JP4658815B2 - 単気筒2サイクルエンジンの作動方法 - Google Patents

単気筒2サイクルエンジンの作動方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4658815B2
JP4658815B2 JP2006009845A JP2006009845A JP4658815B2 JP 4658815 B2 JP4658815 B2 JP 4658815B2 JP 2006009845 A JP2006009845 A JP 2006009845A JP 2006009845 A JP2006009845 A JP 2006009845A JP 4658815 B2 JP4658815 B2 JP 4658815B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
cycle engine
crankshaft
supplied
cylinder
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006009845A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006200532A (ja
Inventor
ガイヤー ヴェルナー
Original Assignee
アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト
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 アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト filed Critical アンドレアス シュティール アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト
Publication of JP2006200532A publication Critical patent/JP2006200532A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4658815B2 publication Critical patent/JP4658815B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/14Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke
    • 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
    • F02D41/3011Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3058Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used the engine working with a variable number of cycles
    • 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
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012Engine speed gradient
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015Engines misfires
    • 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
    • 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
    • F02D2400/06Small engines with electronic control, e.g. for hand held tools
    • 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
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • 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
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、ピストンによって画成されている燃焼室を形成したシリンダを備え、ピストンがクランクケース内に回転可能に支持されているクランク軸を駆動するようにした単気筒2サイクルエンジンの作動方法であって、2サイクルエンジンに燃料と燃焼空気とを供給し、燃料と燃焼空気とから成る混合気を燃焼室内で点火し、排ガスを燃焼室から排気口を介して排流させるようにした前記単気筒2サイクルエンジンの作動方法、特にパワーチェーンソー、研削切断機等の手で操縦される作業機の単気筒2サイクルエンジンの作動方法に関するものである。
特許文献1から知られている2サイクルエンジンでは、クランク軸が回転するたびにピストンの下死点範囲で燃料が燃焼室内へ噴射され、燃焼室内で生成される燃料空気混合気はピストンの上死点の範囲で点火される。
2サイクルエンジンのアイドリング時には、流動状態のため、また圧力が比較的小さく、残留ガス成分が高いために、誤点火になり、その結果燃焼室内で混合気は燃焼しない。ピストンの下降行程の際に、燃焼しなかった混合気が燃焼室から流出する。このため、2サイクルエンジンの排ガス値はかなり高くなる。アイドリング時には燃焼室の完全な掃気は行なわれず、その結果アイドリング時には燃焼室内で排ガスと燃料をほとんど含んでいない空気と新しい混合気とはほとんど混合しない。このため、排ガスと新しい混合気との空間的位置関係に起因して点火火花は混合気に対し空間的に距離を持って点火し、したがって燃焼は行なわれず、或いは不完全燃焼しか行なわれないことになる。この過程は不規則に連続して発生し、2サイクルエンジンに典型的なアイドリング挙動をもたらす。
独国特許出願公開第19745511A1号明細書
本発明の課題は、アイドリング時の回転がスムーズまたは静穏で、排ガス値の少ない、単気筒2サイクルエンジンの作動方法を提供することである。
この課題は、本発明によれば、アイドリング時に、少なくとも700゜のクランク軸回転角度にわたって2サイクルエンジンに燃料を供給しないこと、燃料の供給後にクランク軸の加速が行なわれるかどうかを監視し、クランク軸の加速が行なわれなかった場合には、クランク軸の次の回転で新たに燃料を供給すること、加速度が所定の値を越えているときに、次の燃料供給に対する時間間隔を延長することによって解決される。
本発明によれば、アイドリング時の燃料供給は周期化(getakt)されており、その結果たかだかほぼクランク軸の2回転ごとに燃料が供給され、その後燃焼室内での燃料の燃焼が行なわれる。2サイクルエンジンに燃料が供給されないサイクルでは、燃焼室は燃料をほとんど含んでいない燃焼空気により掃気される。これにより排ガスを燃焼室から完全に排出させることができる。したがって、燃焼室内には古い排ガスのない点火可能な混合気が生じるので、混合気の新たな燃焼を確実に行なうことができる。クランク軸が1回転するたびに混合気の燃焼が行なわれないにもかかわらず、規則的な点火順序により2サイクルエンジンのスムーズな回転を得ることができることが明らかになった。燃焼室内の混合気が確実に燃焼するので、不完全燃焼した燃料が排気口を通じて排出されることはない。これにより2サイクルエンジンの排ガス値を改善することができる。さらに、たかだかほぼすべてのクランク軸2回転で燃料が導入されることにより、2サイクルエンジンの回転音はより静穏になる。したがってアイドリング時に利用者は音響的にも安定な静穏な作動という印象を受ける。
有利には、アイドリング時にクランク軸のほぼ2回転ごとないし6回転ごとに燃料を供給するのがよい。クランク軸の複数回の回転にわたって燃料が供給されず、よって燃焼が行なわれなくとも、クランク軸の十分安定した駆動が達成される。特に、クランク軸の複数回の回転にわたって連続的に燃料供給を行なわなければ、燃焼室の好適な掃気が得られ、その結果燃料が供給されるその次のサイクルで燃焼を保証することができる。燃焼に必要な燃料が1回のサイクルで完全に供給されるので、本発明によれば、クランク軸の各回転ごとに供給される燃料に比べて増量した燃料を供給する。クランク軸が1回転するごとに燃料を供給するようにした従来の2サイクルエンジンの場合、複数回のサイクルから出る燃料は、誤点火と不完全燃焼のために、燃焼されないまま排気口から周囲に排出されることがある。本発明に従って作動する2サイクルエンジンの場合には、燃料をほとんど含んでいない燃焼空気により燃焼室が掃気されるので、このようなことはない。有利には、クランク軸の各回転ごとに供給される燃料に比べてほぼ1.5倍ないし5倍の量の燃料を供給するのがよい。したがって、1回のサイクルで噴射される燃料の量は従来のものに比べて多くなるが、燃料の消費量はより少なくなる。なぜなら、たとえばクランク軸の2回転ごとに1.5倍の量の燃料が供給され、或いは、クランク軸のそれぞれ3回転ごとに2倍の量の燃料が供給されるからである。有利には、連続する2つの燃料供給時点の時間間隔と燃料供給量とを変化させるのがよい。これによりアイドリング回転数を簡単に変化させることができる。連続する燃料供給時点の時間間隔と燃料供給量とを制御することはできるが、しかしたとえばクランク軸の加速度に応じて調整を行なってもよい。
有利には、完全負荷時に、クランク軸が1回転するごとに2サイクルエンジンに燃料を供給するのがよい。完全負荷時には、その際に生じる流動状況と、高温と、高圧のために、クランク軸が1回転するたびに混合気の燃焼が得られる。完全負荷時に生じる圧力状況により好適な燃焼室掃気を達成でき、その結果新しい燃料が燃焼室内へ装入される前に、排気ガスを燃焼室から十分に掃気させることができる。
本発明によれば、2サイクルエンジンはピストンの所定位置でクランクケースを燃焼室と連通させる少なくとも1つの搬送通路を有し、ピストンが燃焼室へ向けて運動している間に燃焼空気がクランクケース内へ吸込まれ、ピストンがクランクケースの方向へ運動するときに少なくとも1つの搬送通路を通じて燃焼室内へ流入する。合目的には、燃焼空気が少なくとも1つのピストンポケットと少なくとも1つの搬送通路とを介してクランクケース内へ吸い込まれるのがよい。これにより、搬送通路が燃料をほとんど含んでいない燃焼空気により完全に掃気され、その結果排気ガスと燃料または混合気との好適な分離が得られる。
本発明によれば、燃料を、アイドリング時に、制御部により制御されている弁を介して搬送通路内へもたらす。これにより燃料の供給時点と供給量とを簡単に制御することができる。したがって、2サイクルエンジンへの燃料の供給は、完全負荷作動時にはクランク軸が1回転するごとに行なわれ、アイドリング時には、場合によっては低回転数時に、クランク軸の少なくとも700゜の回転角度にわたって燃料が供給されないよう簡単に保証することができる。有利には、弁が燃料を1つの搬送通路に供給するのがよい。本発明によれば、アイドリング時に燃料を供給し、他方燃焼空気は搬送通路を介して燃焼室内へ流入する。これにより、供給された燃料は完全に燃焼室に供給される。アイドリング時にはクランクケースの潤滑は必要ないことが明らかになった。したがって、アイドリング時に燃料をクランクケースに供給して潤滑を行なう必要がない。合目的には、燃焼空気の一部がクランクケースから燃焼室内へ流入した後に燃料供給を開始するのがよい。すでに燃焼室内へ流入している空気は、燃料と、場合によっては燃焼室にまだ残っている前回のサイクルの排気ガスとの分離を保証する。
完全負荷時のクランクケースの十分な潤滑を達成するため、本発明によれば、完全負荷時に燃料を供給し、他方燃焼空気はクランクケース内へ吸い込まれる。弁を搬送通路内に配置すれば、燃料は搬送通路を介して吸い込まれた空気によりクランクケース内へ搬送される。合目的には、完全負荷時に燃料の少なくとも一部を気化器を介して供給するのがよい。燃料を気化器を介して供給する場合も、燃焼空気をクランクケースに吸い込む間、供給が行なわれ、この場合燃焼空気の少なくとも一部は燃料とともに気化器を介して吸い込まれる。
アイドリング時の2サイクルエンジンの静穏な回転を保証するため、本発明によれば、燃料の供給後にクランク軸の加速が行なわれかどうかを監視する。クランク軸の加速度は、燃料の十分な燃焼が行なわれたかどうかを表わす基準である。この場合加速度は直接または間接に測定することができる。合目的には、クランク軸の加速が行なわれなかった場合、クランク軸の次の回転で新たに燃料を供給するのがよい。その結果、次のサイクルで燃焼とクランク軸の対応する加速とが行なわれる。有利には、加速度が所定の値を越えているときに、次の燃料供給に対する時間間隔を延長するのがよい。これによりエンジンの所望の回転数を簡単に調整することができる。
特に、燃焼室内での混合気の点火を、2サイクルエンジンに燃料が供給されるエンジンサイクルでのみ行なう。燃焼室が燃料をほとんど含んでいない燃焼空気だけで掃気されるサイクルでは、点火を中断することができる。この場合点火を特に点火火花を介して行ない、点火エネルギーを、クランク軸により回転駆動される磁石によって点火コイル内に誘導させ、アイドリング時に、複数回のクランク軸の回転を介して誘導されるエネルギーを中間蓄積する。特に手で操縦される作業機の場合、この種の作業機は通常補助的なエネルギーを提供することのできるバッテリーを使用しないので、低回転数時に必要な点火エネルギーを供給することは困難である。クランク軸の複数回の回転にわたってエネルギーを中間蓄積することにより、点火火花に対し十分な量のエネルギーを供給するよう保証できる。さらに、燃焼室内にある混合気が確実に点火されるよう保証するため、アイドリング時の火花点火を、クランク軸の回転ごとに行なわれる点火に比べて延長した時間にわたって維持してもよい。これはクランク軸の複数回の回転にわたってエネルギーを中間蓄積することを可能にする。
次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図1に図示した2サイクルエンジン1はシリンダ2を有し、シリンダ2の外面には冷却フィン24が配置されている。シリンダ2内には、図1で破線で示したピストン7が往復動可能に支持されている。ピストン7は、連接棒15を介して、クランクケース3内にクランク軸軸線10のまわりに回転可能に支持されているクランク軸25を駆動する。シリンダ2には、単気筒エンジンとして構成された2サイクルエンジン1に燃料をほとんど含んでいない燃焼空気を供給するための吸気口4が開口している。
2サイクルエンジン1は少なくとも1つの搬送通路12を有し、搬送通路12はピストン7の下死点の範囲でクランクケース3を燃焼室5と連通させる。燃焼室5はシリンダ2とピストン7とによって画成される。特に、吸気口4を中心で分割する中心面に対し対称に配置される2個または4個の搬送通路12が設けられている。ピストン7は図1で破線で示したピストンポケット30を有している。吸気口4の両側に配置される2つのピストンポケット30を設けてもよい。ピストンポケット30はピストン7の上死点の範囲で吸気口4を搬送通路12と連通させ、その結果燃焼空気は吸気口4とピストンポケット30とを介して搬送通路12内へ流動し、そこからクランクケース3内へ流入する。これにより搬送通路12は燃料をほとんど含んでいない燃焼空気により完全に掃気される。シリンダ2内には減圧弁19を配置してもよく、該減圧弁19を介して燃焼室5を脱気できるので、2サイクルエンジン1の始動が容易になる。シリンダ2には、燃焼室5内へ突出している点火プラグ8が配置されている。シリンダ2からは排気口6が出ており、該排気口6により排ガスを燃焼室5から流出させることができる。
燃料を供給するため、弁18が設けられている。弁18は特に電磁弁として形成されている。弁18を噴射ノズルに一体的に設けてもよい。弁18は点火モジュール20に組み込まれている。弁18は点火モジュール20内に配置される制御部(たとえば中央制御ユニットCPU)により制御される。導線19を介して点火モジュール20は点火プラグ8の点火を制御する。点火エネルギーを発生させるため、クランク軸25には、該クランク軸25に相対回転不能に配置されるファンホイール11に磁石21が固定されている。図2が示すように、ファンホイール11の周囲には、点火モジュール20に、点火コイル(図示せず)を備えた成層鉄芯26が配置されている。磁石21は点火コイル内に電圧を発生させ、この電圧が点火プラグ8に点火火花を発生させる。点火モジュール20は固定ねじ23を介してシリンダ2に固定されている。
点火モジュール20に一体的に設けられた弁18は、燃料管14を介して、燃料タンク13内に配置された燃料ポンプ16と連通している。燃料ポンプ16はダイヤフラムポンプとして構成されていてよく、変動するクランクケース内圧によって駆動される。このため、燃料ポンプ16はインパルス管22を介してクランクケース3と連結されている。燃料ポンプ16は燃料を燃料タンク13から燃料アキュムレータ17へ搬送し、燃料は該燃料アキュムレータ17から電磁弁18へ達する。燃料アキュムレータ17内には圧力制限弁を配置してもよく、圧力制限弁は還流管を介して燃料タンクと接続されていてよい。
図2が示すように、2サイクルエンジン1に吸気口4を介して供給される燃焼空気は、エアフィルタ29と空気通路27とを介して吸い込まれる。空気通路27内には、供給された空気量を制御するためのスロットルバルブ28が配置されている。
2サイクルエンジン1の作動時、ピストン7の上死点範囲での完全負荷時に、燃料をほとんど含んでいない燃焼空気が吸気口4からピストン窓30と搬送通路12とを介してクランクケース3内に吸い込まれる。クランクケース3を潤滑するため、弁18は2サイクルに典型的な燃料・オイル混合物を吸込み段階の開始時に燃焼空気に供給する。燃料・オイル混合物は燃焼空気によりクランクケース3内へ搬送され、その後搬送通路12は燃料をほとんど含んでいない空気でほぼ完全に充填される。燃料・オイル混合物と燃焼空気とはピストン7の下降行程の際にクランクケース3内で圧縮される。ピストン7が搬送通路12を燃焼室5のほうへ開口させると、まず、燃料をほとんど含んでいない空気が、そして次に燃料・オイル空気混合気がクランクケース3から燃焼室5内へ流れる。次のピストン7が上昇行程で混合気は燃焼室5内で圧縮され、点火モジュール20に一体的に設けられている制御部により制御されて点火プラグ8により点火される。点火された混合気は燃焼時に爆発し、その結果ピストン7はクランクケース3の方向へ押される。排ガスは排気口6を通じて燃焼室5から流出し、搬送通路12を通じて流れてくる、燃料をほとんど含んでいない空気により、掃気される。完全負荷時には、クランク軸25が1回転するたびに2サイクルエンジン1に燃料が供給される。その際弁18はほぼ360゜のクランク軸回転角度α(図2)の後に開弁する。
2サイクルエンジン1のアイドリング時には、ピストン7の上死点範囲で燃焼空気が吸気口4からピストンポケット30と搬送通路12とを介してクランクケース3内へ吸い込まれる。この段階で燃料の噴射は行なわれない。燃焼空気はピストン7の下降行程時にクランクケース3内で圧縮され、搬送通路12が燃焼室5のほうへ開口したときに搬送通路12を介して燃焼室5内へ流入する。燃焼空気の一部が燃焼室5内へ侵入した後、電磁弁18を介して、燃料が、搬送通路12を貫流する燃焼空気のなかへ噴射される。燃料は燃焼室5内へ侵入する。そこで燃料はピストン7の上昇行程時に圧縮され、点火プラグ8により点火される。続いて燃焼性混合気が燃焼室5内で爆発し、ピストン7をクランクケース3のほうへ押す。排ガスは排気口6を通じて流出する。ピストン7の上死点範囲で吸気口4を通じて次のサイクル用の燃焼空気が吸い込まれる。ピストン7の下降行程時に燃焼空気はクランクケース3から搬送通路12を介して燃焼室5へ侵入する。しかしこのサイクルでは燃焼空気への燃料の供給は行なわれない。その結果、燃焼室5は燃料をほとんど含んでいない空気により掃気される。この場合、点火プラグ8による点火も行なう必要がない。空気は排気口6を通じて燃焼室5を離れる。アイドリング時には、ほぼクランク軸の2回転ごとないし6回転ごとに燃料が供給されるにすぎず、その間にあるサイクルで燃焼室5は空気で掃気されるようになっている。この掃気段階で点火は同期していてもよいし、或いは、点火状態になったままでもよい。
燃料は、アイドリング時に、特に燃焼空気がクランクケース3から燃焼室5内へ溢流するときに、搬送通路12内へ噴射される。クランク軸25を潤滑するためのクランクケース3への燃料の供給は必要ない。2サイクルエンジン1には少なくとも700゜のクランク軸回転角度αにわたって燃料は供給されない。この場合、燃料の供給は周期化されて行なわれる。クランク軸のほぼ2回転ごとないし6回転ごとに供給される燃料は、クランク軸が1回転するたびに行なわれる燃料の供給に比べて増量されている。有利には、ほぼ1.5倍ないし5倍の量の燃料が供給されるのがよい。クランク軸のほぼ2回転ごとないし6回転ごとに燃焼が行なわれるよう保証するため、クランク軸25の加速が行なわれかどうかを監視して、混合気が燃焼室内で点火されて燃焼したかどうかを確認する。このため、中央制御ユニット(CPU)により、回転している磁石21による個々の点火パルス間の時間間隔を検出する。他方、たとえばクランク軸25の回転速度を測定するようにしてもよい。クランク軸の回転速度を測定するため、図1に図示したセンサ37が設けられている。センサ37は、導線38を介して、点火モジュール20に組み込まれている制御部と接続されている。混合気の燃焼またはクランク軸の加速が行なわれない場合、クランク軸の次の回転の際に燃料を新たに供給する。これは点火モジュール20内に組み込まれた制御部を介して行なわれる。加速度がたとえば所望の回転数に依存する所定の値を越えた場合には、次の燃料供給までの時間間隔をCPUにより制御して延長させる。これにより回転数を、特にアイドリング回転数を安定にさせることができる。さらに、アイドリング回転数を安定化させるため、供給される燃料の量をサイクルごとに変化させてもよい。連続する2つの燃料供給時点の時間間隔を変化させ、且つその都度供給される燃料の量を変化させることにより、回転数を、特にアイドリング回転数を簡単に安定化させることが可能である。
図4ないし図6は燃料の供給とクランク軸回転角度αとの関係を示すグラフである。図4に図示した燃料供給サイクルでは、燃料の供給は周期的に、クランク軸の2回転ごとに行なわれる。したがって、燃料噴射の開始はそれぞれ720゜のクランク軸回転角度α後に行なわれる。図4において燃料の噴射は棒40によって示唆されている。クランク軸が2回転するたびに燃料の供給を行ない、この場合供給される燃料の量はそれぞれ一定である。
図5は、クランク軸25が4回転するごとに燃料が供給されることを棒41によって示唆した、燃料供給態様のグラフである。したがって、1サイクルでの燃料供給は、前回の燃料供給開始時点に対し1440゜のクランク軸回転角度αの間隔で行なわれる。
図6に図示したサイクルでは、燃料の供給は、すなわちたとえば燃料の噴射は、クランク軸が4回転するごとに行なわれ、すなわち1440゜のクランク軸回転角度αの後に行なわれる。これを棒42によって示唆した。このコンスタントなサイクルに対し、連続する2つの燃料供給時点の間にCPUによりアイドリング回転数を安定化させるためにインターバルを確率論的に延長または短縮させるサイクルが重畳されている。このように、棒43で示唆した燃料の供給は2880゜のクランク軸回転角度α後に行なわれず、3240゜の後にはじめて行なわれ、すなわちクランク軸25の1回転ぶん遅れて行なわれる。点火中断後にその時点での回転数を低下させるため、棒44によって示唆した燃料供給は前回の燃料供給に対し1440゜のクランク軸回転角度αの間隔で行なわれずに、すなわち7560゜のクランク軸回転角度αで行なわれずに、クランク軸の3回転ぶん早く行なわれ、すなわち6480゜のクランク軸回転角度αで行なわれる。これにより短時間の回転数上昇が達成される。したがって、棒44で示唆した燃料供給と前回の燃料供給との間でクランク軸25は1回転するにすぎない。
図6において付加的に示唆したように、個々のサイクルで供給される燃料の量を、サイクルを短縮または延長することにより適宜整合させてもよい。サイクルを短縮させると、燃料供給量は少なくなり、サイクルを延長させると多くなる。しかし、各サイクルに対し同量の燃料を供給するのも有利である。
混合気の点火は、電磁弁18が燃料を供給する個々のエンジンサイクルでのみ行なわれる。このため、点火モジュール20はアキュムレータ装置、たとえばコンデンサを有していてよく、クランク軸25の複数回の回転にわたって、点火コイルに誘導されるエネルギーがコンデンサに蓄積される。これにより、点火プラグ8によって発生する点火火花をより長い時間にわたって維持することができる。これにより、点火プラグ8による所望の点火時に、燃焼室5内にある混合気が実際に燃焼するよう保証することができる。
図3は単気筒2サイクルエンジン31の1実施形態である。図1および図2と同一の符号は同一の部材を示している。2サイクルエンジン31は燃料をほとんど含んでいない空気のための吸気口4と、混合気吸込み口34とを有している。混合気吸込み口34には、図3では概略的に図示した気化器32が配置されている。気化器32内には絞り装置、ここでは回動可能に支持されているスロットルバルブ36が配置されている。スロットルバルブ36の領域で、気化器32内に形成された混合気通路33に、混合気通路33に燃料を供給する燃料供給口35が開口している。2サイクルエンジン31の完全負荷時に気化器32を介して燃料の少なくとも一部が供給されるようになっている。アイドリング作動時には、点火モジュール20に一体的に設けられた弁18を介して燃料の供給が行なわれる。これにより、完全負荷作動時のクランクケース3の潤滑を簡単に達成できる。同時に十分な量の燃料供給も保証できる。
燃料の供給を、クランクケースに配置される弁、または、他の燃料供給装置を介して行なってもよい。
燃料をほとんど含んでいない空気をピストンポケットを介して吸い込む2サイクルエンジンの概略側面図である。 図1の2サイクルエンジンを図1の矢印II−II方向に見た側面図である。 掃気時空気予備蓄積機能型2サイクルエンジンの概略側面図である。 燃料供給量とクランク軸回転角度との関係を示すグラフである。 燃料供給量とクランク軸回転角度との関係を示すグラフである。 燃料供給量とクランク軸回転角度との関係を示すグラフである。
符号の説明
1,31 2サイクルエンジン
2 シリンダ
3 クランクケース
4 吸気口
5 燃焼室
6 排気口
7 ピストン
8 点火プラグ
12 搬送通路
18 弁
25 クランク軸
30 ピストンポケット

Claims (16)

  1. ピストン(7)によって画成されている燃焼室(5)を形成したシリンダ(2)を備え、ピストン(7)がクランクケース(3)内に回転可能に支持されているクランク軸(25)を駆動するようにした単気筒2サイクルエンジンの作動方法であって、2サイクルエンジン(1,31)に燃料と燃焼空気とを供給し、燃料と燃焼空気とから成る混合気を燃焼室(5)内で点火し、排ガスを燃焼室(5)から排気口(6)を介して排流させるようにした前記単気筒2サイクルエンジンの作動方法において、
    アイドリング時に、少なくとも700゜のクランク軸回転角度(α)にわたって2サイクルエンジン(1,31)に燃料を供給しないこと、
    燃料の供給後にクランク軸(25)の加速が行なわれるかどうかを監視し、クランク軸(25)の加速が行なわれなかった場合には、クランク軸(25)の次の回転で新たに燃料を供給すること、
    加速度が所定の値を越えているときに、次の燃料供給に対する時間間隔を延長すること、
    を特徴とする単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  2. アイドリング時にクランク軸の2回転ごとないし6回転ごとに燃料を供給することを特徴とする、請求項1に記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  3. クランク軸の各回転ごとに供給される燃料に比べて増量した燃料を供給することを特徴とする、請求項1または2に記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  4. クランク軸の各回転ごとに供給される燃料に比べてほぼ1.5倍ないし5倍の量の燃料を供給することを特徴とする、請求項1に記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  5. 連続する燃料供給時点の時間間隔と燃料供給量とを変化させることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか一つに記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  6. 完全負荷時に、クランク軸(25)が1回転するごとに2サイクルエンジン(1,31)に燃料を供給することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか一つに記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  7. 2サイクルエンジン(1,31)がピストン(7)の所定位置でクランクケース(3)を燃焼室(5)と連通させる少なくとも1つの搬送通路(12)を有し、ピストン(7)が燃焼室(5)へ向けて運動している間に燃焼空気がクランクケース(3)内へ吸込まれ、ピストン(7)がクランクケース(3)の方向へ運動するときに少なくとも1つの搬送通路(12)を通じて燃焼室(5)内へ流入することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか一つに記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  8. 燃焼空気が少なくとも1つのピストンポケット(10)と少なくとも1つの搬送通路(12)とを介してクランクケース(3)内へ吸い込まれることを特徴とする、請求項7に記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  9. 燃料を、アイドリング時に、制御部により制御されている弁(18)を介して搬送通路(12)内へもたらすことを特徴とする、請求項1から8までのいずれか一つに記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  10. アイドリング時に燃料を供給し、他方燃焼空気は搬送通路(12)を介して燃焼室(5)内へ流入することを特徴とする、請求項7から9までのいずれか一つに記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  11. 燃焼空気の一部がクランクケース(3)から燃焼室(5)内へ流入した後に燃料供給を開始することを特徴とする、請求項10に記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  12. 完全負荷時に燃料を供給し、他方燃焼空気はクランクケース(3)内へ吸い込まれることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか一つに記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  13. 完全負荷時に燃料の少なくとも一部を気化器(32)を介して供給することを特徴とする、請求項12に記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  14. 燃焼室(5)内での混合気の点火を、2サイクルエンジン(1,31)に燃料が供給されるエンジンサイクルで行なうことを特徴とする、請求項1から13までのいずれか一つに記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  15. 点火を点火火花を介して行ない、点火エネルギーを、クランク軸(25)により回転駆動される磁石(21)によって点火コイル内に誘導させ、アイドリング時に、複数回のクランク軸の回転を介して誘導されるエネルギーを中間蓄積することを特徴とする、請求項14に記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
  16. アイドリング時の火花点火を、クランク軸の各回転ごとに行なわれる点火に比べて延長した時間にわたって維持することを特徴とする、請求項14または15に記載の単気筒2サイクルエンジンの作動方法。
JP2006009845A 2005-01-18 2006-01-18 単気筒2サイクルエンジンの作動方法 Expired - Fee Related JP4658815B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005002275.8A DE102005002275B4 (de) 2005-01-18 2005-01-18 Verfahren zum Betrieb eines Einzylinder-Zweitaktmotors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006200532A JP2006200532A (ja) 2006-08-03
JP4658815B2 true JP4658815B2 (ja) 2011-03-23

Family

ID=36643111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006009845A Expired - Fee Related JP4658815B2 (ja) 2005-01-18 2006-01-18 単気筒2サイクルエンジンの作動方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7257993B2 (ja)
JP (1) JP4658815B2 (ja)
CN (1) CN1807855B (ja)
DE (1) DE102005002275B4 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460942C (zh) * 2004-06-02 2009-02-11 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 硅上液晶器件及其制造方法
DE102006031685B4 (de) * 2005-08-11 2017-10-05 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Betrieb
JP5655407B2 (ja) * 2010-07-23 2015-01-21 日立工機株式会社 2サイクルエンジン及びそれを備えた携帯型作業機
DE102015001452A1 (de) * 2015-02-05 2016-08-11 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Vergaser und Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit einem Vergaser
DE102017009089A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-04 Friedemann Meggl Zweitaktmotor mit Ölsumpschmierung
EP3992445A1 (de) * 2020-11-02 2022-05-04 Andreas Stihl AG & Co. KG Verfahren zum betrieb eines zweitaktmotors

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5257430A (en) * 1975-11-06 1977-05-11 Nippon Soken Inc 2-cycle fuel injection system high tension ignition
JPS61167129A (ja) * 1985-01-19 1986-07-28 Nippon Clean Engine Res 2サイクル内燃機関
JPS62298636A (ja) * 1986-06-12 1987-12-25 ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 少なくとも一つの気筒を有する2サイクル機関用電子制御噴射装置および同機関において燃料噴射を制御する方法
JPS6318153A (ja) * 1986-07-09 1988-01-26 Mazda Motor Corp エンジンの燃料噴射装置
JPH03185214A (ja) * 1989-12-14 1991-08-13 Daihatsu Motor Co Ltd 可変サイクルエンジン
JPH05222976A (ja) * 1991-12-24 1993-08-31 Ind Technol Res Inst 二行程エンジンにおける間隔式燃料噴射方法及び装置
JP2000045924A (ja) * 1998-07-24 2000-02-15 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関用点火装置
JP2004225694A (ja) * 2003-01-18 2004-08-12 Andreas Stihl Ag & Co Kg 2サイクルエンジンおよびその作動方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3320359A1 (de) * 1983-06-06 1984-12-06 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zum steuern der kraftstoffzufuhr zu einer brennkraftmaschine
DE3727266C2 (de) * 1987-08-15 1996-05-23 Stihl Maschf Andreas Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Zweitaktmotoren
DE3911016A1 (de) * 1988-04-06 1989-10-26 Ficht Gmbh Verfahren zum betreiben eines zweitakt-verbrennungsmotors
KR950004612B1 (ko) * 1990-06-25 1995-05-03 미쓰비시덴키가부시키가이샤 내연기관 실화검출방법 및 장치
GB9320008D0 (en) * 1992-10-29 1993-11-17 Daimler Benz Ag Method for controlling a two-stroke internal combustion engine
FR2708666B1 (fr) * 1993-08-03 1995-10-13 Masse Jean Marc Dispositif d'alimentation en mélange air-carburant d'un moteur à explosion à deux temps.
US5438968A (en) * 1993-10-06 1995-08-08 Bkm, Inc. Two-cycle utility internal combustion engine
WO1997032123A1 (fr) * 1996-03-01 1997-09-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif pour evaluer un cylindre de moteur a explosion
US5868118A (en) * 1996-03-26 1999-02-09 Suzuki Motor Corporation Fuel-injection control device for outboard motors for low-speed operation
JPH10122087A (ja) * 1996-10-16 1998-05-12 Kioritz Corp 2サイクル内燃エンジン
JPH10122102A (ja) * 1996-10-16 1998-05-12 Kioritz Corp 2サイクル内燃エンジン
JP3075258B2 (ja) * 1998-05-15 2000-08-14 双葉電子工業株式会社 模型用エンジンの制御装置及び制御方法
AT6291U1 (de) * 2001-06-19 2003-07-25 Avl List Gmbh Zweitakt-brennkraftmaschine mit kurbelgehäusespülung
DE10139880C1 (de) * 2001-08-20 2003-04-30 Dolmar Gmbh Verfahren zur Regelung der Kraftstoffzufuhr zu einer Verbrennungskraftmaschine
DE10241213A1 (de) * 2002-09-06 2004-03-18 Andreas Stihl Ag & Co. Verfahren zum Betrieb eines Zweitaktmotors mit Gemischansaugung
JP4419655B2 (ja) * 2004-04-08 2010-02-24 株式会社デンソー エンジンの停止始動制御装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5257430A (en) * 1975-11-06 1977-05-11 Nippon Soken Inc 2-cycle fuel injection system high tension ignition
JPS61167129A (ja) * 1985-01-19 1986-07-28 Nippon Clean Engine Res 2サイクル内燃機関
JPS62298636A (ja) * 1986-06-12 1987-12-25 ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 少なくとも一つの気筒を有する2サイクル機関用電子制御噴射装置および同機関において燃料噴射を制御する方法
JPS6318153A (ja) * 1986-07-09 1988-01-26 Mazda Motor Corp エンジンの燃料噴射装置
JPH03185214A (ja) * 1989-12-14 1991-08-13 Daihatsu Motor Co Ltd 可変サイクルエンジン
JPH05222976A (ja) * 1991-12-24 1993-08-31 Ind Technol Res Inst 二行程エンジンにおける間隔式燃料噴射方法及び装置
JP2000045924A (ja) * 1998-07-24 2000-02-15 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関用点火装置
JP2004225694A (ja) * 2003-01-18 2004-08-12 Andreas Stihl Ag & Co Kg 2サイクルエンジンおよびその作動方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006200532A (ja) 2006-08-03
US20060156800A1 (en) 2006-07-20
CN1807855B (zh) 2011-07-06
DE102005002275A1 (de) 2006-07-20
DE102005002275B4 (de) 2015-02-05
US7257993B2 (en) 2007-08-21
CN1807855A (zh) 2006-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006200533A (ja) 単気筒2サイクルエンジンの作動方法
JP4658815B2 (ja) 単気筒2サイクルエンジンの作動方法
JP5264198B2 (ja) 内燃エンジンの作動方法
US8914219B2 (en) Method for operating an internal combustion engine
US6216651B1 (en) Separate lubricating device for internal combustion engine
KR101113391B1 (ko) 범용 내연 기관의 점화 제어 장치
JP5742682B2 (ja) 内燃機関の始動制御装置
JP2008019863A (ja) 内燃エンジンの作動方法
JP2006329095A (ja) 汎用内燃機関の電子ガバナ装置
US8613272B2 (en) Spark-ignited gas engine
WO2014002951A1 (ja) 動力装置及びこれを備えた携帯作業機
JP2005105869A (ja) 可変気筒内燃機関
JPH10325321A (ja) 2サイクル内燃機関
JP5369070B2 (ja) 汎用エンジンの燃料切れ判定装置
CN1382246A (zh) Z型发动机
JP7409914B2 (ja) エンジンを備えた携帯作業機
KR20010022570A (ko) 내연 기관
JP5986063B2 (ja) 汎用エンジンの点火制御装置
WO2021065660A1 (ja) 空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジン及びエンジン作業機
JP2000104560A (ja) 強制掃気を用いた2サイクル多気筒内燃機関
JP2016098761A (ja) 電子制御装置
JP4431245B2 (ja) 内燃機関
JPH0627821Y2 (ja) 内燃機関装置
JP4594348B2 (ja) クランク室予圧縮式2サイクルガソリンエンジンの制御装置
WO2013089599A1 (en) Engine and a shut down method for an engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100430

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100831

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101214

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101224

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4658815

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees