WO2004013488A1 - オートチョーク制御装置 - Google Patents

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Yamaha Motor Co Ltd
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    • F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/703—Atmospheric pressure

Definitions

  • the present invention relates to an automatic choke control device for adjusting an idling state of an engine, and more particularly to a hot wax type automatic choke control device for closing a throttle valve by energizing a heater.
  • injectors In recent years, with the spread of fuel injectors called injectors, the timing of fuel injection and the control of the amount of injected fuel, that is, the air-fuel ratio, have become easier, and higher output, lower fuel consumption, cleaner exhaust gas, etc. Can be promoted.
  • a hot-pick type auto choke that closes a bypass path of a re-throttle valve by energizing a heater is, for example, that when a wax is condensed at a low temperature, a body of a knob such as a lip poppet is removed. Pull up to open the bypass passage, and when the temperature becomes high, the wax expands and pushes down the revalve body to close the bypass passage. If the inos path is open, the amount of intake air increases, so that more fuel is injected by the air-fuel ratio control, and as a result, the engine speed can be increased.
  • the heating source for this wax is a heater, and when the heater is energized, the wax gradually rises in temperature, and the bypass passage that was opened at low temperatures is gradually closed to perform the function of an auto choke.
  • the heater of the conventional automatic choke is set to be energized immediately after the rotation of the engine is started. Since the heating characteristic of the wax by the heater is almost constant, the time required from the start of the rotation of the engine to the closing of the noise / road is also substantially constant. However, the temperature of the engine when it is cold, for example, the time required for warming up when it is cold and when it is hot, also differs. Therefore, the conventional automatic choke has a problem that the warm-up operation cannot be performed according to the temperature of the engine at the time of cold. The time required for warm-up operation also differs depending on the atmospheric pressure.
  • the conventional auto choke has a problem that the warm-up operation force cannot be changed according to the change in the atmospheric pressure because the time required for closing the bypass path is determined.
  • the present invention has been developed to solve the above-mentioned problems, and has as its object to provide an automatic choke control device capable of performing a warm-up operation in accordance with a change in an engine temperature or an atmospheric pressure during a cold period. It is. Disclosure of the invention
  • an auto choke control device is an auto choke control device that closes a noise path of a throttle valve by energizing a heater. And an engine temperature detecting means for detecting the temperature of the engine; and a control means for controlling a state of energization of the heater, wherein the control means is configured to detect the engine temperature based on the engine temperature detected by the engine temperature detecting means.
  • a power supply start delay time setting means for setting a power supply start delay time to the heater, wherein the power supply start delay time setting means is configured to supply power to the heater as the engine temperature detected by the engine temperature detection means decreases. The feature is that the start delay time is increased.
  • the auto choke control device is an auto choke control device for closing a re-throttle / lube / wheel / exit path by energizing a heater, and detects atmospheric pressure.
  • Atmospheric pressure detecting means for controlling the power supply to the heater, and a control means for controlling the state of power supply to the heater, wherein the control means delays the start of power supply to the heater based on the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detecting means.
  • the energization start delay time setting means sets the delay time of energization start to the heater as the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detection means is smaller. It is characterized by the following.
  • the auto choke control device is an auto choke control device for closing a throttle / wheel path of a throttle by energizing a heater.
  • Engine temperature detecting means for detecting the temperature of the engine
  • atmospheric pressure detecting means for detecting the atmospheric pressure
  • control means for controlling the state of energization of the heater, wherein the control means is detected by the engine temperature detecting means.
  • a power supply start delay time setting means for setting a power supply start delay time to the heater, wherein the power supply start delay time setting means includes an engine temperature force detected by the engine temperature detection means;
  • the present invention is characterized in that the delay time of the start of energization of the heater is increased, and the delay time of the start of energization of the heater is increased as the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detecting means is smaller.
  • the auto choke control device is an auto choke control device for closing a re-throttle / vehicle / wheel / wheel path by energizing a heater.
  • Engine temperature detecting means for detecting the temperature of the engine, and control means for controlling the energization state of the heater to a duty ratio.
  • the control means is configured to detect the temperature of the engine based on the engine temperature detected by the engine temperature detecting means.
  • Dzushi Te, "with a du ⁇ ⁇ I ratio setting means for setting the I 1 I ratio, the du" du energized state to the heater ⁇ I ratio setting means is detected by the engine temperature detecting means
  • the feature is that the lower the engine temperature, the smaller the on-duty ratio.
  • An auto-choke control device is an auto-choke control device that closes a nozzle / path of a squirt nozzle by energizing a heater, Atmospheric pressure detecting means for detecting the atmospheric pressure, and control means for controlling the duty ratio of the energization state of the heater, the control means controlling the heater based on the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detecting means.
  • a ⁇ I ratio setting means "du set the I 1 I ratio" of du energized state to the duty ratio setting means, the more the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detection means is small, O Ndeyu " ⁇ It is characterized in that the ratio of the energy is reduced.
  • An auto-choke control device is an auto-choke control device that closes a / wheel / wheel path of a re-rotor loop by energizing a heater.
  • Engine temperature detecting means for detecting the temperature of the heater
  • atmospheric pressure detecting means for detecting the atmospheric pressure
  • control means for controlling the energization state of the heater to a duty ratio.
  • a duty ratio setting means for setting a duty ratio of an energized state to the heater based on the engine temperature detected by the detection means and the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detection means;
  • the ratio setting means reduces the on-duty ratio as the engine temperature detected by the engine temperature detecting means decreases, and reduces the on-duty as the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detecting means decreases.
  • ⁇ of-I ratio It is a sign.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a motorcycle engine, an auto choke, and a control device thereof.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a first embodiment of an operation process of the automatic choke heater control performed by the engine control unit of FIG.
  • FIG. 3 is a control map used in the calculation processing of FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the heater drive signal output in the arithmetic processing of FIG. 2 and the change over time of the engine speed achieved by the heater drive signal.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a second embodiment of the calculation processing of the automatic choke heater control performed by the engine control unit of FIG.
  • FIG. 6 is a control map used in the calculation processing of FIG.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the heater drive signal output in the arithmetic processing of FIG. 5 and the change over time of the engine speed achieved by the heater drive signal.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of the heater drive signal output in the arithmetic processing of FIG. 5 and the change over time of the engine speed achieved by the heater drive signal.
  • FIG. 1 is a schematic configuration showing an example of a motorcycle engine and a control device therefor.
  • This engine 1 is a single-cylinder four-stroke engine with a relatively small displacement, and has a cylinder body 2, a crankshaft 3, a piston 4, a combustion chamber 5, an intake pipe 6, an intake valve 7, an exhaust pipe 8, an exhaust valve 9, A spark plug 10 and an ignition coil 11 are provided.
  • a throttle valve 12 which is opened and closed according to the opening degree of the accelerator is provided in the intake pipe 6, and an injector 13 as a fuel injection device is provided in the intake pipe 6 on the downstream side of the throttle / valve 12. Is provided.
  • the injector 13 is connected to a filter 18, a fuel pump 17, and a pressure control valve 16 provided in a fuel tank 19.
  • the throttle valve 12 is provided in the throttle valve 12 of the intake pipe 6.
  • An automatic choke 14 is provided in the / noise / road 6a.
  • the auto choke 14 is of a hot wax type that closes the bypass path 6a by energizing the heater 23.
  • the bypass is opened by e.g. lifting the main body, and when the temperature of the wax becomes high due to the energization of the heater 23, the wax expands and pushes down the revalve main body to close the bypass.
  • the heater 23 is a so-called PTC (Positive
  • Thermistor type It is of the Temperature Coefficient Thermistor type, and the heating characteristics can be adjusted by controlling the current value.
  • the operation state of the engine 1 and the energization state of the heater of the auto choke 14 are controlled by an engine control unit 15.
  • the engine control unit 15 includes an arithmetic processing unit such as a microcomputer. You.
  • a coolant temperature sensor 21 for detecting a coolant temperature, that is, a temperature of the engine body
  • an exhaust air-fuel ratio sensor 22 for detecting an air-fuel ratio in the exhaust pipe 8
  • an intake pressure sensor for detecting an intake pressure in the intake pipe 6.
  • an intake air temperature sensor 25 for detecting the temperature in the intake pipe 6, that is, the intake air temperature is provided.
  • the engine control unit 15 receives the detection signals of these sensors and outputs control signals to the fuel pump 17, pressure control pulp 16, injector 13, ignition coil 11, and heater 23.
  • the atmospheric pressure is detected from the intake pressure immediately before the intake valve opens when the engine speed is low.
  • the atmospheric pressure is also used when controlling the operating state of the engine in the engine control unit 15 described above, and the atmospheric pressure detection for that purpose is performed.
  • the unit may be configured in the engine control unit 15.
  • the arithmetic processing will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the calculation process of FIG. 2 is executed by a timer interrupt process at a predetermined sampling time T set to, for example, about 10 msec after the engine rotation is started.
  • T a predetermined sampling time set to, for example, about 10 msec after the engine rotation is started.
  • steps for communication are not particularly provided, information obtained by the arithmetic processing is updated and stored in the storage device at any time, and information and programs necessary for the arithmetic processing are stored in the storage device at any time. Read.
  • step S 1 the atmospheric pressure detecting unit at atmospheric pressure is detected from the intake pressure and the detected cooling water temperature sensor the cooling water temperature, i.e. reads the engine temperature, the control map of FIG. 3 Set the energization start delay time D according to.
  • the control map in Fig. 3 uses the engine temperature on the horizontal axis and the power-on delay time on the vertical axis, and uses atmospheric pressure as a parameter. The lower the engine temperature and the lower the atmospheric pressure, the longer the power-on delay time Is configured to be large.
  • step S2 the energization control of the heater 23 is performed using the energization start delay time D set in step S1.
  • the heater power supply control As shown in FIG. 4A, power supply to the heater 23 is started after the power supply start delay time D from the start of engine rotation. As described above, if the heater 23 is not energized, the wax is not heated in principle, so that the bypass path 6a of the throttle valve 12 is opened and remains as it is. For example, in the case where the desired engine speed from the current engine temperature and atmospheric pressure, that is, the characteristic of the rear idling speed is indicated by a broken line in FIG. 4b, the engine 23 is started, that is, when the heater 23 is energized immediately after the engine starts. When the change in the engine speed over time has the characteristic shown by the two-dot chain line in FIG.
  • the power to the heater 23 is set to be after the power supply start delay time D from the start of the engine rotation, so that the engine speed, That is, the rear idling rotation speed can be shifted as shown by the solid line in FIG. 4b, so that the desired idling rotation speed characteristic can be brought close.
  • the energization start delay time D is set to increase as the engine temperature decreases and to increase as the atmospheric pressure decreases. As described above, the smaller the engine temperature power at the start of rotation, the longer the warm-up time is, and the longer the atmospheric pressure is, the longer the warm-up time is required due to the problem of intake air volume. Therefore, by setting the energization start delay time D based on these nomometers, a warm-up operation corresponding to both the engine temperature and the atmospheric pressure can be performed.
  • a second embodiment of the automatic choke control device of the present invention will be described.
  • the schematic configuration of the engine of the present embodiment is the same as that of FIG. 1 of the first embodiment.
  • the control unit 15 has a PWM (Pulse Width Modulation) drive circuit, which converts a duty ratio control signal from an arithmetic processing unit such as a microcomputer into a drive signal that is modulated in a pulse rate and a heater. 23.
  • the duty ratio indicates an on-duty ratio of a pulse-modulated drive signal as is well known.
  • the arithmetic processing for heater energization control performed by the engine control unit 15 is changed from that of the first embodiment shown in FIG. 2 to a flowchart shown in FIG.
  • the arithmetic processing of FIG. 5 is executed by a timer interrupt processing at a predetermined sampling time ⁇ set to, for example, about 10 msec.
  • steps for communication are not particularly provided, but information obtained by the arithmetic processing is updated and stored in the storage device at any time, and information and programs necessary for the arithmetic processing are stored in the storage device as needed. Is read from.
  • step S11 the atmospheric pressure detected from the intake pressure by the atmospheric pressure detection unit, the cooling water temperature detected by the cooling water temperature sensor, and the engine temperature are read.
  • the control map the duty ratio Duty of the heater 23 with respect to the elapsed time from the start of the engine rotation is set.
  • the control map of FIG. 6 is composed of two maps, and the detected duty ratio D / T with respect to the detected atmospheric pressure atm. And the map of FIG. 6a for setting, this reaches du -. " ⁇ Setting the duty ratio Duty with respect to the elapsed time using I ratio D / T D and the engine temperature comprised in the map of FIG. 6b Among The control map in Fig.
  • the control map in Fig. 6b shows that the duty ratio is changed with the elapsed time.
  • the duty ratio is set so as to increase as the engine temperature increases. In other words, the duty ratio Duty increases as the engine temperature increases. The greater the atmospheric pressure, the greater the duty ratio.
  • step S12 the duty ratio of the heater 23 is controlled by using the duty ratio Duty set in step S11.
  • the drive signal to the heater 23 gradually increases in duty ratio from the start of engine rotation.
  • the duty ratio control enables the current value control, so that if the duty ratio is large, the current value to the heater 23 is also large. If it is small, the current value to the heater 23 is also small. This means that, depending on the duty ratio, the heating characteristics of the wax and the controllability of the attained temperature by the heater 23 are possible.
  • the desired engine rotation speed and the rear idling rotation speed characteristics can be obtained from the current engine temperature.
  • the heater 23 When the heater 23 is started, that is, when the heater 23 is completely energized immediately after the engine rotation is started, the change over time of the engine speed with the characteristic shown by the two-dot chain line in FIG. sometimes, to which was slowly heating characteristics of the wax by the heater 23 by reducing du " ⁇ 1 I ratio of the drive signal to the energization start time of the heater 23, the ratio wife Riondeyu ⁇ I, g
  • the auto choke can cause the inos path to close slowly so that the re-engine speed, i.e., the idling speed, is shown by the solid line in Figure 7b.
  • the desired idling speed characteristic can be brought closer to the desired idling speed characteristic as the slope of the decrease becomes gentler or larger, and the duty ratio set in the control map of FIG. Since it is small, it is possible to make the slope of the decrease in the engine speed and / or rear idling speed slower and more gently, thereby increasing the warm-up time when the engine temperature is low. In addition, the warm-up operation according to the engine temperature can be performed.
  • the smaller the atmospheric pressure the smaller the attained duty ratio. Therefore, when the atmospheric pressure is small, the heder drive signal is, for example, as shown in FIG. This means that the power is not fully energized even after the passage of time, that is, the state of expansion of the box by the heater is controlled, the bypass path is slightly opened and maintained, and the idling speed is maintained. For example, if the desired engine speed at low atmospheric pressure, such as low altitude, or the characteristic of the rear idling speed, is indicated by the broken line in Fig. 8b, the same bypass path can be opened.
  • the engine speed does not increase when the atmospheric pressure is low, such as at high altitudes.
  • Enji down the rotation speed of the change over time upon immediately fully energized heater 23 from moving is a characteristic as shown by the two-dot chain line in FIG. 8b, in this embodiment As shown by the solid line in FIG.
  • the attained engine speed that is, the attained idling speed is increased, and the desired idling speed characteristics can be brought close to the desired idling speed characteristics, so that the warm-up operation corresponding to the atmospheric pressure can be performed.
  • the start of energization is delayed
  • the automatic choke control device for adjusting the duty ratio has been described.
  • these may be combined. That is, for example, when the engine temperature is low or the atmospheric pressure is low, it is possible to delay the start of energization and then output a drive noise signal with a small duty ratio in the next step.
  • engine control unit can be replaced with various arithmetic circuits instead of the microcomputer.
  • the configuration is such that as the engine temperature is lower, the delay time of the start of energization to the heater is increased.
  • the shorter the engine temperature the longer the time required to close the throttle / drive / close road can be increased, which makes it possible to perform a warm-up operation according to the re-engine temperature.
  • the throttle control is started from the start of engine rotation.
  • the time required to close the wheel / road can be increased as the atmospheric pressure is reduced, which makes it possible to perform a warm-up operation according to the atmospheric pressure.
  • the delay time of the start of energization to the heater increases as the engine temperature decreases, and the start of energization to the heater decreases as the atmospheric pressure decreases. Since the delay time is set to be large, the time required from the start of engine rotation to the closing of the throttle / lubrication path can be increased as the engine temperature decreases and the atmospheric pressure decreases. Depending on temperature and atmospheric pressure. Machine operation can be performed.
  • the throttle / exhaust / slope closing from engine rotation start is performed.
  • the required time until the engine temperature is lower can be made longer, so that the warm-up operation according to the re-engine temperature can be performed.
  • the throttle / swirl / swift is started after the engine rotation starts.
  • the time required for closing the road can be increased as the atmospheric pressure becomes smaller, which makes it possible to perform a warm-up operation in accordance with the atmospheric pressure, and to open the throttle valve bypass after zero By controlling the degree, the engine speed in the idling state can be appropriately controlled.
  • the time required from the start of engine rotation to the closing of the throttle / ⁇ Lupno / slope path can be increased as the engine temperature is lower and the atmospheric pressure is lower, thereby increasing the warm-up time in accordance with the engine temperature and atmospheric pressure.
  • the engine can be operated, and the engine speed in the idling state can be appropriately controlled by controlling the opening of the throttle valve bypass even after the engine is warmed up.

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Abstract

エンジン温度にも大気圧にも対応した適切なエンジン始動時の暖機運転を行うことができるようにする。ヒータによる加熱でスロットルバルブのバイパス路を閉じるホットワックス型オートチョークを用い、エンジン温度が低いほど、大気圧が低いほど、ヒータへの通電時間を遅らせる。或いは、ヒータへの電流値をデューティ比制御し、エンジン温度が低いほどデューティ比を小さくしてエンジン回転数の減少傾きを小さくする。また、大気圧が低いほど、到達デューティ比を小さくしてバイパス路を少し開いた状態に維持する。

Description

オートチョーク制御装置
技術分野
本発明は、エンジンのアイドリング状態を調整するオートチョークの制御装置に関する ものであり、特にヒータに通電することによリスロットルバルブのバイパス! ^閉じるホ ットワックス型のオートチョーク制御装置に関するものである。
背景技術
近年、インジ工クタと呼ばれる燃料噴射装置が普及するにつれて、燃料を噴射するタ イミングゃ噴射燃料量、つまり空燃比などの制御が容易になり、高出力化、低燃費化、 排ガスのクリーン化などを促進することがで るようになった。
これとは個別に、エンジンの冷機時にエンジン回転数を自動的に増大するオートチヨ ーク (ォ一トマティックチョーク)にも種々のものが開発されている。こうしたオートチョーク のうち、ヒータに通電することによリスロットルバルブのパイパス路を閉じるホットヮック ス型のオートチョークは、例えば、低温時、ワックスが凝縮することによリポペット等の ノくルブ本体を引き上げてバイパス路を開き、高温になると、ワックスが膨張することに よリバルブ本体を押し下げて/ / ス路を閉じる。 / イノ ス路が開力、れていると、吸入 空気量が大きくなるので、前記空燃比制御によって燃料も多く噴射され、結果的にェン ジン回転数を増大することができる。このワックスへの加熱源がヒータであり、ヒータに 通電するとワックスが次第に高温となり、低温時に開かれていたバイパス路が徐々に 閉じられてオートチョークの機能をなす。
ところで、前記従来のオートチョークのヒータは、エンジンの回転始動直後から通電さ れるように設定されてし、る。ヒータによるワックスの加熱特性はほぼ一定であるので、 エンジンの回転始動から前述したノ ィ / ス路閉じまでの所要時間もほぼ一定となる。し かしながら、冷機時のエンジンの温度、例えば寒いときと暑いときとでは暖機に要する 時間も異なる。従って、前記従来のオートチョークでは、冷機時のエンジンの温度に応 じた暖機運転ができないという問題がある。また、暖機運転の所要時間は大気圧によ つても異なる。例えば高所のように大気圧力小さい場所では、同じパイパス路開度でも, 吸入空気量が小さいので、必然的にエンジン回転数も低くなリ、暖機運転に時間がか かる。しかしながら、前述のように従来のオートチョークでは、バイパス路閉じまでの所 要時間が決まっているために、大気圧変化に応じた暖機運転力《できないという問題も ある。
本発明は前記諸問題を解決すべく開発されたものであり、冷機時のエンジン温度や 大気圧の変化に応じた暖機運転が可能なオートチョーク制御装置を提供することを目 的とするものである。 発明の開示
上記諸問題を解決するため、本発明のうち請求項 1に係るオートチョーク制御装置は、 ヒータに通電することによリスロットルノくルブのノ《ィ ス路を閉じるオートチョークの制 御装置であって、エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、ヒータへの通電 状態を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記エンジン温度検出手段で検 出されるエンジン温度に基づいて、前記ヒータへの通電開始の遅延時間を設定する通 電開始遅延時間設定手段を備え、前記通電開始遅延時間設定手段は、前記エンジン 温度検出手段で検出されるエンジン温度が小さいほど、前記ヒータへの通電開始の遅 延時間を大きくすることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項 2に係るオートチョーク制御装置は、ヒータに通電すること によリスロットル / ルブの/くィ /ス路を閉じるオートチョークの制御装置であって、大気 圧を検出する大気圧検出手段と、ヒータへの通電状態を制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記大気圧検出手段で検出される大気圧に基づいて、前記ヒータへ の通電開始の遅延時間を設定する通電開始遅延時間設定手段を備え、前記通電開 始遅延時間設定手段は、前記大気圧検出手段で検出される大気圧が小さいほど、前 記ヒータへの通電開始の遅延時間を大きくすることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項 3に係るオートチョーク制御装置は、ヒータに通電すること によリスロットルノ《ルブの/くィ /ス路を閉じるオートチョークの制御装置であって、工ン ジンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、大気圧を検出する大気圧検出手段と、 ヒータへの通電状態を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記エンジン温 度検出手段で検出されるエンジン温度及び大気圧検出手段で検出される大気圧に基 づいて、前記ヒータへの通電開始の遅延時間を設定する通電開始遅延時間設定手段 を備え、前記通電開始遅延時間設定手段は、前記エンジン温度検出手段で検出され るエンジン温度力 、さいほど、前記ヒータへの通電開始の遅延時間を大きくすると共に、 前記大気圧検出手段で検出される大気圧が小さいほど、前記ヒータへの通電開始の 遅延時間を大きくすることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項 4に係るオートチョーク制御装置は、ヒータに通電すること によリスロットル /くルブの/くィ /ス路を閉じるオートチョークの制御装置であって、ェン ジンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、ヒータへの通電状態をデュ^ ="ィ比制 御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記エンジン温度検出手段で検出される エンジン温度に基づし、て、前記ヒータへの通電状態のデュ" Ϊ1ィ比を設定するデュ ~÷ ィ比設定手段を備え、前記デュ "^ィ比設定手段は、前記エンジン温度検出手段で検 出されるエンジン温度が小さいほど、オンデューティの比率を小さくすることを特徴とす るものである。
また、本発明のうち請求項 5に係るオートチョーク制御装置は、ヒータに通電すること によリス口ッ卜ル✓くルブのノくィ /ス路を閉じるオートチョークの制御装置であって、大気 圧を検出する大気圧検出手段と、ヒータへの通電状態をデューティ比制御する制御手 段とを備え、前記制御手段は、前記大気圧検出手段で検出される大気圧に基づいて、 前記ヒータへの通電状態のデュ" Ϊ1ィ比を設定するデュ "^ィ比設定手段を備え、前記 デューティ比設定手段は、前記大気圧検出手段で検出される大気圧が小さいほど、ォ ンデュ "^ィの比率を小さくすることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項 6に係るオートチョーク制御装置は、ヒータに通電すること によリスロッ卜ルノくルブの/くィ /ス路を閉じるオートチョークの制御装置であって、ェン ジンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、大気圧を検出する大気圧検出手段と、 ヒータへの通電状態をデュ "^ィ比制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前 記エンジン温度検出手段で検出されるエンジン温度及び大気圧検出手段で検出される 大気圧に基づいて、前記ヒータへの通電状態のデュー于ィ比を設定するデュ^ィ比設 定手段を備え、前記デュ "^ィ比設定手段は、前記エンジン温度検出手段で検出され るエンジン温度が小さいほど、オンデューティの比率を小さくすると共に、前記大気圧検 出手段で検出される大気圧が小さいほど、オンデュ" ϊ=·ィの比率を小さくすることを特 徴とするものである。 図面の簡単な説明
図 1は、オートバイ用のエンジン及びオートチョーク及びそれらの制御装置の概略構 成図である。
図 2は、図 1のエンジンコントロールユニットで行われるオートチョークヒータ制御の演 算処理の第 1実施形態を示すフローチャートである。
図 3は、図 2の演算処理で用いられる制御マップである。
図 4は、図 2の演算処理で出力されるヒータ駆動信号と、それにより達成されるェンジ ン回転数の経時変化の説明図である。
図 5は、図 1のエンジンコントロールユニットで行われるオートチョークヒータ制御の演 算処理の第 2実施形態を示すフローチャートである。
図 6は、図 5の演算処理で用いられる制御マップである。
図 7は、図 5の演算処理で出力されるヒータ駆動信号と、それにより達成されるェンジ ン回転数の経時変化の説明図である。
図 8は、図 5の演算処理で出力されるヒータ駆動信号と、それにより達成されるェンジ ン回転数の経時変化の説明図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の第 1実施形態につしゝて説明する。
図 1は、例えばオートバイ用のエンジン及びその制御装置の一例を示す概略構成で ある。このエンジン 1は、比較的小排気量の単気筒 4サイクルエンジンであり、シリンダ ボディ 2、クランクシャフト 3、ピストン 4、燃焼室 5、吸気管 6、吸気バルブ 7、排気管 8、 排気バルブ 9、点火プラグ 10、点火コイル 1 1を備えている。また、吸気管 6内には、ァ クセル開度に応じて開閉されるスロットルくルブ 12が設けられ、このスロットル/くルブ 1 2の下流側の吸気管 6に、燃料噴射装置としてのインジェクタ 13が設けられてし、る。 このインジェクタ 1 3は、燃料タンク 1 9内に配設されてしゝるフィルタ 1 8、燃料ポンプ 17、 圧力制御バルブ 1 6に接続されている。
また、前記吸気管 6のスロットルバルブ 12部分には、当該スロットルパルブ 1 2をバイ / するノくィ / ス路 6aが設けられ、この/くィ / ス路 6aにオートチョーク 1 4が設けられ ている。このオートチョーク 1 4は、ヒータ 23への通電により前記パイパス路 6aを閉じる ホットワックス型のものであり、前述のようにエンジン 1の冷機時にはワックスが凝縮す ることによリポペット等のノ レブ本体を引き上げるなどしてバイパス路が開き、ヒータ 23 への通電によりワックスが高温になると当該ワックスが膨張することによリバルブ本体 を押し下げるなどしてバイパス路が閉じる。ヒータ 23は、所謂 PTC (Positive
Temperature Coefficient Thermistor)タイプのものであり、電流値制御により加熱特性を 調整することができる。
前記エンジン 1の運転状態並びに前記オートチョーク1 4のヒータの通電状態は、ェン ジンコントロールユニット 1 5によって制御され、当該エンジンコントロールユニット 1 5は、 マイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成される。そして、このエンジンコン トロールユニット 1 5の制御入力、つまりエンジン 1の運転状態を検出する手段として、ク ランクシャフト 3の回転角度、つまり位相を検出するためのクランク角度センサ 20、シリ ンダボディ 2の温度又は冷却水温度、即ちエンジン本体の温度を検出する冷却水温度 センサ 21、排気管 8内の空燃比を検出する排気空燃比センサ 22、吸気管 6内の吸気 圧力を検出するための吸気圧力センサ 24、吸気管 6内の温度、即ち吸気温度を検出 する吸気温度センサ 25が設けられている。そして、前記エンジンコントロールユニット 1 5は、これらのセンサの検出信号を入力し、前記燃料ポンプ 1 7、圧力制御パルプ 1 6、 インジェクタ 1 3、点火コイル 1 1、ヒータ 23に制御信号を出力する。
ここで、前記吸気圧力センサ 24で検出される吸気圧力から大気圧を検出する方法に ついて説明する。例えば、エンジンがアイドリング状態程度の比較的低速で回転してい るとき、つまリエンジン負荷も小さいときでもあるが、このようなエンジン負荷の小さいと きには、吸気バルブが開く直前の吸気圧力はほぼ大気圧となることが分かった。そこで、 本実施形態では、エンジン回転数が小さいときの吸気バルブ開直前の吸気圧力から大 気圧を検出する。なお、本発明とは直接関係がないので詳細な説明を省略するが、前 記エンジンコントロールユニット 1 5内でエンジンの運転状態を制御する際にも大気圧を 用いており、そのための大気圧検出部がエンジンコントロールユニット 1 5内に構成され ている場合もある。
次に、前記エンジンコントロールユニット 1 5内で行われるヒータ通電制御のための演 算処理について図 2のフローチャートを用いて説明する。この図 2の演算処理は、例え ばエンジン回転始動後に例えば 10msec.程度に設定された所定サンプリング時間厶 T毎にタイマ割込処理によって実行される。なお、このフローチャートでは、特に通信の ためのステップを設けてしゝないが、演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に 更新記憶され、また演算処理に必要な情報やプログラムは随時記憶装置から読出さ れる。
この演算処理では、まずステップ S1で、前記大気圧検出部で吸気圧力から検出され た大気圧及び前記冷却水温度センサで検出された冷却水温度、即ちエンジン温度を 読込み、図 3の制御マップに従って通電開始遅延時間 Dを設定する。この図 3の制御マ ップは、横軸にエンジン温度、縦軸に通電開始遅延時間をとり、パラメータとして大気圧 を用い、エンジン温度が小さいほど、また大気圧が小さいほど、通電開始遅延時間が 大きくなるように構成されている。
次にステップ S2に移行して、前記ステップ S1で設定された通電開始遅延時間 Dを用 し、て、前記ヒータ 23の通電制御を行う。
このヒータ通電制御によれば、図 4aに示すように、エンジン回転始動から前記通電開 始遅延時間 D後にヒータ 23への通電を開始する。前述したように、ヒータ 23に通電が ないと、原則としてワックスが加熱されないから、前記スロットルバルブ 1 2のパイパス 路 6aは開し、たままの状態となる。例えば現在のエンジン温度及び大気圧から所望され るエンジン回転数、つまリアイドリング回転数特性が図 4bに破線で示すような場合、ェ ンジン回転始動、即ちエンジン回転始動から直ぐにヒータ 23に通電したときのエンジン 回転数の経時変化が図 4bに二点鎖線で示すような特性であるとき、ヒータ 23への通 電をエンジン回転始動から前記通電開始遅延時間 D後とすることで、エンジン回転数、 つまリアイドリング回転数を図 4bに実線で示すようにずらし、所望されるアイドリング回 転数特性に近づけることができる。
そして、前記通電開始遅延時間 Dは、エンジン温度が小さいほど大きぐ大気圧が小 さいほど大きく設定される。前述したように、回転始動時のエンジン温度力《小さいほど 暖機に時間がか力、るし、また吸入空気量の問題から大気圧が小さいほど暖機時間が 必要である。従って、これらのノラメータに基づいて通電開始遅延時間 Dを設定するこ とにより、エンジン温度にも、大気圧にも対応した暖機運転を行うことが可能となる。 次に、本発明のオートチョーク制御装置の第 2実施形態について説明する。本実施形 態のエンジンの概略構成は、前記第 1実施形態の図 1のものと同様であるが、後述す るように本実施形態ではヒータ23をデュ "^ィ比制御するため、前記エンジンコント口 ールユニット 1 5内には、 PWM(Pulse Width Modulation)駆動回路が設けられており、マイ クロコンピュータ等の演算処理装置からのデューティ比制御信号を/ レス変調した駆 動信号に変換してヒータ 23に出力するように構成されている。なお、デューティ比とは、 周知のようにパルス変調された駆動信号のオンデューティの比率を示す。
本実施形態では、前記エンジンコントロールユニット 1 5で行われるヒータ通電制御の ための演算処理が前記第 1実施形態の図 2のものから図 5のフローチャート【こ示すも のに変更されている。この図 5の演算処理は、例えばエンジン回転始動後に例えば 10 msec.程度に設定された所定サンプリング時間 ΔΤ毎にタイマ割込処理によって実行 される。なお、このフローチャートでは、特に通信のためのステップを設けてし、ないが、 演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に更新記憶され、また演算処理に必 要な情報やプログラムは随時記憶装置から読出される。
この演算処理では、まずステップ S1 1で、前記大気圧検出部で吸気圧力から検出さ れた大気圧及び前記冷却水温度センサで検出された冷却水温度、 fillちエンジン温度 を読込み、図 6の制御マップに従って、エンジン回転始動からの経過時間に対するヒー タ 23のデュ ィ比 Dutyを設定する。この図 6の制御マップは、二つのマップからなり, 検出された大気圧 atmに対して到達デューティ比 D/T。を設定する図 6aのマップと、こ の到達デュ- "^ィ比 D/TDと前記エンジン温度とを用いて経過時間に対するデューティ 比 Dutyを設定する図 6bのマップで構成される。このうち、図 6aの制御マップは、大気 圧 atmが大きいほど、到達デューティ比 D/T。が大きくなるように設定されてし、る。図 6b の制御マップは、経過時間と共にデュ "^ィ比 Duty力前記到達デューティ比 D/T。に飽 和するように設定されているが、同時にエンジン温度が大きいほど、デュ" ^ィ比 Duty が大きくなるようにも設定されている。つまり、エンジン温度が大きいほどデューティ比 Dutyは大きぐまた大気圧が大きいほどデュ "^ィ比 Dutyが大きい。
次にステップ S1 2に移行して、前記ステップ S1 1で設定されたデュ→ィ比 Dutyを用 いて、前記ヒータ 23の通電状態をデューティ比制御する。
このヒータ通電制御によれば、例えば前記到達デューティ比 D丌。が 10Qo/oであり、つ まり大気圧が大きぐ且つエンジン温度が小さいときには、図 7aに示すように (時間軸を 短縮してある)、ヒータ 23への駆動信号は、エンジン回転始動から次第にデュ "^ィ比 Dutyが大きくなリ、やがて完全通電状態となる。周知のようにデューティ比制御は電流 値制御を可能とするので、デュ "^ィ比が大きければヒータ 23への電流値も大きぐデ ュ一ティ比が小さければヒータ 23への電流値も小さい。これは、デューティ比によって、 ヒータ 23によるワックスの加熱特性及び到達温度の制御力《可能であることを意味する 例えは1在のエンジン温度カヽら所望されるエンジン回転数、つまリアイドリング回転 数特性が図 7bに破線で示すような場合、エンジン回転始動、即ちエンジン回転始動か ら直ぐにヒータ 23に完全通電したときのエンジン回転数の経時変化が図 7bに二点鎖 線で示すような特性であるとき、通電開始時のヒータ 23への駆動信号のデュ" Ϊ1ィ比、 つまリオンデュ^ィの比率を小さくすることで当該ヒータ 23によるワックスの加熱特性 をゆっくりとしたものにする、 g|lちオートチョークがゆっくりと くイノ ス路を閉じるようにす ることができ、これによリエンジン回転数、つまりアイドリング回転数を図 7bに実線で示 すように減少傾きの緩やカゝなものとして、所望されるアイドリング回転数特性に近づけ ることができる。このとき、前記図 6bの制御マップで設定されるデューティ比は、工ンジ ン温度が小さいほど小さいので、エンジン回転数、つまリアイドリング回転数の減少傾 きをよリー層緩やかにすることができ、これによリエンジン温度力《小さいときの暖機時 間を大きくすることができるといったように、エンジン温度に応じた暖機運転を行うことが 可能となる。
—方、前記図 6aの制御マップによれば、大気圧が小さいほど、到達デュ "^ィ比が小 さい。従って、大気圧が小さいときのヒーダ駆動信号は、例えば図 8aに示すように時間 力《経過しても完全通電状態にならなし、ことを意味している。つまり、ヒータによるヮック スの膨張状態を制御して、バイパス路が少し開し、た状態を維持し、アイドリング回転数 を大きめに維持することができる。例えば、低地のように大気圧カ きいときの所望さ れるエンジン回転数、つまリアイドリング回転数特性が図 8bに破線で示すような場合、 同じバイパス路の開度でも、前述した吸入空気量の問題から、高地のように大気圧が 小さいときにはエンジン回転数は大きくならなし、。このような大気圧力《小さいときにェン ジン回転始動、即ちエンジン回転始動から直ぐにヒータ 23に完全通電したときのェンジ ン回転数の経時変化が図 8bに二点鎖線で示すような特性であるとき、本実施形態で は図 8bに実線で示すように、ヒータ通電開始直後のデューティ比、つまリオンデューテ ィの比率を小さくしてエンジン回転数、つまリアイドリング回転数の減少傾きを小さくする と共に、到達デュ "^ィ比を小さくして到達エンジン回転数、つまり到達アイドリング回 転数を大きくし、所望されるアイドリング回転数特性に近づけることができる。これにより、 大気圧に対応した暖機運転を行うことが可能となると共に、アイドリング状態における エンジン回転数を適切に制御することも可能となる。
なお、前記第 1実施形態では通電開始を遅らせ、第 2実施形態ではデュ- ^ィ比を調 整するオートチョーク制御装置につし、て説明したが、これらを組合わせることも可能で ある。つまり、例えばエンジン温度力《小さいときや大気圧力小さいときには、まず通電 開始を遅らせ、次しゝでデュ" ィ比の小さな駆動ノ ルス信号を出力するといつたように することも可能である。
また、エンジンコントロールユニットは、マイクロコンピュータに代えて各種の演算回路 で代用することも可能である。 産業上の利用の可能性
以上説明したように、本発明のうち請求項 1に係るオートチョーク制御装置によれば、 エンジン温度が小さいほど、ヒータへの通電開始の遅延時間を大きくする構成としたた め、エンジン回転始動からスロットル /くルブ / / ス路閉じまでの所要時間をエンジン 温度が小さいほど大きくすることができ、これによリエンジン温度に応じた暖機運転を行 うことが可能となる。
また、本発明のうち請求項 2に係るオートチョーク制御装置によれば、大気圧が小さ いほど、ヒータへの通電開始の遅延時間を大きくする構成としたため、エンジン回転始 動からスロットルノくルプノくィ / ス路閉じまでの所要時間を大気圧が小さいほど大きくす ることができ、これにより大気圧に応じた暖機運転を行うことが可能となる。
また、本発明のうち請求項 3に係るオートチョーク制御装置によれば、エンジン温度が 小さいほど、ヒータへの通電開始の遅延時間を大きくすると共に、大気圧が小さいほど、 ヒータへの通電開始の遅延時間を大きくする構成としたため、エンジン ϋι転始動からス ロットルノ ルブ / イノ ス路閉じまでの所要時間をエンジン温度が小さいほど、また大気 圧が小さいほど大きくすることカでき、これによリエンジン温度及び大気圧に応じた暧 機運転を行うことが可能となる。
また、本発明のうち請求項 4に係るオートチョーク装置によれば、エンジン温度が小さ いほど、オンデューティの比率を小さくする構成としたため、エンジン回転始動からスロ ットル/くルブノ ィ / ス路閉じまでの所要時間をエンジン温度が小さいほど大きくするこ とができ、これによリエンジン温度に応じた暖機運転を行うことが可能となる。
また、本発明のうち請求項 5に係るオートチョーク制御装置によれば、大気圧が小さ いほど、オンデュー イの比率を小さくする構成としたため、エンジン回転始動からスロ ットル /くル くィ/ ス路閉じまでの所要時間を大気圧力《小さいほど大きくすることがで き、これにより大気圧に応じた暖機運転を行うことが可能となると共に、 0爰機後もスロッ 卜ルバルブバイパス路の開度を制御してアイドリング状態におけるエンジン回転数を適 切に制御することが可能となる。
また、本発明のうち請求項 6に係るオートチョーク装置によれば、エンジン温度が小さ いほど、オンデューティの比率を小さくすると共に、大気圧力《小さいほど、オンデュ" ィの比率を小さくする構成としたため、エンジン回転始動からスロットル/《ルプノ / ス 路閉じまでの所要時間をエンジン温度が小さいほど、また大気圧力小さいほど大きくす ることができ、これによリエンジン温度及び大気圧に応じた暖機運転を行うことが可能と なると共に、暖機後もスロットルバルブバイパス路の開度を制御してアイドリング状態に おけるエンジン回転数を適切に制御することが可能となる。

Claims

請求の範囲
1. ヒータに通電することによリスロットル/くルブの/ /ス路を閉じるオートチョーク の制御装置であって、エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、ヒータへの 通電状態を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記エンジン温度検出手段 で検出されるエンジン温度に基づし、て、前記ヒータへの通電開始の遅延時間を設定す る通電開始遅延時間設定手段を備え、前記通電開始遅延時間設定手段は、前記ェン ジン温度検出手段で検出されるエンジン温度が小さいほど、前記ヒータへの通電開始 の遅延時間を大きくすることを特徴とするオートチョーク制御装置。
2. ヒータに通電することによリスロットルバルブのバイパス! ^閉じるオートチョーク の制御装置であって、大気圧を検出する大気圧検出手段と、ヒータへの通電状態を制 御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記大気圧検出手段で検出される大気 圧に基づいて、前記ヒータへの通電開始の遅延時間を設定する通電開始遅延時間設 定手段を備え、前記通電開始遅延時間設定手段は、前記大気圧検出手段で検出され る大気圧が小さいほど、前記ヒータへの通電開始の遅延時間を大きくすることを特徴と するオートチョーク制御装置。
3. ヒータに通電することによリスロットルノくルブの/ イノス 閉じるオートチョーク の制御装置であって、エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、大気圧を 検出する大気圧検出手段と、ヒータへの通電状態を制御する制御手段とを備え、前記 制御手段は、前記エンジン温度検出手段で検出されるエンジン温度及び大気圧検出 手段で検出される大気圧に基づしゝて、前記ヒータへの通電開始の遅延時間を設定す る通電開始遅延時間設定手段を備え、前記通電開始遅延時間設定手段は、前記ェン ジン温度検出手段で検出されるエンジン温度が小さいほど、前記ヒータへの通電開始 の遅延時間を大きくすると共に、前記大気圧検出手段で検出される大気圧が小さい〖ま ど、前記ヒータへの通電開始の遅延時間を大きくすることを特徴とするオートチョーク制 御装置。
4. ヒータに通電することによリスロットルノ レブの/くイノス路を閉じるオートチョーク の制御装置であって、エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、ヒータへの 通電状態をデュ^ィ比制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記エンジン 温度検出手段で検出されるエンジン温度に基づし、て、前記ヒータへの通電状態のデュ →ィ比を設定するデュ ィ比設定手段を備え、前記デュ^1ィ比設定手段は、前記 エンジン温度検出手段で検出されるエンジン温度が小さいほど、オンデューティの比率 を小さくすることを特徴とするオートチョーク制御装置。
5. ヒータに通電することによリスロットルノくルブの/くィ / ス路を閉じるオートチョーク の制御装置であって、大気圧を検出する大気圧検出手段と、ヒータへの通電状態をデ ユーティ比制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記大気圧検出手段で検出 される大気圧に基づいて、前記ヒータへの通電状態のデューティ比を設定するデューテ ィ比設定手段を備え、前記デューティ比設定手段は、前記大気圧検出手段で検出され る大気圧が小さいほど、オンデュ "^ィの比率を小さくすることを特徴とするオートチヨ ーク制御装置。
6. ヒータに通電することによリスロットル /くルブのノ / ス^閉じるオートチョーク の制御装置であって、エンジンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、大気圧を 検出する大気圧検出手段と、ヒータへの通電状態をデューティ比制御する制御手段と を備え、前記制御手段は、前記エンジン温度検出手段で検出されるエンジン温度及び 大気圧検出手段で検出される大気圧に基づいて、前記ヒータへの通電状態のデュー亍 ィ比を設定するデュ ~÷ィ比設定手段を備え、前記デューティ比設定手段は、前記ェン ジン温度検出手段で検出されるエンジン温度力《小さいほど、オンデュ^1ィの比率を小 さくすると共に、前記大気圧検出手段で検出される大気圧が小さいほど、オンデューテ ィの比率を小さくすることを特徴とするオートチョーク制御装置。
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