JPH04301180A - 二次空気供給装置と吸気管における空気質量測定装置とを持った混合圧縮式内燃機関 - Google Patents

二次空気供給装置と吸気管における空気質量測定装置とを持った混合圧縮式内燃機関

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JPH04301180A JP3354268A JP35426891A JPH04301180A JP H04301180 A JPH04301180 A JP H04301180A JP 3354268 A JP3354268 A JP 3354268A JP 35426891 A JP35426891 A JP 35426891A JP H04301180 A JPH04301180 A JP H04301180A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、暖機運転過程において
開放位置に置かれる二次空気配管内における二次空気遮
断弁と、空気質量測定器およびスロットル弁を有する吸
気管に燃料を順序立てて噴射する燃料噴射弁とを有して
いるような二次空気供給装置と吸気管における空気質量
測定装置とを持った混合圧縮式内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】本件出願人の系列自動車において既に公
知であるこの種の内燃機関は二次空気配管を備えている
。内燃機関の暖機運転過程において二次空気ポンプによ
って吸引されフィルタで浄化された空気はその二次空気
配管を通して二次空気遮断弁を介して制御して排気側に
搬送される。このようにして触媒コンバータの応動特性
が加速される。
【０００３】更にその内燃機関は、各シリンダに最適な
時点に適量の燃料を用立てる燃料順序噴射装置を有して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、冒頭
に述べた形式の内燃機関において、始動過程および暖機
運転過程において燃料混合物の準備および有害な排気ガ
ス成分の減少に関して一層の改善が図れるような処置を
講ずることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、冒頭に述べた形式の内燃機関において、二次空気配
管の他に空気遮断弁付きの補助空気配管が配置され、こ
の空気配管が空気を援助するために燃料噴射弁に通じて
おり、少なくとも内燃機関の始動過程および暖機運転過
程において貫流状態に置かれることによって達成される
。
【０００６】空気が制御して供給される空気援助形の燃
料噴射弁を利用することによって、始動過程並びに暖機
運転過程において不足する空気質量は、最適な燃料混合
物の準備にとって必要な空気援助形燃料噴射弁の空気需
要に整合される。その場合、始動過程並びに暖機運転過
程において空気は既存の二次空気供給系統から取り出さ
れる。
【０００７】米国特許第４５５７２４１号公報において
空気援助形燃料噴射弁を持った内燃機関が知られている
が、この場合には空気援助は制御されずに行われる。
【０００８】本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲
の各請求項に記載されている。
【０００９】
【実施例】触媒コンバータ１を装備した混合圧縮式内燃
機関２は、二次空気導入装置、空気質量測定装置および
燃料順序噴射装置を有している。この内燃機関２は、二
次空気ポンプ４および二次空気遮断弁５を有し排気管３
に通じている二次空気配管６を備えている。二次空気ポ
ンプ４と二次空気遮断弁５との間において二次空気配管
６から空気配管７が分岐している。この空気配管７は燃
料噴射弁１０に接続されている。この燃料噴射弁１０は
吸気管８において入口制御弁９の近くに取り付けられて
いる。空気配管７に空気遮断弁１１が設けられている。 吸気管８においてスロットル弁１２の上流に空気質量測
定器１３が配置されている。その信号並びに回転数、負
荷、温度のような別の運転パラメータに関係した信号が
制御装置１４に入れられる。この制御装置１４は信号処
理後において燃料噴射弁１０、二次空気遮断弁５および
空気遮断弁１１を制御する。
【００１０】図１において吸気は二次空気配管６におい
てフィルタ１５を介して大気から直接行われ、図２にお
いては空気は吸気管８から取り出される。その場合、二
次空気配管６は空気質量測定器１３とスロットル弁１２
との間に存在する吸気管部分８ａから出ている。１６は
吸気管８において空気質量測定器１３の上流側に存在す
るエアフィルタである。
【００１１】次に図１および図２における両実施例の作
用について説明する。
【００１２】始動過程において二次空気ポンプ４が運転
開始され、空気遮断弁１１が開かれ、燃料噴射弁１０が
この時点から既に空気援助される。この場合二次空気遮
断弁５は閉じられており、従ってはじめは二次空気の供
給は許されない。暖機運転過程のはじめの約３〜５秒後
に（不安定運転において）、二次空気遮断弁５が開き、
空気遮断弁１１は開かれたままである。二次空気遮断弁
５の遮断は回転数、負荷および温度に関係して行われる
。空気の援助は暖機運転過程後に同様に中止される。 空気需要、超臨界圧力差、非常に狭い隙間における音速
に関係した空気の援助および空気の供給の設定は、燃料
噴射時間の計算上の補正あるいは特性曲線に関係した補
正を許す。内燃機関の実際の空気需要に関係した補正偏
差は小さく保たれる。
【００１３】図３における実施例は図２における実施例
とは、短絡遮断弁１８を有する補助的な短絡配管１７が
存在する点で異なっている。短絡配管１７は二次空気ポ
ンプ４を迂回し、空気遮断弁１１と燃料噴射弁１０との
間で空気配管７に開口している。
【００１４】この実施例の作用はほとんど上述した実施
例に相応しており、その短絡配管１７は始動過程および
暖機運転過程においては作用しない。暖機運転過程が終
了した際に二次空気遮断弁５および空気遮断弁１１が閉
鎖した後にはじめて、短絡遮断弁１８が開き、これは不
安定運転においても開いたままである。迂回空気はスロ
ットル弁開度に応じて自動的に調節され、即ち負荷が増
大する場合、燃料噴射弁における圧力勾配が０の方向に
変化し、これによって全負荷において空気の援助は存在
しなくなる。
【００１５】図４に示した実施例は、空気アキュムレー
タ１９が配置されている点を除いては、図２における実
施例と同じである。空気アキュムレータ１９の制御弁２
１付きの配管２０は、二次空気ポンプ４と二次空気遮断
弁５との間において二次空気配管６から分岐している。
【００１６】これは図２の実施例と同じように作用する
が、制御弁２１は始動過程において約３秒間にわたり閉
じられ、暖機運転過程の始動後に、空気アキュムレータ
１９が所定の圧力に到達し配管２０が再び閉じるまで開
かれる。暖機運転過程において加速度増大時（豊富化）
ＢＡ、即ち単位時間当たりの過大な負荷変化が認識され
るや否や、この加速度増大時ＢＡの場合に燃料噴射弁１
０において不足する空気量を補償するために、空気アキ
ュムレータ１９が短時間開放する制御弁２１によって作
用する。
【００１７】図５には、二次空気配管６に配置されてい
る二次空気ポンプ４が過給機２２に置き換えられている
図２に相応した実施例が示されている。その過給機２２
は吸気管８において空気質量測定器１３と二次空気供給
用の分岐個所２３との間に設けられている。
【００１８】図６の実施例の場合、空気配管７は二次空
気配管６と別個に配置されている。空気配管７の分岐個
所は空気質量測定器１３とスロットル弁１２との間にあ
り、二次空気配管６の分岐個所は過給機２２と空気質量
測定器１３との間にある。
【００１９】図８において空気配管７は燃料噴射弁１０
の上流に漏らし弁２４を装備している。この漏らし弁２
４は圧力の脈動を生ずることにより、空気質量流を良好
に準備並びに減少することができる。
【００２０】図７には最も単純な実施例が示されている
。この実施例は図１の実施例とは、空気遮断弁１１を有
する空気配管７が二次空気配管６からではなく吸気管８
からスロットル弁１２の上流で分岐している点で異なっ
ている。ここでは内燃機関における空燃比の補正は、空
気援助用の空気が空気質量測定器１３の下流において分
岐されているので、不要である。
【００２１】逃がし弁２４は短絡配管１７を有する図３
の実施例を除いてすべての実施例に利用できる。何故な
らば、二次空気ポンプ４あるいは過給機２２が逃がし弁
２４における圧力勾配を発生するので、ばね力に抗して
作用するダイヤフラム２５が燃料噴射弁１０に通じる空
気配管部分７ａを開放するからである。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、空気が制御して供給さ
れる空気援助形の燃料噴射弁を利用することによって、
始動過程並びに暖機運転過程において不足する空気質量
は、最適な燃料混合物の準備にとって必要な空気援助形
燃料噴射弁の空気需要に整合され、始動過程および暖機
運転過程において燃料混合物の準備および有害な排気ガ
ス成分の減少に関して一層改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】二次空気を供給するために二次空気ポンプが空
気を大気から直接吸い込み、二次空気配管から分岐して
いる空気配管が燃料噴射弁に通じている本発明に基づく
内燃機関の配管系の概略系統図。
【図２】吸気管から空気を吸い込む形式の実施例の概略
系統図。
【図３】配管系に二次空気ポンプを迂回する空気遮断弁
付き短絡配管を有している実施例の概略系統図。
【図４】配管系に空気アキュムレータが配置されている
実施例の概略系統図。
【図５】二次空気ポンプの代わりに過給機が配置されて
いる実施例の概略系統図。
【図６】二次空気配管および空気配管が互いに別々に位
置する実施例の概略系統図。
【図７】吸気管から分岐している空気配管をもった図１
に相応した配管系の概略系統図。
【図８】配管系に燃料噴射弁の上流に逃がし弁を有して
いる実施例の概略系統図。
【符号の説明】
４　　二次空気ポンプ ５　　二次空気遮断弁 ６　　二次空気配管 ７　　空気配管 ８　　吸気管 １０　　燃料噴射弁 １１　　空気遮断弁 １２　　スロットル弁 １３　　空気質量測定器 １７　　短絡配管 １８　　短絡遮断弁

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　暖機運転過程において開放位置に置か
    れる二次空気配管内における二次空気遮断弁と、空気質
    量測定器およびスロットル弁を有する吸気管に燃料を順
    序立てて噴射する燃料噴射弁とを有しているような二次
    空気供給装置と吸気管における空気質量測定装置とを持
    った混合圧縮式内燃機関において、二次空気配管（６）
    の他に空気遮断弁（１１）付きの補助空気配管（７）が
    配置され、この空気配管（７）が空気を援助するために
    燃料噴射弁（１０）に通じており、少なくとも内燃機関
    の始動過程および暖機運転過程において貫流状態に置か
    れることを特徴とする二次空気供給装置と吸気管におけ
    る空気質量測定装置とを持った混合圧縮式内燃機関。
  2. 【請求項２】　　燃料噴射弁（１０）に通じている空気
    配管（７）が二次空気遮断弁（５）の上流で二次空気配
    管（６）から分岐していることを特徴とする請求項１記
    載の内燃機関。
  3. 【請求項３】　　燃料噴射弁（１０）に通じている空気
    配管（７）が空気質量測定器（１３）とスロットル弁（
    １２）との間にある吸気管部分から分岐していることを
    特徴とする請求項１記載の内燃機関。
  4. 【請求項４】　　二次空気配管（６）が空気質量測定器
    （１３）とスロットル弁（１２）との間にある吸気管部
    分から分岐していることを特徴とする請求項１又は２記
    載の内燃機関。
  5. 【請求項５】　　二次空気遮断弁（５）と空気遮断弁（
    １１）との間において、空気アキュムレータ（１９）に
    通じている制御弁（２１）付きの配管（２０）が分岐し
    、前記制御弁（２１）が内燃機関の不安定な暖機運転に
    おいてだけ極端な加速度増大時において貫流位置に投入
    されることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関
    。
  6. 【請求項６】　　空気配管（７）において遮断弁（１１
    ）と燃料噴射弁（１０）との間に逃がし弁（２４）が設
    けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいず
    れか１つに記載の内燃機関。
  7. 【請求項７】　　二次空気配管（６）および空気配管（
    ７）が、二次空気配管（６）が空気質量測定器（１３）
    の上流で分岐し空気配管（７）が空気質量測定器（１３
    ）の下流で分岐しているように、互いに別々に配置され
    ていることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関
    。
  8. 【請求項８】　　二次空気を供給するためおよび空気を
    援助するために二次空気ポンプ（４）だけが設けられて
    いることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つ
    に記載の内燃機関。
  9. 【請求項９】　　過給式内燃機関において吸気管（８）
    から分岐している二次空気配管（６）と空気質量測定器
    （１３）との間に、二次空気を供給するためおよび空気
    を援助するために過給機が設けられていることを特徴と
    する請求項１ないし６のいずれか１つに記載の内燃機関
    。
  10. 【請求項１０】　　過給式内燃機関において設けられて
    いる過給機（２２）が吸気管（８）から分岐している二
    次空気配管（６）の上流に位置していることを特徴とす
    る請求項７記載の内燃機関。
  11. 【請求項１１】　　二次空気配管（６）から分岐し二次
    空気ポンプ（４）を迂回し空気遮断弁（１１）の下流に
    開口している短絡配管（１７）が、始動過程および暖機
    運転過程においてだけ閉鎖位置に置かれる短絡遮断弁（
    １８）を備えていることを特徴とする請求項１〜６，８
    のいずれか１つに記載の内燃機関。
JP3354268A 1990-12-22 1991-12-20 二次空気供給装置と吸気管における空気質量測定装置とを持った混合圧縮式内燃機関 Expired - Lifetime JP2632268B2 (ja)

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