JPS63159652A - 可変ベンチユリ型気化器 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関の燃料供給系統に装備される可変ベン
チュリ型気化器に関する。

（従来の技術） 従来この種の気化器として、特開昭５９−２５０６６号
公報に示されるものがある。

このものは、スロットルバルブ上流の吸気通路に設けた
ベンチュリの一側壁を構成するピストンの背面に、負圧
通路を介して該ベンチュリ部の負圧を導入し、ピストン
に設けたニードル弁により前記燃料通路の開口面積を増
減制御する可変ベンチュリ型気化器において、ダンピン
グオイルの粘性抵抗を利用しピストンにダンピング作用
を行わせ、エンジン急加速時におけるハンチング現象を
防止するダンピング装置を廃し、ベンチュリ部とピスト
ン背面間を連通ずる負圧通路に、ピストン背面側の負圧
がベンチュリ部負圧よりも所定値以上に大きい状態で該
両頁圧の差により通路面積を拡大する負圧調整装置を介
装して、それによりダンピングオイルの粘性によりピス
トンにダンピング作用を行わせているものに対し、長期
使用によるダンピングオイルの消耗及び劣化または温度
によるピストンダンピング効果の低下若しくは変動を防
止するものであった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の可変ベンチュリ型気化器に於
いては、空燃比がニードル弁の形状及びピストン背面と
ベンチュリ部とを連通ずる負圧通路に介装された負圧調
整装置の諸元によって決定され、運転状態、環境条件に
応じた最適制御が困難であるという問題点があった。即
ち、例えば、（１）始動時と完爆後の空燃比切替に別制
御系統が必要となる。

（２）始動性と始動直後の運転性が雰囲気温度に影響さ
れ悪化する場合がある。

（３）加速時、高負荷時の出力向上の燃料増量機能とし
て、別制御系統が必要となる。

（４）排気ガス浄化のための空燃比最適制御として２次
空気供給システム等の別制御系統が必要となる。

等の運転状態、環境条件に応じた最適制御を行うために
は実用上の不具合を多々有している。

そこで本発明は、その応動特性の良い可変ベンチュリ型
気化器において、エンジンの運転状態。

環境条件に応じた空燃比の最適制御を可能とさせること
をその技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記した技術的課題を解決するために講じた技術的手段
は、スロットルバルブ上流側の吸気通路に設けたベンチ
ュリに燃料通路を臨ませ、該ベンチュリの一側壁を構成
するピストンを軸方向に移動させ、該ピストンに設けた
ニードル弁により前記燃料通路の開口面積を増減制御す
る可変ベンチュリ型気化器において、前記ピストンを、
エンジンの運転状態、環境条件を検出するセンサからの
入力信号に応じて出力する制御回路の出力信号により駆
動される電気制御モータで駆動させる構成としたことで
ある。

（作用） スロットルバルブ上流側の吸気通路に設けたベンチュリ
に臨ませられた燃料通路の開口面積を増減可変するニー
ドル弁を有し、且つベンチュリの一側壁を構成するピス
トンを、エンジンの運転状態及び環境条件を検出する各
センサの信号を入力し、該入力信号に応じて出力する制
御回路の出力信号によって駆動される電気制御モータに
より駆動される構成としたことにより、エンジンの運転
状態及び環境条件に応じてピストンの位置を任意に設定
することができ、運転性、燃料消費率を向上させるのに
最適な空燃比を得ることができる。

即ち、例えば、 （１）エンジン冷間時の始動時においては、電気制御モ
ータの駆動電流を流さないで、ピストンをベンチュリの
開口面積が最小となる位置にさせ、ベンチュリの下流側
の負圧を高くさせることにより、燃料通路から吸い出さ
れる燃料の量を増加させて空燃比を小さくし、完爆後は
電気制御モータを通電制御することにより、エンジン冷
間時の最適な始動時空燃比が得られ、始動性を向上させ
ることができる。

（２）暖機後のエンジン再始動時においては、ピストン
の位置をベンチュリの開口面積が大きくなる側にしてベ
ンチュリ下流側の負圧を低くさせ、空燃比を大きくし、
空燃比過小による始動性悪化を解消し得る。

（３）加速時は、ピストンの駆動時間を遅らせることに
より、ベンチュリの開口面積の増大を遅延させ、一時的
にベンチュリ下流側の負圧を一時的に高め、燃料通路か
らの燃料吸い出し量を増加させて空燃比を小さくさせる
ことにより、加速時の出力応答性を向上させることがで
きる。

等の作用効果を奏する。

（実施例） 以下、本発明に従った可変ベンチュリ型気化器の一実施
例を図面に基づいて説明する。

第１図に於いて、１０は吸気通路ｌｌ中に設けられたス
ロ゛ントルバルフ゛で、言亥スロ゛ントルバｌレフ゛１
０上流側の吸気通路１１に設げたベンチュリ１２には燃
料フロート室１３に連通した燃料通路１４が５ｐませら
れ、該燃料通路１４の吸気通路１１の開口端には計量ジ
ェット１５が設けられている。

また燃料通路１４には計量ジェット１５から吸い出され
る燃料の霧化を良くするために燃料通路中で空気と燃料
を混合するためのエアブリードジェット１６が設けられ
ている。１７は燃料フロート室１３内に適量の燃料を常
時貯蔵させると共にフロート室１３内での燃料の液面の
変動を防止するためのフロートである。

ベンチュリ１２はその一側壁を軸方向に移動可能なピス
トン１８にて形成されており、ピストン１８のその端面
には燃料通路１４の計量ジェット１５内に遊嵌されるニ
ードル弁１９が設けられている。ピストン１８は吸気管
２４に形成された孔２４ａに摺動可能に嵌入されていて
、ピストン１８の吸気通路１１外に位置する側には、そ
の端面と該端面から吸気通路側へ一定間隔離間した円周
上に外径方向に延在する鍔が形成されており、各鍔間の
ピストン１８円周上には電磁コイル２０が巻回されてい
る。尚、吸気管２４の孔２４ａの内面には吸気通路１１
の気密保持のためにシールリングを嵌装するのが望まし
い。更にピストン】８の吸気通路１１外に位置する側に
は、その内周面にピストン１８の円周上に巻回された電
磁コイル２０の巻線に直角に磁束が通るように永久磁石
２１．２２が固定されたハウジング２３が吸気管２４に
取り付けられており、該ハウジング２３の図示左端面中
心には、ステータコア２５がその外周上をピストン１８
の中空部１８ａが摺動可能に案内されている。これによ
り、ピストン１１と電磁コイル２０と永久磁石２１．２
２とハウジング２３とは、電磁コイル２０に電流が印加
されたとき該電流値に応答比例してピストン１１を軸方
向に作動変位させる可動コイル型リニアモータを構成し
、それによってベンチュリ１２の開口面積及び計量ジェ
ットの開口部をピストン１１及びピストン１１に設けら
れたニードル弁１９によってリニアに制御可能とされて
いる。尚、図中３８はピストン１１を電磁コイル２０の
非通電時、ベンチュリ１２の開口面積を最小とするよう
に吸気通路Ｉｌ側に付勢するリターンスプリングである
。

また電磁コイル２０には、ベンチュリ１２に取り付けら
れベンチュリ１２の負圧の大きさを検出する圧力センサ
２６とエンジンの冷却水通路に取り付けられ冷却水温を
検出する水温センサ２７とスロットルバルブ１０の駆動
部（図示しない）等に取り付けられスロットルバルブ１
０の開度を検出するスロットルポジションセンサ２８か
らの信号を入力し、前記各センサ２６，２７．２８から
の入力信号、即ちエンジンの運転状態及び環境条件に応
じて出力信号を発する制御回路２９の出力端が接続され
ている。該制御回路２９は、水温センサ２６及び圧力サ
ンセ２７の検出信号を所定温度及び所定圧力時の出力レ
ベルと比較し波形化する波形成形回路３３．３４と、該
波形成形回路３３．３４の出力端が入力され、それらを
加算する加算回路３５と、該加算回路３５の出力信号が
入力され、加算回路３５から出力された信号の所定のレ
ベル以上のときに出力電流を出力する指示電圧発生回路
３６と、該指示電圧発生回路３６の出力信号が入力され
、電磁コイル２０へ温度上昇により電磁コイル２０の抵
抗が変化しても該コイル２０の通電電流を出力させる定
電流駆動回路３７とから構成されている。

以上の構成から成る本実施例の作用を説明する。

第１図において、電磁コイル２０に制御回路２９より電
流が印加されていない時は、ピストン１８はリターンス
プリング３８により図示右方へ付勢されベンチュリ１２
の開口面積を最小にする位置に保持される。また通常時
、永久磁石２１，２２から発生する磁束により形成され
る磁気回路内に電磁コイル２０が位置している。この状
態に於いて、電磁コイル２０に制御回路２９より電流が
印加されると、周知のフレミング左手の法則により図示
左方同に電流値に比例した力が発生し、ピストン１８を
リターンスプリング３８の付勢力に抗して図示左方へ移
動させベンチュリ１２の開口面積を増減させる。

次に本実施例の作用を詳細に説明する。

第１〜３図において、エンジン冷間時の始動時には、水
温センサ２６及び圧力センサ２７の検出信号が所定レベ
ル以下であるため、加算回路３５から出力され、指示電
圧発生回路３６に入力される信号はその所定のレベル以
下となり、電磁コイル２０に出力電流が通電されない。

その結果、ピストン１８はリターンスプリング３日の付
勢力によりベンチュリ１２の開口面積が最小となる位置
に保たれるので、ベンチュリ１２の下流側の負圧を高く
することにより、計量ジェット１５より吸い出される燃
料の量を増加させて空燃比を小さくし、エンジン冷間時
の最適な始動時空燃比が得られる。それと共に第４図に
冷却水温の高、低温時におけるベンチュリ負圧と出力電
流の関係を示す如く、冷却水温により電磁コイル２０の
通電電流を制御することができるためエンジン冷間時に
おける完爆後の運転性を向上することができ、またエン
ジン暖機後のエンジン始動時においては、エンジン冷間
時に比しピストン１８の位置をベンチュリ１２の開口面
積が大きくなる側になるよう電磁コイル２０の通電電流
を制御回路２９の加算回路により大きくすることによっ
て、ピストン１８をステータコア２５上をリターンスプ
リング２５の付勢力に抗して摺動させてベンチュリ１２
下流側の負圧を小さくさせ、空燃比を大きくし、空燃比
過少により始動性が悪化することを防止することができ
る。

また加速時においては、第５図に示すように、スロット
ルポジションセンサ２８の信号により制御回路２９内の
遅延回路が電磁コイル２０への通電電流を一時的に遅ら
せ、ピストン１８の電磁力による摺動時間を遅延させる
ことによりベンチュリ１２下流側の負圧を一時的に大き
くし、燃料通路工４の計量ジェット１５からの燃料吸い
出し量を増加させ、それによって空燃比を小さく　（出
力混合比）させるため、加速時の出力応答性を向上させ
ることができる。

また史に、制御回路２９にエンジンの排気管に設置した
０２濃度センサ３０よりの検出信号により、ピストン１
８の移動量、即ち電磁コイル２００通電電流をフィード
バック制御することにより、理論空燃比近傍の制御を可
能とすることができ、それにより排出ガス浄化のための
三元触媒を他の装置を付加させることなく使用すること
が可能となり、更に制御回路２９に吸気管負圧及びエン
ジン回転数を検出するセンサからの信号を入力させてや
れば更に高度な空燃比制御が可能となる。

以上のように本実施例によれば、ベンチュリ１２に臨ま
せられた燃料通路１４に設けられた計量ジェット１５内
を移動し、該ジェット１５の開口面積を増減可変するニ
ードル弁１９を有し、且つベンチュリ１２の一側壁を形
成するピストン１８をエンジンの運転状態及び環境条件
を代用して検出する水温センサ２６．圧力センサ２７及
びスロットルポジションセンサ２８の信号を入力し、該
入力信号に応じて出力する制御回路２９の出力信号によ
って駆動される５可動コイル型リニアモータで駆動させ
ることにより、エンジンの運転状態及び環境条件に応じ
てピストン１８の位置、即ちベンチュリ１２及び計量ジ
ェット１５の開口面積を任意に可変制御することができ
、運転性、燃料消費率を向上させるのに最適な空燃比を
得ることができる。

〔発明の効果〕

従来技術の問題点を解決するためには、例えば温度感知
弁を付加して、冷却水温に応じてエアブリード量を制御
することにより、空燃比の最適化を図り、エンジン冷間
時の始動不良及び始動直後の運転性不良（もたつき）を
解消する技術的手段も考えられる。しかしながら、この
手段であると、冷却水温に対し予め設定された弁開度、
エアブリード量、空燃比しか得られず、始動後の運転状
態に応じて空燃比を変化させることができずに運転性及
び燃料消費率の悪化をひき起こすという問題を招く。そ
れに対し本発明によれば、始動時の雰囲気温、冷却水温
及び始動後の運転状態に応じて電気制御モータへの通電
量を制御回路により変化させることによってピストンの
移動量、即ちベンチュリの開口面積及び計量ジェットの
開口面積と空燃比を決定できるため、運転性及び燃料消
費率の双方の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明嘔従った可変ベンチュリ型気化器の一実
施例を示す図、第２図は本発明における制御回路の構成
を示す図、第３図は第１図に示す一実施例の作動説明図
、第４図は第１図に示す一実施例における冷却水低高温
時のベンチュリ負圧と出力電流の関係を示す説明図、第
５図は第１図に示す一実施例におけるエンジン通常走行
時と加速時の時間と出力電流の関係を示す説明図である
。 １０・・・スロットルバルブ、１１・・・吸気通路、１
２・・・ベンチュリ、１３・・・フロート室、１４・・
・燃料通路、１５・・・計量ジェット、１８・・・ピス
トン、１９・・・ニードル弁、２０・・・電磁コイル、
２１．２２・・・永久磁石、２３・・・ハウジング、２
４・・・吸気管、２５・・・ステータコア、２６・・・
水温センサ、２７・・・圧力センサ、２８・・・スロッ
トルポジションセンサ、２９・・・制御回路、３８・・
・リターンスプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スロツトルバルブ上流側の吸気通路に設けたベンチユリ
   に燃料通路を臨ませ、該ベンチユリの一側壁を構成する
   ピストンを軸方向に移動させ、該ピストンに設けたニー
   ドル弁により前記燃料通路の開口面積を増減制御する可
   変ベンチユリ型気化器において、前記ピストンを、エン
   ジンの運転状態及び環境条件を検出するセンサからの入
   力信号に応じて出力する制御回路の出力信号により駆動
   される電気制御モータで駆動させるようにしたことを特
   徴とする可変ベンチユリ型気化器。