JP2016159803A

JP2016159803A - Ship

Info

Publication number: JP2016159803A
Application number: JP2015041338A
Authority: JP
Inventors: 効一神田; Koichi Kanda; 純一常陸; Junichi Hitachi
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2016-09-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ship capable of preventing reduction in a battery voltage during stoppage of ship.SOLUTION: A ship 100 comprises: an engine 21 driving a forward/backward traveling propeller 24 via a switching clutch 22; a battery 27 charged with electric power generated by the power of the engine 21; and a controller 50 controlling an engine speed of the engine 21 and switching of the switching clutch 22. In the case that the engine speed is an idle rotational speed, the switching clutch is off, and a battery voltage Eb of the battery 27 is a first voltage or less, the controller 50 controls the engine 21 to increase the engine speed up to a predetermined speed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、船舶の技術に関する。 The present invention relates to marine technology.

従来、エンジンによって切替クラッチを介してプロペラを駆動して航行する船舶は公知である。このような船舶では、停船時に切替クラッチが中立状態（ＯＦＦ）の場合でも、エンジンをアイドル運転している（例えば、特許文献１）。一方、船舶は、発電機（オルタネータ）と、バッテリーと、を備えている。オルタネータは、エンジンによって駆動され電力を発電し、オルタネータ―で発電された電力はバッテリーによって蓄電される。 Conventionally, a ship that sails by driving a propeller through a switching clutch by an engine is known. In such a ship, even when the switching clutch is in a neutral state (OFF) when the ship is stopped, the engine is idling (for example, Patent Document 1). On the other hand, the ship includes a generator (alternator) and a battery. The alternator is driven by an engine to generate electric power, and the electric power generated by the alternator is stored by a battery.

船舶では、エンジン回転数が高いほど、オルタネータによって発電される電力は大きいものとなる。つまり、船舶が停船してエンジンがアイドル運転されている場合には、オルタネータによって発電される電力が小さいため、バッテリーの蓄電量（バッテリー電圧）が低下するおそれがある。そこで、船舶では、停船時にバッテリー電圧の低下を防止することが望まれている。 In a ship, the higher the engine speed, the greater the power generated by the alternator. That is, when the ship is stopped and the engine is idling, the amount of electric power generated by the alternator is small, so that the amount of charge (battery voltage) of the battery may be reduced. Therefore, it is desired for a ship to prevent a decrease in battery voltage when the ship is stopped.

特開２００６−２９０９９号公報JP 2006-29099 A

本発明の解決しようとする課題は、停船時にバッテリー電圧の低下を防止することができる船舶を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a ship capable of preventing a decrease in battery voltage when the ship is stopped.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項１においては、エンジンによって切替クラッチを介してプロペラを駆動し、前記エンジンの動力によって発電する電力が充電されるバッテリーと、前記エンジンのエンジン回転数及び前記切替クラッチの切り替えを制御する制御手段と、を備える船舶であって、前記制御手段は、前記エンジン回転数がアイドル回転数であって、かつ、前記切替えクラッチが中立状態であって、かつ、前記バッテリーの電圧が所定電圧以下の場合には、前記エンジン回転数を所定回転数まで上昇させるものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, the propeller is driven by the engine via the switching clutch, and the battery charged with the electric power generated by the power of the engine, the engine speed of the engine and the switching of the switching clutch are controlled. Control means, wherein the control means is such that the engine speed is an idle speed, the switching clutch is in a neutral state, and the voltage of the battery is equal to or lower than a predetermined voltage. In this case, the engine speed is increased to a predetermined speed.

請求項２においては、請求項１記載の船舶であって、前記制御手段は、前記エンジンのエンジン回転数を所定回転数まで上昇させた後に、前記切替クラッチが接続された場合には、前記エンジン回転数を前記アイドル回転数まで下降させるものである。 In Claim 2, It is a ship of Claim 1, Comprising: The said control means raises the engine speed of the said engine to predetermined speed, Then, when the said switching clutch is connected, the said engine The rotational speed is lowered to the idle rotational speed.

本発明の船舶によれば、停船時にバッテリー電圧の低下を防止することができる。 According to the ship of the present invention, it is possible to prevent the battery voltage from decreasing when the ship is stopped.

船舶の機器構成を示した模式図。The schematic diagram which showed the apparatus structure of the ship. アイドルアップ制御の流れを示すフロー図。The flowchart which shows the flow of idle up control. 同じく作用を示すグラフ図。The graph figure which similarly shows an effect | action.

図１を用いて、船舶１００の機器構成について説明する。
なお、図１では、説明を分かり易くするため、船体１０を透過して表している。また、以下では、船舶１００の船首方向を前として前後左右方向を規定する。 The device configuration of the ship 100 will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, the hull 10 is shown in a transparent manner for easy understanding. Moreover, below, the front-back, left-right direction is prescribed | regulated by making the bow direction of the ship 100 into the front.

船舶１００は、本発明の船舶に係る実施形態である。船舶１００は、船体１０と、駆動機構Ｄと、操船装置Ｓと、を具備している。駆動機構Ｄは、エンジン２１と、切替クラッチ２２と、前後進プロペラ２４と、舵２５と、バッテリー２７と、を具備している。 The ship 100 is an embodiment according to the ship of the present invention. The ship 100 includes a hull 10, a drive mechanism D, and a boat maneuvering device S. The drive mechanism D includes an engine 21, a switching clutch 22, a forward / reverse propeller 24, a rudder 25, and a battery 27.

エンジン２１は、前後進プロペラ２４を回転させるものである。エンジン２１は、船体１０の後部に配置されている。エンジン２１の出力軸には、切替クラッチ２２が接続されている。エンジン２１には、ＥｎｇｉｎｅＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ（以下、ＥＣＵ）５２が設けられている。ＥＣＵ５２は、エンジン２１を総合制御するものである。ＥＣＵ５２は、後述するコントローラ５０に接続されている。 The engine 21 rotates the forward / reverse propeller 24. The engine 21 is disposed at the rear part of the hull 10. A switching clutch 22 is connected to the output shaft of the engine 21. The engine 21 is provided with an engine control unit (hereinafter referred to as ECU) 52. The ECU 52 performs overall control of the engine 21. The ECU 52 is connected to a controller 50 described later.

切替クラッチ２２は、エンジン２１の出力軸から伝達された動力を正回転方向又は逆回転方向に切り替えて出力するものである。切替クラッチ２２の入力側には、エンジン２１の出力軸が接続されている。切替クラッチ２２の出力側には、プロペラシャフト２３が接続されている。プロペラシャフト２３は、船体１０の船底を貫通して船外に至るように設けられている The switching clutch 22 switches the power transmitted from the output shaft of the engine 21 in the forward rotation direction or the reverse rotation direction and outputs it. The output shaft of the engine 21 is connected to the input side of the switching clutch 22. A propeller shaft 23 is connected to the output side of the switching clutch 22. The propeller shaft 23 is provided so as to penetrate the bottom of the hull 10 and reach the outside of the ship.

切替クラッチ２２は、油圧回路（図示略）によって作動を制御されるものである。油圧回路には、回路の切り替え又は方向制御を行う複数の電磁弁が設けられている。電磁弁は、後述するコントローラ５０に接続されている。 The operation of the switching clutch 22 is controlled by a hydraulic circuit (not shown). The hydraulic circuit is provided with a plurality of solenoid valves that perform circuit switching or direction control. The solenoid valve is connected to a controller 50 described later.

前後進プロペラ２４は、前後方向の推力を発生させるものである。前後進プロペラ２４は、プロペラシャフト２３の先端側に接続されている。前後進プロペラ２４は、プロペラシャフト２３を介して伝達されたエンジン２１の動力によって回転駆動され、その回転軸周りに配置された複数枚のブレードが周囲の水をかくことによって推力を発生させるものである。 The forward / rearward propeller 24 generates thrust in the front / rear direction. The forward / reverse propeller 24 is connected to the tip side of the propeller shaft 23. The forward / reverse propeller 24 is driven to rotate by the power of the engine 21 transmitted through the propeller shaft 23, and a plurality of blades arranged around the rotation axis generate thrust by removing surrounding water. is there.

舵２５は、前後進プロペラ２４の回転駆動により発生した水流の方向を変更するものである。舵２５は、船体１０の船尾側であって前後進プロペラ２４の後方に配置されている。舵２５は、船体１０に設けられている回転軸を中心として左右方向に所定の角度範囲で回転可能に構成されている。 The rudder 25 changes the direction of water flow generated by the rotational drive of the forward / reverse propeller 24. The rudder 25 is disposed on the stern side of the hull 10 and behind the forward / rearward propeller 24. The rudder 25 is configured to be rotatable in a predetermined angle range in the left-right direction around a rotation axis provided in the hull 10.

バッテリー２７は、オルタネータ２６によって発電された電力が充電され、充電された電力を操船装置Ｓ或いは艤装等に供給する二次電池である。オルタネータ２６は、エンジン２１の回転を動力源として利用し発電するものである。バッテリー２７は、後述するコントローラ５０に接続されている。 The battery 27 is a secondary battery that is charged with the electric power generated by the alternator 26 and supplies the charged electric power to the boat maneuvering device S or the outfit. The alternator 26 generates power using the rotation of the engine 21 as a power source. The battery 27 is connected to a controller 50 described later.

操船装置Ｓは、制御手段としてのコントローラ５０と、ＥＣＵ５２と、アクセルレバー５４と、操舵ハンドル５５と、を具備している。 The marine vessel maneuvering device S includes a controller 50 as control means, an ECU 52, an accelerator lever 54, and a steering handle 55.

コントローラ５０は、バッテリー２７、切替クラッチ２２等の検出信号に基づいてエンジン２１のエンジン回転数Ｎｅを制御するものである。また、コントローラ５０は、後述するアイドルアップ制御Ｓ１００を行う機能を有している。アイドルアップ制御Ｓ１００について詳しくは後述する。 The controller 50 controls the engine speed Ne of the engine 21 based on detection signals from the battery 27, the switching clutch 22, and the like. Further, the controller 50 has a function of performing an idle up control S100 described later. Details of the idle-up control S100 will be described later.

アクセルレバー５４は、前後進プロペラ２４の回転速度についての信号を生成するものである。操舵ハンドル５５は、舵２５の回転角度を変更するものである。操舵ハンドル５５は、舵２５に油圧回路を介して連動連結されている。 The accelerator lever 54 generates a signal regarding the rotational speed of the forward / reverse propeller 24. The steering handle 55 changes the rotation angle of the rudder 25. The steering handle 55 is linked to the rudder 25 via a hydraulic circuit.

図２を用いて、アイドルアップ制御Ｓ１００の流れについて説明する。
なお、図２では、アイドルアップ制御Ｓ１００の流れをフローチャートによって表している。 The flow of the idle up control S100 will be described with reference to FIG.
In addition, in FIG. 2, the flow of idle up control S100 is represented by the flowchart.

アイドルアップ制御Ｓ１００は、コントローラ５０によって、エンジン２１のエンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｅｉｄであって、かつ、切替クラッチ２２が中立状態（ＯＦＦ）であって、かつ、バッテリー２７のバッテリー電圧Ｅｂが第一電圧Ｅｂ１以下の場合には、エンジン２１のエンジン回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅｓまで上昇させる制御である。 In the idle-up control S100, the controller 50 determines that the engine speed Ne of the engine 21 is the idle speed Neid, the switching clutch 22 is in a neutral state (OFF), and the battery voltage Eb of the battery 27 is When the voltage is equal to or lower than the first voltage Eb1, the control is to increase the engine speed Ne of the engine 21 to a predetermined speed Nes.

本実施形態のエンジン２１では、アイドル回転数Ｎｅｉｄを５００〜７００ｒｐｍとしている。また、本実施形態のエンジン２１では、所定回転数Ｎｅｓを１０００ｒｐｍとしている。 In the engine 21 of the present embodiment, the idle speed Neid is set to 500 to 700 rpm. Moreover, in the engine 21 of this embodiment, the predetermined rotation speed Nes is 1000 rpm.

ステップＳ１１０において、コントローラ５０は、エンジン２１のエンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｅｉｄ以下であるかどうかを確認する。エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｅｉｄであれば、ステップＳ１２０に移行する。エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｅｉｄでなければ、スタートに戻る。 In step S110, the controller 50 confirms whether the engine speed Ne of the engine 21 is equal to or lower than the idle speed Neid. If the engine speed Ne is the idle speed Neid, the process proceeds to step S120. If the engine speed Ne is not the idle speed Neid, the process returns to the start.

ステップＳ１２０において、コントローラ５０は、切替クラッチ２２がＯＦＦであるかどうかを確認する。切替クラッチ２２がＯＦＦであれば、ステップＳ１３０に移行する。切替クラッチ２２がＯＮであれば、スタートに戻る。 In step S120, the controller 50 confirms whether the switching clutch 22 is OFF. If the switching clutch 22 is OFF, the process proceeds to step S130. If the switching clutch 22 is ON, the process returns to the start.

ステップＳ１３０において、コントローラ５０は、バッテリー２７のバッテリー電圧Ｅｂが第一電圧Ｅｂ１以下であるかを確認する。バッテリー電圧Ｅｂが第一電圧Ｅｂ１以下であれば、ステップＳ１４０に移行する。バッテリー電圧Ｅｂが第一電圧Ｅｂ１より高ければ、スタートに戻る。 In step S130, the controller 50 confirms whether the battery voltage Eb of the battery 27 is equal to or lower than the first voltage Eb1. If the battery voltage Eb is equal to or lower than the first voltage Eb1, the process proceeds to step S140. If the battery voltage Eb is higher than the first voltage Eb1, the process returns to the start.

ステップＳ１４０において、コントローラ５０は、エンジン２１のエンジン回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅｓまで上昇させる。 In step S140, the controller 50 increases the engine speed Ne of the engine 21 to a predetermined speed Nes.

ステップＳ１５０において、コントローラ５０は、バッテリー２７のバッテリー電圧Ｅｂが第二電圧Ｅｂ２以上であるかを確認する。バッテリー電圧Ｅｂが第二電圧Ｅｂ２以上であれば、ステップＳ１７０に移行する。バッテリー電圧Ｅｂが第二電圧Ｅｂ２より低ければ、ステップＳ１６０に移行する。 In step S150, the controller 50 checks whether the battery voltage Eb of the battery 27 is equal to or higher than the second voltage Eb2. If the battery voltage Eb is equal to or higher than the second voltage Eb2, the process proceeds to step S170. If the battery voltage Eb is lower than the second voltage Eb2, the process proceeds to step S160.

ステップＳ１６０において、コントローラ５０は、切替クラッチ２２がＯＮであるかどうかを確認する。切替クラッチ２２がＯＮであれば、ステップＳ１７０に移行する。切替クラッチ２２がＯＦＦであれば、ステップＳ１５０に移行する。 In step S160, the controller 50 confirms whether the switching clutch 22 is ON. If the switching clutch 22 is ON, the process proceeds to step S170. If the switching clutch 22 is OFF, the process proceeds to step S150.

ステップＳ１７０において、コントローラ５０は、エンジン２１のエンジン回転数Ｎｅをアイドル回転数Ｎｅｉｄまで下降させる。 In step S170, the controller 50 decreases the engine speed Ne of the engine 21 to the idle speed Neid.

図３を用いて、アイドルアップ制御Ｓ１００の作用について説明する。
なお、図３では、アイドルアップ制御Ｓ１００の作用をグラフ図によって表している。具体的には、アイドルアップ制御Ｓ１００の作用を上段から下段に向かって、エンジン回転数Ｎｅの時系列グラフ図、バッテリー電圧Ｅｂの時系列グラフ図、切替クラッチ２２のＯＮ又はＯＦＦの時系列グラフ図によって表されている。 The effect | action of idle up control S100 is demonstrated using FIG.
In addition, in FIG. 3, the effect | action of idle up control S100 is represented by the graph figure. Specifically, from the upper stage toward the lower stage, the operation of the idle up control S100 is a time series graph of the engine speed Ne, a time series graph of the battery voltage Eb, and a time series graph of ON / OFF of the switching clutch 22. It is represented by

図３に示すように、船舶１００が停船されており、エンジン２１がアイドル運転中（エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｅｉｄ）であった場合には、船舶１００の操船装置Ｓ又は艤装等に電力が用いられるため、バッテリー２７のバッテリー電圧Ｅｂが低下する。なお、船舶１００が停船しているため、切替クラッチ２２は、ＯＦＦとされている。 As shown in FIG. 3, when the ship 100 is stopped and the engine 21 is idling (the engine speed Ne is the idle speed Neid), power is supplied to the ship maneuvering device S or the outfit of the ship 100. Is used, the battery voltage Eb of the battery 27 decreases. In addition, since the ship 100 has stopped, the switching clutch 22 is turned off.

そして、バッテリー電圧Ｅｂが第一電圧Ｅｂ１以下となった場合には、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅｓまで上昇される。このとき、エンジン回転数Ｎｅの上昇に伴い、オルタネータ２６の発電力が上昇し、バッテリー電圧Ｅｂも上昇する。そして、船舶１００を航行させるために切替クラッチ２２がＯＮとされれば、エンジン回転数Ｎｅは、再度アイドル回転数Ｎｅｉｄまで下降される。 When the battery voltage Eb becomes equal to or lower than the first voltage Eb1, the engine speed Ne is increased to a predetermined speed Nes. At this time, as the engine speed Ne increases, the power generated by the alternator 26 increases and the battery voltage Eb also increases. And if the switching clutch 22 is turned ON in order to sail the ship 100, the engine speed Ne will fall again to the idle speed Neid.

船舶１００の効果について説明する。
船舶１００によれば、停船時にバッテリー電圧の低下を防止することができる。 The effect of the ship 100 will be described.
According to the ship 100, it is possible to prevent a decrease in battery voltage when the ship is stopped.

すなわち、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｅｉｄであって、かつ、切替クラッチ２２がＯＦＦであって、かつ、バッテリー２７のバッテリー電圧Ｅｂが第一電圧Ｅｂ１以下の場合には、エンジン２１のエンジン回転数Ｎｅを所定回転数Ｎｅｓまで上昇させることによって、停船時にバッテリー電圧の低下を防止することができる。 That is, when the engine speed Ne is the idle speed Neid, the switching clutch 22 is OFF, and the battery voltage Eb of the battery 27 is equal to or lower than the first voltage Eb1, the engine speed of the engine 21 is increased. By increasing the number Ne to the predetermined rotational speed Ne, it is possible to prevent the battery voltage from decreasing when the ship is stopped.

２１エンジン
２２切替クラッチ
２４前後進プロペラ
２６オルタネータ
２７バッテリー
５０コントローラ
１００船舶 21 Engine 22 Switching clutch 24 Forward / backward propeller 26 Alternator 27 Battery 50 Controller 100 Ship

Claims

In a ship provided with a battery that drives a propeller by an engine via a switching clutch and is charged with electric power generated by the power of the engine, and a control means for controlling the engine speed of the engine and switching of the switching clutch There,
The control means determines the engine speed when the engine speed is an idle speed, the switching clutch is in a neutral state, and the battery voltage is equal to or lower than a predetermined voltage. Increase to the rotational speed,
Ship.

The ship according to claim 1,
The control means increases the engine speed of the engine to a predetermined speed and then decreases the engine speed to the idle speed when the switching clutch is connected.
Ship.