KR100548209B1 - 내연 기관의 점화 시기 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

슬라이딩 스로틀 밸브식기화기(1)를 구비하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치는 제어수단(51)과, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도를 검출하는 개도 검출 장치(20)를 구비하며, 제어수단(51)은 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도에 해당하여 미리 설정된 제1 특성(A) 및 제2 특성(B)으로 이루어지는 점화 시기 특성으로 점화 시기를 제어한다. 개도 검출 장치(20)는 마이크로 스위치(40)를 구비하며, 개도 검출 장치(20)는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 전폐로부터 전개까지의 개도 범위 내의 소정 개도(N1)를 유일한 경계로서 그 일측에서 신호를 발생하며, 제어수단(51)은 이 신호의 유무에 의해 제1 특성(A) 또는 제2 특성(B)에서 점화 시기를 제어한다. 이 점화 시기 제어 장치는 간단한 구조를 가지며 또한 저비용인 개도 검출 장치를 갖는다. 이 점화 시기 제어 장치에 의해 저비용으로 내연 기관의 특정한 성능이 확보된다.

Description

내연 기관의 점화 시기 제어 장치{IGNITION TIMING CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 슬라이딩 스로틀(sliding-throttle) 밸브식 기화기를 구비한 내연 기관의 점화 시기 제어 장치, 상세하게는 개도 검출 장치(throttle-position sensor)에 의해 검출된 슬라이딩 스로틀 밸브의 개도에 따라서 미리 설정된 점화 시기 특성으로 점화 시기가 제어되는 점화 시기 제어 장치에 관한 것이다.
종래, 이러한 종류의 점화 시기 제어 장치로서, 일본국 특개평6-137241호 공보에 개시된 것이 공지되어 있다. 이 점화 시기 제어 장치에서는, 스로틀 개도 검출 수단에 의해 검출된 스로틀 개도를 매개변수로 하여 점화 시기가 제어된다. 여기서, 스로틀 개도 검출 수단은 기화기의 피스톤 밸브의 상단에 부착되는 영구자석과, 피스톤 밸브에 대향하여 기화기 본체측에 피스톤 밸브의 슬라이딩 방향에 설치되는 4개의 자기 센서(magnetic sensor)로 이루어지는 검출부에 의해 구성된다. 이 스로틀 개도 검출 수단은 스로틀 조작량을 스로틀과 피스톤 밸브와의 사이에 형성된 회전기구의 회전량으로 변환하여 이 회전량을 검출하는 것과 비교하여 스로틀 개도 검출 수단의 구조가 단순화되며 소형화된다.
그런데, 상기 종래 기술에서는, 스로틀 개도 검출 수단은 피스톤 밸브(슬라 이딩 스로틀 밸브)의 전폐(full-closed)로부터 전개(full-open)까지의 개도 범위 내로 다수의 개도를 검출하고, 점화 시기의 제어는 그들 다수의 개도에 각각 해당하는 다수의 점화 시기의 곡선(점화 시기 특성)에 따라 실행된다. 그러나, 이 종래 기술에서는, 다수의 개도를 검출하지 않으면 않되며, 또한 다수의 개도에 각각 해당하는 다수의 점화 시기의 곡선을 사용하지 않으면 않되어, 제어가 복잡해진다.
또한, 상기 종래 기술에서는, 스로틀 개도 검출 수단을 기화기에 조립하기 위해서 기화기에 특유의 구조 및 형상을 갖는 전용의 자기 센서가 필요한 것부터 점화 시기 제어 장치의 비용이 비싸게 되는 단점이 있었다. 또한, 영구자석 주위의 부재는 비자성재로 형성하는 등 기화기의 구성부품의 재료를 특정한 것으로 할 필요가 있는 것부터 스로틀 개도 검출 수단을 형성하기 위해서 종래 사용되었던 구성부품을 대폭 변경하는 것으로 되어, 이것도 점화 시기 제어 장치의 비용 저감을 곤란하게 하는 요인이 되고 있었다. 또한, 개도의 검출 정밀도를 높이기 위해서는 영구자석과 자기 센서를 근접하게 배치해야 하기 때문에, 그것들의 배치 자유도는 작은 것으로 되어 있었다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로 내연 기관의 특정 성능, 예컨대 연비를 양호하게 하는 것을 주관점으로서 점화 시기를 제어하는 경우, 다수의 점화 시기 특성을 단일의 점화 시기 특성으로 대표하더라도 특정 성능 상에 손색이 없는 정도의 성능을 확보할 수 있는 것에 주목 할 수 있다. 본 발명은 개도 검출 장치를 간단한 구조 및 저비용으로 하는 것에 의해 저비용 및 내연 기관의 특정 성능을 확보하는 것이 가능한 내연 기관의 점화 시기 제어 장치를 제공하는 것 을 주목적으로 한다.
본 발명은 흡기 통로가 형성되는 기화기 본체에, 상기 흡기 통로를 가로 질러 이동하는 슬라이딩 스로틀 밸브를 수용하는 슬라이딩 실린더가 형성되고, 상기 슬라이딩 스로틀 밸브에 가속 조작 와이어가 직접 결합된 슬라이딩 스로틀 밸브식 기화기를 구비하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치이며, 제어수단과, 상기 슬라이딩 스로틀 밸브의 개도를 검출하는 개도 검출 장치를 구비하고, 상기 제어수단은, 상기 개도에 해당하여 미리 설정된 점화 시기 특성으로 점화 시기를 제어하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치에 있어서, 상기 점화 시기 특성은 제1 특성 및 제2 특성으로 이루어지고, 상기 개도 검출 장치는 상기 슬라이딩 스로틀 밸브의 전폐로부터 전개까지의 개도 범위 내의 소정 개도를 유일한 경계로서, 그 경계의 일측에서 특정 신호를 발생하며, 상기 제어수단은 이 특정 신호의 유무에 의해 상기 제1 특성 또는 상기 제2 특성으로 점화 시기를 제어하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치이다.
이에 의해, 개도 검출 장치는 슬라이딩 스로틀 밸브의 전폐로부터 전개까지의 개도 범위에 있어서, 유일한 소정 개도를 검출하여, 이 소정 개도를 경계로 그 일측에서 특정 신호를 발생한다. 그리고, 제어수단은 이 특정 신호의 유무에 의해 이분되는 상기 개도 범위의 일측 개도 영역에서는 제1 특성으로, 타측 개도 영역에서는 제2 특성으로 점화 시기를 제어한다.
그 결과, 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 갖는다. 즉, 점화 시기 특 성은 제1 특성 및 제2 특성으로 이루어지며, 개도 검출 장치는 슬라이딩 스로틀 밸브의 전폐로부터 전개까지의 개도 범위로 소정 개도를 유일한 경계로 그 경계의 일측에서 특정 신호를 발생하여 이 특정 신호의 유무에 의해 제1 특성 또는 제2 특성으로 점화 시기가 제어되는 것에 의해, 개도 검출 장치는 슬라이딩 스로틀 밸브의 다수의 개도를 검출할 필요가 없다. 따라서, 개도 검출 장치는 간단한 구조를 가지며 저비용인 것으로 할 수 있기 때문에, 저비용 및 제1 특성 또는 제2 특성에 의해 내연 기관의 특정한 성능을 확보하는 것이 가능한 점화 시기 제어 장치를 제공할 수가 있다.
상기 개도 검출 장치는 고정접점과, 가동접점과, 상기 소정 개도를 경계로 상기 양접점의 접촉 및 격리를 바꾸는 가동편과, 상기 슬라이딩 스로틀 밸브의 이동에 따라 움직여 이 가동편을 조작하는 조작 부재를 구비하는 마이크로 스위치를 구비하는 것으로 할 수 있다. 또한, 가동편은 스냅 액션(snap-action) 동작을 하는 부재인 것이 바람직하다.
이에 의해, 슬라이딩 스로틀 밸브의 소정 개도에 있어서, 마이크로 스위치의 가동접점이 고정접점에 대하여 접촉 또는 격리하여 온·오프되고, 양접점이 접촉할 때 개도 검출 장치가 특정 신호를 발생한다.
그 결과, 다음과 같은 효과를 갖는다. 즉, 개도 검출 장치가 마이크로 스위치를 구비하는 것에 의해 슬라이딩 스로틀 밸브의 개도를 검출하기 위한 기화기전용의 검출 장치를 사용하는 것이 되고, 그 범용성의 저비용인 마이크로 스위치가 사용되기 때문에, 점화 시기 제어 장치의 비용이 한층 더 저감된다.
상기 개도 검출 장치는, 상기 슬라이딩 스로틀 밸브에 접촉하여 그 이동을 상기 조작 부재에 전달하는 전달 부재를 구비하는 것으로 할 수가 있다.
이에 의해 슬라이딩 스로틀 밸브의 이동은 전달 부재를 통해 마이크로 스위치의 조작 부재에 전달되며 마이크로 스위치의 온·오프가 실행된다. 그 결과, 다음과 같은 효과를 갖는다. 즉, 개도 검출 장치가 슬라이딩 스로틀 밸브의 이동을 조작 부재에 전달하는 전달 부재를 구비하는 것에 의해 마이크로 스위치를 슬라이딩 스로틀 밸브에 근접하여 배치할 필요가 없게 되기 때문에, 마이크로 스위치의 배치의 자유도가 커진다.
전달 부재는 이 전달 부재를 수납하는 수납 케이스에 외주 가장자리부가 부착된 다이어프램의 중심부에 고착할 수가 있다.
수납 케이스 내에 슬라이딩 가능하게 지지되는 전달 부재는 다이어프램의 중심부에 고착되기 때문에, 전달 부재는 안정한 상태로 지지되며, 또한 마이크로 스위치는 다이어프램에 의해 수납 케이스와 전달 부재의 틈을 통하여 침입할 가능성이 있는 슬라이딩 실린더 내의 연료증기 등의 분위기로부터 격리된다.
수납 케이스는 서로 결합된 제1 케이스 및 제2 케이스로 이루어지며 다이어프램의 외주 가장자리부는 제1 케이스 및 제2 케이스의 사이에 끼워 붙여지고 제1 케이스는 슬라이딩 실린더에 결합되며 상기 마이크로 스위치는 다이어프램에 대하여 제2 케이스측에 배치되도록 구성할 수 있다.
이와 같이 하는 것에 의해 전달 부재가 안정한 상태로 제1 케이스에 슬라이딩 가능하게 지지되기 때문에, 검출 정밀도가 향상한다. 또한, 마이크로 스위치는 다이어프램에 대하여 제2 케이스측에 배치되는 것에 의해 마이크로 스위치는 다이어프램에 의해 연료증기 등의 분위기로부터 격리되기 때문에, 그 내구성이 향상한다. 바람직하게는, 제1 케이스는 슬라이딩 실린더와 일체적으로 성형된다. 이와 같이 하는 것에 의해 부품점수가 삭감되어 조립 공수가 감소하고 개도검출 장치의 조립성이 향상한다.
슬라이딩 스로틀 밸브의 주벽에는 전달 부재의 일단부가 접하는 캠을 형성하며 이 캠에 의해 전달 부재와 슬라이딩 스로틀 밸브과의 접촉상태를 제어하며, 전달 부재가 슬라이딩 스로틀 밸브의 이동에 따라 움직이도록 구성할 수 있다. 캠은 슬라이딩 스로틀 밸브의 주벽에 슬라이딩 스로틀 밸브의 길이방향에 형성된 캠 홈(cam groove)으로 구성하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의해, 일단부가 캠에 접하여 배치되는 전달 부재를 통과하며 슬라이딩 스로틀 밸브의 이동이 마이크로 스위치의 조작 부재에 전달되어 슬라이딩 스로틀 밸브의 소정 개도가 검출된다. 이와 같이 슬라이딩 스로틀 밸브에 캠을 형성하는 것 뿐인 간단한 구조변경에 의해 전달 부재를 슬라이딩 스로틀 밸브의 이동에 따라 움직이게 할 수 있기 때문에, 종래 사용된 슬라이딩 스로틀 밸브에 소폭의 변경을 부가할 뿐이며 기화기의 구성 부재의 형성 재료를 변경하지 않고 개도 검출 장치를 형성할 수 있으며 이 점에서도 점화 시기 제어 장치의 저비용화를 할 수 있다.
전형적으로는, 제1 특성은 제2 특성에 비하여 소정 개도이상으로 점화 시기가 선행측에 있는 것과 같다.
도 1은 본 발명의 점화 시기 제어 장치가 적용되는 내연 기관에 구비된 슬라이딩 스로틀 밸브식 기화기의 흡기 통로에 따른 단면도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선의 단면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선의 마이크로 스위치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 점화 시기 제어 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5는 점화 시기 제어 장치의 점화 시기 제어 맵의 점화 시기 특성을 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 5을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 점화 시기 제어 장치가 적용되는 내연 기관은 자동 이륜차에 탑재되는 것이며, 기화기 본체(2)와, 기화기 본체(2)의 하부에 맞붙어질 수 있는 플로트실(3)을 구비하는 슬라이딩 스로틀 밸브식 기화기(1)를 구비한다. 기화기 본체(2)에는 흡기 통로(4)가 형성되고, 또한 흡기 통로(4)를 대략 직교하는 방향에 가로 질러 이동하는 것에 의해 흡기 통로(4)를 개폐하는 원통 형상의 피스톤형 슬라이딩 스로틀 밸브(6)가 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 슬라이딩 스로틀 밸브(6)는 슬라이딩 실린더(5) 내에 수용된다.
슬라이딩 스로틀 밸브(6)는 리턴 스프링(7)에 의해 흡기 통로(4)를 폐쇄하는 방향으로 부세된다. 또한, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)는 가속 조작 부재로서의 스로틀 그립에 접속되는 가속 조작 와이어(8)와 직접결합된다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 원통 형상의 주벽(6a)에는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 이동방향(A1)에 따라 직선 형상으로 연장되는 안내 홈(9)이 형성되며, 이 안내 홈(9)에 걸어맞춤되는 안내편(1O)에 의해 슬라이딩 밸브(6)가 그 축선 주위에 회전하는 것이 저지된다. 안내편(10)은 슬라이딩 실린더(5)에 삽입되어 있다. 또, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)보다도 상류측의 흡기 통로(4)에는 쵸크 밸브(11)가 형성된다.
기화기 본체(2)는 플로트실(3) 내를 향해 연장된 연료계 형성부(12)를 갖는다. 연료계 형성부(12)에는 슬로우 제트 부재(13)와, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 밑바닥 벽에 부착되는 제트 니들(17)이 삽입되는 니들 제트 부재(14)가 형성된다. 니들 제트 부재(14)는 연료계 형성부(12)에 나사결합하는 에어 블리드관(15)에 의해 연료계 형성부(12)에 고정되며, 에어 블리드관(15)의 하단에는 메인 제트 부재(16)가 고정된다. 또, 18은 에어 블리드관(15)에 형성된 다수의 블리드 구멍에 공기를 공급하기 위한 블리드 에어 통로이다.
플로트실(3) 내의 연료는 플로트(19)에 의해 일정 레벨의 연료액면이 형성되게 되어 있고, 플로트실(3) 내의 연료가 그것들 제트 부재(13, 16)를 통과하여, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 밑바닥벽과 흡기 통로벽과의 사이에 형성되는 벤투리부(4a, venturi)에 생긴 부압(negative pressure)에 의해 빨아 올려져 흡기 통로(4)에 공급된다. 이 때, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 이동에 따라서 니들 제트 부재(14)와 제트 니들 부재(17)와의 틈이 증감되기 때문에, 니들 제트 부재(14)로부터는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도에 해당하는 연료량이 벤투리부(4a)에 공급 된다.
이에 의해, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)는 스로틀 그립의 조작량에 따라서 흡기 통로(4)를 가로 질러 이동하고, 벤투리부(4a)의 통로 면적을 변경한다. 즉, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도는 내연 기관의 아이들 운전시에 벤투리부(4a)의 최소 통로 면적을 규정하는 최소 개도로 되는 전폐로부터 벤투리부(4a)의 최대 통로 면적을 규정하는 최대 개도로 되는 전개까지의 개도 범위로 스로틀 그립의 조작에 의해 제어된다. 그러므로, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)에 의해 흡기 통로(4)를 통과하는 공기량 및 이 공기량에 따라 슬로우 제트 부재(13) 및 니들 제트 부재(14)로부터 공급되는 연료량이 제어되어 내연 기관의 출력이 제어된다.
도 2를 참조하면, 슬라이딩 실린더(5)의 주벽(5a)의 외주면에는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도를 검출하는 개도 검출 장치(20)가 부착된다. 개도 검출 장치(20)는 마이크로 스위치(40)와, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 이동을 마이크로 스위치(40)에 전달하는 전달기구(21)를 구비한다. 전달기구(21)는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)와 접촉하는 검출 로드(22)와, 제1 케이스(23) 및 제2 케이스(24)로부터 구성되어 검출 로드(22)를 수납하는 수납 케이스를 구비한다.
제1 및 제2 케이스(23, 24)에 삽입통과되어 슬라이딩 실린더(5)에 나사결합되는 한 쌍의 볼트(도시되지 않음)에 의해 제1 및 제2 케이스(23, 24)와 함께 슬라이딩 실린더(5)에 체결된 브래킷(25)이 형성되고, 마이크로 스위치(40)는 이 브래킷(25)으로 슬라이딩 실린더(5)와의 사이에 상기 수납 케이스를 끼워 붙인 상태로, 슬라이딩 실린더(5)에 고정된다. 또한, 마이크로 스위치(40)의 제2 케이스(24)측 은 검출 로드(22)가 삽입통과되는 개구부를 갖는 접속 관(26, connecting pipe)의 일단부에 끼워맞춤되고, 이 접속 관(26)의 타단부는 제2 케이스(24)에 끼워맞춤되어, 마이크로 스위치(40)가 제2 케이스(24)에 대하여 위치 결정된다.
또한, 검출 로드(22)는 제1 케이스(23)가 부착되는 부착부분(5b)에 형성된 삽입통과 구멍(27)에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있고, 또한 슬라이딩 실린더(5)를 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 직경방향으로 관통하고 있다. 그리고, 슬라이딩 실린더(5)의 안쪽에 위치하는 검출 로드(22)의 일단부(22a)는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 주벽(6a)의 슬라이딩면이기도 한 외주면(6a1)에 개방된 캠 홈(29)에 끼워넣는다. 캠 홈(29)은 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 길이방향에 형성되어 있다. 검출 로드(22)의 중간부는 원 형상의 다이어프램(28)의 중심부에 고착되며, 그 타단부(22b)가 마이크로 스위치(40)의 후술하는 조작 로드(44)에 접촉한다. 다이어프램(28)의 외주가장자리부(28a)는 제1 케이스(23)와 제2 케이스(24)와의 접합면에서 끼워 붙임되어 있다.
검출 로드(22)는 캠 홈(29)에 대하여 직교하는 방향(슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 직경방향)에 이동 가능하게 제1 케이스(23)의 삽입통과 구멍(23a)에 슬라이딩 가능하게 지지된다. 검출 로드(22)는 다이어프램(28)의 탄성력에 의해, 일단부(22a)가 캠 홈(29)의 후술하는 이행부(29b, transient part)에 접촉하는 방향으로 편향하도록 부세되고, 플랜지 형상의 스토퍼부(22d)가 제1 케이스(23)에 접촉하여, 검출 로드(22)의 슬라이딩 실린더(5)의 안쪽으로의 최대 진출위치가 규정된다.
상기 수납 케이스의 제1 케이스(23)는 슬라이딩 실린더(5)의 주벽(5a)의 외주에 형성된 부착부분(5b)에 시일재를 통해 접합되고, 제1 및 제2 케이스(23, 24)는 그들 케이스(23, 24)의 삽입통과 구멍에 각각 삽입통과되는 한 쌍의 볼트(도시되지 않음)에 의해 브래킷(25)을 고정하는 상기 볼트와는 다른 위치로 슬라이딩 실린더(5)에 고정된다.
작은 구멍(31)이 제1 케이스(23)에 형성되고, 이 작은 구멍(31)은 슬라이딩 실린더(5)에 형성된 작은 구멍(30)을 통해 슬라이딩 실린더(5)의 안쪽에 연통한다. 작은 구멍(31)은 제1 케이스(23)와 다이어프램(28)에 의해 형성된 압력실(32)에 슬라이딩 실린더(5) 내에 생기는 약간의 부압을 공급하기 위한 압력통로를 형성한다. 이와 같이 하는 것으로, 다이어프램(28) 자체의 탄성력과 같이 제2 케이스(24)와 다이어프램(28)으로 형성되어 대기에 개방하는 대기실(33)과 압력실(32)과의 차압에 의해, 검출 로드(22)에 확실히 진출방향(슬라이딩 실린더(5)에 대하여 직경 방향 안쪽)의 힘이 작용하도록 하고 있다.
캠 홈(29)은 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 주벽(6a)에 상단으로부터 이동방향(A1)을 따라 직선 형상에 소정 길이에 걸쳐 외주면(6a1) 및 내주면(6a2)에 개방하도록 형성된 슬릿부(29a)와, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)가 이 개방 밸브 방향으로 이동할 때, 검출 로드(22)를 직경 방향에서 외측으로 이동시켜 슬릿부(29a) 내에서 후퇴시키는 경사면에서 구성된 이행부(29b)를 갖는다. 그리고, 검출 로드(22)는 일단부(22a)가 슬릿부(29a)에 끼워넣을 때, 최대 진출위치를 차지하고, 일단부(22a)가 외주면(6a1)에 접촉하고 있을 때, 최대 후퇴위치를 차지한다.
도 3을 참조하면, 마이크로 스위치(40)는 항상 폐쇄된 형식의 스위치로서 구성되며, 합성 수지제의 하우징(41)에는 제1 및 제2 단자(42, 43)가 고정되며, 또한 검출 로드(22)와 접촉하는 조작 부재로서의 조작 로드(44)가 검출 로드(22)의 진퇴방향(A2)(도 2 참조)과 같은 방향으로 슬라이딩 가능하게 유지된다. 하우징(41) 내에는 일단부(45a)가 제1 단자(42)의 일단부(42a)에 접촉하는 상태로 고정되는 도전성의 금속으로 이루어지는 판 형상의 가동편(45)과, 가동편(45)의 타단부(45b)에 설치되는 가동접점(46)과, 제2 단자(43)에 설치되는 고정접점(47)과, 유지판(48)에 설치되는 접촉편(49)이 수납되어 있다. 가동편(45)에는 조작 로드(44)가 접촉하는 작용부(45c)가 설치되고, 또한 이 가동편(45)에 일체로 성형되며, 그 선단부(45d1)가 하우징(41)의 돌출부(41a)의 홈(41b)에 걸리는 가동 스프링(45d)이 설치된다. 이 가동 스프링(45d)은 가동편(45)에 스냅 액션 동작을 하도록 한다.
이러한 마이크로 스위치(40)에 있어서, 검출 로드(22)의 일단부(22a)는 캠 홈(29)의 슬릿부(29a)에 끼워 넣는 최대 진출위치에 있을 때, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도는 소정 개도보다도 작은 개도로 되어 있고, 가동편(45)은 조작 로드(44)에 외력을 작용하지 않으며 도 3에 도시하는 위치에 있고, 가동 스프링(45d)의 탄성력으로 가동편(45)의 타단부(45b)가 고정접점(47)측에 부세변위되어 가동접점(46)이 고정접점(47)에 접촉하는 상태로 유지된다. 이 때, 제1 및 제2 단자(42, 43)를 통과하여 전류가 흘러, 마이크로 스위치(40)는 온 신호(on-signal)를 발생한다.
그리고, 도 2를 더불어 참조하면, 검출 로드(22)의 일단부(22a)가 슬릿부(29a)에 위치하는 상태로부터 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도가 증가하며, 또한 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도가 상기 소정 개도 미만일 때는, 캠 홈(29)의 이행부(29b)에 검출 로드(22)의 일단부(22a)가 접촉하며, 검출 로드(22)는 직경 방향에서 외향의 외력을 받아 직경 방향 바깥쪽으로 후퇴를 시작하여, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 이동이 검출 로드(22)를 통해 조작 로드(44)에 전달되고, 작용부(45c)가 도 3에 도시한 상태로부터 도 3에서 좌측에 만곡하도록 조작 로드(44)에 의해 가압된다. 그러므로, 검출 로드(22)는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 이동을 조작 로드(44)에 전달하는 전달 부재로 되어 있다.
그리고, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도가 상기 소정 개도에 도달한 시점에서, 검출 로드(22)의 일단부(22a)가 이행부(29b)로부터 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 외주면(6a1)에 접촉하고, 이 때 가동편(45)의 작용부(45c)가 소정위치를 넘어서 도 3에서 좌측으로 변위하여 가동 스프링(45d)이 가동편(45)을 접촉편(49)측에 순간적으로 변위시키도록 반전하며, 가동접점(46)이 고정접점(47)으로부터 격리하여 타단부(45b)가 접촉편(49)에 접촉한다. 이에 의해, 제1 및 제2 단자(42, 43) 사이의 전류가 차단되어 마이크로 스위치(40)에서의 신호가 없어진다. 그리고, 이 상태는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도가 상기 소정 개도로부터 전개에 도달할 때까지의 개도 범위로 유지된다.
그 후, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)가 다시 상기 소정 개도 미만으로 되고, 검출 로드(22)의 일단부(22a)가 이행부(29b)를 지나서 슬릿부(29a)에 끼워넣어지면, 조작 로드(44)에 대한 검출 로드(22)의 가압력이 해제되어, 가동편(45)은 그 탄성 력으로 조작 로드(44)측에 복귀됨과 동시에, 가동 스프링(45d)은 다시 가동편(45)의 타단부(45b)를 고정접점(47)에 변위시켜 가동접점(46)을 고정접점(47)에 접촉시키도록 반전하여 도 3의 상태로 복귀하고, 마이크로 스위치(40)는 온 신호를 발생한다. 이렇게 하여, 개도 검출 장치(20)는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 전폐로부터 전개까지의 상기 개도 범위 내의 상기 소정 개도를 유일한 경계로서 신호를 발생한다.
한편, 점화 시기 제어 장치는 도 4에 도시한 바와 같이, 내연 기관의 부하에 따른 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도를 검출하는 개도 검출 장치(20)와, 내연 기관의 크랭크축의 회전으로부터 내연 기관의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출 장치(50)와, 양검출 장치(20, 50)의 출력이 입력되는 전자제어수단으로서의 ECU(51)와, ECU(51)의 출력에 의해 통전제어되는 점화회로(52)와, 내연 기관의 연소실에 임하여 형성되고 점화회로(52)로부터의 전류가 공급되는 점화 플러그(53)를 구비한다.
ECU(51)는 그 메모리에 기억되는 점화 시기 제어 맵을 구비하며, 이 점화 시기 제어 맵은 도 5에 도시한 바와 같이, 미리 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도를 매개변수로 하여 내연 기관의 회전 속도에 따라서 설정된 제1 특성(A) 및 제2 특성(B)으로 이루어지는 두 가지의 점화 시기 특성을 갖는다.
그리고, ECU(51)는 양검출 장치(20, 50)로부터의 입력에 따라서, 제1 특성(A) 또는 제2 특성(B)에서 설정되는 점화 시기에서 점화가 실행되도록 점화회로(52)의 통전제어를 한다. 즉, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도가 상기 소정 개 도 미만일 때는, 연비 중시의 점화 시기로 된 제1 특성(A)에 의해 점화가 실행되고, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도가 상기 소정 개도 이상일 때는, 배기 배출 중시의 점화 시기로 된 제2 특성(B)에 의해 점화가 실행된다. 이 때문에, 저속회전역의 소정 회전 속도(N1)까지는 제1 특성(A)은 제2 특성(B)과 동일의 점화 시기로 되는 한편, 소정 회전 속도(N1)를 넘는 회전 속도역에서 제2 특성(B)보다도 이른 시기에 점화가 실행되는 특성으로 설정된다.
여기서, 상기 소정 개도는 내연 기관의 부하역중, 사용빈도가 높은 부하역의 최대치, 예컨대 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 전개시의 40%의 개도에 설정된다.
다음으로, 전술한 바와 같이 구성된 실시예의 작용 및 효과에 관해서 설명한다.
점화 시기 특성은 제1 특성(A) 및 제2 특성(B)으로 이루어지고, 개도 검출 장치(20)는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 전폐로부터 전개까지의 개도 범위로 상기 소정 개도를 유일한 경계로 상기 소정 개도 미만에서는 온 신호를 발생하고 상기 소정 개도 이상에서는 신호를 발생하지 않는다. 그리고, ECU(51)는 점화 시기 제어 맵의 점화 시기 특성에 따라서 개도 검출 장치(20)로부터의 온 신호의 유무에 의해 이분된 상기 개도 범위 중 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 상기 소정 개도 미만의 개도 영역에서는 제1 특성(A)에서 점화 시기를 제어하고 상기 소정 개도 이상의 개도 영역에서는 제2 특성(B)에서 점화 시기를 제어한다.
그 결과, 개도 검출 장치(20)는 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 다수의 개도를 검출할 필요가 없기 때문에, 간단한 구조를 가지며, 또한 저비용인 것으로 할 수 있으므로 저비용 및 제1 특성(A) 또는 제2 특성(B)에 의해 내연 기관의 특정 성능을 확보하는 것이 가능한 점화 시기 제어 장치를 제공할 수가 있다.
그리고, 내연 기관은 연비 중시의 제1 특성(A)에서의 점화 시기에서 점화되기 때문에, 내연 기관이 탑재된 자동 이륜차는 연료경제성이 뛰어난 차량으로 되고 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도가 상기 소정 개도 이상로 되어 비교적 공기량이 많아지며 따라서, 배기 가스량도 많아지는 운전역에서는 배기 배출 중시의 제2 특성(B)에서의 점화 시기에서 내연 기관이 운전되기 때문에, 배기 배출 특성이 양호한 차량으로 된다.
개도 검출 장치(20)가 마이크로 스위치(40)를 구비하는 것에 의해 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 상기 소정 개도에 있어서, 마이크로 스위치(40)의 가동접점(46)이 고정접점(47)에 대하여 접촉 또는 격리하여 온 ·오프되어 양접점(46, 47)이 접촉할 때, 개도 검출 장치(20)가 온 신호를 발생한다. 그 결과, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 개도를 검출하기 위한 기화기 전용의 검출 장치를 사용하는 일 없이 그 범용성의 저비용인 마이크로 스위치(40)가 사용되기 때문에 점화 시기 제어 장치의 비용이 한층 더 삭감된다.
개도 검출 장치(20)가 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 이동을 조작 로드(44)에 전달하는 검출 로드(22)를 구비하는 것에 의해 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 이동은 검출 로드(22)를 통해 마이크로 스위치(40)의 조작 로드(44)에 전달되어 마이크로 스위치(40)의 온 ·오프가 실행된다. 그 결과, 마이크로 스위치(40)를 슬라이딩 스로틀 밸브(6)에 근접하여 배치할 필요가 없게 되기 때문에, 마이크로 스위치(40) 의 배치의 자유도가 커진다.
검출 로드(22)는 검출 로드(22)를 수납하여 서로 결합되는 제1 케이스(23) 및 제2 케이스(24)에 의해 외주가장자리부(28a)가 끼워 붙임되는 다이어프램(28)의 중심부에 고착되는 동시에 제1 케이스(23)에 슬라이딩 가능하게 지지된다. 이에 의해 제1 케이스(23)에 슬라이딩 가능하게 지지되는 검출 로드(22)는 다이어프램(28)의 중심부에 고착되고, 또한 검출 로드(22)가 안정한 상태로 지지되며 검출정밀도가 향상한다. 또한, 다이어프램(28) 자체의 탄성력과 같이 작은 구멍(31)을 통과하여 부압이 공급되는 압력실(32)과 대기실(33)과의 차압에 의해 다이어프램(28)이 슬라이딩 스로틀 밸브(6)가 상기 소정 개도 미만일 때, 검출 로드(22)에 확실히 진출방향(슬라이딩 실린더(5)에 대하여 직경 방향 안쪽)의 힘이 작용하도록 하고 있는 것에 의해 정밀도의 양호한 개도검출이 가능해진다.
또한, 마이크로 스위치(40)는 다이어프램(28)에 대하여 제2 케이스(24)측에 배치되는 것에 의해 마이크로 스위치(40)는 다이어프램(28)에 의해 제1 개체(23)의 삽입통과 구멍(23a)과 제1 케이스(24)에 대하여 슬라이딩하는 검출 로드(22)와의 틈을 통하여 침입할 가능성이 있는 슬라이딩 실린더(5) 내에 존재하는 연료증기 등의 분위기로부터 격리되기 때문에, 그 내구성이 향상한다.
슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 주벽(6a)에는 검출 로드(22)의 일단부(22a)가 배치되는 캠 홈(29)이 형성되고, 캠 홈(29)에 의해 검출 로드(22)의 슬라이딩 스로틀 밸브(6)와의 접촉상태가 제어되어 검출 로드(22)가 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 이동에 따라 움직이는 것에 의해, 일단부(22a)가 캠 홈(29) 내에 배치되는 검출 로드(22)를 통하여 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 이동이 마이크로 스위치(40)의 조작 로드(44)에 전달되어 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 상기 소정 개도가 검출된다. 그 결과, 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 주벽(6a)에 캠 홈(29)을 형성하는 것 뿐인 간단한 구조변경에 의해 검출 로드(22)를 슬라이딩 스로틀 밸브(6)의 이동에 따라 움직이게 할 수 있기 때문에, 종래 사용된 슬라이딩 스로틀 밸브에 소폭인 변경을 가할 뿐이며, 또한 기화기의 구성부재의 형성재료를 변경하지 않고, 개도 검출 장치(20)를 형성할 수 있어 이 점에서도 점화 시기 제어 장치의 저비용화를 할 수 있다.
이하, 전술한 실시예의 일부의 구성을 변경한 실시예에 관해서 변경한 구성에 대해 설명한다.
상기 실시예에서는, 제1 케이스(23)는 슬라이딩 실린더(5)와 별체로 형성되었지만, 슬라이딩 실린더(5)와 일체 성형에 의해 형성되어도 좋으며, 이에 의해 부품점수가 삭감되고 조립 공수가 감소하며 개도 검출 장치의 조립성이 향상한다.
상기 실시예에서는, 개도 검출 장치(20)는 상기 소정 개도를 경계로 상기 소정 개도 미만일 때, 특정 신호로서 온 신호를 발생하고 상기 소정 개도 이상일 때, 오프로 되어 신호를 발생하지 않도록 되었지만, 상기 소정 개도 미만일 때, 오프로 되어 신호를 발생하지 않도록 하며, 상기 소정 개도 이상일 때, 특정 신호로서 온 신호를 발생하도록 하여도 좋다. 또한, 상기 소정 개도를 경계로 다른 신호를 발생하고 그 중 어느 하나를 특정 신호로 하여도 좋다.
상기 실시예에서는, 상기 소정 개도로 될 때는 검출 로드(22)의 일단부(22a)가 외주면(6a1)에 접촉한 시점이지만, 일단부(22a)가 이행부(29b)에 접촉하고 있을 때에, 상기 소정 개도로 되어 가동편(45)이 스냅 액션 동작을 하도록 할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 개도 검출 장치를 간단한 구조 및 저비용으로 하는 것에 의해, 저비용 및 내연 기관의 특정 성능을 확보하는 것이 가능한 내연 기관의 점화 시기 제어 장치가 제공된다.

Claims (10)

  1. 흡기 통로가 형성된 기화기 본체에, 상기 흡기 통로를 가로 질러 이동하는 슬라이딩 스로틀 밸브를 수용하는 슬라이딩 실린더가 설치되고, 상기 슬라이딩 스로틀 밸브에 가속 조작 와이어가 직접 결합된 슬라이딩 스로틀 밸브식 기화기를 구비하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치로서, 제어수단과, 상기 슬라이딩 스로틀 밸브의 개도를 검출하는 개도 검출 장치를 구비하며, 상기 제어수단은 상기 개도에 대응하여 미리 설정된 점화 시기 특성으로 점화 시기를 제어하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치에 있어서,
    상기 점화 시기 특성은 제1 특성 및 제2 특성으로 이루어지고, 상기 개도 검출 장치는 상기 슬라이딩 스로틀 밸브의 전폐(全閉)로부터 전개(全開)까지의 개도 범위 내의 소정 개도를 유일한 경계로서, 이 경계 중 어느 한 쪽에서 특정 신호를 발생하고, 상기 제어수단은 이 특정 신호의 유무에 의해 상기 제1 특성 또는 상기 제2 특성으로 점화 시기를 제어하도록 구성되며,
    상기 개도 검출 장치는, 고정접점과, 가동접점과, 상기 소정 개도를 경계로 상기 양 접점의 접촉 및 이격을 절환하는 가동편과, 상기 슬라이딩 스로틀 밸브의 이동에 따라 움직여 이 가동편을 조작하는 조작 부재를 갖는 마이크로 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가동편은 스냅 액션 동작을 하는 부재인 것을 특징으로 하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개도 검출 장치는 상기 슬라이딩 스로틀 밸브에 접촉하여 그 이동을 상기 조작 부재에 전달하는 전달 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    수납 케이스에 수납되는 상기 전달부재는, 외주 가장자리부가 부착된 다이어프램의 중심부에 고정 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수납 케이스는 서로 결합된 제1 케이스 및 제2 케이스로 이루어지며, 다이어프램의 외주가장자리부는 제1 케이스 및 제2 케이스의 사이에 끼워 붙임되고, 제1 케이스는 상기 슬라이딩 실린더에 결합되며, 상기 마이크로 스위치는 다이어프램에 대하여 상기 제2 케이스측에 배치되는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 케이스는 상기 슬라이딩 실린더와 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 슬라이딩 스로틀 밸브의 주벽에는 상기 전달 부재의 일단부가 접하는 캠이 형성되고, 이 캠에 의해 상기 전달 부재의 상기 슬라이딩 스로틀 밸브와의 접촉상태가 제어되어 상기 전달 부재가 상기 슬라이딩 스로틀 밸브의 이동에 따라 움직이는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 캠은 슬라이딩 스로틀 밸브의 주벽에 슬라이딩 스로틀 밸브의 길이방향에 형성된 캠 홈(cam groove)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 특성은 상기 제2 특성에 비하여 상기 소정 개도 이상으로 점화 시기가 선행측에 있는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 점화 시기 제어 장치.
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