JPH02163411A - ２サイクルエンジンの排気制御装置 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、エンジン本体の排気ポートに排気管の上流端
が接続され、該排気管の下流端には膨張室が接続される
２サイクルエンジンの排気制御装置に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる装置はたとえば実開昭４８−１６２３号公
報等により公知である。

（３）発明が解決しようとする課題 上記従来のものでは、膨張室を形成するマフラー本体を
軸方向移動自在にして排気管に連結し、エンジンの運転
状態に対応してマフラー本体を駆動することによりエン
ジン本体の給気効率および掃気効率を向上させている。

ところが、比較的大きくかつ比較的大重量であるマフラ
ー本体を駆動するものであるので、大きな駆動力が必要
である。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、被
駆動部分を小型かつ軽量にして上記従来の問題を解決し
た２サイクルエンジンの排気制御装置を提供することを
目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１１課題を解決するための手段 本発明は、排気管の下流端には膨張室内の上流端部に配
設される案内筒の上流端が接続され、該案内筒は、下流
側に向かうにつれて拡径して基本的に円錐状に形成され
るとともにその下流端を排気流通方向に沿って移動可能
に構成され、前記膨張室内の下流端部には、上流側に向
かうにつれて拡径して基本的に円錐状に形成されるとと
もにその上流端を排気流通方向に沿って移動可能にした
反射筒が配設され、案内筒および反射筒には、エンジン
運転状態に応じて案内筒の下流端および反射筒の上流端
を移動させるべく駆動手段がそれぞれ連結されることを
特徴とする。

（２）作用 上記構成によれば、円錐状の案内筒を介して膨張室に排
気を導くので、該案内筒の部分で負圧波を発生させるこ
とができ、また反射筒で反射させることにより正圧波を
発生させることができ、案内筒の下流端および反射筒の
上流端をそれぞれ移動させることにより負圧波および正
圧波の発生位置をエンジン運転状態に応じて変化させて
、エンジン高負荷状態から低負荷状態まで安定した出力
特性を得ることが可能となる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図において、自動二輪車に搭載される２サイ
クルエンジンＥのエンジン本体を構成するシリンダブロ
ック１の内面には、該シリンダブロックｌ内に摺動自在
に嵌合されたピストン２により開閉される排気ポート３
が開口されており、この排気ポート３の開閉時期を制御
すべく排気ポート３の上部には排気時期制御弁４が配設
される。またｔＪト気ポート３には第１排気管５の上流
端が接続されており、この第１排気管５は、膨張室６を
内部に形成する管部材７および第２排気管８を介して図
示しない消音器に接続される。

排気ポート３に設けられた排気時期制御弁４はシリンダ
ロック１に回動自在に配設された駆動軸１０に固着され
ており、この駆動軸１０はプーリおよび伝動ワイヤ等か
ら成る伝動手段１１を介してサーボモータ１２に連結さ
れる。またサーボモータ１２には、サーボモータ１２の
作動量すなわち排気時期制御弁４の開度を検出するため
のポテンショメータ１３が付設される。

第２図を併せて参照して、管部材７はその横断面積を第
１排気管５の横断面積よりも大きくして形成されるもの
であり、その上流端部には上流側に向かうにつれて縮径
したテーバ管部７ａが設けられる。この管部材７により
形成される膨張室６内の上流端部には、該膨張室６内の
下流側に向かうにつれて拡径して基本的に円錐状に形成
されるとともに下流端を排気流通方向１５に沿って移動
可能に構成される案内筒１４が配設され、該案内筒１４
の上流端は第１排気管５の下流端に接続される。

案内筒１４は、第１排気管５に接続される固定筒部１６
と、排気流通方向１５に沿って移動可能な可動筒部１７
とから成る。固定筒部１６は上流側に向かうにつれて小
径となる円錐状に形成されるものであり、上流端を突出
するようにして管部材７の上流端に固着され、しかも該
固定筒部１６の上流端は第１排気管５の下流端に結合さ
れる。

また可動筒部１７は、膨張室６内で排気流通方向１５に
沿って移動可能に配設されるものであり、上流側の直管
部分１７ａと下流側のテーバ管部分１７ｂとが一体に結
合されて成る。直管部分１７ａの内径は固定筒部１６の
大径端すなわち下流端外径よりもわずかに大きく設定さ
れるものであり、該直管部分１７ａは固定筒部１６の大
径端外面に摺接して排気流通方向１５に移動すべく固定
筒部１６の膨張室６内に臨む部分を囲繞して配置される
。またテーバ管部分１７ｂは排気流通方向１５に沿う下
流側に向かうにつれて拡径する円錐状に形成されるもの
であり、その小径端すなわち上流端が直管部分１７ａに
同軸に結合される。

管部材７には排気流通方向１５と直交する軸線を有する
駆動軸１８が回動自在に支承されており、この駆動軸１
日に固着される駆動部材１９が案内筒１４における可動
筒部エフに連結される。すなわち駆動部材１９は可動筒
部１７のテーバ管部分１７ｂを跨ぐように形成されてお
り、該テーバ管部分１７ｂが前記駆動軸１８と平行な一
対の連結ピン２０を介して該駆動部材１９に連結される
。

而して該駆動軸１日の回動による駆動部材１９の揺動作
動に応じて可動筒部１７が排気流通方向１５に移動し、
それにより可動筒部１７の下流端すなわち案内筒１４の
下流端が排気流通方向１５に沿って移動する。

管部材７から突出した駆動軸１８の突出端にはプーリ２
１が固着されており、このプーリ２１は伝動ワイヤ等の
伝動索２２を介して駆動手段としてのサーボモータ２３
に連結される。しかも該サーボモータ２３には、サーボ
モータ２３の作動量すなわち膨張室６内における案内筒
１４下流端の位置を検出すべくポテンショメータ２４が
付設される。

第３図を併せて参照して、管部材７の下流端には排気流
通方向１５に沿う下流側に向かうにつれて小径となるテ
ーバ管部７ｂが一体に設けられており、第２排気管８は
、テーバ管部７ｂの小径端に中間部を固着されて膨張室
６内に突入される。

しかも膨張室６内の下流端部には、排気流通方向１５に
沿う上流側に向かうにつれて拡径して基本的に円錐状に
形成されるとともに第２排気管８に接続される反射筒２
５が、その上流端を排気流通方向１５に沿って移動可能
にして配設される。すなわち反射筒２５の下流端には円
筒状カラー２６が嵌着されており、該カラー２６が第２
排気管８の外周に摺動自在に嵌合される。

この管部材７におけるテーバ管部７ｂには、前記駆動軸
１８と平行な駆動軸２８が回動自在に支承されており、
この駆動軸２８と、反射筒２５の大径端すなわち上流端
に架設される被動軸２９とが連結ロッド３０により連結
される。しかも連結ロッド３０の揺動を許容すべく、反
射筒２５における大径端には排気流通方向１５に延びる
切欠き３１が設けられる。したがって駆動軸２日が回動
するのに応じて連結ロッド３０が揺、動じ、それにより
反射筒２５が排気流通方向１５に沿って移動する。

管部材７から突出した駆動軸２８の端部にはプーリ３２
が固着されており、このプーリ３２は伝動ワイヤ等の伝
動索３３を介して駆動手段としてのサーボモータ３４に
連結される。しかも該サーボモータ３４には、サーボモ
ータ３４の作動量すなわち膨張室６内における反射筒２
５上流端の位置を検出すべくポテンショメータ３５が付
設される。

各サーボモータ１２．２３．３４の作動は制御手段３７
により制御される。また制御手段３７には、エンジン回
転数検出器３８で検出されたエンジン回転数Ｎｔ、スロ
ットル開度検出器３９で検出されたスロットル開度θア
８、膨張室６内の排気温度を検出する排気温検出器４０
により検出される排気温度ＴＥ、冷却水温検出器４１に
より検出されるエンジン冷却水温Ｔｅ、大気温検出器４
２により検出された大気温度ＴＡ、大気圧検出器４３で
検出される大気圧Ｐ、がそれぞれ入力されるとともにポ
テンショメータ１３，２４．３５によるサーボモータ１
２，２３．３４の作動量検出値が入力される。さらに図
示しない気化器におけるブリード空気量制御のためのソ
レノイド弁４４の作動と、オイルポンプ４５の作動とが
制御手段３７により制御される。

この制御手段３７では、排気時期制御弁４の開度すなわ
ちサーボモータ１２の作動量がエンジン運転状態に応じ
て制御され、また案内筒１４の下流端位置をエンジン負
荷に応じて移動させるべ（サーボモータ２３の作動が制
御されるとともに、反射筒２５の上流端位置をエンジン
負荷に応じて移動させるべくサーボモータ３４の作動が
制御される。

ここでサーボモータ２３の作動を制御する手順について
第４図を参照しながら説明すると、先ず第１ステツプＳ
１ではデータが読込まれ、第２ステツプＳ２では第４ス
テツプＳ４での補正演算に必要な大気圧補正係数に０が
検索される。すなわち第５図で示すように大気圧ＰＡに
応じて大気圧補正係数ＫＰＡを定めたマツプが予め準備
されており、このマツプに従って大気圧補正係数ＫＰＡ
が検索される。次の第３ステツプＳ３では第４ステツプ
Ｓ４での補正演算に必要な大気温補正係数ＫＴＡが検索
される。すなわち第６図で示すように大気温Ｔ＾に応じ
て大気温補正係数に０を定めたマツプが予め準備されて
おり、このマツプに従って大気温補正係数に０が検索さ
れる。

第４ステツプＳ４では、上述の第２および第３ステップ
Ｓ２．Ｓ３で求めた補正係数に、、、に、Ａを用いた第
（１１式により、読込んだスロットル開度θ、Ｈが補正
される。

θア、′　−θｔＮＸ　ＫＰＡＸ　ＫｒＡ−−（１）さ
らに次の第５ステツプＳ５では、エンジン回転数ＮＥと
、補正後のスロットル開度０丁□′とに基づいてサーボ
モータ２３の作動量が検索される。

すなわち、第７図で示すように、サーボモータ２３の作
動量として駆動部材１９の回動量θ。が前記スロットル
開度θアｌおよびエンジン回転数Ｎ、に基づく三次元マ
ツプとして予め定められており、このマツプに従って前
記回動量θ。が得られる。ここでθ。は、その値が大き
くなるにつれて案内筒１４の下流端が排気流通方向１５
に沿う上流側に移動することを示すものである。

第６ステツプＳ６では、次の第８ステツプＳ７で行なう
補正演算に必要な排気温補正係数Ｌｘが検索される。す
なわち第８図で示すように排気温Ｔえに応じて排気温補
正係数ＫＴｔを定めたマツプが予め準備されており、こ
のマツプに従って排気温補正係数に７．が検索される。

さらに第７ステツプＳ７では該補正係数ＫＴ！を用いた
次の第（２）式に従って作動量θ。が補正される。

θ１＝θ。×に□・・・・・・（２） 最後の第８ステツプＳ８では、上記第（２）式で得られ
た作動量θ。′が出力され、その作動量θ。

分だけサーボモータ２３が作動せしめられることになる
。

またサーボモータ３４の作動制御も、基本的には上記第
４図で示した制御手順に従って制ｊＨされる。

次にこの実施例の作用について説明すると、エンジン運
転状態に応して排気時期制御弁４の開度を制御すること
により、２サイクルエンジンＥの出力は第９図で左下が
りの斜線で示す部分Ａのように増大する。また案内筒１
４の下流端位置をエンジン負荷に応じて制御することに
より、２サイクルエンジンＥの出力は、第９図で右下が
りの斜線で示す部分Ｂのように増大する。すなわち、２
サイクルエンジンＥの低負荷運転域では、案内筒１４の
下流端が排気流通方向１５に沿う下流側にあるので、排
ガスが案内筒１４により膨張室６内に導入されるのに伴
って生じる負圧の発生部位は膨張室６内の上流端部にお
いて比較的下流側の位置となり、排気および掃気行程の
時間間隔が比較的長いのに対応して負圧発生部を排気ポ
ート３から比較的離れた位置とすることができ、また２
サイクルエンジンＥの高負荷運転域では、案内筒１４の
下流端が排気流通方向１５に沿う上流側にあるので、排
ガスが案内筒１４により膨張室６内に導入されるのに伴
って生じる負圧の発生部位は膨張室６内の上流端部にお
いて比較的上流側の位置となり、排気および掃気行程の
時間間隔が比較的短いのに対応して負圧発生部を排気ポ
ート３に比較的近接した位置とすることができ、このよ
うに負圧発生部の位置を制御することによりエンジン運
転状態に対応した新気導入および燃焼ガス排出を行ない
、２サイクルエンジンＥの出力を向上することができる
。

また反射筒２５の上流端位置をエンジン負荷に応じて制
御することにより、２サイクルエンジンＥの出力は、第
９図で右下がりの斜線で示す部分Ｃのように増大する。

すなわち、２サイクルエンジンＥの低負荷運転域では、
反射筒２５の上流端は排気流通方向１５に沿う下流側に
あるので、徘ガスが反射筒２５で反射することにより生
じる正圧波の発生部位は膨張室６内の下流端部において
比較的下流側の位置となり、排気および掃気行程の時間
間隔が比較的長いのに対応して正圧発生部を排気ポート
３から比較的離れた位置とすることができ、また２サイ
クルエンジンＥの高負荷運転域では、反射筒２５の上流
端が排気流通方向１５に沿う上流側にあるので、排ガス
が反射筒２５で反射して生じる正圧発生部位は膨張室６
内の下流端部において比較的上流側の位置となり、排気
および掃気行程の時間間隔が比較的短いのに対応して正
圧発生部を排気ポート３に比較的近接した位置とするこ
とができ、上述の負圧発生部の位置側？ｆｆｌと併せて
エンジン運転状態に対応した新気導入および燃焼ガス排
出を効率良く行ない、２サイクルエンジンＥの出力を向
上することができる。

しかも上記出力向上のために駆動するのは、案内筒１４
および反射筒２５であり、それらを駆動するための駆動
力は比較的小さくてすむ。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、排気管の下流端には膨張
室内の上流端部に配設される案内筒の上流端が接続され
、該案内筒は、下流側に向かうにつれて拡径して基本的
に円錐状に形成されるとともにその下流端を排気流通方
向に沿って移動可能に構成され、前記膨張室内の下流端
部には、上流側に向かうにつれて拡径して基本的に円錐
状に形成されるとともにその上流端を排気流通方向に沿
って移動可能にした反射筒が配設され、案内筒および反
射筒には、エンジン運転状態に応じて案内筒の下流端お
よび反射筒の上流端を移動させるべく駆動手段がそれぞ
れ連結されるので、膨張室内での負圧発生部および正圧
発生部の位置をエンジン運転状態に応じて変化させて、
エンジン高負荷状態から低負荷状態まで安定した出力特
性を得ることが可能となり、しかも案内筒および反射筒
を個別に駆動することによってより精密な制御が可能と
なり、さらに案内筒および反射筒は比較的軽く、したが
って駆動力が小さくてすむ。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体概
略図、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は第１
図の■−■線断面図、第４図は制御手段の制御手順を示
すフローチャート、第５図は大気圧補正係数を検索する
ためのマツプを示す図、第６図は大気温補正係数を検索
するためのマツプを示す図、第７図は駆動手段の作動量
を検索するだめのマツプを示す図、第８図は排気温補正
係数を検索するだめのマツプを示す図、第９図は出力。 特性図である。 ■・・・エンジン本体としてのシリンダブロック、３・
・・排気ポート、５・・・第１排気管、６・・・膨張室
、１４・・・案内筒、１５・・・排気流通方向、２３．
３４・・・駆動手段としてのサーボモータ、２５・・・
反射筒、Ｅ・・・２サイクルエンジン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン本体の排気ポートに排気管の上流端が接続され
   、該排気管の下流端には膨張室が接続される２サイクル
   エンジンの排気制御装置において、前記排気管の下流端
   には膨張室内の上流端部に配設される案内筒の上流端が
   接続され、該案内筒は、下流側に向かうにつれて拡径し
   て基本的に円錐状に形成されるとともにその下流端を排
   気流通方向に沿って移動可能に構成され、前記膨張室内
   の下流端部には、上流側に向かうにつれて拡径して基本
   的に円錐状に形成されるとともにその上流端を排気流通
   方向に沿って移動可能にした反射筒が配設され、案内筒
   および反射筒には、エンジン運転状態に応じて案内筒の
   下流端および反射筒の上流端を移動させるべく駆動手段
   がそれぞれ連結されることを特徴とする２サイクルエン
   ジンの排気制御装置。