JPS5819331Y2 - 空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はＮＯｘを減らすために自動車用エンジンにおけ
る空燃比を自動車の走行状態に応じて制御する制御装置
に関するものである。

通常の内燃機関における燃費特性及びＮＯｘ排出量特性
は第１図の如くである。

即ち、ＮＯｘの生成量は混合気の理論空燃比（Ａ／Ｆ＝
１４．８）付近において最大となり、該理論空燃比近傍
の希薄域Ｂ点において燃費性が良好となるが、燃費性の
良好な理論空燃比近傍のＢ点の空燃比ではＮＯｘの排出
量が理論空燃比より濃側のＡ点に比較して多い。

この為あるレベルにＮＯｘを低減する為には空燃比を理
論空燃比よりも濃側にするか、又はＢ点よりも薄くする
必要がある。

ところが、Ｂ点より希薄側の空燃比にすると、ＮＯｘ濃
度が低くなっても混合気が薄くて出力がでない。

また、このような希薄側の空燃比では過渡的な運転状態
で失火等が発生し、運転性が良くない。

逆に、第１図Ａ点のような濃空燃比を使用すると、ＮＯ
ｘの排出量は低くなり運転性も良好になるが、燃費が悪
化することになる。

そこで本考案は、一般に市街地走行等の自動車の常用運
転領域例えば車速４ＱＫｍ／ｈ以下のように車速の低い
運転領域においてはＮＯｘの排出が特に問題となること
に鑑みて、該走行時には燃費性を慢性にしてもＮＯｘが
低減できるような濃い空燃比に設定すると共に効外走行
等のように特にＮＯｘが問題とならない運転時前記例で
は４０Ｋｍ／ｈ以上のときには燃費性の良い理論空燃比
近傍の希薄空燃比に設定するようにして、ＮＯｘの低減
及び燃費性の改善を図った空燃比制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。

このため、本考案は自動車用エンジンの気化器に設けら
れるエアブリードの大気開放口に、該開旗日の開口面積
を変化させる調整弁を設けると共に、自動車の車速等の
運転状態を検出する装置により前記調整弁を作動させ、
車速等の特定の設定値以下で空燃比を濃混合比とし、そ
の設定値を超えると理論混合比附近に制御するようにし
た空燃比制御装置において、前記運転状態を検出する装
置としてスロットルバルブが幾分開いた時にオフとなる
第１のスロットル開度スイッチ２０と、この第１のスロ
ットル開度スイッチに直列に接続され前記スロットルバ
ルブが更に開いた時にオフとなる第２のスロットル開度
スイッチと、前記第１のスロットル開度スイッチに並列
接続されトップギヤー位置でオフとなるシャフトスイッ
チとを備えた回路を設け、更に該回路に、この回路のオ
ン・オフと逆関係でオフ・オンする前記調整弁作動用の
リレースイッチを設け、このリレースイッチがオフのと
きに空燃比を濃混合比に設定する一方、該リレースイッ
チがオンの時に理論混合比附近に設定する装置を構成す
ることにより前記目的を達成するものである。

以下、図面に示す実施例により本考案を説明する。

第２図において、１はエンジン本体、２は気化器３及び
エアクリーナ４等を有する吸気系、５は排気浄化装置（
図示せず）等を有する排気系であり、本考案装置は前記
気化器３に関係して設けられる。

即ち、本実施例においては、気化器３のメイン、スロー
の各燃料供給系６，７のエアブリード６ａ、７ａに夫々
補助エアブリード８，９を設けると共に、これら補助エ
アブリード８，９の各大気開放通路８ａ、９ａの途中に
大気開口面積の調整弁となる電磁開閉弁１０．１１を設
けている。

この開閉弁１０．１１は、通電された時に通路８ａ、９
ａを開放してエアブリード８，９の総合した大気開放口
面積を大とし、多量の空気を燃料供給系に供給して混合
気を希薄な空燃比とするものである。

一方、前記開閉弁１０．１１は、自動車の運転状態を検
出してその開閉弁１０．１１の通電あるいは遮電を行な
う制御手段１２に接続されている。

この制御手段１２は変速機のシフト位置とスロットル位
置とを組合わせ補助的に吸気管圧力スイッチを付設して
構成したもので、該制御手段１２は前記した開閉弁１０
．１１に接続される常閉リレースイッチ１７を有し、こ
のリレースイッチ１７のリレーコイル１７ａには次のよ
うな回路構成の各種スイッチ及びバッテリ１８が接続さ
れている。

即ちバッテリ１８にはイグニッションスイッチ１９、第
１及び第２のスロットル開度スイッチ２０．２１が直列
に接続されて前記リレーコイル１７ ａとで閉回路を構
成し、更に第１のスロットル開度スイッチ２０にはトッ
プギヤー位置を検出するシフトスイッチ２２が並列に接
続される。

又、第１及び第２のスロットル開度スイッチ２０．２１
と並列に吸入負圧スイッチ２３が接続されている。

前記第１のスロットル開度スイッチ２０は、スロットル
バルブが閉状態から幾分開いた開度位置（例えば１３°
）において作動してそれ以上の開度ではオフとなるもの
であり、第２のスロットル開度スイッチ２１は更にスロ
ットルバルブが開いた位置（例えば３０°）において作
動してオフとなるものである。

又、シフトスイッチ２２はシフトレバ−がトップ位置に
あるときにオフとなり、吸入負圧スイッチ２３は吸入負
圧が所定の負圧（一般には高負荷運転に相当する負圧）
以下（大気側）のときにオンするものである。

かかる制御手段１２に依れば、シフト位置がトップ以外
の位置にあってシフトスイッチ２２がオンの場合に、第
１及び第２の各ロットル開度スイッチ２０．２１が共に
オン状態にあるスロットル開度１３°までは車速か少い
ので勿論常用運転領域以内と考えてよく、スイッチ２０
．２１又はスイッチ２２゜２１の経路によりリレーコイ
ル１７ ａに通電され、リレースイッチ１７がオフとな
って濃混合気が作成される。

この状態からスロットルバルブか更に即ち３０°まで開
くと第１のスロットル開度スイッチ２０がオフするよう
になるが、シフトが依然としてトップ以外の位置にあれ
ば、この状態は車速４０Ｋｍ／ｈ相当であるのでやはり
常用運転領域内での加速、登板等と考えられ、スイッチ
２２．２１によりル−スイッチ１７はそのままオフを維
持し、濃混合気が作成されている。

更にスロットルバルブが開くと車速が４０Ｋｍ／ｈ以上
をオーバするので、最早、常用運転領域以外の郊外運転
と考えられ、この場合第２のスロットル開度スイッチ２
１がオフするためリレーコイル１７ ａへの通電が妨げ
られ、リレースイッチ１７はオンとなって開閉弁１０．
１１を開き理論混合気附近の希薄混合気を作成して燃費
を良好なものにするのである。

一方、シフトがトップ位置にあってシフトスイツチ２２
がオフの場合には車速が高い領域であるから一般には郊
外走行時と考えられるが、市街地走行においてもトップ
位置になることはある。

ところがこの場合にはスロットルバルブが余り開かない
状態１３°以内でのトップ運転即ち車速４０Ｋｍ／ｈ以
内の運転であるから、第１および゛第２のスロットル開
度スイッチ２０．２１が共にオンしてリレースイッチ１
７をオフし、濃混合気を作成する。

第１のスロットルバルブ２０がオフするようなスロット
ル開度になるときには最早市街地走行とは考えられず、
第１のスロットル開度スイッチ２０のオフに伴なってリ
レースイッチ１７がオンし、希薄混合気を作成すること
になる。

又、吸入負圧スイッチ２３は前記したスイッチ２０．２
１．２２の作用とは直接関係がなく吸入負圧によっての
み作動してリレースイッチ１７をオン・オフ作動するこ
とができるので、郊外走行時等であっても、吸入負圧が
減少した場合（パワー域等の場合）にはオンしてリレー
スイッチ１７をオフし濃混合気を作成することになる。

この場合ＮＯｘ対策の面よりも出力対策となる。

したがって、この吸入負圧スイッチ２３を設けた場合に
は、通常の気化器に付設されているパワー装置の代用と
して利用できる。

尚、本考案で言う運転状態は広義の意味における運転状
態であり、例えば排気系に二次空気を供給して排気中の
ＨＣ，Ｃｏ等を排気浄化装置で再燃焼するエンジンにお
いては、該浄化装置に温度スイッチを設け、浄化装置が
所定の温度領域以下のときには濃混合気として再燃焼を
促進させ、ＨＣ，ＣＯの浄化効率を高めると共に、所定
温度以上のときには希薄混合気として再燃焼を抑制し、
浄化装置の焼損等の安全を図ることもできるのである。

又、前記した開閉弁の代りに、第３図に示す如く、異な
る径の針体２４ ａ 、２５ ａを有する針弁２４゜２
５をエアブリード８，９に対向配置させ、突出量に応じ
てエアブリードの開口面積を段階的に変化するようにし
た調整弁としてもよい。

以上の説明から明らかなように本考案装置に依れば、自
動車の運転状態に応じてエアブリードの大気開口面積を
変化し空燃比を切換えるようにしたから、常用運転領域
においては濃混合気を使用してＮＯｘの排出を低減する
ことができると共に、郊外走行時には理論空燃比近傍の
希薄混合気を使用して燃費性を良好なものとすることが
できるのである。

更に、本考案にあっては運転状態を検出する装置として
第１．第２のスロットル開度スイッチおよびトップギヤ
ー位置を検出するシフ）・スイッチ等で構成することに
より簡単な構成にすることができるという効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は空燃比変化に対する燃費およびＮＯｘ生戊量の
変化を示すグラフ、第２図は本考案装置の実施例図、第
３図はエアブリードの開口面積の調整弁の他の実施例図
である。 ３・・・・・・気化器、８，９・・・・・・エアブリー
ド、１０．１１・・・・・・電磁開閉弁（調整弁）、１
２・・・・・・制御手段、１７・・・・・・リレースイ
ッチ、２０・・・・・・第１のスロットル開度スイッチ
、２１・・・・・・第２のスロットル開度スイッチ、２
２・・・・・・シフトスイッチ、２３・・・・・・吸入
負圧スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 自動車用エンジンの気化器に設けられるエアブリードの
   大気開放口に、該開放口の開口面積を変化させる調整弁
   を設けると共に、自動車の車速等の運転状態を検出する
   装置により前記調整弁を作動させ、車速等の特定の設定
   値以下で空燃比を濃混合比とし、その設定値を超えると
   理論混合比附近に制御するようにした空燃比制御装置に
   おいて、前記運転状態を検出する装置として、スロット
   ルバルブが幾分間いた時にオフとなる第１のスロットル
   開度スイッチと、この第１のスロットル開度スイッチに
   直列に接続され前記スロットルバルブが更に開いた時に
   オフとなる第２のスロットル開度スイッチと、前記第１
   のスロットル開度スイッチに並列接続されトップギヤー
   位置でオフとなるシフトスイッチとを備えた回路を設け
   、更に該回路に、この回路のオン・オフと逆関係でオフ
   ・オンする前記調整弁作動用のリレースイッチを設け、
   このリレースイッチがオフのときに空燃比を濃混合比に
   設定する一方、該リレースイッチがオンの時に理論混合
   比附近に設定する装置を構成したことを特徴とする空燃
   比制御装置。