JPS63215825A

JPS63215825A - エンジンの排気制御装置

Info

Publication number: JPS63215825A
Application number: JP4956587A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Hashimoto; 茂喜橋本
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1987-03-04
Filing date: 1987-03-04
Publication date: 1988-09-08
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH086597B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンの排気管に設けた排気制御弁を、エ
ンジン運転状ｙＥに応じて開閉するエンジンの排気制御
装置に関するものである。

（発明の背景）４サイクルエンジン、２サイクルエンジン等では、排気
弁の開閉により排気が間欠的に排気管に導かれ、排気管
内に排気の慣性効果および脈動効果が発生することが知
られている。これらの効果（動的効果という）は、エン
ジン回転速度により変化する。従って成る回転速度でこ
の動的効果を最大にして体積効率を高めると、他の回転
速度では動的効果が逆に作用して体積効率が著しく低下
する。このため、高回転域でこの動的効果が最適になる
ように排気系の諸元（排気管長、排気管径など）を設定
した場合には、中速域でトルクの著しい減少（トルク谷
）が発生するという問題があった。

そこで排気管の膨張室への開口端付近に排気流路面積を
変える排気制御弁を設け、体積効率が低下する回転速度
域では流路面積を減少し、動的効果の影響を打消して出
力特性の向ヒを図ることが提案されている（特願昭６０
−２６３７５２号）。

また多気筒エンジンでは各排気管のド流側を膨張室で合
流させると、気筒間の排気干渉による容積効率の低下お
よびトルクの低下を引き起こすことがある。そこで各排
気管毎に排気制御弁を設け、排気干渉による悪影響が生
じる回転速度域でこの制御弁を閉じて排気流路面積を減
少させることも提案されている（特願昭６０−２６３７
５３号）。

また排気管の背圧を制御することにより燃焼を改善する
ことも提案されている。

一方車輌用のエンジンでは、その出力特性は走行条件に
適合させることが望ましい。例えば急加速時には出力特
性は中速域から高速域にかけて急激に増大するいわゆる
ピーキーな出力特性が加速感の点から望ましい。また緩
加速時には、滑らかに出力特性が増大するのが望ましい
。さらに減速時には大きいエンジンブレーキ力が得られ
るのが望ましい。

（発明の目的）本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、エ
ンジン負荷に対応した最も望ましい出力特性を得ること
ができ、出力特性のきめの細かい制御が可能なエンジン
の排気制御装置を提供することを目的とする。

（発明の構成）本発明によればこの目的は、エンジンの運転状態に対応
して排気流路面積を変える排気制御弁を備えるエンジン
において、エンジン回転速度検出手段と、エンジン負荷
検出手段と、エンジン運転状態に応じて前記排気制御弁
の複数の制御パターンを記憶する制御マツプ参照手段と
、運転状態に対応した目標値を前記制御マツプ参照手段
から読出す目標値演算手段と、前記排気制御弁の開度の
現在値を求める現在値検出手段と、前記目標値に現在値
を近付けるように排気制御弁の駆動手段を制御する比較
手段とを備えることを特徴とするエンジンの排気制御装
置により達成される。

（実施例）第１図は本発明の自動二輪車用エンジンの一実施例を示
す全体図、第２図はその機能ブロック図、第３図は動作
の流れ図、第４図はエンジンのトルク特性図である。

第１図において符号ｌＯはクランクケース、１２はシリ
ンダ、１４はクランク軸、１６はピストン、１８はコン
ロッド、２０は吸気弁、２２は排気弁である。吸気弁２
０と排気弁２２とは図示しない動弁機構によって開閉さ
れる。

２４は吸気弁２０に接続された吸気管であり。

この吸気管２４の上流側は吸気清浄器２６に接続されて
いる。２８はこの吸気清浄器２６に収容された吸気フィ
ルタである。

３０は負圧応動型気化器であり、吸気管２４の途中に取
付けられて吸気流量を制御する。すなわちこの気化器３
０は、スロットル弁３２と、そのＬ流側にあって負圧に
応動するピストン弁３４とを備え、吸気流量に応じてピ
ストン弁３４は上下動してピストン弁３４の下方の負圧
を略一定に保つ。ピストン弁３４にはジェットニードル
３６が吊下され、ピストン弁３４の上下動に伴なってジ
ェットニードル３６がメインノズル３８内を進退動し、
燃料供給量が吸気流量に対応して制御される。

４０は排気管であり、その上流端は排気弁２２に接続さ
れ、その下流端は膨張室４２に接続されている。この排
気管４０の下流側開放端すなわち膨張室４２への開口端
付近には、蝶型の排気制御弁４４が装着されている。こ
の排気制御弁４４は全閉位置で排気流路面積を約１／２
に絞る。この排気制御弁４４は駆動手段としてのサーボ
モータ４６によりワイヤを介して開閉される。この排気
制御弁４４の開度θの現在値は現在値検出手段４８Ａと
してのポテンショメータ４８により検出される。

５０は吸気管２４内の吸気弁２０付近の吸気負圧Ｐを検
出する圧力センサであり、エンジン負荷検出手段５０Ａ
を形成する。また５２はクランク回転速度を検出するエ
ンジン回転速度検出手段５２Ａとしての速度センサであ
る。

これら吸気管負圧Ｐ、エンジン回転速度Ｎおよび排気制
御弁４４の角度θは、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）やイン
ターフェース５４を介して演算装置（以丁ＣＰＵという
）５６に入力される。このＣＰＵ５６はエンジン負荷を
示す吸気管負圧Ｐの変化から車輌の走行状態を判別し、
走行状態に最適な出力特性となるように排気制御弁４４
を制御する。すなわちこの各種の走行状態に対応した排
気制御弁４４の制御パターンは予めＲＯＭ５７等の制御
マツプ参照手段５７Ａに記憶され、ＣＰＵ５６が有する
１つの機能である目標値演算手段５６Ａは吸気負圧ある
いはその変化速度に応じた最適な制御パターンを選択す
る。そしてこの制御パターンにより、その時の回転速度
Ｎに対する目標値θを求める。ＣＰＵ５６は比較手段５
６Ｂを備えていて、排気制御弁４４の現在値０をこの求
めた目標値θ０と比較し、この目標値θ０に現在値θを
一致させるように、出力インターフェース５８、Ｄ／Ａ
変換器（図示せず）およびドライバ６０を介してサーボ
モータ４６を回動させる。

次にこの実施例の動作を第３図に基づいて説明する。Ｃ
ＰＵ５６はその−・連の動作の途中でこの第３図に示す
サブルーチンに一定周期毎に入る。

吸気管負圧Ｐにより検出されたエンジン負荷りと、エン
ジン回転速度Ｎとが共に変化なければ（ステップ１００
）、このサブルーチンから抜は出して他の演算に行く。

負荷りと速度Ｎとの少くとも一方が変化すると、ＣＰＵ
５６はこの時負荷りは急増しているか否か判別する（ス
テップ１０２）。急増した時、すなわちスロットル弁３
２が急に開かれた時には運転者は急加速を望んでいるも
のとして、加速感が良くなるパターン、換言すればビー
キーな出力特性を得るための制御パターンを選択し、制
御弁４４を全速度域に対して全開に保つ（ステップ１０
４）。この時には通常の車輌用エンジンのトルク特性ａ
（第４図）が得られる。

負荷りが急増せず（ステップ１０２）、また急減したも
のでもなければ（ステップ１０６）、緩やかな加速と判
断し、出力特性が滑らかに増大するようにする制御パタ
ーンを選択する（ステップ１０８）。すなわちトルクが
減少してトルク谷が発生する低中速域で排気制御弁４４
を閉じる。この時には排気弁２２の開弁による正圧波は
排気管４０下流端の開放端における膨張により負の圧力
波となり逆向きに伝播し、また排気制御弁４４で反射さ
れた圧力波も同様に逆向きに伝播する。制御弁４４は全
閉時に約１／２に排気流路面積を絞るので、逆向きに伝
播する正および負の圧力波は互いに打消しあい、脈動効
果が弱まる。すなわちこの脈動効果が逆に作用してトル
クを低丁させる中速域でこの制御弁４４を閉じるから脈
動効果が弱められトルク谷が消えて中速域のトルクが第
４図すに示すように増大する。

負荷が急減した時、すなわちエンジンブレーキをかけた
時には（ステップ１０６）、制御弁４４を閉じて排気抵
抗を増大し、排気ブレーキを効かせる。

この実施例は排気管４０の開放端付近に排気制御弁４４
を設けたものであるが、本発明はこれに限られるもので
はなく、排気管の途中など、他の位置に設けたものも包
含する。

また排気制御弁の制御パターンを記ｔαするＲＯＭ５７
は、速度Ｎと吸気負圧Ｐと目標値θ０とからなる三次元
マツプの形で記憶するものに限られず、関数の形で記憶
したものでもよい。さらにエンジン負荷りは吸気管負圧
Ｐに変えてスロットル弁３２の開度を第１図に仮想線で
示す角度センサで読出し、この角度をもってエンジン負
荷としてもよい。

（発明の効果）本発明は以上のように、運転状態に対応した排気制御弁
の複数の制御パターンを予め記憶しておき、運転状態に
応じて読出した制御パターンに基き排気制御弁を制御す
るものであるから、エンジン負荷などの運転状態に対応
した最も望ましい出力特性を得ることができ、出力特性
のきめ細かい制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動二輪車用エンジンの一実施例を示
す全体図、ｆＪＳ２図はその機能ブロック図、第３図は
動作の流れ図、第４図はエンジンのトルク特性図である
。ｌＯ…エンジン、２０・・・吸気弁、２２・・・排気弁、４０・・・排気管、４４・・・排気制御弁、５０Ａ・・・エンジン負荷検出手段、５２Ａ・・・エンジン回転速度検出手段５６Ａ・・・目
標値演算手段５６Ｂ・・・比較手段、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジンの運転状態に対応して排気流路面積を変
える排気制御弁を備えるエンジンにおいて、エンジン回
転速度検出手段と、エンジン負荷検出手段と、エンジン
運転状態に応じて前記排気制御弁の複数の制御パターン
を記憶する制御マップ参照手段と、運転状態に対応した
目標値を前記制御マップ参照手段から読出す目標値演算
手段と、前記排気制御弁の開度の現在値を求める現在値
検出手段と、前記目標値に現在値を近付けるように排気
制御弁の駆動手段を制御する比較手段とを備えることを
特徴とするエンジンの排気制御装置。
（２）前記目標値演算手段は、前記エンジン負荷の変化
速度を検出してこの変化速度に基づいて使用する制御パ
ターンを変更することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のエンジンの排気制御装置。
（３）前記排気制御弁は排気管下流側開放端付近に配設
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載のエンジンの排気制御装置。
（４）エンジン負荷急増時には、前記排気制御弁を全速
度域で全開とすることを特徴とする特許請求の範囲第１
〜３項のいずれかに記載されたエンジンの排気制御装置
。
（５）エンジン負荷の緩増時には、前記排気制御弁を低
中速域で閉じ高速域で全開とすることを特徴とする特許
請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のエンジンの排
気制御装置。
（６）エンジン負荷の急減時には、前記排気制御弁を全
速度域で閉じることを特徴とする特許請求の範囲第１〜
３項のいずれかに記載のエンジンの排気制御装置。