(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリからの電力を内燃機関制御装置およびこれに関連する装置へ供給する専用の電力供給線と、
この電力供給線に挿入されて電力の供給、停止を切り換える自己保持機能を有するリレーと、
上記電力供給線を介して上記バッテリから電力供給を受ける内燃機関制御装置と、
を備え、
上記内燃機関制御装置が、
内燃機関制御装置の各種制御の演算処理を行うと共に、運転時にオン状態にあるメインスイッチのオンオフ状態を示すメインスイッチ信号と運転停止時にオン状態にされるストップスイッチのオンオフ状態を示すストップスイッチ信号とを入力し、上記メインスイッチ信号がメインスイッチのオン状態を示す時にリレー駆動信号を出力しかつこの出力を保持し、上記ストップスイッチ信号がストップスイッチのオン状態を示す時にリレー駆動信号の出力を停止する演算処理部、および、
上記リレー駆動信号および上記メインスイッチ信号を入力し、上記メインスイッチのオン状態を示す上記メインスイッチ信号および上記演算処理部からのリレー駆動信号の少なくとも一方が入力されている間、上記リレーを電力を供給する状態に駆動しかつこの状態を保持するリレー駆動保持回路を含む、
ことを特徴とする内燃機関制御装置のための電源システム。
【請求項２】
上記バッテリが上記内燃機関制御装置およびリレーと離れた場所に設けられており、上記電力供給線が上記バッテリから上記内燃機関制御装置側へ直接接続されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置のための電源システム。
【請求項３】
船舶用の内燃機関制御装置のための電源システムであり、上記バッテリが船艇側、上記内燃機関制御装置およびリレーが船外機側にそれぞれ設けられており、上記電力供給線が上記船艇側から船外機側へ直接接続されたハーネスで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置のための電源システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関制御装置、特に内燃機関制御装置のための電源システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のこの種の内燃機関制御装置のための電源システムの構成を示す図であり、特に船舶用のものを示す。図において、１は船艇であり、４は運転者が運転停止意志を示す時に押されて接続(オン)状態にされ、その状態を示す信号を出力するストップスイッチ、５は運転者が運転意志を示す時に押されて接続(オン)状態にされ、その状態を示す信号を出力するメインスイッチ、６は船外機２側を含め船舶の各装置に電力を供給するためのバッテリ、７はバッテリ６の船外機２側への電力供給線、および上記ストップＳＷ４、メインＳＷ５や他の装置(図示せず)等からの船外機２側への各種信号線の接続を行うコネクタである。
【０００３】
なお図５に示すように、ストップＳＷ４は通常(ノーマル)時、オープン(オフ)状態にあり、メインＳＷ５は通常(ノーマル)時、接続(オン)状態にある。
【０００４】
また、２は船外機であり、３は上記信号状態を検出すると共に船外機２に設けられた関連する装置(特に図示せず)を制御して点火時期制御、燃料噴射量制御等の各種制御をおこなう、ＣＰＵ(図示せず)を内蔵する内燃機関制御装置(ＥＣＵ)である。
【０００５】
船舶において運転者が操作する操作部は船艇１の前部にあり、ここに電源スイッチであるメインＳＷ５、停止スイッチであるストップＳＷ４、スロットル(図示せず)等の信号系部品を配置する必要があり、船外機２側に取り付けられているＥＣＵ３とは数メートルの１本または複数本のハーネス１２を介して接続されている。
【０００６】
すなわち、メインＳＷ５およびストップＳＷ４からの信号も、バッテリ６からの電力供給もコネクタ７、ハーネス１２を介してＥＣＵ３に入力され、ＥＣＵ３で各種制御をおこなう構成になっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された従来の内燃機関制御装置のための電源システムでは、船舶用の内燃機関(エンジン)である船外機２は、海や湖等の水面上で使用されるため、各種ハーネスに腐食が発生しやすい。特にハーネスのコネクタを用いた接続部で、頻繁に脱着を行う部分は腐食が発生しやすい。
【０００８】
腐食が発生すると、その部分の信号伝達の信頼性が低下し、信号が正常に伝達したりしなかったりすることが発生する。この腐食がエンジンを制御しているＥＣＵ等への電源供給線部分に発生すると、エンジンが始動しなかったり、あるいは突然停止する可能性がある。
【０００９】
燃料噴射装置を備えた最近のエンジンでは電源が正常に供給されていないとエンジンを動かすことができなくなる。以前のキャブ仕様でかつＣＤＩ点火装置を使用したものにおいては、バッテリ電源なしでもシステム上、エンジンの運転が可能であり、腐食の影響は少ないが、最近の排ガス規制対応機種は、燃料噴射仕様になっており、バッテリからの電力供給が必要になってきており、上記腐食の影響の度合いが強くなっている。
【００１０】
上述のように船艇と船外機が離れた位置にあるという構成上、ＥＣＵ等への電力の供給をしているハーネスは長く、かつ船艇前部の操作部にメインＳＷ、ストップＳＷ、スロットル等の信号系ハーネスを配置する必要があり、そこから船外機内のＥＣＵ等に信号系ハーネスを接続、設置させる必要がある。
【００１１】
このハーネスはそのコネクタ部で信頼性低下が発生する頻度が高く、最悪、ＥＣＵ等への電源の供給が停止(瞬断等接触不良)するという問題点があった。さらに、出港後にハーネスのコネクタ部等での接触不良により突然、エンジンが停止し再始動ができなくなれば帰港できなくなり、遭難、人命に影響がおよぶという問題点があった。
【００１２】
この発明は上述のような問題点を解消するためになされたもので、一度、エンジン始動した後は、運転者がエンジン停止の意志を持ち、ＥＣＵがその意志を検出するまでは、内燃機関制御装置およびこれに関連する装置への電力の供給を維持できる機能を持たせ、もってエンジンが運転可能な状態を保持させるようにした内燃機関制御装置のための電源システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的に鑑み、この発明は、バッテリからの電力を内燃機関制御装置およびこれに関連する装置へ供給する専用の電力供給線と、この電力供給線に挿入されて電力の供給、停止を切り換える自己保持機能を有するリレーと、上記電力供給線を介して上記バッテリから電力供給を受ける内燃機関制御装置と、を備え、上記内燃機関制御装置が、内燃機関制御装置の各種制御の演算処理を行うと共に、運転時にオン状態にあるメインスイッチのオンオフ状態を示すメインスイッチ信号と運転停止時にオン状態にされるストップスイッチのオンオフ状態を示すストップスイッチ信号とを入力し、上記メインスイッチ信号がメインスイッチのオン状態を示す時にリレー駆動信号を出力しかつこの出力を保持し、上記ストップスイッチ信号がストップスイッチのオン状態を示す時にリレー駆動信号の出力を停止する演算処理部、および、上記リレー駆動信号および上記メインスイッチ信号を入力し、上記メインスイッチのオン状態を示す上記メインスイッチ信号および上記演算処理部からのリレー駆動信号の少なくとも一方が入力されている間、上記リレーを電力を供給する状態に駆動しかつこの状態を保持するリレー駆動保持回路を含む、ことを特徴とする内燃機関制御装置のための電源システムにある。
【００１４】
また、上記バッテリが上記内燃機関制御装置およびリレーと離れた場所に設けられており、上記電力供給線が上記バッテリから上記内燃機関制御装置側へ直接接続されていることを特徴とする。
【００１５】
また、船舶用の内燃機関制御装置のための電源システムであり、上記バッテリが船艇側、上記内燃機関制御装置およびリレーが船外機側にそれぞれ設けられており、上記電力供給線が上記船艇側から船外機側へ直接接続されたハーネスで構成されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明では、通常時、オープン(オフ)状態の信号を有する、例えば運転者の運転停止意志を示すストップＳＷと、通常時、接続(オン)状態の信号を有する、例えば運転者の運転意志を示すメインＳＷと、内燃機関制御装置およびこれに関連する各種センサやアクチュエータへバッテリからの電力を供給するリレーを有すると共に、各種センサからの信号によりエンジンの回転数や温度等の状況を検出することができるＣＰＵを内蔵したＥＣＵを有する構成とする。ここで、内燃機関制御装置およびこれに関連する各装置へ電力を供給するリレーをＥＣＵで制御駆動させる構成にすることで、運転者がエンジン停止の意志を持つまでは、エンジンを運転可能な状態を保持させるようにしたものである。
【００１７】
これにより、信号系の各種ハーネス等に腐食等が発生し、接触不良、断線等が発生した場合でも内燃機関制御装置およびこれに関連する各種装置への電力の供給は確保できるため、エンジンの運転を行うことが可能となり、運転者の意志に反してエンジンが停止し始動不可になる状態の発生を抑制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下この発明を一実施の形態に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態による内燃機関制御装置のための電源システムの構成を示す図であり、特に船舶用のものを示す。従来のものと同一もしくは相当部分は同一符号で示す。図において、１は船艇であり、４は運転者が運転停止意志を示す時に押されて接続(オン)状態にされ、その状態を示すストップスイッチ信号を出力するストップスイッチ、５は運転者が運転意志を示す時に押されて接続(オン)状態にされ、その状態を示すメインスイッチ信号を出力するメインスイッチ、６は船外機２側の内燃機関制御装置３およびこれに関連する装置を含め船舶の各装置に電力を供給するためのバッテリ、７は上記ストップＳＷ４、メインＳＷ５や他の装置(図示せず)等からの船外機２側への各種信号線の接続を行うコネクタである。
【００１９】
なお従来と同様に図５に示すように、ストップＳＷ４は通常(ノーマル)時、オープン(オフ)状態にあり、メインＳＷ５は通常(ノーマル)時、接続(オン)状態にある。
【００２０】
また、１２は船艇１と船外機２との間を接続する複数本のハーネスである。上側のハーネスはメインスイッチ信号線２２およびストップスイッチ信号線２３等を含む信号系のハーネスであり、接続用のコネクタ７を備えている。下側のハーネスは電力供給線２１ａ，２１ｂを含む電力系専用のハーネスであり、船艇１と船外機２との間を直接接続している。
【００２１】
また、２はエンジンを搭載した船外機であり、３は船艇１側からの信号状態を検出すると共に船外機２に設けられた関連する装置(特に図示せず)を制御して点火時期制御、燃料噴射量制御等の各種制御をおこなう内燃機関制御装置(ＥＣＵ)である。８は電力供給線２１ａに挿入され、接点８ａと励磁コイル８ｂを備えた自己保持機能を設けたリレーであり、電力の供給と停止の切り換えを行う。３０は、船外機２側に設けられたＥＣＵ３に関連する装置(特に図示せず)への電力供給線２１ａからの電力供給を示す。
【００２２】
ＥＣＵ３において、９はＥＣＵ３の各種制御の演算処理を行うと共に、メインスイッチ信号線２２とストップスイッチ信号線２３の状態に従ってリレー８の駆動制御をする演算処理部であるＣＰＵ、１０はバッテリ電圧ＶＢをＣＰＵ９用の電源電圧Ｖｃｃに降圧するＣＰＵ９のための電源回路、１１はメインスイッチ信号線２２とＣＰＵ９とからの信号に従ってリレー８を接続状態に駆動しこの状態を保持するリレー駆動保持回路、１３および１５はそれぞれストップスイッチ信号線２３およびメインスイッチ信号線２２のための入力Ｉ／Ｆ回路である。
【００２３】
また、図２は図１のリレー駆動保持回路１１および入力Ｉ／Ｆ回路１３，１５の回路構成の一例を示す図である。リレー駆動保持回路１１において、Ｔｒ１はトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ３は逆流防止用のダイオード、Ｒ１、Ｒ２は抵抗である。また、入力Ｉ／Ｆ回路１３，１５において、Ｔｒ２，Ｔｒ３はトランジスタ、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ１２はプルアップ抵抗、Ｒ７、Ｒ１１はそれぞれトランジスタのベース側に接続された抵抗である。またＲ３もリレー駆動保持回路１１の入力に接続された抵抗である。
【００２４】
さらにメインスイッチ信号線２２とストップスイッチ信号線２３のＳ１，Ｓ３はメインＳＷ５のオンオフ状態を示すメインスイッチ信号とストップＳＷ４のオンオフ状態を示すストップスイッチ信号をそれぞれ示し、ＣＰＵ９からリレー駆動保持回路１１に出力されるＳ２は、リレー８を駆動させて閉じ、バッテリ６からの電力供給を受けかつその状態を保持するようにするリレー駆動信号である。
【００２５】
さらに図３には図２のＣＰＵ９における動作の一例を示すフローチャートを示す。
【００２６】
動作について説明すると、メインスイッチ信号線２２のメインスイッチ信号Ｓ１は、運転者の意志により運転時にオン状態にあるメインＳＷ５のオンオフ状態を示す。またストップスイッチ信号線２３のストップスイッチ信号Ｓ３は、運転者の意志により運転停止時にオン状態にされるストップＳＷ４のオンオフ状態を示す。
【００２７】
メインスイッチ信号Ｓ１がメインＳＷ５のオン状態を示す時、リレー駆動保持回路１１のトランジスタＴｒ１がオンして、リレー８の励磁コイル８ｂに電流が流れリレー８を閉じた状態に駆動する。これによりＥＣＵ３およびこれに関連する船外機２側の装置はバッテリ６からの電力供給を受ける。
【００２８】
ＣＰＵ９はＥＣＵ３の各種制御の演算処理を行うと共に、メインスイッチ信号Ｓ１とストップスイッチ信号Ｓ３とを入力し、メインスイッチ信号Ｓ１がメインＳＷ５のオン状態を示す時に(ステップＳ１)、リレー駆動信号Ｓ２を出力しかつこの出力を保持する(ステップＳ２)。これによりリレー８が閉じた状態は保持される。
【００２９】
そしてＣＰＵ９はストップスイッチ信号Ｓ３がストップＳＷ４がオン状態を示す時(ステップＳ３)、リレー駆動信号Ｓ２を出力を停止する(ステップＳ４)。これにより、この時点でメインスイッチ信号Ｓ１がメインＳＷ５のオフ状態を示していれば、リレー駆動保持回路１１のトランジスタＴｒ１がオフして、リレー８の励磁コイル８ｂに電流が流れなくなりリレー８は開放状態になる。
【００３０】
つまりリレー駆動保持回路１１は、メインＳＷ５のオン状態を示すメインスイッチ信号Ｓ１およびＣＰＵ９からのリレー駆動信号Ｓ２の少なくとも一方が入力されている間、リレー８を電力を供給する状態に駆動しかつこの状態を保持する。
【００３１】
すなわち、運転者の船外機２への運転意志を示すメインＳＷ５があるが、これのメインスイッチ信号線２２に自己保持機能を持たせる。具体的な自己保持機能として、ＥＣＵ３が運転者の運転意志(一度運転、エンジンの始動)を検出した場合、ＥＣＵ３等への電源供給を継続させる。
【００３２】
まず、運転意志の検出としては、メインＳＷ５のオフからオンへの推移をＥＣＵ９が検出した場合、ＣＰＵ９からリレー駆動保持回路１１へリレー駆動信号Ｓ２を出力するように制御する。ここで、ＣＰＵ９は運転者の停止の意志を検出するまではリレー駆動保持回路１１へのリレー駆動信号Ｓ２を継続、保持させる。運転者の停止の意志は具体的にはストップＳＷ４がオフからオンへの推移を検出する。
【００３３】
また、メインＳＷ５がオンになると、ＥＣＵ３のリレー駆動保持回路１１の構成上、強制的にリレー８をオンさせる構成にすることで、二重にリレー８の閉成状態を保持可能にしている。またＣＰＵ９からのリレー８を閉成状態に駆動するリレー駆動信号Ｓ２がなくなっても、リレー８の閉成状態が保持可能になる。
【００３４】
ここで、このリレー８を閉成状態している期間は、船外機２側のＥＣＵ３等各種装置にはバッテリ６からの電力供給が続けられる構成になっており、運転者はエンジンの運転を継続することが可能になる。
【００３５】
以上のような構成にすることで、船外機２上の各種ハーネス１２に腐食等が発生し、接触不良、断線等が発生した場合でも、上記所定の条件が成立していればエンジンの運転を安定して行うことが可能となり、運転者の意志に反してエンジンが停止、再始動が不可能になるという問題、危険を防ぐことがきる。
【００３６】
具体的には、一度エンジンを始動した後に、メインＳＷ５、ストップＳＷ４のハーネスが断線した場合でもエンジンの運転は継続可能になる。さらに自己保持機能を強化するためには、ＣＰＵ９がエンジン始動検出後は、メインＳＷ５がオンからオフへかつストップＳＷ４がオフからオンへ推移するのを検出するまでは、リレー８の閉成すなわちオン状態を保持させることで可能になる。これにより船外機２側ではバッテリ６からの電力供給が保持されるので、ＥＣＵ３が船外機２側で関連する装置を制御してエンジンを停止させることなく駆動制御することができる。
【００３７】
なお、メインＳＷ５がオフおよびストップＳＷ４がオンへ推移するのも加えて、ＣＰＵ９での内燃機関制御で使用する信号、例えばエンジン停止しエンジン回転信号がなくなる等の条件をさらに加えてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、バッテリからの電力を内燃機関制御装置およびこれに関連する装置へ供給する専用の電力供給線と、この電力供給線に挿入されて電力の供給、停止を切り換える自己保持機能を有するリレーと、上記電力供給線を介して上記バッテリから電力供給を受ける内燃機関制御装置と、を備え、上記内燃機関制御装置が、内燃機関制御装置の各種制御の演算処理を行うと共に、運転時にオン状態にあるメインスイッチのオンオフ状態を示すメインスイッチ信号と運転停止時にオン状態にされるストップスイッチのオンオフ状態を示すストップスイッチ信号とを入力し、上記メインスイッチ信号がメインスイッチのオン状態を示す時にリレー駆動信号を出力しかつこの出力を保持し、上記ストップスイッチ信号がストップスイッチのオン状態を示す時にリレー駆動信号の出力を停止する演算処理部、および上記リレー駆動信号および上記メインスイッチ信号を入力し、上記メインスイッチのオン状態を示す上記メインスイッチ信号および上記演算処理部からのリレー駆動信号の少なくとも一方が入力されている間、上記リレーを電力を供給する状態に駆動しかつこの状態を保持するリレー駆動保持回路を含むことを特徴とする内燃機関制御装置のための電源システムとしたので、通常時オン状態のメインスイッチと通常時オフ状態のストップスイッチの状態を示す各信号により電力供給状態に自己保持をかけるようにしたので、信号線等に接触不良、断線等が発生した場合でもエンジンの運転を安定して行うことが可能となり、運転者の意志に反してエンジンが停止し、再始動が不可能になるという問題、危険の発生を防ぐことができる。
【００３９】
また、上記バッテリが上記内燃機関制御装置およびリレーと離れた場所に設けられており、上記電力供給線が上記バッテリから上記内燃機関制御装置側へ直接接続されるようにしたので、電力供給に関する信頼性がより向上する。
【００４０】
船舶用の内燃機関制御装置のための電源システムであり、上記バッテリが船艇側、上記内燃機関制御装置およびリレーが船外機側にそれぞれ設けられており、上記電力供給線が上記船艇側から船外機側へ直接接続されたハーネスで構成されるようにしたので、電力供給に関する信頼性がより向上する。また船外機上の各種ハーネスに腐食等が発生し、接触不良、断線が発生した場合でも、エンジンの運転を安定して行うことが可能となり、運転者の意志に反してエンジンが停止し、再始動が不可能になるという問題、危険の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態による内燃機関制御装置のための電源システムの構成を示す図である。
【図２】  図１のリレー駆動保持回路および入力Ｉ／Ｆ回路の回路構成の一例を示す図である。
【図３】  図２のＣＰＵにおける動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】  従来のこの種の内燃機関制御装置のための電源システムの構成を示す図である。
【図５】  メインスイッチとストップスイッチの通常時の状態を示す図である。
【符号の説明】
１  船艇、２  船外機、３  内燃機関制御装置(ＥＣＵ)、４  ストップＳＷ、５  メインＳＷ、６  バッテリ、７  コネクタ、８  リレー、９  ＣＰＵ、１０電源回路、１１  リレー駆動保持回路、１２  ハーネス。
【図１】
0003886741.tif 000002
【図２】
0003886741.tif 000003
【図３】
0003886741.tif 000004
【図４】
0003886741.tif 000005
【図５】
0003886741.tif 000006