JP2003206779A - 車速制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 点火間引きにより、車速制限を実施すると未
燃焼ガス量が増加し、触媒で負荷が増し、触媒の寿命が
著しく短くなる。 【解決手段】 図（ａ）は制御の区分を示し、第１車速
しきい値とこれより高速である第２車速しきい値を設定
し、第１車速しきい値までは通常制御、第１車速しきい
値と第２車速しきい値との間はリーン化制御、第２車速
しきい値以上ではリーン化制御並びに点火制御（点火間
引き）を実施する。（ｂ）はソレノイドバルブの開閉動
作を示し、（ｃ）は点火制御、具体的には点火間引きの
有無を示す。 【効果】 第１段階のリーン化制御により、穏やかに車
速を低下させ、第２段階の点火制御により確実に車速を
低下させる。リーン化制御では燃焼を継続するため、未
燃焼ガス量が減少し、エミッションレベルを高めること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車速しきい値を超え
ないように車速を制限する車速制限装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の速度制限技術として、例えば特開
平１０−４７１４３号公報「内燃機関の燃料制限装置」
が提案されており、同公報の図１において、機関の異常
時には制御装置１０によりソレノイド開閉弁１２を小刻
みに絞り制御し、気化器３内の燃料を制限してエンジン
の過回転を防止し、触媒を加熱から保護することを特徴
とする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記装置によ
り燃料量を低減すると、燃料が空気より重いため、空気
量の変化に対して燃料量の変化が遅れる。燃料は空気よ
り追従性が悪いからである。

【０００４】そのために、ソレノイド弁による燃料の制
御には限界があり、よりスムーズに回転を制限すること
は困難であり、また機関の異常が解消して平常運転に移
行するときに燃料が空気に遅れて追従するため、スムー
ズな加速が遅れるなどして、走行フィーリングの向上が
困難にある。また、燃料が空気に旨く追従しないため、
燃料と空気のバランスが崩れ易く、バランスが崩れると
不燃焼ガスが増加する。この未燃焼ガスは排気浄化装置
内で燃焼するため、排気浄化装置の温度が異常に上り、
排気浄化装置の寿命を縮めることになる。

【０００５】そこで、本発明の目的は上記課題を克服し
得る車速制限装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、排気系に触媒を備えるとともに、点火を
制御することで車速を制限する車速制限装置において、
この車速制限装置は、気化器にニードル及びこのニード
ルに向う燃料に予め空気の一部を混合するメインエアジ
ェット通路を備えると共にメインエアジェット通路へ空
気を追加するサブエア通路とこのサブエア通路に介設し
たソレノイドバルブとからなるリーン化機構を備え、車
速制限指令に基づいて点火制御並びにリーン化制御を実
施する制御部を備えることを特徴とする。

【０００７】点火制御と同時に混合気を薄めることで、
点火制御のみを実施するよりもＣＯ（一酸化炭素）ガス
やＨＣ（ハイドロカーボン）の発生量を抑える。ＣＯや
ＨＣが少なければ燃焼量が減少し、触媒の寿命を延ばす
ことができる。リーン化制御では、ソレノイドバルブを
開き、サブエア通路を通じて空気をメインエアジェット
通路に流入させる。これで、メインエアジェット通路を
流れる通常メインエアに、サブエアが合流し、空気量が
増加する。この結果、混合気は薄くなる。

【０００８】ところで、混合気を薄くするには、燃料量
を低減するか、空気量を増加する必要がある。スロット
ルで混合気の流量を制御する中で、リーン化制御を実行
するときに、燃料量を低減すると、燃料が空気より重い
ため、空気量の変化に対して燃料量の変化が遅れる。す
なわち、燃料は空気より追従性が悪い。この点、請求項
１では空気量を増加するため、スロットル開度の変化に
対して追従性が良くなり、リーン化制御中はもとより、
リーン化制御から通常制御に移行する段階での移行が円
滑となる。

【０００９】さらに、請求項１ではメインエアジェット
通路を利用して、リーン化を実行する。メインエアジェ
ット通路を流れる空気は、気化器内で発生した負圧に応
じて吸引されるため、流量制御弁で流量制御を実施する
こと無く、スロットル開度に応じた空気を燃料に予め混
合することができる。従って、サブエア通路には開閉動
作のみの安価なソレノイドバルブを介設するだけで済
み、複雑な制御機構は不要となり、装置のコストダウン
を図ることができる。

【００１０】請求項２では、制御部は、第１車速しきい
値でリーン化制御を開始し、第１車速しきい値より高速
の第２車速しきい値で点火制御を開始することを特徴と
する。

【００１１】第１段階のリーン化制御により、穏やかに
車速を低下させ、第２段階の点火制御により確実に車速
を低下させる。従って、リーン化制御と点火制御とを同
時に実行するのに比べて、請求項２によれば滑らかな車
速制限制御が実施できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係る車速制御装置の原理図
であり、車速制御装置１０は、エアクリーナ１１、気化
器３０及び吸気系１３により供給される混合気をエンジ
ン１４で燃焼させ、触媒装置１５を備える排気系１６を
通じて排気する内燃機関に装備するものであり、エアク
リーナ１１から分岐したサブエア通路１７，１８と、こ
れらに介設したソレノイドバルブ１９と、車速センサ２
１で検出した車速情報を入力し車速制限を実施すべきか
否かを判定し点火制御及びソレノイドバルブ１９の開閉
制御をなす制御部２２と、からなる。

【００１３】図２は本発明に係る気化器の原理図であ
り、気化器３０は、ベンチュリー部３１の出口にスロッ
トルバルブ３２を備えたバルブボディ３３に、ニードル
ジェットと称する多孔チューブ３４及びベンリュリーピ
ストン３５を取付け、このベンリュリーピストン３５の
上部をダイヤフラム３６で吊り、ベンリュリーピストン
３５の底にニードル３７を取付け、このニードル３７を
多孔チューブ３４に挿入し、多孔チューブ３４を囲う環
状エア室３８へベンチュリー部３１の入口からメインエ
アジェット通路３９を開け、このメインエアジェット通
路３９にサブエア通路１８を合流させる構造にしたリー
ン化機構付き負圧作動型気化器である。

【００１４】４０Ａはメインエア通路３９に設けたエア
ジェット（メインエア通路用メインエアジェット）、４
０Ｂは拡大図に示すようにサブエア通路１８に設けたエ
アジェット（サブエア通路用メインエアジェット）であ
り、何れもエア流量を精密に規定する絞り要素である。

【００１５】気化器３０の作動を説明すると、スロット
ルバルブ３２を開くと、エアクリーナ１１から吸気系１
３へ向う空気量が増加し、ベンリュリーピストン３５附
近の圧力がより低下する。すなわち、大きな負圧が発生
する。一方、ダイヤフラム３６の下面には一次側（入口
側）エア圧が作用し、ダイヤフラム３６の上面にはサク
ションホール４１を介して前記負圧が作用する。ダイヤ
フラム３６の上下面の差圧が大きいほど、ベンリュリー
ピストン３５はスプリング４２に抗して上昇し、ニード
ル３７が上昇する。ニードル３７は先細りのテーパ部を
有するためが上昇する程、多孔チューブ３４との間の隙
間が大きくなる。

【００１６】ところで、燃料４４はメインジェット４５
と称する絞りを通り、多孔チューブ３４とニードル３７
との間を通ってベンチュリー部３１に向う。そのときに
環状エア室３８から空気を吹込むことで燃料に空気を混
合する。

【００１７】環状エア室３８への空気の供給法は次の
，がある。 ：サブエア通路１８からは供給を受けずに、メインエ
アジェット通路３９のみで、ベンチュリー部３１入口の
空気の一部を環状エア室３８に供給する。 ：メインエアジェット通路３９を流れるメインエアに
サブエア通路１７，１８からサブエアを加え、増量した
空気を環状エア室３８に供給する。 この，を実現するためのソレノイドバルブの作用を
次図で説明する。

【００１８】図３（ａ），（ｂ）は本発明のリーン化機
構の作用説明図である。リーン化機構４６は、メインエ
アジェット通路へ空気を追加するサブエア通路１７，１
８と、サブエア通路１７，１８に介設したソレノイドバ
ルブ１９とからなる。（ａ）ではソレノイドバルブ１９
を「閉」にしたので、エアクリーナ１１の空気の一部は
矢印の通りに、ソレノイドバルブ１９の一次側までは到
達するが、サブエア通路１８には至らない。すなわち、
前記の状態になる。（ｂ）ではソレノイドバルブ１９
を「開」にしたので、エアクリーナ１１の空気の一部は
サブエア通路１７及びサブエア通路１８を流れ、気化器
３０に至る。すなわち、前記の状態になる。

【００１９】図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る車速制
限装置の第１タイムチャートであり、横軸は全て車速を
示す。（ａ）は制御の区分を示し、車速を制限すべき速
度を車速しきい値と呼ぶことにし、車速しきい値以上で
は本発明の車速制限制御を実施し、車速しきい値未満で
は通常制御のままとする。（ｂ）はソレノイドバルブの
開閉動作を示し、車速しきい値までは「閉」、車速しき
い値以上で「開」にする。ソレノイドバルブを開くと混
合気がリーン化することは上述した通りである。（ｃ）
は点火制御、具体的には点火間引きの有無を示し、車速
しきい値までは通常の点火を実施し、車速しきい値以上
で点火間引きを実施する。点火間引きでは点火を行わな
いため、エンジン出力は急減する。

【００２０】図５は図４に対応する出力曲線図であり、
横軸は車速軸であり、縦軸はエンジンの出力軸である。
車速しきい値以上でリーン化制御並びに点火間引きを行
うため、出力が急減することを示す。出力低下に車速は
急激に下がる。車速が車速しきい値未満になれば、通常
制御に戻る。

【００２１】図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る車速制
限装置の第２タイムチャートであり、横軸は全て車速を
示す。（ａ）は制御の区分を示し、第１車速しきい値と
これより高速である第２車速しきい値を設定し、第１車
速しきい値までは通常制御、第１車速しきい値と第２車
速しきい値との間はリーン化制御、第２車速しきい値以
上ではリーン化制御並びに点火制御（点火間引き）を実
施する。（ｂ）はソレノイドバルブの開閉動作を示し、
第１車速しきい値までは「閉」、第１車速しきい値以上
で「開」にする。（ｃ）は点火制御、具体的には点火間
引きの有無を示し、第２車速しきい値までは通常の点火
を実施し、第２車速しきい値以上で点火間引きを実施す
る。点火間引きでは点火を毎回行わないため、エンジン
出力は急減する。

【００２２】図７は図６に対応する出力曲線図であり、
縦軸はエンジンの出力軸である。第１車速しきい値以上
で先ずリーン化制御を行う。混合気が薄くなるだけで、
点火は継続するため、エンジンでの燃料は継続する。こ
の結果、エンジン出力は２０％程度下がる。これでも車
速が増大し、第２車速しきい値以上になったらリーン化
制御並びに点火間引きを行う。これで、エンジン出力は
急減し、出力低下により車速は急激に下がる。車速が車
速しきい値未満になれば、通常制御に戻る。

【００２３】この図７を図５と比較すると、図７では第
１段階のリーン化制御により、穏やかに車速を低下さ
せ、第２段階の点火制御により確実に車速を低下させ
る。従って、図５（リーン化制御と点火制御とを同時に
実行する。）に比べて、滑らかな車速制限制御が実施で
きる。加えて、リーン化制御中は燃焼を継続するため、
未燃焼ガスの発生が少く、触媒における負荷が小さくな
り、エミッションレベルを高めに維持することができ
る。

【００２４】図８（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る車速制
限装置の第３タイムチャートであり、横軸は全て車速を
示す。（ａ）は制御の区分を示し、第１車速しきい値と
これより高速である第２車速しきい値を設定し、第１車
速しきい値までは通常制御、第１車速しきい値と第２車
速しきい値との間は通常制御又はリーン化制御を選択的
に実施し、第２車速しきい値以上ではリーン化制御並び
に点火制御（点火間引き）を実施する。

【００２５】（ｂ）はソレノイドバルブの開閉動作を示
し、車速が増加するときには第２車速しきい値までは
「閉」、第２車速しきい値以上で「開」にする。逆に、
車速が減少するときには第１車速しきい値までは
「開」、第１車速しきい値未満で「閉」にする。（ｃ）
は点火制御、具体的には点火間引きの有無を示し、第２
車速しきい値までは通常の点火を実施し、第２車速しき
い値以上で点火間引きを実施する。点火間引きでは点火
を行わないため、エンジン出力は急減する。

【００２６】（ｂ）において、増速時と減速時とで使用
するしきい値を替えたことにより次の効果が期待でき
る。仮に、（ｂ）で第２車速しきい値の近傍に車速が一
時的に留ることが考えられる。すなわち、第２車速しき
い値を超えたらリーン化制御と点火制御を実施するため
に車速は低下する。しかし、第２車速しきい値を下回っ
たら実施するリーン化制御では車速が直に増加するとす
れば、第２車速しきい値を挟んでソレノイドバルブが高
頻度で開閉を繰り返すチャタリング現象が発生する。こ
のチャタリング現象が起こると、車速が不安定となり走
行フィーリングが悪化すると共に、ソレノイドバルブの
寿命が大幅に低下する。

【００２７】この虞れがあるときに、（ｂ）のようにヒ
ステリシスを設けることにより、ソレノイドバルブの開
閉を低頻度化することができ、チャタリング現象の発生
を防止することができ、走行フィーリングを良好にし、
ソレノイドバルブの寿命を延ばすことができる。

【００２８】尚、本発明の車速制御装置は、２輪車、３
輪車、４輪車の何れにも適用できるが、本発明の車速制
御装置は、既存のエアクリーナと気化器との間に細いサ
ブエア通路を渡し、このサブエア通路にソレノイドバル
ブを介設するだけで装置が完成するので、所要スペース
は小さくて済む。従って、機器の収納スペースに著しく
制約のある２輪車に適用すると効果的である。

【００２９】また、請求項１でのリーン化機構は、図３
（ａ）で説明した機構の他、サブエア通路を気化器のベ
ンシュリー部出口に繋ぐことでも達成できるため、機構
の構造は実施例に限定するものではない。

【００３０】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１の車速制限装置は、気化器に混合気を薄
くするリーン化機構を備えるとともに、車速制限指令に
基づいて点火制御並びにリーン化制御を実施する制御部
を備えることを特徴とし、点火制御と同時に混合気を薄
めることで、点火制御のみを実施するよりもＣＯガスや
ＨＣの発生量を抑える。ＣＯやＨＣが少なければ燃焼量
が減少し、触媒の寿命を延ばすことができる。

【００３１】すなわち、請求項１では、気化器は、ニー
ドルと、このニードルに向う燃料に予め空気の一部を混
合するメインエアジェット通路とを備え、リーン化機構
は、メインエアジェット通路へ空気を追加するサブエア
通路と、このサブエア通路に介設したソレノイドバルブ
と、からなることを特徴とし、空気量を増加することで
リーン化を実現するため、スロットル開度の変化に対し
て追従性がよくなり、特にリーン化制御中はもとより、
リーン化制御から通常制御に移行する段階での移行が円
滑となる。

【００３２】さらに、請求項１ではメインエアジェット
通路を利用して、リーン化を実行する。メインエアジェ
ット通路を流れる空気は、気化器内で発生した負圧に応
じて吸引されるため、流量制御弁で流量制御を実施する
こと無く、スロットル開度に応じた空気を燃料に予め混
合することができる。従って、サブエア通路には開閉動
作のみの安価なソレノイドバルブを介設するだけで済
み、複雑な制御機構は不要である。

【００３３】請求項２では、制御部は、第１車速しきい
値でリーン化制御を開始し、第１車速しきい値より高速
の第２車速しきい値で点火制御を開始することを特徴と
し、第１段階のリーン化制御により、穏やかに車速を低
下させ、第２段階の点火制御により確実に車速を低下さ
せる。従って、リーン化制御と点火制御とを同時に実行
するのに比べて、請求項３によれば滑らかな車速制限制
御が実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車速制御装置の原理図

【図２】本発明に係る気化器の原理図

【図３】本発明のリーン化機構の作用説明図

【図４】本発明に係る車速制限装置の第１タイムチャー
ト

【図５】図４に対応する出力曲線図

【図６】本発明に係る車速制限装置の第２タイムチャー
ト

【図７】図６に対応する出力曲線図

【図８】本発明に係る車速制限装置の第３タイムチャー
ト

【符号の説明】

１０…車速制限装置、１４…エンジン、１５…触媒装
置、１６…排気系、１７，１８…サブエア通路、１９…
ソレノイドバルブ、２１…車速センサ、２２…制御部、
３０…気化器、３７…ニードル、３９…メインエアジェ
ット通路、４０Ａ，４０Ｂ…エアジェット、４６…リー
ン化機構。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 7/23 Ｆ０２Ｍ 7/23 Ｂ 7/24 7/24 Ｐ Ｕ 17/38 17/38 Ｇ (72)発明者 若山 浩史 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 片山 淳 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G061 AB07 CA13 DA10 FA04 3G084 BA12 BA17 CA09 DA05 DA10 FA05 3G093 AA01 AB03 BA07 BA20 CB03 DB05 EA04 EA13

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気系に触媒を備えるとともに、点火を
   制御することで車速を制限する車速制限装置において、 この車速制限装置は、気化器にニードル及びこのニード
   ルに向う燃料に予め空気の一部を混合するメインエアジ
   ェット通路を備えると共にメインエアジェット通路へ空
   気を追加するサブエア通路とこのサブエア通路に介設し
   たソレノイドバルブとからなるリーン化機構を備え、車
   速制限指令に基づいて点火制御並びにリーン化制御を実
   施する制御部を備えることを特徴とする車速制限装置。
2. 【請求項２】 前記制御部は、第１車速しきい値でリー
   ン化制御を開始し、前記第１車速しきい値より高速の第
   ２車速しきい値で点火制御を開始することを特徴とする
   請求項１記載の車速制限装置。