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JP7638832B2 - Marine cooling system and vessel - Google Patents
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Description

本開示は、エンジン及びモータを含む複数の動力源を有する船舶に用いられる船舶用冷却システム及び船舶に関する。 This disclosure relates to a marine cooling system and a marine vessel for use in a vessel having multiple power sources including engines and motors.

関連技術として、エンジン及びモータ(電動機器)を備え、エンジンによる航走、エンジン及びモータによる航走、並びにモータによる航走を含む複数の推進モード(駆動形態)を有するハイブリッドシステムを搭載した船舶が知られている(例えば、特許文献1参照)。関連技術に係る船舶は、エンジン及びモータを含む複数の動力源と、プロペラとの間に介装される動力伝達部を更に備え、プロペラの駆動をエンジンとモータとの両方により可能する。ここで、ハイブリッドシステムは、動力伝達部に含まれるクラッチを切り替えることにより、上記推進モードを切替可能に構成されている。 As a related technology, a ship equipped with an engine and a motor (electrical equipment) and a hybrid system with multiple propulsion modes (drive configurations) including running by the engine, running by the engine and the motor, and running by the motor is known (see, for example, Patent Document 1). The ship according to the related technology further comprises a power transmission unit interposed between the propeller and multiple power sources including the engine and the motor, and enables the propeller to be driven by both the engine and the motor. Here, the hybrid system is configured to be able to switch the above propulsion modes by switching a clutch included in the power transmission unit.

関連技術に係る船舶では、操作レバーを操作して、その操作位置を調節することにより、船体の前進、中立、後進を切り替えるとともに、エンジンの駆動力(回転数)又はモータの駆動力(回転数)の調節を行う。 In a vessel according to the related art, the operating lever is operated and its operating position is adjusted to switch the vessel between forward, neutral and reverse, and to adjust the engine driving force (rpm) or motor driving force (rpm).

特開2004-255972号公報JP 2004-255972 A

上記関連技術のように、動力源としてエンジン及びモータを備える船舶において、動力伝達部等の発熱源をオイル等の冷媒にて冷却するための構成として、エンジンで発生する動力により駆動される機械式(メカ)ポンプにて流路に冷媒を流す構成が考えられる。しかし、この構成では、モータによる航走時にも、機械式ポンプを駆動するためにエンジンを動作させる必要があり、燃費(燃料消費率)の向上の妨げとなる可能性がある。 As in the related art mentioned above, in a vessel equipped with an engine and a motor as a power source, a possible configuration for cooling heat sources such as power transmission parts with a refrigerant such as oil is to circulate the refrigerant through a flow path using a mechanical pump driven by the power generated by the engine. However, with this configuration, the engine needs to be operated to drive the mechanical pump even when the vessel is traveling using the motor, which may hinder improvements in fuel efficiency (fuel consumption rate).

本開示の目的は、エンジン及びモータを含む複数の動力源を有する船舶において燃費の向上を図りやすい船舶用冷却システム及び船舶を提供することにある。 The objective of this disclosure is to provide a marine cooling system and a marine vessel that can easily improve fuel efficiency in a vessel having multiple power sources, including an engine and a motor.

本開示の一態様に係る船舶用冷却システムは、船体の推進に用いられる動力源としてエンジン及びモータを含む複数の動力源を有する船舶に用いられ、流路と、送出装置と、を備える。前記流路には、冷却対象を冷却するための冷媒が流れる。前記送出装置は、前記流路に前記冷媒を流す。前記送出装置は、前記エンジンで発生する動力以外の動力により駆動される第1ポンプを含む。 A marine vessel cooling system according to one aspect of the present disclosure is used in a vessel having multiple power sources including an engine and a motor as power sources used to propel the vessel, and includes a flow path and a delivery device. A coolant for cooling an object flows through the flow path. The delivery device causes the coolant to flow through the flow path. The delivery device includes a first pump that is driven by a power other than the power generated by the engine.

本開示の一態様に係る船舶は、前記船舶用冷却システムと、前記船体と、を備える。 A vessel according to one aspect of the present disclosure includes the vessel cooling system and the hull.

本発明によれば、エンジン及びモータを含む複数の動力源を有する船舶において燃費の向上を図りやすい船舶用冷却システム及び船舶を提供することができる。 The present invention provides a marine cooling system and a marine vessel that can easily improve fuel efficiency in a vessel having multiple power sources including an engine and a motor.

図1は、実施形態1に係る船舶の概略構成を示す外観図である。FIG. 1 is an external view showing a schematic configuration of a ship according to a first embodiment. 図2は、実施形態1に係る船舶の概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the ship according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係る船舶の駆動ユニットの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a drive unit of the marine vessel according to the first embodiment. 図4は、実施形態1に係る船舶のモータ推進モード及びエンジン推進モードにおける駆動ユニットの状態を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the state of the drive unit in the motor propulsion mode and the engine propulsion mode of the marine vessel according to the first embodiment. 図5は、実施形態1に係る船舶のハイブリッド推進モードにおける駆動ユニットの状態を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of the drive unit in the hybrid propulsion mode of the marine vessel according to the first embodiment. 図6は、実施形態1に係る船舶用冷却システムの概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of the marine vessel cooling system according to the first embodiment. 図7は、実施形態1に係る船舶用冷却システムの動作例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation example of the marine cooling system according to the first embodiment. 図8は、実施形態1に係る船舶用冷却システムの推進モードごとの動作状態を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an operation state of the marine vessel cooling system according to the first embodiment for each propulsion mode. 図9は、実施形態1に係る船舶用冷却システムの動作例を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation example of the marine cooling system according to the first embodiment.

以下、添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本開示を具体化した一例であって、本開示の技術的範囲を限定する趣旨ではない。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the attached drawings. The following embodiments are examples of the present disclosure and are not intended to limit the technical scope of the present disclosure.

(実施形態1)
[1]全体構成
まず、本実施形態に係る船舶10の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。
(Embodiment 1)
[1] Overall Configuration First, the overall configuration of a marine vessel 10 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

船舶10は、海、湖又は河川等の水上を航行(航走)する移動体である。本実施形態では一例として、船舶10は、主として海においてスポーツ又はレクリエーション等に用いられる小型船舶である「プレジャーボート」である。また、本実施形態では、船舶10は、人(操縦者)の操作(遠隔操作を含む)に応じて動作する構成であって、特に、操縦者である人が搭乗可能な有人タイプであることとする。 The vessel 10 is a mobile body that navigates (sails) on water such as the sea, a lake, or a river. In this embodiment, as an example, the vessel 10 is a "pleasure boat," a small vessel used primarily for sports or recreation on the sea. In this embodiment, the vessel 10 is configured to operate in response to operation (including remote operation) by a person (pilot), and is particularly a manned type that can be boarded by a human pilot.

船舶10は、図1に示すように、船体1と、船舶用冷却システム6と、船舶制御システム2と、を備えている。船体1は、動力を発生する駆動ユニット3と、船体1を推進させるための推進力を出力する出力部4と、人(操縦者)の操作を受け付ける操作装置5と、を備えている。これに加えて、船体1は、舵機構、表示装置、通信装置、及び照明設備等を含む種々の船内設備等を更に備えている。 As shown in FIG. 1, the ship 10 comprises a hull 1, a ship cooling system 6, and a ship control system 2. The hull 1 comprises a drive unit 3 that generates power, an output section 4 that outputs a propulsive force for propelling the hull 1, and an operation device 5 that receives operations from a person (pilot). In addition, the hull 1 further comprises various onboard equipment, including a steering mechanism, a display device, a communication device, and lighting equipment.

駆動ユニット3は、図2に示すように、第1動力源としてのエンジン31と、第2動力源としてのモータ32と、動力伝達部33と、を有している。出力部4は、本実施形態ではプロペラを含み、駆動ユニット3で発生する動力を受けて、回転軸(プロペラシャフト)を中心にプロペラを回転させることにより、船体1を前進又は後進させるための推進力を出力する。 As shown in FIG. 2, the drive unit 3 has an engine 31 as a first power source, a motor 32 as a second power source, and a power transmission section 33. In this embodiment, the output section 4 includes a propeller, and receives power generated by the drive unit 3 and rotates the propeller about a rotation axis (propeller shaft), thereby outputting a propulsive force for moving the hull 1 forward or backward.

第1動力源(エンジン31)及び第2動力源(モータ32)を含む複数の動力源は、それぞれ船体1の推進に用いられる動力(機械的エネルギー)を発生する。これら複数の動力源は互いに出力特性が異なっており、少なくとも最大出力(最高回転数及び最大トルク)が異なる。本実施形態では、複数の動力源は、その方式及び種類等が完全に異なる異種の動力源である。要するに、本実施形態に係る船舶10は、複数種類の動力源を有するハイブリッド式の駆動ユニット3を備えている。 The multiple power sources, including the first power source (engine 31) and the second power source (motor 32), each generate power (mechanical energy) used to propel the hull 1. These multiple power sources have different output characteristics, and at least differ in maximum output (maximum rotation speed and maximum torque). In this embodiment, the multiple power sources are heterogeneous power sources that are completely different in terms of their system and type. In short, the ship 10 according to this embodiment is equipped with a hybrid drive unit 3 that has multiple types of power sources.

本実施形態では一例として、第1動力源は燃料の燃焼により動力を発生するエンジン(内燃機関)31であって、第2動力源は電力(電気エネルギー)の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)32である。より詳細には、エンジン31は、軽油を燃料として駆動されるディーゼルエンジンであって、モータ32は、交流電力により駆動される交流モータである。 In this embodiment, as an example, the first power source is an engine (internal combustion engine) 31 that generates power by burning fuel, and the second power source is a motor (electric motor) 32 that generates power by receiving a supply of electric power (electrical energy). More specifically, the engine 31 is a diesel engine that uses diesel as fuel, and the motor 32 is an AC motor that is driven by AC power.

エンジン31とモータ32とは、個別に駆動され、それぞれ動力を発生する。そのため、複数の動力源は、例えば、エンジン31及びモータ32のうちのエンジン31のみが駆動される状態、モータ32のみが駆動される状態、及びエンジン31及びモータ32の両方が駆動される状態等を切替可能である。ここで、エンジン31で発生する動力とモータ32で発生する動力とは、動力伝達部33にて合成され、合成された動力が出力部4に供給される。そのため、例えば、エンジンからなるエンジン31の動力にモータからなるモータ32の動力が合成されることにより、モータ32がエンジン31をアシストして、より大きな動力で出力部4を駆動することが可能である。 The engine 31 and the motor 32 are driven separately and each generates power. Therefore, the multiple power sources can be switched between, for example, a state in which only the engine 31 of the engine 31 and the motor 32 is driven, a state in which only the motor 32 is driven, and a state in which both the engine 31 and the motor 32 are driven. Here, the power generated by the engine 31 and the power generated by the motor 32 are combined in the power transmission unit 33, and the combined power is supplied to the output unit 4. Therefore, for example, by combining the power of the engine 31, which is an engine, with the power of the motor 32, which is a motor, the motor 32 can assist the engine 31 and drive the output unit 4 with greater power.

動力伝達部33は、複数の動力源(エンジン31及びモータ32)と出力部4との間に設けられている。動力伝達部33は、複数の動力源で発生する動力が入力され、この動力を出力部4に伝達する機能を有している。ここで、動力伝達部33は、複数の動力源(エンジン31及びモータ32)からの動力を合成し、合成された動力を出力部4へと出力する。 The power transmission unit 33 is provided between the multiple power sources (engine 31 and motor 32) and the output unit 4. The power transmission unit 33 has the function of receiving the power generated by the multiple power sources and transmitting this power to the output unit 4. Here, the power transmission unit 33 combines the power from the multiple power sources (engine 31 and motor 32) and outputs the combined power to the output unit 4.

さらに、動力伝達部33は、複数の動力源(エンジン31及びモータ32)の各々から出力部4に動力を伝達するか否かを、つまり「伝達状態」と「遮断状態」とを切り替える機能を有している。本開示でいう「伝達状態」は、各動力源(エンジン31又はモータ32)と出力部4との間を機械的に接続し、各動力源から出力部4に動力を伝達する状態である。動力伝達部33が伝達状態にあるときに各動力源(エンジン31又はモータ32)が駆動することにより、各動力源で発生する動力によって出力部4が駆動される。本開示でいう「遮断状態」は、各動力源(エンジン31又はモータ32)と出力部4との間を機械的に遮断し、各動力源から出力部4に動力を伝達しない状態である。動力伝達部33が遮断状態にあるときに各動力源(エンジン31又はモータ32)が駆動しても、各動力源で発生する動力は出力部4に伝達されないため出力部4は駆動されない。 Furthermore, the power transmission unit 33 has a function of switching whether or not to transmit power from each of the multiple power sources (engine 31 and motor 32) to the output unit 4, that is, between a "transmission state" and a "disconnection state". The "transmission state" in this disclosure is a state in which each power source (engine 31 or motor 32) and the output unit 4 are mechanically connected to transmit power from each power source to the output unit 4. When the power transmission unit 33 is in the transmission state, each power source (engine 31 or motor 32) is driven, and the output unit 4 is driven by the power generated by each power source. The "disconnection state" in this disclosure is a state in which each power source (engine 31 or motor 32) and the output unit 4 are mechanically disconnected, and power is not transmitted from each power source to the output unit 4. Even if each power source (engine 31 or motor 32) is driven when the power transmission unit 33 is in the disconnection state, the output unit 4 is not driven because the power generated by each power source is not transmitted to the output unit 4.

駆動ユニット3について詳しくは「[2]駆動ユニットの構成」の欄で説明する。 More details about the drive unit 3 are explained in section "[2] Configuration of the drive unit."

船舶制御システム2は、CPU(Central Processing Unit)等の1以上のプロセッサと、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等の1以上のメモリとを有するコンピュータシステムを主構成とし、種々の処理(情報処理)を実行する。船舶制御システム2における1以上のメモリには、1以上のプロセッサに船舶10の制御方法を実行させるためのプログラム(船舶制御プログラム)が記録されている。本実施形態では一例として、船舶制御システム2は、船体1に搭載されたコンピュータシステムである。 The ship control system 2 mainly comprises a computer system having one or more processors such as a CPU (Central Processing Unit) and one or more memories such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and executes various processes (information processing). The one or more memories in the ship control system 2 store a program (ship control program) for causing the one or more processors to execute a control method for the ship 10. In this embodiment, as an example, the ship control system 2 is a computer system mounted on the hull 1.

船舶制御システム2は、少なくとも駆動ユニット3の制御を行う。つまり、船舶制御システム2は、例えば、エンジン31及びモータ32の各々の駆動状況、並びに動力伝達部33の状態(伝達状態/遮断状態等)を制御する。 The vessel control system 2 controls at least the drive unit 3. That is, the vessel control system 2 controls, for example, the driving status of each of the engine 31 and the motor 32, and the state of the power transmission unit 33 (transmission state/disconnection state, etc.).

本実施形態では、船舶制御システム2は、操作装置5と電気的に接続されており、操作装置5からの操作信号に応じて、駆動ユニット3等の制御を行う。例えば、船舶制御システム2は、操作装置5からの操作信号に応じて駆動ユニット3を制御して、出力部4のプロペラを回転させることにより、船体1を前進又は後進させることが可能である。さらに、船舶制御システム2は、エンジン31又はモータ32の出力(回転数又はトルク)を制御することにより、出力部4のプロペラの回転数を調節し、船体1の移動速度(船速)を調節することが可能である。 In this embodiment, the vessel control system 2 is electrically connected to the operating device 5 and controls the drive unit 3 and the like in response to an operating signal from the operating device 5. For example, the vessel control system 2 controls the drive unit 3 in response to an operating signal from the operating device 5, and can move the vessel 1 forward or backward by rotating the propeller of the output unit 4. Furthermore, the vessel control system 2 can adjust the rotation speed of the propeller of the output unit 4 by controlling the output (rotation speed or torque) of the engine 31 or the motor 32, thereby adjusting the movement speed of the vessel 1 (vessel speed).

また、船舶制御システム2は、複数の推進モードを切替可能である。本開示でいう「推進モード」は、複数の動力源(エンジン31及びモータ32)のうち、船体1の推進に用いられる動力源が異なるモードである。つまり、船舶制御システム2は、複数の動力源のいずれを船体1の推進に用いるかを切り替えることにより、複数の推進モードを切替可能である。 The vessel control system 2 can also switch between multiple propulsion modes. In this disclosure, a "propulsion mode" is a mode in which a different power source is used to propel the vessel 1 among multiple power sources (engine 31 and motor 32). In other words, the vessel control system 2 can switch between multiple propulsion modes by switching which of the multiple power sources is used to propel the vessel 1.

本実施形態では一例として、複数の推進モードは、ハイブリッド推進モード、モータ推進モード及びエンジン推進モードの3つの推進モードを含んでいる。ハイブリッド推進モードは、エンジン31(第1動力源)及びモータ32(第2動力源)の両方を船体1の推進に用いる推進モードである。モータ推進モードは、エンジン31及びモータ32のうちのモータ32のみを船体1の推進に用いる推進モードである。エンジン推進モードは、エンジン31及びモータ32のうちのエンジン31のみを船体1の推進に用いる推進モードである。 In this embodiment, as an example, the multiple propulsion modes include three propulsion modes: a hybrid propulsion mode, a motor propulsion mode, and an engine propulsion mode. The hybrid propulsion mode is a propulsion mode in which both the engine 31 (first power source) and the motor 32 (second power source) are used to propel the hull 1. The motor propulsion mode is a propulsion mode in which, of the engine 31 and the motor 32, only the motor 32 is used to propel the hull 1. The engine propulsion mode is a propulsion mode in which, of the engine 31 and the motor 32, only the engine 31 is used to propel the hull 1.

船舶制御システム2は、図2に示すように、モード切替処理部21と、エンジン制御部22と、モータ制御部23と、を備えている。船舶制御システム2は、船体1の各部に設けられたデバイスと通信可能に構成されている。つまり、船舶制御システム2には、少なくとも操作装置5、エンジン31、及びモータ32を駆動する駆動回路351(図3参照)等が、通信可能に接続されている。これにより、船舶制御システム2は、例えば、操作装置5からの操作信号に応じて、駆動ユニット3を制御すること等が可能である。ここで、船舶制御システム2は、各種の情報(電気信号)の授受を、各デバイスと直接的に行ってもよいし、中継器等を介して間接的に行ってもよい。 As shown in FIG. 2, the ship control system 2 includes a mode switching processing unit 21, an engine control unit 22, and a motor control unit 23. The ship control system 2 is configured to be able to communicate with devices provided in various parts of the hull 1. That is, at least the operation device 5, the engine 31, and a drive circuit 351 (see FIG. 3) that drives the motor 32 are communicatively connected to the ship control system 2. This allows the ship control system 2 to control the drive unit 3, for example, in response to an operation signal from the operation device 5. Here, the ship control system 2 may exchange various information (electrical signals) with each device directly, or indirectly via a repeater or the like.

モード切替処理部21は、船舶10の推進モードを切り替える処理を実行する。本実施形態では、モード切替処理部21は、操作装置5に対する人(操縦者)の操作に従って、ハイブリッド推進モード、モータ推進モード又はエンジン推進モードのいずれかを選択する。一例として、操作装置5はモード選択スイッチを有しており、モード選択スイッチにてハイブリッド推進モード、モータ推進モード又はエンジン推進モードのいずれかの推進モードが選択されると、当該推進モードに切り替えられる。 The mode switching processing unit 21 executes processing to switch the propulsion mode of the vessel 10. In this embodiment, the mode switching processing unit 21 selects one of the hybrid propulsion mode, the motor propulsion mode, or the engine propulsion mode in accordance with the operation of the operation device 5 by a person (pilot). As an example, the operation device 5 has a mode selection switch, and when one of the propulsion modes, the hybrid propulsion mode, the motor propulsion mode, or the engine propulsion mode, is selected by the mode selection switch, the propulsion mode is switched to.

エンジン制御部22は、第1動力源としてのエンジン31を制御する。具体的に、エンジン制御部22は、エンジン31を駆動するための燃料噴射、及び排気弁開閉等の制御を行う。これにより、エンジン制御部22では、エンジン31の出力(主として回転数)を、任意の値に調節するようにエンジン31を制御することが可能である。 The engine control unit 22 controls the engine 31 as the first power source. Specifically, the engine control unit 22 controls fuel injection to drive the engine 31, and exhaust valve opening and closing. This allows the engine control unit 22 to control the engine 31 so as to adjust the output (mainly the rotation speed) of the engine 31 to an arbitrary value.

モータ制御部23は、第2動力源としてのモータ32を制御する。具体的に、モータ制御部23は、モータ32を駆動するための駆動回路351(図3参照)等の制御を行う。これにより、モータ制御部23では、モータ32の出力(主として回転数及びトルク)を、任意の値に調節するようにモータ32を制御することが可能である。本実施形態では特に、モータ制御部23は、モータ32の制御として、回転数制御(回転速度制御)とトルク制御との2種類の制御が可能である。回転数制御では、モータ制御部23は、モータ32の目標回転数を設定し、当該目標回転数に近づけるようにモータ32の回転数を制御する。トルク制御では、モータ制御部23は、モータ32の目標トルクを設定し、当該目標トルクに近づけるようにモータ32のトルクを制御する。 The motor control unit 23 controls the motor 32 as the second power source. Specifically, the motor control unit 23 controls the drive circuit 351 (see FIG. 3) for driving the motor 32. This allows the motor control unit 23 to control the motor 32 so as to adjust the output (mainly the rotation speed and torque) of the motor 32 to an arbitrary value. In this embodiment, the motor control unit 23 can control the motor 32 in two ways: rotation speed control (rotational speed control) and torque control. In the rotation speed control, the motor control unit 23 sets a target rotation speed of the motor 32 and controls the rotation speed of the motor 32 so as to approach the target rotation speed. In the torque control, the motor control unit 23 sets a target torque of the motor 32 and controls the torque of the motor 32 so as to approach the target torque.

船舶制御システム2は、船舶用冷却システム6の制御も行う。本実施形態では、船舶制御システム2は、船体1全体の制御を行う統合コントローラであって、例えば、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)からなる。ただし、船舶制御システム2は、統合コントローラと別に設けられていてもよい。 The vessel control system 2 also controls the vessel cooling system 6. In this embodiment, the vessel control system 2 is an integrated controller that controls the entire vessel hull 1, and is composed of, for example, an electronic control unit (ECU). However, the vessel control system 2 may be provided separately from the integrated controller.

操作装置5は、人(操縦者)の操作を受け付けるユーザインタフェースであって、一例として、船体1のうちの操縦者が搭乗する操縦室に配置されている。操作装置5は、例えば、操縦者による各種の操作を受け付けて、当該操作に応じた電気信号(操作信号)を船舶制御システム2に出力する。本実施形態では一例として、操作装置5は、回転操作可能な操作レバーからなる操作部51(図2参照)を含んでいる。操作装置5は、操作部51の位置(回転角度)を検知するエンコーダ等の検知部を含んでおり、操作部51の位置から操作部51の操作量を検知し、操作量を表す操作信号を出力する。また、操作装置5は、複数の機械式スイッチ、タッチパネル及び操作ダイヤル等を更に含んでいてもよい。 The operation device 5 is a user interface that accepts operations by a person (pilot), and is arranged, for example, in the cockpit of the hull 1 where the pilot sits. The operation device 5 accepts, for example, various operations by the pilot, and outputs an electric signal (operation signal) corresponding to the operation to the vessel control system 2. In this embodiment, as an example, the operation device 5 includes an operation unit 51 (see FIG. 2) consisting of a rotationally operable operation lever. The operation device 5 includes a detection unit such as an encoder that detects the position (rotation angle) of the operation unit 51, detects the amount of operation of the operation unit 51 from the position of the operation unit 51, and outputs an operation signal representing the amount of operation. The operation device 5 may further include a plurality of mechanical switches, a touch panel, an operation dial, and the like.

船舶用冷却システム6は、エンジン31、モータ32及び動力伝達部33等の船体1における発熱源を冷却するためのシステムである。本開示でいう「冷却」は、発熱源等の冷却対象から熱を奪うことにより、冷却対象の温度を低下させる、又は冷却対象の温度上昇を抑制することをいう。船舶用冷却システム6について詳しくは「[3]船舶制御システムの構成」の欄で説明する。 The marine vessel cooling system 6 is a system for cooling heat sources in the hull 1, such as the engine 31, the motor 32, and the power transmission unit 33. In this disclosure, "cooling" refers to lowering the temperature of an object to be cooled, such as a heat source, by removing heat from the object to be cooled, or suppressing a rise in temperature of the object to be cooled. Details of the marine vessel cooling system 6 are explained in the section "[3] Configuration of the marine vessel control system."

操縦室には、表示装置及び通信装置等も配置されている。表示装置は、人(操縦者)に種々の情報を出力するためのユーザインタフェースである。表示装置は、例えば、船舶制御システム2と電気的に接続されており、船舶制御システム2からの表示制御信号に従って、種々の画面を表示する。通信装置は、船体1の外部の別システム(サーバ等を含む)と通信可能に構成されており、別システムとの間でデータの授受が可能である。 The cockpit is also equipped with a display device and a communication device. The display device is a user interface for outputting various information to a person (pilot). The display device is, for example, electrically connected to the ship control system 2, and displays various screens in accordance with a display control signal from the ship control system 2. The communication device is configured to be able to communicate with another system (including a server, etc.) outside the hull 1, and is able to send and receive data between the other system.

[2]駆動ユニットの構成
次に、駆動ユニット3の構成について、図3~図5を参照してより詳細に説明する。
[2] Configuration of the Drive Unit Next, the configuration of the drive unit 3 will be described in more detail with reference to FIGS.

駆動ユニット3は、上述したように複数の動力源(エンジン31及びモータ32)と、動力伝達部33と、を有している。また、駆動ユニット3は、図3に示すように、アクチュエータ34、駆動回路351、主バッテリ352及び充電回路353等を更に有している。図3等において、駆動回路351と主バッテリ352との間のように電気的な接続関係については、破線にて示している。 As described above, the drive unit 3 has multiple power sources (engine 31 and motor 32) and a power transmission unit 33. As shown in FIG. 3, the drive unit 3 further has an actuator 34, a drive circuit 351, a main battery 352, a charging circuit 353, and the like. In FIG. 3 and other figures, the electrical connection relationship between the drive circuit 351 and the main battery 352 is indicated by dashed lines.

本実施形態では、エンジン31は、ディーゼルエンジンであって、シリンダ等によって区画された燃焼室を有し、当該燃焼室内で燃料(軽油)が燃焼することによって、ピストンを往復運動する。エンジン31には、ピストンの往復運動を受けて回転運動するクランクシャフトが出力軸として設けられており、クランクシャフトが動力伝達部33に接続されている。これにより、動力伝達部33には、クランクシャフトを通してエンジン31からの動力が入力される。 In this embodiment, the engine 31 is a diesel engine that has a combustion chamber partitioned by cylinders and the like, and causes a piston to reciprocate when fuel (diesel) is burned in the combustion chamber. The engine 31 is provided with a crankshaft as an output shaft that rotates in response to the reciprocating motion of the piston, and the crankshaft is connected to the power transmission unit 33. As a result, power from the engine 31 is input to the power transmission unit 33 via the crankshaft.

本実施形態では、モータ32は、交流モータであって、インバータ回路からなる駆動回路351から供給される交流電力(交流電圧)によって駆動される。駆動回路351は、主バッテリ352に電気的に接続されており、主バッテリ352から出力される直流電圧を交流電圧に変換してモータ32に供給することで、モータ32を駆動する。モータ32の出力軸は動力伝達部33に接続されており、動力伝達部33には、出力軸を通してモータ32からの動力が入力される。主バッテリ352は、補機バッテリとは別に設けられており、一例として、リチウムイオンバッテリ等の大容量の二次電池(蓄電池)からなる。充電回路353は、主バッテリ352に電気的に接続されており、例えば、陸上電源(電力系統)又はオルタネータ等の出力電力を用いて、主バッテリ352を充電する。 In this embodiment, the motor 32 is an AC motor and is driven by AC power (AC voltage) supplied from a drive circuit 351 consisting of an inverter circuit. The drive circuit 351 is electrically connected to the main battery 352, and drives the motor 32 by converting the DC voltage output from the main battery 352 into AC voltage and supplying it to the motor 32. The output shaft of the motor 32 is connected to the power transmission unit 33, and the power from the motor 32 is input to the power transmission unit 33 through the output shaft. The main battery 352 is provided separately from the auxiliary battery, and is, for example, a large-capacity secondary battery (storage battery) such as a lithium-ion battery. The charging circuit 353 is electrically connected to the main battery 352, and charges the main battery 352 using, for example, the output power of a land power source (power system) or an alternator.

さらに、本実施形態では、駆動回路351は、双方向インバータ回路であって、直流電圧を交流電圧に変換するだけでなく、交流電圧を直流電圧に変換する機能も有する。そのため、駆動回路351は、主バッテリ352から出力される直流電圧を交流電圧に変換してモータ32に出力するだけでなく、モータ32から出力される交流電圧を直流電圧に変換して主バッテリ352に出力することも可能である。つまり、本実施形態に係る駆動ユニット3では、モータ32を発電機として用いることで、モータ32が外力によって回転する際に発生する電気エネルギー(交流電力)を利用して、駆動回路351にて主バッテリ352を充電することが可能である。 Furthermore, in this embodiment, the drive circuit 351 is a bidirectional inverter circuit, and has the function of not only converting DC voltage to AC voltage, but also converting AC voltage to DC voltage. Therefore, the drive circuit 351 can not only convert the DC voltage output from the main battery 352 to AC voltage and output it to the motor 32, but also convert the AC voltage output from the motor 32 to DC voltage and output it to the main battery 352. In other words, in the drive unit 3 according to this embodiment, by using the motor 32 as a generator, it is possible to charge the main battery 352 with the drive circuit 351 by using the electrical energy (AC power) generated when the motor 32 rotates due to an external force.

本実施形態では、動力伝達部33は、図3に示すように、第1クラッチ331、第2クラッチ332、第1ギア333、第2ギア334、第3ギア335及び第4ギア336を含んでいる。図3等では、動力伝達部33の構成を簡略化して示しているが、第1ギア333、第2ギア334、第3ギア335及び第4ギア336等は、マリンギアとしての減速装置に含まれる。 In this embodiment, as shown in Figure 3, the power transmission unit 33 includes a first clutch 331, a second clutch 332, a first gear 333, a second gear 334, a third gear 335, and a fourth gear 336. In Figure 3 and other figures, the configuration of the power transmission unit 33 is shown in a simplified manner, but the first gear 333, the second gear 334, the third gear 335, and the fourth gear 336 are included in a reduction gear device serving as a marine gear.

第1クラッチ331は、エンジン31の出力軸(クランクシャフト)と、出力部4との間に挿入されている。つまり、第1クラッチ331は、エンジン31から出力部4への動力伝達経路の途中に位置している。第1クラッチ331は、入力側回転体331A及び出力側回転体331Bを有し、入力側回転体331A及び出力側回転体331Bがつながった状態(伝達状態)と、切り離された状態(遮断状態)とを切替可能に構成されている。 The first clutch 331 is inserted between the output shaft (crankshaft) of the engine 31 and the output unit 4. In other words, the first clutch 331 is located midway along the power transmission path from the engine 31 to the output unit 4. The first clutch 331 has an input side rotor 331A and an output side rotor 331B, and is configured to be switchable between a state in which the input side rotor 331A and the output side rotor 331B are connected (transmission state) and a state in which they are separated (disconnection state).

入力側回転体331Aは、エンジン31の出力軸(クランクシャフト)に接続されており、出力側回転体331Bは、出力部4に接続されている。これにより、入力側回転体331Aは、エンジン31で発生する動力を受けて回転する。そして、第1クラッチ331が伝達状態にあれば、エンジン31の動力は第1クラッチ331を介して出力部4に伝達され、第1クラッチ331が遮断状態にあれば、エンジン31の動力は第1クラッチ331で遮断され出力部4には伝達されない。 The input side rotating body 331A is connected to the output shaft (crankshaft) of the engine 31, and the output side rotating body 331B is connected to the output section 4. As a result, the input side rotating body 331A receives the power generated by the engine 31 and rotates. When the first clutch 331 is in a transmitting state, the power of the engine 31 is transmitted to the output section 4 via the first clutch 331, and when the first clutch 331 is in a disconnected state, the power of the engine 31 is disconnected by the first clutch 331 and is not transmitted to the output section 4.

第1クラッチ331は、一例として、湿式多板クラッチ等の油圧クラッチからなり、油圧ポンプを含む油圧回路から作動油が供給されることにより、伝達状態と遮断状態との切り替えが行われる。第1クラッチ331の伝達状態と遮断状態との切り替えは、例えば、油圧回路の電磁バルブを、船舶制御システム2にて制御することにより行われる。つまり、船舶制御システム2は、直接的又は間接的に、第1クラッチ331を制御して、第1クラッチ331を伝達状態と遮断状態とで切り替える。 The first clutch 331 is, for example, a hydraulic clutch such as a wet multi-plate clutch, and is switched between a transmission state and a disconnection state by being supplied with hydraulic oil from a hydraulic circuit including a hydraulic pump. The first clutch 331 is switched between a transmission state and a disconnection state by, for example, controlling an electromagnetic valve of the hydraulic circuit with the ship control system 2. In other words, the ship control system 2 directly or indirectly controls the first clutch 331 to switch the first clutch 331 between a transmission state and a disconnection state.

第1ギア333は、第1クラッチ331の入力側回転体331Aに接続されており、入力側回転体331Aの回転に伴って回転する。第2ギア334は、第1ギア333と噛み合うように設けられており、第1ギア333と共に回転する。第3ギア335は、第1クラッチ331の出力側回転体331Bに接続されており、出力側回転体331Bの回転に伴って回転する。第4ギア336は、第3ギア335と噛み合うように設けられており、第3ギア335と共に回転する。 The first gear 333 is connected to the input rotor 331A of the first clutch 331 and rotates with the rotation of the input rotor 331A. The second gear 334 is arranged to mesh with the first gear 333 and rotates together with the first gear 333. The third gear 335 is connected to the output rotor 331B of the first clutch 331 and rotates together with the rotation of the output rotor 331B. The fourth gear 336 is arranged to mesh with the third gear 335 and rotates together with the third gear 335.

第2クラッチ332は、モータ32の出力軸と、第2ギア334及び第4ギア336との間に挿入されている。つまり、第2クラッチ332は、モータ32から出力部4への動力伝達経路の途中に位置している。第2クラッチ332は、モータ側回転体332C及び相手側回転体332A,332Bを有し、モータ側回転体332C及び相手側回転体332A,332Bがつながった状態(伝達状態)と、切り離された状態(遮断状態)とを切替可能に構成されている。 The second clutch 332 is inserted between the output shaft of the motor 32 and the second and fourth gears 334 and 336. In other words, the second clutch 332 is located midway along the power transmission path from the motor 32 to the output section 4. The second clutch 332 has a motor-side rotating body 332C and opposing rotating bodies 332A and 332B, and is configured to be able to switch between a state in which the motor-side rotating body 332C and the opposing rotating bodies 332A and 332B are connected (transmitted state) and a state in which they are separated (disconnected state).

本実施形態では、相手側回転体332A,332Bとして、第1相手側回転体332Aと第2相手側回転体332Bとが設けられている。第2クラッチ332は、モータ側回転体332Cが第1相手側回転体332Aにつながった第1伝達状態と、モータ側回転体332Cが第2相手側回転体332Bにつながった第2伝達状態と、モータ側回転体332Cが第1相手側回転体332A及び第2相手側回転体332Bのいずれからも切り離された遮断状態と、を切替可能である。 In this embodiment, a first opposing rotor 332A and a second opposing rotor 332B are provided as opposing rotors 332A and 332B. The second clutch 332 can be switched between a first transmission state in which the motor-side rotor 332C is connected to the first opposing rotor 332A, a second transmission state in which the motor-side rotor 332C is connected to the second opposing rotor 332B, and a disconnected state in which the motor-side rotor 332C is disconnected from both the first opposing rotor 332A and the second opposing rotor 332B.

モータ側回転体332Cは、モータ32の出力軸に接続されている。第1相手側回転体332Aは、第2ギア334に接続されており、第2相手側回転体332Bは、第4ギア336に接続されている。これにより、モータ側回転体332Cは、モータ32で発生する動力を受けて回転する。そして、第2クラッチ332が第1伝達状態にあれば、モータ32の動力は第2クラッチ332、第2ギア334及び第1ギア333を介して第1クラッチ331の入力側回転体331Aに伝達される。このとき、第1クラッチ331が伝達状態にあれば、モータ32の動力は、エンジン31の動力と合成され、第1クラッチ331を介して出力部4に伝達される。また、第2クラッチ332が第2伝達状態にあれば、モータ32の動力は第2クラッチ332、第4ギア336及び第3ギア335を介して出力部4に伝達される。一方、第2クラッチ332が遮断状態にあれば、モータ32の動力は第2クラッチ332で遮断され出力部4には伝達されない。 The motor-side rotating body 332C is connected to the output shaft of the motor 32. The first opposing rotating body 332A is connected to the second gear 334, and the second opposing rotating body 332B is connected to the fourth gear 336. As a result, the motor-side rotating body 332C rotates by receiving the power generated by the motor 32. Then, when the second clutch 332 is in the first transmission state, the power of the motor 32 is transmitted to the input side rotating body 331A of the first clutch 331 via the second clutch 332, the second gear 334, and the first gear 333. At this time, when the first clutch 331 is in the transmission state, the power of the motor 32 is combined with the power of the engine 31 and transmitted to the output section 4 via the first clutch 331. Also, when the second clutch 332 is in the second transmission state, the power of the motor 32 is transmitted to the output section 4 via the second clutch 332, the fourth gear 336, and the third gear 335. On the other hand, when the second clutch 332 is in a disconnected state, the power of the motor 32 is disconnected by the second clutch 332 and is not transmitted to the output section 4.

第2クラッチ332は、一例として、ドグクラッチ等のかみ合い式のクラッチからなる。第2クラッチ332の、第1伝達状態、第2伝達状態及び遮断状態の切り替えは、モータ側回転体332Cを、シフターからなるアクチュエータ34によって移動させることにより行われる。アクチュエータ34は、モータ側回転体332Cを第1相手側回転体332Aに嵌入する位置に移動させることで、第2クラッチ332を、モータ側回転体332Cと第1相手側回転体332Aとが噛み合う第1伝達状態にする。また、アクチュエータ34は、モータ側回転体332Cを第2相手側回転体332Bに嵌入する位置に移動させることで、第2クラッチ332を、モータ側回転体332Cと第2相手側回転体332Bとが噛み合う第2伝達状態にする。アクチュエータ34は、モータ側回転体332Cを第1相手側回転体332A及び第2相手側回転体332Bのいずれにも嵌入しない位置に移動させることで、第2クラッチ332を、遮断状態にする。 The second clutch 332 is, for example, a meshing clutch such as a dog clutch. The second clutch 332 is switched between the first transmission state, the second transmission state, and the disconnected state by moving the motor-side rotating body 332C by the actuator 34 consisting of a shifter. The actuator 34 moves the motor-side rotating body 332C to a position where it fits into the first opposing rotating body 332A, thereby putting the second clutch 332 in the first transmission state where the motor-side rotating body 332C and the first opposing rotating body 332A mesh. The actuator 34 also moves the motor-side rotating body 332C to a position where it fits into the second opposing rotating body 332B, thereby putting the second clutch 332 in the second transmission state where the motor-side rotating body 332C and the second opposing rotating body 332B mesh. The actuator 34 disengages the second clutch 332 by moving the motor-side rotating body 332C to a position where it is not engaged with either the first opposing rotating body 332A or the second opposing rotating body 332B.

第2クラッチ332の第1伝達状態、第2伝達状態及び遮断状態の切り替えは、例えば、電動式のアクチュエータ34を、船舶制御システム2にて制御することにより行われる。つまり、船舶制御システム2は、直接的又は間接的に、第2クラッチ332を制御して、第2クラッチ332を伝達状態(第1伝達状態又は第2伝達状態)と遮断状態とで切り替える。 The switching of the second clutch 332 between the first transmission state, the second transmission state, and the disconnected state is performed, for example, by controlling the electric actuator 34 by the vessel control system 2. In other words, the vessel control system 2 directly or indirectly controls the second clutch 332 to switch the second clutch 332 between the transmission state (first transmission state or second transmission state) and the disconnected state.

上述したような構成の駆動ユニット3によれば、船舶制御システム2が、第1クラッチ331及び第2クラッチ332を制御することで、図4及び図5に例示するように複数の推進モードを切替可能である。図4及び図5では、各推進モードにおける駆動ユニット3の状態を模式的に表しており、駆動回路351、主バッテリ352及び充電回路353の図示を省略する。また、図4及び図5では、エンジン31及びモータ32から出力部4に伝達される動力を(太線の)破線矢印で示している。 According to the drive unit 3 configured as described above, the vessel control system 2 can control the first clutch 331 and the second clutch 332 to switch between a plurality of propulsion modes as illustrated in Figures 4 and 5. Figures 4 and 5 show a schematic representation of the state of the drive unit 3 in each propulsion mode, and the drive circuit 351, main battery 352, and charging circuit 353 are omitted from illustration. Also, in Figures 4 and 5, the power transmitted from the engine 31 and motor 32 to the output section 4 is indicated by dashed arrows (thick lines).

図4の上段は、エンジン31及びモータ32のうちのモータ32のみを船体1の推進に用いるモータ推進モードを示している。モータ推進モードでは、船舶制御システム2は、第1クラッチ331を遮断状態に制御し、第2クラッチ332を第2伝達状態に制御する。さらに、モータ推進モードでは、船舶制御システム2は、エンジン31を停止させ、主バッテリ352からの電力でモータ32を駆動させるように駆動回路351を制御する。これにより、図4に示すように、モータ32で発生する動力は、第2クラッチ332、第4ギア336及び第3ギア335を介して出力部4に伝達され、出力部4のプロペラを回転させて、船体1の推進力を発生することができる。 The upper part of FIG. 4 shows a motor propulsion mode in which only the motor 32 of the engine 31 and the motor 32 is used to propel the hull 1. In the motor propulsion mode, the vessel control system 2 controls the first clutch 331 to a disconnected state and the second clutch 332 to a second transmission state. Furthermore, in the motor propulsion mode, the vessel control system 2 stops the engine 31 and controls the drive circuit 351 to drive the motor 32 with power from the main battery 352. As a result, as shown in FIG. 4, the power generated by the motor 32 is transmitted to the output section 4 via the second clutch 332, the fourth gear 336, and the third gear 335, and the propeller of the output section 4 is rotated to generate thrust for the hull 1.

図4の下段は、エンジン31及びモータ32のうちのエンジン31のみを船体1の推進に用いるエンジン推進モードを示している。エンジン推進モードでは、船舶制御システム2は、第1クラッチ331を伝達状態に制御し、第2クラッチ332を遮断状態に制御する。さらに、エンジン推進モードでは、船舶制御システム2は、エンジン31を駆動させ、モータ32を停止させるように駆動回路351を制御する。これにより、図4に示すように、エンジン31で発生する動力は、第1クラッチ331を介して出力部4に伝達され、出力部4のプロペラを回転させて、船体1の推進力を発生することができる。 The lower part of Figure 4 shows an engine propulsion mode in which only the engine 31 of the engine 31 and the motor 32 is used to propel the hull 1. In the engine propulsion mode, the vessel control system 2 controls the first clutch 331 to a transmitted state and the second clutch 332 to a disengaged state. Furthermore, in the engine propulsion mode, the vessel control system 2 controls the drive circuit 351 to drive the engine 31 and stop the motor 32. As a result, as shown in Figure 4, the power generated by the engine 31 is transmitted to the output unit 4 via the first clutch 331, and the propeller of the output unit 4 is rotated to generate thrust for the hull 1.

図5の上段は、エンジン31及びモータ32の両方を船体1の推進に用いるハイブリッド推進モードのうち、「低速」での航行に好適な「ハイブリッド推進モード(低速)」を示している。このハイブリッド推進モード(低速)では、船舶制御システム2は、第1クラッチ331を伝達状態に制御し、第2クラッチ332を第2伝達状態に制御する。さらに、ハイブリッド推進モード(低速)では、船舶制御システム2は、エンジン31を駆動させ、主バッテリ352からの電力でモータ32を駆動させるように駆動回路351を制御する。これにより、図5に示すように、エンジン31で発生する動力は、第1クラッチ331を介して出力部4に伝達され、モータ32で発生する動力は、第2クラッチ332、第4ギア336及び第3ギア335を介して出力部4に伝達される。結果的に、エンジン31からの動力とモータ32からの動力とが合成され、出力部4のプロペラを回転させて、船体1の推進力を発生する。 The upper part of FIG. 5 shows the "hybrid propulsion mode (low speed)" suitable for sailing at "low speed" among the hybrid propulsion modes in which both the engine 31 and the motor 32 are used to propel the hull 1. In this hybrid propulsion mode (low speed), the vessel control system 2 controls the first clutch 331 to the transmission state and the second clutch 332 to the second transmission state. Furthermore, in the hybrid propulsion mode (low speed), the vessel control system 2 drives the engine 31 and controls the drive circuit 351 to drive the motor 32 with electric power from the main battery 352. As a result, as shown in FIG. 5, the power generated by the engine 31 is transmitted to the output unit 4 via the first clutch 331, and the power generated by the motor 32 is transmitted to the output unit 4 via the second clutch 332, the fourth gear 336, and the third gear 335. As a result, the power from the engine 31 and the power from the motor 32 are combined to rotate the propeller of the output unit 4, generating the propulsive force of the hull 1.

図5の下段は、エンジン31及びモータ32の両方を船体1の推進に用いるハイブリッド推進モードのうち、「高速」での航行に好適な「ハイブリッド推進モード(高速)」を示している。このハイブリッド推進モード(高速)では、船舶制御システム2は、第1クラッチ331を伝達状態に制御し、第2クラッチ332を第1伝達状態に制御する。さらに、ハイブリッド推進モード(高速)では、船舶制御システム2は、エンジン31を駆動させ、主バッテリ352からの電力でモータ32を駆動させるように駆動回路351を制御する。これにより、図5に示すように、エンジン31で発生する動力は、第1クラッチ331を介して出力部4に伝達され、モータ32で発生する動力は、第2クラッチ332、第2ギア334、第1ギア333及び第1クラッチ331を介して出力部4に伝達される。結果的に、エンジン31からの動力とモータ32からの動力とが合成され、出力部4のプロペラを回転させて、船体1の推進力を発生する。 The lower part of FIG. 5 shows the "hybrid propulsion mode (high speed)" suitable for "high-speed" sailing among the hybrid propulsion modes in which both the engine 31 and the motor 32 are used to propel the hull 1. In this hybrid propulsion mode (high speed), the vessel control system 2 controls the first clutch 331 to the transmission state and the second clutch 332 to the first transmission state. Furthermore, in the hybrid propulsion mode (high speed), the vessel control system 2 drives the engine 31 and controls the drive circuit 351 to drive the motor 32 with electric power from the main battery 352. As a result, as shown in FIG. 5, the power generated by the engine 31 is transmitted to the output unit 4 via the first clutch 331, and the power generated by the motor 32 is transmitted to the output unit 4 via the second clutch 332, the second gear 334, the first gear 333, and the first clutch 331. As a result, the power from the engine 31 and the power from the motor 32 are combined to rotate the propeller of the output unit 4, generating the propulsive force of the hull 1.

また、図4の上段に示すモータ推進モードにおいて、船体1のセーリング時に、出力部4のプロペラの回転力を回生エネルギーとして主バッテリ352に供給することにより、主バッテリ352の充電を行うことも可能である(充電モード)。この場合、出力部4の回転力は、第3ギア335、第4ギア336及び第2クラッチ332を介してモータ32に伝達され、モータ32の出力軸を回転させることによって、モータ32にて交流電力を発生させる。モータ32で発生する交流電力は、双方向インバータ回路からなる駆動回路351により、主バッテリ352の充電に用いられる。 In addition, in the motor propulsion mode shown in the upper part of FIG. 4, when the hull 1 is sailing, the rotational force of the propeller of the output unit 4 can be supplied to the main battery 352 as regenerative energy, thereby charging the main battery 352 (charging mode). In this case, the rotational force of the output unit 4 is transmitted to the motor 32 via the third gear 335, the fourth gear 336, and the second clutch 332, and the output shaft of the motor 32 is rotated to generate AC power in the motor 32. The AC power generated by the motor 32 is used to charge the main battery 352 by the drive circuit 351, which is composed of a bidirectional inverter circuit.

同様に、図5の下段に示すハイブリッド推進モード(高速)において、船体1のセーリング時又は停船(停泊)時には、エンジン31で発生する動力を利用して、主バッテリ352の充電を行うことも可能である(充電モード)。この場合、船舶制御システム2が第1クラッチ331を遮断状態に制御することで、エンジン31で発生する動力は、第1ギア333、第2ギア334及び第2クラッチ332を介してモータ32に伝達され、モータ32の出力軸を回転させることによって、モータ32にて交流電力を発生させる。モータ32で発生する交流電力は、双方向インバータ回路からなる駆動回路351により、主バッテリ352の充電に用いられる。また、図5の下段に示すハイブリッド推進モード(高速)では、航行しながら、エンジン31で発生する動力を利用して、主バッテリ352の充電を行うことも可能である。この場合、エンジン31で発生する動力が、船体1の推進とモータ32での発電との両方に用いられる。つまり、モータ32は、エンジン31からの動力で発電し、出力部4のプロペラは、エンジン31からの動力で回転する。 Similarly, in the hybrid propulsion mode (high speed) shown in the lower part of FIG. 5, when the hull 1 is sailing or stopped (anchored), it is also possible to charge the main battery 352 using the power generated by the engine 31 (charging mode). In this case, the ship control system 2 controls the first clutch 331 to a disconnected state, so that the power generated by the engine 31 is transmitted to the motor 32 via the first gear 333, the second gear 334, and the second clutch 332, and the output shaft of the motor 32 is rotated to generate AC power in the motor 32. The AC power generated by the motor 32 is used to charge the main battery 352 by the drive circuit 351 consisting of a bidirectional inverter circuit. In addition, in the hybrid propulsion mode (high speed) shown in the lower part of FIG. 5, it is also possible to charge the main battery 352 using the power generated by the engine 31 while sailing. In this case, the power generated by the engine 31 is used for both propulsion of the hull 1 and power generation by the motor 32. In other words, the motor 32 generates electricity using power from the engine 31, and the propeller of the output section 4 rotates using power from the engine 31.

さらに、図3等では図示を省略しているが、駆動ユニット3は、第1クラッチ331を駆動するための油圧回路、及び各種のセンサ等を更に有している。 In addition, although not shown in Figure 3 etc., the drive unit 3 further includes a hydraulic circuit for driving the first clutch 331, various sensors, etc.

[3]船舶用冷却システムの構成
次に、本実施形態に係る船舶用冷却システム6の構成について、図2及び図6を参照して説明する。船舶用冷却システム6は、船舶10の構成要素であって、船体1と共に船舶10を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る船舶10は、船舶用冷却システム6と、船体1と、を備えている。本実施形態では一例として、船舶用冷却システム6は、船体1に搭載されている。
[3] Configuration of the marine vessel cooling system Next, the configuration of the marine vessel cooling system 6 according to this embodiment will be described with reference to Fig. 2 and Fig. 6. The marine vessel cooling system 6 is a component of the marine vessel 10, and constitutes the marine vessel 10 together with the hull 1. In other words, the marine vessel 10 according to this embodiment includes the marine vessel cooling system 6 and the hull 1. In this embodiment, as an example, the marine vessel cooling system 6 is mounted on the hull 1.

船舶用冷却システム6は、図6に示すように、冷却対象を冷却するための冷媒R1,R2が流れる流路62と、流路62に冷媒R1,R2を流す送出装置61と、を備えている。本開示でいう「冷媒」は、冷却対象から奪った熱を移動させるための熱媒体であって、オイル若しくは水等の液体、又は気体等の流体からなる。本実施形態では、(第1)冷媒R1と(第2)冷媒R2との2種類の冷媒が用いられている。冷媒R1は、潤滑用のオイルである。冷媒R2は、船体1の外部から汲み上げられる水(ここでは海水)である。すなわち、本実施形態に係る船舶用冷却システム6は、オイル及び海水を冷媒R1,R2として用い、冷却対象から奪った熱を移動させることにより冷却対象の冷却を行う。 As shown in FIG. 6, the marine cooling system 6 includes a flow path 62 through which refrigerants R1 and R2 for cooling the object to be cooled flow, and a sending device 61 for flowing the refrigerants R1 and R2 through the flow path 62. The "refrigerant" in this disclosure is a heat medium for transferring heat taken from the object to be cooled, and is made of a liquid such as oil or water, or a fluid such as gas. In this embodiment, two types of refrigerants, a (first) refrigerant R1 and a (second) refrigerant R2, are used. The refrigerant R1 is oil for lubrication. The refrigerant R2 is water (seawater in this case) pumped up from outside the hull 1. That is, the marine cooling system 6 according to this embodiment uses oil and seawater as the refrigerants R1 and R2, and transfers heat taken from the object to be cooled to cool the object to be cooled.

本開示でいう「冷却対象」は、冷媒R1,R2によって冷却される対象物であって、エンジン31、動力伝達部33、モータ32、駆動回路351及びオイル(冷媒R1)の少なくとも1つを含む。 In this disclosure, the "cooling target" refers to an object that is cooled by refrigerants R1 and R2, and includes at least one of the engine 31, the power transmission unit 33, the motor 32, the drive circuit 351, and oil (refrigerant R1).

ここで、送出装置61は、エンジン31で発生する動力以外の動力により駆動される第1ポンプ611を含む。つまり、送出装置61は、エンジン31で発生する動力によらずに駆動可能な第1ポンプ611を含んでいる。第1ポンプ611は、エンジン31とは別に設けられた駆動装置613で発生する動力にて駆動されるので、エンジン31が停止中であっても駆動可能である。本実施形態では一例として、駆動装置613はモータ(電動機)である。つまり、第1ポンプ611は、いわゆる電動ポンプである。駆動装置613としてのモータは、第2動力源としてのモータ32とは別に設けられたモータであって、例えば、補機バッテリから供給される電力にて駆動される。 Here, the sending device 61 includes a first pump 611 that is driven by power other than the power generated by the engine 31. In other words, the sending device 61 includes a first pump 611 that can be driven without the power generated by the engine 31. The first pump 611 is driven by power generated by a drive device 613 provided separately from the engine 31, and can be driven even when the engine 31 is stopped. In this embodiment, as an example, the drive device 613 is a motor (electric motor). In other words, the first pump 611 is a so-called electric pump. The motor as the drive device 613 is a motor provided separately from the motor 32 as the second power source, and is driven by power supplied from, for example, an auxiliary battery.

この構成によれば、動力源としてエンジン31及びモータ32を備える船舶10において、エンジン31で発生する動力以外の動力にて第1ポンプ611を駆動することで、流路62に冷媒R1,R2を流して動力伝達部33等の発熱源を冷却することが可能である。すなわち、モータ32による航走時(モータ推進モード)のように、エンジン31が停止している状態であっても、第1ポンプ611を駆動することによって冷却対象を冷却することができる。そのため、エンジン31及びモータ32を含む複数の動力源を有する船舶10において燃費(燃料消費率)の向上を図りやすい、という利点がある。 According to this configuration, in a ship 10 equipped with an engine 31 and a motor 32 as power sources, it is possible to cool heat sources such as the power transmission unit 33 by running the first pump 611 with power other than that generated by the engine 31 and flowing the coolants R1 and R2 through the flow path 62. In other words, even when the engine 31 is stopped, such as when sailing with the motor 32 (motor propulsion mode), the object to be cooled can be cooled by driving the first pump 611. Therefore, there is an advantage in that it is easy to improve fuel efficiency (fuel consumption rate) in a ship 10 having multiple power sources including the engine 31 and the motor 32.

また、送出装置61は、エンジン31で発生する動力により駆動される第2ポンプ612を更に含む。第2ポンプ612は、いわゆる機械式(メカ)ポンプである。つまり、本実施形態では、送出装置61は、電動ポンプからなる第1ポンプ611と、機械式ポンプからなる第2ポンプ612と、を含んでいる。これにより、エンジン31が動作している状態(エンジン推進モード又はハイブリッド推進モード)においては、エンジン31で発生する動力を利用して第2ポンプ612を駆動することで、冷却対象を効率的に冷却することができる。 The delivery device 61 further includes a second pump 612 driven by power generated by the engine 31. The second pump 612 is a so-called mechanical pump. That is, in this embodiment, the delivery device 61 includes a first pump 611 consisting of an electric pump, and a second pump 612 consisting of a mechanical pump. As a result, when the engine 31 is operating (engine propulsion mode or hybrid propulsion mode), the second pump 612 is driven using the power generated by the engine 31, thereby making it possible to efficiently cool the object to be cooled.

本実施形態では一例として、第1ポンプ611及び第2ポンプ612は、いずれもインペラの回転により冷媒R1,R2を送出するインペラ式のポンプである。ただし、第1ポンプ611及び第2ポンプ612の各々は、容積型ポンプ、回転ポンプ、ベーンポンプ、ギアポンプ又はねじポンプ等の適宜のポンプで実現可能である。 In this embodiment, as an example, the first pump 611 and the second pump 612 are both impeller pumps that pump out the refrigerants R1 and R2 by rotating an impeller. However, each of the first pump 611 and the second pump 612 can be realized by an appropriate pump such as a positive displacement pump, a rotary pump, a vane pump, a gear pump, or a screw pump.

また、本実施形態では、上述したように2種類の冷媒R1,R2が用いられているので、流路62は、図6に示すように、冷媒R1用の第1流路621,622と、冷媒R2用の第2流路623,624と、を含む。つまり、第1流路621,622は、潤滑用のオイルからなる冷媒R1が流れる流路であって、第2流路623,624は、船体1の外部から汲み上げられる水(ここでは海水)からなる冷媒R2が流れる流路である。図6において、冷媒R1が流れる第1流路621,622は点線で示し、冷媒R2が流れる第2流路623,624は二点鎖線で示している。 In addition, in this embodiment, as described above, two types of refrigerants R1 and R2 are used, so the flow path 62 includes first flow paths 621 and 622 for refrigerant R1 and second flow paths 623 and 624 for refrigerant R2, as shown in FIG. 6. In other words, the first flow paths 621 and 622 are flow paths through which the refrigerant R1 made of lubricating oil flows, and the second flow paths 623 and 624 are flow paths through which the refrigerant R2 made of water (seawater in this case) pumped up from outside the hull 1 flows. In FIG. 6, the first flow paths 621 and 622 through which the refrigerant R1 flows are indicated by dotted lines, and the second flow paths 623 and 624 through which the refrigerant R2 flows are indicated by two-dot chain lines.

すなわち、流路62は、冷媒R1として潤滑用のオイルが流れる第1流路621,622を含む。これにより、第1流路621,622に冷媒R1が流れることにより、冷却対象の冷却に加えて、エンジン31、モータ32又は動力伝達部33等の潤滑の作用を得ることができる。 That is, the flow path 62 includes first flow paths 621, 622 through which lubricating oil flows as the refrigerant R1. As a result, by having the refrigerant R1 flow through the first flow paths 621, 622, in addition to cooling the object to be cooled, the engine 31, the motor 32, the power transmission unit 33, etc. can be lubricated.

さらに、流路62は、冷媒R2として船体1の外部から汲み上げられる水が流れる第2流路623,624を含む。これにより、船体1の周囲に豊富に存在する水を冷媒R2として利用することで、冷媒R2を循環させることなく、冷却対象を効率的に冷却することが可能である。本実施形態では、船舶10が海上を航行する場合を想定しているため、冷媒R2として利用される船体1の周囲の水は「海水」であるが、冷媒R2として利用される水は「海水」に限らない。つまり、船舶10が湖上を航走する場合には、冷媒R2として利用される船体1の周囲の水は「湖水」であって、船舶10が河川上を航走する場合には、冷媒R2として利用される船体1の周囲の水は「河川水」である。 Furthermore, the flow path 62 includes second flow paths 623, 624 through which water pumped from outside the hull 1 flows as the coolant R2. This allows the use of the abundant water around the hull 1 as the coolant R2, making it possible to efficiently cool the object to be cooled without circulating the coolant R2. In this embodiment, since it is assumed that the ship 10 sails on the sea, the water around the hull 1 used as the coolant R2 is "seawater", but the water used as the coolant R2 is not limited to "seawater". In other words, when the ship 10 sails on a lake, the water around the hull 1 used as the coolant R2 is "lake water", and when the ship 10 sails on a river, the water around the hull 1 used as the coolant R2 is "river water".

ここで、本実施形態では、図6に示すように、潤滑用のオイルからなる冷媒R1は、エンジン31及び動力伝達部33を冷却対象とする。すなわち、エンジン31及び動力伝達部33は、冷媒R1が流れる第1流路621,622上に設けられており、エンジン31及び動力伝達部33の内部を通して冷媒R1が流れることによって、エンジン31及び動力伝達部33の冷却(及び潤滑)が行われる。本実施形態では、モータ32及び駆動回路351は、動力伝達部33内に設けられており、モータ32及び駆動回路351も冷媒R1の冷却対象に含まれる。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, the refrigerant R1, which is made of lubricating oil, cools the engine 31 and the power transmission unit 33. That is, the engine 31 and the power transmission unit 33 are provided on the first flow paths 621, 622 through which the refrigerant R1 flows, and the engine 31 and the power transmission unit 33 are cooled (and lubricated) by the refrigerant R1 flowing through the inside of the engine 31 and the power transmission unit 33. In this embodiment, the motor 32 and the drive circuit 351 are provided inside the power transmission unit 33, and the motor 32 and the drive circuit 351 are also included in the objects to be cooled by the refrigerant R1.

一方、海水からなる冷媒R2は、オイルからなる冷媒R1を冷却対象とする。すなわち、海水からなる冷媒R2は、オイルからなる冷媒R1を冷却対象とし、冷媒R1の熱を奪うことによって冷媒R1を冷却する。このように、冷媒R2は、エンジン31及び動力伝達部33の内部を流れるのではなく、冷媒R1を冷却対象とすることによって、間接的にエンジン31及び動力伝達部33(モータ32及び駆動回路351を含む)を冷却する。冷媒R1から冷媒R2への熱の移動は、熱交換器631,632,633にて行われる。 On the other hand, the refrigerant R2 made of seawater cools the refrigerant R1 made of oil. That is, the refrigerant R2 made of seawater cools the refrigerant R1 made of oil by removing heat from the refrigerant R1. In this way, the refrigerant R2 does not flow inside the engine 31 and the power transmission unit 33, but indirectly cools the engine 31 and the power transmission unit 33 (including the motor 32 and the drive circuit 351) by cooling the refrigerant R1. The transfer of heat from the refrigerant R1 to the refrigerant R2 is performed by the heat exchangers 631, 632, and 633.

具体的には、図6に示すように、冷媒R1が流れる第1流路621上には、機械式ポンプからなる第2ポンプ612、(第3)熱交換器633及びエンジン31が、上流側からこの順で設けられている。そのため、エンジン31が動作して第1流路621上の第2ポンプ612が駆動されることで、オイルからなる冷媒R1は、熱交換器633及びエンジン31を通して循環することで、冷却対象であるエンジン31の冷却を行う。 Specifically, as shown in FIG. 6, the second pump 612, which is a mechanical pump, the (third) heat exchanger 633, and the engine 31 are provided in this order from the upstream side on the first flow path 621 through which the refrigerant R1 flows. Therefore, when the engine 31 operates to drive the second pump 612 on the first flow path 621, the refrigerant R1, which is made of oil, circulates through the heat exchanger 633 and the engine 31, thereby cooling the engine 31, which is the object to be cooled.

また、冷媒R2が流れる第2流路623上には、第2ポンプ612、(第3)熱交換器633及び(第1)熱交換器631が、上流側からこの順で設けられている。熱交換器633は第1流路621を流れる冷媒R1と冷媒R2との間で、熱交換器631は第1流路622を流れる冷媒R1と冷媒R2との間で、それぞれ熱交換を行う。そのため、エンジン31が動作して第2流路623上の第2ポンプ612が駆動されることで、海水からなる冷媒R2は、熱交換器633及び熱交換器631に供給され、冷却対象である冷媒R1の冷却を行う。海水からなる冷媒R2は、第2ポンプ612にて海から次々と汲み上げられ、第2流路623を通して海へと排出される。そのため、冷媒R2が熱交換器633及び熱交換器631にて冷媒R1から奪った熱は、冷媒R2と共に海へと排出されることになる。 In addition, on the second flow path 623 through which the refrigerant R2 flows, the second pump 612, the (third) heat exchanger 633, and the (first) heat exchanger 631 are provided in this order from the upstream side. The heat exchanger 633 exchanges heat between the refrigerant R1 and the refrigerant R2 flowing through the first flow path 621, and the heat exchanger 631 exchanges heat between the refrigerant R1 and the refrigerant R2 flowing through the first flow path 622. Therefore, when the engine 31 operates and the second pump 612 on the second flow path 623 is driven, the refrigerant R2 made of seawater is supplied to the heat exchanger 633 and the heat exchanger 631, and cools the refrigerant R1 to be cooled. The refrigerant R2 made of seawater is pumped up from the sea by the second pump 612 one after another, and is discharged into the sea through the second flow path 623. Therefore, the heat that refrigerant R2 takes from refrigerant R1 in heat exchangers 633 and 631 is discharged into the sea together with refrigerant R2.

冷媒R1が流れる第1流路622上には、機械式ポンプからなる第2ポンプ612、油圧機構651、(第1)熱交換器631、(第2)熱交換器632、並びにモータ32及び駆動回路351が、上流側からこの順で設けられている。モータ32及び駆動回路351は、第1流路622上で並列に配置されている。さらに、第1流路622は、(第1)熱交換器631の下流において、モータ側流路622Aとバイパス流路622Bとに分岐している。モータ側流路622Aは、(第2)熱交換器632及びモータ32(さらに駆動回路351)を通る流路である。バイパス流路622Bは、モータ側流路622Aと並列に設けられ、(第2)熱交換器632及びモータ32(さらに駆動回路351)をバイパスする流路である。バイパス流路622Bは開閉弁653を含んでいる。 On the first flow path 622 through which the refrigerant R1 flows, the second pump 612 consisting of a mechanical pump, the hydraulic mechanism 651, the (first) heat exchanger 631, the (second) heat exchanger 632, the motor 32, and the drive circuit 351 are provided in this order from the upstream side. The motor 32 and the drive circuit 351 are arranged in parallel on the first flow path 622. Furthermore, the first flow path 622 branches into a motor side flow path 622A and a bypass flow path 622B downstream of the (first) heat exchanger 631. The motor side flow path 622A is a flow path that passes through the (second) heat exchanger 632 and the motor 32 (and the drive circuit 351). The bypass flow path 622B is provided in parallel with the motor side flow path 622A, and is a flow path that bypasses the (second) heat exchanger 632 and the motor 32 (and the drive circuit 351). The bypass flow path 622B includes an opening/closing valve 653.

また、第1流路622における(第1)熱交換器631の上流には、電動ポンプからなる第1ポンプ611及びチェック弁652が、上流側からこの順で設けられている。そのため、第1流路622上の第2ポンプ612が駆動されていなくても、第1流路622上の第1ポンプ611が駆動することで、チェック弁652を通して、第1流路622に冷媒R1を流すことが可能である。 In addition, upstream of the (first) heat exchanger 631 in the first flow path 622, a first pump 611 consisting of an electric pump and a check valve 652 are provided in this order from the upstream side. Therefore, even if the second pump 612 on the first flow path 622 is not driven, the first pump 611 on the first flow path 622 can be driven to cause the refrigerant R1 to flow through the check valve 652 into the first flow path 622.

そのため、開閉弁653を閉じた状態で、第1流路622上の第1ポンプ611が駆動されることで、オイルからなる冷媒R1は、チェック弁652、熱交換器631、熱交換器632、並びにモータ32及び駆動回路351を通して循環することで、冷却対象であるモータ32及び駆動回路351の冷却を行う。一方、開閉弁653を開いた状態で、エンジン31が動作して第1流路622上の第2ポンプ612が駆動されることで、オイルからなる冷媒R1は、油圧機構651、熱交換器631及び開閉弁653を通して循環することで、冷却対象である油圧機構651の冷却を行う。 Therefore, when the first pump 611 on the first flow path 622 is driven with the on-off valve 653 closed, the refrigerant R1 made of oil circulates through the check valve 652, the heat exchanger 631, the heat exchanger 632, the motor 32, and the drive circuit 351, thereby cooling the motor 32 and the drive circuit 351, which are objects to be cooled. On the other hand, when the on-off valve 653 is open and the engine 31 is operated to drive the second pump 612 on the first flow path 622, the refrigerant R1 made of oil circulates through the hydraulic mechanism 651, the heat exchanger 631, and the on-off valve 653, thereby cooling the hydraulic mechanism 651, which is the object to be cooled.

また、冷媒R2が流れる第2流路624上には、第1ポンプ611、(第2)熱交換器632が、上流側からこの順で設けられている。熱交換器632は第1流路622のモータ側流路622Aを流れる冷媒R1と冷媒R2との間で、熱交換を行う。そのため、第2流路624上の第1ポンプ611が駆動されることで、海水からなる冷媒R2は、熱交換器632に供給され、冷却対象である冷媒R1の冷却を行う。海水からなる冷媒R2は、第1ポンプ611にて海から次々と汲み上げられ、第2流路624を通して海へと排出される。そのため、冷媒R2が熱交換器632にて冷媒R1から奪った熱は、冷媒R2と共に海へと排出されることになる。 In addition, on the second flow path 624 through which the refrigerant R2 flows, a first pump 611 and a (second) heat exchanger 632 are provided in this order from the upstream side. The heat exchanger 632 exchanges heat between the refrigerant R1 and the refrigerant R2 flowing through the motor side flow path 622A of the first flow path 622. Therefore, when the first pump 611 on the second flow path 624 is driven, the refrigerant R2 made of seawater is supplied to the heat exchanger 632 and cools the refrigerant R1 to be cooled. The refrigerant R2 made of seawater is pumped up from the sea one after another by the first pump 611 and discharged into the sea through the second flow path 624. Therefore, the heat that the refrigerant R2 takes from the refrigerant R1 in the heat exchanger 632 is discharged into the sea together with the refrigerant R2.

さらに、オイルからなる冷媒R1を貯留するオイルパンには、磁石が設けられ、ギア等で発生する金属摩耗粉を吸着することが好ましい。また、第2流路623,624上において、ポンプ(第1ポンプ611又は第2ポンプ612)の上流側には、海水中の不純物を除去するためのストレイナ(フィルタ)等が設けられていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that a magnet is provided in the oil pan that stores the refrigerant R1 made of oil to attract metal wear powder generated by gears, etc. Also, it is preferable that a strainer (filter) or the like is provided on the upstream side of the pump (first pump 611 or second pump 612) on the second flow paths 623, 624 to remove impurities from the seawater.

以上説明したように、本実施形態では、流路62は複数設けられている。そして、複数の流路(第1流路621,622と第2流路623,624)の間で冷媒R1,R2の熱を移動させる熱交換器631,632,633を更に備えている。これにより、冷媒R1(オイル)を、他の冷媒R2(海水)を用いて熱交換器631,632,633にて冷却できるため、冷媒R1自体を冷却する装置を別途備える必要がない。 As described above, in this embodiment, a plurality of flow paths 62 are provided. Heat exchangers 631, 632, and 633 are further provided to transfer heat of the refrigerants R1 and R2 between the plurality of flow paths (first flow paths 621, 622 and second flow paths 623, 624). As a result, the refrigerant R1 (oil) can be cooled by the heat exchangers 631, 632, and 633 using the other refrigerant R2 (seawater), so there is no need to provide a separate device to cool the refrigerant R1 itself.

また、熱交換器631,632,633は、第1熱交換器631及び第2熱交換器632を含む。第1熱交換器631の下流に位置する流路(第1流路622)は、第2熱交換器632及びモータ32を通るモータ側流路622Aと、開閉弁653を含み、かつ第2熱交換器632及びモータ32をバイパスするバイパス流路622Bと、に分岐する。これにより、エンジン31のみを航行に用いるとき(エンジン推進モード)には、モータ32への冷媒R1(オイル)の供給は不要であるので、開閉弁653を開けてバイパス流路622Bに冷媒R1を通すことで、冷媒R1がモータ32を通ることによるロスを低減できる。 The heat exchangers 631, 632, and 633 include a first heat exchanger 631 and a second heat exchanger 632. The flow path (first flow path 622) located downstream of the first heat exchanger 631 branches into a motor-side flow path 622A that passes through the second heat exchanger 632 and the motor 32, and a bypass flow path 622B that includes an on-off valve 653 and bypasses the second heat exchanger 632 and the motor 32. As a result, when only the engine 31 is used for navigation (engine propulsion mode), it is not necessary to supply refrigerant R1 (oil) to the motor 32. By opening the on-off valve 653 and passing the refrigerant R1 through the bypass flow path 622B, the loss caused by the refrigerant R1 passing through the motor 32 can be reduced.

また、(第1流路622の)第1ポンプ611は、少なくともモータ32を冷却対象として冷却するための冷媒R1を送出する。(第1流路621の)第2ポンプ612は、少なくともエンジン31を冷却対象として冷却するための冷媒R1を送出する。これにより、モータ32による航走時(モータ推進モード)のように、エンジン31が停止している状態であっても、第1ポンプ611を駆動することによって冷却対象であるモータ32を冷却することができる。 The first pump 611 (of the first flow path 622) delivers the refrigerant R1 for cooling at least the motor 32, which is the object to be cooled. The second pump 612 (of the first flow path 621) delivers the refrigerant R1 for cooling at least the engine 31, which is the object to be cooled. As a result, even when the engine 31 is stopped, such as when the boat is traveling using the motor 32 (motor propulsion mode), the motor 32, which is the object to be cooled, can be cooled by driving the first pump 611.

本実施形態では特に、エンジン31を冷却対象とする第1流路621には、送出装置61として、機械式ポンプからなる第2ポンプ612のみが設けられる。一方で、モータ32(及び動力伝達部33の油圧機構651)を冷却対象とする第1流路622には、送出装置61として、機械式ポンプからなる第2ポンプ612と電動ポンプからなる第1ポンプ611とが設けられる。そのため、エンジン31の冷却(及び潤滑)には第2ポンプ612だけが用いられるのに対し、発熱量が比較的大きいモータ32(及び油圧機構651)の冷却(及び潤滑)には第1ポンプ611及び第2ポンプ612の両方が用いられるので、エンジン31及びモータ32の双方に適切な量の冷媒R1を供給できる。 In this embodiment, in particular, the first flow path 621, which is intended to cool the engine 31, is provided with only the second pump 612, which is a mechanical pump, as the delivery device 61. On the other hand, the first flow path 622, which is intended to cool the motor 32 (and the hydraulic mechanism 651 of the power transmission unit 33), is provided with the second pump 612, which is a mechanical pump, and the first pump 611, which is an electric pump, as the delivery device 61. Therefore, while only the second pump 612 is used to cool (and lubricate) the engine 31, both the first pump 611 and the second pump 612 are used to cool (and lubricate) the motor 32 (and the hydraulic mechanism 651), which generates a relatively large amount of heat, so that an appropriate amount of refrigerant R1 can be supplied to both the engine 31 and the motor 32.

ところで、本実施形態では、図2に示すように、船舶用冷却システム6は、船舶制御システム2により制御される。具体的には、船舶制御システム2は、第1ポンプ611(を駆動する駆動装置613)、及び開閉弁653の制御を実行する。ここで、船舶制御システム2は、冷媒R1,R2と冷却対象との少なくとも一方の温度に応じて、船舶用冷却システム6を制御する。さらに、船舶制御システム2は、冷媒R1,R2の圧力も監視し、船舶用冷却システム6の制御に利用する。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the ship cooling system 6 is controlled by the ship control system 2. Specifically, the ship control system 2 controls the first pump 611 (the drive device 613 that drives the first pump 611) and the on-off valve 653. Here, the ship control system 2 controls the ship cooling system 6 according to the temperature of at least one of the refrigerants R1, R2 and the object to be cooled. Furthermore, the ship control system 2 also monitors the pressure of the refrigerants R1, R2, and uses it to control the ship cooling system 6.

本実施形態では、図6に示すように、オイルからなる冷媒R1の温度(油温)を検知する温度センサ641、及びオイルからなる冷媒R1の圧力(油圧)を検知する圧力センサ642の各々の出力が、船舶制御システム2に入力されている。船舶制御システム2は、これら温度センサ641及び圧力センサ642の出力に基づいて、船舶用冷却システム6を制御する。図6においては、一例として、第1流路622におけるモータ側流路622Aとバイパス流路622Bとの合流点の下流に、温度センサ641及び圧力センサ642が配置されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, the outputs of a temperature sensor 641 that detects the temperature (oil temperature) of the refrigerant R1 made of oil, and a pressure sensor 642 that detects the pressure (oil pressure) of the refrigerant R1 made of oil are input to the ship control system 2. The ship control system 2 controls the ship cooling system 6 based on the outputs of the temperature sensor 641 and the pressure sensor 642. In FIG. 6, as an example, the temperature sensor 641 and the pressure sensor 642 are disposed downstream of the confluence of the motor side flow path 622A and the bypass flow path 622B in the first flow path 622.

[4]船舶用冷却システムの動作
次に、本実施形態に係る船舶用冷却システム6の動作について、図7、図8及び図9を参照して説明する。本実施形態では、上述したように船舶用冷却システム6の制御は船舶制御システム2が行うので、以下に説明する船舶用冷却システム6の動作は、船舶制御システム2によって実行される処理を含む。
[4] Operation of the marine vessel cooling system Next, the operation of the marine vessel cooling system 6 according to this embodiment will be described with reference to Figures 7, 8, and 9. In this embodiment, as described above, the marine vessel cooling system 6 is controlled by the marine vessel control system 2, and therefore the operation of the marine vessel cooling system 6 described below includes processing executed by the marine vessel control system 2.

まず、本実施形態では、船舶用冷却システム6は、電動ポンプからなる第1ポンプ611と、機械式ポンプからなる第2ポンプ612と、を備えている。第2ポンプ612はエンジン31の出力を利用するのに対し、第1ポンプ611は駆動装置613によって駆動されるので、船舶用冷却システム6は、第1ポンプ611について、駆動のタイミングと流量とを制御することで、駆動装置613を必要最低限の駆動にとどめる。これにより、駆動装置613での消費電力を抑えることができる。 First, in this embodiment, the marine vessel cooling system 6 includes a first pump 611 consisting of an electric pump, and a second pump 612 consisting of a mechanical pump. While the second pump 612 utilizes the output of the engine 31, the first pump 611 is driven by a drive device 613. Therefore, the marine vessel cooling system 6 controls the drive timing and flow rate of the first pump 611 to keep the drive device 613 to the minimum required level. This makes it possible to reduce power consumption in the drive device 613.

具体的に、エンジン31以外の駆動装置613で発生する動力により駆動される第1ポンプ611は、エンジン31以外の動力源、つまりモータ32を船体1の推進に用いる推進モードにおいて駆動する。本実施形態では、モータ推進モード及びハイブリッド推進モードがこれに当たるため、船舶10の推進モードがモータ推進モード又はハイブリッド推進ードであるときのみ、第1ポンプ611を駆動させる。エンジン推進モードでは、エンジン31で発生する動力により駆動される第2ポンプ612で足りるため、第1ポンプ611を駆動させる必要はない。また、ハイブリッド推進モード(高速)であっても、航行しながら主バッテリ352の充電を行っている場合には、エンジン31のみが船体1の推進に用いられることになるが、この場合でも他のハイブリッド推進モードと同様に、第1ポンプ611を駆動させる。ただし、この構成に限らず、ハイブリッド推進モード(高速)において航行しながら主バッテリ352の充電を行っている場合には、エンジン推進モードと同様に、第1ポンプ611を駆動させなくてもよい。 Specifically, the first pump 611 driven by the power generated by the drive device 613 other than the engine 31 is driven in a propulsion mode in which a power source other than the engine 31, i.e., the motor 32, is used to propel the hull 1. In this embodiment, this applies to the motor propulsion mode and the hybrid propulsion mode, so the first pump 611 is driven only when the propulsion mode of the ship 10 is the motor propulsion mode or the hybrid propulsion mode. In the engine propulsion mode, the second pump 612 driven by the power generated by the engine 31 is sufficient, so there is no need to drive the first pump 611. Also, even in the hybrid propulsion mode (high speed), if the main battery 352 is being charged while sailing, only the engine 31 is used to propel the hull 1, but even in this case, the first pump 611 is driven as in other hybrid propulsion modes. However, this configuration is not limited to this, and if the main battery 352 is being charged while sailing in the hybrid propulsion mode (high speed), the first pump 611 does not need to be driven as in the engine propulsion mode.

図7は、船舶用冷却システム6において第1ポンプ611を駆動(オン)させるか否かを判断する処理の一例を示すフローチャートである。すなわち、船舶制御システム2は、船舶10の現在の推進モードの情報を取得し(S1)、取得した推進モードが第1ポンプ611の駆動を必要とする推進モードであるか否かを判断する(S2)。推進モードがモータ推進モード又はハイブリッド推進モードであれば、船舶制御システム2は、第1ポンプ611の駆動を必要とする推進モードであると判断し(S2:Yes)、第1ポンプ611をオン(つまり駆動)する(S3)。一方、推進モードがエンジン推進モードであれば、船舶制御システム2は、第1ポンプ611の駆動を必要としない推進モードであると判断し(S2:No)、第1ポンプ611をオフ(つまり停止)する(S4)。 Figure 7 is a flow chart showing an example of a process for determining whether or not to drive (turn on) the first pump 611 in the marine vessel cooling system 6. That is, the marine vessel control system 2 acquires information on the current propulsion mode of the marine vessel 10 (S1), and determines whether or not the acquired propulsion mode is a propulsion mode that requires the driving of the first pump 611 (S2). If the propulsion mode is a motor propulsion mode or a hybrid propulsion mode, the marine vessel control system 2 determines that the propulsion mode requires the driving of the first pump 611 (S2: Yes), and turns on (i.e. drives) the first pump 611 (S3). On the other hand, if the propulsion mode is an engine propulsion mode, the marine vessel control system 2 determines that the propulsion mode does not require the driving of the first pump 611 (S2: No), and turns off (i.e. stops) the first pump 611 (S4).

船舶制御システム2は、上記ステップS1~S4の処理を繰り返し実行する。ただし、図7に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。 The ship control system 2 repeatedly executes the processes of steps S1 to S4 described above. However, the flowchart shown in FIG. 7 is merely an example, and processes may be added or omitted as appropriate, and the order of processes may be changed as appropriate.

上記動作により、図8に示すように、船舶10の推進モードに応じて、船舶用冷却システム6の動作状態が変化する。図8では、冷媒R1の流れを(太線の)破線矢印で示している。 As a result of the above operations, the operating state of the marine cooling system 6 changes depending on the propulsion mode of the marine vessel 10, as shown in Figure 8. In Figure 8, the flow of the refrigerant R1 is indicated by the (bold) dashed arrows.

すなわち、モータ32を主動力として航行するモータ推進モードにおいては、第1ポンプ611及び第2ポンプ612のうち第1ポンプ611のみを駆動させ、第1ポンプ611にて動力伝達部33(モータ32及び駆動回路351を含む)に冷媒R1を循環させる。これにより、エンジン31を停止させた状態で、冷却及び潤滑の機能を発揮できるので、燃費改善を達成しやすい。 In other words, in the motor propulsion mode in which the motor 32 is used as the main power source for navigation, only the first pump 611 of the first pump 611 and the second pump 612 is driven, and the first pump 611 circulates the refrigerant R1 through the power transmission unit 33 (including the motor 32 and the drive circuit 351). This allows the cooling and lubricating functions to be performed even when the engine 31 is stopped, making it easier to achieve improved fuel efficiency.

また、エンジン31を主動力として航行するエンジン推進モードにおいては、第1ポンプ611及び第2ポンプ612のうち第2ポンプ612のみを駆動させ、第2ポンプ612にて動力伝達部33に冷媒R1を循環させる。さらに、このとき、バイパス流路622B上の開閉弁653を開くことで、モータ32をバイパスするように冷媒R1を流すことで、モータ32による冷媒R1のロスを低減する。これにより、エンジン31で発生する動力を有効利用して冷却及び潤滑の機能を発揮できるので、第1ポンプ611(駆動装置613)による無駄な電力消費を抑制できる。 In the engine propulsion mode, in which the ship is driven primarily by the engine 31, only the second pump 612 of the first pump 611 and the second pump 612 is driven, and the refrigerant R1 is circulated to the power transmission unit 33 by the second pump 612. Furthermore, at this time, the on-off valve 653 on the bypass flow path 622B is opened to allow the refrigerant R1 to bypass the motor 32, thereby reducing the loss of the refrigerant R1 caused by the motor 32. This makes it possible to effectively use the power generated by the engine 31 to perform the cooling and lubrication functions, thereby reducing unnecessary power consumption by the first pump 611 (drive device 613).

また、エンジン31とモータ32との両方の動力にて航行するハイブリッド推進モードにおいては、第1ポンプ611及び第2ポンプ612の両方を駆動させ、第1ポンプ611及び第2ポンプ612の両方で動力伝達部33に冷媒R1を循環させる。これにより、エンジン31で発生する動力を有効利用して冷却及び潤滑の機能を発揮できるので、第1ポンプ611(駆動装置613)による無駄な電力消費を抑制できる。さらに、ハイブリッド推進モードでは、船体1の推進にエンジン31とモータ32とを併用するので、エンジン推進モードよりも発熱量が多くなり、第2ポンプ612のみでは冷却能力が不足する場合がある。この点、第1ポンプ611及び第2ポンプ612の両方が駆動することで、十分な冷却能力を発揮しやすい。 In addition, in the hybrid propulsion mode in which the boat is driven by both the engine 31 and the motor 32, both the first pump 611 and the second pump 612 are driven, and the coolant R1 is circulated through the power transmission section 33 by both the first pump 611 and the second pump 612. This makes it possible to effectively use the power generated by the engine 31 to perform the cooling and lubrication functions, thereby reducing unnecessary power consumption by the first pump 611 (drive device 613). Furthermore, in the hybrid propulsion mode, the engine 31 and the motor 32 are used in combination to propel the boat 1, so the amount of heat generated is greater than in the engine propulsion mode, and the cooling capacity may be insufficient with only the second pump 612. In this regard, by driving both the first pump 611 and the second pump 612, it is easier to achieve sufficient cooling capacity.

以上説明したように、船舶10の推進モードは、モータ32を船体1の推進に用いるモータ推進モードと、エンジン31を船体1の推進に用いるエンジン推進モードと、エンジン31及びモータ32の両方を船体1の推進に用いるハイブリッド推進モードと、を含む。送出装置61は、モータ推進モードでは、第1ポンプ611を動作させ、第2ポンプ612を停止させる。送出装置61は、エンジン推進モードでは、第2ポンプ612を動作させ、第1ポンプ611を停止させる。送出装置61は、ハイブリッド推進モードでは、第1ポンプ611及び第2ポンプ612の両方を動作させる。これにより、燃費向上を図りながらも、第1ポンプ611(駆動装置613)による無駄な電力消費を抑制できる。 As described above, the propulsion modes of the vessel 10 include a motor propulsion mode in which the motor 32 is used to propel the vessel 1, an engine propulsion mode in which the engine 31 is used to propel the vessel 1, and a hybrid propulsion mode in which both the engine 31 and the motor 32 are used to propel the vessel 1. In the motor propulsion mode, the sending device 61 operates the first pump 611 and stops the second pump 612. In the engine propulsion mode, the sending device 61 operates the second pump 612 and stops the first pump 611. In the hybrid propulsion mode, the sending device 61 operates both the first pump 611 and the second pump 612. This makes it possible to reduce unnecessary power consumption by the first pump 611 (drive device 613) while improving fuel efficiency.

ところで、船舶用冷却システム6は、第1ポンプ611を駆動する場合(モータ推進モード又はハイブリッド推進モード)においては、第1ポンプ611の流量、つまり駆動装置613の回転数を以下の手順で決定する。図9は、第1ポンプ611による冷媒R1の流量A1、つまり第1ポンプ611からの冷媒R1の吐出量を決定するための処理の一例を示すフローチャートである。 When the marine vessel cooling system 6 drives the first pump 611 (motor propulsion mode or hybrid propulsion mode), the flow rate of the first pump 611, i.e., the rotation speed of the drive device 613, is determined by the following procedure. Figure 9 is a flowchart showing an example of a process for determining the flow rate A1 of the refrigerant R1 by the first pump 611, i.e., the discharge amount of the refrigerant R1 from the first pump 611.

すなわち、船舶制御システム2は、冷却対象であるモータ32及び駆動回路351の温度の情報を、モータ32及び駆動回路351に付設されたセンサから取得する(S11)。次に、船舶制御システム2は、取得した冷却対象の温度に基づいて、送出装置61全体として冷却対象であるモータ32及び駆動回路351に流すべき冷媒R1の流量(総流量A0)を算出する(S12)。このとき、船舶制御システム2は、冷却対象の温度が高くなるほど冷媒R1の総流量A0を増加させる。また、船舶制御システム2は、エンジン31の回転数に基づいて第2ポンプ612による冷媒R1の流量A2を算出する(S13)。このとき、船舶制御システム2は、エンジン31の回転数が高回転になるほど冷媒R1の流量A2を増加させる。一方、モータ推進モードであれば、エンジン31の回転数はゼロ(0)であるので、冷媒R1の流量A2はゼロ(0)となる。 That is, the ship control system 2 acquires information on the temperature of the motor 32 and the drive circuit 351, which are objects to be cooled, from sensors attached to the motor 32 and the drive circuit 351 (S11). Next, the ship control system 2 calculates the flow rate (total flow rate A0) of the coolant R1 to be circulated through the motor 32 and the drive circuit 351, which are objects to be cooled, of the entire sending device 61, based on the acquired temperature of the objects to be cooled (S12). At this time, the ship control system 2 increases the total flow rate A0 of the coolant R1 as the temperature of the objects to be cooled increases. In addition, the ship control system 2 calculates the flow rate A2 of the coolant R1 by the second pump 612 based on the rotation speed of the engine 31 (S13). At this time, the ship control system 2 increases the flow rate A2 of the coolant R1 as the rotation speed of the engine 31 increases. On the other hand, in the motor propulsion mode, the rotation speed of the engine 31 is zero (0), so the flow rate A2 of the coolant R1 is zero (0).

次に、船舶制御システム2は、総流量A0と第2ポンプ612による冷媒R1の流量A2との差分(A0-A2)が、ゼロ(0)より大きいか否かを判断する(S14)。ここで、総流量A0と流量A2との差分(A0-A2)が0以下であれば(S14:No)、船舶制御システム2は、第1ポンプ611による冷媒R1の流量A1を「0」とする(S15)。つまり、この場合、駆動装置613は停止する。 Next, the ship control system 2 determines whether the difference (A0-A2) between the total flow rate A0 and the flow rate A2 of the refrigerant R1 by the second pump 612 is greater than zero (0) (S14). Here, if the difference (A0-A2) between the total flow rate A0 and the flow rate A2 is equal to or less than 0 (S14: No), the ship control system 2 sets the flow rate A1 of the refrigerant R1 by the first pump 611 to "0" (S15). In other words, in this case, the drive unit 613 stops.

一方、総流量A0と流量A2との差分(A0-A2)が0より大きければ(S14:Yes)、船舶制御システム2は、第1ポンプ611による冷媒R1の流量A1を算出する(S16)。このとき、基本的には、総流量A0と流量A2との差分(A0-A2)に相当する流量を第1ポンプ611で賄うべく、当該差分を第1ポンプ611による冷媒R1の流量A1とする。 On the other hand, if the difference (A0-A2) between the total flow rate A0 and the flow rate A2 is greater than 0 (S14: Yes), the vessel control system 2 calculates the flow rate A1 of the refrigerant R1 by the first pump 611 (S16). At this time, basically, the flow rate equivalent to the difference (A0-A2) between the total flow rate A0 and the flow rate A2 is covered by the first pump 611, and this difference is set as the flow rate A1 of the refrigerant R1 by the first pump 611.

次に、船舶制御システム2は、温度センサ641及び圧力センサ642の各々から、オイルからなる冷媒R1の温度(油温)及び圧力(油圧)を取得する(S17)。そして、船舶制御システム2は、取得した冷媒R1の温度及び圧力に基づいて、第1ポンプ611による冷媒R1の流量A1の上限を設定する(S18)。このとき、例えば、冷媒R1の温度が低いほどに、冷媒R1の粘度が高くなるため、第1ポンプ611が過負荷とならないように流量A1の上限を低く設定する。そして、船舶制御システム2は、この上限以下の範囲内で、上記ステップS16で算出した流量A1を、第1ポンプ611による冷媒R1の流量A1として指示する(S19)。このとき、船舶制御システム2は、上記流量A1を実現するように、駆動装置613の回転数を制御する。 Next, the ship control system 2 acquires the temperature (oil temperature) and pressure (oil pressure) of the refrigerant R1 made of oil from the temperature sensor 641 and the pressure sensor 642, respectively (S17). Then, the ship control system 2 sets an upper limit of the flow rate A1 of the refrigerant R1 by the first pump 611 based on the acquired temperature and pressure of the refrigerant R1 (S18). At this time, for example, the lower the temperature of the refrigerant R1, the higher the viscosity of the refrigerant R1, so the upper limit of the flow rate A1 is set low so that the first pump 611 is not overloaded. Then, the ship control system 2 instructs the flow rate A1 calculated in the above step S16 as the flow rate A1 of the refrigerant R1 by the first pump 611 within a range below this upper limit (S19). At this time, the ship control system 2 controls the rotation speed of the drive device 613 to achieve the above flow rate A1.

船舶制御システム2は、上記ステップS11~S19の処理を繰り返し実行する。ただし、図9に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。 The ship control system 2 repeatedly executes the processes of steps S11 to S19 described above. However, the flowchart shown in FIG. 9 is merely an example, and processes may be added or omitted as appropriate, and the order of processes may be changed as appropriate.

以上説明したように送出装置61は、冷却対象と冷媒R1との少なくとも一方の温度に応じて第1ポンプ611を制御する。これにより、第1ポンプ611が過負荷とならない範囲で第1ポンプ611を駆動することができ、第1ポンプ611(駆動装置613)による無駄な電力消費を抑制できる。図9のフローチャートでは、冷却対象と冷媒R1との両方の温度に応じて第1ポンプ611が制御されているが、これに限らず、冷却対象と冷媒R1といずれか一方の温度に応じて第1ポンプ611が制御されてもよい。 As described above, the delivery device 61 controls the first pump 611 according to the temperature of at least one of the object to be cooled and the refrigerant R1. This allows the first pump 611 to be driven within a range in which the first pump 611 is not overloaded, and reduces unnecessary power consumption by the first pump 611 (drive device 613). In the flowchart of FIG. 9, the first pump 611 is controlled according to the temperatures of both the object to be cooled and the refrigerant R1, but this is not limiting, and the first pump 611 may be controlled according to the temperature of either the object to be cooled or the refrigerant R1.

[5]変形例
以下、実施形態1の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
[5] Modifications Below, we will list modifications of the first embodiment. The modifications described below can be applied in appropriate combinations.

本開示における船舶制御システム2は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしての1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における船舶制御システム2としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、船舶制御システム2に含まれる一部又は全部の機能部は電子回路で構成されていてもよい。 The ship control system 2 in the present disclosure includes a computer system. The computer system is mainly composed of one or more processors and one or more memories as hardware. The functions of the ship control system 2 in the present disclosure are realized by the processor executing a program recorded in the memory of the computer system. The program may be pre-recorded in the memory of the computer system, may be provided via a telecommunication line, or may be recorded and provided on a non-transitory recording medium such as a memory card, optical disk, or hard disk drive that is readable by the computer system. In addition, some or all of the functional units included in the ship control system 2 may be configured with electronic circuits.

また、船舶制御システム2の少なくとも一部の機能が、1つの筐体内に集約されていることは船舶制御システム2に必須の構成ではなく、船舶制御システム2の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。反対に、実施形態1において、複数の装置(例えば船舶制御システム2及び操作装置5)に分散されている機能が、1つの筐体内に集約されていてもよい。 Furthermore, it is not essential for the ship control system 2 that at least some of the functions of the ship control system 2 are concentrated in one housing, and the components of the ship control system 2 may be distributed across multiple housings. Conversely, in embodiment 1, the functions that are distributed across multiple devices (e.g., the ship control system 2 and the operating device 5) may be concentrated in one housing.

さらに、船舶制御システム2の少なくとも一部は、船体1に搭載されることに限らず、船体1とは別に設けられてもよい。一例として、船舶制御システム2が、船体1とは別に設けられたサーバ装置によって具現化される場合、サーバ装置と船体1(の通信装置)との間の通信により、船舶制御システム2による船舶10(船体1)の制御が可能となる。船舶制御システム2の少なくとも一部の機能がクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。 Furthermore, at least a part of the ship control system 2 is not limited to being mounted on the hull 1, but may be provided separately from the hull 1. As an example, when the ship control system 2 is embodied by a server device provided separately from the hull 1, control of the ship 10 (hull 1) by the ship control system 2 is possible through communication between the server device and the hull 1 (its communication device). At least a part of the functions of the ship control system 2 may be realized by the cloud (cloud computing) or the like.

また、船舶10は、プレジャーボートに限らず、貨物船及び貨客船等を含む商船、タグボート及びサルベージ船等を含む作業船、気象観測船及び練習船等を含む特殊船、漁船、並びに艦艇等であってもよい。さらに、船舶10は、操縦者が搭乗する有人タイプに限らず、人(操縦者)が遠隔操作可能であるか、又は自律運航可能な無人タイプの船舶であってもよい。 The vessel 10 is not limited to a pleasure boat, but may be a merchant vessel including a cargo ship and a cargo-passenger ship, a work vessel including a tugboat and a salvage ship, a special vessel including a weather observation vessel and a training vessel, a fishing vessel, or a naval vessel. The vessel 10 is not limited to a manned type with a pilot on board, but may be an unmanned vessel that can be remotely operated by a person (pilot) or that can be operated autonomously.

また、エンジン31は、ディーゼルエンジンに限らず、例えば、ディーゼルエンジン以外のエンジンであってもよい。モータ32についても、交流モータに限らず、例えば、直流モータであってもよい。また、モータ32は、例えば、燃料電池又は太陽光発電装置等の発電装置から供給される電力により駆動されてもよい。 The engine 31 is not limited to a diesel engine, and may be, for example, an engine other than a diesel engine. The motor 32 is not limited to an AC motor, and may be, for example, a DC motor. The motor 32 may be driven by power supplied from a power generation device such as a fuel cell or a solar power generation device.

また、船舶10は、船体1にエンジン31及びモータ32を含む複数の動力源を備えていればよく、例えば、エンジン31及びモータ32に加えて、第3動力源を有するなど、3つ以上の動力源を備えていてもよい。 Furthermore, the vessel 10 may be provided with multiple power sources including an engine 31 and a motor 32 in the hull 1, and may be provided with three or more power sources, for example, a third power source in addition to the engine 31 and the motor 32.

また、操作部51は、操作レバーに限らず、例えば、足踏み式の操作ペダル、タッチパネル、キーボード又はポインティングデバイス等であってもよい。操作ペダルからなる操作部51であれば、踏み込み量が操作部51の操作量となる。さらに、操作部51は、音声入力、ジェスチャ入力又は他の端末からの操作信号の入力等の態様を採用してもよい。 The operation unit 51 is not limited to an operation lever, and may be, for example, a foot-operated operation pedal, a touch panel, a keyboard, a pointing device, or the like. If the operation unit 51 is an operation pedal, the amount of depression becomes the operation amount of the operation unit 51. Furthermore, the operation unit 51 may adopt a form such as voice input, gesture input, or input of an operation signal from another terminal.

また、推進モードの切り替えをユーザ(操縦者)による切替操作に応じて行うことは必須ではない。例えば、船舶制御システム2のモード切替処理部21は、船体1の現在位置又は船速等の船体1の航行状況、又は主バッテリ352の残容量等に応じて、自動的に推進モードの切り替えを行ってもよい。 In addition, it is not necessary to switch the propulsion mode in response to a switching operation by the user (pilot). For example, the mode switching processing unit 21 of the vessel control system 2 may automatically switch the propulsion mode in response to the navigation conditions of the vessel 1, such as the current position or vessel speed of the vessel 1, or the remaining capacity of the main battery 352, etc.

また、送出装置61が、エンジン31で発生する動力により駆動される第2ポンプ612を含むことは必須ではない。送出装置61は、第1ポンプ611を有していればよい。 Furthermore, it is not essential that the delivery device 61 includes the second pump 612 driven by the power generated by the engine 31. The delivery device 61 only needs to have the first pump 611.

また、第1ポンプ611は、電動ポンプに限らず、例えば、圧縮空気等で駆動するポンプであってもよい。 The first pump 611 is not limited to an electric pump, but may be, for example, a pump driven by compressed air, etc.

1 船体
6 船舶用冷却システム
10 船舶
31 エンジン
32 モータ
61 送出装置
62 流路
611 第1ポンプ
612 第2ポンプ
621,622 第1流路
622A モータ側流路
622B バイパス流路
623,624 第2流路
631 (第1)熱交換器
632 (第2)熱交換器
633 熱交換器
653 開閉弁
R1,R2 冷媒
REFERENCE SIGNS LIST 1 Ship hull 6 Ship cooling system 10 Ship 31 Engine 32 Motor 61 Delivery device 62 Flow path 611 First pump 612 Second pump 621, 622 First flow path 622A Motor side flow path 622B Bypass flow path 623, 624 Second flow path 631 (First) heat exchanger 632 (Second) heat exchanger 633 Heat exchanger 653 Opening/closing valve R1, R2 Refrigerant

Claims (9)

船体の推進に用いられる動力源としてエンジン及びモータを含む複数の動力源を有する船舶に用いられ、
冷却対象を冷却するための冷媒が流れる流路と、
前記流路に前記冷媒を流す送出装置と、を備え、
前記送出装置は、前記エンジンで発生する動力以外の動力により駆動される第1ポンプを含
前記流路は複数設けられており、
前記複数の流路の間で前記冷媒の熱を移動させる熱交換器を更に備える、
前記熱交換器は、第1熱交換器及び第2熱交換器を含み、
前記第1熱交換器の下流に位置する前記流路は、前記第2熱交換器及び前記モータを通るモータ側流路と、開閉弁を含み、かつ前記第2熱交換器及び前記モータをバイパスするバイパス流路と、に分岐する、
船舶用冷却システム。
The invention is used in a vessel having a plurality of power sources including an engine and a motor as a power source for propelling the vessel,
a flow path through which a coolant for cooling the object to be cooled flows;
a delivery device for flowing the refrigerant through the flow path,
the delivery device includes a first pump driven by power other than power generated by the engine,
The flow path is provided in plurality,
Further comprising a heat exchanger that transfers heat of the refrigerant between the plurality of flow paths.
The heat exchanger includes a first heat exchanger and a second heat exchanger,
The flow path located downstream of the first heat exchanger branches into a motor-side flow path that passes through the second heat exchanger and the motor, and a bypass flow path that includes an on-off valve and bypasses the second heat exchanger and the motor.
Marine cooling systems.
船体の推進に用いられる動力源としてエンジン及びモータを含む複数の動力源を有する船舶に用いられ、
冷却対象を冷却するための冷媒が流れる流路と、
前記流路に前記冷媒を流す送出装置と、を備え、
前記送出装置は、前記エンジンで発生する動力以外の動力により駆動される第1ポンプと、前記エンジンで発生する動力により駆動される第2ポンプと、を含み、
前記船舶の推進モードは、前記モータを前記船体の推進に用いるモータ推進モードと、前記エンジンを前記船体の推進に用いるエンジン推進モードと、前記エンジン及び前記モータの両方を前記船体の推進に用いるハイブリッド推進モードと、を含み、
前記送出装置は、前記モータ推進モードでは、前記第1ポンプを動作させ、前記第2ポンプを停止させる、
船舶用冷却システム。
The invention is used in a vessel having a plurality of power sources including an engine and a motor as a power source for propelling the vessel,
a flow path through which a coolant for cooling the object to be cooled flows;
a delivery device for flowing the refrigerant through the flow path,
the delivery device includes a first pump driven by power other than power generated by the engine, and a second pump driven by power generated by the engine,
the marine vessel propulsion modes include a motor propulsion mode in which the motor is used to propel the hull, an engine propulsion mode in which the engine is used to propel the hull, and a hybrid propulsion mode in which both the engine and the motor are used to propel the hull,
In the motor-driven mode, the delivery device operates the first pump and stops the second pump.
Marine cooling systems.
船体の推進に用いられる動力源としてエンジン及びモータを含む複数の動力源を有する船舶に用いられ、
冷却対象を冷却するための冷媒が流れる流路と、
前記流路に前記冷媒を流す送出装置と、を備え、
前記送出装置は、前記エンジンで発生する動力以外の動力により駆動される第1ポンプと、前記エンジンで発生する動力により駆動される第2ポンプと、を含み、
前記船舶の推進モードは、前記モータを前記船体の推進に用いるモータ推進モードと、前記エンジンを前記船体の推進に用いるエンジン推進モードと、前記エンジン及び前記モータの両方を前記船体の推進に用いるハイブリッド推進モードと、を含み、
前記送出装置は、前記ハイブリッド推進モードでは、前記第1ポンプ及び前記第2ポンプの両方を動作させる、
船舶用冷却システム。
The invention is used in a vessel having a plurality of power sources including an engine and a motor as a power source for propelling the vessel,
a flow path through which a coolant for cooling the object to be cooled flows;
a delivery device for flowing the refrigerant through the flow path,
the delivery device includes a first pump driven by power other than power generated by the engine, and a second pump driven by power generated by the engine,
the marine vessel propulsion modes include a motor propulsion mode in which the motor is used to propel the hull, an engine propulsion mode in which the engine is used to propel the hull, and a hybrid propulsion mode in which both the engine and the motor are used to propel the hull,
The delivery device operates both the first pump and the second pump in the hybrid propulsion mode.
Marine cooling systems.
前記第1ポンプは、少なくとも前記モータを前記冷却対象として冷却するための前記冷媒を送出し、
前記第2ポンプは、少なくとも前記エンジンを前記冷却対象として冷却するための前記冷媒を送出する、
請求項2又は3に記載の船舶用冷却システム。
The first pump delivers the refrigerant for cooling at least the motor as the cooling target;
The second pump delivers the coolant for cooling at least the engine as the cooling target.
4. A marine cooling system according to claim 2 or 3 .
前記送出装置は、前記エンジン推進モードでは、前記第2ポンプを動作させ、前記第1ポンプを停止させる、
請求項2~4のいずれか1項に記載の船舶用冷却システム。
In the engine propulsion mode, the delivery device operates the second pump and stops the first pump.
The marine vessel cooling system according to any one of claims 2 to 4 .
前記流路は、前記冷媒として潤滑用のオイルが流れる第1流路を含む、
請求項1~5のいずれか1項に記載の船舶用冷却システム。
The flow path includes a first flow path through which lubricating oil flows as the refrigerant.
The marine vessel cooling system according to any one of claims 1 to 5 .
前記流路は、前記冷媒として前記船体の外部から汲み上げられる水が流れる第2流路を含む、
請求項1~6のいずれか1項に記載の船舶用冷却システム。
The flow path includes a second flow path through which water pumped up from outside the hull flows as the coolant.
The marine vessel cooling system according to any one of claims 1 to 6 .
前記送出装置は、前記冷却対象と前記冷媒との少なくとも一方の温度に応じて前記第1ポンプを制御する、
請求項1~7のいずれか1項に記載の船舶用冷却システム。
The sending device controls the first pump in response to a temperature of at least one of the object to be cooled and the refrigerant.
The marine vessel cooling system according to any one of claims 1 to 7 .
請求項1~8のいずれか1項に記載の船舶用冷却システムと、
前記船体と、を備える、
船舶。
A marine vessel cooling system according to any one of claims 1 to 8 ;
The hull,
Ships.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010228528A (en) 2009-03-26 2010-10-14 Suzuki Motor Corp Hybrid outboard motor
JP2017081234A (en) 2015-10-23 2017-05-18 川崎重工業株式会社 Marine speed reducer
JP2020189512A (en) 2019-05-20 2020-11-26 ヤマハ発動機株式会社 Outboard motors and vessels
JP2020189556A (en) 2019-05-21 2020-11-26 ヤマハ発動機株式会社 Outboard engine and ship

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007198328A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Toyota Motor Corp Oil circulation system for vehicles
JP5323584B2 (en) * 2009-05-20 2013-10-23 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 Central fresh water cooling system
US8298025B2 (en) * 2010-02-08 2012-10-30 Brunswick Corporation Cooling systems and methods for hybrid marine propulsion systems
KR101390495B1 (en) * 2013-03-29 2014-04-30 삼성중공업 주식회사 Cooling system for vessel and control method thereof
JP2015105088A (en) * 2013-12-03 2015-06-08 株式会社ジェイテクト Cooling device of vehicular controller
CN211139637U (en) * 2019-11-15 2020-07-31 上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院) Variable frequency control system of ship seawater cooling system and ship device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010228528A (en) 2009-03-26 2010-10-14 Suzuki Motor Corp Hybrid outboard motor
JP2017081234A (en) 2015-10-23 2017-05-18 川崎重工業株式会社 Marine speed reducer
JP2020189512A (en) 2019-05-20 2020-11-26 ヤマハ発動機株式会社 Outboard motors and vessels
JP2020189556A (en) 2019-05-21 2020-11-26 ヤマハ発動機株式会社 Outboard engine and ship

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