JPH0315034B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の点火時期制御装置に関し、
特に冷却温度を低負荷時には高く、高負荷時には
低く保持するようにした冷却液温度制御装置を使
用した内燃機関の点火時期制御装置に関する。

一般の車輌用等に用いられる液冷式内燃機関に
おける冷却液温度制御装置にあつては、エンジン
の冷却液出口部通路にサーモスタツトを設け、こ
のサーモスタツトの開弁温度を通例85℃前後に設
定することにより、エンジンの負荷の如何にかか
わらず冷却液温度をこの温度近くに保つように構
成されている。

第１図はこのような従来の内燃機関における冷
却液温度制御装置の概要を示すもので、１はエン
ジン、２はエンジン１の冷却液出口部１Ａに設け
られた冷却液温度制御用のサーモスタツト、３は
冷却液を放熱冷却するラジエータ、４はラジエー
タ３からの戻り冷却液をエンジン１に供給する冷
却液ポンプである。従来の冷却装置にあつては、
エンジン１を循環した冷却液の出口における液温
が所定の温度となると、サーモスタツト２が開弁
して冷却液の全量をラジエータ３に送つて冷却
し、また、液温が所定の温度より低くなるとサー
モスタツト２が閉成して冷却液の循環の大半を停
止し、このような動作を繰返すことによつて冷却
液温度がほぼ一定に保たれるように制御してい
た。

しかし、エンジン１における排気ガス中の未燃
炭化水素（HC）を低減させ、また燃費の向上を
図るためには、サーモスタツト２の開弁温度を更
に高めれば良い反面、冷却液温度と燃焼室の壁温
との関係はエンジンの負荷状態によつて大きく変
化するので、冷却液の設定温度が高過ぎるとノツ
キングが発生したり、熱歪によりシリンダが損傷
し易く耐久性を損う。

そこで、高負荷時には冷却液温度を比較的低温
域に保つようになし、低中負荷時には冷却液温度
を比較的高温域に保つようにした冷却液温度制御
装置が提案されており、例えば、特開昭51−
46629号および実開昭54−142722号公報により開
示されている。

第２図は実開昭54−142722号公報に開示された
冷却液温度制御装置におけるサーモスタツト１２
を示すもので、ここで、サーモスタツト１２はエ
ンジン１の冷却液出口部１Ａとウオータアウトレ
ツトハウジング１３との間に設けられていて、容
器型の感温部１４と、この感温部１４に嵌め込ま
れ感温部１４の中を上下に摺動可能としたピスト
ン１５およびサーモスタツトボデイ１６を有す
る。１７は感温部１４の外周に摺動可能に嵌め合
わされたサーモスタツト弁、１８はこのサーモス
タツト弁１７を感温部１４と共にボデイ１６に設
けた弁座１６Ａに向けて偏倚されているばねであ
る。

また、感温部１４には図示しない弾性体のゴム
と固型ワツクスとが装填されていて、ピストン１
５の頭部は後述する制御片１９の動作によつて上
方に向けての付勢力が抑止されるように構成され
ている。よつて、エンジン１の冷却液の温度が上
昇し、ワツクスが融解して膨張すると、生ずる圧
力によつて、ピストン１５の頭部が制御片１９に
よつて抑止されている限りは、感温部１４が下方
に押し下げられる。また、サーモスタツト１２の
未作動時には、ばね１８のばね力により、固定さ
れている弁座１６Ａに向けてサーモスタツト弁１
７が偏倚され、冷却液通路２０を開成している。
制御片１９は制御片作動用ダイアフラム装置２１
のダイアフラム２２に取付けられており、ダイア
フラム装置２１はシール部材２３を介してウオー
タアウトレツトハウジング１３に取付けられてい
る。ダイアフラム２２によつて上下に分割された
ダイアフラム装置２１の上部室２４は負圧室であ
り、下部室２５は大気に通じている。負圧室２４
は吸気管２６により負圧源に接続されておりエン
ジン１の負荷変動に応じてその吸入負圧が負圧室
２４に導かれる。２７は負圧室２４の上部に設け
られたストツパであり、制御片端部１９Ａがサー
モスタツト１２のガイド部材２８内面に沿つて上
下に摺動する際の上方に向けての動作を規制して
いる。２９は負圧室２４に設けたばねであり、負
圧室２４の圧力が大気圧に近づいた状態となる
と、ダイアフラム２２および制御片１９をそのば
ね力によつて図に示すような位置に戻す。

このように構成された冷却液温度制御装置にお
ける動作を説明すると、負圧室２４の圧力が大気
圧に近づくと、ダイアフラム２２が図に示すよう
に下方に偏倚され、制御片１９はほぼ図に示した
ような位置に保たれる。そこで、冷却液温度が上
昇してきて感温部１４のワツクスが溶融し膨張す
ると、ピストン１５の頭部自由端は直ちに制御片
１９の端部１９Ａに当接してしまい、上方に伸延
しようとする付勢力がばね２９のばね力により拘
束される。よつてサーモスタツト１２の感温部１
４はばね１８のばね力に抗して下方に押し出さ
れ、感温部１４の周囲に設けられたサーモスタツ
ト弁１７が弁座１６Ａから引き離されて開弁す
る。すなわち、負圧室２４の圧力が大気圧に近け
れば、このように冷却温度上昇の比較的早い時期
に大きい弁開度でサーモスタツト１２による開弁
が行われるので、開弁開始時期における冷却液の
温度は比較的に低い温度、例えば70℃前後に保た
れる。

次に、負圧室２４の圧力が低い場合（負圧）に
あつては、制御片１９はダイアフラム２２と共に
ばね２９のばね力に抗して上方に引き上げられ
る。そこで、冷却液温度の上昇により感温部１４
のワツクスが膨張すると、まずピストン１５が上
方に向けて伸延し始めるが、制御片１９の端部１
９Ａが上方に引き上げられているので、ピストン
１５の自由端が端部１９Ａに当接するまでピスト
ン１５は伸延し続ける。かくしてピストン１５が
制御片１９に当接した後、上述したと同様にして
サーモスタツト１２によつて開弁が行われる。す
なわち、負圧室２４の圧力が大気圧近くの場合に
比べて比較的高い温度に保たれる。

しかしながら、これらの従来の冷却液温度制御
装置においてはいずれの例にあつても、エンジン
１が高負荷の状態となつてから冷却液の温度を変
化させるように制御装置が構成されており、しか
も、ラジエータ３によつて冷却された冷却液がエ
ンジン１の図示しないウオートジヤケツトに達す
るまでに時間がかかるので、エンジン１が高負荷
に移行してから冷却液が所定の温度にまで低めら
れるのに数秒から10秒近くかかつてしまう。

そこで特に、エンジン回転数が低いような状態
にあつて冷却液の液温が高いような時に、サード
ギアあるいはトツプギアのようないわゆるハイギ
アで加速しようとすると、その間高温となつた冷
却液の低下するのが遅く、そのため激しいノツキ
ングが発生し、運動不能な状態となつたり、エン
ジンを破損したりする惧れがある。

本発明の目的は、ハイギアのままで高負荷に移
行する際、冷却液温度の低下遅れによつて発生し
がちであつたノツキングを防止するようにした内
燃機関の点火時期制御装置を提供することにあ
る。

すなわち、かかる目的を達成するために、本発
明は、冷却液温度を低負荷時には高く、高負荷時
には低く保持するようにした内燃機関の点火時期
制御装置において、トランスミツシヨンギアのシ
フト位置を検知するギア位置検知手段と、前記内
燃機関の負荷の変動を検知する負荷変動検知手段
と、前記内燃機関の負荷に応じて点火時期の遅角
および進角を行う進角装置と、前記ギア位置検知
手段により前記シフト位置がハイギアにあること
を検知し、かつ、前記負荷変動検知手段により前
記内燃機関が高負荷状態に移行するのを検知する
と、前記進角装置を所定の時間遅角させる手段と
を設けたことを特徴とするものである。

以下に、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

第３図は本発明の一実施例を示すもので、３０
は真空進角装置であり、３１は真空進角装置３０
の進角側真空進角室（以下で進角真空室という）
３２と遅角側真空進角室（以下で遅角真空室とい
う）３３とを分離しているダイアフラムである。
３４はダイアフラム３１の遅角真空室３３側に取
付けた制御棒であり、制御棒３４の延在させた端
部をデイストリビユータ３５を進角機構３５Ａに
連絡する。また、進角真空室３２には気化器側の
吸入負圧を導く負圧管３６を接続し、遅角真空室
３３はオリフイス３７および防塵フイルタ３８を
介して大気と連通させる。３９および４０は進角
真空室３２および遅角真空室３３にそれぞれ設け
た戻しばねである。

このように構成した真空進角装置３０の遅角真
空室３３とバキユームタンク４１とを、三方電磁
弁４２を介して負圧供給管４３Ａおよび４３Ｂに
より接続し、この三方電磁弁４２への通電時にバ
キユームタンク４１と遅角真空室３３とが連通す
るようにする。また、三方電磁弁４２が消磁され
ると、遅角真空室３３が三方電磁弁４２を介して
外気に連通し、同時にバキユームタンク４１側の
負圧供給管４３Ｂを閉成する。４４は三方電磁弁
４２の外気開放口に取付けた防塵フイルタであ
る。また、バキユームタンク４１はチエツクバル
ブ４５を介してエンジン１の吸気管（図示せず）
に接続され、その吸入負圧をバキユームタンク４
１に貯留する。４６はトランスミツシヨン４７に
おけるギアシフト位置を検知して開閉するギアス
イツチ、４８はエンジン１の高負荷への移行を検
知する高負荷スイツチであり、電源４９をこれら
のスイツチ４６および４８を介して三方電磁弁４
２に接続する。

このように構成した冷却液温度制御装置と点火
時期制御装置にあつては、エンジン１が例えば４
段変速機構を有する場合、サードギアまたはトツ
プギアの状態で加速したり、あるいは高負荷を要
する坂道等でシフトダウンを怠り、ハイギアのま
まで加速しようとする際、ギアスイツチ４６はハ
イギアの位置を検知して閉成されており、負荷ス
イツチ４８が高負荷への移行を検知して閉成され
るので、三方電磁弁４２が励磁され、バキユーム
タンク４１の負荷が負圧供給管４３Ｂ、三方電磁
弁４２および負圧供給管４３Ａを介して遅角真空
室３３に供給される。

よつて、真空進角装置３０では、ダイアフラム
３１がばね４０のばね力に抗して遅角真空室３３
側に吸引され、制御棒３４をデイストリビユータ
３５側に移動させるので、進角機構３５Ａが反時
計方向に回動させられ、エンジン１の点火時期を
遅角させる。これにより、ハイギアでの高負荷移
行時におけるノツキングの発生を防止できる。こ
こで、高負荷運転になると、バキユームタンク４
１内への負圧の供給が断たれ、しかも遅角真空室
３３内の圧力がオリフイス３７およびフイルタ３
８を介して徐々に大気圧に近づき、更に進角真空
室３２の圧力も大気圧に近い圧力となるので、そ
れに応動して制御棒３４も徐々に元の位置に戻
り、点火時期も元の状態に戻るが、その間に、第
２図に示す制御装置の働きにより、冷却液温度が
下がり、もはやノツキングが起らなくなる。

また、エンジン１がハイギアの状態でなかつた
り、あるいはハイギアの状態であつても高負荷に
移行する状態でない場合には、スイツチ４６およ
び４８の何れかが少なくとも開放されているので
三方電磁弁４２には通電されず、遅角真空室３３
は大気に通じている。従つてこのような状態にあ
つては、進角真空室３２側に気化器側から供給さ
れる負圧によつて、ダイアフラム３１が進角真空
室３２側に吸引され、制御棒３４を介して進角機
構３５Ａを時計方向に回動し、以て負圧の大きさ
に対応した進角を行う。

なお、ノツキングはエンジン１の低回転領域で
しかも高負荷時に発生しがちなものであり、ロー
ギアやセカンドギア等で加速した場合には、機関
回転数が速やかに上昇するので、それに応じて冷
却液循環量も増量され冷却液の液温を早い時期に
低温側に移行させる。従つて、ギアスイツチ４６
のギアシフト位置に関しては、サードギアおよび
トツプギアの位置にあるときのみこれを検知する
ことで十分である。

また、本例において、チエツクバルブ４５とバ
キユームタンク４１との間にオリフイス（図示せ
ず）を設けるようにすれば、いつたん加速時にバ
キユームタンク４１の負圧によつて点火時期が遅
角されたとしても、これに続く繰返しの加速時ま
ででは急速にバキユームタンク４１に負圧が貯留
されないので、点火時期が連続して遅角されたま
まになるのを防止することができる。

なお、以上の説明では負圧を利用して点火時期
を所定の時間だけ遅角させるようにしたが、負圧
を利用するのに代えて電気的手段やタイマ等を用
いて遅角させるようにすることもできるのは勿論
である。

以上説明してきたように、本発明によれば、ト
ランスミツシヨンギアのシフト位置を検知するギ
ア位置検知手段と、前記内燃機関の負荷の変動を
検知する負荷変動検知手段と、前記内燃機関の負
荷に応じて点火時期の遅角および進角を行う進角
装置と、前記ギア位置検知手段により前記シフト
位置がハイギアにあることを検知し、かつ、前記
負荷変動検知手段により前記内燃機関が高負荷状
態に移行するのを検知すると、前記進角装置を所
定の時間遅角させる手段とを設けたので、従来、
低速走行時にハイギアのまま高負荷へ移動する際
や、ギアのシフトダウンを怠つたまま加速しよう
とするときに発生しがちであつたノツキングを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関における冷却装置の概
要を１例として示す線図、第２図は実開昭54−
142722号公報によつて開示された冷却液温度制御
装置のサーモスタツトの１例を示す断面図、第３
図は本発明内燃機関の点火時期制御装置の１例を
示す構成図である。 １……エンジン、１Ａ……冷却液出口部、２…
…サーモスタツト、４……冷却液ポンプ、１２…
…サーモスタツト、１３……ウオータアウトレツ
トハウジング、１４……感温部、１５……ピスト
ン、１６……サーモスタツトボデイ、１６Ａ……
弁座、１７……弁体、１８……ばね、１９……制
御片、１９Ａ……端部、２０……冷却液通路、２
１……ダイアフラム装置、２２……ダイアフラ
ム、２３……シール部材、２４……負圧室（上部
室）、２５……下部室、２６……吸気管、２７…
…ストツパ、２８……ガイド部材、２９……ば
ね、３０……真空進角装置、３１……ダイアフラ
ム、３２……進角真空室、３３……遅角真空室、
３４……制御棒、３５……デイストリビユータ、
３５Ａ……進角機構、３６……負圧管、３７……
オリフイス、３８……防塵フイルタ、３９，４０
……戻しばね、４１……バキユームタンク、４２
……三方電磁弁、４３Ａ，４３Ｂ……負圧供給
管、４４……防塵フイルタ、４５……チエツクバ
ルブ、４６……ギアスイツチ（ギア位置検知手
段）、４７……トランスミツシヨン、４８……負
荷スイツチ（負荷変動検知手段）、４９……電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷却液温度を低負荷時には高く、高負荷時に
   は低く保持するようにした内燃機関の点火時期制
   御装置において、トランスミツシヨンギアのシフ
   ト位置を検知するギア位置検知手段と、前記内燃
   機関の負荷の変動を検知する負荷変動検知手段
   と、前記内燃機関の負荷に応じて点火時期の遅角
   および進角を行う進角装置と、前記ギア位置検知
   手段により前記シフト位置がハイギアにあること
   を検知し、かつ、前記負荷変動検知手段により前
   記内燃機関が高負荷状態に移行するのを検知する
   と、前記進角装置を所定の時間遅角させる手段と
   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。