JPH0819853B2 - 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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JPH0819853B2
JPH0819853B2 JP21504386A JP21504386A JPH0819853B2 JP H0819853 B2 JPH0819853 B2 JP H0819853B2 JP 21504386 A JP21504386 A JP 21504386A JP 21504386 A JP21504386 A JP 21504386A JP H0819853 B2 JPH0819853 B2 JP H0819853B2
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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率の低下
およびトルクの低下を引き起すことがある。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。
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
に排気管の配設場合によっては、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少なくとも３本の
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、
一部の前記排気制御弁に共通な１本の弁軸と、他の前記
排気制御弁に共通な１本の弁軸とを互いに非同軸かつ略
平行に配設し、一方の前記弁軸の一端に回転入力部材を
設け、両弁軸の同側端に両弁軸を連動させる回転伝動機
構を設けた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
の正面図、第２図と第３図は同じく側面図と平面図、第
４図はこの排気系を用いた自動二輪車の側面図、第５図
は排気制御弁組立体の側断面図、第６図はそのVI−VI線
断面図、第７図と第８図は平面図と左側面図である。
第４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、
これら排気管16の後端に接続されて排気を集合する排気
制御弁組立体18と、この排気制御弁組立体18の膨張室20
（第５図参照）で集合された排気を大気に導く１本の消
音器22とを備える。
第４図において、24は前輪、26は操向ハンドル、28は
後輪、30は燃料タンク、32は運転シートである。また34
はフェアリングであり、前記エンジン10、排気管16およ
び排気制御弁組立体18の左右側方および下方を覆ってい
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36（36a〜36d）を備える。
すなわちこの組立体18は、各排気管16に連通してその中
心が正方形を形成する円孔（38a〜38d）を有するボデー
本体18aと、前記膨張室20を形成する集合管18bと、上段
の円孔38a,38dおよび下段の円孔38b、38cをそれぞれ非
同軸かつ水平方向に貫通する２本の弁軸40a,40bと、上
の弁軸40aの右端に固定された回転入力部材としてのプ
ーリ42と、両弁軸40a、40bの左端に固定されたレバー44
a,44bと、両レバー44a、44bの回動端をつなぐリンク46
とを備える。すなわちレバー44とリンク46とで、両弁軸
40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。各弁軸40には各円孔38内に位置する
円形の弁板48（48a〜48d）が固定されている。
弁軸40aの右端に固定されたプーリ42はワイヤ50を介
してサーボモータ52により強制的に両方向に回動される
（第３図参照）。このサーボモータ52は、例えば点火装
置54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36を閉じ、その他の回転
領域で開くように制御回路56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56は中・低速域で排気制御弁36を閉じるように
サーボモータ52を駆動する。下段の排気制御弁36b、36c
はリンク機構Ａにより上段の排気制御弁36a、36dと同期
して約45゜の範囲内で（第５、８図参照）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36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36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36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36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36を閉
じればよい。なお低速域でこの排気制御弁36を閉じる場
合には、排気制御弁34は排気流路面積を70％程度絞って
開口率を30％程度にするものが使用可能である。
なおワイヤ50のアウタチューブは集合管18bに固定し
たアウタ受け58に保持されている（第７図参照）。また
ボデー本体18aには適宜の位置に適宜寸法の肉抜き孔60
を形成し、ボテー本体18aの熱変形を減少させるのが望
ましい（第６図）。
この実施例は自動二輪車に本発明を適用したものでエ
ンジン10の下方に各２本の排気管16a、16dおよび16b、1
6cを上下二段に配設したから、エンジン下方における排
気系の横幅が小さくなり、車体のバンク角を大きくする
ことができる。
またプーリ42は上段の弁軸41aに設けたのでワイヤや
ワイヤのアウタ受けの位置も高くなり、排気制御弁組立
体18下部の横幅を小さく抑えることができる。このため
これらを覆うフェアリングを装着した場合にもバンク角
を大きく確保できる。
第９図と第10図はそれぞれ他の実施例の各排気制御弁
36の配置を示す図である。これらの実施例は前記実施例
と同様に自動二輪車のエンジンの下方に排気制御弁36を
配設するものである。第９図の実施例は、４つの円孔38
のうち下段の円孔38b、38cをエンジン10の幅方向の中心
寄りに配設する一方、上段の円孔38a、38dを外側方に位
置させたものである。また第10図の実施例は３つの円孔
38のうち下段の円孔38bを上段の円孔38a、38cより外側
方に配設したものである。これらの実施例によれば下段
の排気管を前記第１〜８図に示す実施例より上方に位置
させることができるので、車両のバンク角を前記第１〜
８図に示した実施例よりも大きく確保でき、旋回走行性
能が一層向上する。なおこれら第９、10図では前記第６
図の対応部分に同一符号を付したのでその説明は繰り返
さない。
以上の各実施例では排気制御弁36は排気管16の膨張室
20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。
また上段の排気制御弁を下段の排気弁よりも前後方向
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弁36を前後にずらして最適
位置に配置でき、また各排気管の幅方向の位置を変更す
ることによりエンジンと排気制御弁との干渉を避けるこ
ともでき、設計上の自由度が大きくなる。
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。この回転伝動機構は実施例の
ように、プーリ42と反対側の弁軸40の端部に設けたもの
だけでなく、プーリなどの回転入力部材と同側に設けて
もよい。ここに回転入力部材はプーリだけでなくレバー
などの他の部材であってもよい。
（発明の効果） 本発明は以上のように、一部の排気制御弁に共通な１
本の弁軸と、他の残りの排気制御弁に共通な１本の弁軸
とを互いに非同軸かつ略平行に配設し、一方の弁軸端に
回転入力部材を設け、両弁軸の同側端に回転伝動機構を
設けたものである。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により制御でき、制御装置が
単純になる。また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
らに上段と下段の排気制御弁の位置を排気管の長さ方向
に変化させたり排気管の幅方向の間隔を比較的自由に変
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
正面図、第２図と第３図は同じく側面図と平面図、第４
図はこの排気系を用いた自動二輪車の側面図、第５図は
排気制御弁組立体の側断面図、第６図はそのVI−VI線断
面図、第７図と第８図は平面図と左側面図である。また
第9,10図は他の実施例の排気制御弁配置を示す図であ
る。 10……エンジン、 16……排気管、 18……排気制御弁組立体、 20……膨張室、 36……排気制御弁、 40……弁軸、 42……回転入力部材としてのプーリ、 Ａ……回転伝導機構としてのリンク機構。

Claims (5)

    【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少なくとも３本の排気管と、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、 一部の前記排気制御弁に共通な１本の弁軸と、他の前記
    排気制御弁に共通な１本の弁軸とを互いに非同軸かつ略
    平行に配設し、一方の前記弁軸の一端に回転入力部材を
    設け、両弁軸の同側端に両弁軸を連動させる回転伝動機
    構を設けた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。
  3. 【請求項３】４本の排気管をその中心がクランクケース
    下方で略正方形を形成するように配設し、上段の２本の
    排気管を貫通する弁軸の一端に回転入力用のプーリを固
    定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。
  4. 【請求項４】回転伝動機構は両弁軸のプーリと反対側の
    一端に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
    第３項記載の排気制御装置。
  5. 【請求項５】少なくとも３本の排気管を備え、下段の排
    気制御弁をエンジン幅方向の中心寄りに配設する一方、
    上段の排気制御弁を前記下段の排気制御弁より外側方に
    配設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。
JP21504386A 1986-09-13 1986-09-13 エンジンの排気制御装置 Expired - Lifetime JPH0819853B2 (ja)

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