JPS621100B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、空気と燃料とよりなる混合気を絞
り弁１を介して機関２に供給する混合気供給装置
３において、前記絞り弁１の上流で空燃比が予め
定めた目標値より過薄又は過濃の混合気を作り、
前記絞り弁１の下流で補正用の燃料又は空気を、
実効開度及び前後圧力差が大きいほど大きい流量
で流体を通過させる制御弁４を経由して追加的に
混入し、前記機関２の排出ガスに基いて算定する
空燃比が前記目標値になるように前記実効開度を
調節することによつて、空燃比を目標値になるよ
うに補正する空燃比補正装置に関する。

この種の空燃比補正装置では、前記制御弁４と
しては、入力電圧に対応してストロークが変化す
るアクチユエータに駆動されて実効開度が変化す
るニードル弁や、入力パルスのデユーテイ比に対
応して全時間に対する開き時間の比率が変化する
ように開閉を反覆することによつて実効開度が変
化する開閉弁が使用されている。

また、前記機関２の排出ガスに基いて算定する
空燃比が前記目標値になるように前記実効開度を
調節する具体的手段としては、排出ガスの通路に
設けられて燃焼前の混合気の空燃比に対応する量
として酸素濃度の検出値を生じる酸素濃度検出器
５と、その検出値に基いて空燃比を算定しこの算
定値を前記目標値と比較して差異を検出し、この
差異が解消する方向に実効開度が変化するように
電圧又はデユーテイ比が変化する信号を前記制御
弁４に伝える制御回路６とが使用されている。

ところで、混合気供給装置３での混合気の空燃
比が変化してから、その混合気が前記機関２を通
過し排出ガスとなつて前記酸素濃度検出器５の検
出値を変化させるまでに若干の時間を要するのに
加え、この検出値が変化したときに前記制御回路
６が生じる信号の変化、従つて前記制御弁４の実
効開度の変化は急変的ではなく漸変的で前記目標
値の空燃比を維持する実効開度になるまでに若干
の時間を要するので、混合気の流量の急変に際し
応答の遅れを生じることは避けられない。

それにも拘らず従来の空燃比補正装置は、前記
応答の遅れに対処するための手段を全く具えてい
なかつたので、前記機関２に供給される混合気の
空燃比は、その流量の急増・急減に際して次に述
べるように暫時過薄又は過濃となり、運転のフイ
ーリングを害するうえ、過濃となることにより燃
費を不要に増加するという欠点があつた。即ち、
前記制御弁４を経由して、燃料を過薄混合気に追
加的に混入するものの場合は、混合気流量の急
増・急減に際して暫時それぞれ過薄・過濃とな
り、空気を過濃混合気に追加的に混入するものの
場合は混合気流量の急増・急減に際して暫時それ
ぞれ過濃・過薄となる。

これにかんがみ、この発明は前記従来の空燃比
補正装置において、前記制御弁４を経由する燃料
の流量が実効開度の変化だけではなくて前後圧力
差の変化によつても変化することを利用して、実
効開度の変化の遅れは不可避ではあつても混合気
流量の急変に際して暫時混合気が過薄又は過濃に
なる程度を、大幅に緩和した空燃比補正装置を得
ることを目的とするものである。

即ち、この発明の空燃比補正装置は、前記従来
の空燃比補正装置であつて、絞り７を介して前記
絞り弁１の下流に連通した調圧室８を設け、絞り
７の開口面積をその前後差圧が最小のときでも前
記制御弁４を連過する流体の有りうべき最大流量
を越える流体が通過し得るように定め、この調圧
室８に前記制御弁４の出口側を開口させ、前記絞
り弁１の上流にあつて混合気の流量が大きいほど
負圧が大きい個所を流量応動負圧源９としてこれ
を負圧通路１０を介して前記調圧室８に連動して
あることを特徴とする空燃比補正装置である。

この発明の空燃比補正装置には、目標値より過
薄の混合気を作りこれに補正用の燃料を追加的に
混入するものと、この反対に、目標値より過濃の
混合気を作りこれに補正用の空気を追加的に混入
するものとがあるが、この両者は混合気流量の急
増又は急減に直ちに応動して、前記調圧室８の負
圧が増大又は減少し、補正用の燃料又は空気の量
を増又は減させて、空燃比が目標値になるように
制御する点で技術的思想が全く同一である。

次に、第１〜３各図に示す実施例について、構
成・作用を説明する。これらの実施例は、いずれ
も目標値より過薄の混合気を作りこれに補正用の
燃料を追加的に混入するもので、混合気供給装置
３としてベンチユリ式気化器を用い、前記制御弁
４として入力電圧に応じてストロークが変化する
アクチユエータ１１に駆動されて実効開度が増減
するニードル弁を用い、前記流量応動負圧源９と
して、第１図の実施例では前記ベンチユリ式気化
器の大ベンチユリ部９ａ、第２図の実施例では前
記ベンチユリ式気化器の大ベンチユリ部から前記
絞り弁１に至る途中の個所９ｂ、第３図の実施例
では両者９ａ，９ｂの両方をともに用いてある。
なお、前記負圧通路１０には前記流量応動負圧源
９ａ，９ｂに近い側に絞り１２ａ，１２ｂを設け
てある。

例えば気化器のように、混合気を絞り弁を介し
て供給する混合気供給装置では、絞り弁の上流側
の負圧は混合気の流量が大きいほど大きい。ま
た、絞り弁の開度が増大するほど絞り弁の下流側
の負圧が小さくなる。そして、この発明の空燃比
補正装置では、前記の構成により、前記調圧室８
の負圧は前記絞り弁１の上流側にある前記流量応
動負圧源９の負圧よりも、前記絞り１２ａ，１２
ｂでの圧力降下即ち負圧増加の分だけ大きい（絶
対圧力は低い）。この負圧増加は前記絞り弁１の
下流側の負圧が大きいほど大きい。従つて、前記
絞り弁１を急に開いて混合気流量が急増するとき
はその下流側の負圧が急減して前記調圧室８の負
圧の増加を緩和し、反対に前記絞り弁１を急に閉
じて混合気流量が急激するときはその圧流側の負
圧が急増して前記調圧室８の負圧の減少を緩和す
る。このように前記絞り１２ａ，１２ｂでの圧力
降下は、前記絞り弁１の急開閉に伴う前記制御弁
４を経由する燃料の増減を緩和する作用をする。
勿論、前記絞り１２ａ，１２ｂでの圧力降下がな
い場合に比べると、前記調圧室８の負圧が大き
く、前記制御弁４からの燃料の流速は大きいがそ
の分だけ実効開度を小さくして、追加される燃料
の流量が目標値の空燃比に適合するところで安定
する。

そして前記調圧室８の負圧変化は前記流量応動
負圧源９を第１図の実施例のように大ベンチユリ
部９ａに設けるときは、混合気の大流量域で大き
く中小流量域で小さいが、第２図の実施例のよう
に大ベンチユリ部から前記絞り弁１に至る途中の
個所９ｂに設けるときは、前記絞り弁１の弁体と
の相互関係によつて中小流量域で大きく大流量域
で小さい。そして第３図の実施例のように９ａ，
９ｂの両者に設けるときは、混合気の全流量域で
大きい。第３図の実施例において、調圧室８の負
圧が混合気の流量に対して第４図の線図に示す関
係を以て変化するものとする。このものにおい
て、前記絞り弁１の開度、混合気の流量、前記制
御弁４の高効開度が安定し、前記絞り７を経由し
て前記制御弁４からの燃料と前記流量応動負圧源
９ａ，９ｂからの空気とが流れ、混合気の空燃比
が目標値に合致している安定状態にあるとき、前
記絞り弁１の開度の急変などによつて混合気流量
が急増又は急減すると、前記調圧室８の負圧が直
ちに増大又は減少し、前記制御弁４の前後圧力差
が増大又は減少し、その実効開度が変化しなくて
も補正用の燃料の通過流量が増大又は減少する。
そして前記絞り７を経由してその前後圧力差によ
りこの補正用の燃料と、前記流量応動負圧源９
ａ，９ｂからの空気とが前記絞り弁１の下流側に
流出して混合気に混入する。この場合、全体の混
合気流量の増大又は減少の程度に対する前記制御
弁４での燃料の通過流量の増大又は減少の程度と
の比率が混合気流量と前記制御弁４での燃料の通
過流量との比率に等しくなるように、例えば前記
絞り１２ａ，１２ｂなどの通路面積を予め適当に
定めておけば、前記機関２に供給される混合気の
空燃比は常に目標値に等しくなる。万一混合気流
量の急変直後の空燃比が目標値から多少外れてい
るときは、処理装置６の作用により、制御弁４の
実効開度が変化して空燃比を目標値に等しくさせ
ることになるが、目標値からの外れ方を小さくす
るように作るときは、従来のものにあるような応
答の遅れの影響は大いに緩和され、前記目的が達
成される。

第１〜３図の実施例とは異なつて過濃混合気に
補正用空気を追加的に混入する方式に属するもの
についても、事情は全く同様であつて、調圧室８
から絞り７を介して絞り弁１の下流に供給される
空気のうち制御弁４を経由したものの量を、混合
気の流量に比例させて、同様に前記目的を達成す
ることができる。

この発明によると、従来のものに僅少の変更を
加えただけで、運転のフイーリングを害せず燃費
の改善をもたらす高精度の空燃比制御が可能な空
燃比補正装置を得ることができる。又、混合気の
流量が大きい程調圧室８の負圧が大きくなるた
め、制御弁４の応答遅れにもかかわらず、空燃比
の制御性や応答性が良い。又、制御弁４の実効開
度の変化が少なくても十分な空燃比制御幅が確保
できるため、制御弁４に対する要求が緩やかなも
のになるという利点がある。更に混合気の流量が
大きい程、補正用の燃料又は空気を増加させる必
要があるが、調圧室８の負圧がこの混合気流量の
増加に応じて大きくなるため、空燃比の補正が、
容易となるという効果が得られるなど、産業上き
わめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１〜３各図はそれぞれこの発明の実施例の断
面図である。第４図は第３図の実施例における混
合気の流量の変化に対する調圧室の負圧の変化を
示す線図である。 １……絞り弁、２……機関、３……混合気供給
装置（気化器）、４……制御弁、７……絞り、８
……調圧室、９……流量応動負圧源、１０……負
圧通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気と燃料とよりなる混合気を絞り弁１を介
   して機関２に供給する混合気供給装置３におい
   て、前記絞り弁１の上流で空燃比が予め定めた目
   標値より過薄又は過濃の混合気を作り、前記絞り
   弁１の下流で補正用の燃料又は空気を、実効開度
   及び前後圧力差が大きいほど大きい流量で流体を
   通過させる制御弁４を経由して追加的に混入し、
   前記機関２の排出ガスに基いて算定する空燃比が
   前記目標値になるように前記実効開度を調節する
   ことによつて、空燃比を目標値になるように補正
   する空燃比補正装置であつて絞り７を介して前記
   絞り弁１の下流に連通した調圧室８を設け、絞り
   ７の開口面積をその前後差圧が最小のときでも前
   記制御弁４を通過する流体の有りうべき最大流量
   を超える流体が通過し得るように定め、この調圧
   室８に前記制御弁４の出口側を開口させ、前記絞
   り弁１の上流にあつて混合気の流量が大きいほど
   負圧が大きい個所を流量応動負圧源９としてこれ
   を負圧通路１０を介して前記調圧室８に連通して
   あることを特徴とする空燃比補正装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の空燃比補正装置
   であつて、前記混合気供給装置３としてベンチユ
   リ式気化器を用い、前記流量応動負圧源９として
   前記気化器の大ベンチユリ部９ａを用いてあるこ
   とを特徴とする空燃比補正装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の空燃比補正装置
   であつて、前記混合気供給装置３としてベンチユ
   リ式気化器を用い、前記流量応動負圧源９として
   前記気化器の大ベンチユリ部から前記絞り弁１に
   至る途中の個所９ｂを用いてあることを特徴とす
   る空燃比補正装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の空燃比補正装置
   であつて、前記混合気供給装置３としてベンチユ
   リ式気化器を用い、前記流量応動負圧源９として
   前記気化器の大ベンチユリ部９ａ並びにこの大ベ
   ンチユリ部から前記絞り弁１に至る途中の個所９
   ｂの両方をともに用い、この両方を負圧通路１０
   を介して前記調圧室８に連通してあることを特徴
   とする空燃比補正装置。