(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型船舶には、各種機器を制御するコントローラを備え、このコントローラをエンジン
の始動によりバッテリと接続して起動し、前記コントローラ及び前記各種機器の電源回路に前記バッテリをエンジンの運転により接続する小型船舶の電源駆動装置であり、
前記バッテリと、前記コントローラ及び前記各種機器の電源回路との間に、エミッタ側を第１のダイオードを介して前記バッテリと接続し、コレクタ側を前記コントローラ及び前記各種機器の電源回路と接続したＰＮＰトランジスタを備え、
前記ＰＮＰトランジスタのベース側に、第２のダイオードを介して点火制御装置のパルス信号を導き、
始動時の前記パルス信号を入力し、前記ＰＮＰトランジスタのエミッタとコレクタを導通させて前記コントローラを起動し、
始動後は前記コントローラの保持信号で、前記ＰＮＰトランジスタの導通を維持することを特徴とする小型船舶の電源駆動装置。
【請求項２】
前記ＰＮＰトランジスタのベース側に、電解コンデンサと抵抗で構成した充放電回路を有することを特徴とする請求項１に記載の小型船舶の電源駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、小型船舶の電源駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型船舶には、各種機器を制御するコントローラを備え、このコントローラ及び各種機器にバッテリを接続するものがある。
【０００３】
例えば図５で示すように、エンジンの運転によりマグネトウ発電機６０の発電コイル６２が出力し、この出力は、整流・調圧回路６４において整流されかつ所定電圧に制御されてバッテリ６６の正極に導かれる。発電コイル６２の出力はまたエンジンの運転中か否かを示す運転信号Ｘを出力し、この運転信号ＸがＣＰＵ５０の入力端子Ｂに入力される。
【０００４】
各種機器を駆動するスイッチング手段ＹはＣＰＵ５０の電源電圧Ｖｃｃを断続することによって各種機器をオン、オフする。すなわち、電源電圧Ｖｃｃを発生する定電圧回路７２と、整流・調圧回路６４及びバッテリ６６との間にはスイッチング用ＰＮＰトランジスタ７４が介在され、エンジンの始動時は、スタートスイッチ７８のオンによりトランジスタ７６のベースに電池電圧が供給されてトランジスタ７６がオンするため、スイッチング用ＰＮＰトランジスタ７４のベースが接地されてオンとなり、バッテリ６６から定電圧回路７２を介してＣＰＵ５０に電源電圧Ｖｃｃを供給してＣＰＵ５０を起動させる。エンジンの運転時は、運転信号ＸがＣＰＵ５０の入力端子Ｂに入力されることで、ＮＰＮトランジスタ８０はＣＰＵ５０のＲＳ出力端子からの出力によってオンし続けるから、スイッチング用ＰＮＰトランジスタ７４のベースが接地されてオンとなり続け、定電圧回路７２が整流・調圧回路６４及びバッテリ６６と接続される。ＮＰＮトランジスタ８０は自己保持用のものであり、ＣＰＵ５０が作動中にＨレベルになるＲＳ出力端子によってオンし続けることで、スイッチング用ＰＮＰトランジスタ７４がオンし続け、ＣＰＵ５０の作動中にはスイッチング用ＰＮＰトランジスタ７４がオンに保持されることで、定電圧回路７２が整流・調圧回路６４及びバッテリ６６と接続されて電源電圧Ｖｃｃを供給し続けるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の小型船舶の電源駆動装置では、CPU５０を起動させるためのスタートスイッチ７８、トランジスタ７６、スイッチング用ＰＮＰトランジスタ７４及び定電圧回路７２が必要であり、さらにトランジスタ７６は発電コイル６２が発電開始すると、スタートスイッチ７８を介してベースに高電圧がかかるため、高価なトランジスタである。更に、各種機器の電力も発電コイル６２からスイッチング用ＰＮＰトランジスタ７４、定電圧回路７２、コントローラ５０を介して給電するため、スイッチング用ＰＮＰトランジスタ７４は大容量で高価なものとなる。このように、各種機器を制御するコントローラの電源回路と、各種機器の電源回路が独立して設けられておらず、そのためそれぞれの電源回路には大容量で比較的高価なトランジスタが接続されており、回路構成が複雑で、かつコストが嵩む等の問題がある。
【０００６】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、小型船舶の電源駆動回路が簡単な回路構成で、かつ安価である小型船舶の電源駆動装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００８】
請求項１記載の発明は、
『【請求項１】
小型船舶には、各種機器を制御するコントローラを備え、このコントローラをエンジンの始動によりバッテリと接続して起動し、前記コントローラ及び前記各種機器の電源回路に前記バッテリをエンジンの運転により接続する小型船舶の電源駆動装置であり、
前記バッテリと、前記コントローラ及び前記各種機器の電源回路との間に、エミッタ側を第１のダイオードを介して前記バッテリと接続し、コレクタ側を前記コントローラ及び前記各種機器の電源回路と接続したＰＮＰトランジスタを備え、
前記ＰＮＰトランジスタのベース側に、第２のダイオードを介して点火制御装置のパルス信号を導き、
始動時の前記パルス信号を入力し、前記ＰＮＰトランジスタのエミッタとコレクタを導通させて前記コントローラを起動し、
始動後は前記コントローラの保持信号で、前記ＰＮＰトランジスタの導通を維持することを特徴とする小型船舶の電源駆動装置。』である。
【０００９】
この請求項１記載の発明によれば、エンジンの始動時に、点火制御装置からのパルス信号を入力し、ＰＮＰトランジスタのエミッタとコレクタを導通させてコントローラを起動し、エンジンの始動後はコントローラの保持信号で、ＰＮＰトランジスタの導通を維持することで、各種機器の電源回路を独立して設け、かつコントローラを起動するための特別な回路素子が不要となり、簡単な回路構成で、かつ安価な回路素子を用いることができ低コストである。
請求項２記載の発明は、『前記ＰＮＰトランジスタのベース側に、電解コンデンサと抵抗で構成した充放電回路を有することを特徴とする請求項１に記載の小型船舶の電源駆動装置。』である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の小型船舶の電源駆動装置の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１乃至図３はこの発明の小型船舶の電源駆動装置が適用される小型船舶を示し、図１は小型船舶の側面図、図２は小型船舶の平面図、図３は断面正面図である。
【００１２】
１は通常ウォータビークルと呼ばれる小型船舶であり、この小型船舶１は、船体２と、船体２のエンジン室２ａ内に収容搭載されたエンジン３と、推進機室２ｂ内に配置されエンジン３により駆動される推進ユニット４とを備えている。
【００１３】
船体２は繊維強化樹脂製のシー卜からなるもので、いわゆるバスタブ状のハル５上に蓋板状のデッキ６を搭載し、両者をガンネル７で接合してなる略密閉状ボックス型のものであり、船体２の内部はバルクヘッド２ｃによりエンジン室２ａと推進機室２ｂとに画成されている。エンジン室２ａには、燃料タンク８ａ、潤滑油タンク８ｂが配置されている。
【００１４】
また、デッキ６の燃料タンク８ａ上方には操向ハンドル９が配置され、操向ハンドル９の後方には前部シート１０ａ、後部シート１０ｂに二分割された鞍乗型のシート１０が着脱可能に搭載されている。鞍乗型シート１０の左右側方には足載部６ｂが形成されている。足載部６ｂは乗員がシート１０に着座した状態で膝を曲げた状態で足を載せることができる程度にデッキ６を下方に溝状に段落ちさせている。  この足載部６ｂ上に立つことにより体重移動を容易に行うことができる。
【００１５】
後部シート１０ｂの下側には、後部物入れ１１が配設されており、後部物入れ１１の上端開口は後部シート１０ｂを着脱することにより開閉される。また、船体２の前部には前部物入れ１２が配設されており、前部物入れ１２の上端開口はデッキ６に前端ヒンジにより回動可能に取り付けられたメンテナンスハッチ６ａで開閉される。
【００１６】
また、デッキ６の前部シート１０ａの下側にはメンテナンス開口６ｃが形成されており、メンテナンス開口６ｃは前部シート１０ａを着脱することにより開閉される。前部シート１０ａを取り外すと、メンテナンス開口６ｃからエンジン３の点検整備を行うことができる。推進ユニット４は、船体２の後部に、船底に閉口する吸込口を有する推進ダクト１３を配設し、推進ダクト１３の後方に開口する吐出口に船の進行方向を調整する操向ノズル１４を装着するとともに、推進ダクト１３の途中にインペラ１５ａを配設し、インペラ１５ａのインペラ軸１５ｂをエンジン３のクランク軸後端にカップリング１６を介して接続した構造のものである。
【００１７】
エンジン３は、船体２の船底５ａ内面に貼設された補強シート５ｂ上にブラケット２２ａ、弾性部材製のエンジンマウント２２ｂを介して搭載されており、正面から見て気筒軸Ａは垂直線Ｖに対して約３０度右側に傾斜している。エンジン３は、水冷式２サイクル並列２気筒エンジンであり、これのクランクケース１７上には、各気筒毎に別個独立のシリンダブロック１８、シリンダヘッド２０が順に積層結合されている。
【００１８】
クランクケース１７には、燃料ポンプ及び加速ポンプを備えた気化器３４が接続され、気化器３４の上流側には吸気サイレンサ３５が接続されている。シリンダブロック１８には、排気通路４８が接続されている。排気通路４８は、各気筒からの排気ガスを排気マニホールド４９から排気膨張管５０、ゴム製ジョイント５１、ウォータロック５２及び後部排気管５３を介して船体後部の水中に排出するように構成されている。排気膨張管５０には、振動の防止される大径部に触媒５７が配置され、触媒５７の活性成分等の振動による剥離脱落の問題を回避でき、触媒５７の寿命、性能を確保できる。
【００１９】
このエンジン３には、排気開始時期を可変制御する排気制御装置３６を備えている。この排気制御装置３６は、エンジン３の傾斜側に形成された排気ポート側に取り付けられた排気制御弁３７と、船体２のエンジン室２ｂを構成する側壁６ｄのエンジン傾斜側に位置する部分の内面に取り付けられた駆動モータ３８と、駆動モータ３８の回転運動を排気制御弁３７に伝達する伝達機構３９とで構成されている。排気制御弁３７は、排気ポートのシリンダボア開口部上縁のシリンダボア軸方向位置を実質的に変化させることにより排気タイミングを可変制御するようになっている。
【００２０】
伝達機構３９は、駆動モータ３８の出力軸に固定された駆動プーリ４５と、船体後側の気筒用駆動軸の外側端部に固着された従動プーリ４６ａとを可撓性を有する駆動ケーブル４７ａで連結したものである。このようにして駆動モータ３８の回転が後側気筒の排気制御弁３７に伝達され、ここからさらに前側気筒の排気制御弁３７に伝達される。
【００２１】
次に、小型船舶の電源駆動装置の実施の形態を、図4に基づいて説明する。小型船舶１には、各種機器１００を制御するコントローラ１０１を備え、このコントローラ１０１及び各種機器１００の電源回路１０２にバッテリ１０３をエンジン３の運転により接続する電源駆動装置が備えられている。
【００２２】
コントローラ１０１は、発振回路１１０及びリセット回路１１１が接続され、さらに各種のセンサ１１２から情報が入力され、各種機器１００を制御する。この各種機器１００として、例えば排気開始時期を可変制御する排気制御装置３６の駆動モータ３８が接続され、コントローラ１０１によりモータ駆動回路１０４を介して制御される。
【００２３】
バッテリ１０３と、コントローラ１０１及び電源回路１０２との間に、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０をエミッタ側ｅをダイオードＤ１を介してバッテリ１０３と接続し、コレクタ側ｃをコントローラ１０１及び電源回路１０２と接続して備えられている。コレクタ側ｃは、ダイオードＤ６、抵抗２４，３０，２５、コンデンサＣ５及びツェナーダイオードＤＺ３を介してコントローラ１０１に接続され、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０の導通、非導通の信号をコントローラ１０１に送り、コントローラ１０１を起動させる。
【００２４】
また、電源回路１０２は、ＮＰＮトランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ５、ツェナーダイオードＤＺ２及びコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３から構成され、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０が導通すると、バッテリ１０３の電圧をツェナーダイオードＤＺ２で規定される所定の電源電圧Ｖｃｃにして出力する。
【００２５】
さらに、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０のベース側ｂには、充放電回路１２０が接続され、この充放電回路１２０にはエンジン３の運転によるパルス信号、例えばエンジン回転信号が点火制御装置１３０から入力される。
【００２６】
充放電回路１２０は、ダイオードＤ７、抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ２及び電解コンデンサＣ７から構成され、抵抗Ｒ３の抵抗値対してＲ４，Ｒ２の抵抗値を大きく設定されている。ま た、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０のエミッタ側ｅとベース側ｂには、抵抗Ｒ１と電解コンデンサＣ１２が接続され、所定の駆動電圧Ｖが印加されている。
【００２７】
始動後には点火制御装置１３０からパルス信号が入力されると、充放電回路１２０はハイレベルでダイオードＤ１、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０を介して電解コンデンサＣ７に充電し、これによりＰＮＰトランジスタＴＲ１０のベース側ｂが所定の電圧になり、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０は非導通になる。始動時ではパルス信号がローレベルであり、ダイオードＤ７を介して電解コンデンサＣ７が放電し、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０のベース側ｂが所定電圧以下になり、ベース電流がエミッタ側ｅから流れてＰＮＰトランジスタＴＲ１０が導通する。
【００２８】
ＰＮＰトランジスタＴＲ１０が導通すると、電源回路１０２のコンデンサＣ１が充電され、ＮＰＮトランジスタＴＲ１のベース側が所定の電圧になると、ＮＰＮトランジスタＴＲ１が導通し、バッテリ１０３の電圧を所定の電源電圧Ｖｃｃにして出力し続け、電源がオンされる。
【００２９】
ＰＮＰトランジスタＴＲ１０の導通状態は、保持回路１４０により保持される。この保持回路１４０は、ＮＰＮトランジスタＴＲ８，ＴＲ９、ツェナーダイオードＤＺ５及び抵抗Ｒ９，Ｒ１０から構成されている。ＮＰＮトランジスタＴＲ９のベース側がコントローラ１０１に接続されると共に抵抗Ｒ１０に接続され、エミッタ側がアースされ、コレクタ側がツェナーダイオードＤＺ５を介してＮＰＮトランジスタＴＲ８のベースに接続されると共に、抵抗Ｒ９に接続されている。ＮＰＮトランジスタＴＲ８は、エミッタ側がアースされ、コレクタ側がスイッチ回路１２０の抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ４との間に接続されている。
【００３０】
始動後には保持回路１４０のＮＰＮトランジスタＴＲ９のベース側に、コントローラ１０１の起動によりローレベルの保持信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＴＲ９は非導通状態であり、ＮＰＮトランジスタＴＲ８のベース側に抵抗９及びツェナーダイオードＤＺ５を介して所定の電圧が印加されてベース電流が流れ、ＮＰＮトランジスタＴＲ８が導通するため、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０は導通状態に保持される。コントローラ１０１からローレベルの保持信号は、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０が導通すると、電源駆動信号がコントローラ１０１に入力されると出力される。このコントローラ１０１からハイレベルの停止信号が出力され、ＮＰＮトランジスタＴＲ９のベース側にハイレベルの停止信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＴＲ９は導通し、ＮＰＮトランジスタＴＲ８が非導通になる。
【００３１】
したがって、点火制御装置１３０からパルス信号が入力されると、充放電回路１２０はハイレベルでダイオードＤ１、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０を介して電解コンデンサＣ７に充電し、これによりＰＮＰトランジスタＴＲ１０のベース側ｂが所定の電圧になり、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０は非導通になり、電源回路１０２が作動しなくなり、電源がオフされる。
【００３２】
【発明の効果】
前記したように、この発明では、エンジンの始動時に点火制御装置からのパルス信号を入力し、ＰＮＰトランジスタのエミッタとコレクタを導通させてコントローラを起動し、エンジンの始動後はコントローラの保持信号で、ＰＮＰトランジスタの導通を維持することで、各種機器の電源回路を独立して設け、かつコントローラを起動するための特別な回路素子が不要となり，簡単な回路構成で、かつ安価な回路素子を用いることができ低コストである。
【図面の簡単な説明】
【図１】小型船舶の側面図である。
【図２】小型船舶の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】小型船舶の電源駆動装置の回路図である。
【図５】従来の各種機器を駆動する回路図である。
【符号の説明】
１  小型船舶
３  エンジン
１０１コントローラ
１０２  各種機器の電源回路
１０３  バッテリ
１２０  充放電回路
１４０  保持回路
ＴＲ１０  ＰＮＰトランジスタ
Ｄ７  ダイオード
Ｃ７  電解コンデンサ
【図１】
0003956071.tif 000002
【図２】
0003956071.tif 000003
【図３】
0003956071.tif 000004
【図４】
0003956071.tif 000005
【図５】
0003956071.tif 000006