JP3946842B2

JP3946842B2 - Vaporizer opening detection device

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Publication number: JP3946842B2
Application number: JP30216397A
Authority: JP
Inventors: 康夫根門; 秀樹土谷; 雅昭久須美
Original assignee: ソニーマニュファクチュアリングシステムズ株式会社
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2017-11-04
Also published as: JPH11141355A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直動式スロットルバルブを備えた気化器のスロットルバルブの開度を検出する気化器の開度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動二輪車等では、エンジンの出力や燃費の向上、排気ガスの浄化を図るためにエンジンの点火時期の制御が行われている。例えば、このような自動二輪車等では、エンジンの回転数やスロットルバルブの開度等に基づきエンジンの負荷状態を検出し、エンジンの点火時期が最適となるように制御している。
【０００３】
具体的に、直動式のスロットルバルブによる気化器が備えられた自動二輪車では、気化器にスロットルバルブの移動量を回転量に変換するポテンショメータ等を設けて、このポテンショメータの回転量からこのスロットルバルブの開度を検出し、エンジンの点火時期の制御が行われている。
【０００４】
しかしながら、このような気化器が備えられた自動二輪車等でエンジンの点火時期の制御を行う場合には、上述のようにポテンショメータ等を別途設けなければならないため、部品点数が多くなり、コスト高を招いてしまっていた。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するために、例えば、特願平７−３１７５７１号明細書において、磁気センサによりバルブ開度を検出することができる直動式スロットルバルブを備えた気化器の開度検出装置が提案されている。
【０００６】
図１６及び図１７に、この特願平７−３１７５７１号明細書に提案されている従来のスロットバルブの開度検出装置が適用された気化器を示し、以下、この気化器について具体的に説明する。なお、図１６は上記従来の気化器の側面図、図１７は図１６のＺ−Ｚ′線断面図を示している。
【０００７】
従来の気化器１０１は、本体部１０２と、この本体部１０２の燃料導入通路１１４と接続され液体燃料が注入されるチャンバ１０３とを備えている。
【０００８】
本体部１０２は、キャブボディ１０４と、このキャブボディ１０４内に形成されるバルブ室１１２内に挿入され、キャブボディ１０４に形成されるベンチュリ通路１１１を開閉するピストンバルブ１０５と、上記バルブ室１１２を閉塞するようにキャブボディ１０４の上部開口に装着される蓋１０６と、この蓋１０６とピストンバルブ１０４との間に設けられこのピストンバルブ１０５を付勢するバネ１０７とを備えている。
【０００９】
キャブボディ１０４は、例えば、亜鉛ダイキャスト製のものであり、図１６に示すａ方向に吸入空気が流れるベンチュリ通路１１１が形成されている。このキャブボディ１０４は、上記ベンチュリ通路１１１から上方垂直に延び、且つ、上記ベンチュリ通路１１１に開口し上記ピストンバルブ１０５が挿入されるバルブ室１１２を形成するシリンダ部１１３が設けられている。このキャブボディ１０４には、このシリンダ部１１３と同軸をなすようにベンチュリ通路１１１から下方垂直に延び、且つ、ピストンバルブ１０５に設けられる後述するジェットニードル１１６が挿入される燃料導入通路１１４が形成されている。また、このキャブボディ１０４は、上記燃料導入通路１１４に一体とされて上記チャンバ１０３内に延びる燃料導入部１１５が設けられている。
【００１０】
上記シリンダ部１１３に形成されるバルブ室１１２には、略楕円形の有底筒状のピストンバルブ１０５が、ベンチュリ通路１１１に流れる吸入空気の方向に対して直角方向に挿入される。このピストンバルブ１０５は、このシリンダ部１１３に対して摺動自在となっており、移動軸がずれないようにこのシリンダ部１１３に保持されている。このピストンバルブ１０５は、バルブ室１１２内で上下に移動することにより、ベンチュリ通路１１１の通路面積を変化させ、このベンチュリ通路１１１に流れる吸入空気の量を調整する。
【００１１】
上記シリンダ部１１３の上端開口には、上記シリンダ部１１３に対応した形状の有底の筒状の蓋１０６が装着され、シリンダ部１１３に形成されたバルブ室１１２を閉塞している。そして、この蓋１０６とピストンバルブ１０５との間には、バネ１０７が設けられている。このバネ１０７は、ベンチュリ通路１１１を閉塞する方向にピストンバルブ１０５を付勢している。
【００１２】
また、上記シリンダ部１１３の上端開口には上記ピストンバルブ１０５の閉塞する方向への移動を制限する係合部１１３ａが形成され、この係合部１１３ａに対応するようにピストンバルブ１０５の上端開口にはつば部１０５ａが形成されている。このピストンバルブ１０５が上記バネ１０７によりベンチュリ通路１１１を閉塞する方向に付勢されることにより、上記つば部１０５ａと上記係合部１１３ａが係合する。従って、ピストンバルブ１０５は、ベンチュリ通路１１１を開放する方向への力が加わっていない場合においては、ベンチュリ通路１１１を最も閉じた位置で維持される。なお、この位置におけるピストンバルブ１０５の開度を、アイドリング開度と呼ぶ。
【００１３】
ピストンバルブ１０５の底面の外側には、ジェットニードル１１６が設けられている。このジェットニードル１１６は、ベンチュリ通路１１１に対して下方垂直に形成されている燃料導入通路１１４に挿入され、ピストンバルブ１０５に伴って上下方向の移動を行う。このようなジェットニードル１１６は、チャンバ１０３からベンチュリ通路１１１内に吸引される燃料量を調整するようになっている。
【００１４】
このような構成の従来の気化器１０１が例えば自動二輪車等に適用された場合、上記ピストンバルブ１０５の底部に図示しないスロットルケーブルの一端が係止され、このスロットケーブルの延長端がアクセルグリップに連結される。そして、このアクセルグリップの操作により、上記ピストンバルブ１０５が上下方向に移動して、上記ベンチュリ通路１１１の通路面積を全閉から全開の間で変化させ、且つ、このベンチュリ通路１１１内に吸引される燃料量を調整する。このことにより、この気化器１０１では、燃料を吸入空気に混合してエンジンに供給することができ、そして、このエンジンの回転速度を変化させることができる。
【００１５】
なお、この気化器１０１では、ピストンバルブ１０５がアイドリング開度となった状態であってもベンチュリ通路１１１が完全に閉塞されておらず、そのため、チャンバ１０３からこのベンチュリ通路１１１内に燃料が所定量吸引される。従って、この気化器１０１では、ピストンバルブ１０５がアイドリング開度の状態において、エンジンに対し所定量の燃料が混合された吸入空気を供給することができる。
【００１６】
ところで、この従来の気化器１０１には、ピストンバルブ１０５の開度を検出する開度検出部が設けられている。
【００１７】
この開度検出部は、ピストンバルブ１０５の下縁に設けられた永久磁石１２１と、シリンダ部１１３の隔壁の外面に設けら、第１から第３の磁気センサ１２３〜１２５が備えられた検出ユニット１２２とからなる。
【００１８】
上記永久磁石１２１は、ベンチュリ通路１１１内に流れる吸入空気の方向ａと垂直方向におけるピストンバルブ１０５の下縁に配置されている。そして、この永久磁石１２１は、ピストンバルブ１０５の移動に伴って、このピストンバルブ１０５の中心軸と平行に移動する。
【００１９】
検出ユニット１２２は、シリンダ部１１３の隔壁の外面に当接されている。この検出ユニット１２２の内部には、第１から第３の磁気センサ１２３〜１２５が設けられている。この第１から第３の磁気センサ１２３〜１２５は、上記ピストンバルブ１０５に設けられた永久磁石１２１とシリンダ部１１３の隔壁を挟んで位置される。そして、この第１から第３の磁気センサ１２３〜１２５は、永久磁石１２１がピストンバルブ１０５に伴って上下移動した際に対向するようにピストンバルブ１０５の軸方向に平行に一列に配置されている。具体的には、ピストンバルブ１０５の開度が、最も閉じられている状態すなわちアイドリング開度より僅かに開いた第１開度、これよりさらに開いた第２開度、第３開度に成った場合に、それぞれ永久磁石１２１と対向するように、上記第１から第３の磁気センサ１２３〜１２５が設けられている。
【００２０】
このような開度検出部では、ピストンバルブ１０５の開度が変化した場合に、第１開度、第２開度、第３開度のそれぞれで対応する磁気センサが永久磁石１２１の磁界を検出する。例えば、永久磁石１２１が、第１の開度の近傍にあるときは第１の磁気センサ１２３がオンとなり、第２の開度の近傍にあるときは第２の磁気センサ１２４がオンとなり、また、第３の開度の近傍にあるときは第３の磁気センサ１２５がオンなる。
【００２１】
このことにより、特願平７−３１７５７１号明細書に提案されている従来のスロットバルブの開度検出装置が適用された気化器１０１では、ピストンバルブ１０５の開度を３段階で検出することができ、この検出出力を制御回路等に供給することによって、例えば、エンジンの点火時期の制御を行うことができる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の気化器１０１では、ピストンバルブ１０５の開度を３段階で、段階的にしか検出することができなかった。従って、ピストンバルブ１０５のさらに詳細な開度を検出することはできなかった。また、磁気センサがオンオフの動作をするので、ピストンバルブ１０５に振動等が生じた場合、センサ出力のオン及びオフの変化点の近傍では、激しい出力変動が生じてしまっていた。そのため、エンジンの点火時期の制御が不正確となり、出力や燃費の向上の妨げとなってしまっていた。
【００２３】
また、ピストンバルブ１０５の開口状態を精度良く検出するには、上述した検出ユニット１２２や永久磁石１２１の取付位置の調整機構を設けなければ成らず、そのため、気化器１０１のコストが高くなり、また、気化器１０１を製造する場合における作業工程も多くなってしまっていた。
【００２４】
本発明は、このような実情を鑑みてなされたものであり、バルブ開口の全領域にわたってバルブの開度を正確に、また、簡単な構成で検出を行うことができる気化器の開度検出装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明は、ベンチュリ通路と該通路に開口するように形成されたバルブ室とを有するキャブボディと、上記バルブ室内に摺動自在に配置されベンチュリ通路面積を変化させる面積可変バルブとを備えた気化器の開度検出装置において、磁化方向が上記面積可変バルブの摺動方向に対して垂直に設けられる２つの磁界発生部からなり、この２つの磁界発生部は、磁極面の極性が反対であり、且つ、上記面積可変バルブの移動範囲以上離れて設けられる、上記面積可変バルブの移動範囲にわたって、連続的に変化する磁界を発生する磁界発生手段と、上記磁界発生手段により発生された磁界を検出し、この磁界に応じた信号を出力する磁界検出手段とを備える。そして、上記磁界発生手段と上記磁界検出手段は、上記面積可変バルブの移動に応じて相対位置が変化するように上記キャブボディとこの面積可変バルブに設けられる。
【００２６】
この気化器の開度検出装置では、上記磁界検出手段が、上記面積可変バルブの全移動範囲にわたって上記磁界発生手段から与えられ得る磁界を検出し、この面積可変バルブの位置に対応する連続的な信号を出力する。
【００２８】
この気化器の開度検出装置では、上記２つの磁界発生部により、空間的に閉磁路を構成する。このため、上記２つの磁界発生部の間を結ぶ直線に対して平行な直線上では、所定方向の磁界の変化が直線的となる。従って、この気化器の開度検出装置では、上記磁界検出手段が、上記面積可変バルブの全移動範囲にわたって上記２つの磁界発生部から与えられ得る磁界を検出し、この面積可変バルブの位置に対応する連続的な信号を出力する。
【００２９】
また、本発明は、ベンチュリ通路と該通路に開口するように形成されたバルブ室とを有するキャブボディと、上記バルブ室内に摺動自在に配置されベンチュリ通路面積を変化させる面積可変バルブとを備えた気化器の開度検出装置において、上記面積可変バルブの移動軌跡に対し交差する境界を有し、互いに逆極性に着磁された２つの磁極面を有する、上記面積可変バルブの移動範囲にわたって、連続的に変化する磁界を発生する磁界発生手段と、上記磁界発生手段により発生された磁界を検出し、この磁界に応じた信号を出力する磁界検出手段とを備える。そして、上記磁界発生手段と上記磁界検出手段は、上記面積可変バルブの移動に応じて相対位置が変化するように上記キャブボディとこの面積可変バルブに設けられる。
【００３０】
この気化器の開度検出装置では、上記２つの磁極面が、空間的に閉磁路を構成し、境界付近における磁場は均一に構成される。このため、上記２つの磁極面の境界を交差する直線上では、所定方向の磁界の変化が直線的となる。従って、この気化器の開度検出装置では、上記面積可変バルブの全移動範囲にわたって上記２つの磁極面を有する磁界発生手段から与えられ得る磁界を検出し、この面積可変バルブの位置に対応する連続的な信号を出力する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
まず、本発明を適用した第１の実施の形態の気化器について説明する。
【００３３】
図１に、本発明が適用された気化器の側面図を示し、図２にこの図１で示した気化器のＸ−Ｘ′線断面図を示す。
【００３４】
気化器１は、いわゆる直動式のバルブを備えたものであって、本体部２と、この本体部２の燃料導入通路１４と接続され液体燃料が注入されるチャンバ３とを備えている。
【００３５】
本体部２は、キャブボディ４と、このキャブボディ４内に形成されるバルブ室１２内に挿入され、キャブボディ４に形成されるベンチュリ通路１１を開閉する直動式のピストンバルブ５と、上記バルブ室１２を閉塞するようにキャブボディ４の上部開口に装着される蓋６と、この蓋６とピストンバルブ４との間に設けられこのピストンバルブ５を付勢するバネ７とを備えている。
【００３６】
キャブボディ４は、例えば、亜鉛ダイキャスト製のものであり、図１に示すａ方向に吸入空気が流れるベンチュリ通路１１が形成されている。このキャブボディ４は、上記ベンチュリ通路１１から上方垂直に延び、且つ、上記ベンチュリ通路１１に開口し上記ピストンバルブ５が挿入されるバルブ室１２を形成するシリンダ部１３が設けられている。このキャブボディ４には、このシリンダ部１３と同軸をなすようにベンチュリ通路１１から下方垂直に延び、且つ、ピストンバルブ５に設けられる後述するジェットニードル１６が挿入される燃料導入通路１４が形成されている。また、このキャブボディ４は、上記燃料導入通路１４に一体とされて上記チャンバ３内に延びる燃料導入部１５が設けられている。
【００３７】
上記シリンダ部１３に形成されるバルブ室１２には、略楕円形の有底筒状のピストンバルブ５が、ベンチュリ通路１１に流れる吸入空気の方向に対して直角方向に挿入される。このピストンバルブ５は、このシリンダ部１３に対して摺動自在となっており、上下動の移動軸がずれないようにこのシリンダ部１３に保持されている。このピストンバルブ５は、バルブ室１２内で上下に移動することにより、ベンチュリ通路１１の通路面積を変化させ、このベンチュリ通路１１に流れる吸入空気の量を調整する。
【００３８】
上記シリンダ部１３の上端開口には、上記シリンダ部１３に対応した形状の有底の筒状の蓋６が装着され、シリンダ部１３に形成されたバルブ室１２を閉塞している。そして、この蓋６とピストンバルブ５との間には、バネ７が設けられている。このバネ７は、ベンチュリ通路１１を閉塞する方向にピストンバルブ５を付勢している。
【００３９】
また、上記シリンダ部１３の上端開口には上記ピストンバルブ５の閉塞する方向への移動を制限する係合部１３ａが形成され、この係合部１３ａに対応するようにピストンバルブ５の上端開口にはつば部５ａが形成されている。このピストンバルブ５が上記バネ７によりベンチュリ通路１１を閉塞する方向に付勢されることにより、上記つば部５ａと上記係合部１３ａが係合する。従って、ピストンバルブ５は、ベンチュリ通路１１を開放する方向への力が加わっていない場合においては、ベンチュリ通路１１を最も閉じた位置で維持される。なお、この位置におけるピストンバルブ５の開度を、アイドリング開度と呼ぶ。
【００４０】
ピストンバルブ５の底面の外側には、ジェットニードル１６が設けられている。このジェットニードル１６は、ベンチュリ通路１１に対して下方垂直に形成されている燃料導入通路１４に挿入され、ピストンバルブ５に伴って上下方向の移動を行う。このようなジェットニードル１６は、チャンバ３からベンチュリ通路１１内に吸引される燃料量を調整するようになっている。
【００４１】
このような構成の気化器１が例えば自動二輪車等に適用された場合、上記ピストンバルブ５の底部に図示しないスロットルケーブルの一端が係止され、このスロットケーブルの延長端がアクセルグリップに連結される。そして、このアクセルグリップの操作により、上記ピストンバルブ５が上下方向に移動して、上記ベンチュリ通路１１の通路面積を全閉から全開の間で変化させ、且つ、このベンチュリ通路１１内に吸引される燃料量を調整する。このことにより、この気化器１では、燃料を吸入空気に混合してエンジンに供給することができ、そして、このエンジンの回転速度を変化させることができる。
【００４２】
なお、この気化器１では、ピストンバルブ５がアイドリング開度になった状態となった場合であっても、ベンチュリ通路１１が完全に閉塞されておらず、そのため、チャンバ３からこのベンチュリ通路１１内に燃料が所定量吸引される。従って、この気化器１では、ピストンバルブ５がアイドリング開度となっている状態において、エンジンに対し所定量の燃料が混合された吸入空気を供給することができる。
【００４３】
以上のように構成される気化器１には、ピストンバルブ５の開度を検出する開度検出部が設けられている。
【００４４】
この開度検出部は、ピストンバルブ５の下縁に埋め込まれた第１の磁石２１と、この第１の磁石２１からピストンバルブ５の移動可能な距離の範囲以上離れた位置に埋め込まれた第２の磁石２２と、シリンダ部１３の隔壁の外面に設けられる磁気センサ２３と、この磁気センサ２３の検出信号を取得し電気的な処理を行う検出回路２４とからなる。
【００４５】
なお、ここで、アイドリング開度におけるピストンバルブ５の位置と、ベンチュリ通路１１を最も開放した開度におけるピストンバルブ５の位置との間の距離、すなわち、ピストンバルブ５の上下動作の移動可能距離を最大開口長Ｌと呼ぶ。
【００４６】
上記第１の磁石２１と、第２の磁石２２は、例えば、バリウムフェライト製で、表面磁束密度が約１０００Ｇの永久磁石である。なお、これら第１及び第２の磁石２２は、バリウムフェライト製に限らず、例えば、ＳｍＣｏ等の焼結、プラスチック、ゴム等の永久磁石であっても良いし、また、電磁石等を用いても良い。例えば、電磁石を用いれば、永久磁石に見られるような発生する磁界のばらつきを解消することができる。
【００４７】
上記第１の磁石２１は、ピストンバルブ５の下縁であって、ベンチュリ通路１１内に流れる吸入空気の方向ａに対して垂直方向に配置されている。そして、この磁石２１は、ピストンバルブ５の移動に伴って、このピストンバルブ５の中心軸と平行に移動する。また、上記第２の磁石２２は、この第１の磁石２１から最大開口長Ｌ以上の距離をおいた垂直上方のピストンバルブ５の縁に配置されている。そして、この第２の磁石２２も、ピストンバルブ５の移動に伴って、上記第１の磁石２１と同様にピストンバルブ５の中心軸に平行に移動する。
【００４８】
すなわち、この第１の磁石と第２の磁石とは、その移動軌跡がピストンバルブ５の中心軸と平行であって、その延長線が互いに重なり合うように配置される。そして、この第１の磁石と第２の磁石とは、この移動軌跡とピストンバルブ５の中心線を結ぶ直線が、吸入空気の方向ａに対して垂直となるように配置される。また、上記第１の磁石２１と第２の磁石２２は、それぞれ、ピストンバルブ５の移動方向に対して垂直に磁界を発生させるように設けられ、磁気センサ２３に対して互いに逆方向の磁界を発生するように着磁されている。
【００４９】
このように、第１の磁石２１と第２の磁石２２を配置することにより、この第１の磁石２１と第２の磁石２２の間に空間的に閉磁路が形成される。従って、第１の磁石２１と第２の磁石２２の間を結ぶ直線に平行な直線上、すなわち、ピストンバルブ５の移動軸に対して平行な直線上では、所定方向の磁界の強さの変化が直線的となる。
【００５０】
磁気センサ２３は、上記第１の磁石２１及び第２の磁石２２から与えられる所定方向の磁界の強さを検出して、検出した磁界の強さを電気信号に変換するものである。この磁気センサ２３は、例えば、磁気抵抗（ＭＲ）素子、ホール素子等からなる。この磁気センサ２３は、上記ピストンバルブ５に設けられた第１の磁石２１と第２の磁石２２に対して隔壁を挟んでシリンダ部１３の外面側に配置され、且つ、上記第１の磁石２１と第２の磁石２２を結ぶ直線とピストンバルブ５の中心軸とを結ぶ直線上に配置される。さらに、この磁気センサ２３は、ピストンバルブ５がアイドリング開度となった場合に第２の磁石２２の位置より低い位置とし、そして、ピストンバルブ５がベンチュリ通路１１を最も開放した位置となった場合に第１の磁石２１の位置より高い位置として配置される。
【００５１】
このような磁気センサ２３は、ピストンバルブ５の開度が変化した場合に、上記第１の磁石２１及び第２の磁石２２から与えられる磁界の強さを検出し、この磁界の強さに応じた信号を、検出回路２４に供給する。
【００５２】
検出回路２４は、上記磁気センサ２３を駆動するため回路や、磁気センサ２３が出力する信号を検出する回路から構成される。この検出回路２４は、磁気センサ２３が検出した信号を、例えば、エンジンの点火時期を制御する制御回路に供給する。
【００５３】
以上のような開度検出部では、磁気センサ２３が、ピストンバルブ５に設けられた第１の磁石２１と第２の磁石２２から与えられる磁界を検出し、このピストンバルブ５の開度を検出することができる。また、第１の磁石２１と第２の磁石２２の間を結ぶ直線に対して平行な直線上では、所定方向の磁界の強さの変化が直線的となるため、この直線上に設けられた磁気センサ２３は、ピストンバルブ５の開度を直線的に検出することが可能となる。
【００５４】
次に、上記気化器１に設けられる磁気センサ２３等の一例を具体的に説明する。
【００５５】
磁気センサ２３は、例えば、図３（ａ）に示すように、閉磁路を形成した方形の環状のコア３１と、このコア３１の長手方向の相対する２辺に巻かれたコイル３２及び３３と、コイル３２及び３３のガイドとなるボビン３４とにより構成されている。コア３１は、図３（ｂ）に示すような、外形寸法が５．０ｍｍ×２．０ｍｍ、内形寸法が２．０ｍｍ×１．０ｍｍ、厚さが５０μｍの方形環状に成形されている。このコア３１は、例えば、パーマロイを使用し、上記の形状にエッチングした後に、熱処理がされ作成される。そして、磁気センサ２３は、このコア３１にナイロン製のボビン３４が装着し、外形寸法が５．０ｍｍの長手方向の平行した２辺にφ０．０６ｍｍのＣｕ線を左右５０回ずつ巻きつけて形成する。さらに、この磁気センサ２３は、保護の為及び方向を定める為に、２ｍｍ×５ｍｍ×１２ｍｍのアルミケースをかぶせ、エポキシ樹脂で封入している。なお、コア３１に巻いたコイル３２、３３は、互いに逆方向に磁界が発生するように、高周波のパルス電流Ｉが流される。
【００５６】
このような磁気センサ２３は、例えば、高周波のパルス電流で励磁され、コア３１の長手方向（図３（ｂ）で示すｘ方向）へ入射する外部磁界に対する感度が非常に高く、加えて、外部磁界に対するインピーダンス変化が大きい。また、この磁気センサ２３では、コア３１を環状に構成し、２つのコイルを巻いているので、差動出力をとることによって電気的にノイズをキャンセルすることができる。
【００５７】
また、このような磁気センサ２３は、例えば、図４に示すような、コイル３２及び３３を駆動するための発振回路２５及び磁気センサ２３からの信号を検出するブリッジ回路２６と、ブリッジ回路２６の差動出力をとる差動回路２７とから構成される検出回路２４のみで、ダイナミックレンジの大きい出力を得ることができる。
【００５８】
一方、第１及び第２の磁石２１，２２は、図５に示すように、図中矢印で示す方向に磁化された２．０ｍｍ×４．０ｍｍ×１．５ｍｍの直方体となっている。以上のような磁気センサ２３及び第１及び第２の磁石２１，２２は、図６及び図７に示すように、気化器１上に配置される。
【００５９】
例えばピストンバルブ５の最大開口長Ｌが３０ｍｍであるとした場合、図６に示すように、第１の磁石２１と第２の磁石２２を、その間隔（磁極間距離Ｄ）を５０ｍｍとしてこのピストンバルブ５の側面に配置する。このとき、その磁化方向を磁気センサ２３に対して垂直にかつ互いに逆方向を向けて配置する。なお、この第１の磁石２１と第２の磁石２２は、例えば、ピストンバルブ５の側面から内部に挿入し、エポキシ樹脂等で接着している。
【００６０】
磁気センサ２３は、キャブボディ４のシリンダ部１３の外面に、第１の磁石２１と第２の磁石２２を結ぶ直線に対して対向するように配置する。この磁気センサ２３は、ピストンバルブ５がアイドリング開度となっている状態において、第２の磁石２２が配置されている位置から下方１０ｍｍの位置に配置する。また、この磁気センサ２３は、第１及び第２の磁石２１，２２とのクリアランスｌを例えば１０ｍｍとするように、横幅２．２ｍｍ×縦幅５．２ｍｍ×深さ５ｍｍの溝をシリンダ部１３の外面に作り、この溝の中に挿入する。
【００６１】
また、磁気センサ２３は、磁石２１，２２に対する感度を最大とするため、図７に示すように、コイル３２，３３による磁界発生方向と、磁石２１，２２の磁化方向とを平行とするように配置する。また、この磁気センサ２３は、この２つのコイル３２，３３に対して同じ量の磁束が流入するように、幅方向（図３（ｂ）に示すｙ方向）とバルブの移動方向とを垂直に配置する。
【００６２】
以上のように磁気センサ２３及び各磁石２１，２２を気化器１に配置することによって、この磁気センサ２３は、ピストンバルブ５が、最大開口長Ｌの範囲内で上下に移動した場合、両磁石から１０ｍｍの部分を無効部分として検出せず、中央部分の３０ｍｍの間の磁界を検出することとなる。
【００６３】
なお、磁気センサ２３と、第１及び第２の磁石２１，２２とのクリアランスｌは、取り付ける気化器１の構造とピストンバルブ５の構造及び位置関係に応じて定められるものである。従って、上記磁極間距離Ｄは、このクリアランスｌ、磁気センサ２３の感度、第１及び第２の磁石２１，２２の磁界の強さに基づいて決定する。なお、この磁極間距離Ｄは、磁石の近傍の磁界の無効部分を考慮して、最大開口長Ｌ以上にとると良好な感度を得ることができる。
【００６４】
図８に、ピストンバルブ５が最大開口長Ｌの範囲で移動した場合の、磁気センサ２３の出力特性図を示す。磁気センサ２３は、この特性図に示すように、ピストンバルブ５の移動に伴い出力が直線的に増加、減少する。従って、この気化器１では、磁気センサ２３の出力信号を検出することによって、ピストンバルブ５の開度をリニアに検出することができる。
【００６５】
ところで、この第１の実施の形態の気化器１では、高周波パルスにより駆動され、外部磁界に対してインピーダンスが変化する磁気センサ２３を用いた例を説明したが、例えば、特開平６−２８１７１２号公報で提案されているようないわゆる磁気インピーダンス効果（ＭＩ）素子をこの磁気センサ２３として用いても良い。このＭＩ素子は、材質がＦｅ、Ｓｉ、Ｃｏ、Ｂ等で構成されたアモルファス合金からなる。このＭＩ素子は、図９に示すように、略ワイヤ形状となっている。このＭＩ素子は、長手方向に対して高周波通電すると、この長手方向に入射する外部磁界に対してインピーダンス変化が生じる。
【００６６】
このＭＩ素子を上記気化器１に適用した場合の磁気センサの配置関係を図１０に示す。このＭＩ素子を適用した磁気センサ２３は、差動出力を取るように２つの素子で構成される。このＭＩ素子を用いた磁気センサ２５は、上記図４で示した検出回路２４を用いて、駆動及び信号検出をすることができる。
【００６７】
このようなＭＩ素子を磁気センサは、コストが安くまた特性が良いので、ピストンバルブ５の開度を高い精度で検出し、また、コストを安くすることができる。
【００６８】
以上のように、この気化器１では、第１の磁石２１と第２の磁石２２により与えられる磁界を磁気センサ２３により検出するため、ピストンバルブ５の開度を、このピストンバルブ５の移動範囲の全領域にわたって直線的に且つ正確に検出することができる。従って、この気化器１では、エンジンの点火時期の制御を正確に行うことができ、また、エンジンの出力や燃費の向上を図ることができる。また、この気化器１では、ピストンバルブ５の開度を直線的に検出するので、磁気センサ２３の配置の調整機構や製造工程における微調整を必要としない。さらに、磁気センサ２３や検出回路２４の大型化を招くことがない。
【００６９】
つぎに、本発明を適用した第２の実施の形態の気化器について説明する。
【００７０】
図１１に、本発明が適用された気化器の側面図を示し、図１２にこの図１１で示した気化器のＹ−Ｙ′線断面図を示す。
【００７１】
なお、この第２の実施の形態の気化器を説明するにあたり、上記第１の実施の形態の気化器１と同一の構成要素には同一の符号を付け、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
この第２の実施の形態の気化器４１は、図１１及び図１２に示すように、上記第１の磁石２１及び第２の磁石２２に変えて、磁石４２をこのピストンバルブ５の側面に設けている。
【００７３】
この磁石４２は、図１３に示すように、材質がフェライト系ゴム等からなり、例えば５０ｍｍ×９ｍｍの主面４３をもった全体略板状の形状を有している。この磁石４２は、この主面４３に対して垂直に磁化されており、互いに逆極性の着磁面４４ａ、４４ｂを有している。着磁面４４ａと着磁面４４ｂとの境界は、直線で区切られ、境界線ｍを形成している。この境界線ｍは、主面４３の長手方向の中心線ｎ（以下、単に中心線ｎとする。）に対して、この主面４３の中心ｏで交差している。この交差角θは、例えば２゜である。
【００７４】
このような磁石４２は、図１４に示すように、気化器４１上に配置される。
【００７５】
磁石４２は、図１４（ａ）に示すように、中心線ｎをピストンバルブ５の中心軸と平行に、このピストンバルブ５の側面に配置される。また、磁石４２は、例えばピストンバルブ５の最大開口長Ｌが３０ｍｍであるとした場合、ピストンバルブ５がアイドリング開度となっている状態において、その上端が、磁気センサ２３の上方１０ｍｍの位置となるように配置される。このように磁石４２を配置して、ピストンバルブ５が最大開口長Ｌの範囲内で上下に移動した場合、磁気センサ２３が、上下１０ｍｍの部分の磁界を無効部分とし検出せず、中央部分の３０ｍｍの間の磁界を検出することとなる。
【００７６】
また、この磁石４２は、図１４（ｂ）に示すように、ピストンバルブ５が上下に移動した場合、磁気センサ２３の相対位置が、主面４３の中心線ｎ上にくるように配置する。このように磁石４２を配置することによって、ピストンバルブ５が上下に移動した場合、磁気センサ２３が、この磁石４２の主面４３の中心線状を通ることとなる。
【００７７】
また、磁石４２は、磁気センサ２３の感度を最大とするため、図１４（ｃ）に示すように、コイル３２，３３による磁界発生方向と、磁石４２の磁化方向を平行にするように配置する。
【００７８】
図１５に、上記気化器４１のピストンバルブ５が最大開口長Ｌの範囲で移動した場合の、磁気センサ２３の出力特性図を示す。磁気センサ２３は、この特性図に示すように、ピストンバルブ５の移動に伴い出力が直線的に増加、減少する。従って、この気化器１では、磁気センサ２３の出力をピストンバルブ５の開度を示す信号として検出することができる。
【００７９】
なお、気化器４１では、以上のような磁石４２を用いることによって、より高い精度で、ピストンバルブ５の開口度を検出することができる。
【００８０】
すなわち、極性の異なる２つの着磁面を近づけていくと、２つの着磁面から発生される磁界が互いに影響を及ぼし合い、この２つの着磁面の中心部分の磁界変化が急峻となる。従って、磁石４２を用いることによって磁界変化が急峻となった部分を使用することができるので、より高い精度で、ピストンバルブ５の開口度を検出することができる。
【００８１】
以上のように、この気化器４１では、磁石４２により与えられる磁界を磁気センサ２３により検出するため、ピストンバルブ５の開度を、このピストンバルブ５の移動範囲の全領域にわたって直線的に且つ正確に検出することができる。従って、この気化器４１では、エンジンの点火時期の制御を正確に行うことができ、また、エンジンの出力や燃費の向上を図ることができる。
【００８２】
また、この気化器４１では、ピストンバルブ５の開度を直線的に検出するので、磁気センサ２３の配置の調整機構や製造工程における微調整を必要としない。さらに、磁気センサ２３や検出回路２４の大型化を招くことがない。
【００８３】
なお、以上、実施の形態を説明するにあたり、ピストンバルブ５が上下に移動するとして説明したが、本発明では、バルブの移動方向が上下動に限られず限定されるものではない。例えば、パルブの移動方向は、左右方向等であってもよい。
【００８４】
また、磁石４２の２つの着磁面４４ａと４４ｂの境界線ｍと、中心線ｎとの交差角θは、特に限定されるものではなく、最大開口長Ｌや磁気センサ２３のクリアランスｌ又は磁気センサ２３の形状等に応じて変わるものである。例えば、この交差角θは、０゜＜θ＜１０゜といった値をとる。
【００８５】
【発明の効果】
本発明に係る気化器の開度検出装置では、上記磁界検出手段が、上記面積可変バルブの全移動範囲にわたって上記磁界発生手段から与えられ得る磁界を検出し、この面積可変バルブの位置に対応する連続的な信号を出力する。
【００８６】
このことにより本発明に係る気化器の開度検出装置では、面積可変バルブの開度を、開口量の全領域にわたって正確に検出することができる。また、本発明に係る気化器の開度検出装置では、磁界検出手段の配置の調整機構や製造工程における微調整が不要となり、そのため、構成や取付の簡略化を図ることができ、コストを安くすることができる。
【００８７】
また、本発明に係る気化器の開度検出装置では、磁界検出手段や駆動回路等の大型化を招くことがなく、また、磁界検出手段を安価な磁気センサにより実現することができる。従って、本発明に係る気化器の開度検出装置では、さらに、コストを安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の気化器の側面図である。
【図２】上記気化器の断面図である。
【図３】上記気化器で用いられる磁気センサの一例を説明する図である。
【図４】上記気化器で用いられる検出回路の回路図である。
【図５】上記気化器で用いられる磁石の斜視図である。
【図６】上記気化器に設けられる磁気センサ及び磁石の取付位置を説明する図である。
【図７】上記磁気センサと上記磁石の位置関係を説明する図である。
【図８】上記気化器のピストンバルブに対する磁気センサの出力を表す出力特性図である。
【図９】上記気化器に用いられる他の磁気センサの一例を説明する図である。
【図１０】上記気化器に設けられる他の磁気センサ及び磁石の取付位置を説明する図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の気化器の側面図である。
【図１２】上記他の実施の形態の気化器の断面図である。
【図１３】上記他の実施の形態の気化器で用いられる磁石を説明する図である。
【図１４】上記他の実施の形態の気化器に設けられる磁気センサ及び磁石の取付位置を説明する図である。
【図１５】上記他の実施の形態の気化器のピストンバルブに対する磁気センサの出力を表す出力特性図である。
【図１６】従来の気化器の開度検出装置の側面図である。
【図１７】上記従来の気化器の開度検出装置の断面図である。
【符号の説明】
１、４１気化器、２本体部、４キャブボディ、５ピストンバルブ、６蓋、７バネ、１１ベンチュリ通路、１２バルブ室、１３シリンダ部、１４燃料導入通路、１５燃料導入部、２１第１の磁石、２２第２の磁石、２３磁気センサ、２４検出回路、４２磁石[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a carburetor opening degree detecting device for detecting the opening degree of a throttle valve of a carburetor having a direct acting throttle valve.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in motorcycles and the like, engine ignition timing is controlled in order to improve engine output, fuel consumption, and exhaust gas purification. For example, in such a motorcycle or the like, the engine load state is detected based on the engine speed, the throttle valve opening, etc., and the engine ignition timing is controlled to be optimum.
[0003]
Specifically, in a motorcycle equipped with a carburetor with a direct-acting throttle valve, the carburetor is provided with a potentiometer or the like that converts the amount of movement of the throttle valve into a rotation amount, and the throttle valve is calculated from the rotation amount of the potentiometer. The opening degree of the engine is detected, and the ignition timing of the engine is controlled.
[0004]
However, when controlling the ignition timing of an engine in a motorcycle equipped with such a carburetor, a potentiometer or the like must be separately provided as described above, which increases the number of parts and increases the cost. I was invited.
[0005]
In order to solve such a problem, for example, in Japanese Patent Application No. 7-317571, the opening degree of a carburetor having a direct acting throttle valve that can detect the opening degree of a valve by a magnetic sensor. A detection device has been proposed.
[0006]
16 and 17 show a carburetor to which the conventional slot valve opening degree detection device proposed in Japanese Patent Application No. 7-317571 is applied. Hereinafter, the carburetor will be described in detail. To do. 16 is a side view of the conventional vaporizer, and FIG. 17 is a sectional view taken along the line ZZ ′ of FIG.
[0007]
A conventional vaporizer 101 includes a main body 102 and a chamber 103 connected to a fuel introduction passage 114 of the main body 102 and into which liquid fuel is injected.
[0008]
The main body 102 includes a cab body 104, a piston valve 105 that is inserted into a valve chamber 112 formed in the cab body 104 and opens and closes a venturi passage 111 formed in the cab body 104, and the valve chamber 112. A lid 106 is mounted on the upper opening of the cab body 104 so as to be closed, and a spring 107 is provided between the lid 106 and the piston valve 104 and biases the piston valve 105.
[0009]
The cab body 104 is made of, for example, zinc die-cast, and has a venturi passage 111 through which intake air flows in the direction a shown in FIG. The cab body 104 is provided with a cylinder portion 113 that extends vertically upward from the venturi passage 111 and that opens to the venturi passage 111 and forms a valve chamber 112 into which the piston valve 105 is inserted. The cab body 104 is formed with a fuel introduction passage 114 that extends vertically downward from the venturi passage 111 so as to be coaxial with the cylinder portion 113 and into which a later-described jet needle 116 provided in the piston valve 105 is inserted. ing. The cab body 104 is provided with a fuel introduction portion 115 that is integrated with the fuel introduction passage 114 and extends into the chamber 103.
[0010]
A substantially oval bottomed cylindrical piston valve 105 is inserted into the valve chamber 112 formed in the cylinder portion 113 in a direction perpendicular to the direction of the intake air flowing through the venturi passage 111. The piston valve 105 is slidable with respect to the cylinder portion 113, and is held by the cylinder portion 113 so that the moving shaft does not shift. The piston valve 105 moves up and down in the valve chamber 112 to change the passage area of the venturi passage 111 and adjust the amount of intake air flowing through the venturi passage 111.
[0011]
A bottomed cylindrical lid 106 having a shape corresponding to the cylinder portion 113 is attached to the upper end opening of the cylinder portion 113 to close the valve chamber 112 formed in the cylinder portion 113. A spring 107 is provided between the lid 106 and the piston valve 105. The spring 107 urges the piston valve 105 in a direction to close the venturi passage 111.
[0012]
An engagement portion 113a that restricts movement of the piston valve 105 in the closing direction is formed at the upper end opening of the cylinder portion 113, and the upper end opening of the piston valve 105 corresponds to the engagement portion 113a. A flange portion 105a is formed. When the piston valve 105 is urged by the spring 107 in a direction to close the venturi passage 111, the collar portion 105a and the engaging portion 113a are engaged. Therefore, the piston valve 105 is maintained in a position where the venturi passage 111 is most closed when no force is applied in a direction in which the venturi passage 111 is opened. Note that the opening of the piston valve 105 at this position is referred to as an idling opening.
[0013]
A jet needle 116 is provided outside the bottom surface of the piston valve 105. The jet needle 116 is inserted into a fuel introduction passage 114 formed vertically downward with respect to the venturi passage 111, and moves in the vertical direction along with the piston valve 105. Such a jet needle 116 adjusts the amount of fuel sucked into the venturi passage 111 from the chamber 103.
[0014]
When the conventional carburetor 101 having such a configuration is applied to, for example, a motorcycle, one end of a throttle cable (not shown) is locked to the bottom of the piston valve 105, and the extended end of the slot cable is connected to an accelerator grip. Is done. The operation of the accelerator grip causes the piston valve 105 to move in the vertical direction, changing the passage area of the venturi passage 111 from fully closed to fully open, and sucked into the venturi passage 111. Adjust the fuel amount. Thus, in the carburetor 101, fuel can be mixed with intake air and supplied to the engine, and the rotational speed of the engine can be changed.
[0015]
In the carburetor 101, the venturi passage 111 is not completely closed even when the piston valve 105 is at the idling opening degree. Therefore, a predetermined amount of fuel is supplied from the chamber 103 into the venturi passage 111. Sucked. Therefore, in the carburetor 101, the intake air mixed with a predetermined amount of fuel can be supplied to the engine when the piston valve 105 is at the idling opening degree.
[0016]
By the way, the conventional carburetor 101 is provided with an opening degree detection unit for detecting the opening degree of the piston valve 105.
[0017]
This opening degree detection unit is provided with a permanent magnet 121 provided at the lower edge of the piston valve 105 and a detection unit provided with first to third magnetic sensors 123 to 125 provided on the outer surface of the partition wall of the cylinder unit 113. 122.
[0018]
The permanent magnet 121 is disposed at the lower edge of the piston valve 105 in the direction perpendicular to the direction a of the intake air flowing into the venturi passage 111. The permanent magnet 121 moves in parallel with the central axis of the piston valve 105 as the piston valve 105 moves.
[0019]
The detection unit 122 is in contact with the outer surface of the partition wall of the cylinder portion 113. Inside the detection unit 122, first to third magnetic sensors 123 to 125 are provided. The first to third magnetic sensors 123 to 125 are positioned with the permanent magnet 121 provided in the piston valve 105 and the partition wall of the cylinder portion 113 interposed therebetween. The first to third magnetic sensors 123 to 125 are arranged in a line parallel to the axial direction of the piston valve 105 so as to face each other when the permanent magnet 121 moves up and down with the piston valve 105. . Specifically, the opening degree of the piston valve 105 is the most closed state, that is, the first opening degree slightly opened from the idling opening degree, the second opening degree and the third opening degree further opened. In this case, the first to third magnetic sensors 123 to 125 are provided so as to face the permanent magnet 121.
[0020]
In such an opening degree detection unit, when the opening degree of the piston valve 105 changes, the magnetic sensor corresponding to each of the first opening degree, the second opening degree, and the third opening degree detects the magnetic field of the permanent magnet 121. To do. For example, when the permanent magnet 121 is in the vicinity of the first opening, the first magnetic sensor 123 is turned on. When the permanent magnet 121 is in the vicinity of the second opening, the second magnetic sensor 124 is turned on. When it is in the vicinity of the third opening, the third magnetic sensor 125 is turned on.
[0021]
Thus, in the carburetor 101 to which the conventional slot valve opening degree detection device proposed in Japanese Patent Application No. 7-317571 is applied, the opening degree of the piston valve 105 can be detected in three stages. For example, the engine ignition timing can be controlled by supplying this detection output to a control circuit or the like.
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
However, with such a conventional carburetor 101, the opening degree of the piston valve 105 can be detected only in three steps. Therefore, a more detailed opening degree of the piston valve 105 cannot be detected. In addition, since the magnetic sensor performs an on / off operation, when vibration or the like occurs in the piston valve 105, severe output fluctuation occurs in the vicinity of the on / off change point of the sensor output. For this reason, the control of the ignition timing of the engine is inaccurate, which hinders improvement in output and fuel consumption.
[0023]
Further, in order to detect the opening state of the piston valve 105 with high accuracy, it is necessary to provide an adjustment mechanism for the mounting position of the detection unit 122 and the permanent magnet 121 described above, which increases the cost of the vaporizer 101. In addition, the number of work steps in manufacturing the vaporizer 101 has increased.
[0024]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an opening degree detection device for a carburetor that can accurately detect the opening degree of a valve over the entire area of the valve opening and with a simple configuration. The purpose is to provide.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems,AkiraA cab body having a venturi passage and a valve chamber formed so as to open to the passage, and an area variable valve that is slidably arranged in the valve chamber and changes the venturi passage area.In the opening detection device of the carburetor, the magnetizing direction is composed of two magnetic field generating parts provided perpendicular to the sliding direction of the variable area valve, and the two magnetic field generating parts have opposite polarities of the magnetic pole surfaces. And provided apart from the moving range of the variable area valve.Magnetic field generating means for generating a continuously changing magnetic field over the moving range of the variable area valve, and magnetic field detecting means for detecting the magnetic field generated by the magnetic field generating means and outputting a signal corresponding to the magnetic field. PreparationThe AndThe magnetic field generation means and the magnetic field detection means are provided in the cab body and the variable area valve so that a relative position changes according to the movement of the variable area valve.It is.
[0026]
  In this carburetor opening detection device, the magnetic field detection means is provided from the magnetic field generation means over the entire movement range of the variable area valve.ThisThe obtained magnetic field is detected, and a continuous signal corresponding to the position of the variable area valve is output.
[0028]
  In this carburetor opening detection device, the two magnetic field generators spatially form a closed magnetic circuit. For this reason, the change of the magnetic field in a predetermined direction is linear on a straight line parallel to the straight line connecting the two magnetic field generation units. Therefore, in this carburetor opening detection device, the magnetic field detection means is provided from the two magnetic field generators over the entire movement range of the variable area valve.ThisThe obtained magnetic field is detected, and a continuous signal corresponding to the position of the variable area valve is output.
[0029]
  The present invention also provides:Opening of a carburetor having a cab body having a venturi passage and a valve chamber formed to open to the passage, and an area variable valve that is slidably disposed in the valve chamber and changes the venturi passage area In the detection device, a magnetic field continuously changing over a moving range of the variable area valve, having two magnetic pole faces magnetized in opposite polarities, having a boundary intersecting with the moving locus of the variable area valve. And a magnetic field detection means for detecting a magnetic field generated by the magnetic field generation means and outputting a signal corresponding to the magnetic field. The magnetic field generation means and the magnetic field detection means are provided in the cab body and the variable area valve so that the relative positions change according to the movement of the variable area valve..
[0030]
  In this vaporizer opening detection device, the two magnetic pole surfaces spatially form a closed magnetic path, and the magnetic field near the boundary is uniformly formed. For this reason, the change in the magnetic field in a predetermined direction is linear on a straight line that intersects the boundary between the two magnetic pole surfaces. Therefore, in this carburetor opening degree detection device, it is provided from the magnetic field generating means having the two magnetic pole faces over the entire movement range of the variable area valve.ThisThe obtained magnetic field is detected, and a continuous signal corresponding to the position of the variable area valve is output.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
First, a vaporizer according to a first embodiment to which the present invention is applied will be described.
[0033]
FIG. 1 shows a side view of a vaporizer to which the present invention is applied, and FIG. 2 shows a cross-sectional view of the vaporizer shown in FIG.
[0034]
The carburetor 1 includes a so-called direct-acting valve, and includes a main body 2 and a chamber 3 that is connected to the fuel introduction passage 14 of the main body 2 and into which liquid fuel is injected.
[0035]
The main body 2 includes a cab body 4, a direct-acting piston valve 5 that is inserted into a valve chamber 12 formed in the cab body 4 and opens and closes a venturi passage 11 formed in the cab body 4, A lid 6 is mounted on the upper opening of the cab body 4 so as to close the valve chamber 12, and a spring 7 is provided between the lid 6 and the piston valve 4 to urge the piston valve 5. .
[0036]
The cab body 4 is made of, for example, zinc die cast, and has a venturi passage 11 through which intake air flows in the direction a shown in FIG. The cab body 4 is provided with a cylinder portion 13 that extends vertically upward from the venturi passage 11 and that opens to the venturi passage 11 and forms a valve chamber 12 into which the piston valve 5 is inserted. The cab body 4 is formed with a fuel introduction passage 14 that extends vertically downward from the venturi passage 11 so as to be coaxial with the cylinder portion 13 and into which a later-described jet needle 16 provided in the piston valve 5 is inserted. ing. The cab body 4 is provided with a fuel introduction portion 15 that is integrated with the fuel introduction passage 14 and extends into the chamber 3.
[0037]
A substantially oval bottomed cylindrical piston valve 5 is inserted into the valve chamber 12 formed in the cylinder portion 13 in a direction perpendicular to the direction of the intake air flowing through the venturi passage 11. The piston valve 5 is slidable with respect to the cylinder portion 13 and is held by the cylinder portion 13 so that the moving axis of the vertical movement does not shift. The piston valve 5 moves up and down in the valve chamber 12 to change the passage area of the venturi passage 11 and adjust the amount of intake air flowing through the venturi passage 11.
[0038]
A bottomed cylindrical lid 6 having a shape corresponding to the cylinder portion 13 is attached to the upper end opening of the cylinder portion 13 to close the valve chamber 12 formed in the cylinder portion 13. A spring 7 is provided between the lid 6 and the piston valve 5. The spring 7 urges the piston valve 5 in a direction to close the venturi passage 11.
[0039]
Further, an engaging portion 13a for restricting movement of the piston valve 5 in the closing direction is formed at the upper end opening of the cylinder portion 13, and the upper end opening of the piston valve 5 is formed so as to correspond to the engaging portion 13a. A flange portion 5a is formed. When the piston valve 5 is urged by the spring 7 in the direction of closing the venturi passage 11, the collar portion 5a and the engaging portion 13a are engaged. Accordingly, the piston valve 5 is maintained in the position where the venturi passage 11 is closed most when no force is applied in the direction in which the venturi passage 11 is opened. The opening of the piston valve 5 at this position is referred to as an idling opening.
[0040]
A jet needle 16 is provided outside the bottom surface of the piston valve 5. This jet needle 16 is inserted into a fuel introduction passage 14 formed vertically downward with respect to the venturi passage 11, and moves in the vertical direction along with the piston valve 5. Such a jet needle 16 adjusts the amount of fuel sucked into the venturi passage 11 from the chamber 3.
[0041]
When the carburetor 1 having such a configuration is applied to, for example, a motorcycle or the like, one end of a throttle cable (not shown) is locked to the bottom of the piston valve 5 and the extended end of the slot cable is connected to an accelerator grip. . Then, by operating the accelerator grip, the piston valve 5 moves in the vertical direction to change the passage area of the venturi passage 11 from fully closed to fully open, and is sucked into the venturi passage 11. Adjust the fuel amount. Thus, in the carburetor 1, fuel can be mixed with intake air and supplied to the engine, and the rotational speed of the engine can be changed.
[0042]
In the carburetor 1, the venturi passage 11 is not completely closed even when the piston valve 5 is in the idling opening degree. A predetermined amount of fuel is sucked into the tank. Therefore, in the carburetor 1, the intake air mixed with a predetermined amount of fuel can be supplied to the engine while the piston valve 5 is at the idling opening degree.
[0043]
The carburetor 1 configured as described above is provided with an opening degree detection unit that detects the opening degree of the piston valve 5.
[0044]
This opening degree detection unit is embedded in a first magnet 21 embedded in the lower edge of the piston valve 5 and in a position separated from the first magnet 21 by a distance within a range of the movable distance of the piston valve 5. 2 magnets 22, a magnetic sensor 23 provided on the outer surface of the partition wall of the cylinder portion 13, and a detection circuit 24 that acquires a detection signal of the magnetic sensor 23 and performs electrical processing.
[0045]
Here, the distance between the position of the piston valve 5 at the idling opening degree and the position of the piston valve 5 at the opening degree at which the venturi passage 11 is most opened, that is, the movable distance of the vertical movement of the piston valve 5 is defined. It is called the maximum opening length L.
[0046]
The first magnet 21 and the second magnet 22 are, for example, permanent magnets made of barium ferrite and having a surface magnetic flux density of about 1000G. The first and second magnets 22 are not limited to barium ferrite but may be, for example, a sintered magnet such as SmCo, a permanent magnet such as plastic or rubber, or an electromagnet or the like. good. For example, if an electromagnet is used, the variation in the generated magnetic field as seen in a permanent magnet can be eliminated.
[0047]
The first magnet 21 is arranged at a lower edge of the piston valve 5 and in a direction perpendicular to the direction a of the intake air flowing in the venturi passage 11. The magnet 21 moves in parallel with the central axis of the piston valve 5 as the piston valve 5 moves. The second magnet 22 is disposed on the edge of the vertically upward piston valve 5 at a distance equal to or longer than the maximum opening length L from the first magnet 21. The second magnet 22 also moves parallel to the central axis of the piston valve 5 in the same manner as the first magnet 21 as the piston valve 5 moves.
[0048]
That is, the first magnet and the second magnet are arranged so that their movement trajectories are parallel to the central axis of the piston valve 5 and their extension lines overlap each other. The first magnet and the second magnet are arranged such that a straight line connecting the movement locus and the center line of the piston valve 5 is perpendicular to the direction a of the intake air. Further, the first magnet 21 and the second magnet 22 are provided so as to generate a magnetic field perpendicular to the moving direction of the piston valve 5, respectively. It is magnetized to occur.
[0049]
Thus, by arranging the first magnet 21 and the second magnet 22, a spatially closed magnetic path is formed between the first magnet 21 and the second magnet 22. Therefore, on the straight line parallel to the straight line connecting the first magnet 21 and the second magnet 22, that is, on the straight line parallel to the moving axis of the piston valve 5, the change in the strength of the magnetic field in the predetermined direction. Becomes linear.
[0050]
The magnetic sensor 23 detects the strength of a magnetic field in a predetermined direction given from the first magnet 21 and the second magnet 22 and converts the detected strength of the magnetic field into an electric signal. The magnetic sensor 23 includes, for example, a magnetoresistive (MR) element, a Hall element, and the like. The magnetic sensor 23 is disposed on the outer surface side of the cylinder portion 13 with a partition wall interposed between the first magnet 21 and the second magnet 22 provided in the piston valve 5, and the first magnet 21. And the second magnet 22 and the central axis of the piston valve 5 are arranged on a straight line. Further, the magnetic sensor 23 is set to a position lower than the position of the second magnet 22 when the piston valve 5 reaches the idling opening degree, and when the piston valve 5 is set to the position where the venturi passage 11 is most opened. The first magnet 21 is positioned higher than the first magnet 21.
[0051]
Such a magnetic sensor 23 detects the strength of the magnetic field applied from the first magnet 21 and the second magnet 22 when the opening of the piston valve 5 changes, and according to the strength of the magnetic field. The detected signal is supplied to the detection circuit 24.
[0052]
The detection circuit 24 includes a circuit for driving the magnetic sensor 23 and a circuit for detecting a signal output from the magnetic sensor 23. The detection circuit 24 supplies the signal detected by the magnetic sensor 23 to, for example, a control circuit that controls the ignition timing of the engine.
[0053]
In the opening degree detection unit as described above, the magnetic sensor 23 detects the magnetic field applied from the first magnet 21 and the second magnet 22 provided in the piston valve 5 and detects the opening degree of the piston valve 5. can do. In addition, on the straight line parallel to the straight line connecting the first magnet 21 and the second magnet 22, the change in the strength of the magnetic field in a predetermined direction is linear. The magnetic sensor 23 can detect the opening degree of the piston valve 5 linearly.
[0054]
Next, an example of the magnetic sensor 23 provided in the vaporizer 1 will be specifically described.
[0055]
For example, as shown in FIG. 3A, the magnetic sensor 23 includes a rectangular annular core 31 having a closed magnetic path, and coils 32 and 33 wound around two opposite sides of the core 31 in the longitudinal direction. And a bobbin 34 serving as a guide for the coils 32 and 33. As shown in FIG. 3B, the core 31 is formed into a square ring having an outer dimension of 5.0 mm × 2.0 mm, an inner dimension of 2.0 mm × 1.0 mm, and a thickness of 50 μm. The core 31 is formed by, for example, using permalloy and etching it into the above shape, followed by heat treatment. The magnetic sensor 23 is formed by attaching a nylon bobbin 34 to the core 31 and winding a φ 0.06 mm Cu wire around the two parallel sides in the longitudinal direction having an outer dimension of 5.0 mm 50 times each on the left and right. To do. Further, the magnetic sensor 23 is covered with an epoxy case with an aluminum case of 2 mm × 5 mm × 12 mm for protection and direction determination. A high-frequency pulse current I flows through the coils 32 and 33 wound around the core 31 so that magnetic fields are generated in opposite directions.
[0056]
Such a magnetic sensor 23 is very sensitive to an external magnetic field that is excited by, for example, a high-frequency pulse current and is incident in the longitudinal direction of the core 31 (the x direction shown in FIG. 3B). The impedance change with respect to the magnetic field is large. In the magnetic sensor 23, the core 31 is formed in an annular shape and wound with two coils. Therefore, noise can be canceled electrically by taking a differential output.
[0057]
Further, such a magnetic sensor 23 includes, for example, an oscillation circuit 25 for driving the coils 32 and 33 and a bridge circuit 26 for detecting a signal from the magnetic sensor 23 as shown in FIG. An output having a large dynamic range can be obtained only by the detection circuit 24 including the differential circuit 27 that takes a differential output.
[0058]
On the other hand, as shown in FIG. 5, the first and second magnets 21 and 22 are cuboids of 2.0 mm × 4.0 mm × 1.5 mm magnetized in the direction indicated by the arrows in the figure. The magnetic sensor 23 and the first and second magnets 21 and 22 as described above are disposed on the vaporizer 1 as shown in FIGS.
[0059]
For example, assuming that the maximum opening length L of the piston valve 5 is 30 mm, as shown in FIG. 6, the first magnet 21 and the second magnet 22 are separated by a distance (interpole distance D) of 50 mm. Arranged on the side of the valve 5. At this time, the magnetization directions are arranged perpendicular to the magnetic sensor 23 and opposite to each other. The first magnet 21 and the second magnet 22 are inserted into the inside from the side surface of the piston valve 5, for example, and bonded with an epoxy resin or the like.
[0060]
The magnetic sensor 23 is disposed on the outer surface of the cylinder portion 13 of the cab body 4 so as to face a straight line connecting the first magnet 21 and the second magnet 22. The magnetic sensor 23 is disposed at a position 10 mm below the position where the second magnet 22 is disposed in a state where the piston valve 5 has an idling opening degree. In addition, the magnetic sensor 23 includes a groove having a width of 2.2 mm × length of 5.2 mm × depth of 5 mm so that the clearance 1 between the first and second magnets 21 and 22 is, for example, 10 mm. Make on the outer surface of and insert into this groove.
[0061]
Further, the magnetic sensor 23 maximizes the sensitivity to the magnets 21 and 22, so that the magnetic field generation direction by the coils 32 and 33 and the magnetization direction of the magnets 21 and 22 are parallel to each other as shown in FIG. Deploy. Further, the magnetic sensor 23 has a width direction (y direction shown in FIG. 3B) and a valve moving direction perpendicular to each other so that the same amount of magnetic flux flows into the two coils 32 and 33. Deploy.
[0062]
By disposing the magnetic sensor 23 and the magnets 21 and 22 in the carburetor 1 as described above, the magnetic sensor 23 is configured such that when the piston valve 5 moves up and down within the range of the maximum opening length L, both magnets Therefore, the magnetic field between 30 mm in the center portion is detected without detecting the 10 mm portion as the invalid portion.
[0063]
The clearance l between the magnetic sensor 23 and the first and second magnets 21 and 22 is determined according to the structure of the carburetor 1 to be attached and the structure and positional relationship of the piston valve 5. Therefore, the distance D between the magnetic poles is determined based on the clearance l, the sensitivity of the magnetic sensor 23, and the magnetic field strength of the first and second magnets 21 and 22. It is to be noted that good sensitivity can be obtained when the distance D between the magnetic poles is not less than the maximum opening length L in consideration of the ineffective portion of the magnetic field in the vicinity of the magnet.
[0064]
FIG. 8 shows an output characteristic diagram of the magnetic sensor 23 when the piston valve 5 moves within the range of the maximum opening length L. As shown in this characteristic diagram, the output of the magnetic sensor 23 linearly increases and decreases as the piston valve 5 moves. Therefore, in this vaporizer 1, the opening degree of the piston valve 5 can be detected linearly by detecting the output signal of the magnetic sensor 23.
[0065]
By the way, in the vaporizer 1 of this 1st Embodiment, although the example using the magnetic sensor 23 driven with a high frequency pulse and the impedance changing with respect to an external magnetic field was demonstrated, Unexamined-Japanese-Patent No. 6-281712, for example A so-called magneto-impedance effect (MI) element as proposed in the publication may be used as the magnetic sensor 23. This MI element is made of an amorphous alloy made of Fe, Si, Co, B, or the like. This MI element has a substantially wire shape as shown in FIG. When this MI element is energized with a high frequency in the longitudinal direction, an impedance change occurs with respect to an external magnetic field incident in the longitudinal direction.
[0066]
FIG. 10 shows the positional relationship of the magnetic sensor when this MI element is applied to the vaporizer 1. The magnetic sensor 23 to which this MI element is applied is composed of two elements so as to obtain a differential output. The magnetic sensor 25 using the MI element can be driven and detected using the detection circuit 24 shown in FIG.
[0067]
A magnetic sensor using such an MI element is inexpensive and has good characteristics, so that the opening degree of the piston valve 5 can be detected with high accuracy and the cost can be reduced.
[0068]
As described above, in the carburetor 1, the magnetic sensor 23 detects the magnetic field applied by the first magnet 21 and the second magnet 22, so the opening degree of the piston valve 5 is determined based on the movement range of the piston valve 5. Can be detected linearly and accurately over the entire region. Therefore, the carburetor 1 can accurately control the ignition timing of the engine, and can improve the output and fuel consumption of the engine. Further, in the vaporizer 1, since the opening degree of the piston valve 5 is detected linearly, an adjustment mechanism for the arrangement of the magnetic sensor 23 and fine adjustment in the manufacturing process are not required. Furthermore, the magnetic sensor 23 and the detection circuit 24 are not increased in size.
[0069]
Next, a vaporizer according to a second embodiment to which the present invention is applied will be described.
[0070]
FIG. 11 shows a side view of a vaporizer to which the present invention is applied, and FIG. 12 shows a cross-sectional view of the vaporizer shown in FIG.
[0071]
In the description of the vaporizer according to the second embodiment, the same components as those of the vaporizer 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0072]
As shown in FIGS. 11 and 12, the carburetor 41 of the second embodiment is provided with a magnet 42 on the side surface of the piston valve 5 instead of the first magnet 21 and the second magnet 22. ing.
[0073]
As shown in FIG. 13, the magnet 42 is made of a ferrite rubber or the like, and has a substantially plate-like shape with a main surface 43 of 50 mm × 9 mm, for example. The magnet 42 is magnetized perpendicularly to the main surface 43, and has magnetized surfaces 44a and 44b having opposite polarities. The boundary between the magnetized surface 44a and the magnetized surface 44b is divided by a straight line to form a boundary line m. This boundary line m intersects the center line n in the longitudinal direction of the main surface 43 (hereinafter simply referred to as the center line n) at the center o of the main surface 43. This intersection angle θ is 2 °, for example.
[0074]
Such a magnet 42 is arranged on the vaporizer 41 as shown in FIG.
[0075]
As shown in FIG. 14A, the magnet 42 is arranged on the side surface of the piston valve 5 with the center line n parallel to the central axis of the piston valve 5. For example, when the maximum opening length L of the piston valve 5 is 30 mm, the upper end of the magnet 42 is 10 mm above the magnetic sensor 23 in a state where the piston valve 5 has an idling opening degree. It is arranged to become. When the magnet 42 is arranged in this way and the piston valve 5 moves up and down within the range of the maximum opening length L, the magnetic sensor 23 does not detect the magnetic field in the upper and lower 10 mm portions as the invalid portion, and does not detect the central portion. A magnetic field between 30 mm will be detected.
[0076]
Further, as shown in FIG. 14B, the magnet 42 is disposed so that the relative position of the magnetic sensor 23 is on the center line n of the main surface 43 when the piston valve 5 moves up and down. By arranging the magnet 42 in this way, when the piston valve 5 moves up and down, the magnetic sensor 23 passes through the center line of the main surface 43 of the magnet 42.
[0077]
Further, in order to maximize the sensitivity of the magnetic sensor 23, the magnet 42 is arranged so that the magnetic field generation direction by the coils 32 and 33 and the magnetization direction of the magnet 42 are parallel to each other as shown in FIG. .
[0078]
FIG. 15 shows an output characteristic diagram of the magnetic sensor 23 when the piston valve 5 of the carburetor 41 moves within the range of the maximum opening length L. As shown in this characteristic diagram, the output of the magnetic sensor 23 linearly increases and decreases as the piston valve 5 moves. Therefore, in this vaporizer 1, the output of the magnetic sensor 23 can be detected as a signal indicating the opening degree of the piston valve 5.
[0079]
In the vaporizer 41, the opening degree of the piston valve 5 can be detected with higher accuracy by using the magnet 42 as described above.
[0080]
That is, when two magnetized surfaces having different polarities are brought closer to each other, the magnetic fields generated from the two magnetized surfaces influence each other, and the magnetic field change in the central portion of the two magnetized surfaces becomes steep. Therefore, since the portion where the magnetic field change becomes steep by using the magnet 42 can be used, the opening degree of the piston valve 5 can be detected with higher accuracy.
[0081]
As described above, in the carburetor 41, the magnetic field applied by the magnet 42 is detected by the magnetic sensor 23. Therefore, the opening degree of the piston valve 5 is determined linearly and accurately over the entire movement range of the piston valve 5. Can be detected. Therefore, the carburetor 41 can accurately control the ignition timing of the engine, and can improve the engine output and fuel consumption.
[0082]
Further, since the carburetor 41 detects the opening degree of the piston valve 5 linearly, it does not require an adjustment mechanism for the arrangement of the magnetic sensor 23 or fine adjustment in the manufacturing process. Furthermore, the magnetic sensor 23 and the detection circuit 24 are not increased in size.
[0083]
In the above description, the embodiment has been described on the assumption that the piston valve 5 moves up and down. However, in the present invention, the moving direction of the valve is not limited to the vertical movement and is not limited. For example, the moving direction of the valve may be the left-right direction or the like.
[0084]
Further, the intersection angle θ between the boundary line m between the two magnetized surfaces 44a and 44b of the magnet 42 and the center line n is not particularly limited, and the maximum opening length L, the clearance l of the magnetic sensor 23, or the magnetic field is not limited. It varies depending on the shape of the sensor 23 and the like. For example, the crossing angle θ takes a value of 0 ° <θ <10 °.
[0085]
【The invention's effect】
  In the carburetor opening detection device according to the present invention, the magnetic field detection means is provided from the magnetic field generation means over the entire movement range of the variable area valve.ThisThe obtained magnetic field is detected, and a continuous signal corresponding to the position of the variable area valve is output.
[0086]
Thus, in the carburetor opening detection device according to the present invention, the opening of the variable area valve can be accurately detected over the entire range of the opening amount. Further, in the opening degree detecting device for a carburetor according to the present invention, the adjustment mechanism of the arrangement of the magnetic field detection means and the fine adjustment in the manufacturing process are not required, so that the configuration and installation can be simplified and the cost can be reduced. can do.
[0087]
Moreover, in the opening detection apparatus for a vaporizer according to the present invention, the magnetic field detection means and the drive circuit are not increased in size, and the magnetic field detection means can be realized by an inexpensive magnetic sensor. Therefore, the vaporizer opening degree detection apparatus according to the present invention can further reduce the cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a vaporizer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vaporizer.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a magnetic sensor used in the vaporizer.
FIG. 4 is a circuit diagram of a detection circuit used in the vaporizer.
FIG. 5 is a perspective view of a magnet used in the vaporizer.
FIG. 6 is a diagram for explaining a magnetic sensor and a magnet attachment position provided in the vaporizer.
FIG. 7 is a diagram illustrating a positional relationship between the magnetic sensor and the magnet.
FIG. 8 is an output characteristic diagram showing an output of a magnetic sensor with respect to a piston valve of the vaporizer.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of another magnetic sensor used in the vaporizer.
FIG. 10 is a diagram for explaining another magnetic sensor provided in the vaporizer and a mounting position of a magnet.
FIG. 11 is a side view of a vaporizer according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a vaporizer according to another embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating a magnet used in a vaporizer according to another embodiment.
FIG. 14 is a diagram for explaining a mounting position of a magnetic sensor and a magnet provided in a vaporizer according to another embodiment.
FIG. 15 is an output characteristic diagram showing an output of a magnetic sensor with respect to a piston valve of a carburetor according to another embodiment.
FIG. 16 is a side view of a conventional carburetor opening detection device.
FIG. 17 is a cross-sectional view of the conventional carburetor opening detection device.
[Explanation of symbols]
1, 41 carburetor, 2 main body, 4 cab body, 5 piston valve, 6 lid, 7 spring, 11 venturi passage, 12 valve chamber, 13 cylinder portion, 14 fuel introduction passage, 15 fuel introduction portion, 21 first Magnet, 22 Second magnet, 23 Magnetic sensor, 24 Detection circuit, 42 Magnet

Claims

Opening of a carburetor having a cab body having a venturi passage and a valve chamber formed to open to the passage, and an area variable valve that is slidably disposed in the valve chamber and changes the venturi passage area In the detection device,
The magnetic field includes two magnetic field generators that are provided perpendicular to the sliding direction of the variable area valve. The two magnetic field generators have opposite polarities of the magnetic pole surfaces and the variable area valve. A magnetic field generating means for generating a magnetic field continuously changing over the moving range of the variable area valve , which is provided apart from the moving range;
A magnetic field detection means for detecting a magnetic field generated by the magnetic field generation means and outputting a signal corresponding to the magnetic field;
Said magnetic field generating means and the magnetic field detection means, said cab body and opening degree detecting apparatus of the carburetor provided et the this area varying valve so that the relative position changes in accordance with the movement of the area varying valve.

Opening of a carburetor having a cab body having a venturi passage and a valve chamber formed to open to the passage, and an area variable valve that is slidably disposed in the valve chamber and changes the venturi passage area In the detection device,
A magnetic field that has a boundary that intersects the moving locus of the variable area valve and has two magnetic pole surfaces that are magnetized in opposite polarities, and generates a magnetic field that continuously changes over the moving range of the variable area valve. Generating means;
A magnetic field detection means for detecting a magnetic field generated by the magnetic field generation means and outputting a signal corresponding to the magnetic field;
The magnetic field generation means and the magnetic field detection means are an opening degree detection device for a carburetor and a carburetor provided in the variable area valve so that a relative position changes according to movement of the variable area valve .