JPH1037769A - Two-cycle engine of intra-cylinder injection type - Google Patents

Two-cycle engine of intra-cylinder injection type

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JPH1037769A
JPH1037769A JP19776896A JP19776896A JPH1037769A JP H1037769 A JPH1037769 A JP H1037769A JP 19776896 A JP19776896 A JP 19776896A JP 19776896 A JP19776896 A JP 19776896A JP H1037769 A JPH1037769 A JP H1037769A
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JP
Japan
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exhaust
fuel injection
valve
fuel
engine
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JP19776896A
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Japanese (ja)
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Takeshi Motoyama
雄 本山
Akihiko Okubo
明彦 大久保
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Yamaha Motor Co Ltd
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Yamaha Motor Co Ltd
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    • F02M69/042Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
    • F02M69/045Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the combustion chamber

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection type two-cycle engine which can prevent irregular combustion and can make O2 feedback control stably over the whole operating range. SOLUTION: A two-cycle engine concerned is equipped with an ignition plug 34 mounted on a cylinder head 5, a fuel injection valve 14 which supplies in injection a greater amount of fuel with increasing load before ignition by the plug 34 in compliance with the engine load set by an accelerator operating part in the suction path or a combustion chamber (a) bounded by the cylinder head 5, cylinder body 4 and a piston 6, an O2 concentration sensing means 53 to sense the O2 concentration in a sample gas taken from the combusted gas, and an operation control means which controls the engine operating condition so that the sensed O2 concentration or the air-fuel ratio decided by it becomes the target value. The exhaust passage 35 is equipped with an exhaust gas control valve 39 which can change the section area, and sampling of the combusted gas by the O2 concentration sensing means 53 is stabilized by setting the degree of opening of the exhaust gas control valve in the operating range with small engine load to a smaller value than the degree of opening in the operating range with a large engine load.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室又は吸気経
路内に燃料を噴射供給するようにした燃料噴射式2サイ
クルエンジンに関し、特にO2 フィードバック制御を全
運転域にわたって安定して動作させることができるよう
にした既燃焼ガス採取方法の改善に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is to relates to a fuel injection type 2-cycle engine so as to inject and supply fuel, the stabilized operation, especially over the entire operating range of the O 2 feedback control to the combustion chamber or the intake path To improve the method of collecting burned gas so that it can be performed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、新気を吸気通路を経てクランク室
内に導いて一次圧縮し、該圧縮された新気により筒内を
掃気する一方、燃焼室壁に配置された燃料噴射弁から燃
料を、掃気,排気行程の途中,さらには圧縮行程中に噴
射するとともに、圧縮行程を経て点火プラグにより着火
して燃焼させ、上記掃気行程に先行して燃焼室から既燃
ガスを排気通路に排出するようにした筒内噴射式2サイ
クルエンジンが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, fresh air is introduced into a crank chamber through an intake passage to perform primary compression, and the compressed fresh air scavenges the inside of a cylinder, while fuel is injected from a fuel injection valve disposed on a combustion chamber wall. During the scavenging and exhaust strokes, and during the compression stroke, the fuel is injected by the ignition plug through the compression stroke and burned, and the burned gas is discharged from the combustion chamber to the exhaust passage prior to the scavenging stroke. An in-cylinder injection two-stroke engine configured as described above has been proposed.

【0003】一方、2サイクルエンジンでは、燃焼後排
気される前の筒内既燃焼ガスを選択的に採取し、該採取
ガス中のO2 濃度を計測することにより筒内の空燃比
(A/F)を求め、該検出した空燃比が目標値となるよ
うに燃料供給量をフィードバック制御するようにしたも
のがある。
On the other hand, in a two-cycle engine, the burned gas in the cylinder before combustion and before exhaust is selectively sampled, and the O 2 concentration in the sampled gas is measured to determine the air-fuel ratio (A / A / C) in the cylinder. F) is obtained, and the fuel supply amount is feedback-controlled so that the detected air-fuel ratio becomes a target value.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで上記フィード
バック制御を燃料噴射式2サイクルエンジンに採用する
には、各サイクル毎の燃焼が安定していること、つまり
各サイクルにおいて既燃焼ガスを安定して採取できるこ
とが必要であるが、2サイクルエンジンでは一般に低速
低負荷運転域で不整燃焼が発生するのでフィードバック
制御を全運転域で安定して採用するのは困難であった。
In order to employ the above-described feedback control in a fuel injection type two-cycle engine, the combustion in each cycle must be stable, that is, the burned gas must be stably collected in each cycle. Although it is necessary to be able to do so, it is difficult to stably employ the feedback control in the entire operation range of a two-cycle engine because irregular combustion generally occurs in a low-speed low-load operation range.

【0005】即ち、2サイクルエンジンでは、特に低負
荷運転域において、掃気により燃焼室に入った新気が、
既燃焼ガスとともに燃焼室から排気通路に排出されるい
わゆる吹き抜けが発生する。スロットル弁開度が小さい
低負荷においては掃気のための新気量そのものが少な
く、掃気行程中あるいは掃気行程終了後排気孔が閉じる
までの期間に、燃焼室内の圧力が大気圧以下に低下して
しまう。この期間中には燃焼室と排気通路が連通してお
り、温度が低下した排気通路中の既燃焼ガスが筒内に逆
流する。なお、新気の吹き抜け量が多い場合には、仮に
スロットル弁を廃止した場合でも既燃焼ガス量の少ない
低負荷においては、前述の期間中の燃焼室内の圧力の低
下が大きくなり、吹き抜けた新気の一部と吹き抜けた新
気によりさらに温度低下した既燃焼ガスが筒内に逆流す
る。
That is, in the two-cycle engine, particularly in a low load operation range, fresh air entering the combustion chamber by scavenging is
A so-called blow-by that is discharged from the combustion chamber to the exhaust passage together with the burned gas occurs. At low load where the throttle valve opening is small, the fresh air amount for scavenging itself is small, and during the scavenging process or during the period from the end of the scavenging process until the exhaust hole closes, the pressure in the combustion chamber drops below atmospheric pressure. I will. During this period, the combustion chamber communicates with the exhaust passage, and the burned gas in the exhaust passage whose temperature has decreased flows back into the cylinder. When the amount of fresh air blow-through is large, even if the throttle valve is abolished, the pressure in the combustion chamber during the above-mentioned period becomes large at a low load with a small amount of burnt gas, and The burned gas whose temperature has been further reduced by the part of the air and the fresh air that has blown through flows back into the cylinder.

【0006】吸気経路内に燃料を噴射供給するもので
は、温度低下した既燃焼ガスの割合が多くなる分燃焼室
内の混合気は適正混合状態からずれてしまう。このた
め、燃焼室内の混合気に点火しても、失火してしまう場
合がある。一方、燃焼室内に燃料噴射するものでは、気
化そのものが十分になされず適正混合気が形成しにく
く、点火しても同様失火してしまう場合がある。一旦失
火すると、次のサイクルにおいて逆流するものは既燃焼
ガスではなく失火により残留した新気となるので、燃焼
室内の既燃焼ガスの割合が低下し、適正混合気が形成さ
れるので、混合気温度が低くでも点火プラグで点火すれ
ば着火するようになる。このように失火したり着火した
りの繰り返しによる不整燃焼が生じる。
[0006] In the case of injecting and supplying fuel into the intake passage, the mixture in the combustion chamber deviates from the proper mixing state by the proportion of the burned gas whose temperature has decreased. Therefore, even if the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited, a misfire may occur. On the other hand, in the case of fuel injection into the combustion chamber, vaporization itself is not sufficiently performed, so that it is difficult to form a proper air-fuel mixture. Once a misfire occurs, in the next cycle, what flows back in the next cycle is not the burned gas but fresh air remaining due to the misfire, so the proportion of burned gas in the combustion chamber decreases and a proper mixture is formed. Even if the temperature is low, it will ignite if ignited with a spark plug. Irregular combustion occurs due to repetition of misfire or ignition.

【0007】特に、低負荷運転域ほど上記失火サイクル
数が増加し、O2 濃度検出用ガスを採取できる燃焼サイ
クル数が減るため、空燃比の検出に極めて長い時間がか
かり、また仮に短時間に空燃比の検知ができ、検知した
空燃比に基づいて燃料量を変化させても、温度の低下し
た既燃焼ガスの残留割合の大きいサイクルにおける失火
を止めることはできない。すなわち、O2 フィードバッ
ク制御しても低負荷運転域において排気ガス性状を良く
することも、燃費を良くすることもできない。
In particular, the number of the above-mentioned misfire cycles increases in the lower load operation range, and the number of combustion cycles in which the gas for detecting the O 2 concentration can be reduced decreases. Even if the air-fuel ratio can be detected and the fuel amount is changed based on the detected air-fuel ratio, it is not possible to stop the misfire in a cycle in which the temperature of the burned gas has a large residual ratio. That is, even if the O 2 feedback control is performed, it is not possible to improve the exhaust gas properties and the fuel efficiency in the low load operation range.

【0008】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、不整燃焼を防止でき、もって全運転域において安定
してO2 フィードバック制御を動作させることのできる
燃料噴射式2サイクルエンジンを提供することを課題と
している。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fuel injection type two-cycle engine capable of preventing irregular combustion and stably operating O 2 feedback control in the entire operation range. That is the task.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、シリ
ンダヘッドに装着された点火プラグと、シリンダヘッ
ド,シリンダボディ,及びピストンにより形成される燃
焼室又は吸気経路内にアクセル操作部により設定される
エンジン負荷に合わせ、負荷が大なる程多くの燃料を点
火プラグによる点火前に噴射供給する燃料噴射弁と、既
燃焼ガスを採取し該採取ガス中のO2 濃度を検出するO
2 濃度検出手段と、該検出されたO2 濃度あるいは該O
2 濃度から求めた空燃比が目標値になるようエンジン運
転状態を制御する運転制御手段とを備えた燃料噴射式2
サイクルエンジンにおいて、排気通路に通路断面積を可
変とする排気制御弁を設け、エンジン負荷が小さい運転
域での排気制御弁開度をエンジン負荷が大きい運転域に
おける排気制御弁開度より小さく設定することによりO
2 濃度検出手段による既燃焼ガスの採取を安定化する既
燃焼ガス安定化手段とを備えたことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, an accelerator operating portion is set in a combustion chamber or an intake passage formed by a spark plug mounted on a cylinder head, a cylinder head, a cylinder body, and a piston. A fuel injection valve for injecting a larger amount of fuel before the ignition by the spark plug in accordance with the engine load to be loaded, and an O for detecting a burned gas and detecting an O 2 concentration in the collected gas.
2 concentration detecting means, and the detected O 2 concentration or the O 2 concentration
And an operation control means for controlling an engine operation state so that an air-fuel ratio obtained from the concentration becomes a target value.
In a cycle engine, an exhaust control valve that makes a passage cross-sectional area variable is provided in an exhaust passage, and the opening of the exhaust control valve in an operating range where the engine load is small is set smaller than the opening of the exhaust control valve in an operating range where the engine load is large. O
(2) A burned gas stabilizing means for stabilizing the sampling of burned gas by the concentration detecting means.

【0010】請求項2の発明は、請求項1において、上
記運転制御手段が、上記検出されたO2 濃度あるいは空
燃比が目標値よりリッチ側又はリーン側の場合には、上
記排気制御弁開度を増加又は減少させる、燃料噴射量を
減少又は増加させる、燃料噴射時期を進角又は遅角させ
る、スロットル弁開度を増加又は減少させる、の少なく
とも1つを行うことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the operation control means opens the exhaust control valve when the detected O 2 concentration or air-fuel ratio is richer or leaner than a target value. At least one of increasing or decreasing the degree, decreasing or increasing the fuel injection amount, advancing or retarding the fuel injection timing, and increasing or decreasing the throttle valve opening is performed.

【0011】請求項3の発明は、請求項1又は2におい
て、上記排気制御弁が、排気ポートの上縁位置を実質的
に気筒軸方向に可変とし、排気開始時期(排気タイミン
グ)を遅くすることにより排気通路断面積を小さくし排
気開始時期を早くすることにより排気通路断面積を大き
くする排気開始時期可変弁を兼ねたものであることを特
徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the exhaust control valve changes the upper edge position of the exhaust port substantially in the cylinder axial direction, thereby delaying the exhaust start timing (exhaust timing). Thus, the present invention is also characterized in that it also serves as an exhaust start timing variable valve that increases the exhaust passage cross-sectional area by reducing the exhaust passage cross-sectional area and increasing the exhaust start timing.

【0012】請求項4の発明は、請求項1ないし3の何
れかにおいて、気筒軸方向に少なくとも2つの排気ポー
トを設け、各排気ポートにそれぞれ排気通路を接続し、
少なくとも最もシリンダヘッドに近い排気ポートに連な
る排気通路に上記排気制御弁を配設したことを特徴とし
ている。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, at least two exhaust ports are provided in the cylinder axial direction, and an exhaust passage is connected to each of the exhaust ports.
The exhaust control valve is disposed at least in an exhaust passage connected to an exhaust port closest to the cylinder head.

【0013】請求項5の発明は、請求項1ないし4の何
れかにおいて、上記燃料噴射弁を、噴射流が点火プラグ
近傍を直接指向するか又は燃焼室壁に衝突後点火プラグ
近傍を指向するように配設したことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the fuel injection valve directs the injection flow directly in the vicinity of the ignition plug or in the vicinity of the ignition plug after collision with the combustion chamber wall. It is characterized by being arranged as follows.

【0014】請求項6の発明は、請求項5において、複
数の燃料噴射弁,あるいは複数の噴射孔を有する燃料噴
射弁の少なくとも一方を設けることにより複数の噴射流
を発生させるとともに、少なくとも1つの噴射流をピス
トン頂部を指向させたことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, a plurality of injection flows are generated by providing at least one of a plurality of fuel injection valves or a plurality of fuel injection valves having a plurality of injection holes, and at least one of the fuel injection valves is provided. The injection flow is directed toward the top of the piston.

【0015】請求項7の発明は、請求項6において、少
なくとも1つの噴射流を直接点火プラグ近傍に指向させ
たことを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, at least one injection flow is directed directly near the spark plug.

【0016】請求項8の発明は、請求項1ないし7の何
れかにおいて、燃料噴射弁をシリンダ側壁に配設したこ
とを特徴としている。
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the fuel injection valve is disposed on a cylinder side wall.

【0017】請求項9の発明は、請求項1ないし8の何
れかにおいて、既燃焼ガスを採取するための採取孔を排
気通路の排気制御弁配置位置より上流部分に設けたこと
を特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, a sampling hole for sampling the burned gas is provided in a portion of the exhaust passage upstream of the exhaust control valve. .

【0018】[0018]

【発明の作用効果】請求項1の発明によれば、エンジン
負荷が小さい運転域での排気制御弁開度をエンジン負荷
が大きい運転域での排気制御開度より小さく設定したの
で、低負荷運転域での排気通路抵抗が大きくなり、排気
行程における既燃焼ガスの排出性が低下する。
According to the first aspect of the present invention, the opening of the exhaust control valve in the operating range where the engine load is small is set smaller than the exhaust control opening in the operating range where the engine load is large. Exhaust passage resistance in the region increases, and the exhaustability of burned gas in the exhaust stroke decreases.

【0019】すなわち、排気制御弁がない場合に温度の
低い既燃焼ガスが燃焼室内に滞留する場合と同様に、燃
焼室内の混合気は適正混合状態からずれてしまうが、本
発明では排気制御弁開度を小さくするので燃焼室内に滞
留する既燃焼ガスは温度が高く、点火時の着火性は向上
する。
That is, the air-fuel mixture in the combustion chamber is deviated from the proper mixing state as in the case where the burned gas having a low temperature stays in the combustion chamber without the exhaust control valve. Since the opening degree is reduced, the temperature of the burned gas remaining in the combustion chamber is high, and the ignitability at the time of ignition is improved.

【0020】その結果、失火を防止し不整燃焼を防止で
き、何れのサイクルにおいても既燃焼ガスを安定して採
取でき、空燃比の検出を迅速かつ確実に行うことがで
き、全運転域においてフィードバック制御を安定して動
作させることができる効果がある。
As a result, misfire can be prevented and irregular combustion can be prevented, the burned gas can be stably collected in any cycle, the air-fuel ratio can be detected quickly and reliably, and feedback can be performed in all operation ranges. There is an effect that the control can be operated stably.

【0021】請求項2の発明によれば、上記空燃比検出
手段により検出された空燃比が目標値よりリッチ側又は
リーン側の場合には、上記排気制御弁開度を増加又は減
少させるか、燃料噴射量を減少又は増加させるか、燃料
噴射時期を進角又は遅角させるか、スロットル弁開度を
増加又は減少させるかの少なくとも1つを行うようにし
たので、空燃比を目標値に収束させることができる。
According to the second aspect of the present invention, when the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detecting means is richer or leaner than the target value, the degree of opening of the exhaust control valve is increased or decreased. Since at least one of decreasing or increasing the fuel injection amount, advancing or retarding the fuel injection timing, and increasing or decreasing the throttle valve opening is performed, the air-fuel ratio converges to the target value. Can be done.

【0022】即ち、検出空燃比が例えばリッチ側のとき
に、上記排気制御弁開度が増加された場合は排気通路の
通路抵抗が減少して吸入空気量が増加し、スロットル弁
開度が増加された場合は吸気通路の通路抵抗が減少して
吸入空気量が増加し、何れの場合にも空燃比が目標値側
に補正される。また燃料噴射量が減少された場合は燃料
割合が減少するので空燃比が目標値側に補正される。さ
らにまた燃料噴射時期が進角された場合には燃料の拡散
が進み吹き抜け量が増大して空燃比が目標値側に補正さ
れる。なお、検出空燃比がリーン側にあるときは上記と
逆の動作となる。このように何れの場合にも、空燃比を
目標空燃比に収束させることができ、フィードバック制
御の制御精度を向上できる効果がある。
That is, when the detected air-fuel ratio is, for example, on the rich side, if the exhaust control valve opening is increased, the passage resistance of the exhaust passage is reduced, the intake air amount is increased, and the throttle valve opening is increased. In this case, the passage resistance of the intake passage decreases and the intake air amount increases, and in any case, the air-fuel ratio is corrected to the target value. When the fuel injection amount is reduced, the fuel ratio is reduced, so that the air-fuel ratio is corrected to the target value. Further, when the fuel injection timing is advanced, the diffusion of the fuel proceeds and the blow-through amount increases, so that the air-fuel ratio is corrected to the target value side. When the detected air-fuel ratio is on the lean side, the operation is reversed. As described above, in any case, the air-fuel ratio can be made to converge to the target air-fuel ratio, and the control accuracy of the feedback control can be improved.

【0023】請求項3の発明によれば、上記排気制御弁
が排気開始時期可変弁を兼ねているので、低負荷運転域
では、排気通路抵抗が大きくなるとともに排気開始時期
が遅くなり、既燃焼ガスの排出性がより一層低下され、
燃焼室内の高温化による燃料の気化促進、燃焼室内ガス
流動及び燃焼内への逆流防止による燃料の拡散防止がよ
り一層確実となり、不整燃焼を確実に防止でき、何れの
サイクルにおいても既燃焼ガスを抽出でき、空燃比の検
出を迅速に行うことができ、全運転域においてフィード
バック制御をより一層安定して動作させることができる
効果がある。
According to the third aspect of the present invention, since the exhaust control valve also functions as the exhaust start timing variable valve, in the low load operation range, the exhaust passage resistance increases and the exhaust start timing is delayed, so that the burned combustion has already started. Gas emission is further reduced,
Acceleration of fuel vaporization by raising the temperature of the combustion chamber, prevention of fuel diffusion by prevention of gas flow in the combustion chamber and backflow into the combustion are further ensured, irregular combustion can be reliably prevented, and the burned gas can be reliably reduced in any cycle. The air-fuel ratio can be extracted quickly, and the air-fuel ratio can be quickly detected, and the feedback control can be operated more stably in the entire operation range.

【0024】請求項4の発明によれば、気筒軸方向に少
なくとも2つの排気ポートを設け、各排気ポートにそれ
ぞれ排気通路を接続し、少なくとも最もシリンダヘッド
に近い排気ポートに連なる排気通路に上記排気制御弁を
配設したので、請求項3の発明と同様に、低負荷運転域
では、排気通路抵抗が大きくなるとともに排気開始時期
が遅くなり、全運転域においてフィードバック制御をよ
り一層安定して動作させることができる効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, at least two exhaust ports are provided in the cylinder axial direction, each exhaust port is connected to an exhaust passage, and the exhaust passage is connected to at least the exhaust passage closest to the cylinder head. Since the control valve is provided, the exhaust passage resistance increases in the low load operation range and the exhaust start timing is delayed in the low load operation range, so that the feedback control operates more stably in the entire operation range. There is an effect that can be made.

【0025】請求項5の発明によれば、噴射流が点火プ
ラグ近傍を直接指向するか又は燃焼室壁に衝突後点火プ
ラグ近傍を指向するように配設したので、点火プラグの
近傍に濃混合気をより確実に形成でき、着火性をより一
層向上できる効果がある。
According to the fifth aspect of the present invention, since the injection flow is arranged so as to be directed directly to the vicinity of the ignition plug or to be directed to the vicinity of the ignition plug after the collision with the combustion chamber wall, the mixture is densely mixed in the vicinity of the ignition plug. This has the effect that the air can be more reliably formed and the ignitability can be further improved.

【0026】請求項6の発明によれば、複数の噴射流を
発生させるとともに、少なくとも1つの噴射流をピスト
ン頂部を指向させたので、ピストン頂部に指向する燃料
の気化をより一層向上できる効果がある。
According to the sixth aspect of the present invention, since a plurality of injection flows are generated and at least one injection flow is directed to the top of the piston, the vaporization of fuel directed to the top of the piston can be further improved. is there.

【0027】請求項7の発明によれば、少なくとも1つ
の噴射流を直接点火プラグ近傍に指向させたので、点火
プラグ近傍に濃混合気雲をより一層確実に形成でき、着
火性を向上できる効果がある。
According to the seventh aspect of the present invention, since at least one jet flow is directed directly to the vicinity of the ignition plug, a rich mixture cloud can be formed more reliably near the ignition plug, and the ignitability can be improved. There is.

【0028】請求項8の発明によれば、燃料噴射弁をシ
リンダ側壁に配設したので、該噴射弁の噴射ノズルは燃
焼ガス温度が最高の期間においてはピストンスカートに
よって覆われることとなり、燃料噴射弁の耐久性を向上
できる効果がある。
According to the eighth aspect of the present invention, since the fuel injection valve is disposed on the side wall of the cylinder, the injection nozzle of the injection valve is covered by the piston skirt during a period in which the combustion gas temperature is the highest, and the fuel injection There is an effect that the durability of the valve can be improved.

【0029】請求項9の発明によれば、既燃焼ガスの採
取孔を排気制御弁位置より上流の排気通路に設けたの
で、O2 濃度センサにサイクル的に作用する既燃焼ガス
の圧力を低くすることができ、O2 濃度センサの耐久性
を向上することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, since the burned gas sampling hole is provided in the exhaust passage upstream of the position of the exhaust control valve, the pressure of the burned gas acting on the O 2 concentration sensor in a cyclic manner can be reduced. And the durability of the O 2 concentration sensor can be improved.

【0030】[0030]

【実施の形態】以下本発明の実施の形態を添付図面に基
づいて説明する。図1〜図14は本発明の一実施形態に
よる筒内噴射式2サイクルエンジンを説明するための図
であり、図1は制御装置を含む全体構成図、図2は平面
構成図、図3,図4は燃焼室回りの断面側面図,断面平
面図、図5は燃料噴射弁の断面側面図、図6,図7は噴
射ノズル部分の断面側面図,正面図、図8は燃料,吸
気,排気の流れを示す図、図9は運転制御装置のブロッ
ク構成図、図10は動作説明図、図11は三次元マップ
図、図12は排気制御弁開度−エンジン負荷特性図、図
13はフィードバック制御特性図、図14はフローチャ
ート図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 14 are views for explaining a direct injection two-cycle engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall configuration diagram including a control device, FIG. 2 is a plan configuration diagram, FIG. 4 is a sectional side view and a sectional plan view around the combustion chamber, FIG. 5 is a sectional side view of a fuel injection valve, FIGS. 6 and 7 are sectional side views and a front view of an injection nozzle portion, and FIG. FIG. 9 is a block diagram of the operation control device, FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation, FIG. 11 is a three-dimensional map, FIG. 12 is an exhaust control valve opening-engine load characteristic diagram, and FIG. FIG. 14 is a flowchart of the feedback control characteristic, and FIG.

【0031】図において、1は水冷式並列3気筒筒内噴
射式2サイクルエンジンであり、該エンジン1は、自動
二輪車の車体フレーム2にクランク軸8を車幅方向に水
平に向けて搭載されている。該エンジン1は変速装置を
内蔵するクランクケース3の前部に各気筒毎に独立のシ
リンダボディ4及びシリンダヘッド5を気筒軸が縦向き
となるように積層締結し、各シリンダボディ4のシリン
ダボア4a内にピストン6を摺動自在に挿入し、該各ピ
ストン6をコンロッド7によりクランク軸8のクランク
アーム8aに連結した概略構造のものである。また上記
シリンダヘッド5の合面には燃焼凹部5aが凹設されて
おり、該凹部5aに点火プラグ34の電極34aが位置
している。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a water-cooled parallel three-cylinder in-cylinder injection two-cycle engine. The engine 1 is mounted on a body frame 2 of a motorcycle with a crankshaft 8 directed horizontally in a vehicle width direction. I have. In the engine 1, an independent cylinder body 4 and a cylinder head 5 are stacked and fastened to a front portion of a crankcase 3 having a built-in transmission so that the cylinder axis is vertically oriented for each cylinder, and a cylinder bore 4a of each cylinder body 4 is provided. The piston 6 is slidably inserted therein, and each of the pistons 6 is connected to a crank arm 8 a of a crankshaft 8 by a connecting rod 7. Further, a combustion recess 5a is provided on the mating surface of the cylinder head 5, and the electrode 34a of the ignition plug 34 is located in the recess 5a.

【0032】また上記エンジン1は、外気を上記燃焼凹
部5a,シリンダボア4a,ピストン6の頂部で囲まれ
た空間(燃焼室a)内に導入する吸気系Aと、該燃焼室
a内に燃料を直接噴射供給する燃料供給系Bと、該燃焼
室a内で発生した既燃焼ガスを外部に排出する排気系C
とを備えている。
The engine 1 has an intake system A for introducing outside air into a space (combustion chamber a) surrounded by the combustion recess 5a, the cylinder bore 4a, and the top of the piston 6, and fuel is supplied into the combustion chamber a. A fuel supply system B for directly injecting and supplying, and an exhaust system C for discharging burned gas generated in the combustion chamber a to the outside
And

【0033】上記吸気系Aは、上記クランクアーム8a
が収容配置された各気筒独立のクランク室3aの背面に
連通するように形成された吸気口3bに逆流防止用リー
ドバルブ組立体9を挿着するとともに、該リードバルブ
組立体9に吸気管10を介してスロットルボディ11,
及び3気筒共通のエアクリーナ12を接続し、また上記
各クランク室3a内を複数の掃気通路13を介して上記
シリンダボア4a内に連通させた構成になっている。な
お、13aはシリンダボア4aに開口する掃気ポートで
ある。
The intake system A includes the crank arm 8a
A lead valve assembly 9 for preventing backflow is inserted into an intake port 3b formed so as to communicate with the back of each cylinder-independent crank chamber 3a in which the cylinders are accommodated. Through the throttle body 11,
And an air cleaner 12 common to the three cylinders, and the inside of each of the crank chambers 3a is communicated with the inside of the cylinder bore 4a through a plurality of scavenging passages 13. Reference numeral 13a is a scavenging port that opens to the cylinder bore 4a.

【0034】上記スロットルボディ11は吸気通路面積
を開閉制御するスロトッル弁29を有し、該スロットル
弁29は弁軸30の端部に配設されたスロットルアクチ
ュエータ31により開閉駆動される。なお、該アクチュ
エータ31は操向ハンドル33の右端に装着されたアク
セル操作部であるアクセルグリップ19の回動角度に基
づいて後述するECU70により制御される。本実施形
態では、アクセルグリップ19の回動角度がエンジン負
荷θを表すものとする。
The throttle body 11 has a throttle valve 29 for controlling the opening and closing of the intake passage area. The throttle valve 29 is driven to open and close by a throttle actuator 31 disposed at an end of a valve shaft 30. The actuator 31 is controlled by an ECU 70, which will be described later, based on a rotation angle of an accelerator grip 19, which is an accelerator operation unit mounted on the right end of the steering handle 33. In the present embodiment, the rotation angle of the accelerator grip 19 indicates the engine load θ.

【0035】上記燃料供給系Bは、上記シリンダボディ
4の後壁4bに装着された各気筒毎に独立の燃料噴射弁
14に、燃料タンク21内の燃料を燃料コック22,燃
料フィルタ23,燃料供給ポンプ24,燃料配送管2
5,及び燃料分配管26を介して供給するように構成さ
れている。なお、27は燃料分配管26内の燃料圧力を
所定圧力に調節するための調圧器、28は戻り管であ
る。
The fuel supply system B supplies the fuel in the fuel tank 21 to the fuel cock 22, the fuel filter 23, and the fuel injection valve 14 for each cylinder mounted on the rear wall 4 b of the cylinder body 4. Supply pump 24, fuel delivery pipe 2
5 and the fuel supply pipe 26. In addition, 27 is a pressure regulator for adjusting the fuel pressure in the fuel distribution pipe 26 to a predetermined pressure, and 28 is a return pipe.

【0036】上記燃料噴射弁14は、図5〜図7に示す
ように、略円筒状のハウジング15内に略棒状の弁体1
6を進退自在に挿入配置し、該弁体16を電磁コイル1
7で進退駆動することにより、噴射口15eを開閉する
ように構成されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, the fuel injection valve 14 has a substantially rod-shaped valve body 1 in a substantially cylindrical housing 15.
6 is inserted and arranged to be able to advance and retreat, and the valve element 16 is connected to the electromagnetic coil 1.
7, the injection port 15e is opened and closed by driving forward and backward.

【0037】上記ハウジング15は、両端が開口した筒
状のハウジング本体15a内に、燃料導入孔15dを有
する導入パイプ15b,上記噴射口15eが形成された
ノズル体15cを挿入固着した構造を有している。
The housing 15 has a structure in which an introduction pipe 15b having a fuel introduction hole 15d and a nozzle body 15c having the injection port 15e are inserted and fixed in a cylindrical housing body 15a having both ends opened. ing.

【0038】上記弁体16は、上記噴射口15eを開閉
するバルブ部材16aと、磁気回路の一部を構成するア
ーマチャ16bとで構成されている。なお、該磁気回路
は該アーマチャ16bと、上記ハウジング本体15a,
及び上記導入パイプ15bにより形成される。そして上
記アーマチャ16bと上記導入パイプ15bとの間には
該弁体16を噴射口15eを閉じる方向に付勢するリタ
ーンばね18が介設されている。
The valve body 16 comprises a valve member 16a for opening and closing the injection port 15e, and an armature 16b constituting a part of a magnetic circuit. The magnetic circuit includes the armature 16b and the housing body 15a,
And the introduction pipe 15b. A return spring 18 is provided between the armature 16b and the introduction pipe 15b to urge the valve body 16 in a direction to close the injection port 15e.

【0039】また上記バルブ部材16aの途中にはフラ
ンジ部16cが一体形成されており、該フランジ部16
cが上記ノズル体15cとハウジング本体15aとの間
に挟持されたストッパ15iに当接することにより上記
噴射口15eの開度が規制される。そしてバルブ部材1
6aが噴射口15eの弁座に密着した状態で、上記アー
マチャ16bの上端面と上記導入パイプ15bの下端面
との間に磁気ギャップGが設けられている。該磁気ギャ
ップGは上記磁気回路を分断することとなるので、製造
時には該磁気ギャップGが所定の設計値に精度良く一致
するように調整される。
A flange 16c is integrally formed in the middle of the valve member 16a.
The opening degree of the injection port 15e is regulated by the contact of the stopper c with the stopper 15i sandwiched between the nozzle body 15c and the housing body 15a. And the valve member 1
A magnetic gap G is provided between the upper end surface of the armature 16b and the lower end surface of the introduction pipe 15b in a state where 6a is in close contact with the valve seat of the injection port 15e. Since the magnetic gap G divides the magnetic circuit, it is adjusted at the time of manufacture so that the magnetic gap G accurately matches a predetermined design value.

【0040】そして上記ノズル体15cの先端には、上
記噴射口15eから噴射された燃料の噴射方向,分配割
合を規制するガイドノズル15fが固着されている。こ
のガイドノズル15fには、噴射流を点火プラグ方向に
指向させる上向き孔15gと、ピストン頂部を指向させ
る下向き孔15hとが形成されている。この下向き孔1
5hの直径D2は上向き孔15gの直径D1よりも大き
く設定されており、これにより点火プラグを指向する噴
射流xよりもピストン頂部を指向する噴射流yの燃料量
が多くなっており、また噴射流xよりも噴射流yの方が
より広角度に拡がり、均一に拡散するようになっている
(図4参照)。なお、各燃焼サイクル当たりの燃焼噴射
量は弁体16が噴射口15eを開としている時間に比例
する。アクセルグリップ19の回動角度が大きく設定さ
れる程、すなわちエンジン負荷が大なる程、スロットル
弁29の開度が大きく設定されるとともに、この開時間
が長く設定され、燃焼噴射量が増加される。
A guide nozzle 15f for regulating the injection direction and distribution ratio of the fuel injected from the injection port 15e is fixed to the tip of the nozzle body 15c. The guide nozzle 15f has an upward hole 15g for directing the jet flow toward the spark plug and a downward hole 15h for directing the piston top. This downward hole 1
The diameter D2 of 5h is set to be larger than the diameter D1 of the upward hole 15g, so that the fuel amount of the injection flow y directed to the top of the piston is larger than the injection flow x directed to the spark plug. The jet stream y spreads at a wider angle than the stream x and spreads uniformly (see FIG. 4). The amount of combustion injection per combustion cycle is proportional to the time during which the valve body 16 keeps the injection port 15e open. As the rotation angle of the accelerator grip 19 is set larger, that is, as the engine load increases, the opening of the throttle valve 29 is set larger, and the opening time is set longer, and the combustion injection amount is increased. .

【0041】上記排気系Cは、上記燃焼室a内で発生し
た既燃焼ガスを、シリンダボア4aの前部に開口する排
気ポート35a,排気通路35,該通路35の外部開口
35bに接続された排気管36,排気マフラ36a,排
出口36bを介して外気に排出するようになっている。
The exhaust system C discharges the burned gas generated in the combustion chamber a into an exhaust port 35a opening at the front of the cylinder bore 4a, an exhaust passage 35, and an exhaust gas connected to an external opening 35b of the passage 35. The air is discharged to the outside air through a pipe 36, an exhaust muffler 36a, and an outlet 36b.

【0042】そして上記各排気通路35内には、各排気
ポート35aの実質的上縁位置を変化させることにより
排気開始時期(排気タイミング)を可変制御する排気開
始時期可変弁37の弁体38が配設されており、また上
記各排気管36内には通路断面積を可変制御する排気制
御弁39の弁体40が配設されている。
In each of the exhaust passages 35, a valve body 38 of an exhaust start timing variable valve 37 for variably controlling the exhaust start timing (exhaust timing) by changing the substantially upper edge position of each exhaust port 35a is provided. A valve body 40 of an exhaust control valve 39 for variably controlling the passage cross-sectional area is provided in each of the exhaust pipes 36.

【0043】上記排気開始時期可変弁37は、各排気通
路35内に配置された3つの弁体38を駆動軸41で連
結したものであり、該駆動軸41はサーボモータ等のア
クチュエータ42で駆動される。上記各弁体38は、鼓
状の棒体の一部を排気通路内面形状に合わせて切り欠い
た弁部38aを有し、該弁部38aが排気通路35の天
壁面と面一をなす最進角位置(図3の実線参照)と、弁
部38aが排気通路35内に突出する最遅角位置(図3
の二点鎖線参照)との間で回動可能となっている。
The exhaust start timing variable valve 37 is formed by connecting three valve bodies 38 arranged in each exhaust passage 35 by a drive shaft 41, and the drive shaft 41 is driven by an actuator 42 such as a servo motor. Is done. Each of the valve bodies 38 has a valve portion 38a in which a part of a drum-shaped rod is cut out in accordance with the shape of the inner surface of the exhaust passage, and the valve portion 38a is flush with the top wall surface of the exhaust passage 35. The advanced position (see the solid line in FIG. 3) and the most retarded position (FIG. 3) where the valve portion 38a projects into the exhaust passage 35.
(See a two-dot chain line).

【0044】上記弁体38が最進角位置に位置している
ときは、弁部38aのシリンダボア側の縁部38bが上
記排気ポート35aの上縁と一致し、ピストン6頂部が
該上縁を通過する時点で排気が開始される。一方、上記
弁体38が最遅角位置に位置しているときは、弁部38
aの縁部38bが上記排気ポート35aの上縁より下方
に位置し、ピストン頂部が該縁部38bを通過する時点
で排気が開始される。また排気ポート面積(排気通路面
積)は弁体38が最進角位置に位置としているとき最大
となり、最遅角位置に位置しているとき最小となる。従
って、この排気開始時期可変弁37は排気通路面積の可
変弁としても機能する。
When the valve body 38 is located at the most advanced position, the edge 38b of the valve portion 38a on the cylinder bore side coincides with the upper edge of the exhaust port 35a, and the top of the piston 6 connects the upper edge. Exhaust is started at the time of passing. On the other hand, when the valve body 38 is located at the most retarded position, the valve portion 38
The edge 38b of a is located below the upper edge of the exhaust port 35a, and the exhaust starts when the piston top passes through the edge 38b. The exhaust port area (exhaust passage area) is maximum when the valve body 38 is at the most advanced position, and is minimum when the valve body 38 is at the most retarded position. Therefore, the exhaust start timing variable valve 37 also functions as a variable valve of the exhaust passage area.

【0045】上記排気制御弁39は、各排気管36内に
配置された弁体40を駆動軸43で連結したものであ
り、該駆動軸43はサーボモータ等のアクチュエータ4
4で駆動される。上記弁体40は、弁軸40aに弁板4
0bをボルト締め固定したものであり、排気管36の通
路面積を全開と全閉との間で任意に変化させる。
The exhaust control valve 39 is formed by connecting a valve body 40 disposed in each exhaust pipe 36 by a drive shaft 43. The drive shaft 43 is connected to an actuator 4 such as a servomotor.
4 is driven. The valve body 40 has a valve plate 4 attached to a valve shaft 40a.
0b is fixed by bolting, and the passage area of the exhaust pipe 36 is arbitrarily changed between fully open and fully closed.

【0046】なお、上記排気ポート35aと掃気ポート
13aの気筒軸方向位置については、ピストン6の下降
に伴ってまず排気ポート35aが開き始め、これに若干
遅れて掃気ポート13aが開き始めるように設定されて
いる。従って、爆発行程に続いて排気行程が開始すると
これに若干遅れて掃気行程が開始することとなる。この
関係は、上記排気開始時期可変弁37の弁体38が最遅
角位置に位置している場合にも保持されている。
The positions of the exhaust port 35a and the scavenging port 13a in the cylinder axial direction are set so that the exhaust port 35a starts to open first with the lowering of the piston 6, and the scavenging port 13a starts to open slightly later. Have been. Therefore, when the exhaust stroke starts after the explosion stroke, the scavenging stroke starts slightly later. This relationship is maintained even when the valve body 38 of the exhaust start timing variable valve 37 is located at the most retarded position.

【0047】また上記エンジン1はエンジン運転状態を
表す各種のパラメータを検出するセンサとして、クラン
ク角センサを兼ねエンジン回転速度を検出する回転数セ
ンサ(パルスジェネレータ)51,アクセル開度を検出
するアクセル開度センサ52,O2 濃度を検出するO2
センサ53,その他吸気管圧力センサ54,吸気管温度
センサ55,クランク室圧力センサ56,筒内圧力セン
サ57,エンジン温度センサ58,排気管圧力センサ5
9,排気管温度センサ60等各種のセンサを備えてい
る。
The engine 1 has a rotation speed sensor (pulse generator) 51 which also serves as a crank angle sensor and detects an engine rotation speed, and an accelerator opening which detects an accelerator opening as sensors for detecting various parameters indicating an engine operating state. O 2 for detecting the degree sensor 52, O 2 concentration
Sensor 53, other intake pipe pressure sensor 54, intake pipe temperature sensor 55, crank chamber pressure sensor 56, in-cylinder pressure sensor 57, engine temperature sensor 58, exhaust pipe pressure sensor 5
9. Various sensors such as an exhaust pipe temperature sensor 60 are provided.

【0048】ここで上記O2 濃度センサ53は、図3に
示すようにシリンダボア4aの排気ポート35aよりシ
リンダヘッド5側寄りに形成された採取孔4bから既燃
焼ガスを採取するようになっている。ピストン6が上死
点近傍まで上昇したところで点火が行われ、ピストン6
が下降して採取孔4bが開くと新気を含まない既燃焼ガ
スが該採取孔4bを通ってO2 濃度センサ53に供給さ
れる。なお、上記O2濃度センサは図4において53´
として示すように、シリンダボア4aに設けた採取孔4
bの代わりに、排気通路35の排気ポート35aと排気
制御弁39との中間位置に採取孔4b´を設け、既燃焼
ガスを採取するようにしても良い。排気制御弁39が閉
じた状態においても既燃焼ガスを採取可能とするととも
に、サイクル的に作用する既燃焼ガスの圧力を低くする
ことができ、O2 濃度センサの耐久性を向上することが
できる。さらに採取孔4b´を排気通路35の鉛直方向
上面となる壁に設けると、排気通路35内壁を伝わるオ
イル分が採取孔4b´を塞ぐこともなくなる。
Here, as shown in FIG. 3, the O 2 concentration sensor 53 is adapted to sample the burned gas from a sampling hole 4b formed closer to the cylinder head 5 than the exhaust port 35a of the cylinder bore 4a. . When the piston 6 rises to near the top dead center, ignition is performed, and the piston 6
Is lowered to open the sampling hole 4b, the burned gas containing no fresh air is supplied to the O 2 concentration sensor 53 through the sampling hole 4b. The O 2 concentration sensor is denoted by 53 ′ in FIG.
The sampling hole 4 provided in the cylinder bore 4a
Instead of b, a sampling hole 4b 'may be provided at an intermediate position between the exhaust port 35a of the exhaust passage 35 and the exhaust control valve 39 to sample the burned gas. Even when the exhaust control valve 39 is closed, the burned gas can be collected, the pressure of the burned gas acting in a cyclic manner can be reduced, and the durability of the O 2 concentration sensor can be improved. . Further, if the sampling hole 4b 'is provided on the wall which is the upper surface in the vertical direction of the exhaust passage 35, the oil transmitted through the inner wall of the exhaust passage 35 will not block the sampling hole 4b'.

【0049】70はエンジン運転状態の制御を行うEC
Uであり、該ECU70は、上記各種のセンサからの検
出信号に基づいて、スロットル弁29の開度(吸入空気
量)、燃料噴射弁14の開タイミング(燃料噴射時
期),及び開時間(燃料噴射量)、点火回路45による
点火時期、排気開始時期可変弁37の開度(排気開始時
期)、及び排気制御弁39の開度(排気通路抵抗)を制
御する。
An EC 70 controls the operating state of the engine.
U, and the ECU 70 determines the opening degree (intake air amount) of the throttle valve 29, the opening timing (fuel injection timing) of the fuel injection valve 14, and the opening time (fuel Injection amount), the ignition timing by the ignition circuit 45, the opening of the exhaust start timing variable valve 37 (exhaust start timing), and the opening of the exhaust control valve 39 (exhaust passage resistance) are controlled.

【0050】次に本実施形態エンジン1における運転制
御を詳細に説明する。図10は各ポートの開閉タイミン
グ,燃料噴射タイミング等をクランク角度でもって説明
するための特性図であり、図中、TDC,BDCはそれ
ぞれ上死点,下死点であり、Sは掃気ポート13aの開
期間を、E,E′は排気ポート35aの開期間を、Qは
噴射孔が燃焼室a内へ露出する燃料噴射可能期間を、ま
たCは点火タイミングを示す。燃料噴射期間はエンジン
負荷及び排気制御弁39の開度に対応して変化する。す
なわち、エンジン負荷が大きくなる程、燃料噴射期間は
長くなる。エンジン負荷が中負荷あるいは中負荷より小
負荷の所定負荷の時、燃料噴射開始タイミングが最も遅
い。この時排気制御弁39の開度は全開である。Q2は
エンジン負荷が上記所定負荷の時の燃料噴射期間を示
す。そして、エンジン負荷が上記所定負荷より小さくな
る程、排気制御弁39の開度が絞られるとともに、燃料
噴射開始タイミングが進められ燃料噴射期間は短くな
る。Q3はエンジン負荷が最小の時の燃料噴射期間を示
す。一方、エンジン負荷が上記所定負荷より大きくなる
程、燃料噴射期間は長くなり、且つ燃料噴射開始タイミ
ングが進められる。このエンジン負荷領域では排気制御
弁39の開度は全開に保持される。Q1はエンジン負荷
が最大の時の燃料噴射期間を示す。
Next, the operation control in the engine 1 of this embodiment will be described in detail. FIG. 10 is a characteristic diagram for explaining the opening / closing timing of each port, the fuel injection timing, and the like by the crank angle. In the drawing, TDC and BDC are the top dead center and the bottom dead center, respectively, and S is the scavenging port 13a. , E and E 'indicate the open period of the exhaust port 35a, Q indicates the fuel injection possible period during which the injection hole is exposed into the combustion chamber a, and C indicates the ignition timing. The fuel injection period changes according to the engine load and the opening of the exhaust control valve 39. That is, the fuel injection period becomes longer as the engine load increases. When the engine load is a medium load or a predetermined load smaller than the medium load, the fuel injection start timing is the latest. At this time, the opening degree of the exhaust control valve 39 is fully open. Q2 indicates a fuel injection period when the engine load is the above-mentioned predetermined load. Then, as the engine load becomes smaller than the predetermined load, the opening degree of the exhaust control valve 39 is reduced, the fuel injection start timing is advanced, and the fuel injection period is shortened. Q3 indicates the fuel injection period when the engine load is at a minimum. On the other hand, as the engine load becomes larger than the predetermined load, the fuel injection period becomes longer and the fuel injection start timing is advanced. In this engine load region, the opening of the exhaust control valve 39 is kept fully open. Q1 indicates the fuel injection period when the engine load is at its maximum.

【0051】本実施形態では、排気開始時期可変弁37
の回動角度により排気開始時期(排気ポート開き始めの
タイミング)及び排気ポート開期間が変化する。該可変
弁37を例えば図3の実線位置に回動させると、排気開
始時期は最も早くなりかつ圧縮開始時期は最も遅くなり
排気ポート開期間は最長になる(図10のE参照)。一
方、排気開始時期可変弁37を図3の二点鎖線位置に回
動させると、排気開始時期は最も遅くなりかつ圧縮開始
時期は最も早くなり排気ポート開期間は最短になる(図
10のE′参照)。
In the present embodiment, the exhaust start timing variable valve 37
The exhaust start timing (timing at which the exhaust port opens) and the exhaust port open period change depending on the rotation angle of. When the variable valve 37 is rotated, for example, to the position indicated by the solid line in FIG. 3, the exhaust start timing is the earliest, the compression start timing is the latest, and the exhaust port open period is the longest (see FIG. 10E). On the other hand, when the exhaust start timing variable valve 37 is rotated to the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 3, the exhaust start timing is the latest, the compression start timing is the earliest, and the exhaust port open period is the shortest (E in FIG. 10). 'reference).

【0052】上記ECU70は、圧縮開始時期可変弁を
兼ねる排気開始時期可変弁37を、エンジン回転数N及
びエンジン負荷(アクセル開度)θに基づいて設定され
た低速回転低負荷運転域において上記二点鎖線で示す最
遅角位置に位置させ、高速回転高負荷運転域において実
線で示す最進角位置に位置させ、その間の運転域におい
て適宜変化させる。これによりエンジンの運転状態に応
じた排気タイミングが得られ、低速低負荷運転域での吹
き抜けを防止しつつ高速回転高負荷運転域での十分な吸
気量を確保する。
The ECU 70 sets the exhaust start timing variable valve 37 also serving as the compression start timing variable valve in the low speed rotation low load operation range set based on the engine speed N and the engine load (accelerator opening) θ. It is located at the most retarded position shown by the dashed-dotted line, is located at the most advanced position shown by the solid line in the high-speed rotation high-load operation range, and is appropriately changed in the operation range therebetween. As a result, an exhaust timing according to the operating state of the engine is obtained, and a sufficient intake air amount in a high-speed rotation high-load operation range is secured while preventing blow-by in a low-speed low-load operation range.

【0053】図12は排気制御弁39の開度のマップ値
設定イメージを説明するための特性図である。即ち、低
速回転域では、排気制御弁39の開度を、最小エンジン
負荷にて略全閉とし、負荷の増加に伴って増加し、略最
大負荷にて全開とする。中速回転域では、排気制御弁3
9の開度を、最小負荷にて略1/2開度とし、略中負荷
にて全開とする。また高速回転域では、排気制御弁39
の開度を略全負荷域にて略全開とする。即ち、低速回
転,低負荷運転域ほど排気制御弁39を閉じる。
FIG. 12 is a characteristic diagram for explaining a map value setting image of the opening degree of the exhaust control valve 39. That is, in the low-speed rotation range, the opening degree of the exhaust control valve 39 is substantially fully closed at the minimum engine load, increases as the load increases, and is fully opened at the substantially maximum load. In the middle speed range, the exhaust control valve 3
The opening of No. 9 is set to approximately 1/2 at the minimum load and fully opened at approximately the middle load. In the high-speed rotation range, the exhaust control valve 39
Is almost fully opened in a substantially full load range. That is, the exhaust control valve 39 is closed in the low-speed rotation and low-load operation range.

【0054】このように排気開始時期可変弁37,排気
制御弁39の制御は、基本的にはエンジン負荷,エンジ
ン回転数に基づいて制御されるが、O2 センサ53によ
り検出されたO2 濃度を目標値に収束させるためのフィ
ードバック制御において、その開度が補正される。この
フィードバック制御を主として図14に従って説明す
る。
As described above, the control of the exhaust start timing variable valve 37 and the exhaust control valve 39 is basically controlled based on the engine load and the engine speed, but the O 2 concentration detected by the O 2 sensor 53 is controlled. Is adjusted in feedback control to converge the target value to the target value. This feedback control will be described mainly with reference to FIG.

【0055】O2 フィードバック制御では、ECU70
により、エンジン回転数N,アクセル開度θが読み込ま
れ、該検出値N,θに応じた点火時期(IGN),燃料
噴射時期(INJ),排気制御弁開度(EXV),スロ
ットル開度(TH),燃料噴射量(DUR)が内蔵する
基本マップから読み込まれ、これらの値に基づいて点火
回路45,及び各弁のアクチュエータが駆動される(ス
テップS1〜4)。
In the O 2 feedback control, the ECU 70
, The engine speed N and the accelerator opening θ are read, and the ignition timing (IGN), fuel injection timing (INJ), exhaust control valve opening (EXV), throttle opening ( TH) and the fuel injection amount (DUR) are read from a built-in basic map, and the ignition circuit 45 and the actuator of each valve are driven based on these values (steps S1 to S4).

【0056】そして上記エンジン回転数N,アクセル開
度θが前回のN,θと比較され、両者の変化が所定値以
内であることから定常運転中と判断されると(ステップ
S5)、O2 濃度が読み込まれ、該検出値と目標値(O
XG)とのO2 濃度差、つまりリーン状態かリッチ状態
かが求めめられ(ステップS6〜8)、該O2 濃度差に
基づいて、排気制御弁開度(EXV),燃料噴射量(D
UR),上記燃料噴射時期(INJ),スロットル開度
(TH)の補正量ΔEXV,ΔDUR,ΔINJ,ΔT
H,が演算される(ステップS9)。
Then, the engine speed N and the accelerator opening θ are compared with the previous N and θ, and when it is determined that the steady operation is being performed because the change of both is within a predetermined value (step S5), O 2 is determined. The density is read, and the detected value and the target value (O
O 2 density difference between XG), i.e. if the lean state or rich state is Me determined (step S6~8), based on the O 2 concentration difference, the exhaust control valve opening (EXV), the fuel injection amount (D
UR), the fuel injection timing (INJ), and the throttle opening (TH) correction amounts ΔEXV, ΔDUR, ΔINJ, ΔT
H, are calculated (step S9).

【0057】図13は上記各種の補正量の求め方をイメ
ージ的に示す。排気制御弁開度の補正量ΔEXVは、検
出されたO2 濃度が目標値よりリーン側にあるほど閉じ
側に、リッチ側にあるほど開側に設定される(同図
(a)参照)。例えば排気制御弁39開度が閉じられる
と排気通路抵抗が大きくなり新気の導入量が減少し、開
かれると排気通路抵抗が小さくなり新気の導入量が増加
し、O2 濃度は目標値に収束していく。
FIG. 13 schematically shows how to obtain the various correction amounts. The correction amount ΔEXV of the exhaust control valve opening is set to the closing side as the detected O 2 concentration is leaner than the target value, and is set to the opening side as the detected O 2 concentration is richer than the target value (see FIG. 7A). For example the introduction of fresh air and exhaust control valve 39 opening is closed exhaust passage resistance is increased is reduced, the introduced amount of fresh air becomes small and open the exhaust passage resistance increases, O 2 concentration target value Converges to

【0058】また図示していないが、排気開始時期可変
弁37のフィードバック制御における開度補正は、基本
的には排気制御弁39と同じ傾向でもって、該排気制御
弁39の開度に加算するように制御される。即ち、排気
制御弁39が開側に補正される場合には排気開始時期可
変弁37も開側に補正される。
Although not shown, the opening correction in the feedback control of the exhaust start variable valve 37 has basically the same tendency as the exhaust control valve 39, and is added to the opening of the exhaust control valve 39. Is controlled as follows. That is, when the exhaust control valve 39 is corrected to the open side, the exhaust start timing variable valve 37 is also corrected to the open side.

【0059】燃料噴射量の補正量ΔDURは、検出され
たO2 濃度が目標値よりリーン側にあるほど増大側に、
リッチ側にあるほど減少側に設定される(同図(b)参
照)。O2 濃度は例えば燃料噴射量が増大されるとリッ
チ側に、減少されるとリーン側に向かって目標値に収束
していく。
The correction amount ΔDUR of the fuel injection amount increases as the detected O 2 concentration becomes leaner than the target value.
The closer to the rich side, the lower the side is set (see FIG. 8B). The O 2 concentration converges to the target value, for example, toward the rich side when the fuel injection amount is increased, and toward the lean side when the fuel injection amount is decreased.

【0060】燃料噴射時期の補正量INJは、検出され
たO2 濃度が目標値よりリーン側にあるほど遅角側に、
リッチ側にあるほど進角側に設定される(同図(c)参
照)。例えば燃料噴射時期が遅角されると燃焼室内での
燃料の拡散が行われず吹き抜け量が減少し、進角される
と燃料の拡散が進み吹き抜け量が増加し、O2 濃度は目
標値に収束していく。
The correction amount INJ of the fuel injection timing is such that the closer the detected O 2 concentration is to the lean side of the target value, the more the retarded side becomes.
The more the position is on the rich side, the more the advance angle is set (see FIG. 3C). For example, when the fuel injection timing is retarded, the fuel does not diffuse in the combustion chamber and the blow-through amount decreases, and when the fuel injection timing is advanced, the fuel diffusion advances and the blow-through amount increases, and the O 2 concentration converges to the target value. I will do it.

【0061】スロットル開度の補正量ΔTHは、検出さ
れたO2 濃度が目標値よりリーン側にあるほど閉じ側
に、リッチ側にあるほど開側に設定される(同図(d)
参照)。例えば排気制御弁開度が閉じられると吸気通路
抵抗が大きくなり新気の導入量が減少し、開かれる吸気
通路抵抗が小さくなり新気の導入量が増大し、O2 濃度
は目標値に収束していく。
The correction amount ΔTH of the throttle opening is set to the closing side as the detected O 2 concentration is leaner than the target value, and is set to the opening side as the detected O 2 concentration is richer than the target value (FIG. 4D).
reference). For example, the introduction amount of fresh air and exhaust control valve opening is closed intake passage resistance becomes large decrease, introduction of fresh air intake passage resistance is reduced to be opened is increased, O 2 concentration converges to the target value I will do it.

【0062】そして上記各種の基本マップ値と補正値と
の和に基づいて、排気制御弁39,の開度、燃料噴射弁
14の開タイミング,開時間、スロットル弁29の開度
が制御され(ステップS10,11)、再びエンジン回
転数N,アクセル開度θが読み込まれ、ステップS5に
戻って上述の制御が繰り返される。なお、ステップS5
において、前回のN,θとの差が所定値以上のため急加
速時等であり定常運転でないと判断された場合には、ス
テップS13にて上述の各種のマップ値をクリアしてス
テップS1に戻る。
Based on the sum of the various basic map values and the correction values, the opening of the exhaust control valve 39, the opening timing and opening time of the fuel injection valve 14, and the opening of the throttle valve 29 are controlled ( In steps S10 and 11), the engine speed N and the accelerator opening θ are read again, and the process returns to step S5 to repeat the above control. Step S5
In step S13, if it is determined that the vehicle is not operating in a steady state due to sudden acceleration or the like because the difference from the previous values of N and θ is equal to or greater than the predetermined value, the above-described various map values are cleared in step S13 and the process proceeds to step S1. Return.

【0063】このように本実施形態エンジン1では、低
速回転低負荷運転域ほど排気制御弁39,及び排気開始
時期可変弁37を絞るようにしたので、該運転域では排
気通路抵抗が大きくなり、排気行程における既燃焼ガス
の排出性が低下する。そのため新気の吹き抜け現象が抑
制されるとともに、温度の高い既燃焼ガスが燃焼室a内
に滞留し、燃焼室a内が高温に保たれ、燃焼室a内に噴
射され微細粒化した燃料の気化が促進される。
As described above, in the engine 1 of this embodiment, the exhaust control valve 39 and the exhaust start timing variable valve 37 are throttled in the low-speed rotation low-load operation range, so that the exhaust passage resistance increases in the operation range. The exhaustability of the burned gas in the exhaust stroke decreases. Therefore, the blow-by phenomenon of fresh air is suppressed, and the burned gas having a high temperature stays in the combustion chamber a, the inside of the combustion chamber a is kept at a high temperature, and the finely-granulated fuel injected into the combustion chamber a is atomized. Vaporization is promoted.

【0064】すなわち、排気制御弁39がない場合に温
度の低い既燃焼ガスが燃焼室a内に滞留する場合と同様
に、燃焼室a内の混合気は適正混合状態からずれてしま
うが、排気制御弁39の開度を小さくしたので燃焼室a
内に滞留する既燃焼ガスは温度が高く、点火プラグ34
の電極34に点火時の着火性は向上する。
That is, as in the case where the burned gas having a low temperature stays in the combustion chamber a without the exhaust control valve 39, the air-fuel mixture in the combustion chamber a deviates from the proper mixing state. Since the opening of the control valve 39 is reduced, the combustion chamber a
The temperature of the burned gas that has accumulated in the spark plug 34 is high.
The ignitability of the electrode 34 at the time of ignition is improved.

【0065】その結果、失火を防止し不整燃焼を防止で
き、何れのサイクルにおいても既燃焼ガスを抽出でき、
空燃比の検出を迅速に行うことができ、全運転域におい
てフィードバック制御を安定して動作させることができ
る。
As a result, misfire can be prevented and irregular combustion can be prevented, and the burned gas can be extracted in any cycle.
The air-fuel ratio can be detected quickly, and the feedback control can be operated stably in the entire operation range.

【0066】また検出されたO2 濃度が、目標値よりリ
ッチ側又はリーン側の場合には、上記排気制御弁39,
排気開始時期可変弁37の開度を増加又は減少させ、燃
料噴射量を減少又は増加させ、燃料噴射時期を進角又は
遅角させ、スロットル弁開度を増加又は減少させるよう
にしたので、O2 濃度を目標値に収束させることができ
る。
If the detected O 2 concentration is richer or leaner than the target value, the exhaust control valve 39,
The opening degree of the exhaust start timing variable valve 37 is increased or decreased, the fuel injection amount is decreased or increased, the fuel injection timing is advanced or retarded, and the throttle valve opening degree is increased or decreased. 2 The concentration can be made to converge to the target value.

【0067】即ち、検出O2 濃度がリーン側にある場合
には、上記排気制御弁39,排気開始時期可変弁37の
開度が減少補正されて排気通路の通路抵抗が増加して吸
入空気量が減少し、また、スロットル弁29の開度が減
少補正されて吸気通路の通路抵抗が増大して吸入空気量
が減少し、O2 濃度は目標値に収束していく。また燃料
噴射量は増量され、さらにまた燃料噴射時期は遅角され
るので該燃料の拡散が進みにくく吹き抜け量が減少して
2 濃度は目標値側に収束していく。このようにO2
度(空燃比)を目標値に収束させることができ、フィー
ドバック制御の制御精度を向上できる。
That is, when the detected O 2 concentration is on the lean side, the openings of the exhaust control valve 39 and the exhaust start timing variable valve 37 are corrected to decrease, the passage resistance of the exhaust passage increases, and the intake air amount increases. Is decreased, the opening of the throttle valve 29 is corrected to decrease, the passage resistance of the intake passage increases, the intake air amount decreases, and the O 2 concentration converges to the target value. Further, the fuel injection amount is increased, and the fuel injection timing is further retarded, so that the diffusion of the fuel is difficult to proceed, the blow-through amount decreases, and the O 2 concentration converges to the target value side. Thus, the O 2 concentration (air-fuel ratio) can be made to converge to the target value, and the control accuracy of the feedback control can be improved.

【0068】また本実施形態の、排気開始時期可変弁3
7は、排気通路面積可変機能をもあわせ持っている。即
ち、低速回転低負荷運転域では、排気ポート35aの面
積が絞られ、排気通路抵抗が大きくなるとともに排気開
始時期が遅くなり、既燃焼ガスの排出性がより一層低下
される。
The exhaust start timing variable valve 3 of this embodiment
7 also has an exhaust passage area variable function. That is, in the low-speed rotation low-load operation range, the area of the exhaust port 35a is reduced, the exhaust passage resistance is increased, the exhaust start timing is delayed, and the exhaustability of the burned gas is further reduced.

【0069】そのため、燃焼室内の高温化による燃料の
気化促進、燃焼室内ガス流動及び燃焼内への逆流防止に
よる燃料の拡散防止がより一層確実となり、不整燃焼を
確実に防止でき、何れのサイクルにおいても既燃焼ガス
を安定して採取でき、空燃比の検出を迅速に行うことが
でき、全運転域においてフィードバック制御をより一層
安定して動作させることができる。
Therefore, the promotion of fuel vaporization by raising the temperature of the combustion chamber, the prevention of gas diffusion in the combustion chamber and the prevention of fuel diffusion by preventing backflow into the combustion are further ensured, and irregular combustion can be reliably prevented. In addition, the burned gas can be stably collected, the air-fuel ratio can be quickly detected, and the feedback control can be operated more stably in the entire operation range.

【0070】また本実施形態の燃料噴射弁14では、噴
射流の一部の噴射流xは上向き孔15gを通って点火プ
ラグ34の電極に向かって流れ、大部分の噴射流yは下
向きにかつより広く拡散しつつピストン6の頂部に向か
って流れる。そのため燃料の多くは高温のピストン頂部
に当たって確実に気化して燃焼室内に均一に分布し、か
つ上向き噴射流により電極34a付近には着火しやすい
濃混合気雲が形成され、着火性をより一層向上できる。
In the fuel injection valve 14 of this embodiment, part of the injection flow x flows toward the electrode of the ignition plug 34 through the upward hole 15g, and most of the injection flow y flows downward and It flows toward the top of the piston 6 while spreading more widely. Therefore, most of the fuel strikes the top of the high-temperature piston and is reliably vaporized and uniformly distributed in the combustion chamber, and a dense mixture cloud easily ignited near the electrode 34a due to the upward jet flow, further improving ignitability. it can.

【0071】さらにまた本実施形態では、燃料噴射弁1
4をシリンダ側壁に配設したので、該噴射弁14の先端
部は燃焼ガス温度が最高の期間においてはピストン6に
より覆われており、それだけ燃料噴射弁14の耐久性を
向上できる。
Further, in this embodiment, the fuel injection valve 1
Since the fuel injection valve 14 is disposed on the side wall of the cylinder, the tip of the injection valve 14 is covered by the piston 6 during the period in which the combustion gas temperature is the highest, and the durability of the fuel injection valve 14 can be improved accordingly.

【0072】上記実施形態では、排気ポートが1つの場
合を説明したが、本発明にかかる排気ポートは1つに限
らない。
In the above embodiment, the case where the number of exhaust ports is one has been described, but the number of exhaust ports according to the present invention is not limited to one.

【0073】図15は請求項4の発明の一実施形態を示
す。この例では、2つの排気ポート35c,35dを気
筒軸方向に並べて設け,各排気ポート35c,35dに
排気通路35′,35を連通させ、シリンダヘッド側に
位置する排気通路35′に排気開始時期可変弁37′を
配設し、両通路35′,35の合流部より下流側に排気
制御弁39を設けている。
FIG. 15 shows an embodiment of the fourth aspect of the present invention. In this example, two exhaust ports 35c and 35d are provided side by side in the cylinder axis direction, exhaust passages 35 'and 35 are communicated with the respective exhaust ports 35c and 35d, and an exhaust start timing is set in the exhaust passage 35' located on the cylinder head side. A variable valve 37 'is provided, and an exhaust control valve 39 is provided downstream of the junction of the two passages 35', 35.

【0074】本実施形態では、低速回転低負荷運転域で
は、排気開始時期可変弁37′が排気通路35′を全閉
し、また排気制御弁39の開度は図12,及び図13
(a)に示す特性図に基づいて制御される。これにより
上述の実施形態と同様に、低速回転低負荷運転域では、
排気通路抵抗が大きくなるとともに排気開始時期が遅く
なり、全運転域においてフィードバック制御をより一層
安定して動作させることができる。
In the present embodiment, in the low-speed rotation and low-load operation range, the exhaust start timing variable valve 37 'completely closes the exhaust passage 35', and the opening degree of the exhaust control valve 39 is set in FIGS.
The control is performed based on the characteristic diagram shown in FIG. Thus, as in the above-described embodiment, in the low-speed rotation low-load operation range,
The exhaust passage resistance increases and the exhaust start timing is delayed, so that the feedback control can be operated more stably in the entire operation range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による筒内噴射式2サイク
ルエンジンの制御装置を含む全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram including a control device of a direct injection two-stroke engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記エンジンの平面構成図である。FIG. 2 is a plan view of the engine.

【図3】上記エンジンの断面側面図である。FIG. 3 is a sectional side view of the engine.

【図4】上記エンジンの断面平面図である。FIG. 4 is a sectional plan view of the engine.

【図5】上記エンジンに採用された燃料噴射弁の断面側
面図である。
FIG. 5 is a sectional side view of a fuel injection valve employed in the engine.

【図6】上記燃料噴射弁の先端部の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view of a tip portion of the fuel injection valve.

【図7】上記先端部の正面図である。FIG. 7 is a front view of the tip.

【図8】上記エンジンの吸気系,燃料供給系,排気系の
系統図である。
FIG. 8 is a system diagram of an intake system, a fuel supply system, and an exhaust system of the engine.

【図9】上記制御装置のブロック構成図である。FIG. 9 is a block diagram of the control device.

【図10】上記エンジンにおける各ポートの開期間,燃
料噴射期間等の特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram of an opening period of each port, a fuel injection period, and the like in the engine.

【図11】上記エンジンの運転制御用三次元マップデー
タを示すイメージ図である。
FIG. 11 is an image diagram showing three-dimensional map data for operation control of the engine.

【図12】上記排気制御弁の開度のマップ値設定イメー
ジ図である。
FIG. 12 is an image diagram for setting a map value of an opening degree of the exhaust control valve.

【図13】上記制御装置のO2 フィードバック制御用各
種補正値の特性図である。
FIG. 13 is a characteristic diagram of various correction values for O 2 feedback control of the control device.

【図14】上記制御装置の制御動作を説明するためのフ
ローチャート図である。
FIG. 14 is a flowchart illustrating a control operation of the control device.

【図15】請求項4の発明の1実施形態によるエンジン
の模式図である。
FIG. 15 is a schematic view of an engine according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 5 シリンダヘッド 34 点火プラグ 4 シリンダボディ 6 ピストン a 燃焼室 14 燃料噴射弁 53 O2 センサ(O2 濃度検出手段) 70 ECU(運転制御手段) 36 排気管(排気通路) 39 排気制御弁 39,70 排気制御弁,ECU(既燃焼ガス安定化手
段) 35,35′ 排気通路 35a 排気ポート 37 排気開始時期可変弁 15g,15h 噴射孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 5 Cylinder head 34 Spark plug 4 Cylinder body 6 Piston a Combustion chamber 14 Fuel injection valve 53 O 2 sensor (O 2 concentration detecting means) 70 ECU (Operating control means) 36 Exhaust pipe (exhaust passage) 39 Exhaust control valve 39 , 70 Exhaust control valve, ECU (burned gas stabilizing means) 35, 35 'Exhaust passage 35a Exhaust port 37 Exhaust start timing variable valve 15g, 15h Injection hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 13/02 F02D 13/02 A G 35/00 368 35/00 368C 41/02 325 41/02 325B 41/04 305 41/04 305C 310 310C 335 335C 41/14 310 41/14 310A F02M 61/14 310 F02M 61/14 310S 310U 61/18 320 61/18 320C 69/04 69/04 P 69/10 69/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location F02D 13/02 F02D 13/02 AG 35/00 368 35/00 368C 41/02 325 41/02 325B 41/04 305 41/04 305C 310 310C 335 335C 41/14 310 41/14 310A F02M 61/14 310 F02M 61/14 310S 310U 61/18 320 61/18 320C 69/04 69/04 P 69/10 69/10

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダヘッドに装着された点火プラグ
と、シリンダヘッド,シリンダボディ,及びピストンに
より形成される燃焼室又は吸気経路内にアクセル操作部
により設定されるエンジン負荷に合わせ、負荷が大なる
程多くの燃料を点火プラグによる点火前に噴射供給する
燃料噴射弁と、既燃焼ガスを採取し該採取ガス中のO2
濃度を検出するO2 濃度検出手段と、該検出されたO2
濃度あるいは該O2 濃度から求めた空燃比が目標値にな
るようエンジン運転状態をフィードバック制御する運転
制御手段とを備えた燃料噴射式2サイクルエンジンにお
いて、排気通路に通路断面積を可変とする排気制御弁を
設け、エンジン負荷が小さい運転域での排気制御弁開度
をエンジン負荷が大きい運転域における排気制御弁開度
より小さく設定することにより上記O2 濃度検出手段に
よる既燃焼ガスの採取を安定化する既燃焼ガス安定化手
段を備えたことを特徴とする燃料噴射式2サイクルエン
ジン。
1. A load increases in accordance with an engine load set by an accelerator operation section in a combustion chamber or an intake passage formed by a spark plug mounted on a cylinder head, a cylinder head, a cylinder body, and a piston. extent and amount of fuel ignition plug injecting and supplying the fuel injection valve before ignition by, O 2 in the gas collected by blood collection was collected the burnt gasses
And O 2 concentration detection means for detecting the concentration, O 2 issued該検
In a fuel injection type two-stroke engine provided with an operation control means for performing feedback control of an engine operation state so that an air-fuel ratio obtained from the concentration or the O 2 concentration becomes a target value, an exhaust passage having a variable passage cross-sectional area in an exhaust passage. By providing a control valve and setting the degree of opening of the exhaust control valve in the operating range where the engine load is small to be smaller than the degree of opening of the exhaust control valve in the operating range where the engine load is large, sampling of the burned gas by the O 2 concentration detecting means can be performed. A fuel-injected two-stroke engine comprising: a means for stabilizing burned gas.
【請求項2】 請求項1において、上記運転制御手段
が、上記検出されたO 2 濃度あるいは空燃比が目標値よ
りリッチ側又はリーン側の場合には、上記排気制御弁開
度を増加又は減少させる、燃料噴射量を減少又は増加さ
せる、燃料噴射時期を進角又は遅角させる、スロットル
弁開度を増加又は減少させる、の少なくとも1つを行う
ことを特徴とする燃料噴射式2サイクルエンジン。
2. The operation control means according to claim 1, wherein
Is the detected O TwoThe concentration or air-fuel ratio is
If the exhaust side is rich or lean, open the exhaust control valve.
Decrease or increase the fuel injection amount, increase or decrease the degree
Throttle, to advance or retard the fuel injection timing
Increase or decrease the valve opening.
A fuel-injection two-stroke engine characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 請求項1又は2において、上記排気制御
弁が、排気ポートの上縁位置を実質的に気筒軸方向に可
変とし、排気開始時期(排気タイミング)を遅くするこ
とにより排気通路断面積を小さくし排気開始時期を早く
することにより排気通路断面積を大きくする排気開始時
期可変弁を兼ねたものであることを特徴とする燃料噴射
式2サイクルエンジン。
3. The exhaust passage cutoff valve according to claim 1, wherein the exhaust control valve makes an upper edge position of the exhaust port substantially variable in an axial direction of the cylinder and delays an exhaust start timing (exhaust timing). A fuel injection type two-stroke engine characterized in that it also serves as an exhaust start timing variable valve that increases the exhaust passage cross-sectional area by reducing the area and making the exhaust start timing earlier.
【請求項4】 請求項1ないし3の何れかにおいて、気
筒軸方向に少なくとも2つの排気ポートを設け、各排気
ポートにそれぞれ排気通路を接続し、少なくとも最もシ
リンダヘッドに近い排気ポートに連なる排気通路に上記
排気制御弁を配設したことを特徴とする燃料噴射式2サ
イクルエンジン。
4. The exhaust passage according to claim 1, wherein at least two exhaust ports are provided in the cylinder axial direction, and an exhaust passage is connected to each exhaust port, and at least an exhaust passage connected to the exhaust port closest to the cylinder head. A fuel injection type two-stroke engine, wherein the exhaust control valve is disposed on the engine.
【請求項5】 請求項1ないし4の何れかにおいて、上
記燃料噴射弁を、噴射流が点火プラグ近傍を直接指向す
るか又は燃焼室壁に衝突後点火プラグ近傍を指向するよ
うに配設したことを特徴とする燃料噴射式2サイクルエ
ンジン。
5. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the fuel injection valve is disposed so that the injection flow is directed directly to the vicinity of the ignition plug or to the vicinity of the ignition plug after collision with the combustion chamber wall. A fuel-injection two-stroke engine characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 請求項5において、複数の燃料噴射弁,
あるいは複数の噴射孔を有する燃料噴射弁の少なくとも
一方を設けることにより複数の噴射流を発生させるとと
もに、少なくとも1つの噴射流をピストン頂部を指向さ
せたことを特徴とする燃料噴射式2サイクルエンジン。
6. The fuel injection system according to claim 5, wherein the plurality of fuel injection valves are provided.
Alternatively, a fuel injection type two-stroke engine characterized in that a plurality of injection flows are generated by providing at least one of a fuel injection valve having a plurality of injection holes, and at least one injection flow is directed toward a top of the piston.
【請求項7】 請求項6において、少なくとも1つの噴
射流を直接点火プラグ近傍に指向させたことを特徴とす
る燃料噴射式2サイクルエンジン。
7. The fuel injection type two-stroke engine according to claim 6, wherein at least one injection flow is directed directly near the spark plug.
【請求項8】 請求孔1ないし7の何れかにおいて、燃
料噴射弁をシリンダ側壁に配設したことを特徴とする燃
料噴射式2サイクルエンジン。
8. The fuel injection type two-stroke engine according to claim 1, wherein the fuel injection valve is disposed on a cylinder side wall in any one of the holes 1 to 7.
【請求項9】 請求項1ないし8の何れかにおいて、既
燃焼ガスを採取するための採取孔を排気通路の排気制御
弁配置位置より上流部分に設けたことを特徴とする燃料
噴射式2サイクルエンジン。
9. The fuel injection type two-cycle according to claim 1, wherein a sampling hole for sampling the burned gas is provided at an upstream portion of the exhaust passage at a position where the exhaust control valve is disposed. engine.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008196313A (en) * 2007-02-08 2008-08-28 Mitsubishi Electric Corp Fuel injection device
JP2009264372A (en) * 2008-04-21 2009-11-12 Waertsilae Schweiz Ag Scavenging performance monitoring system and method for monitoring stroke parameter of scavenging stroke of longitudinal directional scavenging type 2-stroke large diesel engine
JP2014105707A (en) * 2012-11-22 2014-06-09 Shen's Glory Inc Fuel oil supply device and fuel oil recovery means used in fuel oil supply device
US10914246B2 (en) 2017-03-14 2021-02-09 General Electric Company Air-fuel ratio regulation for internal combustion engines

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