JPS5840656B2 - 内燃機関用吸気制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、減速時に絞り弁下流の吸気圧が急激に低下す
ることを利用して吸気通路内に外気（二次空気）を導入
し、減速運転の初期に混合気の空燃比が過濃になる現象
を防止する形式の内燃機関用吸気制御装置に関する。

内燃機関においては、通常の運転中に、吸気通路壁面に
沿って、いわゆる壁面流と呼ばれる液状燃料のフィルム
状流れが存在する。

そして、減速のため機関絞り弁が急激に閉じられた時な
どのように、吸気通路内圧力に急激な変動が生じると、
この壁面流を形成する液状燃料は一時に蒸発して、燃焼
室に吸入される空燃混合気を一時的に過濃にする。

このように吸入混合気が過濃状態になることは、排気中
に含まれるＨＣ，ＣＯ等の有害未然焼成分の増加を生じ
、好ましくない。

このような問題を解決するため、吸気通路内圧力に急激
な減少が生じたとき、該吸気通路に二次空気を導入して
混合気を稀釈し、過濃化を防止することがすでに提案さ
れ、実用化されている。

このための手段としては、吸気通路に開口する二次空気
導入路に負圧応答弁を設け、吸気通路内圧力の急激な低
下が生じたとき該負圧応答弁が開いて二次空気の導入を
行ない、その後一定時間経過後に、この弁が自動的に閉
じるようにした吸気制御装置がある。

ところで、この形式の吸気制御装置を用いる場合、前記
負圧応答弁を開かせるほどの急激な吸気圧力低下は、減
速時だけでなく、機開始動時にクランキングから機関が
完爆し、自刃運転に移る際にも生じる。

機開始動時には、前述の壁面流は存在しないので、機開
始動時に負圧応答弁が開かれると、それにより導入され
る二次空気のため、混合気は稀釈されることになる。

従来のように、始動時に非常に濃い混合気を送るように
なった内燃機関においては、始動に際しての機関完爆時
の負圧応答弁の作動はさほど問題にならない。

しかし、近年の苛酷な排気規制に対処するためには、機
開始動時に送られる混合気をできる限り稀薄にすること
が必要であり、このような対策の施された機関において
は、始動に際して機関完爆時に吸気通路に二次空気が導
入されると、混合気が過薄になり、機関停止又は不整運
転等の問題を生ずることになる。

特に、この問題は、燃料の気化状態が悪くなる低温時の
機関始動において深刻である。

本発明はこのような機開始動時に混合気が過薄になる問
題を解決した前記形式の吸気制御装置を提供するもので
ある。

以下、本発明の好適な実施例を図面につき説明する。

内燃機関１０に吸入管（吸気通路）１２が接合され、該
吸気通路の外方端に気化器１４が接続されている。

該気化器は絞り弁１６を有し、その開度操作によって吸
気通路から内燃機関へ供給する混合気の量を制御する。

前記吸気通路１２には大気へ連通する二次空気導入路２
０が連結され、該導入路の先端には該導入路を開閉する
負圧応答弁３０が装着されている。

該負圧応答弁はダイヤフラム３２に結合された弁部材３
４を具備し、該弁部材が開位置に移動したときフィルタ
３６を通して外気を前記二次空気導入路２０へ供給する
ようになっている。

前記ダイヤフラム３２は下側に設けられた圧縮スプリン
グ３８によって上向きの偏倚力すなわち前記弁部材３４
を閉位置に保持する方向の力を受けている。

該ダイヤフラムには該ダイヤフラムの上側及び下側の室
を互いに連通ずる小径のオリフィス３３が穿設されてい
る。

前記ダイヤフラム３２の下側の室は連通路４０を介して
絞り弁１６下流側の吸気通路１２に常時連通している。

前記ダイヤフラム上側の室は電磁開閉弁４２を介して連
通路４０に接続されている。

該電磁弁４２はタイマ付感温スイッチ４４によって開閉
作動されるものであり、該感温スイッチがＯＮのとき電
磁弁４２に通電されその弁部材４６がスプリングに抗し
て上方へ移動し、前記ダイヤフラム３２の上側の室と前
記連通路４０とを連通し両方の室とも吸気通路内へ連通
される。

他方、タイマは感温スイッチ４４がＯＦＦのとき、電磁
弁４２は附勢されず、弁部材４６はスプリング偏倚力に
よって閉位置に保持され、ダイヤフラム３２の下側の室
のみが連通路２０を通して吸気通路１２内に連通される
。

前記タイマ付感温スイッチは内燃機関の温度により０Ｎ
−ＯＦＦ制御される。

図示の例では、吸気通路１２に隣接した吸気ライザ部５
０に取付けられたサーミスタ５２によって内燃機関の温
度を検出し、該検出信号によって所望の設定条件に従っ
て前記タイマ付感温スイッチを制御する。

前記所定の設定条件は、例えば、内燃機関の温度が１８
°Ｃ以下のとき感温のスイッチ４４がＯＮとなり、温度
が１８°Ｃ〜４０℃の範囲内にあるときは内燃機関の始
動時（スタータスイッチが切れた時点）から約６５秒間
感温スイッチ４４をＯＮ状態に保持した後ＯＦＦになり
、温度が４０’Ｃ〜６０°Ｃの範囲内にあるときは始動
時から約５秒間感温スイッチをＯＮ状態に保持した後Ｏ
ＦＦになり、内燃機関の温度が６０’Ｃ以上のときは感
温スイッチ４４を常時ＯＦＦにするように設定される。

本発明は以上説明した構成を有するものであり、以下そ
の作用及び効果を前述の設定条件を例にとって説明する
。

内燃機関の温度が１８°Ｃ以下のときはタイマ付感温ス
イッチ４４はＯＮとなり、電磁弁４２の弁部材４６はス
プリング４８に抗して上方へ移動する。

このため、ダイヤフラム３２の上側の室も連通路４０に
連通され、吸気通路１２内の負圧はダイヤフラムの両面
に等しく作用する。

したがって、負圧応答弁３０の弁部材３４は閉じたま＼
であり、前述の低温始動時の不具合すなわち外気導入に
より始動時の所定混合気（比較的濃い）の過濃化に基ず
く始動不良及び不良着火の不具合を効果的に防止しうる
。

内燃機関の温度が１８８Ｃ〜４０℃の範囲内にあるとき
は、スタータスイッチが切れてから（内燃機関が始動し
てから）６５秒経過するまでタイマ付感温スイッチはＯ
Ｎの状態にあり、前述の１８°Ｃ以下の場合と同じであ
る。

始動後６５秒経過するかまたは内燃機関の温度が４０℃
を越すと、タイマ付感温スイッチはＯＦＦとなり、電磁
弁４２の弁部材４６が閉位置（下方位置）を占め、以後
ダイヤフラム３２の下側（スプリング３８側）の室のみ
が吸気通路１２に直結的に連通され、吸気通路１２内が
導入される。

したがって、該負圧によって弁部材３４を開弁し、フィ
ルター３６から二次空気導入路２０を通して吸気通路１
２内へ二次空気が導入される。

ダイヤフラム３２の下側の室に作用する負圧は該ダイヤ
フラムに形成されたオリフィス３３を通して上側の室へ
もその一部が波及する。

したがってダイヤフラムの上側及び下側の圧力は徐々に
平衡状態に近ずき、所時間を過ぎた後ではばね３８の力
によって弁部材３４は自動的に閉じられる。

このようにして、内燃機関の減速後所定時間の間二次空
気を吸気通路１２内へ導入するように作動する。

以上の説明から明らかな如く、本発明の吸気制御装置に
よれば、機関温度が低く燃料の気化がわるい状態で行な
われる通常の始動の際には、二次空気の導入を停止させ
て、混合気の過薄化に基く始動不良を効果的に防止する
ことができる。

さらに、機関がやＸ暖められてはいるが未だ燃料の気化
がわるい状態（約１８°Ｃ〜約４０ ’Ｃ）でも、定時
間二次空気の導入を停止させて、空燃混合気の過度の稀
薄化による不安定運転を防止することができる。

内燃機関の温度が４０’Ｃ〜６０８Ｃの範囲内にある場
合の始動（通常は運転中止後の再始動）では、始動時の
み前述の不具合の可能性すなわち二次空気導入による空
燃比の過度の稀薄化に基く不安定な運転の可能性がある
。

しかし、この場合は暖機状態に近いため、短時間（例え
ば約５秒間）経過後に早くも気化器または吸気通路１２
における気化が向上するので、それ以後弁部材３４の開
弁作動を特に制限しなくとも運転の円滑さを確保しうる
。

したがって、二次空気導入の本来の目的に沿って、減速
の際に負圧応答弁３０を開弁させるとともに、オリフィ
ス３３の作用で該開弁を所定時間持続させ、二次空気を
所定時間導入することにより吸気の空燃比の過濃化を防
止する。

内燃機関の温度が６０℃以上での暖機始動のときは、タ
イマ付感温スイッチ４４が常時ＯＦＦになっている。

したがって、クランキングから自刃運転に移行する際の
吸気通路１２内の圧力が急激に低下すれば、たゾちに負
荷応答弁３０を開弁させ、該吸気通路内へ二次空気を所
定時間導入する。

したがって、内燃機関の運転により吸気通路壁面に付着
した燃料が該吸気通路内の圧力変化により一時に気化す
る場合でも、該気化に基く吸気の過濃化現象を有効に阻
止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による内燃機関用吸気制御装置の横取を示
す説明図である。 図面中、１０・・・・・・内燃機関、１２・・・・・・
吸気通路（吸気管）、１４・・・・・・気化器、１６１
０１１３．絞り弁、２０・・・・・・二次空気導入路、
３０・・・・・・負圧応答弁、３２・・・・・・ダイヤ
フラム、４２・・・・・・電磁弁、４４・・・・・・タ
イマ付感温スイッチをそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の気化器の絞り弁下流の吸気通路を大気に
   連通ずる二次空気導入路と、該二次空気導入路に設けら
   れ前記吸気通路内の急激な圧力変化に応じて該二次空気
   導入路を所定時間開弁する圧力応動弁と、内燃機関の温
   度が設定温度以下のとき前記圧力応動弁の開弁作動を停
   止させる手段とを包含する内燃機関用吸気制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記圧力応動弁が
   ダイヤフラム作動の開閉弁であり、内燃機関の温度が設
   定温度以上のとき前記ダイヤフラムの一側に作用する前
   記吸気通路内の圧力変化により前記圧力応動弁の開閉を
   制御し、内燃機関の温度が設定温度以下のとき前記ダイ
   ヤフラムの両側に前記吸気通路内の圧力を導くことによ
   り、前記圧力応動弁の開弁作動を停止させることを特徴
   とする内燃機関用吸気制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１〜第３項のいずれかにおいて、
   前記圧力応動弁の開弁作動を停止させる手段が、内燃機
   関の温度に応じて０Ｎ−ＯＦＦする感温スイッチにより
   開閉する電磁弁であることを特徴とする内燃機関用吸気
   制御装置。