JP7002232B2

JP7002232B2 - 操舵制御システム、及び操舵装置の停止方法

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Publication number: JP7002232B2
Application number: JP2017128854A
Authority: JP
Inventors: 嘉彦松岡; 周丙大塚; 高志下舞; 辰喜田中
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2037-06-30
Also published as: JP2019010964A; KR20200018600A; DE112018002941B4; DE112018002941T5; CN110785348A; WO2019004182A1; KR102393338B1

Description

本発明は、舵板の舵角を変更する操舵制御システム、及び操舵装置の停止方法に関する。

船舶には、進行する方向を変えるべく操舵制御システムが備わっており、操舵制御システムの一例として例えば特許文献１のような舶用操舵装置が知られている。特許文献１の舶用操舵装置は、舵板駆動部と液圧ポンプとを備えており、液圧ポンプから舵板駆動部に圧液を供給することによって舵板駆動部が駆動するようになっている。また、舵板駆動部と液圧ポンプとの間には切換弁が介在している。切換弁は、舵板駆動部に流す圧液の方向を切換えることができ、舶用操舵装置は切換えることによって舵板の舵角が変わる。

特開２０１２－１３６１４８号公報

特許文献１では、舶用操舵装置の故障について何ら言及されていない。よって、例えば、切換弁が開いたままの状態でスティックした場合、舵板駆動部に意図しない作動液が流れ、舵板駆動部が不所望に動くことになる。また、液圧ポンプの駆動する電動機に繋がる配線が断線し、その状態で切換弁が作動した場合、舵板に外力がかかるとその力によって不所望に動くことになる。その他、舶用操舵装置における故障は多岐にわたり、その故障により舵板駆動部が不所望に動く可能性がある。それ故、舶用制御装置、即ち操舵制御システムにおける故障の発生を検出し、故障発生時において操舵制御システムにおける舵板駆動部が不所望な動きをしないようにすることが望まれている。

そこで本発明は、故障発生時に舵板駆動部が不所望な動きをしないようにすることができる操舵制御システム、及びその停止方法を提供することを目的としている。

本発明の操舵制御システムは、供給される液圧の流れ方向に応じた方向に舵板を動かす舵板駆動部と、入力される操舵信号に応じた流れ方向の圧液を前記舵板駆動部に供給する圧液供給機と、前記圧液供給機から前記舵板駆動部への圧液の供給及びその停止を切換える遮断機構と、を有する操舵装置と、前記操舵装置における互いに異なる部位の状態を検出する複数の検出器と、前記複数の検出器にて検出される検出結果に応じて前記操舵装置の状態を判定し、判定結果に基づいて前記遮断機構によって圧液の供給を停止する、判定遮断装置と、を備えるものである。

本発明に従えば、操舵装置における種々の部位の状態を検出し、検出される状態に基づいて操舵装置全体の状態を判定する。更に、判定結果に基づいて舵板駆動部への圧液の給排を停止することができる。即ち、判定される操舵装置の状態に応じて舵板駆動部の動きを止め、且つ舵板の舵角をそのままの状態に維持することができる。これにより、例えば操舵装置が故障した又は操舵装置において故障の恐れがある、即ち故障等が発生した場合において、舵板に外力が作用して舵板が不所望な方向を向いたり、舵板駆動部が制御不能な状態で舵板が動かされたりすることを防ぐことができる。つまり、故障等が発生した時に舵板駆動部が不所望な動きをしないようにすることができる。

上記発明において、前記複数の検出器は、操舵検出器と、舵板作動検出器とを少なくとも有し、前記操舵検出器は、操舵部に対する操作の有無を検出し、前記舵板作動検出器は、前記舵板駆動部の作動の有無を検出し、前記判定遮断装置は、前記操舵検出器及び前記舵板作動検出器の検出結果に応じて前記操舵装置における作動状態を判定してもよい。

上記構成に従えば、圧液供給機が操舵信号に対して無反応な状態であることを判定することができ、その状態において舵板駆動部の動きを止め且つ舵板の舵角をそのままの状態に維持することができる。

上記発明において、前記圧液供給機は、前記圧液を排出すべくタンクを有しており、前記複数の検出器は、圧力検出器と、液面検出器とを少なくとも有し、前記圧力検出器は、前記舵板駆動部に供給される圧液の圧力を検出し、前記液面検出器は、前記タンクの液面の位置を検出し、前記判定遮断装置は、前記圧力検出器及び前記液面検出器の検出結果に応じて前記操舵装置における液漏れ状態を判定してもよい。

上記構成に従えば、圧液の圧力とタンクの液面を検出することによって操舵装置において液漏れ状態を判定することができ、その状態において舵板駆動部の動きを止め且つ舵板の舵角をそのままの状態に維持することができる。

上記発明において、前記操舵装置は、前記圧液供給機と異なり且つ入力される前記操舵信号に応じた流れ方向の圧液を前記舵板駆動部に供給可能である予備圧液供給機を更に備え、前記舵板駆動部に圧液を供給する圧液供給源を前記圧液供給機から予備圧液供給機に切換え可能に構成され、前記判定遮断装置は、判定結果に基づいて前記遮断機構によって圧液の供給を停止すると共に、前記圧液供給源を前記圧液供給機から前記予備圧液供給機に切換えてもよい。

上記構成に従えば、故障等が発生した際に舵板駆動部の動きを止め且つ舵板の舵角をそのままの状態に維持された後も、操舵系統を圧液供給機から予備圧液供給機に切換えることによって舵板駆動部を動かすことができる。これにより、圧液供給機が故障等した後も船舶の向きを制御することができる。

上記発明において、前記遮断機構における作動の有無の指示をする指示部を更に備え、前記判定遮断装置は、前記判定結果と前記指示部に対する指示に基づいて前記遮断機構によって圧液の供給を停止してもよい。

上記構成に従えば、故障等した場合でも、指示に基づいて舵板駆動部の停止を行うので、圧液供給機が不所望に停止させられることを抑制することができる。

上記発明において、前記判定遮断装置は、前記判定結果に基づいて前記遮断機構によって圧液の供給を停止する場合、判定してから予め定められた時間が経過した後に前記遮断機構によって圧液の供給を停止してもよい。

上記構成に従えば、突発的なトラブルにより一時的に故障等の状態となり、その後故障等が解消された際に舵板駆動部を停止することを抑制することができる。これにより、舵板駆動部の停止回数が増加することを抑制することができる。

本発明の操舵装置の停止方法は、供給される液圧の流れ方向に応じた方向に舵板を動かす舵板駆動部と、入力される操舵信号に応じた流れ方向の圧液を前記舵板駆動部に供給する圧液供給機と、前記圧液供給機から前記舵板駆動部への圧液の供給及びその停止を切換える遮断機構と、を備える操舵装置の停止方法であって、複数の検出器によって前記操舵装置における互いに異なる部位の状態を検出する検出工程と、前記検出工程における検出結果に応じて前記操舵装置の状態を判定する状態判定工程と、前記状態判定工程における判定結果に基づいて前記遮断機構によって圧液の供給を停止する停止工程とを備える方法である。

上記構成に従えば、操舵装置における種々の部位の状態を検出し、検出される状態に基づいて操舵装置の状態を判定する。更に、判定結果に基づいて舵板駆動部への圧液の給排を停止することができる。即ち、操舵装置の状態に応じて舵板駆動部の動きを止め、且つ舵板の舵角をそのままの状態に維持することができる。これにより、例えば操舵装置が故障した又は操舵装置において故障の恐れがある、即ち故障等した場合において、舵板に外力が作用して舵板が不所望な方向を向いたり、舵板駆動部が制御不能な状態で舵板が動かされたりすることを防ぐことができる。つまり、故障等が発生した時に舵板駆動部が不所望な動きをしないようにすることができる。

本発明によれば、故障発生時に舵板駆動部が不所望な動きをしないようにすることができる。

第１実施形態の操舵制御システムの構成を示す油圧回路図である。図１の操舵制御システムが実行する舵角停止処理の手順を示すフローチャートである。図１の操舵制御システムが実行する舵角停止処理（第２実施例）の手順を示すフローチャートである。図１の操舵制御システムが実行する舵角停止処理（第３実施例）の手順を示すフローチャートである。図１の操舵制御システムが実行する舵角停止処理（第４実施例）の手順を示すフローチャートである。図１の操舵制御システムが実行する舵角停止処理（第５実施例）の手順を示すフローチャートである。第２実施形態の操舵制御システムの構成を示す油圧回路図である。

以下、本発明に係る第１及び第２実施形態の操舵制御システム１，１Ａ及びそれが実行する操舵装置３０の停止方法について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する操舵制御システム１，１Ａは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

＜第１実施形態＞
［操舵制御システム］
船舶では、操舵室にある操舵部５の舵輪の操作、及びオートパイロット機能等に基づいて入力される操舵信号に応じて船舶の進行方向を変えられるようになっており、船舶はその進行方向を変えるべく操舵制御システム１を備えている。操舵制御システム１は、圧液（例えば、油又は水等の液体）によって駆動するようになっており、舵板１２と、舵板駆動部２と、電液駆動装置３と、制御ユニット４と、操舵部５、センサ群６、表示操作部７とを備えている。

［舵板］
舵板１２は、船舶の進行方向を変えるための部材であり、船舶の船尾辺りに取付けられている。より詳細に説明すると、舵板１２は、側面視で大略矩形の板状の部材であり、舵板１２は舵軸１１に固定されている。舵軸１１は、その軸線が略垂直に延在し且つその軸線回りに回動可能な状態で船舶の船尾に取付けられており、舵板１２は、上下方向に立ち且つ前後方向に延在するように舵軸１１に固定されている。また、舵軸１１には、舵柄１３が取付けられている。舵柄１３は、舵軸１１からその軸線に直交する方向に延在しており、舵柄１３には、舵軸１１を回動させるべく舵板駆動部２が設けられている。

［舵板駆動部］
舵板駆動部２は、いわゆるラムシリンダであり、ラム１４と、２つのシリンダ１５，１６を有している。ラム１４は、ラム軸１４ａとラムピン１４ｂとを有している。ラム軸１４ａは、その軸線方向に延在する長手状の部材であり、その軸線方向中央部分にラムピン１４ｂが突設されている。ラムピン１４ｂは、ラム軸１４ａと一体的に移動し、またラムピン１４ｂには舵柄１３が係合されている。それ故、ラム軸１４ａが移動すると、舵柄１３が舵軸１１を中心に揺動し、それに伴って舵板１２がその軸線回りに回動する。このように構成されているラム軸１４ａには、それを軸線方向に移動させるべく２つのシリンダ１５，１６が取付けられている。

２つのシリンダ１５，１６は、ラム軸１４ａの軸線方向一端部及び他端部に夫々設けられている。即ち、第１シリンダ１５には、その内空間である第１シリンダ室１５ａにラム軸１４ａの軸線方向一端部が進退可能に挿入され、第２シリンダ１６には、その内空間である第２シリンダ室１６ａにラム軸１４ａの軸線方向他端部が進退可能に挿入されている。また、２つのシリンダ１５，１６は、各シリンダ室１５ａ，１６ａに圧液を供給可能に構成されており、ラム軸１４ａは、各シリンダ室１５ａ，１６ａの液圧を各々端部で受けて移動するようになっている。即ち、第１シリンダ室１５ａに圧液が供給されると、ラム軸１４ａと共にラムピン１４ｂが軸線方向一方に移動する。これにより、舵柄１３が軸線回りの周方向一方に回動し、それに伴って舵板１２もまた周方向一方に揺動する。また、第２シリンダ室１６ａに圧液が供給されると、ラム軸１４ａと共にラムピン１４ｂが軸線方向他方に移動する。これにより、舵柄１３が軸線回りの周方向他方に回動し、それに伴って舵板１２もまた周方向他方に揺動する。このように、舵板駆動部２は、各シリンダ室１５ａ，１６ａへの圧液の供給によって舵板１２を動かすことができるようになっており、舵板駆動部２には、各シリンダ室１５ａ，１６ａに圧液を供給すべく電液駆動装置３が接続されている。

［電液駆動装置］
電液駆動装置３は、本実施形態において２つの操舵系統３Ｌ，３Ｒを有している。２つの操舵系統３Ｌ，３Ｒは、共に同一の機能を有している。即ち、２つの操舵系統３Ｌ，３Ｒは、共に舵板駆動部２に圧液を供給可能であって、且つその圧液の方向を切換え可能に構成されている。このように構成されている電液駆動装置３は、２つの操舵系統３Ｌ，３Ｒを有しているが、主に一方の操舵系統３Ｌである第１操舵系統３Ｌによって舵板駆動部２を作動させる。他方、第２操舵系統３Ｒは、第１操舵系統３Ｌが故障等した際に舵板駆動部２を作動させる。以下では、２つの操舵系統３Ｌ，３Ｒの構成について説明するが、２つの操舵系統３Ｌ，３Ｒは、同一の構成を有している。それ故、第１操舵系統３Ｌの構成についてのみ説明し、第２操舵系統３Ｒの構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

第１操舵系統３Ｌは、圧液供給機２０を備えており、圧液供給機２０は、舵板駆動部２に圧液を供給して舵板駆動部２を駆動させると共に、そこに入力される操舵信号に基づいて舵板駆動部２に流す圧液の方向を変えて舵板１２の舵角を変えられるようになっている。更に詳細に説明すると、圧液供給機２０は、主に液圧ポンプ２１と、電動機２２と、方向切換弁２３と、パイロット切換弁２４と、を備えている。液圧ポンプ２１は、例えば固定容量形の斜軸ポンプであり、舵板駆動部２に供給する作動液を吐出するようになっている。更に詳細に説明すると、液圧ポンプ２１は、入力軸２１ａを有しており、入力軸２１ａが電動機２２に連結されている。電動機２２は、図示しない電源装置からの電力を受けて入力軸２１ａを回転駆動可能に構成されている。液圧ポンプ２１は、入力軸２１ａが回転することによって吸入ポート２１ｂから作動液を吸入し、更に加圧しながら作動液を吐出ポート２１ｃから吐出する。このように構成される液圧ポンプ２１は、吸入ポート２１ｂに吸入側通路３１ａが接続され、且つ吐出ポート２１ｃに吐出側通路３１ｂが接続され、更にこれら２つの通路３１ａ，３１ｂを介して方向切換弁２３に接続されている。

方向切換弁２３は、例えばパイロット式の切換弁であり、後で詳述するパイロット切換弁２４から出力されるパイロット圧ｐ１，ｐ２に応じて作動液の流れを変える。更に詳細に説明すると、方向切換弁２３は、４つのポートを有しており、４つのポートは、吸入側通路３１ａ、吐出側通路３１ｂ、第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂに夫々接続されている。第１給排通路３２ａは、方向切換弁２３と第１シリンダ１５とを接続し、第２給排通路３２ｂは、方向切換弁２３と第２シリンダ１６とを接続している。また、方向切換弁２３は、スプール２３ａを有しており、スプール２３ａの位置に応じて作動液の流れ方向を切換えるようになっている。

更に詳細に説明すると、スプール２３ａは、中立位置Ｍ１、第１オフセット位置Ｌ１、及び第２オフセット位置Ｒ１に移動可能に構成されている。スプール２３ａが中立位置Ｍ１に位置する場合、スプール２３ａによって吸入側通路３１ａと吐出側通路３１ｂとが接続され、液圧ポンプ２１がアンロード状態になる。他方、第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂの各々は遮断され、第１シリンダ１５及び第２シリンダ１６への作動液の給排が止められる。スプール２３ａが第１オフセット位置Ｌ１へと移動すると、スプール２３ａによって第１給排通路３２ａと吐出側通路３１ｂとが接続され、且つ第２給排通路３２ｂと吸入側通路３１ａとが接続される。これにより、作動液が第１シリンダ室１５ａに供給されると共に第２シリンダ室１６ａの作動液が排出され、ラム軸１４ａが軸線方向一方に移動する。即ち、舵板１２が周方向一方に回動する。他方、スプール２３ａが第２オフセット位置Ｒ１へと移動すると、スプール２３ａによって第１給排通路３２ａと吸入側通路３１ａとが接続され、且つ第２給排通路３２ｂと吐出側通路３１ｂとが接続される。これにより、作動液が第２シリンダ室１６ａに供給されると共に第１シリンダ室１５ａの作動液が排出され、ラム軸１４ａが軸線方向他方に移動する。即ち、舵板１２が周方向他方に回動する。

このように、方向切換弁２３は、スプール２３ａの位置によって作動液の流れを切換えることができ、作動液の切換えることによって舵板１２の向き（即ち、舵角）を変えたり舵板１２の舵角を維持したりすることができる。また、スプール２３ａには、その位置を変えるべく２つのパイロット圧ｐ１，ｐ２が作用している。更に詳細に説明すると、スプール２３ａには、２つのパイロット圧ｐ１，ｐ２が互いに抗するように作用しており、それらの差圧（ｐ１－ｐ２）に応じて位置を変えるようになっている。このような２つのパイロット圧ｐ１，ｐ２をスプール２３ａに作用させるべく、方向切換弁２３にはパイロット切換弁２４が接続されている。

パイロット切換弁２４は、いわゆる電磁切換弁であって、そこに入力される操舵信号に応じてパイロット圧ｐ１，ｐ２を制御するようになっている。更に詳細に説明すると、パイロット切換弁２４は、４つのポートを有しており、４つのポートは、自己圧供給通路３３ａ、タンク通路３３ｂ、第１パイロット通路３４ａ、及び第２パイロット通路３４ｂに夫々繋がっている。自己圧供給通路３３ａは、吐出側通路３１ｂに接続され、タンク通路３３ｂは、タンク２８に接続されている。他方、第１パイロット通路３４ａは、スプール２３ａに第１パイロット圧ｐ１を与えるべく方向切換弁２３に接続され、第２パイロット通路３４ｂは、スプール２３ａに第２パイロット圧ｐ２を与えるべく方向切換弁２３に接続されている。また、パイロット切換弁２４は、スプール２４ａを有しており、スプール２４ａは、パイロット切換弁２４に入力される操舵信号に応じて位置を変える。また、スプール２４ａは、その位置を変えることによって作動液の流れ方向を切換えるようになっている。

更に詳細に説明すると、パイロット切換弁２４では、スプール２４ａが中立位置Ｍ２、第１オフセット位置Ｌ２、及び第２オフセット位置Ｒ２に移動可能に構成されている。スプール２４ａが第１オフセット位置Ｌ２に位置する場合、スプール２４ａによってタンク通路３３ｂと第２パイロット通路３４ｂとが繋がり、また自己圧供給通路３３ａと第１パイロット通路３４ａとが繋がる。これにより、第２パイロット通路３４ｂのパイロット液がタンク２８に排出され、第２パイロット圧ｐ２がタンク圧となる。他方、第１パイロット通路３４ａには、自己圧供給通路３３ａを介して吐出側通路３１ｂの液圧が導かれる。吐出側通路３１ｂには、自己圧供給通路３３ａとの接続箇所よりも下流側において絞り２５が設けられているので、吐出側通路３１ｂの液圧は、絞り２５によって吸入側通路３１ａより高く維持されている。それ故、第２パイロット圧ｐ２より高い第１パイロット圧ｐ１がパイロット切換弁２４から出力され、方向切換弁２３のスプール２３ａが第１オフセット位置Ｌ１へと移動する。これにより、舵板１２が周方向一方に移動する。

他方、スプール２４ａが第２オフセット位置Ｒ２に位置する場合、タンク通路３３ｂと第１パイロット通路３４ａとが繋がり、自己圧供給通路３３ａと第２パイロット通路３４ｂとが繋がる。これにより、第１パイロット通路３４ａのパイロット液がタンク２８に排出され、第１パイロット圧ｐ１がタンク圧となる。他方、第２パイロット通路３４ｂには、自己圧供給通路３３ａを介して吐出側通路３１ｂの液圧が導かれる。これにより、第１パイロット圧ｐ１より高い第２パイロット圧ｐ２がパイロット切換弁２４から出力され、方向切換弁２３のスプール２３ａが第２オフセット位置Ｒ１へと移動する。これにより、舵板１２が周方向一方に移動する。

最後に、スプール２４ａが中立位置Ｍ２に位置する場合には、自己圧供給通路３３ａが遮断され、第１パイロット通路３４ａ及び第２パイロット通路３４ｂが共にタンク通路３３ｂに接続される。これにより、第１パイロット圧ｐ１及び第２パイロット圧ｐ２がタンク圧となり、方向切換弁２３のスプール２３ａが中立位置に戻される。これにより、液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間の作動液の行き来が止められ、舵板１２が動かなくなる。即ち、舵板１２の舵角を維持することができる。

このようにパイロット切換弁２４は、そこに入力される操舵信号に応じて２つのパイロット圧ｐ１、ｐ２を制御し、方向切換弁２３のスプール２３ａを移動させることができる。スプール２３ａを移動させることによって、その位置に応じた方向へと作動液の給排を行うことができる。これにより、舵板１２を操舵信号に応じた方向に揺動させることができる。また、電液駆動装置３には、作動液をリリーフするためのリリーフ機構２６が備わっている。

リリーフ機構２６は、第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂの液圧をリリーフ圧以下に抑えるべく、各々の液圧が予め定められたリリーフ圧を超えると作動液をタンク２８に排出するようになっている。更に詳細に説明すると、リリーフ機構２６は、第１リリーフ弁２６ａ及び第２リリーフ弁２６ｂを有しており、第１リリーフ弁２６ａが第１給排通路３２ａに接続され、第２リリーフ弁２６ｂが第２給排通路３２ｂに接続されている。また、第１リリーフ弁２６ａは、第１給排通路３２ａの液圧が予め定められた第１リリーフ圧を超えると、第１給排通路３２ａを流れる作動液をタンク２８に排出する。他方、第２リリーフ弁２６ｂは、第２給排通路３２ｂの液圧が予め定められた第２リリーフ圧を超えると、第２給排通路３２ｂを流れる作動液をタンク２８に排出する。これにより、電液駆動装置３内を流れる作動液が過度に加圧され、各構成が損傷を受けることを抑制することができる。また、第１給排通路３２ａには、第１逆止弁２９ａが接続され、第２給排通路３２ｂには、第２逆止弁２９ｂが接続されている。各逆止弁２９ａ、２９ｂは、共にタンク２８に接続されており、各々が接続される通路３２ａ，３２ｂの作動液が不足した際にタンク２８から前記通路３２ａ，３２ｂに作動液を導くことができる、キャビティ防止機能を有している。

このように構成されている電液駆動装置３では、操舵制御システム１において故障等が生じた場合、舵板１２の動きを止めると共に舵板１２の舵角を維持するようになっている。このような機能を達成すべく、電液駆動装置３は遮断機構２７を備えている。遮断機構２７は、液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間、本実施形態において方向切換弁２３と舵板駆動部２との間に介在している。即ち、遮断機構２７は、第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂの途中に介在している。また、遮断機構２７は、そこに切換信号が入力されるようになっており、この切換信号に応じて第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂを開閉する。即ち、遮断機構２７は、そこに入力される切換信号に応じて液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間の作動液の行き来を止めることができるようになっている。このような機能を有する遮断機構２７は、アンロード遮断弁４１と、遮断切換弁４２とを有している。

アンロード遮断弁４１は、第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂに介在し、第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂにおいてリリーフ機構２６及び２つの逆止弁２９ａ，２９ｂより方向切換弁２３側に配置されている。また、アンロード遮断弁４１は、そこに入力されるパイロット圧ｐ３，ｐ４の差圧（ｐ４－ｐ３）に応じて第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂの各々を開閉する。即ち、差圧（ｐ４－ｐ３）が所定圧力（ばね４１ａの付勢力に応じて決まる圧力）以下である場合、アンロード遮断弁４１は閉状態になり、アンロード遮断弁４１によって第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂの各々が閉じられる。これにより、方向切換弁２３のスプール２３ａの位置に関わらず液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間における作動液に行き来が止められる。また、閉状態では、第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂ同士がアンロード遮断弁４１によって互い接続されて、液圧ポンプ２１がアンロード状態となる。他方、差圧（ｐ４－ｐ３）が所定圧力を超えている場合、アンロード遮断弁４１は開状態となり、第１給排通路３２ａ及び第２給排通路３２ｂの各々がアンロード遮断弁４１によって開かれる。これにより、液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間で作動液の行き来が可能になる。このようにアンロード遮断弁４１は、２つのパイロット圧ｐ３，ｐ４に応じて開閉状態を切換えるようになっている。このように構成されるアンロード遮断弁４１には、そこにパイロット圧ｐ３，ｐ４を与えるべく遮断切換弁４２が接続されている。

遮断切換弁４２は、いわゆる電磁切換弁であって、そこに入力される切換信号に応じてパイロット圧ｐ３，ｐ４を制御するようになっている。更に詳細に説明すると、遮断切換弁４２は、４つのポートを有しており、４つのポートは、自己圧供給通路３３ａ、タンク通路３３ｂ、第３パイロット通路３４ｃ、及び第４パイロット通路３４ｄに夫々繋がっている。第３パイロット通路３４ｃ及び第４パイロット通路３４ｄは、パイロット圧ｐ３，ｐ４を与えるべくアンロード遮断弁４１に接続されている。遮断切換弁４２は、これら２つのパイロット通路３４ｃ，３４ｄの各々の接続先を自己圧供給通路３３ａ及びタンク通路３３ｂの何れかに切換え、これによってパイロット圧ｐ３，ｐ４を切換えるようになっている。なお、遮断切換弁４２は、切換信号に応じてだけでなく手動でも接続先を切換可能に構成されている。

遮断切換弁４２について更に詳細に説明すると、遮断切換弁４２は、切換信号が入力されると、第３パイロット通路３４ｃをタンク通路３３ｂに接続する。これにより、第３パイロット圧ｐ３がタンク圧になる。他方、第４パイロット通路３４ｄは自己圧供給通路３３ａに接続され、第４パイロット通路３４ｄに吐出側通路３１ｂの液圧に応じたパイロット液が導かれる。そうすると、第４パイロット圧ｐ４が吐出側通路３１ｂの液圧に応じた圧力となり、差分（ｐ４－ｐ３）が所定圧力を超え、アンロード遮断弁４１が開状態となる。これにより、液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間の作動液の行き来が可能になる。他方、切換信号が入力されなくなると、遮断切換弁４２は、第４パイロット通路３４ｄをタンク通路３３ｂに接続する。これにより、第４パイロット圧ｐ４がタンク圧になる。他方、第３パイロット通路３４ｃは自己圧供給通路３３ａに接続され、第３パイロット通路３４ｃに吐出側通路３１ｂの液圧に応じたパイロット液が導かれる。そうすると、第３パイロット圧ｐ３が吐出側通路３１ｂの液圧に応じた圧力となり、差分（ｐ４－ｐ３）が所定圧以下となり、アンロード遮断弁４１が閉状態となる。これにより、液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間で作動液の行き来ができなくなり、舵板１２をその舵角にて維持される。

このように、遮断機構２７は、切換信号の入力状態（即ち、切換信号の入力の有無）に応じて２つの給排通路３２ａ，３２ｂを開閉し、液圧ポンプ２１から舵板駆動部２に圧液を流したり止めたりすることができる。また、遮断機構２７は、液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間を遮断した際に液圧ポンプ２１をアンロード状態にしており、その際に液圧ポンプ２１にかかる負荷を低減することができる。これにより、遮断時における操舵制御システムの消費エネルギーを低減することができ、また液圧ポンプ２１の損傷を抑制することができる。

また、アンロード遮断弁４１は、閉状態においてそれより液圧ポンプ２１側に形成される回路３ａにて故障等が生じ、吐出された作動液を吸入ポート２１ｂに返すことができない場合に備えて、以下のような機能を有している。即ち、アンロード遮断弁４１は、２つのチェック弁４１ｂ，４１ｃを有しており、２つのチェック弁４１ｂ，４１ｃは、アンロード遮断弁４１の前後において液圧ポンプ２１側の圧力が舵板駆動部２側の圧力より高くなった場合、液圧ポンプ２１から舵板駆動部２への作動液の流れを許容するようになっている。更に詳細に説明すると、２つのチェック弁４１ｂ，４１ｃは、２つの給排通路３２ａ，３２ｂを閉じるべくその途中に介在し、また２つの給排通路３２ａ，３２ｂの互いに連通する部分より舵板駆動部２側に配置されている。それ故、アンロード遮断弁４１の前後において液圧ポンプ２１側が舵板駆動部２側より低圧となるアンロード状態では、２つのチェック弁４１ｂ，４１ｃは閉じたままとなり、液圧ポンプ２１から舵板駆動部２への作動液の流れが止められる。他方、故障等によって前記回路３ａ内の液圧が上昇し、アンロード遮断弁４１の前後において液圧ポンプ２１側が舵板駆動部２側より高圧となる場合、チェック弁４１ｂ，４１ｃが開き回路３ａ内の作動液がリリーフ機構２６を介してタンク２８へと排出される。このように、アンロード遮断弁４１の前後において液圧ポンプ２１側が舵板駆動部２側より高圧になっている際には、液圧ポンプ２１側の作動液を排出して回路３ａ内が過度に昇圧されることを防ぐことができ、回路３ａ内が昇圧しすぎることを抑制している。

このように構成されている第１操舵系統３Ｌは、遮断切換弁４２に切換信号が入力されている状態にてパイロット切換弁２４に入力される操舵信号が入力されると、操舵信号に応じた方向に舵板１２を駆動させることができる。他方、遮断切換弁４２への切換信号の入力が停止すると、操舵信号の有無に関わらず舵板駆動部２の動きを止め舵板１２の舵角を維持するようになっている。前述の通り、第２操舵系統３Ｒもまた第１操舵系統３Ｌと同じ構成を有しており、第１操舵系統３Ｌと同じ機能を発揮する。このように構成される２つの操舵系統３Ｌ，３Ｒは、舵板駆動部２と共に操舵装置３０を構成しており、操舵装置３０に切換信号及び操舵信号を入力すべく制御ユニット４が電気的に接続されている。

［制御ユニット等］
制御ユニット４は、舵板駆動部２を作動させるべく、２つの操舵系統３Ｌ，３Ｒのうち一方、例えば第１操舵系統３Ｌに切換信号及び操舵信号を夫々出力し、遮断機構２７及びパイロット切換弁２４の動きを制御する。更に詳細に説明すると、制御ユニット４は、操舵制御装置４ａ及び判定遮断装置４ｂを有している。なお、操舵制御装置４ａ及び判定遮断装置４ｂは、制御ユニット４を構成すべく必ずしも一つの個所に纏まっている必要なく、別々に設けられまた別々に製造されてもよい。操舵制御装置４ａは、操舵部５と繋がっており、操舵部５は、図示しない舵輪を有しており、舵輪は、操舵手等が操作可能に構成されている。操舵部５は、舵輪の操作（即ち、操作方向及び操作量）に応じた操舵指令を操舵制御装置４ａに出力し、操舵制御装置４ａは、操舵指令が入力されると電動機２２を駆動させて液圧ポンプ２１から作動液を吐出させる。また、操舵制御装置４ａは、操舵部５からの操舵指令に基づいて舵板１２の舵角を算出し、更に算出される舵角に応じた操舵信号を第１操舵系統３Ｌのパイロット切換弁２４に出力する。また、操舵制御装置４ａは、オートパイロット機能を有しており、その機能に基づいて算出される操舵信号もパイロット切換弁２４に出力するようになっている。

また、判定遮断装置４ｂは、操舵制御システム１の状態（即ち、操舵制御システム１における故障の有無）を判定し、判定結果に基づいて遮断機構２７に対する切換信号の出力状態を切換えるようになっている。このような機能を有する判定遮断装置４ｂは、操舵制御システム１の状態を判定すべくセンサ群６と接続されている。センサ群６には、操舵装置３０における互いに異なる部位の状態を検出すべく複数のセンサが含まれている。複数のセンサとしては、例えば圧力センサ、方向切換弁作動検出センサ、舵角検出センサ、断線検出センサ、タンク油面センサ、地絡・短絡検出センサ、漏液検出センサ等がある。

圧力センサは、シリンダ１５，１６に夫々設けられ、シリンダ室１５ａ，１６ａの液圧を検出し、方向切換弁作動検出センサは、方向切換弁２３のスプール２３ａの位置を検出することによって方向切換弁２３の作動の有無を検出する。舵角検出センサは、舵柄１３の軸線回りの回動角を検出することによって舵板１２の舵角を検出し、断線検出センサは、制御ユニット４と各機器とを繋ぐ配線に信号等を流してそれらの断線を検出する。また、タンク油面センサは、タンク２８の油面のレベルを検出し、地絡・短絡検出センサは、制御ユニット４と各機器とを繋ぐ配線が地絡又は短絡していないかを検出する。更に、漏液検出センサは、各操舵系統３Ｌ，３Ｒにおいて圧液が通路から漏れ出ていないかを検出する。なお、前述する種々のセンサは、あくまでセンサ群６に含まれるセンサの一例であり、これら以外のセンサが含まれていてもよく、また前述するセンサの何れか１つ又はそれ以上が含まれていなくてもよい。

このようにして構成されるセンサ群６からは各々のセンサで検出される結果が判定遮断装置４ｂに出力される。また、操舵検出器である判定遮断装置４ｂは、前述するセンサ群６の他に操舵制御装置４ａから操舵信号を取得し、操舵信号の出力の有無を検出する。即ち、判定遮断装置４ｂは、操舵信号の出力の有無を検出するセンサとしての役割を果たしている。更に、判定遮断装置４ｂは、各種機器、例えば電動機２２のスタータ、センサ群６の各センサ、操舵制御装置４ａのオートパイロット機能部分からの起動信号を取得し、各種機器の起動の有無を検出する。即ち、判定遮断装置４ｂは、起動信号の出力の有無を検出するセンサとしての役割を果たしている。判定遮断装置４ｂは、このようにして取得される検出結果に基づいて操舵装置３０の状態（本実施形態では、主に各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態）を判定する。以下の表１には、各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態を判定する際に用いられるセンサの検出結果の一例について示す。

表１は、行方向に各種センサ及び信号を示し、列方向に各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態を示している。判定遮断装置４ｂは、主に表１における「○」で示されるセンサの検出結果（検出した値及び状態だけでなく、何も検出されない状態も含む）に基づいて、各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態を判定する。例えば、舵板作動検出センサである方向切換弁作動検出センサ及び舵角検出センサの検出結果と、操舵信号及び各種起動信号に関する検出結果とに基づいて各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態、具体的には各操舵系統３Ｌ，３Ｒが無反応状態（舵角を自発的に変えることができな状態）か否かを判定遮断装置４ｂが判定する。即ち、操舵信号及び電動機２２のスタータの起動信号のうち少なくとも１つが出力され、且つ方向切換弁作動検出センサによって方向切換弁２３が作動していない（即ち、動きを検出できない状態である）ことを検出し且つ舵角検出センサによって舵角の変動が維持されていることを検出すると、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが無反応状態であると判定遮断装置４ｂが判定する。

また、判定遮断装置４ｂは、圧力センサ、方向切換弁作動検出センサ及び舵角検出センサの検出結果と、操舵信号及び各種起動信号に関する検出結果とに基づいて、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが制御不能状態（即ち、舵角を制御できない状態）か否かを判定遮断装置４ｂが判定する。即ち、操舵信号及び電動機２２のスタータの起動信号のうち少なくとも１つが出力され、且つ圧力センサ、方向切換弁作動検出センサ及び舵角検出センサによって検出される検出結果が操舵信号に対応した値と異なっている場合、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが制御不能状態であると判定遮断装置４ｂが判定する。

更に、判定遮断装置４ｂは、圧力センサ、タンク油面センサ、及び漏液検出センサの検出結果に基づいて、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが液漏れ状態（即ち、電液駆動装置３において圧液が漏れている状態）か否かを判定遮断装置４ｂが判定する。即ち、圧力センサにおいて圧力低下が生じ、且つタンク油面センサ及び漏液検出センサのうち何れか一方に応じて不良（油面の低下及び液漏れ）が検出されると、液漏れ状態であると判定遮断装置４ｂが判定する。また、判定遮断装置４ｂは、断線検出センサ及び地絡・短絡検出センサの検出結果、及び各種起動信号に関する検出結果に基づいて各操舵系統３Ｌ，３Ｒが断線状態（即ち、各種機器に接続される配線が断線している状態）か否か、及び電源喪失状態（即ち、各種機器への電源が喪失している状態）を判定遮断装置４ｂが判定する。即ち、起動信号が出力されている状態において、断線検出センサが断線を検出し且つ地絡・短絡センサが地絡・短絡を検出しない場合、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが断線状態であると判定遮断装置４ｂが判定する。他方、起動信号が出力されている状態において、地絡・短絡センサが地絡・短絡を検出し且つ断線検出センサが断線を検出しない場合、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが電源喪失状態であると判定遮断装置４ｂが判定する。

このように判定遮断装置４ｂは、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが、前述するような無反応状態、制御不能状態、液漏れ状態、断線状態、及び電源喪失状態等の状態であるか否かを判定する。何れの状態にも当てはまらない場合、判定遮断装置４ｂは、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが良好な状態であると判定し、前述する何れかの状態に当てはまる場合、判定遮断装置４ｂは、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが故障している又は故障の恐れがある状態（即ち、故障等の状態）であると判定する。

このような機能を有する判定遮断装置４ｂは、遮断機構２７に接続されており、各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態に応じて遮断機構２７に対する切換信号の出力状態を切換える。即ち、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが良好な状態である場合、判定遮断装置４ｂは遮断機構２７に切換信号を出力し、舵板駆動部２が作動できるようにする。他方、各操舵系統３Ｌ，３Ｒが故障状態である場合、判定遮断装置４ｂは切換信号の出力を停止し、舵板駆動部２が動かないようにし且つ舵板１２の舵角が維持されるようにする。また、判定遮断装置４ｂは、各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態を報知すべく表示操作部７に接続されている。指示部の一例である表示操作部７は、例えばタッチパネル等であって、各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態を表示して操舵手等に警告する。また、表示操作部７には、その表示部分に触れることによって種々の指令を入力できるようになっている。

このように構成されている操舵制御システム１では、操舵部５から操舵制御装置４ａに入力される操舵指令に応じて操舵制御装置４ａが舵板１２の舵角を調整する。また、判定遮断装置４ｂは、そこからの信号の出力の有無及びセンサ群６の検出結果に基づいて操舵制御システム１の状態を判定し、その判定結果に応じて舵板駆動部２を停止させ且つ舵角を維持するようになっている。即ち、操舵制御システム１では、判定遮断装置４ｂが第１操舵系統３Ｌの状態を判定し、第１操舵系統３Ｌが故障等の状態である場合に舵板駆動部２を停止させ且つ舵角を維持する。このように判定遮断装置４ｂは、第１操舵系統３Ｌの状態が故障状態であると判定した際に舵板駆動部２を停止させ且つ舵角を維持すべく舵角停止処理を実行する。以下では、舵角停止処理について説明する。なお、舵角停止処理としては、例えば５つの実施例があり、以下では第１実施例から第５実施例を図２乃至６を参照しながら順に説明する。

［舵角停止処理］
（第１実施例）
操舵制御システム１では、図示しない電源装置から制御ユニット４への電源供給が行われると図２に手順が示されている舵角停止処理が実行され、ステップＳ１に移行する。状態判断工程であるステップＳ１では、制御ユニット４の判定遮断装置４ｂがセンサ群６における検出結果及び各信号に関する検出結果に基づいて第１操舵系統３Ｌの状態を判定する。例えば、以下のような場合において、判定遮断装置４ｂは、第１操舵系統３Ｌが良好な状態であると判定する。即ち、センサ群６における検出結果及び各信号に関する検出結果において異常が検出されない場合、及びセンサ群６における検出結果及び各信号に関する検出結果の何れかにおいて異常が検出されるものの前述する表１に示す各状態と判定されるまでに至らない場合には、第１操舵系統３Ｌが良好な状態であると判定する。他方、センサ群６における検出結果及び各信号に関する検出結果において異常が検出され、前述する５つの状態の何れかに当てはまる場合には、判定遮断装置４ｂは、第１操舵系統３Ｌがその当てはまる状態に至っていると判定する。このように第１操舵系統３Ｌの状態が判定されると、ステップＳ２に移行する。

故障判定工程であるステップＳ２では、ステップＳ１にて判定された判定結果に基づいて第１操舵系統３Ｌが故障状態及び故障の虞がある（即ち、故障等がある）状態か否かを判定する。例えば、ステップＳ１において第１操舵系統３Ｌが良好な状態であると判定されると、判定遮断装置４ｂは第１操舵系統３Ｌに故障等がないと判定し、ステップＳ３に移行する。作動待機工程であるステップＳ３では、判定遮断装置４ｂが遮断機構２７に切換信号を出力する。これにより、２つの供給通路３２ａ，３２ｂが遮断機構２７によって開かれ、操舵制御システム１が舵板駆動部２を作動可能になる。

なお、この状態において操舵部５から制御ユニット４の操舵制御装置４ａに操舵指令を出力されると、操舵制御装置４ａは、操舵部５からの操舵指令に応じた操舵信号をパイロット切換弁２４に出力する。その後、舵板１２の舵角が操舵指令に応じた角度まで達すると、制御ユニット４はパイロット切換弁２４に出力される操舵信号を止め、液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間を停止させる。これにより、舵板１２の舵角を舵指令に応じた角度にし、且つその舵角にて維持することができる。

また、舵板駆動部２を駆動可能な状態にした後、予め定められた時間Ｔ_０が経過するとステップＳ１に戻る。そして、ステップＳ１にて第１操舵系統３Ｌの状態が判定される。そして、ステップＳ１において、第１操舵系統３Ｌが良好な状態以外の状態、即ち無反応状態、制御不能状態、液漏れ状態、断線状態、及び電源喪失状態の何れかの状態であると判定された場合、ステップＳ２にて第１操舵系統３Ｌが故障等であると判定され、ステップＳ４に移行する。

警報作動工程であるステップＳ４では、第１操舵系統３Ｌが故障等である状態である旨を報知する。即ち、判定遮断装置４ｂは、表示操作部７によって第１操舵系統３Ｌに故障等がある旨を表示し、操舵手等に故障等があることを警告する。また、舵角停止処理では、ステップＳ４に平行してステップＳ５が実行される。遮断工程であるステップＳ５では、判定遮断装置４ｂが遮断機構２７への切換信号の出力を停止する。これにより、２つの供給通路３２ａ，３２ｂが遮断機構２７によって閉じられ、液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間における作動液の行き来（即ち、液圧ポンプ２１から舵板駆動部２への作動液の供給）を停止することができる。それ故、舵板駆動部２が作動できなくなり、舵角がその状態にて維持されることになる。これにより、故障時において舵板１２に外力が作用して舵板１２が不所望な方向を向いたり、舵板駆動部２が制御不能な状態で舵板１２が動かされたりすることを防ぐことができる。即ち、故障等が発生した時に舵板駆動部２が不所望な動きをしないようにすることができる。このように舵板駆動部２が止められて舵角の維持がなされると、舵角停止処理が終了する。

（第２実施例）
第２実施例の舵角停止処理の手順は、第１実施例の舵角停止処理の手順と類似している。それ故、第２実施例の舵角停止処理の手順については、図３を参照しながら第１実施例の舵角停止処理の手順と異なる点についても主に説明する。

第２実施例の舵角停止処理では、ステップＳ４にて故障等している旨を警告し、且つステップＳ５にて舵角を維持させると、ステップＳ６に移行する。操舵系統切換工程であるステップＳ６では、制御ユニット４が作動させる操舵系統を第１操舵系統３Ｌから第２操舵系統３Ｒに切換える。切換えた後、第１操舵系統３Ｌに関して舵角停止処理が終了し、次に第２操舵系統３Ｒに対して舵角停止処理が実行される。即ち、圧液供給源を第１操舵系統３Ｌの圧液供給機２０から予備液圧供給機である第２操舵系統３Ｒの圧液供給機２０に切換え、第２操舵系統３Ｒの圧液供給機２０によって舵板駆動部２を作動させる。なお、第２操舵系統３Ｒに対して実行される舵角停止処理は、対象とする操舵系統が異なるだけで、第１操舵系統３Ｌに対して実行される第１実施例の舵角停止処理と同じである。

このように第２実施例の舵角停止処理では、第１操舵系統３Ｌが故障等した場合でも自動的に第２操舵系統３Ｒが作動するようになっている。それ故、第１操舵系統３Ｌが故障した場合でも第２操舵系統３Ｒによってそのまま舵板駆動部２を駆動させて舵角を変更することができ、船舶の向きを制御することができる。

その他、第２実施例の舵角停止処理では、第１実施例の舵角停止処理を実行する場合と同様の作用効果を奏する。

（第３実施例）
第３実施例の舵角停止処理の手順は、第１実施例の舵角停止処理の手順と類似している。それ故、第３実施例の舵角停止処理の手順については、図４を参照しながら第１実施例の舵角停止処理の手順と異なる点についても主に説明する。

第３実施例の舵角停止処理では、ステップＳ２にて故障等であると判定されるとステップＳ４に移行し、判定遮断装置４ｂは表示操作部７に操舵手等に故障等があることを警告させる。また、判定遮断装置４ｂは警告と共に第１操舵系統３Ｌの停止に関する承認の有無（即ち、指示）を入力すべき旨を表示操作部７に表示する。警告及び入力すべき旨を表示した後は、ステップＳ７に移行する。停止承認工程であるステップＳ７では、表示操作部７に表示した承認の有無に対して操舵手等が有無の何れを入力したかを判定遮断装置４ｂが判定する。承認しない旨の入力がなされた場合、第１操舵系統３Ｌを停止せず、即ち遮断機構２７に対して切換信号を出力したままの状態にて舵角停止処理を終了する。他方、承認する旨の入力がなされた場合、第１操舵系統３Ｌを停止すべくステップＳ５に移行し、遮断機構２７への切換信号の出力が停止される。

このように第３実施例の舵角停止処理では、第１操舵系統３Ｌが故障等した場合でも承認しない場合には自動的に舵板駆動部２が停止することがない。それ故、第１操舵系統３Ｌが不所望に停止させられることを抑制することができ、原因等が明らかになった後に第１操舵系統３Ｌを停止するようにすることができる。

その他、第３実施例の舵角停止処理では、第１実施例の舵角停止処理を実行する場合と同様の作用効果を奏する。

（第４実施例）
第４実施例の舵角停止処理の手順は、第３実施例の舵角停止処理の手順と類似している。それ故、第４実施例の舵角停止処理の手順については、図５を参照しながら第３実施例の舵角停止処理の手順と異なる点についても主に説明する。

第４実施例の舵角停止処理では、ステップＳ４にて警告及び入力すべき旨を表示した後、ステップＳ８に移行する。指示待ち工程であるステップＳ８では、予め定められた時間Ｔ_１秒以内に表示操作部７を介して承認の有無に関する指令が入力されたか否かを判定する。Ｔ_１秒経過する前に表示操作部７に承認の有無に関する指令が入力された場合、ステップＳ７に移行する。他方、Ｔ_１秒以内に表示操作部７に承認の有無に関する指令が入力されなかった場合、ステップＳ５に移行する。

このように第４実施例の舵角停止処理では、長時間の間に承認の有無が選択されずに舵板駆動部２を停止させるか否かが曖昧になって船舶の航行により悪影響を及ぼすことを抑制することができる。

その他、第４実施例の舵角停止処理では、第３実施例の舵角停止処理を実行する場合と同様の作用効果を奏する。

（第５実施例）
第５実施例の舵角停止処理の手順は、第３実施例の舵角停止処理の手順と類似している。それ故、第４実施例の舵角停止処理の手順については、図６を参照しながら第３実施例の舵角停止処理の手順と異なる点についても主に説明する。

第５実施例の舵角停止処理では、ステップＳ４にて警告及び入力すべき旨を表示した後、ステップＳ９に移行する。遮断待機工程であるステップＳ９では、ステップＳ２において故障等であると判定されてから予め定められた時間Ｔ_２秒経過しているか否かを判定する。時間Ｔ_２秒経過していない場合には、ステップＳ３に移行して、遮断機構２７に切換信号を出力することを継続する。他方、時間Ｔ_２秒経過している場合には、ステップＳ５に移行し、舵板駆動部２を停止し舵角を維持する。その後、ステップＳ６に移行して、作動させる操舵系統を第１操舵系統３Ｌから第２操舵系統３Ｒに切換える。

このように第５実施例の舵角停止処理では、突発的なトラブルにより一時的に故障等の状態になり、その後故障等が解消された際に、舵板駆動部２を停止することを抑制することができる。これにより、舵板駆動部２が誤って停止してしまって舵板駆動部２の停止回数が増加することを抑制することができる。

その他、第５実施例の舵角停止処理では、第３実施例の舵角停止処理を実行する場合と同様の作用効果を奏する。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の操舵制御システム１Ａは、第１実施形態の操舵制御システム１と構成が類似している。従って、第２実施形態の操舵制御システム１Ａの構成については、第１実施形態の操舵制御システム１と異なる点について主に説明し、同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。

第２実施形態の操舵制御システム１Ａは、図７に示すように、舵板駆動部２と、電液駆動装置３Ａと、制御ユニット４と、操舵部５、センサ群６Ａ、表示操作部７とを備えている。電液駆動装置３Ａは、複数の操舵系統（本実施形態では、２つの操舵系統３ＡＬ，３ＡＲ）を有しており、２つの操舵系統３ＡＬ，３ＡＲは、共に同一の機能を有している。即ち、電液駆動装置３Ａでもまた、一方の操舵系統３ＡＬである第１操舵系統３ＡＬが主に作動し、第１操舵系統３ＡＬが故障等した際に第２操舵系統３ＡＲが舵板駆動部２を作動させる。また、２つの操舵系統３ＡＬ，３ＡＲは、舵板駆動部２と共に操舵装置３０Ａを構成している。以下では、２つの操舵系統３ＡＬ，３ＡＲについて説明するが、２つの操舵系統３ＡＬ，３ＡＲは、同一の構成を有している。それ故、第１操舵系統３ＡＬの構成についてのみ説明し、第２操舵系統３ＡＲの構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

第１操舵系統３ＡＬは、圧液供給機２０Ａと、リリーフ機構２６と、遮断機構２７とを備えており、圧液供給機２０Ａは、主に液圧ポンプ２１Ａと、電動機２２と、傾転機構５１と、パイロットポンプ５２とを備えている。液圧ポンプ２１Ａは、例えば可変容量形の斜軸ポンプであって、２つの油通路５３ａ，５３ｂを介して第１シリンダ室１５ａ及び第２シリンダ室１６ａに夫々接続されている。また、液圧ポンプ２１Ａの入力軸２１ａには、電動機２２が連結されており、電動機２２によって入力軸２１ａを回転することで液圧ポンプ２１Ａから作動液を吐出させることができる。また、液圧ポンプ２１Ａは、その斜軸の傾転角を変えることによって作動液の吐出方向を切換えることができるようになっている。即ち、液圧ポンプ２１Ａは、斜軸を一方に傾転させると２つの油通路５３ａ，５３ｂの一方から作動液を吸入し、更にその作動液を加圧して他方に吐出するようになっている。また、液圧ポンプ２１Ａは、斜軸を他方に傾転させると、２つの油通路５３ａ，５３ｂの他方から作動液を吸入し、更にその作動液を加圧して一方に吐出するようになっている。それ故、液圧ポンプ２１Ａは、斜軸の傾転角を変えることによって第１シリンダ室１５ａ及び第２シリンダ室１６ａの何れかに作動液を供給することができようになっている。このように構成される液圧ポンプ２１Ａには、その斜軸の傾転角を変えるべく傾転機構５１が設けられている。

傾転機構５１は、サーボピストン６１と方向制御弁６２とトルクモータ６３とを有している。サーボピストン６１は、そこに供給される圧液の流れ方向に応じて軸線方向に移動し、移動することによって液圧ポンプ２１Ａの傾転角を変えるようになっている。また、サーボピストン６１は、方向制御弁６２を介してパイロットポンプ５２及びタンク２８に接続されている。パイロットポンプ５２は、例えば固定容量形のポンプであり、パイロット液を吐出する。吐出されるパイロット液は、方向制御弁６２に導かれ、方向制御弁６２によって流れる方向が切替えられるようになっている。

方向制御弁６２は、スプール６２ａを有しており、スプール６２ａの位置に応じてサーボピストン６１に対する圧液の給排を制御する。即ち、スプール６２ａの位置を変えることによってサーボピストン６１が移動し、それによって傾転角が変わる。このような機能を有するスプール６２ａは、トルクモータ６３に繋がっており、トルクモータ６３によってその位置を変えられるようになっている。また、トルクモータ６３は、操舵制御装置４ａと接続されており、操舵制御装置４ａから出力される信号に応じてスプール６２ａの位置を変更する。

このように傾転機構５１は、パイロットポンプ５２から吐出されるパイロット油の流れ方向を方向制御弁６２によって制御することによってサーボピストン６１を移動させ、液圧ポンプ２１Ａの傾転角を変更する。即ち、操舵制御装置４ａは、トルクモータ６３の動きを制御して液圧ポンプ２１Ａから舵板駆動部２に流れる作動液の方向を切換える。これにより、舵板１２を周方向一方及び他方に揺動させ、その舵角を調整することができる。また、パイロットポンプ５２から吐出されるパイロット液は、遮断機構２７にも導かれている。遮断機構２７は、自己圧供給通路３３ａによって導かれる圧液に代えてパイロットポンプ５２からのパイロット液によって駆動するようになっている。

即ち、遮断機構２７では、遮断切換弁４２に切換信号が入力されると、第３パイロット通路３４ｃがタンク通路３３ｂに接続されると共に、第４パイロット通路３４ｄがパイロットポンプ５２に接続される。これにより、アンロード遮断弁４１が開状態となる。これにより、液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間の作動液の行き来が可能になり、この状態で電動機２２が駆動すると舵板駆動部２が作動して舵板１２が揺動する。他方、遮断切換弁４２への切換信号が停止すると、第４パイロット通路３４ｄがタンク通路３３ｂに接続されると共に、第３パイロット通路３４ｃがパイロットポンプ５２に接続される。これにより、アンロード遮断弁４１が閉状態となる。これにより、液圧ポンプ２１と舵板駆動部２との間で作動液の行き来ができなくなり、舵板１２の舵角が維持される。

このように構成される操舵制御システム１Ａでは、操舵部５から制御ユニット４の操舵制御装置４ａに入力される操舵指令に応じて操舵制御装置４ａが電動機２２を駆動させて舵板１２の舵角を調整する。また、判定遮断装置４ｂは、操舵制御装置４ａから出力される信号（操舵信号及び起動信号等）の有無及びセンサ群６Ａの検出結果に基づいて操舵装置３０Ａの状態を判定し、その判定結果に応じて舵板駆動部２を停止させ且つ舵角を維持する。なお、センサ群６Ａには、基本的に第１実施形態のセンサ群６Ａと同じセンサが含まれているが、操舵装置３０Ａには方向切換弁２３が備わっていないので、方向切換弁作動検出センサに代えてポンプ傾転角センサが含まれている。また、舵板作動検出センサであるポンプ傾転角センサは、液圧ポンプ２１Ａの傾転角を検出するセンサであり、検出結果を判定遮断装置４ｂ等に出力する。

このように構成されている操舵制御システム１Ａでは、第１実施形態と同様に２つの操舵系統３Ｌ，３Ｒのうち何れか一方だけを作動させて舵板駆動部２を駆動させており、判定遮断装置４ｂは、一方の操舵系統３Ｌ，３Ｒ（本実施形態では、第１操舵系統３Ｌ）の状態を判定する。なお、第２実施形態において各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態を判定する際に用いられるセンサの検出結果の一例を表２に示す。

なお、表２は、表１と同様に行方向に各種センサ及び信号を示し、列方向に各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態を示している。判定遮断装置４ｂは、主に表１における「○」で示されるセンサの検出結果（検出した値及び状態だけでなく、何も検出されない状態も含む）に基づいて、各操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態を判定する。即ち、無反応状態及び制御不能状態の判定では、ポンプ傾転角センサが用いられる。

判定遮断装置４ｂは、センサ群６Ａ及び信号の検出結果に基づいて第１操舵系統３Ｌが故障状態にあると判定すると、舵板駆動部２を停止させ且つ舵角を維持するようになっている。このように、制御ユニット４の判定遮断装置４ｂは、第１操舵系統３Ｌの状態が故障状態であると判定した際に舵板駆動部２を停止させ且つ舵角を維持する舵角停止処理を実行するようになっている。なお、実行される舵角停止処理は、第１実施形態の操舵制御システム１にて実行される舵角停止処理と同じであるので、その詳細については説明を省略する。

このように舵角停止処理は、双方向に吐出可能な液圧ポンプ２１Ａを備える操舵制御システム１Ａであっても適用することができ、多種多様な操舵制御システムに適用することができる。また、適用された操舵制御システム１Ａでは、第１実施形態の操舵制御システム１と同様の作用効果を奏することができる。

＜その他の実施形態＞
第１及び第２実施形態の操舵制御システム１，１Ａでは、電液駆動装置３が２つの操舵系統３Ｌ，３Ｒ、３ＡＬ，３ＡＲを備えているが、必ずしも２つに限定されない。例えば、１つの操作系統だけであってもよく、また３つ以上の操舵系統を備えていてもよい。また、２つ以上の操舵系統を備えている場合、作動する操舵系統の数は１つに限定されず２つ以上であってもよい。また、第１及び第２実施形態の操舵制御システム１，１Ａでは、遮断機構２７によって作動液の行き来を止めるようになっているが、遮断機構２７の構造は前述するものに限定されない。切換信号に入力状態に応じて作動液の行き来を止めることができる機構であればよい。また、遮断機構２７では、切換信号が入力されると作動液の行き来を可能にし、また切換信号が停止すると作動液の行き来が止められるようになっているが、逆であってもよい。即ち、遮断機構２７は、切換信号が入力されると作動液の行き来を止め、また切換信号が停止すると作動液の行き来を可能にするように構成されてもよい。

第１及び第２実施形態の操舵制御システム１，１Ａで実行される舵角停止処理について５つの実施例を示しているが、このような実施例に限定されない。舵角停止処理は、判定される状態に応じて舵板駆動部２の動きを止め且つ舵角を維持するような処理であればよい。また、判定遮断装置４ｂは、少なくとも３つ以上の検出結果に基づいて操舵装置３０，３０Ａの状態を判定しているが、必ずしも３つ以上である必要はない。即ち、２つの検出結果に基づいて操舵装置３０，３０Ａの状態を判定してもよい。また、本実施形態では、主に操舵系統３Ｌ，３Ｒの状態を検出しているが、舵板駆動部２の状態を検出するようにしいてもよい。

また、第１及び第２実施形態の操舵制御システム１，１Ａでは、液圧ポンプ２１，２１Ａとして斜軸ポンプが採用されているが、斜板ポンプであってもよい。また、第１及び第２実施形態の操舵制御システム１，１Ａに備わる圧液供給機２０，２０Ａの構成も図に示されるような構成に限定されず、切換信号に基づいて舵板駆動部２の給排を停止できるような構成であればよい。

更に、第１及び第２実施形態の操舵制御システム１，１Ａでは、舵板駆動部２としてラムシリンダタイプのものが採用されているが、必ずしもこのような機構に限定されない。即ち、舵板駆動部２は、ロータリベーンタイプのものであってもよく、またトランクピストンタイプのものであってもよい。また、前述する電液駆動装置３、３Ａもまた一例に過ぎず、舵板駆動部２に圧液を供給し且つその流れ方向を切換えることができるものであればよい。

更に、第１及び第２実施形態の操舵制御システム１，１Ａでは、制御ユニット４が複数の操舵系統３Ｌ，３Ｒ，３ＡＬ，３ＡＲに対して１つしか設けられていないが、各操舵系統３Ｌ，３Ｒ，３ＡＬ，３ＡＲ毎に１つずつ設けられていてもよい。また、制御ユニット４を構成する操舵制御装置４ａ及び判定遮断装置４ｂは、必ずしも１つのユニットとして構成されている必要はなく、別々に構成されてもよい。

１，１Ａ操舵制御システム
２舵板駆動部
３，３Ａ電液駆動装置
４ｂ判定遮断装置（操舵検出器）
５操舵部
６センサ群（複数のセンサ、舵板作動検出器、液面検出器）
７表示操作部（指示部）
１２舵板
２０，２０Ａ圧液供給機（予備圧液供給機）
２７遮断機構
２８タンク
３０，３０Ａ操舵装置

Claims

供給される液圧の流れ方向に応じた方向に舵板を動かす舵板駆動部と、入力される操舵信号に応じた流れ方向の圧液を前記舵板駆動部に供給する圧液供給機と、前記圧液供給機から前記舵板駆動部への圧液の供給及びその停止を切換える遮断機構と、を有する操舵装置と、
前記操舵装置における互いに異なる部位の状態を検出する複数の検出器と、
前記複数の検出器にて検出される検出結果に応じて前記操舵装置の状態を判定し、判定結果に基づいて前記遮断機構によって圧液の供給を停止する判定遮断装置と、を備える操舵制御システム。
前記複数の検出器は、操舵検出器と、舵板作動検出器とを少なくとも有し、
前記操舵検出器は、操舵部に対する操作の有無を検出し、
前記舵板作動検出器は、前記舵板駆動部の作動の有無を検出し、
前記判定遮断装置は、前記操舵検出器及び前記舵板作動検出器の検出結果に応じて前記操舵装置における作動状態を判定する、請求項１に記載の操舵制御システム。
前記圧液供給機は、前記圧液を排出すべくタンクを有しており、
前記複数の検出器は、圧力検出器と、液面検出器とを少なくとも有し、
前記圧力検出器は、前記舵板駆動部に供給される圧液の圧力を検出し、
前記液面検出器は、前記タンクの液面の位置を検出し、
前記判定遮断装置は、前記圧力検出器及び前記液面検出器の検出結果に応じて前記操舵装置における液漏れ状態を判定する、請求項１又は２に記載の操舵制御システム。
前記操舵装置は、前記圧液供給機と異なり且つ入力される前記操舵信号に応じた流れ方向の圧液を前記舵板駆動部に供給可能である予備圧液供給機を更に備え、前記舵板駆動部に圧液を供給する圧液供給源を前記圧液供給機から予備圧液供給機に切換え可能に構成され、
前記判定遮断装置は、判定結果に基づいて前記遮断機構によって圧液の供給を停止すると共に、前記圧液供給源を前記圧液供給機から前記予備圧液供給機に切換える、請求項１乃至３の何れか１つに記載の操舵制御システム。
前記遮断機構の作動の有無の指示をする指示部を更に備え、
前記判定遮断装置は、前記判定結果と前記指示部に対する指示に基づいて前記遮断機構によって圧液の供給を停止する、請求項１乃至４の何れか１つに記載の操舵制御システム。
前記判定遮断装置は、前記判定結果に基づいて前記遮断機構によって圧液の供給を停止する場合、判定してから予め定められた時間が経過した後に前記遮断機構によって圧液の供給を停止する、請求項１乃至５の何れか１つに記載の操舵制御システム。
供給される液圧の流れ方向に応じた方向に舵板を動かす舵板駆動部と、入力される操舵信号に応じた流れ方向の圧液を前記舵板駆動部に供給する圧液供給機と、前記圧液供給機から前記舵板駆動部への圧液の供給及びその停止を切換える遮断機構と、を備える操舵装置の停止方法であって、
複数の検出器によって前記操舵装置における互いに異なる部位の状態を検出する検出工程と、
前記検出工程における検出結果に応じて前記操舵装置の状態を判定する状態判定工程と、
前記状態判定工程における判定結果に基づいて前記遮断機構によって圧液の供給を停止する停止工程とを備える、前記操舵装置の停止方法。