JP5264328B2 - ２サイクルエンジンの作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の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、点火時点を特性グラフを介して設定するようにした２サイクルエンジンの作動方法が知られている。特性グラフは低回転数に対して２つの特性曲線を有しており、すなわち始動に対する特性曲線と、２サイクルエンジンの標準的な作動に対する他の特性曲線とを有している。始動時に回転数が上昇すると、点火時点は「早期」側へ調整される。標準作動時には、低回転数で回転数が降下したときに点火時点は「早期」側へ調整される。

２サイクルエンジンをこのように特性曲線を用いて制御することにより、点火時点の制御を非常に簡単に実現させることができる。しかしながら、点火時点をこのように非常に簡単に制御することにより、エンジンが作動中に、特に低回転数のときにエンストすることがあることが判明した。

独国特許第３８１７４７１Ｃ１号明細書

本発明の課題は、エンジンの安定した回転挙動が簡単に達成される、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、請求項１に記載の構成により解決される。

２サイクルエンジンがエンストするのは、低回転数で点火時点を、バックファイアが起こるほど早期の時点へ調整するためであり、すなわちピストンが上死点に到達する前に再び下死点へ加速されるため、つまりクランク軸が逆方向へ駆動されるためであることが明らかになった。このように制御すると、内燃エンジンはすぐにエンストすることになる。バックファイアは点火時点および回転数に依存しているばかりでなく、燃焼室内での燃焼がどの程度の強さであるかにも依存していることが確認された。燃焼室内での燃焼の度合いは、燃焼室がどの程度良好に掃気されたかに依存している。燃焼室がどの程度良好に掃気されたかを表わす量は、最後の燃焼以降のエンジンサイクルの回数であることが判明した。燃焼室が複数のエンジンサイクルにわたって掃気されたとすると、すなわち複数のエンジンサイクルにわたって燃焼が起こらなかったとすると、燃焼室は良好に掃気されたことになる。この場合には非常に強い燃焼が予想され、バックファイアが起こる可能性は比較的高い。最後の燃焼が１回前のエンジンサイクルまたは数回前のエンジンサイクルで起こったとすると、燃焼室の掃気状態はまだあまり良好ではなく、その結果それほど強い燃焼が起きることはない。この場合にはバックファイアが起こる可能性は少ない。

それ故、点火時点を設定するため、本発明によれば、回転数と最後の燃焼以降のエンジンサイクルの回数とを考慮する。これによって１つのエンジンサイクルに対する点火時点を最適に選定できるので、点火時点は可能な限り早くなり、しかし同時にバックファイアが起こらないよう保証されている。燃焼が行われたか行なわれなかったかどうかは、内燃エンジンの回転数推移から簡単に検出することができる。これにより、本発明による方法を実施するために補助的なセンサ等の補助装置を必要としない。

有利には、第１の回転数範囲における各エンジンサイクルに対する点火時点を、エンジン回転数と、最後の燃焼以降のエンジンサイクルの回数とに基づいて設定するのがよい。これにより、各エンジンサイクルに対し最適な点火時点を求めることができる。点火時点の設定は、特性グラフが、第１の回転数範囲に、エンジン回転数に依存した点火時点を表示する複数の特性曲線を有していることによって簡単に行なうことができる。最後の燃焼以降のエンジンサイクルの回数に基づいて、次のエンジンサイクルに対する点火時点を設定するための１つの特性曲線を選定するのが有利である。選定した特性曲線に基づいて点火時点をエンジン回転数に依存して求めることができる。

２サイクルエンジンのエンストが生じるのは、低回転数での作動状態の際に回転数がさらに降下すると、点火時点がさらに「早期」側へ調整され、その結果バックファイアが生じるためであることが判明した。本発明によれば、特性グラフは、第１および第２の作動状態に対する第２の回転数範囲で、エンジン回転数が同じである場合に異なる点火時点を表示しており、この場合第２の回転数範囲が上側境界回転数によって制限され、第２の作動状態において、回転数範囲の上側境界回転数から降下したエンジン回転数での点火時点を「早期」側に調整し、第１の作動状態においては、回転数範囲の上側境界回転数から降下したエンジン回転数での点火時点を「後期」に調整する。バックファイアを回避するため、本発明によれば、第２の作動状態において、第２の回転数範囲における点火時点を、エンジン回転数に依存して、該エンジン回転数に対する最も早期の点火時点以前に点火時点がないように、且つ前記最も早期の点火時点がエンジン回転数の降下時に「後期」側へシフトされるように、設定する。

もっとも早い点火時点は、回転数が降下したときにより後期の点火時点のほうへ下がるような曲線によって記述される。内燃エンジンの回転数が低ければ低いほど、点火時点をより遅く選定して、バックファイアを回避するようにしなければならない。これは、境界値（これ以前には点火時点はなくてもよい）を表わす最も早い点火時点によって簡単に達成される。

その都度の回転数に対する最も早い点火時点以前に点火時点が存在しないように点火時点を設定することは、次のような２サイクルエンジンの作動方法において採用することができ、すなわち特定の作動状態におけるエンジンサイクルに対する点火時点を、回転数と最後の燃焼以降のエンジンサイクルの回数とに基づいて設定するようにした前記作動方法において採用することができる。他方、もっとも早い点火時点を考慮した点火時点の設定は、点火時点を最後の燃焼以降のエンジンサイクルの回数に基づいて設定しないような２サイクルエンジンに対しても採用することができる。

本発明によれば、第１の回転数範囲と第２の回転数範囲とは等しい。第１の回転数範囲とは、エンジンサイクルに対する点火時点が回転数と最後の燃焼以降のエンジンサイクルの回数とに基づいて設定されるような回転数範囲である。第２の回転数範囲とは、特性グラフが、第１および第２の作動状態に対し、回転数が同じである場合に異なる点火時点を示すような回転数範囲、すなわち特に少なくとも２つの特性曲線が設けられているような回転数範囲である。

有利には、点火時点を瞬間エンジン回転数に基づいて決定するのがよい。瞬間回転数とは、１つのエンジンサイクルの所定時点で支配的な回転数である。他方、点火時点を１つのエンジンサイクルの平均エンジン回転数に基づいて決定するようにしてもよい。平均回転数に基づいた点火時点の決定は十分な精度がある。平均回転数は平均値形成によって簡単に検出することができる。瞬間回転数の決定に必要な高速電子評価装置は必要ない。

有利には、第１の作動状態は始動状態であり、第１の回転数範囲は下側始動回転数と上側始動回転数とによって制限されている。下側始動回転数は、特に始動が不可能であるような始動回転数である。この回転数以下では点火火花を発生させるべきでない。上側始動回転数は、エンジンが自動的に回転することを保証するような回転数である。これは、手馴れた操作者でも始動装置（たとえば始動ロープ）を介して達成できないような回転数である。上側始動回転数を越えると、２サイクルエンジンは回転する。第２の作動状態とは特に標準作動である。

本発明によれば、少なくとも１つの切換え条件が満たされたときに、制御装置は第１の作動状態に対する特性曲線から前記第２の作動状態に対する特性曲線へ切換える。有利には、切換えのために複数の切換え条件が満たされていなければならない。特に、切換え条件は所定の時間が経過したことである。切換え条件は所定回数のエンジンサイクルが終了したことであってもよい。合目的には、切換え条件は切換え回転数に到達したことである。この場合、切換え回転数は２３００回転／分ないし３５００回転／分の設定回転数である。本発明によれば、切換え条件は所定回数の燃焼が行なわれたことである。本発明によれば、燃焼が行なわれたかどうかを検出するため、２つのエンジンサイクルの間のエンジン回転数差を求める。他方、燃焼が行なわれたかどうかを検出するため、特定の時間に関するエンジン回転数上昇を求めるようにしてもよい。この場合、１つのエンジンサイクル全体の回転数上昇を考慮することができるが、他方１つのエンジンサイクルの一部分のみ、特にピストンの上死点と下死点との間にあるエンジンサイクルの範囲を評価するようにしてもよい。

有利には、切換え条件として、所定回数のエンジンサイクル、特に１５回ないし３０回のエンジンサイクルが終了したこと、切換え回転数を越えたこと、補助的に、所定回数の燃焼が存在していることが考慮される。

本発明によれば、少なくとも１つの切換え復帰条件が満たされたときに、制御装置は第２の作動状態に対する特性曲線から第１の作動状態に対する特性曲線へ切換える。合目的には、切換え復帰条件は２サイクルエンジンのストップスイッチの操作である。これにより、エンジン始動時の点火時点が常に始動状態用特性曲線に基づいて求められることが保証される。有利には、切換え復帰条件は自衛回転数を下回ったことである。回転数が自衛回転数以下に低下すると、２サイクルエンジンの運動エネルギーは、早期点火時点でバックファイアを回避するために十分でない。このため、本発明によれば、第１の作動状態に対する特性曲線へ切換え、すなわち点火時点を「後期」へ調整し、その結果ピストンが加速され、バックファイアが行われないよう保証されている。

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、特にパワーソー、研削切断機、刈払い機等の手で操縦される作業機に用いられる駆動エンジンである。２サイクルエンジン１はシリンダ２を有し、シリンダ２の内部空間には燃焼室３が形成されている。燃焼室３はピストン５によって画成されており、ピストン５は、連接棒６を介して、クランクケース４内に回転可能に支持されているクランク軸７を回転駆動する。燃焼室３内には点火プラグ１２が突出し、点火プラグ１２は２サイクルエンジン１の制御装置２２と接続されている。燃焼室３からは、排ガスを逃がすことのできる排気部８が出ている。２サイクルエンジン１は全部で４つの掃気通路１０，１１を有し、そのうち図１には２つの掃気通路が図示されている。４つの掃気通路は排気部８を分割している中心面に関し左右対称に配置されている。排気部８に近いほうの２つの掃気通路１１と、吸気部９に近い方の２つの掃気通路１０とが設けられている。吸気部９に近い方の掃気通路１０は吸気部９に隣接するように配置されている。吸気部９はピストン５によって開閉制御され、クランクケース４に燃焼空気を供給する。吸気部９には吸気通路１４が開口し、吸気通路１４内にはスロットルバルブ１３が回動可能に支持されている。スロットルバルブ１３の位置は操作者が特にスロットルレバーを介して変化させることができる。掃気通路１０，１１は、図１に図示したピストン５の下死点範囲で燃焼室３をクランクケース４と連通させ、その結果予め圧縮された燃焼空気がクランクケース４から掃気通路１０，１１を介して燃焼室３内へ流入することができる。

吸気部９に近いほうの２つの掃気通路１０の１つには弁１５が配置され、弁１５には燃料管１６が開口している。弁１５を介して、吸気部９に近いほうの掃気通路１０に燃料が供給される。弁１５は制御管１７を有し、制御管１７も同様に前記制御装置２２と接続されている。これにより燃料弁１５は制御装置２２によって制御される。

クランク軸７の、クランクケース４から突出している部分は、電気エネルギーを提供する発電機１８を担持している。発電機１８の出力信号を介してクランク軸７の回転数ｎを検出することができる。発電機１８も制御装置２２と接続されている。この場合発電機１８は制御信号、すなわち回転数ｎと、制御装置２２のエネルギー供給用のエネルギーとを供給する。クランク軸７にはさらにファンホイール２１が相対回転不能に保持されている。ファンホイール２１にはポールシュー１９が配置され、ポールシュー１９はファンホイール２１内に保持されている磁石と接続している。ポールシュー１９は、ファンホイール２１の周囲に配置されている点火モジュール２０に、点火プラグ１２の電圧供給に用いることのできる電圧を誘導させる。２サイクルエンジン１を作動させるための全エネルギーを点火モジュール２０によって提供するようにしてよい。また、全エネルギーを、したがって点火プラグ１２ようのエネルギーも発電機１８によって提供するようにしてもよい。

点火を中断させるため、２サイクルエンジン１はストップスイッチ２３を有している。ストップスイッチ２３も制御装置２２と接続されている。ストップスイッチ２３が直接点火プラグ１２のエネルギー供給を中断させるのが有利である。これとは択一的に、ストップスイッチ２３が制御装置２２とだけ接続され、制御装置２２がエネルギー供給を中断させるようにしてもよい。

２サイクルエンジンが作動すると、ピストン５の上昇行程時に、燃焼空気が吸気部９を通じてクランクケース４内へ吸い込まれる。続いてピストン５が下降行程を実施すると、燃焼空気が圧縮され、掃気通路１０，１１が燃焼室３に対し開いたときに燃焼空気はクランクケース４から燃焼室へ溢流する。燃焼空気が溢流している間に、弁１５を介して燃料を配量することができる。この場合、まず、燃料をほとんど含んでいない燃焼空気が燃焼室３内へ流入して、前回のエンジンサイクルから排出された排ガスを燃焼室から掃気させる。燃料を掃気通路１０を介してクランクケース４内へ供給するようにしてもよい。燃料空気混合気はピストン５の上昇行程の際に圧縮され、上死点範囲で、制御装置２２により設定される点火時点ＺＺＰで点火プラグ１２により点火される。燃焼室３内での混合気の燃焼はピストン５をクランクケース４の方向へ加速させる。排気部８が開口すると、排ガスが排気部８を通じて燃焼室３から流出する。

２サイクルエンジン１の前記点火時点ＺＺＰを制御するため、図２に図示した特性曲線が設けられている。この特性曲線は、２サイクルエンジン１の点火時点ＺＺＰと回転数ｎとの関係を示している。なお、図２のグラフでは、回転数の軸が点火時点ＺＺＰのほぼゼロ点を示すように、すなわちピストン５の上死点での点火時点ＺＺＰを示すように表示が選定されている。点火時点ＺＺＰのより高い値は、すなわち回転数の軸よりも上の点火時点ＺＺＰの値は、より早期の時点での点火時点ＺＺＰの調整を示している。

図２に図示した特性グラフは、第１の作動状態（始動）に対する第１の特性曲線２４と、第２の作動状態（標準作動）に対する第２の特性曲線２５とを示している。始動に対する特性曲線２４は、上側始動回転数ｎ_{始動、ｍａｘ}において、標準作動に対する特性曲線２５で終わっている。また、始動に対する特性曲線２４は、下方において下側始動回転数ｎ_{始動、ｍｉｎ}によって制限されている。この下側始動回転数ｎ_{始動、ｍｉｎ}以下では点火火花を発生させない。下側始動回転数ｎ_{始動、ｍｉｎ}と上側始動回転数ｎ_{始動、ｍａｘ}との間の回転数範囲に対しては、各回転数ｎに２つの点火時点が割り当てられ、すなわち始動用の特性曲線２４上の第１の点火時点と、標準作動用の特性曲線２５上の第２の点火時点とが割り当てられている。特性曲線２５の点火時点は始動用の特性曲線２４の点火時点よりも常に前にある。

始動用の特性曲線２４は、回転数が上昇するにしたがって上昇するブランチとして形成されている。なお、特性曲線２４はほぼ連続的に上昇するのが有利である。標準作動用の特性曲線２５は上側始動回転数ｎ_{始動、ｍａｘ}よりも上では一定に延びている。回転数ｎが上側始動回転数ｎ_{始動、ｍａｘ}から降下すると、特性曲線２５は当初、点火時点が早期であればあるほど上昇する。次に特性曲線２５の下降ブランチ２６が続き、この下降ブランチ２６は始動用の特性曲線２４にほぼ平行に延びている。下降ブランチ２６では、回転数が降下すると、点火時点はより後期の時点へ調整される。

特性曲線２４は、下側始動回転数ｎ_{始動、ｍｉｎ}と上側始動回転数ｎ_{始動、ｍａｘ}との間に延びている始動用の点火範囲２７にある。点火範囲２７はより早期の点火時点側で作動用点火範囲２８によって制限される。作動用点火範囲２８は、点火時点がバックファイアを回避できるような作動状態にあるときの範囲である。点火範囲２８は、回転数ｎが上昇するにしたがってより早期の点火時点のほうへ上昇し、回転数ｎが下降するにしたがってより後期の点火時点のほうへ降下するような帯域によって定義されている。点火範囲２７と点火範囲２８とは、始動用の点火範囲２７と作動状態用の特性曲線２５とがあるべき、特性グラフの領域を表わしている。なお、２サイクルエンジン１に適した特性曲線２４，２５はそれぞれの範囲２７，２８の内側に選定される。

作動用の点火範囲２８は、より早期の点火時点側でバックファイア範囲２９によって制限されている。より後期の点火時点側でのバックファイア範囲２９の境界は、すなわち図２の特性グラフで下側は、作動状態用の点火範囲２８の形状に対応している。回転数ｎが高い場合よりも回転数ｎが低い場合の後期点火時点でバックファイア範囲２９に達する。上側始動回転数ｎ_{始動、ｍａｘ}よりも上ではバックファイア範囲２９に達することはない。図２が示すように、作動用の特性曲線２５の下降ブランチ２６は、バックファイアが起こらないようにするためにバックファイア範囲２９に対し一定の間隔を維持している。この下降ブランチ２６はどの回転数に対しても最も早い点火時点ＺＺＰを設定する。最も早い点火時点ＺＺＰとは、特性曲線２５の下降ブランチ２６に対応して、後期点火時点ＺＺＰでより低い回転数ｎのほうへシフトさせたものである。下降ブランチ２６のこのような推移により、バックファイアが生じないよう保証されている。

図３は時間ｔに対する２サイクルエンジン１の回転数ｎの推移の一例を示したものである。エンジンサイクルｚはそれぞれ曲線の１つの極小値から次の極小値まで延びている。なおエンジンサイクルｚは、ピストン５の２つの連続する上死点の間に記入されている。エンジンサイクルｚを、ピストン５の２つの連続する下死点の間、すなわち２つの極大値の間で測定してもよい。グラフが示すように、回転数ｎはエンジンサイクルｚにわたって強く変動する。ピストン５は上死点を起点として当初強く加速される。下死点の範囲で回転数ｎは極大値に達する。その後回転数ｎは次の上死点に達するまで下降する。

図３のグラフによれば、２番目に図示したサイクルの後に燃焼５０が行われる。回転数ｎは次のサイクルに至るまでに瞬間回転数ｎ_１へ上昇する。次のサイクルで燃焼５１が行われる。その後回転数は新たに強く上昇する。次の回転では燃焼は行わない。次の次のサイクルではじめて燃焼５２が行われる。この燃焼５２も瞬間回転数ｎ_１で行なわれる。次のサイクルで燃焼５３が行われるが、前記回転数ｎ_１よりも高い回転数で行なわれる。次の４番目のサイクルではじめて次の燃焼５４が行われる。

燃焼５１と５３では、２サイクルエンジン１の燃焼室３の掃気は燃焼５２または燃焼５４の場合よりも良好でない。それ故、燃焼５１と５３の強さは燃焼５２または５４よりも弱い。したがって、燃焼５１と５３はより緩速に経過するので、バックファイアの危険は燃焼５１と５３のほうが少ない。燃焼５２、特に燃焼５４ではバックファイアの危険が高くなっている。

燃焼室３の良好な掃気状態が異なっているために生じるバックファイアの異なる危険度合いは、図４に図示した特性グラフによって考慮することができる。この特性グラフは、始動に対する特性曲線３４と標準作動に対する特性曲線３５とを示している。これらの特性曲線の推移は図２の特性曲線２４と２５の推移にほぼ対応している。下側始動回転数ｎ_{始動、ｍｉｎ}と上側始動回転数ｎ_{始動、ｍａｘ}との間では、特性曲線３５も特性曲線３４もそれぞれ１つの点火時点ＺＺＰを示している。図４が示すように、特性曲線３５は複数個の下降ブランチ３６，３６’，３６”，３６’”を有しており、これらのブランチはすべてほぼ同じ推移をもっている。この場合、ブランチ３６は図２のブランチ２６に対応している。

特性曲線３６’”は、作動用の点火範囲３８の下部領域において２サイクルエンジン１の始動用の点火範囲３７に隣接した位置にある。特性曲線３６”，３６”，３６は、特性曲線３６’”に比べると、矢印３９の方向に異なる幅でバックファイア範囲４０の方向にシフトされている。本発明によれば、エンジンサイクルｚに対する点火時点ＺＺＰを設定するため、作動用の特性曲線３５の複数の下降ブランチ（そのうち図４には特性曲線３６，３６’，３６”，３６’”が例示されている）のうちの１つを、燃焼しないエンジンサイクルの回数に依存して選定する。

図３に図示した燃焼５１の場合、燃焼室３は１回のエンジンサイクルにわたって掃気されていたにすぎなかった。この場合バックファイアの危険が少ないため、燃焼５１に対する点火時点は下降ブランチ３６で選定される。燃焼５２の場合には２回のエンジンサイクルにわたって燃焼室３が掃気されていたので、この場合にはバックファイアの危険が大きくなる。それ故燃焼５２の点火時点ＺＺＰは、点火範囲３８の中央領域にある下降ブランチ３６’で選定される。燃焼５４の場合、燃焼室３の掃気状態は非常に良好であった。それ故、燃焼５４の場合にはバックファイアのリスクが非常に高いため、燃焼５４に対する点火時点は、点火範囲３８のしたエッジにある特性曲線３６’”で選定される。

点火時点ＺＺＰは、回転数ｎ_１と選定した特性曲線３６，３６’，３６’”とに依存して設定される。図４に破線で示したように、上側始動回転数ｎ_{始動、ｍａｘ}の上方においても、燃焼が行われなかったエンジンサイクルの回数に依存して１つの特性曲線３５，３５’，３５”を選定することにより点火時点の特定を行なうことができる。点火範囲３７と３８およびバックファイア範囲４０の位置は図２の点火範囲２７と２８およびバックファイア範囲２９の位置に対応している。

２サイクルエンジン１の作動中に、始動用の特性曲線２４，３４と標準作動用の特性曲線２５，３５との間で切換えが行われる。２サイクルエンジン１の作動方法の経過が図６に概略的に図示されている。方法ステップ６０で２サイクルエンジン１を始動させる。点火時点ＺＺＰは始動用の第１の特性曲線２４，３４に基づいて決定する。エンジンが回転すると、標準作動用の第２の特性曲線２５，３５に切換える。この切換えは１つまたは複数の切換え条件に基づいて行なう。有利には、エンジンサイクルが所定回数経過した後にはじめて切換えを行なうのがよい。制御装置２２が標準作動用の特性曲線２５，３５へ切換える前に、１５回ないし３０回のエンジンサイクルが経過しているのが有利である。これとは択一的に、またはこれに加えて、回転数ｎが図２に図示した切換え回転数ｎ_切換えを越えたときに切換えが行われる。この場合、切換え回転数ｎ_切換えは上側始動回転数ｎ_{始動、ｍａｘ}以下であるのが有利である。有利には切換え回転数ｎ_切換えは２３００回転／分ないし３５００回転／分であるのがよい。これに加えて、またはこれとは択一的に、切換え条件として、２サイクルエンジン１がアイドリング状態で回転するのを保証する所定の燃焼回数が行なわれたことを選定する。

燃焼が行われたかどうかの検出を図５に概略的に示す。ここではエンジン始動時の典型的な回転数推移が図示されている。２サイクルエンジン１の最初の４つのサイクルは操作者が始動装置を操作するときに、特に始動ロープを引っ張るときに達成される。続いてエンジンサイクルｚ_１の開始時に燃焼５５が行われる。燃焼５５が行われたことによってエンジンサイクルｚ_１の開始時の回転数とこれに続くエンジンサイクルｚ_２の開始時の回転数との回転数差Δｎは非常に大きくなる。この回転数差Δｎは、燃焼が行われたかどうかを表わす量として用いることができる。これとは択一的に、燃焼が行われたかどうかを表わす量として、回転数差Δｎをこれに付属の時間差Δｔに関連付けてもよい。後の時点で他の燃焼５６が行われる。図５に示すように、時間差Δｔ’に対する回転数差Δｎ’を１回のエンジンサイクルの部分範囲にわたって検出するようにしてもよく、たとえばピストン５の上死点と下死点との間で検出するようにしてもよい。というのは、この範囲では回転数の上昇が非常に大きいからである。時間に対する回転数の上昇も、燃焼が行われたかどうかを表わす量である。

このような切換え条件が１つまたは複数存在すると、制御装置２２は方法ステップ６１において特性曲線２４または３４から特性曲線２５または３５へ切換える。作動中に特性曲線２５または特性曲線３５に基づいて点火時点ＺＺＰを求める。特性曲線３５に基づいて点火時点を求める場合、下側始動回転数ｎ_{始動、ｍｉｎ}と上側始動回転数ｎ_{始動、ｍａｘ}との間の回転数範囲で、燃焼が起こらなかった過去のエンジンサイクルの回数を補助的に検出するようにする。標準作動は方法ステップ６２によって特徴付けられている。これに続く方法ステップ６３では、制御装置２２が第２の特性曲線２５，３５から第１の特性曲線２４，３４へ戻るように切換える。これは、たとえば、図２に図示した自衛回転数ｎ_自衛を下回る場合である。さらに、制御装置２２は、ストップスイッチ２３を操作者が操作したときに始動用の特性曲線２４，３４へ切換える。

図２および図４に図示した、点火時点ＺＺＰを求めるための回転数ｎは、図３に図示した瞬間回転数ｎ_１、すなわち１つのエンジンサイクルの所定の時点での回転数であってよい。他方、回転数ｎとして、図３に破線で図示した平均回転数ｎ_ｍを考慮してもよい。平均回転数ｎ_ｍは１つのエンジンサイクルの平均回転数を表わしている。図３では、平均回転数は、各エンジンサイクルに対して発生する回転数値を結んだものとして図示されている。

以上説明した、２サイクルエンジンを制御して点火時点ＺＺＰを決定するための方法は、他の作動状態に対しても有利である。もっとも早い点火時点の設定と、燃焼が起こらなかったエンジンサイクルの回数に基づいた点火時点の決定とは、同じ回転数範囲で或いは異なる回転数範囲でも使用できる。

本発明による方法は、掃気空気予備蓄積型２サイクルエンジンにおいても使用でき、すなわち混合気通路を介して燃料空気混合気を供給し、空気通路を介して掃気予備蓄積空気を供給するようにした２サイクルエンジンにも使用できる。燃料を供給するために気化器、特にダイヤフラム気化器を設けてよい。

２サイクルエンジンの部分断面斜視図である。 点火時点と回転数との関係を示す特性グラフである。 回転数と時間との関係を示す一例である。 点火時点と回転数との関係を表わす特性グラフの１実施形態である。 エンジン始動時の回転数と時間との関係の一例を表わすグラフである。 本発明による方法を実施するためのフローチャートである。

符号の説明

１ ２サイクルエンジン
２ シリンダ
３ 燃焼室
４ クランクケース
５ ピストン
２２ 制御装置
２４ 始動用の特性曲線
２５ 標準作動用の特性曲線
５０、５１、５２、５３、５４ 燃焼
ｎ_１ 瞬間回転数
ｎ_切換え 切換え回転数
ｎ_{始動、ｍａｘ} 上側始動回転数
ｎ_{始動、ｍｉｎ} 下側始動回転数
ｎ_ｍ 平均回転数
ｚ エンジンサイクル

Claims (18)

1. クランク軸（７）を回転駆動するべく往復動可能に支持されるピストン（５）によって画成される燃焼室（３）を形成したシリンダ（２）と、燃焼室（３）に燃料と燃焼空気とを供給するための供給装置と、燃焼室（３）内に燃料空気混合気を点火するための点火プラグ（１２）と、特性グラフを介して点火時点（ＺＺＰ）を設定する制御装置（２２）とを備えた２サイクルエンジンの作動方法であって、前記特性グラフが、少なくとも第１および第２の作動状態と少なくとも第１の回転数範囲とに対するエンジン回転数（ｎ）に依存した前記点火時点（ＺＺＰ）を表示している構成の前記作動方法において、
   前記第２の作動状態の、少なくとも前記第１の回転数範囲で、エンジン回転数（ｎ）と、最後の燃焼（５０，５１，５２，５３，５４）以降のエンジンサイクル（ｚ）の回数とに基づいて、エンジンサイクル（ｚ）に対する前記点火時点（ＺＺＰ）を設定することを特徴とする作動方法。
2. 前記第１の回転数範囲における各エンジンサイクル（ｚ）に対する前記点火時点（ＺＺＰ）を、エンジン回転数（ｎ）と、最後の燃焼（５０，５１，５２，５３，５４）以降のエンジンサイクル（ｚ）の回数とに基づいて、設定することを特徴とする、請求項１に記載の作動方法。
3. 前記特性グラフが、第１の回転数範囲に、エンジン回転数（ｎ）に依存した前記点火時点（ＺＺＰ）を表示する複数の特性曲線（３６，３６’，３６”，３６’”）を有し、最後の燃焼（５０，５１，５２，５３，５４）以降のエンジンサイクル（ｚ）の回数に基づいて、次のエンジンサイクル（ｚ）に対する前記点火時点（ＺＺＰ）を設定するための１つの特性曲線（３６，３６’，３６”，３６’”）を選定することを特徴とする、請求項１に記載の作動方法。
4. 前記特性グラフが第２の回転数範囲に対するエンジン回転数（ｎ）に依存した前記点火時点（ＺＺＰ）を表示していること、
   前記特性グラフが、前記第１および第２の作動状態に対する前記第２の回転数範囲で、エンジン回転数（ｎ）が同じである場合に異なる点火時点（ＺＺＰ）を表示しており、前記第２の回転数範囲が上側境界回転数によって制限され、前記第２の作動状態において、前記回転数範囲の前記上側境界回転数から降下したエンジン回転数（ｎ）での前記点火時点（ＺＺＰ）を「早期」側に調整し、前記第１の作動状態においては、前記回転数範囲の前記上側境界回転数から降下したエンジン回転数（ｎ）での前記点火時点（ＺＺＰ）を「後期」側に調整すること、
   前記第２の作動状態において、前記第２の回転数範囲における前記点火時点（ＺＺＰ）を、エンジン回転数（ｎ）に依存して、該エンジン回転数（ｎ）に対する最も早期の点火時点（ＺＺＰ）以前に点火時点（ＺＺＰ）がないように、且つ前記最も早期の点火時点（ＺＺＰ）がエンジン回転数（ｎ）の降下時に「後期」側へシフトされるように、設定すること、
   を特徴とする、請求項１に記載の作動方法。
5. 前記第１の回転数範囲と前記第２の回転数範囲とが等しいことを特徴とする、請求項４に記載の作動方法。
6. 前記点火時点（ＺＺＰ）を瞬間エンジン回転数（ｎ_１）に基づいて決定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作動方法。
7. 前記点火時点（ＺＺＰ）を１つのエンジンサイクル（ｚ）の平均エンジン回転数（ｎ_ｍ）に基づいて決定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作動方法。
8. 前記第１の作動状態が始動状態であり、前記第１の回転数範囲が下側始動回転数（ｎ_{始動、ｍｉｎ}）と上側始動回転数（ｎ_{始動、ｍａｘ}）とによって制限されていること、前記第２の作動状態が標準作動状態であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の作動方法。
9. 少なくとも１つの切換え条件が満たされたときに、前記制御装置（２２）が前記第１の作動状態に対する特性曲線（２４，３４）から前記第２の作動状態に対する特性曲線（２５，３５）へ切換えることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の作動方法。
10. 前記切換え条件は所定の時間が経過したことであることを特徴とする、請求項９に記載の作動方法。
11. 前記切換え条件は所定回数のエンジンサイクル（ｚ）が終了したことであることを特徴とする、請求項９または１０に記載の作動方法。
12. 前記切換え条件は切換え回転数（ｎ_切換え）に到達したことであること、前記切換え回転数（ｎ _切換え ）が２３００回転／分ないし３５００回転／分の設定回転数であることを特徴とする、請求項９から１１までのいずれか一つに記載の作動方法。
13. 前記切換え条件は所定回数の燃焼（５５，５６）が行なわれたことであることを特徴とする、請求項９から１２までのいずれか一つに記載の作動方法。
14. 燃焼（５５，５６）が行なわれたかどうかを検出するため、２つのエンジンサイクル（ｚ_１，ｚ_２）の間のエンジン回転数差（Δｎ）を求めることを特徴とする、請求項１３に記載の作動方法。
15. 燃焼（５５，５６）が行なわれたかどうかを検出するため、特定の時間（Δｔ）に関するエンジン回転数上昇（Δｎ）を求めることを特徴とする、請求項１３に記載の作動方法。
16. 少なくとも１つの切換え復帰条件が満たされたときに、前記制御装置（２２）が前記第２の作動状態に対する特性曲線（２５，３５）から前記第１の作動状態に対する特性曲線（２４，３４）へ切換えることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一つに記載の作動方法。
17. 前記切換え復帰条件は２サイクルエンジン（１）のストップスイッチ（２３）の操作であることを特徴とする、請求項１６に記載の作動方法。
18. 前記切換え復帰条件は自衛回転数（ｎ_自衛）を下回ったことであることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の作動方法。

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