JPS6012937Y2 - エンジンの空燃比調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、吸気通路に吸入空気流量検出升を介設し、該
検出弁によって吸入空気流量を検出し、吸入空気流量に
応じて燃料を計量し、 料を燃料噴射ノズルからエアバイパス ロした室
を介して噴射孔により吸気通路 る″豐へＸ；±
；：こ；±・：旦÷、みｔλ吸入空気流量検出弁によっ
て検出し 量検出弁の開度に応じて燃料流量を した燃料を燃料噴射ノズルから ることにより、エンジンに供給する 比を正確にコントロールするようにしたもの、（例えば
特開昭５３−１３９０１５号公、報参照）が提案されて
い、る。

この種のエンジンの吸気装置においては、計量した燃料
の気化、霧化を良好なものとするた１め、吸気通路に一
端を開口したエアバイパス通路の他端を開口させた舅に
計量した燃料を燃料噴射ノズルから噴射して、エアバイ
パス通路から導入するエアとのミキシングを図り、その
うえで、吸気通路に向、、けて一段した！Ｊ對孔かう吸
気通路に噴射する燃料供給構造が採用されている。

本考案は、かかる燃料供給構造を利用することにより、
エンジンに供給する混合気の空燃比をより微細に制御し
、エイシンの実際の運転状態に応じて空燃比を最滴に調
整することができるエンジー□１ ン９空燃比調整装置を提供することを目的としていう・ とのため、本考案は、計量した燃料が燃料噴射ノズノ？
から噴射されφ室に吸気通路令バイパスしλ１１ てエア、を供給するエアバイパろ通路に流量制御弁、
□′ 、を介設し
、該流量制御弁を排気ガス中の酸素濃度を検出する装置
の信号番、こよって開閉制御することにより、土１．ン
ジン、に供給する混合気の空礁比を一定に制御するよう
にしたことを特徴としている。

ず、図面！こ：ついて、本考案を適用するエンジン
明する。

！こおいて、１は１アクセノ１ペタル（図示せずりに連
動して開閉制御される絞弁２を備えた吸気通路、３１ま
縁ｈ２上流の吸気通路１の折曲部ＩＡを利用して設けた
テーパ部ＩＢに対して設定した円板状の弁体よりなる吸
入空気流量検出弁、４零＝二：ニ７□二尖π３の上痺雫
近傍の圧力Ｐ・と の着圧が常時一
定となるよ？に吸入空気流量検出弁３の開度を調整する
差圧調整装置１．５は吸入空気流量検出弁３の開度に応
じて燃料を機械的に計量する燃料計量装置、６は燃料タ
ンク内の燃料を燃料フィルタ８を介して吸込んで加圧し
、燃料フィルタ９を介して上記燃料計量装置５に供給通
路１□によって供給する燃料ポンプ、１１．０は燃料計
量装置５（７）出口に連結した供給通路１□の下流に設
けた噴射弁、１１Ｃ８上記供給通路１２の途中に介設し
た燃料の微調整用めダイヤフラム式等麺圧弁装置゛ミ↑
２ｅｌ供給通−２め等差圧弁装置１１と噴射弁１０の間
に介設され、エンジン停止時及び減速時に燃料をカット
する燃料カット電磁弁、１３は上記等差圧弁装置１１の
圧力室１１ａに、エンジンの運転条件を例走ハ冷却水温
センサ、アイドルセンサ、絞弁全開センサ、ＥＧＲセン
サ等により検出し、これに基いて設定された時間の間に
開弁される時間を変化させるこ゛ −あ燃料ポ二 とによって所定□ ノブ′６からの吐出燃料を供
給することにより二′等差圧弁装置１゛１を制御する比
例電磁弁、１４・は余剰燃゛料の帰還連結１３を利用じ
て般′けた加速時の燃料増量用の加“速ポンプで、これ
らは、差圧調整装置４はより吸入空気流量に比−するマ
ロに一度が調整きれる吸入全気流量検出弁３の開度に応
じて、燃料ポンプ６から吐出された燃料を燃料計量装置
５により針量℃ミ計量した燃料量を等差圧弁装置１１で
微調整したうえで、噴射弁′１０を芥して燃料噴射部１
６から吸気通路１の絞弁２の上流に噴射する吸気装置を
構成している。

ｊ ′７ １．．．．．．．．．．．
．．．．。より具体的に、各装置の構造を説明すると、
まず、差圧調整装置４１よ、吸入空気流量検出弁３の下
流側近傍の圧力Ｐ１・（ｐｔは大気圧である）□と下流
側近傍め圧力Ｐ２との差圧ア□−Ｐ２が常時設定値ΔＰ
（例えば、３ｏＷａｉ）となるように、゛吸入空気流量
１．パ、。

検出弁３の開度を調整するためのもの“でに吸入空気流
量検出弁３め換作ロッド１７を、□上記吸気通路１の折
曲部１“Ａ’′□□め誉袖辻“ム通孔１↑ａ七“−通ｊ
るように形成した室１８内において支持した°オリフィ
ス１９を★するヴロニズ２０およびこのべ゛ロー：Ｘ２
ｏ’の内圧を制御するダイヤプラム装置りを１ 備えている。

□ ′ごめ゛ダイヤフラム盛量すは、”上部室゛１
１と下部室２２とを静或す名ハウジング２゛３□と、下
部室２２をさらに上、下の注力室２４．２５’に仕切る
差圧設定ダイ−フラム゛２１′と、゛上部室２１の中央
部に突設した弁座２７と、上記差圧設定ダイヤフラム２
６にロッド２８を介して連動し、上部室２１ψ中央部２
１ｂと外周部２１ａ′との連通を制御す未開閉弁２９と
１．上記下側圧力室２５内に縮装された差圧設定スプリ
ング３０と、上記外周部２１ａ内に縮蒙、今れ１ｇ開閉
弁２９を常時閉方向に付勢するいま一つの華氏設定スプ
リング３１と、下側圧力室２５内において差圧設定ダイ
ヤフラム２：６に対して設置され、例えば大気を１気圧
４ｍで密封したベローズ′３２とを有し、上記上部室２
１の外周！２１ａには、通路ｍ□によらて吸入空気°流
量検出弁３の上流側近傍の圧力Ｐ′１番導入するように
するとともに、社外胸部２１ａと下部室２２の上側圧力
室２４とを連通ずる一方、下側圧力室２５には、通路ｍ
２によって吸入空気流量検出弁３の下流側近傍の圧力Ｐ
２を導入するようにし、また上部室２１の中央部２１ｂ
は通路ｍ３によって幌大空気流量検出弁−あ操Ｍｉツド
１’７４安持したベローズ２０の圧力室２０ａ・に連通
しそいる。

なお、上記開閉弁２９は、上側圧力室１４に導入さ五る
役人−気流墓検出弁３の下流側近傍の圧力Ｐ□と下側圧
力室２５に導入される吸入空気流量検出弁３の下流側近
傍の圧力Ｐ２との差圧が上記した設定値Δｐより小さく
なる際１こは差圧論定ダイヤフラム２６め上カムの移動
Ｉとよって開かれる一方、上記差圧が設定値ΔＰより大
きくなる際には差圧設定ダイヤフラム２６の下方べめ移
動によって閉゛ヒ゛られ）るよ）に（′差ｍｔｆｆｉ曵
プ１ルグｉ。

３噛めスプリング力を設定している。

□いま、例えば図面に示す状態から絞弁２を開いて加速
状態に入った墳゛合には吸入空気流量検出弁３の下流側
近傍の圧力Ｐ２は急激に低下“しミ吸木空気流量検出弁
３の上流側ｂ′よび下流側近傍の圧力Ｐ１９ ｐ、め差
圧は１記設定値ΔＰより大きくなる。

□こめ際、奴入塾気流量検出弁゛３の上流側近傍の圧力
Ｐ１おまｂ下硫側虚−゛め圧力ｐ、は各４通路ｍ、およ
びｍ２によって上側圧力室２４゛および下側圧力ｍ２”
５に導入され茗ｉこめ、゛禁圧設定ケ′イヤフラムセロ
は下方に移動し開閉弁２９は閉じられるので通路ｍ□ど
（成とあ蓮烏□１は遮ｍｌきれるど８ｓミなる″。

よって、吸入空気流量検出弁３の上流側および下流側近
傍の圧力ｐ４，１・Ｐ、め差圧はより吸入空気流量検出
弁ａ ｃｉｒＭＪ作動するが、この際ベローズ２０の圧
力室２′Ｏａには加速前の比較的高い圧力が存在するた
め、オリフ不ス１９を介して圧力室２０ａと室１８内と
の圧力がバランス１するまでけこのベロ、−？・ズ２９
がダンパーとして作用、す及入空気流量検出弁３の急激
な開作動が規制）、れる。

。６吸、天空気流量検出野暮が、開作動する；；ｑ７）
”’ｃｓその下流側近傍の圧力Ｐ２は、上昇し、上流側
近傍の圧力Ｐ１との差圧が設定値ΔＰより小さくなった
ＩＩにはダイヤフラム装置りの差厚設定ダイヤフラム２
６が上方に移動して開閉弁２９を開＜９でベローズ２０
９圧力室２０ａには通路ｒｒ！１およびｍ３を介して圧
力Ｐ□つまり大気圧が導入され号。

すなわち、吸入空気流量検出弁３が開作動し１、そその
、上流側および下流側近傍の圧力Ｐ０．Ｐ、の差圧々（
輯定値ΔＰより小さくなるとベローズ２゜９．９圧力室
２０ａに圧力Ｐ１が導入されるのでベローズ２０は膨張
し吸入空気流量検出弁３を閉方向に移動さ、せる。

そして吸入空気流！検φ弁３力、く閉方向ｉ４移動する
と今度はその下流側近傍の圧力Ｐ２が低下することによ
って上流側および下流側近傍の圧力Ｐ１９Ｐ２の差圧が
設定値ΔＰより大きくなりダイヤフラム装！ｊＤの差圧
設定ダイヤフラム２６は再び下方向に移動して開閉弁２
９が閉じられるや、″′！：吸入空気流量検出弁３は開
方向！こ移動することになる。

この占うに、吸入空気流量検出弁３はその上流側および
下流側近傍の圧力Ｐ１ｖ Ｐｇの差圧が敗定値ΔＰにな
る開度で保持され号ので牟φ。

。一方、上記した状態から絞弁？を閉して減速状態
に入った場合には、吸入空気流量ｔｒｔ４弁３：の下、
流側近傍の圧力Ｐ２は急激に上昇し、ｌ空無流量検出弁
３のよ流側および下流側近傍の圧１力Ｐ□ｔ Ｐ。

の差圧は設定値４Ｐより小さ、＜、なるの、、’ｌ、イ
ヤフラム錬置装の差圧設定ダイヤフラム ６の上方向へ
の移動によって、開閉弁２，９カ＜ｔＨ，４−６、。

： 。よって、゛ベローズ２０の圧力室、２．０
に圧力Ｐ０が導入されるのでベローズ２０が膨張し吸入
空気流量検出弁３は閉作動され、る。

、 ゛ 、 ・・その徳、吸入空気流量検出弁、
３の閉住動＆千よって、その下流側近傍の圧力Ｐ２が低
下し、上流側および下流側近傍の圧力Ｐｉｔ ＰＬＩの
差圧が設定値へＰの近傍になると１．吸入空気流量検出
弁 は上記加速状態と同様に差圧調整装置４．の作用に
よ？て所要位置に保持されることになるｊ １．
：。

なお、上記説明は、大気圧が１気圧１．大気温度が４０
０の場合のものであるが、大気圧もシ＜：は大気温度が
上記条件以外にある際にはベローズ３２の膨張もしくは
収棒鳴よって開閉弁２９が開閉される設定値ΔＰ貴補正
し１適切な吸入空気流量検出弁３９開度を午＜ル・二と
によって大気圧もしくは本気勇庫に適叫８、？、ｚ、４
料流量を設定し得るようにして：いや・、、：′、、：
１・゛。

・、、：次！Ｉ壬％・、燃轡計量Ｑｊ、は、よ記ベロー
ズ２０を設け々舅１８の外壁面に、吸入空気流量検出弁
３の１轡作ロッド１７と回軸をなすように固定した筒体
の□、＝シンで３５の内部を仕切部材３６によって：軸
方向に２分し１．軸方向外側９室３７には、供給適時！
□、と連通する瀉木口３８と帰還通路１３に連通す令蝉
還甲・、すと牽即些す７るとともに、他方の室４０には
供給通路１２に連通ずる流出口４１を開設する一方、上
記操作ロッド１７の自由端側は延長（工軸に平行に適当
な長さのスリット４２を設すまた計量、口（、ツＩ’４
１とし、該計量ロッド４３を仕切部サー、６．、ｊ千、
甲動自有に言挿して、ス、リット４２により１．・両室
３？、４．０を連通した構造を有している。

この場合９燃料９計量り、スリット４２と仕切部材３６
１．＋、の相対隼胃、より具体的には、スリ１ツ）、４
２＠自申端卿轡部と、仕切部材３６の室３．７：側ｆ４
４１３６ 、ａとの相対距離に応じて行なわれ、スリッ
ト、４２・や有する計量ロッド４３が１．吸入空竺捗震
検串六ｉ３の開厚、＆ヨ応じて軸方向に変位される結果
、吸米空気流量＆＝比廻した燃料や計量が行フ、戸ので
あるヤ、・り都、上記仕切部材３６は室４０暢呻装した
７、／リング４５によって弾蜂的に支持する下方、奪、
ρ７側ｉ、１．畔１．アジャストスクリュウ４１引ヨよ
？て軸方向に装置調整可能と、した、流通Ｒ１４，１１
１＋、ａをｇする筒体９．１１節部材４７ ’ｆｉ＝Ｈ
Ｑｊ テ、仕切Ｑａ、、ｑ・ρ装置を調整することがで
きやよう婦していφ・・ また、等差圧弁装置１１は、ケーシング５０の内部をダ
イヤフラム５！によって、２．つ６の圧力室１１ａ・と
１１１＞１．と１′−、仕切り、、一方の圧力室１１ａ
を比例電磁０１３−を介（て単給通鱗１□に連結する一
方１．［他方９室１．１．砿にＣ，よ、燃料計量装置５
９流ａｌｐ、り蝉隼″Ｉｉ１する埠不口５２、と噴射弁
１０側に。

坪料タツ、ト軍磁升１２を介して連通するテーパ状９流
出口５３１とを設け１．該痺出、甲５ 、、ｌに対して
叫＋↓記ダ不ヤフ、ラムΣ、１．からロッド５・４を介
し不弁体等５を支持し、甲力室１１ｂ内において、クー
ヒング５１０とダイヤフラム５１との間に縮装したコイ
ルスプリング５６の設定荷重と、両室１１ａ、１１’ｂ
間の差圧とで決まるダイヤフラム５１の偏位に応′じ七
、□弁体５５と流出口６・３との流通間隙を設定し、燃
料計量装置５にようで予しめ計量゛された燃料をミエソ
）しめ運転状態区□応じて最終的に補正調整する。

即ち、等差圧弁装置１１は、運転条件に６七て設定蒔゛
藺に・対する開弁時間が制御”され、室１゛１ａに作用
する圧力を制御する比例電磁弁１３によって室・ｌｌａ
に与えられる圧力と、他方の室１ｉｂの圧力との差が一
定値とるように、ダイヤフラム５１・をコイノーズテリ
シ５６のスプリング力との関係において偏位妊め、流出
口５３からの流出量を□□支持した弁体５によらて設定
するので□ある□。

゛パ・□゛□−゛：□゛□′・□ なお°、等差圧弁装置１１の室 ｉａ側は、途中にオリ
フィス５７を設ｉ 帰還路１．にヨラ□て主帰還□路１
．ｉ・に連通しており□、 の帰還路１．より・比例電
磁弁１３を通過した燃料を常時所要量帰撞ぎ妊こと；に
よづそご室１１’ａ −め圧′養托例電磁弁３によって
制御し得るよ 比じ゛ い木。

また、“燃料゛カット電纏弁′１２−通索は等差止弁装
置１１め流出口５゛３゛側Ｌ４射弁１０ｍとを連通す゛
るｉも作動し、エジリ゛□悴止時や減逮時等゛オ燃料力
゛シトを必要とする崎 は、；主帰還路１３）番と連通
し“た帰還路１ｊｌこ等差圧弁装置１ □の流出自重３
を切換え連通させるよ゛う１乍動す名もめで”ある家た
、□燃料ポシブ“６オ流の供給通路１１’と主婦電路１
３との間に：設けた逆止弁 １１ま、□燃料ボンｆｓ＆
。

よつそ吐出された燃料の圧力を′吐出圧□より低い定圧
力に維゛持する充：めめ（あで〒該逆止弁６８″の連結
点より下流の主帰還路１正介設しだ逆止弁５９は、□主
婦還路１３に゛新参の蓬蕗娠杭′を発布゛き゛供給通路
１□側に燃料を流し得るようにす゛るための只 、
′ □覧 −（＼ もめである。

゛パ パパ・゛−“ −。三方、加速時
の燃料増量を分担する加７，１シブ１４′は、・・主帰
還路１３の逆止弁′５９“の下流に°介設したオリ゛ブ
イズ６’６め上流及び下流ｉこ連瘉蕗１＝、１↓′□に
□よ？で連通す・名流入室゛・６↑と、妻土′ジ扮泳ニ
ルＣ：杏介しｔＳ虎人皇６１に連通し、″常時燃料を貯
溜□：・子る貯溜室６２□とを有も、゛貯油室１′［セ
“゛ば逆止弁６□：３□を介設した色鉛通路１８によら
て燃料噴射部１６′に設げた増量ポニト６５に連通して
いるー・□上記貯溜室６２の圧縮のため番と設けたダイ
ヤプラム６６は′Ｊロッド６７を介して、□絞弁２゛め
開閉に連動するリンク（図示せず）に連結し、絞弁２・
が開作動された□ときには、ダイヤフラム６６をロッド
６７番介して圧縮作動させ、貯溜室６２：内に貯溜して
いた燃料を供給通路１８−に送出し、送出された燃料は
供給通路１８を通℃“てく増量ポートロ５から吸気通路
′１に供給されミ□加速時に必要な燃料を賄な９
、 １「１ また、□燃料噴射部１６はミ゛絞弁２の上流に対向させ
た設置し□室７０の底面に噴射孔７１を開設す ととも
ｉこ、曲射孔７１′の上方に噴射弁１０番ト連蓬する燃
料噴射ノズル７２の先端□番噴射孔７１対向させモ総會
妊る二方、°゛蚊気気通路１吸入空気流量検出弁３の上
流に一端、つまりエア取入口 ａ：を開口したエアバ
イパス通路７３の他端を上お＊７０に開口し、燃料計量
装置５によって計量゛パ燃料゛を軸弁１０を介して燃料
噴射ノズル゛力塊°７゛０の噴射孔７Ｎと向をｊて噴射
し、そ ・エ バイパス通路７３から導入されるエア
□′ ミ□キ・ン〆を−リ、□エアとミキシングした燃
料を噴射 ７１から吸気通路１・の絞弁２に向はモ噴射
十衣”ろにしｋものである。

なお、絞弁２は 図示の如く３枚の円板７５，７６．７
７を量合せ゛とｌト に、１徊の円板７″５に、上記
噴射孔１−一ら噴射きれｌｃ＜る燃料を受合う環状の打
抜き開ロア′１１番設置チミ受容し“た殊料番陶板間の
間隙を通して中間および１側円板７６．７７の周囲に案
内じ゛−流山 せるよろに−ｆ６ぼ、燃料の霧化気化を
よ６二鴫貞好なも品とすることが七きる。

。□″）禾実妬栖でま、上詰基本構成に加えて、エアバ
イパス通路゛す゛メ天気取入ロ１３’ｄ側にバイパス通
路量を制御する流峯制御弁自０を設置）□るととも１″
−１ｌ該流ｉ制御弁自゛６を臓ガス中の酸素濃度に応じ
て開ｉｍｉ＃ｆｔ”るようにしたものであ゛るｉ＝
□より具体的には、・工：シクジｅの排気連絡８１に介
□設ず名触媒′コン１にり等の排気ガス浄化装置８２の
上流に、周知の構造を有する％センサ８３を取付ｉｊ’
ｇトともに；°：・０２′セン今自３の出力を入力と子
る流量制御弁８０の制御装置−４を設け、該制御装置１
４番とよっ□て、排気ガス組成がオーパリ゛う手のと基
屁龜流量、制御弁８０をより開き、オーバ１ノ−ゾの゛
と、き比は１流量制御弁８・Ｏをより閉じるように開閉
制御する：ようにしている。

′″この制御装［１８４としては、す：ニボモータ等を
用いること力≧で基る。

□ “ ： ・上記のように、エアバイパ
ス通路７３に流量制御弁８０を介設し、この流量制御弁
８０を排気ガス中の酸素濃度に応じて開閉制御するよう
にすれば、エアバイパス通路７３により室７０を介して
吸気通路１に導入するバイパスエア流量を制御すること
により、エンジンＥに供給する混合気め空燃比を微細に
調整することができる。

したがって、エンジンＥに供給する混合気の空燃比は、
吸入空気流量検出弁３の開度に応じて燃料流量を計量す
る燃料流量計量装置５によって基本的に鰻定され、次い
で、上記比例電磁弁１３と協同する等差圧弁装置１１に
より、冷却氷温センサ、アイドルセンサ、絞弁全開セン
サ、ＥＧＲセンサ等め各検出信号に応じて燃料流量が調
整され、最終的には、上記流量制御弁８０によるバイパ
スエア流量の制御によって、混合気の空燃比を、排気ガ
ス中の酸素濃度が一定となるように調整することができ
るのである。

このため、排気ガス通路８１に介設した排気ガス浄化装
置８２は、排気ガス中の酸素濃度かはイ一定に維持され
岑ため、きわめて安定した条件下で排気ガスを浄化する
こと４＜ｔ−′きる。

以上詳細に説明したことから明らかなように、本考案は
、吸入空気流量に応じて計量した燃料を燃料噴射ノズル
から室を隔てて吸気通路に開口させた噴射孔に向けて噴
射し、エアバイパス通路によう□て上記室に導入するエ
アとともに燃料の霧化気化を図りつつ吸気通路に供給す
るようにしたエンジンに都いて、エアバイパス通路に流
量制御弁を介設し、この流量制御弁を排気ガス中の酸素
濃度に応じて開閉制御することにより、最終的にエンジ
ンに供給する混合気の空燃比を調整するようにしたエン
ジンの空燃比調整装置を提供するものである。

本考案に係るエンジンの空燃比調整装置によれば、六イ
ｉくスエア流量を制御することにより、エンジンに鴎す
る混合気の空燃比を微細に調整することがで□き、かつ
その調整が容易に行えるというた効果を奏することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係るエンジンの空燃比調整装置の一例
を示す概略全体説明図である。 １・・・・・・吸気通路、２・・・・・・絞弁、３・・
・・・・吸入空気流量検出弁、１０・・・・・・噴射弁
、７０・・・・・・室、７１・・・・・・噴射孔、７？
・・・・・・燃料噴射ノズル、７３・・・・・・エアバ
イパス通路、８０・・・・・・流量制御弁、８１・・・
・・・排気通路ミ８３・・・・・・０２センサ、８４・
・・・・・制御装置；

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 噴射孔を介して吸気通路に連通ずる室を設けるとともに
   、上記室内で噴射孔に対向した位置に燃料噴射ノズルを
   開口する一方、一端を吸気通路に開口させたエアバイパ
   ス通路の他端を上記室に開口させたエンジンにおいて、 上記エアバイパス通路に、排気ガス中の酸素濃度を検出
   する装置の信号によって開閉制御される流量制御弁を介
   設したことを特徴とするエンジンの空燃比調整装置。