JP2554939B2 - 電子ガバナ付きエンジンの低温時始動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電子ガバナ付きエンジンの低温時始動制御
装置に関し、低温時に始動する場合にエンジン回転数の
ハンチングを円滑に防止できるものを提供する。

〈従来技術〉 従来の電子ガバナ付きエンジンとしては、キースイッ
チなどの始動操作スイッチをセルスタータなどの始動操
作手段を直接的に接続し、始動スイッチの始動位置への
入力操作により、始動操作手段を作動させてエンジンを
始動するように構成したものがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来技術では、例えば−10℃以下
の低温時に始動すると、 （１）潤滑油の粘度が大きくなり、ガバナを構成するア
クチェータの出力ロッドの運動性が低下するうえ、クラ
ンクピン、クランク軸のメインベアリングなどのエンジ
ンの各種潤滑部の運動の円滑性も悪くなり、いわばエン
ジンの内部負荷変動の幅が大きくなる。

（２）当該低温時には、ガバナの配線、コイルなどの抵
抗が小さくなり、アクチェータなどに流れる電流が過剰
になって、ガバナで制御する幅が粗くなる。

上記（１）〜（２）の結果、エンジンの回転数はハン
チングを起こし、一定の回転数に収斂するのに時間を要
する。

本発明は、低温時に始動する場合でも、エンジン回転
数のハンチングを防止することを技術的課題とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解消するための手段を、実施例に対応する
図面を用いて以下に説明する。

即ち、本発明は、電子ガバナ付きエンジンＥに低温時
始動制御装置１を設け、 低温時始動制御装置１は、温度検出手段２と、温度記
憶手段３と、予備始動終了検出手段４と、始動操作手段
５と、始動停止手段６と、始動制御手段７と、始動スイ
ッチ８と、エンジン停止検出手段10とを備え、 温度検出手段２と温度記憶手段３と予備始動終了検出
手段４とエンジン停止検出手段10と始動スイッチ８と
は、始動制御手段５を介して始動操作手段５及び始動停
止手段６に接続され、 （１）温度検出手段２の検出温度Ｔが温度記憶手段３の
設定温度T₀以下である場合には、 始動スイッチ８からの入力信号を受けた始動制御手段
７が、始動操作手段５及び予備始動終了検出手段４に作
動信号を出力してエンジンＥを予備始動させ、 予備始動終了検出手段４が予備始動終了信号を出力す
ると、始動制御手段７が始動停止手段６に作動信号を出
力してエンジンＥを運転停止させ、 エンジン停止検出手段10からのエンジン停止信号を受
けた始動制御手段７が始動操作手段５に作動信号を出力
してエンジンＥを本始動させるとともに、 （２）温度検出手段２の検出温度Ｔが温度記憶手段３の
設定温度T₀より高い場合には、 始動スイッチ８からの入力信号を受けた始動制御手段
７が始動操作手段５のみに作動信号を出力して、エンジ
ンＥを本始動させるように構成した ことを特徴とする電子ガバナ付きエンジンの低温時始動
装置である。

〈作用〉 温度検出手段２の検出温度Ｔが温度記憶手段３の設定
温度T₀（例えば、−10℃）以下であると、 始動制御手段７が始動操作手段５（例えば、セルスタ
ータ）を作動させてエンジンＥを予備始動させる。

同時に、予備始動終了検出手段４が作動して、予備始
動後に所定条件を満たすと、予備始動終了信号を出力す
る。

当該予備始動終了手段４は、エンジンＥがある程度暖
機されたことを確認するためのものであって、例えば、 （イ）上記機関温検出センサ２からの検出温度Ｔを、自
己が記憶している予備始動終了温度Ta（エンジンＥがあ
る程度暖機された場合に相当する温度を示し、上記温度
記憶手段３の設定温度T₀より高い温度に設定される）と
比較して、Ｔ≧Taの条件を満たした場合に、始動制御手
段７に予備始動終了信号を出力するように構成した温度
比較手段、 （ロ）エンジンＥを予備始動させた後に、ある程度の時
間が経過するとエンジンＥは必然的にかなりの程度暖ま
っていることが推定できるので、所定の時間経過を予備
始動終了確認手段としたタイマ などを指す。

始動制御手段７が始動停止手段６（例えば、ガスエン
ジン、ガソリンエンジンでは、燃料カット弁や点火栓へ
の給電カット手段などを指し、ディーゼルエンジンで
は、燃料噴射ラックを無噴射位置に移動する手段などを
指す）に作動信号を出力してエンジンＥを運転停止させ
る。

エンジンＥが停止すると、エンジン停止検出手段10か
ら始動制御手段７にエンジン停止信号が出力され、始動
操作手段５が作動してエンジンＥが本始動する。

この場合、上述したように、エンジンＥは予備始動に
よりある程度暖まっているので、潤滑油の粘度は低下
し、電子ガバナの回路全体の抵抗の減少も抑制される。

〈発明の効果〉 （１）本発明では、低温時には、エンジンを所定時間予
備始動し、その後にエンジンの運転を一旦停止した後
に、本始動を行うものであるので、予備始動期間中にエ
ンジンが暖機される。

このため、本始動時には、潤滑油の粘度は、低温時よ
りも小さくなっており、また、電子ガバナの配線やコイ
ル等の抵抗値も所定値に回復している。

この結果、本始動時には、電子ガバナを構成するアク
チュエータの出力ロッドの運動性が良好なものとなり、
クランクピンやクランク軸のメインベアリング等のエン
ジンの各種潤滑部の運動も円滑に行われ、また、電子ガ
バナのアクチュエータに過剰な電流が流れることもな
い。

このため、エンジンの回転数を制御する制御系の応答
性を低温始動時よりも向上できる。この結果、低温始動
時よりも過渡応答期間を大幅に短縮できるので、本始動
開始後の短時間でエンジンの回転数を一定の値に収斂す
ることができる。このため、ハンチングを防止すること
ができる。

また、低温時でない通常温度時では、予備始動を省略
して直接的にエンジンを本始動するが、この場合には潤
滑油の粘度の低下はないので、予備始動を省略してもエ
ンジン始動に支障はない。

（２）エンジンに低温時始動制御装置をハード的にでは
なく、プログラム的に組み込めるので、低温時始動制御
装置を安価に製造できる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて述べる。

第１図は電子ガバナ付きガスエンジンの低温時始動制
御装置の機能ブロック図、第２図は同制御装置の機能を
示すフローチャート、第３図は同制御装置におけるエン
ジン回転数の経時変化図であって、縦型ガスエンジンＥ
に空気・燃料混合器11を設け、燃料ガス（例えば、LPガ
ス）供給源12を調圧弁13、ゼロガバナ14などを介して当
該混合器11に接続する。

上記ガスエンジンＥのフライホイル15に回転数検出セ
ンサ16及びセルスタータ５を付設し、回転数検出センサ
16で検出したエンジン回転数に基づいて電子ガバナ18の
制御装置17がアクチェータ17aを介して空気・燃料混合
器11のスロットル弁11aを開閉作動させて、ガスエンジ
ンＥの回転数を外部負荷に合わせて調速可能に構成す
る。

一方、ガスエンジンＥに低温時始動制御装置１を設
け、低温時にエンジンＥを始動する場合に、エンジン回
転数のハンチングを防止するように構成する。

即ち、第１図に示すように、上記低温時始動制御装置
１は、温度検出手段２と、温度記憶手段３と、予備始動
終了検出手段４と、始動操作手段５と、始動停止手段６
と、始動制御手段７と、始動スイッチ８と、エンジン停
止検出手段10とから構成される。

そして、温度検出手段２と温度記憶手段３と予備始動
終了検出手段４とエンジン停止検出手段10と始動スイッ
チ８とは、始動制御手段５を介して始動操作手段５及び
始動停止手段６に接続される。

上記温度検出手段２は、エンジンＥの機関壁に取り付
けた機関温検出センサから成り、機関温Ｔを検出可能に
構成される。

但し、機関温に替えて、気温や水冷エンジンＥであれ
ば水温を検出するようにしても良い。

上記温度記憶手段３には、低温時始動に相当する所定
の低温T₀が信号として固定されている。

上記予備始動終了検出手段４は、上記機関温検出セン
サ２からの検出温度Ｔを、自己が記憶している予備始動
終了温度Ta（エンジンＥがある程度暖機された場合に相
当する温度を示す。但し、Ta≧T₀である。）と比較し
て、Ｔ≧Taの条件を満たした場合に、始動制御手段７に
予備始動終了信号を出力するように構成される。

但し、機関温度の検出（機関温に替えて水冷エンジン
Ｅの水温を検出しても良い）は、既存の上記機関温検出
センサ２を利用しないで、これ以外に別途設けた温度セ
ンサで行っても差し支えない。

また、当該予備始動終了検出手段４は、エンジンＥがあ
る程度暖機されたことを確認するためのものであって、
前述したように、エンジンＥを予備始動させた後に、あ
る程度の時間が経過するとエンジンＥは必然的にかなり
の程度暖まっていることが推定できるので、上記温度比
較手段に替えて、タイマにより構成しても差し支えな
い。

上記始動操作手段５は、セルスタータにより構成され
る。

上記始動停止手段６は、前記燃料供給系統のうちの、
調圧弁13とゼロガバナ14との間に介在した燃料供給カッ
ト弁により構成され、燃料供給をカットしてエンジンＥ
を停止するものである。

上記始動スイッチ８は、キースイッチにより構成され
る。

上記エンジン停止検出手段10は、前記フライホイル15
に臨ませた回転数検出センサ16により構成される。但
し、電子ガバナ18を構成する当該回転数センサ16を利用
しないで、これ以外に別途回転数検出センサを設けても
良い。

また、当該エンジン停止検出手段10は、前記燃料供給
カット弁６がカット位置に切り替わるのを検知して、エ
ンジン停止を検出するように構成しても良い。

そこで、上記低温時始動制御装置１の制御手順を第２
図のフローチャートに基づいて説明する。

（１）低温時始動の場合 作業者がキースイッチを停止位置から始動位置に切り
換え操作すると、当該始動指令操作により始動入力信号
が始動制御手段７に出力される（ステップS₁）。

機関温検出センサ２の検出温度Ｔが温度記憶手段３の
設定温度T₀（例えば、−10℃）以下の低温時には、始動
制御手段７が低温時始動を判断して（ステップS₂）、セ
ルスタータ５に作動信号を出力するとともに、予備始動
終了検出手段４に作動信号を出力して、ガスエンジンＥ
を予備始動させる（ステップS₃）。

予備始動終了検出手段４が前記温度比較によってＴ≧
Taの条件を満たした場合には、エンジンＥは既にある程
度暖機されているので、始動制御手段７に予備始動終了
信号を出力する（ステップS₄）。

始動制御手段７が燃料供給カット弁６に作動信号を出
力して燃料供給をカットして、ガスエンジンＥを運転停
止させる（ステップS₅）。

エンジンＥ（即ち、フライホイル15の回転）の停止を
エンジン停止検出手段10が検出すると、エンジン停止信
号を始動制御手段７に出力する（ステップS₆）。

始動制御手段７がセルスタータ５を駆動して、ガスエ
ンジンＥは本始動する（ステップS₇）。

（２）通常温度時始動の場合 温度検出手段２の検出温度Ｔが温度記憶手段３の設定
温度T₀（−10℃）より高い通常温度では、 始動スイッチ８の入力信号を受けた始動制御手段７
は、始動操作手段５のみに作動信号を出力して、予備始
動を省略し、直ちにエンジンＥを本始動させる。

この結果、本実施例の制御装置では、例えば−10℃以
下の低温時には、エンジンＥを一旦予備始動させ機関を
暖め、潤滑油の粘度を下げてから本始動するので、第３
図に示すように、ハンチングが顕著な予備始動期間Ａに
反して、エンジンＥの停止時Ｂのあとの本始動期間Ｃで
は、エンジンＥの回転数はすぐに一定値に収斂して、ハ
ンチングを円滑に防止できる。

尚、本発明は、電子ガバナ付きエンジンであれば、上
記実施例のようなガスエンジンに限らず、ガソリンエン
ジン及びディーゼルエンジンにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は電子ガバナ付き
ガスエンジンの低温時始動制御装置の機能ブロック図、
第２図は同制御装置の機能を示すフローチャート、第３
図は同制御装置におけるエンジン回転数の経時変化図で
ある。 Ｅ……電子ガバナ付きエンジン、１……低温時始動制御
装置、２……温度検出手段、３……温度記憶手段、４…
…予備始動終了検出手段、５……始動操作手段、６……
始動停止手段、７……始動制御手段、８……始動スイッ
チ、10……エンジン停止検出手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子ガバナ付きエンジンＥに低温時始動制
   御装置１を設け、 低温時始動制御装置１は、温度検出手段２と、温度記憶
   手段３と、予備始動終了検出手段４と、始動操作手段５
   と、始動停止手段６と、始動制御手段７と、始動スイッ
   チ８と、エンジン停止検出手段10とを備え、 温度検出手段２と温度記憶手段３と予備始動終了検出手
   段４とエンジン停止検出手段10と始動スイッチ８とは、
   始動制御手段７を介して始動操作手段５及び始動停止手
   段６に接続され、 温度検出手段２の検出温度Ｔが温度記憶手段３の設定温
   度T₀以下の場合には、 始動スイッチ８からの入力信号を受けた始動制御手段７
   が、始動操作手段５及び予備始動終了検出手段４に作動
   信号を出力してエンジンＥを予備始動させ、 予備始動終了検出手段４が予備始動終了信号を出力する
   と、始動制御手段７が始動停止手段６に作動信号を出力
   してエンジンＥを運転停止させ、 エンジン停止検出手段10からのエンジン停止信号を受け
   た始動制御手段７が始動操作手段５に作動信号を出力し
   てエンジンＥを本始動させるとともに、 温度検出手段２の検出温度Ｔが温度記憶手段３の設定温
   度T₀より高い場合には、 始動スイッチ８からの入力信号を受けた始動制御手段７
   が始動操作手段５のみに作動信号を出力して、エンジン
   Ｅを本始動させるように構成したことを特徴とする電子
   ガバナ付きエンジンの低温時始動装置