JPH1030499A - チョーク弁装置を備えたエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリのないエンジンにおいても自動的に
開弁作用を行うことのできるチョーク弁装置を備えたエ
ンジンを提供する。 【解決手段】 ガソリンエンジン１はチョーク弁２を備
え、さらにエンジンの発電コイル１１から所定の電圧を
得る電源回路部１２と、エンジンの排気ガスの温度を検
出する温度センサ２０と、電源回路部１２の電圧により
駆動され、チョーク弁２の開度を制御するアクチュエー
タ２１と、温度センサ２０が検出した温度が設定温度以
上である場合に応答してチョーク弁２を開状態にするよ
うにアクチュエータ２１を制御する制御部２２とを有し
ている。エンジン１を始動時するときは手動でチョーク
弁２を閉状態にしてエンジン１を始動し、エンジン始動
後は制御部２２が検出温度がある設定温度以上になった
ときにチョーク弁２を通常運転時の開状態にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はチョーク弁装置を備
えたエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からガソリンエンジンなどにおい
て、寒冷時のエンジンの始動を容易にするために、濃い
混合気を供給するためのチョーク弁を設けることが行わ
れている。チョーク弁は一般にはスロットル弁の上流側
位置に設けられ、エンジン始動時にチョーク弁を閉じる
ことにより吸気負圧を増加させて混合比を高くし、エン
ジン始動後にはチョーク弁を開くことにより通常の混合
比でエンジンを運転させるものである。

【０００３】チョーク弁の種類には、大別して手動式と
自動式があり、手動式はエンジン始動時の温度に応じて
オペレータが手でチョーク弁の開度を調整して濃い混合
気を供給する方式である。これに対し、自動式はエンジ
ン始動時にチョーク弁を自動的に閉じさせるために外気
温度によって作動するバイメタルを用い、エンジン始動
後はチョーク弁を開けるためにバイメタルを暖めるよう
にした方式である。なお、バイメタルを暖める熱源とし
ては電気ヒータを用いたものが知られており、電気ヒー
タを用いてバイメタルを暖める方式では、排気ガスの熱
を用いる方式などに比べて、エンジン始動後においてチ
ョーク弁を全開状態にするまでの時間を短縮でき、冷寒
時の排出ガス量を低減させることができる利点があり、
現在では広く利用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記手
動式のチョーク弁装置、自動式のチョーク弁装置（オー
トチョーク）においては、以下の問題点がある。まず、
手動式のチョーク弁装置ではオペレータが自ら冷寒時を
判断してチョーク弁を操作しなければならないために面
倒であるとともに、暖機運転中に過度な使用になりやす
く、燃費、排気ガス対策上の点で不利である。また、エ
ンジン始動後にチョーク弁を全開状態に戻すことを忘れ
ると、さらに燃費、排気ガス対策が悪化する。

【０００５】次に、自動式のチョーク弁装置の場合に
は、バッテリからヒータコイルに電流を流して時間とと
もにバイメタルを加熱してチョーク弁を開くように構成
しているが、この方式ではバッテリのないエンジンには
適用できない問題がある。バッテリのないエンジンは軽
量、小型を前提にしたエンジンが多く、このようなエン
ジンに自動式のチョーク弁装置を設けるためだけにバッ
テリを設けることはエンジンの要望に合致しないという
問題がある。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、手動式のチョーク弁装置の不都合を解消で
きるとともに、バッテリのないエンジンにおいても自動
的に開弁作用を行うことのできるチョーク弁装置を備え
たエンジンを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１のチョーク弁装
置を備えたエンジンは、例えば、図１に示すように、チ
ョーク弁２を備えたエンジン１と、エンジンの発電コイ
ル１１から所定の電圧を得る電源手段１２と、電源手段
１２の電圧により駆動され、チョーク弁２の開度を調節
するアクチュエータ２１と、エンジン１の排気ガスの温
度を検出する温度センサ２０と、温度センサ２０が検出
した温度が設定温度以上である場合に応答してチョーク
弁２を開状態にするようにアクチュエータ２１を制御す
る制御手段２２とを有することを特徴とする。なお、発
電コイル１１としては点火装置のコイルに連設して設け
る場合と、点火装置のコイル配設箇所とは別にバッテリ
とは関係のない新たな発電コイルを設ける場合が考えら
れる。

【０００８】請求項２のチョーク弁装置を備えたエンジ
ンは、例えば、図４に示すように、チョーク弁２を備え
たエンジン１と、エンジンの発電コイル１１から所定の
電圧を得る電源手段１２と、電源手段１２の電圧により
駆動され、チョーク弁２の開度を調節するアクチュエー
タ２１と、エンジン回転数を検出する回転数センサ３２
と、回転数センサ３２が検出したエンジン回転数が設定
回転数以上である場合に応答してチョーク弁１を開状態
にするようにアクチュエータ２１ａを制御する制御手段
２２ｂとを有することを特徴とする。

【０００９】請求項３のチョーク弁装置を備えたエンジ
ンは、例えば、図５に示すように、チョーク弁２を備え
たエンジン１と、エンジンの発電コイル１１から所定の
電圧を得る電源手段１２と、電源手段１２の電圧により
駆動され、チョーク弁２の開度を調節するアクチュエー
タ２１と、前記電源手段１２の電圧が所定電圧を維持で
きるようになってから、所定時間経過後したことに応答
してチョーク弁２を開状態にするようにアクチュエータ
２１を制御する制御手段３３，２２ｃとを有することを
特徴とする。

【００１０】請求項４のチョーク弁装置を備えたエンジ
ンは、例えば、図６に示すように、チョーク弁２を備え
たエンジン１と、エンジンの発電コイル１１から所定の
電圧を得る電源手段１２と、電源手段１２の電圧により
駆動され、チョーク弁２の開度を調節するアクチュエー
タ２１と、発電コイル１１の電圧からエンジンの回転数
を計測する手段３５と、計時手段２２ｄと、計測された
エンジンの回転数と計時手段２２ｄによって計測された
時間に基づいてチョーク弁２の開度を調整するようにア
クチュエータ２１ａを制御する制御手段２２ｄとを有す
ることを特徴とする。

【００１１】

【発明の作用および効果】請求項１の発明によれば、バ
ッテリーのないエンジンであっても、電源手段によりエ
ンジンの発電コイルからアクチュエータを駆動する所定
の電圧を得ることができる。また、エンジン始動後は、
制御部が排気ガスの温度が設定温度以上である場合に応
答してチョーク弁を通常運転時の開状態にするようにア
クチュエータを制御する。したがって、エンジン始動後
においてすみやかにチョーク弁を開いた状態にすること
ができる。

【００１２】請求項２の発明によれば、バッテリーのな
いエンジンであっても、電源手段によりエンジンの発電
コイルからアクチュエータを駆動する所定の電圧を得る
ことができる。また、エンジン始動後は、制御部が検出
したエンジン回転数が設定回転数以上である場合に応答
してチョーク弁を通常運転時の開状態にするようにアク
チュエータを制御する。したがって、エンジン始動後に
おいてすみやかにチョーク弁を開いた状態にすることが
できる。

【００１３】請求項３の発明によれば、バッテリーのな
いエンジンであっても、電源手段によりエンジンの発電
コイルからアクチュエータを駆動する所定の電圧を得る
ことができる。そして、制御手段が、前記電源手段の電
圧が所定電圧を維持できるようになってから、所定時間
経過後したことに応答してチョーク弁を通常運転時の開
状態にするようにアクチュエータを制御する。したがっ
て、特にセンサ装置を必要とすることなく、エンジン始
動後においてすみやかにチョーク弁を開いた状態にする
ことができる。

【００１４】請求項４の発明によれば、バッテリーのな
いエンジンであっても、電源手段によりエンジンの発電
コイルからアクチュエータを駆動する所定の電圧を得る
ことができる。そして、制御手段が計測されたエンジン
の回転数と計時手段によって計測された時間に基づいて
チョーク弁の開度を調整するので、回転数および時間に
応じてチョーク弁の開度を最適なように制御できる。し
たがって、エンジン始動後においてチョーク弁の開度状
態を各エンジン仕様に合った最適なものにすることがで
き、燃費、排気ガスの低減をより一層向上させることが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る、チョーク弁
装置を備えたエンジンの第１実施形態について図面を参
照しつつ説明する。図１は本発明の一実施形態に係るガ
ソリンエンジンの概略構成を示す図、図２はチョーク弁
操作機構の概略構成を示す図である。

【００１６】このガソリンエンジン１は、冷寒時のエン
ジン始動を容易にするために板材等でエアホーン部の空
気通路を絞り、濃い混合気を供給するチョーク弁２を備
えている。このチョーク弁２は手動であり、冷寒時のエ
ンジン始動時にオペレータが自ら判断してチョーク弁２
を閉じるように操作する。また、エンジン排気ガスの対
策として、触媒マフラ３を採用している。触媒マフラ３
には酸化触媒などが使用され、マフラ３内に触媒配設部
４を設けるとともに、酸化を促進するために２次空気を
供給する空気供給部５を触媒配設部４前に設けている。
エンジンのエアクリーナ６から吸引された空気はキャブ
レータ部７を経て吸気管８からエンジンの燃焼室に供給
され、燃焼後の排気ガスは排気管９によって触媒マフラ
３を経た後、放出されるように構成している。

【００１７】本実施形態は上記構成のガスエンジンにお
いて、さらにエンジンの点火装置の点火用コイルとは別
に設けられた発電コイル１１から所定の電圧を得る電源
回路部１２と、排気管９、触媒マフラ３内などに設けら
れエンジンの排気ガスの温度を検出する温度センサ２０
と、電源回路部１２の電圧により駆動される、チョーク
弁２の開度を調整するアクチュエータ２１と、温度セン
サ２０が検出した温度が設定温度以上である場合に応答
してチョーク弁２を通常運転時の開状態にするようにア
クチュエータ２１を制御する制御部２２とを有してい
る。

【００１８】アクチュエータ２１の可動部材２３の駆動
によりチョーク弁２を制御する操作機構１３は例えば、
図２に示すような構成（所謂、クリックストップの一
種）が採用される。図２において回動軸２４に軸支さ
れ、チョーク弁２が固着されたチョーク弁操作部材２５
の一端にアクチュエータ２１の可動部材２３を取付け、
可動部材２３の直線運動によりチョーク弁操作部材２５
を回動軸２４回りに回動させてチョーク弁２の開度を調
整するようにしている。チョーク弁操作部材２５の周縁
にはストップローラ２６が係合する２つの係合凹部２
７，２８が形成され、一方の係合凹部２７にストップロ
ーラ２６がはまり込むときがエンジン始動時におけるチ
ョーク弁２の閉状態に対応し、他方の係合凹部２８にス
トップローラ２６がはまり込むときがエンジン始動後の
全開状態に対応するように構成している。

【００１９】このような構成を使用することにより、ア
クチュエータ２１に一定時間のみ通電させるだけで、チ
ョーク弁２はエンジン始動後の全開状態を維持でき、常
にアクチュエータ２１に電源回路部１２の電圧を供給す
る必要がなくなる利点がある。なお、この第１実施形態
においては、アクチュエータ２１はオンオフ型の安価な
ソレノイドが使用できる。また、制御部２２を設定温度
以上になると短絡状態になる温度スイッチによって構成
するのが最も簡単な構成であり、この場合は、電源回路
部１２の電圧が温度スイッチを介してアクチュエータ２
１に供給され、チョーク弁２を開くように制御される。

【００２０】上記構成のエンジンの動作は次の通りであ
る。オペレータは寒冷時にエンジン１を始動時するとき
は、手動でチョーク弁２を閉にして、濃い混合比によっ
てエンジン１を始動しやすくする。エンジン始動後は、
エンジンの電源回路部１２からの電圧によりアクチュエ
ータ２１を駆動するとともに、制御部２２が温度センサ
２０に基づいて、検出温度がある設定温度以上になった
ときに、アクチュエータ２１を操作してチョーク弁２を
通常運転時の開状態にする。この第１実施形態であれ
ば、チョーク弁２を手動で操作するエンジンにおいて、
バッテリのないエンジンにおいても、エンジン始動後の
発電コイル１１により電圧を生成し、アクチュエータ２
１の制御動作を行うので、エンジン始動後は検出温度に
基づいてチョーク弁２を即座に開いた状態にすることが
でき、エンジンの濃い状態を無駄に続けることがなくな
る。

【００２１】

【実施形態２】図３はこの発明の第２実施形態に係るエ
ンジンの構成を示す概略構成図である。この第２実施形
態の特徴点は、第１実施形態の構成に加えて、エンジン
停止時は、チョーク弁２を閉じる状態に付勢するリター
ンスプリング３０を設け、アクチュエータ２１ａがエン
ジン始動後においてリターンスプリング３０の付勢力に
打ち勝ってチョーク弁２を開状態に操作するように構成
した点を特徴としている。制御部２２ａが温度センサ２
０に基づいて検出温度がある設定温度以上になったとき
に、アクチュエータ２１ａを操作してチョーク弁２を開
状態にする動作は前記第１実施形態と同様である。な
お、チョーク弁操作機構１３ａはリターンスプリング３
０の構成に対応したものが選定される。この第２実施形
態であれば、エンジン始動時はリターンスプリング３０
により自動的にチョーク弁２が閉じた状態になっている
ので、始動時にチョーク弁２の閉弁操作が不要になる利
点がある。

【００２２】

【実施形態３】図４はこの発明の第３実施形態に係るエ
ンジンの構成を示す概略構成図である。この第３実施形
態の特徴点は、第２実施形態の構成における温度センサ
２０に代えてクランク軸３１の回転数を検出する回転数
センサ３２を設けた点と、制御部２２ｂが、回転数セン
サ３２が検出した回転数が設定回転数以上である場合に
応答してチョーク弁２を通常運転時の開状態にするよう
にアクチュエータ２１ａを制御する点を特徴点としてい
る。

【００２３】なおリターンスプリング３０を設ける点、
アクチュエータ２１ａが電源回路部１２の電圧により駆
動されることは前記第２実施形態と同様である。なお、
制御部２２ｂの構成については、設定回転数になった場
合に電源回路部１２とアクチュエータ２１ａとを短絡す
るスイッチで制御部２２ｂを構成するのが、最も簡単で
ある。このようなスイッチの構成として、一般に考えら
れる回転数センサ３２の電圧に基づいて電気的にスイッ
チ動作を行うものがある。また、遠心式メカニカルガバ
ナの遠心力ウエイトが回転数によって傾き角度が変わる
ことを利用してスイッチを構成することもできる。なお
この場合は、遠心力ウエイトは回転数センサ３２として
機能する。この第３実施形態によれば、エンジン１が始
動してから所定の回転数、例えば、５００ｒｐｍ〜１５
００ｒｐｍの範囲内の所定回転数に達したことを検出し
て、チョーク弁２を開いた状態にするので、バッテリが
存在することを前提としたオートチョークを用いずと
も、濃い混合気の状態でエンジンが運転されることを防
止することができる。

【００２４】

【実施形態４】図５はこの発明の第４実施形態に係るエ
ンジンの構成を示す概略構成図である。この第４実施形
態の特徴点は、第１実施形態の構成における温度センサ
２０に代えて電源回路部１２の所定位置での電圧が安定
した場合にのみ電源回路部１２の電圧を出力する電圧安
定スイッチ部３３を設け、制御部２２ｃが、電源回路部
１２の電圧が出力されたことに応答して、予め設定され
た所定時間経過後にアクチュエータ２１を駆動してチョ
ーク弁２を開いた状態にすることを特徴としている。な
お、制御部２２ｃの構成としては、電圧安定スイッチ部
３３が短絡状態になった所定時間後に電源回路部１２の
電圧をアクチュエータに供給するタイマで構成すること
が最も簡単である。

【００２５】なお、電圧安定スイッチ部３３としては、
例えば、所定のしきい電圧を定めておき、このしきい電
圧を超えたときに短絡状態となるスイッチを採用すれば
よい。この第４実施形態によれば、前記第１実施形態と
同様な効果を得ることができるとともに、前記第１実施
形態〜第３実施形態のように温度センサ２０、回転数セ
ンサ３２を新たに設ける必要がない利点がある。

【００２６】

【実施形態５】図６はこの発明の第５実施形態に係るエ
ンジンの構成を示す概略構成図である。この第５実施形
態の特徴点は、第４実施形態の構成における電圧安定ス
イッチ部３３に代えて、あるいは電圧安定スイッチ部３
３とともに（図６において図示せず）、電圧コイル１１
の例えば電圧（周波数変化を含む）などに基づいてエン
ジンの回転数を計測する回転数計測部３５を設け、計測
されたエンジンの回転数と計時手段（図６の場合は制御
部２２ｄが兼ねる）によって計測された時間に基づいて
チョーク弁２の開度を制御する制御部２２ｄを設けたこ
とを特徴としている。

【００２７】なお、アクチュエータ２１ａはスタートス
プリング３０を設けた構成が採用され、アクチュエータ
２１ａは制御部２２ｄから出力される制御量に対して可
動部材２３が線形に変化できるようなアクチュータが採
用されている。したがって、エンジンの回転数と時間と
チョーク弁２の開度の関係曲線をテーブルに記憶してお
き、そのテーブルに基づいてチョーク弁２の開度を制御
することができる。制御部２２ｄにはマイクロプロセッ
サとテーブルを記憶したメモリを備えた制御回路が例示
できる。この第４実施形態によれば、若干コストが高く
なるが、エンジン始動後のチョーク弁２の開度をエンジ
ンの回転数と時間によって最適な開度になるように制御
することができるので、燃費を低減させながら排気ガス
中の有害成分を減らすなどのエンジンが要求される各種
制御を行うことができるという特有の効果を得ることが
できる。

【００２８】この発明は前記実施形態に限られず、本発
明の要旨内で各種の変形を行って実施をすることが可能
である。以下、そのような実施形態について説明する。 （１）前記実施形態では触媒マフラ３を採用したエンジ
ンを例に取り説明したが、サーマルリアクタなどにおい
ても暖機運転中の過濃度の混合気は好ましくないので、
このような触媒マフラ３、サーマルリアクタを使用した
バッテリのないエンジンにおいては本発明は特に好まし
い。但し、触媒マフラ３、サーマルリアクタを使用しな
いエンジンにおいても、過濃度の混合気を防ぐことによ
り燃費の向上および排気ガス中の有害成分を少なくする
ことができる効果はある。

【００２９】（２）前記実施形態ではガソリンエンジン
１を前提にして構成図を説明したが、ガソリンエンジン
１のみならず、燃料の種類に限らずチョーク弁２を用い
るとともにバッテリーのないエンジンにおいても同様に
適用できることは明らかである。 （３）リターンスプリング３０を採用したアクチュエー
タ２１ａの構成、図２に示すチョーク弁操作機構１３を
利用したアクチュエータ２１の構成は前記第１実施形態
〜第５実施形態において適宜、選択して採用することが
できることは明らかである。 （４）前記実施形態ではエンジンの発電コイル１１を新
たに設けたが、点火装置２０の点火に支障がない場合
は、点火用コイルで兼用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施形態に係るエンジンの
構成を示す概略構成図である。

【図２】図２はチョーク弁操作機構の概略構成を示す図
である。

【図３】図３は本発明の第２実施形態に係るエンジンの
構成を示す概略構成図である。

【図４】図４は本発明の第３実施形態に係るエンジンの
構成を示す概略構成図である。

【図５】図５は本発明の第４実施形態に係るエンジンの
構成を示す概略構成図である。

【図６】図６は本発明の第５実施形態に係るエンジンの
構成を示す概略構成図である。

【符号の説明】

1…ガソリンエンジン、２…チョーク弁、１１…発電コ
イル、１２…電源回路部、２０…温度センサ、２１，２
１ａ…アクチュエータ、２２，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ
…制御部、３２…回転数センサ、３３…電圧安定スイッ
チ部、３５…回転数計測部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チョーク弁(２)を備えたエンジン(１)
   と、エンジンの発電コイル(１１)から所定の電圧を得る
   電源手段(１２)と、電源手段(１２)の電圧により駆動さ
   れ、チョーク弁(２)の開度を調節するアクチュエータ
   (２１)と、エンジン(１)の排気ガスの温度を検出する温
   度センサ(２０)と、温度センサ(２０)が検出した温度が
   設定温度以上である場合に応答してチョーク弁(２)を開
   状態にするようにアクチュエータ(２１)を制御する制御
   手段(２２)とを有することを特徴とする、チョーク弁装
   置を備えたエンジン。
2. 【請求項２】 チョーク弁(２)を備えたエンジン(１)
   と、エンジンの発電コイル(１１)から所定の電圧を得る
   電源手段(１２)と、電源手段(１２)の電圧により駆動さ
   れ、チョーク弁(２)の開度を調節するアクチュエータ
   (２１)と、エンジン回転数を検出する回転数センサ(３
   ２)と、回転数センサ(３２)が検出したエンジン回転数
   が設定回転数以上である場合に応答してチョーク弁(１)
   を開状態にするようにアクチュエータ(２１ａ)を制御す
   る制御手段(２２ｂ)とを有することを特徴とする、チョ
   ーク弁装置を備えたエンジン。
3. 【請求項３】 チョーク弁(２)を備えたエンジン(１)
   と、エンジンの発電コイル(１１)から所定の電圧を得る
   電源手段(１２)と、電源手段(１２)の電圧により駆動さ
   れ、チョーク弁(２)の開度を調節するアクチュエータ
   (２１)と、前記電源手段(１２)の電圧が所定電圧を維持
   できるようになってから、所定時間経過後したことに応
   答してチョーク弁(２)を開状態にするようにアクチュエ
   ータ(２１)を制御する制御手段(３３，２２ｃ)とを有す
   ることを特徴とする、チョーク弁装置を備えたエンジ
   ン。
4. 【請求項４】 チョーク弁(２)を備えたエンジン(１)
   と、エンジンの発電コイル(１１)から所定の電圧を得る
   電源手段(１２)と、電源手段(１２)の電圧により駆動さ
   れ、チョーク弁(２)の開度を調節するアクチュエータ
   (２１)と、発電コイル(１１)の電圧からエンジンの回転
   数を計測する手段(３５)と、計時手段(２２ｄ)と、計測
   されたエンジンの回転数と計時手段(２２ｄ)によって計
   測された時間に基づいてチョーク弁(２)の開度を調整す
   るようにアクチュエータ(２１ａ)を制御する制御手段
   (２２ｄ)とを有することを特徴とする、チョーク弁装置
   を備えたエンジン。