專利名稱：多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置及具有該裝置的跨騎型車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制排氣通路面積的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置以及設(shè)置有該裝置的跨騎型車輛。
背景技術(shù)：
已知4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)等中，排氣通過排氣閥門的開閉而間歇性地被導(dǎo)入排氣管，并在排氣管內(nèi)產(chǎn)生排氣的慣性效應(yīng)及脈動(dòng)效應(yīng)。這些效應(yīng)(稱為“動(dòng)態(tài)效應(yīng)”)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(以轉(zhuǎn)速為主)而變化。
所以，如果在發(fā)動(dòng)機(jī)的某個(gè)旋轉(zhuǎn)速度下最大化這個(gè)動(dòng)態(tài)效應(yīng)，提高體積效率，則在其他旋轉(zhuǎn)速度下動(dòng)態(tài)效應(yīng)就相反地發(fā)生作用，體積效率明顯降低。因此，存在這樣的問題如果設(shè)定排氣系諸元(如排氣管長度，排氣管徑等)，使得在高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域該動(dòng)態(tài)效應(yīng)為最合適，則在中速旋轉(zhuǎn)區(qū)域發(fā)生扭矩顯著減少(扭矩谷)的現(xiàn)象。
因此，提出了種種提案，通過在排氣管中設(shè)置能夠改變排氣通路面積的排氣控制閥，在體積效率降低的中低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域關(guān)閉排氣控制閥減少通路面積，消除動(dòng)態(tài)效應(yīng)的影響來提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
例如，日本專利公開特開昭64-15428號(hào)公報(bào)中，公開了一種排氣控制裝置，在四個(gè)排氣管的端部，相互非同軸并且大致平行地安裝有2組排氣控制閥，上述排氣控制閥端部的各閥軸上設(shè)有連動(dòng)機(jī)構(gòu)(專利文獻(xiàn)1)。因此，當(dāng)排氣壓力作用于各排氣控制閥時(shí)，能夠通過連動(dòng)裝置相互抵消在各排氣控制閥的閥軸上產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力，減小發(fā)動(dòng)機(jī)等的負(fù)擔(dān)。能減小驅(qū)動(dòng)排氣控制閥的發(fā)動(dòng)機(jī)等的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)等的小容量化。
日本專利公開特開2002-138828號(hào)公報(bào)中，公開了一種二輪摩托車的排氣控制裝置，該裝置將4個(gè)排氣管兩個(gè)兩個(gè)集成一體，再將它們集成為一個(gè)，并設(shè)置改變消音器跟前的接續(xù)管的排氣通路面積，控制排氣脈動(dòng)的閥門機(jī)構(gòu)(排氣控制閥)(專利文獻(xiàn)2)。

發(fā)明內(nèi)容
排氣管的下游側(cè)相互非同軸且大致平行地配設(shè)有2組排氣控制閥的排氣控制裝置，排氣控制閥配置在4個(gè)排氣管端部，使得從徑向斷面來看大致呈“田”字形狀，通過2組排氣控制閥來控制4個(gè)排氣管的排氣通路面積。因此，收容排氣控制閥的殼體大型化，并不得不增多零部件的件數(shù)。
在消音器跟前設(shè)置閥門裝置(排氣控制閥)的排氣裝置，雖然配置的自由度得到改善，但是由于閥門裝置(排氣控制閥)離發(fā)動(dòng)機(jī)有一定距離，所以不能得到用于得到動(dòng)態(tài)效應(yīng)的充足的氣壓，就提高性能而言存在改善的余地。
本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而作出的，其目的在于提供一種減少零件件數(shù)，即使將排氣控制閥設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的下方，其配置的自由度也較高，而且在中低速區(qū)域提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置。
為了達(dá)到這個(gè)目的，本發(fā)明的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置具有一端與多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的各排氣口分別連接的多個(gè)排氣管，以及與上述各排氣管的另一端連接、集合從各排氣管導(dǎo)入的廢氣、并導(dǎo)向消音器的集合管；其特征在于，上述集合管具有與上述排氣管的排氣通路連通的前端部、集合從上述前端部導(dǎo)入的廢氣的中間部以及用于進(jìn)一步集合從上述中間部導(dǎo)入的廢氣的后端部，在上述中間部，設(shè)置有根據(jù)上述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制上述排氣通路面積的排氣控制手段。
根據(jù)本發(fā)明，由于能在集合多個(gè)排氣管之后進(jìn)行排氣控制，所以與以往的技術(shù)那樣在排氣管的各端部進(jìn)行排氣控制的情況相比，能夠減少排氣控制部的零件件數(shù)。此外，由于在即將把排氣管集合化為一體之前進(jìn)行對(duì)排氣通路面積的控制，所以與以往的技術(shù)那樣把排氣管集合化為一體之后進(jìn)行控制的情況相比，能夠在得到充分氣壓的狀態(tài)下控制排氣。
對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。上述前端部至少形成4個(gè)排氣通路，上述中間部至少形成2個(gè)排氣通路，上述后端部形成1個(gè)排氣通路。利用這樣的構(gòu)成，能夠在上述集合管中任意地形成排氣通路，例如，可以構(gòu)成具有所謂4-2-1類型排氣通路、6-3-1類型排氣通路的排氣控制裝置。
上述排氣控制手段設(shè)置有能控制閥開度的排氣控制閥，通過控制閥開度來改變上述排氣通路的面積。利用此構(gòu)成，則不需要以往技術(shù)中的連動(dòng)裝置，可以通過相對(duì)比較簡單的結(jié)構(gòu)來控制排氣通路面積。
排氣的控制是在上述集合管的上述中間部進(jìn)行的。因此，能夠通過一個(gè)上述排氣控制閥來控制上述排氣通路面積，并且還能夠在得到充分氣壓的狀態(tài)下控制排氣。
上述排氣控制手段具備檢測上述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(旋轉(zhuǎn)速度等)的檢測手段，存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)上述檢測手段的輸出的上述排氣控制閥的(多個(gè))控制模式(pattern)的控制圖參照手段(日文制御マツプ參照手段)，按照從上述控制圖參照手段讀出的控制模式、求出對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的上述排氣控制閥的開度的目標(biāo)值的目標(biāo)值運(yùn)算手段，需要的話，具備求出上述排氣控制閥的開度的當(dāng)前值的當(dāng)前值檢測手段，以及控制上述排氣控制閥的驅(qū)動(dòng)手段、以使當(dāng)前值接近上述目標(biāo)值的比較控制手段。利用這個(gè)構(gòu)成，就能夠得到對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度變化的最佳輸出特性，同時(shí)還可以精確地控制輸出特性。
本發(fā)明的效果如下所述。
本發(fā)明的排氣裝置可以減少排氣控制部的零件件數(shù)，而且還可以省空間地配置在車輛上。結(jié)果，就可以確保最低離地高度、油盤以及傾斜角內(nèi)的空間。此外，在中低速區(qū)域還可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。


圖1是表示將本發(fā)明的排氣裝置1應(yīng)用于跨騎型兩輪摩托車2的應(yīng)用例的圖。
圖2是本發(fā)明的排氣裝置1的左視圖。
圖3是本發(fā)明的排氣裝置1的俯視圖。
圖4是將圖2及圖3所示集合管18的整體和接續(xù)管22的一部分放大顯示的圖。
圖5是將圖2及圖3所示集合管18的整體和接續(xù)管22的一部分放大顯示的圖。
圖6是圖4的殼體60的水平剖視圖。
圖7是從正面顯示圖6的殼體60的圖。
圖8是排氣控制閥52處于全開狀態(tài)時(shí)，圖4的B-C剖視圖。
圖9是排氣控制閥52處于全閉狀態(tài)時(shí)，圖4的B-C剖視圖。
圖10是圖4的D-D剖視圖。
圖11是用于說明排氣控制閥52外觀的俯視圖。
圖12是用于說明排氣控制閥52外觀的正面圖。
圖13是將本發(fā)明的排氣裝置應(yīng)用于跨騎型兩輪摩托車車體時(shí)的圖3的A-A剖視圖。
圖14是將本發(fā)明的排氣裝置應(yīng)用于跨騎型兩輪摩托車車體時(shí)的圖3的B-B剖視圖。
圖15是排氣控制手段40的功能方框圖。
圖16是表示將設(shè)置有排氣控制手段40的本發(fā)明的排氣裝置應(yīng)用于兩輪摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的說明圖。
圖17是例示了發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和排氣控制閥52的開度的關(guān)系的圖。
圖18是例示了發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是將本發(fā)明的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置1(以下有時(shí)也僅稱為“本發(fā)明的排氣裝置”)應(yīng)用于跨騎型車輛之一的兩輪摩托車2上的一個(gè)例子。
如圖1所示，兩輪摩托車2具備前輪24、方向操作把手26、后輪28、覆蓋吸氣清凈器以及燃料箱的罩殼30、駕駛座32、罩殼34，4沖程4氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)10就設(shè)置在車體的中央附近。該發(fā)動(dòng)機(jī)10具有從曲軸箱12向斜上前方延伸的氣缸14。排氣裝置1從該氣缸14的車輛行進(jìn)方向一側(cè)，安裝成從下方包圍發(fā)動(dòng)機(jī)10的形態(tài)。
排氣裝置1的整體圖示于圖2及圖3。圖2是以排氣裝置1的車輛行進(jìn)方向一側(cè)為基準(zhǔn)的左視圖。圖3是排氣裝置1的平面圖。排氣裝置1具有一端與多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)10(參照?qǐng)D1)的各排氣口分別連接的多個(gè)排氣管16a～16d，與各個(gè)排氣管16a～16d連接、并合流各排氣管16a～16d的集合管18。在集合管18的下游，分別連接有接續(xù)管22和消音器20。集合管18中，設(shè)有控制排氣通路面積的排氣控制手段(排氣控制閥)40，這個(gè)排氣控制手段40中，還裝有用于覆蓋其一端的受外觀設(shè)計(jì)保護(hù)的蓋23(圖3)。
圖4和圖5是將圖2及圖3所示集合管18整體和接續(xù)管22局部擴(kuò)大表示的圖。集合管18是鑄鐵制、金屬板材制或熔模(鈦合金)制，與各排氣管16之間通過螺栓等固定手段連接，與接續(xù)管22之間通過焊接等固定手段連接。
集合管18設(shè)有在內(nèi)部形成排氣通路的殼體60。圖6顯示將該殼體60模式化的剖視圖。殼體60沿著排氣的流向，按照殼體內(nèi)部的排氣通路的數(shù)量分別劃分為前端部A、中間部B、后端部C。
前端部A中，利用隔壁43和隔板44，形成在車的寬度方向(發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸方向)并排的4個(gè)排氣通路A1～A4。具有隔壁43的殼體，由從正面展示殼體60的圖7可知，相當(dāng)于形成排氣通路A1～A4的中空形狀部件。在前端部A的前端部形成用于連接排氣管的突緣66。與排氣管16a～16d連接的前端部A的排氣通路A1～A4的各通路，相互鄰接并大致平行。并且如圖7所示，排氣通路A1～A4的整體略呈V字形。
如圖6所示，中間部B中，利用隔板44形成在車寬度方向并排的2個(gè)排氣通路B1～B2。B1是前端部的排氣通路A1、A2集合化而形成的二次排氣通路，B2是前端部的排氣通路A3、A4集合化而形成的二次排氣通路。與處于中間部的各排氣通路的殼體的外周相當(dāng)?shù)妮喞清F狀體68。這個(gè)錐狀體形成傾斜狀，其殼體60的內(nèi)徑隨著排氣流向下游而逐漸減小。
隔板44這樣制成，如圖6所示，從殼體60的前端部A直至后端部C的末端附近通過殼體60的中心線。隔板與圖6的紙面垂直地延伸并且與殼體內(nèi)壁形成一體。也就是說，殼體60內(nèi)的排氣通路，在形成隔板44的范圍內(nèi)劃分為2個(gè)排氣通路B1、B2，在從隔板44末端到殼體末端(圖6的區(qū)域“C”的區(qū)域)之間，2個(gè)排氣通路最終合成，其與下游的接續(xù)管22連接(參照?qǐng)D4、圖5)。
如圖6和圖10所示，隔板44中，為了在殼體內(nèi)設(shè)置后述的排氣控制閥52，形成有排氣控制閥貫通殼體內(nèi)所必需的切口70。該切口70由圓形的孔70a和從該孔的一部分向直徑方向膨脹突出的延伸部位70b組成。
雖然排氣控制手段設(shè)置在殼體的中間部B，但是如圖6，圖8，圖9所示，在這個(gè)區(qū)域的殼體60還設(shè)有用于將排氣控制閥52相對(duì)殼體進(jìn)行裝脫的開口部72。這個(gè)開口部的周圍呈向殼體外稍稍突出的凸起狀，以固定控制閥的部件。而且，在該開口部72的對(duì)面一側(cè)的殼體的外周緣上，與殼體60一體地形成有為了支持排氣控制閥52頂端部而向殼體外稍稍突出的凸起狀部74。該凸起狀部74形成為向車體的前進(jìn)方向的右側(cè)突出。
后端部C中，如圖6所示，沒有設(shè)置隔壁43和隔板44而形成單一的排氣通路C1。集合管18的殼體60這樣構(gòu)成，由此就如圖6中的箭頭表示的那樣，從發(fā)動(dòng)機(jī)10排出的廢氣由排氣管16a～16d導(dǎo)入集合管18，在集合管18內(nèi)部通過前端部A的排氣通路A1～A4在中間部B的排氣通路B1、B2處集中為兩個(gè)排氣通路。集中到兩個(gè)排氣通路B1、B2的廢氣又集中到后端部C的一個(gè)排氣通路C1里，通過接續(xù)管22導(dǎo)向消音器20。
以下，對(duì)排氣控制手段40進(jìn)一步進(jìn)行說明。圖8和圖9是圖4的B-C剖視圖。如同這些圖所示，排氣控制手段主要由排氣控制閥52組成。該控制閥裝置具有固定在殼體60的凸起狀部76上的閥座62、貫通排氣集合管(區(qū)域B，參照?qǐng)D6)的軸48，設(shè)置在軸48上的羽片狀的翼(旋轉(zhuǎn)翼)50。事先裝配好排氣控制閥52的構(gòu)成要素使其形成一個(gè)單元?？刂崎y組件如圖5所示，通過使閥座62用螺栓64固定于位于殼體60開口部72的螺紋孔中，向排氣集合管的內(nèi)側(cè)固定。
閥座62的中心部設(shè)有向殼體60外突出的凸?fàn)畈糠?6A，在該凸?fàn)畈糠?6A上設(shè)有實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)自如地支承排氣控制閥52的軸48的裝置。也就是說，在凸?fàn)畈糠?6A的內(nèi)周區(qū)域設(shè)置有軸承80a。該軸承80a回轉(zhuǎn)自如地支承軸48。軸48一旋轉(zhuǎn)，則固定在其上面的旋轉(zhuǎn)翼50就相對(duì)排氣通路旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度、停止，排氣通路面積變化。
排氣控制閥52固定在軸48的一端上，具有作為能夠圍繞軸線回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件的滑輪54。該滑輪54上卷繞有傳送帶56(參照?qǐng)D1，圖5)，該傳送帶56與用于促使其旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置58(參照?qǐng)D1)連接。該驅(qū)動(dòng)裝置58由能夠控制脈沖電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角、也就是旋轉(zhuǎn)翼的旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置組成。如圖1所示，傳送帶56通過引導(dǎo)塊59a，59b(參照?qǐng)D5)，從發(fā)動(dòng)機(jī)下方的排氣控制手段40被導(dǎo)向位于其上方的驅(qū)動(dòng)裝置58。
排氣控制閥52的軸48，如圖8，圖9，圖11以及圖12所示，在其兩端以及中間區(qū)域，一體形成地設(shè)有向軸48直徑方向突起的受壓板82～84。而且，在軸的兩端還設(shè)有直徑增大的軸端部48a、48b。各個(gè)軸端部分別構(gòu)成圓形剖面，位于與閥座62相反一側(cè)端部的軸端部48a通過軸承80b回轉(zhuǎn)自如地收容在殼體60的凸起狀部74的內(nèi)部。符號(hào)85是塞住該軸端部的蓋子。
如圖11以及圖12所示，螺旋軸48c從軸端部48 b向軸方向突出。如圖8以及圖9所示，滑輪54嵌入該螺旋軸48c，利用螺母88滑輪和螺旋軸48c得到固定?；?4與軸48形成一體，脈動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置通過上述的傳送帶使軸48轉(zhuǎn)動(dòng)受到控制的旋轉(zhuǎn)角度。符號(hào)55是螺旋彈簧，用于向軸48加壓滑輪54。利用螺旋彈簧，提高軸承80a與受壓板84之間的密封性。螺旋彈簧55收容在形成于閥座62的收容孔里。螺旋彈簧55的一端與閥座62抵接，另一端抵接滑輪。受壓板82～84用于劃分排氣通路。
圖13是圖3的A-A剖視圖，圖14是圖3的B-B剖視圖。在這些圖中，集合管18的前端部A、以及配置了排氣控制手段40的中間部B都位于發(fā)動(dòng)機(jī)E/G的下方，它們的下方還設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)罩34的虛擬線。發(fā)動(dòng)機(jī)罩34的虛擬線的底部相當(dāng)于該車體的最低離地高度。本發(fā)明的排氣裝置能夠通過一個(gè)排氣控制閥52來控制排氣通路，因而可以減少零件件數(shù)。結(jié)果，即使在車體中央附近的發(fā)動(dòng)機(jī)(E/G)的下方設(shè)置排氣控制手段40，也能夠充分地確保車體的最低離地高度、油盤容量、傾斜角，而能提高配置的自由度。
將這樣的排氣閥裝配到殼體60上的過程如下如圖8所示，軸48、旋轉(zhuǎn)翼50、軸承80a、閥座62、螺旋彈簧55、滑輪54和螺帽88預(yù)先相互組合成為一個(gè)單元。把這個(gè)單元固定于殼體60的時(shí)候，先使旋轉(zhuǎn)翼與圖10所示的延伸部位70b的位置對(duì)齊，再將軸48插入形成于殼體的圓形開口70a內(nèi)。軸的頂端回轉(zhuǎn)自如地收容在設(shè)置于殼體內(nèi)的突起狀部74內(nèi)的軸承80b中，其基端回轉(zhuǎn)自如地收容在突起狀部76中。
接下來對(duì)排氣控制閥52的回轉(zhuǎn)方向(開閉方向)進(jìn)行說明。圖8所示的狀態(tài)是排氣控制閥52處于對(duì)排氣通路的全開狀態(tài)(與排氣流相平行)，從這個(gè)狀態(tài)將軸48旋轉(zhuǎn)90度，如圖9所示的排氣閥相對(duì)排氣通路成為全閉狀態(tài)。從全開狀態(tài)轉(zhuǎn)換至全閉狀態(tài)，只要將排氣控制閥的旋轉(zhuǎn)翼50如圖10所示那樣，向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。該圖中，以實(shí)線表示位于全開位置52a與全閉位置52b之間某時(shí)刻的排氣控制閥52的位置。
排氣控制閥52處于全開狀態(tài)時(shí)(圖10的52a)，排氣幾乎毫無阻力地順著圖中箭頭方向流過形成于排氣閥的旋轉(zhuǎn)翼50和殼體60間的間隙。排氣控制閥52處于全閉狀態(tài)時(shí)(圖10的52b)，旋轉(zhuǎn)翼50對(duì)排氣流成為阻力，與排氣控制閥52的開度對(duì)應(yīng)的負(fù)壓波向與箭頭相反的方向反射。但是，即使處于全閉狀態(tài)，在排氣控制閥52b與殼體60之間供廢氣通過的空間還是得到確保。
接下來對(duì)排氣控制閥52的開度控制進(jìn)行說明。圖15是構(gòu)成排氣控制手段的一部分的控制電路的功能塊圖。該控制電路由微型電腦、傳感器、上述的脈動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、脈動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成。微型電腦具有用于控制的存儲(chǔ)器和主運(yùn)算裝置。
控制電路具有發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢測手段126A、用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度檢測手段128A、存儲(chǔ)排氣控制閥52多個(gè)控制方式的控制圖參照手段(日文制御マツプ參照手段)134A、根據(jù)控制方式求出相對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的排氣控制閥52開度θ的目標(biāo)值的目標(biāo)值運(yùn)算手段132A、排氣控制閥52的開度θ的當(dāng)前值檢測手段124A、目標(biāo)值與當(dāng)前值的比較手段132B。132B的輸出提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路138。通過這個(gè)電路，來反饋控制排氣控制閥的閥開度。閥的開度可以根據(jù)脈動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出值進(jìn)行檢測或控制。
圖16是表示將排氣控制電路應(yīng)用于兩輪摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的例子的說明圖。排氣控制管16a～16b分別與排氣閥104的排氣口相連接，其下游部與集合管18相連接。排氣控制閥52安裝在該集合管18上。
該排氣控制閥52在全閉狀態(tài)(圖9)時(shí)將排氣通路面積縮小為約1/4。該排氣控制閥52的閥開度由作為驅(qū)動(dòng)裝置的脈動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(步進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī))122通過上述的傳送帶56設(shè)定。
與速度傳感器128檢測出的發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度N以及脈動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)式編碼器124檢測出的排氣控制閥52的開度的值θ相對(duì)應(yīng)的脈沖值通過A/D變換器、接口130輸入到主運(yùn)算裝置132。檢測符號(hào)126A的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài)的手段例如是傳感器。
CPU132按照這些傳感器檢測的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，控制排氣控制閥52、也就是排氣通路面積，以使得發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)處于最佳的輸出特性。也就是說，預(yù)先將對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的排氣控制閥52的最佳控制模式作為ROM134的控制影像(控制影像參照手段134A)存儲(chǔ)下來，然后由利用CPU132實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)值運(yùn)算手段132A根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N等運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來選擇最佳的控制模式?；谠摽刂颇Ｊ剑涂梢郧蟮脼檫_(dá)到最適于那時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的排氣通路面積的，與閥開度相當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)目標(biāo)角度目標(biāo)值θ。表示發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的其他指標(biāo)，還包含如圖16所示的氧氣傳感器126的檢測值。符號(hào)102是吸氣閥。
如圖8及圖9所示，由于滑輪54固定在閥軸的軸端部48b、48c上，發(fā)動(dòng)機(jī)122通過傳送帶56使滑輪旋轉(zhuǎn)，這樣就可以調(diào)整排氣通路面積。例如，按照速度傳感器128檢測出的發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，在容積效率惡化的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域則向關(guān)閉方向控制排氣控制閥52，在其他旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域則控制將閥打開。于是，在設(shè)定了排氣管16的直徑和長度等以提高在高速區(qū)域的容積效率的情況下，控制電路就驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)122以關(guān)閉排氣控制閥52。
圖17表示發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和排氣控制閥52的開度的關(guān)系。在該圖中，排氣控制閥52的開度是0°的時(shí)候，排氣控制閥52處于全閉狀態(tài)，而排氣控制閥52的開度是90°的時(shí)候，排氣控制閥52處于全開狀態(tài)。但是，為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)之后扭矩的急劇上升，如圖17中虛線所示，調(diào)整在發(fā)動(dòng)機(jī)低速區(qū)域的排氣控制閥52的開度。
圖18表示的是根據(jù)圖17的控制特性控制排氣控制閥52的開度時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和扭矩的關(guān)系。在該圖中，實(shí)線a表示使用本發(fā)明的排氣裝置進(jìn)行排氣控制，虛線b作為比較例，表示沒有進(jìn)行排氣控制的情況。由該圖也可知，進(jìn)行排氣控制(a)時(shí)，利用本發(fā)明，與不進(jìn)行排氣控制的情況相比較，能夠抑制在中低速區(qū)域的容積效率的低下(扭矩谷的發(fā)生)。
以上，對(duì)就集合管18的前端部A-中間部B-后端部C而言，排氣通路的數(shù)量分別為4-2-1類型的排氣裝置進(jìn)行了說明。通過增設(shè)隔壁43和隔板44，也可應(yīng)用于6-3-1類型的排氣裝置。
符號(hào)的說明2-排氣裝置、16a～16d-排氣管、18-集合管、20-消音器、22-接續(xù)管、40-排氣控制部、43-隔壁、44-隔板、52-排氣控制閥、60-殼體、A-前端部、B-中間部、C-后端部
權(quán)利要求
1.一種多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置，具備一端與多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的各排氣口分別連接的多個(gè)排氣管，與上述各排氣管的另一端連接、集合從各排氣管導(dǎo)入的廢氣、導(dǎo)向消音器的集合管；其特征在于，所述集合管具有與所述排氣管的排氣通路連通的前端部、集合從所述前端部導(dǎo)入的廢氣的中間部、用于進(jìn)一步集合從所述中間部導(dǎo)入的廢氣的后端部，在所述中間部，還設(shè)有根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制所述排氣通路面積的排氣控制手段。
2.如權(quán)利要求1所述的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置，其特征在于，所述前端部至少形成有4個(gè)排氣通路。
3.如權(quán)利要求2所述的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置，其特征在于，所述中間部至少形成有2個(gè)排氣通路。
4.如權(quán)利要求3所述的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置，其特征在于，所述后端部形成有1個(gè)排氣通路。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置，其特征在于，所述排氣控制手段設(shè)置有改變所述排氣通路面積的排氣控制閥。
6.如權(quán)利要求5所述的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置，其特征在于，所述排氣通路面積由一個(gè)所述排氣控制閥來控制。
7.如權(quán)利要求5所述的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置，其特征在于，所述排氣控制手段具備檢測所述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測手段，存儲(chǔ)所述排氣控制閥的控制模式的控制圖參照手段，根據(jù)從所述控制圖參照手段讀出的控制模式，求出相對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測值的所述排氣控制閥的開度的目標(biāo)值的目標(biāo)值運(yùn)算手段。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置，其特征在于，所述排氣控制手段配置于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄箱的下方。
9.跨騎型車輛，其特征在于，具有如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置，在車體中央附近的發(fā)動(dòng)機(jī)下方安裝排氣控制閥時(shí)，能夠較大地確保最低離地高度、油盤容量以及傾斜角，并可提高配置的自由度。本發(fā)明的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣裝置具有一端與多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的各排氣口分別連接的多個(gè)排氣管，與上述各排氣管的另一端連接、集合從各排氣管導(dǎo)入的廢氣、并導(dǎo)向消音器的集合管。其特征在于，上述集合管由與上述排氣管的排氣通路連通的前端部、集合從上述前端部導(dǎo)入的廢氣的中間部以及進(jìn)一步集合從上述中間部導(dǎo)入的廢氣的后端部構(gòu)成，在上述中間部，還設(shè)有根據(jù)上述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度控制上述排氣通路面積的排氣控制手段。
文檔編號(hào)F02D9/06GK1584304SQ20041006425
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月20日
發(fā)明者寺島靖人 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社