JPH0626413A - 2サイクルエンジンの制御装置 - Google Patents

2サイクルエンジンの制御装置

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JPH0626413A
JPH0626413A JP18110892A JP18110892A JPH0626413A JP H0626413 A JPH0626413 A JP H0626413A JP 18110892 A JP18110892 A JP 18110892A JP 18110892 A JP18110892 A JP 18110892A JP H0626413 A JPH0626413 A JP H0626413A
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JP
Japan
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cycle engine
blowback
low load
detecting
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP18110892A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiko Yasuoka
剛彦 安岡
Shizo Kariyama
四三 苅山
Akira Kageyama
明 陰山
Shigeru Sakurai
茂 櫻井
Yoichi Kuji
洋一 久慈
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP18110892A priority Critical patent/JPH0626413A/ja
Publication of JPH0626413A publication Critical patent/JPH0626413A/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

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 2サイクルエンジンにおいて低負荷時の吹き
返しを防止する。 【構成】 排気ポートは常時は膨張行程後期の所定クラ
ンク角で開き(EO1)、圧縮行程初期の所定クランク
角で閉じる(EC1)。また、吸気ポートは膨張行程で
排気ポートが閉じた後所定期間をおいて開き(IO)、
圧縮行程で排気ポートが閉じた後所定期間をおいて閉じ
る(IC)。また、サージタンクの内部温度と入口温度
との温度差が設定値以上か、ブースト圧がマップの設定
値より低いときに、吹き返し領域と判定して排気ポート
を開く時期を早める(EO2)。 【効果】 ブローダウン領域において筒内圧を十分に低
下させることができるので、排気ポートが閉じた後の吸
気圧と筒内圧のバランスを調整して吹き返しを抑制し、
また、新気供給量を増大させて安定回転を得るようにで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2サイクルエンジンに
関し、特に低負荷時の吹き返しを防止するための制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】掃気効率の安定化を重視した最近の車両
用2サイクルエンジンでは、例えば実開平3−5237
8号公報に記載されているように、吸気通路に過給機を
設けるとともに、排気ポートをバルブ開閉式として、排
気ポートが吸気ポートよりも先に閉じるよう吸排気タイ
ミングを設定したものが多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように排気ポー
トを吸気ポートよりも先に閉じるよう吸排気タイミング
が設定された2サイクルエンジンにおいては、排気ポー
トを閉じた後吸気ポートを閉じるまでの期間に吸気圧が
筒内圧より低くなるようなことがあると、燃焼ガスが吸
気側に吹き返してサージタンク等の耐久性を悪化させる
という問題が発生する。また、この燃焼ガスの吹き返し
は、特に、スロットル弁が絞られたエンジン低負荷時に
発生しやすいが、エンジン低負荷時というのは、もとも
と新気供給量が不足して回転が不安定となりやすい領域
であるので、吹き返しによって新気供給量がさらに低下
したのではエンジン回転の安定性がいよいよ悪化する。
【0004】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、2サイクルエンジンにおいて低負荷時に燃焼
ガスが吸気側に吹き返すのを防止することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、吸気ポートが
開いて掃気が始まる前に排気ポートが開いた所謂ブロー
ダウン領域を拡大し筒内圧を予め十分に下げることによ
って、排気ポートが閉じた後の吸気圧と筒内圧のバラン
スを調整することができ、吹き返しを抑制できることを
見いだしたことによるものであって、2サイクルエンジ
ンの低負荷域を検出する低負荷域検出手段と、この2サ
イクルエンジンの燃焼ガスの吸気側への吹き返しを検知
する吹き返し検知手段と、低負荷域検出手段の検出信号
および吹き返し検知手段の検知信号を受け、この2サイ
クルエンジンの低負荷域で吹き返しが検知されたときに
は排気ポートが開いた後吸気ポートが開くまでのブロー
ダウン領域を拡大するブローダウン領域拡大手段を備え
たことを特徴とする。図1は本発明の全体構成図であ
る。
【0006】ここで、吹き返し検知手段は、吸気ポート
上流のサージタンクの内部温度を検出する第1の温度検
出手段と、サージタンクの入口温度を検出する第2の温
度検出手段と、これら二つの温度検出手段の出力を受け
て、内部温度と入口温度との温度差が設定値以上である
ときに吹き返しと判定する判定手段とからなるものとす
ることができ、また、吸気通路内のブースト圧を検出す
るブースト圧検出手段と、このブースト圧検出手段の出
力を受け、予め設定されたマップに基づいて予測により
吹き返し判定を行う判定手段とからなるものとすること
ができる。
【0007】また、ブローダウン領域拡大手段は、例え
ば、排気ポートを開く時期を早めることによってブロー
ダウン領域を拡大するものとする。
【0008】
【作用】2サイクルエンジンの低負荷域において排気ポ
ートが閉じた後吸気ポートが閉じるまでの期間に吸気圧
が筒内圧より低くなると、燃焼ガスが吸気側へ吹き返す
現象が発生するが、この吹き返しが検知されたときに
は、例えば排気ポートを開く時期が早められることによ
って、排気ポートが開いた後吸気ポートが開くまでのブ
ローダウン領域が拡大され、それにより、掃気前に排気
側に燃焼ガスが抜けることによる筒内圧の低下すなわち
ブローダウンが促進される。その結果、排気ポートが閉
じた後の吸気圧と筒内圧のバランスが調整されて吹き返
しが抑制され、また、新気供給量が増大してエンジン回
転が安定化する。
【0009】燃焼ガスが吸気側に吹き返すと、サージタ
ンク内部の温度が上昇して、サージタンクの内部温度と
入口温度との温度差が大きくなるため、吹き返し判定の
基準となる温度差を予め設定し、検出した温度差が設定
値以上かどうかによって吹き返しの発生を判定するよう
にできる。また、燃焼ガスの吹き返しは吸気圧が低いと
きに発生しやすく、その発生は、エンジン運転状態に応
じて予め設定したブースト圧のマップに基づいて予測で
きる。よって、これら温度差あるいは吸気圧の検出によ
って直接あるいは間接に吹き返しが検知できる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0011】図2は本発明の第1実施例の全体システム
図である。図において、1はユニフロー式2サイクルエ
ンジンであって、シリンダブロック2の内部にシリンダ
室3が形成され、その上部にシリンダヘッド4が連結さ
れている。そして、シリンダヘッド4の内面には燃焼室
凹部5が形成されいる。また、シリンダブロック2の下
部にはピストン6の上下動に伴って所定のタイミングで
開閉されるよう吸気ポート7が形成されている。一方、
シリンダヘッド4の上記燃焼室凹部5には、排気ポート
8と、この排気ポート8を開閉する排気弁9とが設けら
れている。燃焼室凹部5には、また、燃料噴射弁10と
点火プラグ11が設置されている。
【0012】シリンダブロック2には、上記吸気ポート
7の上流にサージタンク12が形成されている。そし
て、このサージタンク12の入口に接続された吸気通路
13には、上流から順にスロットル弁14,機械式過給
機15およびインタークーラ16が設置されている。ま
た、吸気通路13のスロットルボディ14下流から分岐
して機械式過給機15およびインタークーラ16をバイ
パスするバイパス通路17が設けられ、このバイパス通
路17にバイパス制御弁18が設置されている。
【0013】上記排気弁9は、エンジン1のクランク軸
19に連動するカム20によってクランク角同期で駆動
される。また、その駆動系には排気弁9の作動タイミン
グを可変とする可変タイミング機構21が設けられてい
る。そして、エンジン1には、コントロールユニット2
2が搭載され、また、エンジン回転数情報としてのクラ
ンク軸19の回転角を検出するクランク角センサー23
とスロットル弁14の開度を検出するスロットルセンサ
ー24が設けられ、その他、サージタンク12の内部温
度を検出する第1の温度センサー25が設けられ、サー
ジタンク12の入口温度を検出する第2の温度センサー
26が設けられている。
【0014】図3は、上記実施例における吸排気タイミ
ングを示している。図でTDCは上死点、BDCは下死
点を示し、矢印Aはクランク軸回転方向を示す。図に示
すように、排気ポート8は常時はEO1で示す膨張行程
後期の所定クランク角で開かれ、EC1で示す圧縮行程
初期の所定クランク角で閉じられる。また、吸気ポート
7はIOで示す膨張行程において排気ポート8が閉じた
後所定期間をおいたクランク角で開かれ、ICで示す圧
縮行程において排気ポート8が閉じた後所定期間をおい
たクランク角で閉じられる。また、上記第1の温度セン
サー25によって検出されたサージタンク内部温度と第
2の温度センサー26によって検出されたサージタンク
入口温度との温度差が設定値以上の場合は、燃焼ガスの
吹き返しが発生したと判定され、このときは、可変タイ
ミング機構21の制御によって排気ポート8の開く時期
がEO2まで進められ(排気早開け)、それによって、
ブローダウン領域が図のように拡大される。このとき、
排気ポート8の閉じる時期は連動してEC2まで進む。
【0015】図4は上記実施例の排気タイミングの制御
を実行するフローチャートであり、S11〜S16はそ
の各ステップを示す。
【0016】図4のフローチャートでは、スタートする
と、S11でエンジン回転数Neおよびスロットル弁開
度TVOを読み込み、S12でサージタンク入口温度T
1とサージタンク内部温度T2を読み込む。
【0017】つぎに、S13で、上記スロットル弁開度
TVOを基にエンジン低負荷域かどうかを判定する。そ
して、低負荷域でなければ、S14で排気タイミングを
通常バルブタイミングによる設定とする。
【0018】また、S13でエンジン低負荷域であると
いうときは、S15へ進んで、サージタンク内部温度T
2とサージタンク入口温度T1の温度差が設定値ΔTa以
上かどうかを見る。そして、上記温度差が設定値ΔTa
以上であれば、吹き返しが発生したと判定し、S16で
排気早開けを実行する。また、温度差が設定値ΔTa未
満であればS14へ進んで排気タイミングを通常バルブ
タイミングによる設定とする。
【0019】上記実施例においては、サージタンク内部
温度とサージタンク入口温度との温度差を見て吹き返し
判定を行っているが、燃焼ガスの吹き返しはブースト圧
の検出によって行うこともできる。すなわち、本発明の
第2実施例では、エンジンの回転数とか負荷といった運
転状態をパラメータとして吹き返しの発生しやすいブー
スト圧領域を設定したマップを用意し、吸気通路にブー
スト圧センサーを設置して、検出したブースト圧がマッ
プの設定値より低い場合には吹き返しの発生を予測し
て、排気早開きを実行する。
【0020】図5は、上記第2実施例の制御を実行する
フローチャートであり、S21〜26はその各ステップ
を示す。
【0021】図5のフローチャートでは、スタートする
と、S21でエンジン回転数Neおよびスロットル弁開
度TVOを読み込み、S22でブースト圧を読み込む。
【0022】つぎに、S23で上記スロットル弁開度T
VOを基にエンジン低負荷域かどうかを判定する。そし
て、低負荷域でないときは、S24で排気タイミングを
通常バルブタイミングによる設定とする。
【0023】また、S23でエンジン低負荷域であると
いうときは、S25へ進んで、ブースト圧をマップの設
定値と比較して吹き返し領域かどうかを予測し、吹き返
し領域と予測したときはS26で排気早開けを実行す
る。また、吹き返し領域でないというときはS24へ進
んで排気タイミングを通常バルブタイミングによる設定
とする。
【0024】なお、上記実施例では、バルブ開閉式の排
気ポートを備えたユニフロー式2サイクルエンジンに関
するもので、ブローダウン領域拡大の手段としては排気
早開きを用いたものを説明したが、エンジンの種類によ
っては、排気早開き以外の手段によってブローダウン領
域を拡大することも可能である。
【0025】また、上記各実施例は、ブローダウン領域
拡大によって吹き返しを抑制するようにしているが、他
に、例えば、過給機をバイパスするバイパス通路に設け
たバイパス制御弁の制御によって吸気圧が筒内圧より常
時高くなるようにすることも可能である。その場合、筒
内圧は直接検出しなくても、エンジン運転状態に応じた
マップを用いて予測するようにできる。
【0026】また、上記のように過給機をバイパスする
バイパス通路にバイパス制御弁を備えた2サイクルエン
ジンにおいては、例えば過給機が故障して吸気圧が上が
らないような時には、吹き返しによるサージタンク等の
損傷を防止するためエンジンを停止させることも考えら
れる。
【0027】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、2サイクルエンジンの低負荷時に排気ポートが閉じ
た後の吸気圧と筒内圧のバランスを調整して燃焼ガスの
吹き返しを抑制するようにでき、また、掃気開始前に筒
内圧を十分低下させて新気供給量を増大させ、安定した
エンジン回転を得るようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体構成図
【図2】本発明の第1実施例の全体システム図
【図3】本発明の第1実施例に係る吸排気タイミング図
【図4】本発明の第1実施例の制御を実行するフローチ
ャート
【図5】本発明の第2実施例の制御を実行するフローチ
ャート
【符号の説明】
1 ユニフロー式2サイクルエンジン 7 吸気ポート 8 排気ポート 9 排気弁 12 サージタンク 21 可変タイミング機構 22 コントロールユニット 25,26 温度センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 35/00 360 F 9038−3G 364 D 9038−3G 45/00 301 B 7536−3G 364 Z 7536−3G (72)発明者 櫻井 茂 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 久慈 洋一 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2サイクルエンジンの低負荷域を検出す
    る低負荷域検出手段と、該2サイクルエンジンの燃焼ガ
    スの吸気側への吹き返しを検知する吹き返し検知手段
    と、前記低負荷域検出手段の検出信号および前記吹き返
    し検知手段の検知信号を受け、該2サイクルエンジンの
    低負荷域において前記吹き返しが検知されたときには排
    気ポートが開いた後吸気ポートが開くまでのブローダウ
    ン領域を拡大するブローダウン領域拡大手段を備えたこ
    とを特徴とする2サイクルエンジンの制御装置。
  2. 【請求項2】 吹き返し検知手段は、吸気ポート上流の
    サージタンクの内部温度を検出する第1の温度検出手段
    と、該サージタンクの入口温度を検出する第2の温度検
    出手段と、これら二つの温度検出手段の出力を受け、前
    記内部温度と前記入口温度との温度差が設定値以上であ
    るときに吹き返しと判定する判定手段とからなるものと
    した請求項1記載の2サイクルエンジンの制御装置。
  3. 【請求項3】 吹き返し検知手段は、吸気通路内のブー
    スト圧を検出するブースト圧検出手段と、該ブースト圧
    検出手段の出力を受け、予め設定されたマップに基づい
    て予測により吹き返しの判定を行う判定手段とからなる
    ものとした請求項1記載の2サイクルエンジンの制御装
    置。
  4. 【請求項4】 ブローダウン領域拡大手段は、排気ポー
    トを開く時期を早めることによってブローダウン領域を
    拡大するものとした請求項1,2または3記載の2サイ
    クルエンジンの制御装置。
JP18110892A 1992-07-08 1992-07-08 2サイクルエンジンの制御装置 Pending JPH0626413A (ja)

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JP18110892A JPH0626413A (ja) 1992-07-08 1992-07-08 2サイクルエンジンの制御装置

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JP18110892A JPH0626413A (ja) 1992-07-08 1992-07-08 2サイクルエンジンの制御装置

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JPH0626413A true JPH0626413A (ja) 1994-02-01

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ID=16094994

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JP (1) JPH0626413A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010007672A (ja) * 2009-10-13 2010-01-14 Kawasaki Heavy Ind Ltd 舶用ディーゼルエンジンの異常検出方法
JP2014005817A (ja) * 2012-06-27 2014-01-16 Ihi Corp ユニフロー掃気式2サイクルエンジン
JP2014020276A (ja) * 2012-07-18 2014-02-03 Kawasaki Heavy Ind Ltd ユニフロー式2ストロークエンジン

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010007672A (ja) * 2009-10-13 2010-01-14 Kawasaki Heavy Ind Ltd 舶用ディーゼルエンジンの異常検出方法
JP2014005817A (ja) * 2012-06-27 2014-01-16 Ihi Corp ユニフロー掃気式2サイクルエンジン
JP2014020276A (ja) * 2012-07-18 2014-02-03 Kawasaki Heavy Ind Ltd ユニフロー式2ストロークエンジン

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