CN1283916C - 车速限制装置 - Google Patents

Abstract

本发明所解决的问题是由于减少点火次数，在进行车速限制时会增加未燃烧气体量，增加CO，HC气体，增加催化剂的负荷，从而大大缩短了催化剂的寿命。(a)显示了控制的区间，设定第1车速阈值以及比其更大的第2车速阈值，在达到第1车速阈值时，进行正常控制，在第1车速阈值和第2车速阈值之间时进行稀化控制，在超过第2车速阈值时，进行稀化控制以及点火控制(减少点火次数)。(b)显示了电磁阀的开关动作。(c)显示了点火控制，具体显示了减少点火次数的有无。通过第1阶段的稀化控制，能够平稳地降低车速，通过第2阶段的点火控制能够确保降低车速。由于在稀化控制中燃烧持续进行，因此，减少了未燃烧的气体量，从而能够提高排放标准。

Description

车速限制装置

技术领域

本发明涉及限制车速以不超过车速阈值的车速限制装置。

背景技术

切断点火(减少点火次数(間引き))时降低输出，从而限制了车速。

作为车辆的速度限制技术，例如已在特开平10-47143号公报《内燃机的燃料限制装置》中披露，其特征在于，在该公报的图1中，在机器异常时，通过控制装置10能够以相隔很短的时间对电磁开关阀12进行节流控制，控制汽化器3内的燃料以防止发动机的超速运转，从而保护催化剂免受加热的影响。

发明所解决的问题

由于排出未燃烧气体而增大了CO/HC的排放量。

但是，若通过上述装置降低燃烧量，由于燃料比空气重，因此燃料量的变化滞后于空气量的变化。燃料比空气的随动性差。

因此，在通过电磁阀进行的燃料的控制中存在局限性，难以更顺利地控制转动，另外，由于在消除机器的异常以变为正常运转时，燃料延迟随动于空气，因此，平稳加速延迟，难以提高行驶感觉。

另外。由于燃料不能很好地随动于空气，因此，易于破坏燃料和空气的平衡，在破坏平衡时，未燃烧气体增加。由于所述未燃烧气体在排气净化装置内燃烧，因此，排气净化装置的温度会异常上升，从而会缩短排气净化装置的寿命。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供能够克服上述问题的车速限制装置。

为了实现上述目的，本发明的第1方面提供了一种在排气系统中设有催化剂同时能控制点火的车速限制装置，其特征在于：所述车速限制装置在汽化器中设有：针阀杆、以及朝向所述针阀杆的、预先使一部分空气与燃料混合的主空气喷射通道，同时设有：由向主空气喷射通道增添空气的辅助空气通道、以及安装在所述辅助空气通道之间的电磁阀构成的稀化机构，并设有根据车速限制指令进行点火控制以及稀化控制的控制部；在第1车速阈值开始稀化控制，在速度比第1车速阈值高的第2车速阈值开始点火控制。

在点火控制的同时使混合气变稀，与仅进行点火控制相比，能够抑制CO(一氧化碳)气体和HC(碳氢化合物)的产生量。若CO和HC较少，则会减少燃烧量，并延长催化剂的寿命。提高燃烧经济性。

在稀化的控制中，开启电磁阀，通过辅助空气通道以使空气流入主空气喷射通道。这样，辅助空气与流经主空气喷射通道的正常主空气汇合，从而增加了空气量。结果，使混合气变稀。

可是，在使混合气变稀中，也许是燃料量减少，因此必须增加空气量。在以节流阀控制混合气的流量中，在进行稀化控制时，若减少燃料量，由于燃料比空气重，因此，燃料量的变化滞后于空气量的变化。即，燃料比空气的随动性差。

针对这一点，由于在上述第1方面中增加了空气量，因此，随动性对于节流阀开度的变化良好，在稀化控制中，不言而喻，在从稀化控制转换为正常控制的阶段能够实现顺利的转换。

另外，在上述第1方面中，是利用主空气喷射通道实现稀化的。由于流经主空气喷射通道的空气根据在汽化器内产生的负压被吸引，因此不必通过流量控制阀进行流量控制，预先使与节流阀开度相应的空气与燃料相混合。因此，仅仅在辅助空气通道之间安装仅进行开关动作的廉价电磁阀即可，无需复杂的控制机构，从而降低了装置的成本。

在第2方面中，控制部的特征在于：在第1车速阈值开始稀化控制，在速度比第1车速阈值高的第2车速阈值开始点火控制。

通过第1阶段的稀化控制，能够平稳地降低车速，通过第2阶段的点火控制能够确保降低车速。因此，与同时进行稀化控制和点火控制相比，采用第2方面能够实现顺利的车速限制控制。

附图说明

图1为涉及本发明的车速限制装置的原理图；

图2为涉及本发明的汽化器的原理图；

图3为本发明中稀化机构的作用说明图；

图4为涉及本发明的车速限制控制装置的第1时间图；

图5为对应图4的输出曲线图；

图6为涉及本发明的车速限制控制装置的第2时间图；

图7为对应于图6的输出曲线图；

图8为涉及本发明的车速限制控制装置的第3时间图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的实施例进行说明。附图是以标号的指向所示的。

图1为涉及本发明的车速限制装置的原理图，车速限制装置10为安装在通过发动机14燃烧由空气净化器11、汽化器30以及吸气系统13供给的混合气并通过设有催化装置15的排气系统16排气的内燃机内的装置，该车速限制装置由从空气净化器11分出的辅助空气通道17、18，安装在这些通道之间的电磁阀19，输入由车速传感器21检测出的车速信息且判断是否实施车速控制并完成点火控制及电磁阀19的开关控制的控制部22构成。

图2为涉及本发明的汽化器的原理图，汽化器30为带有稀化机构的负压动作型汽化器，其结构为：在阀体33上设有称为针阀调节喷嘴的多孔管34以及阀提升塞35，其中，所述阀体在汾丘里部31的出口处设有节流阀32；通过膜片36吊挂所述阀提升塞35的上部；在阀提升塞35的底部安装针阀杆37；将所述针阀杆37插入多孔管34内；从汾丘里部31的入口向包围多孔管34的环状空气室38开通的主空气喷射通道39；使辅助空气通道18与所述主空气喷射通道39汇合。

40A为设置在主空气喷射通道39的空气喷射嘴(主空气通道用的主空气喷射嘴)，40B为以放大图示出的、设置在辅助空气通道18的空气喷射嘴(辅助空气通道用的辅助空气喷射嘴)，它们中的任意一个均为精确限制空气流量的节流要件。

在对汽化器30的动作进行说明时，若打开节流阀32，则会增加从空气净化器11向吸气系统13的空气量，从而进一步降低阀提升塞35附近的压力。即，产生较大的负压。另一方面，一侧(入口侧)的空气压力作用于膜片36的下表面，所述负压通过抽吸孔41作用于膜片36的上表面。膜片36的上下表面的压差越大，阀提升塞柱35就越能克服弹簧42而上升，从而针阀杆37也上升。由于针阀杆37具有逐渐缩小的锥形部分，因此在上升的过程中，与多孔管34之间的间隙就越大。

可是，燃料44通过称为主喷射嘴45的节流部，通过多孔管34和针阀杆37之间流向汾丘里部31此时，通过从环状空气室38吹入空气，使空气与燃料混合。

向环状空气室38供给空气的方法为以下①②两种。

①：在未从辅助空气通道18接受供给时，仅以主空气喷射通道39将汾丘里部31入口的一部分空气供给至环状空气室38。

②从辅助空气通道17、18使辅助空气加至流经主空气喷射通道39的主空气，将增量空气供给至环状空气室38。

通过以下附图说明用于实现①②的电磁阀的作用。

图3(a)、(b)为本发明中稀化机构的作用说明图。

稀化机构46由向主空气喷射通道添加空气的辅助空气通道17、18，以及安装在辅助空气通道17、18之间的电磁阀19构成。

在(a)中，由于关闭了电磁阀19，因此空气净化器11中的一部分空气如箭头所示，虽然到达电磁阀19的一例，但不会到达辅助空气通道18。即，形成前述①的状态。

在(b)中，由于打开了电磁阀19，因此空气净化器11中的一部分流经辅助空气通道17以及辅助空气通道18，达到汽化器30。即，形成前述②的状态。

图4(a)～(c)为涉及本发明的车速限制装置的第1时间图，横轴均表示车速。

(a)显示控制区间，将限制车速的速度称为车速阈值，在车速阈值以上时，进行本发明的车速限制控制，在不足车速阈值时，持续进行常规控制。

(b)显示了电磁阀的开关动作，该电磁阀在达到车速阈值时关闭，在超过车速阈值时打开。若打开电磁阀，则使混合气按上述那样稀化。

(c)显示了点火控制，具体显示了减少点火次数的有无，在达到点火阈值时进行正常点火，在超过车速阈值时实施减少点火次数。由于在减少点火次数中不进行点火，因此使发动机的输出剧减。

图5为对应图4的输出曲线，横轴为车速轴，纵轴为发动机的输出轴。

由于在车速阈值以上时，要同时进行稀化控制及减小点火次数，因此，显示出输出剧减。在输出降低时，车速急剧下降。若车速未达到车速的阈值，则返回正常控制。

图6(a)～(c)为涉及本发明的车速限制装置的第2时间图，横轴均表示车速。

(a)显示控制区间，设定第1车速阈值以及比其速度更高的第2车速阈值，在达到第1车速阈值时，进行正常控制，在第1车速阈值和第2车速阈值之间时进行稀化控制，在超过第2车速阈值时，进行稀化控制以及点火控制(减少点火次数/点火间隔)。

(b)显示电磁阀的开关动作，该电磁阀在达到第1车速阈值时关闭，在超过第1车速阈值时打开。

(c)显示了点火控制，具体显示了点火次数减少的有无，在达到第2车速阈值时进行正常的点火，在超过第2车速阈值时实施点火次数的减少。由于若减少点火次数，则不必每次进行点火，因此使发动机的输出剧减。

图7为对应图6的输出曲线图，纵轴为发动机的输出轴。

在超过第1车速阈值时，首先进行稀化控制。只使混合气变稀，由于继续点火，因此在发动机中持续供给燃料。结果，发动机的输出下降20％左右。即使此时增大车速，若超过第2车速阈值，也能进行稀化控制以及减少点火次数。此时发动机的输出急剧下降，由于输出下降，因此，车速也急剧下降。若车速未达到车速阈值，则恢复正常控制。

将图7与图5相比较，在图7中，通过第1阶段的稀化控制，使车速平稳下降，通过第2阶段的点火控制，能够进一步确保车速降低。因此，与图5(同时进行稀化控制和点火控制)相比，能进行顺利的车速限制控制。

除此之外，由于在稀化控制中持续供给燃料，因此未燃烧气体的产生减少，减小了催化剂的负荷，从而能够较高地维持排气污染标准。

图8(a)～(c)为涉及本发明的车速限制装置的第3时间图，横轴均表示车速。

(a)显示控制的区间，设定第1车速阈值以及比其速度更高的第2车速阈值，在达到第1车速阈值时，进行正常控制；在第1车速阈值和第2车速阈值之间可选择地进行正常控制或稀化控制；在超过第2车速阈值时，进行稀化控制以及点火控制(减少点火次数)。

(b)显示了电磁阀的开关动作，在车速增加时，该电磁阀在达到第2车速阈值时关闭，在超过第2车速阈值时打开。相反，在车速减小时，在达到第1车速阈值时打开，在不达到第1车速阈值时关闭。

(c)显示了点火控制，具体显示了点火次数减少的有无，在达到第2车速阈值时进行正常的点火，在超过第2车速阈值时减少点火次数。由于在减少点火次数中不进行点火，因此使发动机的输出剧减。

在(b)中，通过替换增速时和减速时使用的阈值，希望能够实现以下效果。

假定，考虑到在(b)中车速暂时保持在第2车速阈值的附近。即，由于若超过第2车速阈值后便进行稀化控制和点火控制，因此车速降低。但是，在假设低于第2车速阈值时所实施的稀化控制中，车速若立刻增加，则在高于或低于第2车速阈值(夹着第2车速阈值)时，会产生电磁阀以高频率反复开关的自激振荡现象。若产生所述自激振荡现象，那么车速不稳定，从而会导致行驶感觉恶化，同时会大幅度降低电磁阀的寿命。

在存在这种危险时，通过如(b)那样设置磁滞，能够降低电磁阀开关的频率，从而能够防止自激振荡现象的产生，获得良好行驶感觉，并延长电磁阀的寿命。

另外，本发明的车速限制装置虽适用于2轮车、3轮车、4轮车中的任意一种，但是，由于本发明的车速限制装置在现存的空气净化器和汽化器之间架设有较细的辅助空气通道，因此，减小了所需的空间。因此，所产生的效果是适用于要显著约束机器的容纳空间的2轮车。

另外，由于第1方面的稀化机构除了图3(a)所说明的机构以外，通过使辅助空气通道与汽化器的阀提升部出口相连也能够实现，因此，机构的结构不应局限于该实施例。

发明效果

本发明通过以上结构能够发挥以下效果。

本发明的第1方面的车速限制装置的特征在于在汽化器内设有使混合气变稀的稀化机构，同时设有根据车速限制指令实施点火控制以及稀化控制的控制部，通过与点火控制的同时使混合气变稀，从而与仅进行点火控制相比，能够抑制CO气体和HC的产生量。若CO和HC减少，则燃烧量减小，燃烧经济性提高，并能够延长催化剂的寿命。

即，本发明的第1方面的特征在于：汽化器设有针阀杆，及朝向所述针阀杆、预先使一部分空气与燃料相混合的主空气喷射通道，稀化机构由向主空气喷射通道添加空气的辅助空气通道，安装在所述辅助空气通道之间的电磁阀构成，由于通过增加空气量能够实现稀化，因此，能够良好地实现相对于缝隙开度变化的随动性，特别是在稀化控制中，不言而喻，在从稀化控制转换为正常控制的阶段能够实现顺利的转换。

另外，在第1方面中，利用主空气喷射通道能够实现稀化。由于流经主空气喷射通道的空气是根据在汽化器内产生的负压被吸引的，因此，不必通过流量控制阀进行流量控制，预先使对应于节流阀开度的空气与燃料相混合。因此，仅仅在辅助空气通道之间安装仅进行开关动作的廉价电磁阀即可，因此无需复杂的控制机构。

在第2方面中，控制部的特征在于在第1车速阈值时开始稀化控制，在速度比第1车速阈值高的第2车速阈值时开始点火控制，通过第1阶段的稀化控制能够平稳地降低车速，通过第2阶段的点火控制确保车速降低。因此，与同时进行稀化控制和点火控制相比，采用第2方面能够实现顺利的车速限制控制。

Claims (1)

1.一种在排气系统中设有催化剂同时能控制点火的车速限制装置，其特征在于：所述车速限制装置在汽化器中设有：针阀杆、以及朝向所述针阀杆的、预先使一部分空气与燃料混合的主空气喷射通道，同时设有：由向主空气喷射通道增添空气的辅助空气通道、以及安装在所述辅助空气通道之间的电磁阀构成的稀化机构，并设有根据车速限制指令进行点火控制以及稀化控制的控制部；

在第1车速阈值开始稀化控制，在速度比第1车速阈值高的第2车速阈值开始点火控制。

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