JPH01257761A - 燃料噴射装置の空燃比制御機構 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気流量に応じた負圧に基づいて燃料噴射量を
制御する燃料噴射装置における混合気の空燃比制御機構
に関する。

〔従来の技術〕

この種の圧力バランス式燃料噴射装置として例えば本件
出願人が実願昭６３−１２２５４号を以って提案したも
のがあり、この装置の原理を第４圓に基づいて説明する
。吸気通路１のベンチユリ部２に隣接して燃料制御部３
が配設されており、外１向するー・方の内壁に設けられ
た負圧レギュレータ４は開１’ｌ　５　ａによってベン
チユリ部２に連通ずる負圧室５が負圧ダイアフラム６に
よって仕切られており、他方の内壁に設けられた燃圧レ
ギュレータ７は噴射口８ａをもってベンチユリ部２に開
口する燃料噴射室８と燃料ポンプから加圧された燃料が
送り込まれる燃圧室９とが燃料ダイアフラＪ、↓０によ
って画成されており、また３！！！、料噴射室８と燃圧
室９とはメインジェノｔ・ｌ　］を介して連通されてい
る。そして、負圧ダイアフラム６と燃料ダイアフラム】
０とを連結する連結棒１２には噴η・１０３　ａを開閉
して燃料噴射室８内の燃料を吸気ｉＪｌ路１内へ噴射さ
ゼ得るバルブ＋２２が形成されている。

このような構成のもとてヘンチコ、り部３の空気流量に
応じた負圧が負圧室５内に導入されて匂圧ダイアフラム
６が負圧室５側に変位ゼしめられると、燃料ダイアフう
ム１０も同様に変位せしめられ゛ζバルブ１２ａが噴射
口８ａを開いて燃料が噴射され、燃料噴射室８内の圧力
が低下する。イして、負圧と大気圧の差圧とメインンｓ
−ｙ　ｌ□　ｌ　ｌの前後の燃圧差による圧力とがバラ
ンスするａ、ｔ゛＋圧ダ圧子イアフラム６料ダイアフラ
ム１０とにかかる圧力がバランスし、この状態で混合気
の空燃比が一定に維持される。

第５図は、このような燃￥」制御部３の空気と燃料の流
星制御範囲を異ならゼた、王にメインゾーンを制御する
メイン系燃料制御部１３と主にス冒−ヅーンを制御する
スロー系燃料制御部１４とを設け、広範囲に亘って混合
気の空燃比を制御せＵ７めるようにした燃料噴射装置を
示すものであり、実願昭６３−１２２５４号等を以って
本件出願人により提示されている。

ところで、第４図においてｒｊ圧室５に設りられていて
負圧ダイアフラム６を大気室側に弾ｆｆするスプリング
］５の荷重Ｗ、を両ダイアフラノ、６及び１０と連結棒
】２を含めたタイアフラムハルブＤＶ全体の重量Ｗ２と
ｓ　Ｌ　＜　した場合、始動時もよ空気流量が小さいた
めに第６図（Ａ）に示すように負圧が発生せず、同図（
Ｂ）に示すように空気流量の変化に対して、燃料流量が
所定の一定空燃比を得るための目標値に対して大きさＸ
のズレを生してしまい、結局同図（Ｃ）に示すようにメ
インゾーンにおりるスロットルバルブ開度の増大に対し
て混合気の目標とする空燃比に到達するまで時間がかか
ってしまうという欠点があった。そして、第５図におけ
る燃料噴射装置の場合、スローゾーンからメインゾーン
への移行時に第６図（Ｄ）に示すようにスロー系とメイ
ン系とで空燃比の乱れが生してしまい、スローゾーンと
メインゾーンのつながりがスムーズでなかった。

そこで、メインゾーンの初期がら空燃比を目標値に一致
させるために第４図に示したスプリング１５の荷重Ｗ１
をダイアフラムバルブＤＶの重量Ｗ２より小ざ（するか
、又は第７図に示すように大気室側に負圧ダイアフラム
６を負圧室５側へ荷重Ｗ、によって弾圧する補正用スプ
リング１６と該スプリング１６の荷重Ｗ３を調整する調
整スクリュ１７とを設けるかして、空気流量に対する負
圧ダイアフラム６の作動を鋭敏にし、これによって空気
流量の変化に対して燃料流量をメインゾーンの初期から
ほぼ目標値に達せしめることを可能にしく第８図（Ａ）
）、？Ｈ合気の空燃比を同様に初期からほぼ目標値に制
御することができる（同図（Ｂ））ようにしたものであ
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような構成にすると、負圧ダイアフラム６
を負圧室５側へ押圧するノｊが強いため、エンジンの停
止時においても噴射口８ａに対してバルブ１．２　ａが
開弁したままの状態となって燃料漏れが生したり、スロ
ーゾーンの空気流量の小さい段階でもメイン系燃料制御
部から燃料が吐出してオーバーリッチになってしまった
り（第８図（Ｃ））、或いは再始動時にエンジンキーを
ＯＮして燃料ポンプが作動した状態でエンジンが回転し
始める前に燃料が噴射口８ａから吐出してしまう等の不
具合があった。

本発明はこのような課題に鑑み、スローゾーンからの移
行時も含めてメインゾーンの混合気の空燃比を一定に維
持できるようにすると共に、エンジンの停止時や再始動
時における燃料の不必要な吐出を確実に防止できる燃料
噴射装置の空燃比制御機構を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る燃料噴射装置の空燃比制御機構は、スロ−
系燃料制御部とメイン系燃料制御部とを備えた燃料噴射
装置において、 ベンチュリ部の負圧をメイン系燃料制御部の負圧室に導
入させるメイン系負圧通路と、エアバルブの下流側の負
圧をスロー系燃料制御部の負圧室に導入さゼるスロー系
負圧通路と、メイン系負圧通路とスロ−系負圧通路を接
続するバイパス通路と、このバイパス通路に設けられて
いてスロー系負圧通路からメイン系負圧通路へ印加され
る負圧の印加量を調整し得る調整手段とを備えていて、
メイン系燃料制御部によってスローゾーンからメインゾ
ーンへの移行時とメインゾーンにおける混合気の空燃比
を一定に制御させるようにしだものである。

又、スローゾーンにおいてメイン系燃料制御部の負圧室
に導入せしめられる負圧が所定の大きさを越えるまでは
、バルブを閉弁させる圧力が開弁させる圧力より大きい
ように弾性部材が配置されている。

〔作　用〕

従って、スローゾーンにおいてバイパス通路を介してエ
アバルブ下流側の負圧が所定量だけメイン系負圧通路に
印加され、ベンチュリ部の負圧との合成負圧としてメイ
ン系燃料制御部の負圧室に導入され、この合成負圧が所
定の大きさを越えるとバルブが開弁されて燃料が吐出し
始め、スローゾーンからメインゾーンへの移行時とメイ
ンゾーンにおける混合気の空燃比を一定に維持させるこ
とができる。

又、エンジンの停止時やスローゾーンの初期段階等では
、バルブを閉弁させる圧力が働いているので、不必要な
燃料漏れ等が生しることはない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図を中心に説明する。第
１図は第５図と同様な燃料噴射装置の概略断面図である
が、メイン系燃料制御部１３と吸気通路１以外は省略さ
れている。図中、１８はベンチュリ部２の下流側に設け
られたエアバルブ、１９はエアバルブ１８の下流側に設
けられたスロットルバルブ、２０はベンチュリ部２に開
口していてメイン系燃料制御部１３の負圧室５にベンチ
ュリ部２の空気流量に応じた負圧Ｐ１を導入するための
メイン系負圧通路、２０ａはメイン系負圧通路２０内に
設けられた絞り部、２１はエアバルブ１８の最小開度に
おける開口部１８ａ下流側で吸気通路１に開口している
スロー系負圧通路であって、開口部１８ａ下流側の空気
流量に応じた負圧Ｐ２をスロー系燃料制御部の負圧室に
導入せしめるが、図上省略されている。２２は一端がス
ロー系負圧通路２１と連通していて他端が絞り部２０ａ
の下流側でメイン系負圧通路２０に接続されているバイ
パス通路であって、スローゾーンにおいてエアバルブ１
８とスロットルバルブ１９の間に生じた負圧Ｐ２をメイ
ン系負圧通路２０内に導入されるベンチュリ部２の負圧
Ｐ、に印加せしめるのに使用される。２３はバイパス通
路２２に設けられていて負圧Ｐ２のメイン系負圧通路２
０への印加量を調整し得るアジャストスクリュー、２４
は一端が燃料噴射室８の噴射口８ａと接続されていて他
端がスロットルバルブ１９の下流側で吸気通路１に開口
する燃料吐出通路、２５は大気室２６内に設けられてい
て負圧ダイアフラム６を負圧室５側に弾圧する第一スプ
リング、２７は燃圧室９内に設けられていて燃料ダイア
フラム１０を燃料噴射室８側に弾圧する第ニスプリング
である。

そして、第一スプリング２５の荷重Ｗ３と第ニスプリン
グ２７の荷重Ｗ、とについて次に示す関係を有するよう
に構成する。即ち、エンジンの停止時等において、 第一スプリング２５の荷重Ｗ３〈ダイアフラムバルブＤ
Ｖの重量Ｗ２＋第ニスプリング２７の荷重Ｗ４　　　　
　　　　　　　　　　−−−−−〜−−　（ｉ　）であ
り、またエンジン作動時においてスローゾーンで負圧室
５に印加される負圧Ｐ１　とＰ２の合成負圧Ｐ３による
圧力Ｗ５が所定の大きさを越えると、 第一スプリング２５の荷重Ｗ３　＋合成負圧Ｐ３による
圧力Ｗ５〉ダイアフラムバルブＤＶの重量Ｗ２十第ニス
プリング２７の荷重Ｗ　ａ　　　　　−（ｉｉ　）とな
るように構成されている。

本実施例は以上の構成を有しており、次にその作用を説
明する。

まず、エンジン停止時において、メイン系燃料制御部１
３では上記（ｉ）式で示すように第一スプリング２５に
よるバルブ１２ａを開弁させる圧力より、ダイアフラム
バルブＤＶと第ニスプリング２７によるバルブ１２ａを
閉弁させる圧力の方が大きいのでバルブ１２ａは閉弁さ
れている。そして、エンジン始動後、スローゾーンにお
いてはエアバルブ１８の開口部１８ａ、１８ｂを流れる
空気流量に応じた負圧Ｐ２がスロー系燃料制御部の負圧
室に導入されて第２図（ｂ）に実線で示されるスロー系
の空燃比（目標値）を有する混合気がエンジンに供給さ
れるが、同時にこの負圧Ｐ２がバイパス通路２２を介し
てメイン系負圧通路２０内に所定量印加され、ヘンヂュ
リ部２の極めて小さい負圧Ｐ、　と合成されて合成負圧
Ｐ３がメイン系燃料制御部１３の負圧室５に導入される
。しかし、スローゾーンの初期段階においては合成９圧
Ｐ３による圧力Ｗ、が小ざくてバルブ１２ａを閉弁させ
る圧力が開弁させる圧力より大きいために、噴射口８ａ
ばバルブ１２ａによって閉塞されている。そして、空気
流量の増大に応じて負圧Ｐ２も増大して（第３図参照）
負圧室５内の合成負圧Ｐ３が所定の大きさを越えると（
１））式の状態になり、第ニスプリング２７の荷重等に
ょるバルブ１２ａを閉弁させる圧力に抗して負圧ダイア
フラム６が負圧室５側に変位せしめられ、バルブ１２ａ
が開弁せしめられて燃料が燃料吐出通路２４を介して噴
射され、その混合気の空燃比は当初希薄であるが第２図
（Ａ）及び（Ｂ）のメイン系（図（Ｂ）においては破線
部分）で示された曲線を描いて目標値に一致するように
なる。そして、目標値の空燃比を維持した状態でスロー
ゾーンからメインゾーンへ移行し、メインゾーンにおい
てもこの状態が維持される（第２図（Ａ）、（Ｂ）参照
）。又、エンジン停止後の再始動時において、エンジン
キーをＯＮＬ、て燃料ポンプが作動した状態でもエンジ
ンが回転し始める前は（ｉ）弐の状態なのでバルブ１２
ａは閉弁された状態を維持する。

」二足のように、本実施例によれば、エンジン停止時等
やスローゾーンにおいてメイン系燃料制御部１３の負圧
室５内の合成負圧が所定の大きさを越える前の初期段階
では、バルブ＋２２を閉弁させる圧力が開弁させる圧力
より大きいからエンジン停止時等やスローゾーンの初期
段階等で不必要に燃料が吐出することがなく、またバル
ブ１２ａの開弁開始時の動作も安定的であり、更にスロ
ーゾーンの段階で、空気流量に応じた負圧の所定量をメ
イン系燃料制御部１３の負圧室に印加せしめることによ
り、スローゾーンからメインゾーンへの移行時及びメイ
ンゾーンにおいてメイン系燃料制御部１３によって混合
気の空燃比を一定に維持させることができる。しかも負
圧の制御によって圧力を調整するから、メカニカルなヒ
ステリシスを生しることもない。

尚、本実施例ではエアバルブとして板バルブを用いたが
、ピストンバルブを用いてもよいことは云うまでもない
。

又、本実施例では第ニスプリング２７の荷重によってバ
ルブ１２ａの閉弁力を強めるように構成したが、これに
替えて第ニスプリング２７を除去し、第一スプリング２
５の荷重を小さくするようにしてバルブ１２ａの閉弁力
を強めるように構成してもよい。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明に係る燃料噴射装置の空燃比制御機
構によれば、メイン系燃料制御部によってスローゾーン
からの移行時も含めてメインゾーンの混合気の空燃比を
一定に維持できると共に、エンジンの停止時等やスロー
ゾーンの初期段階における不必要な燃料の吐出を確実に
防止でき、また作動の際にヒステリシスを生しないとい
う、実用上重要な利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る燃料噴射装置の空燃比制御機構の
一実施例についての要部断面図、第２図（Ａ）及び（Ｂ
）は第１図の実施例についての空燃比の変化を示す図で
あって、（Ａ）はメイン系燃料制御部によるもの、（Ｂ
）はスロー系及びメイン系燃料制御部によるもの、第３
図は負圧Ｐ２の変化特性を示す図、第４図は従来装置の
原理を示す要部断面図、第５図は同し〈従来装置の全体
を示す概略断面図、第６図（Ａ）乃至（Ｄ）は従来装置
の特性を示す図、第７図は第４図の従来装置を改良した
装置の概略断面図、第８図は（Ａ）乃至（Ｃ）は第７図
に係る装置の特性を示す図である。 ■・・・吸気通路、２・・・・ベンチュリ部、５・・・
・負圧室、６　・・・負圧ダイアフラム、８・・・・燃
料噴射室、８ａ・・・・噴射口、１０・・・・燃料ダイ
アフラム、＋２２・・・・バルブ、１３・・・・メイン
系燃料制御５ 御部、１４・・・・スロー系燃料制御部、１８・・・・
エアバルブ、２０・・・・メイン系負圧通路、２１・・
・・スロー系負圧通路、２２・・・・バイパス通路、２
３・・・・アジャストスクリュー、２５・・・・第一ス
プリング、２７・・・・第ニスプリング。 （Ａ） 一−−空ん流ｔ □空孔流１ １３図 才４図 ／ ゝ・１５ Ｄｖ５゜ −λ　　１２　　　１ ８８９゜ １）　　　旦　　　　７，７ □！λ流ｔ →スロ・ソトルバ′ルワ′聞友

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気流量に応じた負圧が導入される負圧室を仕切
   る負圧ダイアフラムと、該負圧ダイアフラムの変位に応
   じて燃料の噴射口を開閉せしめるバルブを含む、スロー
   系燃料制御部とメイン系燃料制御部とを備えた燃料噴射
   装置において、 吸気通路のベンチユリ部の負圧を前記メイン系燃料制御
   部の負圧室に導入せしめるメイン系負圧通路と、 エアバルブの下流側の負圧を前記スロー系燃料制御部の
   負圧室に導入せしめるスロー系負圧通路と、 前記メイン系負圧通路とスロー系負圧通路とを接続せし
   めるバイパス通路と、 該バイパス通路に設けられていて前記スロー系負圧通路
   からメイン系負圧通路へ印加される負圧の印加量を調整
   し得る調整手段と、 を備えていて、前記メイン系燃料制御部によってスロー
   ゾーンからメインゾーンへの移行時とメインゾーンにお
   ける混合気の空燃比を一定に制御せしめるようにしたこ
   とを特徴とする空燃比制御機構。
2. （２）スローゾーンにおいて前記メイン系燃料制御部の
   負圧室に導入せしめられる負圧が所定の大きさを越える
   までは、前記バルブを閉弁せしめる圧力が、該バルブを
   開弁せしめる圧力よりも大きいように弾性部材を配置し
   たことを特徴とする特許請求の範囲（１）に記載の空燃
   比制御機構。