JPS5944501B2 - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は気化器に補助エアブリード通路を設け、該補助
エアブリード通路を開閉して、空燃比を制御する内燃機
関の燃料供給装置において、補助エアブリード通路内の
圧力変動を減少させる燃料供給装置に関する。

従来、排気管等に０２センサー等の空燃比検出装置を設
け、該検出装置の信号をフィードバックすることによっ
て、供給燃料の空燃比を理論空燃比に制御し、例えば三
元触媒によって排気を浄化する装置として、気化器のエ
アブリード通路に補助エアブリード通路を設け、該補助
エアブリード通路を開閉することによって、燃料に混合
される空気量を制御するために、上記０２センサー等の
信号によって補助エアブリード通路開閉装置のオンとオ
フの時間の比率を変化させる内燃機関の燃料供給装置は
知られている。

該装置は、概念的には、エアブリードの開口面積を変化
させて、燃料と混合する空気量を制御することに相当す
るものである。

ところで、内燃機関の燃焼は連続的ではないために、機
関の行程によって、吸気通路や排気通路内に圧力変動が
発生することは、避けられないことである。

例えば、吸気系内について考えてみると、吸気弁が開い
た吸気行程では、吸気系が負圧となって、空気が流入す
るために、吸気流量が増大する。

吸気弁が閉じている時は、慣性流による空気流だけのた
め、吸気流量は減少する。

気化器からの燃料の供給はこの空気流量に応じてベンチ
ュリ一部に生ずる負圧を用いてノズルから燃料が吐出す
るように行われているから、このような吸気流量の脈動
は直ちに供給燃料量の変動に多大な影響を与える。

そしてこの上記燃料供給の主要因である吸気流量の脈動
は、機関の回転数によって変化するし、また機関の気筒
数によっても変化することは明らかである。

一方、燃料吐出量は補助エアブリード通路から燃料通路
へ導入される空気量変動によっても影響される。

この空気量変動は例えば電磁弁等の補助エアブリード通
路の開閉手段の開閉によって生じこれを避けることはで
きない。

勿論周期を長くすれば良いが、応答性が悪くなり、制御
という本来の意味を失うことになる。

以上のことよりわかるように、燃料吐出は吸気通路内の
吸気流量脈動と、補助エアブリード通路を流通する空気
量変動とによって影響され、夫々が運転状態や機関回転
数によって同期した場合にはある気筒には余分の燃料を
供給し、他の気筒では燃料が不足するという事態を招く
。

その結果として濃混合気気筒では排気が悪くなり、希薄
気筒では失火等が起り易くなる。

本発明は、以上のような燃料供給のバラツキ、分配の悪
化、排気有害成分の増加、失火等による運転性の悪化等
の諸欠点を改良し、空燃比制御の正確さ、確実性を向上
させて有効な排気浄化装置を得ることを目的とする。

以下に従来例との比較において本発明の１実施例を添付
図面に基づいて説明する。

第１図は従来例の気化器である。

エアブリード通路（エマルジョンチューブ若しくはエア
ブリードウェルを含む）１に通ずる補助エアブリード通
路２の開口部２ａに開閉装置（本例では電磁弁）３を設
ける。

該開閉装置３は、振動子４とこれを作動させるコイル５
及びリターンスプリング６よりなり、コイル５に通電す
ると、大気開放ロアを介して、補助エアブリード通路２
が大気に通ずるようになっている。

該開閉装置３のケンとオフの時間の比率は、排気管１０
に設けた０２センサー１１等による空燃比検出装置から
の信号によって、制御回路１２が決定し、その周期は一
般的に短い。

図において１３はエアブリード、１４はノズズル、１５
はベンチュリー、１６は燃料通路を示す。

その作動は制御回路１２の信号によってコイル５を励・
消磁して振動子４を吸引し或いはリターンスプリング６
の弾性復元力により繰り返し振動させる。

振動子４の振動による補助エアブリード通路２の開口部
２ａの開閉によって、補助エアブリード通路２内に圧力
脈動が生ずると共に該通路２内を流通する空気量が脈を
打つ。

該圧力脈動は、エアブリード通路１に及び、燃料内に混
入する空気量を変動させ、かつ補助エアブリード通路２
を流通する空気量の変動も直接に作用してノズル１４か
らの燃料吐出量に変動をきたす。

この場合、補助エアブリード通路２の容積はせいぜい１
ｃｃと小さいので上記変動の吸収に役立たない。

従ってこの変動と吸気流量脈動とが同期した場合、ある
気筒には濃混合気が、他の気筒には希薄混合気のみが連
続して供給されるために、失火を起したり、排気性能を
悪化させたり、あるいは運転性を悪くすること既述の通
りである。

第２図は本発明の一実施例であって第１図に示す従来装
置の開閉装置３の大気開放ロアと、補助エアブリード通
路２の開口部２ａとの間にダンパー室２０を設け、該ダ
ンパー室２０の開口部２０ａを振動子４で開閉するよう
にしたものである。

このため振動子４の振動によって、開口部２０ａに発生
する圧力変動のエネルギー疎密波は、ダンパー室２０内
の空気のダンパー作用によって、拡散緩衝されて減衰し
、補助エアブリード通路２に達する頃には、上記圧力変
動を微小とすることができ補助エアブリード通路２の前
記差圧が安定して振動子４の振動によって断続される空
気流があっても補助エアブリード通路２を流れる空気流
量は脈動的変動をきたさない。

従って、吸気脈動と同期することもなく、排気浄化性能
と運転性を向上することができる。

この空気ダンパー室２０の容積は、開閉装置３による圧
力変動及び空気量変動を消す意味から考えれば、出来る
だけ大きい方が望ましいことは言うまでもない。

しかしこの場合余り大きくすると、開閉装置３の開閉の
時間の比率を変化させる時に、その応答性が遅くなるこ
とが考えられる。

そこで該開閉装置による圧力変動は、完全に消さなけれ
ばならないという意味のものではなく、その悪影響を出
来るだけ抑えることに意味があるから、ダンパー室２０
の容積は、排気量１０００〜４０００ＣＣ程度のエンジ
ンの場合約１０〜２００ＣＣ程度で充分である。

ダンパー室２０の容積と燃料吐出量との追従性の関係を
第３図に示す。

第３図ではダンパー室が大きくなるにつれ燃料吐出の波
が時間に対してずれる（遅れる）様子が判る。

なお、本発明装置におけるダンパーは気体の流通量変動
・エネルギー波動の伝播を減衰させるダンパー室のほか
、これと同目的の減衰部材（例えば、金網、目の荒い布
等）を補助エアブリード通路に介装したり、或いはダン
パー室内に設置して、相乗作用を持たせるものを含むこ
とは言うまでもない。

又補助エアブリードを図中２点鎖線で示すように燃料通
路１６に接続した場合も上記と同様な効果が得られ、更
に開閉装置として、電磁弁以外のものを応用できること
も明らかである。

以上のように、本発明装置によれば、空燃比検出装置か
らの信号に応じ短かい周期でオンオフ的に繰り返し開閉
する開閉弁により補助エアブリードからの供給燃料中へ
補助空気を間欠的に供給するようにし、かつこの間欠的
補助空気供給による補助空気流量の変動と吸入空気量変
動との同期を、補助エアブリードに設けたダンパの作用
で補助空気流量脈動を減少するようにして防止したので
、空燃比制御は微小制御を可能とし精度良くかつ大きな
変動を伴なうことなく安定して行なうことができ、ひい
ては機関燃焼室における空燃比変動による失火等を招く
ことなく、排気浄化性能や運転性を向上させた、内燃機
関の燃料供給装置を得ることができる。

開閉装置による混入空気量制御は補助エアブリードにつ
いてのみなされてエアブリード１３は常に開放されるか
ら制御による空燃比変動を小さく抑制することができる
。

また開閉装置の開閉作動は短い周期で繰り返されるオン
とオフの時間的比率を変化させることによってなされる
から、検出された空燃比の値によって空燃比制御中を大
きくも小さくも自由にできるので、応答性を速めること
及び微小制御をして精度を向上させること等任意の制御
を行なうことができ、その結果空燃比を理論空燃比付近
に安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の縦断面図、第２図は本発明の１実施例
の縦断面図である。 第３図はダンパー室の容積と燃料吐出量との関係を示す
グラフである。 ２・・・・・・補助エアブリード通路、３・・・・・・
開閉装置、２０・・・・・・ダンパー室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 気化器のエアブリード通路から分岐した、または燃
   料通路から分岐した補助エアブリード通路と、該通路を
   短かい周期でオンオフ的に繰返し開閉する開閉装置上を
   備え、排気系に設けた空燃比検出装置からの信号で該開
   閉装置のオンとオフの時間の比率を変化させることによ
   って、供給燃料の空燃比を制御する燃料供給装置におい
   て、前記開閉装置下流の前記補助エアブリード通路の空
   気流れ中に気体の流通量変動・エネルギー波動の伝播を
   減衰させるダンパーを介装したことを特徴とする内燃機
   関の燃料供給装置。