JP2005344533A - Method for detecting clogging of air cleaner for engine - Google Patents
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本発明は、エンジンの吸気管に配設したエアクリーナの目詰まりを検出する方法に関し、殊に船外機エンジンや二輪自動車エンジンなど気筒毎に絞り弁および燃料供給手段を具えた吸気管が接続され、それらの入口に単一のエアクリーナが設置されているものについて、エアクリーナの目詰まりを検出して運転者にこれを認知させる目詰まり検出方法に関する。 The present invention relates to a method for detecting clogging of an air cleaner disposed in an intake pipe of an engine, and in particular, an intake pipe having a throttle valve and fuel supply means is connected to each cylinder such as an outboard engine or a two-wheeled vehicle engine. The present invention relates to a clogging detection method for detecting clogging of an air cleaner and allowing a driver to recognize the clogging of the air cleaner having a single air cleaner installed at the inlet.
エンジン用エアクリーナの目詰まり検出装置として、例えば特開昭62−150064号公報に記載されているように、吸気管の絞り弁上流側の圧力と排気管の排気圧力とを比較し、比較値が所定値以上となったとき目詰まりと判断するものが知られている。これは、エアクリーナの通気抵抗と排気圧力との間に相関関係があることを利用して目詰まりを検出しようとするものである。この目詰まり検出装置は、吸気管の圧力と排気圧力との圧力差で変位するダイヤフラム、その変位量を検知して目詰まりを報知するリードスイッチなどを用いた大形且つ複雑なものであって、エンジンによっては設置が困難なことがある。 As a clogging detection device for an engine air cleaner, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-150064, the pressure upstream of the throttle valve in the intake pipe is compared with the exhaust pressure in the exhaust pipe. What is determined to be clogged when a predetermined value or more is known. This is intended to detect clogging by utilizing the correlation between the air cleaner ventilation resistance and the exhaust pressure. This clogging detection device is a large and complex device using a diaphragm that is displaced by the pressure difference between the pressure of the intake pipe and the exhaust pressure, and a reed switch that detects the amount of displacement and notifies clogging. Depending on the engine, installation may be difficult.
一方、特開2004−19455号公報にはエンジン電子制御のために設置される絞り弁開度センサを用いて、絞り弁開度毎に設定した基準負荷と対応する絞り弁開度で検出した実負荷との偏差を算出させ、偏差が所定値より大きいときに目詰まり発生と判定することが記載されている。 On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-19455, a throttle valve opening sensor installed for engine electronic control is used to detect an actual value detected by a throttle valve opening corresponding to a reference load set for each throttle valve opening. It is described that a deviation from a load is calculated and it is determined that clogging has occurred when the deviation is larger than a predetermined value.
更に、特開平6−299916号公報には絞り弁開度センサ、車速センサ、回転数センサ、ECTECU、エンジンECUを具えさせ、エンジンが所定出力状態のとき実際の絞り弁開度と基準開度とを比較し、両者の偏差が所定値よりも大きいときに目詰まり発生と判定することが記載されている。 Further, JP-A-6-299916 includes a throttle valve opening sensor, a vehicle speed sensor, a rotation speed sensor, an ECT ECU, and an engine ECU. When the engine is in a predetermined output state, the actual throttle valve opening and the reference opening It is described that clogging occurs when the deviation between the two is larger than a predetermined value.
ところが、船外機エンジンや二輪自動車エンジンのように小気筒数の小形エンジンにおいては、絞り弁開度センサはもとより、処理能力の高い電子式制御装置およびこれにエンジン運転状態を入力する多種類のセンサを具えていないのが通常である。 However, in small engines with a small number of cylinders, such as outboard engine and two-wheeled vehicle engine, not only the throttle valve opening sensor, but also an electronic control device with high processing capability and various types of engine operation states input to this. Usually it does not have a sensor.
従って、前記の特開2004−19455号公報や特開平6−299916号公報に記載されている各手段を用いてエアクリーナの目詰まりを検出するには、新たなセンサを多数個追加したり高性能で高価な電子式制御装置を準備したりする必要が生じて、低価格が要求されるこの種のエンジンにおいては好適な手段とはいえない。
本発明は、船外機エンジンや二輪自動車エンジンなど各気筒に絞り弁および燃料供給手段を有する吸気管がそれぞれ設けられているとともにそれらの入口に単一のエアクリーナが設けられたものについて上記のような問題点を解決しようとするものであり、処理能力の高い電子式制御装置や多数のセンサを必要とせずに大幅な高価格化を招くことなくエアクリーナの目詰まりを確実に検出することができるようにすることを課題とする。 As described above, the present invention is such that each cylinder such as an outboard engine or a two-wheeled vehicle engine is provided with an intake pipe having a throttle valve and fuel supply means and a single air cleaner is provided at the inlet thereof. Therefore, it is possible to reliably detect clogging of the air cleaner without incurring a significant increase in price without requiring an electronic control device with a high processing capacity and a large number of sensors. The challenge is to do so.
本発明は複数の気筒毎に絞り弁と燃料供給手段とを有する吸気管が接続され、これら複数の吸気管の入口に設置されたエアクリーナが共通の単一とされているエンジン用エアクリーナに対して、複数の吸気管の一つについてその絞り弁下流側の吸気管圧力を検出し、エンジンの1サイクルにおける吸気管圧力の立ち下がり回数が複数回のときに目詰まりが発生したと判定するものとした。 The present invention relates to an engine air cleaner in which an intake pipe having a throttle valve and a fuel supply means is connected for each of a plurality of cylinders, and an air cleaner installed at the inlet of the plurality of intake pipes is a single unit. , Detecting the intake pipe pressure downstream of the throttle valve for one of the plurality of intake pipes, and determining that clogging has occurred when the intake pipe pressure has fallen multiple times in one cycle of the engine. did.
エンジンの或る気筒が吸気行程のとき、エアクリーナが目詰まりしていなければ、その気筒に接続されている吸気管の圧力即ち負圧は他の気筒に接続されている吸気管の圧力に影響を及ぼさない。 しかし、エアクリーナが目詰まりしていると、吸気行程中の気筒に接続されている吸気管の圧力が回復しない内に次の気筒が吸気行程となり、そのためにエンジンの1サイクル中に一つの吸気管で圧力が一回立ち下がるものが、気筒数に応じた回数立ち下がることとなる。従って、一つの吸気管のエンジン1サイクルにおける圧力の立ち下がり回数を監視することにより、エアクリーナの目詰まり発生を適確に知ることができる。 If an air cleaner is not clogged when one cylinder of the engine is in the intake stroke, the pressure in the intake pipe connected to that cylinder, that is, the negative pressure, will affect the pressure in the intake pipe connected to the other cylinder. Does not reach. However, if the air cleaner is clogged, the pressure in the intake pipe connected to the cylinder in the intake stroke will not recover, and the next cylinder will enter the intake stroke. Therefore, one intake pipe is used during one cycle of the engine. When the pressure falls once, the number of times falls according to the number of cylinders. Therefore, the occurrence of clogging of the air cleaner can be accurately known by monitoring the number of pressure falls in one engine cycle of one intake pipe.
ここで、前記の目詰まり検出について、別の手段として吸気管圧力を検出する吸気管が接続された気筒の吸気行程開始から次の吸気行程開始までを1サイクルとし、このサイクル内の非吸気行程中における吸気管圧力をサンプリングして圧力の立ち下がりを検知するものとした。 Here, regarding the clogging detection, as another means, the cycle from the start of the intake stroke to the start of the next intake stroke of the cylinder to which the intake pipe for detecting the intake pipe pressure is connected is defined as one cycle, and the non-intake stroke in this cycle The fall of the pressure was detected by sampling the intake pipe pressure inside.
即ち、吸気行程において吸気管圧力が立ち下がるのは当然のことであるので、非吸気行程時に吸気管圧力が回復するか否かを調べる、という簡単な手法で目詰まり検出を更に適確に判定することができる。 In other words, since it is natural that the intake pipe pressure falls during the intake stroke, the clogging detection can be determined more accurately by a simple method of checking whether the intake pipe pressure recovers during the non-intake stroke. can do.
また、エンジンの気筒数が多いと目詰まり発生時における1サイクル当たりの吸気管圧力の立ち下がり回数が気筒数に応じて多くなり、それぞれの立ち下がりの上下幅が小さくなって圧力回復途中であるか否かの判断が困難となる。 従って、本発明は気筒数が少ない2気筒または3気筒のエンジン用エアクリーナについて実施するのが好適である。 In addition, when the number of cylinders of the engine is large, the number of times the intake pipe pressure falls per cycle when clogging occurs increases according to the number of cylinders, and the vertical width of each fall decreases, and the pressure recovery is in progress. It becomes difficult to determine whether or not. Therefore, the present invention is preferably implemented for an air cleaner for a two-cylinder or three-cylinder engine having a small number of cylinders.
さらに、本発明を実施するうえで、目詰まり発生を運転者に報知しエアクリーナのエレメントの交換をうながすようにすることが好ましい。 Further, in carrying out the present invention, it is preferable to notify the driver of the occurrence of clogging and prompt the replacement of the air cleaner element.
以上のように、エアクリーナの目詰まり発生を一つの吸気管についての吸気管圧力の特徴的な立ち下がりにより判定するものとした本発明によると、処理能力の高い電子式制御装置や多数個のセンサを必要とせずに、従って大幅な高価格化を招くことなくエアクリーナの目詰まりを確実に検出することができるものである。 As described above, according to the present invention in which the occurrence of clogging of the air cleaner is determined by the characteristic falling of the intake pipe pressure for one intake pipe, the electronic control device having a high processing capacity and a large number of sensors are used. Therefore, it is possible to reliably detect clogging of the air cleaner without incurring a significant increase in price.
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図1は本発明を実施するための目詰まり検出装置6が設置されたエンジンシステムの配置図を示している。エンジン1は2気筒2サイクルエンジンであり、気筒毎に気化器4を具えた吸気管2が配設されており、この二本の吸気管2,2は入口側で一本とされ単一のエアクリーナ3が接続されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a layout of an engine system in which a clogging detection device 6 for carrying out the present invention is installed. The engine 1 is a two-cylinder two-cycle engine, and an
そして、一方の吸気管2の気化器4下流側に圧力センサ6bが設置され、これが絞り弁5の下流側に発生する吸気管圧力を検出して電子式制御装置6aに入力する。電子式制御装置6aは目詰まり発生を運転者に報知する警告器6cに接続され、これらの圧力センサ6b、電子式制御装置6a、警告器6cは目詰まり検出装置6を構成している。
And the
電子式制御装置6aとしては処理能力の低いCPU、記憶容量の小さいROM,RAMを具えた簡易且つ低価格のものが用いられており、そのROMに本実施の形態における目詰まり判定を実行するためのプログラムが格納されている。 As the electronic control device 6a, a simple and low-priced device including a CPU having a low processing capacity, a ROM and a RAM having a small storage capacity is used, and the clogging determination in the present embodiment is performed on the ROM. The program is stored.
本実施の形態における目詰まり検出装置6の作用を以下に説明する。本実施の形態ではエンジン1が2気筒2サイクルエンジンであり、圧力センサ6bを設置した吸気管2が接続されている気筒の吸気行程開始から次の吸気行程開始までを目詰まり検出のための1サイクルと定めた。 エアクリーナ3が目詰まりしておらず空気を正常に通過させているときは、吸気行程で発生した負圧、即ち吸気管圧力の立ち下がりは吸気行程を終ったとき回復し、もう一方の気筒の吸気行程による負圧の影響を受けない。従って、圧力センサ6bが検出する吸気管圧力は図2(A)に示す波形で表される。
The operation of the clogging detection device 6 in the present embodiment will be described below. In the present embodiment, the engine 1 is a two-cylinder two-cycle engine, and 1 for detecting clogging from the start of the intake stroke to the start of the next intake stroke of the cylinder to which the
エアクリーナ3に目詰まりが発生すると通過空気量が減少し、そのため一つの気筒の吸気行程が終わってもう一つの気筒が吸気行程に入ったとき、先の気筒に接続された吸気管の圧力が回復しない内にもう一つの気筒側の吸気管が空気を吸込むこととなるので、先の気筒側の吸気管圧力は再び低下する。 従って、圧力センサ6bが検出する吸気管圧力は図2(B)に示す波形で表され、1サイクル中に圧力の立ち下がりが二回発生する。
When clogging occurs in the
このため、1サイクルにおける吸気管圧力の立ち下がり回数を計数して立ち下がりが二回検知されたとき目詰まり発生と判定することにより、誤認することなく適確な判定が行われることとなる。具体的には、圧力センサ6bの検出値の変化を調べて立ち下がり回数を計数するか、または図2に示す波形をサンプリングして立ち下がり回数を計数することによって目詰まり発生の判定を行う。 或いは、吸気行程で吸気管に負圧が発生するのは当然のことであるので、非吸気行程中の吸気管圧力を波形からサンプリングすることによっても目詰まり発生を適確に検知することができる。
For this reason, by counting the number of falling times of the intake pipe pressure in one cycle and determining that clogging has occurred when the trailing edge is detected twice, an accurate determination can be made without misunderstanding. Specifically, the occurrence of clogging is determined by examining the change in the detection value of the
目詰まり発生を判定したとき、電子式制御装置6aは警告器6cを作動させて運転者に警告する。警告器6cは例えば赤色灯火を点灯する、「エアクリーナが目詰まりしました」などの文字を表示する、これを音声で表示する、など適宣の表示機能を具えたものが用いられる。また、1サイクル中の二回目に発生する吸気管圧力の立ち下がりの度合いに応じて灯火を例えば黄色・赤色の二段階で点灯させる、「エアクリーナエレメントの交換時期が近い」、「エアクリーナエレメントを交換して下さい」などを文字または音声で表示させることもでき、このようにするとエアクリーナ3のきめこまかい管理ができる。
When it is determined that clogging has occurred, the electronic control device 6a operates the warning device 6c to warn the driver. For example, a warning device 6c having a proper display function such as turning on a red light, displaying characters such as “the air cleaner is clogged”, and displaying this by voice is used. Also, depending on the degree of the fall of the intake pipe pressure that occurs the second time in one cycle, the lamp is lit in two stages, for example, yellow and red. “Replacement time of air cleaner element is near”, “Replace air cleaner element "Please do" or the like can be displayed in text or voice. In this way, the
尚、図1に示した実施の形態では燃料供給手段として気化器4を使用しており、従って絞り弁5は気化器4の一部品であるが、燃料供給手段が燃料噴射弁の場合は絞り弁5は周知のスロットルボディに設けられる。 そして、絞り弁5の下流側に圧力センサ6bを設置することにより、殊に絞り弁5の小開度域で吸気管圧力の立ち下がりが顕著に現出し、目詰まり発生の判定を正確なものとすることができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
また、異なる判定方法として、目詰まりが発生したときの基準波形を記憶手段に入力記憶させておき、これに近似した波形が生じたときに目詰まり発生と判定することも可能である。但し、この場合は所定の容量を有する記憶手段が必要となるとともに、二つの波形を比較してその近似性を判定するために比較的高い処理能力が必要となる。また、いずれの判定方法を採用するにしても目詰まり発生の判定レベルは、エンジン運転に障害をきたす程度よりも低い段階に設定するのが好ましい。 Further, as a different determination method, it is also possible to input and store a reference waveform when clogging occurs in the storage means, and to determine that clogging has occurred when a waveform similar to this is generated. However, in this case, a storage means having a predetermined capacity is required, and a relatively high processing capability is required for comparing the two waveforms and determining their approximation. In addition, regardless of which determination method is employed, it is preferable to set the determination level for occurrence of clogging at a level lower than the level at which the engine operation is disturbed.
次に本実施の形態における電子式制御装置6aの作用の一例を図3のフローチャートを用いて説明する。 Next, an example of the operation of the electronic control device 6a in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
電子式制御装置6aはエンジン始動により目詰まり検出を開始し、圧力センサ6bからの出力信号により吸気管圧力をモニタする(A1)。そして、モニタした吸気管圧力の値たまは圧力変化を表す波形中の立ち下がり回数を1サイクル毎にカウントし(A2)、その立ち下がり回数が1サイクル中に複数回であるか否かを調べる(A3)。
The electronic control unit 6a starts clogging detection by starting the engine, and monitors the intake pipe pressure by an output signal from the
そして、立ち下がり回数が複数回の場合に目詰まり発生と判定し(A4)、警告器6cに警告信号を出力して(A5)運転者に対応を促す。一方、立ち下がり回数が複数回ではない場合、即ち一回の場合は目詰まりの発生なしと判定し(B1)、警告信号を出力しない(B2)。この操作をエンジン運転中連続して行うか、または適宣間隔で行うことによりエアクリーナ3の目詰まり発生を監視するものである。
Then, when the number of falling times is a plurality of times, it is determined that clogging has occurred (A4), and a warning signal is output to the warning device 6c (A5) to prompt the driver to respond. On the other hand, when the number of times of falling is not a plurality of times, that is, once, it is determined that clogging has not occurred (B1), and no warning signal is output (B2). This operation is continuously performed while the engine is operating or is performed at appropriate intervals to monitor the occurrence of clogging of the
以上述べたように、本実施の形態によると目詰まり発生検知のためのセンサが吸気管に設ける圧力センサのみでよいとともに、小容量の電子式制御装置を準備すればよいことから、大幅な高価格化を招くことなく確実にエアクリーナの目詰まり発生を検出することができるものである。 As described above, according to this embodiment, the sensor for detecting the occurrence of clogging is only a pressure sensor provided in the intake pipe, and a small-capacity electronic control device has only to be prepared. It is possible to reliably detect the occurrence of clogging of the air cleaner without incurring price.
1 エンジン、 2 吸気管、 3 エアクリーナ、 4気化器、 5 絞り弁、 6 目詰まり検出装置、 6a 電子式制御装置、 6b 圧力センサ、 6c 警告器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine, 2 Intake pipe, 3 Air cleaner, 4 Vaporizer, 5 Throttle valve, 6 Clogging detection device, 6a Electronic control device, 6b Pressure sensor, 6c Warning device
Claims (5)
前記複数の吸気管の一つについてその絞り弁下流側の吸気管圧力を検出し、エンジンの1サイクルにおける吸気管圧力の立ち下がり回数が複数回のときに目詰まりが発生したと判定する、
ことを特徴とする目詰まり検出方法。 An engine air cleaner clogging detection method in which an intake pipe having throttle valves and fuel supply means is connected to each of a plurality of cylinders, and an air cleaner installed at the inlet of the plurality of intake pipes is a single unit. There,
Detecting the intake pipe pressure downstream of the throttle valve for one of the plurality of intake pipes, and determining that clogging has occurred when the number of falling of the intake pipe pressure in one cycle of the engine is multiple times;
A clogging detection method characterized by the above.
前記吸気管圧力を検出する吸気管が接続された気筒の吸気行程開始から次の吸気行程開始までを前記1サイクルとし、このサイクル内の排吸気行程中における吸気管圧力をサンプリングして圧力の立ち下がりを検知するものとした、
ことを特徴とする目詰まり検出方法。 The method for detecting clogging of an air cleaner for an engine according to claim 1,
The cycle from the start of the intake stroke to the start of the next intake stroke of the cylinder to which the intake pipe for detecting the intake pipe pressure is connected is defined as one cycle, and the intake pipe pressure during the exhaust intake stroke in this cycle is sampled to rise the pressure. It was supposed to detect the fall,
A clogging detection method characterized by the above.
ことを特徴とする目詰まり検出方法。 The clogging detection according to claim 1 or 2 is performed for an air cleaner for a 2-cylinder or 3-cylinder engine.
A clogging detection method characterized by the above.
5. The method for detecting clogging of an engine air cleaner according to claim 4, wherein the notification warning content to the driver differs depending on the degree of falling of the intake pipe pressure that is determined to be clogged.
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