JPS6179836A - 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】 〔産業上の利用分野ゴ 本発明は、主として自動車のエンジンの始動システムに
関するものである。

［従来の技術］ ガソリンエンジンでは、その始動時にとくに濃厚な混合
気が必要とざ些るので、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ものが−ｖＩ的である。

ところが、チョークシステムでは１手動、自動いずれに
しても、エンジンの気化器内にチ、−クパルブを介設す
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砿械的構成を付帯
することが不可欠となる。そのため、燃料装置系統にお
ける４Ｒ造複雑化を免れず、エンジン全体としての栖造
肘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、補助的な燃料増量手段に関する先行技術とし
て先に出願した特願昭５８−２３７８３１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ｔｆｊｉポンプを用いてエンジン始動時の
燃料補給を行ない得るようにするとともに、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し、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
るようにしたものがある。このようなものであれば、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。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このようなものでも１次のような不都合
が生じる。すなわち、クランキング回転数はバッテリー
の充電状態等によって異なったものとなり、かかる回転
数が高いほど吸入空気量が多くなる。ところが、クラン
キング中においても燃料吐出量を冷却水の温度にのみ関
連させて制御しているので、該吐出量はクランキング回
転数の高低による吸入空気量の多少とは無関係である。

そのため、適切な空燃比が得に〈（、吸入空気量が燃料
に対して多すぎてエンジンがかかりにくくなったり、吸
入室％量が燃料に対して少なすぎて燃料経済性が悪化し
たりする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
前記制御手段を、前記クランキング中に前記回転数検出
手段により検出されるエンジンのクランキング回転数が
低い場合に高い場合より燃料補給・量が少なくなるよう
に設定するとともに前記水温検出手段により検出される
エンジンの冷却水温に応じて燃料の補給量が変化するよ
うに設定した条件の下で燃料の補給量を決定し、その決
定値に応じて前記燃料噴射手段に燃料の補給命令を発す
るように構成したことを特徴とする。

［作用］ このような構成のものであれば５チ、−クシステムを用
いることなしにエンジンを始動させることがテキ、シか
も、エンジンのクランキング回転数が低い場合には高い
場合より燃料の補給量が少なくなるようにクランキング
時の燃料補給量を変化させることができる。

〔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、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量装置と一体
に構成されている。すなわち、図ｔｈ１は自動車用エン
ジンの気化器、２はこの気化器Ｉ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ざを検出す
る負荷検出手段、５は冷却水の温度とエンジンの回転状
態上感知しているとともに前記負荷検出手段４から出力
される信号を処理する制御手段、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。

１：Ｉ荷検出手段４は、スロー７トル開度に関連させて
エンジンがフィトリング状態にある場合にフイドル信号
Ｐ１を出力するアイドルスイッチ７と、吸気管負圧が、
例えば−４５０ｍｍＨｇよりも大気寄りの値を示す場合
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−３００ａｕ＋Ｈｇよりも大
気宥りの値を示す場合に中負荷信号Ｐ３＆−“出力する
第２のバキュームスイッチ９と、吸気管負圧が、例えば
−１５０ｇ＋−Ｈｇよりも大気寄りの値を示す場合に高
負荷信号Ｐ４を出力する第３のバキュームスイッチ１０
とを具備してなる。

制御手段５は、中央演算処理装置１２と、メモリ１３と
、インターフェイス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
水温検出センサの１つである温度センサ３０とエンジン
の回転系統に付設される回転数検出センサの１つである
回転センサ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。制御手段
５は、これによっ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１例えば回転数が
５Ｏｒｐｍ未満のときにはエンジンの始動前と１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５０Ｏｒｐｍ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
に補給すべき燃料の補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１１２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
記憶されている補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に各種の燃料の補給命令を発信するようにプログ
ラムされている。さらに、前記メモリ１３には、クラン
キング中におけるエンジンのクランキング回転数に応じ
て前記燃料の補給パターンを補正するための補正パター
ンも予め記憶させである。この補正パターンによって、
前記中央演算処理装ｆｉ１２は前記演算したクランキン
グ中における燃料吐出量を、クランキング回転数が低い
場合には高い場合よりも該吐出量が少なくなるように補
正するようになっている。

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の状態で前記温度センサ３０、回転セ
ンサ３１からの信号が制御手段５に入力され、そのｖｋ
ｍ統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５０ｒｐｍ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補給パターンで始動前
の所要の燃料噴射指令Ｏ１が発せられる０次にスタータ
が起動されてエンジン回転数が５０〜５００ｒｐｍ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
る毎き補給パターンで所要のクランキング時の燃料噴射
最が決定され、さらに、かかる決定値が第６図に示すク
ランキング回転数に応じた補正係数を掛けて補正され、
かかる補正された量の燃料を噴射するよう燃料噴射指令
０２が発せられる。そして、エンジン回転数が５００ｒ
ｐｍを越えると、！Ｉｌｌ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補給パターンで所要の
始動完爆後における燃料噴射指令０３が発せられる。こ
れら第３図、第４図および第５図に示す補給パターンは
、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１に必要かつ十分な燃料補給量を調査
し、温度柴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。また、第６図に示す補正パター
ンは、クランキング中のクランキング回転数により変化
する吸入空気量に応じた適切な燃料補給量を調査し、ク
ランキング回転数を燃料補給づの補正係数の関数とする
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１回数が増す程燃料補給量あ
るいは補給速度は大となる。又、補給パターンはここに
例示するものに限らず、特に第４図、！＠５図の場合、
−２０℃以下の低温状態において燃料補給量を増加させ
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７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料噴射指令０２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０２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。このざい、クランキン
グ補助の燃料補給は前記始動前の燃料噴射指令０１によ
り補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くはそれより少量で足りる。

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の各スイー、チア、８゜９．１０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Ｐｉ、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Ｐｉ、Ｐ２、Ｐ
３、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
燃料騎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
するとともに出口１９を逆止、弁２１を有したアウトレ
フト通路２２を介して気化器ｌの吸気通路ｌａ内に開口
させた！磁式の加速ポンプ２３と、前記制御手段５から
補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を駆動するドライバ２４とを具備して
なる。加速ポンプ２３は、ポンプ室２５を形成するシリ
ンダ２６内にピストン２７を収容し、このピストン２７
をスプリング２８の付勢力とソレノイド２９の電磁吸引
力とによっ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２４は、前記ソレノ
イド２９にパルス電圧を印加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Ｏｆ、
０２．０３．０４ま？、は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ｇ在に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ば、後に述べるように、加
速時には必要な濃い混合気を供給する加逮燃料ＩＷ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バーする
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、そのざ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１
に吐出し。

ンリンタ内に補給することになる。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に記憶させである補給パターンにもとづき
、クランキング時には該補給パターンを補正パターンで
補正して、必要とされる燃料を過不足なくシリンダ内に
補給し。

失敗なくエンジンを走行可能な状態にまでヒートア、ブ
する。今第３図〜５′Ｓ５図に掲げた補給パターンを採
用すると仮定して、−例として始動時の冷却水の温度が
一１０℃である場合について、各段階での燃料補給状況
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。：（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７５Ｘ０
．０３８ｃｃの燃料が補給される。　次にスタータを○
Ｎにしたクランキング時では、第４図より約３０回／ｓ
ｅｅの燃料吐出が決定される。さらに、該クランキング
時においては、第６図よりクランキング回転数によって
吐圧量が補正される０例えば、回転数が１１００ｒｐの
場合、補正係数はＯ１３であるので、３０ＸＯ２３＝９
すなわち９回／Ｓｅｃとなる。したがって、燃料補給速
度は約９×０．０３８ｃｃ／　ｓ　ｅ　ｃとなる。また
１例えば回転数が２５Ｏｒｐｍであれば、補正係数はｌ
であるので、３０Ｘ１＝３０すなわち３０回／　ｓ　ｅ
　ｃとなる。

したがって、燃料補給速度は約３０　Ｘ　０．０３８ｃ
ｃ／　ＳｅＣとなる。

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、燃料補給速度は約
１０　Ｘ　０．０３８ｃｃ／　ｓ　ｅ　ｃ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補給速度は勿
論冷却水温の変化に関連して変動する。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
的又は連続的に補給するものであるから、エンジンは通
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Ａ
Ｉ、巾着噴射指令信号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、Ａ１＠号を受信した場合には、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１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、例
えば１０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、加速裡度に応じて気化器ｌに各々適合する濃
い混合気を補給でき、加速時の運転性能を向上すること
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
量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ができ、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１本実施例におい
ては。

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１ｇ想的な補給パターンに従って気化器ｌに所要の
燃料を補給するものであるから、エンジンの始動ミスの
おそれが小ざくかつ燃料経済性に優れる。

さらに、クランキング時においてはクランキング回転数
に応じた補正パターンを設け、該回転数の低い場合は高
い場合よりも燃料吐出量が少なくなるように設定しであ
るので、前記先行技術におけるようなりランキング時に
吸入空気量が吐出燃料量に対して多すざたり少なすぎた
りするという不都合がなくなり、よりいっそうエンジン
の始動ニスのおそれを少なくできかつ燃料を節約するこ
とかでさる。

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へたが、
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に介設されるチョークバルブ
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。

また１本発明は少なくともクランキング時に制御手段か
ら燃料噴射手段に燃料の補給命令を発するものであれば
よく、始動前や始ｔＪＪ完爆完了後に燃料を補給しない
ものも本発明に含まれる。

また、クランキング時に冷却水温に関庄させて設定した
補給パターンをクランキング回転数に関連させて設定し
た補正パターンによって補正するようにしたものに限ら
れず、エンジンの冷却水温とエンジンのクランキング回
転数に基いて直接燃料の補給量を決定するようにしたも
のであってもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明は、燃料装置系統から複雑なチ、
−クシステムを撤廃することができ、構造のいっそうの
簡素化が図られるとともに、チ冨−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、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という効果に加えて、クランキン
グ時においても燃料の補給を適切に行なうことがでさエ
ンジンがかか号にくいという不都合の解消や燃料経済性
の向上により有効なエンジンの始動システムを提供でき
るものである。

【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図ないし第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
料の補給パターン例を示す図であって、第３図は始動前
の補給パターンを、第４図はクランキング時の補給パタ
ーンを、第５図は始動完爆後の補給パターンを各々示し
ている。第６図は＠４図に示す補給パターンを補正する
補正パターンを示す図、第７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・・・気化器 ２・・争スロットルバルブ ４・・・負荷検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 噴射指令信号に対応する量の燃料を吸気系に補給する燃
   料噴射手段と、エンジンの冷却水温を検出する水温検出
   手段と、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と
   、これら水温検出手段および回転数検出手段からの信号
   を入力情報として作動し前記燃料噴射手段に向けて噴射
   指令信号を出力する制御手段とを具備してなり、少なく
   ともクランキング中に前記制御手段から前記燃料噴射手
   段に燃料の補給命令を発するようにしたエンジンの始動
   システムであって、前記制御手段を、前記クランキング
   中に前記回転数検出手段により検出されるエンジンのク
   ランキング回転数が低い場合に高い場合より燃料補給量
   が少なくなるように設定するとともに前記水温検出手段
   により検出されるエンジンの冷却水温に応じて燃料の補
   給量が変化するように設定した条件の下で燃料の補給量
   を決定し、その決定値に応じて前記燃料噴射手段に燃料
   の補給命令を発するように構成したことを特徴とするエ
   ンジンの始動システム。