(57)【要約】【課題】簡易且つより確実に内燃機関を強制起動させることができる起動装置の提供を課題とする。【解決手段】内燃機関を外部から強制起動させるための起動装置１であって、内燃機関の吸気系１００ａに脱着自在に取り付けられるアタッチメント２と、アタッチメント２を通じて燃料たるガスを内燃機関の吸気系１００ａに供給するガス供給装置３と、燃焼に供される空気とガス供給装置３より供給されるガスとの混合比を、目標の混合比に調整する制御装置５とを備えることを特徴とする。【選択図】  図４
2004301042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を外部から強制起動させるための起動装置であって、
前記内燃機関の吸気系に脱着自在に取り付けられる接続部と、
前記接続部を通じて燃料たるガスを内燃機関の吸気系に供給するガス供給装置と、
燃焼に供される空気と前記ガス供給装置より供給されるガスとの混合比を、目標の混合比に調整する制御装置と、
を備えることを特徴とする内燃機関の起動装置。
【請求項２】
前記燃焼に供される空気を前記接続部を通じて内燃機関の吸気系に供給する空気供給装置と、前記空気供給装置及び前記ガス供給装置の少なくとも一方に設けられる流量制御弁とを備え、
前記制御装置は、前記流量制御弁を操作しての流量制御によって、前記ガスと空気との混合比を調整することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の起動装置。
【請求項３】
前記流量制御弁は、電気駆動式の弁体を備え、前記制御装置は、前記弁体の単位時間当りの開弁時間を変更して流量を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の起動装置。
【請求項４】
前記流量制御弁は、電気駆動式の弁体を備え、前記制御装置は、前記弁体の開度を変更して流量を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の起動装置。
【請求項５】
前記ガス供給装置は、カートリッジ式ボンベの吐出口に接続自在なボンベ接続部を有し、このボンベ接続部に接続されるカートリッジ式ボンベに充填されたガスを供給源として前記内燃機関の吸気系にガスを供給することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の内燃機関の起動装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記内燃機関の吸気系に供給されたガスの供給量を算出する供給量算出部と、
算出した供給量をパラメータの一つとして目標の混合比が得られるように、前記流量制御弁の流量制御に用いられる制御データを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする請求項２から５の何れかに記載の内燃機関の起動装置。
【請求項７】
前記カートリッジ式ボンベより供給されるガスの供給圧力及びガスの流量の少なくとも一方を検出する検出手段を備え、
前記供給量算出部は、前記検出手段にて検出した検出値を読み込み、この読み込んだ検出値から換算してガスの供給量を算出することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の起動装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記流量制御に用いられた制御データを学習すると共に、この学習した制御データを後の流量制御に反映させる反映手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の起動装置。
【請求項９】
前記吸気系を介して内燃機関の気筒に供給されたガス及び空気の混合気を、前記気筒内において点火させるための点火装置を備えることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の内燃機関の起動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の起動装置に関し、より詳細には、既設の燃料噴射装置を用いることなく、内燃機関を強制起動させる起動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の起動装置として、例えば、エンジン（内燃機関）の点火装置に外部から点火信号を入力し、また、内燃機関に組み込まれる燃料供給弁（インジェクタ）に噴射信号を入力して、自己起動困難な内燃機関を強制起動させるエンジン始動装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
より詳しくは、まず、ピストンの上死点（ＴＤＣ）をクランクシャフトの回転角から検出し、この上死点から演算して点火信号及び噴射信号の入力タイミングを算出する。また、機関負荷を把握すべく吸気通路から負圧を引き入れ、その時々に要求される機関出力に応じた燃料噴射量を算出する。
そして、算出した入力タイミング及び燃料噴射量に従い、点火装置及び燃料噴射装置を作動させ、同時にクランクシャフトを回転させることでエンジンを強制起動させる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１５１０１２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、既設の燃料噴射装置を利用するには、内燃機関に組み付けられた燃料噴射弁のみならず、その他、様々な装置が必要になる。
より詳しくは、燃料噴射弁に対して燃料を加圧供給する電磁ポンプ、各燃料噴射弁に加圧供給される燃料の圧力を調整する燃圧制御バルブ、電磁ポンプと各燃料噴射弁とを継ぐ燃料供給ライン、燃料噴射量を算出する際に用いる吸気量センサ（例えば、エアフロメータ）等が必要になる。
【０００６】
したがって、燃料噴射弁を操作して燃料を供給するには、燃料噴射に用いる種々の装置が正常に稼働しているか否かを前もって把握する必要がある。また、内燃機関単体で起動させるには、これら燃料噴射装置を内燃機関に組み付ける必要がある。
【０００７】
また、近年では、内燃機関の多様化に伴い、燃料噴射装置も個々の仕様に併せて設計されている。とりわけ、自動車用内燃機関では、良好な運転性能を確保すべく、各車種毎に最適なチューニングが施されている。
【０００８】
なお、燃料噴射弁に着目すれば、各車種毎に吐出量（容量）や噴射信号に対する応答特性が異なる燃料噴射弁が採用されている。したがって、単に燃料噴射信号を入力するのみでは、各車種に対応した正確な燃料噴射が行われているとは言えず、燃料噴射量の過不足に伴う起動困難やアイドル不調等の不具合が生じる。
【０００９】
また、上記不具合は、燃料噴射弁の容量や燃料噴射弁の応答特性に合わせた補正データの追加によって対応可能であるが、補正データのプログラミングでは、各燃料噴射弁の特性のみならず、燃料の供給圧力や吸気通路内の圧力（吸気圧）等を総合的に把握してプログラムを組む必要がある。また、作業者は、燃料噴射弁の特性や内燃機関の特性を把握して補正データを選択する必要があり、補正データのプログラミングや設定に、多くの時間と労力を要する。
【００１０】
本発明は、上記した技術的背景を考慮してなされたもので、簡易、且つより確実に内燃機関を強制起動させ得る起動装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するため、本発明では、以下の構成とした。
すなわち、本発明は、内燃機関を外部から強制起動させるための起動装置であって、前記内燃機関の吸気系に脱着自在に取り付けられる接続部と、前記接続部を通じて燃料たるガスを内燃機関の吸気系に供給するガス供給装置と、燃焼に供される空気と前記ガス供給装置より供給されるガスとの混合比を、目標の混合比に調整する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
このように構成された本発明の起動装置は、例えば、故障等にて自己起動困難な内燃機関を外部から強制起動させるにあたり、内燃機関の吸気系に脱着自在な接続部を通じて、本来の機関燃料と異なるガスを供給する。また、ガスのみでは燃焼が不安定になるため、制御装置は、接続部を通じて供給するガスと燃焼に供される空気との混合比を目標の混合比に調整して内燃機関に供給する。
【００１３】
すなわち、ガス供給装置及び制御装置といった起動装置側の装置でガスと空気との混合比を調整するため、燃料噴射装置の差異並びに燃料噴射装置の有無に係わらず、適切な混合比に調整された混合気を内燃機関の燃焼に供することができる。よって、燃料の過不足に伴う起動困難等が抑制され、内燃機関を確実に強制起動させることができ、また、作業者は、本起動装置の接続部を内燃機関の吸気系に接続するのみで、本起動装置を使用しての強制起動を行える。
【００１４】
なお、上記で「目標の混合比」とは、その時々に要求される混合比であり、起動時の目標値を例に説明すれば、理論空燃比より幾分濃い目の混合比を好ましい目標値として設定できる。また、被起動内燃機関として希薄燃焼可能な内燃機関を起動させる際には、理論空燃比より幾分薄い混合比を目標値に設定するとよい。なお、ここで例示した目標値の設定はあくまでも一例であり、目標となる混合比は、適宜変更可能である。
【００１５】
また、前記燃焼に供される空気を前記接続部を通じて内燃機関の吸気系に供給する空気供給装置と、前記空気供給装置及び前記ガス供給装置の少なくとも一方に設けられる流量制御弁とを備え、
前記制御装置は、前記流量制御弁を操作しての流量制御によって、前記ガスと空気との混合比を調整してもよい。
【００１６】
この構成では、ガス供給装置に加え、空気の取入口に相当する空気供給装置を備え、接続部を通じてガス及び空気の双方を内燃機関の吸気系に供給している。また、ガス供給装置及び空気供給装置の少なくとも一方には、流量制御弁が設けられ、制御装置は、この流量制御弁を操作しての流量制御によって、ガスと空気との混合比を調整する。
【００１７】
すなわち、本構成では接続部を通じてガス及び空気の双方を供給するため、ガス及び空気の供給量を個々に管理でき、以て混合比の調節を、より正確且つ容易になし得る。また、接続部を通じて燃焼用の空気を導入するため、内燃機関の吸気系を外部から遮断できる。
【００１８】
また、前記流量制御弁は、電気駆動式の弁体を備え、前記制御装置は、前記弁体の単位時間当りの開弁時間を変更して流量を変更してもよい。
【００１９】
本構成では、ガス若しくは空気の流量制御にあたり、単位時間当りの開弁時間を変更して流量を変更する。すなわち、流量制御弁の開度変更による流量調整ではなく、開弁時間の変更による流量調整によって、ガス若しくは空気の流量を調整する。
【００２０】
また、前記流量制御弁は、電気駆動式の弁体を備え、前記制御装置は、前記弁体の開度を変更して流量を変更してもよい。
【００２１】
本構成では、ガス若しくは空気の流量制御にあたり、弁体の開度を変更して流量を変更している。なお、好ましい例としては、その時々の要求に応じてリニアに開度を変更し得る比例弁等の採用を例示できる。
【００２２】
また、前記ガス供給装置は、カートリッジ式ボンベの吐出口に接続自在なボンベ接続部を有し、このボンベ接続部に接続されるカートリッジ式ボンベに充填されたガスを供給源として前記内燃機関の吸気系にガスを供給する構成としてもよい。
【００２３】
この構成では、カートリッジ式ボンベに充填されたガスを供給源として内燃機関にガスを供給する。なお、ここでカートリッジ式ボンベとは、本起動装置のボンベ接続部に接続自在なボンベであれば足りるが、好ましくは、卓上コンロやキャンプ用コンロなどに用いられる汎用のガスボンベ、及び本起動装置専用のガスボンベ等を採用するとよい。
【００２４】
また、前記制御装置は、前記内燃機関の吸気系に供給されたガスの供給量を算出する供給量算出部と、算出した供給量をパラメータの一つとして目標の混合比が得られるように、前記流量制御弁の流量制御に用いられる制御データを補正する補正手段と、を備える構成としてもよい。
【００２５】
本構成では、吸気系に供給されたガスの供給量を供給量算出部で算出し、算出した供給量をパラメータの一つとして、その時々に要求される目標の混合比が得られるように流量制御弁の制御データを補正している。つまり、流量制御に於いて実際の値（供給量）をフィードバックできるため、より正確な流量制御が可能になる。なお、ここで流量制御弁の制御データとは、開弁時間、開度量、及びその補正値（例えば、電圧補正、大気圧補正）など、実際の供給量に変化を生じさせるデータ（制御値）に相当する。
【００２６】
また、前記カートリッジ式ボンベより供給されるガスの供給圧力及びガスの流量の少なくとも一方を検出する検出手段を備え、
前記供給量算出部は、前記検出手段にて検出した検出値を読み込み、この読み込んだ検出値から換算してガスの供給量を算出してもよい。
この構成では、ガスの供給圧力及びガスの流量を検出部で検出し、検出した値から換算してガスの供給量を算出している。したがって、カートリッジ式ボンベ内のガス量が減少して供給圧力若しくは流量が低下しても、その圧力若しくは流量の低下に起因した供給量不足を補正すべく供給量の増量補正が成されるため、カートリッジ式ボンベといった容量の限られた供給源においても、適切な混合比が得られるように流量制御がなされる。
【００２７】
また、前記制御装置は、前記流量制御に用いられた制御データを学習すると共に、この学習した制御データを後の流量制御に反映させる反映手段を備える構成としてもよい。
【００２８】
この構成では、流量制御に用いられた制御データを学習する機能を備えている。また、この学習した制御データを後の流量制御に於いて反映させる反映手段を備えている。したがって、後の起動時には、以前の制御データが反映されるため、この起動時には、さらなる混合比調整の適正化が図られる。
【００２９】
また、前記吸気系を介して内燃機関の気筒に供給されたガス及び空気の混合気を、前記気筒内において点火させるための点火装置を備える構成としてもよい。
この構成では、本内燃機関の起動装置のみで、点火と燃料供給の双方を処理できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の起動装置に関して、その好適な実施形態を図面を参照して説明する。
なお、以下に示す実施形態は、あくまでも一実施形態であり、その詳細は、本発明の課題及び技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更できる。
【００３１】
本起動装置１は、接続部Ｘたるアタッチメント２を介して内燃機関の吸気系１００ａに接続されている。
また、起動装置本体１ａ内には、接続部Ｘを通じて燃料たるガスを内燃機関の吸気系１００ａに供給するガス供給装置３と、接続部Ｘを通じて燃焼に供される空気を内燃機関の吸気系１００ａに供給する空気供給装置４と、ガス供給装置３及び空気供給装置４の各々に設けられる流量制御弁を操作（流量制御）して、接続部Ｘを通じて供給されるガスと空気との混合比を調整する制御装置５とを備えている（図４参照）。
【００３２】
接続部Ｘたるアタッチメント２は、内燃機関の吸気系１００ａの形状を問わず、より多くの内燃機関１００に適合できるように複数種類用意されている。
図２及び図３にアタッチメント２の一例を示す。
図２に示すアタッチメント２は、サージタンクを兼ねる吸気マニホルド１００ｂ用のアタッチメント２０である。本アタッチメント２０は、内燃機関の吸気系より延びる吸気マニホルド１００ｂの吸気口にはめ込まれるラバーブーツ２１を備え、結束バンド２２によって吸気マニホルド１００ｂに脱着自在に固定される。
【００３３】
図３に示すアタッチメント２は、センサ取付穴用のアタッチメント２４である。
本アタッチメント２４は、外周に雄ねじ２４ａが切られ、吸気マニホルド１００ｂに形成される各種センサの取付穴１００ｃに絞着される。
【００３４】
また、これらアタッチメント２（２１，２４）には配管２５が接続され、ガス供給装置３及び空気供給装置４から供給されるガス及び空気は、このアタッチメント２に接続される配管２５を通じて吸気マニホルド１００ｂ内に供給される。そして、吸気マニホルド１００ｂ内に供給されたガス及び空気は、外部に漏れることなく機関本体の各気筒に供給される。
【００３５】
続いて、図４を参照して、起動装置本体１ａ内に設けられるガス供給装置３、及び空気供給装置４、制御装置５について説明する。
ガス供給装置３は、カートリッジ式ボンベに充填されるガスを供給源として、内燃機関の吸気系１００ａにガスを供給している。
【００３６】
より詳しくは、カートリッジ式ボンベＢの吐出口に着脱自在なボンベ接続部３１と、ボンベ接続部３１から先のアタッチメント２に通じるガス供給路３２（配管２５）と、ガス供給路３２を通じてアタッチメント２に供給されるガスの流量（供給量）を調整するガス用の電気的にコントロール可能な弁３３（以下、ガス用電気駆動弁３３と称する）と、カートリッジ式ボンベＢの温度を検出するボンベ温度センサ３４と、ガス漏れを検知するガス漏れ検知センサ３５と、ガス供給路３２内の圧力（ガス供給圧）を検出する圧力センサ３６を備えている。
【００３７】
カートリッジ式ボンベＢは、上述の如くその吐出口に於いてボンベ接続部３１に接続自在であり、ガス量が少なくなった場合には、容易に交換することができる。なお、カートリッジ式ボンベＢとして起用するボンベについては、特に指定しないが、好ましくは、卓上コンロやキャンプ用のコンロに用いられる汎用のカートリッジ式ボンベＢを採用するとよい。
【００３８】
ガス供給路３２は、耐圧ホースや鋼管等にて構成され、カートリッジ式ボンベＢ内に充填されるガスを外部に漏らすことなくアタッチメント２に供給する。
【００３９】
ガス用電気駆動弁３３は、ガス供給路３２の経路中に組み込まれ、制御装置５の管理下のもと、その時々に要求される流量でガスを内燃機関の吸気系１００ａに供給している。
【００４０】
また、ガス用電気駆動弁３３には、ソレノイド及び弁体が内臓されており（共に図示せず）、制御装置５は、パルス信号を入力して、ソレノイドを周期的に磁化させることで弁体を断続的に開閉させている。
【００４１】
図５及び図６に、小量のガスを供給する際のパルス波形と、より多くのガスを供給する際のパルス波形と、を示している。
図５に示すパルス波形は、パルス幅Ｋが図６に示すパルス波形に比べて短く、単位時間Δｔ当りの開弁時間も短くなっている。つまり、図５に示すパルス信号の入力時は、図６に比べて小量のガスがガス用電気駆動弁３３を通じてアタッチメント２に流れ込むこととなる。すなわち、本実施の形態では、開度量一定のもと、制御信号たるパルス信号のパルス幅を変調して、ガスの流量を変更している。
【００４２】
なお、このような時間的開弁制御では、以下の利点が得られる。
まず、開度の調節にて流量を制御する際には、ソレノイドに対して常時電流を流す必要がある。この点、本実施の形態に示す制御方法では、ソレノイドに対してパルス信号を入力するため常時電流を流す必要なく、ソレノイドや制御装置５に掛かる負荷を軽減できる。
【００４３】
また、開度調整にて流量を制御する場合には、機械的に高精度の弁体と、高精度の弁体制御が必要になる。この点、本実施の形態に示す制御方法では、パルス幅を変調するのみで、緻密な流量制御が可能になるため、安価な汎用の電磁弁を利用できる。
【００４４】
また、本起動装置１では、液体燃料とは異なりガスを燃料として供給するため、その供給時において吸気脈動の影響を受け易い。しかしながら、本実施の形態では、その都度弁体を閉じて流量を制御するため、吸気脈動の影響に伴う供給量の変化が緩和される。
【００４５】
続いて、空気供給装置４について説明する。
空気供給装置４は、燃焼に供される空気をアタッチメント２を通じて吸気系１００ａに供給する装置である。
【００４６】
より詳しくは、ガス供給路３２の経路中に設けられた空気用の電気的にコントロール可能な弁４１（以下、空気用電気駆動弁４１と称する）と、空気用電気駆動弁４１に対して外気を導入する外気導入口と、を備え、外気導入口から導入される空気は、空気用電気駆動弁４１にて流量調整を受けた後、ガス供給路３２内に供給される。そして、ガス供給路３２内に供給された空気は、ガスと混合しながらアタッチメント２内に流れ込み、最終的にガスとの混合気体となって内燃機関に供給される。なお、外気導入口には、外気から空気用電気駆動弁４１に至る空気の流れのみを許容する逆止弁が設けられている。
【００４７】
なお、空気用電気駆動弁４１は、上述したガス用電気駆動弁３３と略同様の構造をなし、制御装置５から出力されるパルス信号に従い、その弁体の開閉が制御されている。
【００４８】
続いて、制御装置５について図７を参照して説明する。
制御装置５は、ガス供給装置３に設けられるガス用電気駆動弁３３及び空気供給装置４に設けられる空気用電気駆動弁４１を操作しての流量制御によって、ガスと空気との混合比を調整している。
【００４９】
より詳しくは、目標値たる混合比から各電気駆動弁の制御量（パルス波形の変調幅）を算出する演算回路５１と、起動装置１の初期設定を行うための操作パネル５２と、操作パネル５２で入力された設定値やボンベ温度センサ３４等の出力を読み込む入力回路５３と、演算回路５１で算出された各電気駆動弁の制御量に従いガス用電気駆動弁３３及び空気用電気駆動弁４１を操作する制御回路５４と、を備えている。
【００５０】
演算回路５１は、入力回路５３に入力された各種出力を一時記録するＲＡＭ５１ａ（ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）と、各電気駆動弁３３，４１の制御量の算出に用いられる制御プログラムを記録するＲＯＭ５１ｂ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、制御プログラムの実行によって各電気駆動弁３３，４１の制御量を個々に算出するＣＰＵ５１ｃとを備えている。
【００５１】
操作パネル５２上には、本起動装置１に電源を供給するためのメインスイッチ、本起動装置１を稼働させてガス及び空気の供給を開始させるためのスタートスイッチ、初期設定として被起動内燃機関１００の排気量を入力するための排気量入力部、及び被起動内燃機関１００の気筒数を入力するための気筒数入力部、被起動内燃機関１００の回転数を別途設けられる回転数センサから検出して表示する表示部、ガス漏れやガス不足を作業者に報知する報知ランプ等が配置されている。
【００５２】
入力回路５３には、複数の入力ポートが設けられ、ボンベ温度センサ３４及び、ガス漏れセンサ３５、圧力センサ３６等のセンサ出力は、この入力ポートを介して演算回路５１に読み込まれる。また、同様にして、操作パネル５２で設定された初期設定もこの入力回路５３を介して演算回路５１に読み込まれる。
【００５３】
制御回路５４には、複数の出力ポートが設けられ、ガス用電気駆動弁３３及び空気用電気駆動弁４１は対応する出力ポートを介して制御回路５４に接続されている。また、制御回路５４では、演算回路５１にて算出された制御値を対応した出力ポートに出力し、各電気駆動弁を目標の混合比が得られる操作量で操作する。
【００５４】
続いて、図８を参照して、演算回路５１内にて処理される制御プログラム、すなわち混合比調整プログラムについて説明する。
［混合比調整プログラム］
【００５５】
まず、演算回路５１に設けられるＣＰＵ５１ｃは、操作パネル５２に設けられるメインスイッチの操作を受けて、混合比調整プログラムを立ち上げる（Ｓ１０１）。また、操作パネル５２を介して入力された被起動内燃機関１００の排気量及び気筒数を入力回路５３を介して読み込む（Ｓ１０２）。
【００５６】
続いて、スタートスイッチの操作を受け、ガス供給装置３に設けられたボンベ温度センサ３４の出力を入力回路より取り込み演算する（Ｓ１０３）。また、ＣＰＵ５１ｃは、スタートスイッチの操作を受け、別途設けられるスタータ（セルモータ）にスタート信号を出力し、被起動内燃機関１００をクランキングさせる（Ｓ１０４）。また、同時に回転数センサの出力を読み込み、また、この回転数と操作パネル５２を介して入力された排気量及び気筒数から現在の吸入空気量を算出する（Ｓ１０５）。
【００５７】
そして、算出した吸入空気量から逆算して、目標の混合比が得られるガス供給量を算出する（Ｓ１０６）。
なお、本実施の形態では、起動時における混合比の目標値として、理論空燃比より幾分濃い目の混合比を目標値に設定している。なお、内燃機関の起動時には、シリンダ内壁面の温度が低く失火が生じ易いため、予め濃い混合気を導入することで失火を抑制し、内燃機関の起動をより確実にしている。
【００５８】
続いて、ＣＰＵ５１ｃは、算出したガス供給量に基づきパルス幅Ｋを変調し（Ｓ１０７）、制御回路５４を介してガス用電気駆動弁３３にパルス信号を出力する（Ｓ１０８）。したがって、カートリッジ式ボンベＢ内のガスは、目標値たる混合比が得られる流量で内燃機関の吸気系１００ａに流れ込み、機関本体内での引火により起爆して、内燃機関を強制起動させる。
【００５９】
このように本実施の形態に示す起動装置１では、内燃機関１００を外部から強制起動させるにあたり、内燃機関の吸気系１００ａに脱着自在なアタッチメント２を通じて、燃料たるガスと燃焼に供される空気とを供給する。また、空気及びガスの供給時には、効率良く燃焼可能な混合比に調整した後に供給するため、燃料噴射装置の差異及び有無に係わらず、各種内燃機関を確実に強制起動させることができる。また、作業者は、本起動装置１の接続部Ｘを内燃機関の吸気系１００ａに接続し、また、排気量を入力するといった簡易な操作で、本起動装置１を使用しての強制起動を行える。
【００６０】
続いて、強制起動後における起動装置１側での回転数制御について説明する。
内燃機関の強制起動後には、回転数を変更しての各種テストが実施される。本実施の形態では、この回転数を変更してのテストに対応すべく、空気供給装置４に設けられる空気用電気駆動弁４１で空気の流量を変更し、内燃機関１００の回転数を制御している。
【００６１】
以下、本起動装置１を用いての回転数制御について説明する。
まず、ＣＰＵ５１ｃは、例えば、操作パネル５２を介して入力される希望の回転数を得るために、空気用電気駆動弁４１のパルス幅Ｋを変調し、吸気系に対する空気の供給量を増やす。
【００６２】
また、ＣＰＵ５１ｃは、この空気量の増加に見合ったガスを供給すべくガス用電気駆動弁３３の開弁時間を増やし、混合気の消費率に見合った空気及びガスを目標の混合比を維持したまま内燃機関１００の吸気系１００ａに供給する。よって、混合気の増加に伴い、機関本体内にもより多くの混合気が供給され、機関回転数が増加する。
【００６３】
また、この時、カートリッジ式ボンベＢ内のガスは序々に消費され、やがてガス供給圧の減少に伴うガス供給量の不足が生じる。このため、ＣＰＵ５１ｃは、先のステップ１０３で読み込んだカートリッジ式ボンベＢの温度と現在の温度とを逐次比較して、その温度差からガス供給圧力の変化を把握する。また、併せて圧力センサ３６の出力を読み込み、これら両者の比較によって、その時々の正確なガス供給量を算出する。また、このガス供給量の変化に併せて、各電気駆動弁（好ましくは、ガス用電気駆動弁３３）の流量制御に用いられるデータを補正して、現在の混合比を維持する。
【００６４】
なお、ガス用電気駆動弁３３を例に具体的補正事項を説明すれば、パルス幅Ｋの増量係数に補正係数を乗じて単位時間当たりの開弁時間を増やし、不足分のガスを補うようにしている。
【００６５】
また、本実施の形態では、混合比の調整にあたり、上述の如くガス用電気駆動弁３３での流量制御を主に混合比を調整している。尚、このような制御では、以下の利点が得られる。
【００６６】
効率良く燃焼可能な混合比の混合気では、空気量に較べてガス量が十分に少なく、ガス量の僅かな変更で所望の混合比を得ることができる。一方、空気の供給量を変更して所望の混合比を得るには、空気の供給量を大幅に変更する必要があり、大容量の電気駆動弁が必要になる。したがって、装置の小型化を考えれば、ガス側での混合比調節が有効であるといえ、本起動装置１は、このような背景を考慮してガス用電気駆動弁３３側で、混合比の調整を行っている。
【００６７】
続いて、上記した実施形態の変更例を説明する。なお、下記に示す変更例はあくまでも一例である。
まず、上記では、吸気マニホルド用のアタッチメント２０、及びセンサ取付穴用のアタッチメント２４を例に説明したが、アタッチメント２は、内燃機関の吸気系１００ａに着脱自在であれば足り、上記に加え、例えば、吸気マニホルドに通じるバキュームホースに着脱自在なノズル、及び内燃機関１００の気筒に通じる吸気ポートに着脱自在なアタッチメント、エアクリーナーに着脱自在なアタッチメント等、種々例示できる。また、ガス供給装置３から延びるガス用の供給路と、空気供給装置４から延びる空気用の供給路とを個々に設け、これら双方の供給路を共通のアタッチメント（接続部）に接続する等の構成も考えられる。
【００６８】
また、上記では、起動性能を向上させるべく、混合比の目標値として理論空燃比より幾分濃い空燃比を目標値として設定しているが、目標となる混合比は状況に応じて適宜変更可能である。
【００６９】
なお、混合比の変更例を説明すれば、希薄燃焼可能な内燃機関１００に於いては、理論空燃比より薄目の混合気が要求されるため、操作パネル５２等を介して混合比を幾分高めに設定する。また、産業用内燃機関等は、低速、高トルクでの運転が要求されるため、混合比を幾分低めにして、各種テストを行うようにする。
【００７０】
また、上記では、ガスの供給源として、カートリッジ式ボンベを例示したが、例えば、都市ガス等、常時過不足なくガスを供給し得るガス供給手段を供給源にガスを供給してもよい。また、カートリッジ式ガスボンベＢは、ボンベ接続部３１に対して複数本セットできるようにしてもよい。
【００７１】
また、上記では、ガス供給装置３及び空気供給装置４の双方に流量制御弁を設けたが、必ずしもその必要はなく、ガス供給装置３若しくは空気供給装置４の少なくとも一方に流量制御弁があれば、混合比の調節は可能である。例えば、ガスを定量で流して空気量を増減させても、混合比の変更は可能である。
【００７２】
また、上記では、ガス供給装置３に加えて空気供給装置４を備えているが、ガス供給装置３のみに依っても内燃機関１００の強制起動は可能である。なお、好適な例としては、吸気系に設けられるサージタンク等のセンサ取付穴に接続部Ｘを接続し、且つ接続部Ｘを通じてガスのみを供給し、燃焼用の空気は吸気系に設けられるエアクリーナーから直に取り込み混合気を生成してもよい。また、この例では、エアフロメータ（吸入空気量検出器）の出力を制御装置５に取り込み、この出力を基準にガス供給量を算出して、ガスを供給するなどの構成も考えられる。
【００７３】
また、上記では、ガス用電気駆動弁３３及び空気用電気駆動弁４１の開弁時間を変更して流量制御を行っているが、勿論、弁体の開度量を変更しての流量制御も可能である。
【００７４】
なお、好ましい例では、印可すべき電圧や電流をコントロールすることで開弁量の変更が可能な比例弁、また、ステッピングモータに連結され、このステッピングモータの回転角に比例して開度が変化する弁機構等の採用が望ましい。また、勿論、これら開度変更可能な弁体の開度制御は、上述の混合比調整プログラムの仕様変更によって対応できるものである。すなわち、その時々に要求されるパルス信号に換えてアナログ信号等を生成し、この制御されたアナログ信号を制御回路５４に出力するなどの制御方法が考えられる。
【００７５】
また、上記実施形態では、ガスの給量を算出するにあたり、ガス供給路３２に設けた圧力センサ３６の出力値（検出値）を利用しているが、圧力センサ３６に換えて流量計を設け、この流量計によって検出したガスの流量などからガス供給量を把握してもよい。また、勿論、圧力センサ３６及び流量計の双方を設けてガス供給量を算出するようにも構成できる。
【００７６】
また、上記接続部Ｘに関して、本起動装置１では、アタッチメント２を内燃機関の吸気系１００ａに一カ所で接続し、ガス及び空気を併せて供給する接続方法を採用しているが、例えば、内燃機関の吸気系１００ａに複数のアタッチメント２を接続し、ガス供給装置３から供給されるガスと、空気供給装置４から供給される空気とを、吸気系１００ａに対して異なる位置から供給してもよい。つまり、ガス単体の供給量若しくは空気単体の供給量を制御装置５にて予め調整し、最終的に内燃機関１００の気筒に対して適切な混合比で供給することもできる。このように接続部Ｘを通じての供給方法は、適宜変更可能である。
【００７７】
また、上記した実施形態では、空気の供給にあたり、ガス供給通路３２に空気を供給しているが、空気供給装置４として、逆止弁を介して外気に通じた密閉式の混合気生成容器をガス供給路３２の途中に設け、この混合気生成容器内で空気とガスを混合した後に内燃機関の吸気系に供給してもよい。なお、勿論、逆止弁は、外気を混合気生成容器内に導入するための逆止弁である。また、この例では、空気供給装置４と混合気生成容器を兼用しているが、必ずしもその必要はなく、ガス供給装置３及び空気供給装置４の双方から混合気生成容器内ガス若しくは空気を導入して混合気を生成した後、内燃機関に供給するようにしてもよい。なお、混合気生成容器を適用した場合には、混合気の均質化が図られるため、より確実に内燃機関を強制起動させることができるようになる。
【００７８】
また、混合比の調整にあたり、過去の制御データを学習して、以後の流量制御に反映させる学習機能を混合比調整プログラム等に組み込むようにしてもよい。
より詳しくは、テストに供された内燃機関固有の制御マップ（例えば、回転数に応じたガス供給量など）を記憶しておき、この内燃機関若しくはこの内燃機関と同等の内燃機関をテストする際には、学習（記憶）した制御マップを参照して各電気駆動弁を制御する等の構成が考えられる。
【００７９】
なお、学習すべき項目は、任意に設定可能である。また、好ましくは、排気量及び気筒数に対応つけられたガス供給量、また、内燃機関の型式及び仕様等に対応つけられた混合比、また、各運転状況に対応した各電気駆動弁の操作量等を例示できる。
また、制御データの学習にあたり、その学習値は、制御装置５に別途設けたＲＯＭ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ：Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ及びフラッシュメモリ）等の不揮発性メモリに記憶してもよく、また、携帯型外部記憶装置等に記憶してもよい。
【００８０】
また、ガス供給装置４の他、点火装置を本起動装置１に組み込み、吸気系を介して内燃機関の気筒に供給されたガス及び空気の混合気を、内燃機関の気筒内において点火させる構成なども考えられる。
【００８１】
なお、好適には、クランクプーリやフライホイール等の近傍に回転角センサを設け、この内燃機関のクランキングと共にこの回転角センサの出力を読み込み、このセンサ出力から点火タイミングを算出して、スパークプラグに高電圧を印可する等の構成が考えられる。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、簡易且つより確実に内燃機関を強制起動させることができる起動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に示す起動装置の概略構成図。
【図２】本実施の形態に示す吸気マニホルド用のアタッチメントを示す図。
【図３】本実施の形態に示すセンサ取付穴用のアタッチメントを示す図。
【図４】起動装置本体内に設けられるガス供給装置等の概略構成図。
【図５】少量のガスを供給する際のパルス波形を示す図。
【図６】より多くのガスを供給する際のパルス波形を示す図。
【図７】本実施の形態の示す制御装置の概略構成図。
【図８】演算回路内にて処理される混合比調整プログラムを示すフローチャート。
【符号の説明】
１  起動装置
１ａ  起動装置本体
２  アタッチメント
３  ガス供給装置
４  空気供給装置
５  制御装置
２０  吸気マニホルド用アタッチメント
２１  ラバーブーツ
２２  結束バンド
２４  センサ取付穴用アタッチメント
２５  配管
３１  ボンベ接続部
３２  ガス供給路
３３  ガス用電気駆動弁
３４  ボンベ温度センサ
３５  ガス漏れ検知センサ
３６  圧力センサ
４１  空気用電気駆動弁
５１  演算回路
５１ａ  ＲＡＭ
５１ｂ  ＲＯＭ
５１ｃ  ＣＰＵ
５２  操作パネル
５３  入力回路
５４  制御回路
１００  内燃機関
１００ａ  吸気系
１００ｂ  吸気マニホルド
１００ｃ  センサの取付穴
Ｂ  カートリッジ式ボンベ
Ｘ  接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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