JP2005264819A - Auto choke device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform minute control of a choke valve suitable for the operating state of an engine. <P>SOLUTION: The choke valve 9 is provided in series with a throttle valve 9 on an intake pipe 6. The opening of the choke valve 9 is controlled by a stepping motor 11. The choke valve opening (starting opening) at the start of the engine is determined according to the temperature of the engine. The driving pulse rate of the stepping motor 11 is also determined according to the temperature of the engine. When the engine temperature is lower than engine temperature TL, the pulse rate is set to a first rate lowest in a setting range. The pulse rate is set gradually larger up to a second rate TH according to the engine temperature. When carrying out choke release gradually in warming up, the pulse rate is lowered to obtain choke opening of high accuracy with high torque. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、オートチョーク装置に関し、特に始動後のエンジン温度上昇に対して温度に対応した良好な空燃比制御を行うことができるオートチョーク装置に関する。   The present invention relates to an auto choke device, and more particularly, to an auto choke device capable of performing good air-fuel ratio control corresponding to temperature against engine temperature rise after starting.

エンジンの冷間始動時に使用されるオートチョーク装置は、温度検出素子で検出されたエンジン温度に従って、チョークバルブを作動させるソレノイドアクチュエータやダイアフラムアクチュエータを制御する。冷間始動時にオートチョーク装置によって混合気を濃くする方向に空燃比制御することによりエンジンを安定して始動させることができる。   An auto choke device used at the time of cold start of an engine controls a solenoid actuator and a diaphragm actuator that operate a choke valve according to an engine temperature detected by a temperature detecting element. The engine can be stably started by controlling the air-fuel ratio in the direction of increasing the air-fuel mixture by the auto choke device at the cold start.

例えば、特開平5−280425号公報には、シリンダヘッドの温度に対応した検出信号を出力するサーミスタからなるセンサでエンジンの冷機状態が検出された場合であって、しかもスロットルバルブが全閉状態となっている場合、すなわちエンジン始動時のチョークを作動させる必要がある冷間時にのみチョークソレノイドを自動的に作動させるオートチョーク装置が開示されている。
特開平5−280425号公報
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-280425 discloses a case where a cold state of an engine is detected by a sensor composed of a thermistor that outputs a detection signal corresponding to the temperature of a cylinder head, and the throttle valve is in a fully closed state. An auto choke device is disclosed in which the choke solenoid is automatically actuated only when it is cold, i.e., when it is necessary to activate the choke when starting the engine.
JP-A-5-280425

上記特許文献1に記載された装置のように、ソレノイドアクチュエータを使用してチョークバルブを制御することは一般的である。しかし、ソレノイドをオンまたはオフ状態に制御するのでチョークを作動させる必要がある期間の終わり近く、つまりチョーク解除間際では、チョーク過剰になってしまうという問題点がある。   As in the apparatus described in Patent Document 1, it is common to control a choke valve using a solenoid actuator. However, since the solenoid is controlled to be on or off, there is a problem that the choke becomes excessive near the end of the period in which the choke needs to be operated, that is, just before the choke is released.

これに対して、バイメタルをアクチュエータとして利用することによってチョークバルブを連続的に制御することも試みられている。しかし、バイメタルは温度変化に対する応答性が悪いので、冷間始動後およびエンジン温度が高い状態での再始動後のいずれにおいてもチョーク解除のタイミングが遅れ、その結果、十分な出力が得られるまでに時間がかかるという問題点がある。   On the other hand, it is also attempted to control the choke valve continuously by using a bimetal as an actuator. However, since bimetals have poor responsiveness to temperature changes, the timing for releasing choke is delayed both after cold start and after restart at a high engine temperature, and as a result, sufficient output is obtained. There is a problem that it takes time.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジン温度に追従してきめ細かくチョークバルブを制御することができるオートチョーク装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an auto choke device capable of finely controlling a choke valve following an engine temperature.

本発明は、エンジン始動時にエンジン温度を代表する温度情報に基づいてエンジンの吸気通路に設けられたチョークバルブの開度を制御するオートチョーク装置において、前記チョークバルブの開度を制御するためのステッピングモータと、前記ステッピングモータへ供給する駆動パルスのパルスレートを設定する手段とを備え、前記ステッピングモータの初期化を前記チョークバルブの全閉側もしくは全開側で行うとともに、前記パルスレートの設定手段が、エンジン始動用電源投入時の前記ステッピングモータの初期化では、該初期化後の暖機運転中よりもステッピングモータのパルスレートを大きく設定する点に第1の特徴がある。   The present invention relates to a stepping for controlling the opening of the choke valve in an auto choke device that controls the opening of a choke valve provided in an intake passage of the engine based on temperature information representative of the engine temperature when the engine is started. A motor and means for setting a pulse rate of a drive pulse to be supplied to the stepping motor, the stepping motor is initialized on the fully closed side or the fully open side of the choke valve, and the pulse rate setting means includes In the initialization of the stepping motor when the engine starting power is turned on, the first feature is that the pulse rate of the stepping motor is set larger than that during the warm-up operation after the initialization.

前記ステッピングモータの初期化時のパルスレートが前記温度情報に基づいて決定されている点に第2の特徴がある。   A second feature is that a pulse rate at the time of initialization of the stepping motor is determined based on the temperature information.

また、本発明は、前記チョークバルブの始動開度が前記温度情報に基づいて決定され、該チョークバルブが前記始動開度へ移動するまで前記初期化時の大きいパルスレートが維持される点に第3の特徴がある。   Further, the present invention is characterized in that the starting opening of the choke valve is determined based on the temperature information, and a large pulse rate at the time of initialization is maintained until the choke valve moves to the starting opening. There are three features.

また、本発明は、前記チョークバルブによるチョーク状態が解除された後の所定タイミングで前記チョークバルブを全開側へ駆動する全開指令を出力するように構成された点に第4の特徴がある。   In addition, the present invention has a fourth feature in that a full open command for driving the choke valve to the full open side is output at a predetermined timing after the choke state by the choke valve is released.

本発明によれば、オープンループで駆動されるステッピングモータの初期化を大きいパルスレートで素速く実行できるともに、暖機運転中はパルスレートを低下させて大きいトルクを得ることによって安定した開度調節を行うことができる。   According to the present invention, initialization of a stepping motor driven in an open loop can be performed quickly at a large pulse rate, and stable opening degree adjustment is achieved by lowering the pulse rate and obtaining a large torque during warm-up operation. It can be performed.

ステッピングモータの初期化位置から温度に応じた適切な始動開度までチョークバルブを素速く移動させることができる。   The choke valve can be quickly moved from the initialization position of the stepping motor to an appropriate starting opening degree corresponding to the temperature.

チョークバルブを始動開度へ移動させる過程等で、万一脱調が発生して、暖機完了後にチョークバルブが実際に全開していない状態が発生しても、暖機完了後に所定のタイミングで出力される全開指令によって確実にチョークバルブを全開開度に移動できる。   Even if a step-out occurs in the process of moving the choke valve to the starting opening, etc., and the choke valve does not actually fully open after the warm-up is completed, it will be The choke valve can be reliably moved to the fully open position by the output fully open command.

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係るオートチョーク装置のシステム構成を示すブロック図である。同図において、エンジン1は発電機の駆動源として使用されるものである。エンジン1にはエンジン温度を検出するための温度センサ2が設けられる。温度センサ2は、例えば、シリンダヘッド2aに設けられる。さらにシリンダヘッド2aには、点火プラグ3、吸気弁4および排気弁5が設けられる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an auto choke device according to an embodiment of the present invention. In the figure, an engine 1 is used as a drive source for a generator. The engine 1 is provided with a temperature sensor 2 for detecting the engine temperature. The temperature sensor 2 is provided in the cylinder head 2a, for example. Further, the cylinder head 2a is provided with an ignition plug 3, an intake valve 4, and an exhaust valve 5.

吸気弁4が設けられた吸気管6には、キャブレータ7が接続される。キャブレータ7は下流側に配置されたスロットルバルブ8と、その上流に配置されたチョークバルブ9とを備える。スロットルバルブ8はステッピングモータ10で駆動されて開閉され、チョークバルブ9はステッピングモータ11で駆動されて開閉される。   A carburetor 7 is connected to the intake pipe 6 provided with the intake valve 4. The carburetor 7 includes a throttle valve 8 disposed on the downstream side and a choke valve 9 disposed on the upstream side. The throttle valve 8 is driven by a stepping motor 10 to be opened and closed, and the choke valve 9 is driven by a stepping motor 11 to be opened and closed.

エンジン1は発電機12に連結され、発電機12はエンジン1で駆動されて交流を発生する。この交流は一旦整流された後、インバータ13で所定周波数(50もしくは60Hzの商用周波数)に制御され、商用電源電圧が出力される。   The engine 1 is connected to a generator 12, and the generator 12 is driven by the engine 1 to generate alternating current. This alternating current is once rectified and then controlled to a predetermined frequency (a commercial frequency of 50 or 60 Hz) by the inverter 13 to output a commercial power supply voltage.

エンジン1のスタータモータを兼用する発電機12は、エンジン1のクランク軸1aに結合されるフライホイールの内周部分にマグネットが取り付けられてなるアウタロータ12aと、発電コイルが巻回されたステータ12bからなる。クランク軸1aには手動始動のためのリコイルスタータ(図示せず)を連結することができる。   A generator 12 also serving as a starter motor of the engine 1 includes an outer rotor 12a in which a magnet is attached to an inner peripheral portion of a flywheel coupled to a crankshaft 1a of the engine 1, and a stator 12b around which a generator coil is wound. Become. A recoil starter (not shown) for manual start can be connected to the crankshaft 1a.

発電機12のアウタロータ12aには点火時期検出用のリラクタ14が設けられ、ロータの周りには、リラクタ14を検出する上死点前位置検出センサ(BTDCセンサ)15が設けられる。   The outer rotor 12a of the generator 12 is provided with a reluctator 14 for detecting the ignition timing, and a pre-top dead center position detection sensor (BTDC sensor) 15 for detecting the reluctor 14 is provided around the rotor.

点火プラグ3の点火時期およびチョークバルブ9の開度は運転制御部16で制御される。チョーク制御部17は温度センサ2で検出されるエンジン温度およびBTDCセンサ15の出力によって検出されるエンジン回転数に従ってステッピングモータ11を駆動して、温度に対応した適度な空燃比が得られるようにチョークバルブ9を作動させる。チョーク制御部17の制御はさらに後述する。   The ignition timing of the spark plug 3 and the opening of the choke valve 9 are controlled by the operation control unit 16. The choke control unit 17 drives the stepping motor 11 in accordance with the engine temperature detected by the temperature sensor 2 and the engine speed detected by the output of the BTDC sensor 15 so as to obtain an appropriate air-fuel ratio corresponding to the temperature. Actuate valve 9. The control of the choke control unit 17 will be further described later.

ステッピングモータ10は、電子ガバナによってエンジン回転数を所定の基準回転数に維持するように制御される。この基準回転数は負荷(インバータ13の出力側に接続される電気負荷)の大きさによって可変である。   The stepping motor 10 is controlled by an electronic governor so as to maintain the engine speed at a predetermined reference speed. This reference rotational speed is variable depending on the size of the load (electric load connected to the output side of the inverter 13).

点火制御部18は、BTDCセンサ15および発電機12の交流出力波形に基づいて最適に点火時期を制御する。波形整形部19,20は、それぞれBTDCセンサ15の出力波形および発電機12の交流出力波形を整形する。点火時期は波形整形部19,20から供給される波形のタイミングによって制御されるが、本発明の要部ではないので詳細は省略する。   The ignition control unit 18 optimally controls the ignition timing based on the AC output waveforms of the BTDC sensor 15 and the generator 12. The waveform shaping units 19 and 20 respectively shape the output waveform of the BTDC sensor 15 and the AC output waveform of the generator 12. Although the ignition timing is controlled by the timing of the waveform supplied from the waveform shaping sections 19 and 20, it is not a main part of the present invention, so the details are omitted.

電源部21は、運転制御部16に必要な電源を形成するものであり、バッテリ25および発電機12の整流後電圧(インバータ13の入力側電圧)を所定電圧の制御電源とするためのレギュレータを含む。運転制御部16には、発電機12の運転状態などを表示する液晶ディスプレイ22を設けることができる。また、発電機12を遠隔制御できるように、リモコン装置23を接続するためのインタフェース24を設けることもできる。なお、チョーク制御部17や点火制御部18は、マイクロコンピュータで構成できる。   The power source unit 21 forms a power source necessary for the operation control unit 16, and is a regulator for using the rectified voltage of the battery 25 and the generator 12 (the input side voltage of the inverter 13) as a control power source of a predetermined voltage. Including. The operation control unit 16 can be provided with a liquid crystal display 22 that displays the operation state of the generator 12 and the like. Further, an interface 24 for connecting the remote control device 23 can be provided so that the generator 12 can be remotely controlled. The choke control unit 17 and the ignition control unit 18 can be configured by a microcomputer.

図2は、チョーク制御部17の動作を示すフローチャートである。この処理は、バッテリ25から供給される電力で電源部21が付勢されて開始される。また、バッテリ25が過放電している場合は、リコイルスタータでエンジン1を回転させてそのときの発電機12の発電出力で電源部21が付勢される。   FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the choke control unit 17. This process is started when the power supply unit 21 is energized by the power supplied from the battery 25. Further, when the battery 25 is overdischarged, the engine 1 is rotated by a recoil starter, and the power supply unit 21 is energized by the power generation output of the generator 12 at that time.

まず、ステップS1では、温度センサ2による検出温度を読み込む。ステップS2では、検出温度に対応するチョークバルブ9の位置(始動開度)を決定する。始動開度は、例えば予め設定されているテーブルから読み取る。チョークバルブ9の位置はステッピングモータ11に供給する駆動信号のステップ数で表される。   First, in step S1, the temperature detected by the temperature sensor 2 is read. In step S2, the position (starting opening) of the choke valve 9 corresponding to the detected temperature is determined. The starting opening is read from a preset table, for example. The position of the choke valve 9 is represented by the number of steps of the drive signal supplied to the stepping motor 11.

ステップS3では、エンジン温度に対応するチョーク解除までの作動時間(基本チョーク解除時間)を決定する。   In step S3, the operation time (basic choke release time) until the choke release corresponding to the engine temperature is determined.

ステップS4では、初期化のためにステッピングモータ11を駆動するとともに、チョークバルブ9の始動開度までチョークバルブ9を回動させるためにステッピングモータ11を駆動する。この初期化およびチョークバルブ9を始動開度まで移動させるときのステッピングモータ11のパルスレートつまり単位時間当たりの出力パルス数は、暖機運転時のチョーク解除動作におけるパルスレートより大きく設定される。ステッピングモータ11はオープンループで駆動されるので、迅速にチョークバルブ9が動作することが望まれる初期化および始動開度への移動時には、パルスレートを大きく設定する。   In step S4, the stepping motor 11 is driven for initialization, and the stepping motor 11 is driven to rotate the choke valve 9 to the starting opening of the choke valve 9. The pulse rate of the stepping motor 11 when the initialization and the choke valve 9 are moved to the starting opening, that is, the number of output pulses per unit time, is set larger than the pulse rate in the choke release operation during the warm-up operation. Since the stepping motor 11 is driven in an open loop, the pulse rate is set to be large at the time of initialization and movement to the starting opening where it is desired that the choke valve 9 operate quickly.

ステップS4のステッピングモータ11の初期化では、詳細を後述するように、チョークバルブ9を全閉側もしくは全開側に移動させるようにステッピングモータ11に予定ステップ数(少なくとも、全閉位置に対応するステップ数)の駆動信号を供給する。これによってチョークバルブ9は全閉もしくは全開となる。そして、この全閉もしくは全開位置を基準にチョークバルブ9の始動開度は決定される。   In the initialization of the stepping motor 11 in step S4, as will be described in detail later, the stepping motor 11 is caused to move the choke valve 9 to the fully closed side or the fully open side, and at least the step corresponding to the fully closed position. Number) of drive signals. As a result, the choke valve 9 is fully closed or fully opened. The starting opening of the choke valve 9 is determined based on the fully closed or fully opened position.

バッテリによってスタータモータを駆動してエンジン始動する場合は、ステッピングモータ11の初期化およびチョークバルブ9の始動開度までの移動後にエンジン始動という手順になる。一方、バッテリから電源供給できないときには、リコイルスタータによる手動回転で得た発電出力でステッピングモータ11の駆動と点火を行うので、チョークバルブ9駆動とエンジン始動はほぼ同時に行われる。   When the engine is started by driving the starter motor with a battery, the engine is started after the stepping motor 11 is initialized and the choke valve 9 is moved to the start opening. On the other hand, when power cannot be supplied from the battery, the stepping motor 11 is driven and ignited by the power generation output obtained by manual rotation by the recoil starter, so that the choke valve 9 drive and the engine start are performed almost simultaneously.

チョークバルブ9を始動開度に移動させたならば、ステップS5において、暖機運転時のステッピングモータ11のパルスレートを決定する。暖機運転時のパルスレートは前記初期化および始動開度までの移動時のパルスレートよりも低い固定値に設定される。暖機運転中は基本チョーク解除時間をかけてゆっくりとチョークバルブ9は開かれるので、エンジン温度にかかわりなくステッピングモータ11の高速駆動は要求されない。したがって、暖機運転中の駆動パルスの供給に応じて十分なトルクで確実にステッピングモータ11が駆動されるようパルスレートは低く設定される。   If the choke valve 9 is moved to the starting opening, the pulse rate of the stepping motor 11 during the warm-up operation is determined in step S5. The pulse rate during the warm-up operation is set to a fixed value lower than the pulse rate during the movement up to the initialization and start opening. During the warm-up operation, the choke valve 9 is slowly opened over the basic choke release time, so that the stepping motor 11 is not required to be driven at high speed regardless of the engine temperature. Therefore, the pulse rate is set low so that the stepping motor 11 is reliably driven with sufficient torque according to the supply of the drive pulse during the warm-up operation.

そして、エンジン始動後に、ステップS6では、チョークバルブ9が半開に到達しているか否かが判断される。この判断はステッピングモータ11に供給した駆動信号のステップ数に基づいて行う。チョークバルブ9の開度が半開未満であれば、ステップS7に進んでエンジン回転数が検出される。エンジン回転数はBTDCセンサ15の出力周期に基づいて検出することができるが、検出方法は周知のいかなる方法であってもよい。ステップS8では、チョークバルブ9が半開に到達するまでのモータ駆動条件を決定する。   Then, after the engine is started, in step S6, it is determined whether or not the choke valve 9 has reached half open. This determination is made based on the number of steps of the drive signal supplied to the stepping motor 11. If the opening of the choke valve 9 is less than half open, the process proceeds to step S7, and the engine speed is detected. The engine speed can be detected based on the output period of the BTDC sensor 15, but the detection method may be any known method. In step S8, the motor drive conditions until the choke valve 9 reaches half open are determined.

半開までのモータ駆動条件の決定においては、ステップS3で決定された基本チョーク解除時間(始動開度から半開までの作動時間)に対して補正が行われる。ここの補正では、エンジン回転数が高くなるほど基本チョーク解除時間は短縮され、エンジン回転数が低くなるほど基本チョーク解除時間は延長される。   In determining the motor driving conditions until half open, the basic choke release time determined in step S3 (operation time from start opening to half open) is corrected. In this correction, the basic choke release time is shortened as the engine speed increases, and the basic choke release time is extended as the engine speed decreases.

駆動周期(例えば、0.7秒)毎にステッピングモータ11に供給される駆動信号のステップ数は、この駆動周期とエンジン回転数の増減に対応して延長もしくは短縮された基本チョーク解除時間とに基づいて決定される。駆動周期毎に供給される駆動信号のステップ数を多くすると素速くチョーク解除側へ移動できるし、ステップ数を少なくするとゆっくりとチョーク解除側へ移動される。   The number of steps of the drive signal supplied to the stepping motor 11 every drive cycle (for example, 0.7 seconds) is equal to the drive cycle and the basic choke release time extended or shortened according to the increase or decrease of the engine speed. To be determined. When the number of steps of the drive signal supplied for each driving cycle is increased, the step can be quickly moved to the choke release side, and when the number of steps is reduced, the step is slowly moved to the choke release side.

このようにステップS8では、チョークバルブ9を始動開度から半開させるまでの動作において、ステッピングモータ11に供給する駆動周期毎の駆動信号のステップ数が決定され、ステップS9では、決定されたこの駆動条件(決定された駆動信号のステップ数)でステッピングモータ11を駆動する。   As described above, in step S8, the number of steps of the drive signal for each drive cycle supplied to the stepping motor 11 is determined in the operation until the choke valve 9 is half-opened from the starting opening, and in step S9, this determined drive is determined. The stepping motor 11 is driven under conditions (the determined number of steps of the drive signal).

ステップS6で、チョークバルブ9が半開に到達していると判断されれば、ステップS10に進んで、チョークバルブ9が全開に到達したか否かが判断される。半開に到達したかどうかの判断と同様、この判断はステッピングモータ11に供給した駆動信号のステップ数に基づいて行う。   If it is determined in step S6 that the choke valve 9 has reached half open, the process proceeds to step S10 to determine whether the choke valve 9 has reached full open. This determination is made based on the number of steps of the drive signal supplied to the stepping motor 11 as with the determination of whether or not the half-open state has been reached.

チョークバルブ9の開度が全開未満であれば、ステップS11に進んでエンジン回転数が検出される。ステップS12では、チョークバルブ9が全開するまでのモータ駆動条件を決定する。ステップS12でも、ステップS8と同様、エンジン回転数による基本チョーク解除時間(半開から全開までの作動時間)の補正と、ステッピングモータ11に対して駆動周期毎に出力される駆動信号のステップ数の計算とを行う。ステップS13では、決定されたモータ駆動条件(決定された駆動信号のステップ数)でステッピングモータ11を駆動する。チョークバルブ9が全開に到達したと判断されれば、このチョーク制御は終了する。   If the opening of the choke valve 9 is less than full open, the process proceeds to step S11 and the engine speed is detected. In step S12, a motor driving condition until the choke valve 9 is fully opened is determined. In step S12, as in step S8, the basic choke release time (operation time from half-open to full-open) based on the engine speed is corrected, and the number of steps of the drive signal output to the stepping motor 11 for each drive cycle is calculated. And do. In step S13, the stepping motor 11 is driven under the determined motor drive condition (the determined number of steps of the drive signal). If it is determined that the choke valve 9 has been fully opened, the choke control ends.

図3は、ステッピングモータ11の初期化(ステップS4)の詳細なフローチャートである。同図において、ステップS41では、エンジン温度に応じてステッピングモータ11のパルスレートを決定する。温度に対応するステッピングモータ11のパルスレートを設定したテーブルの例を図4に示す。   FIG. 3 is a detailed flowchart of initialization of the stepping motor 11 (step S4). In the figure, in step S41, the pulse rate of the stepping motor 11 is determined according to the engine temperature. An example of a table in which the pulse rate of the stepping motor 11 corresponding to the temperature is set is shown in FIG.

ステップS42では、ステップS2で決定された始動開度が予定値(例えば、半開とする)未満であるか否かが判別される。始動開度が半開未満であれば、ステップS43に進み、始動開度が半開以上であれば、ステップS44に進む。   In step S42, it is determined whether or not the starting opening determined in step S2 is less than a predetermined value (for example, half open). If the starting opening is less than half open, the process proceeds to step S43, and if the starting opening is not less than half open, the process proceeds to step S44.

ステップS43では、ステッピングモータ11をチョークバルブ9の全閉側で初期化する。つまり、チョークバルブ9を全閉側にステップS41で決定したパルスレートで回動させる。ステップS44では、ステッピングモータ11をチョークバルブ9の全開側で初期化する。つまり、チョークバルブ9を全開側にステップS41で決定したパルスレートで回動させる。   In step S43, the stepping motor 11 is initialized on the fully closed side of the choke valve 9. That is, the choke valve 9 is rotated to the fully closed side at the pulse rate determined in step S41. In step S44, the stepping motor 11 is initialized on the fully open side of the choke valve 9. That is, the choke valve 9 is rotated to the fully open side at the pulse rate determined in step S41.

ステッピングモータ11の初期化において、パルスレートをエンジン温度の関数として設定した理由は次の点にある。ステッピングモータはオープンループ制御されるので、外乱やステッピングモータのトルク低下によって脱調が生じた結果、回転角度が所望位置からずれてしまっていてもそれを検出することができない。   The reason why the pulse rate is set as a function of the engine temperature in the initialization of the stepping motor 11 is as follows. Since the stepping motor is controlled in an open loop, even if the rotation angle is deviated from a desired position as a result of step-out due to disturbance or torque reduction of the stepping motor, it cannot be detected.

特に低温時はチョークバルブ9の軸の摩擦力が増大する傾向があり、もしこの場合の摩擦力がステッピングモータ11の出力トルク程度に増大することがあると脱調を起こしやすくなってしまう。また、ステッピングモータが、パルスレートが増大するほど、すなわちパルス間隔が小さくなるほど出力トルクが低減する特性を有することは知られている。   In particular, when the temperature is low, the frictional force of the shaft of the choke valve 9 tends to increase. If the frictional force in this case increases to about the output torque of the stepping motor 11, a step-out is likely to occur. It is also known that the stepping motor has a characteristic that the output torque decreases as the pulse rate increases, that is, as the pulse interval decreases.

そこで、図4に示したように、エンジン温度の関数でパルスレートを決定した。図4において、ステッピングモータ11のパルスレートは第1レートR1および第2レートR2間で設定される。そして、このパルスレートは温度が第1温度TL以下の低温時には最も低い第1レートR1に設定され、第1温度TLより高い第2温度TH以上の高温時には最も高い第2レートR2に設定される。そして、第1温度TLおよび第2温度THの間ではエンジン温度が高くなるに従って第1レートR1から第2レートR2へ徐々にパルスレートが増大するように設定される。   Therefore, as shown in FIG. 4, the pulse rate was determined by a function of the engine temperature. In FIG. 4, the pulse rate of the stepping motor 11 is set between the first rate R1 and the second rate R2. The pulse rate is set to the lowest first rate R1 when the temperature is lower than the first temperature TL, and is set to the highest second rate R2 when the temperature is higher than the second temperature TH higher than the first temperature TL. . And between 1st temperature TL and 2nd temperature TH, it sets so that a pulse rate may increase gradually from 1st rate R1 to 2nd rate R2 as engine temperature becomes high.

こうして、エンジン温度が低温時にはパルスレートを低下させて出力トルクを増大させている。これによって、脱調を抑制することができる。   Thus, when the engine temperature is low, the output rate is increased by decreasing the pulse rate. Thereby, step-out can be suppressed.

ステッピングモータ11のパルスレートは低温時だけ低くするのに限らない。ステッピングモータ11はパルスレートが高い状態に限らず他の要因によってもトルク不足を生じることがある。例えば、ステッピングモータ11を駆動するための電源電圧が不足しているときにも出力トルクが低下する。電源電圧は、バッテリ25の電圧が低下している場合や、リコイルスタータ使用時で回転力が弱くて十分な発電が行われない場合に低下する。したがって、この電源電圧を検出して、電源電圧が所定の電圧より低下している場合は、パルスレートを低下させて十分なトルクを得られるようにする。   The pulse rate of the stepping motor 11 is not limited to low only at low temperatures. The stepping motor 11 is not limited to a high pulse rate but may cause torque shortage due to other factors. For example, the output torque decreases even when the power supply voltage for driving the stepping motor 11 is insufficient. The power supply voltage is decreased when the voltage of the battery 25 is decreased or when the power is not sufficiently generated due to weak rotational force when the recoil starter is used. Therefore, this power supply voltage is detected, and when the power supply voltage is lower than a predetermined voltage, the pulse rate is reduced so that sufficient torque can be obtained.

なお、ステッピングモータ11を初期化するとき、およびチョークバルブ9を始動開度まで移動させるときのトルク不足要因環境として、低いエンジン温度や低い電源電圧に以外のものも予定できる。経年劣化による摩擦の増大等も、チョークバルブ9が円滑に動作するのを阻害する要因のひとつである。   It should be noted that when the stepping motor 11 is initialized and when the choke valve 9 is moved to the starting opening, a torque shortage factor environment other than a low engine temperature or a low power supply voltage can be planned. An increase in friction due to deterioration over time is one of the factors that hinder the choke valve 9 from operating smoothly.

上述のように、エンジン温度に基づいて決定される始動開度が全閉側であるときはチョークバルブ9を全閉位置まで駆動させ、そこでステッピングモータ11を初期化するようにした。また、エンジン温度に基づいて決定される始動開度が全開側であるときはチョークバルブ9を全開位置まで駆動させ、そこでステッピングモータ11を初期化するようにした。このように初期化が始動開度により近い側で行われるので、初期化後、始動開度まで短時間でチョークバルブ9を移動させることができる効果がある。   As described above, when the starting opening determined based on the engine temperature is the fully closed side, the choke valve 9 is driven to the fully closed position, and the stepping motor 11 is initialized there. Further, when the starting opening degree determined based on the engine temperature is the fully open side, the choke valve 9 is driven to the fully open position, and the stepping motor 11 is initialized there. Since the initialization is performed on the side closer to the starting opening in this way, there is an effect that the choke valve 9 can be moved in a short time to the starting opening after the initialization.

ところで、通常使用されているステッピングモータは、出力トルクとパルスレートとの関係においてパルスレートが大きいとき等に励磁に対してロータの回転が追いつかなくなり脱調を起こすことがある。この場合、オープン制御されるステッピングモータでは、与えた駆動信号のステップ数に応じた所望の角度だけロータが回転しない。すなわち、チョーク解除の際、ステッピングモータ11には、全開に相当するステップ数分の駆動信号が送られているにもかかわらず、脱調によってチョークバルブ9が全開していないことが起こりえる。   By the way, a stepping motor that is normally used may cause a step-out because the rotation of the rotor cannot catch up with excitation when the pulse rate is large in the relationship between the output torque and the pulse rate. In this case, in the stepping motor that is open-controlled, the rotor does not rotate by a desired angle corresponding to the number of steps of the applied drive signal. That is, when the choke is released, the choke valve 9 may not be fully opened due to the step-out even though the driving signal corresponding to the number of steps corresponding to the fully open is sent to the stepping motor 11.

そこで、チョークバルブ9が全開したと判断された後に(全開に相当するステップ数の駆動信号を出力した後)、周期的にこの全開状態を維持するための制御(以下、「全開送り制御」という)が開始されるようにした。   Therefore, after it is determined that the choke valve 9 is fully opened (after outputting a drive signal having a number of steps corresponding to the fully opened state), a control for periodically maintaining this fully opened state (hereinafter referred to as “fully opened feed control”). ) Was started.

図5は、全開送り制御のためのチョーク制御部の要部処理を示すフローチャートである。ステップS20では、全開送り制御においてステッピングモータ11に駆動信号を供給する全開送り周期か否かが判断される。全開送り周期は、チョーク制御部17に、例えば2秒のタイマ手段を設け、このタイマ手段がタイムアップしたか否かで判断できる。予定の全開送り周期であれば、ステップS21に進んでステッピングモータ11へ全開送りのために指令(全開指令)を出力する。つまり、チョークバルブ9を全開側へ移動させるための予め設定した数の駆動信号がステッピングモータ11に送出される。全開送りのための駆動信号数は、例えば、5ステップとする。   FIG. 5 is a flowchart showing main processing of the choke control unit for full opening feed control. In step S20, it is determined whether or not it is a full-open feed cycle for supplying a drive signal to the stepping motor 11 in full-open feed control. The fully open feed period can be determined by determining whether or not the timer means is provided with a timer means of, for example, 2 seconds in the choke controller 17 and the timer means has timed out. If it is a scheduled full-open feed cycle, the process proceeds to step S21 to output a command (full-open command) to the stepping motor 11 for full-open feed. That is, a preset number of drive signals for moving the choke valve 9 to the fully open side are sent to the stepping motor 11. The number of drive signals for full opening feed is, for example, 5 steps.

なお、全開送りはエンジン始動後の所定のタイミングで行われればよく、必ずしも定期的に行うものに限定されない。   It should be noted that the fully-open feed may be performed at a predetermined timing after the engine is started, and is not necessarily limited to one that is periodically performed.

図6は、エンジン始動時におけるエンジン温度毎のチョークバルブ9の位置つまり始動開度をステッピングモータ11の駆動信号のステップ数で示した図である。この例では、エンジン温度がマイナス25°Cから20°Cまでの範囲ではチョークバルブ9は全閉(ステップ数=110)であり、エンジン温度が30°C以上では、チョークバルブ9はわずかに開かれている。そして、エンジン温度が60°Cでは、チョークバルブ9は半開(ステップ数=55)であり、それ以上では、段階的にステップ数「35」までチョークバルブ9が開かれている。この図から理解できるように、エンジン温度が60°以下では始動開度が半開より全閉寄りであるので、ステッピングモータ11はチョークバルブ9の全閉側で初期化される。また、エンジン温度が60°以上では始動開度が半開より全開寄りであるので、ステッピングモータ11はチョークバルブ9の全開側で初期化される。   FIG. 6 is a diagram showing the position of the choke valve 9 at each engine temperature at the time of engine start, that is, the starting opening degree, by the number of steps of the drive signal of the stepping motor 11. In this example, the choke valve 9 is fully closed (number of steps = 110) when the engine temperature is in the range of minus 25 ° C. to 20 ° C., and the choke valve 9 is slightly opened when the engine temperature is 30 ° C. or higher. It has been. When the engine temperature is 60 ° C., the choke valve 9 is half open (the number of steps = 55). Above that, the choke valve 9 is opened step by step up to “35”. As can be understood from this figure, when the engine temperature is 60 ° or less, the starting opening is closer to full closing than half open, and therefore the stepping motor 11 is initialized on the fully closed side of the choke valve 9. Further, when the engine temperature is 60 ° or more, the starting opening degree is closer to the full opening than the half opening, so that the stepping motor 11 is initialized on the full opening side of the choke valve 9.

図7は、エンジン温度に対応するチョーク解除時間の例を示す図である。ここでは、電子ガバナによってエンジン回転数が基準回転数3300rpmになるように制御されているときの基本チョーク解除時間の例を示している。したがって、発電機12に接続される負荷の変動によって基準回転数が変動したときには、基本チョーク解除時間は(半開までの作動時間および半開から全開までの作動時間はいずれも)エンジン回転数に応じて補正される。すなわち、負荷が増大してエンジン回転数が基準回転数より高めに推移する時にはチョーク解除時間を短くするし、負荷が減少してエンジン回転数が基準回転数より低めに推移する場合はチョーク解除時間を長くする。このように発電機12つまりエンジン1の運転状態に応じて適正になるようにチョーク解除時間は補正される。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the choke release time corresponding to the engine temperature. Here, an example of the basic choke release time when the engine speed is controlled by the electronic governor to be the reference speed 3300 rpm is shown. Therefore, when the reference rotational speed fluctuates due to fluctuations in the load connected to the generator 12, the basic choke release time (both operating time until half-opening and operating time from half-opening to full-opening) depends on the engine speed. It is corrected. That is, the choke release time is shortened when the load increases and the engine speed changes higher than the reference speed, and the choke release time when the load decreases and the engine speed changes lower than the reference speed. Lengthen. Thus, the choke release time is corrected so as to be appropriate according to the operating state of the generator 12, that is, the engine 1.

なお、本実施形態では、エンジン温度としてシリンダヘッド2aの温度で代表させたが、チョークバルブ制御のためのエンジン温度はこの位置での温度に限定されない。例えば、オイルパンやエンジン水冷用のウォータジャケットに温度センサを装着して、潤滑オイル温度やエンジン冷却水の温度を検出し、これらでエンジン温度を代表させてもよい。その他、エンジン温度を代表できるエンジンケース部分で検出された温度情報を本発明のチョークバルブ制御に採用することができる。   In the present embodiment, the engine temperature is represented by the temperature of the cylinder head 2a. However, the engine temperature for controlling the choke valve is not limited to the temperature at this position. For example, a temperature sensor may be attached to an oil pan or a water jacket for engine water cooling to detect the temperature of the lubricating oil or the temperature of the engine cooling water, thereby representing the engine temperature. In addition, the temperature information detected in the engine case portion that can represent the engine temperature can be used for the choke valve control of the present invention.

本発明の一実施形態に係るオートチョーク装置のシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the auto choke apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. チョーク制御部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a choke control part. エンジン温度に対応するステッピングモータのパルスレートの例を示すテーブルである。It is a table which shows the example of the pulse rate of the stepping motor corresponding to engine temperature. ステッピングモータの初期化および始動開度まで駆動する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which drives to the initialization of a stepping motor, and a starting opening degree. チョークバルブを全開側に周期的に駆動する全開送り制御のフローチャートである。It is a flowchart of the full open feed control which drives a choke valve to a full open side periodically. エンジン始動時におけるエンジン温度毎のチョークバルブの位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the choke valve for every engine temperature at the time of engine starting. エンジン温度に対応するチョーク解除時間の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the chalk cancellation | release time corresponding to engine temperature.

符号の説明Explanation of symbols

1…エンジン、 2…温度センサ、 6…吸気管、 7…キャブレータ、 8…スロットルバルブ、 9…チョークバルブ、 11…ステッピングモータ、 12…発電機、 13…インバータ、 17…チョーク制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Temperature sensor, 6 ... Intake pipe, 7 ... Carbator, 8 ... Throttle valve, 9 ... Choke valve, 11 ... Stepping motor, 12 ... Generator, 13 ... Inverter, 17 ... Choke control part

Claims (4)

エンジン始動時にエンジン温度を代表する温度情報に基づいてエンジンの吸気通路に設けられたチョークバルブの開度を制御するオートチョーク装置において、
前記チョークバルブの開度を制御するためのステッピングモータと、
前記ステッピングモータへ供給する駆動パルスのパルスレートを設定する手段とを備え、
前記ステッピングモータの初期化を前記チョークバルブの全閉側もしくは全開側で行うとともに、
前記パルスレートの設定手段が、エンジン始動用電源投入時の前記ステッピングモータの初期化では、該初期化後の暖機運転中よりもステッピングモータのパルスレートを大きく設定することを特徴とするオートチョーク装置。
In the auto choke device that controls the opening degree of the choke valve provided in the intake passage of the engine based on temperature information representative of the engine temperature when starting the engine,
A stepping motor for controlling the opening of the choke valve;
Means for setting a pulse rate of a drive pulse supplied to the stepping motor,
Initializing the stepping motor on the fully closed side or fully open side of the choke valve,
The auto choke characterized in that the pulse rate setting means sets the pulse rate of the stepping motor larger in the initialization of the stepping motor when the engine starting power is turned on than in the warm-up operation after the initialization. apparatus.
前記ステッピングモータの初期化時のパルスレートが前記温度情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項1記載のオートチョーク装置。   The auto choke device according to claim 1, wherein a pulse rate at the time of initialization of the stepping motor is determined based on the temperature information. 前記チョークバルブの始動開度が前記温度情報に基づいて決定され、該チョークバルブが前記始動開度へ移動するまで前記初期化時の大きいパルスレートが維持されることを特徴とする請求項1記載のオートチョーク装置。   The start pulse of the choke valve is determined based on the temperature information, and a large pulse rate at the time of initialization is maintained until the choke valve moves to the start valve opening. Auto choke device. 前記チョークバルブによるチョーク状態が解除された後の所定タイミングで前記チョークバルブを全開側へ駆動する全開指令を出力するように構成されたことを特徴とする請求項3記載のオートチョーク装置。   4. The auto choke device according to claim 3, wherein a full open command for driving the choke valve to the full open side is output at a predetermined timing after the choke state by the choke valve is released.
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