(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を溜めるフロート室と、ドライバによって直接的に作動させられるものであって吸気通路の通路断面を可変させるピストンバルブと、ピストンバルブに取り付けられフロート室から吸気通路へ吐出する燃料量を調節するジェットニードルとを有するピストンバルブ式気化器において、前記フロート室と大気とを常時連絡させる大気通路と、前記ピストンバルブによって通路断面が変化する吸気通路位置かその近傍の吸気通路位置に一方を開口すると共に前記フロート室内の燃料上面より上位に他方を開口する負圧導入通路と、その負圧導入通路の途中を開閉する開閉手段と、外気の温度を検知する温度センサと、大気圧を検知する圧力センサと、それら温度センサと圧力センサからの情報に応じて前記開閉手段の開閉を制御する電子制御手段とを有し、前記大気通路を経由する大気圧と前記開閉手段によって開閉される負圧導入通路から導入される吸気通路負圧との合成圧を前記フロート室内の圧力とし、前記圧力センサによって検知する大気圧が低くなればなるほど開閉手段による負圧導入通路の開閉比率を高くし、前記温度センサ検知する外気温度が高くなればなるほど開閉手段による負圧導入通路の開度比率を高くし、前記ピストンバルブがある開度以上まで前記吸気通路を開かないと前記吸気通路と前記負圧導入通路とが連絡しないようにしたことを特徴とするピストンバルブ式気化器。
【請求項２】
スロー系エア通路とそのスロー系エア通路の途中を前記電子制御手段によって開閉させられるスロー系開閉手段とを有し、前記圧力センサによって検知する大気圧が低くなればなるほど前記スロー系開閉手段によるスロー系エア通路の開度比率を高くし、前記温度センサによって検知する外気温度が高くなればなるほど前記スロー系開閉手段によるスロー系エア通路の開度比率を高くしたことを特徴とする請求項１記載のピストンバルブ式気化器。
【請求項３】
前記開閉手段をソレノイドバルブとし、そのソレノイドバルブの駆動を固定周期に従って駆動させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のピストンバルブ式気化器。
【請求項４】
前記開閉手段をソレノイドバルブとし、そのソレノイドバルブの駆動をエンジンの回転数に同期した周期に従って駆動させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のピストンバルブ式気化器。
【請求項５】
前記開閉手段をソレノイドバルブとし、そのソレノイドバルブの駆動を通常は固定周期に従って駆動させ、ある特定のエンジンの回転数の時にその固定されている駆動周期を少し長くあるいは短くするようにしたことを特徴とする請求項１記載のピストンバルブ式気化器。
【請求項６】
燃料を溜めるフロート室と、ドライバによって直接的に作動させられるものであって吸気通路の通路断面を可変させるピストンバルブと、ピストンバルブに取り付けられフロート室から吸気通路へ吐出する燃料量を調節するジェットニードルとを有するピストンバルブ式気化器において、前記フロート室と大気とを常時連絡させる大気通路と、その大気通路の途中を開閉する開閉手段と、前記ピストンバルブによって通路断面が変化する吸気通路位置かその近傍の吸気通路位置に一方を開口すると共に前記フロート室内の燃料上面より上位に他方を開口する負圧導入通路と、外気の温度を検知する温度センサと、大気圧を検知する圧力センサと、それら温度センサと圧力センサからの情報に応じて前記開閉手段の開閉を制御する電子制御手段とを有し、前記開閉手段によって開閉される大気通路を経由する大気圧と前記負圧導入通路から導入される吸気通路負圧との合成圧を前記フロート室内の圧力とし、前記圧力センサによって検知する大気圧が低くなればなるほど開閉手段による大気圧導入通路の開度比率を低くし、前記温度センサによって検知する外気温度が高くなればなるほど開閉手段による大気圧導入通路の開度比率を低くし、前記ピストンバルブがある開度以上まで前記吸気通路を開かないと前記吸気通路と前記負圧導入通路とが連絡しないようにしたことを特徴とするピストンバルブ式気化器。
【請求項７】
スロー系エア通路とそのスロー系エア通路の途中を前記電子制御手段によって開閉させられるスロー系開閉手段とを有し、前記圧力センサによって検知する大気圧が低くなればなるほど前記スロー系開閉手段によるスロー系エア通路の開度比率を高くし、前記温度センサによって検知する外気温度が高くなればなるほど前記スロー系開閉手段によるスロー系エア通路の開度比率を高くしたことを特徴とする請求項６記載のピストンバルブ式気化器。
【請求項８】
前記開閉手段をソレノイドバルブとし、そのソレノイドバルブの駆動を固定周期に従って駆動させるようにしたことを特徴とする請求項６記載のピストンバルブ式気化器。
【請求項９】
前記開閉手段をソレノイドバルブとし、そのソレノイドバルブの駆動をエンジンの回転数に同期した周期に従って駆動させるようにしたことを特徴とする請求項６記載のピストンバルブ式気化器。
【請求項１０】
前記開閉手段をソレノイドバルブとし、そのソレノイドバルブの駆動を通常は固定周期に従って駆動させ、ある特定のエンジンの回転数の時にその固定されている駆動周期を少し長くあるいは短くするようにしたことを特徴とする請求項６記載のピストンバルブ式気化器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、標高の変化や気温の変化に対応して空燃比を自動的に補正することを可能にしたピストンバルブ式気化器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、スノーモビルでは、標高が０メートルから約３０００メートルまでの高さで、しかも厳冬期から春先までと、気圧も気温も広範囲に変化する環境下で使用される。このように、気圧と気温の変化によって空気密度が大幅に変化し、その結果、気化器の空燃比が大幅に変動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の気化器では一般に、標高や気圧が大幅に変化すると空燃比の変動に対応できず、このため標高や気温等の使用条件に応じてメイン・ジェット等の部品を交換して空燃比のズレを補正していたが、この交換作業に非常に手間がかかるものであった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、標高の変化や気温の変化があっても空燃比を自動的に適正に補正することを可能にし、メイン・ジェット等の交換作業を不要にしたピストンバルブ式気化器を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、燃料を溜めるフロート室と、ドライバによって直接的に作動させられるものであって吸気通路の通路断面を可変させるピストンバルブと、ピストンバルブに取り付けられフロート室から吸気通路へ吐出する燃料量を調節するジェットニードルとを有するピストンバルブ式気化器において、前記フロート室と大気とを常時連絡させる大気通路と、前記ピストンバルブによって通路断面が変化する吸気通路位置かその近傍の吸気通路位置に一方を開口すると共に前記フロート室内の燃料上面より上位に他方を開口する負圧導入通路と、その負圧導入通路の途中を開閉する開閉手段と、外気の温度を検知する温度センサと、大気圧を検知する圧力センサと、それら温度センサと圧力センサからの情報に応じて前記開閉手段の開閉を制御する電子制御手段とを有し、前記大気通路を経由する大気圧と前記開閉手段によって開閉される負圧導入通路から導入される吸気通路負圧との合成圧を前記フロート室内の圧力とし、前記圧力センサによって検知する大気圧が低くなればなるほど開閉手段による負圧導入通路の開度比率を高くし、前記温度センサによって検知する外気温度が高くなればなるほど開閉手段による負圧導入通路の開度比率を高くし、前記ピストンバルブがある開度以上まで前記吸気通路を開かないと前記吸気通路と前記負圧導入通路とが連絡しないようにしたものである。
【０００６】
本発明は更に、燃料を溜めるフロート室と、ドライバによって直接的に作動させられるものであって吸気通路の通路断面を可変させるピストンバルブと、ピストンバルブに取り付けられフロート室から吸気通路へ吐出する燃料量を調節するジェットニードルとを有するピストンバルブ式気化器において、前記フロート室と大気とを常時連絡させる大気通路と、その大気通路の途中を開閉する開閉手段と、前記ピストンバルブによって通路断面が変化する吸気通路位置かその近傍の吸気通路位置に一方を開口すると共に前記フロート室内の燃料上面より上位に他方を開口する負圧導入通路と、外気の温度を検知する温度センサと、大気圧を検知する圧力センサと、それら温度センサと圧力センサからの情報に応じて前記開閉手段の開閉を制御する電子制御手段とを有し、前記開閉手段によって開閉される大気通路を経由する大気圧と前記負圧導入通路から導入される吸気通路負圧との合成圧を前記フロート室内の圧力とし、前記圧力センサによって検知する大気圧が低くなればなるほど開閉手段による大気圧導入通路の開度比率を低くし、前記温度センサによって検知する外気温度が高くなればなるほど開閉手段による大気圧導入通路の開度比率を低くし、前記ピストンバルブがある開度以上まで前記吸気通路を開かないと前記吸気通路と前記負圧導入通路とが連絡しないようにしたものである。
【０００７】
【作用】
標高が高くなればなる程、即ち大気圧が低くなればなる程、負圧導入通路の開弁比率を高くしてフロート室への吸気通路負圧の取込量を多くし、フロート室と吸気通路との差圧を小さくして吐出燃料量を少なくする。また外気温度が高くなればなる程、負圧導入通路の開弁比率を高くしてフロート室への吸気通路負圧の取込量を多くし、フロート室と吸気通路との差圧を小さくして吐出燃料量を少なくする。このように、気圧や気温の変化に応じてフロート室と吸気通路のベンチュリー部との差圧を変化させ、それによって燃料吐出調整して空燃比を補正することができ、どのような標高やどのような気温の地域においても、空燃比を適正に補正する。
【０００８】
【第１実施例】
次に本発明を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係わるピストンバルブ式気化器の一実施例を示す構成図である。気化器本体１０の内部には吸気通路１２が形成され、この吸気通路１２の途中の通路断面はジェットニードル１４を取り付けたピストンバルブ１６によって可変させられる。このピストンバルブ１６はドライバによって直接駆動させられるもので、例えばアクセル１８と連動して作動させられる。気化器本体１０には燃料を溜めるフロート室２０が設けられ、このフロート室２０から主燃料通路２２とメインジェット２３を経由して吸気通路１２に主燃料が吐出される。その主燃料の吐出量は、メインジェット２３の計量部における前記ジェットニードル１４の挿入箇所の通路断面と、ピストンバルブ１６によって通路断面が可変させられる吸気通路１２の位置（以下”ベンチュリー部”とする）の圧力とフロート室２０内の圧力の差圧によって決定される。
【０００９】
前記ベンチュリー部またはそのベンチュリー部の近傍に一方を開口する負圧導入通路２４が設けられ、その負圧導入通路２４の他方を燃料溜室２０の燃料上面より上位と連絡する。この負圧導入通路２４の吸気通路１２への開口位置は、図２に示すように、ピストンバルブ１６がある開度以上まで吸気通路１２を開いた時に、負圧導入通路２４が吸気通路１２と連通するようにし、その開度になるまでは、吸気通路１２と負圧導入通路２４との連絡を遮断し、吸気通路１２のベンチュリー部における負圧（以下”ベンチュリー負圧”とする）が負圧導入通路２４へ導入しないようにする。これは、主燃料系の通路を使用した走行状態になった時の空燃比を補正することを目的とするからである。
【００１０】
負圧導入通路２４の途中には、その負圧導入通路２４を開閉する開閉手段としてのソレノイドバルブ２６が備えられる。この負圧導入通路２４において、ソレノイドバルブ２６で開閉される位置とフロート室２０との途中に、大気と連絡する大気通路２８を連通させる。即ち、フロート室２０へは大気通路２８からの大気が常に導入される。ソレノイドバルブ２６によって負圧導入通路２４が開かれた場合には、フロート室２０へ吸気通路１２のベンチュリー負圧が導入され、フロート室２０内へは大気圧と吸気通路１２のベンチュリー負圧の一部との合成圧が導入される。
【００１１】
本発明においては、気化器本体１０やエンジン３０の周囲に、種々のセンサが備えられる。例えば、エンジンの回転数を検知するエンジン回転数センサ３２と、前記ピストンバルブ１６の開度を検知するバルブ開度センサ３４と、エンジンの冷却水温度を検知する冷却水温センサ３６と、吸気通路１２への吸入空気温度即ち外気温度を検知する温度センサ３８と、大気圧を検知する大圧力センサ４０とが備えられる。
【００１２】
これらエンジン回転数センサ３２と、バルブ開度センサ３４と、冷却水温センサ３６と、温度センサ３８と、大圧力センサ４０は電子制御回路４２と連絡し、各センサからの情報が電子制御回路４２に入力される。その電子制御回路４２はソレノイドバルブ２６と連絡しており、前記各センサからの情報に応じてソレノイドバルブ２６を作動させる。
電子制御回路４２によるソレノイドバルブ２６の開閉作動は、例えば周期を固定し、１パルス当たりに負圧導入通路２４の開弁状態と閉弁状態とを含むもので、その開弁比率と閉弁比率とを電子制御回路４２によって制御する（このような制御を以下”デューティ制御”とする）。
【００１３】
気化器本体１０の内部にはスロー系燃料通路４４が形成され、そのスロー系燃料通路４４と吸気通路１２の上流側とを連絡するスロー系エア通路４６が形成される。そのスロー系エア通路４６の途中には、前記電子制御回路４２によってそこを開閉するスロー系ソレノイドバルブ４８が備えられる。
ここで、図３に示すように、スロー系エア通路４６の空気取入口を２箇所とし、１箇所を絞り５０を介して大気と常に連通させ、もう１箇所に前記スロー系ソレノイドバルブ４８を備えるようにしても良い。
【００１４】
次に、作用について説明する。
ピストンバルブ式気化器では、吸気通路におけるベンチュリー負圧とフロート室の圧力の圧力差により、フロート室から吸気通路への燃料吐出量が決まるものである。従来の気化器では、フロート室は大気に開放されている。
これに対して本発明では、運転状況や外部要因に応じて、吸気通路１２内のベンチュリー負圧を負圧導入通路２４を経由してフロート室２０の内部へ導くものであり、この負圧導入通路２４の開閉制御をソレノイドバルブ２６によって行うものである。ソレノイドバルブ２６のデューティ制御は、エンジン回転数センサ３２と、バルブ開度センサ３４と、冷却水温センサ３６と、温度センサ３８と、大圧力センサ４０からの情報を電子制御回路４２に入力し、その電子制御回路４２で演算して制御される。
【００１５】
ここで、負圧導入通路２４が１周期当たりに開いている割合を”デューティ比”とすると、デューティ比が０％の場合には、負圧導入通路２４は閉じられた状態となっており、ベンチュリー負圧はフロート室２０内へは導通されない。一方、フロート室２０内は大気通路２８を通じて大気が導入されて大気圧となり、従来の通常の気化器と同様の働きを行う。
一方、ソレノイドバルブ２６がデューティ制御されてデューティ比が０％でなくなった状態では、ベンチュリー負圧の一部が負圧導入通路２４を経由してフロート室２０に導入される。このため、フロート室２０内の圧力は、大気圧とベンチュリー負圧の一部との合成圧となり、大気圧よりも低くなる。この結果、吸気通路１２のベンチュリー部の圧力とフロート室２０内の圧力との圧力差は小さくなり、燃料吐出量は少なくなる。デューティ比が大きくなればなる程、ベンチュリー負圧のフロート室２０内への導入量が増加するので、フロート室２０から吸気通路１２への燃料吐出量が減少する。
【００１６】
従来から気化器においては、標高が高く（気圧が低く）なったり外気温度が高くなったりすると空気密度が薄くなり、空燃比が過濃となってしまうことは知られている。このため、本発明では空気密度の変化に応じてデューティ比を制御するのである。即ち、標高が低い場合（気圧が相対的に高い場合）にはデューティ比を小さくして吐出燃料量を多くし、標高が高い場合（気圧が相対的に低い場合）にはデューティ比を大きくして吐出燃料量を少なくするよう設定する。また、外気温度が低い場合にはデューティ比を小さくして吐出燃料量を多くし、外気温度が高い場合にはデューティ比を大きくして吐出燃料量を少なくする。
このように、標高が高くなるにつれてあるいは外気温度が高くなるにつれて、吐出燃料量を少なくすることができ、空燃比が過濃になるのを防止することができる。このように、気圧や気温の変化に応じて負圧導入通路２４を開閉するソレノイドバルブ２６のデューティ比を制御して、吸気通路１２のベンチュリー部とフロート室２０との圧力差を調整する。これによって、どのような標高やどのような地域であっても、空燃比を適正に補正することができ、運転性の向上を図ることができる。
なお、デューティ比は、気圧や吸入空気温度のみによらず、エンジン回転数やピストンバルブ１６の開度や冷却水温によっても変化させる。
【００１７】
この他に、スロー系燃料通路４４と連絡するスロー系エア通路４６の断面をスロー系ソレノイドバルブ４８によってデューティ制御を行えば、全運転域での標高や外気温の変化に応じて、空燃比をより詳細に補正することができる。
この際、スロー系ソレノイドバルブ４８においても、標高が低い場合（気圧が相対的に高い場合）にはデューティ比を小さくして吐出燃料量を多くし、標高が高い場合（気圧が相対的に低い場合）にはデューティ比を大きくして吐出燃料量を少なくするよう設定する。また、外気温度が低い場合にはデューティ比を小さくして吐出燃料量を多くし、外気温度が高い場合にはデューティ比を大きくして吐出燃料量を少なくする。
【００１８】
なお、図１においては、負圧導入通路２４においてソレノイドバルブ２６位置とフロート室２０との途中に大気通路２８を連通させる構成とした。しかし、この構成に代えて、図４に示すように、負圧導入通路２４には大気通路を連絡させないようにし、大気と連絡する大気通路５２を直接フロート室２０の燃料上面より上位と連絡するようにしても良い。この図４の構成であっても、図１の構成と同じ働きをする。
【００１９】
なお、ソレノイドバルブ２６の開閉作動は固定周期とする必要はなく、例えばエンジン回転数に同期同期した周期に従って作動するものであっても良い。更に、ソレノイドバルブ２６の駆動を通常は固定周期に従って駆動させ、ある特定のエンジンの回転数の時にそのエンジンの回転数に同期した周期に従ってレノイドバルブ２６を駆動させるようにしても良い。このように、ソレノイドバルブ２６の周期を、固定または変動のいずれにしても可能である。なお、スロー系ソレノイドバルブ４８の周期を、固定または変動のいずにしても可能である。
【００２０】
【第２実施例】
次に本発明の他の実施例を図面に基づいて説明する。
図５は本発明に係わるピストンバルブ式気化器の他の実施例を示す構成図である。この第２実施例において第１実施例と同一符号は同一部分を示す。第１実施例ではソレノイドバルブ２６を負圧導入通路２４の途中に設けて、負圧導入通路２４を開閉するようにしたが、この第２実施例ではソレノイドバルブ２６を大気通路側に設けた点が相違する。即ち、図５においては、負圧導入通路２４の途中はソレノイドバルブ２６で遮断されないようにして、負圧導入通路２４の途中に大気通路２８を合流させ、その大気通路２８の途中をソレノイドバルブ２６によって開閉させるようにしたものである。
【００２１】
図５においては、フロート室２０へは吸気通路１２のベンチュリー負圧が遮断されることなく常に導入されており、ソレノイドバルブ２６によって大気通路２８が開閉させられる。このため、大気通路２８を開閉させるソレノイドバルブ２６のデューティ比が小さい場合には、フロート室２０への大気圧の導入度合が小さくなり、フロート室２０と吸気通路１２のベンチュリー部との差圧が小さいものとなり、燃料吐出量が少なくなる。この反対に、ソレノイドバルブ２６のデューティ比が大きい場合には、フロート室２０への大気圧の導入度合が大きくなり、フロート室２０と吸気通路１２のベンチュリー部との差圧が大きくなり、燃料吐出量が多くなる。
【００２２】
従って、標高が低い場合（気圧が相対的に高い場合）にはデューティ比を大きくして吐出燃料量を多くし、標高が高い場合（気圧が相対的に低い場合）にはデューティ比を小さくして吐出燃料量を少なくするよう設定する。また、外気温度が低い場合にはデューティ比を大きくして吐出燃料量を多くし、外気温度が高い場合にはデューティ比を小さくして吐出燃料量を少なくする。
このように、標高が高くなるにつれてあるいは外気温度が高くなるにつれて、吐出燃料量を少なくすることができ、空燃比が過濃になるのを防止することができる。このように、気圧や気温の変化に応じて負圧導入通路２４を開閉するソレノイドバルブ２６のデューティ比を制御して、吸気通路１２のベンチュリー部とフロート室２０との圧力差を調整することができる。これによって、どのような標高やどのような地域であっても、空燃比を適正に補正することができる。
【００２３】
なお、図５においては、負圧導入通路２４の途中と連通する大気通路２８をソレノイドバルブ２６で開閉するさせる構成とした。しかし、この構成に代えて、図６に示すように、負圧導入通路２４には大気通路を連絡させないで、大気と連絡する大気通路５４を直接フロート室２０の燃料上面より上位と連絡するようにして、大気通路５４をソレノイドバルブ２６で開閉するようにしも良い。この図６の構成であっても、図５の構成と同じ働きをする。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係わるピストンバルブ式気化器によれば、標高や気温が広範囲に変化しても、気圧の変化や気温の変化に応じて吸気通路とフロート室との圧力差を変化させ、それによって燃料吐出量を補正して自動的に適正な空燃比を得るようにして、運転性の向上を図ることができるものである。
また、標高や外気温が広範囲に変化した際に必要としたメインジェット等の交換作業を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるピストンバルブ式気化器の一実施例を示す構成図である。
【図２】図１の要部の断面図である。
【図３】スロー系エア通路の導入箇所を示す構成図である。
【図４】図１の変形例を示す要部構成図である。
【図５】本発明に係わるピストンバルブ式気化器の他の実施例を示す要部断面図である。
【図６】図５の変形例を示す要部構成図である。
【符号の説明】
１０  気化器本体
１２  吸気通路
１４  ジェットニードル
１６  ピストンバルブ
１８  アクセル
２０  フロート室
２４  負圧導入通路
２６  ソレノイドバルブ
２８  大気通路
３８  温度センサ
４０  圧力センサ
４２  電子制御手段
４６  スロー系エア通路
４８  スロー系ソレノイドバルブ
５２  大気通路
５４  大気通路
【図１】
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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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