JPH0735726B2 - 内燃機関およびその運転方法 - Google Patents

内燃機関およびその運転方法

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JPH0735726B2
JPH0735726B2 JP61120043A JP12004386A JPH0735726B2 JP H0735726 B2 JPH0735726 B2 JP H0735726B2 JP 61120043 A JP61120043 A JP 61120043A JP 12004386 A JP12004386 A JP 12004386A JP H0735726 B2 JPH0735726 B2 JP H0735726B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は２行程内燃機関に関し、特にエンジン排気の有
害成分が許容限界内に維持されるように燃焼プロセスを
制御することに関する。
（従来の技術） ２行程エンジンは燃料消費量および排気中の有害成分の
レベルの両面において性能が低いことは知られている。
しかしながら、２行程エンジンの広範囲の使用により得
られる大きな利点がある。まず、その構造が比較的簡単
であり、第２にシリンダ重量比が比較的高いことであ
る。従って、世界中の種々の政府団体により規定されて
いる許容限界内に排気放出物を抑えることの出来る２行
程エンジンの開発の必要性がある。
従来のクランクケース圧縮形２行程エンジンでは燃料と
空気のプレミックスチャージが供給されあるいはクラン
クケース内で用意されそしてピストンがシリンダ内で往
復するときに燃焼室とクランクケースを接続する吸気ま
たはトランスファ孔を通して燃焼室に移される。この混
合気の形成時点から燃焼室内での点火直前の最終圧縮状
態までのこの混合気の動きの範囲と性質に関していえば
高度の燃料−空気混合が生じる。これにより燃焼室内の
空気全体に対し燃料が比較的均一に分布し、ホモジナス
チャージとなる。従って、燃焼せずに排気系へと通るこ
とプレミックスチャージの部分は炭化水素（HC）を比較
的多く含んでおり、廃棄物規制の問題が生じる。燃焼し
なかったチャージはトランスファ孔と排気孔の間の「短
絡」ガス流により、そしてまた燃焼停止後に残る未燃焼
チャージから排気系への通ることになる。
正しい燃料／空気比の均一なチャージが例えばスパーク
プラグからのスパークにより点火された後には、チャー
ジ温度が火先を消してしまうことのないように充分高い
ものである限りこのチャージに燃焼がひろがる。エンジ
ンにおいてはこのチャージはシリンダ壁との接触のよう
な、それに近いチャージ部分の温度を下げる種々のクエ
ンチング効果を受ける。従ってチャージのクエンチング
効果を受ける部分への燃焼伝播を促進するためにいく分
リッチな燃料／ガス混合体を用いるのが実用的である。
これはある種のエンジンでは未燃焼チャージの実際量を
減少させるが、未燃焼部分の燃料はリッチとなり従って
HCの量も多くなる。このように火先の進行の利点を得よ
うとすればHCの量が多くなってしまう。
点火点に近いチャージがリッチになり、点火点から離れ
るに従ってチャージが序々にリーンになるようにエンジ
ン内の燃料分布を層状とすることも提案されている。こ
れは添加点から最も離れたチャージの部分従って最も燃
焼し難いチャージ部分がリーンとなりHCが少くなること
を意味する。しかしながら、リーンな混合体は火先の消
滅を生じ易く、従ってチャージのかなりの部分が未燃焼
のままとなりHCが増加する。
米国特許第3,817,227号は２行程エンジンの燃焼効率を
改善しそこからの排気ガスを純化しようとするものであ
る。この特許は燃料−空気プレミックスチャージがクラ
ンクケース圧縮によりトランスファ孔を通りシリンダに
送られるようになったエンジンを開示している。燃料−
空気チャージの同意方法によりこれはプレミックス形で
ありシリンダに送られたときには実質的に均一なチャー
ジとなる。
この特許ではシリンダに入る燃料−空気チャージの速度
を制御しそれにより前のエンジンサイクルからシリンダ
内に残留する残留排気ガスと入ってくる燃料／空気チャ
ージとの混合の度合を制御している。この特許では入っ
てくる燃料／空気混合体の速度を下げることにより燃料
／空気混合体と残留排気ガスとの間の層化が達成され
る。これにより排気ガスによって燃料／空気混合体の燃
料割合がリーンとなりその燃焼性が低下することが防止
され、そして入ってくる燃料−空気混合体がシリンダヘ
ッドにある窪み内に集中する。
この特許のガスの混合体の速度の制御は吸気路内の従来
のスロットル弁を排気孔のやゝ下流側において排気路内
の同様のスロットル弁と結合させることにより行われ
る。これら２個の弁を結合する機械的なリンクは吸気ス
ロットル弁の動作に応じての排気スロッル弁の動作との
間に非線形であるが固定した関係をつくるように配置さ
れる。この固定関係は同特許の第６図に示されている。
（発明が解決しようとする問題点） 上記米国特許のプレミックスチャージ形エンジンでは吸
気側のスロットルの位置は主としてエンジン負荷を決定
する。低負荷の場合には吸気スロットルはほゞ閉じ、高
負荷の場合にはエンジン速度とは無関係に全開となる。
従って、この特許の制御系は特定の負荷が直面している
エンジン速度を考慮していない。
これは特に炭化水素である排気放出物を有効に制御する
ためのその能力を著しく低下させるものである。供給さ
れる燃料−空気チャージと排気ガスの速度を含む２行程
エンジンのスキャンベンジプロセスは排気系内の圧力パ
ルスの大きさと頻度に著しく影響されそしてこれらはエ
ンジン速度により大きく影響されるものであることは良
く知られている。排気系内にスロットル弁を設けること
により排気系内の圧力パルスが影響されそしてシリンダ
内のガスの動作速度も影響を受けることになる。しかし
ながら、この弁がエンジン速度に関係づけられていない
から、その有効性は減少し、場合によってはシリンダ内
に所要のガス流条件をつくり出すに有害となる。
〔発明の構成〕
（問題点を解決するための手段） ２行程エンジンにおいて、燃焼プロセスを、特に炭化水
素につき許容されうる排気放出物レベルを得るようにエ
ンジンの動作範囲全体にわたり制御する。
すなわち本発明によれば、排気中の汚染物レベルを制御
するために、シリンダと、このシリンダ内で往復するよ
うに装着されるピストンと、このピストンが往復すると
き容積が周期的に変化する、ピストンとシリンダにより
限定される燃焼室と、燃焼室と空気源を接続する吸気孔
と、燃焼室と排気ダクトを接続する排気孔と、からな
り、上記吸気孔と排気孔がクランク軸の回転に同期して
ピストンがシリンダ内で往復するときピストンにより開
閉されるごとくなった２工程内燃期間において、吸気孔
を通じて燃焼室に空気チャージを入れ、吸気孔と排気孔
が閉じた後にピストンの動作により燃焼室内の空気チャ
ージを圧縮し、この空気チャージに一定量の燃料チャー
ジを噴射し、この燃料チャージを添加し、燃焼室内での
膨張後に排気孔を通じて燃焼生成物を排出し、エンジン
の動作中に負荷要求と回転速度を検知し、燃焼室内のガ
ス流を排気孔の開放中エンジン速度と負荷に対し予定の
関係をもって制御しそれにより両孔の閉止時に燃焼室に
ある燃焼生成物の量を、排気される生成物中の炭化水素
が予定のレベルより低くなるように調整するごとくに運
転を行う。
（作 用） ガス流の制御は、個々にその流れを制御するばかりでな
く、エンジンサイクルには燃焼室内の圧力条件と室内及
びそこを流れるガス流とに影響する吸気孔と排気孔の両
方が開く期間があるため共同作用をもつ吸気孔と排気孔
を通る流れを制御することにより達成される。また排気
孔の流れの制御は排気系内の圧力パルスに影響し、そし
てこれは燃焼室のスキャベンジそしてまたはそこのチャ
ージの維持の制御に使用できる。
好ましくは燃焼室内のガス流の制御は吸気孔と排気孔の
夫々に関連したスロットル装置を用いそしてそれらを、
エンジン負荷と速度に凹じた信号を受ける電子制御ユニ
ット（ECU）により制御することにより行う。これらス
ロットル装置、特に排気孔に関連したものは孔の開閉の
タイミングに変化を生じさせるように配置することも出
来る。
燃焼室のガスチャージの所要の制御を得て排気放出物レ
ベルを制御するためには吸気および排気孔内の流れを独
立的に制御する必要がある。エンジンの動作速度範囲内
で吸気スロットルが開いたときまたは燃料供給レート
（負荷）が一つの特定の速度において、吸気スロットル
が開くとき排気スロットルが他の速度で閉じる間に増加
するときに排気スロットルを開くことが出来る必要があ
る。また、動作速度範囲内の或る速度において増加する
空気要求に応じ吸気スロットルを開くとき排気スロット
ルを開きそして次に閉じるようにすることも必要であ
る。それ故エンジンの負荷−速度範囲にわたり吸気およ
び排気スロットルの位置間には固定のあるいは一致した
関係はない。
吸排気スロットルの独立してはいるが関連をもった制御
により、排気スロットルにおける圧力変動の制御に必要
な融通性およびそれに対応したスキャベンジプロセスの
制御における融通性が得られる。燃焼室内の排気ガスに
所要の量変化をつくり出しそしてHCの放出を制御するよ
うにエンジン速度と負荷に伴って圧力変動のタイミング
と多きさを変えることが出来る必要がある。
排気孔での圧力変動のタイミングに影響する排気孔の開
閉のタイミングを変えることにより他の利点が得られ
る。排気孔タイミング制御はまた排気放出物レベルの制
御を維持しつつ低速範囲でのトルクを改善するにも有効
である。
燃焼室内への一定量の燃料の直接噴射により、燃料今剛
体が点火点に近いところでリッチになり、噴射点からの
距離に従って序々にリーンとなるように空気チャージ内
で層状の燃料分布をつくることが出来る。これにより、
エンジンがよりリーンで動作するように燃料−空気比全
体を減少させることが出来、しかも点火栓近辺の混合体
は燃料−空気チャージに対する信頼度の高い点火を保証
するに充分にリッチである。また混合体は初期点火時期
において、よりリッチであるから燃焼室内チャージの残
りの部分の混合体は結果的によりリーンになり、均一な
プレミックスチャージよりもかなりリーンになる。従っ
てクエンチング効果により火が燃焼室内の燃料全体にま
わる前に消えるとすればチャージの未燃焼部分は非常に
リーンでありそのため未燃焼炭化水素（HC）の量は少
く、従って排気ガスのHC成分が減少する。
空気チャージ内の燃料の層化の利点は更に、排気孔の閉
止時に燃焼室内にある排気ガスの量を調整する吸気孔と
排気孔のガス流のこの制御により増幅される。この室内
の排気ガスは比較的高温であり、従って次のサイクルで
燃焼室に入る新しいチャージの温度を上昇させる。
新しい燃料／ガスチャージのこの昇温によりチャージの
リーンな部分の燃焼性が改善され、それ故火先がチャー
ジのリーンな部分に更に伸び、未燃焼燃料の最終量が排
気ガス中の炭化水素（HC）の減少を伴い減少する。
燃焼室内の排気ガスの量は、エンジンの動作範囲内のす
べての点においてその排気ガスから与えられる熱量が放
出される排気ガス中のHCレベルを許容範囲内とするべく
チャージ温度を上昇させない充分となるようにエンジン
負荷と速度とに従って制御される。出力内の排気ガスの
残部により、排気ガスの部が供給される空気チャージに
もどされる場合よりも高い温度のガスが生じる。
従来の２行程エンジンでは排気ペリオドの終期部分で通
常出力を出る排気ガスの部分は比較的高いHC成分を有す
る。従って出力内に排気ガスのその部分を留めることは
HCの制御に著しく寄与する。
排気ガスと空気／燃料混合体の混合はエンジン排気ガス
中のNOx汚染物の減少に有効であることは周知である。
従来では排気ガスが空気／燃料混合体と混合されて実質
的に均質のチャージを得ている。しかしながら、均質な
チャージ内の排気ガスの割合を増加させるとエンジン動
作が不安定になる。特に、エンジン内でリーンによるミ
スファイアの生じるような空気／燃料比は全チャージ中
の排気ガスの量が増加するとよりリッチになる。
本発明による燃焼プロセスと混合物の準備はエンジンの
安定性についてのこの排気ガスの効果を低下させつつエ
ンジンチャージ中の排気ガスのそんざによるNOxの低減
効果を生じさせる。これは排気ガスが燃料−空気チャー
ジに循環されずに前のサイクイルの終了時に燃焼室内に
保持されるという事実により得られる効果である。保持
される排気ガスはこうして新しい空気チャージと僅かに
混合され、その結果新しいチャージと保持された排気ガ
スの層化が生じ、新しいチャージが燃料噴射点に近いと
ころに集中する。これはエンジンの、より安定性の高い
動作をもたらすのであり、そしてこれは勿論燃料チャー
ジの層化により更に促進される。この組合された効果は
新しい空気チャージ内で燃料がまず層化され、次にチャ
ージが保持される排気ガスに対して層化されるというこ
とである。
従来の層状燃料供給を伴なうエンジンにおいては、全体
的に空燃比が化学量論値に近く、その層状化が発火点に
対して過剰から希薄に変化し、それから基本的に燃焼サ
イクルの中間点NOxが発生し、炎温度およびNOxの発生の
ための適合性がかなり高い空燃比の故に高くなり、酸素
の有効性が高く、しかもNOxの形成促進に最も適した条
件の下に得られるかなりの時間間隔がある。
本願の出力チャージの準備の制御は燃料と空気あるいは
保持される排気ガスの面で均質ではないチャージをつく
るのである。このチャージは層化され点火点に近いとこ
ろに燃料リッチの領域を有する燃料と点火点に近いとこ
ろに排気ガスリーンの領域をもつ層化された保持排気ガ
スからなる。燃料、空気および排気ガスのこの分布は一
般によりリーンな全燃料／ガス比が点火性を損うことな
く使用出来るように点火領域内に燃料と空気を集中させ
る。この全体としてリーンな混合体および燃焼サイクル
の初期部分につくられる高温にも拘らず、点火点に近い
燃料／ガス比は容易に点火しうるに充分な程リッチであ
りNOxの形成を伴わない。通常の層化燃料エンジンでは
高いNOx形成が生じる燃焼相の中間部分において、本願
のプロセスは排気ガス成分の増加に伴って燃料／空気比
のリーン化と温度の低下を示す。これら条件のこの組合
せはまたNOxの形成を生じさせない。燃焼相の終期では
燃焼室内の層化による排気ガスの高い濃度によりNOxの
形成が抑えられる。
以上にいかにして燃焼室内のチャージの分布の調整が燃
焼プロセス中のHCとNOxの形成を制御するために使用出
来るかについて述べた。チャージ分布のこの調整は吸気
孔と排気孔の絞り度とエンジンの排気孔タイミングの選
択的制御により達成出来る。この絞りは吸気孔と排気孔
またはそれらに接続するダクトあるいは通路にある適当
な弁により行うことが出来る。
吸気は、クランクケースで圧縮されてトランスファ通路
を介して燃焼室に供給される前に、エンジンのクランク
ケースに空気を吸い込む孔にスロットル形の弁を設ける
ことにより制限される。この構成は実際の燃焼室に近い
内部トランスファ通路内に適当な弁を配置する場合のス
ペースに制限があるために選ばれるものである。また各
燃焼室について２個以上のトランスファ孔を設けるのが
普通であり、夫々のトランスファ孔に１個の弁を設ける
必要がある。排気の制限は同様にして排気孔内の弁によ
り行うことが出来る。
夫々の弁の動作は電気的に動作し電子的に制御されるモ
ータにより夫々行うことが出来る。これら弁は電子制御
ユニット（ECU）により制御される適当なソレノイドま
たはステップモータにより作動するようにすることも出
来る。弁の位置ぎめの精度を上げるために弁の実際位置
に対しECUに帰還を与える位置センサを設けてもよい。
排気ガス中の汚染物の特定のレベルおよびまたは燃費レ
ベルを達成するに要する考慮は、エンジンの基本的な幾
何形状が燃焼プロセスに影響するものであるから、まず
夫々のエンジンについて異ったものになる。吸気孔と排
気孔の大きさと位置、吸気孔の向き、シリンダヘッドと
ピストンクラウンの形状のような因子の夫々がシリンダ
内のガス流と燃焼プロセスに対し異った影響を与える。
第２に、排気孔下流の排気系は排気孔につくられるタイ
ミングと大きさの変化する圧力パルスによりシリンダ内
のガス流に影響する。
従って、吸気孔と排気孔内のガス流の制限度は夫々のエ
ンジンの設計につきその動作の負荷と速度範囲にわたり
実験的に決定されなければならない。制限度はまた排気
中の所要汚染レベルそしてまたは所要の燃費にも関係す
る。ある場合にはエンジンの燃料経済が排気汚染レベル
よりも重要となりうるのであり、その場合には排気汚染
レベルを厳密に制御すべき場合とは異なった制御思想を
用いなければならない。
エンジンの排気孔と吸気孔内のガス流の制限の効果につ
いての次の説明は燃焼室内にある排気孔の量の調整のた
めにいかにしてこれらガス流を制御すべきかを明らかに
するものである。この説明は２行程３シリンダの1200cc
のエンジンについてのものでありこれは速度範囲800〜3
000RPMおよび負荷範囲０−25Nmで動作するものである。
このエンジンは直接シリンダ内燃焼噴射およびクランク
ケース圧縮空気供給系を有するものである。
1.超低速（800−1000RPM） この範囲では排気系内の圧力パルスは幅が比較的大きく
大きさが非常に小さいものであり、従って排気系中のパ
ルスは排気孔の流れそして排気ガス保持レベルの制御に
は殆んど影響しない。高負荷では吸気孔は部分的にのみ
絞られ、排気は完全に絞られて排気系から燃焼室への排
気ガスの引込みに有効な面積が減少するようにされる。
低負荷では吸気孔は絞られ、エンジンが排気系の絞り度
に感応しないようになり、タイミングが高負荷、低速に
対し最適とされる。排気孔は排気ガスの純度を部分的に
改善するように絞られるようにするとよい。
このように超低速での吸気孔と排気孔の絞り操作は次の
ようになる。
（イ）高負荷：吸気孔のスロットルを開き、排気孔スロ
ットルを閉じ、燃焼室内の排気ガス留保分を減少させ
る。
（ロ）低負荷：吸気孔スロットルを閉じる。−燃焼室内
排気ガス留保を増加させ、吸気孔スロットルを開き排気
ガス留保を減少させる、排気孔スロットルは無関係。
2.低速（1000−2000RPM） この領域では排気孔スロットルが高負荷と低負荷の両方
で閉じられて主として排気系からもどる望ましくないパ
ルスの効果を減少させる。排気孔スロットルを閉じるこ
とにより排気孔にパルスが到達した時間とその大きさが
変化する。これら速度では、排気孔を絞るともどりパル
スのタイミングはより低圧のレベルが排気孔の閉止時に
燃焼室内に生じるように変化する。これは、吸気スロッ
トルがエンジンへの同じ空気流に対して閉じられるかあ
るいは吸気孔スロットルがそのままとされてより高真空
がつくられることを意味し、この場合にはしばしば空気
流の僅かな増加が生じる。
排気孔閉止時の燃焼室内の圧力低下は排気ガスの希釈量
が少くなることを意味し、それ故排気ガス／燃焼比がよ
りリッチになるが排気ガス／空気比は希釈レベルが低い
ためより高くなる。これらの特徴は排気系内の速度によ
りきまるもどり圧力パルスの大きさにより高負荷と低負
荷の両方で生じる。このように低速領域ではすべての負
荷における吸気および排気スロットルの操作は次のよう
になる。排気孔スロットルを閉じて留保される排気ガス
の量を減少される。
排気孔スロットルを閉じて留保される排気ガスの量を増
加させる。
全負荷時（放出物制御を必要とする範囲外）には排気孔
は、排気系内の正パルスのタイミングが全負荷性能に必
要なものに強制的に近づけられるから正確な速度による
きまる値まで開かれる。
3.中速（2000〜3000RPM） この領域では排気スロットルは排気系内の圧力パルスの
タイミングと大きさのために排気孔閉止時の圧力を非常
に正確に制御することが出来る。これは、圧力変動の大
きさと調整性がパルスとより高いガス速度と発生される
圧力との間の時間の小さいことにより生じる減衰量の減
少によって速度が増すと改善されるために、一般的なこ
とである。軽負荷では排気ガス留保制御間のメカニズム
は低速時について述べたと同じである。この好適な排気
スロットルのセッティングは軽負荷での全閉から高負荷
での全開まで変化するのであり、その理由は正のパルス
がトランスファ孔の閉止から排気孔の閉止までの期間中
到着するようにこれが圧力パルスを動かすからである。
新しいチャージが通常これら高速およびスロットルのセ
ッティングにおいて排気孔を通って逃げそして圧力パル
スがこれを生じさせないようにするのであるから、これ
がシリンダ内の排気ガスの量を減少させる。このよう
に、トラップされたチャージの純度が高くなる。これら
負荷での吸気スロットルのセッティングは、エンジンが
絞られるとHCとNOxが改善されるために一般には重要な
ことである。このように、中速範囲では吸気および排気
孔の絞り操作は次のようになる。
軽負荷：排気孔の絞りが留保ガスを減少させる。吸気孔
の絞りはそれを増加させる。
高負荷：排気孔の絞りを低くすると排気ガスが減少す
る。それを高くすることを増加する。
上記の方法は典型例であり、一般にあるいは場合によっ
ては異った要件、異ったエンジン、そして異った動作条
件に合うように変更することが出来る。
（実施例） 第１図は前述した1200cc、３シリンダ２行程エンジンの
速度と負荷動作範囲についての排気孔スロットルの設定
の代表的プロットを示す３次元マップである。このマッ
プは乗用車についての特定の排気ガス規制内のエンジン
の動作について開発されたものである。
排気孔の位置の制御はエンジン速度と、エンジン負荷を
表わすエンジンの空気消費量を示す入力信号を受けるEC
Uからの信号によって制御される。このECUは第１図に示
すようなマップを記憶しており、そして速度および負荷
入力信号からこのマップを用いて排気孔の所要の絞り度
を決定して排気孔内の弁に結合した駆動メカニズムに適
正な信号を出す。
超低速では中および高負荷範囲にわたり排気孔のかなり
の絞り込みが必要であることが第１図からわかる。この
絞り込みは低速範囲の内の高い部分、特に高負荷特に急
激に減少し、そして中速から高速範囲を通じ序々に増加
する。超低速と高低速間で高負荷時の排気孔の絞り度の
この変化は同調した排気系の効果により生じる。それ故
排気孔の調整は同調した速度範囲外の速度で動作すると
きの同調した排気系の効果を調整するためにも使用出来
る。
高および低圧パルスの排気孔への到達時間が排気ガスの
スキャンベンジおよび燃焼室内の新しいチャージの導入
を改善するように構成出来るように、２工程内燃機関に
同調した排気系を用いることは知られている。しかしな
がら、このような系は速度に依存しておりそして或る排
気系では排気孔での圧力パルスの正しいあるいはほゞ正
しいタイミングは比較的狭いエンジン速度範囲において
のみ達成しうるものである。排気孔そしてまたは吸気孔
のガス流の制御および排気孔開放のタイミングは、エン
ジン動作条件が同調した排気系の正規の性能を排気ガス
中の汚染物の制御に対して反するようにするようなもの
であるとき同調した排気系の性能を変えるために使用出
来る。
例えば、排気孔のガス流の絞り込みは新しいチャージ空
気がシリンダにもどされて燃焼室内にある新しいチャー
ジガスに対する排気ガスの比を増加させるように排気孔
閉止時の排気系内の高圧力パルスを変更すべく変えるこ
とが出来る。あるいは排気孔の閉止時にそこに通常は燃
焼室内の圧力を下げるような低圧パルスがあるとすれば
吸気孔のガス流の絞り込みは減少しそして排気孔はそれ
を実質的に同じ、それにより新しいチャージ空気に対す
る閉じ込められている排気ガスの比を増加させるように
絞られる。それ故、排気孔の絞り込みの制御は同調した
エンジン速度の範囲内または外の両方における同調した
排気系の効果を変更しそしてエンジンで性能または汚染
物制御に必要なようにこれらの効果を促進あるいは抑制
するために用いることが出来る。
第１図のマップは前述の３シリンダ２工程エンジンで得
られたテスト性能から決定されており、そして前述のよ
うにエンジンの孔および燃焼室の幾何寸法および他の因
子がエンジン速度および負荷範囲にわたり排気孔の所要
の絞り度に影響することになる。しかしながら、第１図
に示されるように排気孔の絞りの変化の一般的な傾向は
クランクケース圧縮、直接燃料噴射の２行程エンジンに
通用出来る。
第２図は第１図の適用出来るエンジンの排気孔スロット
ル弁の好適な設定を示すチャートである。このエンジン
では排気孔は絞らないときの面積が1570平方ミリメート
ルであり全絞り時に200平方ミリメートルである。排気
孔の絞り度は全絞り位置を10として０から10までの範囲
で絞り度に比例して変化することがこのチャートに示さ
れている。これら排気孔の絞り設定は速度範囲1000−40
0RPMおよびトルク範囲０−30Nmについて示されている。
第３図は第２図と同じエンジンについての第２図に示す
絞り設定に対する排気孔の実際の空気流を示すチャート
である（各グラフの基準値はチャートの相当位置に対応
する）。
このチャート上の選ばれた点において、排気絞り設定に
対するガス流を示すグラフがとられている。各グラフの
中央のグラフは第２図の絞り設定であり両側のグラフは
上記設定の両側での絞り開度の10％の変化についてのも
のである。左側のグラフは絞りの増加、右側はその減少
について示している。第３図から、速度範囲1500−3000
RPM、トルク範囲10−30Nmにおいて10％の排気孔絞り変
化が排気孔のガス流に大きく影響することがわかる。こ
のガス流は燃焼室内のガス流、従って閉じ込められる排
気ガスの割合を示すものであるから、第３図のチャート
は排気孔絞りの正しく正確な制御の重要性を示してい
る。
第1,2および３図に関し、吸気路内にスロットルがエン
ジンの負荷要求を設定すべく加速ペダル等のようなオペ
レータにより作動される制御装置によるごとくして配置
されている。
排気孔内のスロットルの位置をそのようにして設定する
エンジン負荷はエンジンの現在の速度につき第１図のよ
うなマップから決定されそして排気スロットルがその位
置に動かされる。従ってこの制御方式では前述のECUは
吸気孔内のスロットルの位置を制御するのではなく、排
気孔スロットルの所要位置の決定に際しての一つの入力
としてその位置に応じた信号を受ける。他の入力は原則
的にエンジン速度である。
より進歩した制御方式では吸気路内のスロットルの位置
はエンジン負荷と速度に対するスロットルの位置を示
す、第１図と同じマップを用いてECUにより制御され
る。第１図のようなマップはECUに記憶されて負荷と速
度に対する排気スロットルの位置を描く。ECUはエンジ
ン負荷要求を示すオペレータの出す信号とエンジン速度
に関係した信号を受け、これら信号から夫々のマップを
用いて吸気および排気スロットルの正しい位置を決定す
る。
第４図は３種の異ったエンジン設定についてのシリンダ
に対する炭化水素放出率を示すグラフである。曲線Ａは
従来のクランクケース圧縮、気化器付２行程エンジンの
吸気および排気孔の制御された絞りで得られるHCレベル
をグラフ/kwhで示している。曲線Ｂは上記と基本的に同
じエンジンを本発明に従って運転したときに得られるHC
レベルを示す。すなわちこのエンジンは層状の燃料チャ
ージをつくる直接シリンダ内燃料噴射方式を用いており
そして本発明により操作される排気孔のスロットル制御
を有している。曲線ＡとＢはエンジン速度2000RPMにも
とづいており、曲線Ｃは同じ速度に対してモデル化され
ている。
曲線Ｃはエンジン速度には無関係にエンジン負荷に従っ
て吸気および排気孔の絞りが固定した関係となっている
他の２行程エンジンで得られるHCレベルの制御を示すも
のとしてつくられている。曲線Ｃは米国特許第3,817,22
7号によるエンジン制御方式に関するリカルド・アンド
・カンパニ・エンジニヤーズ（1927）社から出版された
情報から得られたものである。この文献は「軽負荷動力
用層化チャージエンジンの研究（Ａ Study of Stratif
ied Chargi Engines for Light Duty Power ＰLAut
s）」 −報告番号EPA 460/3/74/011/Aと題されている。曲線
Ｃをつくるに用いた資料はその第272頁第７−７図から
とられている。
曲線Ｃは曲線Ａをかなり改善するものではあるが、曲線
ＣのHCレベルは米国およびオーストラリアの基準を受け
る乗用車に用いるエンジンとしては許容レベルをはるか
に越えている。しかしながら曲線Ｂはこれら基準に合う
レベルを示しこれら基準に定められるドライブサイクル
について３−４グラム／マイルの範囲内のHCレベルを表
わしている。
第５図は空気チャージをシリンダに送るためのクランク
ケース圧縮方式を用いる２工程内燃機の縦断面図であ
る。しかしながら、本発明は空気の供給がターボチャー
ジあるいは他の過給器のような別の圧力源から行われる
ようになった２行程エンジンにも適用出来る。第５図に
示すように、このエンジンはクランクケース10を有し、
その内にクランク11がその軸のまわりに回転するように
はめ込まれておりそしてコンロッド12を通じてピストン
13に結合されている。ピストン13はシリンダ14内で往復
してクランク11の回転を生じさせ、そしてシリンダヘッ
ド15とともに可変容積の燃焼室17を形成している。
このシリンダのほゞ対角位置にトランスファ孔20排気孔
21が設けられており、これらはピストンがシリンダ内で
往復するときピストンにより開閉される。排気孔21は排
気系22と連通しており、この系は排気ガスを大気に対し
て用いた適当な放出点に運ぶものである。トランスファ
孔20はトランスファ通路25を介してクランクケース10の
内部と連通している。吸気ダクト26がクランクケース10
の内部と連通する。リード弁28がダクト26内に設けられ
てクランクケース10内の圧力条件に応じてそれを開閉す
る。
スロットル弁30は排気孔内に装着された排気孔21の有効
横断面積を変えることが出来るようにその軸31のまわり
で回動出来るようになっている。
排気孔スロットル弁30はシリンダ14の内面の周辺方向に
伸びる制御縁部33を有しており、従って弁30が軸31のま
わりで回動すると、縁部33がシリンダの軸方向の排気孔
の有効高さを変更させる。従って、弁30の回動は排気孔
の絞り度をつくり出すばかりでなく排気孔21の開閉のタ
イミングをも変えるものである。
第６図は排気孔スロットル弁30の詳細を示すものであっ
てその軸31は弁30の制御縁部33の方向に対して傾斜して
いる。これにより縁部33の端部35の半径が軸31に対し他
方の端部36よりも大きくなる。排気孔スロットル弁の制
御縁部33と回動軸31の間のこの傾斜関係はスロットル弁
を排気孔21の上縁部24に平行な制御縁部33でまず設定し
うるようにする。しかしながら、スロットル弁の角度変
化により、制御縁部33は排気孔の上縁部に対し序々に増
加する角度関係をつくり出す。これにより排気孔の有効
開口面積が排気孔の高さ変化より大きい割合で変えられ
うる。従って、排気孔面積と排気タイミングの両方に異
った変化割合をつくり出すことが出来る。これら割合間
の変化の度合は排気孔スロットル弁制御縁部33と回動軸
31の間の傾斜角により制御される。
第５図に示すように、エンジンへの空気流は、夫々スロ
ットル弁40と41を有し少なくともその移動範囲において
一体となって動作するように結合される２個の並列通路
38と39からなる二重スロットル弁体29により調整され
る。通路38と39は予熱室42に通しており、この予熱室か
らの空気がクランクケース10にあるいはマルチシリンダ
エンジンの場合には夫々のシリンダに関連下クランクケ
ースコンパートメントに分配される。マルチシリンダの
場合には夫々のコンパートメントにはリード弁28が設け
られることになる。
この二重スロットルユニット29への空気はフィルタボッ
クス44を通されるのであり、このボックスには空気流セ
ンサが配置されている。通路38,39内のスロットル弁40,
41は駆動システム45とリンク47を介して加速ペダル48に
結合する。
シリンダヘッド15は空胴部50有し、その中において空気
チャージの大部分はシリンダ内のピストンの行程の上部
死点位置にピストンが位置したとき圧縮される。この空
胴内に突出しているのは従来のスパークプラグ51と燃料
噴射ノズル52であり、これらが燃料計および噴射ユニッ
ト53の部分を構成する。排気孔スロットル制御弁30は駆
動システム55を介してモータ57に結合する。
温度計58がシリンダヘッドの水冷溝56内に設けられ、そ
して速度および位置センサ59がクランク軸に結合してEC
U60への入力を与える。フィルタボックス44内の空気流
センサおよび温度センサ58からの信号もこのECU60に与
えられる。センサ59はクランク軸の回転速度を決定しそ
してECUに適正な信号を与える。この信号はまたエンジ
ンサイクル内のピストンの位置を決定するための基準を
与えるものでもある。
ECUへのこれら３個の入力はシリンダ内でのピストンの
往復におけるピストン位置と同様に所要の負荷と速度を
決定しうるようにするに必要な情報を与える。シリンダ
ヘッド内の温度センサからの入力はエンジンが冷却下状
態からスタートされるのかどうかあるいはそれが正規の
調整された温度で動作しているかどうかのようなエンジ
ンの動作状態を示す情報を与える。これら入力からECU
はそこに記憶した適正なマップを用いてエンジンシリン
ダへの燃料噴射を行いスパークプラグを作動させるに正
しいエンジンサイクル中の時刻と共にエンジンの燃料要
求を決定する。更にECUは第１図のようなマップから、
排気ガス中の放出物の所望のレベルを達成すべくシリン
ダを通る所望のガス流を得るように排気孔制御弁の適正
な位置を決定する。ECUはモータ57に、決定された位置
で排気弁を作動するに適した信号を与える。
第７図はECUの論理ダイアグラムをいく分単純化して示
している。上記のセンサに対応する空気流センサ61がス
ロットル62への空気流路内に配置されてエンジンへの空
気供給割合に直接に関連した読みを与える。このセンサ
のシリンダは空気流の割合に従って変化する電圧であ
り、そしてこの電圧信号が変換器64によりECUに使用出
来る形にまず変換される。この変換された信号はエンジ
ンに分配されている。エンジンサイクル当りのシリンダ
当りの空気量を示す出力APCをつくるべく、エンジン速
度を回転／分で示すセンサ59からの信号で処理する。こ
のAPC信号は次に、空気燃料比マップAFR、点火タイミン
グマップIT、燃料噴射タイミングマップFIT、および排
気弁位置マップEVPのECUに予めフランジされた４種のマ
ップに送られる。これらマップの夫々は同じくエンジン
回転数RPMとエンジンサイクル中のピストンの位置を示
すセンサ59からの信号も受ける。
空気燃料比マップからの出力信号はデバイダ67によりサ
イクル当り出力当りの空気を示す信号と組合されてサイ
クル当り出力当りの燃料要求をしめすFPCを与え、これ
が燃料計および噴射ユニット53に加えられてサイクル当
りに各出力に与えられる燃料の量を制御する。点火タイ
ミングマップの出力は、スパークプラグがエンジン速度
と空気流についてのスパークタイミングマップから決定
されるエンジンサイクル内の一点においてスパークを生
じるように点火タイミングコントローラ65に送られる。
同様に燃料噴射タイミングマップの出力は燃料計および
噴射ユイット53に送られて噴射開始終了の時間をセット
する。最後に排気弁位置マップからの出力はモータ57に
送られて排気マップへのサイクル当り出力当りの空気
（エンジン負荷）とエンジン速度入力に関連を決定され
る所要の位置に排気孔制御弁30を置く。モータ57につい
ては排気弁の実際位置を示す信号をECUにもどす位置帰
還システムを設け、それにより実際位置が排気弁位置マ
ップからの出力によりきまるものに対応しないときにモ
ータ57に更に修正を行いうるようにするとよい。空気燃
料の供給タイミングは噴射タイミングマップとECUによ
り制御される。あるいはまたECUの制御を受けて作動し
うる弁により孔を制御することも出来る。
上述のように動作するエンジンに燃料を計量し分配する
に適した燃料計および噴射方法および装置は1984年８月
３日付のオーストラリア特許出願第32132/84号に詳細に
示されている。
他の同様の方法および装置はオーストラリアにおけるPC
T出願第AU85/00176号にもとづく米国出願に示されてい
る。
本制御方式の変更例としては、空気流センサ61を直接に
燃料要求に関連した信号入力をECUに与えるオペレータ
により作動されるエンジン負荷要求信号発生器で置換え
るものである。燃料が燃焼室に噴射されて点火装置近辺
の燃料リッチな領域に層状の空気−燃料分布を形成する
ことについては前述した。燃料は好適には燃料の高度の
噴霧化を促進するために空気に乗せて燃焼室に分配する
とよい。これまでは燃料計および噴射ユニット53は計量
された燃料を集めるチャンバを含み、このチャンバから
燃料が空気パルスにより燃焼室に分配される。この空気
パルスは自動的に孔を開いて燃料を保持しているこのチ
ャンバと燃焼室との間に連絡をつくり、燃焼室内の空気
中の燃料の層化はシリンダヘッド内の空胴の形状の選択
と燃焼室内の空気チャージへ燃料の拡散の度合の調整に
より助長される。
空胴50の特に有利な形状は本願優先権主張日と同日に米
国に出願された「２行程内燃機の改良」と題するシュレ
ンケおよびロバートによる発明が開示している。
〔発明の効果〕
本発明によればエンジン速度とエンジン負荷の両方を考
慮して２行程エンジンを制御するため、炭化水素等排気
ガス汚染の少い効率の高いエンジン運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は速度と負荷に対してプロットした排気孔弁位置
を示す３次元マップ、第２図はエンジンの負荷と速度範
囲内の点の範囲での排気孔弁の好適位置を示す図、第３
図は負荷と速度範囲内の種々の点における排気孔弁位置
の変化の効果を示す第２図と同様の図、第４図は本発明
のエンジンおよび従来のエンジンについてのHC放出量を
比較するグラフ、第５図は本発明に従って動作するよう
になった１シリンダエンジンの断面図、第６図は第５図
のエンジンのシリンダと排気スロットル弁の断面図、第
７図は排気孔弁の位置の調整およびエンジンの燃料噴射
と点火の制御のための電子制御系の論理図である。 10……クランクケース、11……クランク、13……ピスト
ン、14……シリンダ、15……シリンダヘッド、17……燃
焼室、20……トランスファ孔、21……排気孔、22……排
気系、25……トランスファ通路、26……ダクト、29……
二重弁組立体、30……スロットル弁、31……軸、33……
制御縁部、40,41……スロットル弁、42……予熱室、44
……フィルタボックス、45……駆動システム、47……リ
ンク、50……空胴、52……燃料噴射ノズル、53……燃料
計および噴射ユニット、58……温度計、59……速度およ
び位置センサ、56……水冷溝、60……ECU、57……モー
タ、62……スロットル、61……空気流センサ、64……変
換器、67……トライバ。
フロントページの続き (72)発明者 フィリップ、チャールズ、ルーカス オーストラリア国6025、ウェスターン、オ ーストラリア、パドベリー、バニスター、 ロード、40

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】排気中の汚染物レベルを制御するためのシ
    リンダと、このシリンダ内で往復動するように装着され
    るピストンと、このピストンが往復動するときに容積が
    周期的に変化するこのピストンとシリンダにより限定さ
    れる燃焼室と、この燃焼室と空気源との間を接続する吸
    気孔と、この燃焼室と排気ダクトを接続する排気孔とを
    有し、上記吸気孔と排気孔が上記ピストンのシリンダ内
    での往復動により開閉されるようになった２行程内燃機
    関において、上記吸気孔を通じ上記燃焼室に空気チャー
    ジを入れ、上記吸気孔と排気孔が閉じた後にピストンの
    動作により燃焼室内の空気を圧縮し、燃焼室内の空気に
    計量された量の燃料を噴射し、この燃料チャージを点火
    し、燃焼室内の膨張後に排気孔を通じて燃焼生成物を排
    出し、機関の動作中負荷要求とエンジン回転数を検知
    し、燃焼室内のガス流を排気孔の開放中エンジン速度と
    負荷に対し予め定めた関係をもって制御してエンジン回
    転数と負荷の全範囲にわたって燃焼室内の複数の予め定
    めたガス流量を提供し、それにより上記両孔の閉止時に
    燃焼室にある燃焼生成物の量を排気される燃焼生成物中
    の炭化水素が予定のレベルとなるように調整し、前記制
    限は排気口の絞り率を最少値と最大値との範囲にわたっ
    て調整することを含み、排気口の絞り率はエンジン負荷
    と回転数とに関連することを特徴とする内燃機関の運転
    方法。
  2. 【請求項２】燃焼室内のガス流の制御は、燃焼室内への
    空気流と燃焼室からの燃焼生成物流を別々に制御するこ
    とにより行われ、両流の一方は検知されたエンジン回転
    数との予め定められた関係において制御され、両流の他
    方は検知されたエンジン回転数とエンジン負荷要求との
    予め定められた関係において制御される特許請求の範囲
    第１項記載の内燃機関の運転方法。
  3. 【請求項３】燃焼室内への空気流と燃焼室からの燃焼生
    成物流が制御されて燃焼室にある燃焼生成物の量の前記
    調整を行う特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の運転
    方法。
  4. 【請求項４】燃焼室内のガス流の制御が排気孔の開閉の
    タイミングをエンジンの回転数とエンジンの負荷要求に
    応答して調整することを含む特許請求の範囲第１項記載
    の内燃機関の運転方法。
  5. 【請求項５】燃焼室からの燃焼生成物流の制御が排気口
    の開閉タイミングを検知されたエンジン回転数に応答し
    て調整することを含む特許請求の範囲第２項記載の内燃
    機関の運転方法。
  6. 【請求項６】排気中の汚染物レベルを制御するためのシ
    リンダと、このシリンダ内で往復動するように装着され
    るピストンと、このピストンが往復動するときに容積が
    周期的に変化するこのピストンとシリンダにより限定さ
    れる燃焼室と、この燃焼室と空気源との間を接続する吸
    気孔と、この燃焼室と排気ダクトを接続する排気孔とを
    有し、上記吸気孔と排気孔が上記ピストンのシリンダ内
    での往復動により開閉されるようになった２行程内燃機
    関において、上記吸気孔を通じ上記燃焼室に空気チャー
    ジを入れ、上記吸気孔と排気孔が閉じた後にピストンの
    動作により燃焼室内の空気を圧縮し、燃焼室内の空気に
    計量された量の燃料を噴射し、この燃料チャージを点火
    し、燃焼室内の膨張後に排気孔を通じて燃焼生成物を排
    出し、機関の動作中負荷要求とエンジン回転数を別々に
    検知し、燃焼室内への空気流を検知されたエンジン負荷
    要求に応じて制御し、燃焼室内のガス流を排気孔の開放
    中エンジン速度と負荷に対し予め定めた関係をもって制
    御してエンジン回転数と負荷の全範囲にわたって燃焼室
    内の複数の予め定めたガス流量を提供し、それにより上
    記両孔の閉止時に燃焼室にある燃焼生成物の量を排気さ
    れる燃焼生成物中の炭化水素が予定のレベルとなるよう
    に調整し、前記制限は排気口の絞り率を最少値と最大値
    との範囲にわたって調整することを含み、排気口の絞り
    率はエンジン負荷と回転数とに関連することを特徴とす
    る内燃機関の運転方法。
  7. 【請求項７】燃料が燃焼室内へ噴射されて燃焼室内に層
    状の燃料空気チャージを形成する特許請求の範囲第６項
    記載の内燃機関の運転方法。
  8. 【請求項８】計量された量の燃料がガスに乗せられて燃
    焼室内へ噴射される特許請求の範囲第６項記載の内燃機
    関の運転方法。
  9. 【請求項９】エンジンが船舶の推進用に取り付けられる
    特許請求の範囲第８項記載の内燃機関の運転方法。
  10. 【請求項１０】エンジンが自動車の推進用に取り付けら
    れる特許請求の範囲第８項記載の内燃機関の運転方法。
  11. 【請求項１１】エンジンが海洋船外機である特許請求の
    範囲第９項記載の内燃機関の運転方法。
  12. 【請求項１２】シリンダと、このシリンダ内で往復する
    ように装着されるピストンと、このシリンダとピストン
    により限定されピストンが往復するときに容積を周期的
    に変化する燃焼室と、この燃焼室と空気源を接続する吸
    気孔と、燃焼室と排気ダクトを接続する排気孔と、上記
    ピストンがシリンダ内で往復するときピストンにより開
    閉されるようになった上記吸気孔および排気孔と、この
    排気孔が開いている間にエンジン負荷要求とエンジン速
    度に対して予め定められた関係をもって燃焼室内のガス
    流を制御しそれにより上記両孔の閉止時に燃焼室内にあ
    る燃焼生成物の量を排気される生成物内の炭化水素が予
    定の限界内となるように調整するための手段と、からな
    る２行程内燃機関。
  13. 【請求項１３】前記手段が前記燃焼室への空気流を制御
    する第１手段と、燃焼室からの燃焼生成物流を制御する
    第２手段と、エンジン負荷要求とエンジン速度に応じて
    前記両孔の閉止時に燃焼室内にある燃焼生成物の量を調
    整するように予め定めた関係をもって上記第１手段およ
    び第２手段を作動させるように動作する手段とからなる
    特許請求の範囲第12項記載の内燃機関。
  14. 【請求項１４】前記手段が前記燃焼室への空気流を制御
    する第１手段と、燃焼室からの燃焼生成物流を制御する
    第２手段と、エンジン負荷要求に対し予め定めた関係を
    もって上記第１手段および第２手段の一方を作動させる
    手段と、エンジン負荷要求とエンジン速度に対し予め定
    めた関係をもって上記第１手段および第２手段の他方を
    作動させて前記両孔の閉止時に燃焼室内にある燃焼生成
    物の量を調整する手段とからなる特許請求の範囲第12項
    記載の内燃機関。
  15. 【請求項１５】前記手段がエンジン速度と負荷要求に関
    連して排気孔の開閉シリンダを調整する手段を含む特許
    請求の範囲第12項記載の内燃機関。
  16. 【請求項１６】エンジン速度を検知してエンジン速度を
    表わす信号を発生する手段と、エンジン負荷要求を検知
    する手段と、上記信号および負荷要求信号を受けるよう
    に配置されてそれら信号から燃焼室内の所要のガス流を
    決定してガス流を表わす信号を発生するようになった電
    子制御ユニットと、上記ガス流信号を受けてそれに応じ
    て吸気孔と排気孔の内の少くとも一方を通る流れを制御
    する手段を更に含む特許請求の範囲第12項記載の内燃機
    関。
  17. 【請求項１７】前記第１手段および第２手段の一方がエ
    ンジン速度と負荷要求に関連して排気孔の開閉のタイミ
    ングを調整するように動作しうるようになっている特許
    請求の範囲第13項または第14項に記載の内燃機関。
  18. 【請求項１８】前記ガス流信号に応答する手段と排気孔
    を通る流れを制御するようになっている特許請求の範囲
    第16項記載の内燃機関。
  19. 【請求項１９】各エンジンサイクルにつき前記燃焼室内
    の空気に計量された量の燃料を噴射する手段を有する特
    許請求の範囲第12乃至18項のいずれか１項に記載する内
    燃機関。
  20. 【請求項２０】前記噴射手段が燃焼室内に層状の燃料空
    気チャージを形成するように燃料を噴射するようにした
    特許請求の範囲第19項記載の内燃機関。
  21. 【請求項２１】前記噴射手段がガスに乗せて前記燃焼室
    に燃料を噴射するように動作するようにした特許請求の
    範囲第20項記載の内燃機関。
  22. 【請求項２２】船体及びこの船体を推進するように装着
    されて２行程動作をするようになっておりかつシリンダ
    と、このシリンダ内で往復するように装着されるピスト
    ンと、ピストンとシリンダにより限定されてピストンの
    往復により周期的に容積の変化する燃焼室と、この燃焼
    室と空気源を接続する吸気孔と、燃焼室と排気ダクトを
    接続する排気孔とを有し、ピストンがシリンダ内で往復
    するときピストンにより上記吸排気孔が開閉されるごと
    くなった燃料噴射式内燃機関を含むエンジンにより推進
    される船舶において、上記吸気孔を通じて燃焼室に空気
    を入れ、吸気孔と排気孔が閉じた後にピストンの動作に
    より燃焼室内の空気を圧縮し、燃焼室の空気中に計量さ
    れた量の燃料を噴射し、この燃料に点火し、燃焼室内で
    の膨張後に排気孔を通じて燃焼生成物を排出し、エンジ
    ンの動作中エンジン負荷要求とエンジン速度を検知し、
    排気孔が開いている間にエンジン速度と負荷に対し予め
    定めた関係をもって燃焼室内のガス流を制御しそれによ
    り上記両孔の閉止時に燃焼室内にある燃焼生成物の量を
    排出される生成物内の炭化水素が予定レベルより低くな
    るように調整すること、からなる船舶内の内燃機関の運
    転方法。
  23. 【請求項２３】前記内燃機関が船外機である特許請求の
    範囲第22項記載の方法。
  24. 【請求項２４】シリンダと、このシリンダ内で往復する
    ように装着されるピストンと、ピストンとシリンダによ
    り限定されてピストンの往復により周期的に容積の変化
    する燃焼室と、この燃焼室と空気源を接続する吸気孔
    と、燃焼室と排気ダクトを接続する排気孔と、を有しピ
    ストンがシリンダ内で往復するときピストンにより上記
    吸排気孔が開閉されるごとくなっており、上記吸気孔を
    通じて燃焼室に空気を入れ、吸気孔と排気孔が閉じた後
    にピストンの動作により燃焼室内の空気を圧縮し、燃焼
    室の空気中に計量された量の燃焼を噴射し、この燃料に
    点火し、燃焼室内で膨張後に排気孔を通じて燃焼生成物
    を排出し、エンジンの動作中エンジン負荷要求とエンジ
    ン速度を検知し、排気孔が開いている間にエンジン速度
    と負荷に対し予め定めた関係をもって燃焼室内のガス流
    を制御しそれにより上記両孔の閉止時に燃焼室内にある
    燃焼生成物の量を排出される生成物内の炭化水素が予定
    レベルより低くなるように調整するようにして動作する
    ２行程の船舶用機関。
  25. 【請求項２５】前記機関が船外機である特許請求の範囲
    第24項記載の機関。
  26. 【請求項２６】車体、地上に車体を支持するための車輪
    およびシリンダと、このシリンダ内で往復するように装
    着されるピストンと、ピストンとシリンダにより限定さ
    れてピストンの往復により周期的に容積の変化する燃焼
    室と、この燃焼室と空気源を接続する吸気孔と燃焼室と
    排気ダクトを接続する排気孔とを有しピストンがシリン
    ダ内で往復するときピストンにより上記吸排気孔が開閉
    されるようになった燃料噴射式２行程内燃機関を含むエ
    ンジンで推進される車輌において、上記吸気孔を通じて
    燃焼室に空気を入れ、吸気孔と排気孔が閉じた後にピス
    トンの動作により燃焼室内の空気を圧縮し、燃焼室の空
    気中に計量された量の燃料を噴射し、この燃料に点火
    し、燃焼室内での膨張後に排気孔を通じて燃焼生成物を
    排出し、エンジンの動作中エンジン負荷要求とエンジン
    速度を検知し、排気孔が開いている間にエンジン負荷と
    速度に対し予め定めた関係をもって燃焼室内のガス流を
    制御し、それにより上記両孔の閉止時に燃焼室内にある
    燃焼生成物の量を排出される生成物内の炭化水素が予定
    レベルより低くなるように調整することからなる内燃機
    関の運転方法。
  27. 【請求項２７】シリンダと、このシリンダ内で往復する
    ように装着されるピストンと、ピストンとシリンダによ
    り限定されてピストンの往復により周期的に容積の変化
    する燃焼室と、この燃焼室と空気源を接続する吸気孔
    と、燃焼室と排気孔を接続する排気孔とを有し、ピスト
    ンがシリンダ内で往復するときピストンにより上記吸排
    気孔が開閉されるようになっており、上記吸気孔を通じ
    て燃焼室に空気を入れ、吸気孔と排気孔が閉じた後にピ
    ストンの動作により燃焼室内の空気を圧縮し、燃焼室内
    の空気に計量された量の燃料を噴射し、燃料に点火し、
    燃焼室内での膨張後に排気圧を通じて燃焼生成物を排出
    し、エンジンの動作中エンジン負荷要求とエンジン速度
    を検知し、排気孔が開いている間にエンジン負荷と速度
    に対し予め定めた関係をもって燃焼室内のガス流を制御
    しそれにより上記両孔の閉止時に燃焼室内の燃焼生成物
    の量を排出される生成物内の炭化水素が予定レベルより
    低くなるように調整するごとくに動作する車輌用燃料噴
    射式２行程機関。
  28. 【請求項２８】船体を含む機関により推進される船舶に
    おいて、シリンダと、このシリンダ内で往復するように
    装着されるピストンと、ピストンとシリンダにより限定
    されてピストンの往復により周期的に容積の変化する燃
    焼室と、この燃焼室と空気源を接続する吸気孔と、燃焼
    室と排気ダクトを接続する排気孔とを有し、ピストンが
    シリンダ内で往復するときにピストンにより上記吸排気
    孔が開閉されるようになっており、更に排気孔が開いて
    いる時にエンジン負荷要求と速度に対し予め定めた関係
    をもって燃焼室内のガス流を制御し、それにより両孔の
    閉止時に燃焼室内にある燃焼生成物の量を排出される生
    成物中の炭化水素が予定の限界より低くなるように調整
    するための手段を有する船舶用の燃料噴射式２行程内燃
    機関。
  29. 【請求項２９】前記機関が船外機である特許請求の範囲
    第28項記載の内燃機関。
  30. 【請求項３０】シリンダと、シリンダ内で往復するよう
    に装着されるピストンと、ピストンが往復するとき周期
    的に容積の変化するピストンとシリンダにより限定され
    る燃焼室と、燃焼室と空気源を接続する吸気孔と、燃焼
    室と排気ダクトを接続する排気孔と、ピストンがシリン
    ダ内で往復するときピストンにより開閉される上記吸気
    孔および排気孔と、排気孔が開いている間にエンジン負
    荷要求エンジン速度に対し予め定めた関係をもって燃焼
    室内のガス流を制御しそれにより上記両孔の閉止時に燃
    焼室内にある燃焼生成物の量を排気される生成物内の炭
    化水素が予定の限界より低くなるように調整する手段
    と、からなる燃料噴射式２行程船舶用機関。
  31. 【請求項３１】前記機関が船外機である特許請求の範囲
    第30項記載の船舶用機関。
  32. 【請求項３２】車体と、地上に車体を支えるための車輪
    と、エンジンを有する動力付車輌において、シリンダ
    と、シリンダ内で往復するように装着されるピストン
    と、ピストンが往復するとき周期的に容積の変化する、
    ピストンとシリンダにより限定される燃焼室と、燃焼室
    と空気源を接続する吸気孔と、燃焼室と排気ダクトを接
    続する排気孔と、ピストンがシリンダ内で往復するとき
    ピストンにより開閉される上記吸気孔および排気孔と、
    排気孔が開いている間にエンジン負荷要求と速度に対し
    予め定めた関係をもって燃焼室内のガスを制御しそれに
    より上記両孔の閉止時に燃焼室内にある燃焼生成物の量
    を排気される生成物内の炭化水素が予定の限界より低く
    なるように調整する手段と、からなる燃料噴射式２行程
    機関。
  33. 【請求項３３】シリンダと、シリンダ内で往復するよう
    に装着されるピストンと、ピストンが往復するとき周期
    的に容積の変化するピストンとシリンダにより限定され
    る燃焼室と、燃焼室と空気源を接続する吸気孔と、燃焼
    室と排気ダクトを接続する排気孔と、ピストンがシリン
    ダ内で往復するときピストンにより開閉される上記吸気
    孔および排気孔と、排気孔が開いている間にエンジン負
    荷要求と速度に対し、予め定めた関係をもって燃焼室内
    のガス流を制御しそれにより上記両孔の閉止時に燃焼室
    内にある燃焼生成物の量を、排気される生成物内の炭化
    水素が予定の限界より低くなるように調整するための手
    段と、からなる車輌用の燃焼噴射式第２行程内燃機関。
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