(57)【要約】【課題】  汎用エンジンの燃料供給システムにおいて、電子的制御手段によらずに低コストで電子的制御手段を用いた場合と同様の性能を発揮させる。【解決手段】  脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ４の下流側に接続され、エンジンの脈圧を導入してダイヤフラム５１ａを往復変位させることで噴射口開閉ロッド５３ａを往復摺動させて燃料噴射口５３ｂを開閉する噴射口開閉手段と、スロットルバルブ３の開閉にリンクする噴射口開度調整レバー５５Ａ基端側のカムヘッド５５ａが当接する噴射口開度制限ロッド５４がスロットルバルブ開度に応じてダイヤフラム５１ａの噴射口開方向の変位幅を変更して燃料噴射口開度を調整する噴射口開度調整手段とを備えたものとして、エンジンの脈動に同期して燃料噴射口５３ａを開閉するとともにスロットルバルブの開度に比例して燃料噴射口５３ｂの開度を調整して燃料噴射を機械的に制御する燃料噴射装置５を配置する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汎用エンジンの燃料供給システムに配置される燃料噴射装置であって、
脈動式ダイヤフラム燃料ポンプの下流に接続され、燃料噴射口が吸気通路内に開口するとともにダイヤフラムで内部を区画されたダイヤフラム室を備えており、エンジンからの脈圧を導入して前記ダイヤフラムを往復変位させることで前記ダイヤフラム中央部から垂直に突設した噴射口開閉ロッドを往復摺動させて該噴射口開閉ロッドの先端側で燃料噴射口を開閉する噴射口開閉手段と、
スロットルバルブの開閉動作にリンクして動作するとともに前記スロットルバルブの開度に応じて前記ダイヤフラムの噴射口開方向の変位幅を変更して前記燃料噴射口の開度を調整する噴射口開度調整手段とを備えており、
前記エンジンの脈動に同期して前記燃料噴射口を開閉するとともに、前記スロットルバルブの開度に比例して前記燃料噴射口の開度を機械的に調整することで、燃料噴射を制御するものとされている、
ことを特徴とする汎用エンジンの燃料噴射装置。
【請求項２】
前記噴射口開度調整手段は、前記スロットルバルブの弁軸に設けられ該スロットルバルブの開閉に伴い動作するレバー部材に所定の接続部材でリンクされており、軸支された基端側にカムヘッドを備えるとともに末端側に前記接続部材が接続した噴射口開度調整レバーと、前記ダイヤフラムの燃料噴射口開方向の変位動作を先端側で当接して制限するとともに基端側がダイヤフラム室外に配設されている噴射口開度制限ロッドとを備えており、該噴射口開度制限ロッドの基端面に前記カムヘッドが当接するとともに前記スロットルバルブの開度に対応して先端の向きを変更する前記カムヘッドで前記噴射口開度制限ロッド先端側の挿入深さを変更して、前記燃料噴射口の開度を調整するものとされている、ことを特徴とする請求項１に記載した汎用エンジンの燃料噴射装置。
【請求項３】
前記ダイヤフラム室に隣接して設けられ前記脈動式ダイヤフラム燃料ポンプからの燃料送出路が接続するとともに、前記噴射口開閉ロッドが挿通されて該噴射口開閉ロッドの先端側で開閉される前記燃料噴射口が設けられた燃料溜り室を備えている、ことを特徴とする請求項１または２に記載した汎用エンジンの燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汎用エンジンの燃料供給システムに配置される燃料噴射装置に関し、殊に、電子的制御手段を用いずに機械的に燃料噴射を制御する汎用エンジンの燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的小型で安価な汎用エンジンにおいて採用される燃料供給システムは、吸気通路のベンチュリ部分に生じる陰圧に応じて燃料を霧状にして吸い出すものとした単純で受動的な燃料の供給制御方式が殆どであった。しかし、加速応答性の高さ、出力の高さ、搭載性の自由度、傾斜対応性、旋回対応性、排出ガス規制対応性等の観点から、汎用エンジンにおいても電子的手段を用いて能動的に燃料噴射の制御を行う燃料供給システムが採用されるようになった。
【０００３】
また、特開平９−２６４１６８号公報には、気化器の大気圧導入路に設けた電磁弁を、排気管の酸素濃度をモニタする電子的制御装置で開閉制御するものとし、定燃料室に導入する空気量を適量に制御する空燃比制御装置を配置して、排ガス浄化性能を高めた燃料供給システムも提案されている。
【０００４】
しかしながら、これらの燃料供給システムにおいては、高価な電子的制御装置を必要とするとともに少なくともバッテリを搭載することが前提となるため、その採用が比較的高級な機種に限定されているのが現状である。即ち、汎用エンジンは通常低価格であってバッテリを搭載していないものが大半を占めていることから、バッテリを必要とする電子的制御手段を用いた高価格な燃料供給システムは採用が困難であった。
【特許文献１】特開平９−２６４１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、汎用エンジンの燃料供給システムにおいて、簡易な構成で電子的制御手段によらない、即ち機械的手段を用いて、コストを高騰させずに電子的制御手段を用いた場合と同様の性能を発揮できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明は、汎用エンジンの燃料供給システムに配置される燃料噴射装置について、脈動式ダイヤフラム燃料ポンプの下流側に接続され、燃料噴射口が吸気通路内に開口するとともにダイヤフラムで内部を区画されたダイヤフラム室を備えて、エンジンからの脈圧を導入してダイヤフラムを往復変位させることでダイヤフラム中央部から垂直に突設した噴射口開閉ロッドを往復摺動させその先端側で燃料噴射口を開閉する噴射口開閉手段と、スロットルバルブの開閉動作にリンクして動作するとともにスロットルバルブの開度に応じてダイヤフラムの噴射口開方向の変位幅を変更して燃料噴射口の開度を調整する噴射口開度調整手段とを備えたものとして、エンジンの脈動に同期して燃料噴射口を開閉するとともに、スロットルバルブの開度に比例して燃料噴射口の開度を機械的に調整することで、燃料噴射量を制御するものとした。
【０００７】
このような簡易な構成により、電子的制御装置およびバッテリによる電力供給を必要とすることなく、エンジンからの脈動とストッロルの開閉動作を利用することで、コストの低廉な簡易な構成としながら機械的に燃料噴射を制御できるようになる。即ち、エンジン回転数に応じて燃料噴射口の開閉頻度（タイミング）が自動的に調整され、スロットルバルブの開度に応じて燃料噴射口の開度も自動的且つ機械的に調整されて燃料噴射が制御されることになるため、電子制御による燃料供給システムと同様の性能を発揮することができる。
【０００８】
また、この噴射口開度調整手段は、スロットルバルブの弁軸に設けられその開閉に伴い動作するレバーアームに所定の接続部材でリンクされ、軸支された基端側にカムヘッドを備えるとともに末端側にこの接続部材が接続した噴射口開度調整レバーと、ダイヤフラムの燃料噴射口開方向の変位動作を先端側で当接して制限するとともに基端側がダイヤフラム室内に配設されている噴射口開度制限ロッドとを備えており、噴射口開度制限ロッドの基端面にこの噴射口開度調整レバーのカムヘッドが当接するとともにスロットルバルブの開度に対応して先端の向きを変更するカムヘッドで噴射口開度制限ロッド先端側の挿入深さを変更して、燃料噴射口の開度を調整するものとすれば、簡易な構成で確実に燃料噴射制御を実施することができる。
【０００９】
さらに、上述した燃料噴射装置は、ダイヤフラム室に隣接して設けられ脈動式ダイヤフラム燃料ポンプからの燃料送出路が接続する燃料溜り室を備えており、この燃料溜り室は噴射口開閉ロッドが貫通しているとともにその先端側が当接して開閉される燃料噴射口が穿設されているものとすれば、噴射口開閉ロッドおよびこれを往復動作させるダイヤフラムの変位動作への影響を最小としながら、脈動式ダイヤフラム燃料ポンプからの送出圧力を燃料噴射にダイレクトに反映させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
エンジンの脈動に同期して燃料噴射口を開閉するとともにその開度をスロットルバルブの開度に連動させることで調整して燃料噴射を的確に制御するものとした本発明によると、バッテリや電子的制御手段を備える必要が無く、電子的制御手段を用いた場合と同様の性能が発揮できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図１は本実施の形態の汎用エンジンの燃料供給システム１の縦断面図を示しており、図示しない燃料タンクから延設された燃料送出管８ａが接続した脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ４と、その下流において本体５Ａが吸気通路２に隣接して配置され噴射筒体５Ｂを吸気通路２内に挿設した燃料噴射装置５とを備えている。
【００１２】
脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ４は、図示しないエンジンのクランク室などに配管９ａ，９ｂで接続されてエンジンに発生した脈圧変動を導入する脈圧室４１と、これとダイヤフラム４１ａで区画されたポンプ室４２とを備え、吸込弁を配置した弁孔を有する隔壁で隔てられた吸込み室４３と、吐出弁を配置した弁孔を有する隔壁で隔てられた吐出室４４とを備えており、燃料送出用ポンプとして用いられる比較的コストの低廉な一般的な燃料ポンプである。そして、この脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ４の下流側に、燃料送出管８ｂで接続されて燃料噴射装置５が配置されている。
【００１３】
燃料噴射装置５は、円盤状の本体５Ａ内部において、底壁側に図示しないエンジンの脈圧変動を導入する配管９ｃが接続する脈圧室５１と、頂壁側にダイヤフラム５１ａで脈圧室５１と区画された空気室５２とを備えており、これらでダイヤフラム室を形成している。ダイヤフラム５１ａは中央部を上下から挟んで設けられたリテーナ５１ｃと脈圧室５１側に配設されたバネ５１ｂでダイヤフラム５１ａに張りと弾力をもたせるようになっており、且つリテーナ５１ｃ中心部から垂直に空気室５２の頂壁を貫通して噴射口開閉ロッド５３ａが延設され内外の気密を維持しながら先端側を空気室５２外部に突出しており、これらで噴射口開閉手段を構成している。
【００１４】
尚、図示は省略するが空気室５２に大気側と連通する大気孔を設けることで、往復変位するダイヤフラム５１ａの往復変位動作を内部の空気が阻害しないものとすることができる。また、噴射口開閉ロッド５３ａの空気室５２の頂壁を貫通する部分にベローズ状のシール部材を設けて噴射口開閉ロッド５３ａの摺動に合わせて伸縮しながら内外の気密を保持するものとすれば、燃料が空気室５２内に漏出するトラブルを回避することができる。
【００１５】
噴射口開閉ロッド５３ａが空気室５２の頂壁を貫通する部分の外側には、噴射筒体５Ｂが設けられており、その内部空間は円柱状の燃料溜り室５３を形成しており、脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ４からの燃料送出管８ｂが接続しているとともに、先端側に燃料噴射口５３ｂが穿設されて吸気通路２内に開口しており、この燃料噴射口５３ｂよりも径の大きな噴射口開閉ロッド５３ａが往復摺動することにより先端側でこれを開閉する。
【００１６】
本体５Ａ底壁中央部には、基端側に円盤状の頭部５４ａを備えたピン形状の噴射口開度制限ロッド５４が外側から挿通されており、ダイヤフラム５１ａが脈圧室５１を縮小する方向に変位したとき、リテーナ５１ｃ底面にその先端側が当接して変位幅を制限するようになっている。この噴射口開度制限ロッド５４はバネ５４ｂで抜脱方向に付勢されているとともに、その基端側に本体５Ａ底面から延設された支持部材５５ｃ先端側でカムヘッド５５ａ中心が軸支されており、その先端側が頭部５４ａの基端面に当接して噴射口開度制限ロッド５４の抜脱方向の動きを規制するように配設されており、カムヘッド５５ａ先端の向きにより噴射口開度制限ロッド５４の脈圧室５１内への挿入深さが変更される。
【００１７】
そして、カムヘッド５５ａの後端側からレバーアーム５５ｂが延設されて噴射口開度調整レバー５５Ａとなっている。そして、その末端側が吸気通路２のスロットルバルブ３の弁軸末端に設けられたレバーアーム３ａ末端側と棒状の連結部材６０でリンクされており、スロットルバルブ３の開閉に伴うレバーアーム３ａの動作により噴射口開度調整レバー５５Ａが動作するようになっている。即ち、スロットルバルブ３の開度を大にするほど噴射口開度制限ロッド５４の脈圧室５１内への挿入深さが浅くなるようになっており、これによりダイヤフラム５１ａにおける噴射口開閉ロッド５３ａの噴射口５３ｂ開方向の変位幅を大きくするものとされるものであり、これらで噴射口開度調整手段を構成している。
【００１８】
次に、本実施の形態の動作について、図２および図３を用いて説明する。
【００１９】
図２は、スロットルバルブ３が閉状態に近くエンジンが低回転で駆動している場合を示している。このとき、スロットルバルブ３の弁軸に付設したレバーアーム３ａは図中下向きであり、これにリンクした噴射口開度調整レバー５５Ａも下向きとなっており、そのカムヘッド５５ａ先端が頭部５４ａ基端面に当接する噴射口開度制限ロッド５４の脈圧室５１ａ内での挿入深さを深い状態としており、噴射口開度制限ロッド５４の先端側が、ダイヤフラム５１ａの燃料噴射口５３ｂ開方向の動きを、リテーナ５１ｃ底面に当接することでその変位幅を小さく制限するものとしている。
【００２０】
即ち、配管９ｃで脈圧室５１に脈圧変動を導入することで、エンジンに発生した脈動に同期してダイヤフラム５１ａが往復変位し、噴射口開閉ロッド５３ａを上下に摺動させて燃料噴射口５３ｂを開閉するものとして、燃料溜り室５３内の燃料が間欠的に吸気通路２内に噴射されるものであるが、ダイヤフラム５１ａ開方向の変位幅が小さく制限されることで燃料噴射量が小さい状態となっている。
【００２１】
一方、図３は、図２の状態からスロットルバルブ３が開いてエンジンが中速から高速で運転している状態を示している。このとき、スロットルバルブ３の開方向の動作に伴いレバーアーム３ａは末端側を持ち上げられており、これにリンクした噴射口開度調整レバー５５Ａ末端側も持ち上げられているため、その基端側のカムヘッド５５ａ先端が頭部５４ａに当接する噴射口開度制限ロッド５４を、脈圧室５１ａ内での挿入深さを浅い状態としており、ダイヤフラム５１ａの噴射口５３ｂ開方向の変位幅を図２よりも大きい状態としている。これにより、エンジンの回転数上昇に伴って燃料噴射口５３ｂの開閉頻度が増すことに加え、開放時の燃料噴射口５３ｂの開度は大きいものとなるため、図２の場合よりも燃料噴射量が大幅に増加している。
【００２２】
このように、燃料供給システムに燃料噴射装置５を配設したことで、電子的制御手段によることなく、また、電流供給を必要とせずに、比較的簡易な構成でコストを低廉なものとしながら、スロットルバルブ３の開度に比例した燃料噴射量を機械的に実現することができる。また、この燃料噴射口５３ｂの開閉はエンジンに生じた脈動に同期しているため、開閉頻度もエンジンの回転に比例するものとなり、エンジンの回転数に応じた燃料供給量を確保できるものとる。
【００２３】
従って、本実施の形態により、エンジンの要求流量に見合った燃料供給量に自動的且つ機械的に調整されるものとなり、加速応答性の高さ、出力の高さ、搭載性の自由度、傾斜対応性、旋回対応性、排出ガス規制対応性など、電子的制御手段を用いた場合と同様の性能を汎用エンジンにおいても実現することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態を示す縦断面図。
【図２】図１の燃料噴射装置の動作を示すための縦断面図。
【図３】図１の燃料噴射装置の動作を示すための縦断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１  燃料供給システム、  ２  吸気通路、  ３  スロットルバルブ、  ３ａ，５５ｂ  レバーアーム、  ４  脈動式ダイヤフラム燃料ポンプ、  ５  燃料噴射装置、  ５Ａ  本体、  ５Ｂ  噴射筒体、  ８ａ，８ｂ  燃料送出管、  ９ａ，９ｂ，９ｃ  配管、  ５１  脈圧室、  ５１ａ  ダイヤフラム、  ５１ｂ，５４ｂ  バネ、  ５１ｃ  リテーナ、  ５２  空気室、  ５３  燃料溜り室、  ５３ａ  噴射弁開閉ロッド、  ５３ｂ  燃料噴射口、  ５４  噴射口開度制限ロッド、  ５４ａ  頭部、  ５５ａ  カムヘッド、  ５５Ａ  噴射口開度調整レバー、  ５５ｃ  支持部材、  ６０  連結部材
【図１】
2006257890.tif 000003
【図２】
2006257890.tif 000004
【図３】
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