JPH04132844A - ２サイクルエンジンの燃料噴射制御装置 - 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、気筒内に燃料を直接噴射する主燃料噴射弁、
及びクランク室に連通ずる吸気通路に燃料を噴射供給す
る副燃料噴射弁を備え、上記主燃料噴射弁のみによる単
独噴射と主、副燃料噴射弁の両方による重複噴射とをエ
ンジン運転状態に応じて切り換えるようにした２サイク
ルエンジンの燃料噴射制御装置に関し、特に上記単独噴
射から重複噴射に、又は重複噴射から単独噴射に切り換
える場合のハンチングを防止するためのヒステリシスを
自由に設定できるようにした制御装置に関する。

〔従来の技術〕

気筒内に燃料を直接噴射するようにした筒内噴射式２サ
イクルエンジンは、排気ガス浄化対策。

燃費率、及び出力の向上、等において有利であり、この
点から最近注目されている。また、この種のエンジンで
は、高速回転、高負荷時等の所定運転領域において燃料
不足を生じる場合があり、この点を改善するために、上
記気筒内に燃料を直接噴射する主燃料噴射弁に加えて、
クランク室に連通ずる吸気通路に所定運転傾城において
燃料を噴射供給する副燃料噴射弁を備えたものがある。

このような主、副燃料噴射弁を備えたエンジンでは、エ
ンジン回転数及び吸入空気量に応じて燃料噴射量を設定
し、この設定された量の燃料をエンジンの運転状態に応
じて上記主燃料噴射弁のみによる単独噴射と、両方の噴
射弁による重複噴射とに切り換えて噴射するようにして
いる。

ところで、上記単独噴射２重複噴射にそれぞれ切り換え
る場合、この切り換えポイントにおいてハンチングを防
止する必要があり、そのために従来、第８図に示すよう
に、単独噴射から重複噴射に切り換えるポイン）ａと重
複噴射から単独噴射に切り換えるポイントｂとの間に幅
、つまりヒシテリシスを持たせるようにしている。この
ヒシテリシスは、例えばエンジン回転数、あるいは吸入
空気量をパラメータとするある条件式によって計算する
のが一般的である。上記ヒステリシスを持たせたことに
より、エンジン回転数がＲ１を越えた時点で単独噴射か
ら重複噴射に切り換わるが、この回転より若干低下して
も直ちに単独噴射に切り換わることはなく、また逆にエ
ンジン回転数がＲ２より低下した時点で重複噴射から単
独噴射に切り換わるが、この回転より若干上昇しても直
ちに重複噴射に切り換わることはない、従ってハンチン
グを防止できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来の燃料噴射制御装置を備えた２サ
イクルエンジンでは、ヒステリシスを計算式によって持
たせたていることから、このヒシテリシスをエンジンの
運転状態に自由に対応させようとしても上記計算式が極
度に複雑になることから困難であり、結局ヒステリシス
の特性、大きさの設定上の自由度が低いという問題点が
ある。

本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、単
独噴射９重複噴射の一方から他方に切り換える場合のヒ
ステリシスを自由に設定できる２サイクルエンジンの燃
料噴射制御装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、気筒内に燃料を直接噴射する主燃料噴射弁と
、クランク室に連通ずる吸気通路に燃料を噴射する副燃
料噴射弁とを備え、エンジン回転数及び吸入空気量に応
じた燃料噴射量を設定するとともに、燃料噴射をエンジ
ンの運転状態に応じて上記主燃料噴射弁のみによる単独
噴射又は主。

副燃料噴射弁の両方による重複噴射とに切り換えて行う
ようにした２サイクルエンジンの燃料噴射制御装置にお
いて、上記単独噴射から重複噴射に切り換える場合の燃
料噴射量を設定する上がりマツプと、重複噴射から単独
噴射に切り換える場合の燃料噴射量を設定する下がりマ
ツプとを備え、両マツプ値の差によってヒステリシスを
持たせたことを特徴としている。

〔作用〕

本発明に係る２サイクルエンジンの燃料噴射制御装置に
よれば、単独噴射から重複噴射に切り換える場合の上が
りマツプと、重複噴射から単独噴射に切り換える場合の
下がりマツプとを使用し、この両マツプ値によってヒス
テリシスを構成したので、エンジンの運転状態が低速領
域側から高速領域側に移行する場合は上がりマツプに基
づいて単独噴射から重複噴射に切り換わるポイントにお
ける燃料噴射量を設定し、高速領域側から低速領域側に
下がる場合は下がりマツプに基づいて切り換えポイント
における燃料噴射量を設定することとなる。この上がり
マツプ、下がりマツプのマツプ値間にはヒステリシスを
持たせであることがら、例えばエンジン回転数が上昇し
て重複噴射に切り換わった場合に多少エンジン回転数が
低下しても直ちに単独噴射に切り換わることはない、ま
た逆に重複噴射から単独噴射に切り換わった場合に多少
エンジン回転数が上昇しても、直ちに重複噴射に切り換
わることはなく、ハンチングを防止できる。

そして本発明では、上記ヒステリシスの特性。

大きさを各マツプのマツプ値を適宜選定することによっ
て任意に設定できるので、エンジン回転数。

吸入空気量等に対応した任意のヒステリシスを得ること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第５図は本発明の一実施例による２サイク
ルエンジンの燃料噴射制御装置を説明するための図であ
る。

第１図において、１は本実施例装置を備えた筒内噴射式
２サイクル２気筒エンジンであり、該エンジン１はクラ
ンクケース２上にシリンダボディ３．及びシリンダヘッ
ド４を締結し、上記シリンダボディ３内に挿入されたピ
ストン６をコンロッド７でクランク軸９のクランクアー
ム９ａに連結した構造となっている。上記ピストン６の
上面と上記シリンダー・ラド４の下面に凹設された燃焼
凹部４ａとで燃焼室５が構成されている。また上記クラ
ンクアーム９ａはクランクケース２のクランク室２ａ内
に収容されており、このクランク室２ａは上記シリンダ
ボディ３に形成された掃気通路３ａを介して該シリンダ
ボア内に連通している。

上記シリンダヘッド４には点火プラグ８がその電極部を
上記燃焼室５内に臨ませて装着されている。また上記シ
リンダヘッド４には燃料噴射装置１０が装着されており
、該燃料噴射装置１０の主燃料噴射弁１１の噴射ノズル
ｌｌａは上記点火プラグ８付近にて上記燃焼室５内に臨
んでいる。さらに上記主燃料噴射弁１１には燃料レール
１１ｂ。

空気レールＩＩＣが接続されている。

また、上記クランクケース２にはクランク室２ａに連通
ずる吸気通路１２が接続されており、該吸気通路１２の
上流端にはエアクリーナ１３が接続され、クランク室２
ａを臨む部分にはリード弁１４が装着されている。また
、上記吸気通路１２のリード弁１４の上流側にはスロッ
トル弁１５が配設されており、該スロットル弁１５の開
度によって吸入空気量が調整される。さらに該スロット
ル弁１５と上記リード弁１４との間には副燃料噴射弁１
６が装着されており、該副燃料噴射弁１６の噴射ノズル
１６ａは上記クランク室２ａに臨んでいる。

上記クランク軸９の一端はクランクケース２から外方に
突出しており、該突出部には減速小歯車２０が固着され
ている。この減速小歯車２０には一対の駆動ギヤ２１．
２２が連結されており、この一方の駆動ギヤ２１には一
方向クラッチ２３を介してニアコンプレッサ２４が連結
されている。

また、上記他方の駆動ギヤ２２には同じく一方向クラッ
チ２５を介して燃料ポンプ２６が連結されている。さら
に上記両クラッチ２３．２５にはスタータモータ２８の
スタータギヤ２７が歯合しており、このスタータモータ
２Ｂは始動時において上記クランク軸９を回転駆動する
とともに〜上記ニアコンプレッサ２４．燃料ポンプ２６
を駆動し、エンジン１の始動後は解除される。

そして、上記燃料ポンプ２６の吸込口は燃料ホース３０
により燃料フィルタ３０ａを介して燃料タンク３１に接
続されており、吐出口は高圧燃料通路３３によりバルセ
ーシッンダンパ３３ａ、蓄圧器３３ｂを介して上記燃料
レールｌｌｂに接続されている。また上記ニアコンプレ
ッサ２４の吸込口にはエアフィルタ２４ａが接続され、
吐出口は高圧空気通路３２によって上記空気レール１１
Ｃに接続されている。さらに、上記燃料、空気レールｌ
ｌｂ、ＩＩＣの下流側には主レギュレータ３５が接続さ
れている。この主レギュレータ３５は、上記燃料ポンプ
２６からの燃料圧力を主燃料噴射に必要な圧力で、かつ
空気圧より一定の差圧だけ高い圧力に保持するためのも
のである。またこれの二次側燃料は低圧燃料通路３６に
より上記副燃料噴射弁１６に供給され、二次側空気は排
気管又はキャニスタに排気される。また、上記副燃料噴
射弁１６の二次側燃料は燃料リターン管３７によって副
レギュレータ３８を介して上記燃料タンク３１に接続さ
れている。この副レギュレータ３８は燃料圧力を副燃料
噴射に適した圧力に調整するためのものである。

５０は、上記エンジン１の燃料噴射を制御するコントロ
ーラであり、これは上記シリンダヘッド４に配設された
冷却水温度センサ５１．上記クランク軸９の他端側に配
設されたクランク角センサ５２、上記吸気通路１２に配
設されたクランク室圧センサ５３．上記スロットル弁１
５に配設されたスロットル開度センサ５４．及び上記エ
アクリーナ１３に配設された吸気温度センサ５５の各セ
ンサからの検出値が入力され、該容積出値に応じて噴射
時期、噴射量を制御するとともに、１ｉ磁式オイルポン
プ４０等を駆動制御するよう構成されている。

また、上記コントローラ５０は、上記クランク角センサ
５２からの検出値に同期させてクランク室圧センサ５３
からの検出値を読み込むとともに、上記スロットル開度
センサ５４からの検出値、及びエンジン回転数を読み込
み、これらのデータに対応した燃料噴射量及び噴射時期
をマツプ演算し、燃料噴射を通常は主燃料噴射弁１１の
みによる単独噴射で行い、高速回転・高負荷領域の場合
は、主、副燃料噴射弁１１．１６の両方による重複噴射
に切り換えて行うよう構成されている。

そして、本実施例のコントローラ５０は、第２図及び第
３図に示すように、単独噴射から重複噴射に切り換える
場合の燃料噴射量を設定する上がリマソプと、上記重複
噴射から単独噴射に切り換える場合の下がりマツプとを
内蔵している。上記上がりマツプ、下がりマツプはそれ
ぞれ主燃料噴射用と副燃料噴射用とからなり、各マツプ
にはエンジン回転数及びスロットル開度センサ５４．あ
るいはクランク室圧センサ５３からの吸入空気量に応じ
た燃料噴射量を設定するマツプ（ｉ（Ａ。

Ｂ）が表示されている。

また、上記容土がりマツプには、上記エンジンの運転状
態に応じて単独噴射から重複噴射に切り換える切り換え
ポイン）Ｐａが、また各軍がりマツプには重複噴射から
単独噴射に切り換える切り換えポイントｐｂがそれぞれ
設定されており、各ポイントＰａ、Ｐｂ間のずれがヒス
テリシスとなっている。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例エンジン１では、エンジン回転数及び吸入空気
量に対応した燃料噴射量を演算し、該演算された量の燃
料を主燃料噴射弁１１のみによる単独噴射により、又は
主、副燃料噴射弁１１，１６の両方による重複噴射によ
って噴射する。この場合、エンジン運転状態が低速側か
ら高速側に移行する場合の燃料噴射量は上がりマツプで
設定し、高速側から低速側に移行する場合の燃料噴射量
は下がりマツプで設定する０例えばエンジン運転状態が
上昇過程にある場合は、切り換えポイントＰａまでは主
燃料噴射弁１１のみによる単独噴射を行い、この切り換
えポイントＰａを越えると副燃料噴射弁１６を加えた重
複噴射に切り換えられる（第２図（ａｌ　、第３図ｆａ
ｌ参照）、そして−旦切り換えポイントＰａを越えた後
、エンジン運転状態が下降過程に変化すると、今度は下
がりマツプから主、副燃料噴射弁１１．１６への燃料噴
射量を読み取ることとなり、切り換えポイントｐｂより
低速側になってはじめて単独噴射に切り換えられ、Ｐａ
とｐｂとの間に下降しても直ちに単独噴射に切り換わる
ことはない（第２図（ｂ）、第３図（ｂ）参照）。

ここで第４図、第５図はエンジン回転数−燃料噴射量特
性曲線において、上記切り換えポイントを表示したもの
である。第４図は、スロットル開度を低、中、高開度と
した場合の切り換えポイントを示しており、高開度にな
るほど低速領域で切り換えている。第５図は主、副燃料
噴射弁がらの噴射量の割合を変化させた場合を示してお
り、第５図［ａ）では副燃料噴射弁からの吸気管噴射の
割合を高速側はど大きくすることにより高出力化を図る
ようにしている。第５図Ｔｏ）では、筒内噴射量につい
ては主燃料噴射弁の高温化を防止できる最小量を確保し
、残りを吸気管噴射とすることによって高出力化を図る
ようにしている。一方、第５図（Ｃ１では吸気管噴射量
を最小とし、残りを筒内噴射とすることによって排気ガ
スの浄化をより優先させている。

このように本実施例によれば、単独噴射から重複噴射に
切り換える場合の燃料噴射量を設定する上がりマツプと
、重複噴射から単独噴射に切り換える場合の燃料噴射量
を設定する下がりマツプとを独立して備え、この両マツ
プ値の差によってヒステリシスを持たせたので、上記各
マツプ値を適宜選定することによってヒステリシスの特
性、大きさを自由に設定でき、エンジン回転数、吸入空
気量に対応できる。

なお、上記実施例では第２図、第３図に示すように、切
り換えポイン）Ｐａ、Ｐｂが直線をなし、かつヒステリ
シス幅が一定の場合を説明したが、第６図に示すように
切り換えポイントＰａ’、Ｐｂ′を曲線にすることもで
き、また第７図に示すように切り換えポイントＰａ“、
ｐｂ’をヒステリシスの幅がエンジン回転数、吸入空気
量に応じて変化するように設定することもできる。この
第７図の例ではヒステリシス幅をエンジン回転数。

吸入空気量に対して同一％となるように設定しており、
エンジン回転数が高いほど、また吸入空気量が多いほど
マツプ値自体を粗く設定しており、ヒステリシス幅が大
きくなっている。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る２サイクルエンジンの燃料噴
射装置によれば、単独噴射から重複噴射に切り換える場
合の上がりマツプと、重複噴射から単独噴射に切り換え
る場合の下がりマツプとを備え、両マツプ値の差によっ
てヒステリシスを持たせたので、ヒステリシスの特性、
大きさ等をエンジン回転数、吸入空気量に対応して自由
に設定できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例による２サイク
ルエンジンの燃料噴射制御装置を説明するための図であ
り、第１図はその２サイクルエンジンの概略構成図、第
２図（ａ）、第２図０１１）はそれぞれ主燃料噴射弁へ
の燃料噴射量を設定する上がりマツプ図、下がりマツプ
図、第３図（ａ）、第３図（ｂｌはそれぞれ副燃料噴射
弁への燃料噴射量を設定する上がりマツプ図、下がりマ
ツプ図、第４図、第５図ｔａ＋ないしくＣ１はエンジン
回転数と燃料噴射量との関係を示す特性図、第６図、第
７図はヒステリシス特性の変形例を示す図、第８図は従
来のヒステリシス特性を示す図である。 図において、１は２サイクルエンジン、２ａはクランク
室、１１は主燃料噴射弁、１２は吸気通路、１６は副燃
料噴射弁である。 第５図 第４図 特許出願人　　　　　ヤマハ発動機株式会社代理人　弁
理士　　　下布　　努 第２図 １式、楚さ、孝牛自１１Ｈ升（Ｌリマラア）１ざ冴漕敦
→ １−シン囚１４釣　→ 第３図 二−シ；シ〔〕傘ｚ’艷χ→ 第６図 第７図 エージ〉１コ耘歓− 第８ 図 主墾ｄ点嗜、７′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）気筒内に燃料を直接噴射する主燃料噴射弁と、ク
   ランク室に連通する吸気通路に燃料を噴射する副燃料噴
   射弁とを備え、エンジン回転数及び吸入空気量に応じた
   燃料噴射量を設定するとともに、燃料を上記主燃料噴射
   弁のみにより噴射する単独噴射又は主、副燃料噴射弁の
   両方により噴射する重複噴射にエンジンの運転状態に応
   じて切り換えるようにした２サイクルエンジンの燃料噴
   射制御装置において、上記単独噴射から重複噴射に切り
   換える場合の燃料噴射量を設定する上がりマップと、重
   複噴射から単独噴射に切り換える場合の燃料噴射量を設
   定する下がりマップとを備え、両マップ値の差によって
   ヒステリシスを持たせたことを特徴とする２サイクルエ
   ンジンの燃料噴射制御装置。