JPH029169B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、主として自動車のエンジンに適用さ
れる始動装置に関するものである。

［従来の技術］ ガソリンエンジンは、その始動時に特に濃厚な
混合気が必要とされるから、その始動装置として
チヨーク機構を装備しているのが一般的である。
ところが、チヨーク機構は、気化器内にチヨーク
バルブを介設するとともに、このバルブを手動ま
たは自動操作で開閉させるためのリンク機構等の
機械的構成を付帯することが不可欠となる。その
ため、燃料供給系統における構造の複雑化を免れ
ず、エンジン全体としての構造の簡略化を図る上
での障害となつている。

このような不都合に対処すべく開発された始動
装置の先行技術として、先に出願した特願昭58−
237632号公報に示されるようなものがある。すな
わち、この始動装置は、チヨーク機構を有しない
気化器に設けられ、噴射指令信号に対応する量の
補助燃料を供給する燃料噴射手段と、エンジンの
回転数を検出する回転数検出手段と、この回転数
検出手段によりエンジンが始動前の状態（イグニ
ツシヨンスイツチはONであるがエンジンが停止
している状態）であるかクランキング中であるか
を検出するクランキング検出手段と、イグニツシ
ヨンスイツチがONになつた際に所定量の燃料を
吐出すべき旨の噴射指令信号を前記燃料噴射手段
に出力する始動前用噴射指令手段と、前記検出手
段によりエンジンがクランキング運転中である旨
が検出され場合に前記燃料噴射手段に向けてクラ
ンキング時用の噴射指令信号を出力するクランキ
ング時用噴射指令手段とを具備してなるものであ
る。

ところが、従来のこの種装置は、イグニツシヨ
ンスイツチをONにした後、即座にスタータを作
動させてクランキング運転に移行した場合に不都
合が生じる。すなわち、かかる装置では、始動前
に所定量の燃料を最大速度で供給しておき、しか
る後、クランキング運転に移行した際には、前記
水温等に対応させてクランキング用に設定した所
定の速度で前記燃料噴射手段を駆動し続けること
によつて燃料の増量を行うようになつており、こ
のような特性で補助燃料を供給することによつ
て、チヨーク機構を廃止しても、円滑にエンジン
を始動させることが可能となる。ところが、この
ような装置において、始動前の燃料を供給し終ら
ないうちにクランキング運転に移行してしまう
と、その移行した時点から燃料噴射手段による燃
料供給速度がクランキング時用のものに低下して
しまう。そのため、期待した量の燃料が供給でき
ないことになり、燃料不足によりエンジンの始動
性が悪化するという不都合を招く。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、チヨーク機構を廃止する代わりに、
補助燃料供給用の燃料噴射手段を気化器に設けて
おき、イグニツシヨンスイツチをONにした直後
と、クランキング中にそれぞれ適切な速度で補助
燃料を供給することによつて、エンジンを円滑に
始動させようとするエンジンの始動装置が有して
いる課題、すなわち、イグニツシヨンスイツチを
ONにした後、即座にスタータを作動させてクラ
ンキング運転に移行すると、燃料供給不足を招い
てエンジンの始動性が悪化するという問題を確実
に解消することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、以上のような目的を達成するため
に、始動前用の燃料を供給し終らないとクランキ
ング用の燃料供給状態に移行できないようにした
ことを特徴とするものである。すなわち、本発明
に係るエンジン始動装置は、第１図に示すよう
に、チヨーク機構を有しない気化器１に設けら
れ、噴射指令信号に対応する量の燃料を吸気系に
供給する燃料噴射手段４と、エンジンがクランキ
ング運転状態にあるか否かを検出するクランキン
グ検出手段８と、イグニツシヨンスイツチ３４が
ONになつた時点から予め設定した量の燃料を吐
出し終るまでクランキングが開始されたか否かを
問わず前記燃料噴射手段４に噴射指令信号を出力
し続ける始動前用噴射指令手段７と、前記クラン
キング検出手段８によりエンジンがクランキング
運転中である旨が検出されており且つ前記始動前
用噴射指令手段７からの噴射指令信号が途絶えて
いる場合に前記燃料噴射手段４に向けてクランキ
ング時用の噴射指令信号を出力するクランキング
時用噴射指令手段９とを具備してなり、始動前用
噴射指令信号出力時における単位時間当りの補助
燃料供給量が、クランキング時用噴射指令信号出
力時における単位時間当りの補助燃料供給量より
も多くなるように設定していることを特徴とす
る。

［作用］ このような構成によれば、まず、イグニツシヨ
ンスイツチ３４をONにすると、始動前用噴射指
令手段７から前記燃料噴射手段４に噴射指令信号
が出力される。そして、この噴射指令信号は、予
め設定した量の燃料を吐出し終るまでクランキン
グが開始されたか否かを問わず出力される。その
ため、イグニツシヨンスイツチ３４をONにした
直後にスタータを作動させてクランキング運転に
移行しても、すぐには噴射指令信号が始動前用の
ものからクランキング時用のものに変更されるこ
とはない。すなわち、始動準備に必要な始動前用
の燃料を確実に供給し終つてからクランキング時
用の燃料補給体制に移行することになる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図〜第８図を参
照して説明する。

第２図は、本発明に係るエンジンの始動装置の
説明図であり、図中１は自動車用エンジンの気化
器、２はこの気化器１のスロツトルバルブ、３は
フロート室、４は噴射指令信号ａに対応する量の
燃料を吸気系の一部をなす気化器１内に供給する
燃料噴射手段、５は開閉指令信号ｂに応じて前記
スロツトルバルブ２の閉止位置を移動させるバル
ブ開度調整手段、６はエンジンの回転数を検出す
る回転数検出手段である。、また、１０は始動前
用噴射指令信号７、クランキング検出手段８およ
びクランキング時用噴射指令手段９としての役割
りを担うマイクロコンピユータシステムである。

燃料噴射手段４は、逆止弁１１を有した入口１
２をインレツト通路１３を介して前記フロート室
３に接続するとともに出口１４を逆止弁１５を有
したアウトレツト通路１６を介して前記気化器１
の吸気通路１ａに開口させた電磁式の燃料補給ポ
ンプ（SAP）１７と、前記マイクロコンピユー
タシステム１０から供給される噴射指令信号ａに
対応した周期FHZで前記燃料補給ポンプ１７を
駆動するドライバ１８とを具備してなる。燃料補
給ポンプ１７は、ポンプ室１９を形成するシリン
ダ２１内にピストン２２を収容し、このピストン
２２をスプリング２３の付勢力とソレノイド２４
の電磁吸引力とによつて進退させてポンプ機能を
営み得るように構成したものである。また、ドラ
イバ１８は、前記ソレノイド２４にパルス電圧を
印加して前記燃料補給ポンプ１７のピストン２２
を進退させるようにしたもので、その印加電圧の
パルス周期FHZを変化させることによつて前記
燃料補給ポンプ１７の燃料吐出量を調節すること
ができるようになつている。すなわち、前記燃料
補給ポンプ１７のソレノイド２４に駆動電圧を１
パルス印加して前記ピストン２２を１往復動作さ
せる毎に、該燃料補給ポンプ１７から一定量（例
えば、0.04c.c.）の燃料が吐出されるようになつて
いる。したがつて、前記パルス周期FHZを大き
くすると、パルス間隔が長くなつて単位時間当り
の燃料吐出量が減少し、逆にパルス周期FHZを
小さくすると、パルス間隔が短くなつて単位当り
の燃料吐出量が増大するようになつている。

一方、バルブ開度調整手段５は、前記スロツト
ルバルブ２の支軸２ａから一体に突設した回動ア
ーム２ｂを係止する作動子２５と、この作動子２
５を進退させて前記スロツトルバルブ２の閉止位
置を移動させるDCモータ２６と、このDCモータ
２６に直流電圧をパルス的に印加して該DCモー
タ２６を開閉指令信号ｂに対応する量だけ作動さ
せるドライバ２７とを具備してなる。詳述すれ
ば、前記作動子２５は、袋ナツト状のもので、図
示しない案内部材により回転を禁止された状態で
前記DCモータ２６の出力軸２６ａに設けた送り
ねじ部２６ｂに螺合させてあり、その先端で前記
スロツトルバルブ２の回動アーム２ｂを係止し得
るようになつている。なお、２ｃは前記スロツト
ルバルブ２を閉成方向に付勢するスプリング、２
ｄは図示しないアクセルペダルの踏込み操作に応
じて前記スロツトルバルブ２を開成させるための
ワイヤである。

また、マイクロコンピユータシステム１０は、
中央演算処理装置２８と、メモリ２９と、インタ
ーフエース３１，３２とを具備している。そし
て、前記インターフエース３１に、回転数検出手
段６からの信号ｃ、水温センサ３３からの信号ｄ
およびイグニツシヨンスイツチ３４からの信号ｅ
がそれぞれ入力されるとともに、前記インターフ
エース３２から前記バルブ開度調整手段５および
前記燃料噴射手段４に向けて前記各信号ａ，ｂが
それぞれ出力されるようになつている。なお、前
記回転数検出手段６は、エンジンの回転数を検出
するためのもので、例えば、イグニツシヨンパル
スを利用するようにしている。また、水温センサ
３３は、エンジンの冷却水温を検出するためのも
ので、例えば、水温をアナログ電気信号に変換す
るサーミスタと、このサーミスタの出力を電気信
号に変換するＡ／Ｄ変換器（図示せず）とを備え
てなる。

そして、前記マイクロコンピユータシステム１
０には、第３図ａ，ｂに概略的に示すようなプロ
グラムが内蔵させてある。まず、イグニツシヨン
スイツチ３４をONにすると、ステツプ51におい
て値Ａに０がセツトされステツプ52に進む。ステ
プ52では、エンジン回転数Ｎおよびエンジの冷却
水温Ｔを入力し、ステツプ53へ移る。ステツプ53
では、回転数検出手段６により検出されるエンジ
ン回転数Ｎが、例えば、50rpm以上であるか否か
を判断し、50rpm未満であるとされた場合には、
エンジンが始動前の状態にあると判定してステツ
プ54へ進み、50rpm以上であるとされた場合には
ステツプ55へ移る。ステツプ54では、値Ａが０で
あるか否かを調べ、０である場合にはステツプ56
を経てステツプ57へ、進み、０でない場合にはス
テツプ52へ戻る。ステツプ56では、前記値Ａに１
をセツトし、ステツプ57では、燃料補給ポンプ１
７の駆動周期FHZにその最小値FHZmin（例え
ば、50ｍsec）をセツトする。そして、ステツプ
58において、ポンプ駆動指令用のフラグ値Ｆに始
動前用のSAP駆動指令値TBSEをセツトする。こ
のSAP駆動指令値TBSEは、始動前に燃料補給ポ
ンプ１７を何回駆動して燃料を補給するかを規定
するためのものであり、第７図に示すように、エ
ンジンの冷却水温Ｔの高低に応じた最適な値を予
め選定しマツプ化してある。一方、ステツプ55に
進んだ場合には、前記エンジン回転数Ｎが、水温
Ｔに応じて予め選定されマツプ化された完爆判定
値TSTRT（例えば、800〜440rpm程度）以上で
あるか否かを判断する。その結果、エンジン回転
数Ｎが完爆判定値TSTRT以上でないとされた場
合には、クランキング状態にあると判定してステ
ツプ61へ進み、完爆判定値TSTRT以上であると
された場合には完爆したと判定してステツプ62へ
移る。ステツプ61では、ポンプ駆動指令用のフラ
グ値Ｆが０か否かを判断し、０の場合にはステツ
プ63へ進み、０でない場合にはステツプ53へ戻
る。ステツプ63では、燃料補給ポンプの駆動周期
FHZとして、クランキング時用の値FSEI＊FNE
をセツトしてステツプ64へ進む。値FSEIは、第
４図に示すように、エンジンの冷却水温Ｔと前記
燃料補給ポンプ１７の最適駆動周期との関係を予
め選定しマツプ化したものである。また、補正係
数FNEはクランキング回転数のばらつきにより
空燃比が乱れるのを防止するためのもので、第５
図に示すように、クランキング回転数の高低に応
じた最適な値を予め選定しマツプ化してある。一
方、ステツプ55で完爆判定がなされてステツプ62
に進んだ場合には、燃料補給ポンプ１７の駆動周
期FHZとして、完爆後用の値SFWLをセツトし、
ステツプ64へ移る。ステツプ64では、前記周期値
FHZが400ｍsec以上であるか否かを判定し、400
ｍsec以上である場合にはステツプ65へ進み、400
ｍsec未満である場合には、ステツプ66へ移る。
ステツプ65では、前記SAP駆動用フラグ値Ｆに
０をセツトし、燃料噴射ポンプ１７を停止させ
る。一方、ステツプ66では、前記フラグ値に１を
セツトし、前記燃料補給ポンプ１７を周期FHZ
で駆動する。なお、この第３図ａに示すメインル
ーチンは、極小時間毎に高速で周回するのに対
し、後述する第３図ｂのポンプ駆動用割込みルー
チンは、50ｍsec以上の時間間隔をあけて該メイ
ンルーチンに割込むため、前記ステツプ66を通過
する毎にフラグ値Ｆに１をセツトすれば、前記燃
料補給ポンプ１７は継続的に駆動されることにな
る。

次に、第３図ｂに示す割り込みルーチンについ
て説明する。この割込みルーチンは、第３図ａに
示すメインルーチンのステツプ57、62、63で設定
された駆動周期FHZに合わせて該メインルーチ
ンに割り込む。そして、まず、ステツプ71におい
て、駆動指令用のフラグ値Ｆが０であるか１以上
の値であるかを判断し、Ｆが０である場合には燃
料補給ポンプ１７を駆動せずにその回の割込みを
終了する。一方、前記フラグ値Ｆが１以上の値で
あると判定した場合には、ステツプ72に進み、前
記燃料補給ポンプ１７を１パルス分だけ作動させ
る。次いで、ステツプ73で、前記フラグ値Ｆを１
だけ小さな値に更新し、その回の割込みを終了す
る。

なお、バルブ開度調整手段５は、次のように制
御される。すなわち、始動前およびクランキング
中は、スロツトルバルブ２の閉止位置を非完爆時
用のスロツトル開度、例えば、5゜に維持し得る位
置にまで作動して停止する。そして、完爆判定が
なされると、スロツトルバルブ２の閉止位置を、
フアーストアイドル回転数に対応する位置にまで
速やかに移行させる。そして、完爆判定から一定
時間が経過した後は、エンジン回転数Ｎが、所定
の目標アイドル回転数に収束するように前記スロ
ツトルバルブ２の閉止位置をフイードバツク制御
するようになつている。

次いで、この実施例の作動を説明する。まず、
イグニツシヨンスイツチ３４をONにすると、Ａ
＝０となるため、初回だけステツプ52→53→54→
56→57→58という手順で制御が進行し、燃料補給
ポンプ１７の駆動周期FHZとして最小値50ｍsec
がセツトされるとともに、駆動指令用のフラグ値
Ｆに水温に応じた１以上の値FBSEがセツトされ
る。その結果、第３図ｂに示す割込みルーチンが
50ｍsec毎に割込むことになり、その都度、前記
燃料補給ポンプ１７が１パルス分づつ駆動される
とともに、前記フラグ値Ｆが１づつ減算される。
そのため、最初に設定したFBSE回だけ前記燃料
補給ポンプ１７が作動して、始動前に必要な燃料
が気化器１に補充される。一方、イグニツシヨン
スイツチ３４がONになつた後、スタータを作動
させてクランキング運転に移行した場合には、ス
テツプ53からステツプ55を経てステツプ61へ進
む。そして、始動前用の燃料補給が終了しておら
ず、フラグ値Ｆが１以上の値にある場合には、そ
のまま元のステツプ52に復帰するが、始動前の燃
料補給が終了して前記フラグ値Ｆが０になつてい
る場合には、通常、ステツプ63→64→66と進んで
クランキング時用に設定された周期FSEI＊FNE
（前記50ｍsecよりも大）で前記燃料補給ポンプ１
７が駆動される。この状態からエンジンが完爆運
転に移行すると、ステツプ53からステツプ55を経
てステツプ62へ進み、完爆作用に設定された周期
SFWLで前記燃料補給ポンプ１７が駆動される。

このようにして、始動前には始動準備に必要な
量の燃料が急速に供給されるとともに、クランキ
ング時および完爆完了後にはそれぞれその運転状
態に応じた速度で燃料が供給されるわけである
が、この装置では、始動前用燃料の供給が終了し
ないかぎり、エンジンがクランキング運転に移行
してもクランキング用の燃料補給制御に切換われ
ないようになつている。そのため、イグニツシヨ
ンスイツチ３４をONにした直後にスタータを作
動させてクランキングを開始した場合でも、始動
準備に必要な所要量の燃料を供給し終るまでは、
密度の高い始動前用の燃料供給制御が続行され
る。すなわち、従来のものでは、第９図に示すよ
うに、始動前用の燃料供給制御を行なつている途
中からクランキングを始めると、その時点で、始
動前用の燃料供給が中断され、クランキング時用
の燃料供給制御に移行するため、燃料の供給量が
不足することがある。しかるに、この装置のもの
は、第８図に示すように始動前用の燃料供給制御
中にクランキング運転に開始しても、始動前用の
燃料供給制御が完了した時点でクランキング時用
の燃料供給制御に移行する。そのため、予定した
通りの始動準備用燃料をエンジンに供給すること
が可能となり、良好な始動性を確保することがで
きる。

なお、以上の実施例では、クランキングが開始
されたか否かをエンジン回転数に基いて検出する
ようにした場合について説明したが、本発明はか
ならずしもこのようなものに限られず、例えば、
スタータスイツチのON・OFFによりクランキン
グ運転に移行したか否かを検出するようにしても
よい。

［発明の効果］ 本発明は、補助燃料供給用の燃料噴射手段を気
化器に設けておき、その燃料噴射手段により始動
に必要な補助燃料を補給するようにしているので
通常の始動操作を行つた場合の始動性を損ねるこ
となしにチヨーク機構を廃止して、気化器の機械
的な構造を簡素化することができるという前提と
しての効果を、前述した先行技術と同様に発揮し
得るものである。

しかも、本発明は、イグニツシヨンスイツチが
ONになつた時点から予め設定した量の燃料を吐
出し終わるまではクランキングが開始されたか否
かを問わず前記燃料噴射手段に高速度で補助燃料
を供給するようにし、その後、比較的低速度でク
ランキング時用の補助燃料供給を行い得るように
しているので、チヨーク機構を廃止することをね
らいとして開始された前述の先行技術が有してい
る特殊な始動操作時における問題点を解消するこ
とができるものである。

すなわち、前述した先行技術のものは、イグニ
ツシヨンスイツチをONにした後、即座にスター
タを作動させてクランキング運転に移行すると、
吸気系内の渇きを是正するのに要する補助燃料を
充分に供給する前に、その始動前用に比べて低速
度に設定されたクランキング時用の補助燃料供給
状態に移るため、補助燃料の供給量が不足して始
動性が悪化するという不具合がある。それに対し
て本考案は、始動前用の密度の高い補助燃料供給
状態が終了するまでは、途中でクランキングが開
始されても、クランキング時用の補助燃料供給態
勢に移行し得ないようになつているので、前述の
ような特殊な始動操作を行つても、補助燃料の供
給不足が生じることがなく、常に安定した始動性
を確保することができるという格別な効果が得ら
れる。

なお、本発明は、気化器を廃止してエンジンに
供給する全ての燃料を電子的に制御するようにし
たものではなく、主燃料は気化器により供給し、
補助燃料のみを燃料噴射手段により追加供給する
ようにしたものであるため、制御がシンプルなも
のですむ。すなわち、本発明は、前述した先行技
術の不具合を解消するために、制御の複雑な気化
器を有しない電子制御式燃料噴射装置を採用した
ものではなく、制御の簡単な気化器式を採用した
上で、その問題点のみを有効に解消することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための構成説明図で
ある。第２図〜第８図は本発明の一実施例を示
し、第２図は装置の概略説明図、第３図ａ，ｂは
フローチヤート図、第４図、第５図、第６図、第
７図は制御の設定条件を説明するための説明図、
第８図は作用説明図である。第９図は比較例を示
す第８図相当の作用説明図である。 １……気化器、２……スロツトルバルブ、４…
…燃料噴射手段、６……回転数検出手段、７……
始動前用噴射指令手段、８……クランキング検出
手段、９……クランキング時用噴射指令手段、１
０……マイクロコンピユータシステム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ チヨーク機構を有しない気化器に設けられ、
   噴射指令信号に対応する量の補助燃料を吸気系に
   供給する燃料噴射手段と、エンジンがクランキン
   グ運転状態にあるか否かを検出するクランキング
   検出手段と、イグニツシヨンスイツチがONにな
   つた時点から予め設定した量の燃料を吐出し終わ
   るまでクランキングが開始されたか否かを問わず
   前記燃料噴射手段に始動前用の噴射指令信号を出
   力し続ける始動前用噴射指令手段と、前記クラン
   キング検出手段によりエンジンがクランキング運
   転中である旨が検出されており且つ前記始動前用
   噴射指令手段からの噴射指令信号が途絶えている
   場合に前記燃料噴射手段に向けてクランキング時
   用の噴射指令信号を出力するクランキング時用噴
   射指令手段とを具備してなり、始動前用の噴射指
   令信号出力時における単位時間当りの補助燃料供
   給量が、クランキング時用の噴射指令信号出力時
   における単位時間当りの補助燃料供給量よりも多
   くなるように設定してあることを特徴とするエン
   ジンの始動装置。