(57)【要約】小型の手持ち型のツーサイクルエンジン用の低圧で低コストの電子燃料噴射システムが提供され、本システムは、多数の改善点を採用し、例えば、これらに限定されないが、改善された低コストのインジェクタ構成、単一のユニット状の供給システムの動作部品の搭載を含むスロットル本体一体化、改善された点火モジュール、及び、エンジンに供給される燃料の量を変化させることにより速度を制御するエンジン速度に基づく適応アルゴリズムを採用する電子制御ユニットにより制御される圧力調整型燃料システムである。
2009545700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンブロックと、前記エンジンブロックに関連付けられた少なくとも１つの燃焼室と、前記室内を移動可能に搭載された少なくとも１つのピストンと、前記少なくとも１つのピストンにより駆動されるシャフトと、前記シャフトに回転可能に搭載されるフライホイールとを含むエンジン用の燃料システムであって、
前記エンジンに搭載され、前記少なくとも１つの燃焼室に燃料を送る機能を有する複数の開口を有するスロットル本体と、
前記スロットル本体に搭載される燃料ポンプと、
前記燃料ポンプに関連付けられ、前記スロットル本体に搭載される燃料圧レギュレータと、
前記スロットル本体に搭載され、前記少なくとも１つの燃焼室内に燃料を噴射する燃料インジェクタに作動的に接続された電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、
前記スロットル本体に搭載された燃料インジェクタとを備える、燃料システム。
【請求項２】
燃料タンクを更に含み、
前記燃料ポンプは、前記燃料タンクに接続される入力側と出力側を有し、前記燃料ポンプの出力側は、前記スロットル本体を介して前記燃料インジェクタに作動的に接続されると共に前記燃料タンクに作動的に接続され、これにより、過剰な燃料が前記燃料タンクに戻される、請求項１に記載の燃料システム。
【請求項３】
前記燃料圧レギュレータは、更に、当該燃料システムの制御を提供するように作動的に構成されたスプリング及びダイアフラムを含む、請求項１に記載の燃料システム。
【請求項４】
前記燃料インジェクタは、更に、
ネジ付きの外壁を有し、電気コイルが搭載された磁気コアを囲むモータカンの組立体と、
前記モータカンを受け入れる大きさを有し、前記モータカンを受け入れるためのネジであって、前記モータカンのネジに噛み合うネジが形成された上部本体と、
前記燃料圧レギュレータに作動的に接続された入口開口、及び、前記少なくとも１つの燃焼室に作動的に接続された出口を有し、前記インジェクタの組み付け位置において前記上部本体に所定位置で搭載され固定される下部本体と、
前記下部本体と前記モータカンの間に位置するスプリング及びピンであって、前記ピンが、前記インジェクタの非動作位置において前記下部本体の出口に常態的に位置する、スプリング及びピンとを含み、
前記コイルは、前記電子制御ユニットに電気的に接続される、請求項１に記載の燃料システム。
【請求項５】
前記エンジンのフライホイールに作動的に関連付けられた点火モジュール及び電力生成組立体を更に含み、前記電力生成組立体は、点火タイミング及び噴射トリガを決定するための前記電子制御ユニットへの関連する入力信号と共に、噴射システムを動作させる十分な電力を生成する、請求項１に記載の燃料システム。
【請求項６】
前記点火モジュール及び電力生成組立体は、Ｕ字型の積層スタックである、請求項５に記載の燃料システム。
【請求項７】
前記Ｕ字型の積層スタックの一方の脚に関連付けられたトランスを更に含む、請求項６に記載の燃料システム。
【請求項８】
前記電子制御ユニットは、自身に関連付けられた複数のセンサ入力を有する、請求項１に記載の燃料システム。
【請求項９】
センサは、エンジン温度センサを含む、請求項８に記載の燃料システム。
【請求項１０】
センサは、吸気温度センサを含む、請求項９に記載の燃料システム。
【請求項１１】
前記スロットル本体に搭載されたエアパージポンプを更に含む、請求項１に記載の燃料システム。
【請求項１２】
エンジンブロックと、前記エンジンブロックに関連付けられた少なくとも１つの燃焼室と、前記室内を移動可能に搭載された少なくとも１つのピストンと、前記少なくとも１つのピストンにより駆動されるシャフトと、前記シャフトに回転可能に搭載されたフライホイールと、エンジンに関連付けられる少なくとも１つの燃料インジェクタとを有する小型エンジン用の燃料システムにおける改良品であって、
スロットル本体がエンジンに搭載され、燃料ポンプが前記スロットル本体と一体であり、前記スロットル本体は、前記少なくとも１つの燃料インジェクタに燃料を送るための燃料回路が関連付けられる、改良品。
【請求項１３】
前記スロットル本体の前記燃料回路は、前記スロットル本体の複数の開口を含み、前記開口は、前記インジェクタを介して前記少なくとも１つの燃焼室に燃料を送る機能を有する、請求項１２に記載の改良品。
【請求項１４】
燃料タンクを更に含み、
前記燃料ポンプは、前記燃料タンクに接続される入力側と出力側を有し、前記燃料ポンプの出力側は、前記スロットル本体を介して前記燃料インジェクタに作動的に接続されると共に前記燃料タンクに作動的に接続され、これにより、過剰な燃料が前記燃料タンクに戻される、請求項１３に記載の改良品。
【請求項１５】
前記少なくとも１つ燃料インジェクタは、前記スロットル本体に搭載され、前記スロットル本体、前記燃料ポンプ及び前記少なくとも１つの燃料インジェクタは、エンジンに取り付けられ、単一のユニットとしてエンジンから取り外し可能である、請求項１２に記載の改良品。
【請求項１６】
前記スロットル本体に搭載される電子制御ユニットを更に含む、請求項１２に記載の改良品。
【請求項１７】
前記エンジンのフライホイールに作動的に関連付けられた点火システムを更に含み、前記点火システムは、前記電子制御ユニットに入力される電気信号を生成する、請求項１６に記載の改良品。
【請求項１８】
前記燃料インジェクタは、更に、
電気コイルが搭載された磁気コアを含むモータカンと、
前記モータカンを受け入れる大きさを有する上部本体と、
前記燃料回路に作動的に接続された入口開口、及び、前記少なくとも１つの燃焼室に作動的に接続された出口を有し、前記インジェクタの組み付け位置において前記上部本体に所定位置で搭載され固定される下部本体と、
前記下部本体と前記モータカンの間に位置するスプリング及びピンであって、前記ピンが、前記コイルから自身に作用する磁力に対して移動可能である、スプリング及びピンとを含み、
前記コイルは、前記電子制御ユニットに電気的に接続される、請求項１７に記載の改良品。
【請求項１９】
前記電子制御ユニットは、自身に関連付けられた複数のセンサを有する、請求項１８に記載の改良品。
【請求項２０】
前記燃料回路は、前記スロットル本体に搭載され前記燃料システムを加圧するように動作可能なエアパージポンプを有する、請求項１５に記載の改良品。
【請求項２１】
エンジンブロックと、エンジンに関連付けられた少なくとも１つのシリンダと、前記シリンダ内を移動可能に搭載された少なくとも１つのピストンと、前記少なくとも１つのピストンにより駆動されるシャフトと、前記シャフトに搭載されたフライホイールと、前記シリンダに燃料を送る燃料回路とを有する小型エンジン用の燃料システムにおける改良品であって、
燃料インジェクタは、毎分１２５００回転未満のエンジン速度にて４ｍｓ未満で燃料を搬送することができ、
前記燃料インジェクタは、更に、
磁気コアを囲むモータカンと、
前記コアに搭載される電気コイルと、
前記モータカンを受け入れる大きさを有する上部本体と、
前記燃料回路に作動的に接続された入口開口、及び、前記少なくとも１つのシリンダに作動的に接続された出口を有し、前記インジェクタの組み付け位置において前記上部本体に所定位置で搭載され固定される下部本体と、
前記下部本体と前記モータカンの間に位置するスプリング及びピンであって、前記スプリングが前記下部本体の出口に向けて前記ピンを常態的に位置させるように前記ピンに作用する、スプリング及びピンとを含む、改良品。
【請求項２２】
スロットル本体を更に含み、前記スロットル本体は、自身に搭載されるインジェクタを有する、請求項２１に記載の改良品。
【請求項２３】
前記スロットル本体は、燃料ポンプと、燃料圧レギュレータと、自身に搭載される電子制御ユニットとを更に有する、請求項２２に記載の改良品。
【請求項２４】
燃料タンクを更に含み、前記燃料ポンプは、前記燃料タンクに接続される入力側と出力側を有し、前記燃料ポンプの出力側は、前記スロットル本体を介して前記燃料インジェクタに作動的に接続される、請求項２３に記載の改良品。
【請求項２５】
前記スロットル本体に搭載される電子制御ユニットを更に含み、前記スロットル本体、前記燃料ポンプ、前記燃料圧レギュレータ、前記燃料インジェクタ、及び、前記電子制御ユニットは、一体ユニットとしてエンジンに取り付けられ取り外される、請求項２４に記載の改良品。
【請求項２６】
前記電子制御ユニットは、自身に関連付けられた複数のセンサを有する、請求項２５に記載の改良品。
【請求項２７】
前記エンジンのフライホイールに作動的に関連付けられた点火及び電力生成モジュールを更に含み、前記電力生成モジュールは、前記電子制御ユニットに入力される電気信号を生成する、請求項２６に記載の改良品。
【請求項２８】
前記燃料圧レギュレータは、更に、更に、前記燃料システムの制御を提供するように作動的に構成されたダイアフラム及びスプリング組立体を含む、請求項２７に記載の改良品。
【請求項２９】
前記燃料ポンプは、前記燃料システムを加圧するために可撓性の筐体を有する、請求項２３に記載の改良品。
【請求項３０】
エンジンブロックと、エンジンに関連付けられた少なくとも１つの燃焼室と、前記燃焼室内を移動可能に搭載された少なくとも１つのピストンと、前記少なくとも１つのピストンにより駆動されるシャフトと、前記シャフトに搭載されるフライホイールと、少なくとも１つの燃料インジェクタとを有する小型エンジン用の燃料システムにおける改良品であって、
前記燃料システム用の燃料インジェクタを電子制御するよう動作可能である電子制御ユニットを含み、
前記電子制御ユニットは、マイクロプロセッサと、制御アルゴリズム用の不揮発性メモリと、信号コンディショニング回路とを含み、前記電子制御ユニットは、エンジンに搭載されるスロットル本体に搭載される、改良品。
【請求項３１】
エンジン用スロットル本体であって、
燃料インジェクタに燃料を搬送するよう動作する複数の通路が形成されたハウジングと、
当該スロットル本体に搭載される燃料インジェクタとを含む、スロットル本体。
【請求項３２】
前記ハウジングは、フェノール材料から構成される、請求項３１に記載のスロットル本体。
【請求項３３】
前記インジェクタは、前記スロットル本体の前記ハウジングの部分と共に閉じた燃料レールを画成する下部本体を含む、請求項３１に記載のスロットル本体。
【請求項３４】
前記スロットル本体は、自身に搭載されたスロットルプレートを更に含み、前記燃料インジェクタは、前記スロットルプレートの下流側に位置する、請求項３１に記載のスロットル本体。
【請求項３５】
エンジン用燃料回路であって、
燃料インジェクタに燃料を搬送するよう動作する複数の通路が形成されたハウジングを含むスロットル本体と、
前記燃料インジェクタの下流側で前記スロットル本体に搭載されるスロットルプレートと、
前記燃焼室に燃料を搬送できるように前記スロットルプレートに対して位置する燃料インジェクタとを含む、燃料回路。
【請求項３６】
前記燃料インジェクタは、前記スロットルプレートの下流側に位置する、請求項３５に記載の燃料回路。
【請求項３７】
前記ハウジングは、フェノール材料から構成される、請求項３５に記載の燃料回路。
【請求項３８】
エンジンの燃料インジェクタの動作位置を調整する方法であって、
上部本体と下部本体を有する燃料インジェクタであって、前記上部本体が前記下部本体に対して可動であるモータカンを有する、燃料インジェクタを設置するステップと、
前記下部本体に対して第１の底部位置を画成するように前記モータカンを前進させるステップと、
前記インジェクタ用の動作上の運動範囲を画成するために前記底部位置から離される方向に前記モータカンを回転させるステップとを含む、方法。
【請求項３９】
前記エンジンに燃料を搬送するための位置に前記燃料インジェクタを搭載するステップを更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記回転移動は、ゼロから１８０度の間である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記エンジン用のスロットル本体を設置するステップと、
前記スロットル本体に前記インジェクタを搭載する搭載ステップとを更に含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
エンジン用スロットル本体であって、
複数の通路が形成されたハウジングであって、該複数の通路のうちの少なくとも１つの通路が燃料インジェクタに燃料を搬送するよう動作するハウジングと、
前記スロットル本体に搭載される電子制御ユニットと、
前記電子制御ユニットに作動的に接続され、第１及び第２の端部を有するシャフトを含むスロットルプレートであって、前記シャフトの第１及び第２の端部の一方が、前記電子制御ユニットにスロットル位置の指示を供給するように前記電子制御ユニットに作動的に接続される、スロットルプレートと、
前記電子制御ユニットに電気的に接続され、前記エンジンに取り付けられる燃料インジェクタとを含む、スロットル本体。
【請求項４３】
前記ハウジングは、フェノール材料から構成される、請求項４２に記載のスロットル本体。
【請求項４４】
前記燃料インジェクタは、前記ハウジングに搭載される、請求項４２に記載のスロットル本体。
【請求項４５】
前記スロットル本体に搭載された燃料圧レギュレータを更に含む、請求項４２に記載のスロットル本体。
【請求項４６】
エンジンブロックと、エンジンに関連付けられた少なくとも１つのシリンダと、前記シリンダ内を移動可能に搭載された少なくとも１つのピストンと、前記少なくとも１つのピストンにより駆動されるシャフトと、前記シャフトに搭載されるフライホイールとを有するエンジン用の燃料システムにおける改良品であって、
スロットル本体及び点火モジュールへの燃料噴射システムを作動させることが必要とされる構成要素の一体化から主になり、前記スロットル本体は、自身に関連付けられた第１の複数の部品を有し、前記点火モジュールは、自身に関連付けられた第２の複数の部品を有し、エンジン動作のために前記スロットル本体に作動的に接続される、改良品。
【請求項４７】
前記第１の複数の部品は、前記スロットル本体に搭載される電子制御ユニットであって、前記点火モジュールに作動的に接続される電子制御ユニットを含む、請求項４６に記載の改良品。
【請求項４８】
前記第２の複数の部品は、第１及び第２の脚を画成する積層スタックを含み、前記第１及び第２の脚の一方は、自身に搭載されたトランスを有し、前記第１及び第２の脚の他方は、自身に搭載される電力生成コイルを有する、請求項４７に記載の改良品。
【請求項４９】
前記電子制御ユニットは、更に、エンジン用の吸気温度を受けるように構成された吸気温度センサであって、マイクロプロセッサに作動的に接続された吸気温度センサと、前記電子制御ユニットに関連付けられたマイクロプロセッサとを含み、前記スロットル本体は、自身に形成された複数の通路を有し、該複数の通路の１つは、吸気温度の計測用に設けられる、請求項４７に記載の改良品。
【請求項５０】
前記電子制御ユニットは、更に、前記電子制御ユニットとの外部通信を許可する診断ポートを含む、請求項４７に記載の改良品。
【請求項５１】
フライホイールと、燃料噴射システムと、前記燃料噴射システムを作動させる電子制御ユニットであって、スマートチョークアルゴリズム及びそれに関連する運転アルゴリズムを有する電子制御ユニットと、前記フライホイールの回転を検出する点火モジュールとを有するローププル始動式のエンジンを始動させる方法であって、
ロープを引っ張ってフライホイールの回転を生じさせ、
前記点火モジュールにおいて電力信号を生成し、
前記点火モジュールから前記電子制御ユニットに電力を送り、
前記電子制御ユニットにおいてスマートチョークアルゴリズムを開始し、
スロットル位置指示をスマートチョークアルゴリズムに供給し、
吸気温度の指示をスマートチョークアルゴリズムに供給し、
エンジン温度の指示をスマートチョークアルゴリズムに供給し、
センサ入力を利用してルックアップテーブル内のポイントを指示して、前記燃料噴射システム用のオン時間を決定し、
運転アルゴリズムの実装完了前にエンジンを始動させるために前記ルックアップテーブルの値に基づいて前記燃料噴射システムからエンジンに燃料を印加し、
運転アルゴリズムの実装を完了し、スマートチョークアルゴリズムから運転アルゴリズムに燃料噴射システムの動作を引き継ぐことを含む、方法。
【請求項５２】
フライホイールと、燃料噴射システムと、前記燃料噴射システムを作動させる電子制御ユニットであって、スマートチョークアルゴリズム及びそれに関連する運転アルゴリズムを有する電子制御ユニットと、前記フライホイールの回転を検出する点火モジュールとを有するローププル始動式のエンジンを始動させる方法であって、
第１の生成された電気パルスを検出するステップと、
第１の生成されたパルスから第１の要求された燃料出力までの電子制御ユニットの応答時間が、運転アルゴリズムを前記電子制御ユニットが実装するのに必要な時間よりも短いとき、前記燃料噴射システムからエンジンへの燃料の印加を決定するためにスマートチョークアルゴリズムを適用するステップとを含む、方法。
【請求項５３】
スマートチョークアルゴリズムにおいてルックアップテーブルを設けるステップと、
前記ルックアップテーブルから作動ポイントを決定するためにスマートチョークアルゴリズムに少なくとも１つの現在の環境状態信号を提供するステップと、
前記燃料噴射システムにより印加されるべき燃料の量を決定するために前記ルックアップテーブルの値を適用するステップとを更に含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記ルックアップテーブルからの作動ポイントは、エンジン用の始動条件を最適化するように選択される、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
任意の回転数、負荷及びスロットル位置でのエンジン効率を最大化するためにエンジンに利用可能な燃料の量を変化させることによる、エンジンを作動させるための燃料システムにおける燃料搬送調整方法であって、
エンジンは、エンジンブロックと、エンジンに関連付けられた少なくとも１つのシリンダと、前記シリンダ内を移動可能に搭載された少なくとも１つのピストンと、前記少なくとも１つのピストンにより駆動されるシャフトと、前記シャフトに搭載されたフライホイールと、自身に関連付けられた電子制御ユニットを有するスロットル本体と、前記フライホイールの回転を検出するよう作動的に構成され、前記電子制御ユニットに電気的に接続される点火モジュールとを含み、
当該方法は、
（ａ）エンジンを運転させるステップと、
（ｂ）多数の回転を平均値に選択するステップと、
（ｃ）第１及び第２の回転数値を確立するステップと、
（ｄ）回転数変動範囲を選択するステップと、
（ｅ）第１及び第２の回転数値の間の差を算出するステップと、
（ｆ）第１及び第２の回転数値の間の差が事前に設定した変動範囲より大きいか否かを判断し、変動範囲より大きい場合は、燃料噴射量を調整するステップと、
（ｇ）燃料の量を増加又は減少して調整するステップと、
（ｈ）ハンチングループを開始するステップと、
（ｉ）燃料調整値で実行された最後の操作がバルブを介した燃料流れに対する増加又は減少であるかを観測するステップと、
（ｊ）回転数が高く且つ最後の操作が増加である場合に燃料流れを増加するステップと、
（ｋ）回転数が高く且つ最後の操作が減少である場合に燃料流れを減少するステップと、
（ｌ）回転数が低く且つ最後の操作が減少である場合に燃料流れを増加するステップと、
（ｍ）回転数が低く且つ最後の操作が増加である場合に燃料流れを減少するステップと、
（ｎ）回転数差判断ステップに戻るステップと、
（ｏ）エンジンの全ての通常の動作条件でエンジンを動作させ且つ該動作の全時間中にエンジンを制御するための制御として回転数の使用を継続するステップとを含む、方法。
【請求項５６】
エンジンのサイクル認識を判断する方法であって、
エンジンは、エンジンブロックと、エンジンに関連付けられた少なくとも１つのシリンダと、前記シリンダ内を移動可能に搭載された少なくとも１つのピストンと、前記少なくとも１つのピストンにより駆動されるシャフトと、前記シャフトに搭載されたフライホイールと、自身に関連付けられた電子制御ユニットを有するスロットル本体と、前記フライホイールの回転を検出するよう作動的に構成され、前記電子制御ユニットに電気的に接続される点火モジュールとを含み、
当該方法は、
（ａ）前記フライホイール内の磁石を前記点火システムの第１及び第２の脚を通させるように前記フライホイールを回転させ、これにより、前記磁石が前記第１の脚を通る際に第１のパルスを生成し、前記磁石が前記第２の脚を通る際に第２のパルスを生成するステップと、
（ｂ）第１及び第２のパルスの間の間隔を計算して第１の間隔を出すステップと、
（ｃ）前記フライホイールが前記点火システムの第１の脚を再度通過するときに第３のパルスを生成するステップと、
（ｄ）第２及び第３のパルスの間の間隔を計算して第２の間隔を算出し、前記第１及び第２の間隔を比較して大きい方の時間間隔を判断するステップと、
（ｅ）前記第３のパルスの続くパルスを検出するステップと、
（ｆ）前記第３のパルスと後続するパルスの間の時間間隔を算出し、時間間隔が参照間隔よりも大きかったか否かを判断するステップとを含む、方法。
【請求項５７】
エンジンからのノイズがルーチンを阻害するのを防止するためにエンジンからのノイズをフィルタリングするステップを更に含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記ステップ（ｅ）及び（ｆ）は、
大きい方の時間間隔を２で割って第１の参照間隔を算出するステップと、
最後に受け入れたパルス（パルス３）と任意の新しいパルスの間の間隔を計算し、前記第１の参照間隔よりも大きい値のために、それぞれの時間間隔を前記第１の参照間隔と比較するステップと、
前記第１の参照間隔よりも大きい次の間隔を取得するステップと、
前のステップで算出された値を２で割って新たな参照間隔を出すステップと、
新たな参照間隔を算出するステップと前記新たな参照間隔で古い参照間隔をリセットするステップを繰り返すステップとを含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
小型エンジン用燃料システムであって、
入力側と出力側を有するクランクケース動力源の燃料ポンプと、
前記燃料ポンプの出力側に作動的に接続される対のチェックバルブと、
当該燃料システムにおいて燃料を適切に方向付けるために唯一の追加のチェックバルブが必要とされるように、前記燃料ポンプに関連して当該燃料システムにおいて配置されたパージ球と、
前記パージ球に作動的に接続される前記１つの追加のチェックバルブとを含む、燃料システム。
【請求項６０】
当該燃料システムに作動的に接続される少なくとも１つの燃料インジェクタを更に含み、前記クランクケース動力源の燃料ポンプは、当該システムに燃料圧を供給する、請求項５９に記載の燃料システム。
【請求項６１】
エンジンブロックと、前記エンジンブロックに関連付けられた少なくとも１つの燃焼室と、前記室内を移動可能に搭載された少なくとも１つのピストンと、前記少なくとも１つのピストンにより駆動されるシャフトとを含む小型エンジン用の燃料システムであって、エンジンは、前記シャフトを囲繞するクランクケースを有し、これにより、前記ピストンの移動は前記クランクケース内の圧力脈動を変化させる、燃料システムにおいて、
前記燃焼室に燃料を供給するように構成されたインジェクタと、
該燃料インジェクタに燃料を供給するための、クランクケース脈動を動力源とするポンプとを含む、燃料システム。
【請求項６２】
エンジンブロックと、エンジンに関連付けられた少なくとも１つのシリンダと、前記シリンダ内を移動可能に搭載された少なくとも１つのピストンと、前記少なくとも１つのピストンにより駆動されるシャフトと、前記シャフトに搭載されたフライホイールとを含む小型エンジン用の燃料システムであって、当該燃料システムを動作させるのに必要とされる構成要素の２つの集合への一体化を含み、
自身に関連付けられた第１の複数の部品を有するスロットル本体と、
自身に関連付けられた第２の複数の部品を有する点火モジュールとを含み、
前記点火モジュールは、エンジン動作のために前記スロットル本体に作動的に接続される、燃料システム。
【請求項６３】
前記第１の複数の部品は、前記スロットル本体に搭載された電子制御ユニットであって、前記点火モジュールに作動的に接続される電子制御ユニットを含む、請求項６２に記載の燃料システム。
【請求項６４】
前記第２の複数の部品は、第１及び第２の脚を画成する積層スタックを含み、前記第１及び第２の脚の一方は、自身に搭載されたトランスを有し、前記第１及び第２の脚の他方は、自身に搭載される電力生成コイルを有する、請求項６３に記載の燃料システム。
【請求項６５】
前記電子制御ユニットは、更に、エンジン用の吸気温度を受けるように構成された吸気温度センサであって、マイクロプロセッサに作動的に接続された吸気温度センサと、前記電子制御ユニットに関連付けられたマイクロプロセッサとを含み、前記スロットル本体は、自身に形成された複数の通路を有し、該複数の通路の１つは、吸気温度の計測用に設けられる、請求項６３に記載の燃料システム。
【請求項６６】
前記電子制御ユニットは、更に、前記電子制御ユニットとの外部通信を許可する診断ポートを含む、請求項６３に記載の燃料システム。
【請求項６７】
前記スロットル本体に搭載された燃料ポンプを更に含む、請求項６４に記載の燃料システム。
【請求項６８】
前記燃料ポンプに関連付けられ前記スロットル本体に搭載される燃料圧レギュレータを更に含む、請求項６７に記載の燃料システム。
【請求項６９】
前記スロットル本体に搭載される燃料インジェクタを更に含む、請求項６４に記載の燃料システム。
【請求項７０】
前記燃料インジェクタは、更に、
ネジ付きの外壁を有し、電気コイルが搭載された磁気コアを囲むモータカンと、
前記モータカンを受け入れる大きさを有し、前記モータカンを受け入れるためのネジであって、前記モータカンのネジに噛み合うネジが形成された上部本体と、
前記燃料圧レギュレータに作動的に接続された入口開口、及び、前記少なくとも１つの燃焼室に作動的に接続された出口を有し、前記インジェクタの組み付け位置において前記上部本体に所定位置で搭載され固定される下部本体と、
前記下部本体と前記モータカンの間に位置するスプリング及びピンであって、前記ピンが、前記インジェクタの非動作位置において前記下部本体の出口に常態的に位置する、スプリング及びピンとを含み、前記コイルは、前記電子制御ユニットに電気的に接続される、請求項６９に記載の燃料システム。
【請求項７１】
燃料タンクを更に含み、
前記燃料ポンプは、前記燃料タンクに接続される入力側と出力側を有し、前記燃料ポンプの出力側は、前記スロットル本体を介して前記燃料インジェクタに作動的に接続されると共に前記燃料タンクに作動的に接続され、これにより、過剰な燃料が前記燃料タンクに戻される、請求項６９に記載の燃料システム。
【請求項７２】
エンジンは、クランクケースを含み、前記燃料ポンプは、前記クランクケース内の圧力変動により動力を得る、請求項６９に記載の燃料システム。
【請求項７３】
前記上部本体と前記下部本体は互いに対して所定位置に固定され、前記下部本体は、前記下部本体に対して可動であるモータカンを含み、前記燃料インジェクタの動作位置は、前記下部本体に対して第１の底部位置を画成するように前記モータカンを前進させ、その後、前記インジェクタ用の動作上の運動範囲を画成するために前記底部位置から離される方向に前記モータカンを回転させることによって、得られる、請求項７０に記載の燃料システム。
【請求項７４】
前記回転移動は、ゼロから１８０度の間である、請求項７３に記載の燃料システム。
【請求項７５】
前記スロットル本体に搭載されるスロットルプレートを更に含み、前記スロットルプレートは、前記電子制御ユニットに作動的に接続される、請求項６４に記載の燃料システム。
【請求項７６】
前記スロットル本体は、フェノール材料から構成される、請求項６４に記載の燃料システム。
【請求項７７】
前記インジェクタは、前記スロットル本体と共に閉じた燃料レールを画成する下部本体を含む、請求項６９に記載の燃料システム。
【請求項７８】
前記スロットル本体、前記燃料ポンプ、前記燃料圧レギュレータ、及び、前記電子制御ユニットは、一体ユニットとしてエンジンに取り付けられ取り外される、請求項６８に記載の燃料システム。
【請求項７９】
前記燃料インジェクタは、前記スロットルプレートの下流に配置される、先行する請求項のいずれか１項に記載の燃料システム。
【請求項８０】
前記電子制御ユニットがスマートチョークアルゴリズム及びそれに関連する運転アルゴリズムを有し、前記点火モジュールが前記フライホイールの回転を検出するように配置されるローププル始動式のエンジンに適用される請求項７９に記載の燃料システムであって、
エンジンは、
ロープを引っ張ってフライホイールの回転を生じさせ、
前記点火モジュールにおいて電力信号を生成し、
前記点火モジュールから前記電子制御ユニットに電力を送り、
前記電子制御ユニットにおいてスマートチョークアルゴリズムを開始し、
スロットル位置指示をスマートチョークアルゴリズムに供給し、
吸気温度の指示をスマートチョークアルゴリズムに供給し、
エンジン温度の指示をスマートチョークアルゴリズムに供給し、
センサ入力を利用してルックアップテーブル内のポイントを指示して、前記燃料噴射システム用のオン時間を決定し、
運転アルゴリズムの実装完了前にエンジンを始動させるために前記ルックアップテーブルの値に基づいて前記燃料噴射システムからエンジンに燃料を印加し、
運転アルゴリズムの実装を完了し、スマートチョークアルゴリズムから運転アルゴリズムに燃料噴射システムの動作を引き継ぐことによって、
始動される、燃料システム。
【請求項８１】
前記電子制御ユニットがスマートチョークアルゴリズム及びそれに関連する運転アルゴリズムを有するローププル始動式のエンジンに適用される請求項７９に記載の燃料システムであって、
エンジンは、
第１の生成された電気パルスを検出し、
第１の生成されたパルスから第１の要求された燃料出力までの電子制御ユニットの応答時間が、運転アルゴリズムを前記電子制御ユニットが実装するのに必要な時間よりも短いとき、前記燃料噴射システムからエンジンへの燃料の印加を決定するためにスマートチョークアルゴリズムを適用することによって、
始動される、燃料システム。
【請求項８２】
前記電子制御ユニットは、エンジンサイクル認識を、
前記フライホイール内の磁石を前記点火モジュールの第１及び第２の脚を通させるように前記フライホイールを回転させ、これにより、前記磁石が前記第１の脚を通る際に第１のパルスを生成し、前記磁石が前記第２の脚を通る際に第２のパルスを生成し、
第１及び第２のパルスの間の間隔を計算して第１の間隔を出し、
前記フライホイールが前記点火モジュールの第１の脚を再度通過するときに第３のパルスを生成し、
第２及び第３のパルスの間の間隔を計算して第２の間隔を算出し、前記第１及び第２の間隔を比較して大きい方の時間間隔を判断し、
前記第３のパルスの続くパルスを検出し、
前記第３のパルスと後続するパルスの間の時間間隔を算出し、時間間隔が参照間隔よりも大きかったか否かを判断することによって、
判断する、請求項６４に記載の燃料システム。
【請求項８３】
前記電子制御ユニットは、エンジンサイクル認識を、
前記フライホイール内の磁石を前記点火モジュールの第１及び第２の脚を通させるように前記フライホイールを回転させ、これにより、前記磁石が前記第１の脚を通る際に第１のパルスを生成し、前記磁石が前記第２の脚を通る際に第２のパルスを生成し、
第１及び第２のパルスの間の間隔を計算して第１の間隔を出し、
前記フライホイールが前記点火モジュールの第１の脚を再度通過するときに第３のパルスを生成し、
大きい方の時間間隔を２で割って第１の参照間隔を算出し、
最後に算出した参照間隔をより小さい何れの時間間隔を無視して前記第１の参照間隔に対して最後に算出した間隔を比較し、
前記最後に算出した参照間隔より大きい任意の時間間隔を２で割って新たな参照間隔を確立することによって、
判断する、請求項６４に記載の燃料システム。
【請求項８４】
前記燃料ポンプの出力側に作動的に接続された対のチェックバルブと、
当該燃料システムにおいて燃料を適切に方向付けるために唯一の追加のチェックバルブが必要とされるように、前記燃料ポンプに関連して当該燃料システムにおいて配置されたパージ球と、
前記パージ球に作動的に接続される前記１つの追加のチェックバルブとを更に含む、請求項７３に記載の燃料システム。
【請求項８５】
前記モータカンの端部は、自身に関連付けられたフラックスリングを有する、請求項７０に記載の燃料システム。
【請求項８６】
前記点火モジュールのトランスは、エンジン用のスパークプラグに作動的に接続される、請求項６４に記載の燃料システム。
【請求項８７】
エンジンは、バッテリを更に含み、前記点火モジュールは、バッテリの充電のために直流電力を供給する、請求項８６に記載の燃料システム。
【請求項８８】
負圧と正圧を交互に受けるように構成された第１の側と、前記負圧と正圧に応答して燃料を吸引し及び吐出するように構成された第２の側とを有するダイアフラムと、
スロットル本体のハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側により通って引かれる入口ディスクバルブと、
前記入口ディスクバルブは、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、請求項１に記載の燃料システム。
【請求項８９】
スロットル本体のハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側へと通って押される出口ディスクバルブであって、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、出口ディスクバルブと、
前記スロットル本体のハウジングを通して前記入口ディスクバルブからの燃料を前記出口ディスクバルブの入口開口に方向付ける角通路と、
前記入口ディスクバルブから離れた側で前記入口ディスクバルブの近傍に配置される入口フラッパバルブと、
前記出口ディスクバルブから離れた側で前記出口ディスクバルブの近傍に配置される出口フラッパバルブとを更に含む、請求項８８に記載の燃料システム。
【請求項９０】
負圧と正圧を交互に受けるように構成された第１の側と、前記負圧と正圧に応答して燃料を吸引し及び吐出するように構成された第２の側とを有するダイアフラムと、
スロットル本体のハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側により通って引かれる入口ディスクバルブと、
前記入口ディスクバルブは、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、請求項１２に記載の改良品。
【請求項９１】
スロットル本体のハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側へと通って押される出口ディスクバルブであって、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、出口ディスクバルブと、
前記スロットル本体のハウジングを通して前記入口ディスクバルブからの燃料を前記出口ディスクバルブの入口開口に方向付ける角通路と、
前記入口ディスクバルブから離れた側で前記入口ディスクバルブの近傍に配置される入口フラッパバルブと、
前記出口ディスクバルブから離れた側で前記出口ディスクバルブの近傍に配置される出口フラッパバルブとを更に含む、請求項９０に記載の改良品。
【請求項９２】
スロットル位置を判断し、スロットル位置が遷移よりも上であるときに動作速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、スロットル位置が遷移よりも下であるときにアイドル速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける下側の速度境界よりも小さいか否かを判定し、エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合は、前記下側の速度境界よりも上にエンジンの速度を増加させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させ、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける上側の速度境界よりも大きいか否かを判定し、エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも上の場合は、エンジンの速度を前記上側の速度境界よりもの下に減少させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させることを更に含む、請求項２１に記載の改良品。
【請求項９３】
エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを減少させ、該燃料の流れの減少に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定し、
エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも大きい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを増加させ、該燃料の流れの増加に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定することを更に含む、請求項９２に記載の改良品。
【請求項９４】
スロットル本体のハウジングであって、自身に搭載されたダイアフラムポンプと、前記ダイアフラムポンプと流体的に連通し、燃焼室に燃料を供給するインジェクタを含み、燃料が前記ダイアフラムポンプから前記スロットル本体のハウジング内の通路を通って前記インジェクタへ供給され、前記通路が、燃料圧を解放する圧力レギュレータが存在しないことを特徴とする、スロットル本体のハウジングと、
前記スロットル本体のハウジングから物理的に離間した燃料タンクであって、供給ラインが、前記ダイアフラムポンプに燃料を供給するために、当該燃料タンクと前記ダイアフラムポンプに接続され、戻りラインが、当該燃料タンクに燃料を戻すために、前記スロットル本体のハウジング内の通路と当該燃料タンクに接続される、燃料タンクと、
前記戻りラインに配置され、前記スロットル本体のハウジングから物理的に分離し、前記スロットル本体のハウジング内の通路から燃料圧を解放するように構成された圧力レギュレータとを更に含む、請求項２２に記載の改良品。
【請求項９５】
エンジンの速度を判断するステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きい上限速度よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きく上限速度よりも小さい場合に、エンジンへの燃料流れを増加するステップと、
エンジンの速度が上限速度よりも大きい場合は、エンジンの速度が上限速度を超えるのを防止するためにエンジンへの燃焼流れを止め点火タイミングを停止することによってエンジンの速度を遅くするステップと、
エンジンの速度が最大速度よりも小さい場合は、前記２つの判定ステップに応じて燃料流れを変化させないステップとを更に含む、請求項３０に記載の改良品。
【請求項９６】
負圧と正圧を交互に受けるように構成された第１の側と、前記負圧と正圧に応答して燃料を吸引し及び吐出するように構成された第２の側とを有するダイアフラムと、
前記ハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側により通って引かれる入口ディスクバルブと、
前記入口ディスクバルブは、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、請求項３１に記載のスロットル本体。
【請求項９７】
前記ハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側へと通って押される出口ディスクバルブであって、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、出口ディスクバルブと、
前記ハウジングを通して前記入口ディスクバルブからの燃料を前記出口ディスクバルブの入口開口に方向付ける角通路と、
前記入口ディスクバルブから離れた側で前記入口ディスクバルブの近傍に配置される入口フラッパバルブと、
前記出口ディスクバルブから離れた側で前記出口ディスクバルブの近傍に配置される出口フラッパバルブとを更に含む、請求項９６に記載のスロットル本体。
【請求項９８】
負圧と正圧を交互に受けるように構成された第１の側と、前記負圧と正圧に応答して燃料を吸引し及び吐出するように構成された第２の側とを有するダイアフラムと、
前記ハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側により通って引かれる入口ディスクバルブと、
前記入口ディスクバルブは、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、請求項３５に記載の燃料回路。
【請求項９９】
前記ハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側へと通って押される出口ディスクバルブであって、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、出口ディスクバルブと、
前記ハウジングを通して前記入口ディスクバルブからの燃料を前記出口ディスクバルブの入口開口に方向付ける角通路と、
前記入口ディスクバルブから離れた側で前記入口ディスクバルブの近傍に配置される入口フラッパバルブと、
前記出口ディスクバルブから離れた側で前記出口ディスクバルブの近傍に配置される出口フラッパバルブとを更に含む、請求項９８に記載の燃料回路。
【請求項１００】
エンジンの速度を判断するステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きい上限速度よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きく上限速度よりも小さい場合に、エンジンへの燃料流れを増加するステップと、
エンジンの速度が上限速度よりも大きい場合は、エンジンの速度が上限速度を超えるのを防止するためにエンジンへの燃焼流れを止め点火タイミングを停止することによってエンジンの速度を遅くするステップと、
エンジンの速度が最大速度よりも小さい場合は、前記２つの判定ステップに応じて燃料流れを変化させないステップとを更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項１０１】
スロットル位置を判断し、スロットル位置が遷移よりも上であるときに動作速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、スロットル位置が遷移よりも下であるときにアイドル速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける下側の速度境界よりも小さいか否かを判定し、エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合は、前記下側の速度境界よりも上にエンジンの速度を増加させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させ、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける上側の速度境界よりも大きいか否かを判定し、エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも上の場合は、エンジンの速度を前記上側の速度境界よりもの下に減少させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させることを更に含む、請求項４２に記載のスロットル本体。
【請求項１０２】
エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを減少させ、該燃料の流れの減少に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定し、
エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも大きい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを増加させ、該燃料の流れの増加に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定することを更に含む、請求項１０１に記載のスロットル本体。
【請求項１０３】
エンジンの速度を判断するステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きい上限速度よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きく上限速度よりも小さい場合に、エンジンへの燃料流れを増加するステップと、
エンジンの速度が上限速度よりも大きい場合は、エンジンの速度が上限速度を超えるのを防止するためにエンジンへの燃焼流れを止め点火タイミングを停止することによってエンジンの速度を遅くするステップと、
エンジンの速度が最大速度よりも小さい場合は、前記２つの判定ステップに応じて燃料流れを変化させないステップとを更に含む、請求項４７に記載の改良品。
【請求項１０４】
スロットル位置を判断し、スロットル位置が遷移よりも上であるときに動作速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、スロットル位置が遷移よりも下であるときにアイドル速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける下側の速度境界よりも小さいか否かを判定し、エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合は、前記下側の速度境界よりも上にエンジンの速度を増加させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させ、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける上側の速度境界よりも大きいか否かを判定し、エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも上の場合は、エンジンの速度を前記上側の速度境界よりもの下に減少させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させることを更に含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項１０５】
エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを減少させ、該燃料の流れの減少に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定し、
エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも大きい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを増加させ、該燃料の流れの増加に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定することを更に含む、請求項１０４に記載の方法。
【請求項１０６】
スロットル位置を判断し、スロットル位置が遷移よりも上であるときに動作速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、スロットル位置が遷移よりも下であるときにアイドル速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける下側の速度境界よりも小さいか否かを判定し、エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合は、前記下側の速度境界よりも上にエンジンの速度を増加させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させ、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける上側の速度境界よりも大きいか否かを判定し、エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも上の場合は、エンジンの速度を前記上側の速度境界よりもの下に減少させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させることを更に含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項１０７】
エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを減少させ、該燃料の流れの減少に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定し、
エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも大きい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを増加させ、該燃料の流れの増加に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定することを更に含む、請求項１０６に記載の方法。
【請求項１０８】
エンジンの速度を判断するステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きい上限速度よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きく上限速度よりも小さい場合に、エンジンへの燃料流れを増加するステップと、
エンジンの速度が上限速度よりも大きい場合は、エンジンの速度が上限速度を超えるのを防止するためにエンジンへの燃焼流れを止め点火タイミングを停止することによってエンジンの速度を遅くするステップと、
エンジンの速度が最大速度よりも小さい場合は、前記２つの判定ステップに応じて燃料流れを変化させないステップとを更に含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項１０９】
スロットル位置を判断し、スロットル位置が遷移よりも上であるときに動作速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、スロットル位置が遷移よりも下であるときにアイドル速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける下側の速度境界よりも小さいか否かを判定し、エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合は、前記下側の速度境界よりも上にエンジンの速度を増加させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させ、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける上側の速度境界よりも大きいか否かを判定し、エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも上の場合は、エンジンの速度を前記上側の速度境界よりもの下に減少させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させることを更に含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項１１０】
エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを減少させ、該燃料の流れの減少に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定し、
エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも大きい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを増加させ、該燃料の流れの増加に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定することを更に含む、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１１】
負圧と正圧を交互に受けるように構成された第１の側と、前記負圧と正圧に応答して燃料を吸引し及び吐出するように構成された第２の側とを有するダイアフラムと、
スロットル本体のハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側により通って引かれる入口ディスクバルブとを更に含む、請求項５９に記載の燃料システム。
【請求項１１２】
前記入口ディスクバルブは、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、請求項１１１に記載の燃料システム。
【請求項１１３】
スロットル本体のハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側へと通って押される出口ディスクバルブであって、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、出口ディスクバルブと、
前記スロットル本体のハウジングを通して前記入口ディスクバルブからの燃料を前記出口ディスクバルブの入口開口に方向付ける角通路とを更に含む、請求項１１２に記載の燃料システム。
【請求項１１４】
前記入口ディスクバルブから離れた側で前記入口ディスクバルブの近傍に配置される入口フラッパバルブと、
前記出口ディスクバルブから離れた側で前記出口ディスクバルブの近傍に配置される出口フラッパバルブとを更に含む、請求項１１３に記載の燃料システム。
【請求項１１５】
スロットル本体のハウジングであって、自身に搭載されたダイアフラムポンプと、前記ダイアフラムポンプと流体的に連通し、燃焼室に燃料を供給するインジェクタを含み、燃料が前記ダイアフラムポンプから前記スロットル本体のハウジング内の通路を通って前記インジェクタへ供給され、前記通路が、燃料圧を解放する圧力レギュレータが存在しないことを特徴とする、スロットル本体のハウジングと、
前記スロットル本体のハウジングから物理的に離間した燃料タンクであって、供給ラインが、前記ダイアフラムポンプに燃料を供給するために、当該燃料タンクと前記ダイアフラムポンプに接続され、戻りラインが、当該燃料タンクに燃料を戻すために、前記スロットル本体のハウジング内の通路と当該燃料タンクに接続される、燃料タンクと、
前記戻りラインに配置され、前記スロットル本体のハウジングから物理的に分離し、前記スロットル本体のハウジング内の通路から燃料圧を解放するように構成された圧力レギュレータとを更に含む、請求項５９に記載の燃料システム。
【請求項１１６】
負圧と正圧を交互に受けるように構成された第１の側と、前記負圧と正圧に応答して燃料を吸引し及び吐出するように構成された第２の側とを有するダイアフラムと、
スロットル本体のハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側により通って引かれる入口ディスクバルブとを更に含む、請求項６１に記載の燃料システム。
【請求項１１７】
前記入口ディスクバルブは、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、請求項１１６に記載の燃料システム。
【請求項１１８】
スロットル本体のハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側へと通って押される出口ディスクバルブであって、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、出口ディスクバルブと、
前記スロットル本体のハウジングを通して前記入口ディスクバルブからの燃料を前記出口ディスクバルブの入口開口に方向付ける角通路とを更に含む、請求項１１７に記載の燃料システム。
【請求項１１９】
前記入口ディスクバルブから離れた側で前記入口ディスクバルブの近傍に配置される入口フラッパバルブと、
前記出口ディスクバルブから離れた側で前記出口ディスクバルブの近傍に配置される出口フラッパバルブとを更に含む、請求項１１８に記載の燃料システム。
【請求項１２０】
エンジンの速度を判断するステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きい上限速度よりも大きいか否かを判定する判定ステップと、
エンジンの速度が、最大速度よりも大きく上限速度よりも小さい場合に、エンジンへの燃料流れを増加するステップと、
エンジンの速度が上限速度よりも大きい場合は、エンジンの速度が上限速度を超えるのを防止するためにエンジンへの燃焼流れを止め点火タイミングを停止することによってエンジンの速度を遅くするステップと、
エンジンの速度が最大速度よりも小さい場合は、前記２つの判定ステップに応じて燃料流れを変化させないステップとを更に含む、請求項６３に記載の燃料システム。
【請求項１２１】
スロットル本体のハウジングであって、自身に搭載されたダイアフラムポンプと、前記ダイアフラムポンプと流体的に連通し、燃焼室に燃料を供給するインジェクタを含み、燃料が前記ダイアフラムポンプから前記スロットル本体のハウジング内の通路を通って前記インジェクタへ供給され、前記通路が、燃料圧を解放する圧力レギュレータが存在しないことを特徴とする、スロットル本体のハウジングと、
前記スロットル本体のハウジングから物理的に離間した燃料タンクであって、供給ラインが、前記ダイアフラムポンプに燃料を供給するために、当該燃料タンクと前記ダイアフラムポンプに接続され、戻りラインが、当該燃料タンクに燃料を戻すために、前記スロットル本体のハウジング内の通路と当該燃料タンクに接続される、燃料タンクと、
前記戻りラインに配置され、前記スロットル本体のハウジングから物理的に分離し、前記スロットル本体のハウジング内の通路から燃料圧を解放するように構成された圧力レギュレータとを更に含む、請求項６７に記載の燃料システム。
【請求項１２２】
負圧と正圧を交互に受けるように構成された第１の側と、前記負圧と正圧に応答して燃料を吸引し及び吐出するように構成された第２の側とを有するダイアフラムと、
スロットル本体のハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側により通って引かれる入口ディスクバルブであって、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、入口ディスクバルブと、
スロットル本体のハウジング内に配置され、燃料が前記ダイアフラムの第２の側へと通って押される出口ディスクバルブであって、前記ダイアフラムから離れた側に配置された入口開口と、前記入口開口をシールするように構成された第１の側、及び第２の側を有するディスクと、前記ディスクの第２の側に接して配置され、前記入口開口に前記ディスクを接するように付勢するよう構成されたスプリングとを含む、出口ディスクバルブと、
前記スロットル本体のハウジングを通して前記入口ディスクバルブからの燃料を前記出口ディスクバルブの入口開口に方向付ける角通路と、
前記入口ディスクバルブから離れた側で前記入口ディスクバルブの近傍に配置される入口フラッパバルブと、
前記出口ディスクバルブから離れた側で前記出口ディスクバルブの近傍に配置される出口フラッパバルブとを更に含む、請求項７２に記載の燃料システム。
【請求項１２３】
スロットル位置を判断し、スロットル位置が遷移よりも上であるときに動作速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、スロットル位置が遷移よりも下であるときにアイドル速度アルゴリズムに応じて燃料をエンジンに供給し、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける下側の速度境界よりも小さいか否かを判定し、エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合は、前記下側の速度境界よりも上にエンジンの速度を増加させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させ、
エンジンの速度が、アイドル速度アルゴリズムにおける上側の速度境界よりも大きいか否かを判定し、エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも上の場合は、エンジンの速度を前記上側の速度境界よりもの下に減少させるために、各サイクル中のインジェクタが開となる時間の量を変化させることを更に含む、請求項７３に記載の燃料システム。
【請求項１２４】
エンジンの速度が前記下側の速度境界よりも小さい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを減少させ、該燃料の流れの減少に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定し、
エンジンの速度が前記上側の速度境界よりも大きい場合に、前記アイドル速度アルゴリズムにおいてエンジンへの燃料の流れを増加させ、該燃料の流れの増加に応じてエンジンの速度が減少したか増加したかを判定することを更に含む、請求項１２３に記載の燃料システム。
【請求項１２５】
磁石が取り付けられたフライホイールと、
前記フライホイールの近傍に搭載され、電力生成コイル組立体が搭載される第１の脚と、トランス組立体が搭載される第２の脚とを含む点火モジュールと、
前記電力生成コイル組立体に接続されるバッテリと、
前記バッテリに接続される電機負荷とを含む、エンジン。
【請求項１２６】
前記点火モジュールは、２つの脚のみからなる、請求項１２５に記載のエンジン。
【請求項１２７】
前記電気負荷は、ＥＣＵを含む、請求項１２６に記載のエンジン。
【請求項１２８】
前記電気負荷は、燃料インジェクタを含む、請求項１２７に記載のエンジン。
【請求項１２９】
前記電気負荷は、電気スタータを含む、請求項１２８に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ここでの参照によりその明細書が本願に組み込まれる、２００６年８月１日に出願された米国予備特許出願ＳＮ．６０／８３４，５９２に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本特許文献の開示の部分は、著作権の保護を受ける部分を含む。著作権者は、特許商標庁の特許ファイルや記録にあるように、特許文献若しくは特許開示の任意の者による複写再生に異論はないが、その他の著作権の全てを受ける。
【０００３】
本発明は、電子燃料調整システムに関し、より詳細には、好ましい実施例では従来のツーサイクルエンジン設計を利用する手持ち型の庭園仕様である、小型エンジン用の電子燃料調整システムに関する。本発明は、また、４サイクルエンジン及び／又は非手持ち型の用途のような、他の小型エンジンで他の用途で使用されてもよい。本発明は、これらの用途に関して詳説されるが、当業者は、ここで開示される発明的な局面のより広い適用性を認識するだろう。
【背景技術】
【０００４】
小型のガソリンエンジンは、現在広い用途を有し、例えばヘッジトリマー、ブロア及びローンエッジャーを含め，多様な用途に対する市場で広く普及している。かかるエンジン用の標準的な燃料搬送システムは、現在、幾分簡略化されたキャブレータベースのシステムである。しかし、かかるキャブレータベースのシステムは、比較的燃料非効率であり、結果として、過剰な炭化水素及び燃料蒸発ガスを生成する、エンジン作動により望ましくないレベルのエミッションを生む。更に、キャブレータベースのシステムは、通常、高い整備性を必要とし、最大効率に調整するのが困難である。また、キャブレータベースのシステムは、ある条件で始動が困難となり、通常の使用で動作するのが困難である。始動の問題は、特に、燃料システムが完全に機能するときでもエンジンの始動を困難にする通常のローププル特性の全体の設計である例えばエッジャー及びブロアで採用される小型２サイクルエンジンで特に明白である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，３４３，５９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
キャブレータベースの燃料搬送システムに関する幾つかの問題を修正するため、多数の試みが、エンジン用の設計燃料管理システムに対してなされている。これらの試みは、通常、燃料インジェクタベースのシステムを伴う。しばしば、燃料噴射システムは、従来の自動車の燃料噴射技術の単なる縮小した形式である。更に、比較的低コストの手持ち型実現品の用途は、燃料システムに関連する過剰なコストにより阻害されてきた。既知の燃料インジェクタベースのシステムにおける燃料搬送及び燃料混合を制御するために、種々のタイミング及びセンシング部品が必要とされる。この複雑性は、実質的なコストを生み、問題点に対する先行技術の解決策を単に採用し若しくは拡大・縮小することは、より小型の用途に対する市場価値のあるシステムをもたらさない。ある先行技術の設計は、コストを低減することに傾注される。特に、本発明の譲受人に譲受された特許文献１（以下、‘５９６特許）は、この点に関して成功を納めている。‘５９６特許は、ここでの参照により組み込まれる。‘５９６特許は、示すように、その意図した目的で良好に作動するが、本開示が適用される低コストで小型のガソリンエンジンに適用可能でない。‘５９６特許は、マイクロプロセッサ、熱電対、排気ガス温度センサ、及び、燃料タンクとキャブレータの間の低圧燃料搬送システムに実装された調整バルブを含むが、当該技術の小型エンジンへの適用は、‘５９６特許に記載される形態ではコストが法外に高い。本開示が傾注されるコスト問題を克服するために、次の説明及び添付の図面により完全に記載するように、多数の革新的な設計が採用された。本設計は，意図した用途での使用と、インジェクタを大量生産用に調整する簡略化した方法を促進するために、サイズが縮小された低コストのインジェクタを含む。先行技術の従来のシステムのキャブレータは、スロットル位置センサからの入力を受ける電子制御ユニット（ＥＣＵ）を我々は搭載したスロットル本体により、置換される。スロットル本体は、また、吸気温センサ通路、ポンプ、燃料圧レギュレータ、診断ポート及び上述のインジェクタを備える。燃料圧レギュレータは、一定の燃料圧を提供し、任意の時のシステムの容易な補給を可能とし、過剰な燃料がスロットル本体を介して燃料タンクに押し若しくは戻される。
【０００７】
燃料調整システムの動作により提供される燃料を点火するために、点火モジュールボードに電力生成及びスパーク制御拡張回路が集積された点火モジュールが設けられる。示すように、電子制御ユニットは、スロットル本体上に位置し、可変スパークアドバンスは、電子制御ユニットを介して制御される。点火モジュールは、望まれる場合は、バッテリ充電用に追加の直流電力を提供する能力を含む。最後に、エンジンの速度に基づく適応アルゴリズム、プライム始動、及び、以後スマートチョークポジショニングと称されるものは、このシステムに動作コマンドを提供するために電子制御ユニットを利用する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一の特徴は、小型エンジン用の燃料システムである。
【０００９】
本開示のその他の特徴は、小型ガソリンエンジンの低圧電子燃料噴射システムでの使用に適用可能な低コストのインジェクタである。
【００１０】
本開示のその他の特徴は、部品一体化用に設計されたスロットル本体であり、適切なセンサからの入力を受けるように構成された電子制御ユニット、システム用に加圧燃料を供給する低圧ポンプ、燃料圧レギュレータ及び燃料を噴射するためのインジェクタを搭載する。
【００１１】
本開示のその他の特徴は、２脚の積層スタックを用いた電力生成を提供する別の点火モジュールである。
【００１２】
本開示の更なるその他の特徴は、単一の点火モジュールボード上に集積される電力生成及びスパークアドバンス回路である。点火モジュールは、図示された実施例では、電子制御ユニットを介して制御される可変スパークアドバンスを提供する。点火モジュールは、バッテリ充電用に直流電力を提供する能力を含む。
【００１３】
本開示の更なる特徴は、手動ポンプを含むスロットル本体に一体化された燃料圧レギュレータの提供であり、ポンプは、インジェクタに低圧燃料を供給するように作動され、エアをパージし、システムに一次圧を提供する。燃料圧レギュレータは、ポンプと連携して採用され、スロットル本体は、ある動作条件下で燃料タンクに過剰の燃料の戻りを提供する。
【００１４】
本開示のその他の特徴は、エンジン回転速度が使用の条件へ速やかに調整するようにエンジンに供給される燃料の持続時間を速やかに調整する回転速度に主に依存する適応アルゴリズムである。好ましい実施例の特定の特徴は、所定の条件に応じてタイミングを調整するスマートチョークアルゴリズムの使用である。
【００１５】
本開示のその他の特徴は、独特のサイクル認識手順を利用してエンジン用のスパークプラグを着火する上死点（TDC）を決定する改善された方法である。
【００１６】
ここに模式的に開示される本開示の他の特徴は、部分的に明らかであり、以下で部分的に指摘されるだろう。
【００１７】
本開示の上述の及び他の目的、特徴及び効果は、その好ましい実施例と同様、添付図面に関連して次の説明を読みことでより明らかになるだろう。
【００１８】
対応する参照番号は、図面の幾つかの図を通して対応する部品を指示する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本開示の燃料システムの用途が見出される１つの模式的な手持ち型実現のエンジンの、部分的に切除された斜視図。
【図１ａ】図１の実施例で採用される燃料システムのブロック図。
【図２】スロットル本体設計に関連した種々の特徴の一体化を図示する本開示のスロットル本体の１つの模式的な実施例の分解斜視図。
【図３】図２に示したスロットル本体設計の組み立て状態の斜視図。
【図４】図２に示した実施例用のスロットル制御の部分を示す斜視図。
【図５】図２に示した実施例用の燃料圧レギュレータ組立体を示す斜視図。
【図６】本開示の好ましい実施例と関連して利用される点火モジュールの１つの模式的な実施例の分解斜視図。
【図７】図６のライン７−７に沿って取られた拡大断面図。
【図８】図６に示す点火モジュールの積層スタック及びトランス組立体を示す斜視図。
【図８ａ】図８に示す点火モジュールの底面図。
【図９】図１に示すエンジンに対する図６の点火モジュールの１つの模式的な搭載位置の、部分的に切除された斜視図。
【図１０】本開示の燃料システムで採用されるインジェクタの１つの模式的な実施例の断面図。
【図１１】図１０に示すインジェクタの分解図。
【図１２】図１０に示すインジェクタ用の駆動部品の分解図。
【図１３】図１２に示す駆動部品の組立斜視図。
【図１３ａ】図１３に示す駆動部品の端面図。
【図１４】図１３ａのライン１４−１４に沿って取られた拡大断面図。
【図１５】本開示の用途が見出される図１に示す手持ち型実現のエンジン用のスマートチョーク動作の動作パラメータを示すフローチャート。
【図１６】図１の実施例で採用される電子制御ユニットのブロック図。
【図１７】エンジン動作を制御する適応アルゴリズムのフローチャート。
【図１８】図１７に関連して利用されるサブルーチンのフローチャート。
【図１９】サイクル認識検出の判断及び本開示の上死点の判断を示す図。
【図１９ａ】図１９の手順を実現するフローチャート。
【図２０】スロットル本体の断面図。
【図２１】チェックバルブの断面図。
【図２２】スロットル本体の一部の断面斜視図。
【図２３】入口チェックバルブを示すスロットル本体の一部の断面斜視図。
【図２４】出口チェックバルブを示すスロットル本体の一部の断面斜視図。
【図２５】出口チェックバルブ及びパージチェックバルブを示すスロットル本体の一部の断面斜視図。
【図２６】外部の圧力レギュレータのその他の燃料システムのブロック図。
【図２７】エンジンの最大速度を制限するためのアルゴリズムのフローチャート。
【図２８】エンジンのアイドル速度を維持するためのアルゴリズムのフローチャート。
【図２９】エンジンのアイドル速度を維持するためのその他のアルゴリズムのフローチャート。
【図３０】バッテリ充電システムを備えるその他の燃料システムのブロック図。
【図３１】バッテリ充電システムのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次の詳細な説明は、限定ではなく例によって本開示を図示する。理解されるべきこととして、本開示の種々の局面は、個別に若しくは相互の組み合わせにより実現されてもよい。本説明は、明らかに、当業者をして、我々が新規で自明でないと信じる発展をなし使用することを可能とし、本明細書で開示される発明的原理を実現するベストモードであると現在のところ信じるものを含め、システムの用途、代替例、変形例、適用例及び実施例の幾つかを説明する。要素若しくは特徴及び／又はその実施例を説明する際、冠詞“ａ”、“ａｎ”及び“said”は、１つ以上の要素若しくは特徴が存在することを意味することを意図する。用語“含む”及び“有する”は、包含的な意図であり、追加の要素若しくは特徴が特定されたもの以外にあってもよいことを意図する。
【００２１】
図１を参照するに、参照符号１は、以下で説明するようなこの明細書の好ましい実施例が適用を見出せる手持ち型２サイクルエンジンの１つの模範的な実施例を含む。上述の如く、エンジン１は、これらに限定されないが、多様な商標の下で多数の製造業者により公衆に販売されている他の製品の中でとりわけブロア、トリマー、エッジャーを含め、多様な手持ち型ツールにおいて一般的な適用を見出せる。この技術の追加の適用は、例えばスクーターやモペットに容易に適用されることができる。
【００２２】
特に、本開示は、先行技術のデバイスのキャブレータシステムを置換し、先行技術の製品の構成の全体としての設計シルエット内で置換を達成することを意図する。エンジン１は、ピストン１１を含むエンジンブロック１２を有し、エンジン指導中にハンドル３をつかんで引っ張ることで初期作動されるクランクシャフト７に取り付けられるフライホイール２（図９）を含む。本開示の独自の特徴により、我々は、エンジン１の始動状態を達成するためにハンドル３の１若しくは２回の引張りを利用してエンジン１を首尾よく始動させた。エンジン１が適用性を見出せるデバイスの模範的な例は、供給ライン５が生ずる燃料タンク４及びタンク４への戻りライン４を含む。供給ライン５は、スロットル本体１０及びそれに関連する部品に作動的に接続され、スロットル本体１０及びそれに関連する部品の一体化が以下で詳説される
本開示の燃料システム１８の１つの模範的実施例のブロックシステム図は、図１ａにおいて簡易な形態で示される。一般的に、タンク４を含む、低圧燃料供給が提供される。供給ライン５は、燃料ポンプ組立体８４ｂに燃料を供給するタンク４に接続される。燃料ポンプ８４ｂは、スロットル本体１０内に位置するクランクケースパルスポート１６を介して受けるクランクケース脈動を利用して燃料を汲み上げる。脈動は、パルスポート１６に、好ましくは、エンジン１とスロットル本体１０の間に生成される通路を介して、搬送される。燃料は、入口チェックバルブ８５及び出口チェックバルブ８５ａによりポンプ８４ｂを介して送られる。図示された好ましい実施例では、エアパージバルブ（球）若しくはポンプ８は、システムから過剰なエアをパージし燃料システムを加圧するために設けられる。パージポンプ８は、チェックバルブ６３によりシステム１８に接続され、チェックバルブ６３は、システムを通る燃料圧レギュレータ組立体２０への流体の移動を促進する。燃料圧レギュレータ組立体２０は、本分野でダウンストリーム燃料圧レギュレータとして知られるものを含む。ダウンストリーム燃料圧レギュレータは好ましいが、他の実施例は、アップストリームレギュレータを利用してもよい。図示の実施例では、燃料圧レギュレータ組立体２０は、所定圧を超えるときに過剰な流体を抜く。圧力が低いとき、レギュレータは、圧力が設定圧より大きくなるまでタンク４に戻る燃料の流れを停止する。燃料圧レギュレータ２０は、図示された実施例では、燃料流れを調整するために使用されるダイアフラム８２を含む。ダイアフラム８２は、自身に関連するニードル８８を有する。システム内の圧力に依存して、燃料圧レギュレータ２０は、燃料タンク４に過剰な燃料を戻す。当業者には明らかであるように、ここで開示されるデバイスのその他の実施例は、燃料システムを準備（プライム）するために球８を利用しなくてもよい。レギュレータ組立体２０の出力側は、燃料インジェクタ４５への入力である。インジェクタ４５は、エンジン１のシリンダ１５の燃焼室１４に燃料を供給する（図９参照）。
【００２３】
電子制御ユニット（以後，ＥＣＵ）４２は、図１ａに示すような燃料システム１８の作動を制御するために利用される。一般的な観点で、点火モジュール４０は、以下で詳説する目的のためにフライホイール２に関連付けられる。いずれにせよ、点火モジュール４０は、ＥＣＵ４２に電力を供給し、ＥＣＵ４２は、好ましくは、以下で説明する多数のパラメータに基づいて、モジュール４５の動作、スパークタイミング及び結果として室１４内の燃料及び点火を制御する。当業者には理解可能なように、エンジンを動力源とする手持ち型デバイス用の一般的な全体的なエンジン動作は、本分野でよく知られている。本開示の発明的原理は、この動作がどのようにして最小限のスペース要件で、エンジンの寿命に亘って信頼性高い態様で、先行技術の現在のキャブレータ設計に競争力のあるコストで、達成されるかである。我々は、これを一体化のアプローチで達成する。上述の燃料システム１８の部分は、図１ａの破線１０ａにより一般的に指示されるように、スロットル本体１０内で一体化される。図２を参照するに、好ましい実施例のスロットル本体１０は、自身に複数の部品が取り付くように構成されたハウジング１００を含む。示されるように、スロットル本体の一体化は、本開示の重要な特徴であり、ここで説明されるシステムが適用性を見出す全体の製品構成の修正をほとんどすることなく、先行技術のキャブレータタイプのシステムに対する、ここで説明される燃料システム１８の代替を可能とする。スロットル本体１０のスロットル本体ハウジング１００は、好ましくは、プラスティック材料から構成されるが、例えばアルミニウムのような他の材料は、本開示の種々の実施例で採用されてもよい。
【００２４】
スロットル本体１０のハウジング１００には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）４２、ポンプ組立体８４ｂ、プライマー組立体２９、燃料インジェクタ組立体４５、スロットル組立体１３及び燃料圧レギュレータ組立体２０の全てが搭載される。望ましい場合は、これらの部品は、全て、スロットル本体１０に事前に組み付けられることができ、次いで、全体の組立体がエンジン１に取り付けられる。当業者には認識できるように、スロットル本体１０は、多数の内部配列の通路が形成され、これら通路は、ここで説明される種々の部品と共に、エンジン１を作動させるために種々の部品の中での主に燃料室１４への燃料流れを制御するように適合される。通路は、吸気温を信頼性高く確認するためにＥＣＵ４２の回路基板６０に搭載される気温センサ１６７を可能にする吸気温センサ通路を含む。特定の設計形状がスロットル本体１０のハウジング１００に対して図示されているが、望ましい場合は、他の設計シルエットが使用されてもよい。
【００２５】
図１０−１４を参照するに、インジェクタ組立体４５がより詳細に示されている。示すように、インジェクタ組立体は、コア３４上に巻回されるかさもなければ配置されるコイル巻線４３を含む。コア３４／コイル４３の組み合わせは、モータカン３０内に挿入される。モータカン３０は、略円筒形であり、コア３４／コイル４３の組み合わせを従来の態様で受けるようなサイズの軸方向の開口が形成される。図１４及び１４ａに示す実施例では、例えば、コイル巻線４３、コア３４及びモータカン３０間の関係は、例えば、２８にて一般的に示される適切なエポキシ系接着剤により所定位置に固定される。図１４及び１４ａに示す構成の相違は、図１４の実施例は、モータカン３０の端部に沿ってフラックスリング２７を採用することである。図１４に示すように、リング２７は、モータカン３０に一体的に形成されるが、望ましい場合は、別のリングが使用されてもよい。図１４ａに示すように、本開示の幾つかの実施例は、リング２７の使用を削減してもよい。モータカン３０は、また、Ｏリング３８を受けるように適合された肩部３２を画成する外壁３１を有する。壁３１は、また、インジェクタ組立体４５の上側本体２５内へモータカン３０が搭載されることを可能とする複数のネジ４７が形成される。
【００２６】
インジェクタ４５の上側本体２５は、雌ネジセクション４８に沿ってモータカン３０を受けるようなサイズの軸方向の開口を画成する壁５８を有する略円筒形である。上側本体２５は、追加的に、上側本体２５に下側本体３３を取り付けるために機能する雄ネジセクション５９を有する。好ましい実施例では、上側本体２５及び下側本体３３の取り付けは、ネジセクション５９に加えて、適切なエポキシ系接着剤等により固定され、従って、上側本体２５及び下側本体３３は、インジェクタ４５の組み付け関係において互いに対して可動でない。他の相互結合方法も当業者には明らかであろう。
【００２７】
下側本体３３は、図示された実施例では、一般的に、円筒形であり、対の燃料入口３９と、出口１０５に作動的に関連付けられた一体化燃料レール１０４を有する。燃料レール１０４及び関連する入口３９は、組立中にランダムに回転された位置でインジェクタボア１６５内にインジェクタ４５が搭載されることができる態様で、スロットル本体１０のインジェクタボア１６５（図２）内にインジェクタ３５が実装されることを可能とする。この構成は、インジェクタ４５の作動中に出口１０５への安定した燃料流れを提供する。望ましい場合は、インジェクタに対して他の設計形状が採用されてもよい。バルブピン４６は、ピン４６にかかる動作条件に依存して出口１０５を閉じ又は開けるように配置される。スプリング４４は、ピン４６上に配置される。スプリング４４は、上側本体２５及び下側本体３３の間に、出口１０５に対して閉じた位置に向けてピン４６を付勢する態様でトラップ（捕捉）される。
【００２８】
スプリング４４は、好ましくは、平らなスプリングである。当業者は、インジェクタ４５のサイズが考慮を無効にしない場合は、他のスプリングタイプが使用されてもよいことを認識するだろう。示すように、モータカン３０は、上側本体２５内に嵌合されるようなサイズとされ、ネジ５７／４８は、バルブピン４６及びスプリング４４の移動を調整するために設計される。これは、製造工程においてインジェクタの組み立てを自動化することができる点で、本開示の重要な特徴である。例えば、モータカン３０及びピン４６は、第１の位置（閉）を画成するように雌ネジセクション４８により互いに対して調整されることができ、次いで、モータカン３０は、ピン４６に対する移動距離及び第２の位置の双方を画成するために第１の位置から物理的に後退して離れてもよい（開）。結果として、望ましい場合は、ロボットのオペレータは、望ましい場合は、生産時にインジェクタの組み立てを容易に自動化することができる。図示された実施例では、インジェクタ４５は、１２５００ＲＰＭのエンジン１の速度で４ｍｓよりも短い時間で５ｍｍ３の燃料を搬送することができる。尚、インジェクタのコア３４及びコイル巻線４３は、利用される実施例、即ち図１４若しくは図１４ａに係わらず、ピン４６との阻害されない（即ち直接の）結合関係であり、これは、開示される動作特徴をインジェクタが達成することができるようにする際に実質的に補助するものと信じられている。
【００２９】
ＥＣＵ４２は、燃料システム１８の動作及び結果としてエンジン１の動作を制御する。図２及び１６を参照するに、カバー２３により保護される基板６０上にＥＣＵの構成部品が搭載されていることが観測される。ＥＣＵ自身は、従来の方法によりスロットル本体１０に搭載される。従来のネジ締結具１０２は、例えば良好に働く。他の取り付け方法が望ましい場合は採用されてもよい。ＥＣＵ４２は、２サイクルエンジン用の燃料噴射システムを電子制御するための低コストの集積された解決策である。ＥＣＵ４２は、マイクロプロセッサ１６０を含む電子回路組立体を含み、マイクロプロセッサ１６０は、アルゴリズム及び燃料マップ記憶用の不揮発性メモリ、複数の信号コンディショニング回路１６１、少なくとも１つの点火駆動回路１６６、選択的な通信ポート５０及びバルブ駆動回路１６２が自身に関連付けられる。システムの他の構成要素は、燃料噴射バルブ制御１６３、スロットル位置センサ１６４、及び、エンジン性能を監視するための種々のセンサを含み、当該種々のセンサのうち、スロットル位置センサ１６４及び吸気温センサ１６７が基板６０上に搭載される。
【００３０】
好ましい実施例において存在する特徴は、安定した燃料搬送調整、点火と同期する固体の燃料搬送システム、選択的なフィールドアップグレード可能なファームウェア及びオペレーショナルソフトウェア（マップ）を確保するためにプラットフォームに基づくマイクロプロセッサである。また、カバー２３は、後に詳説するようにＥＣＵ４２及び点火モジュール４０の電気的相互接続を可能とする接続ポート５５を提供する。
【００３１】
燃料供給ライン５は、燃料入口６１に接続されるように構成され、燃料入口６１からポンプ組立体８４ｂを介して燃料が通過する。プライマー組立体２９は、ポンプ８４ｂの出口に接続され、そこで、燃料は、プライマー組立体２９のプライマーバルブ（球）８内に引かれることができる。燃料は、ポンプ８４ｂを通してプライマー組立体２９内へ及び外へチェックバルブ８５，８５ａ，６３を介して向けられ、これらのバルブは、本明細書の目的のために、ポンプ入口チェックバルブ８５、ポンプ出口チェックバルブ８５ａ及びパージ出口チェックバルブ６３として特定される。好ましくは、チェックバルブ８５及び８５ａは、燃料圧レギュレータ８１に燃料を通すだけのために同一の方向に配置される。更に、プライマー組立体２９は、出口ポートと関連するチェックバルブ６３を有し、チェックバルブ６３も、レギュレータ組立体２０に対する入口チェックバルブとして機能する。
【００３２】
図２に示す実施例では、出口ポートチェックバルブ６３は、スロットルハウジング１００及び燃料ポンプカバー６７内の通路に入り通過することを可能とし、この実施例では、燃料ポンプカバー６７は、自身に関連したスロットル調整スクリュウ８６を有する。チェックバルブ６３を通過する燃料は、また、フィルタ６２を通過して燃料圧レギュレータ組立体２０に入り、燃料圧レギュレータ組立体２０は、スプリングが実装されたダイアフラム８２により所望の燃料圧を管理する。示すように、スロットル本体１０は、タンク４への戻りライン６を含み、したがって、燃料ポンプ８４ｂ及び／又はプライマー組立体２９により所望の設定ポイント圧以上に一旦加圧された燃料は、解放されタンク４に戻されることができ、これにより、一定の燃料圧が維持される。
【００３３】
燃料圧レギュレータ２０は、また、スロットル本体１０に搭載され、ダイアフラムに搭載されたニードル８８を有するダイアフラム８２を含み、これにより、当該ニードルは、スプリング９１及び調整スクリュウ９２に供される調整可能な張力により燃料圧レギュレータ２０の出口９３に接して（常態閉）配置される。
【００３４】
スロットル組立体１３は、スロットルプレート９、スプリングリターン１５３、及び、スロットルシャフト９０を含み、これらは、スロットル本体１０内の適切な位置に搭載され、スロットル位置を介してエンジンへの空気流れの追加の制御を提供する。スロットル位置は、例えば、ユーザにより調整可能であってもよい。シャフト９０は、スロットル本体１００を通ってＥＣＵ基板６０を通って延在し、そこで、基板６０に搭載されるスロットル位置センサ１６４に回転角度を伝達する。スロットル位置センサ１６４は、ＥＣＵ４２がスロットル位置を直接判断することを可能とする。
【００３５】
図６−８を参照するに、本開示は、点火モジュール４０を動作のために利用する。図示された好ましい実施例では、点火モジュール４０は、積層スタック１２１を有する点火コア１２０を含む。積層スタック１２１は、第１の脚１２１ａ及び第２の脚１２１ｂを有する点火コア１２０を有する略Ｕ字状構成である。脚１２１ａは、自身に関連した電力生成コイル組立体１２９を有する一方、脚１２１ｂは、自身に搭載されるトランス組立体１２３を有する。電力生成コイル組立体１２９は、自身から回路基板組立体１２２に延在する対の電線１１０，１１１を有する。脚１２１ｂに搭載されるトランス組立体１２３は、エンジン１用のスパークプラグ４６への点火モジュール４０の電気接続のためにトランス組立体１２３から回路基板組立体１２２にそれぞれ延在する４つの線１２４，１２５，１２６，１２７を有する。
【００３６】
回路基板組立体１２２は、スロットル本体１０に配置されるインジェクタ４５により提供される室１４内の燃料を点火するために点火スパークを制御するＥＣＵ４２に情報を提供する関連部品を有する。回路基板組立体１２２の出力は、電力線１３０、グランド線１３１、コイルトリガ線１３２及びスパークアドバンス線１３３を含み、これらの線は、端子ハウジング１３５で終端する。端子ハウジング１３５は、ポート５５にてＥＣＵ４２に接続される。
【００３７】
点火モジュール４０は、エンジン１のフライホイール２と作動的に関連して搭載される。図９に模式的に示すように、フライホイール２は、自身に関連する複数の点火磁石（図示せず）を有し、当該複数の点火磁石は、点火モジュール４０と磁気的に作用してトランス１２３及び電力生成コイル１２９を励磁する電力を供給する。
【００３８】
トランス１２３は、スパークプラグ線接続１５０を介してスパークエネルギを供給し、エンジン１の動作を制御するために本開示のシステムにタイミング参照値を供給する。タイミング参照値は、所定の条件に依存して燃料噴射角及びスパーク角を前進若しくは低減するためにＥＣＵ４２により利用される。当業者により認識されるように、スパーク角は、関連する燃焼室１４内で燃料空気の混合の点火を引き起こすために所定の条件に基づいてスパークトリガの位置の決定を参照する。当業者により認識されるように、噴射角は、関連する燃焼室１４内で燃料空気の混合の点火を引き起こすために所定の条件に基づいて噴射位置の決定を参照する。
【００３９】
電力生成コイル１２９は、始動及び運転動作のために端子接続１３５によりＥＣＵ４２に電力を供給する。システムは、以下で説明するスマートチョークサブルーチンを始動するために電力生成コイル１２９を介して十分な電力を生成することになるハンドル３を引くことによりバッテリの使用なしに始動するように設計される。
【００４０】
動作時、点火モジュール４０は、ＥＣＵ４２に電気的に接続される。上述の如く、エンジン１に関連するフライホイール２は、自身に搭載される１つ以上の点火磁石を有する。フライホイールが回転すると、毎回、磁石は、第１の脚１２１ａ及び第２の脚１２２ｂを通過し、点火モジュール４０は、ＥＣＵ４２にその事実の電気的指示を供給する。ＥＣＵ４２は、提供された情報に基づいて、先行技術で利用される複雑なクランク角位置センサ無しの簡易な態様でエンジン１のクランク角位置を判断する。
【００４１】
システムの動作は、本質的に所有者に対し保護するものとなるよう設計される。つまり、システムは、所有者が課すどんな燃料システムの管理不備も引き受け、依然として適切に動作するだろう。上述のようなＥＣＵ４２及び点火モジュール４０のエンジンとの使用は、ＥＣＵ４２が完全に動作可能になる前に幾らかの遅れを必要とする。この問題を克服するために、本開示のシステムは、ここではスマートチョークアルゴリズム及び運転アルゴリズムと称される、２段階電源始動を用いる。通常、エンジン１は、ハンドル３の１又は２回の引っ張りで始動するように設計される。燃料システムは、ハンドル３を引く前に加圧されるので、点火モジュール４０からスパークを生成することは、ＥＣＵ４２が完全に動作可能になくてもエンジン１を点火することを可能とする。ハンドル３が引かれたときの始動時、電力は、ＥＣＵ４２を通電するため点火モジュール４０の電力生成回路により生成される。ＥＣＵ４２は、そのとき、全ての利用可能なセンサを読み取り、始動条件に適する燃料要求がなにであるかを所定のルックアップテーブルから判断する。燃料要求は、インジェクタに印加される。このプロセスは、ＥＣＵが電力を上げ続け運転アルゴリズムに切り替る間に実行される。
【００４２】
この態様でＥＣＵ４２及び点火モジュール４０を動作させるためのスマートチョークアルゴリズムが図１５に示される。示された好ましい実施例では、ＥＣＵ４２は、エンジン１に対して必要とされ若しくは望まれる制御量に依存して、多数のセンサ入力を受ける。図１６に示すように、模範的な実施例は、エンジンに搬送される燃料の量を制御するために、スロットル位置センサ１６４、吸気温センサ１６７及びエンジン温センサ１６８を利用する。同様に、当業者には認識可能なように、望ましい場合は、より少ない若しくは追加のセンサが採用されてもよい。図１５が示すように、温度が上昇するにつれて、インジェクタが開く時間が減少する。
【００４３】
図１５に示すスマートチョークアルゴリズムは、エンジン１の始動時のみ呼び出され、システム起動及び初期化の完了時に終了する。しかし、この時間シーケンスは、ＥＣＵ４２が動作可能になるのに十分であり、ＥＣＵ４２は、一旦動作可能なると、エンジン１の作動の制御を引き受ける。
【００４４】
より具体的には始動後、ＥＣＵは、図１９に模式的に示すように、フライホイール２の回転毎に２つの点火パルスを受ける。パルスは、点火モジュール４０のそれぞれの脚１２１ａ及び１２１ｂを通過するフライホイール磁石に相関する。回転サイクルの第１のパルスを使用することによって、ＥＣＵ４２は、シリンダ用の上死点を容易に判断することができる。図２０に示されるサイクル認識ルーチンは、正確なＴＤＣ参照値を提供する第１のパルスをＥＣＵが選択することを保証する。動作は、自動的に、例えばスパークプラグ点火により生ずる干渉のような、誤ったパルストリガを拒絶し、これにより、参照の精度を確保する。動作は、フライホイール上の磁石が、点火パルス間の最小タイミング間隔（図１９のパルス１，２）に対応する従来的に約４０度間隔で配置されているという事実に依存する。より長いタイミング間隔は、これにより、略３２０度に等しい（図１９のパルス２，３間の距離）。スパークプラグ点火のような、介在するパルスが存在しない場合、ＥＣＵ４２は、長い方の時間間隔に後続するパルスを単に検出することができるだろう。誤ったパルスの問題を無くすための１つの方法は、誤った読み取りをフィルタ除去するためのノイズフィルタを追加することである。本開示の幾つかの実施例は、この目的のために使用される追加のハードウェアを組み込んでもよい。
【００４５】
しかしながら、好ましい実施例では、ＥＣＵ４２は、追加のハードウェアを利用することなく適切なパルスを判断するように構成される。図２０に模式的に示すように、ＥＣＵ４２は、前の２つの間隔の追跡を継続し、２つの間隔（パルス１，２及びパルス２，３）の長い方を判断し、長い方向の間隔を２で割る。２による割り算は、エンジン１の精度を吸収するために選択され、次の適切なパルス間時間間隔は、前の参照間隔を超えなければならないことを保証する。望ましい場合は、他の分母が採用されてもよい。いずれにせよ、次の適切な時間間隔は、次いで２で割られ、“新たな”参照時間間隔となる。結果として、外来ノイズが存在するか否かに拘らず、本方法は、続くパルス間時間間隔が前に決定された閾値を超える場合に、適切な参照パルスが検出されたことを保証する。
【００４６】
ＥＣＵ４２は、また、動作条件に無関係にエンジン１が常にその最良の性能レベルで動作することを保証する態様で動作する。これは、適応性アルゴリズムを介して達成される。アルゴリズムは、２つのルーチン、アイドル及び運転に分けられる。アイドルルーチンは、参照によりここに組み込まれる‘５９６特許に開示される元の方法に類似するが、本開示では、排ガス温度に代えてｒｐｍ値を維持するために利用される。これは、エンジンの所望のアイドルＲＰＭ（回転数）を決定し、次いで、そのアイドルＲＰＭを達成するために探索することによってなされる。この態様では、エンジンは、より多くの製造変動を埋め合わせることができ、一定のアイドル速度を依然として提供する。図１７に示す運転フローチャートは、最良のエンジン性能を達成するために燃料流れを調整するため図１８に示すサブルーチンを利用するものであり、本分野でリーンベストパワーとして知られている。これは、システムがエンジン１に対する全ての動作条件に対して最も高いＲＰＭを連続して探索することによってＲＰＭを最大化するときに、生ずる。本開示のシステムは、‘５９６特許に開示される動作とは、排気温の測定に対する必要が、必要とされるセンサ数を低下するためにｒｐｍの計測に置換される点が異なる。加えて、最大の排気温を探索することは、最大のエンジン出力を提供しないが、最高のＲＰＭを探索することは、消費される燃料の最小の量に対して最大のエンジン出力を生成し、これは、上述の如く、本分野でリーンベストパワーとして知られている動作条件を構成する。アイドル探索の基本動作は、ｒｐｍ設定ポイントの決定で始まる。これは、典型的には、設計されたアイドルｒｐｍであり、この例では、３０００ｒｐｍとして選択される。エンジンが運転しておりチョークモードから出ると、アイドル探索ルーチンが起動される。このルーチンは、ｒｐｍを読み、それが所定のｐｒｍよりも高いか否かを判断する。例えばそれが高い場合は、ユニットは、エンジンを低下させるためにインジェクタを通る燃料を増加する。この態様ではエンジンが消耗する際、ＥＣＵは、かかる消耗に適合することができる。運転ルーチンは、エンジンＲＰＭを最大化するように設計され、これは、アイドルと同様に発生するが、エンジンがアイドリングしていないときだけである。エンジンは、平均ＲＰＭを決定し、それを前の平均ｒｐｍと比較することに基づいて探索ステップを開始する。この方法を使用することにより、ＥＣＵ４２は、最後の実施された調整がエンジンの動作にどのような効果を与えたかを正確に判断することができる。例えば、エンジンは、燃料を減少することによって探索を常に開始するだろう。次の取る動作は、エンジンＲＰＭが減少したか増加したかの判断から判断されることになるだろう。例えばエンジンが減少した場合は、システムは、反対を行い若しくはこの例では燃料を増加するだろう。
【００４７】
図２０−２５を参照するに、エンジン１の燃料回路１０ａになされてもよいその他の改善は、スロットル本体１０用の燃料入口システムへのチェックバルブの追加である。図１Ａ及び２に示し上述したように、ポンプ８４ｂのチェックバルブ８５，８５ａは、フラッパバルブ８５，８５ａであってよい。燃料入口システムは、また、圧力レギュレータ２０へのパージポンプ８からの燃料流れを促進するパージチェックバルブ６３を含む。従って、図１Ａに示すように、パージポンプ８は、ポンプ８内の出口フラッパバルブ８５ａとパージチェックバルブ６３の間に位置する。フラッパチェックバルブ８５，８５ａで遭遇しうる問題の１つは、それらは、高圧条件で使用されたときに漏れうることである。例えば、１．０から６ｐｓｉの間の燃料圧、及び、より詳細に１・５から３．２ｐｓｉの間の燃料圧の燃料システムにおいて、フラッパバルブ８５，８５ａは、所望の燃料圧を維持するために十分なシールを維持することができないだろう。しかし、フラッパバルブ８５，８５ａは、約１ｐｓｉの燃料圧では十分なシーリングを提供することができる。フラッパバルブ８５，８５ａに対するマイラー（Mylar）材料の使用は、フラッパバルブ８５，８５ａの性能を改善することができるが、１．０から６ｐｓｉ若しくは１・５から３．２ｐｓｉのような、高圧の十分なシーリングを提供できない。より高い圧力では、フラッパバルブ８５，８５ａは、シーリング表面の表面仕上げに繊細になる。しかし、フラッパバルブ８５，８５ａは、コンパクトで低コストであるので、ある状況では効果である。特に、図２，２０及び２５に示すように、フラッパバルブ８５，８５ａは、スロットル本体ハウジング１００とポンププレート８４の間に挟まれた薄い柔軟な部材であるダイアフラム８４ａと一体に作成されることができる。
【００４８】
より高い圧力を提供し且つ燃料漏れを低減するために、図２１に示すようなスプリング実装型のディスクチェックバルブ１８０は、燃料入口システムにおける高圧チェックバルブ１８０として使用されてもよい。好ましくは、高圧チェックバルブ１８０は、入口開口１８４を備えるハウジング１８２と、入口開口１８４まわりでハウジング１８２内に位置するシーリングリング１８６を含む。ディスク１８８は、ハウジング１８２内に位置し、シーリングリング１８６に接してシールするように構成される。スプリング１９０は、シーリングリング１８６に向けてディスク１８８を付勢するためにディスク１８８の反対側に位置する。リテーナ１９２は、ハウジング１８２の反対側の端部に固定され、リテーナ１９２とディスク１８８の間にスプリング１９０を捕捉する。リテーナ１９２は、バルブ１８０から燃料が流出することを可能とするために中心を通って開口する。高圧チェックバルブ１８０の１つの実施例は、スプリング実装型のディスクチェックバルブであることができるが、高圧チェックバルブ１８０用の他の構成も可能である。例えば、スプリング無しのディスクバルブが使用されてもよい。加えて、高圧チェックバルブ１８０は、フラッパバルブ８５，８５ａの位置に使用されてもよい。従って、フラッパバルブ８５，８５ａは、システムから除去されてもよい。或いは、高圧チェックバルブ１８０は、以下で説明するようにフラッパバルブ８５，８５ａと連携して使用されてもよい。
【００４９】
図２０，２２−２３に示すように、スプリング実装型のディスクチェックバルブ１８０ａは、入口開口１８４がポンプダイアフラム８４ａから離反する向きで、スロットル本体ハウジング１００の通路１９４内に位置してもよい。特に、図２３では、スプリング実装型のディスクチェックバルブ１８０ａは、入口フラッパチェックバルブ８５の近傍に示される。従って、真空がダイアフラム８４ａの第１の側１９６に付加されるとき、燃料は、ダイアフラム８４ａの第２の側１９８に引かれ、ディスクチェックバルブ１８０ａ及び入口フラッパバルブ８５を介して入口通路１９４から引かれる。スロットル本体ハウジング１００を通る角（アンギュラー）通路２００は、出口バルブ１８０ｂ，８５ａの入口２０２に向けて入口ディスクバルブ１８０ａ及び入口フラッパバルブ８５を介して通過する燃料を送る。出口バルブ１８０ｂ，８５ａは、入口バルブ１８０ａ、８５と同様に動作する。特に、スプリング実装型のディスクチェックバルブ１８０ａは、入口開口１８４がポンプダイアフラム８４ａから離反する向きで、スロットル本体ハウジング１００の通路２０２内に位置してもよい。図２２及び２４−２５に示すように、スプリング実装型のディスクチェックバルブ１８０ｂは、出口フラッパバルブ８５ａの近傍にあってよい。従って、正圧がダイアフラム８４ａの第１の側１９６に付加されるとき、燃料は、ダイアフラム８４ａの第２の側１９８から吐出され、出口ディスクチェックバルブ１８０ｂ及び出口フラッパバルブ８５ａを介して押される。
【００５０】
図２４−２５に示すように、燃料は、出口ディスクバルブ１８０ｂ及び出口フラッパバルブ８５ａからスロットル本体ハウジング１００内のポンプ出口通路２０４に向けて送られる。フィルタ２０６は、ポンプ出口通路２０４に設置されてもよい。加えて、フィルタ２０６は、ポンプ出口通路２０４に設置されてもよい。加えて、出口通路２０内のその他のスプリング実装型のディスクチェックバルブ１８０ｃは、パージチェックバルブ１８０ｃとして機能し、上述の入口及び出口ディスクバルブ１８０ａ，１８０ｂと同一の構成を有してよい。しかし、パージチェックバルブ１８０ｃは、入口及び出口ディスクバルブ１８０ａ，１８０ｂと異なり、ダイアフラム８４ａに入口開口１８４が向く逆向きでスロットル本体ハウジング１００内に実装される。
【００５１】
上述のバルブ構成の利点の１つは、ディスクバルブ１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃが、燃料システムのサイズを増加させることなくスロットル本体ハウジング１００内に搭載されることができることである。更に、比較的安価なディスクバルブ１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃは、ポンプ８４ｂ内のバルブを介した燃料漏れを最小化しつつ、より高い圧力を提供するために使用されることができる。ディスクバルブ１８０ａ，１８０ｂは、また、フラッパバルブ８５，８５ａと連携して使用されてもよい。追加のコスト節約が望ましい場合は、ディスクバルブ１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃ内のスプリング１９０が削除されてもよく、若しくは、フラッパバルブ８５，８５ａが削除されてもよい。
【００５２】
図２６を参照するに、燃料システムの概略は、外部圧力レギュレータ２０８と共に示される。図１Ａ及び２に示す燃料システムの実施例とは対照的に、この実施例の圧力レギュレータ２０８は、スロットル本体１０から物理的に分離し、スロットル本体１０内に組み込まれていない。その代わり、圧力レギュレータ２０８は、燃料戻りライン６内に配置されてもよい。種々のタイプの圧力レギュレータが使用されてもよいが、圧力レギュレータ２０８は、スプリング２１４によりシート２１２に接すように付勢されたボール２１０を含んでよい。従って、燃料戻りライン６の少なくとも一部は、インジェクタ４５に供給される同一の燃料圧で加圧されることになるだろう。示すように、圧力レギュレータ２０８は、インジェクタ４５にポンプ８４ｂから燃料を供給するスロットル本体ハウジング１００内の通路２０９から燃料圧を解放する。この代替例の１つの利点は、スロットル本体１０は小さく作成されることができ、複雑さが低減されることである。その他の利点として、より安価な圧力レギュレータ２０８が使用されてもよく、圧力レギュレータ２０８は、スロットル本体１０に取り付けられるように特別に設計される必要が無い。
【００５３】
図２７を参照するに、エンジン１の最大速度を制限するためのアルゴリズムのフローチャートが示される。一般的に、エンジン１の最大速度は、エンジン１の操作者に対する安全上の制限を提供するために設定されてもよい。例えば、エンジンが、ヘッジトリマーやブラシカッターのような、手持ち型動力ツールの動力源として利用される場合、最大エンジン速度は、安全性の関心によりツールの速度を制限することが望まれうる。更に、最大のエンジン速度は、過剰な速度に起因した動力ツール又はエンジン１への損傷を防止するために望ましい場合がある。従って、最大エンジン速度は、エンジン１及び動力ツールの耐久性を改善することができる。最大エンジン速度を制限するために使用されてもよい１つの方法は、エンジン１への燃料流れを最適な燃料流れ未満に低減することである。しかし、この方法の１つの欠点は、動力ツールが負荷下で使用されるときに最大エンジン速度付近で顕著な動力損失を受けうることである。最大エンジン速度を制限するその他の方法は、点火タイミングを遅らせること若しくは点火サイクルをスキップすることである。しかし、この方法は、制御が困難であり、望ましくない動力損失を生みうる。
【００５４】
図２７に示すように、エンジン１のＲＰＭは、ＥＣＵ４２により求められる（２１６）。ＲＰＭは、エンジン１の単一の回転の速度として求められてもよく、若しくは、図１７−１８に示されるようなエンジン回転数に対する平均ＰＲＭとして算出されてもよい。ＲＰＭは、次いで、最大ＲＰＭより大きいか否かを判断するためにテストされる（２１８）。好ましくは、最大ＲＰＭは、製造業者により固定された所定の制限値である。典型的には、手持ち型動力ツールで使用される２サイクルエンジンに対して、最大ＲＰＭは、９０００ＲＰＭと１２００ＲＰＭの間であってよい。この例では、最大ＲＰＭは、１００００ＲＰＭに設定されてもよい。エンジン１のＲＰＭが最大ＲＰＭよりも小さい場合、図２７におけるアルゴリズムの一部として燃料流れへの変更がなされない。本方法は、次いで、個々のエンジン回転のＲＰＭ又は平均ＲＰＭ値を求めることによって連続的に繰り返される（２１６）。
【００５５】
ＲＰＭが最大ＲＰＭよりも大きい場合、ＲＰＭは、ＲＰＭが上限値よりも大きいか否かを判断するために再びテストされる（２２０）。好ましくは、上限値は、最大ＲＰＭよりも高い、製造業者により固定される所定制限値である。例えば、最大ＲＰＭが１００００ＲＰＭであってよい本例では、上限値は、１１０００ＲＰＭであってよい。後述する如く、上限値は、エンジン速度が上限値以上増加できないことを保証するフェールセーフ機構として設計されてもよい。ＲＰＭが上限値未満である場合、エンジンへの燃料流れが増加される（２２４）。本方法は、次いで、燃料流れを増加した後のＲＰＭの変化を判断することによって連続的に反復されてもよい（２１６）。エンジン１の速度は、エンジン速度範囲に割り当てられた異なるセルからなる燃料マップを用いることによってステップ（２１８）及び（２２０）においてテストされてもよい。結果として、エンジン１への燃料流れは、ＲＰＭが最大ＲＰＭを超えるときにリッチになるだろう。燃料流れの増加は、比較的小さい増加でなされてもよく、若しくは、燃料流れにおける単一のより大きい調整としてなされてもよい。更に、燃料流れの変化は、燃料流れの容積における固定された増分量であってもよく、若しくは、ＲＰＭの値若しくは他の因子に応じて変化されてもよい。好ましくは、燃料流れは、各サイクル中にインジェクタ４５が開く時間の量を増加することによって増加される。
【００５６】
ＲＰＭが上限値より大きい場合は、他の方法が、エンジンの速度を低下させるために使用される（２２２）。例えば、エンジン１への燃料流れは遮断されてもよく、点火が停止されてもよい。エンジン１が上限エンジン速度を超える傾向にある幾つかの理由がある。例えば、燃料流れが増加されたときにエンジン１がリーンで運転している場合、エンジン速度は、燃料流れの変化に応答して増加しうる。最大ＲＰＭと上限値が互いに比較的近接する値に設定される場合、エンジン速度の増加は、ＲＰＭが上限値を飛び越える原因となりうる。その他の例では、エンジン１が最大ＲＰＭ付近でリッチで運転している場合、燃料流れの急な減少は、エンジン１がより早く運転する結果をもたらしうる最適な空燃比にエンジン１の運転が近づく原因となりうる。これは、燃料タンク４が燃料を使い切ったときに発生しうる。更なるその他の例では、エンジン１は、燃焼室内で同時に点火し始めるほど高温になりうる。これは、ときどき、自動点火と称される。最大エンジン速度以上で燃料流れを増加させることに加えてエンジン速度を低下させるその他の調整を提供することによって、エンジン１は、エンジン速度が上限値を横切らないことを保証するフェールセーフ機構を備えてもよい。
【００５７】
図２７に示すアルゴリズムは、幾つかの利点を提供する。特に、エンジン１の最大速度は、燃料流れをカットすることに代えてエンジン１への燃料流れを増加することによって制御されてもよい。これは、エンジン１が最大ＲＰＭで若しくはその付近で動作しているときに動力ツールにより信頼性の高い動力をエンジン１が提供することを可能とする。燃料流れの変化は、また、望ましい場合は、点火タイミングの変化と共に使用されてもよい。或いは、アルゴリズムは、点火タイミングに変化を与えることなく最大ＲＰＭを制御するために使用されてもよい。追加のステップは、上述のようにエンジン速度が上限値より上に増加しないことを保証するために含められてもよい。エンジン１を低下させる第２のモードは、燃料流れ及び／又は点火の停止のような、ＲＰＭが上限値を超えるのを防止するために使用されてもよい。アルゴリズムは、また、最大ＲＰＭを制限するための方法として別に使用されてもよく、若しくは、エンジン性能を最適化するために上述のアルゴリズムの一部として含まれてもよい。
【００５８】
図２８を参照するに、所定のアイドル速度範囲内にエンジンを維持するためのアルゴリズムのフローチャートが示される。アルゴリズムは、典型的には、スロットル位置センサが５％の開より小さいときに起動される（２２６）。スロットル位置センサが５％の開より大きい場合、上述の適応アルゴリズムがエンジン速度を最大化するために使用されてもよい（図１７−１８に示す）。しかし、アイドル速度アルゴリズムと動作速度アルゴリズムの間の遷移は、５％の開位置以外のその他のスロットル位置であってよい。例えば、幾つかのシステムでは、アイドルへの遷移は、１０％の開位置のような、より高いスロットル位置で代わりに生じてもよい。アイドルアルゴリズムは、エンジンへの燃料流れを調整することによって所定範囲内にエンジン速度を維持するように設計される。例えば、所定のアイドル速度範囲は、２７００ｒｐｍの下側の速度境界を有し、３２００ｒｐｍの上側の速度境界を有してよい。燃料流れは幾つかの方法で調整されてよいが、好ましくは、インジェクタ４５が、各サイクル中にインジェクタ４５が開となる時間の量を変化させるためにＥＣＵ４２により調整される。
【００５９】
アイドルアルゴリズムは、先ず、この例では２７００ｒｐｍである下側の速度境界よりもエンジン速度が低いか否かをテストする（２２８）。エンジン速度が２７００ｒｐｍよりも低い場合、燃料流れが低減される（２３０）。例えば、所定の固定された低減が望ましい場合、燃料流れは、５％低減されてもよい。しかし、燃料低減及び増加に対する他の大きさが、ここで説明されるステップにおいて使用されてもよい。アルゴリズムは、次いで、エンジン速度が減少したか否かをテストする（２３２）。エンジン速度の変化は、ここのエンジン回転の速度を比較することによって、若しくは、エンジン速度の集合を平均化し平均前後を比較することによって、このステップ及び他の類似するステップで比較されてもよい。エンジン速度が増加した場合、これは、一般的に、燃料流れの低減前のエンジンへの燃料流れがリッチであったことを意味する（２３２）。この場合、エンジンの速度は、エンジン速度が依然として２７００ｒｐｍより下回っているか否かを判断するために再テストされる（２２８）。
【００６０】
或いは、エンジン速度が減少した場合、これは、一般的に、燃料流れの減少前のエンジンへの燃料流れがリーンであったことを意味する（２３２）。この場合、５％だけ増加される（２３４）。アルゴリズムは、次いで、燃料流れの増加に応じてエンジン速度が増加したか否かをテストしてもよい（２３６）。速度が減少した場合、アルゴリズムは、上述の燃料低減ステップに戻る（２３０）。しかし、エンジン速度が増加した場合、エンジン速度は、エンジン速度が２７００ｒｐｍより大きいか否かを判断するためにテストされる（２３８）。２７００ｒｐｍより小さい場合は、燃料流れが上述の如く再び増加される（２３４）。エンジン速度が２７００ｒｐｍよりも大きい場合は、アルゴリズムは、上側の速度境界をテストするために先に進む（２４０）。
【００６１】
アイドルアルゴリズムは、エンジン速度が下側の速度境界より上であると判断した後、アルゴリズムは、本例では３２００ｒｐｍである上側の速度境界よりエンジン速度が高いか否かをテストする。エンジン速度が３２００ｒｐｍよりも高い場合、燃料流れが増加される（２４２）。アルゴリズムは、次いで、エンジン速度が増加したか否かをテストする（２４４）。エンジン速度が減少した場合、これは、一般的に、燃料流れの増加前のエンジンへの燃料流れがリッチであったことを意味する（２４４）。この場合、エンジンの速度は、エンジン速度が依然として３２００ｒｍｐより上であるか否かを判断するために再テストされる（２４０）。
【００６２】
或いは、エンジン速度が増加した場合、これは、一般的に、燃料流れの増加前のエンジンへの燃料流れがリーンであったことを意味する（２４４）。この場合、燃料流れは、５％だけ低減される（２４６）。アルゴリズムは、燃料流れの低減に応じてエンジン速度が減少したか否かをテストしてもよい（２４８）。速度が増加した場合、アルゴリズムは、上述の燃料増加ステップに戻る（２４２）。しかし、エンジン速度が減少した場合、エンジン速度は、エンジン速度が３２００ｒｐｍよりも低いか否かを判断するためにテストされる（２５０）。３２００ｒｐｍよりも高い場合は、燃料流れが上述の如く再び減少される（２４６）。エンジン速度が３２００ｒｐｍよりも低い場合は、アルゴリズムは、下側の速度境界をテストするために戻る（２２８）。
【００６３】
アイドルアルゴリズムのバリエーションが図２９に示される。図２９に示すアイドルアルゴリズムの各ステップは、図２８に示したアルゴリズムと類似する。しかし、アルゴリズム内のステップの数が、アルゴリズムを簡略化するために図２９で低減されている。アルゴリズムは、典型的には、スロットル位置センサが５％の開より小さいときに使用される（２５２）。アイドルアルゴリズムは、先ず、エンジン速度が下側の速度境界よりも低いか否かをテストする（２５４）。エンジン速度が２７００ｒｐｍよりも低い場合、燃料流れは、５％低減される（２５６）。アルゴリズムは、次いで、エンジン速度が減少したか否かをテストする（２５８）。エンジン速度が増加した場合は、これは、一般的に、燃料流れの低減前のエンジンへの燃料流れがリッチであったことを意味する。この場合、エンジンの速度は、エンジン速度が依然として２７００ｒｐｍより下方であるか否かを判断するために再テストされる（２５４）。エンジン速度が減少した場合、これは、一般的に、燃料流れの減少前のエンジンへの燃料流れがリーンであったことを意味する（２４４）。この場合、燃料流れが５％だけ増加される（２６２）。
【００６４】
アイドルアルゴリズムは、エンジン速度が下側の速度境界より上であると判断した後、エンジン速度が上側の速度境界よりも大きいか否かをテストする（２６０）。エンジン速度が３２００ｒｐｍより高い場合は、燃料流れが増加される（２６２）。アルゴリズムは、次いで、エンジン速度が増加したか否かをテストする（２６４）。エンジン速度が減少した場合、これは、一般的に、燃料流れの増加前のエンジンへの燃料流れがリッチであったことを意味する（２６４）。この場合、燃料流れが５％だけ低減される（２５６）。エンジン速度が増加した場合、これは、一般的に、燃料流れの増加前のエンジンへの燃料流れがリーンであったことを意味する（２６４）。この場合、エンジンの速度は、エンジン速度が２７００ｒｐｍと３２００ｒｐｍの間であるか否かを判断するためにテストされる（２６６）。エンジン速度が所望のアイドル速度範囲内で無い場合は、燃料流れは、５％増加される（２６２）。エンジン速度が所望の速度範囲内である場合は、アルゴリズムは、上側及び下側の境界をテストし続けてよい（２６０，２５４）。
【００６５】
アイドルアルゴリズムは、説明されたＥＣＵ４２及びインジェクタ４５を用いると特に有用である。これは、アイドル速度は、アイドル速度を所定範囲内に維持するためにＥＣＵ４５により自動的に調整されてもよいためである。これは、エンジン性能がエンジン及びスロットル部品の消耗に起因して時間経過により変化しうるので、重要となりうる。更に、温度変化のような他の作動条件は、アイドル速度に影響を与える。従って、アイドルアルゴリズムは、広い範囲の動作条件に亘って略一定のアイドル速度を維持することができる。アイドルアルゴリズムは、また、任意の特定の動作条件で改善された速度安定性を提供する。アイドル速度は、運転速度に比べて実質的に少ない燃料流れを用いるので、アイドル速度は、本来的に不安定なはずである。従って、幾つかの燃料システムは、アイドル時に速度安定性を維持することが困難である。例えば、最適な動作性能を探す燃料システムは、アイドル速度で良好に機能しない場合がある。これは、エンジン速度が所望のアイドル速度範囲の外側に予期せぬ態様でジャンプ若しくは落ちる場合があるためである。これは、ツールを動作するために自動クラッチを用いる手持ち型動力ツールに対して特に問題となる。かかる場合、ツールは、エンジン速度が所定レベルに達するときに自動的に動作を開始する。従って、不安定なアイドル速度は、自動クラッチを不用意に係合して、動力ツールを予期せぬ態様で作動開始させる場合がある。
【００６６】
修正は、望ましい態様で、ここで開示されたアルゴリズムになされてもよい。例えば、アルゴリズムは、ある条件が生じた場合に中断されてもよい。アルゴリズムは、また、他の性能特性をテストする他のアルゴリズムと組み合わせられてもよい。更に、アルゴリズムは、通常の動作条件における予測されるエンジン挙動に関する仮定を含むことによって簡略化されてもよい。例えば、アイドルアルゴリズムは、エンジンがアイドル速度で略４００ｒｐｍのリッチになるように工場で初期調整されているという仮定に基づいてもよい。即ち、アイドル速度は、最も高い可能なアイドル速度（即ち、最適な燃料流れ）を得るように燃料流れを調整し、次いで、アイドルエンジン速度が４００ｒｐｍだけ減少するまで燃料流れを増加することにより燃料流れを増加することによって、工場にて設定されてもよい。
【００６７】
図３０，３１を参照するに、点火モジュール４０は、また、ＥＣＵ４２及び燃料インジェクタ４５を通電するのに加えてバッテリ２６８を充電するために使用されてもよい。図６−８に示すように、点火モジュール４０は、好ましくは、フライホイール２の近傍に搭載された２つの脚１２１ａ，１２１ｂを有する。電力生成コイル組立体１２９は、第１の脚１２１ａに搭載されてもよく、トランス組立体１２３は、第２の脚１２１ｂに搭載されてもよい。図３０に示すように、電力生成コイル組立体１２９は、電力線１３０をバッテリ２６８に接続することによってバッテリ２６８を充電するために使用されてもよい。バッテリ２６８は、また、望ましい場合は、バッテリ２６８からＥＣＵ４２及び燃料インジェクタ４５に電力を供給するために、ＥＣＵ４２に接続されてもよい。図３１に示すように、点火モジュール４０は、また、バッテリ２６８及び他の負荷２７０用の電力を提供するためにエンジンで使用されてもよい。示すように、電力生成コイル組立体１２９からの電力線１３０は、バッテリ２６８及び負荷２７０に接続されてもよい。従って、動作中、電力生成回路組立体１２９は、バッテリ２６８を充電してもよい。負荷２７０は、ＥＣＵ，燃料インジェクタ、ライト、モータ若しくはスタータのような、回路に接続される１つ以上の電気負荷であってよい。例えば、点火モジュール４０は、エンジンシステムにおいて燃料噴射システムが有る状態若しくは無い状態で電気始動の選択肢で使用されてもよい。従って、バッテリ２６８は、エンジンをより容易に始動させるために電気スタータを通電するため、エンジンがオフのときに使用されてもよい。
【００６８】
上述の観点から、本発明の幾つかの目的が達成され、その他の効果的な結果が得られる。種々の変更は、本発明の観点から逸脱することなく上述の構成においてなされうり、上述の説明に含まれ又は添付図面に示された全ての事柄は、模範的なものとして解釈されるべきあり制限的な意味で解釈されるべきでないことを意図する。限定でない単に例によって、当業者は、開示された好ましい部品に対して置換することができる種々の部品を認識するだろう。例えば、チェックバルブは、開示された燃料圧レギュレータの位置で使用されてもよい。図面に示された部品の設計シルエットは、本発明の他の実施例で変化してもよい。示すように、本開示の局面は、関連する性質の他の用途での使用を見出せる。例えば、モータスクータ及びモペットは、上述の発明的原理をうまく取り込むことができるエンジンを有する。これらのバリエーションは、単なる例示である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図１９ａ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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