JP2932522B2 - ２ストロークエンジン - Google Patents
２ストロークエンジンInfo
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- JP2932522B2 JP2932522B2 JP1236684A JP23668489A JP2932522B2 JP 2932522 B2 JP2932522 B2 JP 2932522B2 JP 1236684 A JP1236684 A JP 1236684A JP 23668489 A JP23668489 A JP 23668489A JP 2932522 B2 JP2932522 B2 JP 2932522B2
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- JP
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- valve
- scavenging
- exhaust valve
- exhaust
- engine
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、２ストロークエンジンにおいて、掃気バル
ブと排気バルブの開閉時期を運転状態に応じて制御する
装置に関する。
ブと排気バルブの開閉時期を運転状態に応じて制御する
装置に関する。
（従来の技術およびその課題） ２ストロークエンジン等において、出力性能等を改善
するために、エンジン回転に同期して燃焼室を開閉する
掃気バルブと排気バルブを備えるものがある。
するために、エンジン回転に同期して燃焼室を開閉する
掃気バルブと排気バルブを備えるものがある。
この種の２ストロークエンジンとして、従来例えば特
開昭63−208644号公報には、掃気バルブと排気バルブの
カムのプロフィールによって所定の開閉タイミングで作
動するものが開示されている。
開昭63−208644号公報には、掃気バルブと排気バルブの
カムのプロフィールによって所定の開閉タイミングで作
動するものが開示されている。
第12図はこの件における１サイクルで一つの気筒の掃
気バルブと排気バルブの開閉時期を示す図で、排気バル
ブはピストン下死点（BDC）手前80度で開き始め、下死
点後40度で閉じ終わる。一方、掃気バルブは下死点手前
60度で開き始め、下死点後60度で閉じ終わる。Ｉは燃料
噴射時期を示し、下死点後20度より始まり、掃気バルブ
の閉弁少し手前で終了する。
気バルブと排気バルブの開閉時期を示す図で、排気バル
ブはピストン下死点（BDC）手前80度で開き始め、下死
点後40度で閉じ終わる。一方、掃気バルブは下死点手前
60度で開き始め、下死点後60度で閉じ終わる。Ｉは燃料
噴射時期を示し、下死点後20度より始まり、掃気バルブ
の閉弁少し手前で終了する。
ところが、このような２ストロークエンジンでは、掃
気バルブおよび排気バルブの開閉時期が低速域から高速
域まで一定のタイミングであるため、低速低負荷時には
掃気の流入が不足したり、高速域に排気が遅れて残留ガ
ス割合が多くなり、燃費および出力の悪化を招いた。
気バルブおよび排気バルブの開閉時期が低速域から高速
域まで一定のタイミングであるため、低速低負荷時には
掃気の流入が不足したり、高速域に排気が遅れて残留ガ
ス割合が多くなり、燃費および出力の悪化を招いた。
本発明は、こうした従来の問題点に着目してなされた
もので、２ストロークエンジンに最適な進角度でバルブ
の開閉時期を制御する装置を提供することを目的とす
る。
もので、２ストロークエンジンに最適な進角度でバルブ
の開閉時期を制御する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） 第１図は本発明の概念的な構成を示すもので、エンジ
ンに同期して燃焼室を開閉する掃気バルブと排気バルブ
を備える２ストロークエンジンにおいて、掃気バルブと
排気バルブの開閉時期を可変するバルブタイミング可変
機構31を備える一方、エンジンの運転状態を検出する手
段32と、検出された運転状態に応じて掃気バルブと排気
バルブの開閉時期を決定する手段33を備え、この開閉時
期決定手段33は掃気バルブと排気バルブの各作動中心角
を少なくともエンジン回転数の上昇に応じて進角側に移
行させ、かつ掃気バルブの作動中心角の進角度Osを、排
気バルブの作動中心角の進角度Oeに対して1/2相当を設
定した。
ンに同期して燃焼室を開閉する掃気バルブと排気バルブ
を備える２ストロークエンジンにおいて、掃気バルブと
排気バルブの開閉時期を可変するバルブタイミング可変
機構31を備える一方、エンジンの運転状態を検出する手
段32と、検出された運転状態に応じて掃気バルブと排気
バルブの開閉時期を決定する手段33を備え、この開閉時
期決定手段33は掃気バルブと排気バルブの各作動中心角
を少なくともエンジン回転数の上昇に応じて進角側に移
行させ、かつ掃気バルブの作動中心角の進角度Osを、排
気バルブの作動中心角の進角度Oeに対して1/2相当を設
定した。
（作用） 掃気バルブと排気バルブの各作動中心角をエンジンの
回転数の上昇に応じて進角側に移行させることにより、
ピストン速度に対応して排気と新気の入れ換えを速やか
に行うことができる。
回転数の上昇に応じて進角側に移行させることにより、
ピストン速度に対応して排気と新気の入れ換えを速やか
に行うことができる。
第２図は掃気バルブの作動中心角の進角度Osと排気バ
ルブの作動中心角の進角度Oeとの適正な比率を知るため
に、（Os/Oe）×100％をパラメータとしてエンジンの発
生トルクを測定した実験結果であるが、この結果から掃
気側進角度Osが排気側進角度Oeの50％となる条件下で発
生トルクが最も大きくなることがわかった。
ルブの作動中心角の進角度Oeとの適正な比率を知るため
に、（Os/Oe）×100％をパラメータとしてエンジンの発
生トルクを測定した実験結果であるが、この結果から掃
気側進角度Osが排気側進角度Oeの50％となる条件下で発
生トルクが最も大きくなることがわかった。
この条件に基づいて本発明は掃気バルブの作動中心角
の進角度Osを、排気バルブの作動中心角の進角度Oeに対
して1/2相当に測定したことにより、燃焼室からの排気
の排出時期と、燃焼室への掃気の流入時期を低速域から
高速域に渡って相互に適正化して、エンジンの発生トル
クを高められ、燃費および出力を改善できる。
の進角度Osを、排気バルブの作動中心角の進角度Oeに対
して1/2相当に測定したことにより、燃焼室からの排気
の排出時期と、燃焼室への掃気の流入時期を低速域から
高速域に渡って相互に適正化して、エンジンの発生トル
クを高められ、燃費および出力を改善できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第３図示すように、２ストロークエンジン１はエンジ
ンに同期して開閉する掃気バルブ２と排気バルブ３を備
え、ピストン４がシリンダ７を上昇する過程で燃料噴射
弁５から燃料が噴射され、上死点付近で点火栓６が混合
気に点火して燃焼が行われる。ピストン４の下降に伴っ
て排気バルブ３および掃気バルブ２が開弁し、図示しな
い過給機から圧送される新気が掃気ポート８を通って燃
焼室10に流入するとともに、燃焼ガスを排気ポート９か
ら排出する。
ンに同期して開閉する掃気バルブ２と排気バルブ３を備
え、ピストン４がシリンダ７を上昇する過程で燃料噴射
弁５から燃料が噴射され、上死点付近で点火栓６が混合
気に点火して燃焼が行われる。ピストン４の下降に伴っ
て排気バルブ３および掃気バルブ２が開弁し、図示しな
い過給機から圧送される新気が掃気ポート８を通って燃
焼室10に流入するとともに、燃焼ガスを排気ポート９か
ら排出する。
第４図は掃気バルブと排気バルブの開閉時期を可変と
するバルブタイミング可変機構を示しており、図中11は
クランクプーリでクランク軸の前端に連結され、12,13
は掃気側カムプーリと排気側カムプーリで掃気バルブ２
と排気バルブ３をそれぞれ開閉駆動する各カムシャフト
の前端に連結されている。
するバルブタイミング可変機構を示しており、図中11は
クランクプーリでクランク軸の前端に連結され、12,13
は掃気側カムプーリと排気側カムプーリで掃気バルブ２
と排気バルブ３をそれぞれ開閉駆動する各カムシャフト
の前端に連結されている。
クランクプーリ11および各カムプーリ12,13の間には
１本のタイミングベルト14が掛け回されて、クランク軸
の回転力を各カムシャフトに伝達する。クランクプーリ
11が図中時計回りに回転するのに伴って、タイミングベ
ルト14のクランクプーリ11に噛み合った部位は掃気側カ
ムプーリ12から排気側カムプーリ13に噛み合った後にク
ランクプーリ11へと循環する。
１本のタイミングベルト14が掛け回されて、クランク軸
の回転力を各カムシャフトに伝達する。クランクプーリ
11が図中時計回りに回転するのに伴って、タイミングベ
ルト14のクランクプーリ11に噛み合った部位は掃気側カ
ムプーリ12から排気側カムプーリ13に噛み合った後にク
ランクプーリ11へと循環する。
タイミングベルト14の背面に転接する３つのテンショ
ナープーリ15,16,17がそれぞれ設けられる。クランクプ
ーリ11と掃気側カムプーリ12の間にはテンショナープー
リ15が固定的に取付けられる一方、各カムプーリ12,13
の間に設けられるテンショナープーリ16と、排気側カム
プーリ13とクランクプーリ11の間に設けられテンショナ
ープーリ17とにはそれぞれ油圧シリンダ18,19の各ロッ
ド20,21の先端に連結される。各油圧シリンダ18,19のシ
リンダ側はエンジンブロックに固定的に取付けられ、各
ロッド20,21が相互して伸縮することにより各プーリ12,
13,11間の長さを変えることにより、クランクプーリ11
に対する各カムプーリ12,13の位相差を調節できる。
ナープーリ15,16,17がそれぞれ設けられる。クランクプ
ーリ11と掃気側カムプーリ12の間にはテンショナープー
リ15が固定的に取付けられる一方、各カムプーリ12,13
の間に設けられるテンショナープーリ16と、排気側カム
プーリ13とクランクプーリ11の間に設けられテンショナ
ープーリ17とにはそれぞれ油圧シリンダ18,19の各ロッ
ド20,21の先端に連結される。各油圧シリンダ18,19のシ
リンダ側はエンジンブロックに固定的に取付けられ、各
ロッド20,21が相互して伸縮することにより各プーリ12,
13,11間の長さを変えることにより、クランクプーリ11
に対する各カムプーリ12,13の位相差を調節できる。
低速運転時は第４図を示すように、油圧シリンダ18を
伸長させるとともに油圧シリンダ19を収縮させることに
より各バルブ2,3を所定の開閉時期で作動させる。一
方、高速運転時は第５図に示すように、油圧シリンダ18
を収縮させるとともに油圧シリンダ19を伸長させること
により掃気側カムプーリ12の進角度（位相差）Osと排気
側カムプーリ13の進角度Oeを任意に調節して、各バルブ
2,3の開閉時期を進角側に移行させるようになってい
る。
伸長させるとともに油圧シリンダ19を収縮させることに
より各バルブ2,3を所定の開閉時期で作動させる。一
方、高速運転時は第５図に示すように、油圧シリンダ18
を収縮させるとともに油圧シリンダ19を伸長させること
により掃気側カムプーリ12の進角度（位相差）Osと排気
側カムプーリ13の進角度Oeを任意に調節して、各バルブ
2,3の開閉時期を進角側に移行させるようになってい
る。
各油圧シリンダ18,19の伸縮作動を制御するにあたっ
て図示しないオイルポンプやコントロールバルブで構成
される油圧駆動回路と、マイクロコンピュータ等を中心
とする電子制御回路が設けられる。
て図示しないオイルポンプやコントロールバルブで構成
される油圧駆動回路と、マイクロコンピュータ等を中心
とする電子制御回路が設けられる。
この制御回路は、図示しないエンジン回転センサから
の検出信号を入力して、掃気バルブ２と排気バルブ３の
開閉時期を決定する手段を備え、この決定手段は第６図
に示すマップに基づいて回転数に応じてピストン下死点
BDCを基準とするバルブ作動中心角を大きくし、かつ掃
気バルブ２の作動中心角の進角度Osを、排気バルブ３の
作動中心角の進角度Oeに対して1/2相当の関係を保つよ
うに調節する。
の検出信号を入力して、掃気バルブ２と排気バルブ３の
開閉時期を決定する手段を備え、この決定手段は第６図
に示すマップに基づいて回転数に応じてピストン下死点
BDCを基準とするバルブ作動中心角を大きくし、かつ掃
気バルブ２の作動中心角の進角度Osを、排気バルブ３の
作動中心角の進角度Oeに対して1/2相当の関係を保つよ
うに調節する。
第７図に示すように、例えば回転数が1500rpmの運転
条件における開閉タイミングは、排気バルブ３がピスト
ン下死点BDC手前35度を中心として開き、掃気バルブ２
が下死点手前６度を中心として開く。これに対して、第
８図に示すように、例えば回転数が6000rpmの運転条件
における開閉タイミングは、排気バルブ３がピストン下
死点手前43度を中心として開き、排気バルブ２が下死点
手前10度を中心として開く。このように、掃気バルブ２
の進角度は４度と、排気バルブ３の進角度が８度である
のに比べて1/2の関係が保たれている。
条件における開閉タイミングは、排気バルブ３がピスト
ン下死点BDC手前35度を中心として開き、掃気バルブ２
が下死点手前６度を中心として開く。これに対して、第
８図に示すように、例えば回転数が6000rpmの運転条件
における開閉タイミングは、排気バルブ３がピストン下
死点手前43度を中心として開き、排気バルブ２が下死点
手前10度を中心として開く。このように、掃気バルブ２
の進角度は４度と、排気バルブ３の進角度が８度である
のに比べて1/2の関係が保たれている。
次に作用について説明する。
掃気バルブ２と排気バルブ３の各作動中心角をエンジ
ン回転数の上昇に応じて進角側に移行させることによ
り、ピストン４の速度が高まるのに対応して排気と新気
の入れ換えを速やかに行うことができる。
ン回転数の上昇に応じて進角側に移行させることによ
り、ピストン４の速度が高まるのに対応して排気と新気
の入れ換えを速やかに行うことができる。
第９図および第10図は回転数が2000rpmと4000rpmの各
運転条件で掃気バルブ２の中心角をパラメータとして発
生トルク変化を測定した実験結果をそれぞれ表してお
り、最大トルクが発生する中心角は2000rpmより4000rpm
の運転条件の方が進角側に移行していることがわかる。
運転条件で掃気バルブ２の中心角をパラメータとして発
生トルク変化を測定した実験結果をそれぞれ表してお
り、最大トルクが発生する中心角は2000rpmより4000rpm
の運転条件の方が進角側に移行していることがわかる。
第２図は掃気バルブ２の作動中心角の進角度Osと排気
バルブ３の作動中心角の進角度Oeとの適正な比率を知る
ために、（Os/Oe）×100％をパラメータとしてエンジン
の発生トルクを測定した実験結果であるが、この結果か
ら掃気側進角度Osが排気側進角度Oeの50％となる付近で
発生トルクが最も大きくなることがわかった。
バルブ３の作動中心角の進角度Oeとの適正な比率を知る
ために、（Os/Oe）×100％をパラメータとしてエンジン
の発生トルクを測定した実験結果であるが、この結果か
ら掃気側進角度Osが排気側進角度Oeの50％となる付近で
発生トルクが最も大きくなることがわかった。
この特性に基づいて本発明は掃気バルブ２の作動中心
角の進角度Osを、排気バルブ３の作動中心角の進角度Oe
に対して1/2相当に設定したことにより、燃焼室10から
の排気の排出時期と、燃焼室10への掃気の流入時期を低
速域から高速域に渡って相互に適正化して、エンジンの
発生トルクを高められる。
角の進角度Osを、排気バルブ３の作動中心角の進角度Oe
に対して1/2相当に設定したことにより、燃焼室10から
の排気の排出時期と、燃焼室10への掃気の流入時期を低
速域から高速域に渡って相互に適正化して、エンジンの
発生トルクを高められる。
第11図における実線は本発明によるエンジンのトルク
特性を測定した実験結果であり、図中破線で示す低速域
の発生トルクを重視してバルブ開閉時期が固定された特
性と、図中１点鎖線を示す高速域の発生トルクを重視し
てバルブ開閉時期が固定された特性との間でつくられる
谷間を埋めるかっこうで、低速域から高速域に渡ってエ
ンジンの発生トルクを高められる。
特性を測定した実験結果であり、図中破線で示す低速域
の発生トルクを重視してバルブ開閉時期が固定された特
性と、図中１点鎖線を示す高速域の発生トルクを重視し
てバルブ開閉時期が固定された特性との間でつくられる
谷間を埋めるかっこうで、低速域から高速域に渡ってエ
ンジンの発生トルクを高められる。
（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、エンジンに同期して燃焼
室を開閉する掃気バルブと排気バルブを備える２ストロ
ークエンジンにおいて、掃気バルブの作動中心角の進角
度Osが、排気バルブの作動中心角の進角度Oeに対して1/
2に相当する関係を保ちながら、エンジン回転数に応じ
て角バルブの開閉時期を進角する制御を行うため、燃焼
室から排気が排出される時期と、燃焼室への掃気の流入
時期を低速域から高速域に渡って相互に適正化して、エ
ンジンの発生トルクを高められ、２ストロークエンジン
の燃費および出力を改善できる。
室を開閉する掃気バルブと排気バルブを備える２ストロ
ークエンジンにおいて、掃気バルブの作動中心角の進角
度Osが、排気バルブの作動中心角の進角度Oeに対して1/
2に相当する関係を保ちながら、エンジン回転数に応じ
て角バルブの開閉時期を進角する制御を行うため、燃焼
室から排気が排出される時期と、燃焼室への掃気の流入
時期を低速域から高速域に渡って相互に適正化して、エ
ンジンの発生トルクを高められ、２ストロークエンジン
の燃費および出力を改善できる。
第１図は本発明の構成概念図、第２図は実験結果を示す
線図、第３図はその実施例におけるエンジンの断面図、
第４図，第５図はそれぞれバルブタイミング可変機構の
機械的構成を示す概略図、第６図は制御マップを示す線
図、第７図，第８図はそれぞれバルブの開閉時期を示す
作動図、第９図，第10図，第11図はそれぞれ実験結果を
示す線図である。第12図は従来例を示すバルブの開閉時
期を示す作動図。 31……バルブタイミング可変機構、32……運転状態検出
手段、33……開閉時期決定手段。
線図、第３図はその実施例におけるエンジンの断面図、
第４図，第５図はそれぞれバルブタイミング可変機構の
機械的構成を示す概略図、第６図は制御マップを示す線
図、第７図，第８図はそれぞれバルブの開閉時期を示す
作動図、第９図，第10図，第11図はそれぞれ実験結果を
示す線図である。第12図は従来例を示すバルブの開閉時
期を示す作動図。 31……バルブタイミング可変機構、32……運転状態検出
手段、33……開閉時期決定手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 13/02 F02B 25/00 - 31/00 F02D 41/00 - 41/40 F01L 13/00 F01L 1/34
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンに同期して燃焼室を開閉する掃気
バルブと排気バルブを備える２ストロークエンジンにお
いて、掃気バルブと排気バルブの開閉時期を可変とする
バルブタイミング可変機構を備える一方、エンジンの運
転状態を検出する手段と、検出された運転状態に応じて
掃気バルブと排気バルブの開閉時期を決定する手段を備
え、この開閉時期決定手段は掃気バルブと排気バルブの
各作動中心角を少なくともエンジン回転数の上昇に応じ
て進角側に移行させ、かつ掃気バルブの作動中心角の進
角度を、排気バルブの作動中心角の進角度に対して1/2
相当に設定したことを特徴とする２ストロークエンジ
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236684A JP2932522B2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | ２ストロークエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236684A JP2932522B2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | ２ストロークエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03100338A JPH03100338A (ja) | 1991-04-25 |
| JP2932522B2 true JP2932522B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=17004245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1236684A Expired - Fee Related JP2932522B2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | ２ストロークエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932522B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7334401B2 (ja) * | 2018-09-20 | 2023-08-29 | マツダ株式会社 | 過給機付２ストロークエンジン |
-
1989
- 1989-09-12 JP JP1236684A patent/JP2932522B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03100338A (ja) | 1991-04-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |