JP2016061158A - 気化器 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気通路の負圧発生部からフロート室内の燃料油面よりも上方の空間に吸気負圧を導入する負圧導入路と、その負圧導入路の途中に大気を導入する大気導入路と、その大気導入路を開閉する開閉装置とを有する気化器において、大気導入路の通路断面積を機関運転状態に応じてきめ細かく可変制御して、空燃比をきめ細かく且つ応答性よく制御可能とし、排ガス清浄化や燃費及び耐久性の向上を図る。
【解決手段】開閉装置Ａは、大気導入路Ｌａを開閉し得る開閉バルブＶと、大気導入路Ｌａの通路断面積を連続的に変化させるように開閉バルブＶを駆動し得るバルブ駆動機構Ｄと、内燃機関の運転状態を検知するセンサＳ１〜Ｓ４と、内燃機関の運転状態に応じて大気導入路Ｌａの通路断面積を開閉バルブＶにより連続的に変化させ得るように、検知手 段Ｓ１〜Ｓ４の検知結果に基づいてバルブ駆動機構Ｄを作動制御する制御装置ＥＣとを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室に連なる吸気通路の通路断面積を変化させ得るスロットル弁と、燃料を貯溜するフロート室と、内燃機関の運転時に吸気通路の負圧発生部に発生する吸気負圧を利用して該吸気通路にフロート室の燃料を供給可能な燃料通路とを備えた気化器、特に吸気通路の負圧発生部で発生した吸気負圧をフロート室内の燃料油面よりも上方の空間に導入する負圧導入路と、その負圧導入路の途中に大気を導入する大気導入路と、その大気導入路を開閉する開閉装置とを有する構造のものの改良に関する。

従来、斯かる気化器は、下記特許文献１に記載されているように、公知である。

特開平８−１６５９５６号公報

ところが特許文献１に記載の気化器では、大気導入路の開閉装置が、大気導入路を全開する状態と全閉する状態とを交互に小刻みに繰り返す電磁開閉弁で構成されていて、大気導入路を所望の中間開度に保持するようなことができなかった。そのため、フロート室内の上部空間の圧力（延いては気化器で生成される混合気の空燃比）を精度よく制御する上で不利であり、また開閉装置の頻繁な開閉に因る弁部の摩耗や叩かれ破損、発熱量の増大、バルブの応答性低下等の問題が生じる虞れがある。

本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、上記問題を解決し得る前記気化器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、本発明は、内燃機関の燃焼室に連なる吸気通路の通路断面積を変化させ得るスロットル弁と、燃料を貯溜するフロート室と、内燃機関の運転時に前記吸気通路の負圧発生部に発生する吸気負圧を利用して該吸気通路に前記フロート室の燃料を供給可能な燃料通路とを備えた気化器であって、前記吸気通路の負圧発生部で発生した吸気負圧を前記フロート室内の燃料油面よりも上方の空間に導入する負圧導入路と、その負圧導入路の途中に大気を導入する大気導入路と、その大気導入路を開閉する開閉装置とを有するものにおいて、前記開閉装置が、前記大気導入路を開閉し得る開閉バルブと、その大気導入路の通路断面積を連続的に変化させるように前記開閉バルブを駆動し得るバルブ駆動機構と、内燃機関の運転状態を検知するセンサと、内燃機関の運転状態に応じて前記大気導入路の通路断面積を前記開閉バルブにより連続的に変化させ得るように、前記センサの検知結果に基づいて前記バルブ駆動機構を作動制御する制御装置とを備えることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記バルブ駆動機構は、電動モータと、その電動モータ及び前記開閉バルブ間に介装され該電動モータの出力軸の回転を直線運動に変換して前記開閉バルブのバルブ本体に伝達するネジ機構とを少なくとも備えることを第２の特徴とする。

さらに本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、内燃機関の始動時に空燃比をリッチ化するためのチョーク弁等の始動専用装置が省略されたことを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、吸気通路の負圧発生部で発生する吸気負圧をフロート室内の燃料油面よりも上方の空間に導入する負圧導入路と、その負圧導入路の途中に大気を導入する大気導入路と、その大気導入路を開閉する開閉装置とを有する気化器において、その開閉装置は、大気導入路を開閉し得る開閉バルブと、その大気導入路の通路断面積を連続的に変化させるように開閉バルブを駆動し得るバルブ駆動機構と、内燃機関の運転状態に応じて開閉バルブにより大気導入路の通路断面積を連続的に変化させ得るように、センサの検知結果に基づいてバルブ駆動機構を作動制御する制御装置とを備えるので、大気導入路の通路断面積を機関運転状態に応じてきめ細かく連続的に増減制御でき、これにより、フロート室内上部空間の圧力、延いては気化器で設定される混合気空燃比がきめ細かく且つ応答性よく精密に制御可能となるため、排ガス清浄化や燃費向上を図る上で有利であり、また気化器の寸法ばらつきに因る空燃比のばらつきも容易に吸収可能となる。その上、開閉バルブを、従来の電磁開閉弁のように小刻みに開閉動作させる必要はないため、弁部の摩耗や叩かれ破損が効果的に防止できて耐久性向上に寄与することができる。

本発明の第２の特徴によれば、バルブ駆動機構は、電動モータと、その電動モータの出力軸の回転を直線運動に変換して開閉バルブのバルブ本体に伝達するネジ機構とを備えるので、バルブ本体の駆動位置をきめ細かく精密に制御可能となるばかりか、比較的小さい電力でバルブ本体を無理なく駆動できて発熱量も最小限に抑制可能である。しかもバルブ本体の開閉途中で、バルブ本体を無電力又は僅かな電力で中間開度に静止させることができるから、節電を図りながら開閉バルブの開度設定を的確に行うことができる。

本発明の第３の特徴によれば、内燃機関の始動時に空燃比をリッチ化するためのチョーク弁等の始動専用装置が気化器から省略されるので、それだけ気化器の構造簡素化が図られ、コスト節減に寄与することができる。また、このように始動専用装置が省略されても、前記制御装置でバルブ駆動機構を単に作動制御するだけで混合気の空燃比を、始動運転に適した値と通常運転に適した値とに各々的確に切替設定可能であるから、内燃機関を支障なく始動させることができる。

本発明の一実施形態に係る気化器の縦断側面図 前記実施形態における大気導入路の開閉装置を具体的に示す拡大縦断面図（図１の２部拡大断面図） 図２の３−３線拡大断面図 前記開閉装置の主要部を示す分解斜視図

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。

先ず、図１において、自動二輪車用内燃機関の気化器Ｃは、内燃機関の吸気ポートに連なり水平方向に延びる、吸気通路としての吸気道２を有する気化器本体１と、この気化器本体１の下端面にＯリング３を介して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、そのフロート室４の直上で吸気道２の通路断面積を変化させるスロットル弁１８とを備えており、フロート室体５は、ボルトにより気化器本体１に分離可能に締結される。さらにスロットル弁１８より上流側の吸気道２には、内燃機関の始動運転のとき（即ち始動時やその直後の暖機運転時）に空燃比をリッチ制御するための始動用専用装置としてバタフライ型のチョーク弁２１が設けられる。

気化器本体１の上部には、吸気道２の上方へ延びる弁筒１ｖが一体に形成されており、この弁筒１ｖに、吸気道２を上方から開閉するピストンバルブ型の前記スロットル弁１８が上下摺動自在に収容される。このスロットル弁１８と弁筒１ｖとの間には、スロットル弁１８を閉弁方向（下方）の常時付勢する戻しばね２３が介装される。

またスロットル弁１８には、その開閉操作のためのスロットルワイヤ２０が接続されており、そのスロットルワイヤ２０は、アクセルグリップ等のスロットル操作部（図示せず）に連動連結される。従って、そのスロットル操作部を操作することで吸気道２の負圧発生部２ａ（即ち吸気道２の、スロットル弁１８下端部と対向するベンチュリ部）の通路断面積、即ちスロットル弁１８の開度を、アイドル開度位置（下降限）から全開位置（上昇限）までの開度範囲内で変更可能として、吸気道２を流れる空気量が制御される。

気化器本体１は、その下面中心部からフロート室４内に突出する燃料ボス１ａを一体に有しており、この燃料ボス１ａを囲繞し且つ吸気道２上流側を開放した平面視で優弧状の中空フロート７がフロート室４に収容される。このフロート７の後部に固着される支持板８が枢軸９を介してフロート室体５に上下揺動自在に支持されており、この支持板８には、その上下揺動により気化器本体１の燃料流入孔１１を開閉するフロート弁１０が連接される。その燃料流入孔１１には、図示しない燃料タンクから延出する燃料導管が接続され、燃料が流入するようになっている。

而して、フロート７は、その水平位置でフロート弁１０を閉弁し、その水平位置より下降するとフロート弁１０を開弁するようになっており、このようなフロート弁１０による燃料流入孔１１の開閉により、フロート室４には、常時一定レベルの燃料油面Ｆａを形成する燃料Ｆが貯留される。尚、フロート弁１０には、フロート７の水平位置以上の上昇を許容してフロート弁１０への衝撃を緩和するばね１０ｓが内蔵されている。

図１に示すように、気化器本体１の下面には、フロート室４を燃料油面Ｆａよりも上方に拡大する環状の上部空間２５が凹設され、この上部空間２５は、フロート７の水平位置以上の上昇を許容し、その上昇は、閉弁状態のフロート弁１０への衝撃を緩和するばね１０ｓの弾性変形によって許容される。

前記燃料ボス１ａには、それぞれ燃料油面Ｆａ下に開口するメインジェット１３及びスロージェット１４が並設される。そのメインジェット１３には、燃料ボス１ａに螺着されて上下方向に延びるニードルジェット１５の下部が螺合、接続される。そのニードルジェット１５は、吸気道２の負圧発生部２ａに開口するメインノズル１５ｎを上部に一体に有して概ね円筒状に形成されるものであり、そのニードルジェット１５のメインノズル１５ｎ直下が燃料計量用絞り部１５ｓとして構成され、更にその絞り部１５ｓの下側が、周壁に多数の小孔を有するエアブリード管部１５ｂとして構成される。

そして、メインジェット１３で計量された燃料がニードルジェット１５内、即ちエアブリード管部１５ｂ及び絞り部１５ｓを順次経由してメインノズル１５ｎより吸気道２に噴出するようになっている。なお、気化器本体１には、吸気道２の上流側よりエアブリード管部１５ｂの周囲空間にブリードエアを導入するための、計量ジェット付きのブリードエア通路１ｂが形成される。

またスロージェット１４は、上部にスローノズル１６を有し概ね円筒状に形成されて前記燃料ボス１ａに螺着される。そのスローノズル１６は、吸気道２の負圧発生部２ａの、メインノズル１５より下流側に開口したスローポート１７に接続される。

ところでスロットル弁１８の中心部には、前記ニードルジェット１５内に挿入されスロットル弁１８と共に昇降する細長いニードル弁１９が下向きに突設される。従って、ニードルジェット１５の上部に一体に設けたメインノズル１５ｎは、スロットル弁１８の中心部の直下に開口し、またスローポート１７は、スロットル弁１８の下流側縁部近傍に開口する配置となる。

また、ニードル弁１９の先部は緩やかな勾配のテーパ面に形成される。従って、ニードルジェット１５の、メインノズル１５ｎ直下に形成した燃料計量用絞り部１５ｓと、ニードル弁１９の外周との間に形成される環状の燃料通路は、その通路断面積がニードル弁１９付きスロットル弁１８の開度に応じて増減され、これによりメインノズル１５ｎから吸気道２に吸気負圧で吸い出される燃料量が増減制御される。

而して、前記したメインジェット１３からニードルジェット１５内を経てメインノズル１５ｎに至る主燃料系統と、スロージェット１４からスローノズル１６を経てスローポート１７に至る副燃料系統とが、吸気道２の負圧発生部２ａの吸気負圧を利用してフロート室４の燃料を吸気道２に供給する本実施形態の燃料通路Ｌｆを構成する。即ち、その吸気負圧によりフロート室４の燃料が燃料通路Ｌｆを経て吸気道２に吸出されて霧状に噴出し、その霧状燃料が吸気道２の吸気流と混合することで、燃焼室に供給すべき混合気が生成される。

尚、スロットル弁１８が中間開度から全開開度にあって内燃機関が中速運転又は高速運転される場合には、前記主燃料系統はその燃料計量用絞り部１５ｓに対するニードル弁１９の絞り量が小さい（絞り部１５ｓとニードル弁１９間の環状通路の断面積が比較的大きい）ため、主燃料系統から燃料が十分に吸気道２に吸い出される。一方、スロットル弁１８がアイドル開度位置（下降限）にあって内燃機関がアイドリング運転される場合には、主燃料系統はその燃料計量用絞り部１５ｓがニードル弁１９で遮断又は十分に絞られるため、主として前記副燃料系統のスローポート１７から燃料がアイドリング運転に必要な量だけ吸気道２に吸い出される。

更に本実施形態では、吸気道２の負圧発生部２ａに一端が開口し且つ他端がフロート室４内の燃料油面Ｆａよりも上方の前記上部空間２５に開口する負圧導入路Ｌｖと、その負圧導入路Ｌｖの途中に大気を導入する大気導入路Ｌａと、その大気導入路Ｌａの途中に介装されて大気導入路Ｌａを開閉する開閉装置Ａとを有する。そして、その開閉装置Ａで大気導入路Ｌａを開閉することにより、大気導入路Ｌａから負圧導入路Ｌｖ側への大気導入量（延いてはフロート室４の上部空間２５の負圧の大きさ）を増減制御可能である。即ち、前記上部空間２５の圧力は、そこに吸気道２の負圧発生部２ａから負圧導入路Ｌｖを通して作用する吸気負圧と、大気導入路Ｌａから負圧導入路Ｌｖにリークする大気圧との合成圧となるため、この合成圧を、開閉装置Ａで大気導入路Ｌａを開閉することにより増減制御可能となる。

次に図２〜図４を併せて参照して、開閉装置Ａの構成を説明するに、それは、大気導入路Ｌａの途中に設けられるバルブガイド孔２６を有したバルブハウジング２７と、そのバルブガイド孔２６に摺動可能に嵌合されて大気導入路Ｌａを開閉し得るバルブ本体２８とを有する摺動式の開閉バルブＶを備える。更に開閉装置Ａは、大気導入路Ｌａの通路断面積をバルブ本体２８の摺動に伴い連続的に変化させるようにバルブ本体２８を駆動し得るバルブ駆動機構Ｄと、内燃機関の運転状態を検知する複数のセンサＳ１〜Ｓ４と、内燃機関の運転状態に応じて大気導入路Ｌａの通路断面積をバルブ本体２８により連続的に変化させ得るように、センサＳ１〜Ｓ４の検知結果（即ち内燃機関の運転状態）に基づいてバルブ駆動機構Ｄを作動制御する制御装置としての電子制御装置ＥＣとを備える。

前記センサＳ１〜Ｓ４は、内燃機関の種々の運転状態を検知するための各種センサ、例えばスロットル弁１８よりも下流側の吸気通路の吸気圧力を検知する圧力センサＳ１、機関回転数を検知する機関回転数センサＳ２、排気管内の排気の状態（即ち燃焼室内での混合気の燃焼状態や空燃比）を検知するＯ₂ センサＳ３，機関温度を検知する温度センサＳ４等が使用される。

而して、これらセンサＳ１〜Ｓ４の検知結果から電子制御装置ＥＣは、内燃機関の運転状態、例えば高速又は低速運転状態か、高負荷又は低負荷運転状態か、暖機又は暖機完了運転状態か、吸気の空燃比が適正か否か等を判断し、その判断結果に基づいて開閉装置Ａを制御することでフロート室上部空間２５の圧力、延いては気化器で調整される吸気の空燃比を制御可能である。尚、内燃機関の運転状態を検知すべきセンサとしては、本実施形態に限定されず、種々のセンサの使用が可能であり、例えば吸気温度を検知する吸気温センサや、スロットル弁１８の開度のスロットルセンサ、大気圧センサ等も必要に応じて使用可能である。

前記バルブ駆動機構Ｄは、後述するように、電動モータＭと、その電動モータＭ及び開閉バルブＶ間に介装され電動モータＭの出力軸Ｍｂの回転を直線運動に変換して開閉バルブＶのバルブ本体２８に伝達するネジ機構Ｔとを備える。

前記大気導入路Ｌａは、一端が負圧導入路Ｌｖに開口し且つ他端がバルブハウジング２７のバルブガイド孔２６の内周面（特に後述する平坦なバルブシート面２６ａ）に開口する下流側大気導入路３１と、一端がバルブガイド孔２６の内底面２６ｂに開口し且つ他端が大気に開口する上流側大気導入路３２とから構成される。尚、上流側大気導入路３２には、必要に応じてエアフィルタ（図示せず）を設けてもよい。

また前記バルブハウジング２７の一端部には円筒状のモータハウジング２９が一体に連設され、このモータハウジング２９には、バルブガイド孔２６の開放端に環状段部３３を介して連なるモータ装着孔３０と、このモータ装着孔３０の開放端に連なる、それより大径で環状のシール凹部３４とが設けられる。

図２〜図４において、バルブガイド孔２６には、モータ装着孔３０側からバルブ本体２８が摺動自在に嵌装される。これらバルブガイド孔２６及びバルブ本体２８は、いずれも断面が方形をなしていて、バルブガイド孔２６内でのバルブ本体２８の回転を不能にしている。そして、この方形断面のバルブガイド孔２６の各一辺の長さが円形断面の上流側大気導入路３２の開口端内径より長くなっている。

前記モータ装着孔３０には電動モータＭの固定円筒部Ｍａが嵌装され、前記シール凹部３４には、固定円筒部Ｍａの基端外周面に密接するＯリング３８が装着される。その際、固定円筒部Ｍａの端面と環状段部３３との間には、固定円筒部Ｍａの端面より突出する回転出力軸Ｍｂの外周面に密接する円板状のシール部材３５が挟持される。そして電動モータＭは、モータハウジング２９にボルトｂを以て締結される。また電動モータＭは、その側方に突出するカプラ３７を備えている。

電動モータＭの回転出力軸Ｍｂは、前記ねじ機構Ｔを介してバルブ本体２８に連結される。ねじ機構Ｔは、中心部にねじ孔４０ｓを有してバルブ本体２８に回転不能に支持されるスライドピース４０と、前記回転出力軸Ｍｂに一体に連設されてスライドピース４０のねじ孔４０ｓに螺合されるねじ軸４１とで構成される。而して、回転出力軸Ｍｂ即ちねじ軸４１を回転すれば、回転不能のスライドピース４０は軸方向に送られ、このスライドピース４０がバルブ本体２８を全閉位置（下降限）と全開位置（上昇限）との間で軸方向に連続的に移動させることができる。即ち、バルブ本体２８の全閉位置は、バルブ本体２８がバルブガイド孔２６の前記内底面２６ｂに当接して下流側大気導入路３１の開口端を閉鎖する前進位置であり、バルブ本体２８の全開位置は、バルブ本体２８が前記内底面２６ｂから離間して下流側大気導入路３１の開口端を全開にする後退位置である。

図２及び図４に明示するように、スライドピース４０の前端部には、これを横幅方向に貫通する横孔３６が穿設され、前記ねじ孔４０ｓの先端は、この横孔４０ａに開口して終わっている。

一方、前記ねじ軸４１は、その先端部が球状端部４１ａに形成され、その球状端部４１ａが横孔３６の円筒状内面に当接することで、バルブ本体２８の前記全開位置が規制されるようになっている。

バルブ本体２８は、バルブガイド孔２６の前記内底面２６ｂに対向する前端壁２８ａと、電動モータＭ側の後端壁２８ｂと、この両端壁２８ａ，２８ｂ間を一体に連結して相対向する第１，第２側壁２８ｃ，２８ｃと、その第１，第２側壁２８ｃ，２８ｃの一側端間を結合する第３側壁２８ｄとよりなっていて、第１，第２側壁２８ｃ，２８ｃの他側端間を開放面２８ｅとした箱形をなしている。

バルブガイド孔２６の、前記第３側壁２８ｄと対向する内周面は、下流側大気導入路３１の上流端が開口する平坦なバルブシート面２６ａとして構成されており、このバルブシート面２６ａ上を摺接できるように第３側壁２８ｄの外面は、バルブシート面２６ａと平行な平坦面に形成される。従って、バルブ本体２８がバルブガイド孔２６内を上下摺動したときに、その上下摺動に応じてバルブ本体２８、特に第３側壁２８ｄが下流側大気導入路３１の開口端を、その開口面積を連続的に変化させるように開閉可能である。また後端壁２８ｂには、これを軸方向と、バルブシート面２６ａに対し直交する水平方向とに貫通する規制溝３９が設けられる。

一方、スライドピース４０は、バルブ本体２８内に配置される円筒部４０ａと、この円筒部４０ａの後端に形成されて、前記後端壁２８ｂの内面に当接するストッパフランジ４０ｂと、このストッパフランジ４０ｂの後端面に突設されて規制溝３９に摺動自在に面接触する回り止め突起４０ｃとよりなっており、回り止め突起４０ｃ及び規制溝３９の対向面間には間隙４６が設けられる。したがって、スライドピース４０及びバルブ本体２８は、バルブシート面２６ａを横切りバルブ本体２８の軸線と直交するＸ方向と、バルブシート面２６ａと直交するＹ方向とに相対変位が可能になっている。

また前記前端壁２８ａとストッパフランジ４０ｂとの間には、スライドピース４０の円筒部４０ａを囲繞するコイルばね４３が縮設される。このコイルばね４３は、そのセット荷重によりバルブ本体２８を、ストッパフランジ４０ｂと後端壁２８ｂとの当接位置に保持するもので、これによりスライドピース４０及びバルブ本体２８間を常に軸方向にガタ無く連結する。尚、ストッパフランジ４０ｂと後端壁２８ｂとの当接面４５，４５′は、図示例ではバルブシート面２６ａに向かってコイルばね４３側に傾斜している。

またバルブガイド孔２６及びバルブ本体２８は、横断面が方形をなしていて、それぞれの下側面が平面になっているので、バルブガイド孔２６及びバルブ本体２８間のＸ方向の間隙Ｓｘの範囲内でバルブ本体２８がＸ方向に移動することがあっても、バルブ本体２８により開閉される下流側大気導入路３１の開度に変動を生じさせることはない。

次に、この実施形態の作用について説明する。

内燃機関の運転状態において、開閉装置Ａが大気導入路Ｌａを開いている場合には、大気導入路Ｌａから負圧導入路Ｌｖ側へ大気が導入され、フロート室４の上部空間２５の圧力は、ほぼ大気圧となり、負圧発生部２ａとフロート室４の上部空間２５との間の差圧が比較的大きくなるため、燃料通路Ｌｆから吸気道２内に燃料を吸い出し易くなって気化器Ｃで生成する混合気の空燃比はリッチとなる。一方、開閉装置Ａが大気導入路ＬＡａを閉じていけば、フロート室４の上部空間２５の圧力は、そこに負圧導入路Ｌｖを通して作用する吸気負圧と、大気導入路Ｌａから負圧導入路Ｌｖにリークする大気圧との合成圧となり、負圧発生部２ａとフロート室４の上部空間２５との差圧が比較的小さくなるため、燃料通路Ｌｆから吸気道２内に燃料を吸い出し難くなって前記混合気の空燃比は低減する。即ち、開閉装置Ａの開度が減少すればするほど、前記合成圧は低くなって前記差圧が小さくなるため、燃料通路Ｌｆから吸気道２内に吸い出される燃料量が少なくなり、前記混合気の空燃比はリーン化する。

そして、電子制御装置ＥＣは、センサＳ１〜Ｓ４の検知結果に基づいて機関運転状態を判断、例えば高速又は低速運転状態か、高負荷又は低負荷運転状態か、始動運転の状態（即ち始動時やその直後の暖機運転時）か否か、吸気の空燃比が適正か否か等を判断する。そして、その判断結果と予め設定された制御プログラムとに基づいて電子制御装置ＥＣは、開閉装置Ａを開閉制御して、大気導入路Ｌａから負圧導入路Ｌｖ側への大気導入量を増減制御し、これにより、フロート室４の上部空間２５の圧力（即ち前記合成圧）が増減制御されるから、気化器Ｃで生成される混合気の空燃比を機関運転状態に応じて設定可能である。

而して、電子制御装置ＥＣは、開閉装置Ａの開閉制御に当たり、内燃機関の始動時、ファストアイドリング（暖機運転）時、通常アイドリング時、エンジンブレーキ時など内燃機関の種々の運転条件に対応した大気導入路Ｌａの最適開度を予め記憶しており、その最適開度を得るべく電動モータＭへの通電を制御して、電動モータＭの回転出力軸Ｍｂを通電量に応じて正転又は逆転させる。そして、その回転は、ねじ機構Ｔにより減速されながらスライドピース４０を介してバルブ本体２８に軸方向変位として伝達されるので、バルブ本体２８の開度調節をきめ細かく連続的（無段階）に行うことができる。

このように本実施形態では、電子制御装置ＥＣが大気導入路Ｌａの通路断面積を機関運転状態に応じてきめ細かく連続的に増減制御できて、気化器Ｃで生成される混合気の空燃比がきめ細かく且つ応答性よく制御可能となるため、排ガス清浄化や燃費向上を図る上で有利であり、また気化器Ｃの寸法ばらつきに因る空燃比のばらつきも容易に吸収可能となる。その上、バルブ本体２８を、従来の電磁開閉弁のデューティ制御のように小刻みに開閉動作させる必要はないため、弁部の摩耗や叩かれ破損が効果的に防止できて耐久性向上が図られる。

また前記実施形態では、ねじ機構Ｔのねじ軸４１がスライドピース４０を介してバルブ本体２８を後方へ引き寄せて、その先端の球状端部４１ａをスライドピース４０の横孔３６の内面に突き当てることで、バルブ本体２８の全開位置（図２参照）が規制され、このとき、バルブシート面２６ａにおける弁孔、即ち下流側大気導入路３１の開口端は、全開となる。またねじ機構Ｔのねじ軸４１がスライドピース４０を介してバルブ本体２８を前方へ送り出して、バルブ本体２８の前端をバルブハウジング２７の内底面４０ｂに当接させることで、バルブ本体２８の全閉位置が規制され、このとき下流側大気導入路３１の開口端は全閉となる。そしてバルブ本体２８の上記全開位置及び全閉位置間の中間位置の位置調節により弁孔、即ち下流側大気導入路３１の開口端の開度が調節され、その開度調節により、大気導入路Ｌａから負圧導入路Ｌｖ側にリークする大気量がきめ細かく制御され、内燃機関の種々の運転状態に的確に対応することができる。

而して、本実施形態では、大気導入路Ｌａの開閉装置Ａにおけるバルブ駆動機構Ｄが、電動モータＭと、その電動モータＭの出力軸Ｍｂの回転を直線運動に変換してバルブ本体２８に伝達するネジ機構Ｔとを備えるので、バルブ本体２８の駆動位置をきめ細かく精密に制御可能となるばかりか、比較的小さい電力でバルブ本体２８を無理なく駆動できて発熱量も最小限に抑制可能となる。しかもバルブ本体２８の開閉途中で、バルブ本体２８を無電力又は僅かな電力で中間開度に静止させることができるから、節電を図りながらバルブ本体２８の開度設定を的確に行うことができる。

ところで本実施形態のバルブ駆動機構Ｄにおいて、スライドピース４０及びバルブ本体２８はコイルばね４３により軸方向にガタ無く連結され、バルブ本体２８はスライドピース４０の軸方向移動に遅れなく追従することができる。しかも、スライドピース４０及びバルブ本体２８は、回り止め突起４０ｃと規制溝３９との面接触部においてバルブシート面２６ａを横切るＸ方向及びバルブシート面２６ａに対し直交するＹ方向において相対変位が可能であるから、バルブガイド孔２６内でバルブシート面２６ａに密着するバルブ本体２８に対して、製作誤差により電動モータＭの回転出力軸Ｍｂが偏心していても、バルブ本体２８に対するスライドピース４０の前記Ｘ・Ｙ方向の変位により上記偏心を吸収することができる。従って、構造が複雑なオルダムジョイントを用いずとも、電動モータＭの回転出力軸Ｍｂ及びバルブ本体２８に偏荷重が作用することを防ぐことができるので、バルブ本体２８をバルブシート面２６ａに密着させた適正な姿勢をもってスムーズに摺動させることができる。

次に本発明の第２の実施形態（図示せず）を説明する。この第２の実施形態としては、前記実施形態で吸気道２のスロットル弁１８上流側に設けていたチョーク弁２１等の始動用専用装置（即ち内燃機関の始動時やその直後の暖機運転時に空燃比を特別にリッチ化して始動の円滑化を図るべく、気化器本体に特設される装置）を省略したものが提案される。そして、本第２の実施形態の気化器Ｃでは、チョーク弁２１等の始動用専用装置が無くても内燃機関の始動運転が支障なく行われるように、気化器Ｃの各部および電子制御装置ＥＣ等の設計がなされる。

例えば、本第２の実施形態の電子制御装置ＥＣは、内燃機関の始動運転のとき（即ち始動時やその直後の暖機運転時）に開閉装置Ａを全開にして大気導入路Ｌａからフロート室４の上部空間２への大気導入量を最大として上部空間２５と吸気道２の負圧発生部２ａとの間の差圧を最大とすることで、混合気の空燃比を十分にリッチ化して内燃機関の始動やその直後の暖機運転が支障なく行われるようにする。この場合、内燃機関の暖機運転が完了すると、電子制御装置ＥＣは、電動モータＭを作動制御して開閉装置Ａの開度を適宜狭めることにより、フロート室４の上部空間２５と吸気道２の負圧発生部２ａとの間の差圧を小さくして混合気の空燃比をリーン化し、内燃機関の通常運転に対応する。

このように本第２の実施形態では、チョーク弁２１等の始動用専用装置を省略しても、電子制御装置ＥＣがバルブ駆動機構Ｄを作動制御することにより、内燃機関の始動運転に対応した空燃比と、通常運転に対応した空燃比とが何れも適切に設定可能である。従って、そのような始動専用装置が無くても、電子制御装置ＥＣでバルブ駆動機構Ｄを単に作動制御するだけで空燃比を始動運転に適した値と通常運転に適した値とに簡単且つ的確に切替え設定可能となるため、それだけ気化器Ｃの部品点数の削減や構造簡素化が図られ、コスト節減が図られる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態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、前記実施形態では、スロットル弁１８が摺動可能なピストンバルブより構成される摺動絞弁式気化器に適用したものを示したが、本発明は、スロットル弁がバタフライ式バルブより構成される気化器に実施してもよい。また前記実施形態では、気化器Ｃの吸気道２が水平方向に延びるものを示したが、本発明では、吸気道２が上下方向に延びる気化器に適用してもよい。

また前記実施形態では、開閉装置Ａの開閉バルブＶを、バルブ本体２８が摺動変位により大気導入路Ｌａを開閉するスライドバルブとしたものを示したが、本発明では、バルブ本体が回転変位により大気導入路Ｌａを開閉するロータリーバルブとしてもよい。

また本発明の電動モータＭとしては、前記実施形態のように通電量に応じて無段階に連続回転する通常のモータの他、微小ピッチで間欠的に回転可能なステップモータ、その他の種類のモータを使用してもよい。

また前記実施形態では、開閉装置Ａの開閉制御で用いる機関運転状態検知用のセンサとして、排気管内の排気の状態（即ち燃焼室内での混合気の燃焼状態や空燃比）を検知するＯ₂ センサＳ３と、その他の機関運転状態を検知する他のセンサＳ，Ｓ２，Ｓ４とを併用したものを示したが、本発明では、Ｏ₂ センサＳ３にて直接的に空燃比を検知して、開閉装置Ａを開閉制御可能である。この場合、例えば他のセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ４にて機関の運転状態を検知して開閉装置Ａの開度を設定し、その後に、または同時にＯ₂ センサＳ３の検出値にて開閉装置Ａの設定開度を補正して開閉装置Ａの開閉を制御するようにしてもよく、或いは、他のセンサを使用せずにＯ₂ センサＳ３の検出値のみで開閉装置Ａの開閉を制御するようにしてもよい。

また前記実施形態では、負圧導入路Ｌｖの負圧発生部２ａへの開口場所を、吸気通路２の負圧発生部２ａのニードルジェット１５上流側としたものを示したが、その開口場所は前記実施形態に限定されず、その開口場所を適宜変更して、負圧導入路Ｌｖに導入される吸気負圧（従ってフロート室４内での前記合成圧）の値を変更してもよい。例えば、負圧導入路Ｌｖを負圧発生部２ａにおいてニードルジェット１５より吸気下流側に開口させて、フロート室４内の合成圧を大きくしてもよい。また負圧導入路Ｌｖをスロットル弁１８よりも吸気通路２の下流側に開口させて、フロート室４内の合成圧を更に大きくしてもよい。逆にスロットル弁１８よりも吸気通路２の上流側に開口させて、合成圧を小さくしてもよい。

また、フロート室４内の前記合成圧は、負圧導入路Ｌｖの絞り面積Ｌｖａと開閉バルブＶによって制御される大気導入路Ｌａの絞り面積Ｌａａとの関係によって変化するので、負圧導入路Ｌｖに、その負圧導入路Ｌｖを絞るジェットＬｖｊを取付け或いは機械加工により形成して負圧導入路Ｌｖの絞り面積Ｌｖａを設定し、及び／又は大気導入路Ｌａの形状（幅Ｌａｗや長さＬａｌ）を適宜選定してその絞り面積Ｌａａを設定することにより、最適な前記合成圧を設定可能である。換言すれば、ジェットＬｖｊの絞り面積ＬｖａをジェットＬｖｊにより変更したり、大気導入路Ｌａの絞り面積Ｌａａを最適な形状（幅Ｌａｗや長さＬａｌ）に変更したりすることで、最適な大きさの開閉装置Ａを構成可能である。また、そうすることによって開閉装置Ａを小型化して、気化器Ｃに設置可能となる。尚、前記ジェットＬｖｊは、本発明において必須の部品ではなく、負圧導入路Ｌｖから省略することも可能である。

Ａ・・・・・開閉装置
Ｃ・・・・・気化器
Ｄ・・・・・バルブ駆動機構
ＥＣ・・・・制御装置としての電子制御装置
Ｆ・・・・・燃料
Ｆａ・・・・燃料油面
Ｌａ・・・・大気導入路
Ｌｆ・・・・燃料通路
Ｌｖ・・・・負圧導入路
Ｍ・・・・・電動モータ
Ｍｂ・・・・出力軸としての回転出力軸
Ｓ１・・・・センサとしての圧力センサ
Ｓ２・・・・センサとしての機関回転数センサ
Ｓ３・・・・センサとしてのＯ₂ センサ
Ｓ４・・・・センサとしての機関温度センサ
Ｔ・・・・・ネジ機構
Ｖ・・・・・開閉バルブ
１・・・・・気化器本体
２・・・・・吸気通路としての吸気道
２ａ・・・・負圧発生部
４・・・・・フロート室
７・・・・・フロート
１８・・・・スロットル弁
２１・・・・始動専用装置としてのチョーク弁
２８・・・・バルブ本体

Claims (3)

1. 内燃機関の燃焼室に連なる吸気通路（２）の通路断面積を変化させ得るスロットル弁（１８）と、燃料を貯溜するフロート室（４）と、内燃機関の運転時に前記吸気通路（２）の負圧発生部（２ａ）に発生する吸気負圧を利用して該吸気通路（２）に前記フロート室（４）の燃料を供給可能な燃料通路（Ｌｆ）とを備えた気化器であって、
   前記吸気通路（２）の負圧発生部（２ａ）で発生した吸気負圧を前記フロート室（４）内の燃料油面（Ｆａ）よりも上方の空間（２５）に導入する負圧導入路（Ｌｖ）と、その負圧導入路（Ｌｖ）の途中に大気を導入する大気導入路（Ｌａ）と、その大気導入路（Ｌａ）を開閉する開閉装置（Ａ）とを有するものにおいて、
   前記開閉装置（Ａ）は、前記大気導入路（Ｌａ）を開閉し得る開閉バルブ（Ｖ）と、その大気導入路（Ｌａ）の通路断面積を連続的に変化させるように前記開閉バルブ（Ｖ）を駆動し得るバルブ駆動機構（Ｄ）と、内燃機関の運転状態を検知するセンサ（Ｓ１〜Ｓ４）と、内燃機関の運転状態に応じて前記大気導入路（Ｌａ）の通路断面積を前記開閉バルブ（Ｖ）により連続的に変化させ得るように、前記センサ（Ｓ１〜Ｓ４）の検知結果に基づいて前記バルブ駆動機構（Ｄ）を作動制御する制御装置（ＥＣ）とを備えることを特徴とする、気化器。
2. 前記バルブ駆動機構（Ｄ）は、電動モータ（Ｍ）と、その電動モータ（Ｍ）及び前記開閉バルブ（Ｖ）間に介装され該電動モータ（Ｍ）の出力軸（Ｍｂ）の回転を直線運動に変換して前記開閉バルブ（Ｖ）のバルブ本体（２８）に伝達するネジ機構（Ｔ）とを少なくとも備えることを特徴とする、請求項１に記載の気化器。
3. 内燃機関の始動時に空燃比をリッチ化するためのチョーク弁（２１）等の始動専用装置が省略されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の気化器。

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