JPH04278896A

JPH04278896A - 船舶推進機の遠隔制御装置

Info

Publication number: JPH04278896A
Application number: JP3065475A
Authority: JP
Inventors: Isao Sugano; 功菅野
Original assignee: Sanshin Kogyo KK
Current assignee: Yamaha Marine Co Ltd
Priority date: 1991-03-06
Filing date: 1991-03-06
Publication date: 1992-10-05
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: US5352138A; JP3065369B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スロットル操作を機
械的に行う一方、シフター操作を電気的に行う船舶推進
機の遠隔制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、船舶推進機の遠隔制御装置として
、艇体の操縦席に設置される遠隔操作子、所謂リモコン
と、推進機のシフター操作部および機関のスロットル操
作部等の操作部とをインナケーブルとアウタケーブルよ
りなるボーデンワイヤにて機械的に連結したものがある
。ところが、艇体が大型化すると、操縦席から推進機ま
での距離が長くなり、リモコンから操作部までの距離が
長くなり、これに伴い、ボーデンワイヤが長くなり、そ
の結果、ワイヤの摩擦損失が増大し、リモコンの操作荷
重が過大となる。

【０００３】そこで、リモコンの操作荷重を軽減するた
め、本出願人は、スロットル操作は従来通りの機械的に
連結する一方、シフター操作用に、リモコンの位置を電
気的に検知し、その検知結果に基づき、シフター操作部
を電動アクチュエータで駆動するものを提案した（例え
ば特願平２−２１０２２８号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の遠隔制御装置では、急激なリモコン操作を行った場合
、次の問題が生ずる。すなわち、リモコンを急激に中立
位置から前進位置あるいは後進位置に操作した場合、検
知手段がリモコンの位置を検知し、その検知結果に基づ
き、電動アクチュエータが急激に駆動しようとするが、
その電動アクチュエータの駆動能力上の制約から電動ア
クチュエータが急激に駆動出来ない。その結果、シフタ
ー操作部が急激に駆動できない。一方、スロットル操作
部は、リモコンの急激な操作にも拘わらず機械的に連結
されているため、直ちに且つ急激に作動する。その結果
、シフターが未だ中立状態の内にスロットル操作部が作
動し、機関の回転速度が上昇してしまう。そして、電動
アクチュエータがその後も駆動し続けて、シフター操作
部が駆動され、ついにシフトイン位置にさしかかる。し
かし、この時には機関の回転がすでに上昇しているため
、もはやシフトインが出来ない、あるいは出来たとして
も大きな衝撃を伴うおそれがある。

【０００５】そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みな
されたもので、遠隔操作子の操作を急激に行った場合で
も、容易にシフトインを可能とすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、艇体の推進機から離れた位置に設置した遠
隔操作子と、前記遠隔操作子と機械的に連結され、内燃
機関のスロットル弁を開閉操作するスロットル操作部と
、内燃機関と推進機との間に介在されるシフターを操作
するシフター操作部と、前記シフター操作部の位置を検
知するシフター操作部位置検知手段と、前記遠隔操作子
の位置を検知する遠隔操作子位置検知手段と、前記遠隔
操作子位置検知手段の検知結果に基づき、電動アクチュ
エータにて前記シフター操作部を駆動する電動操作装置
と、を備えた船舶推進機の遠隔制御装置において、前記
シフター操作部位置検知手段による検知結果と、前記遠
隔操作子位置検知手段による検知結果とが一致しないと
きで、かつ前記内燃機関の回転速度が所定値以上のとき
に、前記内燃機関の回転速度を所定値以下に抑制する抑
制手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】遠隔操作子を急激に操作すると、その位置が遠
隔操作子位置検知手段で検知され、また、シフター操作
部位置検知手段でシフターの位置が検知される。そして
、両者の検知結果を比較し、一致しない場合は、次に機
関の回転速度を検知し、その結果が所定値を超えている
時は、抑制手段を作用させ、機関の回転速度を所定値以
下に抑制する。機関の回転速度が所定値以下の時には、
抑制する手段は作用させない。よって、機関は所定回転
速度以下の回転に維持される。この低い回転速度に維持
されている間に、電動アクチュエータがシフター操作部
を駆動しつづけ、シフトインを完了する。その後、機関
回転抑制手段が解除し、正常運転に移行する。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明を適用した遠隔制御装置の一
例を示す模式図である。図１において、１０は艇体、２
０は船外機、１３ａおよび１３ｂは上部および下部の操
縦席、１４ａおよび１４ｂは船外機２０を運転制御する
ための遠隔操作子たる上部および下部のリモコンであり
、上部および下部の操縦席１３ａ、１３ｂにそれぞれ設
置されている。リモコン１４ａ、１４ｂは、それぞれ２
本、計４本のボーデンワイヤ１５ａ、１５ｂ、１６ａ、
１６ｂにより連結体３０に連結されている。連結体３０
は１本のボーデンワイヤ１７を介し船外機２０に連結さ
れ、またワイヤハーネス１８を介し、一旦駆動ユニット
５０に連結された後、１本のボーデンワイヤ１９を介し
船外機２０に連結されている。後述する如く、この実施
例では、上部の操縦席１３ａ、下部の操縦席１３ｂいず
れからもリモコン１４ａ、１４ｂをそれぞれ操作するこ
とによりそれぞれ単独で操船することが出来る、いわゆ
る、デュアルステーション方式が採用されている。

【０００９】船外機２０は、艇体１０の船尾板に取着し
て用いられ、推進ユニット２１と、推進ユニット２１の
上部の内部に搭載された内燃機関２２と、推進ユニット
２１の下部に内燃機関の出力を受けて艇体１０に推進力
を生ぜしめるプロペラ２３とを備えている。また、船外
機２０は、内燃機関２２とプロペラ２３との間に介在し
、両者間の動力伝達の断続を行うトッグクラッチ式のシ
フター２７を備えている。シフター２７はシフター操作
部２６により断続の操作がされる。また、シフター操作
部２６はボーデンワイヤ１９を介し、後述する電動アク
チュエータ５１により駆動される。

【００１０】内燃機関２２は、出力制御を行うスロット
ル弁（不図示）を備えている。このスロットル弁はスロ
ットル操作部２５により開閉制御される。またスロット
ル操作部２５はボーデンワイヤ１７を介し連結体３０に
連結されている。次に、図４を用い連結体３０の構造を
説明する。連結体３０は略直方体の匡体で、その内部を
前室３２と、前室３２の背面側に位置する後室３３に区
画されている。前室３２には、シフター操作用の機構が
、後室３３には、スロットル操作用の機構がそれぞれ収
納されている。

【００１１】まず、前室３２内に収納されているシフタ
ー操作用の機構を説明する。前室３２には、左右方向に
のみ摺動自在に可動する一対の摺動子３４ａ、３４ｂが
設けられている。この摺動子３４ａ、３４ｂには、両者
が対向する一辺にラック３５ａ、３５ｂが一体に形成さ
れている。また、前室３２には、リモコン１４ａまたは
１４ｂの操作位置を検知するポテンショメータからなる
位置センサ４０が設置されている。位置センサ４０には
、アーム３８が軸３９を介し軸支されている。このアー
ム３８の先端にはアーム３７がピン結合され、更にアー
ム３７の先端にはピニオン３６が回転自在に軸支されて
いる。ピニオン３６は、その上下で前記ラック３５ａ、
３５ｂと常時噛み合っている。

【００１２】上部の摺動子３４ｂはシフター用のボーデ
ンワイヤ１６ｂのインナワイヤの一端が連結されること
により、下部リモコン１４ｂと連結される。また下部の
摺動子３４ａはシフター操作用のボーデンワイヤ１６ａ
のインナワイヤの一端が連結されることにより、上部リ
モコン１４ａと連結される。また、シフター操作用の両
ボーデンワイヤ１６ａ、１６ｂのアウタワイヤは連結体
３０の匡体に固定される。

【００１３】後室３３内に収納されるスロットル操作用
の機構を説明する。後室３３内には、前室３２と同様に
、左右方向にのみ摺動自在に可動する一対のラック付の
摺動子４４ａ、４４ｂが設けられ、前室３２と同様に、
ピニオン４６は、その上下でラックと常時噛み合ってい
る。また、後室３３には、アーム４８が軸４９を中心に
枢支され、アーム４８の中間とピニオン４６とはアーム
４７を介してリンク結合している。アーム４８の先端に
は、後述するスロットル操作用のボーデンワイヤ１７の
インナワイヤが連結されている。またボーデンワイヤ１
７のアウタワイヤは結合体３０の匡体に固定されている
。以て、後室３３内の上下の摺動子４４ａ、４４ｂは、
シフター操作用と同様に、リモコン１４ａ、１４ｂにボ
ーデンワイヤ１５ａ、１５ｂを介し連結される。

【００１４】次に図５を用い、駆動ユニット５０の構造
を説明する。駆動ユニット５０は略直方体の匡体内で、
その中にピニオン５２を有する電動アクチュエータ５１
を配設している。駆動ユニット５０には、また左右方向
にのみ摺動自在に可動する摺動子５３を備え、その摺動
子５３は上下の辺にラックを一体的に備えてい、その内
、下辺のラックはピニオン５２に非常時を除き常時噛み
合っている。また摺動子５３はシフター操作用の１本の
ボーデンワイヤ１９を介しシフター操作部２６と連結し
ている。また、駆動ユニット５０には、シフター操作位
置を検知するためのポテンショメータからなる位置セン
サ５５が取付られている。この位置センサ５５はアーム
５６を介し摺動子５３の左端とピン結合し、摺動子５３
の位置を検知することにより、シフター操作位置を検知
している。また、駆動ユニット５０内には、制御ユニッ
ト６０が収納されている。

【００１５】次に、上部の操縦席１３ａに配置されたリ
モコン１４ａを操作した場合のスロットル操作部２５お
よびシフター操作部２６の動作を説明する。リモコン１
４ａを中立位置から例えば前進位置に倒す。するとリモ
コン１４ａの動きはスロットル操作用のボーデンワイヤ
１５ａおよびシフター操作用のボーデンワイヤ１６ａに
伝播し、順次、摺動子４４ａ、３４ａを左方向に移動さ
せる。摺動子４４ａが左方向に移動すると、ピニオン４
６は、固定されている摺動子４４ｂと左方向に移動する
摺動子４４ａと両方と噛み合っているので、摺動子４４
ａの速度の半分の速度で時計方向に回転しながら左方向
に移動する。そして、ピニオン４６の動きは、アーム４
７を介しアーム４８に伝わり、軸４９を中心にアーム４
８を時計方向に回動させる。アーム４８の動きは、順次
ボーデンワイヤ１７を介し、スロットル操作部２５に伝
達され、スロットル弁を開ける。

【００１６】一方、シフター操作用のボーデンワイヤ１
６ａからの動きは、摺動子３４ａを左方向に移動させる
。この場合もスロットル操作用の場合と同様に、摺動子
３４ａが左方向に移動すると、ピニオン３６は、固定さ
れている摺動子３４ｂと左方向に移動する摺動子３４ｂ
と両方に噛み合っているので、摺動子３４ｂの速度の半
分の速度で時計方向に回転しながら左方向に移動する。そして、ピニオン３６の動きは、アーム３７を介しアー
ム３８に伝わり、このアーム３８は、軸３９を中心に時
計方向に回動される。軸３９の回動位置は、位置センサ
４０で電圧に変換されて検知され、ワイヤハーネス１８
を介し、制御ユニット６０に入力される。制御ユニット
６０は後述するように、リモコンの操作位置等の情報を
入力処理した後、電動アクチュエータ５１に駆動指示を
行う。その駆動指示に基づき、電動アクチュエータ５１
は、ピニオン５２を反時計方向に回動させる。そして、
ピニオン５２に噛み合うラック５３ａを介し摺動子５３
は左方向に移動する。摺動子５３の動きは、ボーデンワ
イヤ１９を介し、シフター操作部２６を駆動し、シフタ
ー２７を前進位置に進める。一方、摺動子５３の位置は
、アーム５６を介し、シフター操作用のワイヤ位置を検
知するポテンショメータからなる位置センサ５５に連結
される。位置センサ５５の検知結果はワイヤハーネス５
９を介し制御ユニット６０に入力される。

【００１７】次に、下部の操縦席１３ｂに配置されたリ
モコン１４ｂを中立位置から前進位置に操作した場合の
作動を説明する。

【００１８】リモコン１４ａを操作せず、リモコン１４
ｂのみを操作すると、その操作力は、スロットル操作用
のボーデンワイヤ１５ｂとシフター操作用のボーデンワ
イヤ１６ｂに伝播する。ボーデンワイヤ１５ｂの動きは
、これに連結された摺動子４４ｂを左方向に移動させる
。すると、先の説明と同様に、ピニオン４６は、固定さ
れた摺動子４４ａと左方向に移動する摺動子４４ｂと両
方に噛み合っているので、摺動子４４ｂの速度の半分の
速度で左方向に移動する。このピニオン４６の動きは、
アーム４７を介し軸４９を中心にアーム４８を時計方向
に回動させる。アーム４８の動きは、リモコン１４ｂを
操作した場合と同様に、順次ボーデンワイヤ１７を介し
、スロットル操作部２５に伝達され、スロットル弁を開
ける。

【００１９】また、シフター操作用のボーデンワイヤ１
６ｂの動きは、同様に、電動アクチュエータ５１を作動
させる。よって、上部のリモコン１４ａ、下部のリモコ
ン１４ｂいずれを操作しても、同一の作動をさせること
になる。リモコン１４ｂを中立位置から後進位置に倒し
た場合は、上記説明とシフター操作用の摺動子等の動き
が逆になる以外、前進位置に倒した場合と同様に作動す
るので、ここでは、作動説明は省略する。

【００２０】図６は、各種センサ、制御ユニットおよび
出力関係を表したブロック図である。

【００２１】制御ユニット６０は、遠隔操作子１４ａま
たは１４ｂの操作位置を検知する位置センサ４０と、不
図示のクランク軸の回転位置を検知するクランク角セン
サ７０と、シフター操作位置を検知する位置センサ５５
とに接続されている。位置センサ４０および位置センサ
５５は入力回路に接続され、それらからの電圧は、Ａ／
Ｄ変換器でデジタル値に変換された後、マイコン６１に
印加される。クランク角センサ７０からのパルスは、入
力回路を介しマイコン６１に印加される。また、制御ユ
ニット６０は電動アクチュエータ５１、ＣＤＩユニット
失火回路８０およびスロットルロックソレノイド８１に
それぞれ接続されている。これら電動アクチュエータ５
１、ＣＤＩユニット失火回路８０およびスロットルロッ
クソレノイド８１はそれぞれ出力回路を介しマイコン６
１に接続されている。

【００２２】次に、図７のフローチャートを用いて、遠
隔制御装置の作動を説明する。電源を投入すると、次の
ステップ１００において、所定時間間隔をおいてリモコ
ン１４　ａの操作位置を位置センサ４０により検知し、
その検知結果が変化していることが判明した場合には、
ステップ１０１に進め、変化してないことが判明した場
合には、ステップ１００に戻す。ステップ１０１におい
ては、クランク角センサ７０により機関の回転速度をマ
イコン６１で演算し、その演算結果が１０００ＲＰＭを
超えている時には、ステップ１０２に進め、ＣＤＩユニ
ット失火回路８０を作用させ、点火失火させ、機関の回
転速度を下げる。前記演算結果が１０００ＲＰＭを超え
ていない時には、ＣＤＩユニット失火回路８０を作用さ
せず、正常点火をさせる。次のステップ１０４において
は、リモコン１４ａの操作位置を検知する位置センサ４
０からの出力電圧Ｖ１とシフターの操作位置を検知する
位置センサ５５からの出力電圧Ｖ２をマイコン６１で比
較し、Ｖ１がＶ２より大のときには、電動アクチュエー
タ５１を正転させる。Ｖ１がＶ２より大でないときには
、電動アクチュエータ５１を逆転させ、シフターの操作
位置をリモコンの操作位置に合わせる。その後、ステッ
プ１０７に進める。ステップ１０７では、Ｖ１とＶ２が
等しいか否かをマイコン６１で判別する。ＹＥＳの場合
には、電動アクチュエータ５１を停止させ、且つ点火を
正常に戻す。その後、ステップ１０１に戻す。ＮＯの場
合には、ステップ１０１に戻し、再度機関の回転速度を
判別する動作を繰り返す。

【００２３】以上の動作を図８のグラフを用いて、リモ
コン操作と機関の回転速度との関係を説明する。

【００２４】内燃機関２２がアイドル回転の状態にある
時に、リモコン１４ａを中立位置から前進位置に急激に
倒す（点Ａ）。すると、リモコン１４ａと機械的に連結
されているスロットル操作部２５が作動し、不図示のス
ロットル弁を急激に開ける。それに伴い、内燃機関２２
の回転速度は急激に上昇しようとする。一方、リモコン
１４ａと電気的に連結されているシフター操作部２６は
電動アクチュエータ５１の能力に従い駆動される。つま
り、リモコン１４ａを急激に操作しても、直ちにシフト
インせず、シフトインが完了するまでには、時間遅れを
伴う。この間、リモコン１４ａの操作位置とシフター操
作部２６の駆動位置との間で乖離を生ずる。この乖離が
生じている時は、スロットル弁が開かれていても、失火
回路８０の作用により、内燃機関の回転速度は１０００
ＲＰＭに保たれる（点Ｂから点Ｃ）。すなわち、１００
０ＲＰＭを超えると、失火回路８０の作用により点火失
火をさせ、回転速度を落とす一方、１０００ＲＰＭ以下
に落ちると失火回路８０の作用を中止し、正常点火をさ
せ、回転速度を上昇させる。よって、１０００ＲＰＭに
保たれる。そして、前記乖離がなくなると（Ｖ１＝Ｖ２
の時）、失火回路８０の作用を完全に中止し、正常点火
となる（点Ｃ）。と同時に、電動アクチュエータ５１の
駆動も中止し、シフター操作部２６はその位置を保持す
る。その後、内燃機関の回転速度が上昇し、正常な運転
に戻る（点Ｄ）。よって、電動アクチュエータ５１によ
りシフター２７が完全にシフトインの状態になるまで、
内燃機関の回転速度の上昇は抑制される。電動アクチュ
エータ５１により、シフター２７が完全にシフトインの
状態になった後は、内燃機関の回転速度は、本来の状態
に回復する。

【００２５】なお、内燃機関の回転抑制手段として、点
火失火を上記では説明したが、例えば、スロットル操作
部の作動を一時的に強制的に停止させるスロットルロッ
クソレノイド８１（図６において、想像線で示した）を
用いる等、種々の抑制手段が適用できるのは言うまでも
ない。

【００２６】なお、遠隔操作子の位置を検知するのに、
ボーデンワイヤ１６ａ、１６ｂを介して間接的に検知し
たが、遠隔操作子の位置を直接検知してもよいのは言う
までもない。

【００２７】本実施例は、遠隔操作子と連結体とをボー
デンワイヤで直接連結したが、遠隔操作子からシフトレ
バーに一但連結した後、シフトレバーと連結体とをボー
デンワイヤで連結し、遠隔操作子に代えシフトレバーの
位置を遠隔操作子位置検知手段で検知してもよい。

【００２８】また、遠隔操作子の位置を検知する手段と
してポテンショメータを用いたが、遠隔操作子の位置を
検知出来る手段であれば、これに限らない。

【００２９】本実施例は、所謂デュアルステーションに
適用した例であるが、単一の遠隔操作子の場合にも適用
できるのは、言うまでもない。

【００３０】また、船舶推進機として、船外機を例示し
たが、船内外機等にも適用できるのは勿論である。

【００３１】

【効果】本発明は、遠隔操作子を急激に操作しても、電
動アクチュエータがシフトインさせるまで、内燃機関の
回転抑止手段により、低回転に維持され、シフトインが
容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した遠隔制御装置の一例を示す模
式図である。

【図２】本発明を適用した遠隔制御装置の配索状態を示
す模式図であり。

【図３】本発明を適用した遠隔制御装置の作動状態を示
す模式図であり。

【図４】連結体の一部を破断した平面図である。

【図５】駆動ユニットの一部を破断した平面図である。

【図６】本発明を適用した遠隔制御装置を表したブロッ
ク図である。

【図７】遠隔制御装置の作動を表したフローチャートで
ある。

【図８】遠隔制御装置の作動経過状態を、機関回転速度
と時間で表したタイムチャートである。

【符号の説明】

１０・・・・・艇体１４ａ・・・・上部の操縦席に設置されるリモコン１４
ｂ・・・・下部の操縦席に設置されるリモコン２２・・
・・・内燃機関２５・・・・・スロットル操作部２６・・・・・シフター操作部２７・・・・・シフター４０・・・・・リモコンの操作位置を検知する位置セン
サ５１・・・・・電動アクチュエータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　艇体の推進機から離れた位置に設置し
た遠隔操作子と、前記遠隔操作子と機械的に連結され、
内燃機関のスロットル弁を開閉操作するスロットル操作
部と、内燃機関と推進機との間に介在されるシフターを
操作するシフター操作部と、前記シフター操作部の位置
を検知するシフター操作部位置検知手段と、前記遠隔操
作子の位置を検知する遠隔操作子位置検知手段と、前記
遠隔操作子位置検知手段の検知結果に基づき、電動アク
チュエータにて前記シフター操作部を駆動する電動操作
装置と、を備えた船舶推進機の遠隔制御装置において、
前記シフター操作部位置検知手段による検知結果と、前
記遠隔操作子位置検知手段による検知結果とが一致しな
いときで、かつ前記内燃機関の回転速度が所定値以上の
ときに、前記内燃機関の回転速度を所定値以下に抑制す
る抑制手段を設けたことを特徴とする船舶推進機の遠隔
制御装置。