JPH0241306Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は２サイクルエンジンの排気時期制御装
置に関する。

背景技術 ２サイクルエンジンにおいて排気口上縁位置を
変化させることにより排気時期をエンジンの運転
状態に適した時期に制御する排気時期制御装置が
ある。かかる排気時期制御装置においては通常、
排気口上縁位置を２位置に変化させるために排気
口に排気時期調整機構としてフラツプバルブが設
けられている。フラツプバルブには第１開度状態
になるようにスプリング等によつて付勢力が付与
されている。またエンジンの運転状態に応じてフ
ラツプバルブが第２開度状態になるようにその付
勢力に抗した回転駆動力がアクチユエータからフ
ラツプバルブのシヤフトに供給される。アクチユ
エータは直流モータ（以下単にモータと称す）の
回転を減速ギアによつて減速して回転駆動力を得
てフラツプバルブの開度状態を変化させている。
しかしながら、フラツプバルブが第１及び第２開
度状態のいずれかの位置に達したときにモータの
回転を直ちに停止させてその位置を維持させるこ
とは難しくアクチユエータ内のストツパにより停
止させると衝突時の衝撃力によりアクチユエータ
内の機構の耐久性が悪いという問題点があつた。

考案の概要 そこで、本考案の目的は機構部分の耐久性の向
上を図つた排気時期制御装置を提供することであ
る。

本考案の排気時期制御装置はモータへの電源電
圧の供給を停止したときモータの端子間を短絡す
る制動手段を設けモータ停止を速かにしたことを
特徴としている。

実施例 以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説明
する。

第１図ないし第７図に示した本考案による排気
時期制御装置において、１は２サイクルエンジン
本体、２はシリンダ、３はピストン、４は排気口
である。排気口４にはフラツププレート１１が設
けられ、フラツププレート１１はシヤフト１２に
結合して排気口４内壁面に対して回転自在にされ
その先端部は排気口４の上縁部に位置している。
フラツププレート１１、シヤフト１２及び排気口
４内壁面がフラツプバルブを形成している。フラ
ツププレート１１の先端部はスライドバルブ１５
によつてほぼシリンダ２上部方向から付勢力が与
えられてフラツププレート１１は図示しないスト
ツパに当接した状態になつている。スライドバル
ブ１５はシリンダブロツク１６内に埋設され、そ
のスライドプレート１７がスプリング１８によつ
て付勢されてフラツププレート１１の先端に当接
すると共に排気口４のフラツププレート１１より
上部を閉塞するようになつている。シヤフト１２
の一端部は排気口４外部に位置し、そこにはプー
リ１９が結合している。プーリ１９にはアクチユ
エータ２１から回転力が供給されるようになつて
いる。

アクチユエータ２１においては第６図に示すよ
うに長方形のハウジング２３の外側にモータ２４
が固定されている。モータ２４のシヤフトはハウ
ジング２３内に位置し、そのシヤフトにはギア２
５が結合している。このギア２５とギア２６ない
し２８は減速機構を形成している。終段ギア２６
の減速出力シヤフト２９の一端には円盤状の回転
部材３０が結合している。回転部材３０の偏心位
置には係合ピン３１が植設されている。一方、減
速出力シヤフト２９に平行に駆動出力シヤフト３
２が回転自在にハウジング２３に設けられてい
る。駆動出力シヤフト２９には揺動アーム３３が
結合している。揺動アーム３３の自由端部には揺
動アーム３３の長手方向に伸長した長手係合孔３
４が形成されている。長手係合孔３４には係合ピ
ン３１が揺動アーム３３の長手方向にのみ移動自
在に係合している。揺動アーム３３の自由端部近
傍には一対の遮蔽板３８，３９が揺動アーム３３
の揺動方向に突設されている。また揺動アーム３
３近傍で揺動アーム３３に平行になるようにプリ
ント基板３５がハウジング２３に設けられてい
る。プリント基板３５には２つの位置センサ３
６，３７が固定されている。位置センサ３６，３
７はフオトカプラからなり、揺動アーム３３の揺
動に応じて遮蔽板３８，３９が対応する位置セン
サ３６，３７の溝部に侵入すると位置検出信号を
発生するようになつている。駆動出力シヤフト３
２の一端部はハウジング２３の外部に位置し、そ
の一端部にはプーリ４０が結合している。プーリ
４０の回転力はワイヤ４１によつてプーリ１９に
伝達されるようになつている。

アクチユエータ２１のモータ２４の回転動作は
制御回路４４によつて制御される。制御回路４４
は第７図に示すようにCDI方式点火装置の点火コ
イルの１次コイルに発生するパルス信号を波形整
形してNeパルスとする波形整形回路４７と、Ne
パルスからエンジン回転数が所定回転数より大で
あるか否かを判別する回転数判別回路４８と、回
転数判別回路４８の判別出力及び位置センサ３
６，３７の出力に応じてモータ２４を回転駆動す
る駆動回路４９とからなる。

かかる構成において、エンジン回転数が所定回
転数以下の低回転数であるときには揺動アーム３
３が第５図に実線で示すような位置にあり、フラ
ツププレート１１はスライドバルブ１５によつて
付勢されて第１図に示すように排気口４の上部が
フラツププレート１１及びスライドプレート１７
の先端部分にて閉塞される。エンジン回転数が上
昇して所定回転数以上になり高回転数となると、
回転数判別回路４８の出力レベルが低レベルから
高レベルに反転する。この高レベルが駆動回路４
９に供給されるので駆動回路４９はモータ２４を
逆回転駆動する。モータ２４のシヤフトの回転は
ギア２５ないし２８によつて減速されて回転部材
３０に伝達される。回転部材３０は第６図の矢印
Ａの方向に回転し、係合ピン３１が揺動アーム３
３の長手係合孔３４内を往復運動する。よつて、
揺動アーム３３は駆動出力シヤフト３２を中心に
して揺動して第６図の破線の位置近傍まで移動す
ると、遮蔽板３８が位置センサ３６の溝部に侵入
し、位置センサ３６の出力レベルが高レベルに反
転する。この高レベルが位置検出信号として駆動
回路４９に供給されるので駆動回路４９はモータ
２４の駆動を停止する。そして後述するようにモ
ータ２４に発電制動が生じて揺動アーム３３が第
５図の破線の位置まで緩かに移動し、ストツパを
なす長手係合孔３４の駆動出力シヤフト３２側内
壁面に係合ピン３１が当接して揺動アーム３３の
移動が停止する。この揺動アーム３３の揺動運動
が駆動出力シヤフト３２からプーリ４０、ワイヤ
４１、プーリ１９、そしてシヤフト１２を介して
フラツププレート１１に伝達される。フラツププ
レート１１はスプリング２０による付勢力に抗し
てスライドプレート１７と共に移動して第２図に
示すようにフラツププレート１１の先端は排気口
４の内壁面に位置する。故に、エンジン高回転数
時には排気口４の上縁位置が高くなるので排気時
期が低回転数時よりも早くなる。

回転部材３０が約180°回転することにより揺動
アーム３３は第６図に示したようにエンジン低回
転数時には実線の位置に、高回転数時には破線の
位置に存在する。この２位置においてはプーリ４
０に外力が加わつてもその外力によつて係合ピン
３１には回転部材３０の中心軸方向の力が加わる
だけであり回転部材３０を回転させる力がほとん
ど生じないのでロツク状態となる。

第８図は回転数判別回路４８の具体的構成を示
している。この回路においてはワンシヨツトパル
ス発生回路５１が設けられている。ワンシヨツト
パルス発生回路５１はNeパルスの立ち上りエツ
ジに応じて所定時間幅のワンシヨツトパルスを発
生する。ワンシヨツトパルス発生回路５１の出力
端には充放電回路５２及びシユミツトトリガ発生
回路６０が接続されている。充放電回路５２は抵
抗５３，５４、コンデンサ５５及びトランジスタ
５６からなり、トランジスタ５６のオフ時にはコ
ンデンサ５５に電圧V_ccが抵抗５４を介して供給
されてコンデンサ５５が充電され、トランジスタ
５６はワンシヨツトパルスに応じてオンとなるコ
ンデンサ５５の蓄積電荷を放電させるようになつ
ている。充放電回路５２の出力端、すなわちコン
デンサ５５の一端には比較回路５７が接続されて
いる。比較回路５７はコンデンサ５５の端子電圧
と電圧V_ccの抵抗５８，５９による分圧電圧とを
比較する。比較回路５７の出力端にはＤラツチ回
路６１が接続され、Ｄラツチ回路６１はシユミツ
トトリガ発生回路６０から供給されるシユミツト
トリガに応じて比較回路５７の出力レベルを保持
して駆動回路４９に出力する。

かかる回転数判別回路４８においては、波形整
形回路４７からエンジン回転数が高くなるほど発
生間隔が短くなるNeパルスが第９図ａに示すよ
うにワンシヨツトパルス発生回路５１に供給され
る。ワンシヨツトパルス発生回路５１はNeパル
スの立ち上りエツジに応じて第９図ｂに示すよう
に所定時間幅のワンシヨツトパルスを発生する。
ワンシヨツトパルスは抵抗５３を介してトランジ
スタ５６のベースに供給されるのでトランジスタ
５６がオンとなる。トランジスタ５６のオンによ
りコンデンサ５５の両端間が短絡されコンデンサ
５５の蓄積電荷が放電される。ワンシヨツトパル
スが消滅するとトランジスタ５６がオフとなる。
トランジスタ５６のオフにより電圧V_ccが抵抗５
４を介してコンデンサ５５に印加されてコンデン
サ５５の端子電圧は第９図ｃに示すように徐々に
上昇し、次のワンシヨツトパルスが発生する直前
まで上昇する。すなわちコンデンサ５５の端子電
圧はエンジン回転数に比例して上昇するのであ
る。エンジン回転数が所定回転数以上の高回転数
になるとコンデンサ５５の端子電圧が抵抗５８，
５９による電圧V_ccの分圧電圧を越えて比較回路
５７の出力レベルが第９図ｄに示すように低レベ
ルから高レベルに反転する。比較回路５７の出力
レベルはワンシヨツトパルスの立ち上りタイミン
グでラツチ回路６１に保持される第９図ｅに示す
ようにラツチ回路６１の保持出力レベルはエンジ
ン高回転数と判別されたならば低回転数と判別さ
れるまで高レベルとなり、エンジン低回転数と判
別されたならば高回転数と判別されるまで低レベ
ルとなる。

第１０図は駆動回路４９の具体的構成を示して
いる。この回路においては位置センサ３６，３７
の出力端に接続されたラツチ回路６５，６６が設
けられている。ラツチ回路６５は位置センサ３６
の出力レベルを保持し、位置センサ３７の高レベ
ル出力に応じてリセツトされる。同様にラツチ回
路６６は位置センサ３７の出力レベルを保持し、
位置センサ３６の高レベル出力に応じてリセツト
される。また駆動回路４９においてはAND回路
６７，６８、NOR回路６９、OR回路７０，７
１、インバータ７２、トランジスタ７３ないし８
０及びダイオード８１ないし８４が設けられてい
る。AND回路６７は回転数判別回路４８及びラ
ツチ回路６６の出力レベルの論理積を採り、
AND回路６８は回転数判別回路４８のインバー
タ７２による反転レベルとラツチ回路６５の出力
レベルとの論理積を採る。NOR回路６９はAND
回路６７，６８の各出力レベルの論理和を採り、
OR回路７０はAND回路６８及びNOR回路６９
の各出力レベルの論理和を採り、OR回路７１は
AND回路６７及びNOR回路６９の各出力レベル
の論理和を採る。AND回路６７の出力端はNPN
トランジスタ７４のベースに接続され、トランジ
スタ７４のエミツタはアースされ、コレクタは
PNPトランジスタ７３のベースに接続されてい
る。トランジスタ７３のエミツタには電圧V_Bが
供給され、トランジスタ７３のコレクタ・エミツ
タ間にはダイオード８１が接続されている。
AND回路６８の出力端にはトランジスタ７５，
７６及びダイオード８２が上記したトランジスタ
７３，７４及びダイオード８１と同様の構成で接
続されている。またOR回路７０の出力端には
NPNトランジスタ７７，７８がダーリントン接
続され、トランジスタ７８のコレクタ・エミツタ
間にはダイオード８３が接続され、同様にOR回
路７０の出力端にはNPNトランジスタ７９，８
０がダーリントン接続され、トランジスタ８０の
コレクタ・エミツタ間にはダイオード８４が接続
されている。トランジスタ８１，８３のコレクタ
は共にモータ２４の負極端子に接続され、トラン
ジスタ８２，８４のトレクタは共にモータ２４の
正極端子に接続されている。

かかる駆動回路４９においては、エンジン低回
転数時で揺動アーム３３が第６図の実線の位置に
あるときには回転数判別回路４８から低レベル信
号が供給され、位置センサ３６の出力レベルが低
レベルに、位置センサ３７の出力レベルが高レベ
ルになるのでAND回路６７，６８は共に低レベ
ル出力となり、トランジスタ７３ないし７６がオ
フとなる。一方、NOR回路６９は高レベル出力
となり、OR回路７０，７１の出力レベルを高レ
ベルにせしめるのでトランジスタ７７ないし８０
がオンとなる。よつて、モータ２４はその両端が
短絡されて回転停止状態にある。この状態からエ
ンジン回転数が上昇して回転数判別回路４８が高
回転数と判別して高レベル信号を出力すると、
AND回路６７の出力レベルが高レベルになり、
AND回路６８の出力レベルは低レベルのままで
あるのでNOR回路６９が低レベルとなる。また
OR回路７０の出力レベルは低レベルとなり、
OR回路７１の出力レベルはAND回路６７の高レ
ベル出力によつて高レベルとなる。よつて、トラ
ンジスタ７３，７４，７９，８０がオンとなり、
トランジスタ７５，７６，７７，７８がオンとな
るのでモータ２４には逆極性で電圧V_Bが供給さ
れる。モータ２４は逆回転して上記したように回
転部材３０を矢印Ａの方向に回転させることによ
り揺動アーム３３が第６図の破線の位置に向つて
移動する。この移動により遮蔽板３９が位置セン
サ３７の溝部から外れて位置センサ３７の出力レ
ベルは揺動アーム３３の移動開始直後に低レベル
になるがラツチ回路６６が高レベル出力を維持す
るのでモータ２４は逆回転数を続ける。揺動オー
ム３３が第５図の破線の位置近傍まで移動してく
ると、遮蔽板３８が位置センサ３６の溝部に侵入
するので位置センサ３６の出力レベルが高レベル
になり、この高レベルによつてラツチ回路６５は
高レベル出力となりラツチ回路６６は低レベル出
力となる。故にAND回路６７，６８は共に低レ
ベル出力となり、トランジスタ７３ないし７６が
オフとなるのでモータ２４への電圧V_Bの供給が
停止する。またNOR回路６９は高レベル出力と
なり、OR回路７０，７１の出力レベルを高レベ
ルにせしめるのでトランジスタ７７ないし８０が
オンとなる。よつて、モータ２４への電圧V_Bの
供給停止後もモータ２４は慣性力により回転を継
続するのでモータ２４は発電機として作動しその
正負極端子間に起電力が発生する。この起電力に
よる電流がトランジスタ７８及びダイオード８４
を流れモータ２４の端子間が短絡されるのでモー
タ２４に制動力が作用するのである。

次に、揺動アーム３３が第６図の破線の位置に
ある状態においてエンジン回転数が所定回転数以
下に低下して回転数判別回路４８の出力レベルが
低レベルに反転した場合にはAND回路６７の出
力レベルが低レベルになり、AND回路６８の出
力レベルは高レベルのままであるのでNOR回路
６９が低レベルとなる。またOR回路７０の出力
レベルは高レベルとなり、OR回路７１の出力レ
ベルはAND回路６７の低レベル出力によつて低
レベルとなる。よつて、トランジスタ７３，７
４，７９，８０がオフとなり、トランジスタ７
５，７６，７７，７８がオンとなるのでモータ２
４には正極性で電圧V_Bが供給される。モータ２
４は正回転して回転部材３０を矢印Ａの方向と反
対方向に回転させることにより揺動アーム３３が
第６図の実線の位置に向つて移動する。また揺動
アーム３３が第６図の実線の位置近傍まで移動し
てくると、遮蔽板３９が位置センサ３７の溝部に
侵入するので位置センサ３７の出力レベルが高レ
ベルになり、この高レベルによつてラツチ回路６
６は高レベル出力となりラツチ回路６５は低レベ
ル出力となる。よつて、上記した揺動アーム３３
が第５図破線の位置近傍まで移動した場合と同様
にトランジスタ７３ないし７６がオフとなり、ト
ランジスタ７７ないし８０がオンとなるのでモー
タ２４への電圧V_Bの供給が停止し、モータ２４
の端子間に起電力が発生する。この起電力による
電流がトランジスタ８０及びダイオード８３を流
れモータ２４の端子間が短絡されるのでモータ２
４に制動力が作用するのである。

考案の効果 以上の如く、本考案の２サイクルエンジンの排
気時期制御装置においては、排気時期調整機構を
駆動するモータへの電源電圧の供給が停止される
とモータの端子間が短絡されてモータに制動が掛
かるようになつている。よつて、排気時期調整機
構が２つの所定の排気口上縁位置のいずれか一方
の位置に達する直前においてモータへの電源電圧
供給を停止すると共に制動力を加えることにより
該排気口上縁位置のいずれかに達する際のアクチ
ユエータ内のストツパ等の部材に加わる衝撃力を
非常に小さなものにすることができ、アクチユエ
ータ内の機構の耐久性の向上が図れるのである。
またモータの慣性力が制動エネルギーとなるので
無駄なエネルギーとされていたものを有効に利用
することができ、機械的ブレーキを採用したもの
に比して省エネルギーになるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す構成図、第２図
は排気時期調整機構部分を示す断面図、第３図は
第２図における−断面図、第４図は第２図に
おける−断面図、第５図は第２図における
−断面図、第６図ａはアクチユエータの構成を
示す側面図、第６図ｂはアクチユエータの構成を
示す平面図、第７図は制御回路の構成を示すブロ
ツク図、第８図は回転数判別回路の具体的構成を
示す回路図、第９図は第８図に示した回路の動作
を示す波形図、第１０図は駆動回路の具体的構成
を示す回路図である。 主要部分の符号の説明、１……エンジン本体、
４……排気口、１３……フラツプバルブ、１５…
…スライドバルブ、２１……アクチユエータ、２
４……モータ、３０……回転部材、３１……係合
ピン、３３……揺動アーム、３６，３７……位置
センサ、４４……制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２サイクルエンジンの排気口上縁位置を変化さ
   せるために排気口に設けられた排気時期調整機構
   と、該排気時期調整機構を駆動するモータと、エ
   ンジンの運転状態に応じて前記モータに電源電圧
   を供給して前記モータの回転を制御する電圧供給
   手段とを含み、前記電圧供給手段は前記モータへ
   の電源電圧の供給を停止したとき前記モータの端
   子間を短絡する制御手段を有することを特徴とす
   る排気時期制御装置。