JP3572349B2 - Electric outboard motor control device - Google Patents
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- B63H20/007—Trolling propulsion units
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、小型船舶に搭載される電動船外機の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
小型船舶には、電動船外機を搭載し、例えばプロペラを駆動する電動駆動ユニットと、この電動駆動ユニットを制御する制御ユニットを備え、制御ユニットによる制御により電動駆動ユニットのプロペラを駆動するものがある。
【0003】
例えば、航走時に電動船外機のプロペラに藻等がからまり過負荷状態になった場合、プロペラを駆動する電動機や電装部品が過熱して破損する虞がある。このため、電装部品の温度を検出し、電源をオフしてプロペラを駆動して電動機を停止するものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、電動機に過負荷がかかった場合に電装部品の温度を検出し、電源をオフするものでは、加熱した電装部品の温度が安全領域に戻らないと、電動船外機の電動機は停止したままとなり、藻をふりほどくことができないことがある。
【0005】
また、電動機の駆動は、アクセルを中立位置から前進方向への回転と、逆転方向への回転によって行なわれているが、アクセル出力はボリュームの抵抗値変化により得ており、最大抵抗値を中立位置とし、前進方向の移動と、後進方向への移動で抵抗値が小さくなり、最大抵抗値を中立位置とし電動機を停止し、前進方向の移動と、後進方向への移動で電動機駆動出力を大きくしている。このようなボリュームの抵抗値変化により最大抵抗値を中立位置とするものでは、極低速域の速度変化が大きく、使い勝手が悪く、抵抗値のバラツキのため、アクセル特性のバラツキが大きくなり、調整工程を必要とする。
【0006】
また、アクセルにより作動するスロットル手段としてのボリュームのポテンショメータを取付ステーの折り曲げ部または別体の溶接された取付部品に取り付け、このポテンショメータの端子にワイヤを半田付けするが、ワイヤを半田付けする際、取付ステーが邪魔になるため必ず取付ステーを取り付ける前に、ワイヤの半田付けが必要である。
【0007】
また、電動船外機において、機種によって出力向上のためにバッテリを直列に増やすことが行なわれるが、この場合、システムが破壊しないようにする必要がある。
【0008】
さらに、電動船外機において、航走時の船体振動が大きく、バッテリのチャタリング等によって制御電源が断続された場合、CPUにリセット信号が入り、これによってプログラムは初期処理を行い、この時アクセルが開いていると電動機が停止してしまう不具合が生じる。
【0009】
また、電動船外機において、電動機の回転動作を円滑に行うために、大容量の電解コンデンサを平滑用コンデンサとして使用しているが、バッテリに接続する際、この電解コンデンサに突入電流が流れるため接点に火花が飛んでしまう虞がある。
【0010】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、電動船外機の制御システムを保護し、かつ運転性能に優れた電動船外機の制御装置を提供することを目的としている。請求項1及び請求項2記載の発明は、過負荷状態となり、保護回路が作動して藻等をふりほどくことができるようにする電動船外機の制御装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、請求項1記載の発明は、プロペラを駆動する電動駆動ユニットと、この電動駆動ユニットを制御する制御ユニットを備える電動船外機の制御装置において、前記電動船外機の電動機の電流が所定値以上になることを検出する電動機電流検出手段と、前記電動機電流が所定値以上の過電流状態になると電動機を停止させる電動機停止手段と、過負荷状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間前記電動機を駆動させて停止する電動機制御手段とを備えることを特徴としている。電動機電流が所定値以上になると電動機を停止させ、電動船外機の電動機、パワー半導体焼損等のシステムを保護する。実際に、このような過電流状態になる時、だいたいはプロペラに藻が絡んだ状態になっていることが多い。しかし、プロペラに絡んだ藻を一度水中から出して取る作業はユーザに取っては非常に面倒な作業となる。このため、過電流状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間電動機を駆動させ、過電流状態からの解除をアクセルを中立にしたときのみとし、且つ再度アクセルを開けた時に短時間だけ動作させるようにしたから、これによってプロペラに短時間のパワーをかけることができ、電動機等を保護すると共に、プロペラに絡んだ藻を切ることができるようになりユーザの使い勝手が向上できる。
【0012】
請求項2記載の発明は、プロペラを駆動する電動駆動ユニットと、この電動駆動ユニットを制御する制御ユニットを備える電動船外機の制御装置において、前記電動船外機の電装部品の電流が所定値以上になることを検出する電装部品電流検出手段と、前記電装部品の検出電流が所定時間以上の過負荷状態になると電動機を停止させる電動機停止手段と、過負荷状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間前記電動機を駆動させて停止する電動機制御手段とを備えることを特徴としている。電装部品の検出電流が所定時間以上の過負荷状態になると電動機を停止させ、電動船外機の電動機、パワー半導体焼損等のシステムを保護する。実際に、このような過負荷状態になる時、だいたいはプロペラに藻が絡んだ状態になっていることが多い。しかし、プロペラに絡んだ藻を一度水中から出して取る作業はユーザに取っては非常に面倒な作業となる。このため、過負荷状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間電動機を駆動させ、過負荷状態からの解除をアクセルを中立にしたときのみとし、且つ再度アクセルを開けた時に短時間だけ動作させるようにしたから、これによってプロペラに短時間のパワーをかけることができ、電動機等を保護すると共に、プロペラに絡んだ藻を切ることができるようになりユーザの使い勝手が向上できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の電動船外機の制御装置を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1は電動船外機を搭載した船舶を示す図、図2は制御ユニットを示す平面図、図3は制御ユニットを示す図である。
【0021】
小型船舶1の船体2には、その後部に取付ブラケット3がクランプ4により締付固定され、この取付ブラケット3に支持筒5が支持されている。支持筒5の下部には、電動船外機の電動駆動ユニット6が備えられ、一方、支持筒5の上部には電動駆動ユニット6を制御する制御ユニット7が設けられている。電動駆動ユニット6と制御ユニット7はワイヤ20で接続され、操作ハンドル8のアクセル操作で電動駆動ユニット6が運転される。ワイヤ20は、支持筒5内に挿通して配置されている。
【0022】
電動駆動ユニット6は、リアブラケット30を有し、このリアブラケット30の前側に電動機31が取り付けられている。電動機31の前側にカバー32が取り付けられ、さらにリアブラケット30の後側にプロペラ33が位置している。
【0023】
制御ユニット7は、下ケース10と上ケース11を有し、その内部には基板アセンブリAが内蔵されている。下ケース10と上ケース11の内部には、大電流が流れる大電流基板40と、CPU51が実装してある制御基板50を別々にして配置している。大電流基板40と制御基板50の間にはスペーサ60を介在してビス(図示せず)により締付固定され、大電流基板40の上に制御基板50が位置している。このように、大電流が流れる大電流基板40と、CPU51が実装してある制御基板50を別々にして、電装部品13を合理的に配置することができ、しかも大電流が流れる回路も短く無駄なく、制御基板50への引き回しもなくすことができる。
【0024】
制御ユニット7のケースは、下ケース10と上ケース11で構成され、この下ケース10と上ケース11は金属で形成し、例えばアルミニウムダイカストで形成される。下ケース10にはリブ10aが一体に形成され、このリブ10aに電装部品13を構成する発熱性大のダイオード87を取り付けたヒートシンク80がビス99によって取り付けられている。このように、制御ユニット7のケースを構成する下ケース10と上ケース11を金属で形成し、下ケース10に一体に形成したリブ10aにヒートシンク80を直接接触する構造になっており、発熱性大のダイオード87を取り付けたヒートシンク80からの熱を金属のケースの下ケース10に放熱することができる。また、ヒートシンク80の取付が簡単に行え、しかも放熱経路が確保される。また、ヒートシンク80上の発熱性大のダイオード87のレイアウトに自由度があり、発熱性大のダイオード87の冷却能力を確保しつつ、基板アセンブリAの組立性及び基板アセンブリAの取付性を向上できる。
【0025】
また、大電流基板40の部品面側にヒートシンク80を密着させて電装部品13を実装し、大電流基板40の部品面側にヒートシンク80を基板の面に密着するように置いた後に、電装部品13を実装して固定及び半田付けを行うので、小型化でき、かつ放熱性が良い。
【0026】
大電流基板40には、図3(a)に示すように、電流を検出する電流センサ85を実装し、大電流基板40に半田付する部分41とターミナル42とを設け、電流センサ85を通ったワイヤ86を半田付する部分41に半田付すると共に、電動駆動ユニット6からのワイヤ20をターミナル42に接続している。大電流基板40上に電流センサ85を通ったワイヤ86を半田付けする部分41と、電動駆動ユニット6のモータからくるワイヤ20をねじ止めするためのターミナル42を設けているため、組立工程上での端子圧着行程をなくし、かつ組立工程上でワイヤ接続でき組立性が向上する。
【0027】
大電流基板40及び制御基板50からなる基板は、下ケース10と上ケース11の合面L2より上側に位置して配置され、この大電流基板40の部品面を下側にして発熱性大のダイオード87を取り付けたヒートシンク80を密着させ、例えばダイオード87等のビス99で締付固定し、電装部品13を実装している。
【0028】
このように、組付状態で発熱性大のダイオード87よりヒートシンク80が上にあることにより、発熱性大のダイオード87よりでて上昇する熱をヒートシンク80で吸収し、発熱性大のダイオード87を効率よく冷却することができる。また、組付状態で大電流基板40に実装される電装部品13よりも上側にヒートシンク80を配置し、かつ下ケース10と上ケース11の合面L2よりも高い位置に大電流基板40及び制御基板50、ヒートシンク80を配置したため、ケ−ス内にもし水が入った場合でも大電流基板40及び制御基板50、ヒートシンク80まで影響を受けにくく、直接基板の電装部品に水が着かないことにより、電装部品13のショート、腐食を防止することができる。
【0029】
まず、請求項1記載の発明の実施例を、図4及び図5に基づいて説明する。図4は電動船外機の制御装置の構成ブロック図、図5は電動船外機の制御装置の回路図である。
【0030】
電動船外機の制御装置には、図4に示すように、電動船外機の電動機31の電流が所定値以上になることを検出する電動機電流検出手段101と、電動機の電流が所定値以上の過電流になると電動機31を停止させる電動機停止手段102と、過電流状態からアクセルを中立状態で電動機31の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間電動機31を駆動させて停止する電動機制御手段103とが備えられている。
【0031】
電動機電流検出手段101、電動機停止手段102、電動機制御手段103は、CPU51に備えられ、CPU51には、さらにアクセル状態検出手段106が備えられている。
【0032】
電動機電流検出手段101には、図5に示すように、電動機31の駆動回路200に設けられた電流検出回路201の出力がライン202により取り込まれ、この入力電圧により電動機31の電流が所定値以上か否かを検出し、所定値以上の時に電動機停止手段102に出力する。電動機停止手段102は、電動機電流検出手段101の出力により電動機の電流が所定値以上の過電流になると、出力がライン203によりドライバ回路104に送られ、電動機31を停止させる。
【0033】
電動機制御手段103は、アクセル105のライン204からの入力によりアクセル状態検出手段106の出力に基づき電動機停止手段102を制御し、過電流状態からアクセル105を中立状態にすると、電動機31の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間電動機31を駆動させて停止し、電動船外機の電動機31、パワー半導体焼損等のシステムを保護する。実際に、このような過電流状態になる時、だいたいはプロペラ33に藻が絡んだ状態になっていることが多い。しかし、プロペラ33に絡んだ藻を一度水中から出して取る作業はユーザに取っては非常に面倒な作業となる。このため、過電流状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間電動機を駆動させ、過電流状態からの解除をアクセルを中立にしたときのみとし、且つ再度アクセルを開けた時に短時間だけ動作させるようにしたから、これによってプロペラ33に短時間のパワーをかけることができ、プロペラ33に絡んだ藻を切ることができるようになりユーザの使い勝手が向上できる。
【0034】
次に、請求項2記載の発明の実施例を、図6及び図5に基づいて説明する。図6は電動船外機の制御装置の構成ブロック図である。
【0035】
電動船外機の制御装置には、図6に示すように、電動船外機の電装部品の電流が所定値以上になることを検出する電装部品電流検出手段210と、電装部品の電流が所定時間以上の過負荷状態になると電動機を停止させる電動機停止手段211と、過負荷状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間電動機を駆動させて停止する電動機制御手段212とが備えられている。
【0036】
電装部品電流検出手段210、電動機停止手段211、電動機制御手段212は、CPU51に備えられ、CPU51には、さらにアクセル状態検出手段106が備えられている。
【0037】
電装部品電流検出手段210は、図5に示すように、ダイオード側の回路213のライン214の入力と、発熱部品側の回路215のライン216からの入力により電動船外機の電装部品の電流を検出する。
【0038】
電動機停止手段211は、電装部品電流検出手段210の出力により電装部品電流が所定時間値以上の過負荷状態になると、出力がライン203によりドライバ回路104に送られ、電動機31を停止させる。
【0039】
電動機制御手段212は、アクセル105のライン204からの入力によりアクセル状態検出手段106の出力に基づき電動機停止手段211を制御し、過負荷状態からアクセル105を中立状態で電動機31の停止を解除して再度アクセル105を開いた時所定時間電動機31を駆動させて停止し、電装部品電流が所定時間以上の過負荷になると電動機31を停止させ、電動船外機の電動機31、パワー半導体焼損等のシステムを保護する。実際に、このような過負荷状態になる時、だいたいはプロペラ33に藻が絡んだ状態になっていることが多い。しかし、プロペラ33に絡んだ藻を一度水中から出して取る作業はユーザに取っては非常に面倒な作業となる。このため、過負荷状態からアクセル105を中立状態で電動機31の停止を解除して再度アクセル105を開いた時所定時間電動機31を駆動させ、過負荷状態からの解除をアクセル105を中立にしたときのみとし、且つ再度アクセルを開けた時に短時間だけ動作させるようにしたから、これによってプロペラ33に短時間のパワーをかけることができ、プロペラ33に絡んだ藻を切ることができるようになりユーザの使い勝手が向上できる。
【0040】
次に、第1の参考例を、図1及び図6に基づいて説明する。電動船外機には、電動駆動ユニット6内に、パワー素子等の発熱電装部品813を備え、この発熱電装部品813の温度を検出する温度検出手段814と、この検出温度が所定値以上になると電動機を停止させる電動機停止手段811と、温度が所定値以上の加熱状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間電動機を駆動させて停止する電動機制御手段812とを備えている。パワー素子等の発熱電装部品813は、電動駆動ユニット6内の基板に実装され、この発熱電装部品813の温度を温度検出手段814が検出して、温度情報をCPU51の電動機制御手段812に送る。電動機制御手段812は、発熱電装部品813の検出温度が所定値以上になると電動機停止手段811を制御して電動機を停止させ、電動機を保護する。また、電動機制御手段812は、アクセル状態検出手段106の出力に基づき温度が所定値以上の加熱状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除し、再度アクセルを開いた時所定時間電動機を駆動させて停止し、簡単なアクセル操作により電動機の停止を解除して停止させ、電動機を初期状態に戻す。
【0041】
次に、第2の参考例を、図7及び図8、図5に基づいて説明する。図7は電動船外機の制御装置の構成ブロック図、図8はアクセルの入力とそれに対する出力を示し、図8(a)はアクセル入力の回路図、図8(b)はアクセルの入力特性を示す図、図8(c)はアクセルの出力特性を示す図である。
【0042】
電動船外機の制御装置には、図7に示すように、アクセルの中立位置から前進方向の移動と、後進方向への移動により比例するアクセル入力を得るアクセル入力手段220と、このアクセル入力から原点を中立位置とする2次関数特性のアクセル出力を得るアクセル出力手段221と、この2次関数特性のアクセル出力によりアクセル中立位置で電動機31を停止し、前進方向の移動で電動機31を正転させ、後進方向の移動で電動機31を逆転させる電動機制御手段222とが備えられている。
【0043】
アクセル入力手段220、アクセル出力手段221、電動機制御手段222は、CPU51に備えられている。図8(a)に示すように、アクセル入力の回路223がアクセル105の作動により出力し、この出力によりアクセル入力手段220で、図8(b)に示す特性のアクセル入力を得る。アクセル操作により、アクセルが中立位置から前進方向の移動し、また後進方向への移動することにより正比例するアクセル入力を得る。
【0044】
アクセル出力手段221は、図8(c)に示すアクセル入力から原点Oを中立位置とする2次関数特性のアクセル出力を得、中立位置から前進方向の移動と、また後進方向への移動で、同様な電動機電流を出力する。
【0045】
このように、アクセル105の中立位置から前進方向の移動と、後進方向への移動により比例するアクセル入力を得て、このアクセル入力から原点Oを中立位置とする2次関数特性のアクセル出力を得、この2次関数特性のアクセル出力によりアクセル中立位置で電動機31を停止し、前進方向の移動で電動機31を正転させ、後進方向の移動で電動機31を逆転させ、簡単に安価で2次特性のフィーリングが得られ、極低速域の使い勝手が良くなり、またアクセル特性の調整が不要で、工数削減となる。
【0046】
次に、第3の参考例を、図9及び図10に基づいて説明する。図9はスロットルアセンブリを示し、図9(a)は平面図、図9(b)は側面図、図10は取付ステーを示し、図10(a)は平面図、図10(b)は平面図である。
【0047】
電動船外機の制御装置には、取付ステー230が設けられている。取付ステー230は、一部に打ち抜き孔230dを有する部分と屈曲して立ち上がる取付部230bを有している。取付ステー230に、プレス加工により一部230aを残して打ち抜き孔230dが形成され、一部230aを屈曲して立ち上げて取付部230bが形成される。取付部230bには、アクセルにより作動するスロットル手段240が取り付けられている。スロットル手段240は、図3に示す操作ハンドル8により回転するポテンショメータ241と、ボリューム242とから構成されている。ポテンショメータ241が取付ステー230の取付部230bに形成された打ち抜き孔230dに挿入してボリューム242が取り付けられている。取付ステー230の打ち抜き孔230dには、ワイヤ243を通してボリューム242に半田付けして接続されている。
【0048】
このように、取付ステー230の取付部230bにスロットル手段240のポテンショメータ241とボリューム242を取付け、取付ステー230の打ち抜き孔230dにワイヤ243を通すことで、取付ステー230が邪魔にならずスロットル手段240のボリューム242に半田付して接続することができ、簡単な取付ステー構造でアクセル手段240の取り付けた後でも、ワイヤ243の取付性、半田付性が向上し、工程に自由度ができる。
【0049】
次に、第4の参考例を、図11及び図5に基づいて説明する。図11は電動船外機の制御装置の構成ブロック図である。
【0050】
電動船外機の制御装置には、図11に示すように、電動船外機のバッテリ接続時のバッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段250と、バッテリ電圧が所定値以上のとき電動機31の始動を禁止する電動機始動禁止手段251と、バッテリ252の接続を外すことにより電動機31の始動禁止を解除する始動禁止解除手段253とが備えられている。
【0051】
バッテリ電圧検出手段250、電動機始動禁止手段251、始動禁止解除手段253は、CPU51に備えられている。バッテリ電圧検出手段250は、図5に示すように、電動機31の駆動回路200に接続した回路255のライン256の入力から電動船外機のバッテリ接続時のバッテリ電圧を検出する。
【0052】
このように、電動船外機のバッテリ接続時のバッテリ電圧を検出し、バッテリ電圧が所定値以上のとき電動機の始動を禁止し、バッテリ252の接続を外すことにより電動機31の始動禁止を解除し、出力アップのためにバッテリ252を直列に増やした場合、システムが破壊しないように保護することができる。
【0053】
次に、第5の参考例を、図12及び図5に基づいて説明する。図12は電動船外機の制御装置の構成ブロック図である。
【0054】
電動船外機の制御装置には、図5及び図12に示すように、電動船外機の制御電源回路260に設けた時定数回路261と、この時定数回路261の電圧を検出する電圧検出手段262と、時定数回路261の検出電圧が所定値以上で、かつ制御情報が正常のとき電動船外機の運転を続行する制御手段263とを備えている。
【0055】
電圧検出手段262、制御手段263は、CPU51に備えられ、航走時の振動等によるバッテリ252のチャタリング等によって制御電源Vccが遮断した場合に時定数回路261を構成する電解コンデンサC1の電圧を検出し、時定数回路261の検出電圧が所定値以上で、かつ制御情報が正常のとき電動船外機の運転を続行する。航走時の振動等によるバッテリ252のチャタリング等によって制御電源Vccが遮断した場合に、電動船外機の運転を停止する。このように、制御電源Vccが断続した場合、時定数回路261の検出電圧が所定値以上で、かつ制御情報が正常のときに、システムがリセット264して初期処理を行い、この時アクセルが開いていると電動船外機が停止してしまう不具合を解消し、制御情報が破壊していなかった場合に限り以前の運転モードを継続し電動機31を回転させる。
【0056】
次に、第6の参考例を、図13に基づいて説明する。図13は電動船外機の制御装置の回路図である。
【0057】
電動船外機の制御装置には、電動船外機の電解コンデンサC2を有する電源回路270と、電解コンデンサC2への充電を遅延させるための遅延回路271と、定常時には遅延回路271に電流が流れないようにするための短絡回路272と、電解コンデンサC2に十分充電された時に短絡回路272を導通させるための時定数回路273を設けている。
【0058】
電動機31の回転動作を円滑に行うために、大容量の電解コンデンサC2を平滑用コンデンサとして使用しており、バッテリ252の接続でダイオードD1、抵抗R1を介して電解コンデンサC2に充電される。遅延回路271は、ダイオードD2、抵抗R2から構成され、時定数回路273の電解コンデンサC3に充電させて電解コンデンサC2への充電を遅延させる。
【0059】
短絡回路272は、抵抗R3〜R5、コンデンサC4,C5、ダイオードD3、サイリスタSR1及びリレーL1からなり、定常時には、電解コンデンサC2に十分充電された時にサイリスタSR1が導通してリレーL1が作動して抵抗R10を介してアースされ、遅延回路271に電流が流れないようにする。
【0060】
このように、電動機31の回転動作を円滑に行うために、大容量の電解コンデンサC2を平滑用コンデンサとして使用しているが、定常時には、電解コンデンサC2への充電を遅延させる遅延回路271に電流が流れないようにし、電解コンデンサC2に十分充電された時に短絡回路272を導通させて、電解コンデンサC2に突入電流が流れるのを防止し、火種防止とユーザがバッテリをつないだ時にスパークするのを防止する。
【0061】
【発明の効果】
前記したように、請求項1記載の発明は、電動機電流が所定値以上の過電流になると電動機を停止させ、電動船外機の電動機、パワー半導体焼損等のシステムを保護し、過電流状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間電動機を駆動させ、過電流状態からの解除をアクセルを中立にしたときのみとし、且つ再度アクセルを開けた時に短時間だけ動作させるようにし、これによってプロペラに短時間のパワーをかけることができ、プロペラに絡んだ藻を切ることができるようになりユーザの使い勝手が向上できる。
【0062】
請求項2記載の発明は、電装部品電流が所定時間以上の過負荷になると電動機を停止させ、電動船外機の電動機、パワー半導体焼損等のシステムを保護し、過負荷状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間電動機を駆動させ、過負荷状態からの解除をアクセルを中立にしたときのみとし、且つ再度アクセルを開けた時に短時間だけ動作させるようにしたから、これによってプロペラに短時間のパワーをかけることができ、プロペラに絡んだ藻を切ることができるようになりユーザの使い勝手が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電動船外機を搭載した船舶を示す図である。
【図2】制御ユニットを示す平面図である。
【図3】制御ユニットを示す図である。
【図4】電動船外機の制御装置の構成ブロック図である。
【図5】電動船外機の制御装置の回路図である。
【図6】電動船外機の制御装置の構成ブロック図である。
【図7】電動船外機の制御装置の構成ブロック図である。
【図8】アクセルの入力とそれに対する出力を示す図である。
【図9】スロットルアセンブリを示す図である。
【図10】取付ステーを示す図である。
【図11】電動船外機の制御装置の構成ブロック図である。
【図12】電動船外機の制御装置の構成ブロック図である。
【図13】電動船外機の制御装置の回路図である。
【符号の説明】
6 電動駆動ユニット
7 制御ユニット
31電動機
33プロペラ
101 電動機電流検出手段
102 電動機停止手段
105 アクセル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an electric outboard motor mounted on a small boat.
[0002]
[Prior art]
Small boats are equipped with an electric outboard motor, for example, an electric drive unit that drives a propeller, and a control unit that controls the electric drive unit, and those that drive the propeller of the electric drive unit under the control of the control unit. is there.
[0003]
For example, when algae or the like are caught in the propeller of the electric outboard motor during sailing and become overloaded, the electric motor or electric components for driving the propeller may be overheated and damaged. For this reason, there is a type in which the temperature of electrical components is detected, the power is turned off, the propeller is driven, and the electric motor is stopped.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In this way, when the temperature of the electric components is detected and the power is turned off when the motor is overloaded, the motor of the electric outboard motor stops unless the temperature of the heated electric components returns to the safe area. You may not be able to dislodge the algae.
[0005]
The motor is driven by rotating the accelerator from the neutral position in the forward direction and rotating in the reverse direction, but the accelerator output is obtained by changing the resistance value of the volume, and the maximum resistance value is set to the neutral position. The resistance value decreases by moving in the forward direction and moving in the reverse direction, the motor is stopped with the maximum resistance value in the neutral position, and the motor drive output is increased by moving in the forward direction and moving in the reverse direction. ing. In the case where the maximum resistance value is set to the neutral position by such a change in the resistance value of the volume, the speed change in the extremely low speed range is large, the usability is poor, and the variation in the resistance value causes the variation in the accelerator characteristic to be large, and the adjustment process Need.
[0006]
In addition, a potentiometer of a volume as a throttle means operated by an accelerator is attached to a bent portion of a mounting stay or a separately welded mounting part, and a wire is soldered to a terminal of the potentiometer. Before mounting the mounting stay, it is necessary to solder the wire because the mounting stay is in the way.
[0007]
In addition, in an electric outboard motor, the number of batteries is increased in series to improve output depending on the model. In this case, it is necessary to prevent the system from being destroyed.
[0008]
Further, in the case of the electric outboard motor, when the hull vibration during sailing is large and the control power is interrupted due to battery chattering or the like, a reset signal is input to the CPU, whereby the program performs initial processing, and at this time the accelerator is released. If it is open, the motor will stop.
[0009]
Further, in the electric outboard motor, a large-capacity electrolytic capacitor is used as a smoothing capacitor in order to smoothly rotate the electric motor, but when connected to a battery, an inrush current flows through the electrolytic capacitor. There is a risk that sparks will fly to the contacts.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a control device for an electric outboard motor that protects a control system for the electric outboard motor and has excellent driving performance. Claims 1 and 2 According to the invention, the overload condition occurs, and the protection circuit is activated so that algae and the like can be unwound. To do An object of the present invention is to provide a control device for an electric outboard motor.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object, the invention according to claim 1 is directed to an electric outboard motor control device including an electric drive unit that drives a propeller and a control unit that controls the electric drive unit. The electric current of the electric motor of the electric outboard motor is equal to or more than a predetermined value. Detect that Motor current detection means, motor stop means for stopping the motor when the motor current is in an overcurrent state of a predetermined value or more, Overload condition And a motor control means for driving and stopping the motor for a predetermined time when the accelerator is released with the accelerator in a neutral state and the accelerator is opened again. When the electric motor current exceeds a predetermined value, the electric motor is stopped, and the electric motor of the electric outboard motor and the power semiconductor burnout system are protected. In fact, when such an overcurrent condition occurs, the propeller is often in a state where algae are entangled with the propeller. However, the task of once taking out the algae entangled with the propeller from the water is very troublesome for the user. For this reason, when the stop of the motor is released with the accelerator in the neutral state from the overcurrent state and the accelerator is opened again, the motor is driven for a predetermined time, and the release from the overcurrent state is performed only when the accelerator is neutralized, and again. When the accelerator is opened, it is operated only for a short time, so that it is possible to apply short-time power to the propeller, protect the electric motor, etc., and cut the algae entangled with the propeller. Can be improved.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the control apparatus for an electric outboard motor including an electric drive unit for driving a propeller and a control unit for controlling the electric drive unit, the current of the electric component of the electric outboard motor is a predetermined value. that's all Detect that Electrical component current detection means, and motor stop means for stopping the motor when the detected current of the electrical component is overloaded for a predetermined time or more, Overload condition And a motor control means for driving and stopping the motor for a predetermined time when the accelerator is released with the accelerator in a neutral state and the accelerator is opened again. When the detected current of the electrical component is overloaded for a predetermined time or more, the motor is stopped to protect the motor of the electric outboard motor, the power semiconductor burnout and other systems. In fact, when such an overload condition occurs, it is often the case that a propeller is entangled with algae. However, the task of once taking out the algae entangled with the propeller from the water is very troublesome for the user. Therefore, when the accelerator is neutralized from the overload state and the stop of the motor is released and the accelerator is opened again, the motor is driven for a predetermined time, and the release from the overload state is performed only when the accelerator is neutralized, and again. When the accelerator is opened, it is operated only for a short time, so that it is possible to apply short-time power to the propeller, protect the electric motor, etc., and cut the algae entangled with the propeller. Can be improved.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a control device for an electric outboard motor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a view showing a boat equipped with an electric outboard motor, FIG. 2 is a plan view showing a control unit, and FIG. 3 is a view showing a control unit.
[0021]
On the hull 2 of the small boat 1, a
[0022]
The
[0023]
The control unit 7 has a
[0024]
The case of the control unit 7 includes a
[0025]
In addition, the heat is applied to the component side of the large
[0026]
For large
[0027]
The board composed of the large
[0028]
In this way, in the assembled state, the
[0029]
First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a control device for the electric outboard motor, and FIG. 5 is a circuit diagram of the control device for the electric outboard motor.
[0030]
As shown in FIG. 4, the control device of the electric outboard motor has a current of the
[0031]
The motor current detection means 101, the motor stop means 102, and the motor control means 103 are provided in the
[0032]
As shown in FIG. 5, the output of the
[0033]
The
[0034]
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control device for the electric outboard motor.
[0035]
As shown in FIG. 6, the control device for the electric outboard motor has a current of electric components of the electric outboard motor of a predetermined value or more. Detect that Electric component current detecting means 210, electric motor stopping means 211 for stopping the electric motor when the electric current of the electric parts is overloaded for a predetermined time or more, and releasing the stop of the electric motor from the overloaded state with the accelerator in the neutral state and restarting the accelerator. And a motor control means 212 for driving the motor to stop for a predetermined time when the motor is opened.
[0036]
The electrical component current detection means 210, the motor stop means 211, and the motor control means 212 are provided in the
[0037]
As shown in FIG. 5, the electrical component current detecting means 210 detects the current of the electrical component of the electric outboard motor based on the input from the
[0038]
When the electric component current is overloaded for a predetermined time or more by the output of the electric component current detecting means 210, the motor stopping means 211 sends the output to the
[0039]
The motor control unit 212 controls the motor stop unit 211 based on the output of the accelerator
[0040]
Next, a first reference example will be described with reference to FIGS. In the electric outboard motor, heat generating electric parts such as power elements are provided in the
[0041]
next, Second reference example Will be described with reference to FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a control device for the electric outboard motor, FIG. 8 shows an input of an accelerator and an output corresponding thereto, FIG. 8 (a) is a circuit diagram of the accelerator input, and FIG. 8 (b) is an input characteristic of the accelerator. FIG. 8C is a diagram showing output characteristics of the accelerator.
[0042]
As shown in FIG. 7, the control device for the electric outboard motor includes accelerator input means 220 for obtaining a proportional accelerator input by moving the accelerator in a forward direction from a neutral position and moving in a reverse direction. Accelerator output means 221 for obtaining an accelerator output having a quadratic function characteristic with the origin at a neutral position, and stopping the
[0043]
[0044]
The accelerator output means 221 obtains an accelerator output having a quadratic function characteristic having the origin O as a neutral position from the accelerator input shown in FIG. 8C, and moves from the neutral position in the forward direction and in the reverse direction. A similar motor current is output.
[0045]
In this manner, an accelerator input proportional to the movement in the forward direction and the movement in the reverse direction is obtained from the neutral position of the
[0046]
next, Third reference example Will be described based on FIG. 9 and FIG. 9 (a) is a plan view, FIG. 9 (b) is a side view, FIG. 10 shows a mounting stay, FIG. 10 (a) is a plan view, and FIG. 10 (b) is a plan view. FIG.
[0047]
The control device of the electric outboard motor is provided with a mounting
[0048]
In this manner, the
[0049]
next, Fourth reference example Will be described based on FIG. 11 and FIG. FIG. 11 is a configuration block diagram of a control device for the electric outboard motor.
[0050]
As shown in FIG. 11, the controller for the electric outboard motor includes a battery voltage detecting means 250 for detecting a battery voltage when the battery of the electric outboard motor is connected, and a start-up of the
[0051]
The battery voltage detection means 250, the motor start prohibition means 251 and the start prohibition release means 253 are provided in the
[0052]
As described above, the battery voltage of the electric outboard motor when the battery is connected is detected, the start of the motor is prohibited when the battery voltage is equal to or higher than the predetermined value, and the prohibition of the start of the
[0053]
next, Fifth reference example Will be described based on FIG. 12 and FIG. FIG. 12 is a configuration block diagram of a control device for the electric outboard motor.
[0054]
As shown in FIGS. 5 and 12, the control device for the electric outboard motor includes a time
[0055]
The voltage detecting means 262 and the control means 263 are provided in the
[0056]
next, Sixth reference example Will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a circuit diagram of the control device for the electric outboard motor.
[0057]
The electric outboard motor control device includes a
[0058]
In order to smoothly rotate the
[0059]
The
[0060]
As described above, in order to smoothly rotate the
[0061]
【The invention's effect】
As described above, the invention according to claim 1 stops the motor when the motor current becomes an overcurrent equal to or more than a predetermined value, protects the motor of the electric outboard motor, protects the system such as power semiconductor burnout, and protects the system from the overcurrent state. The motor is driven for a predetermined time when the stop of the motor is released and the accelerator is opened again with the accelerator in the neutral state, and the overcurrent state is released only when the accelerator is neutralized, and when the accelerator is opened again for a short time. , The power can be applied to the propeller for a short time, and the algae entangled with the propeller can be cut, thereby improving the usability for the user.
[0062]
According to the second aspect of the present invention, when the electric component current is overloaded for a predetermined time or more, the motor is stopped, the motor of the electric outboard motor, the system such as power semiconductor burnout is protected, and the accelerator is neutralized from the overloaded state. The motor is driven for a predetermined time when the stop of the motor is released and the accelerator is opened again, so that the overload state is released only when the accelerator is neutralized, and is operated only for a short time when the accelerator is opened again. Therefore, the power can be applied to the propeller for a short time, and the algae entangled with the propeller can be cut, thereby improving the usability of the user.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a boat equipped with an electric outboard motor.
FIG. 2 is a plan view showing a control unit.
FIG. 3 is a diagram showing a control unit.
FIG. 4 is a configuration block diagram of a control device for the electric outboard motor.
FIG. 5 is a circuit diagram of a control device for the electric outboard motor.
FIG. 6 is a configuration block diagram of a control device for the electric outboard motor.
FIG. 7 is a configuration block diagram of a control device for the electric outboard motor.
FIG. 8 is a diagram showing an input of an accelerator and an output corresponding thereto.
FIG. 9 is a view showing a throttle assembly.
FIG. 10 is a view showing a mounting stay.
FIG. 11 is a configuration block diagram of a control device for the electric outboard motor.
FIG. 12 is a configuration block diagram of a control device for the electric outboard motor.
FIG. 13 is a circuit diagram of a control device for the electric outboard motor.
[Explanation of symbols]
6 Electric drive unit
7 Control unit
31 motor
33 propeller
101 Motor current detecting means
102 Motor stopping means
105 accelerator
Claims (2)
前記電動駆動ユニットを制御する制御ユニットを備える電動船外機の制御装置において、
前記電動船外機の電動機の電流が所定値以上になることを検出する電動機電流検出手段と、
前記電動機電流が所定値以上の過電流状態になると電動機を停止させる電動機停止手段と、
過負荷状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間前記電動機を駆動させて停止する電動機制御手段とを備えることを特徴とする電動船外機の制御装置。An electric drive unit for driving the propeller,
In a control device for an electric outboard motor including a control unit that controls the electric drive unit,
Motor current detection means for detecting that the current of the motor of the electric outboard motor is equal to or more than a predetermined value,
Motor stopping means for stopping the motor when the motor current is in an overcurrent state of a predetermined value or more,
An electric outboard motor control device, comprising: motor control means for driving the electric motor for a predetermined time when the accelerator is opened again after releasing the stop of the electric motor with the accelerator in the neutral state from the overload state and opening the accelerator, and stopping the electric motor. .
前記電動駆動ユニットを制御する制御ユニットを備える電動船外機の制御装置において、
前記電動船外機の電装部品の電流が所定値以上になることを検出する電装部品電流検出手段と、
前記電装部品の検出電流が所定時間以上の過負荷状態になると電動機を停止させる電動機停止手段と、
過負荷状態からアクセルを中立状態で電動機の停止を解除して再度アクセルを開いた時所定時間前記電動機を駆動させて停止する電動機制御手段とを備えることを特徴とする電動船外機の制御装置。An electric drive unit for driving the propeller,
In a control device for an electric outboard motor including a control unit that controls the electric drive unit,
Electrical component current detecting means for detecting that the current of the electrical component of the electric outboard motor is equal to or greater than a predetermined value,
Motor stopping means for stopping the motor when the detection current of the electrical component is in an overload state for a predetermined time or more,
An electric outboard motor control device, comprising: motor control means for driving the electric motor for a predetermined time when the accelerator is opened again after releasing the stop of the electric motor with the accelerator in the neutral state from the overload state and opening the accelerator, and stopping the electric motor. .
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