JPWO2003036078A1 - オートチョーク制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのオートチョーク制御方法に関する。
背景技術
エンジンの始動性を向上させるためにオートチョークが用いられている。このオートチョークとしてホットワックス型オートチョークが知られている。このホットワックス型オートチョークは、ワックス内にヒータを備え、このヒータのオン/オフ動作によりワックスを膨張/収縮させてバルブをワックスの膨張/収縮に対応して徐々に開閉するものである。このようなホットワックス型オートチョークは、例えば燃料噴射エンジンのスロットルボディにバイパス通路を併設し、このバイパス通路に設けて、エンジン暖機前の始動時にバルブを開いて吸気量を増やし、始動性を高めるものである。
図4は、従来のホットワックス型オートチョーク制御装置の構成図である。
車両に取付けたエンジン制御ユニット(ECU)51内にマイコン等のCPUを構成する制御回路52が備わり、ドライブ回路53を介してオートチョークのヒータ54に接続される。ECU51内には、メインスイッチ55を介してバッテリ56に接続された電源回路57が備わる。電源回路57は、メインスイッチ55がオンになると、制御回路52及びその他の電子制御部品や電気回路等にバッテリ56からの駆動電源を供給する。
ヒータ54とバッテリ56との間に、エンジン温度に応じてオン/オフするサーモスタット(エンジン温度スイッチ)58が接続され、エンジン温度に応じてヒータ54へのバッテリ56からの通電をオン/オフする。
ヒータ54は、通電されると(オン時)ワックスを膨張させてバルブを閉じて吸気増量を遮断し、通電を遮断されると(オフ時)ワックスを収縮させてバルブを開き吸気増量させる。
このようなオートチョーク構造において、エンジン始動前は、ヒータ54はオフ状態であり、オートチョークのバルブは開いている。
エンジン始動時にメインスイッチ55をオンにすると制御回路52に電源電圧が供給される。このとき、ヒータ54はオフのままにしてバルブを開いた状態で吸気を増量して始動性を高める。エンジンが始動すると、制御回路52は、ドライブ回路53を介してヒータ54をオンにしてバルブを徐々に閉じて吸気増量を遮断し、通常走行制御による燃料噴射を行う。また、エンジンの運転により、エンジンの温度が上昇すると、サーモスタット58がオンになる。
ここで、メインスイッチ55をオフにしてエンジンを停止した後、エンジンが高温の状態で再びメインスイッチ55をオンにしてエンジンを起動した場合、サーモスタット58がオンであるため、ヒータ54はオンのままであり、オートチョークのバルブは閉じたままとなって吸気増量は行われず、高温時の始動が円滑に行われる。(サーモスタット58がないと、メインスイッチがオフのときヒータ54もオフになり、高温再起動時にバルブが開いた状態となり、高温であるにもかかわらず吸気が増量されて始動性が悪化する。)
しかしながら、従来のオートチョーク制御装置の構造では、エンジンの高温再起動時の始動制御のために専用のサーモスタットを必要とし、このサーモスタットをECUとは別体で車体に取付けるため、部品点数が増加してレイアウト上の制約となりコストも上昇する。
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、オートチョーク専用のサーモスタットを用いることなく、簡単な構成で高温再起動時の始動性を良好に維持しコストを抑えることができるオートチョーク制御装置の提供を目的とする。
発明の開示
前記目的を達成するため、本発明では、制御回路に接続されたエンジンの温度検出手段を有し、エンジンの温度に応じて前記制御回路を介して駆動制御されるオートチョーク制御装置において、前記メインスイッチのオン/オフ動作を検出するスイッチ検出回路を前記制御回路に接続するとともに、前記メインスイッチがオンからオフに切換わったときに前記制御回路の電源を自己保持する自己保持回路を備えたことを特徴とするオートチョーク制御装置を提供する。
この構成によれば、エンジン温度に応じて動作するオートチョークが、メインスイッチがオフに切換えられてエンジンが停止したとき、制御回路の電源が自己保持されるため、この制御回路によりオートチョークの動作を制御し続けることができる。したがって、前記温度検出手段により検出したエンジン温度が所定温度以下になるまで、前記制御回路によりオートチョークをエンジン停止前の状態に維持することができる。これにより、エンジン停止後エンジン温度が高い状態でエンジンを再起動したとき、オートチョークが開いた状態になることを回避して始動性の低下を防止できる。このような温度検出手段(例えば冷却水温センサー)は、燃料噴射エンジンの駆動制御のために元々備わっているものであり、また、スイッチ検出回路や自己保持回路は、簡単な構成で形状を大きくすることなく容易に制御回路と同じユニット(ECU)内に組込むことができる。したがって、従来のような制御回路のユニットと別体でエンジン周りの構成を複雑にし且つ高価なサーモスタットを用いることなく、小型で簡単な構成により、エンジン再起動時にオートチョークを適正に制御して始動性を高めることができる。
好ましい構成例では、前記オートチョークは、ヒータのオン/オフ動作により膨張/収縮するワックスを有するホットワックス型オートチョークであって、該ヒータは前記制御回路により駆動制御されるように構成されたことを特徴としている。
この構成によれば、ホットワックス型オートチョークにおいて、簡単な構成でワックス膨張状態の高温状態でエンジンを起動する時に、ヒータを適正に駆動制御することができ、高温再起動時のエンジンの始動性の低下を防止できる。
さらに好ましい構成例では、前記制御回路は、前記メインスイッチがオフに切換わった後、所定時間経過したら前記制御回路の電源を自己遮断することを特徴としている。
この構成によれば、エンジン温度検出手段が故障した場合等に、メインスイッチがオフにされた後、所定時間経過したら前記制御回路の電源が自動的に遮断されるため、自己保持回路による通電時間が過度に長くなることを防止して長時間の通電による不適切な動作やバッテリの消耗を回避できる。
発明を実施するための最良の形態
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る自動二輪車の制御システム全体のブロック構成図である。
一体部品としてユニット化されたエンジン制御装置(ECU)1の制御回路CPU(不図示)への入力として、メインスイッチ2からのオンオフ信号、クランクパルスセンサ3からのクランクパルス信号、吸気圧センサ4からの吸気圧検出信号、吸気温センサ5からの吸気温度検出信号、水温センサ6からの冷却水温検出信号、インジェクタ電圧センサ7からのインジェクタ制御のための電圧信号、複数のスイッチSW1〜SW3を有するスイッチボックス8からの検査用入力信号が入力される。また、バッテリ20が接続されバッテリ電源が入力される。
ECU1からの出力として、燃料ポンプを駆動するポンプリレー9へのポンプリレー出力信号、インジェクタ10の電磁コイルを駆動するインジェクタ出力信号、点火コイル11を駆動する点火コイル出力信号、冷却水温に応じてオートチョーク12を駆動するオートチョーク出力信号、異常状態を検出した時にメータ22内のダイアグ警告灯13を駆動するダイアグ警告信号、冷却水温が所定温度を越えたときに警告を表示する水温警告灯14を駆動する水温警告信号、エンジンキー等のイモビライザ17が異常操作されたときにイモビライザ警告灯15を駆動するイモビライザ警告信号が出力される。また、各センサへセンサ用電源回路21を介して又は直接電力を供給する電源電圧が出力される。
また、ECU1は、外部の汎用通信装置18に接続され、制御データ等を汎用通信ラインを介して入出力可能である。さらに、シリアル通信装置19に接続されシリアル通信が可能である。
図2は本発明の実施形態に係るクランク角検出装置のシステム構成図である。
単気筒4サイクルエンジン30は、ピストン31の上面に燃焼室32が形成され、この燃焼室32に連通して吸気管33及び排気管34が接続される。吸気管33にはスロットルバルブ35が装着され端部に吸気バルブ36が設けられる。排気管34の端部に排気バルブ37が設けられる。38は点火プラグである。エンジン30のシリンダ周囲に冷却ジャケット39が設けられ、水温センサ6が取付けられる。ピストン31は、コンロッド40を介してクランク軸41に連結される。
クランク軸41にリングギヤ42が一体的に固定される。リングギヤ42の周縁には複数の歯(突起)43が等間隔で設けられ、1ヶ所に歯欠け部44が形成される。このリングギヤ42の歯43を検出するクランク角センサ(クランクパルスセンサ)3が備わる。クランク角センサ3は、各歯43を検出して各歯の上辺長さに対応したパルス幅のパルス信号を発する。この例では、12ヵ所に歯43の位置があり、そのうち1ヵ所が歯欠け部44であるため、クランク1回転の間に30°ごとに11個のパルス信号を発信する。
吸気管33にはインジェクタ10が装着される。このインジェクタ10には、燃料タンク45から、燃料ポンプ46によりフィルタ47を通して吸い上げられた燃料が、レギュレータ48により一定圧力にされた状態で送られる。点火プラグ38には、ECU1(図1)により駆動制御される点火コイル11が接続される。吸気管33には吸気圧センサ4及び吸気温センサ5が取り付けられ、それぞれECU1に接続される。
排気管34には排気ガス浄化用の2次空気導入管49が接続される。この2次空気導入管49上にエアカットバルブ50が設けられる。このエアカットバルブ50は、通常走行時あるいは加速時等のスロットルが開いた高回転時に開いて2次空気を導入し、減速時等のスロットルが閉じた低回転時には閉じて2次空気をカットする。
図3は、本発明の実施形態に係るオートチョーク制御装置のブロック構成図である。
ECU1内にマイコンからなるCPUを構成する制御回路60が備わる。制御回路60は、ドライブ回路65を介してホットワックス型オートチョークのヒータ12に接続される。エンジンの冷却水温を検出する水温センサ(エンジン温度センサ)6が、例えばA/D変換器等からなるエンジン温度検出回路61を介して制御回路60に接続される。なおエンジン温度センサとして、水温センサ6に代えてオイル温度センサあるいはその他エンジン温度を検出できるセンサを用いてもよい。
バッテリ20は直接電源回路63に接続される。ECU1内にメインスイッチ2のオン/オフを検出するためのスイッチ検出回路62が備わり、メインスイッチのオンオフにより、電源回路63をオンオフするとともに制御回路60に接続される。制御回路60は、電源自己保持回路64を有する。この自己保持回路64は、電源回路63に接続され、メインスイッチ2がオフになった後もバッテリ20から各部に駆動電源を供給する。
上記構成において、エンジン始動前は、ヒータ12はオフ状態であり、オートチョークのバルブは開いている。
エンジン始動時にメインスイッチ2がオンにされると、電源回路63は、スイッチ検出回路62からのオン信号により制御回路60にバッテリ20から駆動電源を供給するとともに、その他の電子制御部品や電気回路等にバッテリ20から駆動電源を供給する。このとき、制御回路60は、ヒータ54をオフのままにしてバルブを開いた状態で吸気を増量して始動性を高める。エンジンが始動すると、制御回路60は、ヒータ54をオンにしてバルブを徐々に閉じて吸気増量を遮断し、通常走行制御による燃料噴射を行う。
メインスイッチ2をオフにしてエンジンを停止すると、スイッチ検出回路62がこれを検出して自己保持回路64により制御回路60の電源を保持して制御回路60の動作を続けさせる。したがって、メインスイッチ2がオフにされた後、ヒータ12は直ちにオフにはならず、エンジン温度検出回路61による冷却水温が所定の温度以下になるまでは、ヒータ12をオン状態に維持する。
したがって、メインスイッチ2をオフにしてエンジンを停止した後、エンジン温度が下がらないうちに、メインスイッチをオンにしてエンジンを再起動した場合、ヒータ12はオン状態でバルブが閉じた状態であるため、吸気の増量は行われず、高温時の円滑な始動動作が得られる。
なお、メインスイッチ2がオンの状態でエンジンストールが発生してエンジンが停止した場合にも、そのままヒータ12をオン状態に維持する。
エンジン停止によりエンジン温度が所定値以下に下がったことをエンジン検出回路61が検出したら、制御回路60がヒータ12をオフにしてバルブを開けるとともに、自己保持中の電源を遮断する。
制御回路60は、メインスイッチ2がオフにされて電源自己保持を開始した後に所定時間経過したら、強制的にヒータ12をオフにするとともに電源を自己遮断する。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明では、メインスイッチがオフに切換えられてエンジンが停止したとき、制御回路の電源が自己保持されるため、この制御回路によりオートチョークの動作を制御し続けることができる。したがって、前記温度検出手段により検出したエンジン温度が所定温度以下になるまで、前記制御回路によりオートチョークをエンジン停止前の状態に維持することができる。これにより、エンジン停止後エンジン温度が高い状態でエンジンを再起動したとき、オートチョークが開いた状態になることを回避して始動性の低下を防止できる。このような温度検出手段(例えば冷却水温センサー)は、燃料噴射エンジンの駆動制御のために元々備わっているものであり、また、スイッチ検出回路や自己保持回路は、簡単な構成で形状を大きくすることなく容易に制御回路と同じユニット(ECU)内に組込むことができる。したがって、従来のような制御回路のユニットと別体でエンジン周りの構成を複雑にし且つ高価なサーモスタットを用いることなく、小型で簡単な構成により、エンジン再起動時にオートチョークを適正に制御して始動性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明に係る自動二輪車の制御システム全体の構成図である。
図2は、本発明に係るエンジンのクランク角検出装置の構成図である。
図3は、本発明に係るオートチョーク制御装置のブロック構成図である。
図4は、従来のオートチョーク制御装置のブロック構成図である。
Claims (3)
- 制御回路に接続されたエンジンの温度検出手段を有し、エンジンの温度に応じて前記制御回路を介して駆動制御されるオートチョーク制御装置において、前記メインスイッチのオン/オフ動作を検出するスイッチ検出回路を前記制御回路に接続するとともに、前記メインスイッチがオンからオフに切換わったときに前記制御回路の電源を自己保持する自己保持回路を備えたことを特徴とするオートチョーク制御装置。
- 前記オートチョークは、ヒータのオン/オフ動作により膨張/収縮するワックスを有するホットワックス型オートチョークであって、該ヒータは前記制御回路により駆動制御されるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載のオートチョーク制御装置。
- 前記制御回路は、前記メインスイッチがオフに切換わった後、所定時間経過したら前記制御回路の電源を自己遮断することを特徴とする請求項1または2に記載のオートチョーク制御方法。
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