JPS6323376B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、気化器のチヨーク・バルブとスロツ
トル・バルブの暖機運転時における弁開度制御の
改良に関するものである。

一般に自動車等の内燃機関の気化器の弁開度制
御装置は、電熱式チヨーク機構即ち搭載バツテリ
からの供給電力により発熱するニクロム線などの
発熱部材と該発熱部材の発熱により物理的変形を
生ずるバイメタルなどの感温部材とを有しかつ上
記感温部材の物理的変形によりチヨーク・バルブ
の開閉動作を制御する機構と、暖機を速めるため
のアイドル・アツプを行なうべくスロツトル・バ
ルブの開閉動作を制御するフアースト・アイドル
機構とをそなえている。

ところで最近自動車等における燃費の改善が重
要な課題とされており、燃費改善を達成する方法
の１つとしてチヨーク・バルブの開放をできる限
り早めて燃費改善を図ろうとするものが考慮され
つつある。

しかし従来の気化器の弁開度制御装置において
は、(1)上記電熱式チヨーク機構がエンジン・キー
スイツチを介して上記バツテリから直接電力の供
給を受けるよう構成されていること、(2)上記フア
ースト・アイドル機構がレバーやカムなでの動力
伝達手段を介して上記電熱式チヨーク機構と連結
されていることなどのため、チヨーク・バルブを
早期に開放すべく電熱式チヨーク機構の構成変更
を行なつたとしても、常温時と低温時とで相異な
るチヨーク・バルブ開度要求特性を充分に達成す
ることが難しいこと、チヨーク・バルブの早期開
放にともない上記フアースト・アイドル機構に誤
動作が生じ易くなり最悪の場合にはスロツトル・
バルブが非所望に早く解除されエンジンの不調を
きたすようになることなどにより、燃費改善を充
分に達成することが困難であつた。

本発明は上記の点を解決することを目的とし、
簡単な構成で燃費改善を充分に達成できるように
することを目的としている。そしてそのため本発
明の気化器の弁開度制御装置は、暖機運転時にお
けるチヨーク・バルブとスロツトル・バルブの開
度特性を、大気温度によつて変化させて、例えば
夏・冬のように大気温度が極端に変化しても或は
同じ自動車が極寒のアラスカと熱帯のアフリカで
使用されても常に安定した暖機特性が得られるよ
うに、大気温度を検出する温度センサの出力によ
つて各バルブ駆動の感温部材加熱用ヒータを個々
にデユーテイー比制御することを特徴としてい
る。

次に、本発明の一実施例の構成を図面によつて
説明する。

第１図は本実施例による気化器の弁開度制御装
置の全体構成図、第２図は第１図に示したアクチ
ユエータの横断面図、第３図は第１図に図示した
制御回路部の構成図、第４図は上記制御回路部を
具体的に表わした電気回路図、第５図および第６
図は夫々チヨーク系およびフアースト・アイドル
系におけるデユーテイ比−雰囲気温度特性図、第
７図は本実施例により得られたバルブ開度曲線を
夫々示している。

第１図において、１００は気器化本体、２００
は制御回路部、３００は車輌などに搭載されたバ
ツテリでありボデーアースされているもの、４０
０はフアースト・アイドル機構の構成部分である
アクチユエータ、５００は温度センサであり大気
の雰囲気温度を検知するもの、６００はキースイ
ツチ、１０１はスロツトル・バルブでありその開
閉動作により燃料吸出量を調節するもの、１０２
はレバーであり上記スロツトル・バルブと係合さ
れかつ上記アクチユエータ４００のシヤフト４０
１の軸方向移動により回動可能に構成されている
もの、１０３はチヨーク・バルブであり開閉動作
により気化器本体１００内への空気供給量を制限
するもの、１０４はシヤフトであり上記チヨー
ク・バルブ１０３と係合されかつ図示矢印ロ方向
へ回動可能に構成されているもの、１０５は第１
の感温部材であり例えばコイル状のバイメタルで
構成されるもの、１０６は第１の発熱部材であり
ニクロム線抵抗器、セラミツク抵抗器もしくは
PTCヒーターなどにより構成されるもの、１０
７は動力伝達手段であり上記第１の感温部材１０
５の物理的変形による駆動力を受け上記シヤフト
１０４に伝達するもの、１０８および１０９は
夫々リード線であり上記制御回路部２００からの
電力を上記第１の発熱部材１０６に供給するも
の、１１０は浮子、１１１はカソリンなどの液体
燃料、１１２はメーン・ノズル、１１３はスロー
ポート、１１４はアイドル・ポート、４０１は上
記アクチユエータ４００のシヤフト、４０２はリ
ード線であり制御回路部２００の出力を上記アク
チユエータ４００に伝送するものを夫々表わして
いる。

上記アクチユエータ４００の内部構造は第２図
に図示する如きものである。第２図において、４
０１は第１図の符号に対応したシヤフト、４０２
は第１の収容ケース、４０３は第２の収容ケース
であり上記第１の収容ケース４０２に嵌合される
もの、４０４は第２の発熱部材でありニクロム線
抵抗器、セラミツク抵抗器もしくはPTCヒータ
ーなどにより構成されるもの、４０５は第２の感
温部材でありバイメタルやワツクス型変位部材な
どで構成されるもの、４０６は第１図に図示のリ
ード線が接続されるターミナル部、４０７は電極
板を夫々表わしている。

エンジン始動に当つて、キースイツチ６００を
オンせしめると、制御回路部２００はバツテリ３
００からの供給電力を温度センサ５００による検
出出力にもとづいて対応する電力レベルに減少さ
せ、該減少された電力が一方ではリード線１０
８，１０９を介して電熱式チヨーク機構の第１の
発熱部材１０６に供給され、他方ではリード線４
０２、ターミナル部４０６および電極４０７を介
してフアースト・アイドル機構の第２の発熱部材
４０４に供給されるようになる。

上記電力を受けた第１の発熱部材１０６は発熱
を開始し、当該発生熱エネルギにより上記発熱部
材１０６に近接して配設された第１の感温部材１
０５が物理的変形を生じ、該感温部材１０５の変
形作用にしたがつてエンジン始動前に全閉状態に
あるチヨーク・バルブ１０５が開動作を開始す
る。

一方第２の発熱部材４０４は上記電力供給によ
り発熱を開始し、当該熱エネルギにより上記発熱
部材４０４に近接して配設された第２の感温部材
４０５がシヤフト４０１の軸方向に収縮され、当
該収縮に応じて上記感温部材４０５に連結された
シヤフト４０１が第１図、第２図に図示の矢印イ
方向に移動を開始し、当該移動によりレバー１０
２を介してスロツトル・バルブ１０１がエンジン
始動前の雰囲気温度に応じたスロツトル・バルブ
開度から閉動作を開始する。

ここでエンジン始動前のスロツトル・バルブ開
度は雰囲気温度に応じた適正な燃料量をエンジ
ン・ルームに給送できるよう雰囲気温度に対応し
た値（例えば第７図に図示する如き値）をもつよ
う予め設定してあり、この初期設定は主として第
２の感温部材４０５によるエンジン始動前の雰囲
気温度に応じた変形状態にもとづいて決定され
る。

なお、キースイツチ６００オンにより上記電熱
式チヨーク機構および上記フアースト・アイドル
機構への電力供給の開始と共にエンジンが始動さ
れ、エンジン始動による負圧発生により燃料１１
１がスローポート１１３およびアイドルポート１
１４から吸出されたエンジン・ルームに供給され
る。

制御回路部２００は第３図に示す如き構成をと
る。

図中、２００，３００，５００，６００，１０
６および４０４は夫々第１図および第２図におけ
る同一符号に対応したもの、２０１は増幅器、２
０２はアテネータ、２０３は３角波発振器、２０
４は第１の比較器、２０５は第２の比較器、２０
６は安定化電源回路、２０７は第１の電力回路、
２０８は第２の電力回路を夫々表わしている。

第３図において、温度センサ５００は例えば雰
囲気温度の上昇に伴なつて抵抗値が減少するサー
ミスタ（以後、温度センサ５００を適宜サーミス
タ５００と称する）で構成され、サーミスタ５０
０出力を増幅器２０１により増幅処理し、増幅出
力を第１の比較器２０４の一方の入力端子に入力
せしめると共に上記増幅出力をアテネータ２０２
により減衰処理した上で第２の比較器２０５の一
方の入力端子に入力せしめ、上記第１の比較器２
０４において上記増幅出力と３角波発振器２０３
からの基準出力とデユーテイ比処理すると共に上
記第２の比較器２０５において上記減衰出力と上
記基準出力とをデユーテイ比処理し、上記第１の
比較器２０４からの第５図に示すデユーテイ比変
化に対応したオン・オフ出力により第１の電力回
路２０７を制御してバツテリ３００から第１の発
熱部材１０６へ供給すべき電力量を決定すると共
に上記第２の比較器２０５からの第６図に示すデ
ユーテイ比変化に対応したオン・オフ出力により
第２の電力回路２０８を制御してバツテリ３００
から第２の発熱部材４０４へ供給すべき電力量を
決定する。なお安定化電源回路２０６は基準電圧
V0を出力し、該基準電圧V0は増幅器２０１およ
び発振器２０３等に印加される。

第４図は第３図図示の如きブロツク構成をとる
制御回路部２００を具体的に表わした電気回路の
一実施例を示しており、図中、Ａ１ないしＡ５は
夫々演算増幅器、TR１およびTR２は夫々スイ
ツチング・トランジスタ、Ｒ１ないしＲ２１は
夫々抵抗、Ｃはコンデンサを夫々表わし、他の符
号は第３図における同一符号に対応したものを表
わしている。

以下、キースイツチ６００投入時における雰囲
気温度が低温状態にある場合を例にとつて回路の
処理および動作を説明する。

キースイツチ６００をオンせしめると、安定化
電源回路２０６から予め設定した基準電圧V0が
出力されて増幅器２０１および３角波発振器２０
３等に供給される。

このため増幅器２０１の抵抗Ｒ１を介してサー
ミスタ５００に電流が供給されサーーミスタ５０
０出力端子に低温雰囲気温度にもとづくサーミス
タ５００の高抵抗による高電圧即ちサーミスタ高
出力電圧が発生し、該サーミスタ高出力電圧は抵
抗Ｒ４を介して演算増幅器Ａ１の反転入力端子側
に入力され、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ５
を介して他方の非反転入力端子側に入力される基
準電圧V0の分割電圧とともに演算増幅器Ａ１に
おいて演算増幅処理され、演算増幅器Ａ１から低
レベルの増幅電圧が出力され、該低レベル増幅電
圧は一方では第１の比較器２０４の抵抗Ｒ１６を
介して演算増幅器Ａ４の非反転入力端子側に入力
され他方では減衰器２０２の抵抗Ｒ７，Ｒ８によ
り分圧され低レベル分圧電圧に変換された上で第
２の比較器２０５の抵抗Ｒ１８を介して演算増幅
器Ａ５の非反転入力端子側に入力される。一方基
準電圧V0が印加された発振器２０３は予め設定
した基準信号例えば基準３角波電圧信号を発生
し、該基準３角波電圧信号は第１、第２の比較器
２０４，２０５のそれぞれの抵抗Ｒ１７，Ｒ１９
を介して演算増幅器Ａ４，Ａ５のそれぞれの反転
入力端子側に入力される。

第１の比較器２０４の演算増幅器Ａ４は上記低
レベル増幅電圧と上記基準３角波電圧信号とを演
算増幅処理し、スイツチング・トランジスタTR
１は上記トランジスタRT１制御電圧に応じてオ
ン期間とオフ期間との比率（デユーテイ比）が小
さいスイツチング動作を行ない、第１の発熱部材
１０６に低レベル電力が供給される。また第２の
比較器２０５の演算増幅器Ａ５は上記低レベル分
圧電圧と上記基準３角波電圧信号とを演算増幅処
理し、上記の場合と同様にスイツチング・トラン
ジスタTR２はオン・オフ比が小なるスイツチン
グ動作を行ない、第２の発熱部材４０４に低レベ
ル電力が供給される。

そしてエンジンの回転に伴ない雰囲気温度が上
昇してくると、該温度上昇に応じてサーミスタ５
００抵抗が減少してゆき、該抵抗減少にしたがつ
てサーミスタ５００出力電圧は次第に減少してゆ
く。

このため増幅器２０１出力電圧は低温雰囲気温
度時における低レベルの増幅電圧から増大してゆ
き、減衰器２０２による分圧電圧が増大し、スイ
ツチング・トランジスタTR１およびスイツチン
グ・トランジスタTR２はともに第５図、第６図
のようにデユーテイ比が増大傾向をもつスイツチ
ング動作を行ない、第１の発熱部材１０６および
第２の発熱部材４０４への電力供給量が増大して
ゆく。

このように雰囲気温度の上昇に伴ないスイツチ
ング・トランジスタTR１のデユーテイ比および
他のスイツチング・トランジスタTR２のデユー
テイ比はともに増大してゆき、トランジスタTR
１のデユーテイ比特性は例えば第５図に図示する
如きものとなり、また他のトランジスタTR２の
デユーテイ比特性は例えば第６図に図示する如き
ものとなる。

そして所定の条件下で第４図に図示の如き制御
回路部２００を用いて得られたチヨーク・バルブ
開度特性およびスロツトル・バルブ開度特性は第
７図に図示する如きものとなる。

次に、本発明の効果について説明する。

本発明は、第１の感温部材で弁開度が駆動制御
されるチヨーク・バルブと第２の感温部材でフア
ーストアイドルの弁開度が駆動制御されるスロツ
トル・バルブとを備えた気化器において、第１の
感温部材を加熱してチヨーク・バルブを弁閉状態
から弁開状態に変位させる第１の発熱部材と、第
２の感温部材を加熱してスロツトル・バルブを弁
開状態から弁閉方向に変位させる第２の発熱部材
と、気化器周囲の雰囲気温度に対応した出力を発
生させる温度センサと、該温度センサからの出力
を基準にして定めた基準電圧と発振器からの３角
波電圧信号とを入力させて前記温度センサからの
出力に対応したデユーテイー比の出力信号を発生
させる第１の比較器と、前記温度センサからの出
力を基準にして定めた基準電圧と発振器からの３
角波電圧信号とを入力させて前記温度センサから
の出力に対応したデユーテイー比の出力信号を発
生させる第２の比較器と、前記第１の比較器から
のデユーテイー比出力信号に対応した電力を前記
第１の発熱部材に供給する第１の電力回路と、前
記第２の比較器からのデユーテイー比出力信号に
対応した電力を前記第２の発熱部材に供給する第
２の電力回路とのそれぞれを備えた気化器の弁開
度制御装置にある。

これによつて本発明は、暖機運転時におけるチ
ヨーク・バルブとスロツトル・バルブの開度特性
を、大気温度によつて変化させて、例えば夏・冬
のように大気温度が極端に変化しても或は同じ自
動車が極寒のアラスカと熱帯のアフリカで使用さ
れても常に安定した暖機特性を得ることができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による気化器制御システムの一
実施例全体構成図、第２図は第１図図示のアクチ
ユエータの横断面図、第３図は第１図図示の制御
回路部の構成図、第４図はその一実施例電気回路
図、第５図および第６図は夫々チヨーク系および
フアースト・アイドル系に対応するデユーテイ比
−雰囲気温度特性図、第７図は本実施例の実施に
より得られたスロツトル・バルブ開度曲線を夫々
示す。 図中、１００は気化器本体、２００は制御回路
部、３００はバツテリ、４００はフアースト・ア
イドル機構の構成要素であるアクチユエータ、５
００は温度センサ、１０１はスロツトル・バル
ブ、１０３はチヨーク・バルブ、１０５は第１の
感温部材、１０６は第１の発熱部材、２０４は第
１の比較器、２０５は第２の比較器、２０７は第
１の電力回路、２０８は第２の電力回路、４０４
は第２の発熱部材、４０５は第２の感温部材と、
２０３は発振器と、２０２はアテネータとを夫々
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１の感温部材で弁開度が駆動制御されるチ
   ヨーク・バルブと第２の感温部材でフアーストア
   イドルの弁開度が駆動制御されるスロツトル・バ
   ルブとを備えた気化器において、第１の感温部材
   を加熱してチヨーク・バルブを弁閉状態から弁開
   状態に変位させる第１の発熱部材と、第２の感温
   部材を加熱してスロツトル・バルブを弁開状態か
   ら弁閉方向に変位させる第２の発熱部材と、気化
   器周囲の雰囲気温度に対応した出力を発生させる
   温度センサと、該温度センサからの出力を基準に
   して定めた基準電圧と発振器からの３角波電圧信
   号とを入力させて前記温度センサからの出力に対
   応したデユーテイー比の出力信号を発生させる第
   １の比較器と、前記温度センサからの出力を基準
   にして定めた基準電圧と発振器からの３角波電圧
   信号とを入力させて前記温度センサからの出力に
   対応したデユーテイー比の出力信号を発生させる
   第２の比較器と、前記第１の比較器からのデユー
   テイー比出力信号に対応した電力を前記第１の発
   熱部材に供給する第１の電力回路と、前記第２の
   比較器からのデユーテイー比出力信号に対応した
   電力を前記第２の発熱部材に供給する第２の電力
   回路とのそれぞれを備えることを特徴とする気化
   器の弁開度制御装置。