JPH08144836A

JPH08144836A - ２サイクルエンジンの空燃比検知装置

Info

Publication number: JPH08144836A
Application number: JP6281697A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Motoyama; 雄本山
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1994-11-16
Filing date: 1994-11-16
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【目的】燃焼室に供給される混合気の空燃比を正確に
検知することができる２サイクルエンジンの空燃比検知
装置を提供すること。【構成】空燃比検知装置を、燃焼室Ｓから外部に既燃
ガスを導く副排気通路２９の途中に設けられたＯ₂ セン
サー３０と、該Ｏ₂ センサー３０からの信号に基づいて
混合気の空燃比を求めるＥＣＵ（空燃比検知手段）１５
を含んで構成し、点火から掃気流が前記副排気通路２９
の導入口に到達するまでの期間のみ副排気通路２９の導
入口から既燃ガスを導入可能とする。本発明によれば、
点火から掃気流が副排気通路２９の導入口に到達するま
での期間内に限って既燃ガスが副排気通路２９に導入さ
れるため、該副排気通路２９を流れる既燃ガスには掃気
としての新気が含まれず、この既燃ガスのＯ₂ 濃度がＯ
₂ センサー３０によって検出され、燃焼室Ｓに供給され
る混合気の空燃比がＥＣＵ１５によってＯ₂ 濃度の検出
値に基づいて正確に求められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｏ₂ センサーによって
検出された既燃ガスのＯ₂ 濃度から混合気の空燃比を検
知する２サイクルエンジンの空燃比検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの運転状態に応じて混合気の空
燃比を最適値に保つことは、エンジン性能の向上、燃費
の改善等の点から望ましい。

【０００３】ところで、混合気の空燃比を検知する方法
としては、吸気通路に設けられたＯ₂ センサーによって
検出された混合気中のＯ₂ 濃度に基づいて空燃比を求め
る方法が考えられるが、混合気中の末気化燃料が吸気通
路の壁面に沿って流れ、この未気化燃料は燃焼室に入る
途中或は入ってから気化するため、該方法では燃焼室内
に供給された混合気の空燃比を正確に検知することがで
きない。

【０００４】そこで、排気通路にＯ₂ センサーを配置
し、該Ｏ₂ センサーによって検出された排気ガス（既燃
ガス）中のＯ₂ 濃度に基づいて燃焼前の混合気の空燃比
を算出し、算出された空燃比とエンジン運転状態に基づ
いて燃焼室に供給される空気或は燃料量を制御する空燃
比制御が４サイクルエンジンにおいて従来から実施され
ている。

【０００５】而して、２サイクルエンジンの空燃比制御
においても、Ｏ₂ センサーを排気通路に配置することが
考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２サイ
クルエンジンにあっては、掃・排気行程時には掃気口と
排気口が共に開くため、掃気に供される新気が燃焼室か
ら排気通路に流出する所謂吹き抜け現象が発生し、排気
ガス中には不規則に未気化燃料を含む新気が含まれ、排
気通路に設置されたＯ₂ センサーでそこを流れる排気ガ
スのＯ₂ 濃度を検出しても、未気化燃料がＯ₂ センサー
付近で気化することにより、燃焼室に供給される混合気
の空燃比を正確に検知することができないという問題が
ある。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、燃焼室に供給される混合気の
空燃比を正確に検知することができる２サイクルエンジ
ンの空燃比検知装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、排気口が開いたときに掃気
口からシリンダ内に導入される掃気によって既燃ガスと
新気とのガス交換を行う２サイクルエンジンに設けられ
る空燃比検知装置を、２サイクルエンジンの燃焼室から
外部に既燃ガスを導く副排気通路の途中に設けられたＯ
₂ センサーと、該Ｏ₂ センサーからの信号に基づいて混
合気の空燃比を求める混合比検知手段を含んで構成し、
点火から掃気流が前記副排気通路の導入口に到達するま
での期間のみ前記副排気通路の導入口から既燃ガスを導
入可能としたことを特徴とする。

【０００９】又、請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、点火から掃気流が前記副排気通路の導
入口に到達するまでの期間の内、燃焼が完了してから掃
気流が副排気通路の導入口に到達するまでの期間のみ副
排気通路の導入口から既燃ガスを導入可能としたことを
特徴とする。

【００１０】更に、請求項３記載の発明は、ピストンの
摺動に位相差のある少なくとも２つの気筒を有し、各気
筒において排気口が開いたときに掃気口からシリンダ内
に導入される掃気によって既燃ガスと新気とのガス交換
を行う２サイクル多気筒エンジンに設けられる空燃比検
知装置を、隣接する２つの気筒を連通する連通路の途中
に設けられたＯ₂ センサーと、該Ｏ₂ センサーからの信
号に基づいて混合気の空燃比を求める混合比検知手段を
含んで構成し、隣接する２つの気筒のうち膨張行程にあ
る一方の気筒の点火から掃気口が開くまでの期間のみ前
記連通路の両端を開口可能としたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、点火から掃気流
が副排気通路の導入口に到達するまでの期間内に限って
既燃ガスが副排気通路に導入されるため、又、請求項２
記載の発明によれば、燃焼が完了してから掃気流が副排
気通路の導入口に到達するまでの期間内に限って既燃ガ
スが副排気通路に導入されるため、該副排気通路を流れ
る既燃ガスには未気化燃料を含む新気が含まれず、この
既燃ガス中のＯ₂濃度がＯ₂ センサーによって検出さ
れ、燃焼室に供給される混合気の空燃比が空燃比検知手
段によってＯ₂ 濃度の検出値に基づいて正確に求められ
る。

【００１２】請求項３記載の発明によれば、膨張行程に
ある一方の気筒の既燃ガスは連通路を通って圧縮行程に
ある他方の気筒へ流れ、この場合、膨張行程にある気筒
の掃気口は閉じているため、連通路を流れる既燃ガスに
は未気化燃料を含む新気が含まれず、従って、この既燃
ガスのＯ₂ 濃度がＯ₂ センサーによって検出され、各気
筒の燃焼室に供給される混合気の空燃比が空燃比検知手
段によってＯ₂ 濃度の検出値に基づいて正確に求められ
る。

【００１３】

【実施例】

［第１発明］以下に第１発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００１４】＜第１実施例＞図１は本実施例に係る空燃
比検知装置を備える２サイクルエンジンを示す自動二輪
車要部の破断側面図、図２は同２サイクルエンジン要部
の拡大断面図、図３は点火と掃・排気口及び副排気通路
の開閉のタイミングチャートである。

【００１５】図１に示す２サイクルエンジン１は水冷単
気筒エンジンであって、これは自動二輪車のメインフレ
ーム５１とダウンチューブ５２で囲まれる空間に配置さ
れており、これのシリンダボディ２に形成された吸気通
路３には車体後方（図１の右方）に連なる吸気管４、キ
ャブレタ５及びエアクリーナ６が接続されており、同じ
くシリンダボディ２に形成された主排気通路７には排気
管８が接続されている。そして、前記吸気通路３にはリ
ード弁９が、前記排気管８には排気弁開閉アクチュエー
タ１０によって開閉される排気弁１１がそれぞれ設けら
れており、前記キャブレタ５には、これに設けられた不
図示のスロットル弁を開閉するとともに、その開度を検
知するためのセンサー兼スロットル弁駆動アクチュエー
タ１２と、可変メインジェット駆動アクチュエータ１３
及び可変エアジェット駆動アクチュエータ１４が設けら
れている。

【００１６】而して、前記開閉弁アクチュエータ１０、
センサー兼スロットル弁駆動アクチュエータ１２、可変
メインジェット駆動アクチュエータ１３及び可変エアジ
ェット駆動アクチュエータ１４はエンジン制御装置（以
下、ＥＣＵと称す）１５に電気的に接続されている。
尚、図１において、５３はリヤアーム、５４はチェーン
スプロケット、５５は駆動チェーンである。

【００１７】ここで、２サイクルエンジン１の構成につ
いて説明する。

【００１８】２サイクルエンジン１の前記シリンダボデ
ィ２に形成されたシリンダ２ａにはピストン１６が摺動
自在に嵌装されており、該ピストン１６はクランクケー
ス１７内のクランク室１７ａに回転自在に収納されたク
ランク軸１８にコンロッド１９を介して連結されてい
る。尚、クランクケース１７の底部には、エンジン回転
数を検出するための回転センサー２０が取り付けられて
おり、該回転センサー２０は前記ＥＣＵ１５に電気的に
接続されている。

【００１９】又、シリンダボディ２の上部に被着される
シリンダヘッド２１には、前記ピストン１６の頂面との
間に燃焼室Ｓを形成する凹部２１ａが形成されており、
同シリンダヘッド２１の中央部には点火プラグ２２が螺
着されている。尚、点火プラグ２２は点火制御回路２３
によって点火時期が制御され、点火制御回路２３は前記
ＥＣＵ１５に電気的に接続されている。

【００２０】更に、前記シリンダボディ２には、図２に
示すように、前記吸気通路３、主排気通路７の他に主掃
気通路２４と副掃気通路２５が形成されており、吸気通
路３は吸気口３ａを介してクランク室１７ａ内に連通
し、主排気通路７は主排気口７ａを介してシリンダ２ａ
内に開口している。又、前記主掃気通路２４の一端は主
掃気口２４ａを介してシリンダ２ａ内に開口しており、
他端は主掃気通路入口２４ｂを介してクランク室１７ａ
内に開口している。そして、吸気通路３に連なる前記副
掃気通路２５は副掃気口２５ａを介してシリンダ２ａ内
に開口している。尚、図示のように、主排気口７ａの開
口上縁は主掃気口２４ａ及び副掃気口２５ａよりも上方
に位置している。

【００２１】ここで、本発明に係る空燃比検知装置につ
いて説明する。

【００２２】図２に詳細に示すように、シリンダボディ
２の主排気通路７の上方にはチャンバー２６が形成され
ており、該チャンバー２６は第１通路２７を介してシリ
ンダ２ａ内に連するものとともに、第２通路２８を介し
て主排気通路７に連通している。従って、シリンダボデ
ィ２には第１通路２７とチャンバー２６及び第２通路２
８によって副排気通路２９が構成されている。

【００２３】そして、上記チャンバー２６にはＯ₂ セン
サー３０が取り付けられており、第１通路２７には第１
チェック弁３１が、第２通路２８には第２チェック弁３
２がそれぞれ設けられている。

【００２４】尚、上記Ｏ₂ センサー３０は前記ＥＣＵ１
５に電気的に接続されている。又、前記第１チェック弁
３１はシリンダ２ａからチャンバー２６方向への既燃ガ
スの流れを許容するものであって、これは掃・排気行程
後の圧縮圧力では開かないが点火燃焼完了後の燃焼圧力
で開くように、そのバネ荷重が設定されている。これに
対して、第２チェック弁３２はチャンバー２６から主排
気通路７方向への既燃ガスの流れを許容するものであっ
て、第１チェック弁３１の開弁圧よりも低い圧力で開く
が主排気通路７に発生する負圧では開かないように、そ
のバネ荷重が設定されている。

【００２５】更に、前記第１通路２７の導入口２７ａ
は、主排気口７ａよりも上方であって、且つ、燃焼室Ｓ
での混合気の燃焼中にはピストン１６によって閉じら
れ、混合気の燃焼が完了したタイミングよりも後に開く
ような位置に開口している。

【００２６】而して、本発明に係る空燃比検知装置は、
副排気通路２９、該副排気通路２９の途中（チャンバー
２６）に設けられたＯ₂ センサー３０、第１及び第２チ
ェック弁３１，３２及び空燃比検知手段としても機能す
るＥＣＵ１５を含んで構成されるが、次に、その作用を
図３を参照しながら以下に説明する。

【００２７】前記ピストン１６がシリンダ２ａ内で上動
する圧縮工程においてクランク室１７ａ内に発生する負
圧に引かれて新気がエアクリーナ６から吸引され、キャ
ブレタ５において新気に燃料が混合されて混合気が形成
され、この混合気は吸気管４及びリード弁９を通って吸
気通路３からクランク室１７ａ内に導入される。尚、ク
ランク室１７ａ内に導入された混合気は、膨張行程にお
いて下動するピストン１６によって１次圧縮される。

【００２８】一方、圧縮工程において主掃気口２４ａと
副掃気口２５ａ及び主排気口７ａがピストン１６によっ
て閉じられると、シリンダ２ａ内に供給された混合気は
ピストン１６によって圧縮され、ピストン１６が上死点
（ＴＤＣ）に到達する直前に燃焼室Ｓ内の混合気が点火
プラグ２２によって点火されて着火燃焼せしめられる
（図３参照）。尚、前述のように第１通路２７の第１チ
ェック弁３１は圧縮圧力では開かないため、未燃混合気
が副排気通路２９側へ流れることがない。

【００２９】而して、燃焼室Ｓでの混合気の燃焼によっ
て生じた高い燃焼圧力によってピストン１６が下動する
膨張工程に移動すると、先ず、副排気通路２９を構成す
る第１通路２７の導入口２７ａが混合気の燃焼が完了す
るタイミングよりも後に開き（図３参照）、該第１通路
２７の第１チェック弁３１が燃焼圧力によって押し開か
れる。すると、混合気の燃焼によって生じた既燃ガスが
第１通路２７からチャンバー２６内に流入し、該既燃ガ
スはその圧力で第２チェック弁３２を押し開いて第２通
路２８から主排気通路７へと流れ、このとき、Ｏ₂ セン
サー３０は副排気通路２９（チャンバー２６）を流れる
既燃ガスのＯ₂ 濃度を検出する。

【００３０】その後、更にピストン１６が下動すると、
次に主排気口７ａが開き、既燃ガスは主排気口７ａから
主排気通路７へと吹き出し、排気管８を通って大気中に
排出されるが、その後、主掃気口２４ａと副掃気口２５
ａが開くと（図３参照）、前のサイクルにおいて１次圧
縮されたクランク室１７ａ内の混合気が主掃気通路２４
と副掃気通路２５を通って主掃気口２４ａと副掃気口２
５ａからシリンダ２ａ内に流入し、シリンダ２ａ内に残
留する既燃ガスを主排気通路７へ押し出す掃気作用をな
し、その一部は主排気通路７へ吹き抜ける。

【００３１】而して、主掃気口２４ａと副掃気口２５ａ
から混合気がシリンダ２ａ内に流入してこれが第１通路
２７の導入口２７ａに到達するまでの間にはシリンダ２
ａ内に残留する既燃ガスの圧力は十分低下し、又、シリ
ンダ２ａに流入する混合気の圧力は低く、既燃ガスと混
合気は第１通路２７の第１チェック弁３１を開くまでに
は至らないため、少なくとも混合気が第１通路２７の導
入口２７ａに到達する以前にＯ₂ センサー３０による既
燃ガスの₂ 濃度の検出が終了する。従って、副排気通路
２９を流れる既燃ガスには混合気（新気）が含まれず、
Ｏ₂ センサー３０は混合気（新気）を含まない既燃ガス
のＯ₂ 濃度を検出する。

【００３２】尚、図３において、Ａ３は混合気の燃焼が
完了してから副排気通路２９の導入口２７ａに掃気流が
到達するまでの期間であり、この期間Ａ３に導入口２７
ａを開として既燃ガスをＯ₂ センサー３０に導くことに
より、混合気（新気）を含まない既燃ガスのＯ₂ 濃度を
検出可能とすることができる。

【００３３】本実施例においては、シリンダ２ａの側面
に形成された導入口２７ａがピストン１６によって開か
れるクランク角はＡ３の期間にあり、且つ、第１チェッ
ク弁３１の開弁圧Ｐ１は、導入口２７ａに掃気流が到達
するときのシリンダ２ａの内圧ｐ₁ 及び圧縮行程におい
てピストン１６が導入口２７ａを閉じるときのシリンダ
２ａの内圧ｐ₂ よりも大きく設定されている。

【００３４】そして、ｐ₁ ≧ｐ₂ となるエンジンにおい
ては、Ｐ１＝ｐ₁ とすることにより、図３に示すａ₁ の
期間に既燃ガスを副排気通路２９に導入する方法が可能
となる。Ｐ１＞ｐ₁ とする場合、ａ₁ の導入期間の終了
期が進角したものが既燃ガスの導入期間となる。又、ｐ
₁ ＜ｐ₂ となるエンジンにおいては、Ｐ１≧ｐ₃ とする
必要があり、同様にａ₁ の導入期間の終了期を進角させ
たものが既燃ガスの導入期間となる。尚、主排気口７ａ
が開弁開始するときのシリンダ２ａの内圧ｐ₃は、通
常、ｐ₁ ，ｐ₂ よりも大きくなるため、Ｐ１＝ｐ₃ とす
ることによりａ₂の期間に既燃ガスを導入する方法が可
能となる。導入期間を長くする程、Ｏ₂ センサー３０が
既燃ガスのＯ₂ 濃度を検出する期間が長くなるため望ま
しいが、Ｏ₂ センサー３０の検出性能を上げることによ
ってＰ１＞ｐ₃ とし、より確実に混合気（新気）を含ま
ない既燃ガスを副排気通路２９に導くことができる。こ
こで、第１チェック弁３１の開弁圧Ｐ１は第２チェック
弁３２の開弁圧Ｐ２より常に大きく（Ｐ１＞Ｐ２）設定
されている。

【００３５】以上のようにしてＯ₂ センサー３０によっ
て既燃ガスのＯ₂ 濃度が検出されると、その信号はＥＣ
Ｕ１５に入力され、ＥＣＵ１５はＯ₂ 濃度の検出値から
混合気の空燃比を求め、この求められた空燃比が目標空
燃比となるよう前記可変メインジェット駆動アクチュエ
ータ１３及び可変エアジェット駆動アクチュエータ１４
を制御して供給燃料量を調整する。尚、目標空燃比は、
前記回転センサー２０によって検出されるエンジン回転
数とセンサー兼スロットル弁駆動アクチュエータ１２に
よって検出されるスロットル弁開度（エンジン負荷）に
対して与えられる。

【００３６】従って、本実施例によれば、混合気（新
気）を含まない既燃ガスのＯ₂ 濃度がＯ₂ センサー３０
によって検出されるため、燃焼室Ｓに供給される混合気
の空燃比がＥＣＵ１５によってＯ₂ 濃度の検出値に基づ
いて正確に求められ、高精度な空燃比制御が可能となっ
て２サイクルエンジン１の性能向上、燃費の改善、安定
した運転等が可能となる。

【００３７】又、混合気の燃焼時において第１通路２７
の導入口２７ａはピストン１６によって閉じられるた
め、Ｏ₂ センサー３０の熱負荷を小さく抑えることがで
きる。

【００３８】ところで、ピストン１６が下死点（ＢＤ
Ｃ）を通過してこれが上動すると、図３に示すように、
該ピストン１６によって主掃気口２４ａ及び副掃気口２
５ａが先ず閉じられ、これに続いて主排気口７ａ、副排
気通路２９（第１通路２７）の導入口２７ａが閉じられ
る。そして、主排気口７ａが閉じられると、シリンダ２
ａ内に供給された混合気はピストン１６によって圧縮さ
れ、以後は前述と同様の作用が繰り返されて２サイクル
エンジン１が連続的に運転される。

【００３９】ところで、第１通路２７の導入口２７ａを
主排気口７が開となる位置と主・副掃気口２４ａ，２５
ａが開となる位置の間に配置することも可能であり、こ
のようにすれば、導入口２７ａが開くまでに混合気の燃
焼はほぼ完全に終了して燃焼室Ｓの内圧が下がるため、
第１チェック弁３１の開弁圧を低く設定することができ
る。又、導入口２７ａが開いたときには主・副掃気口２
４ａ，２５ａは閉じているため、計測中の既燃ガスに混
合気（新気）が混入することはない。

【００４０】＜第２実施例＞次に、第１発明の第２実施
例を図３及び図４に基づいて説明する。尚、図４は本実
施例に係る空燃比検知装置を備える２サイクルエンジン
要部の模式的断面図であり、本図においては図２に示し
たと同一要素には同一符号を付している。

【００４１】本実施例では、主排気通路７と副排気通路
２９をシリンダヘッド２１に形成し、副排気通路２９の
入口２９ａを常時燃焼室Ｓ内に開口させている。そし
て、主排気通路７の主排気口７ａをカム３３によって作
動する排気弁３４によって開閉するよう構成し、副排気
通路２９の途中には、ＥＣＵ１５によって開閉制御され
る開閉制御弁３５を設けている。

【００４２】又、掃気通路２４の途中に掃気弁３６とル
ーツ型の過給機３７を設けている。尚、副排気通路２９
の出口は、主排気通路７の下流側の途中に接続しても、
大気に直接開放しても良い。

【００４３】これにより、図３に示すように、主排気口
７ａの開口期間をＢ２のように下死点（ＢＤＣ）を境と
して非対称とすることができる。本実施例では、シリン
ダ２ａの側面に主掃気口２４ａを開口させており、該主
掃気口２４ａの開口期間はＣ１のように下死点（ＢＤ
Ｃ）を境として対称となる。このように排気弁３４が閉
じてからも掃気を可能とすれば、混合気（新気）の充填
効率を上げることができる。尚、シリンダの側面に主排
気口を設け、シリンダヘッドに掃気口を設け、掃気口に
カム駆動で開閉する掃気弁を設けるエンジンにおいて
は、主排気口の開口期間、掃気口の開口期間をそれぞれ
図３のＢ，Ｃ２に示すように設定することが可能であ
り、前記と同様に混合気（新気）の充填効率を上げるこ
とができる。

【００４４】而して、本実施例によれば、開閉制御弁３
５の開弁を図３におけるＡ３期間中任意に設定すること
ができる。例えば、ａ₄ のように既燃ガスの導入期間を
設定すれば、導入口２９ａに掃気流が到達する時期が運
転状態によって変化しても、常に確実に混合気（新気）
を含まない既燃ガスをＯ₂ センサー３０に導くことがで
きる。

【００４５】尚、Ｏ₂ センサー３０の検出性能を上げる
ことにより、ａ₃ のように既燃ガスの導入期間を設定す
ることができる。これにより、運転状態が変化して混合
気が燃焼を完了する時期がばらついても、主排気通路７
において排気脈動による既燃ガスの逆流が起こっても、
常にＯ₂ センサー３０に既燃ガス中のＯ₂ 濃度を検出さ
せるようにできる。

【００４６】又、図３のＡ１（点火から主掃気口２４ａ
が開くまでの期間或は点火から導入口２９ａに掃気流が
到達するまでの期間）中、即ち、燃焼行程の途中でＯ₂
センサー３０に燃焼室Ｓ中のガスを導くことも可能であ
る。この場合には、既燃ガス以外に未燃ガスが含まれて
いるため、正確な空燃比を得るためには、Ｏ₂ センサー
３０で検出するＯ₂ 濃度値を運転状態に応じて補正する
必要がある。少なくとも点火後であるため、未気化燃料
の存在はなくなり、補正によって容易に空燃比を得るこ
とができる。図３のａ₅ のように導入期間を設定するこ
とにより、各クランク角における未燃ガス割合が運転状
態に応じて変化しても、比較的容易に補正が可能であ
る。

【００４７】＜第３実施例＞次に、第１発明の第３実施
例を図５に基づいて説明する。尚、図５は本実施例に係
る空燃比検知装置を備える２サイクルエンジン要部の模
式的断面図であり、本図においても図２に示したと同一
要素には同一符号を付している。

【００４８】本実施例では、主排気通路７にこれをバイ
パスする副排気通路２９を接続し、主排気通路７の途中
に、副排気通路２９の導入口２９ａに既燃ガスの動圧を
導くための突起７ｂを設け、主排気口７が開いて既燃ガ
スが副排気通路２９の導入口２９ａに到達するときの既
燃ガスの圧力ｐ₁ と第１チェック弁３１の開弁圧Ｐ１と
の間に、Ｐ１＞ｐ₁ の関係が成立するようにしている。
尚、この場合の既燃ガスが副排気通路２９に導入される
期間としては、ほぼ図３のａ₆ のようになる。

【００４９】＜第４実施例＞次に、第１発明の第４実施
例を図６に基づいて説明する。尚、図６は本実施例に係
る空燃比検知装置を備える２サイクル２気筒エンジン要
部の模式的断面図であり、本図においても図２に示した
と同一要素には同一符号を付している。

【００５０】本実施例は、各気筒のシリンダ２ａを共通
の主排気通路７に接続したものであって、特にクランク
角に気筒間で位相差がある場合には、Ｏ₂ センサー３０
が既燃ガスに接触する期間を長くすることができる。［第２発明］以下に第２発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００５１】＜第１実施例＞図７は第２発明の第１実施
例に係る空燃比検知装置を備える２サイクル２気筒エン
ジン要部の模式的断面図、図８は点火と掃・排気口及び
連通路の開閉のタイミングチャートであり、図７におい
ては図２において示したと同一要素には同一符号を付し
ている。

【００５２】本実施例に係る２サイクル２気筒エンジン
はピストン１６の摺動（クランク角）に気筒間で位相差
があるものであって、第１気筒２Ａと第２気筒２Ｂのシ
リンダ２ａは連通路３８によって相連通している。そし
て、連通路３８の両端導入口３８ａ，３８ｂは排気口７
ａの上方に開口しており、同連通路３８の途中に設けら
れたチャンバー２６にはＯ₂ センサー３０が設置され、
該Ｏ₂ センサー３０はＥＣＵ１５に電気的に接続されて
いる。

【００５３】而して、図８に示すように、第１気筒２Ａ
についてはＢ１，Ｃ１，Ｅ１の期間で排気口７ａ、掃気
口２４ａ、導入口３８ａがそれぞれ開く。従って、第１
気筒２Ａの導入口３８ａが開く期間Ｅ１と第２気筒２Ｂ
の導入口３８ｂが開く期間Ｅ２とがオーバーラップする
期間ｅ₁ ，ｅ₂ において両導入口３８ａ，３８ｂが共に
開いて両気筒２Ａ，２Ｂのシリンダ２ａ内が連通路３８
を介して互いに連通する。このとき、第２気筒２Ｂにつ
いて導入口３８ｂが閉じるタイミングは第１気筒２Ａの
掃気口２４ａが開くタイミングよりも早いため、膨張行
程にある第１気筒２Ａのシリンダ２ａ内の残圧が圧縮行
程にある第２気筒２Ｂの圧縮圧よりも高くなり、期間ｅ
₁ においては、既燃ガスは第１気筒２Ａから連通路３８
を通って第２気筒２Ｂに流れる。そして、この場合、第
１気筒２Ａの掃気口２４ａは閉じているため、連通路３
８を流れる既燃ガスには掃気としての新気（又は混合
気）は含まれず、従って、この既燃ガスのＯ₂ 濃度がＯ
₂ センサー３０によって検出される。

【００５４】又、第１気筒２Ａについて掃気口２４ａが
閉じるタイミングは第２気筒２Ｂについて導入口３８ｂ
が開くタイミングよりも早いため、膨張行程にある第２
気筒２Ｂのシリンダ２ａ内の残圧が圧縮行程にある第１
気筒２Ａの圧縮圧よりも高くなり、期間ｅ₂ おいては既
燃ガスが第２気筒２Ｂから第１気筒２Ａに流れ、この場
合、第２気筒２Ｂの掃気口２４ａは閉じているため、連
通路３８を流れる既燃ガスには掃気としての新気（又は
混合気）は含まれず、従って、この既燃ガスのＯ₂ 濃度
がＯ₂ センサー３０によって検出される。

【００５５】尚、Ｅ１，Ｅ２の期間のそれぞれの開始時
期において、それぞれの気筒における燃焼は完了してい
ることとなるよう、両導入口３８ａ，３８ｂはそれぞれ
上死点（ＴＤＣ）より遠い側に配置されている。図８に
おいて、Ｇ１，Ｇ２は各気筒における点火から燃焼完了
までの期間である。

【００５６】又、両導入口３８ａ，３８ｂが上死点（Ｔ
ＤＣ）側に開口しているため、各気筒における燃焼が完
了する以前に両導入口３８ａ，３８ｂが開とされる場合
には、第１発明において説明したように検出されたＯ₂
濃度値を補正したものに基づいて空燃比を算出する。

【００５７】＜第２実施例＞次に、第２発明の第２実施
例を図８及び図９に基づいて説明する。尚、図９は本実
施例に係る空燃比検知装置を備える２サイクル２気筒エ
ンジン要部の模式的断面図であり、本図においては図７
に示したと同一要素には同一符号を付している。

【００５８】本実施例では、各気筒のシリンンダ２ａの
頂部を連通路３８によって互いに連通し、該連通路３８
の中間にチャンバー２６を設け、このチャンバー２６に
Ｏ₂センサー３０を設置するとともに、連通路３８のチ
ャンバー２６と各気筒２Ａ，２Ｂとの間に、ＥＣＵ１５
によってその開閉が制御される開閉制御弁３５をそれぞ
れ設けている。

【００５９】而して、図８のｅ₁ ，ｅ₂ の期間において
開閉制御弁３５を開とすることによって、Ｏ₂ 濃度の検
出値に基づいて空燃比を正確に求めることができる。

【００６０】尚、膨張行程にある一方の気筒２Ａ（２
Ｂ）の点火から掃気口２４ａが開くまでの期間（図８に
Ｆにて示す期間）にＥＣＵ１５によって両開閉制御弁３
５を同時に開くようにすれば、膨張行程にある一方の気
筒２Ａ（２Ｂ）の未燃ガスと既燃ガスは連通路３８を通
って圧縮行程にある他方の気筒２Ｂ（２Ａ）へ流れ、こ
の場合、膨張行程にある気筒２Ａ（２Ｂ）の掃気口２４
ａは閉じているため、連通路３８を流れる既燃ガスには
未気化燃料を含む掃気としての新気（又は混合気）は含
まれず、従って、このガスのＯ₂ 濃度がＯ₂ センサー３
０によって検出され、運転状態に応じた補正により空燃
比を正確に検知することができる。

【００６１】尚、以上の実施例においては、第２発明を
特に２気筒エンンジンに適用した例について述べたが、
第２発明は３気筒以上の多気筒エンジンに対しても同様
に適用可能であることは勿論である。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の発明によれば、点火から掃気流が副排気通路の導
入口に到達するまでの期間内に限って既燃ガスが副排気
通路に導入されるため、又、請求項２記載の発明によれ
ば、燃焼が完了してから掃気流が副排気通路の導入口に
到達するまでの期間内に限って既燃ガスが副排気通路に
導入されるため、該副排気通路を流れる既燃ガスには未
気化燃料を含む新気が含まれず、この既燃ガス中のＯ₂
濃度がＯ₂ センサーによって検出され、燃焼室に供給さ
れる混合気の空燃比が空燃比検知手段によってＯ₂ 濃度
の検出値に基づいて正確に求められるという効果が得ら
れる。

【００６３】請求項３記載の発明によれば、膨張行程に
ある一方の気筒の既燃ガスは連通路を通って圧縮行程に
ある他方の気筒へ流れ、この場合、膨張行程にある気筒
の掃気口は閉じているため、連通路を流れる既燃ガスに
は未気化燃料を含む新気が含まれず、従って、この既燃
ガスのＯ₂ 濃度がＯ₂ センサーによって検出され、各気
筒の燃焼室に供給される混合気の空燃比が空燃比検知手
段によってＯ₂ 濃度の検出値に基づいて正確に求められ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の第１実施例に係る空燃比検知装置を
備える２サイクルエンジンを示す自動二輪車要部の破断
側面図である。

【図２】第１発明の第１実施例に係る空燃比検知装置を
備える２サイクルエンジン要部の拡大断面図である。

【図３】第１発明に係る２サイクルエンジンの点火と掃
・排気口及び副排気通路の開閉のタイミングチャートで
ある。

【図４】第１発明の第２実施例に係る空燃比検知装置を
備える２サイクルエンジン要部の模式的断面図である。

【図５】第１発明の第３実施例に係る空燃比検知装置を
備える２サイクルエンジン要部の模式的断面図である。

【図６】第１発明の第４実施例に係る空燃比検知装置を
備える２サイクル２気筒エンジン要部の模式的断面図で
ある。

【図７】第２発明の第１実施例に係る空燃比検知装置を
備える２サイクル２気筒エンジン要部の模式的断面図で
ある。

【図８】第２発明に係る２サイクル２気筒エンドンの点
火と掃・排気口及び連通路の開閉のタイミングチャート
である。

【図９】第２発明の第２実施例に係る空燃比検知装置を
備える２サイクル２気筒エンジン要部の模式的断面図で
ある。

【符号の説明】

１２サイクルエンジン２シリンダボディ２ａシリンダ７主排気通路７ａ主排気口１５ＥＣＵ（混合比検知手段）１６ピストン２４掃気通路２４ａ主掃気口２５副掃気通路２５ａ副掃気口２７第１通路２７ａ導入口２８第２通路２９副排気通路３０Ｏ₂ センサー３１第１チェック弁３２第２チェック弁３８連通路３８ａ，３８ｂ導入口Ｓ燃焼室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気口が開いたときに掃気口からシリン
ダ内に導入される掃気によって既燃ガスと新気とのガス
交換を行う２サイクルエンジンに設けられる装置であっ
て、２サイクルエンジンの燃焼室から外部に既燃ガスを
導く副排気通路の途中に設けられたＯ₂ センサーと、該
Ｏ₂ センサーからの信号に基づいて混合気の空燃比を求
める混合比検知手段を含んで構成され、点火から掃気流
が前記副排気通路の導入口に到達するまでの期間のみ前
記副排気通路の導入口から既燃ガスを導入可能としたこ
とを特徴とする２サイクルエンジンの空燃比検知装置。
【請求項２】点火から掃気流が前記副排気通路の導入
口に到達するまでの期間の内、燃焼が完了してから掃気
流が副排気通路の導入口に到達するまでの期間のみ副排
気通路の導入口から既燃ガスを導入可能としたことを特
徴とする請求項１記載の２サイクルエンジンの空燃比検
知装置。
【請求項３】ピストンの摺動に位相差のある少なくと
も２つの気筒を有し、各気筒において排気口が開いたと
きに掃気口からシリンダ内に導入される掃気によって既
燃ガスと新気とのガス交換を行う２サイクル多気筒エン
ジンに設けられる装置であって、隣接する２つの気筒を
連通する連通路の途中に設けられたＯ₂ センサーと、該
Ｏ₂ センサーからの信号に基づいて混合気の空燃比を求
める混合比検知手段を含んで構成され、隣接する２つの
気筒のうち膨張行程にある一方の気筒の点火から掃気口
が開くまでの期間のみ前記連通路の両端を開口可能とし
たことを特徴とする２サイクルエンジンの空燃比検知装
置。