(57)【要約】【課題】汎用エンジンの運転停止時にスロットルバルブを開弁して次回の始動性を向上させると共に、気化器に燃料カット弁を設けることなくディーゼリングやランオンの発生を防止し、よって気化器の構成を簡素化するようにした汎用エンジンのスロットル装置を提供する。【解決手段】キャブレタのメイン燃料通路およびスロー燃料通路を、吸気路のスロットルバルブより上流側に連通すると共に、エンジン停止スイッチを介して汎用エンジンの停止指示が入力されたとき（Ｓ１０）、スロットルバルブが全閉開度となるように電動モータを駆動してエンジンの運転を停止させつつ（Ｓ１２）、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥref以下まで低下したとき（Ｓ１４）、スロットルバルブが全開開度となるように電動モータを駆動する（Ｓ１６）。【選択図】図５
2005076522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汎用エンジンの吸気路に配置されたスロットルバルブと、前記スロットルバルブに接続されたアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動を制御することによって前記スロットルバルブを開閉して吸入空気量を調量するアクチュエータ制御手段とを備えた汎用エンジンのスロットル装置において、前記汎用エンジンの停止指示を入力する停止指示入力手段と、前記汎用エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記吸気路に連通されて燃料を噴射する気化器とを備え、前記気化器の燃料通路を前記吸気路のスロットルバルブより上流側に連通すると共に、前記アクチュエータ制御手段は、前記停止指示入力手段を介して前記汎用エンジンの停止指示が入力されたとき、前記スロットルバルブが全閉開度となるように前記アクチュエータを駆動して前記汎用エンジンの運転を停止させつつ、前記検出されたエンジン回転数が所定回転数以下まで低下したとき、前記スロットルバルブが全開開度となるように前記アクチュエータを駆動するように構成したことを特徴とする汎用エンジンのスロットル装置。
【請求項２】
前記アクチュエータの動作電源が、前記汎用エンジンの回転によって発電される電源であることを特徴とする請求項１記載の汎用エンジンのスロットル装置。
【請求項３】
前記所定回転数を、前記スロットルバルブが開弁されても前記汎用エンジンの運転が回復しない値に設定したことを特徴とする請求項１または２記載の汎用エンジンのスロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、汎用エンジンのスロットル装置に関し、より詳しくは、スロットルバルブをアクチュエータで開閉するようにした汎用エンジンのスロットル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電機や農業機械など、様々な用途で駆動源として使用される汎用エンジン（火花点火式の内燃機関）にあっては、従来、ウエイトとスプリングからなる機械式ガバナでスロットルバルブの開度を調整し、エンジン回転数を制御していた。
【０００３】
また、近時、この種の汎用エンジンにあっても、スロットルバルブをステッピングモータなどのアクチュエータで開閉する電子制御式のスロットル装置（電子ガバナ）を用い、エンジン回転数を精度良く制御することが提案されている。
【０００４】
ところで、汎用エンジンの運転の停止は、通常、点火カットによって行われる。このとき、汎用エンジンのスロットル開度は、機械式ガバナの構造上、あるいは次回のエンジン始動性の向上のため、全開あるいは半開に保たれる。
【０００５】
しかしながら、汎用エンジンの多くは燃料供給装置として気化器（キャブレタ）を使用しているため、運転停止時にスロットルバルブを開弁していると、燃料の供給がただちに停止されず、ディーゼリングやランオンを引き起こすおそれがあった。
【０００６】
このため、従来、気化器の燃料通路の途中に燃料カット弁（ソレノイドバルブ）を配置し、点火カットと同時に燃料カット弁を閉弁して燃料の供給を遮断するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１２０４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように気化器の燃料通路の途中に燃料カット弁を配置すると、気化器の構成が複雑となり、気化器の大型化やコストアップを招くという不具合があった。
【０００８】
従って、この発明の目的は上記した不都合を解消することにあり、汎用エンジンの停止時にスロットルバルブを開弁して次回の始動性を向上させると共に、気化器に燃料カット弁を設けることなくディーゼリングやランオンの発生を防止し、よって気化器の構成を簡素化するようにした汎用エンジンのスロットル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、汎用エンジンの吸気路に配置されたスロットルバルブと、前記スロットルバルブに接続されたアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動を制御することによって前記スロットルバルブを開閉して吸入空気量を調量するアクチュエータ制御手段とを備えた汎用エンジンのスロットル装置において、前記汎用エンジンの停止指示を入力する停止指示入力手段と、前記汎用エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記吸気路に連通されて燃料を噴射する気化器とを備え、前記気化器の燃料通路を前記吸気路のスロットルバルブより上流側に連通すると共に、前記アクチュエータ制御手段は、前記停止指示入力手段を介して前記汎用エンジンの停止指示が入力されたとき、前記スロットルバルブが全閉開度となるように前記アクチュエータを駆動して前記汎用エンジンの運転を停止させつつ、前記検出されたエンジン回転数が所定回転数以下まで低下したとき、前記スロットルバルブが全開開度となるように前記アクチュエータを駆動するように構成した。
【００１０】
また、請求項２にあっては、前記アクチュエータの動作電源が、前記汎用エンジンの回転によって発電される電源であるように構成した。
【００１１】
また、請求項３にあっては、前記所定回転数を、前記スロットルバルブが開弁されても前記汎用エンジンの運転が回復しない値に設定するように構成した。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１にあっては、汎用エンジンの吸気路に配置されたスロットルバルブと、前記スロットルバルブに接続されたアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動を制御することによって前記スロットルバルブを開閉して吸入空気量を調量するアクチュエータ制御手段とを備えた汎用エンジンのスロットル装置において、前記汎用エンジンの停止指示を入力する停止指示入力手段と、前記汎用エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記吸気路に連通されて燃料を噴射する気化器とを備え、前記気化器の燃料通路を前記吸気路のスロットルバルブより上流側に連通すると共に、前記アクチュエータ制御手段は、前記停止指示入力手段を介して前記汎用エンジンの停止指示が入力されたとき、前記スロットルバルブが全閉開度となるように前記アクチュエータを駆動して前記汎用エンジンの運転を停止させつつ、前記検出されたエンジン回転数が所定回転数以下まで低下したとき、前記スロットルバルブが全開開度となるように前記アクチュエータを駆動するように構成したので、運転停止時にスロットルバルブを開弁して次回の始動性を向上させることができる。また、気化器に燃料カット弁を設けることなくディーゼリングやランオンの発生を防止することができ、よって気化器の構成を簡素化することができる。
【００１３】
具体的には、気化器の燃料通路をスロットルバルブより上流側に連通し、スロットルバルブを閉弁することによって燃料の供給を遮断してするようにしたので、気化器に燃料カット弁を設けることなくディーゼリングやランオンの発生を防止することができ、よって気化器の構成を簡素化することができる。また、エンジン回転数が所定回転数以下まで十分に低下したとき、スロットルバルブを開弁するようにしたので、次回の始動性を向上させることができる。
【００１４】
また、請求項２にあっては、前記アクチュエータの動作電源が、前記汎用エンジンの回転によって発電される電力であるように構成したので、ディーゼリングなどを防止するための閉弁動作から次回の始動性を向上させるための開弁動作までの一連の動作を、アクチュエータに動作電源が供給されている間に完了することができ、よってバッテリを備えない汎用エンジンであっても、請求項１で述べた効果と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
また、請求項３にあっては、前記所定回転数を、前記スロットルバルブが開弁されても前記汎用エンジンの運転が回復しない値に設定するように構成したので、請求項１および２で述べた効果に加え、汎用エンジンの運転を確実に停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に即してこの発明に係る汎用エンジンのスロットル装置を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、この発明の第１実施例に係る汎用エンジンのスロットル装置を全体的に示す概略図である。
【００１８】
図１において、符号１０は、汎用エンジン（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０は１個の気筒（シリンダ）１２を備え、その内部にピストン１４が往復動自在に収容される。ピストン１４の頭部と気筒壁面の間には燃焼室１６が形成されると共に、気筒壁面には吸気バルブ１８と排気バルブ２０が配置され、燃焼室１６と吸気路２２あるいは排気路２４の間を開閉する。尚、エンジン１０は、具体的には水冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の内燃機関であり、１９６ｃｃの排気量を備える。
【００１９】
ピストン１４はクランクシャフト２８に連結され、クランクシャフト２８はギヤを介してカムシャフト３０と連結される。また、クランクシャフト２８にはフライホイール３２が取り付けられると共に、フライホイール３２の先端側にはエンジン１０を手動で始動するためのリコイルスタータ３４が取り付けられる。フライホイール３２の内側には発電コイル（オルタネータ）３６が配置され、交流電流を発電する。発電コイル３６で発電された交流電流は、図示しない処理回路を介して直流電流に変換された後、後述するＥＣＵや電動モータ、図示しない点火回路などに動作電源として供給される。尚、エンジン１０は、バッテリを備えない、バッテリレスタイプの汎用エンジンである。
【００２０】
また、吸気路２２の上流にはキャブレタ（気化器）４０が配置される。キャブレタ４０にはスロットルバルブ４２が収容され、スロットルバルブ４２は後述するスロットルシャフトと減速ギヤ機構を介して電動モータ４４（アクチュエータ。具体的には、ステッピングモータあるいはＤＣモータなど）に接続される。キャブレタ４０は、図示しない燃料タンクに接続され、スロットルバルブ４２の開度に応じて吸入された空気にガソリン燃料を噴射して混合気を生成する。生成された混合気は、スロットルバルブ４２、吸気路２２および吸気バルブ１８を通って気筒１２の燃焼室１６に吸入される。
【００２１】
電動モータ４４の付近にはスロットル開度センサ４６が配置され、スロットルバルブ４２の開度θＴＨ（以下「スロットル開度」という）に応じた信号を出力する。また、フライホイール３２の付近には電磁ピックアップからなるクランク角センサ４８が配置され、所定クランク角度ごとにパルス信号を出力する。
【００２２】
エンジン１０の付近には、ＥＣＵ（電子制御ユニット）５０が配置される。ＥＣＵ５０はマイクロコンピュータからなり、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびカウンタなどを備える。また、エンジン１０の適宜位置にはエンジン停止スイッチ５２が配置される。エンジン停止スイッチ５２は、操作者からのエンジン停止指示が入力されたとき（操作されたとき）オン信号を出力する。
【００２３】
前記したスロットル開度センサ４６、クランク角センサ４８およびエンジン停止スイッチ５２の出力は、ＥＣＵ５０に入力される。ＥＣＵ５０は、クランク角センサ４８の出力パルスをカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出（算出）する。
【００２４】
ＥＣＵ５０は、検出されたエンジン回転数ＮＥおよびスロットル開度θＴＨに基づいてエンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＤに一致するように電動モータ４４の通電指令値を算出すると共に、算出した通電指令値を電動モータ４４に出力して電動モータ４４の駆動を制御する。また、ＥＣＵ５０は、エンジン停止スイッチ５２を介してエンジン停止指示が入力されたとき、電動モータ４４を駆動してスロットル開度θＴＨを調整すると共に、点火カットを行ってエンジン１０の運転を停止させる。
【００２５】
このように、この実施例にあっては、エンジン１０の吸気路２２に配置されたスロットルバルブ４２と、前記スロットルバルブ４２に接続された電動モータ４４と、前記電動モータ４４の駆動を制御することによって前記スロットルバルブ４２を開閉して吸入空気量を調量するＥＣＵ５０とを備えた電子制御式のスロットル装置（電子ガバナ）によってエンジン回転数ＮＥを制御する。
【００２６】
図２は、キャブレタ４０の平面図である。また、図３は、図２のIII−III線断面図である。
【００２７】
図３に示すように、キャブレタ４０にはスロットルバルブ４２が配置される。スロットルバルブ４２は、スロットルシャフト５４によって支持される。スロットルシャフト５４は、減速ギヤ機構５８を介して電動モータ４４の出力軸４４Ｓに接続される。電動モータ４４、減速ギヤ機構５８およびスロットルシャフト５４の一部は、スロットルボディ４０に一体的に取り付けられたユニットケース６０の内部に収容される。
【００２８】
図４は、図３のIV−IV線断面図である。
【００２９】
図４に示すように、キャブレタ４０の内部において、吸気路２２のスロットルバルブ４２より上流側には、メイン燃料通路６４とスロー燃料通路６６が連通される。メイン燃料通路６４とスロー燃料通路６６は、図示しないフロートチャンバーなどを介して燃料タンクに接続される。また、メイン燃料通路６４の付近にはベンチュリ６８が形成されると共に、ベンチュリ６８より上流側には、チョークバルブ７０が配置される。
【００３０】
ここで、キャブレタ４０の燃料噴射動作について簡単に説明すると、スロットルバルブ４２が高開度であるときは、ベンチュリ６８を通過する吸入空気の負圧によってメイン燃料通路６４から燃料が噴射されて混合気が生成される。一方、スロットルバルブ４２が低開度であるときは、主にピストン１４（図４で図示せず）の下降によって生じる負圧によってスロー燃料通路６６から燃料が噴射される。また、冷間始動時は、チョークバルブ７０を閉弁して吸入空気量を減少させることにより、空燃比をリッチ化する。
【００３１】
尚、汎用エンジンの多くは、高回転領域において一定の速度（例えば２５００ｒｐｍ程度）で使用されることから、アイドル回転付近の低速回転（例えば１０００ｒｐｍ以下）は必要とされない。そこで、この実施例にあっては、キャブレタ４０の構成を簡素化するため、アイドルポート（スロットルバルブ４２より下流側に連通される燃料通路）を意図的に設けないようにした。従って、この実施例に係るエンジン１０にあっては、スロットルバルブ４２が全閉開度になると、燃料の供給が遮断され、運転が停止される。
【００３２】
次いで、図５を参照してこの実施例に係る汎用エンジンのスロットル装置の動作、より具体的には、エンジン１０を停止させるときのスロットル開度制御について説明する。図５は、その動作を示すフローチャートである。図示のプログラムは、所定の周期（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに実行される。
【００３３】
以下説明すると、先ず、Ｓ１０において、エンジン停止スイッチ５２がオン信号を出力しているか否か、即ち、操作者によってエンジン１０の停止が指示されているか否か判断する。Ｓ１０で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、Ｓ１０で肯定されるときは次いでＳ１２に進み、スロットルバルブ４２が全閉開度となるように電動モータ４４を駆動すると共に、点火カットを行い、エンジン１０の運転を停止させる。
【００３４】
ここで、キャブレタ４０がスロットルバルブ４２より下流側に配置された燃料通路を備えないことから、スロットルバルブ４２を全閉することによって燃料の供給が遮断されるのは前述したとおりである。従って、Ｓ１２においてスロットルバルブ４２が全閉開度となるように電動モータ４４を駆動することで、点火カット後にディーゼリングやランオンが発生するのを防止することができる。
【００３５】
次いでＳ１４に進み、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥref以下まで低下したか否か判断する。尚、所定回転数ＮＥrefは、エンジン回転数ＮＥがそれ以下の回転数に低下した後にスロットルバルブ４２を開弁しても、エンジン１０の運転が回復しない値（例えば８００ｒｐｍ）に設定される。
【００３６】
Ｓ１４で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、Ｓ１４で肯定されるときは次いでＳ１６に進み、スロットルバルブ４２が全開開度となるように電動モータ４４を駆動する。ここで、スロットルバルブ４２を開弁するのは、エンジン１０の次回の始動性を向上させるためである。
【００３７】
また、エンジン１０はバッテリを備えず、電動モータ４４はエンジン１０の回転（フライホイール３２の回転）によって発電される電力を動作電源としていることから、エンジン１０が完全に停止してしまうと、スロットルバルブ４２を開弁することができなくなってしまう。そこで、上記したように、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥref以下まで低下したとき、即ち、エンジン１０が完全に停止する前（発電が終了する前）に、スロットルバルブ４２を開弁するようにした。これにより、バッテリを備えない汎用エンジンであっても、ディーゼリングなどを防止するための閉弁動作から次回の始動性を向上させるための開弁動作までの一連の動作を確実に行うことができる。尚、エンジン回転数ＮＥが上記した所定回転数ＮＥref以下まで低下していることから、スロットルバルブ４２を開弁してもエンジン１０の運転は回復せず、停止するに至る。
【００３８】
このように、この実施例に係る汎用エンジンのスロットル装置にあっては、キャブレタ４０のメイン燃料通路６４およびスロー燃料通路６６を、吸気路２２のスロットルバルブ４２より上流側に連通すると共に、エンジン停止スイッチ５２を介してエンジン１０の停止指示が入力されたとき、スロットルバルブ４２が全閉開度となるように電動モータ４４を駆動してエンジン１０の運転を停止させつつ、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥref以下まで低下したとき、スロットルバルブ４２が全開開度となるように電動モータ４４を駆動するように構成したので、キャブレタ４０に従来必要であった燃料カット弁を設けることなくディーゼリングやランオンの発生を防止することができ、よってキャブレタ４０の構成を簡素化することができる。また、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥref以下まで十分に低下したとき、スロットルバルブ４２を開弁するようにしたので、次回の始動性を向上させることができる。
【００３９】
また、電動モータ４４の動作電源が、エンジン１０の回転によって発電される電源であるようにしたので、ディーゼリングなどを防止するための閉弁動作から次回の始動性を向上させるための開弁動作までの一連の動作を、電動モータ４４に動作電源が供給されている間（即ち、発電が継続されている間）に完了することができる。従って、この実施例のエンジン１０のようにバッテリを備えていない汎用エンジンであっても、上記した効果を得ることができる。
【００４０】
また、所定回転数ＮＥrefを、スロットルバルブ４２が開弁されてもエンジン１０の運転が回復しない値に設定するようにしたので、エンジン１０の運転を確実に停止させることができる。
【００４１】
以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、汎用エンジン（１０）の吸気路（２２）に配置されたスロットルバルブ（４２）と、前記スロットルバルブ（４２）に接続されたアクチュエータ（電動モータ４４）と、前記アクチュエータ（４４）の駆動を制御することによって前記スロットルバルブ（４２）を開閉して吸入空気量を調量するアクチュエータ制御手段（ＥＣＵ５０）とを備えた汎用エンジンのスロットル装置において、前記汎用エンジン（１０）の停止指示を入力する停止指示入力手段（エンジン停止スイッチ５２）と、前記汎用エンジン（１０）の回転数（ＮＥ）を検出するエンジン回転数検出手段（クランク角センサ４８）と、前記吸気路（２２）に連通されて燃料を噴射する気化器（キャブレタ４０）とを備え、前記気化器（４０）の燃料通路（メイン燃料通路６４、スロー燃料通路６６）を前記吸気路（２２）のスロットルバルブ（４２）より上流側に連通すると共に、前記アクチュエータ制御手段（５０）は、前記停止指示入力手段（５２）を介して前記汎用エンジン（１０）の停止指示が入力されたとき（図５フローチャートのＳ１０）、前記スロットルバルブ（４２）が全閉開度となるように前記アクチュエータ（４４）を駆動して前記汎用エンジン（１０）の運転を停止させつつ（図５フローチャートのＳ１２）、前記検出されたエンジン回転数（ＮＥ）が所定回転数（ＮＥref）以下まで低下したとき（図５フローチャートのＳ１４）、前記スロットルバルブ（４２）が全開開度となるように前記アクチュエータ（４４）を駆動する（図５フローチャートのＳ１６）ように構成した。
【００４２】
また、前記アクチュエータ（４４）の動作電源が、前記汎用エンジン（１０）の回転によって発電される電源であるように構成した。
【００４３】
また、前記所定回転数（ＮＥref）を、前記スロットルバルブ（４２）が開弁されても前記汎用エンジン（１０）の運転が回復しない値に設定するように構成した。
【００４４】
尚、上記において、スロットルバルブ４２を開閉するアクチュエータとして電動モータ４４を例示したが、ロータリソレノイドなど、他のアクチュエータを用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、この発明の第１実施例に係る汎用エンジンのスロットル装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示すキャブレタの平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図１装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１０    汎用エンジン
２２    吸気路
４０    キャブレタ（気化器）
４２    スロットルバルブ
４４    電動モータ（アクチュエータ）
４８    クランク角センサ（エンジン回転数検出手段）
５０    ＥＣＵ（アクチュエータ制御手段）
５２    エンジン停止スイッチ（停止指示入力手段）
６４    メイン燃料通路（燃料通路）
６６    スロー燃料通路（燃料通路）
【図１】
2005076522.tif 000003
【図２】
2005076522.tif 000004
【図３】
2005076522.tif 000005
【図４】
2005076522.tif 000006
【図５】
2005076522.tif 000007