JP6456883B2 - 船舶推進機 - Google Patents

Description

この発明は、エンジンによって駆動される発電機を備えた船舶推進機に関する。

船外機は、船舶推進機の一例である。船外機は、エンジン（内燃機関）と、エンジンを始動するための始動用モータと、エンジンにより駆動される発電機とを含む。始動用モータおよび発電機は、バッテリに接続される。始動用モータは、バッテリから供給される電力によって駆動し、エンジンをクランキングする。発電機は、エンジンによって駆動され、電力を発生する。その電力により、バッテリが充電される。

バッテリの電力は、始動用モータに供給されるほか、燃料供給および点火のためのエンジン運転機能部品に供給される。また、バッテリの電力は、各種インジケータ、航海機器、照明灯などの補機類に供給される場合もある。
特許文献１は、バッテリ電圧が所定値以下に低下すると、シフト位置がニュートラル位置であることを条件に、エンジン回転速度を増加させる制御装置を開示している。これにより、バッテリ電圧が早期に回復し、エンジン停止等のトラブル回避が図られる。

特開平８−２１０１６０号公報 特開２００７−３０８０６３号公報

使用者は、バッテリ残量が低下していると感じると、スロットルレバーを操作してエンジン回転速度を増加させることによって発電量を増加させ、それによって、バッテリ残量を速やかに回復させようとする。より具体的には、船外機は、ニュートラル位置でエンジンを空ぶかしするためのフリースロットルモードを備えている場合がある（たとえば、特許文献２の段落００４６参照）。このフリースロットルモードを用いることで、使用者は、エンジン回転速度をアイドリング回転速度よりも高回転として、バッテリの高速充電を図ることができる。

しかし、フリースロットルモードを利用した充電操作では、使用者がスロットルレバーを手動操作して、エンジン回転速度を増加させるので、必ずしも効率的に充電できるエンジン回転速度に制御することができない。すなわち、どの程度のエンジン回転速度が効率的であるのかを表す指標がないから、エンジン回転速度を無駄に上げすぎ、不要な燃料消費を招く可能性がある。

特許文献１の構成は、バッテリ電圧が低下したときにエンジン回転速度をスロットル開度に応じた速度よりも高い値に増量する。しかし、効率的な充電という観点からエンジン回転速度をどの程度増量すべきかについては、特許文献１では検討されていない。たとえば、エンジン回転速度を増加させると燃料消費量も増加するけれども、単位消費燃料当たりの発電量、すなわち、発電効率は必ずしも単調に増加するわけではない。しかし、発電効率を最大化するという観点からエンジン回転速度の増加量を定めることについては、特許文献１には開示がない。さらにまた、バッテリ残量やバッテリに接続された負荷の大小やその他状況によっては、エンジン回転速度を一律に増加させても必ずしも適切にバッテリを充電できるとは限らない。

そこで、この発明の一実施形態は、バッテリを適切に充電できる構成を備えた船舶推進機を提供する。

この発明の一実施形態は、エンジンの駆動力を推進力発生部材に伝達する船舶推進機であって、前記エンジンによって駆動される発電機と、前記エンジンの駆動力が前記推進力発生部材に伝達されていない動力遮断状態を検出する動力遮断検出部と、前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出している場合に、前記発電機に接続されたバッテリを充電するための複数の充電モードを選択可能とし、選択された充電モードに基づいて前記エンジンの目標回転速度を制御する制御部とを含む、船舶推進機を提供する。

この構成によれば、エンジンの駆動力が推進力発生部材に伝達されていない動力遮断状態のときに、複数の充電モードが選択可能となる。そして、複数の充電モードのなかから選択された充電モードに基づいて、エンジンの目標回転速度が制御される。予め複数の充電モードが準備されていることにより、エンジンの目標回転速度が適切に設定されやすくなる。それにより、バッテリの適切な充電が可能になる。

充電モードは、使用者の手動操作によって選択されてもよいし、制御部によって自動選択されてもよい。使用者が充電モードを選択する場合には、エンジン回転速度を直接的に調整するのではなく、充電モードを選択することによって、目標回転速度が制御される。したがって、エンジン回転速度を無駄に上げすぎて不要な燃料消費を招くことを回避しやすい。また、制御部の処理によって充電モードを自動選択する場合には、種々の要因に応じて複数の充電モードから適切な充電モードを選択することが可能となる。それにより、状況に応じて、バッテリを適切に充電することができる。

この発明の一実施形態では、前記複数の充電モードが、電費の異なる複数の充電モードを含む。「電費」とは、発電効率であり、具体的には、エンジンが消費する単位燃料当たりの発電量をいう。より具体的には、発電機が発生する電流をエンジンに流入する燃料流量で除した値を「電費」としてもよい。
電費の異なる複数の充電モードから適切な充電モードを選択することで、電費を優先して、充電モードを適切に選択できるようになる。それにより、電費を最大化する観点からエンジンの目標回転速度を制御して、バッテリを適切に充電できる。

この発明の一実施形態では、前記複数の充電モードが、前記発電機の発電量の異なる複数の充電モードを含む。これにより、発電量の異なる複数の充電モードから適切な充電モードを選択することで、発電量を優先して、充電モードを適切に選択できる。それにより、発電量を最大化する観点からエンジンの目標回転速度を制御して、バッテリを適切に充電できる。

この発明の一実施形態では、前記制御部が、前記バッテリの残量および／または前記バッテリに接続された負荷の大きさに基づいて充電モードを選択するようにプログラムされている。この構成によれば、バッテリの残量または負荷に応じて充電モードが選択されるので、状況に対応した充電モードを適切に選択できる。
負荷の大きさは、バッテリに対する電流の流出入によって評価されてもよい。

この発明の一実施形態では、前記複数の充電モードが、前記発電機が第１発電量で発電する第１充電モードと、前記発電機が前記第１発電量よりも大きい第２発電量で発電する第２充電モードとを含む。そして、前記制御部が、前記バッテリの残量が第１残量閾値よりも少ない場合に、前記第２充電モードを選択するようにプログラムされている。
この構成によれば、バッテリ残量が少ない場合に、発電量の大きい第２充電モードが選択される。したがって、バッテリ残量に応じた適切な充電制御が可能になる。

この発明の一実施形態では、前記複数の充電モードが、前記発電機が第３発電量で発電する第３充電モードと、前記発電機が前記第３発電量よりも大きい第４発電量で発電する第４充電モードとを含む。そして、前記制御部が、前記バッテリに接続された負荷が負荷閾値以上の場合に、前記第４充電モードを選択するようにプログラムされている。
この構成によれば、バッテリに接続された負荷が大きい場合には、発電量の大きい第４充電モードが選択される。したがって、負荷の大きさに応じた適切な充電制御が可能になる。

この発明の一実施形態では、前記制御部は、前記複数の充電モードのうちの第５充電モードでの運転中に前記バッテリ残量が第２残量閾値以上になると、前記複数の充電モードのうちの前記第５充電モードよりも目標回転速度が低い第６充電モードに移行するようにプログラムされている。
この構成によれば、バッテリ残量が多くなってくると、目標回転速度が低い第６充電モードに移行するので、目標回転速度を適切に制御して、燃料消費量を低減できる。

この発明の一実施形態では、前記複数の充電モードのうちのいずれかの充電モードを選択するために使用者によって操作されるモード選択操作子をさらに含む。そして、前記制御部は、前記モード選択操作子の操作によって選択された充電モードに従って目標回転速度を制御する。
この構成では、使用者がモード選択操作子を操作することによって充電モードを選択できる。使用者は、エンジン回転速度を直接的に調整するのではなく、複数の充電モードから一つの充電モードを選択すればよい。エンジンの目標回転速度は、選択された充電モードに従って制御部が適切に制御する。したがって、エンジン回転速度が過剰になったりすることを回避しやすくなるので、バッテリの充電を使用者の操作に応じて実行する場合でも、適切な充電制御を実現できる。

この発明の一実施形態では、前記エンジンの出力および前記船舶推進機の推進力のうちの一方または両方を調節するために使用者によって操作され、前記モード選択操作子とは別の推進操作子をさらに含む。そして、前記制御部が、前記動力遮断検出部が動力遮断状態を検出しているときに、前記モード選択操作子による充電モードの選択を許可するようにプログラムされている。

この構成によれば、使用者は、推進操作子を操作することによって、エンジンの出力および／または船舶推進機の推進力を調節できる。その一方で、動力遮断状態のときに、使用者は、モード選択操作子を操作して充電モードを手動選択できる。これにより、動力遮断状態であることを、充電モード手動選択のための条件にすることができる。したがって、充電モードの選択よりも、エンジン出力または船舶推進機の推進力の調節を優先することができるので、エンジン出力または推進力の調節を阻害しないように充電モードを選択できる。

エンジンの出力の調節は、エンジン回転速度の調節を含む。また、船舶推進機の推進力の調節は、推進力の大小の調整を含んでいてもよく、また推進力の方向（たとえば前進方向および後進方向）の選択を含んでいてもよい。
この発明の一実施形態では、前記制御部が、前記動力遮断状態において、前記エンジンの吸気量を変化させることによって、選択された充電モードに対応する目標回転速度を達成するようにプログラムされている。すなわち、制御部は、目標回転速度に応じて吸気量を自動制御する。

この発明の一実施形態では、前記エンジンが複数の気筒を備えており、前記制御部が、前記複数の充電モードのうちの少なくとも一つの充電モードにおいて、少なくとも一つの気筒の運転を停止させるようにプログラムされている。
この構成により、少なくとも一つの充電モードでは少なくとも一つの気筒の運転が停止されるので、充電時の燃料消費量を低減できる。動力遮断状態において充電モードが選択されるので、充電モードが選択されるときのエンジン負荷は小さいから、一部の気筒を休止しても発電機の駆動に支障が生じることはない。複数の充電モードのうちの一部の充電モードにおいて気筒休止することとすれば、燃費を優先して充電モードを選択するときに、気筒休止する充電モードが優先的に選択される。こうして、燃費の観点から適切な充電制御を行うことができる。

この発明の一実施形態では、前記制御部が、バッテリ残量をＳＯＣ(State Of Charge)に基づいて算出するようにプログラムされている。これにより、バッテリ残量を正確に算出できるので、その正確に算出されたバッテリ残量に応じて手動または自動で充電モードを選択できる。それにより、適切な充電制御が可能になる。
この発明の一実施形態では、前記制御部は、第１アイドル速度を目標回転速度とする通常モードを含む。そして、前記複数の充電モードの少なくとも一つにおいて、前記制御部は、前記第１アイドル速度よりも高い第２アイドル速度を前記目標回転速度とする。

この構成により、少なくとも一つの充電モードでは、通常モードのときよりも高いアイドル速度でエンジンが運転される。それにより、発電機の発電量が通常モードよりも多くなるので、バッテリを速やかに充電できる。
前記通常モードは、複数の充電モードの一つを兼ねていてもよい。
この発明の一実施形態では、前記制御部は、前記複数の充電モードのうちのいずれかの充電モードでの運転中に、前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出しなくなると、前記通常モードを選択するようにプログラムされている。

この構成によれば、動力遮断状態を脱すると通常モードが自動選択されるので、充電制御が船舶推進機の推進力の調整または制御に対して影響しないようにしながら、バッテリを適切に充電できる。
この発明の一実施形態では、前記制御部は、前記通常モードでの運転中に、前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出すると、前記複数の充電モードのうちで直前に設定された充電モードに復帰するようにプログラムされている。

これにより、動力遮断状態になると、直前の充電モードに復帰する。したがって、とりわけ、充電モードの選択が使用者の手動操作に委ねられている場合には、使用者が再度充電モードを選択する操作をする必要がない。それにより、使用者の意図に応じてバッテリを適切に充電できる。また、制御部が充電モードを自動選択する場合には、従前の充電モードを引き継ぐことにより、動力遮断状態となった当初から適切な充電モードを選択できる可能性が高まる。よって、動力遮断状態となった当初から適切な充電制御を行える。

この発明の一実施形態では、前記制御部は、前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出しなくなると、前記第１アイドル速度よりも低い目標回転速度を一時的に設定するようにプログラムされている。
この構成によれば、動力遮断状態を脱すると、一時的にエンジン回転速度が低くなるので、動力を伝達する状態への移行をスムーズに行える。より具体的には、エンジンと推進力発生部材との間にクラッチ機構が備えられている場合に、クラッチ接続時の衝撃を低減することができる。

クラッチ機構は、ドッグクラッチを含んでいてもよい。また、クラッチ機構は、複数のシフト位置が選択可能なシフト機構を含んでいてもよい。この場合、複数のシフト位置は、前進シフト位置と、後進シフト位置と、中立シフト位置とを含んでいてもよい。前進シフト位置とは、推進力発生部材が前進方向推進力を発生するようにエンジンの駆動力を伝達するシフト位置である。後進シフト位置とは、推進力発生部材が後進方向推進力を発生するようにエンジンの駆動力を伝達するシフト位置である。中立シフト位置とは、推進力発生部材にエンジンの駆動力が伝達されないシフト位置である。この場合、シフト位置が中立シフト位置である状態が、前記動力遮断状態に相当する。

この発明の一実施形態では、前記制御部が、前記バッテリの残量および前記バッテリに接続された負荷の大きさのうちの一方または両方に応じて、前記複数の充電モードのうちの少なくとも一つの充電モードを無効とするようにプログラムされている。この構成によれば、バッテリの残量および／または負荷の大きさに応じて、一部の充電モードが無効とされる。それにより、不適切な充電モードの選択を回避できるので、適切な充電制御を実現できる。とくに、充電モードの選択が使用者の手動操作に委ねられる場合に、不適切な充電モードの選択を回避できる利益が大きい。また、充電モードが制御部によって自動選択される場合には、選択対象の充電モードが少なくなるので、充電モードの選択のための制御負荷を低減できる。

図１は、この発明の一実施形態に係る船舶推進機が装備された船舶の電気的な構成を説明するためのブロック図である。 図２は、複数の充電モードの一例を示す図である。 図３は、複数の充電モードの他の例を示す図である。 図４は、充電モード（アイドルレベル）の選択基準（充電モード選択のためのマップ）の一例を示す。 図５は、エンジンＥＣＵの充電制御に関連する動作例を説明するためのフローチャートである。 図６は、エンジンＥＣＵの充電制御に関連する動作例を説明するためのフローチャートであり、自動充電モード運転のための制御例を示す。 図７は、エンジンＥＣＵの充電制御に関連する動作例を説明するためのフローチャートであり、通常モード運転のための制御例を示す。 図８は、エンジンＥＣＵの充電制御に関連する動作例を説明するためのフローチャートであり、手動充電モード運転のための制御例を示す。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る船舶推進機が装備された船舶の電気的な構成を説明するためのブロック図である。船舶１は、船体２と、船体２に装備された船舶推進機１１とを含む。船舶推進機１１は、船外機であってもよい。
船舶推進機１１は、エンジン（内燃機関）１２と、エンジン１２によって駆動される推進力発生部材としてのプロペラ１３と、エンジン１２からプロペラ１３までの動力伝達経路に配置されたシフト機構１４とを含む。シフト機構１４は、複数のシフト位置の一つを選択可能な駆動力伝達機構である。シフト機構１４は、エンジン１２からプロペラ１３へと駆動力を伝達する動力伝達状態と、その駆動力の伝達を遮断する動力遮断状態とに切り換わるクラッチ機構の一例である。

複数のシフト位置は、エンジン１２の回転をプロペラ１３に伝達して一方向（前進方向）に回転させる前進シフト位置と、エンジン１２の回転をプロペラ１３に伝達して他方向（後進方向）に回転させる後進シフト位置と、エンジン１２の回転をプロペラ１３に伝達しない中立シフト位置（中立位置）とを含む。前進シフト位置のとき、プロペラ１３は、船体２を前進させる前進方向の推進力を発生する。後進シフト位置のとき、プロペラ１３は、船体２を後進させる後進方向の推進力を発生する。中立シフト位置のとき、プロペラ１３は推進力を発生しない。すなわち、中立シフト位置のとき、エンジン１２の駆動力がプロペラ１３に伝達されない動力遮断状態となる。

シフト機構１４は、この実施形態では、シフトアクチュエータ１５によって作動させられて、複数のシフト位置の一つに制御される。シフト位置を検出するために、シフト位置センサ１６が備えられている。シフト位置センサ１６は、中立シフト位置か否かを検出するニュートラルスイッチであってもよい。シフト位置センサ１６は、シフトアクチュエータ１５の可動部の位置を検出する位置センサまたはスイッチであってもよい。シフト位置センサ１６は、動力遮断状態（中立シフト位置）を検出する動力遮断検出部の一例である。

エンジン１２は、この実施形態では、電子制御型スロットル装置１７および燃料噴射弁１９を備えている。電子制御型スロットル装置１７は、エンジン１２のスロットル開度を変動させるスロットルアクチュエータ１８を含む。スロットルアクチュエータ１８が駆動されることによってエンジン１２の出力（より具体的にはエンジン回転速度）が変動する。また、燃料噴射弁１９による燃料噴射量の制御によって、エンジン１２の出力（より具体的にはエンジン回転速度）を変動させることができる。エンジン１２は、クランク軸２０を備えており、クランク軸２０は、ドライブシャフト２１を介してシフト機構１４に結合されている。クランク軸２０には、スタータモータ２２および発電機２３が結合されている。スタータモータ２２は、エンジン始動時にクランク軸２０を回転させる。発電機２３は、エンジン１２の運転中に、エンジン１２によって駆動されて電力を生成する。

船舶推進機１１は、さらに、エンジンＥＣＵ（電子制御ユニット）３０を備えている。エンジンＥＣＵ３０は、シフトアクチュエータ１５、スロットルアクチュエータ１８、燃料噴射弁１９などを制御する。エンジンＥＣＵ３０には、クランク軸２０の回転情報を検出するクランクセンサ２４からの検出信号が入力されている。それにより、エンジンＥＣＵ３０は、エンジン回転速度を求めることができる。また、エンジンＥＣＵ３０には、シフト位置センサ１６の出力信号が入力されている。それにより、エンジンＥＣＵ３０は、シフト機構１４のシフト位置情報（たとえば、中立シフト位置か否かの情報）を得ることができる。シフト位置センサ１６を設ける代わりに、エンジンＥＣＵ３０は、シフトアクチュエータ１５に対する指令履歴に基づいて、シフト機構１４のシフト位置情報を得るように構成されていてもよい。

船舶推進機１１は、さらに、充電回路３１を含む。充電回路３１は、発電機２３が生成する交流電力を直流に変換する整流回路を含み、その変換された電力を電力ライン３５に導出する。電力ライン３５には、シフトアクチュエータ１５、スロットルアクチュエータ１８、燃料噴射弁１９、スタータモータ２２、エンジンＥＣＵ３０、充電回路３１などが接続されている。スタータモータ２２は、スタータリレー２５を介して電力ライン３５に接続されている。スタータリレー２５は、エンジンＥＣＵ３０によってオン／オフされる。スタータリレー２５がオンされることにより、スタータモータ２２に電力が供給され、スタータモータ２２が駆動し、クランク軸２０を回転させる。

船体２には、バッテリ４０、リモートコントロールユニット４１、航海機器等の補機類４２が備えられている。バッテリ４０は、電力ライン３５を介して船舶推進機１１に接続されている。
リモートコントロールユニット４１は、リモコンＥＣＵ４５を含む。リモコンＥＣＵ４５は、電力ライン３５に接続されている。リモートコントロールユニット４１は、船舶推進機１１のシフト切換および出力調整のために使用者（運転者）によって操作される操作レバー４６を含む。この操作レバー４６の操作信号がリモコンＥＣＵ４５に入力される。リモートコントロールユニット４１は、バッテリ４０の充電モードを切り換えるために使用者によって操作される充電モード切換スイッチ４７を含む。さらに、リモートコントロールユニット４１は、充電モードをエンジンＥＣＵ３０の制御によって自動選択するかどうかを設定するために使用者によって操作される充電モード自動選択スイッチ４８を含む。

リモコンＥＣＵ４５は、信号ライン３６によってエンジンＥＣＵ３０に接続されている。信号ライン３６は、ローカルエリアネットワーク（船内ＬＡＮ）であってもよい。
リモコンＥＣＵ４５は、操作レバー４６の操作に応じて、シフト指令信号および出力指令信号を生成し、信号ライン３６からエンジンＥＣＵ３０へと送信する。エンジンＥＣＵ３０は、シフト指令信号に応じてシフトアクチュエータ１５を制御し、出力指令信号に応じてスロットルアクチュエータ１８を制御する。これにより、操作レバー４６の操作によって、船舶推進機１１のシフト位置（シフト機構１４の状態）を選択でき、かつスロットル開度（すなわち、エンジン１２の出力）を調節できる。

また、リモコンＥＣＵ４５は、充電モード切換スイッチ４７の操作に応じて、充電モード切換指令信号を生成し、信号ライン３６からエンジンＥＣＵ３０へと送信する。エンジンＥＣＵ３０は、充電モード切換指令信号に応じて、充電モードを切り換えるための制御を実行する。充電モード切換スイッチ４７は、モード選択操作子の一例である。充電モード切換スイッチ４７は、アップスイッチ４７Ａおよびダウンスイッチ４７Ｂを含んでいてもよい。この場合、アップスイッチ４７Ａおよびダウンスイッチ４７Ｂを操作することで、複数の充電モードのうちの一つを選択することができる。充電モードおよびその切換制御については後述する。さらに、リモコンＥＣＵ４５は、充電モード自動選択スイッチ４８によって充電モードの自動選択が設定されると、その設定信号を信号ライン３６からエンジンＥＣＵ３０へと送信する。

リモコンＥＣＵ４５には、エンジン回転速度表示、バッテリ残量表示、各種アラーム表示などのための表示計４３が接続されている。リモコンＥＣＵ４５は、表示計４３に対して表示制御信号を与え、それに応じて表示計４３での表示動作が実行される。
リモコンＥＣＵ７０には、さらに、メインスイッチ５が接続されている。メインスイッチ５は、電力ライン３５に接続されている。メインスイッチ５は、船舶推進機１１への電源投入のために使用者によって操作されるスイッチである。メインスイッチ５がオンされると、リモコンＥＣＵ４５およびエンジンＥＣＵ３０が起動する。リモコンＥＣＵ４５には、さらに、エンジン１２を始動するために使用者によって操作される始動スイッチ６が接続されている。始動スイッチ６から始動指令が与えられると、リモコンＥＣＵ４５は、信号ライン３６を介して、エンジンＥＣＵ３０に対してエンジン始動指令を与える。それに応答して、エンジンＥＣＵ３０は、始動制御を実行する。始動制御は、スタータリレー２５をオンさせる制御、および燃料噴射弁１９による燃料噴射動作を開始させる制御を含む。船舶推進機１１の使用を終えるとき、使用者は、船舶推進機１１への電力の供給を遮断するためにメインスイッチ５をオフ操作し、エンジン１２を停止させる。

バッテリ４０は、主として、船舶推進機１１で使用される電力を供給する。より具体的には、バッテリ４０は、エンジン１２を始動するときにスタータモータ２２に電力を供給することを主たる目的として船舶１に備えられる電力源である。一方、バッテリ４０は、この実施形態では、船舶１に備えられる船舶推進機１１以外の電装品、すなわち補機類４２の電源としても用いられている。補機類４２の一例は、魚群探知機等の航海機器である。バッテリ４０は、二次電池であり、エンジン１２の運転時に電力ライン３５を介して船舶推進機１１から供給される電力によって充電される。バッテリ４０のほかに、補機類への電力供給のための別のバッテリ（補機用バッテリ）が備えられてもよい。この場合、船舶推進機１１から電力ライン３５を介して供給される電力は、補機用バッテリをも充電する。

バッテリ４０には、ＯＣＶセンサ５１が接続されている。ＯＣＶセンサ５１は、バッテリ４０の開回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）を検出するためのセンサである。バッテリ４０に関連して、さらに、バッテリ４０に対して出入りする電流を検出する電流センサ５２が備えられている。ＯＣＶセンサ５１の出力信号および電流センサ５２の出力信号は、バッテリ残量演算部５３に入力されている。

バッテリ残量演算部５３は、電流センサ５２の出力信号を監視し、バッテリ４０に対する電流の出入りが所定時間以上に亘って実質的に零であるとみなせるときに、バッテリ４０が無負荷平衡状態であると判断する。そして、バッテリ残量演算部５３は、バッテリ４０が無負荷平衡状態であるときに、所定時間間隔（たとえば４時間間隔）で、ＯＣＶセンサ５１の出力信号（開回路電圧）ＯＣＶを取得し、メモリ５４に格納する。メモリ５４は、バッテリ残量演算部５３の内部に設けられてもよいし、その外部に設けられてもよい。さらに、バッテリ残量演算部５３は、メモリ５４内の開回路電圧ＯＣＶが更新されると、その更新された開回路電圧ＯＣＶに基づいて、バッテリ４０の初期残量ＳＯＣ(0)を求める。したがって、バッテリ残量演算部５３は、バッテリ４０が無負荷平衡状態であるときに、所定時間間隔（たとえば４時間間隔）で、初期残量ＳＯＣ(0)を求める。「初期残量」とは、次にバッテリ４０に負荷が接続されるときのバッテリ残量の初期値である。開回路電圧（ＯＣＶ）とバッテリ残量（たとえば、ＳＯＣ：State Of Charge）との間には所定の相関があるので、その相関に基づいて初期残量ＳＯＣ(0)を求めることができる。たとえば、メモリ５４には、バッテリ４０に関して、開回路電圧とバッテリ残量との相関特性を表すＯＣＶ−ＳＯＣ特性データが格納されている。バッテリ残量演算部５３は、そのＯＣＶ−ＳＯＣ特性データを参照することにより、開回路電圧ＯＣＶに対応する初期バッテリ残量ＳＯＣ(0)を求めることができる。求められた初期バッテリ残量ＳＯＣ(0)は、メモリ５４に格納される。

バッテリ残量演算部５３は、バッテリ４０に対する電流の出入りがあるときには、初期バッテリ残量ＳＯＣ(0)と、電流センサ５２によって検出される電流とに基づいて、所定時間間隔（たとえば１秒間隔）で、バッテリ４０のバッテリ残量ＳＯＣを演算して出力する。たとえば、バッテリ残量演算部５３は、バッテリ４０から流れ出る方向の電流に対して負の符号を与え、バッテリ４０に流れ込む方向の電流に対して正の符号を与えて、電流に対応したバッテリ残量の変量ΔＳＯＣを求める。バッテリ残量演算部５３は、その変量ΔＳＯＣを初期バッテリ残量ＳＯＣ(0)に対して積算していくことにより、バッテリ残量ＳＯＣを求める。このバッテリ残量ＳＯＣの演算は、初期バッテリ残量ＳＯＣ(0)と、バッテリ４０に対して出入りする電流の積算値とに基づいて、バッテリ４０のバッテリ残量ＳＯＣを求める演算である。

バッテリ残量演算部５３によって演算されたバッテリ残量ＳＯＣは、リモコンＥＣＵ４５に入力される。そのバッテリ残量ＳＯＣは、表示計４３に表示されてもよい。バッテリ残量演算部５３は、さらに、電流センサ５２が検出する電流値をリモコンＥＣＵ４５に通知する。この電流値がバッテリ４０から電流が取り出されていることを表すとき、その電流値は、バッテリ４０から取り出されて消費される消費電流、すなわち、バッテリ４０の負荷を表す。

ＯＣＶセンサ５１、電流センサ５２、バッテリ残量演算部５３およびメモリ５４は、バッテリ４０とともにバッテリモジュールとして一体化されていてもよい。
図２は、複数の充電モードの一例を示す図である。
エンジンＥＣＵ３０は、シフト機構１４のシフト位置が中立シフト位置のときに、複数の充電モードから選択された一つの充電モードに従ってエンジン１２の目標回転速度を制御し、それによって、バッテリ４０の充電を制御する。充電モードは、充電モード切換スイッチ４７の操作によって使用者が選択することができる。また、充電モード自動選択スイッチ４８によって充電モードの自動選択が設定されているときは、エンジンＥＣＵ３０は、状況に応じた充電モードを自動的に選択する。

より具体的に説明すると、エンジンＥＣＵ３０は、中立シフト位置のときに、アイドリング時のエンジンの目標回転速度（以下「アイドル回転速度」という。）が異なる複数のアイドルレベルＬｖ−１，Ｌｖ０，Ｌｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３のうちのいずれかを選択する。エンジンＥＣＵ３０は、その選択したアイドルレベルに基づいて、エンジン１２のアイドル回転速度を制御する。

たとえば、アイドルレベルＬｖ０が通常モードに対応し、このときのアイドル回転速度は７００ｒｐｍである。通常モードとは、シフトイン位置（前進シフト位置または後進シフト位置）でのエンジン制御モードである。ただし、アイドルレベルＬｖ０は、エンジンＥＣＵ３０が自動選択するかまたは充電モード切換スイッチ４７によって使用者が手動選択する充電モードの一つでもある。

したがって、アイドルレベルＬｖ−１，Ｌｖ０，Ｌｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３は、複数の充電モードに対応している。アイドルレベルＬｖ−１の充電モードでは、通常モードよりも低いアイドル回転速度が設定され、図２の例では、アイドル回転速度が５５０ｒｐｍとされている。アイドルレベルＬｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３では、通常モードよりも高いアイドル回転速度が設定され、図２の例では、それぞれ１０００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍとされている。

アイドルレベルが高いほど（すなわちアイドル回転速度が高いほど）、発電機２３が発生する電流が多くなる。図２には、スロットルアクチュエータ１８および燃料噴射弁１９が消費する電流のようにエンジン１２自体が消費する電流を除いて、エンジン１２から取り出すことができる電流が示されている。具体的には、アイドルレベルＬｖ−１，Ｌｖ０，Ｌｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３での発生電流は、それぞれ、０Ａ、１５Ａ、１８Ａ、２０Ａ、２１Ａである。エンジン１２に供給される燃料流量（リットル／分）も、アイドルレベルが高いほど（すなわちアイドル回転速度が高いほど）、多くなる。ただし、燃料流量は必ずしもアイドル回転速度に比例するとは限らない。

単位燃料流量（１リットル／分）当たりの発生電流で表される「電費」は、図２の例では、アイドルレベルが高いほど（すなわちアイドル回転速度が高いほど）、低くなっている。これは、アイドル回転速度の増加に伴う発生電流の増加の割合よりも、アイドル回転速度の増加に伴う燃料流量の増加の割合の方が大きいからである。エンジン１２の種類（特性）によっては、アイドルレベルが高いほど（すなわちアイドル回転速度が高いほど）電費が低くなるとは限らない。たとえば、アイドル回転速度の増加に対して、電費の変化がある回転速度値までは増加し、その値を超えると電費が減少に転じるような電費特性（電費対アイドル回転速度特性）をエンジン１２が有する場合もある。

アイドルレベルＬｖ−１は、エンジン１２から電流が取り出されない充電モードである。この充電モードは、たとえば、バッテリ残量ＳＯＣが９５％以上（ほぼ満充電状態）のときに適切である。
アイドルレベルＬｖ０は、充電が好ましいレベルのバッテリ残量ＳＯＣ（たとえば７０％〜９５％）であり、かつバッテリ４０に接続された負荷の消費電流が１５Ａ未満のときに適切である。アイドルレベルＬｖ１は、充電が好ましいレベルのバッテリ残量ＳＯＣ（たとえば７０％〜９５％）であり、かつバッテリ４０に接続された負荷の消費電流が１８Ａ未満のときに適切である。そして、アイドルレベルＬｖ２は、充電が好ましいレベルのバッテリ残量ＳＯＣ（たとえば７０％〜９５％）であり、かつバッテリ４０に接続された負荷の消費電流が２０Ａ未満のときに適切である。また、アイドルレベルＬｖ３は、充電が好ましいレベルのバッテリ残量ＳＯＣ（たとえば７０％〜９５％）であり、かつバッテリ４０に接続された負荷の消費電流が２０Ａ以上のときに適切である。また、アイドルレベルＬｖ３は、充電を速やかに行うべきレベルのバッテリ残量ＳＯＣ（たとえば７０％未満）である場合にも適切である。

アイドルレベルＬｖ３は、最大の電流を発生できる充電モードであるので、バッテリ残量ＳＯＣが著しく低下したときに選択するのに適している。その一方で、アイドルレベルＬｖ３での電費は非常に低いので、バッテリ残量ＳＯＣがスタータモータ２２の駆動に支障のない程度であれば、アイドルレベルＬｖ２を選択することがより好ましい。また、バッテリ残量ＳＯＣに余裕があれば、燃料消費量（燃料流量）の観点からは、アイドルレベルＬｖ１，Ｌｖ０，Ｌｖ−１の充電モードを選択することが好ましい。

図３は、複数の充電モードの他の例を示す図であり、図２と同様の図示がされている。この例では、アイドリング時に気筒休止運転が実行される。より具体的には、たとえば、エンジン１２がたとえば４つの気筒を有する４気筒エンジン場合に、中立シフト位置でのアイドリング時には、一部の気筒（たとえば２つの気筒）での運転が休止される。すなわち、その運転休止された気筒では、燃料噴射が停止される。それにより、燃料流量が、図２の場合の半分になる。

中立シフト位置では、エンジン１２に対する負荷が小さいので、気筒休止運転をしても、発電機２３を駆動するだけのエンジントルクを確保できる。そこで、気筒休止運転をすることによって、燃料流量が半減するので、燃費が半減し、電費が倍増する。
すべての充電モードにおいて気筒休止運転をする必要はなく、一部の充電モードにおいてのみ気筒休止運転をしてもよい。その場合には、燃費を優先するときには、気筒休止運転をする充電モードを選択するのが有利である。

図４は、充電モード（アイドルレベル）の選択基準の一例を示す。たとえば、このような選択基準を表すマップがエンジンＥＣＵ３０のメモリ３０Ｍに格納されていてもよい。図４の例の基準に従えば、バッテリ残量ＳＯＣが９５％（残量閾値の一例）以上のときは、アイドルレベルＬｖ−１が選択される。すなわち、エンジン１２の発電量を零とし、アイドル回転速度を低くして、燃費の最大化が図られ、燃費優先で充電モードが選択される。また、バッテリ残量ＳＯＣが７０％（残量閾値の一例）未満のときは、アイドルレベルＬｖ３が選択される。すなわち、エンジン１２の発電量が最大となる充電モードが選択され、バッテリ４０の速やかな充電が図られ、発電量優先で充電モードが選択される。

バッテリ残量ＳＯＣが７０％〜９５％の範囲では、バッテリ４０に接続された負荷の大きさと、電費とによって、アイドルレベルＬｖ０〜Ｌｖ３のいずれかが選択される。より具体的には、負荷の駆動のためにバッテリ４０から流出する消費電流よりも発電量が多いアイドルレベルの範囲で、電費が最大となる充電モードが選択される。すなわち、電費優先で充電モードが選択される。

図２および図３の例では、アイドルレベルＬｖ０，Ｌｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３の順に電費が低くなるので、消費電流が１５Ａ（負荷閾値の一例）未満であれば、アイドルレベルＬｖ０が選択される。また、消費電流が１５Ａ〜１８Ａ（負荷閾値の一例）であれば、アイドルレベルＬｖ１が選択される。同様に、消費電流が１８Ａ〜２０Ａ（負荷閾値の一例）であれば、アイドルレベルＬｖ２が選択される。そして、消費電流が２０Ａ以上であれば、アイドルレベルＬｖ３が選択される。

図２および図３の例とは異なるが、仮に、アイドルレベルＬｖ３の電費がアイドルレベルＬｖ２の電費よりも高い（発電効率が良い）とすれば、電費優先の観点からは、消費電力が１８Ａ〜２０Ａの範囲でも、アイドルレベルＬｖ３を選択するのが適切である。
図５〜図８は、エンジンＥＣＵ３０の充電制御に関連する動作例を説明するためのフローチャートであり、エンジンＥＣＵ３０が所定の制御周期で繰り返す動作の一例が示されている。

エンジンＥＣＵ３０は、エンジン１２を始動するための始動制御を行っているかどうかを判断し、始動制御中であれば、その終了を待機する（ステップＳ１）。始動制御とは、
スタータリレー２５をオンしてスタータモータ２２を駆動するとともに、スロットル開度および燃料噴射量をエンジン１２の適した値とする制御である。この始動制御中には、エンジンＥＣＵ３０は、エンジン１２の始動を優先するために、充電モードの選択を許容しない。具体的には、この実施形態では、充電モード切換スイッチ４７の操作による充電モードの手動選択が無効とされる。また、この実施形態では、エンジンＥＣＵ３０は、始動制御中は、充電モードの自動選択のための制御を開始しないので、充電モードの自動選択も実質的に無効となる。始動制御は、エンジン１２が所定の温度まで上昇するまでの暖機運転制御を含んでもよい。

エンジン１２の始動制御を終えると（ステップＳ１：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、シフト位置センサ１６からシフト機構１４のシフト位置情報（とくに中立シフト位置か否か）の情報を取得する（ステップＳ２）。また、エンジンＥＣＵ３０は、バッテリ残量演算部５３が出力するバッテリ残量ＳＯＣを、リモコンＥＣＵ４５から取得する（ステップＳ３）。さらに、エンジンＥＣＵ３０は、消費電流（バッテリ４０に対して流入または流出する電流）をリモコンＥＣＵ４５から取得する（ステップＳ４）。リモコンＥＣＵ４５は、バッテリ残量演算部５３から、電流センサ５２が検出する電流の情報を得ており、その情報を信号ライン３６を介してエンジンＥＣＵ３０に供給する。そして、エンジンＥＣＵ３０は、信号ライン３６を介してリモコンＥＣＵ４５と通信し、充電モード自動選択スイッチ４８によって充電モードの自動選択が設定されているかどうかを表す自動選択設定情報を取得する（ステップＳ５）。さらに、エンジンＥＣＵ３０は、充電モード切換スイッチ４７の状態を調べる（ステップＳ６）。具体的には、リモコンＥＣＵ４５と通信して、充電モード切換スイッチ４７が前回の制御周期から今回の制御周期までに操作されたかどうかを表す情報を取得する。

こうして取得した情報に基づいて、エンジンＥＣＵ３０は、シフト機構１４のシフト位置が中立シフト位置かどうかを判断する（ステップＳ７）。中立シフト位置でなければ（ステップＳ７：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、通常モードでのエンジン運転（通常モード運転）を実行する（ステップＳ８）。中立シフト位置であれば（ステップＳ７：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、充電モードの自動選択が設定されているかどうかを判断する（ステップＳ９）。充電モードの自動選択が設定されていれば（ステップＳ９：ＹＥＳ）、充電モードを自動選択しながら、バッテリ４０を充電するための自動充電モード運転を実行する（ステップＳ１０）。一方、充電モードの自動選択が設定されていなければ（ステップＳ９：ＮＯ）、充電モード切換スイッチ４７の手動操作によって選択される充電モードでバッテリ４０を充電するための手動充電モード運転を実行する（ステップＳ１１）。

自動充電モード運転のための制御例を図６に示す。エンジンＥＣＵ３０は、複数の充電モード（図２および図３参照）のうちのいずれかを選択する（ステップＳ２１）。より具体的には、エンジンＥＣＵ３０は、バッテリ残量ＳＯＣ、消費電流（負荷の大きさ）などに基づいて、充電モードを選択する。この充電モードの選択は、たとえば前述の図４に示す内容のマップに基づいて行われてもよい。エンジンＥＣＵ３０は、選択された充電モードの情報をメモリ３０Ｍに保存する（ステップＳ２２）。

そして、エンジンＥＣＵ３０は、選択された充電モード（アイドルレベルＬｖ−１〜Ｌｖ３）に対応する目標回転速度を設定する（ステップＳ２３。図２および図３を併せて参照）。そして、その目標回転速度に基づいて、エンジンＥＣＵ３０は、エンジン１２の回転速度を制御する（ステップＳ２４）。
より具体的には、エンジンＥＣＵ３０は、スロットルアクチュエータ１８を制御することにより、スロットル開度を制御し、エンジン１２に吸入される空気量（吸気量）を調整する。エンジンＥＣＵ３０は、さらに、そのスロットル開度に応じて燃料噴射量を設定し、その設定した燃料噴射量に応じて燃料噴射弁１９を駆動する。その一方で、エンジンＥＣＵ３０は、クランクセンサ２４の出力信号に基づいて実際のエンジン回転速度を演算する。エンジンＥＣＵ３０は、実際のエンジン回転速度が目標エンジン回転速度を達成するように、スロットル開度等を制御し、それによって、エンジン１２の回転速度を制御する。

このような制御を実行しながら、エンジンＥＣＵ３０の処理は、図５のステップＳ１に戻る。すなわち、エンジンＥＣＵ３０は、中立シフト位置かどうか（ステップＳ７）、充電モードの自動選択が引き続き設定されているかどうか（ステップＳ９）を監視する。中立シフト位置であり（ステップＳ７：ＹＥＳ）、充電モードの自動選択の設定が継続していれば（ステップＳ８：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ３０は、引き続き、自動充電モード運転（ステップＳ１０、図６）を実行する。

中立シフト位置以外のシフト位置、すなわち、シフトイン位置（前進シフト位置または後進シフト位置）に切り換えられると（ステップＳ７：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、実行中の充電モードを終了して通常モード運転（ステップＳ１１）に遷移する。
図７に通常モード運転におけるエンジンＥＣＵ３０の制御例を示す。エンジンＥＣＵ３０は、通常モード運転の開始に際して、シフトショック緩和制御を実行する（ステップＳ３１）。シフトショック緩和制御とは、エンジン１２の回転速度を通常モードのアイドル回転速度（図２参照）よりも低いシフトショック緩和速度まで一時的に下げる制御である。これにより、シフト機構１４がシフトインするときの衝撃を低減できる。たとえば、シフト機構１４は、噛み合いクラッチであるドッグクラッチを含む。シフトショック緩和制御を実行することにより、ドッグクラッチが噛み合うときに生じる衝撃を低減できるので、シフトインの際のフィーリングが良くなる。

シフトショック緩和制御（ステップＳ３１）の後、エンジンＥＣＵ３０は、通常モードに従って目標回転速度を制御する（ステップＳ３２，Ｓ３３）。通常モードに従う目標回転速度の制御では、エンジンＥＣＵ３０は、操作レバー４６の操作量に応じた目標回転速度を設定し（ステップＳ３３）、その目標回転速度を達成するように、スロットル開度を制御してエンジン１２の回転速度を制御する（ステップＳ３４）。したがって、エンジン１２の回転速度は、使用者の操作に従うように制御される。

このような制御を実行しながら、エンジンＥＣＵ３０の処理は、図５のステップＳ１に戻る。すなわち、エンジンＥＣＵ３０は、中立シフト位置かどうかを監視する（ステップＳ７）。シフトイン位置が維持されていれば（ステップＳ７：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、引き続き、通常モード運転（ステップＳ８、図７）を実行する。シフト位置が中立シフト位置に変化すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ３０は、充電モードが自動選択に設定されているかどうかを判断する（ステップＳ９）。充電モードが自動選択に設定されていれば（ステップＳ９：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ３０は、自動充電モード運転（ステップＳ１０、図６）を実行する。一方、充電モードが自動選択に設定されていなければ（ステップＳ９：、ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、手動充電モード運転（ステップＳ１１）を実行する。

図８に手動充電運転モードにおけるエンジンＥＣＵ３０の制御例を示す。エンジンＥＣＵ３０は、充電モード切換スイッチ４７が操作されたかどうか、すなわち、充電モードが使用者によって変更されたかどうかを判断する（ステップＳ４１）。充電モード変更操作がなければ（ステップＳ４１：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、メモリ３０Ｍを参照して、直前に選択されていた充電モードを選択し（ステップＳ４２）、その充電モードに従って目標回転速度を設定し（ステップＳ４６）、その目標回転速度が達成されるようにエンジン１２の回転速度を制御する（ステップＳ４７）。この回転速度制御は、自動充電モード運転および通常モード運転の場合と同じく、スロットル開度の制御等、すなわち吸気量の制御等を含む。

充電モードの変更操作があると（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ３０は、変更された充電モードが無効な充電モードかどうかを判断する（ステップＳ４２）。エンジンＥＣＵ３０は、たとえば、バッテリ残量ＳＯＣに基づいて、無効な充電モードを設定してもよい。たとえば、バッテリ残量ＳＯＣが所定の閾値（たとえば７０％）未満のときに、アイドルレベルＬｖ−１〜Ｌｖ２（すなわちアイドルレベルＬｖ３以外）の充電モードが無効な充電モードとされてもよい（図４参照）。また、エンジンＥＣＵ３０は、消費電流（バッテリの負荷）に応じて、無効な充電モードを設定してもよい。より具体的には、消費電流が２０Ａ以上のときには、アイドルレベルＬｖ−１〜Ｌｖ２の充電モードが無効とされ、アイドルレベルＬｖ３の充電モードが有効とされてもよい。また、消費電流が１８Ａ以上のときには、アイドルレベルＬｖ−１〜Ｌｖ１の充電モードが無効とされ、アイドルレベルＬｖ２，Ｌｖ３の充電モードが有効とされてもよい。そして、消費電流が１５Ａ以上のときには、アイドルレベルＬｖ−１〜Ｌｖ０の充電モードが無効とされ、アイドルレベルＬｖ１，Ｌｖ２，Ｌｖ３の充電モードが有効とされてもよい。

充電モード切換スイッチ４７の操作によって変更された充電モードが無効のときは（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ３０は、メモリ３０Ｍを参照して、直前に選択されていた充電モードを選択し（ステップＳ４２）、その充電モードに従って目標回転速度を設定し（ステップＳ４６）、その目標回転速度が達成されるようにエンジン１２の回転速度を制御する（ステップＳ４７）。

一方、変更後の充電モードが有効のときには（ステップＳ４３：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、その充電モードを設定（ステップＳ４４）、その設定された充電モードを表す情報をメモリ３０Ｍに格納する（ステップＳ４５）。そして、エンジンＥＣＵ３０は、その充電モードに従って目標回転速度を設定し（ステップＳ４６）、その目標回転速度が達成されるようにエンジン１２の回転速度を制御する（ステップＳ４７）。

このような制御を実行しながら、エンジンＥＣＵ３０の処理は、図５のステップＳ１に戻る。すなわち、エンジンＥＣＵ３０は、中立シフト位置かどうか（ステップＳ７）、充電モードの自動選択が設定されたかどうか（ステップＳ９）を監視する。中立シフト位置であり（ステップＳ７：ＹＥＳ）、充電モードの自動選択の設定がされなければ（ステップＳ９：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、引き続き、手動充電モード運転（ステップＳ１１、図８）を実行する。

充電モードが自動選択に設定されると（ステップＳ９：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ３０は、自動充電モード運転（ステップＳ１０、図６）を実行する。また、中立シフト位置以外のシフト位置、すなわち、シフトイン位置（前進シフト位置または後進シフト位置）に切り換えられると（ステップＳ７：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ３０は、実行中の充電モードを終了して通常モード運転（ステップＳ１１）に遷移する。

以上のように、この実施形態によれば、中立シフト位置のとき、バッテリ４０を充電するための複数の充電モードが選択可能であり、エンジンＥＣＵ３０は、選択された充電モードに基づいてエンジン１２の目標回転速度を制御する。予め複数の充電モードが準備されていることにより、エンジン１２の目標回転速度が適切に設定されやすくなる。それにより、バッテリ４０の適切な充電が可能になる。

使用者が充電モード切換スイッチ４７を手動操作して充電モードを選択する場合、操作レバー４６の操作によるエンジン回転速度の直接的な調整によらずに、目標回転速度が制御される。したがって、エンジン回転速度を無駄に上げすぎて不要な燃料消費を招くことを回避しやすい。また、エンジンＥＣＵ３０の制御によって充電モードを自動選択する場合には、種々の要因、たとえばバッテリ残量ＳＯＣ、消費電流等に応じて適切な充電モードを選択することが可能となる。それにより、状況に応じて、バッテリ４０を適切に充電することができる。

この実施形態では、複数の充電モードが、電費の異なる複数の充電モードを含む。したがって、電費の異なる複数の充電モードから適切な充電モードを選択することで、電費を優先して、充電モードを適切に選択できる。それにより、電費を最大化する観点からエンジンの目標回転速度を制御して、バッテリ４０を適切に充電できる。
また、この実施形態では、複数の充電モードが、発電機２３の発電量の異なる複数の充電モードを含む。これにより、発電量の異なる複数の充電モードから適切な充電モードを選択することで、発電量を優先して、充電モードを適切に選択できる。それにより、発電量を最大化する観点からエンジンの目標回転速度を制御して、バッテリ４０を適切に充電できる。

また、この実施形態では、自動充電モード運転において、エンジンＥＣＵ３０は、バッテリ残量ＳＯＣまたは消費電流（バッテリ４０に接続された負荷の大きさ）に基づいて充電モードを選択する。これにより、状況に対応した充電モードを適切に選択できる。
また、この実施形態では、自動充電モード運転において、バッテリ残量ＳＯＣと残量閾値（たとえば、図４の例では７０％、９５％）とが比較される。そして、それに応じて、発電機２３の発生電流（発電量）の異なる複数の充電モードから一つの充電モードが選択される。これにより、バッテリ残量ＳＯＣが少ない場合には発電量の大きい充電モードが選択され、バッテリ残量ＳＯＣが多ければ発電量の小さい充電モードが選択される。したがって、バッテリ残量ＳＯＣに応じた適切な充電制御が可能になる。

また、この実施形態では、自動運転モードにおいて、バッテリ４０の負荷（消費電流）と負荷閾値（たとえば、図４の例では１５Ａ、１８Ａ、２０Ａ）とが比較される。そして、それに応じて、発電機２３の発生電流（発電量）の異なる複数の充電モードから一つの充電モードが選択される。とくに、この実施形態では、バッテリ残量ＳＯＣが７０％〜９５％のときに、このような充電モード選択が行われる（図４参照）。これにより、バッテリ４０の負荷が大きい場合には発電量の大きい充電モードが選択され、バッテリ４０の負荷が小さければ発電量の小さい充電モードが選択される。こうして、負荷の大きさに応じた適切な充電制御が可能になる。

また、この実施形態では、自動充電モード運転において、バッテリ残量ＳＯＣが残量閾値（たとえば、図４の例では７０％、９５％）を跨いで変化すると、充電モードが変化する（図４参照）。すなわち、バッテリ残量ＳＯＣが増加してくれば、それに応じて、燃料消費量の少ない充電モードに移行する。それにより、燃料消費量を低減できる。
また、この実施形態では、使用者は、充電モード切換スイッチ４７を操作することによって、充電モードを手動で選択できる。この場合、使用者は、エンジン回転速度を直接的に調整するのではなく、複数の充電モードから一つの充電モードを選択すればよく、エンジン１２の目標回転速度は、選択された充電モードに従ってエンジンＥＣＵ３０が適切に制御する。したがって、エンジン回転速度が過剰になったりすることを回避しやすくなるので、バッテリ４０の充電を使用者の操作に応じて実行する場合でも、適切な充電制御を実現できる。

また、この実施形態では、使用者は、操作レバー４６を操作することにより、エンジン１２の出力の調整およびシフト位置の選択を行える。そして、中立シフト位置のときには、充電モード切換スイッチ４７の操作による充電モードの手動選択が許容され、使用者は、充電モードを選択できる。すなわち、中立シフト位置であること（動力遮断状態であること）が充電モード手動選択のための条件である。したがって、充電モードの選択よりも、エンジン１２の出力調整およびシフト位置の選択を優先することができるので、推進力の大きさおよび方向の調節および選択を阻害しないように充電モードを選択できる。

また、前述のとおり、エンジン１２が複数の気筒を備えている場合に、複数の充電モードのうちの少なくとも一つの充電モードにおいて、少なくとも一つの気筒の運転を停止させてもよい（図３参照）。気筒の運転が休止される充電モードでは、充電時の燃料消費量を低減できる。複数の充電モードのうちの一部の充電モードにおいて気筒休止することとすれば、燃費を優先して充電モードを選択するときに、気筒休止する充電モードが優先的に選択される。こうして、燃費の観点から適切な充電制御を行うことができる。

また、この実施形態では、バッテリ残量がＳＯＣ(State Of Charge)に基づいて算出される。したがって、たとえばバッテリ電圧によってバッテリ残量を評価するよりも、バッテリ残量を正確に算出できる。よって、その正確に算出されたバッテリ残量に応じて手動または自動で充電モードを選択できる。それにより、適切な充電制御が可能になる。
また、この実施形態では、複数の充電モードは、通常モードのアイドル回転速度よりも高いアイドル回転速度（目標回転速度）が設定される充電モード（たとえば、図２および図３のアイドルレベルＬｖ１〜Ｌｖ３）を含む。このような充電モードでは、発電機２３の発電量が通常モードよりも多くなるので、バッテリ４０を速やかに充電できる。

また、この実施形態では、充電モードでの運転中に、シフト位置がシフトイン位置に変化し、動力遮断状態を脱すると、通常モードが自動選択される（図５のステップＳ７，Ｓ８）。したがって、充電制御が船舶推進機１１の推進力の調整に対して影響しないようにしながら、バッテリ４０を適切に充電できる。
また、この実施形態では、通常モード運転中に、シフト位置が中立シフト位置になったとき、充電モードの自動選択が設定されていない場合には、複数の充電モードのうちで直前に設定された充電モードに復帰する（ステップＳ４２）。したがって、使用者が再度充電モードを選択する操作をする必要がない。それにより、使用者の意図に応じてバッテリ４０を適切に充電できる。

なお、充電モードの自動選択が設定されているときにも、直前の充電モードに一旦復帰するようにしてもよい。それにより、エンジンＥＣＵ３０による充電モード選択処理を待つことなく、適切な充電モードを選択でき、シフト位置が中立シフト位置となった当初から適切な充電制御を行える。
また、この実施形態では、中立シフト位置からシフトイン位置に変化すると（ステップＳ７：ＮＯ）、通常モードのアイドル回転速度を設定する前に、それよりも低い目標回転速度を設定してシフトショック緩和制御が実行される（ステップＳ３１）。それにより、シフトショックを和らげて、シフトイン状態へとスムーズに移行できる。充電モードのいくつかにおいては、通常モードよりも高いアイドル回転速度が設定されるので、そのままシフトインすると大きなシフトショックが生じる可能性がある。そこで、シフトショック緩和制御を実行することで、充電モードから通常モードへとスムーズに移行できる。

また、この実施形態では、手動充電モード運転において、バッテリ残量ＳＯＣおよびバッテリ４０の負荷（消費電流）のうちの一方または両方に応じて、複数の充電モードのうちの少なくとも一つの充電モードの選択が無効とされる（ステップＳ４３）。これにより、不適切な充電モードの選択を回避できるので、適切な充電制御を実現できる。
自動充電モード運転においては、マップ（図４参照）に従って充電モードが選択される。したがって、バッテリ残量ＳＯＣおよびバッテリ４０の負荷（消費電流）のうちの一方または両方に応じて、一部の充電モードが無効とされることになる。とくに、バッテリ残量ＳＯＣが７０％未満のときにはアイドルレベルＬｖ−１〜Ｌｖ２の充電モードが無効になる。また、バッテリ残量ＳＯＣが９５％以上のときにはアイドルレベルＬｖ１〜Ｌｖ３の充電モードが無効になる。これにより、選択対象の充電モードが少なくなるので、充電モードの選択のための制御負荷を低減できる。

以上、この発明の一実施形態について説明してきたが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の実施形態では、シフト位置センサ１６によって中立シフト位置（動力遮断状態）を検出している。しかし、これに代えて、操作レバー４６の操作位置を検出する位置センサの検出信号によって、中立シフト位置（動力遮断状態）を検出してもよい。すなわち、エンジンＥＣＵ３０は、操作レバー４６の操作位置が中立シフト位置を指示するための操作位置であるときに、動力遮断状態を検出してもよい。

また、前述の実施形態では、自動充電モード運転において、マップ（図４参照）を用いて充電モードを選択している。しかし、マップを用いるのではなく、バッテリ残量ＳＯＣを残量閾値と比較したり、消費電流を閾値（負荷閾値）と比較したりする演算を行い、その演算によって、充電モードを選択してもよい。
また、前述の実施形態では、手動モード運転に遷移したときに、直前の充電モードに復帰（ステップＳ４２）するようにしているが、このような処理を省いてもよい。

また、前述の実施形態では、自動充電モードと手動充電モードとのいずれかを選択可能としているが、いずれか一方の充電モードのみを備えていてもよい。
また、前述の実施形態では、通常モード運転の開始に際して、シフトショック緩和制御を実行することとしているが、シフトショック緩和制御は、特定のアイドル回転数以上の場合、たとえば、図２のアイドルレベルＬｖ１〜Ｌｖ３の場合にのみ実行するようにしてもよい。

また、バッテリ残量は、開回路電圧ＯＣＶの測定に基づくＳＯＣの演算によって求める代わりに、負荷接続状態でのバッテリ電圧検出し、その検出結果に基づいて求めてもよい。
また、前述の実施形態では、船舶推進機１１として船外機を例に挙げている。しかし、船内機、船内外機、ジェットポンプ等の他の形態の船舶推進機に対してもこの発明を同様に適用することができる。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 船舶
２ 船体
５ メインスイッチ
６ 始動スイッチ
１１ 船舶推進機
１２ エンジン
１３ プロペラ
１４ シフト機構
１５ シフトアクチュエータ
１６ シフト位置センサ
１７ 電子制御型スロットル装置
１８ スロットルアクチュエータ
１９ 燃料噴射弁
２０ クランク軸
２１ ドライブシャフト
２２ スタータモータ
２３ 発電機
２４ クランクセンサ
２５ スタータリレー
２６ 燃料流量センサ
３０ エンジンＥＣＵ
３１ 充電回路
３５ 電力ライン
３６ 信号ライン
４０ バッテリ
４１ リモートコントロールユニット
４２ 航海機器等の補機類
４３ 表示計
４５ リモコンＥＣＵ
４６ 操作レバー
４７ 充電モード切換スイッチ
４７Ａ アップスイッチ
４７Ｂ ダウンスイッチ
４８ 充電モード自動選択スイッチ
５１ ＯＣＶセンサ
５２ 電流センサ
５３ バッテリ残量演算部

Claims (20)

1. エンジンの駆動力を推進力発生部材に伝達する船舶推進機であって、
   前記エンジンによって駆動される発電機と、
   前記エンジンの駆動力が前記推進力発生部材に伝達されていない動力遮断状態を検出する動力遮断検出部と、
   前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出している場合に、前記発電機に接続されたバッテリを充電するための複数の充電モードを選択可能とし、選択された充電モードに基づいて前記エンジンの目標回転速度を制御する制御部と、を含み、
   前記制御部が、前記バッテリに接続された負荷の大きさに基づいて充電モードを選択するようにプログラムされている、船舶推進機。
2. 前記複数の充電モードが、電費の異なる複数の充電モードを含む、請求項１に記載の船舶推進機。
3. 前記複数の充電モードが、前記発電機の発電量の異なる複数の充電モードを含む、請求項１または２に記載の船舶推進機。
4. 前記制御部が、前記バッテリの残量および前記バッテリに接続された負荷の大きさに基づいて充電モードを選択するようにプログラムされている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の船舶推進機。
5. 前記複数の充電モードが、前記発電機が第１発電量で発電する第１充電モードと、前記発電機が前記第１発電量よりも大きい第２発電量で発電する第２充電モードとを含み、
   前記制御部が、前記バッテリの残量が第１残量閾値よりも少ない場合に、前記第２充電モードを選択するようにプログラムされている、請求項１または２に記載の船舶推進機。
6. 前記複数の充電モードが、前記発電機が第３発電量で発電する第３充電モードと、前記発電機が前記第３発電量よりも大きい第４発電量で発電する第４充電モードとを含み、
   前記制御部が、前記バッテリに接続された負荷が負荷閾値以上の場合に、前記第４充電モードを選択するようにプログラムされている、請求項１または２に記載の船舶推進機。
7. 前記制御部は、前記複数の充電モードのうちの第５充電モードでの運転中に前記バッテリ残量が第２残量閾値以上になると、前記複数の充電モードのうちの前記第５充電モードよりも目標回転速度が低い第６充電モードに移行するようにプログラムされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の船舶推進機。
8. 前記複数の充電モードのうちのいずれかの充電モードを選択するために使用者によって操作されるモード選択操作子をさらに含み、
   前記制御部は、前記モード選択操作子の操作によって選択された充電モードに従って目標回転速度を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の船舶推進機。
9. 前記エンジンの出力および前記船舶推進機の推進力のうちの一方または両方を調節するために使用者によって操作され、前記モード選択操作子とは別の推進操作子をさらに含み、
   前記制御部が、前記動力遮断検出部が動力遮断状態を検出しているときに、前記モード選択操作子による充電モードの選択を許可するようにプログラムされている、請求項８に記載の船舶推進機。
10. エンジンの駆動力を推進力発生部材に伝達する船舶推進機であって、
    前記エンジンによって駆動される発電機と、
    前記エンジンの駆動力が前記推進力発生部材に伝達されていない動力遮断状態を検出する動力遮断検出部と、
    前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出している場合に、前記発電機に接続されたバッテリを充電するための複数の充電モードを選択可能とし、選択された充電モードに基づいて前記エンジンの目標回転速度を制御する制御部と、
    前記複数の充電モードのうちのいずれかの充電モードを選択するために使用者によって操作されるモード選択操作子と、
    前記エンジンの出力および前記船舶推進機の推進力のうちの一方または両方を調節するために使用者によって操作され、前記モード選択操作子とは別の推進操作子と、を含み、
    前記制御部は、前記動力遮断検出部が動力遮断状態を検出しているときに、前記モード選択操作子による充電モードの選択を許可するようにプログラムされており、前記モード選択操作子の操作によって選択された充電モードに従って目標回転速度を制御する、船舶推進機。
11. 前記制御部が、前記動力遮断状態において、前記エンジンの吸気量を変化させることによって、選択された充電モードに対応する目標回転速度を達成するようにプログラムされている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の船舶推進機。
12. 前記エンジンが複数の気筒を備えており、
    前記制御部が、前記複数の充電モードのうちの少なくとも一つの充電モードにおいて、少なくとも一つの気筒の運転を停止させるようにプログラムされている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の船舶推進機。
13. エンジンの駆動力を推進力発生部材に伝達する船舶推進機であって、
    前記エンジンによって駆動される発電機と、
    前記エンジンの駆動力が前記推進力発生部材に伝達されていない動力遮断状態を検出する動力遮断検出部と、
    前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出している場合に、前記発電機に接続されたバッテリを充電するための複数の充電モードを選択可能とし、選択された充電モードに基づいて前記エンジンの目標回転速度を制御する制御部と、を含み、
    前記エンジンが複数の気筒を備えており、
    前記制御部が、前記複数の充電モードのうちの少なくとも一つの充電モードにおいて、少なくとも一つの気筒の運転を停止させるようにプログラムされている、船舶推進機。
14. 前記制御部は、第１アイドル速度を目標回転速度とする通常モードを含み、前記複数の充電モードの少なくとも一つにおいて、前記制御部は、前記第１アイドル速度よりも高い第２アイドル速度を前記目標回転速度とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の船舶推進機。
15. 前記制御部は、前記複数の充電モードのうちのいずれかの充電モードでの運転中に、前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出しなくなると、前記通常モードを選択するようにプログラムされている、請求項１４に記載の船舶推進機。
16. 前記制御部は、前記通常モードでの運転中に、前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出すると、前記複数の充電モードのうちで直前に設定された充電モードに復帰するようにプログラムされている、請求項１４または１５に記載の船舶推進機。
17. エンジンの駆動力を推進力発生部材に伝達する船舶推進機であって、
    前記エンジンによって駆動される発電機と、
    前記エンジンの駆動力が前記推進力発生部材に伝達されていない動力遮断状態を検出する動力遮断検出部と、
    前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出している場合に、前記発電機に接続されたバッテリを充電するための複数の充電モードを選択可能とし、選択された充電モードに基づいて前記エンジンの目標回転速度を制御する制御部と、を含み、
    前記制御部は、第１アイドル速度を目標回転速度とする通常モードを含み、前記複数の充電モードの少なくとも一つにおいて、前記制御部は、前記第１アイドル速度よりも高い第２アイドル速度を前記目標回転速度とし、前記通常モードでの運転中に、前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出すると、前記複数の充電モードのうちで直前に設定された充電モードに復帰するようにプログラムされている、船舶推進機。
18. 前記制御部は、前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出しなくなると、前記第１アイドル速度よりも低い目標回転速度を一時的に設定するようにプログラムされている、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の船舶推進機。
19. 前記制御部が、前記バッテリの残量および前記バッテリに接続された負荷の大きさのうちの一方または両方に応じて、前記複数の充電モードのうちの少なくとも一つの充電モードを無効とするようにプログラムされている、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の船舶推進機。
20. エンジンの駆動力を推進力発生部材に伝達する船舶推進機であって、
    前記エンジンによって駆動される発電機と、
    前記エンジンの駆動力が前記推進力発生部材に伝達されていない動力遮断状態を検出する動力遮断検出部と、
    前記動力遮断検出部が前記動力遮断状態を検出している場合に、前記発電機に接続されたバッテリを充電するための複数の充電モードを選択可能とし、選択された充電モードに基づいて前記エンジンの目標回転速度を制御する制御部と、を含み、
    前記制御部が、前記バッテリに接続された負荷の大きさに応じて、前記複数の充電モードのうちの少なくとも一つの充電モードを無効とするようにプログラムされている、船舶推進機。

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