JPH0347448A - エンジン燃焼室へ供給する空気の量を決定する方法及び装置 - Google Patents

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］ 本発明はエンジンへの空気流の量を決定する方法及び装
置に関し、特に、クランクケース掃気式の２ストローク
エンジンのシリンダ内で燃焼のために利用する空気量の
表示を導き出すための方法及び装置に関する。

［従来の技術］ クランクケース掃気式の２ストロークエンジンにおいて
は、各シリンダは、エンジン作動サイクルのサイクル部
分期間中に空気を導入する別個のクランクケース室を有
する。導入された空気は、クランクケース室の体積が減
少する際に、エンジンサイクルの一部において圧縮され
、次いで燃焼室内へ供給されて、点火のために燃料と混
合せしめられる。

クランクケース掃気式の２ストロークエンジンの流出物
特性及び作動特性を有効に制御するためには、シリンダ
内での燃焼時に利用する空気の量を知る必要がある。空
気量情報が分かれば、所望の流出物及び作動目標を達成
するために、点火の進行、燃料要求、インゼクタのタイ
ミング（燃料噴射タイミング）等の厳しいエンジンパラ
メータを調整することができる。

［発明が解決しようとする課題］ 空気流量センサは市販されており、燃焼のために利用す
る空気量に関する必要な情報を得るために従来からエン
ジンと一緒に使用されている。しかし、現在、満足でき
る精確さを有する空気流量センサは、エンジン制御に使
用する他のセンサに比べて比較的高価である。

このｔ；め、クランクケース掃気式の２ストロークエン
ジン内で燃焼のために利用する空気量の表示を導き出す
別の技術が必要となる。

本発明は、空気流量センサを使用することなく、適正な
エンジン制御を可能にするのに十分な精確さで、クラン
クケース掃気式の２ストロークエンジン内で燃焼のため
に利用する空気量を決定するための方法及び装置を提供
するを目的とする。

［課題を解決するための手段並びに作用効果］本発明に
係る方法は、クランクケース掃払式の２ストロークエン
ジンのクランクケース室内へ空気を導入するサイクル部
分と、その後クランクケース室の体積が減少する際にク
ランクケース室内に保持されている空気をクランクケー
ス室内で圧縮するサイクル部分と、次いで空気をエンジ
ンの燃焼室へ供給するサイクル部分とを含む作動サイク
ルを有するエンジンの燃焼室へ供給され−る空気の量を
決定するための方法であって、導入した空気をクランク
ケース室内に保持する作動サイクル部分を決定する工程
と、決定した作動サイクル部分の実行中クランクケース
室の体積Ｖを決定する工程と、決定した作動サイクル部
分の実行中クランクケース室内の空気の温度Ｔを決定す
る工程と、決定した作動サイクル部分の実行中クランク
ケース室内の空気量Ｍの圧力Ｐを決定する工程と、決定
しＩ；圧力Ｐ１体積Ｖ及び温度Ｔの所定の関数に基づい
て、燃焼室へ供給される空気量の表示を導き出す工程と
を有することを特徴としている。

また本発明に係る装置は、クランクケース掃仏式の２ス
トロークエンジンのクランクケース室内へ空気を導入す
るサイクル部分と、その後クランクケース室の体積が減
少する際にクランクケース室内に保持されている空気を
クランクケース室内で圧縮するサイクル部分と、次いで
空気をエンジンの燃焼室へ供給するサイクル部分とを含
む作動サイクルを有するエンジンの燃焼室へ供給される
空気の量を決定するための装置であって、導入した空気
をクランクケース室内に保持する作動サイクル部分を決
定する手段と、決定した作動サイクル部分の実行中クラ
ンクケース室の体積Ｖを決定する手段と、決定した作動
サイクル部分の実行中クランクケース室内の空気の温度
Ｔを決定する手段と、決定した作動サイクル部分の実行
中クランクケース室内の空気量Ｍの圧力Ｐを決定する工
程と、決定した圧力Ｐ１体積Ｖ及び温度Ｔの所定の関数
に基づいて、燃焼室へ供給される空気量の表示を導き出
す手段とを有することを特徴とする。

本発明の一形態によれば、シリンダ内で燃焼のために利
用する空気量は、関連するシリンダの燃焼室へ空気を供
給する前に、クランクケース室内で圧縮されている空気
量を見積もることにより、得られる。空気量の見積もり
は、クランクケース室内で空気を圧縮するエンジンサイ
クル作動期間中、クランクケース室内のチャージに関し
て空気の圧力を積分し、この結果を、圧縮の終期及び初
期における空気の温度の差を含む因子（７アクタ）で除
算することにより、導き出される。このため、本発明は
、シリンダ内で燃焼のために利用する空気の量を決定す
る際に空気流量センサを使用する必要性を排除する。

本発明の別の形態においては、クランクケース室の体積
はエンジンのサイクルの位置の関数として導き出される
。一定時間でのクランクケース室の体積は、エンジンの
点火時期の制御のための既存の手段により測定されるよ
うなエンジンのクランクケースの角度回転により、画定
される。

本発明の更に別の形態によれば、クランクケース内の空
気の温度は吸入空気の温度の関数として導き出される。

一般に、温度センサはエンジンサイクル時間に関して長
い時間遅れを有し、その結果、吸入空気の温度の測定は
クランクケース内の空気の温度の測定よりも一層正確と
なる。また、吸入空気の温度を測定するための手段は従
来のエンジン制御装置において既に使用されている。従
って、吸入空気のための温度の関数としてクランクケー
ス室の空気の温度を導き出すことにより、本発明は典型
的には、適正に機能させるために付加的な温度センサを
必要としない。

本発明の更に他の形態においては、クランクケース室内
の空気の圧力はクランクケース室内に位置した普通の圧
力センサから導き出される。このため、本発明は、エン
ジンのシリンダ内で燃焼のために利用する空気量を決定
できるようにするためには、普通のコンピュータ制御エ
ンジン装置に比較的安価な圧力センサを追加するだけで
よい。

本発明の更に別の形態によれば、燃焼室内へ供給される
空気の見積もり量は、クランクケース室及び燃焼室から
漏洩する空気を考慮し、クランクケース室から燃焼室へ
の空気の不完全移送を考慮して、修正される。従って、
燃焼に利用する空気量を一層正確に見積もることができ
る。

［実施例］ 第１図を参照すると、クランクケース掃気式の２ストロ
ークエンジン（以下、単にエンジンという）ｌＯは、シ
リンダ１４を明示するため、外部を一部破断した状態で
示しである。ピストン１２はシリンダ１４内に位置し、
ピストン１２−を回転可能なりランクシャフト（図示せ
ず）に連結するロッド１６はクランクケース室１８内に
位置している。スロットル２２を有する空気吸入マニホ
ルド２０及び排気マニホルド２４がエンジン１０に接続
している。シリンダ１４はシリンダ１４の壁を貫通する
排気ポート２６を介して排気マニホルド２４に連通して
いる。空気吸入マニホルド２０はリード弁チエツク機構
２８を介してシリンダ１４及びクランクケース室１８に
連通している。

このチエツク機構は、クランクケースポート３２をシリ
ンダ１４の壁に設けた入口ポート３４に接続する共通の
空気移送通路３０内へ開口している。

シリンダ１４は、燃焼室４０内へ突出した点火プラグ３
６と（電気ソレノイド作動式の）燃料インゼクタ３８と
を有する。

エンジン１０に関連した既知の種々の普通のセンサがエ
ンジン制御に関連する典型的な信号を提供する。空気吸
入マニホルド２０内には、マニホルド空気圧力（ＭＡＴ
）を測定するための温度センサ４４が位置する。別のセ
ンサ（第１図には示さない）はエンジンｌＯを制御する
のに使用する大気圧（ＢＡＲＯ）に関連する信号を提供
する。

電磁センサ４８．５０は、エンジンのクランクシャフト
の端部に固定したリングギヤ５２及びディスク５４の歯
の運動をそれぞれ感知することにより、クランクケース
の回転角度（ＡＮＧＬＥ）及びシリンダ１４の上死点位
置（ＴＤＣ）を表すパルス信号を提供する。

コンピュータ５６は、エンジン制御分野で当業者に既知
の普通のデジタルコンピュータであり、中央処理装置、
ランダムアクセスメモリー、読出し専用メモリー、Ａ／
Ｄ（アナログ・デジタル）コンバータ、入力／出力回路
、クロック回路等の標準の素子を有する。前述のセンサ
からの信号は図示の経路を流れ、コンピュータ５６への
入力信号として作用する。これらの信号を使用すること
により、コンピュータ５６は適当な計算を遂行し、出力
として、燃料インゼクタ３８への燃料信号（ＦＵＥＬ　
　５ＩＧＮＡＬ）及び点火装置５８への点火進行（ＳＰ
ＡＲＫ　　ＡＤＶＡＮＣＥ）信号を提供する。

点火装置５８は高圧点火信号（ＳＰＡＲＫ）を発生し、
この信号は、コンピュータ５６によす提供される点火進
行信号と、ＡＮＯＬＥ　（回転角度）信号及びＴＤＣ（
上死点位置）信号により与えられるエンジンクランクシ
ャフトの位置とにより決定されるような適当な時期に点
火プラグ３６へ供給される。点火装置５８は標準のディ
ストリビュータを有してもよいし、または既知の任意の
適当な形を有してもよい。

シリンダ１４内で生じるサイクルに基づきエンジン１０
の作動を簡単に説明する。アップストローク（上昇行程
）時、ピストン１２はシリンダ１４内の最下方位置から
上死点の方へ移動する。

ピストン１２の上方運動期間中、入口ポート３４及び排
気ポート２６は燃焼室４０から遮断され、その後、空気
がリード弁チエツク機構２８を介してクランクケース室
１８内へ導入される。ピストン１２の上方の燃焼室４０
内の空気は燃料インゼクタ３８からの燃料と混合せしめ
られ、ストロークの上端近傍で点火プラグ３６が混合物
を点火するまで圧縮される。燃焼が開始すると、ピスト
ン１２はダウンストローク（下降行程）を開始し、リー
ド弁チエツク機構２８の閉鎖によりクランクケース室１
８の体積及びこの室内に導入された空気の体積を減少さ
せる。ダウンストロークの端部の方へ向かうピストン１
２は排気ポート２６を開放して燃焼した燃料を解放し、
ついで入口ポート３４を開放して、共通の空気移送通路
３０を通してシリンダ１４内へクランクケース室内の空
気を流入できるようにする。サイクルは、ピストン１２
がシリンダ１４内の最下方位置へ到達したときに、新た
に開始される。

クランクケース掃気式の２ストロークエンジン１０の流
出物及び作動特性の制御を実行するためには、燃焼時点
においてシリンダ１４内で利用される空気の量を知る必
要がある。この情報が分かれば、エンジンの流出物及び
作動目標を達成するために、点火の進行、燃料要求及び
燃料噴射タイミングの如き厳しいエンジンパラメータを
調整できる。

空気流量センサは市販されており、空気の旦に関する必
要な情報を得るために従来から使用されている。しかし
、現在、これらの空気流量センサは比較的高価であり、
空気量情報を導き出す別の技術が必要となる。このため
、本発明の実施例においては、空気流量センサを使用す
ることなく、シリンダ１４内で燃焼のために利用する空
気の量を見積もる。

本発明に用いる数式は、空気を燃焼室４０内へ供給する
前に、クランクケース室１８内の圧縮される空気の体積
の変化、圧力及び温度の表示に基づき、シリンダ１４内
で燃焼のために利用する空気の量に関して導き出される
。

クランクケース室１８内で圧縮中の空気が理想気体とし
て動作するものと仮定すれば、この導出は熱力学の第１
法則 Ｗ（１→２）−Ｑ　（１→２）＝＋０２−Ｕｌ・・・・
・・　　（１） から出発する。ここに、Ｑはクランクケース室１８から
移送される熱量、Ｗはクランクケース室１８内で空気を
圧縮する際に行われる仕事、Ｕ２−Ｕｌは圧縮中状態１
かも状態２へ移ったときの内部エネルギの変化量である
。クランクケース室１８の壁を横切る温度勾配は小さく
（クランクケース室１８内へ導入された空気の初期温度
はほぼ大気温度に等しい）、圧縮速度は熱移送速度に比
べて比較的速いので、クランクケース室１Ｂから移送さ
れる正味の熱量は実質上ゼロである。

それ故、式（１）を次のように書き直すことができる。

ｗ＝０２−０１　　　−・・・　（２）圧縮中の気体に
対してなされる仕事は、で定義される。ここに、ｄｖは
クランクケース室の体積の微少変化、Ｐはクランクケー
ス室の圧力、Ｖｌはシリンダ１４の上死点での圧縮開始
時における空気の体積、Ｖ２は入口ボート３４が開くと
きの圧縮の終期における空気の体積である。また、内部
エネルギの定義から、 ０２−Ｕ１＝Ｍｘ　　（ｕ２−ｕｌ）　　　−−（４）
となる。ここに、Ｍはクランクケース室１８内の空気の
量、ｕ２−ｕｌは状態１から状態２へ移ったときの圧縮
中の地内部エネルギの変化である。

式（２）〜（４）から、クランクケース室１８内の空気
のＡＭは次式で与えられる。

クランクケース室１８内の空気の圧力Ｐは臨界圧力を決
して越えないから、理想気体としての空気の動作、従っ
て、空気の地内部エネルギの変化は、次式により与えら
れるものと仮定できる。

ｕ２−ｕｌ＝ｃｖｘ（Ｔ２−ＴＩ）　　−（６）ここに
、Ｃｖは一定体積での空気の比熱容量、ＴＩは圧縮の開
始時での空気の温度、Ｔ２は圧縮の終了時での空気の温
度である。式（５）と式（６）とから、次式が得られる
。

・・・・・・　　（７） 従って、クランクケース１８内の空気ｆｋＭは、空気が
クランクケース室１８内で圧縮されているときのエンジ
ンの作動サイクル部分の期間中の　ＶｌからＶ２への空
気の体積の変化に関して空気の圧力Ｐを積分し、この積
分結果を、空気の比熱容量と体積Ｖ２及びＶｌでの空気
の温度差（Ｔ２Ｔｌ）との積で除算することにより、得
られる。

クランクケース室１８内の温度差（Ｔ２−Ｔｌ）を測定
するために普通の温度センサを使用したが、温度センサ
は典型的には、圧縮工程に必要な時間に比べて一層長い
応答時間を有するので、温度差（２−１）に対する正確
な測定を得ることが困難である。従って、式（７）にお
いては、温度差（Ｔ２−ＴＩ）のｔ；めの近似値を使用
し、クランクケース室のための温度センサの必要性を排
除する。これは、まず圧縮の開始時でのクランクケース
室内の空気の初期の温度Ｔ１が吸入空気の温度にほぼ等
しいと仮定し、次いで、次式（８）で表される理想気体
の法則を使用することによ一層、達成される。

Ｍ＝ＰＶ／ＲＴ　　　　　　　・・・・・・　　（８）
ここに、Ｒは普遍気体定数であり、圧縮の開始時及び終
了時でのクランクケース室の空気の温度は次の２つの式
により与えられる。

ＴＩ＝（ＰＩＸＶＩ）／（ＭＸＲ）　　−（９）Ｔ２＝
（Ｐ２ＸＶ２）／（ＭＸＲ）　　・　（１０）式（１０
）を式（９）で除算することにより、Ｔ２について解を
求めれば、 Ｔ２＝ＴＩＸ　（Ｐ２ＸＶ２）／（ＰＩＸＶＩ）・・・
・・・　（１１） が得られる。式（１１）を式（７）に代入すると、クラ
ンクケース室１８内の圧縮中の空気の量Ｍは次式で与え
られる。

（（Ｐ２ＸＶ２）／（ＰＩＸＶＩ）−１）］・・・・・
・　　（１２） 従って、空気のｉＭは式（１２）を使用することにより
決定でき、ここに、Ｔ１は吸入空気の温度、Ｐはクラン
クケース室１８内の空気の圧力、ｄＶはクランクケース
室の体積の微少変化である。■１及びＰｌはそれぞれ、
クランクケース室内の空気の圧縮が開始するときのシリ
ンダ１４内での上死点におけるクランクケース室の体積
及び圧力である。ｖ２及びＰ２はそれぞれ、クランクケ
ース室内での圧縮の終了時にピストン１２が入口ポート
３４を開放したときのクランクケース室の体積及び圧力
である。

次に、上記の式（１２）に基づき燃焼室内の空気の量を
見積もるための本発明の方法及び装置を具体化する本発
明の望ましい実施例を説明する。

式（１２）により要求される計算を遂行するため、コン
ピュータ５６はクランクケース室１８内の空気の圧力を
導き出すための手段を具備しなければならない。本発明
の望ましい実施例においては、クランクケース室１８内
に圧力センサ４６を配置して圧力を測定し、コンピュー
タ５６への入力として対応する信号ＣＣＰを発生させる
ことにより、上記要求を満足させる。圧力センサ４６は
クランクケース室１８内の空気の圧力を感知できる任意
の型式の既知の圧力センサでよい。圧力センサ４６のほ
かに、コンピュータ５６は、式（１２）により与えられ
た空気の量Ｍの計算を可能にするため、前述の普通のエ
ンジン制御装置からの他の必要な入力をすべて受信する
。

空気吸入マニホルド２０内に位置した温度センサ４４は
、このマニホルド内の空気の温度を測定し、式（１２）
における温度Ｔ１に等価の信号ＭＡＴを提供する。

クランクケース室１８の体積と上死点からのクランクシ
ャフトの回転角度との間の既知の関係の基づき、式（１
２）で要求される体積Ｖ及びその微分変化（微少変化）
ｄＶを、電磁センサ５０．４８によりそれぞれ提供され
るパルス信号ＴＤＣ。

ＡＮＧＬＥから導き出すことができる。上死点からのク
ランクシャフトの回転角度は、ＴＤＣ信号のパルスが生
じた後のＡＮＧＬＥ信号のパルスの数を計数し、次いで
計数したパルスの数に、リングギヤ５２の歯の角度間隔
を乗算することにより、得られる。

ＴＤＣ信号内のパルスにより表示されるシリンダ１４に
おける各上死点に到達したときに、コンピュータ５６は
メモリー内に記憶されたプログラムの実行を開始する。

プログラムは、式（１２）に基づき空気の量Ｍを計算し
、空気漏洩及び空気の不完全移送に対する修正を行い、
次いで、次の点火工程で利用する空気量の修正した見積
もり量に基づき特定のシリンダに対するエンジン制御出
力を計算する。第２図のフローチャートは、シリンダに
おける各上死点に到達したときにコンピュータ５６によ
り実行される記憶されたルーチン内の工程を示す。この
一連の工程を実施するためのコンピュータ５６のプログ
ラミングはエンジン制御分野におけるプログラマ−にと
って明白である。

次に、シリンダにおける各上死点に到達したときにステ
ップ５９においてルーチンへ入るフローチャートを第２
図を参照して説明する。ピログラムはステップ６０にお
いて開始し、このステップで、コンピュータ５６は、入
力信号ＣＣＰ−及びＭＡＴをサンプリングすることによ
り初期状態を決定してこれを記憶し、これらの信号値を
それぞれＰｌ及びＴＩとして記憶する。Ｐｌはクランク
ケース室内の空気の初期圧力であり、Ｔ１はクランクケ
ース室内の空気の初期温度であり、これらはクランクケ
ース室１８内で圧縮を開始する直前に測定されたもので
ある。ＰＩはまた、シリンダ１４において上死点に到達
したときはリード弁チエツク機構２８がまだ閉じていな
いため、空気吸入マニホルド２０内の圧力をも表示する
。上死点におけるクランクケース室１８の体積ｖ１の初
期値はエンジンｌＯにとって経験的に既知であり、コン
ピュータの読出し専用メモリー内に恒久的に記憶されて
いる。

次いで、プログラムはステップ６２に進み、クランクケ
ース室の圧力積分値を表す変数ＣＰＩがゼロ値に設定さ
れる。この初期化は、式（１２）におけるクランクケー
ス室の圧力積分項のための値を数字的に計算する前に、
必要である。

次いで、プログラムはクランクケース室の圧力積分項を
計算するステップ６４−７２を含むループを実行する。

ステップ６４において、プログラムは、次のプログラム
ステップへ進む前にクランクシャフトが所定の角度Δθ
だけ回転するまで待機する。前述のように、θの値はＡ
ＮＧＬＥ信号のパルスを計数することにより導き出され
る。本発明の好ましい実施例においては、Δθは２０度
に設定されるが、他の実施例においては、別の角度に設
定してもよい。クランクシャフトがΔθだけ回転すると
、ステップ６６において、クランクシャフトの回転角度
θ及びクランクケース室の圧力信号ＣＣＰがサンプリン
グされ、ＣＣＰのための値が変数Ｐに指定される。ステ
ップ６８において、クランクシャフトの直前の回転値Δ
θに対するクランクケース室の体積変化値は、メモリー
内に恒久的に記憶されたテーブルを検索することにより
、得られる。検索テーブル内のΔθに対する値は、クラ
ンクシャフトの回転量θの関数として記憶され、クラン
クシャフトの回転時にクランクケース室内の体積を測定
することにより決定される。次のステップ７０において
は、変数ＣＰＩがクランクケース室の圧力積分値を表す
新たな変数値に変えられる。ＣＰＩのためのこの新たな
値は、先のＣＰＩの値に、クランクケース室の圧力Ｐと
クランクケース室の体積変化Δ■との積を加算し一二も
のに等しい。ステップ７２において、現在の回転角度θ
を、シリンダ１４の壁内の入口ポート３４が開き始めた
場合（第１図）の回転時点を表す角度θｉｏと比較する
。θくθｉｏの場合、クランクケース室内の空気は依然
として圧縮された状態にあり、プログラムはステップ６
４に戻って、ループ内のステップ６６から７２までの実
行を繰り返す前にクランクシャフトの別の回転Δθだけ
待機する。しかし、θ−θｉｏの場合、プログラムはス
テップ７２においてループから出る。本発明の好ましい
実施例を適用するエンジン１０に対しては、入口ボート
３４が開放する直前に、クランクシャフトの回転角度θ
ｉｏが１２０°になる。

ループを出た後、変数ＣＰＩに変わった（割り当てられ
た）値は、圧縮期間中クランクシャフトの体積減少期間
にわたってクランクケース室の圧力の数学的に計算した
（式（１２）にとって必要な）積分値を表す。

ステップ７４において、θ−θｉｏにおけるクランクケ
ース室の圧力Ｐの電流値は、圧縮の終期におけるクラン
クケース室内の圧力を表す値Ｐ２に設定される。圧縮の
終期におけるクランクケース室の最終体積であるｖ２に
対する値は、経験的に既知でメモリー内に恒久的に記憶
されている。

次に、ステップ７６において、クランクケース室内の空
気量Ｍのための値を、ＣＰｒのために計算した値及びメ
モリーに記憶した他の適当な値を使用して、式（１２）
に基づき計算する。この計算に必要なＣｖの如き任意の
スケーリング定数の値、または引き続きのコンピュータ
による計算値はメモリー内に恒久的に記憶される。従っ
て、これらについては更に説明しない。

ステップ７８において、プログラムはＢＡＲＯ信号を入
力としてサンプリングしてコンピュータ５６へ送り、サ
ンプリングした値を変数Ｂ−Ａ　ＲＯに割り当て、この
値はエンジン１０が作動するときの大気圧を表す。

ステップ８０において、プログラムは、ステップ６０．
７Ｂにおいてそれぞれ決定されたＰＬ及びＢＡＲＯのだ
めの記憶した値を使用して、メモリー内に記憶されたテ
ーブル内の漏洩修正因子ＬＣＦを検索する。漏洩修正因
子ＬＣＦは、リード弁チエツク機構２８及びクランクケ
ース室１８をシールしているガスケットを通しての漏洩
による空気損失後、圧縮の終期におけるクランクケース
室１８内に残存している空気量Ｍのパーセンテージを表
す。漏洩修正因子のための記憶された値は吸入マニホル
ド圧力Ｐ１及び大気圧ＢＡＲＯの関数として経験的に決
定される。クランクケースのシールを通しての空気漏洩
の量はクランクケース室の圧力と大気圧ＢＡＲＯとの間
の圧力差の関数であり、リード弁チエツク機構２Ｂを通
しての空気漏洩の量はクランクケース室の圧力と空気吸
入マニホルド２０内の圧力Ｐ１との間の圧力差の関数で
ある。

ステップ８２において、プログラムは、漏洩の修正を行
った後のクランクケース室１８内に含まれた空気量Ｍ′
を計算する。Ｍ′に対する値は、ステップ７６で求めた
Ｍの値とステップ８０で求めた漏洩修正因子ＬＣＦとを
乗算することにより、求めることができる。すなわち、 Ｍ’　＝ＭＸＬＣＦ　　　　・”−（１３）ステップ８
４において、プログラムは、先のステップ８２で計算し
たＭ′に対する値及び、１分当り発生するＴＤＣパルス
の数を計数することにより導き出された現在のエンジン
速度（回転数ＲＰＭ）を使用して、メモリーに記憶させ
たテーブルからトラッピング効率ＴＥのための値を検索
する。トラッピング効率ＴＥは、入口ポート３４及び排
気ポート２６が閉じた後に燃焼室４０内に移送されて保
持されるクランクケース室１８内の修正した空気量Ｍ′
のパーセンテージを表す。トラッピング効率のための値
は、クランクケース室１８内の空気量Ｍ′及び、空気が
入口ポート３４を流通するか排気ポート２６を通って損
失するのに要する時間に関連するエンジンの回転数（Ｒ
ＰＭ）の関数として経験的に決定される。

次に、ステップ８６において、修正した空気量Ｍ′及び
エンジン回転数（ＲＰＭ）のための値を使用して、記憶
したテーブルから、シリンダ１４のための適当な空燃比
Ａ／Ｆを検索する。テーブルにおける所望の空燃比の値
は、エンジン制御分野で当業者に知られた標準のエンジ
ン動力計による測定値に基づき普通の検索テーブルから
検索することにより経験的に決定される。

ステップ８８において、ステップ８２で求めたクランク
ケース室の修正した空気量Ｍ′とステップ８４で求めた
トラッピング効率ＴＥとを乗算した次の式（１４）に基
づき、シリンダ１４内で燃焼のために利用する空気の量
ＣＭＡを計算する。

ＣＭＡ＝ＭＸＴＥ　　　　・・−−−−（１４）残りの
ステップ９０ないし９４においては、先のステップ８８
で求めた燃焼室の空気量ＣＭＡは標準のエンジン制御パ
ラメータを計算するために使用される。ステップ９０に
おいて、次の式（１５）に基づきインゼクタの燃料パル
ス幅ＦＰＷを計算する。

ＦＰＷ−ＫＸＣＭＡＸ　［１／　（Ａ／Ｆ）］・・・・
・・　（１５） ここに、Ｋはメモリー内に記憶された所定単位のスケー
リング係数、ＣＭＡはステップ８８で求めた燃焼室の空
気量、Ａ／Ｆはステップ８６で決定した空燃比である。

次に、ステップ９２において、エンジン回転数ＲＰＭ及
び燃焼室の空気ｉＣＭＡの値に基づき、メモリー内に記
憶した適当なテーブルから、燃料インゼクタ３８への燃
料パルスのための適正なタイミングを検索する。燃料パ
ルス幅ＦＰＷ及びインゼクタのタイミングのために計算
した値を使用して、コンピュータ５６は燃料インゼクタ
３８へ適当な燃料信号ＦＵＥＬ　　５ＩＧＮＡＬ　（第
１図）を送る。最後に、ステップ９４において、エンジ
ン回転数ＲＰＭ及び燃焼室の空気量ＣＭＡの関数として
、記憶した検索テーブルから、シリンダ１４のための正
しい点火進行を求める。コンピュータ５６は点火装置５
８へ一点火進行信号（ＳＰＡＲＫ　　ＡＤＶＡＮＣＥ）
を送り、点火プラグ３６は、シリンダ１４の上死点の直
前の適正な時期に燃料を点火する。上述のステップの実
行が終了したとき、出口９６においてルーチンを出る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る空気量決定する装置を合体した
クランクケース掃気式の２ストロークエンジンの１つ及
びエンジン制御装置を示す概略部分断面構成図、 第２図は、第１図に示すコンピュータにより実行するプ
ログラムインストラクションを示すフローチャートであ
る。 符号の説明 １０：２ストロークエンジン １８：クランクケース室 ２０：吸入マニホルド　　４０：燃焼室４６．４８．５
０：センサ　　５２：リングギャ５４：ディスク　　５
６；コンピュータ６０：圧力温度読取りステップ ６４：クランクシャフト回転待機ステップ６ ０ ２ 　４ ６ ：サンプリングステツプ 二角度検索ステップ ：変数計算ステップ ：角度比較ステップ ：圧力設定ステップ ：空気量計算ステップ （外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、クランクケース掃払式の２ストロークエンジン（１
   ０）のクランクケース室（１８）内へ空気を導入するサ
   イクル部分と、その後クランクケース室の体積が減少す
   る際に同クランクケース室内に保持されている空気を同
   クランクケース室内で圧縮するサイクル部分と、次いで
   空気を該エンジンの燃焼室（４０）へ供給するサイクル
   部分とを含む作動サイクルを有するエンジンの燃焼室へ
   供給される空気の量を決定するための方法であって、導
   入した空気を前記クランクケース室内に保持する作動サ
   イクル部分を決定する工程と、決定した作動サイクル部
   分の実行中前記クランクケース室の体積Ｖを決定する工
   程（４８−５４、５６）と、決定した作動サイクル部分
   の実行中前記クランクケース室内の空気の温度Ｔを決定
   する工程（６０）と、を有する空気量決定方法において
   、前記決定した作動サイクル部分の実行中前記クランク
   ケース室内の空気量Ｍの圧力Ｐを決定する工程（４６、
   ６６）と；決定した圧力Ｐ、体積Ｖ及び温度Ｔの所定の
   関数に基づいて、前記燃焼室へ供給される空気量の表示
   を導き出す工程（６４−７６）とを有することを特徴と
   する空気量決定方法。 ２、請求項１に記載の空気量決定方法において、前記燃
   焼室（４０）へ供給された空気が同燃焼室内に保持され
   ；前記空気量の表示を導き出す手段が、前記圧力Ｐ、体
   積Ｖ及び温度Ｔの導き出された値の所定の関数に基づい
   て前記クランクケース室（１８）内に保持される空気量
   の表示を導き出し；前記方法が更に、前記燃焼室へ供給
   され次いで同燃焼室内に保持される前記クランクケース
   室内に保持された空気量の導き出された表示のパーセン
   テージを表す保持有効値を決定する工程と；前記燃焼室
   内に保持された空気量の測定を提供するため、決定した
   保持有効値に基づいて前記クランクケース室内に保持さ
   れた空気量の導き出された表示を調整する工程と；を有
   する空気量決定方法。 ３、クランクケース掃払式の２ストロークエンジン（１
   ０）のクランクケース室（１８）内へ空気を導入するサ
   イクル部分と、その後クランクケース室の体積が減少す
   る際に同クランクケース室内で空気を圧縮するサイクル
   部分と、次いで該エンジンの燃焼室（４０）内へ空気を
   供給するサイクル部分とを含む作動サイクルを有する該
   エンジンの該燃焼室へ供給される空気の量を決定するた
   めの方法であって、圧縮期間中前記クランクケース室の
   体積Ｖの表示を導き出す工程（４８−５４、５６）を有
   する空気量決定方法において、 圧縮期間中に前記クランクケース室内の空気量Ｍの圧力
   Ｐの表示を導き出す工程（４６、６６）と；Ｗを前記ク
   ランクケース室の初期の体積Ｖ１と最終の体積Ｖ２との
   間で同クランクケース室内で空気を圧縮する際の仕事と
   し、ｕ２−ｕ１を該クランクケース室の初期の体積Ｖ１
   と最終の体積Ｖ２との間での空気の比内部エネルギにお
   ける変化とした場合に、式Ｍ＝Ｗ／（ｕ２−ｕ１）に基
   づいて前記燃焼室へ供給される空気量Ｍの表示を導き出
   す工程（６４−７６）とを有することを特徴とする空気
   量決定方法。 ４、請求項３に記載の空気量決定方法において、圧縮期
   間中に前記クランクケース室内の空気量の温度Ｔの表示
   を導き出す工程を有し；前記燃焼室へ供給する空気量Ｍ
   の表示が、Ｃｖを一定体積での空気の比熱容量とし、Ｔ
   １を前記クランクケース室の初期の体積Ｖ１時の同クラ
   ンクケース室内の空気の温度とし、Ｔ２を該クランクケ
   ース室の最終の体積Ｖ２時の同クランクケース室内の空
   気の温度とした場合に、式 Ｍ＝Ｗ／｛Ｃｖ（Ｔ２−Ｔ１）｝に基づいて導き出され
   る空気量決定方法。 ５、請求項４に記載の空気量決定方法であつて、空気を
   最初に吸入マニホルド（２０）内へ導入し、次いでクラ
   ンクケース室（１８）内へ導入するようなエンジン（１
   ０）のための空気量決定方法において、 前記空気量の温度Ｔの表示が、前記吸入マニホルド内へ
   導入される空気の温度Ｔを測定することにより導き出さ
   れ；温度Ｔ２が、Ｐ１を前記クランクケース室の初期の
   体積Ｖ１時の同クランクケース室内の空気量Ｍの圧力と
   し、Ｐ２を該クランクケース室の最終の体積Ｖ２時の同
   クランクケース室内の空気量Ｍの圧力とした場合に、式 Ｔ２＝Ｔ１（Ｐ２×Ｖ２）／（Ｐ１×Ｖ１）に基づいて
   導き出される前記クランクケース室の最終の体積Ｖ２時
   の同クランクケース室内の空気の温度である空気量決定
   方法。 ６、請求項１又は４に記載の空気量決定方法において、
   前記燃焼室（４０）へ供給される空気量Ｍの表示が、Ｖ
   １を積分の開始時における体積とし、Ｖ２を積分の終了
   時における体積とし、Ｔ１を積分の開始時における温度
   とし、Ｔ２を積分の終了時における温度とした場合に、
   積分式 ▲数式、化学式、表等があります▼ に基づいて導き出される空気量決定方法。 ７、請求項６に記載の空気量決定方法において、前記ク
   ランクケース室の空気の体積の表示がエンジンのサイク
   ル位置の関数として導き出される空気量決定方法。 ８、請求項６又は７に記載の空気量決定方法において、
   前記クランクケース室の空気の温度の表示が吸入空気の
   温度の関数として導き出される空気量決定方法。 ９、請求項６ないし８のいずれかに記載の空気量決定方
   法において、前記燃焼室へ供給される空気量の導き出さ
   れた表示が、前記クランクケース室（１８）からの空気
   漏洩を考慮した修正を含む空気量決定方法。 １０、請求項６ないし９のいずれかに記載の空気量決定
   方法において、前記燃焼室へ供給される空気量の導き出
   された表示が、前記クランクケース室（１８）から前記
   燃焼室（４０）への空気の不完全供給を考慮した修正を
   含む空気量決定方法。 １１、クランクケース掃払式の２ストロークエンジン（
   １０）のクランクケース室（１８）内へ空気を導入する
   サイクル部分と、その後クランクケース室の体積が減少
   する際に同クランクケース室内に保持されている空気を
   同クランクケース室内で圧縮するサイクル部分と、次い
   で空気を該エンジンの燃焼室（４０）へ供給するサイク
   ル部分とを含む作動サイクルを有する該エンジンの該燃
   焼室へ供給される空気の量を決定するための装置であつ
   て、導入した空気を前記クランクケース室内に保持する
   作動サイクル部分を決定するための手段と；決定した作
   動サイクル部分の実行中前記クランクケース室の体積Ｖ
   を決定するための手段（４８−５４、５６）と；決定し
   た作動サイクル部分の実行中前記クランクケース室内の
   空気の温度Ｔを決定するための手段（６０）と；を有す
   る空気量決定装置において、 前記決定した作動サイクル部分の実行中前記クランクケ
   ース室内の空気量Ｍの圧力Ｐを決定するための手段（４
   ６、６６）と；決定した圧力Ｐ、体積Ｖ及び温度Ｔの所
   定の関数に基づいて、前記燃焼室へ供給される空気量の
   表示を導き出すための手段（６４−７６）とを有するこ
   とを特徴とする空気量決定装置。 １２、クランクケース掃払式の２ストロークエンジン（
   １０）のクランクケース室（１８）内へ空気を導入する
   サイクル部分と、その後クランクケース室の体積が減少
   する際に同クランクケース室内で空気を圧縮するサイク
   ル部分と、次いで該エンジンの燃焼室（４０）内へ空気
   を供給するサイクル部分とを含む作動サイクルを有する
   該エンジンの該燃焼室へ供給される空気の量を決定する
   ための装置であって、圧縮期間中に前記クランクケース
   室の体積Ｖの表示を導き出すための手段（４８−５４、
   ５６）を有する空気量決定装置において、 圧縮期間中に前記クランクケース室内の空気量Ｍの圧力
   Ｐの表示を導き出すための手段（４６、６６）と；Ｗを
   前記クランクケース室の初期の体積Ｖ１と最終の体積Ｖ
   ２との間で同クランクケース室内で空気を圧縮する際の
   仕事とし、 ｕ２−ｕ１を該クランクケース室の初期の体積Ｖ１と最
   終の体積Ｖ２との間での空気の比内部エネルギにおける
   変化とした場合に、式 Ｍ＝Ｗ／（ｕ２−ｕ１）に基づいて前記燃焼室へ供給さ
   れる空気量Ｍの表示を導き出すための手段（６４−７６
   ）とを有することを特徴とする空気量決定装置。 １３、請求項１１又は１２に記載の空気量決定装置にお
   いて、前記圧力の表示を導き出すための手段が、前記ク
   ランクケース室（１８）内に位置した圧力センサ（４６
   ）を有する空気量決定装置。