JPS6380055A - 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） 本発明はエンジンの燃料供給装置に関する。

（従来の技術） エンジンのスロットル弁上流の吸気通路にミキシング部
を設け、ＬＰＧ　（液化石油ガス）タンクからベーパラ
イザを介して送られるＬＰＧと空気とを上記ミキシング
部で混合し、エンジン燃焼室に供給するようにしたＬＰ
Ｇ燃料供給装置は一般に知られている。

かかる燃料供給装置において、ミキシング部上流にＬＰ
Ｇ噴射弁を別に設け、排気ガスの成分に基いてＬＰＧ噴
射弁による噴射量を増減することにより、燃焼室に供給
される混合気の空燃比を一定に保持するようにしたもの
もある（例えば、実開昭５２−１３５７１８号公報参照
）、このものにおいては、空燃比補正用の燃料供給系が
上記ミキサとは別に構成されるから、空燃比の制御が容
易になる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、空燃比補正用の燃料供給系を別に設けた場合
における空燃比補正の応答遅れの問題を解決しようとす
るものである。

すなわち、エンジンの吸気系において、慣性効果により
吸気の充填効率を特定のエンジン回転数付近で高め、エ
ンジン出力の向上を図ることは知られているが、この吸
気慣性効果を利用するとき、特に低回転域で利用しよう
とするときは、スロットル弁下流の吸気通路を比較的長
くする必要がある。これにより、空燃比補正用の燃料を
スロットル弁の上流付近に供給しても燃焼室に補正され
た混合気が到達して燃焼に反映されるまでに比較的大き
な応答遅れを生ずる。従って、例えばアイドリング時に
排気ガス中の酸素量を検出して空燃比のフィードバック
制御をしようとしても、空燃比の変更が酸素センサに直
ちに反応してくれないため、制御のハンチングを招き、
アイドル回転数が安定しなかったり、また、加速時に燃
料を増量しても応答性が良くなかったりする問題がある
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点の解決手段として、スロットル弁
下流の吸気通路を慣性効果が得られる長さにするととも
に、スロットル弁上流に空気流量に応じた設定量の燃料
を供給する手段を設け、空燃比補正用燃料の供給口をス
ロットル弁下流のエンジン燃焼室近傍の吸気通路に開口
してなるエンジンの燃料供給装置を提供しようとするも
のである。

（作用） 上記燃料供給装置の場合、スロットル弁上流の燃料供給
手段から供給される燃料は、比較的長い吸気通路を通っ
て燃焼室に到達するが、空燃比補正用燃料は燃焼室近傍
の供給口から直ちに燃焼室に供給され、この補正用燃料
による空燃比の変更がエンジンの燃焼に応答性良く反映
されることになる。

（発明の効果） 従って１本発明によれば、加速運転のための空燃比補正
や酸素センサを利用した空燃比のフィードバック補正を
応答性良く行なうことが可能となり、燃料制御の迅速性
ないしは安定性の向上が図れる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

一実施例１− 本例は第１図乃至第３図に示す、第１図および第２図に
おいて、１は４気筒のエンジン本体であり、シリンダヘ
ッドカバー２の上方に配管された吸気管３が気筒列方向
の中央部（中央側２気筒の間）付近でミキサ４に接続さ
れ、このミキサ４がサージタンク５を介して各吸気枝管
６に接続され。

この各吸気管６がシリンダヘッド７の燃焼室８に通じる
吸気ポート９に接続されている。

上記ミキサ４は、スロットル弁１０の上流位置にベンチ
ュリ１１を備え、ＬＰＧタンクからベーパライザを介し
て送られるＬＰＧ燃料がミキサ４の下部の燃料通路１２
を通って供給口１３よりベンチュリ１１に供給され、吸
入空気と混合されるようになっている。この場合、ＬＰ
Ｇ燃料はベンチュリ負圧により空気流量に応じて予め設
定された量が供給されることになる。

上記スロットル弁１０の下流の吸気通路１４は。

エンジンの低回転域で吸気慣性効果が得られるように長
く形成されている０本例の場合、エンジン本体１の周囲
への吸気系部材の張出しを少なくするため、ミキサ４お
よびサージタンク５をシリンダヘッドカバー２の横に設
け、吸気枝管６をサージタンク５から下方へ湾曲して設
けることにより吸気通路１４の長さを確保している。

しかして、上記各吸気枝管６には、シリンダヘッド７の
近く、つまりは燃焼室８の近傍において高くなった位ｌ
！（ミキサ４の下方位置）に空燃比補正用の燃料供給口
１５が開口している。そして、上記ミキサ４の下部の燃
料通路１２に連通ずる連通路１６に対し、気筒列方向に
延びる分配管１７の中央の基管部１７ａが接続され、こ
の分配管１７が各気筒に対応する位置で上下方向に設け
たバイブ１８にて各吸気枝管６の補正用燃料供給口１５
に接続されて、吸気通路１４を短距離でバイパスするバ
イパス補正通路１９が形成されている。

そして、上記連通路１６にデユーティソレノイド式のコ
ントロールバルブ２０が介設されている。

このコントロールバルブ２０は排気通路２１の排気ガス
中の酸素濃度を検出する酸素センサ２２の出力を受はコ
ントローラ（図示省略）によりフィードバック制御され
るようになっている。

上記コントローラによるフィードバック制御の態様は第
３図に示されており、酸素センサ２２の出力を読込み、
その値と設定値（設定空燃比に対応する値）とを比較し
、リーン（希薄混合気）のとき上記出力値と設定値の差
に対応するフィードバック補正量ΔＣｙ　／　ａの加算
を、また、リッチ（濃混合気）のときΔＣｙ／ｅの減算
をそれぞれ行ない、得られたフィードバック制御量Ｃｙ
／ａに対応するデユーティのパルス信号をコントロール
バルブ２０に出力することになる。

従って、本実施例の場合、エンジンの空燃比は、ミキサ
４から供給されるＬＰＧ燃料に対し、コントロールバル
ブ２０を介しフィードバック制御されてバイパス補正通
路１９より供給されるＬＰＧ燃料が加わることにより、
設定空燃比に制御される。

しかして、バイパス補正通路１９はミキサ４の下側にあ
って吸気通路１４よりも短い距離でもって燃焼室８の近
傍位置に接続されているから、コントロールバルブ２０
の制御によって増減されるＬＰＧ燃料は短時間で燃焼室
８に到達し、このＬＰＧ燃料の増減がエンジンの燃焼に
直ちに反映される。すなわち、ＬＰＧ燃料の増減に対し
酸素センサ２２が直ちに反応することになって、空燃比
の制御が安定することになる。そして、バイパス補正通
路１９を構成する分配管１７は４気筒の略中央からＬＰ
Ｇ燃料を各気筒の燃焼室８に分配するから、特定気筒に
ＬＰＧ燃料が多くあるいは少なく分配されることが防止
され、分配性がよい。

また、吸気枝管６は下方へ湾曲しているが、補正用のＬ
ＰＧ燃料は燃焼室８の近傍の高い位置で吸気枝管６に供
給されるから、この供給燃料は燃焼室８へ速かに運ばれ
、吸気枝管６の途中で滞留することが防止される。

一実施例２− 本例は第４図および第５図に示し、燃焼室近傍への空燃
比補正用ＬＰＧ燃料の供給をエンジンのアイドル運転時
のみ行なうようにしたものである。

すなわち、第４図において、３０はベーパライザから延
設された燃料通路であり、メイン通路３１と補正用通路
３２とに分岐してそれぞれメインバルブ３３、デユーテ
ィソレノイド式コントロールバルブ２０を介してミキサ
４のベンチュリ１１に通じている。補正用通路３２はコ
ントロールバルブ２０の下流側で分岐して燃焼室８の近
傍位置で吸気枝管６に開口した供給口１５に通じる短距
離のバイパス補正通路２９を備えている。そして、この
バイパス補正通路２９にダイヤフラム弁３４が介装され
、このダイヤフラム弁３４の負圧室が負圧導入通路３５
を介してスロットル弁１０の全開時における直下流位置
で吸気通路１４に通じている。

上記メインバルブ３３にはダイヤフラム式のアクチュエ
ータ３６が取り付けられ、このアクチュエータ３６の負
圧室がソレノイド式の三方バルブ３７を介してサージタ
ンク５に接続されている。

そして、メイン通路３１にはメインバルブ３３の下流側
に流量調整弁３８をバイパスする通路が設けられ、この
通路にエンジンの背圧を受けて通路を開閉するパワー装
置３９が設けられている。

補正用通路３２のコントロールバルブ２０は。

補正用燃料の増量側と減量側の中間にベースが設定され
ていて、上記三方バルブ３７とともにコントローラ４０
にて作動が制御されるようになっている。また、吸気通
路１４にはスロットル弁１゜をバイパスするバイパス通
路４１が設けられ、このバイパス通路４１に流量調整弁
４２が介装されている。

上記コントローラ４０は、基本的には、エンジン回転数
を検出する回転センサ４３．−室以上の吸気負圧か否か
でオン・オフするバキュームスイッチ４４、エンジン冷
却水温度を検出する温度センサ４５および排気ガス中の
酸素濃度を検出する酸素センサ２２の出力を受けて上記
コントロールバルブ２０および三方バルブ３７を制御す
るものである。

第５図には上記コントローラ４０による空燃比制御のゾ
ーン区分（冷却水温度４０〜７８℃のもの）が示されて
いる。すなわち、所定のスロットル弁開度以上（バキュ
ームスイッチ４４オン）が高出力ゾーン、上記開度以下
は回転センサ４３の出力に基いて所定エンジン回転数以
下がフィードバックゾーン、所定エンジン回転数以上が
エコノミーゾーンとなり、フィードバックゾーンにアイ
ドルゾーンが含まれている。

まず、スロットル弁１０がアイドル開度のとき（アイド
ルゾーン）は、スロットル弁１０の直下流の吸気負圧に
よりダイヤフラム弁３４がバイパス補正通路２９を開い
ている。従って、ＬＰＧ燃料はメイン通路３１を介して
ベンチュリ負圧でスロットル弁１０の上流に供給される
とともに、補正用通路３２のコントロールバルブ２０、
バイパス補正通路２９を介し燃焼室８の近傍位置でスロ
ットル弁１０の下流の吸気通路１４に供給される。

この場合、コントロールバルブ２０は先の実施例１の場
合と同様に酸素センサ２２の出力に基いて所定の空燃比
となるようにフィードバック制御（第３図参照）される
、そして、この空燃比補正用のＬＰＧ燃料はベンチュリ
負圧に比してスロットル弁１０の下流の吸気負圧が大き
い関係でその全量がバイパス補正通路２９を通じて燃焼
室８に供給される。

このアイドルゾーンでの空燃比制御においては。

吸入空気の流速が遅いため、補正用燃料をベンチュリ１
１に供給すると制御に応答遅れを招き易いものであるが
、本例の場合、燃焼室８の近傍に補正用のＬＰＧ燃料が
供給されるため、応答性良く空燃比制御を行なうことが
できる。そして、スロットル弁１０の下流の吸気負圧は
アイドル運転中において略一定であるから、コントロー
ルバルブ２０のストロークのみで空燃比を安定して制御
できることになる。

次に、スロットル弁１０がアイドル開度以上になると、
ダイヤフラム弁３４がバイパス補正通路２９を閉じ、コ
ントロールバルブ２０を通る補正用のＬＰＧ燃料はベン
チュリ負圧によりこのベンチュリ１１に供給されること
になる。そして、エンジン回転数が所定回転数以上のエ
コノミーゾーンになると、コントロールバルブ２０が補
正用通路３２を閉じ、空燃比はリーン設定となる。つま
り、コントロールバルブ２０はのその制御のベースが増
量側と減量側の中間にあり、メイン通路３１からのＬＰ
Ｇ燃料と補正用通路３２からのＬＰＧｍ料の総量で空燃
比が制御されているから、コントロールバルブ２０を閉
じるだけでリーン設定にすることができる。

次に、スロットル弁１０が所定開度以上の高出力ゾーン
になると、メインバルブ３３はそのアクチュエータ３６
が三方バルブ３７を介して吸気負圧を受は作動すること
により、メイン通路３１の開度を大とし、パワー装置３
９がエンジンの背圧に応じてバイパス通路を開いていく
ことにより、燃料供給量が大となり、高出力が得られる
。なお、このときのコントロールバルブ２０は全開であ
り、補正用通路３２からも燃料が供給される。

一実施例３− 本例は第６図に示し、加速時の空燃比補正用燃料を燃焼
室近傍に供給するようにしたものである。

すなわち、燃料通路３０はメインバルブ３３を介装した
メイン通路３１と、メインバルブ３３の上流で分岐した
補正用通路３２とがベンチュリ１１に通じ、メインバル
ブ３３の下流で分岐した先の実施例と同様に短距離のバ
イパス補正通路４７がスロットル弁１０の下流の燃焼室
８の近傍位置で吸気枝管６に開口した供給口１５に通じ
ている。

そして、上記補正用通路３２にはコントロールバルブ２
０が設けられ、バイパス補正通路４７にはダイヤフラム
式のパワーバルブ４８が設けられている。このパワーバ
ルブ４８の負圧室は三方バルブ４９を介設した負圧導入
通路５０を介してスロットル弁１０の下流の吸気通路１
４に接続されている。

本実施例においては、エンジンの通常運転時は、コント
ロールバルブ２０が酸素センサ２２の出力に基いてコン
トローラ５１により空燃比が一定となるようにフィード
バック制御され、加速時においては、アクセルの踏込み
に伴ってコントローラ５１で加速が判定されると、パワ
ーバルブ４８は三方バルブ４９を介して吸気負圧を受け
て開となり、加速補正用のＬＰＧ燃料がバイパス補正通
路４７を介し燃焼室８の近傍に供給される。従って、加
速時には燃焼室８に対し補正用のＬＰＧ燃料が速かに供
給されることによって、アクセルの踏込みに対する加速
応答性が良くなる。

尚、上記実施例はいずれもＬＰＧ燃料エンジンについて
述べたが、本発明はこれに限定されるものではなくガソ
リンエンジンについても同様に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は実施例１のエン
ジンの燃料供給装置を示す一部断面にした側面図、第２
図は開平面図、第３図は制御のフロー図、第４図は実施
例２の燃料供給装置の構成図、第５図は同側における制
御ゾーンの区分図、第６図は実施例３における第４図と
同様の図である。 １・・・・・・エンジン本体、４・・・・・・ミキサ、
８・・・・・・燃焼室、１０・・・・・・スロットル弁
、１３・・・・・・供給口、１４・・・・・・吸気通路
、１５・・・・・・補正用燃料供給口、１９．２９，４
７・・・・・・バイパス補正通路。 第３図 第５図 エンジン回章ム仝辷（ｒｐｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スロットル弁下流の吸気通路を所定の長さに形成
   して吸気慣性効果を得るとともに、スロットル弁上流に
   空気流量に応じて予め設定される量の燃料を供給する手
   段を設けたエンジンにおいて、上記スロットル弁の下流
   のエンジン燃焼室近傍の吸気通路に空燃比補正用燃料の
   供給口が開口していることを特徴とするエンジンの燃料
   供給装置。