JPS644066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は気化器の混合気調整装置に関し、特
に、主燃料ノズルが開口するベンチユリ部を境と
して、吸気道の上流側にチヨーク弁、その下流側
にスロツトル弁をそれぞれ設置した気化器におい
て、一個の電動機出力軸または、その減速器出力
軸に固定された２枚のカムによつて、前記チヨー
ク弁およびスロツトル弁の開度を制御するように
した気化器の混合気調整装置に関する。

さらに具体的にいえば、本発明は、電動機の逆
転側からホームポジシヨンを越えての正転側への
移行は、少なくとも、 (1) エンジン温度が冷熱間境界温度以上であるこ
と、 (2) エンジン回転数が予定値以上であること、お
よび (3) スロツトルレバーが前記第２回転カム手段か
ら機械的に離間されていること の３条件の論理積に基づいて実行されると共に、
エンジンが一旦熱間状態へ移行した後は、エンジ
ン停止が検知されない限り、前記電動機が正転側
からホームポジシヨンを越えて逆転側へ移行する
ことを禁止するようにした気化器の混合気調整装
置に関する。

前述のような、主燃料ノズルが開口するベンチ
ユリ部を境として、吸気道の上流側にチヨーク
弁、その下流側にスロツトル弁をそれぞれ設置し
た気化器において、前記チヨーク弁には、これを
全開位置から全閉位置まで作動し得る第１回転カ
ム手段を連動させ、また前記スロツトル弁には、
これを所定のフアーストアイドル開度まで作動し
得る第２回転カム手段を連動させ、これら第１及
び第２回転カム手段を、内燃エンジンの運転条件
に応じてその回転位置が決定される電動機に連結
してなる気化器の混合気調整装置であつて、 前記電動機は、ホームポジシヨンを境として正
転および逆転することができ、前記第１および第
２回転カム手段は、前記電動機がホームポジシヨ
ンから正転するとき、前記チヨーク弁はほぼ全開
位置に保持され、一方、スロツトル弁はその開度
を増大するように、また、前記電動機がホームポ
ジシヨンから逆転するとき、前記チヨーク弁は、
その開度を減少し、一方、スロツトル弁は、その
開度を増大するように、その形状が選定された、
従来の気化器の混合気調整装置の、気化器の部分
の構造および動作については、例えば、特願昭56
−177996号明細書に詳細に説明されている。

ところが、前述のような混合気調整装置では、
冷間始動時に、エンジン温度の上昇につれて電動
機が逆転位置からホームポジシヨンを通つて正転
位置へ移行するとき、スロツトル弁の開度は、電
動機が逆転位置からホームポジシヨンに到達する
までは次第に減少し、ホームポジシヨン位置で最
小値になつた後に、電動機が正転側へ回転するに
したがつて再び増加するようになる。そのため
に、スロツトル弁の開度が一時的に過少となり、
供給燃料量が不足してエンジンの回転速度が低下
し、起動に要する時間が長くなつたり、エンジン
起動が不安定になつたりし易いという問題があ
る。

本発明の目的は、前記した従来の気化器のチヨ
ーク弁およびスロツトル弁の開度を、エンジンの
状態に応じて制御するための、内燃エンジンの気
化器における混合気調整装置を提供することにあ
る。

さらに具体的にいえば、本発明の目的は、冷間
始動時に、エンジン温度の上昇につれて電動機が
逆転位置からホームポジシヨンを通つて正転位置
へ移行するとき、スロツトル弁の開度が一時的に
過少となり、供給燃料量が不足してエンジンの回
転速度が低下し、その結果、暖機やアイドル運転
の安定化に要する時間が長くなつたり、アイドル
運転が不安定になつたりすることのないように、
所定の条件が満足されたときに、電動機を逆転位
置から正転位置へジヤンプさせるようにした、内
燃エンジンの気化器における混合気調整装置を提
供することにある。

第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２
図はその動作を説明するためのフローチヤートで
ある。以下に、第１図および第２図を参照して、
本実施例の動作について詳細に説明する。

エンジンの始動時にイグニツシヨンスイツチ
（図示せず）が投入されると、イグニツシヨンス
イツチ検知器１２４がこのことを検知し、エツジ
検出回路１３０の出力によつて、第１フリツプフ
ロツプ１４５がセツトされる。

これにより、第１アンドゲート１４９が開かれ
る。また、第１フリツプフロツプ１４５がセツト
されたことにより、メモリセレクタ１３９は第５
メモリ１３７を選択する。

一方、このとき、第２図のステツプS1で、ホ
ームポジシヨンスイツチ（図示せず）の開閉状態
が判定される。

すなわち、例えば、ホームポジシヨンスイツチ
が閉じていれば、ホームポジシヨンスイツチ検知
器１２５が“１”を出力し、この信号は第１アン
ドゲート１４９を介して、出力コントローラ１４
１に加えられる。これにより、前記出力コントロ
ーラ１４１は、ステツピングモータ１４２を逆転
する方向のパルスを出力する（第２図のステツプ
S2）。

なお、前記パルスはクロツク発振器１５１の出
力パルスを分周器１５２で分周した後に出力コン
トローラ１４１に供給されている。

ステツピングモータが逆回転すると、このステ
ツピングモータ１４２は予め決められたホームポ
ジシヨンを通過し、このときホームポジシヨンス
イツチが開放される。

その結果、ホームポジシヨンスイツチ検知器１
２５の出力が“０”となり、第１アンドゲート１
４９が閉じられる。これにより、出力コントロー
ラ１４１はステツピングモータ１４２を正転させ
るようなパルスを出力する（第２図のステツプ
S3）。

ステツピングモータ１４２が正転すると、今度
はホームポジシヨンスイツチが開から閉に変化す
る時点が判定される（第２図のステツプS4）。こ
の変化は、第１図の回路では、第１微分回路１３
１によつて検知され、第１フリツプフロツプ１４
５がリセツトされ、第１アンドゲート１４９が閉
じられる。

なお、ステツプS1の判定において、ホームポ
ジシヨンスイツチが閉成されていなければ、第１
アンドゲート１４９の出力は“０”であるので、
ステツピングモータ１４２は正転し、ホームポジ
シヨンに到達したときに、前記ホームポジシヨン
スイツチが開から閉に変化し、前述と同様の動作
が行なわれる。

一方、第１微分回路１３１の出力により第１フ
リツプフロツプ１４５がリセツトされるのと同時
に、第５メモリ１３７のプリセツト値（初期設定
用の値）がＵ／Ｄカウンタ１４３にセツトされ
る。

このようにして、本装置のイニシヤライズが完
了する。すなわち、ステツピングモータ１４２の
ホームポジシヨン位置と、Ｕ／Ｄカウンタ１４３
のプリセツト値（初期値）とが正確に合わせられ
る（第２図のステツプS5）。同時に、第２図のス
テツプS5では、ホツトフラグがリセツトされる。

イニシヤライズが終了すると、エンジン回転数
センサ１２１の出力が、完爆検出器及び遅延回路
１２６に加えられ、完爆状態になつていないこと
−すなわち、エンジン回転数Neが設定値Ne₀よ
りも小であること−が判定される（第２図のステ
ツプS6）。

さらに、エンジン温度センサ１２３の出力が、
第１コンパレータ１２７で、その設定値T0と比
較され、エンジンが冷間状態にあるか熱間状態に
あるかが判定される（第２図のステツプS7）。

エンジン温度が第１コンパレータ１２７の設定
値T0よりも低く、冷間状態にあるときは、第１
コンパレータ１２７の出力は“０”となり、第２
フリツプフロツプ１４６がリセツトされる。これ
に応じて、メモリセレクタ１３９は冷間始動用の
第１メモリ１３３を選択する（第２図のステツプ
S8）。

第１メモリ１３３には、エンジン温度に対応す
るステツピングモータ１４２の回転位置データが
記憶されているので、その時のエンジン温度に最
適なデータが出力され、第３コンパレータ１４０
に供給される。

第３コンパレータ１４０は、前記データとＵ／
Ｄ（アツプダウン）カウンタ１４３のカウント値
とを比較し、その差に応じた出力を、出力コント
ローラ１４１およびＵ／Ｄカウンタ１４３に、そ
れぞれ正逆転信号およびアツプ／ダウンカウント
信号として供給する。

これにより、ステツピングモータ１４２は、第
１メモリ１３３の読出しデータに等しい位置まで
回転される。

したがつて、前記ステツピングモータ１４２の
出力軸に固定されたカム板（図示せず）が回転
し、チヨーク弁およびスロツトル弁（いずれも図
示せず）は、各カムの回転に伴なつて、それぞ
れ、その時のエンジン温度に応じて、冷間始動に
最適な開度に設定される（第２図のステツプS8
→S11→S33）。

ステツピングモータ１４２の回転位置とチヨー
ク弁およびスロツトル弁の開度との関係の一例を
第３図に示す。

図において、横軸はステツピングモータ１４２
の回転位置で△印はホームポジシヨンを示してい
る。縦軸はスロツトル弁の開度Thおよびチヨー
ク弁の開度Chである。

これから明らかなように、ステツピングモータ
１４２のホームポジシヨンを境にして、逆回転す
れば、冷間状態に適した弁開度が得られる。正回
転すれば、熱間状態に適した弁開度が得られる。

また、第２図のステツプS7における判定にお
いて、エンジン温度が第１コンパレータ１２７の
設定値T0より高ければ、エンジンは熱間状態に
ある。

このときは、第１コンパレータ１２７の出力が
“１”となり、これに応じてメモリセレクタ１３
９は熱間始動用の第３メモリ１３５を選択し、ホ
ツトフラグをセツトする（第２図のステツプS9
→S10）。

第３メモリ１３５には、熱間始動のためのステ
ツピングモータ１４２の回転位置データが記憶さ
れており、これが第３コンパレータ１４０に供給
される。これにより、前述と同様にして、ステツ
ピングモータ１４２は、第３メモリ１３５の読出
しデータに等しい位置まで回転される（第２図の
ステツプS9→S10→S11→S33）。

この状態でスタータスイツチ（図示せず）が閉
成されると、エンジンが始動されてその回転数が
上昇する。

エンジン回転数は、エンジン回転数センサ１２
１によつて検出され、完爆検知器及び遅延回路１
２６において、エンジンが完爆状態になつたかど
うか判定される。すなわち、第２図のステツプ
S6に示すように、エンジン回転数Neがストール
検出値Ne₀より大きいかどうかが判定される。

完爆状態になるまでは、ステツプS6→S7→S8
→S11→S33のループか、あるいはステツプS6→
S7→S9→S10→S11→S33のループをくり返えす。

完爆状態になると、ステツプS6での判定が成
立するので、ステツプS21へ進む。そして、完爆
遅延時間が経過した後に、ステツプS22へ進み、
ホツトフラグがセツトされているかどうかを判定
する。

エンジンが冷間状態で始動されたときは、ホツ
トフラグはセツトされていないので、ステツプ
S24へ進み、エンジン温度が冷熱間境界温度T0よ
りも上昇しているかどうかを判定する。

エンジン温度が前記冷熱間境界温度T0以下な
らば、ステツプS25へ進んで、暖機用の第２メモ
リ１３４を選択する。このことは、第１図の装置
では、完爆検出器及び遅延回路１２６が出力を生
ずることと、第１コンパレータ１２７の出力が
“０”であることの２条件により、メモリセレク
タ１３９が第２メモリ１３４を選択することによ
つて行なわれる。

第２メモリ１３４は、第１図から明らかなよう
に、吸気雰囲気温度センサ１２２およびエンジン
温度センサ１２３の出力を、パラメータとして供
給され、ステツピングモータ１４２の回転位置デ
ータが読出される。

そして、前述と同様に、この読出しデータにし
たがつて、ステツピングモータ１４２が駆動さ
れ、チヨーク弁およびスロツトル弁の開度制御が
実行される（第２図のステツプS33）。

エンジンが回転をつづけると、その温度は次第
に上昇する。第２図のステツプS24における判定
が成立するまでに、エンジン温度が上昇すると、
処理はステツプS26へ進み、アクセルスイツチが
閉じられているかどうかを判定する。

アクセルスイツチが閉じられていなければステ
ツプS25からステツプS33へ進んで前述の操作を
繰返えす。

アクセルスイツチが閉じられているときは、ス
テップS27へ進む。そしてエンジンの回転数Neが
所定の値Ne₁より大きいかどうかを、さらに判定
する。判定が成立しなければ、同様にステツプ
S25、S33へ進んで暖機のサイクルを実行する。

ステツプS26およびS27での判定が成立したと
きは、ステツプS28へ進む。すなわち、第１図の
第６メモリ１３８に記憶されているアイドル初期
値を読出し、ステツプS29へ進んでホツトフラグ
をセツトし、さらにステツプS33でステツピング
モータの回転位置を制御する。

以上の操作は、第１図では、つぎのように行な
われる。

エンジン温度が上昇すると、エンジン温度セン
サ１２３の出力が大きくなり、第１コンパレータ
１２７の出力が反転して“１”になる。一方、エ
ンジン回転数が大きくなつて完爆回転数を超える
と、エンジン回転数センサ１２１の出力も大きく
なり、第２コンパレータ１３２の出力が“１”に
なる。

それ故に、アクセルスイツチ検知器１２８の出
力が“１”になつたとき、第２アンドゲート１４
４が“１”出力を発生し、第２フリツプフロツプ
１４６がセツトされる。その結果、メモリセレク
タ１３９はアイドル回転数補正用の第４メモリ１
３６を選択する。なお、第２フリツプフロツプ１
４６は電源投入時にリセツトされるので、前述の
ように一旦セツト状態となつた後に、エンジン温
度が設定値T₀以下に低下し、第２アンドゲート
１４４の入力側の論理和が不成立となつても、第
２フリツプフロツプ１４６がリセツトされること
はない。

さらに、前記メモリセレクタ１３９の選択出力
は、第２微分回路１４８にも同時に供給され、そ
の出力によつて、第３フリツプフロツプ１４７が
セツトされる。

前記フリツプフロツプ１４７の出力は、反転さ
れて第３アンドゲート１５０に供給され、これを
閉じる。それ故に、前記第４メモリ１３６の読出
しデータは出力コントローラ１４１には供給され
ない。

一方、第３フリツプフロツプ１４７の出力によ
つて、アイドル初期値設定用の第６メモリ１３８
が起動され、その読出しデータが第３コンパレー
タ１４０に供給される。このようにして、ステツ
ピングモータ１４２は、前記第６メモリ１３８に
記憶されたアイドル初期値設定用の回転角度に駆
動される。

ステツピングモータ１４２が実際に回転して、
前記のアイドル初期値に到達すると、第３コンパ
レータ１４０の出力が発生され、これによつて第
３フリツプフロツプ１４７がリセツトされる。

その結果、第３アンドゲート１５０が開かれる
ので、第４メモリ１３６のデータが出力コントロ
ーラ１４１に供給されるようになる。

第４メモリ１３６には、前述のように、エンジ
ン回転数をパラメータとして、ステツピングモー
タ１４２の回転位置補正データが記憶されている
ので、エンジン回転数が所定のアイドル回転数か
らずれている場合には、これを補正するのに必要
なステツピングモータ回転量、または駆動パルス
数が出力コントローラ１４１に供給される。

しかし、ステツピングモータ１４２を駆動して
チヨーク弁およびスロツトル弁の開度を調整して
も、エンジンの慣性などのために、その回転数は
ただちには変化しない。このために、ステツピン
グモータの回転位置を変化させたのち、ある一定
時間の間は、次の制御を行なわないことが望まし
い。

第２図のステツプS31は、このような猶予時間
を設定するものであり、予定時間が経過するまで
は、ステツプS33におけるステツピングモータの
回転角補正を実行しないで、再びステツプS6へ
戻る。

第１図では、出力コントローラ１４１および／
または第３アンドゲート１５０の動作タイミング
を適当なタイマやシーケンサで制御することによ
つて、同様の猶予時間をもたせることができる。

ステツプS31において、予定の時間が経過した
ことが判定されると、ステツプS32において前記
予定時間を計測するためのタイマーをクリアし
て、ステツプS33へ進む。そして、ステツピング
モータを、ステツプS30において読出した第４メ
モリ１３６のデータにしたがつて駆動する。

以上のようにして、冷間制御からアイドル運転
への移行が行なわれる。

本発明による気化器の混合気調整装置において
は、以上の説明から明らかなように、冷間領域か
らホームポジシヨンを越えて、熱間領域またはア
イドル運転領域への移行は、アクセルスイツチが
オンになつている間に行なわれる。

このために、、スロツトル弁の開度は、ホーム
ポジシヨン近傍での最低値まで減少することなし
に、熱間領域のアイドル初期値に設定されること
になる。したがつて、前記の移行時に、スロツト
ル弁の開度が不足して回転数が低下しすぎたり、
エンジンが停止したりするなどのおそれがなくな
る。

このように、本発明による気化器の混合気調整
装置では、エンジン回転数の設定値からのずれに
応じて、ステツピングモータ１４２の駆動方向と
駆動量を直接メモリから読出し、このデータに基
づいてアイドル運転時の回転数を制御しているの
で、極めて安定なアイドル回転数を実現すること
ができる。

また、スロツトル弁およびチヨーク弁の開度制
御を一軸駆動で行なうことができるので、構造が
簡略化され、コストの低減を実現することができ
る。

さらに、エンジンが一旦熱間状態へ移行した後
は、エンジンが停止しない限り冷間状態制御へ戻
ることがないので、暖機が速かに行なわれるとい
う利点がある。

なお、前述のような本発明の気化器の混合気調
整装置は、つぎのように変形して実施されること
がある。

(1) Ｕ／Ｄカウンタ１４３の初期設定を、ホーム
ポジシヨンスイツチが閉から開になるタイミン
グで行なう。

(2) 冷間始動用の第１メモリ１３３は、吸気雰囲
気温度センサ１２２およびエンジン温度センサ
１２３の少なくとも一方の出力をパラメータと
して、スロツトル弁の開度を記憶する。

(3) 暖機用の第２メモリ１３４は、エンジン回転
数センサ１２１、吸気雰囲気温度センサ１２２
およびエンジン温度センサ１２３の出力のうち
の少なくとも２つをパラメータとして、スロツ
トル弁の開度を記憶する。

(4) 熱間始動用の第３メモリ１３５は、吸気雰囲
気温度センサ１２２およびエンジン温度センサ
１２３の出力の少なくとも一方をパラメータと
して、スロツトル弁の開度を記憶する。

(5) アイドル初期値設定用の第６メモリ１３８
は、吸気雰囲気温度センサ１２２およびエンジ
ン温度センサ１２３の出力の少なくとも一方を
パラメータとして、スロツトル弁の開度を記憶
する。

また、前記第６メモリ１３８は、アイドル運
転に移行する直前のステツピングモータ１４２
の回転位置および第４メモリ１３６のデータを
パラメータとして、スロツトル弁の開度を記憶
する。

(6) アクセルスイツチの作動検知の代りに、スロ
ツトルレバーが連動レバーと係合していないこ
とを検知してもよい。

(7) 冷間領域から熱間領域への移行条件として、 (イ) エンジン温度が予定値よりも高いこと、お
よび (ロ) エンジン回転数の上昇率が予定値以上であ
ること、 の２つを採用してもよい。

(8) エンジンの冷間状態と熱間状態とを識別する
設定値（冷熱間境界温度またはエンジン回転数
の上昇率）にヒステリシス特性をもたせること
により、エンジンの冷間状態と熱間状態との境
界付近で、ステツピングモータ１４２がハンチ
ングを生じないようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による気化器の混合気調整装置
の一実施例を示すブロツク図、第２図はその動作
例を説明するためのフローチヤート、第３図はス
テツピングモータの回転位置とチヨーク弁および
スロツトル弁の開度との関係を示す図表である。 １２１……エンジン回転数センサ、１２２……
吸気雰囲気温度センサ、１２３……エンジン温度
センサ、１２４……イグニツシヨンスイツチ検知
器、１２５……ホームポジシヨンスイツチ検知
器、１２６……完爆検出器及び遅延回路、１２８
……アクセルスイツチ検知器、１３０……エツジ
検出回路、１３３……第１メモリ、１３４……第
２メモリ、１３５……第３メモリ、１３６……第
４メモリ、１３７……第５メモリ、１３８……第
６メモリ、１３９……メモリセレクタ、１４１…
…出力コントローラ、１４２……ステツピングモ
ータ、１４３……Ｕ／Ｄカウンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主燃料ノズルが開口するベンチユリ部を境と
   して、吸気道の上流側にチヨーク弁、その下流側
   にスロツトル弁をそれぞれ設置した気化器におい
   て、前記チヨーク弁には、これを全開位置から全
   閉位置まで作動し得る第１回転カム手段を連動さ
   せ、また前記スロツトル弁には、これを所定のフ
   アーストアイドル開度まで作動し得る第２回転カ
   ム手段を連動させ、これら第１及び第２回転カム
   手段を、内燃エンジンの運転条件に応じてその回
   転位置が決定される電動機に連結してなる気化器
   の混合気調整装置であつて、 ホームポジシヨンを境として正転および逆転す
   ることができる前記電動機と、 前記電動機がホームポジシヨンから正転すると
   き、前記チヨーク弁はほぼ全開位置に保持される
   一方、スロツトル弁はその開度を増大するよう
   に、また、前記電動機がホームポジシヨンから逆
   転するとき、前記チヨーク弁はその開度を減少す
   る一方、スロツトル弁は、その開度を増大するよ
   うにその形状が選定された前記第１および第２回
   転カム手段と、 エンジン温度が冷熱間境界温度以上であるこ
   と、エンジン回転数が予定値以上であること、お
   よびスロツトルレバーが前記第２回転カム手段か
   ら機械的に離間されていることの３条件の論理積
   を演算する手段と、 前記論理積演算手段の出力に基づいて、前記電
   動機を逆転側からホームポジシヨンを越えて正転
   側へ移行させる手段と、 エンジンが一旦熱間状態へ移行した後は、エン
   ジン停止が検知されない限り、前記電動機が正転
   側からホームポジシヨンを越えて逆転側へ移行す
   ることを禁止する手段とを具備したことを特徴と
   する気化器の混合気調整装置。