JP5285490B2 - 船舶用制御装置、ならびにそれを備えた船舶用推進システムおよび船舶 - Google Patents
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Description
船舶の操船席には、ステアリング装置と、船外機の出力を調整するためのリモコン装置とが配置される。ステアリング装置は、たとえば、ステアリングハンドルを備えている。このステアリングハンドルの操作が、ケーブルによって船外機に伝達され、船外機の方向を変更できるようになっている。リモコン装置は、船外機のシフト位置選択およびエンジン出力調整のためのレバーを備えている。このレバーの操作位置に応じて船外機のシフト位置およびエンジン回転速度が制御される。より具体的には、レバーの操作位置がリモコンECUに入力され、それに応じて、リモコンECUから船外機ECUに対して目標シフト位置および目標エンジン回転速度が与えられる。
船舶内にはローカルエリアネットワーク(船内LAN)が構築されている。この船内LANに、船外機ECUおよびゲージが接続されていて、これらの間のデータ通信が可能とされている。
複数の推進機を一括して始動するための専用の回路を設けることが考えられるけれども、このような専用の回路を備えると、ハードウェアコストが高くつく。
また、この発明の他の目的は、前記のような船舶用制御装置を備えた船舶用推進システムを提供することである。
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、複数の推進機にそれぞれ備えられるエンジンを始動/停止する船舶用制御装置であって、前記複数の推進機のエンジンを個別に始動/停止するために操作され、前記複数の推進機にそれぞれ対応付けて設けられた複数の個別始動/停止スイッチと、前記複数の推進機のエンジンを一括して始動/停止するために操作される全機始動/停止スイッチと、前記複数の推進機のエンジンの運転状態を取得する運転状態取得手段と、前記複数の個別/始動停止スイッチにそれぞれ対応する複数の入力ポートを有し、各前記入力ポートに、対応する前記個別始動/停止スイッチが接続され、かつ全ての前記入力ポートに、前記全機始動/停止スイッチが共通に接続され、前記複数の入力ポートへの入力パターンおよび前記運転状態取得手段により取得される運転状態に応じて、前記複数の推進機のエンジンの始動/停止を制御し、前記複数の推進機のエンジンを一括して始動させる際に、前記エンジンの始動のためのクランキング時間よりも長い所定時間の間隔を開けて当該複数の推進機のエンジンを順次始動させる制御手段とを含む、船舶用制御装置である。
全推進機の一括始動では、全推進機のエンジンを或る時間間隔、具体的にはエンジンの始動のためのクランキング時間よりも長い所定時間の間隔で順次始動する。これにより、複数の推進機のエンジンが順次始動されるので、始動に失敗した推進機の有無を使用者が確認しやすい。また、とくに、複数の推進機で電源(バッテリ)を共有している場合には、バッテリに対する負荷を時間的に分散させることができる。
複数の推進機のエンジンを一括停止させるときは、複数の推進機のエンジンを一斉に(同時に)停止させることが好ましい。これにより、停止制御に関して即応性を持たせることができる。
請求項2記載の発明は、前記制御手段は、一つの前記入力ポートに指令が入力されたときに、同時に他の入力ポートにも指令が入力されたかどうかを判断する個別操作/同時操作判定手段と、前記個別操作/同時操作判定手段によって、一つの前記入力ポートのみに指令が入力されたと判断されたときに、当該入力ポートに対応する一つの推進機のエンジンを始動または停止する個別始動/停止制御手段と、前記個別操作/同時操作判定手段によって、一つの前記入力ポートだけでなく他の入力ポートにも指令が入力されたと判断されたときに、全ての前記推進機のエンジンを一括始動/または一括停止する全始動/停止制御手段とを含む、請求項1記載の船舶用制御装置である。
この構成によれば、全機始動/停止スイッチが操作されたときに、複数の推進機のエンジンの運転状態に応じて、一括始動制御または一括停止制御が適切に選択される。全推進機のエンジンが停止状態のときに全機始動/停止スイッチが操作されれば、使用者の意図は、全機エンジン始動であると考えられる。そこで、この場合には、全推進機のエンジンが一括始動される。一方、いずれかの推進機のエンジンが運転状態のときに、全機始動/停止スイッチが操作されれば、使用者の意図は、全機エンジン一括始動または一括停止であると考えるのが適切である。この発明では、全推進機のエンジンが一括停止される。より正確には、運転中のエンジンがあれば、そのエンジンの運転が停止される。使用者は、全機一括始動を望む場合には、再度、全機始動/停止スイッチを操作すれば足りる。
この構成によれば、始動可能な全推進機に関してエンジン始動許可条件が充足されている場合に限り、全推進機のエンジンが一括始動される。つまり、始動可能な全推進機のいずれかに関してエンジン始動許可条件が充足されなければ、全推進機のエンジンの一括始動は行われない。これにより、始動可能な全推進機に関して、適切なエンジン始動制御を行うことができる。
前記エンジン始動許可条件は、エンジンが停止していることを含んでいてもよい。
請求項6記載の発明は、前記制御手段が、全ての推進機のエンジンが停止しているとき、全ての推進機のエンジンを一括始動し、少なくとも一つの推進機のエンジンが運転中であるときには、全ての推進機のエンジンを一括停止する、請求項5記載の船舶用制御装置である。
前記推進機は、エンジンと推進力発生部材(たとえばプロペラ)との間の動力伝達経路を接続/遮断するクラッチ機構を含むものであってもよい。この場合、前記エンジン始動許可条件は、前記クラッチ機構が遮断状態であることを含んでいてもよい。また、クラッチ機構に対応して、使用者によって操作され、当該クラッチ機構を前記接続状態または遮断状態とするための指令信号を発生することができる操作手段が備えられていてもよい。この場合において、前記始動許可条件は、前記操作手段が前記遮断状態とするための指令信号を出力していることを含んでいてもよい。
図1は、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斜視図である。船舶1は、船体2と、推進機としての船外機3とを備えている。船外機3は、複数個(この実施形態では3機)備えられている。これらの船外機3は、船体2の船尾に並べて取り付けられている。3機の船外機を区別するときには、右舷に配置されたものを「右舷船外機3S」、中央に配置されたものを「中央船外機3C」、左舷に配置されたものを「左舷船外機3P」ということにする。これらの船外機3は、それぞれエンジン(内燃機関)を備えており、このエンジンの駆動力によって回転されるプロペラ(スクリュー)によって推進力を発生する。
ハンドル装置6は、操船者によって回転操作されるステアリングハンドル6aを備えている。このステアリングハンドル6aの操作が、ケーブル(図示せず)によって、船尾に設けられた舵取り機構(図示せず)に機械的に伝達されるようになっている。この舵取り機構は、3機の船外機3を連動させて、それらの方向を変化させる。これにより、推進力の方向が変化し、それに応じて船舶1の進行方向を変更できる。むろん、ステアリングハンドル6aの操舵角を検出するセンサと、このセンサによって検出される操舵角に応じて駆動されるアクチュエータとを備えたパワーステアリング装置が採用されてもよい。この場合、ステアリングハンドル6aと舵取り機構との間には機械的な結合はなく、ハンドル操作に応じた制御信号によってアクチュエータが駆動され、その駆動力によって船外機3が転舵されることになる。
全機始動/停止スイッチ80は、全船外機3を一括始動または一括停止させるために操作されるモーメンタリスイッチである。
再び図1を参照する。ゲージ9は、3機の船外機3に対応して3個備えられている。これらを区別するときには、右舷船外機3Sに対応するものを「右舷ゲージ9S」といい、中央船外機3Cに対応するものを「中央ゲージ9C」といい、左舷船外機3Pに対応するものを「左舷ゲージ9P」という。これらのゲージ9は、対応する船外機3の状態を表示する。より具体的には、対応する船外機3の電源のオン/オフ、エンジン回転速度その他必要な情報を表示する。
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退ギヤ43cと、前進ギヤ43bおよび後退ギヤ43cの間に配置されたドッグクラッチ43dとを有している。
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けれども、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。
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ECU20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。
右舷リモコン装置7S、中央リモコン装置7Cおよび左舷リモコン装置7Pにそれぞれ対応する右舷リモコンECU(電子制御ユニット)60S、中央リモコンECU60C、および左舷リモコンECU60P(以下総称するときには「リモコンECU60」という。)が備えられている。これらのリモコンECU60S,60C,60Pは、それぞれ、通信線71S,71C,71Pを介して、対応する船外機ECU20S,20C,20P(図3の船外機ECU20に相当)との間で、指令信号および必要な情報を授受することができるようになっている。また、リモコンECU60S,60C,60Pは、通信線72を介して、それらの間で相互に情報を授受することができるようになっている。これらの通信線71S,71C,71P,72は、船舶1内に構築されたLAN(ローカルエリアネットワーク)の形態を有していてもよい。
一方、操作パネル8に備えられたキースイッチ4は、一方の端子がバッテリ15に接続されており、他方の端子は、全てのリモコンECU60S,60C,60Pおよび全ての船外機ECU20S,20C,20Pに接続されている。キースイッチ4がオン位置に操作されて導通すると、リモコンECU60および船外機ECU20に内蔵された電源回路が作動し、それらのECU60,20に内蔵されたコンピュータが動作開始する。キースイッチ4がオフ位置に操作されて遮断されると、リモコンECU60および船外機ECU20は、所定の終了処理を実行し、その後に前記電源回路への電力供給を遮断して動作停止する。こうして、全船外機3に関する電源の一括投入および一括遮断を行うことができる。
キースイッチ4が導通しているときに、全船外機3のエンジン39が停止している状態で全機始動/停止スイッチ80が操作されると、この操作によって発生された信号が全機始動指令と解釈され、全船外機3のエンジン39が始動される。また、少なくとも一機の船外機3のエンジン39が運転中のときに全機始動/停止スイッチ80が操作されると、この操作によって発生された信号が全機停止指令と解釈され、運転中の全ての船外機3のエンジン39が停止される。この動作の詳細については、後述する。
リモコンECU60は、入力ポート21を監視し、スイッチ入力があるかどうかを調べる(ステップS1)。スイッチ入力がなければ、今制御周期における当該処理は終了となる。
入力ポート21への入力に応答してリモコンECU60が実行する処理内容をまとめると、次表1のとおりである。
また、前述の実施形態では、イモビライザ10が備えられた船舶用推進システムを例にとったけれども、イモビライザを備えないシステムにもこの発明を適用することができる。
以下に、特許請求の範囲に記載された構成要素と前述の実施形態における構成要素との対応関係を示す。
推進機:船外機3
個別始動/停止スイッチ:始動/停止スイッチ81
全機始動/停止スイッチ:全機始動/停止スイッチ80
運転状態取得手段:ステップS4(図5)
制御手段:リモコンECU60
個別操作/同時操作判定手段:ステップS5,S8(図5)
個別始動/停止制御手段:ステップS3,S10(図5)
全始動/停止制御手段:ステップS3,S7(図5)
始動許可条件判定手段:ステップS6(図5)
この明細書の開示からは、特許請求の範囲に記載した発明の他にも、次のような発明が把握される。
1.複数の推進機にそれぞれ備えられるエンジンを始動/停止する船舶用制御装置であって、
前記複数の推進機のエンジンを個別に始動/停止するために操作され、前記複数の推進機にそれぞれ対応付けて設けられた複数の個別始動/停止スイッチと、
前記複数の推進機のエンジンを一括して始動/停止するために操作される全機始動/停止スイッチと、
前記複数の個別/始動停止スイッチにそれぞれ対応する複数の入力ポートを有し、各前記入力ポートに、対応する前記個別始動/停止スイッチが接続され、かつ全ての前記入力ポートに前記全機始動/停止スイッチが共通に接続されており、前記複数の入力ポートへの入力に応じて、前記複数の推進機のエンジンの始動/停止を制御する制御手段と
を含む、船舶用制御装置。
2.前記制御手段は、前記複数の推進機のエンジンを一括して始動させる際に、或る時間間隔を開けて当該複数の推進機のエンジンを順次始動させる手段を含む、項1記載の船舶用制御装置。
複数の推進機のエンジンを一括停止させるときは、一斉に(同時に)停止させればよい。これにより、停止制御に関して即応性を持たせることができる。
3.前記制御手段は、全ての推進機のエンジンが停止しているとき、全ての推進機のエンジンを一括始動し、少なくとも一つの推進機のエンジンが運転中であるときには、全ての推進機のエンジンを一括停止する、項1または2記載の船舶用制御装置。
4.それぞれエンジンを備えた複数の推進機と、
この複数の推進機を制御する項1〜3のいずれか一項に記載の船舶用制御装置とを含む、船舶用推進システム。
5.船体と、
この船体に装着され、それぞれエンジンを備えた複数の推進機と、
この複数の推進機を制御する項1〜3のいずれか一項に記載の船舶用制御装置とを含む、船舶。
2 船体
3(3S,3C,3P) 船外機
4 キースイッチ
5 操船席
6 ハンドル装置
6a ステアリングハンドル
7(7S,7C,7P) リモコン装置
8 操作パネル
80 全機始動/停止スイッチ
81(81S,81C,81P) 始動/停止スイッチ
82S,82C,82P ダイオード
83(83S,83C,83P) 電源ランプ
9(9S,9C,9P) ゲージ
10 イモビライザ
11 キーユニット
12 ロックボタン
13 アンロックボタン
15 バッテリ
16(16S,16C,16P) レバー位置センサ
20(20S,20C,20P) 船外機ECU
21(21S,21C,21P) 入力ポート
22(22S,22C,22P) 入力ポート
39 エンジン
40 プロペラ
43 シフト機構
45 スタータモータ
46 スロットルバルブ
48 エンジン回転検出部
49 シフト位置センサ
50 エンジンユニット
51 スロットルアクチュエータ
52 シフトアクチュエータ
55 インジェクタ
56 点火コイル
60(60S,60C,60P) リモコンECU
71(71S,71C,71P) 通信線
72 通信線
Claims (8)
- 複数の推進機にそれぞれ備えられるエンジンを始動/停止する船舶用制御装置であって、
前記複数の推進機のエンジンを個別に始動/停止するために操作され、前記複数の推進機にそれぞれ対応付けて設けられた複数の個別始動/停止スイッチと、
前記複数の推進機のエンジンを一括して始動/停止するために操作される全機始動/停止スイッチと、
前記複数の推進機のエンジンの運転状態を取得する運転状態取得手段と、
前記複数の個別/始動停止スイッチにそれぞれ対応する複数の入力ポートを有し、各前記入力ポートに、対応する前記個別始動/停止スイッチが接続され、かつ全ての前記入力ポートに、前記全機始動/停止スイッチが共通に接続され、前記複数の入力ポートへの入力パターンおよび前記運転状態取得手段により取得される運転状態に応じて、前記複数の推進機のエンジンの始動/停止を制御し、前記複数の推進機のエンジンを一括して始動させる際に、前記エンジンの始動のためのクランキング時間よりも長い所定時間の間隔を開けて当該複数の推進機のエンジンを順次始動させる制御手段と
を含む、船舶用制御装置。 - 前記制御手段は、
一つの前記入力ポートに指令が入力されたときに、同時に他の入力ポートにも指令が入力されたかどうかを判断する個別操作/同時操作判定手段と、
前記個別操作/同時操作判定手段によって、一つの前記入力ポートのみに指令が入力されたと判断されたときに、当該入力ポートに対応する一つの推進機のエンジンを始動または停止する個別始動/停止制御手段と、
前記個別操作/同時操作判定手段によって、一つの前記入力ポートだけでなく他の入力ポートにも指令が入力されたと判断されたときに、全ての前記推進機のエンジンを一括始動/または一括停止する全始動/停止制御手段とを含む、請求項1記載の船舶用制御装置。 - 前記全始動/停止制御手段は、全ての推進機のエンジンが停止しているとき、全ての推進機のエンジンを一括始動し、少なくとも一つの推進機のエンジンが運転中であるときには、全ての推進機のエンジンを一括停止する、請求項2記載の船舶用制御装置。
- 前記全始動/停止制御手段は、始動可能な全ての推進機に関して、所定のエンジン始動許可条件が満たされているかどうかを判定する始動許可条件判定手段を含み、始動可能な全ての推進機に関して前記始動許可条件が満たされていることを条件に、全ての推進機のエンジンを一括始動するものである、請求項3記載の船舶用制御装置。
- 複数の推進機にそれぞれ備えられるエンジンを始動/停止する船舶用制御装置であって、
前記複数の推進機のエンジンを個別に始動/停止するために操作され、前記複数の推進機にそれぞれ対応付けて設けられた複数の個別始動/停止スイッチと、
前記複数の推進機のエンジンを一括して始動/停止するために操作される全機始動/停止スイッチと、
前記複数の個別/始動停止スイッチにそれぞれ対応する複数の入力ポートを有し、各前記入力ポートに、対応する前記個別始動/停止スイッチが接続され、かつ全ての前記入力ポートに前記全機始動/停止スイッチが共通に接続されており、前記複数の入力ポートへの入力に応じて、前記複数の推進機のエンジンの始動/停止を制御し、前記複数の推進機のエンジンを一括して始動させる際に、前記エンジンの始動のためのクランキング時間よりも長い所定時間の間隔を開けて当該複数の推進機のエンジンを順次始動させる制御手段と
を含む、船舶用制御装置。 - 前記制御手段は、全ての推進機のエンジンが停止しているとき、全ての推進機のエンジンを一括始動し、少なくとも一つの推進機のエンジンが運転中であるときには、全ての推進機のエンジンを一括停止する、請求項5記載の船舶用制御装置。
- それぞれエンジンを備えた複数の推進機と、
この複数の推進機を制御する請求項1〜6のいずれか一項に記載の船舶用制御装置とを含む、船舶用推進システム。 - 船体と、
この船体に装着され、それぞれエンジンを備えた複数の推進機と、
この複数の推進機を制御する請求項1〜6のいずれか一項に記載の船舶用制御装置とを含む、船舶。
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