JP2001193542A

JP2001193542A - エンジンの故障診断システム

Info

Publication number: JP2001193542A
Application number: JP2000153346A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Fujino; 健一藤野; Jun Motose; 準本瀬
Original assignee: Sanshin Kogyo KK
Current assignee: Yamaha Marine Co Ltd
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2001-07-17

Abstract

(57)【要約】【目的】エンジンが動かなくなった場合でも、その故
障原因を短時間で的確に診断することができるエンジン
の故障診断システムを提供すること。【構成】ＥＣＵ２５のＥＥＰＲＯＭ３２にエンジンの
過去の運転データを記憶し、その記憶した運転データを
取り出してパソコン３３の画面上に表示し、その運転デ
ータに基づいてエンジンの故障原因を推定する。本発明
によれば、エンジンが何らかの原因で動かなくなった場
合であっても、記憶されている過去の運転データを取り
出してパソコン３３の画面上に表示することによってエ
ンジンが停止する以前の運転状況を把握することがで
き、その運転状況からエンジンの故障原因を短時間で的
確に推定して適切な対策を迅速に施すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記憶した過去の運
転データに基づいてエンジンの故障原因を推定するエン
ジンの故障診断システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば船外機の故障診断を行うためにダ
イアグランプ（ランプ点灯パターンによるコード表示）
によってサービスマンに故障箇所を知らせる故障診断シ
ステムが開発されて実用に供されている。

【０００３】ところが、上記故障診断システムではセン
サ類の増加や制御の複雑化に伴ってコード数が増加する
ため、コードの読み取りが困難となり、故障箇所の確認
に多大な時間を要するという問題があった。

【０００４】そこで、本発明者等はパーソナルコンピュ
ータ（以下、パソコンと略称する）による故障診断シス
テムを開発し、休筒テスト機能等を追加して診断ソフト
のインテリジェント化を図った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
エンジンが焼き付き等によって動かなくなった場合に該
エンジンに対して休筒テストを行うことは不可能であ
り、従来の故障診断システムによって故障原因を推定す
ることが困難である場合があった。

【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、エンジンが動かなくなった場
合でも、その故障原因を短時間で的確に診断することが
できるエンジンの故障診断システムを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、過去の運転データを記憶
し、その記憶した運転データを取り出して表示し、その
運転データに基づいて故障原因を推定することを特徴と
する。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、エンジンの故障原因の推定に有効なパラメ
ータを予め設定し、この設定したパラメータを所定の時
間間隔でサンプリングして記憶している運転データを更
新することを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、エンジンコントロールユニット内の
メモリ領域に運転データを記憶することを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、記憶した運転データをダウンロ
ードして通信手段によって他の場所に送信することを特
徴とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１〜３又は
４記載の発明において、診断すべき項目を機種毎に記憶
することを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１〜４又は
５記載の発明において、診断対象の項目と正常／異常の
診断結果を全て表示し、正常項目と異常項目とを区別し
て表示することを特徴とする。

【００１３】従って、本発明によれば、エンジンが何ら
かの原因で動かなくなった場合であっても、記憶されて
いる過去の運転データを取り出してパソコン等の画面上
に表示することによってエンジンが停止する以前の運転
状況を把握することができ、その運転状況からエンジン
の故障原因を短時間で的確に推定して適切な対策を迅速
に施すことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は船外機用エンジンの構成を示すブロ
ック図であり、同図において、１は２サイクルのＶ型６
気筒エンジンであって、該エンジン１のクランクケース
１ａには吸気管２が接続されている。そして、吸気管２
内の途中にはリード弁３が設けられており、該リード弁
３の下流側にはエンジン１内にオイルを供給するための
オイルポンプ４と電磁ソレノイド弁５がオイル供給管６
を介して接続されており、リード弁３の上流にはスロッ
トル弁７が配設されている。尚、オイルポンプ４はエン
ジン１のクランク軸８の回転によって駆動されるポンプ
であって、これはサブタンク９からメインタンク１０を
経て吸気管２にオイルを供給する。

【００１６】又、船体側に設置された燃料タンク１１内
の燃料は、第１の低圧燃料ポンプ１２によってフィルタ
１３を介して船外機側の第２の低圧燃料ポンプ１４に送
られ、そこから更にベーパーセパレータ１５に送られ
る。ここで、ベーパーセバレータタンク１５内には電動
モータによって駆動される燃料予圧ポンプ１６が配設さ
れており、該燃料予圧ポンプ１６は燃料を予圧してこれ
を予圧配管１７を経て高圧燃料ポンプ１８に送る。

【００１７】ところで、エンジン１において各列のシリ
ンダヘッド１ｂには燃料タンク供給レール１９が縦方向
（図１の紙面垂直方向）に固定されており、前記高圧燃
料ポンプ１８の吐出側は燃料供給レール１９に接続され
るとともに、高圧圧力調整弁２０と燃料冷却器２１及び
戻り配管２２を介して前記ベーパーセパレータタンク１
５に接続されている。そして、予圧配管１７とベーパー
セパレータタンク１５間には予圧圧力調整弁２３が設け
られている。

【００１８】而して、前記高圧燃料ポンプ１８はクラン
ク軸８によって駆動され、ベーパーセパレータタンク１
５内の燃料は前記燃料予圧ポンプ１６によって予圧さ
れ、予圧された燃料は前記高圧燃料ポンプ１８によって
所定の圧力に加圧され、加圧された高圧燃料は燃料供給
レール１９を経てエンジン１の各気筒に取り付けられた
インジェクタ２４から各気筒内に噴射されて燃焼に供さ
れる。尚、余剰燃料は高圧圧力調整弁２０及び燃料冷却
器２１を通って戻り配管２２からベーパーセパレータタ
ンク１５内に戻される。

【００１９】ところで、エンジン１には制御手段として
エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと略称す
る）２５が設けられているが、このＥＣＵ２５には、ク
ランク軸８の回転数（エンジン回転数）を検出する回転
センサ２６、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ２
７、スロットル弁７の開度（スロットル開度）を検出す
るスロットル開度センサ２８、混合気の空燃比（Ａ／
Ｆ）を検出する空燃比センサ２９、高圧燃料の圧力を検
出する燃料圧センサ３０等からの信号が入力される。そ
して、ＥＣＵ２５は各種センサ２６〜３０から入力され
る検出信号を演算処理し、制御信号をインジェクタ２
４、点火プラグ３１、電磁ソレノイド弁５、燃料予圧ポ
ンプ１６等に送ってこれらを駆動制御する。

【００２０】而して、本実施の形態に係る船外機にはデ
ータロガー機能が具備されており、エンジン１の作動中
に１分間隔でサンプリングされた過去１３分間分の各種
運転データが図２に示すＥＣＵ２５のＥＥＰＲＯＭ（電
気的書き込み消去可能メモリ）３２に記憶される。尚、
ＥＥＰＲＰＭ３２に記憶された運転データはメインスイ
ッチをＯＦＦしても消去されない。

【００２１】ここで、本実施の形態におけるデータロガ
ー機能を図３に示すフローチャートに従って説明する。

【００２２】メインスイッチがＯＮされると（図３のス
テップＳ１）、エンジン１が運転中であるか否かが判定
され（ステップＳ２）、エンジン１が運転中であれば１
分が経過したか否かが判定され（ステップＳ３）、１分
経過毎に現在の運転データがサンプリングされる（ステ
ップＳ４）。具体的には、エンジン１の故障原因の推定
に有効なパラメータとしてエンジン回転数、吸気温度、
高圧側燃料圧力、混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）及びスロッ
トル開度が予め設定され、前記回転センサ２６、吸気温
センサ２７、スロットル開度センサ２８、空燃比センサ
２９及び燃料圧センサ３０によってそれぞれ検出される
エンジン回転数、吸気温度、スロットル開度、空燃比
（Ａ／Ｆ）及び高圧側燃料圧力が１分間毎に採取され
る。尚、エンジン１の故障原因の推定に有効なパラメー
タとして他にエンジン回転数変動、バッテリ電圧等を用
いても良い。

【００２３】そして、今回採取した上記各種の運転デー
タはＥＣＵ２５のＥＥＰＲＯＭ３２に現在のデータとし
て更新されて記憶され、現在のデータとして記憶されて
いたデータ（つまり、１分前に採取されて記憶されてい
たデータ）は１分前のデータとして更新され、以下、同
様にして１１分前のデータは１２分前のデータとして更
新され、１２分前のデータは１３分前のデータとして更
新される（ステップＳ５）。

【００２４】以上のようにして、ＥＣＵ２５のＥＥＰＲ
ＯＭ３２には現在から過去１３分間に１分間隔で採取さ
れた各種運転データが記憶される。

【００２５】而して、エンジン１が停止するとデータロ
ガー機能が終了し（ステップＳ６）、エンジン１が停止
する以前の１３分間に１分間隔で採取された各種運転デ
ータがＥＣＵ２５のＥＥＰＲＯＭ３２に記憶されること
となり、この運転データはメインスイッチをＯＦＦして
も消去されない。

【００２６】ところで、エンジン１の運転中において何
らかの原因によってエンジン１が停止した場合には、本
発明に係るエンジン故障診断システムによってエンジン
１の故障原因が推定される。

【００２７】即ち、エンジン１が故障によって停止した
場合には、図２に示すように、サービスマンはパソコン
３３を電圧変換アダプタ３４を介して船外機のＥＣＵ２
５に接続し、ＥＣＵ２５のＥＥＰＲＯＭ３２に記憶され
ている各種運転データ（エンジン１が停止する以前の１
３分間に１分間隔で採取されたデータ）を取り出してこ
れをパソコン３３の画面上に表示する。

【００２８】ここで、パソコン３３の画面上には図４に
示すメニュー表示がなされる。即ち、『ダイアグノーシ
ス』、『ダイアグ履歴』、『静的テスト（アクチュエー
タテスト）』、『動的テスト（エンジン休筒テス
ト）』、『エンジンモニター（データ表示）』、『デー
タロガー』、『ダウンロード』及び『ＥＣＵ（ＥＣＭ）
情報』のメニュー表示がなされる。

【００２９】而して、エンジン１が停止した場合には、
サービスマンはパソコン３３の画面上に表示されたメニ
ューから『データロガー』を選択する。図４に示すよう
に、『データロガー』には更に「データグラフ表示」と
「回転数別運転時間表示」の各メニューが設けられてお
り、サービスマンが「データグラフ表示」のメニューを
選択すると、例えば図５に示すようにエンジン１が停止
する以前の１３分間に１分間隔で採取されたエンジン回
転数［ｒｐｍ］と吸気温度［℃］が時間［分］に対して
グラフ表示される。尚、図示しないが、他に高圧側燃料
圧力、空燃比（Ａ／Ｆ）、スロットル開度、水温及びバ
ッテリ電圧も同様にグラフ表示される。

【００３０】又、サービスマンが「回転数別運転時間表
示」のメニューを選択すると、パソコンの画面上に図６
に示すような表が表示される。この表には、０〜７００
０ｒｐｍの１０００ｒｐｍ毎の７段階における運転時間
の内訳と総運転時間が示されている。

【００３１】従って、エンジン１が焼付き等の何らかの
原因で動かなくなった場合であっても、サービスマンは
エンジンのＥＣＵ２５のＥＥＰＲＯＭ３２に記憶されて
いる各種運転データを取り出してこれをパソコン３３の
画面上に表示することによってエンジン１が停止する以
前の１３分間の運転状況を把握することができ、その運
転状況からエンジン１の故障原因を短時間で的確に推定
して適切な対策を迅速に施すことができる。

【００３２】又、場合によっては、サービスマンはパソ
コン３３の画面上から『ダウンロード』のメニューを選
択し、エンジン１のＥＣＵ２５に記憶されている各種運
転データをダウンロードしてテストファイルレポートを
作成したり、或はダウンロードした運転データを図２に
示すように他の場所（例えばエンジン設計者が在籍する
部門）に設置された他のパソコン３５に通信ケーブル３
６或はインターネットによって送信し、故障原因の診断
を他の専門家に委ねることも可能である。

【００３３】ここで、パソコン３３上に表示される他の
メニュー表示『ダイアグノーシス』、『ダイアグ履
歴』、『静的テスト』、『動的テスト』及び『エンジン
モニター』の内容について簡単に説明する。

【００３４】『ダイアグノーシス』を選択すると、パソ
コン３３の画面上には図７に示す表が表示され、サービ
スマンはこの表に基づいてパルサコイル、クランク角セ
ンサ等の部品の正常／異常の判定を行うことができる。

【００３５】ここで、パソコン３３での実際の表示画面
を図８に示すが、画面上には図示のように『バッテリ電
圧（Battery voltage ）』、『大気圧センサ（Atmosphe
ricpressure sensor ）』、『シフトスイッチ（Shift s
witch）』、『パルサコイル（Pulser coil ）』、『Ｃ
ＰＳ』、『冷却水温センサ（Water temperature senso
r）』、『ＴＰＳ』、『吸気温センサ（Intake temperat
ure sensor ）』等の診断対象の項目と正常（Nomally
）／異常（irregular ）の診断結果（Judgment）を全
て表示し、正常項目と異常項目とを区別して表示するよ
うにしている。具体的には、異常項目である『バッテリ
電圧（Battery voltage ）』、『大気圧センサ（Atmosp
heric pressure sensor ）』及び『シフトスイッチ（Sh
ift switch）』については見易いように他の正常項目と
は区別してこれらを上段にコード番号（Code）の小さい
順に上から順に表示するとともに、これらの判断結果を
赤色表示し、他の正常項目については青色表示するよう
にしている。

【００３６】而して、上述のように異常項目を正常項目
と区別して表示するようにすれば、サービスマンは正常
項目については先ずはチェックしなくて良いという判断
を行い、異常項目についてのみ判断を行うだけで済むた
めに作業の手順化と効率化を図ることができる。

【００３７】『ダイアグ履歴』を選択すると、パソコン
３３の画面上には図９に示す表が表示され、サービスマ
ンはこの表に基づいて過去にバッテリー電圧異常やパル
サーコイル異常等のトラブルがどの程度の時間（時期）
で発生したかの履歴を知ることができる。

【００３８】ところで、エンジン１の運転初期に故障し
ていたものが途中で直る可能性がある（例えば接触不
良）。又、制御も運転中に発生したり、発生しなかった
りする。このため、故障・制御発生の度にこれらをトラ
ブル履歴として記憶すると可成り大きなメモリ容量を確
保する必要がある。

【００３９】そこで、トラブル履歴を運転中（ＥＣＵ２
５に電源が入っている状態）に所定回数（例えば１回）
だけ記憶したり、或は同じ項目についてはデータを更新
することによってメモリ容量を小さく抑えるようにして
も良い。

【００４０】『静的テスト』を選択すると、例えば点火
コイル３１に疑似的信号を送って点火が正常になされて
いるか否かのテストが実施される。

【００４１】『動的テスト』を選択すると、例えばエン
ジン１の１つの気筒を休止した状態で運転するテストが
実施され、１つの気筒を休止してもエンジン回転数等の
運転データに変化がなければ、その気筒が正常に作動し
ていないことを発見することができる。

【００４２】『エンジンモニター』を選択すると、パソ
コン３３の画面上には図１０に示す各種のエンジンパラ
メータが表示され、サービスマンはこの表に基づいてエ
ンジン１の諸元を確認することができる。

【００４３】ところで、船外機等の機種によってはエン
ジンの故障診断を行う際にチェックすべき項目（表示パ
ラメータ項目）が異なり、パソコン上に表示されるメニ
ューから必要なものだけを選択する必要がある。このよ
うな場合、機種が異なる度に必要なチェック項目を選択
する必要があり、例えば１日に何台も異なる機種のエン
ジンの故障診断を行う場合にはその作業が大変であっ
て、故障診断を円滑に行うことができない。

【００４４】そこで、故障診断に際してチェッすべき項
目を機種毎にそれぞれ記憶（その機種に関するファイル
名で記憶）しておき、それをパソコン上に自動的にメニ
ュー表示するようにすれば、サービスマンはパソコン上
からその機種に対して必要なチェック項目をその都度選
択する必要がなくなり、例えば１日に何台も異なる機種
のエンジンに対して故障診断を効率良く円滑に行うこと
ができるようになる。

【００４５】例えば、図１１には或る機種Ａのエンジン
の故障診断に対するパソコン上のメニュー表示を示す
が、このエンジンに対しては全ての項目『Diagnosis
』、『Diagnosis Record』、『Engine Monitor』、『S
tationary Test 』、『Active Test 』、『Data Logger
』、『ECM Information 』についてチェックすべきこ
とがサービスマンに伝えられる。

【００４６】又、図１２には別の機種Ｂのエンジンの故
障診断に対するパソコン上のメニュー表示を示すが、こ
のエンジンに対しては『Diagnosis Record』、『Statio
naryTest 』、『Active Test 』、『Data Logger 』の
項目に対しては使用不可の表示『Unavailable 』がなさ
れ、『Diagnosis 』と『Engine Monitor』及び『ECMInf
ormation 』についてのみチェックすべきことがサービ
スマンに伝えられる。

【００４７】尚、以上は特に本発明を特に船外機用エン
ジンの故障診断に対して適用した形態について述べた
が、本発明は他の任意のエンジンの故障診断に対しても
同様に適用して前記と同様の効果を得ることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、過去の運転データを記憶し、その記憶した運転
データを取り出して表示し、その運転データに基づいて
故障原因を推定するようにしたため、エンジンが動かな
くなった場合でも、その故障原因を短時間で的確に診断
することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】船外機用エンジンの構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明に係るエンジン故障診断システムの構成
図である。

【図３】データロガー手順を示すフローチャートであ
る。

【図４】パソコン画面上のメニュー表示を示す図であ
る。

【図５】パソコン画面上に表示される運転データのグラ
フを示す図である。

【図６】パソコン画面上に表示される回転数別運転時間
を示す図である。

【図７】パソコン画面上に表示されるダイアグノーシス
を示す図である。

【図８】パソコンでのダイアグノーシスの表示画面を示
す図である。

【図９】パソコン画面上に表示されるトラブル履歴を示
す図である。

【図１０】パソコン画面上のエンジンパラメータ表示を
示す図である。

【図１１】パソコン画面上のメニュー表示を示す図であ
る。

【図１２】パソコン画面上のメニュー表示を示す図であ
る。

【符号の説明】

１エンジン２５ＥＣＵ（エンジンコントロールユニッ
ト）２６回転センサ２７吸気温センサ２８スロットル開度センサ２９空燃比センサ３０燃料圧力センサ３２ＥＥＰＲＯＭ（メモリ領域）３３，３５パソコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｇ０１Ｍ 15/00 ＺＦターム(参考） 2G087 AA01 EE21 EE23 FF03 FF36 FF39 3G084 AA02 AA03 BA33 DA31 EA04 EB06 EB22 FA02 FA10 FA29 FA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】過去の運転データを記憶し、その記憶し
た運転データを取り出して表示し、その運転データに基
づいて故障原因を推定することを特徴とするエンジンの
故障診断システム。
【請求項２】エンジンの故障原因の推定に有効なパラ
メータを予め設定し、この設定したパラメータを所定の
時間間隔でサンプリングして記憶している運転データを
更新することを特徴とする請求項１記載のエンジンの故
障診断システム。
【請求項３】エンジンコントロールユニット内のメモ
リ領域に運転データを記憶することを特徴とする請求項
１又は２記載のエンジンの故障診断システム。
【請求項４】記憶した運転データをダウンロードして
通信手段によって他の場所に送信することを特徴とする
請求項１，２又は３記載のエンジンの故障診断システ
ム。
【請求項５】診断すべき項目を機種毎に記憶すること
を特徴とする請求項１〜３又は４記載のエンジンの故障
診断システム。
【請求項６】診断対象の項目と正常／異常の診断結果
を全て表示し、正常項目と異常項目とを区別して表示す
ることを特徴とする請求項１〜４又は５記載のエンジン
の故障診断システム。