JP4030134B2 - Combustion control device for spark ignition type 2-cycle engine - Google Patents

Combustion control device for spark ignition type 2-cycle engine Download PDF

Info

Publication number
JP4030134B2
JP4030134B2 JP32103293A JP32103293A JP4030134B2 JP 4030134 B2 JP4030134 B2 JP 4030134B2 JP 32103293 A JP32103293 A JP 32103293A JP 32103293 A JP32103293 A JP 32103293A JP 4030134 B2 JP4030134 B2 JP 4030134B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
cylinder
combustion
valve
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP32103293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0771279A (en
Inventor
正裕 浅井
羊一 石橋
真一 磯村
修 工藤
憲二 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP32103293A priority Critical patent/JP4030134B2/en
Priority to AU64879/94A priority patent/AU668307B2/en
Priority to DE69409304T priority patent/DE69409304T2/en
Priority to EP94110012A priority patent/EP0636776B1/en
Priority to CN94107260A priority patent/CN1055983C/en
Priority to TW083106374A priority patent/TW267206B/zh
Publication of JPH0771279A publication Critical patent/JPH0771279A/en
Priority to US08/633,519 priority patent/US5697332A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4030134B2 publication Critical patent/JP4030134B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/028Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation for two-stroke engines
    • F02D13/0284Variable control of exhaust valves only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【0002】
【従来技術】
シリンダ孔の内周面にピストンにより開閉させる排気ポートおよび掃気ポートを形成し、クランク室内で予圧された新気を掃気ポートからシリンダ室内に送り、既燃ガスを排気ポートから排出し、シリンダ室内で圧縮された新気を点火栓により着火させるようにした火花点火式2サイクルエンジンでは、低中負荷域で失火による不整燃焼を生じ易く、この結果、エンジン異常振動が生じたり排気ガス中の未燃炭化水素量が増し従って燃料消費量も増大する等の不具合が生ずる。
【0003】
これを解消する方法として、従来、活性熱雰囲気燃焼が提唱されている。この活性熱雰囲気燃焼は、前サイクルの残留ガスに含まれる熱エネルギーによって燃焼室内の新気を活性化して非常に着火し易い状態にし、圧縮終りに自己着火させることにより、低負荷域においても良好な燃焼を得ようとするものである。
【0004】
例えば特公昭56−38766 号公報に、上記活性熱雰囲気燃焼を利用した火花点火式2サイクルエンジンが開示されているが、このエンジンにおいては、掃気通路内において新気を高速度で流動させて液状燃料を十分に気化せしめ、次いでこの新気流を大巾に減速して、新気を低速度で燃焼室内に流入させることにより、燃焼室内の新気と残留既燃ガスとの接触領域における気相中にラジカルを発生させる。
【0005】
そしてこのようにして生成した活性熱雰囲気を圧縮行程末期まで持続させて、点火栓によらず自己着火させるが、活性熱雰囲気状態を圧縮行程末期まで持続せしめるには、燃焼室内の残留既燃ガスの乱れ並びに流動を極めて小さくする必要があるので、上記乱れおよび流動の原因となる排気孔からの排出ガスの急激な噴出並びに排気脈動干渉を阻止するために、バタフライ型排気制御弁を排気通路内に配設してある。
【0006】
この排気制御弁は、活性熱雰囲気燃焼が行われる低負荷運転時に前記残留既燃ガスの乱れ並びに流動を小さくするために設けられたものであるので、スロットル弁の開口面積割分が30%に達するまでに徐々に開弁され、スロットル弁開度がそれ以上になって高負荷運転状態になると全開状態に保持される。従ってエンジンが低負荷運転状態のみ使用される場合には、この排気制御弁は一定の絞り面積を有する絞りによって置き換えることができるものである。
【0007】
一方、火花点火式2サイクルエンジンでは、ピストンの上昇行程において掃気ポートが閉じてから排気ポートが閉じるまでの間に新気の一部が排気ポートから排出される吹抜けが発生するので、この新気の吹抜けを低減させるために、排気ポートに排気制御弁を設け、これによってエンジンの低速運転時には排気ポートの上部を閉じ、中高速運転時には排気ポートを全開するようにして、排気ポートの開閉タイミングを変えることが従来行われている。
【0008】
このような排気制御弁として、実公昭56-54336号公報に、シリンダ内周壁に沿う凹弧状をなすように胴部をほぼ鼓形に形成し、この胴部表面を可及的に排気口(排気ポート)に近接するように設置した回動制御弁が示されている。この制御弁は胴部表面が実質的に排気口の上縁として機能し、制御弁の全開位置では排気通路壁面とほぼ同形状を呈するように胴部をえぐってある。
【0009】
特開昭62−23523号公報には、シリンダ内面に開口する排気ポートから外方へ延びる掃気通路の上部に設けられ、シリンダ軸線に直交して配設された軸によって揺動可能に支持された弁体の揺動先端に、シリンダ内面と略同一曲率に形成されて同シリンダ内面と整合する制御面を設けて成る排気制御弁が示されている。前記排気通路の上部には排気ポート全開時において弁体を収納する凹所が設けられている。
【0010】
また、特開平3-33426 号公報にも、同様に排気通路内に揺動可能に支持された弁体(本体)の揺動先端に制御面(流れ遮断覆い)を設けてなる排気制御弁が示されているが、該公報記載のものにおいては、制御面が可撓性のシート状をなし、排気通路の上壁に設けられたスロット状キャビティに収納されるようになされている。
【0011】
そして同公報の第7、8図には、排気通路内にハウジングを設け、このハウジングの上壁外面と排気通路の上壁内面との間の間隙により前記スロット状キャビティを形成したものが示されている。上記ハウジングはその両側壁をそれぞれ排気通路の両側壁に当接させて排気通路内に設置され、前記制御面を揺動させる弁体は、ハウジング側壁の内面に沿わせて排気通路内部側に配設されている。
【0012】
【解決しようとする課題】
ところで、前述の活性熱雰囲気燃焼を利用する火花点火式2サイクルエンジンでは、従来、エンジンの運転状態に対応させて排気制御弁または掃気制御弁の開度が制御されておらずに着火時期が積極的に制御されていなかったため、過早着火に伴うデトネーション現象等の懸念があり、いまだ十分な工業的実用には至っていない。
【0013】
活性熱雰囲気燃焼は、圧縮初期の気筒内圧力と気筒内温度により着火時期が決定され、着火により開始する燃焼の終了期におけるガス温度が前記気筒内温度としてフィードバックされる自己制御系をなし、この系が収束し着火時期が或る範囲に収束した場合に、活性熱雰囲気燃焼が持続、安定化する。
【0014】
しかし活性熱雰囲気燃焼させるようにしたエンジンにおいて、良好な燃料消費量、排気エミッション、回転安定性およびエンジン耐久性等の諸性能を得るためには、活性熱雰囲気燃焼の持続すなわち系の収束のみでは不十分であり、通常の火花点火機関と同様に、着火時期の制御が重要となって来る。
【0015】
前記従来の活性熱雰囲気燃焼エンジンは、排気制御弁等により結果的に気筒内圧力を変化させて系を収束させることにより、活性熱雰囲気燃焼を起こさせるものであるが、積極的に着火時期を制御するようには至っていない。従って、例えば低速、低負荷運転時に最適な気筒内圧力を与えるように装置を設定した場合、高速、中負荷運転時には過早着火の活性熱雰囲気燃焼となり、エンジンの耐久性、排気エミッションおよび燃費等に著しい悪影響を与えることとなる。
【0016】
次に、前記従来の排気制御弁はいずれも、作動部材が排気通路内に位置するので、排気通路の断面形状もしくは内面形状が、これらの作動部材の存在により、性能上決定される所定の形状から変化し、しかも該作動部材の作動によって変化することとなり、出力低下の原因となる。
【0017】
従って本発明は、活性熱雰囲気燃焼中、常に最適な着火時期を確保し、これによって活性熱雰囲気燃焼エンジンの燃費、排気エミッションを低減するとともに、過早着火によりデトネーション等の異常燃焼の発生の回避を可能としようとするものであり、さらに、出力低下を伴うことなく、かつ排気を正確に制御できる排気制御弁を用いて該エンジンの性能をさらに高めようとするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明は、このような難点を克服した火花点火式2サイクルエンジンの改良に係り、少なくとも低負荷運転時に燃焼室内の新気を自己着火により燃焼させるようにした火花点火式2サイクルエンジンの燃焼制御装置において、排気通路内に設けられ該排気通路を略全閉可能な排気制御弁と、少なくともエンジン回転数と絞り弁開度とに応じた排気開口率に前記排気制御弁を駆動してピストン上昇時の気筒内圧力を制御する駆動制御手段とからなり、前記排気制御弁が、シリンダ孔の内周面に開口する排気ポートから延出する排気通路に、シリンダ軸線に直角に延びる回動軸と、該回動軸に枢支された弁体とを設け、該弁体により前記排気ポートの上縁高さを変化させるように構成され、かつ、前記弁体を、前記排気ポートにおけるシリンダ曲率にほぼ沿うとともに該排気ポートの全幅より幅広の排気制御部と、該排気制御部の少なくとも一側部と前記回動軸とを連結する揺動アーム部とからなる薄肉の殻状部材で形成し、5%<吸気比<40%、20%≦掃気効率≦70%、圧縮開始圧力を自己着火時期が所定範囲内に収まるように、前記排気制御弁を制御することを特徴とするものである。
【0019】
本発明は前記したように構成されているので、エンジン回転数と絞り弁開度とに応じた排気開口率に前記排気制御弁を駆動させることにより、少なくとも低負荷運転領域において、ピストンによる排気開口閉塞時の気筒内圧力を適正に制御し、エンジンの運転に好ましい着火時期に燃焼室内の新気を自己着火させることができる。
【0020】
このようにエンジンの運転に好ましい着火時期を積極的に制御することにより活性熱雰囲燃焼を行なわせる燃焼を以下AR燃焼と称する。
【0021】
前述のように、活性熱雰囲気燃焼は圧縮初期の気筒内圧力と気筒内温度により着火時期が決定されるが、該気筒内圧力は気筒内ガスの状態に依存し、たとえ着火時期が収束して活性熱雰囲気燃焼が持続したとしても、気筒内ガスの状態が変化すれば気筒内圧力が変化し、従って着火時期も変化して過早着火等を生ずることとなる。しかし上記本発明においては排気開口率をエンジン回転数と絞り弁開度とに応じて制御することにより、圧縮初期の気筒内圧力が、気筒内ガスの状態に応じて、最適の着火時期を与える圧力に制御される。
【0022】
すなわち、予め設定されたAR燃焼可能な制御マップに基づき、排気制御弁を所定の排気開口率とすることにより、上記気筒内圧力の制御が行われる。
【0024】
そこで本発明においては、気筒内ガスの状態を代表する因子として少なくともエンジン回転数と絞り弁開度を選び、これらの因子の各組合せに応じて上記のような排気開口率をそれぞれ定めた制御マップが用いられる。
また、弁体が薄肉の殻状部材で形成され、該弁体の排気制御部を排気ポートに充分近接した位置で上下動させることができるので、排気時期を正確に制御することができる。
【0025】
他の本発明によれば、前記排気通路を形成したシリンダブロックに前記弁体全体を収納する収納凹部を形成し、前記弁体の揺動アーム部は常時該収納凹部内に収納されている。
【0026】
この発明によれば、弁体の揺動アーム部が、排気制御部の作動域においてのみ排気通路に連通する収納凹部内に常時収納され、弁体の設置およびその作動により排気通路の形状が影響されないので、出力低下を防止できる。
【0028】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を説明するに当り、先ず排気制御弁の構造について説明する。
【0029】
図1は本発明による排気制御弁を備えた自動二輪車用火花点火式2サイクルエンジン1を、そのシリンダ部分を縦断して示した側面図で、2はクランクケース、3はシリンダブロック、4はシリンダヘッドである。シリンダブロック3に形成されたシリンダ孔5の内周面に掃気ポート6および排気ポート7が開口しており、シリンダ孔5内を上下に摺動するピストン8によって開閉される。9は連接棒、10はクランクピンである。
【0030】
ピストン8の上昇行程時に吸気口11からクランクケース2内に吸入された新気が、下降行程時に圧縮され、吸気通路12、掃気ポート6を経てピストン8上方のシリンダ室に送り込まれる。そして該シリンダ室内の既燃ガスが排気ポート7から排出される。ピストン8の上昇により掃気ポート6次いで排気ポート7が閉鎖されると、以後シリンダ室内の混合ガスがピストン8により圧縮され、燃焼室13に臨む点火栓14により着火する。ただし低負荷運転時には活性熱雰囲気燃焼が行われ、混合ガスは自然着火により着火する。なお、点火栓14を収納している燃焼室13の凹部は、排気ポート7寄りにオフセットされている。
【0031】
排気ポート7を形成したシリンダブロック3に排気制御弁15が設けられている。ピストン8の上昇により掃気ポート6が閉じてから排気ポート7が閉じるまでの間に、シリンダ室に送り込まれた新気の一部が排気ポート7から排出される吹抜けが生ずるが、火花点火式2サイクルエンジンでは、排気噴き出し(ブローダウン)圧力波が主として排気管の閉端部に反射して起こる正負圧を掃気口閉じ〜排気口閉じに適合する事で、新気の吹き抜けが減少する。従って出力ピークの回転速度に適合した排気系では、中低速時には反射波のタイミングが早過ぎる為、速度に応じ排気ポート7上部を該排気制御弁15により閉鎖し、排気口開き時期( ブローダウンのタイミング)を遅らす事により、反射波を適切な時期にマッチングさせ、新気の吹抜けを少くすることができる。
【0032】
排気制御弁15は、凹所16を形成したシリンダ壁部17と、凹所16内に嵌着した排気通路部材18と、シリンダ壁部17および排気通路部材18を外側から覆う蓋部材19と、凹所16と排気通路部材18との間に挿入された弁体20とから成っている。
【0033】
シリンダ壁部17に形成された凹所16は、図1の縦断面においては、点Pを中心としシリンダ孔5の内周面に接する半径γ1 の半円形をなしているが、図3の横断面図から分るように、図1の縦断面に平行な他の縦断面内の該半径γは、点Pを通りシリンダ孔5の軸線Cに直角な軸線C1 に沿って、両側の半径γ2 まで次第に増大し、これらの半径γの外端を連ねる線はシリンダ孔5の横断面形状とほぼ同じ曲率の円弧aを形成する。すなわち凹所16の図1に示されている面部分は、シリンダ孔5の内周面とほぼ同じ曲率の円弧aを軸線C1 のまわりに回転させて得られる回転面をなしている。以下この面部分を回転面部分21と称し、軸線C1 を回転軸線と称する。
【0034】
上記回転面部分21は、回転軸線C1 方向の両端部において、それぞれ該軸線C1 に直角な平面をなす端面部分22、22に接続している。すなわち、凹所16は回転面部分21と端面部分22、22とにより画成され、外方へ面して開口している。図6はかかる凹所16を形成したシリンダ壁部17の正面図である。シリンダ壁部17は凹所16を挟んで両側に平坦な合わせ面23(図6参照)を有し、かつ回転面部分21の中央部において排気ポート7に連通している。
【0035】
凹所16内に嵌着される排気通路部材18は、凹所16とほぼ相似の外形形状を有している。すなわち、前記回転面部分21に沿う回転面部分21aと、前記端面部分22、22に沿う端面部分22a、22aと、凹所16の開口面に沿いシリンダ壁部17の前記合わせ面23と同一面をなす外端面24(図8参照)とを有している。この排気通路部材18は、図1に示すようにシリンダ壁部17にボルト25を介して固定された蓋部材19にボルト26を介して固定され、従ってシリンダ壁部17に関して固定されて凹所16内に収納されている。そして内部に排気ポート7に連通する排気通路27が形成されている。
【0036】
凹所16の回転面部分21と排気通路部材18の回転面部分21aとの間には、排気ポート7の上縁7aより上方において所定間隔の隙間28が設けられ、かつこの隙間28は排気ポート7の下縁7bを僅かに超えた位置まで延びている(図1)。さらに凹所16の各端面部分22と排気通路部材18の各端面部分22aとの間にもそれぞれ所定間隔の隙間29が設けられている(図3)。
【0037】
なお、実施例においては、隙間28, 29は共に、薄板状の弁体20が排気圧力や熱膨張等によって弾性変形した際にも、弁体20が凹所16の回転面部分21および端面部分22と、排気通路部材18の回転面部分21aおよび端面部分22aとに密着しない程度の間隙に設定されている。
【0038】
図9は蓋部材19の外面図、図10はその裏面図である。蓋部材19の裏面は前記シリンダ壁部17の合わせ面23および排気通路部材18の外端面24と同一面をなす平坦な合わせ面30を成形しており、この合わせ面30を合わせ面23および外端面24に当接させて、前記のようにボルト25、26により蓋部材19をシリンダ壁部17および排気通路部材18に固定する。蓋部材19には排気通路部材18の排気通路27に連接する排気通路27aが形成されており、排気ポート7 はこれらの排気通路27、27aを通じて外部の図示してない排気管に接続される。
【0039】
上述したシリンダ壁部17の合わせ面23(図6)および蓋部材19の合わせ面30(図10)には、それぞれ、前記回転軸線C1 に沿って両側から向かい合う各1対の軸受ボス部分31a、31bが形成されており、シリンダ壁部17、排気通路部材18および蓋部材19を組立てた時これらの軸受ボス部分31a、31bにより、図3に示すように、1対の軸受けボス32が形成される。そしてこれらの軸受けボス32にそれぞれ弁体駆動軸(回動軸)33が回動自在に軸支される。
【0040】
図4は弁体20の拡大上面図、図5はその拡大側面図である。これらの図から一層よく分かるように、弁体20は例えばステンレス鋼板等の板金加工品から成る薄肉の殻状部材で、1対のアーム部分(揺動アーム部)34と、これらのアーム部分34の先端どうしを連結する制御面部分(排気制御部)35とを備えている。アーム部分34の基端部には扁平な係合穴36が設けられ、アーム部分34はこの係合穴36を前記弁体駆動軸33の同様な形状に面取りされた部分に係合させて、前記凹所16および排気通路部材18の端面部分22、22a間に形成された隙間29に挿入されている。従ってアーム部分34は該隙間29内において弁体駆動軸33と一体的に揺動する。
【0041】
制御面部分35は排気ポート7の全幅より幅広に形成されるとともに、凹所16の回転面部分21について前述した回転面と同じ形状の回転面に成形されており、アーム部分34が弁体駆動軸33と一体的に回転軸線C1 のまわりに揺動すると、これに応じて制御面部分35は回転面部分21、21a間の隙間28に自由に出入りできる。従って制御面部分35を隙間28内に完全に収納して排気ポート7を全開にしたり、制御面部分35を排気ポート7の上縁7aから突出させて排気ポート7の上部を閉じたりして、運転状態に応じて排気タイミングを調整することができる。
【0042】
上記から分かるように、本実施例においては前記凹所16が弁体20全体を収納する収納凹部を構成し、この収納凹部は弁体20の制御面部分(排気制御部)35の作動域においてのみ排気通路27に連通しており、アーム部分(揺動アーム部)34は常時この収納凹部内すなわち隙間29に収納されている。
【0043】
なお隙間28は排気ポート7の下縁7bを超えた位置まで延びているので、制御面部分35をこの位置まで下降させて排気ポート7を全閉することもできる。従って排気ポート7の開口割合(排気開口率)を全開状態から全閉状態まで自由に変えることができるので、これによって圧縮初期の気筒内圧力を制御して、着火時期が最適なAR燃焼を実現させることができる。
【0044】
一方の弁体駆動軸33はシリンダブロック3から外側へ突出しており、突出端部に該弁体駆動軸33を駆動するための駆動レバー37が該軸から突出させて固設されている。図2は、シリンダブロック3に駆動レバー37を配設した側を示す側面図であるが、同図に示すようにこの側面にはサーボモータ38が取付けられている。そしてサーボモータ38の出力軸に設けたプーリ39に駆動ケーブル40が掛け回わされ、この駆動ケーブル40の両端がそれぞれ駆動レバー37の両端に連結されている。従って弁体20の制御面部分35による排気ポート7の開閉動作はサーボモータ38により制御される。
【0045】
このように構成された排気制御弁15においては、弁体20のアーム部分34が排気通路27の内部に位置せず、該排気通路27を形成した排気通路部材18の外側に配設されているので、弁体20を設置したことおよびこれが作動することにより排気通路27の形状が変化して出力低下の原因となることがない。また、弁体20の制御面部分35が排気ポート7に充分近接した位置で上下動するので排気時期を正確に制御することができ、さらに、前述のように排気ポート7を全閉することも可能である。
【0046】
シリンダ壁部17、排気通路部材18、蓋部材19および弁体20からなるこの排気制御弁15は、各部を循環する冷却水により全体が冷却されるようになっている。以下、排気制御弁15内の冷却水循環系統について説明する。
【0047】
先ずシリンダ壁部17には、シリンダ孔5を取り巻いてシリンダブロック3に設けられた冷却水通路411 に連通する冷却水通路412 が設けられている(図1、3)。この冷却水通路412 は、図7に示すように、凹所16をその下方から両側へかけて包囲するように配設されており、図6に示すように、凹所16の合わせ面23の両側下部に開口する接続口421 、421 に連通している。冷却水通路411 、412 には冷却水入口43(図7)から冷却水が導入される。
【0048】
凹所16の合わせ面23に当接する蓋部材19の合わせ面30には、前記接続口421 に整合する接続口422 が設けられ(図10)、蓋部材19の内部に該接続口422 に連通する冷却水通路413 が形成されている。この冷却水通路413 は開口部441 を通じて合わせ面30に開口している。合わせ面30にはまた上部の両側に他の該接続口423 が設けられており、これに連通する冷却水通路414 が、前記開口部441 に隣接する開口部442 を通じて合わせ面30に開口している。開口部441 と開口部442 は隔壁45により隔離されている。
【0049】
さらに排気通路部材18には、図1および図8に示すように、外端面24に開口部443 を通じて開口する冷却水通路415 が設けられている。この冷却水通路415 は開口部443 においてのみ外部に通ずる袋状をなしている。開口部443 は蓋部材19の前記開口部441 、442 に整合している。
【0050】
前記冷却水入口43からシリンダブロック3に供給された冷却水は冷却水通路412 、接続口421 、422 、冷却水通路413 、開口部441 、443 を経て冷却水通路415 に流入した後、該冷却水通路415 から再び開口部443 を通って流出し、開口部442 を経て冷却水通路414 に入り、この間にシリンダ壁部17、蓋部材19および排気通路部材18を冷却する。
【0051】
蓋部材19の前記接続口423 は、シリンダ壁部17の合わせ面23に開口する他の接続口424 (図6)に整合しており、上記冷却水は接続口423 から接続口424 を経て、シリンダ壁部17に設けられた図示してない他の冷却水路に入り、次いでシリンダヘッド4に設けられた冷却水通路416 (図1)に導かれて、シリンダヘッド4を冷却した後冷却水出口46から排出される。
【0052】
図11には上述したエンジン1の要部が簡略化して示されており、かつ前記第1図ないし第10図の各部に相当する部分に同じ参照符号を付してある。同図にはまた排気制御弁15を駆動するための駆動制御系も示されている。
【0053】
排気制御弁15は前述のようにサーボモータ38によりプーリ39、駆動ケーブル40および駆動レバー37を介して駆動されるが、その駆動量はCPU47からサーボモータ38に送られる駆動信号Δθe によって決定される。プーリ39にはポテンショメータ等からなる排気開口率センサ48が接続されており、駆動の結果得られた排気制御弁15による排気ポート7の開口割合すなわち排気開口率θe が該センサ48からCPU47にフィードバックされる。
【0054】
50は吸気口11に接続された吸気管49に設けられた気化器のピストン型絞り弁で、該絞り弁50より吸気口11寄りに一方向弁たるリード弁56が介装されており、該絞り弁50の開度θthがポテンショメータ等からなる絞り弁開度センサ51により検出され、CPU47に入力される。
【0055】
そして図示されない自動二輪車に乗車したライダーが図示されない右ハンドルグリップを旋回操作することにより、絞り弁50の絞り弁開度θthを手動調節して、エンジン1の加減速を制御できるようになっている。
【0056】
CPU47にはさらに、エンジン回転数センサ52により検出されたエンジン回転数Ne、吸入管圧力センサ53により検出された吸入管圧力Pi、水温計54により検出された冷却水温度Tw等も入力される。
【0057】
CPU47はこれらの各入力値によりエンジンの運転状態を判断し各種の制御信号を発するが、AR燃焼を行う運転領域においては、エンジン回転数Neと絞り弁開度θthとに応じて排気開口率θe を定めた制御マップに従って動作し、該マップによる排気開口率θe となるような駆動信号Δθe をサーボモータ38に送る。この排気開口率θe は、これによって規制される気筒内圧力が最適の着火時期を与えるような値に定められており、かかる制御マップは例えば次のようにして作成することができる。
【0058】
図12は、エンジン回転数(Ne)=3000γpm、平均有効圧力(PME)=2Bar 、混合気空燃比(A/F)=14なる条件下で、排気開口率θe に対する絞り弁開度θth、圧縮初期気筒内圧力、着火時期およびHc排出量の関係を示すグラフである。上記条件下では排気開口率θe と絞り弁開度θthを最下段のグラフの範囲Aに示すように、排気開口率θe を約50%以下に選ぶことにより活性熱雰囲気燃焼が得られる。
【0059】
そして、本条件の下では排気開口率θe が約50%より大きくなると、すなわち図に白矢印A1 で示す範囲では、Hc排出量が急増していることから分かるように不整燃焼状態となる。
【0060】
しかし範囲Aにおいても、排気開口率θe が小さいと過早着火となり、エンジンの耐久性、排気エミッション、燃費等に悪影響を与える。このような悪影響を与えない最適の着火時期は約8〜10°BTDC からTDC までの範囲で、この着火時期を得るためには、排気開口率θe は図に黒矢印aで示す範囲に限定される。本例の場合、この範囲aは約40%付近であり、これに対応する絞り弁開度θthは約10%である。すなわちこのエンジンでは、回転数3000γpm、絞り弁開度約10%の時排気開口率を40%前後に設定すれば、最適の着火時期10°BTDC〜TDC で、平均有効圧力2Bar のAR燃焼低速低負荷運転を行うことができる。
【0061】
同じNe(=3000γpm)、A/F(=14)でPME を種々に変えると、各PME についてそれぞれ図12と同様なグラフが得られる。図13は、これらのグラフから得られた各絞り弁開度−排気開口率曲線を、横軸に絞り弁開度θth、縦軸に排気開口率θe をとって示したものであり、同図に2.0 Bar と付記した等PME 曲線が図12最下段の曲線に相当する。
【0062】
図13において、斜線を施した領域が活性熱雰囲気燃焼可能領域であり、破線bより左上方の領域Bは前記図12の範囲Aに相当する不整燃焼領域である。また斜線領域であっても破線cより右側は過早着火によりデトネーションが発生する領域である。さらにこの過早着火領域の上方かつ2点鎖線cより下方の領域Cにおいてはノッキングが発生する。なお各等PME曲線上に付した丸印は最良燃費(最小Hc排出量)が得られる点を示す(図12最上段のグラフの丸印参照)。
【0063】
図13から、エンジン回転数が3000γpmの場合には、排気開口率を同図において破線bと破線cとの間の領域特に各丸印の近辺領域に設定すれば、良好な燃焼状態が得られ、低中負荷領域においては最適な着火時期を有する安定したAR燃焼が得られることがわかる。
【0064】
同様にして、各エンジン回転数Neに対してそれぞれ絞り弁開度θthに応じた最良の排気開口率θe を得ることができるので、エンジン回転数Neと絞り弁開度θthをパラメータとし、これらの各組合せに応じてそれぞれ設定すべき排気開口率θe を定めた制御マップを作成することができる。図14はこのようにして得られる制御マップの一例を示す。
【0065】
CPU47はこのような制御マップにより、エンジン回転数Neおよび絞り弁開度θthに応じた排気開口率θe を検索し、サーボモータ38を介して排気制御弁15を該排気開口率θe を与える位置に駆動設定する。そしてこの結果充填比の変化によりピストン上昇時の気筒内圧力が最適の着火時期を与えるように制御される。
【0066】
上記排気開口率θe をさらに吸入管圧力センサ53からの吸入管圧力信号Piや水温計54からの冷却水温度信号Tw等により修正するようにしてもよい。さらに、燃焼室13に臨ませて指圧または光センサ55を設け、これにより指圧最大圧発生時期もしくは着火時期もしくは圧縮開始圧力Pecを検知し、この検知結果を前記排気制御弁15の駆動制御に利用することも可能である。
【0067】
火花点火式2サイクルエンジンにおける自己着火時期を人為的に制御して燃焼させるAR燃焼が可能な要件について、図15を参照して説明する。
排気ポート7が閉じた時の気筒内圧力である圧縮開始圧力PECを適正に設定し、かつその時の気筒内の圧縮開始温度TECが決定されれば、気筒内の断熱圧縮により気筒内温度が上昇して燃料が自己着火する温度に達した時の着火時期が一義的に決まり、この着火時期から気筒内の所定量燃料の燃焼所要時間経過した後の燃焼終了時期も決まる。この燃焼終了時期がクランク角で何度であるかにより、排気開始体積に対する燃焼終了体積の比である膨張比が決まるとともに膨張終了温度TEEも決まり、これが圧縮開始温度TECに影響を与える。
【0068】
また圧縮開始圧力PECに対応した充填比Crel=Vg/Vh(Vg=Vf+Vr:圧縮開始時の気筒内全ガス量、Vf:吸入新気ガス量、Vr:圧縮開始時の気筒内残留既燃ガス量、Vh:気筒内行程容積) と、適正な吸気比L=Vs/Vh 略5%<L<略40% (Vs:吸入ガス容積)との比L/Crelでもって掃気効率ηs =Vf/Vg が例えば約20%以上で約70%以下の値の場合に、前記膨張終了温度TEEに達した燃焼ガスの内の一部の残留ガスと新気ガスとが適正に混合してその混合気の温度が予め設定された圧縮開始温度TECとなり、AR系が成立し、本実施例では、排気制御弁15の開口率を変えることによって、掃気効率ηs を変更することができる。
【0069】
そしてこのAR系では、外乱により、圧縮開始温度TECが低くなると、着火時期が遅れるとともに燃焼終り時期も遅れ、気筒内の燃焼ガスが充分に膨張しえないまま膨張終了時期を迎えて膨張終了温度TEEが上昇し、これに対応して圧縮開始温度TECが上昇するため、安定した自己制御系を維持することができる。
【0070】
また図14の制御マップについてさらに具体的に説明する。
図16に示されるように、排気制御弁15を適正に制御した場合には、AR燃焼が行われているので、エンジンの有効平均圧力PMEが高い水準を維持し、その結果、絞り弁開度θthを減少させても、エンジン1の回転速度が意図したようには低下しなくなり、これを避けるために、絞り弁開度θthが0に近い領域において、絞り弁開度θthが減少するにつれて、一時的に排気開口率をθeを低下させる、換言すれば、排気制御弁15を閉じる方向へ駆動させてから、再び排気開口率θeを増大させるようにした。
このような特性を与えることにより、エンジン1のドライバビリティを得ることができる。
【0071】
またエンジン1の始動時には、掃気効率を上げて新気をできるだけ多く燃焼室13に供給するには、AR燃焼が行われているアイドル運転状態よりも排気制御弁15を開放させる必要があるので、図14において、エンジン回転数Ne が0またはその近傍では、排気開口率θe を増加させ、エンジン回転数Ne が増大してアイドル運転域に達した状態では、AR燃焼が可能なように、絞り弁開度θthに対応して排気開口率θe を低下させて所要の低い値に設定し、アイドル運転域よりエンジン回転数Ne が増大するに従って排気開口率θ e を増大させるようにした。
このような特性を与えることによってエンジン1の始動性を向上させることができる。
【0072】
排気系の選定によっては(例えばスクータ用エンジン等の比較的比出力の低いエンジンに用いる慣性タイプ排気系)、エンジン回転数Neの因子に対し非常に鈍感になる場合があり、このような場合には簡易的にNeの項を省略できるとともに、バタフライバルブのような安価なバルブでも、事前着火時期を制御することができる。また、指圧センサによりフィードバック制御も可能であるので、本発明はマップ制御に限らない。
【0073】
【発明の効果】
本発明によりば、火花点火式2サイクルエンジンの低負荷運転領域において、エンジン回転数Ne および絞り片開度θthに対応した排気開口率θe に排気制御弁15を駆動させて、AR燃焼可能な掃気効率ηs に設定することにより、エンジン1 の運転上、最も好ましい着火時期に自己着火時期を制御することができるので、燃費および排気エミッションを低減することができるとともに、過早着火によるデトネーション等の異常燃焼の発生を回避することができる。
【0074】
また、排気制御弁の設置およびその作動により排気通路の形状が影響されないので、排気通路形状の変化による出力低下を防止でき、さらに、排気制御弁の排気制御部を排気ポートに充分近接した位置で上下動させることができるので、排気時期を正確に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による燃焼制御装置を備えた火花点火式2サイクルエンジンを、そのシリンダ部分を縦断して示した側面図である。
【図2】図1とは反対側の側面を示すシリンダ部分の側面図である。
【図3】図1のIII −III 線に沿う断面図である。
【図4】弁体の拡大上面図である。
【図5】弁体の拡大側面図である。
【図6】シリンダ壁部の正面図である。
【図7】図3のVII −VII 線に沿う断面図である。
【図8】排気通路部材の正面図である。
【図9】蓋部材の正面図である。
【図10】蓋部材の裏面図である。
【図11】同火花点火式2サイクルエンジンにおける排気制御弁の駆動制御系を示す略図である。
【図12】一定負荷時における排気開口率に対する絞り弁開度、初期気1内圧力、着火時期およびHc排出量の関係を示すグラフである。
【図13】排気開口率および絞り弁開度に対する平均有効圧力の関係を示す特性線図である。
【図14】制御マップの一例を示す図である。
【図15】本発明の原理を図示した説明図である。
【図16】火花点火式2サイクルエンジンにおいて絞り弁開度を変化させた場合の通常燃焼状態とAR燃焼状態とにおける平均有効圧力の変化を図示した特性図である。
【符号の説明】
1…エンジン、2…クランクケース、3…シリンダブロック、4…シリンダヘッド、5…シリンダ孔、6…掃気ポート、7…排気ポート、8…ピストン、9…連接棒、10…クランクピン、11…吸気口、12…吸気通路、13…燃焼室、14…点火栓、15…排気制御弁、16…凹所(収納凹部)、17…シリンダ壁部、18…排気通路部材、19…蓋部材、20…弁体、21…回転面部分、22…端面部分、23…合わせ面、24…外端面、25…ボルト、26…ボルト、27…排気通路、28…隙間、29…隙間、30…合わせ面、31…軸受ボス部分、32…軸受ボス、33…弁体駆動軸(回動軸)、34…アーム部分(揺動アーム部)、35…制御面部分(排気制御部)、36…係合穴、37…駆動レバー、38…サーボモータ、39…プーリ、40…駆動ケーブル、41…冷却水通路、42…接続口、43…冷却水入口、44…開口部、45…隔壁、46…冷却水出口、47…CPU、48…排気開口率センサ、49…吸気管、50…絞り弁、51…絞り弁開度センサ、52…エンジン回転数センサ、53…吸入管圧力センサ、54…水温計、55…指圧または光センサ、56…リード弁。
[0002]
[Prior art]
An exhaust port and a scavenging port that are opened and closed by a piston are formed on the inner peripheral surface of the cylinder hole, fresh air preloaded in the crank chamber is sent from the scavenging port to the cylinder chamber, and burned gas is discharged from the exhaust port. In a spark ignition type two-cycle engine in which compressed fresh air is ignited by a spark plug, irregular combustion is likely to occur due to misfiring in a low and medium load range. As a result, abnormal engine vibration or unburned in exhaust gas occurs. Problems such as an increase in the amount of hydrocarbons and an increase in fuel consumption occur.
[0003]
Conventionally, active hot atmosphere combustion has been proposed as a method of solving this problem. This active thermal atmosphere combustion is good even in low load areas by activating fresh air in the combustion chamber with the thermal energy contained in the residual gas of the previous cycle, making it very easy to ignite, and self-igniting at the end of compression To get a good combustion.
[0004]
For example, Japanese Patent Publication No. 56-38766 discloses a spark ignition type two-cycle engine using the combustion in the active hot atmosphere. In this engine, fresh air is flowed at a high speed in a scavenging passage to form a liquid. The gas phase in the contact area between the fresh air in the combustion chamber and the residual burned gas is obtained by sufficiently evaporating the fuel and then decelerating the new air flow to a large extent and flowing the fresh air into the combustion chamber at a low speed. Generate radicals in it.
[0005]
  The activated heat atmosphere thus generated is maintained until the end of the compression stroke, and self-ignition is performed regardless of the spark plug. In order to maintain the active heat atmosphere until the end of the compression stroke, the residual burned gas in the combustion chamber In order to prevent the sudden ejection of exhaust gas from the exhaust hole and the exhaust pulsation interference that cause the turbulence and flow,Butterfly typeAn exhaust control valve is disposed in the exhaust passage.
[0006]
This exhaust control valve is provided to reduce the turbulence and flow of the residual burned gas during low load operation where active hot atmosphere combustion is performed, so that the opening area portion of the throttle valve is reduced to 30%. The valve is gradually opened until the valve reaches the throttle valve opening degree, and when the throttle valve opening is higher than that and the engine is in a high load operation state, the valve is kept fully open. Therefore, when the engine is used only in a low load operation state, the exhaust control valve can be replaced by a throttle having a certain throttle area.
[0007]
On the other hand, in the spark ignition type two-cycle engine, since a part of the fresh air is blown out from the exhaust port after the scavenging port is closed and the exhaust port is closed during the piston ascending stroke, The exhaust port is provided with an exhaust control valve so that the upper part of the exhaust port is closed during low-speed operation of the engine, and the exhaust port is fully opened during medium-high speed operation. Changing has been done in the past.
[0008]
As such an exhaust control valve, in Japanese Utility Model Publication No. 56-54336, a barrel portion is formed in a substantially drum shape so as to form a concave arc shape along the inner peripheral wall of the cylinder, and the surface of the barrel portion is made as exhaust as possible ( A rotation control valve installed close to the exhaust port) is shown. The surface of the body of the control valve functions substantially as the upper edge of the exhaust port, and the body is surrounded so as to have substantially the same shape as the wall surface of the exhaust passage when the control valve is fully opened.
[0009]
Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-23523 is provided at the upper part of a scavenging passage that extends outward from an exhaust port that opens to the inner surface of a cylinder, and is swingably supported by a shaft that is disposed perpendicular to the cylinder axis. An exhaust control valve is shown in which a control surface that is formed with substantially the same curvature as the inner surface of the cylinder and is aligned with the inner surface of the cylinder is provided at the swinging tip of the valve body. A recess is provided in the upper part of the exhaust passage to accommodate the valve element when the exhaust port is fully open.
[0010]
Similarly, Japanese Patent Laid-Open No. 3-33426 also discloses an exhaust control valve having a control surface (flow blocking cover) provided at the swinging tip of a valve body (main body) swingably supported in an exhaust passage. Although shown in the publication, the control surface has a flexible sheet shape and is accommodated in a slot-like cavity provided on the upper wall of the exhaust passage.
[0011]
FIGS. 7 and 8 of the same publication show that a housing is provided in the exhaust passage, and the slot-like cavity is formed by a gap between the outer surface of the upper wall of the housing and the inner surface of the upper wall of the exhaust passage. ing. The housing is installed in the exhaust passage with its both side walls in contact with both side walls of the exhaust passage, and the valve body for swinging the control surface is arranged on the inner side of the exhaust passage along the inner surface of the housing side wall. It is installed.
[0012]
[Problems to be solved]
By the way, in the spark ignition type two-cycle engine using the above-described active heat atmosphere combustion, the ignition timing is positively controlled without controlling the opening degree of the exhaust control valve or the scavenging control valve in accordance with the operating state of the engine. Therefore, there is a concern about detonation phenomenon associated with pre-ignition, and it has not yet been sufficiently industrially used.
[0013]
In the active heat atmosphere combustion, the ignition timing is determined by the cylinder pressure and the cylinder temperature at the initial stage of compression, and a self-control system is provided in which the gas temperature at the end of combustion started by ignition is fed back as the cylinder temperature. When the system converges and the ignition timing converges within a certain range, the active hot atmosphere combustion is sustained and stabilized.
[0014]
However, in order to obtain various performances such as good fuel consumption, exhaust emission, rotational stability, and engine durability in an engine that is burned in an active hot atmosphere, it is necessary only to maintain the active hot atmosphere combustion, that is, to converge the system. Control of the ignition timing becomes important as in the case of a normal spark ignition engine.
[0015]
The conventional active heat atmosphere combustion engine causes the active heat atmosphere combustion by converging the system by changing the pressure in the cylinder as a result by an exhaust control valve or the like. It has not come to control. Therefore, for example, if the device is set to give the optimum cylinder pressure during low-speed and low-load operation, it will become an active heat atmosphere combustion with pre-ignition during high-speed and medium-load operation, resulting in engine durability, exhaust emission, fuel consumption, etc. Will have a significant adverse effect on
[0016]
Next, since the operation member is located in the exhaust passage in any of the conventional exhaust control valves, the cross-sectional shape or the inner surface shape of the exhaust passage is a predetermined shape determined in terms of performance by the presence of these operation members. In addition, it is changed by the operation of the operating member, which causes a decrease in output.
[0017]
Therefore, the present invention always ensures an optimal ignition timing during combustion in the active heat atmosphere, thereby reducing the fuel consumption and exhaust emission of the active heat atmosphere combustion engine and avoiding the occurrence of abnormal combustion such as detonation by premature ignition. Further, the engine performance is further improved by using an exhaust control valve that can accurately control the exhaust without lowering the output.
[0018]
[Means and Actions for Solving the Problems]
  The present invention relates to an improvement of a spark ignition type two-cycle engine that overcomes such difficulties, and combustion control of a spark ignition type two cycle engine in which fresh air in a combustion chamber is combusted by self-ignition at least during low load operation. In the device, the exhaust control valve provided in the exhaust passage and capable of substantially fully closing the exhaust passage, and the exhaust control valve is driven to an exhaust opening ratio corresponding to at least the engine speed and the throttle valve opening, and the piston is raised Drive control means for controlling the pressure in the cylinder at the time,The exhaust control valve is provided with a rotating shaft extending perpendicularly to the cylinder axis and a valve body pivotally supported by the rotating shaft in an exhaust passage extending from an exhaust port that opens to the inner peripheral surface of the cylinder hole. The valve body is configured to change the height of the upper edge of the exhaust port, and the valve body substantially extends along the cylinder curvature of the exhaust port and is wider than the entire width of the exhaust port. , Formed of a thin shell member comprising a swinging arm portion connecting at least one side portion of the exhaust control portion and the rotating shaft,5% <intake ratio <40%, 20% ≦ scavenging efficiency ≦ 70%, and the exhaust control valve is controlled so that the compression start pressure falls within a predetermined range.
[0019]
Since the present invention is configured as described above, the exhaust opening by the piston is driven at least in the low load operation region by driving the exhaust control valve at an exhaust opening ratio corresponding to the engine speed and the throttle valve opening. It is possible to appropriately control the pressure in the cylinder at the time of closing and to self-ignite fresh air in the combustion chamber at an ignition timing preferable for engine operation.
[0020]
The combustion in which the active thermal atmosphere combustion is performed by positively controlling the ignition timing preferable for engine operation in this way is hereinafter referred to as AR combustion.
[0021]
As described above, in the active hot atmosphere combustion, the ignition timing is determined by the cylinder pressure and the cylinder temperature at the initial stage of compression, but the cylinder pressure depends on the state of the cylinder gas, and even if the ignition timing converges. Even if the combustion in the active heat atmosphere is continued, the pressure in the cylinder changes if the state of the gas in the cylinder changes, and therefore the ignition timing also changes and premature ignition or the like occurs. However, in the present invention, the exhaust opening ratio is controlled according to the engine speed and the throttle valve opening, so that the cylinder pressure at the initial stage of compression gives the optimal ignition timing according to the state of the cylinder gas. Controlled by pressure.
[0022]
In other words, the cylinder pressure is controlled by setting the exhaust control valve to a predetermined exhaust opening ratio based on a preset control map for AR combustion.
[0024]
  Therefore, in the present invention, at least the engine speed and the throttle valve opening are selected as factors representing the state of the in-cylinder gas, and the above-described exhaust opening ratio is determined according to each combination of these factors. Is used.
  Further, since the valve body is formed of a thin shell member and the exhaust control part of the valve body can be moved up and down at a position sufficiently close to the exhaust port, the exhaust timing can be accurately controlled.
[0025]
  According to another invention,A storage recess for storing the entire valve body is formed in the cylinder block in which the exhaust passage is formed, and a swing arm portion of the valve body is always stored in the storage recess.
[0026]
According to the present invention, the swing arm portion of the valve body is always housed in the housing recess communicating with the exhaust passage only in the operation region of the exhaust control portion, and the shape of the exhaust passage is influenced by the installation and operation of the valve body. Since this is not done, output reduction can be prevented.
[0028]
【Example】
Hereinafter, in describing a preferred embodiment of the present invention, the structure of an exhaust control valve will be described first.
[0029]
FIG. 1 is a side view of a motorcycle spark ignition type two-cycle engine 1 equipped with an exhaust control valve according to the present invention, with its cylinder section taken longitudinally. 2 is a crankcase, 3 is a cylinder block, 4 is a cylinder Head. A scavenging port 6 and an exhaust port 7 are opened on the inner peripheral surface of the cylinder hole 5 formed in the cylinder block 3, and are opened and closed by a piston 8 that slides up and down in the cylinder hole 5. 9 is a connecting rod, and 10 is a crankpin.
[0030]
New air sucked into the crankcase 2 from the intake port 11 during the upward stroke of the piston 8 is compressed during the downward stroke, and is sent to the cylinder chamber above the piston 8 via the intake passage 12 and the scavenging port 6. The burned gas in the cylinder chamber is discharged from the exhaust port 7. When the scavenging port 6 and then the exhaust port 7 are closed by the rising of the piston 8, the mixed gas in the cylinder chamber is compressed by the piston 8 and ignited by the spark plug 14 facing the combustion chamber 13. However, active heat atmosphere combustion is performed at the time of low load operation, and the mixed gas is ignited by spontaneous ignition. The recess of the combustion chamber 13 that houses the ignition plug 14 is offset toward the exhaust port 7.
[0031]
An exhaust control valve 15 is provided in the cylinder block 3 in which the exhaust port 7 is formed. While the scavenging port 6 is closed due to the rise of the piston 8 and the exhaust port 7 is closed, a part of the fresh air sent into the cylinder chamber is blown out from the exhaust port 7. In the cycle engine, the positive and negative pressure generated by the exhaust wave (blow-down) pressure wave being mainly reflected on the closed end of the exhaust pipe is adapted to the scavenging port closing to the exhaust port closing, thereby reducing the blow-through of fresh air. Accordingly, in the exhaust system adapted to the rotational speed of the output peak, the timing of the reflected wave is too early at medium and low speeds, so the upper part of the exhaust port 7 is closed by the exhaust control valve 15 according to the speed, and the exhaust port opening timing (blow-down timing) By delaying the timing, the reflected wave can be matched at an appropriate time, and the fresh air can be reduced.
[0032]
The exhaust control valve 15 includes a cylinder wall 17 formed with a recess 16, an exhaust passage member 18 fitted in the recess 16, a lid member 19 that covers the cylinder wall 17 and the exhaust passage member 18 from the outside, The valve body 20 is inserted between the recess 16 and the exhaust passage member 18.
[0033]
The recess 16 formed in the cylinder wall portion 17 has a radius γ in contact with the inner peripheral surface of the cylinder hole 5 around the point P in the longitudinal section of FIG.1As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the radius γ in another longitudinal section parallel to the longitudinal section of FIG. 1 passes through the point P and the axis C of the cylinder hole 5. Axis C perpendicular to1Along the radius γ on both sides2The line connecting these outer ends of the radius γ forms an arc a having substantially the same curvature as the cross-sectional shape of the cylinder hole 5. That is, the surface portion of the recess 16 shown in FIG. 1 has an arc C having the same curvature as the inner circumferential surface of the cylinder hole 5 as the axis C.1The surface of rotation is obtained by rotating around. Hereinafter, this surface portion is referred to as a rotation surface portion 21, and the axis C1Is referred to as the rotational axis.
[0034]
The rotation surface portion 21 has a rotation axis C1The axis C at each end of the direction1Are connected to end surface portions 22 and 22 which form a plane perpendicular to the surface. That is, the recess 16 is defined by the rotating surface portion 21 and the end surface portions 22 and 22, and opens outwardly. FIG. 6 is a front view of the cylinder wall portion 17 in which the recess 16 is formed. The cylinder wall portion 17 has flat mating surfaces 23 (see FIG. 6) on both sides of the recess 16 and communicates with the exhaust port 7 at the center of the rotating surface portion 21.
[0035]
The exhaust passage member 18 fitted in the recess 16 has an outer shape substantially similar to the recess 16. That is, the rotating surface portion 21 a along the rotating surface portion 21, the end surface portions 22 a and 22 a along the end surface portions 22 and 22, and the same surface as the mating surface 23 of the cylinder wall 17 along the opening surface of the recess 16. And an outer end surface 24 (see FIG. 8). As shown in FIG. 1, the exhaust passage member 18 is fixed to a lid member 19 fixed to the cylinder wall portion 17 via a bolt 25 via a bolt 26, and is thus fixed with respect to the cylinder wall portion 17 so as to be recessed 16. It is stored inside. An exhaust passage 27 communicating with the exhaust port 7 is formed inside.
[0036]
Between the rotating surface portion 21 of the recess 16 and the rotating surface portion 21a of the exhaust passage member 18, a gap 28 with a predetermined interval is provided above the upper edge 7a of the exhaust port 7, and the gap 28 is formed in the exhaust port 7. 7 extends to a position slightly beyond the lower edge 7b (FIG. 1). Further, gaps 29 having a predetermined interval are also provided between each end surface portion 22 of the recess 16 and each end surface portion 22a of the exhaust passage member 18 (FIG. 3).
[0037]
In the embodiment, both of the gaps 28 and 29 are such that when the thin plate-like valve body 20 is elastically deformed due to exhaust pressure, thermal expansion, or the like, the valve body 20 has the rotating surface portion 21 and the end surface portion of the recess 16. The gap is set so as not to be in close contact with the rotating surface portion 21a and the end surface portion 22a of the exhaust passage member 18.
[0038]
9 is an external view of the lid member 19, and FIG. 10 is a back view thereof. The back surface of the lid member 19 is formed with a flat mating surface 30 that is flush with the mating surface 23 of the cylinder wall 17 and the outer end surface 24 of the exhaust passage member 18. The lid member 19 is fixed to the cylinder wall portion 17 and the exhaust passage member 18 by the bolts 25 and 26 as described above in contact with the end surface 24. The lid member 19 is formed with an exhaust passage 27a connected to the exhaust passage 27 of the exhaust passage member 18, and the exhaust port 7 is connected to an external exhaust pipe (not shown) through the exhaust passages 27 and 27a.
[0039]
The above-described rotation axis C is provided on the mating surface 23 (FIG. 6) of the cylinder wall 17 and the mating surface 30 (FIG. 10) of the lid member 19, respectively.1A pair of bearing boss portions 31a and 31b facing each other from both sides are formed. When the cylinder wall portion 17, the exhaust passage member 18 and the lid member 19 are assembled, these bearing boss portions 31a and 31b As shown in FIG. 3, a pair of bearing bosses 32 are formed. Then, valve body drive shafts (rotation shafts) 33 are rotatably supported by these bearing bosses 32, respectively.
[0040]
4 is an enlarged top view of the valve body 20, and FIG. 5 is an enlarged side view thereof. As can be seen more clearly from these drawings, the valve body 20 is a thin shell member made of a sheet metal product such as a stainless steel plate, for example, and a pair of arm portions (swinging arm portions) 34 and these arm portions 34. And a control surface portion (exhaust control unit) 35 for connecting the tips of the two. A flat engagement hole 36 is provided at the base end portion of the arm portion 34, and the arm portion 34 engages the engagement hole 36 with a portion chamfered in the same shape of the valve body drive shaft 33, and The recess 16 and the exhaust passage member 18 are inserted into a gap 29 formed between the end surface portions 22 and 22a. Therefore, the arm portion 34 swings integrally with the valve body drive shaft 33 in the gap 29.
[0041]
The control surface portion 35 is formed wider than the entire width of the exhaust port 7, and the rotation surface portion 21 of the recess 16 is formed into a rotation surface having the same shape as the rotation surface described above, and the arm portion 34 is driven by a valve body. Rotation axis C integrally with shaft 331, The control surface portion 35 can freely enter and leave the gap 28 between the rotating surface portions 21 and 21a. Accordingly, the control surface portion 35 is completely accommodated in the gap 28 to fully open the exhaust port 7, or the control surface portion 35 is projected from the upper edge 7a of the exhaust port 7 to close the upper portion of the exhaust port 7. The exhaust timing can be adjusted according to the operating state.
[0042]
As can be seen from the above, in this embodiment, the recess 16 constitutes a storage recess for storing the entire valve body 20, and this storage recess is in the operating area of the control surface portion (exhaust control section) 35 of the valve body 20. The arm portion (swinging arm portion) 34 is always housed in the housing recess, that is, in the gap 29.
[0043]
Since the gap 28 extends to a position beyond the lower edge 7b of the exhaust port 7, it is possible to fully close the exhaust port 7 by lowering the control surface portion 35 to this position. Therefore, the opening ratio of the exhaust port 7 (exhaust opening ratio) can be freely changed from the fully open state to the fully closed state, thereby controlling the cylinder pressure at the initial stage of compression and realizing the AR combustion with the optimal ignition timing. Can be made.
[0044]
One valve body drive shaft 33 protrudes outward from the cylinder block 3, and a drive lever 37 for driving the valve body drive shaft 33 is fixed to the protruding end portion so as to protrude from the shaft. FIG. 2 is a side view showing the side where the drive lever 37 is disposed in the cylinder block 3, and a servo motor 38 is attached to this side as shown in FIG. A drive cable 40 is wound around a pulley 39 provided on the output shaft of the servo motor 38, and both ends of the drive cable 40 are connected to both ends of the drive lever 37, respectively. Therefore, the opening / closing operation of the exhaust port 7 by the control surface portion 35 of the valve body 20 is controlled by the servo motor 38.
[0045]
In the exhaust control valve 15 configured as described above, the arm portion 34 of the valve body 20 is not located inside the exhaust passage 27 but is disposed outside the exhaust passage member 18 that forms the exhaust passage 27. Therefore, the installation of the valve body 20 and the operation thereof do not change the shape of the exhaust passage 27 and cause a decrease in output. Further, since the control surface portion 35 of the valve body 20 moves up and down at a position sufficiently close to the exhaust port 7, the exhaust timing can be accurately controlled, and the exhaust port 7 can be fully closed as described above. Is possible.
[0046]
The exhaust control valve 15 including the cylinder wall portion 17, the exhaust passage member 18, the lid member 19, and the valve body 20 is entirely cooled by cooling water circulating through each portion. Hereinafter, the cooling water circulation system in the exhaust control valve 15 will be described.
[0047]
First, the cylinder wall 17 surrounds the cylinder hole 5 and is provided with a cooling water passage 41 provided in the cylinder block 3.1Cooling water passage 41 communicating with2Is provided (FIGS. 1 and 3). This cooling water passage 4127 is disposed so as to surround the recess 16 from the lower side to both sides as shown in FIG. 7 and opens to the lower portions on both sides of the mating surface 23 of the recess 16 as shown in FIG. Connection port 421, 421Communicating with Cooling water passage 411, 412The cooling water is introduced from the cooling water inlet 43 (FIG. 7).
[0048]
In the mating surface 30 of the lid member 19 that contacts the mating surface 23 of the recess 16, the connection port 421Connection port 42 that matches2(FIG. 10), and the connection port 42 is provided inside the lid member2Cooling water passage 41 communicating withThreeIs formed. This cooling water passage 41ThreeIs the opening 441Open to the mating surface 30 through. The mating surface 30 also has other connection ports 42 on both sides of the upper part.ThreeAnd a cooling water passage 41 communicating therewith.FourBut the opening 441Opening 44 adjacent to2Open to the mating surface 30 through. Opening 441And opening 442Are separated by a partition wall 45.
[0049]
Further, as shown in FIGS. 1 and 8, the exhaust passage member 18 has an opening 44 on the outer end surface 24.ThreeCooling water passage 41 opening throughFiveIs provided. This cooling water passage 41FiveIs the opening 44ThreeIt has a bag shape that communicates with the outside only. Opening 44ThreeIs the opening 44 of the lid member 19.1, 442Is consistent.
[0050]
The cooling water supplied to the cylinder block 3 from the cooling water inlet 43 is a cooling water passage 41.2, Connection port 421, 422, Cooling water passage 41Three, Opening 441, 44ThreeThrough the cooling water passage 41FiveAfter flowing into the cooling water passage 41FiveFrom opening 44 againThreeThrough the opening 442Through the cooling water passage 41FourIn the meantime, the cylinder wall 17, the lid member 19, and the exhaust passage member 18 are cooled during this period.
[0051]
The connection port 42 of the lid member 19ThreeThe other connecting port 42 opened to the mating surface 23 of the cylinder wall 17Four(FIG. 6), and the cooling water is connected to the connection port 42.ThreeTo connection port 42FourThen, another cooling water passage (not shown) provided in the cylinder wall portion 17 is entered, and then the cooling water passage 41 provided in the cylinder head 4.6After being guided to (FIG. 1) and cooling the cylinder head 4, it is discharged from the cooling water outlet 46.
[0052]
In FIG. 11, the main part of the engine 1 described above is shown in a simplified manner, and parts corresponding to those in FIGS. 1 to 10 are given the same reference numerals. The figure also shows a drive control system for driving the exhaust control valve 15.
[0053]
As described above, the exhaust control valve 15 is driven by the servo motor 38 via the pulley 39, the drive cable 40, and the drive lever 37. The drive amount is a drive signal Δθ sent from the CPU 47 to the servo motor 38.eDetermined by. The pulley 39 is connected to an exhaust opening ratio sensor 48 composed of a potentiometer or the like, and the opening ratio of the exhaust port 7 by the exhaust control valve 15 obtained as a result of driving, that is, the exhaust opening ratio θ.eIs fed back from the sensor 48 to the CPU 47.
[0054]
50 is a piston-type throttle valve of a carburetor provided in an intake pipe 49 connected to the intake port 11, and a reed valve 56 which is a one-way valve closer to the intake port 11 than the throttle valve 50 is interposed, Opening angle θ of throttle valve 50thIs detected by a throttle valve opening sensor 51 composed of a potentiometer or the like and input to the CPU 47.
[0055]
A rider riding a motorcycle (not shown) turns a right handle grip (not shown) to turn the throttle valve opening θ of the throttle valve 50.thCan be adjusted manually to control the acceleration / deceleration of the engine 1.
[0056]
Further, the engine speed Ne detected by the engine speed sensor 52, the suction pipe pressure Pi detected by the suction pipe pressure sensor 53, the coolant temperature Tw detected by the water temperature gauge 54, and the like are input to the CPU 47.
[0057]
The CPU 47 determines the operating state of the engine based on these input values and issues various control signals. In the operating region where AR combustion is performed, the engine speed Ne and the throttle valve opening θthDepending on the exhaust opening ratio θeThe exhaust opening ratio θeDrive signal Δθ such thateIs sent to the servo motor 38. This exhaust opening ratio θeIs set to a value such that the in-cylinder pressure regulated thereby gives the optimum ignition timing, and such a control map can be created as follows, for example.
[0058]
FIG. 12 shows the exhaust opening ratio θ under the conditions of engine speed (Ne) = 3000 γpm, average effective pressure (PME) = 2 Bar, and air-fuel ratio (A / F) = 14.eThrottle valve opening θ againstthFIG. 6 is a graph showing the relationship between the compression initial cylinder pressure, the ignition timing, and the Hc emission amount. FIG. Under the above conditions, the exhaust opening ratio θeAnd throttle valve opening θthAs shown in the range A of the lowermost graph, the exhaust opening ratio θeBy selecting about 50% or less, active hot atmosphere combustion can be obtained.
[0059]
And under this condition, the exhaust opening ratio θeIs larger than about 50%, that is, the white arrow A in the figure1In the range indicated by, an irregular combustion state occurs as can be seen from the rapid increase in the Hc emission amount.
[0060]
However, even in the range A, the exhaust opening ratio θeIf it is small, pre-ignition will occur, which will adversely affect engine durability, exhaust emissions, fuel consumption, and so on. The optimum ignition timing that does not cause such adverse effects is in the range of about 8-10 ° BTDC to TDC. To obtain this ignition timing, the exhaust opening ratio θeIs limited to the range indicated by the black arrow a in the figure. In this example, this range a is around 40%, and the corresponding throttle valve opening θthIs about 10%. That is, in this engine, if the exhaust opening ratio is set to around 40% when the rotational speed is 3000 γpm and the throttle valve opening is about 10%, the AR combustion low speed with the average effective pressure of 2 Bar is low at the optimal ignition timing of 10 ° BTDC to TDC. Load operation can be performed.
[0061]
When PME is changed variously with the same Ne (= 3000 γpm) and A / F (= 14), a graph similar to FIG. 12 is obtained for each PME. FIG. 13 shows each throttle valve opening-exhaust opening ratio curve obtained from these graphs, with the throttle valve opening θ on the horizontal axis.th, The vertical axis represents the exhaust opening ratio θeThe equal PME curve indicated by 2.0 Bar in the figure corresponds to the curve at the bottom of FIG.
[0062]
  In FIG. 13, the shaded area is the active heat atmosphere combustible area, and the area B on the upper left side of the broken line b is the range A in FIG.1This is an irregular combustion region corresponding to. Even in the hatched area, the area to the right of the broken line c is an area where detonation occurs due to premature ignition. And above this pre-ignition areaTwo-dot chain line cIn the lower region C, knocking occurs. In addition, the circle | round | yen mark attached | subjected on each equal PME curve shows the point from which the best fuel consumption (minimum Hc discharge | emission amount) is obtained (refer the circle | round | yen mark of the graph of the uppermost stage of FIG. 12).
[0063]
From FIG. 13, when the engine speed is 3000 γpm, a good combustion state can be obtained by setting the exhaust opening ratio in the region between the broken line b and the broken line c in FIG. It can be seen that stable AR combustion having an optimal ignition timing can be obtained in the low and medium load regions.
[0064]
Similarly, the throttle valve opening θ for each engine speed NethThe best exhaust opening ratio θ according toeTherefore, the engine speed Ne and the throttle valve opening θthAnd the exhaust opening ratio θ to be set according to each of these combinations.eA control map can be created. FIG. 14 shows an example of the control map obtained in this way.
[0065]
The CPU 47 uses such a control map to determine the engine speed Ne and the throttle valve opening θ.thExhaust opening ratio θ according toeAnd the exhaust control valve 15 is connected to the exhaust opening ratio θ via the servo motor 38.eSet the drive to the position where As a result, the cylinder pressure when the piston is raised is controlled so as to give the optimum ignition timing by the change of the filling ratio.
[0066]
Exhaust aperture ratio θeMay be further corrected by the suction pipe pressure signal Pi from the suction pipe pressure sensor 53, the cooling water temperature signal Tw from the water temperature gauge 54, or the like. Further, a finger pressure or optical sensor 55 is provided facing the combustion chamber 13 to detect the finger pressure maximum pressure generation timing or ignition timing or compression start pressure Pec, and this detection result is used for drive control of the exhaust control valve 15. It is also possible to do.
[0067]
  With reference to FIG. 15, a description will be given of the requirements that allow AR combustion in which a self-ignition timing in a spark ignition type two-cycle engine is artificially controlled and burned.
  Compression start pressure P that is the pressure in the cylinder when the exhaust port 7 is closedECIs set appropriately, and the compression start temperature T in the cylinder at that timeECIs determined, the ignition timing when the temperature in the cylinder rises due to adiabatic compression in the cylinder and reaches the temperature at which the fuel self-ignites is determined, and from this ignition timing, a predetermined amount of fuel in the cylinder is determined.combustionAfter the time requiredcombustionThe end time is also determined. The expansion ratio, which is the ratio of the combustion end volume to the exhaust start volume, is determined and the expansion end temperature T depends on how many times the combustion end timing is determined by the crank angle.EEThis is the compression start temperature TECTo affect.
[0068]
The compression start pressure PECThe filling ratio Crel = Vg / Vh (Vg = Vf + Vr: total gas amount in the cylinder at the start of compression, Vf: intake fresh air gas amount, Vr: residual burned gas amount in the cylinder at the start of compression, Vh: cylinder The scavenging efficiency ηs = Vf / Vg is about 20 with the ratio L / Crel of the inner stroke volume) and the appropriate intake ratio L = Vs / Vh approximately 5% <L <approximately 40% (Vs: intake gas volume), for example. %, And the expansion end temperature T is about 70% or less.EEA part of the residual gas and the fresh gas in the combustion gas that has reached the proper mixing temperature, and the temperature of the mixed gas is set in advance to the compression start temperature TECThus, the AR system is established, and in this embodiment, the scavenging efficiency ηs can be changed by changing the opening ratio of the exhaust control valve 15.
[0069]
In this AR system, the compression start temperature TECWhen the temperature becomes lower, the ignition timing is delayed and the combustion end timing is also delayed, and the expansion end temperature T reaches the expansion end timing while the combustion gas in the cylinder cannot sufficiently expand.EECorresponding to this, the compression start temperature T correspondinglyECTherefore, a stable self-control system can be maintained.
[0070]
Further, the control map of FIG. 14 will be described more specifically.
As shown in FIG. 16, when the exhaust control valve 15 is properly controlled, since AR combustion is performed, the effective average pressure PME of the engine is maintained at a high level, and as a result, the throttle valve opening degree θthIs reduced, the rotational speed of the engine 1 does not decrease as intended, and in order to avoid this, the throttle valve opening θthIn the region where is close to 0, the throttle valve opening θthAs the value decreases, the exhaust opening ratio is temporarily decreased by θe. In other words, the exhaust control valve 15 is driven in the closing direction, and then the exhaust opening ratio θe is increased again.
By giving such characteristics, the drivability of the engine 1 can be obtained.
[0071]
  Further, when starting the engine 1, in order to increase the scavenging efficiency and supply as much fresh air as possible to the combustion chamber 13, it is necessary to open the exhaust control valve 15 rather than the idling operation state in which AR combustion is performed. In FIG. 14, when the engine speed Ne is 0 or in the vicinity thereof, the exhaust opening ratio θe is increased, and in the state where the engine speed Ne has increased to reach the idle operating range, the throttle valve is set so that AR combustion is possible. Opening angle θthThe exhaust opening ratio θe is lowered to a required low value and the engine rotational speed Ne increases from the idling range.Exhaust opening ratio θ eWas increased.
  By giving such characteristics, the startability of the engine 1 can be improved.
[0072]
Depending on the selection of the exhaust system (for example, an inertia type exhaust system used for an engine with a relatively low specific output such as a scooter engine), it may be very insensitive to the factor of the engine speed Ne. Can simply omit the Ne term, and the pre-ignition timing can be controlled even with an inexpensive valve such as a butterfly valve. In addition, since feedback control is also possible using a finger pressure sensor, the present invention is not limited to map control.
[0073]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the low load operation region of the spark ignition type two-cycle engine, the engine speed Ne and the throttle piece opening θthBy driving the exhaust control valve 15 to the exhaust opening ratio θe corresponding to the above, and setting the scavenging efficiency ηs that can be AR-combusted, the self-ignition timing can be controlled to the most preferable ignition timing in the operation of the engine 1. Therefore, fuel consumption and exhaust emission can be reduced, and occurrence of abnormal combustion such as detonation due to pre-ignition can be avoided.
[0074]
In addition, since the shape of the exhaust passage is not affected by the installation and operation of the exhaust control valve, it is possible to prevent a decrease in output due to a change in the shape of the exhaust passage. Since it can be moved up and down, the exhaust timing can be accurately controlled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a spark ignition type two-cycle engine equipped with a combustion control device according to the present invention, with its cylinder section taken longitudinally.
FIG. 2 is a side view of a cylinder portion showing a side surface opposite to that in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is an enlarged top view of the valve body.
FIG. 5 is an enlarged side view of the valve body.
FIG. 6 is a front view of a cylinder wall portion.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a front view of an exhaust passage member.
FIG. 9 is a front view of a lid member.
FIG. 10 is a rear view of the lid member.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a drive control system of an exhaust control valve in the spark ignition type two-cycle engine.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the throttle valve opening, the initial air 1 internal pressure, the ignition timing, and the Hc discharge amount with respect to the exhaust opening ratio at a constant load.
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between an average effective pressure and an exhaust opening ratio and a throttle valve opening.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a control map.
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 16 is a characteristic diagram illustrating a change in average effective pressure in a normal combustion state and an AR combustion state when the throttle valve opening is changed in a spark ignition type two-cycle engine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Crankcase, 3 ... Cylinder block, 4 ... Cylinder head, 5 ... Cylinder hole, 6 ... Scavenging port, 7 ... Exhaust port, 8 ... Piston, 9 ... Connecting rod, 10 ... Crankpin, 11 ... Inlet, 12 ... Intake passage, 13 ... Combustion chamber, 14 ... Spark plug, 15 ... Exhaust control valve, 16 ... Recess (housing recess), 17 ... Cylinder wall, 18 ... Exhaust passage member, 19 ... Lid member, 20 ... Valve, 21 ... Rotation surface portion, 22 ... End face portion, 23 ... Mating surface, 24 ... Outer end surface, 25 ... Bolt, 26 ... Bolt, 27 ... Exhaust passage, 28 ... Gap, 29 ... Gap, 30 ... Matching Surface, 31 ... Bearing boss part, 32 ... Bearing boss, 33 ... Valve body drive shaft (rotating shaft), 34 ... Arm part (swinging arm part), 35 ... Control surface part (exhaust control part), 36 ... Joint hole, 37 ... drive lever, 38 ... servo motor, 39 ... pulley, 40 ... drive cable, 41 ... cooling water passage, 42 ... connecting port, 43 ... cooling water inlet, 44 ... opening 45, partition wall, 46 ... cooling water outlet, 47 ... CPU, 48 ... exhaust opening ratio sensor, 49 ... intake pipe, 50 ... throttle valve, 51 ... throttle valve opening sensor, 52 ... engine speed sensor, 53 ... Suction pipe pressure sensor, 54 ... Water thermometer, 55 ... Shiatsu or light sensor, 56 ... Reed valve.

Claims (2)

少なくとも低負荷運転時に燃焼室内の新気を自己着火により燃焼させるようにした火花点火式2サイクルエンジンの燃焼制御装置において、排気通路内に設けられ該排気通路を略全閉可能な排気制御弁と、少なくともエンジン回転数と絞り弁開度とに応じた排気開口率に前記排気制御弁を駆動してピストン上昇時の気筒内圧力を制御する駆動制御手段とからなり、前記排気制御弁が、シリンダ孔の内周面に開口する排気ポートから延出する排気通路に、シリンダ軸線に直角に延びる回動軸と、該回動軸に枢支された弁体とを設け、該弁体により前記排気ポートの上縁高さを変化させるように構成され、かつ、前記弁体を、前記排気ポートにおけるシリンダ曲率にほぼ沿うとともに該排気ポートの全幅より幅広の排気制御部と、該排気制御部の少なくとも一側部と前記回動軸とを連結する揺動アーム部とからなる薄肉の殻状部材で形成し、5%<吸気比<40%、20%≦掃気効率≦70%、圧縮開始圧力を自己着火時期が所定範囲内に収まるように、前記排気制御弁を制御することを特徴とする火花点火式2サイクルエンジンの燃焼制御装置。In a combustion control device for a spark ignition type two-cycle engine, in which fresh air in a combustion chamber is combusted by self-ignition at least during low load operation, an exhaust control valve provided in the exhaust passage and capable of substantially fully closing the exhaust passage; Drive control means for controlling the pressure in the cylinder when the piston is raised by driving the exhaust control valve at an exhaust opening ratio corresponding to at least the engine speed and the throttle valve opening, the exhaust control valve being a cylinder A rotation shaft extending perpendicular to the cylinder axis and a valve body pivotally supported by the rotation shaft are provided in an exhaust passage extending from an exhaust port opened on the inner peripheral surface of the hole. An exhaust control unit configured to change a height of an upper edge of the port, and the valve body substantially conforming to a cylinder curvature of the exhaust port and wider than a full width of the exhaust port; and Without even forming a thin shell-like member comprising a swinging arm portion connecting the pivot shaft and one side portion, 5% <intake ratio <40%, 20% ≦ scavenging efficiency of ≦ 70%, starting compression A combustion control device for a spark ignition type two-cycle engine, characterized in that the exhaust control valve is controlled so that the pressure falls within a predetermined range of the self-ignition timing. 前記排気通路を形成したシリンダブロックに前記弁体全体を収納する収納凹部を形成し、前記弁体の揺動アーム部は常時該収納凹部内に収納されていることを特徴とする請求項1の火花点火式2サイクルエンジンの燃焼制御装置。 2. A storage recess for storing the entire valve body is formed in a cylinder block in which the exhaust passage is formed, and a swing arm portion of the valve body is always stored in the storage recess. A combustion control device for a spark ignition type two-cycle engine.
JP32103293A 1993-01-08 1993-11-27 Combustion control device for spark ignition type 2-cycle engine Expired - Fee Related JP4030134B2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32103293A JP4030134B2 (en) 1993-01-08 1993-11-27 Combustion control device for spark ignition type 2-cycle engine
AU64879/94A AU668307B2 (en) 1993-06-30 1994-06-22 Combustion controller for a spark ignition type two-cycle engine
EP94110012A EP0636776B1 (en) 1993-06-30 1994-06-28 Combustion controller for a spark ignition type two-cycle engine
DE69409304T DE69409304T2 (en) 1993-06-30 1994-06-28 Firing controller for a spark-ignited two-stroke internal combustion engine
CN94107260A CN1055983C (en) 1993-06-30 1994-06-30 Combustion controller for a spark ignition type two-cycle engine
TW083106374A TW267206B (en) 1993-06-30 1994-07-13
US08/633,519 US5697332A (en) 1993-06-30 1996-04-17 Combustion controller for a spark ignition type two-cycle engine

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1679193 1993-01-08
JP18748893 1993-06-30
JP5-16791 1993-06-30
JP5-187488 1993-06-30
JP32103293A JP4030134B2 (en) 1993-01-08 1993-11-27 Combustion control device for spark ignition type 2-cycle engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0771279A JPH0771279A (en) 1995-03-14
JP4030134B2 true JP4030134B2 (en) 2008-01-09

Family

ID=27281561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32103293A Expired - Fee Related JP4030134B2 (en) 1993-01-08 1993-11-27 Combustion control device for spark ignition type 2-cycle engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4030134B2 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07150937A (en) * 1993-11-27 1995-06-13 Honda Motor Co Ltd Cooling device for spark-ignition type two-cycle engine
JPH09242570A (en) * 1996-03-08 1997-09-16 Honda Motor Co Ltd Spark ignition type two-stroke internal combustion engine with combustion control device
JPH1018842A (en) * 1996-07-02 1998-01-20 Honda Motor Co Ltd Exhaust controller for spark ignition type 2-stroke internal combustion engine
JP3562609B2 (en) * 1996-11-20 2004-09-08 本田技研工業株式会社 Combustion control device for spark ignition type two-stroke internal combustion engine
JPH10252508A (en) * 1997-03-10 1998-09-22 Honda Motor Co Ltd Carburetor for two-cycle engine
JPH10252461A (en) * 1997-03-13 1998-09-22 Honda Motor Co Ltd Water cooling structure for two cycle engine with exhaust control valve
JP3406176B2 (en) * 1997-03-25 2003-05-12 本田技研工業株式会社 Exhaust system for vehicles
JPH10274039A (en) * 1997-03-31 1998-10-13 Honda Motor Co Ltd Two-cycle engine
JP3817016B2 (en) * 1997-04-03 2006-08-30 本田技研工業株式会社 Jet propulsion boat
JP3836945B2 (en) * 1997-05-23 2006-10-25 本田技研工業株式会社 Exhaust control valve structure for 2-cycle engine
JP2000130200A (en) 1998-10-30 2000-05-09 Mitsubishi Motors Corp Controller for diesel engine
JP3835142B2 (en) 1999-09-07 2006-10-18 日産自動車株式会社 Control device for self-ignition / spark ignition internal combustion engine
US6401688B2 (en) 2000-01-27 2002-06-11 Nissan Motor Co., Ltd. Auto-ignition combustion management in internal combustion engine
JP2006283629A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Honda Motor Co Ltd Two cycle engine
JP4881658B2 (en) * 2005-09-09 2012-02-22 本田技研工業株式会社 2-cycle engine
JP4946173B2 (en) 2006-05-17 2012-06-06 日産自動車株式会社 Internal combustion engine
US7637248B2 (en) * 2007-01-25 2009-12-29 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Method for operating an internal combustion engine by determining and counteracting a pre-ignition state
GB2475068B (en) * 2009-11-04 2014-06-25 Lotus Car A two-stroke internal combustion engine with variable compression ratio and an exhaust port shutter

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0771279A (en) 1995-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4030134B2 (en) Combustion control device for spark ignition type 2-cycle engine
US5697332A (en) Combustion controller for a spark ignition type two-cycle engine
US4667636A (en) Fuel injection type internal combustion engine
JP3233039B2 (en) Control device for in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine
JP4710788B2 (en) Control device for internal combustion engine
KR0144107B1 (en) Combustion controller for a spark ignition type two cycle engine
KR0144106B1 (en) Throttle valve control apparatus for spark ignition two cycle engines
AU683309B2 (en) Cooling system for spark-ignition two-stroke engine
JP3069228B2 (en) Deceleration control device for spark ignition type two-cycle engine for vehicle
JP3320876B2 (en) Spark ignition type 2-cycle engine
JP3182787B2 (en) Fuel supply control device for internal combustion engine
JP3069232B2 (en) Combustion control device for spark ignition type two-stroke engine
JP4753854B2 (en) Engine system and vehicle equipped with the same
JP3903832B2 (en) Control method for internal combustion engine
KR0130021B1 (en) Spark ignition type two-cycle engine
JPH09242570A (en) Spark ignition type two-stroke internal combustion engine with combustion control device
JP3849813B2 (en) Exhaust control device for spark ignition type 2-stroke internal combustion engine
WO2023084747A1 (en) Internal combustion engine and method for controlling internal combustion engine
JP4052116B2 (en) Engine having a plurality of recesses at the top of the piston
JP3069231B2 (en) Combustion control device for spark ignition type two-stroke engine
JP2009127485A (en) Internal combustion engine
JP3352795B2 (en) Two-cycle gasoline engine
JP3588722B2 (en) Low-load operation stabilizer for two-stroke engines
JPH04112931A (en) Fuel injection device for two-cycle internal combustion engine
JPH0599020A (en) Inter-cylinder injection type internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040212

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051012

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051212

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061114

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070104

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20070122

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20070323

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070803

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070912

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071016

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees