JP2002089370A - 気化器の自動始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの低温始動時でも，熱間始動時で
も，その時々に対応した適正開度にピストン弁及びニー
ドル弁を遅れなく開閉制御し得る気化器の自動始動装置
を提供する。 【解決手段】 バイパス路８に始動燃料ノズル１８を開
口させ，バイパス路８を開閉するピストン弁３３の一端
に，始動燃料ノズル３１に挿入されるニードル弁３４を
付設した，気化器の自動始動装置において，ステップモ
ータ３６のロータ軸５２とピストン弁３３との間を，ロ
ータ軸５２の回転を軸方向移動に変換してピストン弁３
３に伝達するねじ機構３５を介して連結し，このステッ
プモータ３６には，それを少なくともエンジン温度に関
する情報を得て制御する電子制御ユニット５８を接続し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，エンジンの始動及
び暖機運転時，エンジンに供給する混合気のＡ／Ｆ及び
量を制御する気化器の自動始動装置に関し，特に，気化
器の吸気道に，スロットルバルブを迂回するバイパス路
を接続し，このバイパス路に，フロート室の燃料油面下
に連通する始動燃料ノズルを開口させ，バイパス路を開
閉するピストン弁の一端に，始動燃料ノズルに挿入され
るニードル弁を付設し，またピストン弁の他端に，それ
を開閉駆動するアクチュエータを連結したものゝ改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，かゝる気化器の自動始動装置で
は，アクチュエータとして，エンジンの始動後，通電制
御される電気ヒータによって加熱されるサーモワックス
が広く使用されている（例えば特開平６−２７２６２１
号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】サーモワックスを備え
た従来の自動始動装置では，サーモワックスを加熱する
電気ヒータがエンジンの運転中，エンジン温度に対応し
て通電を制御されることによりサーモワックスを膨縮作
動して，ピストン弁及びニードル弁を，エンジンの始
動，暖機運転時には高開度に，暖機運転後は低開度もし
くは閉弁状態に制御している。

【０００４】ところが，上記従来装置では，エンジン運
転停止後のエンジンの降温特性とサーモワックスの降温
特性とを一致させることが極めて困難であり，しかも電
気ヒータ及びサーモワックスには，特に，エンジン始動
時に大きな作動遅れがあるため，エンジンの熱間再始動
時には，ピストン弁及びニードル弁が必要以上に開弁し
ていて，Ａ／Ｆが過濃な混合気をエンジンに供給してし
まい，始動性の低下，始動及び暖機運転時の排ガス中の
未燃成分の増加，燃費の悪化等を招くという欠点があ
る。

【０００５】本発明は，上記欠点を解消した前記気化器
の自動始動装置を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明は，気化器本体の吸気道に，スロットルバル
ブを迂回するバイパス路を接続し，このバイパス路に，
フロート室の燃料油面下に連通する始動燃料ノズルを開
口させ，バイパス路を開閉するピストン弁の一端に，始
動燃料ノズルに挿入されるニードル弁を付設し，またピ
ストン弁の他端に，それを開閉駆動するアクチュエータ
を連結した，気化器の自動始動装置において，アクチュ
エータをステップモータで構成して，そのロータ軸とピ
ストン弁との間を，ロータ軸の回転を軸方向移動に変換
してピストン弁に伝達するねじ機構を介して連結し，こ
のステップモータには，それを少なくともエンジン温度
に関する情報を得て制御する電子制御ユニットを接続し
たことを第１の特徴とする。

【０００７】この第１の特徴によれば，エンジンの始動
時には，電子制御ユニットがそのときのエンジン温度の
情報を得て即座にステップモータを作動するので，エン
ジンの低温始動時でも，熱間始動時でも，その時々に対
応した適正開度にピストン弁及びニードル弁を遅れなく
開閉制御することができ，したがってエンジンの始動性
及び，始動後の暖機運転性を常に良好に保つと共に，排
ガス中の未燃成分の減少及び燃費の改善をもたらすこと
ができる。

【０００８】また本発明は，上記特徴に加えて，ピスト
ン弁，始動燃料ノズル及びステップモータを，気化器本
体とは別体のバルブハウジングに取り付けたことを第２
の特徴とする。

【０００９】この第２の特徴によれば，バルブハウジン
グ，ピストン弁，ニードル弁，ねじ機構及びステップモ
ータからなるバイパスバルブの加工，組み立てを，気化
器本体側の加工組み立てと並行して行うことができ，生
産性の向上に寄与し得る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を，添付図面
に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。

【００１１】図１は本発明の自動始動装置を備えた気化
器の横断面図，図２は図１中のバイパスバルブの拡大縦
断面図である。

【００１２】先ず，図１において，気化器１は，吸気道
２を有する気化器本体１と，この気化器本体１に回動可
能に軸支されて吸気道２を開閉するスロットルバルブ３
と，気化器本体１の下部に一体に形成されたカップ状の
支持部１ａの下端面に接合されて，それとの間にフロー
ト室４を画成するフロート室体５とを備える。吸気道２
は，一端がエアクリーナ（図示せず）に連なり，他端が
エンジンの吸気ポートに連なる。

【００１３】フロート室４内には一定量の燃料が常時貯
留される。このフロート室４の中心線Ａ上に配置される
主始動燃料ノズルは，従来普通のように，吸気道２の，
スロットルバルブ３より上流側に開口するが，図示を省
略されている。

【００１４】この気化器１に自動始動装置７が設けられ
る。自動始動装置７は，スロットルバルブ３を迂回して
吸気道２に接続されるバイパス路８，このバイパス路８
を開閉するバイパスバルブ１０，始動燃料ジェット１１
ａを有する燃料ジェット管１１，始動空気ジェット１２
ａを有する空気ジェット管１２及びエマルジョン燃料通
路２０を主たる構成要素とする。

【００１５】気化器本体１の下面には，下端面を開放し
た段付円筒状の取付け孔１５を有するボス１４がフロー
ト室４の中心部近傍に形成されており，その取付け孔１
５の小径部１５ａに空気ジェット管１２の上端部が圧入
により固着され，その大径部１５ｂに燃料ジェット管１
１の上端部が螺着される。空気ジェット管１２の上端
は，ボス１４の上部に設けられた通気孔１６を介して大
気圧下のフロート室４の上部空間に連通しており，した
がって空気ジェット管１２の始動空気ジェット１２ａの
出口は下向きとなる。一方，燃料ジェット管１１の始動
燃料ジェット１１ａは，フロート室４内の燃料油面下に
沈むように配置される。

【００１６】空気ジェット管１２及び燃料ジェット管１
１は，燃料ジェット管１１を内側にして同心配置される
と共に，始動空気ジェット１２ａ及び始動燃料ジェット
１１ａは出口を互いに対向させて上下に配置される。こ
れら燃料ジェット管１１及び空気ジェット管１２の両者
間には，始動燃料ジェット１１ａ及び始動空気ジェット
１２ａに連通する円筒状のミキシング室１７が画成され
る。このミキシング室１７と，後述する始動燃料ノズル
１８との間を結ぶエマルジョン燃料通路２０が気化器本
体１に穿設される。

【００１７】バイパスバルブ１０は，気化器１の一側に
合成樹脂製のバルブホルダ６を介して取り付けられる。
そして，吸気道２の下流側に連なるバイパス路８の下流
部分８ｂは，気化器本体１からバルブホルダ６に渡り穿
設され，その上流部分８ａの中間部はゴム等の可撓性パ
イプ１３で構成される。

【００１８】図２に示すように，バイパスバルブ１０は
バルブハウジング２５を備える。このバルブハウジング
２５は，バイパス路８の中間部に介入するよう，バルブ
ホルダ６に形成された取り付け孔２６に上下一対のシー
ル部材２７，２８を介して嵌装されると共に，図示しな
いボルトによってバルブホルダ６に固着される。バルブ
ハウジング２５は，合成樹脂製で円筒状をなしており，
その軸心部に有底の弁孔２９と，その底面に開口するノ
ズル取り付け孔３０が設けられ，両側壁には，上記一対
のシール部材２７，２８間に位置する入口孔３２ａ及び
出口孔３２ｂが設けられる。ノズル取り付け孔３０に
は，前記エマルジョン燃料通路２０に連通する始動燃料
ノズル１８が装着され，入口孔３２ａはバイパス路８の
上流部分８ａに，出口孔３２ｂはその下流部分８ｂにそ
れぞれ連通される。

【００１９】弁孔２９には，入口孔３２ａ及び出口孔３
２ｂ，即ちバイパス路８を開閉すべくピストン弁３３が
摺動可能に嵌装され，始動燃料ノズル１８に挿入される
ニードル弁３４がこのピストン弁３３に付設される。

【００２０】ピストン弁３３には，これを開閉駆動する
ステップモータ３６がねじ機構３５を介して連結され，
そのステップモータ３６はバルブハウジング２５に取り
付けられる。これらの構造について次に説明する。

【００２１】ピストン弁３３には，その上端面に開口す
る有底円筒状のガイド孔３７が設けられており，このガ
イド孔３７に，中心部にねじ孔３８を有する雌ねじ部材
３９が摺動可能に嵌合される。またピストン弁３３の上
端部には，ガイド孔３７内方に張出す連結フランジ４０
が形成され，ガイド孔３７内でこの連結フランジ４０と
当接する外向きの連結フランジ４１が雌ねじ部材３９に
形成され，これら連結フランジ４０，４１を相互に当接
方向に付勢する連結ばね４２がガイド孔３７に収容され
る。したがって，雌ねじ部材３９及びピストン弁３３
は，通常，連結ばね４２の付勢力で連結フランジ４０，
４１が相互に当接状態に保持される。この連結ばね４２
は，ニードル弁３４の上端に係止したクリップ４３をガ
イド孔３７の底面に押しつけ，ニードル弁３４をピスト
ン弁３３の定位置に保持する機能をも備える。

【００２２】雌ねじ部材３９は，一側面に回り止め突起
４４を突出せており，この回り止め突起４４が，ガイド
孔３７の内側面に形成された軸方向の回り止め溝４５に
摺動可能に係合して，雌ねじ部材３９の回転を阻止して
いる。

【００２３】この雌ねじ部材３９のねじ孔３８には，ス
テップモータ３６のロータ軸５２ａに一体に連設された
ねじ軸５３が螺合され，このねじ軸５３と雌ねじ部材３
９によってねじ機構３５が構成される。

【００２４】ステップモータ３６は，上下一対のコイル
５０，５０′を備えたステータ５１と，このステータ５
１に囲繞される，永久磁石からなるロータ５２とからな
り，そのロータ５２に固着されて上下に突出するロータ
軸５２ａは，ステータ５１の上下両端に固設されるブラ
ケット板５４，５４′の軸受５５，５５′によって回転
自在に支承される。下部のブラケット板５４′はステー
タ５１より大径に形成されており，その外周部がボルト
５６によってバルブハウジング２５の上端に固着され
る。ロータ軸５２ａの，下部軸受５５′から下方に突出
した端部に前記ねじ軸５３が同軸一体に連設される。ス
テップモータ３６はゴム製のブーツ５７で覆われ，その
ブーツ５７は，バルブハウジング２５の外周に嵌め込ま
れる。

【００２５】ステータ５１には，コイル５０，５０′の
通電を制御する電子制御ユニット７８が接続され，該ユ
ニット７８には，エンジン温度Ｔｅ，エンジン回転数Ｎ
ｅ，スロットル弁開度θｔｈ，ブースト負圧Ｐｂ，吸気
温度Ｔｉ等のエンジンの運転条件に関する情報が入力さ
れる。

【００２６】次に，この実施例の作用について説明す
る。

【００２７】スロットルバルブ３を閉じ，ピストン弁３
３の開き状態でエンジンを作動すれば，エンジンの吸気
負圧がバイパス路８に作用するため，吸気道２の入口に
流入した空気は，スロットルバルブ３を迂回するように
バイパス路８を通り，それに伴い始動燃料ノズル１８上
に発生する負圧により，先ず，フロート室４内の燃料が
始動燃料ジェット１１ａを通ってミキシング室１７に吸
い上げられると共に，フロート室４内の空気も通気孔１
６及び始動空気ジェット１２ａを通ってミキシング室１
７に吸入され，該室１７でこれら燃料及び空気がミキシ
ングされ，エマルジョン燃料となる。次にこのエマルジ
ョン燃料は，エマルジョン燃料通路２０を経て始動燃料
ノズル１８からバイパス上流部８ａに噴出し，そこを通
過する空気と混合して混合気となり，エンジンに吸入さ
れる。このとき，混合気の流量はピストン弁３３の開度
により，また混合気のＡ／Ｆはニードル弁３４の開度に
よりそれぞれ決定される。

【００２８】ところで，電子制御ユニット３１は，上記
のように入力されるエンジン温度Ｔｅ，エンジン回転数
Ｎｅ，スロットル弁開度θｔｈ，ブースト負圧Ｐｂ，吸
気温度Ｔｉ等に関する情報に基づいて，エンジン始動
時，ファーストアイドリング時，通常アイドリング時，
エンジンブレーキ時など，その運転条件に対応したピス
トン弁３３及びニードル弁３４の最適開度を得るべく，
ステータ５１への通電量を演算し，それに基づいてステ
ータ５１の通電を実行し，ロータ５２を正転又は逆転さ
せる。ロータ５２が回転すると，ロータ軸５２ａと一体
のねじ軸５３が雌ねじ部材３９のねじ孔３８に対して回
転し，雌ねじ部材３９は回転不能であるから，ピストン
弁３３と共にその軸線に沿って昇降してバイパス路８を
開閉し，同時にニードル弁３４も昇降して始動燃料ノズ
ル１８の有効開口面積を調節することになる。したがっ
て，スロットルバルブ３をアイドル開度もしくは全閉に
した，エンジンのアイドリング時には，スロットルバル
ブ３を迂回するようにバイパス路８を通ってエンジンに
吸入される混合気の量及びＡ／Ｆは，エンジンの上記運
転条件に応じて適正に制御される。

【００２９】特に，エンジンの始動時には，電子制御ユ
ニット７８がそのときのエンジン温度の情報を得て即座
にステップモータ３６を作動するので，エンジンの低温
始動時でも，熱間始動時でも，その時々に対応した適正
開度にピストン弁３３及びニードル弁３４を遅れなく開
閉制御するので，エンジンの始動性は勿論，始動後の暖
機運転性をも良好に保つことができ，また同時に排ガス
中の未燃成分の減少や燃費の改善をもたらすことができ
る。

【００３０】またバイパスバルブ１０は，気化器１とは
別体のバルブハウジング２５を備えるので，気化器１側
の加工，組み立てと並行して，バイパスバルブ１０の加
工，組み立てが可能であり，生産性の向上を図ることも
できる。

【００３１】尚，雌ねじ部材３９は，ピストン弁３３の
ガイド孔３７を摺動し得るので，ピストン弁３３の全閉
状態において，若し，ステップモータ３６の過剰作動に
より雌ねじ部材３９に下降力が加わると，雌ねじ部材３
９は連結ばね４２を縮めながら下降することができ，こ
れにより過度の閉弁力がピストン弁３３に作用すること
を回避できる。

【００３２】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，バルブホルダ６は，気化器本体１に
一体に成形することもできる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば，気化器本体の吸気道に，スロットルバルブを迂回す
るバイパス路を接続し，このバイパス路に，フロート室
の燃料油面下に連通する始動燃料ノズルを開口させ，バ
イパス路を開閉するピストン弁の一端に，始動燃料ノズ
ルに挿入されるニードル弁を付設し，またピストン弁の
他端に，それを開閉駆動するアクチュエータを連結し
た，気化器の自動始動装置において，アクチュエータを
ステップモータで構成して，そのロータ軸とピストン弁
との間を，ロータ軸の回転を軸方向移動に変換してピス
トン弁に伝達するねじ機構を介して連結し，このステッ
プモータには，それを少なくともエンジン温度に関する
情報を得て制御する電子制御ユニットを接続したので，
エンジンの低温始動時でも，熱間始動時でも，その時々
に対応した適正開度にピストン弁及びニードル弁を遅れ
なく開閉制御することができ，したがってエンジンの始
動性及び暖機運転性を常に良好に保つと共に，排ガス中
の未燃成分の減少や燃費の改善をもたらすことができ
る。

【００３４】また本発明の第２の特徴によれば，ピスト
ン弁，始動燃料ノズル及びステップモータを，気化器本
体とは別体のバルブハウジングに取り付けたので，弁ハ
ウジング，ピストン弁，ニードル弁，ねじ機構及びステ
ップモータからなるバイパスバルブの加工，組み立て
を，気化器本体側の加工組み立てと並行して行うことが
でき，生産性の向上に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動始動装置を備えた気化器の横断面
図。

【図２】図１中のバイパスバルブの拡大縦断面図。

【符号の説明】

Ｃ・・・・・気化器 １・・・・・気化器本体 ２・・・・・吸気道 ３・・・・・スロットルバルブ ８・・・・・バイパス路 ２５・・・・バルブハウジング ２９・・・・弁孔 ３３・・・・ピストン弁 ３４・・・・ニードル弁 ３５・・・・ねじ機構 ３６・・・・アクチュエータ（ステップモータ） ５２ａ・・・ロータ軸 ５８・・・・電子制御ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気化器本体（１）の吸気道（２）に，ス
   ロットルバルブ（３）を迂回するバイパス路（８）を接
   続し，このバイパス路（８）に，フロート室（４）の燃
   料油面下に連通する始動燃料ノズル（１８）を開口さ
   せ，バイパス路（８）を開閉するピストン弁（３３）の
   一端に，始動燃料ノズル（３１）に挿入されるニードル
   弁（３４）を付設し，またピストン弁（３３）の他端
   に，それを開閉駆動するアクチュエータ（３６）を連結
   した，気化器の自動始動装置において，アクチュエータ
   をステップモータ（３６）で構成して，そのロータ軸
   （５２）とピストン弁（３３）との間を，ロータ軸（５
   ２）の回転を軸方向移動に変換してピストン弁（３３）
   に伝達するねじ機構（３５）を介して連結し，このステ
   ップモータ（３６）には，それを少なくともエンジン温
   度に関する情報を得て制御する電子制御ユニット（５
   ８）を接続したことを特徴とする，気化器の自動始動装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の気化器の自動始動装置に
   おいて，ピストン弁（３３），始動燃料ノズル（３１）
   及びステップモータ（３６）を，気化器本体（１）とは
   別体のバルブハウジング（２５）に取り付けたことを特
   徴とする，気化器の自動始動装置。