JPH06193450A - ２サイクルエンジンの排気制御弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン始動時から排気制御弁が確実に動作
するようにする。 【構成】 排気制御弁２１を制御するＥＣＵ３０に、エ
ンジン停止後に排気制御弁２１を作動させる固着防止手
段を設けた。排気制御弁２１とシリンダボディ２との間
で凝固したカーボンやオイル等は排気制御弁２１の端縁
によってエンジン停止後に主排気通路１６内へ掻き出さ
れる。すなわち、排気制御弁２１とシリンダボディ２と
の間にカーボンやオイル等が可及的少ない状態でエンジ
ン１が冷える。このため、エンジン始動後に排気制御弁
２１を回すときの抵抗が小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２サイクルエンジンの
排気通路に臨む排気制御弁を作動させて排気時期（圧縮
開始時期）および排気通路断面積を変える２サイクルエ
ンジンの排気制御弁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の２サイクルエンジンの排
気制御弁装置としては、排気制御弁を排気通路に臨ませ
る構造のものが多い。そして、この種の排気制御弁装置
は、排気制御弁をエンジンのシリンダボディに移動自在
に支持させ、排気通路への突出量を変える構造になって
いた。

【０００３】すなわち、前記排気制御弁をシリンダボデ
ィに対して移動させることによって、排気制御弁によっ
て排気時期や排気通路の通路断面積が変えられることに
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成された従来の２サイクルエンジンの排気制御弁
装置では、エンジン始動時に排気制御弁が動作しないこ
とがあった。これは、排気に含まれるカーボンやオイル
等がエンジン運転中に排気制御弁支持用凹部内（シリン
ダボディと排気制御弁との間の微小な隙間）に侵入し、
エンジン停止後に排気制御弁およびシリンダボディ側の
排気制御弁摺動面に固着してしまうからであった。

【０００５】すなわち、エンジン運転中は熱膨張の関係
から前記隙間は広くなると共にこの隙間に侵入したカー
ボンやオイル等は温度が高く流動し易いために排気制御
弁は容易に開閉できるが、エンジン停止後にエンジンが
冷えると、隙間が狭くなると共に前記カーボンやオイル
等が凝固してしまい排気制御弁を開閉させるときの抵抗
が大きくなってしまう。

【０００６】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、エンジン始動時から排気制御弁を確
実に動作させることができる２サイクルエンジンの排気
制御弁装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る２サイクル
エンジンの排気制御弁装置は、排気制御弁を制御する制
御装置に、エンジン停止後に排気制御弁を作動させる固
着防止手段を設けたものである。

【０００８】

【作用】エンジン停止後に排気制御弁を作動させると、
排気制御弁とシリンダボディとの間で凝固したカーボン
やオイル等が排気制御弁の端縁によって排気通路内へ掻
き出される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図７に
よって詳細に説明する。本実施例では本発明を２サイク
ルディーゼルエンジンに適用した例について説明する。
図１は本発明に係る排気制御弁装置が装着された２サイ
クルディーゼルエンジンの縦断面図、図２は図１におけ
るシリンダボディのII−II線断面図、図３は排気制御弁
取付部を拡大して示す断面図である。

【００１０】図４は本発明に係る排気制御弁装置に使用
する排気制御弁の斜視図、図５は本発明に係る排気制御
弁装置のブロック図、図６は同じく給電系の回路図、図
７は本発明に係る排気制御弁装置の動作を説明するため
のフローチャートである。

【００１１】これらの図において、１は水冷式３気筒型
の２サイクルディーゼルエンジンである。２はこのエン
ジン１のシリンダボディ、３はクランクケースである。
シリンダボディ２は図２に示すようにシリンダ４が３つ
並設され、このシリンダ４の上部開口を塞ぐようにシリ
ンダヘッド５が取付けられている。このシリンダヘッド
５には各気筒毎に渦室式の副燃焼室Ｓが形成されてい
る。そして、この副燃焼室Ｓにはシリンダヘッド５に螺
着された燃料噴射弁６とグロープラグ７の各先部が臨ん
でいる。なお、図１および図２においてシリンダ４の近
傍に形成された符号２ａで示す開口は、エンジン冷却水
が流されるウォータージャケットである。

【００１２】８はクランク軸、９はこのクランク軸８に
コンロッド１０を介して連結されたピストンである。前
記クランク軸８は前記シリンダボディ２とクランクケー
ス３とによって形成されたクランク室１１に軸線をシリ
ンダ４の並設方向と平行にして回転自在に収容されてい
る。

【００１３】１２は前記クランク室１１に吸気を導入す
るための吸気通路で、この吸気通路１２は前記シリンダ
ボディ２に形成され、吸気流の上流側端部が吸気管１３
内に連通すると共に下流側端部がクランク室１１に連通
している。なお、この吸気通路１２中に設けられた符号
１４で示すものは、吸気（空気）をクランク室１１側へ
のみ流すためのリード弁装置である。

【００１４】１５は前記クランク室１１内の空気をシリ
ンダ４内に圧送するための掃気通路、１６は主排気通
路、１７は副排気通路である。前記掃気通路１５は一端
が掃気ポート１８としてシリンダ４内に開口し、他端が
クランク室１１に開口している。また、主排気通路１６
は一端が主排気ポート１９としてシリンダ４内に開口
し、他端がシリンダボディ２の側面に開口している。前
記副排気通路１７は前記主排気通路１６よりピストン９
の上死点位置側（シリンダヘッド５側）に形成され、一
端が副排気ポート２０としてシリンダ４内に開口し、他
端が後述する排気制御弁２１を介して前記主排気通路１
６に連通している。

【００１５】また、前記副排気通路１７は図２に示すよ
うに平面視略横向きＹ字状に形成され、２通路からなる
上流部がそれぞれ副排気ポート２０を介してシリンダ４
内に連通している。すなわち、各気筒毎の副排気ポート
２０はシリンダ４の周方向に間隔をおいて２つ設けら
れ、それぞれの副排気ポート２０は主排気ポート１９よ
りシリンダヘッド５側に位置づけられている。そして、
上流部の２通路が合流する部分に排気制御弁２１が位置
づけられている。

【００１６】排気制御弁２１は図４に示すように全体が
略円柱状に形成され、シリンダボディ２の円孔２２内に
回動自在に嵌挿されている。この円孔２２はクランク軸
８の軸方向と平行とされ、前記副排気通路１７を丁度横
切るような位置に穿設されている。そして、排気制御弁
２１は気筒数と対応する数量（本実施例では３本）だけ
円孔２２に嵌挿されている。

【００１７】前記排気制御弁２１の構造を詳述すると、
排気制御弁２１は、長手方向両側部が中央部より細く形
成されており、長手方向略中央部を断面略円弧状に形成
して連通溝２３が設けられている。また、長手方向両端
部の細径部には、軸方向に延びる連結用突部２１ａと、
軸方向に凹む連結用凹部２１ｂとが形成されている。な
お、連結用突部２１ａは排気制御弁２１の一端側に配設
され、連結用凹部２１ｂは他端側に配設されている。

【００１８】前記連通溝２３は、制御弁形成用円柱部材
を図３に示すように１８０°以上の角度範囲θにわたっ
て切り欠くことによって形成されている。なお、連通溝
２３の底部となる断面略円弧状の部分を以下において弁
体２４という。

【００１９】そして、排気制御弁２１は、係合用突部２
１ａを隣の排気制御弁２１の係合用凹部２１ｂに嵌入さ
せると共に、隣接する排気制御弁２１の細径部どうしを
後述する筒状連結部材２５に嵌入させて前記円孔２２内
に一列に並べて挿入されている。また、これら一体に連
結された排気制御弁２１の一端は、円孔２２の一端開口
部を塞ぐプラグ２６に平軸受２６ａを介して回動自在に
支持され、他端は、シリンダボディ２の前記プラグ２６
とは反対側に取付けられたステップモータ支持部材２７
に平軸受２７ａを介して回動自在に支持されている。

【００２０】また、各排気制御弁２１どうしの連結部に
装着された筒状連結部材２５は、内周部に平軸受２５ａ
が固着されると共に、外周部に全周にわたって延びる凹
溝２５ｂが形成されており、シリンダボディ２に螺着さ
れる位置決めねじ２８をこの凹溝２５ｂに係入させるこ
とによって軸方向への移動が規制されて位置決めされて
いる。この位置は、各排気制御弁２１の連通溝２３およ
び弁体２４が副排気通路１７と対応するような位置とさ
れている。すなわち、各排気制御弁２１どうしの連結部
はこの筒状連結部材２５に平軸受２５ａを介して回動自
在に支持されることになる。

【００２１】このように排気制御弁２１をシリンダボデ
ィ２に装着すると、各排気制御弁２１が気筒毎の副排気
通路１７を横切るようになる。そして、排気制御弁２１
を軸心回りに回動させることで副排気通路１７を開閉す
ることになる。図１〜図３では排気制御弁２１を全閉位
置に回動させた状態を示してある。すなわち、これらの
図に示した状態では、弁体２４が副排気通路１７を閉塞
している。

【００２２】そして、排気制御弁２１を図１および図３
において時計回りに回すことによって副排気通路１７が
開かれるようになる。このときには、弁体２４の位置が
時計回りに移動し、連通溝２３が副排気通路１７の一部
を構成するようになるため、副排気通路１７は連通溝２
３を介して主排気通路１６に連通されるようになる。な
お、図３において、排気制御弁２１が全開とされたとき
の弁体２４の位置を二点鎖線Ａで示し、全閉から全開に
なるまでの排気制御弁２１の回転角度をαで示す。

【００２３】前記各排気制御弁２１を回動させるには、
前記ステップモータ支持部材２７に取付けられたステッ
プモータ２９によって行う。このステップモータ２９
は、不図示の出力軸が図２において最も上側に位置する
排気制御弁２１の連結用凹部２１ｂに連結されており、
図２に示すように制御装置としてのエレクトリックコン
トロールユニット（以下、単にＥＣＵという）３０に接
続されている。

【００２４】前記ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転を制
御する運転制御手段と、エンジン停止後に排気制御弁２
１を回動させる固着防止手段とが設けられている。この
固着防止手段を図５および図６において符号３４で示
す。

【００２５】前記運転制御手段は、図２に示すように、
エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ３
１と、不図示のアクセルペダルの開度を検出するアクセ
ル開度センサ３２と、燃料噴射弁６等のエンジン運転に
必要な電子部材からなるアクチュエータ３３等を備え、
エンジン回転数およびアクセル開度あるいは吸入空気量
等によって決まるエンジン運転状態に応じてステップモ
ータ２９を制御し、排気制御弁２１を開閉させるように
構成されている。

【００２６】この運転制御手段による制御は、例えば全
負荷運転時ではエンジン回転数が予め定めた低回転側回
転数より小さい低速度域であるときには排気制御弁２１
を全閉とし、前記低回転側回転数を上回ったときには、
エンジン回転数が大きくなるにしたがって次第に開度を
大きくして全閉から全開までの間の中間開度とする。さ
らに、エンジン回転数が予め定めた高回転側回転数より
大きくなり高速度域となったときには排気制御弁２１を
全開とする。

【００２７】このように排気制御弁２１を制御すると、
エンジン回転数が低速度域であるときには排気制御弁２
１が全閉となる関係からピストン９の圧縮ストロークは
図１中に符号ａで示す通りとなる。なお、このときには
排気時期が最も遅くなる。また、エンジン回転数が低速
度域より大きく高速度域以下となる中速度域では排気制
御弁２１の開度が大きくなるにしたがって排気時期が速
くなると共に排気通路断面積（主排気通路１６と副排気
通路１７の総断面積）が大きくなる。

【００２８】さらに、エンジン回転数が高速度域である
ときには排気制御弁２１が全開となるため、圧縮ストロ
ークは前記ａより短いｂとなる。なお、このときに高速
運転に適合するように排気時期が最も早くなると共に、
排気通路断面積が最も大きくなる。

【００２９】すなわち、エンジン回転数が低速度域であ
るときには高速度域であるときよりエンジン１の圧縮比
が高くなる。これによって始動時および低負荷運転時に
は高負荷運転時に較べて圧縮比が高められるから、始動
性が高くなると共に、高負荷運転時にシリンダ４の内圧
が上昇するのを抑えることができる。

【００３０】前記固着防止手段３４は図５および図６に
示すように、エンジン停止後に排気制御弁２１を決めら
れた手順に則って回動させるＣＰＵ３５と、このＣＰＵ
３５にメインスイッチ３６を介してバッテリ３７を接続
する回路からなるメイン電源３８と、前記ＣＰＵ３５に
安定化電源３９を介してバッテリ３７を接続する回路か
らなるサブ電源４０と、エンジン１の冷却水温度を検出
してＣＰＵ３５に出力する水温センサ４１と、排気制御
弁２１に連結されたステップモータ２９の出力軸の回転
位置を検出してＣＰＵ３５に出力するモータポテンショ
メータ４２と、前記ステップモータ２９を回転駆動する
ためのモータドライバ４３と、エンジン１の電気式オイ
ルポンプ４４を駆動するためのオイルポンプドライバ４
５と、前記電気式オイルポンプ４４でのオイル吐出回数
に対する供給オイル量が記録されたマップ４６等とから
構成されている。

【００３１】前記ＣＰＵ３５は、メインスイッチ３６が
ＯＦＦされた後であって冷却水温度が予め定めた温度よ
り下がったときにステップモータ２９を作動させ、排気
制御弁２１をエンジンが運転されていた状態に基づく回
数をもって回動させる。そして、その回数だけ排気制御
弁２１を回動させた後、全閉状態としてからサブ電源４
０からの給電を絶つように構成されている。なお、この
ＣＰＵ３５は、前記運転制御手段での制御をも行う構造
になっている。

【００３２】ＣＰＵ３５がステップモータ２９を作動さ
せるときの冷却水温度は、エンジン停止直後の冷却水温
度より温度差をもって低くかつ外気温よりは高い温度に
定められている。すなわち、エンジン１が冷えきらない
うちにステップモータ２９が作動されることになる。

【００３３】また、ＣＰＵ３５が排気制御弁２１を回動
させるときの回数は以下に説明するように決定される。
すなわち、エンジン１が停止する以前に電気式オイルポ
ンプ４４がオイルをエンジン１に吐出した回数をＣＰＵ
３５がＲＡＭ（図示せず）等に記憶させておき、このオ
イル吐出回数に対応したオイル供給量をマップ４６から
読み込む。そして、オイル供給量に応じて排気制御弁２
１の回動回数を決定する。オイル供給量が多ければ多い
ほど回動回数が多くなるようになっている。なお、前記
ＲＡＭに記憶されたオイル吐出回数は、この固着防止手
段３４の電源が絶たれたときに初期化されて０になるよ
うに構成されている。

【００３４】このときの排気制御弁２１の回転角度は、
図３に示すように、通常運転時の全閉から全開までの回
転角度αより大きいβとされている。すなわち、弁体２
４を図３に実線で示した位置から時計回りに全開位置ま
で移動させ、その後、反時計回りに全閉位置に戻してか
らさらに二点鎖線Ｂで示す位置まで移動させる。このよ
うに、二点鎖線Ａで示した位置と二点鎖線Ｂで示した位
置との間で弁体２４を前記回動回数だけ往復させ、最後
に全閉位置で停止させる。なお、排気制御弁２１の回動
位置は、ステップモータ２９に接続されたモータポテン
ショメータ４２からの出力信号に基づいて求める。

【００３５】エンジン１が冷えきらないうちに弁体２４
が上述したように往復移動すると、エンジン運転中に円
孔２２と弁体２４との間の微小な隙間に侵入したカーボ
ンやオイル等は、断面略円弧状に形成された弁体２４の
円弧両端縁によって主排気通路１６内へ掻き出されるこ
とになる。なお、往復動作終了後に排気制御弁２１を全
閉位置で停止させるのは、弁体２４が円孔２２の孔壁面
に接する部分の面積を可及的小さくしてカーボンやオイ
ル等によって孔壁面に固着されるのを防ぐためである。

【００３６】さらに、メインスイッチ３６がＯＦＦされ
てエンジン１が停止した後のステップモータ２９への給
電は以下に説明するように行う。先ず、メイン電源３８
とサブ電源４０の構成について説明する。

【００３７】メイン電源３８は、バッテリ３７と安定化
電源３９との間に介装されたヒューズ４７，４８と、メ
インスイッチ３６と、リレー４９等とから構成されてい
る。また、サブ電源４０は、バッテリ３７とＣＰＵ３５
との間に介装されたヒューズ５０，５１と、リレー５
２，５３と、スイッチングトランジスタ５４等とから構
成されている。なお、図６において５５はアクチュエー
タ３３に給電するためのリレー、５６は同じくヒューズ
である。

【００３８】すなわち、エンジン１を停止させるために
メインスイッチ３６がＯＦＦされるとリレー５４がＯＦ
Ｆされてメイン電源３８が絶たれる。このとき、アクチ
ュエータ３３に給電するリレー５５もＯＦＦ状態とな
る。ところが、このときにはスイッチングトランジスタ
５４がＯＮ状態であるためにリレー５２，５３がＯＮ状
態に保たれてＣＰＵ３５はサブ電源４０から給電される
ようになる。この状態で上述したようにステップモータ
２９が動作される。

【００３９】そして、ステップモータ２９の動作が終了
して排気制御弁２１が全閉位置に停止された後、ＣＰＵ
３５がスイッチングトランジスタ５４をＯＦＦ状態にす
る。このようにすると、リレー５２，５３がＯＦＦ状態
になってサブ電源４０からの給電が絶たれる。すなわ
ち、ＣＰＵ３５は最終的に自ら電源を絶つことになる。

【００４０】次に、上述したように構成された固着防止
手段３４の動作を図７に示すフローチャートによって説
明する。エンジン始動時にはステップＰ₁ に示すように
メインスイッチ３６がＯＮされる。エンジン１を停止さ
せるべくメインスイッチ３６がＯＦＦされると（ステッ
プＰ₂ ）、ステップＰ₃ においてメインスイッチ３６が
ＯＦＦされたか否かをＣＰＵ３５が判断する。

【００４１】メインスイッチ３６がＯＦＦされていると
判定されると、ステップＰ₄ に進んでＣＰＵ３５が水温
センサ４１からの出力に基づいて冷却水温度を検出す
る。そして、ステップＰ₅ でその冷却水温度が予め定め
た温度（動作開始水温）まで低下したか否かを判定す
る。動作開始水温より冷却水温度が高いときにはステッ
プＰ₄ に戻る。

【００４２】冷却水温度が動作開始温度に達すると、ス
テップＰ₆ においてＣＰＵ３５がオイルポンプ４４での
オイル吐出回数をＲＡＭ等から読み込み、ステップＰ₇
において前記オイル吐出回数に対応するオイル供給量を
マップ４６から読み込む。そして、ステップＰ₈ で前記
オイル供給量に基づいて排気制御弁２１を回動させる回
数（クリーニング回数）を決定する。

【００４３】このようにクリーニング回数を決定した
後、ＣＰＵ３５はステップＰ₉ 〜ステップＰ₁₁にて前記
クリーニング回数だけ排気制御弁２１が回動するように
ステップモータ２９を動作させる。すなわち、ステップ
Ｐ₉ でステップモータ２９を動作させた後にステップＰ
₁₀で動作回数をカウントし、ステップＰ₁₁でこの動作回
数とクリーニング回数を比較する。動作回数がクリーニ
ング回数より少ないときにはステップＰ₉ に戻り、クリ
ーニング回数と等しくなるまで上述した動作を繰り返
す。クリーニング回数と同数だけステップモータ２９が
動作した後は、ステップＰ₁₂に進んでＣＰＵ３５がスイ
ッチングトランジスタ５４をＯＦＦ状態にしてサブ電源
４０からの給電を絶つ。

【００４４】このようにエンジン停止後に排気制御弁２
１を回動させることによって、排気制御弁２１と円孔２
２の孔壁面との間で凝固したカーボンやオイル等が排気
制御弁２１における弁体２４の円弧両端縁によって主排
気通路１６内へ掻き出されることになる。

【００４５】なお、本実施例では排気制御弁２１の弁体
２４を断面略円弧状に形成して弁体２４の摺動面を凹凸
のない円弧面とした例について説明したが、図８ないし
図１０に示すように摺動面に異物逃がし部を設けてもよ
い。

【００４６】図８は凹溝からなる異物逃がし部が設けら
れた排気制御弁を用いたエンジンの平面断面図、図９は
凹溝からなる異物逃がし部が設けられた排気制御弁の斜
視図である。図１０は弁体の摺動面を部分的に平坦に形
成して異物逃がし部が設けられた排気制御弁を示す図
で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、同図
（ｃ）は底面図である。これらの図において前記図１な
いし図５で説明したものと同一もしくは同等部材につい
ては、同一符号を付し詳細な説明は省略する。

【００４７】図８および図９に示した排気制御弁２１
は、弁体２４の摺動面に平面視長円状の凹溝６１が複数
（図に示した例では６つ）形成されている。この凹溝６
１は弁体２４の摺動面の周方向（排気制御弁２１の回動
方向）に対して傾斜した方向に延び、排気制御弁２１の
軸方向に等間隔おいて並設されている。なお、このよう
に形成された排気制御弁２１をシリンダボディ２に装着
するに当たっては、排気制御弁２１の外周面を円孔２２
の孔壁面に摺接させるようにして行う。言い換えれば、
排気制御弁２１は軸受部材を使用することなくシリンダ
ボディ２に回動自在に支持されている。図８中符号６２
は各排気制御弁２１の両端部外周と円孔２２との間の気
密を保つためのＯリングである。

【００４８】このように形成された排気制御弁２１で
は、弁体２４の円弧両端縁以外に凹溝６１の開口縁の角
もカーボン，オイル等の異物を掻き出すために機能す
る。そして、この排気制御弁２１を使用してカーボン，
オイル等を掻き出すには、凹溝６１の開口部が円孔２２
の孔壁面から外れて主排気通路１６側に開口するような
回転角度をもって排気制御弁２１を回して行う。このよ
うに排気制御弁２１を回動させると、弁体２４の摺動面
と円孔２２の孔壁面との間に浸入したカーボンやオイル
は、弁体２４の円弧両端縁によって掻き出されると共
に、凹溝６１の開口縁によって掻きとられて凹溝６１内
に入り、この凹溝６１の開口部が主排気通路１６側に開
口したときに凹溝６１から主排気通路１６へ排出され
る。

【００４９】図１０（ａ）〜（ｃ）に示した排気制御弁
２１は、断面略円弧状に形成された弁体２４の摺動面に
平坦面６３を形成することによって、異物逃がし部が設
けられている。すなわち、湾曲する弁体２４の摺動面が
部分的に凹むようになって摺動面に角が形成されるか
ら、この角と、弁体２４の円弧両端縁の角とがカーボ
ン，オイル等の異物を掻き出すために機能する。なお、
この排気制御弁２１も、平坦面６３が主排気通路１６を
向くような回転角度をもって異物除去時に回される。

【００５０】また、前記図１〜図７で示した実施例では
異物を除去するときに排気制御弁を回動させる数をオイ
ル供給量に基づいて決定したが、エンジン冷却水の温度
やエンジン運転継続時間に基づいて決定することもでき
る。すなわち、エンジン冷却水温度が高ければ高いほ
ど、また、運転継続時間が長ければ長いほど多く排気制
御弁を回動させる。

【００５１】さらに、排気制御弁を回動させるに当たっ
ては、制御弁駆動用ステップモータに加わる負荷が予め
定めた値に達するまで行うようにすることもできる。す
なわち、排気制御弁を回すときの抵抗が小さくなるまで
回動させる。このようにするときの動作を図１１に示す
フローチャートによって説明する。

【００５２】図１１はモータ負荷が小さくなるまで排気
制御弁を回動させる他の例を示すフローチャートであ
る。なお、同図においてステップＳ₁〜ステップＳ₅に示
したフローは前記図７で説明した動作と変わるところが
ないのでここにおいて説明は省略する。ステップＳ₅ に
おいてエンジン冷却水温度が予め定めた動作開始水温に
達したと判断されると、ステップＳ₆ にてＥＣＵ内のＣ
ＰＵがステップＳ₆ にてステップモータ駆動用モータド
ライバに制御信号を出力し、ステップモータを動作させ
て排気制御弁を全閉状態から例えば全開側へ回す。

【００５３】次いで、ステップＳ₇ でＣＰＵが前記ステ
ップモータを駆動させるために要する電圧（モータ駆動
電圧）を求め、ステップＳ₈ でステップモータの回転速
度を計算する。そして、ステップＳ₉ においてＣＰＵが
前記モータ駆動電圧と回転速度とからステップモータに
かかるトルクを計算し、ステップＳ₁₀においてこのトル
ク値が予め定めた目標トルク値以下であるか否かを判断
する。この目標トルク値としては、排気制御弁とシリン
ダボディとの間にカーボン，オイル等の異物が少ない状
態で排気制御弁を回動させたときのステップモータにか
かるトルク値を用いる。

【００５４】ステップＳ₁₀でトルク値が目標トルク値よ
り大きいときには、異物が多いと判断できる。このた
め、そのようなときにはステップＳ₁₁へ進んでからステ
ップＳ₆ へ戻って再び排気制御弁を回す。なお、ステッ
プＳ₁₁は排気制御弁の回動数に制限を設けるための判定
フローで、排気制御弁が予め定めた制限数より小さいと
きにステップＳ₆ へ戻り、制限数以上となったときにス
テップＳ₁₂に進んで電源をＯＦＦする。すなわち、ステ
ップＳ₆ 〜Ｓ₁₁のフローを繰り返すことによって排気制
御弁が回動してシリンダボディとの間の異物が除去さ
れ、ステップモータでのトルク値が次第に小さくなる。
そして、このトルク値が目標トルク値に達したときにス
テップＳ₁₂に進んで電源がＯＦＦされることになる。

【００５５】このようにステップモータのトルク値に基
づいて排気制御弁を回動させても図１〜図７で示した実
施例と同等の効果が得られる。

【００５６】さらにまた、図１〜図７で示した実施例で
はエンジン停止時にメインスイッチがＯＦＦされた後は
サブ電源によってステップモータ等へ給電し、クリーニ
ング動作終了後にスイッチングトランジスタによって電
源を絶つ例を示したが、クリーニング動作終了後に電源
を絶つための回路は図１２および図１３に示すように構
成することもできる。

【００５７】図１２は水温スイッチを用いて電源を絶つ
他の例を示す給電系の回路図、図１３はＣ・Ｒ回路を用
いて電源を絶つ他の例を示す給電系の回路図で、これら
の図において前記図６で説明したものと同一もしくは同
等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略す
る。

【００５８】図１２において、符号７１は水温スイッチ
で、この水温スイッチ７１はエンジン冷却水温度が予め
定めた温度に達したときにＯＮしたりＯＦＦしたりする
構造のものが用いられている。そして、この水温スイッ
チ７１はモータドライバ４３とバッテリ３７側との間に
介装されたリレー５２と、安定化電源３９とバッテリ３
７側との間に介装されたリレー５３とに接続されてい
る。

【００５９】このように構成すると、ＥＣＵ３０とモー
タドライバ４３は、水温スイッチ７１がＯＮ状態であれ
ばメインスイッチ３６がＯＦＦ状態であったとしてもバ
ッテリ３７から給電され、水温スイッチ７１がＯＦＦ状
態となると給電が絶たれることになる。このため、水温
スイッチ７１がＯＮとなる水温とＯＦＦとなる水温を予
め設定しておくことによって、エンジン停止後に排気制
御弁の回動，停止を複数回繰り返させることができる。

【００６０】すなわち、エンジン停止後に冷却水温度が
ある程度低下して作動開始水温に達したときに排気制御
弁が回動を開始し、さらに冷却水温度が作動終了水温ま
で低下し作動終了して全閉位置になったところで排気制
御弁が停止する。そして、さらに低温のＯＦＦ温度に達
したときに電源が絶たれるようになる。

【００６１】図１３に示した例は、ＥＣＵ３０とバッテ
リ３７との間と、モータドライバ４３とバッテリ３７と
の間に、コンデンサＣ，抵抗ＲからなるＣ・Ｒ回路７
２，７３をそれぞれ介装した構造になっている。このよ
うに構成すると、メインスイッチ３６がＯＦＦされた後
はＣ・Ｒ回路７２，７３の時定数に応じた時間だけＥＣ
Ｕ３０およびモータドライバ４３に給電されることにな
る。

【００６２】加えて、上述した各実施例では２サイクル
ディーゼルエンジンに本発明を適用した例を示したが、
適用するエンジンとしては２サイクルガソリンエンジン
でもよい。２サイクルディーゼルエンジンに本発明を適
用すると、排気制御弁とシリンダボディとの間の微小間
隙をより一層狭めることができるから、圧縮漏れが起き
難くなる。すなわち、２サイクルディーゼルエンジンに
排気制御弁を設ける場合、従来では排気制御弁が固着し
易い関係から排気制御弁とシリンダボディとの隙間をあ
る程度確保しなければならず、この隙間から僅かながら
も圧縮漏れが起こることがあった。本発明を適用する
と、圧縮漏れが起き難い構造としつつ排気制御弁が固着
するのを防ぐことができる。

【００６３】なお、上述した各実施例では排気制御弁を
回動させるに当たってステップモータを使用したが、排
気制御弁の駆動源としてはＤＣモータを用いることもで
きる。さらに、上述した各実施例では排気制御弁として
略円柱状に形成されたものを使用したが、略板状に形成
されたスライド往復式の弁を用いることもできる。この
ようにする場合であっても固着防止のための動作範囲は
通常のエンジン運転時より大きくすることが好ましい。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る２サイ
クルエンジンの排気制御弁装置は、排気制御弁を制御す
る制御装置に、エンジン停止後に排気制御弁を作動させ
る固着防止手段を設けたため、排気制御弁とシリンダボ
ディとの間で凝固したカーボンやオイル等が排気制御弁
の端縁によってエンジン停止後に排気通路内へ掻き出さ
れる。

【００６５】したがって、排気制御弁とシリンダボディ
との間にカーボンやオイル等が可及的少ない状態でエン
ジンが冷えるから、このエンジン始動時から排気制御弁
を確実に動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排気制御弁装置が装着された２サ
イクルディーゼルエンジンの縦断面図である。

【図２】図１におけるシリンダボディのII−II線断面図
である。

【図３】排気制御弁取付部を拡大して示す断面図であ
る。

【図４】本発明に係る排気制御弁装置に使用する排気制
御弁の斜視図である。

【図５】本発明に係る排気制御弁装置のブロック図であ
る。

【図６】本発明に係る排気制御弁装置の給電系の回路図
である。

【図７】本発明に係る排気制御弁装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図８】凹溝からなる異物逃がし部が設けられた排気制
御弁を用いたエンジンの平面断面図である。

【図９】凹溝からなる異物逃がし部が設けられた排気制
御弁の斜視図である。

【図１０】弁体の摺動面を部分的に平坦に形成して異物
逃がし部が設けられた排気制御弁を示す図で、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は底
面図である。

【図１１】モータ負荷が小さくなるまで排気制御弁を回
動させる他の例を示すフローチャートである。

【図１２】水温スイッチを用いて電源を絶つ他の例を示
す給電系の回路図である。

【図１３】Ｃ・Ｒ回路を用いて電源を絶つ他の例を示す
給電系の回路図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ シリンダボディ １６ 主排気通路 １７ 副排気通路 ２１ 排気制御弁 ２２ 円孔 ２３ 連通溝 ２４ 弁体 ２９ ステップモータ ３０ ＥＣＵ ３４ 固着防止手段 ３５ ＣＰＵ ３８ メイン電源 ４０ サブ電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 秀明 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 (72)発明者 桝田 達之 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気通路に臨む排気制御弁を備え、この
   排気制御弁を作動させて排気時期および排気通路断面積
   を変える２サイクルエンジンの排気制御弁装置におい
   て、前記排気制御弁を制御する制御装置に、エンジン停
   止後に排気制御弁を作動させる固着防止手段を設けたこ
   とを特徴とする２サイクルエンジンの排気制御弁装置。