JPS6133980B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は内燃機関に関し、特にターボチヤー
ジ内燃機関の空気燃料吸入系統に関するものであ
る。

内燃機関の自然吸入式気化系統に於いて、キヤ
ブレータ・スロツトル・バルブの下流直下部の負
圧レベルはエンジン負荷を正確に示すものであ
る。その結果、エンジンの負荷に比例して動作す
る各種の機器を調整作動させるために用いること
ができる。このような制御機器は、所謂、出力増
強制御手段乃至燃料制御手段と称するものであつ
て、エンジンの負荷に比例した空気に対する燃料
の比率の混合燃料をキヤブレータの吸込通路に供
給するものである。換言すれば、エンジン軽負荷
の場合は負圧（真空圧）は高く、空気の量に比例
して燃料の量を少なく供給する。これに反して、
エンジン負荷が大きい場合は負荷は低く、その結
果空気の量に比例して燃料の量を多く供給するも
のである。

コンプレツサがキヤブレータと吸込マニホルド
との中間に配設されているターボチヤージ内燃機
関の場合、キヤブレータの直下の下流部分（プレ
ナム）に発生する負圧信号はマニホルドの絶対圧
力を正確に反映するものではなく、また、エンジ
ンの負荷を正確に示すものでもない。ターボチヤ
ージエンジンの場合、吸込マニホルドの圧力は大
気圧以下即ち負圧から大気圧以上の圧力まで変化
するものである。

本特許出願人による1977年８月３日付米国特許
出願番号第829225号出願に係る発明はターボチヤ
ージの下流のマニホルド部分の圧力が所定のレベ
ルに達すると、負圧応答制御手段が作動して吸込
通路を遮断する装置が記載されている。

本発明は吸込マニホルドの圧力が減少するにつ
れ、これに逆比例して、燃料制御装置の圧力が増
大するような負圧信号を発生する制御手段を提案
せんとするものである。

本発明の他の目的は空気と燃料とがキヤブレタ
ーとターボチヤージヤのコンプレツサ部分とを介
して吸込マニホルドに導びかれ、該キヤブレータ
への燃料の供給は作動するエンジンの速度とエン
ジン負荷とを反映した圧力に応答するような燃料
制御手段によつて部分的に制御されるものであ
る。この燃料制御手段はハウジング内のダイヤフ
ラムで形成された相対向する一対の協動する室に
よつて制御されたものである。前記一方の室はコ
ンプレツサの上流の燃料空気が移動する通路に接
続され、他方の室にはコンプレツサの下流の点に
接続されている。

前記ダイヤフラムはコンプレツサの上流の点と
燃料の調整手段を制御する負圧作動器との間の連
通を制御する弁座と係合するように動作させるた
め、前記両室の圧力差に応答して移動する。前記
ダイヤフラムは前記コンプレツサの下流の圧力が
コンプレツサ上流の圧力とばね力との和とからな
る抵抗を超えることがない限り、燃料制御手段は
負圧信号を得るためにコンプレツサ上流との連通
状態を維持して、弁座から離隔偏倚しているもの
である。

以下本発明の実施例を添附図面に基づいて説明
する。

本発明はスロツトルバルブ１４の制御下にあつ
て、吸込通路１２を有したキヤブレータ１０を具
えた内燃機関の吸込系統に装着して実施されるも
のである。ターボチヤージヤのコンプレツサ１６
は吸込通路１２とキヤブレータプレナム１８から
空気と燃料の供給を受ける、そして、該空気と燃
料をエンジンのシリンダ２１と連通している吸込
マニホルド２０に圧力を増大させて供給する。タ
ーボチヤージヤのコンプレツサ１６は前記シリン
ダ２１から排気マニホルド系統２４へ流出する排
気ガスで回転するタービン２２で駆動される。

前記燃料の吸込系にはまた、出力の増強及び制
御をする手段である燃料制御器２６を具えている
該制御器２６は種々の機成を採り得るものである
が、一般的にはキヤブレータ１０への燃料の供給
を制御する調整ロツド２８を具えている。該ロツ
ド２８は負圧作動器３０内の負圧力に応答して動
作する、従つて、スロツトルバルブ１４が閉じて
エンジンが軽い負荷のもとにあるとき、負圧作動
器３０に供給された高い負圧でピストン３２を下
方に動作させる。その結果調整ロツド２８は下方
に移動して開口３４の開きを少くする、従つて前
記キヤブレータへ供給する燃料は少くなり、空気
量に対して低い比率の燃料を供給することにな
る。これと反対に、エンジンの負荷が大きく且つ
スロツトルバルブ１４が開いている場合は低負圧
が負圧作動器３０に付与され、これにより調整ロ
ツド２８とピストン３２とが上方に移動するの
で、空気量に対する燃料の配合比率の高い空気燃
料混合物がキヤブレータに供給されることにな
る。

前記燃料制御器２６は燃料制御弁機構４０によ
つて調整される。該機構４０は一対のハウジング
カバー部材４４，４６からなるハウジング４２を
具えている。該ハウジング内には一対の前記ハウ
ジング部材４４，４６の周縁のフランジ５０，５
２で緊締固着された可撓性ダイヤフラム４８によ
つて仕切られている。前記フランジ５０は半径内
方に折曲げてハウジング部材４２，４４およびダ
イヤフラム４８を流体密にクランプしている。そ
して、該ダイヤフラムの一側には制御室５６，他
側には調整室５８が夫々形成される。

前記ハウジング部材４４はポートとして管状接
続部６０が設けられ、該管状接続部６０はコンプ
レツサ１６の下流部分で内燃機関の吸込マニホル
ド２０に導管６２を介して接続する。前記ハウジ
ング部材４６には軸方向に伸長したポートとして
の接続管部６４が設けられ、該管部６４はスロツ
トルバルブの直下流部分でコンプレツサ１６上流
部にあるキヤブレータプレナム１８のような吸込
通路１２の点に可撓性導管６６を介して接続す
る。

前記ハウジング部材４６は更に前記燃料制御器
２６の負圧作動器３０と導管７０を介して連通し
ている接続管部６８を具えている。

前記ハウジング４２の外部に突出した前記接続
管部６４にはダイヤフラム４８の中央部に近接す
る位置まで内方に伸びた内方伸長管７２が延設さ
れる。前記ダイヤフラム４８で仕切られた相対向
する一対の室５６と５８とに差圧が発生すると、
該ダイヤフラム４８は内方伸長管７２の端部と接
したり離隔したりする動作をする、この内方伸長
管７２の端面はキヤブレータプレナム１８と室５
８との間の連通を閉鎖したり開放したりするため
環状弁座７３を形成するものである。

前記内方伸長管７２の周囲には管状ばね座素子
７４が装着され、該素子７４に設けたフランジ７
６は圧縮ばね７８の一端を支持する受座を形成し
ている。前記圧縮ばねの他端はハウジング部材４
６の内壁面に着座させている。第１図に示す如き
各部材素子の配置状態において、両室５６，５８
に大気圧を加えると、ばね７８はダイヤフラム４
８を内方伸長管７２端部の弁座７３から僅かに間
隔を有せしめた離隔位置を維持せしめるように作
用する。このように作用した状態はキヤブレータ
プレナム１８から導管６６、室５８、導管７０を
介して燃料制御器２６の負圧作動器３０への連通
状態を維持する。エンジン始動後に吸込マニホル
ド２０の絶対圧力が増大すると、この増大した絶
対圧力はダイヤフラムの一側の室５６内に設定さ
れる。同時に該エンジンの前記動作によりキヤブ
レータプレナム１８部分には負圧が生じるこのプ
レナム１８部分に発生した負圧はこれと連通した
ダイヤフラム４８の他側の室５８にも負圧が設定
される。それから、前記エンジンに負荷がかゝる
につれて吸込マニホルド２０内には絶対圧力が増
加する。

従つて、ダイヤフラム４８の一側の室５６内の
圧力ばね１８の力とキヤブレータプレナム１８部
分から設定されるダイヤフラム４８の他側の室５
８内の負圧力とで対抗する。

前記燃料制御弁機構４０の動作は該弁機構４０
の代表的な動作曲線を示している第２図の参照す
ることによつて最も好適に理解することができ
る。

第２図の横軸はマニホルドの絶対圧力が高い負
圧―25psi（約−1771g／cm²気圧）から大気圧を介
して略々8psi＝約566g／cm²気圧に至るまでの変化
を表示することができる。縦軸は室５８内に設定
される負圧信号、即ち負圧作動器３０のシリンダ
内に設定される負圧信号の変化を表示する。この
負圧は略々水銀柱26インチ（約65.78cm）の低値
から大気圧の高さまでの変化を表示している。前
記ダイヤフラム４８とばね７８の寸法はライン８
０が圧力の限界を表示するように選択されてい
る。前記ライン８０以下の部分の何如なる点にお
いても、キヤブレータプレナム１８からの負圧信
号は接続管部６８，導管７０を介して負圧作動器
３０から得られる負圧信号に等しい。また、該負
圧作動器３０で得られる負圧信号を絶対圧力とい
う用語で表示するとマニホルドの絶対圧力より小
さい、しかし、マニホルドの絶対圧力に比例する
ことは明白である。また、燃料制御器への負圧信
号は常に真空（Vacum）即ち負圧という用語を
使用しているが、エンジンの吸込マニホルドの圧
力は真空、即ち負圧から正の大気圧にまで変化す
るものである。

以上の記載の如く前記負圧信号は吸込マニホル
ド内の圧力負圧から大気圧以上の圧となつたとし
ても、ターボチヤージエンジンの吸込マニホルド
内で増加する圧力に比例して燃料制御器へ前記負
圧信号が供給されるようなターボチヤージ内燃機
関用の吸入系統の燃料制御装置を説明したもので
ある。これはコンプレツサの上流と下流側との圧
力を感知し、この感知した差圧を前記弁座に離接
動作するダイヤフラムに加え、燃料制御器で得ら
れた負圧で制御する装置により達成されるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による内燃機関吸入系の構成を
示す説明図、第２図は本発明による吸入系の動作
特性を示すグラフ図である。 １０……キヤブレータ、１２……吸込通路、１
４……スロツトル弁、１６……ターボチヤージコ
ンプレツサ、１８……キヤブレータプレナム、２
０……吸込マニホルド、２１……エンジンシリン
ダ、２２……タービン、２６……燃料制御器、２
８……調整ロツド、３０……負圧作動器、４０…
…燃料制御弁機構、５６……制御室、５８……調
整室、７２……内方伸長管、７３……弁座。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼用空気と燃料とをキヤブレータからター
   ボタージヤのコンプレツサを介して吸込マニホル
   ドに吸入する内燃機関の吸入系用燃料制御装置に
   おいて、 前記キヤブレータに接続したものであつて該キ
   ヤブレータに燃料を供給する圧力に応答して動作
   する燃料制御手段を設ける一方、一側に調整室と
   他側に制御室とを形成したダイアフラムを有する
   ハウジングを設け、前記調整室は前記コンプレツ
   サの上流の第１の圧力源に接続すると共に前記制
   御室は前記コンプレツサの下流の第２の圧力源に
   接続し、前記燃料制御手段を前記調整室に連通さ
   せる通路を設け、前記制御室内の圧力に比例して
   前記第１の圧力源と燃料制御手段とのあいだの連
   通を制御するため前記ダイアフラムの移動動作に
   応答して閉位置と開位置とのあいだを移動して前
   記通路と１作動的に連通する弁手段を設けたこと
   を特徴とする内燃機関の吸入系用燃料制御装置。 ２ 前記弁手段は前記燃料吸入系のコンプレツサ
   の上流部と連通する開口を具え、前記ダイアフラ
   ムは前記開口と離接する動作をして前記開口を開
   閉する構成とされていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の内燃機関の吸入系用燃料制
   御装置。 ３ 前記調整室内の圧力を助勢し、前記制御室内
   の圧力に対抗して前記ダイアフラムを押圧する弾
   性手段を具えてたことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の内燃機関の吸入系用燃料制御装
   置。 ４ 前記弾性手段は前記弁開口を包囲する環状素
   子と、前記ダイアフラムに接触して前記環状素子
   を押圧していることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載の内燃機関の吸入系用燃料制御装置。 ５ 前記制御室内の圧力は、前記内燃機関が作動
   しているとき、前記調整室内の圧力により大きい
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内
   燃機関の吸入系用制御装置。 ６ 前記弁手段には調整室内に前記第１の圧力源
   と連通した開口部からなる弁座部分を具え、前記
   ダイアフラムは該ダイアフラムの相対向する両側
   面に作用する前記第１と第２の圧力源の差圧に比
   例して該弁座部に対して移動する構成とされてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   内燃機関の吸入系用燃料制御装置。 ７ 前記第１の圧力源は負圧から大気圧まで変化
   し、前記第２圧力源は負圧から大気圧より高い圧
   力にまで変化することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の内燃機関の吸入系用燃料制御装
   置。 ８ 前記制御室と第２の圧力源とのあいだには流
   体を制限する手段を更に具えていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の吸入
   系用燃料制御装置。