JPS62251470A - エンジンの点火時期制御装置 - 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） 本発明は、吸気通路のスロットル弁より下流側部分にお
ける吸気負圧に応じて点火時期を制御するようにされた
エンジンの点火時期制御装置に関する。

（従来の技術） エンジンの点火時期をその運転状態に応じた適切なもの
となるように調整することは、エンジンの作動効率や出
力特性等を向上させるうえで極めて重要なことであり、
従来より種々の態様をもって行われている。そして、エ
ンジンの点火時期を調整する手段としては、通常、エン
ジンに同期して回転駆動させるディストリビュータに組
み込まれ、その回転によって生じる遠心力を利用して点
火時期を制御する遠心式自動進角機構と、例えば、実公
昭５７−７８２８号公報にも示される如くの、吸気通路
の所定部位における吸気負圧に応じて点火時期を制御す
る負圧式自動進角機構とが用いられる。

このような点火時期調整手段が装備されたエンジンにお
いては、その点火時期特性が、一般に、第５図において
、縦軸に点火進角値がとられ、横軸にエンジン回転数が
とられたもとで曲線Ｉで示される如くのものとなるよう
にされる。この第５図において曲線Ｉで示される点火時
期特性は、スロットル弁が全開近くまで開かれた状態、
従って、負圧式自動進角機構によっては点火時期かはと
んど変化されない状態を想定して設定され、曲線！上の
点火進角値は、ノッキング発生領域（第５図においてハ
ツチングが施されて示されている）を画定するノンキン
グ限界をあられす曲線に上のノ・７キング限界進角値よ
り小なる値とされ、かつ、最適進角値をあられす曲線ｍ
上の最適進角値を越えないように多少の余裕がとられた
値とされる。

斯かる場合、エンジン回転数が比較的低い値をとるとき
には、最適進角値よりノンキング限界進角値の方が小な
る値となるので、ノッキング限界進角値より小なる値と
される実際の点火進角値は、最適進角値より大幅に小な
る値をとるものとされることになる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の如くに、実際の点火進角値と最適進角値との間に
ある程度の余裕がとられ、従って、点火時期が最適点火
時期より多少遅れ側に設定されるエンジンにあっては、
例えば、発進加速時の如く、スロットル弁が略全閉状態
とされるアイドリング状ａ（斯かる状態では、エンジン
回転数が低く遠心式自動進角機構は実質的に不作動状態
となる）から急激にスロットル弁が開かれて加速状態に
移行せしめられると、吸気負圧が急激に減少し、負圧式
進角機構によって点火進角値が急速に低減せしめられる
。そして、斯かる場合には、吸入空気量が増大してエン
ジン回転数が上昇する以前に、点火進角値が急速に低減
せしめられることになり、従って、実際の点火時期が最
適点火時期から大幅にずれたもとにおいて、エンジンが
加速状態に移行せしめられる状態となる。そのため、エ
ンジンが、その作動効率が低下したもとで加速状態とさ
れることになるという不都合が生じ、特に、発進加速時
等に際してのエンジン回転数が比較的低い場合には、実
際の点火時期と最適点火時期とのずれが一層大となって
、エンジンの加速性能の低下がまねかれる虞がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、負圧式自動進角機構を備え
、それにより、エンジンの吸気通路の所定部位における
吸気負圧に応じて点火時期を進み側に移行せしめる制御
を行い、しかも、エンジンの加速性能、特に、スロット
ル弁が略全閉とされた状態から急激に開かれてエンジン
が加速状態に移行せしめられる発進加速時における加速
性能を向上させることができるものとされた、エンジン
の点火時期制御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく本発明に係るエンジンの点火時
期制御装置は、吸気通路の所定部位における吸気負圧が
大である程エンジンの点火時期を進み側に移行させる負
圧式自動進角機構と、エンジンの加速状態を検知する加
速検知手段と、エンジンの加速時に、負圧式自動進角機
構により調整される点火時期を補正する点火時期補正手
段とを備え、点火時期補正手段が、加速検知手段により
エンジンの加速性能が検知されるとき、点火時期を強制
的に進み側に移行させる補正を行うものとされて構成さ
れる。

（作　用） 上述の如くの構成とされる本発明に係るエンジンの点火
時期制御装置においては、エンジンが通常作動状態にあ
るとき、負圧式自動進角機構が点火時期を吸気通路の所
定部位における吸気負圧が大である程進み側に移行させ
る制御を行う。そして、エンジンが加速状態に移行され
ると、その加速状態が加速検知手段により検知され、そ
れに応じて、点火時期補正手段が、負圧式自動進角機構
により調整される点火時期を強制的に進み側に移行させ
る。

このようにされることにより、エンジンが加速状態にあ
るとき、実際の点火時期と最適点火時期との差が小なる
ものとされ、エンジンの加速性能、特に、エンジン回転
数が比較的低い状態から加速状態に移行せしめられる発
進加速時における加速性能の向上が図られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の
一例を、それが適用されたエンジンの主要部と共に示す
。

第１図に示されるエンジンは、自動車に搭載されるもの
であって、エンジン本体ＩＯには、ピストン１２が嵌挿
されるとともに、吸気弁１４及び排気弁１６が所定の態
様で配され、これらピストン１２．吸気弁１４及び排気
弁１６等に包囲されて燃焼室１８が形成される。燃焼室
１８には、夫々、吸気弁１４及び排気弁１６を介して吸
気通路２０及び排気通路２２が連通せしめられ、また、
点火プラグ２４が臨設される。

吸気通路２０には、その上流側から順次、吸入空気を浄
化するエアフィルタ２６．吸入空気量を検出するエアフ
ローメータ２８．アクセルペダルの踏込量に応じて開閉
するスロットル弁３０．吸気通路２０より大径とされた
サージタンク３２及び吸気ボート部に向けて燃料を噴射
する燃料噴射弁３４が配されている。また、吸気通路２
０のスロットル弁３０近傍には、第１の負圧取出ボート
３６と第２の負圧取出ボート３８が設けられている。第
１の負圧取出ボート３６は、スロットル弁３０が略全閉
状態（アイドリング開度状態）にあるとき、スロットル
弁３０より若干上流側に位置し、スロットル弁３０があ
る程度開かれると、実質的にスロットル弁３０より下流
側に位置するものとなる。第２の負圧取出ボート３８は
、スロットル弁３０が略全閉状態のとき、スロットル弁
３０より若干下流側に位置し、スロットル弁３０がある
程度開かれると、実質的にスロットル弁３０より上流側
に位置するものとなる。

そして、上述の点火プラグ２４が火花放電を生じる時期
、即ち、エンジンの点火時期が、ディストリビュータ４
０に組み込まれた遠心式自動進角機構４５とディストリ
ビュータ４０に付設された負圧式自動進角機構５０とに
よって調整されるようになされている。遠心式自動進角
機構４５は、その一部のみが図示されているが、既知の
如くに、エンジンに連動して回転駆動され、エンジン回
転数がアイドリング回転数以上の所定回転数に達しない
状態では、実質的に不作動状態とされて点火時期の制御
は行わず、エンジン回転数が所定回転数以上に上昇した
とき、そのエンジン回転数に応じて点火時期を進み側に
移行させるものとされている。

また、負圧式自動進角機構５０は、第１の負圧取出ボー
ト３６から導管４２を介して負圧が導入される第１の負
圧導入室５１と、第２の負圧取出ボート３８から導管４
４及びこの導管４４に介装されたディレー弁４６を介し
て負圧が導入される第２の負圧導入室５２とが設けられ
た二段式ダイアフラム部材５５を備えるものとされ、第
１の負圧導入室５１及び第２の負圧導入室５２を画成す
るケーシング４８．ダイアフラム５３、補正用ダイアフ
ラム５４．及び、ダイアフラム５３及び補正用ダイアフ
ラム５４に駆動される進角ロッド５６とを含んで構成さ
れている。そして、進角ロッド５６は、その作動端がデ
ィストリビュータ４０のブレーカプレート５８に連結さ
れている。なお、ディレー弁４６は、その内部が仕切壁
４６ａによって２つの空間４６Ａ及び４６Ｂに区画され
、空間４６Ａには第２の負圧取出ボート３８が、また、
空間４６Ｂには第２の負圧導入室５２が夫々導管４４を
通じて連結され、かつ、仕切壁４６ａには、第２の負圧
取出ボート３８と第２の負圧導入室５２とを連通させる
開口部４６ｂとオリフィス４６Ｃとが形成されている。

仕切壁４６ａに形成された開口部４（ｉｂは、弾性弁部
材４６ｄにより、空間４６Ａ内の圧力が空間４６Ｂ内の
圧力より高い場合には閉状態とされ、逆の場合には開状
態とされる。

上述の如くの構成のもとに、エンジンがアイドリング状
態にあるときには、スロットル弁３０が、第１図におい
て実線で示される如く略全閉状態とされ、エンジン回転
数が所定回転数未満とされる。

このため、二段式ダイアフラム部材５５の第１の負圧導
入室５１に、第１の負圧取出ボート３６から導管４２を
通じて作用する吸気負圧は極めて小であって、第１の負
圧導入室５１内は略大気圧状態とされ、また、遠心式自
動進角機構４５は実質的に非作動状態とされる。一方、
このとき、二段式ダイアフラム部材５５の第２の負圧導
入室５２には、第２の負圧取出ボート３８から導管４４
及びディレー弁４６を介して吸気負圧が導入されるので
、補正用ダイアフラム５４がスプリング６２の弾力に抗
して進角ロッド５６を引き込んで、ブレーカプレート５
８を所定角度だけ回転させる。

そのため、エンジンの点火時期は、遠心式自動進角機構
４５によっては変化せしめられないが、負圧式自動進角
機構５０によって、所定の点火進角値をもって進み側に
設定される。

また、スロットル弁３０がある程度以上開かれた状態（
例えば、第１図において一点鎖線で示される状Ｍ）にあ
るときには、実質的に、第１の負圧取出ボート３６がス
ロットル弁３０より下流側に位置し、第２の負圧取出ボ
ート３８がスロットル弁３０より上流側に位置するもの
となるので、第２の負圧導入室５２に作用する吸気負圧
が極めて小であって、第２の負圧導入室５２内は略大気
圧状態とされ、一方、第１の負圧導入室５１には導管４
２を介してスロットル弁３０の開度に応じた吸気負圧が
導入されて、ダイアフラム５３がスプリング６１の弾力
に抗して進角ロッド５６を連結金具６３とともに引き込
み、ブレーカプレート５８を所定角度だけ回転させる。

そのため、エンジンの点火時期が、負圧式自動進角機構
５０によつて、第１の負圧取出ボート３６付近の吸気負
圧に応じた点火進角値をもって進み側に設定される。

なお、このように、スロットル弁３０がアイドリング開
度より若干大なる開度をもって開かれた状態では、負圧
式自動進角機構５０によって調整される点火進角値が、
エンジンがアイドリング状態にあるときより大となるよ
うに、二段式ダイアフラム部材５５におけるスプリング
６１及びスプリング６２のセット荷重や各部の寸法等が
設定される。

さらに、スロットル弁３０が急速に開かれて、エンジン
が通常作動状態から加速状態に移行せしめられる場合、
特に、スロットル弁３０が略全閉状態から急速に開かれ
る発進加速時等においては、吸入空気量が増大してエン
ジン回転数が所定回転数以上に達する以前に、従って、
遠心式自動進角機構４５による点火時期を進める制御が
なされる以前に、第１の負圧取出ボート３６及び第２の
負圧取出ボート３８に得られる負圧が急激に小となって
大気圧に近接するので、ダイアフラム５３がスプリング
６１の弾力によって第２の負圧導入室５２側に急速に戻
される。しかしながら、このとき、第２の負圧導入室５
２内の吸気負圧によって弾性弁体４６ｄが開口部４６ｂ
を閉状態とし、第２の負圧導入室５２内の吸気負圧がオ
リフィス４６Ｃを通じて徐々に小とされていき、それに
伴って、スプリング６２の弾力によって進角ロンド５６
が徐々に押し戻される。このため、負圧式自動進角機構
５０によって調整される点火進角値は、第２図において
縦軸に点火進角値がとられ、横軸に時間がとられたもと
で実線で示される如くに、エンジンが加速状態に移行す
る時点ｔ、では比較的大なる値θａをとり、その後、時
間の経過とともに徐々に減少し、時点ｔ２でそのときの
スロットル開度に応じた値θｂをとるものとされる。な
お、斯かる場合、吸気通路２０に設けられた第１の負圧
取出ボート３６及び第２の負圧取出ボート３８は、エン
ジンが加速状態にあることを検知する役割も果たしてい
ることになる。

このようにして、本例の負圧式自動進角機構５０によれ
ば、エンジンの通常作動状態から加速状態への過渡時に
おける点火時期が、導管４４にディレー弁４６が介装さ
れていない場合における点火進角値（第２図において破
線で示される）より大なる点火進角値をもって進み側に
移行せしめられることになり、このため、エンジンが加
速状態にあるとき、特に、発進加速時において、実際の
点火時期を最適点火時期に近づけることができ、それに
より、エンジンの加速性能、特に、エンジン回転数が比
較的低い状態から開始される発進加速時における加速性
能が向上せしめられる。

第３図は、本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の
他の例を、それが適用されたエンジンの主要部と共に示
す。第３図においては、第１図に示される例の各部に対
応する部分が第１図と共通の符号が付されて示されてお
り、それらについての重複説明は省略される。

この第３図に示される例にあっては、サージタンク３２
より下流側の吸気通路２０部分が、第１の吸気通路部２
０Ａと、この第１の吸気通路部２０Ａより長い第２の吸
気通路部２０Ｂと、これら第１の吸気通路部２０Ａと第
２の吸気通路部２０Ｂとが合流する共通通路部２０Ｃと
から成り、第１の吸気通路部２ＯＡにはそれを開閉する
開閉弁６６が配されている。開閉弁６６は、後述する如
くに、ダイアフラム部材７０のダイアフラムロッド７１
によりエンジンの運転状態に応じて開閉駆動され、開閉
弁６６が閉状態とされているときには、吸入空気が、サ
ージタンク３２．第２の吸気通路部２０Ｂ及び共通通路
部２０Ｃを介して燃焼室１日に吸入され、開閉弁６６が
開状態にされているときには、吸入空気が、サージタン
ク３２゜第１の吸気通路部２０Ａ、第２の吸気通路部２
０Ｂ及び共通通路部２０Ｃを介して燃焼室１８に吸入さ
れる。従って、開閉弁６６の開閉によって吸気通路長が
変化せしめられることになる。

また、サージタンク３２より上流側の吸気通路２０部分
には、スロットル弁３０が配され、このスロットル弁３
０近傍の所定位置に負圧取出ボート６５が設けられてい
る。この負圧取出ポート６５は、導管４２を介して、二
段式ダイアフラム部材５５の第１の負圧導入室５１に連
結されている。

さらに、サージタンク３２の所定位置には、補正用負圧
取出ポート６８が設けられており、この補正用負圧取出
ポート６８は導管７４．チェック弁７５、バキュームタ
ンク７７及び三方ソレノイド弁８０を介して、二段式ダ
イアフラム部材５５の第２の負圧導入室５２に連結され
ている。チェック弁７５は、サージタンク３２内の圧力
が所定値以下になるときサージタンク３２とバキューム
タンク７７との連通状態を遮断するようにされている。

また、バキュームタンク７７は、導管７４から分岐する
導管７９を介して、連結金具６３を開閉制御するための
三方ソレノイド弁８２に連結されている。

そして、本例では上述の三方ソレノイド弁８０及び８２
を通電制御するためのコントロールユニット１００が備
えられている。このコントロールユニット１００には、
エアフローメータ２８のポテンショメータ２８ａから吸
入空気量に応じたレベルを存する検出信号Ｓａが供給さ
れる。コントロールユニット１００は、この検出信号Ｓ
ａに基づいて、検出信号Ｓａのレベルの上昇率、従って
、吸入空気量の増加率が所定値以上となるとき、即ち、
エンジンが加速状態にあるとき、三方ソレノイド弁８０
に進角補正信号Ｃａを供給するとともに、エンジンの運
転状態が所定の条件を満たすとき、三方ソレノイド弁８
２に開弁駆動信号ｃｂを供給するものとされている。

上述の如くの構成のもとに、スロットル弁３０が急速に
開かれてエンジンが加速状態に移行せしめられると、エ
アフローメータ２８のポテンショメータ２８ａから得ら
れる検出信号Ｓａのレベルが急速に上昇するものとなり
、その上昇率ΔＶｓが、第４図Ａに示される如くに変化
する。そして、この上昇率ΔＶｓが所定値Δ■１以上と
なる期間、即ち、第４図に示される時点ｔ１から時点ｔ
２までの期間であって、エンジンが加速状態にある期間
に、コントロールユニット１００が三方ソレノイド弁８
０に進角補正信号Ｃａを供給する。

これにより、三方ソレノイド弁８０は、第４図Ｂに示さ
れる如くに、時点ｔ１から時点ｔ！までの期間にオン状
態とされ、その前後の期間ではオフ状態に保たれる。従
って、検出信号Ｓａのレベルの上昇率ΔＶｓが所定値Δ
Ｖ、以上となる時点ｔ、から時点ｔ２までの期間には、
第２の負圧導入室５２とバキュームタンク７７とが連通
し、第２の負圧導入室５２にバキュームタンク７７から
の負圧が三方ソレノイド弁８０を介して導入される。ま
た、このときには、第１の負圧導入室５１に、負圧取出
ボート６５から、導管４２を介して、そのときのスロッ
トル弁３０の開度に応じた吸気負圧が尋人されるので、
進角ロッド５６が、ダイアフラム５３によりそのときの
吸気負圧に応じた距離だけ引き込まれるとともに、補正
用ダイアフラム５４によってもバキュームタンク７７か
らの負圧に応じた距離だけ引き込まれる。この場合、補
正用ダイアフラム５４によって進角ロッド５６が引き込
まれることによってもたらされる、補正用ダイアフラム
５４による点火進角値の調整量が、前述された第５図に
おいて最適進角値をあられす曲線ｍで示される如くの最
適進角値と実際の点火進角値（ダイアフラム５３によっ
て設定される点火進角値）との差分に等しくなるように
、二段式ダイアフラム部材５５におｔするスプリング６
１及びスプリング６２のセット荷重や各部の寸法等が設
定される。

このようにされることにより、点火進角値が、第４図Ｃ
に示される如く、時点１．から時点ｔ２までの期間、即
ち、エンジンが加速状態にある期間においては、負圧取
出ボート６５から得られる吸気負圧のみによって調整さ
れる点火進角値（第４図Ｃにおいて一点鎖線で示されて
いる）より、それと最適点火進角値との間の差分だけ増
大されて、実際の点火時期が、最適点火時期となるよう
に強制的に進み側に移行せしめられる。その結果、第１
図に示される例と同様に、本例においてもエンジンの加
速性能が向上するものとなる。

なお、上述の如くに、エンジンが加速状態にあるとき点
火時期を強制的に進み側に移行させると、ノッキングが
発生する虞が生じるが、ノンキングの発生が伴われる場
合には、点火時期を進み側に移行させるとともに、例え
ば、点火プラグ２４から噴射される燃料の量を増量して
、燃焼室１８に供給される混合気の空燃比がリッチ側に
なるようになせば、混合気の燃焼速度が早められるので
、ノッキングの発生を防止することができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジンの
点火時期制御装置によれば、エンジンが加速状態となる
ときには、負正式自動進角機構により調整される点火時
期が強制的に進み側に移行されて、実際の点火時期と最
適点火時期とのずれが低減される状態となされるので、
エンジンがその作動効率が向上せしめられたもとで加速
状態とされることになり、エンジンの加速性能、特に、
スロットル弁が略全閉とされてエンジン回転数が比較的
低いものとされた状態から急激にスロットル弁が開かれ
て加速状態に移行せしめられる、発進加速時における加
速性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの点火時期制御装置の一
例をそれが適用されたエンジンの主要部と共に示す概略
構成図、第２図は第１図に示される例の動作説明に供さ
れるタイムチャート、第３図は本発明に係るエンジンの
点火時期制御装置の他の例をそれが適用されたエンジン
の主要部と共に示す概略構成図、第４図は第３図に示さ
れる例の動作説明に供されるタイムチャート、第５図は
エンジンの点火時期特性の説明に供される特性図である
。 図中、１０はエンジン本俸、２０は吸気通路、２４は点
火プラグ、２８はエアフローメータ、３０はスロットル
弁、４０はディストリビュータ、４６はディレー弁、５
０は負圧式自動進角機構、６５は負圧取出ボート、６８
は補正用負圧取出ボート、７７はバキュームタンク、８
０は三方ソレノイド弁である。 ５４　　　負圧式色＃Ｊ進角機構 第５図 エンジン回転数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気通路の所定部位における吸気負圧が大である程エン
   ジンの点火時期を進み側に移行させる負圧式自動進角機
   構と、上記エンジンの加速状態を検知する加速検知手段
   と、該加速検知手段により上記エンジンの加速状態が検
   知されるとき、上記負圧式自動進角機構により調整され
   る上記エンジンの点火時期を強制的に進み側に移行させ
   る点火時期補正手段とを具備して構成されたエンジンの
   点火時期制御装置。