JP6457665B1 - 情報提供システム - Google Patents

Abstract

内燃機関に関する情報提供システムは、電子制御式の燃料噴射装置を有する内燃機関と、内燃機関に着脱可能であり、内燃機関に装着された状態で、内燃機関の始動時に燃料噴射装置に電力を供給する稼働許可装置と、内燃機関の稼働履歴に基づいて、所定の宛先に内燃機関の使用に関する情報を提供する情報提供装置とを備える。稼働許可装置は、稼働許可装置の利用者情報及び内燃機関の稼働履歴を情報提供装置に送信する送信部を有する。

Description

本発明は、稼働許可装置が装着された状態で始動可能な内燃機関についての情報提供システムに関する。

特許文献１には、整備センターにおいて船舶用内燃機関の整備後に整備認証が必要な場合に、容易に取得対応可能とする船舶用内燃機関を管理システムが記載されている。当該管理システムでは、船舶用内燃機関の劣化度合いや負荷度合いを演算した結果から整備時期が求められ、整備時期前に整備予約情報が送信され、整備センターでの整備の予約が自動的に行われる。

日本国特開２０１１−１８１０７９号公報

特許文献１に記載の管理システムは、船舶用内燃機関の整備センターでの整備時期を管理するものであり、整備センターでの整備を行うまでの船舶用内燃機関のメンテナンスは利用者に委ねられる。このため、船舶用内燃機関のメンテナンスに関する利用者の知識が乏しかったり意識が低いと、適正なメンテナンスが行われない可能性がある。適正なメンテナンスが行われないと船舶用内燃機関の劣化が進行するため、メンテナンス等に関する情報を利用者に適宜提供することが望ましい。

本発明の目的は、内燃機関の利用者が当該内燃機関の使用に関する情報を適宜参照可能な情報提供システムを提供することである。

本発明は以下の態様を提供するものである。
第１態様は、
電子制御式の燃料噴射装置（例えば、後述の実施形態での燃料ポンプ３６、レギュレータ３２ｂ、インジェクタ２４及び点火プラグ４２）を有する内燃機関（例えば、後述の実施形態での汎用エンジンＥ）と、
前記内燃機関に着脱可能であり、予め対応付けられた内燃機関に装着されることで、当該内燃機関の始動を許可する稼働許可装置（例えば、後述の実施形態での稼働許可装置１００）と、
前記予め対応付けられた内燃機関の稼働履歴に基づいて、前記稼働許可装置の利用者に対応付けられた宛先に、前記内燃機関の使用に関する情報を提供する情報提供装置（例えば、後述の実施形態でのサーバ２０５）と、を備え、
前記稼働許可装置は、前記燃料噴射装置に始動の電力を供給する電池と、前記稼働許可装置の利用者情報及び前記予め対応付けられた内燃機関の稼働履歴を前記情報提供装置に送信する送信部（例えば、後述の実施形態での無線部１０３）とを有する、前記内燃機関に関する情報提供システムである。

第２態様は、
第１態様の情報提供システムであって、
前記情報提供装置が提供する前記内燃機関の使用に関する情報の内容は、前記利用者毎に設定されたランクによって異なる。

第３態様は、
第１又は第２態様の情報提供システムであって、
前記稼働許可装置は、複数の前記内燃機関に対して稼働可能に登録され、
前記複数の内燃機関のうち、前記稼働許可装置が装着された内燃機関のみが始動可能となり、
前記稼働許可装置は、前記複数の内燃機関の各稼働履歴に基づき、稼働率が最も高い内燃機関の始動を制限する。

第４態様は、
第１〜第３態様のいずれかの情報提供システムであって、
前記稼働許可装置は、前記内燃機関の稼働の停止指示を、外部から取得する指示取得部（例えば、後述の実施形態での無線部１０３）を有し、
前記稼働許可装置が装着された前記内燃機関は、前記指示取得部が前記停止指示を取得すると、稼働を停止する。

第１態様によれば、内燃機関に稼働許可装置が取り付いていない際には内燃機関が始動できないため、例えばメンテナンスが必要である等、始動に適さない状態の内燃機関の始動を確実に禁止できる。また、稼働許可装置の送信部は、当該稼働許可装置の利用者情報及び予め対応付けられた内燃機関の稼働履歴を情報提供装置に送信し、情報提供装置は、送信された稼働履歴に基づいて、上記内燃機関の使用に関するメンテナンス等の情報を所定の宛先に提供する。このため、稼働許可装置の利用者が所定の宛先に提供された情報を閲覧することで、当該利用者は、稼働許可装置に予め対応付けられた内燃機関に関するメンテナンス等の情報を適宜参照できる。

第２態様によれば、利用者のランクによって内燃機関の使用に関する情報の内容を異なるものとすることによって、例えば、内燃機関のメンテナンス等に関する知識又は意識が高い利用者には詳しいメンテナンス情報を提供し、上記知識又は意識が低い利用者には分かりやすい最低限のメンテナンス情報を提供すれば、利用者に適した内容の情報を提供することができる。

第３態様によれば、複数の内燃機関のうちの任意の１つを、稼働許可装置を用いて始動できる。

また、複数の内燃機関の各稼働履歴に基づく稼働率に偏りがある場合、稼働率が最も高い内燃機関の始動を制限することで、複数の内燃機関の稼働率を均等に近づけることができる。

第４態様によれば、内燃機関の稼働を遠隔操作によって停止できる。

本発明に係る情報提供システムを構成する汎用エンジンと稼働許可装置との関係を示す図である。 汎用エンジン及び稼働許可装置の各内部構成を示す図である。 本発明に係る情報提供システムの全体構成と情報の流れを示す図である。 携帯情報端末を用いて汎用エンジンの稼働を停止する際の信号を示す図である。

以下、本発明に係る情報提供システムの実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１は、本発明に係る情報提供システムを構成する汎用エンジンと稼働許可装置との関係を示す図である。図１に示すように、稼働許可装置１００は、汎用エンジンＥに着脱可能であり、稼働許可装置１００が汎用エンジンＥに装着された状態でなければ汎用エンジンＥを始動することができない。稼働許可装置１００には、稼働可能な汎用エンジンＥが予め対応付けられている。また、稼働許可装置１００の利用者に対応付けられた所定の宛先には、予め対応付けられた汎用エンジンＥの稼働履歴に基づく、汎用エンジンＥの使用に関する情報が提供される。汎用エンジンＥは、例えば、農業又は建設等の産業用小型作業機の動力源として使用される。

汎用エンジンＥは、図１に示すように、底部に据え付けフランジ１を有するクランクケース２と、クランクケース２の一側から傾斜して延びるシリンダブロック３と、シリンダブロック３の端面にガスケットを介して接合されるシリンダヘッド５とを備える。クランクケース２の上部には燃料タンクＴが取り付けられ、シリンダブロック３の上部にはエアクリーナＡが取り付けられる。据え付けフランジ１は、汎用エンジンＥを動力源とする作業機に据え付けられる。

汎用エンジンＥのクランクケース２の他側には、稼働許可装置１００を汎用エンジンＥに装着するためのレセプタクル６が取り付けられている。レセプタクル６の収容空間６ｓの奥には、稼働許可装置１００の背面に設けられた端子（図示せず）に接続可能な端子（図示せず）が設けられている。レセプタクル６の収容空間６ｓに稼働許可装置１００が挿入され、相互の端子が電気的に接続されると、汎用エンジンＥの稼働を制御するＥＣＵ（Electric Control Unit）と稼働許可装置１００のＣＰＵ（Central Processing Unit）との間で電気信号を相互に伝送可能な状態となり、かつ、稼働許可装置１００から汎用エンジンＥに電力を供給可能な状態となる。このとき、稼働許可装置１００の正面に設けられた電源スイッチ１０５が操作されると、汎用エンジンＥが始動して、稼働許可装置１００のインジケータ１０７が点灯する。

以下、図２を参照して、汎用エンジンＥ及び稼働許可装置１００の各内部構成と両者の関係について説明する。

まず、汎用エンジンＥの内部構成について説明する。汎用エンジン１０のシリンダブロック３の内部に形成されたシリンダ（気筒）１２には、ピストン１４が往復動自在に収容される。シリンダブロック３にはシリンダヘッド５が取り付けられ、ピストン１４の頂部との間に燃焼室１６が形成される。燃焼室１６には吸気管２０が接続される。吸気管２０にはスロットルバルブ２２が配置されると共に、その下流の吸気ポートの付近にはインジェクタ２４が配置される。インジェクタ２４は燃料供給管２６を介して燃料タンクＴに接続される。

より具体的には、インジェクタ２４は第１の燃料供給管２６ａを介してサブ燃料タンク３２に接続されると共に、サブ燃料タンク３２は第２の燃料供給管２６ｂを介して燃料タンクＴに接続される。第２の燃料供給管２６ｂには低圧ポンプ３４が介挿され、燃料タンクＴに貯留された燃料（ガソリン）を汲み上げてサブ燃料タンク３２に圧送する。サブ燃料タンク３２には燃料ポンプ（高圧ポンプ）３６が配置される。

燃料ポンプ３６は、フィルタ３２ａで濾過した燃料を高圧に加圧し、レギュレータ３２ｂで調圧しつつ、第１の燃料供給管２６ａを介してインジェクタ２４に圧送する。サブ燃料タンク３２の燃料の一部は戻し管２６ｃを介して燃料タンクＴに戻される。

エアクリーナＡから吸入された吸気は吸気管２０を流れ、スロットルバルブ２２で流量を調整されて吸気ポートに至り、インジェクタ２４から噴射された燃料と混合して混合気を形成する。混合気は吸気バルブ４０が開かれるとき、燃焼室１６に流入し、点火プラグ４２で点火されて燃焼してピストン１４を駆動する。燃焼によって生じた排ガスは排気バルブ４４が開かれるとき、排気管４６を流れて外部に放出される。

スロットルバルブ２２は電動モータ（アクチュエータ。より具体的にはステッピングモータ）６４が連結される。電動モータ６４は、図示しないアクセルレバーの操作と独立に、スロットルバルブ２２を開閉するように構成される。即ち、スロットルバルブ２２はDrive By Wire型に構成される。

上記説明した燃料ポンプ３６、レギュレータ３２ｂ、インジェクタ２４、点火プラグ４２及び電動モータ６４の各動作は、汎用エンジン１０のＥＣＵ（Electric Control Unit）８０によって制御される。ＥＣＵ８０は、レセプタクル６の端子を介して外部機器（稼働許可装置１００）との間で電気信号の通信が可能である。なお、ＥＣＵ８０、燃料ポンプ３６、レギュレータ３２ｂ、インジェクタ２４及び点火プラグ４２への電力供給は、レセプタクル６の端子を介して稼働許可装置１００からも行うことができる。このため、汎用エンジンＥの始動時には、レセプタクル６に稼働許可装置１００が装着された状態で、電源を必要とする上記構成要素には稼働許可装置１００から電力が供給される。但し、汎用エンジンＥの始動後は、汎用エンジンＥに設けられた発電コイル（図示せず）によって得られた電力が、電源を必要とする上記構成要素に供給される。

次に、稼働許可装置１００の内部構成について説明する。稼働許可装置１００は、メモリ１０１と、無線部１０３と、電源スイッチ１０５と、インジケータ１０７と、二次電池１０９と、昇圧回路１１１と、充電回路１１３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１５とを有する。

メモリ１０１は、稼働許可装置１００の利用者情報と、稼働許可装置１００に対して予め対応付けられた汎用エンジンＥに関する情報とを記憶する。稼働許可装置１００の利用者情報には、稼働許可装置１００の利用者に対応付けられた宛先が含まれる。また、汎用エンジンＥに関する情報には、汎用エンジンＥの個体情報が含まれる。さらに、メモリ１０１には、汎用エンジンＥの稼働履歴がＣＰＵ１１５によって記録される。当該稼働履歴には、汎用エンジンＥの稼働時間だけでなく、稼働中の汎用エンジンＥに対する負荷の大きさを表すトルク、回転数及び温度等の履歴も含まれる。

無線部１０３は、例えば、稼働許可装置１００の利用者が所有する携帯情報端末との間で無線通信を行う。電源スイッチ１０５は、汎用エンジンＥの始動又は稼働停止を行う際に操作されるものである。稼働許可装置１００が汎用エンジンＥに装着された状態で電源スイッチ１０５が操作されると、汎用エンジンＥは始動又は停止する。インジケータ１０７は、汎用エンジンＥの状態に応じた点灯又は点滅を行う。

二次電池１０９は、例えば３．７Ｖ程度の電圧を出力する充放電可能なリチウムイオン電池である。昇圧回路１１１は、二次電池１０９の出力電圧を例えば１２Ｖに昇圧する。昇圧回路１１１によって昇圧された電圧は、稼働許可装置１００が汎用エンジンＥに装着された状態で、汎用エンジンＥのレセプタクル６の端子を介して、汎用エンジンＥの始動時に電力を必要とする構成要素に供給可能である。充電回路１１３は、汎用エンジンＥから取り外された稼働許可装置１００をケーブル等を介して外部電源に接続した状態で、充電率が低下した二次電池１０９を充電する。

ＣＰＵ１１５は、昇圧回路１１１の昇圧動作や充電回路１１３の充電動作等を含む稼働許可装置１００の動作を制御する。また、ＣＰＵ１１５は、稼働許可装置１００が汎用エンジンＥに装着された状態で、汎用エンジンＥのレセプタクル６の端子を介して、汎用エンジンＥのＥＣＵ８０との間で電気信号の通信が可能である。ＣＰＵ１１５は、稼働許可装置１００が汎用エンジンＥに装着されると、汎用エンジンＥのＥＣＵ８０に要求して得られた汎用エンジンＥの個体情報がメモリ１０１に記録された汎用エンジンＥに関する情報と一致すれば、昇圧回路１１１の昇圧動作を開始する。なお、昇圧回路１１１の昇圧動作は、二次電池１０９の出力電圧で稼働できる場合、昇圧動作をしなくてもよい。

次に、図３を参照して、汎用エンジンＥの稼働履歴に基づく、汎用エンジンＥの使用に関する情報の提供について説明する。

図３に示した例では、稼働許可装置１００が汎用エンジンＥに装着された状態で、稼働許可装置１００の利用者が所有する携帯情報端末２０１及びネットワーク２０３を介して、稼働許可装置１００の利用者情報及び汎用エンジンＥの稼働履歴がサーバ２０５に送信される。サーバ２０５は、汎用エンジンＥの稼働履歴に基づいて、稼働許可装置１００の利用者情報に含まれる所定の宛先に、汎用エンジンＥの使用に関する情報を提供する。所定の宛先とは、例えば、利用者が携帯情報端末２０１で閲覧可能な電子メールのアドレス又はウェブネットワーク上の端末に固有の識別情報である。

サーバ２０５が提供する情報の内容は、稼働許可装置１００の利用者毎に設定されたランクによって異なる。すなわち、サーバ２０５は、稼働許可装置１００の利用者情報に含まれるランクに応じて異なる内容の情報を選択し、所定の宛先に送信する。例えば、サーバ２０５の提供情報が汎用エンジンＥのメンテナンス情報である場合、サーバ２０５は、汎用エンジンＥのメンテナンス等に関する知識又は意識が高いため高ランクに設定された利用者には詳しいメンテナンス情報を提供し、上記知識又は意識が低いため低ランクに設定された利用者には分かりやすい最低限のメンテナンス情報を提供する。

なお、図３に示した例は、稼働許可装置１００が汎用エンジンＥに装着された状態であるが、稼働許可装置１００は汎用エンジンＥに装着された状態でなくても携帯情報端末２０１との通信は可能である。また、汎用エンジンＥの使用に関する情報を提供する所定の宛先は、稼働許可装置１００の利用者情報に対応付けて予めサーバ２０５が記憶していても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、稼働許可装置１００は、当該稼働許可装置１００の利用者情報及び予め対応付けられた汎用エンジンＥの稼働履歴をサーバ２０５に送信し、サーバ２０５は、送信された稼働履歴に基づいて、汎用エンジンＥの使用に関するメンテナンス等の情報を所定の宛先に提供する。このため、稼働許可装置１００の利用者が所定の宛先に提供された情報を閲覧することで、当該利用者は、汎用エンジンＥに関するメンテナンス等の情報を適宜参照できる。

また、稼働許可装置１００の利用者のランクによって汎用エンジンＥの使用に関する情報の内容を異なるものとすることによって、例えば、汎用エンジンＥのメンテナンス等に関する知識又は意識が高い利用者には詳しいメンテナンス情報を提供し、上記知識又は意識が低い利用者には分かりやすい最低限のメンテナンス情報を提供すれば、利用者に適した内容の情報を提供することができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、稼働許可装置１００を用いて稼働可能な汎用エンジンＥの数は、１台に限らず複数台であっても良い。この場合、稼働許可装置１００のメモリ１０１には、稼働可能な複数の汎用エンジンＥの各個体情報が汎用エンジンＥに関する情報として登録されており、稼働可能な複数の汎用エンジンＥのうち、稼働許可装置１００が装着された汎用エンジンＥのみが始動され得る。また、稼働可能な汎用エンジンＥを個体に限定せず、型式等の種別に限定しても良い。

１台の稼働許可装置１００に対して稼働可能な汎用エンジンＥが複数台登録されている場合、稼働許可装置１００のメモリ１０１には、稼働可能な複数の汎用エンジンＥの各稼働履歴が記録される。稼働許可装置１００のＣＰＵ１１５は、メモリ１０１に記録されている複数の汎用エンジンＥの各稼働履歴に基づき、稼働率が最も高い汎用エンジンＥの始動を制限しても良い。当該始動制限を行えば、複数の汎用エンジンＥの各稼働履歴に基づく稼働率に偏りがある場合、稼働率が最も高い汎用エンジンＥの始動を制限することで、複数の汎用エンジンＥの稼働率を均等に近づけることができる。

図３に示した携帯情報端末２０１は、ネットワーク２０３に接続する稼働許可装置１００の無線部１０３にとってのプロキシとして機能し、サーバ２０５から所定の宛先に提供された情報を利用者は閲覧可能である。稼働許可装置１００の利用者は、携帯情報端末２０１を用いて、汎用エンジンＥの稼働を停止するための操作を行っても良い。当該操作が行われた携帯情報端末２０１は、図４に示すように、停止指示信号を稼働許可装置１００に送信し、稼働許可装置１００の無線部１０３は当該信号を受信する。無線部１０３が受信した停止指示信号はＣＰＵ１１５に送られ、ＣＰＵ１１５は当該信号を汎用エンジンＥのＥＣＵ８０に伝送する。ＥＣＵ８０は、稼働許可装置１００から伝送された上記停止指示信号に従って、汎用エンジンＥが稼働するための制御を停止する。その結果、汎用エンジンＥは稼働を停止する。

Ｅ 汎用エンジン
１ フランジ
２ クランクケース
３ シリンダブロック
５ シリンダヘッド
６ レセプタクル
Ｔ 燃料タンク
Ａ エアクリーナ
１２ シリンダ
１４ ピストン
１６ 燃焼室
２０ 吸気管
２２ スロットルバルブ
２４ インジェクタ
２６ 燃料供給管
２６ａ 第１の燃料供給管
２６ｂ 第２の燃料供給管
２６ｃ 戻し管
３２ サブ燃料タンク
３２ａ フィルタ
３２ｂ レギュレータ
３４ 低圧ポンプ
３６ 燃料ポンプ
４０ 吸気バルブ
４２ 点火プラグ
４４ 排気バルブ
４６ 排気管
６４ 電動モータ
８０ ＥＣＵ
１００ 稼働許可装置
１０１ メモリ
１０３ 無線部
１０５ 電源スイッチ
１０７ インジケータ
１０９ 二次電池
１１１ 昇圧回路
１１３ 充電回路
１１５ ＣＰＵ
２０１ 携帯情報端末
２０３ ネットワーク
２０５ サーバ

Claims (4)

1. 電子制御式の燃料噴射装置を有する内燃機関と、
   前記内燃機関に着脱可能であり、予め対応付けられた内燃機関に装着されることで、当該内燃機関の始動を許可する稼働許可装置と、
   前記予め対応付けられた内燃機関の稼働履歴に基づいて、前記稼働許可装置の利用者に対応付けられた宛先に、前記内燃機関の使用に関する情報を提供する情報提供装置と、を備え、
   前記稼働許可装置は、前記燃料噴射装置に始動の電力を供給する電池と、前記稼働許可装置の利用者情報及び前記予め対応付けられた内燃機関の稼働履歴を前記情報提供装置に送信する送信部とを有する、前記内燃機関に関する情報提供システム。
2. 請求項１に記載の情報提供システムであって、
   前記情報提供装置が提供する前記内燃機関の使用に関する情報の内容は、前記利用者毎に設定されたランクによって異なる、情報提供システム。
3. 請求項１又は２に記載の情報提供システムであって、
   前記稼働許可装置は、複数の前記内燃機関に対して稼働可能に登録され、
   前記複数の内燃機関のうち、前記稼働許可装置が装着された内燃機関のみが始動可能となり、
   前記稼働許可装置は、前記複数の内燃機関の各稼働履歴に基づき、稼働率が最も高い内燃機関の始動を制限する、情報提供システム。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の情報提供システムであって、
   前記稼働許可装置は、前記内燃機関の稼働の停止指示を、外部から取得する指示取得部を有し、
   前記稼働許可装置が装着された前記内燃機関は、前記指示取得部が前記停止指示を取得すると、稼働を停止する、情報提供システム。

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