JPS6012943Y2 - 自動車用火花点火式内燃機関 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、アクセルペダルの解放開始後所定時間スロッ
トル弁をアイドル位置より多少開放して保持するスロッ
トル弁位置制御装置（例えばスロットルポジショナ）を
備えた自動車用火花点火式内燃機関に関する。

従来の技術 内燃機関では減速時ス９ツ）／し弁が全閉位置へ復帰す
る際に吸気管内壁に付着していた燃焼が吸気管の高負圧
によって瞬間的に気化するため、混合気は７時的に過濃
となって失火し、これに伴い未然ガス（ＨＣ）が増加し
エンジン排気系に排出される生ガスは触媒コンバータ内
で爆発的に燃焼スル所謂アフターパーイに原因となる。

これを防止するべく、アクセルペダルの解放開始後即ち
減速開始後所定時間スロットル弁をアイドル位置より多
少間に保持するスロットル弁位置制御装置を設けて減速
時の空燃比の一時的過濃の防止を図るようにした火花点
火式内燃機関がある。

考案が解決しようとする問題点 ところで、かかるスロットル弁位置制御装置を有した内
燃機関では、ギヤシフト時に一時的にアクセルペダルを
復帰させる際スロットル弁がアイドル位置まで戻らない
ため、１速からトップまで順次ギヤシフトを行う加速運
転時点火時期が進みすぎるという問題がある。

というのは、エンジンの点火時期を制御するディストリ
ビュータの進角制御軸を駆動する負圧機構はアイドル位
置より少し上流の負圧信号ポニ）（所謂アドバンスポー
ト）での負圧レベルに応ヒて進角制御軸を動かして点火
時期を制御するが、前記のスロットル弁位置制御装置の
動きによって変速時にスｉツ・ドル弁はアイドル位置よ
り多少開に保持される結果、アドバンスポートはスロッ
トル弁の下流に位置してそのため駆動負圧機構に負圧が
維持蓄積され、進角制御軸を進み側に引張るからである
。

・加速運転時の点火時機の進角は周知の通り機関よりの
ＮＯｘ即ち酸化窒素物成分排出量増大の原因となるもの
である。

従来技術として、実開昭５２−７ｔ６ｉ７号に開示され
たものでは、アドバンスポートと進角制御負圧機構とを
結ぶ負圧ラインに大気開閉弁を設けている。

大気開閉弁はダイヤフラムと、・ダイヤフラムに連結さ
れる弁体とを有し、ダイヤプラムはスロットル弁の常に
下流に位置する負圧ポートに連通させる、ギヤシフト時
は、スロットル弁はスロットル弁位置制御装置の働きで
全閉位置には戻らないがそれに近い位置に戻り、結果と
して負圧ポートの負圧は高まる。

この負圧で大気開閉弁は開となり、進角制御機構に大気
をブリードし負圧を弱め、結果として点火時期は遅れ、
ギヤシフト時のＮ０７分の排出は押えることができる。

しかしながら、この従来技術では大気開閉弁は大気圧と
吸気管圧力との差圧で動くようになっている。

そのため、定常からギヤシフトを行う、たときの検知が
確実に行えない欠点がある。

たとえば、低速でトップギヤで走行しているときを考え
ると、このときの吸気管負圧は極めて強いので、ギヤシ
フトによってスロットル弁を戻したときに吸気管圧力の
変化が小さいため、□ギヤシフト時の検知が困難である
。

そのため定常時にも点火時期が遅れてしま・う問題があ
る。

□ □。問題点を解決するための手段□ １“ 本考案の自動車用火花点火式内燃機関は、アクセルペダ
ルの解放後所定時間スロットル弁をアイドル位置より多
少開放保持するスロットル弁位置制御装置と、スロット
ル弁のアイドル位置より少し上流の負圧信号ポートの負
圧に応じて機械式ディストリビュータの進角制御軸を駆
動する進角制御負圧機構に吸気管負圧レベルの急上昇時
大気圧を導入すう大気開閾弁牛を慕備し１．該大気開閉
弁は負圧信号ポートと進角制御機構とを結ぶ配管への空
気導入を制御する負圧制御室と、大気に開放した大気室
と、これらの負圧制御室と大気室間の連通を制御する弁
体と、弁体に連結されるダイヤプラムと、ダイヤプラム
の上下に夫々形成される第１ダイヤフラム室及び第２ダ
イヤフラム室と、弁体が負圧制御室と大気室との連通を
絶つようにダイヤフラムを付勢するばねとを有し、第１
ダイヤフラム室はスロットル弁の常に下流に位置する負
圧ポートに接続されるが、第２ダイヤプラム室は外部に
対して閉鎖されており、更に、ダイヤフラムにオリフィ
スとチェック弁とが並列に設置され、オリフィスは第１
ダイセフラム室と第２ダイヤプラム室とを常時連通し、
一方チェック弁は第１ダイヤプラム室の圧力が第２ダイ
ヤプラム室より高いとき開、逆のとき閉となるように設
置されている。

作用 ギ＋シフト時スロットル弁はアイドル位置に向は戻され
るが、スロットル弁位置規制装置の働きで、□アイドル
位置より多少開けられたところに保持される。

スロットル弁の戻りに伴う負圧ポートの圧力変化で、・
第１ダイヤプラム室と第２ダイヤプラム室との間に圧力
差が生じ、ダイヤフラ・ムはばねに抗して変化し弁体は
大気室と負圧制御室を連通ずるよう位置し、進角制御機
構への配管に大気圧が導入され、点火時期は遅れる。

ギヤシフトから所定時間が継続すると、オリフィスを介
して第１ダイヤプラム室と第２ダイヤフラム室との圧力
がバランスする。

そのため、ばねの働きでダイヤプラムは押し戻され、弁
体は大気室と負圧制御室とを切離すよう常態位置に戻る
。

そのため１．進角制御機構への配管への大気圧導入が停
止され、負圧信号ポートの負圧で点火時期は進められる
。

実施例 本考案の第一の実施例を略示する第１図において、１０
は空気クリーナ、１２は気化器、１４は吸気マニホルド
である。

１６はディストリビュー夕で、これはその進角制御軸１
８に連結した負圧機構２０を備えている。

負圧機構２０めダイヤフラム之２は軸１８に連結きれる
と共に、その−側の負圧室２４は、負圧パイプ３０．後
で詳しく述べる本考案に係る大気開閉弁３“セ、負圧穴
イブ′３４、負圧遅延弁３６、負圧パイプ３□′８を介
しで、気化器１２めスロットル弁１２ａの図示アイドル
位置の少し上流に設けた負圧信号ポート４１（所謂アト
パンポート）に連通している。

かくして、このポニト４０の負圧に応じて負圧機構２０
は軸１８を駆動してディストリビュータの進角を制御す
る。

尚、負圧遅延弁３６′のオリフィス３′６ａは負圧機構
２０への負圧の伝達速度を規制し、チェック弁３６ｂは
アイドル位置へのスロットル弁、１２ａの復帰時負圧機
構２０め負圧室２４を直ちに大気圧として、点火時期を
遅れ側に修正す・ることを企図して設けている。

゛ ・４４は、減速時にアクセルペダルＰを
戻す際にスロットル弁１２ａをアにドル位置から多少開
放して保持してここを空気が通過するのを許して未燃ガ
ス（ＨＣ）′排出量を抑制するスロットル弁位置制御装
置を構成するダッシュポットであ・る。

ダッシュポット４４はばね４６によって付勢されたダイ
ヤフラム４８を備え枳ダイヤフラム（８はロッド５０の
一端に連結されており、そめ他端はスロットル弁１２ａ
の中心軸に固定連結されたレバー５２の自由端５２′と
当接している。

ロッド５０と反対のダイヤプラム４Ｂの側方に形成され
る空間５４は負圧パイプ５６、負圧遅延弁・５８、負圧
バイブロ０によって空気クリーナ、１０と通じている。

ダッシュポット４４は、エンジンの減速開始時にアクセ
ルペダルＰが解放される際スロットル弁１２ａを少しの
時間アイドル位置から開放して保持して、空燃比の過濃
に基づく失火、及びこれに、伴うアブターバーンを防止
するものである。

即ち、スロットル弁１２ａが十分開放されているときは
、負圧遅延弁う８のチェック弁５８ａの存在故に、ダッ
シュポ １４の空間は略大気圧に維持される光めばね
はダイヤフラム４８、即ちロッド５０を図の 左
方に位置させる。

減速時アクセルペダルＰ されるとスロツ”トル弁１
２ａはアイドル位置ｉで復帰せんとし、この際レバー５
２の自由端５２′はロッド５２の端部に当接し、かくし
てダイヤプラム４８にばねに抗してこれを右方に動ｂ）
すべき力が生ずる。

しかしながら、負圧遅延弁５８のオリフィス５８ｂの存
在故にダイヤフラム４８の右方への動きの速度は規制さ
れ、減速開始後漸くスロットル弁１・２ａは第２図め様
にア、、イドル位置−より多少間に保持され、かくして
減速時直後にあっては空気がスロットル弁１２ａを通過
し得る結果、混合気の過濃に伴う失火、及びアフター〉
：＜−ンを防止できるのである。

以上述べた、ダッシュポット４４を備えたスロットル弁
位置制御装置の作動は１．９反面、第３図の曲線Ａのよ
うなモードの運転を行う場合、即ち運転の開始時刻をち
とするとき、曲線Ａで示すように、変速機を１速から、
２速（時刻ｔ□）、２速から３速（時刻ｔ２）、３速か
ら・トップ（時刻ｔ３）、というように順次ギヤシフト
して車速Ｓを時間Ｔと共に増して加速走行する場合、点
火時期が進みすぎ排出されるＮＯｘ戒分を増大させる原
因となる。

というのは、ｔ１？’〜、ｔｓでアクセルペダルを戻し
たときダッシュポット４４の働きで第２図の如く・スロ
ットル弁１２ａはアイドル位置より□多少開放されて保
持されるが、このスロットル弁の位置はアドバンスポニ
ド４０より上流であるため、ここは第３図のＰ１？ Ｐ
Ｑ９ Ｐ３で示す如く大・きな負圧Ｖが形成され、又従
来技術では開閉弁３２が設けられず負圧遅延弁３６が直
接進角制御負圧機構２０と接続しているため１．この負
圧室２４の負圧レベルＶ′は加速の開始と共に第４・図
の曲線の如く順次蓄積され、ダイヤ７う゛ム２２がばね
２、′３に抗し図−の左方に引かれる負圧レベル′ｑ（
図の破線）を超え、進角制御軸１８が図の左方、（即ち
進角側）に引かれるからである。

・かかる、従来技術の欠点を解決する
ためのものとしてζ実開昭５２−７１６１７号では、大
気開閉弁を負圧配管３０．３４に設置し、減速を検知す
ることで、負圧配管に大気圧を導入し、ギヤシフト時点
火時期を遅らせるようにしている。

しかしながら、この従来技術では、大気開閉弁は大気圧
との差圧で動くため、定常運転のときの負圧レベルが強
い低負荷定常走行時からギヤシフトする場合のように、
吸気管負圧自体が大気圧に近い、ときを検知するのが困
難である。

、即ち１．この従来特許では低負荷定常走行時にも点火
時期が遅れることがあり、燃料消費率の点で不利となる
。

そこで本考案では次のような大気開閉弁３２の構成とし
ている。

即ち、この大気開閉弁３２はダイヤフラム６２を備え、
このダイヤフラム６２はチェック弁６４とオリフィス６
６とを形成した板６８及び弁棒７０によって弁体７２に
結合される。

ばね７４によって上方に付勢されるこの弁体７２の両側
に弁座７６ ａｔ ７６ ｂが形成され、弁座７６ａの
上方の大気室７７はフィルタ７８を介して大気と通じて
おり、一方弁座Ｔｅａの下方の負圧制御室７９は負圧パ
イプ３０と接続され、又弁座７６ｂは負圧パイプ３４に
接続されている。

更にダイヤフラム６２の下側の第１ダイヤフラム室９０
は負圧パイプ９２によって吸気マニホルド１４の負圧ポ
ート９４と接続している。

そして、この第一ダイヤフラム室９０は外部に対しては
閉鎖され板６８内の孔、及びチェック６４又はオリフィ
ス６６を介しダイヤフラム６２の上方の第２ダイヤフラ
ム室９６と通じている。

以上説明の空気開閉弁３２を備えた本考案の作動を述べ
ると、エンジンが第３図において時刻’ｉｓ ｔ２．ｔ
ａでギヤシフトする際、スロットル弁１２ａはダッシュ
ポット４４の働きで第２図に示すようにアドバンスポー
ト４０の上流に保持される。

一方、スロットル弁がこの第２図の位置まで戻ったとき
負圧ポート９４の負圧レベル変化によりダイヤフラム６
２、即ち弁体７２は絞り６６で定まる時間ばね７４に抗
して下方に引かれ弁体７２は弁座７６ｂに着座しかくし
てアドバンスポート４０と進角制御負圧機構２０の負圧
室２４との連通は絶たれ、一方大気はフィルタ７８、大
気室７７、負圧制御室７９、パイプ３０を介してこの室
２４に入りここの負圧を大気圧近くまで降下させる。

かくして本考案によれば第５図ｊｔｔ ｔ２ｅ Ｌｌで
示すようにギヤシフト毎に負圧機構２０の負圧室２４の
負圧レベルＶ″は略大気圧、まで低下し、かくして加速
時の負圧室２４の負圧レベルＶ″は、進角制御軸１８が
ばね２３に抗し左方に引かれる下限ｑを超えないように
保障できる。

この結果、第３図のような時刻ｔ。

からｔ３までの加速運転時の点火時期の進角は防止され
、これに伴いＮＯＪ、分排出量も押えることができる。

第３図の時刻ち後漸く経過すると、即ち定常運転に入る
とオリフィス６６を介し第２ダイヤフラム室９６に入る
負圧でこの第１ダイヤプラム室９０と第２ダイヤプラム
室９６との差圧はばね７４に抗してダイヤフラム６２を
上方に引張るのに十分でなくなるため弁体７２は弁座７
・６ａに着座する。

かくして、アドバンスポート４０９負圧は進角制御負圧
機構２０の負圧室２４に導入され、点火時期は定常運転
に適し、た進み側に補正される。

以上述べた本考案の構成では、定常時はチェック弁６４
によって第１ダイヤプラム室９０と第２ダイヤプラム室
９６との圧力はバランスしている。

そして、ギヤシフト時、スロットル弁１２ａが戻された
とき、そのときポートの圧力９４に準じて第１ダイヤプ
ラム室９０の圧力は変化するが、チェック弁６４によっ
て、第２ダイヤプラム室９６の圧力はそれ以前の定常時
の圧力にオリフィス６６の寸法で定まる時間留まる。

即ち、大気開閉弁３２は、ギヤシフトに先行する定常時
の吸気管圧力に対する差圧で動くことになる。

そのため、大気圧との差で動く、従来特許５２−７１６
１７号に比し、ギヤシフト時を適格に検知できる。

そのため、ＮＯｘの発生するギヤシフト時のみ点火時期
が遅れることになり、ＮＯｘの排出低減と燃料消費率の
改善との双方を図ることができる。

尚、以上の説明では大気開閉弁３２は負圧遅延弁３６と
進角制御負圧機構？０との間に設けたように説明したが
、アドバンスポート４０と負圧遅延弁３６との間の負圧
ラインに設けるのも可能である。

第６図は本考案の別の実施例を示すものでこの実施例で
は大気開閉弁１３２は、変速時吸気マニホルドＦ４のポ
ート９４の負圧が急増すると、絞り１１６で定まる時間
弁体１７２を弁座１７６から離して大気を、フィルタを
設けた大気室１７８、負圧制御室１７７、パイプ１２０
を介して進、角制御機構２０の負圧室２４に導入する。

この結果、たとえアドバンスポート４０が第２図の如く
スロットル弁１２ａの下流に位置している結果、ポート
４０から負圧が室２４に入っても、負圧室２４の負圧レ
ベルはパイプ１２０か、らの大気の導入によって薄めら
れて、実質的に大気圧となり、その結果第５図と略同等
の負圧特性が得られかくして変速時の点火時期の進角を
防止しＮＯｘの排出増大を押える。

考案の効果 本考案によればギヤチェンジ等のスロットル弁の戻りの
瞬間の圧力変化を正確に検知して進角制御機構に一時的
に大気圧を導入することで、たとえスロットル弁がダッ
シュポットの働きでアイドル位置に戻らないことにより
、アドバンスポートが負圧でも、進角制御機構の負圧室
のところは大気圧となり、点火時期として確実に遅らせ
ることができる。

そのためギヤチェンジ時の有害成分の排出を効果的に抑
制することができる。

尚、第１、第６図の実施例では、スロットル弁の位置制
御装置としてダッシュポット４４を採用したものについ
て図示したが、所謂スロットルポジショナと称するタイ
プのスロットル弁位置制御装置を備えた火花点火内燃機
関であっても、減速時スロットル弁はアイドル位置より
多少開放して保持されているから、応用でき、上述の効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内燃機関を示す概略図、第２図は
ダッシュポットによるスロットル弁位置制御装置の作動
説明のための第１図の部分図、第３図は、本考案のエン
ジンにおいてＮＯ工威分の排出量低減を目指す作動モー
ド及びその際の吸気管負圧を示すグラフ、第４図は、従
来における第３図の作動モード時のディストリビュータ
の進角制御負圧機構の負圧変化特性、第５図は本考案に
おける第４図と同様なグラフ、第６図は本考案の第２実
施例の略図。 １２・・・・・・気化器、１２ａ・・・・・・スロット
ル弁、１４・・・・・・吸気マニホルド、１６・・・・
・・ディストリビュータ、１５・・・・・・進角制御軸
、２０・・・・・・進角制御負圧機構、３２・・・・・
・大気開閉弁、４０・・・・・・アドバンスポート、６
２・・・・・・ダイヤフラム、６４・・・・・・チェッ
ク弁、６６．１１６・・曲オリフィス、４２，１７２・
・・・・・弁体、４６，１７７・・・・・・負圧制御室
、７７．１２８・・・・・・大気室、９１・・間第１ダ
イヤフラム室、９４・・・・・・負圧ポート、９６・・
囲路２ダイヤフラム室、Ｐ・・・・・・アクセルペダル
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. アクセルペダルＰの解放後所定時間スロットル弁１２ａ
   をアイドル位置より多少開放保持するスロットル弁位置
   制御装置４４と、スロットル弁のアイドル位置より少し
   上流の負圧信号ポート４０の負圧に応じて機械式デ謙ス
   トリビュータ１６の進角制御軸１８を駆動す２進角制御
   負圧機構２０に吸気管負圧レベルの急上昇特大気圧を導
   入する大気開閉弁３２，１３２ 、該大気開
   閉弁３２，１３２は負圧信 Ｏと進角制御機構
   ２０とを結ぶ配管へ□ を制御する負圧制御室７
   ９，１７７と した大気室７７．１７８と、
   これら 負圧制御室７９，１７７と大気室７７．１７８
   の連通を制御する弁体７２．１７２と、弁体７，１
   ７２に連結されるダイヤフラム６２と、ダ ヤフラム６
   ２の上下に夫々形成される第１ダイ＋フラム室９０及び
   第２ダイヤプラム室９６と ７２，１７２が負圧制
   御室７９，１７７と ７７．１７８との連通を絶つ
   よ引□ダイヤ ６２を付勢するばね７４孝を有（、
   第１ダ ラム室９０はスロットル弁１２ａの常に下
   流 置する負圧ポ」ト９４に接続されるが、第２ダイ
   ヤプラム室９ ′、は外部に対して閉鎖されておす、更
   に、ダイヤ ラム６２にオリフィス６６．１１６とチェ
   ック ６４とが並列に設置され、オリフィス６６．１１
   ６は第１ダイヤプラム室９０と第２ダイヤプラム室９６
   とを常時連通し、一方チェック弁６４は第１ダイヤプラ
   ム室９０の圧力が第２ダイヤフラム室９６より高いとき
   開、逆のとき閉となるように設置されている自動車用自
   動車用火花後関。