die Ruderblattantriebseinheit kann daran gehindert werden, sich unerwünscht zu bewegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Lenksignal gemäß einem Betriebsbefehl einer Lenkeinheit zum Betrieb des Ruderblattes in das Richtungsumschaltventil eingegeben, und die Abschaltbedingung umfasst einen Zustand, in dem ein Ruderwinkel des Ruderblattes als Reaktion auf den Lenkbefehl nicht geändert wird (z.B. einen Zustand, in dem der Ruderwinkel des Ruderblattes nicht geändert werden kann oder einen Zustand, in dem ein solches Problem auftreten kann).
Gemäß der obigen Konfiguration bzw. Anordnung kann der Ruderwinkel des Ruderblattes in einem Zustand beibehalten werden, in dem sich der Ruderwinkel des Ruderblattes als Reaktion auf den Lenkbefehl nicht ändert, z.B. durch einen Ausfall des Lenksteuerungssystems oder dergleichen. Wenn also eine äußere Kraft auf das Ruderblatt einwirkt, wenn ein Ausfall oder dergleichen des Lenksteuerungssystems auftritt, ist es möglich zu verhindern, dass sich das Ruderblatt in eine unerwünschte Richtung dreht.
Wenn der Abschaltmechanismus den Durchfluss der druckbeaufschlagten Flüssigkeit stoppt, kann der Abschaltmechanismus die Hydraulikpumpe in der obigen Erfindung in einen Entladezustand bringen.
Gemäß der obigen Konfiguration befindet sich die Hydraulikpumpe, wenn die Abschaltbedingung erfüllt ist, in einem Entladezustand, und eine Last auf die Hydraulikpumpe kann reduziert werden. Dadurch kann der Energieverbrauch des Lenksteuerungssystems zum Zeitpunkt der Abschaltung reduziert werden und eine Beschädigung der Hydraulikpumpe kann unterdrückt werden.
In der obigen Erfindung kann die Steuerungsvorrichtung ein Umschaltsignal an den Abschaltmechanismus ausgeben, je nachdem, ob die Abschaltbedingung erfüllt ist, der Abschaltmechanismus kann ein Abschaltumschaltventil und ein Abschaltventil aufweisen, das Abschaltumschaltventil kann einen Pilotsteuerdruck bzw. Pilotdruck entsprechend einem Eingabezustand des Umschaltsignals an das Abschaltventil ausgeben, und das Abschaltventil kann zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit gemäß einem eingegebenen Pilotdruck öffnen und schließen.
Gemäß der obigen Konfiguration kann das Abschaltventil mit Antriebsleistung durch den Steuerungsdruck betrieben werden. Dadurch kann Betriebsfluid im Vergleich zum elektromagnetischen Abschaltventil mit einer großen Durchflussrate geleitet werden, so dass das Lenksteuerungssystem auf eine große Ruderblattantriebseinheit angewendet werden kann.
Bei der obigen Erfindung kann die Hydraulikpumpe über einen Ölkanal bzw. eine Ölpassage mit dem Richtungsumschaltventil verbunden werden, wobei die Steuerungsvorrichtung ein Umschaltsignal an den Abschaltmechanismus ausgeben kann, je nachdem, ob die Abschaltbedingung erfüllt ist, wobei der Abschaltmechanismus ein Abschaltumschaltventil und ein Abschaltventil aufweisen kann, wobei das Abschaltumschaltventil mit dem Ölkanal verbunden sein kann, um einen Pilotdruck entsprechend einem Eingabezustand des Umschaltsignals an das Abschaltventil auszugeben, und um druckbeaufschlagte Flüssigkeit in den Ölkanal als Pilotdruck auszugeben, kann das Abschaltventil zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit gemäß einem eingegebenen Pilotdruck öffnen und schließen, und es kann ein druckerhöhender Abschnitt im Ölkanal gebildet werden, um die druckbeaufschlagte Flüssigkeit zu erhöhen, die in einem Abschnitt auf einer stromabwärtigen Seite eines Verbindungspunkts mit dem Abschaltventil strömt.
Gemäß der obigen Konfiguration kann das Abschaltumschaltventil mit dem aus der Hydraulikpumpe ausgegebenen Betriebsfluid betrieben werden. Dadurch kann eine Erhöhung einer Anzahl von Teilen in dem Lenksteuerungssystem unterdrückt werden.
Bei der obigen Erfindung kann die Steuerungsvorrichtung ein Umschaltsignal an den Abschaltmechanismus ausgeben, je nachdem, ob die Abschaltbedingung erfüllt ist, wobei der Abschaltmechanismus ein elektromagnetisches Abschaltventil aufweisen kann, und das elektromagnetische Abschaltventil kann zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit gemäß einem Eingabezustand des Umschaltsignals öffnen und schließen.
Da das Umschaltsignal zum Betrieb des Absperrventils in Übereinstimmung mit der obigen Konfiguration direkt von der Steuerungsvorrichtung an das Abschaltventil ausgegeben werden kann, ist ein Pilotsteuerventil bzw. Pilotventil zum Bewegen des Abschaltventils nicht erforderlich. Daher kann die Anzahl der Teile in einem Lenksteuerungssystem 1B reduziert werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, zu verhindern, dass sich eine Ruderblattantriebseinheit unerwünscht bewegt.
Figurenliste

1 ist ein hydraulischer Schaltplan, der eine Konfiguration eines Lenksteuerungssystems einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Ruderwinkelstoppvorgangs veranschaulicht, der von dem Lenksteuerungssystem ausgeführt wird.
3 ist ein hydraulischer Schaltplan, der eine Konfiguration eines Lenksteuerungssystems einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
4 ist ein hydraulischer Schaltplan, der eine Konfiguration eines Lenksteuerungssystems einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden die Lenksteuerungssysteme 1, 1A, 1B gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass das in der folgenden Beschreibung verwendete Konzept der Richtungen aus Gründen der Zweckmäßigkeit in der Beschreibung verwendet wird und die Richtungen der Komponenten bzw. Bestandteile der Erfindung nicht auf diese Richtungen beschränkt sind. Darüber hinaus sind die nachfolgend beschriebenen Lenksteuerungssysteme 1, 1A, 1B lediglich Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Somit ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, und Ergänzungen, Streichungen und Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Sinn der Erfindung abzuweichen bzw. ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
<Erste Ausführungsform>
[Lenksteuerungssystem]
In einem Wasserfahrzeug kann die Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs gemäß einem Lenksignal geändert werden, das basierend auf dem Betrieb eines Lenkrads einer Lenkeinheit 5 in einem Steuerhaus und einer Autopilotfunktion oder dergleichen eingegeben wird, und das Wasserfahrzeug ist mit einem Lenksteuerungssystem 1 zum Ändern der Fahrtrichtung ausgestattet. Das Lenksteuerungssystem 1, das mit druckbeaufschlagter Flüssigkeit (z.B. Flüssigkeit wie Öl oder Wasser) angetrieben wird, umfasst ein Ruderblatt 12, eine Ruderblattantriebseinheit 2, eine elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3, eine Steuerungsvorrichtung 4, eine Lenkeinheit 5 und eine Sensorgruppe 6.
[Ruderblatt]
Das Ruderblatt 12 ist ein Element zum Ändern der Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs und wird um das Heck des Wasserfahrzeugs herum angebracht bzw. befestigt. Genauer gesagt, ist das Ruderblatt 12 ein im Wesentlichen rechtwinkliges, blattförmiges Element in einer Seitenansicht, und das Ruderblatt 12 ist an einer Ruderwelle 11 befestigt. Die Ruderwelle 11 ist am Heck des Wasserfahrzeugs in einem Zustand befestigt, in dem sich eine Achse der Ruderwelle 11 im Wesentlichen vertikal erstreckt und in dem die Ruderwelle 11 um die Achse drehbar ist, und das Ruderblatt 12 ist an der Ruderwelle 11 derart befestigt, dass sie in einer vertikalen Richtung steht und sich in einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erstreckt. Ferner ist eine Ruderpinne 13 an der Ruderwelle 11 befestigt. Die Ruderpinne 13 erstreckt sich von der Ruderwelle 11 in einer zur Achse senkrechten Richtung, und die Ruderpinne 13 ist mit der Ruderblattantriebseinheit 2 zum Drehen der Ruderwelle 11 vorgesehen.
[Ruderblattantriebseinheit]
Die Ruderblattantriebseinheit 2 ist beispielsweise ein Stößelzylindermechanismus und umfasst einen Stößel 14 und zwei Zylinder 15, 16. Der Stößel 14 umfasst eine Stößelwelle 14a und einen Stößelstift 14b. Die Stößelwelle 14a ist ein Längsträger, der sich in axialer Richtung davon erstreckt, und der Stößelstift 14b derart vorgesehen, dass er von einem zentralen Abschnitt in axiale Richtung vorsteht. Der Stößelstift 14b bewegt sich integral mit der Stößelwelle 14a, und die Ruderpinne 13 steht mit dem Stößelstift 14b in Eingriff Wenn sich somit die Stößelwelle 14a bewegt, schwenkt die Ruderpinne 13 um die Ruderwelle 11, und damit dreht sich das Ruderblatt 12 um deren Achse. An der derart ausgebildeten Stößelwelle 14a sind die beiden Zylinder 15, 16 derart befestigt, dass sie die Stößelwelle 14a in axialer Richtung bewegen.
Die beiden Zylinder 15, 16 sind an einem Ende und am anderen Ende jeweils in axialer Richtung der Stößelwelle 14a vorgesehen. Das heißt, im ersten Zylinder 15 ist ein Ende in axialer Richtung der Stößelwelle 14a in eine erste Zylinderkammer 15a, die ein Innenraum des ersten Zylinders 15 ist, derart eingesetzt, dass es in der Lage ist, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen, und im zweiten Zylinder 16 ist das andere Ende in axialer Richtung der Stößelwelle 14a in eine zweite Zylinderkammer 16a, die ein Innenraum des zweiten Zylinders 16 ist, derart eingesetzt, dass es in der Lage ist, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen. Weiterhin kann in den beiden Zylindern 15, 16, den jeweiligen Zylinderkammern 15a, 16a druckbeaufschlagte Flüssigkeit zugeführt werden, und die Stößelwelle 14a wird durch die Aufnahme bzw. das Empfangen von Hydraulikdrücken der Zylinderkammern 15a, 16a an den jeweiligen Enden bewegt. Das heißt, wenn die druckbeaufschlagte Flüssigkeit der ersten Zylinderkammer 15a zugeführt wird, bewegt sich der Stößelstift 14b zusammen mit der Stößelwelle 14a in eine axiale Richtung. Somit dreht sich die Ruderpinne 13 in eine Umfangsrichtung um die Achse, und damit schwenkt auch das Ruderblatt 12 in eine Umfangsrichtung. Weiterhin, wenn die druckbeaufschlagte Flüssigkeit der zweiten Zylinderkammer 16a zugeführt wird, bewegt sich der Stößelstift 14b zusammen mit der Stößelwelle 14a in die andere axiale Richtung. Somit dreht sich die Ruderpinne 13 in die andere Umfangsrichtung um die Achse, und damit schwenkt auch das Ruderblatt 12 in die andere Umfangsrichtung. Auf diese Weise kann die Ruderblattantriebseinheit 2 das Ruderblatt 12 bewegen, indem sie die druckbeaufschlagte Flüssigkeit den jeweiligen Zylinderkammern 15a, 16a zuführt, und die elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3 ist mit der Ruderblattantriebseinheit 2 verbunden, um die druckbeaufschlagte Flüssigkeit den jeweiligen Zylinderkammern 15a, 16a zuzuführen.
[Elektrohydraulische Antriebsvorrichtung]
Die elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3 versorgt die Ruderblattantriebseinheit 2 mit druckbeaufschlagter Flüssigkeit zum Antreiben der Ruderblattantriebseinheit 2 und kann den Ruderwinkel des Ruderblattes 12 ändern, indem sie die Richtung der druckbeaufschlagten Flüssigkeit ändert, die zur Ruderblattantriebseinheit 2 fließt, basierend auf einem Lenksignal, das in die elektrohydraulische Antriebseinrichtung 3 eingegeben wird. Genauer gesagt, umfasst die elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3 hauptsächlich eine Hydraulikpumpe 21, einen Elektromotor 22, ein Richtungsumschaltventil 23, ein Pilotsteuerumschaltventil bzw. Pilotumschaltventil 24, einen Reduzierer 25 bzw. ein Reduktionsmittel, einen Entlastungsmechanismus 26 und einen Abschaltmechanismus 27. Die Hydraulikpumpe 21 ist beispielsweise eine Schrägwellenpumpe mit konstanter Verdrängung und stößt das der Ruderblattantriebseinheit 2 zugeführte Betriebsfluid aus. Genauer gesagt, umfasst die Hydraulikpumpe 21 eine Eingabewelle 21a, und die Eingabewelle 21a ist mit dem Elektromotor 22 verbunden. Der Elektromotor 22 ist so eingerichtet, dass er in der Lage ist, die Eingabewelle 21a rotierend anzutreiben, indem er von einer Stromversorgungsvorrichtung (nicht dargestellt) Leistung bzw. Strom erhält. Die Hydraulikpumpe 21 saugt das Betriebsfluid aus einem Ansauganschluss bzw. einer Ansaugöffnung 21b an, während sich die Eingabewelle 21a dreht, und stößt das Betriebsfluid aus Ausstoßanschluss bzw. einer Ausstoßöffnung 21c aus, während sie eine weitere Druckbeaufschlagung durchführt. In der wie vorstehend beschrieben konfigurierten Hydraulikpumpe 21 ist ein ansaugseitiger Kanal 31a mit der Ansaugöffnung 21b und ein ausstoßseitiger Kanal 31b mit der Ausstoßöffnung 21c verbunden, und die Hydraulikpumpe 21 ist über diese beiden Kanäle 31a, 31b mit dem Richtungsumschaltventil 23 verbunden.
Das Richtungsumschaltventil 23 ist beispielsweise ein Pilotumschaltventil und ändert den Durchfluss des Betriebsfluids entsprechend den Pilotdrücken p1, p2, die vom Pilotumschaltventil 24 ausgegeben werden und später ausführlich beschrieben werden. Genauer gesagt, weist das Richtungsumschaltventil 23 vier Öffnungen auf, und die vier Öffnungen sind mit dem ansaugseitigen Kanal 31a, dem ausstoßseitigen Kanal 31b, einem ersten Versorgungsausstoßkanal 32a und einem zweiten Versorgungsausstoßkanal 32b verbunden. Der erste Versorgungsausstoßkanal 32a verbindet das Richtungsumschaltventil 23 und den ersten Zylinder 15, und der zweite Versorgungsausstoßkanal 32b verbindet das Richtungsumschaltventil 23 und den zweiten Zylinder 16. Ferner weist das Richtungsumschaltventil 23 einen Schieber 23a auf, und die Strömungsrichtung des Betriebsfluids wird entsprechend der Stellung bzw. Position des Schiebers 23a umgeschaltet.
Genauer gesagt, ist der Schieber 23a eingerichtet, um in eine neutrale Position M1, in eine erste Versatzposition L1 und in eine zweite Versatzposition R1 beweglich zu sein. Wenn der Schieber 23a in der Neutralstellung M1 positioniert ist, werden der ansaugseitige Kanal 31a und der ausstoßseitige Kanal 31b durch den Schieber 23a verbunden, und die Hydraulikpumpe 21 wird in einen Entladezustand versetzt. Andererseits sind der erste Versorgungsausstoßkanal 32a und der zweite Versorgungsausstoßkanal 32b blockiert bzw. versperrt und die Versorgung oder der Ausstoß des Betriebsfluids an den ersten Zylinder 15 und den zweiten Zylinder 16 wird gestoppt. Wenn sich der Schieber 23a in die erste Versatzposition L1 bewegt, sind der erste Versorgungsausstoßkanal 32a und der ausstoßseitige Kanal 31b verbunden und der zweite Versorgungsausstoßkanal 32b und der ansaugseitige Kanal 31a sind durch den Schieber 23a verbunden. Durch diese Verbindung wird das Betriebsfluid der ersten Zylinderkammer 15a zugeführt, und das Betriebsfuid in der zweiten Zylinderkammer 16a wird ausgestoßen, wodurch die Stößelwelle 14a in eine axiale Richtung bewegt wird. Das heißt, das Ruderblatt 12 dreht sich in eine Umfangsrichtung. Wenn sich der Schieber 23a andererseits in die zweite Versatzposition R1 bewegt, werden der erste Versorgungsausstoßkanal 32a und der ansaugseitige Kanal 31a verbunden und der zweite Versorgungsausstoßkanal 32b und der ausstoßseitige Kanal 31b werden durch den Schieber 23a verbunden. Durch diese Verbindung wird das Betriebsfluid der zweiten Zylinderkammer 16a zugeführt, wodurch das Betriebsfluid in der ersten Zylinderkammer 15a ausgestoßen wird, wodurch die Stößelwelle 14a in die andere axiale Richtung bewegt wird. Das heißt, das Ruderblatt 12 dreht sich in die andere Umfangsrichtung.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Richtungsumschaltventil 23 den Durchfluss des Betriebsfluids entsprechend der Position des Schiebers 23a umschalten und kann die Richtung des Ruderblattes 12 (d.h. den Ruderwinkel) ändern oder den Ruderwinkel des Ruderblattes 12 durch Umschalten des Durchflusses des Betriebsfluids beibehalten. Weiterhin wirken die beiden Pilotdrücke p1, p2 auf den Schieber 23a, um dessen Position zu ändern. Genauer gesagt, wirken die beiden Pilotdrücke p1, p2 gegeneinander auf die Spule 23a, und die Position des Schiebers 23a wird entsprechend einem Differenzdruck (p1 - p2) derselben verändert. Um die beiden Pilotdrücke p1, p2 auf den Schieber 23a wirken zu lassen, ist das Pilotumschaltventil 24 mit dem Richtungsumschaltventil 23 verbunden.
Das Pilotumschaltventil 24 ist ein so genanntes elektromagnetisches Umschaltventil und steuert die Pilotdrücke p1, p2 entsprechend einer Lenksignaleingabe. Genauer gesagt, hat das Pilotumschaltventil 24 vier Öffnungen, und die vier Öffnungen sind jeweils mit einem Selbstdruckversorgungskanal 33a, einem Tankkanal 33b, einem ersten Pilotsteuerkanal bzw. Pilotkanal 34a und einem zweiten Pilotkanal 34b verbunden. Der Selbstdruckversorgungskanal 33a ist mit dem ausstoßseitigen Kanal 31b und der Tankkanal 33b ist mit einem Tank 28 verbunden. Andererseits ist der erste Pilotkanal 34a mit dem Richtungsumschaltventil 23 verbunden, um den ersten Pilotdruck p1 auf den Schieber 23a anzuwenden, und der zweite Pilotkanal 34b ist mit dem Richtungsumschaltventil 23 verbunden, um den zweiten Pilotdruck p2 auf den Schieber 23 a anzuwenden. Ferner weist das Pilotumschaltventil 24 einen Schieber 24a auf, und der Schieber 24a ändert seine Position entsprechend einer Lenksignaleingabe in das Pilotumschaltventil 24. Ferner schaltet der Schieber 24a die Durchflussrichtung des Betriebsfluids durch Ändern einer Position um.
Genauer gesagt ist der Schieber 24a im Pilotumschaltventil 24 eingerichtet, um in eine Neutralstellung M2, eine erste Versatzposition L2 und eine zweite Versatzposition R2 beweglich zu sein. Wenn der Schieber 24a in der ersten Versatzposition L2 positioniert ist, sind der Tankkanal 33b und der zweite Pilotkanal 34b verbunden, und der Selbstdruckversorgungskanal 33a und der erste Pilotkanal 34a sind durch den Schieber 24a verbunden. Somit wird das Pilotsteuerfluid bzw. Pilotfluid im zweiten Pilotkanal 34b in den Tank 28 ausgestoßen, und der zweite Pilotdruck p2 wird zu einem Tankdruck. Andererseits wird ein hydraulischer Druck des ausstoßseitigen Kanals 31b über den Selbstdruckversorgungskanal 33a zum ersten Pilotkanal 34a geleitet. Da der ausstoßseitige Kanal 31b auf einer stromabwärtigen Seite von einem Verbindungspunkt mit dem Selbstdruckversorgungskanal 33a mit dem Reduzierer 25 (druckerhöhender Abschnitt) versehen ist, wird der hydraulische Druck des ausstoßseitigen Kanals 31b durch den Reduzierer 25 höher bzw. auf einem höheren Druck gehalten als der des ansaugseitigen Kanals 31a. Daher wird der erste Pilotdruck p1 höher bzw. mit höherem Druck als der zweite Pilotdruck p2 vom Pilotumschaltventil 24 ausgegeben, und der Schieber 23a des Richtungsumschaltventils 23 bewegt sich in die erste Versatzposition L1. Somit bewegt sich das Ruderblatt 12 in einer Umfangsrichtung.
Befindet sich der Schieber 24a andererseits in der zweiten Versatzposition R2, werden der Tankkanal 33b und der erste Pilotkanal 34a sowie der Selbstdruckversorgungskanal 33a und der zweite Pilotkanal 34b verbunden. Somit wird das Pilotfluid im ersten Pilotkanal 34a in den Tank 28 ausgestoßen, und der erste Pilotdruck p1 wird zum Tankdruck. Andererseits wird der hydraulische druck des ausstoßseitigen Kanals 31b über den Selbstdruckversorgungskanal 33a in den zweiten Pilotkanal 34b geleitet. Somit wird der zweite Pilotdruck p2, der höher bzw. größer als der erste Pilotdruck p1 ist, vom Pilotumschaltventil 24 ausgegeben, und der Schieber 23a des Richtungsumschaltventils 23 bewegt sich in die zweite Versatzposition R1. Somit bewegt sich das Ruderblatt 12 in einer Umfangsrichtung.
Wenn sich der Schieber 24a in der Neutralposition M2 befindet, ist schließlich der Selbstdruckversorgungskanal 33a blockiert, und der erste Pilotkanal 34a und der zweite Pilotkanal 34b sind beide mit dem Tankkanal 33b verbunden. Somit werden der erste Pilotdruck p1 und der zweite Pilotdruck p2 zum Tankdruck, und der Schieber 23a des Richtungsumschaltventils 23 wird in die Neutralstellung zurückgeführt bzw. zurückgesetzt. Dadurch wird die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Betriebsfluids zwischen der Hydraulikpumpe 21 und der Ruderblattantriebseinheit 2 gestoppt und das Ruderblatt 12 bewegt sich nicht. Das heißt, der Ruderwinkel des Ruderblattes 12 kann beibehalten werden.
Auf diese Weise kann das Pilotumschaltventil 24 die beiden Pilotdrücke p1, p2 entsprechend der Lenksignaleingabe steuern und kann den Schieber 23a des Richtungsumschaltventils 23 bewegen. Durch Bewegen des Schiebers 23a kann das Betriebsfluid in die Richtung entsprechend der Position des Schiebers 23a zugeführt oder ausgestoßen werden. Somit kann das Ruderblatt 12 entsprechend dem Lenksignal in eine Richtung geschwenkt werden. Ferner umfasst die elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3 einen Entlastungsmechanismus 26 zur Entlastung des Betriebsfluids der elektrohydraulischen Antriebsvorrichtung 3 und einen Filtermechanismus 30 zur Aufnahme von Verunreinigungen und dergleichen des Betriebsfluids.
Um die hydraulischen Drücke im ersten Versorgungsausstoßkanal 32a und im zweiten Versorgungsausstoßkanal 32b gleich oder kleiner als ein Entlastungsdruck zu halten, stößt der Entlastungsmechanismus 26 Betriebsfluid in den Tank 28 aus, wenn die jeweiligen hydraulischen Drücke einen vorgegebenen Entlastungsdruck überschreiten. Genauer gesagt, weist der Entlastungsmechanismus 26 ein erstes Entlastungsventil 26a und ein zweites Entlastungsventil 26b auf, wobei das erste Entlastungsventil 26a mit dem ersten Versorgungsausstoßkanal 32a und das zweite Entlastungsventil 26b mit dem zweiten Versorgungsausstoßkanal 32b verbunden ist. Wenn ferner der hydraulische Druck im ersten Versorgungsausstoßkanal 32a einen vorgegebenen ersten Entlastungsdruck überschreitet, stößt das erste Entlastungsventil 26a das durch den ersten Versorgungsausstoßkanal 32a strömende Betriebsfluid in den Tank 28 aus. Wenn andererseits der hydraulische Druck im zweiten Versorgungsausstoßkanal 32b einen vorgegebenen zweiten Entlastungsdruck überschreitet, stößt das zweite Entlastungsventil 26b das durch den zweiten Versorgungsausstoßkanal 32b strömende Betriebsfluid in den Tank 28 aus. Dadurch ist es möglich, zu unterdrücken, dass das in der elektrohydraulischen Antriebsvorrichtung 3 strömende Betriebsfluid übermäßig druckbeaufschlagt wird und die jeweiligen Komponenten beschädigt werden. Ferner ist ein erstes Überprüfungs- bzw. Rückschlagventil 29a mit dem ersten Versorgungsausstoßkanal 32a und ein zweites Rückschlagventil 29b mit dem zweiten Versorgungsausstoßkanal 32b verbunden. Die Rückschlagventile 29a, 29b sind beide mit dem Tank 28 verbunden und weisen eine Hohlraumverhinderungsfunktion auf, so dass wenn das Betriebsfluid in den Kanälen 32a, 32b, an die die Rückschlagventile 29a, 29b jeweils angeschlossen sind, unzureichend wird, das Betriebsfluid aus dem Tank 28 in die Kanäle 32a, 32b geleitet werden kann.
Ferner dient der in der elektrohydraulischen Antriebsvorrichtung 3 vorgesehene Filtermechanismus 30, wie vorstehend beschrieben, zur Aufnahme von in dem Betriebsfluid enthaltenen Verunreinigungen und dergleichen. Der Filtermechanismus 30 mit einer solchen Funktion gibt eine konstante Menge an Betriebsfluid entweder vom ansaugseitigen Kanal 31a oder vom ausstoßseitigen Kanal 31b über einen Filter 30a in den Tank 28 zurück. Genauer gesagt, weist der Filtermechanismus 30 den Filter 30a, ein Wechselventil 30b und ein Entlüftungsventil 30c auf und wählt denjenigen aus dem saugseitigen Kanal 31a und dem ausstoßseitigen Kanal 31b aus, der höher im Druck ist bzw. den höheren Druck aufweist. Ferner ist das Wechselventil 30b mit dem Entlüftungsventil 30c verbunden und verbindet den ausgewählten Kanal mit dem Entlüftungsventil 30c. Das Entlüftungsventil 30c ermöglicht es, dass eine konstante, im Voraus eingestellte Menge an Betriebsfluid aus dem vom Wechselventil 30b ausgewählten Kanal über den Filter 30a in den Tank 28 strömt. Der so eingerichtete Filtermechanismus 30 kann immer eine konstante Durchflussmenge zum Filter 30a in Bezug auf das Betriebsfluid, das durch den ansaugseitigen Kanal 3 1a und den ausstoßseitigen Kanal 31b im Betrieb strömt, leiten und kann mit dem Filter 30a in dem Betriebsfluid enthaltene Verunreinigungen und dergleichen auffangen.
In der so eingerichteten elektrohydraulischen Antriebsvorrichtung 3 wird, wenn ein Ausfall oder dergleichen in der Lenksteuerung 1 auftritt, die Bewegung des Ruderblattes 12 gestoppt und der Ruderwinkel des Ruderblattes 12 beibehalten, und um eine solche Funktion zu erreichen, umfasst die elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3 den Abschaltmechanismus 27. Der Abschaltmechanismus 27 ist zwischen der Hydraulikpumpe 21 und der Ruderblattantriebseinheit 2 und zwischen dem Richtungsumschaltventil 23 und der Ruderblattantriebseinheit 2 in der vorliegenden Ausführungsform angeordnet. Das heißt, der Abschaltmechanismus 27 ist in der Mitte des ersten Versorgungsausstoßkanals 32a und des zweiten Versorgungsausstoßkanals 32b angeordnet. Ferner wird ein Umschaltsignal in den Abschaltmechanismus 27 eingegeben, und der Abschaltmechanismus 27 öffnet und schließt den ersten Versorgungsausstoßkanal 32a und den zweiten Versorgungsausstoßkanal 32b als Reaktion auf das Umschaltsignal. Das heißt, der Abschaltmechanismus 27 kann die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Betriebsfluids zwischen der Hydraulikpumpe 21 und der Ruderblattantriebseinheit 2 als Reaktion auf das eingegebene Umschaltsignal stoppen. Der Abschaltmechanismus 27 mit einer solchen Funktion weist ein Entlastungsabschaltventil 41 und ein Abschaltumschaltventil 42 auf.
Das Entlastungsabschaltventil 41 ist im ersten Versorgungsausstoßkanal 32a und im zweiten Versorgungsausstoßkanal 32b angeordnet und ist auf der Seite des Richtungsumschaltventils 23 in Bezug auf den Entlastungsmechanismus 26 und die beiden Rückschlagventile 29a, 29b im ersten Versorgungsausstoßkanal 32a und im Versorgungsausstoßkanal 32b angeordnet. Ferner öffnet und schließt das Entlastungsabschaltventil 41 jeweils den ersten Versorgungsausstoßkanal 32a und den zweiten Versorgungsausstoßkanal 32b entsprechend einem Differenzdruck (p4 - p3) zwischen den eingegebenen Pilotdrücken p3, p4. Das heißt, wenn der Differenzdruck (p4 - p3) gleich oder kleiner als ein vorgegebener Druck (ein Druck, der gemäß einer Vorspannkraft einer Feder 41a bestimmt wird) ist, wird das Entlastungsabschaltventil 41 in einen geschlossenen Zustand versetzt, und jeder aus erstem Versorgungsausstoßkanal 32a und zweitem Versorgungsausstoßkanal 32b wird durch das Entlastungsabschaltventil 41 geschlossen. Somit wird die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Betriebsfluids zwischen der Hydraulikpumpe 21 und der Ruderblattantriebseinheit 2 unabhängig von der Position des Schiebers 23a des Richtungsumschaltventils 23 gestoppt. Ferner sind im geschlossenen Zustand der erste Versorgungsausstoßkanal 32a und der zweite Versorgungsausstoßkanal 32b durch das Entlastungsabschaltventil 41 miteinander verbunden, und die Hydraulikpumpe 21 wird in einen Entlastungszustand versetzt. Wenn andererseits der Differenzdruck (p4 - p3) den vorgegebenen Druck überschreitet, wird das Entlastungsabschaltventil 41 in einen geöffneten Zustand versetzt, und jeder aus erstem Versorgungsausstoßkanal 32a und zweitem Versorgungsausstoßkanal 32b wird durch das Entlastungsabschaltventil 41 geöffnet. Somit wird eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Betriebsfluids zwischen der Hydraulikpumpe 21 und der Ruderblattantriebseinheit 2 erlaubt. Auf diese Weise schaltet das Entlastungsabschaltventil 41 entsprechend den beiden Pilotdrücken p3, p4 zwischen dem geöffneten und dem geschlossenen Zustand um. Das so eingerichtete Entlastungsabschaltventil 41 ist mit dem Abschaltumschaltventil 42 verbunden, um die Pilotdrücke p3, p4 zu liefern.
Das Abschaltumschaltventil 42 ist ein so genanntes elektromagnetisches Umschaltventil und steuert die Pilotdrücke p3, p4 entsprechend einer Schaltsignaleingabe. Genauer gesagt, weist das Abschaltumschaltventil 42 vier Öffnungen auf, und die vier Öffnungen sind mit dem Selbstdruckversorgungskanal 33a, dem Tankkanal 33b, einem dritten Pilotkanal 34c und einem vierten Pilotkanal 34d verbunden. Der dritte Pilotkanal 34c und der vierte Pilotkanal 34d sind mit dem Entlastungsabschaltventil 41 verbunden, um die Pilotdrücke p3, p4 anzulegen. Das Abschaltumschaltventil 42 schaltet ein Verbindungsziel der beiden Pilotkanäle 34c, 34d entweder auf den Selbstdruckversorgungskanal 33a oder den Tankkanal 33b um, wobei dadurch die Pilotdrücke p3, p4 umgeschaltet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass das Abschaltumschaltventil 42 so eingerichtet ist, dass es in der Lage ist, das Verbindungsziel nicht nur als Reaktion auf ein Umschaltsignal, sondern auch manuell, umzuschalten.
Das Abschaltumschaltventil 42 wird nun näher beschrieben. Wenn das Umschaltsignal eingegeben wird, verbindet das Abschaltumschaltventil 42 den dritten Pilotkanal 34c mit dem Tankkanal 33b. Somit wird der dritte Pilotdruck p3 zum Tankdruck. Andererseits ist der vierte Pilotkanal 34d mit dem Selbstdruckversorgungskanal 33a verbunden, und das Pilotfluid wird entsprechend dem hydraulischen Druck des ausstoßseitigen Kanals 31b zum vierten Pilotkanal 34d geleitet. Dann wird der vierte Pilotdruck p4 zu einem Druck entsprechend dem hydraulischen Druck des ausstoßseitigen Kanals 31b, wobei eine Differenz (p4 - p3) einen vorgegebenen Druck überschreitet und das Entlastungsabschaltventil 41 wird in einen offenen Zustand versetzt. Somit wird eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Betriebsfluids zwischen der Hydraulikpumpe 21 und der Ruderblattantriebseinheit 2 erlaubt bzw. ermöglicht. Andererseits, wenn das Umschaltsignal nicht länger eingegeben wird, verbindet das Abschaltumschaltventil 42 den vierten Pilotkanal 34d mit dem Tankkanal 33b. Somit wird der vierte Pilotdruck p4 zum Tankdruck. Andererseits ist der dritte Pilotkanal 34c mit dem Selbstdruckversorgungskanal 33a verbunden, und das Pilotfluid wird entsprechend dem hydraulischen Druck des ausstoßseitigen Kanals 31b zum dritten Pilotkanal 34c geleitet. Dann wird der dritte Pilotdruck p3 zu einem Druck entsprechend dem hydraulischen Druck des ausstoßseitigen Kanals 31b, wobei die Differenz (p4 - p3) gleich oder kleiner als der vorgegebene Druck wird und das Entlastungsabschaltventil 41 wird in einen geschlossenen Zustand versetzt. Somit ist eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Betriebsfluids zwischen der Hydraulikpumpe 21 und der Ruderblattantriebseinheit 2 nicht mehr erlaubt bzw. möglich, und das Ruderblatt 12 wird in dem Ruderwinkel gehalten.
Auf diese Weise öffnet und schließt der Abschaltmechanismus 27 die beiden Versorgungsausstoßkanäle 32a, 32b entsprechend dem Eingabezustand des Umschaltsignals (d.h. Vorhandensein oder Fehlen einer Eingabe des Umschaltsignals), und die druckbeaufschlagte Flüssigkeit kann von der Hydraulikpumpe 21 zur Ruderblattantriebseinheit 2 strömen oder kann gestoppt werden. Ferner bewirkt der Abschaltmechanismus 27, dass die Hydraulikpumpe 21 in einen Entladezustand versetzt wird, wenn die Hydraulikpumpe 21 und die Ruderblattantriebseinheit 2 abgeschaltet werden bzw. sind, und kann eine zu diesem Zeitpunkt an die Hydraulikpumpe 21 angelegte Last reduzieren. Dadurch kann der Energieverbrauch des Lenksteuerungssystems zu einem Zeitpunkt der Abschaltung reduziert werden.
Ferner weist das Entlastungsabschaltventil 41 folgende Funktion für den Fall auf, dass in einem auf der Seite der Hydraulikpumpe 21 gebildeten Kreislauf 3a im geschlossenen Zustand ein Ausfall oder dergleichen auftritt und das ausgestoßene Betriebsfluid nicht in die Ansaugöffnung 21b zurückgeführt werden kann. Insbesondere weist das Entlastungsabschaltventil 41 zwei Rückschlagventile 41b, 41c auf, und die beiden Rückschlagventile 41b, 41c ermöglichen den Durchfluss von Betriebsfluid von der Hydraulikpumpe 21 zur Ruderblattantriebseinheit 2, wenn der Druck auf der Seite der Hydraulikpumpe 21 höher bzw. größer wird als der Druck auf der Seite der Ruderblattantriebseinheit 2 vor und nach dem Entlastungsabschaltventil 41. Genauer gesagt werden zum Schließen der beiden Versorgungsausstoßkanäle 32a, 32b die beiden Rückschlagventile 41b, 41c in der Mitte davon angeordnet, und sind auf der Seite der Ruderblattantriebseinheit 2 in Bezug auf einen Abschnitt der gemeinsamen Verbindung zwischen den beiden Versorgungsausstoßkanälen 32a, 32b angeordnet. Somit ist die Seite der Hydraulikpumpe 21 in einem Entladezustand druckmäßig niedriger als die Seite der Ruderblattantriebseinheit 2 vor und nach dem Entlastungsabschaltventil 41, wobei die beiden Rückschlagventile 41b, 41c geschlossen bleiben, und der Fluss des Betriebsfluids von der Hydraulikpumpe 21 zur Ruderblattantriebseinheit 2 wird gestoppt. Wenn andererseits ein hydraulischer Druck im Kreislauf 3 a durch einen Ausfall oder dergleichen ansteigt, wird die Seite der Hydraulikpumpe 21 druckbeaufschlagter als die Seite der Ruderblattantriebseinheit 2 vor und nach dem Entlastungsabschaltventil 41, wobei die Rückschlagventile 41b, 41c geöffnet werden und das Betriebsfluid innerhalb des Kreislaufs 3a wird über den Entlastungsmechanismus 26 in den Tank 28 ausgestoßen. Wenn also die Seite der Hydraulikpumpe 21 einen höheren bzw. größeren Druck aufweist als die Seite der Ruderblattantriebseinheit 2 vor und nach dem Entlastungsabschaltventil 41, kann das Betriebsfluid auf der Seite der Hydraulikpumpe 21 ausgestoßen werden, um zu verhindern, dass das Innere des Kreislaufs 3a unter übermäßigen Druck gesetzt bzw. übermäßig druckbeaufschlagt wird, wodurch unterdrückt wird, dass der Druck im Inneren des Kreislaufs 3a übermäßig erhöht ist und somit das Innere des Kreislaufs 3a beschädigt wird. Die Steuerungsvorrichtung 4 ist elektrisch mit dem auf diese Weise eingerichteten Abschaltmechanismus 27 verbunden, um ein Umschaltsignal an diesen zu geben.
[Steuerungsvorrichtung und so weiter]
Die Steuerungsvorrichtung 4 gibt ein Umschaltsignal an den Abschaltmechanismus 27 aus, um die Bewegung des Abschaltmechanismus 27 zu steuern. Darüber hinaus ist die Steuerungsvorrichtung 4 zusätzlich zum Abschaltmechanismus 27 eingerichtet, ein Lenksignal an das Pilotumschaltventil 24 ausgeben zu können, um den Betrieb des Pilotumschaltventils 24 zu steuern. Genauer gesagt, ist die Steuerungsvorrichtung 4 mit der Lenkeinheit 5 verbunden, und die Lenkeinheit 5 weist ein Lenkrad (nicht dargestellt) auf. Das Lenkrad ist derart eingerichtet, dass es von einem Quartiermeister oder dergleichen bedienbar ist, und die Lenkeinheit 5 gibt einen Lenkbefehl gemäß einer Lenkradbedienung bzw. -betätigung (d.h. einer Bedienungsrichtung und einer Bedienungsgröße) an die Steuerungsvorrichtung 4 aus. Dann berechnet die Steuerungsvorrichtung 4 den Ruderwinkel des Ruderblattes 12 basierend auf dem Lenkbefehl der Lenkeinheit 5 und gibt ferner ein Lenksignal gemäß einem berechneten Ruderwinkel an das Pilotumschaltventil 24 aus. Ferner weist die Steuerungsvorrichtung 4 eine Autopilotfunktion auf, und ein Steuerungssignal, das basierend auf der Funktion berechnet wird, wird ebenfalls an das Pilotumschaltventil 24 ausgegeben.
Ferner weist die Steuerungsvorrichtung 4 die Funktion, dass das Auftreten eines Fehlers in dem Lenksteuerungssystem erkannt und der Ruderwinkel des Ruderblattes 12 aufrechterhalten wird, auf, indem der Abschaltmechanismus 27 betätigt wird, wenn das Auftreten eines Fehlers erkannt wird. Insbesondere ist die Steuerungsvorrichtung 4 mit der aus einer Vielzahl von Sensoren bestehenden Sensorgruppe 6 verbunden, um das Auftreten einer Anomalie zu detektieren. Die Sensorgruppe 6 umfasst beispielsweise einen Richtungsumschaltventilbetriebsdetektionssensor, einen Ruderwinkeldetektionssensor, einen Verbindungsunterbrechungsdetektionssensor und einen Tankölstandsensor. Der Richtungsumschaltventilbetriebsdetektionssensor detektiert, ob das Richtungsumschaltventil 23 in Betrieb ist oder nicht, indem die Position eines Schiebers 23a des Richtungsumschaltventils 23 detektiert wird, und der Ruderwinkeldetektionssensor detektiert den Ruderwinkel des Ruderblattes 12 indem ein Drehwinkel um die Achse der Ruderpinne 13 detektiert wird. Ferner sendet der Verbindungsunterbrechungsdetektionssensor ein Signal oder dergleichen durch einen Draht, der die Steuerungsvorrichtung 4 und jede Vorrichtung verbindet, um eine Verbindungsunterbrechung davon zu detektieren. Es wird darauf hingewiesen, dass die verschiedenen oben beschriebenen Sensoren nur Beispiele für Sensoren sind, die in der Sensorgruppe 6 enthalten sind. Ein anderer Sensor, der sich von diesen unterscheidet, kann enthalten sein, und einer oder mehrere der oben beschriebenen Sensoren können ausgeschlossen werden.
Aus der derart eingerichteten Sensorgruppe 6 werden die Detektionsergebnisse der jeweiligen Sensoren an die Steuerungsvorrichtung 4 ausgegeben, und die Steuerungsvorrichtung 4 bestimmt basierend auf den Detektionsergebnissen, ob eine Abschaltbedingung erfüllt ist oder nicht. Die Abschaltbedingung bedeutet, dass das Lenksteuerungssystem 1 in einem ausgefallenen bzw. fehlerhaften Zustand ist, d.h. in einem Zustand, in dem der Ruderwinkel gemäß einem Lenkbefehl nicht beweglich ist (unkontrollierbarer Zustand oder Verbindungsunterbrechungszustand oder dergleichen), oder in einem Zustand ist der zu dem obigen Zustand führen kann (Ölverlust bzw. Ölaustritt oder dergleichen). Wenn beispielsweise der Richtungsumschaltventilbetriebsdetektionssensor den Betrieb des Richtungsumschaltventils 23 als Reaktion auf eine Ausgabe des Lenksignals nicht detektieren kann oder wenn sich der vom Ruderwinkeldetektionssensor detektierte Ruderwinkel nicht ändert, obwohl das Betriebssignal ausgegeben wird, bestimmt die Steuerungsvorrichtung 4, dass das Lenksteuerungssystem 1 in einem Zustand ist, in dem eine Bewegung in den Ruderwinkel gemäß dem Lenkbefehl nicht möglich ist. Ferner, wenn ein Füllstand, der durch den Tankflüssigkeitsstandsensor detektiert wird, niedrig ist, bestimmt die Steuerungsvorrichtung 4, dass ein Flüssigkeitsaustritt oder dergleichen auftreten kann und kann einen Zustand verursachen, in dem eine Bewegung in den Ruderwinkel nicht möglich ist. Auf diese Weise bestimmt die Steuerungsvorrichtung 4 das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Fehlers, d.h. ob die Abschaltbedingung erfüllt ist oder nicht, und wenn bestimmt wird, dass die Abschaltbedingung erfüllt ist, betätigt die Steuerungsvorrichtung 4 den Abschaltmechanismus 27, um den Fluss des Betriebsfluids von der Hydraulikpumpe 21 zur Ruderblattantriebseinheit 2 zu stoppen. Dadurch kann die Bewegung des Ruderblattes 12 verhindert und der Ruderwinkel des Ruderblattes 12 beibehalten werden.
Somit passt die Steuerungsvorrichtung 4 in dem Lenksteuerungssystem 1 den Ruderwinkel des Ruderblattes 12 entsprechend der Eingabe des Lenkbefehls von der Lenkeinheit 5 an die Steuerungsvorrichtung 4 an, und wenn das Lenksteuerungssystem 1 ausfällt, ist es möglich, die Bewegung des Ruderblattes 12 durch Detektion des Fehlers zu verhindern. Das Lenksteuerungssystem 1 mit einer solchen Funktion führt einen Ruderwinkelstoppvorgang durch, um einen Fehler zu detektieren und die Bewegung des Ruderblattes 12 zu verhindern. Im Folgenden wird der Ruderwinkelstoppvorgang mit Bezug auf 2 beschrieben.
[Ruderwinkelstoppvorgang]
In dem Lenksteuerungssystem 1 wird, wenn die Energieversorgung der Steuervorrichtung 4 von einer Stromversorgungsvorrichtung (nicht dargestellt) erfolgt, ein Ruderwinkelstoppvorgang ausgeführt, und der Vorgang fährt mit Schritt S 1 fort. In Schritt S1, der ein Schritt zum Bestimmen der Erfüllung der Abschaltbedingung ist, bestimmt die Steuerungsvorrichtung 4, ob die Abschaltbedingung erfüllt ist oder nicht, basierend auf den Detektionsergebnissen der Sensorgruppe 6. Wenn die Abschaltbedingung nicht erfüllt ist, d.h. wenn das Lenksteuerungssystem 1 nicht ausfällt bzw. ausgefallen ist, fährt der Vorgang mit Schritt S2 fort.
In Schritt S2, der ein Standbyzustandumschaltschritt ist, gibt die Steuerungsvorrichtung 4 ein Umschaltsignal an den Abschaltmechanismus 27 aus. Dadurch werden die beiden Versorgungskanäle 32a, 32b geöffnet und das Lenksteuerungssystem 1 wird in einen Zustand umgeschaltet, so dass die Ruderblattantriebseinheit 2 angetrieben werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn der Lenkbefehl in diesem Zustand von der Lenkeinheit 5 an die Steuerungsvorrichtung 4 ausgegeben wird, die Steuerungsvorrichtung 4 den Elektromotor 22 antreibt, um die Hydraulikpumpe 21 anzutreiben, und gibt ein Lenksignal gemäß dem Lenkbefehl von der Lenkeinheit 5 an das Pilotumschaltventil 24 aus. Danach, wenn der Ruderwinkel des Ruderblattes 12 einen Winkel gemäß dem Lenkbefehl erreicht, stoppt die Steuerungsvorrichtung 4 die Lenksignalausgabe an das Pilotumschaltventil 24 und stoppt zwischen der Hydraulikpumpe 21 und der Ruderblattantriebseinheit 2. Somit kann der Ruderwinkel des Ruderblattes 12 entsprechend dem Ruderbefehl auf einen Winkel eingestellt und auf dem Ruderwinkel beibehalten werden. Nachdem die Ruderblattantriebseinheit 2 ferner in einen antreibbaren Zustand gebracht wurde, kehrt der Vorgang nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit zu Schritt S1 zurück und es wird erneut bestimmt, ob die Abschaltbedingung erfüllt ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Abschaltbedingung erfüllt ist, fährt der Prozess mit Schritt S3 fort.
In Schritt S3, der ein Abschaltzustandsumschaltschritt ist, stoppt die Steuerungsvorrichtung 4 die Eingabe des Umschaltsignals in den Abschaltmechanismus 27. Dadurch werden die beiden Versorgungskanäle 32a, 32b geschlossen und die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Betriebsfluids zwischen der Hydraulikpumpe 21 und der Ruderblattantriebseinheit 2 (d.h. die Zufuhr des Betriebsfluids von der Hydraulikpumpe 21 zur Ruderblattantriebseinheit 2) kann gestoppt werden. Dadurch ist das Ruderblatt 12 nicht länger beweglich und das Ruderblatt 12 wird im Ruderwinkel gehalten. Somit ist es auch bei geöffnetem Richtungsumschaltventil 23a (d.h. wenn der Schieber 23a nicht länger beweglich ist) möglich, zu verhindern, dass unbeabsichtigtes Betriebsfluid zur Ruderblattantriebseinheit strömt und die Ruderblattantriebseinheit unerwünscht bewegt. Darüber hinaus kann das Ruderblatt 12 auch dann, wenn die mit dem Elektromotor 22 verbundene Verkabelung gelöst bzw. unterbrochen wird und das Richtungsumschaltventil in diesem Zustand betrieben wird, durch eine darauf wirkende äußere Kraft daran gehindert werden, dass sie sich in eine unerwünschte Richtung dreht. Somit kann durch Anhalten der Bewegung des Ruderblattes 12 und durch Beibehalten des Ruderwinkels des Ruderblattes 12 verhindert werden, dass sich die Ruderblattantriebseinheit 2 unerwünscht bewegt.
In dem wie vorstehend beschrieben eingerichteten Lenksteuerungssystem 1 bilden das Entlastungsabschaltventil 41 und das Abschaltumschaltventil 42 den Abschaltmechanismus 27 als Pilotabschaltventil. Das heißt, da das Entlastungsabschaltventil 41 durch den Pilotdruck aus dem Abschaltumschaltventil 42 betätigt bzw. betrieben werden kann, kann Betriebsfluid mit einer im Vergleich zu einem elektromagnetischen Abschaltventil großen Durchflussrate durch das Entlastungsabschaltventil 41 geleitet werden. Daher kann das Lenksteuerungssystem 1 auf eine große Ruderblattantriebseinheit angewendet werden, die eine große Durchflussrate benötigt, um die Ruderblattantriebseinheit 2 anzutreiben.
<Zweite Ausführungsform>
Ein Lenksteuerungssystem 1A einer zweiten Ausführungsform ist in seiner Anordnung ähnlich dem Lenksteuerungssystem 1 der ersten Ausführungsform. Daher wird eine Anordnung des Lenksteuerungssystems 1 Ader zweiten Ausführungsform hauptsächlich in Bezug auf Unterschiede zum Lenksteuerungssystem 1 der ersten Ausführungsform beschrieben, und die gleichen Komponenten werden durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und ihre Beschreibung entfällt. Es wird darauf hingewiesen, dass das Gleiche für ein Lenksteuerungssystem 1B einer dritten Ausführungsform gilt.
Wie in 3 dargestellt, umfasst das Lenksteuerungssystem 1A eine Ruderblattantriebseinheit 2, eine elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3A, eine Steuerungsvorrichtung 4, eine Lenkeinheit 5 und eine Sensorgruppe 6. Ferner umfasst die elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3A hauptsächlich eine Hydraulikpumpe 21, einen Elektromotor 22, ein Richtungsumschaltventil 23, ein Pilotumschaltventil 24, einen Reduzierer 25, einen Entlastungsmechanismus 26A und einen Abschaltmechanismus 27 A. Ein Abschaltumschaltventil 42A des Abschaltmechanismus 27A verbindet zwei Pilotkanäle 34c, 34d mit einem Tank 28 in einem Zustand, in dem kein Umschaltsignal eingegeben wird. Somit wird ein Differenzdruck (p3 - p4) in einem Entlastungsabschaltventil 41A gleich oder kleiner als ein eingestellter Druck bzw. Solldruck. Anschließend werden zwei Versorgungsausstoßkanäle 32a, 32b durch das Entlastungsabschaltventil 41A verschlossen und miteinander verbunden, und die Hydraulikpumpe 21 wird in einen Entladezustand versetzt. Andererseits umfasst das Entlastungsabschaltventil 41A im Gegensatz zum Entlastungsabschaltventil 41 der ersten Ausführungsform nicht die beiden Rückschlagventile 41b, 41c. Andererseits kann der Entlastungsmechanismus 26A in der elektrohydraulischen Antriebsvorrichtung 3 der zweiten Ausführungsform das Betriebsfluid direkt von einem ausstoßseitigen Kanal 31a entlasten bzw. freisetzen.
Das heißt, der Entlastungsmechanismus 26A weist ein Entlastungsventil 26c und zwei Rückschlagventile 26d, 26e auf, und das Entlastungsventil 26c öffnet sich, um Betriebsfluid auszustoßen, wenn ein Eingangsdruck davon einen Entlastungsdruck übersteigt. Ein ausstoßseitiger Kanal 31b ist über einen Entlastungskanal 35 mit dem Entlastungsventil 26c verbunden, und der erste Versorgungsausstoßkanal 32a und der zweite Versorgungsausstoßkanal 32b sind jeweils über die Rückschlagventile 26d, 26e mit dem Entlastungskanal 35 verbunden. Ferner ist im Entlastungskanal 35 auf der Seite des ausstoßseitigen Kanals 31b zwischen Positionen, in denen die beiden Versorgungsausstoßkanäle verbunden sind, ein Rückschlagventil 29c angeordnet. In dem wie vorstehend beschrieben eingerichteten Entlastungsmechanismus 26 wird das Betriebsfluid des Kanals, der den höchsten hydraulischen Druck unter dem ausstoßseitigen Kanal 31a, dem ersten Versorgungsausstoßkanal 32a und dem zweiten Versorgungsausstoßkanal 32b aufweist, durch die drei Rückschlagventile 26d, 26e, 26e, 29c zum Entlastungsventil 26c geleitet. Wenn der hydraulische Druck des Betriebsfluids den Entlastungsdruck übersteigt, wird das Betriebsfluid aus dem Entlastungsventil 26c in den Tank 28 ausgestoßen.
So kann in dem Lenksteuerungssystem 1A, auch wenn das Entlastungsabschaltventil 41A des Abschaltmechanismus 27Anicht über die beiden Rückschlagventile 41b, 41c verfügt, der hydraulische Druck in der elektrohydraulischen Antriebsvorrichtung 3 von einem übermäßigen Anstieg bzw. Druckanstieg abgehalten werden. Da das Entlastungsabschaltventil 41 A ferner nicht über die beiden Rückschlagventile 41b, 41c verfügt, kann das Entlastungsabschaltventil 41A eine einfache Anordnung aufweisen.
Darüber hinaus weist das Lenksteuerungssystem 1A der zweiten Ausführungsform ähnliche Funktionen und Auswirkungen bzw. Effekte wie das Lenksteuerungssystem 1 der ersten Ausführungsform.
<Dritte Ausführungsform>
Wie in 4 dargestellt, umfasst ein Lenksteuerungssystem 1B einer dritten Ausführungsform eine Ruderblattantriebseinheit 2, eine elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3B, eine Steuerungsvorrichtung 4, eine Lenkeinheit 5 und eine Sensorgruppe 6. Ferner umfasst die elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3B hauptsächlich eine Hydraulikpumpe 21, einen Elektromotor 22, ein Richtungsumschaltventil 23, ein Pilotumschaltventil 24, einen Reduzierer 25, einen Entlastungsmechanismus 26A und einen Abschaltmechanismus 27B. Der Abschaltmechanismus 27B weist ein Entlastungsabschaltventil 41B auf. Das Entlastungsabschaltventil 41B ist ein so genanntes elektromagnetisches Abschaltventil und schließt zwei Versorgungsausstoßkanäle 32a, 32b gemäß einer Eingabe eines Umschaltsignals (d.h. gemäß einem Eingabezustand des Umschaltsignals) und verbindet diese Kanäle miteinander, wodurch die Hydraulikpumpe 21 in einen Entladezustand versetzt wird. Das heißt, das Entlastungsabschaltventil 41B weist eine ähnliche Funktion wie das Entlastungsabschaltventil 41 der ersten Ausführungsform auf, mit der Ausnahme, dass es sich um einen elektromagnetischen Antrieb handelt, der als Reaktion auf ein Umschaltsignal arbeitet bzw. betrieben wird.
Da das wie vorstehend beschrieben eingerichtete Lenksteuerungssystem 1B durch Ausgabe des Umschaltsignals direkt von der Steuerungsvorrichtung 4 an das Entlastungsabschaltventil 41B betrieben werden kann, ist das Abschaltumschaltventil 42 nicht erforderlich. Das heißt, die Anzahl der Teile kann in dem Lenksteuerungssystem 1B reduziert werden.
Außerdem weist das Lenksteuerungssystem 1B der dritten Ausführungsform ähnliche Funktionen und Auswirkungen wie das Lenksteuerungssystem 1 der ersten Ausführungsform auf.
<Weitere Ausführungsformen»
In den Lenksteuerungssystemen 1, 1A, 1B der ersten bis dritten Ausführungsform bildet die elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3 einen geschlossenen Kreislauf zwischen der Ruderblattantriebseinheit 2 und der Hydraulikpumpe 21, ist aber nicht unbedingt auf einen solchen Kreislauf beschränkt. So kann beispielsweise ein offener Kreislauf verwendet werden, bei dem jeder der Ansaugöffnungen 21b und der ansaugseitige Kanal 32b der Hydraulikpumpe 21 mit dem Tank 28 verbunden ist. Ferner wird in den Lenksteuerungssystemen 1, 1A, 1B der ersten bis dritten Ausfuhrungsform die Schrägwellenpumpe als Hydraulikpumpe 21 verwendet, wobei jedoch eine Taumelscheibenpumpe verwendet werden kann. Obwohl ferner eine Hydraulikpumpe mit konstanter Verdrängung als Hydraulikpumpe 21 dargestellt ist, ist die Hydraulikpumpe 21 nicht auf eine Pumpe mit konstanter Verdrängung beschränkt und kann eine Pumpe mit variabler Verdrängung sein. Darüber hinaus ist in den Lenksteuerungssystemen 1, 1A, 1B der ersten bis dritten Ausführungsform nur eine elektrohydraulische Antriebsvorrichtung 3 mit der Ruderblattantriebseinheit 2 verbunden, aber zwei oder mehr elektrohydraulische Antriebsvorrichtungen 3 können mit der Ruderblattantriebseinheit 2 verbunden sein. In diesem Fall bestimmt die Steuerungsvorrichtung 4, ob die Abschaltbedingung für jede der elektrohydraulischen Antriebsvorrichtungen 3 erfüllt ist oder nicht, und wenn die Abschaltbedingung erfüllt ist, schaltet der Abschaltmechanismus 27 die Hydraulikpumpe 21 und die Ruderblattantriebseinheit 2 in der elektrohydraulischen Antriebsvorrichtung 3 ab, die die Abschaltbedingung erfüllt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuerungsvorrichtung 4 entsprechend jeder der elektrohydraulischen Antriebsvorrichtungen 3 einzeln bzw. nacheinander, oder nur eine Steuerungsvorrichtung 4 für die Vielzahl der elektrohydraulischen Antriebsvorrichtungen 3 vorgesehen sein kann.
Ferner ist in den Lenksteuerungssystemen 1, 1A, 1B der ersten bis dritten Ausführungsform eine Steuerungsvorrichtung 4 eingerichtet, um sowohl das Lenksignal als auch das Umschaltsignal auszugeben, aber es ist nicht immer notwendig, eine solche Anordnung zu verwenden. So können beispielsweise die Lenksteuerungssysteme 1, 1A, 1B der ersten bis dritten Ausführungsform eine Lenksteuerungsvorrichtung und eine Abschaltsteuerungsvorrichtung umfassen. Die Lenksteuerungsvorrichtung gibt ein Lenksignal aus, das einem Lenkbefehl der Lenkeinheit entspricht. Die Abschaltsteuerungsvorrichtung bestimmt, ob die Abschaltbedingung erfüllt ist oder nicht, und gibt ein Abschaltsignal aus, wenn die Abschaltbedingung erfüllt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Lenksteuerungsvorrichtung und die Abschaltsteuerungsvorrichtung in bzw. an verschiedenen Positionen angeordnet oder separat hergestellt werden können und können als eine Steuerungseinheit wie die vorstehend beschriebene Steuerungsvorrichtung 4 angeordnet werden.
Ferner sind in den Lenksteuerungssystemen 1, 1A, 1B der ersten bis dritten Ausführungsform die Abschaltmechanismen 27, 27A, 27B derart vorgesehen, dass sie zwischen dem Richtungsumschaltventil 23 und der Ruderblattantriebseinheit 2, insbesondere den beiden Versorgungsausstoßkanälen 32a, 32b, geschaltet sind, sind aber nicht unbedingt auf diese Position beschränkt. So können beispielsweise die Abschaltmechanismen 27, 27A, 27B so angeordnet sein, dass sie zwischen der Hydraulikpumpe 21 und dem Richtungsumschaltventil 23, insbesondere dem ausstoßseitigen Kanal 31b und dem ansaugseitigen Kanal 31a, angeordnet sind. Mit anderen Worten, es genügt, wenn die Abschaltmechanismen 27, 27A, 27B so angeordnet sind, dass sie zwischen der Hydraulikpumpe 21 und der Ruderblattantriebseinheit 2 angeordnet sind. Ferner ist es nicht immer notwendig, dass die Entlastungsabschaltventile 41, 41A, 41B der Abschaltmechanismen 27, 27A, 27B die beiden Versorgungskanäle 32a, 32b in einem geschlossenen Zustand verbinden, d.h. die Anordnung, um die Hydraulikpumpe 21 in einen Entlastungszustand zu bringen, kann entfallen.
Ferner sind in den Lenksteuerungssystemen 1, 1A, 1B der ersten bis dritten Ausführungsform die beiden Versorgungsausstoßkanäle 32a, 32b so eingerichtet, dass sie sich öffnen, wenn ein Umschaltsignal von der Steuerungsvorrichtung 4 an die Abschaltmechanismen 27, 27A, 27B eingegeben wird, aber ein solcher Aspekt ist nicht immer erforderlich. Das heißt, ein derartiger Aspekt, bei dem, wenn ein Umschaltsignal von der Steuerungsvorrichtung 4 an die Abschaltmechanismen 27, 27A, 27B eingegeben wird, die beiden Versorgungsausstoßkanäle 32a, 32b geschlossen werden, und bei dem, wenn das Umschaltsignal gestoppt wird, die beiden Versorgungsausstoßkanäle 32a, 32b geöffnet werden, kann angewendet werden. Das heißt, die Abschaltmechanismen 27, 27A, 27B können eingerichtet sein, die beiden Versorgungsausstoßkanäle 32a, 32b entsprechend dem Eingabezustand des Umschaltsignals zu öffnen und zu schließen. Ferner bestimmt die Steuerungsvorrichtung 4, dass die Abschaltbedingung erfüllt ist, wenn ein Ausfall oder eine mögliche Störung in den Lenksteuerungssystemen 1, 1A, 1B detektiert wird, aber die Abschaltbedingung ist nicht unbedingt auf die Detektion eines Ausfalls oder einer möglichen Störung des Lenksteuerungssystems 1, 1A, 1B beschränkt. Das heißt, wenn die Steuerungsvorrichtung 4 einen Zustand detektiert, in dem es erwünscht ist, den Ruderwinkel beizubehalten, ohne das Ruderblatt 12 zu bewegen, z.B. dass der Elektromotor 22 angehalten wird, bestimmt die Steuerungsvorrichtung 4, dass die Abschaltbedingung erfüllt ist und schaltet die Hydraulikpumpe 21 und die Ruderblattantriebseinheit 2 ab.
Darüber hinaus wird in den Lenksteuerungssystemen 1, 1A, 1B der ersten bis dritten Ausführungsform der Stößelzylindertyp als Ruderblattantriebseinheit 2 verwendet, ist aber nicht unbedingt auf einen solchen Mechanismus beschränkt. Das heißt, die Ruderblattantriebseinheit 2 kann vom Drehschiebertyp oder vom Stammkolbentyp sein. Ferner sind die vorstehend beschriebenen elektrohydraulischen Antriebsvorrichtungen 3, 3A ebenfalls nur Beispiele, und jede Vorrichtung kann verwendet werden, solange sie in der Lage ist, die druckbeaufschlagte Flüssigkeit der Ruderblattantriebseinheit 2 zuzuführen und deren Strömungsrichtung umzuschalten. Ferner wird in den Lenksteuerungssystemen 1, 1A, 1B der ersten bis dritten Ausführungsform der Reduzierer 25 als Beispiel für einen drucksteigernden bzw. druckerhöhenden Abschnitt verwendet, ist aber nicht unbedingt auf den Reduzierer beschränkt und kann ein Logikventil sein.
Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B: Lenksteuerungssystem
2: Ruderblattantriebseinheit
3, 3A, 3B: elektrohydraulische Antriebsvorrichtung
4: Steuerungsvorrichtung
5: Lenkeinheit
6: Sensorgruppe
12: Ruderblatt
21: Hydraulikpumpe
23: Richtungsumschaltventil
25: Reduzierer (druckerhöhender Abschnitt)
27, 27A, 27B: Abschaltmechanismus
41, 41A, 41B: Entlastungsabschaltventil (Abschaltventil)
41b, 41c: Rückschlagventil
42, 42A: Abschaltumschaltventil

Claims

Lenksteuerungssystem, umfassend: eine Ruderblattantriebseinheit, die ein Ruderblatt in eine Richtung gemäß einer Richtung der zugeführten druckbeaufschlagten Flüssigkeit bewegt; eine Hydraulikpumpe, die die druckbeaufschlagte Flüssigkeit ausstößt, die der Ruderblattantriebseinheit zugeführt wird; ein Richtungsumschaltventil, das zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit angeordnet ist und eine Fließ- bzw. Strömungsrichtung der druckbeaufschlagten Flüssigkeit, die von der Hydraulikpumpe zugeführt wird, gemäß einem eingegebenen Lenksignal an die bzw. zu der Ruderblattantriebseinheit, umschaltet, einen Abschaltmechanismus, der zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit getrennt vom Richtungsumschaltventil angeordnet ist, und der zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit schließt, um einen Strom der druckbeaufschlagten Flüssigkeit, die von der Hydraulikpumpe an die Ruderblattantriebseinheit zugeführt wird, zu stoppen; und eine Steuerungsvorrichtung die denAbschaltmechanismus derart steuert, dass der Abschaltmechanismus den Strom der druckbeaufschlagten Flüssigkeit, die von der Hydraulikpumpe an die Ruderblattantriebseinheit zugeführt wird, stoppt, wenn eine im Voraus eingestellte Abschaltbedingung erfüllt ist; wobei ein Lenksignal gemäß einem Betriebsbefehl einer Lenkeinheit zum Betreibenbzw. Betätigen des Ruderblattes in das Richtungsumschaltventil eingegeben wird, und die Abschaltbedingung einen Zustand umfasst, in dem ein Ruderwinkel des Ruderblattes als Reaktion auf den Lenkbefehl nicht verändert wird.
Lenksteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei, wenn der Abschaltmechanismus den Strom der druckbeaufschlagten Flüssigkeit stoppt, der Abschaltmechanismus die Hydraulikpumpe in einen Entladezustand versetzt.
Lenksteuerungssystem nach Anspruch 2, wobei die Steuerungsvorrichtung ein Umschaltsignal an den Abschaltmechanismus ausgibt, je nachdem, ob die Abschaltbedingung erfüllt ist, derAbschaltmechanismus ein Abschaltumschaltventil und ein Ab schaltventil aufweist, das Abschaltumschaltventil einen Pilotdruck entsprechend einem Eingabezustand des Umschaltsignals an das Ab schaltventil ausgibt, und das Abschaltventil zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit entsprechend dem eingegebenen Pilotdruck öffnet und schließt.
Lenksteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Hydraulikpumpe über einen Ölkanal mit dem Richtungsumschaltventil verbunden ist, die Steuerungsvorrichtung ein Umschaltsignal an den Abschaltmechanismus ausgibt, je nachdem, ob die Abschaltbedingung erfüllt ist, derAbschaltmechanismus ein Abschaltumschaltventil und ein Abschaltventil aufweist, das Ab schaltumschaltventil mit dem Ölkanal verbunden ist, um einen Pilotdruck entsprechend einem Eingabezustand des Umschaltsignals an das Abschaltventil auszugeben, und um druckbeaufschlagte Flüssigkeit im Ölkanal als Pilotdruck auszugeben, das Abschaltventil zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit entsprechend dem eingegebenen Pilotdruck öffnet und schließt, und ein druckerhöhender Ab schnitt im Ölkanal gebildet ist, um den Druck der druckbeaufschlagten Flüssigkeit zu erhöhen, die in einem Abschnitt auf einer stromabwärtigen Seite eines Verbindungspunktes mit dem Ab schaltumschaltventil strömt.
Lenksteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Steuerungsvorrichtung ein Umschaltsignal an denAbschaltmechanismus ausgibt, je nachdem, ob die Abschaltbedingung erfüllt ist, wobei der Abschaltmechanismus ein elektromagnetisches Abschaltventil aufweist, und wobei das elektromagnetische Abschaltventil zwischen der Hydraulikpumpe und der Ruderblattantriebseinheit entsprechend einem Eingabezustand des Umschaltsignals öffnet und schließt.