JP2684091B2 - 2サイクルエンジンの燃料噴射量制御装置 - Google Patents

2サイクルエンジンの燃料噴射量制御装置

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JP2684091B2 JP1100284A JP10028489A JP2684091B2 JP 2684091 B2 JP2684091 B2 JP 2684091B2 JP 1100284 A JP1100284 A JP 1100284A JP 10028489 A JP10028489 A JP 10028489A JP 2684091 B2 JP2684091 B2 JP 2684091B2
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、2サイクルエンジンにおける燃料噴射装置
に関し、特に燃料噴射装置を電子制御回路により制御す
る電子燃料噴射装置(EFI)に関する。
従来の技術 特公昭63−40257号公報に、クランク室予圧式2サイ
クル内燃機関において、クランク室内圧を検出する圧力
検出器と、前記圧力検出器の出力に基づき燃料噴射量を
制御する制御装置とを備え、前記クランク室内圧の変動
量によって吸入空気量を検出して燃料噴射量を決めるよ
うにした内燃機関の燃料噴射装置が示されている。この
燃料噴射装置は燃料噴射量を吸入空気量とエンジン回転
速度とによって制御する所謂マスフロー方式のEFIであ
るが、燃料噴射量を吸気管圧力とエンジン回転速度とに
よって制御するスピードデンシティ方式のEFIも従来知
られている。
さらに、燃料噴射量をスロットル弁開度とエンジン回
転速度とによって制御する所謂スロットルスピード方式
のEFIが知られている。この方式においては、エンジン
回転数およびスロットル弁開度の値の組合せに応じて、
必要な燃料噴射時間を予めメモリに記憶した制御マップ
を用意しておき、運転に際しては、センサで検知された
エンジン回転数とスロットル弁開度の値に基づいて前記
燃料噴射時間を前記制御マップから読み取って出力し、
これによって燃料供給量を制御する。制御マップは、実
機を作動させ、エンジン回転数およびスロットル弁開度
を一定に保ちながら、燃料噴射量すなわち燃料噴射時間
を変化させて排気ガス、馬力および燃費等を実測し、こ
れらの測定値を総合判断して、最適な燃料噴射時間を決
定し、エンジン回転数およびスロットル弁開度の組合せ
によって決まるメモリのアドレスに前記時間を記憶する
ことによって作成され、このような燃料噴射時間記憶方
法および装置が特公昭62−8624号公報に開示されてい
る。
解決しようとする課題 本発明は、上記スロットルスピード方式のEFIを例え
ばレーサーに使われるような高性能2サイクルエンジン
に適用した時に生ずる次のような問題を解決しようとす
るものである。
かかる高性能2サイクルエンジンは、運転時における
排気管内の排気脈動を高度に利用して充填効率を高めて
いるので、運転時における吸入空気量と、排気脈動を利
用できないモータリング時における吸入空気量との間に
著しい差がある。第1図は上記のような高性能2サイク
ルエンジンにおけるエンジン回転数Neと吸入空気量GA
の関係を例示したグラフで、曲線Fは運転時すなわちシ
リンダ内で燃焼が行われている時の或るスロットル弁開
度における吸入空気量を示し、曲線Mはモータリング時
すなわちシリンダ内で燃焼が行われていない時の同一ス
ロットル弁開度における吸入空気量を示す。低回転数域
においては、両吸入空気量F、Mの差は小さいが、高回
転数域においては排気脈動を利用する運転時の吸入空気
量Fと排気脈動を利用しないモータリング時の吸入空気
量Mとの間には大きな差がある。なお、運転中に失火す
ると吸入空気量は曲線Fの値から曲線Mの値に落ちる。
前記制御マップは当然曲線Fを基準として作成されて
おり、吸入空気量Fに対して最適な燃料噴射量を記憶し
ている。従って運転中に失火すると、吸入空気量はMに
低下するにもかかわらず吸入空気量Fに相当する燃料が
噴射されて空燃比が過濃となり、この状態が続くので、
一度失火状態におちいると再点火すなわち再運転ができ
なくなる。
課題を解決するための手段および効果 本発明は、前記したような不具合を解消した2サイク
ルエンジンの燃料噴射量制御装置の改良に係り、運転時
における排気管内の排気脈動を利用して充填効率を高め
た2サイクルエンジンであって、エンジン回転数とスロ
ットル弁開度の各組合せに対する最適燃料噴射量を予め
記憶させた制御マップを備え、燃料噴射量をエンジン回
転数とスロットル弁開度に応じ前記制御マップに基づい
て制御するようにした2サイクルエンジンの燃料噴射量
制御装置において、通常運転時に回転数の増大に伴ない
増加する吸入空気量に対応した燃料噴射量が記憶された
通常運転制御マップと、失火運転時に回転数の増大に伴
ない低回転数領域と比較して高回転数領域で減少する吸
入空気量に対応した燃料噴射量が記憶された失火運転制
御マップと、失火を検知する失火検知手段とを備え、通
常運転時には前記通常運転制御マップに基づいて燃料噴
射量を制御し、前記失火検知手段が失火を検知した時に
は前記失火運転制御マップに基づいて燃料噴射量を制御
することを特徴とするものである。
本発明は前記したように構成されているので、エンジ
ンが通常に運転している状態では、センサで検知された
エンジン回転数とスロットル弁開度の値に基づいて、前
記通常運転に対応する通常運転制御マップから前記第1
図における回転数の増大に伴ない増加する通常運転時吸
入空気量曲線Fに対する最適燃料噴射量が読み取られ、
これによって燃料供給量がに適正に制御される。
これに対してエンジンが失火すると、失火検知手段が
これを検知して失火検知信号を発し、この失火検知信号
により制御マップが通常運転に対応する通常運転制御マ
ップから、失火時に対応する失火運転制御マップに切換
えられるので、次の燃料噴射量は失火時に対応する失火
運転制御マップにより定められ、前記第1回のモータリ
ング時すなわち失火時における回転数の増大に伴ない低
回転数領域と比較して高回転数領域で減少する失火運転
時吸入空気量曲線Mに対する最適燃料噴射量となる結
果、空燃比が過濃となることが避けられて、適正に保持
され、次のサイクルで混合気が直に点火してエンジン
は、再び通常の運転状態に確実に復歸することができ、
全体として充填効率が大巾に向上することができる。
実施例 第2図は本発明の一実施例を示す略図で、1は2サイ
クルエンジン、2はそのクランク室、3はシリンダ、4
はピストン、5はコンロッド、6はクランク軸である。
吸気管7内を流れる空気中に燃料噴射弁8から燃料が噴
射されて混合気が作られ、この混合気がリード弁9を通
ってクランクケース2内に吸入される。クランクケース
2内の混合気は掃気通路10および図示してない吸気通路
を経てピストン上方のシリンダ室に送り込まれ、ピスト
ン4により圧縮された後、点火プラグ11により点火され
燃焼する。燃焼ガスは排気管12を通じて排出される。
吸気管7にはスロットル弁13が設けられ、該スロット
ル弁13の開度によって吸入空気量が調節され、この吸入
空気量に見合った量の燃料が燃料噴射弁8から噴射され
る。燃料噴射弁8には燃料タンク14から燃料ポンプ15お
よび調圧弁16を経て一定圧力の燃料が供給されている。
燃料噴射弁8は電磁式燃料噴射弁で、演算装置17から出
力される燃料供給信号1によって開弁し、該信号Iの持
続時間中開弁している。従って燃料噴射弁8からの燃料
噴射量は信号Iの時間幅すなわち燃料噴射時間によって
決定される。
演算装置17はマイクロコンピュータによって構成され
ており、該演算装置17には、スロットル弁13およびクラ
ンク軸6に設けられた各センサからそれぞれスロットル
弁開度信号θthおよび回転数信号Neが入力される。ま
た、シリンダ3に燃料指圧センサ18が設けられており、
これから指圧信号Piが演算装置17に入力され、信号Pi
ピークのレベルによって失火が判断される。燃料指圧セ
ンサ18の代わりに排気圧力センサもしくは燃焼光センサ
等を設け、これらのセンサからの入力信号を利用して失
火を検知するようにしてもよい。演算装置17はさらに冷
却水温度信号A、クランクケース温度信号B、変速機位
置信号C等が入力され、演算装置17はこれらの入力信号
に基づいて所要燃料噴射量を算定して適当な時間幅の燃
料供給信号Iを出力する。
第3図は上記演算装置17の機能をブロック化して示し
た説明図である。本図においてはエンジン1は2気筒エ
ンジンとして示されており、各気筒にそれぞれ燃料指圧
センサ181、182および燃料噴射弁81、82が設けられてい
る。燃料指圧センサ181、182からの指圧信号Pi1、Pi2
気筒判別手段19を経て順次失火検知手段20に送られ、各
気筒について次々に通常運転状態か失火状態かが判断さ
れる。回転数信号Neとスロットル弁開度信号θthは2つ
の制御マップすなわち通常基本噴射量マップ21および失
火時基本噴射量マップ22に入力される。マップ21には通
常運転時におけるNeとθthの各組合せに対する基本燃料
噴射量(燃料噴射時間)すなわち第1図の吸入空気量曲
線Fに対応する燃料噴射量が記憶されており、入力され
たNeとθthによってマップ21が検索されて通常基本噴射
量TiFが選定される。マップ22には失火時におけるNe
θthの各組合せに対する基本燃料噴射量すなわち第1図
の吸入空気量曲線Mに対応する燃料噴射量が記憶されて
おり、入力されたNeとθthとによってマップ22が検索さ
れて失火時基本噴射量TiMが選定される。
上記TiFおよびTiMのいずれかがスイッチの形で図示さ
れている制御マップ切換手段23を経て噴射量補正手段24
に送られるが、検知手段20が失火を検出していない時す
なわち通常運転時には、通常基本噴射量マップ21が噴射
量補正手段24に接続されてTiFが噴射量補正手段24に送
られ、検知手段20が失火を検出すると制御マップ切換手
段23により失火時基本噴射量マップ22が噴射量補正手段
24に接続されてTiMが噴射量補正手段24に送られる。噴
射量補正手段24にはまた前記各信号A、B、Cが入力さ
れ、制御マップ切換手段23を経て送られて来た前記基本
噴射量TiFまたはTiMが入力信号A、B、Cの値に応じて
補正され燃料噴射量Tiが算出される。そしてこの燃料噴
射量Tiが燃料供給信号形成手段25に送られ、該手段25に
よって各気筒に対する燃料供給信号I1、I2が順次形成さ
れ燃料噴射弁81、82に送られる。
上記燃料噴射量の演算は、各気筒(以下2つの気筒を
区別するために一方の気筒を♯1、他方の気筒を♯2と
表示する)についてクランク角360゜ごとに、第4図に
示すような燃料噴射ルーチンにより行われる。ステップ
(1)においてi番目の気筒(本例においては気筒♯1
または♯2)について演算開始時期が判定される。この
時期はクランク角センサから各気筒についてクランク角
360゜ごとに発せられる位相差180゜の2組のTDCパルス
に基づいて判定され、例えば気筒♯1のTDCパルスが到
達すると気筒♯1についての演算が開始される。そして
先ずステップ(2)において気筒♯1の前回のサイクル
が失火であったか否かが判断される。これは失火検知手
段20から失火検知信号が出ているか否かで判断される。
失火が検出されていなければステップ(3)へ進み、そ
の時のNe、θthにより通常基本噴射量マップ21が検索さ
れて通常基本噴射量TiFが読み取られ、このTiFがステッ
プ(4)において前記信号入力A、B、C等により補正
されて燃料噴射量Tiが算出される。このTiは次いでステ
ップ(5)において燃料供給信号I1に形成処理され燃料
噴射弁81に送られる。
ステップ(2)において失火が検出されている場合に
はステップ(6)に進み、失火時基本噴射量マップ22が
検索されて失火時基本噴射量TiMが読み取られ、このTiM
がステップ(4)において補正された後、ステップ
(5)において燃料供給信号に形成処理されるので、通
常運転時よりは持続時間の短い燃料供給信号I1が燃料噴
射弁81に送られる。かくして失火した気筒には失火時の
吸入空気量に対応して少量の燃料が供給されるので、混
合気が過濃になることなく、失火状態から容易に脱出す
ることができる。
このようにして気筒♯1への燃料噴射が完了すると、
ステップ(1)へ復帰して次に気筒♯2のTDCパルスが
到達するのを待ち、このTDCパルスが到達すると気筒♯
2について同様な演算を行い燃料供給信号I2を燃料噴射
弁82へ送る。
【図面の簡単な説明】
第1図は高性能2サイクルエンジンにおけるエンジン回
転数と吸入空気量との関係を例示したグラフ、第2図は
本発明の一実施例を示す全体略図、第3図は演算装置の
機能をブロック化して示した説明図、第4図は同装置の
燃料噴射ルーチンを示すフローチャートである。 1……エンジン、2……クランクケース、3……シリン
ダ、4……ピストン、5……コンロッド、6……クラン
ク軸、7……吸気管、8……燃料噴射弁、9……リード
弁、10……掃気通路、11……点火プラグ、12……排気
管、13……スロットル弁、14……燃料タンク、15……燃
料ポンプ、16……調圧弁、17……演算装置、18……燃料
指圧センサ、19……気筒判別手段、20……失火検知手
段、21……通常基本噴射量マップ、22……失火時基本噴
射量マップ、23……制御マップ切換手段、24……噴射量
補正手段、25……燃料供給信号形成手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−268959(JP,A) 特開 昭63−208644(JP,A) 特開 昭58−158345(JP,A) 特開 平2−271052(JP,A) 特開 平2−221659(JP,A) 特開 昭61−79833(JP,A) 実開 平1−145961(JP,U) 特公 昭63−40257(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】運転時における排気管内の排気脈動を利用
    して充填効率を高めた2サイクルエンジンであって、エ
    ンジン回転数とスロットル弁開度の各組合せに対する最
    適燃料噴射量を予め記憶させた制御マップを備え、燃料
    噴射量をエンジン回転数とスロットル弁開度に応じ前記
    制御マップに基づいて制御するようにした2サイクルエ
    ンジンの燃料噴射量制御装置において、 通常運転時に回転数の増大に伴ない増加する吸入空気量
    に対応した燃料噴射量が記憶された通常運転制御マップ
    と、 失火運転時に回転数の増大に伴ない低回転数領域と比較
    して高回転数領域で減少する吸入空気量に対応した燃料
    噴射量が記憶された失火運転制御マップと、 失火を検知する失火検知手段とを備え、 通常運転時には前記通常運転制御マップに基づいて燃料
    噴射量を制御し、前記失火検知手段が失火を検知した時
    には前記失火運転制御マップに基づいて燃料噴射量を制
    御することを特徴とする燃料噴射量制御装置。
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JP2668597B2 (ja) * 1990-08-29 1997-10-27 株式会社ユニシアジェックス 2サイクル内燃機関の電子制御燃料噴射装置
US6978604B2 (en) * 2003-11-06 2005-12-27 International Engine Intellectual Property Company, Llc Soot burn-off control strategy for a catalyzed diesel particulate filter

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