JP2006070788A - 単気筒用のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置 - Google Patents

Abstract

【目的】エアスクリュー通路、スタータ通路内への吹き返し燃料の流入を阻止し、安定した機関のアイドリング運転を得る。
【構成】絞り弁４より下流側の吸気通路２ａに向けて単一のアイドル空気制御通路５を開口する。
アイドル空気制御通路５の上流側通路５ａより、スタータ通路６とエアスクリュー通路７とを独立して分岐する。
スタータ通路６の上流側は大気に連絡され、下流はアイドル空気制御通路５の上流側通路５ａに連絡され、スタータ通路６に該通路の開口面積を制御する始動開閉弁１０が配置される。
又、エアスクリュー通路７の上流側は大気に連絡され、下流はアイドル空気制御通路５の上流側通路５ａに連絡され、エアスクリュー通路に該通路の開口面積を制御するエアスクリュー１１が螺着される。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料を燃料ポンプによって昇圧し、この昇圧された燃料を、燃料噴射弁を介して機関へ供給する燃料噴射装置に用いられるスロットルボデーに関し、そのうち特に単気筒用の機関に用いられる単一のスロットルボデーであって且つ機関のアイドル時において、機関へ供給されるアイドル空気の制御装置に関する。

機関のアイドル時において、機関へ供給されるアイドル空気は、熱間時を含む通常温度領域において供給される通常アイドル空気と、機関雰囲気温度の低温度領域において供給されるファーストアイドル空気とに区分される。
すなわち、機関の通常温度領域において、機関は、通常アイドル空気によって所定のアイドリング運転が行なわれる。
又、機関の低温度領域において、機関の始動時には、通常アイドル空気に比較して増量されたファーストアイドル空気が供給され、アイドリング運転に比較して高い回転数をもって機関の低温始動（ファーストアイドリング運転）が行なわれる。
具体的に前記通常アイドル空気の供給と、ファーストアイドル空気の供給と、は図２に示されるアイドルスピードコントロール装置によって行なわれる。
図によって説明すると、２０は単気筒用の機関へ吸気管（図示せず）を介して接続される単一のスロットルボデーであり、内部には吸気通路２１が貫通して穿設され、該吸気通路は絞り弁軸２２に取着された絞り弁２３によって開閉制御される。
２４は絞り弁２３を迂回し、下流が絞り弁２３より下流側の吸気通路２１ａ内に開口し、上流が絞り弁２３より上流側の吸気通路２１ｂに開口するエアスクリュー通路であり、エアスクリュー通路２４内を流れる空気は、エアスクリュー２５を螺動させ、エアスクリュー通路２４の開口面積を可変調整することによって制御される。
すなわち、エアスクリュー２５が図において下方向へ移動調整されることで、エアスクリュー通路２４の開口面積が減少されてエアスクリュー通路２４を流れる空気量を減少でき、エアスクリュー２５が上方向へ移動調整されることでエアスクリュー通路２４の開口面積を増加できて、エアスクリュー通路２４を流れる空気量を増加できる。
かかるエアスクリュー通路２４は、熱間時を含む通常温度領域において、機関へ供給される通常アイドル空気の制御に用いられる。

２６は絞り弁２３を迂回し、下流が絞り弁２３より下流側の吸気通路２１ａ内に開口し、上流が絞り弁２３より上流側の吸気通路２１ｂに開口するスタータ通路であり、このスタータ通路２６は、前記エアスクリュー通路と別に穿設される。
このスタータ通路２６内を流れる空気は、内部にワックス等の熱膨縮材料が封入された駆動部材２７によって移動操作される始動開閉弁２８が、スタータ通路２６の開口面積を可変調整することによって制御される。
すなわち、機関雰囲気温度が一定温度以下の低温度状態において、熱膨縮材料はその体積を減少させ、駆動部材２７の作動杆２７ａは図において下方へ移動し、これと同期して始動開閉弁２８が下方へ移動してスタータ通路２６の開口面積を増加する。
而して、エアスクリュー通路２４から供給される通常アイドル空気に加え、スタータ通路２６から絞り弁２３より下流側の吸気通路２１ａに向けてファーストアイドル空気が供給され、これによって低温度状態における機関の始動（ファーストアイドリング運転）を行なうことができる。
一方、機関雰囲気温度が一定温度より高い状態において、熱膨縮材料はその体積を膨張させ、駆動部材２７の作動杆２７ａは図において上方へ移動し、これと同期して始動開閉弁２８もまた上方へ移動してスタータ通路２６を閉塞する。
以上によると、スタータ通路２６から絞り弁２３より下流側の吸気通路２１ａ内にファーストアイドル空気が供給されることがなく絞り弁２３より下流側の吸気通路２１ａには、エアスクリュー通路２４から通常アイドル空気が供給され、これによって一定温度より高い状態における機関の始動が行なわれる。
すなわち、機関の雰囲気温度が、熱間時を含む通常温度領域にあっては、機関の始動時及びアイドル運転はエアスクリュー通路２４から供給される通常アイドル空気によって行なわれる。一方機関の低温度領域において、機関の始動及びその後の暖機運転はエアスクリュー通路２４から供給される通常アイドル空気に、スタータ通路２６から供給されるファーストアイドル空気が付加され、この増量された空気によって行なわれる。

かかる従来のアイドルスピードコントロール装置によると、スタータ通路２６及びエアスクリュー通路２４を構成する全ての通路（これは始動開閉弁２８、エアスクリュー２５によって区分される上、下流の通路をいう）が別に形成されることから通路設計の自由度が低く、且つその加工工数を削減できない。
又、絞り弁２３より下流側の吸気通路２１ａにはスタータ通路２６とエアスクリュー通路２４とが開口するもので、エアスクリュー通路２４にあっては機関の運転中において常時空気流れが発生するもののスタータ通路２６にあっては機関の運転中において機関の雰囲気温度が一定以上に上昇した状態で空気流れは遮断される。
一方、機関の運転中において、図示せぬ燃料噴射弁から下流側の吸気通路２１ａ内に噴射される燃料の一部は、機関によって上流側の吸気通路２１ｂ方向へ吹き返されることがあり、この吹き返された燃料が空気流れのないスタータ通路２６内に進入して滞留することがある。
これは、特にスタータ通路２６の吸気通路２１ａ内への開口が重力方向における下方開口時に顕著にあらわれる。
そして、このスタータ通路２６に滞留する燃料がある程度蓄積された状態で吸気通路２１ａ内に吸出されると機関へ向かう混合気濃度が一時的に変化することがあり、特に吸入空気量が他の運転領域に比較して少ない機関のアイドリング運転時における回転変動をもたらす。
又、始動開閉弁２８を摺動自在に支持する始動開閉弁案内筒２８ａ及びエアスクリュー２５を螺着する為のエアスクリューネジ孔２５ａを同一断面上であって且つ同一方向に向けて並列して形成できない。
これは特に下流側のスタータ通路２６ａ、と下流側のエアスクリュー通路２４ａとが別々に形成されることによる。
以上によるとエアスクリュー２５及び始動開閉弁２８を含む駆動部材２７の組立性を向上できない。

本発明になる単気筒用のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置は、前記課題に鑑み成されたもので、燃料噴射弁より吸気通路内へ噴射された燃料が吹き返えされることによって、エアスクリュー通路、スタータ通路に達したとしても、この吹き返えし燃料がそれらの通路に滞留して混合気濃度が一時的に濃くなることを抑止し、特に機関のアイドリング運転時における回転変動を抑止することを目的とする。
又、エアスクリュー通路及びスタータ通路の通路設計の自由度を高めるとともにそれら通路に配置されるエアスクリュー及び駆動部材を含む始動開閉弁の組立性及びメンテナンス性を向上することを他の目的とする。

本発明になる単気筒用のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置は、前記目的達成の為に、内部を吸気通路が貫通して穿設され、該吸気通路が絞り弁軸に取着された絞り弁にて開閉されるスロットルボデーを備え、
絞り弁より下流側の吸気通路に向けて単一のアイドル空気制御通路を開口するとともに該アイドル空気制御通路の上流側通路より、
絞り弁より上流側の吸気通路に向かうスタータ通路とエアスクリュー通路とを独立して分岐し、該スタータ通路に駆動部材にてスタータ通路の開口面積を制御する始動開閉弁を配置するとともにエアスクリュー通路にエアスクリュー通路の開口面積を制御するエアスクリューを配置したことを第１の特徴とする。

更に本発明は、前記第１の特徴に加え、前記スタータ通路に、始動開閉弁を摺動案内する始動開閉弁案内筒が連設されるとともにエアスクリュー通路にエアスクリューを螺着するエアスクリューネジ孔が連設され、前記始動開閉弁案内筒の長手軸心線とエアスクリューネジ孔の長手軸心線を並行にして且つ同一方向に向けて開口したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によると、エアスクリューを螺動することによって、エアスクリュー通路の開口面積が制御されて通常アイドル空気が制御され、この通常アイドル空気がアイドル空気制御通路より、絞り弁より下流側の吸気通路に供給される。
一方、機関の雰囲気温度が一定温度以下の低温度領域において、始動開閉弁は駆動部材によってスタータ通路を開放してファーストアイドル空気を制御し、このファーストアイドル空気がアイドル空気制御通路を介して絞り弁より下流側の吸気通路に供給される。
ここで、アイドル空気制御通路の下流側通路を絞り弁より下流側の吸気通路に開口し、アイドル空気制御通路の上流側通路に、エアスクリュー通路とスタータ通路とを連絡して開口させたので、機関の運転中において、始動開閉弁がスタータ通路を閉塞してもアイドル空気制御通路の上流側通路から下流側通路に向けて常に通常アイドル空気を流しつづけることができる。
以上によると、アイドル空気制御通路の下流側通路の開口に、機関の吹き返えしによって燃料が達したとしても下流側通路から吸気通路に向けて常時空気流れが発生するので吹き返えし燃料がアイドル空気制御通路内に進入したり、あるいは滞留することがなく、もって機関のアイドリング運転時における回転変動を生じさせることがない。
又、絞り弁より下流側の吸気通路に向けてアイドル空気制御通路が開口して形成され、スタータ通路及びエアスクリュー通路を、このアイドル空気制御通路に開口させたので、下流側の吸気通路には単一のアイドル空気制御通路のみを開口すればよいので、通路構成が単純となり通路設計の自由度を向上できる。

又、本発明の第２の特徴によると、アイドル空気制御通路よりスタータ通路とエアスクリュー通路とを独立して分岐させたので、始動開閉弁案内筒とエアスクリュー孔の各長手軸心線を並行にして同一方向に向けて開口できる。
これによると、始動開閉弁案内筒及びエアスクリューネジ孔の加工を同一方向から行なうことができるので、それらの加工性を向上できる。
又、駆動部材を含む始動開閉弁及びエアスクリューを同一方向から組立することができるもので組立性及びメンテナンス性を向上できる。

以下、本発明になる単気筒用のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置の一実施例について図１により説明する。
１は単気筒用の機関へ吸気管（図示せず）を介して接続される単一のスロットルボデーであり、内部には吸気通路２が貫通して穿設され、該吸気通路はスロットルボデー１に回転自在に支持された絞り弁軸３に取着された絞り弁４によって開閉制御される。
５は絞り弁４より下流側の吸気通路２ａに向けて開口する単一のアイドル空気制御通路であり、アイドル空気制御通路５の上流側通路５ａより、スタータ通路６が絞り弁４より上流側の吸気通路２ｂに向けて分岐して形成されるとともにエアスクリュー通路７が絞り弁４より上流側の吸気通路２ｂに向けて分岐して形成される。
すなわち、アイドル空気制御通路５の上流側通路５ａに、スタータ通路６、エアスクリュー通路７の下流側が接続されて開口する。
尚、上記スタータ通路６、エアスクリュー通路７の上流側は大気に向けて開口されればよい。
スタータ通路６には始動開閉弁案内筒８が図において上方に向けて形成されるもので、絞り弁４より上流側の吸気通路２ｂに連なる上流側のスタータ通路６ａは始動開閉弁案内筒８の側壁に開口し、アイドル空気制御通路５の上流側通路５ａに連なる下流側のスタータ通路６ｂは始動開閉弁案内筒８の底部に開口する。
又、エアスクリュー通路７には、ガイド孔９ａ及びエアスクリューネジ孔９が図において上方に向けて形成されるもので、絞り弁４より上流側の吸気通路２ｂに連なる上流側のエアスクリュー通路７ａは、ガイド孔９ａの側壁に開口し、アイドル空気制御通路５の上流側通路５ａに連なる下流側のエアスクリュー通路７ｂはガイド孔９ａの底部に開口する。
すなわち、スタータ通路６は上流側のスタータ通路６ａ、始動開閉弁案内筒８、下流側のスタータ通路６ｂとにより形成され、上流側のスタータ通路６ａの上流は絞り弁４より上流側の吸気通路２ｂに開口し、下流は始動開閉弁案内筒８の側壁へ開口する。
又、下流側のスタータ通路６ｂの上流は始動開閉弁案内筒８の底部に開口し、下流はアイドル空気制御通路５の上流側通路５ａに開口する。
一方、エアスクリュー通路７は、上流側のエアスクリュー通路７ａとガイド孔９ａを含むエアスクリューネジ孔９と下流側のエアスクリュー通路７ｂとにより形成され、上流側のエアスクリュー通路７ａの上流は、絞り弁４より上流側の吸気通路２ｂに開口し、下流はガイド孔９ａの側壁に開口し、下流側のエアスクリュー通路７ｂの上流は、ガイド孔９ａの底部に開口し、下流はアイドル空気制御通路５の上流側通路５ａに開口する。

スタータ通路６の始動開閉弁案内筒８内には、ワックス、ステッピングモータ等の駆動部材Ｗによって移動操作される始動開閉弁１０が摺動自在に配置される。
この駆動部材Ｗは、機関温度、機関雰囲気温度を感知して出力杆Ｗａが図において上下方向に進退するもので、機関雰囲気温度が一定温度以上において、出力杆Ｗａが下方向に伸び、始動開閉弁１０は出力杆Ｗａと同期して下方へ移動し、始動開閉弁案内筒８内に開口する上流側スタータ通路６ａを閉塞する。
一方、機関雰囲気温度が一定温度以下において、出力杆Ｗａが上方向に縮み、始動開閉弁１０は出力杆Ｗａと同期して上方へ移動し、上流側スタータ通路６ａを始動開閉弁案内筒８に向けて開口する。

エアスクリューネジ孔９にはエアスクリュー１１が螺着配置される。
具体的には、エアスクリュー１１の上方のオネジ１１ｂがエアスクリューネジ孔９に螺着され、下方の円筒部１１ａがガイド孔９ａ内に微少間隙をもって配置される。
以上によると、エアスクリュー１１を螺動することによりガイド孔９ａに開口する上流側のエアスクリュー通路７ａの開口面積を制御できる。

そして、機関のアイドリング運転は以下によって行なわれる。
エアスクリュー１１が螺動調整され、円筒部１１ａによって上流側のエアスクリュー通路７ａのガイド孔９ａ内への開口が調整され、これによって上流側のエアスクリュー通路７ａから下流側のエアスクリュー通路７ｂに向かうアイドル空気が適正に調整されて決定される。
そして、かかる調整されたアイドル空気は、アイドル空気制御通路５を介して絞り弁４より下流側の吸気通路２ａに供給され、これによって機関のアイドリング運転を良好に行なうことができる。

一方、機関の雰囲気温度が所定の温度より低い低温度領域において、出力杆Ｗａを含む駆動部材Ｗは上方へ移動し、これと同期して始動開閉弁１０は始動開閉弁案内筒８内に上流側スタータ通路６ａを開口する。
これによると、上流側スタータ通路６ａから始動開閉弁案内筒８を介して下流側のスタータ通路６ｂに向けて始動用のファーストアイドル空気が供給されるもので、絞り弁４より機関側の吸気通路２ａには、スタータ通路６から供給されるファーストアイドル空気とエアスクリュー通路７から供給されるアイドル空気との合計された空気が、アイドル空気制御通路５を介して供給され、これによって低温度領域における機関の良好な始動を行なうことができる。

そして、機関の運転が継続されて、前記温度状態より機関雰囲気温度が上昇すると、駆動部材Ｗの出力杆Ｗａは徐々に下方に移動し、これによって始動開閉弁１０が上流側スタータ通路６ａを徐々に閉塞し、遂には始動開閉弁１０が上流側スタータ通路６ａを全閉してファーストアイドル空気の供給が停止され、これによって暖機運転を良好に行なうことができる。
以後の機関運転時にあっては、エアスクリュー通路７からアイドル空気制御通路５を介して供給されるアイドル空気によって機関のアイドリング運転が良好に継続される。

ここで本発明になるアイドルスピードコントロール装置によると、機関の全運転範囲において絞り弁４より下流側の吸気通路２ａに開口するアイドル空気制御通路５内には常に空気流れが存在する。
すなわち、機関の全運転範囲においてエアスクリュー通路７からアイドル空気制御通路５に向けてアイドル空気が供給され、機関雰囲気温度の低温度領域においてスタータ通路６からアイドル空気制御通路５に向けてファーストアイドル空気が付加的に供給される。
このように機関の全運転範囲において、アイドル空気制御通路５の下流側通路５ｂから絞り弁４より下流側の吸気通路２ａ内に向けて常時空気流れが存在することによると、燃料の吹き返しによってアイドル空気制御通路５の下流側通路５ｂに吸気通路２ａ内の吹き返えし燃料が進入せんとしても前記空気流れによって吹き返えし燃料がアイドル空気制御通路５内に進入したり、あるいは該通路５内に燃料が滞留することはない。
以上によると、特に機関のアイドリング運転時において、滞留する燃料による混合気濃度変化が発生しないので安定したアイドリング運転を行なうことができる。
又、絞り弁４より下流側の吸気通路２ａに向けては単一のアイドル空気制御通路５が設けられ、他の下流側のスタータ通路６ｂ及び下流側のエアスクリュー通路７ｂは、単にアイドル空気制御通路５へ連絡されればよいので、上記通路設計の自由度を大きく向上できる。
又、アイドル空気制御通路５をスタータ通路６とエアスクリュー通路７とによって共用させたので通路の加工工数を低減できる。

ここで、スタータ通路６に連設される始動開閉弁案内筒８の長手軸心線Ｘ−Ｘとエアスクリュー通路７に連設されるガイド孔９ａを含むエアスクリューネジ９の長手軸心線Ｙ−Ｙとを並行にして且つ図において、上方に向けて開口したことによると、下流側スタータ通路６ｂを含む始動開閉弁案内筒８と下流側のエアスクリュー通路７ｂ、ガイド孔９ａを含むエアスクリューネジ孔９を同一方向から加工形成することができ、それらの加工を効率的に行なうことができる。
又、始動開閉弁１０を含む駆動部材Ｗ及び円筒部１１ａを含むエアスクリュー１１を同一方向から組立てできるものでその組立性を向上できるとともにそれらのメンテナンス性を向上できる。

本発明になる単気筒用のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置の一実施例を示す要部縦断面図。 従来のアイドルスピードコントロール装置を示す縦断面図。

符号の説明

１ スロットルボデー
２ 吸気通路
２ａ 絞り弁より下流側の吸気通路
２ｂ 絞り弁より上流側の吸気通路
４ 絞り弁
６ スタータ通路
７ エアスクリュー通路
１０ 始動開閉弁
１１ エアスクリュー

Claims (2)

1. 内部を吸気通路２が貫通して穿設され、該吸気通路が絞り弁軸３に取着された絞り弁４にて開閉されるスロットルボデー１を備え、
   絞り弁４より下流側の吸気通路２ａに向けて単一のアイドル空気制御通路５を開口するとともに該アイドル空気制御通路の上流側通路５ａより、
   絞り弁４より上流側の吸気通路２ｂに向かうスタータ通路６とエアスクリュー通路７とを独立して分岐し、該スタータ通路に駆動部材Ｗにてスタータ通路６の開口面積を制御する始動開閉弁１０を配置するとともにエアスクリュー通路７にエアスクリュー通路７の開口面積を制御するエアスクリュー１１を配置したことを特徴とする単気筒用のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置。
2. 前記スタータ通路に、始動開閉弁１０を摺動案内する始動開閉弁案内筒８が連設されるとともにエアスクリュー通路７にエアスクリューを螺着するエアスクリューネジ孔９が連設され、前記始動開閉弁案内筒の長手軸心線Ｘ−Ｘとエアスクリューネジ孔９の長手軸心線Ｙ−Ｙを並行にして且つ同一方向に向けて開口したことを特徴とする請求項１記載の単気筒用のスロットルボデーにおけるアイドルスピードコントロール装置。
   

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