JPH0730702B2 - エンジンの排気制御装置 - Google Patents

エンジンの排気制御装置

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JPH0730702B2
JPH0730702B2 JP61048490A JP4849086A JPH0730702B2 JP H0730702 B2 JPH0730702 B2 JP H0730702B2 JP 61048490 A JP61048490 A JP 61048490A JP 4849086 A JP4849086 A JP 4849086A JP H0730702 B2 JPH0730702 B2 JP H0730702B2
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JP
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exhaust
engine
exhaust control
valve
control valve
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規 櫻井
渡 渕上
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Yamaha Motor Co Ltd
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Yamaha Motor Co Ltd
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  • 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。
(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。
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。
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果の低下お
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。
特に車輌に搭載するエンジンでエンジンの下方にこの排
気制御弁を配設する場合には、路面との間隙すなわちロ
ードクリヤランスを十分に確保するために排気制御弁の
上下寸法をできるだけ小さくする必要がある。
また各排気制御弁の弁軸を共通にした場合には、弁軸の
熱による伸びが大きくな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。
(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、またロードクリヤランスを十分に大き
く確保するのに適し、さらに弁軸の熱による伸びも小さ
くでき、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
記エンジンの下方に配設された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車輌用のエンジンの排気
制御装置において、隣接する2つの排気管の一方を貫通
して略水平に設けた排気制御弁の弁軸を、他方の排気管
を貫通して略水平に設けた排気制御弁の弁軸に対して弁
軸方向に偏位させて非同軸かつ略平行に配設し、これら
両弁軸の互いに対向する端部同志を連動可能に連結する
回転伝動機構を前記隣接する排気管の中間付近に設け、
1つの弁軸を1つの駆動手段により駆動することを特徴
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図は本発明の一実施例である自動二輪車の排気系の
平面図、第2図は同じく側面図、第3図はこの排気系を
用いた自動二輪車の側面図、第4図は一部の排気制御弁
を断面した側面図、第5図はそのV−V線断面図であ
る。
第3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。これら膨張室22はエンジン10の下方ないし下
後方に位置し、排気制御組立体18はエンジン10の下方付
近に位置する。
なお第3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。
排気制御弁組立体18は、各排気管16の排気通路面積を変
える複数の蝶型排気制御弁34(34a〜34d)を備える。す
なわちこの組立体18は、各排気管16に連通するよう横方
向に並設された円孔(36a〜36d)と、各円孔36a,36dを
水平方向に貫通する弁軸38a,38cと、円孔36bおよび36c
を貫通する弁軸38bと、弁軸38a,38cの内端に固定された
レバー40a,40dと、弁軸38bの両端に固定されたレバー40
b,40cと、各レバー40の回動端をつなぐリンク42a,42bと
を備える。すなわちレバー40とリンク42とで、各弁軸38
を同期して回動させる回転伝動機構としてのリンク機構
Aが形成される。なお円孔36a,36dは36b,36cより上方か
つ後方に位置している。またこのリンク機構Aは隣接す
る2つの排気管16a,16bおよび16c,16dの中心を結ぶ平面
B、Bを横断する(第5図)。各弁軸38には各円孔36内
に位置する円形の弁板44(44a〜44d)が固定されてい
る。
弁軸38aの外端にはプーリ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2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はリンク機構A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内を伝播し、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
波として音波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)を制御できる。
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
%程度にするものが使用可能である。
この実施例では自動二輪車用のエンジン10のクランクケ
ース12の下方に4本の排気管16を並設し、エンジン10の
幅方向の中心から外側方に遠い排気管16a,16dを内側の
排気管16b,16cよりも上方に位置させたので、車両のバ
ンク角を大きく確保でき、旋回走行性能が向上する。な
おこの効果は、排気管を3本にして左右の排気管を中央
の排気管より高く配置した場合にも同様に得られる。
またこの実施例のように一部の排気制御弁(34a,34d)
を他の排気弁(34b,34c)よりも後方に偏位させれば、
各排気管16の取りまわしによる長さの差に対応して適宜
の排気制御便34を前後にずらして最適位置に配置できる
という設計上の自由度が大きくなる。
特に各排気制御弁34の位置を上下に変化させた場合には
走行風が各排気制御弁34に当たり易くなりそのれ冷却性
が向上する。
また回転伝動機構はリンク構成とするのが望ましいが、
本発明はこれに限られず歯車を用いて各弁軸を連動させ
るようにしてもよい。
さらに本発明は4本の排気管を有する場合だけでなく、
2本の排気管を有する場合に適したものも包含する。
(発明の効果) 本発明は以上のように、各排気管ごとに設ける排気制御
弁をエンジンの下方に配設する場合に、隣接する2つの
排気管をそれぞれ略水平に貫通する各弁軸を弁軸方向に
偏立させて非同軸かつ略平行に配設し、両弁軸の互いに
対向する端部同志を回転伝動機構により連動可能に連結
したものである。従って複数の排気制御弁は1つのサー
ボモータなどの駆動手段で制御でき、制御装置が簡単に
なる。
また各弁軸を端部同志で連動するように連結するから、
各排気管ごとに設ける排気制御弁ををそれぞれ別々に駆
動する場合に比べて排気制御弁の上下方向の寸法を小さ
くできる。このためエンジンの下方に排気制御弁を設け
る場合に、ロードクリヤランスを大きく確保することが
できる。
さらに各弁軸は短くなるので、排気の熱による弁軸の伸
びに対する対策が簡単または不用になる。さらに隣接す
る排気制御弁の位置を排気管の長さ方向や排気管に直交
する方向など比較的自由に変更できるから設計の自由度
が増えるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である自動二輪車の排気系の
平面図、第2図は同じく側面図、第3図はこの排気系を
用いた自動二輪車の側面図、第4図は一部の排気制御弁
を断面した側面図、第5図はそのV−V線断面図であ
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、 38……弁軸、 A……回転伝導機構としてのリンク機構、 B……排気管の中心を結ぶ平面。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、前記エンジンの下
    方に配設され各排気管の排気流路面積を変える排気制御
    弁とを備える車輌用のエンジンの排気制御装置におい
    て、 隣接する2つの排気管の一方を貫通して略水平に設けた
    排気制御弁の弁軸を、他方の排気管を貫通して略水平に
    設けた排気制御弁の弁軸に対して弁軸方向に偏立させて
    非同軸かつ略平行に配設し、これら両弁軸の互いに対向
    する端部同志を連動可能に連結する回転伝動機構を前記
    隣接する排気管の中間付近に設け、1つの弁軸を1つの
    駆動手段により駆動することを特徴とするエンジンの排
    気制御装置。
  2. 【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へのびてエンジンの下後方
    付近に配設された膨張室に接続されるように並設され、
    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
    エンジンの排気制御装置。
  3. 【請求項3】少くとも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項記載のエンジンの排気制御装
    置。
JP61048490A 1986-03-07 1986-03-07 エンジンの排気制御装置 Expired - Lifetime JPH0730702B2 (ja)

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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

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JPS62206224A JPS62206224A (ja) 1987-09-10
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS4512645Y1 (ja) * 1966-10-31 1970-06-02
JPS6045826U (ja) * 1983-09-06 1985-03-30 本田技研工業株式会社 二サイクルエンジンの排気制御装置

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JPS62206224A (ja) 1987-09-10

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