JPH03117648A - 2サイクル内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

2サイクル内燃機関の燃料噴射制御装置

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Publication number
JPH03117648A
JPH03117648A JP1252395A JP25239589A JPH03117648A JP H03117648 A JPH03117648 A JP H03117648A JP 1252395 A JP1252395 A JP 1252395A JP 25239589 A JP25239589 A JP 25239589A JP H03117648 A JPH03117648 A JP H03117648A
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JP
Japan
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air
amount
exhaust gas
valve
fuel injection
Prior art date
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Pending
Application number
JP1252395A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Masubuchi
匡彦 増渕
Hiroshi Noguchi
博史 野口
Hiroshi Nomura
啓 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH03117648A publication Critical patent/JPH03117648A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は2サイクル内燃機関の燃料噴射制御装置に関す
る。
〔従来の技術〕
2サイクル内燃機関では機関シリンダ内に供給された吸
入空気の全てが燃焼に寄与せず、一部の吸入空気は燃焼
に寄与することなく排気通路内に吹き抜ける。従って機
関シリンダ内に供給される吸入空気量を求めてこの吸入
空気量から空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量
を決定すると一部の吸入空気が吹き抜けるために機関シ
リンダ内の実際の空燃比は目標空燃比よりもリッチ側と
なり、機関シリンダ内の実際の空燃比を目標空燃比に一
致させることができない。
そこで種々の運転状態における機関シリンダ内に供給さ
れる吸入空気量と吹き抜は量とを実測して新気捕捉係数
((吸入空気量−吹き抜は量)/吸入空気量)、即ち機
関シリンダ内に残る新気の割合を予め実験により求め、
この実験により求めた新気捕捉係数を予め記憶しておき
、機関の運転状態を検出してこの運転状態に対応する新
気捕捉係数を求めると共に吸入空気量を測定し、測定さ
れた吸入空気量と新気捕捉係数から実際に燃焼に寄与す
る吸入空気量を求め、この吸入空気量から空燃比が目標
空燃比となるように燃料噴射量を決定するようにした2
サイクル内燃機関が公知である(特開昭63−1832
31号公報から特開昭63−183236号公報までを
参照)。これらの2サイクル内燃機関では実際に燃焼に
寄与する吸入空気量に対して燃料噴射量が定められるの
で機関シリンダ内の実際の空燃比を目標空燃比に一致せ
しめることがで、きる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが排気ガス再循環く以下「εGRJという)装置
を備えた2サイクル内燃機関においては、排気ガスを給
気通路内に還流せしめると、排気ガス中に含まれる吹き
抜は空気も給気通路内に還流せしめられるため、シリン
ダ内の空燃比は目標空燃比よりリーンになってしまうと
いう問題がある。
〔課題を解決するための手段〕
上記問題点を解決するため本発明によれば第1図の発明
の構成図に示されるように、吸入空気量を検出する吸入
空気量検出手段100と、機関運転状態に応じて予め定
められた量の排気ガスを吸入空気量検出手段100より
下流の給気通路内に還流する排気ガス再循環手段101
 と、排気ガス中の空気量と吸入空気量との合計空気量
に基づいて燃料の噴射量を計算する燃料噴射量計算手段
102とを具備している。
〔作 用〕
燃料の噴射量は、吸入空気量検出手段により検出された
吸入空気量と、給気通路内に還流される排気ガス中の空
気量との合計空気量に基づいて計算される。
〔実施例〕
第2図に2サイクル内燃機関の全体図を示す。
第2図を参照すると、1はシリンダブロック、2はシリ
ンダブロック1内において往復動するピストン、3はシ
リンダブロック1上に固締されたシリンダヘッド、4は
ピストン2とシリンダヘッド3間に形成された燃焼室、
5は給気弁、6は給気ポート、7は排気弁、8は排気ポ
ート、9は燃焼室4内に向けて燃料を圧縮空気と共に噴
射するエアブラスト弁を夫々示す。図面には示さないが
シリンダヘッド3の内壁面中央部には点火栓が配置され
る。給気ポート6は給気枝管10を介してサージタンク
11に連結され、サージタンク11は機関駆動の機械式
過給機12、給気ダクト13およびエアフローメータ1
4を介してエアクリーナ15に連結される。給気ダクト
13内にはスロットル弁16が配置される。
第3図にエアブラスト弁9の拡大断面図を示す。
第3図を参照するとエアブラスト弁9のハウジング30
内にはまっすぐに延びる圧縮空気通路31が形成され、
この圧縮空気通路31の先端部には燃焼室4 (第2図
)内に位置するノズル口32が形成される。圧縮空気通
路31内には開閉弁33が配置され、この開閉弁33の
外端部にはノズル口32の開閉制御をする弁体34が一
体形成される。ハウジング30内には開閉弁33と共軸
的に配置されかつ圧縮ばね35によって開閉弁33に向
けて付勢された可動コア36と、可動コア36を吸引す
るためのソレノイド37が配置される。開閉弁33の内
端部は圧縮ばね38によって可動コア36の端面に当接
せしめられており、圧縮ばね38のばね力は圧縮ばね3
5のばね力よりも強いので通常ノズル口32は開閉弁3
3の弁体34によって閉鎖されている。ソレノイド37
が付勢されると可動コア36が開閉弁33の方向に移動
し、その結果開閉弁33の弁体34がノズル口32を開
口せしめる。
一方、圧縮空気通路31からは圧縮空気通路31から斜
めに延びる圧縮空気通路39が分岐され、この圧縮空気
通路39は圧縮空気供給口40に連結される。
ハウジング30には燃料噴射弁41が取付けられ、この
燃料噴射弁41のノズル孔42からは燃料が圧縮空気通
路39内に向けて噴射される。
第2図に示されるようにエアフローメータ14とスロッ
トル弁16間の給気ダクト13からはエアブラスト用空
気通路17が分岐され、このエアブラスト用空気通路1
7は機関駆動のベーンポンプ18および圧縮空気通路1
9を介して圧縮空気分配室20に連結される。この圧縮
空気分配室20は各気筒に対して夫々設けられたエアブ
ラスト弁9の圧縮空気供給口40に連結される。圧縮空
気通路19内には圧縮空気分配室20内の圧縮空気圧を
予め定められた一定圧に維持するための調圧弁21が配
置され、余分な圧縮空気は圧縮空気返戻通路22を介し
て給気ダクト13内に返戻される。従ってエアブラスト
弁9の圧縮空気通路31.39は一定圧の圧縮空気によ
って満たされている。
排気ポート8は排気管70に接続されている。排気管7
0はEGR管71を介して、スロットル弁16と過給機
120間の給気ダクト13に連結され、EGR管71の
途中にはEGR制御弁72が配置される。
EGR制御弁72には弁ボート72aの開度を調整する
弁体72bと、弁体72bを駆動せしめるステップモー
タ72cとを具備する。EGR制御弁72は後述する電
子制御ユニット50によって機関運転状態に応じて制御
される。
第4図に給気弁5および排気弁7の開弁期間、燃料噴射
弁41からの燃料噴射期間および開閉弁33の弁体34
の開弁期間、即ちエアブラスト弁9の開弁期間を示す。
第4図に示されるように第2図に示す実施例では排気弁
7が給気弁5よりも先に開弁し、先に閉弁する。また、
第4図に示されるように開閉弁33の弁体34が開弁す
る前に、即ちエアブラスト弁9が開弁する前に燃料噴射
弁41から圧縮空気通路39内の圧縮空気内に向けて燃
料が噴射される。次いでエアブラスト弁9が開弁すると
ノズル口32から噴射燃料が圧縮空気と共に燃焼室4内
に噴射される。一方、第2図に示されるように排気弁7
側の給気弁5の開口を給気弁5の全開弁期間に亘って覆
うマスク壁23がシリンダヘッド3の内壁面上に形成さ
れる。従って給気弁5が開弁すると新気は給気ポート6
から排気弁・7と反対側の給気弁5の開口を通って燃焼
室4内に供給される。その結果新気は矢印Sで示すよう
に燃焼室4の周壁面に沿って流れ、斯くして良好なルー
プ掃気が行なわれることになる。
第2図に示されるようにエアブラスト弁9およびEGR
制御弁72は電子制御ユニット50の出力信号に基いて
制御される。この電子制御ユニット50は双方向性バス
51によって相互に接続されたROM(リードオンリメ
モリ)52とRAM (ランダムアクセスメモリ)53
と、CPU(マイクロプロセッサ)54と、入力ポート
55と、出力ポート56を具備する。エアフローメータ
14は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、この出
力電圧はAD変換器57を介して人力ポート55に入力
される。また、入力ポート55には機関回転数を表す回
転数センサ25の出力信号が人力される。一方、出力ポ
ート56は対応する駆動回路59.60を介してエアブ
ラスト弁9のソレノイド37および燃料噴射弁41に接
続される。また、出力ポート56は駆動回路61を介し
てEGR制御弁72に接続される。
ところで、2サイクル内燃機関では給気弁5および排気
弁7が共に開弁している期間があり、このため給気ボー
ト6から燃焼室4内に流入した空気の一部は燃焼に寄与
することなく排気ボート8内に吹き抜ける。従って排気
管70内を流れる排気ガスは多量の吹き抜は空気を含ん
でいる。このためEGR制御弁72が開弁せしめられる
と多量の空気を含む排気ガスが給気ダクト13内に還流
されることになる。ところでエアブラスト弁9から燃焼
室4内に噴射せしめられる燃料量は、エアフローメータ
14によって検出された吸入空気量を排気ボート8内に
吹き抜ける空気量で減算補正して求められた吹き抜けを
考慮した吸入空気量に基づいて燃焼室4内の混合気が目
標空燃比となるように算出される。このような制御によ
れば、EGRが実行されていないときにおいては燃焼室
4内の混合気を目標空燃比に制御することができる。と
ころが、EGRが実行されている場合には、前述のよう
に給気ダクト13内に還流される排気ガス中には多量の
吹き抜は空気が含まれているため、EGRの実行によっ
て既燃ガスと共に給気ダクト13内に供給される空気量
を考慮して燃料噴射量を算出しないと燃焼室4内の混合
気を目標空燃比に制御することができないという問題が
ある。
そこで本実施例ではエアフローメータ14によって検出
される吸入空気量と、EGR率Xと、給気効率ηとから
シリンダ内に捕捉される実際の空気量A、を求め、この
A、に基づいて燃料噴射量を計算することとしている。
従ってEGR実行中においても燃焼室4内の混合気を予
め定められた目標空燃比に制御することができる。
次に本実施例における燃料噴射時間TAUの計算を、第
5図に示すルーチンを参照しつつ説明する。第5図のル
ーチンは一定クランク角毎の割込みによって実行される
第5図を参照すると、まずステップ80において、機関
回転数Ne 、エアフローメータ14により検出される
エアフローメータ14を通過する空気量Axが読込まれ
る。次いでステップ81において、エアフローメータ1
4および回転数センサ25の出力信号から第6図に示す
関係からEGR率Xが計算される。EGR¥Axは次式
により表わされる。
ここでQ、、、は排気側から給気側に還流されるEGR
ガスの量である。EGR率Xは第6図に示されるように
エアフローメータ通過空気量Axと機関回転数Neとの
関数としてマツプの形でROM 52内に予め記憶され
ている。EGR制御弁72は、EGR率がXとなるよう
開度制御され、これにより給気ダクト13内に還流され
る排気ガス量が制御される。
次いでステップ82では燃焼室4内に流入する全ガス量
Q (=Ax +QEGR)が次式より算出される。
ステップ83では全ガス量Qおよび機関回転数Neに基
づいて第7図に示す関係から給気効率ηが計算される。
給気効率ηは燃焼室内に流入する全ガス量のうち筒内に
捕捉されるガス量の割合であり次式により表わされる。
Q。
η= ここでQ、はシリンダ内に捕捉されるガス量を示す。給
気効率ηは第7図に示されるように全ガス量Qと機関回
転数Neとの関数としてマツプの形でROM 52内に
予め記憶されている。次いでステップ84では次式によ
りシリンダ内に捕捉される空気量A、が計算される。
η この(1)式は以下のようにして誘導される。
シリンダ内に流入する全ガス量Qに対するEGRガス中
の空気量の割合は次式により示される。
ここでAEG’lはEGRガス中の空気量、YはEGR
ガス中の空気量の割合である。シリンダ内に流入する全
ガス量Qに対するシリンダ内に流入する全空気量Ayの
割合は次式で表わされる。
シリンダ内に流入した全ガス量Qのうち1−ηが吹抜け
るので排気ガス中の空気の割合Yは次式%式% (4) (4)よりYについて解くと次式が得られる。
(5) 式を (3) 式に代入すると次式となる。
従って、シリンダ内に流入する全空気量AVとエアフロ
ーメータを通過する空気量A、lとの比は次式のように
なる。
ηはシリンダ内に流入する全空気量Awに対する シリンダ内に捕捉される空気量A。
として定義で きる。
(6) 式と (7) 式よらAs を求めると次式が得 られる。
η ステップ85ではシリンダ内に実際に捕捉される空気量
A、および機関回転数Neに基づいて第8図に示す関係
から基本燃料噴射時間TPが計算される。この基本燃料
噴射時間TPは第8図に示されるようにシリンダ内に実
際に捕捉される空気量A、および機関回転数Neとの関
数としてマツプの形でROM 52内に予め記憶されて
いる。次いでステップ86において次式に基いて燃料噴
射時間TAUが計算される。
TA[l=に−TP−に こでKは定数、Cは機関冷却水温等による補正係数であ
る。
〔発明の効果〕
排気ガス再循環実行時においても機関シリンダ内の実際
の空燃比を目標空燃比に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は発明の構成図、第2図は2サイクル内燃機関の
全体図、第3図はエアブラスト弁の拡大側面断面図、第
4図は給排気弁の開弁機関、エアブラスト弁の開弁期間
等を示す線図、第5図は燃料噴射時間TAUを計算する
ためのフローチャート、第6図はEGR率Xを示す線図
、第7図は給気効率ηを示す線図、第8図は基本燃料噴
射時間TPを示す線図である。 η・・・エアブラスト弁、 13・・・給気ダクト、1
4・・・エアフローメータ、70・・・排気管、71・
・・EGR管、    72・・・EGR制御弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、機関運転
    状態に応じて予め定められた量の排気ガスを前記吸入空
    気量検出手段より下流の給気通路内に還流する排気ガス
    再循環手段と、前記排気ガス中の空気量と前記吸入空気
    量との合計空気量に基づいて燃料の噴射量を計算する燃
    料噴射量計算手段とを備えた2サイクル内燃機関の燃料
    噴射制御装置。
JP1252395A 1989-09-29 1989-09-29 2サイクル内燃機関の燃料噴射制御装置 Pending JPH03117648A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0924419A3 (en) * 1997-12-19 2000-10-11 Nissan Motor Co., Ltd. Combustion changeover control for engine
CN101825029A (zh) * 2010-04-30 2010-09-08 浙江飞亚电子有限公司 一种汽油发动机怠速空燃比设定方法及装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0924419A3 (en) * 1997-12-19 2000-10-11 Nissan Motor Co., Ltd. Combustion changeover control for engine
CN101825029A (zh) * 2010-04-30 2010-09-08 浙江飞亚电子有限公司 一种汽油发动机怠速空燃比设定方法及装置

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