JPH0356958B2

JPH0356958B2 -

Info

Publication number: JPH0356958B2
Application number: JP58230204A
Authority: JP
Priority date: 1983-12-06
Filing date: 1983-12-06
Publication date: 1991-08-29
Also published as: JPS60121195A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、船舶の舵取機の制御を行なう、舵取
機制御装置に関する。

従来の船舶の舵取機制御装置においては、第１
図に示すように、舵取機１を駆動する油圧シリン
ダの作動油を供給するための、斜板式の可変吐出
形ポンプがそなえられ、その斜板角制御系４が設
けられている。そして、実舵角率θ_aと舵角指令率
θ₀との差に基づいて、この斜板角制御系４への斜
板角指令率₀を出力する、斜板角指令部３が設
けられている。

ここで、実舵角率θ_aとは実舵角θ_aを最大舵角
θmaxで除算したもので、−１〜１の値となつて
いる。他のものについても同様である。

そして、舵取機１の実舵角率θ_aの絶対値が１に
近づく、すなわち実舵角θ_aが最大舵角θmaxに近
づくと、リミツトスイツチ２より検出信号が出力
されて、斜板角指令部３内の切換スイツチ１２が
切換えられる。これにより、出力される斜板角指
令率φ₀ が０とされ、斜板角制御系４の実斜板角
率φ_aが０となつて、舵取機１への作動油の供給
が停止される。従つて、実舵角率θ_aは現在値｜θ_a
｜＜１で一定となる。

このような従来の舵取機制御装置において、斜
板角指令率₀が０にされても、もし斜板角制御
系４が故障している場合、実斜板角率φ_aは０と
ならない可能性がある。そのような場合、ポンプ
から作動油が供給され続けてしまい、舵取機１が
メカニカルストツパに当たり、舵取機１が破損し
てしまうという欠点がある。

また、リミツトスイツチ２は通常の状態でほと
んど作動しない。したがつて、実舵角率θ_aが｜θ_a
｜１となつた場合、確実に検出信号が出力され
るかどうか確証が得られず、検査も不可能である
という問題点もある。

本発明はこのような問題点を解決しようとする
もので、確実に故障を検出でき、故障時に舵取機
を停止させてその破損を防止することができる、
舵取機制御装置を提供することを目的とする。

このため、本発明の舵取機制御装置は、舵取機
を駆動する油圧シリンダへ作動油を供給する可変
吐出形油圧ポンプと、同油圧ポンプの吐出量を制
御する吐出量制御系と、上記舵取機の実舵角率と
操舵室より与えられる舵角指令率との差に基づい
て上記吐出量制御系へ吐出量指令率を出力する吐
出量指令部とをそなえ、上記吐出量指令部に、異
なるリミツト特性を有する２つの制御器と、上記
差に基づいて同２つの制御器からそれぞれ出力さ
れる上記吐出量指令率のうちの一方のみを上記吐
出量制御系へ出力するための切換スイツチとが設
けられるとともに、上記の実舵角率および舵角指
令率と、上記油圧ポンプの実吐出量率とに基づい
て異常または正常を判断して、上記切換スイツチ
の切換えの制御信号と、上記油圧ポンプの停止信
号と、故障検出表示信号とを出力しうる故障検出
処理部が設けられたことを特徴としている。

以下、図面により本発明の一実施例としての舵
取機制御装置について説明すると、第２図はその
全体を示す系統図である。第２図に示すように、
舵取機１を駆動する図示しない油圧シリンダへ作
動油を供給する、図示しない斜板式の可変吐出形
油圧ポンプが設けられ、電動機５によつて駆動さ
れる。この電動機５の電源Ｎを１（回転状態）ま
たは０（停止状態）に切換えるための切換スイツ
チ１３が設けられている。

また、図示しない油圧ポンプの斜板角を制御す
ることにより、油圧ポンプの吐出量および方向を
制御する、吐出量制御系としての斜板角制御系４
が設けられている。この斜板角制御系４へ斜板角
指令率₀を出力するための、吐出量指令部とし
ての斜板角指令部３が設けられ、舵取機１の実舵
角率θ_aと操舵室より与えられる舵角指令率₀とが
供給されている。

この斜板角指令部３には、舵角指令率₀から実
舵角率θ_aを減算する減算器１５がそなえられ、そ
の減算信号が舵角偏差率として出力されてい
る。また、この舵角偏差率を受けて、斜板角
指令率₀₁，₀₂をそれぞれ出力する、第１の制御
器１０と第２の制御器１１とが設けられている。
これらの制御器１０，１１はどちらもリミツタ特
性を有する増幅器で構成されている。

この第１の制御器１０の利得K₁は第２の制御
器１１の利得K₂よりも大きく設定される必要が
あり、この場合はK₁＝20，K₂＝1.0に設定され
る。同様に、第１の制御器１０は±1.0のリミツ
タ特性を有し、第２の制御器１１は1.0よりも小
さな値（この場合は0.9）、すなわち±0.9のリミ
ツタ特性を有している。

また、斜板角指令率₀₁，₀₂のうちどちらか一
方のみを斜板角指令率₀として斜板角制御系４
へ出力するための、切換スイツチ１２が設けられ
ている。

さらに、操舵室から与えられる舵角指令率₀
と、舵取機１の実舵角率θ_aと、減算器１５から出
力される舵角偏差率と、油圧ポンプの実斜板
角率φ_aとを受けて、装置全体が正常か異常かを
判断する、故障検出処理部１４が設けられてい
る。そして、この故障検出処理部１４からは、切
換スイツチ１２の切換えを制御する制御信号と、
油圧ポンプの電動機５を停止するために切換スイ
ツチ１３を制御する停止信号と、故障の際に操舵
室へ故障を表示するための故障検出表示信号とが
出力されている。

上述の構成により、実舵角率θ_aの絶対値｜θ_a｜
が０に近く、装置が正常な場合は、第１の制御器
１０からの斜板角指令率₀₁が斜板角指令率₀と
して斜板角制御系４へ供給され、舵取機１が制御
されている。

ついで、実舵角率θ_aの絶対値｜θ_a｜が１に近づ
くと、故障検出処理部１４からの信号で切換スイ
ツチ１２が切換えられる。これにより、第２の制
御器１１からの斜板角指令率₀₂が、斜板角指令
率₀として斜板角制御系４へ供給される。また、
この切換え直前の舵角偏差率が、判定値₁と
して故障検出処理部１４へ記憶される。

斜板角指令率₀₂と斜板角指令率₀₁とは、｜₀₂
｜＜｜₀₁｜の関係となつている。従つて、上述
の切換えにより実斜板角率φ_aは当然減少するは
ずである。そこで、切換えから一定時間（0.1秒）
が経過した後に、もし実斜板角率φ_aが｜φ_a｜＝
１のままで飽和状態にある場合は、故障検出処理
部１４において、斜板角制御系４が故障している
と判断される。そして、切換スイツチ１３が切換
えられ、油圧ポンプを駆動する電動機５が停止さ
れる。同時に、故障検出表示信号が出力されて、
操舵室に斜板角制御系４の故障が表示される。

また、一定時間が経過した後に、｜φ_a｜＜１と
なつた場合は、舵角偏差率の絶対値｜｜と
記憶された判定値₁の絶対値｜₁｜とが比較
される。舵角指令率₀が変化していない、すなわ
ちｄ₀／dt＝０のとき、｜｜＜｜₁｜となつ
ていれば正常に制御が行なわれていることにな
る。もし｜｜≧｜₁｜の場合、舵取機１の制
御が不安定となつていることになる。そこで故障
検出処理部１４において斜板角制御系４以外にお
ける故障であると判断され、上述の故障と同様の
処理がとられる。

さらに、故障検出処理部１４において、故障で
あると判断できない場合は正常であると判断さ
れ、一定時間経過後に切換スイツチ１２が切換え
られ、最初の状態に復帰する。

このように、切換スイツチ１２を切換えた後の
異常を敏速に検出することがきるので、舵取機１
がメカニカルストツパに当たつて破損してしまう
のを確実に防止でき、信頼性が大幅に向上され
る。

しかも、２種類の異常を検出できるので、ほと
んどの事態においても確実に故障を検出できる。

さらに、実舵角率θ_aの絶対値｜θ_a｜の値がまだ
小さくて、リミツトスイツチ２が動作しない状態
で故障検出処理部１４において正常・異常が判断
されるので、装置の故障をまだ舵取機１に余裕の
あるうちに検出することができ、装置の検査を行
なうことも可能である。

以上詳述したように、本発明の舵取機制御装置
によれば、舵取機を駆動する油圧シリンダへ作動
油を供給する可変吐出形油圧ポンプと、同油圧ポ
ンプの吐出量を制御する吐出量制御系と、上記舵
取機の実舵角率と操舵室より与えられる舵角指令
率との差に基づいて上記吐出量制御系へ吐出量指
令率を出力する吐出量指令部とをそなえ、上記吐
出量指令部に、異なるリミツト特性を有する２つ
の制御器と、上記差に基づいて同２つの制御器か
らそれぞれ出力される上記吐出量指令率のうちの
一方のみを上記吐出量制御系へ出力するための切
換スイツチとが設けられるとともに、上記の実舵
角率および舵角指令率と、上記油圧ポンプの実吐
出量率とに基づいて異常または正常を判断して、
上記切換スイツチの切換えの制御信号と、上記油
圧ポンプの停止信号と、故障検出表示信号とを出
力しうる故障検出処理部が設けられたという簡素
な構成で、確実に故障が検出できるようになり、
高い信頼性が得られるほか、装置の検査も可能に
なる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の舵取機制御装置の全体を示す系
統図であり、第２図は本発明の一実施例としての
舵取機制御装置の全体を示す系統図である。１…舵取機、２…リミツトスイツチ、３…吐出
量指令部としての斜板角指令部、４…吐出量制御
系としての斜板角制御系、５…電動機、１０…第
１の制御器、１１…第２の制御器、１２，１３…
切換スイツチ、１４…故障検出処理部、１５…減
算器。

Claims

【特許請求の範囲】

１舵取機を駆動する油圧シリンダへ作動油を供
給する可変吐出形油圧ポンプと、同油圧ポンプの
吐出量を制御する吐出量制御系と、上記舵取機の
実舵角率と操舵室より与えられる舵角指令率との
差に基づいて上記吐出量制御系へ吐出量指令率を
出力する吐出量指令部とをそなえ、上記吐出量指
令部に、異なるリミツト特性を有する２つの制御
器と、上記差に基づいて同２つの制御器からそれ
ぞれ出力される上記吐出量指令率のうちの一方の
みを上記吐出量制御系へ出力するための切換スイ
ツチとが設けられるとともに、上記の実舵角率お
よび舵角指令率と、上記油圧ポンプの実吐出量率
とに基づいて異常または正常を判断して、上記切
換スイツチの切換えの制御信号と、上記油圧ポン
プの停止信号と、故障検出表示信号とを出力しう
る故障検出処理部が設けられたことを特徴とす
る、舵取機制御装置。