JPH0110429Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、吸気系に排気ターボ過給機等の過給
機を備えた内燃機関における燃料供給装置に関す
るものである。

〔従来の技術と考案が解決しようとする課題〕

過給機付きの内燃機関において燃料の供給を気
化器によつて行うと、過給圧の上昇に伴つて過給
空気に対する燃料の量が不足して混合気がリーン
になり、その結果、排気ガスの温度が上昇し、ノ
ツキングが多発する等の不具合が発生する。

この混合気のリーン化は、気化器におけるメイ
ンノズル等の燃料通路の径を大きくして燃料供給
量を増加することで防止できるが、このようにす
ると、過給機による過給を行なわない低負荷域に
おいて、燃料の供給が多くなつて燃料消費率及び
排気ガスの悪化を招来することになる。

このため、特開昭59−37249号公報は、過給機
より下流側に位置する気化器に燃料の増量手段を
設け、該燃料増量手段を、気化器におけるスロツ
トル弁より上流側の吸気圧に関連し、スロツトル
弁より上流側の吸気圧が或る設定値以上のとき、
前記燃料増量手段を作動せしめて、燃料の供給量
を増加することにより、過給時における混合気の
リーン化を防止することを提案している。

しかし、吸気系に排気ターボ過給機等の過給機
を設けると共に、該過給機の下流側にスロツトル
弁付き気化器を設けた内燃機関において、その回
転数及び軸トルク（機関の出力）に対する吸気圧
を測定した場合、前記スロツトル弁より上流側の
吸気圧は、過給機の吐出圧に略等しくて第２図に
点線で示すように回転数の増大方向に急激に下が
る傾向を呈し、機関の軸トルクつまり機関の負荷
に比例するものでない。従つて、前記特開昭59−
37249号公報のように、気化器の燃料増量手段を
スロツトル弁より上流側の吸気圧に関連して、ス
ロツトル弁より上流側の吸気圧が、或る設定値例
えば200mmHgより高いときに前記燃料増量手段を
作動するように構成すると、この200mmHgに対応
する点線曲線Ａより上側の領域において燃料の追
加供給が行なわれることになるから、回転数が高
い状態で且つ機関の負荷が低い運転域（この運転
域では、過給機が充分に作動していない）におい
ても燃料の追加供給を行うことになつて、燃料の
追加供給を高負荷域、つまり、高過給時において
行うことを達成できず、低負荷・高回転域におけ
る燃料の追加供給によつて燃料消費率が増加する
ばかりか、排気ガスが悪化するのである。

しかも、スロツトル弁より上流側の吸気圧は、
スロツトル弁を急閉しての減速時において過給機
の慣性回転のために上昇するから、前記燃料増量
手段は機関の減速時においても作動して、燃料を
無駄に消費するのである。

そこで、先行技術としての実開昭58−106544号
公報は、スロツトル弁より下流側における吸気圧
は、第２図に実線で示すように、内燃機関の負
荷、つまり、軸トルクに略比例するものであるこ
とから、一般の気化器に設けられているパワーバ
ルブを利用し、このパワーバルブの開閉を、スロ
ツトル弁より下流側における吸気圧に応じてデユ
ーテイ制御することにより、高過給時において燃
料の増量を図ることを提案している。

しかし、この先行技術のものは、スロツトル弁
より下流側における吸気圧を圧力センサーによつ
て検出すると共に、内燃機関の回転数を検出し、
これらの検出値に応じて、制御回路を介してパワ
ーバルブの開閉をデユーテイ制御するもので、吸
気圧を検出するための圧力センサーと、回転数を
検出するためのセンサーと、パワーバルブの開閉
をデユーテイ制御するための制御回路と、これら
の相互間を繋ぐ電気配線とを必要するから、構造
が極めて複雑で、装置が著しく高価になるのであ
る。

しかも、この先行技術のものは、パワーバルブ
による燃料の増量を、スロツトル弁より下流側に
おける吸気圧と回転数の検出値に応じて行うもの
であるから、内燃機関における温度が低いときに
おける燃料の増量、つまり、コールドパワーを、
パワーバルブを使用して行うことができないので
あつた。

本考案は、内燃機関に適用される気化器には、
周知のように、パワーバルブ機構が設けられるこ
とに鑑み、このパワーバルブ機構によつて、当該
パワーバルブ機構におけるゴールドパワーの機能
を損なうことなく、且つ、構造の複雑化、価格の
上昇を招来することなく、高過給時における燃料
の増量を行うようにすることを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本考案は、吸気系に、
排気ターボ過給機等の過給機を設けると共に、該
過給機の下流側にばねにて常閉に付勢されるパワ
ーバルブを備えたスロツトル弁付き気化器を設
け、該気化器に、当該気化器におけるフロート室
に開口するシリンダボアを設け、該シリンダボア
内に、前記パワーバルブに連動したパワーピスト
ンを摺動自在に嵌挿し、前記シリンダボア内に前
記パワーピストンの嵌挿によつて形成される圧力
室内に、前記パワーバルブをそのばねに抗して開
くように付勢するばねを設けて成る過給機付き内
燃機関において、前記パワーピストンに対する圧
力室と、前記スロツトル弁より下流側とを吸気圧
伝達通路を介して接続し、該吸気圧伝達通路中
に、内燃機関の温度が低いとき当該吸気圧伝達通
路を遮断するようにした温度切換弁を設ける一
方、ダイヤフラムにて区画した二つの圧力室を有
する圧力切換弁を備え、該圧力切換弁における両
圧力室のうち一方の圧力室に、前記スロツトル弁
より下流側からの吸気圧伝達通路を、他方の圧力
室に前記パワーピストンに対する圧力室に至る吸
気圧伝達通路を各々接続し、前記ダイヤフラム
に、スロツトル弁より下流側の吸気圧が或る負圧
値より真空側に大きいとき両圧力室を連通してい
るが、前記吸気圧が前記或る負圧値より大気圧に
小さくなると両圧力室の連通を遮断するようにし
たポートを設ける構成にした。

〔考案の作用・効果〕

内燃機関が所定の温度に暖まるまでの状態で
は、圧力切換弁に拘わらず温度切換弁が、吸気圧
伝達通路を遮断していて、気化器におけるパワー
ピストンに対する圧力室には、スロツトル弁より
下流側の吸気圧は作用しない一方、前記パワーピ
ストンに対する圧力室内には、気化器におけるフ
ロート室内の空気がパワーピストンのシリンダボ
アとの摺動隙間からリークすることにより、気化
器におけるパワーバルブは、前記パワーピストン
に対する圧力室内におけるばねにて開くことにな
るから、燃料を増量して、いわゆるコードパワー
を行う。

内燃機関が所定の温度に暖まると前記温度切換
弁が吸気圧伝達通路の遮断を解除することによ
り、前記気化器におけるパワーピストンに対する
圧力室には、スロツトル弁より下流側における吸
気圧が、圧力切換弁を経て作用する状態になる。

このとき、スロツトル弁の開度が小さくて、ス
ロツトル弁より下流側における吸気圧が或る負圧
値よりも真空側に大きい低負荷の状態では、前記
圧力切換弁におけるダイヤフラムのポートは、当
該圧力切換弁における両圧力室を連通している。
従つて、パワーピストンに対する圧力室には、真
空側に大きい負圧が作用して、パワーピストンが
その圧力室内に引き込まれることにより、パワー
バルブがそのばねにより閉じるので、該パワーバ
ルブによる燃料の増量は停止する。

そして、スロツトル弁より下流側における吸気
圧が、内燃機関の負荷の増大につれて或る負圧値
から大気側に近付くように上昇すると（換言する
と、負圧値が大気圧に近付くように小さくなる
と）、前記圧力切換弁におけるダイヤフラムのポ
ートは、当該圧力切換弁における両圧力室の連通
を遮断するように作動し、パワーピストンに対す
る圧力室への吸気圧の伝達がカツトされる一方、
パワーピストンに対する圧力室内には、気化器に
おけるフロート室内の空気がパワーピストンのシ
リンダボアとの摺動隙間からリークすることによ
り、気化器におけるパワーバルブは、前記パワー
ピストンに対する圧力室内におけるばねにて開く
ことになるから、パワーバルブによる燃料の増量
を行うのである。

この場合において、スロツトル弁より上流側に
おける吸気圧は、第２図に点線で示すように回転
数の増大方向に急激に下がる傾向を呈して、内燃
機関の負荷に比例しないが、スロツトル弁より下
流側における吸気圧は、第２図に実線で示すよう
に回転数の増大方向に略平行に延びる曲線になつ
て、軸トルク、つまり、内燃機関の負荷に略比例
するものであるから、前記パワーバルブによる燃
料の増量を、第２図に実線で示す吸気圧より上側
の負荷域において行うようにすることができ、換
言すると、パワーバルブによる燃料の増量を、高
負荷域においてのみ行うことができる一方、吸気
圧伝達通路中に温度切換弁を設けたことにより、
内燃機関の温度が低い場合におけるコードパワー
を達成できるのである。

また、スロツトル弁より下流側における吸気圧
は、スロツトル弁を急閉しての減速時において真
空側に大きくなるから、内燃機関の減速時におい
て、前記パワーバルブが開き作動することはない
のである。

従つて、本考案によると、気化器を適用した過
給式内燃機関の高負荷域において、混合気がリー
ンなることを、気化器に設けられているパワーバ
ルブを、当該パワーバルブによるゴールドパワー
の機能を損なうことなく、そのまゝ利用して確実
に、且つ、的確に防止できるのである。

この場合おいて、本考案は、前記高負荷域にお
ける燃料の増量を、スロツトル弁より下流側から
パワーピストンに対する圧力室に至る吸気圧伝達
通路中に設けたダイヤフラム式の圧力切換弁によ
つて行うもので、前記先行技術のように、吸気圧
及び回転数を検出するためのセンサー、パワーバ
ルブの開閉をデユーテイ制御するための制御回
路、これらの相互間を繋ぐ電気回路を必要とせ
ず、吸気圧伝達通路中にダイヤフラム式の圧力切
換弁を設けるだけで良いから、構造が簡単である
と共に、著しく安価に提供できる効果を有する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を、排気ターボ過給機付
きの内燃機関に適用した場合の実施例の図面につ
いて説明すると、図において符号１は、吸気マニ
ホールド２及び排気マニホールド３を有する多気
筒内燃機関を、符号４は、排気タービン５とブロ
ワー圧縮機６とを直結して成る排気ターボ過給機
を各々示し、前記吸気マニホールド２には、スロ
ツトル弁７を備えた加圧式気化器８が接続され、
該気化器８の上流側には、脈動消去用のサージタ
ンク９が接続され、このサージタンク９に、前記
ブロワー圧縮機６の吐出側からの吸気通路１０が
接続されている。また、ブロワー圧縮機６の吸入
側には、エアクリーナ１１が接続され、前記排気
タービン５の入口側には、前記排気マニホールド
３からの排気管１２が、排気タービン５の出口側
には大気への排気管１３が各々接続されている。

前記加圧式気化器８におけるフロート室１４に
は、前記サージタンク９内の圧力が通路１５を介
して導入され、更に、前記気化器１４には、従来
から良く知られているようにパワーバルブ機構１
６が設けられている。

このパワーバルブ機構１６は、フロート室１４
からメインノズル１８に至るメイン燃料通路１９
と前記フロート室１４とを繋ぐパワー通路２０中
に介挿したパワーバルブ２１、フロート室１４内
に開口するように成形したシリンダボア２２ａ、
及び該シリンダボア２２ａ内に摺動自在に嵌挿し
たパワーピストン２２ｂを備え、該パワーピスト
ン２２ｂは、前記パワーバルブ２１に連結され、
パワーバルブ２１はばね２３にて常閉に付勢さ
れ、また、前記シリンダボア２２ａ内にパワーピ
ストン２２ｂを介挿することによつて形成される
圧力室２５内には、前記パワーバルブ２１を、当
該パワーバルブ２１に対する常閉付勢のばね２３
に下向き方向つまり開方向に付勢するばね２４を
備え、前記パワーバルブ２１は、パワーピストン
２２ｂの下降によつて開き、パワーピストン２２
ｂの上昇によつて閉じるように構成され、パワー
ピストン２２ｂは、その圧力室２５に大気圧以下
の圧力が作用すると、この圧力によりばね２４に
抗してパワーバルブ２１が閉じるように上昇し、
圧力室２５に作用する大気圧以下の圧力が解除さ
れると、ばね２４力によつてパワーバルブ２１が
開くように下降する構成にされている。

符号２６は、前記内燃機関１における冷却水通
路、潤滑油通路、シリンダブロツク又はシリンダ
ヘツド等に取付いて機関の温度に関連する温度切
換弁を示し、該温度切換弁２６は、２つのポート
２７，２８を備え、内燃機関１が所定の温度に暖
まるまでは、ポート２７，２８間の連通を遮断し
ているが、内燃機関１が所定の温度に暖まるとポ
ート２７，２８を互いに連通するように切換わる
もので、その一方のポート２７は、吸気圧伝達通
路３１を介して前記吸気マニホールド２等のよう
にスロツトル弁７より下流側に設けた吸気圧ポー
ト３０に、他方のポート２８は、吸気圧伝達通路
３２を介して前記パワーバルブ機構１６における
圧力室２５に各々接続されている。

そして、符号１７は、前記吸気圧伝達通路３２
中に設けた圧力切換弁を示し、該圧力切換弁１７
は、その弁ケース内に、当該弁ケース内を二つの
圧力室３４ａ，３４ｂに区画するダイヤフラム３
３を備え、このダイヤフラム３３には、前記両圧
力室３４ａ，３４ｂを互いに連通するポート３５
を設け、また、前記両圧力室３４ａ，３４ｂのう
ち一方の圧力室３４ａ内に、前記ダイヤフラム３
３をそのポート３５を閉じるように補正するばね
３６を設ける。

そして、前記両圧力室３４ａ，３４ｂのうち一
方の圧力室３４ａに、前記吸気圧ポート３０から
の吸気圧伝達通路３２を、他方の圧力室３４ａ
に、前記パワーバルブ機構１６における圧力室２
５に至る吸気圧伝達通路を各々接続し、前記スロ
ツトル弁７より下流側における吸気圧が真空側の
或る設定値（例えば−60mmHg）より真空側に大
きいときは、この大気圧以下の吸気圧によつて、
ダイヤフラム３３がばね３６に抗して一方の圧力
室３４内に向かつて動くことによりポート３５が
開いて、パワーピストン２２の圧力室２５に大気
圧以下の吸気圧が作用するが、スロツトル弁７よ
り下流側における吸気圧が、前記或る設定値より
大気側に小さいときには、ポート３５がばね３６
にて閉じることにより、パワーピストン２２の圧
力室２５に吸気圧が作用しないように構成する。

この構成において、内燃機関１が所定の温度に
暖まつていない状態では、前記温度切換弁２６
は、吸気圧伝達通路３１と３２との連通を遮断し
ているので、スロツトル弁７より下流側における
吸気圧が、前記圧力切換弁１７における設定値
（−60mmHg）より真空側に大きくなつた場合にお
いても、パワーピストン２２ｂの圧力室２５に
は、大気圧以下の吸気圧が作用することはない一
方、パワーピストン２２ｂの圧力室２５内には、
気化器８のフロート室１４内の空気がパワーピス
トン２２ｂとシリンダボア２２ａとの摺動隙間か
らリークするから、パワーバルブ２１は、前記パ
ワーピストン２２ｂの圧力室２５内におけるばね
２４にて開かれ、機関の温度が低い状態における
燃料の増量、つまりコールドパワーを行うことが
できる。

内燃機関１が所定の温度に暖まると前記温度切
換弁２６は、吸気圧伝達通路３１と３２とを連通
するように切換わるので、スロツトル弁７より下
流側における吸気圧は、前記圧力切換弁１７にお
ける一方の圧力室３４ａ内に伝達される。

一方、内燃機関１における負荷の増大に伴い、
スロツトル弁７より下流側における吸気圧は、大
気圧に近付くように上昇する。スロツトル弁７よ
り下流側における吸気圧が、前記圧力切換弁１７
の設定値（−60mmHg）より大気圧側に小さい値
のときには、該圧力切換弁１７のポート３５は開
かず、従つて、パワーピストン２２の圧力室２５
に吸気圧が作用することはなく、パワーバルブ２
１は、前記パワーピストン２２の圧力室２５内に
おけるばね２４にて開いた状態に保持されるか
ら、前記スロツトル弁７より下流側の吸気圧が−
60mmHgに相当するときの負荷より大きい負荷域
において、燃料をパワーバルブ機構１６によつて
追加供給することができる。

そして、内燃機関１における負荷が下がつて、
スロツトル弁７より下流側における吸気圧が、前
記圧力切換弁１７における設定値（−60mmHg）
より真空側に大きい値になると、当該圧力切換弁
１７のポート３５が開いて、パワーピストン２２
の圧力室２５に大気圧以下の吸気圧が作用し、こ
の大気圧以下の吸気圧によつてパワーピストン２
２ｂがそのばね２４に抗して上昇動するので、パ
ワーバルブ２１が閉じ、パワーバルブ機構１６に
よる燃料の追加供給はカツトされるのである。

この場合において、スロツトル弁７より下流側
における吸気圧は、前記第２図に実線で示すよう
に、内燃機関１の軸トルク、つまり、内燃機関１
の負荷に略比例するもので、前記圧力切換弁１７
における設定値（例えば−60mmHg）の曲線Ｂよ
り上側の領域では、パワーバルブ機構１６による
燃料の追加供給が行なわれ、曲線Ｂより下側の領
域では、パワーバルブ機構１６による燃料の追加
供給がカツトされるから、燃料の追加供給を高負
荷域にて行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す図、第２図は内
燃機関における回転数及び軸トルクに対する吸気
圧の関係を示す図である。 １……内燃機関、２……吸気マニホールド、４
……排気ターボ過給機、７……スロツトル弁、８
……気化器、１６……パワーバルブ機構、２１…
…パワーバルブ、２３……パワーバルブのばね、
２２ａ……シリンダボア、２２ｂ……パワーピス
トン、２５……パワーピストンの圧力室、２４…
…パワーピストンのばね、３１，３２……吸気圧
伝達通路、２６……温度切換弁、１７……圧力切
換弁、３３……ダイヤフラム、３４ａ，３４ｂ…
…圧力室、３５……ポート、３６……ばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気系に、排気ターボ過給機等の過給機を設け
   ると共に、該過給機の下流側にばねにて常閉に付
   勢されるパワーバルブを備えたスロツトル弁付き
   気化器を設け、該気化器に、当該気化器における
   フロート室に開口するシリンダボアを設け、該シ
   リンダボア内に、前記パワーバルブに連動したパ
   ワーピストンを摺動自在に嵌挿し、前記シリンダ
   ボア内への前記パワーピストンの嵌挿によつて形
   成される圧力室内に、前記パワーバルブをそのば
   ねに抗して開くように付勢するばねを設けて成る
   過給機付き内燃機関において、前記パワーピスト
   ンに対する圧力室と、前記スロツトル弁より下流
   側とを吸気圧伝達通路を介して接続し、該吸気圧
   伝達通路中に、内燃機関の温度が低いとき当該吸
   気圧伝達通路を遮断するようにした温度切換弁を
   設ける一方、ダイヤフラムにて区画した二つの圧
   力室を有する圧力切換弁を備え、該圧力切換弁に
   おける両圧力室のうち一方の圧力室に、前記スロ
   ツトル弁より下流側からの吸気圧伝達通路を、他
   方の圧力室に前記パワーピストンに対する圧力室
   に至る吸気圧伝達通路を各々接続し、前記ダイヤ
   フラムに、スロツトル弁より下流側の吸気圧が或
   る負圧値より真空側に大きいとき両圧力室を連通
   しているが、前記吸気圧が前記或る負圧値より大
   気圧に小さくなると両圧力室の連通を遮断するよ
   うにしたポートを設けたことを特徴とする過給機
   付き内燃機関の燃料供給装置。