特許 7177691 可変ピッチプロペラ制御システム、可変ピッチプロペラの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-15

(45)【発行日】2022-11-24

(54)【発明の名称】可変ピッチプロペラ制御システム、可変ピッチプロペラの制御方法

(51)【国際特許分類】

   B63H 3/00 20060101AFI20221116BHJP

   B63H 25/42 20060101ALI20221116BHJP

【ＦＩ】

B63H3/00 A

B63H25/42 F

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018243452

(22)【出願日】2018-12-26

(65)【公開番号】P2020104612

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-11-26

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】岸 雅大

(72)【発明者】

【氏名】中尾 健志

(72)【発明者】

【氏名】石川 雅文

【審査官】中川 隆司

(56)【参考文献】

【文献】実開平０４－１１４７３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－０５５８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２１６９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５４５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４９０６２１３（ＵＳ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１８１００８５（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｈ ３／００

Ｂ６３Ｈ ２５／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータにより回転駆動される可変ピッチプロペラの翼角を変化させながら当該モータの電流値を取得する取得部と、
前記取得部で取得された電流値に応じて前記翼角の制御上の最大角度を設定する設定部と、
前記翼角を取得する翼角取得部と、
を備え、
前記設定部は、予め設定された基準値および前記翼角取得部で取得した取得翼角に基づいて前記最大角度を設定する可変ピッチプロペラ制御システム。

【請求項2】

モータにより回転駆動される可変ピッチプロペラの翼角を変化させながら当該モータの電流値を取得する取得部と、
前記取得部で取得された電流値に応じて前記翼角の制御上の最大角度を設定する設定部とを備え、
前記設定部は、予め設定された基準値に基づいて前記最大角度を設定し、
前記設定部は、前記翼角を第１方向に変化させた場合の第１最大角度と、前記翼角を前記第１方向とは反対の第２方向に変化させた場合の第２最大角度と、を前記最大角度として設定する可変ピッチプロペラ制御システム。

【請求項3】

モータにより回転駆動される可変ピッチプロペラの翼角を変化させながら当該モータの電流値を取得する取得部と、
前記取得部で取得された電流値に応じて前記翼角の制御上の最大角度を設定する設定部とを備え、
前記設定部は、予め設定された基準値に基づいて前記最大角度を設定し、
前記可変ピッチプロペラの使用時において、前記電流値が前記基準値を超えた頻度に応じて、外部に所定の情報を出力する出力部をさらに備える可変ピッチプロペラ制御システム。

【請求項4】

可変ピッチプロペラの回転速度を所定の回転速度に維持するようモータを制御するモータ制御部と、
前記所定の回転速度に維持された前記可変ピッチプロペラの翼角を変化させる油圧電磁弁を制御する電磁弁制御部と、
前記電磁弁制御部により前記可変ピッチプロペラの翼角を変化させた際の前記モータの電流値を取得する取得部と、
取得された前記モータの電流値が基準値を超えているか否かを判断する判断部と、
前記基準値を超えたモータ電流値を取得した際の前記可変ピッチプロペラの翼角を前記電磁弁制御部による前記翼角の制御上の最大角度として設定する設定部と、
を備える可変ピッチプロペラ制御システム。

【請求項5】

前記設定部は、互いに情報を送受信できる情報端末によって操作可能に構成される請求項１から４のいずれかに記載の可変ピッチプロペラ制御システム。

【請求項6】

モータにより回転駆動される可変ピッチプロペラの翼角を変化させながら当該モータの電流値を取得する電流値取得ステップと、
前記電流値取得ステップで取得した電流値に応じて前記翼角の制御上の最大角度を設定する設定ステップと、
前記翼角を取得する翼角取得ステップと、
を含み、
前記設定ステップは、予め設定された基準値および前記翼角取得ステップで取得した取得翼角に基づいて前記最大角度を設定する可変ピッチプロペラの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可変ピッチプロペラ制御システムおよび可変ピッチプロペラの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

可変ピッチプロペラを備えたサイドスラスタが知られている。例えば、特許文献１には、船体の横方向トンネル内に、トンネルの軸線周りに回転する可変ピッチプロペラを備えるサイドスラスタが記載されている。この可変ピッチプロペラには、プロペラボスに対して回動可能なプロペラ翼が装着されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開平０２－０５６７９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明者は、プロペラボスの回転軸回りに電動モータにより回転駆動される可変ピッチプロペラについて、以下の認識を得た。
例えば、サイドスラスタの可変ピッチプロペラは、プロペラボスの回転軸線に交差する方向に延びた回動軸線回りに回動可能なプロペラ翼を有する。プロペラ翼は、機構的な最大翼角まで０°を中心に正方向及び負方向に回動可能に構成されている。可変ピッチプロペラは、プロペラ翼の回動角（以下、「翼角」という）を変化させることにより、スラスタの推力を制御することができる。

【0005】

可変ピッチプロペラの翼角は、実際の使用状態において、プロペラの回転による海水の抵抗によってモータの駆動電流が過大にならない範囲（以下、「制御上の最大角度」という）で使用されることが望ましい。このため、可変ピッチプロペラを船体に搭載し、海中で回転させ、モータの駆動電流を測定し、その結果に基づいて翼角の制御上の最大角度を設定することが考えられる。

【0006】

しかし、従来の可変ピッチプロペラでは、翼角の制御上の最大角度の設定は、専門技術を有する作業者が、モータの電流値を目視で読み取りながら、翼角をマニュアル操作して変化させることにより行うことになり、設定精度を高めることが難しいという問題がある。
これらから、本発明者は、特許文献１に記載の可変ピッチプロペラには、翼角の制御上の最大角度の設定精度を高める観点から改善すべき余地があることを認識した。

【0007】

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、翼角の制御上の最大角度の設定精度を向上できる可変ピッチプロペラ制御システムを提供することを目的の一つとしている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の可変ピッチプロペラ制御システムは、モータにより回転駆動される可変ピッチプロペラの翼角を変化させながら当該モータの電流値を取得する取得部と、取得部で取得された電流値に応じて翼角の制御上の最大角度を設定する設定部を備える。

【0009】

この態様によると、設定部により翼角の制御上の最大角度を設定することができる。

【0010】

なお、以上の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、プログラム、プログラムを記録した一時的なまたは一時的でない記憶媒体、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、翼角の制御上の最大角度の設定精度を向上することができる可変ピッチプロペラ制御システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る可変ピッチプロペラ制御システムの一例を概略的に示す説明図である。

【図2】図１の可変ピッチプロペラ制御システムの翼角設定部の構成を概略的に示すブロック図である。

【図3】図１の可変ピッチプロペラ制御システムの動作の一例を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

【0014】

［第１実施形態］
図１～図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る可変ピッチプロペラ制御システム１００の構成について説明する。図１は、可変ピッチプロペラ制御システム１００を概略的に示す説明図である。

【0015】

本実施形態の可変ピッチプロペラ制御システム１００は、サイドスラスタ用の可変ピッチプロペラ１０を制御するシステムである。サイドスラスタは、船体の船首もしくは船尾に設けられる推進機で、離岸や接岸時の回頭や横移動などの操船を可能にする。可変ピッチプロペラ１０は、船体の横方向トンネル内に設けられ、そのトンネルの軸線周りに回転することによって、推力を発生させる。

【0016】

本実施形態の可変ピッチプロペラ制御システム１００は、主に、可変ピッチプロペラ１０と、モータ２０と、回転シャフト２２と、電流センサ２４と、翼角センサ２６と、油圧電磁弁２８と、翼角設定部３０と、操作部３２と、表示部３４とを備える。モータ２０は、供給される電力に基づき回転する電動モータである。以下、モータ２０の回転軸線Ｌａに沿った方向を「軸方向」といい、その軸線Ｌａを中心とする円の円周方向、半径方向をそれぞれ「周方向」、「径方向」とする。また、以下、便宜的に、軸方向の一方側（図中左側）を入力側といい、他方側（図中右側）を反入力側という。

【0017】

回転シャフト２２は、モータ２０の回転を可変ピッチプロペラ１０に伝達するシャフトである。電流センサ２４は、モータ２０の駆動電流の電流値をモータ電流値Ｉｍとして検知し、その検知結果を翼角設定部３０に出力する。電流センサ２４は、公知の様々な原理に基づくものであってもよい。翼角センサ２６は、可変ピッチプロペラ１０のプロペラ翼１２の回動角を翼角Ａｆとして検知し、その検知結果を翼角設定部３０に出力する。翼角センサ２６は、追従発振機であってもよい。油圧電磁弁２８は、翼角設定部３０の制御に基づいてプロペラ翼駆動部１６に作動油２８ｐを供給し、プロペラ翼１２の翼角Ａｆを変化させる。油圧電磁弁２８は、翼角Ａｆを第１方向に変化させる第１電磁弁と、翼角Ａｆを第２方向に変化させる第２電磁弁とを含む。第１方向および第２方向については後述する。

【0018】

翼角設定部３０は、プロペラ翼１２の翼角Ａｆを制御するとともに、翼角Ａｆを変化させながらモータ電流値Ｉｍを取得し、取得したモータ電流値Ｉｍに応じて翼角Ａｆの制御上の最大角度を設定する。操作部３２は、操作者の操作を検知し、その検知結果を翼角設定部３０に出力する。表示部３４は、翼角設定部３０の制御に基づいて所定の情報を表示する。翼角設定部３０、操作部３２及び表示部３４は、一体的に設けられてもよい。翼角設定部３０、操作部３２及び表示部３４は、船体に対して着脱可能な筐体に収納され、一つの電子機器として構成されてもよい。この場合、この電子機器はノートＰＣやタブレットなどの情報端末を含んでもよい。

【0019】

可変ピッチプロペラ１０は、プロペラ基部１８と、プロペラボス１４と、複数のプロペラ翼１２と、プロペラ翼駆動部１６とを有する。プロペラ基部１８は、軸線Ｌａに沿って軸方向に延在し、回転シャフト２２の反入力側に固定される円筒状の部分である。プロペラボス１４は、プロペラ基部１８の反入力側から軸方向に突出する砲弾形状の部分である。

【0020】

複数のプロペラ翼１２は、プロペラボス１４の外周面から径方向外向きに突出するブレード状の部材である。複数のプロペラ翼１２は、周方向に所定の間隔で配列される。プロペラ翼１２は、軸線Ｌａに交差する軸線Ｌｂを中心に回動可能に設けられる。本実施形態では、軸線Ｌｂは軸線Ｌａに直交しており、径方向に沿っている。

【0021】

プロペラ翼駆動部１６は、プロペラボス１４に内蔵され、各プロペラ翼１２を軸線Ｌｂ回りに回動させる駆動装置である。プロペラ翼駆動部１６は、油圧電磁弁２８から供給される二系統の作動油の油圧バランスに応じて決定される翼角Ａｆにプロペラ翼１２を回動させる。したがって、プロペラ翼１２の翼角Ａｆは、軸線Ｌｂ回りの角度である。

【0022】

モータ２０が回転することにより、回転シャフト２２を介してプロペラ１０は回転し、軸方向の推力を生じさせる。プロペラ１０を回転させたときに生じる軸方向の推力が最小であるプロペラ翼１２の翼角Ａｆを０°とする。翼角Ａｆが０°であるときプロペラ翼１２が受ける水の抵抗も最小である。便宜上、翼角Ａｆを、０°からある方向に変化させてプロペラ１０を回転したとき、反入力側に流れる水流が発生する場合、その方向を「第１方向」といい、第１方向と反対の方向を「第２方向」という。なお、第1方向および第２方向は、ＰＯＲＴ側およびＳＴＢＤ（Starboard）側と対応してもよい。プロペラ翼１２は、翼角Ａｆが０°から機構的に制限される最大角度まで、第１方向および第２方向に回動可能に構成される。なお、第１方向の最大角度と第２方向の最大角度の中点の翼角Ａｆを０°としてもよい。

【0023】

次に、図２も参照して翼角設定部３０を説明する。図２は、翼角設定部３０の構成を概略的に示すブロック図である。図２に示す各機能ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする電子素子や機械部品などで実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラムなどによって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

【0024】

本実施形態の翼角設定部３０は、操作結果取得部３０ｂと、電流値取得部３０ｃと、翼角取得部３０ｄと、判定部３０ｅと、決定部３０ｆと、記憶部３０ｇと、モータ制御部３０ｈと、電磁弁制御部３０ｊと、表示制御部３０ｋと、頻度特定部３０ｍと、出力部３０ｎと、情報通信部３０ｐとを有する。

【0025】

操作結果取得部３０ｂは、操作部３２から操作者の操作結果を取得する。電流値取得部３０ｃは、電流センサ２４から、モータ２０の電流値Ｉｍを取得する。翼角取得部３０ｄは、翼角センサ２６から、プロペラ翼１２の翼角Ａｆを取得する。判定部３０ｅは、取得した電流値Ｉｍが予め設定された基準値Ｉｓを超えたか否かを判定する。

【0026】

決定部３０ｆは、電流値Ｉｍが基準値Ｉｓになったときの翼角Ａｆを制御上の最大角度Ａｍとして決定する。基準値Ｉｓは、モータ２０の推奨される使用電流範囲の上限に応じて設定されてもよく、例えば許容電流値やこれにマージンを加えた値であってもよい。したがって、基準値Ｉｓを超えてモータ２０を長時間動作させることは推奨されない。

【0027】

一方、プロペラ翼１２の翼角Ａｆが０°から増加するにつれて、プロペラ翼１２が受ける水の抵抗が増加するので、モータ２０の電流値Ｉｍも増加する。つまり、翼角Ａｆは、電流値Ｉｍが基準値Ｉｓを超えない範囲に制御されることが望ましい。これらの理由から、電流値Ｉｍが基準値Ｉｓと等しいときの翼角Ａｆを制御上の最大角度Ａｍに設定している。最大角度Ａｍは、機構的に制限される最大角度より小さくてもよい。

【0028】

トンネル形状によっては、第１方向と第２方向とで、電流値Ｉｍが基準値Ｉｓを超える翼角Ａｆが異なることが考えられる。そこで、本実施形態では、制御上の最大角度Ａｍは、第１方向における第１最大角度Ａｍ１と、第２方向における第２最大角度Ａｍ２とを含む。第１最大角度Ａｍ１は、第１方向において電流値Ｉｍが基準値Ｉｓと等しくなる翼角Ａｆである。第２最大角度Ａｍ２は、第２方向において電流値Ｉｍが基準値Ｉｓと等しくなる翼角Ａｆである。

【0029】

記憶部３０ｇは、基準値Ｉｓや後述の閾値などの設定情報を記憶する。記憶部３０ｇは、電流値Ｉｍ、最大角度Ａｍなどの所定の情報を記憶する。記憶部３０ｇは、翼角Ａｆとそれに対応する電流値Ｉｍとを時系列的に記憶してもよい。モータ制御部３０ｈは、モータ２０のＯＮ／ＯＦＦを制御する。なお、モータ制御部３０ｈは、翼角設定部３０の外部に設けられてもよい。電磁弁制御部３０ｊは、電磁弁２８を制御して油圧によりプロペラ翼駆動部１６を駆動し、プロペラ翼１２の翼角Ａｆを変化させる。

【0030】

表示制御部３０ｋは、表示部３４を制御して、表示部３４に電流値Ｉｍ、最大角度Ａｍなどの所定の情報を表示する。頻度特定部３０ｍは、電流値Ｉｍが基準値Ｉｓを超えた頻度Ｆｏを特定し、頻度Ｆｏに応じて頻度情報Ｆｐを生成する。頻度情報Ｆｐは、閾値に基づいて、度Ｆｏを複数の区分に区分けした結果であってもよい。頻度Ｆｏが閾値以下であるときは第１水準に区分し、頻度Ｆｏが閾値を超えたときは第２水準に区分してもよい。頻度Ｆｏおよび頻度情報Ｆｐは、記憶部３０ｇに記憶されてもよい。

【0031】

情報通信部３０ｐは、外部に電流値Ｉｍ、最大角度Ａｍ、頻度Ｆｏなどの所定の情報を出力する。情報通信部３０ｐは、例えば、ネットワークを介して情報を送受信できる情報端末３６に電流値Ｉｍ、最大角度Ａｍ、頻度Ｆｏ、頻度情報Ｆｐなどの情報を送信してもよい。情報通信部３０ｐは、情報端末３６から基準値Ｉｓや閾値などの情報を受信して翼角設定部３０の設定情報を設定・変更してもよい。つまり、翼角設定部３０は、情報通信部３０ｐを介して、情報端末３６によって操作可能に構成されている。情報端末３６は、デスクトップＰＣであってもよいし、ノートＰＣやタブレット端末などの携帯型の情報処理装置であってもよい。

【0032】

出力部３０ｎは、頻度Ｆｏが閾値を超えて頻度情報Ｆｐが第２水準であるとき、報知部３８に対して、最大角度Ａｍの再設定を促す報知を行うように制御する。報知部３８は、頻度情報Ｆｐに応じて人が覚知可能な合図を出力するものであってもよい。報知部３８は、頻度情報Ｆｐに応じた色の光を発するＬＥＤを有してもよい。

【0033】

（設定動作）
次に、図３も参照して、プロペラ制御システム１００の動作の一例を説明する。図３は、プロペラ制御システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。この図は、このシステムの翼角Ａｆの制御上の最大角度Ａｍを設定する設定動作Ｓ８０を示している。

【0034】

設定動作Ｓ８０は、例えば、船体が洋上にある状態で実行される。設定動作Ｓ８０は、操作者が操作部３２に対して設定動作開始の操作をすることにより開始される。設定動作Ｓ８０が開始されると、翼角設定部３０は、モータ２０をＯＮにしてプロペラ１０を所定の速度で回転させる（ステップＳ８１）。

【0035】

プロペラ１０が所定の回転速度に達したら、翼角設定部３０は、プロペラ１０の回転速度を維持しながら、翼角調整モードをＯＮにする（ステップＳ８２）。

【0036】

翼角調整モードがＯＮになったら、翼角設定部３０は、翼角Ａｆが０°であるか否かを判定する（ステップＳ８３）。翼角Ａｆが０°でない場合（ステップＳ８３のＮ）、翼角設定部３０は、電磁弁２８を制御して翼角Ａｆを０°にする（ステップＳ８４）。

【0037】

翼角Ａｆが０°である場合（ステップＳ８３のＹ）、翼角設定部３０は、第１電磁弁をＯＮにする（ステップＳ８５）。このことによって、プロペラ翼１２は軸線Ｌｂ周りに回動し、翼角Ａｆが第１方向に徐々に大きくなる。

【0038】

第１電磁弁をＯＮにしたら、翼角設定部３０は、モータ２０の電流値Ｉｍが基準値Ｉｓより小さいか否かを判定する（ステップＳ８６）。電流値Ｉｍが基準値Ｉｓより小さい場合（ステップＳ８６のＹ）、翼角設定部３０は、処理をステップＳ８５の先頭に戻し、ステップＳ８５～Ｓ８６の処理を繰り返す。

【0039】

電流値Ｉｍが基準値Ｉｓより小さくない（等しいか大きい）場合（ステップＳ８６のＮ）、翼角設定部３０は、第１電磁弁をＯＦＦにする（ステップＳ８７）。このことによって、翼角Ａｆは直前の状態で維持される。

【0040】

第１電磁弁をＯＦＦにしたら、翼角設定部３０は、翼角Ａｆを取得し、取得した翼角Ａｆを第１最大角度Ａｍ１に設定する（ステップＳ８８）。このステップで、第１最大角度Ａｍ１は、記憶部３０ｇに記憶される。

【0041】

第１最大角度Ａｍ１に設定したら、翼角設定部３０は、電磁弁２８を制御して翼角Ａｆを０°にする（ステップＳ８９）。翼角Ａｆを０°にするステップは、電流値Ｉｍの全体値は第１方向側と第２方向側とで同じであるため、第２方向側の翼角設定を行う際に、第１方向側の電流値と誤認して誤った設定を行わないために設けられている。

【0042】

翼角Ａｆを０°にしたら、翼角設定部３０は、第２電磁弁をＯＮにする（ステップＳ９０）。このことによって、プロペラ翼１２は軸線Ｌｂ周りに回動し、翼角Ａｆが第２方向に徐々に大きくなる。

【0043】

第２電磁弁をＯＮにしたら、翼角設定部３０は、モータ２０の電流値Ｉｍが基準値Ｉｓより小さいか否かを判定する（ステップＳ９１）。電流値Ｉｍが基準値Ｉｓより小さい場合（ステップＳ９１のＹ）、翼角設定部３０は、処理をステップＳ９０の先頭に戻し、ステップＳ９０～Ｓ９１の処理を繰り返す。

【0044】

電流値Ｉｍが基準値Ｉｓより小さくない（等しいか大きい）場合（ステップＳ９１のＮ）、翼角設定部３０は、第２電磁弁をＯＦＦにする（ステップＳ９２）。このことによって、翼角Ａｆは直前の状態で維持される。

【0045】

第２電磁弁をＯＦＦにしたら、翼角設定部３０は、翼角Ａｆを取得し、取得した翼角Ａｆを第２最大角度Ａｍ２に設定する（ステップＳ９３）。このステップで、第２最大角度Ａｍ２は、記憶部３０ｇに記憶される。

【0046】

第２最大角度Ａｍ２に設定したら、翼角設定部３０は、電磁弁２８を制御して翼角Ａｆを０°にする（ステップＳ９４）。

【0047】

ステップＳ９４を完了したら翼角設定部３０は、設定動作Ｓ８０の処理を終了する。なお、設定動作Ｓ８０のプロセスの途中で、操作部３２で非常停止の操作がなされた場合、翼角設定部３０は、設定動作Ｓ８０の処理を強制終了する（ステップＳ９５）。上述の処理はあくまでも一例であり、他のステップを追加したり、一部のステップを変更または削除したり、ステップの順序を入れ替えてもよい。

【0048】

このように構成された本実施形態の可変ピッチプロペラ制御システム１００の作用・効果を説明する。

【0049】

可変ピッチプロペラ制御システム１００は、モータ２０により所定の速度で回転駆動される可変ピッチプロペラ１０の翼角Ａｆを変化させながら当該モータ２０の電流値Ｉｍを取得する取得部と、取得部で取得された電流値Ｉｍに応じて翼角Ａｆの制御上の最大角度Ａｍを設定する設定部を備える。

【0050】

この構成によれば、作業員がモータの電流値を目視で読み取りながら翼角を変化させる作業を用いないので、設定精度を向上できる。設定に要する時間が短縮でき、また設定作業を自動化することも可能で、設定作業の工数を低減できる。

【0051】

上述の決定部３０ｆは、予め設定された基準値Ｉｓに基づいて最大角度Ａｍを設定してもよい。この場合、基準値に基づいて制御上の最大角度を定めるので設定の誤差を抑制できる。

【0052】

上述のシステムは、翼角Ａｆを取得する翼角取得部を備え、決定部３０ｆは、翼角取得部で取得した取得翼角Ａｆに基づいて最大角度Ａｍを設定してもよい。この場合、実測された翼角Ａｆを用いて最大角度Ａｍを定めるので、実測値によらない場合に比べて設定の誤差を抑制できる。

【0053】

上述の決定部３０ｆは、翼角Ａｆを第１方向に変化させた場合の第１最大角度Ａｍ１と、翼角Ａｆを第１方向とは反対の第２方向に変化させた場合の第２最大角度Ａｍ２と、を最大角度Ａｍとして設定してもよい。この場合、船体のトンネルに設けられるプロペラでは、トンネル形状の影響を受け、第１方向と第２方向とで翼角Ａｆの最大角度が異なる場合があるところ、それぞれ別々に最大角度を定めることにより、方向の差による設定の誤差を抑制できる。

【0054】

上述のシステムは、可変ピッチプロペラ１０の使用時において、電流値Ｉｍが基準値Ｉｓを超えた頻度に応じて、外部に所定の情報を出力する出力部をさらに備えてもよい。この場合、経年劣化によって電流値Ｉｍが基準値Ｉｓを超えるエラーが頻発したときに、再設定を促すように操縦者に報知できる。

【0055】

上述の決定部３０ｆは、情報を送受信できる情報端末３６によって操作可能に構成されてもよい。この場合、情報端末３６を接続することにより容易に設定情報を設定・変更することができる。

【0056】

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態の説明では、第１実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第１実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

【0057】

本発明の第２実施形態は、可変ピッチプロペラ制御システム１００の制御方法である。この方法は、モータ２０により回転駆動される可変ピッチプロペラ１０の翼角Ａｆを変化させながら当該モータ２０の電流値Ｉｍを取得する電流値取得ステップと、電流値取得ステップで取得した電流値Ｉｍに応じて翼角Ａｆの制御上の最大角度Ａｍを設定する設定ステップと、を含む。

【0058】

第２実施形態によれば、作業員がモータの電流値を目視で読み取りながら翼角を変化させる作業を用いないので、設定精度を向上できる。設定に要する時間が短縮でき、また設定作業を自動化することも可能で、設定作業の工数を低減できる。

【0059】

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。上述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除などの多くの設計変更が可能である。上述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。

【0060】

［変形例］
以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

【0061】

（第１変形例）
実施形態の説明では、翼角Ａｆの制御上の最大角度Ａｍが、1回の測定結果に応じて設定される例を示したが、本発明はこれに限定されない。最大角度Ａｍは、複数回の測定結果に応じて設定されてもよい。この場合、海面の波の状況などの外乱によって生じる設定誤差を抑制できる。例えば、上述の設定動作を複数回繰り返して取得した複数の翼角を統計処理し、その統計処理の結果に基づいて最大角度Ａｍを設定してもよい。複数の翼角の単純平均に基づいて最大角度Ａｍを設定してもよいし、複数の翼角のうち最大と最小を除いた残りの平均に基づいて最大角度Ａｍを設定してもよいし、複数の翼角のうち異常値と考えられるものを除いた残りの平均に基づいて最大角度Ａｍを設定してもよい。

【0062】

（第２変形例）
実施形態の説明では、翼角Ａｆを連続的に変化させて電流値Ｉｍを取得する例を示したが、本発明はこれに限定されない。翼角Ａｆは、ステップ状に変化させてもよい。例えば、電流値Ｉｍが基準値Ｉｓに近い値（例えば基準値Ｉｓの９０％）になるまでは、翼角Ａｆを連続的に変化させ、その値を超えたら電流値Ｉｍが基準値Ｉｓに達するまで、翼角Ａｒを所定の単位角度でステップ状に変化させてもよい。ステップでは電流値Ｉｍが安定するまで電磁弁２８を一定期間停止させた状態で電流値Ｉｍを取得してもよい。このように電流値Ｉｍを取得することにより、電流値Ｉｍの変動による誤差を低減できる。

【0063】

（第３変形例）
実施形態の説明では、電流値Ｉｍが基準値Ｉｓに達したときに翼角Ａｆを取得する例を示したが、本発明はこれに限定されない。翼角Ａｆは、電流値Ｉｍが基準値Ｉｓに到達した状態で、翼角Ａｆが追従するまで一定の時間保持し、この保持時間における翼角Ａｆの平均値に基づいて最大角度Ａｍを設定してもよい。翼角Ａｆの変動による誤差を低減できる。

【0064】

実施形態の説明では、電流値Ｉｍが基準値Ｉｓに達したときの翼角Ａｆを制御上の最大角度Ａｍとして決定する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、互いに異なる複数のポイントに対応する電流値Ｉｍと翼角Ａｆとを取得し、これらの数値から電流値Ｉｍと翼角Ａｆの関係を特定し、特定し関係から基準値Ｉｓに対応する翼角Ａｆを推定し、その翼角Ａｆに基づいて最大角度Ａｍを設定してもよい。

【0065】

上述の変形例は、任意に組み合わせされてもよい。これらの変形例は、実施形態と同様の作用・効果を奏する。

【0066】

上述した実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

【符号の説明】

【0067】

１０・・可変ピッチプロペラ、 １２・・プロペラ翼、 ２０・・モータ、 ２４・・電流センサ、 ２６・・翼角センサ、 ２８・・油圧電磁弁、 ３０・・翼角設定部、 ３０ｃ・・電流値取得部、 ３０ｄ・・翼角取得部、 ３０ｆ・・設定部、 ３０ｎ・・出力部、 ３８・・報知部、 １００・・可変ピッチプロペラ制御システム。

【図1】

【図2】

【図3】