JPS60128971A - エンジンの始動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、主として自動車のエーン多ンの始動システム
に関するものである。

（ロ）従来技術　゛ ガソリンエンジンでは、その始動時にとくに濃厚な混合
気が必要とされるから、その始動システムとしてチョー
クシステムを装備しているのが普通である。すなわち、
従来ではとくに寒冷時にエンジノを始動する場合などで
は、まず運転席のチョークボタンを引いて気化器に介設
しであるチョークパルプを閉じ、ガソリンの吸い出し星
を多くしてシリンダ内に所要の濃い混合気を供給するよ
うにしている。しかし、この場合ではチョークボタンを
戻してチョーク解除を行なうタイミングが難しく、また
いわゆるチョーク戻し忘れをすると燃料の無駄を生じる
ばかりでなく、エンジンに悪影響を及ぼすことがある。

そこで、上記の手動チ１−りの欠点を解消すべく、外気
の温度とエンジンの運転状態によって、チョークバルブ
の開度を自動的に制御するオートマチックチョークも採
用されている。これは例えば、チョークバルブ開閉用の
ピストンロッドにバイメタル式のサーモスフチックコイ
ルを固定し該コイルの付勢力でチョークバルブを閉成す
るようにするとともに、該コイルハウジングにエフジ−
ストマニホールド内を介して空気を取り入れる構成を具
備したものであって、空気の温度が低いときはコイルの
付勢力でチョークバルブを閉じているが、エンジンが始
動すると流入空気圧によってチョークバルブが徐々に開
成して行き、さらに暖機運転を続けるとコイルの付勢力
が弛緩しである段階でチョークバルブが全開するように
なっている。

しかし乍ら、上記オートマチックチョークの場合でもエ
ンジンの始動からアイドリング状態を経て車両を走行可
能な状態にまでエンジンを確実かつ円滑に起動させる必
要から、シリンダにある程度余分に燃料を供給するよう
にシステムを設計しなければならない、つまり１条件の
変化によっても一定の確実性を担保するためには、混合
気は常に必要濃度よりも濃くなるように、またチョーク
バルブは常にある温度まで暖機されないと全開しないよ
うにしなければならないからである。したがって、この
システムではもはや必要でない条件下でもなおチョーク
系が作動している場合がおうおうであり、このため燃料
消費量を低減することには限界がある。

才た上記のチョークシステムでは、いずれにしてもエン
ジンの気化器内にチョークバルブを介設するとともに、
これを手動又は自動操作で円滑に作動、コントロールす
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
可欠となるから、燃料装置系統における構造複雑化を免
れず、エンジン全体としての構造簡易化を図る上で非常
に不都合な問題を招来している。

ところで、補助的な燃料＃！量千手段関する先行技術と
して先に出願した特願昭５８−１２９２１７号に示され
るように、コンピュータ等により吐出量を精密に制御す
ることができる電磁ポンプを用いて加速時の燃料増量を
行ない得るようにしたものがある０本発明者は、かかる
電磁ポンプの応用を種々研究した結果、エンジンが始動
前、クランキング中または始動完爆完了後のいずれの状
態にあるかを判別するとともに、この判別されたエンジ
ン状態毎に冷却水の温度に関連させて前記電磁ポンプを
運転すれば、前述した複雑なチョークシステムを廃止す
ることができ、しかも、従来のチョークシステムよりも
精度が高く経済的な始動補助を行ない得ることを見い出
した。

（ハ）目的 本発明は、このような知見に基づいてなされたもので、
従来の構造複雑なチョークシステムを廃止し、燃料装置
系統の構造簡易化を達成することができるようにすると
ともに、冷却水の温度並びに回転状態に基づいてエンジ
ンの始動時にはシリンダに必要かつ十分な燃料を供給し
て始動完爆状態を達成し、これによって一層の燃ネ゛（
節約を図ることができる新しいエンジンの始動システム
を提供することを目的とする。

に）構成 本発明は、−上記目的を達成するために、温度センサを
介しエンジンの冷却水の温度を感知するとともに、回転
状態検出センサを介しエンジンの回転状態を判別してそ
れに応じて燃料を噴射するよう命令を発する制御手段と
、この制御手段からの命令に応じて気化器に燃料を供給
する燃料噴射手段とを具備するものであって、前記制御
手段はエンジンの回転状態から該エンジンが始動前、ク
ランキング中または始動完爆完了後のいずれの状態にあ
るかを判別するとともに、この判別されたエンジン状態
毎に前記冷却水の温度に関連させて予め記憶させである
供給パターンで前記燃料噴射手段に燃料の供給命令を発
するように構成してなる。

（ホ）実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は１本発明に係るエンジンの始動システムの説明
図であり、同システムは既存の加速燃料増情装置と一体
に構成されている。すなわち、図中１は自動車用エンジ
ンの気化器、２はこの気化器ｌのスロットルバルブ、３
はフロート室、４はエンジンの負荷の大きさを検出する
負荷検出手段、５は冷却水の温度とエンジンの回転状態
を感知しているとともに前記負荷検出手段４から出力さ
れる信号を対重する制御手段、６はこの制御手段５に制
御されて始動用燃料または加速用燃料を前記気化器ｌに
供給する燃料噴射手段である。

負荷検出手段４は、スロットル開度に関連させてエンジ
ンがアイドリング状態にある場合にアイドル信号Ｐｉを
出力するアイドルスイッチ７と、吸気管負圧が１例えば
−４５０ｍ＋＊Ｈｇよりも大気寄りのイｎを示す場合に
軽負荷信号Ｐ２を出力する第１のバキュームスイッチ８
と、吸気管負圧が例えば−３００ｍｍＨｇよりも大気寄
りの値を示す場合に中負荷信号Ｐ３を出力する第２のバ
キュームスイッチ９と、吸気管負圧が１例えば−１５０
ｍ層Ｈｇよりも大気寄りの値を示す場合に高負荷信号Ｐ
４を出力する第３のバキュームスイッチ１Ｏとを、ＩＩ
してなる。

制御手段５は、中央演算処理装置１２と、メモリ１３と
、インターフニーイス１４．１５とを具備してなる通常
のマイクロコンピュータシステムにより構成され、イン
ターフェイス１４には、エンジンの冷却系統に付設され
る温度センサ３ｏとエンジンの回転系統に付設される回
転状態検出センサーの１つである同転センサ３１によっ
て各々検出される冷却水の温度とエンジンの回転数に関
する情報が入力される。なお、回転状態検出センサーと
しては、ブーストセンサーあるいはブーストセンサーと
スロットル開度センサーを組合わせたもの等、エンジン
の回転状態を検出できるものであればどのようなもので
も良い、制御手段５は、これによて冷却水の温度とエン
ジンの回転数を感知しているとともに、エンンジンの回
転数をメモリ１３に記憶させである判別回転数と比較演
算してエンジンの回転数を具体的に判断する。すなわち
、例えば回転数が５Ｏｒｐｍ未満のときにはエンジンの
始動前と、回転数が５０〜５００ｒｐｍのときにはクラ
ンキング中と、また回転数が５００ｒｐｍを越えている
ときにはもはや始動完爆完了後の状態にあると判別する
ように構成されている。−力制御手段５のメモリ１３に
は、エンジンの冷却水の温度に関連させてエンジンの回
転状態毎に気化器に供給すべき燃料の供給パターンが予
め記憶させである。したがって、制御手段５の中央演算
処理装置１２はエンジンの回転数を感知してその回転状
態を判別するとともに、この判別された回転状態につい
てメモリ１３に記憶されている供給パターンから同時に
感知している冷却水の温度により適正な燃料吐出量を演
算し、該演算結果に基づきインターフェイス１５を介し
て前記燃料噴射手段６に各種の燃料の供給命令を発信す
るようにプログラムされている。

かかる始動システムプログラムのフローチャート−例を
第２図に示す。すなわち、このプログラムによると、ま
ずエンジンキーＯＮの状態で前記湯度センサ３０１回転
センサ３１からの信号が制御手段５にヌカされ、その後
継続的に冷却水の温度とエンジンの回転数が感知される
とともに、エンジン回転数が５Ｏｒｐｍ未満の状態即ち
始動前の状態ではエンジンキーがＯＮにされた後最初の
１回だけ第３図に例示される毎き供給パターンで始動前
の所要の燃料噴射指令０１が発せられる。

次にスタータが起動されてエンジン回転数が５０〜５０
．Ｏｒｐｍの状態、即ちクランキング状態になると、第
４図に例示される毎き供給パターンで所要のクランキン
グ時の燃料噴射指令０２が発せられる。そして、エンジ
ン回転数が５０Ｏｒ’ｐｍを越えると、即ち始動完爆完
了状態に至ると、今度は第５図に例示される毎き供給パ
ターンで所要の始動完爆後における燃料噴射指令Ｏ３が
発せられる。これらの供給パターンは、ある冷却水の温
度（シリンダ又は外気の温度に対応する）条件で気化器
ｌに必要かつ十分な燃料供給量を調査し、温度条件を変
化させて温度を関数とする一定のパターンに設定されで
ある。なお、第３〜５図において縦軸の回数は後述する
燃料噴射手段６の加速ポンプの燃料吐出回数を意味し、
回数が増す程燃料供給量あるいは供給速度は大となる。

又、供給パターンはここに例示するものに限らず、特に
第４図、第５図の場合、−２０℃以下の低温状態におい
て燃料供給量を増加させるようにしても良い。

また、上記プログラムでは、第２図及び第６図に示すよ
うに、エンジンがクランキング状態から円滑に始動完爆
状態に移行するための手段を具備する。すなわち、クラ
ンキング状態になった場合には完爆状態に至るまで反復
（持続）して前記クランキング時の燃Ｎ噴射指令Ｏ２が
発せられることになる。またクランキング状態から前記
クランキング時の燃料噴射指令Ｏ２後においてエンジン
ストップを起したような場合では、クランキング補助の
燃料噴射指令０４が発せられる。このさい、クランキン
グ補助の燃料供給は前記始動前の燃料噴射指令０１によ
り供給された燃料のシリンダ内への吸入量によって異な
るが、始動前と同程度もし？はそれより少量で足りる６ また、制御手段５は、前記インターフェイス１４に前記
負荷検出手段４の各スイッチ７．８．９、ＩＯからの信
号ＰＩ、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が入力されるようになってい
る。そして、この制御手段５は、前記インターフェイス
１４に入力される各信号Ｐ１、Ｐ２．Ｐ３、Ｐ４を一定
時間毎に読み込んで前記メモリ１３に格納するとともに
、その格納した各回（ｎ回目）の信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３
、Ｐ４と次回（ｎ＋１回目）の信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３．
Ｐ４とを比較して加速の程度を判定し、その判定結果に
応じた種類の噴射指令信号、例えば、少量噴射指令信号
ＡＩ、中量噴射指令信号Ａ２または多量噴射指令信号Ａ
３のいずれかをインターフェイス１５を介して順次出力
し得るようにプログラムしである。なお、この場合の燃
料量も低温の場合はど増量するようにすれば良い。

次に、燃料噴射手段６は、逆止弁１６を有した入口１７
をインレット通路１８を介して前記フロート室３に接続
するとともに出［コ１９を逆止弁２１を有したアウトレ
ット通路２２を介して気化器１の吸気通路ｌａ内に開口
させた電磁式の加速ポンプ２３と、前記制御手段５から
供給される噴射指令信号０１．０２．０３．０４または
ＡＩ、Ａ２、Ａ３を受信し、これら各信号に対応した速
度で前記加速ポンプ２３を駆動するドライ／へ２４とを
具備してなる。加速ポンプ２３　ｉｆ、ポンプ室２５を
形成するシリシダ２６内にピストン２７を収容シ、この
ピストン２７をスジ１ノング２８のイ寸勢力とソレノイ
ド２９の電磁吸引力と番とよって進退させてポンプ機能
を営み得るよう番と構成したものである。また、ドライ
／曵２４は、前記ソレノイド２９にパルス電圧して前記
加速ポンプ２３のピストン２７を進退させるようにした
もので、その印加電圧のパルス数又は印加時間を前記噴
射指令信号０１．０２．０３．０４また１まＡ１．Ａ２
、Ａ３等に対応させて変化させることによって前記加速
ポンプ２３の燃料吐出量を自在番ニ調節することができ
るようになっている。

このような構成のものであれＩｆ、後に述べるように、
加速時には必要な儂１．％混合気をイ共連合する力■速
燃料増量システムとしての機能を営むとともに、エンジ
ンの始動時には従来のチョークシステムの機能を完全に
カッく−するものとなる。

まずエンジンの始動時については、エンジンキーをＯＮ
Ｌ始動操作をすると、制御手段５はエンジン回転状態を
自動的に判別すると同時に、そのさいの冷却水の温度条
件から算出してその回転状態で必要とされる燃料を燃料
噴射手段６を一時的又は連続的に動作せしめて気化器ｌ
に吐出し、シリンダ内に供給することになる。すなわち
、この制御手段５は始動時の温度条件の変化にかかわら
ず、始動前、クランキング中及び始動完爆完了後の各段
階毎に、予めメモリ１３に記憶させである供給パターン
のもとづき必要とされる燃料を過不足なくシリンダ内に
供給し、失敗なくエンジンを走行可能な状態にまでヒー
トアップする。令弟３図〜第５図に掲げた供給パターン
を採用すると仮定して、−例として始動時の冷却水の温
度が−１０℃である場合について、各段階での燃料供給
状況を具体的に説明する。但し、便宜上始動完爆完了ま
で水温は変化しないとして説明する。まず、始動前では
、−，１０℃のときには、第３図より約７５回の燃料吐
出が気化器に行なわれる。このさい、１回当りの吐出量
が約０．０３８ｃｃであるとすると、気化器には約７５
　Ｘ　０．０３８ｃｃの燃料が供給される。次にスター
タをＯＮにしたクランキング時では、第４図より約３０
回／　ｓ　ｅ　ｃ、始動完爆後では、第５図より約１０
回／　ｓ　ｅ　ｃの燃料吐出が持続される。したがって
、燃料供給速度は各々約３０　Ｘ　０．０３８ｃｃ／ｓ
　ｅ　ｃ、約１０　Ｘ　Ｏ，０３８ｃｃ／ｓｅＣとなる
。そして、クランキング時と始動完爆後における燃料供
給速度は勿論冷却水温の変化側こ関連して変動する。こ
のように、エンジンの始動時には各段階毎に必要十分量
の燃料を一時的又ｔ±連続的に供給するものであるから
、エンジンｉｔ通常１回の始動操作で起動されるか、板
金起動しなくとも、先に述べたようなりランキング補助
の燃料噴射システムを具備するから、燃料を節約して再
始動がなし得る。

次にエンジンの加速時については、制御手段５は前記負
荷検出手段４の各スイッチ８．９，１０からの入力信号
の変化から加速の程度を判定し、該加速程度に応じて例
えば３種類の少量噴射指令信号Ａ１、中量噴射指、令信
号Ａ２または多量噴射指令信号Ａ３のいずれかを燃料噴
射手段６に出力する。そして、燃料噴射手段６は、ＡＩ
倍信号受信した場合には、例えば４回以下の回数作動し
て少量の燃料を吐出し、Ａ２信号を受信した場合には、
例えば６〜８回程度作動して中量の燃料を吐出し、さら
にＡ３信号を受信した場合には１例えばＩ０回以上作動
して多量の燃料を吐出するようにしておけば、加速程度
に応じて気化器ｌに各々適合する濃い混合気を供給でき
、加速時の運転性能を向−ヒすることができる。

したがって、このようなものであれば既存の加速燃料増
早装置をそのまま利用し、これに温度センサ３０と回転
状態検出センサ３１を付設するとともに、その制御手段
５゛のプログラムを変更するのみで、従来のチョークシ
ステムを廃止することかで−き、エンジンの燃料装置系
統を構造簡易にすることができる。しかも、本発明に係
る始動システムでは、始動前、クランキング時又は始動
完爆後の各状態を的確に判別し、冷却水の温度を感知し
乍ら、予め記憶されている理想的な供給パターンに従っ
て気化器ｌに所要の燃料を供給するものであるから、エ
ンジンの始動ミスのおそれが小さくかつ燃料経済性に優
れる。

なお、上記の実施例ではエンジンの始動システムを加速
時の加速燃料増量システムと兼用する場合を述べたが、
必ずしも両者を兼用する必要はない、その場合でも、燃
料装置系統には前記燃料噴射手段６を付設するだけでよ
く、従来のように気化器１に介設される千璽−クバルブ
や該バルブのための複雑な作動制御装置は、これを−切
要しないことに変りない。

（へ）効果 以上のように、本発明のエンジンの始動システムを採用
すれば、燃料装置系統から複雑なチョークシステムを播
廃することができ、構造のいっそうの簡素化が図られる
とともに、チョークシステムのように始動時に燃料の無
駄がなく燃料経済が向上される。またチョークシステム
が引き起こしていたエンジントラブル等の問題も一掃さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステム説明図である
。第２図はこのシステムの制御手段が内−蔵するプログ
ラムのフローチャート図である。第３閏ないし第５図は
制御手段から燃料噴射手段を介して気化器に吐出される
燃料の供給ノくターン例を示す図であって、第３図は始
動前の供給ノくターンを、第４図はクランキング時の供
給ノくターンを、第５図は始動完爆後の供給パターンを
各々示している。第６図は実施例システムが始動ミスし
た場合に再始動する場合のエンジン回転数と燃料噴射指
令との関係を対比して示す説明図である。 １・ｍ−気化器 ２・・・スロットルバルブ ４・・・負荷検出手段 ５・・拳制墳手段　６−・・燃料噴射手段３０・Φ拳温
度センサ　３１−φψ回転センサ代理人　弁理士　赤澤
−博

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温度センサを介しエンジンの冷却水の温度を感知すると
   ともに、回転状態検出センサを介しエンジンの回転状態
   を判別してそれに応じて燃料を噴射するよう命令を発す
   る制御手段と、この制御手段からの命令に応じて気化器
   に燃料を供給する燃料噴射手段とを具備するものであっ
   て、前記制得手段はエンジンの回転−状−態から該エン
   ジンが始動前、クランキング中または始動完爆完了後の
   いずれの状態にあるかを判別するとともに、この判別さ
   れたエンジンの状態毎に前記冷却水の温度に関連させて
   予め記憶させである供給パターンで前記燃料噴射手段に
   燃料の供給命令を発するように構成しであることを特徴
   とするエンジンの始動システム。