アクセルペダルの踏み量と燃料消費量の関係

質問

質問を見てくださってありがとうございます．

アクセルペダルを踏む量というのは，何を調節しているのでしょうか．
素人の考えでは，単位時間当たりの燃料消費量を調節しており，「アクセルペダルの踏み量」と「単位時間当たりの燃料消費量」とは比例関係にあると思っていたのですが，正しいでしょうか．
どなたか，詳しくお教えいただけると助かります．
よろしくお願いします．

回答No.7

Account999 · ベストアンサー

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→空気　／　→エンジン
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※図中の「／」がスロットル

スロットル(アクセル)機構をすごく簡略に表すと上の図になります
つまりアクセルとは吸気管内に弁を設けて吸入空気量を調節する役目をしている機構の事です
上の図で言うとスロットル弁が"―"の状態になればエンジンは多くの空気を吸う事ができ回転数が上がってきます
逆に"│"の状態になればそれが抵抗となりエンジンは空気を吸う事ができず回転は下がります
ただし完全に閉じてしまうと空気ゼロでエンジンが止まってしまうので全閉と言っても僅かに隙間が開いています(コレが一般的に言うアクセル開度ゼロのアイドリング状態

このスロットルは普段はバネの力で閉じていますがアクセルペダルとワイヤーで繋がっていますのでアクセルを踏むとワイヤーが引っ張られてスロットルが開きます…実はアクセルは弁を開けたり閉めたりしているだけの超シンプルなシステムです(笑

最近はバネとワイヤーの代わりにバルブの開閉をモーターで電気的に行っているものもありますがやっている事は基本的に同じです

で、燃料は基本的には吸気管内に取り付けられた吸気量センサーでエンジンに取り込まれている空気の量をリアルタイムに測りその時々に見合っただけの最適な燃料量をインジェクターから噴射させています
なので細かい事を抜きにして大雑把で言うとアクセルを開けるとエンジンに吸いこまれる空気量が増える訳なのでアクセルを開けるとそれに対応して燃料消費量も増えると思ってもらっても良いと思う

ただし、実際の燃料噴射量の決定はそんな単純なものではなくて吸気量以外にもアクセル開度や速度、その他諸々の条件を総合的に勘案して(CPUプログラムで決定されます)その時々に応じた最適な燃料噴射量となります

つまりアクセル開度が同じでも平坦な道を定速で走っているような時は車輌の速度を維持できる最低限のパワーがあればよく負荷も少ないので燃料の噴射量は減らされます
逆に急加速の時などは必要なパワーも大きく負荷も大きいので十分なパワーを発揮できるように通常よりも燃料を増量して噴射するような制御がされています

お礼

詳しいご回答をどうもありがとうございました．

燃料消費量を決定する機構はとても複雑なんですね．
最近はガソリンの値段もとても高くなって
きているので，なおさらエコ運転を心がけたいと
思っています．でも，そのためにはどういうパラメータが利いてくるのか知っておかないといけないですね．

回答No.8

tomo73

ガソリンエンジン、インジェクタによるポート噴射、ストイキオメトリー（理論空燃比）での運転、アクセル・バイ・ワイヤー非採用という前提で話します。
アクセルからワイヤが、エンジンの吸気系にあるスロットルボディという部品まで伸びています。アクセルを踏むと、ワイヤが引っ張られ、スロットルバルブと呼ばれるフタが開いて、エンジンへ供給される空気量が増加します。
ただし、アクセルとスロットルバルブの開度は１対１に対応していますが、吸気量はエンジン回転数等により変化します。
（例えばシリンダの充填率が同じと仮定すれば、エンジン回転数が6000rpmのときに対し、600rpmでは単位時間当たり1/10の空気しかスロットルボディを通過しません。アイドル状態でいきなりアクセル全開にしてもエンジンが吸いきれないので、高回転時に比べれば吸気量は少なくなります）

また、最近は排ガス規制が厳しくなっており、三元触媒を使うエンジンでは基本的に理論空燃費近傍で運転しなければなりません。
（少しでも外れると浄化率が急激に悪化する）
そのため、単位時間当たりの吸気量と燃料量は概ね比例すると言ってもよいと思います。
もちろん、エンジンブレーキ時など、空気だけ吸って燃料を噴かない燃料カットモードもありますが。
最近はスロットルを絞っているときに大量EGRを行うことによって、酸素量を増やす（≒燃料量が増える）ことなくシリンダ吸気量を増やすことによってポンピングロスを低減する・・・なんて手法もとられているようです。

電子制御スロットルの場合は、アクセル開度をECU内で加工することが出来るので、ドライバがガバッとアクセルを踏んでもスロットルバルブをゆっくり動かして結果燃費をよくする・・・なんてことも出来るようになっています。これを突き詰めた一例がレガシィのＳＩドライブですね。

ちなみにディーゼルエンジンの場合は出力のコントロールは燃料噴射量で行います。旧来の噴射ポンプの場合はガバナ（調速機：簡単に言えば燃料噴射量を調節する機械）と呼ばれる部品にアクセルワイヤがつながっています。コモンレールの場合はアクセル・バイ・ワイヤでECUに取り込んで演算した後、インジェクタの通電時間で燃料噴射量をコントロールします。

お礼

詳しいご回答をありがとうございました．

専門の方に回答していただいて，とても助かりました．

回答No.6

noname#20459

最近、電制アクセルでレガシィ等を乗っている
方々が取り付けているのが、バイワイヤーコントローラーと言う機器です。
アクセルを踏むと、いつもより大きくスロットル
を開きます。

お礼

ご回答をありがとうございました．

このような装置が出てきたのも，
バイワイヤー化が進んできた
おかげなのでしょうね．

回答No.5

nekoppe

Ｎｏ３様ので合っていると思いますので重複しますが、

＞アクセルペダルを踏む量というのは，何を調節

２輪車は気化器方式が多く解り易いので一度見て見て下さい、スロットル弁（吸気絞り弁）開度を調節（＝吸入空気量調節）しています。ペダル踏み込み量と開度は比例しますが、吸気量が比例するわけではありません。また吸気量が同量であっても、状況により燃料量も変化するので燃料も比例しません。最近は非線型なので比例しなくて、少し踏むだけでスロットル弁が開くものや、その反対のものが多くなりました。電気スロットルの場合は車の方で判断してきめ細かく調節しています。

＞アクセルペダルの踏み量と単位時間当たりの燃料消費量とは比例

踏み量＝スロットル弁開度として、舗装平坦路走行の場合、中速域では部分的に比例する場面があるかも知れませんが、低速と高速は時間当たりの燃料消費は増えます。燃費（例えば２０ｋｍ／Ｌ）が低速から高速まで同じ車があれば、転がりや空気の抵抗を問題にしなくて良い範囲では比例します。（大雑把に言って比例という意味です）

お礼

ご回答をありがとうございました．
同じアクセル開度であっても，走行速度域によって燃料消費量はことなってくるのですね．
勉強になりました．

回答No.4

VitaminBB

比例関係にはありません。
少し踏むだけで、たくさん燃料を出すようにしておけば、
よく走る良い車という印象を運転手に与えることが出来ます。

お礼

ご回答をありがとうございました．
あははは．
確かにこれはうまい方法ですね（笑）．
最近，このような燃費を簡単に調べることができる装置を見つけました．
http://www.techtom.co.jp/FCM2000.html

このような装置がついていれば，いまエコ運転を
しているかどうかが正確に分かるのでしょうね．

回答No.3

today3917

アクセルペダルは機械的には吸入空気量を調節しています。
そして電子的には、踏む量・踏む速度をＥＣＵに与えていて、その他の回転数・車速・負荷量・吸入空気量などの値とＥＣＵで総合判断し、燃料マップの何処を読むのか判断され、燃圧・インジェクター開弁率が決定し燃料が噴射されます。

ですので、踏み量と燃料消費量は必ずしも比例関係にあるわけではありません。

お礼

どうもありがとうございました．
私は，てっきり「ガソリン」の噴射量を調節してるものだと思っていました．
とても複雑な機構なのですね．

回答No.2

nrb

単位時間当たりの燃料消費量を調節です

大当たり・・・・・・・・・

アクセルペダルの踏み量」と「単位時間当たりの燃料消費量」比例関係にあると思っていたのですが・・・

完全な比例ではありませんが・・・
まあ、概略ではあってます

・スピード及びエンジン回転数及びギアーの違い
（その他には、空気量センサー、排ガス温度センサー、O２センサー、私の車にはGセンサー付いてる等）
等を見てきめ細かく制御されてます

　同じアクセルペダルを踏む量でも
　負荷が少なくなると・・
　エコモードになったりしますので

　一概にガソリンの量が増える訳では無いです

　私の車だと下りになると自動的に燃料が減る用になってます（一部の車です）
　（上りか下りの勾配がセンサーで判るのが付いてる）
　上りだと・・・アクセル踏まなくても
　ギアー比を替えて・・燃料が増加します

お礼

ご回答をどうもありがとうございます．
なるほど．．．走行道路の勾配まで調べて燃料噴射量調節しているなんて知りませんでした．エンジンを作っている方々に感服しました．

回答No.1

fallen_angel

燃料噴射（インジェクター）式エンジンでは、インジェクターからの燃料噴出量の増減。

　キャブレター式エンジンでは、エンジンへの吸気弁の開閉度合い。

お礼

すばやいご回答をありがとうございました．
燃料と空気のいずれを調節するかの違いもあるのですね．