JPS632609Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、負荷状態に応じて冷却液温度を制御
する火花点火機関における点火時期制御装置に関
するものである。

機関の負荷により冷却液温度を変える冷却液温
度制御装置としては、たとえば第１図（特開昭51
−41144）に示すようなものがある。第１図にお
いて、１はラジエータに通じる冷却液通路３内に
設置された低温用サーモスタツト、２は該低温用
サーモスタツト１の下流に設置された高温用サー
モスタツトで、両サーモスタツト１，２はそれぞ
れ、たとえば75〜90℃および90〜120℃の温度範
囲で開き始めるよう設定されている。３′は冷却
液通路３の低温用サーモスタツト１下流と高温用
サーモスタツト２下流を連通するバイパス通路
で、該バイパス通路３′は弁４により開閉される。
５は該弁４を開閉するアクチユエータで、弁４に
結合されたダイアフラム５ａと負圧室５ｂ、大気
圧室５ｃ、スプリング５ｄによつて構成される。
６は三方電磁弁で、その通電時には機関の吸気管
に通じるパイプ７とアクチユエータ５の負圧室５
ｂを連通させ、非通電時には大気に開放されたパ
イプ８と負圧室５ｂを連通させる。９はスロツト
ルバルブが所定開度以上開いた時にオンとなり三
方電磁弁６に通電するスロツトル開度検出スイツ
チで、機関の吸入負圧が所定値より低くなつた時
にオンとなる負圧スイツチなどでもよい。１０は
低温用サーモスタツト１の上流に設けたバイパス
通路で、冷却液を循環させるウオータポンプ入口
に通じている。

上記構成において、機関の低負荷運転時には三
方電磁弁６がオフで、アクチユエータ５の負圧室
５ｂを大気に開放されたパイプ８に連通させてい
るため、弁４はスプリング５ｄにより閉じられて
いる。したがつて、冷却液通路３は高温用サーモ
スタツト２により開閉制御され、冷却液温度が比
較的高温に維持されることによつて、排気ガス中
のHC濃度が低減し、燃費も向上する。一方、機
関の高負荷運転時には三方電磁弁６がオンとな
り、アクチユエータ５の負圧室５ｂにパイプ７よ
り吸入負圧が導入されるため、弁４が開く。する
と、冷却液は低温用サーモスタツト１からバイパ
ス通路３′を通つて流れるので、ラジエータを通
る冷却液流量が増加して冷却液温度が下がり、結
果として高温用サーモスタツト２が閉じる方向に
作動し、冷却液温度は今度は低温用サーモスタツ
ト１により制御されて比較的低温に維持され、高
負荷運転時における機関燃焼室壁の過熱を防止す
ることができる。

第１図に示す冷却液温度制御装置は、このよう
に機関の低負荷運転時には冷却液温度を比較的高
く保つて排気ガス中のHC濃度の低減および燃費
向上をはかると共に、高負荷運転時の冷却液温度
を比較的低く保つてノツキング防止および出力向
上をはかろうとするものであるが、この冷却液温
度制御装置を通常の火花点火機関に適用した場
合、次のような問題点があつた。

通常の火花点火機関では、たとえば遠心進角装
置により高回転数になるほど点火時期を進角さ
せ、また真空進角装置により同一回転数でも負荷
に応じた進角を行なつている。

第２図は各回転数での機関のMBT（最大出力
点火時期）と冷却液温度を変化させた時のトレー
スノツク開始点火時期の関係を示している。この
図に示すようにトレースノツク開始点火時期は低
回転になるほど遅れ、冷却液温度を比較的低温に
設定した場合でも低回転域ではMBTより遅れ側
でトレースノツクが発生し始めるので、このトレ
ースノツク開始点火時期に合せて点火時期を制御
しているが、冷却液温度を高くした場合は低回転
域でのトレースノツク開始点火時期がさらに遅く
なる。

ところで、第１図に示すような冷却液温度制御
装置を用いた場合、機関が低負荷運転から高負荷
運転へ移行する時の冷却液温度の低下にはある程
度の遅れがある。すなわち、弁４が開きバイパス
通路３′に冷却液が流れ始めてから、その冷却液
がラジエータで冷却され機関全体に還流するまで
にある時間を要する。このため、冷却液温度が比
較的低い時に合せて点火時期が制御されている通
常の火花点火機関では、特に車両が登坂に差しか
かつた時のように低負荷高回転から高負荷低回転
に移行する時に従来のものより強度のノツキング
が起きやすくなる。

本考案は、負荷に応じて冷却液温度を制御する
火花点火機関において、低負荷運転から高負荷運
転への移行時に所定の時間だけ点火時期を遅角さ
せ、その遅角させる時間を機関の低回転域では長
く、高回転域では短くするように機関回転数に応
じて制御する点火時期制御装置を設けることによ
り、上記問題点を解決しようとするものである。

以下、本考案の実施例を図面を用いて説明す
る。

第３図は本考案の一実施例である。第３図にお
いて、１１は点火時期制御用の遅角装置、１２は
該遅角装置１１を作動させる遅延装置の一例とし
て示したデイレイスイツチで、バイメタル１２ａ
により開閉される接点１２ｂとヒータ１２ｃ、ス
プリング１２ｄにより構成され、ヒータ１２ｃに
通電していない時はスプリング１２ｄによつて接
点１２ｂが閉じられており、ヒータ１２ｃに通電
すると該ヒータの発熱によりバイメタル１２ａが
動作し、通電電流により定まる所定時間遅れて接
点１２ｂが開くように設定されている。１３は機
関の吸入負圧が所定値以下になつた時オンになる
負圧スイツチで、機関の負荷状態によつてオンオ
フするスイツチの一例として示したものである。
該負圧スイツチ１３の一端はデイレイスイツチ１
２の接点１２ｂとヒータ１２ｃに接続され、他端
は電源１４に接続されている。１５はヒータ１２
ｃとアース間に接続された電流制御回路で、たと
えば点火コイルの一次側端子から取り出したパル
ス信号を機関回転数信号１６として入力し、Ｆ−
Ｖ変換器とパワートランジスタにより機関回転数
に対応してヒータ１２ｃの通電電流をリニア制御
する回路である。遅角装置１１はデイレイスイツ
チ１２と負圧スイツチ１３によつて制御され、電
流がオンの時に点火時期を所定角度、たとえば2゜
程度遅角させる。該遅角装置１１としては、ケタ
リング式点火装置では電磁弁のオン時に負圧によ
つて作動する真空遅角装置を使用し、フルトラン
ジスタ式点火装置では点火コイル一次電流を断続
するトランジスタの点火信号を遅らせるCR回路
などの遅角回路を使用する。遅角装置１１を作動
させる遅延装置としては、負圧スイツチ１３のオ
ン時に所定時間出力がオンになり、その遅延時間
を機関回転数信号によつて制御できるような無接
点式タイマーを使用してもよい。

次に上記各部によつて構成される点火時期制御
装置の作用を説明する。

第１図に示すような冷却液温度制御装置を備え
た火花点火機関では、既述のとおり機関が低負荷
運転状態（冷却液温度は高温に制御されている）
から高負荷運転状態に移行した時、機関内部の冷
却液温度はすぐには下らず、ラジエータで冷却さ
れた冷却液が機関へ環流し、高温となつていた機
関燃焼室壁を冷却するまで、比較的高温の状態に
保たれる。この冷却液温度の応答遅れは、ウオー
タポンプによる冷却液循環量、すなわち機関回転
数に比例した時間となるので、低回転域ほどその
間ノツキングが発生しやすい状態となる。

このため本実施例では、遅角装置１１の作動時
間を機関回転数に応じて遅延時間が変化するデイ
レイスイツチ１２により制御している。すなわ
ち、機関が低負荷運転状態から高負荷運転状態に
移行すると、吸入負圧の低下により負圧スイツチ
１３がオンとなり、その後デイレイスイツチ１２
の接点１２ｂがオフとなるまで遅角装置１１が作
動して点火時期を所定角度（第２図にθで示す）
だけ遅角させるが、電流制御回路１５の内部抵抗
値が機関回転数信号１６によつて変化する（低回
転域では抵抗大、高回転域では抵抗小となる）た
め、高負荷運転への移行時の機関回転数が低いほ
ど、デイレイスイツチ１２のヒータ１２ｃに流れ
る電流が小さくなり、接点１２ｂがオフになるま
での時間は長くなる。したがつて、ヒータ１２ｃ
の容量と電流制御回路１５の制御定数を適宜設定
することにより、冷却液温度の応答遅れに合せ
て、遅角装置１１の作動時間を低回転域では長
く、高回転域では短く制御できることになる。

これにより、高負荷運転移行時、特に低回転域
におけるノツキングの発生を抑制でき、しかも所
定時間後、冷却液温度が低温になつた時には遅角
装置１１の作動が解除されるので、燃費および運
転性の悪化を防ぐことができる。

第４図には本考案の他の実施例を示す。本実施
例は、デイレイスイツチ１２と遅角装置１１との
間に機関回転数信号１６により所定回転数以上で
オフとなる機関回転数スイツチ１７を介装したも
のである。第２図に示すように、ある回転数
（Nc）以上になると、トレースノツク開始点火時
期はMBTより進み側になるため、高負荷運転移
行時の遅角の必要がなくなる。したがつて、本実
施例のように所定回転数以上では遅角装置への信
号経路を遮断するようにすれば、高回転域での不
必要な遅角による燃費、運転性の悪化が避けられ
る。

この場合、第３図と同様にデイレイスイツチ１
２のヒータ１２ｃと直列に電流制御回路１５を付
加し、機関回転数に応じて遅延時間を制御すれ
ば、さらに性能向上をはかることができる。

以上説明したように本考案によれば、低負荷運
転状態から高負荷運転状態への移行時に所定の時
間だけ点火時期を遅角させ、その遅角させる時間
を冷却液温度の応答遅れに合せて機関の低回転域
では長く、高回転域では短かくする構成としたた
め、負荷に応じて冷却液温度を制御する場合、高
負荷運転への移行時、特に車両が登坂に差しかか
つた時のように低負荷高回転から高負荷低回転に
移行する時に冷却液温度の応答遅れによつてノツ
キングが発生するのを十分抑制でき、しかも所定
時間後、冷却液温度が低温になりノツキング発生
の恐れがなくなると遅角装置の作動が解除され、
必要以上に長時間点火時期を遅角させることがな
いため、燃費および運転性の悪化を防げるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による火花点火機関に使用する
冷却液温度制御装置の断面略図、第２図は機関の
各回転数におけるMBT（最大出力点火時期）と
冷却液温度により変化するトレースノツク開始点
火時期の関係を示す図、第３図は遅角装置の作動
時間を機関回転数に応じて変化させる本考案の一
実施例の回路構成図、第４図は所定の機関回転数
以下でのみ遅角装置を作動させる他の実施例の回
路構成図である。 １……低温用サーモスタツト、２……高温用サ
ーモスタツト、３……冷却液通路、３′……バイ
パス通路、４……弁、５……アクチユエータ、６
……三方電磁弁、９……スロツトル開度検出スイ
ツチ、１１……遅角装置、１２……遅延装置の一
例であるデイレイスイツチ、１３……機関の負荷
状態によつてオンオフする負圧スイツチ、１５…
…電流制御回路、１７……機関回転数スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 冷却液温度を機関の低負荷運転時には比較的
   高温に保ち、高負荷運転時には比較的低温に保
   つように機関の負荷状態に応じてラジエータを
   通る冷却液流量を制御する冷却液温度制御装置
   を備えた火花点火機関において、オン信号を受
   けて点火時期を所定角度遅らせる遅角装置と、
   機関の負荷状態によつてオンオフするスイツチ
   と、機関の低負荷運転から高負荷運転への移行
   時にこれに対応する上記スイツチの作動により
   所定時間だけ上記遅角装置を作動させるオン信
   号を発生する遅延装置と、上記遅角装置の作動
   時間を機関の低回転域では長く、高回転域では
   短くするように機関回転数に応じて上記遅延装
   置の遅延時間を制御する手段とを含む点火時期
   制御装置を具備したことを特徴とする火花点火
   機関。 (2) 上記点火時期制御装置が、所定の機関回転数
   以上では遅角装置を作動させる信号経路を遮断
   する手段を有することを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲(1)項記載の火花点火機関。