(57)【要約】【課題】  エンジン温度に応じた適切なタイミングでチョーク弁を自動的に開閉させ、広い温度範囲で良好な始動性を得ることのできるエンジンのチョーク機構を提供する。【解決手段】  吸気路３から負圧通路２０を介して負圧室１４に伝達される負圧によってチョーク弁５を閉弁位置から開弁位置まで動作させるダイヤフラムアクチュエータ１０を備えたチョーク機構において、第１の負圧通路２６と、第１の負圧通路２６より通路の有効断面積が小さく設定され第１の負圧通路２６と並列な第２の負圧通路２７と、第１の負圧通路２６と第２の負圧通路２７とを選択的に開放するよう構成され、検温部３０で検出したエンジン温度が高温時に第１の負圧通路２６を開放し、低温時に第２の負圧通路２７を開放する負圧通路切換バルブ２８とを備えた負圧伝達量制御部２５を負圧通路２０の中途に介装する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気路から負圧通路を介して負圧室に伝達される負圧によってチョーク弁を閉弁位置から開弁位置まで動作させるダイヤフラムアクチュエータを備えたエンジンのチョーク機構において、
エンジン温度を検出する検温手段と、
上記負圧通路に介装され、上記エンジン温度が低温時に上記負圧室に伝達される負圧の伝達量を高温時よりも減少させる負圧伝達量制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンのチョーク機構。
【請求項２】
上記負圧伝達量制御手段は、上記負圧通路に介装された第１の負圧通路と、
上記負圧通路に上記第１の負圧通路と並列に配設され、上記第１の負圧通路よりも通路の有効断面積が小さく設定された第２の負圧通路と、
上記第１の負圧通路と上記第２の負圧通路とを選択的に開放するよう構成され、上記エンジン温度が高温時に上記第１の負圧通路を開放し、上記エンジン温度が低温時に上記第２の負圧通路を開放する通路切換手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のエンジンのチョーク機構。
【請求項３】
上記第１の負圧通路の中途に上記吸気路側から上記負圧室側への気体の流通を禁止する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項２記載のエンジンのチョーク機構。
【請求項４】
上記第１の負圧通路の中途に、上記逆止弁と並列に絞り孔を設けたことを特徴とする請求項３記載のエンジンのチョーク機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気路の負圧によってチョーク弁を開閉動作するダイヤフラムアクチュエータを備えたエンジンのチョーク機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発電機や作業機、オフロード車両（ゴルフカーやユーティリティビークル）等の原動機として使用される汎用エンジンには、気化器式のエンジンが広く採用されており、この種の気化器式のエンジンでは、一般に、気化器やエアクリーナに設けられたチョーク弁を開閉することで、低温時や冷態時の良好な始動性を確保している。
【０００３】
この種のエンジンのチョーク機構として、例えば、特許文献１には、エンジン始動時に手動で全閉位置まで操作されたチョーク弁をチョークばねの付勢力によって自動で全開位置まで開弁する技術が開示されており、さらに、チョークばねの付勢力でチョーク弁を全閉位置から開弁するときの動作を、温度低下に応じて粘性が高くなるダンパオイルを用いたオイルダンパによって緩除に制御する技術が開示されている。
【０００４】
ところで、エンジンにおいては、オペレータの負担を軽減するため、チョーク弁の開閉を全自動化することが望ましい。そこで、チョーク弁の開閉を全自動化するための技術として、例えば、図７に示すチョーク機構（オートチョーク機構）が従来より提案されている。このチョーク機構は、吸気路１００から伝達される負圧で作動するダイヤフラムアクチュエータ１０１の連結ロッド１０１ａがチョークレバー１０３ａに連結されて要部が構成されており、ダイヤフラムアクチュエータ１０１は、エンジン停止時にリターンスプリング１０１ｂの付勢力によってチョーク弁１０３を閉弁位置に保持するとともに、エンジンが始動して負圧室１０１ｃに負圧が供給されると、この負圧室１０１ｃ内に貯えられる負圧の増加に伴ってダイヤフラム１０１ｄを動作させ、チョーク弁１０３を開弁位置まで徐々に移動させた後、エンジン運転中のチョーク弁１０３を開弁位置に保持する。
【特許文献１】特開２００３−２０１９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のオートチョーク機構は、チョーク弁が一律に開閉動作する構成であるため、特に、ゴルフカーの様なオフロード車両のエンジンに適用することが困難である。すなわち、エンジンの低温始動時等には、始動後の運転の安定性に要求されるリッチ混合気を供給するため、チョーク弁の開弁動作を徐々に行う必要があるのに対し、暖機後の再始動時等には、混合気のオーバーリッチによる運転性悪化を防止するため、チョーク弁を速やかに開弁動作させる必要がある。従って、始動・停止操作が頻繁に繰り返されるゴルフカー等のエンジンに対して上述のオートチョーク機構を用いた場合、常に良好な始動性を実現することは困難である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン温度に応じた適切なタイミングでチョーク弁を自動的に開閉させ、広い温度範囲で良好な始動性を得ることのできるエンジンのチョーク機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、吸気路から負圧通路を介して負圧室に伝達される負圧によってチョーク弁を閉弁位置から開弁位置まで動作させるダイヤフラムアクチュエータを備えたエンジンのチョーク機構において、エンジン温度を検出する検温手段と、上記負圧通路に介装され、上記エンジン温度が低温時に上記負圧室に伝達される負圧の伝達量を高温時よりも減少させる負圧伝達量制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
その際、上記負圧伝達量制御手段は、上記負圧通路に介装された第１の負圧通路と、上記負圧通路に上記第１の負圧通路と並列に配設され、上記第１の負圧通路よりも通路の有効断面積が小さく設定された第２の負圧通路と、上記第１の負圧通路と上記第２の負圧通路とを選択的に開放するよう構成され、上記エンジン温度が高温時に上記第１の負圧通路を開放し、上記エンジン温度が低温時に上記第２の負圧通路を開放する通路切換手段とを具備することが望ましい。
【０００９】
また、上記第１の負圧通路の中途に上記吸気路側から上記負圧室側への気体の流通を禁止する逆止弁を設けることが望ましく、さらに、上記第１の負圧通路の中途に、上記逆止弁と並列に絞り孔を設けることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のエンジンのチョーク機構によれば、エンジン温度に応じた適切なタイミングでチョーク弁を自動的に開閉させ、広い温度範囲で良好な始動性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１乃至図３は本発明の第１の形態に係わり、図１はチョーク機構の概略構成図、図２はエンジン温度と第１，第２の負圧通路の開閉状態の関係を示す図、図３はアクチュエータ作動圧とチョーク弁の開閉状態との関係を示すタイミングチャートである。
【００１２】
図１において符号１は、発電機や作業機、オフロード車両等の原動機として使用される汎用エンジンの気化器を示す。この気化器１は気化器本体２を有して構成されており、気化器本体２に設けられた吸気路３の上流側には図示しないエアクリーナが連通され、下流側には図示しないエンジンの吸気ポートが連通されている。
【００１３】
吸気路３内には、当該吸気路３を開閉するチョーク弁５と、このチョーク弁５の下流側で吸気路３を開閉するスロットル弁６とが回動自在に軸支されている。さらに、吸気路３内において、チョーク弁５とスロットル弁６との間にはベンチュリ管７が臨まされているとともに、スロットル弁６の下流近傍には吸気負圧ポート８が開口されている。
【００１４】
また、気化器本体２には、ダイヤフラムアクチュエータ１０が併設されている。ダイヤフラムアクチュエータ１０は、内部がダイヤフラム１２によって大気室１３と負圧室１４とに区画形成されたアクチュエータ本体１１を有し、このアクチュエータ本体１１には、大気室１３を外部に開放する大気連通口１５と、負圧室１４を吸気負圧ポート８に連通する連通ポート１６とが開口されている。
【００１５】
大気室１３内において、ダイヤフラム１２には、連結ロッド１７の基端部がリテーナ１８を介して連結されている。この連結ロッド１７の先端側は大気連通口１５を介して大気室１３外に延設されており、その先端部が、チョーク弁５の軸部５ａに固設するチョークレバー５ｂに連結されている。
【００１６】
一方、負圧室１４内にはリターンスプリング１９が配設され、このリターンスプリング１９の付勢力によってダイヤフラム１２が大気室１３側に付勢されている。そして、このダイヤフラム１２の大気室１３側への付勢によって、図１に実線で示すように、連結ロッド１７は、エンジン停止時に、チョークレバー５ｂを倒伏させて、チョーク弁５を閉弁位置に保持するようになっている。
【００１７】
また、連通ポート１６は負圧通路２０を介して吸気負圧ポート８に連通されており、この負圧通路２０の中途には、吸気路３から負圧室１４に伝達される負圧量を可変制御する負圧伝達量制御手段としての負圧伝達量制御部２５が介装されている。
【００１８】
負圧伝達量制御部２５は、負圧通路２０に介装された第１の負圧通路２６と、負圧通路２０に第１の負圧通路２６と並列に介装された第２の負圧通路２７と、これら第１，第２の負圧通路２６，２７を負圧通路２０に対して選択的に開放する通路切換手段としての負圧通路切換バルブ２８とを有して構成されている。
【００１９】
具体的に説明すると、本形態において、第１，第２の負圧通路２６，２７は同径の管路で構成されており、第２の負圧通路２７は、中途に形成されたオリフィス２７ａによって、その有効断面積が第１の負圧通路２６よりも小さく設定されている。
【００２０】
また、第１，第２の負圧通路２６，２７は、その一端部が負圧室１４側の負圧通路２０ａに三方管２９を介してそれぞれ接続され、他端部が負圧通路切換バルブ２８に開口する第１，第２の接続ポート２８ａ，２８ｂにそれぞれ接続されている。
【００２１】
さらに、負圧通路切換バルブ２８には吸気路３側の負圧通路２０ｂに接続する第３の接続ポート２８ｃが開口されており、第３の接続ポート２８ｃは、負圧通路切換バルブ２８内に配設された弁体（図示せず）によって、第１の接続ポート２８ａ或いは第２の接続ポート２８ｂに選択的に連通されるようになっている。
【００２２】
また、負圧通路切換バルブ２８には、エンジン温度を検出する検温手段としての検温部３０が連設されている。本形態において、検温部３０は、例えば、熱膨張率の異なる金属板を重ね合わせて構成された周知のバイメタル部材（図示せず）を有し、このバイメタル部材が負圧通路切換バルブ２８内の弁体に連設されている。ここで、検温部３０は、例えば気化器本体２に隣接して配置され、バイメタル部材の熱変形によって、エンジンの雰囲気温度によりエンジン温度を検出する。なお、検温部は、例えば、エンジン油温、エンジン冷却水温、シリンダ温度、シリンダヘッド温度、或いは、エンジン周囲の雰囲気温度等をエンジン温度として検出するようにしてもよい。そして、バイメタル部材は、検出したエンジン温度（すなわち、バイメタル部材の熱変形量）に応じて、負圧通路切換バルブ２８内の弁体を動作させる。この場合、バイメタル部材の熱変形量と弁体の動作状態との関係は予め実験或いはシミュレーション等に基づいて適宜設定されており、これにより、図２に示すように、負圧通路切換バルブ２８は、エンジン温度ＴがＴ１以下の低温時には、第１の接続ポート２８ａを閉じて有効断面積の大きい第１の負圧通路２６を閉塞し、第２の接続ポート２８ｂを第３の接続ポート２８ｃに連通させて有効断面積の小さい第２の負圧通路２７を開放する。逆に、エンジン温度ＴがＴ１以上の高温時には、第１の接続ポート２８ａを第３の接続ポート２８ｃに連通させて有効断面積の大きい第１の負圧通路２６を開放し、第２の接続ポート２８ｂを閉じて有効断面積の小さい第２の負圧通路２７を閉塞する。
【００２３】
このような構成のチョーク機構において、エンジンの低温時には、負圧通路切換バルブ２８は第２の接続ポート２８ｂと第３の接続ポート２８ｃとを連通しており、これにより、吸気負圧ポート８と連通ポート１６との間には、吸気路３から第２の負圧通路２７を経由して負圧室１４に負圧を伝達する低温時負圧伝達経路が構成される。
【００２４】
この場合、第２の負圧通路２７は第１の負圧通路２６に対して有効断面積が小さく設定されているため、エンジン運転時に低温時負圧伝達経路を介してダイヤフラムアクチュエータ１０の負圧室１４に伝達される負圧量は小さく、負圧室１４には吸気路３からの負圧が除々に貯えられる。従って、このような低温時にエンジンが始動されると、ダイヤフラム１２は除々に負圧室１４側に移動され、図３に実線で示すように、チョーク弁５は所定時間かけて徐々に開弁位置まで動作する。そして、このようにチョーク弁５が所定時間かけて除々に開弁位置まで動作することにより、低温時のエンジン始動後には、所定時間（アイドリング時間）の間、リッチ混合気が気化器１で生成され、良好なエンジン始動性を実現することができる。
【００２５】
一方、エンジンの高温時には、負圧通路切換バルブ２８は第１の接続ポート２８ａと第３の接続ポート２８ｃとを連通しており、これにより、吸気負圧ポート８と連通ポート１６との間には、吸気路３から第１の負圧通路２６を経由して負圧室１４に負圧を伝達する高温時負圧伝達経路が構成される。
【００２６】
この場合、第１の負圧通路２６は第２の負圧通路２７よりも有効断面積が大きく設定されているため、エンジン運転時に高温時負圧伝達経路を介してダイヤフラムアクチュエータ１０の負圧室１４に伝達される負圧量は大きく、負圧室１４には吸気路３からの負圧が速やかに貯えられる。従って、このような高温時にエンジンが再始動等によって始動されると、ダイヤフラム１２は速やかに負圧室１４側に移動され、図３に一点鎖線で示すように、チョーク弁５は速やかに開弁位置まで動作する。そして、このようにチョーク弁５が速やかに開弁位置まで動作することにより、高温時のエンジン始動後には、気化器１でのリッチ混合気の生成が速やかに禁止され、混合気のオーバーリッチを防止して良好なエンジン始動性を実現することができる。
【００２７】
なお、本形態においては、負圧伝達量制御部２５を、第１，第２の負圧通路２６，２７と、負圧通路切換バルブ２８とから構成しているが、これ代えて、例えば、負圧通路２０に介装され、検温部３０で検出したエンジン温度に応じて負圧通路２０自体の有効断面積を可変に制御する可変バルブ等で負圧伝達量制御部２５を構成してもよい。
【００２８】
次に、図４乃至図６に基づいて本発明の第２の形態を説明する。図４はチョーク機構の概略構成図、図５は図４の変形例を示すチョーク機構の概略構成図、図６はアクチュエータ作動圧とチョーク弁の開閉状態との関係を示すタイミングチャートである。なお、本形態においては、高温時負圧伝達経路にバルブ機構部５０を介装した点が、上述の第１の形態と異なる。その他、同様の構成については、第１形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図４に示すように、バルブ機構部５０は、第１の負圧通路２６に介装される筐体５１を有し、この筐体５１内が、隔壁５２によって、負圧通路切換バルブ２８側に連通する第１の区画室５１ａと、負圧室１４側に連通する第２の区画室５１ｂとに区画されている。
【００３０】
また、隔壁５２には第１，第２の区画室５１ａ，５１ｂを連通する連通口５３が開口されており、この連通口５３には、第１の区画室５１ａ側から隔壁５２に当接することによって第１，第２の区画室５１ａ，５１ｂの連通を遮断する逆止弁５４が設けられている。
【００３１】
すなわち、逆止弁５４は、筐体５１内で隔壁５２に揺動自在に支持されており、第１の負圧通路２６を介して行われる吸気路３から負圧室１４への負圧供給時には、当該負圧の作用によって連通口５３を開放し、負圧室１４側から吸気路３側への気体の流通を許容する一方、負圧供給が中止されると、連通口５３を閉塞し、吸気路３側から負圧室１４側への気体の流通を禁止する。
【００３２】
このような構成によれば、上述の第１の形態で得られる効果に加え、高温時には、逆止弁５４の作用によって脈動負圧を効率的に負圧室１４内に貯えることができるので、エンジン始動直後の弱い脈動負圧を有効に利用して、図６に一点鎖線で示すように、チョーク弁５をより速やかに開弁位置まで動作させることができるという効果を奏する。従って、エンジン高温時は、気化器１でのリッチ混合気の生成を速やかに禁止でき、より良好なエンジン始動性を実現できる。
【００３３】
また、逆止弁５４の作用により、負圧室１４内に一旦貯えられた負圧が保持されるので、暖機されたエンジンの停止後にもチョーク弁５を開弁位置に保持することができ（図６中二点鎖線参照）、エンジン高温時における再始動性をより向上することができる。なお、エンジン停止後にエンジン温度が低下した場合には、負圧通路切換バルブ２８によって、第２の負圧通路２７が負圧通路２０に開放されるので、負圧室１４内に貯えられた負圧は吸気路３に解放され、チョーク弁５は閉弁位置まで動作される。
【００３４】
ここで、図５に示すように、バルブ機構部５０の隔壁５２は、逆止弁５４（すなわち、連通口５３）と並列に絞り孔（オリフィス）５６を備えた構成であってもよい。逆止弁５４と並列に絞り孔５６を設けることにより、暖機されたエンジンの停止後に、図６に一点鎖線で示すように、負圧室１４内に貯えられた負圧を除々に解放することができ、エンジン停止後のチョーク弁５の開放側への保持を、所定時間限定的に実現することができる。
【００３５】
なお、本発明は上記第１の形態及び第２の形態に限定されることなく、発明を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述の各形態においては、検温部３０をバイメタル式の検温部で構成した一例について説明したが、検温部３０を周知のサーモワックス式で構成してもよく、また、バッテリが搭載されたエンジンにおいては、検温部３０を周知の温度センサと電動アクチュエータとで構成してもよく、負圧通路切換バルブ２８を電磁切換弁により構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の形態に係わり、チョーク機構の概略構成図
【図２】同上、エンジン温度と第１，第２の負圧通路の開閉状態の関係を示す図
【図３】同上、アクチュエータ作動圧とチョーク弁の開閉状態との関係を示すタイミングチャート
【図４】本発明の第２の形態に係わり、チョーク機構の概略構成図
【図５】同上、図４の変形例を示すチョーク機構の概略構成図
【図６】同上、アクチュエータ作動圧とチョーク弁の開閉状態との関係を示すタイミングチャート
【図７】従来のチョーク機構の概略構成図
【符号の説明】
【００３７】
１  …  気化器
２  …  気化器本体
３  …  吸気路
５  …  チョーク弁
１０  …  ダイヤフラムアクチュエータ
２０  …  負圧通路
２５  …  負圧伝達量制御部（負圧伝達量制御手段）
２６  …  第１の負圧通路
２７  …  第２の負圧通路
２８  …  負圧通路切換バルブ（通路切換手段）
３０  …  検温部（検温手段）
５４  …  逆止弁
５６  …  絞り孔
代理人    弁理士      伊    藤      進
【図１】
2005113786.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005113786.tif 000007
【図６】
2005113786.tif 000008
【図７】
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