JPH0814085A

JPH0814085A - ２サイクルエンジンの燃焼制御装置

Info

Publication number: JPH0814085A
Application number: JP14366994A
Authority: JP
Inventors: Kimihiro Nonaka; 公裕野中; Masahiko Kato; 雅彦加藤; Kazuhiro Nakamura; 和広中村
Original assignee: Sanshin Kogyo KK
Current assignee: Yamaha Marine Co Ltd
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【目的】運転状態が変化してもエンジンの燃焼状
態を常に一定に安定化できる２サイクルエンジンの燃焼
制御装置を提供する。【構成】位相差を有する一方の気筒と他方の気
筒とを連通する検出通路４０の途中に既燃ガスの酸素
濃度を検出するＯ₂センサ３５を介設し、該Ｏ₂センサ
３５より検出された既燃ガスの空燃比が、ＥＣＵ３０に
よりエンジンの運転状態に応じて求められた目標空燃比
となるよう、上記ＥＣＵ３０により燃料供給をフィード
バック制御する。この場合、上記ＥＣＵ３０が目標空燃
比演算手段，帰還制御手段として機能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２サイクルエンジンの
燃焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や船外機等のエンジンにあって
は、空燃比を制御することにより、エンジンの燃焼状態
を良好にし、もってエンジン出力の向上を図るとともに
排気ガス中の有害成分を低減するようにしている。この
空燃比の制御では、排ガスセンサを設置して排ガス中の
酸素量を検出し、該検出値から空燃比を求め、これが目
標空燃比に一致するように燃料供給量を制御するのが一
般的である。

【０００３】一方、２サイクルエンジンは、新気により
既燃ガスを排出する掃気行程を備えており、そのため２
サイクルエンジンでは排気ガス中に新気が混合する吹き
抜け現象がある。従って排気管内を流れる排気ガス中の
酸素濃度を検出した場合、正確な空燃比を求めることは
できない。そこで、２サイクルエンジンの空燃比制御で
は、燃焼室内の既燃ガスの酸素濃度を検出し、これによ
り空燃比を求めるようにしている。この酸素濃度の検出
においては、位相差を有する隣接気筒同士を検出通路で
連通接続し、該通路にＯ₂センサを介設し、一方の気筒
から他方の気筒に既燃ガスを流動させることにより被検
出ガスを採取することが考えられる。なお、本発明にお
いて、既燃ガスとは吹き抜けガスを含まない燃焼ガスの
みのガス、又は吹き抜けガスの含有量が酸素濃度検出に
それほど支障とならない程度である場合のガスの意味で
あり、排気ガスとは吹き抜けガスと燃焼ガスとの混合ガ
スの意味である。また、混合気とは、新気と燃料との混
合ガスの意味である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、２サイクル
エンジンの場合、運転状態（エンジン回転数や負荷の大
きさ等）により、上記掃気行程後にシリンダ内に残留す
る既燃ガスの量が変化し、シリンダ内のガス組成が変動
して、安定した燃焼が得られる適正空燃比（Ａ／Ｆ）が
変化する問題がある。

【０００５】そのため、酸素濃度に基づくフィードバッ
ク制御において目標Ａ／Ｆ値を一定値に固定すると、エ
ンジンの運転状態によっては目標Ａ／Ｆ値が適正Ａ／Ｆ
値からずれる場合があり、その結果全てのエンジン運転
域において安定した燃焼を得ることができない問題が発
生する。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、運転状態が変化してもエンジンの燃焼状態
を常に一定に安定化できる２サイクルエンジンの燃焼制
御装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、２サ
イクルエンジンの燃焼制御装置において、既燃ガスの性
状を検出して混合気の空燃比を求める空燃比演算手段
と、エンジンの運転状態に応じた混合気の目標空燃比を
演算する目標空燃比演算手段と、上記空燃比演算手段に
より求められた空燃比が上記目標空燃比演算手段によっ
て求められた目標空燃比と一致するように燃料供給量を
フィードバック制御する帰還制御手段とを備えたことを
特徴としている。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、上
記目標空燃比演算手段が、目標空燃比を掃気効率が低い
ほど小さく、高いほど大きく設定するように構成されて
いることを特徴としている。なお、本発明において空燃
比を大きく設定するとは、リーン側に設定するとの意味
であり、小さく設定するとはリッチ側に設定するとの意
味である。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１において、上
記目標空燃比演算手段が、目標空燃比をエンジンの途中
回転域又は途中負荷域で最大に設定するように構成され
ていることを特徴としている。なお、本発明において途
中回転域，途中負荷域とは、最低，最大回転，負荷の間
の領域の意味である。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１において、上
記目標空燃比演算手段が、目標空燃比をシリンダ内温度
が低いほど小さく、高いほど大きく設定するように構成
されていることを特徴としている。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１ないし４の何
れかにおいて、上記空燃比演算手段が、既燃ガスの酸素
濃度を検出するＯ₂センサを有しており、該Ｏ₂センサ
は位相差を有する一方の気筒と他方の気筒とを連通する
検出通路の途中に介設されており、該検出通路の導入口
は上記一方の気筒の排気ポートと掃気ポートとの間に位
置しており、排出口は上記他方の気筒の上記排気ポート
より下死点側に位置しており、上記導入口，排出口が、
一方の気筒の排気行程開始後の一定期間と上記他方の気
筒の圧縮行程開始前の一定期間とにおいて同時に開き、
この期間において一方の気筒内の既燃ガスが他方の気筒
に向かって流れるように上記位相差が設定されているこ
とを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１の発明の２サイクルエンジンの燃焼制
御装置によれば、混合気の空燃比がエンジンの運転状態
に応じた目標空燃比となるように、燃料供給量を帰還制
御するようにしたので、エンジンの運転状態に応じた適
正な空燃比が目標空燃比として設定され、従って燃焼状
態を常に安定化できる。

【００１３】請求項２の発明の２サイクルエンジンの燃
焼制御装置によれば、掃気効率が低いほど目標空燃比を
小さく、高いほど上記目標空燃比が大きくなるよう設定
したので、常にエンジンの燃焼状態を安定化できる。即
ち、掃気効率が低い運転状態例えば、低負荷低回転領域
ではシリンダ内に導入される新気の量が少なく、既燃ガ
スがシリンダ内に多量残留する。従って、この場合に目
標Ａ／Ｆが例えば理論Ａ／Ｆに固定されていると、少量
の新気が多量の残留ガスによって希釈されることから、
燃焼室内での実質的なＡ／Ｆはオーバーリーンとなる。
本発明では、上記掃気効率が低い場合には目標Ａ／Ｆが
リッチ側に設定されるので、上記オーバーリーンが回避
される。

【００１４】また、掃気効率が高い運転状態例えば高負
荷高回転領域では、シリンダ内に導入される新気の量が
多く、シリンダ内に残留する既燃ガスが少なくなり、燃
焼室内での実質的なＡ／Ｆは上記掃気効率が低い運転状
態に比べてリッチになる。本発明では、掃気効率が高い
ほど目標Ａ／Ｆを大きくしてリーン側の設定としたので
燃焼室内での実質的なＡ／Ｆを適正空燃比に近づけて燃
焼を安定させることができる。

【００１５】このように、掃気効率が低く新気が多量の
既燃ガスにより希釈されていることからオーバーリーン
となり易いときには目標空燃比を小さくしたのでシリン
ダ内をリッチ側に補正でき、また、掃気効率が高く新気
が既燃ガスによってほとんど希釈されず掃気効率が低い
時に比べてリッチとなり易いときには、目標空燃比を大
きくしたのでリーン側に補正でき、もってエンジン運転
状態が変化しても常にエンジンの燃焼状態を安定化でき
る。

【００１６】請求項３の発明の２サイクルエンジンの燃
焼制御装置によれば、途中回転域（途中負荷域）で上記
目標空燃比が最大となるよう設定したので、常にエンジ
ンの燃焼状態を安定化できる。即ち、エンジン回転数と
負荷とは、途中回転域，途中負荷域において掃気効率が
最大となる関係を有する。従って、請求項３の発明で
は、結果的に掃気効率が低い場合には目標Ａ／Ｆをリッ
チ側に、高い場合には低い場合に比べてリーン側に設定
するものであり、請求項２と同じ理由によりエンジン運
転状態が変化しても常にエンジンの燃焼状態を安定化で
きる。

【００１７】請求項４の発明の２サイクルエンジンの燃
焼制御装置によれば、シリンダ内温度が高いほど上記目
標空燃比を大きく設定したので、シリンダ内がリーンと
なって燃焼が不安定になり易い場合でもシリンダ内温度
が高い時には燃料が活性化して燃えやすくなっているこ
とから燃焼の不安定化を回避できる。また、シリンダ内
温度が低い時には目標空燃比を小さくしたので、シリン
ダ内温度が低く燃焼が不安定になり易い場合には適当な
リッチ状態として燃焼の不安定化を回避でき、もって、
エンジン運転状態が変動しても常にエンジンの燃焼状態
を安定化できる。

【００１８】請求項５の発明の２サイクルエンジンの燃
焼制御装置によれば、位相差を有する気筒同士を一方の
気筒が排気行程開始時で、他方の気筒が圧縮行程開始前
の所定期間のみ連通する検出通路で接続し、該通路の途
中に既燃ガスの酸素濃度を検出するＯ₂センサを設けた
ので、吹き抜けガスをほとんど含まない略既燃ガスのみ
の空燃比を検出でき、フィードバック制御の精度を向上
することができ、エンジンの燃焼状態を常に安定化でき
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。まず、請求項１，２，３，及び５の発明に係る第１
実施例による２サイクルエンジンの燃焼制御装置を図１
ないし図１２に基づいて説明する。図１は本実施例装置
が適用された船外機用３気筒２サイクルエンジンの概略
構成図、図２はＯ₂センサの取り付け構造を説明するた
めの模式図、図３は番気筒クランク角度と筒内圧との
関係を示す特性図、図４はＯ₂センサの出力と目標Ａ／
Ｆ値との関係を示す特性図、図５は機能ブロック図、図
６は掃気効率と目標空燃比との関係を示す特性図、図７
は掃気効率が大きい時と小さい時の目標空燃比とエンジ
ン回転数との関係を示す特性図、図８はエンジン回転数
と掃気効率との関係を示す特性図、図９はエンジン回転
数と目標Ａ／Ｆ値との関係を示す特性図で、図６と図８
とを１つのマップにまとめたものである。図１０はエン
ジン回転数とエンジン負荷とに基づく目標Ａ／Ｆ値を示
すマップ図、図１１はシフト状態と背圧との相関関係を
示す特性図、図１２はシフト状態の変化による空燃比と
出力との関係を示す特性図である。

【００２０】図１において、１はクランク軸縦置き３気
筒２サイクル船外機用エンジンであり、これはシリンダ
ブロック２のシリンダボア３ａ内にピストン３を摺動自
在に配置し、該ピストン３をコンロッド４でクランク軸
５に連結した構造のものである。なお、図１のＡ−Ａ断
面中、〜は気筒番号を示しており、各気筒〜の
位相差は１２０°に設定されている。

【００２１】上記シリンダブロック２の合面にはシリン
ダヘッド６が装着されており、該シリンダヘッド６に形
成された燃焼凹部内には点火プラグ７が挿入されてい
る。なお、２ａは排気ポート、２ｂは掃気ポートであ
る。上記シリンダヘッド６には筒内圧を測定するための
圧力センサ３１が装着され、上記クランク軸５にはクラ
ンク角度（エンジン回転数）を検出するための角度セン
サ３３が設けられている。上記シリンダブロック２の反
ヘッド側にはクランク室８が設けられている。該クラン
ク室８には吸気温または機関の温度を測定するための温
度センサ３２と、クランク室内圧を測定するための圧力
センサ３４とが設けられている。

【００２２】また番気筒（他方の気筒）と番気筒
（一方の気筒）との間にはバイパス通路（検出通路）４
０が配設されており、該通路４０の途中部分に、既燃ガ
スの空燃比を検出するためのＯ₂センサ３５が設けられ
ている。この場合、図２に示すように、上記バイパス通
路４０の導入口６５は、番気筒の排気ポート２ａの開
タインミング位置Ｈ１と掃気ポート２ｂの開タイミング
位置Ｈ２との間に、例えば排気ポート２ａと同時に開閉
されるように配設されている。また、上記通路４０の排
出口６８は、番気筒の上記排気ポート２ａの閉タイミ
ング位置Ｈ１より進角側（下死点側）位置に、例えば掃
気ポート２ｂの開直前に開き、閉直後に閉じるように配
設されており、上記各導入口６５，排出口６８はそれぞ
れの気筒のピストン３により開閉される。

【００２３】ここで、図３に示すように、番気筒のシ
リンダ内圧力Ｐ２と、番気筒のシリンダ内圧力Ｐ１と
は、両気筒の位相差 120°をもって変動する。また上記
導入口６５は、番気筒において、上記排気ポート２ａ
の開タインミングクランク角Ａから閉タイミングクラン
ク角Ｂまで開となる。一方、上記排出口６８は、番気
筒の掃気ポート２ｂの開タイミングクランク角（図示せ
ず）から閉タイミング直後クランク角Ｄまで開となる。
従って、上記導入口６５と排出口６８とは上記クランク
角Ａ〜Ｄの期間は同時に開き、この間は圧力差によって
ガスが番気筒から番気筒に向かって流動する。な
お、符号Ｅは番気筒の排気ポート２ａの閉タイミング
クランク角を示す。

【００２４】ここで上記導入口６５を番気筒の排気ポ
ート２ａと掃気ポート２ｂとの間に配置したのは排気ポ
ート２ａより上死点側に配置すると、番気筒の圧縮過
程で、圧縮されるべき新気が上記通路４０を通って逃
げ、圧縮効率が低下してしまうからである。また、掃気
ポート２ｂより下死点側に配置すると導入口６５と排出
口６８が同時に開き、既燃ガスが番気筒から番気筒
に向かって流れる期間が短くなってしまうからである。

【００２５】通路４０の導入口６５，排出口６８の位置
を上述のように設定したので、番気筒のピストン３に
よって導入口６５が排気行程開始直後に開いたときに
は、番気筒の流出口６８は圧縮行程開始直前位置に位
置するピストン３によってまだ開いているので、上記導
入口６５の開と同時に、番気筒及び番気筒間のシリ
ンダ内圧力の圧力差によって、番気筒内の既燃ガスが
導入口６５から排出口６８へ向かって上記通路４０内を
流れ、上記センサ３５がこの既燃ガスの中の酸素量を測
定する。なお、排出口６８が、番気筒において掃気ポ
ート２ｂが開く直前に閉じるので、上記通路４０内を流
れる既燃ガス中に吹き抜け新気が含まれない。このた
め、上記センサ３５は、吹き抜け新気を含まない既燃ガ
ス中の酸素量を測定でき、吹き抜け新気を含まない既燃
ガスの空燃比を検出できる。

【００２６】また、上記通路４０は絞り部がない均一径
に形成されているので、船外機のトローリング運転時の
ようなエンジン１の極低速運転時に、不完全燃焼によっ
てカーボンやスラッジ等が発生しても、これらのカーボ
ン等によって上記通路４０内が閉塞されることはない。

【００２７】更に、上記通路４０の導入口６５，排出口
６８は番気筒，番気筒のそれぞれのピストン３によ
り開閉操作され、上述のようにクランク角Ａ〜Ｄの期間
のみ同時に開くようになっており、つまりいずれかの開
口がほとんど常時閉じているので、導入口６５又は排出
口６８から上記通路４０内へいずれかの気筒内の既燃ガ
スが逆流することはない。

【００２８】また、上記通路４０はシンプルな構成であ
るため、流体抵抗が少なく、このため、例えば過度運転
時においてもサイクル毎の空燃比を検出でき、過度運転
時に最適な空燃比制御が実施できる。

【００２９】なお、上記実施例ではエンジン１が３気筒
２サイクルエンジンの場合を説明したが、各気筒間に位
相差があり、上記通路４０の導入口６５，排出口６８を
適切なタイミング位置に配置できれば良いので、Ｖ型４
気筒あるいはＶ型６気筒の２サイクルエンジンについて
も適用できる。

【００３０】また、上記Ｏ₂センサ３５の出力は、図４
の特性線７−１に示すように、Ａ／Ｆが理論空燃比近傍
のａ〜ｂのときにａ´〜ｂ´となる。本実施例では、目
標Ａ／Ｆ値をエンジン運転状態に応じて上記（ａ〜ｂ）
の範囲で可変制御するものである。なお、上記Ｏ₂セン
サとして図４の特性線７−２に示すような直線的な出力
特性を備えるリニア型のセンサを用いても良い。このリ
ニヤ型センサを用いた場合には目標Ａ／Ｆの可変範囲を
大幅に拡大できる。

【００３１】上記各クランク室８には吸気通路１０がシ
リンダボア３ａを介して連通するようにそれぞれ接続さ
れている。該各吸気通路１０のクランク室側開口近傍に
は、吸気の逆流を防止するためのリードバルブ１１が配
設されている。また上記各吸気通路１０には該吸気通路
内に燃料を噴射するためのインジェクタ１２が装着され
ており、該インジェクタ１２には燃料供給装置１３が接
続されている。なお、インジェクタを全気筒共通として
もよい。この場合には吸気マニホールドの集合部に設け
ることになる。また上記吸気通路１０内にはスロットル
バルブ１５が配設されており、該スロットルバルブ１５
の回転量すなわちスロットル角はセンサ４１により検出
されるようになっている。さらに船外機本体５０には、
トリム角βを検出するためのトリム角検出センサ４２が
設けられている。

【００３２】上記エンジン１は制御部としてのＥＣＵ３
０を備えている。該ＥＣＵ３０には、上記筒内圧検出セ
ンサ３１，吸気温検出センサ３２，クランク角度検出セ
ンサ３３，クランク室内圧検出センサ３４，Ｏ₂センサ
３５，背圧検出センサ３６，エンジン温度検出センサ３
７，スロットル角検出センサ４１，大気圧検出センサ，
シフトスイッチ，冷却水温度検出センサ，及びエンジン
振動センサの各検出信号が入力されている。

【００３３】上記ＥＣＵ３０は、図５に示すように、エ
ンジンの運転状態、例えば掃気効率に応じた目標空燃比
を演算する目標空燃比演算手段７０として機能するとと
もに、上記Ｏ₂センサ３５からの検出値（空燃比）が上
記目標空燃比となるように燃料噴射弁１２からの燃料噴
射量をフィードバック制御する帰還制御手段６０として
機能する。また、上記ＥＣＵ３０には、図６〜９に示す
掃気効率，エンジン回転数，及び目標Ａ／Ｆ値の関係を
示す特性図がマップとして格納されている。ここで図
６，図７は本実施例における目標Ａ／Ｆを掃気効率に応
じて設定するという基本的考え方を説明するためのもの
であり、図８，図９は上記目標Ａ／Ｆの具体的な設定方
法を説明するためのものである。

【００３４】次に、本実施例の動作について説明する。
本実施例装置では、上記Ｏ₂センサ３５により既燃ガス
のＡ／Ｆ値が検出され、掃気効率に基づいて目標Ａ／Ｆ
値が図６〜９に示すマップデータより設定される。本実
施例では、図６に示すように、掃気効率が小さい（低
い）ほど目標空燃比を小さく、即ちリッチ側に設定し、
また掃気効率が大きい（高い）ほど目標空燃比を大き
く、即ち、リーン側に設定している。

【００３５】なお、上記リッチ側，リーン側というの
は、理論空燃比に対してリッチかリーンかではなく、掃
気効率が高い場合と低い場合とを比べた相対的な空燃比
の意味である。新気と燃料との絶対的な空燃比について
見れば、掃気効率が最も高いエンジン運転状態において
ほぼ理論空燃比となっており、掃気効率が低い領域では
理論空燃比よりもリッチになっている。即ち、掃気効率
が最も高い時はシリンダ内に残留する既燃ガスが少なく
ほぼ新気で満たされるので、シリンダ内の実質的なＡ／
Ｆも理論空燃比に近い。

【００３６】ここで、上記目標Ａ／Ｆ値の設定理由を図
７に基づいて説明する。上記掃気効率が小さい時、即
ち、シリンダ内の既燃ガスの割合が大きい時には、シリ
ンダ内の新気が既燃ガスによって希釈されていることか
ら、エンジン回転数が高くなってＡ／Ｆ値が図示Ｅ点よ
り大きくなると、燃焼室内での実質的なＡ／Ｆはオーバ
ーリーンとなって燃焼が不安定となる。そのため、本実
施例では、燃料のばらつき等を考慮して、リッチ側の図
示Ｆ点に設定する。また、掃気効率が高い時、即ちシリ
ンダ内の既燃ガスの割合が少ない時には、掃気効率が低
い時に比べて、既燃ガスのＡ／Ｆ値がよりリーン側であ
っても安定した燃焼が行える。従って目標Ａ／Ｆ値はＦ
点よりもよりリーン側のＨ点に設定する。なお、図７に
おいて、斜線領域は、掃気効率大，小のそれぞれの場合
において燃焼室内での実質的なＡ／Ｆがオーバーリーン
のため燃焼が不安定になる領域である。

【００３７】一方、上記掃気効率の検出は実際にはエン
ジン回転数（又は負荷）に基づいて行われることから、
エンジン回転数（又は負荷）と掃気効率との関係を図８
に基づいて説明する。図８に示すように、低速タイプの
エンジンの場合、エンジン回転数が小さい側において掃
気効率が最大となり、高速タイプのエンジンの場合、エ
ンジン回転数が大きい側において掃気効率が最大とな
り、一般的なエンジンでは、エンジン回転数が中回転域
において掃気効率が最大となる傾向がある。そのため、
図９に示すように、エンジン回転数（又は負荷）に応じ
て目標Ａ／Ｆ値が設定可能となる。なお、エンジン負荷
はスロットル開度を意味しており、エンジン回転数及び
エンジン負荷と目標Ａ／Ｆとの特性は図１０に示すよう
に表すことができる。同図において、高速タイプのエン
ジンの場合は破線で示すように目標Ａ／Ｆは高回転，高
負荷ほどリーンとなり、低速タイプのエンジンの場合は
一点鎖線で示すように低回転，低負荷ほどリーンとな
る。

【００３８】具体的には、上記実施例装置のＥＣＵ３０
は図８に示すマップによりエンジン回転数に基づいて掃
気効率が設定され、該掃気効率に基づいて図６のマップ
図より目標空燃比が設定される。そして、このように設
定された目標空燃比と、上記Ｏ₂センサにより検出され
る既燃ガスの空燃比とが一致するように燃料供給量がフ
ィードバック制御されるよう構成されている。

【００３９】ここで、掃気効率の低いアイドル運転状態
から掃気効率の高いトロールまたはバックトロール運転
状態に変化した場合の目標Ａ／Ｆ値の設定方法は、以下
のようにしても良い。なお、上記運転状態の変化はシフ
トスイッチ（図示せず）によって検出される。

【００４０】上記各運転状態における背圧は図１１に示
すように、アイドル状態で最も大きく、トロール状態で
最も小さくなっており、バックトロール状態ではこれら
の中間の値になっている。なお、ここでいうトロール状
態とは、スロットル開度がアイドル位置またはアイドル
位置から若干開いた位置にあり、シフトレバーが前進位
置にある場合を指しており、バックトロール状態とは、
同様のスロットル開度位置においてシフトレバーが後進
位置にある場合を指している。

【００４１】このようにアイドル時とトロール時とで
は、背圧が大きく変化するため、シリンダ内の残留ガス
量も大きく変化する。すなわち、シフトを入れた状態の
トロール時には、プロペラ推力にともない背圧が変化す
るために、１サイクル当たりの空気量が増え、掃気効率
が向上するので、残留ガスが減少する。残留ガス量の多
少は、制御点以降のリーン側燃焼域の広さに影響を与
え、残留ガスが多い程、リーン側燃焼域は狭くなる。従
って、トロール時に比べ残留ガスが多い（すなわち背圧
が高い）アイドル時には、図１２に示すように制御基準
点（例えばλ＝１の点）からリーン側の燃焼域が狭くな
るので、極力リーン側にならないように制御する必要が
生じる。なお、図１２において斜線領域では、燃焼室内
での実質的Ａ／Ｆがオーバーリーンとなるため燃焼が不
安定となる。

【００４２】そこで、アイドル時の制御点をトロール，
パーシャル（トロール時よりもスロットル開度を開いた
状態）時の制御基準点よりもリッチ側に移行させるよう
にすれば、燃焼を安定させることができる。

【００４３】このように、本第１実施例の２サイクルエ
ンジンの燃焼制御装置では、エンジンの回転数（負荷）
と掃気効率との関係を示すマップデータと、該掃気効率
が高いほど目標空燃比が大きくなるマップデータとに基
づいて該目標空燃比を設定するようにしたので、エンジ
ンの運転状態に応じて掃気効率が変化しても、常にエン
ジンの燃焼状態を安定化できる。

【００４４】また、上記Ｏ₂センサ３５を上記検出通路
４０に配設したので、吹き抜けガスをほとんど含まない
略既燃ガスのみの空燃比を検出することができ、もって
フィードバック制御の精度を向上することができる。

【００４５】次に、請求項１，４，及び５の発明に係る
第２実施例による２サイクルエンジンの燃焼制御装置を
図１３ないし図１５に基づいて説明する。図１３はシリ
ンダ内温度と目標Ａ／Ｆ値との関係を示す特性図、図１
４はエンジン回転数とシリンダ内温度との関係を示す特
性図、図１５はシリンダ内温度が高い時と低いときの目
標空燃比とエンジン回転数との関係を示す特性図であ
る。なお、本実施例装置は上記第１実施例装置のＥＣＵ
３０内のマップデータを書き換えたものであるから、構
成についての説明は省略する。

【００４６】本実施例の制御装置は、図１３に示すよう
に、目標空燃比を、シリンダ内温度が低いほど小さく
（リッチ側に）、高いほど大きく（リーン側に）設定す
るものである。なお、シリンダ内温度は、図１４に示す
ように、エンジン回転数（エンジン負荷）の増加に伴っ
て高くなる傾向があることから、エンジン回転数に応じ
て目標空燃比を大きく設定するようにしても良い。

【００４７】ここで、図１５に基づいて目標Ａ／Ｆ値を
上述のように設定する理由について説明する。シリンダ
内温度が低い場合は、燃料が燃えにくくなり、Ａ／Ｆ値
が図示Ｊ点（理論空燃比）付近では燃焼が安定しないの
で、図示Ｋ点で示すリッチ側に制御することにより、燃
焼の安定性を確保する。一方、シリンダ内温度が高いと
燃料が活性化して燃えやすくなることから、Ａ／Ｆ値を
大きくし、シリンダ内雰囲気をリーン側に制御すること
が可能となる。即ち、Ａ／Ｆ値をＫ点よりもリーン側で
ある理論空燃比近くのＩ点に設定しても安定燃焼が可能
である。なお、図１５において、斜線領域はシリンダ内
温度が低い時と高い時のそれぞれにおいて、燃焼室内で
の実質的なＡ／Ｆがオーバーリーンのため燃焼が不安定
になる領域である。

【００４８】このように、本実施例では、目標空燃比を
シリンダ内温度が低いほど小さく、かつ高いほど大きく
設定したので、シリンダ内温度の変動によるエンジンの
燃焼状態の変動を抑制して燃焼を安定化できる。

【００４９】なお、上記実施例では、一方の気筒と他方
の気筒を連通する検出通路の途中にＯ₂センサを設けた
場合を示したが、これ以外のＯ₂センサの設置方法も採
用可能である。すなわち、２番気筒に連結された通路の
一端を、該通路の断面積よりも大きな断面積を有する蓄
圧室に連結し、この蓄圧室にＯ₂センサを臨ませ、蓄圧
室内に蓄えられた既燃ガスの酸素濃度を検出する方法が
採用できる。ここで蓄圧室に導かれた既燃ガスを排出す
る通路の設け方としては、他気筒に接続する、排気
通路に接続する、既燃ガスが入ってくる入口側通路を
そのまま使い、自気筒（２番気筒）に戻す、等の方法が
採用できる。このようにすることによって、排出通路を
設ける自由度、すなわちレイアウトの自由度を拡大でき
る。

【００５０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る２サ
イクルエンジンの燃焼制御装置では、混合気の空燃比
が、エンジンの運転状態に応じた目標空燃比と一致する
ように燃料供給量をフィードバック制御したので、運転
状態が変化してもエンジンの燃焼状態を安定化すること
ができる効果がある。

【００５１】また、請求項２の発明に係る２サイクルエ
ンジンの燃焼制御装置では、掃気効率が高いほど目標空
燃比を大きく設定したので、新気が既燃ガスにより希釈
されているときには目標空燃比をリッチ側に設定して適
正空燃比を確保でき、また、新気の量が多いときにはリ
ーン側に設定して適正空燃比を確保でき、もって常にエ
ンジンの燃焼状態を安定化できる効果がある。

【００５２】また、請求項３の発明に係る２サイクルエ
ンジンの燃焼制御装置では、エンジンの途中回転域（途
中負荷域）で目標空燃比が最大となるようにしたので、
エンジン回転数が変化しても常にエンジンの燃焼状態を
安定化できる効果がある。

【００５３】また、請求項４の発明に係る２サイクルエ
ンジンの燃焼制御装置では、目標空燃比を、シリンダ内
温度が低いほど小さく、高いほど大きく設定したので、
シリンダ内の温度変化により燃焼が不安定となるのを回
避でき、もってエンジンの燃焼状態を安定化できる効果
がある。

【００５４】また、請求項５の発明に係る２サイクルエ
ンジンの燃焼制御装置では、位相差を有する一方，他方
の気筒を、一方が排気行程開始時で、他方が圧縮行程開
始前の所定期間のみ連通する検出通路で接続し、該検出
通路の途中に、既燃ガスの酸素濃度を検出するＯ₂セン
サを設けたので、吹き抜け新気を含まない既燃ガスのみ
の空燃比を検出できる効果があり、もって上記既燃ガス
のみの空燃比によりフィードバック制御することでエン
ジンの運転状態を常に安定化できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による２サイクルエンジン
の燃焼制御装置の概略構成図である。

【図２】上記第１実施例装置の検出通路の取り付け位置
を説明するための模式図である。

【図３】上記第１実施例装置の，番気筒のクランク
角度，筒内圧及び検出通路の開閉の関係を示す特性図で
ある。

【図４】上記実施例装置のＯ₂センサの出力と目標Ａ／
Ｆ値との関係を示す特性図である。

【図５】上記第１実施例装置の機能ブロック図である。

【図６】上記第１実施例装置の掃気効率と目標空燃比と
の関係を示す特性図である。

【図７】上記第１実施例装置の掃気効率が大きい時と小
さい時の目標空燃比とエンジン回転数との関係を示す特
性図である。

【図８】上記第１実施例装置のエンジン回転数と掃気効
率との関係を示す特性図である。

【図９】上記第１実施例装置のエンジン回転数と目標Ａ
／Ｆ値との関係を示す特性図である。

【図１０】上記第１実施例装置のエンジン回転数とエン
ジン負荷とに基づく目標Ａ／Ｆ値を示すマップ図であ
る。

【図１１】上記第１実施例装置のシフト状態と背圧との
相関関係を示す特性図である。

【図１２】上記第１実施例装置のシフト状態の変化によ
る空燃比と出力との関係を示す特性図である。

【図１３】本発明の第２実施例による２サイクルエンジ
ンの燃焼制御装置のシリンダ内温度と目標Ａ／Ｆ値との
関係を示す特性図である。

【図１４】上記第２実施例装置のエンジン回転数とシリ
ンダ内温度との関係を示す特性図である。

【図１５】上記第２実施例装置のシリンダ内温度が高い
時と低いときの目標空燃比とエンジン回転数との関係を
示す特性図である。

【符号の説明】

２ａ排気ポート２ｂ掃気ポート３０ＥＣＵ（燃焼制御装置，目標空燃比演算手段，帰
還制御手段）３５Ｏ₂センサ（空燃比検出センサ）４０検出通路６５導入口６８排出口他方の気筒一方の気筒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２サイクルエンジンの燃焼制御装置にお
いて、既燃ガスの性状を検出して混合気の空燃比を求め
る空燃比演算手段と、エンジンの運転状態に応じた混合
気の目標空燃比を演算する目標空燃比演算手段と、上記
空燃比演算手段により求められた空燃比が上記目標空燃
比演算手段によって求められた目標空燃比と一致するよ
うに燃料供給量をフィードバック制御する帰還制御手段
とを備えたことを特徴とする２サイクルエンジンの燃焼
制御装置。
【請求項２】請求項１において、上記目標空燃比演算
手段が、目標空燃比を掃気効率が低いほど小さく、高い
ほど大きく設定するように構成されていることを特徴と
する２サイクルエンジンの燃焼制御装置。
【請求項３】請求項１において、上記目標空燃比演算
手段が、目標空燃比をエンジンの途中回転域又は途中負
荷域で最大に設定するように構成されていることを特徴
とする２サイクルエンジンの燃焼制御装置。
【請求項４】請求項１において、上記目標空燃比演算
手段が、目標空燃比をシリンダ内温度が低いほど小さ
く、高いほど大きく設定するように構成されていること
を特徴とする２サイクルエンジンの燃焼制御装置。
【請求項５】請求項１ないし４の何れかにおいて、上
記空燃比演算手段が、既燃ガスの酸素濃度を検出するＯ
₂センサを有しており、該Ｏ₂センサは位相差を有する
一方の気筒と他方の気筒とを連通する検出通路の途中に
介設されており、該検出通路の導入口は上記一方の気筒
の排気ポートと掃気ポートとの間に位置しており、排出
口は上記他方の気筒の上記排気ポートより下死点側に位
置しており、上記導入口，排出口が、一方の気筒の排気
行程開始後の一定期間と上記他方の気筒の圧縮行程開始
前の一定期間とにおいて同時に開き、この期間において
一方の気筒内の既燃ガスが他方の気筒に向かって流れる
ように上記位相差が設定されていることを特徴とする２
サイクルエンジンの燃焼制御装置。