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JPH07111162B2 - Gas injection device - Google Patents
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JPH07111162B2 - Gas injection device - Google Patents

Gas injection device

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Publication number
JPH07111162B2
JPH07111162B2 JP22087689A JP22087689A JPH07111162B2 JP H07111162 B2 JPH07111162 B2 JP H07111162B2 JP 22087689 A JP22087689 A JP 22087689A JP 22087689 A JP22087689 A JP 22087689A JP H07111162 B2 JPH07111162 B2 JP H07111162B2
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JP
Japan
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gas
venturi
flow rate
main
slow
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JP22087689A
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Inventor
満 関谷
Original Assignee
三國工業株式会社
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Publication date
Application filed by 三國工業株式会社 filed Critical 三國工業株式会社
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スロー系及びメーン系のガス計量手段を用い
て、吸入空気流量に応じて噴射すべきガス流量を精度良
く計量するようにした、内燃機関における圧力バランス
型のガス噴射装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention uses a slow-type and main-type gas metering means to accurately measure a gas flow rate to be injected according to an intake air flow rate. The present invention relates to a pressure balance type gas injection device in an internal combustion engine.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by Prior Art and Invention]

CNG(圧縮天然ガス)やLNG(液化天然ガス)等を燃料と
して用いた内燃機関のガス噴射装置においては、従来は
吸入空気流量を圧力として検出する手段と、吸入空気流
量に応じたガス噴射量を圧力により制御する手段とが夫
々別個に設けられ、吸入空気流量に応じてガス流量を調
整して混合気の空燃比が制御されるようになっていた。
In a gas injection device for an internal combustion engine that uses CNG (compressed natural gas), LNG (liquefied natural gas), etc. as fuel, conventionally, a means for detecting the intake air flow rate as pressure and a gas injection amount according to the intake air flow rate A means for controlling the air pressure by means of pressure is separately provided, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is controlled by adjusting the gas flow rate according to the intake air flow rate.

ところが吸気管内へ漏れ出すブローバイガスに含まれて
いるガム質やカーボン等が、ガスの吐出口に付着するた
め、時間の経過により吐出口の面積が小さくなってガス
噴射量が減少し、供給される混合気の混合比が変動して
しまうという問題があった。
However, gum and carbon contained in blow-by gas that leaks into the intake pipe adhere to the gas outlet, so the area of the outlet becomes smaller over time and the amount of gas injected decreases, so that the gas is not supplied. There was a problem that the mixing ratio of the air-fuel mixture changed.

このような問題点を改善するために、本出願人の提案に
よる実開平1−74362号公報等に記載された圧力バラン
ス型の燃料噴射装置の原理を採用することが考えられ、
これによりガス噴射量は自動的に補正され得るが、この
燃料噴射装置は、実用上の空気流量と燃料量の制御可能
な範囲は8〜10倍程度にすぎない。一方、広範囲な制御
幅を必要とする内燃機関、例えば自動車用エンジンで
は、その使用範囲において制御すべき空気量と燃料量は
その最小値と最大値の比が60倍程度であることを必要と
する。
In order to improve such a problem, it is conceivable to adopt the principle of the pressure-balance type fuel injection device described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-74362 and the like proposed by the present applicant.
With this, the gas injection amount can be automatically corrected, but in this fuel injection device, the practical controllable range of the air flow rate and the fuel amount is only about 8 to 10 times. On the other hand, in an internal combustion engine that requires a wide control range, such as an automobile engine, it is necessary that the ratio of the minimum value and the maximum value of the air amount and the fuel amount to be controlled in the usage range is about 60 times. To do.

従って、ガス噴射装置として上述の圧力バランス型の噴
射装置を用いたとしても、自動車用等、広範囲な制御幅
が要求される内燃機関のガス噴射装置として使用するこ
とはできない。
Therefore, even if the above-mentioned pressure balance type injection device is used as the gas injection device, it cannot be used as a gas injection device for an internal combustion engine for automobiles and the like, which requires a wide control range.

本発明はこのような課題に鑑み、本出願人の提案による
実願昭63−12254号等に記載された圧力バランス型の燃
料噴射装置の原理を採用し、小型で広範囲な制御幅を有
する圧力バランス型のガス噴射装置を提供することを目
的とする。
In view of such a problem, the present invention adopts the principle of the pressure-balance type fuel injection device described in Japanese Patent Application No. 63-12254 proposed by the present applicant, and is small in size and has a wide control range. An object is to provide a balanced gas injection device.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明によるガス噴射装置は、エアベンチュリの吸入空
気流量に応じた負圧が印加されるメーン用負圧ダイアフ
ラムと、吸入空気流量に応じたガス噴射量を計量し得る
メーン用ガスベンチュリと、該メーン用ガスベンチュリ
を流れるガス流量に応じた圧力が印加されるメーン用燃
料ダイアフラムと、この両ダイアフラムを連動させると
共にガスの吐出口を開閉するバルブが設けられたメーン
用連動部材とを備えたメーン系ガス計量手段と、 初期開度状態のエアバルブ又はピストンバルブの開口の
吸入空気量に応じた負圧が印加されるスロー用負圧ダイ
アフラムと、メーン用ガスベンチュリの下流側に接続さ
れていて吸入空気量に応じたガス噴射量を計量するスロ
ー用ガスベンチュリと、このスロー用ガスベンチュリを
流れるガス流量に応じた圧力が印加されるスロー用燃料
ダイアフラムと、この両ダイアフラムを連動させると共
にガスの吐出口を開閉するバルブが設けられたスロー用
連動部材とを備えたスロー系ガス計量手段と、 メーン用ガスベンチュリとガス供給源の間のガス通路に
設けられたレギュレータと、を備えている。
The gas injection device according to the present invention includes a negative pressure diaphragm for mains to which a negative pressure is applied according to the intake air flow rate of an air venturi, a gas venturi for mains capable of measuring a gas injection amount according to the intake air flow rate, A main equipped with a main fuel diaphragm to which a pressure is applied according to the flow rate of the gas flowing through the main gas venturi, and a main interlocking member provided with a valve that interlocks both diaphragms and opens and closes the gas outlet. System gas metering means, negative pressure diaphragm for slow to which negative pressure is applied according to the amount of intake air at the opening of the air valve or piston valve in the initial opening state, and suction connected to the downstream side of the main gas venturi Depending on the gas venturi for the throw that measures the gas injection amount according to the amount of air and the gas flow rate flowing through this gas venturi for the throw A slow fuel gas diaphragm to which pressure is applied, and a slow system gas metering means provided with a slow interlocking member provided with a valve that interlocks both diaphragms and opens and closes a gas outlet, and a main gas venturi. A regulator provided in the gas passage between the gas supply sources.

〔作 用〕[Work]

スローゾーンにおいて、初期開度位置にあるエアバルブ
又はピストンバルブの開口を吸入空気が流れ、この少量
の空気に応じた負圧がスロー用負圧ダイアフラムに印加
されて変位し、スロー用連動部材及びスロー用燃料ダイ
アフラムが連動して変位し、スロー用ガスベンチュリを
流れて計量された吸入空気流量に応じた少量のガスが吐
出口から噴射され、このガス流量に応じた圧力によって
両ダイアフラムがバランスし、そしてメーンゾーンへ移
行すると、開度が変化するエアバルブ又はピストンバル
ブにより、比較的大量の吸入空気がエアベンチュリを流
れ、これに応じた負圧がメーン用負圧ダイアフラムに印
加されてメーン用連動部材及びメーン用燃料ダイアフラ
ムが連動し、メーン用ガスベンチュリで計量された、吸
入空気流量に応じた比較的大量のガスが吐出口から噴射
され、このガス流量に応じた圧力によって両ダイアフラ
ムがバランスする。
In the slow zone, intake air flows through the opening of the air valve or piston valve at the initial opening position, and a negative pressure corresponding to this small amount of air is applied to the negative pressure diaphragm for the slow displacement to displace the slow interlocking member and the slow interlocking member. The fuel diaphragm moves in conjunction with each other, a small amount of gas corresponding to the measured intake air flow rate flowing through the slow gas venturi is injected from the discharge port, and both diaphragms are balanced by the pressure according to this gas flow rate. Then, when moving to the main zone, a relatively large amount of intake air flows through the air venturi due to the air valve or piston valve whose opening changes, and a negative pressure corresponding to this is applied to the main negative pressure diaphragm to cause the main interlocking member. And the fuel diaphragm for the main is interlocked, depending on the intake air flow rate measured by the gas venturi for the main. Relatively large amount of gas is injected from the discharge port, both diaphragms are balanced by the pressure corresponding to the gas flow.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の好適な一実施例を添付図面に基づいて説
明する。
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図中、1は吸気管、2は吸気管1に設けられたエアベン
チュリ、3はエアベンチュリ2に開口していてエアベン
チュリ2の空気流量に応じた負圧P1を検知するメーン用
圧力センシングポート、4はエアベンチュリ2の下流側
に設けられていて図示しないアイドルアジャストスクリ
ューによって初期開度(図面参照)が設定されるエアバ
ルブ、5は初期開度位置にあるエアバルブ4の開口4aの
下流側に開口していて開口4aの空気流量に応じた負圧P2
を検知するスロー用圧力センシングポート、6はエアバ
ルブ4の下流側の負圧を検知してエアバルブ4の開度を
制御するアクチュエータであって、スローゾーンではエ
アバルブ4は、下流負圧が小さいために初期開度に維持
される。7はエアバルブ4の下流側に設けられているス
ロットバルブ、8はスロー用圧力センシングポート5で
検知した負圧P2に基づいて小空気流量に応じた少量のガ
スを噴射せしめるスロー系ガス計量手段、9はメーン用
圧力センシングポート3で検知した負圧P1に基づいて比
較的大きな空気流量に応じた比較的大量のガスを噴射せ
しめるメーン系ガス計量手段である。
In the figure, 1 is an intake pipe, 2 is an air venturi provided in the intake pipe 1, 3 is an opening in the air venturi 2, and pressure sensing for mains for detecting a negative pressure P 1 according to the air flow rate of the air venturi 2 The ports 4 are provided on the downstream side of the air venturi 2, and an air valve whose initial opening (see the drawing) is set by an idle adjustment screw (not shown), and 5 are downstream of the opening 4a of the air valve 4 at the initial opening position. The negative pressure P 2 depending on the air flow rate at the opening 4a.
Is a pressure sensing port for the slow speed, 6 is an actuator for detecting the negative pressure on the downstream side of the air valve 4 to control the opening degree of the air valve 4, and the downstream negative pressure of the air valve 4 is small in the slow zone. The initial opening is maintained. Reference numeral 7 is a slot valve provided on the downstream side of the air valve 4, and 8 is a slow system gas metering means for injecting a small amount of gas according to a small air flow rate based on the negative pressure P 2 detected by the slow pressure sensing port 5. , 9 are main system gas metering means for injecting a relatively large amount of gas according to a relatively large air flow rate based on the negative pressure P 1 detected by the main pressure sensing port 3.

そして、スロー系ガス計量手段8において、10はスロー
用圧力センシングポート5で検知された負圧P2が印加さ
れる負圧室、11はメーン用圧力センシングポート3で検
知された負圧P1が印加される大気圧室であって、スロー
ゾーンではエアベンチュリ2の空気流量が小さいために
負圧P1はほぼ大気圧P0に保たれる。12は負圧室10と大気
圧室11とを仕切るスロー用負圧ダイアフラム、13はガス
ボンベ即ちガス供給源、14はガスボンベ13からガスが供
給されるガス通路であって、後述するメーン用ガスベン
チュリの下流側でスロー用ガス通路15とメーン用ガス通
路16とに分岐され、夫々吐出口15aと16aを介してブリー
ドエア通路17へ連通せしめられている。18はスロー用ガ
ス通路15に配設されていて初期開度のエアバルブ4の開
口4aを流れる吸入空気流量に応じたガス流量を計量し得
るスロー用ガスベンチュリ、19はこのスロー用ガスベン
チュリ18の上流側のスロー用ガス通路15に連通する上流
室、20はスロー用ガスベンチュリ18に連通する下流室、
21は上流室19と下流室20を仕切るスロー用燃料ダイアフ
ラム、22,23は夫々負圧室10,下流室20において軸22a,23
aを中心に回動可能で一端がスロー用負圧ダイアフラム1
2,スロー用燃料ダイアフラム21に圧接されているレバ
ー、24は両レバー22,23の他端間に圧接されていて両ダ
イアフラム12,21の変位に連動すると共に吐出口15aを開
閉し得るバルブ24aが形成されているロッド即ちスロー
用連動部材、25は下流室20と吐出口15aに面したスロー
用ガス通路15とを仕切る隔壁、26は隔壁25に穿設されて
いてロッド24が摺動可能に貫挿されている摺動孔であ
り、スロー用ガスベンチュリ18で計量される対象が液体
でなく気体であるため、上述の先行技術(実開平1−74
362号公報)と異なって、下流室20と吐出口15aとは仕切
られていないとガス流量の正確な計量はできない。従っ
て、摺動孔26とロッド24とのクリアランスは、ロッド24
の摺動を妨げない範囲で極力小さくして気密状態を保つ
ことが必要であり、これが計量精度の向上につながる。
又、ブリードエア通路17はスロットルバルブ7の下流側
で吸気管1へ開口し、ここから吐出口15aで噴射された
ガスがマニホールドへ吐出されるようになっている。
In the slow system gas metering means 8, 10 is a negative pressure chamber to which the negative pressure P 2 detected by the slow pressure sensing port 5 is applied, and 11 is negative pressure P 1 detected by the main pressure sensing port 3. In the slow zone, since the air flow rate of the air venturi 2 is small, the negative pressure P 1 is maintained at about the atmospheric pressure P 0 . Reference numeral 12 is a slow negative pressure diaphragm for partitioning the negative pressure chamber 10 and the atmospheric pressure chamber 11, 13 is a gas cylinder, that is, a gas supply source, 14 is a gas passage through which gas is supplied from the gas cylinder 13, and a gas venturi for a main described later. It is branched into a slow gas passage 15 and a main gas passage 16 on the downstream side of, and communicates with a bleed air passage 17 via discharge ports 15a and 16a, respectively. Reference numeral 18 is a gas venturi for throw which is arranged in the gas passage 15 for throw and can measure the gas flow rate according to the flow rate of the intake air flowing through the opening 4a of the air valve 4 having the initial opening degree, and 19 is the gas venturi 18 for this throw. The upstream chamber communicating with the upstream gas passage 15 for the throw, the downstream chamber 20 communicating with the gas venturi 18 for the throw,
Reference numeral 21 is a fuel diaphragm for slowing that divides the upstream chamber 19 and the downstream chamber 20, and 22 and 23 are shafts 22a and 23 in the negative pressure chamber 10 and the downstream chamber 20, respectively.
Negative pressure diaphragm 1 that can be rotated around a and has one end for throwing
2, a lever 24 pressed against the throw fuel diaphragm 21, a valve 24a pressed between the other ends of both levers 22 and 23, which interlocks with the displacement of both diaphragms 12 and 21 and can open and close the discharge port 15a. That is formed with a rod, that is, a throw interlocking member, 25 is a partition wall that separates the downstream chamber 20 from the throw gas passage 15 facing the discharge port 15a, and 26 is a partition wall 25 that allows the rod 24 to slide. Since it is a sliding hole that is penetrated in and the object to be measured by the slow gas venturi 18 is not a liquid but a gas, the above-mentioned prior art (Actual Kaihei 1-74
Unlike Japanese Patent No. 362), accurate measurement of the gas flow rate cannot be performed unless the downstream chamber 20 and the discharge port 15a are partitioned. Therefore, the clearance between the sliding hole 26 and the rod 24 is
It is necessary to keep the airtight state as small as possible within the range that does not hinder the sliding of, and this leads to an improvement in weighing accuracy.
Further, the bleed air passage 17 is opened to the intake pipe 1 on the downstream side of the throttle valve 7, and the gas injected from the discharge port 15a is discharged from this to the manifold.

メーン系ガス計量手段9もスロー系ガス計量手段8と同
様の構造と機能を有しており(同様の部分を「′」を付
した同一符号により示す)、更に、27はメーン用圧力セ
ンシングポート3で検知された負圧P1が印加される負圧
室、28はメーン用負圧ダイアフラム12′によって負圧室
27と仕切られていてベンチュリ上流側の一定圧力例えば
大気圧P0が印加される大気圧室である。29はスロー用ガ
スベンチュリ18の上流側のガス通路14に配設されていて
エアベンチュリ2の吸入空気流量に応じたガス流量を計
量し得るメーン用ガスベンチュリ、31はメーン用ガスベ
ンチュリ29の上流側でガス通路14に連通する上流室、32
はメーン用燃料ダイアフラム21′によって上流室31と仕
切られていてメーン用ガスベンチュリ29に連通する下流
室、33はメーン用ガスベンチュリ29とガスボンベ13との
間のガス通路14に接続されていてその下流側のガス圧を
一定の大きさP3に制御するレギュレータであって、ガス
が流入及び流出する室34と大気圧P0が印加される室35と
がダイアフラム36によって仕切られており、このダイア
フラム36にはガスの流入口34aの開口面積を調整するバ
ルブ37が連結されていると共に、スプリング38によって
バルブ37の開弁方向へ弾圧されている。
The main gas metering means 9 also has the same structure and function as the slow gas metering means 8 (similar parts are indicated by the same reference numerals with "'"), and 27 is a main pressure sensing port. The negative pressure chamber to which the negative pressure P 1 detected in 3 is applied, and 28 is the negative pressure chamber by the main negative pressure diaphragm 12 '.
It is an atmospheric pressure chamber partitioned by 27 and to which a constant pressure upstream of the venturi, for example, atmospheric pressure P 0, is applied. 29 is a gas venturi for the main, which is arranged in the gas passage 14 on the upstream side of the gas venturi 18 for throwing and can measure the gas flow rate according to the intake air flow rate of the air venturi 2, and 31 is the upstream of the gas venturi 29 for the main. Upstream chamber communicating with the gas passage 14 on the side, 32
Is a downstream chamber which is partitioned from the upstream chamber 31 by the main fuel diaphragm 21 'and communicates with the main gas venturi 29, and 33 is connected to the gas passage 14 between the main gas venturi 29 and the gas cylinder 13 This is a regulator that controls the gas pressure on the downstream side to a constant magnitude P 3 , and a chamber 34 into which gas flows in and out and a chamber 35 to which the atmospheric pressure P 0 is applied are separated by a diaphragm 36. A valve 37 for adjusting the opening area of the gas inlet 34a is connected to the diaphragm 36, and a spring 38 elastically presses the valve 37 in the valve opening direction.

そして、メーン系ガス計量手段9において、吐出口16a
からのガス噴射量に対応した量のガスが、メーン用ガス
ベンチュリ29を通過することによって圧力(負圧)P
4(P4≦P3)が生じ、これが下流室32へ印加される。圧
力P4のガスはスロー系ガス計量手段8の上流室19に印加
され、吐出口15aからのガス噴射量に対応した量のガス
が、スロー用ガスベンチュリ18を通過することによって
圧力(負圧)P5(P5≦P4)が生じ、これが下流室20へ印
加されるようになっている。
Then, in the main gas measuring means 9, the discharge port 16a
An amount of gas corresponding to the amount of gas injected from the main gas venturi 29 is passed to cause pressure (negative pressure) P
4 (P 4 ≦ P 3 ) is generated, and this is applied to the downstream chamber 32. The gas of pressure P 4 is applied to the upstream chamber 19 of the slow system gas metering means 8, and the amount of gas corresponding to the gas injection amount from the discharge port 15a passes through the slow gas venturi 18 to generate a pressure (negative pressure). ) P 5 (P 5 ≦ P 4 ) is generated and is applied to the downstream chamber 20.

本実施例は上述のように構成されており、次に作用を説
明する。
The present embodiment is configured as described above, and the operation will be described next.

スローゾーンにおいては、空気流量が小さいためにエア
バルブ4は図示の初期開度位置に保持され、開口4aを流
れる吸入空気流量がスロー用圧力センシングポート5に
よって負圧P2として検知され、負圧室10に印加される。
大気圧室11にはエアベンチュリ2の負圧P1が印加される
から、差圧(P1−P2)によってスロー用負圧ダイアフラ
ム12は下方へ変位し、押されて右旋するレバー22を介し
てロッド24は上方へ移動し、バルブ24aは吐出口15aを開
く。ロッド24に押されてレバー23が右旋すると、スロー
用燃料ダイアフラム21は下方へ変位せしめられて、下流
室20の容積が増大して圧力が低下する。バルブ24aが開
くことによって吐出口15aからガスがブリードエア通路1
7へ噴射され、このガスがスロー用ガスベンチュリ18を
通過することにより、ガス流量に応じた圧力P5が発生
し、これが下流室20へ印加される。このためスロー用燃
料ダイアフラム21に上流室19の圧力P4との差圧(P4
P5)が印加され、しかもこの差圧(P4−P5)はスロー用
負圧ダイアフラム12にかかる差圧(P1−P2)による荷重
と逆方向(上向き)の荷重であり、両ダイアフラム12,2
1の圧力がバランスする位置で吐出口15aとバルブ24aと
による開口面積が決定され、スロー用ガスベンチュリ18
で計量されたスロー用ガス通路15を通過して吐出口15a
から噴射されるガス流量が決定される。このガス流量は
吸入空気流量に対応するものであるが、混合気の空燃比
を一定に制御することができる。
In the slow zone, since the air flow rate is small, the air valve 4 is held at the initial opening position shown in the figure, and the intake air flow rate flowing through the opening 4a is detected as the negative pressure P 2 by the slow pressure sensing port 5, and the negative pressure chamber Applied to 10.
Since the negative pressure P 1 of the air venturi 2 is applied to the atmospheric pressure chamber 11, the slow negative pressure diaphragm 12 is displaced downward by the differential pressure (P 1 −P 2 ) and is pushed and rotated to the right. The rod 24 moves upward via the valve 24a, and the valve 24a opens the discharge port 15a. When pushed by the rod 24 and the lever 23 rotates right, the throwing fuel diaphragm 21 is displaced downward, and the volume of the downstream chamber 20 increases and the pressure decreases. When the valve 24a is opened, the gas is discharged from the discharge port 15a through the bleed air passage 1
When the gas is injected into 7, and the gas passes through the slow gas venturi 18, a pressure P 5 according to the gas flow rate is generated, and this is applied to the downstream chamber 20. Therefore the pressure difference in the slow fuel diaphragm 21 and the pressure P 4 in the upstream chamber 19 (P 4 -
P 5 ) is applied, and this differential pressure (P 4 −P 5 ) is the load in the opposite direction (upward) to the load due to the differential pressure (P 1 −P 2 ) applied to the negative pressure diaphragm 12 for the slow motion. Diaphragm 12,2
The opening area of the discharge port 15a and the valve 24a is determined at the position where the pressure of 1 is balanced, and the gas venturi 18
Discharge port 15a after passing through the throwing gas passage 15
The flow rate of the gas injected from is determined. This gas flow rate corresponds to the intake air flow rate, but the air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be controlled to be constant.

尚、スロー用ガスベンチュリ18のガス流量と吐出口15a
のガス流量との関係を更に説明すると、前者の方が後者
より大きい場合には、この間のガス通路15の圧力が大き
くなって、このベンチュリ18のガス流量が減少して圧力
P5は大きくなるから、差圧(P4−P5)は差圧(P1−P2
より小さくなり、バルブ24aは更に開かれ、吐出口15aの
ガス流量は増大する。逆に後者の方が大きい場合には、
圧力P5は小さくなるから、差圧(P4−P5)は差圧(P1
P2)より大きくなり、バルブ24aは閉方向へ移動し、吐
出口15aのガス流量は減少する。従って、バランス状態
でスロー用ガスベンチュリ18の流量と吐出口15aの流量
とは等しく、スロー用ガスベンチュリ18で計量されたガ
ス流量が吐出口15aから噴射されることが理解できる。
In addition, the gas flow rate of the gas venturi 18 for throw and the discharge port 15a
When the former is larger than the latter, the pressure of the gas passage 15 between them becomes large, and the gas flow rate of this venturi 18 decreases to reduce the pressure.
Since P 5 increases, the differential pressure (P 4 -P 5) differential pressure (P 1 -P 2)
It becomes smaller, the valve 24a is further opened, and the gas flow rate at the discharge port 15a increases. Conversely, if the latter is larger,
Since the pressure P 5 becomes smaller, the differential pressure (P 4 −P 5 ) becomes the differential pressure (P 1
P 2 ), the valve 24a moves in the closing direction, and the gas flow rate at the discharge port 15a decreases. Therefore, it can be understood that the flow rate of the slow gas venturi 18 and the flow rate of the discharge port 15a are equal in the balanced state, and the gas flow rate measured by the slow gas venturi 18 is injected from the discharge port 15a.

次にスローゾーンにおける上述の関係を式によって説明
すると、 Qa:吸入空気流量、Qf:ガス流量、 N1:スロー用負圧ダイアフラム12の荷重、 N2:スロー用燃料ダイアフラム21の荷重、 Ka:エアベンチュリ2の流量係数*エアベンチュリ2の
面積、 Kf:スロー用ガスベンチュリ18の流量係数*スロー用ガ
スベンチュリ18の面積、 A0:スロー用負圧及び燃料ダイアフラム12,21の夫々の有
効面積、 A/F:空燃比、とした場合、 A/F=Qa/Qfであり、 N1=A0*(P1−P2)、 N2=A0*(P4−P5)となる。
Next, the above-mentioned relationship in the slow zone will be described by an expression. Q a : intake air flow rate, Q f : gas flow rate, N 1 : load of negative pressure diaphragm 12 for slow, N 2 : load of fuel diaphragm 21 for slow, K a : Flow coefficient of air venturi 2 * Area of air venturi 2, K f : Flow coefficient of gas venturi 18 for slow * Area of gas venturi 18 for slow, A 0 : Negative pressure for slow and fuel diaphragm 12, 21 When each effective area is A / F: air-fuel ratio, A / F = Q a / Q f , N 1 = A 0 * (P 1 -P 2), a N 2 = A 0 * (P 4 -P 5).

今、N1=N2となる位置でスロー用負圧及び燃料ダイアフ
ラム12,21がバランスするから、 P1−P2=P4−P5となり、結局、 となる。
Now, at the position where N 1 = N 2 , the negative pressure for throw and the fuel diaphragms 12 and 21 are balanced, so P 1 −P 2 = P 4 −P 5 , And eventually, Becomes

そして、吸入空気流量が増大すれば負圧P2も大きくな
り、負圧ダイアフラム12にかかる差圧(P1−P2)が増大
して、両ダイアフラム12,21の下方への変位量及びバル
ブ24aの開口面積も増大する。すると吐出口15a及びスロ
ー用ガスベンチュリ18のガス流量が増大して、圧力P5
小さくなり、スロー用燃料ダイアフラム21にかある上向
きの差圧(P4−P5)が増大するので、結局バランス状態
を維持し、混合機の空燃比も一定に維持される。
Then, as the intake air flow rate increases, the negative pressure P 2 also increases, and the differential pressure (P 1 −P 2 ) applied to the negative pressure diaphragm 12 increases, and the downward displacement of both diaphragms 12 and 21 and the valve The opening area of 24a also increases. Then, the gas flow rates of the discharge port 15a and the slow gas venturi 18 increase, the pressure P 5 decreases, and the upward differential pressure (P 4 −P 5 ) in the slow fuel diaphragm 21 increases. A balanced state is maintained and the air-fuel ratio of the mixer is also maintained constant.

尚、スローゾーンにおいては、圧力P1が大気圧P0とほぼ
等しいからメーン系ガス計量手段9からはガスは吐出さ
れず、圧力P3とP4はほぼ等しい大きさに維持される。
In the slow zone, since the pressure P 1 is almost equal to the atmospheric pressure P 0 , no gas is discharged from the main-system gas metering means 9, and the pressures P 3 and P 4 are maintained at substantially the same level.

又、スロー用ガスベンチュリ18で計量されるガス流量
は、メーン用ガスベンチュリ29を通過してスロー用ガス
通路15を介して供給されたものであり、スローゾーンで
は、メーン用ガスベンチュリ29で計量し得る最少ガス流
量の範囲内で、少量の吸入空気に応じた少量のガスがス
ロー用ガスベンチュリ18で計量され、噴射されることに
なる。
Further, the gas flow rate measured by the slow gas venturi 18 is that which has been supplied through the main gas venturi 29 and the slow gas passage 15, and is measured by the main gas venturi 29 in the slow zone. Within the range of the minimum possible gas flow rate, a small amount of gas corresponding to a small amount of intake air is measured by the slow gas venturi 18 and injected.

そして吸入空気流量が増大してエアバルブ4が開き始
め、メーンゾーンに移行すると、エアベンチュリ2を流
れる吸入空気流量がメーン用圧力センシングポート3で
負圧P1として検知され、メーン系ガス計量手段9のメー
ン用負圧ダイアフラム12′に差圧(P0−P1)が印加さ
れ、下方へ変位するために、上述のスローゾーンにおけ
る説明と同様に、ロッド24′即ちメーン用連動部材とメ
ーン用燃料ダイアフラム21′が連動する。そしてメーン
用ガスベンチュリ29で計量されたガス流量が吐出口16a
から噴射され、このガス流量に応じた圧力P4が下流室32
へ導入されて、メーン用燃料ダイアフラム21′に上向き
の差圧(P3−P4)が印加されて両ダイアフラム12′,2
1′がバランスし、混合気の燃料比は一定に維持され
る。
Then, when the intake air flow rate increases and the air valve 4 starts to open and shifts to the main zone, the intake air flow rate flowing through the air venturi 2 is detected by the main pressure sensing port 3 as a negative pressure P 1 , and the main-system gas measuring means 9 As the differential pressure (P 0 −P 1 ) is applied to the negative pressure diaphragm 12 ′ for the main of the main body and the downward displacement occurs, the rod 24 ′, that is, the interlocking member for the main and the main The fuel diaphragm 21 'works together. Then, the gas flow rate measured by the gas venturi 29 for the main is the discharge port 16a.
Is injected from the pressure P 4 in accordance with the gas flow downstream chamber 32
Is introduced into the main fuel diaphragm 21 ′, and an upward differential pressure (P 3 −P 4 ) is applied to both main diaphragms 12 ′, 2
1'is balanced and the fuel ratio of the air-fuel mixture is kept constant.

尚、エアベンチュリ2における負圧P1が増大すると、ス
ロー系ガス計量手段8におけるスロー用負圧ダイアフラ
ム12にかかる差圧(P1−P2)は小さくなり、スロー系ガ
ス計量手段8からのガス噴射量は小さくなる。
As the negative pressure P 1 in the air venturi 2 increases, the differential pressure (P 1 −P 2 ) applied to the slow negative pressure diaphragm 12 in the slow system gas metering means 8 becomes smaller, and the slow system gas metering means 8 produces a smaller pressure difference. The gas injection amount becomes small.

上述のように本実施例によれば、スローゾーンにおいて
はスロー系ガス計量手段8により、少量の吸入空気に応
じて少量のガスを噴射せしめ、メインゾーンにおいては
メイン系ガス計量手段9により、比較的大量の吸入空気
に応じて比較的大量のガスを噴射せしめるようにしたか
ら、各ガス計量手段8,9夫々による空気流量とガス流量
の制御可能な幅を約8倍程度としても、全体で64倍程度
の制御幅を確保することができ、自動車用等のガス噴射
装置として十分使用可能である。又、本実施例の構造に
よれば、装置を小型化することができ、しかも混合気の
空燃比を精度良く制御することができる。
As described above, according to the present embodiment, in the slow zone, the slow system gas metering means 8 injects a small amount of gas according to the small amount of intake air, and in the main zone, the main system gas metering means 9 is used for comparison. Since a relatively large amount of gas is injected in response to a large amount of intake air, even if the controllable width of the air flow rate and gas flow rate by each gas metering means 8 and 9 is about 8 times, A control width of about 64 times can be secured, and it can be sufficiently used as a gas injection device for automobiles and the like. Further, according to the structure of this embodiment, the device can be downsized and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be controlled with high accuracy.

又、メーン用ガスベンチュリ29の上流側のガス通路14に
レギュレータ33を接続し、その下流側の圧力を大気圧P0
に対して一定の大きさP3に制御するようにしたから、ガ
スボンベ13から供給されるガスの密度が条件により変動
しても、メーン用ガスベンチュリ29やスロー用ガスベン
チュリ18で計量されるガス流量の計量のバラツキを防止
することができる。
Further, a regulator 33 is connected to the gas passage 14 on the upstream side of the main gas venturi 29, and the pressure on the downstream side thereof is set to the atmospheric pressure P 0.
It is so arranged to control a certain size P 3 with respect to, be varied by the density of gas conditions supplied from the gas cylinder 13, the gas metered by the main gas venturi 29 and the slow gas venturi 18 It is possible to prevent variations in flow rate measurement.

尚、スロー系ガス計量手段8で噴射されるガスは、メー
ン用ガスベンチュリ29を経由して送り込まれるものであ
るから、メーンゾーンにおいてはメーン用ガスベンチュ
リ29で計量されたガスの一部であり、計量の精度に影響
を与えない。
Since the gas injected by the slow system gas metering means 8 is sent through the main gas venturi 29, it is a part of the gas measured by the main gas venturi 29 in the main zone. , Does not affect the accuracy of weighing.

又、本実施例ではエアバルブ4を用いたが、これに代え
てピストンバルブ等を用いてもよいことはいうまでもな
い。
Although the air valve 4 is used in this embodiment, it goes without saying that a piston valve or the like may be used instead of the air valve 4.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上述の如く本発明に係るガス噴射装置によれば、制御幅
の狹いスロー系ガス計量手段とメーン系ガス計量手段と
を組み合わせると共に、その上流側に供給すべきガスの
圧力を一定に制御するレギュレータを設けたから、吸入
空気流量とガス流量の制御幅を広範囲にすることがで
き、しかも小型で、混合気の空燃比を精度良く制御する
ことができて、ガス流量の計量のバラツキを防止するこ
とができる。
As described above, according to the gas injection device of the present invention, the narrow-slow gas metering means of control width and the main gas metering means are combined, and the pressure of the gas to be supplied to the upstream side thereof is controlled to be constant. Since the regulator is provided, the control range of the intake air flow rate and the gas flow rate can be widened, and the size is small, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be accurately controlled, and the variation in the measurement of the gas flow rate is prevented. be able to.

【図面の簡単な説明】 添付図面は、本発明によるガス噴射装置の一実施例を示
す概略断面図である。 2……ベンチュリ、4……エアバルブ、8……スロー系
ガス計量手段、9……メーン系ガス計量手段、12……ス
ロー用負圧ダイアフラム、12′……メーン用負圧ダイア
フラム、13……ガスボンベ、14……ガス通路、15a,16a
……吐出口、18……スロー用ガスベンチュリ、21……ス
ロー用燃料ダイアフラム、21′……メーン用燃料ダイア
フラム、24,24′……ロッド、24a,24′a……バルブ、3
3……レギュレータ。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings are schematic cross-sectional views showing an embodiment of a gas injection device according to the present invention. 2 ... Venturi, 4 ... Air valve, 8 ... Slow gas measuring means, 9 ... Main gas measuring means, 12 ... Slow negative pressure diaphragm, 12 '... Main negative pressure diaphragm, 13 ... Gas cylinder, 14 ... Gas passage, 15a, 16a
...... Discharge port, 18 …… Slow gas venturi, 21 …… Slow fuel diaphragm, 21 ′ …… Main fuel diaphragm, 24,24 ′ …… Rod, 24a, 24′a …… Valve, 3
3 …… Regulator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】吸入空気流量に応じた量のガスを吐出せし
めるようにした内燃機関のガス噴射装置において、 エアベンチュリの吸入空気流量に応じた負圧が印加され
るメーン用負圧ダイアフラムと、ガス供給源からガスが
供給されるガス通路に配設されていて吸入空気流量に応
じたガス噴射量を計量し得るメーン用ガスベンチュリ
と、該メーン用ガスベンチュリを流れるガス流量に応じ
た圧力が印加されるメーン用燃料ダイアフラムと、該両
ダイアフラムを連動せしめると共にガスの吐出口を開閉
し得るバルブが設けられたメーン用連動部材とを備えた
メーン系ガス計量手段と、 前記エアベンチュリ下流側で初期開度位置にあるエアバ
ルブ又はピストンバルブの開口の吸入空気流量に応じた
負圧が印加されるスロー用負圧ダイアフラムと、前記メ
ーン用ガスベンチュリの下流側に接続されていて吸入空
気流量に応じたガス噴射量を計量し得るスロー用ガスベ
ンチュリと、該スロー用ガスベンチュリを流れるガス流
量に応じた圧力が印加されるスロー用燃料ダイアフラム
と、該両ダイアフラムを連動せしめると共にガスの吐出
口を開閉し得るバルブが設けられたスロー用連動部材と
を備えたスロー系ガス計量手段と、 前記メーン用ガスベンチュリの上流側のガス通路に設け
られたレギュレータと、 を備えたことを特徴とするガス噴射装置。
1. A gas injection device for an internal combustion engine adapted to discharge a gas in an amount corresponding to an intake air flow rate, wherein a negative pressure diaphragm for mains to which a negative pressure is applied according to an intake air flow rate of an air venturi, A gas venturi for a main, which is arranged in a gas passage to which gas is supplied from a gas supply source and can measure a gas injection amount according to an intake air flow rate, and a pressure according to a gas flow rate flowing through the gas venturi for main are provided. A main gas metering means including a main fuel diaphragm to be applied and a main interlocking member provided with a valve for interlocking both diaphragms and opening and closing a gas discharge port, and on the downstream side of the air venturi. Negative pressure diaphragm for slow to which negative pressure is applied according to the intake air flow rate at the opening of the air valve or piston valve at the initial opening position, and A gas venturi for the throw, which is connected to the downstream side of the main gas venturi and can measure the gas injection amount according to the intake air flow rate, and a pressure for the throw to which a pressure according to the gas flow rate flowing through the gas venturi for slow is applied. A slow system gas metering means including a fuel diaphragm and a slow interlocking member provided with a valve that interlocks both diaphragms and can open and close a gas outlet, and a gas passage upstream of the main gas venturi. A gas injection device, comprising: a regulator provided in the.
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