JP5444123B2 - アウトドライブ装置用操舵システム - Google Patents

Description

本発明は、アウトドライブ装置用操舵システムの技術に関する。

従来より、船体内部にエンジンを配置し、船体外部に配置されたアウトドライブ装置へ動力を伝達する船内外機（インボートエンジン・アウトボートドライブ）が知られている。アウトドライブ装置は、スクリュープロペラを回転することによって船体を推進させる推進装置であり、船体の進行方向に対して回動することによって該船体を旋回させる舵装置でもある。

このようなアウトドライブ装置は、該アウトドライブ装置に設けられた操舵用油圧アクチュエータによって自在に回動される（例えば特許文献１参照。）。そして、アウトドライブ装置の回動角度、即ち、舵角度は、この操舵用油圧アクチュエータに取り付けられたストロークセンサ等の検出結果に基づいて把握される。

しかし、ストロークセンサ等を用いて舵角度を把握する構成においては、例えばストロークセンサが故障して舵角度の把握ができなくなった場合に操船を行なうことが不可能となる。そのため、何らかの理由によってアウトドライブ装置の舵角度が不明になった場合には、該アウトドライブ装置の舵角度を自動的に舵中央とすることができる技術が求められていた。

特開平１−２８５４８６号公報

本発明はかかる問題を解決すべくなされたものであり、アウトドライブ装置の舵角度が不明になった場合に該アウトドライブ装置の舵角度を自動的に舵中央とすることができる技術を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、シリンダスリーブに内設されたピストンが摺動することによってアウトドライブ装置を回動させる操舵用油圧アクチュエータと、
前記操舵用油圧アクチュエータの作動油の流動方向を変更して前記ピストンの摺動方向を切り換えるスプールバルブと、
前記スプールバルブに制御信号を送信して作動油の流動方向を変更させる制御装置と、を備えたアウトドライブ装置用操舵システムであって、
前記アウトドライブ装置の舵角度が舵中央となるときに位置する前記ピストンについて検出できるピストン検出センサを具備し、
前記制御装置は、前記ピストン検出センサからの電気信号に基づいて前記スプールバルブを制御することで前記アウトドライブ装置の舵角度を舵中央とする、としたものである。

請求項２においては、請求項１に記載のアウトドライブ装置用操舵システムにおいて、前記ピストンの摺動範囲における一端部に第二のピストン検出センサを設ける、としたものである。

請求項３においては、請求項１に記載のアウトドライブ装置用操舵システムにおいて、前記ピストンの摺動範囲における一端部に第二のピストン検出センサを設け、他端部に第三のピストン検出センサを設ける、としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、ピストン検出センサからの電気信号に基づいてピストンの停止位置を制御することができる。これにより、アウトドライブ装置の舵角度を正確に舵中央とすることが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、ピストンが該ピストンの摺動範囲における一端部にあることを検出できる。これにより、アウトドライブ装置の舵角度を素早く舵中央とすることが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、アウトドライブ装置の舵角度が舵中央となるときに位置するピストンについて何らかの理由によって検出することができなかったとしても、再度、検出を行なうことが可能となる。これにより、アウトドライブ装置の舵角度を確実に舵中央とすることが可能となる。

アウトドライブ装置用操舵システムの全体構成を示す図。 アウトドライブ装置の構成を示す図。 操舵用油圧アクチュエータの構成を示す一の図。 操舵用油圧アクチュエータの構成を示す他の図。 スプールバルブの構成を示す図。 本発明の第一実施形態に係るアウトドライブ装置用操舵システムの制御フローを示す図。 本発明の第二実施形態に係るアウトドライブ装置用操舵システムの制御フローを示す図。 本発明の第三実施形態に係るアウトドライブ装置用操舵システムの制御フローを示す図。

まず、図１から図５を用いてアウトドライブ装置用操舵システム１００の全体構成について説明する。なお、図１は、アウトドライブ装置１０を二台備えた、いわゆる二軸推進方式におけるアウトドライブ装置用操舵システム１００について図示したものであるが、例えば一軸推進方式等であっても良く、これに限定するものではない。

アウトドライブ装置用操舵システム１００は、操舵ハンドル２の操作に応じてアウトドライブ装置１０を回動させる制御システムである。アウトドライブ装置用操舵システム１００は、主にアウトドライブ装置１０と、操舵用油圧アクチュエータ２０と、スプールバルブ３０と、制御装置４０と、から構成される。

アウトドライブ装置１０は、スクリュープロペラ１５を回転させることによって船体１を推進させる推進装置である。また、アウトドライブ装置１０は、船体１の進行方向に対して回動することによって該船体１を旋回させる舵装置でもある。図２に示すように、アウトドライブ装置１０は、主に入力軸１１と、切換クラッチ１２と、駆動軸１３と、出力軸１４と、スクリュープロペラ１５と、から構成される。

入力軸１１は、ユニバーサルジョイント４を介して伝達されたエンジン３の回転動力を切換クラッチ１２に伝達する回転軸である。入力軸１１の一端部は、エンジン３の出力軸に取り付けられたユニバーサルジョイント４と連結され、その他端部は、アッパーハウジング１０Ｕの内部に配置された切換クラッチ１２と連結される。

切換クラッチ１２は、入力軸１１等を介して伝達されたエンジン３の回転動力を正回転方向又は逆回転方向に切換可能とする回転方向切換装置である。切換クラッチ１２は、ディスクプレートを備えたインナードラムと連結された正回転用ベベルギア、ならびに、逆回転用ベベルギアを有し、入力軸１１に連結されたアウタードラムのプレッシャープレートをいずれのディスクプレートに押し付けるかによって回転方向の切り換えが行なわれる。

駆動軸１３は、切換クラッチ１２等を介して伝達されたエンジン３の回転動力を出力軸１４に伝達する回転軸である。駆動軸１３の一端部に設けられたベベルギアは、切換クラッチ１２に設けられた正回転用ベベルギア、ならびに、逆回転用ベベルギアと歯合され、その他端部に設けられたベベルギアは、ロアハウジング１０Ｒの内部に配置された出力軸１４のベベルギアと歯合される。

出力軸１４は、駆動軸１３等を介して伝達されたエンジン３の回転動力をスクリュープロペラ１５に伝達する回転軸である。出力軸１４の一端部に設けられたベベルギアは、上述したように駆動軸１３のベベルギアと歯合され、その他端部には、スクリュープロペラ１５が取り付けられている。

スクリュープロペラ１５は、回転することによって推進力を発生させるものである。スクリュープロペラ１５は、出力軸１４等を介して伝達されたエンジン３の回転動力によって駆動され、回転軸周りに配置された複数枚のブレード１５ａが周囲の水をかくことによって推進力を発生させる。

そして、アウトドライブ装置１０は、船体１の船尾板（トランサムボード）に取り付けられたジンバルハウジング５に支持されている。具体的には、アウトドライブ装置１０は、該アウトドライブ装置１０のジンバルリング１６が喫水線ｗｌから略垂直方向となるようにジンバルハウジング５に支持されている。なお、ジンバルリング１６とは、アウトドライブ装置１０に取り付けられた略円筒形状の回動軸であり、アウトドライブ装置１０は、該ジンバルリング１６を中心として回動することが可能とされる。

また、ジンバルリング１６の上方側端部には、船体１の内部へ延設された操舵アーム１７が取り付けられている。そして、操舵アーム１７は、ジンバルリング１６を中心にアウトドライブ装置１０を回動させる。なお、操舵アーム１７は、操舵ハンドル２の操作に応じて連動する操舵用油圧アクチュエータ２０によって駆動される。

操舵用油圧アクチュエータ２０は、アウトドライブ装置１０の操舵アーム１７を駆動して該アウトドライブ装置１０を回動させる油圧装置である。図３に示すように、操舵用油圧アクチュエータ２０は、主にシリンダスリーブ２１と、ピストン２２と、ロッド２３と、第一シリンダキャップ２４と、第二シリンダキャップ２５と、ストロークセンサ２６と、ピストン検出センサ２７と、から構成される。なお、本実施形態に係る操舵用油圧アクチュエータ２０は、いわゆる片ロッド型の油圧アクチュエータであるが、図４に示すように両ロッド型であっても良い。

シリンダスリーブ２１は、ピストン２２が摺動可能に内設される略円管形状の部材である。シリンダスリーブ２１の両端部には、周方向に突設された鍔部２１ｂが設けられており、該鍔部２１ｂには、第一シリンダキャップ２４又は第二シリンダキャップ２５を固設するボルト穴が設けられている。

ピストン２２は、油圧を受けることによってシリンダスリーブ２１の内部を摺動する略円筒形状の部材である。ピストン２２には、該ピストン２２の中心軸と同軸に貫通孔２２ｈが設けられており、該貫通孔２２ｈには、ロッド２３が挿通されている。また、ピストン２２の外周面には、その周方向にリング溝２２ｇ・２２ｇが平行に設けられており、該リング溝２２ｇ・２２ｇには、シールリング２２１・２２１が環装されている。更に、各シールリング２２１・２２１の間であってピストン２２の外周面には、磁力部材として永久磁石２２２が取り付けられている。

ロッド２３は、ピストン２２の摺動を操舵アーム１７に伝達する略円筒形状の部材である。ロッド２３の一端部には、該ロッド２３の外径を縮径した縮径部２３ｔａが設けられている。そして、ロッド２３は、ピストン２２の貫通孔２２ｈに縮径部２３ｔａを挿通した状態でナット２３１が螺合されて該ピストン２２と固設される。また、ロッド２３の他端部には、該ロッド２３の外径を縮径した縮径部２３ｔｂが設けられている。そして、ロッド２３は、クレビス１８の貫通孔１８ｈに縮径部２３ｔｂを挿通した状態でナット２３２が螺合されて該クレビス１８と固設される。なお、クレビス１８とは、ロッド２３と操舵アーム１７とを連結する連結部材である。

第一シリンダキャップ２４は、シリンダスリーブ２１の一端部を密封する蓋部材である。第一シリンダキャップ２４には、シリンダスリーブ２１とピストン２２とで構成された第一油室Ｏｃ１に連通する第一油路２４ｐが設けられている。また、シリンダスリーブ２１に嵌入される周壁面には、その周方向にリング溝２４ｇが設けられてシールリング２４１が環装されている。これにより、第一油室Ｏｃ１は、所定の油圧に耐え得る耐圧室を構成している。

第二シリンダキャップ２５は、シリンダスリーブ２１の他端部を密封するとともに、ロッド２３を摺動可能に支持する軸受部材である。第二シリンダキャップ２５には、シリンダスリーブ２１とピストン２２とで構成された第二油室Ｏｃ２に連通する第二油路２５ｐが設けられている。また、シリンダスリーブ２１に嵌入される周壁面には、その周方向にリング溝２５ｇａが設けられてシールリング２５１が環装されている。更に、第二シリンダキャップ２５には、シリンダスリーブ２１の中心軸と同軸に貫通孔２５ｈが設けられており、該貫通孔２５ｈには、ロッド２３が摺動可能に挿通される。なお、貫通孔２５ｈの内周面には、その周方向にリング溝２５ｇｂが設けられており、該リング溝２５ｇｂには、シールリング２５２が嵌挿されている。これにより、第二油室Ｏｃ２は、所定の油圧に耐え得る耐圧室を構成している。

ストロークセンサ２６は、ピストン２２に取り付けられた永久磁石２２２を検出する磁気センサである。ストロークセンサ２６は、少なくともピストン２２が摺動できる範囲内において該ピストン２２の摺動方向に対して平行となるようにシリンダスリーブ２１の外周面に取り付けられている。これにより、制御装置４０は、ピストン２２の位置を把握することができ、ひいてはアウトドライブ装置１０の舵角度を把握することができるのである。

また、ピストン検出センサ２７は、ピストン２２に取り付けられた永久磁石２２２を検出する磁気センサである。ピストン検出センサ２７は、アウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となるときに位置するピストン２２について検出することができる箇所に取り付けられている。これにより、制御装置４０は、アウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となる位置にピストン２２があることを確認できるのである。

なお、ストロークセンサ２６及びピストン検出センサ２７は、主に磁束密度の変化に応じて出力電圧を変換する、いわゆるホール素子から構成されている。ホール素子は、磁界と電流の相互作用によって電子にローレンツ力が作用することを利用し、ローレンツ力に起因する電位差（ホール電圧）から磁界の強さを検出する。なお、本実施形態においては、磁気センサの主な構成要素としてホール素子を用いているが磁界の強さに応じて電気抵抗値が変化する磁気抵抗素子を用いたもの等であっても良く、これに限定するものではない。

スプールバルブ３０は、作動油の流動方向を変更することによってピストン２２の摺動方向を切り換える切換バルブである。図５に示すように、スプールバルブ３０は、主にバルブボディ３１と、スプールシャフト３２と、電動アクチュエータ３３と、から構成される。

バルブボディ３１は、その内部にスプールシャフト３２が摺動可能に内設される略円管形状の部材である。バルブボディ３１には、スプールシャフト３２が内設されるバレル孔３１ｈが設けられており、該バレル孔３１ｈには、操舵用油圧アクチュエータ２０の各油路２４ｐ・２５ｐと連通される給排ポート３１ｐａ・３１ｐｂが設けられている。また、バレル孔３１ｈには、作動油ポンプ５０と連通されるポンプポート３１ｐｐ、ならびに、作動油タンク６０と連通されるリターンポート３１ｒｐが設けられている。更に、バルブボディ３１には、スプールシャフト３２が所定の位置にあることを条件として給排ポート３１ｐｂとリターンポート３１ｒｐとを連通する油路３１ｏｌが設けられている。

スプールシャフト３２は、電動アクチュエータ３３によってシリンダスリーブ２１の内部を摺動する略円筒形状の部材である。スプールシャフト３２には、該スプールシャフト３２の外径を縮径した縮径部３２ｔａ・３２ｔｂ・３２ｔｃが設けられており、該スプールシャフト３２が摺動することによって各ポート３１ｐａ・３１ｐｂ・３１ｐｐ・３１ｒｐどうしを連通又は遮断する。

電動アクチュエータ３３は、制御装置４０からの制御信号によってスプールシャフト３２を駆動する動力源である。本実施形態における電動アクチュエータ３３は、複動可変式電磁アクチュエータであって励磁された電磁コイルに可動鉄心が吸着することを利用してスプールシャフト３２を駆動する。

制御装置４０は、操舵ハンドル２やピストン検出センサ２７等からの電気信号に基づいて制御信号を作成するとともに、作成した制御信号をスプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３等に送信するものである。また、制御装置４０は、全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）からの情報に基づいて制御信号を作成するとともに、作成した制御信号を電動アクチュエータ３３等に送信することも可能としている。つまり、制御装置４０は、オペレータが手動で行なう操船のほかに、自らの位置と設定されている目的地とから航路を算出して自動で操船を行なう、いわゆる自動航法を可能としているのである。

以下に本発明の第一実施形態に係るアウトドライブ装置用操舵システム１００の制御態様について説明する。図６は、アウトドライブ装置用操舵システム１００の制御フローを示したものである。

制御装置４０は、操舵用油圧アクチュエータ２０に取り付けられたストロークセンサ２６の故障等、何らかの理由によってアウトドライブ装置１０の舵角度が不明になったと判断した場合に以下に説明する制御を開始する。

まず、ステップＳ１０１において制御装置４０は、本制御を実行するか否かの許否スイッチがどのような状態にあるかを判断する。つまり、制御装置４０は、アウトドライブ装置１０の舵角度が不明になった場合に該アウトドライブ装置１０の舵角度を自動的に舵中央とするか否かの判断を行なう。

そして、制御装置４０は、許否スイッチが入状態である、即ち、アウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする制御を行なうと判断した場合にステップＳ１０２へ移行し、許否スイッチが切状態である、即ち、アウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする制御を行なわないと判断した場合に同制御を終了する。

ステップＳ１０２において制御装置４０は、スプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３に制御信号を送信することによってスプールシャフト３２を所定の位置まで摺動させる（図５Ｂ参照）。これにより、操舵用油圧アクチュエータ２０のピストン２２は、図３、図４に示す矢印Ｌの方向に摺動することとなる。

具体的に説明すると制御装置４０は、スプールシャフト３２を摺動させることによって給排ポート３１ｐａとポンプポート３１ｐｐとを連通させ、給排ポート３１ｐｂとリターンポート３１ｒｐとを連通させる（図５Ｂ参照。）。これにより、作動油ポンプ５０から圧送された作動油は、第一油路２４ｐを通って第一油室Ｏｃ１へ供給され、第二油室Ｏｃ２内の作動油は、第二油路２５ｐを通って作動油タンク６０へ戻される。こうすることで、第一油室Ｏｃ１に掛かる油圧は、第二油室Ｏｃ２に掛かる油圧よりも高くなり、第一油室Ｏｃ１と第二油室Ｏｃ２とを隔てるピストン２２は、第二油室Ｏｃ２側へ摺動するのである。

ステップＳ１０３において制御装置４０は、該制御装置４０に内蔵されたタイマーのカウントアップを開始する。これにより、制御装置４０は、ステップＳ１０２において制御信号を送信してからの経過時間を把握することができ、ピストン２２の位置を予測することを可能としている。

ステップＳ１０４において制御装置４０は、ステップＳ１０２又は後述するステップＳ１１５において制御信号を送信してからの経過時間が所定時間を超えたか否かを判断する。なお、この所定時間は、ピストン２２の摺動範囲における一端部から他端部まで該ピストン２２が摺動した場合の所要時間の半分に等しいとされる。

そして、制御装置４０は、ステップＳ１０２において制御信号を送信してからの経過時間が所定時間を超えていない、即ち、ピストン２２が摺動範囲における一端部まで到達していない可能性があると判断した場合にステップＳ１０５へ移行し、ステップＳ１０２において制御信号を送信してからの経過時間が所定時間を超えた、即ち、ピストン２２が摺動範囲における一端部に到達していると判断した場合にステップＳ１１５へ移行する。

ステップＳ１１５において制御装置４０は、スプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３に制御信号を送信することによってスプールシャフト３２を所定の位置まで摺動させる（図５Ｃ参照）。これにより、操舵用油圧アクチュエータ２０のピストン２２は、図３、図４に示す矢印Ｒの方向に摺動することとなる。

具体的に説明すると制御装置４０は、スプールシャフト３２を摺動させることによって給排ポート３１ｐａとリターンポート３１ｒｐとを連通させ、給排ポート３１ｐｂとポンプポート３１ｐｐとを連通させる（図５Ｃ参照。）。これにより、作動油ポンプ５０から圧送された作動油は、第二油路２５ｐを通って第二油室Ｏｃ２へ供給され、第一油室Ｏｃ１内の作動油は、第一油路２４ｐを通って作動油タンク６０へ戻される。こうすることで、第二油室Ｏｃ２に掛かる油圧は、第一油室Ｏｃ１に掛かる油圧よりも高くなり、第二油室Ｏｃ２と第一油室Ｏｃ１とを隔てるピストン２２は、第一油室Ｏｃ１側へ摺動するのである。

ステップＳ１１６において制御装置４０は、該制御装置４０に内蔵されたタイマーのカウントアップを開始する。これにより、制御装置４０は、ステップＳ１１５において制御信号を送信してからの経過時間を把握することができ、ピストン２２の位置を予測することを可能としている。

ステップＳ１０５において制御装置４０は、ピストン検出センサ２７がピストン２２を検出したか否かを判断する。詳細には、磁気センサであるピストン検出センサ２７がピストン２２に取り付けられた永久磁石２２２を検出したか否かを判断する。なお、上述したように、ピストン検出センサ２７は、アウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となるときに位置するピストン２２について検出することができる箇所に取り付けられている。

そして、制御装置４０は、ピストン検出センサ２７がピストン２２を検出した、即ち、ピストン２２がアウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする位置にあると判断した場合にステップＳ１０６へ移行し、ピストン検出センサ２７がピストン２２を検出できない、即ち、ピストン２２がアウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする位置にないと判断した場合にステップＳ１０４へ戻す。

ステップＳ１０６において制御装置４０は、スプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３に制御信号を送信することによってスプールシャフト３２を所定の位置まで摺動させる（図５Ａ参照）。これにより、操舵用油圧アクチュエータ２０のピストン２２は、アウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となる位置で停止することとなる。

具体的に説明すると制御装置４０は、スプールシャフト３２を摺動させることによって各ポート３１ｐａ・３１ｐｂ・３１ｐｐ・３１ｒｐを遮断させる（図５Ａ参照。）。これにより、作動油ポンプ５０から圧送された作動油は、第一油室Ｏｃ１や第二油室Ｏｃ２へ供給されず、各油室Ｏｃ１・Ｏｃ２内の作動油も作動油タンク６０へ戻されない。こうすることで、第一油室Ｏｃ１と第二油室Ｏｃ２とを隔てるピストン２２は、アウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となる位置で停止するのである。

このような構成により、ピストン検出センサ２７からの電気信号に基づいてピストン２２の停止位置を制御できるため、アウトドライブ装置１０の舵角度を正確に舵中央とすることが可能となるのである。

なお、本実施形態においては、ステップＳ１０２においてピストン２２を第二油室Ｏｃ２側へ摺動するものとし（図３、図４中矢印Ｌ参照。）、ステップＳ１１５においてピストン２２を第一油室Ｏｃ１側へ摺動するものとしているが（図３、図４中矢印Ｒ参照。）、それぞれ逆方向に摺動するとしても良く、ピストン２２の摺動方向について限定するものではない。

次に本発明の第二実施形態に係るアウトドライブ装置用操舵システム２００の制御態様について説明する。図７は、アウトドライブ装置用操舵システム２００の制御フローを示したものである。なお、本実施形態においては、ピストン検出センサ２７に加えて第二のピストン検出センサ２８が備えられる点で第一実施形態に係るアウトドライブ装置用操舵システム１００と相異する。また、第二のピストン検出センサ２８は、ピストン２２の摺動範囲における一端部（ストローク最大位置）に設けられている。

制御装置４０は、操舵用油圧アクチュエータ２０に取り付けられたストロークセンサ２６の故障等、何らかの理由によってアウトドライブ装置１０の舵角度が不明になったと判断した場合に以下に説明する制御を開始する。

まず、ステップＳ２０１において制御装置４０は、本制御を実行するか否かの許否スイッチがどのような状態にあるかを判断する。つまり、制御装置４０は、アウトドライブ装置１０の舵角度が不明になった場合に該アウトドライブ装置１０の舵角度を自動的に舵中央とするか否かの判断を行なう。

そして、制御装置４０は、許否スイッチが入状態である、即ち、アウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする制御を行なうと判断した場合にステップＳ２０２へ移行し、許否スイッチが切状態である、即ち、アウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする制御を行なわないと判断した場合に同制御を終了する。

ステップＳ２０２において制御装置４０は、スプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３に制御信号を送信することによってスプールシャフト３２を所定の位置まで摺動させる（図５Ｂ参照）。これにより、操舵用油圧アクチュエータ２０のピストン２２は、図３、図４に示す矢印Ｌの方向に摺動することとなる。

具体的に説明すると制御装置４０は、スプールシャフト３２を摺動させることによって給排ポート３１ｐａとポンプポート３１ｐｐとを連通させ、給排ポート３１ｐｂとリターンポート３１ｒｐとを連通させる（図５Ｂ参照。）。これにより、作動油ポンプ５０から圧送された作動油は、第一油路２４ｐを通って第一油室Ｏｃ１へ供給され、第二油室Ｏｃ２内の作動油は、第二油路２５ｐを通って作動油タンク６０へ戻される。こうすることで、第一油室Ｏｃ１に掛かる油圧は、第二油室Ｏｃ２に掛かる油圧よりも高くなり、第一油室Ｏｃ１と第二油室Ｏｃ２とを隔てるピストン２２は、第二油室Ｏｃ２側へ摺動するのである。

ステップＳ２０３において制御装置４０は、ピストン検出センサ２８がピストン２２を検出したか否かを判断する。詳細には、磁気センサであるピストン検出センサ２８がピストン２２に取り付けられた永久磁石２２２を検出したか否かを判断する。なお、上述したように、ピストン検出センサ２８は、ピストン２２の摺動範囲における一端部（ストローク最大位置）に設けられている。

そして、制御装置４０は、ピストン検出センサ２８がピストン２２を検出した、即ち、ピストン２２が該ピストン２２の摺動範囲における一端部（ストローク最大位置）にあると判断した場合にステップＳ２１４へ移行し、ピストン検出センサ２８がピストン２２を検出できない、即ち、ピストン２２が該ピストン２２の摺動範囲における一端部（ストローク最大位置）にないと判断した場合にステップＳ２０４へ移行する。

ステップＳ２１４において制御装置４０は、スプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３に制御信号を送信することによってスプールシャフト３２を所定の位置まで摺動させる（図５Ｃ参照）。これにより、操舵用油圧アクチュエータ２０のピストン２２は、図３、図４に示す矢印Ｒの方向に摺動することとなる。

具体的に説明すると制御装置４０は、スプールシャフト３２を摺動させることによって給排ポート３１ｐａとリターンポート３１ｒｐとを連通させ、給排ポート３１ｐｂとポンプポート３１ｐｐとを連通させる（図５Ｃ参照。）。これにより、作動油ポンプ５０から圧送された作動油は、第二油路２５ｐを通って第二油室Ｏｃ２へ供給され、第一油室Ｏｃ１内の作動油は、第一油路２４ｐを通って作動油タンク６０へ戻される。こうすることで、第二油室Ｏｃ２に掛かる油圧は、第一油室Ｏｃ１に掛かる油圧よりも高くなり、第二油室Ｏｃ２と第一油室Ｏｃ１とを隔てるピストン２２は、第一油室Ｏｃ１側へ摺動するのである。

ステップＳ２０４において制御装置４０は、ピストン検出センサ２７がピストン２２を検出したか否かを判断する。詳細には、磁気センサであるピストン検出センサ２７がピストン２２に取り付けられた永久磁石２２２を検出したか否かを判断する。なお、ピストン検出センサ２７は、第一実施形態に係るアウトドライブ装置用操舵システム１００と同様にアウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となるときに位置するピストン２２について検出することができる箇所に配置されている。

そして、制御装置４０は、ピストン検出センサ２７がピストン２２を検出した、即ち、ピストン２２がアウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする位置にあると判断した場合にステップＳ２０５へ移行し、ピストン検出センサ２７がピストン２２を検出できない、即ち、ピストン２２がアウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする位置にないと判断した場合にステップＳ２０３へ戻す。

ステップＳ２０５において制御装置４０は、スプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３に制御信号を送信することによってスプールシャフト３２を所定の位置まで摺動させる（図５Ａ参照）。これにより、操舵用油圧アクチュエータ２０のピストン２２は、アウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となる位置で停止することとなる。

具体的に説明すると制御装置４０は、スプールシャフト３２を摺動させることによって各ポート３１ｐａ・３１ｐｂ・３１ｐｐ・３１ｒｐを遮断させる（図５Ａ参照。）。これにより、作動油ポンプ５０から圧送された作動油は、第一油室Ｏｃ１や第二油室Ｏｃ２へ供給されず、各油室Ｏｃ１・Ｏｃ２内の作動油も作動油タンク６０へ戻されない。こうすることで、第一油室Ｏｃ１と第二油室Ｏｃ２とを隔てるピストン２２は、アウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となる位置で停止するのである。

このような構成により、ピストン２２が該ピストン２２の摺動範囲における一端部（ストローク最大位置）にあることを検出できるため、アウトドライブ装置１０の舵角度を素早く舵中央とすることが可能となるのである。

なお、本実施形態においては、ステップＳ２０２においてピストン２２を第二油室Ｏｃ２側へ摺動するものとし（図３、図４中矢印Ｌ参照。）、ステップＳ２１４においてピストン２２を第一油室Ｏｃ１側へ摺動するものとしているが（図３、図４中矢印Ｒ参照。）、それぞれ逆方向に摺動するとしても良く、ピストン２２の摺動方向について限定するものではない。但し、このときのピストン検出センサ２８の取り付け箇所は、ピストン２２の摺動範囲における他端部とする必要があることに留意する。

次に本発明の第三実施形態に係るアウトドライブ装置用操舵システム３００の制御態様について説明する。図８は、アウトドライブ装置用操舵システム３００の制御フローを示したものである。なお、実施形態においては、ピストン検出センサ２７に加えて第二のピストン検出センサ２８及び第三のピストン検出センサ２９が備えられる点で第一実施形態に係るアウトドライブ装置用操舵システム１００と相異する。また、第二のピストン検出センサ２８は、ピストン２２の摺動範囲における一端部（ストローク最大位置）に設けられ、第三のピストン検出センサ２９は、ピストン２２の摺動範囲における他端部（ストローク最小位置）に設けられている。

制御装置４０は、操舵用油圧アクチュエータ２０に取り付けられたストロークセンサ２６の故障等、何らかの理由によってアウトドライブ装置１０の舵角度が不明になったと判断した場合に以下に説明する制御を開始する。

まず、ステップＳ３０１において制御装置４０は、本制御を実行するか否かの許否スイッチがどのような状態にあるかを判断する。つまり、制御装置４０は、アウトドライブ装置１０の舵角度が不明になった場合に該アウトドライブ装置１０の舵角度を自動的に舵中央とするか否かの判断を行なう。

そして、制御装置４０は、許否スイッチが入状態である、即ち、アウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする制御を行なうと判断した場合にステップＳ３０２へ移行し、許否スイッチが切状態である、即ち、アウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする制御を行なわないと判断した場合に同制御を終了する。

ステップＳ３０２において制御装置４０は、スプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３に制御信号を送信することによってスプールシャフト３２を所定の位置まで摺動させる（図５Ｂ参照）。これにより、操舵用油圧アクチュエータ２０のピストン２２は、図３、図４に示す矢印Ｌの方向に摺動することとなる。

具体的に説明すると制御装置４０は、スプールシャフト３２を摺動させることによって給排ポート３１ｐａとポンプポート３１ｐｐとを連通させ、給排ポート３１ｐｂとリターンポート３１ｒｐとを連通させる（図５Ｂ参照。）。これにより、作動油ポンプ５０から圧送された作動油は、第一油路２４ｐを通って第一油室Ｏｃ１へ供給され、第二油室Ｏｃ２内の作動油は、第二油路２５ｐを通って作動油タンク６０へ戻される。こうすることで、第一油室Ｏｃ１に掛かる油圧は、第二油室Ｏｃ２に掛かる油圧よりも高くなり、第一油室Ｏｃ１と第二油室Ｏｃ２とを隔てるピストン２２は、第二油室Ｏｃ２側へ摺動するのである。

ステップＳ３０３において制御装置４０は、ピストン検出センサ２８がピストン２２を検出したか否かを判断する。詳細には、磁気センサであるピストン検出センサ２８がピストン２２に取り付けられた永久磁石２２２を検出したか否かを判断する。なお、上述したように、ピストン検出センサ２８は、ピストン２２の摺動範囲における一端部（ストローク最大位置）に設けられている。

そして、制御装置４０は、ピストン検出センサ２８がピストン２２を検出した、即ち、ピストン２２が該ピストン２２の摺動範囲における一端部（ストローク最大位置）にあると判断した場合にステップＳ３１４へ移行し、ピストン検出センサ２８がピストン２２を検出できない、即ち、ピストン２２が該ピストン２２の摺動範囲における一端部（ストローク最大位置）にないと判断した場合にステップＳ３０４へ移行する。

ステップＳ３１４において制御装置４０は、スプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３に制御信号を送信することによってスプールシャフト３２を所定の位置まで摺動させる（図５Ｃ参照）。これにより、操舵用油圧アクチュエータ２０のピストン２２は、図３、図４に示す矢印Ｒの方向に摺動することとなる。

具体的に説明すると制御装置４０は、スプールシャフト３２を摺動させることによって給排ポート３１ｐａとリターンポート３１ｒｐとを連通させ、給排ポート３１ｐｂとポンプポート３１ｐｐとを連通させる（図５Ｃ参照。）。これにより、作動油ポンプ５０から圧送された作動油は、第二油路２５ｐを通って第二油室Ｏｃ２へ供給され、第一油室Ｏｃ１内の作動油は、第一油路２４ｐを通って作動油タンク６０へ戻される。こうすることで、第二油室Ｏｃ２に掛かる油圧は、第一油室Ｏｃ１に掛かる油圧よりも高くなり、第二油室Ｏｃ２と第一油室Ｏｃ１とを隔てるピストン２２は、第一油室Ｏｃ１側へ摺動するのである。

ステップＳ３０４において制御装置４０は、ピストン検出センサ２９がピストン２２を検出したか否かを判断する。詳細には、磁気センサであるピストン検出センサ２９がピストン２２に取り付けられた永久磁石２２２を検出したか否かを判断する。なお、上述したように、ピストン検出センサ２９は、ピストン２２の摺動範囲における他端部（ストローク最小位置）に設けられている。

そして、制御装置４０は、ピストン検出センサ２９がピストン２２を検出した、即ち、ピストン２２が該ピストン２２の摺動範囲における他端部（ストローク最小位置）にあると判断した場合にステップＳ３１５へ移行し、ピストン検出センサ２９がピストン２２を検出できない、即ち、ピストン２２が該ピストン２２の摺動範囲における他端部（ストローク最小位置）にないと判断した場合にステップＳ３０５へ移行する。

ステップＳ３１５において制御装置４０は、スプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３に制御信号を送信することによってスプールシャフト３２を所定の位置まで摺動させる（図５Ｂ参照）。これにより、操舵用油圧アクチュエータ２０のピストン２２は、図３、図４に示す矢印Ｌの方向に摺動することとなる。

具体的に説明すると制御装置４０は、スプールシャフト３２を摺動させることによって給排ポート３１ｐａとポンプポート３１ｐｐとを連通させ、給排ポート３１ｐｂとリターンポート３１ｒｐとを連通させる（図５Ｂ参照。）。これにより、作動油ポンプ５０から圧送された作動油は、第一油路２４ｐを通って第一油室Ｏｃ１へ供給され、第二油室Ｏｃ２内の作動油は、第二油路２５ｐを通って作動油タンク６０へ戻される。こうすることで、第一油室Ｏｃ１に掛かる油圧は、第二油室Ｏｃ２に掛かる油圧よりも高くなり、第一油室Ｏｃ１と第二油室Ｏｃ２とを隔てるピストン２２は、第二油室Ｏｃ２側へ摺動するのである。

ステップＳ３０５において制御装置４０は、ピストン検出センサ２７がピストン２２を検出したか否かを判断する。詳細には、磁気センサであるピストン検出センサ２７がピストン２２に取り付けられた永久磁石２２２を検出したか否かを判断する。なお、ピストン検出センサ２７は、第一実施形態に係るアウトドライブ装置用操舵システム１００と同様にアウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となるときに位置するピストン２２について検出することができる箇所に配置されている。

そして、制御装置４０は、ピストン検出センサ２７がピストン２２を検出した、即ち、ピストン２２がアウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする位置にあると判断した場合にステップＳ３０６へ移行し、ピストン検出センサ２７がピストン２２を検出できない、即ち、ピストン２２がアウトドライブ装置１０の舵角度を舵中央とする位置にないと判断した場合にステップＳ３０３へ戻す。

ステップＳ３０６において制御装置４０は、スプールバルブ３０の電動アクチュエータ３３に制御信号を送信することによってスプールシャフト３２を所定の位置まで摺動させる（図５Ａ参照）。これにより、操舵用油圧アクチュエータ２０のピストン２２は、アウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となる位置で停止することとなる。

具体的に説明すると制御装置４０は、スプールシャフト３２を摺動させることによって各ポート３１ｐａ・３１ｐｂ・３１ｐｐ・３１ｒｐを遮断させる（図５Ａ参照。）。これにより、作動油ポンプ５０から圧送された作動油は、第一油室Ｏｃ１や第二油室Ｏｃ２へ供給されず、各油室Ｏｃ１・Ｏｃ２内の作動油も作動油タンク６０へ戻されない。こうすることで、第一油室Ｏｃ１と第二油室Ｏｃ２とを隔てるピストン２２は、アウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となる位置で停止するのである。

このような構成により、アウトドライブ装置１０の舵角度が舵中央となるときに位置するピストン２２について何らかの理由によって検出することができなかったとしても、再度、検出を行なうことができるため、アウトドライブ装置１０の舵角度を確実に舵中央とすることが可能となるのである。

なお、本実施形態においては、ステップＳ３０２においてピストン２２を第二油室Ｏｃ２側へ摺動するものとし（図３、図４中矢印Ｌ参照。）、ステップＳ３１４においてピストン２２を第一油室Ｏｃ１側へ摺動するものとし（図３、図４中矢印Ｒ参照。）、ステップＳ３１５においてピストン２２を第二油室Ｏｃ２側へ摺動するものとしているが（図３、図４中矢印Ｌ参照。）、それぞれ逆方向に摺動するとしても良く、ピストン２２の摺動方向について限定するものではない。

２ 操舵ハンドル
１０ アウトドライブ装置
１５ スクリュープロペラ
１７ 操舵アーム
２０ 操舵用油圧アクチュエータ
２７ ピストン検出センサ
３０ スプールバルブ
４０ 制御装置
５０ 作動油ポンプ
６０ 作動油タンク
１００ アウトドライブ装置用操舵システム

Claims (3)

1. シリンダスリーブに内設されたピストンが摺動することによってアウトドライブ装置を回動させる操舵用油圧アクチュエータと、
   前記操舵用油圧アクチュエータの作動油の流動方向を変更して前記ピストンの摺動方向を切り換えるスプールバルブと、
   前記スプールバルブに制御信号を送信して作動油の流動方向を変更させる制御装置と、を備えたアウトドライブ装置用操舵システムであって、
   前記アウトドライブ装置の舵角度が舵中央となるときに位置する前記ピストンについて検出できるピストン検出センサを具備し、
   前記制御装置は、前記ピストン検出センサからの電気信号に基づいて前記スプールバルブを制御することで前記アウトドライブ装置の舵角度を舵中央とする、としたことを特徴とするアウトドライブ装置用操舵システム。
2. 前記ピストンの摺動範囲における一端部に第二のピストン検出センサを設ける、としたことを特徴とする請求項１に記載のアウトドライブ装置用操舵システム。
3. 前記ピストンの摺動範囲における一端部に第二のピストン検出センサを設け、他端部に第三のピストン検出センサを設ける、としたことを特徴とする請求項１に記載のアウトドライブ装置用操舵システム。

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