JPH1018863A - 内燃機関用速度調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電気式のアクチュエータを用いることなく機関
への燃料供給量を調節して機関の回転速度を調節するこ
とができる内燃機関用速度調節装置を提供する。 【解決手段】内燃機関１のクランクケース３内の正圧を
蓄圧室２０Ａ内に蓄積して、蓄積した圧力に相応した変
位を出力軸２０ｈに生じる蓄圧器２０を設け、この蓄圧
器の出力軸２０ｈを気化器のピストンバルブ１７ｂに連
結する。蓄圧室２０Ａ内の圧力を調整する電磁バルブ２
２を設け、電磁バルブ２２を制御することにより出力軸
２０ｈの変位量を調節して、機関１に供給される混合気
の流量を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、速度調節用電気信
号に応じて内燃機関の回転速度を調節する内燃機関用速
度調節装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の回転速度を指示速度に保つよ
うに制御したり、内燃機関により駆動される負荷の出力
を設定値に保つように制御したりする場合には、制御装
置から出力される速度調節用の電気信号に応じて内燃機
関の回転速度を調節する速度調節装置（ガバナ）を必要
とする。

【０００３】例えば、界磁巻線を有しない磁石発電機
と、該発電機を駆動する内燃機関とからなる発動発電装
置において、その出力電圧を設定値に保つためには、負
荷の大小に応じて内燃機関の回転速度を増減させる制御
を行なわせる必要がある。このような制御を行なう制御
装置は、発電機の出力電圧の検出値と設定値との偏差を
検出する偏差検出部と、検出された偏差を零にするため
に必要な機関の回転速度の情報を含む速度調節用電気信
号を発生させる制御量演算部と、該制御量演算部から出
力された電気信号に応じて内燃機関の回転速度を調節す
る速度調節装置とにより構成される。

【０００４】電気信号に応じて内燃機関の回転速度を調
節する速度調節装置として、内燃機関の回転速度が設定
値を超えているときに内燃機関用点火装置の動作を停止
させて機関を失火させるか、または点火装置の動作を間
欠的に停止させて点火火花を間引くことにより、機関の
回転速度を調節するようにしたものがある。

【０００５】また内燃機関の回転速度を遠隔操作により
調節する場合には、内燃機関への燃料（混合気）の供給
量を調節するバルブを駆動する電気式のアクチュエータ
を速度調節装置として用いて、内燃機関の回転速度を指
示速度に一致させるようにアクチュエータを制御するよ
うにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】内燃機関を失火させる
ことにより機関の回転速度を調節するようにした場合に
は、機関が失火させられたときに機関から未燃焼ガスが
排出されるため、速度調節時に排気ガスが汚れるという
問題があった。特に、２サイクル機関の場合には、その
構造上、掃気時に生ガスの一部が排出されるため、機関
を失火させることにより回転速度を調節する方法をとっ
た場合には、失火時に排出される未燃焼ガスが掃気時に
排出される生ガスに上乗せされる形になり、排気ガスの
汚れが甚だしくなる。

【０００７】点火火花を間引くことにより機関の回転速
度を調節する方法をとれば、未燃焼ガスの排出量は減少
する。しかしながら、点火火花を間引いた後のシリンダ
内の状態は、掃気が完全に行なわれた際の状態と同様の
状態になるため、点火火花を間引いた直後に行なわれる
爆発行程での爆発は定常時の爆発よりも強く行なわれる
傾向になる。そのため、点火火花を間引く方法をとると
機関の振動が強くなることがあり、好ましくなかった。

【０００８】内燃機関の回転速度を調節する装置とし
て、機関への燃料の供給量を調節するバルブを操作する
ために、電磁石や電動機などを駆動源とした電気式のア
クチュエータを用いて、該アクチュエータを制御するこ
とにより機関の回転速度を調節するようにしたものもあ
る。このような、電気式の速度調節装置を用いれば、未
燃焼ガスを排出させることなく、機関の回転速度を調節
できるが、電気式のアクチュエータは、その出力軸のス
トロークの全域に亘って均一な出力を発生することが困
難であるため、電気式のアクチュエータを用いた場合に
は、燃料の供給量を調節するバルブのストロークの全域
に亘って均一な操作力を得ることができず、制御性が悪
くなるのを避けられなかった。

【０００９】なおバルブのストロークの全域に亘って均
一な操作力を得るために、大出力のアクチュエータを用
いることも考えられるが、大出力のアクチュエータは、
電力消費量が多く、電源にかかる負担が大きくなる上
に、大形になるため、実用的でない。

【００１０】本発明の目的は、電気式のアクチュエータ
を用いることなく、かつ未燃焼ガスの排出を伴うことな
く内燃機関の回転速度を調節することができるようにし
た内燃機関用速度調節装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、速度調節用電
気信号に応じて内燃機関の回転速度を調節する内燃機関
用速度調節装置に係わるものである。

【００１２】なお、本発明において、速度調節用電気信
号は、内燃機関の回転速度をフィードバック制御する制
御系において、内燃機関の回転速度を調節する手段の操
作量を与える電気信号であってもよく、機関の回転速度
を指示するために可変抵抗器等により大きさが変化させ
られる電気信号であってもよい。

【００１３】内燃機関、特にシリンダ毎に独立のクラン
クケースが設けられている２サイクル機関においては、
ピストンが上昇するにつれてクランクケース内が負圧に
なり、この負圧によりキャブレターからクランクケース
内に混合気が吸入される。次いでピストンが下降する過
程でクランクケース内の圧力が上昇していき、ピストン
が所定の位置まで下降して掃気孔が開くと、クランクケ
ース内の混合気が掃気孔を通してシリンダ内に流入して
シリンダ内を掃気する。従って、クランクケース内に
は、正圧の状態と負圧の状態とが繰り返し生じる。

【００１４】すべての気筒に対して共通のクランクケー
スが設けられる４サイクル機関においては、各気筒のピ
ストンの変化に伴って生じる圧力変化が平均化されるた
め、気筒数が多い場合には、クランクケース内で顕著な
圧力変化が生じることはないが、気筒数が少ない場合
（２気筒程度の場合）には、２サイクル機関の場合と同
じようにクランクケース内で正圧の状態と負圧の状態が
繰り返し生じる。

【００１５】本発明においては、内燃機関のクランクケ
ース内で生じる圧力変化を利用して、機関への燃料の供
給量を調整する手段を実現する。そのため、本発明にお
いては、内燃機関の回転に伴ってクランクケース内に周
期的に生じる正圧または負圧を蓄積する蓄圧室と該蓄圧
室内に蓄積された圧力に相応した変位を生じる出力軸と
を備えた蓄圧器と、速度調節用電気信号に相応した励磁
電流が与えられる励磁コイルと該励磁コイルに与えられ
る励磁電流に応じて開度が変化させられるバルブとを備
えて該バルブの一端及び他端がそれぞれ前記蓄圧室及び
圧力が大気圧にほぼ等しいガス空間に連通させられた電
磁弁と、蓄圧器の出力軸により操作されて、蓄圧室内に
蓄積された圧力の増大に伴って内燃機関に供給される混
合気の流量を増大させるように調整する混合気流量調整
バルブとを設けた。

【００１６】上記のように構成すると、内燃機関の始動
操作が行われたときに、クランクケース内の正圧または
負圧が蓄圧器の蓄圧室内に蓄積され、蓄圧器の出力軸に
蓄積された圧力に相応した変位が生じる。この蓄圧器の
出力軸の変位に伴って混合気流量調整バルブが開き、機
関に混合気が供給される。機関が起動すると、蓄圧器に
蓄積される圧力が上昇するため、混合気流量調整バルブ
の開度が大きくなっていき、やがて該流量調整バルブが
全開状態になる。電磁弁に速度調節用電気信号に相応し
た励磁電流を供給すると、蓄圧室内に蓄積された圧力の
一部が電磁弁を通して逃げるため、蓄圧器の出力軸の変
位量が減少し、混合気流量調整バルブの開度が低下す
る。電磁弁の開度は、その励磁コイルに流す励磁電流に
より変るため、該励磁コイルに流す励磁電流を調整する
ことにより、混合気流量調整バルブの開度を調整するこ
とができ、これにより機関の回転速度を調節することが
できる。

【００１７】本発明によれば、内燃機関に供給する混合
気の流量を調節することにより機関の回転速度を調整す
るため、未燃焼ガスの排出を伴うことなく機関の回転速
度の調節を行うことができる。また電磁石や電動機など
を駆動源とした電気式のアクチュエータを用いることな
く、機関のクランクケース内の圧力を蓄積する蓄圧器の
出力で混合気流量調整用バルブを駆動する構成をとり、
電気的に駆動される部分は蓄圧器に蓄積される圧力を調
整する電磁弁のみとしたので、僅かな電力により動作さ
せることができる。

【００１８】更に、上記のように、クランクケース内の
圧力を利用して混合気流量調整バルブを機械的に操作す
るようにすると、電磁石等を駆動源とした電気式のアク
チュエータを用いる場合とは異なり、バルブのストロー
クが大きい場合でも、そのストロークの全域に亘って均
一な操作力を得ることができる。したがって、本発明に
係わる速度調節装置を用いて機関の回転速度を制御する
ようにすると、制御性を良好にすることができる。

【００１９】上記蓄圧器は、蓄圧室及び基準圧力室と、
該蓄圧室及び基準圧力室の間を区分するように設けられ
て蓄圧室内の圧力と基準圧力室内の圧力との差圧に相応
した変位を生じる圧力応動部材と、内燃機関のクランク
ケース内が基準圧力室内の圧力に対して正圧になったと
きに開いて蓄圧室を該クランクケース内に連通させるよ
うに設けられた逆止弁と、圧力応動部材に接続されて該
圧力応動部材の変位に相応した変位を生じる出力軸とに
より構成できる。この場合、基準圧力室内の圧力は、ク
ランクケース内の圧力の正負の判定の基準となる基準圧
力（通常は大気圧）にほぼ等しい圧力に保たれるように
しておく。また電磁弁のバルブの一端は蓄圧室に接続
し、他端は大気圧にほぼ等しいガス空間に連通させてお
く。

【００２０】本発明において、基準圧力室内の圧力は通
常大気圧に等しくしておけばよいが、厳密に大気圧に等
しくする必要はなく、大気圧と多少異なる圧力であって
もよい。またバルブの他端が連通させられるガス空間の
圧力も厳密に大気圧である必要はなく、大気圧にほぼ等
しい圧力であればよい。例えば、吸気の際に大気圧に対
して僅かに負圧の状態になる気化器の入口側の空間にバ
ルブの他端を連通させるようにしてもよい。

【００２１】上記蓄圧器はまた、蓄圧室及び基準圧力室
と、該蓄圧室及び基準圧力室の間を区分するように設け
られて蓄圧室内の圧力と基準圧力室内の圧力との差圧に
相応した変位を生じる圧力応動部材と、内燃機関のクラ
ンクケース内が前記基準圧力室内の圧力に対して負圧に
なったときに開いて前記蓄圧室を該クランクケース内に
連通させるように設けられた逆止弁と、圧力応動部材に
接続されて該圧力応動部材の変位に相応した変位を生じ
る出力軸とにより構成することもできる。

【００２２】上記蓄圧器は、例えばシリンダと、該シリ
ンダ内にスライド自在に嵌合されて該シリンダ内を蓄圧
室と基準圧力室とに区分するピストンとを備えることに
より構成できる。この場合、ピストンにより圧力応動部
材が構成される。該ピストンは蓄圧室内の圧力と基準圧
力室内の圧力との差圧の増大に抗する方向にバネで付勢
しておく。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わる内燃機関用
速度調節装置の構成例を、該速度調節装置を用いた内燃
機関の制御装置とともに示したもので、この例では、内
燃機関により駆動される発電機の出力電圧を設定値に保
つように機関の回転速度を制御する制御装置に、本発明
に係わる速度調節装置を用いている。

【００２４】図１において、１は２サイクル内燃機関
で、この内燃機関は、シリンダ２と、クランクケース３
と、シリンダ２内に嵌合されたピストン４と、クランク
軸５と、クランク軸５とピストン４との間を連結するコ
ンロッド６とを有している。シリンダ２には掃気ポート
１０と排気ポート１１とが設けられ、掃気ポート１０は
掃気通路１２を通してクランクケース３内に接続されて
いる。また排気ポート１１はマフラ１３を通して排気管
１４に接続されている。

【００２５】クランクケース３には吸気口１５が設けら
れていて、該吸気口１５にリード弁１６を介して気化器
（キャブレター）１７が接続され、気化器１７により気
化されて空気と混合された燃料ガス（混合気）が、リー
ド弁１６を通してクランクケース３内に供給されるよう
になっている。

【００２６】図１の例で用いられている気化器１７は、
エアフィルタ１７ａと、エアフィルタ１７ａを通して流
入する空気の流量を調節するピストンバルブ１７ｂと、
図示しない燃料タンクからフロート室１９を通して供給
される燃料を流出させるノズル１７ｃと、ピストンバル
ブ１７ｂの下端に取り付けられて、ノズル１７ｃから流
出する燃料の量を調節するニードルバルブ１７ｄとを備
えた公知のもので、ノズル１７ｃから流出させた燃料を
空気と混合して機関のクランクケース３内に供給する。
この例では、ピストンバルブ１７ｂにより、混合気流量
調整バルブが構成されている。

【００２７】ピストンバルブ１７ｂの開度を調節するた
め、蓄圧器２０が設けられている。本発明で用いる蓄圧
器は、蓄圧室及び基準圧力室と、該蓄圧室及び基準圧力
室の間を区分するように設けられて蓄圧室内の圧力と基
準圧力室内の圧力との差圧に相応した変位を生じる圧力
応動部材と、内燃機関のクランクケース内が基準圧力室
内の圧力に対して負圧になったときに開いて蓄圧室を該
クランクケース内に連通させるように設けられた逆止弁
と、圧力応動部材に接続されて該圧力応動部材の変位に
相応した変位を生じる出力軸とにより構成できる。この
場合、基準圧力室内の圧力は大気圧にほぼ等しい圧力に
保持しておく。

【００２８】図示の蓄圧器２０は、シリンダ２０ａと、
該シリンダ内にスライド自在に嵌合された圧力応動部材
としてのピストン２０ｂとを備えていて、ピストン２０
ｂにより、シリンダ２０ａ内が蓄圧室２０Ａと基準圧力
室２０Ｂとに区分されている。蓄圧室２０Ａには配管２
０ｃを通して逆止弁２０ｄの一端が接続され、該逆止弁
２０ｄの他端は、クランクケース３に設けられた小孔２
１に、配管２０ｅを通して接続されている。逆止弁２０
ｄは、その他端側に設けられた弁座２０d1と、ボール形
の弁体２０d2と、該弁体２０d2を弁座２０d1に向けて付
勢するバネ２０d3とを備えていて、クランクケース３内
の圧力が正圧（大気圧よりも高い状態）になったときに
開いてクランクケース３内のガスの一部を蓄圧室２０Ａ
内に流入させる。基準圧力室２０Ｂ内には、ピストン２
０ｂを蓄圧室２０Ａ側に（蓄圧室２０Ａ内の圧力と基準
圧力室２０Ｂ内の圧力との差圧の増大に抗する方向に）
付勢するバネ２０ｆが設けられている。基準圧力室２０
Ｂは大気に開放された開口部２０ｇを有していて、常時
大気圧（基準圧力）に保たれている。ピストン２０ｂに
は出力軸２０ｈが取り付けられ、該出力軸２０ｈが蓄圧
室２０Ａ側から外部に導出されて、気化器１７のピスト
ンバルブ１７ｂに連結されている。

【００２９】この例では、シリンダ２０ａと、ピストン
２０ｂと、配管２０ｃと、逆止弁２０ｄと、配管２０ｅ
と、バネ２０ｆと、出力軸２０ｈとにより、蓄圧器２０
が構成されている。

【００３０】蓄圧器２０に蓄積される圧力を調整するた
め、電磁弁２２が設けられている。電磁弁２２は、電気
信号に相応した励磁電流が与えられる励磁コイル２２ａ
と該励磁コイルに与えられる励磁電流に応じて開度が変
化させられるバルブ２２ｂとを備えている。バルブ２２
ｂは、励磁コイル２２ａが励磁されたときに該コイル内
に吸引されるプランジャ形の弁体２２b1と、該弁体２２
b1とともにバルブを構成する弁座２２b2と、弁体２２b1
を弁座２２b2側に付勢する復帰バネ２２b3とを備えてい
て、励磁コイル２２ａに供給される励磁電流の大きさに
比例して開度が変化するように構成されている。

【００３１】バルブ２２ｂの一端は蓄圧器の蓄圧室２０
Ａ内に接続され、他端は大気圧にほぼ等しいガス空間に
連通させられる。図示の例では、バルブ２２ｂの一端が
配管２３を通して配管２０ｃの途中に接続され、バルブ
２２ｂの他端が配管２４を通して、気化器１７内の入口
側のガス空間（エアフィルタ１７ａとピストンバルブ１
７ｂとの間のガス空間）に接続されている。

【００３２】図１に示した例では、内燃機関１のクラン
ク軸５に磁石発電機３０の回転子が接続され、内燃機関
１と、発電機３０とにより、発動発電装置（エンジン発
電機）が構成されている。

【００３３】発電機３０の出力電圧を設定値に保つた
め、該発電機３０の出力電圧を検出して、出力電圧に比
例した電圧検出信号Ｖs を出力する出力電圧検出回路３
１と、出力電圧の設定値を与える設定信号Ｖr を出力す
る出力電圧設定回路３２とが設けられ、電圧検出信号Ｖ
s 及び設定信号Ｖr が比較器３３に入力されている。比
較器３３は、電圧検出信号Ｖs と設定信号Ｖr とを比較
して、電圧検出信号Ｖsが設定信号Ｖr を超えたときに
高レベルの速度調節用電気信号Ｖp を出力する。この速
度調節用電気信号Ｖp は電磁弁駆動回路３４に入力さ
れ、速度調節用電気信号Ｖp が発生している間、電磁弁
駆動回路３４から電磁弁２２の励磁コイル２２ａに励磁
電流Ｉf が与えられるようになっている。

【００３４】内燃機関１のシリンダには点火プラグ３５
が取り付けられ、点火装置３６から得られる高電圧が高
圧コード３７を通して点火プラグ３５に印加されてい
る。

【００３５】図１に示した例では、ピストンバルブ１７
ｂ（混合気流量調整バルブ）と、蓄圧器２０と、電磁弁
２２とにより、本発明に係わる内燃機関用速度調節装置
が構成されている。またこの速度調節装置と、出力電圧
検出回路３１と、電圧設定回路３２と、比較器３３と、
電磁弁駆動回路３４とにより、発動発電装置の出力制御
装置が構成されている。

【００３６】図１の装置において、内燃機関が停止して
いる状態では、蓄圧器２０のピストン２０ｂが原点位置
にあって、シリンダ２０ａの蓄圧室２０Ａ側の端部壁に
当接した状態にあり、このときピストンバルブ１７ｂは
全閉位置にある。また電磁弁２２の励磁コイル２２Ａに
は励磁電流が与えられておらず、バルブ２２ｂは閉じた
状態にある。

【００３７】機関の始動操作が行われると、ピストン４
の変位に伴ってクランクケース３内に正圧の状態と負圧
の状態とが繰り返し生じる。クランクケース３内が正圧
になると逆止弁２０ｄが開くため、クランクケース内の
ガスが蓄圧室２０Ａに流入し、該蓄圧室２０Ａ内の圧力
が上昇する。蓄圧室２０Ａ内の圧力の上昇に伴って、ピ
ストン２０ｂがバネ２０ｆの付勢力に抗して、蓄圧室の
容積を拡大させる方向に変位していくため、出力軸２０
ｈが蓄圧室２０Ａ内に引き込まれていく。この出力軸２
０ｈの変位により、ピストンバルブ１７ｂ及びニードル
バルブ１７ｄが開位置側に変位させられる。機関の始動
操作により、ピストンが往復運動を繰り返して、蓄圧室
２０Ａ内の圧力がある程度上昇すると、ピストンバルブ
１７ｂの開度が機関を始動させるために必要な大きさに
達するため、機関に所定量の混合気が供給されて機関が
始動する。

【００３８】機関が始動すると、蓄圧室２０Ａ内の圧力
が更に上昇していくため、出力軸２０ｈの変位量が増大
していく。出力軸２０ｈの変位量の増大に伴ってピスト
ンバルブ１７ｂの開度が大きくなっていくため、機関１
の回転速度が上昇していく。ピストンバルブ１７ｂが全
開位置に達すると、出力軸２０ｈの変位が停止する。気
化器のノズル１７ｃから流出する燃料の量は、ピストン
バルブ１７ｂと連動するニードルバルブ１７ｄにより調
整されるため、ピストンバルブ１７ｂの開度が変化して
も混合気の空燃比は所定の範囲に保たれる。

【００３９】内燃機関の回転速度が上昇して、発電機３
０の出力電圧が設定値を超えると、電圧検出信号Ｖs の
大きさが設定信号Ｖr の大きさを超えるため、比較器３
３が速度調節用電気信号Ｖp を発生する。速度調節用電
気信号Ｖp が発生すると、電磁弁駆動回路３４が電磁弁
２２の励磁コイル２２ａに励磁電流を与えるため、該電
磁弁のバルブ２２ｂが開き、蓄圧室２０Ａ内の圧力を気
化器１７の入口側の、ほぼ大気圧のガス空間に逃がす。
したがって、蓄圧室２０Ａ内の圧力が低下し、ピストン
２０ｂが蓄圧室２０Ａの容積を縮小する方向に変位し
て、出力軸２０ｈがピストンバルブ１７ｂの開度を小さ
くする方向に変位する。これにより、機関に供給される
混合気の流量が減少させられるため、機関の回転速度が
低下し、発電機３０の出力電圧が低下させられる。

【００４０】発電機の出力電圧が設定値以下になると、
速度調節用電気信号Ｖp が発生しなくなり、電磁弁２２
の励磁コイル２２ａに励磁電流が供給されなくなるた
め、バルブ２２ｂが閉じる。バルブ２２ｂが閉じると、
蓄圧室２０Ａ内の圧力が上昇していくため、出力軸２０
ｈがピストンバルブ１７ｂの開度を増大させる方向に
（燃料増量側に）変位していく。これにより機関の回転
速度が上昇するため、発電機の出力電圧が設定値を超え
る。これらの動作が繰り返されることにより、発電機３
０の出力電圧が設定値付近の値に保たれる。

【００４１】上記のように、クランクケース内に生じる
正圧を蓄積する蓄圧器２０と、該蓄圧器に蓄積される圧
力を調整する電磁弁２２とを設けて、蓄圧器の出力軸に
より混合気流量調整バルブ（上記の例ではピストンバル
ブ１７ｂ）を操作することによって機関の回転速度を調
整するようにすると、未燃焼ガスの排出を伴うことなく
機関の回転速度を調節することができる。

【００４２】また混合気流量調整バルブを操作するため
に電気式のアクチュエータを用いた場合には、バルブの
全ストロークに亘って均一な操作力を得ることが困難で
あるが、上記のように圧力を利用して混合気流量調整バ
ルブを機械的に操作するようにすると、バルブの全スト
ロークに亘ってほぼ均一な操作力を得ることができ、機
関の回転速度を制御する場合の制御性を良好にすること
ができる。

【００４３】本発明においては、蓄圧器に蓄積される圧
力を調整するために電磁弁を用いるが、この電磁弁は、
蓄圧室内の圧力を逃がすためのものであって、小形のも
のでよいため、該電磁弁での電力消費は僅かである。

【００４４】図１に示した例において、クランクケース
３から蓄圧室２０Ａ内に流入するガスは混合気を含むた
め、電磁弁２２のバルブを通して放出されるガスには混
合気が含まれる。図１に示した例では、電磁弁２２のバ
ルブを通して排出されるガスを気化器１７の入口側のガ
ス空間に戻すことにより、混合気を含むガスが大気中に
排出されるのを防いでいる。しかしながら、本発明は、
このように構成する場合に限定されるものではなく、電
磁弁２２を通して排出されるガスを大気中に放出させる
ようにしてもよい。電磁弁２２を通して放出されるガス
の量は僅かであるため、電磁弁２２を通して排出される
ガスを大気中に放出しても大きな問題は生じない。

【００４５】図１に示した例では、クランクケース内に
生じる正圧を蓄積するように蓄圧器２０を構成したが、
蓄圧器の配管を変更することにより、クランクケース内
で生じる負圧を蓄積するよう構成することもできる。

【００４６】図２は、蓄圧器２０により、クランクケー
ス内で生じる負圧を蓄積するように構成した例を示した
もので、この例では、蓄圧器２０において、ピストン２
０ｂにより区分されたシリンダ２０ａ内の２室のうち、
バネ２０ｆが配置された方の室を蓄圧室２０Ａとし、他
の室を基準圧力室２０Ｂとしている。蓄圧室２０Ａは、
配管２０ｃと、クランクケース３内が負圧になったとき
に開く逆止弁２０ｄとを通して、クランクケース３に設
けた小孔２１に接続されている。基準圧力室２０Ｂは開
口部２０ｇを通して大気中に連通させられている。ピス
トン２０ｂに接続された出力軸２０ｈは、基準圧力室２
０Ｂ側から外部に導出されてピストンバルブ１７ｂに連
結されている。電磁弁２２のバルブ２２ｂの一端は配管
２０ｃの途中に接続され、該バルブの他端は大気中に開
放されている。その他の点は図１に示した例と全く同様
に構成されている。

【００４７】図２に示した例では、クランクケース３内
が負圧になったときに蓄圧室２０Ａ内のガスが配管２０
ｃと逆止弁２０ｄとを通してクランクケース３内に流入
するため、蓄圧室２０Ａ内が負圧になって、ピストン２
０ｂが蓄圧室２０Ａ側に変位し、このピストンの変位に
伴って出力軸２０ｈが変位する。クランクケース３内が
負圧になる状態が繰り返される毎に蓄圧室２０Ａ内の負
圧の大きさが大きくなっていき（クランクケース内に負
圧が蓄積されていき）、出力軸２０ｈの変位量が増大し
ていく。この出力軸２０ｈの変位により、ピストンバル
ブ１７ｂの開度が増大させられ、気化器１７からクラン
クケース３内に供給される混合気の流量が増大させられ
る。電磁弁２２の励磁コイル２２ａが励磁されてバルブ
２２ｂが開くと、該バルブ２２ｂと配管２２ｃとを通し
て蓄圧室２０Ａ内に空気が流入するため、蓄圧室２０Ａ
内の負圧の大きさが小さくなり、ピストン２０ｂが基準
圧力室２０Ｂ側に変位する。これにより出力軸２０ｈが
ピストンバルブ１７ｂ側に変位し、該ピストンバルブの
開度を小さくする。

【００４８】図２に示したように、クランクケース３内
の負圧を蓄積するように蓄圧器２０を構成した場合に
は、クランクケース３内の混合気が蓄圧室内に流入する
ことがないため、電磁弁２２のバルブ２２ｂの他端を大
気中に開放しても、未燃焼ガスが大気中に排出されるこ
とはない。

【００４９】図１に示した例では、蓄圧器２０の蓄圧室
２０Ａと、クランクケース内が正圧になったときに開く
逆止弁２０ｄとの間を配管２０ｃにより接続している
が、図３に示したように、蓄圧室２０Ａに逆止弁２０ｄ
の一端を直接接続し、該逆止弁２０ｄの他端を配管２０
ｃを通してクランクケースに接続するようにしてもよ
い。この場合、電磁弁２２のバルブ２２ｂは蓄圧室２０
Ａに直接接続する。図２に示した蓄圧器も同様に構成す
ることができる。

【００５０】図１及び図２に示した例では、内燃機関に
取り付けられた発電機３０の出力電圧を設定値に保つよ
うに機関の回転速度を調節する場合を例にとったが、可
変抵抗器等により大きさが変化させられる速度調節用電
気信号に応じて、内燃機関の回転速度を調節する場合に
も本発明に係わる速度調節装置を適用することができ
る。

【００５１】上記の例では、混合気流量調整バルブとし
て、ピストンバルブを用いているが、バタフライバルブ
を混合気流量調整バルブとして用いる気化器が使用され
る場合にも本発明を適用することができる。バタフライ
バルブが用いられる場合には、蓄圧器の出力軸の変位を
リンクやレバーなどからなる直線運動−回転運動変換機
構を介してバルブの操作軸に伝達する。

【００５２】上記の例では、シリンダ２０ａと、該シリ
ンダ２０ａ内に嵌合されて該シリンダ内を蓄圧室２０Ａ
と基準圧力室２０Ｂとに区分するピストン（圧力応動部
材）と、蓄圧室と基準圧力室との圧力との差圧の増大に
抗する方向にピストンを付勢するバネ２０ｆと、ピスト
ンに取り付けられた出力軸とにより蓄圧器を構成した
が、本発明で用いる蓄圧器は、クランクケース内に生じ
る正圧または負圧を蓄積できるものであればよく、上記
の構成に限定されるものではない。例えば、蓄圧室と基
準圧力室との境界部に圧力応動部材としてダイアフラム
やベローズを設けて、該ダイアフラムやベローズに出力
軸を連結する構成をとることもできる。

【００５３】上記の例では、蓄圧室内に圧力が蓄積され
ていない状態（機関が停止されている状態）で、混合気
流量調整バルブが全閉位置にあるようにしたが、蓄圧室
内に圧力が蓄積されていない状態で、混合気流量調整バ
ルブが、機関をアイドリング運転するのに必要な燃料を
機関に供給し得る大きさの最小開度を保ち、機関が始動
した後、回転速度がアイドリング回転速度を超える領域
で、蓄積された圧力の上昇に伴って混合気流量調整バル
ブの開度が増大するように構成することもできる。

【００５４】上記の説明では、２サイクル内燃機関に本
発明を適用する場合を例にとったが、４サイクル機関で
あっても、気筒数が少なく（例えば２気筒以下）、ピス
トンの往復運動に伴ってクランクケース内で正圧と負圧
とが顕著に生じる場合には、本発明を適用することがで
きる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電動機
などを駆動源とした電気式のアクチュエータを用いるこ
となく、機関のクランクケース内の圧力の変化を利用し
て混合気流量調整用バルブを機械的に操作するようにし
たので、混合気流量調整バルブのストロークが大きい場
合でも、そのストロークの全域に亘って均一な操作力を
得て回転速度の制御性を良好にすることができる。

【００５６】また本発明では、電力消費量が多い電気式
のアクチュエータを用いることなく、クランクケース内
の圧力を蓄積する蓄圧器の出力軸により混合気流量調整
バルブを操作するための操作力を得るようにし、電気的
に駆動される部分は蓄圧器に蓄積される圧力を調整する
電磁弁のみとしたため、僅かな電力により動作させるこ
とができ、電源に大きな負担をかけることなく、しかも
未燃焼ガスの排出を伴うことなく、機関の回転速度を調
節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる速度調節装置の構成例を、該速
度調節装置を用いて内燃機関の回転速度を制御する制御
装置の構成例とともに示した構成図である。

【図２】本発明に係わる速度調節装置の他の構成例を、
該速度調節装置を用いて内燃機関の回転速度を制御する
制御装置の構成例とともに示した構成図である。

【図３】本発明に係わる速度調節装置の要部の変形例を
示した構成図である。

【符号の説明】

１ ２サイクル内燃機関 ２ シリンダ ３ クランクケース ４ ピストン ５ クランク軸 １７ 気化器 １７ｂ ピストンバルブ ２０ 蓄圧器 ２０Ａ 蓄圧室 ２０Ｂ 基準圧力室 ２０ａ シリンダ ２０ｂ ピストン ２０ｄ 逆止弁 ２０ｆ バネ ２０ｈ 出力軸 ２２ 電磁弁 ２２ａ 励磁コイル ２２ｂ バルブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 速度調節用電気信号に応じて内燃機関の
   回転速度を調節する内燃機関用速度調節装置において、 内燃機関の回転に伴ってクランクケース内に周期的に生
   じる正圧または負圧を蓄積する蓄圧室と該蓄圧室内に蓄
   積された圧力に相応した変位を生じる出力軸とを備えた
   蓄圧器と、 前記電気信号に相応した励磁電流が与えられる励磁コイ
   ルと該励磁コイルに与えられる励磁電流に応じて開度が
   変化させられるバルブとを備えて該バルブの一端及び他
   端がそれぞれ前記蓄圧室内及び圧力が大気圧にほぼ等し
   いガス空間に連通させられた電磁弁と、 前記蓄圧器の出力軸により操作されて、前記蓄圧室内に
   蓄積された圧力の増減に伴って内燃機関に供給される混
   合気の流量を増減させるように調整する混合気流量調整
   バルブとを具備したことを特徴とする内燃機関用速度調
   節装置。
2. 【請求項２】 速度調節用電気信号に応じて内燃機関の
   回転速度を調節する内燃機関用速度調節装置において、 蓄圧室及び基準圧力室と、該蓄圧室及び基準圧力室の間
   を区分するように設けられて蓄圧室内の圧力と基準圧力
   室内の圧力との差圧に相応した変位を生じる圧力応動部
   材と、内燃機関のクランクケース内が前記基準圧力室内
   の圧力に対して正圧になったときに開いて前記蓄圧室を
   該クランクケース内に連通させるように設けられた逆止
   弁と、前記圧力応動部材に接続されて該圧力応動部材の
   変位に相応した変位を生じる出力軸とを有して、前記基
   準圧力室内の圧力が大気圧にほぼ等しい圧力に保たれた
   蓄圧器と、 前記電気信号に相応した励磁電流が与えられる励磁コイ
   ルと該励磁コイルに与えられる励磁電流に応じて開度が
   変化させられるバルブとを備えて該バルブの一端及び他
   端がそれぞれ前記蓄圧室内及び圧力が大気圧にほぼ等し
   いガス空間に連通させられた電磁弁と、 前記蓄圧器の出力軸により操作されて、前記差圧の増大
   に伴って内燃機関に供給される混合気の流量を増大させ
   るように調整する混合気流量調整バルブとを具備したこ
   とを特徴とする内燃機関用速度調節装置。
3. 【請求項３】 速度調節用電気信号に応じて内燃機関の
   回転速度を調節する内燃機関用速度調節装置において、 蓄圧室及び基準圧力室と、該蓄圧室及び基準圧力室の間
   を区分するように設けられて蓄圧室内の圧力と基準圧力
   室内の圧力との差圧に相応した変位を生じる圧力応動部
   材と、内燃機関のクランクケース内が前記基準圧力室内
   の圧力に対して負圧になったときに開いて前記蓄圧室を
   該クランクケース内に連通させるように設けられた逆止
   弁と、前記圧力応動部材に接続されて該圧力応動部材の
   変位に相応した変位を生じる出力軸とを有して、前記基
   準圧力室内の圧力が大気圧にほぼ等しい圧力に保たれた
   蓄圧器と、 前記電気信号に相応した励磁電流が与えられる励磁コイ
   ルと該励磁コイルに与えられる励磁電流に応じて開度が
   変化させられるバルブとを備えて該バルブの一端及び他
   端がそれぞれ前記蓄圧室内及び圧力がほぼ大気圧に等し
   いガス空間に連通させられた電磁弁と、 前記蓄圧器の出力軸により操作されて、前記差圧の増大
   に伴って内燃機関に供給される混合気の流量を増大させ
   るように調整する混合気流量調整バルブとを具備したこ
   とを特徴とする内燃機関用速度調節装置。
4. 【請求項４】 前記蓄圧器は、シリンダと、前記シリン
   ダ内にスライド自在に嵌合されて該シリンダ内を蓄圧室
   と基準圧力室とに区分するピストンとを備えていて、該
   ピストンにより前記圧力応動部材が構成され、 前記ピストンは前記蓄圧室内の圧力と基準圧力室内の圧
   力との差圧の増大に抗する方向にバネで付勢されている
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関用
   速度調節装置。