(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化器の始動用燃料通路の開閉を行う摺動絞り弁を駆動させるためのサーモワックスに熱を与えて膨張させるバッテリーを電源としたオートチョーク用ヒータを備えるとともに、前記オートチョーク用ヒータへの前記バッテリーからの通電を制御するオートチョーク制御装置であって、
エンジン回転数が設定回転数以上のとき、前記オートチョーク用ヒータへの通電時間をパルス制御するパルス制御手段を備え、
前記パルス制御手段は、前記バッテリーから前記オートチョーク用ヒータへの通電を断続するトランジスタと、前記トランジスタのベースへパルス幅変調されたオンパルスを印加するマイコンとを有し、
前記マイコンは、エンジンの温度を検出する温度検出センサーからの検出温度に応じて、前記オンパルスの幅を調整するようになされ、前記検出温度が０℃〜第１の温度値までは前記トランジスタのベースへのオンパルスを第１のデューティー比で制御し、前記検出温度が前記第１の温度値より高い第２の温度値以上のとき、前記トランジスタのベースへのオンパルスを前記第１のデューティー比より大きい第２のデューティー比で制御し、さらに前記第１の温度値と前記第２の温度値との間を傾斜を持って補完するように、前記オンパルスの幅を可変させる
ことを特徴とするオートチョーク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートチョーク制御装置に係り、特にオートチョーク用ヒータへの通電時間の変更を容易に行うようにしたオートチョーク制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の気化器においては、外気温度や工ンジンの暖機状態に応じて、良好な始動や暖機運転が自動的に得られるように、オートチョークが備えられているものがある。オートチョークには、オートチョーク用ヒータを有して気化器に一体的に設けられているものがある。
【０００３】
オートチョーク用ヒータが備えられたオートチョークは、フライホイールマグネットで発電される電圧の一部をオートチョーク用ヒータに印加し、セラミックス板を発熱させる。さらに、セラミックス板の熱によりサーモワックスを膨張させて、スタータプランジャを作動させ、燃料の供給量を調整している。
【０００４】
このようなオートチョーク制御装置を示すものとして、たとえば特開平８−４２３９８号公報では、外部抵抗である電圧調整用抵抗の抵抗値の可変により、オートチョーク用ヒータへの電圧を調整するようにしている。
【０００５】
すなわち、図８に示すように、オートチョーク用ヒータ１の一端は、電圧調整用抵抗２を介して制御トランジスタ３に接続されている。このオートチョーク用ヒータ１は、図示しないスタータプランジャの閉動作を行わせるサーモワックスを熱によって膨張させるものである。また、電圧調整用抵抗２は、オートチョーク用ヒータ１への電圧を調整するために、所定の抵抗値を有するものである。
【０００６】
制御トランジスタ３は、三相マグネット４の点火コイル４ａの点火信号をエンジン回転数として入力し、このエンジン回転数が入力されているときに、オートチョーク用ヒータ１側に電圧を印加するものである。点火コイル４ａには、コンデンサ放電式イグナイタ（ＣＤＩ）５を介して点火プラグ６が接続されている。
【０００７】
また、オートチョーク用ヒータ１の他端側には、レギュレータ７を介して三相マグネット４が接続されている。オートチョーク用ヒータ１とランプ８ａを点灯させるランプスイッチ８との間には、バッテリー９が設けられている。
【０００８】
このような構成では、エンジンの始動により、制御トランジスタ３にエンジン回転数が入力されると、制御トランジスタ３のオン動作によってオートチョーク用ヒータ１に電圧が印加される。このとき、電圧調整用抵抗２により、オートチョーク用ヒータ１に印加される電圧が低下するように調整されるため、図示しないサーモワックスの膨張が緩やかなものとなる。これにより、図示しないスタータプランジャの閉動作が緩やかに行われるため、燃料の供給量の急変が回避されることで、エンジンストールの発生が防止されるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のオートチョーク制御装置では、オートチョーク用ヒータ１への電圧を外部抵抗としての電圧調整用抵抗２によって調整するようにしている。この場合、電圧調整用抵抗２の抵抗値が一定であることから、装着するエンジンの特性に合わせた抵抗値の設定が必要となり、特性の異なるエンジンへ適用する際には、電圧調整用抵抗２を取り換えることによって、電圧調整を行わなければならない。よって、このような電圧調整用抵抗２を取り換えることによる対処方法であると、コストアップを招いてしまうという問題があった。
【００１０】
また、単に電圧調整用抵抗２によってオートチョーク用ヒータ１への電圧を調整するようにすると、電圧調整用抵抗２は抵抗値が一定であることから、エンジン温度に応じたオートチョークの制御が行われないため、混合気が一時的に濃くなって無駄な燃料を消費したり、逆に混合気が薄くなって暖機に時間がかかったりし、オートチョーク制御の精度を低下させてしまうという問題もあった。
【００１１】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、コストアップを招くことなくオートチョーク制御の精度を向上させることができるオートチョーク制御装置を提供することができるようにするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のオートチョーク制御装置は、気化器の始動用燃料通路の開閉を行う摺動絞り弁を駆動させるためのサーモワックスに熱を与えて膨張させるバッテリーを電源としたオートチョーク用ヒータを備えるとともに、前記オートチョーク用ヒータへの前記バッテリーからの通電を制御するオートチョーク制御装置であって、エンジン回転数が設定回転数以上のとき、前記オートチョーク用ヒータへの通電時間をパルス制御するパルス制御手段を備え、前記パルス制御手段は、前記バッテリーから前記オートチョーク用ヒータへの通電を断続するトランジスタと、前記トランジスタのベースへパルス幅変調されたオンパルスを印加するマイコンとを有し、前記マイコンは、エンジンの温度を検出する温度検出センサーからの検出温度に応じて、前記オンパルスの幅を調整するようになされ、前記検出温度が０℃〜第１の温度値までは前記トランジスタのベースへのオンパルスを第１のデューティー比で制御し、前記検出温度が前記第１の温度値より高い第２の温度値以上のとき、前記トランジスタのベースへのオンパルスを前記第１のデューティー比より大きい第２のデューティー比で制御し、さらに前記第１の温度値と前記第２の温度値との間を傾斜を持って補完するように、前記オンパルスの幅を可変させることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明のオートチョーク制御装置の一実施の形態を示す等価回路図、図２は、図１のオートチョーク制御装置の動作を説明するための図、図３は、図１のオートチョーク制御装置が適用される自動二輪車のエンジンの一例を示す図、図４〜図６は、図３の気化器に設けられているオートチョークを示す図である。
【００１５】
まず、図３〜図６により、図１のオートチョーク制御装置が適用されるエンジンについて説明する。
【００１６】
図３に示すエンジンのシリンダブロック１０の内部には、コンロッド１１に連結されたピストン１２が設けられている。シリンダブロック１０の上部には、ピストン１２との間に燃焼室が形成されたシリンダヘッド１５が設けられている。
【００１７】
シリンダヘッド１５には、カムシャフト１６及びロッカーアーム１７によって開閉動作を行う吸気弁１８及び排気弁１９が設けられている。また、シリンダヘッド１５には、インテークマニホールド２０が連接されている。そして、インテークマニホールド２０には、燃焼室内に送り込まれる混合気を生成する気化器２１が設けられている。
【００１８】
一方、気化器２１には、たとえば図４に示すようなオートチョーク２２が設けられている。図４に示すオートチョーク２２には、始動燃料調整装置Ａ、感温駆動装置Ｂが設けられており、さらに始動燃料調整装置Ａには、始動用空気通路２８及び始動用混合気通路２９が設けられている。
【００１９】
また、始動用空気通路２８は、たとえば図５に示すように、主給気通路２７の、スロットル弁２６よりも上流側に連通され、始動用混合気通路２９は、主給気通路２７の、スロットル弁２６よりも下流側に連通されている。また、始動用給気通路２８と始動用混合気通路２９との間には、始動燃料調整装置Ａの摺動絞り弁３１が配設され、この摺動絞り弁３１がフロート室２４に連通させられている。
【００２０】
図４のオートチョーク２２の始動燃料調整装置Ａや感温駆動装置Ｂ等の具体的構成は、図６に示す通りである。すなわち、始動燃料調整装置Ａは、気化器本体２３に設けられ、感温駆動装置Ｂは、始動燃料調整装置Ａの上部側に設けられている。
【００２１】
気化器本体２３の下部には、フロート室２４に連通するスタータウェル２５が設けられている。また、気化器本体２３には、上述した始動用混合気通路２９が内設されている。
【００２２】
始動燃料調整装置Ａの摺動絞り弁３１には、始動用燃料ノズル３２に装入される計量針弁３３が取付けられている。摺動絞り弁３１は、感温駆動装置Ｂ側のセットカラー３４との間に介在されたバネ３５により、下方に付勢されるようになっている。
【００２３】
セットカラー３４には、ピストン３６及びゴムやシリコーン等の流動物３７を収容するケース３８が装入されている。ケース３８には、サーモワックス３９を収容した帽状体４０が取付けられている。流動物３７とサーモワックス３９とは、ダイヤフラム４１によって隔離されている。
【００２４】
帽状体４０の上部には、サーモワックス３９を熱によって膨張させるオートチョーク制御装置のオートチョーク用ヒータであるＰＴＣ型ヒータ４２が当接されている。ＰＴＣ型ヒータ４２には、端子４３，４４に接続される雌型のカプラ４５を介して電力が供給されるようになっている。
【００２５】
すなわち、オートチョーク制御装置は、図１の等価回路に示すように、ＰＴＣ型ヒータ４２と、マイコン４６及びトランジスタ４７を有するＥＣＵ４８と、回転数検出センサー４９と、温度検出センサー５０とを備えている。ここで、マイコン４６及びトランジスタ４７によってパルス制御手段が構成されている。
【００２６】
回転数検出センサー４９は、エンジンの回転時に発生するＡＣＧ又はクランクパルサー等の検出信号をＥＣＵ４８に与える。温度検出センサー５０は、エンジン温度（水冷ジャケット内温度）を検出し、その検出信号をＥＣＵ４８に与える。
【００２７】
ＰＴＣ型ヒータ４２の一端は、図示しないバッテリーに接続される電源ライン５１に接続されている。ＰＴＣ型ヒータ４２の他端は、トランジスタ４７のコレクタ側に接続されている。トランジスタ４７のベースには、マイコン４６によってＰＷＭ（パルス幅変調）制御されたオンパルスが印加されるようになっている。
【００２８】
マイコン４６は、たとえば回転数検出センサー４９によって得られるエンジン回転数が設定回転数以上のとき、図２に示すＰＷＭ（パルス幅変調）された幅のオンパルス５１ａをトランジスタ４７のベースに印加してトランジスタ４７をオンさせる。
【００２９】
すなわち、このようなＰＷＭ（パルス幅変調）制御は、エンジンの特性に応じて予めプログラミングされたプログラムによって動作するものであり、これにより暖機運転におけるエンジンの特性は、同一機種であれば同じ特性を示すようになっている。
【００３０】
次に、このような構成のオートチョーク制御装置の動作について説明する。
【００３１】
まず、エンジンの始動時には、図６に示したサーモワックス３９は雰囲気温度に対応した膨張状態にあり、ピストン３６のケース３８からの突出量も雰囲気温度に対応している。これにより、摺動絞り弁３１の作動位置も雰囲気温度に対応している。
【００３２】
この状態で、図示しないメインスイッチをオンするとともに、スタータ位置に回動してエンジンを始動させると、始動用燃料通路である始動用空気通路２８及び始動用混合気通路２９を通してエンジンに供給される混合気濃度が濃くなり、エンジンは容易に冷間始動する。
【００３３】
エンジンの始動により、その回転数が回転数検出センサー４９によって検出され、その回転数が設定回転数以上になると、図１に示したマイコン４６がＰＷＭ（パルス幅変調）制御によってトランジスタ４７を駆動する。これによりトランジスタ４７がオンし、電源ライン５１からの電流がＰＴＣ型ヒータ４２に供給される。
【００３４】
このとき、ＰＴＣ型ヒータ４２からの熱により、図６に示したサーモワックス３９が徐々に体積膨張して摺動絞り弁３１を押し下げ、計量針弁３３によって始動用燃料ノズル３２を徐々に閉じる。そして、エンジンの暖機運転が終了する頃に始動用燃料ノズル３２が全閉とされる。その結果、始動用燃料通路である始動用空気通路２８及び始動用混合気通路２９を通してエンジンに供給される燃料量は暖機状態が進むにつれて減少し、要求混合気濃度と一致することとなる。
【００３５】
なお、エンジンの暖機途中においては、エンジン温度（水冷ジャケット内温度）が上昇すると、その温度は温度検出センサー５０によって検出されている。このため、暖機途中にエンジンが停止した場合でも、マイコン４６はエンジン温度が所定値以下となるまで上述したＰＷＭ（パルス幅変調）制御によりトランジスタ４７の駆動を維持する。
【００３６】
そして、エンジン停止後、エンジン温度が高いうちに再始動した場合には、始動用燃料通路である始動用空気通路２８及び始動用混合気通路２９を通しての燃料は供給されず、エンジンへの混合気濃度は通常運転時と同等であり、要求混合気濃度に一致する。
【００３７】
また、エンジン停止後に、エンジン温度が所定値以下に低下すると、サーモワックス３９が徐々に収縮し、計量針弁３３による始動用燃料ノズル３２の閉塞が徐々に解かれる。よって、エンジン停止後、かなりの時間が経過した後に再始動すると、上記の雰囲気温度の始動時と同様に、混合気濃度が濃くなる。
【００３８】
このように、本実施の形態では、マイコン４６により、回転数検出センサー４９によって検出されたエンジン回転数が設定回転数以上のとき、オートチョーク用ヒータであるＰＴＣ型ヒータ４２への通電時間をトランジスタ４７のパルス制御によって行わせるようにしたので、従来用いられていたオートチョーク用ヒータへの電圧を調整する外部抵抗を不要とすることができる。そして、このようなオートチョークを特性の異なるエンジンに適用する場合においては、適用するエンジンの特性に応じて、マイコン４６におけるオンパルス幅を変更することによって容易に対応することができ、コストアップが避けられる。
【００３９】
また、トランジスタ４７のＰＷＭ（パルス幅変調）制御によるオートチョーク制御は、従来の外部抵抗による電圧調整に比べてオートチョーク作動時間のバラツキを小さくすることができる。これは、従来の外部抵抗の抵抗値のバラツキに比べてトランジスタ４７のＰＷＭ（パルス幅変調）制御の方が小さいためである。
【００４０】
なお、本実施の形態では、エンジン回転数が設定回転数以上のとき、ＰＴＣ型ヒータ４２への通電時間をトランジスタ４７のパルス制御によって行わせるようにした場合について説明したが、この例に限らず、エンジン温度を検出する温度検出センサー５０からの検出信号にリンクさせてトランジスタ４７のＰＷＭ（パルス幅変調）制御を行うこともできる。
【００４１】
この場合、たとえば図７に示すように、マイコン４６に検出温度とトランジスタ４７のベースへのオンパルス５１ａの幅との関係を示すマップを持たせるようにする。そして、温度検出センサー５０による検出温度が高いとき、トランジスタ４７のベースへのオンパルス５１ａの幅を広くすることで、オートチョーク制御時間を短くすることができる。
【００４２】
また、温度検出センサー５０による検出温度が低いとき、トランジスタ４７のベースへのオンパルス５１ａの幅を狭くすることで、オートチョーク制御時間を長くすることができる。これにより、混合気が一時的に濃くなって無駄な燃料を消費したり、逆に混合気が薄くなって暖機に時間がかかったりすることがなくなるため、オートチョーク制御の精度を向上させることができる。
【００４３】
また、エンジン温度を検出する場合、シリンダブロックやシリンダヘッドといったエンジン本体の温度を直接検出する方法、あるいは、水冷式のエンジンにあっては冷却水の温度を検出する方法等を用いることができる。また、トランジスタ４７においては、ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）を使用することにより、オートチョーク制御装置の出力が高められ、汎用性をより向上させることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の如く本発明に係るオートチョーク制御装置によれば、オートチョーク用ヒータへの電圧を調整する外部抵抗を用いることなく、パルス制御手段により、エンジン回転数が設定回転数以上のとき、オートチョーク用ヒータへの通電時間をパルス制御するとともに、検出温度に応じてオンパルスの幅を可変させるようにしたので、コストアップを招くことなくオートチョーク制御の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオートチョーク制御装置の一実施の形態を示す等価回路図である。
【図２】図１のオートチョーク制御装置の動作を説明するための図である。
【図３】図１のオートチョーク制御装置が適用される自動二輪車のエンジンの一例を示す図である。
【図４】図３のオートチョークを示す断面図である。
【図５】図４のオートチョークを示すａ−ａ線断面図である。
【図６】図４のオートチョークの具体的構成を示す断面図である。
【図７】図１のオートチョーク制御装置の他の実施の形態を示す図である。
【図８】従来のオートチョーク制御装置の一例を示す等価回路図である。
【符号の説明】
１  オートチョーク用ヒータ
２  電圧調整用抵抗
３  制御トランジスタ
４  三相マグネット
４ａ  点火コイル
５  コンデンサ放電式イグナイタ（ＣＤＩ）
６  点火プラグ
７  レギュレータ
８  ランプスイッチ
８ａ  ランプ
９  バッテリー
１０  シリンダブロック
１１  コンロッド
１２  ピストン
１５  シリンダヘッド
１６  カムシャフト
１７  ロッカーアーム
１８  吸気弁
１９  排気弁
２０  インテークマニホールド
２１  気化器
２２  オートチョーク
２３  気化器本体
２４  フロート室
２５  スタータウェル
２６  スロットル弁
２７  主給気通路
２８  始動用空気通路
２９  始動用混合気通路
３１  摺動絞り弁
３２  始動用燃料ノズル
３３  計量針弁
３４  セットカラー
３５  バネ
３６  ピストン
３７  流動物
３８  ケース
３９  サーモワックス
４０  帽状体
４１  ダイヤフラム
４２  ＰＴＣ型ヒータ
４３  端子
４４  端子
４５  カプラ
４６  マイコン
４７  トランジスタ
４８  ＥＣＵ
４９  回転数検出センサー
５０  温度検出センサー
５１  電源ライン
５１ａ  オンパルス
Ａ  始動燃料調整装置
Ｂ  感温駆動装置
【図１】
0003790656.tif 000002
【図２】
0003790656.tif 000003
【図３】
0003790656.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003790656.tif 000006
【図６】
0003790656.tif 000007
【図７】
0003790656.tif 000008
【図８】
0003790656.tif 000009