JPS63277856A - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

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 本発明はエンジン、主として自動車ガソリンエンジンに
燃料を供給する装置に関するものである。

従来の技術 燃料と空気とを混合してエンジンに供給するにあたり、
最も一般的に使用されている固定ベンチュリ式の気化器
においては、一般的に絞り弁開度が次第に大きくなって
主燃料が吸出されはじめる附近における低速燃料と主燃
料とのつながりが問題となり、また通常の自動車エンジ
ンに用いられている二段気化器においては、一般的に一
段側気化器と二段側気化器との燃料のつながりが問題と
なるばかりか構造が複雑化する。更に、エンジンの始動
時、アイドル時、減速時などの過渡的運転時にエンジン
の状況に対応させるための多種類の補助装置が設けられ
ていて、気化器を大形化、複雑化している。

また、吸入空気流に加圧した燃料を噴霧してエンジンに
供給する方式は、燃料流量の精密な制御が可能であるが
吸入空気ｍの少ない領域で燃料微粒化が不良となるのを
避けられないばかりか、装置全体が複雑で高価になる。

そこで本願の特許出願人はベンチュリ負圧を増幅し燃料
圧力をこの増幅された負圧に対応させて制御し、この制
御された燃料を吸気路内に噴射する燃料供給装胃を特願
昭５８−９１７３８．９５３２６．１５２６５４，１６
１０５３゜２０７２６３号、特願昭５９−４８６６０号
。

特願昭６０−２４１１８９号、特願昭６１−３２５５１
．９６２３０．２１１１８４．２４２５４６号などにお
いて提案した。

この先願に係る発明は本願発明の実施例の図面中に示さ
れているように、燃料通路１０の途中に設けた燃料ｉ１
６と、第一のダイヤフラム１７を挟んで前記燃料室１６
の反対側に設けた負圧室１８と、第二のダイヤフラム１
９を挟んで前記負圧室１８の反対側に設けた大気あるい
は調整された空気を導入する調整室２０とを有し、調整
室２０には第二のダイヤフラム１９に作用させたばね４
５が装入しである。そして第一のダイヤフラム１７には
燃料の制御弁２３が固着されているとともにこれよりも
有効面積が大きい第二のダイヤフラム１９には二つのダ
イヤフラム１７．１９の間隔を一定に維持し且つこれら
を一体的に動作させる腕２１を固着して構成した燃料調
整器１３を具えている。

負圧室１８には吸気胴１を貫通した吸気路２の小さい方
のベンチュリ４の最狭部に開口したベンチュリ負圧路２
４が接続されている。燃料タンク６の燃料は原動機７に
よって駆動される燃料ポンプ８によって一定圧力に加圧
されて燃料室１６に入るもので、燃料室１６の燃料圧力
をＰｌ。

負圧室１８の負圧をＰ　、調整室２０の圧力をＰ３゜第
一、第二のダイヤフラム１７．１９の有効面積をそれぞ
れＡ、Ｂとするとき、 Ｐ　　−−ＨＢ／＾）−１）Ｐｌ　＋（Ｂ／Ａ）Ｐ３な
る関係が成立する。これにより、ベンチュリ負圧に対応
する負圧室のＰｌが二つのダイヤフラム１７．１９によ
って−（（Ｂ／Ａ）　−１）倍に増幅され且つ正圧力に
反転してＰｌを調整していることが判る。即ち、Ｐｌが
低いときは制御弁２３の開度が大きく燃料タンク６への
戻し通路２２に大量の燃料が放出されてＰｌを低下させ
、反対にＰｌが高いときはυＪｌｌｌ弁２３の開度が小
さく燃料放出量は少なくなってＰｌを上昇させるのであ
る。このように圧力調整された燃料は更に燃料通路１０
を通り大きい方のベンチュリ３の最狭部に設けられ下流
へ向かって開口させた噴射器１１の燃料噴口１２から噴
射され、絞り弁５を通って空気と一緒にエンジンに供給
される。

即ち、このような燃料調整器１３を用いると、吸入空気
量に対応して発生するベンチュリ負圧を取出しこれを増
幅して燃料圧力を調整するので、−個の大径の吸気路を
用い簡単な構成で高出力化を計れるとともに吸入空気量
が比較的少ない領域でも燃料圧力を適正に調整すること
ができ、且つベンチュリ電圧に対応して燃圧を纒整して
いることからエンジンの全運転域に日って空燃比がほぼ
一定となる長所がある。そして、この燃料調整器１３は
理論空燃比となるようにその仕様を適宜に設定している
のであるが、実際にはエンジンの固有の特性、装置のば
らつき、更にエンジンのさまざまな運転状況よって理論
空燃比を維持できなくなることがある。そこで、各種セ
ンサからの情報を基にして調整室２０に調整された加圧
空気を送り込み、Ｐ３を調整してフィードバック制御を
行ない、理論空燃比あるいは、エンジン始動時、過渡的
運転時、全開低速時などでは適正な空燃比に補正する装
置および方法を提案した（特願昭６１−２４２５４６号
、特願昭６２−３４９３３．４７１４７．５８６１３号
など）。

明が解決しようとする問題点 前記のものは、低温始動時においてエンジン冷却水温度
などの情報を基にエンジンに高濃度の混合気が送られる
ように調整室２０に所定の加圧空気を送りＰ３を上昇さ
せて燃料増量を計るのであるが、加圧空気を発生させる
空気ポンプ９は、従来通常の運転時に得られる正常電圧
で充分な吐出圧となるもの、例えば定格１２Ｖ仕様のも
のを使用している。ところが、低温始動時ではバッテリ
電圧が６Ｖ程度まで低下してしまう。従って、空気ポン
プ９の吐出圧が極度に下がって調整室２０に所定圧力の
加圧空気を送ることができず、低温始動時の燃料増量が
不充分で始動性に問題があるものであった。

問題点を解決するための手段 ベンチュリを有する吸気路：加圧された燃料を前記吸気
路へ送って噴射させる燃料通路：前記燃料通路の途中に
形成された燃料室と、ベンチュリ負圧が導入される負圧
室と、調整された空気が導入゛される調整室と、これら
三つの室を仕切った二枚のダイヤフラムで駆動される制
御弁とを有し、このＩｊｌ　ｍ弁の開度に、よりベンチ
ュリ負圧に対応して燃料圧力を制御する燃料調整器；低
温始動時の低電圧で所定吐出圧を得る空気ポンプ：前記
空気ポンプから前記調整室に接続された加圧空気路：こ
の加圧空気路に設けられ任意のデユーティ比で開閉駆動
される電磁弁；正常電圧時において前記調整室へ供給す
る空気圧力を所定圧力とする圧力調整手段を具えたこと
を特徴とする。

作　　　用 エンジンのほぼ全運転域に亘って吸入空気量に対応させ
た燃料供給量にυＩ御し、また燃料調整器に送る加圧空
気を調整して理論空燃比に制御する。あるいはエンジン
始動時、過渡的運転時、全開低速時などにおいてそれぞ
れ適正空燃比にυｊ御する。そして低温始動時において
も低電圧で所定吐出圧を得る空気ポンプによって所定圧
力の加圧空気を送り、エンジン完爆後は圧力調整手段に
よって空気圧力を適正に調整する。

実　　施　　例 本発明の実施例を図面に就いて説明する。尚、従来の技
術で説明した個所は重複するので省略する。

空気ポンプ９は燃料ポンプ８の原動機７によって同時に
駆動され、低温始動時の低電圧で所定吐出圧が得られる
ものを用いる。本実施例では定格６Ｖ仕様の空気ポンプ
９を使用する。そして、空気ポンプ９で発生させた圧力
空気は空気調整器２５によって一定圧力に調整された後
、第一の空気通路２６、第二の空気通路２７、加圧空気
路２８によって三方へ分配供給される。

第一の空気通路２６は噴射器１１に接続され、圧力空気
は空気噴口２９から噴射して、燃料噴口１２から噴射さ
れる燃料と衝突してその微粒化を助けるようになってい
る。

第二の空気通路２７は低温始動時に絞り弁５をやや開か
せるアクチュエータ３０に接続され、その途中にこの空
気通路２７を開閉する電磁弁３１が設置されている。ア
クチュエータ３０はダイヤフラム３２によって仕切られ
る加圧室３３と背室３４とを有し、加圧室３３には第二
の空気通路２７が接続されて加圧空気が導入されるとと
もに、背室３４にはダイヤフラム３２に作用させた戻し
ばね３５が装入されている。そして、ダイヤフラム３２
には背室３４側の中心にロッド３６が固着突設しており
、その先端は外部に突出して絞り弁軸３７に固定された
アーム３８と回転自在に結合されている。電磁弁３１は
低温始動時に電子式ＩＩＩ　ａｌｌ装置３９からのパル
ス波からなる駆動信号（デユーティサイクル信号）によ
って空気通路２７を間き、所定圧の加圧空気を加圧室３
３に送るもので、この加圧空気が導入されることによっ
てダイヤフラム３２が背室３４側へ移動させられ、同時
にロッド３６がアーム３８を回転させて絞り弁５をやや
開かせて、低温始動時に濃い混合気が送られるようにす
る。

そして、他の運転時では空気通路２７は電磁弁３１によ
って閉じられる。

加圧空気路２８は燃料調整器１３の調整室２０に接続さ
れ、その途中にこの加圧空気路２８を開閉するＮ１１弁
４０を設置する。この電磁弁４０も電子式υ制御装置３
９からのパルス波からなる駆動信号（デユーティサイク
ル信号）によって加圧空気路２８を開閉して所定圧の加
圧空気を送る。

電子式制御装置３９にはエンジン回転数、吸入管負圧、
絞り弁開度、エンジン冷却水温度、排気酸素ｍ度などが
入力されこれらの情報に基づいてフィードバック制御を
行なうのである。即ち、前述の式のとおり、調整室２０
の圧力Ｐ３は燃料室１６の燃料圧力Ｐ１と比例すること
から、前記ｉ！電磁弁０へ送られる駆動信号のデユーテ
ィ比を大きくすることによりＰｌは上昇し、また小さく
することによりＰｌは低下する。従って低温始動時、過
渡的運転時、高負荷運転時などではデユーティ比を適宜
に変更することより適正な空燃比に補正する。尚、調整
室２０に送り込まれる加圧空気は逃し孔２Ｑａより徐々
に放出される。

空気ポンプ９は６Ｖで所定吐出圧となるものを用いたも
ので、エンジン完爆後はバッテリ電圧が上昇し吐出圧が
著しく高くなるため、正常電圧時において前記調整室２
０へ供給する空気圧力を所定圧力とする圧力調整手段４
１を設ける。

この圧力補正手段４１はバッテリ４２の電圧を一定の低
電圧にする変圧器４３からなるもので、本実施例では６
ｖに低下させて空気ポンプ９の原動機７に印加する。従
って、空気ポンプ７はエンジンの全運転域に亘って常に
所定吐出圧を維持し、空気調整器２５で調整した後にｍ
整室２０に送られる。尚、圧力調整手段４１は空気調整
器２５のみによって構成されることもある。

燃料調整器１３の下流側の燃料通路１０には電磁弁４４
が設けられており、この電磁弁４４はエンジン停止時や
減速運転時などに燃料通路１０を閉じる。

以上にように構成した本実施例は、エンジンの始動にあ
たり、キイスイッチを入れると燃料ポンプ７が作動する
とともに、電磁弁４０が適宜なデユーティ比で駆動され
、また、燃料通路１０の電磁弁４４は閏じている。従っ
て、調整室２０に加圧空気が導入されてＰｌが上昇する
。尚、低温時では電磁弁３１も適宜なデユーティ比で駆
動され絞り弁５をやや開き、また空気ポンプ９は６Ｖの
低電圧によって所定圧の圧力空気を吐出する。そして、
キイスイッチをスタータ位置に入れると、電磁弁４４が
開いて燃料室１６の燃料が燃料通路１０を経て噴射器１
１より吸気路２に噴）ｊする。また、低温時ではエンジ
ンが完爆すると、バッテリ電圧が上昇するが変圧器４３
によって６Ｖｔ、：減圧して原動機７に印加する。更に
、通常運転や過渡的運転時では電磁弁４０へのデユーテ
ィ比を適宜に変更することにより適正な空燃比に補正す
るのである。

発明の効果 以上のように本発明は吸入空気最に対応して発生するベ
ンチュリ負圧を取出し増幅して燃料圧力を調整するにあ
たり、燃料調整器の調整室に加圧空気路を接続しこの加
圧空気路に任意のデユーティ比で駆動される電磁弁を具
えたものであるから、電磁弁に適切なデユーティ比の駆
動信号を送って調整室に適宜な加圧空気を供給すること
により理論空燃比あるいは低温始動時など各運転域に応
じて適切な空燃比に補正することができるものである。

殊に本発明は、加圧空気を作る空気ポンプに低温始動時
の低電圧で所定吐出圧を得ることができるものを用いた
ものであるから、低温時においても所定圧の圧力空気を
調整室に送り込むことができ低温始動時に必要な濃い混
合気をエンジンに送り込むことができるもので、始動性
の問題が解決されるものである。また、エンジン完爆後
にはバッテリ電圧が上昇するが、この正常電圧時に調整
室に送る空気圧力を所定圧力に調整する圧力調整手段を
設けたことにより、加圧空気が所定圧以上になることは
なく、燃料調整器による制御およびフィードバック制御
に影響を与えることがないものである。そして、この圧
力調整手段に電圧を一定の低電圧にする変圧器を用いれ
ば、空気ポンプに必要以上の負荷が加わることがなく空
気ポンプの耐久性が向上するとともに、消費電力の削減
につながるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す構成図である。 ２・・・・・・吸気路、３．４・・・・・・ベンチュリ
、５・・・・・・絞り弁、７・・・・・・原動機、８・
・・・・・燃料ポンプ、９・・・・・・空気ポンプ、１
０・・・・・・燃料通路、１１・・・・・・噴射器、１
３・・・・・・燃料調整器、１６・・・・・・燃料室、
１７゜１９．３２・・・・・・ダイヤフラム、１８・・
・・・・負圧室、２０・・・・・・調整室、２３・・・
・・・制御弁、２４・・・・・・ベンチュリ負圧路、２
５・・・・・・空気調整器、２６．２７・・・・・・空
気通路、２８・・・・・・加圧空気路、３０・・・・・
・アクチュエータ、３１．４０．４４・・・・・・電磁
弁、３９・・・・・・電子式制ｗＪ装意、４１・・・・
・・圧力調整手段、４３・・・・・・変圧器。 ２．。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベンチュリを有する吸気路（２）；加圧された燃料を前
   記吸気路（２）へ送つて噴射させる燃料通路（１０）；
   前記燃料通路（１０）の途中に形成された燃料室（１６
   ）と、ベンチュリ負圧が導入される負圧室（１８）と、
   調整された空気が導入される調整室（２０）と、これら
   三つの室（１６、１８、２０）を仕切つた二枚のダイヤ
   フラム（１７、１９）で駆動される制御弁（２３）とを
   有し、この制御弁（２３）の開度によりベンチュリ負圧
   に対応して燃料圧力を制御する燃料調整器（１３）；低
   温始動時の低電圧で所定吐出圧を得る空気ポンプ（９）
   ；前記空気ポンプから前記調整室（２０）に接続された
   加圧空気路（２８）；この加圧空気路（２８）に設けら
   れ任意のデューティ比で開閉駆動される電磁弁（４０）
   ；正常電圧時において前記調整室（２０）へ供給する空
   気圧力を所定圧力とする圧力調整手段（４１）を具えた
   ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。