JP2912382B2 - ポート掃気・燃料噴射式２サイクルエンジン - Google Patents
ポート掃気・燃料噴射式２サイクルエンジンInfo
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- JP2912382B2 JP2912382B2 JP1119931A JP11993189A JP2912382B2 JP 2912382 B2 JP2912382 B2 JP 2912382B2 JP 1119931 A JP1119931 A JP 1119931A JP 11993189 A JP11993189 A JP 11993189A JP 2912382 B2 JP2912382 B2 JP 2912382B2
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- fuel injection
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- 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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- 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、吸気通路内や掃気通路内などの燃焼室より
上流側の吸入空気流内に燃料（ガソリン等）を噴射し、
点火栓によって着火するポート掃気・燃料噴射式２サイ
クルエンジンに関するものである。
上流側の吸入空気流内に燃料（ガソリン等）を噴射し、
点火栓によって着火するポート掃気・燃料噴射式２サイ
クルエンジンに関するものである。
（発明の背景） 吸入空気に燃料（ガソリン等）を噴射して燃焼室に混
合気を吸入し、点火栓により着火するポート掃気・燃料
噴射式２サイクルエンジンが公知である。この種のエン
ジンでは、従来はエアフローメータなどによって吸入空
気量を検出し、吸入空気量によって燃料噴射時間幅を変
えているが、この噴射開始タイミングは一定のクランク
角に設定されていた。すなわち一定のクランク角で噴射
開始する定時噴射方式であって、噴射終了時点で吸入空
気量によって変化するように制御していた。
合気を吸入し、点火栓により着火するポート掃気・燃料
噴射式２サイクルエンジンが公知である。この種のエン
ジンでは、従来はエアフローメータなどによって吸入空
気量を検出し、吸入空気量によって燃料噴射時間幅を変
えているが、この噴射開始タイミングは一定のクランク
角に設定されていた。すなわち一定のクランク角で噴射
開始する定時噴射方式であって、噴射終了時点で吸入空
気量によって変化するように制御していた。
しかしこの場合にエンジンの運転条件によっては燃料
が円滑に吸入されず、燃料が吸気管の上流側へ噴き出す
ことがあった。例えば高速運転時においては、吸気タイ
ミングと吸気の脈動とは必ずしも同期せず、このタイミ
ングのずれはスロット弁開度によっても変化するためで
ある。この問題は、特にクランク室予圧式のポート掃気
式２サイクルエンジンであって、吸気管に連通する吸気
ポートがクランク室に開口するだけでなく、クランク室
を介することなく直接燃焼室に吸気を導く掃気ポートの
機能を有する場合（対向掃気方式）において重要であ
る。すなわちこのようなエンジンでは、掃気効率を高め
るために大容量の排気膨張管を設け、この膨張管内での
排気脈動を利用しているが（カデナシー効果）、この排
気脈動の様子が回転速度およびスロットル開度などの運
転条件によって大幅に変動し、吸気管内の吸気の流動に
も大きな影響を及ぼすからである。この問題はまたエア
クリーナを用いずにスロットル弁を直接大気に解放した
レーサ用エンジンで顕著に現われる。
が円滑に吸入されず、燃料が吸気管の上流側へ噴き出す
ことがあった。例えば高速運転時においては、吸気タイ
ミングと吸気の脈動とは必ずしも同期せず、このタイミ
ングのずれはスロット弁開度によっても変化するためで
ある。この問題は、特にクランク室予圧式のポート掃気
式２サイクルエンジンであって、吸気管に連通する吸気
ポートがクランク室に開口するだけでなく、クランク室
を介することなく直接燃焼室に吸気を導く掃気ポートの
機能を有する場合（対向掃気方式）において重要であ
る。すなわちこのようなエンジンでは、掃気効率を高め
るために大容量の排気膨張管を設け、この膨張管内での
排気脈動を利用しているが（カデナシー効果）、この排
気脈動の様子が回転速度およびスロットル開度などの運
転条件によって大幅に変動し、吸気管内の吸気の流動に
も大きな影響を及ぼすからである。この問題はまたエア
クリーナを用いずにスロットル弁を直接大気に解放した
レーサ用エンジンで顕著に現われる。
一方２サイクルエンジンにおいて掃気通路内に燃料噴
射するものがあるが、通常は燃料の吹き抜けが起らない
ように噴射開始タイミングが決められる。しかしポート
掃気式２サイクルエンジンでは前記のように排気脈動の
影響が大きいために回転速度やスロットル弁開度などの
運転条件によって、吸気の吹き抜けが起るクランク角が
変化するため、燃料の吹き抜けを全ての運転条件下で完
全に防ぐことが困難であった。
射するものがあるが、通常は燃料の吹き抜けが起らない
ように噴射開始タイミングが決められる。しかしポート
掃気式２サイクルエンジンでは前記のように排気脈動の
影響が大きいために回転速度やスロットル弁開度などの
運転条件によって、吸気の吹き抜けが起るクランク角が
変化するため、燃料の吹き抜けを全ての運転条件下で完
全に防ぐことが困難であった。
以上のように燃料の噴き返しや吹き抜けがあると、燃
費が悪くなるという問題が生じる。また２サイクルエン
ジンで特に混合潤滑方式の場合に、このような噴き返し
や吹き抜けがあると、潤滑油の供給が不安定ともなり得
る。
費が悪くなるという問題が生じる。また２サイクルエン
ジンで特に混合潤滑方式の場合に、このような噴き返し
や吹き抜けがあると、潤滑油の供給が不安定ともなり得
る。
（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、
燃料の噴き返しや吹き抜けが発生せず燃費の向上が図れ
ると共に、混合潤滑式２サイクルエンジンに適用した場
合には潤滑信頼性を高めることができるポート掃気・燃
料噴射式２サイクルエンジンを提供することを目的とす
る。
燃料の噴き返しや吹き抜けが発生せず燃費の向上が図れ
ると共に、混合潤滑式２サイクルエンジンに適用した場
合には潤滑信頼性を高めることができるポート掃気・燃
料噴射式２サイクルエンジンを提供することを目的とす
る。
（発明の構成） 本発明によればこの問題は、吸入空気量検出手段と、
クランク角検出手段と、吸入空気量に応じた燃料噴射量
を決める制御装置と、リード弁を介して直接燃焼室およ
びクランク室に開口し掃気ポートとして機能する吸気ポ
ートに接続された吸気管とを備えるポート掃気・燃料噴
射式２サイクルエンジンにおいて、前記吸入空気量検出
手段をクランク室の内圧検出装置により構成し、前記リ
ード弁より上流側の吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴
射弁を配設する一方、エンジン回転速度検出手段と、ス
ロットル開度検出手段とを備え、前記制御装置はクラン
ク室の内圧とエンジン回転速度とに基づき噴射量を決定
しこの噴射量に対応する噴射時間を求めると共にクラン
ク室内圧の変動量が吸入空気量に対応しない所定の運転
条件下ではスロットル開度によりこの噴射時間を補正し
て一定のクランク角タイミングで噴射開始するのを原則
とする一方、吸気の噴き返しまたは吹き抜けが生じる所
定のエンジン速度範囲と所定のスロットル開度範囲とで
囲まれる範囲では燃料噴射開始タイミングを進めまたは
遅らせることを特徴とするポート掃気・燃料噴射式２サ
イクルエンジン、により達成される。
クランク角検出手段と、吸入空気量に応じた燃料噴射量
を決める制御装置と、リード弁を介して直接燃焼室およ
びクランク室に開口し掃気ポートとして機能する吸気ポ
ートに接続された吸気管とを備えるポート掃気・燃料噴
射式２サイクルエンジンにおいて、前記吸入空気量検出
手段をクランク室の内圧検出装置により構成し、前記リ
ード弁より上流側の吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴
射弁を配設する一方、エンジン回転速度検出手段と、ス
ロットル開度検出手段とを備え、前記制御装置はクラン
ク室の内圧とエンジン回転速度とに基づき噴射量を決定
しこの噴射量に対応する噴射時間を求めると共にクラン
ク室内圧の変動量が吸入空気量に対応しない所定の運転
条件下ではスロットル開度によりこの噴射時間を補正し
て一定のクランク角タイミングで噴射開始するのを原則
とする一方、吸気の噴き返しまたは吹き抜けが生じる所
定のエンジン速度範囲と所定のスロットル開度範囲とで
囲まれる範囲では燃料噴射開始タイミングを進めまたは
遅らせることを特徴とするポート掃気・燃料噴射式２サ
イクルエンジン、により達成される。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例の全体系統図、第２図は噴
射時間τの制御特性図、第３図は噴射タイミングを示す
図である。
射時間τの制御特性図、第３図は噴射タイミングを示す
図である。
第１図において符号10はクランク室予圧式２サイクル
内燃機関、12はシリンダ、14はピストン、16は点火栓、
18はクランクケース、20はクランク軸、22はコンロッド
である。クランクケース18内にはクランク室24が形成さ
れる。
内燃機関、12はシリンダ、14はピストン、16は点火栓、
18はクランクケース、20はクランク軸、22はコンロッド
である。クランクケース18内にはクランク室24が形成さ
れる。
26は吸気管であり、この吸気管26はリード弁28を介し
て吸気ポート30に接続されている。32は排気ポート、34
は排気管である。36は掃気ポートであり、この掃気ポー
ト36は掃気通路38によってクランク室24に連通してい
る。
て吸気ポート30に接続されている。32は排気ポート、34
は排気管である。36は掃気ポートであり、この掃気ポー
ト36は掃気通路38によってクランク室24に連通してい
る。
40は燃料タンク、42は電動式燃料ポンプである。44は
電磁式燃料噴射弁であり、この噴射弁44へは燃料ポンプ
42より圧送された燃料が供給される。46は圧力調整器で
あって、燃料ポンプ42より噴射弁44へ圧送される燃料圧
を一定に保つ。すなわち燃料ポンプ42より噴射弁44へ供
給される燃料圧が所定圧以上になると、圧力調整器46が
開き燃料の一部をパイプ48を介して燃料タンク40へ環流
させる。
電磁式燃料噴射弁であり、この噴射弁44へは燃料ポンプ
42より圧送された燃料が供給される。46は圧力調整器で
あって、燃料ポンプ42より噴射弁44へ圧送される燃料圧
を一定に保つ。すなわち燃料ポンプ42より噴射弁44へ供
給される燃料圧が所定圧以上になると、圧力調整器46が
開き燃料の一部をパイプ48を介して燃料タンク40へ環流
させる。
50はクランクケース18に取付けられた圧力検出装置で
あり、クランク室24の内圧Ｐを検出し、この内圧Ｐに対
応した電圧の電気信号、すなわち電圧信号ｐを出力す
る。この実施例は吸入空気量をクランク室24の内圧Ｐに
より検出するものであり、従ってこの実施例では圧力検
出装置50によって吸入空気量検出手段が形成される。
あり、クランク室24の内圧Ｐを検出し、この内圧Ｐに対
応した電圧の電気信号、すなわち電圧信号ｐを出力す
る。この実施例は吸入空気量をクランク室24の内圧Ｐに
より検出するものであり、従ってこの実施例では圧力検
出装置50によって吸入空気量検出手段が形成される。
52はシャッタ式のスロットル弁であり、吸気管26内で
上方から昇降しその吸気通路面積を変化させるものであ
る。このスロットル弁52は例えば運転者のスロットルレ
バー操作に連動して開閉する。54はスロットル弁開度θ
を求めるポテンショメータである。56はクランク軸20の
回転速度Ｎおよびクランク角αを検出する回転速度検出
手段であり、例えばクランク軸20に固定した磁石をコイ
ルにより検出するものである。
上方から昇降しその吸気通路面積を変化させるものであ
る。このスロットル弁52は例えば運転者のスロットルレ
バー操作に連動して開閉する。54はスロットル弁開度θ
を求めるポテンショメータである。56はクランク軸20の
回転速度Ｎおよびクランク角αを検出する回転速度検出
手段であり、例えばクランク軸20に固定した磁石をコイ
ルにより検出するものである。
58はマイクロコンピュータで構成される制御装置であ
り、クランク室内圧ｐ、回転速度Ｎ、クランク角α、ス
ロットル開度θ、あるいはエンジン温度Ｔなどの種々信
号が入力される。制御装置58はこれら種々の入力信号に
より運転状態に対応する最適な燃料噴射量を決定し、こ
の噴射量に対する噴射時間τを求めて燃料噴射弁44を開
弁させる。すなわちクランク室内圧Ｐの変動量が吸入空
気量に良く対応している運転条件では、この内圧Ｐと回
転速度Ｎとに基いて噴射時間τを決定し、対応しない運
転条件（例えばスロットル弁の小開度時）ではスロット
ル弁開度θにより補正するように制御する。ここに制御
装置58はメモリ58Aを内蔵し、このメモリ58Aに予め運転
状態に対応して最適噴射時間τの特性を記憶しておく。
り、クランク室内圧ｐ、回転速度Ｎ、クランク角α、ス
ロットル開度θ、あるいはエンジン温度Ｔなどの種々信
号が入力される。制御装置58はこれら種々の入力信号に
より運転状態に対応する最適な燃料噴射量を決定し、こ
の噴射量に対する噴射時間τを求めて燃料噴射弁44を開
弁させる。すなわちクランク室内圧Ｐの変動量が吸入空
気量に良く対応している運転条件では、この内圧Ｐと回
転速度Ｎとに基いて噴射時間τを決定し、対応しない運
転条件（例えばスロットル弁の小開度時）ではスロット
ル弁開度θにより補正するように制御する。ここに制御
装置58はメモリ58Aを内蔵し、このメモリ58Aに予め運転
状態に対応して最適噴射時間τの特性を記憶しておく。
また制御装置のメモリ58Aには、第２図に斜線で示す
一定の運転条件の範囲、すなわち回転速度Ｎが一定速度
n1以上でかつスロットル弁開度θがθ１以下の範囲が記
憶され、この範囲に入らない運転条件下では通常の定時
噴射を行う。例えば第３図Ａに示すように、上死点（TD
C）の前α１のクランク角で噴射を開始し、運転状態に
応じて求まる噴射時間τ１の間噴射弁を開く。第２図の
斜線の範囲は、低負荷高速運転時で噴射弁44ら噴射され
た燃料を円滑に吸気管26内に吸入することができずに噴
き返す範囲であり、エンジン運転条件がこの範囲に入る
と制御装置58は噴射開始タイミングを変更する。例えば
第３図Ｂに示すように、噴射開始タイミングをα２に進
めて燃料の噴き返しを防ぐ。この時の噴射時間τ２は運
転状態に応じて決められる。
一定の運転条件の範囲、すなわち回転速度Ｎが一定速度
n1以上でかつスロットル弁開度θがθ１以下の範囲が記
憶され、この範囲に入らない運転条件下では通常の定時
噴射を行う。例えば第３図Ａに示すように、上死点（TD
C）の前α１のクランク角で噴射を開始し、運転状態に
応じて求まる噴射時間τ１の間噴射弁を開く。第２図の
斜線の範囲は、低負荷高速運転時で噴射弁44ら噴射され
た燃料を円滑に吸気管26内に吸入することができずに噴
き返す範囲であり、エンジン運転条件がこの範囲に入る
と制御装置58は噴射開始タイミングを変更する。例えば
第３図Ｂに示すように、噴射開始タイミングをα２に進
めて燃料の噴き返しを防ぐ。この時の噴射時間τ２は運
転状態に応じて決められる。
またこの実施例ではエンジンの回転速度とクランク角
αとは共通１つの回転速度検出手段56で検出するが、こ
れらを別々の検出器で検出してもよいのは勿論である。
αとは共通１つの回転速度検出手段56で検出するが、こ
れらを別々の検出器で検出してもよいのは勿論である。
（発明の効果） 本発明は以上のように、クランク室内圧とエンジン回
転速度とに基づいて噴射量を決定しこの噴射量に対応す
る噴射時間を決めると共に、クランク室内圧の変動量が
吸入空気量に対応しない所定の運転条件下ではスロット
ル開度によってこの噴射時間を補正して一定クランク角
タイミングで噴射開始する（定時噴射）。また吸気の噴
き返しまたは吹き抜けが生じる所定のエンジン速度範囲
と所定のスロットル開度範囲とで囲まれる範囲では燃料
噴射開始タイミングを進めまたは遅らせて燃料の噴き返
しや吹き抜けが発生するのを防止するものであるから、
燃料が無駄に消費されることがなくなり燃費の向上が可
能になる。すなわち排気膨張管内の脈動が、クランク室
を介することなく燃焼室に直接開口する吸気ポートを通
して吸気通路に直接影響を及ぼすことによって発生する
燃料の噴き返しや、この吸気ポートからクランク室を介
することなく燃焼室に入り排気ポートに抜ける燃料の吹
き抜けが防止されるからである。ここに燃料噴射弁はリ
ード弁よりも上流側の吸気通路内に燃料を噴射するから
その噴射量は吸気の噴き返しや吹き抜けによるクランク
室内圧変化の影響を受けることもなく、噴射量を常に正
確に制御できる。また混合潤滑式２サイクルエンジンに
適用して場合には潤滑油の供給が円滑に行われ潤滑信頼
性を高めることができる。
転速度とに基づいて噴射量を決定しこの噴射量に対応す
る噴射時間を決めると共に、クランク室内圧の変動量が
吸入空気量に対応しない所定の運転条件下ではスロット
ル開度によってこの噴射時間を補正して一定クランク角
タイミングで噴射開始する（定時噴射）。また吸気の噴
き返しまたは吹き抜けが生じる所定のエンジン速度範囲
と所定のスロットル開度範囲とで囲まれる範囲では燃料
噴射開始タイミングを進めまたは遅らせて燃料の噴き返
しや吹き抜けが発生するのを防止するものであるから、
燃料が無駄に消費されることがなくなり燃費の向上が可
能になる。すなわち排気膨張管内の脈動が、クランク室
を介することなく燃焼室に直接開口する吸気ポートを通
して吸気通路に直接影響を及ぼすことによって発生する
燃料の噴き返しや、この吸気ポートからクランク室を介
することなく燃焼室に入り排気ポートに抜ける燃料の吹
き抜けが防止されるからである。ここに燃料噴射弁はリ
ード弁よりも上流側の吸気通路内に燃料を噴射するから
その噴射量は吸気の噴き返しや吹き抜けによるクランク
室内圧変化の影響を受けることもなく、噴射量を常に正
確に制御できる。また混合潤滑式２サイクルエンジンに
適用して場合には潤滑油の供給が円滑に行われ潤滑信頼
性を高めることができる。
第１図は本発明の一実施例の全体系統図、第２図は噴射
時間τの制御特性図、第３図は噴射タイミングを示す図
である。 44……燃料噴射弁、 50……吸入空気量検出手段としての圧力検出装置、 52……スロットル弁、 54……スロットル開度検出手段としてのポテンショメー
タ、 56……エンジン回転速度検出手段、 58……制御装置。
時間τの制御特性図、第３図は噴射タイミングを示す図
である。 44……燃料噴射弁、 50……吸入空気量検出手段としての圧力検出装置、 52……スロットル弁、 54……スロットル開度検出手段としてのポテンショメー
タ、 56……エンジン回転速度検出手段、 58……制御装置。
Claims (1)
- 【請求項１】吸入空気量検出手段と、クランク角検出手
段と、吸入空気量に応じた燃料噴射量を決める制御装置
と、リード弁を介して直接燃焼室およびクランク室に開
口し掃気ポートとして機能する吸気ポートに接続された
吸気管とを備えるポート掃気・燃料噴射式２サイクルエ
ンジンにおいて、 前記吸入空気量検出手段をクランク室の内圧検出装置に
より構成し、前記リード弁より上流側の吸気通路内に燃
料を噴射する燃料噴射弁を配設する一方、エンジン回転
速度検出手段と、スロットル開度検出手段とを備え、前
記制御装置はクランク室の内圧とエンジン回転速度とに
基づき噴射量を決定しこの噴射量に対応する噴射時間を
求めると共にクランク室内圧の変動量が吸入空気量に対
応しない所定の運転条件下ではスロットル開度によりこ
の噴射時間を補正して一定のクランク角タイミングで噴
射開始するのを原則とする一方、吸気の噴き返しまたは
吹き抜けが生じる所定のエンジン速度範囲と所定のスロ
ットル開度範囲とで囲まれる範囲では燃料噴射開始タイ
ミングを進めまたは遅らせることを特徴とするポート掃
気・燃料噴射式２サイクルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119931A JP2912382B2 (ja) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | ポート掃気・燃料噴射式２サイクルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119931A JP2912382B2 (ja) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | ポート掃気・燃料噴射式２サイクルエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02298636A JPH02298636A (ja) | 1990-12-11 |
| JP2912382B2 true JP2912382B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=14773716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1119931A Expired - Fee Related JP2912382B2 (ja) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | ポート掃気・燃料噴射式２サイクルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2912382B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008005696A1 (de) | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Harmonic Drive Systems Inc. | Flachtyp-Wellgetriebevorrichtung |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2021065660A1 (ja) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5949337A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-21 | Sanshin Ind Co Ltd | ２サイクル内燃機関の電子制御式燃料噴射装置 |
| JP2503200B2 (ja) * | 1987-10-07 | 1996-06-05 | 富士通テン株式会社 | 内燃機関の燃料噴射量決定方法 |
-
1989
- 1989-05-13 JP JP1119931A patent/JP2912382B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008005696A1 (de) | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Harmonic Drive Systems Inc. | Flachtyp-Wellgetriebevorrichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02298636A (ja) | 1990-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |