JP6117873B2 - Electric auto choke device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの気化器に設けられるチョークバルブを電動アクチュエータによって作動させる電動オートチョーク装置に関し、特に簡単な構成によってチョークバルブを中間位置に保持可能なものに関する。 The present invention relates to an electric auto choke device in which a choke valve provided in an carburetor of an engine is operated by an electric actuator, and particularly to an apparatus capable of holding a choke valve at an intermediate position with a simple configuration.
例えば、産業用等の各種用途に用いられる汎用エンジンのように、キャブレタ(気化器)によって燃料供給を行うエンジンにおいては、冷間始動時における始動性を確保するため、チョークバルブを絞って混合気を一時的にリッチ化するチョーキングが必要となる。
このようなチョーキングは、エンジンの始動後、例えば数秒から数十秒程度の所定時間にわたってチョークバルブを閉じることによって行われ、その後通常運転時においてはチョークバルブは開かれる。
For example, in an engine that supplies fuel by a carburetor (vaporizer), such as a general-purpose engine used for various applications such as industrial use, in order to ensure startability at cold start, the choke valve is throttled to reduce the mixture gas It is necessary to make a choking that temporarily enriches.
Such choking is performed by closing the choke valve for a predetermined time of, for example, several seconds to several tens of seconds after the engine is started, and then the choke valve is opened during normal operation.
従来、ユーザの利便性を向上するため、例えばシリンダヘッドやマフラ等に設けられたバイメタルやワックス等の温度感知装置を用いてエンジンの暖機状態を検出し、チョークバルブの開動作を自動的に行うようにしたオートチョーク装置が提案されている。
また、近年、モータ等の電動アクチュエータによってチョークバルブを開閉する電動オートチョーク装置が各種提案されている。
Conventionally, in order to improve user convenience, for example, a temperature sensing device such as a bimetal or wax provided in a cylinder head or a muffler is used to detect the warm-up state of the engine and automatically open the choke valve. An auto choke device has been proposed.
In recent years, various electric auto choke devices that open and close a choke valve by an electric actuator such as a motor have been proposed.
このような電動オートチョーク装置に関する従来技術として、例えば特許文献1には、極低温状態でのエンジン停止時に、チョーク弁が全閉状態で凍結、固着することを防止する目的で、エンジン停止時にチョーク弁を中間位置とし、エンジンのクランキング停止時にチョーク弁を全閉位置とするようにアクチュエータを制御する制御手段を設けることが記載されている。
また、特許文献2には、伝動装置を介して電動モータによってチョーク弁を駆動する電動オートチョーク装置において、伝動装置を構成する一対のレバーのレバー比がチョーク弁の中間開度から全開位置に向って増加するよう構成し、全開位置からの閉弁時にチョーク弁に十分に大きいトルクを加えるようにし、アイシング状態においても氷結を破砕可能とすることが記載されている。
また、特許文献3には、チョーク弁の全閉から全開までの回動の後半部分ではチョーク弁の回動を速くして吸気通路抵抗を低減する目的で、電気式アクチュエータとチョーク弁との間にカム機構を有する増幅伝動手段を設けることが記載されている。
As a prior art related to such an electric auto choke device, for example, Patent Document 1 discloses a choke when the engine is stopped in order to prevent the choke valve from being frozen and stuck in a fully closed state when the engine is stopped at an extremely low temperature. It is described that there is provided control means for controlling the actuator so that the valve is in the intermediate position and the choke valve is in the fully closed position when the cranking of the engine is stopped.
Further, in Patent Document 2, in an electric auto choke device that drives a choke valve by an electric motor via a transmission device, the lever ratio of a pair of levers constituting the transmission device changes from an intermediate opening of the choke valve to a fully open position. It is described that when the valve is closed from the fully open position, a sufficiently large torque is applied to the choke valve so that icing can be crushed even in an icing state.
Further, in Patent Document 3, in the latter half of the rotation of the choke valve from fully closed to fully open, the choke valve is rotated quickly to reduce the intake passage resistance and between the electric actuator and the choke valve. Is provided with an amplification transmission means having a cam mechanism.
例えば、エンジンの運転を一時的に停止した後の再始動時や、比較的気温が高い環境における始動時においては、チョーク弁を全開位置と全閉位置との間に設定される中間位置(いわゆる半チョークと称される状態)としてエンジンを始動したい場合がある。
既存の電動オートチョーク装置においてこのような半チョークを行おうとした場合、チョークバルブが所定の中間位置となるように、チョークバルブの開度を位置エンコーダ等によって検出して制御を行う必要があった。
このため、装置の構成や制御が複雑となり、コスト的にも割高なものとなっていた。
また、このような制御を行なった場合であっても、吸気管路内の負圧や吸気脈動によるチョークバルブへの加振力によってチョークバルブが開閉方向に振動し、チョークバルブ開度を安定して制御することは困難である。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、簡単な構成によってチョークバルブを中間位置に保持可能な電動オートチョーク装置を提供することである。
For example, at the time of restart after temporarily stopping the operation of the engine, or at the start-up in an environment where the temperature is relatively high, the choke valve is set at an intermediate position (so-called “open position”). There is a case where it is desired to start the engine as a state called a half choke).
When trying to perform such a half choke in an existing electric auto choke device, it was necessary to control the choke valve by detecting the opening of the choke valve with a position encoder or the like so that the choke valve is at a predetermined intermediate position. .
For this reason, the configuration and control of the apparatus are complicated, and the cost is high.
Even when such control is performed, the choke valve vibrates in the open / close direction due to the negative pressure in the intake pipe or the excitation force to the choke valve due to intake pulsation, stabilizing the choke valve opening. It is difficult to control.
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an electric auto choke device that can hold a choke valve at an intermediate position with a simple configuration.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1に係る発明は、気化器に設けられるチョークバルブを電動アクチュエータによって駆動する電動オートチョーク装置であって、前記チョークバルブが開位置から閉位置まで変位する際の前記チョークバルブの作動抵抗を、所定の中間位置において局所的に増加させるとともに、前記チョークバルブが前記閉位置から前記開位置まで変位する際の前記チョークバルブの作動抵抗を実質的に一定とする作動力増加機構と、前記電動アクチュエータの作動時における出力を、前記チョークバルブを前記開位置から前記中間位置まで駆動して停止させる第1の出力と、前記第1の出力よりも大きくかつ前記チョークバルブを前記開位置から前記閉位置まで駆動可能な第2の出力との間で切り替える出力切替手段とを備えることを特徴とする電動オートチョーク装置である。
これによれば、チョークバルブを開位置から閉方向に駆動する際に、電動アクチュエータの出力を第1の出力とした場合には、チョークバルブが中間位置で停止し、いわゆる半チョーク状態に保持することができる。
また、電動アクチュエータの出力を第2の出力とした場合には、チョークバルブを全閉位置まで駆動し保持することができる。
このため、例えば電流値制御などにより電動アクチュエータの出力(例えばモータトルク)を段階的に切り替える単純な制御により、チョークバルブの位置検出を行なわない簡単な構成において、チョークバルブを中間位置に適切に保持することができる。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention according to claim 1 is an electric auto choke device for driving a choke valve provided in a carburetor by an electric actuator, wherein an operating resistance of the choke valve when the choke valve is displaced from an open position to a closed position is set. An operating force increasing mechanism for locally increasing at a predetermined intermediate position and for making the operating resistance of the choke valve substantially constant when the choke valve is displaced from the closed position to the open position; A first output for stopping the operation of the actuator by driving the choke valve from the open position to the intermediate position; and an output greater than the first output and closing the choke valve from the open position. Output switching means for switching between a second output that can be driven to a position and It is an automatic choke apparatus.
According to this, when the choke valve is driven in the closing direction from the open position, if the output of the electric actuator is the first output, the choke valve stops at the intermediate position and is held in a so-called half choke state. be able to.
Further, when the output of the electric actuator is the second output, the choke valve can be driven and held to the fully closed position.
For this reason, the choke valve is appropriately held at the intermediate position in a simple configuration in which the position of the choke valve is not detected by simple control that switches the output of the electric actuator (for example, motor torque) stepwise by current value control, for example. can do.
請求項2に係る発明は、前記電動アクチュエータへの通電停止時に前記チョークバルブを前記開位置に復帰させるリターンスプリングを有することを特徴とする請求項1に記載の電動オートチョーク装置である。
これによれば、単に電動アクチュエータへの通電を停止するのみの簡単な制御によってチョークバルブを確実に開位置に復帰させることができる。
The invention according to claim 2 is the electric auto choke device according to claim 1, further comprising a return spring for returning the choke valve to the open position when the energization of the electric actuator is stopped.
According to this, the choke valve can be reliably returned to the open position by simple control that simply stops energization of the electric actuator.
請求項3に係る発明は、気化器に設けられるチョークバルブを電動アクチュエータによって駆動する電動オートチョーク装置であって、前記チョークバルブが閉位置から開位置まで変位する際の前記チョークバルブの作動抵抗を、所定の中間位置において局所的に増加させるとともに、前記チョークバルブが前記開位置から前記閉位置まで変位する際の前記チョークバルブの作動抵抗を実質的に一定とする作動力増加機構と、前記電動アクチュエータの作動時における出力を、前記チョークバルブを前記閉位置から前記中間位置まで駆動して停止させる第1の出力と、前記第1の出力よりも大きくかつ前記チョークバルブを前記閉位置から前記開位置まで駆動可能な第1の出力との間で切り替える出力切替手段とを備えることを特徴とする電動オートチョーク装置である。
これによれば、チョークバルブを閉位置から開方向に駆動する際に、電動アクチュエータの出力を第1の出力とした場合には、チョークバルブが中間位置で停止し、いわゆる半チョーク状態に保持することができる。
また、電動アクチュエータの出力を第2の出力とした場合には、チョークバルブを全開位置まで駆動し保持することができる。
このため、例えば電流値制御などにより電動アクチュエータの出力(例えばモータトルク)を段階的に切り替える単純な制御により、チョークバルブの位置検出を行なわない簡単な構成において、チョークバルブを中間位置に適切に保持することができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electric auto choke device that drives a choke valve provided in a carburetor by an electric actuator, wherein an operating resistance of the choke valve when the choke valve is displaced from a closed position to an open position is set. An operating force increasing mechanism for locally increasing at a predetermined intermediate position and for making the operating resistance of the choke valve substantially constant when the choke valve is displaced from the open position to the closed position; A first output for stopping the choke valve by driving the choke valve from the closed position to the intermediate position; and an output greater than the first output and opening the choke valve from the closed position. Output switching means for switching between a first output that can be driven to a position and It is an automatic choke apparatus.
According to this, when the choke valve is driven in the opening direction from the closed position, when the output of the electric actuator is the first output, the choke valve stops at the intermediate position and is held in a so-called half choke state. be able to.
Further, when the output of the electric actuator is the second output, the choke valve can be driven and held to the fully open position.
For this reason, the choke valve is appropriately held at the intermediate position in a simple configuration in which the position of the choke valve is not detected by simple control that switches the output of the electric actuator (for example, motor torque) stepwise by current value control, for example. can do.
請求項4に係る発明は、前記電動アクチュエータへの通電停止時に前記チョークバルブを前記閉位置に復帰させるリターンスプリングを有することを特徴とする請求項3に記載の電動オートチョーク装置である。
これによれば、単に電動アクチュエータへの通電を停止するのみの簡単な制御によってチョークバルブを確実に閉位置に復帰させることができる。
The invention according to claim 4 is the electric auto choke device according to claim 3, further comprising a return spring for returning the choke valve to the closed position when energization to the electric actuator is stopped.
According to this, the choke valve can be reliably returned to the closed position by simple control that simply stops energization of the electric actuator.
請求項5に係る発明は、前記チョークバルブは回転軸回りに回動することによって開閉されるバタフライバルブであり、前記作動力増加機構は、前記チョークバルブの前記回転軸とともに回動するとともに、実質的に前記回転軸と同心の円弧状に形成された案内部を有する回動部材と、前記回動部材の回動時に前記案内面部に対して相対変位するとともに前記案内部を実質的に前記回転軸の径方向に沿って押圧する付勢手段とを有し、前記案内部における前記回転軸の中心からの径を、前記チョークバルブが前記中間位置にあるときに前記付勢手段と当接する領域の両側で段状に異ならせたことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の電動オートチョーク装置である。
これによれば、簡単な構成によって上述した効果を確実に得ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the choke valve is a butterfly valve that is opened and closed by rotating about a rotation axis, and the operating force increasing mechanism rotates together with the rotation axis of the choke valve, and substantially A rotation member having a guide portion formed in an arc shape concentric with the rotation shaft, and a relative displacement with respect to the guide surface portion when the rotation member rotates, and the guide portion is substantially rotated. A biasing means that presses along a radial direction of the shaft, and a diameter of the guide portion from the center of the rotating shaft is in contact with the biasing means when the choke valve is in the intermediate position. The electric auto choke device according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric auto choke device is stepped on both sides.
According to this, the effect mentioned above can be acquired reliably with a simple configuration.
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成によってチョークバルブを中間位置に保持可能な電動オートチョーク装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electric auto choke device that can hold a choke valve at an intermediate position with a simple configuration.
本発明は、簡単な構成によってチョークバルブを中間位置に保持可能な電動オートチョーク装置を提供する課題を、チョークバルブが全開位置から全閉位置へ、あるいは、全閉位置から全開位置へ推移する際の作動抵抗を、中間位置において段状に変化させる機構を設けるとともに、チョークモータのトルクの大小を切替可能とし、チョークモータのトルクを小さい状態で駆動した場合にチョークバルブが中間位置に保持されるよう構成することによって解決した。 The present invention has an object to provide an electric auto choke device that can hold a choke valve in an intermediate position with a simple configuration. When the choke valve changes from a fully open position to a fully closed position or from a fully closed position to a fully open position. A mechanism for changing the operating resistance of the choke motor in a step shape at an intermediate position is provided, the magnitude of the torque of the choke motor can be switched, and the choke valve is held at the intermediate position when driven with a small torque of the choke motor. It was solved by configuring as follows.
以下、本発明を適用した電動オートチョーク装置の実施例1について説明する。
実施例1の電動オートチョーク装置は、例えば、発電機、建設機械、ポンプ、ガーデニング機器、車両等の各種セット機器の駆動用動力源として用いられる4ストロークガソリン汎用エンジンに設けられるものである。
電動オートチョーク装置は、エンジンの吸気ポートに混合気を供給する気化器(キャブレタ)に設けられるチョークバルブを、電動アクチュエータを用いて作動させるものである。
A first embodiment of an electric auto choke device to which the present invention is applied will be described below.
The electric auto choke device according to the first embodiment is provided in a four-stroke gasoline general-purpose engine used as a driving power source for various set devices such as a generator, a construction machine, a pump, a gardening device, and a vehicle.
The electric auto choke device operates a choke valve provided in a carburetor (carburetor) that supplies an air-fuel mixture to an intake port of an engine using an electric actuator.
図1は、実施例1の電動オートチョーク装置を有するキャブレタの外観図である。
キャブレタ1は、スロットルボディ10、フロートチャンバ20、スロットルシャフト30、チョークシャフト40、モータ保持部材50、チョークフランジ60、リターンスプリング70、ノッチスプリング80、電力供給手段90等を有して構成されている。
FIG. 1 is an external view of a carburetor having the electric auto choke device according to the first embodiment.
The carburetor 1 includes a
スロットルボディ10は、図示しないエンジンに供給される燃焼用空気(新気)が通過する流路であるバレル部を備えたキャブレタ1の本体部である。
バレル部の入口側は、図示しないエアクリーナに接続される。
バレル部の出口側は、図示しないシリンダヘッドの吸気ポートに接続される。
バレル部は、流路方向における中間部の一部の内径を部分的に縮径したベンチュリ部を有し、ベンチュリ部の下流側、上流側にはそれぞれスロットルバルブ、チョークバルブが設けられている。
燃料は、ベンチュリ部に形成される負圧によってフロートチャンバ20より吸い上げられてバレル内に噴霧され、空気と混合して混合気を形成する。
The
The inlet side of the barrel portion is connected to an air cleaner (not shown).
The outlet side of the barrel part is connected to an intake port of a cylinder head (not shown).
The barrel portion has a venturi portion in which a part of the inner diameter in the flow path direction is partially reduced, and a throttle valve and a choke valve are provided on the downstream side and the upstream side of the venturi portion, respectively.
The fuel is sucked up from the
スロットルバルブは、エンジンへの吸入空気量を調節することによってエンジンの出力を調節するバタフライバルブである。
スロットルバルブは、鉛直方向にほぼ沿って配置された回転中心軸回りに回動するとともに、スロットルシャフト30に連結されている。
The throttle valve is a butterfly valve that adjusts the output of the engine by adjusting the amount of intake air to the engine.
The throttle valve rotates about a rotation center axis disposed substantially along the vertical direction and is connected to the
チョークバルブは、エンジンの冷間始動時等にベンチュリ部への吸入空気量を絞ることによって混合気をリッチ化するバタフライバルブである。
チョークバルブは、エンジンの暖気後における通常運転時には全開位置に保持される。
また、チョークバルブは、エンジンの冷間始動時等には、エンジンの始動のために必要な最低限の空気量のみ通過させる全閉位置とされる。
さらに、チョークバルブは、例えば一時的に運転を停止した後の再始動時等において、全開位置と全閉位置との中間位置(いわゆる半チョークと称される状態)とされる。
中間位置は、エンジンの仕様や使用条件等に応じて、全開位置と全閉位置との間における任意の位置に適宜設定される。
The choke valve is a butterfly valve that enriches the air-fuel mixture by reducing the amount of intake air to the venturi when the engine is cold started.
The choke valve is held in the fully open position during normal operation after warming up the engine.
In addition, the choke valve is in a fully closed position that allows only a minimum amount of air necessary for starting the engine to pass when the engine is cold started.
Further, the choke valve is set to an intermediate position (a so-called half choke state) between the fully open position and the fully closed position, for example, when restarting after temporarily stopping operation.
The intermediate position is appropriately set at an arbitrary position between the fully open position and the fully closed position in accordance with engine specifications, use conditions, and the like.
フロートチャンバ20は、ベンチュリ部に供給される燃料(ガソリン)が一時的に貯留される容器状の部分であって、スロットルボディ10の下部に取り付けられている。
フロートチャンバ20は、図示しない燃料タンクから燃料が自然落下により供給されるとともに、内部における燃料液面高さは、フロートを利用して実質的に一定となるように維持されている。
The
The
スロットルシャフト30は、スロットルバルブの回転中心軸と同心かつ鉛直方向にほぼ沿って配置された回転軸であって、スロットルボディ10から上方へ突出して配置されている。
スロットルシャフト30の下端部は、スロットルバルブに連結されている。
スロットルシャフト30の上端部は、モータ保持部材50に固定されたスロットルモータ51に連結されている。
スロットルモータ51は、スロットルシャフト30を回動させることによって、スロットルバルブを開閉駆動するものである。
The
A lower end portion of the
An upper end portion of the
The
チョークシャフト40は、チョークバルブの回転中心軸と同心かつ鉛直方向にほぼ沿って配置された回転軸であって、スロットルボディ10から上方へ突出して配置されている。
チョークシャフト40の下端部は、チョークバルブに連結されている。
チョークシャフト40の上端部は、モータ保持部材50に固定されたチョークモータ52に連結されている。
チョークモータ52は、チョークシャフト40を回動させることによって、チョークバルブを開位置側から閉位置側へ駆動するものである。
The
The lower end portion of the
An upper end portion of the
The
モータ保持部材50は、スロットルボディ10の上部に設けられ、スロットルモータ51及びチョークモータ52が取り付けられる部材である。
スロットルモータ51及びチョークモータ52は、図示しない減速ギア列を介して、スロットルシャフト30及びチョークシャフト40をそれぞれ駆動するステッピングモータである。
モータ保持部材50は、スロットルボディ10から上方へ突出して設けられたブラケット53を介してスロットルボディ10に固定されている。
モータ保持部材50の上部には、スロットルモータ51、チョークモータ52を被覆するカバー54が設けられている。
また、スロットルモータ51及びチョークモータ52は、電力供給手段90から電力を供給されることによって作動する。この電力供給手段90の動作については、後に詳しく説明する。
The
The
The
A
Further, the
チョークフランジ60は、チョークシャフト40におけるスロットルボディ10とモータ保持部材50との中間部から外径側につば状に張り出した状態で固定される部材である。
チョークフランジ60は、チョークシャフト40の回転中心軸と直交する平面に沿った平板状に構成されている。
チョークフランジ60は、ノッチスプリング80と協働して、本発明にいう作動力増加機構として機能する。
The
The
The choke flange 60 functions in cooperation with the
図2は、チョークフランジ60をチョークシャフト40の回転中心軸に沿った方向(上方側)から見た図である。
チョークフランジ60は、中央部に開口61が形成されるとともに、周縁部の一部に、全開−中間案内部62、中間−全閉案内部63、ノッチ部64、全開ストッパ部65、全閉ストッパ部66等が形成されている。
FIG. 2 is a view of the
The
開口61は、チョークフランジ60の中央部に形成され、チョークシャフト40の中間部が挿入され固定される部分である。
開口61は、チョークシャフト40に対する相対回転を防止するため、外周縁部の一部をストレート状として形成されている。
このストレート状の部分は、チョークシャフト40の外周面に形成された図示しないカット部と協働し、チョークシャフト40に対するチョークフランジ60の回り止めを行うものである。
The
In order to prevent relative rotation with respect to the
The straight portion cooperates with a cut portion (not shown) formed on the outer peripheral surface of the
全開−中間案内部62は、チョークバルブが全開位置から中間位置までの間に位置する際に、ノッチスプリング80と当接する領域である。
全開−中間案内部62は、チョークシャフト40の回転中心軸と実質的に同心となる円弧状に形成されている。
The fully open-
The fully open-
中間−全閉案内部63は、チョークバルブが中間位置から全閉位置までの間に位置する際に、ノッチスプリング80と当接する領域である。
中間−全閉案内部63は、チョークシャフト40の回転中心軸と実質的に同心となる円弧状に形成されるとともに、その半径は、全開−中間案内部62に対して大きく設定されている。
全開−中間案内部62の中間位置側(図2における時計回り方向側)の端部は、中間−全閉案内部63の中間位置側(図2における反時計回り方向側)の端部と、ノッチ部64を挟んで隣接して配置されている。
The intermediate-full
The intermediate-fully
The end on the intermediate position side (clockwise direction side in FIG. 2) of the fully open-
ノッチ部64は、全開−中間案内部62と中間−全閉案内部63との間に設けられ、これらの間を段状に接続する部分である。
ノッチ部64は、全開−中間案内部62と中間−全閉案内部63との半径差を吸収するため、径方向に対して傾斜した斜面状に形成されている。
ノッチ部64は、ノッチスプリング80と協働して、チョークバルブが閉方向に駆動されて中間位置を通過する際に、チョークバルブの作動抵抗を局所的に増加させ、チョークモータ52に要求される出力トルクを局所的に増加させる作動力増加機能を有する。
この点については後に詳しく説明する。
一方、チョークバルブが開方向に駆動される場合には、ノッチスプリング80がノッチ部64を段下がりすることになって実質的に作動抵抗を発生させないため、作動力を増加させることはない。
The
The
The
This point will be described in detail later.
On the other hand, when the choke valve is driven in the opening direction, the
全開ストッパ部65及び全閉ストッパ部66は、チョークバルブが全開位置、全閉位置にあるときに、それぞれノッチスプリング80が当接することによって、チョークフランジ60の回動可能範囲を規制するものである。
全開ストッパ部65は、全開−中間案内部62におけるノッチ部64側とは反対側の端部に設けられ、外径側に張り出して形成されている。
全閉ストッパ部66は、中間−全閉案内部63におけるノッチ部64側とは反対側の端部に設けられ、外径側に張り出して形成されている。
The fully
The fully
The fully
リターンスプリング70は、チョークシャフト40に対してチョークバルブを開く方向のモーメントを与える付勢手段である。
リターンスプリング70は、例えば、中間部分がチョークシャフト40の外周面部に実質的に同心に巻き回されたねじりコイルばねである。
リターンスプリング70の一方の端部はスロットルボディ10に係止され、他方の端部はチョークフランジ60の外周面部に係止されている。
リターンスプリング70は、チョークバルブが閉方向へ変位する際のチョークシャフト40の回動量に応じたばね反力(復元力)を発生する。
リターンスプリング70の付勢力は、チョークモータ52への通電停止時に、リターンスプリング70の付勢力のみによってチョークバルブを全開位置へ復帰させることが可能な程度に設定される。
The
The
One end of the
The
The biasing force of the
ノッチスプリング80は、チョークフランジ60の外周縁部をチョークシャフト40側へ押圧する付勢手段である。
ノッチスプリング80は、例えば、スロットルボディ10の上面部から片持ち状に立設されたコイルスプリングを用いることができる。
ノッチスプリング80は、スロットルボディ10の上面部において、チョークフランジ60の外周縁部よりもチョークシャフト40側にオフセットした位置から、無負荷時において鉛直方向上方に突出するように固定される。
チョークフランジ60がチョークシャフト40に取り付けられた状態においては、ノッチスプリング80の上端部は、チョークフランジ60との干渉によってチョークシャフト40の外径側に弾性変形を伴って変位する。
このとき、ノッチスプリング80は、弾性変形の反力によってチョークフランジ60の外周縁部を、チョークシャフト40側へ実質的にチョークシャフト40の径方向に沿って押圧する。
チョークバルブの動作時には、ノッチスプリング80の上端部近傍における外周面部は、チョークフランジ60の周縁部に対して摺動する。
The
As the
The
In a state where the
At this time, the
During the operation of the choke valve, the outer peripheral surface portion in the vicinity of the upper end portion of the
以下、上述した実施例1の電動オートチョーク装置の動作について説明する。
図3は、実施例1の電動オートチョーク装置の動作を示す図である。
図3において、左側から順に、チョークバルブが全開位置、中間位置、全閉位置にあるときの上方から見たチョークフランジ60とノッチスプリング80の状態を示している。
Hereinafter, the operation of the electric auto choke device according to the first embodiment will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the electric auto choke device according to the first embodiment.
FIG. 3 shows the state of the
図3に示すように、チョークバルブ全開位置においては、ノッチスプリング80は、全開−中間案内部62における全開ストッパ部65側の端部と当接している。
チョークバルブ全閉位置においては、ノッチスプリング80は、中間−全閉案内部63における全閉ストッパ部66側の端部と当接している。
チョークバルブ中間位置(反チョーク状態)においては、ノッチスプリング80は、全開−中間案内部62におけるノッチ部64側の端部と当接している。
As shown in FIG. 3, in the choke valve fully open position, the
At the choke valve fully closed position, the
At the choke valve intermediate position (anti-choke state), the
実施例1において、電力供給手段90は、チョークモータ52の出力(トルク)を、例えば電流制御によって大小2段階に切り替えることが可能となっている。
電力供給手段90は、本発明にいう出力切替手段として機能する。
トルクが小さい状態においては、チョークモータ52による駆動力は、ノッチ部64において発生する作動抵抗に打ち勝つことができず、ノッチスプリング80がチョークフランジ60のノッチ部64を乗り越える(段上りする)ことができない。このため、全開位置から閉方向にチョークバルブを駆動した際に、チョークバルブは中間位置において停止するようになっている。
一方、トルクが大きい状態においては、チョークモータ52による駆動力は、ノッチ部64において発生する作動抵抗に打ち勝ち、ノッチスプリング80がチョークフランジ60のノッチ部64を乗り越えて全閉ストッパ部66まで到達可能である。このため、全開位置から全閉位置までチョークバルブを途中で停止することなく駆動することが可能となっている。
In the first embodiment, the
The power supply means 90 functions as the output switching means in the present invention.
In a state where the torque is small, the driving force by the
On the other hand, when the torque is large, the driving force by the
エンジンの停止時においては、チョークバルブはリターンスプリング70の付勢力によって全開位置に保持されている。
電力供給手段90は、エンジン始動時における暖機状態を検出または推定し、始動時におけるチョークバルブを全閉位置とするか、中間位置とするかを決定する。
チョークバルブを全閉位置として始動する場合には、電力供給手段90は、チョークモータ52のトルクが大きくなるように電力供給を行い、チョークバルブを全開位置から全閉位置まで中間位置で停止することなく駆動する。
この状態で電力供給手段90がチョークモータ52への通電を継続すると、チョークバルブは全閉位置において保持される。
チョークバルブが全閉位置において保持された後、エンジンはスタータモータあるいはリコイルスタータ等の始動手段によってクランキングされ始動する。
電力供給手段90は、例えばエンジンの温度や始動後経過時間等に基づいてエンジンの暖機状態を推定し、チョーキングの終了が可能である場合(チョーキングを終了しても燃焼安定性が確保される場合)にはチョークモータ52への通電を停止する。
チョークモータ52への通電が終了すると、チョークバルブはリターンスプリング70の付勢力によって全開位置へ復帰する。
When the engine is stopped, the choke valve is held in the fully open position by the urging force of the
The power supply means 90 detects or estimates the warm-up state at the time of engine start, and determines whether the choke valve at the time of start is in the fully closed position or the intermediate position.
When starting the choke valve in the fully closed position, the power supply means 90 supplies power so that the torque of the
If the power supply means 90 continues energizing the
After the choke valve is held in the fully closed position, the engine is cranked and started by starting means such as a starter motor or a recoil starter.
The power supply means 90 estimates the warm-up state of the engine based on, for example, the engine temperature and the elapsed time after starting, and when the choking can be finished (combustion stability is ensured even after the choking is finished). In the case), the power supply to the
When the energization of the
一方、チョークバルブを中間位置として始動する場合には、電力供給手段90は、チョークモータ52のトルクが小さくなるように電力供給を行い、チョークバルブを全開位置から中間位置まで駆動する。
この状態で電力供給手段90がチョークモータ52への通電を継続すると、チョークバルブは中間位置において保持される。
チョークバルブが中間位置において保持された後、エンジンはスタータモータあるいはリコイルスタータ等の始動手段によってクランキングされ始動する。
電力供給手段90は、例えばエンジンの温度や始動後経過時間等に基づいてエンジンの暖機状態を推定し、チョーキング(半チョーク)の終了が可能である場合にはチョークモータ52への通電を停止する。
チョークモータ52への通電が終了すると、チョークバルブはリターンスプリング70の付勢力によって全開位置へ復帰する。
On the other hand, when starting the choke valve at the intermediate position, the power supply means 90 supplies power so that the torque of the
If the power supply means 90 continues energizing the
After the choke valve is held at the intermediate position, the engine is cranked and started by starting means such as a starter motor or a recoil starter.
The power supply means 90 estimates the warm-up state of the engine based on, for example, the engine temperature and the elapsed time after starting, and stops the energization of the
When the energization of the
以上説明したように、実施例1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)チョークバルブを全開位置から閉方向に駆動する際に、チョークモータ52のトルクを小さくした場合には、ノッチスプリング80がチョークフランジ60のノッチ部64に達した際に発生する作動抵抗によって、チョークバルブが中間位置で停止し、いわゆる半チョーク状態とすることができる。また、この状態でチョークモータ52への通電を継続した場合には、半チョーク状態を維持することが可能である。
また、チョークモータ52のトルクを大きくした場合には、チョークバルブを全開位置から全閉位置まで途中で停止することなく駆動することができる。
このため、チョークモータ52の出力トルクを、例えば電流制御によって大小2段階に切り替える単純な制御により、チョークバルブの位置検出を行なわない簡単な構成において、チョークバルブを中間位置に適切に駆動及び保持することができる。
(2)チョークフランジ60のノッチ部64及びノッチスプリング80によって、チョークバルブの閉駆動時における中間位置を通過する際の作動力(作動抵抗)を局所的に大きくすることによって、簡単な構成によって上述した効果を得ることができる。
(3)チョークバルブがリターンスプリング70の付勢力のみによって全開位置に復帰するよう構成したことによって、単にチョークモータ52への通電を停止するのみの簡単な制御によって、暖機終了時やエンジン停止時にチョークバルブを確実に全開位置に復帰させることができる。
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the torque of the
Further, when the torque of the
For this reason, the choke valve is appropriately driven and held at the intermediate position in a simple configuration in which the position of the choke valve is not detected by a simple control that switches the output torque of the
(2) By the
(3) Since the choke valve is configured to return to the fully open position only by the urging force of the
次に、本発明を適用した 電動オートチョーク装置の実施例2について説明する。
上述した実施例1と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図4は、実施例2の電動オートチョーク装置におけるチョークフランジをチョークシャフトの回転中心軸に沿った方向から見た図(実施例1の図2に相当する図)である。
図5は、実施例2の電動オートチョーク装置の動作を示す図(実施例1の図3に相当する図)である。
Next, a second embodiment of the electric auto choke device to which the present invention is applied will be described.
Portions that are substantially the same as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences are mainly described.
FIG. 4 is a view of the choke flange in the electric auto choke device of the second embodiment when viewed from the direction along the rotation center axis of the choke shaft (a diagram corresponding to FIG. 2 of the first embodiment).
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the electric auto choke device of the second embodiment (a diagram corresponding to FIG. 3 of the first embodiment).
実施例2においては、リターンスプリング70がチョークシャフト40に対してチョークバルブを閉じる方向のモーメントを与え、チョークモータ52の非通電時においては、リターンスプリング70の付勢力によってチョークバルブは全閉位置に保持される。
一方、チョークモータ52は、通電時に、チョークシャフト40に対して、チョークバルブを開く方向のトルクを与える。
また、図4、図5に示すように、実施例1とは逆に、チョークフランジ60の全開−中間案内部62の半径は、中間−全閉案内部63の半径に対して大きく設定されている。
その結果、ノッチ部64は、ノッチスプリング80と協働して、チョークバルブが開方向に駆動されて中間位置を通過する際に、チョークバルブの作動抵抗を局所的に増加させ、チョークモータ52に要求される出力トルクを局所的に増加させる作動力増加機能を有する。
一方、チョークバルブが閉方向に駆動される場合には、ノッチスプリング80がノッチ部64を段下がりすることになって実質的に作動抵抗を発生させないため、作動力を増加させることはない。
In the second embodiment, the
On the other hand, the
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, contrary to the first embodiment, the radius of the fully open-
As a result, the
On the other hand, when the choke valve is driven in the closing direction, the
以下、実施例2の電動オートチョーク装置の動作について説明する。
図5において、左側から順に、チョークバルブが全開位置、中間位置、全閉位置にあるときの上方から見たチョークフランジ60とノッチスプリング80の状態を示している。
図5に示すように、チョークバルブ全開位置においては、ノッチスプリング80は、全開−中間案内部62における全開ストッパ部65側の端部と当接している。
チョークバルブ全閉位置においては、ノッチスプリング80は、中間−全閉案内部63における全閉ストッパ部66側の端部と当接している。
チョークバルブ中間位置(反チョーク状態)においては、ノッチスプリング80は、中間−全閉案内部63におけるノッチ部64側の端部と当接している。
The operation of the electric auto choke device according to the second embodiment will be described below.
FIG. 5 shows the state of the
As shown in FIG. 5, in the choke valve fully open position, the
At the choke valve fully closed position, the
At the choke valve intermediate position (anti-choke state), the
エンジンの停止時においては、チョークバルブはリターンスプリング70の付勢力によって全閉位置に保持されている。
電力供給手段90は、エンジン始動時における暖機状態を検出または推定し、始動時におけるチョークバルブを全閉位置とするか、中間位置とするかを決定する。
チョークバルブを全閉位置として始動する場合には、電力供給手段90は、チョークモータ52への電力供給を行わず、チョークバルブが全閉位置に保持された状態を維持する。
チョークバルブが全閉位置において保持された後、エンジンはスタータモータあるいはリコイルスタータ等の始動手段によってクランキングされ始動する。
電力供給手段90は、例えばエンジンの温度や始動後経過時間等に基づいてエンジンの暖機状態を推定し、チョーキングの終了が可能である場合(チョーキングを終了しても燃焼安定性が確保される場合)にはチョークモータ52をトルクが大きい状態で駆動し、チョークバルブを全開位置まで駆動させる。
When the engine is stopped, the choke valve is held in the fully closed position by the urging force of the
The power supply means 90 detects or estimates the warm-up state at the time of engine start, and determines whether the choke valve at the time of start is in the fully closed position or the intermediate position.
When starting the choke valve in the fully closed position, the power supply means 90 does not supply power to the
After the choke valve is held in the fully closed position, the engine is cranked and started by starting means such as a starter motor or a recoil starter.
The power supply means 90 estimates the warm-up state of the engine based on, for example, the engine temperature and the elapsed time after starting, and when the choking can be finished (combustion stability is ensured even after the choking is finished). In this case, the
一方、チョークバルブを中間位置として始動する場合には、電力供給手段90は、チョークモータ52のトルクが小さくなるように電力供給を行い、チョークバルブを全閉位置から中間位置まで駆動する。
この状態で電力供給手段90がチョークモータ52への通電を継続すると、チョークバルブは中間位置において保持される。
チョークバルブが中間位置において保持された後、エンジンはスタータモータあるいはリコイルスタータ等の始動手段によってクランキングされ始動する。
電力供給手段90は、例えばエンジンの温度や始動後経過時間等に基づいてエンジンの暖機状態を推定し、チョーキング(半チョーク)の終了が可能である場合にはチョークモータ52のトルクを大きい状態として全開位置まで駆動させる。
On the other hand, when starting with the choke valve in the intermediate position, the power supply means 90 supplies power so that the torque of the
If the power supply means 90 continues energizing the
After the choke valve is held at the intermediate position, the engine is cranked and started by starting means such as a starter motor or a recoil starter.
The power supply means 90 estimates the warm-up state of the engine based on, for example, the engine temperature or the elapsed time after starting, and when the choking (half choke) can be finished, the torque of the
チョークバルブの全開位置への駆動が終了した後は、チョークモータ52のトルクを、リターンスプリング70の付勢力に打ち勝つことが可能な最低限のトルクまで低下させても、チョークバルブは全開位置に保持される。
その後、エンジン停止時にチョークモータ52への通電を停止すると、チョークバルブはリターンスプリング70の付勢力によって全閉位置に復帰する。
After the drive of the choke valve to the fully open position is completed, the choke valve is held in the fully open position even if the torque of the
Thereafter, when the energization to the
以上説明した実施例2によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)チョークバルブを全閉位置から開方向に駆動する際に、チョークモータ52のトルクを小さくした場合には、ノッチスプリング80がチョークフランジ60のノッチ部64に達した際に発生する作動抵抗によって、チョークバルブが中間位置で停止し、いわゆる半チョーク状態とすることができる。また、この状態でチョークモータ52への通電を継続した場合には、半チョーク状態を維持することが可能である。
また、チョークモータ52のトルクを大きくした場合には、チョークバルブを全閉位置から全開位置まで途中で停止することなく駆動することができる。
このため、チョークモータ52の出力トルクを、例えば電流制御によって大小2段階に切り替える単純な制御により、チョークバルブの位置検出を行なわない簡単な構成において、チョークバルブを中間位置に適切に駆動及び保持することができる。
(2)チョークフランジ60のノッチ部64及びノッチスプリング80によって、チョークバルブの閉駆動時における中間位置を通過する際の作動力(作動抵抗)を局所的に大きくすることによって、簡単な構成によって上述した効果を得ることができる。
(3)チョークバルブがリターンスプリング70の付勢力のみによって全閉位置に復帰するよう構成したことによって、単にチョークモータ52への通電を停止するのみの簡単な制御によって、暖機終了時やエンジン停止時にチョークバルブを確実に全閉位置に復帰させることができる。このようにエンジン停止時にチョークバルブが全閉位置へ復帰することによって、マフラ等の排気管路内で未燃ガスが異常燃焼するアフターバーンを抑制することができる。
According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) When driving the choke valve in the opening direction from the fully closed position, if the torque of the
Further, when the torque of the
For this reason, the choke valve is appropriately driven and held at the intermediate position in a simple configuration in which the position of the choke valve is not detected by a simple control that switches the output torque of the
(2) By the
(3) Since the choke valve is configured to return to the fully closed position only by the urging force of the
(変形例)
本発明は、以上説明した実施例1,2に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)電動オートチョーク装置を構成する各構成要素の形状、構造、配置等は上述した実施例の構成に限らず適宜変更することが可能である。
例えば、チョークフランジの形状やリターンスプリング、ノッチスプリングの種類、形状、配置等は、適宜変更することが可能である。
(2)実施例1においては、チョークバルブを開く方向への駆動はチョークモータ52への通電を停止した状態でリターンスプリング70の付勢力のみによって行っているが、開く方向への駆動にも電動アクチュエータの出力を用いるようにしてもよい。
また、実施例2においては、チョークバルブを閉じる方向への駆動はチョークモータ52への通電を停止した状態でリターンスプリング70の付勢力のみによって行っているが、閉じる方向への駆動にも電動アクチュエータの出力を用いるようにしてもよい。
(3)実施例1,2においては、チョークフランジ60の案内部62,63を外周縁部に形成し、ノッチスプリング80によって内径側へ押圧する構成としているが、案内部はこのような構成に限定されず、例えば、溝状等に形成された案内部をチョークシャフトの外径側へ押圧する構成としてもよい。この場合、全開位置から中間位置までの案内部の半径と中間位置から全閉位置までの案内部の半径との大小関係を、実施例1,2に対してそれぞれ反対にするとよい。
(4)実施例1,2においてはチョークモータ52にステッピングモータを用いているが、本発明においてはモータ自体に位置決め機能を持たせる必要がないことから、チョークモータとして比較的安価なDCモータ等を用いることも可能である。
(5)実施例1,2において、エンジンは、一例として産業用等の4ストロークガソリン汎用エンジンであったが、本発明はこれに限らず、例えば車両や船舶に搭載されるものなど他の用途のエンジンにも適用することが可能である。また、チョークバルブを有するキャブレタ付エンジンである限り、燃料の種類は特に限定されない。また、2ストロークのエンジンにも本発明は適用することが可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The shape, structure, arrangement, and the like of each component constituting the electric auto choke device are not limited to the configuration of the above-described embodiment, and can be changed as appropriate.
For example, the shape, shape, arrangement, etc. of the choke flange shape, return spring, and notch spring can be changed as appropriate.
(2) In the first embodiment, the choke valve is driven in the opening direction only by the urging force of the
In the second embodiment, the choke valve is driven in the closing direction by only the urging force of the
(3) In the first and second embodiments, the
(4) In the first and second embodiments, a stepping motor is used for the
(5) In the first and second embodiments, the engine is a four-stroke gasoline general-purpose engine for industrial use as an example. However, the present invention is not limited to this, and other uses such as those mounted on vehicles and ships, for example. It can be applied to other engines. Further, the type of fuel is not particularly limited as long as the engine is a carburetor engine having a choke valve. The present invention can also be applied to a two-stroke engine.
1 キャブレタ 10 スロットルボディ
20 フロートチャンバ 30 スロットルシャフト
40 チョークシャフト 50 モータ保持部材
51 スロットルモータ 52 チョークモータ
53 ブラケット 54 カバー
60 チョークフランジ 61 開口
62 全開−中間案内部 63 中間−全閉案内部
64 ノッチ部 65 全開ストッパ部
66 全閉ストッパ部 70 リターンスプリング
80 ノッチスプリング 90 電力供給手段
1
Claims (5)
前記チョークバルブが開位置から閉位置まで変位する際の前記チョークバルブの作動抵抗を、所定の中間位置において局所的に増加させるとともに、前記チョークバルブが前記閉位置から前記開位置まで変位する際の前記チョークバルブの作動抵抗を実質的に一定とする作動力増加機構と、
前記電動アクチュエータの作動時における出力を、前記チョークバルブを前記開位置から前記中間位置まで駆動して停止させる第1の出力と、前記第1の出力よりも大きくかつ前記チョークバルブを前記開位置から前記閉位置まで駆動可能な第2の出力との間で切り替える出力切替手段と
を備えることを特徴とする電動オートチョーク装置。 An electric auto choke device for driving a choke valve provided in a vaporizer by an electric actuator,
When the choke valve is displaced from the open position to the closed position, the operating resistance of the choke valve is locally increased at a predetermined intermediate position, and the choke valve is displaced from the closed position to the open position. An operating force increasing mechanism for making the operating resistance of the choke valve substantially constant;
A first output for stopping the choke valve by driving the choke valve from the open position to the intermediate position, and a choke valve greater than the first output from the open position. An electric auto choke device comprising: output switching means for switching between the second output that can be driven to the closed position.
を特徴とする請求項1に記載の電動オートチョーク装置。 The electric auto choke device according to claim 1, further comprising a return spring that returns the choke valve to the open position when energization of the electric actuator is stopped.
前記チョークバルブが閉位置から開位置まで変位する際の前記チョークバルブの作動抵抗を、所定の中間位置において局所的に増加させるとともに、前記チョークバルブが前記開位置から前記閉位置まで変位する際の前記チョークバルブの作動抵抗を実質的に一定とする作動力増加機構と、
前記電動アクチュエータの作動時における出力を、前記チョークバルブを前記閉位置から前記中間位置まで駆動して停止させる第1の出力と、前記第1の出力よりも大きくかつ前記チョークバルブを前記閉位置から前記開位置まで駆動可能な第1の出力との間で切り替える出力切替手段と
を備えることを特徴とする電動オートチョーク装置。 An electric auto choke device for driving a choke valve provided in a vaporizer by an electric actuator,
When the choke valve is displaced from the closed position to the open position, the operating resistance of the choke valve is locally increased at a predetermined intermediate position, and the choke valve is displaced from the open position to the closed position. An operating force increasing mechanism for making the operating resistance of the choke valve substantially constant;
A first output for stopping the choke valve by driving the choke valve from the closed position to the intermediate position, and a choke valve larger than the first output from the closed position. An electric auto choke device comprising: output switching means for switching between the first output that can be driven to the open position.
を特徴とする請求項3に記載の電動オートチョーク装置。 The electric auto choke device according to claim 3, further comprising a return spring that returns the choke valve to the closed position when energization of the electric actuator is stopped.
前記作動力増加機構は、前記チョークバルブの前記回転軸とともに回動するとともに、実質的に前記回転軸と同心の円弧状に形成された案内部を有する回動部材と、
前記回動部材の回動時に前記案内面部に対して相対変位するとともに前記案内部を実質的に前記回転軸の径方向に沿って押圧する付勢手段とを有し、
前記案内部における前記回転軸の中心からの径を、前記チョークバルブが前記中間位置にあるときに前記付勢手段と当接する領域の両側で段状に異ならせたこと
を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の電動オートチョーク装置。 The choke valve is a butterfly valve that is opened and closed by rotating around a rotation axis;
The actuating force increasing mechanism rotates with the rotating shaft of the choke valve, and has a rotating member having a guide portion formed in an arc shape substantially concentric with the rotating shaft;
Urging means for relatively displacing with respect to the guide surface portion during rotation of the rotation member and pressing the guide portion substantially along the radial direction of the rotation shaft;
The diameter from the center of the rotating shaft of the guide portion is made to differ in a step shape on both sides of a region in contact with the urging means when the choke valve is in the intermediate position. The electric auto choke device according to any one of claims 1 to 4.
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