JPS582445A - フイ−ドバツク制御気化器 - Google Patents

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】 この発明は、空燃比設定をフィードバック制御する内燃
横開（以下エンジンともいう）用気化器に関するもので
ある〇 従来、工６．：／ジ／の排気ガスの空燃比をフィードバ
ックして内燃機関用気化器の空燃比設定を制御する方式
は種々提案されているが、その代表的なものは次の２゛
っである。

（１）気化器の燃料流量を直接制御する方式例えば、特
公昭５Ｂ−１６８５８、実公昭５４−４１２８２などが
ある。以下これを燃料制御方式という。

゛（２）気化器の下流側に流入する２次空気流電を制御
する方式 例えば、特公昭５２−１８２５７、特公昭５２−１８５
８６などがある。以下これをバイパス空気制御方式とい
う。

燃料制御方式は制御する対象が燃料であり、バイパス空
気制御方式はそれが空気である。エンジンの排気ガスの
空燃比が、例えば最適空燃比よりリーン側に変化すると
、フィードバック制御が働くが、空燃比制御手段を経て
、吸入混合気の空燃比′がリッチ＠に修正される時間は
、制御される対象の質量が小さいほど応答性が良い。従
って、バイパス空気制御方式の方が燃料制御方式に比べ
はるかに空燃比制御特性が良好である０゛従来の技術で
はバイパス空気制御方式以上に空燃比制御特性の優れた
方式はないとされていた。

この発明は、上記のバイパス空気制御方式に加えて、応
答特性の遅い燃料制御方式を併用し、その位相差を利用
することｋよりて、空燃比制御時の変動幅（以下空燃比
制御幅と略す）を小ｉくし、バイ−くス空気制御方式単
独よりもさらに一層空燃比制御特性を向上させた気化器
の提供を目的としていｂｏ 以下実施例を示す図面に基づいてこの発明を説明する・
１１１図の気化ｍ１において゛、ベンチュリ部２に連通
する燃料通路８に対して、エア・ブリード通路４が結合
されている０このエア・ブリード通路４の流量はステッ
パー・モータまたは電磁弁を含む・可愛数秒アクチェエ
ータ名で制御される〇一方、インテーク・マニホルド６
に対して、バイパス空気通路７が結合されている。８は
この通路７を通じてインチ−□り・マニホルド６に供給
されるバイパス空気のｆＬｔを制御するバイパス空気制
御器である。バイパス空気制御器８は、バイパス空気通
路７を横断して圧入され九ガイド９とガイ−ド９内部を
摺動するニードル１０とニードル１０を進退させるステ
ッパー・モータ１１とステッパー・モータ１１をガイド
９に固定すゐカバー１２とで構成されている。ガイド９
にはバイパス空気口が設けられ、ニードル１０がそ−れ
を開閉し、まだはその面積を絞る。エンジンの排気管１
８にはジルコニア・キンザなどの排気ガス濃度センサ１
４が取り付けられ、このセンサ１４からの信号を受けて
前記可変絞ｂアクチュエータ６及びバイパス空気制御器
８のステッパー・モータ１１を制御する電子制御器１５
が装着されている。

第２図抹、気化器ｌＯ１が主空気通路１０２と主スｏｙ
）ルーバルブ１０８、および副空気通路１０４と副スａ
ｙ）ル警パルプ１０５を有するこの発明の第２実施例を
示す。副空気通路１０４のペアｆユリ部１０６に連通す
る副燃料通路１０７に対して、エア骨ブリード通路１０
８が結合されている。エア・ブリード通路１０８の流量
はステツバ−・モータまたは電磁弁を含む可変絞りアク
チュエータ１０９で制御される。一方、インテーク・マ
ニホルド１１１に対してバイパス空気通路１１２が結合
されている。バイパス空気通路１１２にはバイパス・ス
ロットルＩＩハル７’ｌｌＢが取り付けられ、主スロッ
トル・パルプ１０８と連動するようにリンク１１４で連
結されている。１１１５は、この通路１１２を通じてイ
ンテーク・マニホルドｌｌ’ｌに供給されるバイパス空
気の流量を制御するバイパス空気制御器で、レギュレー
タ本体１１６と三方電磁弁１１７とで構成される。レギ
ュレータ本体１１６は、バイパス空気導入路１１８と、
バイパス空気入口および出口を有するレギュレート室１
１９と、レギュレート室１１９に隣接し、小穴で連通し
た大気圧室１２１と、大気圧室１２１と隣接しダイヤフ
ラム１２２を介して設けられた制御王室１２８と、一端
をダイヤフラム１２２・１ｉ に固定され他端に弁子１２４を備えて前記レギュレート
室１１９のバイパス空気入口を開閉するレギュレータ・
パルプ１２６とからなる。三方電磁弁１１７は、大気圧
開口した大気口１１７ａとインテーク・マニホルドＩＩ
ＩＫ連通する負圧口１１７ｂとを有し、それぞれの開度
は電子制御器１６からの制御信号で作動される電磁弁１
１７ｖで制御され、制御圧口１１７Ｃを通じてレギュレ
ータ本体１１６の制御圧室１２８の空気圧を制御してダ
イヤフラム１２２を作動させる。

ｓｇ８図はこの発明の第８実施例を示し、バイパス空気
制御器２１６は、第２実施例における三方電磁弁１１７
０代りに８方継手２１７を含む。三方継手２１７＃ｉ可
変絞りアクチュエータ２０９からの大気とインテークｅ
マニホルド１１１からの負圧空気とを受入れて混合し、
レギュレータ本体１１６の制御圧室１２ＢＫ送り込む。

可変絞りアクチュエータ２０９は、２つのニードル・パ
ルプ２０９１．２０９ｂを有し、２０９ａ＃ｉエア・ブ
リード通路１０８に：！通し、２０９ｂは三方継手２１
７に連通している。

第８実施例は、上記以外は第２実施例と同じ構成である
。

上記のように構成された気化器を有するエンジンの運転
中Ｋ、排気ガスの濃度が最適空燃比よりリッチになると
、排気ガス濃度センサ１４からＨｌの信号が電子制御器
１５＆Ｃ送られる。電子制御器１６は制御信号を出して
可変絞りアクチュエータ６に作用し、エア・ブリード通
路４の空気流量を増やし、従って燃料通路８からベンチ
ュリ部２へ供給される燃料の流量は減少する。また、電
子制御器１６の制御信号は、バイパス空気制御器８のス
テッパー・モータ１１に作用し、バイパス空気通路７か
らインテーク・マニホルド６″に供給される空気の流量
が増大して混合気の空燃比はリーン側に変わる。それに
よって排気ガスが最適空燃比よりリーン側に偏れば、排
気ガス濃度センサ１４はＬｏの信号を電子制御器１５に
送る。それに応じて可変絞クアクチュエータ６は燃１科
通路８の燃料流量を増やし、またバイパス空気制御器８
はノ（イパス空気流量を減らす。このようにして排気ガ
スの空燃比は、常時電子制御器１６にフィードバックさ
れ、吸気混合気の空燃比に反映されて、混合気が最適空
燃比を維持するように制御される。

ここで第４図を参照しながら、第１図の実施例において
燃料制御方式とバイパス空気制御方式を併用すると４！
−（よって、空燃比制御幅が小さくなる理由を説明する
。排気ガス濃度センサ１４の出力が（イ）図のよう忙変
動すると、電子制御器１６は瞬時Ｋ（ロ）図の信号を発
信し、可変絞りアクチュエータ５とステッパー・モータ
１１を駆動する。アクチュエータ５で制御される空燃比
は、燃料の比重が大きいため応答性が遅く、応答結果が
排気ガス濃度センサ１４に伝わるまでＫ（ハ）図のよう
な遅れ時間ａが生ずる。ステッパー・モータ１１で制御
される空燃比は、制御される空気の比重が小さいから燃
料制御に比べ応答性がよく、に）図に示す遅れ時間すは
前記のａより小さい。従って実際の混合気は（ハ）図と
に）図を合成したものとなり、この発明によ−る空燃比
制御特性は（ホ）図の実線のように変動幅の非常に小さ
なものとなる。これに対し、従来最本良いとされたバイ
パス字気制、＃方式の空燃比制御特性は、遅れ時間すは
たしかに小さいが、過渡時の空燃比変化速度を本発明と
同じにした場合、（へ）図に示すように定常域の空燃比
制御幅が大きい０従りてこの発明は、さらに制御性が良
くなうている。

次にこの発明の第２実施例の作用効果を説明する０排気
ガスの濃度が最適空燃比よりリッチになりと、第１実施
例の場合と同様に、電子制御器１５０制御信号によりて
可変絞りアクチュエータ１０９がエア・ブリード通路１
０８の空気流量を増やすので、燃料通路１０７からベン
チュリ部１０６へ供給□ される燃料の流量は減少する。また電子制御器１５は、
バイパス空気制御器１１６の三方電磁弁１１７ＫＯＦＦ
成分の多い制御信号を送る０そうすると、大気管１１７
＆の閉時−の割合が少なく、逆に負圧管ｔｉｙｂの閉時
間の割合が多くなるので、レギュレータ本体１１６の制
御圧室１２８の圧力は、負圧から大気圧側に変化する。

従って、レギュレータ・パルプ１２６がレギュレート室
１１９の入口開度を大きくする０そうすると、バイパス
・スロットル・パルプ１１８の上下差圧が大きくなり、
バイパス空気流量が増大し、エンジンが吸入する混合気
の空燃比がリーンになる。その結果、排気ガス濃度セン
サ１４の信号はＨｉからＬＯに変化する。

排気ガス濃度、センサ１４の信号がＬｏＫなると、上記
と逆の制御が行なわれ、エア・ブリード流量が減りて燃
料流量が増え、また三方電磁弁１１７の負圧管１１７ｂ
の開時間の割合が多くなり、レギュレート・パルプ１２
５がレギュレート室１１９の入口開度を小さくするので
バイパス空気流量は減少する◎こうしてエンジンに入る
混合気はりッチになる。

第２実施例は、さらに第１実施例にない特別の効果を有
する。すなわち、低吸入空気量域から高吸入空気、置載
まで空燃比制御の範囲が一定になる特性がある。１１５
図はその説明図である。（イ）図は定常走行状態におけ
る主空気通路およびバイパス空気通路ならびに副空気通
路の各空気流量を示す。

主空気通路とバイパス空気通路だけによる空燃比制御範
囲は、（ロ）図に示すように主空気通路が一杯に開くま
では一定の空燃比制御範囲′を保つているが、その後は
徐々に空燃比制御範囲が小さくなる◎また、副空気通路
だけｋよる空燃比制御範囲は、（ハ）図に示すように副
空気通路に空気が流れ始めると、空燃比制御範囲が吸入
空気量に応じて大きくなぁ。主空気通路、バイパス空気
゛通路門よび副空気通路の総合空燃比制御範囲は、（ロ
）図と（ハ）−を合成した本のとな抄、すなわちに）図
に示す特性となる０このようｋして、第２実施例におい
ては、空燃比制御範囲が低吸入空気量域から高吸入空気
量域まで一定にできるので、空燃比制御がしやすくエミ
ッション、ドライバビリティがさらに良くなる。

第８図のｌ１ｌｓ実施例においては、エンジンの排気ガ
スがリッチになると、制御信号によりて可変絞りアクチ
ュエータ２０９のニードル・パルプ２０９ａが開き、副
燃料通路１０７のブリード・エアが増加し燃料流量が減
少して空燃比がリーンになる・また、ニードル拳バルブ
２０９ｂも開き、バイパス空気制御器２１器の三方継手
２１７を介して、レギュレータ本体１１６の制御圧室１
２１の負圧を小すくシ、レギュレータ・パルプ１２５が
レギュレート室１１９のバイパス空気入口の開度を大き
くスル。その結果、バイパス・スロットル・パルプの上
下差圧が大きくなって開き、バイパス空気の流量が増大
し、空燃比がリーンになる０排気濃度センサ１４の信号
がＨｌからＬｏに変化すると、今度は上記と逆の制御が
行なわれる。このように第８実施例はほとんど第２実施
例と同ＩＪＫ、作用するが、特に第２実施例の三方電磁
弁１１７の代りに三方継手２１７を使用したので、シス
テムが簡累化でき、コスト、信頼性、搭載性などが良く
なるＯ この発明は以上説明したように、フィードバック制御気
化器において、燃料通路の燃料流量を制御するエアーブ
リード通路と、インテーク・マニホルドの吸入空気量を
制御するバイパス空気通路と排気ガス濃度センサの信号
を受けて上記のエア・ブリード及びバイパス空気の流量
をフィードバック制御する電子制御器とを設けたことに
よりて。

制御変動幅を小さく抑え、応答性の舖い空燃比制御を可
能とし、従フて、排気ガス中の有害成分を減少させ、運
転性能を完全忙発揮きせる効果がある。

【図面の簡単な説明】

＠１図はこの発明による気化器の実施例の一部切断正面
図、第２図及び第８図はそれぞれ第２、第８実施例の一
部切断正面図、第４図はこの発明の作用説明図、第５図
は第２実施例の作用説明図である。 ８・・・燃料通路　　　　　　４．１０８・・・エア中
ブリード通路５、１０９．２０９・・・可変絞りアクチ
ュエータ６、１１１・・・インテーク・マニホルド７、
１１２・・・バイパス空気通路 ８、１１５．２１５・・・バイパス空気制御器１４・・
・排気ガス濃度センサ　１６・・・電子制御器１０２・
・・主空気通路　　　１０４・・・副空気通路１０７・
・・副燃料通路　　　１１７・・・８方電磁弁特許出願
人　愛三工業株式会社 代理人　弁理士岡田英彦 第１図 ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃ３・旨
鋸」酬　　　　　響狽−１鑵同 も　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（舎蝮ピ；
ま４旨　　　え蝮Ｈ票−４回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）内燃機−用気化器でありて、エア・ブリード通路
   とこのエア・ブリード通路の流量を制！する可変数秒ア
   クチュエータとをベンチュリ部に通ずる燃料通路忙連結
   し、バイパス空気通路ととのバイパス空気通絡め流量を
   制御するバイパス空気制御器とをイ゛ンテーク・マニホ
   ルドに連結し・排気管に取り付けられた排気ガス濃度セ
   ンナからの信号を受けて、前記下変絞１リアクデュエー
   タと前記バイパス空気制御器とに通路断面積及び通路開
   閉時間のいずれかを制、御する制御信号を送る電子制御
   器を設は九ことを特徴とする気化器。 （２）前記気化器は主空気通路と副空気通路とを有し、
   主空気通路に設けた主スロットル・パルプと前記バイパ
   ス空気通路に設けたバイパス・スロットル・パルプとを
   連動するように連結した特許請求の範ｉ！！１第１項記
   載の気化器◎（８）前記バイパス空気岬御器が、バイパ
   ス空気通路を横断して圧入され九声状のガイドの内部を
   摺動してバイパス空気流量を制御するニードルと、前記
   電子制御器の制御信号によりてニードルを進退させるス
   テッパー・モータとからなる特許請求の範囲第１項また
   は第２項のいずれか１項記載の気化器。 （４）前記バイパス空気制御器が、制御圧室と大気圧室
   とその間を仕切るダイヤ７う、ムと−・端をダイヤフラ
   ムに取り付けられ、他端に弁子を有するレギュレータ・
   パルブト入口をレギュレータ・パルプの弁子で開閉され
   、導入したバイパス空気をバイパス空気通路に送り込む
   出口を有するレギュレート室とからなるレギュレータ本
   体と、前記電子制御器からの制御信号で作動され、大気
   管から導入する大気とインテーク・マニホルドに連通ず
   る負圧管から導入する負圧空気とをｙＡ整して上記制御
   圧室に送り込む三方！１１弁とで構成された特許請求の
   範囲第１項または第２項のいずれか１墳記載の気化器。 （６）前記バイパス空気制御器が、制御圧室と大気圧室
   とその間を仕切るダイヤフラムと一端をダイヤフラムに
   取り付けられ、他端に弁子を有するレギュレータ・バル
   ブと入口をレギュレータ・バルブの弁子で開閉され、導
   入したバイパス空気をバイパス空気通路に送り込む出口
   を有するレギュレート室とからなるレギュレータ本体と
   、前記電子制御器からの制御信号で作動する前配可質絞
   りアクチュエータから送られる大気とインテーク・マニ
   ホルドに連通する負圧管から導入される負圧空気とを合
   流して上記制御圧室に送り込む三方接手・とで構成され
   、前記可変絞りアクチュエータが２つのニードル・バル
   ブを有し、−万は前記エア・ブリード通路に連通し、他
   方は上記三方接手に連通し九特許請求の範ＦＭ第１項ま
   たは第２項のいずれか１項記載の気化器。