JP5895577B2

JP5895577B2 - エンジンの排気制御装置

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Publication number: JP5895577B2
Application number: JP2012029898A
Authority: JP
Inventors: 栄司佐々木; 知章小梛; 佳里稲山; 貴礼千野; 敏弘林
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2032-02-14
Also published as: US20130205760A1; US9617901B2; EP2628921A1; EP2628921B1; JP2013167176A; ES2551111T3

Description

本発明は、例えば自動二輪車等の車両のエンジンにおいて、エキゾーストパイプ内の排気制御を行うことで出力向上を図るエンジンの排気制御装置に関するものである。

この種の車両において排気管の途中に排気バルブを設け、排気通路を開閉することで排気効率を向上するようにした排気制御装置が配置される。例えば特許文献１には排気管に排気制御弁を設け、排気性能を向上しようとするものが開示されている。

自動二輪車等において排気管に、エンジンの異なる回転域で作動する２つの排気バルブを設けることも可能である。従来、通常ではこのように２つの排気バルブを設ける場合、それらの排気バルブは電子制御されたアクチュエータによってそれぞれ駆動される。このように２つの排気バルブをエンジン回転数に応じたより適正な排気制御が可能になる。

特許第４０１５３５３号公報

従来では、例えば上述の例のように２つの排気バルブを設ける場合、各排気バルブの駆動制御のために独立したアクチュエータを設けていた。このように複数のアクチュエータを設けると、装置構成が複雑化するばかりかコストも大幅に増加せざるを得ない。

本発明はかかる実情に鑑み、構成の簡素化を図りつつ、排気系に対する優れた制御性能を実現するエンジンの排気制御装置を提供することを目的とする。

本発明のエンジンの排気制御装置は、♯１気筒のエキゾーストパイプと♯２気筒のエキゾーストパイプが第１の合流部で合流し、♯３気筒のエキゾーストパイプと♯４気筒のエキゾーストパイプが第２の合流部で合流し、前記第１の合流部及び前記第２の合流部が合流して単一の集合管に集合し、前記集合管は接続パイプを介してマフラに接続するエンジンの排気制御装置であって、♯１気筒及び♯４気筒のそれぞれ前記エキゾーストパイプが第１の連通管で連通し、♯２及び♯３気筒のそれぞれ前記エキゾーストパイプが第２の連通管で連通し、前記第１の連通管と前記第２の連通管にそれらを開閉制御する第１の排気バルブを設け、前記集合管を開閉制御する第２の排気バルブを設け、前記第１の排気バルブと前記第２の排気バルブを開閉駆動する単一のアクチュエータユニットを設け、前記アクチュエータユニットによりエンジン低回転時には前記第１の排気バルブを全閉に閉じて、前記第２の排気バルブは所定開度で開き、エンジン中回転時には前記第１の排気バルブが全閉のままに閉じて、前記第２の排気バルブは全開に開き、エンジン高回転時には回転数に応じて前記第１の排気バルブが全閉から全開に開き、前記第２の排気バルブは全開のままで開くように設定されたことを特徴とする。

また、本発明のエンジンの排気制御装置において、前記アクチュエータユニットの一方の回転作動域で前記第１の排気バルブが開閉駆動され、前記アクチュエータユニットの他方の回転駆動域で前記第２の排気バルブが開閉駆動されるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、開閉制御されるべき制御対象部位である排気バルブを各別に制御するのではなく、単一のアクチュエータで制御する構造としたことにより、装置の部品点数を削減して装置構成を簡素化すると共に、コストダウンを図ることができる。

本発明に係る自動二輪車の全体構成を示す側面図である。本発明の実施形態におけるエンジンユニットまわりの具体的な構成例を示す側面図である。本発明の実施形態におけるエンジンユニットまわりの具体的な構成例を示す正面図である。本発明の実施形態における排気制御装置の具体的構成例を示す側面図である。本発明の実施形態におけるアクチュエータユニットの要部斜視図である。本発明の実施形態におけるアクチュエータユニットの分解斜視図である。本発明の実施形態におけるアクチュエータユニットの平面図である。図７の矢印Ｃ方向の正面図である。本発明の実施形態における排気制御装置の制御対象の例を示す斜視図である。本発明の実施形態における排気制御装置の一方の制御対象の例を示す斜視図である。本発明の実施形態における排気制御装置の一方の制御対象の例を示す斜視図である。本発明の実施形態における排気制御装置の他方の制御対象の例を示す斜視図である。本発明の実施形態における一方の排気バルブに係るアクチュエータの作動例を示す平面図及びバルブ開度変化を示す図である。本発明の実施形態における他方の排気バルブに係るアクチュエータの作動例を示す平面図及びバルブ開度変化を示す図である。本発明の実施形態におけるエンジン回転数と出力特性及びバルブ開度との関係をそれぞれ示す図である。

以下、図面に基づき、本発明によるエンジンの排気制御装置における好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る自動二輪車１００の側面図である。先ず図１を用いて、自動二輪車１００の全体構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒにより示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌにより示す。

図１において、鋼製あるいはアルミニウム合金材でなるメインフレーム１０１の前部には、ステアリングヘッドパイプ１０２によって左右に回動可能に支持された左右一対のフロントフォーク１０３が設けられる。これらのフロントフォーク１０３の上端にはハンドルバー１０４が固定され、ハンドルバー１０４の両端にグリップ１０５を有する。フロントフォーク１０３の下部には前輪１０６が回転可能に支持されると共に、前輪１０６上部を覆うようにフロントフェンダ１０７が固定される。前輪１０６には、これと一体回転するブレーキディスク１０８が付設される。

メインフレーム１０１はステアリングヘッドパイプ１０２の後部に接続され、更に後方に向けて左右一対が二又状に分岐し、それぞれが後下がりに傾斜して延出する。メインフレーム１０１の後部付近から、後上りに適度に傾斜してシートレール１０１Ａが延出し、後述するシートを支持する。なお、メインフレーム１０１やシートレール１０１Ａにより車体フレームが構成される。また、メインフレーム１０１の後部にはスイングアーム１０９が揺動可能に結合すると共に、両者間にリヤショックアブソーバ１１０が装架される。スイングアーム１０９の後端には後輪１１１が回転可能に支持される。後輪１１１は、後述するエンジンの動力を伝達するチェーン１１２が巻回されたドリブンスプロケット１１３を介して、回転駆動されるようになっている。後輪１１１の直近周囲にはその前上部付近を覆うインナフェンダ１１４が設けられると共に、そのインナフェンダ１１４の上方にはリヤフェンダ１１５が配置される。

メインフレーム１０１に搭載されたエンジンユニット１１６（図１、点線部）には、図示しない燃料供給装置からの燃料とエアクリーナからの空気とが混合されてなる混合気が供給される。エンジン内での燃焼後の排気ガスがエキゾーストパイプ１１７を通って排気される。本実施形態において、エンジンは例えば４サイクル多気筒、典型的には４気筒エンジンであってよい。それぞれの気筒のエキゾーストパイプ１１７はエンジンユニット１１６の下側にて結合し、その後車両右側に後部付近に支持されたマフラ１１８から排気される。

また、エンジンユニット１１６の上方には燃料タンク１１９が搭載され、燃料タンク１１９の後方にシート１２０が連設される。このシート１２０は、ライダシート１２０Ａとタンデムシート１２０Ｂとを含む。ライダシート１２０Ａ及びタンデムシート１２０Ｂに対応して、フートレスト１２１及びフートレストもしくはピリオンステップ１２２が配置される。なお、この例では車両左側において、前後方向略中央下部に図示しないプロップスタンドを有している。

更に図１において、１２３はヘッドランプ、１２４はスピードメータ、タコメータあるいは各種インジケータランプ等を含むメータユニット、１２５はステー１２６を介してハンドルバー１０４に支持されるバックミラーである。

車両外装において、フェアリング１２７及びサイドカウル１２８によって車両の主に前部及び側部が覆われ、車両後部にはサイドカバーあるいはシートカウル１２９が被着し、これらの外装部材により所謂、流線型を有する車両の外観フォルムが形成される。

なお、図１に示されるようにドーム状もしくは甲羅状を呈する燃料タンク１１９は、メインフレーム１０１の上側全体を上部から蓋うようにメインフレーム１０１上に搭載支持される。更にエンジンユニット１１６の上側には、吸気装置に清浄空気を供給するためのエアクリーナ１３０が配置される。エアクリーナ１３０によって清浄化された空気は吸気装置によって吸気され、その後図１のようにインテークパイプ１３１内にて燃料が混合され、混合気としてエンジンユニット１１６に供給される。

次に、図２及び図３は、この実施形態におけるエンジンユニット１１６まわりの具体的な構成例を示している。この例では並列４気筒としたエンジンユニット１１６において、前傾して配置されたシリンダブロック１３２の上側にシリンダヘッド１３３及びシリンダヘッドカバー１３４が順に結合し、一方、シリンダブロック１３２の下方にはクランクケース１３５が一体的に結合する。また、クランクケース１３５の下部にはオイルパン１３６が付設される。なお、エンジンユニット１１６の気筒配列は、左から右に向けて♯１気筒、♯２気筒、♯３気筒及び♯４気筒とする。エンジンユニット１１６は複数のエンジンマウントを介してメインフレーム１０１に懸架されることでメインフレーム１０１と一体的に結合し、それ自体でメインフレーム１０１の剛性部材として作用する。

ここで、♯１気筒のエキゾーストパイプ１１７と♯２気筒のエキゾーストパイプ１１７が合流部１３７で合流し、♯３気筒のエキゾーストパイプ１１７と♯４気筒のエキゾーストパイプ１１７が合流部１３８で合流する。更に、合流部１３７及び合流部１３８が相互に合流することで、♯１〜♯４気筒の４本のエキゾーストパイプ１１７がオイルパン１３６の略左下方にて単一の集合管１３９に集合する。集合管１３９は接続パイプ１４０を介してマフラ１１８に接続される。後述するように集合管１３９には、本発明の排気制御装置に係る排気バルブが装着される。

また、♯１及び♯４気筒の左右両端のエキゾーストパイプ１１７（１１７Ａ，１１７Ｄ）が連通管１４１を介して相互に連通する。この連通管１４１は、これら左右両端のエキゾーストパイプ１１７の後側に水平に架け渡される。♯２及び♯３気筒のエキゾーストパイプ１１７（１１７Ｂ，１１７Ｃ）が連通管１４２を介して相互に連通する。この連通管１４２は、♯２及び♯３気筒のエキゾーストパイプ１１７の間に挟まれるように架け渡され、連通管１４１に対して斜め前上方に位置して配置される。後述するように連通管１４１及び連通管１４２には、本発明の排気制御装置に係る排気バルブが装着される。

上述のようにエキゾーストパイプ１１７（１１７Ａ〜１１７Ｄ）から合流部１３７及び合流部１３８を経て、集合管１３９から接続パイプ１４０を介してマフラ１１８に至る排気系が構成される。そして、この排気系の排気制御を行うべく排気制御装置１０を備える。排気制御装置１０はかかる排気系おける異なる部位にて排気制御を行う少なくも２種類の排気バルブを有し、これらの排気バルブを単一のアクチュエータにより開閉駆動する。

図４は、排気制御装置１０の具体的構成例を示している。本実施形態において、本発明の適用部位としてエキゾーストパイプ１１７と集合管１３９とし、これらの部位の排気制御を行うアクチュエータユニット１１を備える。この例ではアクチュエータユニット１１はメインフレーム１０１、より具体的には図３にも示されるように左側のメインフレーム１０１を利用して、これに搭載支持される。アクチュエータユニット１１は駆動部１２を有し、この駆動部１２とそれぞれワイヤ１３，１４を介して接続された、制御対象である排気バルブを駆動する。制御対象として連通管１４１及び連通管１４２に装着された排気バルブ１５（第１の排気バルブ）と集合管１３９に装着された排気バルブ１６（第２の排気バルブ）が配置される。図４において排気バルブ１５及び排気バルブ１６自体の詳細な図示は省略するが、排気バルブ１５を回転駆動することで連通管１４１及び連通管１４２を開閉制御することができるようになっている。なお、図４では連通管１４１が模式的に図示されている。また、排気バルブ１６を回転駆動することで集合管１３９を開閉制御することができる。

更に、アクチュエータユニット１１について具体的に説明する。図５はアクチュエータユニット１１の要部斜視図、図６はその分解斜視図、図７はその平面図、図８は図７の矢印Ｃ方向の正面図である。アクチュエータユニット１１において、後述するようにベース１７上には回転軸Ｚのまわりに回転可能に支持された第１プーリ１８及び第２プーリ１９を有し、これら第１プーリ１８及び第２プーリ１９によってワイヤ１３，１４を巻き取るようになっている。第１プーリ１８及び第２プーリ１９のそれぞれ外周部にはワイヤ１３，１４を巻回するためのガイド溝１８ａ，１９ａが形成されている。ベース１７には図６の両矢印のように往復回転するアクチュエータ２０を有する。このアクチュエータ２０は図８のように駆動源である例えばステッピングモータ２１によって、所定タイミング、方向及び量(角度)で回転駆動される。アクチュエータ２０の段部２０ａにはガイド軸２２が突設され、第２プーリ１９は段部２０ａ上でガイド軸２２のまわりに回転可能である。

アクチュエータ２０と同軸にスペーサ２３が一体的に結合する。この場合、スペーサ２３の係合突起２３ｂがガイド軸２２の係合溝２２ａと係合し、スペーサ２３はアクチュエータ２０によって回転駆動される。スペーサ２３の段部２３ａにはガイド軸２４が突設され、第１プーリ１８は段部２３ａ上でガイド軸２４のまわりに回転可能である。ガイド軸２４には、ワッシャ２６が付帯されたボルト２５が螺着することで、第１プーリ１８及び第２プーリ１９は同軸に保持される。このように単一のアクチュエータ２０に２つの第１プーリ１８及び第２プーリ１９が取り付けられ、これにより２つの排気バルブ１５及び排気バルブ１６を制御可能となる。

スペーサ２３の外周には捩りスプリング２７が装着され、後述するようにこの捩りスプリング２７の弾力によって第１プーリ１８及び第２プーリ１９を所定方向に付勢するようになっている。第１プーリ１８の捩りスプリング２７に対向する側の面には突起２８が突出しており、この突起２８に捩りスプリング２７の一端２７ａが圧接する。また、第２プーリ１９の捩りスプリング２７に対向する側の面には突起２９が突出しており、この突起２９に捩りスプリング２７の他端２７ｂが圧接する。捩りスプリング２７は、一端２７ａ及び他端２７ｂが相互に巻込み方向の習性を持つように装着され、２つ突起２８，２９を外側から挟んで相互に接近し合うように付勢する。

一方、ベース１７上に第１プーリ１８及び第２プーリ１９のそれぞれ外周部外側に位置して、棒状のストッパ３０が立設されている。また、第１プーリ１８及び第２プーリ１９の外周部には小突片３１，３２が半径方向に突出するように付設されている。捩りスプリング２７の弾力によって突起２８，２９を介して上記のように付勢される第１プーリ１８及び第２プーリ１９は、これらの小突片３１，３２が図７のようにストッパ３０に当接することで回転方向に位置決め固定され、これをホームポジションＨＰとする。また、捩りスプリング２７により第１プーリ１８及び第２プーリ１９の相対回転を規制することで、これらの第１プーリ１８及び第２プーリ１９の回転時には常にアクチュエータ２０と同期するようにしている。

ホームポジションＨＰでは上記のように第１プーリ１８及び第２プーリ１９がストッパ３０により位置規制されることで、突起２８及び突起２９はそれ以上接近することなく、所定間隔に保持されている。スペーサ２３には更に、アクチュエータ２０の回転力を第１プーリ１８及び第２プーリ１９に伝達するためのアーム３３が突起２８，２９の対応位置まで延出する。アーム３３は、回転軸Ｚ方向の突起２８及び突起２９の間隔に相当する長さを有するロッド状に形成され、双方の突起２８，２９に当接可能である。

第１プーリ１８及び第２プーリ１９にそれぞれ巻回されるワイヤ１３及びワイヤ１４は２本１組で構成される。この場合、ワイヤ１３の端子３４は第１プーリ１８の係止穴３５に保持され、また、ワイヤ１４の端子３６は第２プーリ１４の係止穴３７に保持される。ワイヤ１３及びワイヤ１４とも、組をなす２本のうち一方が巻き取られると、他方が繰り出されるようになっている。

前述したように連通管１４１及び連通管１４２に排気バルブ１５が装着され、また、集合管１３９には排気バルブ１６が装着される。アクチュエータユニット１１に接続されたワイヤ１３は図９にも示されるように排気バルブ１５の配設部まで引き回され、また、ワイヤ１４は排気バルブ１６の配設部まで引き回される。先ず、排気バルブ１５側について説明すると、図１０に示されるように連通管１４１及び連通管１４２の間に跨って連結パイプ３８が設けられ、この連結パイプ３８内に回転軸３９が回転可能に軸支される。連通管１４１及び連通管１４２のそれぞれに装着された排気バルブ１５は、回転軸３９上に取り付けられる。つまり、２つの排気バルブ１５は単一の回転軸３９により同軸に配置支持され、同期タイミングで作動するようになっている。回転軸３９の詳細な図示については省略するが、その一端側この例では連通管１４１側に従動プーリ４０が取り付けられ、アクチュエータユニット１１の作動によりこの従動プーリ４０が回転制御される。なお、図１１に示されるようにワイヤ１３の他方の端子４１が従動プーリ４０の係止穴（図示せず）に保持されるようになっている。また、従動プーリ４０にはリターンスプリング４２が付帯しており、その弾力により回転軸３９を排気バルブ１５の閉じ方向に付勢している。

集合管１３９に装着された排気バルブ１６は、図９のように回転軸４３により回転可能に支持される。回転軸４３の詳細な図示については省略するが、その一端側に従動プーリ４４が取り付けられ（図１２をも参照）、アクチュエータユニット１１の作動によりこの従動プーリ４４が回転制御される。なお、図１２のようにワイヤ１４の他方の端子４５が従動プーリ４４の係止穴（図示せず）に保持されるようになっている。また、従動プーリ４４にはリターンスプリング４６が付帯しており、その弾力により回転軸４３を排気バルブ１６の閉じ方向に付勢している。

上記の場合、アクチュエータユニット１１、具体的にはその駆動源であるステッピングモータ２１は車載のＣＰＵ（図示せず）に接続されている。このＣＰＵによりエンジン回転数等との関係でステッピングモータ２１が制御されるようになっている。

次に、本発明の排気制御装置１０による排気制御の具体例を説明する。ここで先ず、アクチュエータ２０の回転角度と排気バルブ１５あるいは排気バルブ１６の開度との関係について説明する。アクチュエータ２０はホームポジションＨＰからプラス（＋）あるいはマイナス（−）方向に回転する。排気バルブ１５の場合、アクチュエータユニット１１のステッピングモータ２１が作動して、アクチュエータ２０がホームポジションＨＰから図１３（ａ）のようにプラス方向に回転すると、アーム３３が第１プーリ１８の突起２８に当接し、捩りスプリング２７の弾力、つまり捩りスプリング２７の一端２７ａから受ける弾力に抗して第１プーリ１８をプラス方向に回転させる。第１プーリ１８の回転に対応して、ワイヤ１３を介して従動プーリ４０が回転し、アクチュエータ２０がプラス方向に角度θだけ回転したとき連通管１４１及び連通管１４２の２つの排気バルブ１５が同時に全開する。

ホームポジションＨＰでは図１３（ｂ）に示されるように、排気バルブ１５は開度０％の全閉状態となっているが、第１プーリ１８が上記のようにプラス方向に回転することにより、角度θに達したとき排気バルブ１５が同時に全開、即ち開度１００％になる。アクチュエータ２０のホームポジションＨＰからマイナス方向の領域では、排気バルブ１５は開度０％の全閉状態に保持される。

一方、集合管１３９の排気バルブ１６は、その最低開度が所定開度に設定されている。この最低開度はエンジン仕様等によっても異なり、ある程度自由度を持つが、図１４（ｂ）に示したように開度Ｘ％とする。アクチュエータ２０の回転角度との関係では図１４（ａ）のように、アクチュエータ２０がホームポジションＨＰからマイナス方向に角度−θだけ回転したとき、排気バルブ１６は開度Ｘ％になり、この角度−θからアクチュエータ２０がプラス方向に回転することで、ホームポジションＨＰにて排気バルブ１６が全開し、即ち開度１００％になる。

アクチュエータ２０の回転角度に対応して２種類の排気バルブ１５及び排気バルブ１６を上記のように開閉制御することができる。ここで、エンジン回転数との関係で更に具体的に説明すると、先ずエンジン出力（ＰＳ）は例えば図１５（ａ）に示す例のようにエンジン回転数（低速域Ｉ、中速域ＩＩ及び高速域ＩＩＩ）（Ｎｅ）に応じて変化する。このようなエンジン出力特性に対応させてアクチュエータ２０を駆動し、これにより排気バルブ１５及び排気バルブ１６が開閉される。図１５（ｂ）はエンジン回転数と排気バルブ１５の開度との関係を示し、また、図１５（ｃ）はエンジン回転数と排気バルブ１６の開度との関係を示している。

エンジン回転の低速域Ｉにおいてアクチュエータ２０はホームポジションＨＰからマイナス方向の領域を作動起点とし、先ず排気バルブ１５は図１５（ｂ）のように全閉状態となっている。一方、排気バルブ１６は初期には開度Ｘ％になっており、このように排気バルブ１６を全開にしないことで有効に出力向上を図ることができる。アクチュエータ２０がプラス方向に回転することで開度Ｘ％から開き始め、第２プーリ１９がホームポジションＨＰに達した時点で排気バルブ１６は全開し、開度１００％になる。

エンジン回転の中速域ＩＩではアクチュエータ２０が更にプラス方向に回転するが、第２プーリ１９はその小突片３２がストッパ３０に当接することで回転規制され、排気バルブ１６はホームポジションＨＰにて全開状態に保持される。一方、排気バルブ１５は図１５（ｂ）のように全閉状態に維持される。通常、中速域ＩＩにおいてエンジン常用回転数域に設定されるため、この中速域ＩＩで排気バルブ１５を全閉すると共に、排気バルブ１６については全開することで有効に出力向上を図ることができる。

更に、エンジン回転の高速域ＩＩＩではアクチュエータ２０はホームポジションＨＰからプラス方向に回転するが、第２プーリ１９については回転が規制されることでホームポジションＨＰに保持される。第１プーリ１８はアーム３３によって付勢され、捩りスプリング２７の弾力に抗してプラス方向に回転する。つまり、排気バルブ１５は図１５（ｂ）のように全閉状態から開き始めて、回転角度＋θで全開状態になる。排気バルブ１６は図１５（ｃ）のように高速域ＩＩＩにおいても全開状態に保持される。なお、自動二輪車１００の機種等にもよるが、中速域ＩＩから高速域ＩＩＩへ遷移するエンジン回転数は、おおよそ４０００ｒｐｍ程度である。

上記とは逆にエンジン回転の高速域ＩＩＩから中速域ＩＩ、更には低速域Ｉへと移る場合にはアクチュエータ２０は基本的には、上述の動作と逆の手順で作動する。即ち、ホームポジションＨＰからプラス方向側にあるアクチュエータ２０がマイナス方向へ回転する。

次に、本発明の排気制御装置１０における主だった作用効果について説明する。先ず、エキゾーストパイプ１１７からマフラ１１８に至る排気系において、連通管１４１及び連通管１４２に装着された排気バルブ１５と集合管１３９に装着された排気バルブ１６をアクチュエータ２０により開閉制御する。このように２つの制御対象部位を各別に制御するのではなく、単一のアクチュエータ２０で２種の排気バルブ１５及び排出バルブ１６を制御する構造としたことにより、装置の部品点数を削減して装置構成を簡素化すると共に、コストダウンを図ることができる。

この場合、連通管１４１及び連通管１４２に装着された排気バルブ１５は、実質的にエンジンの高速域ＩＩＩで開閉制御することにより、エンジン高回転時の排気脈動を有効に利用することができる。更に、その際♯１及び♯４気筒のエキゾーストパイプ１１７を連通する連通管１４１と、♯２及び♯３気筒のエキゾーストパイプ１１７を連通する連通管１４２とにそれぞれ装着される排気バルブ１５を同軸で配置される。これによりエンジン高回転時の排気脈動を有効に利用しながら、実質的に出力向上を図ることができる。
また、集合管１３９に装着された排気バルブ１６は、低速域Ｉ乃至中速域ＩＩにかけて開閉制御する。これにより、排気脈動を有効に制御しつつ、エンジン低回転時の排気抵抗を低減することができる。

また、アクチュエータ２０は上述したようにそのホームポジションに関して一方の回転作動域（マイナス方向側）で排気バルブ１５を作動させ、また他方の回転作動域（プラス方向側）で排気バルブ１６を作動させる。制御対象である排気バルブ１５及び排気バルブ１６に対応して、アクチュエータ２０の回転角度を割り当てることで、単一のアクチュエータ２０で２種類の制御対象を独立して適正且つ円滑に制御することができる。

既に説明したようにエンジン回転数に応じてアクチュエータ２０の回転角度を制御し、これによりエンジン低回転時には排気バルブ１５が閉じて、排気バルブ１６は所定開度となる。排気バルブ１５が閉じると低回転時の排気脈動が適正化されて低速の出力が向上する。また、エンジン高回転時には実質的に排気バルブ１５及び排気バルブ１６全開となり、これにより排気圧力の低減を図ると共に、排気脈動の高回転域への適合化がされて出力が向上する。

なおここで、本発明の排気制御装置１０の幾つかの変形例等について説明する。例えばアクチュエータユニット１１は図２あるいは図３のようにメインフレーム１０１の側面部位に配設されるが、その他の例として図４のようにワイヤ１３及びワイヤ１４が略同等の長さとなるように配置することもできる。即ち、図４に示されるようにこれらのワイヤ１３及びワイヤ１４の接続先である排気バルブ１５及び排気バルブ１６とアクチュエータユニット１１との距離Ａ，Ｂが実質的に等距離となるようにすることで、ワイヤ１３及びワイヤ１４の長さを最も短くすることができる。そして、ワイヤ１３及びワイヤ１４の長さを短くすることにより、それらの巻取り及び繰出し動作をより円滑にし、更には装置の軽量化を図ることができる。

また、アクチュエータユニット１１に接続されるワイヤ１３，１４の引出し方向は、互いに同一方向であってもよく、あるいは異なる方向であってもよい。例えば図２の図示例ではこれらのワイヤ１３，１４がアクチュエータユニット１１から略同一方向に引き出されるが、この場合の他に図４に示されるように特に排気バルブ１６と接続するワイヤ１４を、アクチュエータユニット１１からメインフレーム１０１に沿うように後方へと配索してもよい。このように配索することで、ワイヤ１４が短めな適度な長さとなり、レイアウト上でも極めて有利である。

上述のようにエンジン回転数に応じて排気バルブ１５あるいは排気バルブ１６の開度を制御する。これらの排気バルブ１５及び排気バルブ１６を開閉する際の開閉速度は、図１５の図示例等でグラフの傾斜角度に相当するが、アクチュエータ２０のステッピングモータ２１の駆動制御によって、遅速を適宜調整することができる。また、これらの排気バルブ１５及び排気バルブ１６を開閉タイミングも必要に応じて設定可能である。更に、図１５の図示例等で開度が直線状に変化する場合を含め、それらの変化態様として曲線状にすることも可能である。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
本発明の排気制御装置は、２気筒あるいは４気筒以上の多気筒エンジンに対しても適用可能である。
また、上記実施形態では排気バルブ１５及び排気バルブ１６の２つ制御対象を制御する場合を説明したが、上記と同様に構成された第３、第４のプーリを増設することで第３、第４の制御対象を設定することも可能である。

１０排気制御装置、１１アクチュエータユニット、１２駆動部、１３，１４ワイヤ、１５排気バルブ（第１の排気バルブ）、１６排気バルブ（第２の排気バルブ）、１７ベース、１８第１プーリ１８、１９第２プーリ、２０アクチュエータ、２１ステッピングモータ、２２ガイド軸、２３スペーサ、２４ガイド軸、２７捩りスプリング、２８，２９突起、３０ストッパ、３１，３２小突片、３３アーム、３４，３６端子、３５，３７係止穴、３９回転軸、４０，４４従動プーリ、４３回転軸、４５端子、１００自動二輪車。

Claims

♯１気筒のエキゾーストパイプと♯２気筒のエキゾーストパイプが第１の合流部で合流し、♯３気筒のエキゾーストパイプと♯４気筒のエキゾーストパイプが第２の合流部で合流し、前記第１の合流部及び前記第２の合流部が合流して単一の集合管に集合し、前記集合管は接続パイプを介してマフラに接続するエンジンの排気制御装置であって、
♯１気筒及び♯４気筒のそれぞれ前記エキゾーストパイプが第１の連通管で連通し、♯２及び♯３気筒のそれぞれ前記エキゾーストパイプが第２の連通管で連通し、前記第１の連通管と前記第２の連通管にそれらを開閉制御する第１の排気バルブを設け、前記集合管を開閉制御する第２の排気バルブを設け、
前記第１の排気バルブと前記第２の排気バルブを開閉駆動する単一のアクチュエータユニットを設け、
前記アクチュエータユニットによりエンジン低回転時には前記第１の排気バルブを全閉に閉じて、前記第２の排気バルブは所定開度で開き、
エンジン中回転時には前記第１の排気バルブが全閉のままに閉じて、前記第２の排気バルブは全開に開き、
エンジン高回転時には回転数に応じて前記第１の排気バルブが全閉から全開に開き、前記第２の排気バルブは全開のままで開くように設定されたことを特徴とするエンジンの排気制御装置。
前記アクチュエータユニットの一方の回転作動域で前記第１の排気バルブが開閉駆動され、前記アクチュエータユニットの他方の回転駆動域で前記第２の排気バルブが開閉駆動されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気制御装置。