JPH08177692A - ２サイクルエンジンの点火時期補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 混合気の空燃比を正確に検知して点火時期を
エンジンの運転状態に応じて最適に補正することができ
る２サイクルエンジンの点火時期補正装置を提供するこ
と。 【構成】 排気口が開いたときに掃気口からシリンダ２
ａ内に導入される掃気によって既燃ガスと新気とのガス
交換を行う２サイクルエンジン１に設けられる点火時期
補正装置を、点火制御回路（点火時期調整手段）２３
と、燃焼室Ｓから外部に既燃ガスを導く副排気通路２９
の途中に設けられたＯ₂ センサー３０と該Ｏ₂ センサー
３０からの信号に基づいて混合気の空燃比を求めるＥＣ
Ｕ（空燃比検知手段）１５を含んで構成される空燃比検
知装置と、エンジン回転数又は／及びスロットル開度に
基づいて設定される目標空燃比と前記空燃比検知装置に
よって検知される空燃比検知値とを比較して両者の差に
基づいて前記点火制御回路２３を制御する制御手段（Ｅ
ＣＵ）１５を含んで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、既燃ガスのＯ₂ 濃度か
ら混合気の空燃比を検知してその値と目標空燃比とを比
較し、両者の差に基づいて点火時期を補正する２サイク
ルエンジンの点火時期補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンにあっては、混合気の空燃比を
検知してその値に基づいてエンジンの運転状態を最適状
態に補正することは、エンジン性能の向上、燃費の改
善、排気対策等の点から望ましい。

【０００３】ところで、混合気の空燃比を検知する方法
としては、排気通路にＯ₂ センサーを配置し、該Ｏ₂ セ
ンサーによって検出された排気ガス（既燃ガス）中のＯ
₂ 濃度に基づいて混合気の空燃比を算出する方法が４サ
イクルエンジンにおいて従来から実施されている。

【０００４】而して、２サイクルエンジンにおいても、
上記方法によって混合気の空燃比を検知する方法が考え
られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２サイ
クルエンジンにあっては、掃・排気行程時には掃気口と
排気口が共に開くため、掃気に供される未気化燃料を含
む新気が燃焼室から排気通路に流出する所謂吹き抜け現
象が発生して排気ガス中に２０％近くの酸素を含む新気
が含まれ、排気通路に設置されたＯ₂ センサーでそこを
流れる排気ガスのＯ₂ 濃度を検出しても、燃焼室に供給
される混合気の空燃比を正確に検知することができな
い。このため、２サイクルエンジンでは、４サイクルエ
ンジンのようにはエンジンの運転状態を正確に制御する
ことができなかった。

【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、混合気の空燃比を正確に検知
して点火時期をエンジンの運転状態に応じて最適に補正
する２サイクルエンジンの点火時期補正装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、排気口が開いたときに掃気
口からシリンダ内に導入される掃気によって既燃ガスと
新気とのガス交換を行う２サイクルエンジンに設けられ
る点火時期補正装置を、点火時期調整手段と、燃焼室か
ら外部に既燃ガスを導く副排気通路の途中に設けられた
Ｏ₂ センサーと、該Ｏ₂ センサーからの信号に基づいて
混合気の空燃比を求める空燃比検知手段を含んで構成さ
れ、点火から掃気流が前記副排気通路の導入口に到達す
るまでの期間のみ前記副排気通路の導入口から既燃ガス
を導入可能とした空燃比検知装置と、エンジン回転数又
は／及びスロットル開度に基づいて設定される目標空燃
比と前記空燃比検知装置によって検知される空燃比検知
値とを比較して両者の差に基づいて前記点火時期調整手
段を制御する制御手段と、を含んで構成したことを特徴
とする。

【０００８】又、請求項２記載の発明は、ピストンの摺
動に位相差のある少なくとも２つの気筒を有し、各気筒
において排気口が開いたときに掃気口からシリンダ内に
導入される掃気によって既燃ガスと新気とのガス交換を
行う２サイクルエンジンに設けられる点火時期補正装置
を、点火時期調整手段と、隣接する２つの気筒を連通す
る連通路の途中に設けられたＯ₂ センサーと、該Ｏ₂ セ
ンサーからの信号に基づいて混合気の空燃比を求める空
燃比検知手段を含んで構成され、隣接する２つの気筒の
うち膨張行程にある一方の気筒の点火から掃気口が開く
までの期間のみ前記連通路の両端を開口可能とした空燃
比検知装置と、エンジン回転数又は／及びスロットル開
度に基づいて設定される目標空燃比と前記空燃比検知装
置によって検知される空燃比検知値とを比較して両者の
差に基づいて前記点火時期調整手段を制御する制御手段
と、を含んで構成したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、新気を含まない
既燃ガスのＯ₂ 濃度が空燃比検知装置によって正確に検
知される。つまり、点火から掃気流が副排気通路の導入
口に到達するまでの期間内に限って既燃ガスが副排気通
路に導入されるため、該副排気通路を流れる既燃ガスに
は未気化燃料を含む新気が含まれず、この既燃ガス中の
Ｏ₂ 濃度がＯ₂ センサーによって検出され、燃焼室に供
給される混合気の空燃比が空燃比検知手段によってＯ₂
濃度の検出値に基づいて正確に求められる。従って、２
サイクルエンジンにおいても、４サイクルエンジンと同
様に混合気の空燃比を正確に検知して該空燃比検知値と
目標空燃比との差に基づいて点火時期をエンジンの運転
状態に応じて最適に補正することができ、エンジン性能
の向上、燃費及び排気ガス特性の改善等を図ることがで
きる。

【００１０】又、請求項２記載の発明によれば、請求項
１記載の発明と同様に、新気を含まない既燃ガスのＯ₂
濃度が空燃比検知装置によって正確に検知される。つま
り、膨張行程にある一方の気筒の既燃ガスは連通路を通
って圧縮行程にある他方の気筒へ流れ、この場合、膨張
行程にある気筒の掃気口は閉じているため、連通路を流
れる既燃ガスには未気化燃料を含む新気が含まれず、従
って、この既燃ガスのＯ₂ 濃度がＯ₂ センサーによって
検出され、各気筒の燃焼室に供給される混合気の空燃比
が空燃比検知手段によってＯ₂ 濃度の検出値に基づいて
正確に求められる。このため、２サイクルエンジンにお
いても、４サイクルエンジンと同様に混合気の空燃比を
正確に検知して点火時期をエンジンの運転状態に応じて
最適に補正することができ、エンジン性能の向上、燃費
及び排気ガス特性の改善等を図ることができる。

【００１１】

【実施例】

［第１発明］以下に第１発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００１２】＜第１実施例＞図１は本発明に係る点火時
期補正装置を備える２サイクルエンジンを示す自動二輪
車要部の破断側面図、図２は同２サイクルエンジン要部
の拡大断面図、図３は点火と掃・排気口及び副排気通路
の開閉のタイミングチャート、図４は制御系の構成を示
すブロック図、図５は目標空燃比マップを示す図であ
る。

【００１３】本発明に係る２サイクルエンジン（タイプ
１）の点火軸補正装置は、点火時期調整手段と、掃気を
含まない既燃ガスのＯ₂ 濃度を検出するＯ₂ センサーと
該Ｏ₂ センサーからの信号に基づいて混合気の空燃比を
求める空燃比検知手段とから成る空燃比検知装置と、エ
ンジン回転数又は／及びスロットル開度に基づいて設定
される目標空燃比と前記空燃比検知装置によって検知さ
れる空燃比検知値とを比較して両者の差に基づいて前記
点火時期調整手段を制御する制御手段とを含んで構成さ
れるものである。

【００１４】図１に示す２サイクルエンジン１は水冷単
気筒エンジンであって、これは自動二輪車のメインフレ
ーム５１とダウンチューブ５２で囲まれる空間に配置さ
れており、これのシリンダボディ２に形成された吸気通
路３には車体後方（図１の右方）に連なる吸気管４、キ
ャブレタ５及びエアクリーナ６が接続されており、同じ
くシリンダボディ２に形成された主排気通路７には排気
管８が接続されている。そして、前記吸気通路３にはリ
ード弁９が、前記排気管８には排気弁開閉アクチュエー
タ１０によって開閉される排気弁１１がそれぞれ設けら
れており、前記キャブレタ５には、これに設けられた不
図示のスロットル弁を開閉するとともに、その開度を検
知するためのセンサー兼スロットル弁駆動アクチュエー
タ１２と、不図示のメインジェットを駆動するソレノイ
ドで構成される可変メインジェット駆動アクチュエータ
１３及び不図示のエアジェットを駆動するソレノイドで
構成される可変エアジェット駆動アクチュエータ１４が
それぞれ設けられている。

【００１５】而して、前記排気弁開閉アクチュエータ１
０、センサー兼スロットル弁駆動アクチュエータ１２、
可変メインジェット駆動アクチュエータ１３及び可変エ
アジェット駆動アクチュエータ１４はエンジン制御装置
（以下、ＥＣＵと称す）１５に電気的に接続されてい
る。尚、図１において、５３はリヤアーム、５４はチェ
ーンスプロケット、５５は駆動チェーンである。

【００１６】ここで、２サイクルエンジン１の構成につ
いて説明する。

【００１７】２サイクルエンジン１の前記シリンダボデ
ィ２に形成されたシリンダ２ａにはピストン１６が摺動
自在に嵌装されており、該ピストン１６はクランクケー
ス１７内のクランク室１７ａに回転自在に収納されたク
ランク軸１８にコンロッド１９を介して連結されてい
る。尚、クランクケース１７の底部には、エンジン回転
数を検出するための回転センサー２０が取り付けられて
おり、該回転センサー２０は前記ＥＣＵ１５に電気的に
接続されている。

【００１８】又、シリンダボディ２の上部に被着される
シリンダヘッド２１には、前記ピストン１６の頂面との
間に燃焼室Ｓを形成する凹部２１ａが形成されており、
同シリンダヘッド２１の中央部には点火プラグ２２が螺
着されている。尚、点火プラグ２２は点火時期調整手段
である点火制御回路２３によって点火時期が制御され、
点火制御回路２３は前記ＥＣＵ１５に電気的に接続され
ている。

【００１９】更に、前記シリンダボディ２には、図２に
示すように、前記吸気通路３、主排気通路７の他に主掃
気通路２４と副掃気通路２５が形成されており、吸気通
路３は吸気口３ａを介してクランク室１７ａ内に連通
し、主排気通路７は主排気口７ａを介してシリンダ２ａ
内に開口している。又、前記主掃気通路２４の一端は主
掃気口２４ａを介してシリンダ２ａ内に開口しており、
他端は主掃気通路入口２４ｂを介してクランク室１７ａ
内に開口している。そして、吸気通路３に連なる前記副
掃気通路２５は副掃気口２５ａを介してシリンダ２ａ内
に開口している。尚、図示のように、主排気口７ａの開
口上縁は主掃気口２４ａ及び副掃気口２５ａよりも上方
に位置している。

【００２０】ここで、前記空燃比検知装置について説明
する。

【００２１】図２に詳細に示すように、シリンダボディ
２の主排気通路７の上方にはチャンバー２６が形成され
ており、該チャンバー２６は第１通路２７を介してシリ
ンダ２ａ内に連するとともに、第２通路２８を介して主
排気通路７に連通している。従って、シリンダボディ２
には第１通路２７とチャンバー２６及び第２通路２８に
よって副排気通路２９が構成されている。

【００２２】そして、上記チャンバー２６にはＯ₂ セン
サー３０が取り付けられており、第１通路２７には第１
チェック弁３１が、第２通路２８には第２チェック弁３
２がそれぞれ設けられている。

【００２３】尚、上記Ｏ₂ センサー３０は前記ＥＣＵ１
５に電気的に接続されている。又、前記第１チェック弁
３１はシリンダ２ａからチャンバー２６方向への既燃ガ
スの流れを許容するものであって、これは掃・排気行程
後の圧縮圧力では開かないが点火燃焼完了後の燃焼圧力
で開くように、そのバネ荷重が設定されている。これに
対して、第２チェック弁３２はチャンバー２６から主排
気通路７方向への既燃ガスの流れを許容するものであっ
て、第１チェック弁３１の開弁圧よりも低い圧力で開く
が主排気通路７に発生する負圧では開かないように、そ
のバネ荷重が設定されている。

【００２４】更に、前記第１通路２７の導入口２７ａ
は、主排気口７ａよりも上方であって、且つ、燃焼室Ｓ
での混合気の燃焼中にはピストン１６によって閉じら
れ、混合気の燃焼が完了したタイミングよりも後に開く
ような位置に開口している。

【００２５】而して、本実施例に係る空燃比検知装置
は、副排気通路２９、該副排気通路２９の途中（チャン
バー２６）に設けられたＯ₂ センサー３０、第１及び第
２チェック弁３１，３２及び空燃比検知手段としても機
能するＥＣＵ１５を含んで構成されるが、次に、その作
用を図３を参照しながら以下に説明する。

【００２６】前記ピストン１６がシリンダ２ａ内で上動
する圧縮行程においてクランク室１７ａ内に発生する負
圧に引かれて新気がエアクリーナ６から吸引され、キャ
ブレタ５において新気に燃料が混合されて混合気が形成
され、この混合気は吸気管４及びリード弁９を通って吸
気通路３からクランク室１７ａ内に導入される。尚、ク
ランク室１７ａ内に導入された混合気は、膨張行程にお
いて下動するピストン１６によって１次圧縮される。

【００２７】一方、圧縮行程において主掃気口２４ａと
副掃気口２５ａ及び主排気口７ａがピストン１６によっ
て閉じられると、シリンダ２ａ内に供給された混合気は
ピストン１６によって圧縮され、ピストン１６が上死点
（ＴＤＣ）に到達する直前に燃焼室Ｓ内の混合気が点火
プラグ２２によって点火されて着火燃焼せしめられる
（図３参照）。尚、前述のように第１通路２７の第１チ
ェック弁３１は圧縮圧力では開かないため、未燃混合気
が副排気通路２９側へ流れることがない。

【００２８】而して、燃焼室Ｓでの混合気の燃焼によっ
て生じた高い燃焼圧力によってピストン１６が下動する
膨張行程に移動すると、先ず、副排気通路２９を構成す
る第１通路２７の導入口２７ａが混合気の燃焼が完了す
るタイミングよりも後に開き（図３参照）、該第１通路
２７の第１チェック弁３１が燃焼圧力によって押し開か
れる。すると、混合気の燃焼によって生じた既燃ガスが
第１通路２７からチャンバー２６内に流入し、該既燃ガ
スはその圧力で第２チェック弁３２を押し開いて第２通
路２８から主排気通路７へと流れ、このとき、Ｏ₂ セン
サー３０は副排気通路２９（チャンバー２６）を流れる
既燃ガスのＯ₂ 濃度を検出する。

【００２９】その後、更にピストン１６が下動すると、
次に主排気口７ａが開き、既燃ガスは主排気口７ａから
主排気通路７へと吹き出し、排気管８を通って大気中に
排出されるが、その後、主掃気口２４ａと副掃気口２５
ａが開くと（図３参照）、前のサイクルにおいて１次圧
縮されたクランク室１７ａ内の混合気が主掃気通路２４
と副掃気通路２５を通って主掃気口２４ａと副掃気口２
５ａからシリンダ２ａ内に流入し、シリンダ２ａ内に残
留する既燃ガスを主排気通路７へ押し出す掃気作用をな
し、その一部は主排気通路７へ吹き抜ける。

【００３０】而して、主掃気口２４ａと副掃気口２５ａ
から混合気がシリンダ２ａ内に流入してこれが第１通路
２７の導入口２７ａに到達するまでの間にはシリンダ２
ａ内に残留する既燃ガスの圧力は十分低下し、又、シリ
ンダ２ａに流入する混合気の圧力は低く、既燃ガスと混
合気は第１通路２７の第１チェック弁３１を開くまでに
は至らないため、少なくとも混合気が第１通路２７の導
入口２７ａに到達する以前にＯ₂ センサー３０による既
燃ガスのＯ₂ 濃度の検出が終了する。従って、副排気通
路２９を流れる既燃ガスには混合気（新気）が含まれ
ず、Ｏ₂ センサー３０は混合気（新気）を含まない既燃
ガスのＯ₂ 濃度を検出する。

【００３１】尚、図３において、Ａ３は混合気の燃焼が
完了してから副排気通路２９の導入路２７ａに掃気流が
到達するまでの期間であり、この期間Ａ３に導入口２７
ａを開として既燃ガスをＯ₂ センサー３０に導くことに
より、混合気（新気）を含まない既燃ガスのＯ₂ 濃度を
検出可能とすることができる。

【００３２】本実施例においては、シリンダ２ａの側面
に形成された導入口２７ａがピストン１６によって開か
れるクランク角はＡ３の期間にあり、且つ、第１チェッ
ク弁３１の開弁圧Ｐ１は、導入口２７ａに掃気流が到達
するときのシリンダ２ａの内圧ｐ₁ 及び圧縮行程におい
てピストン１６が導入口２７ａを閉じるときのシリンダ
２ａの内圧ｐ₂ よりも大きく設定されている。

【００３３】そして、ｐ₁ ≧ｐ₂ となるエンジンにおい
ては、Ｐ１＝ｐ₁ とすることにより、図３に示すａ₁ の
期間に既燃ガスを副排気通路２９に導入する方法が可能
となる。Ｐ１＞ｐ₁ とする場合、ａ₁ の導入期間の終了
期が進角したものが既燃ガスの導入期間となる。又、ｐ
₁ ＞ｐ₂ となるエンジンにおいては、Ｐ１≧ｐ₃ とする
必要があり、同様にａ₁ の導入期間の終了期を進角させ
たものが既燃ガスの導入期間となる。尚、主排気口７ａ
が開弁を開始するときのシリンダ２ａの内圧ｐ₃ は、通
常、ｐ₁ ，ｐ₂ よりも大きくなるため、Ｐ１＝ｐ₃ とす
ることによりａ₂ の期間に既燃ガスを導入する方法が可
能となる。導入期間を長くする程、Ｏ₂センサー３０が
既燃ガスのＯ₂ 濃度を検出する期間が長くなるため望ま
しいが、Ｏ₂ センサー３０の検出性能を上げることによ
ってＰ１＞ｐ₃ とし、より確実に混合気（新気）を含ま
ない既燃ガスを副排気通路２９に導くことができる。こ
こで、第１チェック弁３１の開弁圧Ｐ１は第２チェック
弁３２の開弁圧Ｐ２より常に大きく（Ｐ１＞Ｐ２）設定
されている。

【００３４】以上のようにしてＯ₂ センサー３０によっ
て既燃ガスのＯ₂ 濃度が検出されると、その信号はＥＣ
Ｕ１５に入力され、ＥＣＵ１５はＯ₂ 濃度の検出値から
混合気の空燃比を求める。従って、本実施例では、ＥＣ
Ｕ１５が前記空燃比検知手段として機能している。

【００３５】又、本実施例では、前記回転センサー２０
とセンサー兼スロットル弁駆動アクチュエータ１２（図
１及び図４参照）によってそれぞれ検出されたエンジン
回転数とスロットル開度（エンジン負荷）は前記ＥＣＵ
１５にそれぞれ入力される。

【００３６】更に、本実施例では、目標空燃比設定手段
と制御手段は前記ＥＣＵ１５によって構成されており、
該ＥＣＵ１５は回転センサー２０とセンサー兼スロット
ル弁駆動アクチュエータ１２よって検出された２サイク
ルエンジン１の回転数とスロットル開度（エンジン負
荷）に基づいてその運転状態に最適な目標空燃比を算出
し、或はメモリに記憶された図５に示すマップから所定
の目標空燃比を読み込む。

【００３７】而して、ＥＣＵ１５は前記空燃比検知装置
によって検知された空燃比検知値と上記目標空燃比とを
比較し、両者の差に基づいて前記点火制御回路２３を制
御して点火プラグ２２による点火時期を補正する。

【００３８】従って、本実施例によれば、空燃比検知装
置において混合気（新気）を含まない既燃ガスのＯ₂ 濃
度がＯ₂ センサー３０によって検出され、燃焼室Ｓに供
給される混合気の空燃比がＥＣＵ１５によってＯ₂ 濃度
の検出値に基づいて正確に求められるため、２サイクル
エンジン１においても、４サイクルエンジンと同様に混
合気の空燃比を正確に検知して点火時期をエンジン１の
運転状態（回転数と負荷）に応じて最適に補正すること
ができ、２サイクルエンジン１の性能向上、燃費及び排
気特性の改善等を図ることができる。

【００３９】尚、本実施例では、エンジン回転数とスロ
ットル開度（エンジン負荷）の双方に基づいて目標空燃
比を求めたが、何れか一方のみによって目標空燃比を求
めるようにしても良い。

【００４０】又、本実施例では、混合気の燃焼時におい
て第１通路２７の導入口２７ａはピストン１６によって
閉じられるため、Ｏ₂ センサー３０の熱負荷を小さく抑
えることができる。

【００４１】ところで、ピストン１６が下死点（ＢＤ
Ｃ）を通過してこれが上動すると、図３に示すように、
該ピストン１６によって主掃気口２４ａ及び副掃気口２
５ａが先ず閉じられ、これに続いて主排気口７ａ、副排
気通路２９（第１通路２７）の導入口２７ａが閉じられ
る。そして、主排気口７ａが閉じられると、シリンダ２
ａ内に供給された混合気はピストン１６によって圧縮さ
れ、以後は前述と同様の作用が繰り返されて２サイクル
エンジン１が連続的に運転される。

【００４２】尚、図３において、Ａ１は点火から主・副
掃気口２４ａ，２５ａが開き始めるまでの期間、Ａ２は
点火から導入口２７ａに掃気流が到達するまでの期間、
Ｂは主排気口７ａの開口期間、Ｃ１は主・副掃気口２４
ａ，２５ａの開口期間、Ｄは導入口２７ａの開口期間で
あり、Ａ２の期間においてのみ導入口２７から既燃ガス
を導入可能とすれば、混合気の空燃比が正確に検知され
る。

【００４３】ところで、２サイクルエンジン１の運転状
態が変化すると、主・副掃気口２４ａ，２５ａが開いて
から導入口２７ａに掃気流が到達するまでの時間が変化
するが、図３に示すＡ１の期間においてのみ導入口２７
ａから既燃ガスを導入可能とすれば、主・副掃気口２４
ａ，２５ａが開く前に導入口２７ａからの既燃ガスの導
入を完了しているため、混合気の空燃比を常に確実に検
知することができる。

【００４４】又、第１通路２７の導入口２７ａを主排気
口７が開となる位置と主・副掃気口２４ａ，２５ａが開
となる位置の間に配置することも可能であり、このよう
にすれば、導入口２７ａが開くまでに混合気の燃焼はほ
ぼ完全に終了して燃焼室Ｓの内圧が下がるため、第１チ
ェック弁３１の開弁圧を低く設定することができる。
又、導入口２７ａが開いたときには主・副掃気口２４
ａ，２５ａは閉じているため、計測中の既燃ガスに混合
気（新気）が混入することはない。

【００４５】ここで、空燃比検知装置の別実施例を図６
に基づいて説明する。尚、図６は本実施例に係る空燃比
検知装置を備える２サイクルエンジン（タイプ２）要部
の模式的断面図であり、本図においては図２に示したと
同一要素には同一符号を付している。

【００４６】本実施例では、主排気通路７と副排気通路
２９をシリンダヘッド２１に形成し、副排気通路２９を
入口２９ａを常時燃焼室Ｓ内に開口させている。そし
て、主排気通路７の主排気口７ａをカム３３によって作
動する排気弁３４によって開閉するよう構成し、副排気
通路２９の途中には、ＥＣＵ１５によって開閉制御され
る開閉制御弁３５を設けている。

【００４７】又、掃気通路２４の途中に掃気弁３６とル
ーツ型の過給機３７を設けている。尚、副排気通路２９
の出口は、主排気通路７の下流側の途中に接続しても、
大気に直接開放しても良い。

【００４８】これにより、図３に示すように、主排気口
７ａの開口期間をＢ２のように下死点（ＢＤＣ）を境と
して非対称とすることができる。本実施例では、シリン
ダ２ａの側面に主掃気口２４ａを開口させており、該主
掃気口２４ａの開口期間はＣ１のように下死点（ＢＤ
Ｃ）を境として対称となる。このように排気弁３４が閉
じてからも掃気を可能とすれば、混合気（新気）の充填
効率を上げることができる。尚、シリンダの側面に主排
気口を設け、シリンダヘッドに掃気口を設け、掃気口に
カム駆動で開閉する掃気弁を設けるエンジンにおいて
は、主排気口の開口期間、掃気口の開口期間をそれぞれ
図３のＢ，Ｃ２に示すように設定することが可能であ
り、前記と同様に混合気（新気）の充填効率を上げるこ
とができる。

【００４９】而して、本実施例によれば、開閉制御弁３
５の開弁を図３におけるＡ３期間中任意に設定すること
ができる。例えば、ａ₄ のように既燃ガスの導入期間を
設定すれば、導入口２９ａに掃気流が到達する時期が運
転状態によって変化しても、常に確実に混合気（新気）
を含まない既燃ガスをＯ₂ センサー３０に導くことがで
きる。

【００５０】尚、Ｏ₂ センサー３０の検出性能を上げる
ことにより、ａ₃ のように既燃ガスの導入期間を設定す
ることができる。これにより、運転状態が変化して混合
気が燃焼を完了する時期がばらついても、主排気通路７
において排気脈動による既燃ガスの逆流が起こっても、
常にＯ₂ センサー３０に既燃ガス中のＯ₂ 濃度を検出さ
せるようにできる。

【００５１】又、図３のＡ１（点火から主掃気口２４ａ
が開くまでの期間或は点火から導入口２９ａに掃気流が
到達するまでの期間）中、即ち、燃焼行程の途中でＯ₂
センサー３０に燃焼室Ｓ中のガスを導くことも可能であ
る。この場合には、既燃ガス以外に未燃ガスが含まれて
いるため、正確な空燃比を得るためには、Ｏ₂ センサー
３０で検出するＯ₂ 濃度値を運転状態に応じて補正する
必要がある。少なくとも点火後であるため、未気化燃料
の存在はなくなり、補正によって容易に所望の空燃比を
得ることができる。図３のａ₅ のように導入期間を設定
することにより、各クランク角における未燃ガス割合が
運転状態に応じて変化しても、比較的容易に補正が可能
である。 ［第２発明］以下に第２発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００５２】尚、第２発明は多気筒２サイクルエンジン
に備えられる点火時期補正装置に関するものであって、
構成的には空燃比検知装置のみが第１発明と異なるた
め、以下、空燃比検知装置についてのみ説明する。

【００５３】＜第１実施例＞図７は２サイクル２気筒エ
ンジン要部の模式的断面図、図８は点火と掃・排気口及
び連通路の開閉のタイミングチャートであり、図７にお
いては図２において示したと同一要素には同一符号を付
している。

【００５４】本実施例に係る２サイクル２気筒エンジン
はピストン１６の摺動（クランク角）に気筒間で位相差
があるものであって、第１気筒２Ａと第２気筒２Ｂのシ
リンダ２ａは連通路３８によって相連通している。そし
て、連通路３８の両端導入口３８ａ，３８ｂは排気口７
ａの上方に開口しており、同連通路３８の途中に設けら
れたチャンバー２６にはＯ₂ センサー３０が設置され、
該Ｏ₂ センサー３０はＥＣＵ１５に電気的に接続されて
いる。

【００５５】而して、図８に示すように、第１気筒２Ａ
についてはＢ１，Ｃ１，Ｅ１の期間で排気口７ａ、掃気
口２４ａ、導入口３８ａがそれぞれ開く。従って、第１
気筒２Ａの導入口３８ａが開く期間Ｅ１と第２気筒２Ｂ
の導入口３８ｂが開く期間Ｅ２とがオーバーラップする
期間ｅ₁ ，ｅ₂ において両導入口３８ａ，３８ｂが共に
開いて両気筒２Ａ，２Ｂのシリンダ２ａ内が連通路３８
を介して互いに連通する。このとき、第２気筒２Ｂにつ
いて導入口３８ｂが閉じるタイミングは第１気筒２Ａの
掃気口２４ａが開くタイミングよりも早いため、膨張行
程にある第１気筒２Ａのシリンダ２ａ内の残圧が圧縮行
程にある第２気筒２Ｂの圧縮圧よりも高くなり、期間ｅ
₁ においては、既燃ガスは第１気筒２Ａから連通路３８
を通って第２気筒２Ｂに流れる。そして、この場合、第
１気筒２Ａの掃気口２４ａは閉じているため、連通路３
８を流れる既燃ガスには掃気としての新気（又は混合
気）は含まれず、従って、この既燃ガスのＯ₂ 濃度がＯ
₂ センサー３０によって検出される。

【００５６】又、第１気筒２Ａについて掃気口２４ａが
閉じるタイミングは第２気筒２Ｂについて導入口３８ｂ
が開くタイミングよりも早いため、膨張行程にある第２
気筒２Ｂのシリンダ２ａ内の残圧が圧縮行程にある第１
気筒２Ａの圧縮圧よりも高くなり、期間ｅ₂ おいては既
燃ガスが第２気筒２Ｂから第１気筒２Ａに流れ、この場
合、第２気筒２Ｂの掃気口２４ａは閉じているため、連
通路３８を流れる既燃ガスには掃気としての新気（又は
混合気）は含まれず、従って、この既燃ガスのＯ₂ 濃度
がＯ₂ センサー３０によって検出される。

【００５７】尚、Ｅ１，Ｅ２の期間のそれぞれの開始時
期において、それぞれの気筒における燃焼は完了してい
ることとなるよう、両導入口３８ａ，３８ｂはそれぞれ
上死点（ＴＤＣ）より遠い側に配置されている。尚、図
８において、Ｇ１，Ｇ２は各気筒における点火から燃焼
完了までの期間である。

【００５８】又、両導入口３８ａ，３８ｂが上死点（Ｔ
ＤＣ）側に開口しているため、各気筒における燃焼が完
了する以前に両導入口３８ａ，３８ｂが開とされる場合
には、第１発明において説明したように、検出されたＯ
₂ 濃度値を補正したものに基づいて空燃比を算出する。

【００５９】従って、本実施例においても、第１発明と
同様に、空燃比検知装置において混合気（新気）を含ま
ない既燃ガスのＯ₂ 濃度がＯ₂ センサー３０によって検
出され、燃焼室Ｓに供給される混合気の空燃比がＥＣＵ
１５によってＯ₂ 濃度の検出値に基づいて正確に求めら
れるため、該多気筒２サイクルエンジン１においても、
４サイクルエンジンと同様に混合気の空燃比を正確に検
知して点火時期をエンジン１の運転状態（回転数と負
荷）に応じて最適に補正することができ、多気筒２サイ
クルエンジン１の性能向上、燃費及び排気ガス特性の改
善等を図ることができる。

【００６０】＜第２実施例＞次に、第２発明の第２実施
例を図８及び図９に基づいて説明する。尚、図９は２サ
イクル２気筒エンジン要部の模式的断面図であり、本図
においては図７に示したと同一要素には同一符号を付し
ている。

【００６１】本実施例では、各気筒のシリンンダ２ａの
頂部を連通路３８によって互いに連通し、該連通路３８
の中間にチャンバー２６を設け、このチャンバー２６に
Ｏ₂センサー３０を設置するとともに、連通路３８のチ
ャンバー２６と各気筒２Ａ，２Ｂとの間に、ＥＣＵ１５
によってその開閉が制御される開閉制御弁３５をそれぞ
れ設けている。

【００６２】而して、図８に示すｅ₁ ，ｅ₂ の期間、開
閉制御弁３５を開とすることによってＯ₂ 濃度の検出値
に基づいて空燃比を正確に求めることができる。

【００６３】尚、膨張行程にある一方の気筒２Ａ（２
Ｂ）の点火から掃気口２４ａが開くまでの期間（図８に
Ｆにて示す期間）にＥＣＵ１５によって両開閉制御弁３
５を同時に開くようにすれば、膨張行程にある一方の気
筒２Ａ（２Ｂ）の既燃ガスは連通路３８を通って圧縮行
程にある他方の気筒２Ｂ（２Ａ）へ流れ、この場合、膨
張行程にある気筒２Ａ（２Ｂ）の掃気口２４ａは閉じて
いるため、連通路３８を流れる未気化燃料を含む既燃ガ
スには掃気としての新気（又は混合気）は含まれず、従
って、この既燃ガスのＯ₂ 濃度がＯ₂ センサー３０によ
って検出され、運転状態に応じた補正により空燃比を正
確に検知することができる。

【００６４】従って、本実施例においても、空燃比検知
装置によって混合気の空燃比が正確に求められるため、
該多気筒２サイクルエンジン１においても、４サイクル
エンジンと同様に混合気の空燃比を正確に検知して点火
時期をエンジン１の運転状態（回転数と負荷）に応じて
最適に補正することができ、エンジン１の性能向上、燃
費及び排気特性の改善等を図ることができる。

【００６５】尚、以上の実施例においては、第２発明を
特に２気筒エンンジンに適用した例について述べたが、
第２発明は３気筒以上の多気筒エンジンに対しても同様
に適用可能であることは勿論である。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の発明によれば、新気を含まない既燃ガスのＯ₂ 濃
度が空燃比検知装置によって正確に検知される（つま
り、点火から掃気流が副排気通路の導入口に到達するま
での期間内に限って既燃ガスが副排気通路に導入される
ため、該副排気通路を流れる既燃ガスには新気が含まれ
ず、この既燃ガス中のＯ₂ 濃度がＯ₂ センサーによって
検出され、燃焼室に供給される混合気の空燃比が空燃比
検知手段によってＯ₂ 濃度の検出値に基づいて正確に求
められる）ため、２サイクルエンジンにおいても、４サ
イクルエンジンと同様に混合気の空燃比を正確に検知し
て点火時期をエンジンの運転状態に応じて最適に補正す
ることができ、エンジンの性能向上、燃費及び排気特性
の改善等を図ることができるという効果が得られる。

【００６７】又、請求項２記載の発明によれば、請求項
１記載の発明と同様に、新気を含まない既燃ガスのＯ₂
濃度が空燃比検知装置によって正確に検知される（つま
り、膨張行程にある一方の気筒の既燃ガスは連通路を通
って圧縮行程にある他方の気筒へ流れ、この場合、膨張
行程にある気筒の掃気口は閉じているため、連通路を流
れる既燃ガスには新気が含まれず、従って、この既燃ガ
スのＯ₂ 濃度がＯ₂ センサーによって検出され、各気筒
の燃焼室に供給される混合気の空燃比が空燃比検知手段
によってＯ₂ 濃度の検出値に基づいて正確に求められ
る）ため、２サイクルエンジンにおいても、４サイクル
エンジンと同様に混合気の空燃比を正確に検知して点火
時期をエンジンの運転状態に応じて最適に補正すること
ができ、エンジンの性能向上、燃費及び排気特性の改善
等を図ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明に係る点火時期補正装置を備える２サ
イクルエンジンを示す自動二輪車要部の破断側面図であ
る。

【図２】第１発明に係る点火時期補正装置を備える２サ
イクルエンジン要部の拡大断面図である。

【図３】点火と掃・排気口及び副排気通路の開閉のタイ
ミングチャートである。

【図４】制御系の構成を示すブロック図である。

【図５】目標空燃比マップを示す図である。

【図６】第１発明の別実施例に係る２サイクルエンジン
要部の模式的断面図である。

【図７】第２発明の第１実施例に係る点火時期補正装置
を備える２サイクル２気筒エンジン要部の模式的断面図
である。

【図８】第２発明に係る２サイクルエンジンの点火と掃
・排気口及び連通路の開閉のタイミングチャートであ
る。

【図９】第２発明の第２実施例に係る点火時期補正装置
を備える２サイクル２気筒エンジン要部の模式的断面図
である。

【符号の説明】 １ ２サイクルエンジン ２ａ シリンダ ７ 主排気通路 ７ａ 主排気口 １２ センサー兼スロットル弁駆動アクチュ
エータ １５ ＥＣＵ（混合比検知手段、制御手段） １６ ピストン ２０ 回転センサー ２３ 点火制御回路（点火時期調整手段） ２４ 掃気通路 ２４ａ 主掃気口 ２５ 副掃気通路 ２５ａ 副掃気口 ２７ 第１通路 ２７ａ 導入口 ２８ 第２通路 ２９ 副排気通路 ３０ Ｏ₂ センサー ３８ 連通路 ３８ａ，３８ｂ 導入口 Ｓ 燃焼室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気口が開いたときに掃気口からシリン
   ダ内に導入される掃気によって既燃ガスと新気とのガス
   交換を行う２サイクルエンジンに設けられる装置であっ
   て、 点火時期調整手段と、 燃焼室から外部に既燃ガスを導く副排気通路の途中に設
   けられたＯ₂ センサーと、該Ｏ₂ センサーからの信号に
   基づいて混合気の空燃比を求める空燃比検知手段を含ん
   で構成され、点火から掃気流が前記副排気通路の導入口
   に到達するまでの期間のみ前記副排気通路の導入口から
   既燃ガスを導入可能とした空燃比検知装置と、 エンジン回転数又は／及びスロットル開度に基づいて設
   定される目標空燃比と前記空燃比検知装置によって検知
   される空燃比検知値とを比較して両者の差に基づいて前
   記点火時期調整手段を制御する制御手段と、 を含んで構成されることを特徴とする２サイクルエンジ
   ンの点火時期補正装置。
2. 【請求項２】 ピストンの摺動に位相差のある少なくと
   も２つの気筒を有し、各気筒において排気口が開いたと
   きに掃気口からシリンダ内に導入される掃気によって既
   燃ガスと新気とのガス交換を行う２サイクルエンジンに
   設けられる装置であって、 点火時期調整手段と、 隣接する２つの気筒を連通する連通路の途中に設けられ
   たＯ₂ センサーと、該Ｏ₂ センサーからの信号に基づい
   て混合気の空燃比を求める空燃比検知手段を含んで構成
   され、隣接する２つの気筒のうち膨張行程にある一方の
   気筒の点火から掃気口が開くまでの期間のみ前記連通路
   の両端を開口可能とした空燃比検知装置と、 エンジン回転数又は／及びスロットル開度に基づいて設
   定される目標空燃比と前記空燃比検知装置によって検知
   される空燃比検知値とを比較して両者の差に基づいて前
   記点火時期調整手段を制御する制御手段と、 を含んで構成されることを特徴とする２サイクルエンジ
   ンの点火時期補正装置。