JPH0378540A - ２サイクルエンジンの排ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２サイクルエンジンの排ガス浄化装置におい
て、排ガスの空燃比の制御に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６１−２６８８６４号に記載のよ
うに、燃料を掃気弁近くに噴射し、クランク室で圧縮さ
れた空気により、掃気弁近くに供給されている燃料をシ
リンダに供給している。一方吸入空気は掃気ポートより
シリンダ内に流入し、燃焼ガスと置換するように供給さ
れている。

またＴＯＹＯＴＡ　Ｓ−２のようにスーパーチャージャ
を付加し、吸、排気弁を有するものがあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、燃焼ガスを吸入空気で掃気する際に吸
入空気が燃焼ガスとともに排気管に流出し、排ガスの濃
度を希薄にしている。そのため、三元触媒で排ガスを浄
化するには、シリンダ内の混合気を理論空燃比より小さ
くして燃焼し、排気管に排出された時、理論空燃比とす
る必要があり、燃費が低下する問題があった。

本発明は、シリンダ内の燃焼を理論空燃比として燃費を
高くすると共に、排ガスの空燃比を理論空燃比に維持し
、三元触媒の浄化性能の低下を防止することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、排気管に排気制御弁を設置
し、この排気制御弁の開度を制御して。

吸入空気の流出を防止したものである。

さらに排気管に排ガスセンサを設置し、この排ガスセン
サの出力で排気制御弁を制御して、排ガスの空燃比の制
御を行うようにした。

〔作用〕

排気制御弁は、排ガス濃度が希薄になり酸素過多になる
と開度と小さくし、吸入空気の流出を防止する。また排
ガス濃度が濃くなり、酸素が過少になると開度を開き、
吸入空気の流出を多くして、排ガス濃度を理論空燃比に
合せる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図に示す。シリンダ１内
をピストン２がクランク軸３の回転により往復動する２
サイクルエンジンである。空気は。

スーパーチャージャ１５により加圧され吸気弁４の開弁
時にシリンダ１に供給される。この時シリンダ１には、
燃焼ガスが充満しており、排気弁５よりブローダウンさ
れている。吸気弁４は、ピストン２が下死点に達する前
に開き、新気により燃焼ガスが掃・気される。ピストン
２が下死点を過ぎ、上昇を始めると排気弁５が閉じ次に
吸気弁が閉じる。ここで燃料が噴射弁６よりシリンダ１
内に噴射される。ピストン２は上昇を続は混合気は圧縮
され、上死点前で点火プラグ７により点火され、燃焼す
る。この時ピストン２は上死点に達し、その後ピストン
が降下して膨張してクランク軸３に回転力を与える。そ
の後排気弁が開き、ブローダウンして元に戻る。このよ
うな２サイクルエンジンにおいて、燃焼ガスを新気で掃
気する時、燃焼ガスと共に新気が排気管１３に流出する
。そのためシリンダ１内の混合気の空燃比を理論空燃比
にしても、この新気の流出により排気管１３の排ガスの
空燃比が大きくなり、三元触媒１２の性能が低下してし
まう、そのため排気管１３に排気制御弁８を配設し、三
元触媒１２の浄化性能が重要である部分負荷時に、排気
制御弁８を閉じることにより新気の流出を防止して排ガ
スの空燃比が大きくなるのを防止する。また排気管１３
の三元触媒の上流に排ガスセンサ９を配置し、この排ガ
スセンサ９の出力を制御回路１０に導入し、排気制御弁
アクチュエータ１１により排気制御弁８をフィードバッ
ク制御することができる。

一方排気制御弁８を配設せず排ガスセンサ９の出力で現
在４サイクルエンジンで実施されているよう噴射燃料量
を制御する方法も考えられる。しかしこの方法では、シ
リンダ内の混合気の空燃比を理論空燃比より小さくする
必要があり燃費が低下する。

第２図は、本発明の他の実施例である。排気制御弁８の
替りに排気弁５とカム軸１６の間にタイミング可変アク
チュエータ１４を配置し、排ガスセンサ９の出力で排気
弁５の開閉タイミングを変化させ、新気の流出を制御し
て排ガスの空燃比を制御する。

第３図は、本発明の他の実施例である。第３図において
ピストン２は下死点にある。これよりピストン２が上昇
し、掃気ポート１８を閉じるとクランクケース２ｏ内の
圧力が下がり、リード弁１７が開いて新気がクランクケ
ース２０に流入する。ピストンはなおも上昇し、クラン
クケース２０に新気を吸入すると共に排気ポート１９を
閉じ圧縮に入る。この時噴射弁６より燃料がシリンダ内
に噴射される。ピストン２はなお上昇し、上死点近くで
点火プラグ７により混合気に点火される。上死点に達す
るとピストン２は降下し、膨張してクランク軸３に回転
力を与えると共にクランクケース２０の圧が上昇し、リ
ード弁１７が閉じる。ピストン２は降下してクランクケ
ース２０内を圧縮すると共に、排気ポート１９が開き、
燃焼ガスがブローダウンする。次に掃気ポート１８が開
き、クランクケース２０より新気をシリンダ１内に噴出
し、排ガスを掃気する。ピストンは下死点に達し、再度
くり返す、このように排気ボート１９と掃気ポート１８
が同時に開いているため新気の排気管１３への流出が起
る。これを防止するため、排気管１３に排気制御弁８を
配置し、新気の流出を防止する。この場合も排ガスセン
サ９の出力を制御回路１０によりフィードバック制御を
行う。

第４図は、排ガスセンサにλ＝１で急激が出力変化があ
るλセンサを使用した場合のセンサ出力を示す。

第５図はλセンサを使用した時のセンサ出力と排気制御
弁開度の関係を示す。センサ出力を比例積分して開閉信
号としている。

また排ガスセンサに空燃比に対してリニアな信号が得ら
れる空燃比センサを使用することも可能である。

第６図は本発明の排気制御弁開度制御を行う場合の運転
条件の判定フローチャートである。絞り弁開度θを読込
み、θ〉θ１の判定を行ないＮＯの場合は排気制御弁の
開度制御を行ない、理論空燃比に制御する。ＹＥＳの場
合は制御を行なわす制御弁を全開して終了する。

第７図は本発明の他の実施例である。運転状態を検出す
るパラメータを絞り弁開度とエンジン回転数Ｎとした場
合である。新気の排気管への流出は絞り弁開度とエンジ
ン回転数によっても決まるため、それにより排気弁の開
閉タイミングを制御する。

第８図は、排気制御弁の設置位置を示したものである。

各シリンダ毎につけることによりシリンダ間の干渉がな
くなり好適である。

第９図は排気管の集合部に排気制御弁を設置した場合で
ある。排気制御弁が１個ですむため、性能は低下するが
低コストになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、新気の排気管への流出が防止できるの
でシリンダ内の混合気の空燃比も、排気管の空燃比も理
論空燃比で運転できる。またシリンダ内の混合気の空燃
比が理論空燃比であるため燃費が低下しない、排気管の
空燃比も理論空燃比であるため、三元触媒の浄化性能が
高い。

出力を必要とする運転域では、排気制御弁を全開とする
ため、シリンダ内は出力混合気、排気管内は、新気の流
出による理論空燃比近くとなり、排気の浄化性が良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図。 第３図は本発明の他の実施例を示す図、第４図はλセン
サの出力特性図、第５図はセンサ出力と排気制御弁開度
の関係を示すタイムチャート、第６図は排気制御弁開度
制御の条件を判定するフローチャート、第７図は本発明
の他の実施例を示す図、第８図は排気制御弁の取付位置
を示す系統図、第９図は排気制御弁の他の取付は位置を
示す系統図である。 １・・・シリンダ、２・・・ピストン、３・・・クラン
ク軸、４・・・吸気弁、５・・・排気弁、６・・・噴射
弁、７・・・点火プラグ、８・・・排気制御弁、９・・
・排ガスセンサ、１０・・・制御回路、１２・・・三元
触媒、１５・・・スーパ痢４区 高８凹 高９区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２サイクルエンジンのシリンダ内に燃料を直接噴射
   し、点火プラグにより点火するものにおいて、排気管に
   排気制御弁を配置し、エンジンの運転パラメータの１つ
   又は複数個の信号により前記開閉弁を制御することを特
   徴とした２サイクルエンジンの排ガス浄化装置。 ２、前記排気制御弁に替えて、排気弁の開、閉弁時期を
   制御した第１項記載の２サイクルエンジンの排ガス浄化
   装置。 ３、前記運転パラメータが排気管の排ガス濃度であるこ
   とを特徴とした第１項記載の２サイクルエンジンの排ガ
   ス浄化装置。 ４、前記運転パラメータが絞り弁開度であることを特徴
   とした第１項記載の２サイクルエンジンの排ガス浄化装
   置。