JPS631456B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジン（例えば２サイクルエンジン
がオーバーランしないように、エンジンが設定回
転数に達すると電磁バルブを働かせてエンジンの
吸気通路へ余分の燃料を注入することによつて、
空燃比を変え、燃焼を抑制する機構である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In order to prevent an engine (for example, a two-stroke engine) from overrunning, the present invention operates a solenoid valve to inject extra fuel into the intake passage of the engine when the engine reaches a set rotation speed. Then,
This is a mechanism that changes the air-fuel ratio and suppresses combustion.

例えば乗物に於ては、一般に気化器の絞り弁を
操縦者が任意に操作することによつて好ましい操
縦性を得ているが、若しエンジンのオーバーラン
を制御するため、その乗物に絞り弁の開度をエン
ジン回転速度との関連で自動的に制御する方式の
調速装置を使用すると、絞り弁操作の任意性が制
限されるため、操縦者にとつてはエンジン回転速
度制御の自由度が少なくなり、従つて操縦性が悪
くなる。そこで従来エンジン回転速度が設定値に
達すると点火系統をアースすることにより点火栓
を無効にするオーバーラン防止機構も提案されて
いるが、その場合は火花を発生させない期間にか
なりの量の未燃混合気が排気系路内に排出され、
それが排気系路内で爆発する場合があり、実用で
きる範囲に制約がある。 For example, in vehicles, favorable maneuverability is generally obtained by the operator arbitrarily operating the throttle valve of the carburetor. If a speed governor is used that automatically controls the opening of the throttle valve in relation to the engine speed, the operator's freedom in controlling the engine speed will be limited because the arbitrariness of the throttle valve operation will be limited. is reduced, resulting in poor maneuverability. Conventionally, an overrun prevention mechanism has been proposed that disables the ignition plug by grounding the ignition system when the engine speed reaches a set value, but in this case, a considerable amount of unburned water is generated during the period when no spark is generated. The mixture is discharged into the exhaust system,
It may explode in the exhaust system, which limits its practical use.

本発明はエンジンの燃焼速度が混合気濃度の増
加につれて減少する点に着目し、エンジンが設定
回転数に達すると電磁弁によつて直ちに吸気通路
内に過剰燃料を注入し、回転数が上記設定値以上
の範囲内にある間中断続的に過剰燃料を注入する
ようにしたエンジンのオーバーラン防止機構に関
し、特に電磁弁の制御回路に特徴を有するもの
で、図面に関連して説明すると次の通りである。 The present invention focuses on the fact that the combustion speed of an engine decreases as the mixture concentration increases, and when the engine reaches a set rotation speed, excess fuel is immediately injected into the intake passage using a solenoid valve, and the rotation speed is increased to the above-mentioned setting. Regarding the engine overrun prevention mechanism that intermittently injects excess fuel while the fuel is within the range above the specified value, it is particularly characterized by the control circuit of the solenoid valve, and will be explained in conjunction with the drawings as follows. That's right.

第１図は本発明によるオーバーラン防止機構の
ブロツク図、第２図は具体的な回路図である。 FIG. 1 is a block diagram of an overrun prevention mechanism according to the present invention, and FIG. 2 is a specific circuit diagram.

第１図中Ａはパルス信号検出部、Ｂはスイツチ
回路、Ｃは積分回路、Ｄは判別回路、Ｅはスイツ
チ回路、Ｆは電磁弁、Ｇはバツテリーである。 In FIG. 1, A is a pulse signal detection section, B is a switch circuit, C is an integration circuit, D is a discrimination circuit, E is a switch circuit, F is a solenoid valve, and G is a battery.

第２図に於て発電コイル１はエンジンにより駆
動される磁石式発電機のCDI点火方式マグネトー
が従来から備えている点灯用又は充電用のコイル
で、フライホイールの磁石が回転することにより
エンジンの回転数の変化と共に変化する信号（オ
ーバーラン検出用電圧）が得られる。２は抵抗、
３はツエナーダイオード、４はSCR、５はコン
デンサ、６は抵抗、７はツエナーダイオード、
８，９はトランジスタ、１０，１１は抵抗、１２
は電磁弁ソレノイド、１３はバツテリー、１４は
イグニシヨンスイツチ、１５は抵抗である。 In Fig. 2, the generator coil 1 is a lighting or charging coil that is conventionally provided in the CDI ignition type magneto of the magneto generator driven by the engine. A signal (voltage for overrun detection) that changes as the rotation speed changes is obtained. 2 is resistance,
3 is a Zener diode, 4 is an SCR, 5 is a capacitor, 6 is a resistor, 7 is a Zener diode,
8, 9 are transistors, 10, 11 are resistors, 12
1 is a solenoid valve solenoid, 13 is a battery, 14 is an ignition switch, and 15 is a resistor.

次に第２図に示す回路の動作を説明する。先ず
スイツチ１４をオン（ON）すると、バツテリー
１３の陽極から、抵抗６、コンデンサ５、バツテ
リー１３の陰極の回路に通電し、コンデンサ５が
充電される。コンデンサ５の充電電圧がツエナー
ダイオード７のツエナー電圧になるとトランジス
タ８がONする。トランジスタ８がONするとト
ランジスタ９のベースに電流が流れなくなり、ト
ランジスタ９のコレクタ・エミツタ間はオフ
（OFF）される。エンジンが始動されるとエンジ
ン回転数に比例した信号が抵抗２、ツエナーダイ
オード３、SCR４のゲートに加わり、SCR４は
ONする。 Next, the operation of the circuit shown in FIG. 2 will be explained. First, when the switch 14 is turned on, electricity is passed from the anode of the battery 13 to the circuit including the resistor 6, the capacitor 5, and the cathode of the battery 13, and the capacitor 5 is charged. When the charging voltage of the capacitor 5 reaches the Zener voltage of the Zener diode 7, the transistor 8 turns on. When transistor 8 is turned on, no current flows to the base of transistor 9, and the collector-emitter of transistor 9 is turned off. When the engine is started, a signal proportional to the engine speed is applied to resistor 2, Zener diode 3, and the gate of SCR4, and SCR4
Turn on.

第３図によつて説明すると、エンジンの回転数
が低い時にはコンデンサ５に蓄積される電圧は信
号数が少ないために点線のように電位が高くなる
まで蓄積される。そしてこの低回転で蓄積される
電位ではツエナーダイオード７が働きトランジス
タ８はONするので、トランジスタ９はOFFにな
り、電磁弁のソレノイド１２には通電されないの
で電磁弁閉である。この電磁弁は後述する如く、
燃料タンクと吸気通路の間に設けた過剰燃料供給
通路に設けてあり、従つて電磁弁閉の間中エンジ
ンには過剰燃料は供給されない。 Referring to FIG. 3, when the engine speed is low, the voltage accumulated in the capacitor 5 is accumulated until the potential becomes high as shown by the dotted line because the number of signals is small. At this potential accumulated at low rotation, the Zener diode 7 acts and the transistor 8 is turned on, so the transistor 9 is turned off and the solenoid 12 of the solenoid valve is not energized, so the solenoid valve is closed. As described later, this solenoid valve is
It is provided in an excess fuel supply passage provided between the fuel tank and the intake passage, so that excess fuel is not supplied to the engine while the solenoid valve is closed.

次にエンジン回転が上昇してくると、エンジン
の回転信号が増してくるためコンデンサ５に蓄積
される電位が第３図実線のように低くなり、ツエ
ナーダイオード７のツエナー電圧以下になるとト
ランジスタ８はOFFになり、トランジスタ９は
ONする。このために電磁弁のソレノイド１２が
通電され、電磁弁開となつて前記過剰燃料供給通
路をへて余分な混合燃料がエンジンに供給され、
エンジンの燃焼速度が減少し、エンジンのオーバ
ーランが防止されることになる。 Next, as the engine speed increases, the engine speed signal increases, so the potential accumulated in the capacitor 5 becomes low as shown by the solid line in FIG. turns off, transistor 9
Turn on. For this purpose, the solenoid 12 of the solenoid valve is energized, the solenoid valve is opened, and excess mixed fuel is supplied to the engine through the excess fuel supply passage.
The combustion rate of the engine will be reduced and engine overrun will be prevented.

本発明をクランク室圧縮式２サイクルエンジン
に適用した場合を第４図に示す。 FIG. 4 shows a case where the present invention is applied to a crank chamber compression type two-stroke engine.

第４図中１６は２サイクルエンジンのシリンダ
ブロツク、１７は吸気孔、１８は排気孔、１９は
ピストン、２０は燃焼室、２１はクランクケー
ス、２２はクランク軸、２３はコネクテイングロ
ツド、２４はクランク室である。 In Fig. 4, 16 is a cylinder block of a two-stroke engine, 17 is an intake hole, 18 is an exhaust hole, 19 is a piston, 20 is a combustion chamber, 21 is a crankcase, 22 is a crankshaft, 23 is a connecting rod, 24 is the crank chamber.

２５はダイヤフラム式気化器、２６は気化器内
部の吸気通路、２７はスロツトル弁、２８はチヨ
ーク弁で、吸気通路２６の一端は吸気孔１７に連
通し、他端はエアクリーナ２９に連通している。
３０は燃料タンク、３１は燃料供給管、３２は燃
料戻し管で、戻し管３２の途中に三方弁式の電磁
弁Ｆが配置され、電磁弁Ｆと燃料タンク３０の間
の戻し管３２′は戻し管３２と通常連通している。
電磁弁Ｆ内に於て、戻し燃料通路から弁体３３を
介し過剰燃料供給管３４が分岐し、その先端は吸
気通路２６の上壁の内、スロツトル弁２７と吸気
孔１７の間の部分に開口している。弁体３３はソ
レノイド１２に通電されていない時は燃料供給管
３４と戻し管３２間を遮断している。 25 is a diaphragm type carburetor, 26 is an intake passage inside the carburetor, 27 is a throttle valve, and 28 is a choke valve, one end of the intake passage 26 communicates with the intake hole 17, and the other end communicates with an air cleaner 29. .
30 is a fuel tank, 31 is a fuel supply pipe, 32 is a fuel return pipe, a three-way valve type solenoid valve F is arranged in the middle of the return pipe 32, and a return pipe 32' between the solenoid valve F and the fuel tank 30 is It is normally in communication with the return pipe 32.
In the electromagnetic valve F, an excess fuel supply pipe 34 branches from the return fuel passage via a valve body 33, and its tip is connected to a portion of the upper wall of the intake passage 26 between the throttle valve 27 and the intake hole 17. It's open. The valve body 33 cuts off the fuel supply pipe 34 and the return pipe 32 when the solenoid 12 is not energized.

気化器２５は例えばクランク室２４内の圧力変
動により作動するダイヤフラム式ポンプを内蔵し
ており、上記ポンプの吸入口３６に供給管３１が
接続されている。又気化器２５はメインノズル３
７に連通した調圧ダイヤフラム室（燃料室）を備
え、前述のダイヤフラム式ポンプで加圧された燃
料は、調圧ダイヤフラム室内を一定圧に保つべく
同室へ供給され、余分の燃料は戻し口３８から戻
し管３２、電磁弁Ｆ、戻し管３２′を経て燃料タ
ンク３０に戻されるようになつており、このよう
な気化器２５は従来一般に採用されている。 The carburetor 25 incorporates, for example, a diaphragm pump that is activated by pressure fluctuations in the crank chamber 24, and a supply pipe 31 is connected to an inlet port 36 of the pump. Also, the vaporizer 25 is the main nozzle 3
The fuel chamber is provided with a pressure regulating diaphragm chamber (fuel chamber) communicating with the pressure regulating diaphragm chamber (fuel chamber), and the fuel pressurized by the aforementioned diaphragm type pump is supplied to the pressure regulating diaphragm chamber to maintain a constant pressure inside the pressure regulating diaphragm chamber. The fuel is then returned to the fuel tank 30 via a return pipe 32, a solenoid valve F, and a return pipe 32', and such a carburetor 25 has been commonly employed in the past.

エンジン運転中ピストン１９が上昇するクラン
ク室吸入行程には、気化器２５で形成された混合
気が吸気孔１７を経てクランク室２４内に吸入さ
れ、次にピストン１９が下降する行程に於て吸気
孔１７がピストン１９により閉塞されると、クラ
ンク室２４内の混合気はピストン１９により予圧
され、図示されていない掃気孔がピストン１９に
より開放されると燃焼室２０内に供給され、燃焼
室２０内の燃焼ガスを排気孔１８側へ排出する。
そして次にピストン１９が上昇する行程に於て燃
焼室２０内の混合気は圧縮され、点火栓（図示せ
ず）から供給される火花により爆発燃焼する。ピ
ストン１９の上下運動によりクランク室２４内に
発生する圧力変動により気化器２５内のポンプが
作動し、燃料タンク３０内の燃料は供給管３１を
経て気化器２５内に吸入され、内部の調圧ダイヤ
フラム室を経てメインノズル３７から吸気通路２
６内に吸出される。気化器２５で発生した余分の
燃料は加圧状態のまま戻し管３２、電磁弁Ｆ、戻
し管３２′を経てタンク３０に戻される。 During engine operation, the air-fuel mixture formed in the carburetor 25 is sucked into the crank chamber 24 through the intake hole 17 during the crank chamber suction stroke in which the piston 19 ascends, and then in the stroke in which the piston 19 descends, the air-fuel mixture is sucked into the crank chamber 24. When the hole 17 is closed by the piston 19, the air-fuel mixture in the crank chamber 24 is pre-pressurized by the piston 19, and when a scavenging hole (not shown) is opened by the piston 19, it is supplied into the combustion chamber 20, and the mixture is supplied into the combustion chamber 20. The combustion gas inside is discharged to the exhaust hole 18 side.
Then, during the next upward stroke of the piston 19, the air-fuel mixture in the combustion chamber 20 is compressed, and explodes and burns due to a spark supplied from a spark plug (not shown). The pump in the carburetor 25 is actuated by the pressure fluctuations generated in the crank chamber 24 due to the vertical movement of the piston 19, and the fuel in the fuel tank 30 is sucked into the carburetor 25 through the supply pipe 31, and the internal pressure is regulated. From the main nozzle 37 through the diaphragm chamber to the intake passage 2
It is sucked out within 6. Excess fuel generated in the carburetor 25 is returned to the tank 30 in a pressurized state through the return pipe 32, the solenoid valve F, and the return pipe 32'.

エンジンが設定回転数に達しオーバーランを開
始すると、電磁弁Ｆのソレノイド１２に通電され
るため弁体３３がソレノイド１２内に吸入され、
戻し管３２，３２′間が遮断され、戻し管３２と
過剰燃料供給管３４が連通して戻し燃料は戻し管
３２、供給管３４を経て吸気通路２６内に注入さ
れる。これにより空燃比が減少し、混合気濃度が
増加するため燃焼室２０内に於ける燃焼速度も減
少し、エンジン回転数は急速に低下する。エンジ
ン回転数が上記設定回転数より低下するとソレノ
イド１２に対する通電が停止し、戻し管３２と供
給管３４間が遮断されるため過剰燃料の供給も停
止する。このようにしてエンジンのオーバーラン
は自動的に抑制される。 When the engine reaches the set rotation speed and starts overrunning, the solenoid 12 of the solenoid valve F is energized, so the valve body 33 is sucked into the solenoid 12.
The return pipes 32 and 32' are cut off, the return pipe 32 and the excess fuel supply pipe 34 communicate with each other, and the return fuel is injected into the intake passage 26 through the return pipe 32 and the supply pipe 34. As a result, the air-fuel ratio decreases and the air-fuel mixture concentration increases, so the combustion speed in the combustion chamber 20 also decreases, and the engine speed rapidly decreases. When the engine rotation speed falls below the set rotation speed, the energization to the solenoid 12 is stopped, and the connection between the return pipe 32 and the supply pipe 34 is cut off, so that the supply of excess fuel is also stopped. In this way, engine overrun is automatically suppressed.

以上説明したように本発明によれば、直流電源
により抵抗を介して充電されるコンデンサと、エ
ンジンにより駆動される磁石式発電機の出力が一
定電圧を越えた時に作動して前記コンデンサの電
荷を放電させる第１のスイツチ回路と、前記コン
デンサの端子電圧が一定電圧以下の時に作動して
前記磁石式発電機とは別の電源から前記電磁弁に
通電する第２のスイツチ回路とを設けたので、磁
石式発電機の例えば出力変動等の影響を一切受け
ることなく極めて精度良く電磁弁の開閉を制御で
きると共に、磁石式発電機の仕様が変つても制御
回路は共通に使用できる。即ち、コンデンサは磁
石式発電機とは別の直流電源により一定電流で充
電されるので、コンデンサの端子電圧は第１のス
イツチのオフ期間によつて定まる。従つてコンデ
ンサの端子電圧は磁石式発電機の出力電圧とは関
係無くその周波数によつて決まるので、磁石式発
電機の例えば出力電圧の変動等に影響を受けるこ
となく、正確に電磁弁を制御でき、制御精度の向
上を図ることができる。又第１のスイツチ回路は
作動のための磁石式発電機からの一定電圧を小さ
な電圧に設定できるので、磁石式発電機の仕様変
更による出力電圧の変化には影響を受けず、しか
も電磁弁には磁石式発電機とは別の電源から通電
しているので、この点でも磁石式発電機の仕様変
更による出力電圧の変化には影響を受けない。従
つて磁石式発電機の仕様には関係なく同一の制御
回路を使用でき、互換性に優れ、量産効果を期待
できる。しかも第２のスイツチ回路を、コンデン
サにカソードが接続されたツエナーダイオード
と、このツエナーダイオードのアノードに制御端
子が接続された第１のトランジスタと、この第１
のトランジスタの出力端子に制御端子が接続され
かつ電磁弁に出力端子が接続された第２のトラン
ジスタとからなる構成としたので、第１のトラン
ジスタの制御端子にはコンデンサの端子電圧がツ
エナーダイオードを介して供給され、したがつて
ツエナーダイオードの定電圧を適当に選定するこ
とにより、第１のトランジスタは作動時には常に
飽和領域で作動し、このため第２のトランジスタ
も作動時には常に飽和領域で作動するので、温度
などの各種条件に左右されることなく常に動作点
が一定しており、制御精度が非常に優れている。 As explained above, according to the present invention, when the output of a capacitor charged by a DC power source via a resistor and the output of a magnetic generator driven by an engine exceeds a certain voltage, the electric charge of the capacitor is removed. A first switch circuit for discharging and a second switch circuit for operating when the terminal voltage of the capacitor is below a certain voltage and for energizing the solenoid valve from a power source different from the magnetic generator. The opening and closing of the solenoid valve can be controlled with extremely high accuracy without being affected by, for example, output fluctuations of the magnet generator, and the control circuit can be used in common even if the specifications of the magnet generator change. That is, since the capacitor is charged with a constant current by a DC power supply separate from the magnetic generator, the terminal voltage of the capacitor is determined by the off period of the first switch. Therefore, the terminal voltage of the capacitor is determined by its frequency, regardless of the output voltage of the magnet generator, so the solenoid valve can be controlled accurately without being affected by, for example, fluctuations in the output voltage of the magnet generator. This makes it possible to improve control accuracy. In addition, the first switch circuit can set the constant voltage from the magnetic generator to a small voltage for operation, so it is not affected by changes in the output voltage due to changes in the specifications of the magnetic generator. Since it is powered from a power source separate from that of the magnet generator, it is not affected by changes in the output voltage due to changes in the specifications of the magnet generator. Therefore, regardless of the specifications of the magnetic generator, the same control circuit can be used, resulting in excellent compatibility and the potential for mass production. Moreover, the second switch circuit includes a Zener diode whose cathode is connected to a capacitor, a first transistor whose control terminal is connected to the anode of the Zener diode, and a first transistor whose control terminal is connected to the anode of the Zener diode.
Since the second transistor has a control terminal connected to the output terminal of the transistor and a second transistor whose output terminal is connected to the solenoid valve, the capacitor terminal voltage is connected to the Zener diode at the control terminal of the first transistor. Therefore, by suitably selecting the constant voltage of the Zener diode, the first transistor always operates in the saturation region during operation, and therefore the second transistor also always operates in the saturation region during operation. Therefore, the operating point is always constant regardless of various conditions such as temperature, and the control accuracy is extremely high.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明によるオーバーラン防止機構の
ブロツク図、第２図は具体的な回路図、第３図は
コンデンサ充電電圧を示すグラフ、第４図は本発
明を適用した２サイクルエンジンの縦断面略図で
ある。１……発電コイル、４……SCR（スイツチ
機構）、３４……過剰燃料供給管、Ｆ……電磁弁。 Fig. 1 is a block diagram of the overrun prevention mechanism according to the present invention, Fig. 2 is a specific circuit diagram, Fig. 3 is a graph showing capacitor charging voltage, and Fig. 4 is a longitudinal cross-section of a two-stroke engine to which the present invention is applied. It is a schematic diagram. 1... Generator coil, 4... SCR (switch mechanism), 34... Excess fuel supply pipe, F... Solenoid valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ エンジンの過回転時に電磁弁を開いて回転抑
制用過剰燃料をエンジンに注入するエンジンのオ
ーバーラン防止機構において、直流電源により抵
抗を介して充電されるコンデンサと、エンジンに
より駆動される磁石式発電機の出力が一定電圧を
越えたときに作動して前記コンデンサの電荷を放
電させる第１のスイツチ回路と、前記コンデンサ
の端子電圧が一定電圧以下のときに作動して前記
磁石式発電機とは別の電源から前記電磁弁に通電
する第２のスイツチ回路とを設け、エンジンの過
回転時に前記電磁弁が開く構成とし、前記第２の
スイツチ回路は、前記コンデンサにカソードが接
続されたツエナーダイオードと、このツエナーダ
イオードのアノードに制御端子が接続された第１
のトランジスタと、この第１のトランジスタの出
力端子に制御端子が接続されかつ前記電磁弁に出
力端子が接続された第２のトランジスタとからな
る構成としたことを特徴とするエンジンのオーバ
ーラン防止機構。1. The engine overrun prevention mechanism, which opens a solenoid valve when the engine overspeeds and injects excess fuel into the engine to suppress rotation, uses a capacitor that is charged via a resistor by a DC power source and a magnetic power generator that is driven by the engine. The first switch circuit operates when the output of the machine exceeds a certain voltage to discharge the electric charge of the capacitor, and the magnetic generator operates when the terminal voltage of the capacitor is below a certain voltage. A second switch circuit is provided that supplies power to the solenoid valve from another power source, and the solenoid valve opens when the engine overspeeds, and the second switch circuit includes a Zener diode whose cathode is connected to the capacitor. and a first circuit whose control terminal is connected to the anode of this Zener diode.
an overrun prevention mechanism for an engine, characterized in that it is configured to include a transistor, and a second transistor, the control terminal of which is connected to the output terminal of the first transistor, and the output terminal of which is connected to the electromagnetic valve. .