JPH05248295A - ２サイクル内燃機関の制御装置 - Google Patents
２サイクル内燃機関の制御装置Info
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- JPH05248295A JPH05248295A JP5172892A JP5172892A JPH05248295A JP H05248295 A JPH05248295 A JP H05248295A JP 5172892 A JP5172892 A JP 5172892A JP 5172892 A JP5172892 A JP 5172892A JP H05248295 A JPH05248295 A JP H05248295A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で正確な吸入空気量を求め、好適
に内燃機関の制御を行うことができる２サイクル内燃機
関の制御装置を提供すること。 【構成】 リード弁２２が開状態から閉状態に変化した
場合には(S102)、その閉弁時期のクランク室圧力
ＰCR1，クランク室容積Ｖ1，クランク室温度ＴCR1を求
め(S103〜S105)、閉弁時期のクランク室内充填空気量Ｍ
1を、理想気体の状態方程式を用いて計算する(S10
6)。一方、リード弁２２が閉状態から開状態に変化した
場合には、この開弁時期のクランク室圧力ＰCR2，クラ
ンク室容積Ｖ2，クランク室温度ＴCR2を求め(S108〜S11
0)、更にクランク室内充填空気量Ｍ2を、理想気体の状
態方程式を用いて計算する(S111)。そして、充填空気
量の差Ｍ＝Ｍ 1−Ｍ2からエンジン１の１サイクルあたり
の吸入空気量Ｍを求める(S112)。
に内燃機関の制御を行うことができる２サイクル内燃機
関の制御装置を提供すること。 【構成】 リード弁２２が開状態から閉状態に変化した
場合には(S102)、その閉弁時期のクランク室圧力
ＰCR1，クランク室容積Ｖ1，クランク室温度ＴCR1を求
め(S103〜S105)、閉弁時期のクランク室内充填空気量Ｍ
1を、理想気体の状態方程式を用いて計算する(S10
6)。一方、リード弁２２が閉状態から開状態に変化した
場合には、この開弁時期のクランク室圧力ＰCR2，クラ
ンク室容積Ｖ2，クランク室温度ＴCR2を求め(S108〜S11
0)、更にクランク室内充填空気量Ｍ2を、理想気体の状
態方程式を用いて計算する(S111)。そして、充填空気
量の差Ｍ＝Ｍ 1−Ｍ2からエンジン１の１サイクルあたり
の吸入空気量Ｍを求める(S112)。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２サイクルエンジンの
吸入空気量を求め、この吸入空気量に基づいて内燃機関
を制御する２サイクル内燃機関の制御装置に関する。
吸入空気量を求め、この吸入空気量に基づいて内燃機関
を制御する２サイクル内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、２サイクル内燃機関（エンジ
ン）の制御装置として、クランク室から燃焼室に吸入さ
れる吸入空気量を求め、この吸入空気量に基づいてエン
ジンへの燃料供給量等を制御する各種の制御装置が知ら
れている。
ン）の制御装置として、クランク室から燃焼室に吸入さ
れる吸入空気量を求め、この吸入空気量に基づいてエン
ジンへの燃料供給量等を制御する各種の制御装置が知ら
れている。
【０００３】例えば、エンジンの排気ポートの開閉状
態を検出し、この開閉タイミングにおける各クランク室
圧力を求め、次いで各クランク室圧力の差から吸入空気
量を求め、該吸入空気量に基づいてエンジンの制御を行
なう技術が提案されている（特開昭５９−５８７５号公
報参照）。
態を検出し、この開閉タイミングにおける各クランク室
圧力を求め、次いで各クランク室圧力の差から吸入空気
量を求め、該吸入空気量に基づいてエンジンの制御を行
なう技術が提案されている（特開昭５９−５８７５号公
報参照）。
【０００４】また、エンジン回転の所定タイミング
（例えばＡＴＤＣ６５゜とＡＴＤＣ２２５゜の２点）で
算出したクランク室内充填空気量を、それぞれＭT，ＭR
として気体の状態方程式から求め、これらの充填空気量
の差（ＭT−ＭR）を吸入空気量とする技術が提案されて
いる（ＵＳ４９９５２５８参照）。
（例えばＡＴＤＣ６５゜とＡＴＤＣ２２５゜の２点）で
算出したクランク室内充填空気量を、それぞれＭT，ＭR
として気体の状態方程式から求め、これらの充填空気量
の差（ＭT−ＭR）を吸入空気量とする技術が提案されて
いる（ＵＳ４９９５２５８参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
技術では下記の様な問題があり必ずしも好ましくない。
即ち、前記の技術では、掃気ポートが開から閉となる
間に、リード弁が開く運転状態（例えば低回転時）が存
在し、この特定の運転状態ではリード弁を介して外部か
ら空気がクランク室内に入るため、最大５０％程度もの
吸入空気量の算出誤差を生じることがある。
技術では下記の様な問題があり必ずしも好ましくない。
即ち、前記の技術では、掃気ポートが開から閉となる
間に、リード弁が開く運転状態（例えば低回転時）が存
在し、この特定の運転状態ではリード弁を介して外部か
ら空気がクランク室内に入るため、最大５０％程度もの
吸入空気量の算出誤差を生じることがある。
【０００６】この誤差が生じる理由は、２サイクルエン
ジンでは、掃気ポートの開いている期間は、常にクラン
ク室から燃焼し掃気されている状態が最も効率がよく、
よって、最大出力回転でこれが実現されるべくポートタ
イミングが設定されているが、低回転では、下死点付近
で既に掃気を終了してしまい、ピストンの上昇とともに
クランク室圧が低下して、リード弁が開くことになるか
らである。
ジンでは、掃気ポートの開いている期間は、常にクラン
ク室から燃焼し掃気されている状態が最も効率がよく、
よって、最大出力回転でこれが実現されるべくポートタ
イミングが設定されているが、低回転では、下死点付近
で既に掃気を終了してしまい、ピストンの上昇とともに
クランク室圧が低下して、リード弁が開くことになるか
らである。
【０００７】また、前記の技術においても、吸入空気
量の測定の間はリード弁は閉じているという前提のもと
で、この技術は成立するが、実際にはリード弁が開いて
いる時期（クランク角）は、運転条件によって大きく変
化するため、やはり吸入空気量の算出に誤差が生じてし
まう。
量の測定の間はリード弁は閉じているという前提のもと
で、この技術は成立するが、実際にはリード弁が開いて
いる時期（クランク角）は、運転条件によって大きく変
化するため、やはり吸入空気量の算出に誤差が生じてし
まう。
【０００８】つまり、前記，の技術は、いずれもリ
ード弁の動作を無視しているところに問題がある。そこ
で、本発明は、運転条件によってリード弁の開弁期間が
変化することに着目し、簡単な構成で正確な吸入空気量
を求め、好適に内燃機関の制御を行うことができる２サ
イクル内燃機関の制御装置を提供することを目的とす
る。
ード弁の動作を無視しているところに問題がある。そこ
で、本発明は、運転条件によってリード弁の開弁期間が
変化することに着目し、簡単な構成で正確な吸入空気量
を求め、好適に内燃機関の制御を行うことができる２サ
イクル内燃機関の制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、図１に例示する様に、クランク室予圧式２
サイクル内燃機関Ｍ１のクランク室から燃焼室に供給さ
れる吸入空気量に基づいて、前記内燃機関Ｍ１の運転制
御を行なう２サイクル内燃機関の制御装置において、前
記内燃機関Ｍ１のクランク室に連通する吸気通路を開閉
するリード弁Ｍ２と、該リード弁Ｍ２の開状態から閉状
態に変化する閉弁時期及び閉状態から開状態に変化する
開弁時期を検出する開閉時期検出手段Ｍ３と、該開閉時
期検出手段Ｍ３によって検出した前記閉弁時期及び開弁
時期における前記内燃機関の各々の運転状態を検出する
運転状態検出手段Ｍ４と該運転状態検出手段Ｍ４によっ
て検出した前記閉弁時期及び開弁時期における運転状態
に基づいて、前記吸入空気量を算出する吸入空気量算出
手段Ｍ５と、を備えたことを特徴とする２サイクル内燃
機関の制御装置を要旨とする。
の本発明は、図１に例示する様に、クランク室予圧式２
サイクル内燃機関Ｍ１のクランク室から燃焼室に供給さ
れる吸入空気量に基づいて、前記内燃機関Ｍ１の運転制
御を行なう２サイクル内燃機関の制御装置において、前
記内燃機関Ｍ１のクランク室に連通する吸気通路を開閉
するリード弁Ｍ２と、該リード弁Ｍ２の開状態から閉状
態に変化する閉弁時期及び閉状態から開状態に変化する
開弁時期を検出する開閉時期検出手段Ｍ３と、該開閉時
期検出手段Ｍ３によって検出した前記閉弁時期及び開弁
時期における前記内燃機関の各々の運転状態を検出する
運転状態検出手段Ｍ４と該運転状態検出手段Ｍ４によっ
て検出した前記閉弁時期及び開弁時期における運転状態
に基づいて、前記吸入空気量を算出する吸入空気量算出
手段Ｍ５と、を備えたことを特徴とする２サイクル内燃
機関の制御装置を要旨とする。
【００１０】
【作用】本発明の２サイクル内燃機関の制御装置では、
クランク室から燃焼室に供給される吸入空気量に基づい
て、内燃機関Ｍ１の運転制御を行なう。そして、開閉時
期検出手段Ｍ３によって、内燃機関Ｍ１の吸気通路に設
けられたリード弁Ｍ２の開状態から閉状態に変化する閉
弁時期と閉状態から開状態に変化する開弁時期とを検出
するとともに、運転状態検出手段Ｍ４によって、この閉
弁時期及び開弁時期における内燃機関の各々の運転状態
を検出し、更に吸入空気量算出手段Ｍ４によって、閉弁
時期及び開弁時期における運転状態に基づいて、吸入空
気量を算出する。
クランク室から燃焼室に供給される吸入空気量に基づい
て、内燃機関Ｍ１の運転制御を行なう。そして、開閉時
期検出手段Ｍ３によって、内燃機関Ｍ１の吸気通路に設
けられたリード弁Ｍ２の開状態から閉状態に変化する閉
弁時期と閉状態から開状態に変化する開弁時期とを検出
するとともに、運転状態検出手段Ｍ４によって、この閉
弁時期及び開弁時期における内燃機関の各々の運転状態
を検出し、更に吸入空気量算出手段Ｍ４によって、閉弁
時期及び開弁時期における運転状態に基づいて、吸入空
気量を算出する。
【００１１】つまり、リード弁Ｍ２の開閉の状態を調べ
て、リード弁Ｍ２の開閉状態が変化したタイミングにお
ける各々の運転状態（例えばクランク室内の圧力や温
度）を求め、これらの運転状態に基づいて（例えば充填
空気量の差を求めて）吸入空気量を求め、この吸入空気
量に基づいて内燃機関の制御を行なう。
て、リード弁Ｍ２の開閉状態が変化したタイミングにお
ける各々の運転状態（例えばクランク室内の圧力や温
度）を求め、これらの運転状態に基づいて（例えば充填
空気量の差を求めて）吸入空気量を求め、この吸入空気
量に基づいて内燃機関の制御を行なう。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について、図
面に基づいて説明する。図２は本実施例のクランク室予
圧式２サイクル内燃機関（エンジン）のシステム構成図
であり、シリンダを明示するため一部を破断した状態で
示している。
面に基づいて説明する。図２は本実施例のクランク室予
圧式２サイクル内燃機関（エンジン）のシステム構成図
であり、シリンダを明示するため一部を破断した状態で
示している。
【００１３】図２に示す様に、エンジン１のシリンダ２
内部には、点火プラグ３が突出した燃焼室４とピストン
８とが配置され、このピストン８に接続されたロッド９
は、ピストン８をクランク室１０内の回転クランクシャ
フト（図示せず）に連結している。
内部には、点火プラグ３が突出した燃焼室４とピストン
８とが配置され、このピストン８に接続されたロッド９
は、ピストン８をクランク室１０内の回転クランクシャ
フト（図示せず）に連結している。
【００１４】前記エンジン１には、吸入管１２及び排気
管１４が接続されており、排気管１４は排気ポート１６
を介してシリンダ２に連通し、吸気管１２には、スロッ
トル１８及びインジェクタ２０が配置されている。イン
ジェクタ２０の下流側には、薄いステンレス板等からな
るリード弁２２を備えたリード弁逆止め機構２４が設け
られている。このリード弁逆止め機構２４は、シリンダ
２及びクランク室１０に連通するとともに、給気ポート
２６をシリンダ２の壁に設けた掃気ポート２８に接続す
る共通空気移送路３０に開口している。
管１４が接続されており、排気管１４は排気ポート１６
を介してシリンダ２に連通し、吸気管１２には、スロッ
トル１８及びインジェクタ２０が配置されている。イン
ジェクタ２０の下流側には、薄いステンレス板等からな
るリード弁２２を備えたリード弁逆止め機構２４が設け
られている。このリード弁逆止め機構２４は、シリンダ
２及びクランク室１０に連通するとともに、給気ポート
２６をシリンダ２の壁に設けた掃気ポート２８に接続す
る共通空気移送路３０に開口している。
【００１５】図３は、リード弁逆止め機構２４部分を取
り出して示したもので、吸気管１２の内部を横切るよう
にしてリード弁サポート３２が設定される。サポート３
２には、Ｖ字型に傾斜したバルブシート３４が形成さ
れ、このバルブシート３４の外面に、リード弁２２及び
リード弁２２のストッパであるリード弁ガイド３５がそ
れらの一端をビス３６により取り付けられている。
り出して示したもので、吸気管１２の内部を横切るよう
にしてリード弁サポート３２が設定される。サポート３
２には、Ｖ字型に傾斜したバルブシート３４が形成さ
れ、このバルブシート３４の外面に、リード弁２２及び
リード弁２２のストッパであるリード弁ガイド３５がそ
れらの一端をビス３６により取り付けられている。
【００１６】このリード弁２２は、図の矢印で示す空気
流が存在するとき、空気の流れに対応してその先端が外
方向に折曲されるものであり、リード弁２３の開度が吸
気管１２に流れる空気流（混合流）の流速に対応する。
また、前記構成に加えて、図２に示す様に、エンジン１
には下記の種々のセンサが設けられ、エンジン制御に関
する典型的な信号を提供する。
流が存在するとき、空気の流れに対応してその先端が外
方向に折曲されるものであり、リード弁２３の開度が吸
気管１２に流れる空気流（混合流）の流速に対応する。
また、前記構成に加えて、図２に示す様に、エンジン１
には下記の種々のセンサが設けられ、エンジン制御に関
する典型的な信号を提供する。
【００１７】例えば吸気管１２内に位置した圧力センサ
４４は、吸気管内の圧力（Ｐm）を測定し、クランク室
１０に位置した他の圧力センサ４６は、クランク室１０
内の圧力（ＰCR）を測定し、温度センサ４２は、クラン
ク室１０内温度（ＴCR）を測定する。また、電磁センサ
４８，５０は、エンジン１のクランクシャフトの端部に
取り付けたリングギヤ５２及びデイスタ５４上の歯の運
動をそれぞれ感知することにより、クランクシャフトの
回転位置（θCR）及びシリンダ２のための上死点位置
（ＴＤＣ）を表示するパルス信号を提供する。
４４は、吸気管内の圧力（Ｐm）を測定し、クランク室
１０に位置した他の圧力センサ４６は、クランク室１０
内の圧力（ＰCR）を測定し、温度センサ４２は、クラン
ク室１０内温度（ＴCR）を測定する。また、電磁センサ
４８，５０は、エンジン１のクランクシャフトの端部に
取り付けたリングギヤ５２及びデイスタ５４上の歯の運
動をそれぞれ感知することにより、クランクシャフトの
回転位置（θCR）及びシリンダ２のための上死点位置
（ＴＤＣ）を表示するパルス信号を提供する。
【００１８】このシリンダ２の上死点からのクランクシ
ャフトの回転位置は、ＴＤＣパルス発生後のθCR信号内
に生じたパルスの数を計算し、この計算値にリングギヤ
５２上の歯の角度間隔を乗算することにより得られる。
また、１分間の回転数（ＲＰＭ）としてのエンジン速度
は、所定の時間内で生じたＴＤＣパルスの数を計算し、
この計算値に適当な変換定数を乗算することにより得ら
れる。
ャフトの回転位置は、ＴＤＣパルス発生後のθCR信号内
に生じたパルスの数を計算し、この計算値にリングギヤ
５２上の歯の角度間隔を乗算することにより得られる。
また、１分間の回転数（ＲＰＭ）としてのエンジン速度
は、所定の時間内で生じたＴＤＣパルスの数を計算し、
この計算値に適当な変換定数を乗算することにより得ら
れる。
【００１９】前記各センサに接続されるコンピュータ５
６は、普通のデジタルコンピュータであり、図示しない
中央処理ユニット（ＣＰＵ），ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ），読出し専用メモリ（ＲＯＭ），アナログ・
デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ，入力／出力回路及びク
ロック回路等を有する。尚、入力回路には、後述するＦ
ＬＡＧ信号を出力するためのコンパレータ（比較器）５
７（図６）が接続されている。
６は、普通のデジタルコンピュータであり、図示しない
中央処理ユニット（ＣＰＵ），ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ），読出し専用メモリ（ＲＯＭ），アナログ・
デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ，入力／出力回路及びク
ロック回路等を有する。尚、入力回路には、後述するＦ
ＬＡＧ信号を出力するためのコンパレータ（比較器）５
７（図６）が接続されている。
【００２０】前述の種々のセンサからの信号は、図示の
経路を経てコンピュータ５６へ入力され、これらの入力
を使用してコンピュータ５６は適当な計算を実行し、イ
ンジェクタ２０への出力（燃料信号）及び点火装置５８
への出力（点火進角信号）等を提供する。
経路を経てコンピュータ５６へ入力され、これらの入力
を使用してコンピュータ５６は適当な計算を実行し、イ
ンジェクタ２０への出力（燃料信号）及び点火装置５８
への出力（点火進角信号）等を提供する。
【００２１】尚、点火装置５８は高圧点火信号を発生
し、この信号は、コンピュータ５６により提供された点
火進角信号及びクランクシャフトの位置により判定され
る適当な時期に、点火プラグ３へ印加される。次に、シ
リンダ２内で生じるサイクルに基づき、通常のエンジン
１の作動を説明する。
し、この信号は、コンピュータ５６により提供された点
火進角信号及びクランクシャフトの位置により判定され
る適当な時期に、点火プラグ３へ印加される。次に、シ
リンダ２内で生じるサイクルに基づき、通常のエンジン
１の作動を説明する。
【００２２】アップストローク（上方運動）期間中、
ピストン８はシリンダ２の最下方位置から上死点へ向か
って移動する。このピストン８の上方運動期間中に、掃
気ポート２８及び排気ポート１６は燃焼室４から遮断さ
れ、その後、空気はインジェクタ２０から噴射された燃
料と混合されながらリード弁２２を介してクランク室１
０内へ導入される。また、ピストン８の上方の燃焼室４
内では、混合気がアップストローク期間において圧縮さ
れ、上隅近傍で点火される。
ピストン８はシリンダ２の最下方位置から上死点へ向か
って移動する。このピストン８の上方運動期間中に、掃
気ポート２８及び排気ポート１６は燃焼室４から遮断さ
れ、その後、空気はインジェクタ２０から噴射された燃
料と混合されながらリード弁２２を介してクランク室１
０内へ導入される。また、ピストン８の上方の燃焼室４
内では、混合気がアップストローク期間において圧縮さ
れ、上隅近傍で点火される。
【００２３】燃焼が開始されると、ピストン８は上死
点通過後ダウンストロークを開始し、リード弁２２が閉
じているためにクランク室１０の容積及びこの室内の空
気の容積を減少させる。 次いで、ダウンストロークの下隅に近付くと、ピスト
ン８は排気ポート１６を開放して燃焼した燃料を解放
し、次いで掃気ポート２８を開放して、クランク室１０
内の圧縮混合気を空気移送通路３０を通してシリンダ２
内へ流入させる。
点通過後ダウンストロークを開始し、リード弁２２が閉
じているためにクランク室１０の容積及びこの室内の空
気の容積を減少させる。 次いで、ダウンストロークの下隅に近付くと、ピスト
ン８は排気ポート１６を開放して燃焼した燃料を解放
し、次いで掃気ポート２８を開放して、クランク室１０
内の圧縮混合気を空気移送通路３０を通してシリンダ２
内へ流入させる。
【００２４】そして、ピストン８がシリンダ２内の最
下側地点に到達したときに新たなサイクルが開始され
る。次に、上述したサイクルにおける排気ポート１６，
掃気ポート２８，リード弁２２の開閉位相関係につい
て、図４を用いて詳細に説明する。
下側地点に到達したときに新たなサイクルが開始され
る。次に、上述したサイクルにおける排気ポート１６，
掃気ポート２８，リード弁２２の開閉位相関係につい
て、図４を用いて詳細に説明する。
【００２５】図４は、クランク角に対するタイミングチ
ャートであり、排気ポート開（ＥＯ）〜排気ポート閉
（ＥＣ）期間は、排気ポート１６の加工位置によって図
の様に決まり、この間は一般的に１４０°ＣＡ程度であ
る。また、掃気ポート開（ＳＯ）〜掃気ポート閉（Ｓ
Ｃ）期間も、同様掃気ポート２８の加工位置によって決
まり、一般的に１２０°ＣＡ前後である。
ャートであり、排気ポート開（ＥＯ）〜排気ポート閉
（ＥＣ）期間は、排気ポート１６の加工位置によって図
の様に決まり、この間は一般的に１４０°ＣＡ程度であ
る。また、掃気ポート開（ＳＯ）〜掃気ポート閉（Ｓ
Ｃ）期間も、同様掃気ポート２８の加工位置によって決
まり、一般的に１２０°ＣＡ前後である。
【００２６】よって、この構造から、リード弁２２は、
リード弁２２上流即ち吸気管１２内の圧力に対し、クラ
ンク室１０内の圧力が低下した場合のみ開弁し、吸気管
１２からクランク室１０内へ一方的に空気を流す。この
開弁時期は、図の様に変化し、エンジン回転数の上昇に
ともなって時計回り方向に遅れてゆき、最大出力が得ら
れる回転数では、リード弁２２が開くのと掃気ポート２
８が閉じるタイミングとがほぼ一致するのが特徴であ
る。
リード弁２２上流即ち吸気管１２内の圧力に対し、クラ
ンク室１０内の圧力が低下した場合のみ開弁し、吸気管
１２からクランク室１０内へ一方的に空気を流す。この
開弁時期は、図の様に変化し、エンジン回転数の上昇に
ともなって時計回り方向に遅れてゆき、最大出力が得ら
れる回転数では、リード弁２２が開くのと掃気ポート２
８が閉じるタイミングとがほぼ一致するのが特徴であ
る。
【００２７】次に、図５に基づいて、前記サイクルの各
タイミングにおいて、コンピュータ５６によって処理さ
れる各信号等のタイミングチャートを、上段から順に説
明する。図５に示す様に、ＴＤＣは、ピストン８が最上
点にある時に３６０°ＣＡ毎に発生し、図示しない前記
θCR信号と合わせて、エンジン１のクランク角を計算
し、燃料噴射タイミング，点火タイミング及び後述する
クランク室１０の容積の計算等に用いられる。
タイミングにおいて、コンピュータ５６によって処理さ
れる各信号等のタイミングチャートを、上段から順に説
明する。図５に示す様に、ＴＤＣは、ピストン８が最上
点にある時に３６０°ＣＡ毎に発生し、図示しない前記
θCR信号と合わせて、エンジン１のクランク角を計算
し、燃料噴射タイミング，点火タイミング及び後述する
クランク室１０の容積の計算等に用いられる。
【００２８】ＰCRは、クランク室１０内圧力であり、Ｔ
ＤＣ付近で最小値，ＢＤＣ付近で最大値をとる。Ｐ
mは、吸気管１２内圧力である。リード弁２２開度は、
その構造からＰm−Ｐ CR≧０の状態でのみ開弁してお
り、実際に前記ＰmとＰCRの比較を行うと、Ｐm−ＰCRの
正負反転くり返す矩形信号とよく一致する。この矩形信
号は、図６に示す様に、同じ圧力−電圧特性の圧力セン
サ４４，４６の出力信号を、前記コンパレータ５７に入
力することで、後述する制御で使用するＦＬＡＧの１，
０の信号として容易に作り出すことができ、よって、こ
の矩形信号の立ち上がり，立ち下がりを検出すれば良い
ことになる。
ＤＣ付近で最小値，ＢＤＣ付近で最大値をとる。Ｐ
mは、吸気管１２内圧力である。リード弁２２開度は、
その構造からＰm−Ｐ CR≧０の状態でのみ開弁してお
り、実際に前記ＰmとＰCRの比較を行うと、Ｐm−ＰCRの
正負反転くり返す矩形信号とよく一致する。この矩形信
号は、図６に示す様に、同じ圧力−電圧特性の圧力セン
サ４４，４６の出力信号を、前記コンパレータ５７に入
力することで、後述する制御で使用するＦＬＡＧの１，
０の信号として容易に作り出すことができ、よって、こ
の矩形信号の立ち上がり，立ち下がりを検出すれば良い
ことになる。
【００２９】ＶCRは、クランク室１０内の容積であり、
クランク角θCRから計算でき、その変動分は、ピストン
８が上下することで、この分の増減を繰り返す。つま
り、図６から明かな様に、Ｐm−ＰCRの値の正負の状態
によって、リード弁２２の開閉のタイミングが分かるの
で、この正負の値が変化したタイミングにおけるクラン
ク室１０内圧力ＰCR等の運転状態に基づいて、充填空気
量さらには吸入空気量を算出することができるものであ
る。
クランク角θCRから計算でき、その変動分は、ピストン
８が上下することで、この分の増減を繰り返す。つま
り、図６から明かな様に、Ｐm−ＰCRの値の正負の状態
によって、リード弁２２の開閉のタイミングが分かるの
で、この正負の値が変化したタイミングにおけるクラン
ク室１０内圧力ＰCR等の運転状態に基づいて、充填空気
量さらには吸入空気量を算出することができるものであ
る。
【００３０】次に、前記コンピュータ５６にて制御され
る吸入空気量の算出の処理について、図７のフローチャ
ートに基づいて説明する まず、ステップ（以下Ｓで示す）１０１で、クランク角
がＴＤＣか否かを判定し、ＴＤＣ信号入力があれば次へ
進む。Ｓ１０２では、ＦＬＡＧが１→０に反転したか否
か、即ち前述のリード弁２２が開状態から閉状態に変化
したか否かを判定し、ここで肯定判断されるとＳ１０３
に進む。
る吸入空気量の算出の処理について、図７のフローチャ
ートに基づいて説明する まず、ステップ（以下Ｓで示す）１０１で、クランク角
がＴＤＣか否かを判定し、ＴＤＣ信号入力があれば次へ
進む。Ｓ１０２では、ＦＬＡＧが１→０に反転したか否
か、即ち前述のリード弁２２が開状態から閉状態に変化
したか否かを判定し、ここで肯定判断されるとＳ１０３
に進む。
【００３１】Ｓ１０３では、リード弁２２が開状態から
閉状態に変化したタイミング（閉弁時期）のクランク室
圧力ＰCR1を取り込み、続くＳ１０４で、この閉弁時期
のクランク室容積Ｖ1 を、クランク角θCR1から求め
る。更にＳ１０５では、この閉弁時期のクランク室温度
ＴCR1を取り込み、続くＳ１０６で、ＦＬＡＧが反転し
た直後のクランク室内充填空気量Ｍ1を、前記クランク
室温度ＴCR1及びクランク室圧力ＰCR1を用い、周知の理
想気体の状態方程式を用いて計算する。尚、Ｒはガス
定数である。
閉状態に変化したタイミング（閉弁時期）のクランク室
圧力ＰCR1を取り込み、続くＳ１０４で、この閉弁時期
のクランク室容積Ｖ1 を、クランク角θCR1から求め
る。更にＳ１０５では、この閉弁時期のクランク室温度
ＴCR1を取り込み、続くＳ１０６で、ＦＬＡＧが反転し
た直後のクランク室内充填空気量Ｍ1を、前記クランク
室温度ＴCR1及びクランク室圧力ＰCR1を用い、周知の理
想気体の状態方程式を用いて計算する。尚、Ｒはガス
定数である。
【００３２】次に、Ｓ１０７では、ＦＬＡＧが０→１、
即ちリード弁２２が閉状態から開状態に変化したか否か
を判定する。ここで開状態に変化したと肯定判断される
と、前記Ｓ１０３〜１０６と同様に、Ｓ１０８〜１１０
にて、開状態に変化したタイミング（開弁時期）のクラ
ンク室圧力ＰCR2，クランク室容積Ｖ2，クランク室温度
ＴCR2を求め、続くＳ１１１にて、ＦＬＡＧが反転した
直後のクランク室内充填空気量Ｍ2を、理想気体の状態
方程式を用いて計算する。
即ちリード弁２２が閉状態から開状態に変化したか否か
を判定する。ここで開状態に変化したと肯定判断される
と、前記Ｓ１０３〜１０６と同様に、Ｓ１０８〜１１０
にて、開状態に変化したタイミング（開弁時期）のクラ
ンク室圧力ＰCR2，クランク室容積Ｖ2，クランク室温度
ＴCR2を求め、続くＳ１１１にて、ＦＬＡＧが反転した
直後のクランク室内充填空気量Ｍ2を、理想気体の状態
方程式を用いて計算する。
【００３３】次に、Ｓ１１２にて、充填空気量の差Ｍ＝
Ｍ1−Ｍ2を計算する。即ち、リード弁２２が閉じている
間におけるクランク室１０内の充填空気量の差（＝Ｍ）
が、この間にクランク室１０から燃焼室４へ送り出され
た空気量、つまり、エンジン１の１サイクルあたりの吸
入空気量Ｍである。
Ｍ1−Ｍ2を計算する。即ち、リード弁２２が閉じている
間におけるクランク室１０内の充填空気量の差（＝Ｍ）
が、この間にクランク室１０から燃焼室４へ送り出され
た空気量、つまり、エンジン１の１サイクルあたりの吸
入空気量Ｍである。
【００３４】続く、Ｓ１１３では、この吸入空気量Ｍに
対する燃料噴射換算係数ｋ及びオフセット係数Ｃを用い
て燃料噴射時間Ｆを算出し、本ルーチンを終了する。よ
って、この後、インジェクタ２０を燃料噴射時間Ｆの間
駆動することにより、エンジン１に最適な燃料量を供給
することができる。
対する燃料噴射換算係数ｋ及びオフセット係数Ｃを用い
て燃料噴射時間Ｆを算出し、本ルーチンを終了する。よ
って、この後、インジェクタ２０を燃料噴射時間Ｆの間
駆動することにより、エンジン１に最適な燃料量を供給
することができる。
【００３５】従って、上述した構成によって、本実施例
は下記の作用効果を奏する。吸気管１２に配置されるリ
ード弁２２は、その上流側圧力（即ち吸気管内圧力
Ｐm）に対し、下流側圧力（即ちクランク室内圧力
ＰCR）が低下した時のみ開弁する。従って、本実施例で
は、この特性に着目し、従来のシステム構成を変えるこ
と無く、リード弁２２の開弁期間を検出し、リード弁２
２が開弁していない時のクランク室内充填空気量の変動
量Ｍが、掃気ポート２８を経て燃焼室４に送り込まれた
吸入空気量Ｍとして計算できる。
は下記の作用効果を奏する。吸気管１２に配置されるリ
ード弁２２は、その上流側圧力（即ち吸気管内圧力
Ｐm）に対し、下流側圧力（即ちクランク室内圧力
ＰCR）が低下した時のみ開弁する。従って、本実施例で
は、この特性に着目し、従来のシステム構成を変えるこ
と無く、リード弁２２の開弁期間を検出し、リード弁２
２が開弁していない時のクランク室内充填空気量の変動
量Ｍが、掃気ポート２８を経て燃焼室４に送り込まれた
吸入空気量Ｍとして計算できる。
【００３６】よって、エンジン１の１サイクルあたりの
吸入空気量Ｍが高精度に検出されるので、精度の高い燃
料噴射制御ができるようになり、その結果、排ガスの浄
化や運転性向上など効率の良い２サイクルエンジンの制
御が可能となる。尚、本発明は前記実施例に何等限定さ
れることなく、本実施例の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて、各種の態様で実施できることは勿論である。
吸入空気量Ｍが高精度に検出されるので、精度の高い燃
料噴射制御ができるようになり、その結果、排ガスの浄
化や運転性向上など効率の良い２サイクルエンジンの制
御が可能となる。尚、本発明は前記実施例に何等限定さ
れることなく、本実施例の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて、各種の態様で実施できることは勿論である。
【００３７】例えば、リード弁２２の開閉タイミングを
求める場合に、吸気管内圧力Ｐm，クランク室内圧力Ｐ
CRをそれぞれＡ／Ｄコンバータに入力し、ＣＰＵ内部に
その大小関係の反転を判定させ、これに基づいて吸入空
気量を計算してもよい。また、リード弁２２の開閉タイ
ミングを検出する手段として、クランク室１０の内外の
差圧に応じて作動する差圧スイッチ，リード弁２２の動
作を検出する光センサ等を採用できる。
求める場合に、吸気管内圧力Ｐm，クランク室内圧力Ｐ
CRをそれぞれＡ／Ｄコンバータに入力し、ＣＰＵ内部に
その大小関係の反転を判定させ、これに基づいて吸入空
気量を計算してもよい。また、リード弁２２の開閉タイ
ミングを検出する手段として、クランク室１０の内外の
差圧に応じて作動する差圧スイッチ，リード弁２２の動
作を検出する光センサ等を採用できる。
【００３８】更に、前記実施例では、各タイミングにお
ける充填空気量を、クランク室１０内の圧力及び温度に
基づいて状態方程式を用いて算出し、これらの充填空気
量に基づいて吸入空気量を求めたが、それ以外にも、簡
易的に、例えば各タイミングにおけるクランク室１０の
圧力のみを使用し、マップ等を用いて直接に充填空気量
や吸入空気量を求めてもよい。
ける充填空気量を、クランク室１０内の圧力及び温度に
基づいて状態方程式を用いて算出し、これらの充填空気
量に基づいて吸入空気量を求めたが、それ以外にも、簡
易的に、例えば各タイミングにおけるクランク室１０の
圧力のみを使用し、マップ等を用いて直接に充填空気量
や吸入空気量を求めてもよい。
【００３９】尚、前記の様にして求めた吸入空気量は、
燃料噴射量の他、燃料噴射時期，点火時期制御，排気制
御など、あらゆるエンジン制御用パラメータとして有効
である。
燃料噴射量の他、燃料噴射時期，点火時期制御，排気制
御など、あらゆるエンジン制御用パラメータとして有効
である。
【００４０】
【発明の効果】以上詳述した様に、本発明の２サイクル
内燃機関の制御装置では、開閉時期検出手段によってリ
ード弁の閉弁時期と開弁時期とを検出し、運転状態検出
手段によって各時期における運転状態を検出し、吸入空
気量算出手段によって、両時期における運転状態に基づ
いて吸入空気量を算出するので、正確に吸入空気量を求
めることができ、それによって、燃料噴射等の吸入空気
量を用いた各種の制御を好適に行うことができる。
内燃機関の制御装置では、開閉時期検出手段によってリ
ード弁の閉弁時期と開弁時期とを検出し、運転状態検出
手段によって各時期における運転状態を検出し、吸入空
気量算出手段によって、両時期における運転状態に基づ
いて吸入空気量を算出するので、正確に吸入空気量を求
めることができ、それによって、燃料噴射等の吸入空気
量を用いた各種の制御を好適に行うことができる。
【図１】 本発明の基本的構成を例示する概略構成図で
ある。
ある。
【図２】 実施例の全体構成を示すシステム構成図であ
る。
る。
【図３】 リード弁逆止め機構を示す一部破断図であ
る。
る。
【図４】 クランク角に応じたリード弁の開閉を示す説
明図である。
明図である。
【図５】 信号等の変化を示すタイミングチャートであ
る。
る。
【図６】 コンパレータを使用したＦＬＡＧの出力信号
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図７】 吸入空気量の算出処理を示すフローチャート
である。
である。
Ｍ１…内燃機関， Ｍ２…リード弁， Ｍ３…開閉時期検出手段， Ｍ４…吸入空気量算出手段， １…内燃機関（エンジン）， ２…シリンダ，４…
燃焼室， １０…クランク室，１２
…吸気管， ２２…リード弁，２４…
リード弁逆止め機構， ４２…温度センサ，４４，
４６…圧力センサ
燃焼室， １０…クランク室，１２
…吸気管， ２２…リード弁，２４…
リード弁逆止め機構， ４２…温度センサ，４４，
４６…圧力センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 クランク室予圧式２サイクル内燃機関の
クランク室から燃焼室に供給される吸入空気量に基づい
て、前記内燃機関の運転制御を行なう２サイクル内燃機
関の制御装置において、 前記内燃機関のクランク室に連通する吸気通路を開閉す
るリード弁と、 該リード弁の開状態から閉状態に変化する閉弁時期、及
び閉状態から開状態に変化する開弁時期を検出する開閉
時期検出手段と、 該開閉時期検出手段によって検出した前記閉弁時期及び
開弁時期における前記内燃機関の各々の運転状態を検出
する運転状態検出手段と該運転状態検出手段によって検
出した前記閉弁時期及び開弁時期における運転状態に基
づいて、前記吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段
と、 を備えたことを特徴とする２サイクル内燃機関の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172892A JPH05248295A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ２サイクル内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172892A JPH05248295A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ２サイクル内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05248295A true JPH05248295A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=12894952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5172892A Pending JPH05248295A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ２サイクル内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05248295A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007192226A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Andreas Stihl Ag & Co Kg | 内燃エンジンおよび内燃エンジンの作動方法 |
| US10697386B2 (en) | 2015-12-08 | 2020-06-30 | Continental Automotive France | Method and device for determining the air flow rate entering the intake manifold of a two-stroke engine |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP5172892A patent/JPH05248295A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007192226A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Andreas Stihl Ag & Co Kg | 内燃エンジンおよび内燃エンジンの作動方法 |
| US10697386B2 (en) | 2015-12-08 | 2020-06-30 | Continental Automotive France | Method and device for determining the air flow rate entering the intake manifold of a two-stroke engine |
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