JPH09222017A - ２サイクル内燃エンジン - Google Patents
２サイクル内燃エンジンInfo
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- JPH09222017A JPH09222017A JP8171470A JP17147096A JPH09222017A JP H09222017 A JPH09222017 A JP H09222017A JP 8171470 A JP8171470 A JP 8171470A JP 17147096 A JP17147096 A JP 17147096A JP H09222017 A JPH09222017 A JP H09222017A
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- internal combustion
- auxiliary flow
- cylinder
- combustion engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/028—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation for two-stroke engines
- F02D13/0284—Variable control of exhaust valves only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B57/00—Internal-combustion aspects of rotary engines in which the combusted gases displace one or more reciprocating pistons
- F02B57/04—Control of cylinder-charge admission or exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/18—Other cylinders
- F02F1/22—Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリンダからのガス流れを制御する補助流路
手段を備えた２サイクル内燃エンジンを提供する。 【解決手段】 ２サイクル内燃エンジンは、排気ポート
手段５を有した少なくとも一つのシリンダ１備えるとと
もに、前記エンジンは、さらに前記シリンダ１からのガ
スフローを許す排気ポート手段５に追加された、少なく
とも一つの補助流路９と、そして、前記補助流路９を通
過するガスの流れを制御する、前記エンジンの予め定め
られた作動状態の関数としての制御手段とを備える。そ
して、前記制御手段は、前記エンジンが少なくともアイ
ドル回転状態のとき、低エンジン負荷、低エンジン回転
速度のとき、またはエンジン始動時における、前記エン
ジンの圧縮行程の間に、前記補助流路９を通る少なくと
も実質的に妨げられないガスフローを許容するととも
に、前記エンジンが高負荷状態または高回転速度にある
ときには、前記補助流路９を通るガス流れを阻止する。
手段を備えた２サイクル内燃エンジンを提供する。 【解決手段】 ２サイクル内燃エンジンは、排気ポート
手段５を有した少なくとも一つのシリンダ１備えるとと
もに、前記エンジンは、さらに前記シリンダ１からのガ
スフローを許す排気ポート手段５に追加された、少なく
とも一つの補助流路９と、そして、前記補助流路９を通
過するガスの流れを制御する、前記エンジンの予め定め
られた作動状態の関数としての制御手段とを備える。そ
して、前記制御手段は、前記エンジンが少なくともアイ
ドル回転状態のとき、低エンジン負荷、低エンジン回転
速度のとき、またはエンジン始動時における、前記エン
ジンの圧縮行程の間に、前記補助流路９を通る少なくと
も実質的に妨げられないガスフローを許容するととも
に、前記エンジンが高負荷状態または高回転速度にある
ときには、前記補助流路９を通るガス流れを阻止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２サイクルの内燃
エンジンに関する。
エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】代表的な２サイクル内燃エンジンにおい
ては、前記エンジンの各シリンダの壁に設けられた移送
ポートおよび排気ポートは、各シリンダ内部に往復運動
するべく配置されたそれぞれのピストンによって開かれ
たり閉じられたりする。シリンダ燃焼サイクルの圧縮行
程の出発点においては、前記ピストンによって完全に閉
じられる最後のポートは、通常は前記排気ポートであ
る。ちょうど排気口の閉鎖に先だって、前記シリンダ内
部の圧力は、前記大気圧にその排出端で開いている排気
システム内の圧力によって強く影響される。それゆえ、
説明を単純化するために（排気チューニングの影響を無
視して）、前記排気口が前記ピストンによって閉じられ
ている時点では前記シリンダ内部の圧力は大気圧に等し
いとみなすことができる。この状況は、独立して前記エ
ンジンの吸気絞りの位置の中で起こる。このように、前
記エンジンがアイドル回転状態（言い換えれば、吸気絞
りが閉まった状態）、あるいは、全負荷（言い換えれ
ば、吸気絞りが完全に開いた状態）であるどうかに関係
なく、前記シリンダは、その圧縮行程の間にほぼ同じ量
のガスを圧縮する。
ては、前記エンジンの各シリンダの壁に設けられた移送
ポートおよび排気ポートは、各シリンダ内部に往復運動
するべく配置されたそれぞれのピストンによって開かれ
たり閉じられたりする。シリンダ燃焼サイクルの圧縮行
程の出発点においては、前記ピストンによって完全に閉
じられる最後のポートは、通常は前記排気ポートであ
る。ちょうど排気口の閉鎖に先だって、前記シリンダ内
部の圧力は、前記大気圧にその排出端で開いている排気
システム内の圧力によって強く影響される。それゆえ、
説明を単純化するために（排気チューニングの影響を無
視して）、前記排気口が前記ピストンによって閉じられ
ている時点では前記シリンダ内部の圧力は大気圧に等し
いとみなすことができる。この状況は、独立して前記エ
ンジンの吸気絞りの位置の中で起こる。このように、前
記エンジンがアイドル回転状態（言い換えれば、吸気絞
りが閉まった状態）、あるいは、全負荷（言い換えれ
ば、吸気絞りが完全に開いた状態）であるどうかに関係
なく、前記シリンダは、その圧縮行程の間にほぼ同じ量
のガスを圧縮する。
【０００３】このことは、前記排気バルブが閉じられて
いてもシリンダ燃焼サイクルの吸入行程の間にガスがシ
リンダ内に吸入さる４サイクルエンジンとは異なってい
る。そのような場合、前記シリンダ内のガスの圧力は、
前記ガスが通過しなければならないエンジンの吸気スロ
ットルの位置によって影響される。例えば、吸気スロッ
トルが閉じられるならば、前記ピストンの下方への運動
はシリンダ内に真空を形成する。このように、４サイク
ル・エンジンのシリンダ燃焼サイクルの圧縮行程の出発
点では、圧縮されるガスの量は、吸気スロットルの開度
に依存する。
いてもシリンダ燃焼サイクルの吸入行程の間にガスがシ
リンダ内に吸入さる４サイクルエンジンとは異なってい
る。そのような場合、前記シリンダ内のガスの圧力は、
前記ガスが通過しなければならないエンジンの吸気スロ
ットルの位置によって影響される。例えば、吸気スロッ
トルが閉じられるならば、前記ピストンの下方への運動
はシリンダ内に真空を形成する。このように、４サイク
ル・エンジンのシリンダ燃焼サイクルの圧縮行程の出発
点では、圧縮されるガスの量は、吸気スロットルの開度
に依存する。
【０００４】これらの相違のため、２サイクル・エンジ
ンの圧縮仕事は、通常、アイドル回転状態および低エン
ジン負荷（言い換えればより小さい吸気スロットル開
口）において、４サイクル・エンジンのそれよりも大き
い。
ンの圧縮仕事は、通常、アイドル回転状態および低エン
ジン負荷（言い換えればより小さい吸気スロットル開
口）において、４サイクル・エンジンのそれよりも大き
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】全ての往復動機関は、
前記クランク軸が回転するにつれて、前記エンジンで消
費される圧縮仕事によるトルク変動を経験する。これ
が、前記クランク角の関数としての瞬間的な出力トルク
の周期的な変化をもたらす。エンジン回転速度が高い場
合には、このことは通常目立つことはない。実際、２サ
イクル・エンジンは、４サイクル・エンジンと比較した
ときに、１回転および１シリンダあたり２倍の衝撃を発
生させるので、２サイクル・エンジンのトルク軸出力
は、一般により、中高負荷領域においては４サイクル・
エンジンより滑らかである。しかしながら、エンジン回
転速度が特に低くて低負荷およびアイドル回転状態にお
いては、エンジンにより消費される高い圧縮仕事のため
に、２サイクル・エンジンの軸出力は、匹敵する４サイ
クル・エンジンよりも同じ負荷において粗くなる。この
ことが、２サイクル・エンジンのアイドル回転状態にお
いて、より大きな周期的なトルク変動を生じさせる。こ
れらの高周波のトルク変動は、ロール軸周りの容認でき
ない揺動としてアイドル回転時に現れる。
前記クランク軸が回転するにつれて、前記エンジンで消
費される圧縮仕事によるトルク変動を経験する。これ
が、前記クランク角の関数としての瞬間的な出力トルク
の周期的な変化をもたらす。エンジン回転速度が高い場
合には、このことは通常目立つことはない。実際、２サ
イクル・エンジンは、４サイクル・エンジンと比較した
ときに、１回転および１シリンダあたり２倍の衝撃を発
生させるので、２サイクル・エンジンのトルク軸出力
は、一般により、中高負荷領域においては４サイクル・
エンジンより滑らかである。しかしながら、エンジン回
転速度が特に低くて低負荷およびアイドル回転状態にお
いては、エンジンにより消費される高い圧縮仕事のため
に、２サイクル・エンジンの軸出力は、匹敵する４サイ
クル・エンジンよりも同じ負荷において粗くなる。この
ことが、２サイクル・エンジンのアイドル回転状態にお
いて、より大きな周期的なトルク変動を生じさせる。こ
れらの高周波のトルク変動は、ロール軸周りの容認でき
ない揺動としてアイドル回転時に現れる。
【０００６】いくつかの２サイクル船外機において使用
された解決方法は、前記排気ポート上方のシリンダ壁
に、ピストンによって制御される、さらなるポートを提
供することである。通常、このポートは「減圧ポート」
と呼ばれている。この減圧ポートは典型的に幅が狭く、
かつ前記ピストンの圧縮行程の間で他のポートが閉じら
れた後に、減じられた圧縮比を提供するために、ガスの
一部分が前記シリンダから排出されることを許容する。
この圧縮比の低減は、アイドル回転状態において最も顕
著である。より高いエンジン回転速度においては、シリ
ンダ内部におけるガスの移送のための時間が減少するに
つれて、減圧ポートの効果は、それほど重要ではなくな
る。すなわち、前記「減圧ポート」を通してのガス流れ
がかなり減じられるので、前記シリンダ内部すなわち前
記エンジンにおける圧縮比に関するその効果が減少する
のである。これは、エンジン回転速度が高いためにガス
速度が高くかつ「減圧ポート」の開口時間が減じられて
いる時に、前記「減圧ポート」が有する高い絞り効果の
ためである。それにもかかわらず、この解決方法は、高
いエンジン負荷領域で前記エンジンの性能に逆の影響を
及ぼす。すなわち、前記減圧ポートは、エンジン作動範
囲の全域において前記シリンダからのいくらかのガスの
漏れ出しを許すからである。
された解決方法は、前記排気ポート上方のシリンダ壁
に、ピストンによって制御される、さらなるポートを提
供することである。通常、このポートは「減圧ポート」
と呼ばれている。この減圧ポートは典型的に幅が狭く、
かつ前記ピストンの圧縮行程の間で他のポートが閉じら
れた後に、減じられた圧縮比を提供するために、ガスの
一部分が前記シリンダから排出されることを許容する。
この圧縮比の低減は、アイドル回転状態において最も顕
著である。より高いエンジン回転速度においては、シリ
ンダ内部におけるガスの移送のための時間が減少するに
つれて、減圧ポートの効果は、それほど重要ではなくな
る。すなわち、前記「減圧ポート」を通してのガス流れ
がかなり減じられるので、前記シリンダ内部すなわち前
記エンジンにおける圧縮比に関するその効果が減少する
のである。これは、エンジン回転速度が高いためにガス
速度が高くかつ「減圧ポート」の開口時間が減じられて
いる時に、前記「減圧ポート」が有する高い絞り効果の
ためである。それにもかかわらず、この解決方法は、高
いエンジン負荷領域で前記エンジンの性能に逆の影響を
及ぼす。すなわち、前記減圧ポートは、エンジン作動範
囲の全域において前記シリンダからのいくらかのガスの
漏れ出しを許すからである。
【０００７】それゆえ、エンジンのシリンダからのガス
流れを制御する補助流路手段を備えた２サイクル・エン
ジンを提供することが、本発明の目的である。
流れを制御する補助流路手段を備えた２サイクル・エン
ジンを提供することが、本発明の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】これを考慮して、本発明
の１つの観点によれば、排気ポート手段と、前記排気ポ
ート手段の開口タイミングを制御する排気バルブとを有
する、少なくとも一つのシリンダを備えた２サイクル内
燃エンジンを提供することが本発明の目的である。さら
に前記エンジンは、前記シリンダからのガス流れを許容
する、前記排気ポートに追加された補助流路手段をさら
に備える。前記排気バルブは、前記補助流路手段を通し
てのガス流れをさらに制御する。
の１つの観点によれば、排気ポート手段と、前記排気ポ
ート手段の開口タイミングを制御する排気バルブとを有
する、少なくとも一つのシリンダを備えた２サイクル内
燃エンジンを提供することが本発明の目的である。さら
に前記エンジンは、前記シリンダからのガス流れを許容
する、前記排気ポートに追加された補助流路手段をさら
に備える。前記排気バルブは、前記補助流路手段を通し
てのガス流れをさらに制御する。
【０００９】本発明のもう一つの観点によれば、排気ポ
ート手段を有する少くとも１つのシリンダを備えた２サ
イクル内燃エンジンが提供される。前記シリンダからの
ガスフローを許容する、前記排気ポート手段に追加され
た補助流路手段とをさらに備える。そして、前記エンジ
ンの予め定められた作動状態の関数としての、前記補助
流路手段を通してのガスフローを制御する制御手段と、
ここで前記制御手段は、前記補助流路手段を通してのガ
スフローを許容するために、前記エンジンの圧縮行程の
間に前記ガスフローを制御する、少なくともアイドル回
転状態、低負荷および／または低エンジン回転速度、そ
して／またはエンジン始動の間において、そして、エン
ジン負荷やエンジン回転速度でが高い時には、ガスフロ
ー防ぐ。
ート手段を有する少くとも１つのシリンダを備えた２サ
イクル内燃エンジンが提供される。前記シリンダからの
ガスフローを許容する、前記排気ポート手段に追加され
た補助流路手段とをさらに備える。そして、前記エンジ
ンの予め定められた作動状態の関数としての、前記補助
流路手段を通してのガスフローを制御する制御手段と、
ここで前記制御手段は、前記補助流路手段を通してのガ
スフローを許容するために、前記エンジンの圧縮行程の
間に前記ガスフローを制御する、少なくともアイドル回
転状態、低負荷および／または低エンジン回転速度、そ
して／またはエンジン始動の間において、そして、エン
ジン負荷やエンジン回転速度でが高い時には、ガスフロ
ー防ぐ。
【００１０】アイドル回転状態および低負荷／低エンジ
ン回転速度における、前記シリンダからの前記補助流路
手段を通してのガスフローは、補助流路手段が設けられ
なかった場合よりも低い圧縮比に帰着する。これは、よ
り少ない圧縮仕事が前記エンジンに消費されることによ
る、アイドル回転状態および低負荷における周期的なト
ルク変動の減少に帰着する。これにより、より滑らかな
出力トルクが生み出され、かつアイドル回転状態におけ
るエンジンの揺動の可能性が減少する。それに加えて、
低められた圧縮比によって、始動トルクが低減される。
さらに、高いエンジン負荷においては、前記補助流路手
段を通るガスフローが阻止されるので、前記エンジンの
性能は前記補助流路手段の存在によっては影響されな
い。
ン回転速度における、前記シリンダからの前記補助流路
手段を通してのガスフローは、補助流路手段が設けられ
なかった場合よりも低い圧縮比に帰着する。これは、よ
り少ない圧縮仕事が前記エンジンに消費されることによ
る、アイドル回転状態および低負荷における周期的なト
ルク変動の減少に帰着する。これにより、より滑らかな
出力トルクが生み出され、かつアイドル回転状態におけ
るエンジンの揺動の可能性が減少する。それに加えて、
低められた圧縮比によって、始動トルクが低減される。
さらに、高いエンジン負荷においては、前記補助流路手
段を通るガスフローが阻止されるので、前記エンジンの
性能は前記補助流路手段の存在によっては影響されな
い。
【００１１】他の好ましい配置においては、前記シリン
ダ内部のノックを制御するために、制御手段が前記補助
流路手段を通してのガスフローを選択的に許容する。前
記ガスフローは、例えば、前記シリンダ内部で到達でき
る最大の圧力を制限することによってエンジンノックを
制御するために、高いエンジン負荷において、補助流路
手段を通しての通過が許容される。
ダ内部のノックを制御するために、制御手段が前記補助
流路手段を通してのガスフローを選択的に許容する。前
記ガスフローは、例えば、前記シリンダ内部で到達でき
る最大の圧力を制限することによってエンジンノックを
制御するために、高いエンジン負荷において、補助流路
手段を通しての通過が許容される。
【００１２】エンジン・シリンダは、前記排気ポート手
段の開放タイミングを制御するために、そこに関連して
設けられた排気バルブを備えることができる。そして、
前記排気バルブは、エンジン負荷やエンジン回転速度の
変化に伴って、次第に前記排気ポートを開口かつ閉じ
る。この排気バルブは、前記補助流路手段を通してのガ
スフローを制御するべく配置されることができる。この
点において、エンジンがアイドル回転状態および低エン
ジン回転速度のとき、そして／またはエンジン始動の間
に、前記補助流路手段を通じての少くとも実質的に妨げ
られないガスフローがあるように、かつエンジン負荷が
高いときそして／またはエンジン回転速度が高いときに
は、前記補助流路手段を通してのガスフローが実質的に
阻止されるように、前記排気バルブは前記補助流路手段
の開度を制御することができる。
段の開放タイミングを制御するために、そこに関連して
設けられた排気バルブを備えることができる。そして、
前記排気バルブは、エンジン負荷やエンジン回転速度の
変化に伴って、次第に前記排気ポートを開口かつ閉じ
る。この排気バルブは、前記補助流路手段を通してのガ
スフローを制御するべく配置されることができる。この
点において、エンジンがアイドル回転状態および低エン
ジン回転速度のとき、そして／またはエンジン始動の間
に、前記補助流路手段を通じての少くとも実質的に妨げ
られないガスフローがあるように、かつエンジン負荷が
高いときそして／またはエンジン回転速度が高いときに
は、前記補助流路手段を通してのガスフローが実質的に
阻止されるように、前記排気バルブは前記補助流路手段
の開度を制御することができる。
【００１３】前記排気バルブは、排気ポート手段に隣接
した排気空洞の内側に位置することができる。そして前
記排気バルブは、少くとも実質的に完全に排気ポート手
段を閉じる閉鎖位置と、少くとも実質的に完全に排気口
手段を開く位置との間で動くことができ、前記排気バル
ブ手段は、前記エンジンがアイドル回転状態の時には、
典型的に閉じられた位置あるいはその近くにあり、かつ
エンジン負荷やエンジン回転速度の増加に伴って、典型
的に開放位置に向かって動くことができる。
した排気空洞の内側に位置することができる。そして前
記排気バルブは、少くとも実質的に完全に排気ポート手
段を閉じる閉鎖位置と、少くとも実質的に完全に排気口
手段を開く位置との間で動くことができ、前記排気バル
ブ手段は、前記エンジンがアイドル回転状態の時には、
典型的に閉じられた位置あるいはその近くにあり、かつ
エンジン負荷やエンジン回転速度の増加に伴って、典型
的に開放位置に向かって動くことができる。
【００１４】前記補助流路手段は、排気ポート手段に隣
接した前記シリンダ壁に、またはシリンダヘッドと排気
ポート手段との中間に位置することができる。それゆえ
に、垂直に配置されたシリンダの場合には、補助流路を
排気ポート手段のすぐ上に位置させることができる。し
かしながら、前記補助流路手段を、前記シリンダヘッド
に設けることとする事もできる。
接した前記シリンダ壁に、またはシリンダヘッドと排気
ポート手段との中間に位置することができる。それゆえ
に、垂直に配置されたシリンダの場合には、補助流路を
排気ポート手段のすぐ上に位置させることができる。し
かしながら、前記補助流路手段を、前記シリンダヘッド
に設けることとする事もできる。
【００１５】前記補助流路手段は、排気ポート手段から
分離した、比較的せまいポートの形とすることができ
る。また、前記補助流路手段は、前記排気ポート手段に
対して、連設され、かつ少なくとも実質的に垂直に延び
るチャンネルかスロットの形とする事としてもよい。
分離した、比較的せまいポートの形とすることができ
る。また、前記補助流路手段は、前記排気ポート手段に
対して、連設され、かつ少なくとも実質的に垂直に延び
るチャンネルかスロットの形とする事としてもよい。
【００１６】前記補助流路手段は、エンジン・シリンダ
と前記排気バルブを含んだ排気空洞との間で延びること
ができる。前記排気バルブは、閉じられた位置と開かれ
た位置との間で動くにつれて前記補助流路手段を次第に
開口かつ閉じることによって、前記補助流路手段を通し
たガスフローを直接制御することができる。前記排気バ
ルブは、サイクル基準における１サイクルに基づいて動
作するのではなく、むしろ、エンジンの回転速度や負荷
に基づいて位置させられる。
と前記排気バルブを含んだ排気空洞との間で延びること
ができる。前記排気バルブは、閉じられた位置と開かれ
た位置との間で動くにつれて前記補助流路手段を次第に
開口かつ閉じることによって、前記補助流路手段を通し
たガスフローを直接制御することができる。前記排気バ
ルブは、サイクル基準における１サイクルに基づいて動
作するのではなく、むしろ、エンジンの回転速度や負荷
に基づいて位置させられる。
【００１７】１つの好ましい配置においては、バルブ
は、少なくとも実質的に完全に排気ポートを覆うが、補
助流路手段から離間したときには排気ポートを少なくと
も実質的に完全に覆わない幅を有したバルブフェイスを
備える。増加するエンジン負荷に伴った排気バルブの開
放位置への動きは、次第に流路を閉じながら補助流路手
段の出口を横切るようにバルブフェイスを動かす。他の
配置においては、補助流路手段をカバーする目的で、突
起がバルブフェイスの端に沿って設けられる。この突起
は、例えば、排気バルブの開口運動の方向に延びる舌の
形とすることができる。
は、少なくとも実質的に完全に排気ポートを覆うが、補
助流路手段から離間したときには排気ポートを少なくと
も実質的に完全に覆わない幅を有したバルブフェイスを
備える。増加するエンジン負荷に伴った排気バルブの開
放位置への動きは、次第に流路を閉じながら補助流路手
段の出口を横切るようにバルブフェイスを動かす。他の
配置においては、補助流路手段をカバーする目的で、突
起がバルブフェイスの端に沿って設けられる。この突起
は、例えば、排気バルブの開口運動の方向に延びる舌の
形とすることができる。
【００１８】さらに他の配置においては、前記排気バル
ブのバルブフェイスに開口が設けられる。前記エンジン
がアイドル回転状態、かつ前記排気バルブが閉鎖位置ま
たはその近くに位置する時には、前記開口は少なくとも
前記補助流路手段と完全に一直線に並べられる。前記開
口は、好ましくは、エンジン負荷の増加に伴って前記排
気バルブが開放位置へ動くにつれ、高いエンジン負荷に
おいて前記バルブフェースが次第に補助流路手段の出口
を閉じるように、前記補助流路手段に対して一直線に並
ぶ位置から動く。このバルブ開口は、例えば、補助流路
手段の要求された開口開度に従って排気バルブの位置に
マッチする、円かみぞまたは他の形とする事ができる。
ブのバルブフェイスに開口が設けられる。前記エンジン
がアイドル回転状態、かつ前記排気バルブが閉鎖位置ま
たはその近くに位置する時には、前記開口は少なくとも
前記補助流路手段と完全に一直線に並べられる。前記開
口は、好ましくは、エンジン負荷の増加に伴って前記排
気バルブが開放位置へ動くにつれ、高いエンジン負荷に
おいて前記バルブフェースが次第に補助流路手段の出口
を閉じるように、前記補助流路手段に対して一直線に並
ぶ位置から動く。このバルブ開口は、例えば、補助流路
手段の要求された開口開度に従って排気バルブの位置に
マッチする、円かみぞまたは他の形とする事ができる。
【００１９】他の配置においては、排気バルブが補助流
路手段を通してのガスフローを間接的に制御することが
できる。前記補助流路手段を横切るように配置された第
２のバルブ手段を制御する排気バルブの変位は、前記ガ
スフローを制御する。第２のバルブ手段の作動手段は、
機械的または電気的に前記排気バルブに結合され、若し
くは前記排気バルブとは独立して動作する。
路手段を通してのガスフローを間接的に制御することが
できる。前記補助流路手段を横切るように配置された第
２のバルブ手段を制御する排気バルブの変位は、前記ガ
スフローを制御する。第２のバルブ手段の作動手段は、
機械的または電気的に前記排気バルブに結合され、若し
くは前記排気バルブとは独立して動作する。
【００２０】ここで、一つのシリンダあたりの補助流路
手段は、１つ以上の補助流路を含む。そして、それぞれ
の補助流路は、前記シリンダ内において異なる高さ、か
つ異なる断面積とすることができる。さらに、マルチシ
リンダエンジンにおいては、前記シリンダの全てが補助
流路手段を含むものとしなくても良い。
手段は、１つ以上の補助流路を含む。そして、それぞれ
の補助流路は、前記シリンダ内において異なる高さ、か
つ異なる断面積とすることができる。さらに、マルチシ
リンダエンジンにおいては、前記シリンダの全てが補助
流路手段を含むものとしなくても良い。
【００２１】上述された第２のバルブ手段は、前記排気
バルブに関連して使用され、または前記補助流路手段を
通してのガスフローを制御する唯一の手段とされる。後
者の配置においては、第２のバルブ手段は、シリンダ・
サイクルの圧縮行程の間には前記補助流路手段を開くた
めに、そして膨張行程の間には補助流路手段を閉じるた
めに、周期的な基準に基づいて動作させられる。このこ
とは、燃焼サイクルの早すぎる段階において排気ガスに
苦しむパワーロスなしに低い圧縮比を提供する。代わり
に、第２のバルブ手段は、エンジン・サイクルの圧縮行
程の間に開かれ、動力行程の間に閉じられる。このこと
は、オーバランをカットする状態においては特に有利で
あり、「エンジンブレーキ」が改善される。第２のバル
ブ手段は、ソレノイドによって駆動されるバルブとする
ことができる。代わりに、この配置においては、前記バ
ルブは周期的に駆動されるので、前記バルブをカムによ
って駆動することができる。
バルブに関連して使用され、または前記補助流路手段を
通してのガスフローを制御する唯一の手段とされる。後
者の配置においては、第２のバルブ手段は、シリンダ・
サイクルの圧縮行程の間には前記補助流路手段を開くた
めに、そして膨張行程の間には補助流路手段を閉じるた
めに、周期的な基準に基づいて動作させられる。このこ
とは、燃焼サイクルの早すぎる段階において排気ガスに
苦しむパワーロスなしに低い圧縮比を提供する。代わり
に、第２のバルブ手段は、エンジン・サイクルの圧縮行
程の間に開かれ、動力行程の間に閉じられる。このこと
は、オーバランをカットする状態においては特に有利で
あり、「エンジンブレーキ」が改善される。第２のバル
ブ手段は、ソレノイドによって駆動されるバルブとする
ことができる。代わりに、この配置においては、前記バ
ルブは周期的に駆動されるので、前記バルブをカムによ
って駆動することができる。
【００２２】マルチシリンダエンジンに関しては、各シ
リンダの排気ポート手段に関連する前記排気バルブは、
調和して駆動される。すなわち、そのようなエンジン形
態における排気バルブは、同じシャフトの上に配置さ
れ、各シリンダの排気口を開放する等しいタイミングを
有する。それゆえに、そのようなエンジン形態において
はも、個々のシリンダに設けられたそれぞれの前記補助
流路手段の個別の制御は、通常は可能ではない。それで
もなお、マルチシリンダエンジンにおける個々の排気バ
ルブの作動を提供する異なる手段に頼るシステムと同様
に、本発明は、そのような典型的なシステムに適用する
ことができると思われる。後者に関して、前記の独立の
第２のバルブ手段は、各シリンダにおける前記補助流路
手段の制御を提供するべく配置されることができる。例
えば、対応するシリンダの排気バルブとは独立して各シ
リンダの補助流路手段を制御するために、個々に電気的
に駆動されるバルブを備えることができる。
リンダの排気ポート手段に関連する前記排気バルブは、
調和して駆動される。すなわち、そのようなエンジン形
態における排気バルブは、同じシャフトの上に配置さ
れ、各シリンダの排気口を開放する等しいタイミングを
有する。それゆえに、そのようなエンジン形態において
はも、個々のシリンダに設けられたそれぞれの前記補助
流路手段の個別の制御は、通常は可能ではない。それで
もなお、マルチシリンダエンジンにおける個々の排気バ
ルブの作動を提供する異なる手段に頼るシステムと同様
に、本発明は、そのような典型的なシステムに適用する
ことができると思われる。後者に関して、前記の独立の
第２のバルブ手段は、各シリンダにおける前記補助流路
手段の制御を提供するべく配置されることができる。例
えば、対応するシリンダの排気バルブとは独立して各シ
リンダの補助流路手段を制御するために、個々に電気的
に駆動されるバルブを備えることができる。
【００２３】他の配置において補助流路手段は、排気ポ
ート手段から離して設けられ、例えば移送ポートに隣接
して、あるいは前記シリンダヘッド内に設けられる。こ
のことは、典型的に高い熱の負荷が排気ポート手段のま
わりに存在しているため、有利である。排気ポート手段
の近くに補助流路またはポートを追加することは、排気
ポート手段周りの冷却流路の形状を複雑にするかもしれ
ない。この選択配置においては、補助流路手段を通した
ガスフローを制御するために、上述された第２のバルブ
手段のようなバルブ手段を用いることができる。
ート手段から離して設けられ、例えば移送ポートに隣接
して、あるいは前記シリンダヘッド内に設けられる。こ
のことは、典型的に高い熱の負荷が排気ポート手段のま
わりに存在しているため、有利である。排気ポート手段
の近くに補助流路またはポートを追加することは、排気
ポート手段周りの冷却流路の形状を複雑にするかもしれ
ない。この選択配置においては、補助流路手段を通した
ガスフローを制御するために、上述された第２のバルブ
手段のようなバルブ手段を用いることができる。
【００２４】前記補助流路手段を通して放出される排気
ガスは、エンジン排気システム内に設けられる触媒処理
手段に向けられる。または、前記エンジンを通して循環
させるために、排気ガスを２サイクル・エンジンのクラ
ンク室に向けることができる。また、あるエンジン条件
の下では、補助流路手段を通るガスフローをエンジンの
他のシリンダに、そのシリンダの作動サイクルにおける
適切な期間に、かつ本出願人によるオーストラリア特許
出願Ｎｏ．６７９００／９４に記載されている方法によ
って直接に供給する事としてもよい。
ガスは、エンジン排気システム内に設けられる触媒処理
手段に向けられる。または、前記エンジンを通して循環
させるために、排気ガスを２サイクル・エンジンのクラ
ンク室に向けることができる。また、あるエンジン条件
の下では、補助流路手段を通るガスフローをエンジンの
他のシリンダに、そのシリンダの作動サイクルにおける
適切な期間に、かつ本出願人によるオーストラリア特許
出願Ｎｏ．６７９００／９４に記載されている方法によ
って直接に供給する事としてもよい。
【００２５】前記補助流路手段は、エンジンの「ノッ
ク」および「デトネーション」の制御を助けることがで
きる。上述したように、前記シリンダ内部の最大圧力を
制限することによって、本出願人のオーストラリア特許
出願Ｎｏ．７０６３０／９４には、排気バルブを用い
た、排気口手段の開口を遅らせることによってノックを
制御する方法が開示されている。本発明の前記補助流路
手段は、前記排気バルブと協動して、前記排気バルブが
前記排気ポート手段を部分的に閉じるとき、それを通し
たガスフローを許容し、それによって圧縮すなわち燃焼
の間に前記シリンダにおいて到達できる最大の圧力を制
限し、ノックを制御することができる。また、補助流路
手段は、ノックを統制するために前記排気バルブとは独
立して制御されることもできる。
ク」および「デトネーション」の制御を助けることがで
きる。上述したように、前記シリンダ内部の最大圧力を
制限することによって、本出願人のオーストラリア特許
出願Ｎｏ．７０６３０／９４には、排気バルブを用い
た、排気口手段の開口を遅らせることによってノックを
制御する方法が開示されている。本発明の前記補助流路
手段は、前記排気バルブと協動して、前記排気バルブが
前記排気ポート手段を部分的に閉じるとき、それを通し
たガスフローを許容し、それによって圧縮すなわち燃焼
の間に前記シリンダにおいて到達できる最大の圧力を制
限し、ノックを制御することができる。また、補助流路
手段は、ノックを統制するために前記排気バルブとは独
立して制御されることもできる。
【００２６】他の利点は、排気エミッション処理の改善
である。排気口手段を通して放出されることに先立ち、
排気ガスが補助流路手段を通して早期に放出されるの
で、アイドル回転状態における排気ガス温度はより高
い。前記補助流路手段を通して放出されるガスは、排気
ポート手段から放出されるガスより典型的により温度が
高い。前記排気ガスのより高い温度は、前記エンジンの
下流に設けられた触媒処理手段の作動温度の上昇若しく
は維持を助ける。
である。排気口手段を通して放出されることに先立ち、
排気ガスが補助流路手段を通して早期に放出されるの
で、アイドル回転状態における排気ガス温度はより高
い。前記補助流路手段を通して放出されるガスは、排気
ポート手段から放出されるガスより典型的により温度が
高い。前記排気ガスのより高い温度は、前記エンジンの
下流に設けられた触媒処理手段の作動温度の上昇若しく
は維持を助ける。
【００２７】代わりに、前記エンジンの排ガス制御を援
助するために、前記補助流路手段を通して放出された排
気ガスをクランク室に導く排気ガス再循環（ＥＧＲ）の
経路を設けることができる。そのようなＥＧＲの経路
は、循環されたガスの冷却を援助するために、エンジン
の冷却水通路の近くに位置させ、または通過させること
ができる。
助するために、前記補助流路手段を通して放出された排
気ガスをクランク室に導く排気ガス再循環（ＥＧＲ）の
経路を設けることができる。そのようなＥＧＲの経路
は、循環されたガスの冷却を援助するために、エンジン
の冷却水通路の近くに位置させ、または通過させること
ができる。
【００２８】本発明の他の特徴においては、排気ポート
手段を有した少くともひとつのシリンダを備えた２サイ
クル内燃エンジンの制御方法が提供される。前記エンジ
ンは、前記シリンダからのガスフローを許容する、排気
ポート手段に追加された補助流路手段と、前記補助流路
手段を介してのガスフローを制御する、前記エンジンの
予め定められた作動状態の関数としての制御手段とを備
えており、前記エンジンの圧縮行程の間に前記補助流路
手段を通過するガスフローを制御し、エンジンがアイド
リング状態のとき、低いエンジン負荷および／または低
いエンジン回転速度のとき、および／またはエンジン・
スタートアップのときには、実質的に妨げられないガス
フローを許容するが、エンジン負荷および／またはエン
ジン回転速度が高いときには少くとも実質的にガスフロ
ーを阻止する。
手段を有した少くともひとつのシリンダを備えた２サイ
クル内燃エンジンの制御方法が提供される。前記エンジ
ンは、前記シリンダからのガスフローを許容する、排気
ポート手段に追加された補助流路手段と、前記補助流路
手段を介してのガスフローを制御する、前記エンジンの
予め定められた作動状態の関数としての制御手段とを備
えており、前記エンジンの圧縮行程の間に前記補助流路
手段を通過するガスフローを制御し、エンジンがアイド
リング状態のとき、低いエンジン負荷および／または低
いエンジン回転速度のとき、および／またはエンジン・
スタートアップのときには、実質的に妨げられないガス
フローを許容するが、エンジン負荷および／またはエン
ジン回転速度が高いときには少くとも実質的にガスフロ
ーを阻止する。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明による２サイクル内
燃エンジンの１実施形態を、図１乃至図３を参照して詳
細に説明する。ここで、図１は、単気筒２サイクル・エ
ンジンのトルク変動をクランク角の関数として、補助ポ
ートを備えない場合と備えた場合とを比較して示したグ
ラフである。図２は、単気筒４サイクル・エンジンのト
ルク変動をクランク角の関数として示した、図１と同様
のグラフである。図３は、本発明による２サイクル内燃
エンジンのシリンダ部分の断面図である なお、以下の説明は、本発明の１つの好ましい実施形態
にすぎないと理解されるべきであり、その他の配置とす
ることもできる。
燃エンジンの１実施形態を、図１乃至図３を参照して詳
細に説明する。ここで、図１は、単気筒２サイクル・エ
ンジンのトルク変動をクランク角の関数として、補助ポ
ートを備えない場合と備えた場合とを比較して示したグ
ラフである。図２は、単気筒４サイクル・エンジンのト
ルク変動をクランク角の関数として示した、図１と同様
のグラフである。図３は、本発明による２サイクル内燃
エンジンのシリンダ部分の断面図である なお、以下の説明は、本発明の１つの好ましい実施形態
にすぎないと理解されるべきであり、その他の配置とす
ることもできる。
【００３０】図１と２のグラフは、それぞれ２サイクル
エンジンと４サイクル・エンジンのトルク変動の相対的
な相違を示している。各グラフにおけるトルク軸出力の
ためのスケールは、それゆえに相対的なスケールであ
り、トルク軸出力の対応する数値に伴ってそれぞれのグ
ラフにおいて同じ大きさである。
エンジンと４サイクル・エンジンのトルク変動の相対的
な相違を示している。各グラフにおけるトルク軸出力の
ためのスケールは、それゆえに相対的なスケールであ
り、トルク軸出力の対応する数値に伴ってそれぞれのグ
ラフにおいて同じ大きさである。
【００３１】図１は、トルク変動の相対的な大きさを比
較する補助ポートを備えない単気筒２サイクル内燃エン
ジン（ＰｌｏｔＡ）と、一つの補助ポートを備えた単気
筒２サイクル内燃エンジン（ＰｌｏｔＢ）との、前記ク
ランク角の関数として前記エンジンの瞬間的なトルク軸
出力を示す。前記グラフに示された最大トルク変動につ
いては、補助ポートを備えたエンジンのトルク変動は、
補助ポートのないエンジンのトルク変動のだいたい７０
％だけである。これらのプロットは明らかに示す、低い
エンジン負荷やエンジン回転速度においては、補助ポー
トは、２サイクル・エンジンにおけるトルク変動の大き
さをかなり削減する。
較する補助ポートを備えない単気筒２サイクル内燃エン
ジン（ＰｌｏｔＡ）と、一つの補助ポートを備えた単気
筒２サイクル内燃エンジン（ＰｌｏｔＢ）との、前記ク
ランク角の関数として前記エンジンの瞬間的なトルク軸
出力を示す。前記グラフに示された最大トルク変動につ
いては、補助ポートを備えたエンジンのトルク変動は、
補助ポートのないエンジンのトルク変動のだいたい７０
％だけである。これらのプロットは明らかに示す、低い
エンジン負荷やエンジン回転速度においては、補助ポー
トは、２サイクル・エンジンにおけるトルク変動の大き
さをかなり削減する。
【００３２】図２が、瞬間的なトルク変動をクランク角
の関数として示している。単気筒４サイクル・エンジン
の上述された２サイクル・エンジンと同じトルク軸出力
を備え、かつ、同じ低いエンジン負荷とエンジン回転速
度で動作する、注意されるべきである図２のグラフにお
けるトルク軸出力のためのスケールの大きさは、図１の
グラフのトルク軸出力のためのスケールの半分であるこ
とはこのプロットは、低いエンジン負荷とエンジン回転
速度における４サイクル・エンジンのトルク変動は、同
じ低いエンジン負荷とスピードで動作する同様のトルク
軸出力の２サイクル・エンジンのトルク変動よりも、一
般にそれほど極端ではないことを示している。
の関数として示している。単気筒４サイクル・エンジン
の上述された２サイクル・エンジンと同じトルク軸出力
を備え、かつ、同じ低いエンジン負荷とエンジン回転速
度で動作する、注意されるべきである図２のグラフにお
けるトルク軸出力のためのスケールの大きさは、図１の
グラフのトルク軸出力のためのスケールの半分であるこ
とはこのプロットは、低いエンジン負荷とエンジン回転
速度における４サイクル・エンジンのトルク変動は、同
じ低いエンジン負荷とスピードで動作する同様のトルク
軸出力の２サイクル・エンジンのトルク変動よりも、一
般にそれほど極端ではないことを示している。
【００３３】図３に示したように、２サイクル・エンジ
ンのシリンダ１は、インジェクタ２と点火プラグ３とを
有している。移送ポート４と排気ポート５が、シリンダ
壁１６に設けられている。そして、これらのポートの開
閉はピストン１２の位置によって制御される。排気バル
ブ７は、位置する排気空洞６内の排気ポート５に隣接し
て設けられている。この排気バルブ７は、軸１５よって
回動自在に支持されている。そして、排気ポート５が少
くとも実質的に完全に閉じられる閉鎖位置と前記排気ポ
ート５が少くとも実質的に完全に開いている開放位置と
の間で可動とされている。図３は、アイドル回転状態に
おけるエンジンを示しており、排気７はほとんど完全に
排気ポート５を閉じている。
ンのシリンダ１は、インジェクタ２と点火プラグ３とを
有している。移送ポート４と排気ポート５が、シリンダ
壁１６に設けられている。そして、これらのポートの開
閉はピストン１２の位置によって制御される。排気バル
ブ７は、位置する排気空洞６内の排気ポート５に隣接し
て設けられている。この排気バルブ７は、軸１５よって
回動自在に支持されている。そして、排気ポート５が少
くとも実質的に完全に閉じられる閉鎖位置と前記排気ポ
ート５が少くとも実質的に完全に開いている開放位置と
の間で可動とされている。図３は、アイドル回転状態に
おけるエンジンを示しており、排気７はほとんど完全に
排気ポート５を閉じている。
【００３４】通常、排気ガス１１は、排気バルブ７を通
過して排気ポート５から出る。本発明においては、前記
エンジンがアイドル回転状態またはそれに近い状態で、
かつ排気ポート５が通常実質的に閉じられているとき
に、さらなる排気ガス１０の排気空洞６内への排出を許
容する補助流路あるいは補助ポート９が設けられてい
る。これは、アイドル回転状態若しくはそれに近い状態
の時における、シリンダ１内部の低圧縮比に帰着する。
過して排気ポート５から出る。本発明においては、前記
エンジンがアイドル回転状態またはそれに近い状態で、
かつ排気ポート５が通常実質的に閉じられているとき
に、さらなる排気ガス１０の排気空洞６内への排出を許
容する補助流路あるいは補助ポート９が設けられてい
る。これは、アイドル回転状態若しくはそれに近い状態
の時における、シリンダ１内部の低圧縮比に帰着する。
【００３５】エンジン負荷の増加に伴って、気バルブ７
はその開放位置（図示せず）に向かって上方に移動す
る。これにより、排気ポート５のより大きな区域がガス
フローにさらされる。排気バルブ７がその開放位置に向
かって動くにつれて排気バルブ７ｂのバルブフェース８
の上端１４は、次第に補助流路９の出口をカバーし始め
る。エンジン負荷が高く、排気バルブ７がその開放位置
あるいはその近くにあるときは、補助流路９の出口はバ
ルブフェース８によって完全に閉じられる。補助流路９
を介してのガスフローが無いため、高いエンジン負荷で
のエンジンの性能は、補助流路９の存在に影響されな
い。
はその開放位置（図示せず）に向かって上方に移動す
る。これにより、排気ポート５のより大きな区域がガス
フローにさらされる。排気バルブ７がその開放位置に向
かって動くにつれて排気バルブ７ｂのバルブフェース８
の上端１４は、次第に補助流路９の出口をカバーし始め
る。エンジン負荷が高く、排気バルブ７がその開放位置
あるいはその近くにあるときは、補助流路９の出口はバ
ルブフェース８によって完全に閉じられる。補助流路９
を介してのガスフローが無いため、高いエンジン負荷で
のエンジンの性能は、補助流路９の存在に影響されな
い。
【００３６】補助流路９を選択的に閉じるために、選択
的若しくは追加の手段を設けることとしてもよい。例え
ば、流路９を介してのガスフローを制御するために、ソ
レノイドによって駆動されるバルブを設けることができ
る。そして、前記エンジンの作動パラメータを監視する
電子制御装置（ＥＣＵ）によって、前記バルブの開放が
制御される。前記電磁バルブは、排気バルブ７に関連し
て作動することができ、あるいは補助流路９を介しての
ガスフローを制御する唯一の手段とすることもできる。
的若しくは追加の手段を設けることとしてもよい。例え
ば、流路９を介してのガスフローを制御するために、ソ
レノイドによって駆動されるバルブを設けることができ
る。そして、前記エンジンの作動パラメータを監視する
電子制御装置（ＥＣＵ）によって、前記バルブの開放が
制御される。前記電磁バルブは、排気バルブ７に関連し
て作動することができ、あるいは補助流路９を介しての
ガスフローを制御する唯一の手段とすることもできる。
【００３７】補助流路９は、移送ポートの上に、あるい
はシリンダ１の入り口側に、あるいは前記シリンダーヘ
ッド１に設けることができる。１つ以上の補助流路９を
各シリンダ１に対して設けることとしても良い。
はシリンダ１の入り口側に、あるいは前記シリンダーヘ
ッド１に設けることができる。１つ以上の補助流路９を
各シリンダ１に対して設けることとしても良い。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、エンジンのシリンダからのガス流れを制御す
る補助流路手段を備えた２サイクル・エンジンを提供す
ることができる。
によれば、エンジンのシリンダからのガス流れを制御す
る補助流路手段を備えた２サイクル・エンジンを提供す
ることができる。
【図１】単気筒２サイクル・エンジンのトルク変動を、
クランク角の関数として、補助ポートを備えない場合と
備えた場合とを比較して示した線図である。
クランク角の関数として、補助ポートを備えない場合と
備えた場合とを比較して示した線図である。
【図２】単気筒４サイクル・エンジンのトルク変動を、
クランク角の関数として示した線図である。
クランク角の関数として示した線図である。
【図３】本発明による２サイクル内燃エンジンのシリン
ダ部分の断面図である。
ダ部分の断面図である。
１ シリンダ ２ インジェクタ ３ 点火プラグ ４ 移送ポート ５ 排気ポート ６ 排気空洞 ７ 排気バルブ ８ バルブフェース ９ 補助流路 １０ 排気ガス １１ 排気ガス １２ ピストン １４ バルブフェースの上端 １５ 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン、ジョン カレイ オーストラリア国ウェスターン オースト ラリア州、スカーボロウ、ノースステッ ド、ストリート、206 (72)発明者 ケネス、フィリップ、シーバー オーストラリア国ウェスターン オースト ラリア州、ワネロー、アシュビイ、ストリ ート、ロット、16
Claims (30)
- 【請求項１】排気ポート手段を有する少くともひとつの
シリンダ備えた２サイクル内燃エンジンであって、前記
エンジンは、前記シリンダからのガスフローを許容す
る、排気ポート手段に追加された補助流路手段と、前記
補助流路手段を介してのガスフローを制御する、前記エ
ンジンの予め定められた作動状態の関数としての制御手
段とを備えており、前記制御手段は前記補助流路手段を
介してのガスフローを制御し、前記エンジンの圧縮行程
の間に、少なくともアイドル回転状態、低いエンジン負
荷および／または低いエンジン回転速度、および／また
はエンジン始動のときには、前記補助流路手段を介して
のガスフローを許容するが、より高いエンジン負荷およ
び／またはエンジン回転速度では前記補助流路手段を介
してのガスフローを阻止することを特徴とする２サイク
ル内燃エンジン。 - 【請求項２】前記制御手段が、高いエンジン負荷のとき
に、前記シリンダ内部で達成しうる最大圧力を制限する
ことによってエンジン・ノックを制御するために、前記
補助流路手段を介してのガスフローを選択的に許容する
ことを特徴とする請求項１に記載の２サイクル内燃エン
ジン。 - 【請求項３】前記少くともひとつのシリンダが、前記排
気ポート手段の開放タイミングを制御する一つの排気バ
ルブを備えており、前記排気バルブが前記補助流路手段
を介してのガスフローを制御することを特徴とする請求
項１または２に記載の２サイクル内燃エンジン。 - 【請求項４】排気ポートを有した少なくとも一つのシリ
ンダと、前記排気ポート手段の開放タイミングを制御す
る排気バルブと、前記シリンダからのガスフローを許容
する、前記排気ポート手段に追加された補助流路手段と
を備え、前記排気バルブが前記補助流路手段を介しての
ガスフローを制御することを特徴とする２サイクル内燃
エンジン。 - 【請求項５】前記排気バルブが、前記エンジンの圧縮行
程の間に前記補助流路手段を介してのガスフローを制御
し、少なくともアイドル回転状態のとき、低いエンジン
負荷および／または低いエンジン回転速度のとき、およ
び／またはエンジン始動の間に、前記補助流路手段を介
しての前記ガスフローを許容するが、高いエンジン負荷
および／または高いエンジン回転速度のときには前記補
助流路手段を介してのガスフローを阻止することを特徴
とする請求項４に記載の２サイクル内燃エンジン。 - 【請求項６】前記排気バルブが、排気ポート手段に隣接
する排気空洞内に設けられ、そして、少なくとも実質的
に完全に前記排気ポート手段を閉じる閉鎖位置と少なく
とも実質的に完全に排気ポート手段を開く開放位置との
間で変位可能とされ、前記排気バルブは、アイドル回転
状態においては前記閉鎖位置若しくはその近くに位置す
し、エンジン負荷および／またはエンジン回転速度の増
加に伴って前記開放位置に向かって変位することを特徴
とする請求項３、４または５のいずれかに記載の２サイ
クル内燃エンジン。 - 【請求項７】前記補助流路手段が、エンジンシリンダと
排気バルブを含んだ排気空洞との間で延びることを特徴
とする請求項６に記載の２サイクル内燃エンジン。 - 【請求項８】前記バルブフェイスが実質的に完全に前記
排気ポート手段を覆うとき、少くとも前記補助流路手段
が少なくとも実質的に完全には覆われないような幅を有
したバルブフェイスを、前記排気バルブが備えているこ
とを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の２サ
イクル内燃エンジン。 - 【請求項９】選択的に前記補助流路手段をカバーする突
起が、前記バルブフェイスの端に沿って設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の２サイクル内燃エン
ジン。 - 【請求項１０】前記排気バルブが開口を有したバルブフ
ェイスを備え、かつ前記開口は、前記エンジンがアイド
リング状態にあり、かつ前記排気バルブが閉鎖位置ある
いはその近くに位置するときに、少くとも実質的に完全
に前記補助流路手段に対して一直線に並べられているこ
とを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の２サ
イクル内燃エンジン。 - 【請求項１１】高いエンジン負荷の時に、エンジン負荷
の増加に伴って前記排気バルブが開放位置に向かって動
くにつれて、前記バルブフェイスが次第に前記補助流路
手段の出口を閉じるように、前記開口が前記補助流路手
段に対して一直線の位置から動くことを特徴とする請求
項１０に記載の２サイクル内燃エンジン - 【請求項１２】前記補助流路手段が、少くともひとつの
シリンダからのガスフローを許容するために、独立した
補助流路とされていることを特徴とする請求項１乃至１
１のいずれかに記載の２サイクル内燃エンジン。 - 【請求項１３】前記補助流路の入り口が、前記排気ポー
ト手段に隣接してシリンダ壁内で、シリンダヘッドと前
記排気ポート手段の中間に位置していることを特徴とす
る請求項１２に記載の２サイクル内燃エンジン。 - 【請求項１４】前記補助流路が、比較的せまい、前記排
気ポート手段から分離されたポートとされていることを
特徴とする請求項１２または１３に記載の２サイクル内
燃エンジン。 - 【請求項１５】前記補助流路が、溝か溝穴の形で前記排
気ポート手段に連設され、かつ前記排気ポート手段に対
して実質的に垂直に延びていることを特徴とする請求項
１２または１５に記載の２サイクル内燃エンジン。 - 【請求項１６】前記排気バルブの変位が、前記補助流路
手段を横切るように配置され、これにより前記補助流路
手段からのガスフローを制御するようにされていること
を特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の２サイ
クル内燃エンジン。 - 【請求項１７】前記第２のバルブ手段が、前記排気バル
ブに電気的あるいは機械的に接続されて駆動されること
を特徴とする請求項１６に記載の２サイクル内燃エンジ
ン。 - 【請求項１８】前記補助流路手段を通過するガスフロー
を制御する第２のバルブ手段を備えることを特徴とする
請求項１または２に記載の２サイクル内燃エンジン。 - 【請求項１９】前記第２のバルブ手段が周期的に作動
し、シリンダサイクルの圧縮行程においては前記補助流
路手段を開口、膨張行程の間には前記補助流路手段を閉
じることを特徴とする請求項１８に記載の２サイクル内
燃ンジン。 - 【請求項２０】前記第２のバルブ手段が、エンジンサイ
クルの圧縮行程の間には閉じられるが、パワー行程の間
には開かれることを特徴とする請求項１８に記載の２サ
イクル内燃エンジン。 - 【請求項２１】前記補助流路手段が、各シリンダ毎に複
数の補助流路を有し、かつこれらの補助流路の入り口が
異なる高さでシリンダ壁に配置されていることを特徴と
する請求項１乃至１１および請求項１６乃至２０のいず
れかに記載の２サイクル内燃エンジン。 - 【請求項２２】前記補助流路手段は、シリンダヘッドに
配置された補助流路を有することを特徴とする請求項１
乃至１１および請求項１６乃至２０に記載の２サイクル
内燃エンジン。 - 【請求項２３】前記補助流路手段が、前記シリンダの前
記移送ポートに隣接して配置された補助流路を有するこ
とを特徴とする請求項１乃至１１および請求項１６乃至
２０に記載の２サイクル内燃エンジン。 - 【請求項２４】前記排気バルブが、高いエンジン負荷の
時には前記補助流路手段を通してのガスフローを選択的
に許し、これにより前記シリンダ内部で達成しうる最高
圧力を制限してエンジン・ノックを制御することを特徴
とする請求項４または５に記載の２サイクル内燃エンジ
ン。 - 【請求項２５】排気ポート手段を有する少くともひとつ
のシリンダを備えた２サイクル内燃エンジンを制御する
方法であって、前記エンジンは、前記シリンダからのガ
スフローを許容する、排気ポート手段に追加された補助
流路手段と、前記補助流路手段を介してのガスフローを
制御する、前記エンジンの予め定められた作動状態の関
数としての制御手段とを備えており、前記エンジンの圧
縮行程の間に前記補助流路手段を通過するガスフローを
制御し、エンジンがアイドリング状態のとき、低いエン
ジン負荷および／または低いエンジン回転速度のとき、
および／またはエンジン・スタートアップのときには、
実質的に妨げられないガスフローを許容するが、エンジ
ン負荷および／またはエンジン回転速度が高いときには
少くとも実質的にガスフローを阻止することを特徴とす
る２サイクル内燃エンジンの制御方法。 - 【請求項２６】少くともひとつのシリンダの排気ポート
手段の開口のタイミングを制御する排気バルブを備えた
前記少くともひとつのシリンダと、前記排気ポートを次
第に開口かつ閉じてエンジンの負荷および／またはエン
ジン回転速度を変える排気バルブとを備え、前記排気バ
ルブによって前記補助流路手段を介したガスフローを制
御することを特徴とする請求項２５に記載の２サイクル
内燃エンジンの制御方法。 - 【請求項２７】排気ポート手段を備えた少なくとも１つ
のシリンダと、前記排気ポート手段の開口のタイミング
を制御する排気バルブとを有した２サイクル内燃エンジ
ンを制御する方法であって、前記エンジンは、前記シリ
ンダからのガスフローを許容する、排気ポート手段に加
えて設けられた補助流路手段を有し、前記排気バルブに
よって前記補助流路手段を介したガスフローを制御する
ことを特徴とする２サイクル内燃エンジンの制御方法。 - 【請求項２８】前記エンジンの圧縮行程の間に、前記補
助流路手段を介してのガスフローを前記排気バルブによ
って制御することをさらに含み、少くともアイドリング
状態にあるとき、低いエンジン負荷や低いエンジン回転
速度のとき、および／またはエンジン始動の間には、少
なくとも実質的に妨げられない前記補助流路手段を介し
たガスフローを許容し、そしてエンジン負荷および／ま
たはエンジン回転速度が高いときには、少くとも実質的
にガスフローを阻止することを特徴とする請求項２７に
記載の２サイクル内燃エンジンの制御方法。 - 【請求項２９】エンジン負荷が高いときに、前記補助流
路手段を介してのガスフローを選択的に許容し、シリン
ダ内部で到達できる最大の圧力を制限することによって
シリンダ内部のエンジン・ノックを制御することを特徴
とする請求項２５乃至２８のいずれかに記載の２サイク
ル内燃エンジンの制御方法。 - 【請求項３０】少くともひとつのシリンダからのガスフ
ローを許容する、少なくとも一つの補助流路を前記補助
流路手段が有することを特徴とする請求項２５乃至２９
のいずれかに記載の２サイクル内燃エンジンの制御方
法。
Applications Claiming Priority (2)
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