JPS63173846A - 内燃機関の起動装置 - 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） この発明は、スタータモータの運転時間を確保する内燃
機関の起動装置に関する。

（従来の技術） 例えば、内燃機関が熱ポンプ装置を駆動する動力源とし
て使用されることがある。この内燃機関には起動装置が
備えられ、始動時にスタータ断続装置でスタータモータ
を内燃機関のクランク軸に接続しクランク軸を強制的に
回転させ、クランク軸の回転で得られる点火信号で点火
装置を駆動して内燃機関を起動させるとともに、この内
燃機関の回転速度を機関回転速度検出手段で検出し、起
動回転速度に達するとスタータ断続装置てクランク軸と
スタータモータとを切り離してスタータモータを停止さ
せるものがある。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、スタータモータと機関回転速度検出手段とが
配置スペース確保の問題等で近接して配置されることが
あると、始動時にスタータモータが発するノイズによっ
て、機関回転速度検出手段が機関回転速度を正確に検出
するとこができなくなる。その結果、内燃機関が起動し
ていないのにノイズによって回転速度が起動回転速度に
なったようになり、スタータ断続装置が作動しスタータ
モータを内燃機関から切り離してスタータモータを停止
する制御が行なわれ、内燃機関を起動することができな
いことがある。

この発明はかかる実情に鑑みてなされたもので４スター
タそ一夕のノイズによる内燃機関の回転速度の誤検出を
防ぎ、内燃機関を確実に起動することができる内燃機関
の起動装置を提供することを目的としてしする。

（問題点を解決するための手段） この発明は前記問題点を解決するために、内燃機関のク
ランク軸を強制的に回転させるスタータモータと、この
スタータそ一夕とクランク軸とを断続するスタータ断続
装置とを備え、始動時にスタータとクランク軸とを接続
してクランク軸の回転により得られる点火信号で点火装
置を駆動して内燃機関を起動させるとともに、この内燃
機関の回転速度を機関回転速度検出手段で検出し、起動
回転速度に達すると前記スタータ断続装置でクランク軸
とスタータモータとを切り離してスタータモータを停止
させる内燃機関の起動装置において、航記機関回転速度
検出手段の回転速度の検出を、前記内燃機関の始動から
起動するのに必要な所定時間停止させる制御手段を備え
ることを特徴としている。

（作用） この発明では、制御手段で機関回転速度検出手段を制御
して、内燃機関の回転速度の検出を始動した直後から起
動するのに必要な所定時間停止させる。そして、この所
定時間経過後に機関回転速度の検出を行ないスタータ断
続装置を駆動させ、スタータモータをクランク軸から切
り離して停止し、内燃機関を起動する。このように、始
動時において、スタータモータの所定運転時間が確保さ
れる結果、内燃機関を確実に起動することかできる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を添付図面に基いて詳細に説
明する。

第１図はこの発明の基本構成図を示している。

図において、符号１は内燃機関、２は内燃機関１のクラ
ンク軸を強制的に回転させるスタータモータ、３は内燃
機関１の始動時にスタータモータ２を内燃機関１のクラ
ンク軸に接続し、内燃機関１が起動すると遮断するスタ
ータ断続装置である。スタータモータ２及びスタータ断
続装置３は制御手段４によって制御され、この制御手段
４は駆動手段５とタイマ手段６とから構成されている。

駆動手段５は起動操作手段７からの入力信号に基きスタ
ータ断続装置３を駆動してスタータモータ２と内燃機関
１のクランク軸とを接続し、スタータモータ２を駆動さ
せるようになっている。このスタータモータ２によって
内燃機関１のクランク軸を強制的に回転させると、パル
サコイル８がこの回転に応じたタイミングで点火信号を
出力し、点火装置９に入力して内燃機関１を起動させる
。

バルサコイル８の出力は機関回転速度検出手段１０で検
出され、内燃機関１が所定の回転速度になるとスタータ
断続装置３の作動を停止してスタータモータ２を内燃機
関１のクランク軸から切り離し、スタータモータ２の駆
動を停止するようになっている。この機関回転速度検出
手段１０はタイマ手段６で設定された内燃機関１の始動
から起動するのに必要な所定時間だけ、その検出作動を
停止するようになっている。

このように構成されているから、内燃機関１を起動する
とき起動操作手段７を操作すると、制御手段４の駆動手
段５を介してスタータ断続装置３が駆動され、スタータ
モータ２と内燃機関１のクランク軸とを接続する。つい
で、スタータモータ２を始動して内燃機関１のクランク
軸を強制的に回転させる。このとき、起動操作手段７の
出力によりタイマ手段６がセットされ、スタータモータ
２の始動時から内燃機関１が起動するのに必要な所定時
間だけ、機関回転速度検出手段１０は回転速度の検出を
停止する。このため、機関回転速度検出手段１０が回転
速度の検出を停止している間中は、駆動手段５によって
スタータ断続装置３の駆動を停止することがないから、
スタータモータ２を内燃機関へ接続したままでスタータ
モータ２が運転される。そして、タイマ手段６で設定さ
れた時間が経通して内燃機関１が起動すると、駆動手段
５を介してスタータ断続装置３の作動が停止され、スタ
ータモータ２が内燃機関ｌのクランク軸から切り離され
る。

従って、スタータそ一夕２の始動時にノイズを発生する
ことがあっても内燃機関１が起動するまでは、機関回転
速度検出手段１０の検出作動が停止されて運転時間が確
保され、スタータ断続装置３及びスタータモータ２の誤
動作が防止され、内燃機関１の確実な起動が可能になる
。

第２図乃至第６図はこの発明を内燃機関駆動熱ポンプ装
置に適用した実施例を示している。

第２図及び第３図において、符号１１は水冷式の内燃機
関で、都市ガス、プロパンガス等のガス燃料によって駆
動され、この内燃機関１１で駆動される圧縮機１２はフ
ロン等の冷媒を圧縮して高温高圧のガスにする。圧縮機
１２の吐出管１３と吸入管１４との間には四方弁１５が
配置され、この四方弁１５には配管１６．１７が接続さ
れ、この配管１６にはファン１８を付設した冷媒系室外
熱交換器１９が接続され、配管１７にはファン２０を付
設した冷媒系室内熱交換器２１が接続されている。この
冷媒系室外熱交換器１９に接続された配管２２と、冷媒
系室内熱交換器２１に接続された配管２３との間には、
暖房用膨張ガス電磁弁２４、冷房用膨張ガス電磁弁２５
、逆止弁２６゜２７、レシーバ２８が設けられている。

これにより、熱ポンプ装置が構成され、四方弁１５を切
り換えて冷媒が実線矢印方向（以下、暖房方向という）
のように循環させると、冷媒系室外熱交換器１９が蒸発
器として作用する一方、冷媒系室内熱交換器２１が凝縮
器として作用して暖房回路が形成される。

また、冷媒が破線矢印方向（以下、冷房方向という）に
循環するように四方弁１５を切り換えると、前記とは逆
に冷媒系室外熱交換器１９か凝縮器として作用する一方
、冷媒系室内熱交換器２１が蒸発器として作用して冷房
回路となる。

前記内燃機関１１の排気通路２９には排気ガス熱交換器
３０が配置され、この排気ガス熱交換器３０は吸熱部３
１を備え、さらに消音器３２が接続されている。また内
燃機関１１の吸気通路３３にはバタフライ弁３４、ガス
電磁弁３５．３Ｅ）が設けられる。バタフライ弁３４は
ステッピングモータ３７で開閉され、内燃機関１１内に
供給されるガスと空気の混合ガスの量を調整し、内燃機
関１１の回転速度を可変可能となっている。

さらに、内燃機関１１に設けられたジャケット３８で内
燃機関１１の熱を回収し、この冷却水はその後排気ガス
熱交換器３０の吸熱部３１において排気ガスからの熱を
回収する。即ち、排気ガス熱交換器３０の吸熱部３１か
ら延長する配管３９は途中で配管４０．４１に分岐され
、一方の配管４０には室外熱交換器４２が接続され、ま
た他方の配管４１には室内熱交換器４３が接続されてい
る。この配管４１はさらに分岐されて室内熱交換器４３
と並列に給湯タンク４４を配置し、冷却水を循環す′る
ことによりこのタンク内の湯水を加熱可能になっている
。

前記室内熱交換器４３は室内を暖房する場合に給湯タン
ク４４とともに、この循環系に回収された熱をこの循環
系から必要に応じて取り出して利用するものであり、一
方室外熱交換器４２はこの循環系に回収された熱量が過
剰の場合に、その過剰の熱量を外気に放出して熱的収支
の均等を取り、同時に内燃機関１１の冷却水温を適温に
維持するための、いわゆるラジェータとしても機能する
。

なお、図中４５は冷却水のリザーブタンンク、４Ｂ、４
７．４８は冷却水系の各循環回路を開閉する水電磁弁、
４９．５０はこわらの電磁弁等の制御を行なうコントロ
ーラ、運転モード切り換えスイッチであり、この運転モ
ードとして暖房、暖房給湯、冷房、冷房給湯の４つの運
転状態がある。

内燃機関１１には第３図及び第４図に示すように、喚気
ファン５１、エアクリーナ５２、スロットル開度を制御
する電子ガバナ５３、点火装置５４、スタータ断続装置
５５及びスタータモータ５６、機関回転速度検出手段５
７、異常検出手段５８及び内燃機関１１の冷却水を循環
させる冷却水ポンプ５９が設けら九ている。そして、ス
タータ断続装置５５はスタータモータ５６に設けられた
図示しないギヤと、クランク軸に固定されたフライホイ
ールのギヤとの断続を行なうようになっている。この内
燃機関１１は第５図のフローチャート及び第６図のタイ
ミングチャートに示されるようにして起動される。

即ち、コンセントプラグを入れるとコントローラ４９の
電源が入力され、リモコンスイッチの入力で室内ファン
２０及び換気ファン５１が駆動しくステップａ）、これ
から例えば１秒後にスロットル弁を一度全閑にして全開
にし、再度全閉にし初期開度の設定をする初期動作を行
なう（ステップｂ）。ついで、内燃機関１１の回転速度
がゼロの場合には（ステップＣ）、例えば１０秒後に冷
゛媒系の循環回路のガス電磁弁３５．３６を開くととも
に、スタータ断続装置５５を作動させスタータそ一夕５
６と内燃機関１１とを接続し、かつ点火装置５４の電源
を人力する（ステップｄ）。

このスタータ断続装置Ｓ５の駆動から例えば１秒後、即
ちスタータモータ５６と内燃機関１１のクランク軸の接
続が完了する時間経過後に、スタータモータ５６を駆動
させる（ステップｅ）。

そして、スタータモータ５６が正常回転速度か否かの検
出を行ない（ステップｆ）、正常回転速度でない場合に
はスタータモータ５６の異常と判断され、正常回転速度
の場合には内燃機関１１が起動するのに必要な最少時間
、例えば１秒間待つ（ステップｇ）、この所定時間の経
過後に、内燃機関１１の回転速度の検出を行ない（ステ
ップｈ）、例えば９００ｒ、ｐ、ｍ以上でない場合には
、スタータモータ５６が７秒間の内に（ステップｉ）、
９００ｒ、ｐ、ｍにならないと起動失敗か否かの判断を
行ない（ステップｊ）、起動失敗でない場合にはステッ
プＣヘジャンプして、前記起動する動作を繰返す。

内燃機関１１の回転数が９００ｒ、ｐ、ｍ以−ヒになる
と、スタータ断続装置５５でスタータモータ５６と内燃
機関１１のクランク軸との接続を遮断し、ついでスター
タモータ５６の駆動を停止する（ステップｋ）。この状
態で内燃機関１１の回転速度の判断が行なわれ（ステッ
プｌ）、例えば８００ｒ、ｐ、ｍ以下になるとステップ
ｊで起動失敗か否かの判断が行なわれる。内燃機関１１
の回転速度が８０Ｏｒ、ｐ、ｍ以上になると、コントロ
ーラ４９でスロットル開度を開き機関の調速制御を行な
い、さらに冷却ポンプ５９、水電磁弁４６．４７、四方
弁１５、室外ファン１８を駆動しくステップｍ）、この
作動から例えば３秒間経過すると起動が完了しくステッ
プｎ）、コントローラ４９で暖房、暖房給湯、冷房、冷
房給湯の運転が行なわれる。

このように、内燃機関１１の起動時に、スタータモータ
５６の始動でノイズが発生することがあっても、このと
きステップｇにおいて内燃機関１１が起動するのに必要
な最少時間、この実施例では１秒時フてステップｈで機
関回転速度が所定回転速度か否かの判断を行なう。従っ
て、スタータモータ５６のノイズによって回転速度の検
出が影雪され、内燃機関１１が起動していないのにスタ
ータ断続装置５５が作動してスタータモータ５６を内燃
機関１１から切り離す。このため、スタータモータ５６
を停止する誤動作が防止され、内燃機関１１の起動を確
実に行なうことが可能になる。

（発明の効果） この発明は前記のように、制御手段で機関回転速度検出
手段の回転速度の検出を内燃機関の始動から内燃機関が
起動するのに必要な所定時間停止させるようになしたか
ら、内燃機関の始動時にスタータモータからノイズが発
生しても、回転速度の検出を停止することによりスター
タモータの運転時間が確保される。その結果、内燃機関
が起動していないのにスタータ断続装置が作動してスタ
ータモータを内燃機関から切り離して停止することが防
止され、内燃機関の起動を確実に行なうことが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の内燃機関の起動装置の基本構成図、
第２図はこの発明を通用した内燃機関駆動熱ポンプ装置
の概略構成図、第３図はこの発明を適用した内燃機関駆
動熱ポンプ装置の正面図、第４図は第３図の左側面図、
第５図はこの内燃機関の始動動作を示すフローチャート
、第６図はそのタイミングチャートである。 １．１１−一内燃機関 ２．５６−・・スタータモータ ３．５５−・・スタータ断続装置 ４・・・制御手段 ５・・・駆動手段 ６・・・タイマ手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関のクランク軸を強制的に回転させるスタータモ
   ータと、このスタータモータとクランク軸とを断続する
   スタータ断続装置とを備え、始動時にスタータとクラン
   ク軸とを接続してクランク軸の回転により得られる点火
   信号で点火装置を駆動して内燃機関を起動させるととも
   に、この内燃機関の回転速度を機関回転速度検出手段で
   検出し、起動回転速度に達すると前記スタータ断続装置
   でクランク軸とスタータモータとを切り離してスタータ
   モータを停止させる内燃機関の起動装置において、前記
   機関回転速度検出手段の回転速度の検出を、前記内燃機
   関の始動から起動するのに必要な所定時間停止させる制
   御手段を備える内燃機関の起動装置。