JPS5851156B2 - エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排気ガス再循環（ＥＧＲ）系を有するエンジ
ンのための点火時期制御装置に係り、特にＥＧＲ制御と
関連してＥＧＲ時にそれに適合した好ましい点火時期の
進角な与える点火時期制御装置に係る。

一般に、エンジンに於て、ＥＧＲを行うと、エンジンの
燃焼室内に於ける混合気の燃焼速度が低下することから
、ＥＧＲ時は点火時期の進角度を非ＥＧＲ時に比して増
大させることが好ましく、ＥＧＲ時に進角度を増大させ
ることによりＥＧＲによる運転性の悪化や燃費の増大を
小さくし、或は打消すことができる。

ところで、エンジンの点火時期の進角を行う装置として
、吸気管負圧が増大すると、エンジン燃焼室内に於ける
混合気の燃焼速度が低下することに鑑み、吸気管負圧の
度合に応じて点火時期を進角させる点火時期負圧進角装
置が知られている。

この点火時期負圧進角装置は、通常、ダイヤフラム装置
を有し、それのダイヤフラム室に負圧が与えられること
によって点火時期の進角を行うようになっており、その
ダイヤフラム室には一般に、スロットル弁が全閉位置に
ある時には、その上流側に位置しスロットル弁が所定開
度以上開かれた時その下流側に位置する通常アドバンス
ポートと称されているバキュームポートから取出された
負圧が導入されるようになっている。

前記バキュームポートから取出される負圧は、スロット
ル弁が全閉位置にある時、即ちエンジンがアイドリンク
運転状態にある時には零であり、これよりスロットル弁
が次第に開かれ、その端縁部が該バキュームポートの前
方を横切る頃から急速に増大し、更にスロットル弁が開
かれると、スロットル開度の増大に応じてこんどは次第
に減少する。

従って、上述した如き点火時期負圧進角装置によって与
えられる進角度はスロットル弁がバキュームポートを横
切った直後のスロットル開度の時、最大になり、それよ
りスロットル開度が増大するに従い減少する。

この上うな負圧進角特性は、ＥＧＲを行っていない時は
、満足できるものであるが、ＥＧＲを行っている時は、
満足できるものではない。

即ち、ＥＧＲは、一般に、所定のスロットル開度以上の
時、一様に、或はスロットル開度が太き（なる程多く行
われるのに対して、点火時期の進角度は、上述した如く
、スロットル開度の増大に伴い減少し、ＥＧＲの観点か
らその時に要求される進角度を得ることができない。

そのため点火時期はＥＧＲの観点から、その時要求され
る点火時期に比して大幅に遅れた状態になり、エンジン
出力の低下及び燃費の増大を招くという問題がある。

上述した如き問題に対処し、点火時期負圧進角装置のダ
イヤフラム装置をバキュームポートに接続する通路手段
中にＥＧＲに関連して開閉する負圧作動弁と逆止弁とを
並列に組込み、ＥＧＲ時には前記逆止弁の作用によって
前記バキュームポートに作用する最大負圧を前記ダイヤ
フラム・装置内に捕捉し、前記バキュームポートに作用
する負圧が減少しても点火時期負圧進角装置の負圧進角
度が最大負圧の時の値を維持するように構成されたＥＧ
Ｒ／点火時期制御装置が本願出願人と同一の出願人によ
る出願に係る特願昭３２−２６１４７号及び特願昭５３
−２６１４８号に於て既に提案されている。

特願昭５３−２６１４７号や特願昭５３−２６１４８号
に於て提案されているＥＧＲ／点火時期制御装置に於て
は、エンジンはＥＧＲ時にも要求進角度に適合した好ま
しい点火時期の進角度を与えられるが、しかし、加速時
には、本来排気ガス中のＮＯｘ濃度が増大するのに加え
て、上述した如くスロットル開度が中開度程度になって
も最大負圧による大きな進角がエンジンに与えられてい
るため排気ガス中のＮＯｘ濃度が激増し。

排気ガス浄化の観点から好ましからざる問題を生じる。

本発明は前記ＥＧＲ／点火時期制御装置に於ける上述し
た如き問題に鑑み、ＥＧＲ下に於げる負圧進角の増大を
加速時に遅延させ、排気ガス中のＮＯｘ濃度が激増する
ことを防止するよう改良された点火時期制御装置を提供
することを目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、ダイヤフラム装置を有
し該ダイヤフラム装置に作用する負圧に応じて点火時期
の進角を行なう点火時期負圧進角装置と、前記ダイヤフ
ラム装置に吸気負圧を導く第一の通路手段及び第二の通
路手段と、前記第二の通路手段の途中に設けられ前記ダ
イヤフラム室に負圧を封入すべく作用する逆止弁と、前
記第二の通路手段の途中に前記逆止弁と直列に設けられ
た負圧遅延弁と、前記第一の通路手段と前記第二の通路
手段のいずれか一方を選択的に実質的に作動させる制御
弁とを含んでおり、前記制御弁はエンジンにＥＧＲが行
なわれているとき前記第二の通路手段を実質的に作動さ
せるよう構成されている如きエンジンの点火時期制御装
置によって達成される。

前記制御弁はダイヤフラム装置を有する負圧作動弁であ
ってよく、この場合、負圧作動弁はＥＧＲ制御用の吸気
負圧と同じ吸気負圧によって駆動されるよう構成されて
いてよい。

また前記制御弁はソレノイドを有する電磁作動弁であっ
てもよく、この場合、電磁作動弁はエンジンにＥＧＲが
行゛なわれているか否かに応じて通電を制御されるよう
構成されていてよい。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

添付の第１図は本発明による点火時期制御装置の一つの
実施例を示す概略図である。

図に於て、１はエンジンであり、図はその吸排気部に接
続する部分のみを破断して示している。

エンジン１にには気化器２と吸気マニホルド３とからな
る吸気系装置４と排気マニホルド５が接続されており、
吸気マニホルド３と排気マニホルド５０間には、排気マ
ニホルドを流れる排気ガスの一部を吸気マニホルド内へ
再循環させる通路手段６と該通路手段を制御するＥＧＲ
弁７とからなるＥＧＲ系が組込まれている。

ＥＧＲ弁７は通路手段６の途中に形成された弁ポート８
を開閉する弁要素９と、該弁要素を作動するダイヤフラ
ム装置１０を有しており、そのダイヤフラム室１１に所
定の値以上の負圧が作動していないときには、そのダイ
ヤフラム１２は圧縮コイルばね１３の作用により図にて
左方へ押圧され、弁ロッド１４を経て弁要素９を弁ポー
ト８に押付け、通路手段６を遮断し、ダイヤフラム室１
１に所定値以上の負圧が作用したときには、ダイヤフラ
ム１２は圧縮コイルばね１３の作用に抗して図にて右方
へ駆動され、弁ポート８より弁要素９を引離して通路手
段６を開くようになっている。

１５はエンジン温度に感応する感温弁であり、例えばエ
ンジン温度を代表するエンジン冷却水の温度に感応する
感温部１６と、該感温部によって駆動される弁要素１７
とを有し、エンジン温度が所定値以下のときには弁要素
１７は図示の如き位置にあってそのポート１８を大気ポ
ート１９より大気へ開放し、これに対しエンジン温度が
所定値以上のときには弁要素１７は感温要素１６によっ
て圧縮コイルばね２０に抗して図にて右方へ駆動され、
ポート１８を大気ポート１９より遮断し、ポート２１に
接続するように作動する。

かかる感温弁を組込むことにより、本発明による点火時
期制御装置をエンジン温度が所定の値以上にあるときに
のみ作動させることができる。

２２は気化器２内に設けられたスロットル弁である。

ボー）２３ａ及び２３ｂはスロットル弁２２が全閉位置
にある時、その上流側に位置し、スロットル弁が所定開
度以上開かれた時、その下流側に位置するバキュームポ
ートである。

尚、図に於てバキュームポー）２３ａ及び２３ｂは上下
に配置１ルて設けられているが、これは図示の目的で上
下に配列されているものであり、実際には気化器２の吸
気ボアの周方向に沿って近接して配置されているもので
ある。

２４は負圧作動弁であり、ダイヤフラム装置２５によっ
て作動されるダイヤフラム作動式の弁であり、そのダイ
ヤフラム室２６に所定値以上の負圧が作用していないと
きにはダイヤフラム２７は圧縮コイルばね２８の作用に
より図にて上方へ駆動され、ダイヤフラム２７と連結さ
れた弁要素２９は弁ポー）３０ａを閉じて弁ポー）３０
ｂを開いてポート３１と３２の間を連通しており、これ
に対しダイヤフラム室２６に所定値以上の負圧が作用す
ると、ダイヤフラム２７は圧縮コイルばね２８の作用に
抗して図にて下方へ駆動され、弁要素２９は弁ポー）３
０ｂを閉じて弁ポート３０ａを開いてポート３１と３２
の間を遮断しポート３２と弁ポー）３０ａとの間を連通
ずるようになっている。

３３はディストリビュータであり、３４はこれに作用す
るダイヤフラム作動式の負圧進角装置である。

負圧進角装置３４はダイヤフラム室３５を有し、該ダイ
ヤフラム室に作用する負圧の増大に応じて点火時期を進
める作用を行う。

３６は逆止弁であり、ポート３７を開閉する可撓性の弁
要素３８を有し、ポート３９よりポート４０へ向う流体
の流れのみを許すようになっている。

４１は負圧の伝達を遅延させる負圧遅延弁であり、オリ
フィス４２を有しており、このオリフィス４２は、ポー
ト４３と４４との間に、例えば５００ ｍｍＨｇの差圧
が生じた時に１００〜８００ｃｃ／分程度の流量特性を
示すよう構成されていて良い。

４６はＥＧＲ用の背圧制御弁であり、ダイヤフラム室４
７に作用する排ガス圧力が所定値以下の時には弁要素４
８を担持するダイヤフラム４９は図示の如く、ポート５
０をエアフィルタ５１を経て大気へ開放し、これに対し
ダイヤフラム室４７内の排ガス圧力が所定値以上に上昇
すると、ダイヤフラム４９を圧縮コイルばね５２の作用
に抗して図にて右方へ駆動し、ポート５０を閉じるよう
になっている。

ダイヤフラム室４ｒには排気マニホルド５より吸気マニ
ホルド３へＥＧＲ排気ガスを導く通路手段６の途中に設
けられたオリフィス５３の下流側に形成された室５４内
の圧力が通路手段５５を経て供給されている。

かかる背圧制御弁４６及びオリフィス５３より成る装置
は、室５４内に於る排ガス圧力を常に一定に保つようＥ
ＧＲ弁７のダイヤフラム室１１に供給される負圧を制御
する装置であり、これによってＥＧＲの比率を常に一定
に保つ作用を行なっているものである。

ＥＧＲ弁７のダイヤフラム室１１は通路手段５６及び５
７を経て感温弁１５のポート１８に接続されている。

負圧作動弁２４のダイヤフラム室２６もまた通路手段５
８及び５７を経て感温弁１５のポート１８に接続されて
いる。

一方、感温弁１５のポート２１は通路手段５９を経てバ
キュームポー）２３ｂに接続されている。

点火時期負圧進角装置３４のダイヤフラム室３５は通路
手段６０及び６１を経て負圧作動弁２４のポート３１に
接続されていると共に、通路手段６０及び６２を経て負
圧遅延弁４１の一方のポート４３に接続されている。

遅延弁４１の他方のポート４４は通路手段６３を経て逆
止弁３６のポート３９に接続されており、又逆止弁３６
のポート４０は通路手段６４を経て負圧作動弁２４の弁
ポー）３０ａに接続されている。

負圧作動弁２４のポート３２は通路手段６５を経てバキ
ュームポー）２３ａに接続されている。

次に第２図を参照して上述した如き構成からなる点火時
期制御装置の作動を説明する。

第２図はエンジン回転数が一定の場合に於けるスロット
ル開度と吸気管負圧と負圧進角度の関係を示している。

エンジン温度が所定値以下であると、感温弁１５の弁要
素１７は図示の如くポート１８を大気へ開放しポート１
８とポート２１の間を遮断した状態にある。

かかる状態に於ては、ＥＧＲ弁Ｉのダイヤフラム室１１
は大気圧を導入されており、従って該ＥＧＲ弁は弁ポー
ト８を閉じ、ＥＧＲ通路手段６を遮断しており、従って
スロットル弁２２の開度の如何にかかわらずＥＧＲは行
なわれない。

また負圧作動弁２４のダイヤフラム室２６も同様に大気
圧を導入されており、従って弁ポート３０ｂは開かれ、
ポート３１と３２の間は連通しており、点火時期負圧進
角装置３４のダイヤフラム室３５は常時バキュームポー
）２３ａに接続されている。

従ってこの状態に於ては、点火時期の負圧進角はスロッ
トル弁２２の開閉に応じて従来の要領にて行なわれる。

即ち、第２図にて上方に二点鎖線で示されている如き要
領にて行なわれる。

エンジン温度が所定値以上に上昇すると、感温弁１５の
弁要素１７は図にて右方へ変位し、ポート１８と２１を
連通ずる。

かかる状態に於ては、Ｅ Ｇ Ｒ弁７のダイヤフラム室
１１はバキュームポート２３ｂに接続され、スロットル
弁２２の開閉作動に応じてＥＧＲが行なわれる。

即ち、スロットル弁２２が図示の如く全閉位置にあると
きには、ＥＧＲは行なわれないが、これよりスロットル
弁が次第に開かれ、その端縁部がバキュームポート２３
ｂの前方を横切るようになると、バキュームポートに現
われる負圧は、第２図にて下方に実線で示されている如
く、急速に増大し、これに伴ってＥＧＲ弁は開かれ、Ｅ
ＧＲが行なわれる。

スロットル弁が更に大きく開かれると、バキュームポー
トに作用する負圧は再び減少し、その負圧がＥＧＲ弁７
の設定負圧以下に減少したところでＥＧＲ弁は再び閉じ
、ＥＧＲを停止する。

一方、負圧作動弁２４のダイヤフラム室２６にはＥＧＲ
弁７のダイヤフラム室１１に供給される負圧と同じ負圧
が供給されており、この場合、この負圧作動弁のダイヤ
フラム装置２５がＥＧＲ弁Ｉの作動設定負圧に対応する
負圧により作動するよう設計されていると、ＥＧＲ弁が
開き、ＥＧＲを行っているときのみ弁ポート３０ｂを閉
じて弁ポート３０ａを開き、ポート３１と３２との間を
遮断してポート３２と弁ポート３０ａとの間を連通し、
ＥＧＲ弁が閉じてＥＧＲが行われていないときには弁ポ
ート３０ａを閉じて弁ポー）３０ｂを開き、ポート３２
と弁ポー）３０ａとの間を遮断してポート３１と３２と
の間を連通ずるようにすることができる。

ところで、負圧作動弁２４の弁ポー）３０ｂが閉じられ
た状態にあるとき、換言すればＥＧＲが行われていると
き、スロットル弁２２が一度開かれる過程に於て、即ち
加速運転時に於て、バキュームポート２３ａに負圧が現
われると、特願昭５３−２６１４７号、特願昭５３２６
１４８号に於て提案されているＥＧＲ／点火時期制御装
置の如く、負圧遅延弁４１が設げられていない場合は、
該負圧は逆止弁３６を経て点火時期負圧進角装置３４の
ダイヤフラム室３５へ即座に供給され、そのため点火時
期は、第２図にて上方に破線で示されている如く、前記
バキュームポー）２３ａに負圧が現われるとほぼ同時に
急激に増大し、そしてそのときにバキュームポート２３
ａに現われた最大負圧がダイヤフラム室３５と通路手段
６０及び６３を含む空間内に捕捉されることにより、点
火時期はＥＧＲが行われている間最大負圧進角状態を維
持する。

そのため加速運転時に排気ガス中のＮＯｘ濃度が著しく
増大する。

これに対し、本発明の点火時期制御装置の如く、前記逆
止弁３６と直列の関係にて負圧遅延弁４１が設けられて
いれば、スロットル弁２２が開かれる過程に於て、バキ
ュームポー）２３ａに現われる負圧は、負圧遅延弁４１
にまでは即座に供給されるが、負圧遅延弁４１の負圧伝
達遅延作用により点火時期負圧進角装置３４のダイヤフ
ラム室３５には成る時間遅れを持って供給され、そのた
め点火時期は、第２図にて上方に一点鎖線で示されてい
る如く、前記バキュームポート２３ａに負圧が現われて
から、それより少し遅れて増大されるようになる。

このように加速時に点火時期の進角の増大が遅延される
ことにより加速時の排気ガス中に於るＮＯｘ濃度が低下
するようになる。

尚、更にスロットル弁が開かれ、バキュームポートに現
われる負圧がＥＧＲ弁の作動限界値以下に低下し、或は
スロットル弁が全閉位置迄閉じられたどきには、ＥＧＲ
弁が閉じられ、ＥＧＲが停止されると同時に負圧作動弁
２４も切換えられ、その弁ポート３０ｂが開くので、負
圧進角装置３４のダイヤフラム室３５内に保持されてい
た前記負圧は前記弁ポー）３０ｂを経て逃がされ、負圧
進角は直ちに解除される。

第３図は本発明による点火時期制御装置の他の一つの実
施例を示す第１図と同様の図である。

尚、第３図に於て第１図に対応する部分は第１図に付し
た符号と同一の符号により示されている。

この実施例に於ては、負圧作動弁は電磁弁７０と負圧作
動スイッチ８０との組合せにより構成されている。

電磁弁７０はソレノイド７１と該ソレノイド７１によっ
て電磁的に駆動されるコア７２を有しており、該コ１ア
７２は又弁ポート７３を開閉する弁要素として構成され
ている。

ソレノイド７１が励磁されていないときには、前記コア
７２は圧縮コイルばね７４のばね力によって図にて上方
に押圧されて前記ポート７３とポート７５との間を遮断
し、これに対し前記ソレノイド７１が励磁されると、前
記コア７２は圧縮コイルばね７４の作用に抗して図にて
下方に駆動され、ポート７３を開き、これと前記ポート
７５との間を連通させるようになっている。

前記ポート７３は通路手段６１及び６０を経て点火時期
負圧進角装置３４のダイヤフラム室３５に、又前記ポー
ト７５は通路手段７６及び６５を経てバキュームポー）
２３ａに各各接続されている。

又逆止弁３６のポート４０は通路手段７７及び６５を経
て前記バキュームポート２３ａに接続されている。

前記負圧作動スイッチ８０はダイヤフラム８１によって
担持された接点８２を有し、ダイヤフラム室８３内に所
定値以上の負圧が作用していないときは、前記ダイヤフ
ラム８１は圧縮コイルばね８４の作用により図にて右方
へ駆動され、前記接点８２は固定接点８５は接触してい
る。

これに対し前記ダイヤフラム室８３内に所定値以上の負
圧が作用すると、前記ダイヤフラム８１は圧縮コイルば
ね８４の作用に抗して図にて左方へ駆動され、前記接点
８２と固定接点８５との間は遮断される。

この負圧作動スイッチ８０は前記電磁弁７００ルノイド
７１に対する電源回路８６を開閉制御するようになって
いる。

尚、電源回路８６は電源８７を含んでいる。

かかる実施例に於ても、ＥＧＲが行われていないときは
負圧作動スイッチ８０のダイヤフラム室８３内に所定値
以上の負圧が供給されておらず、該負圧作動スイッチ８
０は閉じた状態にあり、従って電磁弁７０のソレノイド
７１は励磁された状態にあり、ポート７３が開かれ、こ
れとポート７５との間が連通された状態にあるから点火
時期負圧進角装置３４のダイヤフラム室３５は電磁弁７
０を通る経路を経てバキュームポート２３ａに接続され
ている。

従って、かかる状態に於ては、点火時期の負圧進角はス
ロットル弁２２の開閉に応じて従来と同じ要領にて行わ
れる。

これに対し、ＥＧＲが行われているときは、前記負圧作
動スイッチ８０のダイヤフラム室８３内に所定値以上の
負圧が作用し、該負圧作動スイッチ８０が開き、前記電
磁弁７００ソレノイド７１が消磁され、コア７２がポー
ト７３を閉じているから、このときには前記点火時期負
圧進角装置３４のダイヤフラム室３５は負圧遅延弁４１
及び逆止弁３６を経て前記バキュームポート２３ａに接
続されるようになる。

従ってかかる実施例が第１図に示す実施例と全く同様に
作用することは明らかであろう。

以上に於ては本発明を特定の実施例につＬ・て詳細に説
明したが、本発明はこれらの実施例にのみ限られるもの
ではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による点火時期制御装置の一つの実施例
を示す概略図、第２図は本発明による点火時期制御装置
の負圧進角作動と従来の点火時期制御装置の負圧進角作
動とを比較して示すグラフ、第３図は本発明による点火
時期制御装置の他の一つの実施例を示す概略図である。 １〜エンジン、２〜気化器、３〜吸気マニホルド、４〜
吸気系装置、５〜排気マニホルド、６〜ＥＧＲ通路手段
、７〜ＥＧＲ弁、８〜弁ポート、９〜弁要素、１０〜ダ
イヤフラム装置、１１〜ダイヤフラム室、１２〜ダイヤ
フラム、１３〜圧縮コイルばね、１４〜ロンド、１５〜
感温弁、１６〜感温要素、１７〜弁要素、１８〜ポート
、１９〜大気ポート、２０〜圧縮コイルばね、２１〜ポ
ート、２２〜スロツトル弁、２３ａ、２３ｂ〜バキュー
ムポート、２４〜負圧作動弁、２５〜ダイヤフラム装置
、２６〜ダイヤフラム室、２７〜ダイヤフラム、２８〜
圧縮コイルばね、２９〜弁要素、３０ａ、３０ｂ〜弁ポ
ート、３１・、３２〜ポート、３３〜デイストリビユー
タ、３４〜点火時期負圧進角装置、３５〜ダイヤフラム
室、３６〜逆止弁、３７〜ポート、３８〜弁要素、３９
゜４０〜ポート、４１〜負圧遅延弁、４２〜オリフイス
、４３．４４〜ポート、４６〜背圧制御弁、４７〜ダイ
ヤフラム室、４８〜弁要素、４９〜ダイヤフラム、５０
〜弁ポート、５１〜エアフイルタ、５２〜圧縮コイルば
ね、５３〜オリフイス、５４〜室、５５〜６５〜通路手
段、７０〜電磁弁、７１〜ソレノイド、７２〜コア、７
３〜ポート、７４〜圧縮コイルばね、７５〜ポート、７
６゜７１〜通路手段、８０〜負圧作動スイッチ、８１〜
ダイヤフラム、８２〜接点、８３〜ダイヤフラム室、８
４〜圧縮コイルばね、８５〜固定接点、８６〜電源回路
、８７〜電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ダイヤフラム装置を有し該ダイヤフラム装置に作用
   する負圧に応じて点火時期の進角を行なう点火時期負圧
   進角装置と、前記ダイヤフラム装置に吸気負圧を導く第
   一の通路手段及び第二の通路手段と、前記第二の通路手
   段の途中に設けられ前記ダイヤフラム装置に負圧を封入
   すべく作用する逆止弁と、前記第二の通路手段の途中に
   前記逆止弁と直列に設けられた負圧遅延弁と、前記第一
   の通路手段と前記第二の通路手段のいずれか一方を選択
   的に実質的に作動させる制御弁とを含み、前記制御弁は
   エンジンにＥＧＲが行なわれているとき前記第二の通路
   手段を実質的に作動させるよう構成されていることを特
   徴とするエンジンの点火時期制御装置。