JPH0893571A - ２ストロークエンジンの排気ガス還流装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２ストローク筒内噴射式エンジンにおいて外
部ＥＧＲを利用して、高負荷領域の均一燃焼を改善す
る。 【構成】 排気ガス還流装置４０を備えた２ストローク
筒内噴射式エンジンであって、エンジン運転条件により
成層燃焼または均一燃焼を判断する燃焼方式決定手段Ｃ
１と、成層燃焼では噴射時期を圧縮後期に、均一燃焼で
は噴射時期を圧縮初期にそれぞれ定めて、燃料噴射量に
応じた噴射信号をこれら噴射時期にインジェクタ１０に
出力する燃料噴射制御手段Ｃ２と、均一燃焼の場合にの
み外部ＥＧＲ有りを判断して開弁信号をＥＧＲ弁４２に
出力するＥＧＲ制御手段Ｃ３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２ストロークエンジン
において排気ガスの一部を給気系に還流する排気ガス還
流装置に関し、詳しくは、外部ＥＧＲを利用した均一燃
焼の燃焼改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】２ストロークエンジンは、クランク軸が
１回転する毎に１回爆発する方式であり、ピストンの上
昇が圧縮行程であり、下降が爆発行程となり、吸入と排
気のための独立したピストンの行程が無い。そこで一般
的には、シリンダに排気ポートと掃気ポートをピストン
により開閉するように設け、ピストンの下死点近くで先
ず排気ポートを開いて燃焼ガスを逃がす。次に掃気ポー
トを開いて空気や混合気の新気を導入し、残留ガスが追
い出しながら新気を入れるように掃気作用する。そして
ピストンが上昇し始めると、先ず掃気ポートを閉じ、次
に排気ポートを閉じて圧縮行程に移行するように作動す
る。

【０００３】従って、４サイクルエンジンと比較する
と、以下のような特徴を有している。先ず、給気、掃
気、排気の期間が短く、掃気が不完全になり、新気の吹
き抜けを生じ易い。また元々シリンダ内には既燃の残留
ガス（内部ＥＧＲ）が存在し、この残留ガスを追い出し
ながら新気を入れるように掃気して給気する方式である
から、新気の量に応じて掃気効率（新気と残留ガスの量
を加算した全体のガス量に対する新気量の割合）が変化
する。即ち、高負荷域で新気の量が多い場合は、残留ガ
スが少なくなって掃気効率、燃焼が良好になるが、低負
荷域で新気の量が少ない場合は、必然的に同一容量のシ
リンダ内に残留ガスが多く残って掃気効率が悪くなる。
このとき特に、少ない新気が多量の残留ガスで希釈され
て可燃域から外れ、燃焼が悪くなる。更に、２ストロー
クエンジンに特有の上記掃気作用により、排気の一部を
還流する、所謂外部ＥＧＲを行っても、単にシリンダ内
の残留ガスを外部ＥＧＲで置き換えるにすぎない。この
ため新気と残留ガスとの比率は変わらず、それ自体では
不都合は無いが、ＮＯｘ低減等の効果もほとんど無い。

【０００４】そこで上記２ストロークエンジンの燃焼改
善として、既に本件出願人により筒内噴射式エンジンが
提案されている。これは給気系に掃気ポンプを設けて掃
気作用を強制的に促進する。また各気筒に筒内噴射イン
ジェクタを取付け、適正な噴射時期で燃料を直接筒内噴
射して、燃料の吹き抜けを低減し、且つ燃焼方式を切換
え可能にする。即ち、低中負荷領域では、圧縮行程の終
了直前に燃料噴射して、点火プラグ付近の局所に濃い混
合気を形成して、掃気効率が悪い条件でも良好に成層燃
焼する。また高負荷領域では、燃料が多いこともあって
圧縮初期から燃料噴射を開始し、新気と燃料を予混合し
て均一燃焼するものである。

【０００５】従って、上記２ストローク筒内噴射式エン
ジンにおいては、成層化した混合気、均一化した混合気
を運転領域に応じて形成する必要があるが、成層化した
混合気は比較的容易に形成できる。しかし高負荷領域で
の均一化した混合気は、混合時間が短く、燃料も多いた
め、掃気ポンプによる新気導入に伴うガス流動だけで
は、燃料、新気及び残留ガスのミキシングによる均一化
に限界があって、空気利用率も未だ不充分である。

【０００６】ここで給気の際に上述の外部ＥＧＲを行う
と、筒内の残留ガス自体の量はほとんど変化しないが、
排気ガスの一部が掃気ポートから新気と一緒に流入して
ガス流入量が増す。このため筒内ガス流動や乱れが強ま
って、ミキシングが促進され得る。そこで外部ＥＧＲを
利用することで、高負荷領域で筒内全域に空気利用率の
高い均一化した混合気を形成し易くなることが期待され
る。

【０００７】従来、上記２ストロークエンジンの外部Ｅ
ＧＲに関して、例えば実開平３−５２３６６号公報の第
１の先行技術では、排気通路内の圧力が高くなると、一
方向弁を開弁して排気ガス再循環して、ＮＯｘの発生を
低減することが示されている。特開昭６３−２４８９１
２号公報の第２の先行技術では、排気還流口を燃焼室の
ピストン下死点付近に開口して、混合気層と還流排気層
を成層化することが示されている。特開昭６３−１７３
８１２号公報の第３の先行技術では、低負荷域の排気行
程で燃焼室の圧力が排気ポートの圧力より低下する場合
に、排気ガスの一部を燃焼室に還流することが示されて
いる。

【０００８】実開平１−１２４０６８号公報の第４の先
行技術では、未燃成分消費手段、即ち触媒を通過した後
の排気ガスをＥＧＲとして還流することが示されてい
る。特開平１−２８５６５１号公報の第５の先行技術で
は、中負荷域において残留ガスが多く、且つそのガス温
度が高くて自己着火が発生するため、この領域でＥＧＲ
ガスを再循環して自己着火を防止することが示されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、先ず第１ないし第５の先行技術の
全てが動弁機構付エンジンであり、また筒内噴射でなく
てポート噴射であり、４サイクルエンジンをそのまま２
ストロークエンジンに適応した構造で、常に空気と燃料
の混合気を給気して燃焼することを前提とする。このた
め本発明の２ストローク筒内噴射式エンジンとは、掃気
方法、筒内ガス流動、混合気の形成等が全く異なり、し
かも成層と均一の燃焼方式の切換え制御については言及
されていない。従って、外部ＥＧＲによる目的と効果
が、先行技術と本発明では全く異なっている。即ち、本
発明が、成層と均一の燃焼方式の切換え制御を前提と
し、均一燃焼する場合にのみ外部ＥＧＲを行って、均一
混合気の形成に利用しているが、先行技術ではこのよう
な効果を得ることができない。

【００１０】本発明は、このような点に鑑み、２ストロ
ーク筒内噴射式エンジンにおいて外部ＥＧＲを利用し
て、高負荷領域の均一燃焼を改善することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の請求項１に係る２ストロークエンジンの排
気ガス還流装置は、図１に示すように、エンジン本体１
の各気筒の燃焼室８の頂部に筒内噴射するインジェクタ
１０が取付けられ、シリンダ２に設けられた排気ポート
１１と掃気ポート１７がピストン下死点付近でピストン
３により開閉し、掃気ポート１７の上流にスロットル弁
２０の開度に応じた空気を所定の掃気圧で圧送する掃気
ポンプ２１が連設され、排気管１２と掃気ポンプ２１の
上流であってスロットル弁２０の下流との間にＥＧＲ弁
４２を備えたＥＧＲ通路４１が連設され、排気ガスの一
部を還流して外部ＥＧＲするものであって、エンジン運
転条件により成層燃焼または均一燃焼を判断する燃焼方
式決定手段Ｃ１と、成層燃焼では噴射時期を圧縮後期
に、均一燃焼では噴射時期を圧縮初期にそれぞれ定め
て、燃料噴射量に応じた噴射信号をこれら噴射時期にイ
ンジェクタ１０に出力する燃料噴射制御手段Ｃ２と、均
一燃焼の場合にのみ外部ＥＧＲ有りを判断して開弁信号
をＥＧＲ弁４２に出力するＥＧＲ制御手段Ｃ３とを備え
ることを特徴とする。

【００１２】請求項２に係る２ストロークエンジンの排
気ガス還流装置は、ＥＧＲ制御手段Ｃ３が、低中負荷領
域の成層燃焼、スロットル全開付近のパワー領域の場合
に外部ＥＧＲ無しを判断して閉弁信号をＥＧＲ弁４２に
出力し、高負荷領域の均一燃焼の場合に外部ＥＧＲ有り
を判断して開弁信号をＥＧＲ弁４２に出力することを特
徴とする。

【００１３】

【作用】従って、本発明の請求項１にあっては、２スト
ロークエンジンの運転時に、ピストン下死点付近で排気
ポート１１と共に掃気ポート１７が開くと、掃気ポンプ
２１により空気が掃気ポート１７を介しシリンダ２内に
圧送され、残留ガスを追い出しながら空気を効率良く入
れるように掃気される。そして排気ポート１１と掃気ポ
ート１７が閉じると、掃気終了して圧縮行程に移行し、
このとき低中負荷領域で新気の空気量が少ない場合は、
シリンダ２内に内部ＥＧＲの残留ガスが比較的多く残
り、高負荷領域で空気量が多く入る場合は、その残留ガ
スが少なくなる。

【００１４】そこで例えば低中負荷領域の場合に、燃焼
方式決定手段Ｃ１で成層燃焼を判断すると、燃料噴射制
御手段Ｃ２により点火直前の圧縮後期に、インジェクタ
１０により筒内に直接燃料噴射され、このため点火プラ
グの近傍の局所に濃い混合気が形成され、この濃い混合
気に着火することで、残留ガスが多いにもかかわず良好
に成層燃焼する。また高負荷領域の場合に均一燃焼を判
断すると、排気ポート１１が閉じた直後の圧縮初期に、
インジェクタ１０により多量の燃料が同様に筒内噴射さ
れて、燃料の吹き抜けが防止され、圧縮行程中に予混合
することが可能となる。

【００１５】この均一燃焼では、ＥＧＲ制御手段Ｃ３で
外部ＥＧＲ有りを判断して、ＥＧＲ弁４２が開弁信号に
より開くため、掃気ポンプ２１により排気ガスの一部が
ＥＧＲ通路４１を介し給気系に還流して外部ＥＧＲが行
われる。この場合にシリンダ２内では、外部ＥＧＲの分
だけ残留ガスが追い出されて、空気と残留ガスとの比率
はほとんど変化しないが、ガス量が増大することで、筒
内のガス流動や乱れが強くなる。そこで圧縮行程で空
気、燃料、残留ガスのミキシングが促進して、均一化の
進んだ混合気が形成され、空気利用率の非常に高い状態
で良好に均一燃焼して燃焼が改善される。

【００１６】請求項２にあっては、ＥＧＲ制御手段Ｃ３
により低中負荷領域の成層燃焼では、外部ＥＧＲ無しを
判断してＥＧＲ弁４２を閉じるため、外部ＥＧＲがカッ
トされる。そこで点火直前に点火プラグの近傍に形成さ
れる濃い混合気が、ガス流動により拡散することが抑制
される。またスロットル全開のパワー領域の場合にも、
外部ＥＧＲ無しを判断して外部ＥＧＲがカットされるた
め、残留ガスの最も少ない状態で均一燃焼して高出力が
得られる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２において、２ストローク筒内噴射式エンジン
の全体の構成について説明する。符号１は、エンジン本
体であり、シリンダ２にピストン３が往復動可能に挿入
され、クランク室４のクランク軸５に対しコンロッド６
を介してピストン３が連結し、クランク軸５にピストン
３の往復動慣性力を相殺するようにバランサ７が設けら
れる。燃焼室８はウェッジ、半球型等の形状であり、中
心頂部付近の高い位置に高圧１流体式の筒内噴射インジ
ェクタ１０が、筒内に直接燃料噴射するように設置され
る。また点火プラグ９は、電極９ａがインジェクタ１０
の噴射方向直下に位置するように傾いて取付けられる。

【００１８】インジェクタ１０と電極９ａとの距離は、
低中負荷領域で点火直前に噴射されるコーン型の燃料噴
霧を考慮し、このとき噴霧の後端部に良好に着火するこ
とが可能に設定される。またインジェクタ１０は、シリ
ンダ２の略中心線上に配置され、高負荷領域で圧縮行程
の早い時期に噴射された多量の燃料がシリンダ２内の全
域に迅速に拡散することが可能になっている。

【００１９】シリンダ２においてピストン下死点付近に
は、排気ポート１１と掃気ポート１３がピストン３によ
り開閉するように開口して配置される。そして排気ポー
ト１１からの排気管１２に触媒装置１３、マフラ１４が
設けられる。また排気ポート１１には排気ロータリ弁１
５が設置され、ベルト手段１６によりクランク軸５に連
結して排気ポート１１の開閉を各別に定めている。即
ち、ピストン３が下死点側から上昇し始めると排気ロー
タリ弁１５により排気ポート１１を早目に閉じ、高負荷
領域での均一燃焼方式において燃料噴射の時期を早く設
定することが可能になっている。

【００２０】給気系について説明すると、エアクリーナ
１９からアクセル開度に応じて開くスロットル弁２０に
連通し、スロットル弁２０の下流に掃気ポンプ２１が設
けられ、掃気ポンプ２１の吐出側が給気管１８を介して
掃気ポート１７に連通される。スロットル弁２０はアク
セル全閉でも少し開いて掃気ポンプ２１の吸込みが可能
に設定され、この遊び範囲を越えるとアクセル開度に応
じスロットル弁２０が開いて空気量を制御する。掃気ポ
ンプ２１は、ベルト手段２２によりクランク軸５に連結
してエンジン動力より常にポンプ駆動し、主として空気
の新気を所定の掃気圧により掃気ポート１７を介しシリ
ンダ２内に導入して効率良く掃気作用する。掃気ポート
１７は、排気ポート１１に対して円周方向に１８０度な
いし略９０度ずれた位置に配置され、空気等の縦スワー
ル流によりシリンダ２の残留ガスを排気ポート１１から
効率良く追い出すことが可能になっている。

【００２１】またインジェクタ１０に高圧燃料装置３０
が設けられ、排気系と給気系との間に排気ガス還流装置
４０が設けられる。高圧燃料装置３０は、燃料タンク３
１からの燃料通路３２が高圧燃料ポンプ３３、フィルタ
３４、コモンレール３５を有してインジェクタ１０に連
通される。また燃料通路３２のインジェクタ上流から戻
り通路３６が分岐し、この戻り通路３６が燃圧レギュレ
ータ３７を備えて燃料タンク３１に連通し、燃圧レギュ
レータ３７による圧力調整でインジェクタ１０の燃圧を
制御するように構成される。

【００２２】排気ガス還流装置４０は、ＥＧＲ通路４１
が排気管１２と掃気ポンプ２１の上流であってスロット
ル弁２０の下流に連通され、ＥＧＲ通路４１にＥＧＲ弁
４２が電気信号で開閉または流量制御するように設けら
れる。そしてＥＧＲ弁４２が開弁すると、掃気ポンプ２
１の作動で空気と一緒に排気ガスの一部を還流して外部
ＥＧＲを行うように構成される。

【００２３】制御系について説明すると、吸入空気量Ｑ
を検出するエアフローメータ４５、クランク角θやエン
ジン回転数Ｎを検出するクランク角センサ４６、コモン
レール３５に取付けられて燃圧Ｐｆを検出する燃圧セン
サ４７を有する。これらセンサ信号が制御ユニット５０
に入力して処理され、噴射信号をインジェクタ１０に出
力し、点火信号を点火プラグ９に出力し、燃圧信号を燃
圧レギュレータ３７に出力し、開閉信号をＥＧＲ弁４２
に出力する。

【００２４】図３において、制御ユニット５０の機能ブ
ロックについて説明する。先ず、エンジン回転数Ｎと吸
入空気量Ｑとが入力する運転条件判定手段５１を有し、
両方のパラメータによりエンジン運転条件を判定する。
運転条件の信号は燃焼方式決定手段５２に入力して、図
４のマップに基づいて燃焼方式を決定する。即ち、低中
負荷領域では成層燃焼に定め、高負荷領域では均一燃焼
に定める。

【００２５】燃焼方式、エンジン回転数Ｎ、燃圧Ｐｆの
信号は燃圧制御手段５６に入力し、エンジン回転数Ｎに
より各運転条件での筒内圧力を推定し、エンジン回転数
Ｎに対して目標燃圧Ｐｆｔをマップで増大関数的に設定
する。また成層燃焼と均一燃焼でそれぞれ適正な混合気
を形成することが可能なように目標燃圧Ｐｆｔを修正
し、この目標燃圧Ｐｆｔと実際の燃圧Ｐｆとの偏差ΔＰ
ｆを算出する。そして偏差ΔＰｆに応じた燃圧信号を駆
動回路５７により燃圧レギュレータ３７に出力して、燃
圧Ｐｆを目標燃圧Ｐｆｔに追従するようにフィードバッ
ク制御する。

【００２６】運転条件、燃圧の信号は燃料噴射量演算手
段５３に入力し、各運転条件での基本噴射量、燃圧に応
じた定数、インジェクタ無効噴射時間を定める。また成
層燃焼では燃料を全体的に減量して希薄空燃比とし、均
一燃焼では通常空燃比になるように補正係数を設定し、
これらパラメータにより燃料噴射量Ｔｉを演算する。

【００２７】燃焼方式とクランク角θの信号は噴射時期
決定手段５４に入力して、図５の行程ダイヤグラムに基
づき燃焼方式毎に噴射時期θｉｅ，θｉｓを決定する。
即ち、成層燃焼では圧縮後期の点火直前に噴射時期θｉ
ｅを定め、均一燃焼では排気ロータリ弁１５が閉弁した
直後の圧縮初期の早い時期に噴射時期θｉｓを定める。
そして燃料噴射量Ｔｉと噴射時期θｉｅ，θｉｓの信号
は駆動回路５５に入力し、両者の噴射信号をインジェク
タ１０に出力して燃料噴射する。

【００２８】更に、ＥＧＲ制御系について説明する。先
ず、基本原理について説明すると、２ストロークエンジ
ンでは、上述のように外部ＥＧＲを行っても、単にシリ
ンダ内の残留ガスを外部ＥＧＲで置き換えるにすぎず、
新気と残留ガスとの比率はほとんど変わらない。しかし
排気ガスの一部が掃気ポートから新気と一緒に流入して
ガス流入量が増すため、筒内ガス流動や乱れが強まる。

【００２９】ここで成層燃焼で点火プラグ９の付近の局
所に濃い混合気を形成する場合に、外部ＥＧＲでガス流
動が強いと、その濃い混合気が拡散するおそれがあって
好ましくない。一方、均一燃焼では、ガス流動の強い方
がガスのミキシングが促進され、筒内全域に均一化の進
んだ混合気を形成することができて好ましい。またスロ
ットル全開のパワー領域では、残留ガスの量が少ない方
が良い。

【００３０】そこで燃焼方式と運転条件の信号が入力す
るＥＧＲ制御手段５８を有し、均一燃焼では外部ＥＧＲ
有りを判断し、成層燃焼とパワー領域では外部ＥＧＲ無
しを判断する。そして外部ＥＧＲ有りの場合は、駆動回
路５９によりＥＧＲ弁４２に開弁信号を出力し、外部Ｅ
ＧＲ無しの場合は閉弁信号を出力するように構成され
る。

【００３１】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ずエンジン運転時には、高圧燃料装置３０の高圧
燃料ポンプ３３が駆動して燃料タンク３１の燃料がイン
ジェクタ１０に導かれ、この場合の燃圧Ｐｆが燃圧レギ
ュレータ３７により所定の高圧に制御される。また排気
ロータリ弁１５が作動して、特に排気ポート１１がピス
トン位置と各別に早目に閉弁される。更に、クランク軸
５により掃気ポンプ２１が駆動して、スロットル弁２０
の開度に応じた空気が吸入される。またＥＧＲ弁４２が
開弁して外部ＥＧＲする場合は、排気ガスの一部も吸入
され、これら空気、排気ガスの一部が所定の掃気圧で掃
気ポート１７側に圧送される。

【００３２】エンジン運転時の燃焼制御とＥＧＲ制御
を、図６のフローチャートを用いて説明する。先ず、ス
テップＳ１で運転条件を判断し、ステップＳ２に進んで
燃焼方式を判断する。そこで低中負荷領域では成層燃焼
を判断してステップＳ３に進み、運転条件、燃圧により
燃料噴射量Ｔｉを演算し、ステップＳ４で噴射時期θｉ
ｅを圧縮後期に遅く設定する。その後ステップＳ５に進
んでＥＧＲ制御するが、この燃焼方式の場合は外部ＥＧ
Ｒ無しを判断して、ＥＧＲ弁４２を閉弁信号により閉じ
る。このため外部ＥＧＲはカットされ、スロットル弁２
０の開度に応じた比較的少ない空気のみが給気される。

【００３３】そこでシリンダ２のピストン３が爆発後の
膨張行程で下降して下死点付近に達すると、先ずピスト
ン３により排気ポート１１が開いて燃焼ガスが排出され
る。次にピストン３により掃気ポート１７が開き、この
とき掃気ポンプ２１により空気のみが掃気ポート１７か
らシリンダ２内に圧送され、このためシリンダ２では空
気の縦スワール流により残留ガスを排気ポート１１から
追い出しながら新気を効率良く入れるように掃気作用さ
れる。

【００３４】そしてピストン３が下死点から上昇し始め
ると、排気ロータリ弁１５により排気ポート１１が早目
に閉じて掃気が終了し、次にピストン３により掃気ポー
ト１７が閉じて圧縮行程に移行する。こうしてピストン
下死点付近で短時間に掃気され、この場合に低中負荷で
空気量が比較的少ないことで、シリンダ２内では内部Ｅ
ＧＲの残留ガスが多く残った状態になる。しかし外部Ｅ
ＧＲカットで空気のみのガス流入となって筒内ガス流動
も比較的弱く、成層混合気が形成し易くなる。

【００３５】その後点火直前の圧縮後期の噴射時期θｉ
ｅに達すると、噴射信号がインジェクタ１０に出力する
ことで、比較的少量の燃料が点火プラグ９の電極９ａに
向けて噴射される。このため電極９ａの近傍の局所にコ
ーン型の燃料噴霧による濃い混合気が、ガス流動による
拡散のほとんど無い状態で安定して形成される。その直
後点火プラグ９に点火信号が出力して電極９ａによりそ
の濃い混合が着火し、内部ＥＧＲが多いにもかかわず良
好に成層燃焼する。

【００３６】また高負荷領域時には、均一燃焼を判断し
てステップＳ２からステップＳ６に進んで同様に燃料噴
射量Ｔｉを演算し、ステップＳ７で噴射時期θｉｓを今
度は圧縮初期に早く設定する。その後ステップＳ８で全
開付近か否かを判断し、全開付近でなければステップＳ
９に進む。そして外部ＥＧＲ有りを判断して、ＥＧＲ弁
４２を開弁信号により開く。そこで掃気ポンプ２１の吸
入作用で排気ガスの一部が、ＥＧＲ通路４１を介し給気
系に還流して外部ＥＧＲが行われる。そして掃気ポンプ
２１によりスロットル弁２０の開度に応じた空気と排気
ガスが一緒に掃気ポート１７を介してシリンダ２内に圧
送される。

【００３７】この場合に給気量、即ちガス流量が増大す
るが、排気ポート１１が開いたままであるため、その外
部ＥＧＲの分だけ内部ＥＧＲの残留ガスが追い出される
ことになって、シリンダ２内の空気と残留ガスとの比率
はほとんど変わらない。しかしガス流量が増大すること
で、シリンダ２内には多量の縦スワール流を生じて、ガ
ス流動や乱れが強まる。

【００３８】一方、この運転領域でピストン３が下死点
付近に下降すると、上述と同様にピストン３により排気
ポート１１と掃気ポート１７が略同時に開いて短時間に
掃気作用され、この場合に高負荷領域で空気量が多いこ
とで、シリンダ２内の残留ガスは少なくなる。その後排
気ロータリ弁１５が閉じて掃気が終了すると、その直後
の圧縮初期の噴射時期θｉｓにインジェクタ１０により
多量の燃料がシリンダ２内に噴射され、このため燃料の
吹き抜けが防止され、且つ圧縮行程中に予混合すること
が可能となる。

【００３９】このときシリンダ２内のガス流動や乱れが
強いことで、圧縮行程において空気、燃料、残留ガスの
ミキシングが促進され、このため筒内全域に均一化の進
んだ混合気が形成される。そこで点火プラグ９による着
火の際には、混合気の乱れにより燃焼速度が速くなり、
且つ均一化の進んだ混合気が空気利用率の非常に高い状
態で良好に均一燃焼する。

【００４０】スロットル全開付近のパワー領域では、ス
テップＳ８からステップＳ５に進んで外部ＥＧＲをカッ
トする。そこで多量の空気のみがシリンダ２内に入り、
残留ガスの最も少ない状態で均一燃焼して高出力が得ら
れる。

【００４１】尚、燃焼方式のマップにおいて成層燃焼と
均一燃焼の間に両者の混合した２ゾーン領域を設定する
ことがある。この場合は、２ゾーン領域を成層燃焼と同
様に外部ＥＧＲカットに制御すれば良い。

【００４２】以上、本発明の一実施例について説明した
が、掃気ポンプをもたないクランクケース内圧縮型２ス
トロークエンジンにも適応でき、ピストンにより排気ポ
ートと掃気ポートを開閉し、インジェクタにより筒内噴
射し、更に排気ガス還流装置を備えた２ストロークエン
ジンであって、成層燃焼と均一燃焼に切換え制御するも
のであれば、その全てに適応できる。

【００４３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の請求項
１に係る２ストロークエンジンの排気ガス還流装置で
は、エンジン運転条件により成層燃焼または均一燃焼を
判断する燃焼方式決定手段と、成層燃焼では噴射時期を
圧縮後期に、均一燃焼では噴射時期を圧縮初期にそれぞ
れ定めて、燃料噴射量に応じた噴射信号をこれら噴射時
期にインジェクタに出力する燃料噴射制御手段と、均一
燃焼の場合にのみ外部ＥＧＲ有りを判断して開弁信号を
ＥＧＲ弁に出力するＥＧＲ制御手段とを備える構成であ
るから、２ストロークエンジンにおいても外部ＥＧＲを
燃焼方式との関係で有効利用できる。しかも外部ＥＧＲ
を高負荷領域の均一燃焼に利用するため、この燃焼方式
で均一化が一層進んだ混合気を形成して燃焼を改善する
ことができ、燃費、排気エミッション、走行性も良好に
なる。

【００４４】請求項２に係る２ストロークエンジンの排
気ガス還流装置では、ＥＧＲ制御手段が、低中負荷領域
の成層燃焼、スロットル全開付近のパワー領域の場合に
外部ＥＧＲ無しを判断して閉弁信号をＥＧＲ弁に出力
し、高負荷領域の均一燃焼の場合に外部ＥＧＲ有りを判
断して開弁信号をＥＧＲ弁に出力する構成であるから、
成層燃焼での濃い混合気の外部ＥＧＲによる拡散を防止
することができる。パワー領域では、最も残留ガスの少
ない状態で燃焼して高出力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２ストロークエンジンの排気ガス
還流装置の構成を示すクレーム対応図である。

【図２】本発明の実施例として２ストローク筒内噴射式
エンジンの全体の構成を示す説明図である。

【図３】制御系の機能ブロック図である。

【図４】燃焼方式を決定するマップを示す図である。

【図５】行程ダイヤグラムを示す図である。

【図６】エンジン運転時の燃焼制御とＥＧＲ制御を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン本体 ２ シリンダ ３ ピストン ８ 燃焼室 １０ インジェクタ １１ 排気ポート １２ 排気管 １７ 掃気ポート ２０ スロットル弁 ２１ 掃気ポンプ ４０ 排気ガス還流装置 ４１ ＥＧＲ通路 ４２ ＥＧＲ弁 Ｃ１ 燃焼方式決定手段 Ｃ２ 燃料噴射制御手段 Ｃ３ ＥＧＲ制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン本体の各気筒の燃焼室の頂部に
   筒内噴射するインジェクタが取付けられ、シリンダに設
   けられた排気ポートと掃気ポートがピストン下死点付近
   でピストンにより開閉し、掃気ポートの上流にスロット
   ル弁の開度に応じた空気を所定の掃気圧で圧送する掃気
   ポンプが連設され、排気管と掃気ポンプの上流であって
   スロットル弁の下流との間にＥＧＲ弁を備えたＥＧＲ通
   路が連設され、排気ガスの一部を還流して外部ＥＧＲす
   る２ストロークエンジンの排気ガス還流装置において、 エンジン運転条件により成層燃焼または均一燃焼を判断
   する燃焼方式決定手段と、成層燃焼では噴射時期を圧縮
   後期に、均一燃焼では噴射時期を圧縮初期にそれぞれ定
   めて、燃料噴射量に応じた噴射信号をこれら噴射時期に
   インジェクタに出力する燃料噴射制御手段と、均一燃焼
   の場合にのみ外部ＥＧＲ有りを判断して開弁信号をＥＧ
   Ｒ弁に出力するＥＧＲ制御手段とを備えることを特徴と
   する２ストロークエンジンの排気ガス還流装置。
2. 【請求項２】 ＥＧＲ制御手段は、低中負荷領域の成層
   燃焼、スロットル全開付近のパワー領域の場合に外部Ｅ
   ＧＲ無しを判断して閉弁信号をＥＧＲ弁に出力し、高負
   荷領域の均一燃焼の場合に外部ＥＧＲ有りを判断して開
   弁信号をＥＧＲ弁に出力することを特徴とする請求項１
   記載の２ストロークエンジンの排気ガス還流装置。