JPH0551765B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ピストン自体が排気弁として作用
する２サイクルエンジンの排気制御方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

上記２サイクルエンジンでは、エンジン本体の
排気通路の断面積を、低速回転時に小さくし、高
速回転時に大きくすることによつて、高速回転時
の出力の向上を図つた排気制御装置がある（たと
えば、特開昭60−249614号公報参照）。この制御
方法としては、単一の排気通路の断面積を制御す
る方法と、複数のそれを制御する方法とがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来技術では、エンジンの回転
が停止しない程度の無負荷の運転状態、つまりア
イドリング時において、機械的な騒音が大きいと
いう不都合があつた。これは、アイドリング時に
は、ピストンの３行程ないし５行程に対し、１回
燃焼するという不整燃焼のためであると推測され
る。そこで、この発明者は、上記アイドリング時
におけるエンジンの運転状態について、種々検討
を行つた。その結果、一定条件下では、ピストン
の２行程ないし３行程に対し、１回燃焼すること
が判明した。

この発明は上記従来の課題に鑑みてなされたも
ので、アイドリング時の燃焼ガスの流れを良くし
て機械的な騒音の発生を抑制することができると
ともに、排気制御に用いるバルブの作動状態を円
滑に保つことができる２サイクルエンジンの排気
制御方法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明に係る２
サイクルエンジンの排気制御方法は、シリンダの
主排気ポートに連通する主排気通路と、上記シリ
ンダにおける上記主排気ポートの円周方向の側方
に設けられた補助排気ポートと、この補助排気ポ
ートと上記主排気通路との間を補助的な排気通路
として連結する補助排気通路と、この補助排気通
路を開閉する補助バルブとを備え、エンジンの回
転数の変化に応じて、上記補助バルブを開閉する
ことにより排気の制御を行う２サイクルエンジン
の排気制御方法であつて、エンジンの電源スイツ
チを入れたとき、上記補助バルブを全開状態から
一旦、閉止状態とした後に再び全開状態に戻し、
エンジンのアイドリング時には上記補助バルブを
開放状態に保つとともに、低速回転時には上記補
助バルブを閉止し、さらに、高速回転時には上記
補助バルブを全開状態とするものである。

〔作用〕

この発明によれば、エンジンの電源スイツチを
入れたとき、補助排気通路に設けた補助バルブを
全開状態から一旦、閉止状態とした後に再び全開
状態に戻すといつたように、補助バルブを往復動
させることにより、該補助バルブに付着している
カーボンなどが除去される。そして、アイドリン
グ時には、補助バルブが開放されるから、燃焼ガ
スの流れが良くなつて、燃焼が安定し、ピストン
の２行程ないし３行程で１回燃焼する。つまり、
エンジンの回転変動（ムラ）が小さくなり、機械
的な騒音の発生が抑制される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面にしたがつて
説明する。

第１図は２気筒の２サイクルエンジンの縦断面
を示し、１はシリンダヘツド、２はシリンダブロ
ツク、３はピストン、４は水ジヤケツトである。
５は主排気ポートで、シリンダ６と第２図ａの主
排気通路７とを連通させている。上記シリンダ６
における主排気ポート５の円周方向の側方には、
２つの補助排気ポート８が設けられている。９は
補助排気通路で、補助排気ポート８と主排気通路
７との間を補助的な排気通路として連結してい
る。つまり、補助排気通路９の断面積は、主排気
通路７のそれに比べて小さく形成されている。な
お、３０は共鳴室で、低速時に主排気通路７に連
通して、低速時の出力の低下を防止するものであ
る。なお、共鳴室３０は片側のみを図示したが、
両方に設けても良く、又、必ず設ける必要はな
い。

１０は補助バルブで、上記補助排気通路９の途
中に設けられ、エンジンの回転数の変化に応じ
て、後述する駆動装置１１（第３図）により回転
駆動され、補助排気通路９を開閉するものであ
る。この補助バルブ１０には、バルブ通路１０ａ
と弁体１０ｂとが、第１図の円柱部１０ｃに形成
されている。この補助バルブ１０は、その軸方向
がエンジンのピストン３の摺動方向に設定され、
その軸部１０ｄがシリンダヘツド１とシリンダブ
ロツク２とに軸支され、この軸部１０ｄのまわり
に双方向に回転するロータリーバルブである。こ
の補助バルブ１０の軸部１０ｄは、シリンダブロ
ツク２からシリンダヘツド１を貫通して突出し、
シリンダヘツド１の上方において、上記駆動装置
１１の伝達装置１２に連結されている。なお、図
示していないが、右側のエンジンにも、上記補助
バルブおよび伝達装置が設けられている。

この２サイクルエンジンは、たとえば、第３図
のように、自動２輪車のフレーム（図示せず）に
斜めに支持されている。なお、この図において、
１３は排気管、１４はリードバルブケースであ
る。

つぎに、上記駆動装置１１（第３図）について
説明する。

駆動装置１１は、正逆回転可能なモータ１５
と、上記伝達装置１２とからなる。上記モータ１
５には、その回転角度の位置を検出するポテンシ
ヨメータ４０が設けられている。上記伝達装置１
２は上記モータ１５に連結されて回転するプーリ
１６と、このプーリ１６に係合する第１および第
２のケーブル１７，１８と、このケーブル１７，
１８にそれぞれ連結されている第１のレバー１９
と、第４図の第２のレバー２０となどからなり、
モータ１５（第３図）の駆動力を補助バルブ１０
の軸部１０ｄに伝達するものである。

上記両ケーブル１７，１８は、それぞれ、ケー
ブルアウタ１７ａ，１８ａと、ケーブルインナ１
７ｂ，１８ｂとからなり、上記ケーブルアウタ１
７ａ，１８ａがブラケツト２１を介して、第３図
のシリンダヘツド１に固定されている。なお、ブ
ラケツト２１はシリンダヘツド１に一体形成され
ている。

第４図において、上記第１および第２のレバー
１９，２０は、互いに第１のロツド２２を介して
連結されているとともに、それぞれ、第２および
第３のロツド２３，２４を介して第３および第４
のレバー２５，２６に連結されている。上記４つ
のレバー１９，２０，２５，２６は、それぞれ、
第１図の補助バルブ１０の軸部１０ｄにねじ固定
され、この軸部１０ｄの径方向に突出している。
第５図の２７は合成樹脂製の連結具で、ロツド２
２，２４およびレバー１９，２６に、樹脂弾性に
より回動自在に固定されている。このように、軸
部１０ｄが伝達装置１２を介して、第３図のモー
タ１５に連結されているから、モータ１５の正回
転により、プーリ１６が矢印方向に回転し、この
回転でケーブルインナ１７ｂ，１８ｂが互いに反
対方向に引つ張られて、第４図のレバー１９，２
０，２５，２６が矢印方向に回転して、第２図ａ
の補助バルブ１０が回転される。

第３図において、２８は制御手段で、たとえば
マイクロコンピユータからなり、本来、エンジン
の点火タイミングを制御するものである。この制
御手段２８は、検知器４１により検知したエンジ
ンの回転数信号ａと、上記ポテンシヨメータ４０
が検知したモータ１５の回転角度信号ｂとを入力
とし、エンジンの回転数の変化に応じて、モータ
１５を回転させる駆動信号ｃを出力する。

つぎに、この発明の制御方法について説明す
る。

まず、エンジンの始動前は、第２図ｂのよう
に、補助バルブ１０が全開状態に保たれている。
ついで、エンジンの電源スイツチを入れると同時
に、第３図のモータ１５が逆回転した後、正回転
して、伝達装置１２を介して、第２図ｂの全開状
態の補助バルブ１０は、第２図ａの全閉状態にな
つた後、再び第２図ｂの全開状態になる。この補
助バルブ１０の往復回転により、補助バルブ１０
に付着しているカーボンなどが除去される。

上記エンジンが低速回転になるまでの第６図の
アイドリング時Ｔ１には、補助バルブの開度が全
開状態に保たれる。ここで、この発明は、アイド
リング時Ｔ１に、第１図のシリンダ６における主
排気ポート５の円周方向の側方に設けられている
補助排気ポート８の補助バルブ１０を開放するか
ら、アイドリング時の燃焼ガスの流れが良くな
る。このため燃焼が安定して、ピストン３の２行
程ないし３行程に対し、エンジンが１回燃焼す
る。したがつて、機械的な騒音が小さくなる。

上記エンジンの回転数が第６図の回転数Ｎ１を
越えたとき、第２図ｂの補助バルブ１０は回転駆
動されて、第２図ａのように、全閉状態になる。
その後、回転数が第６図の回転数Ｎ２になるまで
の低速回転時Ｔ２には、補助バルブ１０の開度が
全閉状態に保たれる。このため、周知のように、
全排気通路の断面積が、低速回転時に見合つた小
さなものになり、低速時の出力の低下が防止され
る。

上記エンジンの回転数が所定の回転数Ｎ２にな
つたとき、補助バルブ１０（第１図）が回転駆動
されて全開状態になる。その後、回転数が回転数
Ｎ３になるまでの高速回転時Ｔ３には、第２図ｂ
のように、補助バルブ１０が全開状態に保たれ
る。このため、全ての排気通路７，９から排気が
なされるので、周知のように、全排気通路の断面
積が高速回転時に見合つた大きなものになり、出
力が向上する。

上記エンジンの回転数が第６図の所定の回転数
Ｎ３になつたとき、第２図ｂの全開状態の補助バ
ルブ１０が、第２図ｃのように半開状態まで回転
駆動される。つまり、第６図の高速回転時Ｔ３を
超えるオーバラーン時Ｔ４には、バルブ開度が1/
２に保たれる。これにより、出力のピークが第７
図のようにエンジンのオーバラーン側に移り、そ
の結果、出力が斜線部分Ｓ２に相当する分だけ向
上する。なお、第６図のオーバラーン時Ｔ４に
は、補助バルブ１０（第１図）を若干でも開放し
ていれば、ある程度、出力の向上が図られる。な
お、上記半開状態に保つ制御は、第３図の制御手
段８がモータ１５の回転角度信号ｂにより、モー
タ１５の回転角度を制御することによつてなされ
る。

ところで、上記実施例では、補助バルブ１０の
開閉制御に第３図に示すような電気的な駆動装置
を用いたが、これを機械的な駆動装置とすること
が可能である。この機械的な駆動装置としては、
たとえば、周知のように、図示しないクランク軸
に連結され、クランク軸の回転速度が所定値以上
になつたときに、鋼球が皿形の球面板の傾斜に沿
つて移動するガバナ装置を１対設け、第１図の補
助バルブ１０を一方のガバナ装置により全閉に
し、他方のガバナ装置により再び全開にする装置
を用いることができる。

ところで、アイドリング時のバルブ開度は、必
ずしも全開である必要はなく、1/2以上の開度で
あれば良い。なお、この発明の効果は、補助排気
ポート８がシリンダ６における主排気ポート５の
円周方向の側方に設けられている場合に得られ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、主排気通路
に連結させた補助排気通路に設けた補助バルブ
を、アイドリング時に開放状態とすることによ
り、アイドリング時の燃焼ガスの流れを良くし
て、燃焼を安定化することができ、これによつ
て、エンジンの回転変動にともなう機械的な騒音
の発生を十分に抑制することができる。しかも、
エンジンの電源スイツチを入れたとき、上記補助
バルブを全開、閉止、全開といつたように、往復
回転させて該補助バルブに付着しているカーボン
等を除去することができる。したがつて、補助バ
ルブの開閉作動を円滑な状態に保ち得て、該補助
バルブの開閉による排気制御を常に適正、スムー
スに行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる２サイク
ルエンジンの縦断面図、第２図ａは第１図の−
線断面図、第２図ｂは補助バルブが全開状態の
平面断面図、第２図ｃは補助バルブが半開状態の
平面断面図、第３図はエンジン全体の外観図、第
４図は第１図および第３図の−線矢視図、第
５図は第４図の−線断面図、第６図は補助バ
ルブの開度とエンジンの回転数との関係を示すタ
イムチヤート、第７図は出力と回転数との関係を
示す特性図である。 ５…主排気ポート、６…シリンダ、７…主排気
通路、８…補助排気ポート、９…補助排気通路、
１０…補助バルブ、Ｔ１…アイドリング時、Ｔ２
…低速回転時、Ｔ３…高速回転時。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダの主排気ポートに連通する主排気通
   路と、上記シリンダにおける上記主排気ポートの
   円周方向の側方に設けられた補助排気ポートと、
   この補助排気ポートと上記主排気通路との間を補
   助的な排気通路として連結する補助排気通路と、
   この補助排気通路を開閉する補助バルブとを備
   え、エンジンの回転数の変化に応じて、上記補助
   バルブを開閉することにより排気の制御を行う２
   サイクルエンジンの排気制御方法であつて、エン
   ジンの電源スイツチを入れたとき、上記補助バル
   ブを全開状態から一旦、閉止状態とした後に再び
   全開状態に戻し、エンジンのアイドリング時には
   上記補助バルブを開放状態に保つとともに、低速
   回転時には上記補助バルブを閉止し、さらに、高
   速回転時には上記補助バルブを全開状態とする２
   サイクルエンジンの排気制御方法。