JPS6181577A - 内燃エンジンの制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 未発明は、エンジンの運転状態に応じて点火時期を制御
するようにした内燃エンジンの制御装置に関するもので
、特に、冷機時における内燃エンジンの制御装置に関す
るものである。

（従来の技術） 内燃エンジンの点火時期は、一般に１通常の運転時にエ
ンジン効率が最大となるように設定されている。しかし
ながら、暖機運転詩、すなわちエンジン温度が低いとき
には、燃料が霧化しにくいために着火が遅れて不整燃焼
が生じ、トライバビリティが損なわれるという問題かあ
る。そこで、従来、例えば特公昭５７−３８７８５号公
報にも示されているように、冷機時には点火時期を強制
的に進めて不整燃焼をなくし、トルクを滑らかにしてド
ライバビリティの向上を図る提案がなされている。その
ような点火時期制御装置においては、負圧が導入される
ことによりディストリビュータの可動ブレーカプレート
を回転させて点火時期を進める負圧進角機構が用いられ
ている。このような負圧進角機構は、一般に、エンジン
の冷却水温が所定の温度以下のときには冷機状態にある
と判断して点火時期を一定角度進め、冷却水温がその所
定温度以上となると暖機が完了したと判断して点火時期
を元に戻すような、オン・オフ状の進角特性をもつもの
とされている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、内燃エンジンにおいては、点火時　　　　□
期を進めると、燃焼最高温度が上昇してＮｏｔ（窒素酸
化物）の発生量が増大するという問題がある。そのため
に、冷機時における点火時期曲角（コールドアドバンス
）も、エンジン温度が比較的低温のうちに停止すること
が求められている。このようなことから、冷機時におけ
るドライバビリティの確保とＮＯｘ発生量の低減とを両
立させることは難しいものとなっている。

一方、Ｎ０ｗ低減対策の一つとして、エンジンの排気を
吸気側に還流させることにより燃焼最高温度を下げる排
気還流（以下、ＥＧＲという）方式が知られている。し
かしながら、このようなＥＧＲも、エンジン温度が低い
ときに行うと、エンジンの回転が不安定となり、トライ
バビリティが損なわれてしまうという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その：ｔＳｌの目的は、従来一般のものと同様の負
圧によって点火時期が進められるディストリビュータを
用いて、冷機時におけるト′ライパどリティが向上され
るとともに、ＮＯｘの発生量が低減されるようにするこ
とである。

本発明の第２の目的は、冷機時においてもドライバビリ
ティを損なうことなくＥＧＲを行うことができるように
し、それによってＮＯＸの発生量が一層低減されるよう
にすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明の第１番目では、デ
ィストリビュータの可動ブレーカプレートを回転させる
負圧アクチュエータに、冷機期間中、エンジン温度に応
じて異なる大きさの負圧が導かれるようにしている。そ
の負圧は、エンジン温度が所定の温度より低いときには
高負圧とされ、その所定温度より高い冷機期間中には所
定の低負圧となるようにされている。

また、本発明の：５２番目では、エンジン温度が所定の
温度、ヒリ高くなったときには、第１番目の発明と同様
に負圧アクチュエータに導かれる負圧が小さくされると
ともに、ＥＧＲ制御弁が作動してＥＧＲが開始されるよ
うにしている。

（作用） 冷機時においては、エンジン温度はエンジンの運転時間
によって変化し、エンジン温度が上昇すると、ドライバ
ビリティの確保に要求される点火時期の進角量は減少す
る。したがって。

上述のように、エンジン温度が低いときには負圧アクチ
ュエータに大きな負圧を作用させて点火時期を大きく進
め、ある程度暖機されたところで負圧アクチュエータに
加えられる負圧を小さくして点火時期進角量が小さくな
るようにしても、ドライバビリティは確保される。そし
て、このようにある程度暖機されたところで点火時期進
角量が小さくされることにより、ＮＯｘの発生量が低減
される。

また、エンジン温度がある程度上昇し点火時期がある程
度進められている状態でＥＧＲが開始されることにより
、ドライバビリティが損なわれることなくＥＧＲが行わ
れるようになり。

冷機時におけるＮｏｗの発生量が更に減少する。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

図中、第１図は本発明による内燃エンジンの制御装置の
一実施例を示す回路図であり、第２図はその制御装置に
よる作用を説明するための説明図である。

第１図から明らかなように、エンジン１には、エアクリ
ーナ２から気化器３を経て吸気マニホルド４に至る吸気
通路５を通して、混合気が供給されるようになっている
。エンジン１（７）排気は、排気管６を通して排出され
るようになっている。

エンジン１の点火時期を定めるディストリビュータ７は
、可動ブレーカプレート８と負圧　　　　　□アクチュ
エータ９とを備えている。この負圧アクチュエータ９は
、２枚のダイヤフラム９ａ。

９ｂによって仕切られた２つの負圧室９ｃ。

９ｄを有するデュアルタイプのアクチュエータであり、
その作動ロッド９ｅは、第１ダイヤフラＩ、９ａに対し
て所定の範囲内で軸方向に移動可能に支持されるととも
に、第２ダイヤフラム９ｂに固定されている。この作動
ロッド９ｅは、ディストリビュータ７の可動ブレーカプ
レート８に連結されており、その軸方向の移動によって
ブレーカプレート８が回転され１点火時期が制御される
ようになっている。第１及び第２グイヤフラム９ａ、９
ｂは、それぞれセットスプリング９ｆ、９ｇによって常
に図で右方向に押圧されており、通常は作動ロッド９ｅ
の左側の端部と第１ダイヤフラム９ａとが互いに係合状
態で保たれるようになっている。したがって、第１負圧
室９Ｃに負圧が作用したときには、第１ダイヤフラム９
ａがセットスプリング９ｆに抗して吸引され１作動ロッ
ド９ｅが左１１１１ｆｆに引かれてブレーカプレート８
が矢印方向に回転し、点火時期が進められる。

負圧アクチュエータ９には、負圧制御回路１０から負圧
が導入されるようになっている。

この負圧制御回路１０は、負圧アクチュエータ９の第１
負圧室９Ｃに接続される第１負圧ライン１１と第２負圧
室９ｄに接続される第２負圧ライン１２とを有している
。

第１負圧ライン１１は、吸気マニホルド４に接続される
共通ラインｌｌａと、この共通ラインｌｌａから分岐す
る低負圧ラインｌｌｂ及び高負圧ラインｌｌｃと、これ
ら低負圧ライン１１ｂ及び高負圧ラインｌｉｅを集合し
て第１負圧室９Ｃに接続する共通ティンｌｌｄとからな
っている。吸気マニホルド４側の共通ラインＩＬａには
逆止弁１３が設けられており、吸気マニホルド４内の負
圧が低負圧ラインｉｔｂ及び高負圧ラインｌｉｅ側の負
圧より大きい場合には、その逆止弁１３が開いて、吸気
マニホルド４の負圧が低、高負圧ラインｌｌｂ、Ｌｌｃ
側に導入され、吸気マニホルド４内の負圧が低くなると
きには、その逆止弁１３が閉じて、低、高負圧ラインｌ
ｌｂ、ｌｌｃ側の負圧が維持されるようになっている。

低負圧ラインｌｌｂには、そこを流れる負圧をほぼ２０
５ｍｍＨｇの所定低負圧に維持する調圧弁１４が設けら
れている。この調圧弁１４は、ダイヤフラム１４ａによ
って仕切られた負圧室１４ｂを有するもので、負圧室１
４ｂ内の負圧が２０５ｍｍＨｇより大きく（絶対値で大
きく）なったときには、ダイヤフラム１４ａが負圧室１
４ｂ側へ移動し、弁体１４ｃによって人力ボート１４ｄ
が閉じられて、吸気マニホルド４側からの負圧が遮断さ
れ、負圧室１４ｂ内の負圧が２０５ｍ＋＋ｅＨｇより小
さく（絶対値で小さく）なったときには、入カポ−）１
４ｄが開かれて、吸気マニホルド４側からの負圧が調圧
弁１４の下流側へ導かれるようになっている。

高負圧ラインｌｌｃには、ソレノイド１５ａによって作
動される弁体１５ｂｔ−備えた第１ソレノイド弁１５が
設けられている。このソレノイド弁１５は、吸気マニホ
ルド４側に接続される負圧入力ボートＰｔ　と、絞り１
５ｃ及びフィルタ１５ｄを介して大気圧領域に連通ずる
大気圧ボートｐ２と、負圧アクチュエータ９側に接続さ
れる出カポ−）Ｐ３とを有する三方弁である。ソレノイ
ド１５ａが励磁されたときには。

弁体１５ｂが大気圧ポートＰ２側に引き寄せられてその
ボートｐ２を閉じるとともに、吸気マニホルド４側と負
圧アクチュエータ９側とを連通させ、ソレノイドＬ５ａ
への通電が停止されたときには、弁体１５ｂが負圧入力
ボートＰｔを閉じるとともに、負圧アクチュエータ９側
を絞り１５ｃを介して大気圧領域に連通させる。

ソレノイド１５ａは、エンジン１に取り付けられた水温
センサ（図示せず）により、冷却水温Ｔｖが暖機完了温
度より低い所定温度１例えば４５℃以下であることが検
出されたときに励磁されるようになっている。

負圧アクチュエータ９の第１負圧室９Ｃに接続される共
通ラインｌｉｄには、ソレノイド１６ａによって作動さ
れる弁体１６ｂを備えた、第１ンレノイド弁１５と同様
の第２ソレノイド弁１６が設けられている。ただし、こ
の第２ソレノイド弁１６の大気圧ポー）Ｐ２側には絞り
は設けられていない、このソレノイド弁１６のソレノイ
ド１６ａは、オア回路１７から出力信号が発されるとき
に励磁されるようになっている。このオア回路１７の入
力側には、エンジン１の冷却水温Ｔｖが上述の所定温度
以下、すなわちＴｗ≦４５℃のとき発される信号とアン
ド回路１８からの出力信号とが加えられるようになって
いる。アンド回路１８には、アイドル状態であることが
検出されたときに発される信号と、エンジンｌの冷却水
温Ｔｗが所定温度４５°Ｃより高く暖機完了温度、例え
ば５５℃より低い範囲、すなわち４５℃＜　Ｔ　ｗ≦５
５°Ｃのときに発される信号とが人力されるようになっ
ている。

また、第２負圧ライン１２は、吸気マニホルド４と負圧
アクチュエータ９のｍ２負圧室９ｄとを結ぶもので、そ
の途中には、第１負圧ライン１１の調圧弁１４と同様の
構造の調圧弁１９が設けられている。この調圧弁１９は
、藷２負圧室９ｄに導かれる負圧をほぼ４００ｍｆｆ＋
Ｈｇの一定圧に維持するものである。

このようにして、ディストリビュータ７と、そのｒＴｒ
動ブレーカプレート８を回転させる負圧アクチュエータ
９と、その負圧アクチュエータ９に導入される負圧を制
御する負圧制御回路１０とによって、エンジン１の点火
時期制御装置が構成されている。

エンジン１の排気管６は、ＥＧＲ通路２０を介して吸気
通路５側の吸気マニホルド４に・接続されている。この
ＥＧＩ（通路２０には、これを開閉するＥＧＲ制御弁２
１が設けられている。

このＥＧＲ制御弁２１は、ＥＧＲバルブ２２とＥＧＲカ
ントソレノイド弁２３とからなるもので、そのＥＧＲバ
ルブ２２の弁体２２ａを移動させることによって、ＥＧ
Ｒ通路２０を通して還流する排気還流量が制御されるよ
うになっている。ＥＧＲパルプ２２の弁体２２ａは、そ
の負圧室２２ｂに導入される負圧の大きさに応じて移動
されるようになっており、その負圧室２２ｂには、負圧
導入管２４を介して、気化器３のベンチュリ部３ａから
ベンチュリ負圧が導かれるようになっている。

ＥＧＲカットソレノイド弁２３は負圧導入管２４の途中
に設けられており、ソレノイド２３ａに通電されていな
いときには、弁体２３ｂが大気圧ボートを閉じて負圧導
入管２４を導通させ、ソレノイド２３ａが励磁されたと
きには、弁体２３ｂが大気圧ボートを開いて、ＥＧＲバ
ルブ２２の負圧室２２ｂに大気圧を導入するようになっ
ている。このツレ／イド２３ａは、エンジンｌの冷却水
温Ｔｗが上述の所定温度以下、すなわちＴｖ≦４５℃の
とき発される信号によって励磁されるようになっている
。

このようにして、ＥＧＲ通路２０とこれを開閉するＥＧ
Ｒ制御弁２１とによって、ＥＧＲ制ｍ制置装置成されて
いる。

次に、このように構成されたエンジンの制御装置の作用
について説明する。

エンジンｌを始動させると、吸気マニホルド４には大き
な負圧が発生する。この負圧は、共通ラインｌｌａから
逆止弁１３を通して低負圧ラインｌｌｂ及び高負圧ライ
ンｌｉｅに導かれる。始動直後にはエンジンｌの冷却水
温Ｔｗが低いので、第１ソレノイド弁１５及び第２ソレ
ノイド弁１６の各ソレノイド１５ａ、１６ａはともに励
磁されている。したがって、その吸気負圧は、これら第
１．第２ソレノイド弁１５゜１６を通して負圧アクチュ
エータ９の第１負圧室９Ｃに導かれる。その結果、負圧
アクチュエータ９の第１ダイヤフラム９ａが第１図で左
方向に吸引され、点火時期が進められる。この間におい
て、吸気マニホルド４内の負圧が小さくなると、逆止弁
１３が働いて共通ラインＬｌａを遮断する。したがって
、第１負圧室９Ｃ内には、吸気マニホルド４によって得
られる最大の負圧が保持されることになり、第１ダイヤ
フラム９ａは左方向の限界位置で保持される。こうして
負圧アクチュエータ９は、エンジンｌの低温時に適した
進角１例えば１０°だけ点火時期を進める第１の所定量
だけ作動することになる。

また、このときには、ＥＧＲカットソレノイド弁２３の
ソレノイドｊ３ａも励磁されている。したがって、ＥＧ
Ｒパルプ２２の負圧室２２ｂには大気圧が作用しており
、その弁体２２ａによってＥＧＲ通路２０は遮断されて
いる。

暖機がある程度進められ、エンジンｌの冷却水温Ｔｗが
所定温度４５℃を超えると、第１ソレノイド弁１５への
通電は停止され、高負圧ラインＩＬｃには絞り１５ｃを
通して徐々に大気圧が導入される。このとき、エンジン
１の冷却水温Ｔｗが暖機完了温度５５℃より低く、かつ
アイドル状態にあれば、第２ソレノイド弁１６のツレ／
イ）”　１６　ａは励磁されたまま維持されるので、負
圧アクチュエータ９の第１負正室９ｃには、低負圧ライ
ンｌｌｂを通して調圧弁１４によって制御された所定の
低負圧が導かれる。その結果、負圧アクチュエータ９は
、第１の所定量より小さい第２の所定量だけ作動するこ
とになり、点火時期の進角は、エンジン１の低温時より
小ざい例えば５″の進角となる。

また、エンジンｌの冷却水１ｇＬＴ　ｗが所定温度４５
℃を超えると、ＥＧＲカットソレノイド弁２３のソレノ
イド２３ａへの通電が停止される。それによって、ＥＧ
Ｒ八ルへ２２の負圧室２２ｂには、負圧導入管２４を通
してベンチュリ負圧が導かれるようになり、その弁体２
２ａが移動して、ＥＧＲ通路２０が導通し、ＥＧＲが行
われるようになる。

暖機が完了して、エンジン１の冷却水温Ｔｗが暖機完了
温度５５℃より高くなると、第２ソレノイド弁１６のソ
レノイド１６ａへの通電も停止される。その結果、負圧
アクチュエータ９の第１負圧室９Ｃには、第２ソレノイ
ＩＳ弁１６の大気圧ボートｐ２から大気圧が導入される
ようになり、ディストリビュータ７の可動ブレーカプレ
ート８は、第２負圧ライン１２を通して負圧アクチュエ
ータ９の第２負圧室９ｄに作用する負圧のみによって制
御されるようになる。

このようにして、第２図に示すように、コールドアドバ
ンスが行われる範囲が、エンジンｌの冷却水温Ｔｗが４
５℃以下の低温領域と冷却水温Ｔｗが４５℃以上で５５
℃以下の比較的高温の領域との２つの領域に分けられ、
低温領域では点火時期進角量が１０°とされるとともに
、比較的高温の領域では点火時期進角量が５°と小さく
されるようになる。そして、このように点火時期進角量
が小さくされることによって、冷機時におけるＮＯｘの
発生量が低減されるようになる。また、エンジン温度が
低いときには点火時期は大き（ａめられ、エンジン温度
が比較的上昇したときに点火時期進角量が小さくされる
ので、ドライバビリティが損なわれることもない。

さらに、ＥＧＲは、エンジンｌの冷却水温Ｔｗが４５℃
を超えた比較的高温時に開始されるようになる。しかも
、ＥＧＲが開始された後、暖機が完了するまでは、点火
時期は５°進められている。したがって、ＥＧＲの開始
によってドライバビリティが損なわれることもない、そ
して、ＥＧＲが暖機運転中に開始されることによって、
冷機時におけるＮＯｘの発生量が一層低減されるように
なる。

なお、上記実施例においては、負圧アクチュエータ９を
、冷機時に作動する第１負圧室９Ｃと通常運転時に作動
する第２負圧室９ｄとを有するデュアルタイプのものと
しているが、第１負圧室９Ｃと同様の作用をする負圧ア
クチュエータと、第２負圧室９ｄと同様の作用をする負
圧アクチュエータとをそれぞれ別個に設けるようにする
こともできる。

また、エンジン温度の検出には、冷却水温Ｔｗのほか、
吸気温や側溝油温等を用いるようにすることもできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、冷機
期間中に点火時期を進めるための負圧アクチュエータを
、エンジン温度が所定の温度より低い低温領域と、それ
より高い比較的高温の領域とで、大きざの異なる負圧に
よって作動させ、冷機時における点火時期直角量をエン
ジン温度に応じて段階的に切り換えるようにしているの
で、ドライバビリティを確保しながらＮＯ！の発生量を
低減させることができる。したがって、エンジン温度が
十分上昇するまで、コールドアドバンスを持続させるこ
とができる。。

また、冷機期間中に、点火時期進角量を小さく切り換え
るのと同時にＥＧＲを開始するようにしているので、Ｅ
ＧＲの開始によってもドライバビリティが損なわれるこ
とはなく、Ｎｏｗの発生が一層抑ル１されるとともに、
ＥＧＲ開始専用の温度センサ等も不要となる。

しかも、このような点火時期進角機構を負圧式制御Ｂ機
構によって得るようにしているので、コストが低く、メ
インテナンス性も良好なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるエンジンの制御装置の一実施例
を示す回路図、 第２図は、その制御装置による作用を説明するための説
明図である。 １・・・エンジン　　　　　４・・・吸気マニホルド５
・・・吸気通路　　　　　６・・・排気管７・・・ディ
ストリビュータ ８・・・可動プレート ９・・・負圧アクチュエータ １０・・・負圧制御回路　　１４・・・調圧弁１５・・
・第１ソレノイド弁 １６・・・第２ソレノイド弁 ２０・・・排気還流通路 ２１・・・排気還流制御弁 Ｔｗ・・・エンジン冷却水温

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディストリビュータ７と、 このディストリビュータ７の可動ブレーカプレート８を
   回転させてエンジン１の点火時期を進める負圧アクチュ
   エータ９と、 この負圧アクチュエータ９に導入される負圧の大きさを
   制御する負圧制御回路１０とを備え、 前記負圧制御回路１０が、 エンジン温度が冷機期間中の所定温度より低いときには
   、前記負圧アクチュエータ９を第１の所定量だけ作動さ
   せる高負圧を発生し、 エンジン温度が前記所定温度より高く暖機完了温度より
   低い範囲にあるときには、前記負圧アクチュエータ９を
   前記第１の所定量より小さい第２の所定量だけ作動させ
   る所定の低負圧を発生するようにされていることを特徴
   とする、内燃エンジンの点火時期制御装置。
2. （２）ディストリビュータ７と、このディストリビュー
   タ７の可動ブレーカプレート８を回転させてエンジン１
   の点火時期を進める負圧アクチュエータ９と、この負圧
   アクチュエータ９に導入される負圧の大きさを制御する
   負圧制御回路１０とからなる点火時期制御装置、 及び、エンジン１の排気管６を吸気通路５側に連通させ
   る排気還流通路２０と、この排気還流通路２０を開閉す
   る排気還流制御弁２１とからなる排気還流制御装置、 を備え、 前記負圧制御回路１０が、 エンジン温度が冷機期間中の所定温度より低いときには
   、前記負圧アクチュエータ９を第１の所定量だけ作動さ
   せる高負圧を発生し、 エンジン温度が前記所定温度より高く暖機完了温度より
   低い範囲にあるときには、前記負圧アクチュエータ９を
   前記第１の所定量より小さい第２の所定量だけ作動させ
   る所定の低負圧を発生するようにされているとともに、 前記排気還流制御弁２１が、 エンジン温度が前記所定温度より低いときには、前記排
   気還流通路２０を閉じ、 エンジン温度が前記所定温度より高いときには、前記排
   気還流通路２０を開くようにされていることを特徴とす
   る、 内燃エンジンの制御装置。