JP5162333B2 - 汎用エンジンの吸気制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気道を有すると共に、それを開閉するスロットル弁を支持するスロットルボディに、スロットル弁より下流の吸気道に燃料を噴射する燃料噴射弁を取り付けた、汎用エンジンの吸気制御装置に関する。

車両用エンジンの吸気装置としては、特許文献１に記載されているように、スロットル弁の弁軸の一端部を支持するスロットルボディの第１側壁に、スロットル弁を開閉駆動するモータと、スロットル弁の開度を検出するスロットルセンサとを取り付け、また前記弁軸の他端部を支持するスロットルボディの第２側壁に、アクセル操作部材の操作量を検出するアクセルセンサを取り付け、第１及び第２側壁の上端部同士を連結するスロットルボディの第３側壁に、スロットル弁より下流の吸気道に燃料を噴射する燃料噴射弁を取り付けたものが知られている。この場合、アクセルセンサ及びスロットルセンサの検出信号に基づいてモータを作動してスロットル弁の開度を制御する電子制御ユニットは、車体又はエンジンに設けるのが一般的である。したがって、電子制御ユニットとモータ及びセンサとの各間が大きく離れており、その各間を電気的に接続するために長い配線が必要であった。

このような従来装置を過酷な条件下で使用される汎用エンジンの吸気制御装置に適用すると、配線上に支障を来す虞がある。
特開２００５−９８１７８号公報

本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、吸気制御要素間を電気的に接続する配線をスロットルボディ周りで完結し得るようにして、コンパクトで、しかも配線の大幅な短縮化が可能な汎用エンジンの吸気制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の汎用エンジンの吸気制御装置は、水平方向に延びてスロットル弁により開閉される吸気道を有すると共に該スロットル弁の弁軸の両端部を支持するスロットルボディが、汎用エンジンの一側に配設され、前記弁軸の一端部を支持するスロットルボディの第１側壁には、スロットル弁の開閉駆動するモータが、また前記弁軸の他端部を支持するスロットルボディの第２側壁には、スロットル弁の開度を検出するセンサユニットがそれぞれ取付けられてなる汎用エンジンの吸気制御装置であって、前記第１及び第２側壁の上端部同士を一体に連結するスロットルボディの上側壁には、スロットル弁より下流の吸気道に燃料を噴射する燃料噴射弁を、また前記第１及び第２側壁の下端部同士を一体に連結するスロットルボディの下側壁には、入力される設定エンジン回転数とセンサユニットの検出信号に応じてモータ及び燃料噴射弁の作動を制御する電子制御ユニットをそれぞれ取付け、前記モータの下端部および前記センサユニットの下端部には、その両下端部から各々下側に突出して前記電子制御ユニットを相互間に挟む第１及び第２カプラをそれぞれ形成すると共に、前記燃料噴射弁に第３カプラを形成し、前記電子制御ユニットの、前記第１及び第２カプラにそれぞれ臨む両側面の下部を、該電子制御ユニットの中央に向かって下側に傾斜した斜面に形成し、更に前記電子制御ユニットの、吸気道に沿う方向で一方側の端面には、該吸気道に沿う方向に延びる第４カプラを形成すると共に、この第４カプラに前記第１、第２及び第３カプラを第１、第２及び第３導線によりそれぞれ接続したことを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記センサユニットが、前記スロットル弁の開度の他、前記吸気道内の吸気温度及びブースト圧力を検出して、その検出信号を前記電子制御ユニットに入力することを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、エンジンの運転中、そのエンジン回転数を、電子制御ユニットに入力された設定回転数に自動的に制御することができる。しかも、吸気道を囲むスロットルボディの第１及び第２側壁並びに上、下側壁を全て有効に利用して、燃料噴射式汎用エンジンの吸気制御に不可欠な４要素、即ちモータ、センサユニット、燃料噴射弁及び電子制御ユニットを取り付けたので、該吸気制御装置のコンパクト化を図ることができる。しかも、上記４要素がスロットルボディに直接取り付けられることで、電子制御ユニットと、モータ、センサユニット及び燃料噴射弁との各間を電気的に接続する第１〜第３導線の大幅な短縮化を達成でき、過酷な条件下での汎用エンジンの運転中でも、配線上のトラブルを防ぐことができる。

本発明の第２の特徴によれば、吸気温度及びエンジン負荷の変動に応じてスロットル弁の開度及び燃料噴射弁の燃料噴射量を迅速に補正して、エンジン回転数の変動を抑えることができる。

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。

図１は本発明の吸気制御装置を備える汎用エンジンの斜視図、図２は上記吸気制御装置を吸気道の下流側から見た斜視図、図３は同吸気制御装置を吸気道の上流側から見た斜視図、図４は図２の４矢視図、図５は図３の５矢視図、図６は図４の６矢視図、図７は図４の７矢視図、図８は図４の８矢視図、図９は図４の９−９線断面図、図１０は図４の１０−１０線断面図である。

先ず、図１において、汎用エンジンＥは、下面に据え付けフランジ１ａを有するクランクケース１と、その一側部から略水平な姿勢（具体的にはやゝ上向きの姿勢）で突出するシリンダブロック２とを備えており、シリンダブロック２の頭部の横方向一側面にスロットルボディ３が取り付けられる。クランクケース１の直上には燃料タンク４、シリンダブロック２の直上には排気マフラ５がそれぞれ配設される。

さて、上記スロットルボディ３を含む吸気制御装置Ｃについて、図２〜図１０により以下に説明する。

図２〜図５及び図９において、スロットルボディ３は、前記シリンダブロック２の頭部の吸気ポートに連なる水平方向の吸気道１０を備えており、この吸気道１０はスロットル弁１１に開閉される。このスロットル弁１１はバタフライ型に構成されるもので、その弁軸１１ａは水平に配置されると共に、その両端部がスロットルボディ３の、吸気道１０を挟んで相対向する第１及び第２側壁３ａ，３ｂにより回転自在に支持される。

上記弁軸１１ａの一端部を支持するスロットルボディ３の第１側壁３ａには減速室１２が設けられ、この減速室１２に収容される減速ギヤ１３を介して弁軸１１ａを駆動するモータ１４と、このモータ１４を収容するモータハウジング１５とが第１側壁３ａにボルト１６により取り付けられる。

また弁軸１１ａの他端部を支持するスロットルボディ３の第２側壁３ｂには、スロットル弁１１の開度を検出するスロットルセンサ１７、スロットル弁１１より上流の吸気道１０内の温度を検出する吸気温センサ１８、スロットル弁１１より下流の吸気道１０内の圧力を検出するブースト圧力センサ３４等を備えるセンサユニット１９が取り付けられる。

前記モータハウジング１５の下端部及びセンサユニット１９の下端部には、後述する電子制御ユニット３０を相互間に挟むようにして各々下側に突出する通電用の第１及び第２カプラ２１，２２がそれぞれ形成される。

図２、図４、図８及び図１０に示すように、第１及び第２側壁３ａ，３ｂの上端部同士を一体に連結するスロットルボディ３の上側壁としての第３側壁３ｃには、スロットル弁１１より下流の吸気道１０に向かって斜めに開口する燃料噴射孔２５が設けられ、これに電磁式の燃料噴射弁２６が、その燃料噴射口を吸気道１０下流側に向けて装着される。この燃料噴射弁２６の燃料入口側端部に噴射弁ホルダ２７が嵌装される。この噴射弁ホルダ２７は一対のボス２７ａと、燃料噴射弁２６の燃料入口に連なる燃料ジョイント２７ｂとを一体に備えており、一対のボス２７ａは、上記第３側壁３ｃに形成される一対の耳片２８にボルト２９で固着される。こうして、燃料噴射弁２６は、第３側壁３ｃに取り付けられ、この燃料噴射弁２６の一側には通電用の第３カプラ２３が形成される。前記燃料ジョイント２７ｂには、図示しない燃料ポンプの吐出燃料を誘導する燃料導管が接続されるようになっている。

また図３〜図７に示すように、第１及び第２側壁３ａ，３ｂの下端部同士を一体に連結するスロットルボディ３の下側壁としての第４側壁３ｄには下方に突出する一対の支持壁３１が形成されており、これら支持壁３１に電子制御ユニット３０の上面から突出した取り付け部３２がボルト３３により固着される。こうして、電子制御ユニット３０は第４側壁３ｄに取り付けられる。この電子制御ユニット３０の、前記第１及び第２カプラ２１，２２にそれぞれ臨む両側面の下部は、図１〜図５から明らかなように、該電子制御ユニット３０の中央に向かって下側に傾斜した斜面３０ｓに形成される。また、この電子制御ユニット３０の、吸気道１０に沿う方向で一方側の端面には、吸気道１０に沿う方向に延びる通電用の第４カプラ２４が形成されており、この第４カプラ２４には、図５に示すように、第１、第２及び第３カプラ２１〜２３が第１、第２及び第３導線３５〜３７を介してそれぞれ接続される。さらに電子制御ユニット３０には、電源４１、エンジン回転数設定器４２及び、エンジンＥのエンジン回転数センサ４３にそれぞれ連なる第４〜第６導線３８〜４０が接続される。

而して、電子制御ユニット３０は、エンジンＥの運転中、エンジン回転数設定器４２から入力される設定回転数とセンサユニット１９から入力される各種検出信号とに基づいて、エンジンＥの回転数を、前記設定回転数に安定させるように、モータ１４を作動してスロットル弁１１の開度を制御し、また燃料噴射弁２６の燃料噴射量を制御する。特に、センサユニット１９は、スロットル弁１１の開度の他、吸気道１０内の吸気温度及びブースト圧力を検出して、その検出信号を電子制御ユニット３０に入力するので、電子制御ユニットは、吸気温度及びエンジン負荷の変動に応じてスロットル弁１１の開度及び燃料噴射弁２６の燃料噴射量を迅速に補正して、エンジン回転数の変動を抑えることができる。

このように、本発明の汎用エンジンの吸気制御装置Ｃでは、吸気道１０を囲むスロットルボディ３の第１〜第４側壁３ａ〜３ｄを全て有効に利用して、燃料噴射式汎用エンジンＥの吸気制御に不可欠な４要素、即ちモータ１４、センサユニット１９、燃料噴射弁２６及び電子制御ユニット３０を取り付けたので、該吸気制御装置Ｃのコンパクト化を図ることができる。しかも、上記４要素１４，１９，２６，３０がスロットルボディ３に直接取り付けられることで、電子制御ユニット３０と、モータ１４、センサユニット１９及び燃料噴射弁２６との各間を電気的に接続する第１〜第３導線３５〜３７大幅な短縮化を達成でき、過酷な条件下での汎用エンジンＥの運転中でも、配線上のトラブルを防ぐことができる。

本発明は上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。例えば、本発明の吸気制御装置は、クランク軸を水平方向に配置するホリゾンタル型汎用エンジンにも、またクランク軸を鉛直方向に配置するバーチカル型汎用エンジンにも適用が可能である。

本発明の吸気制御装置を備える汎用エンジンの斜視図。 上記吸気制御装置を吸気道の下流側から見た斜視図。 同吸気制御装置を吸気道の上流側から見た斜視図。 図２の４矢視図。 図２の５矢視図。 図４の６矢視図。 図４の７矢視図。 図４の８矢視図。 図４の９−９線断面図。 図４の１０−１０線断面図。

Ｃ・・・・・・・吸気制御装置
Ｅ・・・・・・・汎用エンジン
３・・・・・・・スロットルボディ
３ａ・・・・・・スロットルボディの第１側壁
３ｂ・・・・・・同第２側壁
３ｃ・・・・・・同第３側壁（上側壁）
３ｄ・・・・・・同第４側壁（下側壁）
１０・・・・・・吸気道
１１・・・・・・スロットル弁
１１ａ・・・・・スロットル弁の弁軸
１４・・・・・・モータ
１７・・・・・・スロットルセンサ
１８・・・・・・吸気温センサ
１９・・・・・・センサユニット
２１〜２４・・・第１〜第４カプラ
３４・・・・・・ブースト圧力センサ
２６・・・・・・燃料噴射弁
３０・・・・・・電子制御ユニット
３０ｓ・・・・・斜面
３５・・・・・・第１導線
３６・・・・・・第２導線
３７・・・・・・第３導線

Claims (2)

1. 水平方向に延びてスロットル弁（１１）により開閉される吸気道（１０）を有すると共に該スロットル弁（１１）の弁軸（１１ａ）の両端部を支持するスロットルボディ（３）が、汎用エンジン（Ｅ）の一側に配設され、前記弁軸（１１ａ）の一端部を支持するスロットルボディ（３）の第１側壁（３ａ）には、スロットル弁（１１）の開閉駆動するモータ（１４）が、また前記弁軸（１１ａ）の他端部を支持するスロットルボディ（３）の第２側壁（３ｂ）には、スロットル弁（１１）の開度を検出するセンサユニット（１９）がそれぞれ取付けられてなる汎用エンジンの吸気制御装置であって、
   前記第１及び第２側壁（３ｂ）の上端部同士を一体に連結するスロットルボディ（３）の上側壁（３ｃ）には、スロットル弁（１１）より下流の吸気道（１０）に燃料を噴射する燃料噴射弁（２６）を、また前記第１及び第２側壁（３ｂ）の下端部同士を一体に連結するスロットルボディ（３）の下側壁（３ｄ）には、入力される設定エンジン回転数とセンサユニット（１９）の検出信号に応じてモータ（１４）及び燃料噴射弁（２６）の作動を制御する電子制御ユニット（３０）をそれぞれ取付け、
   前記モータ（１４）の下端部および前記センサユニット（１９）の下端部には、その両下端部から各々下側に突出して前記電子制御ユニット（３０）を相互間に挟む第１及び第２カプラ（２１，２２）をそれぞれ形成すると共に、前記燃料噴射弁（２６）に第３カプラ（２３）を形成し、
   前記電子制御ユニット（３０）の、前記第１及び第２カプラ（２１，２２）にそれぞれ臨む両側面の下部を、該電子制御ユニット（３０）の中央に向かって下側に傾斜した斜面（３０ｓ）に形成し、
   更に前記電子制御ユニット（３０）の、吸気道（１０）に沿う方向で一方側の端面には、該吸気道（１０）に沿う方向に延びる第４カプラ（２４）を形成すると共に、この第４カプラ（２４）に前記第１、第２及び第３カプラ（２１〜２３）を第１、第２及び第３導線（３５〜３７）によりそれぞれ接続したことを特徴とする、汎用エンジンの吸気制御装置。
2. 請求項１記載の汎用エンジンの吸気制御装置において、
   前記センサユニット（１９）が、前記スロットル弁（１１）の開度の他、前記吸気道（１０）内の吸気温度及びブースト圧力を検出して、それら検出信号を前記電子制御ユニット（３０）に入力することを特徴とする、汎用エンジンの吸気制御装置。

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