JPS6060017B2 - エンジンの混合気供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁的計量弁にてデジタル的に燃料流量を計
量してエンジンに混合気を供給する装置の改良に関する
。

従来、エンジンの混合気供給装置として気化器、電子
制御噴射装置等があるが、気化器においては低速系統か
ら主系統への燃料のつなぎが滑らかでなく、きびしい排
気ガス規制への対応に問題があつた。

また電子制御噴射装置（ＥＦＩ）においては燃料流量の
計量精度は適切に行なえるが、インジェクターを各気筒
に設置すること、電子制御部の複雑さ等でコスト的にか
なり高いものとなる欠点があつた。 電子制御噴射装置
におけるインジェクターの駆動は一般にエンジン回転数
に同期して行なわれ、通常エンジン回転数６０００にμ
ｍになればインジェクターの駆動周波数は１００Ｈ２と
なり高応答と耐久性が要求される。

最近上述の問題点にかんがみ、シングルポイントイン
ジェクションの考えでの開発が進められている。このも
のは、間欠的に開閉駆動される電磁的計量弁で計量され
た燃料を気化器ベンチユリー内に吐出させるものである
が、電磁的計量弁の駆動周波数に同期した吐出燃料の脈
動があり、エンジンの運転性に悪影響を与えるばかりで
なく、駆動周波数がエンジン回転数に同期しているため
、高回転のときにも追従てきる応答性と耐久性とを電磁
的計量弁にもたせる必要があつた。 この発明は上記に
かんがみ、比較的低駆動周波数で電磁的計量弁を間欠開
閉作動させ、しかも吐出燃料の脈動の少ない混合気供給
装置を提案するのが目的である。

すなわち、電磁的計量弁とその計量弁の入口、出口側
の燃料差圧を一定に制御するレギュレータ装置とを有す
る混合気供給装置において、前記電磁的計量弁にてデジ
タル的に計量された燃料の脈動を低減するレギュレータ
装置とエンジンの吸入空気量を検知するセンサーとを設
け、かつ電磁的計量弁の駆動周波数を一定にし、開弁時
間を吸入空気量に応じて増減させることを特徴とするも
のてある。

次に図面の実施例について説明する。

第１図において１はエンジン本体、２は排気マニホール
ド、３は吸入マニホールド、４は気化器本体、５は絞り
弁、６は燃料吐出口、７はベンチユリー、８はレギュレ
ータ室本体、９は電磁的計量弁、１０は電磁的計量弁の
入口燃圧を制御するレギュレータ、１１は電動ポンプ、
１２は燃料フィルター、１３は燃料タンク、１４は制御
回路部、１５は吸気管内圧力を検知する圧力センサー、
１６はイグニッションコイル、１７はキースイッチ、１
８はバッテリーである。

燃料はタンク１３よりフィルター１２を通り燃料ポンプ
１１により加圧されレギュレータ１０により電磁的計量
弁９の入口燃圧Ｐｓを気化器入口圧力との差圧が一定に
なるようコントロールする。

又レギュレータ１０はバイパス燃料をタンク１３に戻す
。制御回路部１４は圧力センサー１５の信号とイグニッ
ションコイル１６からのトリガ信号とを受け、イグニッ
ションコイルのトリガ信号でエンジン回転数を検知し、
吸気管圧力ＰＢとエンジン回転数Ｎｅとの積（ＰＢｘＮ
ｅ）により吸入空気量を計算し、この吸入空気量に応じ
た適切な開弁時間τを電磁的計量弁に指示する。

電磁的計量弁９は１周期毎に開弁時間τの間のみ開いて
燃料が吐出される。このようにして間欠的に吐出された
燃料つまりデジタル的燃料はレギュレータ室８に入り、
レギュレータ室８により気化器入口圧との差が一．定の
圧力Ｐａに制御されると同時にその脈動が吸引されて変
動の少ないアナログ的吐出に変換される。空気流量の検
出は吸入管内圧力ＰＢとエンジン回転数Ｎｅとの積（Ｐ
ＢｘＮｅ）によりもとめたが、現在実用化されているポ
テンシヨンメーター・を内蔵したエアーバルブ方式の空
気量センサーを用いてもよく、かかるセンサーはＥＦＩ
等に用いられている。第１図の実施例は固定ベンチユリ
ー方式を示したが、第２図に示す可変ベンチユリーとか
、第３図に示すアマルタイプを用いてもよい。

とくに第２図に示す可変ベンチユリータイプはベンチユ
リー部を通過する空気流速が低速から高速まで一定に制
御されるので、燃料の微粒化と空気との混合が一般に良
い。第２図において１９はピストン、２０はピストン１
９を常時右方へ付勢するばね、２１はピストン１９を収
容するシリンダである。

第３図において１９″はピストン状の絞り弁、２『はス
プリング、２「はシリンダである。

なお第２図、第３図の４″，４″は気化器本体である。
第４図に示す如く、電磁的計量弁９の駆動周期数Ｔ、開
弁時間Ｔとし、アイドリング運転相当の開弁時間をτＭ
ｌｎ全負荷最高回転数に相当するτをτＭａｘとする。

τ／Ｔを一般にデューティ比と称しτ／Ｔと平均的な燃
料流量Ｇｆとの関係を第５図に示す。燃料流量Ｇｆは次
式で表わされる。

ここに、Ｃｆ：流量計数、ｄ：開口径、ｇ：重力加速度
、γｆ：燃料の比重量、Ｐｓ−Ｐａ：電磁的計量弁の入
口、出口圧力差（レギュレータによソー定にコントロー
ルされる）である。

上式より燃料流量Ｇｆはデューティ比（γ／Ｔ）に比例
する。

駆動周期Ｔを一定にし開弁時間τを空気流量に比例して
増減させれば空燃比はほぼ一定となる。第６ａ図には電
磁的計量弁の開閉状態を示し、第６ｂ図には脈動を低減
するレギュレータ装置８がない場合の燃料流量の瞬時値
の時間的変化を示し、この時は計量弁の開閉動作に同期
して大きく脈動する。

第６ｃ図には脈動を消すためのレギュレータ装置８があ
る時の吐出状況を示し、燃料流動の変動が少なくなり、
滑らかな曲線になつていることがわかる。第７図は、電
磁的計量弁とレギュレータ８との間に別のレギュレータ
（ダンパー装置）１９を設けた別の実施例で、レギュレ
ータ１９のダイアフラム１９ｂとばね１９ａの作用で、
そのダイアフラム室の容積が脈動に応じて変化し、吐出
燃料の脈動を吸引する。

従つて第１図の場合より、より一層滑らかな燃料流量の
瞬時値が得られる。電磁的計量弁の駆動周波数はレギュ
レータ８で脈動が吸収されるため実用上５〜３０Ｈｚで
よい。５Ｈｚ以下は開弁時間τの応答性、バルブの作動
耐久性には問題がないが、デジタル吐出をアナログ的吐
出に変換する上において、吐出変動（脈動）がさけられ
ない。

３０Ｈｚ以上は吐出変動は問題はないが、計量弁に要求
される高速応答性とは耐久性で実用上問題となる。本発
明は比較的低い駆動周波数て電磁的計量弁を駆動して混
合気を制御することができ、電磁的計量弁の高応答性の
必要もなく、精度良くデューティ比で計量でき、かつ作
動回数も電子制御燃料噴射装置のインジェクターに比べ
はるかに低く、耐久性にすぐれている。

電磁的計量弁の流量はデューティ比に比例するので、一
定周波数で駆動すれば、開弁時間Ｔをエンジンに吸入さ
れる空気流量に比例させることによりほぼ一定の空燃比
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の混合気供給装置の実施例の一部断面図
、第２図は他の実施例で可変ベンチユリー式気化器を用
いた混合気供給装置の断面図、第３図はさらに他の実施
例でアマル型気化器を用いた混合気供給装置の断面図、
第４図は電磁的計量弁の駆動説明図、第５図は電磁的計
量弁のデューティ比と燃料流量との関係を示す図、第６
図は電磁的計量弁の開閉動作と燃料流量瞬時値の時間的
変化を示す図、第７図は他の実施例を示す図である。 １・・・・・エンジン本体、２・・・・・・排気マニホ
ールド、３・・・・・・吸入マニホールド、４・・・・
・気化器本体、６・・・・・・吐出口、８・・・・・ル
ギユレータ、９・・・・電磁的計量弁、１０・・・ルギ
ユレータ、１１・・・燃料ポンプ、１２・・・・・フィ
ルター、１３・・・・・・燃料タンク、１４・・・・・
・制御回路部、１５・・・・・吸気管内圧力センサー、
１８・・・・・・バッテリー、１９・・・・・・別のレ
ギュレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電磁的計量弁とその計量弁の入口、出口側の燃料差
   圧を一定に制御するレギュレータ装置とを有する混合気
   供給装置において、前記電磁的計量弁にてデジタル的に
   計量された燃料の脈動を抵減するレギュレータ装置とエ
   ンジンの吸入空気量を検知するセンサーとを設け、かつ
   電磁的計量弁の駆動周波数を一定にし、開弁時間を吸入
   空気量に応じて増減させることを特徴とするエンジンの
   混合気供給装置。 ２ 電磁的計量弁の駆動周波数を５〜３０Ｈｚとした特
   許請求の範囲第１項記載の混合気供給装置。 ３ 脈動を低減するためのレギュレータ装置は電磁的計
   量弁の入口、出口側の燃料差圧を一定に制御するための
   レギュレータ装置とは別に、電磁的計量弁と出口側レギ
   ュレータ装置との間に設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の混合気供給装置。