JPH0430378Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、ガソリン機関などの内燃機関に用
いられる混合気供給装置に関する。

従来の技術 内燃機関の混合気供給装置の一種として、吸気
通路の絞弁近傍で集中的に燃料を噴射供給し、こ
こで形成された混合気を各気筒に分配するように
構成した所謂シングルポイントインジエクシヨン
方式のものが知られている。第４図はその一例と
して実開昭56−11372号公報に記載された装置で
あつて、スロツトルボデイ５１内にアクセルと連
係したバタフライバルブ型の絞弁５２が配設され
ているとともに、これより若干下流位置に燃料噴
射弁５３が配設されており、上記絞弁５２にて制
御される吸入空気量をカルマン渦検出型流量セン
サ５４を用いて検出し、これから制御回路５５に
よつて必要な燃料噴射量を演算して燃料噴射弁５
３の開時間を制御する構成となつている。

考案が解決しようとする問題点 しかし、上記従来の混合気供給装置にあつて
は、吸入負圧が弱くなる高負荷時に絞弁近傍の吸
気流速が大きく低下し、燃料の微粒化や気化が悪
くなる。特に冬季や未暖機時のような吸気温度が
低いときには、その影響が著しく、吸気通路内壁
面に燃料液滴が付着して加速時の応答遅れを生じ
たり、気筒間の分配特性の悪化などを招いてい
た。また、このような問題に対処するために、一
般に加速時に加速増量補正を行い、かつ冷却水温
等に応じて温度増量補正を行つているが、これを
常に適切に行うのは困難であり、必要以上の増量
により排気性能の悪化などを招く虞れがある。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために、この考案に係
る内燃機関の混合気供給装置は、主吸気通路の比
較的上流に形成された第１ベンチユリと、主吸気
通路の比較的下流に位置する第２ベンチユリと、
この第２ベンチユリと別体に、もしくは該第２ベ
ンチユリを兼ねて形成され、かつアクセルに連係
して主吸気通路の通路面積を絞る主絞り部と、上
記第２ベンチユリより上流側で主吸気通路内に燃
料を供給する燃料供給機構と、上記主絞り部と並
列に形成され、かつ第２ベンチユリよりも下流側
で上記主吸気通路に合流した副吸気通路と、この
副吸気通路内に配設され、その開閉により吸入負
圧を制御する補助空気絞弁と、上記第１ベンチユ
リで発生する負圧を作動源とし、上記補助空気絞
弁を高負荷時にその負圧の大小に応じた開度まで
開作動させる負圧アクチユエータと、この負圧ア
クチユエータに導入される負圧を吸気温度もしく
は冷却水温度等の温度条件に応じて補正する負圧
補正機構とを備えて構成されている。

作 用 高負荷時には補助空気絞弁が開き、吸入空気の
一部が副吸気通路を通して燃料を含まない形で流
入し、主吸気通路で形成された濃混合気と混合す
る。ここで上記補助空気絞弁は、その開度が主吸
気通路の第１ベンチユリ負圧によつて制御され
る。つまり、基本的には、第２ベンチユリ出口部
の負圧を略一定として主吸気通路側を流れる空気
流量が略一定となるように制御される。そして、
第１ベンチユリ負圧は更に負圧補正機構によつて
温度条件に応じて補正される。すなわち、温度が
高い場合の全負荷時の吸入負圧が例えば−20mm
Hg程度であるのに対し、温度が低い場合には例
えば−80mmHg程度の比較的大きな吸入負圧を確
保するように補正される。この結果、第２ベンチ
ユリにおける流速が高く保たれ、低温条件下であ
つても十分な燃料微粒化が行える。

実施例 第１図はこの考案の第１実施例を示す断面図で
ある。同図において、１は、主吸気通路２と副吸
気通路３とが双胴形に形成されたスロツトルボデ
イ、４はこのスロツトルボデイ１の主吸気通路２
側に嵌合固定されたベンチユリボデイ、５はこの
ベンチユリボデイ４により形成される第２ベンチ
ユリ６の上流側に配設された主絞り部となるバタ
フライバルブ型の主絞り弁、７はこの主絞り弁５
の上流側に形成された第１ベンチユリであつて、
上記スロツトルボデイ１下端のフランジ部１ａが
図示せぬ吸気マニホルドの集合部と接続されるよ
うになつている。上記副吸気通路３は、上端部が
空気取入口８として開口し、かつ下端部が整流部
材９を介して第２ベンチユリ６下流で主吸気通路
２に同軸上に合流している。上記整流部材９は、
第２図に示すようにハニカム状の多数の通路を有
し、その中央に上記ベンチユリボデイ４下端部が
挿入されている。尚、第２ベンチユリ６の下流部
には、周方向に多数の小孔１０が開口している。
また１２は燃料供給機構を構成する電磁弁型の燃
料噴射弁であつて、ここから延設された燃料吐出
通路１３の先端が主絞り弁５と第２ベンチユリ６
との間に開口している。尚、上記燃料吐出通路１
３には空気導入通路１４が設けられている。

一方、上記副吸気通路３内には上記主絞り弁５
と並列にバタフライバルブ型をなす補助空気絞弁
１５が配設され、上記主絞り弁５を通らずに機関
に流入する空気量を調整している。上記補助空気
絞弁１５の回動軸１６にはリンクプレート１７が
固着しており、該リンクプレート１７の一端に係
止ピン１８が突設されているとともに、他端にダ
イヤフラム式負圧アクチユエータ１９の駆動シヤ
フト１９ａが連係している。上記負圧アクチユエ
ータ１９は、上記駆動シヤフト１９ａが固着した
ダイヤフラム２０によつて負圧室２１と大気圧室
２２とが画成されるとともに、負圧室２１内に所
定の付勢力を有するセツトスプリング２３が配設
され、かつ上記負圧室２１に、制御負圧通路２４
を介して第１ベンチユリ７で発生した負圧が導入
される構成となつている。尚、２４ａはオリフイ
スである。また上記係止ピン１８には、主絞り弁
５のスロツトル駆動軸２５と同軸上に回動自在に
支持された略Ｌ字形のストツパレバー２６の一端
が当接しており、その他端に連係したリターンス
プリング２７の作用によつて上記ストツパレバー
２６が通常は上記補助空気絞弁１５を閉方向に押
圧している。そして、上記スロツトル駆動軸２５
と一体的に回動する絞弁作動レバー２８が、上記
ストツパレバー２６に所定回動位置にて当接し、
上記リターンスプリング２７の付勢力に抗してス
トツパレバー２６を回動させる構成となつてい
る。

尚、２９はクランク角信号と吸気管圧力信号と
に基づいて要求燃料量を演算し、上記燃料噴射弁
１２を制御する制御回路、３０は電源を示してい
る。

３１は、負圧制御機構を構成する負圧制御弁で
あつて、ワツクスケース３２内のサーモワツクス
によつてオリフイス３３内に進退する針弁３４を
有し、上記制御負圧通路２４に接続された空気通
路３５へ外気温に応じた負圧補正用空気を導入し
ている。尚、３６はエアフイルタ、３７は空気取
入口３７ａを有するケースであつて、例えばエン
ジンルーム内の適宜位置あるいはエアクリーナ内
等に取り付けられている。

次に上記のように構成された混合気供給装置の
作用について説明する。

先ず運転者がアクセルを操作すると、これに連
係したスロツトル駆動軸２５すなわち主絞り弁５
が回動して空気が導入される。機関の低負荷状
態、具体的にはスロツトル駆動軸２５の回動量が
所定量以下のときには、絞弁作動レバー２８とス
トツパレバー２６とが非接触状態にあり、補助空
気絞弁１５はリターンスプリング２７の付勢力に
よつて全閉位置にある。従つて、空気は総て主絞
り弁５を通して導入されることになる。このと
き、主絞り弁５下流側には強い吸入負圧が発生す
るので、第２ベンチユリ６で高速気流となり、空
気導入通路１４から流入した少量の空気とともに
燃料噴射弁１２にて噴射供給された燃料は、強く
微粒化される。尚、第２ベンチユリ６のスロート
部面積は第１ベンチユリ７のそれよりも小さく設
定されている。

次に運転者が更にアクセルを大きく操作する
と、主絞り弁５の開度が増大するとともに、絞弁
作動レバー２８によつてストツパレバー２６が押
され、その先端が係止ピン１８から離間する。そ
のため、第１ベンチユリ７での発生負圧を作動源
とする負圧アクチユエータ１９によつて補助空気
絞弁１５が開かれ、一部の空気が副吸気通路３を
通して機関に導入される。このとき、補助空気絞
弁１５の開度は第１ベンチユリ７での発生負圧の
大小によつて概ね定まる。つまり、基本的には、
第２ベンチユリ６出口部の負圧を略一定として、
該第２ベンチユリ６や第１ベンチユリ７を流れる
空気流量が略一定となるように負圧の調整がなさ
れ、第２ベンチユリ６における過度の流速低下が
防止される。そして更に、補助空気絞弁１５の開
度は、負圧制御弁３１により温度に応じた開度補
正がなされる。すなわち、外気温が低い場合に
は、負圧制御弁３１の針弁３４がオリフイス３３
から後退し、ここから流入する空気量が増加する
ため、ベンチユリ負圧が希釈されて補助空気絞弁
１５の開度は小さくなる。この結果、主絞り弁５
の全開時に、高温状態であれば−20mmHg程度に
まで吸入負圧が弱められるのに対し、低温状態で
は−80mmHg程度の吸入負圧が最低でも確保され
る。−80mmHg程度の吸入負圧があれば第２ベンチ
ユリ６で音速近い高速気流が得られ、燃料の平均
粒径を10μ程度にまで微粒化することが可能であ
る。従つて、低温条件下での高負荷時において
も、燃料の気化が促進され、通路壁面への付着が
防止される。また副吸気通路３を通して流入する
空気は、第２ベンチユリ６を出た濃混合気流を包
み込むようにして流れるので、燃料液滴の壁面付
着を更に効果的に阻止することができる。

次に第３図に示す第２実施例は、主絞り部とし
て圧力回復に優れたラバールノズル型主絞り部４
１を用いたものである。このラバールノズル型主
絞り部４１は第２ベンチユリを兼ねたものとなつ
ている。尚、上記第１実施例と実質的に同一な部
分には同一符号を付し、重複する説明は省略す
る。

すなわち、４２はアツパボデイキヤツプ４３に
摺動可能に保持されたスロツトルコーン、４４は
このスロツトルコーン４２を図の下方に付勢する
リターンスプリング、４５は上記スロツトルコー
ン４２とスロツトル駆動軸２５とを連係した連動
レバーであつて、主絞り部４１は、スロツトルコ
ーン４２の先端部外壁面と、これに対向したベン
チユリ部４６の内壁面によつて環状に連続した形
に構成されており、その最狭部（スロート部）４
１ａの通路断面積が、スロツトル駆動軸２５の回
動に伴うスロツトルコーン４２の上下摺動によつ
て変化するのである。尚、燃料吐出通路１３は上
記最狭部４１ａ近傍に開口している。また第１ベ
ンチユリ７はアツパボデイキヤツプ４３に複数設
けられ、その一つに制御負圧通路２４が接続され
ている。

このようなラバールノズル型の主絞り部４１に
よれば、上述の高負荷時のように吸入負圧が比較
的微弱な場合であつても、その最狭部４１ａ近傍
において非常に大きな流速を確保でき、一層良好
な燃料微粒化が図れる。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、この考案に係る
内燃機関の混合気供給装置においては、補助空気
絞弁の最大開度の規制によつて全負荷時における
最小限度の吸入負圧を温度条件に応じて最適に維
持するようにしており、この結果、燃料供給位置
より下流の第２ベンチユリにおいて常に十分な空
気流速を確保できるので、冬季や未暖機時におい
ても十分な燃料微粒化を図れ、加速応答遅れや気
筒間の分配特性の悪化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る混合気供給装置の第１
実施例を示す断面図、第２図はその−線に沿
つた要部断面図、第３図はこの考案に係る混合気
供給装置の第２実施例を示す断面図、第４図は従
来の混合気供給装置の一例を示す断面図である。 １……スロツトルボデイ、２……主吸気通路、
３……副吸気通路、４……ベンチユリボデイ、５
……主絞り弁、６……第２ベンチユリ、７……第
１ベンチユリ、９……整流部材、１２……燃料噴
射弁、１４……空気導入通路、１５……補助空気
絞弁、１９……負圧アクチユエータ、２４……制
御負圧通路、２５……スロツトル駆動軸、２６…
…ストツパレバー、２７……リターンスプリン
グ、２８……絞弁作動レバー、３１……負圧制御
弁、３２……ワツクスケース、３５……空気通
路、４１……主絞り部、４２……スロツトルコー
ン、４５……連動レバー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主吸気通路の比較的上流に形成された第１ベン
   チユリと、主吸気通路の比較的下流に位置する第
   ２ベンチユリと、この第２ベンチユリと別体に、
   もしくは該第２ベンチユリを兼ねて形成され、か
   つアクセルに連係して主吸気通路の通路面積を絞
   る主絞り部と、上記第２ベンチユリより上流側で
   主吸気通路内に燃料を供給する燃料供給機構と、
   上記主絞り部と並列に形成され、かつ第２ベンチ
   ユリよりも下流側で上記主吸気通路に合流した副
   吸気通路と、この副吸気通路内に配設され、その
   開閉により吸入負圧を制御する補助空気絞弁と、
   上記第１ベンチユリで発生する負圧を作動源と
   し、上記補助空気絞弁を高負荷時にその負圧の大
   小に応じた開度まで開作動させる負圧アクチユエ
   ータと、この負圧アクチユエータに導入される負
   圧を吸気温度もしくは冷却水温度等の温度条件に
   応じて補正する負圧補正機構とを備えてなる内燃
   機関の混合気供給装置。