JPH0726549B2 - エンジンの排気時期制御方法 - Google Patents
エンジンの排気時期制御方法Info
- Publication number
- JPH0726549B2 JPH0726549B2 JP23629485A JP23629485A JPH0726549B2 JP H0726549 B2 JPH0726549 B2 JP H0726549B2 JP 23629485 A JP23629485 A JP 23629485A JP 23629485 A JP23629485 A JP 23629485A JP H0726549 B2 JPH0726549 B2 JP H0726549B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- engine
- timing
- output
- engine speed
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はエンジンの排気時期制御方法に関するものであ
る。
る。
エンジンの出力特性は、一般に慣性効果や脈動効果と呼
ばれる排気管内ガス流の動的効果によって大きく左右さ
れることが知られている。すなわち、エンジンの排気孔
から排気管へ排出される排気ガスの脈動波は排気管端等
から反射して再び排気孔へ及ぶ現象があり、この脈動反
射波の正圧又は負圧のうちのいずれが開口期間中の排気
孔に及ぶかによって出力が大きく左右されることが知ら
れている。
ばれる排気管内ガス流の動的効果によって大きく左右さ
れることが知られている。すなわち、エンジンの排気孔
から排気管へ排出される排気ガスの脈動波は排気管端等
から反射して再び排気孔へ及ぶ現象があり、この脈動反
射波の正圧又は負圧のうちのいずれが開口期間中の排気
孔に及ぶかによって出力が大きく左右されることが知ら
れている。
例えば２サイクルエンジンの場合、掃気孔の開口期間中
に排気孔に負圧の反射波が及ぶように制御すると、この
負圧波は燃焼室，掃気通路，クランクケースを経て吸気
孔に及び、より多量の新気を吸い込むようになり、また
その直後に正圧の反射波を排気孔に及ばせると、燃焼室
に押し込まれた新気の流出を防止する。そのため、これ
らにより充填効率が向上し、出力を上げることができる
のである。
に排気孔に負圧の反射波が及ぶように制御すると、この
負圧波は燃焼室，掃気通路，クランクケースを経て吸気
孔に及び、より多量の新気を吸い込むようになり、また
その直後に正圧の反射波を排気孔に及ばせると、燃焼室
に押し込まれた新気の流出を防止する。そのため、これ
らにより充填効率が向上し、出力を上げることができる
のである。
従来、このような排気管内ガス流の脈動反射波の制御
は、エンジンの回転数に応じて排気時期等を制御するこ
とによって行われていた。ところが、反射波の伝播速度
は温度によって変化し、温度が高いときは速く、低くな
るほど遅くなるという特性がある。このため、上述のよ
うにエンジン回転数に応じて排気期間を制御するだけで
は、例えば雨中走行のように排気管が雨により冷却され
るときとか、あるいは冬の厳寒時に走行するときのよう
に排気管が強冷されるとき等では、定常時に比べて反射
波の伝播速度が遅くなるため、上記動的効果による出力
向上が低減することになる。
は、エンジンの回転数に応じて排気時期等を制御するこ
とによって行われていた。ところが、反射波の伝播速度
は温度によって変化し、温度が高いときは速く、低くな
るほど遅くなるという特性がある。このため、上述のよ
うにエンジン回転数に応じて排気期間を制御するだけで
は、例えば雨中走行のように排気管が雨により冷却され
るときとか、あるいは冬の厳寒時に走行するときのよう
に排気管が強冷されるとき等では、定常時に比べて反射
波の伝播速度が遅くなるため、上記動的効果による出力
向上が低減することになる。
また、上述の排気時期制御において、最大トルク回転数
以上の高速域では、排気ガス温度が低くなるため脈動反
射波が排気孔出口に戻るタイミングが遅れがちになる。
上述のような排気ガス流の動的効果による出力向上を良
好にするには、正の反射波のピークが排気孔の閉じる時
に合致するようにするのが最良とされているが、この高
速域では上記ピークが排気孔の閉じる時よりかなり後に
なり、出力向上効果が低減する。
以上の高速域では、排気ガス温度が低くなるため脈動反
射波が排気孔出口に戻るタイミングが遅れがちになる。
上述のような排気ガス流の動的効果による出力向上を良
好にするには、正の反射波のピークが排気孔の閉じる時
に合致するようにするのが最良とされているが、この高
速域では上記ピークが排気孔の閉じる時よりかなり後に
なり、出力向上効果が低減する。
本発明の目的は、上述のような問題を解消し、排気管回
りの温度の違いによって排気ガス流の動的効果による出
力特性が影響されないようにすると共に、最大トルク回
転数以上の高速域においても常に高出力を発揮できるよ
うにするエンジンの排気時期制御方法を提供することに
ある。
りの温度の違いによって排気ガス流の動的効果による出
力特性が影響されないようにすると共に、最大トルク回
転数以上の高速域においても常に高出力を発揮できるよ
うにするエンジンの排気時期制御方法を提供することに
ある。
上記目的を達成する本発明は、エンジン回転数に基づい
て排気時期を制御するようにしたエンジンにおいて、前
記エンジン回転数が増加するほど排気開始時期を早める
と共に、該エンジン回転数が最大トルク回転以上の高速
域では、排気管内ガス温度が低くなるほど前記排気開始
時期を早めて、排気孔開口期間を長くするように補正す
ることにより、エンジン出力を最大にすべく制御するこ
とを特徴とするものである。
て排気時期を制御するようにしたエンジンにおいて、前
記エンジン回転数が増加するほど排気開始時期を早める
と共に、該エンジン回転数が最大トルク回転以上の高速
域では、排気管内ガス温度が低くなるほど前記排気開始
時期を早めて、排気孔開口期間を長くするように補正す
ることにより、エンジン出力を最大にすべく制御するこ
とを特徴とするものである。
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第１図は本発明の制御方法が適用される自動二輪車用エ
ンジンを示し、１は２サイクルのエンジンである。この
２サイクルエンジン１において、２はピストン、３はク
ランク軸、４は点火栓、５は吸気孔、６は排気孔、７は
排気孔６に接続された排気管である。
ンジンを示し、１は２サイクルのエンジンである。この
２サイクルエンジン１において、２はピストン、３はク
ランク軸、４は点火栓、５は吸気孔、６は排気孔、７は
排気孔６に接続された排気管である。
排気孔６の上部には、その排気孔６の上部開口を開閉す
る回転弁８が設けられている。この回転弁８は、後述す
るようにエンジン回転数と共に排気管内ガス温度に応じ
てアクチュエータ14を介して制御され、排気孔６の上部
開口を開閉することにより、ピストン２が排気孔６を閉
じるときの排気時期を調節するようにしている。
る回転弁８が設けられている。この回転弁８は、後述す
るようにエンジン回転数と共に排気管内ガス温度に応じ
てアクチュエータ14を介して制御され、排気孔６の上部
開口を開閉することにより、ピストン２が排気孔６を閉
じるときの排気時期を調節するようにしている。
排気管７は前部に同一径の直管部7fを有し、その後部に
径を拡大した拡径部7rを接続し、最後部に消音部7mを接
続している。この排気管７の拡径部7rには排気ガス温度
を検出する熱電対又はサーミスタなどのセンサ11が設け
られている。また、クランク軸３にはエンジン回転数を
検出するピックアップなどからなるセンサ12が対設され
ている。
径を拡大した拡径部7rを接続し、最後部に消音部7mを接
続している。この排気管７の拡径部7rには排気ガス温度
を検出する熱電対又はサーミスタなどのセンサ11が設け
られている。また、クランク軸３にはエンジン回転数を
検出するピックアップなどからなるセンサ12が対設され
ている。
これら両センサ11,12の検出信号はマイコンからなる制
御部16に入力され、これらの信号に基づいて制御部16は
駆動ユニット17を駆動する。駆動ユニット17のうち点火
系ユニット17aは点火コイル18を介して点火栓４の点火
時期を制御し、また排気系ユニット17bはアクチュエー
タ14を介して回転弁８を駆動し、後述する排気ガス流の
動的効果に基づく出力向上を最大にするように排気時期
を制御するようになっている。
御部16に入力され、これらの信号に基づいて制御部16は
駆動ユニット17を駆動する。駆動ユニット17のうち点火
系ユニット17aは点火コイル18を介して点火栓４の点火
時期を制御し、また排気系ユニット17bはアクチュエー
タ14を介して回転弁８を駆動し、後述する排気ガス流の
動的効果に基づく出力向上を最大にするように排気時期
を制御するようになっている。
上述した制御装置において、最適点火時期はエンジン回
転数（r.p.m.）に応じて高速になるほど進角するように
制御される。また、第２図に示すように、最適排気時期
（゜ATDC……上死点後角度）もエンジン回転数（r.p.
m.）に応じて最大出力になるように制御される。後者の
最適排気時期は、排気ガス流の動作効果による出力増大
を図るように制御されるものであって、エンジン回転数
の増加に応じて排気開始時期を早めるように制御してい
る。そのため、脈動反射波の相対的遅れを補うことがで
きるので、掃気孔が開口しているときに負圧の脈動反射
波を排気孔６に及ばせ、それを燃焼室，掃気道路，クラ
ンクケースを経て吸気孔５に及ばせ、より多量の新気を
吸い込むようにし、次いで直後の排気孔６が開口してい
るとき正圧の反射波を及ばせるようにし、燃焼室に押し
込まれた新気の流出を防止する。これによって新気の充
填効率を向上し、出力が向上する。
転数（r.p.m.）に応じて高速になるほど進角するように
制御される。また、第２図に示すように、最適排気時期
（゜ATDC……上死点後角度）もエンジン回転数（r.p.
m.）に応じて最大出力になるように制御される。後者の
最適排気時期は、排気ガス流の動作効果による出力増大
を図るように制御されるものであって、エンジン回転数
の増加に応じて排気開始時期を早めるように制御してい
る。そのため、脈動反射波の相対的遅れを補うことがで
きるので、掃気孔が開口しているときに負圧の脈動反射
波を排気孔６に及ばせ、それを燃焼室，掃気道路，クラ
ンクケースを経て吸気孔５に及ばせ、より多量の新気を
吸い込むようにし、次いで直後の排気孔６が開口してい
るとき正圧の反射波を及ばせるようにし、燃焼室に押し
込まれた新気の流出を防止する。これによって新気の充
填効率を向上し、出力が向上する。
本発明では、最適排気時期の制御は単にエンジン回転数
だけで行われるのではなく、センサ11が検出する排気管
内ガス温度に応じて補正が行われる。すなわち、脈動波
の伝播速度は温度により変化し、温度が低くなるほど遅
くなる特性があるため、これによって排気ガス流の動的
効果も変化する。このため、第３図に示すように排気管
内ガス温度に応じて動的効果による出力向上を最大にす
るように排気時期を補正すようにしている。排気時期を
早めると排気ガス温度が高くなる特性があるので、排気
ガス温度が低くなるときは、排気時期を上死点方向に早
めて排気ガス温度を上昇させる補正をするのである。
だけで行われるのではなく、センサ11が検出する排気管
内ガス温度に応じて補正が行われる。すなわち、脈動波
の伝播速度は温度により変化し、温度が低くなるほど遅
くなる特性があるため、これによって排気ガス流の動的
効果も変化する。このため、第３図に示すように排気管
内ガス温度に応じて動的効果による出力向上を最大にす
るように排気時期を補正すようにしている。排気時期を
早めると排気ガス温度が高くなる特性があるので、排気
ガス温度が低くなるときは、排気時期を上死点方向に早
めて排気ガス温度を上昇させる補正をするのである。
すなわち、エンジンが最大トルク回転数以上の高速域に
なると、排気ガス温度が低くなる特性があり、それによ
って脈動波の伝播速度が遅くなり、排気管端から脈動反
射波が排気孔６に戻るタイミングがエンジン回転数の増
加に応じて排気開始時期を早めるように制御しただけで
は遅れ気味になり、排気ガス流の動的効果による出力向
上が得られなくなる。すなわち、高速域での排気孔出口
圧力を測定すると、第４図に示す曲線Ｅのような波形と
なり、正圧の反射波のピークＰが排気孔６の閉じる時期
Ｃよりもかなり遅れた時点になってしまう。
なると、排気ガス温度が低くなる特性があり、それによ
って脈動波の伝播速度が遅くなり、排気管端から脈動反
射波が排気孔６に戻るタイミングがエンジン回転数の増
加に応じて排気開始時期を早めるように制御しただけで
は遅れ気味になり、排気ガス流の動的効果による出力向
上が得られなくなる。すなわち、高速域での排気孔出口
圧力を測定すると、第４図に示す曲線Ｅのような波形と
なり、正圧の反射波のピークＰが排気孔６の閉じる時期
Ｃよりもかなり遅れた時点になってしまう。
本発明では、上述のような最大トルク回転数以上の高速
域において、センサ12によるエンジン回転数信号に基づ
いて排気開始時期を制御するのに加えて、センサ11によ
る排気ガス温度信号に基づいて制御部16により回転弁８
を回転させ、排気孔６の上部開口面積を広げるように変
化させる。この排気孔６の上部開口面積の拡大によっ
て、第４図に示すように排気時期の排気孔開がＯから
Ｏ′にエンジン回転数の増加に応じて排気開始時期を早
めた場合よりも更に早められると共に、排気開口期間も
ＴからＴ′に延長されることになる。このように排気時
期が早められたことにより排気ガス温度が上昇し、それ
によって反射波の伝播速度が速くなり、かつ同時に排気
開口期間が長くなったことに合いまって、正圧の反射波
のピークＰ′を排気孔が閉じられる時期Ｃ′に合致させ
ることができる。したがって、排気ガス流の動的効果に
よる出力向上特性に変化はなく、高出力を維持すること
ができる。
域において、センサ12によるエンジン回転数信号に基づ
いて排気開始時期を制御するのに加えて、センサ11によ
る排気ガス温度信号に基づいて制御部16により回転弁８
を回転させ、排気孔６の上部開口面積を広げるように変
化させる。この排気孔６の上部開口面積の拡大によっ
て、第４図に示すように排気時期の排気孔開がＯから
Ｏ′にエンジン回転数の増加に応じて排気開始時期を早
めた場合よりも更に早められると共に、排気開口期間も
ＴからＴ′に延長されることになる。このように排気時
期が早められたことにより排気ガス温度が上昇し、それ
によって反射波の伝播速度が速くなり、かつ同時に排気
開口期間が長くなったことに合いまって、正圧の反射波
のピークＰ′を排気孔が閉じられる時期Ｃ′に合致させ
ることができる。したがって、排気ガス流の動的効果に
よる出力向上特性に変化はなく、高出力を維持すること
ができる。
また、本発明では、エンジン回転数に応じて回転数が増
加すると早めるようにした排気開始時期を、更に排気管
内ガス温度に応じて温度が低い程早めるように補正する
ことで、早く脈動波を出発させてその反射波の戻りを一
層早めることができるため、外部環境（雪や雨）による
排気管内ガス温度の低下による脈動波の伝播速度遅れも
補正可能である。排気時期を早めると、膨張行程の早い
時期の温度の高い燃焼ガスが排気ガスとして燃焼室から
排気管に排出されるので、外部環境による排気管内ガス
温度の低下そのものを軽減できる。
加すると早めるようにした排気開始時期を、更に排気管
内ガス温度に応じて温度が低い程早めるように補正する
ことで、早く脈動波を出発させてその反射波の戻りを一
層早めることができるため、外部環境（雪や雨）による
排気管内ガス温度の低下による脈動波の伝播速度遅れも
補正可能である。排気時期を早めると、膨張行程の早い
時期の温度の高い燃焼ガスが排気ガスとして燃焼室から
排気管に排出されるので、外部環境による排気管内ガス
温度の低下そのものを軽減できる。
上述したように本発明は、エンジン回転数に基づいて排
気時期を制御するようにしたエンジンにおいて、前記エ
ンジン回転数が増加するほど排気開始時期を早めると共
に、該エンジン回転数が最大トルク回転以上の高速域で
は、排気管内ガス温度が低くなるほど前記排気開始時期
を早めて、排気孔開口期間を長くするように補正するこ
とにより、エンジン出力を最大にすべく制御するので、
高速域では排気ガス温度を上げることができると共に、
排気ガスの正圧反射波のピークを排気孔の閉じる時に合
致させることができるため、それによって排気ガス流の
動的効果による出力向上を維持し、高出力を発揮するこ
とができる。
気時期を制御するようにしたエンジンにおいて、前記エ
ンジン回転数が増加するほど排気開始時期を早めると共
に、該エンジン回転数が最大トルク回転以上の高速域で
は、排気管内ガス温度が低くなるほど前記排気開始時期
を早めて、排気孔開口期間を長くするように補正するこ
とにより、エンジン出力を最大にすべく制御するので、
高速域では排気ガス温度を上げることができると共に、
排気ガスの正圧反射波のピークを排気孔の閉じる時に合
致させることができるため、それによって排気ガス流の
動的効果による出力向上を維持し、高出力を発揮するこ
とができる。
第１図は本発明を実施するための自動二輪車用エンジン
の概略図、第２図はエンジン回転数と最適排気時期の関
係図、第３図は排気管内ガス温度と最適排気時期の関係
図、第４図は高速域における排気孔出口圧力の波形図で
ある。 １……エンジン、３……クランク軸、４……点火栓、５
……吸気孔、６……排気孔、７……排気管、８……回転
弁、11……（排気管内ガス温度の）センサ、12……（エ
ンジン回転数の）センサ、14……アクチュエータ、16…
…制御部、17……駆動ユニット、18……点火系ユニッ
ト。
の概略図、第２図はエンジン回転数と最適排気時期の関
係図、第３図は排気管内ガス温度と最適排気時期の関係
図、第４図は高速域における排気孔出口圧力の波形図で
ある。 １……エンジン、３……クランク軸、４……点火栓、５
……吸気孔、６……排気孔、７……排気管、８……回転
弁、11……（排気管内ガス温度の）センサ、12……（エ
ンジン回転数の）センサ、14……アクチュエータ、16…
…制御部、17……駆動ユニット、18……点火系ユニッ
ト。
Claims (1)
- 【請求項１】エンジン回転数に基づいて排気時期を制御
するようにしたエンジンにおいて、前記エンジン回転数
が増加するほど排気開始時期を早めると共に、該エンジ
ン回転数が最大トルク回転以上の高速域では、排気管内
ガス温度が低くなるほど前記排気開始時期を早めて、排
気孔開口期間を長くするように補正することにより、エ
ンジン出力を最大にすべく制御することを特徴とするエ
ンジンの排気時期制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23629485A JPH0726549B2 (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | エンジンの排気時期制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23629485A JPH0726549B2 (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | エンジンの排気時期制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6296729A JPS6296729A (ja) | 1987-05-06 |
| JPH0726549B2 true JPH0726549B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=16998656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23629485A Expired - Lifetime JPH0726549B2 (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | エンジンの排気時期制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726549B2 (ja) |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP23629485A patent/JPH0726549B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6296729A (ja) | 1987-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |