車速限制裝置的製作方法
2023-04-23 05:14:51
專利名稱：車速限制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及限制車速以不超過車速閾值的車速限制裝置。
背景技術：
切斷點火(減少點火次數/間引き)時降低輸出，從而限制了車速。
作為車輛的速度限制技術，例如已在特開平10-47143號公報《內燃機的燃料限制裝置》中披露，其特徵在於，在該公報的圖1中，在機器異常時，通過控制裝置10能夠以相隔很短的時間對電磁開關閥12進行節流控制，控制汽化器3內的燃料以防止發動機的超速運轉，從而保護催化劑免受加熱的影響。
發明所解決的問題增大了排出的未燃燒氣體中的CO/HC含量。
但是，若通過上述裝置降低燃燒量，由於燃料比空氣重，因此燃料量的變化滯後於空氣量的變化。燃料比空氣的隨動性差。
因此，在通過電磁閥進行的燃料的控制中存在局限性，難以更順利地控制轉動，另外，由於在消除機器的異常以變為正常運轉時，燃料延遲隨動於空氣，因此，平穩加速延遲，難以提高行駛感覺。
另外。由於燃料不能很好地隨動於空氣，因此，易於破壞燃料和空氣的平衡，在破壞平衡時，未燃燒氣體增加。由於所述未燃燒氣體在排氣淨化裝置內燃燒，因此，排氣淨化裝置的溫度會異常上升，從而會縮短排氣淨化裝置的壽命。
發明內容
因此，本發明的目的在於提供能夠克服上述問題的車速限制裝置。
為了實現上述目的，本發明的第1方面提供了一種在排氣系統中設有催化劑同時能控制點火以限制車速的車速限制裝置，其特徵在於所述車速限制裝置在汽化器中設有針閥杆以及朝向所述針閥杆的、預先使一部分空氣與燃料混合的主空氣噴射通道，同時設有由向主空氣噴射通道增添空氣的輔助空氣通道以及安裝在所述輔助空氣通道之間的電磁閥構成的稀化機構，並設有根據車速限制指令進行點火控制以及稀化控制的控制部。
在點火控制的同時使混合氣變稀，與僅進行點火控制相比，能夠抑制CO(一氧化碳)氣體和HC(碳氫化合物)的產生量。若CO和HC較少，則會減少燃燒量，並延長催化劑的壽命。提高燃燒經濟性。
在稀化的控制中，開啟電磁閥，通過輔助空氣通道以使空氣流入主空氣噴射通道。這樣，輔助空氣與流經主空氣噴射通道的正常主空氣匯合，從而增加了空氣量。結果，使混合氣變稀。
可是，在使混合氣變稀中，也許是燃料量減少，因此必須增加空氣量。在以節流閥控制混合氣的流量中，在進行稀化控制時，若減少燃料量，由於燃料比空氣重，因此，燃料量的變化滯後於空氣量的變化。即，燃料比空氣的隨動性差。
針對這一點，由於在上述第1方面中增加了空氣量，因此，隨動性對於節流閥開度的變化良好，在稀化控制中，不言而喻，在從稀化控制轉換為正常控制的階段能夠實現順利的轉換。
另外，在上述第1方面中，是利用主空氣噴射通道實現稀化的。由於流經主空氣噴射通道的空氣根據在汽化器內產生的負壓被吸引，因此不必通過流量控制閥進行流量控制，預先使與節流閥開度相應的空氣與燃料相混合。因此，僅僅在輔助空氣通道之間安裝僅進行開關動作的廉價電磁閥即可，無需複雜的控制機構，從而降低了裝置的成本。
在第2方面中，控制部的特徵在於在第1車速閾值開始稀化控制，在速度比第1車速閾值高的第2車速閾值開始點火控制。
通過第1階段的稀化控制，能夠平穩地降低車速，通過第2階段的點火控制能夠確保降低車速。因此，與同時進行稀化控制和點火控制相比，採用第2方面能夠實現順利的車速限制控制。
圖1為涉及本發明的車速限制裝置的原理圖；圖2為涉及本發明的氣化器的原理圖；圖3為本發明中稀化機構的作用說明圖；圖4為涉及本發明的車速限制控制裝置的第1時間圖；圖5為對應圖4的輸出曲線圖；圖6為涉及本發明的車速限制控制裝置的第2時間圖；圖7為對應於圖6的輸出曲線圖；圖8為涉及本發明的車速限制控制裝置的第3時間圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，對本發明的實施例進行說明。附圖是以標號的指向所示的。
圖1為涉及本發明的車速限制裝置的原理圖，車速限制裝置10為安裝在通過發動機14燃燒由空氣淨化器11、氣化器30以及吸氣系統13供給的混合氣並通過設有催化裝置15的排氣系統16排氣的內燃機內的裝置，該車速限制裝置由從空氣淨化器11分出的輔助空氣通道17、18，安裝在這些通道之間的電磁閥19，輸入由車速傳感器21檢測出的車速信息且判斷是否實施車速控制並完成點火控制及電磁閥19的開關控制的控制部22構成。
圖2為涉及本發明的氣化器的原理圖，氣化器30為帶有稀化機構的負壓動作型氣化器，其結構為在閥體33上設有稱為針閥調節噴嘴的多孔管34以及閥提升塞35，其中，所述閥體在汾丘裡部31的出口處設有節流閥32；通過膜片36吊掛所述閥提升塞35的上部；在閥提升塞35的底部安裝針閥杆37；將所述針閥杆37插入多孔管34內；從汾丘裡部31的入口向包圍多孔管34的環狀空氣室38開通的主空氣噴射通道39；使輔助空氣通道18與所述主空氣噴射通道39匯合。
40A為設置在主空氣噴射通道39的空氣噴射嘴(主空氣通道用的主空氣噴射嘴)，40B為以放大圖示出的、設置在輔助空氣通道18的空氣噴射嘴(輔助空氣通道用的輔助空氣噴射嘴)，它們中的任意一個均為精確限制空氣流量的節流要件。
在對氣化器30的動作進行說明時，若打開節流閥32，則會增加從空氣淨化器11向吸氣系統13的空氣量，從而進一步降低閥提升塞35附近的壓力。即，產生較大的負壓。另一方面，一側(入口側)的空氣壓力作用於膜片36的下表面，所述負壓通過抽吸孔41作用於膜片36的上表面。膜片36的上下表面的壓差越大，閥提升塞柱35就越能克服彈簧42而上升，從而針閥杆37也上升。由於針閥杆37具有逐漸縮小的錐形部分，因此在上升的過程中，與多孔管34之間的間隙就越大。
可是，燃料44通過稱為主噴射嘴45的節流部，通過多孔管34和針閥杆37之間流向汾丘裡部31。此時，通過從環狀空氣室38吹入空氣，使空氣與燃料混合。
向環狀空氣室38供給空氣的方法為以下①②兩種。
①在未從輔助空氣通道18接受供給時，僅以主空氣噴射通道39將汾丘裡部31入口的一部分空氣供給至環狀空氣室38。
②從輔助空氣通道17、18使輔助空氣加至流經主空氣噴射通道39的主空氣，將增量空氣供給至環狀空氣室38。
通過以下
用於實現①②的電磁閥的作用。
圖3(a)、(b)為本發明中稀化機構的作用說明圖。
稀化機構46由向主空氣噴射通道添加空氣的輔助空氣通道17、18，以及安裝在輔助空氣通道17、18之間的電磁閥19構成。
在(a)中，由於關閉了電磁閥19，因此空氣淨化器11中的一部分空氣如箭頭所示，雖然到達電磁閥19的一側，但不會到達輔助空氣通道18。即，形成前述①的狀態。
在(b)中，由於打開了電磁閥19，因此空氣淨化器11中的一部分流經輔助空氣通道17以及輔助空氣通道18，達到氣化器30。即，形成前述②的狀態。
圖4(a)～(c)為涉及本發明的車速限制裝置的第1時間圖，橫軸均表示車速。
(a)顯示控制區間，將限制車速的速度稱為車速閾值，在車速閾值以上時，進行本發明的車速限制控制，在不足車速閾值時，持續進行常規控制。
(b)顯示了電磁閥的開關動作，該電磁閥在達到車速閾值時關閉，在超過車速閾值時打開。若打開電磁閥，則使混合氣按上述那樣稀化。
(c)顯示了點火控制，具體顯示了減少點火次數的有無，在達到點火閾值時進行正常點火，在超過車速閾值時實施減少點火次數。由於在減少點火次數中不進行點火，因此使發動機的輸出劇減。
圖5為對應圖4的輸出曲線，橫軸為車速軸，縱軸為發動機的輸出軸。
由於在車速閾值以上時，要同時進行稀化控制及減小點火次數，因此，顯示出輸出劇減。在輸出降低時，車速急劇下降。若車速未達到車速的閾值，則返回正常控制。
圖6(a)～(c)為涉及本發明的車速限制裝置的第2時間圖，橫軸均表示車速。
(a)顯示控制區間，設定第1車速閾值以及比其速度更高的第2車速閾值，在達到第1車速閾值時，進行正常控制，在第1車速閾值和第2車速閾值之間時進行稀化控制，在超過第2車速閾值時，進行稀化控制以及點火控制(減少點火次數/點火間隔)。
(b)顯示電磁閥的開關動作，該電磁閥在達到第1車速閾值時關閉，在超過第1車速閾值時打開。
(c)顯示了點火控制，具體顯示了點火次數減少的有無，在達到第2車速閾值時進行正常的點火，在超過第2車速閾值時實施點火次數的減少。由於若減少點火次數，則不必每次進行點火，因此使發動機的輸出劇減。
圖7為對應圖6的輸出曲線圖，縱軸為發動機的輸出軸。
在超過第1車速閾值時，首先進行稀化控制。只使混合氣變稀，由於繼續點火，因此在發動機中持續供給燃料。結果，發動機的輸出下降20％左右。即使此時增大車速，若超過第2車速閾值，也能進行稀化控制以及減少點火次數。此時發動機的輸出急劇下降，由於輸出下降，因此，車速也急劇下降。若車速未達到車速閾值，則恢復正常控制。
將圖7與圖5相比較，在圖7中，通過第1階段的稀化控制，使車速平穩下降，通過第2階段的點火控制，能夠進一步確保車速降低。因此，與圖5(同時進行稀化控制和點火控制)相比，能進行順利的車速限制控制。
除此之外，由於在稀化控制中持續供給燃料，因此未燃燒氣體的產生減少，減小了催化劑的負荷，從而能夠較高地維持排氣汙染標準。
圖8(a)～(c)為涉及本發明的車速限制裝置的第3時間圖，橫軸均表示車速。
(a)顯示控制的區間，設定第1車速閾值以及比其速度更高的第2車速閾值，在達到第1車速閾值時，進行正常控制；在第1車速閾值和第2車速閾值之間可選擇地進行正常控制或稀化控制；在超過第2車速閾值時，進行稀化控制以及點火控制(減少點火次數)。
(b)顯示了電磁閥的開關動作，在車速增加時，該電磁閥在達到第2車速閾值時關閉，在超過第2車速閾值時打開。相反，在車速減小時，在達到第1車速閾值時打開，在不達到第1車速閾值時關閉。
(c)顯示了點火控制，具體顯示了點火次數減少的有無，在達到第2車速閾值時進行正常的點火，在超過第2車速閾值時減少點火次數。由於在減少點火次數中不進行點火，因此使發動機的輸出劇減。
在(b)中，通過替換增速時和減速時使用的閾值，希望能夠實現以下效果。
假定，考慮到在(b)中車速暫時保持在第2車速閾值的附近。即，由於若超過第2車速閾值後便進行稀化控制和點火控制，因此車速降低。但是，在假設低於第2車速閾值時所實施的稀化控制中，車速若立刻增加，則在高於或低於第2車速閾值(夾著第2車速閾值)時，會產生電磁閥以高頻率反覆開關的自激振蕩現象。若產生所述自激振蕩現象，那麼車速不穩定，從而會導致行駛感覺惡化，同時會大幅度降低電磁閥的壽命。
在存在這種危險時，通過如(b)那樣設置磁滯，能夠降低電磁閥開關的頻率，從而能夠防止自激振蕩現象的產生，獲得良好行駛感覺，並延長電磁閥的壽命。
另外，本發明的車速限制裝置雖適用於2輪車、3輪車、4輪車中的任意一種，但是，由於本發明的車速限制裝置在現存的空氣淨化器和汽化器之間架設有較細的輔助空氣通道，因此，減小了所需的空間。因此，所產生的效果是適用於要顯著約束機器的容納空間的2輪車。
另外，由於第1方面的稀化機構除了圖3(a)所說明的機構以外，通過使輔助空氣通道與汽化器的閥提升部出口相連也能夠實現，因此，機構的結構不應局限於該實施例。
發明效果本發明通過以上結構能夠發揮以下效果。
本發明的第1方面的車速限制裝置的特徵在於在汽化器內設有使混合氣變稀的稀化機構，同時設有根據車速限制指令實施點火控制以及稀化控制的控制部，通過與點火控制的同時使混合氣變稀，從而與僅進行點火控制相比，能夠抑制CO氣體和HC的產生量。若CO和HC減少，則燃燒量減小，燃燒經濟性提高，並能夠延長催化劑的壽命。
即，本發明的第1方面的特徵在於汽化器設有針閥杆，及朝向所述針閥杆、預先使一部分空氣與燃料相混合的主空氣噴射通道，稀化機構由向主空氣空氣噴射通道添加空氣的輔助空氣通道，安裝在所述輔助空氣通道之間的電磁閥構成，由於通過增加空氣量能夠實現稀化，因此，能夠良好地實現相對於縫隙開度變化的隨動性，特別是在稀化控制中，不言而喻，在從稀化控制轉換為正常控制的階段能夠實現順利的轉換。
另外，在第1方面中，利用主空氣噴射通道能夠實現稀化。由於流經主空氣噴射通道的空氣是根據在汽化器內產生的負壓被吸引的，因此，不必通過流量控制閥進行流量控制，預先使對應於節流閥開度的空氣與燃料相混合。因此，僅僅在輔助空氣通道之間安裝僅進行開關動作的廉價電磁閥即可，因此無需複雜的控制機構。
在第2方面中，控制部的特徵在於在第1車速閾值時開始稀化控制，在速度比第1車速閾值高的第2車速閾值時開始點火控制，通過第1階段的稀化控制能夠平穩地降低車速，通過第2階段的點火控制確保車速降低。因此，與同時進行稀化控制和點火控制相比，採用第2方面能夠實現順利的車速限制控制。
權利要求
1.一種在排氣系統中設有催化劑同時能控制點火的車速限制裝置，其特徵在於所述車速限制裝置在汽化器中設有針閥杆、以及朝向所述針閥杆的、預先使一部分空氣與燃料混合的主空氣噴射通道，同時設有由向主空氣噴射通道增添空氣的輔助空氣通道、以及安裝在所述輔助空氣通道之間的電磁閥構成的稀化機構，並設有根據車速限制指令進行點火控制以及稀化控制的控制部。
2.根據權利要求1所述的車速限制裝置，其特徵在於在第1車速閾值開始稀化控制，在速度比第1車速閾值高的第2車速閾值開始點火控制。
全文摘要
本發明所解決的問題是由於減少點火次數，在進行車速限制時會增加未燃燒氣體量，增加CO，HC氣體，增加催化劑的負荷，從而大大縮短了催化劑的壽命。(a)顯示了控制的區間，設定第1車速閾值以及比其更大的第2車速閾值，在達到第1車速閾值時，進行正常控制，在第1車速閾值和第2車速閾值之間時進行稀化控制，在超過第2車速閾值時，進行稀化控制以及點火控制(減少點火次數)。(b)顯示了電磁閥的開關動作。(c)顯示了點火控制，具體顯示了減少點火次數的有無。通過第1階段的稀化控制，能夠平穩地降低車速，通過第2階段的點火控制能夠確保降低車速。由於在稀化控制中燃燒持續進行，因此，減少了未燃燒的氣體量，從而能夠提高排放標準。
文檔編號F02M17/00GK1431392SQ0310153
公開日2003年7月23日 申請日期2003年1月10日 優先權日2002年1月11日
發明者松崎雅伸, 鈴木祥介, 若山浩史, 片山淳 申請人:本田技研工業株式會社