JP2009196523A - 船舶用推進システム、その制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】船舶用推進システムは、動力源30と、推進部33と、第1のシフトポジションと、第2のシフトポジションと、ニュートラルとを切り替えるシフトポジション切り替え機構36と、変速比切り替え機構35と、アクチュエータと、制御部86とを備えている。制御部86は、ニュートラルから第1のシフトポジション且つ高速変速比に切り替えられる際において、アクチュエータ70に、変速比切り替え機構35の現在の変速比が低速変速比のときは低速比を維持させる一方、変速比切り替え機構35の現在の変速比が高速変速比のときは第1のシフトポジションへの切り替えに先立って低速変速比にさせた後に、第1のシフトポジションへ切り替え、その後、高速変速比にさせる。
【選択図】図5
Description
図1は、第1の実施形態に係る船舶1の船尾11部分を側面視した際の部分断面図である。図1に示すように、船舶1は、船体10と、船舶用推進システムとしての船外機20とを備えている。船外機20は、船体10の船尾11に取り付けられている。
船外機20は、船外機本体21と、チルト・トリム機構22と、ブラケット23とを備えている。
次に、主として図3を参照しながら、本実施形態におけるシフト機構34の構造について詳細に説明する。但し、図3に示すシフト機構34は、単なる構成例である。本発明において、シフト機構は、図3に示すシフト機構34に限定されない。なお、図3は、シフト機構34を模式化して表している。このため、図3に示すシフト機構34の構造は、実際のシフト機構34の構造と厳密には一致しない。
変速比切り替え機構35は、入力軸としての第1の動力伝達軸50と、出力軸としての第2の動力伝達軸51と、遊星歯車機構52と、変速比切り替え用油圧式クラッチ53とを備えている。第1の動力伝達軸50と第2の動力伝達軸51とは、同軸上に配置されている。第1の動力伝達軸50は、第1のケース45aによって回転可能に支持されている。第2の動力伝達軸51は、第2のケース45bと第3のケース45cとによって回転可能に支持されている。第1の動力伝達軸50は、クランクシャフト31に接続されている。また、第1の動力伝達軸50は、遊星歯車機構52に接続されている。
シフトポジション切り替え機構36は、入力軸としての第2の動力伝達軸51と、出力軸としての第3の動力伝達軸59と、遊星歯車機構60と、第1のシフト切り替え用油圧式クラッチ61と、第2のシフト切り替え用油圧式クラッチ62とを備えている。
次に、シフト機構34の変速動作について、主として図3と図6を参照しつつ詳細に説明する。図6は、油圧式クラッチ53,61,62の接続状態と、シフト機構34のシフトポジションとを表す表である。シフト機構34では、第1〜第3の油圧式クラッチ53,61,62の断続によって、シフトポジションが切り替えられる。
低速変速比と高速変速比との切り替えは変速比切り替え機構35において行われる。具体的には、変速比切り替え用油圧式クラッチ53の操作によって低速変速比と高速変速比とが切り替えられる。詳細には、変速比切り替え用油圧式クラッチ53が切断状態にある場合に「低速変速比」となる。一方、変速比切り替え用油圧式クラッチ53が接続状態である場合に「高速変速比」となる。
フォワード、リバース及びニュートラルの切り替えは、シフトポジション切り替え機構36において行われる。具体的には、第1のシフト切り替え用油圧式クラッチ61と第2のシフト切り替え用油圧式クラッチ62との操作によってフォワード、リバース及びニュートラルの切り替えが行われる。
次に主として図5を参照しながら船舶1の制御ブロックについて説明する。
次に、船舶1の制御について説明する。
船舶1の操船者によりコントロールレバー83が操作されると、アクセル開度センサ84とシフトポジションセンサ85とによってコントロールレバー83の状況に応じたアクセル開度とシフトポジションとが検出される。検出されたアクセル開度とシフトポジションとは、LAN80に送信される。制御装置86は、LAN80を介して出力されたアクセル開度信号とシフトポジション信号とを受信する。制御装置86は、アクセル開度信号に応じてスロットルボディ87を制御する。制御装置86は、これによってエンジン30の出力制御を行う。
(1)低速変速比の保持、シフトイン禁止期間
本実施形態では、ニュートラルから高速フォワードまたは低速フォワードにシフトチェンジされる際に、シフトポジション切り替え機構36のフォワードまたはリバースへのシフトチェンジに先立って変速比切り替え機構35の変速比が低速変速比にされる。その後、ニュートラルからフォワードまたはリバースへのシフトチェンジを開始させる。その後、変速比切り替え機構35の変速比が高速変速比に切り替えられる。すなわち、変速比切り替え機構35の変速比を低速変速比にした状態で、ニュートラルからフォワードまたはリバースへのシフトチェンジが開始される。その後、変速比切り替え機構35の変速比が低速変速比から高速変速比へと切り替えられる。
本実施形態では、ニュートラルから高速フォワードまたは高速リバースに接続されるときに、第1のシフト切り替え用油圧式クラッチ61または第2のシフト切り替え用油圧式クラッチ62の接続力が漸増される。これにより、第1のシフト切り替え用油圧式クラッチ61または第2のシフト切り替え用油圧式クラッチ62がゆっくりと接続される。
CPU86aは、ニュートラルから高速フォワードまたは高速リバースへのシフトポジション切り替え時にクラッチの接続力を漸増させる際に、トルクセンサ89によって検出されるエンジン30とプロペラ41との間のトルクに応じて、クラッチの接続力を低下させる。
ニュートラルからフォワードまたはリバース且つ高速変速比に切り替えられる際において、コントロールレバー83の操作速度にかかわらず、フォワードまたはリバースへのシフトチェンジと、変速比の切り替えとを一定のタイミングで行うようにしてもよい。また、ニュートラルからフォワードまたはリバース且つ高速変速比に切り替えられる際において、フォワードまたはリバースへのシフトチェンジと、変速比の切り替えとのタイミングがコントロールレバー83の操作速度に応じて異なるようにしてもよい。
30 エンジン(動力源)
33 推進部
35 変速比切り替え機構
36 シフトポジション切り替え機構
41 プロペラ
61 第1のシフト切り替え用油圧式クラッチ
62 第2のシフト切り替え用油圧式クラッチ
70 アクチュエータ
86 制御装置(制御部)
Claims (8)
- 回転力を発生させる動力源と、
前記回転力により駆動されるプロペラを有し、推進力を発生させる船舶用の推進部と、
前記動力源と前記推進部との間に配置され、第1のシフトポジションと、前記動力源の回転力を前記第1のシフトポジションとは逆の回転方向の回転力として前記推進部に伝達する第2のシフトポジションと、前記動力源の回転力を前記推進部に伝達させないニュートラルとを切り替えるシフトポジション切り替え機構と、
前記動力源と前記推進部との間に配置され、前記動力源と前記推進部との間の変速比を低速変速比と高速変速比との間で切り替える変速比切り替え機構と、
前記シフトポジション切り替え機構と前記変速比切り替え機構とを駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、ニュートラルから前記第1のシフトポジション且つ前記高速変速比に切り替えられる際において、前記アクチュエータに、前記変速比切り替え機構の現在の変速比が前記低速変速比のときは前記低速比を維持させる一方、前記変速比切り替え機構の現在の変速比が前記高速変速比のときは前記第1のシフトポジションへの切り替えに先立って前記低速変速比にさせた後に、前記第1のシフトポジションへ切り替え、その後、前記高速変速比にさせる船舶用推進システム。 - 請求項1に記載された船舶用推進システムにおいて、
前記制御部は、ニュートラルから前記第1のシフトポジション且つ前記高速変速比に切り替えられる際において、前記アクチュエータに、前記第1のシフトポジションへの切り替えが完了した後に前記高速変速比にさせる船舶用推進システム。 - 請求項1に記載された船舶用推進システムにおいて、
前記シフトポジション切り替え機構は、前記動力源と前記推進部との間の接続状態を変化させ、切断されることでシフトポジションをニュートラルにするクラッチを有し、
前記制御部は、ニュートラルから前記第1のシフトポジション且つ前記高速変速比に切り替えられる際に、前記アクチュエータに、前記クラッチが接続されるまで前記クラッチの接続力を漸増させる船舶用推進システム。 - 請求項1に記載された船舶用推進システムにおいて、
前記制御部は、前記第1のシフトポジションへの切り替え後、所定の時間が経過するまでは、前記第2のシフトポジションへの切り替えを禁止する船舶用推進システム。 - 請求項1に記載された船舶用推進システムにおいて、
前記制御部は、ニュートラルから前記第1のシフトポジション且つ前記高速変速比に切り替えられる際において、前記アクチュエータに、前記第1のシフトポジションへの切り替えが開始されるに先立って前記低速変速比にさせた後に、前記第1のシフトポジションへの切り替えを開始させ、その後、高速変速比にさせる船舶用推進システム。 - 請求項1に記載された船舶用推進システムにおいて、
操船者が前記シフトポジション切り替え機構のシフトポジションを切り替えるためのコントロールレバーをさらに備え、
前記制御部は、ニュートラルから前記第1のシフトポジション且つ前記高速変速比に切り替えられる際において、前記コントロールレバーの操作速度が所定の速度以上であった場合に、前記アクチュエータに、前記第1のシフトポジションへの切り替えが完了した後に所定の時間だけ低速変速比に保持させ、その後、前記高速変速比にさせる船舶用推進システム。 - 回転力を発生させる動力源と、
前記回転力により駆動されるプロペラを有し、推進力を発生させる船舶用の推進部と、
前記動力源と前記推進部との間に配置され、第1のシフトポジションと、前記動力源の回転力を前記第1のシフトポジションとは逆の回転方向の回転力として前記推進部に伝達する第2のシフトポジションと、前記動力源の回転力を前記推進部に伝達させないニュートラルとを切り替えるシフトポジション切り替え機構と、
前記動力源と前記推進部との間に配置され、前記動力源と前記推進部との間の変速比を低速変速比と高速変速比との間で切り替える変速比切り替え機構と、
前記シフトポジション切り替え機構と前記変速比切り替え機構とを駆動するアクチュエータと、
を備えた船舶用推進システムの制御装置であって、
ニュートラルから前記第1のシフトポジション且つ前記高速変速比に切り替えられる際において、前記アクチュエータに、前記変速比切り替え機構の現在の変速比が前記低速変速比のときは前記低速比を維持させる一方、前記変速比切り替え機構の現在の変速比が前記高速変速比のときは前記第1のシフトポジションへの切り替えに先立って前記低速変速比にさせた後に、前記第1のシフトポジションへ切り替え、その後、前記高速変速比にさせる船舶用推進システムの制御装置。 - 回転力を発生させる動力源と、
前記回転力により駆動されるプロペラを有し、推進力を発生させる船舶用の推進部と、
前記動力源と前記推進部との間に配置され、第1のシフトポジションと、前記動力源の回転力を前記第1のシフトポジションとは逆の回転方向の回転力として前記推進部に伝達する第2のシフトポジションと、前記動力源の回転力を前記推進部に伝達させないニュートラルとを切り替えるシフトポジション切り替え機構と、
前記動力源と前記推進部との間に配置され、前記動力源と前記推進部との間の変速比を低速変速比と高速変速比との間で切り替える変速比切り替え機構と、
前記シフトポジション切り替え機構と前記変速比切り替え機構とを駆動するアクチュエータと、
を備えた船舶用推進システムの制御方法であって、
ニュートラルから前記第1のシフトポジション且つ前記高速変速比に切り替えられる際において、前記アクチュエータに、前記変速比切り替え機構の現在の変速比が前記低速変速比のときは前記低速比を維持させる一方、前記変速比切り替え機構の現在の変速比が前記高速変速比のときは前記第1のシフトポジションへの切り替えに先立って前記低速変速比にさせた後に、前記第1のシフトポジションへ切り替え、その後、前記高速変速比にさせる船舶用推進システムの制御方法。
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