JPH04109042A - ２サイクル内燃機関の電子制御燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は２サイクル内燃機関の電子制御燃料噴射装置に
関し、詳しくは、可変制御される機関吸気系の開口面積
と機関回転速度とに基づいて燃料噴射量が設定されるよ
う構成された装置における失火時の燃料制御技術に関す
る。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御燃料噴射装置として、スロットル弁
開度で代表される機関吸気系の開口面積と機関回転速度
とから燃料噴射量を設定し、該燃料噴射量に基づいて燃
料噴射弁を駆動制御するよう構成された装置が従来から
ある（特開昭６３−２９０３９号公報等参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、機関の減速運転状態において壁面付着燃料や
燃料制御の遅れなどを原因として空燃比がリッチ化して
失火したり、また、燃料噴射システムのバラツキによる
気筒間の空燃比バラツキによって特定気筒の空燃比がリ
ッチ化して該気筒で失火が発生したりすることがあった
。

このように失火が発生しても、従来は、燃料が通常通り
噴射し続けられるので、点火栓が燃料で濡れてしまい再
度着火燃焼させるのが困難になることがあった。

特に２サイクル内燃機関では、失火によって掃気が良好
に行えなくなって吸入空気量が激減し、然も、上記のよ
うに吸気系の開口面積と機関回転速度とに基づいて燃料
噴射量が設定制御される装置では、上記のように失火に
よって実際の吸入空気量が激減しても、開口面積と回転
速度の条件が変わらなければ、通常に燃焼しているとき
と同様な燃料（燃焼による良好な掃気で得られる空気量
に見合った燃料）が噴射されてしまうので、失火が発生
するとオーバーリッチ化した混合気が吸引され、点火栓
が燃料で濡れて着火不能になる確率が高いという問題が
あった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、吸気系
の開口面積と機関回転速度とに基づいて燃料噴射量が設
定される２サイクル内燃機関において、失火発生時の点
火栓の濡れを抑止して、失火状態を速やかに回復させる
ことができる電子制御燃料噴射装置を提供することを目
的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明にがかる２サイクル内燃機関の電子制御
燃料噴射装置は、第１図に示すように構成される。

第１図において、機関回転速度検出手段は、機関回転速
度を検出し、開口面積検出手段は可変制御される機関吸
気系の開口面積を検出する。

そして、着火時用燃料噴射量設定手段は、前記各検出手
段により検出された機関回転速度と開口面積とに基づい
て着火時用燃料噴射量を設定し、また、失火時用燃料噴
射量設定手段は、同じく回転速度と開口面積とに基づい
て失火時用燃料噴射量を設定する。

一方、失火検出手段は、内燃機関の各気筒別に失火の発
生の有無を検出する。

燃料供給制御手段は、前記失火検出手段による結果に基
づいて各気筒別に前記着火時用燃料供給量又は失火時用
燃料供給量のいずれか一方を選択し、かかる選択結果に
基づいて各気筒別に設けられた燃料供給手段をそれぞれ
に駆動制御する。

〈作用〉 かかる構成によると、機関回転速度と機関吸気系の開口
面積とに基づいて着火時用及び失火時用の燃料噴射量が
それぞれに設定され、各気筒別に検出される失火発生の
有無に応じて、失火気筒に対しては失火時用燃料噴射量
が選択され、非失火気筒に対しては着火時用燃料噴射量
が選択され、それぞれの気筒の選択結果に基づいて各気
筒別に設けられた燃料噴射弁が駆動制御されるから、失
火気筒に対しては失火による吸入空気量の減少に見合っ
た燃料を噴射させることができ、失火気筒における空燃
比のオーバーリッチ化による点火栓の濡れを抑止しつつ
、真の空気量に見合った燃料の噴射によって失火状態の
回復を図ることができるものである。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例を示す第２図において、内燃機関ｌはクランク
室２内に圧縮された混合気をシリンダ３内に流入させて
掃気を行うクランク室圧縮型の２サイクルガソリン機関
である。

ここで、前記シリンダ３の壁面には、吸気孔４゜掃気孔
５．排気孔６が設けられており、圧縮行程でピストン７
の下部に生じた低圧によりクランク室２内に吸気孔４か
ら混合気を吸入し、仕事行程の終わりでピストン７が排
気孔６を通り越すとシリンダ３内の燃焼ガスが前記排気
孔６を介して排出され、更に、ピストン７が下がると掃
気孔５とクランク室２とが連通して、クランク室２に圧
縮された混合気がシリンダ３内に流入して排気を掃気す
るものである。

前記吸気孔４に連通する吸気マニホールド８の集合部に
は、吸気マニホールド８の開口面積を可変制御すること
で吸入空気流量を制御するスロツトル弁９が設けられて
いる。また、該スロットル弁９の下流側で各気筒別に分
岐して延設されるブランチ部には、各気筒別（本実施例
では＃ｌ、＃２の２気筒）に電磁式の燃料噴射弁１０が
設けられており、この燃料噴射弁１０から噴射供給され
る燃料によって混合気が形成されて吸気孔４からクラン
ク室２内に流入する。

前記各気筒別に設けられた燃料噴射弁ＩＯは、マイクロ
コンピュータを内蔵したコントロールユニット１１から
送られる開弁駆動信号によって開弁じ、所定圧力に調整
された燃料を噴射供給するものであり、前記燃料噴射弁
ｌＯの開弁時間を介して燃料噴射量が制御できるように
なっている。

コントロールユニット１１には、図示しないディストリ
ビュータに内蔵された機関回転速度検出手段としての回
転センサ１２．前記スロットル弁９に付設されて該スロ
ットル弁９の開度αをポテンショメータによって検出す
る開口面積検出手段としてのスロットルセンサ１３．排
気マニホールド１４の各ブランチ部にそれぞれ設けられ
て各気筒別の排気温度Ｔ＃１．Ｔ＃２をそれぞれ検出す
る失火検出手段としての排気温度センサ１５などからの
検出信号がそれぞれ入力されるようになっている。

尚、第２図において、１６は各気筒別に設けられる点火
栓である。

ここで、第３図のフローチャートに示すプログラムに従
って、前記コントロールユニット１１による燃料噴射制
御の様子を説明する。

尚、本実施例において、着火時用燃料噴射量設定手段、
失火時用燃料噴射量設定手段、燃料噴射制御手段として
の機能は、前記第３図のフローチャートに示すようにコ
ントロールユニット１１がソフトウェア的に備えている
。

第３図のフローチャートにおいて、まず、ステップ１　
（図中ではＳｌとしである。以下同様）では、スロット
ルセンサ１３によって検出されるスロットル弁９の開度
α（可変制御される機関吸気系の開口面積）と、回転セ
ンサ１２によって検出された機関回転速度Ｎとを入力す
る。

次のステップ２では、機関ｌが始動状態又は始動直後で
あるか否かを判別する。ここで、始動状態又は始動直後
であると判別された場合には、運転状態が不安定であっ
て後述する排気温度に基づく失火診断が精度良く行えな
いため、ステップ１３ヘジヤンプして進み、通常の燃料
噴射制御を実行させる。

ステップ１３では、予めスロットル弁開度αと機関回転
速度Ｎとに基づいて複数に区分される運転領域毎に基本
燃料噴射量Ｔｐを記憶したマツプから今回ステップｌで
入力したスロットル弁開度αと機関回転速度Ｎとに対応
する基本燃料噴射量Ｔｐを検索して求め、これを＃１気
筒及び＃２気筒に共通の基本燃料噴射量Ｔｐとしてセッ
トする。

ここで前記ステップ１３でマツプから検索される基本燃
料噴射量Ｔｐは、失火なく正常燃焼している状態におけ
るシリンダ吸入空気量に見合った燃料量として設定され
るようになっており、この基本燃料噴射量Ｔｐに対して
機関冷却水温度などの運転条件に応じた各種補正を施し
て最終的な燃料噴射量Ｔｉを設定し、該燃料噴射量Ｔｉ
に相当するパルス幅の開駆動パルス信号を所定タイミン
グで各燃料噴射弁ＩＯにそれぞれ出力して燃料噴射を行
わせる。

一方、ステップ２で始動又は始動直後でないと判別され
たときには、ステップ３へ進み、減速時の燃料カットが
行われている状態若しくはかかる燃料カット直後である
か否かを判別する。

減速時の燃料カット時又は燃料カット直後であるときに
は、始動時と同様に排気温度に基づく失火検出が精度良
く行えないので、この場合にもステップ１３へ進んで通
常の燃料噴射制御を実行させる。

そして、始動時、始動直後、燃料カット中及び燃料カッ
ト直後のいずれでもない場合にのみステップ４へ進む。

ステップ４では、＃１気筒用に設けられた排気温度セン
サ１５で検出された＃ｌ気筒の排気温度をＴ＃ｌにセッ
トし、次のステップ５では＃２気筒用に設けられた排気
温度センサ１５で検出された＃２気筒の排気温度をＴ＃
２にセットする。

ステップ６では、予め機関負荷を示す基本燃料噴射量Ｔ
ｐと機関回転速度Ｎとにより複数に区分される運転領域
毎に排気温度に基づく失火検出のためのスライスレベル
温度Ｔｍを記憶したマツプから、現在の機関負荷と回転
速度とに対応するスライスレベル温度Ｔｍを検索して求
める。

尚、前記機関負荷を示す基本燃料噴射量Ｔｐは、失火し
ないで燃焼しているときの吸入空気量に見合った基本燃
料噴射量Ｔｐを記憶しているマツプ（ステップ１３．　
９．１２で参照するマツプ）を参照して求めるようにす
る。

ステップ７では、＃ｌ気筒の排気温度がセットされてい
るＴ＃ｌと、前記スライスレベル温度Ｔｍを比較する。

ここで、＃１気筒の排気温度Ｔ＃ｌがスライスレベル温
度Ｔｍを越えている場合には、＃ｌ気筒が失火なく正常
に燃焼しているものと見做し、ステップ９へ進み、前記
ステップ１３と同じく正常燃焼状態に対応した空気量に
見合った基本燃料噴射量Ｔｐが記憶されているマツプを
参照して、かかる参照結果を＃Ｉ気筒に対する基本燃料
噴射量Ｔｐとする。

一方、＃１気筒の排気温度Ｔ＃１かスライスレベル温度
Ｔｍ未満である場合には、第４図に示す、ように失火に
よって排気温度が＃ｌ気筒で低下したものであると見做
し、ステップ８へ進む。

尚、前述の排気温度がスライスレベル温度Ｔｍ未満であ
るか否かの判別においては、実際の排気温度がスライス
レベル温度Ｔｍ未満である状態が所定時間（例えば０．
５ｍ５）継続したときに、初めて実際の排気温度がＴｍ
よりも低下したと判別されるよう構成することが好まし
い。

ステップ８では、予め失火状態における吸入空気量に見
合った基本燃料噴射量Ｔｐを、スロットル弁開度αと機
関回転速度Ｎとによって複数に区分される運転領域毎に
記憶されているマツプを参照し、現在のスロットル弁開
度αと機関回転速度Ｎとに対応する失火時用の燃料噴射
ｉＴｐを検索して、これを＃１気筒用の基本燃料噴射量
Ｔｐとする。

即ち、掃気を行う２サイクル内燃機関ｌにおいては、失
火が発生すると吸入空気量が激減するため、正常燃焼状
態における吸入空気量を見込んで基本燃料噴射量Ｔｐが
記憶されているマツプを参照すると、実際よりも多い空
気量に見合った基本燃料噴射量Ｔｐが設定されてしまう
ので、予め失火して吸入空気量が激減したときの空気量
がスロットル弁開度αと機関回転速度Ｎとに基づいて求
められるようにしておいて、失火時には、激減した空気
量に見合った基本燃料噴射量Ｔｐが設定されるようにし
たものである。

従って、同じスロットル弁開度α及び機関回転速度Ｎの
条件であっても、気筒毎に失火が発生しているか否かに
よって基本燃料噴射量Ｔｐを参照するマツプが切り換え
られることになる。これにより失火によって空気量が激
減しても吸入混合気の空燃比がオーバーリッチ化するこ
とが回避でき、以て、点火栓１６の燃料による濡れを抑
止でき、また、吸気量に見合った燃料の噴射を続けるこ
とによって失火状態を速やかに回復させることが可能で
ある。

同様な失火判別に基づ（基本燃料噴射量Ｔｐマツプの切
り換えが、＃２気筒についても行われ、ステップｌＯで
＃２気筒の排気温度Ｔ＃２とスライスレベル温度Ｔｍと
を比較し、排気温度Ｔ＃２がスライスレベル温度Ｔｍよ
りも低い＃２気筒の失火発生時には、ステップＩＩへ進
み、失火時に対応する基本燃料噴射量Ｔｐが設定されて
いる失火時用のマツプを参照して＃２気筒に対応する基
本燃料噴射量Ｔｐを求める。

一方、ステップ１０で＃２気筒の排気温度Ｔ＃２がスラ
イスレベル温度Ｔｍを越えていると判別されたときには
、＃２気筒において正常に燃焼しているものと見做し、
ステップ１２へ進み、正常燃焼時に対応する基本燃料噴
射量Ｔｐが設定されている着火時用のマツプを参照して
＃２気筒に対応する基本燃料噴射量Ｔｐを求める。

このように、各気筒別に検出される排気温度をそれぞれ
スライスレベルと比較することで、気筒別に失火発生の
有無を判別し、かがる判別に応じて各気筒別に基本燃料
噴射量Ｔｐを参照するマツプを切り換えることて、正常
燃焼時のスロットル弁開度αと機関回転速度Ｎとに対応
する空気量に対して失火発生により実際の空気量か激減
しても、吸入混合気の空燃比かオーバーリッチ化するこ
とを回避でき、以て、点火栓１６の燃料温れを抑止して
失火状態の回復を図れるものである。

尚、本実施例では、スロットル弁開度αと機関回転速度
Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐを求めるマツプを、気筒別
の失火判別に基づいて切り換えるようにしたか、スロッ
トル弁開度αと機関回転速度Ｎとをパラメータとするマ
ツプに吸入空気流量Ｑをデータを記憶させておき、かか
るマツプを正常燃焼時用と失火時用との２つ備え、これ
らを失火判別に基づいて切り換えて参照するようにして
も良い。

更に、スロットル弁開度αと機関回転速度Ｎとから基本
燃料噴射量Ｔｐ又は吸入空気流量Ｑを演算で求めるもの
あっても良く、この場合、演算式を失火判別に応じて切
り換えるようにすれば良い。

また、気筒別の失火発生の検出は、上記の気筒別の排気
温度の検出結果に基づくものの他、回転周期（点火周期
）の変動、また、各気筒別の筒内圧、更に、各気筒別の
吸気圧脈動レベルなどの検出結果に基づいて気筒別の失
火発生を検出するものであっても良く、失火検出手段を
限定するものではない。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、２サイクル内燃機
関における燃料噴射量を、機関吸気系の開口面積と機関
回転速度とに基づいて制御する電子制御燃料噴射装置に
おいて、失火発生により吸入空気量か正常燃焼時に比べ
て激減しても、該空気量変化に略見合った燃料を噴射さ
せることができ、これにより、失火時の点火栓の燃料温
れを抑止して、失火状態の回復を図ることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第３図は同上実施
例における燃料制御の内容を示すフローチャート、第４
図は同上実施例における排気温度に基づく失火検出の様
子を示すタイムチャートである。 １・・・内燃機関（２サイクルガソリン機関）９・・・
スロットル弁　　１０・・・燃料噴射弁１１・・・コン
トロールユニット　　１２・・・回転センサ１３・・・
スロットルセンサ　　１５・・・排気温度センサ特許出
願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　富二雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段と、 可変制御される機関吸気系の開口面積を検出する開口面
   積検出手段と、 前記検出された機関回転速度と開口面積とに基づいて着
   火時用燃料噴射量を設定する着火時用燃料噴射量設定手
   段と、 前記検出された機関回転速度と開口面積とに基づいて失
   火時用燃料噴射量を設定する失火時用燃料噴射量設定手
   段と、 機関の各気筒別に失火の発生の有無を検出する失火検出
   手段と、 該失火検出手段による結果に基づいて各気筒別に前記着
   火時用燃料噴射量又は失火時用燃料噴射量のいずれか一
   方を選択し、該選択結果に基づいて各気筒別に設けられ
   た燃料噴射弁をそれぞれに駆動制御する燃料噴射制御手
   段と、 を含んで構成されたことを特徴とする２サイクル内燃機
   関の電子制御燃料噴射装置。