JPH0539745A - クランクケース掃気式2ストロークエンジンへの空気質量を決定する方法及び装置 - Google Patents

クランクケース掃気式2ストロークエンジンへの空気質量を決定する方法及び装置

Info

Publication number
JPH0539745A
JPH0539745A JP3028921A JP2892191A JPH0539745A JP H0539745 A JPH0539745 A JP H0539745A JP 3028921 A JP3028921 A JP 3028921A JP 2892191 A JP2892191 A JP 2892191A JP H0539745 A JPH0539745 A JP H0539745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
crankcase
chamber
mass
trapped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3028921A
Other languages
English (en)
Inventor
Steven D Stiles
ステイーブン・ダグラス・スタイルス
Paul E Reinke
ポール・エドワード・リーンク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
General Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Motors Corp filed Critical General Motors Corp
Publication of JPH0539745A publication Critical patent/JPH0539745A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/86Indirect mass flowmeters, e.g. measuring volume flow and density, temperature or pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/04Two-stroke combustion engines with electronic control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 高価な電気流量センサを用いずに、クランク
ケース掃気式2ストロークエンジンのための燃焼室へ移
送される空気質量を決定する方法及び装置の提供。 【構成】 シリンダ内で燃焼に使用される空気質量M
は、シリンダの燃焼室へ空気を移送する前に、クランク
ケース室内にトラップされた空気質量Mを見積もること
により、得られる。空気質量のための見積もりは、クラ
ンクケース室内で空気がトラップされ圧縮されていると
きのエンジンサイクル期間中の所定のエンジンサイクル
位置でのクランクケース室の容積Vと、クランクケース
室内の空気の圧力Pとの積を、当該所定のエンジンサイ
クル位置でのトラップされた空気の温度Tを含む因子で
割った値から導き出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クランクケース掃気式
2ストロークエンジンのための燃焼室へ移送される空気
質量を決定する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】クランクケース掃気式2ストロークエン
ジンにおいては、各シリンダは、エンジンの作動サイク
ルの一部の期間中に空気を導入する別個のクランクケー
ス室を有する。この導入された空気は、クランクケース
室内にトラップされ、次いで、エンジンの作動サイクル
の一部の期間中に、クランクケース室の容積減少に伴い
圧縮され、次いで燃焼室内へ移送されて燃料と混合せし
められ、点火に供せられる。
【0003】クランクケース掃気式2ストロークエンジ
ンの流出物及び挙動特性を有効に制御するためには、シ
リンダ内での燃焼のときに使用される空気質量を知る必
要がある。この情報が分かれば、点火進行、燃料要求、
インゼクタタイミング等の重要なエンジンパラメータを
調整して所望の流出物及び挙動特性を達成することがで
きる。
【0004】空気流量センサは市販されており、燃焼に
使用される空気質量に関する必要な情報を提供するため
にエンジンと一緒に用いられている。しかし、現時点で
は、十分な精度をもつ空気流量センサはエンジン制御に
使用する他のセンサに比べて比較的高価である。
【0005】
【発明の目的】従って、本発明はそのようなセンサを用
いないで、クランクケース掃気式2ストロークエンジン
内で燃焼に使用される空気質量の表示を導き出す方法並
びに装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段並びに作用効果】本発明に
よれば、エンジンのクランクケース室内へ空気を導入す
る期間と、導入した空気をクランクケース室内にトラッ
プさせ、その後クランクケース室の容積減少に伴って空
気を圧縮する期間と、圧縮された導入空気をエンジンの
燃焼室へ移送する期間とを有する作動サイクルを持った
クランクケース掃気式2ストロークエンジンの燃焼室へ
移送される空気の質量を決定する方法が提供され、その
特徴とするところは、作動サイクルの所定の時点におい
て、燃焼室内にトラップされた空気質量の圧力を決定す
る工程と、作動サイクルの所定の時点でのクランクケー
ス室の容積を決定する工程と、作動サイクルの所定の時
点でのクランクケース室内の空気質量の温度を決定する
工程と、理想気体法則に基づき、燃焼室へ移送される空
気の質量を表す値を導き出す導出工程とを有することで
ある。
【0007】本発明はまた、エンジンのクランクケース
室内へ空気を導入する期間と、導入した空気をクランク
ケース室内にトラップさせ、その後クランクケース室の
容積減少に伴って空気を圧縮する期間と、圧縮された導
入空気をエンジンの燃焼室へ移送する期間とを有する作
動サイクルを持ったクランクケース掃気式2ストローク
エンジンの燃焼室へ移送される空気の質量を決定する装
置を提供し、その特徴とするところは、作動サイクルの
所定の時点において、燃焼室内にトラップされた空気質
量の圧力を決定する圧力センサと、作動サイクルの所定
の時点でのクランクケース室の容積を決定する手段と、
作動サイクルの所定の時点でのクランクケース室内の空
気質量の温度を決定する温度センサと、理想気体法則に
基づき、燃焼室へ移送される空気の質量を表す値を導き
出す処理手段とを有することである。
【0008】本発明は、空気流量センサを必要とせず
に、適正なエンジン制御を可能にするのに十分な精度
で、クランクケース掃気式2ストロークエンジン内で燃
焼に使用される空気質量を決定する方法及び装置を提供
する。
【0009】一実施例においては、シリンダ内で燃焼に
使用される空気質量は、関連するシリンダの燃焼室へ移
送される前にクランクケース室内にトラップされる空気
質量を見積もることによって、得られる。
【0010】トラップされている間にクランクケース室
内で圧縮される空気の圧力、温度及び容積に基づき、シ
リンダ内で燃焼に使用される空気質量を決定するのが便
利である。
【0011】空気質量のための見積もりは、空気がクラ
ンクケース室内にトラップされ圧縮されているときに、
エンジンサイクル期間中の所定のエンジンサイクル位置
におけるクランクケース室内の空気の圧力とクランクケ
ース室の容積との積を、当該所定のエンジンサイクル位
置でのトラップされた空気の温度を含む因子で割った値
から導き出すのが好ましい。その結果、シリンダ内で燃
焼に使用される空気質量を決定する際に空気流量センサ
を使用する必要がなくなる。
【0012】トラップされた空気の温度がクランクケー
スの吸入空気の温度と実質上等しくなるように、空気が
クランクケース室内に最初にトラップされるときに空気
質量を見積もるのが好ましい。その結果、吸入空気温度
をトラップされた空気温度に近似するものとして使用で
きる。
【0013】一実施例においては、トラップされた空気
の圧縮期間中に、空気質量は2以上のエンジンサイクル
位置において見積もられ、次いでこれらの見積もり値を
平均してトラップされた空気の質量を得る。
【0014】クランクケース室の容積は、トラップされ
た空気の質量を見積もるエンジンサイクル位置の関数と
して導き出すのがよい。一定時期におけるクランクケー
ス室の容積はエンジンの点火タイミングの制御のための
既存の手段により測定したエンジンのクランクシャフト
の角度回転によって定義するのが好ましい。
【0015】別の実施例によれば、トラップされた空気
の質量を見積もるエンジンサイクル位置でのクランクケ
ース室内の空気の温度は、吸入空気の温度の関数として
導き出される。温度センサはエンジンのサイクル時間に
比べて長い遅れ時間を有し、その結果、吸入空気温度の
測定はクランクケース室の空気温度の測定に比べて遥か
に精確となる。また、従来のエンジン制御装置は吸入空
気温度を測定するための手段を有し、従って、吸入空気
温度の関数としてクランクケース室の空気温度を導き出
すことにより、この実施例においては、付加的な温度セ
ンサが不要となる。
【0016】クランクケース室内の空気の圧力はクラン
クケース室内に配置した普通の圧力センサから導き出す
のが好ましい。この結果、普通のコンピュータ制御エン
ジン装置に比較的安価な圧力センサを付加するだけで、
エンジンのシリンダ内で燃焼に使用される空気の質量を
決定することができる。
【0017】燃焼室へ移送される空気の見積もり量は、
クランクケース室及び燃焼室からの空気漏洩及びクラン
クケース室から燃焼室への空気の不完全移送を考慮し
て、修正すると有利である。これにより、燃焼に使用す
る空気質量の精確な見積もりが可能となる。
【0018】
【実施例】第1図には、シリンダ14を明示するため一
部を破断した状態のクランクケース掃気式2ストローク
エンジン10を示す。ピストン12がシリンダ14の壁
の内部に位置し、ロッド16はピストン12をクランク
ケース室18内に位置した回転クランクシャフト(図示
せず)に連結している。エンジン10には、スロットル
22を有する空気吸入マニホルド20及び排気マニフォ
ルド24が接続されている。シリンダ14は、このシリ
ンダ14の壁に設けた排気ポート26を介して排気マニ
ホルド24に連通している。吸入マニホルド20はリー
ド弁逆止め機構28を介してシリンダ14及びクランク
ケース室18に連通し、この機構28はクランクケース
ポート32をシリンダ14の壁に設けた入口ポート34
に接続する共通空気移送通路30に開口している。シリ
ンダ14は燃焼室40内へ突出した点火プラグ36と電
気ソレノイド作動式の燃料インゼクタ38を具備する。
既知の種々のセンサがエンジン10に関連していて、エ
ンジン制御に関する典型的な信号を提供する。この実施
例において使用するセンサのみを以下説明する。空気吸
入マニホルド20内に位置した温度センサ44はマニホ
ルド内の空気温度(MAT)を測定するためのものであ
る。別のセンサ(図示せず)は、エンジン10を制御す
るために使用する大気圧(BARO)に関連する信号を
提供する。電磁センサ48、50は、エンジンのクラン
クシヤフトの端部に取り付けたリングギヤ52及びデイ
スク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(ANGLE)及びシリン
ダ14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。
【0019】コンピュータ56は普通のデジタルコンピ
ュータであり、中央処理ユニット、ランダムアクセスメ
モリー、読出し専用メモリー、アナログ・デジタルコン
バータ、入力/出力回路、及びクロック回路を有する。
前述の種々のセンサからの信号は図示の経路を流れてコ
ンピュータ56へ入力される。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、燃料イン
ゼクタ38への出力(燃料信号)及び点火装置58への
出力(点火進行信号)を提供する。
【0020】点火装置58は高電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
行信号とANGLE入力信号及びTDC入力信号により
与えられたエンジンのクランクシャフトの位置とにより
判定されるが如き適当な時期に、点火プラグ36へ印加
される。点火装置58は標準のディストリビュータ又は
他の適当な装置を有するとよい。
【0021】次に、シリンダ14内で生じるサイクルに
基づきエンジン10の作動を説明する。アップストロー
ク(上方運動)期間中、ピストン12はシリンダ14内
でその最下方位置から上死点へ向かって移動する。ピス
トン12の上方運動期間中、空気入口ポート34及び排
気ポート26は閉じていて燃焼室40から遮断され、そ
の後、空気はリード弁28を介してクランクケース室1
8内へ導入される。ピストン12の上方での燃焼室40
内の空気はインゼクタ38からの燃料と混合せしめら
れ、点火プラグ36がアップストロークの上限近傍で混
合物を点火するまで圧縮される。燃焼が開始すると、ピ
ストン12は上死点通過後にダウンストロークを開始
し、リード弁28が閉じているためにクランクケース室
18の容積及びこの室内の空気の容積を減少させる。ダ
ウンストロークの下限に近付くと、ピストン12は排気
ポート26を開放して燃焼した燃料を解放し、次いで入
口ポート34を開放して、クランクケース室18内の圧
縮空気を空気移送通路30を通してシリンダ14内へ流
入させる。ピストン12がシリンダ14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する。クランク
ケース室18内へ導入された空気は、リード弁28が閉
じた時点でのエンジン位置(ピストンの実質上上死点位
置)から入口ポート34が開放された時点でのエンジン
位置まで、クランクケース室内にトラップされる。
【0022】クランクケース掃気式2ストロークエンジ
ン10の流出物及び挙動特性を有効に制御するために
は、燃焼時にシリンダ14内で利用される空気の質量を
知る必要がある。この情報が分かれば、点火進行、燃料
要求、インゼクタタイミング等の重要なエンジンパラメ
ータを調整して所望の流出物及び挙動特性を達成するこ
とができる。
【0023】クランクケース室18内で圧縮中の空気の
質量が理想気体として振る舞うものと仮定すれば、クラ
ンクケース室内にトラップされた空気質量は、空気がト
ラップされている期間中の任意の時点で、理想気体法則
の式 M=PV/RT (1) から決定できる。ここに、Pはクランクケース室18内
の圧力、Tはトラップされた空気の温度、Vはクランク
ケース室18の容積、Rは一般気体定数である。式
(1)に基づきトラップされた空気質量Mを決定するた
め、コンピュータ56はクランクケース室18内の空気
圧力及びトラップされた空気の温度を導き出す手段を具
備しなければならない。好ましい実施例においては、空
気圧力は、クランクケース室18内に圧力センサ46を
配置して圧力を測定し、コンピュータ56への入力とな
る対応する信号CCPを発生させることにより、得られ
る。圧力センサ46はクランクケース室18内の圧力を
感知できる既知の任意の型式の圧力センサでよい。
【0024】クランクケース室18内にトラップされた
空気の温度を測定するために普通の温度センサを使用す
ることができる。しかし、温度センサは圧縮行程に要す
る時間に比べて長い応答時間を有するため、トラップさ
れた空気の温度の精確な測定を困難にする。従って、ト
ラップされた空気の温度に対しては近似値を使用し、ク
ランクケース室内での温度センサの必要性を排除する。
【0025】圧縮の開始時にリード弁28が最初に閉じ
たときのトラップされた空気の初期温度T1は吸入空気
の温度にほぼ等しい。圧縮中の及びトラップされた空気
をシリンダへ移送するように入口ポート34が開放され
るまでのトラップされた空気の温度は次式(2)により
近似させることができる。
【0026】 T2=T1×(P2×V2)/(P1×V1) (2) ここに、T2はクランクケースの容積V2及び圧力P2
におけるトラップされた空気の温度、P1、V1はリー
ド弁28が圧縮の開始時に最初に閉じたときのクランク
ケース室の初期圧力及び容積である。
【0027】従って、上述の関係に基づき、トラップさ
れた空気の温度は、吸入マニホルド20内に位置しマニ
ホルド空気温度を測定する温度センサ44の出力値に近
似させることができる。図1から判るように、温度セン
サ44はコンピュータ56へ信号MATを供給し、この
信号はリード弁28が最初に閉じたときのトラップされ
た空気の初期温度T1と同価である。
【0028】クランクケース室18の容積と上死点から
のクランクシャフトの角度回転との間の既知の関係に基
づき、式(1)での容積Vは、電磁センサ50、48に
よりそれぞれ提供されたパルス信号TDC、ANGLE
から導き出される。上死点からのクランクシャフトの回
転角度は、TDC信号内でパルスが発生した後にANG
LE信号内に発生するパルスの数を計数し、次いで計数
したパルス数にリングギヤ52の歯間の角度間隔を乗算
することにより、得られる。
【0029】本発明の一実施例においては、クランクケ
ース室18内の空気質量は、トラップされた空気の圧縮
行程期間中のある一時点(例えば、リード弁28が最初
に閉じた時点又はトラップされた空気の温度がマニホル
ド空気温度MATにほぼ近似した時点)で式(1)から
算出される。別の実施例においては、トラップされた空
気の質量の測定を2回以上行い、その平均値を求める。
例えば、トラップされた空気の第2回目の測定は吸入ポ
ート34の開放の直前に行い、この測定値と、空気質量
が最初にトラップされたときに行った第1回目の測定値
とを平均する。シリンダ14内でピストンがその上死点
に到達する(TDC信号内のパルスにより示される)毎
に、コンピュータ56はそのメモリー内に記憶されたプ
ログラムを実行して、クランクケース室18内にトラッ
プされた空気質量Mを計算し、漏洩空気量及び不完全移
送空気量に対する修正を行い、その後に、次の点火行程
に使用される空気質量の修正した見積もりに基づきその
特定のシリンダのためのエンジン制御出力を計算する。
図2のフローチャートはシリンダ14内でピストンがそ
の上死点に到達する毎にコンピュータ56により実行さ
れる(メモリーに記憶された)ルーチンのステップを示
す。この一連のステップを履行するためのコンピュータ
56のプログラミングは当業界のプログラマーにとって
は既知のものである。
【0030】図2を参照して、シリンダ14内でピスト
ンがその上死点に到達したときのフローチャートの流れ
を説明する。ステップ59でルーチンに入る。プログラ
ムはステップ60から開始し、このステップで、コンピ
ュータは、入力信号CCP、MAT及びBAROをサン
プリングすることにより、初期状態を決定し、それぞれ
P1、T1、BAROとしてこれらの値を記憶する。P
1はクランクケース室の初期空気圧力であり、T1はク
ランクケース室の初期空気温度であり、これらは共に、
クランクケース室18内での圧縮を開始する直前に決定
される。記憶された値P1、T1は、上死点においてリ
ード弁28が実質上閉じているので、トラップされた空
気の初期圧力及び温度を表すこととなる。上死点でのク
ランクケース室18の容積V1の初期値はエンジン10
にとっては既知であり、コンピュータの読出し専用メモ
リーに恒久的に記憶されている。
【0031】別の実施例においては、最初にトラップさ
れた空気の初期温度及び圧力の測定は上死点に到達した
後のクランクシャフトの小角度回転時に行われる。
【0032】プログラムは次いでステップ62へ進み、
このステップでは、ステップ60で読取られ記憶された
パラメータ(圧力及び温度)P1、T1及びメモリーか
ら検索された容積V1に基づくトラップされた空気質量
M1を、上述の式(1)を使用して決定する。一実施例
においては、この値はトラップされた空気質量の最終的
な計算値として使用される。
【0033】ステップ64においては、クランクシャフ
トの現在の回転角度θがトラップされた空気質量の第2
回目の決定を行う角度θ2に等しいか否かの判定を行
う。エンジンの回転角度θは、前述したようなTDC入
力及びANGLE入力を使用して、現在のルーチン外で
連続的に計算され、アップデートされる。本発明の好ま
しい実施例においては、角度θ2はシリンダ14内で空
気入口ポート34がほぼ開いている回転時点に対応する
値を割り当てられている。クランクシャフトが角度θ2
まで回転しなかった場合は、ステップ64が繰り返され
る。
【0034】ステップ64において、クランクシャフト
の回転角度θが角度θ2に等しいと判定されたときは、
入力信号CCPがサンプリングされ、ステップ66にお
いてP2として記憶される。次いで、ステップ68にお
いて、トラップされた空気質量の温度を、P1、T1、
V1、P2の値、及びエンジン10にとって既知であり
コンピュータの読出し専用メモリー内に恒久的に記憶し
た回転角度θ2でのクランクケース室の容積V2から計
算する。次いで、プログラムはステップ70へ進み、こ
のステップにおいては、パラメータP2、計算した温度
値T2及びメモリーから検索された容積V2に基づくト
ラップされた空気質量M2が、上述の式(1)を使用し
て決定される。一実施例においては、トラップされた空
気の質量は計算した値M2のみに基づいて決定される。
しかし、この実施例においては、クランクケース室内の
空気質量Mのための値は2つの決定したトラップされた
空気質量値M1、M2を平均することにより計算され
る。空気質量Mのこの決定はステップ72において行
う。
【0035】ステップ74において、プログラムは、ス
テップ60で記憶したP1、BAROのための値を使用
して、メモリー内に記憶されたテーブルから漏洩修正因
子LCFを検索する。この漏洩修正因子LCFは、リー
ド弁28及びクランクケース室をシールするガスケット
を通しての漏洩による空気損失の後の圧縮の終期でのク
ランクケース室18内に残存している空気質量Mの百分
率を表す。漏洩修正因子のための記憶される値は、吸入
マニホルドの圧力に実質上等しい値P1及び大気圧BA
ROの関数として予め決定される。クランクケースのシ
ール部を通って漏洩する空気の量はクランクケース室の
圧力と大気圧BAROとの差の関数であり、リード弁を
通って漏洩する空気量はクランクケース室の圧力と吸入
マニホルド20内の圧力P1との差の関数である。
【0036】ステップ76において、プログラムは漏洩
を修正した後のクランクケース室内に含まれる空気質量
M′を計算する。M′のための値はステップ72で計算
されたMの値にステップ74で求めた漏洩修正因子LC
Fを乗算することにより、計算される。換言すれば、式 M′=M×LCF (3) に基づき計算される。
【0037】ステップ78においては、プログラムは、
先のステップ76で計算したM′のための値及び(1分
当りのTDCパルスの数を決定することにより導き出さ
れた)エンジンの現在の速度(RPM)を使用して、メ
モリーに記憶されたテーブルから、トラッピング効率T
Eのための値を検索する。トラッピング効率TEは、空
気入口ポート34及び排気ポート26が閉じた後に燃焼
室40内へ移送されそこで保持される修正後の空気質量
M′の百分率を表す。トラッピング効率のための値は、
クランクケース室18内の空気質量M′及び入口ポート
34を通過するか又は排気ポート26から失われる空気
のために利用される時間に関連するエンジン速度(RP
M)の関数として予め決定される。
【0038】次に、ステップ80において、修正した空
気量M′及びエンジン速度RPMのための値を使用し
て、記憶されたテーブルから、シリンダ14のための適
当な空燃比A/Fを検索する。空燃比検索テーブルのた
めの所望の値は、他の従来の検索テーブルにおけると同
様、エンジン制御の分野で既知の標準のエンジン動力計
による測定により予め決定される。
【0039】ステップ82においては、ステップ76で
求めたクランクケース室内の修正した空気質量M′にス
テップ78で求めたトラッピング効率TEを乗算した次
式(4)に基づき、シリンダ14内で燃焼に利用される
空気量CMAを計算する。 CMA=M′×TE (4) 残りのステップ84ないし88においては、先のステッ
プ82で求めた燃焼室の空気量CMAを使用して標準の
エンジン制御パラメータを計算する。ステップ90で
は、次式(5)に従いインゼクタの燃料パルス幅FPW
を計算する。
【0040】 FPW=K×CMA×[1/(A/F)] (5) ここに、Kはメモリー内に記憶された所定の単位スケー
リング定数、CMAはステップ82で求めた値、A/F
はステップ80で求めた値である。次に、ステップ86
において、エンジン速度RPM及び燃焼室の空気量CM
Aに基づき、メモリーに記憶された適当なテーブルか
ら、インゼクタ38への燃料パルスのための適正なタイ
ミングを検索する。燃料パルス幅FPW及びインゼクタ
タイミングのための値を使用して、コンピュータ56は
インゼクタ38へ適当なパルス燃料信号を供給する(図
1)。最後に、ステップ88で、エンジン速度RPM及
び燃焼室の空気量CMAの関数として、記憶された検索
テーブルからシリンダ14のための正しい点火進行を検
索する。コンピュータ56は、シリンダ14の上死点の
前の適正な時期に点火プラグ36を付勢するように、点
火進行信号を点火装置58へ送る。上述のステップが実
行された後、ステップ90においてルーチンを出る。
【図面の簡単な説明】
【図1】クランクケース掃気式2ストロークエンジンの
1つ及び燃焼室で使用される空気質量を見積もるための
本発明の一実施例に係る装置を有するコントローラを示
す概略構成図である。
【図2】燃焼に使用される空気質量を決定する際に図1
のコントローラにより実行されるプログラムインストラ
クションの一実施例を表すフローチャートである。
【符号の説明】 10 クランクケース掃気式2ストロークエンジン 18 クランクケース室 40 燃焼室 44 温度センサ 46 圧力センサ 56 コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・エドワード・リーンク アメリカ合衆国ミシガン州48309,ロチエ スター,スプリングウツド 1133

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンのクランクケース室(18)内
    へ空気を導入する期間と、導入した空気を同クランクケ
    ース室内にトラップさせ、その後同クランクケース室の
    容積減少に伴って空気を圧縮する期間と、圧縮された導
    入空気を前記エンジンの燃焼室(40)へ移送する期間
    とを有する作動サイクルを持ったクランクケース掃気式
    2ストロークエンジンの燃焼室へ移送される空気の質量
    を決定する方法において、 前記作動サイクルの所定の時点において、前記燃焼室内
    にトラップされた空気質量(M)の圧力(P)を決定す
    る工程と;前記作動サイクルの前記所定の時点での前記
    クランクケース室の容積(V)を決定する工程と;前記
    作動サイクルの前記所定の時点での前記クランクケース
    室内の空気質量の温度(T)を決定する工程と;理想気
    体法則に基づき、前記燃焼室へ移送される空気の質量
    (M)を表す値を導き出す導出工程と;を有することを
    特徴とする空気質量決定方法。
  2. 【請求項2】 前記クランクケース室の容積(V)がエ
    ンジンサイクルの位置の関数として導き出されることを
    特徴とする請求項1の空気質量決定方法。
  3. 【請求項3】 前記クランクケース室の温度(T)が吸
    入空気の温度の関数として導き出されることを特徴とす
    る請求項1又は2の空気質量決定方法。
  4. 【請求項4】 前記作動サイクルの前記所定の時点は、
    導入空気が前記クランクケース室内に最初にトラップさ
    れる時点であり、同クランクケース室内の空気質量の温
    度(T)を吸入空気の温度に実質上等しくなるようにし
    たことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載
    の空気質量決定方法。
  5. 【請求項5】 前記クランクケース室内の空気質量の圧
    力(P)、容積(V)及び温度(T)がエンジンの前記
    作動サイクルにおける複数の所定の時点の各々において
    決定され、前記燃焼室へ移送される空気の質量を表す値
    が前記作動サイクルにおける前記複数の所定の時点にお
    いて得られた値の平均値の関数として得られることを特
    徴とする請求項1、2又は3の空気質量決定方法。
  6. 【請求項6】 前記導出工程が前記クランクケース室か
    らの空気漏洩の効果を表す修正値を得る工程を有するこ
    とを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の空
    気質量決定方法。
  7. 【請求項7】 前記導出工程が前記クランクケース室か
    ら前記燃焼室への空気の不完全移送の効果を表す修正値
    を得る工程を有することを特徴とする請求項1ないし6
    のいずれかに記載の空気質量決定方法。
  8. 【請求項8】 前記クランクケース室から前記燃焼室へ
    の空気の不完全移送の効果を表す修正値を得る工程が、
    同燃焼室(40)へ移送され次いで同燃焼室内にトラッ
    プされるべき前記クランクケース室内にトラップされて
    いる空気質量の量を表すトラッピング効率値を決定する
    工程と;決定した該トラッピング効率値に基づき、同ク
    ランクケース室内にトラップされている空気質量を表す
    導き出された値を調整する工程と;を有することを特徴
    とする請求項7の空気質量決定方法。
  9. 【請求項9】 エンジンのクランクケース室(18)内
    へ空気を導入する期間と、導入した空気を同クランクケ
    ース室内にトラップさせ、その後同クランクケース室の
    容積減少に伴って空気を圧縮する期間と、圧縮された導
    入空気を前記エンジンの燃焼室(40)へ移送する期間
    とを有する作動サイクルを持ったクランクケース掃気式
    2ストロークエンジンの燃焼室へ移送される空気の質量
    を決定する装置において、 前記作動サイクルの所定の時点において、前記燃焼室内
    にトラップされた空気質量(M)の圧力(P)を決定す
    る圧力センサ(46)と;前記作動サイクルの前記所定
    の時点での前記クランクケース室の容積(V)を決定す
    る手段(56)と;前記作動サイクルの前記所定の時点
    での前記クランクケース室内の空気質量の温度(T)を
    決定する温度センサ(44)と;理想気体法則に基づ
    き、前記燃焼室へ移送される空気の質量(M)を表す値
    を導き出す処理手段(56)と;を備えたことを特徴と
    する空気質量決定装置。
  10. 【請求項10】 前記処理手段(56)が前記クランク
    ケース室からの空気漏洩の効果を表す修正値を得る得る
    ようになっていることを特徴とする請求項9の空気質量
    決定装置。
  11. 【請求項11】 前記処理手段(56)が前記クランク
    ケース室から前記燃焼室への空気の不完全移送の効果を
    表す修正値を得るようになっていることを特徴とする請
    求項9又は10の空気質量決定装置。
  12. 【請求項12】 前記処理手段(56)が、同燃焼室
    (40)へ移送され次いで同燃焼室内にトラップされる
    べき前記クランクケース室内にトラップされている空気
    質量の量を表すトラッピング効率値を決定し、決定した
    該トラッピング効率値に基づき、同クランクケース室内
    にトラップされている空気質量を表す導き出された値を
    調整するようになっていることを特徴とする請求項11
    の空気質量決定装置。
JP3028921A 1990-02-23 1991-02-22 クランクケース掃気式2ストロークエンジンへの空気質量を決定する方法及び装置 Pending JPH0539745A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/483,509 US4987773A (en) 1990-02-23 1990-02-23 Method and means for determining air mass in a crankcase scavenged two-stroke engine
US483509 1995-06-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0539745A true JPH0539745A (ja) 1993-02-19

Family

ID=23920346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3028921A Pending JPH0539745A (ja) 1990-02-23 1991-02-22 クランクケース掃気式2ストロークエンジンへの空気質量を決定する方法及び装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4987773A (ja)
EP (1) EP0443650B1 (ja)
JP (1) JPH0539745A (ja)
AU (1) AU618697B2 (ja)
CA (1) CA2029070A1 (ja)
DE (1) DE69100411T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4995258A (en) * 1990-04-26 1991-02-26 General Motors Corporation Method for determining air mass in a crankcase scavenged two-stroke engine
JPH04101041A (ja) * 1990-08-13 1992-04-02 Yamaha Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射装置
US5050559A (en) * 1990-10-25 1991-09-24 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Fuel injection control system for a two-cycle engine
US5094213A (en) * 1991-02-12 1992-03-10 General Motors Corporation Method for predicting R-step ahead engine state measurements
US5113832A (en) * 1991-05-23 1992-05-19 Pacer Industries, Inc. Method for air density compensation of internal combustion engines
JP3394783B2 (ja) * 1991-07-08 2003-04-07 ヤマハ発動機株式会社 燃料噴射式内燃機関
US5257607A (en) * 1992-10-23 1993-11-02 Outboard Marine Corporation Fuel injected, two-stroke internal combustion engine
US5684245A (en) * 1995-11-17 1997-11-04 Mks Instruments, Inc. Apparatus for mass flow measurement of a gas
US6655201B2 (en) 2001-09-13 2003-12-02 General Motors Corporation Elimination of mass air flow sensor using stochastic estimation techniques
US7027905B1 (en) * 2004-09-29 2006-04-11 General Motors Corporation Mass air flow estimation based on manifold absolute pressure
FR3044713B1 (fr) 2015-12-08 2017-12-01 Continental Automotive France Procede et dispositif de determination du debit d'air entrant dans le collecteur d'admission d'un moteur a deux temps

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4446523A (en) * 1981-11-13 1984-05-01 General Motors Corporation Mass air flow meter
JPS5898632A (ja) * 1981-12-07 1983-06-11 Sanshin Ind Co Ltd 内燃機関の燃料噴射装置
US4402294A (en) * 1982-01-28 1983-09-06 General Motors Corporation Fuel injection system having fuel injector calibration
JPS595875A (ja) * 1982-07-01 1984-01-12 Sanshin Ind Co Ltd 2サイクル内燃機関の燃料噴射装置
US4664090A (en) * 1985-10-11 1987-05-12 General Motors Corporation Air flow measuring system for internal combustion engines
US4873641A (en) * 1986-07-03 1989-10-10 Nissan Motor Company, Limited Induction volume sensing arrangement for an internal combustion engine or the like
ES2020546B3 (es) * 1986-12-19 1991-08-16 Siemens Ag Formacion para averiguar el caudal de masa de aire que entre en los cilindros de un motor de combustion interna
US4750352A (en) * 1987-08-12 1988-06-14 General Motors Corporation Mass air flow meter
US4788854A (en) * 1987-12-07 1988-12-06 General Motors Corporation Method of estimating the fuel/air ratio of an internal combustion engine
US4920790A (en) * 1989-07-10 1990-05-01 General Motors Corporation Method and means for determining air mass in a crankcase scavenged two-stroke engine
US4920789A (en) * 1989-09-19 1990-05-01 General Motors Corporation Method and means for determining air mass in a crankcase scavenged two-stroke engine
US4995258A (en) * 1990-04-26 1991-02-26 General Motors Corporation Method for determining air mass in a crankcase scavenged two-stroke engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
CA2029070A1 (en) 1991-08-24
EP0443650A1 (en) 1991-08-28
AU618697B2 (en) 1992-01-02
DE69100411D1 (de) 1993-11-04
AU7085991A (en) 1991-08-29
EP0443650B1 (en) 1993-09-29
DE69100411T2 (de) 1994-01-27
US4987773A (en) 1991-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0454191B1 (en) Method and apparatus for determining air mass in a combustion chamber of a two-stroke engine
JPH0623666B2 (ja) エンジン排気背圧の測定方法及び測定装置
US4958516A (en) Method and means for determining air mass in a crankcase scavenged two-stroke engine
US6276319B2 (en) Method for evaluating the march of pressure in a combustion chamber
EP0408180B1 (en) Method and apparatus for determining air mass in a crankcase scavenged two-stroke engine
JPH0539745A (ja) クランクケース掃気式2ストロークエンジンへの空気質量を決定する方法及び装置
US6332352B1 (en) Engine torque-detecting method and an apparatus therefor
EP0420442B1 (en) Method and apparatus for determining air mass in an engine
JPH02196153A (ja) エンジンの点火時期制御装置
CN108603450B (zh) 用于计算内燃机的气缸中的残余气体质量的方法和控制器
JPS6143534B2 (ja)
JPH05222998A (ja) 内燃機関の吸気状態検出装置
JP2004108348A (ja) 内燃機関の筒内ガス状態取得装置
JPH09195844A (ja) 内燃機関の筒内圧検出装置
JP4115677B2 (ja) 内燃機関の大気圧検出装置
JPH05248295A (ja) 2サイクル内燃機関の制御装置
JPS595838A (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
JPH11324779A (ja) 多気筒エンジンの燃料噴射制御装置
JPH087084B2 (ja) 内燃機関の吸入空気量検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19951024