JP6446193B2 - 内燃エンジンの作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載した種類の内燃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、電磁操作弁を有する内燃エンジン用の気化器が知られている。電磁操作弁はシリンダ吸気段階とタイミングをとって開弁する。供給される燃料量をこれに適合させるため、開弁時間は内燃機関の作動パラメータに依存して変化せしめられる。
混合気潤滑型内燃エンジンにおいて、特に２サイクルエンジンまたは混合気潤滑型４サイクルエンジンにおいて、内燃エンジンのピストンのピストンスカートによって制御される弁を介して、吸気通路を内燃エンジンのクランクケースと連通させることが知られている。燃料がこの燃料弁を介してその都度吸気サイクルに対し同期して供給されると、特に回転数が高い場合に、弁の切換え時間が非常に短くなる。よって、非常に迅速に反応する弁が必要である。特に高回転数の際には切換え過程が頻繁に行われるので、弁の寿命が短くなる。

独国特許第２３４８６３８Ｃ３号明細書

本発明の課題は、この種の内燃エンジンの作動方法において、内燃エンジンの有利な作動を可能にすることである。

この課題は、請求項１の構成を備えた方法によって解決される。
本発明によれば、第１の作動状態で、燃料を供給する弁と、吸気通路をクランクケースと連通させる弁とを開弁させる振動回数(Frequenz)、すなわち吸気通路をクランクケースと連通させる弁にあっては単位時間当たりの機械的振動の回数（以下第1の振動回数と記す）と、燃料を供給する弁にあっては単位時間当たりの電気的振動の回数（以下第２の振動回数と記す）とは、互いに整合している。これにより、特に、第２の弁が燃料を供給する吸気通路の領域において、第２の弁が開いている時点で十分な負圧が生じることが保証されるので、吸気通路内への燃料の流れを実際に達成することができる。これは、特に、吸気通路内の圧力が強く変動する作動状態で設けられる。しかしながら、燃料供給のこの種の制御は他の作動状態に対しても有利である。第２の作動状態では、第１の弁が吸気通路をクランクケースと連通させる第１の振動回数とは独立に第２の弁を開弁させる。これによって簡単な制御を達成できる。同時に、第１の振動回数と第２の振動回数とが互いに整合していないことで、第２の振動回数を適当に選定することによって切換えサイクルの数量を減少させることができる。これによって第２の弁の寿命を向上させることが達成される。

第２の振動回数に対する第１の振動回数の整合は、有利には、第１の振動回数が第２の振動回数と同じ大きさであること、または、第１の振動回数が第２の振動回数の整数倍であること、または、第２の振動回数が第１の振動回数の整数倍であることによって行われる。特に有利には、第１の振動回数と第２の振動回数とは等しく、または、第２の振動回数は第１の振動回数よりも小さく、その結果第２の弁の切換えサイクルの数量が減少する。第２の作動状態では、第２の弁を第１の振動回数とは独立に開弁させる。従って、第２の作動状態では第２の振動回数は第１の振動回数に整合していない。有利には、第２の作動状態では第１の振動回数と第２の振動回数との比率は一定でない。これにより、両弁の開弁時間の間に、エンジンサイクルごとに変化するようなずれが生じる。その際、第２の振動回数は第１の振動回数よりも小さいのが有利である。これによって第２の弁の寿命を向上させることができる。

第１の振動回数と第２の振動回数とは、有利には、第１の作動状態において内燃エンジンの回転数に依存している。有利には、第１の作動状態で、燃料の供給のために第２の弁が制御機構によって開弁される時間は、少なくとも部分的に、第１の弁が開弁している時間内にある。これにより、燃料が供給される吸気通路の領域で十分な負圧が支配して、十分な燃料量が吸気通路内へ供給されることを簡単に達成できる。この場合燃料は吸気通路内で支配的な負圧によって供給されるので有利である。供給される燃料の圧力は小さいので有利であり、クランクケース圧の範囲またはこれよりもいくぶん大きい程度である。有利には、燃料圧は２バール以下の負圧である。供給される燃料の圧力が低ければ、供給される燃料の量は吸気通路内の負圧に強く依存している。両弁が開く振動回数と開弁時間とが互いに整合していなければ、供給される燃料量はエンジンサイクルごとに強く変動し、内燃エンジンの回転音がうるさくなることがある。

有利には、少なくとも１つの燃料通路は吸気通路に開口している。第２の弁は、特に、少なくとも１つの燃料通路を介して吸気通路内に供給される燃料量を制御する。従って第２の弁は、燃料を吸気通路内へダイレクトに供給する噴射弁ではなく、吸気通路に通じる燃料通路を開閉させる切換え弁である。第１の弁は、有利には、内燃エンジンのシリンダ内に往復動するように支持されたピストンのピストンスカートによって形成され、該ピストンスカートはクランクケース内への吸気通路の吸込み穴と協働する。これにより第１の弁の制御時間は回転数に依存しており、各エンジンサイクル内ではクランク軸角度に関し固定されている。弁は各エンジンサイクルで１回開閉する。第２の弁は、有利には２つの切換え状態を有し、すなわち完全に開弁した状態と完全に閉弁した状態とを有している。従って、第２の弁はデジタル切換え弁である。たとえば、完全に開いている弁に対して供給される燃料量を減らすために第２の弁を部分的に開くことは、正確に２つの切換え状態をもった弁においては不可能である。弁が２つの切換え状態だけを有しているので、弁の制御が簡単である。構成が簡潔な弁を使用することができる。供給される燃料量の制御は、第２の弁が開弁または閉弁されている時間の間だけ行われる。その際、単位時間当たりに吸気通路内に吸込まれる燃料量は、吸気通路内で支配的な負圧に依存して変化する。第２の弁は有利には電磁弁である。

第１および第２の作動状態は、有利には異なる回転数範囲を含んでいる。第１の作動状態の第１の回転数範囲の回転数は第２の回転数範囲の回転数よりも低い。従って、第１の回転数範囲は第２の回転数範囲よりも低い回転数範囲である。第１の作動状態は有利にはスタート作動を含んでいる。スタート作動とは、始動過程の開始から最初の燃焼までの内燃エンジンの作動である。第１の作動状態は有利にはアイドリング作動を含んでいる。第２の作動状態は有利には全負荷作動を含んでいる。有利には、ほぼ３５００回転／分ないしほぼ４０００回転／分までのオーダーの回転数範囲で、第２の弁の制御は、第１の作動状態に従った第２の弁の制御から、第２の弁を第１の振動回数とは関係なく開弁させる第２の作動状態に従った第２の弁の制御へ切換わる。

有利には、上側回転数範囲で内燃エンジンの回転数を制限するため、供給される燃料量を増減させる。第１の作動状態は、有利には、この上側回転数範囲を含んでいる。第２の弁は、有利には、上側回転数範囲において、第１の弁も開弁しているときだけ開弁させる。これによって非常に正確な燃料配量が可能である。回転数制限は、供給される燃料を増量することによって行うか、すなわち混合気を濃厚化させるか、或いは、供給される燃料を減量するか、すなわち希薄化させるかによって行うことができる。

次に、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
パワーソーの縦断面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩによるパワーソーの断面図である。 図１および図２のパワーソーの気化器の図である。 パワーソーの内燃エンジンのクランクケース内における圧力推移を示すグラフである。 作動状態が異なっている場合の、パワーソーの吸気通路内での圧力の推移を示すグラフである。 第１の作動状態における内燃エンジンの弁の開弁時間を示すグラフである。 第２の作動状態における内燃エンジンの弁の開弁時間を示すグラフである。 弁を開く振動回数の推移を複数の実施形態に対し示したグラフである。

図１は、手で操縦される作業機の実施形態として、内燃エンジン４を備えたパワーソー１を示している。しかしながら、本発明による方法は、たとえばディスクグラインダ、刈払い機、収穫機、吸込み／送風機、芝刈り機等の他の手で操縦される作業機の内燃エンジンでも使用することができる。パワーソー１はケーシング２を有し、ケーシング２には後部ハンドグリップ３が固定されている。後部ハンドグリップ３にはスロットルレバー５とスロットルレバーロック６とが回動可能に支持されている。ケーシング２の、後部ハンドグリップ３とは逆の側では、ガイドレール７が前方へ突出し、ガイドレール７には、内燃エンジン４によって駆動されるソーチェーン８が周回するように配置されている。

内燃エンジン４は、エアフィルタ９を介して吸気通路１７を通じて燃焼空気を吸い込む。吸気通路１７の一部分は気化器１０内に形成され、気化器１０内にはスロットル要素１１が回動可能に支持されている。スロットルレバー５はスロットル要素１１の位置に作用して、吸込まれた燃焼空気を制御する。吸気通路１７は内燃エンジン４のシリンダ１２に設けた吸込み穴１６に開口している。シリンダ１２内にはピストン１９が往復動するように支持されている。ピストン１９はシリンダ１２内に形成されている燃焼室１７を画成し、燃焼室１４内には点火プラグ１５が突出している。

内燃エンジン４は、本実施形態では単気筒エンジンとして、具体的には２サイクルエンジンとして形成されている。しかしながら、内燃エンジン４は混合気潤滑型４サイクルエンジンであってもよい。内燃エンジン４はクランクケース１３を有し、クランクケース１３内には吸込み穴１６が開口している。吸込み孔１６とクランクケース１３の内部空間との連通はピストン１９のピストンスカート２０によって制御される。ピストンスカート２０は吸込み穴１６とともに第１の弁２４を形成し、第１の弁２４は、内燃エンジン４の回転数に依存して、ピストン１９の所定位置およびクランクケース１３内に回転可能に支持されているクランク軸３１の所定位置に対しその都度開閉する。ピストン１９はその上下運動の際に連接棒２１を介してクランク軸３１を回転駆動する。

第１の弁２４は、ピストン１９の上死点範囲で開いている。第１の弁２４が開いていると、吸気通路１７は吸込み穴１６を介してクランクケース１３の内部空間と連通している。ピストン１９のこの位置で、燃焼空気と、該燃焼空気に気化器１０内で供給される燃料とは、クランクケース１３の内部空間内へ吸い込まれる。ピストン１９の下降行程時に、すなわちピストン１９がクランクケース１３の方向へ移動するときに、燃料／空気混合気はクランクケース１３の内部空間内で圧縮され、ピストン１９の下死点範囲で掃気通路（図示せず）を介して燃焼室１４内へ溢れ出る。ピストン１９の次の上昇行程の際、すなわちピストン１９がクランクケース１３から離れる方向に移動する際、燃焼室１４内の混合気が圧縮され、ピストン１９の上死点範囲で点火プラグ１５によって点火される。燃焼室１４から排気穴１８が出ており、排気穴１８はピストン１９の下降行程の際にピストンスカート２０によって開口する。これによって排ガスを燃焼室１４から排出させることができる。シリンダ１２には排気消音器２２が配置され、この排気消音器の中へ排ガスが流入する。

図２が示すように、パワーソー１は内燃エンジン４を始動させるために始動装置２３を有している。始動装置２３はたとえばロープ引張りスタータまたは電気駆動始動装置であってよい。クランク軸１にはフライホイール２５が固定され、フライホイール２５は、本実施形態では、クランクケース１３と始動装置２３との間に配置されている。フライホイール２５はたとえばファンホイールであってよい。フライホイール２５の外周には磁石２７が配置され、磁石２７は、フライホイール２５の外周付近に配置される点火モジュール２６内に電圧を誘導させる。点火モジュール２６は点火プラグ１５と接続され、点火モジュール２６内に誘導されたエネルギーを点火プラグ１５に供給して点火火花を提供する。点火モジュール２６にはさらに制御機構２８が接続されている。制御機構２８を点火モジュール２６内に組み込んでもよい。制御機構２８は、点火プラグ１５によって点火火花を発生させる時点を決定する。制御機構２８は、さらに、内燃エンジン４に供給される燃料量を、図３に示した第２の弁３９を制御することによって制御する。クランクケース１３の、フライホイール２５とは逆の側では、クランク軸３１が遠心クラッチ２９と結合されている。遠心クラッチ２９の従動側には、ソーチェーン８を駆動するための駆動ピニオン３０が固定されている。

図３は気化器１０の概略構成図である。本実施形態では、気化器１０は通常のダイヤフラム気化器として構成されている。気化器１０は燃料ポンプ３４を有し、燃料ポンプ３４は、たとえば、クランクケース１３の内部空間内の圧力によって駆動されるダイヤフラムポンプであってよい。燃料ポンプ３４は、燃料を気化器１０の制御室３５内へ搬送する。制御室３５の吸込み部には吸込み弁３８が配置され、吸込み弁３８は制御室３５内へ侵入する燃料量を制御する。制御室３５は制御ダイヤフラム３７を介して補償室３６から切り離されている。補償室３６内には参照圧が支配し、参照圧はたとえばエアフィルタ９の浄化室内の圧力であってよい。吸込み弁３８の位置は制御ダイヤフラム３７の位置に連動している。制御室３５内に補償室３６に比較して負圧が発生すると、吸込み弁３８が開く。圧力が補償され、または、制御室３５内で補償室３６に比較して過圧が生じると、吸込み弁３８は閉じる。補償室３６内の圧力に対して制御室３５内の圧力レベルを変化させ、調整し、吸込み弁３８の開弁特性を適合させるために、吸込み弁３８は弾性付勢されていてよい。

制御室３５からは少なくとも１つの燃料通路４５が出ている。本実施形態では、１つの燃料通路４５が設けられている。燃料通路４５を流動する燃料量は、第２の弁３９によって制御される。第２の弁３９は電磁弁として構成されている。第２の弁３９は制御機構２８によって制御される。本実施形態では、第２の弁３９は２つの切換え状態を有し、すなわち完全に開いた状態と、完全に閉じた状態とを有している。制御機構２８は、吸気通路１７に供給される燃料量を、第２の弁３９が開いている時間を制御することによって制御する。

燃料通路４５は、絞り４０と逆止弁４１とを介して、主燃料穴４２において吸気通路１７に開口している。主燃料穴４２はベンチュリー部５２の領域に配置されている。燃料は、吸気通路１７内で支配的な負圧により吸気通路１７内へ吸い込まれる。燃料通路４５からは燃料通路６６が分岐している。燃料通路６６内には調整弁４８が設けられている。燃料通路６６は、アイドリング室として形成された燃料室４７に開口している。調整弁４８を介して、アイドリング時に吸気通路１７に供給される燃料量を調整することができる。調整弁４８は好ましくはニードル弁である。燃料室４７からは、それぞれ絞り５１を有する複数の燃料通路５０が出ている。各燃料通路５０はアイドリング燃料穴４４において吸気通路１７に開口している。アイドリング燃料穴４４はスロットル要素１１の領域に配置されている。本実施形態では、スロットル要素１１はスロットルフラップとして構成されている。スロットル要素１１が完全に閉じていると、アイドリング燃料穴４４のうちの２つが流動方向３３において吸気通路１７内の上流側に配置され、アイドリング燃料穴４４のうちの１つがスロットル要素１１の下流側に配置されている。流動方向３３とは、燃焼空気がエアフィルタ９から吸込み穴１６へ流れる方向である。本実施形態では、依存型アイドリングシステムが示されている。燃料通路６６内とアイドリング燃料穴４４とに供給される燃料量は、第２の弁３９によって制御される。しかしながら、燃料通路６６が制御室３５から直接分岐して、アイドリング燃料穴４４に供給される燃料量が第２の弁３９によって制御されないようにしてもよい。

また、図３が示すように、燃料通路６６から燃料通路４９が分岐し、燃料通路４９は絞り４６を介して副燃料穴４３に開口している。さらに図３が示すように、吸気通路１７内にはスロットル要素１１の上流側にチョーク要素３２が配置されている。本実施形態では、チョーク要素３２はチョークフラップとして構成されている。内燃エンジン４の始動時、チョーク要素３２は少なくとも部分的に閉じている。

図４は、複数回のエンジンサイクルｘに対するクランクケース圧ｐ_ＫＧＨの推移を示している。本実施形態では、各エンジンサイクルｘはピストン１９の上死点ＯＴからその次の上死点ＯＴまで延びている。線５９が示すように、クランクケース圧ｐ_ＫＧＨは強く変動して延びている。クランクケース圧ｐ_ＫＧＨはピストン１９の上死点ＯＴで最も小さい。クランクケース１３内では周囲圧に対し負圧が支配的である。ピストン１９の下死点ＵＴでクランクケース圧ｐ_ＫＧＨは最も大きい。なお、クランクケース圧ｐ_ＫＧＨは周囲圧に対する差としてプロットされている。ピストン１９の下死点ＵＴでは、クランクケース圧ｐ_ＫＧＨは周囲圧よりも大きい。図４は第１の弁２４の開弁時点ｔ_１と閉弁時点ｔ_２をも示している。

第１の弁２４は、上死点ＯＴの前にある開弁時点ｔ_１で開き、上死点ＯＴの後にある閉弁時点ｔ_２で閉じる。なお、開弁時点ｔ_１および閉弁時点ｔ_２として、吸込み穴１６が開き始める時点または閉じ始める時点をそれぞれ記載している。第１の弁２４は、開弁時点ｔ_１から閉弁時点ｔ_２までの時間５６にわたって開いている。
図５は吸気通路圧ｐ_Ａの推移を示している。線６０は回転数が低いときの圧力の推移を示している。回転数が低いと、第１の弁２４が開いている限りは、クランクケース１３から吸気通路１７内へ負圧が進行することがある。第１の弁２４が閉じている時間内では、エアフィルタ９を介して吸気通路１７内にほぼ周囲圧が発生する。開弁時点ｔ_１から閉弁時点ｔ_２までの吸気通路１７内の圧力は、ほぼクランクケース圧ｐ_ＫＧＨの圧力推移に相当している。閉弁時点ｔ_２から開弁時点ｔ_１までの吸気通路圧ｐ_Ａはほぼ周囲圧に相当している。

回転数が高い場合は、エアフィルタ９を介して周囲圧と吸気通路圧ｐ_Ａとの間に圧力平衡は発生せず、発生しても部分的にすぎない。圧力平衡になるための時間が十分でないからである。吸気通路７内にいくぶん発生する圧力推移を線６１によって示してある。圧力が周囲圧よりも高い時間と、圧力が周囲圧よりも低い時間とが交互に並ぶような変動圧力が発生する。圧力は周囲圧を中心にして変動し、変動はエンジンおよび回転数に依存して異なっている。

図６は、第１の作動状態に対する第１の弁２４および第２の弁３９の開弁時点および閉弁時点とを示している。第１の作動状態は、好ましくは、吸気通路１７内での圧力推移が図５の線６０で示した圧力推移にほぼ対応しているような低回転数を含んでいる。第１の弁２４は、図４および図５に示した時点ｔ_１またはｔ_２に対応する開弁時点ｔ_１で開き、閉弁時点ｔ_２で閉じる。第２の弁３９は、有利には、第２の弁３９が開いている時間５７が少なくとも部分的に時間５６以内にあるように制御される。本実施形態では、時間５７は完全に時間５６内にある。第２の弁３９は第１の弁２４と同時に開弁時点ｔ_１で開く。第２の弁３９が閉じる閉弁時点ｔ_３は閉弁時点ｔ_２よりも前にある。本実施形態では、閉弁時点ｔ_３はほぼ上死点ＯＴにある。閉弁時点ｔ_３は、有利には、供給すべき燃料量に依存して制御機構２８によって制御される。図６が示すように、第１の弁２４も第２の弁３９も完全に閉じているか、或いは、完全に開いているかのいずれかである。両弁は２つの切換え状態を有している。図６では、完全に閉じている第１の切換え状態を「０」で、完全に開いている第２の切換え状態を「１」で示してある。

図７は、第２の作動状態で第２の弁３９を制御するための１実施形態を示している。第２の作動状態では、吸気通路１７内の圧力推移は図５で線６１によって示した推移にほぼ対応している。第１の弁２４が閉じているときの圧力は周囲圧を中心にして変動し、その結果第１の弁２４が閉じているときには、負圧の時間と過圧の時間とが生じ、負圧の時間と過圧の時間とは迅速に交替する。負圧が支配している時間部分のために、第１の弁２４が閉じていても吸気通路１７内に燃料を吸込むことできる。

図７の実施形態では、第２の弁３９の３つの開閉過程が示されている。第１のエンジンサイクルｘ_１では、第２の弁３９は第１の弁２４と同時に開弁時点ｔ_１で開き、閉弁時点ｔ_２で第１の弁２４と同時に閉じる。第２の弁３９は時間５８にわたって開き、この時間５８は、第１の弁２４が開いている時間５６と同じ長さであり、これと一致している。第２のエンジンサイクルｘ_２では、第１の弁２４が開弁時点ｔ_１で開く。第２の弁３９は次のエンジンサイクルｘ_３で初めて開き、すなわち上死点ＯＴ直後の開弁時点ｔ_４で開く。その後第１の弁２４は閉弁時点ｔ_２で閉じる。その後になって初めて第２の弁３９が閉弁時点ｔ_５で閉じる。第１の弁２４または第２の弁３９が開いている時間５６と５８は、同じ長さであるが、部分的にのみ重なっている。第３のエンジンサイクルｘ_３の終了時に第１の弁２４が開弁時点ｔ_１で開き、第４のエンジンサイクルｘ_４で閉弁時点ｔ_２で閉じる。時間５６の間に第２の弁３９は開いていない。第２の弁３９は、第１の弁２４の閉弁時点ｔ_２よりも後にある開弁時点ｔ_６で開き、本実施形態では下死点ＵＴ後にある閉鎖時点ｔ_７で閉じる。このエンジンサイクルでは時間５６と５８は重なっていない。それにもかかわらず、第１の弁２４が閉じている場合でも吸気通路１７内で支配的な一時的な負圧により、時間５８の間に燃料が吸気通路１７内へ供給される。

図６に示した第２の弁３９の切換え状態では、第１の弁２４と第２の弁３９とは、内燃エンジン４の回転数に正確に対応する同じ振動回数で開く。この場合、両弁２４，３９は同時に開いている。しかしながら、両弁２９と３４の開弁時点ｔ_１の間に時間的なずれを設けるようにしてもよい。これは、特に、クランクケース１３の内部空間からの負圧がたとえば吸気通路１７の長さが適宜長いために吸気通路１７の主燃料穴４２に時間的に遅れて作用する場合に合目的である。第２の弁３９は、有利には、クランクケース１３の内部空間からの負圧が主燃料穴４２で支配的であるときに開く。

図７に示した第２の弁３９の切換え状態では、第２の弁３９を開く振動回数は、第１の弁２４の振動回数よりも少ない。第２の弁３９の振動回数は、第１の弁２４の振動回数の半分以下である。第２の弁３９がいつ開いて閉じるかは、供給すべき燃料量だけに基づいて決定される。この場合、第１の弁２４を開く振動回数は考慮しない。これにより、第１の弁２４が開いている時間５６と、第２の弁３９が開いている時間５８との間にずれが生じ、このずれはエンジンサイクルごとに変化する。第２の弁３９を開く振動回数が、第１の弁２４を開く振動回数よりも少ないのが有利である。これによって第２の弁３９の寿命を向上させることができる。第１の弁２４が閉じているときにも吸気通路１７内で一時的に負圧が支配的であることにより、十分に多量の燃料を供給することができる。特に、回転数が高い場合、たとえば全負荷の場合、位相ずれによって生じる弁２４と３９の開弁時間のずれから生じる燃料の不正確な配量を許容することができる。

図８は、第１の弁２４を開く第１の振動回数ｆ_１の推移と回転数ｎとの関係を示している。第１の振動回数ｆ_１は回転数ｎに比例している。内燃エンジン４は、スタート回転数範囲６２とアイドリング回転数範囲６３とを含んでいる第１の回転数範囲５３を有している。さらに内燃エンジン４は、第１の回転数範囲５３よりも上にあって、部分負荷回転数範囲６４と全負荷回転数範囲６５とを含んでいる第２の回転数範囲５４を有している。また内燃エンジン４は、第２の回転数範囲５４よりも上にある上側回転数範囲５５を有している。上側回転数範囲５５では、内燃エンジン４の回転数ｎは制御機構２８によって制限される。部分負荷回転数範囲６４は、有利にはほぼ３５００ないしほぼ４０００回転／分の回転数で始まる。全負荷回転数範囲６５は、有利には少なくとも部分的にほぼ８０００ないしほぼ１２０００回転／分の回転数を含んでいる。

図８には、第２の振動回数ｆ_２の推移の一例が破線で示してある。第２の振動回数ｆ_２は、第２の弁３９が開く振動回数に対応している。第１の回転数範囲５３では、第２の振動回数ｆ_２は回転数に比例して推移している。この場合第２の振動回数ｆ_２は、第１の回転数範囲５３のどの回転数ｎでも第１の振動回数ｆ_１のちょうど半分の大きさである。従って、第２の弁３９は２回のエンジンサイクルｘごとに開く。

第２の回転数範囲５４では、第２の振動回数ｆ_２は一定である。これにより、第２の回転数範囲５４での第１の振動回数ｆ_１と第２の振動回数ｆ_２との比率は回転数ｎに依存して変化する。これにより、両弁２４と３９は制御されずにエンジンサイクルに応じて同時にまたは時間的にずれて開く。両弁２４と３９が開いている時間５６と５８は、エンジンサイクルに応じて同時に、部分的に重なってまたは時間的に完全にずれて位置している。第１の振動回数ｆ_１と第２の振動回数ｆ_２とは互いに同調していない。

上側回転数範囲５５では、第２の振動回数ｆ_２は第１の振動回数ｆ_１に比例して推移する。この場合、第２の振動回数ｆ_２は第１の振動回数ｆ_１の四分の一である。これにより、上側回転数範囲５５では、４回のエンジンサイクルｘごとに燃料が第２の弁３９を介して供給される。その際両弁２４と３９は、有利には少なくとも部分的に同時に開いている。これにより、上側回転数範囲５５では、非常に正確な燃料配量が可能である。これは、特に、供給される燃料／空気混合機を濃厚化または希薄化することによって内燃エンジン４の回転数を制限する際に有利である。

図８には、第２の弁３９に対する第２の振動回数ｆ_３の他の推移が図示されている。第１の回転数範囲５３では、第２の振動回数ｆ_３は第１の振動回数ｆ_１に対応している。第２の回転数範囲５４では、第２の振動回数ｆ_３は変動している。その際第２の振動回数ｆ_３は回転数ｎに依存して設定されていてよい。しかしながら、第２の振動回数ｆ_３が補助的に他のパラメータ（たとえばエンジン負荷）に基づいて制御機構２８によって設定されて、図８に示したような回転数ｎと第２の振動回数ｆ_３との間の関係がないようにしてもよい。上側回転数範囲５５では、第２の振動回数ｆ_３は第１の振動回数ｆ_１に比例して推移している。第２の振動回数ｆ_３は上側回転数範囲５５では第１の振動回数ｆ_１の半分の大きさである。第２の回転数範囲５４で第２の弁３９を一定の振動回数ｆ_５で開くことも有利である。この点は図８において点線で示されている。第５の振動回数ｆ_５は第１の回転数範囲５３では第１の振動回数ｆ_１に対応し、上側回転数範囲５５では第３の振動回数ｆ_３に対応している。

他の推移の一例が図８の第２の振動回数ｆ_４によって示されている。第２の振動回数ｆ_４は第１の回転数範囲５３において回転数ｎに比例し、第１の振動回数ｆ_１の２倍の大きさである。第２の回転数範囲５４では第２の振動回数ｆ_４は一定である。その際、第２の振動回数ｆ_４は第１の回転数範囲５３での最高振動回数ｆ_４に対応している。これにより、第１の振動回数ｆ_１と第２の振動回数ｆ_４との間の比率は、回転数ｎが上昇するときに第２の回転数範囲５４において連続的に変化する。第２の振動回数ｆ_４は上側回転数範囲５５で跳躍的に減少し、すなわち第１の振動回数ｆ_１の三分の一に相当する振動回数値へ減少する。これにより、第２の弁３９は上側回転数範囲５５で３回のエンジンサイクルごとにのみ開く。振動回数ｆ_１と振動回数ｆ_４は第１の回転数範囲５３および上側回転数範囲５５で互いに整合しており、第２の回転数範囲５４では互いに独立であり、互いに整合していない。

図８が示すように、第１の回転数範囲５３は第２の回転数範囲５４よりも下側にあり、すなわち第２の回転数範囲５４の回転数よりも低い回転数を含んでいる。第１の回転数範囲５３には、有利には、第１の振動回数ｆ_１と第２の振動回数ｆ_２，ｆ_３，ｆ_４との比率が一定である部分がある。この場合有利には、第１の振動回数ｆ_１は第２の振動回数ｆ_３と同じ大きさであり、第２の振動回数ｆ_２の整数倍であり、または、第２の振動回数ｆ_４は第１の振動回数ｆ_１の整数倍である。これにより、両弁２４と３９は規則的に反復するエンジンサイクルｘで同時に開き、または、互いに所望の時間的ずれをもって開く。有利には、両弁２４と３９は、図６の図示に対応して、上側回転数範囲５５においても同時に開いており、この場合第２の弁３９はどのエンジンサイクルｘでも開くのではなく、エンジンサイクルの２回目ごとに、３回目ごとに、または４回目ごとに開く。上側回転数範囲５５における第１の振動回数ｆ_１と第２の振動回数ｆ_２，ｆ_３，またはｆ_４との他の比率も有利である。第１の回転数範囲５３および／または上側回転数範囲５５での振動回数を整合させことにより、燃料の正確な配量を達成できる。これにより、特に第１の回転数範囲５３では、内燃エンジン４の滑らかな回転挙動を確保することができる。

４ 内燃エンジン
１２ シリンダ
１３ クランクケース
１６ 吸込み穴
１７ 吸気通路
１９ ピストン
２０ ピストンスカート
２４ 第１の弁
２８ 制御機構
３９ 第２の弁
４５，４９，５０ 燃料通路
５３ 第１の回転数範囲
５４ 第２の回転数範囲
５５ 上側回転数範囲
５７，５９ 各エンジンサイクルで第２の弁が開いている時間
ｆ_１ 第１の振動回数
ｆ_２，ｆ_３，ｆ_４ 第２の振動回数
ｎ エンジン回転数
ｘ エンジンサイクル

Claims (14)

1. 内燃エンジンの作動方法であって、該内燃エンジンが吸気通路（１７）を有し、該吸気通路が第１の弁（２４）を介して前記内燃エンジン（４）のクランクケース（１３）に開口し、前記第１の弁（２４）が第１の振動回数（ｆ_１）で開き、前記内燃エンジン（４）が前記吸気通路（１７）に供給される燃料量を制御する第２の弁（３９）を有し、該第２の弁（３９）が各エンジンサイクル（ｘ）ごとに開いている時間（５７，５８）を制御することによって前記供給される燃料量を制御し、該供給される燃料量を制御するために制御機構（２８）が設けられている前記方法において、
   第１の作動状態で、前記第２の弁（３９）を、前記第１の振動回数（ｆ_１）に整合している第２の振動回数（ｆ_２，ｆ_３，ｆ_４）で開弁させること、
   第２の作動状態で、前記第２の弁（３９）を前記第１の振動回数（ｆ_１）とは独立に開弁させること、
   前記第１の作動状態が前記内燃エンジンの第１の回転数範囲（５３）を含み、前記第２の作動状態が前記内燃エンジンの第２の回転数範囲（５４）を含み、前記第１の回転数範囲（５３）の回転数（ｎ）が前記第２の回転数範囲（５４）の回転数（ｎ）よりも低いこと、
   を特徴とする方法。
2. 前記第１の作動状態で、前記第１の振動回数（ｆ_１）が前記第２の振動回数（ｆ_３）と同じ大きさであること、前記第１の振動回数（ｆ_１）が前記第２の振動回数（ｆ_２）の整数倍であること、または、前記第２の振動回数（ｆ_４）が前記第１の振動回数（ｆ_１）の整数倍であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の作動状態において、前記第１の振動回数（ｆ_１）と前記第２の振動回数（ｆ_２，ｆ_３，ｆ_４）との比率が一定でないことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記第１の振動回数（ｆ_１）と前記第２の振動回数（ｆ_２，ｆ_３，ｆ_４）とが前記第１の作動状態において前記内燃エンジンの回転数（ｎ）に依存していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
5. 前記第１の作動状態で、燃料の供給のために前記第２の弁（３９）が前記制御機構（２８）によって開弁される時間（５７）が、少なくとも部分的に、前記第１の弁（２４）が開弁している時間（５６）内にあ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方法。
6. 少なくとも１つの燃料通路（４５，４９，５０）が前記吸気通路（１７）に開口していること、前記第２の弁（３９）が前記少なくとも１つの燃料通路（４５，４９，５０）を介して前記吸気通路（１７）内に供給される燃料量を制御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方法。
7. 前記第１の弁（２４）が、前記内燃エンジン（４）のシリンダ（１２）内に往復動するように支持されたピストン（１９）のピストンスカート（２０）によって形成され、該ピストンスカートが前記クランクケース（１３）内への前記吸気通路（１７）の吸込み穴（１６）と協働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方法。
8. 前記第２の弁（３９）が２つの切換え状態を有し、すなわち完全に開弁した状態と完全に閉弁した状態とを有してい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方法。
9. 前記第２の弁（３９）が電磁弁であ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方法。
10. 前記第１の作動状態がスタート作動を含んでいることを特徴とする、請求項1から９までのいずれか一つに記載の方法。
11. 前記第１の作動状態がアイドリング作動を含んでいることを特徴とする、請求項1から１０までのいずれか一つに記載の方法。
12. 前記第２の作動状態が全負荷作動を含んでい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方法。
13. 上側回転数範囲（５５）で前記内燃エンジン（４）の回転数（ｎ）を制限するため、前記供給される燃料量を増減させること、前記第１の作動状態が前記上側回転数範囲（５５）を含んでいることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一つに記載の方法。
14. 前記第２の弁（３９）は、前記上側回転数範囲（５５）において、前記第１の弁（２４）も開弁しているときだけ開弁させることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
    

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