JP5443307B2 - 汎用エンジンの制御装置 - Google Patents

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。

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）。

特開２００４−２８５８３４号公報（段落００４２〜００４６、図６など）

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。

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。

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筒内圧力を検出する筒内圧力検出手段と、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、前記検出された筒内圧力の最大値と前記検出された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筒内圧力の最大値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。

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。

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。

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。

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、汎用エンジンの筒内圧力とシリンダヘッドの温度を検出すると共に、検出された筒内圧力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、エンジンの暖機状態に影響を及ぼす筒内圧力とシリンダヘッドの温度を用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。

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。

また、暖機制御実行手段は、検出された筒内圧力の最大値と検出された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。

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筒内圧力の最大値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。

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。

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、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。

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。

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、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。

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。 図１に示す電子制御ユニット（ＥＣＵ）の構成を中心に示すブロック図である。 図１に示す制御装置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。 図３フロー・チャートの処理で使用されるマップを示す説明図である。 図３フロー・チャートの処理で使用されるマップを示す説明図である。 図３フロー・チャートの処理で使用されるマップを示すグラフである。 図１に示すエンジンの暖機運転時における筒内圧力とエンジンに接続される負荷との関係を表すグラフである。 図３フロー・チャートの処理を説明するグラフである。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

エンジン１０のシリンダヘッド１０ｂには、シリンダ１２の燃焼室１６を臨む位置に筒内圧センサ（筒内圧力検出手段）７３が配置される。筒内圧センサ７３は圧電素子で構成されて点火プラグ４２と一体型の構造を有し、筒内圧力Ｐに比例した信号を出力する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、筒内圧センサ７３の出力から筒内圧力Ｐを検出し、検出されたエンジン温度Ｔと筒内圧力Ｐに基づいて暖機補正係数を算出する。

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、筒内圧力Ｐ（正確には筒内圧力のピーク値（最大値）Ｐmax）に基づいて予め設定された筒内圧力補正係数マップ（特性）を検索して筒内圧力補正係数を算出する。

これら暖機補正係数初期値、暖機補正係数減算量および筒内圧力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。

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。

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。

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。

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。

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。

次いでＳ１６に進み、エンジン１０の筒内圧力Ｐを検出すると共に、エンジン１０が膨張（爆発）行程にあるときに検出された筒内圧力Ｐの中からピーク値（最大値）Ｐmaxを検出する。次いでＳ１８に進み、基本噴射量と、検出された筒内圧力Ｐ（正確にはピーク値Ｐmax）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。

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×筒内圧力補正係数・・・式（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。

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。

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筒内圧力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。

筒内圧力補正係数は、１．０以上の乗算項からなると共に、Ｓ１６で検出された筒内圧力のピーク値Ｐmaxに基づいて図６に示す筒内圧力補正係数マップを検索して算出する。図示の如く、筒内圧力補正係数は、筒内圧力のピーク値Ｐmax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、ピーク値Ｐmaxが値ａ以上のとき（換言すれば、ピーク値Ｐmaxが比較的大きいとき）、ピーク値Ｐmaxが増大するにつれて徐々に増加するように設定される。また、筒内圧力補正係数は、ピーク値Ｐmax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。

これにより、筒内圧力のピーク値Ｐmaxが比較的大きいときは、筒内圧力補正係数は増加し、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。

この筒内圧力のピーク値Ｐmax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。

図７は、エンジン１０の暖機運転時における筒内圧力Ｐ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においては、エンジン１０の負荷率を１００％，７５％，５０％，２５％，１０％と段階的に変更した場合に検出される筒内圧力Ｐを示す。尚、横軸はクランク角度であり、０［ｄｅｇ］は圧縮行程終わりの上死点付近を示す。

検出される筒内圧力Ｐのピーク値Ｐmaxに着目すると、エンジン負荷率が比較的高いときのピーク値Ｐmaxは、負荷率が比較的低いときのそれに比して大きくなっていることが分かる。即ち、エンジン負荷率と筒内圧力のピーク値Ｐmaxとは相関する関係にある。尚、図７ではエンジン負荷率１００％のときのピーク値を「Ｐmax」と示した。

エンジン負荷率が高く、筒内圧力のピーク値Ｐmaxが高いときは、燃焼室１６での爆発によって生じる熱エネルギも比較的高くなる。一方、エンジン負荷率が低く、筒内圧力のピーク値Ｐmaxが低いときは、前記した爆発による熱エネルギも比較的低くなる。

このことから、エンジン１０の筒内圧力のピーク値Ｐmax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、例えばピーク値Ｐmax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。

以上から、Ｓ１８の処理においては、筒内圧力のピーク値Ｐmax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筒内圧力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。

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。

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。

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）、筒内圧力のピーク値Ｐmax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）。

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。

また、例えばエンジン１０がｒ２回あるいはｒ３回回転したときに筒内圧力のピーク値Ｐmax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、それに応じて筒内圧力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。

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）。

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の筒内圧力Ｐを検出する筒内圧力検出手段と（筒内圧センサ７３，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、前記検出された筒内圧力Ｐ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。

このように、潤滑油の温度に代えて、エンジン１０の暖機状態に影響を及ぼす筒内圧力Ｐを用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。

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。

また、前記暖機制御実行手段は、前記検出された筒内圧力Ｐの最大値（ピーク値）Ｐmax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。

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）から前記筒内圧力Ｐの最大値Ｐmax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。

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ように構成したので（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。

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。

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。

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筒内圧力補正係数を乗算項としたが、加算項であっても良い。また、筒内圧力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。

また、上記において、筒内圧力のピーク値Ｐmaxから負荷や暖機状態を推定し、それに基づいて暖機時の燃料噴射量を算出するようにしたが、例えばシリンダヘッド１０ｂの振動量、クランクシャフト５０の膨張（爆発）行程での角速度変化量、エンジン１０の動力取出軸（ＰＴＯ軸）であるクランクシャフト５０のトルク変化量、および排気音の大きさなどによって負荷や暖機状態を推定して燃料噴射量を算出するように構成しても良い。

具体的には、シリンダヘッド１０ｂの振動量が増加するときは高負荷で暖機が進んでいると推定し、暖機時の燃料噴射量を減少させるようにしても良い。同様に、クランクシャフト５０の角速度変化量が大きいとき、クランクシャフト５０のトルク変化量が大きいとき、排気音が大きいとき、高負荷で暖機が進んでいると推定して暖機時の燃料噴射量を減少させるように構成しても良い。

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、６０ 負荷（作業機）、６４ 電動モータ（アクチュエータ）、７３ 筒内圧センサ（筒内圧力検出手段）、８０ ＥＣＵ（電子制御ユニット）

Claims (4)

1. 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筒内圧力を検出する筒内圧力検出手段と、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、前記検出された筒内圧力の最大値と前記検出された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筒内圧力の最大値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ことを特徴とする汎用エンジンの制御装置。
2. 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ことを特徴とする請求項１記載の汎用エンジンの制御装置。
3. 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ことを特徴とする請求項１または２記載の汎用エンジンの制御装置。
4. 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ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の汎用エンジンの制御装置。

Images