JP5986062B2 - General-purpose engine control device - Google Patents
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Description
この発明は汎用エンジンの制御装置に関し、より具体的には発電コイルにより通電されて吸気路に配置されたスロットルバルブを開閉する電動アクチュエータを備えた汎用エンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to a general-purpose engine control device, and more particularly to a general-purpose engine control device including an electric actuator that opens and closes a throttle valve that is energized by a power generation coil and disposed in an intake passage.
従来より、エンジンの吸気路に配置されたスロットルバルブ等を開閉する電動アクチュエータ（ステッピングモータ）を備えたエンジンの制御装置において、電動アクチュエータの実際のステップ位置とＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）が認識するステップ位置との間のずれを修正するいわゆるイニシャライズ処理を行うようにした技術が提案されている（例えば特許文献１）。 Conventionally, in an engine control device having an electric actuator (stepping motor) that opens and closes a throttle valve or the like disposed in an intake passage of the engine, an actual step position of the electric actuator and an ECU (Electronic Control Unit). There has been proposed a technique in which so-called initialization processing is performed to correct a deviation from a step position recognized by (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１記載の技術は、エンジンが停止した後、ＩＳＣ（アイドル・スピード・コントロール）バルブを開閉する電動アクチュエータのイニシャライズ処理を行うというものである。 The technique described in Patent Document 1 is to perform an initialization process for an electric actuator that opens and closes an ISC (idle speed control) valve after the engine has stopped.
ところで、イニシャライズ処理は、通常エンジン始動直後やエンジン停止後に行われるが、バッテリなどの電源を持たない汎用エンジンでは、イニシャライズ処理に必要なＥＣＵや電動アクチュエータを動作させるための電力をフライホイールに取り付けられた発電コイルなどから得なければならない。 By the way, the initialization process is usually performed immediately after the engine is started or after the engine is stopped. However, in a general-purpose engine that does not have a power source such as a battery, electric power for operating the ECU and the electric actuator necessary for the initialization process is attached to the flywheel. Must be obtained from a generator coil.
しかしながら、発電コイルでは、（フライホイールの）低回転から大きな電力を発生させるのが難しいため、発電コイルの巻き線の巻き数や鉄心となる電磁鋼板の枚数を多くするなどの工夫をして必要な電力を得るようにしている。しかしその結果、装置の重量アップやコストアップを招くという不都合が生じていた。 However, since it is difficult to generate a large amount of power from a low rotation (of the flywheel) in a power generation coil, it is necessary to devise measures such as increasing the number of windings of the power generation coil and the number of electromagnetic steel sheets used as iron cores. To get a lot of power. However, as a result, the inconvenience of increasing the weight and cost of the apparatus has occurred.
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、電動アクチュエータに供給する電力を低減させるようにした汎用エンジンの制御装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a general-purpose engine control device that solves the above-described problems and reduces the power supplied to the electric actuator.
上記の目的を達成するために、請求項１にあっては、発電コイルと、前記発電コイルにより通電されて動作する制御手段と、前記発電コイルにより通電されて吸気路に配置されたスロットルバルブを開閉する電動アクチュエータと、前記発電コイルの出力に基づいて少なくとも第１電圧と前記第１電圧よりも高く設定された第２電圧を生成する電圧生成手段と、前記制御手段の指令に従って前記電動アクチュエータへの通電電圧として前記第１電圧と第２電圧のいずれかを前記電動アクチュエータに供給する通電電圧供給手段とを備えた汎用エンジンの制御装置において、前記制御手段は、前記汎用エンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記検出されたエンジン回転数が所定回転数未満のとき、前記第１電圧を前記電動アクチュエータに供給する一方、前記検出されたエンジン回転数が前記所定回転数以上のとき、前記第２電圧を前記電動アクチュエータに供給するように前記通電電圧供給手段を制御する通電電圧制御手段とを備える如く構成した。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a power generation coil, a control means that operates by being energized by the power generation coil, and a throttle valve that is energized by the power generation coil and disposed in the intake passage are provided. An electric actuator that opens and closes, a voltage generation means that generates at least a first voltage and a second voltage that is set higher than the first voltage based on the output of the power generation coil, and the electric actuator according to a command from the control means In a general-purpose engine control device, comprising: an energized voltage supply means for supplying either the first voltage or the second voltage as the energized voltage to the electric actuator. When the detected engine speed is less than a predetermined speed, the first voltage is Energizing voltage control means for controlling the energizing voltage supply means so as to supply the second voltage to the electric actuator when the detected engine speed is equal to or higher than the predetermined speed while being supplied to the electric actuator. It was configured to provide.
請求項２に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、前記所定回転数は、前記汎用エンジンに接続される作業機が作業を行うときの作業回転数またはその近傍の回転数である如く構成した。 In the control apparatus for a general-purpose engine according to claim 2, the predetermined rotation speed is configured to be a work rotation speed when a work machine connected to the general-purpose engine performs work or a rotation speed in the vicinity thereof. .
請求項３に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、前記所定回転数は、アイドル回転数またはその近傍の回転数である如く構成した。 In the general-purpose engine control apparatus according to claim 3, the predetermined rotational speed is configured to be an idle rotational speed or a rotational speed in the vicinity thereof.
請求項４に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、前記所定回転数は、前記汎用エンジンの始動が完了する完爆回転数またはその近傍の回転数である如く構成した。 In the general-purpose engine control apparatus according to claim 4, the predetermined rotational speed is configured to be a complete explosion rotational speed at which the start of the general-purpose engine is completed or a rotational speed in the vicinity thereof.
請求項１に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、汎用エンジンのエンジン回転数を検出し、検出されたエンジン回転数が所定回転数未満のとき、電動アクチュエータへの通電電圧として第１電圧を電動アクチュエータに供給する一方、検出されたエンジン回転数が所定回転数以上のとき、電動アクチュエータへの通電電圧として第１電圧より高く設定された第２電圧を電動アクチュエータに供給する如く構成したので、エンジン回転数が所定回転数未満のときは低電圧の第１電圧を電動アクチュエータに供給することが可能となり、電動アクチュエータに供給する電力を低減させることができる。その結果、発電コイルの巻き線の巻き数や鉄心となる電磁鋼板の枚数を少なくすることができ、装置の重量アップやコストアップを招くこともない。 In the control device for a general-purpose engine according to claim 1, when the engine speed of the general-purpose engine is detected and the detected engine speed is less than a predetermined speed, the first voltage is applied as the energization voltage to the electric actuator. Since the second voltage set higher than the first voltage is supplied to the electric actuator as the energization voltage to the electric actuator when the detected engine speed is equal to or higher than the predetermined speed while being supplied to the electric actuator, When the engine rotational speed is less than the predetermined rotational speed, it is possible to supply the low voltage first voltage to the electric actuator, and to reduce the electric power supplied to the electric actuator. As a result, the number of windings of the power generation coil and the number of electromagnetic steel sheets serving as iron cores can be reduced, and the weight and cost of the apparatus are not increased.
請求項２に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、所定回転数は、汎用エンジンに接続される作業機が作業を行うときの作業回転数またはその近傍の回転数である如く構成したので、上記した効果に加え、エンジン回転数が作業回転数未満のときは低電圧の第１電圧を電動アクチュエータに供給する一方、作業回転時には第１電圧よりも高く設定された第２電圧を電動アクチュエータに供給することが可能となり、電動アクチュエータに供給する電力を低減させつつ、作業回転時には作業に必要なトルクを電動アクチュエータに発生させることができる。 In the control device for the general-purpose engine according to claim 2, since the predetermined rotation speed is configured to be the work rotation speed when the work implement connected to the general-purpose engine performs work or a rotation speed in the vicinity thereof, In addition to the effects described above, when the engine speed is less than the work speed, a low first voltage is supplied to the electric actuator, while at the time of the work speed, a second voltage set higher than the first voltage is supplied to the electric actuator. The electric actuator can be supplied, and the electric power supplied to the electric actuator can be reduced, and the electric actuator can generate torque necessary for the operation at the time of operation rotation.
請求項３に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、所定回転数は、アイドル回転数またはその近傍の回転数である如く構成したので、請求項１で述べた効果に加え、エンジン回転数がアイドル回転数未満のときは低電圧の第１電圧を電動アクチュエータに供給する一方、アイドル回転数以上のときは第１電圧よりも高く設定された第２電圧を電動アクチュエータに供給することが可能となり、電動アクチュエータに供給する電力を低減させつつ、作業回転時には作業に必要なトルクを電動アクチュエータに発生させることができる。 In the control device for the general-purpose engine according to the third aspect, since the predetermined rotational speed is configured to be the idle rotational speed or a rotational speed in the vicinity thereof, in addition to the effect described in the first aspect, the engine rotational speed is When the rotational speed is lower than the idling speed, a low voltage first voltage is supplied to the electric actuator, while when the idling speed is equal to or higher, the second voltage set higher than the first voltage can be supplied to the electric actuator. In addition, the electric actuator can generate torque necessary for work during work rotation while reducing power supplied to the electric actuator.
請求項４に係る汎用エンジンの制御装置にあっては、所定回転数は、汎用エンジンの始動が完了する完爆回転数またはその近傍の回転数である如く構成したので、請求項１で述べた効果に加え、エンジン回転数が完爆回転数未満のときは低電圧の第１電圧を電動アクチュエータに供給する一方、完爆回転数以上のときは第１電圧よりも高く設定された第２電圧を電動アクチュエータに供給することが可能となり、電動アクチュエータに供給する電力を低減させつつ、作業回転時には作業に必要なトルクを電動アクチュエータに発生させることができる。 In the control device for the general-purpose engine according to claim 4, the predetermined engine speed is configured to be the complete explosion engine speed at which the start of the general-purpose engine is completed or the engine speed in the vicinity thereof. In addition to the effect, when the engine speed is less than the complete explosion speed, a low first voltage is supplied to the electric actuator, and when the engine speed is greater than the complete explosion speed, the second voltage set higher than the first voltage is supplied. Can be supplied to the electric actuator, and while the electric power supplied to the electric actuator is reduced, the electric actuator can generate torque required for the operation at the time of the operation rotation.
以下、添付図面に即してこの発明に係る汎用エンジンの制御装置を実施するための形態について説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for implementing a general-purpose engine control apparatus according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図１はこの発明の第１実施例に係る汎用エンジンの制御装置を全体的に示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view generally showing a general-purpose engine control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
図１において、符号１０は汎用エンジン（汎用内燃機関。以下単に「エンジン」という）を示す。エンジン１０は、ガソリンを燃料とする空冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型エンジンであり、例えば４４０ｃｃ程度の排気量を有する。
In FIG. 1,
エンジン１０のシリンダブロック１２の内部に形成されたシリンダ（気筒）には、単一のピストン１４が往復動自在に収容される。シリンダブロック１２の上部にはシリンダヘッド１６が取り付けられ、そこにはピストン１４の頂部を臨む位置に形成された燃焼室１８と、燃焼室１８に連通される吸気ポート２０および排気ポート２２が設けられる。吸気ポート２０の付近には吸気バルブ２４が設けられると共に、排気ポート２２の付近には排気バルブ２６が設けられる。
A
シリンダブロック１２の下部にはクランクケース３０が取り付けられ、その内部にはクランクシャフト３２が回転自在に収容される。クランクシャフト３２は、コンロッド３４を介してピストン１４の下部に連結される。クランクシャフト３２の一端には負荷（例えば除雪機や高圧洗浄機などの作業機）３６が接続され、エンジン１０は負荷３６に動力を出力する。
A
クランクシャフト３２の他端には、フライホイール３８と冷却ファン４０と始動用のリコイルスタータ４２が取り付けられる。フライホイール３８の内側においてクランクケース３０にはパワーコイル（発電コイル）４４が取り付けられると共に、フライホイール３８の裏面にはマグネット（永久磁石）４６が取り付けられる。パワーコイル４４とマグネット４６は多極発電機を構成し、クランクシャフト３２の回転に同期した出力を生じる。
A
フライホイール３８の外側においてクランクケース３０にはエキサイタコイル４８が取り付けられると共に、フライホイール３８の表面にはマグネット（永久磁石）５０が取り付けられる。エキサイタコイル４８はマグネット５０が通過するごとに出力を生じる。
An
クランクケース３０にはクランクシャフト３２の軸線と平行にカムシャフト５２が回転自在に収容され、ギヤ機構５４を介してクランクシャフト３２に連結されて駆動される。カムシャフト５２は吸気側カム５２ａと排気側カム５２ｂを備え、図示しないプッシュロッドとロッカーアーム５６，５８を介して吸気バルブ２４と排気バルブ２６を駆動する。
A
吸気ポート２０にはキャブレタ６０が接続される。キャブレタ６０は、吸気路６２と、モータケース６４と、キャブレタアセンブリ６６を一体的に備える。吸気路６２にはスロットルバルブ６８とチョークバルブ７０が配置される。
A
モータケース６４には、スロットルバルブ６８を駆動するスロットル用電動モータ（電動アクチュエータ）７２と、チョークバルブ７０を駆動するチョーク用電動モータ７４が収容される。スロットル用電動モータ７２とチョーク用電動モータ７４はステッピングモータからなる。
The
キャブレタアセンブリ６６は、図示しない燃料タンクから燃料の供給を受け、スロットルバルブ６８とチョークバルブ７０の開度に応じた量の燃料を噴射し、吸気路６２を流れる吸気に混合させて混合気を生成する。
The
生成された混合気は吸気ポート２０と吸気バルブ２４を通って燃焼室１８に吸入され、点火装置を介して点火されて燃焼する。燃焼によって生じた排気は排気バルブ２６と排気ポート２２と図示しない消音器などを通ってエンジン１０の外部に排出される。
The generated air-fuel mixture is sucked into the
スロットルバルブ６８の付近にはスロットル開度センサ７６が配置され、スロットルバルブ６８の開度（以下「スロットル開度」という）に応じた信号を出力すると共に、シリンダブロック１２の適宜位置にはサーミスタなどからなる温度センサ７８が配置され、エンジン１０の温度を示す出力を生じる。
A
上記したスロットル開度センサ７６と温度センサ７８ならびにパワーコイル４４とエキサイタコイル４８の出力はＥＣＵ８４に送られる。ＥＣＵ８４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ、メモリおよび入出力回路などを備えるマイクロ・コンピュータからなる。
The outputs of the
図２はＥＣＵ８４の構成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the
図２に示すように、ＥＣＵ８４は、パワーコイル４４の出力（交流電力）を直流電源（１２Ｖ）に変換する整流（ブリッジ）回路９０と、整流回路９０で生成された１２Ｖ電源を５Ｖ電源に変換する電源回路９２と、パワーコイル４４の出力に基づいてエンジン回転数ＮＥを検出するためのパルス信号を生成するＮＥ検出回路９４と、ＥＣＵ全体を制御するＣＰＵ９６と、スロットル用電動モータ７２を制御するモータドライバ９８等を備える。
As shown in FIG. 2, the
パワーコイル４４の出力（交流電力）は整流回路９０で全波整流されて１２Ｖの直流電源に変換され、スロットル用電動モータ７２などの動作電源（通電電圧）として使用される。また、整流回路９０で生成された１２Ｖはさらに電源回路９２で５Ｖの直流電源に変換され、ＣＰＵ９６などの動作電源として使用される。
The output (AC power) of the
パワーコイル４４の出力はＮＥ検出回路９４にも入力され、半波整流された後、適宜な値をスレッショルドレベルとするパルス信号に変換される。ＮＥ検出回路９４で生成されたパルス信号はＣＰＵ９６に入力されるが、パワーコイル４４が発電する交流電流の周波数はクランクシャフト３２の回転数に比例することから、ＣＰＵ９６は入力されたパルス信号に基づいてエンジン回転数ＮＥを検出する。
The output of the
また、ＣＰＵ９６には回転数設定ボリューム１００が接続される。ＣＰＵ９６は、回転数設定ボリューム１００やＮＥ検出回路９４などの出力に基づいてスロットルバルブ６８やチョークバルブ７０の目標開度を決定すると共に、決定した目標開度に応じた制御信号をモータドライバ９８等に出力してスロットル用電動モータ７２やチョーク用電動モータ７４（図２ではスロットル用電動モータ７２のみ示す）を動作させ、スロットルバルブ６８やチョークバルブ７０を開閉させてエンジン回転数ＮＥを調節する電子ガバナ制御を実行する。
Further, the rotation
整流回路９０と電源回路９２で生成された１２Ｖ電源と５Ｖ電源は、スロットル用電動モータ７２の電源端子に接続される。具体的には、１２Ｖ線１０２と５Ｖ線１０４がスロットル用電動モータ７２の電源端子に並列に接続される。
The 12V power supply and the 5V power supply generated by the
１２Ｖ線１０２にはサイリスタ１０６が設けられると共に、サイリスタ１０６のゲートＧはＣＰＵ９６に接続される。従って、サイリスタ１０６のアノードＡとカソードＣが非導通の間はスロットル用電動モータ７２の電源端子には１２Ｖ電源は供給されずに５Ｖ線１０４より５Ｖ電源が供給されるが、ＣＰＵ９６からサイリスタ１０６のゲートＧに対して所定の信号（電流値）が送信されるとサイリスタ１０６のアノードＡとカソードＣが導通してスロットル用電動モータ７２の電源端子には１２Ｖ電源が供給されるようになる。このように、ＣＰＵ９６によってサイリスタ１０６のゲートＧに送信する信号を制御することでスロットル用電動モータ７２に供給する電源を５Ｖから１２Ｖに切り替えることができる。
The
以上が、この発明の実施例に係るエンジン１０の制御装置の構成であるが、次にＥＣＵ８４の動作、より具体的には、スロットル用電動モータ７２へ供給する動作電源の制御について説明する。
The above is the configuration of the control device for the
図３はＥＣＵ８４の動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムはエンジン始動後、パワーコイル４４による通電によって（リコイルスタータ４２が操作され、パワーコイル４４が発電を開始して）ＥＣＵ８４が起動したときに実行される。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the
尚、ＥＣＵ８４の起動時、１２Ｖ線１０２のサイリスタ１０６のアノードＡとカソードＣは非導通になっているため、スロットル用電動モータ７２の電源端子には５Ｖ線１０４より５Ｖ電源が供給される。従って、ＣＰＵ９６から所定の信号がサイリスタ１０６のゲートＧに送信されることによってサイリスタ１０６のアノードＡとカソードＣが導通しない限りはスロットル用電動モータ７２は５Ｖ電源によって駆動される。
When the
以下、図３フロー・チャートについて説明すると、Ｓ（ステップ）１０において検出されたエンジン回転数ＮＥが完爆回転数以上か否か判断する。完爆回転数はリコイルスタータ４２によってエンジン１０の始動が完了したと判断できる回転数であり、例えば８００ｒｐｍに設定される。
The flow chart of FIG. 3 will be described below. It is determined whether or not the engine speed NE detected in S (step) 10 is equal to or higher than the complete explosion speed. The complete explosion speed is a speed at which the
Ｓ１０で否定されるときはエンジン回転数ＮＥが完爆回転数以上と判断されるまで次の処理には進まない一方、肯定されるときはＳ１２に進み、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数以上か否か判断する。アイドル回転数は例えば１４００ｒｐｍに設定される。 When the result in S10 is negative, the process does not proceed until the engine speed NE is determined to be equal to or higher than the complete explosion speed, whereas when the result is affirmative, the process proceeds to S12, and whether the engine speed NE is equal to or higher than the idle speed. Judge whether or not. The idle speed is set to 1400 rpm, for example.
Ｓ１２で否定されるときはエンジン回転数ＮＥがアイドル回転数以上と判断されるまで次の処理には進まない一方、肯定されるときはＳ１４に進み、電子ガバナ制御を実行する。電子ガバナ制御は、エンジン回転数ＮＥを目標回転数に保つようにスロットル開度を制御することを意味する。 When the result in S12 is negative, the process does not proceed to the next process until it is determined that the engine speed NE is equal to or higher than the idle speed, whereas when the result is affirmative, the process proceeds to S14 and electronic governor control is executed. Electronic governor control means that the throttle opening is controlled so as to keep the engine speed NE at the target speed.
次いでＳ１６に進み、エンジン回転数ＮＥが作業回転数以上か否か判断する。作業回転数はエンジン１０に接続された作業機が作業を行うときの回転数であり、例えば３０００ｒｐｍに設定される。
Next, in S16, it is determined whether or not the engine speed NE is equal to or higher than the work speed. The work rotation speed is the rotation speed when the work machine connected to the
Ｓ１６で否定されるときはＳ１４の処理に戻る一方、肯定されるときはＳ１８に進み、サイリスタ１０６のゲートＧに対して所定の信号（電圧切替指令）を送信する。これにより、サイリスタ１０６のアノードＡとカソードＣが導通してスロットル用電動モータ７２には１２Ｖ電源が供給されるようになる。このように、エンジン回転数ＮＥが作業回転数以上になると、スロットル用電動モータ７２へ供給される動作電圧が５Ｖから１２Ｖへ切り替えられるため、作業回転時、スロットル用電動モータ７２には作業負荷に見合うトルクを発生させることができる。
When the result in S16 is negative, the process returns to S14. When the result is affirmative, the process proceeds to S18, and a predetermined signal (voltage switching command) is transmitted to the gate G of the
次いで、Ｓ２０に進み、エンジン１０が停止したか否か、即ち、図示しないエンジンスイッチがオフされたことを検知したか否か判断する。Ｓ２０で否定されるときはＳ１４の処理に戻り電子ガバナ制御を継続する一方、肯定されるときは処理を終了する。
Next, in S20, it is determined whether or not the
図４はエンジン回転数ＮＥとパワーコイル４４に発生する電力との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the engine speed NE and the electric power generated in the
図４において破線で示した曲線は、スロットル用電動モータ７２へ供給する電圧が１２Ｖ固定の場合（従来技術）のエンジン回転数ＮＥとパワーコイル４４に発生する電力との関係を示すグラフである。
A curve indicated by a broken line in FIG. 4 is a graph showing the relationship between the engine speed NE and the electric power generated in the
従来技術のように、電圧値固定でスロットル用電動モータ７２を駆動する場合、電圧値は必要とされる最も大きなトルク、即ち、作業回転時のトルクに合わせて設定する必要がある。つまり、作業回転時に必要なトルクが得られるような電圧値に設定する必要がある。そのため、図示（破線）の如く、本来は作業回転時ほどの大きなトルクを必要としないアイドル回転時であっても（具体的には、エンジン１０の負荷にほぼ比例する形で吸入空気量が大きくなるので、スロットル用電動モータ７２に接続されるスロットルバルブ６８に印加される吸入空気による空気抵抗もアイドル回転時は小さく、作業回転時は大きくなる。そのため、スロットル用電動モータ７２に求められる必要トルクもアイドル回転時は小さく、作業回転時は大きくなる）、パワーコイル４４は作業回転時に必要なトルクを発生させるだけの電力を発電する一方で、エンジン回転数ＮＥの上昇に伴ってパワーコイル４４の出力が増大することに起因して、実際の作業回転時には本来の必要トルクを発生させる電力以上の電力を発電する。作業回転時に発生したこの余分な電力ΔＷａは無駄な電力であり、サイリスタ１０６などによる放熱によって消費されるものである。
When the throttle
それに対して図４で実線で示した曲線は、この発明に係る制御装置のエンジン回転数ＮＥとパワーコイル４４に発生する電力との関係を示すグラフであるが、上記したように、スロットル用電動モータ７２へ供給する電圧をエンジン回転数ＮＥに応じて切り替えるようにしているため、パワーコイル４４はアイドル回転時は従来技術に比べて少ない電力を発生する一方、作業回転時は必要トルクに見合う分だけの電力を発生する。但し、従来技術のように作業回転時に無駄な電力は一切発生していない。
On the other hand, the curve shown by the solid line in FIG. 4 is a graph showing the relationship between the engine speed NE of the control device according to the present invention and the electric power generated in the
このように、アイドル回転時に求められる必要トルクは作業回転時に求められる必要トルクよりも小さいため、アイドル回転時には作業回転時に必要とされるトルクを発生させるための大きな電力は必要ない。そこで、エンジン回転数ＮＥが作業回転数またはその近傍の回転数に至るまではスロットル用電動モータ７２へは５Ｖ電源を供給するようにし、エンジン回転数ＮＥが作業回転数またはその近傍の回転数になったときは１２Ｖ電源を供給するようにした。これにより、図示（実線）の如く、エンジン始動直後の完爆回転時やアイドル回転時では電力を低減でき、作業回転時には必要なトルクに見合う電力が供給されて必要なトルクを発生させることができる一方、無駄な電力が生じることはない。
Thus, since the required torque required at the time of idle rotation is smaller than the required torque required at the time of work rotation, a large amount of electric power is not required for generating the torque required at the time of work rotation at the time of idle rotation. Therefore, 5V power is supplied to the
従って、この発明に係るエンジン１０の制御装置では発電出力のより小さなパワーコイル４４を使用することができるため、巻き線の巻き数や鉄心となる電磁鋼板の枚数が増加することによる重量増やコストアップを抑制することができる。また、無駄な電力も発生しないので、ＥＣＵ８４による無駄な放熱を抑えることもできる。尚、発電出力の小さなパワーコイル４４を使用しても、エンジン回転数ＮＥが上昇すればそれに伴って発電出力も高まるので、例えば作業回転時にはスロットル用電動モータ７２へは必要トルクに見合う電力を供給することができる。
Therefore, since the control device for the
以上のように、この発明の第１実施例にあっては、発電コイル（パワーコイル）４４と、前記発電コイルにより通電されて動作する制御手段（ＣＰＵ）９６と、前記発電コイルにより通電されて吸気路６２に配置されたスロットルバルブ６８を開閉する電動アクチュエータ（スロットル用電動モータ）７２と、前記発電コイルの出力に基づいて少なくとも第１電圧（例えば５Ｖ）と前記第１電圧よりも高く設定された第２電圧（例えば１２Ｖ）を生成する電圧生成手段（整流回路９０、電源回路９２）と、前記制御手段の指令（電圧切替指令）に従って前記電動アクチュエータへの通電電圧（動作電源）として前記第１電圧と第２電圧のいずれかを前記電動アクチュエータに供給する通電電圧供給手段（サイリスタ）１０６とを備えた汎用エンジン（エンジン）１０の制御装置において、前記制御手段は、前記汎用エンジンのエンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数検出手段（パワーコイル４４，ＮＥ検出回路９４，ＣＰＵ９６）と、前記検出されたエンジン回転数が所定回転数未満のとき、前記第１電圧を前記電動アクチュエータに供給する一方、前記検出されたエンジン回転数が前記所定回転数以上のとき、前記第２電圧を前記電動アクチュエータに供給するように前記通電電圧供給手段を制御する通電電圧制御手段（ＣＰＵ９６，Ｓ１６，Ｓ１８）とを備える如く構成したので、エンジン回転数ＮＥが例えばアイドル回転数未満のときは５Ｖ電源を電動アクチュエータ７２に供給することが可能となり、電動アクチュエータ７２に供給する電力を低減することができる。その結果、パワーコイル４４の巻き線の巻き数や鉄心となる電磁鋼板の枚数を少なくすることができ、装置の重量アップやコストアップを招くこともない。
As described above, in the first embodiment of the present invention, the power generation coil (power coil) 44, the control means (CPU) 96 operated by being energized by the power generation coil, and the power generation coil being energized. Based on the output of the electric actuator (throttle electric motor) 72 that opens and closes the
また、前記所定回転数は、前記汎用エンジンに接続される作業機が作業を行うときの作業回転数またはその近傍の回転数である（Ｓ１６）如く構成したので、エンジン回転数ＮＥが作業回転数未満のときは例えば５Ｖ電源を電動アクチュエータ７２に供給する一方、作業回転時には１２Ｖ電源を電動アクチュエータ７２に供給することが可能となり、電動アクチュエータ７２に供給する電力を低減させつつ、作業回転時には作業に必要なトルクを電動アクチュエータ７２に発生させることができる。
Further, since the predetermined rotational speed is configured as the working rotational speed when the working machine connected to the general-purpose engine performs work or the rotational speed in the vicinity thereof (S16), the engine rotational speed NE is set as the working rotational speed. When the power is less than, for example, 5V power is supplied to the
図５は第２実施例に係る汎用エンジンの制御装置のＥＣＵ８４の動作を示すフロー・チャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the
図５を参照して、第２実施例に係る汎用エンジンの制御装置について説明する。 A general-purpose engine control apparatus according to a second embodiment will be described with reference to FIG.
第１実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第２実施例では、スロットル用電動モータへ供給する電源の切り替えをエンジン回転数ＮＥがアイドル回転数以上になったときに行うようにした。 The description will be focused on the difference from the first embodiment. In the second embodiment, the power supplied to the electric motor for throttle is switched when the engine speed NE exceeds the idle speed. did.
以下、図５フロー・チャートを参照して説明すると、Ｓ１００からＳ１０２で第１実施例の図３フロー・チャートのＳ１０からＳ１２と同様の処理を行った後、Ｓ１０４に進み、サイリスタ１０６のゲートＧに対して所定の信号（電圧切替指令）を送信する。これにより、サイリスタ１０６のアノードＡとカソードＣが導通し、スロットル用電動モータ７２には１２Ｖ電源が供給されるようになる。従って、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数以上になると、スロットル用電動モータ７２へ供給される駆動電圧が５Ｖから１２Ｖへ切り替えられ、以降スロットル用電動モータ７２は１２Ｖで駆動される。
The flow chart of FIG. 5 will be described below. In S100 to S102, the same processing as S10 to S12 of the flow chart of FIG. 3 of the first embodiment is performed. A predetermined signal (voltage switching command) is transmitted to As a result, the anode A and the cathode C of the
このように、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数以上となったときにスロットル用電動モータ７２へ供給される電圧を１２Ｖに切り替えるようにしたので、例えば第１実施例のように、作業回転数またはその近傍の回転数までスロットル用電動モータ７２を５Ｖで駆動したのではアイドル回転数から作業回転数までの間で必要トルクが不足するような事象が想定される場合には効果を発揮する。
Thus, since the voltage supplied to the electric motor for
従って、同様の理由で例えば完爆回転数からアイドル回転数の間で必要トルクが不足するような場合には、エンジン回転数ＮＥが完爆回転数以上になったときにスロットル用電動アクチュエータ７２へ供給する電圧を５Ｖから１２Ｖに切り替えるようにしても良い。
Therefore, for the same reason, for example, when the necessary torque is insufficient between the complete explosion speed and the idle speed, when the engine speed NE becomes equal to or higher than the complete explosion speed, the
次いで、Ｓ１０６に進んで電子ガバナ制御を実行し、その後Ｓ１０８に進んでエンジン１０が停止したか否か、即ち、図示しないエンジンスイッチをオフしたことを検知したか否か判断する。Ｓ１０８で否定されるときはＳ１０６の処理に戻って電子ガバナ制御を継続する一方、肯定されるときは処理を終了する。
Next, the process proceeds to S106 to execute electronic governor control, and then the process proceeds to S108 to determine whether or not the
以上のように、この発明の第２実施例にあっては、前記所定回転数は、アイドル回転数またはその近傍の回転数である（Ｓ１０２）如く構成したので、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数未満のときは５Ｖ電源を電動アクチュエータ７２に供給する一方、アイドル回転数以上のときは１２Ｖ電源を電動アクチュエータ７２に供給することが可能となり、電動アクチュエータ７２に供給する電力を低減させつつ、作業回転時には作業に必要なトルクを電動アクチュエータ７２に発生させることができる。
As described above, in the second embodiment of the present invention, the predetermined rotational speed is configured to be the idle rotational speed or a rotational speed in the vicinity thereof (S102). Therefore, the engine rotational speed NE is set to the idle rotational speed. If it is less than 5V, 5V power is supplied to the
また、前記所定回転数は、前記汎用エンジンの始動が完了する完爆回転数またはその近傍の回転数である如く構成したので、エンジン回転数ＮＥが完爆回転数未満のときは５Ｖ電源を電動アクチュエータ７２に供給する一方、完爆回転数以上のときは１２Ｖ電源を電動アクチュエータ７２に供給することが可能となり、電動アクチュエータ７２に供給する電力を低減させつつ、作業回転時には作業に必要なトルクを電動アクチュエータ７２に発生させることができる。
Further, since the predetermined rotational speed is configured to be a complete explosion rotational speed at which the start of the general-purpose engine is completed or a rotational speed in the vicinity thereof, when the engine rotational speed NE is less than the complete explosion rotational speed, the 5V power source is electrically driven. While supplying to the
尚、残余の構成および効果は第１実施例と同様であるので、説明は省略する。 Since the remaining configuration and effects are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
上記した如く、第１、第２実施例にあっては、発電コイル（パワーコイル）４４と、前記発電コイルにより通電されて動作する制御手段（ＣＰＵ）９６と、前記発電コイルにより通電されて吸気路６２に配置されたスロットルバルブ６８を開閉する電動アクチュエータ（スロットル用電動モータ）７２と、前記発電コイルの出力に基づいて少なくとも第１電圧（例えば５Ｖ）と前記第１電圧よりも高く設定された第２電圧（例えば１２Ｖ）を生成する電圧生成手段（整流回路９０、電源回路９２）と、前記制御手段の指令（電圧切替指令）に従って前記電動アクチュエータへの通電電圧（動作電源）として前記第１電圧と第２電圧のいずれかを前記電動アクチュエータに供給する通電電圧供給手段（サイリスタ）１０６とを備えた汎用エンジン（エンジン）１０の制御装置において、前記制御手段は、前記汎用エンジンのエンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数検出手段（パワーコイル４４，ＮＥ検出回路９４，ＣＰＵ９６）と、前記検出されたエンジン回転数が所定回転数未満のとき、前記第１電圧を前記電動アクチュエータに供給する一方、前記検出されたエンジン回転数が前記所定回転数以上のとき、前記第２電圧を前記電動アクチュエータに供給するように前記通電電圧供給手段を制御する通電電圧制御手段（ＣＰＵ９６，Ｓ１６，Ｓ１８）とを備える如く構成した。
As described above, in the first and second embodiments, the power generation coil (power coil) 44, the control means (CPU) 96 that operates by being energized by the power generation coil, and the intake air that is energized by the power generation coil. An electric actuator (throttle electric motor) 72 that opens and closes the
また、前記所定回転数は、前記汎用エンジンに接続される作業機が作業を行うときの作業回転数またはその近傍の回転数である（Ｓ１６）如く構成した。 The predetermined rotational speed is configured to be the working rotational speed when the working machine connected to the general-purpose engine performs work or a rotational speed in the vicinity thereof (S16).
また、第２実施例にあっては、前記所定回転数は、アイドル回転数またはその近傍の回転数である（Ｓ１０２）如く構成した。 In the second embodiment, the predetermined rotational speed is configured to be the idle rotational speed or a rotational speed in the vicinity thereof (S102).
また、前記所定回転数は、前記汎用エンジンの始動が完了する完爆回転数またはその近傍の回転数である如く構成した。 The predetermined rotational speed is configured to be a complete explosion rotational speed at which the start of the general-purpose engine is completed or a rotational speed in the vicinity thereof.
尚、実施例では、スロットル用電動モータ７２に供給する電圧を５Ｖから１２Ｖへ切り替えるようにしたが、必ずしも低電圧側を５Ｖ、高電圧側を１２Ｖに限定するものではなく、他の値を用いても良い。また、電圧の切り替えを５Ｖから１２Ｖではなく、例えば５Ｖ→８Ｖ→１２Ｖというように、エンジン回転数ＮＥに応じて３段階以上のきめ細かい切り替えを行うようにしても良い。このようにすることで、より一層無駄な電力の発生を低減させることができる。
In the embodiment, the voltage supplied to the throttle
また、実施例では、エンジン１０の排気量、完爆回転数、アイドル回転数、作業回転数等について具体的な数値で示したが、これらの数値は例示であって限定されるものではない。
Further, in the embodiments, the
１０ エンジン（汎用エンジン）、４４ パワーコイル（発電コイル）、６８ スロットルバルブ、７２ スロットル用電動モータ（電動アクチュエータ）、７６ スロットル開度センサ、８４ ＥＣＵ（電子制御ユニット）、９０ 整流回路、９２ 電源回路、９４ ＮＥ検出回路、９６ ＣＰＵ，１０６ サイリスタ
10 engine (general purpose engine), 44 power coil (power generation coil), 68 throttle valve, 72 electric motor for throttle (electric actuator), 76 throttle opening sensor, 84 ECU (electronic control unit), 90 rectifier circuit, 92
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