专利名称：发动机的化油器自动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机的化油器自动控制装置，特别地，涉及化油器自动控制装置的改进，该化油器自动控制装置具有感温动作装置，其以对应于发动机的温度上升而使设置在化油器的进气道中的阻风门打开的方式进行动作；和调速器装置，其对设置在进气道中的比阻风门更靠下游的节气门进行开闭，以便保持发动机的设定转速。
背景技术：
例如专利文献1中所公开的那样，公知有如下技术，即，在发动机的化油器中设置感温动作装置，该感温动作装置以对应于发动机的温度上升而将该阻风门打开的方式进行动作，此外，如在专利文献2中所公开的那样，已经公知有如下技术，即，在发动机的化油器中设置离心式调速器装置，该离心式调速器装置对化油器的节气门进行开闭，以便保持发动机的设定转速。
日本实开昭57-182241号公报[专利文献2]日本特开平5-209547号公报对于现有的离心式调速器装置，从其结构来看，在发动机的极低转速区域不能发挥有效的调速功能，因此，即使在发动机无负载运转时，发动机的转速也被控制为比通常的怠速转速高的设定转速，从而不经济。
发明内容
本发明鉴于这种情况而进行，其目的在于提供一种发动机的化油器自动控制装置，该化油器自动控制装置可对化油器的节气门，在从该怠速开度到全开的整个区域内通过调速器装置进行自动控制，使发动机的转速在从怠速转速到高转速的范围内不会引起发动机停转，而可以将发动机的转速控制为期望的设定转速。
为了达到上述目的，本发明的发动机的化油器自动控制装置具有感温动作装置，其以对应于发动机的温度上升而将设置在化油器的进气道中的阻风门打开的方式进行动作；和调速器装置，其对设置在进气道中的、比阻风门更靠下游的节气门进行开闭，以便保持发动机的设定转速，其特征在于，所述调速器装置由下列部分构成电驱动器，其可以使节气门在从怠速开度到全开的整个范围内进行开闭；和电子控制单元，其使所述电驱动器动作，开闭节气门，以使发动机的转速保持在所述设定转速；在阻风门与所述感温动作装置之间安装有载荷释放(relief)机构，该载荷释放机构在阻风门成为全闭状态的、发动机的冷态时，使阻风门响应进气道内的进气负压而打开。
根据本发明，通过电子控制单元和电驱动器的动作，对化油器的阻风门在从该怠速开度直到全开的整个区域内进行控制，由此，使发动机转速在怠速转速到高转速的范围中不会引起发动机停转，而可以将该发动机转速调整为期望的设定转速，特别地，在发动机无负荷时，可以将其稳定为怠速运转状态，从而可以期待燃油的节省。
此外，不仅可以通过感温动作装置，对应于发动机温度自动地调整阻风门的开度，而且可以在发动机冷机怠速运转时，通过安装在阻风门与上述感温动作装置间的载荷释放机构的动作，将阻风门适度地打开，从而可以实现怠速运转状态的稳定化。
另外，在发动机热态停止时，只要发动机温度不降低到预定值以下，阻风门就可通过感温动作装置保持在全开或接近全开的开度，因此，在热态再起动时，就使进气道中的生成混合气的浓度适合于热态起动，从而可以提高热态起动性。
在以上叙述中，上述电驱动器对应于后述本发明的实施例中的步进电动机，此外，上述载荷释放机构对应于载荷释放杆和载荷释放弹簧。
图1是具有本发明的化油器自动控制装置的通用发动机的正面图。
图2是沿图1的箭头2方向的视图。
图3是沿图1的3-3线的剖面图。
图4是沿图2的4-4线的剖面图。
图5是沿图4的5-5线的剖面图。
图6是化油器自动控制装置的电气图。
图7是表示化油器自动控制装置的冷态怠速控制状态的动作说明图。
图8是表示该装置的冷态中速控制状态的动作说明图。
图9是表示该装置的冷态高速控制状态的动作说明图。
图10是表示该装置的热态高速控制状态的动作说明图。
符号说明C化油器；E发动机；G调速器装置；1进气道；2阻风门；3节气门；11电子控制单元；12电驱动器(步进电动机)；21感温动作装置；41载荷释放杆(载荷释放机构的一个要素)；42载荷释放弹簧(载荷释放机构的一个要素)。
具体实施例方式
根据附图所示的本发明的优选实施例对本发明的实施方式进行说明。
图1是具有本发明的化油器自动控制装置的通用发动机的正面图，图2是沿图1的箭头2方向的视图，图3是沿图1的3-3线的剖面图，图4是沿图2的4-4线的剖面图，图5是沿图4的5-5线的剖面图，图6是化油器自动控制装置的电气图，图7是表示化油器自动控制装置的冷态怠速控制状态的动作说明图，图8是表示该装置的冷态中速控制状态的动作说明图，图9是表示该装置的冷态高速控制状态的动作说明图，图10是表示该装置的热态高速控制状态的动作说明图。
首先，在图1～图3中，在开有进气口Ea的通用发动机E的一侧面安装有化油器C。在该化油器C的与上述进气口Ea连接的进气道1中，从其上游侧起依次配设有阻风门2和节气门3，燃料喷嘴4在阻风门2与节气门3的中间部的进气道1的文丘里部进行开口。阻风门2和节气门3都构成为通过气门杆2a、3a的旋转进行开闭的蝶型，在化油器C的上部安装有自动控制节气门3的开度的调速器装置G。
下面，将阻风门2的气门杆2a称为阻风门杆，将节气门3的气门杆3a称为节气门杆。
根据图1和图2，对上述调速器装置G进行说明。调速器装置G的外壳10由下列部分构成外壳主体10a，其位于化油器C的上端面；和盖板10b，其结合在该外壳主体10a上，用于封闭其敞开面。此外，在该盖板10b内的顶板面上，附设有电子控制单元11。
在外壳主体10a内，配设有步进电动机12；和传动装置13，其将该步进电动机12的输出转矩传递到节气门杆3a上。该传动装置13由下列部分构成小齿轮14，其紧固在步进电动机12的输出轴12a上；扇形齿轮16，其旋转自如地支承在由外壳主体10a支承的支轴15上，并与小齿轮14啮合；非等速驱动齿轮17，其一体地成形在该扇形齿轮16的轴向一侧；以及非等速从动齿轮18，其紧固在节气门杆3a的外端部，并与非等速驱动齿轮17啮合。非等速驱动和从动齿轮17、18都是由椭圆齿轮或偏心齿轮的一部分构成，两者的齿轮比、即减速比随节气门3的开度增加而减小。从而，该减速比在节气门3的全闭状态下为最大。由此，在包含节气门3的怠速开度的低开度区域中，就可通过步进电动机12的动作，进行精确的开度控制。
如图3～图5所示，阻风门杆2a从进气道1的中心线偏移而配置在一侧，阻风门2在全闭状态下相对于进气道1的中心线倾斜成，阻风门2的半径大的一侧比其半径小的一侧更靠进气道1的下游侧。在阻风门杆2a的、向化油器C外侧突出的外端部安装有阻风门拉杆20。该阻风门拉杆20由下列部分构成有底圆筒状的轮毂20a，其可旋转地嵌合在阻风门杆2a上；和杆臂20b，其一体地突出设置在该轮毂20a的一侧面上。
在轮毂20a的内侧，形成有在其周方向上隔开预定的间隔排列的第1和第2限位突起401、402，将只在该两个限位突起401、402之间可转动的载荷释放杆(relief lever)41紧固在阻风门杆2a上，同时，在轮毂20a与载荷释放杆41之间设置载荷释放弹簧42，该载荷释放弹簧42使得该载荷释放杆41与位于阻风门2的关闭侧的第1限位突起401抵接。
在轮毂20a的下部外周，形成有在其周方向上隔开间隔排列的第1和第2限位壁431、432，配置在这些限位壁431、432之间的限位销44突出设置在化油器C的外表面。
于是，通过使第1限位壁431与限位销44抵接，可限制使阻风门2全闭的阻风门拉杆20的关闭位置，通过使第2限位壁432与限位销44抵接，可限制使阻风门2全开的阻风门拉杆20的打开位置。
此外，在阻风门2的全闭或小开度时，当发动机的进气负压超过规定值时，由作用在阻风门2的半径较大一侧的进气负压产生的转矩与由作用在阻风门2的半径较小一侧的进气负压产生的转矩的差克服由载荷释放弹簧42产生的转矩，使阻风门2的开度增加，但该开度增加通过载荷释放杆41与第2限位突起402的抵接而被限制。
在上述阻风门拉杆20上连接着蜡式感温动作装置21，该蜡式感温动作装置21根据发动机E的温度高低对阻风门2进行开闭。
对于该感温动作装置21，根据图2进行说明。感温动作装置21具有圆筒状的石蜡盒22，在其内部封入了石蜡；和输出杆23，其以贯通该石蜡盒22的一端壁的方式支承在该一端壁上，对应于石蜡盒22内的石蜡的热膨胀来增加突出到外部的长度。在发动机E中，在气缸盖、气缸体、曲轴箱等可表示发动机E自身的代表性温度的部位，设置有底圆筒状的安装孔25，在该安装孔25中嵌装有上述石蜡盒22，同时，输出杆23被配置为突出到安装孔25的外方。并且，在发动机E上紧固有帽状的盖26，该盖26覆盖石蜡盒22的端部，同时，将输出杆23的中间部支承成可以滑动。在该盖26上安装有挡板27，该挡板27挡住石蜡盒22的外端面。在安装孔25内容纳有保持弹簧28，该保持弹簧28将石蜡盒22保持在与该挡板27抵接的位置。
此外，在盖26内滑动自如地嵌合有保持器(retainer)29，该保持器29与形成在输出杆23的中途的凸缘23a的外端面抵接，并且，在盖26中容纳有复位弹簧30，该复位弹簧30对该保持器29向挡板27侧施力。
于是，输出杆23对应于石蜡盒22内的石蜡的热膨胀，克服复位弹簧30的弹力突出到外部。
此外，在盖26上一体地形成有托架31，双臂曲柄杆(bell crank lever)32通过枢轴33可转动地安装在该托架31上。双臂曲柄杆32具有第1臂32a以及比该第1臂32a长的第2臂32b，上述输出杆23的外端部连接在该第1臂32a上，第2臂32b通过连杆34连接到上述阻风门拉杆20上。在该双臂曲柄杆32上连接有阻风门关闭弹簧35，该阻风门关闭弹簧35对该双臂曲柄杆32向阻风门2的关闭方向施力。
如图6所示，在控制上述步进电动机12的动作的电子控制部件11中，除发动机E所具有的外转子式磁电机50的输出之外，还输入如下输出信号设置在控制板49上、用于设定发动机E的期望转速的发动机转速设定器51的输出信号；以及检测发动机E的转速的转速传感器52的输出信号等。在图示例中，发动机转速设定器51具有怠速开关53，其用于给予发动机E例如2000rpm的怠速转速；中速开关54，其用于给予发动机E预定的中速转速；以及高速开关55，其用于给予发动机E预定的高速转速。
下面，对该实施例的动作进行说明。
在发动机E即将停止运转之前，如果不使发动机转速降低，则步进电动机12向节气门3的打开方向动作，因此，在发动机E的冷态停止状态下，如图2～图4所示，节气门3通常已经成为全开状态。另一方面，在感温动作装置21中，通过石蜡盒22内的石蜡的收缩和复位弹簧30的弹力，输出杆23被保持在最为后退位置，随之，双臂曲柄杆32按压连杆34，从而将阻风门拉杆20保持在阻风门2的全闭位置。
当在该状态下起动发动机E时，在起动之前，首先，使发动机转速设定器51的怠速开关53处于接通状态。因此，如果通过起动装置，使发动机E起动的话，首先，借助于外转子式磁电机50通过该起动而产生的电力，使电子控制单元11动作，检查步进电动机12是否处于与节气门3的全开位置对应的对应位置，如果判别为不在该对应位置时，就使步进电动机12动作到与节气门3的全开位置对应的位置。
从而，在化油器C的进气道1中，由于伴随上述起动，发动机E的进气负压有效地作用在燃料喷嘴上，因此，可以生成较高浓度的混合气，可以始终使发动机E容易起动。
当发动机E完爆时，电子控制单元11这次根据接通状态的怠速开关53的输出信号和发动机转速传感器52的输出信号，使步进电动机12动作，通过传动装置13使节气门3向怠速开度关闭，该怠速开度被自动地调整为，使发动机E的转速成为通常的怠速转速(参照图7)。
在这样的发动机E的冷机怠速运转时，在全闭状态的阻风门2上作用有发动机E的较大的进气负压，但如前所述，直到由作用在阻风门2的半径较大一侧的进气负压产生的转矩和由作用在阻风门2的半径较小一侧的进气负压产生的转矩的差，与载荷释放弹簧42产生的转矩平衡时，阻风门2自动地打开，因此，可以抑制进气负压的过度上升，可以防止进气道1中的生成混合气的过浓化，可以确保发动机E的良好的暖机运转状态。
接下来，当为了对冷机状态的发动机E施加负荷而使发动机转速设定器51的中速开关54或高速开关55成为接通状态时，电子控制单元11根据怠速开关53和发动机转速传感器52的两个输出信号，使步进电动机12动作，打开节气门3，节气门3的开度被自动调整，以便给予发动机E预定的中速转速或高速转速(参照图8和图9)。
这样，当发动机转速上升时，作用在阻风门2上的进气负压也增大，但通过以该进气负压为起因的、阻风门2的打开方向的转矩的增加，阻风门2自动成为大致全开的状态，从而，在该情况下，也可以抑制进气负压的过度上升，可以防止进气道1中的生成混合气的过浓化，可以确保发动机E的良好的冷机负荷运转状态。
如果通过暖机运转的进行，发动机温度上升，则随之，发动机E加热感温动作装置21的石蜡盒22，其内部的石蜡随发动机温度的上升而膨胀，使输出杆23突出去，通过双臂曲柄杆32，拉近连杆34，使阻风门拉杆20向阻风门2的打开方向转动，从而，不利用进气负压就可以使阻风门2的开度增加，当暖机运转结束时，该阻风门2成为全开状态(参照图10)。从而，进气道1中的生成混合气成为通常的浓度，可以将发动机的转速在从怠速转速到高速转速的很宽的范围内，可靠地自动控制为由发动机转速设定器51设定的设定转速。
接下来，如果在热态状态下停止发动机E的运转，只要发动机温度不降低到预定值以下，由于感温动作装置21的石蜡盒22内的石蜡维持膨胀状态，因此，阻风门2也就被保持在全开状态。从而，当将发动机E在热态状态下再起动时，进气道1中的生成混合气的浓度就成为适合于热态起动的浓度，可以提高热态起动性。
本发明并不仅限于上述实施例，在不脱离其主旨的范围内可以进行种种设计变更。例如，也可以代替外转子式磁电机50，使用由发动机E驱动的其它发电机。
权利要求
1.一种发动机的化油器自动控制装置，该发动机的化油器自动控制装置具有感温动作装置(21)，其以对应于发动机(E)的温度上升而将设置在化油器(C)的进气道(1)中的阻风门(2)打开的方式进行动作；和调速器装置(G)，其对设置在进气道(1)中的、比阻风门(2)更靠下游的节气门(3)进行开闭，以便保持发动机(E)的设定转速，其特征在于，所述调速器装置(G)由下列部分构成电驱动器(12)，其可以使节气门(3)在从怠速开度到全开的整个范围内进行开闭；和电子控制单元(11)，其使所述电驱动器(12)动作，开闭节气门(3)，以使发动机(E)的转速保持在所述设定转速；在阻风门(2)与所述感温动作装置(21)之间安装有载荷释放机构(41、42)，该载荷释放机构(41、42)在阻风门(2)成为全闭状态的、发动机(E)的冷态时，使阻风门(2)响应进气道(1)内的进气负压而打开。
全文摘要
本发明提供一种发动机的化油器自动控制装置，其使发动机的转速在通常的怠速转速到高转速的范围内不会引起发动机停转，而可以通过调速器装置控制为期望的设定转速。该装置具有感温动作装置，其以对应于发动机的温度上升而将阻风门打开的方式进行动作；和调速器装置，其对节气门进行开闭，以便保持发动机的设定转速，所述调速器装置由下列部分构成步进电动机，其可以使节气门从怠速开度到全开的整个范围内进行开闭；和电子控制单元，其使所述步进电动机动作，以使发动机的转速保持在所述设定转速；在阻风门与所述感温动作装置之间安装有载荷释放机构，该载荷释放机构在发动机的冷态时，使阻风门响应进气道内的进气负压而打开。
文档编号F02D29/00GK1982686SQ200610135729
公开日2007年6月20日 申请日期2006年10月18日 优先权日2005年12月14日
发明者新井哲也, 森山浩, 铃木卓 申请人:本田技研工业株式会社