JP4353416B2 - エンジンの故障履歴表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの故障履歴表示装置に関し、特に、メモリに記憶された故障履歴を消去する機能を有するエンジンの故障履歴表示装置に関する。

エンジン駆動式作業機の一例として、可搬式電源などに使用されるエンジン発電機等があり、特に、近年は、駆動源のエンジンをＣＰＵで運転制御するものが知られる。特開２００３−２１４２１３号公報には、冷却水やバッテリ電圧等の状態量の異常値をメモリに記憶し、この状態量の異常値を修理・点検のために呼び出すことができるようにしたエンジン発電機が記載されている。
特開２００３−２１４２１３号公報

上記特許文献１に開示された装置では、サービススタッフが故障発生時に状態の異常値の記憶データつまり故障履歴を容易に確認できるので、修理・点検を迅速・的確に行うことができる。この装置では、修理・点検後に、記憶されている故障履歴を消去する消去スイッチを設ける際、次の課題を解消する必要があった。

すなわち、消去スイッチを目に付きやすい場所に設けると、操作が簡単な反面、管理者やサービススタッフ以外の第三者が誤って消去してしまうおそれがあるし、制御箱内などの目に付きにくいところに設けるのでは構成が複雑になり、かつ操作が煩雑であるという問題がある。また、通信ユニットによってＣＰＵと直接通信して故障履歴を消去する場合は誤操作防止は確実となるものの、通信ユニットの持ち運びや操作が煩雑であるという問題がある。

本発明の目的は、上記問題点を解消して、構成が簡単で操作も容易である故障履歴消去スイッチを備えたエンジンの故障履歴表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、エンジンと、該エンジンで駆動される発電機と、前記エンジンを制御するとともに該エンジンの故障履歴を記録するマイコンとを備えており、表示パネルに前記故障履歴を表示する故障履歴表示装置において、前記マイコンに記録された前記故障履歴を読み出して前記表示パネルに表示させるための自己復帰型押しボタンスイッチを備え、前記押しボタンスイッチが押される毎に、記録されている故障履歴を順次表示するように構成するとともに、前記エンジンの停止操作と前記押しボタンスイッチの予定操作とが同時に行われたことによって、記録されている前記故障履歴を消去する履歴消去手段を備えた点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記押しボタンスイッチの予定操作が、予め設定された回数押す操作である点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記押しボタンスイッチの予定操作が、予め設定された時間継続して押す操作である点に第３の特徴がある。

さらに、本発明は、前記エンジンの停止操作後は、前記発電機の慣性回転によって発電される電力を電源として動作し、前記履歴消去手段は、前記押しボタンスイッチの予定操作が前記慣性回転中に行われたときに前記故障履歴を消去する点に第４の特徴がある。

上記第１の特徴を有する本発明によれば、例えば、サービススタッフは、修理・点検後にスイッチ操作で簡単に故障履歴を消すことができる。しかも、操作は簡単であっても、エンジンの停止操作と押しボタンスイッチの操作との複合操作を必要とするので、誤って故障履歴を消去してしまう誤操作防止が可能となる。また、表示を切り替えるためのスイッチに故障履歴消去用の機能を持たせるので、スイッチを増設する必要がない。

第２の特徴によれば、押しボタンスイッチについては予定回数押すだけの簡単な操作であっても、正しい回数を押すという正確な動作を伴うので、誤って故障履歴を消去してしまう誤操作防止が可能となる。

第３の特徴によれば、押しボタンスイッチについては予定時間継続して押すだけの簡単な操作であっても、必要な時間継続して押すという正確な動作を伴うので、誤って故障履歴を消去してしまう誤操作防止が可能となる。

第４の特徴によれば、エンジン停止操作後の短時間内で、予定された正しい操作を終えなければならないので、誤って故障履歴を消去してしまう誤操作防止が可能となる。しかも、発電機の慣性回転中の発電電力を電源とするので、構成を簡単にすることができる。

以下に図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図２は本発明の一実施形態に係るエンジン作業機の全体斜視図である。図２において、リモコン９が接続されるエンジン作業機１は、エンジン２およびエンジン２で駆動される発電機３を含む。エンジン２の端部には、エンジン２を手動スタートさせるのに使用されるリコイルスタータ４が装着される。なお、リコイルスタータ４とは別に、エンジン始動用のスタータモータ（後述する）を備える。リコイルスタータ４の隣にはエンジン２の吸気用エアクリーナ５が設けられる。エンジン作業機１の上部には、燃料タンク６が設けられ、燃料タンク６の前面には表示パネルとしての液晶表示装置７ａを含む操作パネル７並びに出力用コンセント８およびリモコン９の接続端子１０を備えた端子パネル１１が設けられる。

操作パネル７には、エンジン作業機１を始動・停止させるためのコンビネーションスイッチ（コンビスイッチ）１２が設けられる。リモコンボックス９は、ケーブル８０およびプラグ８１を備え、プラグ８１を端子パネル１１側に設けられるソケットに接続することによって離れた位置からエンジン作業機１を操作することができる。ケーブル８０は、例えば、４０ｍのものを使用できる。エンジン作業機１は、搬送可能なように、車輪１４および手押し用ハンドル１６を備えたフレーム１３に搭載されている。フレーム１３は、スタンド１５を有する。

エンジン作業機１は、発電機３の発電出力を出力用コンセント８を通じて外部に引き出せるとともに、発電出力によって充電することができるバッテリ（後述する）を備える。

図３は、エンジン作業機の結線図である。図３において、コンビスイッチ１２は複数の切り替え位置を多段に配してこれら多段の切り替え位置を同時に切り替えることができるスイッチである。この例では、４つの切り替え位置を３段に配している。つまり３つのスイッチ１２ａ、１２ｂおよび１２ｃが一体になっている。４つの切り替え位置は、始動位置（ＳＴＡＲＴ）、オン位置（ＡＣＣ）、オフ位置（ＯＦＦ）、およびリモコン位置（ＲＥＭＯ）である。

コンビスイッチ１２はキーを操作して切替動作をすることができる。コンビスイッチ１２はオフ位置およびオン位置に切り替えられればキーはその位置に固定されるが、オン位置から始動位置に切り替えた場合は、そこで手を離せばキーはオン位置に戻る機構になっている。コンビスイッチ１２のスイッチ１２ｂ、１２ｃの共通側はバッテリ１９に接続され、スイッチ１２ａの共通側は接地側に接続されている。スイッチ１２ｂでは、オン位置および始動位置の接点同士が互いに接続されている。リモコン９には、始動スイッチ１７および停止スイッチ１８の他、バッテリ１９から電源が供給されたときに点灯されるＬＥＤ３０が設けられる。

エンジン制御ユニット２４は、マイコン３１、リンギング・チョーク・コンバータ（ＲＣＣ）３２、レギュレータ３３、始動回路３４、ＬＥＤ点灯回路３５およびＬＥＤ３６を備える。マイコン３１に設けられるＥＥＰＲＯＭ等のメモリには、故障履歴（以下、「エラー履歴」という）を記録するための領域を設ける。エラー履歴はエンジンの運転状態が正常値を逸脱したときの、発電機出力、エンジン回転数、バッテリ電圧等のデータであり、エラーが検出されるたびに１つのエラー履歴として記憶される。このエラー履歴は液晶表示装置７ａに読み出して表示できる。

ＲＣＣ３２は、図示しない整流回路を介して発電機３から供給される直流電力を降圧してレギュレータ３３に直流電圧を供給する。レギュレータ３３はＲＣＣ３２の出力電圧をマイコン３１の動作に適した電圧に調節する。始動回路３４は、スタータモータ２０を始動させるためのスイッチング素子３４１とコイル３４２および接点３４３からなるリレーとを含む。ＬＥＤ点灯回路３５はＬＥＤ３６を点灯させるためのスイッチング素子３５１を含む。

スタータモータ２０はリレー３７の接点２３を介してバッテリ１９に接続され、リレー３７のコイル２２は、始動回路３４に接続される。

上記構成において、エンジン作業機１は４つのモードで動作する。まず、コンビスイッチ１２がオフ位置にある停止モードでは、この位置に対応する接点のうちスイッチ１２ａの接点がキル端子ＫＩＬＬに接続されていて、残りの接点も空いているので、バッテリ１９の電圧は、リモコン９、エンジン制御ユニット２４およびスタータモータ２０等に印加されない。

そして、コンビスイッチ１２がオン位置に切り替えられた運転モードでは、スイッチ１２ｂの接点およびダイオードＤ１を介してバッテリ１９からレギュレータ３３に電圧が印加され、レギュレータ３３で調節された電圧がマイコン３１に印加される。この電圧によって、マイコン３１は、立ち上げられ、ＬＥＤ点灯回路３５のスイッチング素子３５１が駆動されてＬＥＤ３６が点灯する。これによってエンジン制御ユニット２４に電源が供給されたことが表示される。

また、コンビスイッチ１２が始動位置に切り替えられた始動モードでは、スイッチ１２ｃの接点およびダイオードＤ３を介してマイコン３１のスタート端子にバッテリ１９の電圧がエンジン始動要求信号として印加される。このエンジン始動要求信号が入力されると、マイコン３１は始動回路３４のスイッチング素子３４１を駆動し、コイル３４２が付勢されて接点３４３が閉じる。そうすると、バッテリ１９の電圧でリレー３７のコイル２２が付勢されて接点２３が閉じ、スタータモータ２０が駆動され、また、点火装置２５も駆動されてエンジン２が始動される。

エンジン２が始動されると、発電機３が発電を開始して、その発電電力がＲＣＣ３２、ダイオードＤ２およびレギュレータ３３を介してマイコン３１に供給される。発電機３の電流波形はマイコン３１に取り込まれ、マイコン３１では、電流波形の周期に基づいてエンジン回転数Ｎｅを計算する。そして、エンジン回転数が予定値以上に上昇したときに始動回路３４をオフにする。

エンジン２を停止する場合は、コンビスイッチ１２をオフ位置に切り替える。これによってスイッチ１２ａのオフ位置に接続されているキル端子ＫＩＬＬが接地され、点火装置２５は点火動作を停止してエンジン２が停止される。つまり、スイッチ１２ａがキルスイッチとして機能する。点火が停止されると、エンジン２は駆動力を失い、発電機３の出力が急速に低下してマイコン３１に電源が供給されなくなり、マイコン３１はリセットされる。

エンジン作業機１を遠隔操作するときは、リモコン９をエンジン作業機１に接続し、コンビスイッチ１２をリモコン位置に切り替えてリモコンモードにする。そうすると、スイッチ１２ｂを介してバッテリ１９がリモコン９に接続される。コンビスイッチ１２をリモコン位置に切り替えただけではエンジン制御ユニット２４に電源は供給されない。

リモコン９の始動スイッチ１７を押すと、バッテリ１９の電圧がダイオードＤ４を介してレギュレータ３３に印加され、この電圧はレギュレータ３３で調節されてマイコン３１に印加される。この電圧によって、マイコン３１は、立ち上げられる。さらに、始動スイッチ１７を押すことによって、ダイオードＤ５を介してマイコン３１のスタート端子にもバッテリ１９の電圧がエンジン始動要求信号として印加される。その結果、コンビスイッチ１２を始動位置に操作した場合と同様に、始動回路３４が付勢されてエンジン２が始動され、発電が開始される。

リモコン９の停止スイッチ１８を押すと、ダイオードＤ６を介してマイコン３１のストップ端子にバッテリ１９の電圧が点火停止指令として印加される。マイコン３１はこの点火停止指令によって点火装置２５に点火停止を指示する。点火が停止されると、エンジン２は駆動力を失い、発電機３の出力が急速に低下してマイコン３１に電源が供給されなくなり、マイコン３１はリセットされる。

次に、マイコン３１に接続されて動作する液晶表示装置７ａを説明する。図４は、液晶表示装置７ａの拡大正面図である。液晶表示装置７ａは液晶部３８と自己復帰型押しボタンスイッチ（以下、「操作ボタン」という）３９とからなり、液晶部３８はさらに表示モードの番号を表示する番号表部分４０と各表示モードに対応した数値表部分４１とからなる。操作ボタン３９によって液晶部３８の表示モードを切り替えることができる。

図５は、液晶表示装置７ａの表示状態遷移図である。表示モードとして、通常モード、エラー履歴モード、およびエラー履歴詳細モードが設けられる。通常モードには、アワーメータ表示、発電機出力表示、エンジン回転数表示、およびバッテリ電圧表示が含まれる。但し、通常モードに予定される表示内容はこれらに限定されない。

通常モードのアワーメータ表示、発電機出力表示、エンジン回転数表示、およびバッテリ電圧表示には、それらを代表する表示番号「１」〜「４」をそれぞれ対応づけておく。そして、通常モードでは、これら表示番号を番号表部分４０に表示するとともに、数値表部分４１に各状態を示す具体的な数値を表示する。通常モードにおいて操作ボタン３９を押す毎に表示番号順に表示内容が切り替えられる。

通常モードで表示中に操作ボタン３９を例えば３秒間押した状態を維持する長押しをすると、エラー履歴モードに切り替わり、液晶部３８にエラー履歴が表示される。図５の例では、５個のエラー履歴が異常値発生順に記憶されている。各エラー履歴には異常値発生順に、履歴番号「１」〜「５」が付加されていて、エラー履歴モードでは、これら履歴番号を番号表部分４０に表示するとともに、数値表部分４１に「Ｅ−０１」、「Ｅ−０２」等のエラーコードを表示する。エラー履歴モードにおいて操作ボタン３９を押す毎に履歴番号順に表示内容が循環して切り替えられる。エラー履歴の表示が一巡してさらに操作ボタン３９を押すと、終わりを示す「ＥＮＤ」が表示される。

エラー履歴モードでエラー履歴が表示されているときに操作ボタン３９を長押しすると、そのとき表示されているエラー履歴に対応したエラー履歴の詳細を液晶部３８に表示するエラー履歴詳細モードに切り替わる。一方、エラー履歴モードで「ＥＮＤ」が表示されているときに操作ボタン３９を長押しすると、通常モードに戻る。

エラー履歴詳細モードでは、操作ボタン３９を押す毎に、記憶されているエラー履歴の詳細が表示される。例えば、エラー発生時のアワーメータの値つまりエンジン運転時間、発電機出力、エンジン回転数、バッテリ電圧等が表示される。これらエラー発生時のエンジン運転時間等は、操作ボタン３９を押す毎に順次呼び出されて液晶部３８に表示される。操作ボタン３９が押されて予定されている情報が一通り表示された後に、さらに操作ボタン３９を押すと、終わりを示す「ＥＮＤ」が表示される。一方、エラー履歴詳細モードで「ＥＮＤ」が表示されているときに操作ボタン３９を長押しすると、エラー履歴モードに戻る。

前記エラー履歴は、これを呼び出して修理や点検に使用した後はマイコン３１のメモリから消去する。エラー履歴消去のためのマイコン３１の機能を図１に示す。図１において、マイコン３１に備えるＥＥＰＲＯＭ等のメモリに確保されるエラー履歴記憶部４２には、エンジンのエラー履歴が記憶される。ボタン操作検出部４３は、操作ボタン３９が押されている間はオン信号を出力する。エンジン停止検出部４４はエンジン２が運転中にコンビスイッチ１２がオフ位置に切り替えられたときにオン信号を出力する。エンジン停止検出部４４の出力のオン状態は発電機３が回転していて、その発電出力によってマイコン３１の動作電源が確保されている間持続する。アンドゲート４５は、ボタン操作検出部４３およびエンジン停止検出部４４から入力される信号がオンであればオン信号を出力する。そして、ボタン操作検出部４３およびエンジン停止検出部４４から入力される信号の少なくとも一方がオフであればオフ信号を出力する。

履歴消去用カウンタ４６は、アンドゲート４５の出力がオンに切り替わる度に、カウンタ値をカウントアップし、カウンタ値が予定値、例えば「３」になると履歴消去信号を出力する。この履歴消去信号によってエラー履歴メモリ４２に記憶されているエラー履歴は消去される。履歴消去用カウンタ４６はカウントアップされて履歴消去信号を出力した時にリセットされる。なお、履歴消去用カウンタ４６は予定値を計数した時に履歴消去信号を出力するダウンカウンタであってもよい。

上述のように、エンジン２を停止した後、エンジン２の慣性回転が停止して発電機出力でマイコン３１の電源が確保できなくなったときにエンジン停止検出部４４の出力オン状態は維持されなくなる。したがって、エンジン２の慣性回転中、つまり停止動作と同時、または少なくともエンジン停止操作と連続する動作として操作ボタン３９の繰り返し操作を行う。この操作によってエラー履歴は消去される。

エラー履歴消去のためにカウンタを使用するのに代えて、タイマ手段を使用することができる。図６は、エラー履歴消去の変形例に係る機能を示すブロック図であり、図１と同符号は同一または同等部分を示す。図６において、履歴消去用タイマ４７は、アンドゲート４５の出力がオンになったときに時間の計測を開始し、予定時間を計測したときに履歴消去信号を出力する。履歴消去用タイマ４７は、アンドゲート４５の出力がオフになると計測値をリセットする。すなわち、操作ボタン３９を押している間は時間計測を継続する。したがって、エンジン２の停止動作と同時、もしくは少なくともエンジン停止操作と連続する動作として操作ボタン３９を予定時間、例えば２秒間押し続ける操作を行うことによってエラー履歴は消去される。

エラー履歴を消去した後は、エラー履歴モードでは、エラー履歴無しを示す「ＮＯＮＥ」の文字を前記液晶表示装置７ａの数値表部分４１に表示する。

なお、エラー履歴消去のための操作ボタン３９およびエンジン２の停止操作は、そのいずれが先に行われても良い。図１，図６の論理によって履歴消去信号が出力されればよいので、例えば、図６の例では、まず操作ボタン３９を押し、その押している状態でエンジン２の停止操作が行われたときには、エンジン停止検出部４４のオン信号を契機に履歴消去用タイマ４７の計測が開始される。一方、エンジン停止操作が操作ボタン３９の操作に先行したときは、操作ボタン３９の操作に応答して履歴消去用タイマ４７の計測が開始される。

本実施形態では、可搬式商用電源を形成するエンジン駆動発電機を例に挙げて本発明を説明したが、発電機を備えるエンジン単体のエラー履歴表示装置として適用することができるし、発電機を備えた耕耘機や芝刈り機等のエンジン作業機にも適用することができる。

エラー履歴消去のためのマイコンの要部機能を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るエンジン作業機の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るエンジン作業機の要部結線図である。 液晶表示装置の拡大正面図である。 液晶表示装置の表示状態遷移図である。 エラー履歴消去の変形例に係るマイコンの要部機能を示すブロック図である。

符号の説明

１…エンジン作業機、 ２…エンジン、 ３…発電機、 ７ａ…液晶表示装置、 １２…コンビスイッチ、 １８…停止スイッチ、 １９…バッテリ、 ２０…スタータモータ、 ２４…エンジン制御ユニット、 ３１…マイコン、 ３４…始動回路、 ３８…液晶部、 ３９…操作ボタン（自己復帰型押しボタンスイッチ）、 ４２…エラー履歴記憶部、 ４６…履歴消去用カウンタ、 ４７…履歴消去用タイマ

Claims (3)

1. エンジンと、該エンジンで駆動される発電機と、前記エンジンを制御するとともに該エンジンの故障履歴を記録するマイコンとを備えており、表示パネルに前記故障履歴を表示する故障履歴表示装置において、
   前記マイコンに記録された前記故障履歴を読み出して前記表示パネルに表示させるための自己復帰型押しボタンスイッチを備え、
   前記押しボタンスイッチが押される毎に、記録されている故障履歴を順次表示するように構成するとともに、
   前マイコンが、前記エンジンの停止操作後は、前記発電機の慣性回転によって発電される電力を電源として動作し、
   前記慣性回転中に前記押しボタンスイッチが予定操作されたときに、記録されている前記故障履歴を消去する履歴消去手段を備えたことを特徴とするエンジンの故障履歴表示装置。
2. 前記押しボタンスイッチの予定操作が、予め設定された回数押す操作であることを特徴とする請求項１記載のエンジンの故障履歴表示装置。
3. 前記押しボタンスイッチの予定操作が、予め設定された時間継続して押す操作であることを特徴とする請求項１記載のエンジンの故障履歴表示装置。

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