JP3055149B2 - 冷却水警告システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷却水警告システムに係り、更に詳しくは船
外機等のマリン用エンジンにおいて、冷却水の有無を検
知することにより冷却水が無い場合に音声等により運転
者に警告する冷却水警告システムに関する。

〔背景技術〕

内燃機関の加熱防止のための冷却方式として、シリン
ダに空気をあてて冷却する空冷方式と、水を機関内部を
循環せしめて冷却する水冷方式があるが、船外機等のマ
リン用エンジンにおいては、海水等の導入が容易なこと
から、冷却水ポンプ（ウォータポンプ）で海水等（冷却
水）を汲み上げ、機関冷却後に外部に排出することが一
般的になされている。

第５図及び第６図には、船外機の冷却水の通路図及び
その流れの説明図が示されている。

第５図において、ウォータポンプの駆動により、主
冷却水取入口及び副冷却水取入口から取り入れられ
た冷却水はウォータポンプ，ウォータチューブを経
由して一部はエンジン側に向かい、一部はエキゾースト
ハウジング冷却部22に向かって流れ、排気ガスを冷却し
てその温度，ひいてはその圧力を下げ、排気に伴う騒音
の低減を図るべく使用されている。エンジン側に向かっ
て流れた冷却水は、さらに分岐し、その一方はエキゾー
ストケースを冷却後、その一部はバイパス24を介して
排水穴25から外部へ排出され、残りはシリンダからシ
リンダヘッドに向かう。他方はシリンダからシリン
ダヘッドに向かって流れる。ここで、シリンダヘッド
の下流側には、サーモスタットが設置されており、
このサーモスタットは、ここでは、図示していない
が、実際には、当該冷却水通路を開閉する弁と一体的に
構成されている。即ち、このサーモスタットは、ケー
ス内にヒートワックスを収納して成り、このヒートワッ
クスが所定温度（例えば、40〜44℃）以上になると、ワ
ックスが膨張して弁を開き、ドライブシャフトハウジン
グに向かって冷却水を排出する。このドライブシャフ
トハウジングに向かって排出された冷却水の一部は排
水穴25から外部に排出される。この場合、ウォータポン
プとしては、所謂ディスプレイスメント・タイプ（Di
splacement type）のものが使用されている。このディ
スプレイスメント・タイプのウォータポンプの機能に
より、冷却水温度が上記一定の温度に達し、サーモスタ
ットが機能して冷却水通路が開かれた場合にエンジン
側へ冷却水が給送されるようになっており、これによ
り、エンジンのオーバークーリングが防止されている。
第５図において、エンジンのウォータジャケット内に
は、冷却水センサ70が設けられている。これは、冷却水
取入口，が詰まる等何らかの原因で冷却水が機関内
に送り込まれなくなると、機関の過熱を招くため、これ
を検知して、ブザー等で運転者に警告を行ってエンジン
の過熱を防止せんとするためである。第５図において、
符号23は検水口を示す。

前記冷却水センサ70は、第４図に示すような状態でシ
リンダヘッドカバー62Aに取付けらており、取付け部70A
と一体的に形成された本体部70Bと、この本体部に起伏
回動自在（同図矢印B,B′参照）に装備され且つシリン
ダヘッドカバー62A内に形成されたウォータジャケット6
5内に配置されたフロート71と、本体部70Bから図におけ
る右方へ突設され且つフロート71の下方への回動を規制
するストッパ部70Cとを備えて構成されている。フロー
ト71には、磁石72が内蔵されており、ストッパ部70Cに
は、この磁石72の接近を検出するリードスイッチ73が内
蔵されている。

このため、冷却水通路65内に冷却水が無い場合には、
フロート71が自重により同図に実線で示すようにストッ
パ部70Cに当接するので、これをリードスイッチ73が検
出して「ON（オン）」となる。この一方、図に矢印Ｃで
示すように冷却水通路内を冷却水が流通する場合には、
その冷却水流の水圧（動圧）と自身の浮力とにより、フ
ロート71が矢印Ｂ方向に回動して図に仮想線で示す位置
に移動し、これによりリードスイッチ73が「OFF（オ
フ）」となる。このようにして、冷却水の有無が検出さ
れるようになっている。

第３図には、この冷却水センサ70を使用した冷却水警
告システムの回路図が示されている。この回路は、バッ
テリ60,イグニションスイッチ61,ブザー及62び冷却水セ
ンサ70を直列接続して構成されている。

このシステムによれば、通常時は、エンジン始動とと
もに冷却水ポンプが駆動され、数秒後にはウォータジ
ャケット65内に冷却水が流入するので、始動後数秒でリ
ードスイッチ73,即ち，センサ70が「OFF」となる。この
ため、エンジン始動直後にはブザー62が吹鳴し、数秒後
にブザー62の吹鳴が停止することとなり、運転者はこの
ブザー62の停止により、極く簡単に冷却水の有無を検出
することができる。また、何らかの原因によりエンジン
高回転時に冷却水がウォータジャケット65内に送り込ま
れなくなった場合には、冷却水センサ70がこれを検知し
てブザー62が吹鳴するので、運転者は容易に冷却水の異
常を認識することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例においては、エンジン始動
後数秒間は、ブザーが吹鳴し、しかも、エンジンを停止
状態から始動させる度に吹鳴することから、運転者及び
同乗者，また、周囲の人にとっても非常に煩わしいもの
となっており、かかる意味において、改善が望まれてい
た。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる従来例の有する問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、冷却水異常時以外はブザ
ー等の音声警告が行われることがない冷却水警告システ
ムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、バッテリとイグニションスイッチと音声警
報手段と冷却水センサとを直列接続してなる冷却水警告
回路を備え、冷却水センサのオン，オフに応じて音声警
報手段が動作・非動作状態となる冷却水警告システムに
おいて、バッテリから音声警報手段に至る前記冷却水警
告回路の一部に当該冷却水警告回路と並列に、シフトレ
バーの中立位置を検出するニュートラルスイッチのオン
・オフに応じてバッテリ側と音声警報手段側とを接続・
非接続状態とする回路開閉機能を有する第１の回路開閉
手段を設けるとともに、冷却水警告回路の第１の回路開
閉手段側への分岐点に、エンジン始動後一定時間後に第
１の回路開閉手段の回路開閉機能を解除する第２の回路
開閉手段を設ける、という構成を採っている。これによ
って、前述した目的を達成しようとするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第２図に基づ
いて説明する。

ここで、前述した従来例と同一若しくは同等の構成部
分については、同一の符号を用いるものとする。

この第１図に示す実施例は、マイナス側がアースされ
たバッテリ60と、このバッテリ60のプラス側に一端が接
続されたイグニションスイッチ（以下「イグニションS
W」という。）61と、このイグニションSW61の他端に後
述する第２の回路開閉手段としてのタイマー回路２を介
して接続された音声警報手段としてのブザー62と、この
ブザー62に一端が接続されるとともに他端がアースされ
た冷却水センサ70とからなる冷却水警告回路10を備えて
いる。また、この冷却水警告回路10のイグニションSW61
とブザー62との間には、当該冷却水警告回路10に並列に
第１の回路開閉手段としてのスイッチ回路１が設けられ
ている。

このスイッチ回路１は、一端がタイマー回路２を構成
するリレー接点3B（常閉接点）を介してイグニションSW
61に接続されるとともに、他端がニュートラルスイッチ
（以下、「ニュートラルSW」という。）４及び抵抗R₁を
介してアースされたリレーコイル5Aと、一端が同じくリ
レー接点3Bを介してイグニションSW61に接続されるとと
もに、他端がブザー62に接続されたリレー接点5B（常閉
接点）とから構成されている。

前記タイマー回路２は、そのアノード側がイグニショ
ンSW61にそれぞれ接続された第１及び第２のサイリスタ
6,7と、第１のサイリスタ６のカソード側に一端が接続
されるとともに他端が前述したブザー62に接続されたリ
レーコイル3Aと、第２のサイリスタ７のカソード側に抵
抗R₂を介してその一端が接続されたコンデンサC₁と、イ
グニションSW61に一端が接続されるとともに、他端がリ
レーコイル5Aに接続された前述したリレー接点3Bとを含
んで構成されている。コンデンサC₁と抵抗R₂との接続点
Ａ（図１参照）は第１のサイリスタ６のゲートに接続さ
れている。ここで、コンデンサC₁がほぼ満充電状態とな
った場合に、接続点Ａの電位が第１のサイリスタの作動
電位に達し、当該サイリスタが「オン（ON）」するよう
になっている。ここで、このコンデンサC₁が満充電状態
となるには、充電開始から一定時間，本実施例では、10
秒程度かかるようにコンデンサC₁の容量，抵抗R₂の抵抗
値が設定されているものとする。

また、第２のサイリスタ７のゲートには、図示しない
エンジンの回転に同期して図示しないCDIユニットに点
火タイミング信号として電圧パルスを出力するマグネト
のパルサコイルの出力線が接続されている。

更に、本実施例では、抵抗R₂とコンデンサC₁との接続
点Ａに一端が接続され他端がアースされたスイッチ８が
設けられている。このスイッチ８はイグニションSW61と
連動して、当該イグニションSW61の「ON」・「OFF」に
対応して「OFF」・「ON」となるようになっている。こ
のスイッチ８は、コンデンサC₁に蓄えられた電荷を、エ
ンジン停止時に放電させるためのものである。

前記ニュートラルSW4は、船外機には通常設けられて
いるもので、シフトレバーが中立位置（ニュートラル）
以外では、スタータモータが始動できないようにするた
めのものである。即ち、シフトレバーが、「前進」又は
「後進」に入った状態でエンジンが始動すると、これに
ともなって船体がわずかに走行してしまう場合がある。
ニュートラルスイッチSW4はこの不都合を回避するため
に設けられているニュートラル安全装置を構成するもの
である。

第２図には、このニュートラル安全装置の回路図が示
されている。

この第２図において、バッテリ60のマイナス側はアー
スされ、プラス側はスタータリレー31のリレー接点31A
の一端に接続され、このリレー接点31Aの他端にはスタ
ータモータ32の一端が接続されている。このスタータモ
ータ32の他端はアースされている。また、バッテリ60の
プラス側はイグニションSW61を介してニュートラルSW4
の一端に接続され、このニュートラルSW4の他端には、
スタータリレー31のリレーコイル31Bが接続されてい
る。このリレーコイル31Bの他端はアースされている。

ここで、このニュートラル安全装置の動作を説明す
る。

シフトレバーがニュートラルに設定されていれば、ニ
ュートラルSW4はこれを検知して「ON」となる。この
時、イグニションキーを回して、イグニションSW61をス
タートポジション（ST）にすれば、バッテリ60（＋）→
イグニションSW61→ニュートラルSW4→リレーコイル31B
→アース→バッテリ60（−）からなる閉回路が形成さ
れ、バッテリ電流がリレーコイル31Bに流れるので、当
該リレーコイル31Bが励磁される。このため、リレー接
点31Aが「ON」となり、バッテリ60（＋）→リレー接点3
1A→スタータモータ32→アース→バッテリ60（−）から
なる閉回路が形成され、スタータモータ32が駆動され、
これにより、エンジンが始動する。

この一方、シフトレバーがニュートラル以外に設定さ
れていれば、ニュートラルSW4は「OFF」状態であるた
め、イグニションキーがスタートポジションになって
も、リレーコイル31Bが励磁されることはなく、スター
タモータ32が駆動されることはない。このようにして、
シフトレバーがニュートラル以外の「前進」，「後進」
位置にある場合、スタータモータ32が駆動されるのを防
止するようになっている。

次に上記のように構成された本実施例の全体的動作を
説明する。

〔１〕イグニションSW61が「ON」ポジションにある場合
には、前述したスイッチ８は「OFF」となっている。こ
の場合、スタータモータ32は駆動されていないので、エ
ンジンが始動していない。このため、パルサコイルから
電圧パルスが出力されないので、タイマー回路２の第１
のサイリスタ６は、「オフ（OFF）」状態である。この
場合において、図示しないシフトレバーがニュートラル
に設定されている場合には、ニュートラルSW4が「オ
ン」状態であるため、バッテリ60（＋）→イグニション
SW61→リレー接点3B→リレーコイル5A→抵抗R₁→ニュー
トラルSW4→アース→バッテリ60（−）からなる閉回路
が形成されて、バッテリ電流がリレーコイル5Aに流れ、
当該リレーコイル5Aが励磁される。このため、リレー接
点5Bが「OFF」となり、バッテリ60側とブザー62側は非
接続状態である。これがため、冷却水センサ70の「ON」
「OFF」にかかわらず、バッテリ電流がブザー62に流れ
ないため、ブザー62が吹鳴することはない。

この一方、シフトレバーがニュートラル以外の「前
進」，「後退」に設定されている場合には、ニュートラ
ルSW4が「OFF」状態であるため、リレーコイル5Aが励磁
されることはなく、リレー接点5Bが「ON」となり、バッ
テリ60側とブザー62側は接続状態となる。即ち、冷却水
センサ70が「ON」であれば（この場合、始動前なのでウ
ォータジャケット65内には冷却水はないので、当然「O
N」である。）、バッテリ60（＋）→イグニションSW61
→リレー接点3B→リレー接点5B→ブザー62→冷却水セン
サ70→アース→バッテリ60（−）からなる閉回路が形成
され、ブザー62が吹鳴して、運転者に「シフト・イン」
であることを警告する。

〔２〕次に、スタータモータ駆動のため、イグニション
SW61がスタートポジション（ST）に設定された場合を考
える。この場合、前述した如くしてスタータモータ32が
駆動され、エンジンが始動する。この時、同時にウォー
タポンプが駆動開始される。このエンジンの始動とと
もに、パルサコイルから電圧パルスがタイマー回路２を
構成する第２のサイリスタ７のゲートに印加され、当該
第２のサイリスタ７が「ON」状態となる。これにより、
バッテリ電流がコンデンサC₁に流れ、当該コンデンサC₁
の充電が開始されるが、コンデンサC₁が満充電状態とな
る10秒程度の間は、Ａ点（図１参照）の電位が第１のサ
イリスタ６の作動状態に達しないため、当該第１のサイ
リスタ６は「OFF」状態のままである。従って、この場
合の回路構成及び動作は上記〔１〕のところで説明した
と同様である。

〔３〕エンジン始動後、10秒程度以上経過すると、コン
デンサC₁が満充電状態となり、Ａ点の電位が第１のサイ
リスタ６の作動電位に達し、当該第１のサイリスタ６が
「ON」状態となる。この場合において、冷却水に異常が
なく、冷却水がウォータジャケット65内に給送される
と、冷却水センサ70が「OFF」となるため、ブザー62に
バッテリ電流が流れず、ブザー62が吹鳴することがな
い。ここで、ニュートラルSW4が、「ON」である場合に
は、スイッチ回路１側へバッテリ電流が流れるが、抵抗
R₁の抵抗値が比較的大きいこと及び、走行中はニュート
ラルスイッチ４が「OFF」となる等の理由により何ら問
題はない。

この一方、何らかの理由により冷却水がウォータジャ
ケット65内に給送されない場合には、冷却水センサ70は
「ON」状態のままなので、バッテリ60（＋）→イグニシ
ョンSW61→サイリスタ６→リレーコイル3A→ブザー62→
冷却水センサ70→アース→バッテリ60（−）からなる閉
回路が形成され、ブザー62にバッテリ電流が流れ、当該
ブザー62が吹鳴する。ここで、この閉回路が形成される
と、リレーコイル3Aが励磁されるため、リレー接点3Bが
「OFF」となり、ニュートラルSW4の「ON」・「OFF」に
かかわらず、スイッチ回路１側へバッテリ電流が流れな
いようになっている。

〔４〕次に、航走中の動作を考える。この場合も、エン
ジン始動後10秒経過すれば、Ａ点の電位が作動電位に達
しているので、冷却水に異常が発生し、冷却水センサ70
が「ON」すると、直ちにブザー62が吹鳴する。その後、
帰港してエンジン停止のため、イグニションSW61を「OF
F」すると、これに連動してスイッチ８が「ON」とな
り、コンデンサC₁に蓄えられていた電荷が放電される。
このため、再度の始動により、上記と同様の動作が確保
される。

以上説明した本実施例によると、エンジン始動後10秒
程度（この時間は、エンジン始動から冷却水が冷却水セ
ンサ70が設けられたウォータジャケット65内に達するま
での時間であり、エンジンにより固有のものである。）
の時間内で、しかもシフト位置がニュートラル状態であ
る場合には、冷却水センサ70の「ON」・「OFF」にかか
わらず、ブザー62を吹鳴させないようになている。この
ため、従来問題となっていた冷却水に何ら異常がないに
もかかわらず、エンジン始動とともにブザー62が吹鳴し
て、運転者，同乗者，及び周囲の人が煩わしく感じられ
るという不都合を回避することができる。しかし、この
エンジン始動後10秒程度の時間内であっても、シフト位
置が「前進」，「後進」に設定され航走を始めた場合に
は、冷却水がまだ十分に行き渡っていないので、回転数
を上げ過げるとピストンが焼き付く可能性があるが、か
かる場合には、冷却水が十分に行き渡り冷却水センサ70
が「OFF」状態となるまで、ブザー62が吹鳴して運転者
に「シフトイン」であるとの警告を与え、回転数を低く
保たせ、焼き付きを防ぐことができる。

また、エンジン始動後、10秒以上経過すると、シフト
位置にかかわらず、冷却水センサ70の「ON」時には、ブ
ザー62が吹鳴する。このため、シフト位置のみでブザー
62をコントロールした場合の次のような不都合を防止で
きる。即ち、かかる場合には、冷却水が異常であって
も、シフトが「前進」又は「後進」になって航走を開始
しない限り始動後10秒以上たってもブザー62は吹鳴せ
ず、航走前に点検ができず不便である。本実施例によれ
ば、エンジン始動後、10秒以上経過すると、シフト位置
にかかわらず、冷却水センサ70の「ON」時には、シフト
がニュートラルであっても、ブザー62が吹鳴するため、
航走前に点検が可能となる。

航走中は、従来と同じく冷却水センサ70の「ON」時に
は、ブザー62が吹鳴するので、運転者は冷却水の異常を
認識することができ、回転数を落とす等必要な措置をと
ることができる。

このように、本実施例によると、冷却水が異常で警告
の必要な場合のみ、ブザー62が吹鳴するようになってい
る。

更に、本実施例では、船外機には通常装備されている
ニュートラルSW4を利用し、タイマー回路２の起動をパ
ルサコイルの出力パルスを利用しているので、コストの
上昇が少なくてすむという利点をも有している。

なお、上記実施例の第１の回路開閉手段としてのスイ
ッチ回路１及び第２の回路開閉手段としてのタマー回路
２等の構成は、一例であり、本発明はこれに限定される
ものではなく、これらと同等に機能するものであれば、
如何なる回路構成としてもよい。即ち、第１の回路開閉
手段としては、ニュートラルスイッチ４の「OFF」・「O
N」に応じてバッテリ60側とブザー62側とを接続・非接
続状態とできる回路開閉機能を備えたものであればよ
く、第２の回路開閉手段としては、この回路開閉機能を
エンジン始動後一定時間後に解除できるものであれば、
所謂ディレイ回路とスイッチとの組合せ等であってもよ
い。

また、上記実施例では、タイマー回路２の起動用とし
て、パルサコイルの出力パルスを使用する場合を例示し
たが、コンデンサ充電コイル,CDI点火ユニット等から出
力されるエンジン回転信号等を利用してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように構成され機能するので、これ
によれば、第１の回路開閉手段の回路開閉機能により、
エンジン始動後の冷却水センサが設けられたウォータジ
ャケット内に冷却水が達するまでの一定時間の間は、ニ
ュートラルSWが、「ON」となるシフトのニュートラル状
態では、冷却水センサの「ON」・「OFF」にかかわら
ず、音声警報手段が動作しないようにせしめることがで
き、従来問題となっていた冷却水に何ら異常がないにも
かかわらず、エンジン始動とともにブザー等の音声警報
手段が吹鳴（動作）して、運転者，同乗者，及び回りの
人が煩わしく感じられるという不都合を有効に回避する
ことができ、この場合であっても、ニュートラルSWが
「OFF」となる「前進」または「後進」の「シフトイ
ン」状態では、バッテリ側と音声警報手段側とが接続さ
れるので、ブザー等が吹鳴して運転者に「シフトイン」
であるとの警告を与え、運転者が回転数を低く保つ等の
必要の対応をすることが可能となり、冷却水がまだ十分
に行き渡っていない状態で回転数を上げ過ぎてピストン
が焼き付く等の不都合を有効に回避することができる。
また、エンジン始動後、上記一定時間後には、第２の回
路開閉手段の機能により、第１の回路開閉手段の回路開
閉機能が解除されるので、シフト位置にかかわらず、冷
却水センサの「ON」時には、ブザー等を吹鳴せしめるこ
とができ、これにより、運転者は冷却水の異常を認識し
て回転数を落とす等必要な措置をとることができる。従
って、冷却水に異常が生じ警告が必要な場合には音声警
報手段による警告が行われるとともに、これ以外の場合
には、徒に音声警報が行われることがないという従来に
ない優れた冷却水警告システムを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、第２図
は第１図のニュートラルSWを含んで構成された安全装置
の構成を示す回路図、第３図は従来の冷却水警告回路の
構成を示す説明図、第４図は冷却水センサの具体的構成
を示す説明図、第５図及び第６図は船外機における冷却
水の流通経路図及びその流れ図である。 １……第１の回路開閉手段としてのスイッチ回路、２…
…第２の回路開閉手段としてのタイマー回路、４……ニ
ュートラルスイッチ、10……冷却水警告回路、60……バ
ッテリ、61……イグニションスイッチ、62……音声警報
手段としてのブザー、70……冷却水センサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バッテリとイグニションスイッチと音声警
   報手段と冷却水センサとを直列接続してなる冷却水警告
   回路を備え、 前記冷却水センサのオン，オフに応じて前記音声警報手
   段が動作・非動作状態となる冷却水警告システムにおい
   て、 前記バッテリから音声警報手段に至る前記冷却水警告回
   路の一部に当該冷却水警告回路と並列に、シフトレバー
   の中立位置を検出するニュートラルスイッチのオフ・オ
   ンに応じて前記バッテリ側と音声警報手段側とを接続・
   非接続状態とする回路開閉機能を有する第１の回路開閉
   手段を設けるとともに、 前記冷却水警告回路の前記第１の回路開閉手段側への分
   岐点に、エンジン始動後一定時間後に前記第１の回路開
   閉手段の前記回路開閉機能を解除する第２の回路開閉手
   段を設けたことを特徴とした冷却水警告システム。