JP4707362B2 - Propulsive force control device, ship maneuvering support system and ship equipped with the same, and propulsive force control method - Google Patents

Propulsive force control device, ship maneuvering support system and ship equipped with the same, and propulsive force control method Download PDF

Info

Publication number
JP4707362B2
JP4707362B2 JP2004304615A JP2004304615A JP4707362B2 JP 4707362 B2 JP4707362 B2 JP 4707362B2 JP 2004304615 A JP2004304615 A JP 2004304615A JP 2004304615 A JP2004304615 A JP 2004304615A JP 4707362 B2 JP4707362 B2 JP 4707362B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
control
propulsive force
clutch
rotational speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2004304615A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005145439A (en
Inventor
洋隆 梶
功 菅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP2004304615A priority Critical patent/JP4707362B2/en
Publication of JP2005145439A publication Critical patent/JP2005145439A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4707362B2 publication Critical patent/JP4707362B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

この発明は、推進機を備えた船舶に適用される推進力制御装置、それを備えた操船支援システムおよび船舶、ならびに推進力制御方法に関する。   The present invention relates to a propulsion force control device applied to a ship equipped with a propulsion device, a marine vessel maneuvering support system and a ship provided with the same, and a propulsion force control method.

ボートのような小型船舶を極低速航走させるために、従来から、エア・アシスト型エンジンや多段ギヤを備えた推進機が用いられている。極低速走行は、トローリング時や離岸/着岸時に必要となる
しかし、上記のような推進機は、構造が複雑であり、コストが高くつくため、広く採用されるには至っていない。
Conventionally, a propulsion device having an air assist type engine and a multi-stage gear has been used in order to make a small vessel such as a boat sail at a very low speed. Extremely low speed traveling is necessary for trolling and berthing / arriving. However, the propulsion unit as described above is not widely adopted because of its complicated structure and high cost.

一方、特許文献1には、船舶機関の油圧クラッチの制御技術が開示されており、多板クラッチを半クラッチ状態と直結状態とに交互に制御して、所望のトローリング速度を得る構成が開示されている。
しかし、半クラッチ状態では、クラッチ板のすべりが発生するため、クラッチよりも前段のドライブシャフトの回転速度を検出しても、推進力を正確に制御することは難しい。すなわち、特許文献1の構成で推進力を正確に制御するには、クラッチよりも後段のプロペラ軸の回転速度を検出してフィードバックする必要がある。
On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique for controlling a hydraulic clutch of a ship engine, and discloses a configuration in which a multi-plate clutch is alternately controlled between a half-clutch state and a direct-coupled state to obtain a desired trolling speed. ing.
However, since the clutch plate slips in the half-clutch state, it is difficult to accurately control the propulsive force even if the rotational speed of the drive shaft preceding the clutch is detected. That is, in order to accurately control the propulsive force with the configuration of Patent Document 1, it is necessary to detect and feed back the rotational speed of the propeller shaft subsequent to the clutch.

また、推進機の一種である船外機では、従来から、ドッグクラッチが採用されている。ドッグクラッチの場合には、半クラッチ状態は存在せず、結合状態と遮断状態のいずれかとなる。そのため、トローリング速度を下げるためには、エンジン回転速度を下げるほかはない。ところが、エンジン回転速度はアイドリング回転速度未満とすることができないから、結局、極低速でのトローリングは不可能であった。
特公平06−68292号公報
Further, in an outboard motor that is a kind of propulsion device, a dog clutch has been conventionally employed. In the case of a dog clutch, the half-clutch state does not exist, and it is either a connected state or a disconnected state. Therefore, the only way to reduce the trolling speed is to reduce the engine speed. However, since the engine rotational speed cannot be less than the idling rotational speed, trolling at an extremely low speed is impossible.
Japanese Patent Publication No. 06-68292

そこで、この発明の目的は、船舶の極低速航走制御に適した推進力制御装置、ならびにそれを用いた操船支援システムおよび船舶を提供することである。
また、この発明の他の目的は、船舶の極低速航走制御に適した推進力制御方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a propulsive force control apparatus suitable for extremely low speed cruise control of a ship, and a marine vessel maneuvering support system and a ship using the propulsive force control apparatus.
Another object of the present invention is to provide a propulsive force control method suitable for extremely low speed cruise control of a ship.

上記の目的を達成するための請求項1記載の推進力制御装置は、船舶の船体に取り付けられ、原動機、この原動機からの回転力を得て推進力を発生する推進力発生部材、前記原動機から前記推進力発生部材へと回転力を伝達する結合状態と、前記原動機から前記推進力発生部材への回転力の伝達を遮断する遮断状態(ニュートラル状態)とに切り換え可能な、ドッグクラッチを含むクラッチ機構、および前記クラッチ機構を作動させるクラッチ作動装置を備えた推進機を制御するための推進力制御装置であって、前記原動機の目標回転速度を取得する目標回転速度取得手段と、前記目標回転速度取得手段によって取得された目標回転速度を所定の下限値と比較する回転速度比較手段と、前記回転速度比較手段による比較結果に基づいて、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときに、予め定められた基準回転速度(たとえば、前記下限値に等しくてもよい。)で前記原動機を駆動させる原動機制御手段と、前記目標回転速度取得手段によって取得された目標回転速度に基づいて、前記クラッチ作動装置を制御するクラッチ制御手段とを含み、前記クラッチ制御手段は、前記回転速度比較手段による比較結果に基づいて、前記目標回転速度が前記下限値以上であるときには前記クラッチ機構を結合状態に保持する一方で、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときには、前記クラッチ機構を間欠的に結合状態とする間欠結合制御を実行可能なものであり、前記クラッチ制御手段は、所定の制御周期中における前記結合状態の維持時間を前記目標回転速度取得手段によって取得された目標回転速度に応じて定める結合維持時間算出手段と、この結合維持時間算出手段によって算出された維持時間の間は前記クラッチ機構を結合状態とし、前記制御周期中の残余の期間は前記クラッチ機構を遮断状態とするようにして、前記クラッチ機構を前記結合状態と前記遮断状態とで交互に切り換える間欠結合制御手段とを含み、前記結合維持時間算出手段は、前記回転速度比較手段による比較結果に基づいて、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときに、前記目標回転速度で原動機を回転させたときに得られるべき推進力と等価な推進力が得られるように、前記クラッチ機構を結合状態に維持する維持時間を算出するものであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a propulsive force control device according to claim 1 is attached to a hull of a ship, and includes a prime mover, a propulsion force generating member that obtains a rotational force from the prime mover and generates a propulsion force, and the prime mover. A clutch including a dog clutch that can be switched between a coupled state for transmitting rotational force to the propulsive force generating member and an interrupted state (neutral state) for interrupting transmission of rotational force from the prime mover to the propulsive force generating member. A propulsive force control device for controlling a propulsion device including a mechanism and a clutch actuating device that operates the clutch mechanism, the target rotation speed acquiring means for acquiring the target rotation speed of the prime mover, and the target rotation speed a rotational speed comparing means for comparing the target rotational speed obtained by the obtaining means with a predetermined lower limit value, based on the comparison result by the pre Machinery rolling speed comparison means, said A prime mover control means for driving the prime mover at a predetermined reference rotational speed (for example, it may be equal to the lower limit value) when the target rotational speed is smaller than the lower limit value; and the target rotational speed acquisition means Clutch control means for controlling the clutch actuating device based on the target rotational speed obtained by the step, wherein the clutch control means has the target rotational speed at the lower limit based on a comparison result by the rotational speed comparison means. The clutch mechanism is held in the engaged state when the value is equal to or greater than the value, and when the target rotational speed is smaller than the lower limit value, intermittent engagement control for intermittently engaging the clutch mechanism can be executed. And the clutch control means determines the maintenance time of the coupled state during a predetermined control cycle by the target rotational speed acquisition means. The coupling maintenance time calculating means determined according to the obtained target rotational speed, and the clutch mechanism is in a coupling state during the maintenance time calculated by the coupling maintenance time calculating means, and the remaining period in the control cycle is as the clutch mechanism to the cut-off state, and a discontinuous binding control means for switching the clutch mechanism alternately between the blocking state and the coupling state, the coupling maintenance time calculation means, before Kikai rolling speed comparison means Based on the comparison result by the above, when the target rotational speed is smaller than the lower limit value, the propulsive force equivalent to the propulsive force that should be obtained when rotating the prime mover at the target rotational speed is obtained. A maintenance time for maintaining the clutch mechanism in the engaged state is calculated.

この構成によれば、目標推進力に応じてクラッチ作動装置が制御されることにより、クラッチ機構が結合状態と遮断状態とに切り換えられる。クラッチ機構は、ドッグクラッチによって実質的に滑りのない状態で原動機の回転を推進力発生部材に伝達するので、クラッチ機構の制御によって、推進力を正確に制御することができる。また、推進力発生部材が回転する状態と回転しない状態とに切り換えられることにより、微弱な推進力を発生させることができ、船舶を極低速で航走させることが可能になる。これにより、トローリングや離岸/着岸が容易になる。
また、この発明では、原動機の目標回転速度が下限値未満のときに、間欠結合制御が実行される。すなわち、目標回転速度が下限値以上であれば、原動機の回転速度の制御によって推進力を制御できる。また、目標回転速度が下限値以下のときには、たとえば、原動機の回転速度を一定値に保持しておいて、クラッチ機構を間欠的に結合状態とすれば、目標回転速度に応じた微弱な推進力を発生させることができる。
According to this configuration, the clutch operating device is controlled according to the target propulsive force, whereby the clutch mechanism is switched between the coupled state and the disconnected state. Since the clutch mechanism transmits the rotation of the prime mover to the propulsive force generating member with substantially no slip by the dog clutch , the propulsive force can be accurately controlled by controlling the clutch mechanism. Further, by switching between a state in which the propulsive force generating member rotates and a state in which the propulsive force generating member does not rotate, a weak propulsive force can be generated, and the ship can travel at an extremely low speed. This facilitates trolling and berthing / arrival.
In the present invention, the intermittent coupling control is executed when the target rotational speed of the prime mover is less than the lower limit value. That is, if the target rotational speed is equal to or higher than the lower limit value, the propulsive force can be controlled by controlling the rotational speed of the prime mover. Further, when the target rotational speed is less than or equal to the lower limit value, for example, if the rotational speed of the prime mover is kept at a constant value and the clutch mechanism is intermittently engaged, a weak propulsive force corresponding to the target rotational speed is obtained. Can be generated.

前記原動機は、エンジン(内燃機関)、電動モータ、その他の原動機であってもよい。
船舶は、クルーザ、釣り船、ウォータージェット、水上滑走艇(watercraft)のような比較的小型のものであってもよい。
推進機は、船外機(アウトボードモータ)、船内外機(スターンドライブ。インボードモータ・アウトボードドライブ)、船内機(インボードモータ)、ウォータージェットドライブのいずれの形態であってもよい。船外機は、原動機および推進力発生部材(プロペラ)を含む推進ユニットを船外に有し、さらに、推進ユニット全体を船体に対して水平方向に回動させる舵取り機構が付設されたものである。船内外機は、原動機が船内に配置され、推進力発生部材および舵切り機構を含むドライブユニットが船外に配置されたものである。船内機は、原動機およびドライブユニットがいずれも船体に内蔵され、ドライブユニットからプロペラシャフトが船外に延び出た形態を有する。この場合、舵取り機構は別途設けられる。ウォータージェットドライブは、船底から吸い込んだ水をポンプで加速し、船尾の噴射ノズルから噴射することで推進力を得るものである。この場合、舵取り機構は、噴射ノズルと、この噴射ノズルを水平面に沿って回動させる機構とで構成される。
The prime mover may be an engine (internal combustion engine), an electric motor, or other prime movers.
The ship may be relatively small, such as a cruiser, fishing boat, water jet, watercraft.
The propulsion device may be in any form of an outboard motor (outboard motor), an inboard / outboard motor (stern drive, inboard motor / outboard drive), an inboard motor (inboard motor), and a water jet drive. The outboard motor has a propulsion unit including a prime mover and a propulsion force generation member (propeller) outside the ship, and is further provided with a steering mechanism that rotates the entire propulsion unit in the horizontal direction with respect to the hull. . The inboard / outboard motor is a motor in which a prime mover is disposed inside the ship and a drive unit including a propulsion force generating member and a steering mechanism is disposed outside the ship. The inboard motor has a configuration in which both the prime mover and the drive unit are built in the hull, and the propeller shaft extends out of the ship from the drive unit. In this case, a steering mechanism is provided separately. The water jet drive obtains propulsive force by accelerating water sucked from the bottom of the ship with a pump and injecting it from an injection nozzle at the stern. In this case, the steering mechanism includes an injection nozzle and a mechanism that rotates the injection nozzle along a horizontal plane.

求項に記載されているように、前記結合維持時間算出手段は、前記目標回転速度をNa、前記基準回転速度をNb、前記制御周期をS、前記クラッチ機構の結合状態維持時間をsとしたとき、次式に従って結合状態維持時間sを算出するものであってもよい。
s=(Na/Nb)・S
すなわち、前記基準回転速度Nbに対して前記結合状態維持時間sを前記制御周期Sで割り算したものを乗じた演算結果(Nb×(s/S))が前記目標回転速度Naと等しくなるように前記結合状態維持時間sを算出することが好ましい。前記制御周期Sから前記結合状態維持時間sを減算した演算結果(S−s)は、クラッチ機構を遮断状態(ニュートラル状態)に維持する時間である。
Motomeko to 2, as described in the coupling maintenance time calculating means, the target rotational speed Na, the reference rotational speed Nb, the control period S, the coupling state maintenance time of the clutch mechanism s In this case, the combined state maintaining time s may be calculated according to the following equation.
s = (Na / Nb) · S
That is, a calculation result (Nb × (s / S)) obtained by multiplying the reference rotation speed Nb by the combined state maintaining time s divided by the control cycle S is equal to the target rotation speed Na. It is preferable to calculate the combined state maintaining time s. A calculation result (S−s) obtained by subtracting the coupling state maintaining time s from the control cycle S is a time for maintaining the clutch mechanism in the disengaged state (neutral state).

請求項に記載されているように、前記基準回転速度は、前記下限値に等しく定められていてもよい。これにより、原動機の回転速度を下限値に固定する一方で、クラッチ機構の間欠結合制御を行うことで、極低速航走が可能になる。また、原動機の回転速度を下限値とすることで、省エネルギー性も併せて実現できる。
請求項に記載されているように、前記船舶が、前記船体に取り付けられた複数の前記推進機を備えている場合には、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ機構を間欠的に結合状態とする間欠結合制御を実行中に、前記複数の推進機にそれぞれ備えられた複数のクラッチ機構の結合/遮断の切り換えタイミングが同期するように前記複数の推進機にそれぞれ備えられた複数のクラッチ作動装置を制御するものであることが好ましい。
As described in claim 3 , the reference rotation speed may be set equal to the lower limit value. Thereby, while the rotational speed of the prime mover is fixed to the lower limit value, extremely low speed traveling is enabled by performing intermittent coupling control of the clutch mechanism. Moreover, energy saving can also be achieved by setting the rotational speed of the prime mover to the lower limit.
According to a fourth aspect of the present invention, when the ship includes a plurality of the propulsion devices attached to the hull, the clutch control means intermittently connects the clutch mechanism. A plurality of clutch actuating devices respectively provided in the plurality of propulsion devices so that the switching timings of coupling / disconnection of the plurality of clutch mechanisms respectively provided in the plurality of propulsion devices are synchronized during the intermittent coupling control to be performed It is preferable to control the above.

この構成によれば、複数の推進機から推進力が同期して発生することになるから、操船者が違和感を持ったり、乗船者が不快感を持ったりすることがなく、乗り心地を向上できる。
また、請求項に記載されているように、前記原動機が運転状態か停止状態かを判定する原動機状態判定手段がさらに備えられていることが好ましい。この場合に、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ機構を間欠的に結合状態とする間欠結合制御を実行中に、前記原動機状態判定手段によって前記原動機が停止状態であると判定されると、これに応答して前記間欠結合制御を中断し、その後に前記原動機状態判定手段によって前記原動機が運転状態であると判定されると、これに応答して前記中断していた間欠結合制御を再開するものであることが好ましい。
According to this configuration, since the propulsive force is generated from the plurality of propulsion devices in synchronization, the rider does not feel uncomfortable or the passenger feels uncomfortable, and the riding comfort can be improved. .
In addition, as described in claim 5 , it is preferable that a prime mover state determination unit that determines whether the prime mover is in an operating state or a stopped state is further provided. In this case, when the prime mover state determining means determines that the prime mover is in a stopped state, the clutch control means performs intermittent engagement control for intermittently engaging the clutch mechanism. In response, the intermittent coupling control is interrupted, and after that, when the prime mover state determining means determines that the prime mover is in an operating state, the interrupted intermittent coupling control is resumed in response thereto. Preferably there is.

この構成によれば、間欠結合制御中に原動機が停止すると、この間欠結合制御を停止できるとともに、原動機が運転状態に復帰すると、速やかに間欠結合制御を再開することができる。
また、請求項に記載されているように、前記船舶が、前記船体に取り付けられた複数の前記推進機を備えている場合には、前記原動機状態判定手段は、前記複数の推進機にそれぞれ備えられた複数の原動機が運転状態か停止状態かを判定するものであり、前記クラッチ制御手段は、前記複数の推進機にそれぞれ備えられた複数のクラッチ機構に対する間欠結合制御を実行中に、前記原動機状態判定手段によって前記複数の原動機のいずれか一つでもが停止状態であると判定されると、これに応答して前記複数のクラッチ機構の全てに対する間欠結合制御を中断するものであることが好ましい。
According to this configuration, when the prime mover stops during the intermittent coupling control, the intermittent coupling control can be stopped, and when the prime mover returns to the operating state, the intermittent coupling control can be resumed quickly.
Further, as described in claim 6 , when the ship includes a plurality of the propulsion devices attached to the hull, the prime mover state determination means is provided for each of the plurality of propulsion devices. Determining whether the plurality of prime movers provided is in an operating state or a stopped state, and the clutch control means is performing intermittent coupling control for a plurality of clutch mechanisms respectively provided in the plurality of propulsion units, If any one of the plurality of prime movers is determined to be stopped by the prime mover state determination means, the intermittent coupling control for all of the plurality of clutch mechanisms may be interrupted in response thereto. preferable.

これにより、複数の推進機のうちのいずれかが停止状態となったときに、推進力のバランスが崩れて、船体が不所望な方向に移動したり、船体に不所望な回転が生じたりすることを防止できる。
さらに、請求項に記載されているように、前記原動機状態判定手段によって停止状態であると判定された原動機を再始動させるための再始動制御手段がさらに備えられることが好ましい。これにより、原動機を速やかに運転状態へと復帰させることができる。
As a result, when any one of the plurality of propulsion devices is stopped, the balance of the propulsive force is lost, and the hull moves in an undesired direction or an undesired rotation occurs in the hull. Can be prevented.
Furthermore, as described in claim 7 , it is preferable that a restart control means for restarting the prime mover determined to be stopped by the prime mover state determination means is further provided. Thereby, the prime mover can be quickly returned to the operating state.

前記クラッチ機構は、請求項に記載されているように、前記原動機からの回転力を前記推進力発生部材が前記船体を前進させるように伝達する前進結合状態と、前記原動機からの回転力を前記推進力発生部材が前記船体を後進させるように伝達する後進結合状態と、前記原動機からの回転力を前記推進力発生部材に伝達しない遮断状態とに切り換え可能なものであることが好ましい。 As described in claim 8 , the clutch mechanism transmits a rotational force from the prime mover so that the propulsive force generating member advances the hull forward, and a rotational force from the prime mover. It is preferable that the propulsive force generating member can be switched between a reverse coupling state where the propulsion member transmits the hull so as to move backward and a shut-off state where the rotational force from the prime mover is not transmitted to the propulsive force generator member.

この場合、間欠結合制御では、所望の推進力の方向に応じて、前進結合状態と遮断状態とが交互に切り換えられるか、または後進結合状態と遮断状態とが交互に切り換えられる。
この発明の操船支援システムは、前記目標回転速度取得手段によって取得される目標回転速度に対応した目標推進力を入力するための目標推進力入力操作部と、請求項1ないしのいずれかに記載の推進力制御装置とを含むことを特徴とする(請求項9)
In this case, in the intermittent coupling control, the forward coupling state and the cutoff state are alternately switched or the reverse coupling state and the cutoff state are alternately switched according to a desired propulsive force direction.
Maneuvering assistance system of the present invention, the target propulsive force input operation unit for inputting a target driving force corresponding to the target rotational speed that is acquired by the target rotational speed acquiring unit, according to any one of claims 1 to 8 And a propulsive force control device (claim 9) .

この構成によれば、目標推進力を入力することにより、極低速での航走を容易に行うことができる。
また、この発明の船舶は、船体と、この船体に取り付けられ、原動機、この原動機からの回転力を得て推進力を発生する推進力発生部材、前記原動機から前記推進力発生部材へと回転力を伝達する結合状態と、前記原動機から前記推進力発生部材への回転力の伝達を遮断する遮断状態とに切り換え可能な、ドッグクラッチを含むクラッチ機構、および前記クラッチ機構を作動させるクラッチ作動装置を備えた推進機と、請求項記載の操船支援システムとを含むことを特徴とする。この構成によれば、不慣れな操船者でも容易に極低速での航走を行うことができる。
According to this configuration, it is possible to easily travel at an extremely low speed by inputting the target propulsive force.
The ship of the present invention includes a hull, a motor attached to the hull, a motor, a propulsion generating member that generates a propulsive force by obtaining a rotational force from the motor, and a rotational force from the motor to the propulsive force generating member. a coupling state of transmitting, capable of switching to the blocking state for blocking the transmission of the rotational force to the driving force generating member from the prime mover, a clutch mechanism includes a dog clutch, and a clutch actuator for actuating the clutch mechanism And a marine vessel maneuvering support system according to claim 9 . According to this configuration, even an unfamiliar ship operator can easily travel at an extremely low speed.

この発明の推進力制御方法は、請求項11に記載されているように、船舶の船体に取り付けられ、原動機、この原動機からの回転力を得て推進力を発生する推進力発生部材、前記原動機から前記推進力発生部材へと回転力を伝達する結合状態と、前記原動機から前記推進力発生部材への回転力の伝達を遮断する遮断状態とに切り換え可能な、ドッグクラッチを含むクラッチ機構、および前記クラッチ機構を作動させるクラッチ作動装置を備えた推進機を制御するための方法であって、前記原動機の目標回転速度を取得する目標回転速度取得ステップと、前記取得された目標回転速度を所定の下限値と比較するステップと、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときに、予め定められた基準回転速度で前記原動機を駆動させる原動機制御ステップと、前記目標回転速度取得ステップによって取得された目標回転速度に基づいて、前記クラッチ作動装置を制御するクラッチ制御ステップとを含み、前記クラッチ制御ステップは、前記目標回転速度が前記下限値以上であるときには前記クラッチ機構を結合状態に保持する一方で、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときには、前記クラッチ機構を間欠的に結合状態とする間欠結合制御を実行するステップを含み、前記クラッチ制御ステップは、さらに、所定の制御周期中における前記結合状態の維持時間を前記目標回転速度取得ステップによって取得された目標回転速度に応じて定める結合維持時間算出ステップと、この結合維持時間算出ステップによって算出された維持時間の間は前記クラッチ機構を結合状態とし、前記制御周期中の残余の期間は前記クラッチ機構を遮断状態とするようにして、前記クラッチ機構を前記結合状態と前記遮断状態とで交互に切り換える前記間欠制御を実行する間欠結合制御ステップとを含み、前記結合維持時間算出ステップは、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときに、前記目標回転速度で原動機を回転させたときに得られるべき推進力と等価な推進力が得られるように、前記クラッチ機構を結合状態に維持する維持時間を算出するステップを含むことを特徴とする。 According to a propulsive force control method of the present invention, as set forth in claim 11 , the motor is attached to the hull of a ship, and a motor, a propulsive force generating member that generates a propulsive force by obtaining a rotational force from the motor, and the motor said to propulsive force generating member and the coupling state of transmitting the rotational force, which can be switched between cut-off state in which the transmission of the rotational force to the driving force generating member from the prime mover, a clutch mechanism including a dog clutch, and A method for controlling a propulsion device having a clutch operating device that operates the clutch mechanism, the target rotational speed acquiring step for acquiring a target rotational speed of the prime mover, and the acquired target rotational speed being a predetermined value A step of comparing with a lower limit value, and a prime mover control for driving the prime mover at a predetermined reference rotational speed when the target rotational speed is smaller than the lower limit value Step and, based on the target rotational speed obtained by the target rotational speed acquisition step, the saw including a clutch control step of controlling the clutch actuator, the clutch control step, the target rotational speed is equal to or larger than the lower limit value And holding the clutch mechanism in the engaged state when the target rotational speed is smaller than the lower limit value, and performing intermittent engagement control for intermittently engaging the clutch mechanism, The clutch control step further includes a coupling maintenance time calculation step for determining a maintenance time of the coupling state during a predetermined control period according to the target rotation speed acquired by the target rotation speed acquisition step, and the coupling maintenance time calculation step. The clutch mechanism is kept engaged during the maintenance time calculated by the A remaining period in the control cycle includes an intermittent coupling control step of performing the intermittent control in which the clutch mechanism is alternately switched between the coupled state and the disconnected state so that the clutch mechanism is in a disconnected state; In the coupling maintenance time calculation step, when the target rotational speed is smaller than the lower limit value, a propulsive force equivalent to the propulsive force that should be obtained when the prime mover is rotated at the target rotational speed is obtained. calculating a holding time for maintaining the clutch mechanism in binding condition characterized by containing Mukoto.

この方法により、クラッチ機構の制御によって推進力を正確に制御でき、また、船舶を極低速で容易に航走させることができる By this method, the propulsive force can be accurately controlled by controlling the clutch mechanism, and the ship can be easily navigated at a very low speed .

また、下限値未満の目標回転速度に対応した微弱な推進力を発生させる間欠結合制御を行うことができ、船舶を微速航走させることができる。 Further, it is possible to perform intermittent coupling control that generates a weak driving force corresponding to the target rotational speed lower than the lower limit value, the ship can cause very low speed cruising.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る船舶1の構成を説明するための概念図である。この船舶1は、クルーザやボートのような比較的小型の船舶であり、船体2の船尾(トランサム)3に、一対の船外機11,12が取り付けられている。この一対の船外機11,12は、船体2の船尾3および船首4を通る中心線5に対して、左右対称な位置に取り付けられている。すなわち、一方の船外機11は、船体2の左舷後部に取り付けられており、他方の船外機12は、船体2の右舷後部に取り付けられている。そこで、以下では、これらの船外機を区別するときには、それぞれ、「左舷船外機11」、「右舷船外機12」と呼ぶ。左舷船外機11および右舷船外機12には、それぞれ、電子制御ユニット13,14(以下、「船外機ECU13」、「船外機ECU14」という。)が内蔵されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the configuration of a ship 1 according to an embodiment of the present invention. The ship 1 is a relatively small ship such as a cruiser or a boat, and a pair of outboard motors 11 and 12 are attached to the stern (transom) 3 of the hull 2. The pair of outboard motors 11 and 12 are attached to positions that are symmetrical with respect to a center line 5 that passes through the stern 3 and the bow 4 of the hull 2. That is, one outboard motor 11 is attached to the port rear portion of the hull 2, and the other outboard motor 12 is attached to the starboard rear portion of the hull 2. Therefore, in the following, when these outboard motors are distinguished, they are referred to as “portside outboard motor 11” and “starboard outboard motor 12”, respectively. The portside outboard motor 11 and the starboard outboard motor 12 incorporate electronic control units 13 and 14 (hereinafter referred to as “outboard motor ECU 13” and “outboard motor ECU 14”), respectively.

船体2には、操船のための操作卓6が設けられている。操作卓6には、たとえば、舵取り操作のためのステアリング操作部7と、船外機11,12の出力を操作するためのスロットル操作部8と、船体2を一定の旋回角速度(回頭速度。たとえば零)を保持しつつ横移動させるための横移動操作部10(目標合成推進力取得手段、目標移動角度取得手段)とが備えられている。ステアリング操作部7は、操作部材としてのステアリングホイール7aを備える。また、スロットル操作部8は、左舷船外機11および右舷船外機12にそれぞれに対応したスロットルレバー8a,8bを備えている。さらに、横移動操作部10は、この実施形態では、ジョイスティック型の入力装置で構成されており、ほぼ直立した操作レバー10a(目標推進力入力操作部および目標移動角度入力操作部を兼ねる。)と、この操作レバー10aの頭部に回動自在に設けられた回頭速度調整摘み10b(目標角速度入力操作部)とを有している。   The hull 2 is provided with a console 6 for maneuvering. The console 6 includes, for example, a steering operation unit 7 for steering operation, a throttle operation unit 8 for operating outputs of the outboard motors 11 and 12, and a constant turning angular velocity (turning speed. And a lateral movement operation unit 10 (target synthetic propulsion force acquisition means, target movement angle acquisition means) for lateral movement while holding (zero). The steering operation unit 7 includes a steering wheel 7a as an operation member. The throttle operation unit 8 includes throttle levers 8a and 8b corresponding to the port outboard motor 11 and the starboard outboard motor 12, respectively. Further, in this embodiment, the lateral movement operation unit 10 is configured by a joystick type input device, and an almost upright operation lever 10a (also serves as a target thrust force input operation unit and a target movement angle input operation unit). The turning lever 10a has a turning speed adjustment knob 10b (target angular velocity input operation portion) that is rotatably provided on the head of the operation lever 10a.

操作卓6に備えられた上記の操作部7,8,10の操作量は、たとえば、船体2内に配置されたLAN(ローカル・エリア・ネットワーク。以下「船内LAN」という。)を介して、電気信号として航走制御装置20に入力されるようになっている。この航走制御装置20は、マイクロコンピュータを含む電子制御ユニット(ECU)であり、推進力を制御する推進力制御装置としての機能と、舵取り制御のための操舵制御装置としての機能とを有している。この航走制御装置20には、船体2の角速度(ヨーレート。回頭速度)を検出するためのヨーレートセンサ9(角速度検出手段)が出力する角速度信号も、前記船内LANを介して入力されるようになっている。   The amount of operation of the operation units 7, 8, and 10 provided on the console 6 is, for example, via a LAN (local area network; hereinafter referred to as “inboard LAN”) arranged in the hull 2. It is input to the cruise control device 20 as an electrical signal. The cruise control device 20 is an electronic control unit (ECU) including a microcomputer, and has a function as a propulsion force control device for controlling the propulsion force and a function as a steering control device for steering control. ing. An angular velocity signal output from the yaw rate sensor 9 (angular velocity detection means) for detecting the angular velocity (yaw rate, turning speed) of the hull 2 is also input to the cruise control device 20 via the inboard LAN. It has become.

航走制御装置20は、さらに、船外機ECU13,14との間で前記船内LANを介して通信を行う。より具体的には、航走制御装置20は、船外機ECU13,14から、船外機11,12に備えられたエンジンの回転数(回転速度)NL,NRと、船外機11,12の向きである操舵角φL,φRを取得する。また、航走制御装置20は、船外機ECU13,14に対して、目標操舵角φLt,φRt(添え字「t」は目標値を表す。以下同じ。)、目標スロットル開度、目標シフト位置(前進、ニュートラル、後進)、目標トリム角を表すデータを与えるようになっている。 The cruise control device 20 further communicates with the outboard motor ECUs 13 and 14 via the inboard LAN. More specifically, the cruise control device 20 includes the engine speeds (rotational speeds) NL and NR of the outboard motors 11 and 12 and the outboard motors 11 and 12 from the outboard motor ECUs 13 and 14. Steering angles φL and φR, which are directions of In addition, the cruise control device 20 controls the outboard motor ECUs 13 and 14 with target steering angles φL t and φR t (subscript “t” represents a target value. The same applies hereinafter), target throttle opening, target Data indicating the shift position (forward, neutral, reverse) and the target trim angle are provided.

航走制御装置20は、この実施形態では、ステアリング操作部7およびスロットル操作部8の操作に応じて船外機11,12を制御する通常航走モードと、横移動操作部10の操作に応じて船外機11,12を制御する横移動モードとに、制御モードが切り換わるようになっている。具体的には、航走制御装置20は、ステアリング操作部7またはスロットル操作部8からの入力が検出されると通常航走モードとなり、横移動操作部10の操作が検出されると横移動モードとなる。   In this embodiment, the cruise control device 20 corresponds to the normal cruise mode in which the outboard motors 11 and 12 are controlled in accordance with the operation of the steering operation unit 7 and the throttle operation unit 8 and the operation of the lateral movement operation unit 10. Thus, the control mode is switched to the lateral movement mode for controlling the outboard motors 11 and 12. Specifically, the traveling control device 20 enters the normal traveling mode when an input from the steering operation unit 7 or the throttle operation unit 8 is detected, and the lateral movement mode when the operation of the lateral movement operation unit 10 is detected. It becomes.

通常航走モードでは、航走制御装置20は、ステアリングホイール7aの操作に応じて、船外機11,12の操舵角φL,φRを互いに等しい値に制御する。すなわち、船外機11,12は、互いに平行な方向に推進力を発生する。また、通常航走モードにおいて、航走制御装置20は、スロットルレバー8a,8bの操作量および操作方向に応じて、船外機11,12に対する目標スロットル開度および目標シフト位置を定める。スロットルレバー8a,8bは、それぞれ前方および後方へと傾倒させることができるようになっている。操船者がスロットルレバー8aを中立位置から前方へ一定量だけ倒すと、航走制御装置20は、左舷船外機11の目標シフト位置を前進位置とする。操船者がスロットルレバー8aをさらに前方に倒していくと、航走制御装置20は、その操作量に応じて、左舷船外機11の目標スロットル開度を設定する。一方、操船者がスロットルレバー8aを後方に一定量だけ倒すと、航走制御装置20は、左舷船外機11の目標シフト位置を後進位置とする。操船者がスロットルレバー8aをさらに後方に倒していくと、航走制御装置20は、その操作量に応じて、左舷船外機11の目標スロットル開度を設定する。同様に、航走制御装置20は、スロットルレバー8bの操作に応じて、右舷船外機12の目標シフト位置および目標スロットル開度を設定する。   In the normal cruise mode, the cruise control device 20 controls the steering angles φL and φR of the outboard motors 11 and 12 to be equal to each other in accordance with the operation of the steering wheel 7a. That is, the outboard motors 11 and 12 generate a propulsive force in directions parallel to each other. In the normal sailing mode, the sailing control device 20 determines the target throttle opening and the target shift position for the outboard motors 11 and 12 according to the operation amount and the operation direction of the throttle levers 8a and 8b. The throttle levers 8a and 8b can be tilted forward and backward, respectively. When the marine vessel operator tilts the throttle lever 8a forward from the neutral position by a certain amount, the cruise control device 20 sets the target shift position of the port outboard motor 11 as the forward movement position. When the boat operator further tilts the throttle lever 8a forward, the cruise control device 20 sets the target throttle opening of the port outboard motor 11 according to the amount of operation. On the other hand, when the marine vessel operator tilts the throttle lever 8a backward by a certain amount, the cruise control device 20 sets the target shift position of the port outboard motor 11 as the reverse drive position. When the boat operator further tilts the throttle lever 8a backward, the cruise control device 20 sets the target throttle opening of the port outboard motor 11 according to the amount of operation. Similarly, the cruise control device 20 sets the target shift position and the target throttle opening of the starboard outboard motor 12 in accordance with the operation of the throttle lever 8b.

スロットルレバー8a,8bの各頭部は、互いに近接する方向に折り曲げられて、ほぼ水平な把持部を形成している。これにより、操船者は、スロットルレバー8a,8bを両方同時に操作して、左右の船外機11,12のスロットル開度を実質的に等しく保ちながら、船外機11,12の出力を制御できる。
横移動モードでは、航走制御装置20は、横移動操作部10の操作に応じて、左右の船外機11,12の目標操舵角φLt,φRt、目標シフト位置、目標スロットル開度を設定する。この横移動モードによる制御については、後で詳しく述べる。
The head portions of the throttle levers 8a and 8b are bent in directions close to each other to form a substantially horizontal gripping portion. As a result, the operator can control the outputs of the outboard motors 11 and 12 while operating the throttle levers 8a and 8b at the same time to keep the throttle openings of the left and right outboard motors 11 and 12 substantially equal. .
In the lateral movement mode, the cruise control device 20 sets the target steering angles φL t , φR t , the target shift position, and the target throttle opening of the left and right outboard motors 11 and 12 according to the operation of the lateral movement operation unit 10. Set. The control in the lateral movement mode will be described in detail later.

図2は、船外機11,12の共通の構成を説明するための図解的な断面図である。船外機11,12は、推進機としての推進ユニット30と、この推進ユニット30を船体2に取り付ける取り付け機構31とを有している。取り付け機構31は、船体2の後尾板に着脱自在に固定されるクランプブラケット32と、このクランプブラケット32に水平回動軸としてのチルト軸33を中心に回動自在に結合されたスイベルブラケット34とを備えている。推進ユニット30は、スイベルブラケット34に、操舵軸35まわりに回動自在に取り付けられている。これにより、推進ユニット30を操舵軸35まわりに回動させることによって、操舵角(船体2の中心線に対して推進力の方向がなす方位角)を変化させることができる。また、スイベルブラケット34をチルト軸33をまわりに回動させることによって、推進ユニット30のトリム角(水平面に対して推進力の方向がなす角)を変化させることができる。   FIG. 2 is a schematic sectional view for explaining a common configuration of the outboard motors 11 and 12. The outboard motors 11 and 12 have a propulsion unit 30 as a propulsion unit and an attachment mechanism 31 for attaching the propulsion unit 30 to the hull 2. The attachment mechanism 31 includes a clamp bracket 32 that is detachably fixed to the rear plate of the hull 2, and a swivel bracket 34 that is rotatably coupled to the clamp bracket 32 about a tilt shaft 33 as a horizontal rotation shaft. It has. The propulsion unit 30 is attached to the swivel bracket 34 so as to be rotatable around the steering shaft 35. Thereby, the steering angle (the azimuth angle formed by the direction of the propulsive force with respect to the center line of the hull 2) can be changed by rotating the propulsion unit 30 around the steering shaft 35. Further, the trim angle of the propulsion unit 30 (the angle formed by the propulsive force with respect to the horizontal plane) can be changed by rotating the swivel bracket 34 around the tilt shaft 33.

推進ユニット30のハウジングは、トップカウリング36とアッパケース37とロアケース38とで構成されている。トップカウリング36内には、駆動源となるエンジン39がそのクランク軸の軸線が上下方向となるように設置されている。エンジン39のクランク軸下端に連結される動力伝達用のドライブシャフト41は、上下方向にアッパケース37内を通ってロアケース38内にまで延びている。   The housing of the propulsion unit 30 includes a top cowling 36, an upper case 37, and a lower case 38. In the top cowling 36, an engine 39 as a drive source is installed such that the axis of the crankshaft is in the vertical direction. A power transmission drive shaft 41 connected to the lower end of the crankshaft of the engine 39 extends in the vertical direction into the lower case 38 through the upper case 37.

ロアケース38の下部後側には、推進力発生部材となるプロペラ40が回転自在に装着されている。ロアケース38内には、プロペラ40の回転軸であるプロペラシャフト42が水平方向に通されている。このプロペラシャフト42には、ドライブシャフト41の回転が、クラッチ機構としてのシフト機構43を介して伝達されるようになっている。
シフト機構43は、ドライブシャフト41の下端に固定されたベベルギヤからなる駆動ギヤ43aと、プロペラシャフト42上に回動自在に配置されたベベルギヤからなる前進ギヤ43bと、同じくプロペラシャフト42上に回動自在に配置されたベベルギヤからなる後進ギヤ43cと、前進ギヤ43bおよび後進ギヤ43cの間に配置されたドッグクラッチ43dとを有している。
A propeller 40 serving as a propulsive force generating member is rotatably mounted on the lower rear side of the lower case 38. In the lower case 38, a propeller shaft 42 which is a rotation shaft of the propeller 40 is passed in the horizontal direction. The rotation of the drive shaft 41 is transmitted to the propeller shaft 42 via a shift mechanism 43 as a clutch mechanism.
The shift mechanism 43 includes a drive gear 43a composed of a bevel gear fixed to the lower end of the drive shaft 41, a forward gear 43b composed of a bevel gear rotatably disposed on the propeller shaft 42, and also pivots on the propeller shaft 42. It has the reverse gear 43c which consists of the bevel gear arrange | positioned freely, and the dog clutch 43d arrange | positioned between the forward gear 43b and the reverse gear 43c.

前進ギヤ43bは前方側から駆動ギヤ43aに噛合しており、後進ギヤ43cは後方側から駆動ギヤ43aに噛合している。そのため、前進ギヤ43bおよび後進ギヤ43cは互いに反対方向に回転されることになる。
一方、ドッグクラッチ43dは、プロペラシャフト42にスプライン結合されている。すなわち、ドッグクラッチ43dは、プロペラシャフト42に対してその軸方向に摺動自在であるが、プロペラシャフト42に対する相対回動はできず、このプロペラシャフト42とともに回転する。
The forward gear 43b meshes with the drive gear 43a from the front side, and the reverse gear 43c meshes with the drive gear 43a from the rear side. Therefore, the forward gear 43b and the reverse gear 43c are rotated in opposite directions.
On the other hand, the dog clutch 43 d is splined to the propeller shaft 42. That is, the dog clutch 43 d is slidable in the axial direction with respect to the propeller shaft 42, but cannot rotate relative to the propeller shaft 42, and rotates together with the propeller shaft 42.

ドッグクラッチ43dは、ドライブシャフト41と平行に上下方向に延びるシフトロッド44の軸周りの回動によって、プロペラシャフト42上で摺動される。これにより、ドッグクラッチ43dは、前進ギヤ43bと結合した前進位置と、後進ギヤ43cと結合した後進位置と、前進ギヤ43bおよび後進ギヤ43cのいずれとも結合されないニュートラル位置とのいずれかのシフト位置に制御される。   The dog clutch 43d is slid on the propeller shaft 42 by the rotation around the axis of the shift rod 44 extending in the vertical direction in parallel with the drive shaft 41. As a result, the dog clutch 43d is shifted to any one of the forward position coupled to the forward gear 43b, the reverse position coupled to the reverse gear 43c, and the neutral position not coupled to either the forward gear 43b or the reverse gear 43c. Be controlled.

ドッグクラッチ43dが前進位置にあるとき、前進ギヤ43bの回転がドッグクラッチ43dを介して実質的に滑りのない状態でプロペラシャフト42に伝達される。これにより、プロペラ40は、一方向(前進方向)に回転し、船体2を前進させる方向の推進力を発生する。一方、ドッグクラッチ43dが後進位置にあるとき、後進ギヤ43cの回転がドッグクラッチ43dを介して実質的に滑りのない状態でプロペラシャフト42に伝達される。後進ギヤ43cは、前進ギヤ43bとは反対方向に回転するため、プロペラ40は、反対方向(後進方向)に回転し、船体2を後進させる方向の推進力を発生する。ドッグクラッチ43dがニュートラル位置にあるとき、ドライブシャフト41の回転はプロペラシャフト42に伝達されない。すなわち、エンジン39とプロペラ40との間の駆動力伝達経路が遮断されるので、いずれの方向の推進力も生じない。   When the dog clutch 43d is in the forward position, the rotation of the forward gear 43b is transmitted to the propeller shaft 42 through the dog clutch 43d with substantially no slippage. As a result, the propeller 40 rotates in one direction (forward direction) and generates a propulsive force in a direction to advance the hull 2. On the other hand, when the dog clutch 43d is in the reverse drive position, the rotation of the reverse gear 43c is transmitted to the propeller shaft 42 through the dog clutch 43d with substantially no slippage. Since the reverse gear 43c rotates in the opposite direction to the forward gear 43b, the propeller 40 rotates in the opposite direction (reverse direction) and generates a propulsive force in the direction of moving the hull 2 backward. When the dog clutch 43d is in the neutral position, the rotation of the drive shaft 41 is not transmitted to the propeller shaft. That is, since the driving force transmission path between the engine 39 and the propeller 40 is blocked, no propulsive force in any direction is generated.

エンジン39に関連して、このエンジン39を始動させるためのスタータモータ45が配置されている。スタータモータ45は、船外機ECU13,14によって制御される。また、エンジン39のスロットルバルブ46を作動させてスロットル開度を変化させ、エンジン39の吸入空気量を変化させるためのスロットルアクチュエータ51が備えられている。このスロットルアクチュエータ51は、電動モータからなっていてもよい。このスロットルアクチュエータ51の動作は、船外機ECU13,14によって制御される。エンジン39には、さらに、クランク軸の回転を検出することによってエンジン39の回転数NL,NRを検出するためのエンジン回転検出部48が備えられている。   In relation to the engine 39, a starter motor 45 for starting the engine 39 is arranged. The starter motor 45 is controlled by the outboard motor ECUs 13 and 14. In addition, a throttle actuator 51 for changing the throttle opening by operating the throttle valve 46 of the engine 39 and changing the intake air amount of the engine 39 is provided. The throttle actuator 51 may be an electric motor. The operation of the throttle actuator 51 is controlled by the outboard motor ECUs 13 and 14. The engine 39 is further provided with an engine rotation detector 48 for detecting the rotation speeds NL and NR of the engine 39 by detecting the rotation of the crankshaft.

また、シフトロッド44に関連して、ドッグクラッチ43dのシフト位置を変化させるためのシフトアクチュエータ52(クラッチ作動装置)が設けられている。このシフトアクチュエータ52は、たとえば、電動モータからなり、船外機ECU13,14によって動作制御される。
さらに、推進ユニット30に固定された操舵ロッド47には、たとえば、液圧シリンダを含み、船外機ECU13,14によって制御される操舵アクチュエータ53が結合されている。この操舵アクチュエータ53を駆動することによって、推進ユニット30を操舵軸35まわりに回動させることができ、舵取り操作を行うことができる。このように、操舵アクチュエータ53、操舵ロッド47および操舵軸35を含む舵取り機構50が形成されている。この舵取り機構50には、操舵角φL,φRを検出するための操舵角センサ49が備えられている。
Further, a shift actuator 52 (clutch actuating device) for changing the shift position of the dog clutch 43d is provided in association with the shift rod 44. The shift actuator 52 is composed of, for example, an electric motor, and its operation is controlled by the outboard motor ECUs 13 and 14.
Further, the steering rod 47 fixed to the propulsion unit 30 is coupled with a steering actuator 53 including, for example, a hydraulic cylinder and controlled by the outboard motor ECUs 13 and 14. By driving the steering actuator 53, the propulsion unit 30 can be rotated around the steering shaft 35, and a steering operation can be performed. Thus, the steering mechanism 50 including the steering actuator 53, the steering rod 47, and the steering shaft 35 is formed. The steering mechanism 50 is provided with a steering angle sensor 49 for detecting the steering angles φL and φR.

また、クランプブラケット32とスイベルブラケット34との間には、たとえば液圧シリンダを含み、船外機ECU13,14によって制御されるトリムアクチュエータ(チルトトリムアクチュエータ)54が設けられている。このトリムアクチュエータ54は、チルト軸33まわりにスイベルブラケット34を回動させることにより、推進ユニット30をチルト軸33まわりに回動させる。これにより、推進ユニット30のトリム角が変化する。   A trim actuator (tilt trim actuator) 54 including a hydraulic cylinder and controlled by the outboard motor ECUs 13 and 14 is provided between the clamp bracket 32 and the swivel bracket 34. The trim actuator 54 rotates the propulsion unit 30 about the tilt shaft 33 by rotating the swivel bracket 34 about the tilt shaft 33. Thereby, the trim angle of the propulsion unit 30 changes.

図3は、前記船舶1の航走制御に関する構成(操船支援システム)を示すブロック図である。航走制御装置20は、左右の船外機11,12のスロットルアクチュエータ51の制御のための目標スロットル開度指令値を発生するスロットル制御部21と、船外機11,12のシフトアクチュエータ52の制御のための目標シフト位置指令値を発生するシフト制御部22(クラッチ制御手段)と、船外機11,12の操舵アクチュエータ53の制御のための目標操舵角φLt,φRtを生成する操舵制御部23と、船外機11,12のトリムアクチュエータ54の制御のための目標トリム角指令値を生成するトリム角制御部24とを備えている。これらの制御部21〜24の機能は、航走制御装置20に備えられたマイクロコンピュータが所定のソフトウェア処理を実行することによって実現されるようになっていてもよい。 FIG. 3 is a block diagram showing a configuration (a ship maneuvering support system) related to the cruise control of the ship 1. The cruise control device 20 includes a throttle control unit 21 that generates a target throttle opening command value for controlling the throttle actuators 51 of the left and right outboard motors 11 and 12, and a shift actuator 52 of the outboard motors 11 and 12. Steering for generating target steering angles φL t and φR t for controlling the shift actuator 22 (clutch control means) that generates a target shift position command value for control and the steering actuator 53 of the outboard motors 11 and 12. A control unit 23 and a trim angle control unit 24 that generates a target trim angle command value for controlling the trim actuator 54 of the outboard motors 11 and 12 are provided. The functions of these control units 21 to 24 may be realized when a microcomputer provided in the cruise control device 20 executes a predetermined software process.

制御部21〜24が生成する各指令値は、インタフェース部(I/F)25を介して、船外機ECU13,14に与えられる。船外機ECU13,14は、与えられた指令信号に基づいて、アクチュエータ51〜54を制御する。
船外機ECU13,14は、エンジン回転検出部48によって検出されるエンジン回転数NL,NRと、操舵角センサ49によって検出される操舵角φL,φRとを、インタフェース部25を介して、航走制御装置20に与える。エンジン回転数NL,NRは、スロットル制御部21に与えられ、操舵角φL,φRは、操舵制御部23に与えられる。この操舵角φL,φRは、操舵制御部23からスロットル制御部21にも与えられるようになっていてもよい。操舵角φL,φRの代わりに、目標操舵角φLt,φRtを、操舵制御部23からスロットル制御部21に与えるようにしてもよい。
The command values generated by the control units 21 to 24 are given to the outboard motor ECUs 13 and 14 via the interface unit (I / F) 25. Outboard motor ECU13, 14 controls the actuators 51-54 based on the provided command signal.
The outboard motor ECUs 13, 14 travel the engine rotation speeds NL, NR detected by the engine rotation detection unit 48 and the steering angles φL, φR detected by the steering angle sensor 49 via the interface unit 25. This is given to the control device 20. The engine speeds NL and NR are given to the throttle control unit 21, and the steering angles φL and φR are given to the steering control unit 23. The steering angles φL and φR may be given from the steering control unit 23 to the throttle control unit 21 as well. Instead of the steering angles φL and φR, the target steering angles φL t and φR t may be given from the steering control unit 23 to the throttle control unit 21.

一方、航走制御装置20には、ステアリング操作部7、スロットル操作部8、ヨーレートセンサ9および横移動操作部10からの信号が、インタフェース部(I/F)26を介して入力されるようになっている。ステアリング操作部7からの入力信号は、目標操舵角φLt,φLtを算出するために操舵制御部23に入力される。また、スロットル操作部8からの入力信号は、目標推進力の大きさを表す信号がスロットル制御部21に入力されるほか、推進力の方向を表す信号がシフト制御部22に入力されるようになっている。ヨーレートセンサ9が検出する角速度ωは、操舵制御部23に入力される。 On the other hand, signals from the steering operation unit 7, the throttle operation unit 8, the yaw rate sensor 9, and the lateral movement operation unit 10 are input to the cruise control device 20 via the interface unit (I / F) 26. It has become. An input signal from the steering operation unit 7 is input to the steering control unit 23 in order to calculate the target steering angles φL t and φL t . The input signal from the throttle operation unit 8 is such that a signal indicating the magnitude of the target propulsive force is input to the throttle control unit 21 and a signal indicating the direction of the propulsive force is input to the shift control unit 22. It has become. The angular velocity ω detected by the yaw rate sensor 9 is input to the steering control unit 23.

横移動操作部10からの信号は、目標合成推進力および目標移動角度(方位)を表す信号としてスロットル制御部21に入力されるほか、回頭速度調整摘み10bの操作によって設定された目標角速度ωtは、操舵制御部23に入力されるようになっている。
シフト制御部22には、スロットル制御部21からの間欠シフト指令信号も与えられるようになっている。間欠シフト指令信号は、目標推進力に対応するエンジン回転数がエンジン39のアイドル回転数(下限回転数。たとえば、700rpm)よりも低い場合に、ドッグクラッチ43dを前進位置または後進位置とニュートラル位置との間で交互に切り換える間欠シフト動作を行わせるための信号である。この間欠シフト動作により、アイドル回転数よりも低いエンジン回転数に対応した推進力の発生が可能になる。この動作の詳細については後述する。
The signal from the lateral movement operation unit 10 is input to the throttle control unit 21 as a signal representing the target combined propulsive force and the target movement angle (orientation), and the target angular velocity ω t set by operating the turning speed adjusting knob 10b. Is input to the steering control unit 23.
The shift control unit 22 is also provided with an intermittent shift command signal from the throttle control unit 21. When the engine speed corresponding to the target propulsive force is lower than the idle speed (lower limit speed, for example, 700 rpm) of the engine 39, the intermittent shift command signal indicates whether the dog clutch 43d is in the forward position or the reverse position and the neutral position. It is a signal for performing the intermittent shift operation which switches alternately. By this intermittent shift operation, it is possible to generate a propulsive force corresponding to the engine speed lower than the idle speed. Details of this operation will be described later.

図4は、横移動モードにより船舶1を航走させる場合の原理について説明するための図である。船体2の中心線5が船尾3と交わる位置を原点Oとし、中心線5に沿って船首4側にx軸をとり、原点Oから船尾3(トランサム)に沿って左舷側に向かってy軸をとる。原点Oは、船外機11,12に備えられた一対の推進ユニット30による推進力発生点の中間点である。   FIG. 4 is a diagram for explaining the principle when the ship 1 is sailed in the lateral movement mode. The position where the center line 5 of the hull 2 intersects the stern 3 is the origin O, the x-axis is taken on the bow 4 side along the center line 5, and the y-axis is directed from the origin O along the stern 3 (transom) toward the port side Take. The origin O is an intermediate point between the propulsive force generation points by the pair of propulsion units 30 provided in the outboard motors 11 and 12.

横移動モードにおいて、操舵制御部23は、左右の船外機11,12が発生する推進力ベクトルTL,TRの延長線である作用線(破線で示す。)がx軸上の所定範囲内で交わり、かつ、目標角速度ωtが達成されるように、左右の船外機11,12の目標操舵角φLt,φRtを設定する。このとき、トリム角制御部24は、船外機11,12の推進ユニット30が発生する推進力の水平方向成分を揃えるために、左右の船外機11,12のトリム角を互いに等しい値に制御する。 In the lateral movement mode, the steering control unit 23 has action lines (indicated by broken lines) that are extensions of the propulsive force vectors TL and TR generated by the left and right outboard motors 11 and 12 within a predetermined range on the x axis. The target steering angles φL t and φR t of the left and right outboard motors 11 and 12 are set so that they intersect and the target angular velocity ω t is achieved. At this time, the trim angle control unit 24 equalizes the trim angles of the left and right outboard motors 11 and 12 to equalize the horizontal component of the propulsive force generated by the propulsion unit 30 of the outboard motors 11 and 12. Control.

推進力ベクトルTL,TRの作用線の交点を作用点F=(a,0)(ただし、a>0)と表し、左右の船外機11,12が中心線5に対して対称な位置(0,b),(0,−b)(ただし、bは定数であり、b>0。)でそれぞれ推進力を発生するものとする。この場合、右舷船外機12の操舵角φR=φとすると、左舷船外機11の操舵角φLは、φL=−φと表される。φ=tan-1(b/a)である。 The intersection of the action lines of the propulsive force vectors TL and TR is expressed as an action point F = (a, 0) (where a> 0), and the left and right outboard motors 11 and 12 are symmetric with respect to the center line 5 ( 0, b), (0, -b) (where b is a constant, and b> 0), the driving force is generated. In this case, assuming that the steering angle φR = φ of the starboard outboard motor 12, the steering angle φL of the portside outboard motor 11 is expressed as φL = −φ. φ = tan −1 (b / a).

作用点Fにおいて推進力ベクトルTL,TRを合成した合成ベクトルをTGで表す。この合成ベクトルTGの方向(x軸に対して移動角度θをなす方向)は、合成された推進力の方向(船体2の移動方向)を表し、合成ベクトルTGの大きさは合成された推進力の大きさを表す。したがって、横移動操作部10から与えられる船体2の目標移動角度θt(操作レバー10aの傾倒方向に対応)に合成ベクトルTGの方向を合致させ、かつ、横移動操作部10から与えられる目標合成推進力(操作レバー10aの傾倒量に対応)に合成ベクトルTGの大きさ|TG|を合致させればよい。換言すれば、このような合成ベクトルTGが得られるように、左右の船外機11,12の目標推進力ベクトルTLt,TRtを定めればよい。 A combined vector obtained by combining the propulsive force vectors TL and TR at the action point F is represented by TG. The direction of the combined vector TG (the direction that forms the movement angle θ with respect to the x-axis) represents the direction of the combined propulsive force (the moving direction of the hull 2), and the magnitude of the combined vector TG is the combined propulsive force. Represents the size of. Therefore, the direction of the composite vector TG is made to coincide with the target movement angle θ t of the hull 2 (corresponding to the tilting direction of the operation lever 10 a) given from the lateral movement operation unit 10, and the target composition given from the lateral movement operation unit 10. The magnitude | TG | of the composite vector TG may be matched with the propulsive force (corresponding to the tilting amount of the operation lever 10a). In other words, the target propulsive force vectors TL t and TR t of the left and right outboard motors 11 and 12 may be determined so that such a combined vector TG can be obtained.

作用点Fが船体2の瞬間中心Gと一致する場合が最も簡単な場合である。このとき、船体2の角速度ω(瞬間中心Gまわりの角速度)は零となり、船首4の方位を一定に保持しつつ、船体2を横方向移動(平行移動)させることができる。
より具体的には、図5に示すように、作用点Fが瞬間中心Gに一致するように操舵角φR=φ、φL=−φ(ただし、φ≧0)と定めるとともに、左舷船外機11からは後進方向への推進力を発生させ、右舷船外機12からは前進方向への推進力を発生させて、|TL|=|TR|とする。このとき、船体2は船首4の方位を一定に保持したままで、船首4の方向に対して垂直に左側へ平行移動する。このような真横移動動作により、船舶1の着岸または離岸操作を行うことができる。
The case where the action point F coincides with the instantaneous center G of the hull 2 is the simplest case. At this time, the angular velocity ω (angular velocity around the instantaneous center G) of the hull 2 becomes zero, and the hull 2 can be moved in the horizontal direction (parallel movement) while keeping the heading 4 constant.
More specifically, as shown in FIG. 5, the steering angles φR = φ and φL = −φ (where φ ≧ 0) are determined so that the action point F coincides with the instantaneous center G, and the port side outboard motor is set. 11 generates a propulsive force in the reverse direction, and generates a propulsive force in the forward direction from the starboard outboard motor 12 to satisfy | TL | = | TR |. At this time, the hull 2 moves parallel to the left side perpendicular to the direction of the bow 4 while keeping the direction of the bow 4 constant. By such a lateral movement operation, the berthing operation or the berthing operation of the ship 1 can be performed.

作用点Fが瞬間中心Gと不一致のとき(図4参照)、瞬間中心Gまわりの回転モーメントが発生し、船体2の角速度ωが零に等しくなくなる。換言すれば、横移動操作部10の回頭速度調整摘み10bによって、零以外の目標角速度ωtが設定されたときには、この目標角速度ωtに応じて、瞬間中心Gと作用点Fとにずれが生じるように、操舵角φL,φRが制御される。 When the action point F does not coincide with the instantaneous center G (see FIG. 4), a rotational moment around the instantaneous center G is generated, and the angular velocity ω of the hull 2 is not equal to zero. In other words, when a target angular velocity ω t other than zero is set by the turning speed adjustment knob 10 b of the lateral movement operation unit 10, there is a deviation between the instantaneous center G and the action point F according to the target angular velocity ω t. The steering angles φL, φR are controlled so as to occur.

実際には、この実施形態では、ヨーレートセンサ9によって検出される角速度ωが、目標角速度ωtに等しくなるように、操舵角φL,φRが制御される。この場合に、角速度ω=0のとき、瞬間中心Gが中心線5上にあれば、作用点Fが瞬間中心Gと一致することになる。角速度ω≠0のときには、瞬間中心Gが中心線5上にあっても、作用点Fと瞬間中心Gとは一致しない。 In fact, in this embodiment, the angular velocity omega is detected by the yaw rate sensor 9, to be equal to the target angular speed omega t, steering angle .phi.L, .phi.R is controlled. In this case, when the angular velocity ω = 0, and the instantaneous center G is on the center line 5, the action point F coincides with the instantaneous center G. When the angular velocity ω ≠ 0, the action point F and the instantaneous center G do not coincide even if the instantaneous center G is on the center line 5.

図6は、操舵角φL,φRのより具体的な制御を説明するための図解図である。瞬間中心Gは、中心線5上にあるとは限らない。たとえば、小型の船舶1では、船体2上で乗員が移動したり、船体2に装備した水槽に、水揚げした魚を積載していったりすることにより、瞬間中心Gは容易に移動し、その位置は中心線5上に制限されるわけではない。
しかし、瞬間中心Gが中心線5上にない場合であっても、中心線5上に作用点Fを位置させつつ、所望の横移動操船が可能である。具体的には、瞬間中心Gを通り、目標移動角度θtの方向に沿う直線60を引いたときに、この直線60と中心線5との交点に作用点Fを位置させる。そして、この作用点Fから、直線60に沿う合成推進力ベクトルTGが得られるように、左右の船外機11,12の推進力ベクトルTL,TRの大きさを定めればよい。これにより、角速度ω=0に保持しつつ、船体2を平行移動させることができる。
FIG. 6 is an illustrative view for explaining more specific control of the steering angles φL and φR. The instantaneous center G is not necessarily on the center line 5. For example, in a small vessel 1, an occupant moves on the hull 2, or a fish tank that is mounted on the hull 2 is loaded with a fish that has been landed, so that the instantaneous center G easily moves and its position Is not restricted to the centerline 5.
However, even when the instantaneous center G is not on the center line 5, a desired lateral movement maneuvering is possible while the action point F is positioned on the center line 5. Specifically, when a straight line 60 passing through the instantaneous center G and extending along the direction of the target movement angle θ t is drawn, the action point F is positioned at the intersection of the straight line 60 and the center line 5. Then, the magnitudes of the propulsive force vectors TL and TR of the left and right outboard motors 11 and 12 may be determined so that the combined propulsive force vector TG along the straight line 60 can be obtained from the action point F. As a result, the hull 2 can be translated while maintaining the angular velocity ω = 0.

左右の船外機11,12の推進ユニット30は、操舵軸35まわりの制限角度範囲内での回動させることができるに過ぎない。そのため、作用点Fは、実際には、中心線5上で所定の下限値(amin,0)よりも原点Oの近くに位置させることはできない。また、中心線5上で所定の上限値(amax,0)よりも遠くに作用点Fを位置させ、かつ、横方向への所望の合成ベクトルTGを得ようとすると、左右の船外機11,12から、極めて大きな推進力を発生させなければならない。したがって、中心線5上における作用点Fの位置は、操舵角による制限およびエンジン39の出力による制限のために、(amin,0)と(amax,0)の範囲Δx内に制限される。 The propulsion units 30 of the left and right outboard motors 11 and 12 can only be rotated within a limited angle range around the steering shaft 35. Therefore, the action point F cannot actually be positioned on the center line 5 closer to the origin O than the predetermined lower limit value (a min , 0). Further, when the action point F is located farther than the predetermined upper limit value (a max , 0) on the center line 5 and a desired composite vector TG in the lateral direction is obtained, the left and right outboard motors From 11 and 12, a very large driving force must be generated. Therefore, the position of the action point F on the center line 5 is limited within the range Δx of (a min , 0) and (a max , 0) due to the limitation by the steering angle and the limitation by the output of the engine 39. .

この制限のために、作用点Fを中心線5上に配置する限り、たとえば、瞬間中心Gが図6に示す位置(a′,c)にあるとき、この瞬間中心Gから図6において斜線を付して示す範囲へと向かう平行移動を実現することができない。つまり、角速度ω=0を実現することができず、船体2に回転モーメントが与えられてしまう。
そこで、この実施形態では、図7に示すように、操舵角φRを減少させていって、所定の切換え基準舵角φSに達したときには、中心線5外に作用点Fを設定する。所定の切換え基準舵角φSに達したときとは、作用点Fが(amax,0)に達しても角速度ω=ωt(たとえばωt=0)とすることができない場合である。この場合、角速度ω=0となるように操舵角φL,φRを制御すると、瞬間中心Gを通り、目標移動角度θに沿う直線62上に作用点Fが位置することになる。そして、所望の大きさおよび方向の合成ベクトルTGが得られるように、左右の船外機11,12の出力(推進力)が制御される。
Because of this limitation, as long as the action point F is arranged on the center line 5, for example, when the instantaneous center G is at the position (a ′, c) shown in FIG. A parallel movement toward the range shown can not be realized. That is, the angular velocity ω = 0 cannot be realized, and a rotational moment is applied to the hull 2.
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, when the steering angle φR is decreased and the predetermined switching reference steering angle φ S is reached, the action point F is set outside the center line 5. When the predetermined switching reference rudder angle φ S is reached, the angular velocity ω = ω t (for example, ω t = 0) cannot be achieved even if the operating point F reaches (a max , 0). In this case, when the steering angles φL and φR are controlled so that the angular velocity ω = 0, the action point F is located on the straight line 62 that passes through the instantaneous center G and extends along the target movement angle θ. Then, the outputs (propulsive force) of the left and right outboard motors 11 and 12 are controlled so that a composite vector TG having a desired size and direction is obtained.

一般には、瞬間中心Gは、船体2内のいずれかの位置にあるから、船体2の左右方向の幅程度の所定範囲Δy内で作用点を定められれば十分である。この所定範囲Δy内に作用点Fを定めても目標角速度ωtを達成できないときには、たとえば、アラームを発生して、操船者にそのことを報知するようにしてもよい。
操舵角φRを大きくしていって、作用点Fが中心線5上で(amin,0)に達してもなお目標角速度ωtを達成できないときも同様に、アラームを発生して、操船者にそのことを報知することが好ましい。
In general, since the instantaneous center G is located at any position in the hull 2, it is sufficient if the action point is determined within a predetermined range Δy that is about the width in the left-right direction of the hull 2. When this can not achieve the target angular speed omega t be determined to the point F is in the predetermined range [Delta] y, for example, by an alarm, may be notified that it the rider.
Go to increase the steering angle φR, as well when you can not be achieved on the center line 5 is the point of action F the (a min, 0) still target angular velocity reached the ω t, to generate an alarm, the operator It is preferable to notify that.

制御を簡単にするために、図7に示された状況のとき、左右の船外機11,12の操舵角φL,φRは、次の式によって算出される。
φL=ψ−φS
φR=ψ+φS (ψは操舵角補正値)
このように操舵角φL,φRを定めることとしておけば、目標角速度ωtを達成できる操舵角補正値ψを定めればよいことになるから、制御演算が簡単になる。ただし、φSは、作用点Fが中心線5上の点(amax,0)にあるときの操舵角である切換え基準舵角であり、φS=tan-1(b/amax)である。
In order to simplify the control, the steering angles φL and φR of the left and right outboard motors 11 and 12 are calculated by the following equations in the situation shown in FIG.
φL = ψ−φ S
φR = ψ + φ S (ψ is the steering angle correction value)
Thus the steering angle .phi.L, if as a to define a .phi.R, since so that may be set a steering angle correction value that can achieve the target angular speed omega t [psi, the control operation is simplified. However, φ S is a switching reference rudder angle that is a steering angle when the action point F is at the point (a max , 0) on the center line 5, and φ S = tan −1 (b / a max ). is there.

次に、図4を参照して、左右の船外機11,12から発生させるべき推進力|TL|,|TR|の具体的な算出方法について説明する。
横移動操作部10から入力される目標合成推進力TGtの大きさ|TGt|は、船舶1全体の質量および生じさせたい加速度によって定まる。この目標合成推進力の大きさ|TGt|を実現する右舷船外機12の目標推進力ベクトルTRtの大きさ|TRt|が、左舷船外機11の目標推進力ベクトルTLtの大きさ|TLt|にスカラー量である下記第(1)式の係数kを乗じることによって与えられるものとする(下記第(1)式)。
Next, a specific method for calculating the propulsive forces | TL | and | TR | to be generated from the left and right outboard motors 11 and 12 will be described with reference to FIG.
The magnitude | TG t | of the target composite propulsive force TG t input from the lateral movement operation unit 10 is determined by the mass of the entire ship 1 and the acceleration to be generated. The magnitude | TR t | of the target propulsion vector TR t of the starboard outboard motor 12 that realizes the target composite propulsion magnitude | TG t | is the magnitude of the target propulsion vector TL t of the port outboard motor 11. It is assumed that it is given by multiplying | TL t | by a coefficient k of the following equation (1) which is a scalar quantity (the following equation (1)).

|TLt|=k|TRt| ……(1)
ただし、横移動モードにおいて、φt=φRt=−φLt(φtは目標操舵角基本値)となるように、左右の船外機11,12の目標操舵角φRt,φLtが設定されるものとする。
一方、左右の船外機11,12の目標推進力ベクトルTLt,TRtを合成することによって、目標合成推進力ベクトルTGtが得られる場合に、目標合成推進力ベクトルTGtのx方向成分TGtxおよびy方向成分TGtyについて、次式が成り立つ。
| TL t | = k | TR t | (1)
However, the transverse movement mode, φ t = φR t = -φL t (φ t is the target steering angle basic value) so that the target steering angle .phi.R t of the right and left outboard motors 11 and 12, is .phi.L t set Shall be.
On the other hand, the target propulsive force vectors TL t of the right and left outboard motors 11 and 12, by synthesizing the TR t, when the target combined propulsive force vector TG t is obtained, x-direction component of the target combined propulsive force vector TG t The following equation holds for TG t x and y-direction component TG t y.

TGtx=|TGt|cosθt=|TRt|cosφt+|TLt|cosφt ……(2)
TGty=|TGt|sinθt=|TRt|sinφt−|TLt|sinφt ……(3)
これより、|TRt|は次式で表すことができる。
TG t x = | TG t | cos θ t = | TR t | cos φ t + | TL t | cos φ t (2)
TG t y = | TG t | sin θ t = | TR t | sin φ t − | TL t | sin φ t (3)
From this, | TR t | can be expressed by the following equation.

Figure 0004707362
Figure 0004707362

一方、上記第(2)式および第(3)式から、次の関係が得られる。   On the other hand, the following relationship is obtained from the equations (2) and (3).

Figure 0004707362
Figure 0004707362

この第(5)式に前記第(1)式を代入して整理すると、次式が得られる。   Substituting the formula (1) into the formula (5) and rearranging the formula gives the following formula.

Figure 0004707362
Figure 0004707362

これをkについて解くことにより、次式が得られる。
k=(tanφt−tanθt)/(tanφt+tanθt) ……(7)
したがって、目標操舵角基本値φt(=φRt)および目標移動角度θtから、前記第(7)式によって係数kが得られ、この係数k、目標操舵角基本値φt、目標移動角度θtおよび目標合成推進力|TGt|に基づいて、前記第(4)式によって、右舷船外機12の目標推進力|TRt|が得られる。さらに、前記第(1)式により、左舷船外機12の目標推進力|TLt|が求まる。
Solving this for k yields:
k = (tanφ t -tanθ t) / (tanφ t + tanθ t) ...... (7)
Therefore, a coefficient k is obtained from the target steering angle basic value φ t (= φR t ) and the target movement angle θ t by the above equation (7). This coefficient k, the target steering angle basic value φ t , the target movement angle Based on θ t and the target composite propulsive force | TG t |, the target propulsive force | TR t | of the starboard outboard motor 12 is obtained by the above equation (4). Further, the target propulsive force | TL t | of the port outboard motor 12 is obtained by the above equation (1).

そこで、目標操舵角基本値φt(右舷船外機12の操舵角センサ49による検出値でもよい。)、目標移動角度θtおよび目標合成推進力|TGt|を入力として、マイクロコンピュータによる演算処理によって、左右の船外機11,12の目標推進力|TLt|,|TRt|を求めることができる。
ただし、前記第(4)式は、θt=−π/4,3π/4(rad)のときに0/0となって計算できなくなる。そこで、後述の実施形態では、0から2πまでの範囲でπ/36刻みの目標移動角度θtについて、様々な目標操舵角基本値φtおよび目標合成推進力|TGt|に対する前記目標推進力|TLt|,|TRt|が予め算出され、その算出結果をマップとして保持して、推進力の制御に用いるようにしている。
Therefore, the microcomputer calculates using the target steering angle basic value φ t (which may be detected by the steering angle sensor 49 of the starboard outboard motor 12), the target moving angle θ t and the target combined propulsive force | TG t | Through the processing, the target propulsive forces | TL t | and | TR t | of the left and right outboard motors 11 and 12 can be obtained.
However, the equation (4) becomes 0/0 when θ t = −π / 4, 3π / 4 (rad) and cannot be calculated. Therefore, in the embodiment described later, the target propulsive force with respect to various target steering angle basic values φ t and target composite propulsive force | TG t | with respect to the target moving angle θ t in increments of π / 36 in the range from 0 to 2π. | TL t | and | TR t | are calculated in advance, and the calculation results are held as a map and used for propulsion control.

図7のように、作用点Fが中心線5からずれると、φL=−φR=−φなる関係が崩れる。しかし、この場合でも、前記マップの適用が可能である。これは、φLt=ψt−φS,φRt=ψt+φSとして操舵角目標値φLt,φRtが定められるからである。より具体的には、目標操舵角基本値φtを操舵角入力値φRt−ψt(または、φt←φR−ψt)に置き換え、かつ、目標移動角度θtを目標移動角度入力値θt−ψtに置き換えて、前記マップを適用すればよい。 As shown in FIG. 7, when the action point F deviates from the center line 5, the relationship φL = −φR = −φ is broken. However, even in this case, the map can be applied. This is because the steering angle target values φL t and φR t are determined as φL t = φ t −φ S and φR t = φ t + φ S. More specifically, the target steering angle basic value phi t a steering angle input value φR t t (or, φ t ← φR-ψ t ) replaced, and the target movement angle input value target movement angle theta t The map may be applied in place of θ t −ψ t .

図8は、スロットル制御部21およびシフト制御部22の機能的な構成を説明するためのブロック図であり、とくに、横移動モードのときの制御に関する構成が示されている。スロットル制御部21は、左右の船外機11,12のエンジン39の目標エンジン回転数|NLt|および|NRt|を算出する目標エンジン回転数算出モジュール70(目標推進力算出手段)と、算出された目標エンジン回転数|NLt|および|NRt|に基づいて船外機11,12のエンジン39の各目標スロットル開度を算出するスロットル開度算出モジュール80(推進力制御手段)とを備えている。 FIG. 8 is a block diagram for explaining functional configurations of the throttle control unit 21 and the shift control unit 22, and particularly shows a configuration related to control in the lateral movement mode. The throttle control unit 21 includes a target engine speed calculation module 70 (target propulsive force calculation means) that calculates target engine speeds | NL t | and | NR t | of the engines 39 of the left and right outboard motors 11 and 12; A throttle opening degree calculation module 80 (propulsion force control means) for calculating each target throttle opening degree of the engine 39 of the outboard motors 11 and 12 based on the calculated target engine speed | NL t | and | NR t |; It has.

目標エンジン回転数算出モジュール70は、操舵制御部23から右舷船外機12の操舵角φR(目標操舵角φRtでもよい。)および前記目標操舵角補正値ψtを得て、マップ検索用の操舵角入力値φR−ψt(またはφRt−ψt)を算出する操舵角入力値算出部71と、横移動操作部10からの目標移動角度θtと前記目標操舵角補正値ψtとに基づいてマップ検索用の目標移動角度入力値θt−ψtを算出する目標移動角度入力値算出部72とを備えている。さらに、目標エンジン回転数算出モジュール70は、左舷船外機11の目標推進力|TLt|,|TRt|を算出する目標推進力算出部74と、この目標推進力|TLt|,|TRt|に対応する左右の船外機11,12の目標エンジン回転数NLt、NRt(推進力の発生方向を表す符号付きの値)を生成する推進力−回転数変換テーブル75と、目標エンジン回転数の絶対値|NLt|,|NRt|を求め、これらを所定の下限回転数(たとえば、エンジン39のアイドル回転数に等しい。)と比較する下限回転数判定部76とを備えている。 The target engine speed calculation module 70 obtains the steering angle φR (the target steering angle φR t may be used) of the starboard outboard motor 12 and the target steering angle correction value ψ t from the steering control unit 23, and is used for map search. A steering angle input value calculation unit 71 that calculates a steering angle input value φR−ψ t (or φR t −ψ t ), a target movement angle θ t from the lateral movement operation unit 10, and the target steering angle correction value ψ t And a target movement angle input value calculation unit 72 for calculating a target movement angle input value θ t −ψ t for map search based on the above. Further, the target engine speed calculation module 70 includes a target propulsive force calculation unit 74 for calculating the target propulsive force | TL t |, | TR t | of the port outboard motor 11, and the target propulsive force | TL t |, | A propulsive force-rotational speed conversion table 75 for generating target engine rotational speeds NL t , NR t ( signed values indicating the direction of propulsive power generation) of the left and right outboard motors 11, 12 corresponding to TR t | A lower limit rotational speed determination unit 76 that obtains absolute values | NL t | and | NR t | of the target engine rotational speed and compares them with a predetermined lower rotational speed (for example, equal to the idle rotational speed of the engine 39). I have.

目標推進力算出部74は、操舵角入力値φR−ψt(またはφRt−ψt)、目標移動角度入力値θt−ψtおよび横移動操作部10から与えられる目標合成推進力|TGt|を入力として、前記目標推進力|TLt|,|TRt|を出力する前述のマップからなる。
目標推進力|TLt|,|TRt|は、そのままでは、エンジン39の制御に適さないので、エンジン39の特性に従って、推進力−回転数変換テーブル75において、目標エンジン回転数NLt,NRtに変換される。目標エンジン回転数NLt,NRt符号は、目標移動角度θtに応じて定められる。具体的には、0≦θt≦πであれば、左舷船外機11の目標回転速度NLtには後進を表す負符号が付与され、右舷船外機12の目標回転速度NRtには前進を表す正符号が付与される。一方、π<θt<2π(または−π<θt<0)であれば、左舷船外機11の目標回転速度NLtには前進を表す正符号が付与され、右舷船外機12の目標回転速度NRtには後進を表す負符号が付与される。求められた目標エンジン回転数NLt,NRtは、回転速度比較手段としての下限回転数判定部76に与えられるほか、シフト制御部22にも入力される。
The target propulsive force calculation unit 74 includes the steering angle input value φR−ψ t (or φR t −ψ t ), the target moving angle input value θ t −ψ t, and the target combined propulsive force given by the lateral movement operating unit 10 | TG The above-described map that outputs the target propulsive force | TL t |, | TR t |
Since the target propulsive force | TL t |, | TR t | is not suitable for the control of the engine 39 as it is, the target engine rotational speed NL t , NR is determined in the propulsive force-rotational speed conversion table 75 according to the characteristics of the engine 39. converted to t . The signs of the target engine speeds NL t and NR t are determined according to the target movement angle θ t . Specifically, if 0 ≦ θ t ≦ π, the target rotational speed NL t of the port outboard motor 11 is given a negative sign indicating reverse, and the target rotational speed NR t of the starboard outboard motor 12 is A positive sign representing forward movement is given. On the other hand, if π <θ t <2π (or −π <θ t <0), the target rotational speed NL t of the port outboard motor 11 is given a positive sign indicating forward movement, and the starboard outboard motor 12 minus sign representing the reverse is assigned to the target rotational speed NR t. The obtained target engine speeds NL t and NR t are supplied to the lower limit speed determination unit 76 as a rotation speed comparison unit and also input to the shift control unit 22.

下限回転数判定部76は、目標エンジン回転数の絶対値|NLt|,|NRt|が下限回転数NLL(=アイドル回転数)未満かどうかを判定し、その判定結果をシフト制御部22に与える。また、目標エンジン回転数の絶対値|NLt|,|NRt|は、スロットル開度算出モジュール80に与えられる。ただし、左舷船外機11の目標エンジン回転数|NLt|が下限回転数NLL未満である場合は、下限回転数判定部76は、目標エンジン回転数|NLt|に下限回転数NLLを代入する。同様に、右舷船外機12の目標エンジン回転数|NRt|が下限回転数NLL未満である場合には、下限回転数判定部76は、目標エンジン回転数|NRt|に下限回転数NLLを代入る。 The lower limit rotational speed determination unit 76 determines whether the absolute values | NL t |, | NR t | of the target engine rotational speed are less than the lower limit rotational speed NLL (= idle rotational speed), and the determination result is the shift control unit 22. To give. The absolute values | NL t | and | NR t | of the target engine speed are given to the throttle opening calculation module 80. However, when the target engine speed | NL t | of the port outboard motor 11 is less than the lower limit speed NLL, the lower limit speed determination unit 76 substitutes the lower limit speed NLL for the target engine speed | NL t | To do. Similarly, when the target engine speed | NR t | of the starboard outboard motor 12 is less than the lower limit speed NLL, the lower limit speed determination unit 76 sets the lower limit speed NLL to the target engine speed | NR t |. assign a.

スロットル開度算出モジュール80は、左舷PI(比例積分)制御モジュール81と、右舷PI制御モジュール82とを有し、これらは同じ構成を有している。左舷PI制御モジュール81には、下限回転数判定部76から左舷船外機11の目標エンジン回転数|NLt|が入力されるとともに、左舷船外機11の船外機ECU13から現在のエンジン回転数NL(≧0)が入力されるようになっている。これらの偏差εL=|NLt|−NLが偏差演算部83によって算出される。偏差演算部83が出力する偏差εLは、比例ゲイン乗算部84に与えられるとともに、積分部85において離散積分処理を受ける。この積分部85による積分結果は、積分ゲイン乗算部86に与えられる。比例ゲイン乗算部84は、偏差εLに対して比例ゲインkpを乗じた値を出力し、積分ゲイン乗算部86は偏差εLの積分値に積分ゲインkiを乗じた値を出力する。これらが、加算部87によって加算されることにより、左舷船外機11のエンジン39に対する目標スロットル開度が得られる。この目標スロットル開度は、左舷船外機11の船外機ECU13に与えられる。このように、左舷PI制御モジュール81は、いわゆるPI(比例積分)制御を実行する。 The throttle opening calculation module 80 includes a port PI (proportional integration) control module 81 and a starboard PI control module 82, which have the same configuration. The port PI control module 81 receives the target engine speed | NL t | of the port outboard motor 11 from the lower limit speed determination unit 76 and the current engine speed from the outboard motor ECU 13 of the port outboard motor 11. The number NL (≧ 0) is input. These deviations εL = | NL t | −NL are calculated by the deviation calculator 83. The deviation εL output from the deviation calculation unit 83 is given to the proportional gain multiplication unit 84 and subjected to a discrete integration process in the integration unit 85. The integration result by the integration unit 85 is given to the integration gain multiplication unit 86. The proportional gain multiplier 84 outputs a value obtained by multiplying the deviation εL by the proportional gain kp, and the integral gain multiplier 86 outputs a value obtained by multiplying the integral value of the deviation εL by the integral gain ki. These are added by the adding unit 87, whereby the target throttle opening degree for the engine 39 of the port outboard motor 11 is obtained. This target throttle opening is given to the outboard motor ECU 13 of the port outboard motor 11. Thus, the port PI control module 81 performs so-called PI (proportional integration) control.

右舷PI制御モジュール82も同様に構成されている。すなわち、右舷PI制御モジュール82は、右舷船外機12のための目標エンジン回転数|NRt|と現在のエンジン回転数NR(≧0)との偏差εRに対してPI(比例積分)制御を実行して、右舷船外機12のエンジン39に対する目標スロットル開度を出力する。この目標スロットル開度は、右舷船外機12の船外機ECU14に与えられる。 The starboard PI control module 82 is similarly configured. That is, the starboard PI control module 82 performs PI (proportional integration) control on the deviation εR between the target engine speed | NR t | for the starboard outboard motor 12 and the current engine speed NR (≧ 0). The target throttle opening degree for the engine 39 of the starboard outboard motor 12 is output. This target throttle opening is given to the outboard motor ECU 14 of the starboard outboard motor 12.

シフト制御部22は、左舷シフト制御モジュール91と、右舷シフト制御モジュール92とを有し、これらは同様に構成されている。これらのシフト制御モジュール91,92は、推進力−回転数変換テーブル75から与えられる目標エンジン回転数NLt,NRtに基づいて船外機11,12のシフト機構43(より具体的にはドッグクラッチ43d)のシフト位置を、前進位置、後進位置またはニュートラル位置に制御するためのシフト制御信号をそれぞれ生成するものである。これらのシフト制御モジュール91,92は、目標エンジン回転数NLt,NRtが下限回転数NLL未満のときには、シフト機構43のシフト位置をニュートラル位置と前進位置または後進位置とに交互に周期的に切り換え、エンジン39とプロペラ40との間を間欠的に結合する間欠シフト制御(間欠結合制御)を実行する。 The shift control unit 22 has a port shift control module 91 and a starboard shift control module 92, which are similarly configured. These shift control modules 91, 92 are based on the target engine speeds NL t , NR t given from the propulsive force-rotation speed conversion table 75 and shift mechanisms 43 (more specifically, dogs). A shift control signal for controlling the shift position of the clutch 43d) to a forward position, a reverse position or a neutral position is generated. When the target engine speeds NL t and NR t are less than the lower limit speed NLL, these shift control modules 91 and 92 periodically shift the shift position of the shift mechanism 43 into a neutral position and a forward position or a reverse position. Switching and intermittent shift control (intermittent coupling control) for intermittently coupling the engine 39 and the propeller 40 are executed.

以下、この間欠シフト制御を「PWM制御」(パルス幅変調制御)という。また、PWM制御の周期S中において、シフト位置が前進位置または後進位置とされることによって、エンジン39の回転がプロペラシャフト42に伝達される時間を「シフトイン時間」という。PWM周期S中において、シフトイン時間Sinを除く時間(S−Sin)は、シフト位置がニュートラル位置とされる「ニュートラル時間」である。   Hereinafter, this intermittent shift control is referred to as “PWM control” (pulse width modulation control). Further, the time during which the rotation of the engine 39 is transmitted to the propeller shaft 42 when the shift position is set to the forward position or the reverse position during the PWM control cycle S is referred to as “shift-in time”. In the PWM cycle S, the time (S-Sin) excluding the shift-in time Sin is a “neutral time” in which the shift position is set to the neutral position.

左舷シフト制御モジュール91は、推進力−回転数変換テーブル75から与えられる左舷船外機11の目標エンジン回転数NLt符号に基づいてシフト機構43のシフト位置(前進位置、後進位置またはニュートラル位置)を出力するシフトルールテーブル93を備えている。また、左舷シフト制御モジュール91は、推進力−回転数変換テーブル75から与えられる目標エンジン回転数NLtの絶対値|NLt|に基づいてシフトイン時間Sinを算出するシフトイン時間算出部94(結合維持時間算出手段)を備えている。さらに、左舷シフト制御モジュール91は、シフトルールテーブル93およびシフトイン時間算出部94の出力に基づいて、左舷船外機11のシフト機構43のシフト位置信号を生成するシフト位置出力部95(間欠結合制御手段)を備えている。 The port shift control module 91 determines the shift position (forward position, reverse position or neutral position) of the shift mechanism 43 based on the sign of the target engine speed NL t of the port outboard motor 11 given from the propulsion-rotation speed conversion table 75. ) Is output. Further, the port shift control module 91 calculates a shift-in time calculation unit 94 (based on the absolute value | NL t | of the target engine speed NL t given from the propulsive force-rotation speed conversion table 75) Coupling maintenance time calculation means). Further, the port shift control module 91 generates a shift position output unit 95 (intermittent coupling) that generates a shift position signal of the shift mechanism 43 of the port outboard motor 11 based on the outputs of the shift rule table 93 and the shift-in time calculation unit 94. Control means).

シフトルールテーブル93は、目標エンジン回転数NLt符号が正のとき、前進位置を表す信号を出力し、その符号が負のとき後進位置を表す信号を出力する。また、目標エンジン回転数NLtの絶対値が、実質的に零とみなすことができる場合(たとえば、100rpm以下)のときに、ニュートラル位置を表す信号を出力する。
シフトイン時間算出部94は、下限回転数判定部76が、目標エンジン回転数NLtが下限回転数NLL以上であると判定していれば、Sin=Sとする。この場合、PWM制御は行われず、シフト機構43のシフト位置は、シフトルールテーブル93が生成したシフト位置に保持される。一方、下限回転数判定部76が、目標エンジン回転数NLtが下限回転数NLL未満であると判定している場合には、シフトイン時間算出部94は、PWM制御のデューティ比DをD=NLt/NLLとし、シフトイン時間Sin=S・Dに設定する。
The shift rule table 93 outputs a signal representing the forward position when the sign of the target engine speed NL t is positive, and outputs a signal representing the reverse position when the sign is negative. Further, when the absolute value of the target engine speed NL t can be regarded as substantially zero (for example, 100 rpm or less), a signal representing the neutral position is output.
The shift-in time calculation unit 94 sets Sin = S when the lower limit rotation speed determination unit 76 determines that the target engine rotation speed NL t is equal to or higher than the lower limit rotation speed NLL. In this case, PWM control is not performed, and the shift position of the shift mechanism 43 is held at the shift position generated by the shift rule table 93. On the other hand, the lower limit engine speed determining section 76, when the target engine speed NL t is determined to be less than the lower limit engine speed NLL is shift-time calculation section 94, a duty ratio D of the PWM control D = NL t / NLL is set, and the shift-in time Sin = S · D is set.

シフト位置出力部95は、PWM周期Sを周期としてシフト位置信号を出力する。より具体的には、シフト位置出力部95は、PWM周期S中において、シフトイン時間算出部94が算出したシフトイン時間Sinに渡って、シフトルールテーブル93の出力に従うシフト位置信号を継続して生成し、残余のニートラル時間には、シフトルールテーブル93の出力によらずに、ニートラル位置を表すシフト位置信号を生成する。むろん、シフトイン時間Sin=Sであれば、終始、シフトルールテーブル93の出力に従うシフト位置信号が出力されることになる。   The shift position output unit 95 outputs a shift position signal with the PWM period S as a period. More specifically, the shift position output unit 95 continues the shift position signal according to the output of the shift rule table 93 over the shift-in time Sin calculated by the shift-in time calculation unit 94 during the PWM cycle S. In the remaining neutral time, a shift position signal representing the neutral position is generated regardless of the output of the shift rule table 93. Of course, if the shift-in time Sin = S, a shift position signal according to the output of the shift rule table 93 is output from the beginning to the end.

右舷シフト制御モジュール92も同様に構成されていて、右舷船外機12に対応した目標エンジン回転数NRt、およびその絶対値に対する下限回転数判定部76の判定結果に対して、同様の動作を実行して、右舷船外機12のシフト機構43のシフト位置を制御する。
船外機11,12のエンジン39は、その性質上、下限回転数NLL未満で作動させることはできないから、下限回転数NLL未満の出力は得られない。そこで、この実施形態では、下限回転数NLL未満の絶対値を有する目標エンジン回転数NLt,NRtが設定されたときには、エンジン39を下限回転数NLLで作動させる一方で、エンジン39の回転が、目標エンジン回転数NLt,NRtに応じたデューティ比Dで間欠的にプロペラ40に伝達される。これにより、アイドル回転数NLL未満の回転数に相当する推進力を得ることができるようになっている。
The starboard shift control module 92 is configured in the same manner, and performs the same operation on the target engine speed NR t corresponding to the starboard outboard motor 12 and the determination result of the lower limit speed determination unit 76 for the absolute value thereof. This is executed to control the shift position of the shift mechanism 43 of the starboard outboard motor 12.
Since the engine 39 of the outboard motors 11 and 12 cannot be operated at a speed lower than the lower limit speed NLL because of its nature, an output less than the lower speed limit NLL cannot be obtained. Therefore, in this embodiment, when the target engine speeds NL t and NR t having absolute values less than the lower limit speed NLL are set, the engine 39 is operated at the lower limit speed NLL, while the engine 39 rotates. And intermittently transmitted to the propeller 40 at a duty ratio D corresponding to the target engine speeds NL t and NR t . Thereby, it is possible to obtain a propulsive force corresponding to a rotational speed lower than the idle rotational speed NLL.

シフト制御部22には、さらに、横移動モード中に、左右の船外機11,12のエンジン39が停止しているかどうかを判定するためのエンジン状態判定部90(原動機状態判定手段)が備えられている。このエンジン状態判定部90は、船外機ECU13,14から、左右の船外機11,12のエンジン39の回転数NL,NRを取得する。そして、エンジン状態判定部90は、エンジン回転数NL,NRが実質的に零かどうかに基づき、エンジン39が動作中かどうかを判定する。もしも、横移動モード中にいずれかの船外機のエンジン39が停止状態となると、このことを表す信号がシフト位置出力部95に与えられる。これに応答して、シフト位置出力部95は、全ての船外機11,12のシフト機構43のシフト位置をニュートラルに制御する。   The shift control unit 22 further includes an engine state determination unit 90 (motor state determination unit) for determining whether the engines 39 of the left and right outboard motors 11 and 12 are stopped during the lateral movement mode. It has been. The engine state determination unit 90 acquires the rotational speeds NL and NR of the engines 39 of the left and right outboard motors 11 and 12 from the outboard motor ECUs 13 and 14. The engine state determination unit 90 determines whether the engine 39 is operating based on whether the engine speeds NL and NR are substantially zero. If the engine 39 of any outboard motor is stopped during the lateral movement mode, a signal indicating this is given to the shift position output unit 95. In response to this, the shift position output unit 95 controls the shift positions of the shift mechanisms 43 of all the outboard motors 11 and 12 to be neutral.

また、エンジン状態判定部90は、エンジン39の再始動を制御する再始動制御手段としての機能も有している。すなわち、エンジン状態判定部90は、横移動モード中にいずれかの船外機11,12のエンジン39が停止状態に陥ったと判断すると、当該船外機11,12の船外機ECU13,14に対して、エンジン39の再始動を要求する。これに応答して、船外機ECU13,14は、スタータモータ45を作動させる。   The engine state determination unit 90 also has a function as restart control means for controlling restart of the engine 39. That is, when the engine state determination unit 90 determines that the engine 39 of any outboard motor 11 or 12 has stopped during the lateral movement mode, the engine state determination unit 90 causes the outboard motor ECUs 13 and 14 of the outboard motor 11 or 12 to On the other hand, the restart of the engine 39 is requested. In response to this, the outboard motor ECUs 13 and 14 operate the starter motor 45.

エンジン状態判定部90は、エンジン回転数NL,NRを監視して、エンジン39が再始動したかどうかを判断する。停止状態のエンジン39が再始動して、全ての船外機11,12のエンジン39が動作状態となると、そのことを表す信号がシフト位置出力部95に与えられる。これに応答してシフト位置出力部95は、シフトルールテーブル93およびシフトイン時間算出部94の出力に応じて、シフト機構43を制御する状態に復帰する。   The engine state determination unit 90 monitors the engine speeds NL and NR to determine whether or not the engine 39 has been restarted. When the engine 39 in the stopped state is restarted and the engines 39 of all the outboard motors 11 and 12 are in the operating state, a signal indicating that is given to the shift position output unit 95. In response to this, the shift position output unit 95 returns to the state of controlling the shift mechanism 43 in accordance with the outputs of the shift rule table 93 and the shift-in time calculation unit 94.

図9は、左舷シフト制御モジュール91および右舷シフト制御モジュール92によるPWM動作を説明するためのタイミングチャートである。実線は、左舷シフト制御モジュール91によって制御される左舷船外機11のシフト機構43のシフト位置の変化を表す。破線は、右舷シフト制御モジュール92によって制御される右舷船外機12のシフト機構43のシフト位置の変化を表す。   FIG. 9 is a timing chart for explaining the PWM operation by the starboard shift control module 91 and the starboard shift control module 92. A solid line represents a change in the shift position of the shift mechanism 43 of the port outboard motor 11 controlled by the port shift control module 91. A broken line represents a change in the shift position of the shift mechanism 43 of the starboard outboard motor 12 controlled by the starboard shift control module 92.

左右の船外機11,12の目標エンジン回転数NLt,NRtの絶対値がいずれも下限回転数(アイドル回転数)NLL未満の場合を想定する。このとき、左舷シフト制御モジュール91および右舷シフト制御モジュール92にそれぞれ備えられたシフトイン時間算出部94は、それぞれシフトイン時間Sin_L,Sin_Rを算出する。したがって、左舷船外機11では、PWM周期S中のシフトイン時間Sin_Lに渡って、ドッグクラッチ43dが前進位置または後進位置にシフトインし、残余の時間(S−Sin_L)には、ドッグクラッチ43dはニュートラル位置となる。同様に、右舷船外機12では、PWM周期S中のシフトイン時間Sin_Rに渡って、ドッグクラッチ43dが前進位置または後進位置にシフトインし、残余の時間(S−Sin_R)には、ドッグクラッチ43dはニュートラル位置となる。シフトイン時間Sin_L,Sin_R中には、下限回転数NLLで回転しているエンジン39の回転がプロペラ40に伝達される。 Assume that the absolute values of the target engine speeds NL t and NR t of the left and right outboard motors 11 and 12 are both lower than the lower limit speed (idle speed) NLL. At this time, the shift-in time calculation units 94 provided in the port shift control module 91 and the starboard shift control module 92 respectively calculate the shift-in times Sin_L and Sin_R. Therefore, in the port side outboard motor 11, the dog clutch 43d shifts in to the forward position or the reverse position over the shift-in time Sin_L in the PWM cycle S, and the dog clutch 43d in the remaining time (S-Sin_L). Is in the neutral position. Similarly, in the starboard outboard motor 12, the dog clutch 43d shifts into the forward position or the reverse position over the shift-in time Sin_R in the PWM cycle S, and during the remaining time (S-Sin_R), the dog clutch 43d is a neutral position. During the shift-in times Sin_L and Sin_R, the rotation of the engine 39 rotating at the lower limit rotation speed NLL is transmitted to the propeller 40.

この実施形態では、左舷シフト制御モジュール91および右舷シフト制御モジュール92にそれぞれ備えられたシフト位置出力部95は、PWMシフト制御を互いに同期させる。すなわち、図9に示されているように、各PWM周期において、シフトインタイミングを同期させるようになっている。これにより、PWM制御時における乗り心地を改善できる。むろん、PWMシフト制御を同期させなくとも、各船外機11,12から必要な推進力を発生させることができるが、左右の船外機11,12におけるシフトインタイミングのずれに起因して、乗り心地が悪くなる。   In this embodiment, the shift position output units 95 provided in the port shift control module 91 and the starboard shift control module 92 respectively synchronize the PWM shift control with each other. That is, as shown in FIG. 9, the shift-in timing is synchronized in each PWM cycle. Thereby, the riding comfort at the time of PWM control can be improved. Of course, the necessary propulsive force can be generated from the outboard motors 11 and 12 without synchronizing the PWM shift control. However, due to the shift in the shift-in timing in the left and right outboard motors 11 and 12, Ride comfort gets worse.

図10は、操舵制御部23の機能的な構成を示すブロック図であり、とくに、横移動モードのときの制御に関する構成が示されている。操舵制御部23は、作用点Fが中心線5上にあるときの目標操舵角φRt,φLtを演算する第1目標操舵角演算部101(目標操舵角算出手段)と、作用点Fが中心線5外にあるときの目標操舵角φRt,φLtを演算するための第2目標操舵角演算部102(目標操舵角算出手段)と、これらの出力のいずれかを選択して出力するセレクタ103と、このセレクタ103の切り換えを制御するための比較部104とを備えている。 FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of the steering control unit 23, and particularly shows a configuration related to control in the lateral movement mode. The steering control unit 23 includes a first target steering angle calculation unit 101 (target steering angle calculation unit) that calculates target steering angles φR t and φL t when the operation point F is on the center line 5, and the operation point F is The second target steering angle calculation unit 102 (target steering angle calculation means) for calculating the target steering angles φR t and φL t when outside the center line 5 and any one of these outputs is selected and output. A selector 103 and a comparison unit 104 for controlling switching of the selector 103 are provided.

比較部104は、第1目標操舵角演算部101が演算する右舷船外機12の目標操舵角φRtと、前記切換え基準舵角φS(=tan-1(b/amax))とを比較する。すなわち、比較部104は、第1目標操舵角演算部101が演算する右舷船外機12の目標操舵角φRtが切換え基準舵角φS以上であれば、セレクタ103に、第1目標操舵角演算部101の出力を選択させる。一方、第1目標操舵角演算部101が演算する右舷船外機12の目標操舵角φRtが切換え基準舵角φS未満であるときは、比較部104は、セレクタ103に、第2目標操舵角演算部102の出力を選択させる。 The comparison unit 104 calculates the target steering angle φR t of the starboard outboard motor 12 calculated by the first target steering angle calculation unit 101 and the switching reference steering angle φ S (= tan −1 (b / a max )). Compare. That is, the comparison unit 104 sends the first target steering angle to the selector 103 if the target steering angle φR t of the starboard outboard motor 12 calculated by the first target steering angle calculation unit 101 is equal to or greater than the switching reference steering angle φ S. The output of the calculation unit 101 is selected. On the other hand, when the target steering angle φR t of the starboard outboard motor 12 calculated by the first target steering angle calculation unit 101 is less than the switching reference steering angle φ S , the comparison unit 104 sends the second target steering to the selector 103. The output of the angle calculation unit 102 is selected.

第1目標操舵角演算部101は、ヨーレートセンサ9によって検出される角速度ωと、横移動操作部10から与えられる目標角速度ωtとを入力としたPI(比例積分)制御モジュールで構成されている。すなわち、第1目標操舵角演算部101は、PI制御によって、角速度ωを目標角速度ωtに一致させるように動作する。より具体的には、第1目標操舵角演算部101は、角速度ωと目標角速度ωtとの偏差εωを演算する偏差演算部106と、この偏差演算部106の出力εωに対して比例ゲインkω1を乗じる比例ゲイン乗算部107と、偏差演算部106が出力する偏差εωを積分する積分部108と、この積分部108の出力に対して積分ゲインkθ1を乗じる積分ゲイン乗算部109と、比例ゲイン乗算部107および積分ゲイン乗算部109の出力を加算して操舵角偏差Δφを生成する第1加算部110とを備えている。これらが、操舵角偏差演算手段を構成している。 The first target steering angle calculation unit 101 is configured by a PI (proportional integration) control module that receives the angular velocity ω detected by the yaw rate sensor 9 and the target angular velocity ω t given from the lateral movement operation unit 10 as inputs. . That is, the first target steering angle calculation unit 101 operates so as to make the angular velocity ω coincide with the target angular velocity ω t by PI control. More specifically, the first target steering angle computing unit 101 includes a deviation calculating unit 106 for calculating a deviation εω the angular velocity omega and the target angular speed omega t, proportional gain kω the output εω of the deviation computing section 106 1 , a proportional gain multiplication unit 107 that multiplies 1 , an integration unit 108 that integrates the deviation εω output from the deviation calculation unit 106, an integral gain multiplication unit 109 that multiplies the output of the integration unit 108 by an integral gain kθ 1 , And a first adder 110 that generates the steering angle deviation Δφ by adding the outputs of the gain multiplier 107 and the integral gain multiplier 109. These constitute the steering angle deviation calculating means.

さらに、第1目標操舵角演算部101は、基本目標操舵角としての初期目標操舵角φiを記憶するメモリ111(基本目標操舵角記憶手段)と、このメモリ111に記憶された初期目標操舵角φiを前記第1加算部110が生成する操舵角偏差Δφに加算して目標操舵角基本値φt(=φi+Δφ)を求める第2加算部112(加算手段)とを備えている。この目標操舵角基本値φtは、そのまま右舷船外機12のための目標操舵角φRtとして用いられる。また、目標操舵角基本値φt符号を反転部113で反転した値−φtが左舷船外機11のための目標操舵角φLtとされる。 Further, the first target steering angle calculation unit 101 stores a memory 111 (basic target steering angle storage means) that stores an initial target steering angle φi as a basic target steering angle, and an initial target steering angle φi stored in the memory 111. Is added to the steering angle deviation Δφ generated by the first addition unit 110 to obtain a target steering angle basic value φ t (= φi + Δφ). This target steering angle basic value φ t is used as it is as the target steering angle φR t for the starboard outboard motor 12. The value -.phi t obtained by inverting the sign of the target steering angle basic value phi t in reversing unit 113 is a target steering angle .phi.L t for the port-side outboard motor 11.

メモリ111は、不発性の書き換え可能なメモリ、たとえばフラッシュメモリやEEPROM(電気的に消去・書き込み可能な読出し専用メモリ)で構成されている。このメモリ111には、たとえば、ディラーからユーザーへの船舶1の受け渡しに先だって、たとえば、専用の入力装置を用いて、初期目標操舵角φiが書き込まれている。このときの初期目標操舵角φiは、たとえば、船体2および船外機11,12の種類に応じて定まる設計上の瞬間中心Gi(ai,0)に基づいて、φi=tan-1(b/ai)とされる。瞬間中心Gi(ai,0)は、テスト航走を行って実測により求めることとしてもよい。 The memory 111 is constituted by a non-emergence rewritable memory such as a flash memory or an EEPROM (electrically erasable / writable read-only memory). In this memory 111, for example, prior to the delivery of the ship 1 from the dealer to the user, the initial target steering angle φi is written using, for example, a dedicated input device. The initial target steering angle φi at this time is based on the design instantaneous center Gi (a i , 0) determined according to the types of the hull 2 and the outboard motors 11 and 12, for example, φi = tan −1 (b / A i ). The instantaneous center Gi (a i , 0) may be obtained by actual measurement after performing a test cruise.

メモリ111には、初期目標操舵角φiに対応するパラメータai,bを初期目標操舵角情報として格納することとしてもよい。この場合、初期目標操舵角φiは、φi=tan-1(b/ai)の演算によって求められることになる。
この実施形態では、船舶1の荷重の変化等に依存する瞬間中心Gの変動を学習する学習機能が付加されている。すなわち、メモリ111における初期目標操舵角φiを更新する書込み処理部114が設けられている。この書込み処理部114は、船外機11,12を駆動停止して航走制御を停止するときや、横移動モードから通常航走モードに切り換わるときに、第2加算部112が生成している目標操舵角基本値φtを、新たな初期目標操舵角φiとしてメモリ111に書き込む。
The memory 111 may store parameters a i and b corresponding to the initial target steering angle φi as initial target steering angle information. In this case, the initial target steering angle φi is obtained by calculating φi = tan −1 (b / a i ).
In this embodiment, a learning function for learning the fluctuation of the instantaneous center G depending on the load change of the ship 1 is added. That is, a write processing unit 114 that updates the initial target steering angle φi in the memory 111 is provided. The write processing unit 114 is generated by the second addition unit 112 when the outboard motors 11 and 12 are stopped to stop the traveling control or when the lateral movement mode is switched to the normal traveling mode. the target steering angle basic value phi t who is written into the memory 111 as a new initial target steering angle .phi.i.

第2目標操舵角演算部102も、ヨーレートセンサ9によって検出される角速度ωと、横移動操作部10から与えられる目標角速度ωtとを入力としたPI(比例積分)制御モジュールで構成されている。すなわち、第2目標操舵角演算部102は、PI制御によって、角速度ωを目標角速度ωtに一致させるように動作する。具体的には、第2目標操舵角演算部102は、角速度ωと目標角速度ωtとの偏差εωを演算する偏差演算部116と、この偏差演算部116の出力εωに対して比例ゲインkω2を乗じる比例ゲイン乗算部117と、偏差演算部116が出力する偏差εωを積分する積分部118と、この積分部118の出力に対して積分ゲインkθ2を乗じる積分ゲイン乗算部119と、比例ゲイン乗算部117および積分ゲイン乗算部119の出力を加算して目標操舵角補正値ψtを生成する第1加算部120とを備えている。さらに、第2目標操舵角演算部102は、切換え基準舵角φSを記憶するメモリ121と、このメモリ121に記憶された切換え基準舵角φSを前記第1加算部120が生成する目標操舵角補正値ψtに加算して右舷船外機12のための目標操舵角φRt(=φS+ψt)を求める第2加算部122と、切換え基準舵角φS符号を反転した値−φSを生成する反転部123と、この反転部123が生成する値−φSに目標操舵角補正値ψtを加算して左舷船外機11のための目標操舵角φLt(=−φS+ψt)を生成する第3加算部124とを備えている。メモリ121が生成する切換え基準舵角φSは、前記比較部104にも与えられるようになっている。 The second target steering angle calculation unit 102 is also configured by a PI (proportional integration) control module that receives the angular velocity ω detected by the yaw rate sensor 9 and the target angular velocity ω t given from the lateral movement operation unit 10 as inputs. . That is, the second target steering angle calculation unit 102 operates so that the angular velocity ω matches the target angular velocity ω t by PI control. More specifically, the second target steering angle computing unit 102 includes a deviation calculating unit 116 for calculating a deviation εω the angular velocity omega and the target angular speed omega t, proportional gain kW 2 with respect to the output εω of the deviation computing section 116 , The integral gain 118 that integrates the deviation εω output from the deviation calculator 116, the integral gain multiplier 119 that multiplies the output of the integrator 118 by the integral gain kθ 2 , and the proportional gain. A first adder 120 that generates the target steering angle correction value ψ t by adding the outputs of the multiplier 117 and the integral gain multiplier 119. Further, the second target steering angle calculation unit 102 includes a memory 121 that stores a switching reference steering angle φ S and a target steering that the first addition unit 120 generates the switching reference steering angle φ S stored in the memory 121. A value obtained by adding the angle correction value ψ t to the second addition unit 122 for obtaining the target steering angle φR t (= φ S + ψ t ) for the starboard outboard motor 12 and a value obtained by inverting the sign of the switching reference steering angle φ S an inverting unit 123 that generates -.phi S, the target steering angle .phi.L t for the port-side outboard motor 11 by adding the target steering angle correction value [psi t to a value -.phi S of the inversion unit 123 generates (= - and a third adder 124 that generates (φ S + ψ t ). The switching reference steering angle φ S generated by the memory 121 is also given to the comparison unit 104.

また、セレクタ103は、第1加算部120から生成される目標操舵角補正値ψtと、零とを切り換えて出力することができるようになっている。
このような構成によって、中心線5上の所定範囲Δx(x=amin〜amaxの範囲。図7参照)内で作用点Fを移動させて目標角速度ωtが達成できる状態では、第1目標操舵角演算部101が生成する目標操舵角φLt,φRtがセレクタ103によって選択され、船外機ECU13,14に与えられる。このとき、左右の船外機11,12の目標操舵角φLt,φRtの間には、φLt=−φRtなる関係が成立する。また、セレクタ103は、スロットル制御部21の演算に用いられるψtの値として、ψt=0を出力する。
Further, the selector 103 can switch and output the target steering angle correction value ψ t generated from the first addition unit 120 and zero.
In such a state that the target angular velocity ω t can be achieved by moving the action point F within the predetermined range Δx (x = a min to a max range, see FIG. 7) on the center line 5, the first The target steering angles φL t and φR t generated by the target steering angle calculation unit 101 are selected by the selector 103 and given to the outboard motor ECUs 13 and 14. In this case, the target steering angle .phi.L t of the right and left outboard motors 11, 12, between φR t, φL t = -φR t the relationship is established. Further, the selector 103 outputs ψ t = 0 as the value of ψ t used for the calculation of the throttle control unit 21.

一方、中心線5上の所定範囲Δx内で作用点Fを移動させても目標角速度ωtを達成できず、作用点Fが当該範囲Δxの端点(amax,0)に達すると、φRt<φSとなり、セレクタ103は、第2目標操舵角演算部102の出力を選択する。これにより、作用点Fが中心線5外へと移動するように、切換基準舵角φSを基準とした目標操舵角φLt,φRtが左右の船外機11,12に対して設定される。また、セレクタ103は、スロットル制御部21の演算に用いられるψtの値として、第1加算部120が生成する値を出力する。 On the other hand, even if the action point F is moved within the predetermined range Δx on the center line 5, the target angular velocity ω t cannot be achieved, and when the action point F reaches the end point (a max , 0) of the range Δx, φR tS , and the selector 103 selects the output of the second target steering angle calculation unit 102. Thereby, the target steering angles φL t and φR t based on the switching reference steering angle φ S are set for the left and right outboard motors 11 and 12 so that the action point F moves out of the center line 5. The Further, the selector 103 outputs a value generated by the first addition unit 120 as the value of ψ t used for the calculation of the throttle control unit 21.

図11は、スロットル制御部21によるスロットル制御を説明するためのフローチャートである。目標エンジン回転数算出モジュール70は、操舵制御部23から、右舷目標操舵角φRt(または実際に検出した操舵角φR)および目標操舵角補正値ψtを取得し、さらに、横移動操作部10から目標移動角度θtおよび目標合成推進力|TGt|を取得する(ステップS10)。 FIG. 11 is a flowchart for explaining the throttle control by the throttle control unit 21. The target engine speed calculation module 70 acquires the starboard target steering angle φR t (or the actually detected steering angle φR) and the target steering angle correction value ψ t from the steering control unit 23, and further, the lateral movement operation unit 10. To obtain the target movement angle θ t and the target combined driving force | TG t | (step S10).

これらに基づき、主として目標推進力算出部74の働きにより、左右の船外機11,12の目標推進力|TLt|,|TRt|が算出される(ステップS11)。さらに、推進力−回転数変換テーブル75により、目標推進力|TLt|,|TRt|および目標移動角度θに応じた目標エンジン回転数NLt,NRt(絶対値が下限回転数NLL未満のときには下限回転数となる。)が求められる(ステップS12)。そして、これに基づいて、主としてスロットル開度算出モジュール80の働きにより、スロットル開度指令が生成され、船外機ECU13,14に供給される(ステップS13)。これに応じて、船外機ECU13,14は、与えられたスロットル開度指令に従って、各スロットルアクチュエータ52を制御する(ステップS14)。こうして、船外機11,12のエンジン39のスロットル開度が制御され、その結果、それらのエンジン回転数が制御される。これにより、左右の船外機11,12は、それぞれ目標推進力|TLt|,|TRt|を発生する。 Based on these, the target propulsive force | TL t |, | TR t | of the left and right outboard motors 11 and 12 is calculated mainly by the operation of the target propulsive force calculating unit 74 (step S11). Further, the propulsive force-rotational speed conversion table 75 allows the target engine rotational speeds NL t , NR t (absolute values are less than the lower limit rotational speed NLL according to the target propulsive forces | TL t |, | TR t | and the target moving angle θ. Is the lower limit rotational speed) (step S12). Based on this, a throttle opening command is generated mainly by the operation of the throttle opening calculation module 80 and supplied to the outboard motor ECUs 13 and 14 (step S13). In response to this, the outboard motor ECUs 13 and 14 control each throttle actuator 52 in accordance with the given throttle opening command (step S14). Thus, the throttle opening degree of the engine 39 of the outboard motors 11 and 12 is controlled, and as a result, the engine speed is controlled. As a result, the left and right outboard motors 11 and 12 generate target propulsive forces | TL t | and | TR t |, respectively.

スロットル制御部21は、さらに、横移動モードの制御を継続するかどうかを判断する(ステップS15)。この判断は、横移動操作部10の操作が継続しているかどうか、すなわち、横移動操作部10からの有意な入力が検出されるかどうかによって判断できる。このほか、ステアリング操作部7またはスロットル操作部8からの有意な入力が検出された場合には、横移動モードから通常航走モードへ復帰すべきものとして、ステップS10〜S14の制御を終了する。横移動モードの制御を継続する場合には、ステップS10からの処理が繰り返される。   The throttle control unit 21 further determines whether or not to continue the control in the lateral movement mode (step S15). This determination can be made based on whether or not the operation of the lateral movement operation unit 10 continues, that is, whether or not significant input from the lateral movement operation unit 10 is detected. In addition, when a significant input from the steering operation unit 7 or the throttle operation unit 8 is detected, the control in steps S10 to S14 is terminated assuming that the vehicle should return from the lateral movement mode to the normal traveling mode. When the control in the lateral movement mode is continued, the processing from step S10 is repeated.

図12は、左舷船外機11のシフト機構43に関する制御内容を説明するためのフローチャートである。推進力−回転数変換テーブル75によって目標エンジン回転数NLtが算出されると(ステップS20)、下限回転数判定部76により、その絶対値と下限回転数NLLとが比較される(ステップS21)。目標エンジン回転数NLtが下限回転数NLL未満のときは、シフト制御部22のシフトイン時間算出部94は、デューティ比D=NLt/NLLとし、下限回転数判定部76は、目標エンジン回転数NLtの絶対値を下限回転数NLLとして、スロットル開度算出モジュール80(左舷PI制御モジュール81)に入力する(ステップS22A)。 FIG. 12 is a flowchart for explaining the control contents regarding the shift mechanism 43 of the port outboard motor 11. When the target engine speed NL t is calculated by the propulsive force-rotation speed conversion table 75 (step S20), the lower limit speed determination unit 76 compares the absolute value with the lower limit speed NLL (step S21). . When the target engine speed NL t is less than the lower limit speed NLL, the shift-in time calculation unit 94 of the shift control unit 22 sets the duty ratio D = NL t / NLL, and the lower limit speed determination unit 76 sets the target engine speed NLL. The absolute value of the number NL t is input to the throttle opening calculation module 80 (the port side PI control module 81) as the lower limit rotational speed NLL (step S22A).

さらに、シフトイン時間算出部94は、シフトイン時間Sin=S・Dを算出する(ステップS23)。また、シフトルールテーブル93により、目標エンジン回転数NLtに応じたシフト位置が設定される(ステップS23)。これらに基づいて、シフト位置出力部95から、シフト位置指令が出力されることになる(ステップS24)。このシフト位置指令に基づいて、船外機ECU13は、シフトアクチュエータ52を制御する。 Further, the shift-in time calculation unit 94 calculates the shift-in time Sin = S · D (step S23). Further, a shift position corresponding to the target engine speed NL t is set by the shift rule table 93 (step S23). Based on these, a shift position command is output from the shift position output unit 95 (step S24). Based on this shift position command, the outboard motor ECU 13 controls the shift actuator 52.

目標エンジン回転数NLtが下限回転数NLL以上のときは(ステップS21)、シフトイン時間算出部94は、デューティ比D=1とし、下限回転数判定部76は、目標エンジン回転数NLtをそのままスロットル開度算出モジュール80(左舷PI制御モジュール81)に入力する(ステップS22B)。この後は、ステップS23からの処理が行われる。 When the target engine speed NL t is equal to or higher than the lower limit speed NLL (step S21), the shift-in time calculation unit 94 sets the duty ratio D = 1, and the lower limit speed determination unit 76 sets the target engine speed NL t . This is input as it is to the throttle opening calculation module 80 (the port side PI control module 81) (step S22B). Thereafter, the processing from step S23 is performed.

ステップS25における判断は、図11のステップS15における判断と同様であり、スロットル制御部21によって行われる。
また、右舷船外機12のシフト機構43に関する制御も同様にして行われる。
図13は、操舵制御部23による横移動モード時の制御動作を説明するためのフローチャートである。操舵制御部23は、ヨーレートセンサ9が検出する角速度ωと、横移動操作部10から入力される目標角速度ωtとを取得する(ステップS30A)。第1目標操舵角演算部101は、PI制御によって、目標操舵角基本値φt=φi+Δφを求める(ステップS30B)。そして、左右の船外機11,12の目標操舵角φLt=−φt、φRt=φtを求め、セレクタ103へと入力する(ステップS31)。
The determination in step S25 is the same as the determination in step S15 of FIG.
Further, the control related to the shift mechanism 43 of the starboard outboard motor 12 is performed in the same manner.
FIG. 13 is a flowchart for explaining a control operation in the lateral movement mode by the steering control unit 23. The steering control unit 23 acquires the angular velocity ω detected by the yaw rate sensor 9 and the target angular velocity ω t input from the lateral movement operation unit 10 (step S30A). The first target steering angle calculation unit 101 obtains a target steering angle basic value φ t = φi + Δφ by PI control (step S30B). Then, the target steering angles φL t = −φ t and φR t = φ t of the left and right outboard motors 11 and 12 are obtained and input to the selector 103 (step S31).

一方、比較部104では、目標操舵角基本値φtと切換え基準舵角φS(=tan-1(b/amax)とが大小比較される(ステップS32)。φt≧φSなら、セレクタ103は第1目標操舵角演算部101の出力を選択するように制御される(ステップS33)。そして、操舵制御部23は、第2目標操舵角演算部102側の積分部118の積分値を零にリセットする(ステップS34)。また、φt<φSなら、セレクタ103は、第2目標操舵角演算部102の出力を選択するように制御される(ステップS35)。第2目標操舵角演算部102は、PI制御によって、目標操舵角補正値ψtを算出し(ステップS36)、さらに、これに基づいて、左右の船外機11,12の目標操舵角φLt=ψt−φS、φRt=ψt+φSを算出する(ステップS37)。 On the other hand, the comparison unit 104 compares the target steering angle basic value φ t with the switching reference steering angle φ S (= tan −1 (b / a max ) (step S32). If φ t ≧ φ S , The selector 103 is controlled to select the output of the first target steering angle calculation unit 101 (step S33), and the steering control unit 23 integrates the integration value of the integration unit 118 on the second target steering angle calculation unit 102 side. (Step S34) If φ tS , the selector 103 is controlled to select the output of the second target steering angle calculation unit 102 (step S35). The angle calculation unit 102 calculates the target steering angle correction value ψ t by PI control (step S36), and based on this, the target steering angle φL t = ψ t − of the left and right outboard motors 11 and 12 is calculated. phi S, calculates the φR t = ψ t + φ S ( step S37 .

セレクタ103で選択された左右の船外機11,12の目標操舵角φLt,φRtは、船外機ECU13,14へと出力される(ステップS38)。したがって、船外機ECU13,14は、与えられた目標操舵角φLt,φRtに基づいて、左右の船外機11,12の操舵アクチュエータ53を制御することになる。その後、操舵制御部23は、横移動モードによる制御を終了すべきかどうかを判断する(ステップS39)。この判断は、図11のステップS15においてスロットル制御部21によって行われる判断と同様である。横移動モードによる制御を継続すべきときには、ステップS30Aからの制御が繰り返される。 The target steering angles φL t and φR t of the left and right outboard motors 11 and 12 selected by the selector 103 are output to the outboard motor ECUs 13 and 14 (step S38). Therefore, the outboard motor ECUs 13 and 14 control the steering actuators 53 of the left and right outboard motors 11 and 12 based on the given target steering angles φL t and φR t . Thereafter, the steering control unit 23 determines whether or not to end the control in the lateral movement mode (step S39). This determination is the same as the determination performed by the throttle control unit 21 in step S15 of FIG. When the control in the lateral movement mode is to be continued, the control from step S30A is repeated.

図14は、シフト制御部22に備えられたエンジン状態判定部90が横移動モード時に実行する船外機11,12の停止監視処理を説明するためのフローチャートである。エンジン状態判定部90は、船外機ECU13,14から与えられるエンジン回転数NL,NRを監視し、少なくとも1つの船外機11,12のエンジン39が停止したかどうかを判断する(ステップS40)。いずれの船外機11,12のエンジン39も運転状態であれば、シフト位置出力部95によるシフト機構43の制御を継続させる(ステップS41)。   FIG. 14 is a flowchart for explaining stop monitoring processing of the outboard motors 11 and 12 executed by the engine state determination unit 90 provided in the shift control unit 22 in the lateral movement mode. The engine state determination unit 90 monitors the engine speeds NL and NR given from the outboard motor ECUs 13 and 14, and determines whether or not the engine 39 of at least one outboard motor 11 or 12 has stopped (step S40). . If the engine 39 of any outboard motor 11 or 12 is in an operating state, the control of the shift mechanism 43 by the shift position output unit 95 is continued (step S41).

一方、いずれかの船外機11,12のエンジン39の停止状態が検出されると、シフト位置出力部95に対して、全ての船外機11,12のシフト機構43のシフト位置をニュートラル位置とするための指令を与える(ステップS42)。これにより、いずれの船外機11,12からも推進力が生じない状態となる。次いで、エンジン状態判定部90は、エンジン39が停止した船外機11,12の船外機ECU13,14に対して、再始動指令を与える(ステップS43)。これにより、その船外機11,12では、スタータモータ45が作動させられ、エンジン39の再始動が行われる。   On the other hand, when the stop state of the engine 39 of any of the outboard motors 11 and 12 is detected, the shift positions of the shift mechanisms 43 of all the outboard motors 11 and 12 are set to the neutral position with respect to the shift position output unit 95. Is given (step S42). Accordingly, no propulsive force is generated from any of the outboard motors 11 and 12. Next, the engine state determination unit 90 gives a restart command to the outboard motor ECUs 13 and 14 of the outboard motors 11 and 12 with the engine 39 stopped (step S43). Thereby, in the outboard motors 11 and 12, the starter motor 45 is operated and the engine 39 is restarted.

その後、エンジン状態判定部90は、制御を終了するかどうかを判断する(ステップS44)。この判断は、図11のステップS15においてスロットル制御部21によって行われる判断と同様である。横移動モードによる制御を継続すべきときには、ステップS40からの制御が繰り返される。
図15は、この発明の第2の実施形態を説明するためのブロック図であり、図8の目標エンジン回転数算出モジュール70に代えて用いることができる回転数算出モジュール130の構成が示されている。この図15において、図8に示された各部と同等の機能部分には、同一の参照符号を付して示す。また、前述の図1〜図14を併せて参照する。
Thereafter, the engine state determination unit 90 determines whether or not to end the control (step S44). This determination is the same as the determination performed by the throttle control unit 21 in step S15 of FIG. When the control in the lateral movement mode is to be continued, the control from step S40 is repeated.
FIG. 15 is a block diagram for explaining a second embodiment of the present invention, and shows the configuration of a rotation speed calculation module 130 that can be used in place of the target engine rotation speed calculation module 70 of FIG. Yes. In FIG. 15, the same functional parts as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals . Reference is also made to FIGS.

この実施形態では、横移動操作部10から与えられる目標合成推進力|TGt|に応じて、推進力−回転数変換テーブル131(第1回転速度設定手段))により、左舷船外機11の目標エンジン回転数NLtが求められる。この目標エンジン回転数NLtは、エンジン回転数演算部132(第2回転速度設定手段)に与えられる。エンジン回転数演算部132には、さらに、右舷船外機12の目標操舵角φRt(検出した操舵角φRでもよい。)、目標操舵角補正値ψt、および目標移動角度θtが与えられる。これらに基づいて、エンジン回転数演算部132は、目標移動角度θtに向かって船体2を移動させる合成推進力が得られるように、右舷船外機12のエンジン39のための目標エンジン回転数NRtを求める。 In this embodiment, according to the target combined propulsive force | TG t | given from the lateral movement operation unit 10, the propulsion-rotation speed conversion table 131 (first rotation speed setting means)) A target engine speed NL t is obtained. This target engine speed NL t is given to the engine speed calculation unit 132 (second rotation speed setting means). The engine speed calculator 132 is further provided with a target steering angle φR t of the starboard outboard motor 12 (the detected steering angle φR may be used), a target steering angle correction value ψ t , and a target movement angle θ t. . Based on these, the engine speed calculation unit 132, so that the resultant propulsive force for moving the hull 2 toward a target movement angle theta t is obtained, the target engine speed for the engine 39 of the starboard-side outboard motor 12 Obtain NR t .

目標エンジン回転数NLtは、目標合成推進力|TGt|に相当する推進力が船外機11から発生される値である必要はない。むしろ、目標エンジン回転数NLtは、目標合成推進力|TGt|に対応する値よりも小さな値であることが好ましい。これは、横移動操船時には、船外機11,12が発生する推進力の方向と、船体2の移動方向とが大きく異なるため、合成推進力|TG|が小さいにも拘わらず、船外機11,12のエンジン39が高回転で運転されることになる。そのため、横移動操船時には、操船者や乗員は、大きなエンジン音により、不快感や違和感を持つおそれがある。 The target engine speed NL t need not be a value at which a propulsive force corresponding to the target combined propulsive force | TG t | is generated from the outboard motor 11. Rather, the target engine speed NL t is preferably a value smaller than the value corresponding to the target combined driving force | TG t |. This is because the direction of the propulsive force generated by the outboard motors 11 and 12 and the moving direction of the hull 2 are greatly different at the time of lateral movement maneuvering, so the outboard motor is in spite of the small composite propulsive force | TG |. The 11 and 12 engines 39 are operated at a high speed. Therefore, at the time of lateral movement maneuvering, there is a possibility that the ship operator and the occupant may feel uncomfortable or uncomfortable due to loud engine sounds.

この実施形態では、横移動操作部10の操作量を左舷船外機11のエンジン回転数に対応付けることができる。これにより、横移動操作部10の操作量に対して操船者が期待する回転数でエンジン39を作動させることができる。その結果、大きなエンジン音に起因する不快感を緩和することができる。また、横移動操作部10の操作量に応じたエンジン回転数が得られるので、操船者が違和感を持つこともない。   In this embodiment, the operation amount of the lateral movement operation unit 10 can be associated with the engine speed of the port outboard motor 11. As a result, the engine 39 can be operated at the number of revolutions expected by the vessel operator with respect to the operation amount of the lateral movement operation unit 10. As a result, discomfort caused by loud engine noise can be alleviated. Moreover, since the engine speed according to the operation amount of the lateral movement operation unit 10 is obtained, the boat operator does not feel uncomfortable.

以上、この発明の2つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、船体2の瞬間中心Gが変動することを前提としているが、瞬間中心Gが実質的に不変であるとみなすことができる場合には、構成および制御内容をより簡単にすることができる。具体的には、種々の目標角速度ωtにそれぞれ対応する目標操舵角基本値φtを予め定めてメモリに記憶させておき、横移動モード時には、メモリから対応する目標操舵角基本値φtを読み出して左右の船外機11,12の目標操舵角φLt,φRtを定めればよい。また、さらに、目標角速度ωtを零に固定しても差し支えない場合には、横移動モード時における目標操舵角基本値φtは、瞬間中心Gと船外機11,12の推進力発生位置との幾何学的関係によって定まる一定値(作用点Fが瞬間中心Gに一致する値)とすることができる。この場合には、構成および制御内容がより一層簡単になる。 While the two embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other forms. For example, in the above-described embodiment, it is assumed that the instantaneous center G of the hull 2 fluctuates. However, when the instantaneous center G can be regarded as substantially unchanged, the configuration and the control content are simplified. Can be. Specifically, the target steering angle basic value φ t corresponding to each of the various target angular velocities ω t is determined in advance and stored in the memory. In the lateral movement mode, the corresponding target steering angle basic value φ t is stored from the memory. The target steering angles φL t and φR t of the left and right outboard motors 11 and 12 may be determined by reading. Further, if the target angular velocity ω t can be fixed to zero, the target steering angle basic value φ t in the lateral movement mode is determined by the instantaneous center G and the propulsive force generation positions of the outboard motors 11 and 12. And a constant value determined by the geometrical relationship (the value at which the action point F coincides with the instantaneous center G). In this case, the configuration and control contents are further simplified.

また、前述の実施形態では、一対の船外機11,12が設けられた例について説明したが、たとえば、さらに、船体2の中心線5上に第3の船外機を設けてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
In the above-described embodiment, the example in which the pair of outboard motors 11 and 12 is provided has been described. However, for example, a third outboard motor may be provided on the center line 5 of the hull 2.
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

この発明の一実施形態に係る船舶の構成を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the structure of the ship which concerns on one Embodiment of this invention. 船外機の構成を説明するための図解的な断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the outboard motor. 前記船舶の航走制御に関する構成(航走制御システム)を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure (cruising control system) regarding the cruise control of the said ship. 横移動モードにより船体を航走させる場合の原理について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle in the case of navigating a hull by lateral movement mode. 船体の中心線に対して直交する水平方向に船体を移動させる場合の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle in the case of moving a hull to the horizontal direction orthogonal to the centerline of a hull. 操舵制御の具体的な内容を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating the specific content of steering control. 中心線外に作用点を定める場合の原理を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating the principle in the case of defining an action point out of a center line. スロットル制御部およびシフト制御部の機能的な構成を説明するためのブロック図であり、とくに、横移動モードのときの制御に関する構成を示す。It is a block diagram for demonstrating the functional structure of a throttle control part and a shift control part, and shows the structure regarding the control especially in a lateral movement mode. 左舷シフト制御モジュールおよび右舷シフト制御モジュールによるPWM動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the PWM operation | movement by a port shift control module and a starboard shift control module. 操舵制御部の機能的な構成を示すブロック図であり、とくに、横移動モードのときの制御に関する構成を示す。It is a block diagram which shows the functional structure of a steering control part, and shows the structure regarding the control at the time of a lateral movement mode especially. スロットル制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating throttle control. 左舷船外機のシフト機構に関する制御内容を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control content regarding the shift mechanism of port outboard motor. 操舵制御部による横移動モード時の制御動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating control operation at the time of the lateral movement mode by a steering control part. 船外機の停止監視処理を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining outboard motor stop monitoring processing; この発明の第2の実施形態を説明するためのブロック図であり、図8の回転数算出モジュールに代えて用いることができる回転数算出モジュールの構成が示されている。FIG. 9 is a block diagram for explaining a second embodiment of the present invention, and shows a configuration of a rotation speed calculation module that can be used in place of the rotation speed calculation module of FIG. 8.

符号の説明Explanation of symbols

1 船舶
2 船体
3 船尾
4 船首
5 中心線
6 操作卓
7 ステアリング操作部
7a ステアリングホイール
8 スロットル操作部
8a スロットルレバー
8b スロットルレバー
9 ヨーレートセンサ
10 横移動操作部
10a 操作レバー
10b 回頭速度調整摘み
11 左舷船外機
12 右舷船外機
13 船外機ECU
14 船外機ECU
20 航走制御装置
21 スロットル制御部
22 シフト制御部
23 操舵制御部
24 トリム角制御部
25 インタフェース部
26 インタフェース部
30 推進ユニット
31 取り付け機構
32 クランプブラケット
33 チルト軸
34 スイベルブラケット
35 操舵軸
36 トップカウリング
37 アッパケース
38 ロアケース
39 エンジン
40 プロペラ
41 ドライブシャフト
42 プロペラシャフト
43 シフト機構
43a 駆動ギヤ
43b 前進ギヤ
43c 後進ギヤ
43d ドッグクラッチ
44 シフトロッド
45 スタータモータ
46 スロットルバルブ
47 操舵ロッド
48 エンジン回転検出部
49 操舵角センサ
50 舵取り機構
51 スロットルアクチュエータ
52 シフトアクチュエータ
53 操舵アクチュエータ
54 トリムアクチュエータ
60 直線
62 直線
70 目標エンジン回転数算出モジュール
71 操舵角入力値算出部
72 目標移動角度入力値算出部
74 目標推進力算出部
75 推進力−回転数変換テーブル
76 下限回転数判定部
80 スロットル開度算出モジュール
81 左舷PI制御モジュール
82 右舷PI制御モジュール
83 偏差演算部
84 比例ゲイン乗算部
85 積分部
86 積分ゲイン乗算部
87 加算部
90 エンジン状態判定部
91 左舷シフト制御モジュール
92 右舷シフト制御モジュール
93 シフトルールテーブル
94 シフトイン時間算出部
95 シフト位置出力部
101 第1目標操舵角演算部
102 第2目標操舵角演算部
103 セレクタ
104 比較部
106 偏差演算部
107 比例ゲイン乗算部
108 積分部
109 積分ゲイン乗算部
110 加算部
111 メモリ
112 加算部
113 反転部
114 書込み処理部
116 偏差演算部
117 比例ゲイン乗算部
118 積分部
119 積分ゲイン乗算部
120 加算部
121 メモリ
122 加算部
123 反転部
124 加算部
130 回転数算出モジュール
131 推進力−回転数変換テーブル
132 エンジン回転数演算部
F 作用点
G 瞬間中心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ship 2 Hull 3 Stern 4 Bow 5 Center line 6 Console 7 Steering operation part 7a Steering wheel 8 Throttle operation part 8a Throttle lever 8b Throttle lever 9 Yaw rate sensor 10 Lateral movement operation part 10a Operation lever 10b Turning speed adjustment knob 11 Port side ship Outboard motor 12 Starboard outboard motor 13 Outboard motor ECU
14 Outboard motor ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Navigation control device 21 Throttle control part 22 Shift control part 23 Steering control part 24 Trim angle control part 25 Interface part 26 Interface part 30 Propulsion unit 31 Attachment mechanism 32 Clamp bracket 33 Tilt shaft 34 Swivel bracket 35 Steering shaft 36 Top cowling 37 Upper case 38 Lower case 39 Engine 40 Propeller 41 Drive shaft 42 Propeller shaft 43 Shift mechanism 43a Drive gear 43b Forward gear 43c Reverse gear 43d Dog clutch 44 Shift rod 45 Starter motor 46 Throttle valve 47 Steering rod 48 Engine rotation detector 49 Steering angle sensor 50 Steering mechanism 51 Throttle actuator 52 Shift actuator 53 Steering actuator 54 Trim door Tutor 60 straight line 62 straight line 70 target engine speed calculation module 71 steering angle input value calculation unit 72 target movement angle input value calculation unit 74 target propulsion force calculation unit 75 propulsion force-rotation number conversion table 76 lower limit rotation number determination unit 80 throttle opening Degree calculation module 81 Port side PI control module 82 Starboard PI control module 83 Deviation calculation unit 84 Proportional gain multiplication unit 85 Integration unit 86 Integration gain multiplication unit 87 Addition unit 90 Engine state determination unit 91 Port side shift control module 92 Starboard side shift control module 93 Shift Rule table 94 Shift-in time calculation unit 95 Shift position output unit 101 First target steering angle calculation unit 102 Second target steering angle calculation unit 103 Selector 104 Comparison unit 106 Deviation calculation unit 107 Proportional gain multiplication unit 108 Integration unit 109 Integration group 109 In multiplication unit 110 Addition unit 111 Memory 112 Addition unit 113 Inversion unit 114 Write processing unit 116 Deviation calculation unit 117 Proportional gain multiplication unit 118 Integration unit 119 Integral gain multiplication unit 120 Addition unit 121 Memory 122 Addition unit 123 Inversion unit 124 Addition unit 130 Rotational speed calculation module 131 Propulsive force-rotational speed conversion table 132 Engine rotational speed calculation section F Action point G Instantaneous center

Claims (11)

船舶の船体に取り付けられ、原動機、この原動機からの回転力を得て推進力を発生する推進力発生部材、前記原動機から前記推進力発生部材へと回転力を伝達する結合状態と、前記原動機から前記推進力発生部材への回転力の伝達を遮断する遮断状態とに切り換え可能な、ドッグクラッチを含むクラッチ機構、および前記クラッチ機構を作動させるクラッチ作動装置を備えた推進機を制御するための推進力制御装置であって、
前記原動機の目標回転速度を取得する目標回転速度取得手段と、
前記目標回転速度取得手段によって取得された目標回転速度を所定の下限値と比較する回転速度比較手段と、
記回転速度比較手段による比較結果に基づいて、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときに、予め定められた基準回転速度で前記原動機を駆動させる原動機制御手段と、
前記目標回転速度取得手段によって取得された目標回転速度に基づいて、前記クラッチ作動装置を制御するクラッチ制御手段とを含み、
前記クラッチ制御手段は、前記回転速度比較手段による比較結果に基づいて、前記目標回転速度が前記下限値以上であるときには前記クラッチ機構を結合状態に保持する一方で、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときには、前記クラッチ機構を間欠的に結合状態とする間欠結合制御を実行可能なものであり、
前記クラッチ制御手段は、所定の制御周期中における前記結合状態の維持時間を前記目標回転速度取得手段によって取得された目標回転速度に応じて定める結合維持時間算出手段と、
この結合維持時間算出手段によって算出された維持時間の間は前記クラッチ機構を結合状態とし、前記制御周期中の残余の期間は前記クラッチ機構を遮断状態とするようにして、前記クラッチ機構を前記結合状態と前記遮断状態とで交互に切り換える間欠結合制御手段とを含み、
前記結合維持時間算出手段は、前記回転速度比較手段による比較結果に基づいて、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときに、前記目標回転速度で原動機を回転させたときに得られるべき推進力と等価な推進力が得られるように、前記クラッチ機構を結合状態に維持する維持時間を算出するものであることを特徴とする推進力制御装置。
A motor mounted on the hull of a ship, a motor, a propulsive force generating member that generates a propulsive force by obtaining the rotational force from the motor, a combined state that transmits the rotational force from the motor to the propulsive force generating member, and the motor Propulsion for controlling a propulsion device including a clutch mechanism including a dog clutch, and a clutch actuating device for operating the clutch mechanism, which can be switched to an interrupted state in which transmission of rotational force to the propulsive force generating member is interrupted. A force control device,
Target rotational speed acquisition means for acquiring the target rotational speed of the prime mover;
Rotational speed comparison means for comparing the target rotational speed acquired by the target rotational speed acquisition means with a predetermined lower limit value;
Before based on the comparison result by Kikai rolling speed comparison means, when the target rotational speed is smaller than the lower limit value, the motor control means for driving the prime mover at a reference rotational speed that is determined in advance,
Clutch control means for controlling the clutch operating device based on the target rotational speed acquired by the target rotational speed acquisition means,
The clutch control unit holds the clutch mechanism in a coupled state when the target rotation speed is equal to or higher than the lower limit value based on the comparison result by the rotation speed comparison unit, while the target rotation speed is set to the lower limit value. When smaller than, it is possible to execute intermittent coupling control to intermittently couple the clutch mechanism,
The clutch control means is a coupling maintenance time calculation means for determining a maintenance time of the coupling state during a predetermined control cycle according to a target rotation speed acquired by the target rotation speed acquisition means;
The clutch mechanism is engaged during the maintenance time calculated by the coupling maintenance time calculating means, and the clutch mechanism is disengaged during the remaining period of the control cycle so that the clutch mechanism is engaged. Intermittent coupling control means for alternately switching between the state and the cutoff state,
The coupling maintenance time calculation means, based on the comparison result of the previous Kikai rolling speed comparison means, when the target rotational speed is smaller than the lower limit value is obtained when rotating the motor at the target rotational speed A propulsive force control device that calculates a maintenance time for maintaining the clutch mechanism in a coupled state so as to obtain a propulsive force equivalent to a power propulsive force.
前記結合維持時間算出手段は、
前記目標回転速度をNa、前記基準回転速度をNb、前記制御周期をS、前記クラッチ機構の結合状態維持時間をsとしたとき、次式に従って結合状態維持時間sを算出するものであることを特徴とする請求項記載の推進力制御装置。
s=(Na/Nb)・S
The bond maintenance time calculation means includes
When the target rotational speed is Na, the reference rotational speed is Nb, the control period is S, and the coupled state maintaining time of the clutch mechanism is s, the coupled state maintaining time s is calculated according to the following equation. The propulsive force control device according to claim 1, wherein
s = (Na / Nb) · S
前記基準回転速度が、前記下限値に等しく定められていることを特徴とする請求項または記載の推進力制御装置。 The reference rotational speed, thrust control apparatus according to claim 1, wherein that the equal defined in the lower limit. 前記船舶は、前記船体に取り付けられた複数の前記推進機を備えており、
前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ機構を間欠的に結合状態とする間欠結合制御を実行中に、前記複数の推進機にそれぞれ備えられた複数のクラッチ機構の結合/遮断の切り換えタイミングが同期するように前記複数の推進機にそれぞれ備えられた複数のクラッチ作動装置を制御するものであることを特徴とする請求項ないしのいずれかに記載の推進力制御装置。
The ship includes a plurality of the propulsion devices attached to the hull,
The clutch control means synchronizes the switching timings of coupling / disconnection of the plurality of clutch mechanisms respectively provided in the plurality of propulsion units during the intermittent coupling control for intermittently coupling the clutch mechanisms. The propulsive force control device according to any one of claims 1 to 3 , wherein a plurality of clutch actuating devices respectively provided in the plurality of propulsion devices are controlled.
前記原動機が運転状態か停止状態かを判定する原動機状態判定手段をさらに含み、
前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ機構を間欠的に結合状態とする間欠結合制御を実行中に、前記原動機状態判定手段によって前記原動機が停止状態であると判定されると、これに応答して前記間欠結合制御を中断し、その後に前記原動機状態判定手段によって前記原動機が運転状態であると判定されると、これに応答して前記中断していた間欠結合制御を再開するものであることを特徴とする請求項ないしのいずれかに記載の推進力制御装置。
Further includes a prime mover state determination means for determining whether the prime mover is in an operating state or a stopped state;
The clutch control means, in response to the determination that the prime mover is in a stopped state by the prime mover state determination means during the intermittent engagement control that intermittently engages the clutch mechanism, Intermittent coupling control is interrupted, and thereafter, when the prime mover state determination means determines that the prime mover is in an operating state, the interrupted intermittent coupling control is resumed in response thereto. The propulsive force control device according to any one of claims 1 to 4 .
前記船舶は、前記船体に取り付けられた複数の前記推進機を備えており、
前記原動機状態判定手段は、前記複数の推進機にそれぞれ備えられた複数の原動機が運転状態か停止状態かを判定するものであり、
前記クラッチ制御手段は、前記複数の推進機にそれぞれ備えられた複数のクラッチ機構に対する間欠結合制御を実行中に、前記原動機状態判定手段によって前記複数の原動機のいずれか一つでもが停止状態であると判定されると、これに応答して前記複数のクラッチ機構の全てに対する間欠結合制御を中断するものであることを特徴とする請求項記載の推進力制御装置。
The ship includes a plurality of the propulsion devices attached to the hull,
The prime mover state determination means determines whether the plurality of prime movers respectively provided in the plurality of propulsion devices are in an operating state or a stopped state,
The clutch control means is in a state where any one of the plurality of prime movers is stopped by the prime mover state determination means during execution of intermittent coupling control for the plurality of clutch mechanisms respectively provided in the plurality of propulsion devices. 6. The propulsive force control device according to claim 5, wherein, in response to the determination, intermittent coupling control for all of the plurality of clutch mechanisms is interrupted.
前記原動機状態判定手段によって停止状態であると判定された原動機を再始動させるための再始動制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項または記載の推進力制御装置。 The propulsive force control device according to claim 5 or 6 , further comprising restart control means for restarting the prime mover determined to be in a stopped state by the prime mover state determination means. 前記クラッチ機構は、前記原動機からの回転力を前記推進力発生部材が前記船体を前進させるように伝達する前進結合状態と、前記原動機からの回転力を前記推進力発生部材が前記船体を後進させるように伝達する後進結合状態と、前記原動機からの回転力を前記推進力発生部材に伝達しない遮断状態とに切り換え可能なものであることを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の推進力制御装置。 The clutch mechanism includes a forward-coupled state in which the propulsive force generating member transmits the rotational force from the prime mover so that the propulsion member advances the hull, and the propulsive force generating member causes the propulsive force generation member to move the hull backward. a reverse coupling state of transmitting as, according to the rotational force from the prime mover to any of claims 1 to 7, characterized in that switchable to a shut-off state does not transmit the driving force generating member Propulsion control device. 前記目標回転速度取得手段によって取得される目標回転速度に対応した目標推進力を入力するための目標推進力入力操作部と、
請求項1ないしのいずれかに記載の推進力制御装置とを含むことを特徴とする操船支援システム。
A target thrust input operation unit for inputting a target thrust corresponding to the target rotational speed acquired by the target rotational speed acquisition means;
A marine vessel maneuvering support system comprising the propulsive force control device according to any one of claims 1 to 8 .
船体と、
この船体に取り付けられ、原動機、この原動機からの回転力を得て推進力を発生する推進力発生部材、前記原動機から前記推進力発生部材へと回転力を伝達する結合状態と、前記原動機から前記推進力発生部材への回転力の伝達を遮断する遮断状態とに切り換え可能な、ドッグクラッチを含むクラッチ機構、および前記クラッチ機構を作動させるクラッチ作動装置を備えた推進機と、
請求項記載の操船支援システムとを含むことを特徴とする船舶。
The hull,
Attached to the hull, engine, driving force generating member for generating a propulsive force to give a rotational force from the prime mover, a coupling state of transmitting a rotational force to the thrust generating member from the prime mover, from the prime mover A clutch mechanism including a dog clutch that can be switched to a shut-off state that interrupts transmission of rotational force to the propulsive force generating member, and a propulsion device that includes a clutch actuating device that operates the clutch mechanism;
A marine vessel maneuvering support system according to claim 9 .
船舶の船体に取り付けられ、原動機、この原動機からの回転力を得て推進力を発生する推進力発生部材、前記原動機から前記推進力発生部材へと回転力を伝達する結合状態と、前記原動機から前記推進力発生部材への回転力の伝達を遮断する遮断状態とに切り換え可能な、ドッグクラッチを含むクラッチ機構、および前記クラッチ機構を作動させるクラッチ作動装置を備えた推進機を制御するための方法であって、
前記原動機の目標回転速度を取得する目標回転速度取得ステップと、
前記取得された目標回転速度を所定の下限値と比較するステップと、
前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときに、予め定められた基準回転速度で前記原動機を駆動させる原動機制御ステップと、
前記目標回転速度取得ステップによって取得された目標回転速度に基づいて、前記クラッチ作動装置を制御するクラッチ制御ステップとを含み、
前記クラッチ制御ステップは、前記目標回転速度が前記下限値以上であるときには前記クラッチ機構を結合状態に保持する一方で、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときには、前記クラッチ機構を間欠的に結合状態とする間欠結合制御を実行するステップを含み、
前記クラッチ制御ステップは、さらに
所定の制御周期中における前記結合状態の維持時間を前記目標回転速度取得ステップによって取得された目標回転速度に応じて定める結合維持時間算出ステップと、
この結合維持時間算出ステップによって算出された維持時間の間は前記クラッチ機構を結合状態とし、前記制御周期中の残余の期間は前記クラッチ機構を遮断状態とするようにして、前記クラッチ機構を前記結合状態と前記遮断状態とで交互に切り換える前記間欠制御を実行する間欠結合制御ステップとを含み、
前記結合維持時間算出ステップは、前記目標回転速度が前記下限値よりも小さいときに、前記目標回転速度で原動機を回転させたときに得られるべき推進力と等価な推進力が得られるように、前記クラッチ機構を結合状態に維持する維持時間を算出するステップを含むことを特徴とする推進力制御方法。
Attached to the hull of the ship, the prime mover, a coupling state of transmitting propulsive force generating member for generating a propulsive force to give a rotational force from the prime mover, the a rotational force to the thrust generating member from the prime mover, the prime mover A clutch mechanism including a dog clutch , and a propulsion device including a clutch actuating device for operating the clutch mechanism, which can be switched to a cutoff state in which transmission of rotational force to the propulsive force generating member is cut off. A method,
A target rotational speed acquisition step of acquiring a target rotational speed of the prime mover ;
Comparing the acquired target rotational speed with a predetermined lower limit;
A prime mover control step of driving the prime mover at a predetermined reference rotational speed when the target rotational speed is smaller than the lower limit;
Based on the obtained target rotation speed by the target rotational speed acquisition step, seen including a clutch control step of controlling the clutch actuation device,
The clutch control step holds the clutch mechanism in a coupled state when the target rotational speed is equal to or higher than the lower limit value, and intermittently engages the clutch mechanism when the target rotational speed is smaller than the lower limit value. Including a step of performing intermittent coupling control for coupling state,
The clutch control step further includes
A combined maintenance time calculating step for determining a maintenance time of the combined state during a predetermined control period according to the target rotational speed acquired by the target rotational speed acquiring step;
The clutch mechanism is engaged during the maintenance time calculated by the coupling maintenance time calculating step, and the clutch mechanism is disengaged during the remaining period of the control cycle. An intermittent coupling control step for performing the intermittent control that switches alternately between a state and the cutoff state,
In the coupling maintenance time calculation step, when the target rotational speed is smaller than the lower limit value, a propulsive force equivalent to the propulsive force that should be obtained when the prime mover is rotated at the target rotational speed is obtained. propulsion control method comprising steps including Mukoto for calculating a holding time for maintaining the clutch mechanism in the bound state.
JP2004304615A 2003-10-22 2004-10-19 Propulsive force control device, ship maneuvering support system and ship equipped with the same, and propulsive force control method Active JP4707362B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004304615A JP4707362B2 (en) 2003-10-22 2004-10-19 Propulsive force control device, ship maneuvering support system and ship equipped with the same, and propulsive force control method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003361461 2003-10-22
JP2003361461 2003-10-22
JP2004304615A JP4707362B2 (en) 2003-10-22 2004-10-19 Propulsive force control device, ship maneuvering support system and ship equipped with the same, and propulsive force control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005145439A JP2005145439A (en) 2005-06-09
JP4707362B2 true JP4707362B2 (en) 2011-06-22

Family

ID=34703081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004304615A Active JP4707362B2 (en) 2003-10-22 2004-10-19 Propulsive force control device, ship maneuvering support system and ship equipped with the same, and propulsive force control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4707362B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023003692A1 (en) * 2021-07-23 2023-01-26 Caterpillar Inc. Marine propulsion control system with syncronized troll and method of operation

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4664691B2 (en) * 2005-01-21 2011-04-06 本田技研工業株式会社 Outboard motor steering system
JP4673187B2 (en) * 2005-10-25 2011-04-20 ヤマハ発動機株式会社 Multi-machine propulsion unit controller
US7524219B2 (en) * 2006-03-16 2009-04-28 Cpac Systems Ab Steering control system for a vessel, a vessel including such a steering control system and a method for controlling a steering system
JP4979371B2 (en) * 2006-12-26 2012-07-18 ヤマハ発動機株式会社 Ship propulsion device control device
JP5337722B2 (en) * 2010-01-07 2013-11-06 ヤマハ発動機株式会社 Ship propulsion control device and ship
JP5703830B2 (en) * 2011-02-24 2015-04-22 スズキ株式会社 Outboard motor power transmission
JP5824255B2 (en) 2011-06-28 2015-11-25 ヤンマー株式会社 Ship maneuvering equipment
EP3098159B1 (en) 2015-05-25 2018-12-26 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Boat maneuvering system
JP7348824B2 (en) * 2019-11-29 2023-09-21 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 Marine propulsion system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62105796A (en) * 1985-10-31 1987-05-16 Yanmar Diesel Engine Co Ltd Trawling device for ship
JPH0668292B2 (en) * 1986-01-20 1994-08-31 ヤンマーディーゼル株式会社 Trolling equipment for ships

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023003692A1 (en) * 2021-07-23 2023-01-26 Caterpillar Inc. Marine propulsion control system with syncronized troll and method of operation

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005145439A (en) 2005-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6994046B2 (en) Marine vessel running controlling apparatus, marine vessel maneuvering supporting system and marine vessel each including the marine vessel running controlling apparatus, and marine vessel running controlling method
US7052341B2 (en) Method and apparatus for controlling a propulsive force of a marine vessel
JP5481059B2 (en) Maneuvering support apparatus and ship equipped with the same
JP5371401B2 (en) Maneuvering support apparatus and ship equipped with the same
US20070017426A1 (en) Marine vessel maneuvering supporting apparatus, marine vessel including the marine vessel maneuvering supporting apparatus, and marine vessel maneuvering supporting method
US7455557B2 (en) Control unit for multiple installation of propulsion units
JP4944736B2 (en) Outboard motor control apparatus, cruise support system using the same, and ship
JP4828897B2 (en) Multi-machine propulsion type small ship
JP5041971B2 (en) Control device for hybrid type outboard motor, cruise support system using the same, and ship
JP4324010B2 (en) Engine speed control device for outboard motor
JP2005200004A (en) Ship maneuver supporting device, ship equipped therewith, and maneuver supporting method
US20060019552A1 (en) Control system for watercraft propulsion units
JP2006001432A (en) Steering device for small sized vessel
JP2011140272A (en) Marine vessel propulsion control apparatus and marine vessel
JP4707362B2 (en) Propulsive force control device, ship maneuvering support system and ship equipped with the same, and propulsive force control method
WO2017168802A1 (en) Ship steering device
US10001784B2 (en) Small boat posture control apparatus
JP2021049842A (en) Attitude control system of hull, attitude control method of hull, and ship
JP5059392B2 (en) Navigation control device and ship using the same
JP2014076755A (en) Watercraft control system, watercraft control method, and program
JP2005145438A (en) Cruising control device, navigation support system and ship having the device, and cruising control method
JP5289485B2 (en) Multi-machine ship propulsion control device
US20220297811A1 (en) Vessel operation system and vessel
JP2002234495A (en) Ship steering device
JP2020168921A (en) Propulsion system for vessel and vessel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070316

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20090116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100805

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100831

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110310

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110315

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4707362

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250