JPH0454242A - クランク室圧縮型２サイクル機関の燃料供給制御装置 - 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〉 本発明はクランク室圧縮型２サイクル機関の燃料供給制
御装置に関し、詳しくは、始動時の燃料供給制御の改善
に関する。

〈従来の技術〉 ２サイクル機関としては、クランク室側を一種の往復圧
縮機として利用し、吸気孔からクランク室内に吸入させ
た混合気をピストンの往復運動によって圧縮し、このク
ランク室内に圧縮した混合気をシリンダ内に流入させて
掃気を行うよう構成されたクランク室圧縮型２サイクル
機関と呼ばれるものか広く知られている。

ところで、上記のような２サイクル機関では、クランク
室を介してシリンダ内に混合気壬流入させる構成であっ
て燃料供給部からシリンダまでの距離か長いので、始動
時には通常よりも多い燃料を供給して空燃比のリーン化
を回避するようにしている。しかしながら、機関の停止
直後はクランク室内に混合気が残留しており、この滞留
燃料が蒸発するまでの間に再始動させる場合には、前記
残留分だけ始動時の燃料供給量を減量させて空燃比のリ
ッチ化を防止する必要がある。

このため、従来では、燃料供給量を制御するコントロー
ルユニットが機関の運転停止からの経過時間を計測し、
再始動時にはこの運転停止からの経過時間に基づいて残
留燃料量を予測して始動時の燃料供給量を補正するよう
にしていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記のようにして機関運転停止からの経過時
間を計測して始動時の燃料供給量を補正する場合、運転
停止期間中にコントロールユニットに電源が供給され続
けている状態で再始動される場合には、コントロールユ
ニットが運転停止時間を正確に計測できるので所望の補
正を行わせることができるが、エンジンキー（イグニッ
ションスイッチ）の操作によってコントロールユニット
に対する給電が停止されてしまうと、コントロールユニ
ットは運転停止時間の計測を行えなくなってしまう。

従って、エンジンキーの操作によってコントロールユニ
ットに対する給電か停止された場合、再始動時に再度コ
ントロールユニットに給電されたときには、運転停止時
間が無限大であると見做し、クランク室内には混合気が
残留していないものとして始動時燃料を制御することに
なる。

このとき、機関の運転停止直後にエンジンキーノ操作に
よってコントロールユニットに対する給電を停止させて
から直ぐにコントロールユニットに対する給電を再開さ
せて再始動させると、実際にはクランク室内に多くの残
留混合気かあるにも関わらず、既にクランク室内の混合
気は殆ど蒸発しているものとして始動時燃料を制御する
から、始動時の燃料供給量が過大となって空燃比かオー
バーリッチ化し、始動性を悪化させることがあった（第
７図参照）。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、運転停
止時間が計測されていない状態での再始動時であっても
、クランク室内の残留混合気量に応じた始動時の燃料供
給補正が行えるようにして、。

クランク室圧縮量２サイクル機関の始動性を向上させる
ことを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、クランク室
圧縮型２サイクル機関の冷却水温度を検出する冷却水温
度検出手段と、前記機関の本体温度を検出する機関本体
温度検出手段と、機関始動時に冷却水温度検出手段で検
出される冷却水温度と機関本体温度検出手段で検出され
る機関本体温度との温度偏差を求める温度偏差検出手段
と、少なくとも温度偏差検出手段で求めた温度偏差に基
づいて機関の運転停止時間を予測し、この予測した運転
停止時間に基づいて始動時の燃料供給量を補正制御する
始動時燃料供給補正手段と、を含んでクランク室圧縮型
２サイクル機関の燃料供給制御装置を構成するようにし
た。

〈作用〉 即ち、機関運転か停止されると、冷却水温度と機関本体
温度とは異なる速度で低下し、機関運転停止からの経過
時間に応じて両者の温度偏差が変化するから、始動時に
冷却水温度及び機関本体温度をそれぞれサンプリングし
て両者の温度偏差を求め、この温度偏差を利用して機関
運転が停止されてからの経過時間を予測するものである
。そして、かかる温度偏差に基づいて予測した経過時間
からクランク室内の残留混合気量に見合った始動時の燃
料供給補正を行わせるようにした。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例を示す第２図において、内燃機関Ｉは、クラン
ク室２内に圧縮された混合気をシリンダ３内に流入させ
て掃気を行うクランク室圧縮型の２サイクルガソリン機
関である。

ここで、前記シリンダ３の壁面には、吸気孔４゜掃気孔
５．排気孔６が設けられており、圧縮行程でピストン７
の下部に生じた低圧によりクランク室２内に吸気孔４か
ら混合気を吸入し、仕事行程の終わりてピストン７か排
気孔６を通り越すとシリンダ３内の燃焼ガスか前記排気
孔６を介して排出され、更に、ピストン７が下がると掃
気孔５とクランク室２とか連通して、クランク室２に圧
縮された混合気かシリンダ３内に流入して排気を掃気す
るものである。

前記吸気孔４に連通ずる吸気通路８には、電磁式の燃料
噴射弁９か設けられており、この燃料噴射弁９から噴射
供給される燃料によって混合気か形成されて吸気孔４か
らクランク室２内に流入するようにしである。

前記燃料噴射弁９は、マイクロコンピュータ内蔵のコン
トロールユニット１０から送られる開弁駆動信号によっ
て開弁し、所定圧力に調整された燃料を噴射供給するも
のであり、前記燃料噴射弁９の開弁時間によって燃料供
給量が制御できるようになっている。

コントロールユニット１０には、図示しないディストリ
ビュータに内蔵された回転センサ１１からの機関回転信
号、燃料噴射弁９上流の吸気通路８に介装されたエアフ
ローメータ１２からの吸入空気流量信号１機関１の冷却
水温度Ｔｗを検出する冷却水温度検出手段としての水温
センサ１３からの水温信号１機関ｌのクランクケース温
度（機関本体温度）を検出する機関本体温度検出手段と
してのケース温度センサ１４からのクランクケース温度
信号などが入力されるようになっており、これらのセン
サからの検出信号に基づいて燃料噴射量を決定し、これ
に対応する開弁駆動信号を燃料噴射弁９に出力する。尚
、前記コントロールユニットｌＯに対してはイグニッシ
ョンスイッチ１５を介してバッテリ１６電圧が印加され
るようになっている。

次に、第３図〜第５図のフローチャートに従って前記コ
ントロールユニット１０による燃料供給量設定の様子を
説明する。ここで、温度偏差検出手段及び始動時燃料供
給補正手段としての機能は、前記第３図〜第５図のフロ
ーチャートに示すようにコントロールユニット１０がソ
フトウェア的に備えている。

第３図のフローチャートに示すプログラムは、イグニッ
ションスイッチ（ＩＧＳＷ）１５かＯＮされ、コントロ
ールユニット１０に電源か供給されたときに実行される
ものであり、まず、ステップ１（図中ではＳｌとしであ
る。以下同様）では、イニシャライズ処理を行い、後述
する運転停止時間Ｔ　ｔ　Ｎｓの無限大設定などを行う
。

次のステップ２では、水温センサ１３で検出された冷却
水温度Ｔｗと所定温度Ｔｗｌとを比較し、現状の冷却水
温度Ｔｗか所定温度ＴＷＩ以上であるときには、ステッ
プ３へ進む。

ステップ３ては、水温センサ１３で検出された冷却水温
度Ｔｗからケース温度センサ１４で検出されたクランク
ケース温度（機関本体温度）Ｔｃを減算して温度偏差Δ
Ｔを算出する。

そして、次のステップ４では、前記ステップ３で求めた
温度偏差ΔＴに所定係数ＴＴＫを乗算することによって
機関ｌの運転停止時間Ｔ□８を設定する。

即ち、機関ｌの運転が停止されると、第６図に示すよう
に、冷却水温度Ｔｗに比べてクランクケース温度（機関
本体温度）Ｔｃか速（温度低下するから、ある時間まで
は時間経過と共に前記温度偏差ΔＴは拡大する傾向にあ
る。従って、前記温度偏差ΔＴに基づいて運転が停止さ
れてからの経過時間Ｔ　Ｉ、Ｎａを予測するものであり
、上記のステップ２で冷却水温度Ｔｗか所定温度Ｔｗ１
以上あることを確認したのは、ある時間以上経過すると
前記温度偏差ΔＴが減少していって最終的には略同じ温
度になるため、運転停止後の初期で経過時間と共に前記
ΔＴか大きくなるような状態を前記ステップ２で判別す
るようにした。

このようにして、前記温度偏差ΔＴに基づいて経過時間
Ｔ　！Ｎ３を予測できれば、運転停止後に一旦イグニッ
ションスイッチ１５をＯＦＦしてコントロールユニット
１０による時間計測が不能になってから、再始動のため
に直ぐにイグニッションスイッチ１５をＯＮさせたとき
に、前回の運転時からの経過時間を予測することができ
る。

上記のようにして運転停止時間Ｔ　ＥＮ８を予測すると
、次のステップ５では始動時燃料噴射量Ｔ　８Ｔを補正
するための始動時燃料補正係数に７を前記運転停止時間
Ｔ６゜に基づいて設定する。ここでは、運転停止時間Ｔ
　ＥＮＳか短いときほと始動時燃料補正係数ＫＴが小さ
な値に設定され、運転停止時間Ｔい、か長くなるに連れ
て１に近づき、所定時間以上では補正係数ＫＴは１に設
定されるようにしである。

尚、ステップ４で運転停止時間Ｔ　ＲＮ’８を温度偏差
ΔＴに基づいて設定した後は、再始動されるまでの間前
記時間Ｔ０゜をカウントアツプさせ、順次前記補正係数
に、を更新させることが好ましい。

機５１１の運転を停止すると、クランク室２内に混合気
か残留するが、ある時間を経過するとこの混合気中の燃
料か蒸発するので、通常の始動時燃料噴射量Ｔ８アはク
ランク室２に残留混合気がない状態に対応した量にマツ
チングされている。しかしながら、上記の残留混合気が
蒸発する前に再始動される場合には、混合気が残ってい
る分だけ通常の始動時燃料噴射量Ｔｓｔを減量して空燃
比のリッチ化を防止する必要があるので、上記のように
運転停止時間Ｔ６．３の予測に基づいてクランク室２内
の残留混合気の状態を求め、残留混合気量か多い運転停
止直後はど始動時燃料噴射量Ｔｓ７をより減量するよう
にしである。

従って、本実施例によると、運転停止直後でクランク室
２内に混合気が残留している状態で再始動するときに、
コントロールユニット１０への電源接続か一旦断たれて
時間計測か不能になっていても、前記温度偏差ΔＴに基
ついて運転か停止されてからの時間Ｔ　ＥＮＳを予測し
てクランク室２内の残留混合気量に見合った補正を施す
ことかできるので、残留混合気によって始動時の空燃比
かリッチ化し始動性が悪化することを防止できる。

尚、温度偏差ΔＴに基づく運転停止時間Ｔゎ８の予測設
定をより正確にするために、運転停止時の温度状態を記
憶させるようにしたり、また、外気温度を計測してこれ
による補正を施すようにしても良い。

一方、ステップ２で冷却水温度Ｔｗか所定温度Ｔｗ１未
満であると判別されたときには、機関の運転停止から充
分に時間か経過しているものと見做し、ステップ６へ進
んで前記補正係数ＫＴに１をセットし、通常に始動時の
燃料供給が行われるようにする。

前記補正係数に７は、第４図のフローチャートに示す燃
料噴射量設定プログラムで用いられる。

第４図のフローチャートは、所定微小時ｖＪ（例えばｌ
０ｍ５）毎に実行されるようになっており、まず、ステ
ップ１１では吸入空気流量Ｑと機関回転速度Ｎとから基
本燃料噴射量Ｔｐ（−ＫｘＱ／ＮＫは定数）を演算する
。

次のステップ１２では、冷却水温度Ｔｗを主とする運転
状態に基づいて各種補正係数Ｃ０ＦＦを設定する。

ステップ１３では、バッテリ電圧による燃料噴射弁９の
有効開弁時間の変化を補正するための電圧補正分子ｓを
設定する。

ステップ１４では、前記基本燃料噴射量Ｔｐ、各種補正
係数Ｃ０ＦＦ、電圧補正分子ｓに基づいて通常運転時の
燃料噴射量Ｔｉ（←’ｒｐＸＣＯＥＦ＋Ｔｓ）を演算す
る。

上記燃料噴射量Ｔｉに対応する駆動信号か燃料噴射弁９
に所定タイミングで出力されることによって、通常運転
時の燃料供給制御か実行される。

一方、始動時（スタータモータＯＮ時）には、上記通常
の燃料噴射量Ｔｉよりも多めに燃料噴射させるための始
動時燃料噴射量Ｔｓ工を別途設定する。

即ち、ステップ１５で図示しないスタータスイッチのＯ
Ｎ状態か判別されると、ステップ１６へ進み始動時燃料
噴射量ＴｓＴを設定する。前記始動時燃料噴射量ＴｓＴ
は、冷却水温度Ｔｗに基づく基本噴射量を機関回転速度
及び始動からの経過時間で補正して設定される。

次のステップ１７では、ステップ１６で求めた前記始動
時燃料噴射量ＴＷＩ７に、前記始動時燃料補正係数ＫＴ
を乗算して補正設定する。前記補正係数ＫＴは、運転停
止からの時間が短いときに（妻ｌよりも小さいな値に設
定されるから、これによって始動時燃料噴射量Ｔ　ｓｒ
かクランク室２内の残留混合気に見合った量だけ減量さ
れて始動時の空燃比リッチ化を防止できるものである。

コントロールユニット１０は、始動時においては前記始
動時燃料噴射量ＴＢＴに対応する駆動信号を燃料噴射弁
９に出力する。

尚、イグニッションスイッチ１５がＯＮの状態でエンジ
ンストール（運転停止）してそのまま再始動させる場合
には、再始動までの間コントロールユニット１０に給電
され続けることになり、再始動までの時間をコントロー
ルユニット１０か計測できるので、実際に計測した時間
に基づいて再始動時の燃料噴射量を補正させることかで
きる。

このための制御を第５図のフローチャートに示しである
。第５図のフローチャートに示すプログラムは、比較的
長い時間（例えば１秒）毎に実行されるようになってお
り、ステップ２０てはエンジンストール（エンスト）が
発生したか否かを判別する。

エンストか発生していないときにはそのまま本プログラ
ムを終了させるが、エンストすると、ステップ２２へ進
んで前記運転停止時間Ｔ　ｔｓｓにゼロをセットして運
転停止直後であることか判別されるようにする。

そして、次のステップ２３では、ステップ２２てゼロが
セットされた時間Ｔ　ＥＮＳを１アツプさせ、次のステ
ップ２４ては再始動が開始されたか否かを判別する。再
始動されるまでは、ステップ２５ての遅延処理を介して
再びステップ２３に戻ることによってエンスト（運転停
止）から再始動までの経過時間が時間Ｔい、にカウント
アツプされるようにしである。

ステップ２４で再始動が判別されると、ステップ２６へ
進み、それまでにカウントアツプさせた時間Ｔ　ｌ！Ｎ
ａに基づいて前記始動時燃料補正係数ＫＴを更新設定し
、実際に計測された運転停止時間Ｔ　ＥＮＳに基づいて
始動時の燃料噴射量か補正されるようにする。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、クランク室圧縮型
２サイクル機関において、運転停止からの経過時間か計
測不能な状態で再始動されても、そのときの冷却水温度
と機関本体温度との偏差に基づいて運転停止時間を予測
して、始動時の燃料供給量を補正するようにしたので、
始動時にクランク室内の残留混合気によって空燃比かリ
ッチ化して始動性を損ねることを回避できるという効果
かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステム図、第３図〜第５図はそれ
ぞれ同上実施例における燃料供給制御の様子を示すフロ
ーチャート、第６図は冷却水温度と機関本体温度との関
係を示すタイムチャート、第７図は従来制置の問題点を
説明するためのタイムチャートである。 １・・・内燃機関　　２・・・クランク室　　３・・・
シリンダ　　４・・・吸気孔　　５・・・掃気孔　　６
・・・排気孔　　７・・・ピストン　　８・・・吸気通
路　　９・・・燃料噴射弁　　１０・・・コントロール
ユニット　　１１・・・回転センサ　　１２・・・エア
フローメータ　　１３・・・水温センサ　　１４・・・
ケース温度センサ　　１５・・・イグニッションスイッ
チ　　１６・・・バッテリ特許出願人　日本電子機器株
式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄 ＩＧＳＷＯＮ″ 第４図 ０ｍＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 クランク室内に圧縮された混合気をシリンダ内に流入さ
   せて掃気を行うクランク室圧縮型２サイクル機関の燃料
   供給制御装置であって、 前記機関の冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と
   、 前記機関の本体温度を検出する機関本体温度検出手段と
   、 機関始動時に前記冷却水温度検出手段で検出される冷却
   水温度と前記機関本体温度検出手段で検出される機関本
   体温度との温度偏差を求める温度偏差検出手段と、 少なくとも前記温度偏差検出手段で求めた前記温度偏差
   に基づいて機関の運転停止時間を予測し、この予測した
   運転停止時間に基づいて始動時の燃料供給量を補正制御
   する始動時燃料供給補正手段と、 を含んで構成されたことを特徴とするクランク室圧縮型
   ２サイクル機関の燃料供給制御装置。