JPS6210463A - 混合気供給装置の燃料系 - Google Patents

混合気供給装置の燃料系

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JPS6210463A
JPS6210463A JP60146627A JP14662785A JPS6210463A JP S6210463 A JPS6210463 A JP S6210463A JP 60146627 A JP60146627 A JP 60146627A JP 14662785 A JP14662785 A JP 14662785A JP S6210463 A JPS6210463 A JP S6210463A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、気化器の主吸気通路内を流れる吸気流量信号
としての負圧と、燃料を吸気通路内に吸込むための負圧
源とを各々分離独立して形成させた、気化器の燃料系に
関し、該燃料系は一般的には主燃料系に適用できるほか
、定負圧式気化器の形態をとるときは低速燃料系にも適
用できる。
発明の背景 第9図に示される様な単純な気化器構成を仮定すると、
気化器によって形成される混合気の空燃比は空気流量の
変化があっても理論的には一定に保たれる筈である。即
ち第9図において気化器主吸気通路1内を絞り弁2の開
度に応じた流量の空気が矢印3方向に流れると、ベンチ
ュリ4部にζ;空気流量の2乗に比例した負圧が発生し
、燃料計量ジェット5の両側には空気流量の2乗に比例
した圧力差を生じて、空気流量に比例した流量の燃料が
供給される。
然るに実際には上述の様に単純に空燃比は定まらない。
燃料計量ジェット5から、ベンチュリ4部に開口する燃
料ノズル6にノーでの燃料通路7は燃料通路断面積の割
合に長さが長いために燃料流量に比例した流れの抵抗を
生じ、或いは流速の変化によるレイノルズ数の変化によ
って或ときは層流となり、あるときは乱流となる。燃料
通路7は必ずしも直線ではなく、流れの方向が変化し、
又ブリードエアが導入されると、流れの抵抗が複雑に変
化する。
従って気化器の設計が変わる毎に、又は気化器を使用す
るエンジンが変わる毎に、手間と時間をかけて、燃料系
を構成する各機能部品のサイズを選定しなければならな
い。
従来技術とその問題点 (1)電子制御気化器。空燃比を理論空燃比一定に保つ
ため排気ガス中に含まれる酸素含有率を02センサによ
って検知した信号と、エンジンの各種と 運転パラメーク茎コンピュータに入力演算して、コンピ
ュータが出力する信号によって空燃比が理論空燃比とな
る様に燃料流量を電子的に制御する。
燃料流量を制御する方法としては例ばブリードエア量を
電磁弁でデユーティ制御するものがある。
数多(の提案がなされているから具体的に先行例を掲げ
る必要はないであろう。而して0□センサ信号をフィー
ドバックして燃料流量を制御する電子制御気化器では、
理論値でない空燃比をを理論値に戻すため数多くのエン
ジン運転パラメータを制御回路に入力する必要があって
コスト高となる。
(2)特開昭56−47649号開示の内燃機関の混合
気供給装置。電子制御の定負圧式気化器であって主吸気
通路内の吸気流量を負圧ピストンのリフト量に基づく電
気信号を制御回路に入力し、該制御回路が発生するパル
ス出力によって電歪振動子を伸縮振動させて主燃料通路
の開弁時間をデユーティ制御するものである。特開昭5
6−47649号開示の提案における最も明白な問題点
は、負圧ピストンの摺動面には摩擦抵抗があるため、可
変ベンチュリ部の負圧変化に対する負圧ピストンの摺動
方向位置にヒステリシスが存在し、従って負圧ピストン
の位置を検知した信号は正確に空気流量を示していない
ことである。
(3)特開昭57−124062号開示の電子制御気化
器。
主吸気通路内の空気流量を負圧ピストンのリフト量に基
づく電気信号として、又主燃料計量ジェット上下流側の
差圧信号を燃料流量のフィードバック信号として制御回
路に入力し、該制御回路が発生するパルス出力によって
ステフビングモータを駆動してブリードエア量を制御す
るもの。負圧ピストンのリフト量が正確に空気流量を示
さないいことは前述の通りであり、又定負圧式気化器で
は発生する負圧変化が少なく主燃料計量ジェットの上下
流側の圧力差は主としてブリードエア流量によって支配
されるから燃料の制御が満足に行われない。
(4)特開昭60−43160号開示の可変ベンチュリ
気化器における燃料流量制御装置。制御回路にエンジン
冷却水温度9回転速度、吸気負圧を入力して得られるパ
ルス出力によって、ブリードエア量をデユーティ制御す
るもの。負圧ピストンはリフト量センサを有しないが、
前述したリフト量のバラツキが、負圧ピストンによって
形成される可変ベンチュリ部に発生する負圧のバラツキ
となるにも拘らず、制御回路入力には負圧のバラツキを
補正する要素が含まれていない。
本発明の目的 気化器を構成する主燃料系及び低速燃料系において気化
器の主吸気通路を流れる空気流量に比例した流量の燃料
を供給して空気流量が変化しても空燃比に変化を生じな
い気化器の燃料系を提供すること。
従来技術の問題点を解決するための手段燃料を吸入させ
るための負圧発生部以外に空気流量信号としての負圧を
発生させる固定ベンチュリを吸気通路内に設け、燃料の
流れによって燃料計量ジェットの下流側に生ずる負圧と
、空気流量信号としての負圧とが常に一定の釣合を保つ
様に燃料流量を制御する。この様な手段によって発明の
詳細な説明した理論を現実のものとして空燃比一定の条
件をつくり出すことが可能となる。空気流量信号として
の負圧は燃料を吸入させるための負圧よりも弱くして、
空気流量信号としての負圧を発生させる固定ベンチュリ
部から燃料が吸込まれるのを防止する。
発明の構成 一端が気化器主吸気通路の負圧発生部に開口する燃料供
給口に、他端側が燃料計量ジェットを介して燃料供給源
に連通して前記主吸気通路に燃料を供給する燃料通路に
、燃料流量を電磁的に制御する燃料流量制御手段を配置
し、前記主吸気通路の前記燃料供給口が開口する負圧発
生部よ尤も上流側に、前記負圧発生部よりも弱い負圧が
発生すにおいて前記燃料通路に連通ずる負圧通路が開口
し、該負圧通路と前記燃料通路との連通部分における燃
料圧力と前記負圧通路開口部の吸気負圧との差圧によっ
て前記負圧通路内を上昇する燃料柱の高さが、設定高さ
より高いか低いかの検知信号を発生する燃圧ネ★知手段
を前記負圧通路に配設し、前記燃圧検知手段が発生する
信号によって前記燃料流量制御手段を作動させる構成と
する。
実施例 第1図及び第2図は固定ベンチュリ気化器の主燃料系に
本発明の気化器の燃料系を適用したときの実施例である
。第1図において符号1は気化器の主吸気通路、2は前
記主吸気通路1に配設された蝶形絞り弁、3は前記主吸
気通路1内の吸気流の方向を示す矢印、4は固定ベンチ
ュリ、5は主燃料ジェット、6は前記固定ベンチュリ4
に開口する主燃料ノズル、7は前記主燃料ジェット5と
前記主燃料ノズル6との間を連通ずる主燃料通路、8は
前記燃料通路7に配設された燃料電磁弁であの って、燃料通路7へ導通遮断を入力パルスによってデユ
ーティ制御するものであっても、入力電圧の変化によっ
て大小2段階の開度に開閉制御するか導通遮断するもの
であってもよい。9は前記固定ベンチュb上流側に配置
された固定ベンチュリであって、前記主燃料ジェット5
と前記燃料電磁弁8との中間において前記燃料通路7に
連通する負圧通路10が開口している。前記燃料通路7
を燃料が流れているときは前記主燃料ジェット5を通過
後の燃料圧力は、該主燃料ジェット5開口位置における
浮子室11内の燃料圧力よりも流量の2乗に比例して低
下する。而して前記主燃料ジェット5の下流側の燃料圧
力と前記固定ベンチュリ9における負圧との差圧によっ
て前記燃料通路7内の燃料は前記負圧通路10内を上昇
する。該負圧通路10内を上昇する燃料柱の高さが設定
高さよりも高いか低いかを検知する手段12 (以後燃
圧検知手段と云う)が前記負圧通路10に配設されてい
る。前記燃圧検知手段12は例えば発光素子と受光素子
とを前記負圧通路10を挟んで配置したものであっても
、又電気接点をそなえた浮子であってもよい。該燃圧検
知手段12が発生する信号が後述する制御回路を経て前
記電磁弁8に入力されて燃料流量が制御される。
第2図において13は前記主燃料通路7にブリードエア
を導入するブリードエア通路であって、該ブリードエア
通路13には電磁弁8aが配置さ゛  れていて、ブリ
ードエアの制御によって燃料流量が制御される。前記主
燃料通路7に配置された電磁弁8と同様に、前記電磁弁
8aは入力パルス巾によってデユーティ制御するもので
あっても、入力電力の変化によって、2段階の開度に開
閉し或は導通遮断するものであってもよい。第2図中に
示されているその他の符号は第1図中に示されている符
号と同一の部分を示す。
第3図は本発明の、気化器の燃料系を定負圧式気化器の
主燃料系に適用したときの実施例を示す。
第3図において符号1乃至3.5乃至12は第1図中の
符号と同一の部分を示すほか、14は可変ベンチュリ、
15は負圧ピストン、16は負圧ダイアフラム、17は
前記可変ベンチュリ14の開口面積が最小となる方向に
前記負圧ピストンを付勢するスプリング、18は負圧室
、19は大気圧室、20は大気圧を前記大気圧室19に
導く大気圧導入通路であって主燃料ノズル6が可変ベン
チュリ14に開口しているほかは第1図の場合と全く同
様の構成である。又図は省略するが主燃料通路7に電磁
弁8を配置する代わりに、第2図の場合と同様にブリー
ドエア通路13を設けて、該ブリードエア通路13に電
磁弁8aを配置してもよい。
第4図は定負圧式気化器の低速燃料系に本発明の気化器
の燃料系を適用したときの実施例を示す。
第4図の実施例では主燃料系には本発明の気化器の燃料
系を適用してない。 第4図において符号1乃至3,5
乃至8.二定ん夏12.14乃至20は第3図中の符号
と同一の部分を示すほか25は低速燃料ジェット、26
は低速ノズルであって、該低速ノズル26は前記蝶形絞
り弁2の外周縁と主吸気通路1の内周面とによって形成
される負圧発生部分に開口している。第4図では前記低
速ノズル26はバイパスポートとパイロットアウトレッ
トの2つの開口により形成されているが1つの孔からな
る低速ノズル26である場合も含まれる。
27は前記望燃料ジェット5と前記低速ノズル261り との間を連通ずる低速燃料通路であって電磁弁8が配置
されている。30は一端が前記可変ベンチュリに、他端
が前記低速燃料ジェット25と前記電磁弁8との間で、
前記低速燃料通路27に開口している負圧通路で、前記
燃圧検知手段12が配置されている。低速器輯ノズル2
6が作用する蝶形絞り弁2の低開度時には、前記負圧ピ
ストン15は最小開度となっていて常に一定開度となっ
ているから可変ベンチュリ14は空気流量信号を発生す
るための負圧源である固定ベンチュリとして作用する。
第4図の実施例においても低速燃料通路にブリードエア
通路を設けて、該ブリードエア通路に電磁弁8aを配置
して、ブリードエアを制御することによって低速燃料流
量を制御できることは第2図の実施例の場合と同様であ
る。
次に第1図乃至第4図に符号12で示されている燃圧検
知手段であって前述した発光素子と受光素子からなる燃
圧検知手段の構成を第5図及び第6図とによって追加説
明する。第5図及び第6図において12は燃圧検知手段
、12−1は発光素子、】2−2は受光素子、10は負
圧通路であるが前記燃料柱の高さが設定高さにあるとき
の燃料柱の上端位置の部分は透明体で形成されている。
第5図の構成では燃料柱が設定高さ以下のときには発光
素子12−1から発せられる光が負圧通路10を透作用
で受光素子に集光して大きな起電力を発生する。第6図
の構成では燃料柱に不透明物質からなる浮子12−3が
浮かべてあって、燃料柱の高さが設定高さ以下では浮子
12−3が発光素子12−1と受光素子12−2との間
を完全に遮断して受光素子に発生する起電力は殆どゼロ
となり、設定高さ以上では、燃料柱のレンズ作用で集光
して受光素子12−2に大きな起電力が発生する。
前記燃圧検知手段12と燃料流量制御手段である電磁弁
8,8aとの相互作用については後述する。
作用 本発明の気化器の燃料系を固定ベンチュリ気化器の主燃
料系、定負圧式気化器の主燃料系及び低速燃料系の何れ
の燃料系に適用した場合も、空燃比を一定に保つ作用は
全く同様であるから、第1図の固定ヘンチュリ気化器に
適用した実施例について作用を説明する。本発明の気化
器の燃料系を使用することによって、空気流量が変化し
ても常に一定の空燃比を保つことができる原理は燃料計
量ジェット(主燃料系においては主燃料ジェット5、低
速燃料系においては低速燃料ジェット25)直後の下流
側の燃料圧力が空気流量を正しく代表する固定ベンチュ
リ部の負圧に追随する様に燃料流量制御手段(電磁弁8
又8a)によって燃料流量を制御することにある(前記
発明の背景参照)。
前記固定ベンチュリ9又は最低開度位置にある可変ベン
チュリ14に開口する負圧通路1o乃至3゜内には燃料
の流れがないから、負圧通路9こ上昇する燃料柱を一定
の高さに保つ様に燃料流量を制御すれば空燃比一定の燃
料流量制御が実現できる。以下制御経過を具体的に説明
する。
(1)負圧通路10内を上昇している燃料柱が設定高さ
より低いとき。固定ベンチュリ9に発生している負圧に
対応する空気流量に対して燃料流量が大きすぎて過濃混
合気となっている。一方燃圧検知器12の受光素子に入
射されている光が弱くなっているから受光素子12−2
の起電力が小さい。
第7図に示す制御回路の回路構成では比較器31は三角
波発生回路32が発生する出力が常時入力されていて燃
圧検知手段12の信号電圧(受光素子12−2の起電力
)が低いとき、パルス巾の狭いパルスを出力する様に構
成されているから燃料流量制御手段(電磁弁8)のデユ
ーティ比が小さくなって燃料流量が減少して主燃料ジェ
ット5の上下流側の圧力差が小さくなり、主燃料計量ジ
ェット5の下流側圧力は上昇して(負圧か弱くなる)、
燃料柱の高さが設定高さよりも高くなる。
(2)負圧通路10内の燃料柱の高さが設定高さよりも
高いとき。固定ベンチュリ9に発生している負圧に対応
する空気流量に対して燃料流量が小さすぎて過薄混合気
となっている。而して燃料圧力検知手段12の信号電圧
(受光素子12−2の起電力)が上昇して第7図の制御
回路の比較器31が発生するパルスのパルス巾が大きく
なり燃料流量制御手段(電磁弁8)のデユーティ比が大
きくなって燃料流量が大きくなる。
上述した(1)及び(2)の作用が交互に繰返されて、
負圧通路10内の燃料柱高さを設定高さに保つ条件が満
たされて空気流量が変化しても空燃比が一定に保たれる
第8図に示す制御回路の比較器31には三角波発生回路
32の代わりに基準電圧電源34が接続され、前記燃料
圧力検知手段12の信号電圧(受光素子12−2の起電
力)の変化によって燃料流量制御手段(電磁弁8)の開
閉制御が行われる。燃料流量制御手段(電磁弁8)は必
ずしも全開全閉ではなく、開度の大小2段階切換も可能
であることは勿論である。第2図の様に燃料流量をブリ
ードエア流量によって制御できることは電子制御、の気
化器で通常行われているので説明は省略する。
第3図の様に可変ベンチュリ14に主燃料ノズル6が開
口している定負圧式気化器では負圧ピストン15のリフ
ト量が可変ベンチュリ14の負圧変化に対するビステリ
シスによってバラツキがあっても燃料流量は固定ベンチ
ュリ9に発生する負圧で制御されて空燃比が一定に保た
れるという著しい利点を発揮する。第4図の様に、定負
圧式気化器では低速燃料系に本発明の気化器の燃料系を
適用して低開度時の空燃比を一定に保つことが可能とな
る。定負圧式気化器の負圧ピストン位置は、中高開度で
は可変ベンチュリ14の負圧変化に対してヒステリシス
によってバラツキを生ずるが低開度では最低開度一定に
保たれて空気流量信号としての負圧を発生する固定ベン
チュリとして作用させることができる。
効果 以上のべた説明から明らかな通り、本発明の気化器の燃
料系は以下に列挙する利点がある。
(1)  固定ベンチュリ気化器、定負圧式気化器の主
燃料系に適用して中高開度時における混合気の空燃比を
一定に保つことを可能にする。特に定負圧式気化器にお
いては負圧ピストンのリフト量のバラツキが流量計量精
度に悪影響を与えない。
(2)定負圧式気化器の低速燃料系に適用して低開度時
における混合気の空燃比を一定に保つことを可能にする
(3)空気流量信号としての負圧を、燃料の流れのない
負圧通路によって燃料計量ジェットの直後の下流に導い
て、核部における燃料圧力との釣合を保つ様に燃料流量
制御を行うから、燃料流量が知られざる複雑な諸要因に
乱されることがなく、気化器のセツティングが容易とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の気化器の燃料系を固定ベン
チュリ気化器の主燃料系に適用した実施例で、第1図は
燃料通路に、第2図はブリードエア通路に燃料流量制御
手段を配置しである。第3図及び第4図はそれぞれ定負
圧式気化器の主燃料系及び低速燃料系に本発明の気化器
の燃料系を連用した実施例、第5図及び第6図は燃料圧
力検知手段の実施例、第7図及び第8図は制御回路の実
施例、第9図は単純化した理論に従えば気化器は本来空
燃比が一定となるものであることを説明する図である。 符号の説明: 1・・・主吸気通路曵、2・・・蝶形絞り弁、4・・・
固定ベンチュリ、5・・・主燃料ジェット、6・・・主
燃料ノズル、7・・・主燃料通路、8,8a・・・電磁
弁、9・・・固定ベンチュリ、10・・・負圧通路、1
1・・・浮子室、12・・・燃料圧力検知手段、13・
・・ブリードエア通路、14・・・可変ベンチュリ2.
15・・・負圧ピストン、16・・・負圧ダイアフラム
、17・・・スプリング、18・・・負圧室、19・・
・大気圧室、20・・・大気圧を導く通路、25・・・
低速燃料ジェット、26・・・低速ノズル、27・・・
低速燃料通路、30・・・負圧通路。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一端が気化器主吸気通路の負圧発生部に開口する
    燃料供給口に、他端側が燃料計量ジェットを介して燃料
    供給源に連通して前記主吸気通路に燃料を供給する燃料
    通路に、燃料流量を電磁的に制御する燃料流量制御手段
    が配設され、前記主吸気通路の前記燃料供給口が開口す
    る負圧発生部より上流側に、前記負圧発生部におけるよ
    りも弱い負圧が発生する固定ベンチュリが形成され、該
    固定ベンチュリは前記燃料計量ジェットと前記燃料流量
    制御手段との間において前記燃料通路に連通する負圧通
    路が開口し、該負圧通路と前記燃料通路との連通部分に
    おける燃料圧力と前記負圧通路開口部の吸気負圧との差
    圧によって前記負圧通路内を上昇する燃料柱の高さが、
    設定高さより高いか低いかの検知信号を発生する燃圧検
    知手段が前記負圧通路に接して配設され、前記検知信号
    発生手段が発生する信号によって前記燃料流量制御手段
    を作動させることを特徴とする気化器の燃料系。
  2. (2)前記燃料系が固定ベンチュリ気化器の主燃料系で
    あて、前記負圧発生部に開口する燃料供給口が、固定ベ
    ンチュリ4部に開口する主燃料ノズル6であり、前記燃
    料計量ジェットを介して燃料供給源に連通する燃料通路
    が主燃料ジェット5を介して気化器の浮子室11に連通
    する主燃料通路7である前記特許請求の範囲第(1)項
    記載の気化器の燃料系。
  3. (3)前記燃料系が定負圧式気化器の主燃料系であって
    、前記負圧発生部に開口する燃料供給口が負圧ピストン
    15の底面と相対して開口する主燃料ノズル6であり、
    前記燃料計量ジェットを介して燃料供給源に連通する燃
    料通路が、主燃料ジェット5を介して気化器の浮子室1
    1に連通する主燃料通路7である前記特許請求の範囲第
    (1)項記載の気化器の燃料系。
  4. (4)前記燃料系が定負圧式気化器の低速燃料系であっ
    て、前記固定ベンチュリが、最低開度に保たれている負
    圧ピストン15によって形成されている可変ベンチュリ
    14であり、前記燃料供給口が前記定負圧式気化器の蝶
    形絞り弁2が低開度のとき、該絞り弁の周縁部と主吸気
    通路1の内周面とによって形成される負圧発生部に開口
    する低速ノズル26であり、前記燃料計量ジェットを介
    して燃料供給源に連通する燃料通路が、低速燃料ジェッ
    ト25を介して前記主燃料通路7から分岐する低速燃料
    通路27である前記特許請求の範囲第(1)項記載の気
    化器の燃料系。
  5. (5)前記燃料流量制御手段が燃料通路の導通遮断を入
    力パルス巾によってデューティ制御する電磁弁である前
    記特許請求の範囲第(1)項記載の気化器の燃料系。
  6. (6)前記燃料流量制御手段が前記燃料通路に開口する
    ブリードエア通路の導通遮断を入力パルス巾によってデ
    ューティ制御する電磁弁である前記特許請求の範囲第(
    1)項記載の気化器の燃料系。
  7. (7)前記燃料流量制御手段が前記燃料通路の断面積を
    入力電圧の変化によって大小2段階の開度に制御する電
    磁弁である前記特許請求の範囲第(1)項記載の気化器
    の燃料系。
  8. (8)前記燃料流量制御手段が前記燃料通路に開口する
    ブリードエア通路の断面積を入力電圧の変化によって大
    小2段階の開度に制御する電磁弁である前記特許請求の
    範囲第(1)項記載の気化器の燃料系。
  9. (9)前記燃料流量制御手段が前記燃料通路を入力電圧
    の変化によって導通遮断する電磁弁8である前記特許請
    求の範囲第(1)項記載の気化器の燃料系。
  10. (10)前記燃料流量制御手段が前記燃料通路に開口す
    るブリードエア通路を入力電圧の変化によって導通遮断
    する電磁弁8aである前記特許請求の範囲第(1)項記
    載の気化器の燃料系。
  11. (11)前記負圧通路内を上昇する燃料柱の高さが設定
    高さよりも高いか低いかの検知信号を発生する燃圧検知
    手段が、前記設定高さ位置に前記負圧通路を挟んで配置
    した発光素子と受光素子とからなる前記特許請求の範囲
    第(1)項記載の気化器の燃料系。
  12. (12)前記燃圧検知手段が、前記負圧通路に連通し、
    電気接点をそなえた浮子を有する浮子室である前記特許
    請求の範囲第(1)項記載の気化器の燃料系。
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