(57)【要約】【課題】始動時燃料増量のための始動燃料を供給して機関始動を行うと共にその始動失敗時に始動燃料が供給され続けてしまうことを防止する。【解決手段】吸気道に通常の燃料を供給する燃料供給通路とは別個に始動時の燃料増量のために始動燃料を供給する始動燃料供給通路に電磁弁１３を設け、電磁弁を制御するトランジスタＴＲ１のベースをＩＣ１４ａにより制御する。始動制御時のエンジン回転回数の積算値が所定値に達したら電磁弁を閉弁し、他の条件にかかわらず燃料増量の供給を停止する。始動が失敗した時にはそれ以上の始動燃料供給が防止され、所謂「かぶり」を防止することができる。積算値の所定値は温度に対する回数としてマップに予め記憶しておくことにより、高精度な制御が可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関の低温始動時に燃料供給通路を介して供給される燃料よりも多くの燃料を吸気道に供給するべく当該燃料供給通路とは別個に始動燃料を供給するための始動燃料供給通路と、前記始動燃料供給通路を開閉する電磁弁と、前記機関の始動状態を検出する始動状態検出手段と、前記始動状態が検出された場合には前記電磁弁を開弁する制御を行う制御回路とを有する気化器の自動始動装置において、
前記機関の回転を検出する回転センサと、前記回転の検出に基づいて前記機関の回転回数を積算する回転回数積算手段とを有し、
前記制御回路が、前記回転回数の積算値が所定値に達したら前記電磁弁を閉弁する制御を行うことを特徴とする気化器の自動始動装置。
【請求項２】
前記機関の温度を検出する機関温度検出センサを有し、
前記制御回路が、前記機関の温度が所定の設定値を超えた場合には前記電磁弁の開弁制御をキャンセルすることを特徴とする請求項１に記載の気化器の自動始動装置。
【請求項３】
前記積算値の所定値が前記機関の温度の高低に応じて変化するようにされていることを特徴とする請求項２に記載の気化器の自動始動装置。
【請求項４】
前記制御回路が、前記機関の点火制御を行う点火回路を有するモジュールに一体化され、
前記モジュールに前記電磁弁への電力供給を制御するスイッチング素子が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の気化器の自動始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関の始動時に増量した始動燃料を供給し、始動後には始動燃料を停止するようにした気化器の自動始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、機関の冷間始動時に例えば通常の燃料供給通路とは別個に設けた始動燃料供給通路を一時的に開いて、通常の燃料供給の他に増量分となる燃料（始動燃料）を供給し、機関始動後にはその始動燃料の供給を停止するようにした始動燃料供給方式の気化器の自動始動装置がある（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】実願平１−９６６３０号のマイクロフィルム
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、そのような方式の気化器の自動始動装置にあっては、機関始動操作時に始動に失敗した場合には始動燃料供給通路が開放されたままとなるので、始動操作を続けている間、機関には過剰な燃料が供給され続けてしまい、そのような場合には所謂点火プラグの「かぶり」となって始動がますます困難なものとなってしまうという問題があった。
【０００４】
一方、上記特許文献のものにあっては、エンジン回転数を検出すると共にエンジン温度を検出するサーミスタを設け、エンジン温度に応じたエンジン回転数の基準回転数を設定し、始動時のエンジン回転数が基準回転数以下（低温時）の場合にはソレノイドバルブを開いて始動時増量用の始動燃料を供給し、基準回転数以上（高温時）の場合にはソレノイドバルブを閉じて通常の燃料供給状態としている。
【０００５】
これにより、エンジン温度に応じた始動制御を可能としているが、サーミスタをエンジン温度検出用としているため、エンジン始動に失敗するとエンジン温度が高くならず、いつまでも始動燃料供給状態となって、過剰燃料供給によりエンジン始動が困難になるという問題を解消することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決して、始動時燃料増量のための始動燃料を供給して機関始動を行うと共にその始動失敗時に始動燃料が供給され続けてしまうことを防止するために本発明に於いては、機関の低温始動時に燃料供給通路を介して供給される燃料よりも多くの燃料を吸気道に供給するべく当該燃料供給通路とは別個に始動燃料を供給するための始動燃料供給通路と、前記始動燃料供給通路を開閉する電磁弁と、前記機関の始動状態を検出する始動状態検出手段と、前記始動状態が検出された場合には前記電磁弁を開弁する制御を行う制御回路とを有する気化器の自動始動装置において、前記機関の回転を検出する回転センサと、前記回転の検出に基づいて前記機関の回転回数を積算する回転回数積算手段とを有し、前記制御回路が、前記回転回数の積算値が所定値に達したら前記電磁弁を閉弁する制御を行うものとした。
【０００７】
特に、前記機関の温度を検出する機関温度検出センサを有し、前記制御回路が、前記機関の温度が所定の設定値を超えた場合には前記電磁弁の開弁制御をキャンセルすると良く、さらに、前記積算値の所定値が前記機関の温度の高低に応じて変化するようにされていると良い。また、前記制御回路が、前記機関の点火制御を行う点火回路を有するモジュールに一体化され、前記モジュールに前記電磁弁への電力供給を制御するスイッチング素子が設けられていると良い。
【発明の効果】
【０００８】
このように本発明によれば、機関始動状態検出手段として例えば機関の回転を検出しかつ暖機可能なアイドリング状態に至る前の低回転速度で回転していることを回転センサで検出し、それにより始動状態であると判断された場合には電磁弁を開弁して通常の燃料供給に加えて始動燃料を供給するため、冷間始動時に濃い混合気による好適な始動を行うことができる。その始動に失敗した場合に始動燃料供給のまま回し続けると過剰燃料供給により機関の始動が困難になるが、始動状態において回転数を積算しかつその積算値が所定値を越えたら電磁弁を閉弁してそれ以上の始動燃料の供給が防止される。したがって、始動失敗時に過剰な始動燃料が供給され続けてしまうことが無く、所謂点火プラグの「かぶり」を防止でき、再度の始動性を確保することができる。上記所定値は始動失敗時に燃料供給過多により再度の始動が困難にならないとする回転回数の積算値とする。
【０００９】
特に、機関温度を検出し、温度が所定値を越えた場合には制御回路による電磁弁の開弁制御をキャンセルすることにより、機関が通常の燃料供給量で十分始動可能な場合まで燃料供給を多くしてしまうことを防止できる。さらに、温度の高低に応じて積算値に対する所定値（始動燃料供給を止める回転回数）を変えることにより、例えば低温の場合には始動し難いため積算値に対する所定値を高くして始動時間を長く取れるようにし、高温の場合には始動し易いため所定値を低くして余分な燃料を供給し続けないようにすることが出来る。
【００１０】
また、制御回路を点火回路とモジュール化し、モジュールに電磁弁を開閉するためのスイッチング素子を一体化することにより、点火制御用の制御素子（ＩＣ）を共用して始動制御のプログラムを組み込むことができ、部品点数の削減と配線の簡略化とを促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された機関としての小型エンジンの概略を示す模式図である。図に示されるエンジン（内燃機関）１にあっては、その吸気ポートに接続された気化器２により運転に必要な混合気が供給されるようになっている。
【００１２】
図２に気化器２及び始動制御系統の概略を示す。図において、気化器２の本体４内には吸気道４ａが貫通して形成され、その吸気道４ａを直交状態に横切るように円柱状の回動弁体３が設けられている。回動弁体３は、上記吸気道４ａを横切る向きの軸線回りに回動自在かつその軸線方向（直交方向）に変位し得るように、本体４に形成された円筒状の弁体支持室４ｂ内に受容されている。回動弁体３にはその軸線に直交する混合気通路３ａが形成されており、回動弁体３の回動量に応じて吸気道４ａと混合気通路３ａとの連通度が変化するようになっている。
【００１３】
なお、回動弁体３に同軸に固設された回動弁体軸が本体４の外部に突出し、その突出端にはレバー５が固着されている。レバー５には図示されないスロットルワイヤが連結されており、レバー５の回動により回動弁体３が回動する。また、レバー５は本体４の端面との間で回動に応じて軸線方向変位するようにカム係合しており、カム係合によるレバー５の変位に応じて回動弁体３が軸線方向に変位する。
【００１４】
本体４の図における底部にはダイヤフラム式の燃料調整機構６が設けられており、本体４内の下部の適所には外部の燃料タンク７から燃料を吸い上げて燃料調整機構６のダイヤフラムにより仕切られた燃料室内に送り込むためのダイヤフラムポンプからなる燃料ポンプ８が設けられている。燃料ポンプ８の駆動力はエンジン１のクランク室の脈動圧を利用する。
【００１５】
燃料調整機構６の燃料室６ａは、回動弁体３に対して同軸に設けられかつ混合気通路３ａ内に突出するようにされた燃料ノズル９と連通している。なお、燃料室６ａから燃料ノズル９に至る燃料通路４ｃと燃料ノズル９とにより燃料供給通路が構成されている。燃料ノズル９には、燃料ノズル９に対向するように回動弁体３に同軸に固設された燃料調整針弁１０が突入している。この燃料調整弁１０が上記した回動弁体３の軸線方向変位に伴って変位することにより、燃料ノズル９の周壁に設けられた燃料噴出口の開口量が調節されて、開弁開度に応じた燃料噴出量が得られる。
【００１６】
このようにして構成された気化器２にあっては、本発明に基づく始動時の燃料増量のための構造が設けられており、以下に示す。回動弁体３の下面と弁体支持室４ｂとの間には上記燃料増量用の始動燃料を溜めておくためのセラミックスなどの多孔質材からなる燃料溜め１１が配設されている。その燃料溜め１１と上記燃料室６ａとが始動燃料供給通路１２を介して連通しており、その始動燃料供給通路１２の途中に電磁弁１３が設けられている。なお、図示例の気化器２は回動弁体３を設けた構造であるが、その構造の気化器に限られるものではない。
【００１７】
電磁弁１３は制御回路１４により開閉制御される。また、エンジン回転数を検出する回転センサ１５と、エンジン１の温度を検出する機関温度検出センサとしてのエンジン温度センサ１６とがエンジン１の適所に設けられている。点火プラグ１７はＣＤＩ回路からなる点火回路１８により制御されるようになっている。制御回路１４と点火回路１８とは制御ユニット１９内にモジュール化されて設けられている。モジュール化することにより、点火制御用の制御素子（ＩＣ）に始動制御のプログラムを組み込むことができ、上記各回路部品を一体に組み込んで、部品点数の削減と配線の簡略化とを促進することができる。
【００１８】
上記制御ユニット１９は、図１に示されるようにエンジン１の適所にブラケットを介して取り付けられている。制御ユニット１９の電源線にはバッテリ２１が接続されており、上記した電磁弁１３・回転センサ１５・点火プラグ１７とも各ケーブルを介して接続されている。
【００１９】
次に、制御回路１４及び点火回路１８について図３を参照して示す。本点火回路１８はＣＤＩ回路として構成されており、例えば回転センサ１５に一体化されているエキサイタコイル２２の一方の端子にダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１が接続され、エキサイタコイル２２の他方の端子が接地されている。ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１の接続点と接地との間にはサイリスタＳＣＲと逆向き接続のダイオードＤ２とがそれぞれ接続されている。そして、コンデンサＣ１と接地との間にイグニッションコイルの一次コイルＬ１が接続され、その二次コイルＬ２に点火コイル１７が接続されている。
【００２０】
制御回路１４内にはプログラムに基づき制御を行うＩＣ１４ａが設けられている。また、バッテリ２１にコレクタを接続されたｎｐｎ型トランジスタＴＲ１が設けられており、そのエミッタが電磁弁１３（コイル）に接続されている。トランジスタＴＲ１のエミッタはｐｎｐ型トランジスタＴＲ２のコレクタとも接続されており、そのトランジスタＴＲ２はＩＣ１４ａの出力端子Ｏ４からの出力信号により制御されるようになっている。トランジスタＴＲ１がオンしてトランジスタＴＲ２がオフで電磁弁１３が励磁（開弁）され、トランジスタＴＲ１のオンかつトランジスタＴＲ２のオンでは電磁弁１３は非励磁（閉弁）となる。
【００２１】
そして、ＩＣ１４ａの出力端子Ｏ３からトランジスタＴＲ２のベースに至るスイッチング素子の制御線がサーミスタ２３を介して接地されている。このサーミスタ２３は、制御回路１４の上記モジュール化と共に組み込まれていて良い。なお、制御ユニット１９が上記したようにエンジン１の適所（例えばシリンダブロックの外壁面）に取り付けられていることから、サーミスタ２３はエンジン温度の影響を直接的に受けるのと同様の状態にあり、サーミスタ２３の抵抗変化によりエンジン温度を検出することができる。
【００２２】
また、ＩＣ１４ａの出力端子Ｏ１にはサイリスタＳＣＲのゲートが接続されており、ＩＣ１４ａの入力端子Ｉ２には回転センサ１５の信号コイルの一端がダイオードＤ３を介して接続されている。なお、回転センサ１５の信号コイルの他端は接地され、信号コイルの両端間には定電圧用としてツェナーダイオードＺＤが接続されている。また、ＩＣ１４ａの入力端子Ｉ５にはデータをマップとして保存しているマップ回路１４ｂが接続されている。このデータマップは、始動時のエンジン回転回数の積算値の所定値をエンジン温度に応じて可変とするように予め記憶されている。したがって、基準となるエンジン温度の入力としてエンジン温度センサ１６がマップ回路１４ｂに接続されている。
【００２３】
このようにして構成された気化器の自動始動装置の作動要領について図４のタイムチャートを参照して以下に示す。先ず、図示されないセルスタータによりエンジン１をクランキングする。なお、セルスタータの代わりにリコイルスタータを用いるものであっても良い。また、制御ユニット１９は、回転センサ１５による回転検出信号に応じて作動状態になるものであって良い。そして、回転センサ１５により検出された回転基準信号に基づいた点火時期に応じてＩＣ１４ａの出力端子Ｏ１から点火回路１８のサイリスタＳＣＲのゲートに点火信号が出力される。点火回路１８にあってはエキサイタコイル２２による発電電流が供給されるため、サイリスタＳＣＲのオンオフに応じてコンデンサＣ１が充放電され、点火コイル１７が所定の点火時期にて点火する。
【００２４】
また、ＩＣ１４ａでは上記回転センサ１５の回転基準信号（図４のＩ２のＨ信号）に応じてエンジン１の回転回数を積算する。ＩＣ１４ａにあっては、１発目の回転基準信号をカウントしたら出力端子Ｏ３からオン信号を出力し、回転回数の積算値とマップ回路１４ｂの所定値（例えば図４のＮｄ）とを比較し、積算値が所定値Ｎｄに達したら出力端子Ｏ３からの出力をオフとする。したがって、回転基準信号の１発目から所定値Ｎｄに至るまで電磁弁１３が開弁する。
【００２５】
低温状態での始動にあっては、電磁弁１３が開弁することにより、始動燃料供給通路１２の電磁弁１３による遮断状態が解除され、燃料室６ａから燃料溜め１１に燃料が送油可能になる。なお、燃料溜め１１に溜められている始動燃料は、回動弁体３の外周面と弁体支持室４ｂの内周面との隙間から吸気道４ａ内に吸い出される。このようにして始動時の燃料を増量することにより、低温時のエンジン１の始動が可能になる。
【００２６】
なお、上記出力端子Ｏ３のオン信号と合わせて出力端子Ｏ４からもオン信号が出力されて、その間トランジスタＴＲ２がオフ状態となる。これは、一般的なトランジスタ回路にあっては、トランジスタのベース及び接地間の電位差が１．２Ｖ程度以下が必要とされるのに対して、出力端子Ｏ４からの出力電圧は５Ｖに近いので、トランジスタＴＲ２のベース及び接地間電位はサーミスタ２３が低抵抗化するまで高電位に保たれて、トランジスタＴＲ２は導通状態にならないためである。そのトランジスタＴＲ２のオフ状態は、出力端子Ｏ４からの出力がサーミスタ２３に流れて、サーミスタ２３が発熱して低抵抗化してトランジスタＴＲ２のベース電流がサーミスタ２３を通って接地側に流れるようになるまで続く。この動作により、エンジン１の低温時であってもサーミスタ２３が発熱して低抵抗になった場合には、トランジスタＴＲ２が導通状態になって電磁弁１３に流れる電流をバイパスして電磁弁１３を閉じることができる。したがって、低温始動時に始動失敗しても過度の燃料を供給することがなく、常にエンジンの良好な始動性を確保することができる。さらにサーミスタ２３は、エンジン１の温度が運転停止直後のような一定の温度以上の場合や、周囲温度が同様の温度となっている場合には、始動前から低抵抗化になっているので、電磁弁１３の電流をトランジスタＴＲ２でバイパスできる。そのような場合においても、電磁弁１３を開弁せずに余分な燃料の供給を防止できる。
【００２７】
電磁弁１３の閉弁により、始動燃料供給通路１２を介しての燃料室６ａと燃料溜め１１との連通が遮断されるため、燃料溜め１１の燃料が吸気道４ａに吸い出され無くなって、燃料ノズル９を介して通常の燃料供給状態に戻る。したがって、通常運転可能な高温時には燃料増量による始動が必要ないことに対応し得る。
【００２８】
積算値が上記所定値Ｎｄに達する所定値の設定は、冷間始動時にサーミスタ２３による閉弁の前に達するようにすると良い（例えば０℃以下で３０回）。それにより、エンジン１が始動に成功した場合においても電磁弁１３の閉弁動作が早く行われることになり、オーバチョークを好適に防止することができる。
【００２９】
積算値と比較する所定値にあっては、上記したようにエンジン温度センサ１６により検出されたエンジン温度の高低に応じて可変とする。具体的にはマップ回路１４ｂに記憶させておくデータマップを図５のようにすると良い。図において、横軸をエンジン温度、縦軸をエンジン回転回数の積算値としている。この図のように設定した場合には、エンジン温度が０℃までは所定値は３０回（＝Ｎｄ）であり、５℃上がる毎に５回ずつ減り、２５℃以上では０回となる。したがって、エンジン温度が２５℃以上の場合（温暖雰囲気下）の始動時には燃料増量を行わない。
【００３０】
また、積算値が所定値Ｎｄに達する前にエンジン温度が所定温度（例えば２５℃）に達した場合には、図４の中間部分に示されるように出力端子Ｏ４の出力をオフとして電磁弁１３を閉じる。エンジン１が暖機に充分な温度になった場合にはそれ以上の始動燃料の増量を必要としないため、上記のように制御することにより、過剰燃料の供給を好適に防止できる。
【００３１】
また、積算値が所定値Ｎｄに達する前にエンジン１が運転状態（アイドリング状態）のになった場合にはそれをエンジン回転速度の上昇で判断することができ、その場合には燃料を増量して運転する必要がないため、図４の右側部分に示されるように電磁弁１３を閉弁する。
【００３２】
このように、低回転・低温時に電磁弁１３を開く制御を行っている場合に、何らかの原因により始動に失敗しても、雰囲気温度（図示例ではエンジン温度）に応じた回転回数を設定して、それ以上の回転に対しては燃料増量を行わないことから、増量された燃料によりエンジン１のシリンダ内が濡れた状態（点火プラグ１７の所謂「かぶる」状態）になって一端クランキングを停止した後に再始動しようとする場合に始動できなくなってしまうことを防止することができる。また、再始動始動時には燃料増量による始動制御を再開するが、上記制御によりし再始動時のオーバチョーク発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明が適用された小型エンジンの小型エンジンの概略を示す模式図である。
【図２】気化器及び始動制御系統の概略を示す図である。
【図３】本発明に基づく制御回路の要部を示す図である。
【図４】本発明によるタイムチャートを示す図である。
【図５】データマップを示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  エンジン
２  気化器
４ａ  吸気道、４ｃ  燃料通路
９  燃料ノズル
１２  始動燃料供給通路
１３  電磁弁
１４  制御回路、１４ａ  ＩＣ
１６  エンジン温度センサ
１８  点火制御回路
１９  制御ユニット
２３  サーミスタ
ＴＲ１・ＴＲ２  トランジスタ
【図１】
2007113444.tif 000003
【図２】
2007113444.tif 000004
【図３】
2007113444.tif 000005
【図４】
2007113444.tif 000006
【図５】
2007113444.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月29日(2006.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
燃料調整機構６の燃料室６ａは、回動弁体３に対して同軸に設けられかつ混合気通路３ａ内に突出するようにされた燃料ノズル９と連通している。なお、燃料室６ａから燃料ノズル９に至る燃料通路４ｃと燃料ノズル９とにより燃料供給通路が構成されている。燃料ノズル９には、燃料ノズル９に対向するように回動弁体３に同軸に固設された燃料調整針弁１０が突入している。この燃料調整針弁１０が上記した回動弁体３の軸線方向変位に伴って変位することにより、燃料ノズル９の周壁に設けられた燃料噴出口の開口量が調節されて、開弁開度に応じた燃料噴出量が得られる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
なお、上記出力端子Ｏ３のオン信号と合わせて出力端子Ｏ４からもオン信号が出力される。その出力端子Ｏ４からオン信号が出力されている間トランジスタＴＲ２がオフ状態となる。これは、一般的なトランジスタ回路にあっては、トランジスタのベース及び接地間の電位差が１．２Ｖ程度以下が必要とされるのに対して、出力端子Ｏ４からの出力電圧は５Ｖに近いので、トランジスタＴＲ２のベース及び接地間電位はサーミスタ２３が低抵抗化するまで高電位に保たれて、トランジスタＴＲ２は導通状態にならないためである。そのトランジスタＴＲ２のオフ状態は、出力端子Ｏ４からの出力がサーミスタ２３に流れて、サーミスタ２３が発熱して低抵抗化してトランジスタＴＲ２のベース電流がサーミスタ２３を通って接地側に流れるようになるまで続く。この動作により、エンジン１の低温時であってもサーミスタ２３が発熱して低抵抗になった場合には、トランジスタＴＲ２が導通状態になって電磁弁１３に流れる電流をバイパスして電磁弁１３を閉じることができる。したがって、低温始動時に始動失敗しても過度の燃料を供給することがなく、常にエンジンの良好な始動性を確保することができる。さらにサーミスタ２３は、エンジン１の温度が運転停止直後のような一定の温度以上の場合や、周囲温度が同様の温度となっている場合には、始動前から低抵抗化になっているので、電磁弁１３の電流をトランジスタＴＲ２でバイパスできる。そのような場合においても、電磁弁１３を開弁せずに余分な燃料の供給を防止できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007113444.tif 000008
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007113444.tif 000009
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007113444.tif 000010