JP3940284B2 - 推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶の推進装置のうち、船外機のタイプでは、２サイクル（２ストローク）エンジンと４サイクル（４ストローク）エンジンとが使用に供されている。これらのエンジンの始動は、エンジンのフライホイールに対し手動または電動で初期的な回転を与えて、エンジンが自力で回転を維持するような状態に移行させることによる。
【０００３】
電動でエンジンを始動させる場合にはバッテリが必須の構成であり、しかも他の電装部品より始動装置の電力消費は大きく、そのバッテリの充電残量は比較的高水準に維持されている必要がある。もし、バッテリの充電残量が不足しエンジンを電動で始動させることができない状況に陥ったならば、非常手段として、フライホイールにロープを巻き付け手動で始動させることが、通常は可能である。
【０００４】
しかしながら、比較的大型の船外機で用いられる４サイクルエンジンでは、クランキングトルクが大きく人力による始動に大きな労力を必要とする。特に、エンジンが冷えている場合にはなおさらである。
【０００５】
したがって、このような４サイクルエンジンでは、エンジン始動に使うバッテリの残量をそれに必要な分以上に維持することは、帰港する場合など航行の安全確保のため是非とも必要なことである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特に、船舶のぎ装（艤装）状態によっては、電力を消費する部品・機器が数多く装備される場合があり、これらは、エンジンが停止され海上に停泊している場合においても作動され得る。したがって、関知する間もなくバッテリの残量不足に陥る可能性がある。例えば、現状よく用いられているバッテリ容量を考えると７Ａで５時間程度の電力消費を行なうと、エンジン始動に支障をきたす水準に近く、このような状態にそのまま至らせるのは避ける必要がある。５時間というとプレジャー目的の航行でも十分に考えられる事態である。
【０００７】
また、エンジン始動に支障をきたすまでのバッテリの残量不足を避けるため、バッテリを２つ装備してそのうち１つをエンジン始動専用にする方法も考えられるが、このような場合でも、通常は、２つのバッテリのいずれもが船舶の部品・機器用のバッテリとして用いることができるよう切換え可能に構成されることが多い。バッテリの接続をわざわざつなぎ変える手間をなくすことも必要だからである。しかし、誤切換え状態にされる場合が考えられ、エンジン始動に支障をきたすまでのバッテリ残量不足を招くことがあり得る。
【０００８】
本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避するのに有用な、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置は、バッテリの消費／充電電流を積算する第１の手段と、前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が所定値より小であるか否かを判断する第２の手段と、前記判断された結果が前記所定値より小であるときに推進用エンジンを始動させるための始動信号を発する第３の手段と、前記推進用エンジンへのシフト・スロットル操作が入力され得、該入力に応じて操作信号を発する第４の手段と、前記第４の手段に接続された、前記操作信号を伝送するＬＡＮと、前記ＬＡＮに接続され、該ＬＡＮで伝送された前記操作信号に基づいて前記推進用エンジンのシフト状態およびスロットル状態を制御する第５の手段とを具備し、前記第５の手段が、さらに、前記第３の手段により前記始動信号が発せられたときには前記推進用エンジンのシフト状態を中立に制御することを特徴とする。
【００１０】
すなわち、バッテリから消費される電力およびバッテリに充電される電力を、電流の流れを積算することにより、バッテリの充電残量として監視する。そして、充電残量が所定値より小であると判断される場合にエンジンを始動させるための信号を発する。これによりエンジンは始動され、エンジンに付属されるジェネレータによりバッテリへの充電が開始される。よって、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避することができる。
【００１１】
なお、上記の各「手段」は、例えば、汎用または専用の端末を用いてそのハードウエアとその上で動作するソフトウエアにより実現することができる。ハードウエアは、例えば、マイクロプロセサ、メモリ、通信インターフェースなどにより構成され得る。ソフトウエアは、例えば、ＯＳなどの基本ソフトウエアとその上で動作する専用プログラム（アプリケーション・プログラム）などにより構成され得る。以下の説明においても「手段」については同様である。
【００１２】
また、「所定値」は、エンジンに応じてその始動に支障がない最低限の残量値としてあらかじめ決定しておくことができる。以下の説明においても「所定値」（ただし、先で説明する「第２の所定値」を除く。）については同様である。
【００１５】
また、実施態様としては、自動充電の指示を入力する入力部と、前記入力された指示を記憶する記憶部とを備え、前記判断された結果が前記所定値より小であり、かつ、前記記憶部に前記自動充電の指示が記憶されている場合に、推進用エンジンを始動させるための始動信号を発するようにしてもよい。自動的な充電を行なうか否かを選択できるようにするものである。
【００１６】
また、実施態様としては、前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が前記所定値より大きな第２の所定値より大であるか否かを判断する第６の手段と、前記第６の手段の判断結果が前記第２の所定値より大であり、かつ、前記始動信号により前記推進用エンジンが始動されている場合に、前記推進用エンジンを停止させるための停止信号を発する第７の手段とをさらに具備するようにしてもよい。自動的な充電を開始した場合には、十分な充電量に達した時点でエンジンを停止させるものである。「第２の所定値」は、前述の「所定値」より大きな値であり、エンジンによる充電なしにある程度の電力消費が可能であり、このような電力消費によってもエンジンの始動に支障がない最低水準に落ち込まない値としてあらかじめ決定しておくことができる。以下においても「第２の所定値」は同様である。
【００２１】
なお、以上述べた自動的な充電は、自動的な充電強化との両者を備えるようにしてもよい。両者を備えた場合には、自動的な充電を停止することと自動的な充電強化をもとに戻すことについて、その一方または両方を備えることができる。
【００２２】
すなわち、自動充電の指示と充電量の自動増加の指示とを入力する入力部と、前記入力された指示を記憶する記憶部と、エンジンの回転／停止状態を検知する第１の手段と、
バッテリの消費／充電電流を積算する第２の手段と、前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が所定値より小であるか否かを判断する第３の手段と、前記判断された結果が前記所定値より小であり、かつ、前記検知された推進用エンジンの状態が停止状態であり、かつ、前記記憶部に前記自動充電の指示が記憶されている場合に、推進用エンジンを始動させるための始動信号を発する第４の手段と、前記判断された結果が前記所定値より小であり、かつ、前記検知された推進用エンジンの状態が回転状態であり、かつ、前記記憶部に前記充電量の自動増加の指示が記憶されている場合に、前記推進用エンジンの回転速度を増加させるための回転増進信号を発する第５の手段と、前記推進用エンジンへのシフト・スロットル操作が入力され得、該入力に応じて操作信号を発する第６の手段と、前記第６の手段に接続された、前記操作信号を伝送するＬＡＮと、前記ＬＡＮに接続され、該ＬＡＮで伝送された前記操作信号に基づいて前記推進用エンジンのシフト状態およびスロットル状態を制御する第７の手段とを具備し、前記第７の手段が、さらに、前記第４の手段により前記始動信号が発せられたときには前記推進用エンジンのシフト状態を中立に制御するようにしてもよい。
【００２３】
また、前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が前記所定値より大きな第２の所定値より大であるか否かを判断する第８の手段と、前記第８の手段の判断結果が前記第２の所定値より大であり、かつ、前記始動信号により前記推進用エンジンが始動されている場合に、前記推進用エンジンを停止させるための停止信号を発する第９の手段と、前記第８の手段の判断結果が前記第２の所定値より大であり、かつ、前記回転増進信号が発せられている場合に、前記推進用エンジンの回転速度を通常に戻すための復帰信号を発する第１０の手段とをさらに具備するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を装備した船舶の構成を示す図である。この実施形態においては、バッテリ充電残量維持装置としての主要部は、処理部１７と報知部１３とによって構成され、これら間の情報の伝送は船内に設けられたＬＡＮ（local area network）１１を用いて行なわれる。なお、ＬＡＮ１１には、周知のハードウエア規格およびプロトコルを用いることができる。
【００２５】
図１に示すように、この船舶は船体１と船外機２により構成され、船体１にはＬＡＮ１１が装備され、ＬＡＮ１１には入力部１２、報知部１３、シフト・スロットル操作部１５、処理部１７が船内構成として接続される。船外機２は、エンジン２１を有し、エンジン２１にはエンジン制御ユニット２２、スタータモータ２３、ジェネレータ２４が設けられる。エンジン制御ユニット２２は、船内のＬＡＮ１１に接続される。
【００２６】
船体１には、上記以外に、船外機２を操舵するためのステアリング（ステアリングハンドル）１４の他、メインスイッチ１６、バッテリ１８、スタータリレー１９が設けられる。メインスイッチ１６は、通常キー入力によりエンジン２１を始動または停止させるものであり、キー操作によりスタータリレー１９に駆動電力が供給されてスタータリレー１９が駆動される。なお、図１においては、メインスイッチ１６からエンジン２１を停止させる構成の図示を省略しているが、これについては後述する。
【００２７】
スタータリレー１９は、バッテリ１８と船外機２のスタータモータ２３との間に設けられ、スタータリレー１９がオンされるとスタータモータ２３が回りエンジン２１を始動させる。バッテリ１８の出力はこれ以外にもメインスイッチ１６やエンジン制御ユニット２２の電源などとして電装各部に供給される。また、バッテリ１８は、エンジン２１に設けられたジェネレータ２４によって発電された電力を充電するように結線されている。なお、ジェネレータ２４の出力は交流である場合が多いが、このような場合は交流を整流する整流回路（図示せず）を介してジェネレータ２４の出力をバッテリ１８に供給する。
【００２８】
バッテリ１８から消費される電力による電流、およびバッテリに充電されるジェネレータ２４からの電流は、処理部１７によって監視されるべくセンシングされ、処理部１７は、監視した結果に基づきスタータリレー１９を操作する。なお、処理部１７は監視した結果に基づきエンジン２１を停止させるための出力も行ない得るが、このための構成については図示が省略されている。これについては後述する。また、処理部１７は、バッテリ１８の消費／充電電流の監視結果に基づきＬＡＮ１１を介して報知部１３に警告などの信号を発し、報知部１３は、これによりその旨の表示や警告音発砲を行なう。
【００２９】
入力部１２は、操作パネルの形態をとり処理部１７で行なわれる処理に必要な情報の設定などを入力するものである。入力された情報は、ＬＡＮ１１を介して処理部１７に供給される。なお、入力部１２は、処理部１７と一体として構成されていてもよい。
【００３０】
シフト・スロットル操作部１５は、エンジン２１のシフト状態（正転、逆転、中立）およびスロットル開度状態を操作するものであり、例えばレバーを倒すことにより操作入力を行ない、レバーの倒れ角に基づいて電気信号を発生し、発生された電気信号はＬＡＮ１１を介して船外機２のエンジン制御ユニット２２に導かれる。
【００３１】
エンジン制御ユニット２２は、上記導かれた電気信号に基づきエンジン２１のシフト、スロットル各状態を制御する。また、エンジン２１の状態（シフト状態、スロットル開度、回転速度など）をセンシングし、その結果は、自身によるエンジン制御処理のため用いられる他、ＬＡＮ１１を介して報知部１３に伝送される。報知部１３は、伝送された情報を表示する。
【００３２】
なお、上記の処理部１７には、汎用の端末（コンピュータ）を利用することもできるが、特定機能を備えた専用装置として備えつけられてもよい。
【００３３】
図２は、図１に示した構成の主要部をブロック図として示したものであり、すでに説明した構成要素には同一番号が付されている。図２においては、メインスイッチ１６からエンジン２１を停止させる構成としてエンジン制御ユニット２２への信号経路が記されている。また、処理部１７がバッテリ１８の消費／充電電流を監視した結果に基づきエンジン２１を停止させるための構成として、処理部１７からエンジン制御ユニット２２への信号経路が記されている。
【００３４】
エンジン２１に備えられるスパークプラグ（図示せず）にはエンジン制御ユニット２２に内蔵された点火電源回路（イグナイタ：図示せず）から点火電力が供給される。点火電源回路は、メインスイッチ１６または手動のエンジンストップスイッチ２５からエンジン制御ユニット２２へエンジン停止信号が発信された場合、あるいは処理部１７から点火停止信号が発信された場合はその作動が停止し、点火電力の供給が停止されてエンジン２１が停止される。
【００３５】
なお、実際は、スパークプラグには高電圧の供給が必要でかつ火花発生の所定タイミングを指示する信号も必要であるが、これらのための昇圧回路やタイミング信号発生回路は、説明を簡単にするため図示省略されている。
【００３６】
シフト・スロットル操作部１５は、例えばレバーによる操作をシフト操作とスロットル操作に分けて認識し、そのそれぞれをシフト操作送信部１５ａ、スロットル操作送信部１５ｂがおのおのＬＡＮ１１を介してエンジン制御ユニット２２に伝送する。
【００３７】
なお、図２において処理部１７からスタータリレー１９およびエンジン制御ユニット２２への信号伝送路が破線で描かれているが、これはバッテリ消費警告装置としてのみ機能させるときには、設けなくてもよいことを示している。
【００３８】
図３は、図１、図２中に示された処理部１７における内部の主要構成を示す図である。図３に示すように、処理部１７は、内部構成として、積算計１７３、演算部１７２、スタータ動作信号出力部１７１、点火停止信号出力部１７４、インターフェース１７５を有する。また、演算部１７２は、メモリ１７２ａを備える。
【００３９】
積算計１７３は、バッテリ１８から消費される電流とバッテリ１８へ充電される電流とを積算するものである。例えば、消費される電流を正値として、充電される電流を負値として積算し、積算結果がバッテリ１８における正味の消費電流として出力されるようにする。積算結果は演算部１７２に導かれる。
【００４０】
なお、積算計１７３は、例えば、バッテリ１８の電極に接続された導線に設けられた電流計と、この電流計の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力を一定サンプリング時間ごとに累算する累算部とで構成することができる。上記電流計は正負ともに測定できるものを用意する。
【００４１】
演算部１７２は、メモリ１７２ａに格納された情報や積算計１７３からの情報、さらには、インターフェース１７５を介してＬＡＮ１１から得た情報などを用いて論理演算などの処理を行なうものであり、その処理の結果をスタータ動作信号出力部１７１、点火停止信号出力部１７４、またはインターフェース１７５を介してＬＡＮ１１に出力する。
【００４２】
スタータ動作信号出力部１７１は、演算部１７２からの出力に基づきスタータリレー１９をオンとする信号を出力する。点火停止信号出力部１７４は、演算部１７２からの出力に基づきエンジン制御ユニット２２の点火制御回路作動をオフとする信号を出力する。インターフェース１７５は、処理部１７がＬＡＮ１１との情報のやり取りを行なうための通信インターフェースである。
【００４３】
次に、図１ないし図３に示した実施形態における動作について図４、図５、図６をも参照して説明する。まず、図４は、図１ないし図３に示した実施形態においてバッテリ消費警告装置として動作させる場合の動作フローを示す流れ図である。
【００４４】
この場合の動作は、処理部の積算計１７３の出力を監視することにより（ステップ４１）、バッテリ１８の充電残量が所定の値より小であるか否かを演算部１７２で判断すること（ステップ４２）が主要な処理の流れである。積算計１７３の出力は、バッテリ１８から消費される正味の積算電流を示しているから、バッテリ１８の容量を勘案すれば残量としてどのぐらい充電量があるかがわかる。
【００４５】
そこで、エンジン始動に支障が生じるほどに至らない時点の充電量を上記所定値として設定しておき、積算計１７３の出力とバッテリ１８の容量とからバッテリ充電残量を演算部１７２で計算し、これを上記所定値と比較することにより上記判断ができる。バッテリ１８の容量、上記所定値など必要な情報はあらかじめ例えばメモリ１７２ａに格納しておく。この格納のため入力部１２より必要な情報を入力するようにしてもよい。
【００４６】
バッテリ１８の充電残量が所定の値より小であると判断される場合には、ＬＡＮ１１を介して報知部１３に向けて警告を発するように信号を出力する（ステップ４３）。報知部１３は、これに基づいて各種の警告を発する。例えば、視覚情報、聴覚情報による警報である。視覚情報には、表示装置上でのその旨の表示やパトランプなどの光の放射などを例示できる。聴覚情報には、警報音の発砲や音声合成によるその旨のアナウンスなどを例示できる。これらを多重的に用いてもよい。発せられた警告は、ステップ４１においてバッテリ１８の残量が上記所定値より低下していないと判断が変わるまで継続する。このような判断の変化が生じたとき、およびステップ４１においてバッテリ１８の残量が上記所定値より低下していないと判断されるときは、報知部１３への警告発生の要求はリセットされる（ステップ４４）。
【００４７】
なお、上記の判断の変化は、警告が発せられることにより操船者がエンジン２１を始動しバッテリ１８への充電が進行することにより生じる。したがって、このような警告により、操船者は、バッテリ１８の残量不足を知りこれに応じてエンジン２１を始動させバッテリ１８への充電を開始し、もって、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避することができる。特に、処理部１７など警告に必要な構成部分を常時電源オンにしておくことにより、エンジン１８が停止され船舶が沖合いなどに停泊される場合などに有用である。
【００４８】
次に、図５は、図１ないし図３に示した実施形態において、バッテリ消費警告装置に加えてバッテリ充電残量維持装置として動作させる場合の動作フローを示す流れ図である。図５において、図４ですでに説明したステップと同一機能のステップについては同一番号を付してある。その部分については説明を省略する。
【００４９】
図５に示す場合は、処理部１７が有する機能が図４に示した場合より増強されている。その増強部分を説明するに、ステップ４３において報知部１３に向けて警告を発するよう信号を出力すると、自動充電モードが設定されているか否かにより処理が分岐する（ステップ５１）。
【００５０】
ここで、自動充電モードとは、充電残量の低下に伴い操船者の操作によらず自動的にエンジン２１を始動させるモードをいう。このようなモード設定は、例えば、あらかじめ入力部１２からその旨を入力し処理部１７のメモリ１７２ａにその情報を格納（記憶）しておくことにより行なうことができる。なお、メモリ１７２ａに固定的に（書き換え不能に）その旨を格納することによれば、バッテリ１８の充電残量の低下に伴い常に自動的にエンジン２１が始動されるようになる。
【００５１】
自動充電モードが設定されていない場合は図４に示したものと同様にステップ４１に戻る。自動充電モードが設定されている場合は、演算部１７２は、スタータ動作信号出力部１７１にスタータ動作信号を発するように出力を行なう。これにより、スタータ動作信号出力部１７１は、スタータ動作信号をスタータリレー１９に出力する（ステップ５２）。この結果エンジン２１は自動的に始動される。
【００５２】
なお、自動的に始動されたときのエンジン２１のシフト状態は中立で、スロットル開度はバッテリ１８への充電が十分に行なわれる程度にするのが好ましいが、これは、例えば、処理部１７からＬＡＮ１１を介してエンジン制御ユニット２２にそれらの指令を行うことによりなすことができる。または、エンジン制御ユニット２２のエンジン２１への制御内容が通常は上記のようになるようにエンジン制御ユニット２２を設定しておくことによってもよい。後者の場合は、正規の（通常の操船者による）エンジン始動を行なったときにはシフト・スロットル操作部１５の操作内容がエンジン制御ユニット２２に伝送され、これによりエンジン制御ユニット２２がエンジン２１を制御するようにしておく。
【００５３】
エンジン２１が自動的に始動されたら積算計１７３の出力の監視を続ける（ステップ５３）。そして、バッテリ１８の充電残量が第２の所定値に達したか否かを判断する（ステップ５４）。第２の所定値は、ステップ４２の第１の所定値より大きく、かつバッテリ１８の充電残量としてエンジン始動に支障をきたすまでには十分に余裕のある値としてあらかじめ設定しておく。第２の所定値についてもその格納を例えばメモリ１７２ａにあらかじめ行なっておくことができ、またその格納のため入力部１２から必要な情報を入力できるようにしてもよい。
【００５４】
ステップ５４での判断が第２の所定値に達しないとされる間はステップ５３が継続的に実行され、第２の所定値に達した時点で報知部１３への警告発生の要求のリセット（ステップ５５）と点火停止信号の出力（ステップ５６）とを行なう。点火停止信号の出力は、演算部１７２が点火停止信号出力部１７４に対しその指示を行なうことによってなされる。これにより、エンジン制御ユニット２２の点火電源回路がオフとなりエンジン２１は停止に至る。
【００５５】
点火停止信号の出力が終わるとすでに説明した最初のステップ４１に戻る。これにより以下同様にバッテリ消費警告装置およびバッテリ充電残量維持装置としての処理を行なう。
【００５６】
この実施形態では、以上説明のように、充電残量が第１の所定値より小であると判断される場合にエンジン２１を始動させるための信号としてスタータ動作信号を発する。これによりエンジン２１は始動され、エンジン２１に付属されるジェネレータ２４によりバッテリ１８への充電が開始され、よって、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避することができる。また、自動的にエンジン始動および／またはエンジン停止を行なうことによりさらに便宜が大きい。
【００５７】
ちなみに、上記で説明したエンジン始動とエンジン停止とはいずれか一方のみ自動的に行なうようにしてもよい。この場合ステップ５２またはステップ５６の一方が手動でなされる。手動の場合はメインスイッチ１６から操船者がその操作を行なうことができる。
【００５８】
次に、図６は、図１ないし図３に示した実施形態において、バッテリ消費警告装置に加えてバッテリ充電残量維持装置として動作させる場合の動作フローの他の例を示す流れ図である。図６において、図４、図５ですでに説明したステップと同一機能のステップについては同一番号を付してある。その部分については説明を省略する。
【００５９】
図６に示す場合は、処理部１７が有する機能が図５に示した場合よりさらに増強されている。その増強部分を説明するに、ステップ４３において報知部１３に向けて警告を発するよう信号を出力すると、エンジン２１が回転中であるか否かにより処理が分岐する（ステップ６１）。なお、エンジン２１が回転中であるか否かは、エンジン制御ユニット２２がエンジン２１についてセンシングする結果をＬＡＮ１１、インターフェース１７５を介して演算部１７２に伝送することにより検知することができる。
【００６０】
エンジン２１が停止中であればステップ５１に移行し以下すでに説明のように処理される。エンジン２１が回転中であるときは充電量補充モードが設定されているか否かにより処理が分岐する（ステップ６２）。
【００６１】
ここで、充電量補充モードとは、エンジン２１が回転中でありジェネレータ２４により発電がされているが、それに増して消費する電力が大きいことによりバッテリ１８の充電量が第１の所定値まで低下した場合に、ジェネレータ２４による発電を増強すべくエンジン２１の回転数を増加させるモードをいう。このようなモード設定は、例えば、あらかじめ入力部１２からその旨を入力し処理部１７のメモリ１７２ａにその情報を格納（記憶）しておくことにより行なうことができる。
【００６２】
充電量補充モードが設定されていない場合は図４、図５に示したものと同様にステップ４１に戻る。充電量補充モードが設定されている場合は、演算部１７２は、インターフェース１７５、ＬＡＮ１１を介しエンジン制御ユニット２２に向けてエンジン回転速度を増加するよう指示信号の出力を行なう（ステップ６３）。これにより、エンジン制御ユニット２２は、エンジン２１にスロットル開度の増加信号を出力する。この結果エンジン２１は自動的に回転速度が増加する。
【００６３】
エンジン２１が自動的に回転速度増加されたら積算計１７３の出力の監視を続ける（ステップ６４）。そして、バッテリ１８の充電残量が第２の所定値に達しか否かを判断する（ステップ６５）。第２の所定値は、すでに説明したステップ５４と同様に、ステップ４２の第１の所定値より大きく、かつバッテリ１８の充電残量としてエンジン始動に支障をきたすまでには十分に余裕のある値としてあらかじめ設定しておく。この第２の所定値についてもその格納を例えばメモリ１７２ａにあらかじめ行なっておくことができ、またその格納のため入力部１２から必要な情報を入力できるようにしてもよい。
【００６４】
ステップ６５での判断が第２の所定値に達しないとされる間はステップ６４が継続的に実行され、第２の所定値に達した時点で報知部１３への警告発生の要求のリセット（ステップ６６）とエンジン回転速度増加要求のリセットの出力（ステップ６７）とを行なう。エンジン回転速度増加要求のリセットの出力は、演算部１７２がインターフェース１７５、ＬＡＮ１１を介しエンジン制御ユニット２２に対して行う。これにより、エンジン２１の回転速度はもとの速度に戻る。
【００６５】
エンジン回転速度増加要求のリセットの出力が終わるとすでに説明した最初のステップ４１に戻る。これにより以下同様にバッテリ消費警告装置およびバッテリ充電残量維持装置としての処理を行なう。
【００６６】
この実施形態では、以上説明のように、充電残量が第１の所定値より小であると判断され、かつエンジン２１がすでに回転中である場合にはエンジン２１の回転速度を増加させるための信号を発する。これによりエンジン２１の回転速度が増加され、エンジン２１に付属されるジェネレータ２４によりバッテリ１８への充電が強化され、よって、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避することができる。これは、エンジン２１が回転しているがそれに増して電力が消費される場合に対処したものなので、さらにバッテリの充電残量維持装置として信頼性が高い。
【００６７】
次に、図１ないし図３に示した実施形態とは異なる実施形態を図７を参照して説明する。図７は、本発明の他の実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を説明する図であり、図１ないし図３に示した実施形態における図２に対応する図である。図７において、すでに説明した構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
この実施形態は、処理部１７の代わりに積算計７１を設け、積算計７１をＬＡＮ１１に接続する。積算計７１は、処理部１７の積算計１７３と同様な機能を有するものであり、かつ、ＬＡＮ１１と接続されるための通信インターフェースを備えたものである。また、処理部１７に備えられていた演算部１７２、スタータ動作信号出力部１７１、点火停止信号出力部１７４をエンジン制御ユニット２２に付属させて演算部など２２ａとして装備する。すなわち、各機能部を設ける場所を移動したものでありバッテリ消費警告装置およびバッテリ充電残量維持装置としての動作は変わりない。よって、図４ないし図６に示した動作フローについてもいずれのものも採用することができる。
【００６９】
この実施形態では、エンジン制御ユニット２２がもともと有する演算処理機能を利用して実質的に演算部１７２を構築することができハードウエアの重複を避けることができる。
【００７０】
次に、図１ないし図３、図７に示した実施形態とは異なる実施形態を図８を参照して説明する。図８は、本発明のさらに他の実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を説明する図であり、図１ないし図３に示した実施形態における図２に対応する図である。図８において、すでに説明した構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００７１】
この実施形態は、処理部１７に備えられていた演算部１７２、スタータ動作信号出力部１７１、点火停止信号出力部１７４を報知部１３に付属させて演算部等１３ａとして装備する。すなわち、やはり各機能部を設ける場所を移動したものでありバッテリ消費警告装置およびバッテリ充電残量維持装置としての動作は変わりない。よって、図４ないし図６に示した動作フローについてもいずれのものも採用することができる。
【００７２】
この実施形態では、報知部１３（表示メータなど）の高機能化としてバッテリ消費警告機能またはバッテリ充電残量維持機能を提供することができる。また、ここでさらに入力部１２についても報知部１３に一体化するようにしてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、バッテリから消費される電力およびバッテリに充電される電力を、電流の流れを積算することにより、バッテリの充電残量として監視する。よって、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を装備した船舶の構成を示す図。
【図２】 図１に示した構成の主要部をブロックとして示した図。
【図３】 図１、図２中に示された処理部１７における内部の主要構成を示す図。
【図４】 図１ないし図３に示した実施形態においてバッテリ消費警告装置として動作させる場合の動作フローを示す流れ図。
【図５】 図１ないし図３に示した実施形態において、バッテリ消費警告装置に加えてバッテリ充電残量維持装置として動作させる場合の動作フローを示す流れ図。
【図６】 図１ないし図３に示した実施形態において、バッテリ消費警告装置に加えてバッテリ充電残量維持装置として動作させる場合の動作フローの他の例を示す流れ図。
【図７】 本発明の他の実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を説明する図。
【図８】 本発明のさらに他の実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を説明する図。
【符号の説明】
１…船体 ２…船外機 １１…ＬＡＮ １２…入力部 １３…報知部 １３ａ…演算部等 １４…ステアリング １５…シフト・スロットル操作部 １５ａ…シフト操作送信部 １５ｂ…スロットル操作送信部 １６…メインスイッチ １７…処理部 １８…バッテリ １９…スタータリレー ２１…エンジン ２２…エンジン制御ユニット ２２ａ…演算部など ２３…スタータモータ ２４…ジェネレータ ２５…エンジンストップスイッチ ７１…積算計 １７１…スタータ動作信号出力部 １７２…演算部 １７３…積算計 １７４…点火停止信号出力部 １７５…インターフェース
【発明の属する技術分野】
本発明は、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶の推進装置のうち、船外機のタイプでは、２サイクル（２ストローク）エンジンと４サイクル（４ストローク）エンジンとが使用に供されている。これらのエンジンの始動は、エンジンのフライホイールに対し手動または電動で初期的な回転を与えて、エンジンが自力で回転を維持するような状態に移行させることによる。
【０００３】
電動でエンジンを始動させる場合にはバッテリが必須の構成であり、しかも他の電装部品より始動装置の電力消費は大きく、そのバッテリの充電残量は比較的高水準に維持されている必要がある。もし、バッテリの充電残量が不足しエンジンを電動で始動させることができない状況に陥ったならば、非常手段として、フライホイールにロープを巻き付け手動で始動させることが、通常は可能である。
【０００４】
しかしながら、比較的大型の船外機で用いられる４サイクルエンジンでは、クランキングトルクが大きく人力による始動に大きな労力を必要とする。特に、エンジンが冷えている場合にはなおさらである。
【０００５】
したがって、このような４サイクルエンジンでは、エンジン始動に使うバッテリの残量をそれに必要な分以上に維持することは、帰港する場合など航行の安全確保のため是非とも必要なことである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特に、船舶のぎ装（艤装）状態によっては、電力を消費する部品・機器が数多く装備される場合があり、これらは、エンジンが停止され海上に停泊している場合においても作動され得る。したがって、関知する間もなくバッテリの残量不足に陥る可能性がある。例えば、現状よく用いられているバッテリ容量を考えると７Ａで５時間程度の電力消費を行なうと、エンジン始動に支障をきたす水準に近く、このような状態にそのまま至らせるのは避ける必要がある。５時間というとプレジャー目的の航行でも十分に考えられる事態である。
【０００７】
また、エンジン始動に支障をきたすまでのバッテリの残量不足を避けるため、バッテリを２つ装備してそのうち１つをエンジン始動専用にする方法も考えられるが、このような場合でも、通常は、２つのバッテリのいずれもが船舶の部品・機器用のバッテリとして用いることができるよう切換え可能に構成されることが多い。バッテリの接続をわざわざつなぎ変える手間をなくすことも必要だからである。しかし、誤切換え状態にされる場合が考えられ、エンジン始動に支障をきたすまでのバッテリ残量不足を招くことがあり得る。
【０００８】
本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避するのに有用な、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置は、バッテリの消費／充電電流を積算する第１の手段と、前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が所定値より小であるか否かを判断する第２の手段と、前記判断された結果が前記所定値より小であるときに推進用エンジンを始動させるための始動信号を発する第３の手段と、前記推進用エンジンへのシフト・スロットル操作が入力され得、該入力に応じて操作信号を発する第４の手段と、前記第４の手段に接続された、前記操作信号を伝送するＬＡＮと、前記ＬＡＮに接続され、該ＬＡＮで伝送された前記操作信号に基づいて前記推進用エンジンのシフト状態およびスロットル状態を制御する第５の手段とを具備し、前記第５の手段が、さらに、前記第３の手段により前記始動信号が発せられたときには前記推進用エンジンのシフト状態を中立に制御することを特徴とする。
【００１０】
すなわち、バッテリから消費される電力およびバッテリに充電される電力を、電流の流れを積算することにより、バッテリの充電残量として監視する。そして、充電残量が所定値より小であると判断される場合にエンジンを始動させるための信号を発する。これによりエンジンは始動され、エンジンに付属されるジェネレータによりバッテリへの充電が開始される。よって、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避することができる。
【００１１】
なお、上記の各「手段」は、例えば、汎用または専用の端末を用いてそのハードウエアとその上で動作するソフトウエアにより実現することができる。ハードウエアは、例えば、マイクロプロセサ、メモリ、通信インターフェースなどにより構成され得る。ソフトウエアは、例えば、ＯＳなどの基本ソフトウエアとその上で動作する専用プログラム（アプリケーション・プログラム）などにより構成され得る。以下の説明においても「手段」については同様である。
【００１２】
また、「所定値」は、エンジンに応じてその始動に支障がない最低限の残量値としてあらかじめ決定しておくことができる。以下の説明においても「所定値」（ただし、先で説明する「第２の所定値」を除く。）については同様である。
【００１５】
また、実施態様としては、自動充電の指示を入力する入力部と、前記入力された指示を記憶する記憶部とを備え、前記判断された結果が前記所定値より小であり、かつ、前記記憶部に前記自動充電の指示が記憶されている場合に、推進用エンジンを始動させるための始動信号を発するようにしてもよい。自動的な充電を行なうか否かを選択できるようにするものである。
【００１６】
また、実施態様としては、前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が前記所定値より大きな第２の所定値より大であるか否かを判断する第６の手段と、前記第６の手段の判断結果が前記第２の所定値より大であり、かつ、前記始動信号により前記推進用エンジンが始動されている場合に、前記推進用エンジンを停止させるための停止信号を発する第７の手段とをさらに具備するようにしてもよい。自動的な充電を開始した場合には、十分な充電量に達した時点でエンジンを停止させるものである。「第２の所定値」は、前述の「所定値」より大きな値であり、エンジンによる充電なしにある程度の電力消費が可能であり、このような電力消費によってもエンジンの始動に支障がない最低水準に落ち込まない値としてあらかじめ決定しておくことができる。以下においても「第２の所定値」は同様である。
【００２１】
なお、以上述べた自動的な充電は、自動的な充電強化との両者を備えるようにしてもよい。両者を備えた場合には、自動的な充電を停止することと自動的な充電強化をもとに戻すことについて、その一方または両方を備えることができる。
【００２２】
すなわち、自動充電の指示と充電量の自動増加の指示とを入力する入力部と、前記入力された指示を記憶する記憶部と、エンジンの回転／停止状態を検知する第１の手段と、
バッテリの消費／充電電流を積算する第２の手段と、前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が所定値より小であるか否かを判断する第３の手段と、前記判断された結果が前記所定値より小であり、かつ、前記検知された推進用エンジンの状態が停止状態であり、かつ、前記記憶部に前記自動充電の指示が記憶されている場合に、推進用エンジンを始動させるための始動信号を発する第４の手段と、前記判断された結果が前記所定値より小であり、かつ、前記検知された推進用エンジンの状態が回転状態であり、かつ、前記記憶部に前記充電量の自動増加の指示が記憶されている場合に、前記推進用エンジンの回転速度を増加させるための回転増進信号を発する第５の手段と、前記推進用エンジンへのシフト・スロットル操作が入力され得、該入力に応じて操作信号を発する第６の手段と、前記第６の手段に接続された、前記操作信号を伝送するＬＡＮと、前記ＬＡＮに接続され、該ＬＡＮで伝送された前記操作信号に基づいて前記推進用エンジンのシフト状態およびスロットル状態を制御する第７の手段とを具備し、前記第７の手段が、さらに、前記第４の手段により前記始動信号が発せられたときには前記推進用エンジンのシフト状態を中立に制御するようにしてもよい。
【００２３】
また、前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が前記所定値より大きな第２の所定値より大であるか否かを判断する第８の手段と、前記第８の手段の判断結果が前記第２の所定値より大であり、かつ、前記始動信号により前記推進用エンジンが始動されている場合に、前記推進用エンジンを停止させるための停止信号を発する第９の手段と、前記第８の手段の判断結果が前記第２の所定値より大であり、かつ、前記回転増進信号が発せられている場合に、前記推進用エンジンの回転速度を通常に戻すための復帰信号を発する第１０の手段とをさらに具備するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を装備した船舶の構成を示す図である。この実施形態においては、バッテリ充電残量維持装置としての主要部は、処理部１７と報知部１３とによって構成され、これら間の情報の伝送は船内に設けられたＬＡＮ（local area network）１１を用いて行なわれる。なお、ＬＡＮ１１には、周知のハードウエア規格およびプロトコルを用いることができる。
【００２５】
図１に示すように、この船舶は船体１と船外機２により構成され、船体１にはＬＡＮ１１が装備され、ＬＡＮ１１には入力部１２、報知部１３、シフト・スロットル操作部１５、処理部１７が船内構成として接続される。船外機２は、エンジン２１を有し、エンジン２１にはエンジン制御ユニット２２、スタータモータ２３、ジェネレータ２４が設けられる。エンジン制御ユニット２２は、船内のＬＡＮ１１に接続される。
【００２６】
船体１には、上記以外に、船外機２を操舵するためのステアリング（ステアリングハンドル）１４の他、メインスイッチ１６、バッテリ１８、スタータリレー１９が設けられる。メインスイッチ１６は、通常キー入力によりエンジン２１を始動または停止させるものであり、キー操作によりスタータリレー１９に駆動電力が供給されてスタータリレー１９が駆動される。なお、図１においては、メインスイッチ１６からエンジン２１を停止させる構成の図示を省略しているが、これについては後述する。
【００２７】
スタータリレー１９は、バッテリ１８と船外機２のスタータモータ２３との間に設けられ、スタータリレー１９がオンされるとスタータモータ２３が回りエンジン２１を始動させる。バッテリ１８の出力はこれ以外にもメインスイッチ１６やエンジン制御ユニット２２の電源などとして電装各部に供給される。また、バッテリ１８は、エンジン２１に設けられたジェネレータ２４によって発電された電力を充電するように結線されている。なお、ジェネレータ２４の出力は交流である場合が多いが、このような場合は交流を整流する整流回路（図示せず）を介してジェネレータ２４の出力をバッテリ１８に供給する。
【００２８】
バッテリ１８から消費される電力による電流、およびバッテリに充電されるジェネレータ２４からの電流は、処理部１７によって監視されるべくセンシングされ、処理部１７は、監視した結果に基づきスタータリレー１９を操作する。なお、処理部１７は監視した結果に基づきエンジン２１を停止させるための出力も行ない得るが、このための構成については図示が省略されている。これについては後述する。また、処理部１７は、バッテリ１８の消費／充電電流の監視結果に基づきＬＡＮ１１を介して報知部１３に警告などの信号を発し、報知部１３は、これによりその旨の表示や警告音発砲を行なう。
【００２９】
入力部１２は、操作パネルの形態をとり処理部１７で行なわれる処理に必要な情報の設定などを入力するものである。入力された情報は、ＬＡＮ１１を介して処理部１７に供給される。なお、入力部１２は、処理部１７と一体として構成されていてもよい。
【００３０】
シフト・スロットル操作部１５は、エンジン２１のシフト状態（正転、逆転、中立）およびスロットル開度状態を操作するものであり、例えばレバーを倒すことにより操作入力を行ない、レバーの倒れ角に基づいて電気信号を発生し、発生された電気信号はＬＡＮ１１を介して船外機２のエンジン制御ユニット２２に導かれる。
【００３１】
エンジン制御ユニット２２は、上記導かれた電気信号に基づきエンジン２１のシフト、スロットル各状態を制御する。また、エンジン２１の状態（シフト状態、スロットル開度、回転速度など）をセンシングし、その結果は、自身によるエンジン制御処理のため用いられる他、ＬＡＮ１１を介して報知部１３に伝送される。報知部１３は、伝送された情報を表示する。
【００３２】
なお、上記の処理部１７には、汎用の端末（コンピュータ）を利用することもできるが、特定機能を備えた専用装置として備えつけられてもよい。
【００３３】
図２は、図１に示した構成の主要部をブロック図として示したものであり、すでに説明した構成要素には同一番号が付されている。図２においては、メインスイッチ１６からエンジン２１を停止させる構成としてエンジン制御ユニット２２への信号経路が記されている。また、処理部１７がバッテリ１８の消費／充電電流を監視した結果に基づきエンジン２１を停止させるための構成として、処理部１７からエンジン制御ユニット２２への信号経路が記されている。
【００３４】
エンジン２１に備えられるスパークプラグ（図示せず）にはエンジン制御ユニット２２に内蔵された点火電源回路（イグナイタ：図示せず）から点火電力が供給される。点火電源回路は、メインスイッチ１６または手動のエンジンストップスイッチ２５からエンジン制御ユニット２２へエンジン停止信号が発信された場合、あるいは処理部１７から点火停止信号が発信された場合はその作動が停止し、点火電力の供給が停止されてエンジン２１が停止される。
【００３５】
なお、実際は、スパークプラグには高電圧の供給が必要でかつ火花発生の所定タイミングを指示する信号も必要であるが、これらのための昇圧回路やタイミング信号発生回路は、説明を簡単にするため図示省略されている。
【００３６】
シフト・スロットル操作部１５は、例えばレバーによる操作をシフト操作とスロットル操作に分けて認識し、そのそれぞれをシフト操作送信部１５ａ、スロットル操作送信部１５ｂがおのおのＬＡＮ１１を介してエンジン制御ユニット２２に伝送する。
【００３７】
なお、図２において処理部１７からスタータリレー１９およびエンジン制御ユニット２２への信号伝送路が破線で描かれているが、これはバッテリ消費警告装置としてのみ機能させるときには、設けなくてもよいことを示している。
【００３８】
図３は、図１、図２中に示された処理部１７における内部の主要構成を示す図である。図３に示すように、処理部１７は、内部構成として、積算計１７３、演算部１７２、スタータ動作信号出力部１７１、点火停止信号出力部１７４、インターフェース１７５を有する。また、演算部１７２は、メモリ１７２ａを備える。
【００３９】
積算計１７３は、バッテリ１８から消費される電流とバッテリ１８へ充電される電流とを積算するものである。例えば、消費される電流を正値として、充電される電流を負値として積算し、積算結果がバッテリ１８における正味の消費電流として出力されるようにする。積算結果は演算部１７２に導かれる。
【００４０】
なお、積算計１７３は、例えば、バッテリ１８の電極に接続された導線に設けられた電流計と、この電流計の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力を一定サンプリング時間ごとに累算する累算部とで構成することができる。上記電流計は正負ともに測定できるものを用意する。
【００４１】
演算部１７２は、メモリ１７２ａに格納された情報や積算計１７３からの情報、さらには、インターフェース１７５を介してＬＡＮ１１から得た情報などを用いて論理演算などの処理を行なうものであり、その処理の結果をスタータ動作信号出力部１７１、点火停止信号出力部１７４、またはインターフェース１７５を介してＬＡＮ１１に出力する。
【００４２】
スタータ動作信号出力部１７１は、演算部１７２からの出力に基づきスタータリレー１９をオンとする信号を出力する。点火停止信号出力部１７４は、演算部１７２からの出力に基づきエンジン制御ユニット２２の点火制御回路作動をオフとする信号を出力する。インターフェース１７５は、処理部１７がＬＡＮ１１との情報のやり取りを行なうための通信インターフェースである。
【００４３】
次に、図１ないし図３に示した実施形態における動作について図４、図５、図６をも参照して説明する。まず、図４は、図１ないし図３に示した実施形態においてバッテリ消費警告装置として動作させる場合の動作フローを示す流れ図である。
【００４４】
この場合の動作は、処理部の積算計１７３の出力を監視することにより（ステップ４１）、バッテリ１８の充電残量が所定の値より小であるか否かを演算部１７２で判断すること（ステップ４２）が主要な処理の流れである。積算計１７３の出力は、バッテリ１８から消費される正味の積算電流を示しているから、バッテリ１８の容量を勘案すれば残量としてどのぐらい充電量があるかがわかる。
【００４５】
そこで、エンジン始動に支障が生じるほどに至らない時点の充電量を上記所定値として設定しておき、積算計１７３の出力とバッテリ１８の容量とからバッテリ充電残量を演算部１７２で計算し、これを上記所定値と比較することにより上記判断ができる。バッテリ１８の容量、上記所定値など必要な情報はあらかじめ例えばメモリ１７２ａに格納しておく。この格納のため入力部１２より必要な情報を入力するようにしてもよい。
【００４６】
バッテリ１８の充電残量が所定の値より小であると判断される場合には、ＬＡＮ１１を介して報知部１３に向けて警告を発するように信号を出力する（ステップ４３）。報知部１３は、これに基づいて各種の警告を発する。例えば、視覚情報、聴覚情報による警報である。視覚情報には、表示装置上でのその旨の表示やパトランプなどの光の放射などを例示できる。聴覚情報には、警報音の発砲や音声合成によるその旨のアナウンスなどを例示できる。これらを多重的に用いてもよい。発せられた警告は、ステップ４１においてバッテリ１８の残量が上記所定値より低下していないと判断が変わるまで継続する。このような判断の変化が生じたとき、およびステップ４１においてバッテリ１８の残量が上記所定値より低下していないと判断されるときは、報知部１３への警告発生の要求はリセットされる（ステップ４４）。
【００４７】
なお、上記の判断の変化は、警告が発せられることにより操船者がエンジン２１を始動しバッテリ１８への充電が進行することにより生じる。したがって、このような警告により、操船者は、バッテリ１８の残量不足を知りこれに応じてエンジン２１を始動させバッテリ１８への充電を開始し、もって、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避することができる。特に、処理部１７など警告に必要な構成部分を常時電源オンにしておくことにより、エンジン１８が停止され船舶が沖合いなどに停泊される場合などに有用である。
【００４８】
次に、図５は、図１ないし図３に示した実施形態において、バッテリ消費警告装置に加えてバッテリ充電残量維持装置として動作させる場合の動作フローを示す流れ図である。図５において、図４ですでに説明したステップと同一機能のステップについては同一番号を付してある。その部分については説明を省略する。
【００４９】
図５に示す場合は、処理部１７が有する機能が図４に示した場合より増強されている。その増強部分を説明するに、ステップ４３において報知部１３に向けて警告を発するよう信号を出力すると、自動充電モードが設定されているか否かにより処理が分岐する（ステップ５１）。
【００５０】
ここで、自動充電モードとは、充電残量の低下に伴い操船者の操作によらず自動的にエンジン２１を始動させるモードをいう。このようなモード設定は、例えば、あらかじめ入力部１２からその旨を入力し処理部１７のメモリ１７２ａにその情報を格納（記憶）しておくことにより行なうことができる。なお、メモリ１７２ａに固定的に（書き換え不能に）その旨を格納することによれば、バッテリ１８の充電残量の低下に伴い常に自動的にエンジン２１が始動されるようになる。
【００５１】
自動充電モードが設定されていない場合は図４に示したものと同様にステップ４１に戻る。自動充電モードが設定されている場合は、演算部１７２は、スタータ動作信号出力部１７１にスタータ動作信号を発するように出力を行なう。これにより、スタータ動作信号出力部１７１は、スタータ動作信号をスタータリレー１９に出力する（ステップ５２）。この結果エンジン２１は自動的に始動される。
【００５２】
なお、自動的に始動されたときのエンジン２１のシフト状態は中立で、スロットル開度はバッテリ１８への充電が十分に行なわれる程度にするのが好ましいが、これは、例えば、処理部１７からＬＡＮ１１を介してエンジン制御ユニット２２にそれらの指令を行うことによりなすことができる。または、エンジン制御ユニット２２のエンジン２１への制御内容が通常は上記のようになるようにエンジン制御ユニット２２を設定しておくことによってもよい。後者の場合は、正規の（通常の操船者による）エンジン始動を行なったときにはシフト・スロットル操作部１５の操作内容がエンジン制御ユニット２２に伝送され、これによりエンジン制御ユニット２２がエンジン２１を制御するようにしておく。
【００５３】
エンジン２１が自動的に始動されたら積算計１７３の出力の監視を続ける（ステップ５３）。そして、バッテリ１８の充電残量が第２の所定値に達したか否かを判断する（ステップ５４）。第２の所定値は、ステップ４２の第１の所定値より大きく、かつバッテリ１８の充電残量としてエンジン始動に支障をきたすまでには十分に余裕のある値としてあらかじめ設定しておく。第２の所定値についてもその格納を例えばメモリ１７２ａにあらかじめ行なっておくことができ、またその格納のため入力部１２から必要な情報を入力できるようにしてもよい。
【００５４】
ステップ５４での判断が第２の所定値に達しないとされる間はステップ５３が継続的に実行され、第２の所定値に達した時点で報知部１３への警告発生の要求のリセット（ステップ５５）と点火停止信号の出力（ステップ５６）とを行なう。点火停止信号の出力は、演算部１７２が点火停止信号出力部１７４に対しその指示を行なうことによってなされる。これにより、エンジン制御ユニット２２の点火電源回路がオフとなりエンジン２１は停止に至る。
【００５５】
点火停止信号の出力が終わるとすでに説明した最初のステップ４１に戻る。これにより以下同様にバッテリ消費警告装置およびバッテリ充電残量維持装置としての処理を行なう。
【００５６】
この実施形態では、以上説明のように、充電残量が第１の所定値より小であると判断される場合にエンジン２１を始動させるための信号としてスタータ動作信号を発する。これによりエンジン２１は始動され、エンジン２１に付属されるジェネレータ２４によりバッテリ１８への充電が開始され、よって、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避することができる。また、自動的にエンジン始動および／またはエンジン停止を行なうことによりさらに便宜が大きい。
【００５７】
ちなみに、上記で説明したエンジン始動とエンジン停止とはいずれか一方のみ自動的に行なうようにしてもよい。この場合ステップ５２またはステップ５６の一方が手動でなされる。手動の場合はメインスイッチ１６から操船者がその操作を行なうことができる。
【００５８】
次に、図６は、図１ないし図３に示した実施形態において、バッテリ消費警告装置に加えてバッテリ充電残量維持装置として動作させる場合の動作フローの他の例を示す流れ図である。図６において、図４、図５ですでに説明したステップと同一機能のステップについては同一番号を付してある。その部分については説明を省略する。
【００５９】
図６に示す場合は、処理部１７が有する機能が図５に示した場合よりさらに増強されている。その増強部分を説明するに、ステップ４３において報知部１３に向けて警告を発するよう信号を出力すると、エンジン２１が回転中であるか否かにより処理が分岐する（ステップ６１）。なお、エンジン２１が回転中であるか否かは、エンジン制御ユニット２２がエンジン２１についてセンシングする結果をＬＡＮ１１、インターフェース１７５を介して演算部１７２に伝送することにより検知することができる。
【００６０】
エンジン２１が停止中であればステップ５１に移行し以下すでに説明のように処理される。エンジン２１が回転中であるときは充電量補充モードが設定されているか否かにより処理が分岐する（ステップ６２）。
【００６１】
ここで、充電量補充モードとは、エンジン２１が回転中でありジェネレータ２４により発電がされているが、それに増して消費する電力が大きいことによりバッテリ１８の充電量が第１の所定値まで低下した場合に、ジェネレータ２４による発電を増強すべくエンジン２１の回転数を増加させるモードをいう。このようなモード設定は、例えば、あらかじめ入力部１２からその旨を入力し処理部１７のメモリ１７２ａにその情報を格納（記憶）しておくことにより行なうことができる。
【００６２】
充電量補充モードが設定されていない場合は図４、図５に示したものと同様にステップ４１に戻る。充電量補充モードが設定されている場合は、演算部１７２は、インターフェース１７５、ＬＡＮ１１を介しエンジン制御ユニット２２に向けてエンジン回転速度を増加するよう指示信号の出力を行なう（ステップ６３）。これにより、エンジン制御ユニット２２は、エンジン２１にスロットル開度の増加信号を出力する。この結果エンジン２１は自動的に回転速度が増加する。
【００６３】
エンジン２１が自動的に回転速度増加されたら積算計１７３の出力の監視を続ける（ステップ６４）。そして、バッテリ１８の充電残量が第２の所定値に達しか否かを判断する（ステップ６５）。第２の所定値は、すでに説明したステップ５４と同様に、ステップ４２の第１の所定値より大きく、かつバッテリ１８の充電残量としてエンジン始動に支障をきたすまでには十分に余裕のある値としてあらかじめ設定しておく。この第２の所定値についてもその格納を例えばメモリ１７２ａにあらかじめ行なっておくことができ、またその格納のため入力部１２から必要な情報を入力できるようにしてもよい。
【００６４】
ステップ６５での判断が第２の所定値に達しないとされる間はステップ６４が継続的に実行され、第２の所定値に達した時点で報知部１３への警告発生の要求のリセット（ステップ６６）とエンジン回転速度増加要求のリセットの出力（ステップ６７）とを行なう。エンジン回転速度増加要求のリセットの出力は、演算部１７２がインターフェース１７５、ＬＡＮ１１を介しエンジン制御ユニット２２に対して行う。これにより、エンジン２１の回転速度はもとの速度に戻る。
【００６５】
エンジン回転速度増加要求のリセットの出力が終わるとすでに説明した最初のステップ４１に戻る。これにより以下同様にバッテリ消費警告装置およびバッテリ充電残量維持装置としての処理を行なう。
【００６６】
この実施形態では、以上説明のように、充電残量が第１の所定値より小であると判断され、かつエンジン２１がすでに回転中である場合にはエンジン２１の回転速度を増加させるための信号を発する。これによりエンジン２１の回転速度が増加され、エンジン２１に付属されるジェネレータ２４によりバッテリ１８への充電が強化され、よって、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避することができる。これは、エンジン２１が回転しているがそれに増して電力が消費される場合に対処したものなので、さらにバッテリの充電残量維持装置として信頼性が高い。
【００６７】
次に、図１ないし図３に示した実施形態とは異なる実施形態を図７を参照して説明する。図７は、本発明の他の実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を説明する図であり、図１ないし図３に示した実施形態における図２に対応する図である。図７において、すでに説明した構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
この実施形態は、処理部１７の代わりに積算計７１を設け、積算計７１をＬＡＮ１１に接続する。積算計７１は、処理部１７の積算計１７３と同様な機能を有するものであり、かつ、ＬＡＮ１１と接続されるための通信インターフェースを備えたものである。また、処理部１７に備えられていた演算部１７２、スタータ動作信号出力部１７１、点火停止信号出力部１７４をエンジン制御ユニット２２に付属させて演算部など２２ａとして装備する。すなわち、各機能部を設ける場所を移動したものでありバッテリ消費警告装置およびバッテリ充電残量維持装置としての動作は変わりない。よって、図４ないし図６に示した動作フローについてもいずれのものも採用することができる。
【００６９】
この実施形態では、エンジン制御ユニット２２がもともと有する演算処理機能を利用して実質的に演算部１７２を構築することができハードウエアの重複を避けることができる。
【００７０】
次に、図１ないし図３、図７に示した実施形態とは異なる実施形態を図８を参照して説明する。図８は、本発明のさらに他の実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を説明する図であり、図１ないし図３に示した実施形態における図２に対応する図である。図８において、すでに説明した構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００７１】
この実施形態は、処理部１７に備えられていた演算部１７２、スタータ動作信号出力部１７１、点火停止信号出力部１７４を報知部１３に付属させて演算部等１３ａとして装備する。すなわち、やはり各機能部を設ける場所を移動したものでありバッテリ消費警告装置およびバッテリ充電残量維持装置としての動作は変わりない。よって、図４ないし図６に示した動作フローについてもいずれのものも採用することができる。
【００７２】
この実施形態では、報知部１３（表示メータなど）の高機能化としてバッテリ消費警告機能またはバッテリ充電残量維持機能を提供することができる。また、ここでさらに入力部１２についても報知部１３に一体化するようにしてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、バッテリから消費される電力およびバッテリに充電される電力を、電流の流れを積算することにより、バッテリの充電残量として監視する。よって、エンジン始動に支障をきたすようなバッテリ残量不足を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を装備した船舶の構成を示す図。
【図２】 図１に示した構成の主要部をブロックとして示した図。
【図３】 図１、図２中に示された処理部１７における内部の主要構成を示す図。
【図４】 図１ないし図３に示した実施形態においてバッテリ消費警告装置として動作させる場合の動作フローを示す流れ図。
【図５】 図１ないし図３に示した実施形態において、バッテリ消費警告装置に加えてバッテリ充電残量維持装置として動作させる場合の動作フローを示す流れ図。
【図６】 図１ないし図３に示した実施形態において、バッテリ消費警告装置に加えてバッテリ充電残量維持装置として動作させる場合の動作フローの他の例を示す流れ図。
【図７】 本発明の他の実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を説明する図。
【図８】 本発明のさらに他の実施形態に係る、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置を説明する図。
【符号の説明】
１…船体 ２…船外機 １１…ＬＡＮ １２…入力部 １３…報知部 １３ａ…演算部等 １４…ステアリング １５…シフト・スロットル操作部 １５ａ…シフト操作送信部 １５ｂ…スロットル操作送信部 １６…メインスイッチ １７…処理部 １８…バッテリ １９…スタータリレー ２１…エンジン ２２…エンジン制御ユニット ２２ａ…演算部など ２３…スタータモータ ２４…ジェネレータ ２５…エンジンストップスイッチ ７１…積算計 １７１…スタータ動作信号出力部 １７２…演算部 １７３…積算計 １７４…点火停止信号出力部 １７５…インターフェース
Claims (5)
- バッテリの消費／充電電流を積算する第１の手段と、
前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が所定値より小であるか否かを判断する第２の手段と、
前記判断された結果が前記所定値より小であるときに推進用エンジンを始動させるための始動信号を発する第３の手段と、
前記推進用エンジンへのシフト・スロットル操作が入力され得、該入力に応じて操作信号を発する第４の手段と、
前記第４の手段に接続された、前記操作信号を伝送するＬＡＮと、
前記ＬＡＮに接続され、該ＬＡＮで伝送された前記操作信号に基づいて前記推進用エンジンのシフト状態およびスロットル状態を制御する第５の手段とを具備し、
前記第５の手段が、さらに、前記第３の手段により前記始動信号が発せられたときには前記推進用エンジンのシフト状態を中立に制御すること
を特徴とする、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置。 - 自動充電の指示を入力する入力部と、
前記入力された指示を記憶する記憶部と、
バッテリの消費／充電電流を積算する第１の手段と、
前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が所定値より小であるか否かを判断する第２の手段と、
前記判断された結果が前記所定値より小であり、かつ、前記記憶部に前記自動充電の指示が記憶されている場合に、推進用エンジンを始動させるための始動信号を発する第３の手段と、
前記推進用エンジンへのシフト・スロットル操作が入力され得、該入力に応じて操作信号を発する第４の手段と、
前記第４の手段に接続された、前記操作信号を伝送するＬＡＮと、
前記ＬＡＮに接続され、該ＬＡＮで伝送された前記操作信号に基づいて前記推進用エンジンのシフト状態およびスロットル状態を制御する第５の手段とを具備し、
前記第５の手段が、さらに、前記第３の手段により前記始動信号が発せられたときには前記推進用エンジンのシフト状態を中立に制御すること
を特徴とする、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置。 - 前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が前記所定値より大きな第２の所定値より大であるか否かを判断する第６の手段と、
前記第６の手段の判断結果が前記第２の所定値より大であり、かつ、前記始動信号により前記推進用エンジンが始動されている場合に、前記推進用エンジンを停止させるための停止信号を発する第７の手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項１または２記載の、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置。 - 自動充電の指示と充電量の自動増加の指示とを入力する入力部と、
前記入力された指示を記憶する記憶部と、
エンジンの回転／停止状態を検知する第１の手段と、
バッテリの消費／充電電流を積算する第２の手段と、
前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が所定値より小であるか否かを判断する第３の手段と、
前記判断された結果が前記所定値より小であり、かつ、前記検知された推進用エンジンの状態が停止状態であり、かつ、前記記憶部に前記自動充電の指示が記憶されている場合に、推進用エンジンを始動させるための始動信号を発する第４の手段と、
前記判断された結果が前記所定値より小であり、かつ、前記検知された推進用エンジンの状態が回転状態であり、かつ、前記記憶部に前記充電量の自動増加の指示が記憶されている場合に、前記推進用エンジンの回転速度を増加させるための回転増進信号を発する第５の手段と、
前記推進用エンジンへのシフト・スロットル操作が入力され得、該入力に応じて操作信号を発する第６の手段と、
前記第６の手段に接続された、前記操作信号を伝送するＬＡＮと、
前記ＬＡＮに接続され、該ＬＡＮで伝送された前記操作信号に基づいて前記推進用エンジンのシフト状態およびスロットル状態を制御する第７の手段とを具備し、
前記第７の手段が、さらに、前記第４の手段により前記始動信号が発せられたときには前記推進用エンジンのシフト状態を中立に制御すること
を特徴とする、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置。 - 前記積算された結果により前記バッテリの充電残量が前記所定値より大きな第２の所定値より大であるか否かを判断する第８の手段と、
前記第８の手段の判断結果が前記第２の所定値より大であり、かつ、前記始動信号により前記推進用エンジンが始動されている場合に、前記推進用エンジンを停止させるための停止信号を発する第９の手段と、
前記第８の手段の判断結果が前記第２の所定値より大であり、かつ、前記回転増進信号が発せられている場合に、前記推進用エンジンの回転速度を通常に戻すための復帰信号を発する第１０の手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項４記載の、推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置。
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