説明

エンジン制御装置

【課題】空燃比を,エンジンの始動時から負荷運転状態まで,エンジン温度の高低に応じて,きめ細かく制御し得る,オートチョーク装置付きのエンジン制御装置を提供する。
【解決手段】ガバナレバー7,遠心ガバナ13,低速位置L及び高速位置H間を揺動操作されるコントロールレバー12,並びにこのコントロールレバー12及びガバナレバー7間に張設されるガバナばね16を備え,気化器Cのチョーク弁4にはオートチョーク装置Aを連結し,ガバナレバー7及びガバナばね16間には,コントロールレバー12が低速位置Lから高速位置H側へ所定角度α回動する間,ガバナばね16を自由状態にする遊びgを設ける一方,固定構造体10及びガバナレバー7間には,ガバナレバー7を常時,スロットル弁3の開き方向に付勢する補助ばね15を接続し,この補助ばね15のばね定数をガバナばね16のそれより小さく設定した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は,主として排気量が小さい汎用エンジンの回転数制御に用いられるエンジン制御装置に関し,特に,エンジン本体に揺動自在に軸支されて気化器のスロットル弁に連結されるガバナレバーと,エンジン回転数の上昇に応じてこのガバナレバーをスロットル弁の閉じ方向に回動する推力を増加させるガバナと,固定構造体に軸支されて低速位置及び高速位置間を揺動操作されるコントロールレバーと,このコントロールレバー及びガバナレバー間に張設され,コントロールレバーを低速位置側から高速位置側へ回動するのに応じてガバナレバーをスロットル弁の開き方向に回動する付勢力を増加させるガバナばねとを備え,気化器のチョーク弁には,これをエンジン温度の高・低に応じて自動的に開・閉するオートチョーク装置を連結してなるエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来,エンジン本体に揺動自在に軸支されて気化器のスロットル弁に連結されるガバナレバーと,エンジン回転数の上昇に応じてこのガバナレバーをスロットル弁の閉じ方向に回動する推力を増加させるガバナと,固定構造体及びガバナレバー間に張設されてガバナレバーをスロットル弁の開き方向に回動付勢するガバナばねとを備え,エンジンのチョーク弁には,これをエンジン温度の高・低に応じて自動的に開・閉するオートチョーク装置を連接したエンジン制御装置は,例えば特許文献1に開示されているように,既に知られている。
【特許文献1】特開2006−242143号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来のかゝるエンジン制御装置では,固定構造体及びガバナレバー間に張設されてガバナレバーをスロットル弁の開き方向に回動付勢するガバナばねは,エンジンを始動時から高速運転状態にすべく,比較的大きいばね定数が付与されている。
【0004】
しかしながら,オートチョーク装置を備えるものでも,エンジン始動時からエンジンの負荷運転を開始するまでは,エンジン回転数を極力低速にすることが,騒音低減の上から望ましく,そうした観点から,任意にガバナばねのセット荷重を大小切換可能にして,エンジン回転速度を少なくとも高低2段階に切換可能にする要求がある。
【0005】
ところで,排気量が小さく,且つ低回転での始動を要求される汎用エンジンでは,エンジンの低温始動性を良好にすべく,気化器の調節により混合気の空燃比を低め(濃いめ)に設定すると,エンジンの高温運転時にその空燃比が低過ぎてしまい,運転に不調を来したり,燃料消費量が増加する不都合を招くことになる。
【0006】
特に,オートチョーク装置を備えるものでは,空燃比を,始動時に低めに,始動後はやゝ高く,高温時には更に高くと,きめ細かい制御を行うことが困難であった。
【0007】
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,オートチョーク装置を備えるものでも,任意にガバナばねのセット荷重を大小切換可能にして,エンジン回転速度を少なくとも高低2段階に切換可能にして,エンジンの始動及び無負荷運転を低速で行い得るようにし,しかもエンジンに供給する混合気の空燃比を,始動時から負荷運転状態まで,エンジン温度の高低に応じて,きめ細かく制御することができて低燃費化に貢献し得る,構造簡単な前記エンジン制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために,本発明は,エンジン本体に揺動自在に軸支されて気化器のスロットル弁に連結されるガバナレバーと,エンジン回転数の上昇に応じてこのガバナレバーをスロットル弁の閉じ方向に回動する推力を増加させるガバナと,固定構造体に軸支されて低速位置及び高速位置間を揺動操作されるコントロールレバーと,このコントロールレバー及びガバナレバー間に張設され,コントロールレバーを低速位置側から高速位置側へ回動するのに応じてガバナレバーをスロットル弁の開き方向に回動する付勢力を増加させるガバナばねとを備え,気化器のチョーク弁には,これをエンジン温度の高・低に応じて自動的に開・閉するオートチョーク装置を連結してなるエンジン制御装置であって,コントロールレバー及びガバナばね間又はガバナレバー及びガバナばね間には,コントロールレバーが低速位置から高速位置側へ所定角度回動する間,ガバナばねを自由状態にする遊びを設ける一方,固定構造体及びガバナレバー間には,ガバナレバーを常時,スロットル弁の開き方向に付勢する補助ばねを接続し,この補助ばねのばね定数をガバナばねのそれより小さく設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば,エンジンの冷間始動時には,コントロールレバーを低速位置にセットすることで,補助ばねのみの作用によりスロットル弁を全開状態にする一方,チョーク弁は,エンジンの低温状態を感知するオートチョーク装置により全閉状態に保持されるので,エンジンをクランキングすれば,エンジンの吸気負圧を気化器の燃料ノズルに充分に作用させ,比較的多量の燃料噴出を促し,エンジンが吸入する混合気の空燃比を低くし,エンジンをスムーズに始動することができる。
【0010】
エンジンの始動後,エンジン回転数の上昇によりガバナのガバナレバーに対する推力の増加し,ガバナレバーにスロットル弁の閉じ方向へのモーメントを与えると共に,そのモーメントを増加させてスロットル弁を閉じていくが,そのモーメントが,補助ばねがガバナレバーに与えるスロットル弁の開き方向へのモーメントと釣り合うところでスロットル弁の閉じ動作は停止し,スロットル弁は微小開度位置に保持され,エンジンは低速運転状態となる。その際,補助ばねのばね定数は,ガバナばねより充分小さく設定されているから,この低速運転中,エンジンに多少の回転変動があっても,スロットル弁の開度変化を少なく抑えることができ,エンジンの低速運転の安定化を図ることができる。
【0011】
次に,このエンジンにより,芝刈り機その他の作業機を駆動すべく,コントロールレバーを高速位置に回動すると,ガバナばねの,ガバナレバーに対する荷重が最大となり,ガバナレバーをスロットル弁の開き方向にするが,それに伴なうエンジン回転数の増加によるガバナの推力の増加により,ガバナレバーの,スロットル弁の開き方向への回動が適度に抑えられ,その結果,スロットルレバーは,半開状態に保持される。
【0012】
エンジンEの暖機運転の進行に伴なうエンジン温度の上昇により,オートチョーク装置は膨張作動して,チョークレバーを,チョーク弁の開き方向に回動するので,エンジンEの吸気混合気の空燃比は更に高められ,低燃費化を更に進めることができる。
【0013】
このように,エンジンの始動及び無負荷運転を低速で行うことができるので,エンジンの静粛性を保つことができ,しかも気化器からエンジンに供給する混合気の空燃比を,始動時から負荷運転状態まで,エンジン温度の高低に応じて,きめ細かく制御することができ,低燃費化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明の実施の形態を,添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
【0015】
図1は本発明に係るエンジン制御装置の概要図で,エンジンの冷間始動時の状態を示す。図2はエンジンの冷間始動後の状態を示す,図1との対応図,図3はエンジンの冷間負荷運転状態を示す,図1との対応図,図4はエンジン制御装置におけるばね特性線図である。
【0016】
先ず,図1において,符号Eは,各種作業機の動力源となる4サイクル汎用エンジンを示す。このエンジンEのシリンダヘッドの一側面に取り付けられる気化器Cは,エンジンEの吸気ポートに連なる吸気道1を有しており,この吸気道1には,燃料ノズル2が開口する中央のベンチュリ部1aを挟んで下流側にスロットル弁3,上流側にチョーク弁4が設けられる。
【0017】
スロットル弁3の弁軸3aの外端にはスロットルレバー5が固着され,このスロットルレバー5の回動によりスロットル弁3は開閉される。
【0018】
一方,エンジンEの,クランクケースその他のエンジン本体Eaには,三本のアーム,即ち第1,第2及び第3アーム7a,7b,7cを持つガバナレバー7が枢軸8を介して取り付けられ,第1アーム7aは,リンク9を介して前記スロットルレバー5に連接され,ガバナレバー7が図1で時計方向へ回動すると,スロットル弁3が開くようになっている。
【0019】
エンジンEその他の固定構造体(図示せず)にブラケット10が固着され,このブラケット10と前記第2アーム7bとの間に補助ばね15が張設され,この補助ばね15の引張力は,ガバナレバー7にスロットル弁3開き方向へのモーメントを常時与えるようになっている。
【0020】
またブラケット10には,低速位置L及び高速位置Hとの間を揺動するコントロールレバー12が枢軸11を介して取り付けられ,このコントロールレバー12と前記第2アーム7bとの間にガバナばね16が接続される。その際,ガバナばね16とコントロールレバー12,又はガバナばね16と第2アーム7bの間には,ガバナレバー7が,コントロールレバー12が低速位置Lから高速位置H側へ所定角度α(図4参照)回動するまでは,ガバナばね16を自由状態にする一定の遊びgが設けられる。
【0021】
図示例では,ガバナレバー7の第2アーム7bのばね接続壁18に穿設される透孔19に,ガバナばね16の一端部が摺動自在に嵌挿され,その端末に形成されるストッパ16aと,それに対向する上記接続壁18との間に一定の遊びgが設けられる。
【0022】
上記遊びgが無くなるように,即ちストッパ16aが接続壁18に当接するようにコントロールレバー12又はガバナレバー7が回動すると,ガバナばね16の発生する引張力は,ガバナレバー7にスロットル弁3の開き方向へのモーメントを与えることになる。
【0023】
而して,図4に示すように,補助ばね15のばね定数は,ガバナばね16のそれより充分小さく設定される。したがって,コントロールレバー12が低速位置Lから所定角度α回動する間は,補助ばね15の,ガバナレバー7に対する荷重は僅かしか変化しないが,コントロールレバー12が所定角度α以上回動するようになると,補助ばね15の荷重にガバナばね16の荷重が加算され,ガバナレバー7に対する荷重は急増する。
【0024】
前記第3アーム7cには,エンジンEの回転軸により駆動される公知の遠心ガバナ13が連接され,この遠心ガバナ13はエンジン回転数の上昇に応じて増大する推力を発生するもので,この推力はガバナレバー7にスロットル弁3の閉じ方向へのモーメントを与えるようになっている。
【0025】
前記チョーク弁4の弁軸4aは,吸気道1の中心線から一側にオフセットして配置され,チョーク弁4は,その全閉状態では,チョーク弁4の半径の大きい側が,その半径の小さい側より吸気道1の下流側に来るように吸気道1の中心軸線に対して傾斜するようになっている。上記弁軸4aの,気化器C外側に突出した外端部にはチョークレバー14が取り付けられ,このチョークレバー14は,弁軸4aに相対回転可能に嵌合される中空円筒状をなしており,その内部において,公知のリリーフばね(図示せず)を介して弁軸4aと連結される。チョーク弁4の全開及び全閉位置は,チョークレバー14が気化器Cの外側壁に設けられるストッパ(図示せず)に当接することで規定される。
【0026】
而して,チョーク弁4の全閉若しくは小開度時,エンジンEの吸気負圧が所定値を超えると,チョーク弁4の半径の大きい側に作用する吸気負圧による回転モーメントと,チョーク弁4の半径の小さい側に作用する吸気負圧による回転モーメントとの差が上記リリーフばねによる回転モーメントとバランスするところまで,チョーク弁4を開くようになっている。
【0027】
チョークレバー14には,チョーク弁4の開度をエンジンEの温度変化応じて自動的に制御するオートチョーク装置Aがリンク17を介して連接される。このオートチョーク装置Aは,例えば簡便なワックス型に構成される。
【0028】
次に,この実施例の作用について説明する。
【0029】
エンジンEの冷間始動時には,図1に示すように,先ず,コントロールレバー12を低速位置Lにセットすることで,ガバナばね16を非作動状態にしておく。コントロールレバー12の低速位置Lでも,補助ばね15がガバナレバー7を介してスロットル弁3を常時開き方向に付勢しているので,スロットル弁3は全開状態になっている。一方,チョーク弁4は,オートチョーク装置Aがエンジンの低温状態を感知して収縮作動することにより保持される。
【0030】
そこで,エンジンEを始動すべく,例えばリコイルスタータを作動してエンジンEをクランキングすれば,気化器Cにおいて,チョーク弁4より下流の吸気道1に大なる負圧が発生し,これがベンチュリ部1aに開口する燃料ノズル2に充分に作用することで,比較的多量の燃料が噴出し,エンジンEが吸入する混合気の空燃比を低くする,即ち混合気を濃厚にするので,エンジンEをスムーズに始動することができる。
【0031】
エンジンEの始動後,エンジン回転数の上昇により遠心ガバナ13のガバナレバー7に対する推力の増加し,ガバナレバー7にスロットル弁3の閉じ方向へのモーメントを与えると共に,そのモーメントを増加させてスロットル弁3を閉じていくが,そのモーメントが,補助ばね15がガバナレバー7に与えるスロットル弁3の開き方向へのモーメントと釣り合うところでスロットル弁3の閉じ動作は停止する。これによりスロットル弁3は,図2に示すように微小開度位置に保持され,エンジンEは低速運転状態となる。
【0032】
ところで,補助ばね15のばね定数は,前述のように極めて小さく設定されているから,この低速運転中,エンジンEに多少の回転変動があっても,スロットル弁3の開度変化を少なく抑えることができ,エンジンEの低速運転の安定化を図ることができる。
【0033】
しかも,エンジンEの始動後,吸気道1の下流に発生する吸気負圧が所定値を越えると,前述のように,チョーク弁4の半径の大きい側に作用する吸気負圧による回転モーメントと,チョーク弁4の半径の小さい側に作用する吸気負圧による回転モーメントとの差がチョークレバー14内のリリーフばねによる回転モーメントとバランスするところまで,チョーク弁4を開くので,吸気道1内の燃料ノズル2上の負圧の過度の上昇を防ぎ,燃料ノズル2からの過度の燃料噴出を抑え,エンジンEが吸入する混合気の空燃比を高め,即ち混合気の過濃化を防ぎ,低燃費化を図ることができる。
【0034】
次に,このエンジンEにより,芝刈り機その他の作業機を駆動すべく,コントロールレバー12を高速位置Hへ回動していくと,所定角度α回動した時点からガバナばね16の端部の遊びgが無くなり,ガバナばね16の作動が開始する。そしてコントロールレバー12が高速位置Hに達したとき,ガバナばね16の,ガバナレバー7に対する引張荷重が最大となり,ガバナレバー7をスロットル弁3の開き方向にするが,それに伴なうエンジン回転数の増加による遠心ガバナ13の推力の増加により,ガバナレバー7の,スロットル弁3の開き方向への回動が適度に抑えられ,その結果,スロットルレバー5は,図3に示すように半開状態に保持されることになる。
【0035】
エンジンEの暖機運転の進行に伴なうエンジン温度の上昇により,オートチョーク装置Aは膨張作動して,チョークレバー14を,チョーク弁4の開き方向に回動するので,エンジンEの吸気混合気の空燃比は更に高められ,低燃費化を更に進めることができる。
【0036】
その後,エンジンEの運転を停止した場合,エンジンEの高温状態が続いている限り,オートチョーク装置Aは膨張作動状態を維持するので,それによりチョーク弁4の開き状態は保持される。したがって,高温状態のエンジンEを再始動するときには,チョーク弁4の開き状態を確保して,混合気の過濃化を防ぎ,再始動性を良好にすることができる。
【0037】
以上のように,エンジンEの始動及び無負荷運転を低速で行うことができるので,エンジンEの静粛性を保つことができ,しかも気化器CからエンジンEに供給する混合気の空燃比を,始動時から負荷運転状態まで,エンジン温度の高低に応じて,きめ細かく制御することができ,低燃費化に貢献することができる。
【0038】
尚,本発明は前記実施例に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明に係るエンジン制御装置の概要図で,エンジンの冷間始動時の状態を示す。
【図2】エンジンの冷間始動後の状態を示す,図1との対応図。
【図3】エンジンの冷間負荷運転状態を示す,図1との対応図。
【図4】エンジン制御装置におけるばね特性線図。
【符号の説明】
【0040】
A・・・・・オートチョーク装置
C・・・・・気化器
E・・・・・エンジン
Ea・・・・エンジン本体
3・・・・・スロットル弁
4・・・・・チョーク弁
7・・・・・ガバナレバー
10・・・・固定構造体(ブラケット)
12・・・・コントロールレバー
13・・・・ガバナ(遠心ガバナ)
15・・・・補助ばね
16・・・・ガバナばね

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジン本体(Ea)に揺動自在に軸支されて気化器(C)のスロットル弁(3)に連結されるガバナレバー(7)と,エンジン回転数の上昇に応じてこのガバナレバー(7)をスロットル弁(3)の閉じ方向に回動する推力を増加させるガバナ(13)と,固定構造体(10)に軸支されて低速位置(L)及び高速位置(H)間を揺動操作されるコントロールレバー(12)と,このコントロールレバー(12)及びガバナレバー(7)間に張設され,コントロールレバー(12)を低速位置(L)側から高速位置(H)側へ回動するのに応じてガバナレバー(7)をスロットル弁(3)の開き方向に回動する付勢力を増加させるガバナばね(16)とを備え,気化器(C)のチョーク弁(4)には,これをエンジン温度の高・低に応じて自動的に開・閉するオートチョーク装置(A)を連結してなるエンジン制御装置であって,
コントロールレバー(12)及びガバナばね(16)間又はガバナレバー(7)及びガバナばね(16)間には,コントロールレバー(12)が低速位置(L)から高速位置(H)側へ所定角度(α)回動する間,ガバナばね(16)を自由状態にする遊び(g)を設ける一方,固定構造体(10)及びガバナレバー(7)間には,ガバナレバー(7)を常時,スロットル弁(3)の開き方向に付勢する補助ばね(15)を接続し,この補助ばね(15)のばね定数をガバナばね(16)のそれより小さく設定したことを特徴とするエンジン制御装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate