船推進機およびその運転制御方法
【課題】構造を複雑にすることなく船を速やかに停止させることができる、船推進機およびその運転制御方法を提供する。
【解決手段】船推進機１０は、プロペラ１２の駆動源としてエンジン１４および電動モータ１６を含むハイブリッド型の船推進機である。操作レバー４６によって停止モードとして減速アシストモードが指示されたとき、コントローラ４２は、エンジン１４を停止させかつ電動モータ１６を逆回転させてプロペラ１２を逆回転させる。コントローラ４２は、操作レバー４６の平均移動速度に基づいて減速アシストモードが指示されたか否かを判断し、船の速度に基づいて電動モータ１６を制御する。また、コントローラ４２は、減速アシストレバー５６による指示に基づいて電動モータ１６を制御するようにしてもよい。
【解決手段】船推進機１０は、プロペラ１２の駆動源としてエンジン１４および電動モータ１６を含むハイブリッド型の船推進機である。操作レバー４６によって停止モードとして減速アシストモードが指示されたとき、コントローラ４２は、エンジン１４を停止させかつ電動モータ１６を逆回転させてプロペラ１２を逆回転させる。コントローラ４２は、操作レバー４６の平均移動速度に基づいて減速アシストモードが指示されたか否かを判断し、船の速度に基づいて電動モータ１６を制御する。また、コントローラ４２は、減速アシストレバー５６による指示に基づいて電動モータ１６を制御するようにしてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は船推進機およびその運転制御方法に関し、より特定的には、エンジンと電動モータとをプロペラの駆動源として備えたハイブリッド型の船推進機およびその運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術が特許文献１および２において開示されている。
特許文献１には、エンジンの駆動力を電動モータの駆動力によってアシストして動力伝達装置を駆動する技術について開示されている。
【０００３】
また、特許文献２では、バーハンドルに回動操作自在なスロットルグリップが設けられ、スロットルグリップの近傍に制御スイッチが設けられている。制御スイッチの操作によってエンジンと電動モータの運転と停止、および電動モータの回転方向を制御でき、スロットルグリップの回動操作に応じて電動モータとエンジンの回転数を調整できる。
【特許文献１】特開２００４−２５７２９４号公報
【特許文献２】特開２００６−３６０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの従来技術では、船を停止させるときにはエンジンおよび電動モータを停止させるだけであり、船を速やかに停止させたい場合に対応できないおそれがあった。
【０００５】
また、従来のエンジン船外機には、船を速やかに停止させたい場合、オペレータがシフト操作を行い前進ギヤから後進ギヤへ素早くシフト変更することによって、プロペラを逆回転させて停止を行うものがあるが、プロペラの回転方向を切り替えるための切替機構が必要であり、構造が複雑になってしまう。
【０００６】
それゆえにこの発明の主たる目的は、構造を複雑にすることなく船を速やかに停止させることができる、船推進機およびその運転制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の船推進機は、プロペラの駆動源としてエンジンおよび電動モータを含む船推進機であって、運転モードの種類を指示するための第１指示手段、および前記第１指示手段によって停止モードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させる制御手段を備える。
【０００８】
請求項２に記載の船推進機は、請求項１に記載の船舶推進機において、前記停止モードは減速を補助する減速アシストモードを含み、前記制御手段は、前記第１指示手段によって前記減速アシストモードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の船推進機は、請求項２に記載の船舶推進機において、前記第１指示手段は、回動可能でありかつその位置に基づいて前記運転モードの種類を指示可能な操作レバーを含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の船推進機は、請求項３に記載の船舶推進機において、前記制御手段は、前記操作レバーの平均移動速度に基づいて前記減速アシストモードが指示されたか否かを判断することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の船推進機は、請求項１に記載の船舶推進機において、当該船推進機が搭載された船の速度を検出する速度検出手段をさらに含み、前記制御手段は、前記船の速度に基づいて前記電動モータを制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の船推進機は、請求項１に記載の船舶推進機において、前記電動モータによる減速アシストを指示するための第２指示手段をさらに含み、前記制御手段は、前記第２指示手段による指示に基づいて前記電動モータを制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の船推進機の運転制御方法は、プロペラの駆動源としてエンジンおよび電動モータを含む船推進機の運転制御方法であって、運転モードの種類の指示を受ける第１ステップ、および前記第１ステップにおいて停止モードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させる第２ステップを備える。
【００１４】
請求項１に記載の船推進機では、プロペラの駆動源としてエンジンおよび電動モータを含むハイブリッド型の船推進機において、停止モードが指示されたとき、エンジンを停止させるだけでなく電動モータを逆回転させてプロペラを逆回転させることによって船を速やかに停止させることができる。また、電動モータを逆回転させるだけでプロペラを逆回転させることができるので、従来のエンジン船外機とは異なり切替機構を設ける必要はなく構造も複雑にならない。請求項７に記載の船推進機の運転制御方法についても同様である。
【００１５】
請求項２に記載の船推進機では、停止モードとして減速アシストモードが指示されたときには、エンジンを停止させるだけではなく電動モータを逆回転させて停止処理を行い、一方、減速アシストモードが指示されていないときには、電動モータを逆回転させることなくエンジンを停止させて停止処理を行う。このように停止モードが減速アシストモードか否かを指示可能とすることによって、船を所望のモードで停止させることができる。
【００１６】
請求項３に記載の船推進機では、従来のエンジン船外機のようにオペレータが前進ギヤから後進ギヤへシフト操作を行うのではなく、操作レバーの回動操作によって簡単かつ速やかに減速アシストモードを指示することができる。これによって、オペレータの操船フィーリングを向上できる。また、ギヤチェンジによる音や振動もないので、この点からも操船フィーリングを向上できる。
【００１７】
請求項４に記載の船推進機では、操作レバーの平均移動速度に基づいて確実に減速アシストモードが指示されたか否かを判断できる。
【００１８】
請求項５に記載の船推進機では、停止モードにおいてエンジンを停止させるが、さらに、船の速度が所定値未満になるまで船の速度に応じて電動モータを逆回転させ、船の速度が所定値未満になれば電動モータを停止させる。このように船の速度に基づいて電動モータを制御して、船を円滑かつ速やかに停止させる。
【００１９】
請求項６に記載の船推進機では、オペレータが船を迅速に停止させたい場合には第１指示手段を操作することなく第２指示手段からの指示によって電動モータを逆回転できプロペラを逆回転できる。このようにして減速アシストが可能となりオペレータの利便性を向上できる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、船推進機の構造を複雑にすることなく船を速やかに停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
図１を参照して、この発明の一実施形態の船推進機１０は、プロペラ１２とプロペラ１２の駆動源としてのエンジン１４と電動モータ１６とを含むハイブリッド型であり、電動モータ１６がエンジン１４とプロペラ１２との間に設けられるモータ中央タイプの船推進機である。なお、船推進機１０および後述する船推進機１０ａは、船外機として構成されても船の一部として構成されてもよい。
【００２２】
船推進機１０では、エンジン１４のクランクシャフト１８と電動モータ１６のロータ２０との間には電磁クラッチ２２が設けられ、電磁クラッチ２２のオン／オフによってクランクシャフト１８とロータ２０とが接続／離間される。電動モータ１６のロータ２０にはドライブシャフト２４が連結され、ドライブシャフト２４はかさ歯車２６を介してプロペラ１２に接続される。プロペラ１２の回転方向は、電動モータ１６の回転方向によって決定される。
【００２３】
エンジン１４の上部にはエンジン発電用の発電体２８が配置され、発電体２８はクランクシャフト１８の上端に設けられている。また、エンジン１４には、排気ガスを水中に排出するための排気管３０、エンジン１４の点火のため点火装置３２、エンジン１４への燃料供給量を調整するためのスロットルバルブ３４、エンジン回転数を検出するためのエンジン回転数センサ３６、および船推進機１０が搭載された船の速度を検出するための速度センサ３７が設けられている。スロットルバルブ３４には、スロットルバルブ３４を駆動するためのスロットルモータ３８およびスロットルバルブ３４の開度を検出するためのスロットル開度センサ４０が設けられている。排気管３０は、その排気口がプロペラ１２より後方に位置するように設けられる。
【００２４】
電動モータ１６、電磁クラッチ２２、発電体２８、点火装置３２、エンジン回転数センサ３６、速度センサ３７、スロットルモータ３８およびスロットル開度センサ４０にはコントローラ４２が接続される。また、コントローラ４２には、船推進機１０の運転をオン／オフためのメインスイッチ４４、運転モードの種類とともに駆動源の出力の大きさを指示するための操作レバー４６、駆動か発電かを設定するための駆動／発電スイッチ４８、異常を報知するための異常ランプ５０、たとえば２４Ｖバッテリからなる電池５２、および電池５２の電圧を検出するための電池電圧センサ５４が接続される。
【００２５】
コントローラ４２には、スロットル開度センサ４０からスロットルバルブ３４の開度を示す信号が与えられ、エンジン回転数センサ３６からエンジン１４の回転数を示す信号が与えられ、速度センサ３７から船の速度を示す信号が与えられ、メインスイッチ４４からのオン／オフ信号が入力され、操作レバー４６から運転モードの種類および駆動源の出力の大きさを示すレバー位置信号が与えられ、駆動／発電スイッチ４８から駆動か発電かの設定信号が与えられ、電池電圧センサ５４から電池電圧を示す信号が与えられる。また、発電体２８でのエンジン発電によって得られた電力はコントローラ４２を介して電池５２を充電する。
【００２６】
また、コントローラ４２は、点火装置３２へ点火指示を与え、スロットルモータ３８へ駆動信号を与え、電磁クラッチ２２へオン／オフ信号を与え、電動モータ１６へ駆動信号や電池５２からの電力を与え、異常ランプ５０へランプ点灯信号を与える。
【００２７】
さらに、コントローラ４２はメモリ４２ａを含む。メモリ４２ａには、図４〜図８に示す動作を実行するためのプログラムが格納されている。また、メモリ４２ａには、演算データ、減速アシストフラグ、船の速度と比較される第１所定値、操作レバー４６の平均移動速度と比較される第２所定値、および図３（ａ）に示す船の速度と電動モータ１６の出力との対応関係を示すテーブルデータ等が格納されている。
【００２８】
この実施形態において、操作レバー４６が第１指示手段に相当する。コントローラ４２が制御手段に相当する。速度センサ３７が速度検出手段に相当する。
【００２９】
ついで、図２を参照して、操作レバー４６の位置と運転モードの種類との関係について説明する。
操作レバー４６は、図２に示すように前後方向に回動可能でありかつその位置によって運転モードの種類（通常航行、トローリング、停止、後退）を指示でき、かつその位置によって駆動源の出力の大きさを指示できる。
【００３０】
操作レバー４６の中立点を挟む前後所定範囲は停止モード、それより前進方向の所定範囲がトローリングモード、さらにそれより前進方向が通常航行モードとなる。また、停止モードより後退方向が後退モードとなる。
【００３１】
これによれば、操作レバー４６の回動操作によって運転モードの種類と駆動源の出力の大きさとを簡単かつ連続的に指示することができ、操作性が格段に向上する。
【００３２】
また、操作レバー４６を中立点から遠ざける開操作時と中立点に近づける閉操作時とでは、操作レバー４６のモード切替位置が厳密には異なり所謂ヒステリシスが設けられている。これによって、モード切替処理に「遊び」を設けることができ、隣接するモードの境目付近でモード切替が頻繁に生じることを防ぐことができる。
【００３３】
図４を参照して、このような船推進機１０の全体動作について説明する。
まず、メインスイッチ４４が押されると（ステップＳ１）、システムが初期化される（ステップＳ３）。
【００３４】
ついで、コントローラ４２に、操作レバー４６のレバー位置信号が入力され（ステップＳ５）、電池電圧センサ５４によって検出された電池電圧を示す信号が入力される（ステップＳ７）。さらに、コントローラ４２に、駆動／発電スイッチ４８からの設定信号が入力され（ステップＳ９）、スロットル開度センサ４０によって検出されたスロットルバルブ３４の開度（スロットル位置）を示す信号が入力され（ステップＳ１１）、エンジン回転数センサ３６によって検出されたエンジン回転数を示す信号が入力される（ステップＳ１３）。コントローラ４２では、これらの入力情報に基づいて船推進機１０の異常の有無が検出され（ステップＳ１５）、異常がなければ運転モードが判断される（ステップＳ１７）。
【００３５】
運転モードが停止モードであれば停止処理が施され（ステップＳ１９）、前進モードであれば前進処理が施され（ステップＳ２１）、後退モードであれば後退処理が施され（ステップＳ２３）、発電モードであれば発電処理が施され（ステップＳ２５）、その後ステップＳ５に戻る。
【００３６】
一方、ステップＳ１５において、船推進機１０に異常が検出されればコントローラ４２からの指示によって異常ランプ５０が点灯され（ステップＳ２７）、異常停止処理が施され（ステップＳ２９）、終了する。
【００３７】
ここで、図４のステップＳ１７における運転モードの判定処理について、図５を参照して詳しく説明する。
まず、コントローラ４２によって、駆動／発電スイッチ４８からの設定信号が発電を示すか駆動を示すかが判断され（ステップＳ５１）、駆動に設定されていれば、操作レバー４６の位置に変化があるか否かが判断される（ステップＳ５３）。レバー位置に変化があれば、操作レバー４６の位置は中立点またはそれより前進側に位置しているか否かが判断される（ステップＳ５５）。操作レバー４６の位置が中立点またはそれより前進側に位置していれば、操作レバー４６の操作方向は前進の開方向か否かが判断される（ステップＳ５７）。操作レバー４６の操作方向は、前回の制御サイクルと今回の制御サイクルとにおけるレバー位置に基づいて判断できる。
【００３８】
ステップＳ５７において、レバー操作方向が前進の開方向であれば、操作レバー４６の位置は前進開操作時の停止範囲か否かが判断される（ステップＳ５９）。レバー位置がその停止範囲であれば、運転モードは停止モードであると判定される（ステップＳ６１）。一方、ステップＳ５９において、レバー位置が前進開操作時の停止範囲でなければ、運転モードは前進モードであると判定される（ステップＳ６３）。なお、運転モードが前進モードと判定されたとき初期的には運転モードはトローリングモードと判定される。
【００３９】
ステップＳ５７において、操作レバー４６の操作方向が前進の閉方向であると判断されれば、レバー位置は前進閉操作時の停止範囲か否かが判断される（ステップＳ６５）。レバー位置がその停止範囲であれば、運転モードは停止モードと判定される（ステップＳ６７）。一方、ステップＳ６５において、レバー位置が前進閉操作時の停止範囲でなければ、運転モードは前進モードと判定される（ステップＳ６９）。
【００４０】
また、ステップＳ５５において、操作レバー４６の位置が中立点より後退側であれば、ステップＳ７１に進む。ステップＳ７１において、操作レバー４６の操作方向は後退の開方向か否かが判断され、後退の開方向であれば、レバー位置は後退開操作時の停止範囲か否かが判断される（ステップＳ７３）。レバー位置がその停止範囲であれば、運転モードは停止モードと判定される（ステップＳ７５）。一方、ステップＳ７３において、レバー位置が後退開操作時の停止範囲でなければ、運転モードは後退モードと判定される（ステップＳ７７）。
【００４１】
ステップＳ７１において、操作レバー４６の操作方向が後退の閉方向であると判断されれば、レバー位置は後退閉操作時の停止範囲か否かが判断される（ステップＳ７９）。そして、レバー位置がその停止範囲にあれば、運転モードは停止モードと判定される（ステップＳ８１）。一方、ステップＳ７９において、レバー位置が後退閉操作時の停止範囲になければ、運転モードは後退モードと判定される（ステップＳ８３）。
【００４２】
また、ステップＳ５１において、駆動／発電スイッチ４８が発電に設定されていれば、運転モードは発電モードと判定される（ステップＳ８５）。
【００４３】
ステップＳ５３において、操作レバー４６の位置に変化がなければ、現モードは発電モードか否かが判断される（ステップＳ８７）。現モードが発電モードであれば、運転モードは停止モードと判定される（ステップＳ８９）。一方、ステップＳ８７において、現モードが発電モードでなければ、現モードが維持される（ステップＳ９１）。
【００４４】
ついで、図４のステップＳ１９の停止処理の一動作例について、図６を参照して説明する。初期的には減速アシストフラグは下ろされている。
まず、停止モードが判断され設定される（ステップＳ１０１）。たとえば、操作レバー４６の平均移動速度が第２所定値以上の場合には、減速アシストフラグが立てられ（フラグが１にされ）、停止モードが減速を助ける減速アシストモードに設定される。
【００４５】
ついで、停止モードが減速アシストモードか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ１０３）。減速アシストモードか否かは減速アシストフラグが立っているか否かによって判断できる。
【００４６】
減速アシステトフラグが立っており減速アシストモードであれば、エンジン１４が停止しているか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ１０５）。エンジン１４が停止していなければ、電磁クラッチ２２をオフする処理が行われ（ステップＳ１０７）、エンジン１４を停止する処理が行われ（ステップＳ１０９）、ステップＳ１１１に進む。一方、ステップＳ１０５においてエンジン１４が停止していれば、直接ステップＳ１１１に進む。
【００４７】
ステップＳ１１１において、速度センサ３７によって検出された船の速度を示す信号がコントローラ４２に入力される。船の速度が第１所定値（減速アシスト終了速度、たとえば１ノット）未満か否かが判断される（ステップＳ１１３）。船の速度が第１所定値以上であれば、コントローラ４２によって、図３（ａ）の対応関係を示すテーブルデータを参照して船の速度に応じたモータ出力が得られるように、電動モータ１６に与えられる電動モータ駆動電流が計算される（ステップＳ１１５）。そして、その電動モータ駆動電流が急変しないように急変制限処理が行われ（ステップＳ１１７）、電動モータ１６の逆回転出力処理が行われる（ステップＳ１１９）。一方、ステップＳ１１３において、船の速度が第１所定値未満であれば、コントローラ４２によって減速アシストフラグが下ろされ（フラグが０にされ）（ステップＳ１２１）、電動モータ１６の停止処理が行われる（ステップＳ１２３）。
【００４８】
このように減速アシストモードでは、ステップＳ１０５〜Ｓ１２３の処理が行われ、エンジン１４を停止させかつ電動モータ１６を逆回転させてプロペラ１２を逆回転させることによって、船が減速され停止される。
【００４９】
一方、ステップＳ１０３において、減速アシストフラグが立っておらず減速アシストモードでなければ、エンジン１４が停止しているか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ１２５）。エンジン１４が停止していなければ、電磁クラッチ２２をオフする処理が行われ（ステップＳ１２７）、エンジン１４を停止する処理が行われ（ステップＳ１２９）、電動モータ１６の停止処理が行われる（ステップＳ１３１）。一方、ステップＳ１２５においてエンジン１４が停止していれば、終了する。
【００５０】
このように減速アシストモードでなければ、ステップＳ１２５〜Ｓ１３１の処理が行われ、電動モータ１６を逆回転させることなくエンジン１４を停止させることによって、船が減速され停止される。
【００５１】
ついで、図７を参照して、図６のステップＳ１０１に示す停止モードの判断・設定処理について説明する。
まず、減速アシストモードか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ２０１）。減速アシストモードでなければ、メモリ４２ａに記憶される過去の所定サイクル（たとえば１０回）分の操作レバー位置の履歴情報が更新され（ステップＳ２０３）、直前サイクルの運転モードは前進モードであるか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ２０５）。直前サイクルの運転モードが前進モードであれば、過去の所定サイクル分の操作レバー４６の平均移動速度が計算される（ステップＳ２０７）。この平均移動速度は、たとえば次のようにして求められる。メモリ４２ａに記憶されている操作レバー位置の履歴情報に基づいて操作レバー４６の一サイクル分の移動距離を求め、それを一サイクル分の所要時間で割って一サイクルの移動速度を計算する。この処理を過去の所定サイクル分について行う。そして、得られた移動速度を平均して平均移動速度を求める。
【００５２】
当該平均移動速度が第２所定値より大きいか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ２０９）。平均移動速度が第２所定値より大きければ、コントローラ４２によって、減速アシストモードが指示されたと判断され減速アシストフラグが立てられ減速アシストモードが設定される（ステップＳ２１１）。一方、ステップＳ２０９において、平均移動速度が第２所定値以下であれば、減速アシストモードが指示されていないと判断され減速アシストフラグを下ろしたまま進む。
【００５３】
また、ステップＳ２０１がＹＥＳであれば減速アシストフラグを立てたまま進む。ステップＳ２０５がＮＯであれば減速アシストフラグを下ろしたまま進む。
【００５４】
なお、図８のステップＳ３０１、図１０のステップＳ４０１および図１１のステップＳ５０１においても図７の処理が実行される。
【００５５】
この動作例によれば、停止モードとして減速アシストモードが指示されたときには、エンジン１４を停止させるだけではなく電動モータ１６を逆回転させてプロペラ１２を逆回転させることによって船を速やかに停止させることができる。一方、減速アシストモードが指示されていないときには、電動モータ１６を逆回転させることなくエンジン１４を停止させて停止処理を行う。このように停止モードが減速アシストモードか否かを指示可能とすることによって、船を所望のモードで停止させることができる。
【００５６】
また、電動モータ１６を逆回転させるだけでプロペラ１２を逆回転させることができるので、従来のエンジン船外機とは異なり切替機構を設ける必要はなく構造も複雑にならない。
【００５７】
さらに、従来のエンジン船外機のようにオペレータが前進ギヤから後進ギヤへシフト操作を行うのではなく、操作レバー４６を前側から中立点に向けて所定速度以上で回動させるだけで簡単かつ速やかに減速アシストモードを指示することができる。これによって、オペレータの操船フィーリングを向上できる。また、ギヤチェンジによる音や振動もないので、この点からも操船フィーリングを向上できる。
【００５８】
また、操作レバー４６の平均移動速度に基づいて確実に減速アシストモードが指示されたか否かを判断できる。
【００５９】
停止モードではエンジン１４を停止させるが、さらに、船推進機１０が搭載される船の速度が極低速の第１所定値になるまでは船の速度に応じて電動モータ１６を逆回転させ、船の速度が第１所定値未満になれば電動モータ１６を停止させる。このように船の速度に基づいて電動モータ１６を制御して、船を円滑かつ速やかに停止させる。
【００６０】
ついで、図８を参照して、図４のステップＳ１９の停止処理の他の動作例について説明する。この動作を行うために、船推進機１０は、電動モータ１６による減速アシストを指示するための第２指示手段に相当する減速アシストレバー５６をさらに備える。メモリ４２ａには、図３（ｂ）に示す減速アシストレバー５６の位置（操作量）と電動モータ１６の出力との対応関係を示すテーブルデータが格納されている。
【００６１】
初期的には減速アシストフラグは下ろされている。なお、図８に示すステップＳ３０１〜Ｓ３３１の処理は、図６に示すステップＳ１０１〜Ｓ１３１の処理と同様であるので、その重複する説明は省略し、ここでは、ステップＳ３３３〜Ｓ３４１の処理について説明する。
【００６２】
動作において、ステップＳ３３１の処理後やステップＳ３２５がＹＥＳのときには、ステップＳ３３３に進む。
【００６３】
ステップＳ３３３では、船の速度が第１所定値（たとえば１ノット）未満か否かが判断される。船の速度が第１所定値以上であれば、コントローラ４２によって、図３（ｂ）の対応関係を示すテールデータを参照して減速アシストレバー位置に応じたモータ出力が得られるように、電動モータ１６に与えられる電動モータ駆動電流が計算される（ステップＳ３３５）。そして、その電動モータ駆動電流が急変しないように急変制限処理が行われ（ステップＳ３３７）、電動モータ１６の逆回転出力処理が行われる（ステップＳ３３９）。なお、減速アシストレバー５６の位置（操作量）が０からＡまで（図３（ｂ）参照）であれば、電動モータ１６の逆回転出力は０であり、減速アシストレバー５６による減速アシストすなわち電動モータ１６の逆回転は行われない。
【００６４】
一方、ステップＳ３３３において船の速度が第１所定値未満であれば、電動モータ１６の停止処理が行われる（ステップＳ３４１）。
【００６５】
この動作例によれば、上述の動作例と同様の効果が得られ、さらに、減速アシストモードでなくても、たとえばオペレータが船を迅速に停止させたい場合には減速アシストレバー４６を操作することによって電動モータ１６を逆回転できプロペラ１２を逆回転できる。このようにして減速アシストが可能となりオペレータの利便性を向上できる。
【００６６】
ついで、図９を参照して、この発明の他の実施形態の船推進機１０ａについて説明する。
船推進機１０ａは、エンジン１４の上側に電動モータ１６が設けられるモータ上部タイプに構成され、電磁クラッチ２２を用いない。そして、エンジン１４のクランクシャフト１８の下端部にはドライブシャフト２４が連結され、クランクシャフト１８の上端部には電動モータ１６のロータ２０が連結され、ロータ２０の上端には発電体２８が設けられている。メモリ４２ａには、図１０および図１１に示す動作を実行するためのプログラム等が格納されている。その他の構成については船推進機１０と同様であるので、その重複する説明は省略する。
【００６７】
図１０を参照して、船推進機１０ａの停止処理の一動作例について説明する。初期的には減速アシストフラグは下ろされている。
まず、減速モードが判断され設定される（ステップＳ４０１）。
【００６８】
ついで、停止モードが減速アシストモードか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ４０３）。減速アシストフラグが立っており減速アシストモードであれば、エンジン１４が停止しているか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ４０５）。エンジン１４が停止していなければ、エンジン１４を停止する処理が行われる（ステップＳ４０７）。船推進機１０ａでは、電動クラッチ２２がないのでエンジン１４を停止させてから電動モータ１６の逆回転を開始する。
【００６９】
一方、ステップＳ４０５においてエンジン１４が停止していれば、速度センサ３７によって検出された船の速度を示す信号がコントローラ４２に入力され（ステップＳ４０９）、船の速度が第１所定値未満か否かが判断される（ステップＳ４１１）。船の速度が第１所定値以上であれば、コントローラ４２によって、図３（ａ）の対応関係を示すテーブルデータを参照して船の速度に応じたモータ出力が得られるように、電動モータ１６に与えられる電動モータ駆動電流が計算される（ステップＳ４１３）。そして、その電動モータ駆動電流が急変しないように急変制限処理が行われ（ステップＳ４１５）、電動モータ１６の逆回転出力処理が行われる（ステップＳ４１７）。一方、ステップＳ４１１において、船の速度が第１所定値未満であれば、コントローラ４２によって減速アシストフラグが下ろされ（ステップＳ４１９）、電動モータ１６の停止処理が行われる（ステップＳ４２１）。
【００７０】
一方、ステップＳ４０３において、減速アシストモードでなければ、エンジン１４が停止しているか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ４２３）。エンジン１４が停止していなければ、エンジン１４を停止する処理が行われ（ステップＳ４２５）、電動モータ１６の停止処理が行われる（ステップＳ４２７）。一方、ステップＳ４２３においてエンジン１４が停止していれば、終了する。
【００７１】
この動作例によれば、停止モードとして減速アシストモードが指示されたときには、エンジン１４を停止させるだけではなく電動モータ１６を逆回転させてプロペラ１２を逆回転させることによって船を速やかに停止させることができる。一方、減速アシストモードが指示されていないときには、電動モータ１６を逆回転させることなくエンジン１４を停止させて停止処理を行う。このように停止モードが減速アシストモードか否かを指示可能とすることによって、船を所望のモードで停止させることができる。
【００７２】
また、電動モータ１６を逆回転させるだけでプロペラ１２を逆回転させることができるので、従来のエンジン船外機とは異なり切替機構を設ける必要はなく構造も複雑にならない。
【００７３】
また、停止モードではエンジン１４を停止させるが、さらに、船推進機１０が搭載される船の速度が極低速の第１所定値になるまでは船の速度に応じて電動モータ１６を逆回転させ、船の速度が第１所定値未満になれば電動モータ１６を停止させる。このように船の速度に基づいて電動モータ１６を制御して、船を円滑かつ速やかに停止させる。
【００７４】
さらに、図１１を参照して、船推進機１０ａの停止処理の他の動作例について説明する。この動作を行うために、船推進機１０ａは減速アシストレバー５６をさらに備える。メモリ４２ａには、図３（ｂ）に示す減速アシストレバー５６の位置と電動モータ１６の出力との対応関係を示すテーブルデータが格納されている。
【００７５】
初期的には減速アシストフラグは下ろされている。なお、図１１に示すステップＳ５０１〜Ｓ５２７の処理は、図１０に示すステップＳ４０１〜Ｓ４２７の処理と同様であるので、その重複する説明は省略し、ここでは、ステップＳ５２９〜Ｓ５３７の処理について説明する。
【００７６】
動作において、ステップＳ５２７の処理後やステップＳ５２３がＹＥＳのときには、ステップＳ５２９に進む。
【００７７】
ステップＳ５２９では、船の速度が第１所定値未満か否かが判断される。船の速度が第１所定値以上であれば、コントローラ４２によって、図３（ｂ）の対応関係を示すテーブルデータを参照して減速アシストレバー位置に応じたモータ出力が得られるように、電動モータ１６に与えられる電動モータ駆動電流が計算される（ステップＳ５３１）。そして、その電動モータ駆動電流が急変しないように急変制限処理が行われ（ステップＳ５３３）、電動モータ１６の逆回転出力処理が行われる（ステップＳ５３５）。
【００７８】
一方、ステップＳ５２９において船の速度が第１所定値未満であれば、電動モータ１６の停止処理が行われ（ステップＳ５３７）、終了する。
【００７９】
この動作例によれば、図１０に示す動作例と同様の効果が得られ、さらに、減速アシストモードでなくても、たとえばオペレータが船を迅速に停止させたい場合には減速アシストレバー４６を操作することによって電動モータ１６を逆回転できプロペラ１２を逆回転できる。このようにして減速アシストが可能となりオペレータの利便性を向上できる。
【００８０】
上述の実施形態では、減速アシストモードが指示されたか否かの判断を操作レバー４６の平均移動速度に基づいて行ったが、これに限定されず、操作レバー４６の位置に関連する任意の情報に基づいて行うことができる。
【００８１】
また、コントローラ４２は、操作レバー４６によって減速アシストモードが指示されたか否かに拘わらず停止モードが指示されれば、エンジン１４を停止させかつ電動モータ１６を逆回転させるようにしてもよい。このときさらに、船の速度に基づいて電動モータ１６を制御するようにしてもよい。
【００８２】
第１指示手段はジョイスティックレバーであってもよい。
【００８３】
第２指示手段は足で操作可能なペダルタイプであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】この発明の一実施形態の船推進機を示す図解図である。
【図２】操作レバーを示す図解図である。
【図３】（ａ）は船の速度と電動モータの出力との対応関係を示すグラフであり、（ｂ）は減速アシストレバーの位置と電動モータの出力との対応関係を示すグラフである。
【図４】船推進機の全体動作を示すフロー図である。
【図５】図４のステップＳ１７における運転モードの判定処理を示すフロー図である。
【図６】図１に示す実施形態の停止処理の一例を示すフロー図である。
【図７】停止モード判断・設定処理の一例を示すフロー図である。
【図８】図１に示す実施形態の停止処理の他の例を示すフロー図である。
【図９】この発明の他の実施形態の船推進機を示す図解図である。
【図１０】図９に示す実施形態の停止処理の一例を示すフロー図である。
【図１１】図９に示す実施形態の停止処理の他の例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０，１０ａ 船推進機
１２ プロペラ
１４ エンジン
１６ 電動モータ
２２ 電磁クラッチ
２６ かさ歯車
２８ 発電体
３２ 点火装置
３４ スロットルバルブ
３６ エンジン回転数センサ
３７ 速度センサ
３８ スロットル電動モータ
４０ スロット開度センサ
４２ コントローラ
４２ａ メモリ
４４ メインスイッチ
４６ 操作レバー
４８ 駆動／発電スイッチ
５０ 異常ランプ
５２ 電池
５４ 電池電圧センサ
５６ 減速アシストレバー
【技術分野】
【０００１】
この発明は船推進機およびその運転制御方法に関し、より特定的には、エンジンと電動モータとをプロペラの駆動源として備えたハイブリッド型の船推進機およびその運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術が特許文献１および２において開示されている。
特許文献１には、エンジンの駆動力を電動モータの駆動力によってアシストして動力伝達装置を駆動する技術について開示されている。
【０００３】
また、特許文献２では、バーハンドルに回動操作自在なスロットルグリップが設けられ、スロットルグリップの近傍に制御スイッチが設けられている。制御スイッチの操作によってエンジンと電動モータの運転と停止、および電動モータの回転方向を制御でき、スロットルグリップの回動操作に応じて電動モータとエンジンの回転数を調整できる。
【特許文献１】特開２００４−２５７２９４号公報
【特許文献２】特開２００６−３６０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの従来技術では、船を停止させるときにはエンジンおよび電動モータを停止させるだけであり、船を速やかに停止させたい場合に対応できないおそれがあった。
【０００５】
また、従来のエンジン船外機には、船を速やかに停止させたい場合、オペレータがシフト操作を行い前進ギヤから後進ギヤへ素早くシフト変更することによって、プロペラを逆回転させて停止を行うものがあるが、プロペラの回転方向を切り替えるための切替機構が必要であり、構造が複雑になってしまう。
【０００６】
それゆえにこの発明の主たる目的は、構造を複雑にすることなく船を速やかに停止させることができる、船推進機およびその運転制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の船推進機は、プロペラの駆動源としてエンジンおよび電動モータを含む船推進機であって、運転モードの種類を指示するための第１指示手段、および前記第１指示手段によって停止モードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させる制御手段を備える。
【０００８】
請求項２に記載の船推進機は、請求項１に記載の船舶推進機において、前記停止モードは減速を補助する減速アシストモードを含み、前記制御手段は、前記第１指示手段によって前記減速アシストモードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の船推進機は、請求項２に記載の船舶推進機において、前記第１指示手段は、回動可能でありかつその位置に基づいて前記運転モードの種類を指示可能な操作レバーを含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の船推進機は、請求項３に記載の船舶推進機において、前記制御手段は、前記操作レバーの平均移動速度に基づいて前記減速アシストモードが指示されたか否かを判断することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の船推進機は、請求項１に記載の船舶推進機において、当該船推進機が搭載された船の速度を検出する速度検出手段をさらに含み、前記制御手段は、前記船の速度に基づいて前記電動モータを制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の船推進機は、請求項１に記載の船舶推進機において、前記電動モータによる減速アシストを指示するための第２指示手段をさらに含み、前記制御手段は、前記第２指示手段による指示に基づいて前記電動モータを制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の船推進機の運転制御方法は、プロペラの駆動源としてエンジンおよび電動モータを含む船推進機の運転制御方法であって、運転モードの種類の指示を受ける第１ステップ、および前記第１ステップにおいて停止モードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させる第２ステップを備える。
【００１４】
請求項１に記載の船推進機では、プロペラの駆動源としてエンジンおよび電動モータを含むハイブリッド型の船推進機において、停止モードが指示されたとき、エンジンを停止させるだけでなく電動モータを逆回転させてプロペラを逆回転させることによって船を速やかに停止させることができる。また、電動モータを逆回転させるだけでプロペラを逆回転させることができるので、従来のエンジン船外機とは異なり切替機構を設ける必要はなく構造も複雑にならない。請求項７に記載の船推進機の運転制御方法についても同様である。
【００１５】
請求項２に記載の船推進機では、停止モードとして減速アシストモードが指示されたときには、エンジンを停止させるだけではなく電動モータを逆回転させて停止処理を行い、一方、減速アシストモードが指示されていないときには、電動モータを逆回転させることなくエンジンを停止させて停止処理を行う。このように停止モードが減速アシストモードか否かを指示可能とすることによって、船を所望のモードで停止させることができる。
【００１６】
請求項３に記載の船推進機では、従来のエンジン船外機のようにオペレータが前進ギヤから後進ギヤへシフト操作を行うのではなく、操作レバーの回動操作によって簡単かつ速やかに減速アシストモードを指示することができる。これによって、オペレータの操船フィーリングを向上できる。また、ギヤチェンジによる音や振動もないので、この点からも操船フィーリングを向上できる。
【００１７】
請求項４に記載の船推進機では、操作レバーの平均移動速度に基づいて確実に減速アシストモードが指示されたか否かを判断できる。
【００１８】
請求項５に記載の船推進機では、停止モードにおいてエンジンを停止させるが、さらに、船の速度が所定値未満になるまで船の速度に応じて電動モータを逆回転させ、船の速度が所定値未満になれば電動モータを停止させる。このように船の速度に基づいて電動モータを制御して、船を円滑かつ速やかに停止させる。
【００１９】
請求項６に記載の船推進機では、オペレータが船を迅速に停止させたい場合には第１指示手段を操作することなく第２指示手段からの指示によって電動モータを逆回転できプロペラを逆回転できる。このようにして減速アシストが可能となりオペレータの利便性を向上できる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、船推進機の構造を複雑にすることなく船を速やかに停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
図１を参照して、この発明の一実施形態の船推進機１０は、プロペラ１２とプロペラ１２の駆動源としてのエンジン１４と電動モータ１６とを含むハイブリッド型であり、電動モータ１６がエンジン１４とプロペラ１２との間に設けられるモータ中央タイプの船推進機である。なお、船推進機１０および後述する船推進機１０ａは、船外機として構成されても船の一部として構成されてもよい。
【００２２】
船推進機１０では、エンジン１４のクランクシャフト１８と電動モータ１６のロータ２０との間には電磁クラッチ２２が設けられ、電磁クラッチ２２のオン／オフによってクランクシャフト１８とロータ２０とが接続／離間される。電動モータ１６のロータ２０にはドライブシャフト２４が連結され、ドライブシャフト２４はかさ歯車２６を介してプロペラ１２に接続される。プロペラ１２の回転方向は、電動モータ１６の回転方向によって決定される。
【００２３】
エンジン１４の上部にはエンジン発電用の発電体２８が配置され、発電体２８はクランクシャフト１８の上端に設けられている。また、エンジン１４には、排気ガスを水中に排出するための排気管３０、エンジン１４の点火のため点火装置３２、エンジン１４への燃料供給量を調整するためのスロットルバルブ３４、エンジン回転数を検出するためのエンジン回転数センサ３６、および船推進機１０が搭載された船の速度を検出するための速度センサ３７が設けられている。スロットルバルブ３４には、スロットルバルブ３４を駆動するためのスロットルモータ３８およびスロットルバルブ３４の開度を検出するためのスロットル開度センサ４０が設けられている。排気管３０は、その排気口がプロペラ１２より後方に位置するように設けられる。
【００２４】
電動モータ１６、電磁クラッチ２２、発電体２８、点火装置３２、エンジン回転数センサ３６、速度センサ３７、スロットルモータ３８およびスロットル開度センサ４０にはコントローラ４２が接続される。また、コントローラ４２には、船推進機１０の運転をオン／オフためのメインスイッチ４４、運転モードの種類とともに駆動源の出力の大きさを指示するための操作レバー４６、駆動か発電かを設定するための駆動／発電スイッチ４８、異常を報知するための異常ランプ５０、たとえば２４Ｖバッテリからなる電池５２、および電池５２の電圧を検出するための電池電圧センサ５４が接続される。
【００２５】
コントローラ４２には、スロットル開度センサ４０からスロットルバルブ３４の開度を示す信号が与えられ、エンジン回転数センサ３６からエンジン１４の回転数を示す信号が与えられ、速度センサ３７から船の速度を示す信号が与えられ、メインスイッチ４４からのオン／オフ信号が入力され、操作レバー４６から運転モードの種類および駆動源の出力の大きさを示すレバー位置信号が与えられ、駆動／発電スイッチ４８から駆動か発電かの設定信号が与えられ、電池電圧センサ５４から電池電圧を示す信号が与えられる。また、発電体２８でのエンジン発電によって得られた電力はコントローラ４２を介して電池５２を充電する。
【００２６】
また、コントローラ４２は、点火装置３２へ点火指示を与え、スロットルモータ３８へ駆動信号を与え、電磁クラッチ２２へオン／オフ信号を与え、電動モータ１６へ駆動信号や電池５２からの電力を与え、異常ランプ５０へランプ点灯信号を与える。
【００２７】
さらに、コントローラ４２はメモリ４２ａを含む。メモリ４２ａには、図４〜図８に示す動作を実行するためのプログラムが格納されている。また、メモリ４２ａには、演算データ、減速アシストフラグ、船の速度と比較される第１所定値、操作レバー４６の平均移動速度と比較される第２所定値、および図３（ａ）に示す船の速度と電動モータ１６の出力との対応関係を示すテーブルデータ等が格納されている。
【００２８】
この実施形態において、操作レバー４６が第１指示手段に相当する。コントローラ４２が制御手段に相当する。速度センサ３７が速度検出手段に相当する。
【００２９】
ついで、図２を参照して、操作レバー４６の位置と運転モードの種類との関係について説明する。
操作レバー４６は、図２に示すように前後方向に回動可能でありかつその位置によって運転モードの種類（通常航行、トローリング、停止、後退）を指示でき、かつその位置によって駆動源の出力の大きさを指示できる。
【００３０】
操作レバー４６の中立点を挟む前後所定範囲は停止モード、それより前進方向の所定範囲がトローリングモード、さらにそれより前進方向が通常航行モードとなる。また、停止モードより後退方向が後退モードとなる。
【００３１】
これによれば、操作レバー４６の回動操作によって運転モードの種類と駆動源の出力の大きさとを簡単かつ連続的に指示することができ、操作性が格段に向上する。
【００３２】
また、操作レバー４６を中立点から遠ざける開操作時と中立点に近づける閉操作時とでは、操作レバー４６のモード切替位置が厳密には異なり所謂ヒステリシスが設けられている。これによって、モード切替処理に「遊び」を設けることができ、隣接するモードの境目付近でモード切替が頻繁に生じることを防ぐことができる。
【００３３】
図４を参照して、このような船推進機１０の全体動作について説明する。
まず、メインスイッチ４４が押されると（ステップＳ１）、システムが初期化される（ステップＳ３）。
【００３４】
ついで、コントローラ４２に、操作レバー４６のレバー位置信号が入力され（ステップＳ５）、電池電圧センサ５４によって検出された電池電圧を示す信号が入力される（ステップＳ７）。さらに、コントローラ４２に、駆動／発電スイッチ４８からの設定信号が入力され（ステップＳ９）、スロットル開度センサ４０によって検出されたスロットルバルブ３４の開度（スロットル位置）を示す信号が入力され（ステップＳ１１）、エンジン回転数センサ３６によって検出されたエンジン回転数を示す信号が入力される（ステップＳ１３）。コントローラ４２では、これらの入力情報に基づいて船推進機１０の異常の有無が検出され（ステップＳ１５）、異常がなければ運転モードが判断される（ステップＳ１７）。
【００３５】
運転モードが停止モードであれば停止処理が施され（ステップＳ１９）、前進モードであれば前進処理が施され（ステップＳ２１）、後退モードであれば後退処理が施され（ステップＳ２３）、発電モードであれば発電処理が施され（ステップＳ２５）、その後ステップＳ５に戻る。
【００３６】
一方、ステップＳ１５において、船推進機１０に異常が検出されればコントローラ４２からの指示によって異常ランプ５０が点灯され（ステップＳ２７）、異常停止処理が施され（ステップＳ２９）、終了する。
【００３７】
ここで、図４のステップＳ１７における運転モードの判定処理について、図５を参照して詳しく説明する。
まず、コントローラ４２によって、駆動／発電スイッチ４８からの設定信号が発電を示すか駆動を示すかが判断され（ステップＳ５１）、駆動に設定されていれば、操作レバー４６の位置に変化があるか否かが判断される（ステップＳ５３）。レバー位置に変化があれば、操作レバー４６の位置は中立点またはそれより前進側に位置しているか否かが判断される（ステップＳ５５）。操作レバー４６の位置が中立点またはそれより前進側に位置していれば、操作レバー４６の操作方向は前進の開方向か否かが判断される（ステップＳ５７）。操作レバー４６の操作方向は、前回の制御サイクルと今回の制御サイクルとにおけるレバー位置に基づいて判断できる。
【００３８】
ステップＳ５７において、レバー操作方向が前進の開方向であれば、操作レバー４６の位置は前進開操作時の停止範囲か否かが判断される（ステップＳ５９）。レバー位置がその停止範囲であれば、運転モードは停止モードであると判定される（ステップＳ６１）。一方、ステップＳ５９において、レバー位置が前進開操作時の停止範囲でなければ、運転モードは前進モードであると判定される（ステップＳ６３）。なお、運転モードが前進モードと判定されたとき初期的には運転モードはトローリングモードと判定される。
【００３９】
ステップＳ５７において、操作レバー４６の操作方向が前進の閉方向であると判断されれば、レバー位置は前進閉操作時の停止範囲か否かが判断される（ステップＳ６５）。レバー位置がその停止範囲であれば、運転モードは停止モードと判定される（ステップＳ６７）。一方、ステップＳ６５において、レバー位置が前進閉操作時の停止範囲でなければ、運転モードは前進モードと判定される（ステップＳ６９）。
【００４０】
また、ステップＳ５５において、操作レバー４６の位置が中立点より後退側であれば、ステップＳ７１に進む。ステップＳ７１において、操作レバー４６の操作方向は後退の開方向か否かが判断され、後退の開方向であれば、レバー位置は後退開操作時の停止範囲か否かが判断される（ステップＳ７３）。レバー位置がその停止範囲であれば、運転モードは停止モードと判定される（ステップＳ７５）。一方、ステップＳ７３において、レバー位置が後退開操作時の停止範囲でなければ、運転モードは後退モードと判定される（ステップＳ７７）。
【００４１】
ステップＳ７１において、操作レバー４６の操作方向が後退の閉方向であると判断されれば、レバー位置は後退閉操作時の停止範囲か否かが判断される（ステップＳ７９）。そして、レバー位置がその停止範囲にあれば、運転モードは停止モードと判定される（ステップＳ８１）。一方、ステップＳ７９において、レバー位置が後退閉操作時の停止範囲になければ、運転モードは後退モードと判定される（ステップＳ８３）。
【００４２】
また、ステップＳ５１において、駆動／発電スイッチ４８が発電に設定されていれば、運転モードは発電モードと判定される（ステップＳ８５）。
【００４３】
ステップＳ５３において、操作レバー４６の位置に変化がなければ、現モードは発電モードか否かが判断される（ステップＳ８７）。現モードが発電モードであれば、運転モードは停止モードと判定される（ステップＳ８９）。一方、ステップＳ８７において、現モードが発電モードでなければ、現モードが維持される（ステップＳ９１）。
【００４４】
ついで、図４のステップＳ１９の停止処理の一動作例について、図６を参照して説明する。初期的には減速アシストフラグは下ろされている。
まず、停止モードが判断され設定される（ステップＳ１０１）。たとえば、操作レバー４６の平均移動速度が第２所定値以上の場合には、減速アシストフラグが立てられ（フラグが１にされ）、停止モードが減速を助ける減速アシストモードに設定される。
【００４５】
ついで、停止モードが減速アシストモードか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ１０３）。減速アシストモードか否かは減速アシストフラグが立っているか否かによって判断できる。
【００４６】
減速アシステトフラグが立っており減速アシストモードであれば、エンジン１４が停止しているか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ１０５）。エンジン１４が停止していなければ、電磁クラッチ２２をオフする処理が行われ（ステップＳ１０７）、エンジン１４を停止する処理が行われ（ステップＳ１０９）、ステップＳ１１１に進む。一方、ステップＳ１０５においてエンジン１４が停止していれば、直接ステップＳ１１１に進む。
【００４７】
ステップＳ１１１において、速度センサ３７によって検出された船の速度を示す信号がコントローラ４２に入力される。船の速度が第１所定値（減速アシスト終了速度、たとえば１ノット）未満か否かが判断される（ステップＳ１１３）。船の速度が第１所定値以上であれば、コントローラ４２によって、図３（ａ）の対応関係を示すテーブルデータを参照して船の速度に応じたモータ出力が得られるように、電動モータ１６に与えられる電動モータ駆動電流が計算される（ステップＳ１１５）。そして、その電動モータ駆動電流が急変しないように急変制限処理が行われ（ステップＳ１１７）、電動モータ１６の逆回転出力処理が行われる（ステップＳ１１９）。一方、ステップＳ１１３において、船の速度が第１所定値未満であれば、コントローラ４２によって減速アシストフラグが下ろされ（フラグが０にされ）（ステップＳ１２１）、電動モータ１６の停止処理が行われる（ステップＳ１２３）。
【００４８】
このように減速アシストモードでは、ステップＳ１０５〜Ｓ１２３の処理が行われ、エンジン１４を停止させかつ電動モータ１６を逆回転させてプロペラ１２を逆回転させることによって、船が減速され停止される。
【００４９】
一方、ステップＳ１０３において、減速アシストフラグが立っておらず減速アシストモードでなければ、エンジン１４が停止しているか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ１２５）。エンジン１４が停止していなければ、電磁クラッチ２２をオフする処理が行われ（ステップＳ１２７）、エンジン１４を停止する処理が行われ（ステップＳ１２９）、電動モータ１６の停止処理が行われる（ステップＳ１３１）。一方、ステップＳ１２５においてエンジン１４が停止していれば、終了する。
【００５０】
このように減速アシストモードでなければ、ステップＳ１２５〜Ｓ１３１の処理が行われ、電動モータ１６を逆回転させることなくエンジン１４を停止させることによって、船が減速され停止される。
【００５１】
ついで、図７を参照して、図６のステップＳ１０１に示す停止モードの判断・設定処理について説明する。
まず、減速アシストモードか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ２０１）。減速アシストモードでなければ、メモリ４２ａに記憶される過去の所定サイクル（たとえば１０回）分の操作レバー位置の履歴情報が更新され（ステップＳ２０３）、直前サイクルの運転モードは前進モードであるか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ２０５）。直前サイクルの運転モードが前進モードであれば、過去の所定サイクル分の操作レバー４６の平均移動速度が計算される（ステップＳ２０７）。この平均移動速度は、たとえば次のようにして求められる。メモリ４２ａに記憶されている操作レバー位置の履歴情報に基づいて操作レバー４６の一サイクル分の移動距離を求め、それを一サイクル分の所要時間で割って一サイクルの移動速度を計算する。この処理を過去の所定サイクル分について行う。そして、得られた移動速度を平均して平均移動速度を求める。
【００５２】
当該平均移動速度が第２所定値より大きいか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ２０９）。平均移動速度が第２所定値より大きければ、コントローラ４２によって、減速アシストモードが指示されたと判断され減速アシストフラグが立てられ減速アシストモードが設定される（ステップＳ２１１）。一方、ステップＳ２０９において、平均移動速度が第２所定値以下であれば、減速アシストモードが指示されていないと判断され減速アシストフラグを下ろしたまま進む。
【００５３】
また、ステップＳ２０１がＹＥＳであれば減速アシストフラグを立てたまま進む。ステップＳ２０５がＮＯであれば減速アシストフラグを下ろしたまま進む。
【００５４】
なお、図８のステップＳ３０１、図１０のステップＳ４０１および図１１のステップＳ５０１においても図７の処理が実行される。
【００５５】
この動作例によれば、停止モードとして減速アシストモードが指示されたときには、エンジン１４を停止させるだけではなく電動モータ１６を逆回転させてプロペラ１２を逆回転させることによって船を速やかに停止させることができる。一方、減速アシストモードが指示されていないときには、電動モータ１６を逆回転させることなくエンジン１４を停止させて停止処理を行う。このように停止モードが減速アシストモードか否かを指示可能とすることによって、船を所望のモードで停止させることができる。
【００５６】
また、電動モータ１６を逆回転させるだけでプロペラ１２を逆回転させることができるので、従来のエンジン船外機とは異なり切替機構を設ける必要はなく構造も複雑にならない。
【００５７】
さらに、従来のエンジン船外機のようにオペレータが前進ギヤから後進ギヤへシフト操作を行うのではなく、操作レバー４６を前側から中立点に向けて所定速度以上で回動させるだけで簡単かつ速やかに減速アシストモードを指示することができる。これによって、オペレータの操船フィーリングを向上できる。また、ギヤチェンジによる音や振動もないので、この点からも操船フィーリングを向上できる。
【００５８】
また、操作レバー４６の平均移動速度に基づいて確実に減速アシストモードが指示されたか否かを判断できる。
【００５９】
停止モードではエンジン１４を停止させるが、さらに、船推進機１０が搭載される船の速度が極低速の第１所定値になるまでは船の速度に応じて電動モータ１６を逆回転させ、船の速度が第１所定値未満になれば電動モータ１６を停止させる。このように船の速度に基づいて電動モータ１６を制御して、船を円滑かつ速やかに停止させる。
【００６０】
ついで、図８を参照して、図４のステップＳ１９の停止処理の他の動作例について説明する。この動作を行うために、船推進機１０は、電動モータ１６による減速アシストを指示するための第２指示手段に相当する減速アシストレバー５６をさらに備える。メモリ４２ａには、図３（ｂ）に示す減速アシストレバー５６の位置（操作量）と電動モータ１６の出力との対応関係を示すテーブルデータが格納されている。
【００６１】
初期的には減速アシストフラグは下ろされている。なお、図８に示すステップＳ３０１〜Ｓ３３１の処理は、図６に示すステップＳ１０１〜Ｓ１３１の処理と同様であるので、その重複する説明は省略し、ここでは、ステップＳ３３３〜Ｓ３４１の処理について説明する。
【００６２】
動作において、ステップＳ３３１の処理後やステップＳ３２５がＹＥＳのときには、ステップＳ３３３に進む。
【００６３】
ステップＳ３３３では、船の速度が第１所定値（たとえば１ノット）未満か否かが判断される。船の速度が第１所定値以上であれば、コントローラ４２によって、図３（ｂ）の対応関係を示すテールデータを参照して減速アシストレバー位置に応じたモータ出力が得られるように、電動モータ１６に与えられる電動モータ駆動電流が計算される（ステップＳ３３５）。そして、その電動モータ駆動電流が急変しないように急変制限処理が行われ（ステップＳ３３７）、電動モータ１６の逆回転出力処理が行われる（ステップＳ３３９）。なお、減速アシストレバー５６の位置（操作量）が０からＡまで（図３（ｂ）参照）であれば、電動モータ１６の逆回転出力は０であり、減速アシストレバー５６による減速アシストすなわち電動モータ１６の逆回転は行われない。
【００６４】
一方、ステップＳ３３３において船の速度が第１所定値未満であれば、電動モータ１６の停止処理が行われる（ステップＳ３４１）。
【００６５】
この動作例によれば、上述の動作例と同様の効果が得られ、さらに、減速アシストモードでなくても、たとえばオペレータが船を迅速に停止させたい場合には減速アシストレバー４６を操作することによって電動モータ１６を逆回転できプロペラ１２を逆回転できる。このようにして減速アシストが可能となりオペレータの利便性を向上できる。
【００６６】
ついで、図９を参照して、この発明の他の実施形態の船推進機１０ａについて説明する。
船推進機１０ａは、エンジン１４の上側に電動モータ１６が設けられるモータ上部タイプに構成され、電磁クラッチ２２を用いない。そして、エンジン１４のクランクシャフト１８の下端部にはドライブシャフト２４が連結され、クランクシャフト１８の上端部には電動モータ１６のロータ２０が連結され、ロータ２０の上端には発電体２８が設けられている。メモリ４２ａには、図１０および図１１に示す動作を実行するためのプログラム等が格納されている。その他の構成については船推進機１０と同様であるので、その重複する説明は省略する。
【００６７】
図１０を参照して、船推進機１０ａの停止処理の一動作例について説明する。初期的には減速アシストフラグは下ろされている。
まず、減速モードが判断され設定される（ステップＳ４０１）。
【００６８】
ついで、停止モードが減速アシストモードか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ４０３）。減速アシストフラグが立っており減速アシストモードであれば、エンジン１４が停止しているか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ４０５）。エンジン１４が停止していなければ、エンジン１４を停止する処理が行われる（ステップＳ４０７）。船推進機１０ａでは、電動クラッチ２２がないのでエンジン１４を停止させてから電動モータ１６の逆回転を開始する。
【００６９】
一方、ステップＳ４０５においてエンジン１４が停止していれば、速度センサ３７によって検出された船の速度を示す信号がコントローラ４２に入力され（ステップＳ４０９）、船の速度が第１所定値未満か否かが判断される（ステップＳ４１１）。船の速度が第１所定値以上であれば、コントローラ４２によって、図３（ａ）の対応関係を示すテーブルデータを参照して船の速度に応じたモータ出力が得られるように、電動モータ１６に与えられる電動モータ駆動電流が計算される（ステップＳ４１３）。そして、その電動モータ駆動電流が急変しないように急変制限処理が行われ（ステップＳ４１５）、電動モータ１６の逆回転出力処理が行われる（ステップＳ４１７）。一方、ステップＳ４１１において、船の速度が第１所定値未満であれば、コントローラ４２によって減速アシストフラグが下ろされ（ステップＳ４１９）、電動モータ１６の停止処理が行われる（ステップＳ４２１）。
【００７０】
一方、ステップＳ４０３において、減速アシストモードでなければ、エンジン１４が停止しているか否かがコントローラ４２によって判断される（ステップＳ４２３）。エンジン１４が停止していなければ、エンジン１４を停止する処理が行われ（ステップＳ４２５）、電動モータ１６の停止処理が行われる（ステップＳ４２７）。一方、ステップＳ４２３においてエンジン１４が停止していれば、終了する。
【００７１】
この動作例によれば、停止モードとして減速アシストモードが指示されたときには、エンジン１４を停止させるだけではなく電動モータ１６を逆回転させてプロペラ１２を逆回転させることによって船を速やかに停止させることができる。一方、減速アシストモードが指示されていないときには、電動モータ１６を逆回転させることなくエンジン１４を停止させて停止処理を行う。このように停止モードが減速アシストモードか否かを指示可能とすることによって、船を所望のモードで停止させることができる。
【００７２】
また、電動モータ１６を逆回転させるだけでプロペラ１２を逆回転させることができるので、従来のエンジン船外機とは異なり切替機構を設ける必要はなく構造も複雑にならない。
【００７３】
また、停止モードではエンジン１４を停止させるが、さらに、船推進機１０が搭載される船の速度が極低速の第１所定値になるまでは船の速度に応じて電動モータ１６を逆回転させ、船の速度が第１所定値未満になれば電動モータ１６を停止させる。このように船の速度に基づいて電動モータ１６を制御して、船を円滑かつ速やかに停止させる。
【００７４】
さらに、図１１を参照して、船推進機１０ａの停止処理の他の動作例について説明する。この動作を行うために、船推進機１０ａは減速アシストレバー５６をさらに備える。メモリ４２ａには、図３（ｂ）に示す減速アシストレバー５６の位置と電動モータ１６の出力との対応関係を示すテーブルデータが格納されている。
【００７５】
初期的には減速アシストフラグは下ろされている。なお、図１１に示すステップＳ５０１〜Ｓ５２７の処理は、図１０に示すステップＳ４０１〜Ｓ４２７の処理と同様であるので、その重複する説明は省略し、ここでは、ステップＳ５２９〜Ｓ５３７の処理について説明する。
【００７６】
動作において、ステップＳ５２７の処理後やステップＳ５２３がＹＥＳのときには、ステップＳ５２９に進む。
【００７７】
ステップＳ５２９では、船の速度が第１所定値未満か否かが判断される。船の速度が第１所定値以上であれば、コントローラ４２によって、図３（ｂ）の対応関係を示すテーブルデータを参照して減速アシストレバー位置に応じたモータ出力が得られるように、電動モータ１６に与えられる電動モータ駆動電流が計算される（ステップＳ５３１）。そして、その電動モータ駆動電流が急変しないように急変制限処理が行われ（ステップＳ５３３）、電動モータ１６の逆回転出力処理が行われる（ステップＳ５３５）。
【００７８】
一方、ステップＳ５２９において船の速度が第１所定値未満であれば、電動モータ１６の停止処理が行われ（ステップＳ５３７）、終了する。
【００７９】
この動作例によれば、図１０に示す動作例と同様の効果が得られ、さらに、減速アシストモードでなくても、たとえばオペレータが船を迅速に停止させたい場合には減速アシストレバー４６を操作することによって電動モータ１６を逆回転できプロペラ１２を逆回転できる。このようにして減速アシストが可能となりオペレータの利便性を向上できる。
【００８０】
上述の実施形態では、減速アシストモードが指示されたか否かの判断を操作レバー４６の平均移動速度に基づいて行ったが、これに限定されず、操作レバー４６の位置に関連する任意の情報に基づいて行うことができる。
【００８１】
また、コントローラ４２は、操作レバー４６によって減速アシストモードが指示されたか否かに拘わらず停止モードが指示されれば、エンジン１４を停止させかつ電動モータ１６を逆回転させるようにしてもよい。このときさらに、船の速度に基づいて電動モータ１６を制御するようにしてもよい。
【００８２】
第１指示手段はジョイスティックレバーであってもよい。
【００８３】
第２指示手段は足で操作可能なペダルタイプであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】この発明の一実施形態の船推進機を示す図解図である。
【図２】操作レバーを示す図解図である。
【図３】（ａ）は船の速度と電動モータの出力との対応関係を示すグラフであり、（ｂ）は減速アシストレバーの位置と電動モータの出力との対応関係を示すグラフである。
【図４】船推進機の全体動作を示すフロー図である。
【図５】図４のステップＳ１７における運転モードの判定処理を示すフロー図である。
【図６】図１に示す実施形態の停止処理の一例を示すフロー図である。
【図７】停止モード判断・設定処理の一例を示すフロー図である。
【図８】図１に示す実施形態の停止処理の他の例を示すフロー図である。
【図９】この発明の他の実施形態の船推進機を示す図解図である。
【図１０】図９に示す実施形態の停止処理の一例を示すフロー図である。
【図１１】図９に示す実施形態の停止処理の他の例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０，１０ａ 船推進機
１２ プロペラ
１４ エンジン
１６ 電動モータ
２２ 電磁クラッチ
２６ かさ歯車
２８ 発電体
３２ 点火装置
３４ スロットルバルブ
３６ エンジン回転数センサ
３７ 速度センサ
３８ スロットル電動モータ
４０ スロット開度センサ
４２ コントローラ
４２ａ メモリ
４４ メインスイッチ
４６ 操作レバー
４８ 駆動／発電スイッチ
５０ 異常ランプ
５２ 電池
５４ 電池電圧センサ
５６ 減速アシストレバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラの駆動源としてエンジンおよび電動モータを含む船推進機であって、
運転モードの種類を指示するための第１指示手段、および
前記第１指示手段によって停止モードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させる制御手段を備える、船推進機。
【請求項２】
前記停止モードは減速を補助する減速アシストモードを含み、
前記制御手段は、前記第１指示手段によって前記減速アシストモードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させる、請求項１に記載の船推進機。
【請求項３】
前記第１指示手段は、回動可能でありかつその位置に基づいて前記運転モードの種類を指示可能な操作レバーを含む、請求項２に記載の船推進機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記操作レバーの平均移動速度に基づいて前記減速アシストモードが指示されたか否かを判断する、請求項３に記載の船推進機。
【請求項５】
当該船推進機が搭載された船の速度を検出する速度検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記船の速度に基づいて前記電動モータを制御する、請求項１に記載の船推進機。
【請求項６】
前記電動モータによる減速アシストを指示するための第２指示手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記第２指示手段による指示に基づいて前記電動モータを制御する、請求項１に記載の船推進機。
【請求項７】
プロペラの駆動源としてエンジンおよび電動モータを含む船推進機の運転制御方法であって、
運転モードの種類の指示を受ける第１ステップ、および
前記第１ステップにおいて停止モードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させる第２ステップを備える、船推進機の運転制御方法。
【請求項１】
プロペラの駆動源としてエンジンおよび電動モータを含む船推進機であって、
運転モードの種類を指示するための第１指示手段、および
前記第１指示手段によって停止モードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させる制御手段を備える、船推進機。
【請求項２】
前記停止モードは減速を補助する減速アシストモードを含み、
前記制御手段は、前記第１指示手段によって前記減速アシストモードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させる、請求項１に記載の船推進機。
【請求項３】
前記第１指示手段は、回動可能でありかつその位置に基づいて前記運転モードの種類を指示可能な操作レバーを含む、請求項２に記載の船推進機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記操作レバーの平均移動速度に基づいて前記減速アシストモードが指示されたか否かを判断する、請求項３に記載の船推進機。
【請求項５】
当該船推進機が搭載された船の速度を検出する速度検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記船の速度に基づいて前記電動モータを制御する、請求項１に記載の船推進機。
【請求項６】
前記電動モータによる減速アシストを指示するための第２指示手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記第２指示手段による指示に基づいて前記電動モータを制御する、請求項１に記載の船推進機。
【請求項７】
プロペラの駆動源としてエンジンおよび電動モータを含む船推進機の運転制御方法であって、
運転モードの種類の指示を受ける第１ステップ、および
前記第１ステップにおいて停止モードが指示されたとき、前記エンジンを停止させかつ前記電動モータを逆回転させる第２ステップを備える、船推進機の運転制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１００５３４（Ｐ２００８−１００５３４Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８２１９７（Ｐ２００６−２８２１９７）
【出願日】平成１８年１０月１７日（２００６．１０．１７）
【出願人】（０００１７６２１３）ヤマハマリン株式会社 (256)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１７日（２００６．１０．１７）
【出願人】（０００１７６２１３）ヤマハマリン株式会社 (256)
【Ｆターム（参考）】
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