JPS5922263Y2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、吸気通路に介設した吸入空気流量検出弁によ
って吸入空気流量を検出し、この吸入空気流量に応じて
燃料を計量し、計量した燃料をエンジンに供給するよう
にしたエンジンの吸気装置の改良に関するものである。

従来より、吸気通路に介設した吸入空気流量検出弁の上
流側近傍および下流側近傍における圧力を比較し、その
差圧が設定値より大きくなる際には上記吸入空気流量検
出弁を開作動せしめる一方、差圧が上記設定値より小さ
くなる際には上記吸入空気流量検出弁を閉作動せしめて
差圧が常時上記設定値となるようにした差圧調整装置を
設け、上記吸入空気流量検出弁の開度に応じてエンジン
に供給する燃料流量を制御することにより、エンジンに
供給する混合気の空燃比を適正にコントロールするよう
にしたもの（例えば特開昭５４４７０３１号公報参照）
が提案されている。

ところで、上記エンジンの吸気装置においては、エンジ
ンの加速初期において吸入空気流量検出弁の応答遅れに
よってエンジンへの燃料供給遅れが生じるため、加速フ
ィーリングが悪いという不具合がある。

そのため、従来、加速時の燃料増量を分担するために、
アクセルペダルと連動された絞弁にリンクを介して連動
する加速ポンプを設けて、絞弁が開作動されたとき加速
ポンプを作動させて加速時に必要な燃料をエンジンに供
給するようにしているが、加速ポンプやリンク機構等の
手段を必要とするため、構造が複雑となるとともにコス
ト的に高くつくという問題があった。

本考案はかかる点に鑑みてなされたものであり、上記の
ようなエンジンの吸気装置において加速初期に吸入空気
流量検出弁の応答遅れによって生じる吸入空気流量検出
弁下流側近傍の負圧増大を利用して、該負圧が所定負圧
以上のとき（すなわち圧力が所定値より低下する際）補
助燃料通路がら燃料を吸引するようにすることにより、
簡単な構造で且つ低コストでもって加速初期の吸入空気
流量検出弁の応答遅れによる燃料供給遅れを改善し、よ
って加速フィーリングの向上を図り得るようにしたエン
ジンの吸気装置を提供するものである。

すなわち、本考案は、吸気通路に介設した吸入空気流量
検出弁の上流側近傍および下流側近傍における圧力を比
較し、差圧が設定値より大きくなる際には上記吸入空気
流量検出弁を開作動せしめる一方、差圧が上記設定値よ
り小さくなる際には上記吸入空気流量検出弁を閉作動せ
しめて差圧が常時上記設定値となるようにした差圧調整
装置を設け、上記吸入空気流量検出弁の開度に応じてエ
ンジンに供給する燃料流量を制御するようにしたエンジ
ンの吸気装置において、上記吸入空気流量検出弁と該吸
入空気流量検出弁下流の吸気通路に介設されアクセルペ
ダルに連動して開閉される絞弁との間の吸気通路に開口
する補助燃料通路を設けるとともに、該補助燃料通路の
吸気通路への開口部における圧力が所定値より低下する
際に開く一方向弁を上記補助燃料通路に介設したことを
特徴とするものである。

以下に、図示の実施例について、まず本考案を適用する
エンジンの吸気装置の基本構成を説明する。

図面において、１はアクセルペダル（図示せず）に連動
して開閉制御される絞弁２を備えた吸気通路、３は絞弁
２上流の吸気通路１の折曲部１ａを利用して設けたテー
パ部１ｂに対して対設された円板状の弁体よりなる吸入
空気流量検出弁、４は吸入空気流量検出弁３の上流側近
傍の圧力Ｐ１と下流側近傍の圧力Ｐ２との差圧が常時一
定となるように吸入空気流量検出弁３の開度を調整する
差圧調整装置、５は吸入空気流量検出弁３の開度に応じ
て燃料を機械的に計量する燃料計量装置、６は燃料タン
ク７内の燃料を燃料フィルタ８を介して吸込んで加圧し
、燃料フィルタ９を介して上記燃料計量装置５に供給通
路１１によって供給する燃料ポンプ、１０は燃料計量装
置５の出口に連結した供給通路１２の下流に設けられた
噴射弁、１１は上記供給通路１２の途中に介設された燃
料の微調整用のダイヤフラム我等差圧弁装置、１２は等
差圧弁装置１１と噴射弁１０との間の供給通路１２に介
設され、エンジン停止時及び減速時に燃料をカットする
燃料カット電磁弁、１３は上記等差圧弁装置１１の圧力
室１１ ａに、エンジンの運転条件を例えば冷却水温セ
ンサ、アイドルセンサ、絞弁全開センサ、０□センサ（
排気ガス中の酸素濃度を検出するセンサ）、ＥＧＲセン
サ等により検出し、これに基づいて設定された時間の間
に等差圧弁装置１１の開弁される時間を変化させること
によって所定の燃料ポンプ６からの吐出燃料を供給する
ことにより、等差圧弁装置１１を制御する比例電磁弁、
１４は上記燃料計量装置５によって計量された燃料を噴
射弁１０から吸気通路１の絞弁２に向けて噴射する燃料
噴射部であって、以上により、差圧調整装置４によって
吸入空気流量に比例するように開度が調整される吸入空
気流量検出弁３の開度に応じて、燃料ポンプ６から吐出
された燃料を燃料計量装置５により計量し、計量した燃
料量を等差圧弁装置１１で微調整したうえで、噴射弁１
０を介して燃料噴射部１４から吸気通路１の絞弁２の上
流に噴射するようにした吸気装置が構成されている。

より具体的に、各装置の構造を説明すると、まず、差圧
調整装置４は、吸入空気流量検出弁３の上流側近傍の圧
力Ｐ、（Ｐ、は大気圧である）と下流側近傍の圧力Ｐ２
との差圧Ｐ１−Ｐ２が常時設定値ＪＰ（例えば３０ ｍ
ｍＨｇ）となるように、吸入空気流量検出弁３の開度を
調整するためのもので、吸入空気流量検出弁３の操作ロ
ッド１５を、上記吸気通路１の折曲部１ａの背部と連通
孔１６で連通ずるように形成された室１７内において支
持し且つオリフィス１８を有するベローズ１９およびこ
のベローズ１９の内圧を制御するダイヤフラム装置２０
を備えている。

このダイヤフラム装置２０は、上部室２１と下部室２２
とを形成するハウジング２３と、下部室２２をさらに上
、下の圧力室２４．２５に仕切る差圧設定ダイヤフラム
２６と、上部室２１の中央部に突設した弁座２７と、上
記差圧設定ダイヤフラム２６にロッド２８を介して連動
し上部室２１の内周部２１ ａと外周部２１ ｂとの連
通を制御する開閉弁２９と、上記下側圧力室２５内に縮
装された差圧設定スプリング３０と、上記外周部２１
ｂ内に縮装され上記開閉弁２９を常時閉方向に付勢する
いま一つの差圧設定スプリング３１と、下側圧力室２５
内において差圧設定ダイヤフラム２６に対して設置され
、例えば大気を１気圧４０℃で密封したベローズ３２と
を有し、上記上部室２１の外周部２１ ｂには通路ｍ１
によって吸入空気流量検出弁３の上流側近傍の圧力Ｐ１
を導入するようにするとともに、該外周部２１ｂと下部
室２２の上側圧力室２４とを連通ずる一方、下側圧力室
２５には通路ｍ２によって吸入空気流量検出弁３の下流
側近傍の圧力Ｐ２を導入するようにし、また上部室２１
の内周部２１ ａは通路ｍ３によって吸入室気流量検出
弁３の操作ロッド１５を支持したベローズ１９の圧力室
１９ａに連通している。

なお、上記開閉弁２９は、上側圧力室２４に導入される
吸入空気流量検出弁３の上流側近傍の圧力Ｐ１と下側圧
力室２５に導入される吸入空気流量検出弁３の下流側近
傍の圧力Ｐ２との差圧が上記した設定値ＪＰよ゛り小さ
くなる際には差圧設定ダイヤフラム２６の上方への移動
によって開かれる一方、上記差圧が設定値、（Ｐより大
きくなる際には差圧設定ダイヤフラム２６の下方への移
動によって閉じられるように、差圧設定スプリング３０
．３１のスプリング力を設定している。

いま、例えば図に示す状態から絞弁２を開いて加速状態
に入った場合には、吸入空気流量検出弁３の下流側近傍
の圧力Ｐ２は急激に低下し、吸入空気流量検出弁３の上
流側および下流側近傍の圧力Ｐ１．Ｐ２の差圧は上記設
定値ＪＰより大きくなる。

この際、吸入空気流量検出弁３の上流側近傍の圧力Ｐ１
および下流側近傍の圧力Ｐ２は各々通路ｍ１およびｍ２
によって上側圧力室２４および下側圧力室２５に導入さ
れるため、差圧設定ダイヤフラム２６は下方に移動し開
閉弁２９は閉じられるので通路ｍ１とｍ３との連通は遮
断されることになる。

よって、吸入空気流量検出弁３の上流側および下流側近
傍の圧力Ｐｌ、Ｐ２の差圧により吸入空気流量検出弁３
は開作動するが、この際ベローズ１９の圧力室１９ａに
は加速前の比較的高い圧力が存在するため、オリフィス
１８を介して圧力室１９ａと室１７内との圧力がバラン
スするまで゛はこのベローズ１９がダンパーとして作用
し吸入空気流量検出弁３の急激な開作動が規制される。

そして、上記吸入空気流量検出弁３が開作動するに従っ
て、その下流側近傍の圧力Ｐ２は上昇し、上流側近傍の
圧力Ｐ１との差圧が設定値ＪＰよす少さくなった時には
、ダイヤフラム装置２０の差圧設定ダイヤフラム２６が
上方に移動して開閉弁２９を開くので、ベローズ１９の
圧力室１９ ａには通路ｍ１およびｍ３を介して圧力Ｐ
１つまり大気圧が導入される。

すなわち、吸入空気流量検出弁３が開作動し、その上流
側および下流側近傍の圧力Ｐ１．Ｐ２の差圧が設定値Ａ
Ｐより小さくなると、ベローズ１９の圧力室１９ ａに
圧力Ｐ１が導入されるので、ベローズ１９は膨張し吸入
空気流量検出弁３を閉方向に移動させる。

次に吸入空気流量検出弁３が閉方向に移動すると、今度
はその下流側近傍の圧力Ｐ２が低下することによって上
流側および下流側近傍の圧力Ｐ１゜Ｐ２の差圧が設定値
、ＪＰより大きくなり、ダイヤフラム装置２０の差圧設
定ダイヤフラム２６は再び下方向に移動して開閉弁２９
が閉じられるので、吸入空気流量検出弁３は開方向に移
動することになる。

このようにして、吸入空気流量検出弁３はその上流側お
よび下流側近傍の圧力Ｐ、、Ｐ２の差圧が設定値、（Ｐ
になる開度で保持されるのである。

一方、上記した状態から絞弁２を閉じて減速状態に入っ
た場合には、吸入空気流量検出弁３の下流側近傍の圧力
Ｐ２は急激に上昇し、吸入空気流量検出弁３の上流側お
よび下流側近傍の圧力ＰＩ。

Ｐ２の差圧は設定値、（Ｐより小さくなるのでダイヤフ
ラム装置２０の等圧設定ダイヤフラム２６の上方向への
移動によって開閉弁２９が開かれる。

よって、ベローズ１９の圧力室１９ ａに圧力Ｐ１が導
入されるので、ベローズ１９が膨張し吸入空気流量検出
弁３は閉作動される。

その後、吸入空気流量検出弁３の閉作動によってて、そ
の下流側近傍の圧力Ｐ２が低下し、上流側および下流側
近傍の圧力Ｐ１．Ｐ２の差圧が設定値ＪＰの近傍になる
と、吸入空気流量検出弁３は上記加速状態と同様に差圧
調整装置４の作用によって所要位置に保持されることに
なる。

なお、上記説明では、大気圧が１気圧、大気温度が４０
℃の場合について述べたが、大気圧もしくは大気温度が
上記条件以外にある際には、ベローズ３２の膨張もしく
は収縮によって開閉弁２９が開閉される設定値ＪＰを補
正し適切な吸入空気流量検出弁３の開度を与えることに
よって、大気圧もしくは大気温度に適した燃料流量を設
定し得るようにすればよい。

次に燃料計量装置５は、上記ベローズ１９を設けた室１
７の外壁面に吸入空気流量検出弁３の操作ロッド１５と
同軸をなすように固定された筒状のケージリング３３の
内部を仕切部材３４によって軸方向に２分し、軸方向外
側の室３５には、供給通路１１と連通ずる流入口３６と
主帰還通路１３に連通ずる帰還口３７とを開設するとと
もに、他方の軸方向内側の室３８には供給通路１２に連
通ずる流出口３９を開設する一方、上記操作ロッド１５
の自由端側を延長して軸に平行に適当な長さのスリット
４０を設けた計量ロッド４１とし、該計量ロッド４１を
上記仕切部材３４に摺動自在に貫挿して、スリット４０
により画室３５．３８が連通した構造を有している。

この場合の燃料の計量は、スリット４０と仕切部材３４
との相対位置、より具体的には、スリット４０の自由端
側端部と仕切部材３４の室３５側端面３４ａとの相対距
離に応じて行なわれ、スリット４０を有する計量ロッド
４１が、吸入空気流量検出弁３の開度に応じて軸方向に
変位される結果、吸入空気流量に比例した燃料の計量が
行われるのである。

なお、上記仕切部材３４は室３８に縮装したスプリング
４２によって弾性的に支持される一方、室３５側には、
アジャストスクリュー４３によって軸方向に位置調整可
能とした、流通孔４４ ａを有する筒状の調節部材４４
が設けられて、仕切部材３４の地響を調整することがで
きるようになされている。

また、等差弁装置１１は、ケーシング４５の内部をダイ
ヤフラム４６によって２つの圧力室１１ ａと１１ ｂ
とに仕切り、一方の圧力室１１ ａを比例電磁弁１３を
介して供給通路１１に連結する一方、他方の室１１ ｂ
には、燃料計量装置５の流出口３９に連通ずる流入口４
７と噴射弁１０側に燃料カット電磁弁１２を介して連通
ずるテーパ状の流出口４８とを設け、該流出口４８に対
しては、上記ダイヤフラム４６からロッド４９を介して
弁体５０を支持し、圧力室１１ ｂ内において、ケーシ
ング４５とダイヤフラム４６との間に縮装したコイルス
プリング５１の設定荷重と、両室１１ａ、ｌｌｂ間の差
圧とで決まるダイヤフラム４６の偏位に応じて、弁体５
０と流出口４８との流通間隙を設定し、燃料計量装置５
によって予め計量された燃料を、エンジンの運転状態に
応じて最終的に補正調整する。

即ち、等差圧弁装置１１は、運転条件に応じて設定時間
に対する開弁時間が制御され、室１１ ａに作用する圧
力を制御する比例電磁弁１３によって室１１ ａに与え
られる圧力と、他方の室１１ ｂの圧力との差が一定値
となるように、ダイヤフラム４６をコイルスプリング５
１のスプリング力との関係において偏位せしぬ、流出口
４８からの流出量を、支持した弁体５０によって設定す
るものである。

なお、等差圧弁装置１１の室１１ ａ側は、途中にオリ
フィス５２を設けた帰還通路１４によって主帰還通路１
３に連通しており、この帰還通路１４より比例電磁弁１
３を通過した燃料を常時所要量帰還させることによって
、室１１ ａ内の圧力を比例電磁弁１３によって制御し
得るようにしている。

また、燃料カット電磁弁１２は通常は等差圧弁装置１１
の流出口４８側と噴射弁１０側とを連通ずるように作動
し、エンジン停止時や減速時等の燃料カットを必要とす
る時には、主帰還通路１３に連通した帰還通路１５に等
差圧弁装置１１の流出口４８側を切換え連通させるよう
に作動するものである。

また、燃料ポンプ６下流の供給通路１１と主帰還通路１
３との間に設けた逆止弁５３は、燃料ポンプ６によって
吐出された燃料の圧力を吐出圧より低い一定圧力に維持
するためのものであり、該逆止弁５３との連結点より下
流の主帰還通路１３に介設した逆止弁５４は、主帰還通
路１３に所要の通路抵抗を発生させ供給通路１２側に燃
料を流し得るようにするためのものである。

一方、燃料噴射部１４は、絞弁２の上流に対向させて設
置された室５５の底面に噴射口５６を開設するとともに
、該噴射口５６の上方には噴射弁１０に連通ずる噴射ノ
ズル５７の先端を噴射孔５６に対向させて臨ませる一方
、吸気通路１の吸入空気流量検出弁３の上流に開口する
エア収入口５８ ａを一端に有するエアバイパス通路５
８の他端を上記室５５に開口させ、燃料計量装置５によ
って計量した燃料を噴射弁１０を介して燃料噴射ノズル
５７から室５５の噴射孔５６に向けて噴射し、その際、
エアバイパス通路５８から導入されるエアとのミキシン
グを図り、エアとミキシングした燃料を噴射（Ｌ５６か
ら吸気通路１の絞弁２に向けて噴射するようにしたもの
である。

なお、絞弁２は、図示の如く３枚の円板５９，６０．６
１を重合せるとともに、上側の円板５９に、上記噴射孔
５６から噴射されてくる燃料を受合う環状の打抜き開口
６２を設け、受容した燃料を画板間の間隙を通して中間
および下側円板６０．６１の周囲に案内し流出させるよ
うに設ければ、燃料の霧化気化をより一層良好なものと
することができる。

本実施例では、上記基本構成に加えて、主帰還通路１３
の逆止弁５４の下流に介設したオリフィス６３の上流お
よび下流に連通路１６，１７によって連通ずる貯溜室６
４が設けられ、該貯溜室６４には吸入空気流量検出弁３
と絞弁２との間の吸気通路１に開口する開口部６５ ａ
を一端に有する補助燃料通路６５の他端が開口され、該
補助燃料通路６５の他端開口部６５ ｂには一方向弁６
６が介設され、上記補助燃料通路６５の一端開口部６５
ａにおける圧力が所定値より低下する際、すなわち上
記吸入空気流量検出弁３と絞弁２との間の吸気通路１に
おける吸気負圧が所定値以上になる際にその吸気負圧の
作用により一方向弁６６を開作動せしめて補助燃料通路
６５を開くように構成されている。

したがって、エンジンの加速時には、上述の如く吸入空
気流量検出弁３の下流側近傍の圧力Ｐ２は急激に低下す
るので、この下流側近傍の圧力Ｐ２を上昇せしめて吸入
空気流量検出弁３の上流側および下流側近傍の圧力Ｐ
１． Ｐ ２の差圧を設定値ＪＰとすべく吸入空気流量
検出弁３は開作動しようとするが、差圧調整装置４のベ
ローズ１９のダンパー作用により上記吸入空気流量検出
弁３の急激な開作動は規制されるため、加速初期におい
ては吸入空気流量検出弁３に応答遅れが生じる。

この吸入空気流量検出弁３の応答遅れにより、加速初期
時、噴射弁１０から吸入空気流量検出弁３の開度に応じ
た量の燃料しか吸気通路１に供給されないために加速時
に必要な燃料流量が得られないが、上記応答遅れによっ
て吸入空気流量検出弁３の下流側近傍の圧力Ｐ２、すな
わち吸入空気流量検出弁３と絞弁２との間の吸気通路１
における圧力は所定値より低下したままであるので、こ
の低圧力が補助燃料通路６５の一端開口部６５ ａに作
用して一方向弁６６を開作動せしめることにより、貯溜
室６４に貯溜していた燃料が補助燃料通路６５を介して
吸気通路１に供給され、上記加速時に必要な燃料を賄な
うことができ、よって加速フィーリングを良好なものと
することができる。

以上述べたように、本考案によれば、吸気通路に介設し
た吸入空気流量検出弁の上流側近傍および下流側近傍に
おける圧力の差圧が常時設定定値となるように吸入空気
流量検出弁の開度を制御する差圧調整装置を設け、上記
吸入空気流量検出弁の開度に応じてエンジンに供給する
燃料流量を制御するようにしたエンジンの吸気装置にお
いて、上記吸入空気流量検出弁と該吸入空気流量検出弁
下流の吸気通路に介設されアクセルペダルに連動して開
閉される絞弁との間の吸気通路に開口する補助燃料通路
を設けるとともに、上記補助燃料通路の吸気通路への開
口部における圧力が所定値より低下する際に開く一方向
弁を上記補助燃料通路に介設したことにより、従来の如
き加速ポンプやリンク機構等を要さずに加速初期におけ
る吸入空気流量検出弁の応各遅れによる燃料作給遅れを
改善することができるので、簡単な構造で且つ低コスト
でもって加速フィーリングの向上を図ることかで゛きる
。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を例示する全体概略説明図であ
る。 １・・・・・・吸気通路、２・・・・・・絞弁、３・・
・・・・吸入空気流量検出弁、４・・・・・・差圧調整
装置、５・・・・・・燃料計量装置、１０・・・・・・
噴射弁、１１・・・・・・等差圧弁装置、１４・・・・
・・燃料噴射部、６５・・・・・・補助燃料通路、６６
・・・・・・一方向弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気通路に介設した吸入空気流量検出弁の上流側近傍お
   よび下流側近傍における圧力を比較し、差圧が設定値よ
   り大きくなる際には上記吸入空気流量検出弁を開作動せ
   しめる一方、差圧が上記設定値より小さくなる際には上
   記吸入空気流量検出弁を閉作動せしめて差圧が常時上記
   設定値となるようにした差圧調整装置を設け、上記吸入
   空気流量検出弁の開度に応じてオンシンに供給する燃料
   流量を制御するようにしたエンジンの吸気装置において
   、上記吸入空気流量検出弁と該吸入空気流量検出弁下流
   の吸気通路に介設されアクセルペダルに連動して開閉さ
   れる絞弁との間の吸気通路に開口する補助燃料通路を設
   けるとともに、該補助燃料通路の吸気通路への開口部に
   おける圧力が所定値より低下する際に開く一方向弁を上
   記補助燃料通路に介設したことを特徴とするエンジンの
   吸気装置。