JPS5990771A - 内燃機関の点火時期制御装置 - 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】 この発明は、内燃機関の点火時期制御装置に関する。

自１ｉｒｌＪ車等内燃機関の点火時期は、機関の回転速
度、機関にかかる負荷の割合などによってその最良の時
期が変ってくる。

そのため、従来では点火時期を機関回転速度及び負荷に
応じて自動的に最良状態にするため、機関回転速度によ
り点火時期を進角させる遠心進角装置と、機関の負荷に
より点火時期を進角させる真空進角装置とからなる点火
時期制御装置がディストリビュータに組込まれている。

（日量自動車（株）昭和５４年３月発行自動車工学〔エ
ンジン〕Ｐ２２３〜２２８参照） そして、上記遠心進角装置の遠心進角特性は全負荷時の
トルクを考慮し、また真空進角装置の真空進角特性は上
述した遠心進角特性との組み合わせで部分負荷時の燃費
率を考慮して決定され、それらの点火時期は最大トルク
及び最良燃費を得るためにＭＢＴ点火時期により近くな
るようにセットされていた。

ところで、このような従来の点火時期制御装置において
、車両の使用年数が増大するにつれて機関燃焼室にカー
ボンが堆積しだし、熱容量の増大、圧縮比の増大によっ
て機関高負荷域でのノッキングが激しくなった１浸合、
これを防止しようとして遠心進角装置の進角特性を変更
するなどして点火時期を相対的に遅角させると、高負荷
域でのノッキングは防止できるが、部分負荷時の点火時
期も遅角されてしまうことから部分負荷時の燃費が悪化
するという不具合が生じる。

また、上述した不具合を回避するため、遠心進角装置に
より遅角した分を、真空進角装置の進角特性を変更して
点火時期を相対的に進角させることにより補なおうとす
ると、真空進角装置の進角特性が作動負圧（吸入負圧）
に対して急傾斜となり、わずかの負圧の違いで点火時期
が急変してしまい、製作精度の管理の困難さはもとより
、燃費、エミッションも大巾にばらつくという問題があ
った。

尚、近年各社よりノックコントロール装置が開発されて
いるが、いずれも電子制御のもので高価である。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、上述した真空進角装置１Ｃおいて、ダイヤフ
ラム装置とブレーカグレートを連結するロッドもしくは
ダイヤフラムの高負荷域における停止位置を可変に制御
する手段を設けることにより、部分負荷時の燃費、運転
性を犠牲にすることなく、機関の経時変化により発生す
る高負荷域のノッキングを効果的に回避できる点火時期
制御装置を提供するととを目的とする。

以下、この発明の実施例を一面に基づいて説明□ する。

第１図において、１はディストリビュータであす、ソの
内部に図外のイグニッションコイルニ流れる一次電流を
断続して高圧電気を発生させる断続器部としてのカム２
、該カム２に触接するコンタクトポイント３、該コンタ
クトポイント３を支持するブレーカプレート４等が収装
される。

５はダイヤフラム装置からなる真空進角装置であり、そ
の上部ダイヤフラム６に結合し九ロッド７を介して上述
した断続器部のブレーカプレート４と連結される。

そして、上部ダイヤフラム６により隔成された上部圧力
室８には、通路９を介して機関の吸入負圧が導入される
と共に上部ダイヤフラムスプリング１０が収装される。

ここまでの構成は従前の真空進角装置５と同様であるが
、本実施例では更に、上述した上部ダイヤフラム６及び
ロッド７の高負荷域における停止位置を可変に制御する
手段として、上部ダイヤフラム６の下方に隔壁１１を介
して下部圧力１４１２を隔成する下部ダイヤフラム１３
が設けられる。

この下部ダイヤフラム１３はリング状に形成され、その
内周部には上述したロッド７が貫挿される筒状のストツ
ノ４１４が一体的に結合される。そして、上記ストツノ
ｆ１４の上端部が同じくリング状に形成された隔壁１１
の内周部に設けた筒状のガイド部１５に摺動自由に挿入
され、上部ダイヤフラム６下方の大気室１６内に突出可
能になっている。

一方、上述した下部圧力室１２ｖｃは、その途中にチェ
ックバルブ】７が介装された負圧通路１８を介して機関
の吸入負圧が導入されると共に下部ダイヤフラムスプリ
ング１９が介装される。

上記チェックパルプ１７は板バ、＋１７Ａ、ラバーバル
ブ１７Ｂなどから構成され、機関側の負圧通路１８Ａの
方の負圧が高く下部圧力室１２側の負圧通路１８Ｂとの
差圧が一定値以上の時のみ小孔１７Ｃが開かれて両頁圧
通路１８Ａ、１８Ｂを導通ずるものである。

また、上記下部圧力室１２側の負圧通路１８Ｂには、負
圧制御弁装置２０を介して大気通路２１が接続される。

この負圧制御弁装置２０は、そのオリフィス２２に対す
るニードルバルブ２３の締め込み量によって、負圧通路
１８Ｂ内の負圧の大気側へのり−ク鼠（厳密に言えばリ
ークするかしないか）を調整するものである。

上記ニードルバルブ２３は手動操作によって運転者等が
任意に調整できるものであり、２４がその時のロックナ
ツトである。

このような構成のため、真空進角装置５は、その上部圧
力室８に導かれる負Ｅ（機関の吸入負圧）によって、上
部ダイヤフラム６が上部ダイヤフラムスプリング１０力
に打ち勝って図中上方に移動し、機関の負荷の減少に伴
なって進角作動する。

つまり、上部ダイヤフラム６と一体的に構成されたロッ
ド７がブレーカプレート４を反時計方向に回転させるこ
とにより、該ブレーカプレート４と一体的に動くコンタ
クトポイント３も反時計方向に回転し、時計方向に回転
するカム２との触接時期が相対的に早するととによって
点火時期が進角するのである。

そして、新車時等において、負圧制御弁装置２０におけ
るオリフィス２２をニードルバルブ２３Ｉ／Ｉｌ：よっ
て閉塞し、負圧通路１８Ｂと大気通路２１との連通を遮
断している時は、下部圧力室１２は、部分負荷時におい
てチェック・々シブ１フを介して導かれた負圧により、
常に高負圧状態に保持されているため、下部ダイヤフラ
ム１３は下部ダイヤフラムスプリング１９力に打ち勝っ
て上昇し、下部ダイヤフラム１３と一体のストツノ１１
４の上端部を大気室１６内に突出させた状態で保持する
ことになる。

このため、機関高負荷域には、吸入負圧の低下により上
部ダイヤプラム６が下降することになるが、ある程度下
降すると上部ダイヤフラム６が上述したストツノ月４に
当接し、この後上記ストツ２９１４により下から押圧さ
れることにより、一定位置より下がらなくなる。換言す
れば、点火時期はこれ以上遅角されないのである。勿論
、この時上部ダイヤフラムスプリング１０と下部ダイヤ
フラムスプリング１９との力は異なり、１０　）　１．
９の関係に予め設定されている。

また、この状態で制御される点火時期が図外の遠心進角
装置との組み合わせで、新車時の高負荷域における最良
の点火時期として予め設定される。

一方、車両の経時変化により、前述したように高負荷域
でのノッキングが激しくなった場合には、上述した負圧
制御弁装置２０におけるオリフィス２２をニードルバル
ブ２３の締め込み量を減らして開き、下部圧力室１２に
導かれる負圧をリークさせてストツノや１４にかかる上
向きの力を弱めれば良い。

これにより、上記ストッパ】４の上端部の保持位置が上
述したよりも下方に下げられ、これｌｃ＃なって」一部
ダイヤフラム６の高狗荷域における停止１−位置も」−
述したよりも下方に移動される。

この結果、当該高負荷域の点火時期が遅角され、上述し
たノッキングの発生が効果的に回避される。

このようにして得られる進角特性例を図に示すと第２図
のようになる。

つまり、部分負荷域における進角特性を変更することな
く、ノッキングの状態に応じて上述したニードルバルブ
２３の締め込み量を変えることによって、高負荷域の遅
角特性のみすくなくても二段階に可変調整できるのであ
る。

尚、上記実施例で大気通路２１をチェックバルブ１７上
流の負圧通路１８Ａに配管すれば、負圧制御弁装置２０
のオリフィス２２が開かれた状態では、機関の負荷状態
によって下部圧力室１２には常に負圧が作用するため進
角特性例は第３図のようになる。つまり、高負荷域での
遅角特性が第２図と比較して緩やかな傾斜となるのであ
る。

オた、上、下部ダイヤフラム６，１３の大きさ及び上、
下部ダイヤフラムスプリング１０．１９のバネ定数の変
更によって、種々の進（及び遅）角ｌ特性が得られるこ
とは言う迄もない。

次に、第４図々いし第１１図はこの発明の他の実施例を
示すものである。

第４図は、第１図における負圧制御弁装置２０に、ニー
ドルバルブ２３に代えてノブ付きの手動切換ロータリ・
ぐルブ２５を用いると共に、該バルブ２５によって下部
圧力室１２側の負圧通路１８Ｂを遮断しまたは大気通路
２１に連通ずるか更には機関側の負圧通路１８Ａに連通
するかして三段階に切換えるようにした例である。

これによれば、前二者の切換へによって第２図のまた後
者の切換へによって第３図の進角特性が得られると共に
、上述したノブ付きロータリバルブ２５を運転席に設け
れば、運転者等が運転席から自由に切換操作できるとい
う利点がある。

尚、上記ロータリバルブ２５は、各通路１８Ａ。

１８Ｂ、２１が開口接続する弁ハウジング２５Ａと、該
弁ハウジング２５Ａ内に回転自由に収装されると共にそ
の内部にＬ字形の切換ポート２５Ｂ金有する弁体２５Ｃ
と、該弁体２５Ｃに連結され゛たノブ２５Ｄと、該ノブ
２５Ｄを回転方向の所定位置に固定する手段としてのカ
ム２５Ｅ及び板ノ々ネ２５Ｆ等からなる公知の弁装置で
ある。

第５図（４）は、第１図における真空進角装置５のロッ
ド７及びダイヤフラム６の高負荷域における停止位置を
、負圧に応動するストン／４’　１４に代えて機関の冷
却水温に応動するピストン２６で可変にするようにした
例である。

そのために、ダイヤフラム６には圧力室８側に位置して
更にロッド２７が連結されると共に、該ロッド２７には
進角方向（図中右方）には向う係合せず遅角方向（図中
左方）にはその停止位置を規制すべく保合する上述した
ピストン２６が連係し、このピストン２６が更にシャフ
ト２８を介し。

て外設のシリンダ２９内を摺動可能なピストン３０に連
結される。

そして、上記ピストン３０を収容するシリンダ２９の左
方室２９Ａには通常のコイルスプリング３１が収装され
る一万、右万室２９Ｂには形状記憶合金コイル３２が収
装されると共に機関の冷却水通路３３が開口接続される
。

上記形状記憶合金コイル３２の変態点を決定する冷却水
温度は機関高負荷域における冷却水温度に対応して設定
され、冷却水温が低い時は変態せず、冷却水温が高い時
に変態してそのコイル長をを増大させるように女ってい
る。

従って、新車時等において機関高負荷域の冷却水温が所
定温度以下に抑えられている時は、上述したピストン２
６は形状記憶合金コイル３２が変態しないことがら進角
側に位置して保持されるため、第５図色）のように点火
時期はさほど遅角されず（実線参照）、逆に車両の経時
変化により機関の熱容量が増大して機関高負荷域の冷却
水温が所定温度を越えた時には、上述した形状記憶合金
コイル３２の変態により今度はピストン２６のストッパ
位置が遅角側に移動されるため、点火時期は上述した時
より更に遅角される（破線参照）のである。

これによれば、上述した高負荷域における点火時期が冷
却水温度に応じて自動的に可変制御されるという利点が
ある。

第６図（４）は、第５図囚におけるピストン２６を、形
状記憶合金コイル３２等に代えて冷却水温度に応動する
感温ワックス３４によりそのストン）Ｊ？位置を可変に
するようにした例である。これによれば、第６図の）の
ように機関高負荷域の点火時期を連続的に可変制御でき
るという利点がある。

第７図は、第５図囚と同様の技術思想からピストン２６
を単にアダプタとして機能させ、その締め込み量を運転
者等が手動で調整することにより、第６図（ｌに示した
ような進角特性を得るようにした例である。尚、図中３
５は位置決め用のロックナツトである。また、本実施例
ではダイヤフラム６の最犬進角代（図中右方向への移動
量）は、当然図中（イ）で示したピストン２６の最大締
め込み位置（換言すれば高負荷域に点火時期を最大限遅
角させるための移動ｆｔ）ｔでの間に達成されるように
設定される。

第８図は、第７図における真空進角装置５の大気圧室１
６に、ピストン２６が図中←）で示した初期設定位置（
換言すれば初期設定位置代）にある時にダイヤフラム６
に対するバネ荷重がゼロとなるようなコイルスプリング
３６を収装し、機関高負荷域の遅角特性を負正に対して
例えば第３図のようによりゆるやかになるようにした例
である。

第９図は、同じく第５図（４）と同様の技術思想からピ
ストン２６のストッパ位置を、ワイヤ３７及びレバ３８
を介し２て多段切換の押しノブ３９で運転席等から遠隔
可変操作できるようにした例である。

第１０図及び第１１図は、第８図と同様に第７図におけ
る大気圧室１６に、−個のコイルスプリング４０をダイ
ヤフラム６に対してオフセット（第１０図の場合）して
設けるか、二個のコイルスプリング４１．４２を設ける
（第１１図の場合）かして、機関高負荷域の遅角特性の
傾斜を変化させるようにした例である。

同、ｆ′４７図、第８図、第１０図及び第１１図などの
実施例において、ピストン２６をソレノイドバルブなど
で電気的に制御することを可能である。

以上説明したようにこの発明によれば、真空進角装置に
おいて、該装置のダイヤフラム及びロッドの高負荷域に
おける停止位置を可変に制御できる手段を設けるように
したので、部分負荷時の燃費、運転性を犠牲にすること
なく、機関の経時変化により発生する高負荷域のノッキ
ングを効果的に回避できる点火時期制御装置を提供でき
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の概略構成図で、第２図及び
第３図はその異なる作動特性図である。 第４図ないし第１１図はこの発明の他の実施例の各々の
断面図々、そのうち第５図（Ｂ）及び第６図（Ｂ）は第
５図（５）及び第６図（４）の各々の作動特性図である
。 １・・・ディストリビュータ、４・・・ブレーカプレー
ト、５・・・真空進角装置、６・・・ダイヤフラム、７
・・・ロッド、１２・・・下部圧力室、１３・・・下部
ダイヤフラム、１４・・・ストッパ、１７・・・チェッ
クバルブ、２０・・・負圧制御弁装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ディストリビュータに内蔵したブレーカプレート
   を機関の吸入負圧に応動するダイヤプラム装置で回転制
   御し、機関の負荷が減少するに伴って点火時期を漸次進
   角させるようにした真空進角装置を備えた内燃機関の点
   火時期制御装置において、上記ブレーカプレートとダイ
   ヤフラム装置とを連結するロッドもしくはダイヤフラム
   の高負荷域における停止位置を可変に制御する手段を設
   けたことを特徴とする内燃機関の点火時期制御装置。 ２、上記可変制御手段は、真空進角装置内に機関吸入負
   圧が導かれるもう一つの圧力室を設け、該圧力室の負圧
   を手動操作により調整可能としたものである特許請求の
   範囲第１項記載の内燃機関の点火時期制御装置。 ３、上記可変制御手段は、ダイヤフラムと一体に動くロ
   ッドの遅角側の移動時にのみ係合するピストンを設け、
   該ピストンの係合位置を冷却水温度に応じて移動制御す
   るようにしたものである特許請求の範囲第１項記載の内
   燃機関の点火時期制御装置。 ４、　上記可変制御手段は、ダイヤフラムと一体に動く
   ロッドの遅角側の移動時にのみ係合し、かつ手動操作に
   より位置移動可能外アダプタである特許請求の範囲第１
   項記載の内燃機関の点火時期制御装置。