JP3065369B2 - 船舶推進機の遠隔制御装置 - Google Patents

船舶推進機の遠隔制御装置

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JP3065369B2
JP3065369B2 JP3065475A JP6547591A JP3065369B2 JP 3065369 B2 JP3065369 B2 JP 3065369B2 JP 3065475 A JP3065475 A JP 3065475A JP 6547591 A JP6547591 A JP 6547591A JP 3065369 B2 JP3065369 B2 JP 3065369B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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、１６
ａ、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３５
ａ、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１
７のインナワイヤが連結されている。またボーデンワイ
ヤ１７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５
３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３４
ｂ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５９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１４
ｂ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 １４ｂ・・・・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 ５５・・・・・シフター操作位置を検知する位置センサ ８０・・・・・ＣＤＩユニット失火回路８０
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B63H 21/26 B63H 21/21

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【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。
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