JPH0528333Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ピストン自体が排気弁として作用
する２サイクルエンジンの排気制御装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

上記２サイクルエンジンでは、エンジン本体の
排気通路の断面積を、低速回転時に小さくし、高
速回転時に大きくすることによつて、高速回転時
の出力の向上を図つた排気制御装置がある（たと
えば、特開昭60−249614号公報参照）。この制御
方法としては、単一の排気通路の断面積を制御す
る方法と、複数のそれを制御する方法とがある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上気排気制御装置においても、高速回
転時を超えるオーバラーン時に、エンジンの出力
が低下する。これは、オーバラーン時には、吸気
の吸い込みと、排気の押し出しのタイミングが合
わなくなるためであると考えられている。つま
り、エンジンの脈動が合わなくなるためであると
考えられている。そこで、この考案者は、上記オ
ーバラーン時におけるエンジンの運転状態につい
て、種々検討を行つた。その結果、排気を制御す
ることにより、出力のピークがエンジンのオーバ
ラーン側に移ることが判明した。

この考案は上記の点に鑑みてなされたもので、
エンジンを大型化しないで、また、組立性および
メンテナンス性を容易にしつつ、オーバラーン時
の出力を適確に向上することができる２サイクル
エンジンの排気制御装置を提供することを目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この考案に係る２
サイクルエンジンの排気制御装置は、シリンダヘ
ツドに設けられた主排気通路とその側部に設けら
れた補助排気通路とにより形成される２サイクル
エンジンの排気通路と、上記補助排気通路の途中
に介在されて、排気通路の通路面積を可変する補
助バルブと、上記エンジンの回転速度を検知する
検知手段と、上記補助バルブを開閉駆動する駆動
装置と、上記検知手段により検知されるエンジン
回転速度に応じて上記駆動装置の駆動を制御する
制御装置と、上記シリンダヘツドの上方外部に配
置されて、上記駆動装置と上記補助バルブとを連
係させる伝達装置とを備え、上記制御装置は、検
知したエンジンの回転速度が低速であるときに上
記補助バルブを全開にする第１の制御手段と、高
速であるときに上記補助バルブを全閉にする第２
の制御手段と、上記高速を超えるときに上記補助
バルブを全閉と全開との間の所定の開度にする第
３の制御手段とを備えたものである。

〔作用〕

この考案によれば、エンジンの回転速度が低速
であるときは、制御装置における第１の制御手段
により、補助バルブが全開にされて、エンジンの
排気通路の通路面積が最小になる。一方、エンジ
ンの回転速度が高速であるときは、制御装置にお
ける第２の制御手段により、補助バルブが全閉と
されて、エンジンの排気通路の通路面積が最大に
なる。

また、オーバラーン時には、制御装置における
第３の制御手段により、補助バルブが全閉と全開
との間の所定の開度になつて、エンジンの排気通
路の通路面積が上記の最大と最小との間の所定値
となるために、出力のピークがエンジンのオーバ
ラーン側に移り、このオーバラーン時の出力が向
上する。

上記のように、エンジン回転速度に応じて制御
装置により駆動が制御される駆動装置と上記補助
バルブとを連係させる伝達装置がシリンダヘツド
の上方外部に配置されているので、組立性および
メンテナンスがやりやすいとともに、エンジンが
大きくなることもない。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面にしたがつて
説明する。

第１図は２気筒の２サイクルエンジンの縦断面
を示し、１はシリンダヘツド、２はシリンダブロ
ツク、３はピストン、４は水ジヤケツトである。
５は主排気ポートで、シリンダ６と第２図ａの主
排気通路７とを連通させている。上記シリンダ６
における主排気ポート５の円周方向の側方には、
２つの補助排気ポート８が設けられている。９は
補助排気通路で、補助排気ポート８と上記主排気
通路７との間を補助的に連通させており、これら
主、補助排気通路７，９により２サイクルエンジ
ンの排気通路が形成されている。なお、上記の補
助排気通路９の断面積は、主排気通路７のそれに
比べて小さく形成されている。なお、３０は共鳴
室で、低速時に主排気通路７に連通して、低速時
の出力の低下を防止するものである。

１０は補助バルブで、上記補助排気通路９の途
中に設けられ、エンジンの回転速度の変化に応じ
て、後述する駆動装置１１（第３図）により回転
駆動され、補助排気通路９を開閉するものであ
る。この補助バルブ１０には、バルブ通路１０ａ
と弁体１０ｂとが、第１図の円柱部１０ｃに形成
されている。この補助バルブ１０は、その軸方向
がエンジンのピストン３の摺動方向に設定され、
その軸部１０ｄがシリンダヘツド１とシリンダブ
ロツク２とに軸支され、この軸部１０ｄの軸心の
まわりに双方向に回転するロータリーバルブであ
る。この補助バルブ１０の軸部１０ｄは、シリン
ダブロツク２からシリンダヘツド１を該シリンダ
ヘツド１の上方に突出しており、その突出した軸
部１０ｄにおいて、補助バルブ１０と上記駆動装
置１１とがシリンダヘツド１の上方外部に配置さ
れた伝達装置１２を介して連係されている。な
お、図示していないが、右側のエンジンにも、上
記と同様な補助バルブおよび伝達装置が設けられ
ている。

この２サイクルエンジンは、たとえば、第３図
のように、自動２輪車のフレーム（図示せず）に
斜めに支持されている。なお、この図において、
１３は排気管、１４はリードバルブケースであ
る。

つぎに、上記駆動装置１１について説明する。

駆動装置１１は、正逆回転可能なモータ１５を
備えており、このモータ１５には、その回転角度
の位置を検出するポテンシヨメータ２８が設けら
れている。上記伝達装置１２は上記モータ１５に
連結されて回転するプーリ１６と、このプーリ１
６に係合する第１および第２のケーブル１７，１
８と、このケーブル１７，１８にそれぞれ連結さ
れている第１のレバー１９と、第４図の第２のレ
バー２０となどからなり、モータ１５（第３図）
の駆動力を補助バルブ１０の軸部１０ｄに伝達す
るものである。

上記両ケーブル１７，１８は、それぞれ、ケー
ブルアウタ１７ａ，１８ａと、ケーブルインナ１
７ｂ，１８ｂとからなり、上記アウタ１７ａ，１
８ａがブラケツト２１を介して、第３図のシリン
ダヘツド１に固定されている。なお、ブラケツト
２１はシリンダヘツド１に一体形成されている。

第４図において、上記第１および第２のレバー
１９，２０は、互いに第１のロツド２２を介して
連結されているとともに、それぞれ、第２のおよ
び第３のロツド２３，２４を介して第３および第
４のレバー２５，２６に連結されている。上記４
つのレバー１９，２０，２５，２６は、それぞ
れ、第１図の補助バルブ１０の軸部１０ｄにねじ
固定され、この軸部１０ｄの径方向に突出してい
る。第５図の２７は合成樹脂製の連結具で、ロツ
ド２２，２４およびレバー１９，２６に、樹脂弾
性により固定されている。このように、軸部１０
ｄが伝達装置１２を介して、第３図のモータ１５
に連結されているから、モータ１５の正回転によ
り、プーリ１６が矢印方向に回転し、この回転
で、インナ１７ｂ，１８ｂが互いに反対方向に引
つ張られるとともに、第４図のレバー１９，２
０，２５，２６が矢印方向に回転することによ
り、第２図ａの補助バルブ１０が回転する。

第３図において、検知手段５０はエンジンの回
転速度を検知するもので、たとえば、クランク軸
（図示せず）に設けた回転数センサまたは点火装
置（図示せず）のピツクアツプコイルの電圧変化
を捕えるセンサで、回転数信号ａを制御装置４０
に出力する。

上記制御装置４０は、たとえばマイクロコンピ
ユータからなり、本来、エンジンの点火タイミン
グを制御するものである。この制御装置４０は、
第１の判別手段４１と第２の判別手段４２と、第
３の判別手段４３と、演算手段４４とを備えてい
る。上記第１、第２および第３の判別手段４１，
４２および４３は、それぞれ、エンジンの低速回
転時、高速回転時および高速回転を超えるオーバ
ラーン時におけるモータ１５の設定された回転角
度の位置を予め記憶している。つまり、３つの判
別手段４１……４３は、モータ１５の回転角度の
位置を介して、第２図ａの補助バルブ１０の全閉
位置、第２図ｂの全開位置、第２図ｃの半開位置
を記憶している。上記第３図の判別手段４１，４
２および４３は、それぞれ、上記検知手段５０か
らの回転数信号ａを入力とし、エンジンの回転速
度を判別して、バルブ全閉信号ｂ、全開信号ｃお
よび半開信号ｄを、演算手段４４に出力する。

上記演算手段４４は、上記ポテンシヨメータ２
８が検知したモータ１５の現在の回転位置を示す
回転位置信号ｅと、上記バルブ全閉信号ｂ、全開
信号ｃおよび半開信号ｄとを入力とし、その差を
演算して、モータ１５に回転角度信号ｆを出力す
る。したがつて、この実施例の場合、第１の判別
手段４１と演算手段４４とが第１の制御手段を構
成し、低速回転時に補助バルブ１０（第１図）を
全閉にする。上記第２の判別手段４２と演算手段
４４とが第２の制御手段を構成し、高速回転時に
補助バルブ１０（第１図）を全開にする。また、
上記第３の判別手段４３と演算手段４４とが第３
の制御手段を構成し、オーバラーン時に補助バル
ブ１０（第１図）を半開にする。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

まず、エンジンの回転速度が第６図の回転速度
Ｎ１になるまでは、つまり低速回転時Ｔ１におい
ては、第３図の検知手段５０から回転数信号ａが
判別手段４１……４３に入力され、第１の判別手
段４１により、低速回転であることが判別され
る。これにより、第１の判別手段４１からバルブ
全閉信号ｂが、演算手段４４に入力される。一
方、ポテンシヨメータ２８からのモータ１５の回
転位置信号ｅが演算手段４４に入力され、モータ
１５の回転すべき角度が演算されて、モータ１５
に回転角度信号ｆが出力される。これにより、第
２図ａのように、補助バルブ１０が全閉状態に保
たれる。このため、周知のように、全排気通路の
断面積が低速回転時に見合つた小さなものとな
り、低速時の出力の低下が防止される。

上記エンジンの回転速度が第６図の回転速度Ｎ
１になつたとき、第３図の第２の判別手段４２に
より、高速回転であることが判別され、バルブ全
開信号ｃが第２の判別手段４２から演算手段４４
に入力される。一方、回転位置信号ｅが演算手段
４４に入力され、両信号ｃ，ｅに基づいて、演算
手段４４から回転角度信号ｆがモータ１５に入力
される。これにより、モータ１５が所定角度だけ
正回転し、伝達装置１２を介して、第２図ａの全
閉状態の補助バルブ１０が矢印方向に回転して、
第２図ｂのように、全開状態になる。その後、第
６図の回転速度Ｎ２になるまでの高速回転時Ｔ２
には、第２図ｂのように、補助バルブ１０が全開
状態に保たれる。このため、全ての排気通路７，
９から排気がなされるので、周知のように、全排
通路の断面積が高速回転時に見合つた大きなもの
となり、出力が向上する。

上記エンジンの回転速度が第６図の回転速度Ｎ
２になつたとき、第３図の第３の判別手段４３に
より、高速回転を超えていることが判別され、バ
ルブ半開信号ｄが第３の判別手段４３から演算手
段４４に入力される。一方、回転位置信号ｅが演
算手段４４に入力され、両信号ｄ，ｅに基づい
て、演算手段４４から回転角度信号ｆがモータ１
５に入力される。これにより、モータ１５が所定
角度だけ逆回転して、第２図ｂの補助バルブ１０
が第２図ｃの位置まで回転する。つまり、第６図
の高速時Ｔ２を超えるオーバラーン時Ｔ３には、
バルブ開度がたとえば1/2に保たれる。これによ
り、吸気の吸い込みと、排気の押し出しとのタイ
ミングが合致し、第７図のように、出力のピーク
がエンジンのオーバラーン側に移り、その結果、
出力が斜線部分Ｓに相当する分だけ向上する。な
お、第７図の実線はこの実施例に係る出力特性を
示し、破線は従来のそれを示す。ところで、第２
図ｃの補助バルブ１０の開度は、全閉と全開との
間の所定の開度に設定すれば良く、必ずしも半開
に設定する必要はない。つまり、全排気通路７，
９の通路面積を最大と最小との間の所定の面積に
保てば良い。

また、この実施例では、第６図の低速回転時Ｔ
１、高速回転時Ｔ２およびオーバラーン時Ｔ３の
排気制御を行つている。しかし、この考案では、
たとえば、エンジンの始動時に第１図の補助バル
ブ１０を正逆回転させて、カーボンの払い落しを
行つたり、あるいは、アイドリング時に補助バル
ブ１０を一度開放した後、低速時に閉止するなど
の複雑な制御を加えても良い。勿論、この場合に
は、第３図の制御装置４０に第４の判別手段など
が必要となる。

また、上記制御装置４０を含む駆動装置１１
を、モータ１５を用いた電気的なものではなく、
機械的な駆動装置１１とすることも可能であり、
この考案に含まれる。その場合、機械的な駆動装
置および伝達装置としては、周知のように、図示
しないクランク軸に連結され、クランク軸の回転
速度が所定値以上になつたときに剛球が皿形の球
面板の傾斜に沿つて移動するガバナ装置を１対設
け、第２図ａの補助バルブ１０を、一方のガバナ
装置により高速時に全開にし、他のガバナ装置に
よりオーバラーン時に半開まで戻す装置を用いる
ことができる。

ところで、この考案では、エンジンの排気通路
を主排気通路７と補助排気通路９により形成し
て、補助排気通路９に介在させた補助バルブ１０
の開閉によつて、通路面積を可変制御するように
しているので、単一の排気通路の通路面積を可変
制御する場合に比べて、エンジンの回転速度に対
応させての通路面積の可変制御を応答性よく適確
に行いやすい。

（考案の効果） 以上のように、この考案によれば、高速を超え
るオーバラーン時には、排気通路の通路面積を最
大と最小との間の所定の面積に応答性よく保つこ
とができて、オーバラーン時における出力のピー
クをオーバラーン側に移行させて、出力の向上を
図ることができる。しかも、上記のようなオーバ
ラーン時の通路面積の可変制御を含めて、エンジ
ン回転速度に応じて制御装置により駆動が制御さ
れる駆動装置と補助バルブとを連係させる伝達装
置をシリンダヘツドの上方外部に配置することに
よつて、その組立性およびメンテナンスを容易に
行いやすいとともに、伝達装置をエンジンの外部
に設けることで、そのような伝達装置をもたない
ものと比べても、エンジンの大きさを特に大きく
することが不要であり、エンジンを小型に保ちつ
つ、上述のような出力の向上を図り得るという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す２サイクル
エンジンの縦断面図、第２図ａは第１図の−
線断面図、第２図ｂは補助バルブが全開状態の平
面断面図、第２図ｃは補助バルブが半開状態の平
面断面図、第３図はエンジン全体の外観図、第４
図は第１図および第３図の−線天視図、第５
図は第４図の−線断面図、第６図は補助バル
ブの開度とエンジンの回転速度との関係を示すタ
イムチヤート、第７図は出力と回転速度との関係
を示す特性図である。 ２……エンジン本体（シリンダブロツク）、７，
９……排気通路、１０……（補助）バルブ、１１
……駆動装置、１２……伝達装置、４０……制御
装置、４１，４４……第１の制御手段、４２，４
４……第２の制御手段、４３，４４……第３の制
御手段、５０……検知手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘツドに設けられた主排気通路とその
   側部に設けられた補助排気通路とにより形成され
   る２サイクルエンジンの排気通路と、上記補助排
   気通路の途中に介在されて、排気通路の通路面積
   を可変する補助バルブと、上記エンジンの回転速
   度を検知する検知手段と、上記補助バルブを開閉
   駆動する駆動装置と、上記検知手段により検知さ
   れるエンジン回転速度に応じて上記駆動装置の駆
   動を制御する制御装置と、上記シリンダヘツドの
   上方外部に配置されて、上記駆動装置と上記補助
   バルブとを連係させる伝達装置とを備え、上記制
   御装置は、検知したエンジンの回転速度が低速で
   あるときに上記補助バルブを全開にする第１の制
   御手段と、高速であるときに上記補助バルブを全
   閉にする第２の制御手段と、上記高速を超えると
   きに上記補助バルブを全閉と全開との間の所定の
   開度にする第３の制御手段とを備えてなる２サイ
   クルエンジンの排気制御装置。