JPH10278890A - 船舶推進装置用の油圧クラッチ制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】船舶推進装置用の油圧クラッチの作動油圧制御
において、エンジンの運転状態に応じてプロペラ回転変
動の目標値を設定し、エンジンの各運転状態において油
圧クラッチの作動油圧を最適に制御できるようにし、特
にエンジンの低回転低負荷に発生するガラ音を消すよう
にする。 【解決手段】本発明の舶推進装置用の油圧クラッチ制御
方法においては、プロペラ回転変動幅の目標値は、エン
ジン回転の角度変化の影響を受けないように、エンジン
の少なくとも複数気筒の内の１気筒分の排気上死点か
ら、圧縮上死点より長い期間でのプロペラ回転変動を検
出することにより設定される。また、本発明の舶推進装
置用の油圧クラッチ制御装置においては、シフトスイッ
チを回転式の前進後進切替弁の回転軸上に設けて、船舶
の前進後進切替弁に前進と後進または、前進と中立と後
進の検知を電気的に判定し、各々に最適なプロペラ回転
変動のα値に基づいてクラッチ油圧の制御を行うように
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、船舶推進装置用の
油圧クラッチ制御装置に関するものである。特に本発明
は、船舶推進装置におけるエンジンの回転と推進プロペ
ラの回転との位相ずれによる歯打ち音を低減または消去
する油圧クラッチ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、船舶推進装置においては図１４
に示すように、船舶Ａに搭載したエンジンＢに連結され
た入力軸と推進プロペラＣに連結された出力軸との間に
油圧クラッチD1を備えた舶用減速逆転機すなわち変速機
Ｄが設けられ、油圧クラッチD1は操船状態に応じて油圧
を制御することにより分離状態、すべり状態及び直結状
態にされ、船舶Ａを随意に前進、後退或いは停止させる
ことができるように構成されている。このような船舶推
進装置における変速機Ｄにおいては、停船時や例えば漁
船の場合のトローリング時のような低速低負荷時にはエ
ンジンＢのトルクが変動し易く、変速歯車列がバックラ
ッシュの発生により相互に衝撃的にぶつかり合い、歯打
ち音を発生させ、不快なガラ音や船体振動を引き起こす
ことが知られている。

【０００３】従来このような不快なガラ音の発生を低減
したり消去するために、変速機の油圧クラッチの油圧を
抜いてクラッチ板を滑らす手法が採られてきた。そのよ
うな従来手法の一例として特開平４−50517 号公報に開
示されたものを挙げることができ、この公報に開示され
た発明では、添付図面の図１５及び図１６に示すよう
に、油圧クラッチD1及び変速ギアD2を内蔵した前後切替
式の舶用減速逆転機Ｄは、エンジンＢとプロペラＣを駆
動するプロペラ軸Ｅとの間に設けられ、舶用減速逆転機
Ｄの入力側にはエンジン回転数を検出するエンジン回転
数検出器Ｆが設けられ、舶用減速逆転機Ｄの出力側であ
るプロペラ軸Ｅに設けた鉄製歯車に近接してプロペラ回
転数検出器Ｇが設けられている。また油圧クラッチの作
動油圧の制御系には、前後進切換弁Ｈ、減圧調整弁Ｉ、
及び減圧及び増圧を行う圧力調整手段Ｊが設けられ、前
後進切換弁Ｈは切換手段Ｋにより手動で切換られるよう
にされ、減圧調整弁Ｉ及び圧力調整手段Ｊは油圧供給手
段Ｌに接続されている。エンジン回転数検出器Ｆからの
エンジン回転数信号及びプロペラ回転数検出器Ｇからの
プロペラ回転数信号は回転変動検出手段Ｍへ供給され、
回転変動検出手段Ｍは回転変動信号を発生し、この回転
変動信号はNs設定器Ｎからの信号と共に制御装置Ｏへ供
給される。制御装置Ｏにおいては、エンジン回転数検出
器Ｆで検出したエンジン回転数がガラ音発生領域にある
か否かを判別し、エンジン回転数がガラ音発生領域にあ
る場合には、プロペラ回転数検出器Ｇにおいてサンプル
タイムの間に検出したプロペラ回転数の最大値と最小値
との差すなわち回転変動を求めるか、またはサンプルタ
イムの間に検出したエンジン回転数の最大値と最小値及
び平均回転数に基き、回転変動率［（最大値−最小値）
／平均回転数］を求め、こうして求めたプロペラ回転数
の回転変動かまたはエンジン回転数の回転変動率に従っ
て圧力調整手段Ｊを制御するように構成されている。す
なわちエンジンと推進プロペラとの間の動力伝達経路の
回転数を常時検出し、検出した回転数に基き回転変動を
求め、求めた回転変動が所定値を越える時には油圧クラ
ッチの作動油圧を下げてクラッチ板の滑りを増大させ、
一方所定値以下である時には油圧クラッチの作動油圧を
上げてクラッチ板の滑りを減少させるように構成され、
そして油圧クラッチの作動油の調整は、船舶の前進及び
後退とも同じプロペラ回転変動の目標値（目標α値）を
設定して行われる。すなわちこのような従来の制御方法
では、エンジン回転数を運転状態の指標として、推進プ
ロペラの回転変動の目標α値マップを用い、クラッチ油
圧の制御を行ってきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで船体の形状や
推進プロペラの性能や船舶の進行方向や減筒運転（ＰＳ
Ｄ）等によりエンジンに対する負荷状態が大きく変わ
り、例えば後進時には船体の抵抗の関係等からエンジン
に対する負荷が大きくなり、その結果、トルクの変動が
大きくなることにより、エンジン回転の変動幅は大きく
なる。そのため前進時と後進時とで同じ目標値に基づい
て油圧制御すると、後進時には油圧が比較的多く抜かれ
ることになり、前進時に比べて油圧クラッチの滑りが大
きくなり、これにより後進時の応答性が低下したり、逆
のガラ音が残ったり、操船感が不快となる。このよう
に、同一エンジン回転数でもエンジンに対する負荷状態
の変動により適正なα値は異なるので、従来のα値制御
方法では、負荷の変動に広く対応したクラッチ制御は行
えない。具体的には、前進と後退とでは回転変動の発生
の状態が異なっており、上記の公開公報に開示されたも
のように前進及び後進が共に同じ目標α値の推進プロペ
ラ回転変動では、後退側ではクラッチの滑らせ過ぎによ
って舶用減速逆転機の応答性が悪化したり、逆のガラ音
が残ったり、また後退時の応答性が悪い等の問題があっ
た。同一エンジン回転数でも適正なα値は異なるので、
従来のα値制御方法では、負荷の変動に広く対応したク
ラッチ制御は行えない。また、従来のα値の検出は、エ
ンジン回転の変動周期とは無関係に推進プロペラ回転の
極一部の期間の回転数の変動を検出することにより行わ
れていたため、検出されたα値のばらつき自体が大きい
という問題があった。さらにまた従来の方法では油圧ク
ラッチのシフト位置が明確でないため、前進後退切替の
過度時にクラッチの油圧制御を最適に行えないという問
題もある。

【０００５】そこで、本発明は、従来技術に伴う問題点
を解決してエンジンに対する負荷状態の変動にも十分に
追従してガラ音を消去することができる船舶推進装置用
の油圧クラッチ制御方法及び装置を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、 本発明の第１の発明によれば、 船舶に搭載した
エンジンに連結された入力軸と推進プロペラに連結され
た出力軸との間に、油圧クラッチを備えた変速機を設
け、油圧クラッチの作動油圧を制御することにより油圧
クラッチを分離状態、直結状態及びすべり状態のいずれ
かに切換えると共に油圧クラッチがすべり状態にある時
の滑り程度を制御しギヤ歯打ち音を消去する船舶推進装
置用の油圧クラッチ制御方法において、エンジンの負荷
状態を検出し、検出したエンジンの負荷状態に基づいて
油圧クラッチのすべり程度を最適な値にするように作動
油圧操作量を決定することを特徴としている。

【０００７】また本発明の第２の発明によれば、船舶に
搭載したエンジンに連結された入力軸と推進プロペラに
連結された出力軸との間に、油圧クラッチを備えた変速
機を設け、操船状態に応じて油圧クラッチの作動油圧を
制御する作動油圧制御系により油圧クラッチを分離状
態、すべり状態及び直結状態のいずれかに設定すると共
に油圧クラッチがすべり状態にある時の滑り程度を制御
する船舶推進装置用の油圧クラッチ制御装置において、
作動油圧制御系に組み込まれた前後進切換え弁に油圧ク
ラッチのシフト位置を検出するシフト位置検出手段を設
け、シフト位置検出手段で検出した油圧クラッチのシフ
ト位置に基づいて油圧クラッチのすべり程度をギヤ歯打
ち音が消去できる最適な値に制御するように構成したこ
とを特徴としている。

【０００８】

【本発明の実施の形態】以下添付図面に示した一実施例
を参照して本発明の実施の形態について説明する。図
１、図２及び図３には、本発明を実施している船舶推進
装置における舶用減速逆転機１の要部の構成を概略的に
示している。図中符号１は一般にマリンギヤと称される
舶用減速逆転機を示しており、このマリンギヤ１は、前
進用油圧クラッチ２と後進用油圧クラッチ３とを備え、
前記前進用油圧クラッチ２は前進用ピニオン４及び逆転
軸駆動ギヤ５と共に、エンジンの出力軸（図示せず）に
連結された駆動軸６に取り付けられ、また、後進用油圧
クラッチ３は後進用ピニオン９及び被動ギヤ１０と共
に、逆転軸１１に取付けられている。前記駆動軸６及び
逆転軸11には、各々後述するオイルタンクから油圧制御
回路を介して供給されるクラッチ作動圧油及び潤滑油が
通る作動圧油通路７及び潤滑油通路８が軸線方向に形成
されている（図２参照、但し、逆転軸１１は図示せ
ず）。また駆動軸６の垂直真下には推力軸１２が配置さ
れ、この推力軸１２には、前記前進用ピニオン６及び後
進用ピニオン９が噛み合う幅広の被動ギヤ１３が設けら
れており、その後端部は推進プロペラ１４を備えたプロ
ペラ軸１４ａに連結されている。上記逆転軸１１は推進
軸１２を中心として駆動軸４と同じ円周上に位置決めさ
れている。また図３に示すように、マリンギヤ１には、
クラッチ作動圧油の油圧を制御する油圧制御電磁弁１
５、クラッチ作動圧油の供給を前進用油圧クラッチ側、
後進用油圧クラッチ側、又はオイルタンク側に切り換え
る回転式の前後進切換え弁１６、前記前後進用切換え弁
１６のシフト位置を検出するシフトスイッチ１７、クラ
ッチ作動圧油の油圧変化量を検出する油圧センサ１８、
及び前記プロペラ軸１４の回転数を検出するプロペラ回
転数センサ２０が取り付けられている。尚、図３中、符
号１９は不図示のエンジンに設けられたエンジン回転数
センサの出力コードである。前記油圧制御電磁弁１５、
前後進切換え弁１６、及び油圧センサ１８は油圧制御回
路中に設けられ、また、シフトスイッチ１７は前後進用
切換え弁１６の同軸上に設けられている。これらの要素
の構成や作用については後で詳述する。上記したように
構成されたマリンギヤ１は、前進運転時にはエンジンの
駆動力を駆動軸６の前進用油圧クラッチ２、前進用ピニ
オン４及び推進軸１２の被動ギヤ１３を介して推力軸１
２に伝達して推進プロペラを前進駆動し、また、後進運
転時には、エンジンの駆動力を、駆動軸６の逆転軸駆動
ギヤ５、逆転軸１１の被動ギヤ１３、後進用クラッチ
３、後進用ピニオン９及び推進軸１２の被動ギヤを介し
て推力軸１２に伝達して推進プロペラを後進駆動する。

【０００９】前記前後進切換え弁１６は図４に詳細に示
され、手動レバー１６ａにより前進位置（前進用油圧ク
ラッチ側）、後進位置（後進用油圧クラッチ側）及び中
立位置（オイルタンク側）に択一的に切換えられる。ま
たシフトスイッチ１７は、前後進切換え弁１６と同軸上
に配置され、三つの電気的接点により前後進切換え弁１
６が前進位置、後進位置又は中立位置の何れの位置にあ
るかを検出する。

【００１０】図５はマリンギヤ１の油圧制御回路を示
す。この油圧制御回路は、マリンギヤ１のハウジングの
底部に形成されたオイル溜め２１内の油をマリンギヤ１
に供給するための回路であり、オイル溜め２１からの油
は油圧供給手段であるオイルポンプ２２で加圧されて主
油圧回路２３に送られ、クラッチ圧リリーフ弁２４によ
って所望の圧力に維持される。

【００１１】主油圧回路２３は四つの分岐油圧回路２
５，２６，２７，２８に分岐されている。分岐油圧回路
（潤滑油供給回路）２５はオイルクーラー２９を介して
前進用クラッチ２及び後進用クラッチ３へのびており、
この潤滑油供給回路２５の途中には潤滑圧リリーフ弁３
０が設けられている。従って潤滑油供給回路２５を通っ
て送られる圧油はオイルクーラー２９で冷却され、潤滑
圧リリーフ弁３０によって所定の圧力まで落とされた
後、マリンギヤ１における前記前後進用クラッチ２，３
に供給され、各クラッチ２，３における駆動軸６及び逆
転軸１１に設けられた潤滑油通路８を介して各クラッチ
２，３のクラッチ板及びギヤの回転部へ送られそれらの
潤滑を行う。

【００１２】分岐油圧回路（作動圧油供給回路）２７に
はセルフラップ弁から成る減圧調整弁３１が設けられ、
この減圧調整弁３１を介して作動圧油供給回路２７は前
後進切換え弁１６に接続されている。減圧調整弁３１は
図６に示すように、小径シリンダ３１ａと、中径シリン
ダ３１ｂと、大径シリンダ３１ｃとを備えている。小径
シリンダ３１ａ及び中径シリンダ３１ｂの内部には、小
径ピストンと中径ピストンとを連結した弁体３１ｄが摺
動可能に設けられ、大径シリンダ３１ｃ内には前記中径
ピストンより径の大きい調整用ピストンすなわちパイロ
ットピストン３１ｅが摺動可能に設けられている。ま
た、前記弁体３１ｄとパイロットピストン３１ｅとの間
にはばね３１ｆが挿置されている。前記小径シリンダ３
１ａには作動圧油供給回路２７と連通する作動圧油供給
ポート３１ｇが、中径シリンダ３１ｂには作動圧油供給
回路２７からの作動油を前後進切換弁１６の後述する第
１開口１６ａへ供給する作動油吐出ポート３１ｈ及び前
記作動圧油供給回路２７からの作動油をオイル溜め２１
に戻すドレインポート３１ｉが各々形成されており、前
記作動圧油供給ポート３１ｇは弁体３１ｄの小径ピスト
ンにより、また、作動油吐出ポート３１ｈ及びドレイン
ポート３１ｉは弁体３１ｄの中径ピストンにより各々開
閉される。また、前記大径シリンダ３１ｃには分岐油圧
回路（プライマリ圧油供給回路）２８と連通するプライ
マリ油供給ポート３１ｊが形成されている。

【００１３】プライマリ圧油供給回路２８には絞り３
２、オイルフィルタ３３、パイロット圧リリーフ弁３
４、及び油圧制御電磁弁１５が設けられている。油圧制
御電磁弁１５は、増圧弁１５ａと減圧弁１５ｂとから成
り、前記プライマリ圧油供給回路２８は、前記増圧弁１
５ａの下流が二股に分岐しており、一方がプライマリ油
供給ポート３１ｉを介して減圧調整弁３１の大径シリン
ダ３１ｃへ連通され、他方が減圧弁１５ｂを介してオイ
ル溜め２１に連通されている。従って、このプライマリ
圧油供給回路２８を通過するプライマリ圧油は、オイル
フィルタ３３によって濾過され、パイロット圧リリーフ
弁３４によって、その油圧が５ｋ程度まで減圧された
後、油圧制御電磁弁１５の調整に応じて減圧調整弁３１
の大径シリンダ３１ｃの内部に入り所望の圧力でパイロ
ットピストン３１ｅを押圧するか、或いはオイル溜め２
１へ戻される。

【００１４】前後進切換え弁１６には、前記減圧調整弁
３１の作動圧油吐出ポート３１ｈに連通する第１開口１
６ａ、オイル溜め２１に連通する第２開口１６ｂ 、分
岐油圧回路（作動油戻し回路）２６に連通する第３開口
１６ｃ、前進用油圧クラッチ２の多板クラッチを押圧す
るピストン２ａの前進用作動圧油供給回路３５に連通す
る第４開口１６ｄ及び後進用油圧クラッチ３の多板クラ
ッチを押圧するピストン３ａの後進用作動圧油供給回路
３６に連通する第５開口１６ｅが設けられている。上記
した前後進切換え弁１６は、作動圧油供給回路２７を前
進用作動圧油供給回路３５に繋ぎ、後進用作動圧油供給
回路３６をオイル溜め２１へ繋ぎ、前進用油圧クラッチ
２に圧油を供給させる第１弁１６ｆと、作動圧油供給回
路２７を後進用作動圧油供給回路３６に繋ぎ、前進用作
動圧油供給回路３５をオイル溜め２１へ繋ぎ、後進用油
圧クラッチ３に圧油を供給させる第３弁１６ｈと、前後
進用作動圧油供給回路３５及び３６を両方共オイル溜め
２１へ繋ぎ、前進及び後進用油圧クラッチ２及び３の両
方から圧油を抜く第２弁１６ｇとを備え、手動レバーに
より前記第１弁１６ｆ、第２弁１６ｇ、及び第３弁１６
ｆを択一的に切り換えて、前進、中立及び後進の択一的
な選択ができるように構成されている。

【００１５】作動圧油供給回路２７は、一方では減圧調
整弁３１を介して前後進切換え弁１６の第１開口１６ａ
に連通し、他方ではクラッチ圧リリーフ弁２４における
潤滑オリフィス２４ａに接続している。この潤滑オリフ
ィス２４ａにはまた、前後進切換え弁１６の第３開口１
６ｃに連通している作動油戻し回路２６が接続されてい
る。

【００１６】上記したように構成された油圧制御回路に
おけるプライマリ圧油供給回路２８の油圧制御電磁弁１
５と減圧調整弁３１との間には前述した油圧センサ１８
が設けられている。この油圧センサ１８は、減圧調整弁
３１の調整用ピストン３１ｅに作用する圧力を検出す
る。この油圧センサ１８で検出する油圧は、前進用クラ
ッチ２及び後進用クラッチ３におけるピストン２ａ及び
３ａに作動圧油を供給する前後進用作動圧油供給回路３
５及び３６の油圧と比例して変化するので、各油圧クラ
ッチ２及び３のピストン２ａ及び３ａにかけられた油圧
情報として後述する制御装置に送られ、制御装置では、
必要に応じてこの油圧センサ１８から得られる油圧情報
を用いて油圧制御電磁弁１５の増圧弁１５ａ及び減圧弁
１５ｂの操作量を決定する。尚、プライマリ圧油供給回
路２８に油圧センサ１８を設けて減圧調整弁３１の調整
用ピストン３１ｅに作用する圧力を検出する代わりに、
例えば、作動圧油供給回路３５及び３６に直接油圧セン
サ３７及び３８を設けて各油圧クラッチ２及び３にかか
る作動圧油の油圧を直接検出するように構成してもよい
が、作動圧油は油圧が高い（例えば、２５ｋ）ので、そ
の場合には、油圧センサ１８より耐圧性能の高い、比較
的高価な油圧センサを用いる必要がある。また、潤滑油
供給回路２５にも油圧センサ３９が設けられている。こ
の油圧センサ３９は各油圧クラッチ２及び３に供給され
る潤滑油の油圧を検出しており、潤滑油リリーフ弁３０
が正常に機能しているかを監視する場合に使用される。

【００１７】このように構成された油圧制御回路におい
ては、前記前後進切換弁１６を操作することにより作動
すべき油圧クラッチ２または３が選択され、後述する制
御装置で油圧制御電磁弁１５の増圧弁１５ａ及び減圧弁
１５ｂを制御することにより、選択された油圧クラッチ
２又は３の連結状態（即ち、直結状態及び滑り状態）が
適当に調節される。具体的には、例えば、前後進切換え
弁１６の第１弁１６ｆを作動位置にセットした状態で、
増圧弁１５ａを作動させて大径シリンダ３１ｃ内にプラ
イマリ圧油を供給し大径シリンダ３１ｃ内の圧力を上昇
させると、パイロットピストン３１ｅが図６における上
方へ移動する。それにより弁体３１ｄが上方に移動し、
弁体３１ｄの小径ピストンが作動圧油供給ポート３１ｇ
を開口し、小径シリンダ３１ａを介して中径シリンダ３
１ｂ内に作動圧油供給回路２７からの作動油を入れる。
その後、前記中径シリンダ３１ｂ内の圧力上昇に伴い弁
体３１ｄにおける小径シリンダと中径シリンダとの面積
差により弁体３１ｄが下降し始め、弁体３１ｄが作動圧
油供給ポート３１ｇを閉じると共に作動油吐出ポート３
１ｈを開き、前後進切換弁１６を介して前進用作動圧油
供給回路３５内に作動圧油を供給し始め、中径シリンダ
３１ｂ内の圧力と大径シリンダ３１ｃ内の圧力とがばね
３１ｆを介してバランスすると弁体３１ｄが作動圧油供
給ポート３１ｇを完全に閉じて作動油吐出ポート３１ｈ
を完全に開き、前進用クラッチ２の多板クラッチを押圧
する前進用作動圧油供給回路３５内の作動圧油の油圧
（即ち、作動油圧）を所定の圧力まで増圧させる。ま
た、減圧弁１５ｂを作動させてプライマリ圧油供給回路
２８のプライマリ圧油をオイル溜め２１にドレインする
と、大径シリンダ３１ｃ内の圧力が減圧され、パイロッ
トピストン３１ｅが下降し、それに伴い弁体３１ｄも下
降してドレインポート３１ｉが開口し、中径シリンダ３
１ｂを介して前進用作動圧油供給回路３５の作動圧油を
オイル溜め２１にドレインし、前進用作動圧油供給回路
３５内の油圧を減圧する。上記したクラッチの作動油圧
の大きさは、制御装置によって油圧電磁制御弁１５の各
弁１５ａ、１５ｂの開度を適当に調節することにより０
油圧から直結油圧の間で適当に調節され、直結油圧の時
にはクラッチは完全に繋がり、０油圧に近づく程、クラ
ッチが滑り動力伝達率を下げ、０油圧の時にはクラッチ
が完全に滑って動力伝達率が０になる。また、前後進切
換え弁１６の第３弁１６ｈが作動位置にある場合には、
減圧調整弁３１の中径シリンダ３１ｂの油圧は後進用油
圧クラッチ３のピストン３ａに作用し、後進用油圧クラ
ッチ３を繋げる。この時の作動油圧も前進用油圧クラッ
チ２の場合と同様、制御装置による油圧制御電磁弁１５
のソレノイドへの通電によって０油圧から直結油圧の間
で制御される。さらに、図５に示すように前後進切換え
弁１６の第２弁１６ｇを作動位置にすると、減圧調整弁
３１の中径シリンダ３１ｂ内の圧油は作動油戻し圧回路
２６へ流れ、潤滑油として利用され、作動圧油供給回路
３５及び３６の圧油はオイル溜め２１にドレインされ、
前進用油圧クラッチ２及び後進用油圧クラッチ３は両方
共完全に切り離される。

【００１８】次に、上記したマリンギヤ１における電磁
制御弁１５を作動させて油圧クラッチ２又は３の作動油
圧を制御する制御装置について説明する。図７は、油圧
クラッチ制御装置と入出力信号との関係を示す図であ
る。図７中符号４０はＣＰＵを示しており、その入力側
にはプロペラ回転センサ２０、エンジン回転センサ１
９、シフトスイッチ１７、油圧センサ１８、リモコンダ
イアル４１、減筒運転スイッチ４２、灯船モードスイッ
チ４３、マップ補正ボリューム４４がそれぞれに入力イ
ンターフェースを介して接続され、また、その出力側に
は、油圧制御電磁弁１５の増圧弁１５ａ及び減圧弁１５
ｂのソレノイド４５ａ及び４５ｂがそれぞれ出力インタ
ーフェイスを介して接続されている。ＣＰＵ４０は、前
記した入力情報に基づいて油圧制御回路に設けられた電
磁制御弁１５の増圧弁１５ａ及び減圧弁１５ｂのソレノ
イド４５ａ及び４５ｂの駆動時間を決定し、マリンギヤ
１における油圧クラッチ２及び３の作動油圧を、クラッ
チが動力伝達を行わない０油圧からクラッチが完全に繋
がる直結油圧の間で制御する。この制御装置におけるク
ラッチ作動油圧の制御は、大きく分けて直結運転モード
とトローリング運転モードの二つの運転モードに基づい
て行われる。前記トローリング運転モードは、所定の条
件の下で操船者のリモコンダイヤル４１による指示に従
って船体を微速で走航させるために、推進プロペラ１４
の回転数Ｎｐを、操船者の要求する回転数（目標プロペ
ラ回転数Ｎｓ）に合わせるように油圧クラッチ２及び３
を滑らせた状態で運転するモードであり、このモードで
は、クラッチ作動油圧は、基本的に推進プロペラ１４の
回転数Ｎｐ及び目標作動油圧Ｐｐに基づいて制御され
る。このトローリング制御モードは主に漁の時等に使用
される。また、前記直結運転モードはトローリング運転
モード以外の時に、基本的に油圧クラッチが直結状態に
なるように目標油圧に基づいてクラッチ作動油圧を制御
するモードであり、エンジン回転が低く、ガラ音が発生
するような状況においては、推進プロペラ１４の回転変
動（α値）を指標として、油圧クラッチ２及び３を滑ら
せて前記α値を目標α値に合わせるクラッチ作動油圧の
制御、即ち、ガラ音防止制御が行われる。ここで、ガラ
音とは、低速低負荷時にマリンギヤ１におけるギヤのバ
ックラッシュにより生じる歯打ち音のことをいい、前記
したように油圧クラッチ２及び３を滑らせることにより
ガラ音の発生が防止される。尚、前記したＣＰＵ４０の
入力側にある灯船モードスイッチ４３は、実質的に海上
に停船した状態で操業する例えばイカ釣り船において用
いられる集魚灯の発電機の駆動源としてその船のエンジ
ンを比較的高い回転数で作動させる際に使用される。
すなわち、この場合、高い回転数で推進プロペラをゆっ
くり回して、微速走航を行う必要があるため、油圧クラ
ッチの滑りを大きくし、エンジンが高回転状態で、微速
走航が行えるようにする。また、灯船モードスイッチ４
３は、エンジンが高速回転している時にクラッチをつな
ぐとクラッチを壊してしまう恐れがあるため、スロット
ル操作のみではクラッチがつながらないようにする機能
をもたせている。また、マップ補正ボリューム４４は、
前記ガラ音防止制御モードにおいて、予め用意された目
標回転変動が、エンジンやマリンギヤの経時変化によ
り、或いは、適用する船により、ガラ音防止に適合しな
い値になってしまっている場合に、前記目標回転変動を
外部から調整することができるように設けられているボ
リュームである。このボリューム４４で調整された値
は、制御装置内で目標回転変動幅の補正値として用いら
れる。尚、従来使用されてきたマップ補正ボリュームで
は正側と負側の補正幅は同じであったが、本発明におい
て使用するマップ補正ボリューム４４はガラ音を消す方
向すなわち負側の調整幅が大きくなるように構成されて
いる。また、ＣＰＵ４０の出力側には、前記ソレノイド
４５ａ及び４５ｂの他に、トローリング制御中であるこ
とを表示する表示装置４６、ギヤ比を表示するためのギ
ヤ比表示手段４７、マップ補正位置表示手段４８、及び
フェール情報表示手段４９が接続されており、さらに、
パソコン等の外部装置と接続可能なコネクタ（符号な
し）が設けられている。さらに、ＣＰＵ４０に付属して
EEP ROM５１が設けられている。このEEP ROM５１は電気
的に書き変え可能なROMで、この中にはギヤ比、ソレノ
イドの劣化情報、各センサのフェール情報等とが書き込
まれる。なお、図７において符号５２は電源を、符号５
３は電源回路を各々示している。

【００１９】次に、図８〜図１４に基づいてＣＰＵ４０
内でのデータ処理及び各制御モードについて説明してい
く。図８は、図７におけるＣＰＵ内のデータ処理の流れ
を示すブロック図である。図８において５４〜５９は平
均処理部、６０は減速比演算部、６１〜６５はスイッチ
読込み処理部、６６は実測α値計算部、６７は加速度計
算部、６８は目標回転数設定値計算部、６９は補正係数
計算部、７０はシフト位置検出部、７１は油圧計算部、
７２は電源電圧値計算部、７３は基本目標α値決定部、
７４はモード判定部、７５は電圧補正マップ、７６はガ
ラ音制御用油圧クラッチ作動油圧計算部（以下、ガラ音
油圧計算部と称する。）、７７はトローリング制御用油
圧クラッチ作動油圧計算部（以下、トローリング油圧計
算部と称する。）、７８はソレノイド駆動時間計算部、
７９はソレノイド劣化量検出部であり、また、８０はEE
P ROMにおける学習値保存部である。プロペラ回転セン
サ２０で検出したプロペラ回転信号Ｎｐは平均処理部５
４で平均化されて、減速比演算部６０、実測α値計算部
６６、モード判定部７４及びトローリング油圧計算部７
７へ送られる。実測α値計算部６６では、エンジンの少
なくとも複数気筒のうちの１気筒分の排気上死点から圧
縮上死点までの期間より長い期間でのプロペラ回転数に
基づいて実測α値を算出する。ここで排気上死点から圧
縮上死点までの期間より長い期間で検出することによ
り、トルク変動によるプロペラ回転変動（実測α値）を
完全に抑えることができる。こうして計算された実測α
値信号はガラ音油圧計算７６に入力される。エンジン回
転センサ１９からのエンジン回転信号は平均処理部５５
で平均化されて、減速比演算部６０、加速度計算部６
７、基本目標α値決定部７３及びモード判定部７４へ送
られる。減速比演算部６０は、平均処理部５４からの平
均化されたプロペラ回転信号と平均処理部５５からの平
均化されたエンジン回転信号Ｎｅとから減速比すなわち
ギア比を算出し、その値を目標回転数設定値計算部６８
及び基本目標α値決定部７３に入力する。この場合ギア
比は直結運転状態で走航している際のプロペラ回転数と
エンジン回転数との比によって算出される。ギヤ比は幾
つかあり、基本目標α値決定部７３では、各ギア比毎に
基本目標α値のマップを持つ。加速度計算部６７は平均
処理部５５からの平均化されたエンジン回転信号により
加速度を計算し、モード判定部７４へ入力する。リモコ
ンダイヤル４１は、直結指示とトローリング制御指示と
を択一的に選択できるダイヤルを備え、前記トローリン
グ制御指示は、作動油圧を０油圧から直結油圧より小さ
い所定の油圧まで指示できるようにボリュームが付けら
れている。目標プロペラ回転数計算部６８は、減速比演
算部６０から入力された減速比信号と平均処理部５６を
介してリモコンダイヤル４１からの信号とを演算処理し
て目標プロペラ回転数Ｎｓを算出する。算出された目標
プロペラ回転数Ｎｓはモード判定部７４及びトローリン
グ油圧計算部７７に入力される。マップ補正ボリューム
４４からの補正信号は平均処理部５７を介して補正係数
計算部６９へ送られ、補正係数計算部６９は補正係数を
算出する。補正係数計算部６９で算出された補正係数
は、基本目標α値決定部７３で決定された基本目標α値
に乗算され、これにより最終的な目標α値が決定され
る。シフトスイッチ１７は前述のように前進位置、中立
位置及び後進位置をもち、それぞれの位置信号は対応し
た読込み処理部６１，６２，６３を介してシフト位置検
出部７０へ送られ、シフト位置が検出される。検出され
たシフト位置信号はモード判定部７４へ入力される。

【００２０】モード判定部７４には、上記の入力信号の
他に、減筒運転スイッチ４２及び灯船モードスイッチ４
３からの信号並びに油圧センサ１８で検出され平均処理
部５９で処理された値に基づいて油圧計算部７１で算出
された油圧信号が入力される。モード判定部７４は、前
記した各種入力信号に基づいて、直結運転モード又はト
ローリング運転モードのどちらの制御モードでソレノイ
ド駆動時間を決定するかを判定する。具体的には、エン
ジン回転数Ｎｅがトローリング上限回転数Ｎｈより小さ
く、リモコンダイヤル４１がトローリング制御指示位置
にある場合には、トローリング運転モードで、また、そ
れ以外の時には直結運転モードでソレノイド駆動時間を
決定すると判定する。

【００２１】モード判定部７４において直結運転モード
が選択された場合、基本的には、作動油圧は直結油圧に
維持される。但し、この直結運転モードにおいてエンジ
ン回転数Ｎｅが予め設定したガラ音上限回転数（例え
ば、減筒運転を行っている場合には１０００ｒｐｍ、減
筒運転を行っていない場合には８００ｒｐｍ）より下が
った場合には、モード判定部７４によりガラ音が生じや
すいと判断され、エンジン回転数Ｎｅが前記ガラ音上限
回転数以上になるまで、又は、操船者のスロットル操作
により加速されるまで、又はシフトスイッチが中立位置
に設定されるまでの間、推進プロペラの回転変動（α
値）を目標α値の範囲内に抑えるガラ音防止制御が行わ
れる。このガラ音防止制御では、ソレノイド駆動時間
は、基本目標α値決定部７３に予め用意されたマップか
ら得られる基本目標α値及びマップ補正ボリュームから
得られる補正係数から計算された目標α値と、プロペラ
回転センサ２０からフィードバックされた実測α値との
偏差に基づいてガラ音油圧計算７６及びソレノイド駆動
時間計算部７８により計算される（図９参照）。また、
学習値として保存されているソレノイド劣化情報も補正
値として加算される。なお、この目標α値と実測α値と
の偏差に基づくソレノイド駆動時間の演算は通常のＰＩ
Ｄ制御により処理される。尚、直結運転状態とガラ音防
止制御運転状態での油圧差が大きいため、直結運転状態
からいきなりガラ音防止制御に入ると、ガラ音が消える
までの時間が長くかかったり、α値過大となることから
油圧減圧動作が過大となり、その結果、ハンチングが発
生する等の問題があるため、直結運転状態からガラ音防
止制御に入る時は、一度、エンジン回転数に応じて算出
される目標プライマリ油圧を目標値とする油圧制御を行
う油圧制御モードに移行した後、安定したらガラ音防止
制御に移る。また、モード判定部７４においてトローリ
ング運転モードが選択された場合、ソレノイド駆動時間
は、リモコンダイヤル４１から得られる目標プロペラ回
転数Ｎｓ、プロペラ回転センサ２０からフィードバック
された実測プロペラ回転数Ｎｐ、及び油圧センサ１８か
らフィードバックされた実測プライマリ油圧Ｐｃに基づ
いてトローリング油圧計算部７７及びソレノイド駆動時
間演算部７８で演算され、プロペラ回転数Ｎｐが目標プ
ロペラ回転数Ｎｓになるように油圧クラッチ２，３の滑
りを調節し、推進プロペラ１４がリモコンダイヤル４１
で設定された目標プロペラ回転数Ｎｓで回転され、船体
が微速走航できるように制御される。

【００２２】（直結運転モードにおけるガラ音制御つい
て）ここで、直結運転モードにおけるガラ音制御につい
て説明する。この直結運転モード中のガラ音制御で使用
される基本目標α値設定部７３は、エンジン回転数Ｎｅ
を指標とするギヤ比毎の基本目標α値に関する二次元マ
ップをエンジンに係る負荷状態毎に持っている。ここで
は、エンジンにかかる負荷状態は、船体の走航状態（即
ち、前進又は後進）と減筒運転とによって分けられてい
る。基本目標α値設定部７３は、シフトスイッチ４２及
び減速比演算部６０から得られる走航状態の情報（即
ち、前進又は後進）とギヤ比に関する情報に基づいて、
それら複数のマップの中から、その時の負荷状態に適合
するマップを選択し、エンジン回転数Ｎｅに基づいて基
本目標α値を決定する。尚、エンジンにかかる負荷状態
は、走航状態及び減筒運転以外の情報、例えば、スロッ
トル開度や吸入空気量等のエンジンの運転状態を表す情
報に基づいて分けてもよく、この場合は、それに対応す
るマップが用意される。また、必ずしもエンジンにかか
る負荷状態毎に複数のマップを用意する必要はなく、例
えば、図１０のフローチャートに示すように、前進状態
のような一つの負荷状態に相応した一つの二次元マップ
を備え、他の負荷状態における基本目標α値はマップか
ら得られる基本目標α値に負荷状態毎に設定した係数を
掛けることによっても基本目標α値を負荷状態毎に得る
ことは可能である。基本目標α値決定部７３で決定され
た基本目標α値は、マップ補正ボリューム４４から得ら
れる補正係数により補正され、ガラ音油圧計算７６に入
力される。前記ガラ音油圧計算７６及びソレノイド駆動
時間計算部７８では、図９を用いて既に説明したように
目標α値と実測α値との偏差に基づいて、実測α値が目
標α値より大きい場合には選択されている油圧クラッチ
２又は３の作動油圧を下げて前記クラッチを滑らせ、α
値、即ちプロペラの回転変動を下げるように、また、実
測α値が目標α値より小さい場合は、選択されている油
圧クラッチ２又は３の作動油圧を上げて前記クラッチの
滑りを小さくし、α値を上げるようにＰＩＤ制御を用い
て増圧弁１５ａ及び減圧弁１５ｂのソレノイド駆動時間
を決定して出力する。このように直結運転モードでは、
エンジン回転数Ｎｅがガラ音の発生し易いガラ音上限回
転数以下になるとガラ音防止制御に移行し、このガラ音
防止制御中は、油圧制御回路の油圧制御電磁弁１５がα
値、即ち、プロペラの回転変動に基づいて制御され、実
測α値が目標α値の範囲を越えたら油圧クラッチ２又は
３の作動油圧を下げ、また、逆の場合には作動油圧を上
げて油圧クラッチ２又は３の滑り量を調節するのでガラ
音が生じることがない。

【００２３】ここで、図１１Ａ及びＢを参照して、ガラ
音防止制御中に前後進切換え弁１６を操作して進行方向
を変える時の切換え時間の短縮及びプロペラ回転のハン
チングの防止について説明する。グラフＡは、シフトス
イッチ１７を持たない制御装置によるガラ音防止制御中
に前後進を切り換えた時の時間経過に対するプロペラ回
転数の変化を示す図であり、また、グラフＢは、シフト
スイッチ１７により船体の走航方向が確認できる本願発
明に係る制御装置によるガラ音防止制御中に前後進を切
り換えた時の時間経過に対するプロペラ回転数の変化を
示す図である。尚、両者ともグラフの縦軸はプロペラ回
転数を、横軸は時間を表している。あるエンジン回転数
とギヤ比いおいて、クラッチが完全につながっている状
態で航行している時のプロペラ回転数を、仮にＮｒｐｍ
とする。α値によるガラ音防止制御を行うと、そのプロ
ペラ回転数は直結状態よりもわずかに低下する。シフト
スイッチがない場合、直結状態でのプロペラ回転数Ｎの
８５％（ｘＮ）以下に実際のプロペラ回転数がなった時
にシフト中立位置と判断し、ガラ音防止制御から直結運
転制御へと移行させていた。ここで、艇速や潮の流れが
速い状態でシフトを前進又は後進位置から中立位置に切
り換えた場合を考える。この時、周りの流れに逆らって
プロペラは逆転しなければならないため高いクラッチ油
圧を必要とする。しかしシフトが中立位置であることか
らクラッチ油圧は低下し続ける。この結果プロペラは周
りの流れによって回される状態となる。この状態では直
結状態でのプロペラ回転数の８５％以下に実際のプロペ
ラ回転数がなるまでの時間が長くかかることになり、そ
の結果、切換え弁１６が後進側に完全に切り替わってい
るにも関わらず、プロペラ回転が反転してなく、しかも
α値制御を行う範囲に残っていることがある。上記した
ような場合、従来の制御装置は、シフトスイッチによる
前後進切換え弁１６のシフト位置の信号を入力していな
いため、切換え弁１６が後進側に切り替わっているにも
関わらず、それを認識することができず、しかも、プロ
ペラ回転数がα値制御範囲内に残っておりプロペラ回転
が減速するに従いα値も大きくなるので、さらに油圧を
下げる制御を行う。その結果、油圧クラッチの動力伝達
率が低下するのでプロペラ回転を反転するまでの時間が
長くかかってしまう。また、プロペラが反転し、シフト
方向と一致した方向にプロペラが回転し始めた時も、α
値が大きくなるので、油圧を下げてしまい、その時の滑
り量によって、急増圧動作が行われる。この結果、α値
が過大になり同じ動作を繰り返してしまい、プロペラ回
転がハンチングしてしまう。本実施例の制御装置は、シ
フトスイッチ１７を設けて切換え弁１６のシフト位置を
検出しているので、切換え弁１６を前進位置から後進位
置へ切り換えた直後に、クラッチ作動油圧を直結以上に
増圧し、プロペラ回転数とエンジン回転数との比が所定
の値以上になった時、α値制御を再開するよう制御す
る。この時、α値計算部６６が計算した実測α値に一定
時間振幅変調をかけ、フィードバック制御に用いる実測
α値を実際の値より小さくすることで増圧を行うように
する。上記したようにシフトスイッチ１７の検出信号に
基づいて、切換え弁１６が前進位置から後進位置へ切り
替わった直後にクラッチ作動油圧を直結以上に増圧する
ことにより、シフト切換時間が従来のシフトスイッチが
ない制御装置における切換時間に比べて著しく短縮で
き、また、実測α値に一定時間振幅変調をかけてフィー
ドバック制御に用いる実測α値を実際の値より小さくす
ることによりシフト切換後のプロペラ回転のハンチング
も防止することができる。

【００２４】（トローリング制御の説明）モード判定部
７４においてトローリング運転モードが選択された場
合、図１２に示すように、トローリング油圧計算部７７
において、リモコンダイヤル４１から得られる目標プロ
ペラ回転数Ｎｓ及びプロペラ回転センサ２０からフィー
ドバックされた実測プロペラ回転数Ｎｐの偏差に基づい
て計算された目標作動油圧補正量と、前記目標プロペラ
回転数Ｎｓに基づいて予め用意されたマップから得られ
る基本目標作動油圧との和から目標プライマリ油圧Ｐｐ
を求める第一のフィードバックループと、さらに、この
目標プライマリ油圧Ｐｐと油圧センサ１８からフィード
バックされる実際のプライマリ油圧Ｐｃとの偏差に基づ
いて、ソレノイド駆動時間計算部７８においてソレノイ
ド駆動時間を演算する第二のフィードバックループとか
ら成る二重フィードバックによりソレノイド駆動時間が
求められる。なお、目標作動油圧補正量及びソレノイド
駆動時間の演算は通常のＰＩＤ制御により処理される。
最終的な目標値である推進プロペラ１４の回転数Ｎｐは
制御装置からソレノイド駆動時間を出力してからその影
響がでるまでに、油圧制御電磁弁１５の応答時間や、圧
油がオイルポンプから油圧制御回路を介して油圧クラッ
チ２又は３に達する時間等が原因で相当の遅れが生じ、
従って、このプロペラ回転数Ｎｐのフィードバックだけ
に頼っているとゲインを大きくできずに応答性のよい制
御が達成できないが、上記したようにプロペラ回転数Ｎ
ｐに加えて、制御装置がソレノイド駆動時間を出力して
から影響が出るまでの時間が非常に短いプライマリ油圧
を油圧センサ１８により検知してフィードバックし、こ
のプライマリ油圧によりソレノイド駆動時間を決定する
二重フィードバック制御にすることにより遅れを少なく
することができ、ゲインも大きくできるので応答性が良
くなり、また、外乱や劣化等に対する頑強性（ロバスト
性：安定性）も向上する。そしてさらに、上記したトロ
ーリング制御では、目標プロペラ回転数Ｎｓに基づいて
予め用意したマップにより基本目標作動油圧を決定する
フィードフォワード制御を追加し、フィードバックした
プロペラ回転数Ｎｐは前記基本目標作動油圧を補正する
ためだけに使用しているので、プロペラ回転数Ｎｐをフ
ィードバックすることによる遅れの影響はほとんどなく
なり、制御の応答性が極めて向上し、トローリング運転
中の操船者のリモコンダイヤル４１の操作に応答性よく
反応する。また、油圧クラッチ２，３は、エンジン回転
数や目標プロペラ回転数によって、作動油圧の変化に対
する動力伝達率が変わる。具体的には、目標プロペラ回
転数が同じでもエンジン回転数が高くなるにつれて動力
伝達率が高くなり、また、エンジン回転数が同じでも、
目標プロペラ回転数が高くなるにつれて動力伝達率が高
くなる。例えば、エンジン回転数が５００ｒｐｍの時
と、１０００ｒｐｍの時とでは、油圧を上げた時のプロ
ペラ回転数の上がり方が異なり、エンジン回転数が５０
０ｒｐｍの時には、プロペラ回転数が滑らかに上がりオ
ーバシュートも起こさない作動油圧の上げ方であって
も、１０００ｒｐｍの時には、プロペラ回転数が急激に
上がりオーバシュートを起こしてしまう場合がある。こ
れを防止するために、上記トローリング油圧計算部７７
には、図１２に示すように制御定数補正量計算部７７ａ
が設けられている。この計算部７７ａはエンジン回転数
Ｎｅを入力し、この入力情報毎に予め用意されたマップ
等に基づいてトローリング油圧計算部７７における比例
定数Ｋｐ、積分時間Ｔｉ、及び微分時間Ｔｄの補正係数
を決定し、前記トローリング油圧計算７７における比例
定数Ｋｐ、積分時間Ｔｉ、及び微分時間Ｔｄを変更す
る。これにより、制御系の内部状態をモデル化する現代
制御理論を用いることなく、古典制御理論に基づくＰＩ
Ｄ制御でも十分に安定した出力が得られるようになる。

【００２５】（トローリング復帰要求モードについて）
上記したトローリング運転モードは、漁を行う時に使用
される。図１３（ａ）は、漁を行うためのトローリング
運転モードの使い方の一例を示している。この図面に示
すように、例えば、Ａ地点からＢ地点に向かって漁をし
ようとする場合、操船者は港からＡ地点までは、直結運
転モードによって高速で移動し、Ａ地点でリモコンダイ
ヤル４１を直結指示からトローリング制御指示に切り換
える。そして、操船者はＡ地点で、潮の流れ、風の向
き、仕掛け（みち糸）の傾きなどをみてリモコンダイヤ
ル４１で船速をコントロールし、適当なトローリング速
度が得られたら、そのトローリング速度（微速）で漁を
行い、Ｂ地点まで来たら仕掛けを取り込み漁を一旦や
め、再度Ａ地点まで戻り、Ａ地点から漁を開始する。Ｂ
地点からＡ地点への移動中は漁を行わない場合、通常、
Ｂ地点からＡ地点までは高速で移動する。従来のトロー
リング運転モードを持つ油圧クラッチの制御装置は、リ
モコンダイヤルを一度直結指示に戻しトローリング運転
モードを完全に解除しなければ直結運転モードでの走航
はできなかったので、操船者はトローリング運転モード
を完全に解除していたが、トローリング運転モードを解
除してしまうとＡ地点まで戻ってきた後に再びリモコン
ダイヤルを操作して風向き等の条件に適した速度にトロ
ーリング速度をコントロールしなければならず煩わし
い。本実施例に係る制御装置は、上記した煩わしい作業
を無くすために、トローリング運転モードの状態からト
ローリング運転モードを完全に解除せずに直結運転モー
ドに移行することができるトローリング復帰要求モード
を持っている。これは、図１３（ｂ）のフローチャート
に示すように、リモコンダイヤル４１の操作により、一
度トローリング運転モードに入った後に、操船者がリモ
コンダイヤル４１でトローリング運転モードを解除しな
い限り、前回のトローリング運転モードの状態に復帰可
能な状態でスロットル操作によってトローリング運転モ
ードと直結運転モードとを切換できるようにするもの
で、操船者がトローリング運転モード中にスロットル操
作により加速した場合、又はエンジン回転数をトローリ
ング上限回転数以上まで上げた場合、リモコンダイヤル
４１の操作に関係なく、トローリング運転モードから直
結運転モードに油圧制御を切り換え、判定部７４はトロ
ーリング運転モードに入るとトローリング復帰要求モー
ドのフラグを立てる。また、モード判定部７４は前記ト
ローリング復帰要求モードのフラグが立っている時にエ
ンジン回転数Ｎｅがトローリング上限回転数Ｎｈより下
がると油圧制御を直結運転モードからトローリング運転
モードに切り換え、リモコンダイヤル４１の設定値Ｎｓ
を目標値とした油圧制御を行う。判定部７４におけるト
ローリング復帰要求モードのフラグは、トローリング運
転モードに復帰するか又はリモコンダイヤル４１が直結
指示の位置に戻された時にクリアされる。これにより操
船者はリモコンダイヤル４１の設定値（即ち目標プロペ
ラ回転数Ｎｓ）をキャンセルすることなく、スロットル
操作のみで直結運転モードにて高速で漁終了位置から次
の漁開始位置まで移動でき、漁開始位置でスロットル操
作により再びエンジン回転数Ｎｅをトローリング上限回
転数Ｎｈまで下げると、前回設定した設定値Ｎｓで再び
トローリング走航をすることができる。また、判定部７
４では、トローリング復帰要求のフラグが立っている時
に、スロットル開度が開いてから一定時間が経過しても
プロペラ回転数Ｎｐが、その時のエンジン回転数Ｎｅに
対応する直結運転モードにおけるプロペラ回転数の所定
割合以上上がっていない場合には、スロットルの開け
方、即ちエンジン回転数の上がり方に、作動油圧の上が
り方が追従できていないと判断して、ガラ音油圧計算７
６又はトローリング油圧計算部７７の何れかに０油圧指
示を出して、油圧制御用電磁弁１５の減圧弁１５ｂを全
開にして油圧クラッチ２又は３の作動油圧を０油圧まで
落とし、クラッチの動力伝達率を０％にする。これによ
り、例えば、操船者がトローリング運転モードから、油
圧制御が間に合わない程急激にスロットルを開いた場合
でも、クラッチが必要以上に滑り、耐摩耗性や焼損に対
して悪い影響を与えることはなくなる。なお、この場
合、判定部７４はトローリング復帰要求モードのフラグ
をクリアするように設定しても、また、クリアしないよ
うに設定してもよいが、クリアしないように設定すれ場
合は、操船者がスロットルを閉じてエンジン回転数Ｎｅ
を所定値以下まで下げた場合に、０油圧指示を解除して
再びトローリング運転モードを実行できるように設定さ
れ得る。さらに、このトローリング復帰要求モードはト
ローリング運転モードに入った時のシフト位置と同じシ
フト位置の時のみ有効とされる。その為、シフト位置が
異なる場合には、リモコンダイヤルが（プロペラの）目
標回転を設定していても、トローリングモードに入る事
はなく、直結運転状態となる。つまり、シフトが前進位
置にある時に、トローリング運転状態からスロットルを
開くことによる加速を行い、直結運転状態に至った時に
は、スロットルを開いてエンジン回転数を上げても、シ
フト位置が前進位置でない限りは、リモコンダイヤルの
示すトローリング運転のプロペラ回転数になることはな
い。これは、シフト位置を前進、ニュートラル、後進と
連続して操作した場合に、後進側でトローリングに入っ
たりすると、船の進行方向切換のレスポンスが悪くなる
ので、ここでのレスポンスの悪化を防止するために行わ
れる措置である。

【００２６】（ソレノイド強制駆動制御モードについ
て）また、トローリング運転モード中に、例えば、操船
者の意志でリモコンダイヤルを０油圧に設定した後、又
は上記したトローリング復帰要求モードの判定に引っか
かって判定部７４から０油圧指示が出され作動油圧が０
油圧になった後、０油圧状態から例えばリモコンダイヤ
ル４１の操作により、又は判定部７４における０油圧指
示の解除により油圧クラッチ２，３を繋いで推進プロペ
ラ１４を回転させる場合、判定部７４はソレノイド強制
駆動制御モードに移行する。油圧クラッチ２，３は、一
度０油圧まで下がり、クラッチ板同士が動力伝達率が０
％の状態まで離れてしまうと、クラッチ板が静止状態か
ら回転運動を始める時の始動抵抗により、目標プロペラ
回転数Ｎｓが得られる圧力まで油圧を上げても油圧クラ
ッチ２，３が直ぐには繋がらない。その結果、プロペラ
回転数Ｎｐと目標プロペラ回転数Ｎｓとの偏差が小さく
ならないのでトローリング油圧計算部７７は目標パイロ
ット油圧Ｐｐをどんどん上げていき、目標パイロット油
圧Ｐｐが前記始動抵抗に抗してクラッチ板を回転させる
ことのできる圧力に達すると油圧クラッチ２，３が繋が
り、推進プロペラ１４が回転し始める。油圧クラッチ
２，３は始動抵抗を越えて、そのクラッチ板が回転し始
めると、その後は、抵抗が低減するのでその回転数Ｎｐ
をスムーズに上げていくが、油圧クラッチ２，３の作動
油圧が高いので目標プロペラ回転数Ｎｓを越える。プロ
ペラ回転数Ｎｐが目標プロペラ回転数Ｎｓを越えると、
トローリング油圧計算部７７は、今度は目標パイロット
油圧Ｐｐを下げ始めるが、直ぐには作動油圧が下がらな
いので、作動油圧が目標プロペラ回転数Ｎｓに見合う値
まで下がるまでの間、プロペラ回転数Ｎｐはオーバシュ
ートしてしまう。このような制御だと０油圧からの推進
プロペラ１４の始動に時間がかかり、かつ、プロペラ回
転数Ｎｐがオーバーシュートしてしまうという問題が残
る。前記したソレノイド強制駆動制御モードは、この問
題を解決するもので、図１４のフローチャートにも示す
ように、油圧クラッチ２，３の作動油圧が一度０油圧ま
で下げられた後、０より大きい目標プロペラ回転数Ｎｓ
が設定された場合、判定部７４で判定されてこのソレノ
イド強制駆動モードに入り、ソレノイド駆動時間計算部
７８で、油圧クラッチ２，３を確実に繋ぐことのできる
作動油圧が得られるパイロット油圧を目標値とした制御
を一定時間行い、予め決めた一定時間が経過した後、前
記パイロット油圧の目標値をトローリング運転モードの
範囲内で予め決めた適当な値、好ましくは、トローリン
グ制御範囲の中央油圧まで下げ、その値で制御を行う。
この場合、リモコンダイヤル４１で指示されている真の
目標プロペラ回転数Ｎｓに基づく油圧は無視される。そ
して、プロペラ回転センサ２０が推進プロペラ１４の回
転を検出したら、例えば、推進プロペラ１４の回転数が
速くなったら、判定部７４によりソレノイド強制駆動制
御モードからトローリング運転モードに戻され、通常の
トローリング制御を行う。このように、０油圧から作動
油圧を上げて推進プロペラ１４を回転させ始める時に、
通常のトローリング制御に関係なく一定時間高い目標値
を設定して強制的に油圧制御電磁弁１５を作動油圧が高
なるように作動させることにより、０油圧からの推進プ
ロペラ１４の回転の立ち上げ時間が短縮でき、また、一
定時間経過後、推進プロペラ１４が回転していなくても
作動油圧の目標値を強制的に下げて以後は、その下げら
れた目標値で推進プロペラ１４が作動し始めるまで制御
を行うことにより、プロペラ回転数Ｎｓのオーバーシュ
ートもなくなる。

【００２７】（油圧制御電磁弁のソレノイド劣化に対す
る補正について）また、油圧制御電磁弁におけるソレノ
イドはある時間経過すると経時変化して劣化するため、
ソレノイドの動作状態が変化し、オフ状態からオン状態
にする際の動作が遅くなる。そのためソレノイド劣化量
検出部７９において、ソレノイドをある時間動作させた
際の油圧の変化量を油圧センサ１８で監視することによ
りソレノイドの劣化量を検出し、ソレノイド劣化情報は
補正時間として学習値保存部８０すなわち図７に示すEE
P ROM５１に取り込まれる。またこの補正時間は、予め
知られているソレノイドの劣化値をソレノイドの駆動時
間と作動油圧の上昇又は下降の幅で（予測し）、その予
測値に満たない場合には１msづづずらして適当なところ
に設定するようにしてもよい。結果として得られる劣化
値は、ソレノイド駆動時間の補正値として、ＳＯＬ駆動
時間計算部７８で駆動時間に加算される。

【００２８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の船舶推
進装置用の油圧クラッチ制御方法においては、エンジン
の負荷状態を検出し、検出したエンジンの負荷状態に基
づいて油圧クラッチのすべり程度を最適な値にするよう
に作動油圧操作量を制御しているので、エンジンの負荷
状態が変動してもガラ音の発生する回転数領域では確実
に、歯打ち音を消去できるレベルまで油圧クラッチの作
動油圧を下げて油圧クラッチを滑らせて歯打ち音を消去
することができる。

【００２９】また、本発明の船舶推進装置用の油圧クラ
ッチ制御装置においては、作動油圧制御系に組み込まれ
た前後進切換え弁に油圧クラッチのシフト位置を検出す
るシフト位置検出手段を設け、シフト位置検出手段で検
出した油圧クラッチのシフト位置に基づいて油圧クラッ
チのすべり程度をギヤ歯打ち音が消去できる最適な値に
制御するように構成しているので、船舶の進行方向に応
じて歯打ち音を確実に消去できる油圧クラッチの最適な
すべり程度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施している船舶推進装置における舶
用減速逆転機の要部の構成を概略的に示す斜視図であ
る。

【図２】本発明を実施している船舶推進装置における舶
用減速逆転機の要部の構成を概略的に示す縦断面図であ
る。

【図３】本発明を実施している船舶推進装置における舶
用減速逆転機の要部の構成を概略的に示す横断面図であ
る。

【図４】舶用減速逆転機の油圧制御回路に設けられた前
後進切換え弁を概略的に示す断面図である。

【図５】舶用減速逆転機の油圧制御回路を示す概略線図
である。

【図６】舶用減速逆転機の油圧制御回路に設けられた減
圧調整弁を拡大して示す概略断面図である。

【図７】油圧クラッチ制御装置と入出力信号との関係を
示す図である。

【図８】図７における制御装置のデータの処理を示すブ
ロック図である。

【図９】直結運転モードにおけるガラ音防止制御のブロ
ック図。

【図１０】図８に示した制御装置とは目標α値の決定の
仕方がことなるガラ音制御方法のフローチャートであ
る。

【図１１】ガラ音防止制御中の進行方向切換え時間短縮
及びハンチング防止の説明図。

【図１２】トローリング運転モードにおけるトローリン
グ制御のブロック図である。

【図１３】（ａ）は一般的なトローリング運転モードの
使い方の一例を示し、また、（ｂ）はトローリング運転
モードにおけるトローリング復帰要求モードのフローチ
ャートである。

【図１４】トローリング運転モードにおけるソレノイド
強制駆動制御モードのフローチャートである。

【図１５】船舶における船舶推進装置の構成を示す概略
線図である。

【図１６】従来の舶用減速逆転機の油圧制御系を示すブ
ロック線図である。

【図１７】従来の舶用変速逆転機の構成を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１：船舶用減速逆転機（マリンギヤ） ２：前進用クラッチ 2a：ピストン ３：後進用クラッチ 3a：ピストン ４：前進用ピストン ５：逆転軸起動ギヤ ６：駆動軸 ７：作動油圧通路 ８：潤滑油通路 ９：後進用ピストン 10：被動ギヤ 11：逆転軸 12：推力軸 14：推進プロペラ 15：油圧制御電磁弁 15a:贈圧弁 15b:減圧弁 16：前後進切替弁 16a:第１開口 16b:第２開口 16c:第３開口 16d:第４開口 16e:第５開口 16f:第１弁（前進） 16g:第２弁（中立） 16h:第３弁（後進） 17：シフトスイッチ 18：油圧センサ 19：エンジン回転センサ 20：プロペラ回転センサ 21：オイル溜め 22：オイルポンプ 23：主油圧回路 24：クラッチ圧リリーフ弁 25 :潤滑油供給回路 26 :作動油戻し回路 27 :作動圧油供給回路 28 :プライマリ圧油供給回路 29：オイルクーラー 30：潤滑圧リリーフ弁 31：減圧調整弁 31a:小径シリンダ 31b:中径シリンダ 31c:大径シリンダ 31d:弁体 31e:パイロットピストン 31f:ばね 31g:作動圧油供給ポート 31h:作動圧油吐出ポート 31i:ドレインポート 31j:プライマリ油供給ポート 32：絞り 33：オイルフィルタ 34：パイロット圧リリーフ弁 35:前進用作動圧油供給回路 36:後進用作動圧油供給回路 37：油圧センサ（別の実施例） 38：油圧センサ（別の実施例） 39：油圧センサ（潤滑油用） 40：ＣＰＵ 41：リモコンダイヤル 42：減筒運転スイッチ 43：灯船モードスイッチ 44：マップ補正ボリューム 45a:ソレノイド（増圧弁15a側） 45b:ソレノイド（減圧弁15b側） 46：表示装置 47：ギヤ比表示手段 48：マップ補正位置表示手段 49：フェール情報表示手段 51：ＥＥＰ ＲＯＭ 52：電源 53：電源回路 54：平均処理部 55：平均処理部 56：平均処理部 57：平均処理部 58：平均処理部 59：平均処理部 60：減速比演算部 61：スイッチ読込み処理部 62：実測α値計算部 63：加速度計算部 66：実測α値計算部 67：加速度計算部 68：目標回転数設定値計算部 69：補正係数計算部 70：シフト位置検出部 71：油圧計算部 72：電源電圧値計算部 73：基本目標α値決定部 74：モード判定部 75：電圧補正マップ 76：ガラ音制御用クラッチ作動油圧値計算部 77：トローリング制御用クラッチ作動油圧計算部 77a:補正用演算部 78：ソレノイド駆動時間計算部、 79：ソレノイド劣化量検出部 80：ＥＥＰ ＲＯＭの学習値保存部 Ａ：船舶 Ｂ：エンジン Ｃ：推進プロペラ Ｄ：変速機 D1：油圧クラッチ D2：変速ギヤ Ｅ：プロペラ軸 Ｆ：エンジン回転数検出器 Ｇ：プロペラ回転数検出器 Ｈ：前後進切替弁 Ｉ：減圧調整弁 Ｊ：調圧手段 Ｋ：切替手段 Ｌ：油圧供給手段 Ｍ：回転変動検出手段 Ｎ：目標プロペラ回転数Ｎｓ設定器 Ｏ：制御部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船舶に搭載したエンジンに連結された入
   力軸と推進プロペラに連結された出力軸との間に、油圧
   クラッチを備えた変速機を設け、油圧クラッチの作動油
   圧を制御することにより油圧クラッチを分離状態、直結
   状態及びすべり状態のいずれかに切換えると共に油圧ク
   ラッチがすべり状態にある時の滑り程度を制御しギヤ歯
   打ち音を消去する船舶推進装置用の油圧クラッチ制御方
   法において、 エンジンの負荷状態を検出し、検出したエンジンの負荷
   状態に基づいて油圧クラッチのすべり程度を最適な値に
   するように作動油圧操作量を決定することを特徴とする
   船舶推進装置用の油圧クラッチ制御方法。
2. 【請求項２】 前記エンジンを負荷状態を船舶の操船状
   態及び／又はエンジンの運転状態から検出することを特
   徴とする請求項１に記載の油圧クラッチ制御方法。
3. 【請求項３】 前記作動油圧操作量に関する目標値のマ
   ップを前記エンジンの負荷状態毎に備え、各マップに基
   づいて作動油圧操作量に関する目標値を決定することを
   特徴とする請求項１又は２に記載の油圧クラッチ制御方
   法。
4. 【請求項４】 前記作動油圧操作量に関する目標値のマ
   ップを、ある一つのエンジンの負荷状態に対して備え、
   その他の前記負荷状態における目標値は、前記マップか
   ら得られる目標値にある係数をかけることにより決定す
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧クラッ
   チ制御方法。
5. 【請求項５】 前記目標値が、推進プロペラ回転変動幅
   であり、設定した推進プロペラ回転変動幅の目標値の範
   囲内に推進プロペラ回転変動幅が収まるように油圧クラ
   ッチの作動油圧を制御することを特徴とする請求項１〜
   ４の何れか一項に記載の油圧クラッチ制御方法。
6. 【請求項６】 推進プロペラ回転変動幅の目標値の設定
   を、エンジンの少なくとも複数気筒のうちの１気筒分の
   排気上死点から圧縮上死点までの期間より長い期間での
   プロペラ回転変動を検出することにより、行うことを特
   徴とする請求項１に記載の船舶推進装置用の油圧クラッ
   チ制御方法。
7. 【請求項７】 船舶に搭載したエンジンに連結された入
   力軸と推進プロペラに連結された出力軸との間に、油圧
   クラッチを備えた変速機を設け、操船状態に応じて油圧
   クラッチの作動油圧を制御する作動油圧制御系により油
   圧クラッチを分離状態、すべり状態及び直結状態のいず
   れかに設定すると共に油圧クラッチがすべり状態にある
   時の滑り程度を制御する船舶推進装置用の油圧クラッチ
   制御装置において、 作動油圧制御系に組み込まれた前後進切換え弁に油圧ク
   ラッチのシフト位置を検出するシフト位置検出手段を設
   け、シフト位置検出手段で検出した油圧クラッチのシフ
   ト位置に基づいて油圧クラッチのすべり程度をギヤ歯打
   ち音が消去できる最適な値に制御するように構成したこ
   とを船舶推進装置用の油圧クラッチ制御装置。