JPH0295766A - 酸素富化エンジンの酸素富化空気制御装置 - 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］ この発明は酸素富化エンジンの酸素富化空気制御装置に
係り、特に酸素富化エンジンに酸素富化空気生成装置に
よって生成した酸素富化空気を供給し、希薄燃焼及び完
全燃焼を行う酸素富化エンジンの酸素富化空気制御装置
に関する。

［従来の技術］ 近時、空気中の酸素濃度を高めて酸素富化空気を生成す
る酸素富化空気生成装置により酸素富化空気を生成し、
この酸素富化空気を供給して燃焼効率を高め、出力・燃
料消費率を向上させ、燃料の高効率化を果たす酸素富化
エンジンが提案されている。この酸素富化エンジンに酸
素富化空気を供給する酸素富化空気生成装置は、特定の
気体を選択的に透過させる気体選択性透過体の上流側と
下流側との圧力差により酸素富化空気を生成している。

また、前記酸素富化エンジンの酸素富化空気制御装置と
しては、特開昭５８−１４４６５９号公報に開示される
ものがある。この公報に開示されるエンジンの吸気装置
は、作動制御装置によって酸素リッチ空気と通常の空気
とが切換るときの作動速度を緩慢に制御し、切換るとき
の出カシａつりを低減して運転性を向上させている。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、従来の酸素富化エンジンにおいては、アイド
リング時の燃焼状態が不安定であることにより、アイド
ル回転数を低く抑えることができず、燃料を無駄に消費
しており、経済的に不利であるという不都合がある。

また、アイドリング時には希薄燃焼を行い難いとともに
、空気量が少ないことにより、ＴＨＣ排出量が大となり
、燃費が大となって経済的に不利であるとともに、有害
排気ガスが多量に排出されることによって公害問題を惹
起するという不都合がある。

更に、冷機時には特にアイドリング状態が不安定である
ことにより、チョーク等の燃料全調整機器によって燃料
を多く供給して空燃比をリッチ化する必要があり、燃費
の節約が果たせないという不都合がある。

［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するために
、酸素富化エンジンに連通ずる吸気通路を設け、吸気通
路に連通ずる酸素富化空気通路を設け、酸素富化空気通
路途中にこの酸素富化空気通路を開閉する制御弁を設け
るとともに、制御弁の上流側部位に酸素富化空気生成装
置を設け、酸素富化エンジンのアイドリング時にのみ制
御弁全開放させ酸素富化空気を酸素富化エンジンに供給
すべく制御する制御部を設けたことにより、アイドリン
グ時に酸素富化空気を供給し、希薄燃焼させることがで
き、燃費を向上し得るとともに、完全燃焼を果し得て、
ＴＨＣ排出量を小とし、排気ガスの清浄化を果し得る酸
素富化エンジンの酸素富化空気制御装置を実現するにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためにこの発明は、酸素富化エンジ
ンに酸素富化空気生成装置によって生成した酸素富化空
気を供給する酸素富化エンジンの酸素富化空気制御装置
において、前記酸素富化エンジンに連通ずる吸気通路を
設け、この吸気通路に連通ずる酸素富化空気通路を設け
、酸素富化空気通路途中にこの酸素富化空気通路を開閉
する制御弁を設けるとともに制御弁の上流側部位に前記
酸素富化空気生成装置を設け、前記酸素富化エンジンの
アイドリング時にのみ前記制御弁を開放させ酸素富化空
気を酸素富化エンジンに供給すべく制御する制御部を設
けたことを特徴とする。

［作用コ 上述の如く構成したことにより、酸素富化エンジンのア
イドリング時には、制御部によって制御弁を開放させて
酸素富化空気を酸素富化エンジンに供給すべく制御し、
希薄燃焼させて燃費を向上するとともに、完全燃焼させ
て排気ガスの清浄化を果している。

［実施例コ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

図面はこの発明の実施例を示すものである。図において
、２は酸素富化エンジンである。この酸素富化エンジン
２に、上流側からエアクリーナ４、サージタンク６、ス
ロットルバルブ８、インジェクタ１０を順次配設した吸
気通路１２が連通されるとともに、排気通路１４が連通
されている。

そして、前記吸気通路１２のサージタンク６とスロット
ルバルブ８とを迂回すべく酸素富化空気通路１６を設け
、この酸素富化空気通路１６途中に酸素富化空気生成装
置１８を設ける。

酸素富化空気生成装置１８は、特定の気体を選択的に透
過させる気体選択性透過膜などの酸素富化空気生成体た
る酸素富化膜モジュール２０を前記酸素富化空気通路１
６の途中に備えている。

この酸素富化膜モジュール２０の上流側の酸素富化空気
通路１６に上流側から前記エアクリーナ４からの空気の
導入を制御する第１制御弁２２と、ファン２４とを設け
る。また、前記酸素富化膜モジュール２０の上流側の酸
素富化空気通路１６には、後述する制御部４６によりア
イドリング時にのみ開放される第２制御井２６を設ける
。

前記インジェクタ１０に燃料供給通路２８を介して燃料
タンク３０を接続して設ける。

また、前記酸素富化エンジン２に水温センサ３２を設け
、サージタンク６に吸気温センサ３４を設けるとともに
、スロットルバルブ８にスロットルセンサ３６を設け、
前記吸気通路１２と酸素富化空気通路１６との合流部位
の直下流側に吸気圧センサ３８を設け、前記排気通路１
４途中に０２センサ４０を設けるとともに、燃料供給通
路２８途中には燃料温センサ４２を設ける。

そして、これらの水温センサ３２や吸気温センサ３４、
スロットルセンサ３６、吸気圧センサ３８、ｏ２センサ
４０、燃料温センサ４２及びクランク角センサ４４のセ
ンサ群を制御部４６に夫々連絡させるべく設けるととも
に、この制御部４６に前記インジェクタ１０と、第１、
第２制御弁２２．２６と、ファン２４とを連絡させるべ
く設ける。

前記制御部４６は、前記酸素富化エンジン２のアイドリ
ング時にのみ前記第１、第２制御弁２２．２６を開放さ
せ酸素富化空気を酸素富化エンジン２に供給すべく制御
する構成を有する。

詳述すれば、前記制御部４６は、スロットルセンサ３６
や吸気圧センサ３８、及びクランク角センサ４４等の検
出信号を入力してアイドリング時を判断し、この判断後
に前記第１、第２制御弁２２．２６を開放させるととも
にファン２４を始動させ、前記水温センサ３２や吸気温
センサ３４．０２センサ４０１　そして燃料温センサ４
２からの各検出信号を入力して最適な希薄及び完全燃焼
を果たすべくインジェクタ１０の燃料噴射量を制御する
ものである。

次に作用について説明する。

前記酸素富化エンジン２のアイドリング時には、前記制
御部４６にスロットルセンサ３６や吸気圧センサ３８、
及びクランク角センサ４４等の検出信号を入力し、アイ
ドリング時であることを判断し、この判断後に前記第１
、第２制御弁２２．２６を゛開放させるとともに、ファ
ン２４を始動させ、吸気管負圧により酸素富化空気通路
１６を介して酸素富化空気を吸引する。

そして、前記水温センサ３２や吸気温センサ３４．０２
センサ４０、そして燃料温センサ４２からの各検出信号
を入力した前記制御部４６によって最適な希薄及び完全
燃焼を果たすべくインジェクタ１０の燃料噴射量を制御
し、アイドル回転数をも制御している。

また、前記酸素富化エンジン２がアイドリング時から走
行状態に移行すると、前記制御部４６に入力されるスロ
ットルセンサ３６や吸気圧センサ３８、及びクランク角
センサ４４等の検出信号によって走行状態を判断し、制
御部４６によって前記第１、第２制御弁２２．２８を閉
鎖させるとともに、ファン２４を停止させ、吸気管負圧
による酸素富化空気の吸引を阻止するものである。

これにより、前記酸素富化エンジン２のアイドリング時
の燃焼状態を安定させ得て、アイドル回転数を低く抑え
ることができ、燃料の無駄な消費を防止でき、経済的に
有利であるとともに、騒音をも低減することができる。

また、前記制御部４６によって酸素富化エンジン２のア
イドリング時に酸素富化空気を供給するとともに、イン
ジェクタ１０の燃料噴射量を制御することにより、希薄
燃焼を行い得て、空気量の増加によってＴ　ＨＣ排出■
を小とすることができ、燃費の向上に寄与し得るととも
に、完全燃焼できることによって排気ガスの清浄化を果
し得て、有害排気ガスによる公害問題が惹起されるのを
回避できるものである。

更に、冷機時のアイドリング状態を安定させることがで
きることにより、チョーク等の燃料量調整機器の必要以
上の使用を抑制することができ、燃料が多く供給される
ことがなく、空燃比をリッチ化せず、燃費の節約を果し
得るとともに、冷機始動性を向上させることができる。

更にまた、前記酸素富化エンジン２のアイドリング時に
酸素富化空気を供給して燃焼させることにより、従来の
装置に比し、アイドリング燃焼をより高辿で燃焼させる
ことができ、暖機をより迅速に行うことができ、実用上
有利である。

なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく
、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の実施例においては、前記酸素富化エ
ンジンのアイドリング時に吸気管負圧によって酸素富化
空気通路を介して酸素富化空気を吸引する構成としたが
、真空ポンプやその他の吸引機構を利用することも可能
である。

［発明の効果コ 以上詳細に説明した如くこの発明によれば、酸素富化エ
ンジンに連通ずる吸気通路を設け、吸気通路に連通ずる
酸素富化空気通路を設け、酸素富化空気通路途中にこの
酸素富化空気通路を開閉する制御弁を設けるとともに、
制御弁の上流側部位に酸素富化空気生成装置を設け、酸
素富化エンジンのアイドリング時にのみ制御弁を開放さ
せ酸素富化空気を酸素富化エンジンに供給すべく制御す
る制御部を設けたので、酸素富化エンジンのアイドリン
グ時の燃焼状態を安定させ得て、アイドル回転数を低く
抑えることができ、燃料の無駄な消費を防止でき、経済
的に有利であるとともに、騒音をも低減し得る。また、
前記制御部によって酸素富化エンジンのアイドリング時
に酸素富化空気を供給するとともに、燃料噴射毒を制御
することにより、希薄燃焼を行い得て、空気量の増加に
よってＴＨＣ排出量を小とすることができ、燃費の向上
に寄与し得るとともに、完全燃焼できることによって排
気ガスの清浄化を果し得て、有害排気ガスによる公害問
題を回避できるものである。更に、冷機時のアイドリン
グ状態を安定させることができることにより、チョーク
等の燃料量調整機器の必要以上の使用を抑制でき、燃料
が多く供給されることがなく、空燃比をリッチ化せず、
燃費の節約を果し得るとともに、冷機始動性を向上させ
得る。更にまた、前記酸素富化エンジン２のアイドリン
グ時に酸素富化空気を供給して燃焼させることにより、
従来の装置によるアイドリング燃焼に比し、より高温で
燃焼させることができ、暖機をより迅速に行い得て、実
用上を利である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示す酸素富化エンジンの酸素
富化空気制御装置の概略構成図である。 図において、２は酸素富化エンジン、４はエアクリーナ
、６はサージタンク、８はスロットルバルブ、１０はイ
ンジェクタ、１２は吸気通路、１４は排気通路、１６は
酸素富化空気通路、１８は酸素富化空気生成装置、２０
は酸素富化膜モジュール、２２は第１制御弁、２４はフ
ァン、２６は第２制御弁、２８は燃料供給通路、３０は
燃料タンク、３２は水温センサ、３４は吸気温センサ、
３６はスロットルセンサ、３８は吸気圧センサ、４０は
０２センサ、４２は燃料温センサ、４４はクランク角セ
ンサ、４６は制御部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、酸素富化エンジンに酸素富化空気生成装置によって
   生成した酸素富化空気を供給する酸素富化エンジンの酸
   素富化空気制御装置において、前記酸素富化エンジンに
   連通する吸気通路を設け、この吸気通路に連通する酸素
   富化空気通路を設け、酸素富化空気通路途中にこの酸素
   富化空気通路を開閉する制御弁を設けるとともに制御弁
   の上流側部位に前記酸素富化空気生成装置を設け、前記
   酸素富化エンジンのアイドリング時にのみ前記制御弁を
   開放させ酸素富化空気を酸素富化エンジンに供給すべく
   制御する制御部を設けたことを特徴とする酸素富化エン
   ジンの酸素富化空気制御装置。