JP2006027297A

JP2006027297A - 複数エンジンの推進装置

Info

Publication number: JP2006027297A
Application number: JP2004204359A
Authority: JP
Inventors: Fumiya Koto; 文哉古東; Tomohiro Otani; 知広大谷; Hitoshi Adachi; 仁足立; Hideo Shiomi; 秀雄塩見
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2004-07-12
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-12
Also published as: JP4395021B2

Abstract

【課題】２基のエンジンのうちの一方のエンジンが出力低下しても、残る他方のエンジンとの同調を単一のレギュレータレバーによって図ることができる複数エンジンの推進装置を提供する。
【解決手段】２基のエンジンに対しそれぞれ個別に接続された軸端にスクリュー6,7を有する推進軸4c,5cと、各エンジンの推進軸の回転量を同調させて調整する単一のレギュレータレバー16と、各エンジンのうちの一方のエンジンが出力低下したとき、その出力低下しているエンジンの推進軸の回転量に対し残る他方のエンジンの推進軸の回転量を同調する回転量まで低下させるように制御するコントローラとを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のエンジンに対し推進軸がそれぞれ個別に接続された複数エンジンの推進装置に関し、詳しくは、少なくとも１つのエンジンが出力低下したときの残るエンジンとの同調を図る対策に係わる。

従来より、船舶などに搭載される複数エンジンにあっては、その各エンジンに対し軸端にスクリューを有する推進軸がそれぞれ個別に接続され、各エンジンの推進軸の回転量を単一のレギュレータレバーにより同調させて調整するようにしているものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１２８３８８号公報

ところで、複数のエンジンのうちの少なくとも１つのエンジンが燃料噴射弁による燃料噴射不具合などによって出力低下すると、その出力低下しているエンジンの推進軸の回転量が減少し、残る他の正常なエンジンの推進軸の回転量との間に回転差が生じることになる。その場合、上記従来のものでは、各エンジンの推進軸の回転量を単一のレギュレータレバーにより同調させて調整するようにしているため、複数エンジンの同調を図ることができない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のエンジンのうちの少なくとも１つのエンジンが出力低下しても、残る他のエンジンとの同調を単一のレギュレータレバーによって図ることができる複数エンジンの推進装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、複数エンジンの推進装置として、複数のエンジンに対しそれぞれ個別に接続された軸端にスクリューを有する推進軸と、上記各エンジンの推進軸の回転量を同調させて調整する単一のレギュレータレバーと、上記各エンジンのうちの少なくとも１つのエンジンが出力低下したとき、その出力低下しているエンジンの推進軸の回転量に対し残る他のエンジンの推進軸の回転量を同調する回転量まで低下させるように制御する制御手段とを設けている。

この特定事項により、エンジンのうちの少なくとも１つのエンジンが出力低下したとき、その出力低下しているエンジンの推進軸の回転量に同調する回転量まで残る他のエンジンの推進軸の回転量を低下させるように制御しているので、各エンジンのうちの少なくとも１つのエンジンが燃料噴射弁による燃料噴射不具合などによって出力低下して推進軸の回転量が減少しても、残る他の正常なエンジンの推進軸の回転量との間に回転差が生じることはなく、複数エンジンの同調を単一のレギュレータレバーによって図ることが可能となる。

更に、出力低下しているエンジンの出力がさらに低下して推進力が得られなくなったとき、そのエンジンの推進軸の回転量に対し残る他のエンジンの推進軸の回転量を同調させる制御を解除し、残る他のエンジンの推進軸の回転量のみをレギュレータレバーにより調整させるようにしている場合には、さらなる出力低下によって推進力が得られなくなったエンジンと正常なエンジンとの無意味な同調が回避され、大幅な出力低下が否めない状況下での残る他の正常なエンジンによる出力の確保が行え、複数エンジンの性能を保持することが可能となる。

以上、要するに、エンジンのうちの少なくとも１つのエンジンが出力低下したとき、その出力低下しているエンジンの推進軸の回転量に同調する回転量まで残る他のエンジンの推進軸の回転量を低下させるように制御することで、正常なエンジンの推進軸の回転量との間に回転差を生じさせることなく、複数エンジンの同調を単一のレギュレータレバーによって図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態に係わる複数エンジンの推進装置を備えた小型船舶の外観斜視図、図２は推進装置の構成を示す図であって、図１に示すように、小型船舶１には２基の右側および左側エンジン２，３が装備されている。

図２において、推進装置Ａは、右側および左側エンジン２，３、及びセイルドライブにそれぞれ構成された右側および左側動力伝達装置４，５を有しており、その両動力伝達装置４，５の推進軸４ｃ，５ｃには左側および右側スクリュー６，７がそれぞれ個別に接続されている。上記左側エンジン２からの駆動力は左側動力伝達装置４により減速されながら左側スクリュー６に伝達され、その結果左側スクリュー６が回転駆動するようになっている。一方、上記右側エンジン３からの駆動力は右側動力伝達装置５により減速されながら右側スクリュー７に伝達され、その結果右側スクリュー７が回転駆動するようになっている。また、推進装置Ａにおいては、左側および右側エンジン２，３と左側および右側動力伝達装置４，５との間に、発電機や発電機特性を有する左側および右側発電用機器８，９が介装されている。そして、左側および右側エンジン２，３により左側および右側発電用機器８，９を駆動して発電された電力は、後述する左側および右側電動機１０，１１の駆動用として用いたり、船内電力として供給したりするようになされている。

次に、左側および右側エンジン２，３から左側および右側スクリュー６，７までの動力伝達経路について個別に説明する。

まず、左側エンジン２から左側スクリュー６までの動力伝達経路について説明するに、左側エンジン２のクランク軸２ａと、略水平方向に配置される左側動力伝達装置４の入力軸４ａとが接続されている。左側動力伝達装置４内においては、入力軸４ａは、略垂直方向に配置される伝達軸４ｂの上端部と、クラッチ４ｄを介して第１ベベルギア部４ｅにより連結され、伝達軸４ｂの下端部と推進軸４ｃとが第２ベベルギア部４ｆにより連結されている。

左側動力伝達装置４の推進軸４ｃは、左側スクリュー６の駆動軸６ａと接続され、推進軸４ｃの軸端に左側スクリュー６を有する構成となっている。そして、左側エンジン２の駆動出力は、クランク軸２ａから左側動力伝達装置４の入力軸４ａに伝達され、その後、クラッチ４ｄ、伝達軸４ｂ及び推進軸４ｃを通じて、左側スクリュー６の駆動軸６ａに伝えられる。クラッチ４ｄは、入力軸４ａと伝達軸４ｂとの連結・非連結を切り換えるとともに、入力軸４ａの回転を伝達軸４ｂへ伝達する際に、その回転方向を切り換える機能を有している。

また、左側動力伝達装置４の上端部には左側電動機１０が設置されている。この左側電動機１０の出力軸１０ａは、伝達軸４ｂと接続されている。

上記左側発電用機器８は、例えば高周波発電機に構成されており、該発電用機器８の出力部には、左側リレー（電磁開閉器）２１、左側整流機器２２、左側ＤＣ／ＤＣコンバータ２３が順に接続されている。また、左側整流機器２２により整流・平滑化された左側発電用機器８からの電力は、インバータ２４により交流に変換され、交流電力（ＡＣ電力）として船内供給可能とされている。

一方、右側エンジン３から右側スクリュー７までの動力伝達経路について説明するに、右側エンジン３のクランク軸３ａと、略水平方向に配置される右側動力伝達装置５の入力軸５ａとが接続されている。右側動力伝達装置５内においては、入力軸５ａは、略垂直方向に配置される伝達軸５ｂの上端部と、クラッチ５ｄを介して第１ベベルギア部５ｅにより連結され、伝達軸５ｂの下端部と推進軸５ｃとが第２ベベルギア部５ｆにより連結されている。

右側動力伝達装置５の推進軸５ｃは、右側スクリュー７の駆動軸７ａと接続され、推進軸５ｃの軸端に右側スクリュー７を有する構成となっている。そして、右側エンジン３の駆動出力は、クランク軸３ａから右側動力伝達装置５の入力軸５ａに伝達され、その後、クラッチ５ｄ、伝達軸５ｂ及び推進軸５ｃを通じて、右側スクリュー７の駆動軸７ａに伝えられる。クラッチ５ｄは、入力軸５ａと伝達軸５ｂとの連結・非連結を切り換えるとともに、入力軸５ａの回転を伝達軸５ｂへ伝達する際に、その回転方向を切り換える機能を有している。

また、右側動力伝達装置５の上端部には右側電動機１１が設置されている。この右側電動機１１の出力軸１１ａは、伝達軸５ｂと接続されている。

上記右側発電用機器９は、例えば高周波発電機に構成されており、該発電用機器９の出力部には、右側リレー（電磁開閉器）３１、右側整流機器３２、右側ＤＣ／ＤＣコンバータ３３が順に接続されている。また、右側整流機器３２により整流・平滑化された右側発電用機器９からの電力は、インバータ３４により交流に変換され、交流電力（ＡＣ電力）として船内供給可能とされている。

そして、上記左側および右側ＤＣ／ＤＣコンバータ２３，３３はバッテリ１３に接続されており、該バッテリ１３は、制御手段としてのコントローラ１４を介して上記左側および右側電動機１０，１１に接続されている。上記左側および右側発電用機器８，９により発電された交流電力は、左側および右側整流機器２２，３２により整流・平滑化されて直流に変換された後、左側および右側ＤＣ／ＤＣコンバータ２３，３３により所定の電圧に変圧されてバッテリ１３に充電される。この左側および右側発電用機器８，９を駆動しての発電、及びバッテリ１３への充電は、主に左側および右側エンジン２，３の出力の一部を用いて行うようにしている。また、左側および右側リレー２１，３１は、コントローラ１４により開閉制御することで、左側および右側発電用機器８，９の出力を、船内へ供給するか否か、及びバッテリ１３への充電を行うか否かの切り換えができるようになっている。

上記左側および右側電動機１０，１１は、バッテリ１３に充電された電力により駆動され、該各電動機１０，１１の駆動はコントローラ１４により制御されている。

そして、本発明の特徴部分として、図１にも示すように、小型船舶１のコックピット１１５には、左側および右側エンジン２，３の出力、つまり左側および右側動力伝達装置４，５の推進軸４ｃ，５ｃの回転量を同調させて調整する単一のレギュレータレバー１６が設けられている。このレギュレータレバー１６は、図２に示すように、例えばＰ１位置からＰ２位置までレバー角度が操作可能に構成され、その操作されたレバー角度のデータが、該レギュレータレバー１６に接続されたコントローラ１４へ入力されるようになっている。そして、コントローラ１５内では、レギュレータレバー１６のレバー角度に対する各エンジン２，３の目標回転数が、図３に示すようにマップにて設定されている。

また、上記コントローラ１４は、上記左側および右側エンジンのうちの一方のエンジン、例えば左側のエンジン２の出力が低下（例えば２０００ｒｐｍから１５００ｒｐｍに低下）したとき、その出力低下している左側エンジン２の推進軸４ｃの回転量に対し残る他方の右側エンジン３の推進軸５ｃの回転量を同調する回転量まで低下させるような制御が行われるようになっている。更に、上記コントローラ１４は、出力低下している上記左側エンジン２の出力がさらに低下（例えば１５００ｒｐｍから５００ｒｐｍまで低下）したり停止して推進力が得られなくなったとき、その左側エンジン２の推進軸４ｃの回転量に対し残る右側エンジン３の推進軸５ｃの回転量を同調させる制御を解除し、残る右側エンジン３の推進軸５ｃの回転量のみをレギュレータレバー１６により調整させるように制御を変更することが行われるようになっている。

したがって、上記実施形態では、左側および右側エンジン２，３のうちの一方のエンジン、例えば左側エンジン２が出力低下したとき、その出力低下している左側エンジン２の推進軸４ｃの回転量に同調する回転量まで残る他方の右側エンジン３の推進軸５ｃの回転量を低下させるように制御しているので、各エンジン２，３のうちの一方の左側エンジン２が燃料噴射弁による燃料噴射不具合などによって出力低下して推進軸４ｃの回転量が減少しても、残る他方の正常な右側エンジン３の推進軸５ｃの回転量との間に回転差が生じることはなく、左側および右側エンジン２，３の同調を単一のレギュレータレバー１６によって図ることができる。

更に、出力低下している一方の左側エンジン２の出力がさらに低下したり停止して推進力が得られなくなったとき、その左側エンジン２の推進軸４ｃの回転量に対し残る他方のエンジン３の推進軸５ｃの回転量を同調させるように低下させる制御を解除し、残る他方の右側エンジン３の推進軸５ｃの回転量のみをレギュレータレバー１６により調整するようにしているので、さらなる出力低下や停止によって推進力が得られなくなった左側エンジン２と正常な右側エンジン３との無意味な同調が回避され、大幅な出力低下が否めない状況下での残る他方の正常な右側エンジン３による出力の確保が行え、左側および右側エンジン２，３の性能を保持することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、２基の左側および右側エンジン２，３を小型船舶１に装備した場合について述べたが、３基以上のエンジンを装備している船舶に適用できるのはもちろんである。その場合、３基以上のエンジンの推進軸の回転量は単一のレギュレータレバーによって同調して調整され、各エンジンのうちの少なくとも１つのエンジンが出力低下したとき、その出力低下しているエンジンの推進軸の回転量に対し残る他のエンジンの推進軸の回転量を同調する回転量まで低下させるように制御することがコントローラにより行われる。

また、上記実施形態では、左側および右側動力伝達装置４，５が各エンジン２，３の下方へ大きく延出し、各動力伝達装置４，５に直接スクリュー６，７を取り付けたセイルドライブに構成したが、各動力伝達装置の後端部に、スクリューのスクリュー軸が装着されるマリンギアに構成されていてもよい。

本発明の実施形態に係わる複数エンジンの推進装置を備えた小型船舶の外観斜視図である。推進装置の構成を示す図である。レギュレータレバー角度に対する各エンジンの目標回転数の特性を示す特性図である。

符号の説明

２左側エンジン（エンジン）
３右側エンジン（エンジン）
４ｃ，５ｃ
推進軸
６左側スクリュー
７右側スクリュー
１６レギュレータレバー
１４コントローラ（制御手段）

Claims

複数のエンジンに対しそれぞれ個別に接続された軸端にスクリューを有する推進軸と、
上記各エンジンの推進軸の回転量を同調させて調整する単一のレギュレータレバーと、
上記各エンジンのうちの少なくとも１つのエンジンが出力低下したとき、その出力低下しているエンジンの推進軸の回転量に対し残る他のエンジンの推進軸の回転量を同調する回転量まで低下させるように制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする複数エンジンの推進装置。
上記請求項１に記載の複数エンジンの制御方法において、
制御手段は、出力低下しているエンジンの出力がさらに低下して推進力が得られなくなったとき、そのエンジンの推進軸の回転量に対し残る他のエンジンの推進軸の回転量を同調させる制御を解除し、残る他のエンジンの推進軸の回転量のみをレギュレータレバーにより調整させるようにしていることを特徴とする複数エンジンの推進装置。