JP2009264268A - 汎用内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用内燃機関において適正な暖機時間を決定し、よって燃費性能やエミッション性能を向上させると共に、ストールも防止するようにした汎用内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】汎用内燃機関（エンジン）の温度ｔｂと外気温ｔａを検出し（Ｓ１０，Ｓ１２）、検出された内燃機関の温度ｔｂおよび外気温ｔａに基づいて内燃機関を暖機する暖機時間Ｔ２を決定する（Ｓ１６）と共に、内燃機関が始動されてから暖機時間が経過するまで、内燃機関に供給される燃料量を増加させる（Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ３２）。
【選択図】図８

Description

この発明は汎用内燃機関の制御装置に関し、より詳しくは暖機運転を行う汎用内燃機関の制御装置に関する。

従来より、発電機や農業機械など、様々な用途で駆動源として使用される汎用内燃機関において、始動後に暖機運転を実行して機関回転数の安定を図り、スロットルバルブの急激な開閉によるストールなどを防止することは良く行われており、その例として下記の特許文献１記載の技術を挙げることができる。特許文献１記載の技術においては、チョークバルブを外気温に応じたチョーク開度まで閉弁して燃料の供給量（燃料量）を増加させて暖機運転を開始し、その後チョークバルブを全開位置まで徐々に開弁させて暖機運転を終了するようにしている。
特開平７−７７１０６号公報（段落００３６，００４１〜００４４、図３，４など）

ところで、汎用内燃機関にあっては、上記した暖機運転が必要以上に行われると燃料の増加分だけ燃費性能が悪化すると共に、エミッション性能も低下するという不具合が生じ、逆に不足すると機関回転数が安定せずにストールしてしまう。そのため、暖機運転は適正な時間行われることが望ましい。

しかしながら、適正（最適）な暖機時間は外気温や内燃機関の状態によって異なるため、特許文献１記載の技術の如く、外気温のみに基づいてチョーク開度を調節して暖機運転を行うように構成、換言すれば、暖機時間を外気温のみに基づいて決定するように構成すると、内燃機関の状態によっては暖機時間に過不足が生じ、燃費性能の悪化やストールなどの不具合が発生するおそれがあった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、汎用内燃機関において適正な暖機時間を決定し、よって燃費性能やエミッション性能を向上させると共に、ストールも防止するようにした汎用内燃機関の制御装置を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、汎用内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、外気温を検出する外気温検出手段と、前記検出された内燃機関の温度および外気温に基づいて前記内燃機関を暖機する暖機時間を決定する暖機時間決定手段と、前記内燃機関が始動されてから前記決定された暖機時間が経過するまで、前記内燃機関に供給される燃料量を増加させる燃料量増加手段とを備えるように構成した。

請求項２に係る汎用内燃機関の制御装置にあっては、前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段を備えると共に、前記燃料量増加手段は、前記暖機時間が経過する前に前記検出された機関回転数が第１の所定値以上になるとき、前記燃料量の増加を中止するように構成した。

請求項３に係る汎用内燃機関の制御装置にあっては、前記暖機時間が経過する前に前記検出された機関回転数が第２の所定値に到達しないとき、前記内燃機関の運転を停止させる運転停止手段を備えるように構成した。

請求項１に係る汎用内燃機関の制御装置にあっては、汎用内燃機関の温度と外気温に基づいて内燃機関を暖機する暖機時間を決定、即ち、暖機時間を外気温のみならず、内燃機関の温度に基づいても決定すると共に、内燃機関が始動されてから暖機時間が経過するまで、内燃機関に供給される燃料量を増加させるように構成したので、内燃機関において適正な暖機時間を決定することができる。これにより、燃料量を増加させて行われる暖機運転を適正な暖機時間で終了させることができ、よってその分だけ燃費性能とエミッション性能を向上させることができる。また、暖機時間が不足することもないため、ストールを防止することもできる。

請求項２に係る汎用内燃機関の制御装置にあっては、内燃機関の機関回転数を検出すると共に、暖機時間が経過する前に機関回転数が第１の所定値以上になるとき、燃料量の増加を中止するように構成したので、上記した効果に加え、例えば第１の所定値を内燃機関が完全暖機状態になったと判断できる値に設定することで、燃料量を増加させて行われる暖機運転を早期に終了させることも可能となり、よって燃費性能とエミッション性能をより一層向上させることができる。また、暖機運転を早期に終了させたときであっても、内燃機関は完全暖機状態であるため、ストールを生じることがない。

請求項３に係る汎用内燃機関の制御装置にあっては、暖機時間が経過する前に機関回転数が第２の所定値に到達しないとき、内燃機関の運転を停止させるように構成したので、請求項２で述べた効果に加え、例えば内燃機関に何等かの異常が生じて機関回転数が上昇しないと推定される場合、内燃機関の運転を確実に停止させることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る汎用内燃機関の制御装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の実施例に係る汎用内燃機関の制御装置を示す全体図である。

図１において、符号１０は汎用内燃機関（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０は空冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型エンジン（排気量は例えば４４０ｃｃ）であり、発電機や農業機械など様々な用途で駆動源として使用される。

エンジン１０は１個の気筒（シリンダ）１２を備え、その内部にピストン１４が往復動自在に収容される。エンジン１０の燃焼室１６を臨む位置には吸気バルブ２０と排気バルブ２２が配置され、燃焼室１６と吸気ポート２４あるいは排気ポート２６の間を開閉する。

ピストン１４はクランクシャフト３０に連結され、クランクシャフト３０はカム用ギヤ機構３２を介してカムシャフト３４と連結される。また、クランクシャフト３０の一端には発電機などの図示しない負荷が接続される一方、他端にはフライホイール３６が取り付けられる。

フライホイール３６の内側には複数個の永久磁石３８が配置されると共に、フライホイール３６の内側において永久磁石３８に対向するようにパワーコイル（発電コイル）４０が、外側において永久磁石３８に対向するようにパルサコイル４２が設置される。パワーコイル４０は、クランクシャフト３０の回転数に応じた周波数の交流電流を出力すると共に、パルサコイル４２は所定クランク角ごとにパルス信号を出力する。また、クランクシャフト３０には、操作者の手動操作によってエンジン１０を始動するリコイルスタータ４４が取り付けられる。

また、吸気ポート２４にはキャブレタ４６が接続される。

図２は、図１に示すキャブレタ４６の拡大断面図である。

図２に示す如く、キャブレタ４６は、吸気路５０と、モータケース５２と、キャブレタアセンブリ５４とを一体的に備える。吸気路５０はその下流側がインシュレータ５６を介して吸気ポート２４に接続されると共に、上流側がエアクリーナエルボ５８を介して図示しないエアクリーナに接続される。吸気路５０にはスロットルバルブ６０が配置されると共に、吸気路５０においてスロットルバルブ６０よりも上流側にはチョークバルブ６２が配置される。さらに、吸気路５０はスロットルバルブ６０とチョークバルブ６２の間で縮径され、ベンチュリ６４が形成される。

モータケース５２にはカバー６６が取り付けられると共に、モータケース５２とカバー６６によって形成される内部空間には、スロットルバルブ６０とチョークバルブ６２を駆動する電動モータ（アクチュエータ）７０が配置される。電動モータ７０は具体的にはステッピングモータであり、コイルが巻回されたステータとロータとを備える。電動モータ７０は、スロットルバルブ６０にスロットルバルブ開閉機構（ギヤ機構）７２を介して接続される。

図３は、図２に示すキャブレタ４６の、モータケース５２のカバー６６を取り外した状態を示す平面図である。尚、図３は、想像線で示す如く、スロットルバルブ６０が全閉位置に、チョークバルブ６２が全開位置にある状態を示す。

図２，３に示すように、スロットルバルブ開閉機構７２は４個のギヤを備える。具体的には、電動モータ７０の出力軸７０Ｓには第１のギヤ７４が取り付けられ、第１のギヤ７４はモータケース５２の内部に回動自在に支持された第２のギヤ７６と噛合される。第２のギヤ７６と同軸上には、第２のギヤ７６と一体的に回動する第３のギヤ（偏心ギヤ）７８が取り付けられる。図３から分かるように、第３のギヤ７８の歯は第３のギヤ７８の外周の一部（第４のギヤ（後述）に接続される部位）にのみ形成される。

第３のギヤ７８は、スロットルバルブ６０を支持するスロットルシャフト８０に取り付けられた第４のギヤ（偏心ギヤ）８２と噛合される。これにより、電動モータ７０の出力は、各ギヤ７４，７６，７８，８２のギヤ比に応じて減速されつつスロットルシャフト８０に伝達され、よってスロットルバルブ６０を開閉する。この実施例に係るスロットルバルブ開閉機構７２において特徴的なことの１つは、電動モータ７０の動作に応じてスロットルバルブ６０を全閉位置と全開位置を所定開度超えた位置の間で開閉、即ち、スロットルバルブ６０を全開位置からさらに開弁方向に所定開度超えた位置まで開閉させることであるが、それについては後述する。

スロットルシャフト８０の外周には、ねじりコイルバネからなるリターンスプリング８４（図２に示す）が配置される。リターンスプリング８４の一端は第４のギヤ８２に接続されると共に、他端はモータケース５２の内部に突設されたフックピン８６（図２に示す）に接続される。尚、リターンスプリング８４の巻き方向は、スロットルシャフト８０を介してスロットルバルブ６０を開弁する方向に設定される。

上記のように構成されたスロットルバルブ開閉機構７２には、チョークバルブ開閉機構９０を介してチョークバルブ６２が接続される。チョークバルブ開閉機構９０は、チョークバルブ６２を支持するチョークシャフト９２に取り付けられてチョークシャフト９２を回動させるアーム９４と、アーム９４とスロットルバルブ開閉機構７２（正確には、スロットルバルブ開閉機構７２の第３のギヤ７８）を連結するリンク９６からなる。

リンク９６は、モータケース５２の内部に回動軸１００を中心に回動自在に支持される。リンク９６においてアーム９４側の端部９６ａには、第１のピン９６ｂが図２において上方に向けて伸びるように設けられる。第１のピン９６ｂは、アーム９４に穿設された長孔９４ａに挿通される。

リンク９６において第３のギヤ７８側の端部９６ｃには、第２のピン９６ｄが図２において上方に向けて突設される。第２のピン９６ｄは、第３のギヤ７８の外周において歯が形成されない部位に当接される。第３のギヤ７８の外周において歯が形成されない部位（即ち、第２のピン９６ｄが当接する部位）は、略円盤状を呈すると共に、凹状に形成された部位を備える。以下、第３のギヤ７８の外周において凹状に形成された部位を「第１の当接部」といい、符号７８ａで示す。また、第３のギヤ７８の外周の歯が形成されない部位において第１の当接部７８ａ以外の残余の部位（略円盤状の部位）を「第２の当接部」といい、符号７８ｂで示す。尚、第３のギヤ７８の外周において第１、第２の当接部７８ａ，７８ｂが形成される位置については後述する。

チョークシャフト９２の外周には、図２に示す如く、ねじりコイルバネからなるリターンスプリング１０２が配置される。リターンスプリング１０２の一端はアーム９４に接続されると共に、他端はモータケース５２の内部に突設されたフックピン１０４に接続される。リターンスプリング１０２の巻き方向は、チョークシャフト９２を介してチョークバルブ６２を閉弁する方向に設定される。

チョークバルブ開閉機構９０にあっては、チョークバルブ６２を閉弁方向（全閉位置）に付勢するリターンスプリング１０２を設けるように構成したので、その付勢力はアーム９４を介してリンク９６に伝達される。従って、リンク９６には回動軸１００を中心に反時計回りの力が作用し、よってリンク９６の第２のピン９６ｄは第３のギヤ７８の外周面（具体的には、第１あるいは第２の当接部７８ａ，７８ｂ）に常に押圧されつつ（押し付けられつつ）当接することとなる。

図１の説明に戻ると、キャブレタアセンブリ５４は、図示しない燃料タンクに接続されて燃料の供給を受け、スロットルバルブ６０の開度に応じた量の燃料を噴射して混合気を生成する。また、チョークバルブ６２が閉弁されると、ピストン１４の下降によって生じる吸気路５０内の負圧が増大するため、キャブレタアセンブリ５４から噴射される燃料量が増加して空燃比がリッチ化される。

上記の如く生成された混合気は吸気ポート２４と吸気バルブ２０を通って燃焼室１６に吸入される。燃焼室１６に吸入された混合気は、図示しない点火プラグによって点火されて燃焼し、よって生じた燃焼ガス（排気ガス）は排気バルブ２２と排気ポート２６と図示しない消音器などを介してエンジン１０の外部に排出される。

操作者によって操作自在な位置には、回転数設定ボリューム１１０とエンジン停止スイッチ１１２が配置される。回転数設定ボリューム１１０は、操作者の操作に応じて目標エンジン回転数ＮＥＤを示す出力を生じる。また、エンジン停止スイッチ１１２は、操作者からのエンジン停止指示が入力されたとき（操作されたとき）オン信号を出力する。

また、エンジン１０の適宜位置には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）１１４が配置される。ＥＣＵ１１４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよび入出力回路などからなるマイクロ・コンピュータから構成されると共に、電子回路基板（図１で図示せず）に搭載される。

図４は、その電子回路基板を示す平面図である。

図４に示す如く、電子回路基板１１６には、ＥＣＵ１１４に加え、外気温ｔａを検出する外気温センサ（外気温検出手段）１２０と、エンジン１０の温度ｔｂを検出するエンジン温度センサ（温度検出手段）１２２とが搭載される。外気温センサ１２０とエンジン温度センサ１２２は、具体的には、電気抵抗を利用したサーミスタ温度センサからなる。

外気温センサ１２０は、電子回路基板１１６の端部（図４で左上部）１１６ａに配置、詳しくは電子回路基板１１６上において、外気温に応じて周辺温度は変化するものの、エンジン１０の運転時と停止時で温度変化の比較的少ない領域に配置される。そのため、外気温センサ１２０の周辺温度は、エンジン１０の運転状態に影響を受けず、外気温と比例関係になる。従って、外気温センサ１２０は外気温に比例した信号を出力することとなる。

エンジン温度センサ１２２は、電子回路基板１１６の端部１１６ａと反対側の端部（図４で右下部）１１６ｂ、換言すれば、外気温センサ１２０から所定距離離間した位置に配置される。エンジン温度センサ１２２の近傍には、動作電流が供給されるとき（即ち、エンジン１０が運転しているとき）に発熱する回路（例えば電源回路（図４において破線で囲まれた電子部品群））１２４が設置される。

このように構成することで、エンジン温度センサ１２２の周辺温度は、エンジン１０が始動されると所定温度まで徐々に上昇し、その後エンジン１０が停止されると徐々に下降する。実際のエンジン１０の温度も、エンジン１０の運転状態に応じてエンジン温度センサ１２２の周辺温度と同様な変化をする。即ち、エンジン温度センサ１２２の周辺温度とエンジン１０の温度は比例関係にあり、よってエンジン温度センサ１２２は、エンジン１０の温度に比例した温度を示す信号を出力することとなる。

図１の説明に戻ると、前述した温度センサ２８、パワーコイル４０、パルサコイル４２、回転数設定ボリューム１１０、エンジン停止スイッチ１１２、外気温センサ１２０およびエンジン温度センサ１２２の出力は、ＥＣＵ１１４に入力される。

ＥＣＵ１１４に入力されたパワーコイル４０の出力（交流電流）は、ＥＣＵ１１４の内部に設けられたブリッジ回路（図示せず）に入力され、そこで全波整流されるなどして直流電流に変換される。この直流電流は、エンジン１０の各部に動作電流として供給される。また、パワーコイル４０の出力は、ＥＣＵ１１４の内部に設けられたパルス生成回路（ＮＥ検出回路。図示せず）にも入力され、パルス信号に変換される。パワーコイル４０が発電する交流電流の周波数はクランクシャフト３０の回転数に比例することから、パワーコイル４０の出力から得たパルス信号に基づいてエンジン回転数ＮＥを検出することができる。

また、ＥＣＵ１１４は、パルサコイル４２の出力（パルス信号）に基づき、点火プラグをエンジン回転数に応じたタイミングで点火させる。さらにＥＣＵ１１４は、回転数設定ボリューム１１０の出力、検出されたエンジン回転数ＮＥ、外気温ｔａやエンジン１０の温度ｔｂなどに基づいてスロットルバルブ６０とチョークバルブ６２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（図示せず）に出力して電動モータ７０を動作させ、各バルブ６０，６２を開閉させてエンジン回転数ＮＥやエンジン１０に供給される燃料量を調節する。

次いで、スロットルバルブ６０とチョークバルブ６２の開閉動作について、電動モータ７０、スロットルバルブ開閉機構７２およびチョークバルブ開閉機構９０の動作を中心に、図３と図５以降を参照して説明する。

図５は、スロットルバルブ６０とチョークバルブ６２の開閉動作の特性を示す説明図である。

スロットルバルブ６０を全閉位置にするとき、電動モータ７０は、スロットルバルブ開閉機構７２の第１から第４のギヤ７４，７６，７８，８２を介してスロットルシャフト８０を回動させ、スロットルバルブ６０を図３および図５（ａ）に示す全閉位置まで閉弁させる。このとき、図３から分かるように、リンク９６の第２のピン９６ｄは第３のギヤ７８の第２の当接部７８ｂに当接した状態であり、チョークバルブ６２は全開位置とされる。

スロットルバルブ６０を全閉位置から全開位置に開弁する場合、電動モータ７０は、第１から第４のギヤ７４，７６，７８，８２を、図６に矢印で示す方向に回転させることで、スロットルシャフト８０を反時計回りに回動させ、スロットルバルブ６０を全開位置まで開弁させる。このとき、第２のピン９６ｄは、第１の当接部７８ａの近傍まで摺動するが、未だ第２の当接部７８ｂに当接した状態であるため、図５（ｂ）にも示すように、チョークバルブ６２は全開位置のまま保持される。このように、チョークバルブ開閉機構９０は、スロットルバルブ６０が全閉位置と全開位置の間にあるとき、チョークバルブ６２を全開位置に保持する。

また、エンジン１０の始動時（後述する暖機運転時）などチョークバルブ６２を閉弁して空燃比をリッチ化させるとき、電動モータ７０はスロットルバルブ開閉機構７２を動作させ、それに連動してリンク９６を変位させてチョークシャフト９２を回動することでチョークバルブ６２を開閉する。具体的には、電動モータ７０は、各ギヤ７４，７６，７８，８２を、図７に矢印で示す方向に回転させてスロットルシャフト８０を反時計回りにさらに回動させ、スロットルバルブ６０を全開位置を所定開度α超えた位置（以下「オーバー全開位置」という）まで開弁させる。

このとき、第２のピン９６ｄは第３のギヤ７８の回動によって第１の当接部７８ａまで摺動する。それにより、リンク９６は回動軸１００を中心に反時計回りに変位させられ、第１のピン９６ｂは長孔９４ａ内を摺動しつつアーム９４を変位させる。アーム９４の変位によってチョークシャフト９２は図において時計回りに回動させられ、よって図５（ｃ）にも示す如く、チョークバルブ６２は全閉位置まで閉弁される。

このように、第３のギヤ７８において第１、第２の当接部７８ａ，７８ｂが形成される位置は、第２のピン９６ｄが第２の当接部７８ｂに当接するとき、即ち、図３あるいは図６に示す状態のとき、チョークバルブ６２は全開位置になると共に、第３のギヤ７８が電動モータ７０によって図において時計回りに回動させられ、第２のピン９６ｄが第１の当接部７８ａに当接するとき（図７に示す状態のとき）、チョークバルブ６２は全閉位置となるように設定される。

上記および図５の（ａ）から（ｃ）に示すように、チョークバルブ開閉機構９０は、スロットルバルブ開閉機構７２の動作に連動してチョークバルブ６２を開閉する、より具体的には、スロットルバルブ６０が全閉位置と全開位置の間にあるとき、チョークバルブ６２を全開位置に保持する一方、スロットルバルブ６０が全開位置とオーバー全開位置（全開位置を所定開度α超えた位置）の間にあるとき、チョークバルブ６２を全開位置と全閉位置の間で開閉するように構成される。

尚、上記において、チョークバルブ６２の動作を全開位置と全閉位置の２種類で説明したが、第１の当接部７８ａは凹状に形成されるため、第２のピン９６ｄと第１の当接部７８ａとの当接位置を適宜に調整することで、チョークバルブ６２を任意の開度にすることができる。即ち、スロットルバルブ６０を全開位置とオーバー全開位置の間で適宜に調整することで、チョークバルブ６２を全開位置と全閉位置の間で開閉自在とすることができる。

次いで、エンジン１０の始動時におけるスロットルバルブ６０とチョークバルブ６２の開閉動作について説明する。

図８は、ＥＣＵ１１４の動作の内、エンジン１０の始動時におけるスロットルバルブ６０などの動作の制御を示すフロー・チャートである。尚、図示のプログラムは、エンジン１０が始動されたとき、１回だけ実行される。また、エンジン１０の始動前において、スロットルバルブ６０とチョークバルブ６２は図７および図５（ｃ）に示す状態、詳しくはスロットルバルブ６０はリターンスプリング８４の付勢力によってオーバー全開位置とされると共に、チョークバルブ６２はリターンスプリング１０２によって全閉位置とされる。

以下、図８フロー・チャートを参照してスロットルバルブ６０とチョークバルブ６２の開閉動作を説明する。操作者によってリコイルスタータ４４が操作され、パワーコイル４０が発電を開始してＥＣＵ１１４が起動させられると、先ずＳ１０において外気温センサ１２０の出力に基づいて外気温ｔａを検出し、Ｓ１２に進んでエンジン温度センサ１２２の出力に基づいてエンジン１０の温度ｔｂを検出する。

Ｓ１４に進み、検出された外気温ｔａおよびエンジン１０の温度ｔｂに基づいてエンジン１０の停止時間Ｔ１を算出、即ち、前回エンジン１０が停止されてから今回始動されるまでの経過時間を算出（推定）する。具体的には、図９に示す如く、エンジン１０の温度ｔｂから外気温ｔａを減算して得た差から、予め実験により求められてＲＯＭに格納されているマップを検索し、エンジン１０の停止時間Ｔ１を算出する。

図９から分かるように、エンジン１０の温度ｔｂと外気温ｔａの差が大きいときはエンジン１０停止後短時間で再始動される温間始動（ホットリスタート）と推定でき、停止時間Ｔ１は短くなるように設定される。一方、前記差が小さいときはエンジン１０停止後ある程度時間が経過した冷間始動と推定でき、よって停止時間Ｔ１は長くなるように設定される。

次いで、Ｓ１６に進んで算出された停止時間Ｔ１に基づいてエンジン１０を暖機する暖機時間Ｔ２を決定する。尚、この暖機時間Ｔ２は、例えばエンジン１０が始動されてから、スロットルバルブ６０が急激に開閉された場合であってもストールなどが生じない運転状態（完全暖機状態）になるまでの時間を意味する。

暖機時間Ｔ２の決定について詳説すると、この実施例にあっては、図１０に示す如く、停止時間Ｔ１と暖機時間Ｔ２の関係を予め実験を通じてマップ化されてあり、算出された停止時間Ｔ１からマップを検索することで、暖機時間Ｔ２を決定（算出）するようにした。

暖機時間Ｔ２は、図１０に示すように、停止時間Ｔ１が長くなるに従って増加するように設定される。これは、停止時間Ｔ１が比較的短いとき、即ち、温間始動のときは短い暖機時間で足りる一方、停止時間Ｔ１が比較的長いとき（冷間始動のとき）は暖機が完了するまでに長い時間が必要になるためである。このように、外気温ｔａおよびエンジン１０の温度ｔｂに基づいて停止時間Ｔ１を算出し、算出された停止時間Ｔ１に基づいてエンジン１０を暖機する暖機時間Ｔ２を決定する。

次いで、Ｓ１８に進み、決定された暖機時間Ｔ２をタイマ（ダウンカウンタ）にセットする。即ち、タイマを用いてエンジン１０が始動されてからの経過時間を計測する。そして、Ｓ２０に進み、エンジン１０に供給される燃料量を増加させて暖機運転を行う。具体的には、スロットルバルブ６０がオーバー全開位置と全開位置の間で駆動（開閉）するように、電動モータ７０の動作を制御する。スロットルバルブ６０を上記の如く駆動することで、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、チョークバルブ６２は全閉位置と全開位置の間で開閉させられる（正確には、回転数設定ボリューム１１０で入力された目標エンジン回転数ＮＥＤを維持するように、チョークバルブ６２は開閉させられる）。これにより、燃料量が増加し、吸気路５０における空燃比はリッチ化されてエンジン１０が暖機されると共に、その始動性も向上する。

Ｓ２２に進み、回転数設定ボリューム１１０の出力（目標エンジン回転数ＮＥＤ）から暖機運転時における上限エンジン回転数（第１の所定値）ＮＥ１と下限エンジン回転数（第２の所定値）ＮＥ２を決定する。上限エンジン回転数ＮＥ１は、具体的には、エンジン回転数ＮＥがその値に到達したときにエンジン１０が完全暖機状態になったと判断することができるエンジン回転数であり、例えば目標エンジン回転数ＮＥＤに３００ｒｐｍを加算した値とされる。また、下限エンジン回転数ＮＥ２は、エンジン回転数ＮＥがその値に到達しないときにエンジン１０に何らかの異常が生じていると推定できるエンジン回転数を意味し、例えば目標エンジン回転数ＮＥＤから３００ｒｐｍを減算した値とされる。

Ｓ２４に進んでエンジン回転数ＮＥを検出し、Ｓ２６に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥが下限エンジン回転数ＮＥ２以下か否か判断する。Ｓ２６で肯定、即ち、エンジン１０が始動されてから暖機時間Ｔ２が経過する前にエンジン回転数ＮＥが下限エンジン回転数ＮＥ２に到達しないときは、エンジン１０に何らかの異常が生じていると推定されるため、Ｓ２８に進み、点火カットなどを行ってエンジン１０の運転を停止させ、プログラムを終了する。

他方、Ｓ２６で否定されるときはＳ３０に進み、エンジン回転数ＮＥが上限エンジン回転数ＮＥ１以上か否か判断する。Ｓ３０で否定されるときはＳ３２に進み、タイマの値が０になったか否か判断する。Ｓ３２で否定されるときはＳ２０へ戻り、上記した燃料量を増加させて行われる暖機運転を継続する。このように、タイマの値が０になるまで、別言すれば、エンジン１０が始動されてから暖機時間Ｔ２が経過するまで、エンジン１０に供給される燃料量を増加させる。

Ｓ３２で肯定、即ち、エンジン１０が始動されてから暖機時間Ｔ２が経過するとき、Ｓ３４に進んでスロットルバルブ６０を通常制御する。具体的には、スロットルバルブ６０を全閉位置と全開位置の間で駆動するように（正確には、目標エンジン回転数ＮＥＤを維持するべく、スロットルバルブ６０が目標開度になるように）電動モータ７０の動作を制御する。スロットルバルブ６０を全閉位置と全開位置の間で駆動することで、図５（ａ）（ｂ）に示すように、チョークバルブ６２は全開位置に保持され、よってチョークバルブ６２による燃料量の増加（暖機運転）は終了させられる。

また、Ｓ３０で肯定されるときはエンジン１０が完全暖機状態になったと判断でき、これ以上暖機運転を行う必要がないため、Ｓ３２をスキップしてＳ３４に進み、暖機運転を終了（中止）する。このように、暖機時間Ｔ２が経過する前にエンジン回転数ＮＥが上限エンジン回転数ＮＥ１以上になるとき、燃料量の増加（暖機運転）を中止する。

次いで、エンジン１０の停止時におけるスロットルバルブ６０とチョークバルブ６２の開閉動作について説明する。

図１１は、ＥＣＵ１１４の動作の内、エンジン１０の停止時におけるスロットルバルブ６０の動作の制御を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ１１４において所定の周期（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに実行される。

先ずＳ１００において、エンジン１０の停止指示が入力されたか否か、具体的には、エンジン停止スイッチ１１２が操作者によって操作されてオン信号を出力しているか否か判断する。Ｓ１００で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ１０２に進んでスロットルバルブ６０がオーバー全開位置まで駆動（開弁）するように、電動モータ７０の動作を制御する。スロットルバルブ６０を上記の如く駆動することで、図５（ｃ）に示すように、チョークバルブ６２を全閉位置まで閉弁させ、次回のエンジン１０の始動に備える。

以上の如く、この発明の実施例にあっては、汎用内燃機関（エンジン）１０の温度ｔｂを検出する温度検出手段（エンジン温度センサ１２２。Ｓ１２）と、外気温ｔａを検出する外気温検出手段（外気温センサ１２０。Ｓ１０）と、前記検出された内燃機関の温度ｔｂおよび外気温ｔａに基づいて前記内燃機関を暖機する暖機時間Ｔ２を決定する暖機時間決定手段（ＥＣＵ１１４。Ｓ１６）と、前記内燃機関が始動されてから前記決定された暖機時間が経過するまで、前記内燃機関に供給される燃料量を増加させる燃料量増加手段（ＥＣＵ１１４。Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ３２）とを備えるように構成した。

このように、暖機時間Ｔ２を外気温ｔａのみならず、エンジン１０の温度ｔｂに基づいても決定するように構成したので、エンジン１０において適正な暖機時間Ｔ２を決定することができる。これにより、燃料量を増加させて行われる暖機運転を適正な暖機時間Ｔ２で終了させることができ、よってその分だけ燃費性能やエミッション性能を向上させることができる。また、暖機時間が不足することもないため、ストールを防止することもできる。

また、前記内燃機関の機関回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出する機関回転数検出手段（ＥＣＵ１１４。Ｓ２４）を備えると共に、前記燃料量増加手段は、前記暖機時間Ｔ２が経過する前に前記検出された機関回転数ＮＥが第１の所定値（上限エンジン回転数ＮＥ１）以上になるとき、前記燃料量の増加を中止する（Ｓ３０，Ｓ３４）ように構成した。これにより、上限エンジン回転数ＮＥ１をエンジン１０が完全暖機状態になったと判断できる値に設定することで、燃料量を増加させて行われる暖機運転を早期に終了させることも可能となり、よって燃費性能とエミッション性能をより一層向上させることができる。また、暖機運転を早期に終了させたときであっても、エンジン１０は完全暖機状態であるため、ストールを生じることがない。

また、前記暖機時間Ｔ２が経過する前に前記検出された機関回転数ＮＥが第２の所定値（下限エンジン回転数ＮＥ２）に到達しないとき、前記内燃機関の運転を停止させる運転停止手段（ＥＣＵ１１４。Ｓ２６，Ｓ２８）を備えるように構成した。これにより、例えばエンジン１０に何等かの異常が生じてエンジン回転数ＮＥが上昇しないと推定される場合、エンジン１０の運転を確実に停止させることができる。

尚、上記において、スロットルバルブ６０などを駆動するアクチュエータ（電動モータ７０）をステッピングモータとしたが、他の電動モータや電磁ソレノイドなどであっても良いし、電動モータでポンプを駆動して動作する油圧機器などであっても良い。

また、燃料の供給をキャブレタ４６によって行うように構成したが、それに限られるものではなく、吸気ポート２４にインジェクタ（燃料噴射弁）を配置して燃料を供給するように構成しても良い。

この発明の実施例に係る汎用内燃機関（エンジン）の制御装置を示す全体図である。 図１に示すキャブレタの拡大断面図である。 図２に示すキャブレタの、モータケースのカバーを取り外した状態を示す平面図である。 図１に示す電子制御ユニットが搭載される電子回路基板を示す平面図である。 図１などに示すスロットルバルブとチョークバルブの開閉動作の特性を示す説明図である。 図３と同様なキャブレタの平面図である。 図３と同様なキャブレタの平面図である。 図１に示す電子制御ユニットの動作の内、汎用内燃機関（エンジン）の始動時におけるスロットルバルブなどの動作の制御を示すフロー・チャートである。 図８の処理で使用される、外気温と汎用内燃機関（エンジン）の温度の差に対する停止時間のテーブル特性を示すグラフである。 同様に、図８の処理で使用される、停止時間に対する暖機時間のテーブル特性を示すグラフである。 図１に示す電子制御ユニットの動作の内、汎用内燃機関（エンジン）の停止時におけるスロットルバルブの動作の制御を示すフロー・チャートである。

符号の説明

１０ エンジン（汎用内燃機関）、１１４ ＥＣＵ（電子制御ユニット）、１２０ 外気温センサ（外気温検出手段）、１２２ エンジン温度センサ（温度検出手段）

Claims (3)

1. ａ．汎用内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、
   ｂ．外気温を検出する外気温検出手段と、
   ｃ．前記検出された内燃機関の温度および外気温に基づいて前記内燃機関を暖機する暖機時間を決定する暖機時間決定手段と、
   ｄ．前記内燃機関が始動されてから前記決定された暖機時間が経過するまで、前記内燃機関に供給される燃料量を増加させる燃料量増加手段と、
   を備えることを特徴とする汎用内燃機関の制御装置。
2. ｅ．前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段、
   を備えると共に、前記燃料量増加手段は、前記暖機時間が経過する前に前記検出された機関回転数が第１の所定値以上になるとき、前記燃料量の増加を中止することを特徴とする請求項１記載の汎用内燃機関の制御装置。
3. ｆ．前記暖機時間が経過する前に前記検出された機関回転数が第２の所定値に到達しないとき、前記内燃機関の運転を停止させる運転停止手段、
   を備えることを特徴とする請求項２記載の汎用内燃機関の制御装置。

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