JPH0723709B2

JPH0723709B2 - ２サイクルエンジンの点火時期及び補助排気バルブの制御方法

Info

Publication number: JPH0723709B2
Application number: JP63129241A
Authority: JP
Inventors: 伸二首藤
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1988-05-25
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1995-03-15
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPH01300064A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、点火プラグと主排気バルブおよび加速時に
進角して開かれる補助排気バルブを備えた自動二輪車用
の２サイクルエンジン（本明細書において内燃機関とも
いう）の点火時期及び補助排気バルブの制御方法に関す
る。

（従来技術）自動二輪車等に搭載されている２サイクルエンジン等で
は、一般に、自動進角装置が付設され、エンジンの速度
（回転数）に応じて点火時期を調整している。この調整
は例えば、第３図の実線Pbに示すように、その回転速度
において最適な燃焼がおこなえるよう、エンジンの回転
数にあわせて点火時期を進めたり遅らせたりする。そし
て、このような先行技術として、特開昭62−75072号が
ある。

上記自動進角装置は、伝統的にはガバナー機構を用いた
形式のものが用いられ、最近ではコンピュータを用いて
構成されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、近年、エンジン性能の向上は目覚ましく、特
に、この数年は目を見張るものがある。

しかし、現在も、なお一層のエンジンの性能向上が求め
られている。その一つに、自動二輪車等の高速走行車両
の加速性能あるいは応答（レスポンス）性能がある。

ところが、上述のような自動進角装置の場合には、単に
絶対速度に対応して、点火時期を変動させているだけで
あるため、加速状態あるいは減速状態にあっては、エン
ジンの燃焼室で必ずしも最適な燃焼が常時おこなわれて
いるとは言えないところがある。

本発明は上述のような背景のもとにおこなわれたもの
で、加速性能および応答性能に優れたエンジンを提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明にかかる２サイクルエンジンの点火時期及び補助
排気バルブの制御方法は、点火プラグと、主排気バル
ブ、および加速時に進角して開かれる補助排気バルブを
備えた自動二輪車用の２サイクルエンジンの点火時期及
び補助排気バルブの制御方法において、エンジンの加速度（単位時間当りのエンジン回転数の増
減をいう）を検出し、この検出したエンジンの加速度の
程度を決定し、該加速度の程度に応じて、進角程度が異
なる複数の進角補正処理の中から対応する進角補正処理
を選択して、点火時期を変動させるとともに、該加速度
が正のときには加速度に応じて補助排気バルブの開き始
め時期を早くさせることを特徴とする。

（作用）このようにエンジンの加速度を検出し、この検出したエ
ンジンの加速度の程度を決定し、この加速度の程度に応
じて、対応する進角補正処理を選択して、点火時期を変
動させるとともに、該加速度が正のときには加速度に応
じて補助排気バルブの開き始め時期を早くさせると、各
回転数での燃焼状態及び排気効率が従来に比べ顕著に変
化するため、加速時の出力が向上するとともに、制御装
置の容量を小さくすることができる。

（実施例）第１図は本実施例にかかる本エンジンの概略の構成を示
す全体構成図、第２図はイグナイタの構成および周辺の
機器との接続を示すブロック図、第３図は点火時期と回
転数との関係を示す図、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
は点火時期の制御内容を示すフローチャート、第５図
（ａ）、（ｂ）は本実施例にかかる２サイクルエンジン
のシリンダ上部の内部構造を示す部分拡大図である。

第１図あるいは第５図（ａ）において、1Aはシンリンダ
ヘッドで、該シリンダヘッド1A上には、点火プラグが２
が装着されている。そして、第１図及び第２図に示すよ
うに、この点火プラグ２は、点火のための電流を定めら
れた時期に供給するイグナイタ３と電気的に接続されて
いる。このイグナイタ３は、ジェネレータ４に付設され
たセンサー５と電気的に接続され、エンジンの回転数が
計測できるようになっている。

また、本実施例にかかる２サイクルエンジンには、第５
図（ａ）もしくは（ｂ）に図示するような、高速域で排
気通路を拡大させて該高速域での排気効率を向上させる
ための、補助排気ポート10、補助排気通路11、補助排気
バルブ12からなる補助排気系が、シリンダ1Bに設けられ
ている。また、上記補助排気系とは別に、主排気ポート
13、主排気通路14からなる主排気系が、シリンダ1Bに設
けられている。そして、上記補助排気通路11は外気側で
主排気通路14に合流し、該主排気通路14は図示しない排
気管に接続している。

また、上記補助排気系は上記補助排気バルブ12の回転動
により、この通路が連通・遮断するよう構成され、上記
回転動は、第１図及び第２図に示す駆動モータ15の駆動
によりなされる。この補助排気バルブ12（第５図（ｂ）
参照）と駆動モータ15とは、第１図の二点鎖線で図示す
るように、ワイヤ16、イール17等の伝達機構を介して機
械的に連結され、駆動モータ15の回転により補助排気バ
ルブ12（第５図（ａ），（ｂ）参照）の「開」と「閉」
の切り換え動作がおこなえるよう構成されている。ま
た、上記駆動モータ15の図示しない回転軸には、ポテン
ショメータ18が取着され、上記イグナイタ３が駆動モー
タ15の回転角を検出できるようになっている。

上記駆動モータ15及びポンテショメータ18は、第２図に
図示するように、イグナイタ３に電気的に接続されてい
る。

そして、上記点火プラグ２の点火時期および補助排気バ
ルブ12の駆動モータ15は、エンジンの加速度に応じて、
上記イグナイタ３によって制御される。

この制御は、イグナイタ３のメモリ内に記憶されたプロ
グラムにより、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のフロー
チャートに示すようにおこなわれる。

（Ａ）．即ち、第４図（ａ）のフローチャートに示すよ
うに、上記イグナイタ３は、一定のタイミング毎にセン
サー５によってエンジンのそのときの回転数Rnを検出
し、そのときのエンジンの加速度αを演算する。

（Ｂ）．点火時期の制御に関しては、第４図（ｂ）のフ
ローチャートに示すように、まず、そのときの加速度α
の絶対値が制御しようとする加速度より大きいか否か判
断する。加速度の絶対値が大きい場合には、その加速度
αに応じて、点火プラグ２の点火時期を、第３図の線P₁
〜P₃で図示するように、基準点火時期Pb（第３図の実線
Pb）に対して、点火時期の進角程度を変動させる。即
ち、本実施例では、検出した加速度αの大きさを予め定
められた３段階（α₁rpm/sec.α₂rpm/sec.α₃rpm/sec）
のいずれの範囲になるかを判定し、それに対応させて３
段階に分けた進角補正角度ｐ（p₁゜,p₂゜,p₃゜）を選択
し、その速度での基準点火時期Pbよりその分早くなる
（進角する）よう制御している（但し、p₁＜p₂＜p₃とす
る。）。勿論、制御装置の容量を大きくすることができ
れば、上記加速度αを後述する補助排気バルブ12の制御
のように、無段階的にしてもよい。また、進角量も一定
の補正量でなくエンジン回転数に応じて変えてもよい。

一方、上記加速度αが「負」の場合には、上記制御とは
逆に、本実施例では、上死点前P₀゜になる（遅角する）
よう制御する（但し、P₀＜Pbとする。）。

このように基準点火時期より早くあるいは遅くしてやる
制御がおこなわれると、一般に、加速状態では、燃焼室
内は空燃比が高く（燃料の割合が濃く）なっているた
め、基準点火時期より早くしてやると、燃焼効率が良く
なり出力が向上する。また、減速時には、基準点火時期
より遅くしてやることにより、エンジンの出力を低下さ
せることができる。

（Ｃ）．また、補助排気バルブ12の制御に関しては、第
４図（ｃ）のフローチャートに示すように、加速度αが
「正」の場合には、その加速度αに応じて、エンジンの
特定回転数R₀に対し補助排気バルブ12の開きはじめの回
転数R₁をどの程度早めるかを演算する。この演算は、本
実施令の場合、補助排気バルブ12の開き始める点から開
き終わる点までに要する時間（作動時間）Ｔ（第７図参
照）の中点が、上記特定回転数（補助排気通路が開くと
顕著な効果を発揮する回転数をいう）R₀に一致するよう
な演算がなされる。例えば、いま、上記作動時間をＴ
（秒）とし、上記特定回転数R₀の進し前の回転数域での
加速度をα（rpm/秒）とすると、補助排気バルブ12の開
きはじめの回転数R₁（rpm）は、 R₁＝〔R₀−Ｔ・α/2〕 …（１）となる。即ち、第７図のタイムチャートの細線Ｃに示す
ように、特定回転数R₀より〔Ｔ・α/2〕（rpm）だけ早
くなるよう補正されて補助排気バルブ12が開きはじめる
こととなる。

この補助排気バルブ12の開き始め時期は、上記第４図
（ａ）のフローチャートのようにセンサー５で求められ
るそのときの回転数Rnを刻々呼び出し、回転数Rnが求め
たR₁に等しくなったか否かチェックして、回転数RnがR₁
に等しくなると、上記駆動モータ15に補助排気バルブ12
を開けるための指令を発することによりなされる。

そして、補助排気バルブ12の回動動作の終了は、ポテン
ショメータ18で、補助排気バルブ12が全開状態になった
ことが確認されると、駆動モータ15を停止するよう指令
することによりなされる。

上述のように、そのときの加速度に応じて、特定回転数
R₀より上記補正分だけ早く補助排気バルブ12が開くこと
により、排気効率が向上し出力特性を滑らかにすること
ができる。特に、上述のように、補助排気バルブ12の作
動時間の中点が、上記特定回転数R₀に一致するように、
補助排気バルブ12の開閉動作の制御がなされると、第６
図の細線Ａで示すように出力特性を特定回転数R₀の両側
近傍にわたって滑らかにすることができる。

尚、上記実施例では、補助排気バルブ12の作動時間の中
点が、上記特定回転数R₀に一致するように、補助排気バ
ルブ12の開閉動作の制御がなされているが、単に、補助
排気バルブ12の開きはじめる点を特定回転数R₀よりバル
ブの作動時間の範囲で早くなるように補正することによ
っても、従来この種の２サイクルエンジンの出力特性
（破線Ａ′）に比べて、出力特性を滑らかすることがで
きる。

一方、特定回転数より高い回転数域から減速する場合
（加速度が負の場合）には、第４図（ｃ）のフローチャ
ートの後段に示すように、補助排気バルブが閉じるよう
な制御が行われる。

本実施例においては、上述のように、点火時期および補
助排気バルブがエンジンの加速度に応じて変動するよう
制御されるため、これらの相乗効果により加速時の加速
性能等においてより優れた応答性能が得られる。

尚、上記第４図（ａ）〜（ｃ）の各フローチャートは、
適宜タイムシュアリングされて一つのCPUで多重的に処
理されてもよく、また図示しないが必要であれば、複数
のCPUを用いて同時的に処理させてもよい。

また、第６図において、二点鎖線Ａ″は補助排気バルブ
を具備しない形式のエンジンの出力特性を示している。

また、上記実施例では、専ら２サイクルエンジンに関し
て説明しているが、本発明にかかる制御方法は、４サイ
クルエンジンについても上記同様に適用でき、同様の作
用効果を有することは言うまでもない。

（発明の効果）本発明によると、上述のように点火時期及び補助排気バ
ルブの制御が行われるため、従来のものに比べて加速性
および応答性に優れたエンジンが提供できる。

従って、例えば、本エンジンを自動二輪車等の高速走行
車両に搭載した場合には、全ての回転域で出力不足を感
じることのないドライバビリティに優れた車両を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例にかかる本エンジンの概略の構成を示
す全体構成図、第２図はイグナイタの構成およひ被制御
対象との接続を示すブロック図、第３図は点火時期と回
転数との関係を示す図、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
はイグナイタの制御内容を示すフローチャート、第５図
（ａ）は本実施例にかかる２サイクルエンジンのシリン
ダ上部の内部構造を示す部分拡大図、第５図（ｂ）は第
５図（ａ）のＩ−Ｉの矢視図、第６図はエンジンの回転
数−出力特性図、第７図は補助排気バルブの開閉タイミ
ングと回転数との関係を示す図である。 1A……シリンダヘッド、２……点火プラグ、３……イグ
ナイタ、４……ジエネレータ、５……センサー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】点火プラグと、主排気バルブ、および加速
時に進角して開かれる補助排気バルブを備えた自動二輪
車用の２サイクルエンジンの点火時期及び補助排気バル
ブの制御方法において、エンジンの加速度を検出し、この検出したエンジンの加
速度の程度を決定し、該加速度の程度に応じて、進角程
度が異なる複数の進角補正処理の中から対応する進角補
正処理を選択して、点火時期を変動させるとともに、該
加速度が正のときには加速度に応じて補助排気バルブの
開き始め時期を早くさせることを特徴とする２サイクル
エンジンの点火時期及び補助排気バルブの制御方法。