CN100412347C

CN100412347C - 通用内燃机的自动阻风门装置

Info

Publication number: CN100412347C
Application number: CNB2006101014435A
Authority: CN
Inventors: 新荻义久; 福岛友树
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-07-13
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2026-07-13
Also published as: EP1754878A1; EP1754878B1; DE602006004930D1; US7246591B2; CN1896483A; JP2007023838A; US20070012287A1

Abstract

本发明提供这样一种通用内燃机的自动阻风门装置，在点火不可执行的状态下操作反冲起动器所导致的燃料喷射可被抑制，从而可避免积污的产生。在本发明的通用内燃机的自动阻风门装置中，判断是否已由操作者对组合开关的操作使点火可执行(组合开关是否被操作为接通档位)(S18)，并且，根据该判断结果控制阻气用电动机的动作，从而调节阻风阀的开度。具体地说，在判断结果为未处于点火可执行(组合开关处于断开档位)状态时，输出阻风阀的全开指示，控制阻气用电动机的动作使阻风阀变为全开(S30)。

Description

通用内燃机的自动阻风门装置

技术领域

本发明涉及通用内燃机的自动阻风门装置。

背景技术

对于在发电机和农业机械等各种用途中被用作驱动源的通用内燃机，近年来有以下方案被提出，即，通过使用以促动器开、闭阻风阀的自动阻风门装置来提高内燃机的起动性能。作为自动阻风门装置，例如有日本特开2004-232529号公报中记载的技术为众所知。

为了使通用内燃机起动，普遍使用反冲起动器。通过反冲起动器来起动内燃机时，操作者首先操作与内燃机的点火系统相连的开关，使点火变为可执行，然后再操作反冲起动器。

然而，通用内燃机的燃料供给通常由化油器进行。因此，在阻风阀关闭的状态下就对反冲起动器进行操作时，尽管还未进行上述开关操作(此时为无法执行点火的状态)，但也会喷射出大量的燃料，燃料可能附着在火花塞上产生难以着火的所谓积污。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种通用内燃机的自动阻风门装置，该装置可解决上述问题，可抑制在点火不可执行的状态下操作反冲起动器所导致的燃料喷射，避免积污的产生。

为达到上述目的，技术方案1如下所述地构成。即一种通用内燃机的自动阻风门装置，具有：阻风阀，其配置于通用内燃机的吸气路径中；促动器，其开、闭上述阻风阀；控制装置，其控制上述促动器的动作，调节上述阻风阀开度，其中，进一步具有：开关，其由操作者进行操作，使上述内燃机的点火变为可执行；反冲起动器，通过上述操作者对其进行手动操作，从而可使上述内燃机起动；判断装置，其判断操作反冲起动器时上述开关是否处于接通状态，并且，上述控制装置控制上述促动器的动作，使得当判断出操作上述反冲起动器时上述点火未处于可执行时，上述阻风阀变为全开。

在本发明的通用内燃机的自动阻风门装置中，判断是否已由操作者对开关进行操作使得内燃机处于点火可执行的状态，并根据其判断结果调节阻风阀的开度，因此，在点火不可执行的状态下操作反冲起动器所导致的燃料喷射可被抑制，从而可防止积污的产生。

而且，在本发明的通用内燃机的自动阻风门装置中，当判断结果为操作反冲起动器时点火未处于可执行时，控制促动器的动作使阻风阀变为全开，因此，在点火不可执行的状态下操作反冲起动器所导致的燃料喷射可被抑制，从而可防止积污的产生。

附图说明

图1是本发明第1实施例的通用内燃机的自动阻风门装置的整体图。

图2是图1所示化油器的放大图(剖视图)。

图3是表示图1所示的电子控制组件等的构成的示意图。

图4是表示以图1所示的电子控制组件执行的阻风阀的开度调节处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施本发明通用内燃机的自动阻风门装置的最佳方式进行说明。

(实施例1)

在图1中，符号10表示通用内燃机(以下称之为“发动机”)。发动机10是空冷四循环单缸OHV型发动机(排气量例如是400cc)，其在发电机和农业机械等各种用途中被用作驱动源。

在发动机10的气缸(气缸体)12中以可往复运动的方式收纳有活塞14。在气缸12的上部安装有气缸盖16，气缸盖16上设有：燃烧室18，其面对着活塞14的顶部；吸气口20及排气口22，这二者与燃烧室18连通。此外，气缸盖16上还设有：吸气阀24，其使燃烧室18与吸气口20之间开、闭；排气阀26，其使燃烧室18与排气口22之间开、闭；温度传感器28，其可产生表示发动机10温度的输出。

在气缸12的下部安装有曲轴箱30。曲轴箱30中以可自由转动的方式收纳有曲轴(输出轴)32。曲轴32通过连杆34与活塞14的下部相连。

曲轴32在其一端连接有发电机等未图示的负载，而在其另一端安装有飞轮36、冷却风扇38和反冲起动器40。当操作者手动操作反冲起动器40时，反冲起动器40起动发动机10。

飞轮36呈筒形，其内侧配置有动力线圈42。动力线圈42与安装于飞轮36内周面的磁铁44共同构成多极发电机，并产生与曲轴32的转动同步的输出(交流电流)。

此外，飞轮36的外侧配置有脉冲线圈46。每当安装于飞轮36外周面的磁铁48经过脉冲线圈46的附近时，脉冲线圈46即产生输出，所述输出表示发动机10的点火时刻。此外，在飞轮36的内侧，除动力线圈42外还配置有图1中省略其图示的用于断油电磁阀的线圈(以下称之为“FS线圈”)。FS线圈同样输出与曲轴32的转动同步的输出(交流电流)。

曲轴箱30中还以可自由转动的方式收纳有凸轮轴50。凸轮轴50被配置为与曲轴32的轴线相平行，并通过齿轮机构52与曲轴32相连。凸轮轴50具有吸气侧凸轮54和排气侧凸轮56，通过未图示的推杆以及摇臂58、60对上述吸气阀24和排气阀26进行开、闭驱动。此外，在吸气口20处连接有化油器64。

图2是化油器64的放大图(剖视图)。

如图2所示，化油器64一体地具有吸气路径66、电动机箱68以及化油器组件70。吸气路径66的下游侧通过绝缘体72与吸气口20连接，并且，其上游侧通过空气滤清器弯管74与未图示的空气滤清器连接。此外，吸气路径66上设有节流阀76以及配置在节流阀76上游侧的阻风阀78，并且，节流阀76和阻风阀78之间口径被减小，从而形成文氏管80。

电动机箱68中收容有开、闭节流阀76的节流用电动机84和开、闭阻风阀78的阻气用电动机86。节流用电动机84和阻气用电动机86具体地说是步进电动机，具有由线圈卷绕而成的定子和转子。节流阀76的转动轴88和阻风阀78的转动轴90分别通过减速齿轮机构92、94而连接于节流用电动机84和阻气用电动机86的输出轴。

省略其内部结构图示的化油器组件70具有：浮子室，其与燃料罐相连；主喷嘴，其通过主量孔及主燃料通路与浮子室相连；怠速孔及低速孔，其与从主燃料通路分支出的低速燃料通路相连接。主喷嘴配置在面对文氏管80的位置，而怠速孔和低速孔配置在面对节流阀76附近的位置。

当节流阀76的开度较大时，途经文氏管80的吸入空气的负压使得燃料被从主喷嘴喷射出来，生成混合气体。相反地，当节流阀76的开度较小时，途经节流阀76的吸入空气的负压使得燃料被从怠速孔或低速孔喷射出来。此外，一旦阻风阀78被关闭，则活塞14的下降使得吸气路径66内的负压增大，因而燃料喷射量增加，空燃比浓化。

图中的符号96表示断油电磁阀。断油电磁阀96的阀部(未图示)配置在浮子室与主喷嘴之间，当对前述的FS线圈(示于后述的图3中)通电时，断油电磁阀96关闭，阻断燃料的通过。

返回对图1的说明，如上述生成的混合气体经吸气口20和吸气阀24被吸入至燃烧室18。被吸入至燃烧室18的混合气体被火花塞(示于后述的图3中)点火而燃烧，所产生的燃烧气体经由排气阀26、排气口22和未图示的消声器等被排出至发动机10的外部。

此外，在可供操作者操作的位置上配置有组合开关100和转速设定调节器102。组合开关100与由微型计算机构成的电子控制组件(以下称为“ECU”)104相连。此外，转速设定调节器102根据操作者的操作产生表示目标发动机转速的输出。温度传感器28、动力线圈42、脉冲线圈46以及转速设定调节器102的输出都被输入至ECU104。ECU104根据操作者对组合开关100的操作及各种输入对发动机10的动作(例如：节流用电动机84和阻气用电动机86的动作)进行控制。

图3是表示ECU104等的构成的示意图。

如图3所示，ECU104具有整流电路110、NE(发动机转速)检测电路112和控制电路114。动力线圈42的输出经导线116被输入至ECU104的整流电路110，经全波整流等被转化为12V的直流电流。

此外，动力线圈42的输出也还输入至NE检测电路112，经半波整流等被转化为脉冲信号。NE检测电路112中生成的脉冲信号被输入至控制电路114。由于由动力线圈42发电而得到的交流电流的频率与曲轴32的转速成比例，因而控制电路114可根据由动力线圈42的输出而生成的脉冲信号来检测发动机转速。

ECU104还具有信号成形电路118和点火电路120。脉冲线圈46的输出经导线122被输入至信号成形电路118，在该信号成形电路118中生成与曲轴32的转动同步的点火信号。信号成形电路118中生成的点火信号被输入至点火电路120和控制电路114。

组合开关100具有第1开关100a和第2开关100b。第1开关100a配置在将FS线圈124和断油电磁阀96的线圈96a相连接的导线126上，导通或阻断流过导线126的电流。此外，第2开关100b配置在导线128处，导通或阻断流过导线128的电流。

导线128将由动力线圈42的输出而生成的12V直流电流从ECU104输出，使其经第2开关100b再输入至ECU104。该再次输入至ECU104的电流被输入至控制电路114和DC/DC转化器130。通过未图示的电路，由动力线圈42的输出而生成的12V直流电流被转化为5V直流电流，并作为动作电流被供给至控制电路114。

被输入至DC/DC转化器130的电流经升压被充电至电容器132。电容器132与点火线圈134的1次线圈相连。点火线圈134的2次线圈与火花塞136相连。此外，DC/DC转化器130与电容器132相连的途中通过晶闸管138被接地。

上述点火电路120响应来自信号成形电路118或控制电路114的点火信号而对晶闸管138的门极通电，由此，电容器132放电，电流流过点火线圈134的1次线圈，在2次线圈上产生高电压，从而火花塞136产生火花。

此外，控制电路114中连接有上述温度传感器28和转速设定调节器102。控制电路114根据温度传感器28、转速设定调节器102及NE检测电路112的输出，对电机驱动器140、142输出控制信号，使节流用电动机84和阻气用电动机86动作，开、闭各阀76、78来调节燃料喷射量(发动机转速)。此外，控制电路114还根据各种输入进行点火时刻的调节等。

组合开关100可被操作者操作到接通档位和断开档位。图3中，以实线表示组合开关100被置于断开档位时的开关100a、100b，以虚线表示组合开关100被置于接通档位时的开关100a、100b。

组合开关100被操作到接通档位时，第1开关100a被断开，对断油电磁阀96的动作电流的供给被阻断。断油电磁阀96为常开型，当动作电流的供给被阻断时，来自化油器64的燃料喷射成为可能。另一方面，第2开关100b被接通，将流过导线128的电流导通。

当组合开关100处于接通档位时，若操作反冲起动器40，则随着曲轴32的转动，动力线圈42和脉冲线圈46产生输出。由此，生成12V直流电流和点火信号，ECU104被起动且发动机10被起动。

相反地，当组合开关100被操作到断开档位时，对点火系统的电流供给被阻断，实行点火的切断，发动机10被停止。12V直流电流的产生随着发动机10的停止而结束，故ECU 104的工作被停止。由此可知，通过将组合开关100操作到接通档位，使发动机10的点火变为可执行；而通过将组合开关100操作到断开档位，使发动机10的点火变为不可执行。

此外，组合开关100被操作到断开档位时，第1开关100a接通，FS线圈124与断油电磁阀96之间被导通。即使执行点火切断，曲轴32的转动也不会立即停止，所以FS线圈124的发电继续。因此，组合开关100被操作到断开档位后，在预定期间内，断油电磁阀96接受来自FS线圈124的动作电流的供给而关闭。由此，可同时执行点火的切断和燃料的切断。

然而，由于即使是在组合开关100被操作到断开档位时，只要操作反冲起动器40则吸气路径66的内部便会产生负压，所以如果阻风阀78处于关闭状态，便会从化油器组件70喷射出大量燃料。但是，由于若组合开关100处于断开档位则点火无法执行，所以喷射出的燃料不会被燃烧，而可能会附着在火花塞136上产生难以着火的所谓积污。另外，在反冲起动器40的操作中，由于曲轴32的转动过慢，所以无法产生可使断油电磁阀96关闭的电流。

因此，在本发明的通用内燃机的自动阻气装置中，在判断是否已由操作者对组合开关100的操作使发动机10的点火变为可执行的同时，还根据该判断结果来控制阻气用电动机86的动作，从而对阻风阀78的开度进行调节。

图4是表示阻风阀78的开度调节处理的流程图。图示的程序是由ECU104(具体而言是控制电路114)在每个预定周期(例如每10msec)内执行的。

以下，对图4的流程进行说明。由操作者操作反冲起动器40，动力线圈42开始发电，从而ECU104被起动时，首先，在S10中，判断初始处理完成标记的二进制位(初始值为0)是否被置1。当S10的判断为否时，在S12中重新起动ECU104后，在S14中进行阻风门初始处理(记忆初始步骤位置)，在S16中将初始处理完成标记的二进制位设为1。当初始处理完成标记的二进制位在S16中被设为1时，则下次执行此后程序时，S10为肯定，跳过从S12到S16的处理。

接着进入S18，判断组合开关100是否被操作为到接通档位，换言之，判断点火是否为可执行。该处理是通过对是否有电流经由导线128输入至控制电路114进行判断而实现的。

当S18的判断为肯定时，即，得出组合开关100被操作到接通档位、处于点火可执行状态的判断时，进入S20，判断达到全闭标记的二进制位(初始值为0)是否被置1。当S20的判断为否定时进入S22，将阻风阀78的全闭指示(控制信号)输出至电机驱动器142，控制阻气用电动机86的动作以使阻风阀78变为全闭。接下来，进入S24，判断阻风阀78是否达到全闭位置。S24的判断是根据转动角传感器(未图示)的输出而进行的，所述转动角传感器检测阻风阀78的开度。

当S24的判断为肯定时，进入S26，将达到全闭标记的二进制位设为1；相反地，当S24的判断为否定时，跳过S26的处理。在S26中达到全闭标记的二进制位被设为1时，下次执行此后程序时，S20的判断为肯定则进入S28，执行自动阻气控制。具体而言，根据温度传感器28的输出控制阻气用电动机86的动作，并调节阻风阀78的开度。

另一方面，当S18的判断为否定时，即，得出组合开关100被操作到断开档位、处于点火不可执行状态的判断时，进入S30，将阻风阀78的全开指示(控制信号)向电机驱动器142输出，控制阻气用电动机86的动作以使阻风阀78变为全开。即，在操作反冲起动器40时如果未处于点火可执行状态，使阻风阀78变为全开，抑制燃料的喷射。

如此，在本发明第1实施例的通用内燃机的阻风门装置中，判断是否已由操作者对组合开关100的操作使得发动机10处于点火可执行(组合开关100是否被操作为接通档位)的状态，并且，根据该判断结果控制阻气用电动机86的动作，从而对阻风阀78的开度进行调节，具体地说，由于在判断为未处于点火可执行(组合开关100处于断开档位)状态时，控制阻气用电动机86的动作以使阻风阀78变为全开，所以，在点火不可执行的状态下操作反冲起动器40所导致的燃料喷射可被抑制，从而防止产生积污。

此外，由于在判断为处于点火可执行(组合开关100处于接通档位)的状态时，控制阻气用电动机86的动作以使阻风阀78变为全闭，所以可提高发动机10的起动性能。

如上所述，在本发明的第1实施例中，通用内燃机的自动阻风门装置中具有：阻风阀(78)，其配置于通用内燃机(发动机10)的吸气路径(66)中；促动器(阻气用电动机86)，其开、闭上述阻风阀；控制装置(ECU104)，其控制上述促动器的动作，调节上述阻风阀开度，该通用内燃机的自动阻风门装置进一步具有：开关(组合开关100)，其由操作者进行操作，使上述内燃机的点火变为可执行；反冲起动器(40)，通过上述操作者对其进行手动操作而使上述内燃机可起动；判断装置(ECU104、图4所示流程中的S18)，其判断操作反冲起动器时上述开关是否处于接通状态，并且，上述控制装置根据上述判断装置的判断结果控制上述促动器的动作，从而调节上述阻风阀的开度(图4所示流程中的S22、S30)。

此外，当判断为操作上述反冲起动器时上述点火未处于可执行时，上述控制装置控制上述促动器的动作使上述阻风阀变为全开(图4所示流程中的S30)。

虽然在上述实施例中，开、闭阻风阀78的促动器为电动机(具体地说为步进电动机)，但也可以使用其他的促动器或其他方式的电动机。此外，虽然是根据组合开关100的位置来调节阻风阀78的开度，也可以同时对节流阀76的开度进行调节。

此外，组合开关100的配置位置和结构不限于上述实施例，例如，还可以将电源系统与点火系统之间通过开关接地，通过断开该开关，使点火变为可执行。

Claims

1. 一种通用内燃机的自动阻风门装置，具有：阻风阀，其配置于通用内燃机的吸气路径中；促动器，其开、闭上述阻风阀；控制装置，其控制上述促动器的动作，调节上述阻风阀开度，这种通用内燃机的自动阻风门装置的特征在于，

进一步具有：开关，其由操作者进行操作，使上述内燃机的点火变为可执行；反冲起动器，通过上述操作者对其进行手动操作，从而可使上述内燃机起动；判断装置，其判断操作反冲起动器时上述开关是否处于接通状态，

并且，上述控制装置控制上述促动器的动作，使得当判断出操作上述反冲起动器时上述点火未处于可执行时，上述阻风阀变为全开。