JPH0713462B2 - Exhaust timing control device for 2-cycle engine - Google Patents

Exhaust timing control device for 2-cycle engine

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JPH0713462B2
JPH0713462B2 JP62091637A JP9163787A JPH0713462B2 JP H0713462 B2 JPH0713462 B2 JP H0713462B2 JP 62091637 A JP62091637 A JP 62091637A JP 9163787 A JP9163787 A JP 9163787A JP H0713462 B2 JPH0713462 B2 JP H0713462B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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時期制御装置に係わり、特に、
2サイクルエンジンに用いられる排気時期制御装置に関
するものである。
The present invention relates to an engine exhaust timing control device, and in particular,
The present invention relates to an exhaust timing control device used in a two-cycle engine.

「従来の技術」 一般に、車両等に用いられているエンジンは、低速走行
時(低回転時)における動力特性に重点をおいた低回転
型と、高速走行時(高回転時)における動力特性に重点
をおいた高回転型とに大略2分されており、前者は、エ
ンジン出力のピークが低回転域において得られるよう
に、また、後者は、エンジン出力のピークが高回転域に
おいて得られるようになっているが、前者の場合には、
高回転域での出力が頭打ちとなり、後者の場合には、低
回転域での出力が前者に比して低くなってしまうといっ
た特性をも合わせ持っている。
"Prior Art" Generally, the engine used in a vehicle or the like has a low rotation type that emphasizes power characteristics at low speed running (low speed) and a power characteristic at high speed running (high speed). It is roughly divided into a high-speed type with emphasis on the former, so that the peak of the engine output can be obtained in the low rotation range, and the latter can obtain the peak of the engine output in the high rotation range. However, in the former case,
It also has the characteristic that the output in the high rotation range reaches a peak, and in the latter case, the output in the low rotation range becomes lower than in the former case.

そこで、高回転域での高い出力を維持しつつ、低中回転
域での出力を高めることにより、低速走行時(低中回転
時)から高速走行時(高回転時)に至る広い回転域で動
力特性を向上させることが検討されており、その具体的
な解決手段の一例として、低回転時と高回転時とで、エ
ンジンの排気時期を変化させることが挙げられている。
Therefore, by maintaining a high output in the high speed range and increasing the output in the low and medium speed range, a wide speed range from low speed running (low middle speed) to high speed running (high speed) Improving the power characteristics has been studied, and as an example of a specific means for solving the problem, changing the exhaust timing of the engine between low rotation speed and high rotation speed is mentioned.

ところで、2サイクルエンジンにおいては、その排気操
作が、ピストンの下死点側への移動によって排気ポート
が開放されて、排気通路とシリンダ内部とが連通させら
れることによって行なわれることから、前述したように
排気時期を変化させるためには、排気ポートの上縁(以
降、ピストンの上死点側を上とし、下死点側を下とす
る)の位置を、ピストンの移動方向に沿って変化させる
必要がある。
By the way, in the two-cycle engine, the exhaust operation is performed by moving the piston to the bottom dead center side to open the exhaust port and connect the exhaust passage and the inside of the cylinder. In order to change the exhaust timing, the position of the upper edge of the exhaust port (hereafter, the top dead center side of the piston is up and the bottom dead center side is down) is changed along the moving direction of the piston. There is a need.

そこで従来では、排気ポート上部の開閉を行なうための
具体的な解決手段として、例えば、特公昭47-36047号公
報や、実公昭58-36818号公報に示される技術が既に提案
されている。
Therefore, conventionally, as a specific solution for opening and closing the upper part of the exhaust port, for example, the techniques disclosed in Japanese Patent Publication No. 47-36047 and Japanese Utility Model Publication No. 58-36818 have been proposed.

前者は、排気通路の排気ポート近傍に配設した円弧状の
可動板を、前記排気通路内に位置させた揺動レバーによ
って支持し、前記可動板をレバーの揺動によって、ピス
トンの移動方向に沿って上下動させることにより、該可
動板を排気ポートの上部と、排気通路の内壁下部に形成
した凹所とのいずれかに選択的に位置させて、排気ポー
トの上端縁の位置変更を行なうようにしたもので、ま
た、後者は、断面半月状の制御弁を排気ポートの上部近
傍に回動自在に配設し、該制御弁の回動により、その外
周面の一部を前記排気ポートの上部に突出および後退さ
せて排気ポート上部の開閉を行なうことによって、ピス
トンの下降動作時における排気通路とシリンダ内部との
連通時期を変化させるようにしたものである。
The former supports an arcuate movable plate disposed near the exhaust port of the exhaust passage by a swing lever positioned in the exhaust passage, and swings the lever to move the movable plate in the moving direction of the piston. By moving up and down along this, the movable plate is selectively positioned in either the upper part of the exhaust port or the recess formed in the lower part of the inner wall of the exhaust passage to change the position of the upper end edge of the exhaust port. In the latter, a control valve having a half-moon shaped cross section is rotatably disposed near the upper portion of the exhaust port, and a part of the outer peripheral surface of the control valve is rotated by the rotation of the control valve. By opening and closing the upper portion of the exhaust port by projecting and retracting the upper portion of the exhaust port, the timing of communication between the exhaust passage and the inside of the cylinder during the downward movement of the piston is changed.

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、前述した従来の技術における次のような問題
点を解決せんとするものである。
"Problems to be Solved by the Invention" The present invention is intended to solve the following problems in the above-described conventional techniques.

すなわち、上記の如く2サイクルエンジンにおいては、
エンジンが低回転域になるとき可動壁あるいは制御弁を
制御することによってエンジン特性を低回転高出力型に
変えることができるため、エンジンを設計するにあた
り、低回転域出の出力低下を考慮に入れることなく高回
転域においてできるだけ高い出力が得られるような設計
が行え、最高出力も以前のものに比べてはるかに大きく
採ることができる。
That is, in the two-cycle engine as described above,
When the engine is in the low speed range, the engine characteristics can be changed to the low speed and high power type by controlling the movable wall or the control valve, so when designing the engine, consider the output drop in the low speed range. It is possible to design so that the highest possible output can be obtained in the high rotation range without any limitation, and the maximum output can be much larger than that of the previous one.

しかしながら、その反面、高回転域で高出力を得ること
から単位当たりの発熱量が大きくなり、一定時間以上高
回転でエンジンを運転させた場合に、燃焼室の温度が所
定値よりも上昇し、これがために、理想的な燃焼が行え
なくなるという現象が生じる。
However, on the other hand, since a high output is obtained in the high rotation range, the amount of heat generated per unit becomes large, and when the engine is operated at high rotation for a certain period of time, the temperature of the combustion chamber rises above a predetermined value, This causes a phenomenon that ideal combustion cannot be performed.

これを防ぐには、予めエンジンの最高出力を下げて設計
すればよいのであるが、その場合、最高出力の大きいエ
ンジンを得たいという要請には応えることができない。
In order to prevent this, the maximum output of the engine may be designed in advance, but in that case, the demand for obtaining an engine with a large maximum output cannot be met.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、最高出力
を大きく設定することができ、かつ、高回転域での運転
を長く続けることに伴う燃焼室の所定値以上の温度上昇
という不具合を未然に防止することができる2サイクル
エンジンの排気時期制御装置を提供しようとするのであ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has the disadvantage that the maximum output can be set to a large value and that the temperature of the combustion chamber rises above a predetermined value due to long-term operation in the high speed region. It is intended to provide an exhaust timing control device for a two-cycle engine that can be prevented in advance.

「問題点を解決するための手段」 本発明では、排気通路の上部であってかつ排気ポートの
近傍に設けられ、排気ポートの上部を開閉することによ
り排気ポートの上端位置を実質的に上下動させる制御弁
と、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、前
記制御弁を開閉動作させる駆動手段と、該駆動手段およ
び回転数検出手段に電気的に接続され、前記回転数検出
手段から発せられる信号に基づき、エンジン回転数が低
回転域のとき前記制御弁を閉状態に至らしめエンジン回
転数が高回転域のとき制御弁を開状態に至らしめる第1
の信号を駆動手段に発し、エンジンの燃焼室が所定以上
の温度となる状態を予め設定し、制御弁を一時的に所定
中間開度位置あるいは全閉位置に強制的に位置させる第
2の信号を前記第1の信号に優先して前記駆動手段に発
する制御器とを具備してなることを特徴としている。
“Means for Solving Problems” In the present invention, the upper end position of the exhaust port is substantially moved up and down by being provided in the upper part of the exhaust passage and in the vicinity of the exhaust port and opening and closing the upper part of the exhaust port. Control valve, rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the engine, driving means for opening and closing the control valve, and electrically connected to the driving means and the rotation speed detecting means. Based on the signal issued, the control valve is brought into a closed state when the engine speed is in a low speed range, and the control valve is brought into an open state when the engine speed is in a high speed range.
Signal to the drive means to preset the state in which the temperature of the combustion chamber of the engine is equal to or higher than a predetermined value, and temporarily force the control valve to the predetermined intermediate opening position or the fully closed position. Is prioritized over the first signal, and the controller is issued to the drive means.

「作用」 本発明に係わる排気時期制御装置を備えたエンジンで
は、例えば、回転数が最高出力を発揮する回転数を含む
所定の高回転域内に一定時間保持されて、燃焼室の温度
が所定値よりも上昇しようとするときには、制御器から
の第2の信号に基づき駆動手段が作動して制御弁を一時
的に所定中間開度位置あるいは全閉位置に強制的に戻す
ため、エンジン出力は低下し、これにより、燃焼室温度
は低下する。
[Operation] In the engine provided with the exhaust timing control device according to the present invention, for example, the rotation speed is maintained within a predetermined high rotation speed range including the rotation speed at which the maximum output is exhibited, and the temperature of the combustion chamber is set to a predetermined value. When it is going to rise more than this, the drive means operates based on the second signal from the controller and the control valve is temporarily returned to the predetermined intermediate opening position or the fully closed position, so that the engine output drops. However, this lowers the combustion chamber temperature.

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本実施例に係わる排気時期制御装置を備えた
2サイクルエンジンの要部縦断面図、第2図は第1図の
II-II線に沿う断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a two-cycle engine equipped with an exhaust timing control device according to this embodiment, and FIG.
It is a sectional view taken along the line II-II.

これらの図において符号1はシリンダブロック、2はシ
リンダヘッド、3はシリンダ内に摺動自在に嵌挿された
ピストン、4は掃気通路、5は排気通路を示す。排気通
路5の上部壁で排気ポート7の近傍には、排気時期制御
装置10の一構成部品である制御弁11が設けられている。
In these drawings, reference numeral 1 is a cylinder block, 2 is a cylinder head, 3 is a piston slidably fitted in the cylinder, 4 is a scavenging passage, and 5 is an exhaust passage. A control valve 11 which is a component of the exhaust timing control device 10 is provided near the exhaust port 7 on the upper wall of the exhaust passage 5.

排気時期制御装置10は、前記排気通路5の上部壁に取り
付けられて、排気ポート上部の開閉をなす前記制御弁11
と、第2図に示すように、該制御弁11を回動軸16を介し
て開閉駆動する駆動手段12と、該駆動手段12を制御する
制御器13とを備え、該制御器13には、エンジンの回転数
を検出する回転数検出手段14が取り付けられていて、該
回転数検出手段14からの出力信号に基づき、エンジンの
回転数がアイドリング回転数を含む数1000回転の範囲内
の低回転域(A〜C)にある場合に(第4図参照)、前
記制御弁11を開方向へ作動させる信号を発し、また、前
記低回転域以上の中回転域(C〜D)に至った場合に、
前記制御弁11を閉方向へ作動させる信号を発し、また、
該中回転域以上の高回転域(D〜)に至った場合に、前
記制御弁11を開方向へ作動させる信号を発し、さらに、
エンジンが最高出力を発揮する回転数Hを含む高回転域
(F〜I)に一定時間以上維持された場合に、制御弁11
を一時的に中間開度位置(ア)に戻す信号を発すること
により、駆動手段12を介して制御弁11を駆動させる。
The exhaust timing control device 10 is attached to the upper wall of the exhaust passage 5 to open and close the upper part of the exhaust port.
As shown in FIG. 2, a drive means 12 for driving the control valve 11 to open and close via a rotary shaft 16 and a controller 13 for controlling the drive means 12 are provided. A rotation speed detection means 14 for detecting the rotation speed of the engine is attached, and based on an output signal from the rotation speed detection means 14, the rotation speed of the engine is low within a range of several thousand rotations including the idling rotation speed. When it is in the rotation range (A to C) (see FIG. 4), it issues a signal for operating the control valve 11 in the opening direction, and reaches the middle rotation range (C to D) above the low rotation range. If
Emits a signal for operating the control valve 11 in the closing direction, and
When a high rotation range (D to) higher than the middle rotation range is reached, a signal for operating the control valve 11 in the opening direction is issued, and
When the engine is maintained in the high speed range (F to I) including the rotation speed H at which the maximum output is exerted for a certain time or longer, the control valve 11
The control valve 11 is driven via the drive means 12 by issuing a signal for temporarily returning the valve to the intermediate opening position (a).

次いで、これらの詳細について説明すれば、前記排気通
路5の上部壁には、第1図および第2図に示すように、
排気ポート7の近傍から下流側へ向かって所定距離、排
気通路5内に開口する凹部15が形成されているととも
に、該凹部15の下流側の端部を貫通するように、シリン
ダブロック1の中心線と直交する方向に沿う前記回動軸
16が取り付けられ、また、排気ポート7から下流側へ向
かって、該排気ポート7および排気通路5をシリンダブ
ロック1の周方向に2分割するリブ17が設けられてい
る。
Next, these will be described in detail. On the upper wall of the exhaust passage 5, as shown in FIGS. 1 and 2,
A recess 15 is formed which opens in the exhaust passage 5 at a predetermined distance from the vicinity of the exhaust port 7 toward the downstream side, and the center of the cylinder block 1 is penetrated through the downstream end of the recess 15. The rotation axis along the direction orthogonal to the line
16 is attached, and a rib 17 that divides the exhaust port 7 and the exhaust passage 5 into two in the circumferential direction of the cylinder block 1 is provided from the exhaust port 7 toward the downstream side.

前記制御弁11は、ほぼ板状に形成されているとともにシ
リンダブロック2の周方向に2分割され、それぞれの一
端部が、前記回動軸16に相対回動が拘束された状態で連
結されることにより、前記リブ17の両側に配設され、か
つ、該回動軸16の所定角度の範囲内における往復回動に
よって、該回動軸16を中心として同期して揺動されるよ
うになっている。そして、該制御弁11は、第1図に鎖線
で示すように、上方の揺動限度まで揺動させられた状態
において、前記凹部15内に収納されるようにその形状が
設定され、また、揺動側の端部はシリンダの内周面とほ
ぼ同等の曲率で湾曲しており、下方の揺動限度まで揺動
させられた状態において、第2図に示すように、シリン
ダの内周面とほぼ連続されるようになっている。さら
に、前記制御弁11の揺動中心側の端部は、前記凹部15の
内壁面との間にシール機能を発生させ、かつ、制御弁11
自体の揺動動作を許容し得る程度の隙間を形成するよう
になされ、また、前記凹部15内に収納された状態におい
て、その下面が、前記排気通路9の内面に連続する湾曲
面とされている。
The control valve 11 is formed in a substantially plate shape and is divided into two in the circumferential direction of the cylinder block 2. One end of each is connected to the rotary shaft 16 in a state where the relative rotation is restrained. As a result, the ribs 17 are arranged on both sides of the rib 17 and are reciprocally rotated within the range of a predetermined angle of the rotary shaft 16 so as to be rocked in synchronization about the rotary shaft 16. ing. The shape of the control valve 11 is set so as to be housed in the recess 15 in a state of being swung to the upper swing limit, as shown by a chain line in FIG. The end portion on the rocking side is curved with a curvature substantially equal to the inner peripheral surface of the cylinder, and when it is rocked to the lower rocking limit, as shown in FIG. Is almost continuous. Furthermore, the end of the control valve 11 on the swing center side generates a sealing function between itself and the inner wall surface of the recess 15, and the control valve 11
A gap is formed to allow the swinging motion of itself, and the lower surface thereof is a curved surface continuous with the inner surface of the exhaust passage 9 in a state of being housed in the recess 15. There is.

したがって、このように形成された制御弁11は、凹部15
から突出させられて下方の揺動限度に位置させられた状
態において、前記排気ポート7の上部を閉塞し、また、
上方の揺動限度に位置させられた状態において、排気ポ
ート7の上部を開放する。
Therefore, the control valve 11 formed in this way has the recess 15
The upper part of the exhaust port 7 is closed in a state in which the exhaust port 7 is protruded from and is positioned at the lower swing limit, and
The upper part of the exhaust port 7 is opened in the state of being positioned at the upper swing limit.

なお、制御弁のほぼ中央には貫通孔11aが形成されてい
る。この貫通孔11aは排気通路5中を流れる排気ガスを
制御弁11とその上部の凹部15との間の空間に導き、この
部分にカーボンが付着堆積するのを未然に防止する機能
を果たす。
A through hole 11a is formed substantially in the center of the control valve. The through hole 11a guides the exhaust gas flowing through the exhaust passage 5 to the space between the control valve 11 and the recess 15 above the control valve 11 and prevents carbon from adhering and depositing on this portion.

一方、前記回動軸16は、一端部がシリンダブロック1の
壁を貫通して外部へ突出させられており、その突出させ
られた部分に、ワイヤガイド18がボルト18aにより固定
されて、ワイヤガイド18はワイヤー19を介してサーボモ
ータ等の駆動源20に連結されている。すなわち、ワイヤ
ガイド18、ワイヤー19および駆動源20は回動軸16を介し
て制御弁11を駆動させる前記駆動手段12を構成してい
る。
On the other hand, one end of the rotating shaft 16 penetrates the wall of the cylinder block 1 and is projected to the outside, and the wire guide 18 is fixed to the projected portion by a bolt 18a, and the wire guide 18 is fixed. 18 is connected to a drive source 20 such as a servomotor via a wire 19. That is, the wire guide 18, the wire 19 and the drive source 20 constitute the drive means 12 for driving the control valve 11 via the rotary shaft 16.

制御器13に接続された前記回転数検出手段14は、例え
ば、2サイクルエンジンのクランクシャフト(図示略)
に取り付けられたパルスジェネレータであって、2サイ
クルエンジンの回転数に応じたパルスを発生するととも
に、該パルス数に比例した電気信号を後段の制御器13に
出力するようになっている。
The rotation speed detecting means 14 connected to the controller 13 is, for example, a crankshaft (not shown) of a two-cycle engine.
Is a pulse generator attached to the engine, which generates pulses according to the number of revolutions of the two-cycle engine and outputs an electric signal proportional to the number of pulses to the controller 13 in the subsequent stage.

制御器13には、第4図に示す如くアイドル回転数を含む
数1000回転の範囲の下限のエンジン回転数A、上限近く
のエンジン回転数B、および上限のエンジン回転数C、
中回転域のエンジン回転数D、および高回転域のエンジ
ン回転数E〜Iが予め入力されている。
As shown in FIG. 4, the controller 13 has a lower limit engine speed A within a range of several thousand rpm including the idle speed, an engine speed B near the upper limit, and an upper limit engine speed C,
The engine speed D in the middle speed range and the engine speeds E to I in the high speed range are input in advance.

制御器13から駆動手段12には大別して2つの信号が発せ
られる。一つはエンジン回転数の変化のみに応じて発せ
られる第1の信号であり、他の信号は、エンジンの燃焼
室30が所定値以上温度上昇するのを防止するためで、前
記第1の信号に優先して発せられる第2の信号である。
Two signals are roughly sent from the controller 13 to the driving means 12. One is a first signal that is issued only in response to a change in engine speed, and the other signal is for preventing the temperature of the combustion chamber 30 of the engine from rising above a predetermined value. Is a second signal that is emitted prior to.

第1の信号には、エンジンが回転数A未満である場合
に、制御弁11を全閉位置に位置させるよう駆動手段12に
発せられる信号、エンジンが回転数A以上回転数B未満
の範囲内にある場合に、前記制御弁11を全開位置を全閉
位置との間の中間開度位置(ア)に位置させるよう駆動
手段12に発せられる信号、エンジンが回転数B以上回転
数C未満の範囲内にある場合に、制御弁11を全開位置に
位置させるよう駆動手段12に発せられる信号、エンジン
が回転数C以上回転数D未満の範囲内にある場合に、制
御弁11を全閉位置に位置させるよう駆動手段12に発せら
れる信号、および、エンジンが回転数D以上回転数G未
満にある場合に、その回転数に応じて制御弁11の開度を
全閉位置から全開位置へ向けて漸次上げ、かつ、回転数
G以上に至った際に、制御弁11を全開位置に位置させる
よう駆動手段12発せられる信号がある。
The first signal is a signal issued to the drive means 12 to position the control valve 11 at the fully closed position when the engine is less than the rotational speed A, and the engine is within the range of the rotational speed A or more and less than the rotational speed B. In the case of, a signal issued to the drive means 12 to position the control valve 11 at an intermediate opening position (a) between the fully open position and the fully closed position, the engine is equal to or higher than the rotational speed B and is lower than the rotational speed C. A signal issued to the drive means 12 to position the control valve 11 in the fully open position when in the range, and the control valve 11 in the fully closed position when the engine is in the range of the rotational speed C or higher and less than the rotational speed D. The signal issued to the drive means 12 to position the control valve 11 and when the engine is at the rotational speed D or higher and lower than the rotational speed G, the opening degree of the control valve 11 is changed from the fully closed position to the fully open position in accordance with the rotational speed. Gradually, and when the number of revolutions exceeds G, control 11 is driving means 12 emitted signal so as to position the full open position.

また、第2の信号は、エンジンが最高出力を発揮する回
転数Gを含む所定の高回転域(回転数F以上I未満)内
に所定時間継続された場合、あるいは、エンジンが上記
領域の回転数に一旦至り、一度その領域の外に出て再び
同領域内に入ったときが前記最初に領域に入ったときか
ら所定時間以上経過した場合に、制御弁11を一時的に所
定中間開度位置(イ)に戻すためのもので、この信号は
エンジン回転数が制御弁11を(イ)位置に位置させたと
きに対応する回転数Eより下がったとき、または回転数
I以上に上がったときに解除される。
Further, the second signal is provided when the engine continues for a predetermined time within a predetermined high rotation range (rotation speed F or more and less than I) including the rotation speed G at which the engine exhibits the maximum output, or when the engine rotates in the above range. Once a certain number of times, once exiting the area and entering the same area again, when the predetermined time or more has elapsed since the first entry into the area, the control valve 11 is temporarily opened to the predetermined intermediate opening degree. This signal is for returning to the position (a), and this signal rises when the engine speed falls below the corresponding speed E when the control valve 11 is positioned at the position (a) or rises above the speed I. Sometimes released.

すなわち、この実施例では、燃焼室30の温度を実際には
温度測定せず、予め実験等により燃焼室30の温度が所定
値以上になる条件を求め、その条件とならないよう、エ
ンジン回転数と時間の要素を基準として制御弁11を駆動
操作するのである。
That is, in this embodiment, the temperature of the combustion chamber 30 is not actually measured, but a condition that the temperature of the combustion chamber 30 is equal to or higher than a predetermined value is obtained in advance by an experiment or the like, and the engine speed and The control valve 11 is driven based on the time factor.

次に、このように構成された本実施例の排気時期制御装
置の作動について説明する。
Next, the operation of the exhaust timing control device of this embodiment having the above structure will be described.

2サイクルエンジンが停止状態にある場合には、制御弁
11は全閉位置に位置させられているとともに、排気ポー
ト7の上部を閉塞した状態に保持されている。
When the two-cycle engine is stopped, the control valve
11 is located in the fully closed position, and the upper part of the exhaust port 7 is held in a closed state.

これにより、2サイクルエンジンが始動させられると、
該2サイクルエンジンの回転数が回転数検出手段14によ
って検出されるとともに、該回転数の情報が電気信号に
変換されて制御器13へ出力される。
As a result, when the 2-cycle engine is started,
The rotation speed of the two-cycle engine is detected by the rotation speed detecting means 14, and the information of the rotation speed is converted into an electric signal and output to the controller 13.

エンジン回転数が回転数A以上になると、この情報が回
転数検出手段14から制御器13へ出力されるとともに、制
御ユニット13から駆動源12へ駆動信号が出力されること
により、前記制御弁11が回動され全閉位置と全開位置と
の間の中間位置(ア)に位置させられる。このように、
低回転域において、制御弁11を中間位置(ア)に位置さ
せるのは、排気ポート6の上縁位置を実質的に上昇させ
て圧縮比を減少させ、もって、アイドル回転域付近での
新気交換率を向上させ、不整燃焼およびこれに伴うトル
ク変動が減少させるためである。また、低回転域におい
て制御弁11を全閉にすることなく中間位置に保持するの
は、前述したように圧縮比を下げてトルク変動を小さく
することと、低回転域において制御弁11を全開にして高
速回転側にセットした場合、燃焼音が大きくなる傾向が
あり、この燃焼音を極力小さくすることとの平衡を図っ
たためである。
When the engine speed becomes equal to or higher than the speed A, this information is output from the speed detection means 14 to the controller 13 and a drive signal is output from the control unit 13 to the drive source 12, whereby the control valve 11 is operated. Is rotated to be positioned at an intermediate position (a) between the fully closed position and the fully open position. in this way,
In the low rotation speed region, the control valve 11 is located at the intermediate position (a) so that the upper edge position of the exhaust port 6 is substantially increased to reduce the compression ratio, and thus the fresh air near the idle rotation speed region. This is because the exchange rate is improved and irregular combustion and the torque fluctuations associated therewith are reduced. Further, maintaining the control valve 11 in the intermediate position without fully closing it in the low speed region is to reduce the compression ratio and reduce the torque fluctuation as described above, and to fully open the control valve 11 in the low speed region. This is because the combustion noise tends to become loud when set to the high-speed rotation side in order to balance with minimizing the combustion noise.

次いで、エンジン回転数がB以上に至ると、制御器13か
ら駆動手段12へ駆動信号が出力されて、該駆動手段12に
より制御弁11を一旦全開位置まで移動させたのちに、閉
方向へ向けて移動させる。このように一旦制御弁11を全
開位置とするのは、制御弁11に付着しがちなカーボン
を、制御弁11と前記凹部15の内面との摺接によって強制
的に掻き落とすためである。
Next, when the engine speed reaches B or higher, a drive signal is output from the controller 13 to the drive means 12, and the drive means 12 causes the control valve 11 to once move to the fully open position, and then, toward the closing direction. To move. The reason why the control valve 11 is once in the fully open position is that carbon that tends to adhere to the control valve 11 is forcibly scraped off by sliding contact between the control valve 11 and the inner surface of the recess 15.

さらに、エンジン回転数がC以上に至ると、回転数検出
手段14からの信号に基づき、制御器13から制御手段12へ
駆動信号が出力されて、前記制御弁11が全閉位置に戻さ
れる。これによって、排気ポート7の上縁位置は実質的
に下降し、排気時期はエンジンが中間回転域に至った場
合に高出力が得られるように時期制御される(第3図
(a)参照)。
Further, when the engine speed reaches C or higher, a drive signal is output from the controller 13 to the control means 12 based on the signal from the speed detection means 14 to return the control valve 11 to the fully closed position. As a result, the upper edge position of the exhaust port 7 is substantially lowered, and the exhaust timing is controlled so that a high output is obtained when the engine reaches the intermediate speed range (see FIG. 3 (a)). .

一方、エンジンの回転が、回転数Dを越えた場合には、
制御弁11が全閉状態から徐々に開放されて、前記回転数
Gに至った時点で全開位置に保持され、2サイクルエン
ジン1の排気時期が高回転域において適正な状態となさ
れる(第3図(a)〜(d)とエンジン回転数に応じて
連続的に変化する)。
On the other hand, when the engine speed exceeds the rotational speed D,
The control valve 11 is gradually opened from the fully closed state, and is held in the fully opened position when the rotational speed G is reached, so that the exhaust timing of the two-cycle engine 1 is in an appropriate state in the high rotational speed range (third stage). (A) to (d) and the engine speed continuously change).

以上の操作を2サイクルエンジンの回転数に対応して行
なうことにより、低回転域から高回転域に至る広い回転
域で出力特性Zの向上が図れる。
By performing the above operation corresponding to the rotation speed of the 2-cycle engine, the output characteristic Z can be improved in a wide rotation range from the low rotation range to the high rotation range.

また、上記制御器においては、エンジンが所定高回転域
で一定時間以上運転された場合次のような制御が行なわ
れる。
Further, in the above controller, the following control is performed when the engine is operated in a predetermined high rotation speed range for a certain time or longer.

この制御について第5図に示すフロー図を参照しながら
説明すると、 S1: 車両に設けたメインスイッチをオンにすることに
より当該制御系が作動される。
This control will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 5. S 1 : The control system is activated by turning on the main switch provided in the vehicle.

S2: エンジン回転数がF以上であるか否か判断し、
「YES」であれば次のステップS3へ進み、「NO」であれ
ばステップS10の正規動作すなわち回転数に応じて第1
の信号が発せられて制御弁11が開閉作動される制御に戻
る。
S 2 : Judge whether the engine speed is F or higher,
If "YES", the flow proceeds to step S 3, the depending on the normal operation, that the rotational speed of the step S 10 if it is "NO" 1
Signal is issued and the control valve 11 is opened and closed again.

S3: エンジン回転数がI未満であるか否か判断し、
「YES」であれば次のステップS4へ進み、「NO」であれ
ば前記ステップS10に戻る。
S 3 : Judge whether the engine speed is less than I,
If "YES", the flow proceeds to next step S 4, the flow returns to the step S 10 if it is "NO".

S4: タイマーが作動中か否か判断し、「YES」であれ
ば次のステップS5へ進み、「NO」であればタイマーをス
タートさせた後ステップS10に戻される。
S 4: the timer is judged whether or not the operation, if it is "YES", the flow proceeds to step S 5, is returned to step S 10 after the timer is started if "NO".

S5: 上記タイマーが所定時間以上を指しているか否か
判断し、「YES」であれば次のS6に進み、「NO」であれ
ば前記ステップS10に戻る。
S 5 : It is determined whether or not the timer indicates a predetermined time or more. If “YES”, the process proceeds to the next S 6 , and if “NO”, the process returns to step S 10 .

S6: 駆動手段20に所定信号を発し、制御弁11を中間開
度位置(イ)に至らしめる。これに伴いエンジンの出力
が低下し、燃焼室内の温度は下がる。
S 6 : A predetermined signal is issued to the drive means 20 to bring the control valve 11 to the intermediate opening position (a). Along with this, the output of the engine decreases and the temperature in the combustion chamber decreases.

S7: タイマーをリセットする。S 7 : Reset the timer.

S8: エンジン回転数がE〜Iの範囲内にあるか否か判
断し、「YES」であれば、ステップS9へ進み、「NO」で
あればステップS6へ戻り、制御弁11を(イ)位置に保持
する。
S 8 : It is determined whether the engine speed is in the range of E to I. If “YES”, the process proceeds to step S 9 , if “NO”, the process returns to step S 6 , and the control valve 11 is turned on. (A) Hold in position.

S9: 正規作動に復帰してステップS10へ戻り、よって
制御弁11はエンジン回転数に応じて再び開閉操作され
る。
S 9 : Return to normal operation and return to step S 10 , so the control valve 11 is opened and closed again according to the engine speed.

つまり、上記作動においては、エンジン回転数がF以上
I未満の領域に所定時間以上継続されたとき、あるい
は、エンジン回転数が一度上記領域に入ってタイマーを
作動させた後、その領域から脱し再び同領域に戻った際
前記タイマーを作動させたときから所定時間以上経たと
きに、第2の信号が発せられて制御弁11が中間開度位置
(イ)に強制的に保持される。また、該制御弁11の中間
位置(イ)への保持は、エンジン回転数がE未満または
I以上となったときに解除される。したがって、エンジ
ンが最も過酷な条件下で使用される置換(F以上I未
満)で所定時間以上使用されることはなく、燃焼室30の
温度上昇を未然に防止し得、燃焼室では常に良好な燃焼
が行える。なお、上記実施例において、制御弁11を中間
開度位置までしか戻さないようにしたのは、このような
制御弁でも十分エンジンを冷却させることができるこ
と、またエンジンの出力低下を出切るだけ少なくするこ
とからである。
That is, in the above-mentioned operation, when the engine speed continues to be in the region of F or more and less than I for a predetermined time or more, or after the engine speed once enters the above-mentioned region and the timer is operated, it is released from the region and again. When a predetermined time or more elapses after the timer is operated when returning to the same region, a second signal is issued and the control valve 11 is forcibly held at the intermediate opening position (a). Further, the holding of the control valve 11 at the intermediate position (a) is released when the engine speed becomes less than E or more than I. Therefore, the engine will not be used under the most harsh conditions for replacement (F or more and less than I) for a predetermined time or longer, and the temperature rise of the combustion chamber 30 can be prevented in advance. Can burn. In the above embodiment, the reason why the control valve 11 is returned only to the intermediate opening position is that the engine can be cooled sufficiently even with such a control valve, and the output reduction of the engine is reduced as much as possible. Because of that.

第2実施例 第6図および第7図は本発明の第2実施例を示すもので
ある。この実施例では、エンジン回転数がF以上I未満
に所定時間継続されたときに制御弁を中間開度位置に戻
すという趣旨は前記と同様であるが、ここでは上記条件
にスロットル開度量がN以上であることと言う条件を加
えている。このようにスロットル開度の条件を加えたの
は、例えば下り坂を走行する場合、スロットルを絞った
状態でもエンジン回転数は高回転に達する場合があり、
このときにはエンジンは高回転で有りながら燃焼室30に
おいて過度の燃焼は行なわれず、燃焼室が所定値以上に
上昇することがないためである。
Second Embodiment FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the purpose of returning the control valve to the intermediate opening position is the same as the above when the engine speed is maintained at F or more and less than I for a predetermined time, but here, the throttle opening amount is N The condition that it is above is added. In this way, the condition of the throttle opening is added because, for example, when traveling downhill, the engine speed may reach high speed even when the throttle is throttled.
This is because, at this time, the engine is rotating at high speed, but excessive combustion is not performed in the combustion chamber 30, and the combustion chamber does not rise above a predetermined value.

上記制御器の作用について第7図を参照しながら前記第
1実施例と異なる点だけについて説明する。
Regarding the operation of the controller, only the points different from the first embodiment will be described with reference to FIG.

ステップS1、S2、S3は前記と同様である。Steps S 1 , S 2 and S 3 are the same as above.

S4: この実施例ではスロットル開度が所定中間開度N
以上であるか否かを判断する。「YES」であれば次のス
テップS5へ進み、「NO」であれば正規の作動に戻る。
S 4 : In this embodiment, the throttle opening is a predetermined intermediate opening N
It is determined whether or not the above. If "YES", the flow proceeds to step S 5, the flow returns to operation normal if "NO".

S9: 制御弁11を中間位置に戻したときに、エンジン回
転数がE〜Iの範囲内にあるか否かを判断する。「NO」
であれば次のステップS11へ進み、「YES」であれば新し
く加入されたステップ10へ進む。
S 9 : When the control valve 11 is returned to the intermediate position, it is determined whether the engine speed is within the range of E to I. "NO"
If the process proceeds to the next step S 11, the process proceeds to step 10, which is a new subscription if it is "YES".

S10: スロットル開度が前記Nより低い所定中間開度
Mより下がっているか否かを判断し、「YES」であれ
ば、次のステップS11へ進み、「NO」であればステップS
7へ戻る。すなわち、スロットル開度が所定値Mより下
がった場合には、上記ステップS9の判断が「YES」であ
る場合つまりエンジン回転数がE〜Iの範囲外となって
いなくても、正規動作に復帰させるのである。つまり、
スロットル開度がM以下となっている場合には、燃焼室
30の温度ある値に達しないとしているのである。
S 10 : It is judged whether or not the throttle opening is lower than a predetermined intermediate opening M lower than N. If “YES”, the process proceeds to the next step S 11 , if “NO”, the step S
Return to 7 . That is, when the throttle opening is lower than the predetermined value M, the normal operation is performed even if the determination in step S 9 is “YES”, that is, the engine speed is not outside the range of E to I. It will be restored. That is,
If the throttle opening is less than M, the combustion chamber
They say that the temperature of 30 will not reach a certain value.

なお、前記実施例において示した各構成部材の諸形状や
寸法等は一例であって、適用する2サイクルエンジン1
の種類や設計要求等に基づき種々変更可能である。
It should be noted that the shapes, dimensions, and the like of the respective constituent members shown in the above-mentioned embodiment are examples, and the two-cycle engine 1 to which the invention is applied
Various changes can be made based on the type, design requirements, and the like.

例えば、前記各回転域の範囲を設定する回転数は、車両
や2サイクルエンジン1の仕様等により変更されるもの
であり、また、高回転域での運転時に制御弁11を強制的
に戻す中間開度位置(イ)も、2サイクルエンジン1の
工程容積を決定するシリンダ内径と工程距離との兼合い
等により変更され得るもので、条件によっては全閉位置
まで戻してもよい。また、前記回転数の検出は、2サイ
クルエンジンの点火パルスを検出することによっても行
なうことができ、また、アクチュエータは電気的な制御
によるものに限定されるものではなく、流体圧、例え
ば、空気圧を利用したものであってもよい。
For example, the number of rotations that sets the range of each rotation range is changed according to the specifications of the vehicle, the two-cycle engine 1, and the like, and the control valve 11 is forcibly returned during operation in the high rotation range. The opening position (a) can also be changed depending on the balance between the cylinder inner diameter that determines the process volume of the two-cycle engine 1 and the process distance, and may be returned to the fully closed position depending on the conditions. Further, the rotation speed can be detected by detecting the ignition pulse of the two-cycle engine, and the actuator is not limited to the one by electrical control, and fluid pressure such as air pressure can be used. May be used.

また、上記実施例では、エンジン回転数がF以上I未満
の範囲に所定時間維持された状態で、制御弁11を下げる
制御を行っているが、このような制御に限られることな
く、燃焼室30あるいは排気通路5の温度を直接検知し、
該検知信号に基づき制御弁11を中間開度位置あるいは全
閉位置に至らしめる第2の信号を発するよう制御しても
よい。
Further, in the above-described embodiment, the control for lowering the control valve 11 is performed in a state where the engine speed is maintained in the range of F or more and less than I for a predetermined time, but the control is not limited to such control, and the combustion chamber is not limited to this. 30 or directly detecting the temperature of the exhaust passage 5,
Based on the detection signal, the control valve 11 may be controlled to emit a second signal for reaching the intermediate opening position or the fully closed position.

「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係わる2サイクルエンジ
ンの排気時期制御装置は、例えば、回転数が最高出力を
発揮する回転数を含む所定の高回転域内に一定時間保持
されて、燃焼室の温度が所定値よりも上昇しようとした
ときには、制御器からの信号に基づき駆動手段が作動し
て制御弁を一時的に所定中間開度位置に強制的に戻すた
め、エンジン出力は低下し、燃焼室の温度上昇が抑制さ
れる。したがって、最高出力を高く設定しても理想の燃
焼が行ない得る。
[Advantages of the Invention] As described above, the exhaust timing control system for a two-cycle engine according to the present invention is maintained for a certain period of time within a predetermined high rotation speed range including the rotation speed at which the rotation speed exhibits the maximum output. , When the temperature of the combustion chamber is about to rise above a predetermined value, the drive means operates based on a signal from the controller to temporarily and forcibly return the control valve to the predetermined intermediate opening position. As a result, the temperature rise in the combustion chamber is suppressed. Therefore, ideal combustion can be performed even if the maximum output is set high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図〜第5図は本発明の第1実施例を示すもので、第
1図は2サイクルエンジンの要部を示す縦断面図、第2
図は第1図のII-II線に沿う矢視断面図、第3図は排気
時期制御装置の作用を説明するエンジン特性図、第4図
は制御弁の開度とエンジン回転数との対応を示す図、第
5図は作用を説明するフロー図、第6図および第7図は
本発明の第2実施例を示し、第6図は制御弁の作動時期
とエンジン回転数との対応を示す図、第7図は作用を説
明するフロー図である。 1……シリンダブロック、5……排気通路、7……排気
ポート、11……制御弁、12……駆動手段、13……制御
器、14……回転数検出手段。
1 to 5 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an essential part of a two-cycle engine, and FIG.
Fig. 1 is a sectional view taken along the line II-II of Fig. 1, Fig. 3 is an engine characteristic diagram for explaining the operation of the exhaust timing control device, and Fig. 4 is a correspondence between the opening of the control valve and the engine speed. FIG. 5 is a flow chart for explaining the operation, FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows the correspondence between the operation timing of the control valve and the engine speed. FIG. 7 and FIG. 7 are flow charts for explaining the operation. 1 ... Cylinder block, 5 ... Exhaust passage, 7 ... Exhaust port, 11 ... Control valve, 12 ... Driving means, 13 ... Controller, 14 ... Rotation speed detecting means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】排気通路の上部であってかつ排気ポートの
近傍に設けられ、排気ポートの上部を開閉することによ
り排気ポートの上端位置を実質的に上下動させる制御弁
と、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、前
記制御弁を開閉動作させる駆動手段と、該駆動手段およ
び回転数検出手段に電気的に接続され、前記回転数検出
手段から発せられる信号に基づき、エンジン回転数が低
回転域のとき前記制御弁を閉状態に至らしめエンジン回
転数が高回転域のとき制御弁を開状態に至らしめる第1
の信号を駆動手段に発し、エンジンの燃焼室が所定以上
の温度となる状態を予め設定し、制御弁を一時的に所定
中間開度位置あるいは全閉位置に強制的に位置させる第
2の信号を前記第1の信号に優先して前記駆動手段に発
する制御器とを具備してなることを特徴とする2サイク
ルエンジンの排気時期制御装置。
1. A control valve which is provided in an upper portion of an exhaust passage and near an exhaust port, and which opens and closes an upper portion of the exhaust port to substantially move an upper end position of the exhaust port up and down, and an engine speed. Engine speed, which is electrically connected to the driving means and the rotation speed detecting means, and which is based on a signal emitted from the rotation speed detecting means. When the engine speed is in the low speed range, the control valve is closed, and when the engine speed is in the high speed range, the control valve is opened.
Signal to the drive means to preset the state in which the temperature of the combustion chamber of the engine is equal to or higher than a predetermined value, and temporarily force the control valve to the predetermined intermediate opening position or the fully closed position. And a controller that gives priority to the first signal to the drive means, and an exhaust timing control device for a two-cycle engine.
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