JPH08113194A

JPH08113194A - 船舶の電動推進装置

Info

Publication number: JPH08113194A
Application number: JP6250490A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kato; 雅彦加藤
Original assignee: Sanshin Kogyo KK
Current assignee: Yamaha Marine Co Ltd
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1994-10-17
Publication date: 1996-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】構成部品の損傷等を回避でき、またバッテリ
の利用効率，性能を向上することができる船舶の電動推
進装置を提供する。【構成】ＥＣＵ８，ＰＷＭ制御回路１５，電動モータ
１３を喫水線Ａより下側の船底３８の平坦部内面に接す
るように配設し、上記ＥＣＵ８，ＰＷＭ制御回路１５，
電動モータ１３に水冷ジャケット３２，３３，３４を設
け、冷却水取入口３５，及び排出口３７を喫水線Ａより
下側に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動モータ及び該モー
タの制御機構からなる船舶の電動推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、船舶の駆動源としては主にエンジ
ンが用いられている。しかし、最近小型軽量艇の場合に
は例えば太陽光を利用するような電動推進装置を採用す
ることが考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、一般に電動
推進装置を採用した場合、装置を構成する部品が発熱す
る問題があり、そのため、モータの出力性能が低下する
とともに構成部品等の破損が懸念される。また、バッテ
リ電流はモータへ供給される際に希望するモータ出力に
応じた大きさに変換されるが、上記発熱によりこの変換
効率が低下し、バッテリの利用効率が低下するという問
題が発生する。特に小型艇や太陽光を駆動源に利用した
場合のようなバッテリ電源が小さい時には、上記変換効
率の低下を回避する必要が生じる。

【０００４】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、構成部品の損傷等を回避でき、またバッテ
リの利用効率，性能を向上することができる船舶の電動
推進装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電動
モータ及び該モータの制御機構からなる船舶の電動推進
装置において、喫水線より下側に位置する船底に平坦部
を形成し、該平坦部の内面に接するように上記電動モー
タ及び制御機構構成部品の少なくとも一部を配設したこ
とを特徴としている。

【０００６】請求項２の発明は、電動モータ及び該モー
タの制御機構からなる船舶の電動推進装置において、上
記電動モータ及び制御機構構成部品の少なくとも一部に
水冷ジャケットを設け、該水冷ジャケットの冷却水取入
口及び排出口を喫水線より下側に形成したことを特徴と
している。

【０００７】請求項３の発明は、電動モータ及び該モー
タの制御機構からなる船舶の電動推進装置において、上
記電動モータ及び制御機構構成部品の少なくとも一部を
船体外の水に接するように外方に露出させたことを特徴
としている。

【０００８】請求項４の発明は、操作子の操作量に応じ
たモータ駆動信号を出力する駆動制御手段と、該駆動制
御手段からのモータ駆動信号に応じた駆動電流を出力す
る駆動電流出力手段と、該駆動電流出力手段からの駆動
電流に応じた駆動力で推進器を駆動する駆動モータとを
備えた船舶の電動推進装置において、所定値以上の駆動
力を要する特定運転域を検出する特定運転域検出手段
と、特定運転域が検出されたときバッテリと上記駆動モ
ータとを直結する最大駆動電力供給手段とを備えたこと
を特徴としている。

【０００９】請求項５の発明は、操作子の操作量に応じ
たモータ駆動信号を出力する駆動制御手段と、該駆動制
御手段からのモータ駆動信号に応じた駆動電流を出力す
る駆動電流出力手段と、該駆動電流出力手段からの駆動
電流に応じた駆動力で推進器を駆動する駆動モータとを
備えた船舶の電動推進装置において、上記駆動電流出力
手段の異常を検出する異常検出手段と、異常が検出され
たときバッテリと上記駆動モータとを直結する最大駆動
電力供給手段とを備えたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１の発明の船舶の電動推進装置によれ
ば、電動モータ及び制御機構構成部品の少なくとも一部
を喫水線より下側に位置する船底の平坦部内面に接する
ように配設したので、上記電動モータ，制御機構構成部
品を特別の冷却構造を採用することなく冷却することが
でき、発熱による上記構成部品の損傷やバッテリの利用
効率，性能の低下を回避することができるとともに、上
記構成部品の支持用ブラケットを不要にできる。

【００１１】請求項２の発明の船舶の電動推進装置によ
れば、電動モータ及び制御機構構成部品の少なくとも一
部に水冷ジャケットを設けたので、該水冷ジャケットに
流水を取り込み上記電動モータ，制御機構構成部品を効
率良く冷却することができ、発熱による上記構成部品の
損傷やバッテリの利用効率，性能の低下を回避すること
ができる。また、上記水冷ジャケットの冷却水取入口及
び排出口を喫水線より下側に形成したので、水の取り込
み用のポンプ等を不要にできる。

【００１２】請求項３の発明の船舶の電動推進装置によ
れば、電動モータ及び制御機構構成部品の少なくとも一
部を船体外の水に接するように外方に露出させたので、
上記電動モータ，制御機構構成部品を効率良く冷却する
ことができ、発熱による上記構成部品の損傷やバッテリ
の利用効率，性能の低下を回避することができる。

【００１３】請求項４の発明の船舶の電動推進装置によ
れば、特定運転域検出手段により所定値以上の駆動力を
要する特定運転域を検出し、該特定運転域が検出された
ときには最大駆動電力供給手段によりバッテリと駆動モ
ータとを直結するようにしたので、バッテリ電源の利用
効率を向上することができる。

【００１４】請求項５の発明の船舶の電動推進装置によ
れば、異常検出手段により駆動電流出力手段の異常を検
出し、該異常が検出されたときには最大駆動電力供給手
段によりバッテリと駆動モータとを直結するよう構成し
たので、駆動電流出力手段の異常によりバッテリ電源の
利用効率が低下することを回避でき、またモータが駆動
不能になることを回避できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１ないし図６は請求項１，２の発明に係る第１実
施例の船舶の電動推進装置を説明するための図であり、
図１は上記推進装置が適用されたソーラーボートの平面
図、図２は上記ソーラーボートの側面図、図３は図２の
III−III 線断面図、図４は図３の側面図、図５は上記
推進装置の制御方法を説明するためのブロック図、図６
は上記推進装置の制御方法を説明するための図である。

【００１６】図において、１はソーラーボートを示して
おり、このボート１の操舵席２の前側，後側上面には太
陽電池３，４が取り付けられている。上記操舵席２の正
面には、後述の舵５に不図示のワイヤケーブルで連結さ
れたステリング６と、バッテリ残量計（不図示）等を備
える計器パネル７と、後述のＥＣＵ８に接続されたスロ
ットル９とが取り付けられている。なお、１０は上記操
舵席２内への海水の浸入を阻止する波返しである。

【００１７】上記操舵席２の後方には駆動系（電動推進
装置）１１が搭載されている。この駆動系１１は、上記
舵５に取り付けられた二重反転プロペラ１２を回転駆動
するモータ１３と、上記太陽電池３，４で発電された電
気が充電されるバッテリ１４と、該バッテリ１４から上
記モータ１３に供給される電流を上記スロットル９の操
作量に応じてＰＷＭ制御回路１５を介して制御する上記
ＥＣＵ８とを備えている。

【００１８】上記バッテリ１４，モータ１３間には、メ
インスイッチ３０，及びキルスイッチ１７により作動さ
れて、上記バッテリ１４，モータ１３間を接続するメイ
ンリレー１６と、上記バッテリ１４，モータ１３間の極
性を変えて該モータ１３の回転方向を切り替える前後進
切替リレー１８と、上記ＰＷＭ制御回路１５を介さずに
上記バッテリ１４，モータ１３を直結する直結リレー３
１とが取り付けられている。

【００１９】また、１９は、アクチュエータ２０により
作動されて、上記ボート１の操舵性を向上させる位相逆
転舵であり、低速域では上記舵５の動作に対応して逆位
相に作動し、旋回性が向上する。また高速域では同位相
に作動し、直進安定性が向上する。また上記アクチュエ
ータ２０が取り付けられる前室２１と、上記操舵席２部
分と上記駆動系１１が搭載される機関室２２と、後室２
３とは、隔壁２４〜２６により各々隔絶，補強されてい
る。

【００２０】なお図示していないが、本実施例ボート１
には速度センサ，舵角センサ，及び前後進検出センサが
取り付けられており、上記メインスイッチ３０からのメ
インスイッチ信号とともに、船速，舵角，及び前後切替
信号が上記ＥＣＵ８に入力されている。

【００２１】上記ＥＣＵ８，ＰＷＭ制御回路１５，及び
モータ１３には、そのケース外面にウォータージャケッ
ト３２，３３，３４が設けられており、冷却水取込口３
５から取り込まれた水が連通路３６を通って各ウォータ
ージャケット３２〜３４内を流動して冷却水排出口３７
より排出されるようになっている。また、上記喫水線Ａ
より下側に位置する船底３８は平坦に形成されており、
該平坦部の内面に接するように上記各機器８，１５，１
３は上記バッテリ１４，前後進切替リレー１８ととも
に、配設されている。また、上記冷却水取込口３５，冷
却水排出口３７についても共に喫水線Ａより下側に形成
されている。

【００２２】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例ボート１では、メインスイッチ３０，及び
キルスイッチ１７のオンにより上記メインリレー１６が
作動されて、上記モータ１３にバッテリ１４の電源が上
記ＰＷＭ制御回路１５を介して供給される。これによ
り、上記モータ１３が上記二重反転プロペラ１２を回転
駆動する。

【００２３】ここで、上記ＰＷＭ制御回路１５では、図
６に示すようなデューティ比制御が行われる。図６にお
いて縦軸は電流を、横軸は時間をそれぞれ示しており、
この図に示すように上記ＰＷＭ制御回路１５は、ｔ１間
隔でｔ２の時間だけ、電流Ｉ ₀をモータ１３に供給して
いる。そして、上記スロットル９が開かれると、図６に
破線で示すように電流の供給時間を増加させることで、
即ちデューティ比を大きくすることで、上記モータ１３
の出力を向上させるよう構成されている。

【００２４】このとき、上記モータ１３，及びＥＣＵ
８，ＰＷＭ制御回路１５，バッテリ１４，前後進切替リ
レー１８等の制御機構構成部品を喫水線Ａより下側に位
置する船底３８の平坦部内面に接するように配設したの
で、上記構成部品等を冷却でき、もって上記部品の発熱
によるモータ１３の出力性能の低下，部品の損傷，バッ
テリ１４の利用効率，性能の低下を回避することができ
るとともに、上記構成部品支持用ブラケットを不要にで
きる。

【００２５】また、上述のように連通路３６により連通
されたウォータージャケット３２，３３，３４を設けた
ので、上記構成部品等をより効率良く冷却でき、もって
モータ１３の出力性能，バッテリ１４の利用効率，性能
を向上することができる。また、上記冷却水取込口３
５，冷却水排出口３７を共に喫水線Ａより下側に形成し
たので、ポンプ等を用いることなく上記ウォータージャ
ケットに流水を取り入れることができる。

【００２６】次に、図７に基づいて請求項３の発明に係
る第２実施例の船舶の電動推進装置を説明する。図７は
本実施例の推進装置の要部を示す一部断面側面図であ
る。なお、図４と同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００２７】本第２実施例は上記第１実施例装置のモー
タ１３，及び制御機構構成部品の一部を船体外の水に接
するように外方に露出させたものであり、図７に示すよ
うに、モータ１３，ＥＣＵ８，ＰＷＭ制御回路１５の底
面が直接水と接するように、船底３８に取り付けられて
いる。

【００２８】このように本実施例では、モータ１３，Ｅ
ＣＵ８，ＰＷＭ制御回路１５をその底面が直接水と接す
るように船底３８に取り付けたので、上記構成部品を効
率良く冷却でき、もってモータ１３の出力性能，バッテ
リ１４の利用効率，性能を向上することができる。

【００２９】なお、上記モータ１３，ＥＣＵ８，ＰＷＭ
制御回路１５の水と接する面に、図８の底面図に示すよ
うに、フィン３９を設けても良く、このようにすれば上
記構成部品の冷却効果を更に向上することができる。

【００３０】また、上記フィン３９を設けた場合、図９
の船底の一部断面側面図に示すように、上記船底の構成
部品取付部を船側に凹ませて、底面カバー４０を設ける
ことで、船底に水流の乱れが発生することを回避でき
る。この場合、流水は図示矢印方向に開口４１ａより流
入して上記構成部品を冷却し、開口４１ｂより流出する
こととなる。

【００３１】次に主に図５に基づいて請求項４の発明に
係る第３実施例の船舶の電動推進装置を説明する。な
お、本第３実施例の推進装置の構造は上記第１，２実施
例装置と同様であるため説明は省略する。

【００３２】本第３実施例装置は、危険回避時等のよう
な最大出力が必要な場合には上記モータ１３とバッテリ
１４とを直結するよう制御機構を構成したものである。
具体的には、ＥＣＵ８にスロットル（操作子）９よりス
ロットル信号が入力されると、該スロットル９の操作量
に応じたデューティ信号（モータ駆動信号）が、ＰＷＭ
制御回路１５に出力される。そして、上述のデューティ
比制御により、上記モータ駆動信号に応じた駆動電流が
モータ（駆動モータ）１３に出力される。そして、上記
ＥＣＵ８にスロットル全開信号が入力された場合には、
上記ＥＣＵ８より直結リレー３１に直結リレー切替信号
が出力され、該直結リレー３１が上記モータ１３とバッ
テリ１４とを直結するよう構成されている。

【００３３】この場合、上記ＥＣＵ８が、上記スロット
ル９の操作量に応じたモータ駆動信号を出力する駆動制
御手段として機能するとともに、所定値以上の駆動力を
要する特定運転域を検出する特定運転域検出手段として
機能する。また、上記ＰＷＭ制御回路１５が、ＥＣＵ８
からのモータ駆動信号に応じた駆動電流を出力する駆動
電流出力手段として、上記直結リレー３１が、特定運転
域が検出されたときバッテリ１４とモータ１３とを直結
する最大駆動電力供給手段としてそれぞれ機能する。

【００３４】このように、所定値以上の駆動力を要する
ときにはバッテリ１４とモータ１３とを直結するように
したので、上記ＰＷＭ制御回路１５におけるデューティ
比制御の変換効率に関わらず、最大の駆動力を出力する
ことができる。

【００３５】次に主に図５，１０に基づいて請求項５の
発明に係る第４実施例の船舶の電動推進装置を説明す
る。図１０は本実施例の制御を説明するためのフローチ
ャート図である。なお、本第４実施例の推進装置の構造
は上記第３実施例装置と同様であるため説明は省略す
る。

【００３６】本実施例装置は、上記ＰＷＭ制御回路１５
の異常が検出された時には上記モータ１３とバッテリ１
４とを直結するよう制御機構を構成したものである。具
体的には、図１０に示すように、例えば、上記ＰＷＭ制
御回路１５の温度異常検出信号が上記ＥＣＵ８に読み込
まれて異常有りと判断されると（ステップＳ１，２）、
上記ＥＣＵ８より直結リレー３１にＯＮ信号が出力され
て（ステップＳ３）、バッテリ１４，モータ１３間が直
結される。また、上記ステップＳ２において異常無しと
判断されると、スロットル開度，モータ回転数，消費電
流等の各種システムパラメータがＥＣＵ８に読み込まれ
（ステップＳ４）、各パラメータが所定値以上であれば
上記ステップＳ３の処理が行われ、所定値以上でなけれ
ば直結リレーＯＦＦ信号が出力され（ステップＳ４）、
上記ステップＳ１に移行して処理が繰り返される。

【００３７】この場合、上記ＥＣＵ８が、上記ＰＷＭ制
御回路１５の異常を検出する異常検出手段として機能す
る。

【００３８】このように、ＰＷＭ制御回路１５の異常が
検出された時にはモータ１３とバッテリ１４とを直結す
るようにしたので、上記ＰＷＭ制御回路１５の異常によ
りモータ１３が回転不能となることを回避できる。

【００３９】ここで、本発明のような電動推進装置で
は、上記バッテリ１４の残量が減少した後、過放電が行
われると、該バッテリ１４の充電性能が低下して、再充
電してもフル充電されない場合が発生する。

【００４０】このようなバッテリの充電性能の低下を回
避する方法としては、バッテリ１４の液比重や電池電圧
よりバッテリ残量を算出し、該バッテリ残量に応じて上
記デューティ比を制限して、上記ＰＷＭ制御回路１５に
よるモータ１３への電流供給を制限する方法がある。

【００４１】具体的には、バッテリ残量と液比重とは図
１１に示すようにほぼ直線的な増加傾向を、また、バッ
テリ残量と電池電圧とは図１２に示すように曲線的な増
加傾向をそれぞれ有することから、液比重や電池電圧か
らバッテリ残量を算出できることがわかる。この場合、
液比重を用いた方が高い精度で算出できるためより好ま
しい。

【００４２】そして、図１３に示すように、上記算出さ
れたバッテリ残量が２５％以下のときの上記デューティ
比の制限値を４０％に設定する。これは上記ＥＣＵ８内
のプログラム設定により行われる。

【００４３】上述のように制限値を設定した場合、上記
バッテリ１４の残量が２５％以下の時に上記スロットル
９が操作されてスロットル開度Ｔｈθがθ１となり、デ
ューティ比が４０％になると、図１４の破線で示すよう
に、上記スロットル開度が増加しても、デューティ比は
４０％に保持される。そのため、上記ＰＷＭ制御回路１
５によるモータ１３への電流供給が制限されて、バッテ
リ１４の過放電を回避することができ、バッテリの充電
性能を維持することができることとなる。図１４の直線
は上記制限値を設定しない場合を示しており、スロット
ル開度に応じてデューティ比が増加し、モータ１３への
電流供給量が増加して、バッテリ残量によっては過放電
が行われることが分かる。

【００４４】なお、図１３に示すように、バッテリ残量
が２５％以下とこれを越える場合とで、デューティ比の
制限値を４０％と１００％とに設定する方法では、バッ
テリ残量の変化に対してデューティ比の制限値の変化が
不十分であり、バッテリの有効利用ができず、また操船
時の違和感が発生する懸念がある。

【００４５】この問題を解決する方法として、図１５に
示すように、バッテリ残量を所定時間毎に計測し、残量
が増加しているときは上記制限値を大きくし、減少して
いれば小さくするというように、上記デューティ比の制
限値をバッテリ残量に応じてきめ細かく曲線的に変化さ
せる方法がある。このように制限値を設定した場合、図
１６の破線で示すように、スロットル開度に対するデュ
ーティ比の制限値がバッテリ残量に応じて設定されるた
め、さらに精度の高い制限制御をすることができ、操船
時の違和感を解消できる。また、バッテリ残量が多いほ
どデューティ比も大きく設定されてモータ１３への電流
供給量が増加されるため、バッテリを有効利用できる。
上記制限値を設定しない場合、図１６の直線に示すよう
に、スロットル開度に応じてデューティ比が１００％ま
で増加することとなる。

【００４６】なお、上述のように、スロットル開度が増
加してデューティ比が制限値に達するまではバッテリ残
量が１００％の時と同様の制御を行い、上記制限値に達
した後はスロットル開度に関わらず上記デューティ比を
一定にする方法では、操縦性（ドライバビリティ）が低
下する懸念がある。

【００４７】この問題を解決する方法として、図１７の
破線で示すように、同じスロットル開度θ２におけるデ
ューティ比を、バッテリ残量が少ないほど小さくなるよ
うに、制御直線の傾きを変化させる方法がある。このよ
うに制限値を設定した場合、同じスロットル開度におけ
るバッテリ１４の放電量を、バッテリ残量が小さいほど
少なく、大きいほど多くでき、それだけドライバビリテ
ィを向上することができる。

【００４８】また、電動推進装置において上記構成部品
の発熱を防止する方法として、上述の第１，第２実施例
の他に、上記ＥＣＵ８による制御を利用する方法があ
る。これは図１８に示すように、上記部品の温度Ｔｅｍ
ｐがｔ１に上昇したときには上記デューティ比の制限値
を例えば４０％に設定するものである。このように設定
した場合、上記部品温度がｔ１に達すると、図１９の破
線で示すように、スロットル開度Ｔｈθがθ１以上で
は、デューティ比が４０％に制限され、モータ１３への
電流供給が制限されて、温度上昇を抑制することができ
る。図１９の直線は上記制限値を設定しない場合を示し
ており、スロットル開度に応じてデューティ比が増加
し、モータ１３への電流供給量が増加して、上記部品温
度が上昇すると考えられる。

【００４９】なお、図１８に示すように、部品温度に応
じてデューティ比の制限値を２段階に設定する方法で
は、部品温度の変化に対してデューティ比の制限値の変
化が不十分であり、バッテリの有効利用ができず、また
操船時の違和感が発生する懸念がある。

【００５０】これを解決する方法として、図２０に示す
ように、デューティ比の制限値を部品温度に応じてきめ
細かく曲線的に変化させる方法がある。このように制限
値を設定した場合、図２１の破線で示すように、部品温
度に応じてスロットル開度に対するデューティ比の制限
値が設定されるため、さらに精度の高い制限制御をする
ことができ、操船時の違和感を解消できる。また、部品
温度が低いほどデューティ比が大きく設定されてモータ
１３への電流供給量が増加されるため、バッテリを有効
利用できる。なお、上記制限値を設定しない場合、図２
１の直線に示すように、スロットル開度に応じてデュー
ティ比が１００％まで増加することとなる。

【００５１】なお、図２１に示すように、スロットル開
度が増加してデューティ比が制限値に達するまではデュ
ーティ比の制限値が１００％の時と同様の制御を行い、
上記制限値に達した後はスロットル開度に関わらず上記
デューティ比を一定にする方法では、操縦性（ドライバ
ビリティ）が悪くなる懸念がある。

【００５２】これを解決する方法として、図２２の破線
で示すように、同じスロットル開度θ３におけるデュー
ティ比を、部品温度が高いほど小さくなるように、制限
直線の傾きを変化させる方法がある。このように制限値
を設定した場合、同じスロットル開度におけるバッテリ
１３の放電量を、部品温度が高いほど少なく、低いほど
多くでき、それだけドライバビリティを向上することが
できる。

【００５３】一方、例えば船舶の離着岸時等のように極
低速の走行が必要な場合、エンジンを駆動源とする船舶
においては、スロットル全閉でシフト位置を前進又は後
進位置とすることにより極低速走行を行うトロール状態
を実現できる。しかし、電動推進装置では、その構造上
トロール状態が実現できず、上記極低速域での操船性が
劣るという問題がある。

【００５４】この問題を解決する方法として、スロット
ル開度，モータ回転数，消費電流等のシステムパラメー
タが所定値以下になった場合に、上記デューティ比を一
定の微小値に固定することによりトロール状態を実現す
る方法がある。具体的には、上記ＥＣＵ８内のプログラ
ム設定により、図５に示すように、上記モータ１３から
のモータ回転数，消費電流，スロットル９からのスロッ
トル信号に基づいてＰＷＭ制御回路１５に出力するデュ
ーティ信号を一定の微小値に制御するよう構成する。

【００５５】このように、上記システムパラメータが所
定値以下の時はデューティ比を一定の微小値に固定する
ようにしたので、図２３の実線で示すように、スロット
ル開度Ｔｈθが極小の０〜θ４の間、デューティ比は一
定の微小値ａに固定されてモータ１３への供給電流を極
小として、上記トロール状態を実現でき、極低速域での
操船性を向上することができる。なお、図２３の破線に
示すように、上記トロール制御を行わない場合、デュー
ティ比は上記０〜θ４の間においてもスロットル開度に
応じて変化するため、スロットルの調節によりデューテ
ィ比をトロール状態のａに調節することは困難であるこ
とが分かる。

【００５６】また、上記トロール状態の実現方法とし
て、上記システムパラメータに関わらずデューティ比を
一定の微小値に固定するトロールスイッチを設けて、手
動でトロール状態に切り替えるようにしても良い。

【００５７】ここで、船舶においては例えば高速走行に
おける波乗り越え時ではスクリューが水面上に出る場合
があり、このような時には電動モータでは、負荷が減少
し、過回転して軸受等が損傷する懸念がある。

【００５８】これを解決する方法として、モータの回転
数が所定値を越えた場合に上記デューティ比を所定の値
に小さく設定する方法がある。また、この場合、図２４
に示すように、回転数が所定の最大値ｂを越えた場合
に、上記デューティ比に回転数に応じた縮小係数Ｋによ
る補正を加えて回転数を小さく維持する方法もある。こ
の場合、上記縮小係数Ｋは１より小さい値に設定され
て、上記モータの回転数を下げるように構成されてい
る。

【００５９】このように、モータの回転数が所定値を越
えた場合には、上記デューティ比を所定の極小値に設定
したので、また、回転数に応じた縮小係数Ｋによる補正
をデューティ比に加えて回転数を小さく維持するように
したので、急激に負荷が減少した場合にも、モータ回転
数が過回転になることを防止でき、部品の破損等を回避
できる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る船舶
の電動推進装置では、電動モータ及び制御機構構成部品
の少なくとも一部を喫水線より下側に位置する船底の平
坦部内面に接するように配設したので、上記電動モー
タ，制御機構構成部品を冷却することができる効果があ
り、発熱による上記構成部品の損傷やバッテリの利用効
率，性能の低下を回避することができる効果がある。ま
た平坦面に上記構成部品を配設したのでブラケットを不
要にできる。

【００６１】請求項２の発明の船舶の電動推進装置で
は、電動モータ及び制御機構構成部品の少なくとも一部
に水冷ジャケットを設けたので、上記水冷ジャケットに
流水を取り込み上記電動モータ，制御機構構成部品を効
率良く冷却することができる効果があり、発熱による上
記構成部品の損傷やバッテリの利用効率，性能の低下を
回避することができる効果がある。また、上記水冷ジャ
ケットの冷却水取入口及び排出口を喫水線より下側に形
成したので、水冷ジャケットに水を取り込むためのポン
プ等を不要にできる効果がある。

【００６２】請求項３の発明の船舶の電動推進装置で
は、電動モータ及び制御機構構成部品の少なくとも一部
を船体外の水に接するように外方に露出させたので、上
記電動モータ，制御機構構成部品を効率良く冷却するこ
とができる効果があり、発熱による上記構成部品の損傷
やバッテリの利用効率，性能の低下を回避することがで
きる効果がある。

【００６３】請求項４の発明の船舶の電動推進装置で
は、所定値以上の駆動力を要する特定運転域を検出する
特定運転域検出手段と、特定運転域が検出されたときに
バッテリと駆動モータとを直結する最大駆動電力供給手
段とを設けたので、所定値以上の駆動力を要する時には
バッテリと駆動モータとを直結して、バッテリ電源の利
用効率を向上することができる効果がある。

【００６４】請求項５の発明の船舶の電動推進装置で
は、駆動電流出力手段の異常を検出する異常検出手段
と、異常が検出されたときにバッテリと駆動モータとを
直結する最大駆動電力供給手段とを設けたので、駆動電
流出力手段の異常が検出されたときにはバッテリと駆動
モータとを直結して、バッテリ電源の利用効率を向上で
きる効果があり、また駆動電流出力手段の異常によりモ
ータが駆動不能になることを回避できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の船舶の電動推進装置が適
用されたソーラーボートの平面図である。

【図２】上記実施例ボートの側面図である。

【図３】図２の III−III 線断面図である。

【図４】上記実施例ボートの駆動系部分の一部断面側面
図である。

【図５】上記実施例装置の制御方法を説明するためのブ
ロック図である。

【図６】上記実施例装置の制御方法を説明するための図
である。

【図７】本発明の第２実施例の船舶の電動推進装置の駆
動系部分の一部断面側面図である。

【図８】上記実施例装置の駆動系部分の底面図である。

【図９】上記実施例装置の駆動系部分の一部断面側面図
である。

【図１０】本発明の第４実施例の船舶の電動推進装置の
制御方法を説明するためのフローチャート図である。

【図１１】上記実施例装置のバッテリ残量と液比重との
関係を示す特性図である。

【図１２】上記実施例装置のバッテリ残量と太陽電池電
圧との関係を示す特性図である。

【図１３】上記実施例装置のバッテリ残量とデューティ
比の制限値との関係を示す特性図である。

【図１４】上記実施例装置のスロットル開度とデューテ
ィ比との関係を示す特性図である。

【図１５】上記実施例装置のバッテリ残量とデューティ
比の制限値との関係を示す特性図である。

【図１６】上記実施例装置のスロットル開度とデューテ
ィ比との関係を示す特性図である。

【図１７】上記実施例装置のスロットル開度とデューテ
ィ比との関係を示す特性図である。

【図１８】上記実施例装置の温度とデューティ比の制限
値との関係を示す特性図である。

【図１９】上記実施例装置のスロットル開度とデューテ
ィ比との関係を示す特性図である。

【図２０】上記実施例装置の温度とデューティ比の制限
値との関係を示す特性図である。

【図２１】上記実施例装置のスロットル開度とデューテ
ィ比との関係を示す特性図である。

【図２２】上記実施例装置の温度とデューティ比との関
係を示す特性図である。

【図２３】上記実施例装置の温度とデューティ比との関
係を示す特性図である。

【図２４】上記実施例装置のエンジン回転数と縮小係数
との特性図である。

【符号の説明】

８ＥＣＵ（特定運転域検出手段，駆動制御手段，異常
検出手段）９スロットル（操作子）１１駆動系（電動推進装置）１２二重反転プロペラ（推進器）１３モータ（電動モータ，駆動モータ）１５ＰＷＭ制御回路（駆動電流出力手段）３１直結リレー（最大駆動電力供給手段）３２，３３，３４水冷ジャケット３５冷却水取入口３７排出口３８船底（船体）Ａ喫水線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータ及び該モータの制御機構から
なる船舶の電動推進装置において、喫水線より下側に位
置する船底に平坦部を形成し、該平坦部の内面に接する
ように上記電動モータ及び制御機構構成部品の少なくと
も一部を配設したことを特徴とする船舶の電動推進装
置。
【請求項２】電動モータ及び該モータの制御機構から
なる船舶の電動推進装置において、上記電動モータ及び
制御機構構成部品の少なくとも一部に水冷ジャケットを
設け、該水冷ジャケットの冷却水取入口及び排出口を喫
水線より下側に形成したことを特徴とする船舶の電動推
進装置。
【請求項３】電動モータ及び該モータの制御機構から
なる船舶の電動推進装置において、上記電動モータ及び
制御機構構成部品の少なくとも一部を船体外の水に接す
るように外方に露出させたことを特徴とする船舶の電動
推進装置。
【請求項４】操作子の操作量に応じたモータ駆動信号
を出力する駆動制御手段と、該駆動制御手段からのモー
タ駆動信号に応じた駆動電流を出力する駆動電流出力手
段と、該駆動電流出力手段からの駆動電流に応じた駆動
力で推進器を駆動する駆動モータとを備えた船舶の電動
推進装置において、所定値以上の駆動力を要する特定運
転域を検出する特定運転域検出手段と、特定運転域が検
出されたときバッテリと上記駆動モータとを直結する最
大駆動電力供給手段とを備えたことを特徴とする船舶の
電動推進装置。
【請求項５】操作子の操作量に応じたモータ駆動信号
を出力する駆動制御手段と、該駆動制御手段からのモー
タ駆動信号に応じた駆動電流を出力する駆動電流出力手
段と、該駆動電流出力手段からの駆動電流に応じた駆動
力で推進器を駆動する駆動モータとを備えた船舶の電動
推進装置において、上記駆動電流出力手段の異常を検出
する異常検出手段と、異常が検出されたときバッテリと
上記駆動モータとを直結する最大駆動電力供給手段とを
備えたことを特徴とする船舶の電動推進装置。