JP2008255881A

JP2008255881A - エンジン

Info

Publication number: JP2008255881A
Application number: JP2007098539A
Authority: JP
Inventors: Hisatomo Kumagai; 寿倫熊谷; Masanobu Yamamoto; 正信山本; Shinichi Kajiya; 晋一加治屋
Original assignee: Kyoto Denkiki Co Ltd; Yamaha Motor Powered Products Co Ltd
Current assignee: Kyoto Denkiki Co Ltd; Yamaha Motor Powered Products Co Ltd
Priority date: 2007-04-04
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2008-10-23
Also published as: CN101280727A; US20080245331A1

Abstract

【課題】エンジンの通常運転中に、チョーク弁が何らかの理由により不意に閉弁動作して、エンジンの出力が急速に低下しようとした場合でも、チョーク弁を自動的に全開させるようにして、エンジンを直ちに通常運転状態に回復させるようにする。
【解決手段】エンジン９は、吸気通路３８の開度を可変とするチョーク弁４２を備える。エンジン９の運転中におけるその運転状態の単位時間当りの変動値が設定値以上になったとき（Ｓ１０，Ｓ１２）、チョーク弁４２を全開側に開弁動作させる（Ｓ１１，Ｓ１３）ようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸気通路の開度を可変とするチョーク弁を備えたエンジンに関するものである。

上記エンジンには、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、エンジンは、その吸気通路の開度を可変とするチョーク弁を備えている。そして、エンジンの始動時には、このエンジンの温度などに基づいて上記チョーク弁が全閉側から適度に開弁動作するよう制御される。これにより、エンジンに供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が小さくされてエンジンに濃い混合気が供給され、良好な始動ができることとされている。

そして、このエンジンの始動後には、上記チョーク弁は全開状態とされる。これにより空燃比が大きくされて、エンジンへの混合気が適度に薄くされ、エンジンが通常運転状態とされる。
特開昭６０−２２２５４７号公報

ところで、上記エンジンの通常運転中において、例えば、エンジン負荷が短時間で大きく変動することにより大きな振動が生じた場合や、誤って人為的にチョーク弁を作動させた場合には、このチョーク弁が不意に大きく閉弁動作するおそれがある。そして、このような場合には、エンジンに供給される混合気の空燃比が急速に小さく（混合気が濃く）なって、エンジンの出力が急速に低下する、という不都合を生じる。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、エンジンの通常運転中に、チョーク弁が何らかの理由により不意に閉弁動作して、エンジンの出力が急速に低下しようとした場合でも、上記チョーク弁を自動的に全開させるようにして、エンジンを直ちに通常運転状態に回復させるようにすることである。

請求項１の発明は、吸気通路３８の開度を可変とするチョーク弁４２を備えたエンジンにおいて、
上記エンジン９の運転中におけるその運転状態の単位時間当りの変動値が設定値以上になったとき（Ｓ１０，Ｓ１２）、上記チョーク弁４２を全開側に開弁動作させる（Ｓ１１，Ｓ１３）ようにしたことを特徴とするエンジンである。

請求項２の発明は、上記変動値がエンジン９の回転数（Ｎ）の変動値であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンである。

請求項３の発明は、上記変動値が、上記エンジン９により駆動される発電機８の発電電流の変動値であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンである。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、吸気通路の開度を可変とするチョーク弁を備えたエンジンにおいて、
上記エンジンの運転中におけるその運転状態の単位時間当りの変動値が設定値以上になったとき、上記チョーク弁を全開側に開弁動作させるようにしている。

つまり、エンジンの通常運転中に、このエンジンにおける上記変動値が設定値以上になったときには、この変動は、上記チョーク弁が無意図的に大きく閉弁動作したことに因ると判断して、このチョーク弁を全開させるようにしたのである。

このため、上記のように変動値が過大になった場合には、上記チョーク弁の全開側への開弁動作により、エンジンに供給される混合気の空燃比が適正にされて、このエンジンは直ちに通常運転状態となるよう回復させられる。

請求項２の発明は、上記変動値がエンジンの回転数の変動値でとされている。

このため、上記エンジンの運転状態の変動がより直接に検出される。よって、上記のように変動値が過大になったときには、上記チョーク弁がより迅速に全開側に開弁動作させられて、上記エンジンはより迅速に通常運転状態に回復させられる。。

請求項３の発明は、上記変動値が、上記エンジンにより駆動される発電機の発電電流の変動値とされている。

ここで、上記したように、エンジンにより駆動される発電機が設けられる場合には、この発電機の発電電流は、通常、エンジンの制御装置により検出可能とされる。よって、上記発電機の発電電流の変動値に基づき、チョーク弁を全開側に開弁動作させて、エンジンを通常運転状態に回復させる、ということは簡単な構成により達成される。

本発明のエンジンに関し、エンジンの通常運転中に、チョーク弁が何らかの理由により不意に閉弁動作して、エンジンの出力が急速に低下しようとした場合でも、上記チョーク弁を自動的に全開させるようにして、エンジンを直ちに通常運転状態に回復させるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。

即ち、エンジンは、吸気通路の開度を可変とするチョーク弁を備えている。上記エンジンの運転中におけるその運転状態の単位時間当りの変動値が設定値以上になったとき、上記チョーク弁を全開側に開弁動作させる。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図１において、符号１は、持ち運び可能な発電装置である。

上記発電装置１は地面や床面など作業面上に設置され、かつ、この作業面上を移動可能とされる台車を備えている。この台車には、三相の交流発電機８を駆動する４サイクルのエンジン９が支持されている。このエンジン９は、動力を出力するエンジン本体１０と、このエンジン本体１０に空気１１と燃料１２とによる混合気１３を供給する吸気系部材１４と、上記混合気１３がエンジン本体１０で燃焼させられた後の燃焼ガスを排気１５として外部に排出する排気系部材１６とを備えている。

上記エンジン本体１０は、クランク軸１９を支持するクランクケース２０と、このクランクケース２０に突設されるシリンダ２１と、このシリンダ２１に軸方向に摺動可能に嵌入されるピストン２２と、上記クランク軸１９とピストン２２とを互いに連動連結させる連接棒２３と、上記シリンダ２１の突出端部に形成された吸、排気通路２４，２５を開閉可能とする吸、排気弁２６，２７と、上記シリンダ２１の突出端部に形成された動弁室２８に収容された上記吸、排気弁２６，２７を適宜開閉弁動作させる不図示の動弁機構とを備えている。また、上記シリンダ２１内の燃焼室３０に放電部が臨む点火プラグ３１が設けられている。

上記吸気系部材１４は、上記吸気通路２４に連通するよう連接される気化器３５、吸気管３６、およびエアクリーナ３７を備え、これら３５〜３７の内部は上記吸気通路２４に連通する他の吸気通路３８とされている。上記気化器３５は、上記他の吸気通路３８の開度を可変とするスロットル弁４０と、このスロットル弁４０を駆動するステップモータであるアクチュエータ４１と、上記スロットル弁４０よりも上流側で、上記他の吸気通路３８の開度を可変とするチョーク弁４２と、このチョーク弁４２を駆動するステップモータであるアクチュエータ４３とを備えている。

上記排気系部材１６は、上記排気通路２５に連通するよう連接される排気管４５およびマフラー４６を備え、これら４５，４６の内部は上記排気通路２５に連通する他の排気通路４７とされている。

上記気化器３５を通して上記エンジン９に供給される燃料１２を貯留する燃料タンク５０が上記エンジン９の上方に設けられている。上記燃料タンク５０内の燃料１２から生じる蒸発燃料５１を吸着する吸着剤５２と、この吸着剤５２を収容するキャニスタ５３とが設けられている。上記吸着剤５２は活性炭とされる。上記キャニスタ５３の底部に、このキャニスタ５３内を大気側と連通させる連通孔５４が形成されている。

上記燃料タンク５０内の上端部を上記キャニスタ５３の上端部内に連通させる連通路５７が設けられている。また、上記キャニスタ５３の上端部内を上記吸気系部材１４のエアクリーナ３７内に連通させる他の連通路５８が設けられている。また、上記動弁室２８を上記吸気系部材１４のエアクリーナ３７内に連通させるブローバイガス通路５９が設けられている。上記各通路５７〜５９はそれぞれ可撓性のゴムチューブにより形成されている。

上記エンジン９を始動可能とするスタータモータ６５、上記点火プラグ３１を適宜放電させる点火装置６６、上記エンジン９のエンジン本体１０の温度を検出する温度センサー６７、上記エンジン９のエンジン本体１０のクランク軸１９の回転数を検出する回転数センサー６８が設けられている。具体的には、上記温度センサー６７はエンジン本体１０のヘッドカバー内の雰囲気温度を検出するものである。また、上記回転数センサー６８は、上記制御装置６９において、上記発電機８から出力される電力の電圧波形が繰り返される時間を計測することにより、上記エンジン９の回転数（Ｎ）を検出するというものである。

また、上記温度センサー６７と回転数センサー６８との各検出信号を入力して、上記各アクチュエータ４１，４３や点火装置６６を電子的に制御する制御装置６９と、上記発電機８による発電電力の一部を上記制御装置６９を通し入力して充電する一方、上記制御装置６９を介し上記各アクチュエータ４１，４３や点火装置６６等に電力を供給するバッテリ７０と、このバッテリ７０からスタータモータ６５や制御装置６９等への電力供給を断接（オン、オフ）するメインスイッチ７１と、上記バッテリ７０から上記メインスイッチ７１を通し上記スタータモータ６５への電力供給を断接（オン、オフ）するスタータスイッチ７２とが設けられている。また、上記制御装置６９には、上記発電機８による発電電力の他部を外部の負荷７３に対し出力する出力部７４が設けられている。

上記メインスイッチ７１とスタータスイッチ７２とはキースイッチとして一体的に形成されている。そして、このキーをオフ位置から所定角度回動すれば、まず、上記メインスイッチ７１がオン（ＯＮ）する。また、このキーを更に所定角度回動すれば、上記スタータスイッチ７２がオン（ＯＮ）し、これによりスタータモータ６５がオン（ＯＮ）して駆動させられる。上記キーから手を離せば、上記スタータスイッチ７２は自動的にオフ（ＯＦＦ）されて、スタータモータ６５も自動的にオフ（ＯＦＦ）されるが、上記メインスイッチ７１はオン状態に保持される。

上記制御装置６９の制御によりエンジン９が駆動すると、外部の空気１１が上記吸気系部材１４を通してエンジン９内に向かうよう吸入される。また、上記気化器３５により燃料１２が上記吸入空気１１に供給されて混合気１３が生成され、上記エンジン９にて燃焼に供される。これにより、上記エンジン９が上記発電機８を駆動し、この発電機８により発電電力が出力される。そして、この電力は、上記制御装置６９の出力部７４を通して負荷７３に対し出力可能とされる。上記エンジン９の燃焼で生じた燃焼ガスは排気１５として上記排気系部材１６を通り外部に排出される。

図１，２において、上記発電装置１を駆動させようとして、上記スタータモータ６５のオンにより上記エンジン９を始動させるとき、上記チョーク弁４２の開弁動作を制御して、上記エンジン９に良好な始動が得られるようにするオートチョーク装置８０が設けられる。このオートチョーク装置８０も上記制御装置６９により制御されるようになっている。

図２は、上記制御装置６９によるチョーク弁４２の開、閉弁動作の制御についてのフローチャートを示し、図中Ｓは、プログラムの各ステップを示している。

上記エンジン１の運転開始に際し（Ｓ１）、まず、キースイッチの回転操作によりメインスイッチ７１がオン（ＯＮ）される（Ｓ２）。これにより、上記バッテリ７０から制御装置６９に電力が供給され、制御電源が確立される（Ｓ３）。すると、上記アクチュエータ４３がオンされて正転駆動し、上記チョーク弁４２の開度（Ｏ）が全開させられる。そして、このチョーク弁４２の全開状態で、上記アクチュエータ４３のカウンターの初期化が行われる（Ｓ４）。次に、上記アクチュエータ４３が逆転駆動させられて、開度（Ｏ）が全閉状態とされる（Ｓ５）。

上記状態において、キースイッチの更なる回動操作により、スタータスイッチ７２をオンさせて、スタータモータ６５をオン（ＯＮ）させる（Ｓ６）。すると、上記エンジン９のクランキングが開始されると共に、上記チョーク弁４２が上記全閉状態から開弁動作を開始する（Ｓ６）。そして、まず、上記温度センサー６７の検出信号により、上記エンジン９の温度（Ｔ）が制御装置６９に読み込まれる（Ｓ７）。次に、このエンジン９の温度（Ｔ）に基づく適正なマップデータが選択され、これにより、上記チョーク弁４２の開弁動作が制御される（Ｓ８）。そして、上記チョーク弁４２が全開に到達すれば（Ｓ９）、このチョーク弁４２が上記制御装置６９により制御されたことによる始動が完了し、エンジン９は通常の運転状態となる。

上記エンジン９の通常運転中において、その運転状態の単位時間当りの変動値が設定値以上になったと上記制御装置６９により判断されたとき、この制御装置６９の制御により、上記アクチュエータ４３がオンされて正転駆動し、上記チョーク弁４２が全開側に開弁動作させられ、その開度（Ｏ）が全開させられるようになっている。

つまり、上記エンジン９における上記変動値が設定値以上になったときには、この変動は、上記チョーク弁４２が無意図的に大きく閉弁動作したことに因ると判断して、このチョーク弁４２を全開させるようにしたのである。

このため、上記のように変動値が過大になった場合には、上記チョーク弁４２の全開側への開弁動作により、エンジン９に供給される混合気１３の空燃比が適正にされて、このエンジン９は直ちに通常運転状態となるよう回復させられる。

より具体的には、上記エンジン９の運転中において、上記回転数センサー６８の検出信号に基づいての上記制御装置６９による演算により、エンジン９の回転数（Ｎ）の上記変動値が予め設定された設定値（例えば、±３００ｒｐｍ／ｓｅｃ）以上になったとき（Ｓ１０）、上記チョーク弁４２が全開側に開弁動作させられるようになっている（Ｓ１１）。

上記構成によれば、エンジン９の運転状態の変動がより直接に検出される。よって、上記のように変動値が過大になったときには、上記チョーク弁４２がより迅速に全開側に開弁動作させられて、上記エンジン９はより迅速に通常運転状態に回復させられる。

一方、上記エンジン９の運転中において、上記発電機８の発電電流を入力する上記制御装置６９による演算により、上記発電電流の変動値が予め設定された設定値以上になったとき（Ｓ１２）、上記チョーク弁４２が全開側に開弁動作させられるようになっている（Ｓ１３）。

ここで、上記したように、エンジン９により駆動される発電機８が設けられる場合には、この発電機８の発電電流は、通常、エンジン９の制御装置６９により検出可能とされる。よって、上記発電機８の発電電流の変動値に基づき、チョーク弁４２を全開側に開弁動作させて、エンジン９を通常運転状態に回復させる、ということは簡単な構成により達成される。

なお、以上は図示の例によるが、エンジン９は乗り物など他の機器に適用されるものであってもよい。また、上記エンジン９の変動値は、上記負荷７３の負荷変動に基づき間接的に検出してもよい。

発電装置の全体線図である。制御装置による制御のフローチャートを示す図である。

符号の説明

８発電機
９エンジン
１１空気
１２燃料
１３混合気
１４吸気系部材
３８吸気通路
４２チョーク弁
６５スタータモータ
６７温度センサー
６８回転数センサー
６９制御装置
７３負荷
７４出力部
Ｎ回転数
Ｔ温度

Claims

吸気通路の開度を可変とするチョーク弁を備えたエンジンにおいて、
上記エンジンの運転中におけるその運転状態の単位時間当りの変動値が設定値以上になったとき、上記チョーク弁を全開側に開弁動作させるようにしたことを特徴とするエンジン。
上記変動値がエンジンの回転数の変動値であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
上記変動値が、上記エンジンにより駆動される発電機の発電電流の変動値であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。