JPH0714151Y2 - Automatic Planing Controller for Motor Boat - Google Patents
Automatic Planing Controller for Motor BoatInfo
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- JPH0714151Y2 JPH0714151Y2 JP14965189U JP14965189U JPH0714151Y2 JP H0714151 Y2 JPH0714151 Y2 JP H0714151Y2 JP 14965189 U JP14965189 U JP 14965189U JP 14965189 U JP14965189 U JP 14965189U JP H0714151 Y2 JPH0714151 Y2 JP H0714151Y2
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は,船外機を備えたモータ・ボートが定常走行し
ている場合でも,加速走行している場合でも,船外機の
スクリュウを可能な限り水平あるいは一定角度に保つモ
ータ・ボートにおける自動プレイニング制御装置に関す
るものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention enables the screw of an outboard motor to be installed regardless of whether the motor boat equipped with the outboard motor is traveling normally or accelerating. The present invention relates to an automatic planing control device for a motor boat that keeps the horizontal or constant angle as much as possible.
なお,以下本明細書において,船体を水平にすることを
プレイニングという。In the following description, horizontalizing the hull is referred to as planing.
船外機を備えたモータ・ボートを効率良く走行し,また
乗り心地良くするためには,定常な運転状態の下では,
第6図(1)図示のごとく,船体10の姿勢をできるだけ
水面に対して平行にすることが望ましい。そして,定常
な運転状態の下では,第6図(2)図示のごとく船首が
上がった場合でも,または下がった場合でも第6図
(3)または(4)図示のごとく,船体10の推進力を発
生するスクリュウ12の角度を水平面に対して平行もしく
は一定の角度に保つようにすることが望ましい。In order to run the motor boat equipped with the outboard motor efficiently and to improve the riding comfort,
As shown in Fig. 6 (1), it is desirable to make the attitude of the hull 10 as parallel to the water surface as possible. Under steady operating conditions, the propulsive force of the hull 10 as shown in Fig. 6 (3) or (4) is shown regardless of whether the bow is raised or lowered as shown in Fig. 6 (2). It is desirable to keep the angle of the screw 12 for generating the angle parallel or constant with respect to the horizontal plane.
一方,モータ・ボートが加速走行する場合には船首が持
ち上がる。この状態のままでは第6図(2)図示の状態
となって船体10の推進力の方向と進行方向とが一致しな
いため,効率の良い加速が行われ難い。On the other hand, the bow rises when the motor boat accelerates. In this state, the state shown in FIG. 6 (2) is obtained, and the direction of the propulsive force of the hull 10 does not match the traveling direction, so it is difficult to perform efficient acceleration.
このために,モータ・ボートには船外機11と船体10との
角度(すなわち,スクリュウ12と船体10との角度)を手
動で調整するトリム装置を備えているものがある。当該
トリム装置においては船体10と船外機11との間を油圧シ
リンダで接続し,油圧モータによって油圧シリンダを伸
縮させることで船体10と船外機11との角度を変え得るよ
うにし,手動で油圧モータのON/0FFと回転方向の切り換
えとを行うことにより船体10を水平にしていた。For this reason, some motor boats are equipped with a trim device for manually adjusting the angle between the outboard motor 11 and the hull 10 (that is, the angle between the screw 12 and the hull 10). In the trim device, the hull 10 and the outboard motor 11 are connected with a hydraulic cylinder, and the hydraulic cylinder is expanded and contracted so that the angle between the hull 10 and the outboard motor 11 can be changed. The hull 10 was made horizontal by turning on / off the hydraulic motor and switching the rotation direction.
すなわち,モータ・ボートの加速時には,第6図(9)
図示のごとく,船外機11を一端DOWN方向に追い込み,逸
早くプレイニングさせ(船体を水平にし),その後船体
10が第6図(7)図示のごとく水平状態になってから,
第6図(5)図示のごとく船外機11をDOWN方向の状態か
ら鉛直方向に戻すようにする。That is, at the time of accelerating the motor boat, FIG. 6 (9)
As shown in the figure, the outboard motor 11 is once driven in the DOWN direction and planed quickly (the hull is leveled), then the hull
After 10 becomes horizontal as shown in Fig. 6 (7),
As shown in FIG. 6 (5), the outboard motor 11 is returned to the vertical direction from the DOWN direction.
なお,第6図において,第6図(5)図示が基準状態で
あり,第6図(6)図示の状態は船体10の船首を上げる
ために船外機11を上方(UP)に移動した状態を示し,第
6図(7)図示の状態は船首を下げるために船外機11を
下方(DOWN)に移動した状態を示している。In FIG. 6, the state shown in FIG. 6 (5) is the reference state, and in the state shown in FIG. 6 (6), the outboard motor 11 is moved upward (UP) to raise the bow of the hull 10. The state shown in FIG. 6 (7) shows the state in which the outboard motor 11 has been moved downward (DOWN) in order to lower the bow.
しかし,船体を加速する場合に船首が上方を向くだけで
なく,定常走行の場合には何等かの理由によって船首が
上方を向くこともある。この場合には,加速走行時に船
外機11を第6図(9)図示のごとくDOWN方向に向けてい
た場合と異なり,船外機11を第6図(8)図示のごとく
一時的にUP方向に向けてやり第6図(3)図示の状態を
保つようにすることが望ましい。However, not only does the bow point upward when accelerating the hull, but it may also point upward for some reason during steady running. In this case, unlike the case where the outboard motor 11 is directed in the DOWN direction as shown in FIG. 6 (9) during acceleration, the outboard motor 11 is temporarily up as shown in FIG. 6 (8). It is desirable to keep the state shown in FIG. 6 (3) by turning in the direction.
このような操作を上記の状況を判断して手動で素早く行
うことは困難であるという問題があった。There is a problem in that it is difficult to perform such an operation manually in a quick manner by judging the above situation.
本考案は,以上のような問題を解決するために,加速走
行時および定常走行時においても自動的にプレイニング
が可能なモータ・ボータにおける自動プレイニング制御
装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an automatic planing control device for a motor / voter capable of automatically performing planing even during acceleration and steady running.
本考案の原理を第1図にしたがって説明する。 The principle of the present invention will be described with reference to FIG.
第1図は本考案における原理ブロック構成図である。図
において,角度信号発生回路1は,船外機11に設けられ
た角度センサによって船外機11の傾きを検出して角度信
号を発生する。三角波発生回路2は三角波を発生し,三
角波の出力信号と前記角度信号発生回路1の角度信号と
は,加算回路3において加算される。加速度検出回路4
は,船体10に設けられた角度センサによって加速度によ
る船体10の傾きを検出し,その傾きが予め定められてい
る角度以上になったとき,加速度信号を出力する。比較
回路6は,比較回路6における基準電圧レベルと加算回
路3の出力レベルあるいは加速度検出回路4の出力レベ
ルとを比較する。前記比較回路6から出力する船外機11
の傾きに対応したパルス幅でドライバ回路7を駆動し,
モータ制御回路8を制御することによりモータの回転方
向を変えて,船体10と船外機11との角度を制御する。FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention. In the figure, an angle signal generation circuit 1 detects an inclination of the outboard motor 11 by an angle sensor provided in the outboard motor 11 and generates an angle signal. The triangular wave generating circuit 2 generates a triangular wave, and the output signal of the triangular wave and the angle signal of the angle signal generating circuit 1 are added in the adding circuit 3. Acceleration detection circuit 4
Detects the tilt of the hull 10 due to acceleration by an angle sensor provided on the hull 10, and outputs an acceleration signal when the tilt exceeds a predetermined angle. The comparison circuit 6 compares the reference voltage level in the comparison circuit 6 with the output level of the addition circuit 3 or the output level of the acceleration detection circuit 4. Outboard motor 11 output from the comparison circuit 6
The driver circuit 7 is driven with a pulse width corresponding to the slope of
By controlling the motor control circuit 8, the rotation direction of the motor is changed to control the angle between the hull 10 and the outboard motor 11.
モータ・ボートが定常走行している場合,船外機11に設
けられた角度センサによって検出された船外機11の傾き
は,角度信号発生回路1から電圧レベル信号として出力
する。そして,この電圧レベル信号と三角波発生回路2
で発生した三角波とは加算回路3により加算される。そ
して,加算回路3の出力レベルは,比較回路6における
基準電圧と比較され,比較回路6は船外機11の傾きに応
じたパルス幅をもって出力を発する。すなわち,比較回
路6からは,船外機11の傾きに応じてパルス幅変調され
た信号が出力される。この信号はドライバ回路7を介し
てモータ制御回路8のFETのゲートを駆動して,船体10
の傾きの如何を問わず船外機11を水面に対して水平にな
るようにモータを回転させる。When the motor / boat is traveling steadily, the inclination of the outboard motor 11 detected by the angle sensor provided in the outboard motor 11 is output from the angle signal generating circuit 1 as a voltage level signal. Then, the voltage level signal and the triangular wave generation circuit 2
The triangular wave generated in 1 is added by the adder circuit 3. Then, the output level of the adder circuit 3 is compared with the reference voltage in the comparison circuit 6, and the comparison circuit 6 outputs with a pulse width according to the inclination of the outboard motor 11. That is, the comparison circuit 6 outputs a signal whose pulse width is modulated according to the inclination of the outboard motor 11. This signal drives the gate of the FET of the motor control circuit 8 via the driver circuit 7, and the hull 10
The motor is rotated so that the outboard motor 11 becomes horizontal with respect to the water surface regardless of the inclination of.
また,加速度検出回路4は,船体10に設けられた角度セ
ンサ19によって加速度による船体10の傾きを検出し,そ
の傾きが予め定められた角度以上になったとき加速度信
号を出力する。加速度検出回路4で検出された加速度信
号は前記比較回路6に加えられる。当該加速度信号が検
出されると,比較回路6から出力信号が常に出される。Further, the acceleration detection circuit 4 detects an inclination of the hull 10 due to acceleration by an angle sensor 19 provided on the hull 10, and outputs an acceleration signal when the inclination becomes equal to or more than a predetermined angle. The acceleration signal detected by the acceleration detection circuit 4 is applied to the comparison circuit 6. When the acceleration signal is detected, the comparison circuit 6 always outputs an output signal.
この場合,すなわち加速度検出回路4から加速度信号が
検出された場合,比較回路6の出力信号は,船外機11を
下げる方向に移動するようにドライバ回路7を介してモ
ータ制御回路8のFETのゲートを駆動する。そして,モ
ータの回転により船外機11を下げられて,加速走行によ
って上げられた船首を下げる。従って船体10がゆっくり
加速れ船首がアップ方向に動作しても,即座に船首を下
げる方向に制御され,プレイニングの遅れが無くなる。In this case, that is, when the acceleration signal is detected from the acceleration detection circuit 4, the output signal of the comparison circuit 6 is transferred to the FET of the motor control circuit 8 via the driver circuit 7 so as to move in the direction of lowering the outboard motor 11. Drive the gate. Then, the outboard motor 11 is lowered by the rotation of the motor, and the bow raised by the accelerated traveling is lowered. Therefore, even if the hull 10 is slowly accelerated and the bow moves in the up direction, it is immediately controlled to lower the bow, and the delay in the planing is eliminated.
本考案は一実施例を第2図ないし第5図にしたがって説
明する。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第2図はモータ・ボートにおける自動プレイニング制御
装置概略構成図である。図において,モータ・ボートの
船尾には船外機11が備えられており,船外機11のスクリ
ュウ12は,図示されていないエンジンにより駆動され
る。また,船外機11とモータ・ボートの船体10とは油圧
シリンダ13を図示矢印のごとく伸縮することにより角度
を変えることができる。油圧シリンダ13は,油圧ポンプ
14およびDCモータ15により駆動される。システム16は,
バッテリー17からDCモータの制御用および駆動電源を得
ると共に,船外機11に設けられている角度センサ18から
船外機11の傾きに応じた電圧レベル信号を得る。また船
体10に設けられている角度センサ19から加速度による船
体10の傾きを検出し,その傾きに応じた電圧レベル信号
がシステム16に入力されるようになっている。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an automatic planing control device in a motor boat. In the figure, an outboard motor 11 is provided at the stern of the motor boat, and a screw 12 of the outboard motor 11 is driven by an engine (not shown). Further, the angle between the outboard motor 11 and the hull 10 of the motor boat can be changed by expanding and contracting the hydraulic cylinder 13 as shown by the arrow in the figure. The hydraulic cylinder 13 is a hydraulic pump
It is driven by 14 and DC motor 15. System 16 is
A DC motor control and drive power source are obtained from a battery 17, and a voltage level signal corresponding to the inclination of the outboard motor 11 is obtained from an angle sensor 18 provided in the outboard motor 11. An angle sensor 19 provided on the hull 10 detects the tilt of the hull 10 due to acceleration, and a voltage level signal corresponding to the tilt is input to the system 16.
このような構成において,角度センサ18,19は,モータ
・ボートの船体10及び船外機11の傾きを電圧レベル信号
として検出して,システム16に伝達する。システム16で
は後述の制御回路により,前記検出された電圧レベル信
号が定常走行であるか,あるいは加速走行であるかを判
断する。そして,システム16で定常走行であると判断さ
れた場合には,第6図(3)あるいは(4)に示すよう
に船首の向きにかかわらず,船外機11のスクリュウ12が
常に水面に対して水平になるよう油圧シリンダ13を駆動
する。In such a configuration, the angle sensors 18 and 19 detect the inclination of the hull 10 of the motor boat and the outboard motor 11 as a voltage level signal and transmit it to the system 16. In the system 16, a control circuit described later determines whether the detected voltage level signal indicates steady running or accelerating running. When the system 16 determines that the vehicle is in steady running, the screw 12 of the outboard motor 11 is constantly facing the water surface regardless of the direction of the bow, as shown in Fig. 6 (3) or (4). The hydraulic cylinder 13 is driven so that it becomes horizontal.
また,システム16で加速走行であると判断された場合に
は一旦,第6図(9)図示のごとく,船尾のスクリュウ
12が下がり船尾を上げる方向,すなわち,船外機11をDO
WN方向に追い込むように油圧シリンダ13を駆動し,船体
10を水平に保つようにした上で船外機11をDOWN方状態か
ら復帰せしめるようにする。When the system 16 determines that the vehicle is accelerating, the stern screw is temporarily moved as shown in Fig. 6 (9).
12 goes down and raises the stern, that is, DO outboard motor 11
Drive the hydraulic cylinder 13 to drive in the WN direction,
Keep 10 horizontal and then let outboard motor 11 recover from the DOWN state.
次に,船外機11に設けられた角度センサ18とその出力電
圧との関係を第3図にしたがって説明する。Next, the relationship between the angle sensor 18 provided on the outboard motor 11 and its output voltage will be described with reference to FIG.
第3図(1)図示のごとく,モータ・ボートの船体10が
水面に対して水平であれば,角度センサ18は,地球の鉛
直方向すなわち,0°を指し,出力電圧としてたとえば,4
Vが出力するように調整されている。As shown in Fig. 3 (1), if the hull 10 of the motor boat is horizontal to the water surface, the angle sensor 18 indicates the vertical direction of the earth, that is, 0 °, and the output voltage is, for example, 4
Adjusted to output V.
第3図(2)図示のごとく,モータ・ボートの船首が水
面に対して下方に下がった場合には,出力電圧は基準電
圧4Vより高い出力となる。As shown in Fig. 3 (2), when the bow of the motor boat drops below the water surface, the output voltage becomes higher than the reference voltage of 4V.
第3図(3)図示のごとく,モータ・ボートの船首が水
面に対して上方に上がった場合には,出力電圧は基準電
圧4Vより低い出力となる。As shown in Fig. 3 (3), when the bow of the motor boat rises above the water surface, the output voltage becomes lower than the reference voltage of 4V.
また,船体10に設けられた角度センサ19についても前記
説明と同様の出力電圧,すなわち電圧レベル信号が得ら
れる。Further, the output voltage, that is, the voltage level signal similar to that described above can be obtained from the angle sensor 19 provided on the hull 10.
次に,本考案における制御回路の一実施例およびそのタ
イム・チャートを第4図および第5図にしたがって説明
する。Next, an embodiment of the control circuit according to the present invention and its time chart will be described with reference to FIGS.
第4図において,角度信号発生回路1は,船外機用セン
サSで検出される電圧レベル信号と角度設定用ボリウム
Vで設定された基準電圧との差分電圧を差動増幅器Kで
適宜増幅させている。In FIG. 4, the angle signal generation circuit 1 appropriately amplifies the differential voltage between the voltage level signal detected by the outboard motor sensor S and the reference voltage set by the angle setting volume V by the differential amplifier K. ing.
三角波発生回路2は,オペアンプJおよびIによりたと
えば,20kHzの三角波を発生する。The triangular wave generation circuit 2 generates, for example, a 20 kHz triangular wave by the operational amplifiers J and I.
加算回路3は,オペアンプCにより前記差動増幅機Kの
出力と三角波発生回路2のオペアンプIの出力とを加算
する。比較回路6は,オペアンプH,F,G,Eから構成され
ており,オペアンプH,Fの非反転端子には(+)の比較
電圧′が,また,オペアンプG,Eの非反転端子には
(−)の比較電圧′がそれぞれ与えられている。そし
て,この比較電圧の絶対値は三角波の振幅よりも僅かに
大きい。The adder circuit 3 adds the output of the differential amplifier K and the output of the operational amplifier I of the triangular wave generating circuit 2 by the operational amplifier C. The comparator circuit 6 is composed of operational amplifiers H, F, G and E. The non-inverting terminals of the operational amplifiers H and F have a (+) comparison voltage ', and the operational amplifiers G and E have non-inverting terminals. A (-) comparison voltage 'is given. The absolute value of this comparison voltage is slightly larger than the amplitude of the triangular wave.
加速度検出回路4は,加速度を検出するための船体用セ
ンサTと,当該船体用センサTの電圧レベル信号と加速
度感応角度設定用ボリウムWで設定された基準電圧との
差分電圧を増幅する差動増幅機Nと,当該差動増幅機N
によって増幅された前記差分電圧と予め任意に設定され
ている基準電圧とを比較するオペアンプLとで構成され
ている。The acceleration detection circuit 4 includes a hull sensor T for detecting acceleration and a differential voltage for amplifying a differential voltage between a voltage level signal of the hull sensor T and a reference voltage set by the acceleration sensitive angle setting volume W. Amplifier N and the differential amplifier N
It is composed of an operational amplifier L that compares the differential voltage amplified by the reference voltage with a reference voltage that is set in advance.
そして,比較回路6におけるオペアンプH,F,G,Eの反転
端子には前記加算回路3の出力が与えられている。ま
た,前記加速度検出回路4のオペアンプLの出力は,ダ
イオードD3およびD4を介して比較回路6におけるオペア
ンプH,F,G,Eの非反転端子に与えられている。The output of the adder circuit 3 is applied to the inverting terminals of the operational amplifiers H, F, G, E in the comparison circuit 6. The output of the operational amplifier L of the acceleration detection circuit 4 is given to the non-inverting terminals of the operational amplifiers H, F, G, E in the comparison circuit 6 via the diodes D3 and D4.
比較回路6のオペアンプH,Gは,ドライバ回路7におけ
るホトカプラPCおよびドライバ回路O,Qを介してPWMブリ
ッジ回路を構成しているFETおよびFETをドライブす
る。また,オペアンプF,Eは直接トライバ回路P,Rを介し
てFETおよびFETをドライブする。FETないしの
ドライブによりモータMは駆動され,船外機11をUPある
いはDOWN方向に動かす。The operational amplifiers H and G of the comparison circuit 6 drive the FETs and FETs forming the PWM bridge circuit via the photocoupler PC and the driver circuits O and Q in the driver circuit 7. Further, the operational amplifiers F and E directly drive the FETs and FETs through the tribar circuits P and R. The motor M is driven by the FET or drive to move the outboard motor 11 in the UP or DOWN direction.
なお,電流リミット回路5はモータ制御回路8の抵抗R
に流れる電流を検出し,その検出電圧をオペアンプMで
適宜増幅した後,オペアンプA,Bの非反転端子,反転端
子にそれぞれ入力させている。これらのオペアンプA,B
は所定の基準電圧と比較される比較器を構成しており,
前記抵抗Rに流れる電流が予め定められた電流より大き
くなると,オペアンプA,Bから出力信号がそれぞれ出さ
れ,比較回路6のオペアンプH,Fの非反転端子,オペア
ンプG,Hの非反転端子に入力されて,PWMブリッジ回路を
構成しているFETないしに過電流が流れないよう構
成されている。The current limit circuit 5 is a resistor R of the motor control circuit 8.
A current flowing in the operational amplifier is detected, the detected voltage is appropriately amplified by the operational amplifier M, and then input to the non-inverting terminal and the inverting terminal of the operational amplifiers A and B, respectively. These operational amplifiers A and B
Is a comparator that is compared with a predetermined reference voltage,
When the current flowing through the resistor R becomes larger than a predetermined current, output signals are respectively output from the operational amplifiers A and B, and the non-inverting terminals of the operational amplifiers H and F and the non-inverting terminals of the operational amplifiers G and H of the comparison circuit 6 are output. It is configured so that the FET or the overcurrent that is input to the PWM bridge circuit does not flow.
次に,本考案における制御回路の動作を説明する。Next, the operation of the control circuit in the present invention will be described.
定常走行において,第6図(1)図示のごとく,船体10
が水平である場合には,船外機用センサSの角度は0°
で,第3図(1)図示のごとく4Vが出力する。したがっ
て,船外機用センサSの出力4Vと差動増幅器Kの基準電
圧4Vとは同じであり,差動増幅器Kの出力はない。その
結果,三角波発生回路2の出力は,加算回路3を通して
そのまま比較回路6に入力される。比較電圧′と′
および三角波の出力電圧の関係を,第5図(a)図示の
ごとく決めておけば,比較回路6におけるオペアンプE
ないしHの出力は出ないので,モータ制御回路8のモー
タMは駆動されない。そのため,船体10と船外機11との
関係は,第6図(1)図示のままである。During steady running, as shown in Fig. 6 (1), the hull 10
Is horizontal, the angle of the outboard motor sensor S is 0 °.
Then, 4V is output as shown in Fig. 3 (1). Therefore, the output 4V of the outboard motor sensor S and the reference voltage 4V of the differential amplifier K are the same, and there is no output of the differential amplifier K. As a result, the output of the triangular wave generating circuit 2 is directly input to the comparing circuit 6 through the adding circuit 3. Comparison voltage'and '
If the relation between the output voltage of the triangular wave and the output voltage of the triangular wave is determined as shown in FIG.
Since the outputs of H to H are not output, the motor M of the motor control circuit 8 is not driven. Therefore, the relationship between the hull 10 and the outboard motor 11 remains as shown in FIG. 6 (1).
第6図(2)図示のごとく,船体10の船首が上がった場
合,船外機用センサSの出力は,第3図(3)図示のご
とく,船体10か水平の時(図示4V)より低い電圧とな
る。したがって,差動増幅器Kの出力は,(−)に揺れ
る。また,差動増幅器Kの出力と三角波発生回路2の出
力とを加算した加算回路3の出力は,第5図図示タイム
・チャート(b)のごとく,オペアンプCにより(+)
に揺れる。船首がより大きく上がった場合には点線で示
すようになる。When the bow of the hull 10 is raised as shown in Fig. 6 (2), the output of the outboard motor sensor S is as shown in Fig. 3 (3) when the hull 10 is horizontal (4V shown). It becomes a low voltage. Therefore, the output of the differential amplifier K swings to (-). The output of the adder circuit 3, which is the sum of the output of the differential amplifier K and the output of the triangular wave generation circuit 2, is (+) by the operational amplifier C as shown in the time chart (b) of FIG.
Sway to. If the bow is raised further, it will be indicated by the dotted line.
オペアンプCの出力レベル(+)に上がるため,そのピ
ーク値は,比較電圧′より高くなる。Since it rises to the output level (+) of the operational amplifier C, its peak value becomes higher than the comparison voltage '.
したがって,オペアンプHおよびFの出力レベルは,第
5図のタイム・チャート(c)で示す間,すなわち,ピ
ーク値が比較電圧′より高くなっている間,Lレベルと
なる。このLレベルが出力する時間は,船体10の傾きに
比較することになる。すなわち,オペアンプHおよびF
の出力は,船体10の傾きに応じてパルス幅変調(PWM)
されたものになる。このLレベルの出力は,ドライバ回
路7を介してHレベルとなり,FETおよびのゲートに
加わり,FETおよびをONしてモータMを駆動する。こ
の時のモータMの駆動方向は,第6図(3)図示のごと
く,船外機11をUPする方向である。すなわち,スクリュ
ウ12を水平にする。また,この時比較回路6におけるオ
ペアンプG,Eの出力は,第5図(d)図示のごとく,常
にLおよびHレベルとなるが,ドライバ回路7を介して
Lレベルとなり,FETおよびは必ずOFFとなる。Therefore, the output levels of the operational amplifiers H and F become L level during the time chart (c) of FIG. 5, that is, while the peak value is higher than the comparison voltage '. The time when this L level is output is compared with the inclination of the hull 10. That is, operational amplifiers H and F
The output of the pulse width modulation (PWM) according to the inclination of the hull 10
It will be what was done. This L-level output becomes H-level via the driver circuit 7, joins the gates of FET and, and turns on FET and drives the motor M. The driving direction of the motor M at this time is a direction in which the outboard motor 11 is up, as shown in FIG. 6 (3). That is, the screw 12 is leveled. Further, at this time, the outputs of the operational amplifiers G and E in the comparison circuit 6 are always at L and H levels as shown in FIG. 5 (d), but they are at L level via the driver circuit 7, and the FET and FET are always turned off. Becomes
次に,定常走行において,船体10が逆に傾いて,船首が
下がった場合には,前記の動作と逆になる。すなわち,
船外機用センサSは,第3図図示(2)のごとく,4Vよ
り高い電圧となり,差動増幅器Kの出力は(+)に振れ
る。したがって,加算回路3のオペアンプCの出力は
(−)になり,第5図(e)図示のごとく,そのピーク
値は,比較電圧′より低くなる。したがって,比較回
路6におけるオペアンプG,Eの出力はHおよびLレベル
となる。このHおよびLレベルが出力する時間は,船体
10の傾きに比例することになる。すなわち,オペアンプ
GおよびEの出力は,船体10の傾きに応じてパルス幅変
調(PWM)されたものになる。このHおよびLレベルの
出力は,ドライバ回路7を介してHレベルとなり,FET
およびのゲートに加わり,FETおよびをONしてモー
タMを駆動する。この時のモータMの駆動方向は,第6
図(4)図示のごとく,船外機11をDOWNする方向であ
る。すなわち,スクリュウ12を水平にする。また,この
時比較回路6におけるオペアンプH,Fの出力は,常にH
レベルとなるため,ドライバ回路7を介してLレベルと
なり,FETおよびは必ずOFFとなる。Next, in the steady running, when the hull 10 is tilted in the opposite direction and the bow is lowered, the above operation is reversed. That is,
The outboard motor sensor S has a voltage higher than 4V as shown in FIG. 3 (2), and the output of the differential amplifier K swings to (+). Therefore, the output of the operational amplifier C of the adder circuit 3 becomes (-), and its peak value becomes lower than the comparison voltage ', as shown in FIG. 5 (e). Therefore, the outputs of the operational amplifiers G and E in the comparison circuit 6 are at the H and L levels. The time that these H and L levels output is the hull
It will be proportional to the slope of 10. That is, the outputs of the operational amplifiers G and E are pulse width modulated (PWM) according to the inclination of the hull 10. This H and L level output becomes H level via the driver circuit 7, and the FET
Joins the gates of and and turns on FET and to drive the motor M. The driving direction of the motor M at this time is the sixth
As shown in Fig. (4), the outboard motor 11 is in the down direction. That is, the screw 12 is leveled. At this time, the outputs of the operational amplifiers H and F in the comparison circuit 6 are always H
Since it becomes the level, it becomes the L level through the driver circuit 7, and the FET and FET are always turned off.
このように定常走行に当たって,船首が上がった場合,
あるいは下がった場合のいずれにおいても,船外機11に
設けられた船外機用センサSにより自動的に船外機11を
水面に対して水平にすることができる。In this way, when the bow rises during steady running,
In either case, the outboard motor sensor S provided on the outboard motor 11 can automatically make the outboard motor 11 horizontal with respect to the water surface.
次に,モータ・ボートが加速走行を行う場合について説
明する。Next, the case where the motor boat accelerates will be described.
モータ・ボートを加速走行した場合,船体10は大きく傾
き,船首が上方に上がる。この状態で船体10と船外機11
とが固定されている場合を考えると,第6図(2)図示
のごとく,スクリュウ12の推進力Aの方向と進行方向と
に角度差を生じるため効率が悪い。When the motor boat is accelerated, the hull 10 tilts greatly and the bow rises upward. In this state, the hull 10 and the outboard motor 11
Considering the case where and are fixed, as shown in FIG. 6 (2), there is an angular difference between the direction of the propulsive force A of the screw 12 and the traveling direction, resulting in poor efficiency.
また,加速走行であるにもかかわず,定常走行時に船首
が上がった場合と同様に第6図(3)図示のごとくスク
リュウ12を水平に保つようにするために,船外機11を船
首がB方向に上がりUP方向にしたとすると,第6図
(8)図示のごとくプレイニングが遅れる。このため,
加速走行時には船外機11を一旦DOWN方向(第6図(9)
図示方向)に移動して,船首を下方Cの船尾を上方に移
動させるようにする。In addition, in order to keep the screw 12 horizontal as shown in Fig. 6 (3), the outboard motor 11 is not supported by the bow even if the bow is raised during steady running, regardless of the acceleration. If it goes up in the B direction and goes up, the planing will be delayed as shown in Fig. 6 (8). For this reason,
When accelerating, the outboard motor 11 is once in the DOWN direction (Fig. 6 (9)).
(The direction shown in the drawing) so that the bow of the bow is moved upward and the stern of the bow C is moved upward.
すなわち,船体10はプレイニングされ,安定走行に速く
達する。That is, the hull 10 is planed and reaches stable running quickly.
以上のような動作を船外機11に与えるため,船体用セン
サTを備えた加速度検出回路4が制御回路に設けられて
いる。In order to give the above-mentioned operation to the outboard motor 11, the acceleration detection circuit 4 including the hull sensor T is provided in the control circuit.
船体10に設けられた船体用センサTの出力は差動増幅器
Nを介してオペアンプLの反転端子に入力されている。
船体用センサTは上記船外機用センサSの出力と同様の
特性を備えており,船体10の傾きに応じた電圧を出力す
る。オペアンプLの非反転端子には,加速度感応角度設
定用ボリウムWで或る電圧に設定された加速度を検出す
るための基準電圧が入力されている。この加速度を検出
するための加速度感応角度設定用ボリウムWで設定され
た基準電圧と,オペアンプLの反転端子に入力されてい
る差動増幅器Nの出力とが比較されるようになってい
る。ここで加速度を検出するための上記基準電圧は,船
外機用センサSが定常走行で検出して出力する範囲より
低い値に設定しており,船体10が予め定められた角度以
内では,オペアンプLの出力はLレベルにしてある。し
たがって定常走行中はオペアンプLの出力はLレベルで
あり,このオペアンプLの出力レベルがLである間は,
ダイオードD3,D4によって,前記比較回路6のオペアン
プEないしHの動作には何ら影響を与えない。The output of the hull sensor T provided on the hull 10 is input to the inverting terminal of the operational amplifier L via the differential amplifier N.
The hull sensor T has the same characteristics as the output of the outboard motor sensor S and outputs a voltage according to the inclination of the hull 10. A reference voltage for detecting the acceleration set to a certain voltage by the acceleration sensitive angle setting volume W is input to the non-inverting terminal of the operational amplifier L. The reference voltage set by the acceleration sensitive angle setting volume W for detecting the acceleration is compared with the output of the differential amplifier N input to the inverting terminal of the operational amplifier L. Here, the reference voltage for detecting the acceleration is set to a value lower than the range that the outboard motor sensor S detects and outputs during steady running, and if the hull 10 is within a predetermined angle, the operational amplifier The output of L is at L level. Therefore, the output of the operational amplifier L is L level during steady running, and while the output level of this operational amplifier L is L,
The operation of the operational amplifiers E to H of the comparison circuit 6 is not affected by the diodes D3 and D4.
今,モータ・ボートが加速走行を行うと,船体用センサ
Tの出力は,定常走行の場合より大きく下がる。この値
が差動増幅器Nを介してオペアンプLの反転端子に加え
られ,加速度検出回路4のオペアンプLの非反転端子に
入力されている基準電圧よりも下がった場合,オペアン
プLの出力はHレベルになる。このHレベルの出力は,
ダイオードD3およびD4を介してそれぞれ比較電圧′お
よび′点に入力され,比較回路6におけるオペアンプ
EないしHの基準電圧を(+)にクランプする。したが
って,オペアンプおよびFの出力は,Hレベルとなりドラ
イバ回路7でLレベルとなり,FETおよびはOFFとな
る。Now, when the motor boat accelerates, the output of the hull sensor T drops much more than in the case of steady running. When this value is applied to the inverting terminal of the operational amplifier L via the differential amplifier N and becomes lower than the reference voltage input to the non-inverting terminal of the operational amplifier L of the acceleration detection circuit 4, the output of the operational amplifier L is at the H level. become. This H level output is
The reference voltages are input to the points 'and' via the diodes D3 and D4, respectively, and the reference voltages of the operational amplifiers E to H in the comparison circuit 6 are clamped to (+). Therefore, the outputs of the operational amplifier and F become H level and the driver circuit 7 becomes L level, and the FET and FET are turned off.
また,オペアンプGおよびEの出力も,Hレベル及びLレ
ベルとなりドライバ回路7で共にLレベルとなって,FET
およびはONとなる。このため,モータMは船外機11
をDOWN方向に回転して船首を強制的に第6図(9)図示
C方向に向ける。Further, the outputs of the operational amplifiers G and E also become H level and L level, and both become L level in the driver circuit 7, and FET
And become ON. Therefore, the motor M is the outboard motor 11
Is rotated in the DOWN direction to forcibly orient the bow in the C direction shown in Fig. 6 (9).
船外機11がDOWN方向に向けられたことによって船体10は
プレイニング状態に近づき,船体用センサTの出力は定
常値に戻る。この時船体用センサTの出力が加速度検出
回路4の基準電圧(加速度感応角度設定用ボリウムWの
設定電圧)よりも上がると,オペアンプLの出力はLレ
ベルに戻り,制御回路は定常走行の動作になる。When the outboard motor 11 is turned in the DOWN direction, the hull 10 approaches the planing state, and the output of the hull sensor T returns to a steady value. At this time, when the output of the hull sensor T becomes higher than the reference voltage of the acceleration detection circuit 4 (the set voltage of the acceleration sensitive angle setting volume W), the output of the operational amplifier L returns to the L level, and the control circuit operates normally. become.
加速走行の場合は,この様に船体用センサT側,すなわ
ち加速度検出回路4が船外機用センサS側,すなわち角
度信号発生回路1より優先して作動するので,モータ・
ボートがゆっくり加速され船体10の船首がUPしようとし
ても,船体10の傾きが所定の角度になると加速度検出回
路4が作動し,直ちにモータMは船外機11をDOWN方向に
回転して船首を水平方向に戻させる。In the case of accelerating traveling, the sensor T for the hull, that is, the acceleration detection circuit 4 operates in this way with priority over the sensor S side for the outboard motor, that is, the angle signal generation circuit 1.
Even if the boat slowly accelerates and the bow of the hull 10 tries to go up, when the tilt of the hull 10 reaches a predetermined angle, the acceleration detection circuit 4 operates, and immediately the motor M rotates the outboard motor 11 in the DOWN direction to raise the bow. Move it back horizontally.
本考案によれば,船体の傾きに応じて船外機を上下方向
に駆動するためのモータを制御するので,定常走行中船
首の上下にかかわらず,船外機のスクリュウを水面に対
して自動的に水平にすることができる。According to the present invention, the motor for driving the outboard motor in the vertical direction is controlled according to the inclination of the hull, so that the screw of the outboard motor can be automatically moved with respect to the water surface regardless of whether the bow is up or down during steady traveling. Can be horizontal.
また,ゆっくりした加速のときも含めた加速走行の場合
には強制的に船首を下げる方向に船外機を向けることが
でき,プレイニングが速く達成できる。In addition, when accelerating including slow acceleration, the outboard motor can be forced to lower the bow so that planing can be achieved quickly.
第1図は本考案における原理ブロック構成図,第2図は
モーター・ボートにおける自動プレイニング制御装置概
略構成図,第3図は角度センサと電圧関係説明図,第4
図は本考案における制御回路,第5図は本考案における
制御回路のタイム・チャート,第6図はモータ・ボート
と船外機との関係説明図である。 1……角度信号発生回路,2……三角波発生回路,3……加
算回路,4……加速度検出回路,5……電流リミット回路,6
……比較回路,7……ドライバ回路,8……モータ制御回
路。FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an automatic planing control device in a motor boat, FIG. 3 is an explanatory diagram of an angle sensor and voltage relationship, and FIG.
FIG. 5 is a control circuit of the present invention, FIG. 5 is a time chart of the control circuit of the present invention, and FIG. 6 is an explanatory view of the relationship between the motor boat and the outboard motor. 1 …… Angle signal generation circuit, 2 …… Triangle wave generation circuit, 3 …… Addition circuit, 4 …… Acceleration detection circuit, 5 …… Current limit circuit, 6
…… Comparison circuit, 7 …… Driver circuit, 8 …… Motor control circuit.
Claims (1)
する角度信号発生回路1と, 三角波発生回路2と, 前記角度信号発生回路1および三角波発生回路2の各出
力レベル信号を加算する加算回路3と, 加速度による船体10の傾きを検出し,その傾きが予め定
められた角度以上になったとき,加速度信号を出力する
加速度検出回路4と, 前記加算回路3の出力レベルまたは前記加速度検出回路
4の出力レベルと基準電圧とを比較する比較回路6と, 船体10及び船外機11の傾きに対応した振幅として前記比
較回路6から出力する信号によりモータをドライブする
ドライバ回路7と, 当該ドライバ回路7により船外機11と船体10との角度を
変えるためのモータ15を制御するモータ制御回路8と, を備え船外機11を一定の姿勢に保つ制御を行うようにし
たことを特徴とするモータ・ボートにおける自動プレイ
ニング制御装置。1. An angle signal generation circuit 1 for detecting an inclination of an outboard motor 11 to generate an angle signal, a triangular wave generation circuit 2, and output level signals of the angle signal generation circuit 1 and the triangular wave generation circuit 2. An adding circuit 3 for adding, an acceleration detecting circuit 4 for detecting an inclination of the hull 10 due to acceleration, and outputting an acceleration signal when the inclination exceeds a predetermined angle, an output level of the adding circuit 3 or A comparison circuit 6 for comparing the output level of the acceleration detection circuit 4 with a reference voltage, and a driver circuit 7 for driving a motor by a signal output from the comparison circuit 6 as an amplitude corresponding to the inclination of the hull 10 and the outboard motor 11. And a motor control circuit 8 for controlling the motor 15 for changing the angle between the outboard motor 11 and the hull 10 by the driver circuit 7, and the control for keeping the outboard motor 11 in a constant posture. Automatic play training control device in a motor boat, characterized in that the.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14965189U JPH0714151Y2 (en) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | Automatic Planing Controller for Motor Boat |
| US07/540,646 US5169348A (en) | 1989-06-21 | 1990-06-19 | Automatic planing control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14965189U JPH0714151Y2 (en) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | Automatic Planing Controller for Motor Boat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0386894U JPH0386894U (en) | 1991-09-03 |
| JPH0714151Y2 true JPH0714151Y2 (en) | 1995-04-05 |
Family
ID=31696030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14965189U Expired - Lifetime JPH0714151Y2 (en) | 1989-06-21 | 1989-12-26 | Automatic Planing Controller for Motor Boat |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5193120B2 (en) * | 2009-04-17 | 2013-05-08 | 本田技研工業株式会社 | Outboard motor control device |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP14965189U patent/JPH0714151Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0386894U (en) | 1991-09-03 |
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