JP3794474B2 - キャブレタの燃料供給規制装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関におけるキャブレタの燃料供給規制装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
メイン系混合気供給機構のほかスロー系混合気供給機構を備え、低負荷運転時および無負荷運転時のスロットル開度が全閉を含む小開度のときにメイン系混合気供給機構に代わってスロー系混合気供給機構が混合気を内燃機関に供給するキャブレタにおいて、点火回路開成時や減速時に未燃混合気が排気系に排出されて排気浄化装置の触媒の溶損等を招くのを防止するために燃料供給を規制する装置が提案されている。
【0003】
燃料通路にソレノイド開閉弁を介装して燃料供給を直接規制する例(特許第2860084号公報)のほか特開昭59−229040号公報に記載されたような例があり、同特開昭59−229040号公報記載の例を図7に示す。
【0004】
該キャブレタ01は、主空気通路02を開閉するスロットルバルブ03とフロート室04を有し、スロットルバルブ03の上流側で主空気通路02との間にベンチュリ部05を形成するピストンバルブ06が上下に摺動自在に配設され、ピストンバルブ06の上部を支持するダイヤフラム07の上方にピストン負圧室08が設けられている。
【0005】
フロート室04には下部のメインジェット09aが燃料液面下に没し上部が主空気通路02のベンチュリ部05に開口するメインノズル09と、下部のスロージェット010aが燃料液面下に没し上部がスローエア通路012に開口するスローノズル010が設けられている。
メインノズル09にはピストンバルブ06の底壁から下方へ突出したジェットニードル09bが挿入されている。
【0006】
メインノズル09の途中は主空気通路02の上流側とメインエア通路011により連通されている。
スローエア通路012は、上流端が主空気通路02の上流側に開口し、下流端がスロットルバルブ03の閉鎖付近に開口するバイパスポート012aとさらに下流側に開口するアイドルポート012bに連通している。
【0007】
フロート室04も大気リークジェット013を介して主空気通路02の上流側と連通している。
なおピストンバルブ06にはベンチュリ部05とピストン負圧室08とを連通する連通孔06aが形成されている。
【0008】
メイン系混合気供給機構とスロー系混合気供給機構を備えた以上のようなキャブレタ01において、フロート室04、主空気通路02のスロットルバルブ03の下流側およびピストン負圧室08がそれぞれ第1負圧通路021,第2負圧通路022,第3負圧通路023によって電磁切換弁020に接続されている。
電磁切換弁020のソレノイドは、エンジン点火回路の直列接続されたキルスイッチ025とメインスイッチ026を介して電源027に接続されている。
【0009】
キルスイッチ025とメインスイッチ026が閉成されて通常走行時には、ソレノイドが励磁されて電磁切換弁020は第1負圧通路021を大気に連通することでフロート室04を大気圧とし、他の第2,第3負圧通路022,023は不通とする。
【0010】
スロットルバルブ03の開動でベンチュリ部05の負圧がピストン負圧室08に作用してフロート室04の大気圧との差でピストンバルブ06を昇降してメイン系混合気供給機構により混合気を内燃機関に供給する。
【0011】
キルスイッチ025を開成し点火回路を電源27から遮断するとともにスロットルバルブ03を閉じたときは、図7に示すようにソレノイドが消磁されて電磁切換弁020は、第1負圧通路021を大気と遮断して第2負圧通路022および第3負圧通路023と連通する。
【0012】
したがってスロットルバルブ03の下流側に発生した高負圧は、第2負圧通路022から第3負圧通路023を通じてピストン負圧室08へ、第1負圧通路021を通じてフロート室04に導かれる。
【0013】
フロート室04に導かれた負圧は大気リークジェット013によってリークされる速度の負圧レベルに調整され、よってメインノズル09からの燃料噴出は停止し、スローノズレ010からも燃料噴出が規制される。
【0014】
このように点火回路開成時や減速時に燃料供給が大幅に規制されることで未燃混合気が排気系に排出されて排気浄化装置の触媒の溶損等を防止することができる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
燃料通路にソレノイド開閉弁を介装して燃料供給を直接規制するもの(特許第2860084号公報)は、燃料のシール性を確保するのが困難であるとともに、開閉弁もウェットで使用するため燃料漏れの可能性がある。
【0016】
また図7に示した例(特開昭59−229040号公報)の場合、配管が多く複雑となり組付けが面倒でスペース効率が良くない。
さらに負圧を導入する配管の長さ及び容積によりフロート室04の圧力変動に遅れがあり燃料供給の規制および解除の応答遅れが発生する。
【0017】
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、燃料漏れの問題がなく簡素な配管で応答性に優れたキャブレタの燃料供給規制装置を供する点にある。
【0018】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項1の発明は、キャブレタ本体ケースの主空気通路と直交するピストンバルブ円筒部に摺動自在に嵌合するピストンバルブと、主空気通路を開閉するスロットルバルブと、供給される燃料を一時的に保持するフロート室と、メインエア通路とメインジェットを介するメイン燃料通路により混合気を内燃機関に供給するメイン系混合気供給機構と、前記スロットルバルブに対して主空気通路の上流側と下流側とにそれぞれ開口を有しスローエアジェットを介するスローエア通路とスロージェットを介するスロー燃料通路によりスロットル開度が全閉を含む小開度のときに内燃機関に混合気を供給するスロー系混合気供給機構とを備えるキャブレタにおいて、前記スローエア通路における前記スロー燃料通路との接続点より上流側で前記スローエアジェットより下流側に連通された第2スローエア通路と、前記第2スローエア通路の途中に介装され通路を開閉する制御弁とを備え、前記第2スローエア通路と前記制御弁とが前記キャブレタ本体ケースに一体的に設けられ、前記第2スローエア通路が前記ピストンバルブ円筒部に形成され、前記制御弁が前記ピストンバルブ円筒部に一体的に取り付けられたキャブレタの燃料供給規制装置とした。
【0019】
第2スローエア通路を制御弁により開閉することで、メイン系混合気供給機構はそのままに、スローエア通路と第2スローエア通路との合計断面積を増減することができ、制御弁が開成してスロー系のエア通路の断面積を大きくすることでスロージェットに掛かる負圧を低下してスロー系における燃料の供給を規制することができる。
【0020】
よって燃費を改善することができるとともに、触媒による排気浄化装置を備えるものは点火回路開成時や減速時に制御弁が開成して燃料供給を規制することで触媒の溶損等を防止することができる。
【0021】
第2スローエア通路の途中に制御弁を介装したので、制御弁をドライで使用し弁のシール性や燃料漏れの問題がなく、コストの低減を図ることができる。
スローエア通路のスロー燃料通路との接続点とスローエアジェットの間に第2スローエア通路を連通する簡単な配管であり、燃料供給の規制および解除の応答性に優れている。
【0023】
第2スローエア通路と前記制御弁とをキャブレタ本体ケースに一体的に取付けたので、配管等がキャブレター本体の周りに取り回されることがなく、配管が簡素で組付けの面倒がなく安価であるとともにスペース効率が良い。
【0026】
【実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図1ないし図6に基づき説明する。
本実施の形態に係るキャブレタ1の断面図を図1に示し、一部断面とした側面図を図2に図示する。
【0027】
本キャブレタ1は、キャブレタ本体ケース2が主空気通路3とピストンバルブ5を主空気通路3と直交する方向に摺動自在に嵌合する円筒部4から主に構成されている。
【0028】
円筒部4に嵌合するピストンバルブ5の上部を支持するダイヤフラム6の情報にピストン負圧室7が設けられ、ピストンバルブ5の底壁と主空気通路3との間にベンチュリ部8が形成される。
【0029】
キャブレタ本体ケース2の下方にフロートケース9が取り付けられてベンチュリ部8の下方に燃料を一時的に保持するフロート室10が形成されており、フロート室10には下部のメインジェット11aが燃料液面下に没し上部がベンチュリ部8に開口するメインノズル11と、下部のスロージェット12aが燃料液面下に没し上部がスローエア通路14に開口するスローノズル12が設けられている。
【0030】
メインノズル11にはピストンバルブ5の底壁から下方へ突出したジェットニードル11bが挿入され、図1には図示されないが主空気通路3の上流側とメインエアジェット13a(図5参照)を介して通じるメインエア通路13(図5参照)がメインノズル11の途中に連結している。
なおフロート室10には燃料を導入するフロート弁17が設けられている。
【0031】
主空気通路3のベンチュリ部8より下流側にスロットルバルブ18が配設されている。
前記スローエア通路14は、スローノズル12より下流側の端部が主空気通路3にスロットルバルブ18の閉鎖付近で開口するバイパスポート15とさらに下流側で開口するアイドルポート16に連通している。
【0032】
スローエア通路14のスローノズル12より上流側は、図2に示すようにキャブレタ本体ケース2の側壁を上方へ穿孔されてスローエアジェット14aを介して主空気通路3の上流側と連通するダイヤフラム6の下方空間に連通されている。
【0033】
以上のようなキャブレタ基本構成の下に本キャブレタ1は、以下の第2スローエア通路21が形成されている。
前記スローエア通路14のスローエアジェット14aから下方へ延びる上流側と平行に、第2スローエア通路21が第2スローエアジェット21aを介して下方へ穿孔され、バルブ入力ポート21bに連通している。
【0034】
該バルブ入力ポート21bは、第2スローエア通路21とともにキャブレタ本体ケース2の側壁に一体に形成されており、バルブ入力ポート21bの外方への開口には弁座21cが周設され、その開口周囲に凹部21dが形成されており、外部から外付けされたバルブカバー部材22に覆われて凹部21dがバルブ出力ポートを構成する。
このバルブ出力ポートは前記スローエア通路14に連通している。
【0035】
このバルブカバー部材22の中央にソレノイドバルブ23が取り付けられている。ソレノイドバルブ23のバルブ入力ポート21bに向けて突出したロッド23aの先端に弁体23bが固着され、ロッド23aの移動で弁体23bがバルブ入力ポート21bの開口を開閉することができる。
【0036】
ロッド23aは、スプリング25によりソレノイドバルブ23の弁を閉じる方向に付勢されており、ソレノイドへの励磁によりロッド23aがスプリング25に抗して引っ込み弁を開く。
【0037】
図4に示すように励磁によりソレノイドバルブ23の弁を開成すると、第2スローエア通路21がバルブ入力ポート21bとバルブ出力ポート(凹部21d)を介してスローエア通路14に連通する。
消磁によりソレノイドバルブ23の弁を閉成すると、図3に示すように第2スローエア通路21が閉じられる。
【0038】
以上の燃料および空気の供給系の流れを図5に模式図で示す。
メインエアジェット13aを介するメインエア通路13を有してメインジェット11aを介してメインノズル11から燃料をベンチュリ部8に供給するメイン系混合気供給機構と、スローエアジェット14aを介するメインエア通路14を有してスロージェット12aを介してスローノズル12から燃料をバイパスポート15,アイドルポート16に供給するスロー系混合気供給機構とが構成されている。
【0039】
そしてスローエア通路14におけるスローノズル12との接続点より上流側でスローエアジェット14aより下流側に第2スローエア通路21が連通されている。
第2スローエア通路21には第2スローエアジェット21aとソレノイドバルブ23が介装されている。
【0040】
ソレノイドバルブ23の弁の開閉により、スローエア通路14と第2スローエア通路21の合計断面積を変えることができ、スロー系混合気供給機構からの燃料供給量を適性に規制することができる。
メイン系混合気供給機構には第2スローエア通路21の開閉による影響はなく、燃料供給が規制されることはない。
【0041】
次に制御系の概略図を図6に示し簡単に説明する。
上記ソレノイドバルブ23は点火ユニット30により制御され、点火ユニット30には電源から直列に接続されたイグニッションスイッチ31とキルスイッチ32を介して入力があり、ソレノイドバルブ23のコイルの一端がイグニッションスイッチ31とキルスイッチ32の間の電線と接続され、他端が点火ユニット30の端子に接続されている。
【0042】
キルスイッチ32の下流側端子は、並列のイグニッションコイル33,34を介して点火ユニット30の端子に接続されている。
またキルスイッチ32の下流側端子は、スタータスイッチ35,スタータマグネットコイル36を介し、更にダイオード37を介して点火ユニット30の一端子に接続されるとともに、クラッチスイッチ38を介して点火ユニット30の一端子に接続され、クラッチスイッチ38はサイドスタンドスイッチ39のアップ側端子に接続される。
【0043】
なおイグニッションスイッチ31とキルスイッチ32の間の電線はニュートラルインジケータ40,ダイオード41,ニュートラルスイッチ42を介して接地されている。
【0044】
そして点火ユニット30には、スロットルセンサ43からスロットル開度の検出信号が入力され、パルスジェネレータ44からクランク角およびエンジン回転数の検出信号が入力され、車速センサ45から車速検出信号が入力される。
【0045】
以上のような制御系において、ソレノイドバルブ23は点火ユニット30により制御される。
点火ユニット30は、スロットルセンサ43により検出されるスロットル開度と車速センサ45により検出される車速およびクラッチスイッチ38のオン・オフに基づいてソレノイドバルブ23を制御する。
【0046】
検出車速から走行していると判断され、かつ検出スロットル開度からスロットルバルブが全閉または小開度であると判断されたときに、ソレノイドバルブ23は開成されるように制御される。
すなわち走行中にアクセルを放しエンジンブレーキを掛け減速するようなときに、ソレノイドバルブ23が開成される。
【0047】
エンジンブレーキ作動時は、スロットルバルブ18が閉じてスロットルバルブ18の下流側に大きな負圧が掛かり、スローエア通路14のアイドルポート16から燃料が必要以上に吸い出される傾向にあるが、ソレノイドバルブ23を開成して第2スローエア通路21を開放することで、スローノズル12に掛かる負圧を低減して燃料の吸い出しを抑制することができ、燃費が改善される。
【0048】
したがって燃費が改善されるとともに、排気管に触媒による排気浄化装置が備えられている内燃機関においては、制御弁が開成して燃料供給を規制することで触媒の溶損等を防止することができる。
【0049】
またエンジンブレーキ作動が長時間に及ぶと、触媒の温度が低くなり過ぎて再加速時の浄化率が低下することがあるが、ソレノイドバルブ23の駆動を制御して微量に燃料を吐出させて触媒の温度をある程度維持して再加速時の浄化率の低下を防止することができる。
【0050】
なお減速状態から停止するような場合に、クラッチを切りクラッチスイッチ38がオフしたときは、ソレノイドバルブ23は閉成制御されて燃料規制を解除してエンストの発生を防止する。
【0051】
ソレノイドバルブ23は第2スローエア通路21の途中に介装されているので、ドライで使用され、バルブのシール性や燃料漏れの問題がなく、コストの低減を図ることができる。
【0052】
第2スローエア通路21とソレノイドバルブ23とをキャブレタ本体ケース2に一体的に取付けたので、配管等がキャブレター本体の周りに取り回されることがなく、配管が簡素で組付けの面倒がなく安価であるとともにスペース効率が良い。
【0053】
また配管も短くソレノイドバルブ23の開閉駆動による燃料供給の規制および解除の応答性に優れている。
【0054】
なお第2スローエア通路21の開閉をソレノイドバルブ23で行ったが、減速時に入力ポートで発生する負圧により作用するダイヤフラムによりバルブの開閉を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るキャブレタの断面図である。
【図2】同キャブレタの一部断面とした側面図である。
【図3】ソレノイドバルブ閉成時の同要部断面図である。
【図4】ソレノイドバルブ開成時の同要部断面図である。
【図5】燃料および空気の供給系の流れを示す模式図である。
【図6】制御系の概略図である。
【図7】従来のキャブレタの構成図である。
【符号の説明】
1…キャグレタ、2…キャブレタ本体ケース、3…主空気通路、4…円筒部、5…ピストンバルブ、6…ダイヤフラム、7…ピストン負圧室、8…ベンチュリ部、9…フロートケース、10…フロート室、11…メインノズル、12…スローノズル、13…メインエア通路、14…スローエア通路、15…バイパスポート、16…アイドルポート、17…フロート弁、18…スロットルバルブ、
21…第2スローエア通路、22…バルブカバー部材、23…ソレノイドバルブ、25…スプリング、
30…点火ユニット、31…イグニッションスイッチ、32…キルスイッチ、33,34…イグニッションコイル、35…スタータスイッチ、36…スタータマグネットコイル、37…ダイオード、38…クラッチスイッチ、39…サイドスタンドスイッチ、40…ニュートラルインジケータ、41…ダイオード、42…ニュートラルスイッチ、43…スロットルセンサ、44…パルスジェネレータ、45…車速センサ。
Claims (4)
- キャブレタ本体ケースの主空気通路と直交するピストンバルブ円筒部に摺動自在に嵌合するピストンバルブと、
主空気通路を開閉するスロットルバルブと、
供給される燃料を一時的に保持するフロート室と、
メインエア通路とメインジェットを介するメイン燃料通路により混合気を内燃機関に供給するメイン系混合気供給機構と、
前記スロットルバルブに対して主空気通路の上流側と下流側とにそれぞれ開口を有しスローエアジェットを介するスローエア通路とスロージェットを介するスロー燃料通路によりスロットル開度が全閉を含む小開度のときに内燃機関に混合気を供給するスロー系混合気供給機構とを備えるキャブレタにおいて、
前記スローエア通路における前記スロー燃料通路との接続点より上流側で前記スローエアジェットより下流側に連通された第2スローエア通路と、
前記第2スローエア通路の途中に介装され通路を開閉する制御弁とを備え、
前記第2スローエア通路と前記制御弁とが前記キャブレタ本体ケースに一体的に設けられ、
前記第2スローエア通路が前記ピストンバルブ円筒部に形成され、
前記制御弁が前記ピストンバルブ円筒部に一体的に取り付けられたことを特徴とするキャブレタの燃料供給規制装置。 - キャブレタにおける吸気通路の上方にピストン負圧室、下方にフロート室が配置され、
第1のスローエア通路がピストン負圧室からフロート室に向かい上下方向に形成され、
その近傍に前記第2スローエア通路と前記制御弁とが配置されることを特徴とする請求項1記載のキャブレタの燃料供給規制装置。 - 前記第1のスローエア通路に設けられる第1のスローエアジェットと前記第2スローエア通路に設けられる第2スローエアジェットは、前記ピストン負圧室のダイヤフラムの大気側室に臨んでいることを特徴とする請求項2記載のキャブレタの燃料供給規制装置。
- 排気管に触媒が設けられ、
点火ユニットの点火を制御するキルスイッチと連動して前記制御弁が駆動制御されることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの項記載のキャブレタの燃料供給規制装置。
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