JP5443306B2 - General-purpose engine control device - Google Patents
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Description
この発明は汎用エンジンの制御装置に関し、より詳しくは汎用エンジンの暖機運転を制御する装置に関する。 The present invention relates to a general-purpose engine control device, and more particularly to a device that controls warm-up operation of a general-purpose engine.
従来より、エンジンの制御装置において、暖機時に、潤滑油(オイル)の温度に基づいて算出された暖機補正係数で燃料噴射量を増量補正するようにした技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an engine control device, a technology has been proposed in which the fuel injection amount is increased and corrected by a warm-up correction coefficient calculated based on the temperature of lubricating oil (oil) during warm-up (for example, a patent) Reference 1).
しかしながら、暖機運転によるエンジンの温度上昇が潤滑油に伝達されるまでにはある程度の時間を要するため、上記の如く潤滑油の温度を用いて燃料噴射量を増量補正するように構成した場合、エンジンの暖機状態が増量補正に直ちに反映されず、そのため暖機状態に適した燃料噴射量が算出されず、結果として暖機運転が必要以上に長く行われて燃料消費量が増大するなどの不具合が発生するおそれがあった。 However, since a certain amount of time is required until the temperature increase of the engine due to the warm-up operation is transmitted to the lubricating oil, when the fuel injection amount is configured to be increased and corrected using the lubricating oil temperature as described above, The warm-up state of the engine is not immediately reflected in the increase correction, so the fuel injection amount suitable for the warm-up state is not calculated, and as a result, the warm-up operation is performed longer than necessary and the fuel consumption increases. There was a risk of malfunction.
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、潤滑油の温度に代わるパラメータを用いることで、エンジンの暖機状態に応じた適切な燃料噴射量を算出するようにした汎用エンジンの制御装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to use a parameter in place of the lubricating oil temperature to calculate an appropriate fuel injection amount according to the warm-up state of the engine. Is to provide.
上記した課題を解決するために、請求項1にあっては、作業機の動力源として使用可能な汎用エンジンの吸気管に配置されたスロットルバルブのスロットル開度とエンジン回転数とに基づいて基本噴射量を算出する基本噴射量算出手段と、前記汎用エンジンの点火プラグ座の温度変化量を検出する点火プラグ座温度変化量検出手段と、前記汎用エンジンのシリンダヘッドの温度を検出するエンジン温度検出手段と、前記検出された点火プラグ座の温度変化量とシリンダヘッドの温度とに基づいて暖機補正係数を算出すると共に、前記汎用エンジンの始動が完了した後に前記算出された暖機補正係数で前記基本噴射量を補正して暖機時の燃料噴射量を算出してインジェクタから噴射させる暖機制御を実行する暖機制御実行手段とを備えると共に、前記暖機補正係数は、前記シリンダヘッドの温度に基づいて算出される初期値から前記点火プラグ座の温度変化量に基づいて算出される所定値ずつ減少するように算出される如く構成した。 In order to solve the above-described problems, the present invention is based on the basis of the throttle opening degree of the throttle valve and the engine speed arranged in the intake pipe of a general-purpose engine that can be used as a power source of the work machine. Basic injection amount calculation means for calculating the injection amount, spark plug seat temperature change amount detection means for detecting the temperature change amount of the spark plug seat of the general-purpose engine, and engine temperature detection for detecting the temperature of the cylinder head of the general-purpose engine means and, calculates the warm-up correction factor based on the temperature of the temperature change amount of the detected spark plug seat and the cylinder head, with the calculated warmup correction coefficient after startup of the general-purpose engine has been completed together and a warm-up control execution means for executing the warm-up control for injected from the injector to calculate the fuel injection amount at the time of warming-up by correcting the basic injection amount The warm-up correction coefficient was constructed as calculated to decrease by a predetermined value which is calculated on the basis of the initial value is calculated based on the temperature of the cylinder head to the temperature change amount of the ignition plug seat.
請求項2に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、前記暖機補正係数は、前記汎用エンジンが所定数回転する度または所定時間が経過する度に算出される如く構成した。 In the general-purpose engine control apparatus according to claim 2 , the warm-up correction coefficient is calculated every time the general-purpose engine rotates a predetermined number of times or a predetermined time elapses.
請求項3に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、前記暖機補正係数が1.0以上の乗算項からなり、前記汎用エンジンが所定数回転する度または所定時間が経過する度に1.0に向けて前記所定値ずつ減少するように算出されると共に、前記暖機制御実行手段は、前記暖機補正係数が1.0になるまで前記暖機制御を実行する如く構成した。
In the control device for a general-purpose engine according to
請求項4に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、前記汎用エンジンは、前記エンジン回転数が操作者によって設定された目標回転数となるように前記スロットルバルブを開閉するアクチュエータを備えてなる如く構成した。
In the general-purpose engine control device according to
請求項1に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、汎用エンジンのスロットル開度とエンジン回転数とに基づいて基本噴射量を算出し、汎用エンジンの点火プラグ座の温度変化量とシリンダヘッドの温度を検出すると共に、検出された点火プラグ座の温度変化量とシリンダヘッドの温度とに基づいて基本噴射量を補正して暖機時の燃料噴射量を算出してインジェクタから噴射させる暖機制御を実行するように構成、即ち、潤滑油の温度に代えて、暖機運転によるエンジンの温度上昇が即座に反映され易い燃焼室に近接して配置される点火プラグ座の温度変化量に基づいて暖機時の燃料噴射量を算出するように構成したので、エンジンの暖機状態(具体的には暖機の進捗状態)に応じた適切な燃料噴射量を算出でき、よって暖機運転時間を短縮することが可能になると共に、燃料消費量を低減させることができる。 In the control device for a general-purpose engine according to claim 1, the basic injection amount is calculated based on the throttle opening and the engine speed of the general-purpose engine, and the temperature change amount of the spark plug seat of the general-purpose engine and the cylinder head It detects the temperature, the detected temperature variation and by correcting the basic injection amount based on the temperature of the cylinder head to calculate the fuel injection amount at the time of warm-up warm-up control for ejection from the injector of the spark plug seat In other words, instead of the temperature of the lubricating oil, based on the amount of change in the temperature of the spark plug seat disposed in the vicinity of the combustion chamber where the engine temperature rise due to the warm-up operation is easily reflected immediately. Since the fuel injection amount at the time of warm-up is calculated, an appropriate fuel injection amount corresponding to the warm-up state of the engine (specifically, the progress state of warm-up) can be calculated. Short Together it becomes possible to, it is possible to reduce fuel consumption.
また、汎用エンジンが外気温によって暖機状態(具体的には暖機の進捗状態)が変化し易い空冷式の汎用エンジンからなる場合であっても、上記の如く構成することで、暖機状態に応じた適切な燃料噴射量を算出することが可能となる。 Even if the general-purpose engine is an air-cooled general-purpose engine whose warm-up state (specifically, the warm-up progress state) is likely to change depending on the outside air temperature, It is possible to calculate an appropriate fuel injection amount according to the above.
また、暖機制御実行手段は、検出された点火プラグ座の温度変化量とシリンダヘッドの温度とに基づいて暖機補正係数を算出すると共に、汎用エンジンの始動が完了した後に暖機補正係数で基本噴射量を補正して暖機時の燃料噴射量を算出するように構成したので、上記した効果に加え、エンジンの暖機状態に応じた暖機補正係数から適切な燃料噴射量を算出でき、よって暖機運転時間をより短縮することが可能になると共に、燃料消費量をより一層低減させることができる。 The warm-up control execution means calculates a warm-up correction coefficient based on the detected temperature change amount of the spark plug seat and the temperature of the cylinder head, and uses the warm-up correction coefficient after the start of the general-purpose engine is completed. Since the fuel injection amount during warm-up is calculated by correcting the basic injection amount, an appropriate fuel injection amount can be calculated from the warm-up correction coefficient corresponding to the warm-up state of the engine in addition to the effects described above. Therefore, the warm-up operation time can be further shortened, and the fuel consumption can be further reduced.
また、暖機補正係数は、シリンダヘッドの温度に基づいて算出される初期値から点火プラグ座の温度変化量に基づいて算出される所定値ずつ減少するように算出される如く構成したので、請求項2で述べた効果に加え、エンジンの暖機が進むにつれて暖機補正係数を徐々に(段階的に)減少させることができ、よってエンジンの暖機状態に応じた適切な燃料噴射量を算出することができる。 Further , the warm-up correction coefficient is configured to be calculated so as to decrease by a predetermined value calculated based on the amount of change in the temperature of the spark plug seat from the initial value calculated based on the temperature of the cylinder head. In addition to the effect described in the item 2, the warm-up correction coefficient can be gradually (stepwise) decreased as the engine warms up, so that an appropriate fuel injection amount corresponding to the warm-up state of the engine is calculated. can do.
請求項2に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、暖機補正係数は、汎用エンジンが所定数回転する度または所定時間が経過する度に算出されるように構成したので、請求項2,3で述べた効果に加え、時間の経過に伴って、換言すれば、エンジンの暖機が進むにつれて暖機補正係数を確実に減少させることができ、よってエンジンの暖機状態により適した燃料噴射量を算出することができる。 In the general-purpose engine control apparatus according to claim 2 , the warm-up correction coefficient is calculated every time the general-purpose engine rotates a predetermined number of times or every predetermined time elapses. In addition to the effects described in 3 above, in other words, as the engine warms up, the warm-up correction coefficient can be reliably reduced with the passage of time, so that the fuel injection more suitable for the warm-up state of the engine The amount can be calculated.
請求項3に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、暖機補正係数が1.0以上の乗算項からなり、エンジンが所定数回転する度または所定時間が経過する度に1.0に向けて所定値ずつ減少するように算出される如く構成したので、請求項3,4で述べた効果に加え、エンジンの暖機が進むにつれて暖機補正係数を1.0に向けて徐々に減少させることができ、よってエンジンの暖機状態により一層適した燃料噴射量を算出することができる。
In the general-purpose engine control apparatus according to
また、暖機制御実行手段は、暖機補正係数が1.0になるまで暖機制御を実行するように構成したので、エンジンの暖機が完了する適切な時期まで暖機制御を実行(継続)することが可能となる。 Further, since the warm-up control execution means is configured to execute the warm-up control until the warm-up correction coefficient reaches 1.0, the warm-up control is executed until the engine warm-up is completed (continue) ).
請求項4に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、汎用エンジンは、前記エンジン回転数が操作者によって設定された目標回転数となるように前記スロットルバルブを開閉するアクチュエータを備えてなるように構成、具体的には、電子ガバナを備えるように構成したので、上記した効果に加え、アクチュエータを駆動させる指令値に基づいてスロットル開度を算出(検出)できるため、スロットル開度センサを不要にでき、簡素な構成でエンジンの暖機状態に適した燃料噴射量を算出することができる。
In the general-purpose engine control apparatus according to
以下、添付図面に即してこの発明に係る汎用エンジンの制御装置を実施するための形態について説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for implementing a general-purpose engine control apparatus according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1はこの発明の実施例に係る汎用エンジンの制御装置を全体的に示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing a general-purpose engine control apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1において、符号10は汎用エンジン(汎用内燃機関)を示す。エンジン10は空冷式の4サイクル単気筒OHV型でガソリンを燃料とし、例えば400cc程度の排気量を有し、農業、建設などの産業用小型作業機の動力源として使用(接続)可能な汎用内燃機関からなる。
In FIG. 1, the code |
エンジン10のシリンダブロック10a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10aにはシリンダヘッド10b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。
A piston 14 is accommodated in a cylinder 12 formed inside the cylinder block 10a of the
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30に接続される。
An intake pipe 20 is connected to the
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30に接続される。
More specifically, the injector 24 is connected to the
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30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。
A
燃料ポンプ36は圧送されてフィルタ32aで濾過された燃料を高圧に加圧し、レギュレータ32bで調圧しつつ、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30に戻される。
The
エアクリーナ(図示せず)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。 The intake air drawn from the air cleaner (not shown) flows through the intake pipe 20, the flow rate is adjusted by the throttle valve 22, reaches the intake port, and mixes with the fuel injected from the injector 24 to form an air-fuel mixture.
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、燃焼室16に近接して配置される点火プラグ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。
When the
シリンダブロック10aにはシリンダヘッド10bと対向する側においてクランクケース(図示せず)が取り付けられ、その内部にはクランクシャフト50が回転自在に収容される。クランクシャフト50はピストン14にコンロッド14aを介して連結され、ピストン14の駆動に応じて回転する。
A crankcase (not shown) is attached to the cylinder block 10a on the side facing the
クランクケースにはクランクシャフト50と平行してカムシャフト(図示せず)が回転自在に収容され、ギヤ機構(図示せず)を介してクランクシャフト50に連結されて駆動される。カムシャフトは吸気側カムと排気側カムを備え、図示しないプッシュロッドとロッカーアームを介して吸気バルブ40と排気バルブ44を開閉する。
A camshaft (not shown) is rotatably accommodated in the crankcase in parallel with the
クランクシャフト50の他端にはフライホイール52が取り付けられる。フライホイール52の外側位置においてクランクケースにはパルサコイル(クランク角センサ)54が取り付けられ、フライホイール52の表面側に取り付けられた1個のマグネット(永久磁石片。図示せず)と相対回転してその磁束と交錯することで、上死点付近の所定のクランク角度でクランクシャフト50の1回転当たり(360度当たり)1個の出力を生じる。
A
また、クランクケースの内側位置にはパワーコイル(発電コイル)56が取り付けられ、フライホイール52の裏面側に取り付けられた8個のマグネット(永久磁石片。図示せず)との相対回転に伴ってマグネットの磁束と交錯して起電力を生じるACG(交流発電機)として機能する。生じた起電力は整流された後、バッテリ(図示せず)に供給され、バッテリを充電する。
In addition, a power coil (power generation coil) 56 is attached to an inner position of the crankcase, and with relative rotation with eight magnets (permanent magnet pieces, not shown) attached to the back side of the
クランクシャフト50の一端には作業機などの負荷60が接続される。ここで負荷60は「原動機から出るエネルギ(出力)を消費する機械設備またはその機械設備が消費する動力(仕事率)の大きさ」を意味する。
A
エンジン10のハウジング(図示せず)上の適宜位置には操作者(ユーザ)に操作自在なアクセルレバー62が配置される。アクセルレバー62は、操作者の指でつままれて所定の最小エンジン回転数から最大エンジン回転数に至る範囲を回転して操作者の意図する目標回転数Ndを指示可能なツマミからなる。
An
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、操作者のアクセルレバー62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。
The throttle valve 22 is connected to an electric motor (actuator, more specifically, a stepping motor) 64. The
吸気管20においてスロットルバルブ22の配置位置の上流にはサーミスタなどからなる吸気温度センサ70が配置され、その部位を流れる吸気の温度を示す出力を生じる。また、シリンダブロック10aにおいてシリンダヘッド10bの近傍位置には同様にサーミスタなどからなるエンジン温度センサ72が配置され、その部位の温度、即ち、エンジン10の温度(エンジン温度。正確にはシリンダヘッド10bの温度)Tを示す出力を生じる。
An
点火プラグ42においてシリンダヘッド10bと接触する点火プラグ座(座面部)42aには、点火プラグ座温度センサ73が取り付けられ、点火プラグ座42aの温度Taを示す信号を出力する。
A spark plug
また、アクセルレバー62には可変抵抗器(ポテンショメータ)74が接続され、操作者によるアクセルレバー62の操作によって設定された目標回転数Ndを示す出力を生じると共に、エンジン10のハウジング上の適宜位置には操作者(ユーザ)に操作自在な操作スイッチ76が配置される。
A variable resistor (potentiometer) 74 is connected to the
操作スイッチ76は、操作者によってオン位置に操作される(オンされる)とき運転指示を示す出力を生じる一方、オフ位置に操作される(オフされる)とき停止指示を示す出力を生じる。
The
これらセンサ70,72,73,74とスイッチ76と前記したパルサコイル54ならびにパワーコイル56の出力は、ECU(Electronic Control Unit。電子制御ユニット)80に送られる。ECU80はその出力に基づいてインジェクタ24、点火プラグ42および電動モータ64などの動作を制御する。
The outputs of these
図2はECU80の構成を中心に示すブロック図である。ECU80はエンジン回転数検出ブロック80a、ガバナ制御ブロック80b、燃料噴射量算出ブロック80cおよび点火時期算出ブロック80dを備える。
FIG. 2 is a block diagram mainly showing the configuration of the
エンジン回転数検出ブロック80aは、パルサコイル54の出力をカウントしてエンジン回転数NEを検出する。尚、エンジン回転数NEはパワーコイル56の出力から検出しても良い。
The engine
ガバナ制御ブロック80bは、アクセルレバー62の操作に応じた可変抵抗器74の出力からエンジン10の目標回転数Ndを決定し、エンジン回転数検出ブロック80aから入力されるエンジン回転数NEが目標回転数Ndとなるように(一致するように)スロットル開度を調整する。
The
具体的には、検出されたエンジン回転数NEが目標回転数Ndより小さい場合、現在のスロットル開度指令値THより所定開度だけ増大させたスロットル開度指令値THを出力する。逆に、エンジン回転数NEが目標回転数Ndより大きい場合、現在出力しているスロットル開度指令値THより所定開度だけ減少させたスロットル開度指令値THを出力する。出力されたスロットル開度指令値THは電動モータ64に送信され、電動モータ64によってスロットル開度が調整される。即ち、この実施例に係るエンジン10は、電動モータ64,ECU80などから構成される機構からなる電子ガバナを備える。
Specifically, when the detected engine speed NE is smaller than the target engine speed Nd, a throttle opening command value TH that is increased by a predetermined opening from the current throttle opening command value TH is output. On the other hand, when the engine speed NE is greater than the target speed Nd, the throttle opening command value TH that is reduced by a predetermined opening from the currently output throttle opening command value TH is output. The output throttle opening command value TH is transmitted to the
このようにECU80は電動モータ64の回転量を指令することから、スロットル開度センサを必要とすることなく、自らの指令値THからスロットルバルブ22の開度(スロットル開度)を算出(検出)する。スロットル開度は全閉位置付近を0、全開位置付近を100としたときの%で算出される。
Since the
燃料噴射量算出ブロック80cは、エンジン回転数検出ブロック80aで検出されたエンジン回転数NEとガバナ制御ブロック80bから入力されたスロットル開度指令値THに基づいて予め設定された燃料噴射量マップ(特性)に従って基本噴射量を算出、即ち、スロットルスピード方式といわれる手法で算出する。
The fuel injection
さらに、燃料噴射量算出ブロック80cは、暖機時においてエンジン温度センサ72の出力からエンジン温度Tを検出すると共に、点火プラグ座温度センサ73の出力から点火プラグ座42aの温度Taを検出し、検出された各温度T,Taに基づいて暖機補正係数を算出する。
Further, the fuel injection
具体的には、エンジン温度Tに基づき、予め設定された暖機補正係数初期値マップ(特性)と暖機補正係数減算量マップ(特性)を検索して暖機補正係数初期値(初期値)と暖機補正係数減算量を算出すると共に、点火プラグ座42aの温度Ta(正確には温度変化量)に基づいて予め設定された点火プラグ座温度補正係数マップ(特性)を検索して点火プラグ座温度補正係数を算出する。
Specifically, based on the engine temperature T, a warm-up correction coefficient initial value map (characteristic) and a warm-up correction coefficient subtraction amount map (characteristic) set in advance are searched and the warm-up correction coefficient initial value (initial value) is searched. And a warm-up correction coefficient subtraction amount are calculated, and a spark plug seat temperature correction coefficient map (characteristic) set in advance based on the temperature Ta of the
これら暖機補正係数初期値、暖機補正係数減算量および点火プラグ座温度補正係数から暖機補正係数を求め、前記した基本噴射量に暖機補正係数を乗算することで暖機時の燃料噴射量を算出し、それを最終燃料噴射量指令値Qfとしてインジェクタ24に送信する。インジェクタ24は、送信された指令値Qfに応じた開弁時間だけ開弁して燃料を噴射する。この暖機時の燃料噴射量の算出については後に詳説する。 The warm-up correction coefficient is obtained from the initial value of the warm-up correction coefficient, the warm-up correction coefficient subtraction amount, and the spark plug seat temperature correction coefficient, and fuel injection during warm-up is performed by multiplying the basic injection amount by the warm-up correction coefficient. The amount is calculated and transmitted to the injector 24 as the final fuel injection amount command value Qf. The injector 24 opens the valve for a valve opening time corresponding to the transmitted command value Qf and injects fuel. The calculation of the fuel injection amount during warm-up will be described in detail later.
点火時期算出ブロック80dは、パルサコイル54の出力などから点火時期を算出し、点火コイルなどの点火装置82を介して点火プラグ42の点火動作を制御する。尚、燃料噴射時期と点火時期はパルサコイル54の出力に合わせて実行される。
The ignition
図3は、ECU80によって実行される処理のうち、操作スイッチ76がオンされてからエンジン10の暖機運転が終了するまでの燃料噴射量の暖機補正処理を示すフロー・チャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing the warm-up correction process for the fuel injection amount from when the
以下説明すると、先ずS10において、エンジン温度Tに基づいて算出される始動噴射量をインジェクタ24から噴射させる始動時制御を実行し、燃料噴射量を増量する。具体的には、始動開始時のエンジン温度Tから図4に示す始動噴射量マップを検索して始動噴射量を算出し、算出された始動噴射量をインジェクタ24から噴射させる。始動噴射量は、エンジン10の始動動作に必要な燃料噴射量とされると共に、図示の如く、エンジン温度Tが上昇するにつれて段階的に減少するように設定される。
Explaining below, first, at S10, the start-up control for injecting the start injection amount calculated based on the engine temperature T from the injector 24 is executed to increase the fuel injection amount. Specifically, the start injection amount map shown in FIG. 4 is searched from the engine temperature T at the start of the start to calculate the start injection amount, and the calculated start injection amount is injected from the injector 24. The starting injection amount is a fuel injection amount necessary for the starting operation of the
次いでS12に進み、エンジン10の始動が完了したか否か判断、具体的には、エンジン回転数NEが完爆回転数(例えば1000rpm)に達したか否か判断し、否定されるときはS10の処理に戻る一方、肯定されるときはS14以降に進む。S14からS20までの処理は、燃料噴射量を増量してエンジン10を暖機する暖機制御を示す。
Next, the routine proceeds to S12, where it is determined whether or not the
暖機制御においては、先ずS14でエンジン温度Tから図5に示す暖機補正係数初期値マップを検索して暖機補正係数初期値(初期値)を決定する。図示の如く、暖機補正係数初期値は、1.0以上の乗算項からなり、エンジン温度Tが上昇するにつれて徐々に減少するように設定される。 In the warm-up control, first, in S14, a warm-up correction coefficient initial value map shown in FIG. 5 is searched from the engine temperature T to determine a warm-up correction coefficient initial value (initial value). As shown in the figure, the warm-up correction coefficient initial value includes a multiplication term of 1.0 or more, and is set so as to gradually decrease as the engine temperature T increases.
次いでS16に進み、点火プラグ座42aの単位時間(具体的には1sec)当たりの温度変化量[℃/sec]を検出する。次いでS18に進み、基本噴射量と、点火プラグ座42aの温度変化量などに基づいて暖機補正係数とを算出すると共に、算出された暖機補正係数で基本噴射量を補正して暖機時の燃料噴射量を算出してインジェクタ24から噴射させる。
Next, in S16, the temperature change amount [° C./sec] per unit time (specifically, 1 sec) of the
具体的に暖機時の燃料噴射量は以下の式に従って算出する。
暖機時の燃料噴射量=基本噴射量×暖機補正係数 ・・・式(1)
上記で暖機補正係数は、下記の式(2)(3)を用いて算出する。
暖機補正係数=暖機補正係数初期値−最終暖機補正係数減算量 ・・・式(2)
最終暖機補正係数減算量=暖機補正係数減算量×点火プラグ座温度補正係数
・・・式(3)
Specifically, the fuel injection amount during warm-up is calculated according to the following formula.
Fuel injection amount during warm-up = basic injection amount x warm-up correction factor (1)
The warm-up correction coefficient is calculated using the following formulas (2) and (3).
Warm-up correction coefficient = initial value of warm-up correction coefficient-final warm-up correction coefficient subtraction amount (2)
Final warm-up correction coefficient subtraction amount = warm-up correction coefficient subtraction amount x spark plug seat temperature correction coefficient
... Formula (3)
式(1)の基本噴射量は、スロットル開度(正確にはスロットル開度指令値TH)とエンジン回転数NEとに基づいて燃料噴射量マップを検索して算出する。 The basic injection amount of the equation (1) is calculated by searching a fuel injection amount map based on the throttle opening (more precisely, the throttle opening command value TH) and the engine speed NE.
暖機補正係数は、1.0以上の乗算項からなり、エンジン10が所定数(例えば1回)回転する度に暖機補正係数初期値から1.0に向けて最終暖機補正係数減算量(所定値)ずつ減少するように算出する。即ち、エンジン10が所定数回転する度に式(2)(3)の計算を行って暖機補正係数を算出する。尚、暖機補正係数の2回目以降の計算のとき、式(2)の暖機補正係数初期値は「(前回算出された)暖機補正係数」とする。また、暖機補正係数は、エンジン10の回転に代え、所定時間が経過する度に最終暖機補正係数減算量ずつ減少するように算出しても良い。
The warm-up correction coefficient includes a multiplication term of 1.0 or more, and every time the
最終暖機補正係数減算量は、式(3)に示す如く、暖機補正係数減算量に点火プラグ座温度補正係数を乗算して求める。暖機補正係数減算量は、エンジン温度Tから図5に示す暖機補正係数減算量マップを検索して算出する。暖機補正係数減算量は、エンジン温度Tの上昇に比例して徐々に増加し、エンジン温度Tが暖機が終了したと推定できる値(例えば100℃)のときは0とされる。 The final warm-up correction coefficient subtraction amount is obtained by multiplying the warm-up correction coefficient subtraction amount by the spark plug seat temperature correction coefficient as shown in Equation (3). The warm-up correction coefficient subtraction amount is calculated by searching the engine temperature T for the warm-up correction coefficient subtraction amount map shown in FIG. The warm-up correction coefficient subtraction amount gradually increases in proportion to the increase in the engine temperature T, and is 0 when the engine temperature T is a value (for example, 100 ° C.) that can be estimated that the warm-up has ended.
点火プラグ座温度補正係数は、1.0以上の乗算項からなると共に、S16で検出された点火プラグ座42aの温度変化量に基づいて図6に示す点火プラグ座温度補正係数マップを検索して算出する。図示の如く、点火プラグ座温度補正係数は、点火プラグ座42aの温度変化量が比較的小さいとき(具体的には、0から値aまでの間にあるとき)は1.0とされると共に、温度変化量が値a以上のとき(換言すれば、温度変化量が比較的大きいとき)、変化量が増えるにつれて徐々に増加するように設定される。また、点火プラグ座温度補正係数は、温度変化量が前記した値aに比して大きい値b以上であるとき、上限値(例えば1.75)となるように設定される。
The spark plug seat temperature correction coefficient includes a multiplication term of 1.0 or more, and searches the spark plug seat temperature correction coefficient map shown in FIG. 6 based on the temperature change amount of the
これにより、点火プラグ座42aの温度変化量が比較的大きいときは、点火プラグ座温度補正係数は増加し、式(3)で求められる最終暖機補正係数減算量は増加する。最終暖機補正係数減算量の増加により、式(2)で暖機補正係数が減少し、結果として式(1)の暖機時の燃料噴射量は減少することとなる。
As a result, when the temperature change amount of the
この点火プラグ座42aの温度変化量が比較的大きいときに暖機時の燃料噴射量を減少させる理由について、図7を参照して説明する。
The reason why the fuel injection amount during warm-up is reduced when the temperature change amount of the
図7は、エンジン10の暖機運転時における点火プラグ座42aの温度Taとエンジン10に接続される負荷との関係を表すグラフである。図7において、時刻0から時刻aまではエンジン回転数NEが一定でエンジン10に作用する負荷が少ない状態、即ち、エンジン10がアイドル領域にあるときであり、時刻a以降はエンジン回転数NEが一定で負荷が作用した状態、即ち、エンジン10が定格領域にあるときを示す。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the temperature Ta of the
図示の如く、エンジン10がアイドル領域にあるとき、燃焼室16での爆発によって生じる熱エネルギは比較的低いため、その熱エネルギが伝達される点火プラグ座42aの温度上昇(傾き)も緩やかとなる、換言すれば、温度変化量は比較的小さくなる。一方、エンジン10が定格領域にあるとき、燃焼室16での爆発によって生じる熱エネルギは比較的高いため、点火プラグ座42aの温度上昇(傾き)が急峻となる、換言すれば、温度変化量は比較的大きくなる。さらに、図示は省略するが、高負荷になるほど前記熱エネルギは増大するため、負荷の増加に応じて温度変化量はさらに大きくなる。
As shown in the figure, when the
このことから、点火プラグ座42aの温度変化量を検出することで、負荷の多寡および前記した爆発による熱エネルギの大きさを推定することができる。従って、例えば点火プラグ座42aの温度変化量が大きく、高負荷で前記熱エネルギが大きいと推定される場合、その熱エネルギが生じる分だけエンジン10の暖機が促進される(進んでいる)ため、暖機時の燃料噴射量を最初に算出した値よりも少なくすることが可能となる。
From this, by detecting the temperature change amount of the
以上から、S18の処理においては、点火プラグ座42aの温度変化量が比較的大きい場合、暖機が進んでいることから、その進捗状態に応じて上記の如く点火プラグ座温度補正係数を増加させて最終暖機補正係数減算量を増やし、式(1)で算出される暖機時の燃料噴射量を減少させるようにした。
From the above, in the process of S18, when the temperature change amount of the
図3フロー・チャートにおいては、次いでS20に進み、現在の暖機補正係数が1.0より大きいか否か判定する。S20で肯定されるときはS16に戻る一方、否定されるとき、即ち、暖機補正係数が式(2)によって減少して1.0以下になったときはS22に進んで暖機制御を終了し、プログラムを終了する。別言すれば、暖機補正係数が1.0になるまで暖機制御を実行する。尚、暖機終了後は通常の燃料噴射制御が行われるが、それは本願の要旨と直接の関係を有しないので説明を省略する。 In the flowchart of FIG. 3, the process then proceeds to S20 to determine whether or not the current warm-up correction coefficient is greater than 1.0. When the result is affirmative in S20, the process returns to S16, while when the result is negative, that is, when the warm-up correction coefficient is reduced to 1.0 or less by the formula (2), the process proceeds to S22 and the warm-up control is finished. And exit the program. In other words, the warm-up control is executed until the warm-up correction coefficient becomes 1.0. In addition, although normal fuel-injection control is performed after completion | finish of warm-up, since it does not have a direct relationship with the summary of this application, description is abbreviate | omitted.
図8は上記した処理を説明するグラフである。図において、横軸はエンジン10が回転した回数である。
FIG. 8 is a graph illustrating the above processing. In the figure, the horizontal axis represents the number of times the
以下説明すると、エンジン10が停止した状態で操作スイッチ76がオンされると、先ず始動噴射量をインジェクタ24から噴射させる始動時制御を実行する(S10)。次いでエンジン10が例えばr1回回転してエンジン10の始動が完了すると(S12)、点火プラグ座42aの温度変化量に基づいて算出された暖機補正係数で基本噴射量を補正して算出した暖機時の燃料噴射量をインジェクタ24から噴射させる暖機制御を開始する(S16,S18)。
As will be described below, when the
暖機補正係数はエンジン10が所定数回転する度に、暖機補正係数初期値から最終暖機補正係数減算量ずつ減少するように算出されるため、暖機時の燃料噴射量も徐々に減少する。
Since the warm-up correction coefficient is calculated so that the final warm-up correction coefficient is subtracted from the initial value of the warm-up correction coefficient every time the
また、例えばエンジン10がr2回あるいはr3回回転したときに点火プラグ座42aの温度変化量が変わった場合、換言すれば、負荷が変動してエンジン10の暖機状態(具体的には進捗状態)が変化した場合、それに応じて点火プラグ座温度補正係数を増減させることで、最終暖機補正係数減算量が増減し、よってエンジン10の暖機状態に応じた適切な暖機時の燃料噴射量が算出されてインジェクタ24から噴射される。
For example, when the temperature change amount of the
そして、エンジン10がr4回回転し、暖機補正係数が1.0になって暖機時の燃料噴射量が基本噴射量と同じ値になったとき、暖機制御を終了する、逆に言えば、暖機補正係数が1.0になるまで暖機制御を実行する(S20,S22)。
Then, when the
以上の如く、この発明の実施例にあっては、作業機(負荷60)の動力源として使用可能な汎用エンジン10の吸気管20に配置されたスロットルバルブ22のスロットル開度(スロットル開度指令値)THとエンジン回転数NEとに基づいて基本噴射量を算出する基本噴射量算出手段と(ECU80。S18)、前記汎用エンジン10の点火プラグ座42aの温度変化量を検出する点火プラグ座温度変化量検出手段と(ECU80。S16)、前記汎用エンジン10のシリンダヘッド10bの温度(エンジン温度)Tを検出するエンジン温度検出手段(エンジン温度センサ)72と、前記検出された点火プラグ座42aの温度変化量とシリンダヘッド10bの温度Tとに基づいて前記算出された基本噴射量を補正して暖機時の燃料噴射量を算出してインジェクタ24から噴射させる暖機制御を実行する暖機制御実行手段と(ECU80。S18)を備える如く構成した。
As described above, in the embodiment of the present invention, the throttle opening (throttle opening command) of the throttle valve 22 disposed in the intake pipe 20 of the general-
このように、潤滑油の温度に代えて、暖機運転によるエンジン10の温度上昇が即座に反映され易い燃焼室16に近接して配置される点火プラグ座42aの温度変化量に基づいて暖機時の燃料噴射量を算出するように構成したので、エンジン10の暖機状態(具体的には暖機の進捗状態)に応じた適切な燃料噴射量を算出でき、よって暖機運転時間を短縮することが可能になると共に、燃料消費量を低減させることができる。
Thus, instead of the temperature of the lubricating oil, the warm-up is based on the temperature change amount of the
また、汎用エンジン10が外気温によって暖機状態(具体的には暖機の進捗状態)が変化し易い空冷式の汎用エンジンからなる場合であっても、上記の如く構成することで、暖機状態に応じた適切な燃料噴射量を算出することが可能となる。
Even when the general-
また、前記暖機制御実行手段は、前記検出された点火プラグ座42aの温度変化量とシリンダヘッド10bの温度Tとに基づいて暖機補正係数を算出すると共に、前記汎用エンジン10の始動が完了した後に前記算出された暖機補正係数で前記基本噴射量を補正して前記暖機時の燃料噴射量を算出するように構成したので(S18)、エンジン10の暖機状態に応じた暖機補正係数から適切な燃料噴射量を算出でき、よって暖機運転時間をより短縮することが可能になると共に、燃料消費量をより一層低減させることができる。
Further, the warm-up control execution means calculates a warm-up correction coefficient based on the detected temperature change amount of the
また、前記暖機補正係数は、前記シリンダヘッド10bの温度Tに基づいて算出される初期値(暖機補正係数初期値)から前記点火プラグ座42aの温度変化量に基づいて算出される所定値(最終暖機補正係数減算量)ずつ減少するように算出される如く構成したので(S18)、エンジン10の暖機が進むにつれて暖機補正係数を徐々に(段階的に)減少させることができ、よってエンジン10の暖機状態に応じた適切な燃料噴射量を算出することができる。
The warm-up correction coefficient is a predetermined value calculated from an initial value (warm-up correction coefficient initial value) calculated based on the temperature T of the
また、前記暖機補正係数は、前記汎用エンジン10が所定数回転する度または所定時間が経過する度に算出される如く構成したので(S18)、時間の経過に伴って、換言すれば、エンジン10の暖機が進むにつれて暖機補正係数を確実に減少させることができ、よってエンジン10の暖機状態により適した燃料噴射量を算出することができる。
Further, since the warm-up correction coefficient is calculated every time the general-
また、前記暖機補正係数が1.0以上の乗算項からなり、前記汎用エンジン10が所定数回転する度または所定時間が経過する度に1.0に向けて前記所定値ずつ減少するように算出されると共に(S18)、前記暖機制御実行手段は、前記暖機補正係数が1.0になるまで前記暖機制御を実行するように構成したので(S20,S22)、エンジン10の暖機が進むにつれて暖機補正係数を1.0に向けて徐々に減少させることができ、よってエンジン10の暖機状態により一層適した燃料噴射量を算出することができる。また、暖機補正係数が1.0になるまで暖機制御を実行するように構成したので、エンジン10の暖機が完了する適切な時期まで暖機制御を実行(継続)することが可能となる。
Further, the warm-up correction coefficient includes a multiplication term of 1.0 or more, and decreases every predetermined value toward 1.0 each time the general-
また、前記汎用エンジン10は、前記エンジン回転数NEが操作者によって設定された目標回転数Ndとなるように前記スロットルバルブ22を開閉するアクチュエータ(電動モータ)64を備えてなる如く構成、具体的には、電子ガバナを備えるように構成したので、アクチュエータ64を駆動させる指令値(スロットル開度指令値TH)に基づいてスロットル開度を算出(検出)できるため、スロットル開度センサを不要にでき、簡素な構成でエンジン10の暖機状態に適した燃料噴射量を算出することができる。
The general-
尚、上記において、暖機補正係数、暖機補正係数初期値および点火プラグ座温度補正係数を乗算項としたが、加算項であっても良い。また、点火プラグ座温度補正係数や暖機補正係数初期値、暖機補正係数減算量などを具体的な値で示したが、それらは例示であって限定されるものではない。 In the above description, the warm-up correction coefficient, the initial value of the warm-up correction coefficient, and the spark plug seat temperature correction coefficient are set as multiplication terms, but they may be addition terms. Further, although the spark plug seat temperature correction coefficient, the warm-up correction coefficient initial value, the warm-up correction coefficient subtraction amount, and the like are shown as specific values, these are examples and are not limited.
また、点火プラグ座42aの温度変化量から暖機時の燃料噴射量を算出するようにしたが、点火プラグ座42aの温度変化量に代えて、例えばエンジン温度変化量や排気温度変化量を用いるように構成しても良い。
Further, the fuel injection amount at the time of warm-up is calculated from the temperature change amount of the
10 エンジン(汎用エンジン)、20 吸気管、22 スロットルバルブ、24 インジェクタ、42 点火プラグ、42a 点火プラグ座、60 負荷(作業機)、64 電動モータ(アクチュエータ)、80 ECU(電子制御ユニット)
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