JPH0689670B2 - エンジンの排気制御装置 - Google Patents
エンジンの排気制御装置Info
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- JPH0689670B2 JPH0689670B2 JP4849286A JP4849286A JPH0689670B2 JP H0689670 B2 JPH0689670 B2 JP H0689670B2 JP 4849286 A JP4849286 A JP 4849286A JP 4849286 A JP4849286 A JP 4849286A JP H0689670 B2 JPH0689670 B2 JP H0689670B2
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- JP
- Japan
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- exhaust
- valve
- engine
- exhaust control
- control valve
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- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの排気口から膨張室に至る複数の排
気管にそれぞれ排気制御弁を設けたエンジンの排気制御
装置に関するものである。
気管にそれぞれ排気制御弁を設けた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。従って或る回転速度でこ
の動的効果を最大にして容積効率を高めると、他の回転
速度では動的効果が逆に作用して容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、排気管系など）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。
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。従って或る回転速度でこ
の動的効果を最大にして容積効率を高めると、他の回転
速度では動的効果が逆に作用して容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、排気管系など）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、容積効率が低下する回転速度
域では流路面積を減少し、他の回転速度域では流路面積
を増大させるようにすることが考えられている。
変える排気制御弁を設け、容積効率が低下する回転速度
域では流路面積を減少し、他の回転速度域では流路面積
を増大させるようにすることが考えられている。
また多気筒エンジンでは各排気管の下流側を膨張室で合
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
少させることが考えられている。
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
少させることが考えられている。
また排気管の途中に排気制御弁を設け、背圧を制御する
ことにより燃焼を改善したり自己EGR（排気再循環）を
制御して排気成分の制御を行ったりすることも考えられ
ている。
ことにより燃焼を改善したり自己EGR（排気再循環）を
制御して排気成分の制御を行ったりすることも考えられ
ている。
このように、容積効率の向上、燃焼改善、排気成分制御
などの種々の目的で排気管に排気流路面積を変える排気
制御弁を設けることが考えられるが、多気筒エンジン等
で複数の排気管を有する場合には、各排気管にそれぞれ
排気制御弁を設けなければならず、それぞれを独立に制
御したのではその制御装置が複雑になるという問題が生
じる。また各排気制御弁の弁軸を共通にした場合には、
弁軸が長くなるためその熱による伸びが大きくなり、弁
軸に設けた弁体と排気管とがエンジンの高温時または冷
間時に干渉するという問題も生じる。
などの種々の目的で排気管に排気流路面積を変える排気
制御弁を設けることが考えられるが、多気筒エンジン等
で複数の排気管を有する場合には、各排気管にそれぞれ
排気制御弁を設けなければならず、それぞれを独立に制
御したのではその制御装置が複雑になるという問題が生
じる。また各排気制御弁の弁軸を共通にした場合には、
弁軸が長くなるためその熱による伸びが大きくなり、弁
軸に設けた弁体と排気管とがエンジンの高温時または冷
間時に干渉するという問題も生じる。
さらに排気管の配設場所によっては、排気管の配列の仕
方に制限が生じ、排気管の配置を決める際の設計自由度
が減るという不都合も生じる。
方に制限が生じ、排気管の配置を決める際の設計自由度
が減るという不都合も生じる。
（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、複
数の排気管にそれぞれ排気制御弁を設ける場合に制御装
置を単純化でき、また弁軸が熱により伸縮することによ
る不都合が少なくなり、各排気管の配列の自由度も増や
すことができる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、一端がエンジンの排気口に
他端が膨張室にそれぞれ接続された複数の排気管と、前
記各排気管に設けられ各排気管の排気流路面積を変える
排気制御弁とを備えるエンジンにおいて、１または２以
上の排気管を横断する複数の弁軸をその中心線が互いに
ほぼ交叉するように配設し、これら各弁軸には各排気管
に対応する弁体を固定するとともに、各弁軸の間に設け
た回転伝動機構により各弁軸を連動させることを特徴と
するエンジンの排気制御装置により達成される。
数の排気管にそれぞれ排気制御弁を設ける場合に制御装
置を単純化でき、また弁軸が熱により伸縮することによ
る不都合が少なくなり、各排気管の配列の自由度も増や
すことができる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、一端がエンジンの排気口に
他端が膨張室にそれぞれ接続された複数の排気管と、前
記各排気管に設けられ各排気管の排気流路面積を変える
排気制御弁とを備えるエンジンにおいて、１または２以
上の排気管を横断する複数の弁軸をその中心線が互いに
ほぼ交叉するように配設し、これら各弁軸には各排気管
に対応する弁体を固定するとともに、各弁軸の間に設け
た回転伝動機構により各弁軸を連動させることを特徴と
するエンジンの排気制御装置により達成される。
（作用） １つの弁軸をエンジンの運転状態に対応して回動させれ
ば、他の弁軸も連動して回動し各排気管の排気流路面積
は変化する。
ば、他の弁軸も連動して回動し各排気管の排気流路面積
は変化する。
エンジンの温度上昇に伴って弁軸は伸びるが、弁軸は２
以上に分割されているので短くなり、熱による伸縮量は
小さい。
以上に分割されているので短くなり、熱による伸縮量は
小さい。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例を用いた排気系の平面図、第
２図はこれを用いた自動二輪車の側面図、第３図は排気
制御弁組立体の一部を断面した後面図である。
２図はこれを用いた自動二輪車の側面図、第３図は排気
制御弁組立体の一部を断面した後面図である。
第２図において符号10は４サイクル４気筒エンジンであ
り、車体中央付近に搭載されている。このエンジン10は
クランクケース12から斜め上前方へのびるシリンダ14を
有する。排気系は、シリンダ14の前面からクランクケー
ス12の下方にのびる４本の排気管16（16a〜16d）と、各
排気管16の後端に接続された排気制御弁組立体18と、こ
の排気制御弁組立体18の後面に接続され２本の排気管16
a,16bおよび16c,16dの排気をそれぞれ集合して２本の消
音器20（20a,20b）に導く２つの膨張室22（22a,22b）と
を備える。
り、車体中央付近に搭載されている。このエンジン10は
クランクケース12から斜め上前方へのびるシリンダ14を
有する。排気系は、シリンダ14の前面からクランクケー
ス12の下方にのびる４本の排気管16（16a〜16d）と、各
排気管16の後端に接続された排気制御弁組立体18と、こ
の排気制御弁組立体18の後面に接続され２本の排気管16
a,16bおよび16c,16dの排気をそれぞれ集合して２本の消
音器20（20a,20b）に導く２つの膨張室22（22a,22b）と
を備える。
なお第２図において、24は前輪、26は操向ハンドル、28
は後輪、30は吸気清浄器および燃料タンクを覆うカバ
ー、32は運転シートである。
は後輪、30は吸気清浄器および燃料タンクを覆うカバ
ー、32は運転シートである。
排気制御弁組立体18は、各排気管16の排気通路面積を変
える複数の排気制御弁34（34a〜34d）を一体化したもの
であり、排気管16a,16bの後端に固定される本体36aと、
排気管16c,16dの後端に固定される本体36bと、各排気管
16に連通するように各本体36a,36bに設けられた円孔38
（38a〜38d）と、各円孔38a,38bおよび38c,38dをそれぞ
れ貫通する２本の弁軸40（40a,40b）と、各弁軸40に固
定された弁体としての弁板42（42a〜42d）とを備えてい
る。２本の弁軸40a,40bはその中心線が鈍角をなすよう
に交叉している。また両弁軸40の対向する端部には、回
転伝動機構としての傘歯車44が配設され、この傘歯車44
を介して両弁軸40a,40bは連動する。
える複数の排気制御弁34（34a〜34d）を一体化したもの
であり、排気管16a,16bの後端に固定される本体36aと、
排気管16c,16dの後端に固定される本体36bと、各排気管
16に連通するように各本体36a,36bに設けられた円孔38
（38a〜38d）と、各円孔38a,38bおよび38c,38dをそれぞ
れ貫通する２本の弁軸40（40a,40b）と、各弁軸40に固
定された弁体としての弁板42（42a〜42d）とを備えてい
る。２本の弁軸40a,40bはその中心線が鈍角をなすよう
に交叉している。また両弁軸40の対向する端部には、回
転伝動機構としての傘歯車44が配設され、この傘歯車44
を介して両弁軸40a,40bは連動する。
左側の弁軸40aの左端にはプーリ46が固定され、このプ
ーリ46はワイヤ48を介してサーボモータ50により強制的
に両方向に回動される。このサーボモータ50は、例えば
点火装置52（第１図参照）から検出したエンジン回転速
度に基づき、容積効率が悪化する回転領域で各制御弁34
を閉じ、その他の回転領域で開くように制御回路54によ
り制御される。
ーリ46はワイヤ48を介してサーボモータ50により強制的
に両方向に回動される。このサーボモータ50は、例えば
点火装置52（第１図参照）から検出したエンジン回転速
度に基づき、容積効率が悪化する回転領域で各制御弁34
を閉じ、その他の回転領域で開くように制御回路54によ
り制御される。
従って排気管16の径および長さなどを、エンジン10が高
速域で容積効率が高くなるように設定した場合には、制
御回路54は中速域で排気制御弁34を閉じるようにサーボ
モータ50を駆動する。各排気制御弁34は互いに連動する
２本の弁軸40により同期して同一開度に制御される。
速域で容積効率が高くなるように設定した場合には、制
御回路54は中速域で排気制御弁34を閉じるようにサーボ
モータ50を駆動する。各排気制御弁34は互いに連動する
２本の弁軸40により同期して同一開度に制御される。
エンジン10の排気弁の開弁による正の圧力波は音速で排
気管16内に伝播し、その開口端における急激な膨張によ
り発生する負の圧力波が排気管16を音速で逆方向に伝播
してエンジン10の排気弁に引き返す。この開口端付近に
位置する排気制御弁34を閉じておけば、排気弁の開弁に
よる正の圧力波はこの排気制御弁34で反射され正の圧力
波として音速で排気弁に引き返す。従って排気流路面積
を1/2とするように排気制御弁34を制御すれば、排気管
の開口端により発生して引き返す負の圧力波と、排気制
御弁34により反射される正の圧力波との和は零となる。
この時には脈動効果が打ち消され、中速域での容積効率
の低下（トルク谷の発生）を抑制できる。
気管16内に伝播し、その開口端における急激な膨張によ
り発生する負の圧力波が排気管16を音速で逆方向に伝播
してエンジン10の排気弁に引き返す。この開口端付近に
位置する排気制御弁34を閉じておけば、排気弁の開弁に
よる正の圧力波はこの排気制御弁34で反射され正の圧力
波として音速で排気弁に引き返す。従って排気流路面積
を1/2とするように排気制御弁34を制御すれば、排気管
の開口端により発生して引き返す負の圧力波と、排気制
御弁34により反射される正の圧力波との和は零となる。
この時には脈動効果が打ち消され、中速域での容積効率
の低下（トルク谷の発生）を抑制できる。
またこの排気制御弁34を気筒間の排気干渉によるトルク
低下を防止する目的で用いる場合には、排気干渉による
トルク低下の著しい回転領域でこの排気制御弁34を閉じ
ればよい。なお低速域でこの排気制御弁34を閉じる場合
には、排気制御弁34は排気流路面積を90％程度絞って10
％程度とするものが使用可能である。
低下を防止する目的で用いる場合には、排気干渉による
トルク低下の著しい回転領域でこの排気制御弁34を閉じ
ればよい。なお低速域でこの排気制御弁34を閉じる場合
には、排気制御弁34は排気流路面積を90％程度絞って10
％程度とするものが使用可能である。
以上の実施例は２つの弁軸40a,40bを第３図に示すよう
にＶ型に配置し、エンジン幅方向の中心より外側方の排
気管を内側方の排気管より高い位置に配置したので、特
に自動二輪車のエンジン下方を通る排気系に適用した場
合には、車体のバンク角を大きく確保できるという効果
がある。
にＶ型に配置し、エンジン幅方向の中心より外側方の排
気管を内側方の排気管より高い位置に配置したので、特
に自動二輪車のエンジン下方を通る排気系に適用した場
合には、車体のバンク角を大きく確保できるという効果
がある。
また回転伝動機構は傘歯車44だけでなく、自在継手など
他の機構で構成してもよい。
他の機構で構成してもよい。
さらに本発明は２本あるいは３本の排気管を有するもの
も包含する。
も包含する。
各軸40の駆動は前記実施例では一方の弁軸40aの外端に
固定したプーリ46により行うが、本発明は、両弁軸40間
の回転伝動機構側から駆動してもよい。
固定したプーリ46により行うが、本発明は、両弁軸40間
の回転伝動機構側から駆動してもよい。
以上の実施例では排気制御弁34は排気管16の膨張室22へ
の開口端付近に設けたが、排気制御弁の目的に応じて排
気管16の他の位置に設けてもよい。例えば背圧制御や自
己EGRのためであればエンジン10に近い位置に設けるの
が望ましい。また排気管16の開口端の下流側に近接して
配置してもよい。
の開口端付近に設けたが、排気制御弁の目的に応じて排
気管16の他の位置に設けてもよい。例えば背圧制御や自
己EGRのためであればエンジン10に近い位置に設けるの
が望ましい。また排気管16の開口端の下流側に近接して
配置してもよい。
（発明の効果） 本発明は以上のように、１または２以上の排気管を横断
するように複数の弁軸をその中心線が互いに交叉するよ
うに配設し、これらの弁軸の間に設けた回転伝動機構に
より各弁軸を連動させるから、１つのサーボモータなど
の駆動手段により制御でき、制御装置が単純になる。ま
た弁軸は２以上に分割されるので、各弁軸が短くなり、
熱による伸縮変化量が小さくなる。このため伸縮に対す
る対策が簡単または不用になる。
するように複数の弁軸をその中心線が互いに交叉するよ
うに配設し、これらの弁軸の間に設けた回転伝動機構に
より各弁軸を連動させるから、１つのサーボモータなど
の駆動手段により制御でき、制御装置が単純になる。ま
た弁軸は２以上に分割されるので、各弁軸が短くなり、
熱による伸縮変化量が小さくなる。このため伸縮に対す
る対策が簡単または不用になる。
さらに複数の弁軸がなす角度を変えることにより排気管
の占める空間の形状を変えることができ、排気管を所定
の収容空間に収容する際の設計自由度が増えるという効
果も得られる。
の占める空間の形状を変えることができ、排気管を所定
の収容空間に収容する際の設計自由度が増えるという効
果も得られる。
第１図は本発明の一実施例を用いた排気系の平面図、第
２図はこれを用いた自動二輪車の側面図、第３図は排気
制御弁組立体の一部を断面した後面図である。 10……エンジン、 16……排気管、 18……排気制御弁組立体、 22……膨張室、 34……排気制御弁、 40……弁軸、 42……弁体としての弁板、 44……回転伝動機構としての傘歯車。
２図はこれを用いた自動二輪車の側面図、第３図は排気
制御弁組立体の一部を断面した後面図である。 10……エンジン、 16……排気管、 18……排気制御弁組立体、 22……膨張室、 34……排気制御弁、 40……弁軸、 42……弁体としての弁板、 44……回転伝動機構としての傘歯車。
Claims (3)
- 【請求項１】一端がエンジンの排気口に他端が膨張室に
それぞれ接続された複数の排気管と、前記各排気管に設
けられ各排気管の排気流路面積を変える排気制御弁とを
備えるエンジンにおいて、 １または２以上の排気管を横断する複数の弁軸をその中
心線が互いにほぼ交叉するように配設し、これら各弁軸
には各排気管に対応する弁体を固定するとともに、各弁
軸の間に設けた回転伝動機構により各弁軸を連動させる
ことを特徴とするエンジンの排気制御装置。 - 【請求項２】前記エンジンはクランクケースから斜め上
前方へのびるシリンダを有する自動二輪車用エンジンで
あり、前記複数の排気管は前記シリンダの前面からクラ
ンクケース下方を通って後方にのびるように並設され、
前記各排気制御弁は前記クランクケースの下方に配設さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
排気制御装置。 - 【請求項３】少なくとも３本の排気管を備え、エンジン
の幅方向の中心から外側方に位置する排気制御弁を内側
方に位置する排気制御弁より上方に配置したことを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の排気制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4849286A JPH0689670B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | エンジンの排気制御装置 |
| US07/022,434 US4840029A (en) | 1986-03-07 | 1987-03-06 | Exhaust gas control means for engine |
| US07/300,618 US4869063A (en) | 1986-03-07 | 1989-01-23 | Exhaust gas control means for engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4849286A JPH0689670B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | エンジンの排気制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62206222A JPS62206222A (ja) | 1987-09-10 |
| JPH0689670B2 true JPH0689670B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=12804880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4849286A Expired - Fee Related JPH0689670B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | エンジンの排気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689670B2 (ja) |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP4849286A patent/JPH0689670B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62206222A (ja) | 1987-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |