JPH1113510A - ２サイクル内燃機関用燃料供給方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】混合気の吹抜けの抑制と、機関の低速回転時の
動作の安定化と、高速回転時の出力低下の防止とを図る
ことができる２サイクル内燃機関用燃料供給装置を提供
する。 【解決手段】内燃機関の各燃焼室内に直接燃料を噴射す
る筒内噴射用インジェクタ３と、クランク室１１０内ま
たは吸気管１１３内に燃料を噴射する少なくとも１つの
筒外噴射用インジェクタ５と、内燃機関の掃気ポートか
ら排気ポートへの混合気の吹き抜けを抑制し、かつ内燃
機関の燃焼室内の混合気の点火時における空燃比を設定
範囲に収めるように筒内噴射用インジェクタ３からの燃
料の噴射開始時期及び噴射量と筒外噴射用インジェクタ
５からの燃料の噴射量とを制御するインジェクタ制御装
置４とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２サイクル内燃機
関に燃料を供給する燃料供給方法及び該方法を実施する
ために用いる燃料供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンまたはアルコールを燃料とする
２サイクル内燃機関においては、シリンダに排気ポート
と掃気ポートとが設けられていて、ピストンの下降及び
上昇に伴ってこれらのポートが開閉される。即ち、図７
に示した行程図に見られるように、ピストンが上死点か
ら下死点に向けて下降する際に、先ず排気ポートが開か
れた後、掃気ポートが開かれ、ピストンが下死点から上
死点に向けて上昇していく過程で掃気ボートが閉じられ
た後排気ポートが閉じられる。

【０００３】ピストンが下死点から上死点に向けて上昇
していく過程でクランク室内が負圧になり、吸気管内の
ガスがクランク室に設けられた吸気ポートを通して作動
ガスとしてクランク室内に吸い込まれる。ピストンが上
死点から下降していく過程で吸気ポートが閉じられてク
ランク室内で作動ガスの一次圧縮が行われ、クランク室
内の圧力が上昇していく。この一次圧縮が進行している
過程でシリンダに設けられている掃気ポートが開くた
め、クランク室内の作動ガスが掃気通路を通して燃焼室
内に流入する。燃焼室内に流入した作動ガス（新気）は
燃焼室内を横断するように、またはループ状に流れて燃
焼室内の既燃ガス（燃焼済みのガス）を排気ポートから
追い出し、燃焼室内を掃気する。ピストンが上昇してい
く過程で掃気ポートが閉じられ、次いで排気ポートが閉
じられると、燃焼室内のガスが圧縮される。ピストンが
上死点に達する位置よりも前に設定された点火位置で点
火が行われると、作動ガス（混合気）が燃焼し、その燃
焼圧力でピストンが押し下げられる。

【０００４】上記のように、２サイクル機関において
は、その構造上、動作過程で排気ポートと掃気ポートと
が同時に開いている期間が存在するため、予め燃料と空
気とを混合した混合気を作動ガスとして掃気ポートから
燃焼室内に流入させると、未燃焼の燃料の一部が排気ポ
ートから排出される。この現象は「吹き抜け」と呼ばれ
る。吹き抜けにより排出される未燃焼ガスの量が多くな
ると、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）の量が多くなるだ
けでなく、燃料消費率が悪化するのを避けられない。

【０００５】そこで、吹き抜けを抑制するために、掃気
に使用するガスを空気のみとし、機関のシリンダにイン
ジェクタ（燃料噴射弁）を取り付けて、吹き抜けを抑制
し得るタイミングで燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料
供給方式が提案された。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、吹き抜
けを抑制し得るタイミングで燃焼室内に直接燃料を噴射
するようにすれば、吹き抜けを抑制することはできる
が、この方式によると、機関の低速回転時及び高速回転
時に以下に示すような問題が生じることが明らかになっ
ている。

【０００７】即ち、機関の低速回転時には、燃焼室内の
ガスの旋回速度が低いため、燃焼室内に直接噴射された
燃料を空気と均一に混合することが難しく、燃焼室内に
噴射する燃料の量を増加させると、点火時に燃焼室内の
混合気の空燃比の分布を均一にすることが困難になる。
そのため、機関の低速回転時に燃焼室内に噴射する燃料
の量を増加させると、燃焼が不安定になって、低速領域
で機関を安定に回転させることができなかったり、機関
が停止したりするという問題を生じる。

【０００８】なお低速回転時における燃焼室内のガスの
旋回速度を高めるために、掃気通路の断面積を小さくす
ることも考えられるが、掃気通路の断面積を小さくする
と、高速回転時に掃気通路の流路抵抗が大きくなるた
め、燃焼室内への空気の供給量が不足し、高速領域での
出力が低下するのを避けられない。

【０００９】また、吹き抜けを抑制するために最適のタ
イミングで燃焼室内に燃料を噴射するようにした場合に
は、燃料の噴射が行われてから点火が行われるまでの時
間が短くなるのを避けられないため、機関の高速回転時
に燃料の気化時間（気化させるさせるために必要な時
間）を十分に確保することができなくなる。そのため、
筒内噴射により吹き抜けを抑制しようとした場合には、
機関の高速回転時に不完全燃焼の状態が生じ易く、機関
の高速回転時の出力が低下するという問題が生じる。

【００１０】本発明の目的は、吹き抜けを抑制して炭化
水素の排出量の減少と燃料消費率の改善とを図るととも
に、低速回転時の動作の安定化と高速回転時の出力低下
の防止とを図ることができるようにした２サイクル内燃
機関用燃料供給方法及び該方法を実施するために用いる
燃料供給装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼室内に開
口していてピストンにより開閉される掃気ポート及び排
気ポートとクランク室内と掃気ポートとを接続する掃気
通路とクランク室に設けられた吸気ポートに接続された
吸気管とを備えた２サイクル内燃機関に燃料を供給する
２サイクル内燃機関用燃料供給方法に係わるものであ
る。

【００１２】本発明においては、内燃機関の各燃焼室内
に直接燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと、クラ
ンク室内または吸気管内に燃料を噴射する少なくとも１
つの筒外噴射用インジェクタとを設けておき、内燃機関
の掃気ポートから排気ポートへの混合気の吹き抜けを抑
制し、かつ内燃機関の燃焼室内の混合気の点火時におけ
る空燃比を設定範囲に収めるように、筒内噴射用インジ
ェクタからの燃料の噴射開始時期及び噴射量と、筒外噴
射用インジェクタからの燃料の噴射量とを制御する。

【００１３】上記のように、筒内噴射用インジェクタの
他に筒外噴射用インジェクタを設けて、内燃機関の掃気
ポートから排気ポートへの混合気の吹き抜けを抑制し、
かつ内燃機関の燃焼室内の混合気の点火時における空燃
比を設定範囲に収めるように両インジェクタを制御する
ようにすると、機関の低速回転時や高速回転時のよう
に、筒内噴射用インジェクタからの燃料の噴射のみに頼
ると各種の問題が生じる状況下では、筒内噴射用インジ
ェクタからの燃料の噴射量を少なくすることにより筒内
に直接燃料を噴射した場合に生じる問題を改善するとと
もに、噴射量の不足分を筒外噴射用インジェクタからの
燃料の噴射により補うことができる。また筒内噴射用イ
ンジェクタからの燃料の噴射のみに頼っても問題が生じ
ない状況下では、筒内噴射のみを行わせて、吹き抜けの
抑制効果を高めることができるため、筒内噴射の利点と
筒外噴射の利点とを旨く活かして、炭化水素の排出量の
減少と燃料消費率の改善とを図るとともに、高速回転時
の出力の低下の防止と低速回転時の動作の安定化とを図
ることができる。

【００１４】即ち、機関の低速回転時のように、燃焼室
内の旋回流の速度が低く、筒内噴射用インジェクタから
の燃料噴射を増加させると燃焼室内の混合気の空燃比分
布を均一にすることが難しい状況では、筒内噴射用イン
ジェクタからの噴射量を少なくして筒外噴射用インジェ
クタからの噴射量を増加させることにより、燃焼室内の
混合気の空燃比分布を均一にすることができ、燃焼を安
定にして機関の回転の安定化を図ることができる。

【００１５】また機関の高速回転時のように、燃焼室内
に直接燃料を噴射した場合に、燃料の気化時間を確保す
ることが難しい状況下でも、筒内噴射用インジェクタか
らの噴射量を気化が可能な量まで減少させるとともに、
筒外噴射用インジェクタからの噴射量を増加させて燃料
の不足分を補うことにより、燃焼室内の混合気の空燃比
を適正値に保って完全燃焼を行わせることができ、機関
の出力を向上させることができる。

【００１６】上記のように筒内噴射用インジェクタから
の燃料の噴射開始時期及び噴射量と筒外噴射用インジェ
クタからの燃料の噴射量とを制御するには、例えば、内
燃機関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の吹き抜
けを抑制するように筒内噴射用インジェクタからの燃料
の噴射開始時期と噴射量とを制御し、筒内噴射用インジ
ェクタからの燃料の噴射量が内燃機関の燃焼室内の混合
気の点火時における空燃比を設定範囲に収めるために必
要な噴射量よりも少ないときに該必要な噴射量の不足分
を補うように筒外噴射用インジェクタからの燃料の噴射
量を制御するようにすればよい。

【００１７】本発明に係わる２サイクル内燃機関用燃料
供給装置は、内燃機関の各燃焼室内に直接燃料を噴射す
るように設けられた筒内噴射用インジェクタと、クラン
ク室内または吸気管内に燃料を噴射するように設けられ
た少なくとも１つの筒外噴射用インジェクタと、内燃機
関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の吹き抜けを
抑制し、かつ内燃機関の燃焼室内の混合気の点火時にお
ける空燃比を設定範囲に収めるように筒内噴射用インジ
ェクタからの燃料の噴射開始時期及び噴射量と筒外噴射
用インジェクタからの燃料の噴射量とを制御するインジ
ェクタ制御装置とにより構成できる。

【００１８】本発明に係わる２サイクル内燃機関用燃料
供給装置はまた、内燃機関の各燃焼室内に直接燃料を噴
射する筒内噴射用インジェクタと、クランク室内または
吸気管内に燃料を噴射する少なくとも１つの筒外噴射用
インジェクタと、内燃機関の掃気ポートから排気ポート
への混合気の吹き抜けを抑制するように筒内噴射用イン
ジェクタからの燃料の噴射開始時期と噴射量とを制御
し、筒内噴射用インジェクタからの燃料の噴射量が前記
内燃機関の燃焼室内の混合気の点火時における空燃比を
設定範囲に収めるために必要な噴射量よりも少ないとき
に該必要な噴射量の不足分を補うように筒外噴射用イン
ジェクタからの燃料の噴射量を制御するインジェクタ制
御装置とを設けることにより構成できる。

【００１９】本発明に係わる２サイクル内燃機関用燃料
供給装置は、更に具体的には、所定のレベル以上の駆動
電流が与えられている間弁を開いて内燃機関の各燃焼室
内に直接燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタと、所
定のレベル以上の駆動電流が与えられている間弁を開い
てクランク室内または吸気管内に燃料を噴射する少なく
とも１つの筒外噴射用インジェクタと、吸気管内を流れ
る空気量を調整するスロットルバルブの開度を検出する
スロットル開度検出手段と、内燃機関の回転数を検出す
る回転数検出手段と、内燃機関の掃気ポートから排気ポ
ートへの混合気の吹き抜けを抑制するのに適した筒内噴
射用インジェクタからの燃料の噴射開始時期をスロット
ル開度検出手段により検出されたスロットルバルブ開度
と回転数検出手段により検出された回転数とに対して演
算する筒内噴射用噴射開始時期演算手段と、内燃機関の
掃気ポートから排気ポートへの混合気の吹き抜けを抑制
するのに適した筒内噴射用インジェクタからの燃料の噴
射時間を演算する際に演算のベースとする筒内噴射用基
本噴射時間をスロットル開度検出手段により検出された
スロットルバルブ開度と前記回転数検出手段により検出
された回転数とに対して演算する筒内噴射用基本噴射時
間演算手段と、筒外噴射用インジェクタからの燃料の噴
射開始時期を決定する筒外噴射用噴射開始時期決定手段
と、筒内噴射用インジェクタからの燃料の噴射量の決定
に影響を与える要因の中から選択された所定の要因を筒
内噴射量補正要因として、筒内噴射用インジェクタから
の燃料の実際の噴射時間を演算するために筒内噴射用基
本噴射時間に乗じる必要がある筒内噴射用補正係数を前
記噴射量補正要因に対して演算する筒内噴射用補正係数
演算手段と、筒内噴射用基本噴射時間に筒内噴射用補正
係数を乗じることにより実際の筒内噴射用噴射時間を演
算する筒内噴射用噴射時間演算手段と、筒内噴射用噴射
開始時期演算手段により演算された筒内噴射用噴射開始
時期が検出されたときに筒内噴射用噴射時間演算手段に
より演算された筒内噴射用噴射時間に相当する時間幅を
有するパルス信号を筒内噴射用噴射指令信号として発生
する筒内噴射用噴射指令発生手段と、燃焼室内の混合気
の空燃比を設定範囲内に収めるために筒外噴射用インジ
ェクタから噴射させる必要がある燃料の噴射時間である
筒外噴射用噴射時間をスロットル開度検出手段により検
出されたスロットルバルブ開度と回転数検出手段により
検出された回転数とに対して演算する筒外噴射用噴射時
間演算手段と、筒外噴射用噴射開始時期決定手段により
決定された筒外噴射用噴射開始時期が検出されたときに
筒外噴射用噴射時間演算手段により演算された筒外噴射
用噴射時間に等しい時間幅を有するパルス信号を筒外噴
射用噴射指令信号として発生する筒外噴射用噴射指令発
生手段と、筒内噴射用噴射指令信号が発生している間筒
内噴射用インジェクタに駆動電流を供給して該筒内噴射
用インジェクタから燃料を噴射させる筒内噴射用インジ
ェクタ駆動回路と、筒外噴射用噴射指令信号が発生して
いる間筒外噴射用インジェクタに駆動電流を供給して該
筒外噴射用インジェクタから燃料を噴射させる筒外噴射
用インジェクタ駆動回路とにより構成することができ
る。

【００２０】上記の構成では、筒外噴射用噴射時間に対
して、噴射量補正要因に対する補正演算を行っていない
が、多くの場合、筒外噴射用インジェクタからの燃料の
噴射は補助的なものであって、該筒外噴射用インジェク
タから噴射させる必要がある燃料の量が少ないため、上
記のように噴射量補正要因に対して筒外噴射用噴射時間
の補正を行わなくても問題は生じない。筒外噴射用噴射
時間の補正演算を省略すると、その分インジェクタの制
御のために必要な演算処理を簡単にすることができるた
め、演算処理速度を高めて、応答性がよい適確な制御を
行わせることができる。

【００２１】しかしながら、本発明は、このように、筒
外噴射用インジェクタからの燃料の噴射時間に補正をか
けない場合に限定されるものではなく、筒外噴射用イン
ジェクタからの燃料の噴射時間（噴射量）に対しても噴
射量補正要因に対する補正をかけるようにしてもよい。

【００２２】筒外噴射用インジェクタからの燃料の噴射
時間に対しても噴射量補正要因に対する補正をかける場
合には、燃焼室内の混合気の空燃比を設定範囲内に収め
るために筒外噴射用インジェクタから噴射させる必要が
ある燃料の噴射時間を演算する際に演算のベースとする
筒外噴射用基本噴射時間を前記スロットル開度検出手段
により検出されたスロットルバルブの開度と回転数検出
手段により検出された回転数とに対して演算する筒外噴
射用基本噴射時間演算手段と、筒外噴射用インジェクタ
からの燃料の噴射量の決定に影響を与える要因の中から
選択された所定の要因を筒外噴射量補正要因として、筒
外噴射用インジェクタからの燃料の実際の噴射時間を演
算するために筒外噴射用基本噴射時間に乗じる必要があ
る筒外噴射用補正係数を筒外噴射量補正要因に対して演
算する筒外噴射用補正係数演算手段と、筒外噴射用基本
噴射時間に筒外噴射用補正係数を乗じることにより筒外
噴射用噴射時間を演算する筒外噴射用噴射時間演算手段
とを設けて、筒外噴射用噴射時間を演算するようにすれ
ばよい。

【００２３】なお筒内噴射用補正係数及び筒外噴射用補
正係数をそれぞれ演算するために用いる筒内噴射量補正
要因及び筒外噴射量補正要因は、所定の空燃比を得るた
めに必要な燃料の噴射量を決定する際に考慮する必要が
ある（特に影響がある）要因のうち、基本噴射時間の演
算の際に用いた要因（上記の例では、スロットルバルブ
開度及び回転数）以外の要因の中から選択されるもので
ある。噴射量の決定に影響がある要因としては、スロッ
トルバルブ開度及び回転数の外、大気圧、吸気温度、機
関温度（通常は冷却水の温度）などがあるが、本発明を
実施するに際しては、噴射量の決定に影響がある要因の
全てを噴射量補正要因として選択する必要はなく、機関
の用途や、使用場所などに応じて、特に考慮する必要が
ある要因を噴射量補正要因として採択すればよい。一般
には、噴射量補正要因として吸気温度及び機関の温度が
採択されるが、場合によっては、吸気温度のみを噴射量
補正要因として採択すれば済むこともある。また低地か
ら高地まで走行するスノーモビルのように、使用環境に
おける気圧の変化が大きい乗物に搭載される機関の場合
には、吸気温度及び（または）機関温度の外に、大気圧
をも噴射量補正要因として採択することが必要になる。

【００２４】筒内噴射量補正要因及び筒外噴射量補正要
因は同じでもよく、異なっていてもよい。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係わる燃料供給
装置の構成例を示したもので、同図において、１は本発
明に係わる燃料供給装置により燃料を供給する２サイク
ル内燃機関である。内燃機関１は、シリンダ１０１と、
クランクケース１０２と、シリダ１０１内に嵌合された
ピストン１０３と、クランクケース１０２に支持された
クランク軸１０４と、クランクケース１０２内でクラン
ク軸１０４とピストン１０３とを連結するコンロッド１
０５とを有している。シリンダ１０１の内側には燃焼室
１０６が形成され、該燃焼室の側壁に排気ポート１０７
と掃気ポート１０８とが設けられている。排気ポート１
０７には排気管１０９が接続されている。クランクケー
ス１０２の内側にはクランク室１１０が形成され、該ク
ランク室１１０と掃気ポート１０８とを接続するように
掃気通路１１１が形成されている。クランク室１１０に
は吸気ポート１１２が形成され、該吸気ポートに吸気管
１１３が接続されている。吸気管１１３の入口側の内部
にスロットルバルブ１１４が配置され，該スロットルバ
ルブ１１４により吸気管１１３内を通してクランク室１
１０内に流入する空気量が調節されるようになってい
る。また吸気ポート１１２付近にリード弁１１５が取り
付けられ、クランク室１１０内の圧力が吸気管１１３内
の圧力よりも高くなったときにリード弁１１５が閉じて
吸気管１１３側へのガスの逆流を阻止するようになって
いる。

【００２６】シリンダ１０１には、点火プラグ２と筒内
噴射用インジェクタ３とが取り付けられている。点火プ
ラグ２はシリンダヘッド１０１ａに設けられたネジ孔に
螺合された状態で取り付けられていて、その先端に設け
られた放電電極部２ａが燃焼室１０６内に挿入されてい
る。

【００２７】また筒内噴射用インジェクタ３は、所定の
圧力で燃料が供給される燃料供給口３ａを有するインジ
ェクタボディ３０１と、該インジェクタボディの先端に
設けられた噴射口を開閉する図示しないバルブと、該バ
ルブを駆動する電磁石（図示せず。）とを備えていて、
インジェクタ制御装置４から電磁石のコイルに所定のレ
ベル以上の駆動電流Ｉdiが与えられている間バルブを開
いて、インジェクタボディ内の燃料を噴射口から燃焼室
１０６内に噴射する。この筒内噴射用インジェクタ３
は、燃焼室内の高温に晒されるため、特に噴射口付近に
耐熱性を持たせるような配慮がされている。

【００２８】また吸気管１１３に筒外噴射用インジェク
タ５が取り付けられている。この筒外噴射用インジェク
タ５の構成は、特に耐熱性を持たせることを配慮する必
要がない点を除き、筒内噴射用インジェクタ３のそれと
同様であり、そのインジェクタボディ５０１には所定の
圧力の燃料が与えられる燃料供給口５ａが設けられてい
る。インジェクタボディ５０１内にはバルブを駆動する
電磁石が設けられていて、インジェクタ制御装置４から
該電磁石に所定のレベル以上の駆動電流Ｉpiが与えられ
ている間バルブが開いて吸気管１１３内に燃料を噴射す
る。

【００２９】インジェクタ３及び５に燃料を与えるた
め、低圧燃料ポンプ６と、該低圧燃料ポンプから吐出す
る燃料の圧力を一定値に保つように制御する低圧側圧力
調整器７と、低圧燃料ポンプ６が吐出する燃料を吸い込
んで更に加圧する高圧燃料ポンプ８と、高圧燃料ポンプ
８が吐出する燃料の圧力を一定値に保つように制御する
高圧側圧力調整器９と、燃料タンク１０とを備えた燃料
供給源１１が設けられている。

【００３０】更に詳細に説明すると、低圧燃料ポンプ６
は、図示しないバッテリにより駆動される電動機を駆動
源として動作するもので、その吸い込み口６ａは燃料タ
ンク１０に接続されている。低圧燃料ポンプ６は、燃料
タンク１０内から吸い込んだ燃料を加圧して、その吐出
口６ｂから数百ＫＰａに加圧された燃料を吐出する。燃
料ポンプ６の吐出口６ｂは配管１２を通して低圧側圧力
調整器７の入力ポート７ａに接続され、該圧力調整器７
の出力ポート７ｂは配管１３を通して筒外噴射用インジ
ェクタ５の燃料供給口５ａに接続されている。圧力調整
器７は配管１４を通して燃料タンク１０内に接続された
帰還ポート７ｃを有していて、燃料ポンプ６の吐出圧力
が設定値を超えたときに、入力ポート７ａに与えられる
燃料の一部を帰還ポート７ｃと配管１４とを通して燃料
タンク１０内に戻すことにより、出力ポート７ｂからイ
ンジェクタ５に与えられる燃料の圧力を一定に保つ。

【００３１】低圧燃料ポンプ６の吐出口６ｂはまた配管
１５を通して高圧燃料ポンプ８の吸い込み口８ａに接続
され、該燃料ポンプ８の吐出口８ｂは所定の配管を介し
て高圧側圧力調整器９の入力ポート９ａに接続されてい
る。圧力調整器９の出力ポート９ｂは筒内噴射用インジ
ェクタ３の燃料供給口３ａに配管１６を介して接続さ
れ、圧力調整器９の帰還ポート９ｃは配管１７を通して
低圧燃料ポンプ６の吐出口側の配管に接続されている。

【００３２】高圧燃料ポンプ８は、低圧燃料ポンプ６が
吐出する燃料を吸い込んで再加圧することにより、その
吐出口８ｂから数ＭＰａに加圧された燃料を吐出する。
圧力調整器９は、燃料ポンプ８の吐出圧力が設定値を超
えたときに、入力ポート９ａに与えられる燃料の一部を
帰還ポート９ｃと配管１７とを通して燃料ポンプ８の吸
込み口側の管路に戻すことにより、出力ポート９ｂから
インジェクタ３に与えられる燃料の圧力を一定に保つ。

【００３３】インジェクタ３及び５からの燃料の噴射量
は、それぞれのインジェクタに与えられる燃料の圧力
と、それぞれのバルブが開いて燃料を噴射する時間（噴
射時間）との積により決まる。図示の例では、インジェ
クタ３及び５にそれぞれ供給される燃料の圧力が圧力調
整器９及び７により一定に保たれているため、各インジ
ェクタからの燃料の噴射量は実質的に噴射時間のみによ
り決まる。

【００３４】スロットルバルブ１１４の開度を検出する
ため、スロットル開度検出器１８が設けられている。こ
のスロットル開度検出器１８は、スロットルバルブ１１
４の操作軸に連結されたポテンショメータ等の変位量セ
ンサからなっていて、スロットルバルブ１１４の開度に
比例した電気信号をスロットル開度検出信号Ｖthとして
出力する。このスロットル開度検出信号Ｖthは、インジ
ェクタ制御装置４に与えられている。

【００３５】内燃機関のクランク軸１０４に取り付けら
れたフライホイール１９の外周に円弧状の突起からなる
リラクタ２０が形成され、該リラクタ２０が設けられた
フライホイールの外周部にパルサ２１が対向させられて
いる。パルサ２１は、リラクタ２０に対向する磁極部を
先端に有する鉄心と、該鉄心に巻回されたパルサコイル
と、該鉄心に磁気結合された永久磁石とを有する公知の
もので、リラクタ２０がパルサ２１の鉄心の磁極部に対
向し始める際、及び該対向を終了する際にそれぞれ鉄心
内で生じる磁束の変化により、極性が異なるパルス状の
第１及び第２の信号Ｖs1及びＶs2が発生する。この例で
は、第１及び第２の信号Ｖs1及びＶs2の内、位相が進ん
だ方の第１の信号Ｖs1が機関の点火位置の最大進角位置
に相応する位置または該最大進角位置よりも僅かに進ん
だ位置に設定された基準位置で発生し、位相が遅れた方
の第２の信号Ｖs2が機関の上死点よりも僅かに進んだ位
置で発生するように、パルサ２１の取付け位置が設定さ
れている。これらの信号Ｖs1及びＶs2は、機関の回転角
度情報と回転数情報とを与える信号として、インジェク
タ制御装置４と、内燃機関の点火位置を制御する点火位
置制御装置（図示せず。）とに入力されている。

【００３６】なお図示の例では、筒外噴射用インジェク
タ５を吸気管１１３に取り付けているが、このインジェ
クタ５は吸気管１１３からクランク室１１０に至る吸気
系に少なくとも１つ取り付ければよく、筒外噴射用イン
ジェクタ５をクランク室１１０に取り付けるようにする
こともできる。

【００３７】図１に示した例では、機関のシリンダが１
つだけ設けられているが、複数のシリンダが設けられて
いる場合には、各シリンダ毎に、点火プラグ２及び筒内
噴射用インジェクタ３を取り付けておく。

【００３８】図１に示した筒内噴射用インジェクタ３
と、筒外噴射用インジェクタ５と、燃料供給源１１と、
インジェクタ制御装置４とにより、燃料供給装置が構成
されている。

【００３９】なお図１には図示してないが、一般に、イ
ンジェクタからの燃料の噴射時間（噴射量）を制御する
場合には、大気圧、機関の吸気温度、機関の温度（通常
は冷却水の温度）などの各種の噴射量補正要因を検出す
るセンサが設けられて、これらのセンサの検出出力に応
じて噴射時間に補正演算を施すようにしているが、本発
明においても、これらのセンサが設けられて、各センサ
の出力がインジェクタ制御装置４に入力されている。

【００４０】インジェクタ制御装置４は、マイクロコン
ピュータからなっていて、スロットル開度検出器１８の
出力と、パルサ２１の出力と、大気圧、機関の吸気温
度、機関の温度（通常は冷却水の温度）などの各種の噴
射量補正要因を検出するセンサの出力とを入力として、
内燃機関１の掃気ポート１０８から排気ポート１０７へ
の混合気の吹き抜けを抑制し、かつ内燃機関１の燃焼室
１０６内の混合気の点火時における空燃比を設定範囲に
収めるように、筒内噴射用インジェクタ３からの燃料の
噴射開始時期及び噴射量と筒外噴射用インジェクタ５か
らの燃料の噴射開始時期及び噴射量とを制御する。

【００４１】インジェクタ制御装置４を構成するマイク
ロコンピュータは、所定のプログラムを実行することに
より、図２に示したように、回転数検出手段３０と、ス
ロットル開度検出手段３１と、筒内噴射用基本噴射時間
演算手段３２と、筒外噴射用基本噴射時間演算手段３３
と、筒内噴射用噴射開始時期演算手段３４と、筒外噴射
用噴射開始時期決定手段３５と、筒内噴射用補正計数演
算手段３７と、筒外噴射用補正計数演算手段３８と、筒
内噴射用噴射時間演算手段３９と、筒外噴射用噴射時間
演算手段４０と、筒内噴射用噴射指令発生手段４１と、
筒外噴射用噴射指令発生手段４４とを実現する。

【００４２】図２において、回転数検出手段３０は、パ
ルサ２１の出力を入力として、機関の回転数Ｎを検出す
る。機関の回転数は、例えば、パルサ２１が各第１の信
号Ｖs1を発生してから次に再び第１の信号Ｖs1が発生す
るまでの時間（機関が１回転するのに要する時間）から
演算することができる。また第１の信号Ｖs1が発生して
から第２の信号Ｖs2が発生するまでの時間からも回転数
Ｎを演算することができる。

【００４３】スロットル開度検出手段３１は、スロット
ル開度検出器１８の出力からスロットルバルブ１１４の
開度θを検出する。

【００４４】筒内噴射用基本噴射時間演算手段３２は、
内燃機関１の掃気ポート１０８から排気ポート１０７へ
の混合気の吹き抜けを抑制するのに適した筒内噴射用イ
ンジェクタ３からの燃料の噴射時間を演算する際に演算
のベースとする筒内噴射用基本噴射時間Ｔdio を、スロ
ットル開度検出手段３１により検出されたスロットルバ
ルブ１１４の開度θと回転数検出手段により検出された
回転数Ｎとに対して演算する。この演算は、マイクロコ
ンピュータのＲＯＭに記憶させたマップを用いて行う
（マップ演算を行う）のが好ましい。図５は、筒内噴射
用基本噴射時間を演算するためのマップの一例を示した
もので、このマップは、回転数及びスロットルバルブ開
度と筒内噴射用基本噴射時間との間の関係を与える特性
の屈曲点の座標を表の形で記憶させたものである。図５
に示したマップにおいて、８００，９００，１０５０な
どの数値は、筒内噴射用基本噴射時間Ｔdio を与える数
値で、マイクロコンピュータ内のタイマ（クロックパル
スを計数するカウンタ）が計数する計数値を示してお
り、タイマがこの計数値を計数している時間が燃料の噴
射時間となる。

【００４５】実際に筒内噴射用基本噴射時間を演算する
際には、図５に示したマップから、検出された回転速度
及びスロットルバルブの開度に近い４点のデータを読み
出して、読み出したデータを用いて補間演算を行うこと
により、検出された回転速度及びスロットルバルブの開
度に対する筒内噴射用基本噴射時間Ｔdio を演算する。

【００４６】筒外噴射用基本噴射時間演算手段３３は、
燃焼室内の混合気の空燃比を設定範囲内に収めるために
筒外噴射用インジェクタ３から噴射させる必要がある燃
料の噴射時間を演算する際に演算のベースとする筒外噴
射用基本噴射時間Ｔpio をスロットル開度検出手段３１
により検出されたスロットルバルブの開度θと回転数検
出手段３０により検出された回転数Ｎとに対して演算す
る。この演算を行う際に用いるマップの一例を図６に示
した。

【００４７】図５及び図６に示したようなマップは、回
転数とスロットルバルブ開度との関係から推測し得る負
荷状態、スロットルバルブ開度と回転数とから推測でき
る吸気管内の空気流量、機関の回転数から推測し得る燃
焼室内における燃料の気化時間（燃焼室内に燃料を噴射
した後点火時期を迎えるまでの時間）等の各種のデータ
に基づく基本噴射時間の推定値と、数多くの実験を行う
ことにより得た実測データとに基づいて作成されるもの
であり、機関の各状況に応じて、筒内噴射用インジェク
タからの噴射量と、筒外噴射用インジェクタからの噴射
量とを適正な値（排気ガス中の炭化水素の量を少なく
し、機関の低速領域での回転を安定にし、機関の高速領
域での出力の低下を防ぐために適した値）に設定するよ
うに作成されるものである。

【００４８】筒内噴射用噴射開始時期演算手段３４は、
内燃機関の掃気ポート１０８から排気ポート１０７への
混合気の吹き抜けを抑制するのに適した筒内噴射用イン
ジェクタ３からの燃料の噴射開始時期ｔdiを、スロット
ル開度検出手段３１により検出されたスロットルバルブ
の開度θと回転数検出手段３０により検出された回転数
Ｎとに対して演算する。この演算もマップを用いて行う
のが好ましい。この演算では、噴射開始時期ｔdiを、パ
ルサ２１が第１の信号Ｖs1を発生する時刻から噴射開始
時期までの間にマイクロコンピュータ内のタイマが計数
すべき計数値の形で演算する。

【００４９】筒外噴射用噴射開始時期決定手段３５は、
筒外噴射用インジェクタ５からの燃料の噴射開始時期ｔ
piを決定する。この筒外噴射用インジェクタ５からの噴
射開始時期ｔpiは必ずしもスロットルバルブ開度や回転
数に対して厳密に定める必要はないため、パルサ２１が
信号Ｖs1を発生する時刻、または信号Ｖs2を発生する時
刻を筒外噴射用インジェクタ５からの噴射開始時期ｔpi
としてもよく、また筒内噴射用噴射開始時期と同様に、
筒外噴射用インジェクタ５からの噴射開始時期ｔpiを、
スロットルバルブの開度θと機関の回転数Ｎとに対して
演算により定めるようにしてもよい。

【００５０】筒内噴射用補正係数演算手段３７は、吸気
温度などの所定の筒内噴射量補正要因を検出するセンサ
３６の出力を読み込んで、筒内噴射用インジェクタ３か
らの燃料の実際の噴射時間Ｔdiを演算するために筒内噴
射用基本噴射時間Ｔdio に乗じる必要がある筒内噴射用
補正係数Ｋd を、読み込んだ筒内噴射量補正要因に対し
てマップ演算する。例えば、筒内噴射量補正要因として
大気圧、吸気温度、及び機関温度を採択する場合、補正
係数Ｋd は、大気圧に対する補正係数Ｋd1、吸気温度に
対する補正係数Ｋd2、機関温度に対する補正係数Ｋd3な
どの一連の補正係数の積（Ｋd ＝Ｋd1×Ｋd2×Ｋd3×
…）により与えられる。

【００５１】筒外噴射用補正係数演算手段３８は、セン
サ３６の出力を読み込んで、筒外噴射用インジェクタ５
からの燃料の実際の噴射時間Ｔpiを演算するために筒外
噴射用基本噴射時間Ｔpio に乗じる必要がある筒外噴射
用補正係数Ｋp を大気圧、吸気温度及び機関温度などの
筒外噴射量補正要因に対してマップ演算する。この補正
係数Ｋp は、大気圧に対する補正係数Ｋp1，吸気温度に
対する補正係数Ｋp2，機関温度に対する補正係数Ｋp3な
どの一連の補正係数の積（Ｋp ＝Ｋp1×Ｋp2×Ｋp3×
…）により与えられる。

【００５２】筒内噴射用噴射時間演算手段３９は、上記
筒内噴射用基本噴射時間Ｔdio に筒内噴射用補正係数Ｋ
d を乗じることにより実際の筒内噴射用噴射時間Ｔdiを
演算する。

【００５３】また筒外噴射用噴射時間演算手段４０は、
上記筒外噴射用基本噴射時間Ｔpioに筒外噴射用補正係
数Ｋp を乗じることにより、実際の筒外噴射用噴射時間
Ｔpiを演算する。

【００５４】筒内噴射用噴射指令発生手段４１は、筒内
噴射用噴射開始時期演算手段３４により演算された筒内
噴射用噴射開始時期ｔdiが検出されたときに筒内噴射用
噴射時間演算手段３９により演算された筒内噴射用噴射
時間Ｔdiに相当する時間幅を有するパルス信号を筒内噴
射用噴射指令信号Ｖdiとして発生する。筒内噴射用噴射
開始時期ｔdiの検出は、マイクロコンピュータ内のタイ
マを用いて行う。即ち、パルサ２１が第１の信号Ｖs1を
発生したときに、マイクロコンピュータ内のタイマに噴
射開始時期ｔdiの計数値をセットして、その計数を開始
させ、該タイマが計数動作を完了したときの時刻を噴射
開始時期とする。このようにして噴射開始時期が検出さ
れたときに、筒内噴射用噴射指令信号Ｖdiを発生させ
る。

【００５５】筒内噴射用噴射指令信号Ｖdiは筒内噴射用
インジェクタ駆動回路４２に与えられる。筒内噴射用イ
ンジェクタ駆動回路４２は、筒内噴射用噴射指令信号Ｖ
diが与えられている間オン状態になるスイッチ回路から
なっていて、該スイッチ回路がオン状態にある間筒内噴
射用インジェクタ３のコイルに駆動電流Ｉdiを与えるよ
うになっている。筒内噴射用インジエクタ３は、駆動電
流Ｉdiが与えられている間バルブを開いて燃焼室内に燃
料を噴射する。

【００５６】筒外噴射用噴射指令発生手段４４は、筒外
噴射用噴射開始時期決定手段３５により決定された筒外
噴射用噴射開始時期ｔpiが検出されたときに筒外噴射用
噴射時間演算手段４０により演算された筒外噴射用噴射
時間Ｔdiに等しい時間幅を有するパルス信号を筒外噴射
用噴射指令信号Ｖpiとして発生する。筒外噴射用噴射開
始時期ｔpiを演算により求める場合、筒外噴射用噴射指
令信号Ｖpiを発生させる手法は筒内噴射用噴射指令信号
を発生させる手法と同様である。

【００５７】筒外噴射用インジェクタの噴射開始時期を
パルサが所定の信号を発生した時の時刻とする場合に
は、パルサ２１が、例えば第１の信号Ｖs1を発生したこ
とが検出されたときに、筒外噴射用噴射時間演算手段４
０により演算された筒外噴射用噴射時間Ｔdiに等しい時
間幅を有するパルス信号を筒外噴射用噴射指令信号Ｖpi
として発生させる。

【００５８】筒外噴射用噴射指令信号Ｖpiは筒外噴射用
インジェクタ駆動回路４５に与えられる。筒外噴射用イ
ンジェクタ駆動回路４５もスイッチ回路からなってお
り、筒外噴射用噴射指令信号Ｖpiが発生している間駆動
回路４５を構成するスイッチ回路がオン状態になって筒
外噴射用インジェクタ５に駆動電流Ｉpiを供給する。筒
外噴射用インジェクタ５は、駆動電流Ｉpiが与えられて
いる間吸気管内に燃料を噴射する。

【００５９】上記のように、筒内噴射用インジェクタ３
と筒外噴射用インジェクタ５とを設けて、スロットルバ
ルブ開度、機関の回転数、大気圧、吸気温度、機関の温
度などの制御条件に応じて、筒内噴射用インジェクタか
らの噴射量及び筒外噴射用インジェクタからの噴射量を
制御するようにすると、状況に応じて両インジェクタか
らの噴射量の割合を変化させることにより、吹き抜けを
抑制できるという筒内噴射（燃焼室内への直接噴射）の
利点と、燃焼室内における混合気の空燃比分布を均一に
できるという筒外噴射（吸気管内またはクランク室内へ
の噴射）の利点とを旨く活かして、吹き抜けが少なく、
機関の低速回転時に回転が不安定になることがなく、し
かも機関の高速時に出力の低下を招くことがない、２サ
イクル機関を得ることができる。

【００６０】本発明において、筒内噴射用インジェクタ
からの噴射量と筒外噴射用インジェクタからの噴射量と
を制御する際の基本的な考え方は以下に示す通りであ
る。

【００６１】本発明においては、吹き抜けを抑制するの
に適したタイミングで筒内噴射用インジェクタ３から燃
料の噴射を行わせることを基本とし、補助的に筒外噴射
用インジェクタから燃料の噴射を行わせる。即ち、筒内
噴射のみに頼っても特に問題が生じない状況下では、必
要な燃料のすべてまたは大部分を筒内噴射により供給
し、不足する部分を筒外噴射により供給する。

【００６２】例えば、筒内噴射用インジェクタ３からの
燃料の噴射にのみ頼ると燃焼室内における混合気の空燃
比分布が不均一になる機関の低速回転時や、燃料の気化
時間が不足する高速回転時には筒内噴射用インジェクタ
からの噴射量を少なくして、その不足分を筒外噴射用イ
ンジェクタからの噴射量で補う。

【００６３】吹き抜けを抑制するために適した噴射開始
時期は、掃気ポートが閉じる位置よりも僅かに位相が進
んだ回転角度位置（例えば図７の角度αdiの位置）に相
応する時期であり、この噴射開始時期は、機関の回転速
度や、燃焼室内で生じる旋回流の流速（吸入空気量やピ
ストンの移動速度等により決まる）などに応じて微妙に
変化させる必要がある。また筒内噴射では、燃料の気化
時間を確保するために、燃料の噴射が完了した後点火時
期を迎えるまでの時間をできるだけ長くすることが必要
である。従って筒内噴射では、筒内噴射用インジェクタ
３に与える燃料の圧力を十分に高くして、短時間で必要
な量の燃料の噴射を完了させるようにしておく必要があ
る。そのため、図１に示した例では、低圧燃料ポンプ６
と高圧燃料ポンプ８との２つのポンプを設けて、筒内噴
射用インジェクタ３に与える燃料を数ＭＰａの高い圧力
まで加圧するようにしている。

【００６４】吸気管内やクランク室内に燃料を噴射する
場合には、噴射された燃料が気化して燃焼室に運ばれる
までに十分な時間があるため、筒外噴射は、十分な時間
をかけて行わせることができる。そのため、筒外噴射用
インジェクタ５に与える燃料の圧力は数百ＫＰａ程度の
圧力でよい。また筒外噴射を行わせるタイミングは厳密
なものでなく、例えば図７に示すαpiの位置のように、
機関の下死点付近の位置に噴射開始位置を固定すること
ができる。

【００６５】機関の回転速度範囲を複数の領域に分け
て、本発明に係わる燃料供給方法におけるインジェクタ
の制御の考え方を更に詳細に説明すると下記の通りであ
る。

【００６６】機関のアイドリング時には、燃焼室内で生
じるガスの旋回流の速度が低いが、機関の負荷の変化は
ほとんどなく、燃焼が毎回行われれば、旋回流は安定し
ているので、すべての燃料または大部分の燃料を筒内噴
射用インジェクタ３から供給する。アイドリング時に
は、燃料の噴射が終了する時期を適当に設定することに
より、燃焼室内に噴射した燃料を余り拡散させることな
く低速の旋回流に乗せて移動させながら気化させること
ができるため、拡散することなく均一に気化した燃料の
集団が点火プラグ２の近傍に達したときに点火を行わせ
ることが可能である。このように、燃焼室内で燃料を拡
散させることなく移動させながら気化させて燃焼を行わ
せるようにすると、筒外噴射用インジェクタから燃料を
供給する場合に比べて、少ない燃料でアイドリング状態
を維持することができる。またこのとき発生するトルク
は小さいため、機関のアイドリング時の回転変動を少な
くすることができる。

【００６７】機関の回転速度が低速領域にあって、負荷
が小さい（スロットルバルブの開度が小さい）状態で
は、燃焼室内のガスの旋回流の流速が低く、筒内噴射用
インジェクタからの燃料の噴射は小さい回転角度で完了
するため、燃焼室内で燃料と空気とを十分に混ぜること
ができなくなる。このような状態では、燃焼室内におけ
る空燃比の分布が不均一になる上に、その不均一な分布
の状態が機関の負荷の微妙な変動により変化するため、
アイドリング時のような燃焼状態を実現することが困難
になり、燃焼が不安定になりがちである。このような状
況下では、筒外噴射用インジェクタ５からの噴射量を多
くし、筒内噴射用インジェクタ３からの燃料の噴射は、
吹き抜けを抑制し得るタイミングで補助的に行わせるよ
うにするのがよい。このような制御を行わせると、吹き
抜けを極力少なくしながら安定な燃焼を行わせることが
できるため、排気ガス中の炭化水素の量を極力少なくし
ながら、機関の回転の安定化を図ることができる。

【００６８】機関の回転速度がある程度上昇して中速領
域に入ると、燃焼室内のガスの旋回流の流速が速くな
り、筒内噴射用インジェクタ３から噴射された燃料と空
気との混合が良好に行われるようになる。しかも中速領
域では、必要な量の燃料の噴射を、比較的小さい回転角
（クランク軸の回転角）で完了させることができ、燃料
の噴射が完了した後点火時期を迎えるまでの間の時間が
十分に長いため、燃料の気化時間を十分に長くとること
ができる。したがって、中速領域では、筒内噴射用イン
ジエクタ３から必要な燃料の全てまたは大部分を噴射さ
せ、筒外噴射用インジエクタエからの噴射量は零にする
かまたは十分に少なくして、吹き抜けを少なくすること
ができる。

【００６９】機関の高速回転時においては、筒内噴射用
インジェクタからすべての燃料を供給しようとすると、
燃料の噴射を完了させるために必要な回転角が大きくな
るため、燃料の噴射が完了した後点火時期までの時間が
短くなり、気化時間が不足する。そのため、高速回転時
においては、筒内噴射用インジェクタ３からの燃料の噴
射を、燃焼室内での気化時間を確保し得るタイミングで
終了させ（筒内噴射用インジェクタ３からの噴射量を少
なくし）、筒内噴射用インジェクタ３からの噴射量を少
なくしたことにより生じる燃料の不足分を補うように、
筒外噴射用インジェクタからの噴射量を増加させる。

【００７０】なお上記の説明では、機関の回転速度領域
を、アイドリング領域、低速領域（低速回転時）、中速
領域（中速回転時）及び高速領域（高速回転時）に分け
ているが、これは説明の便宜上、機関の回転速度範囲を
３つの回転速度領域に分けたまでのことであり、これら
の領域の境界を定める明確な回転数が存在するわけでは
ない。

【００７１】上記の説明における、「低速領域」は、ピ
ストンの移動速度が比較的低いために燃焼室内で生じる
ガスの旋回流の流速が低く、筒内噴射された燃料と空気
とを燃焼室内で容易に混合できない状態にある回転速度
領域である。

【００７２】また中速領域は、燃焼室内で生じるガスの
旋回流の流速が、燃焼室内で燃料と空気との混合を容易
に行わせることができる程度に十分に速く、かつ筒内噴
射が小さな回転角で完了するために筒内噴射が完了して
から点火時期を迎えるまでに経過する時間（噴射した燃
料の気化に使える時間）が十分に長い回転速度領域であ
る。

【００７３】更に高速領域は、筒内噴射を完了させるた
めに必要な回転角が大きくなるために、筒内噴射を完了
した後点火時期を迎えるまでの時間が短くなって、気化
時間が不足することになる回転速度領域である。

【００７４】図２に示した例では、筒外噴射用インジェ
クタから噴射させる燃料の噴射時間についても、大気
圧、吸気温度及び機関温度等を筒外噴射量補正要因とし
て、これらの補正要因に対する補正演算を行っている
が、筒外噴射用インジェクタからの燃料の噴射量（筒内
噴射用インジェクタからの燃料の噴射のみでは不足する
分）が少ない場合には、各種の制御条件に対する筒外噴
射用噴射時間の補正演算を行わなくても問題が生じない
ので、該筒外噴射用噴射時間の補正演算を省略すること
ができる。

【００７５】筒外噴射用噴射時間の補正演算を省略する
場合には、図２に示した筒外噴射用基本噴射時間演算手
段３５を筒外噴射用噴射時間演算手段で置き換えて、該
筒外噴射用噴射時間演算手段により、燃焼室内の混合気
の空燃比を設定範囲内に収めるために筒外噴射用インジ
ェクタから噴射させる必要がある燃料の噴射時間である
筒外噴射用噴射時間Ｔpiをスロットルバルブ開度θと回
転数Ｎとに対して演算し、演算した筒外噴射用噴射時間
Ｔpiを筒外噴射用噴射指令発生手段４４に与えるように
すればよい。

【００７６】上記のように筒外噴射用噴射時間の補正演
算を省略すると、その分インジェクタの制御のために必
要な演算処理を簡単にすることができるため、演算処理
速度を高めて、応答性がよい適確な制御を行わせること
ができる。

【００７７】上記の例では、機関の急加速時における噴
射量の制御を行っていないが、筒外噴射用インジェクタ
からある程度の燃料を噴射している状態で機関の急加速
操作が行われたときに、機関の回転速度の応答性を高め
るためには、機関の急加速操作が行われたか否かを検出
する急加速操作検出手段を設けて、該検出手段により、
急加速操作が行われたことが検出されたときに、筒内噴
射用インジェクタからの噴射量を一時的に増加させる制
御を行わせることが望ましい。

【００７８】即ち、筒外噴射用インジェクタからある程
度の燃料を噴射している状態で機関の急加速操作が行わ
れたときには、筒外噴射用インジェクタにより噴射され
た燃料の増量分が燃焼室に到達するまでに遅れが生じ、
加速操作に対する回転速度の応答が悪くなる傾向がある
が、機関の急加速が行われたことが検出された時に、筒
内噴射用インジェクタからの噴射量を一時的に増加させ
るようにすれば、燃料の供給の遅れを是正して加速操作
に対する回転速度の応答を良好にすることができる。

【００７９】機関の急加速操作の有無は、一定の時間毎
にサンプリングされるスロットル開度検出器の出力値か
らスロットル開度の時間的な変化率を演算して、その大
小を判別することにより検出することができる。

【００８０】インジェクタを用いて機関に燃料を供給す
る場合、機関の減速時に回転速度がある程度低下するま
で燃料をカットすることが行われている。このような燃
料カットを行う場合、筒外噴射用インジェクタにより燃
料を供給するようにした従来の機関では、次にスロット
ルバルブが開かれた時の回転速度の追従性を重視して、
機関の回転数が比較的高いうちに燃料カットを中止して
いたが、筒内噴射を行わせる場合には、燃料のカットを
解除する際に、筒内噴射用インジェクタから燃料を噴射
させることにより、追従性が悪くなるのを防ぐことがで
きるため、減速時に従来よりも低い回転数まで燃料カッ
トを継続させて燃料の節約を図ることができる。

【００８１】上記の説明では、筒内噴射用インジェクタ
３に与える燃料の圧力を圧力調整器９により一定に保つ
ようにしているが、機関の高速回転時に燃料の気化時間
を確保するために、筒内噴射用インジェクタ３に与える
燃料の圧力を調整する圧力調整器の調整圧力を変化させ
得るように構成して、高速回転時に筒内噴射用インジェ
クタ３に与える燃料の圧力を高くすることにより、必要
な量の燃料の噴射をより短時間で完了させるようにする
こともできる。

【００８２】図３は、調整圧力を変化させることができ
る圧力調整器９の構成例を示したものである。図示の例
では、圧力調整器の容器５０内が第１の室５１ないし５
３に区画されていて、第１の室５１に入力ポート９ａと
出力ポート９ｂが設けられ、第１の室５１に隣接する第
２の室５２に帰還ポート９ｃが設けられている。第１の
室５１と第２の室５２との間を区画する隔壁には孔５４
が設けられ、該孔５４を開閉するようにバルブ５５が設
けられている。バルブ５５は、第２の室５２と第３の室
５３との間を区画する隔壁を液密かつ気密に貫通したロ
ッド５６に連結されている。ロッド５６の第３の室５３
内に位置する部分には、可動鉄片５７が取り付けられ、
該可動鉄片５７を取り囲むようにソレノイドコイル５８
が配置されている。可動鉄片５７はバネ５９により第２
の室５２側に付勢され、このバネ５９によりバルブ５５
が閉位置に保持されている。ソレノイドコイル５８の両
端からは図示しないリード線が導出されていて、該リー
ド線を通してコイル５８に励磁電流Ｉが与えられるよう
になっている。

【００８３】圧力調整器９の入力ポート９ａは高圧ポン
プ８の吐出口に接続され、出力ポート９ｂは筒内噴射用
インジェクタ３の燃料供給口に接続されている。また帰
還ポート９ｃは所定の配管を介して高圧ポンプ８の吸込
み口側の管路の途中に接続されている。

【００８４】図３に示した圧力調整器９においては、高
圧ポンプ８から吐出された燃料が第１の室５１内に流入
する。この第１の室５１内の圧力が所定の調整値を超え
ると、バルブ５５がバネ５９の付勢力に抗して第３の室
５３側に変位するため、孔５４が開き、第１の室５１内
の燃料が第２の室５２内に流入する。第２の室５２内に
流入した燃料は高圧ポンプ８の吸込み口側の配管内に戻
される。ソレノイドコイル５７に通電すると、可動鉄片
５７に吸引力が作用して、ロッド５６が第３の室５３側
に付勢されるため、バルブ５５を孔５４の周辺部に押圧
する力が低下し、調整圧力が低下する。図３に示した圧
力調整器において、ソレノイドコイル５７の駆動電流Ｉ
と調整圧力値との関係は図４に示す通りで、電流Ｉの増
加に伴って圧力調整値が低下していく。

【００８５】上記の例では、吸気管を通して供給される
空気の量に関する情報を得るためにスロットルバルブの
開度を検出したが、吸気管内に空気流量を検出するエア
フローメータを配置して、該エアフローメータから、吸
気管内を流れる空気の流量に関する情報を得るようにし
てもよい。

【００８６】図２に示した例では、常時筒外噴射用イン
ジェクタからの燃料の噴射時間をマップ演算するように
して、筒外噴射用インジェクタから燃料を噴射させる必
要がない場合には、演算された噴射量を０とするように
しているが、機関の回転数やスロットルバルブ開度など
の機関の状態を示すパラメータに基づいて、筒外噴射用
インジェクタからの燃料の噴射の必要性の有無を判定す
る判定手段を設けて、筒外噴射用インジェクタから燃料
を噴射させ必要があると判定されたときにのみ筒外噴射
用インジェクタからの燃料の噴射時間を演算させる方法
をとってもよい。

【００８７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、筒内噴
射用インジェクタの他に筒外噴射用インジェクタを設け
て、内燃機関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の
吹き抜けを抑制し、かつ内燃機関の燃焼室内の混合気の
点火時における空燃比を設定範囲に収めるように両イン
ジェクタを制御するようにしたので、筒内噴射の利点と
筒外噴射の利点とを旨く活かして、炭化水素の排出量の
減少と燃料消費率の改善とを図るとともに、高速回転時
の出力の低下の防止と低速回転時の動作の安定化とを図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる２サイクル内燃機関用燃料供給
装置の構成例を示した構成図である。

【図２】本発明で用いるインジェクタ制御装置の構成例
を示したブロック図である。

【図３】本発明で用いることができる圧力調整器の構造
を示した説明図である。

【図４】図３の圧力調整器の調整圧力とソレノイドコイ
ルに与える電流値との関係を示した線図である。

【図５】図２の制御装置において、筒内噴射用インジェ
クタからの燃料の基本噴射量を演算する際に用いるマッ
プの構成例を説明するための図表である。

【図６】図２の制御装置において、筒外噴射用インジェ
クタからの燃料の基本噴射量を演算する際に用いるマッ
プの構成例を説明するための図表である。

【図７】２サイクル内燃機関の動作を説明するための行
程図である。

【符号の説明】

１ ２サイクル内燃機関 １０４ クランク軸 １０６ 燃焼室 １０７ 排気ポート １０８ 掃気ポート １１０ クランク室 ２ 点火プラグ ３ 筒内噴射用インジェクタ ４ インジェクタ制御装置 ５ 筒外噴射用インジェクタ ６ 低圧燃料ポンプ ７ 低圧側圧力調整器 ８ 高圧燃料ポンプ ９ 高圧側圧力調整器 ３０ 回転数検出手段 ３１ スロットル開度検出手段 ３２ 筒内噴射用基本噴射時間演算手段 ３３ 筒外噴射用基本噴射時間演算手段 ３４ 筒内噴射用噴射開始時期演算手段 ３５ 筒外噴射用噴射開始時期決定手段 ３７ 筒内噴射用補正係数演算手段 ３８ 筒外噴射用補正係数演算手段 ３９ 筒内噴射用噴射時間演算手段 ４０ 筒外噴射用噴射時間演算手段 ４１ 筒内噴射用噴射指令発生手段 ４４ 筒外噴射用噴射指令発生手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 69/10 Ｆ０２Ｍ 69/10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室内に開口していてピストンにより
   開閉される掃気ポート及び排気ポートとクランク室内と
   前記掃気ポートとを接続する掃気通路と前記クランク室
   に設けられた吸気ポートに接続された吸気管とを備えた
   ２サイクル内燃機関に燃料を供給する２サイクル内燃機
   関用燃料供給方法において、 前記内燃機関の各燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴
   射用インジェクタと、前記クランク室内または吸気管内
   に燃料を噴射する少なくとも１つの筒外噴射用インジェ
   クタとを設けておき、 前記内燃機関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の
   吹き抜けを抑制し、かつ前記内燃機関の燃焼室内の混合
   気の点火時における空燃比を設定範囲に収めるように少
   なくとも前記筒内噴射用インジェクタからの燃料の噴射
   開始時期及び噴射量と前記筒外噴射用インジェクタから
   の燃料の噴射量とを制御することを特徴とする２サイク
   ル内燃機関用燃料供給方法。
2. 【請求項２】 燃焼室内に開口していてピストンにより
   開閉される掃気ポート及び排気ポートとクランク室内と
   前記掃気ポートとを接続する掃気通路と前記クランク室
   に設けられた吸気ポートに接続された吸気管とを備えた
   ２サイクル内燃機関に燃料を供給する２サイクル内燃機
   関用燃料供給方法において、 前記内燃機関の各燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴
   射用インジェクタと、前記クランク室内または吸気管内
   に燃料を噴射する少なくとも１つの筒外噴射用インジェ
   クタとを設けておき、 前記内燃機関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の
   吹き抜けを抑制するように前記筒内噴射用インジェクタ
   からの燃料の噴射開始時期と噴射量とを制御し、前記筒
   内噴射用インジェクタからの燃料の噴射量が前記内燃機
   関の燃焼室内の混合気の点火時における空燃比を設定範
   囲に収めるために必要な噴射量よりも少ないときに該必
   要な噴射量の不足分を補うように前記筒外噴射用インジ
   ェクタからの燃料の噴射量を制御することを特徴とする
   ２サイクル内燃機関用燃料供給方法。
3. 【請求項３】 燃焼室内に開口していてピストンにより
   開閉される掃気ポート及び排気ポートと、クランク室内
   と前記掃気ポートとを接続する掃気通路と、前記クラン
   ク室に設けられた吸気ポートに接続された吸気管とを備
   えた２サイクル内燃機関に燃料を供給する２サイクル内
   燃機関用燃料供給装置において、 前記内燃機関の各燃焼室内に直接燃料を噴射するように
   設けられた筒内噴射用インジェクタと、 前記クランク室内または吸気管内に燃料を噴射するよう
   に設けられた少なくとも１つの筒外噴射用インジェクタ
   と、 前記内燃機関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の
   吹き抜けを抑制し、かつ内燃機関の燃焼室内の混合気の
   点火時における空燃比を設定範囲に収めるように少なく
   とも前記筒内噴射用インジェクタからの燃料の噴射開始
   時期及び噴射量と前記筒外噴射用インジェクタからの燃
   料の噴射量とを制御するインジェクタ制御装置と、 を具備したことを特徴とする２サイクル内燃機関用燃料
   供給装置。
4. 【請求項４】 燃焼室内に開口していてピストンにより
   開閉される掃気ポート及び排気ポートと、クランク室内
   と前記掃気ポートとを接続する掃気通路と、前記クラン
   ク室に設けられた吸気ポートに接続された吸気管とを備
   えた２サイクル内燃機関に燃料を供給する２サイクル内
   燃機関用燃料供給装置において、 前記内燃機関の各燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴
   射用インジェクタと、 前記クランク室内または吸気管内に燃料を噴射する少な
   くとも１つの筒外噴射用インジェクタと、 前記内燃機関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の
   吹き抜けを抑制するように前記筒内噴射用インジェクタ
   からの燃料の噴射開始時期と噴射量とを制御し、前記筒
   内噴射用インジェクタからの燃料の噴射量が前記内燃機
   関の燃焼室内の混合気の点火時における空燃比を設定範
   囲に収めるために必要な噴射量よりも少ないときに該必
   要な噴射量の不足分を補うように前記筒外噴射用インジ
   ェクタからの燃料の噴射量を制御するインジェクタ制御
   装置と、 を具備したことを特徴とする２サイクル内燃機関用燃料
   供給装置。
5. 【請求項５】 燃焼室内に開口していてピストンにより
   開閉される掃気ポート及び排気ポートとクランク室内と
   前記掃気ポートとを接続する掃気通路と前記クランク室
   に設けられた吸気ポートに接続された吸気管とを備えた
   ２サイクル内燃機関に燃料を供給する２サイクル内燃機
   関用燃料供給装置において、 所定のレベル以上の駆動電流が与えられている間弁を開
   いて前記内燃機関の各燃焼室内に直接燃料を噴射する筒
   内噴射用インジェクタと、 所定のレベル以上の駆動電流が与えられている間弁を開
   いて前記クランク室内または吸気管内に燃料を噴射する
   少なくとも１つの筒外噴射用インジェクタと、 前記吸気管内を流れる空気量を調整するスロットルバル
   ブの開度を検出するスロットル開度検出手段と、 前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、 前記内燃機関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の
   吹き抜けを抑制するのに適した前記筒内噴射用インジェ
   クタからの燃料の噴射開始時期を前記スロットル開度検
   出手段により検出されたスロットルバルブの開度と前記
   回転数検出手段により検出された回転数とに対して演算
   する筒内噴射用噴射開始時期演算手段と、 前記内燃機関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の
   吹き抜けを抑制するのに適した前記筒内噴射用インジェ
   クタからの燃料の噴射時間を演算する際に演算のベース
   とする筒内噴射用基本噴射時間を前記スロットル開度検
   出手段により検出されたスロットルバルブの開度と前記
   回転数検出手段により検出された回転数とに対して演算
   する筒内噴射用基本噴射時間演算手段と、 前記筒外噴射用インジェクタからの燃料の噴射開始時期
   を決定する筒外噴射用噴射開始時期決定手段と、 前記筒内噴射用インジェクタからの燃料の噴射量の決定
   に影響を与える要因の中から選択された所定の要因を筒
   内噴射量補正要因として、前記筒内噴射用インジェクタ
   からの燃料の実際の噴射時間を演算するために前記筒内
   噴射用基本噴射時間に乗じる必要がある筒内噴射用補正
   係数を、前記筒内噴射量補正要因に対して演算する筒内
   噴射用補正係数演算手段と、 前記筒内噴射用基本噴射時間に前記筒内噴射用補正係数
   を乗じることにより実際の筒内噴射用噴射時間を演算す
   る筒内噴射用噴射時間演算手段と、 前記筒内噴射用噴射開始時期演算手段により演算された
   筒内噴射用噴射開始時期が検出されたときに前記筒内噴
   射用噴射時間演算手段により演算された筒内噴射用噴射
   時間に相当する時間幅を有するパルス信号を筒内噴射用
   噴射指令信号として発生する筒内噴射用噴射指令発生手
   段と、 前記燃焼室内の混合気の空燃比を設定範囲内に収めるた
   めに前記筒外噴射用インジェクタから噴射させる必要が
   ある燃料の噴射時間である筒外噴射用噴射時間を前記ス
   ロットル開度検出手段により検出されたスロットルバル
   ブの開度と前記回転数検出手段により検出された回転数
   とに対して演算する筒外噴射用噴射時間演算手段と、 前記筒外噴射用噴射開始時期決定手段により決定された
   筒外噴射用噴射開始時期が検出されたときに前記筒外噴
   射用噴射時間演算手段により演算された筒外噴射用噴射
   時間に等しい時間幅を有するパルス信号を筒外噴射用噴
   射指令信号として発生する筒外噴射用噴射指令発生手段
   と、 前記筒内噴射用噴射指令信号が発生している間前記筒内
   噴射用インジェクタに駆動電流を供給して該筒内噴射用
   インジェクタから燃料を噴射させる筒内噴射用インジェ
   クタ駆動回路と、 前記筒外噴射用噴射指令信号が発生している間前記筒外
   噴射用インジェクタに駆動電流を供給して該筒外噴射用
   インジェクタから燃料を噴射させる筒外噴射用インジェ
   クタ駆動回路と、 を具備したことを特徴とする２サイクル内燃機関用燃料
   供給装置。
6. 【請求項６】 燃焼室内に開口していてピストンにより
   開閉される掃気ポート及び排気ポートとクランク室内と
   前記掃気ポートとを接続する掃気通路と前記クランク室
   に設けられた吸気ポートに接続された吸気管とを備えた
   ２サイクル内燃機関に燃料を供給する２サイクル内燃機
   関用燃料供給装置において、 所定のレベル以上の駆動電流が与えられている間弁を開
   いて前記内燃機関の各燃焼室内に直接燃料を噴射する筒
   内噴射用インジェクタと、 所定のレベル以上の駆動電流が与えられている間弁を開
   いて前記クランク室内または吸気管内に燃料を噴射する
   少なくとも１つの筒外噴射用インジェクタと、 前記吸気管内を流れる空気量を調整するスロットルバル
   ブの開度を検出するスロットル開度検出手段と、 前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、 前記内燃機関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の
   吹き抜けを抑制するのに適した前記筒内噴射用インジェ
   クタからの燃料の噴射開始時期を前記スロットル開度検
   出手段により検出されたスロットルバルブの開度と前記
   回転数検出手段により検出された回転数とに対して演算
   する筒内噴射用噴射開始時期演算手段と、 前記内燃機関の掃気ポートから排気ポートへの混合気の
   吹き抜けを抑制するのに適した前記筒内噴射用インジェ
   クタからの燃料の噴射時間を演算する際に演算のベース
   とする筒内噴射用基本噴射時間を前記スロットル開度検
   出手段により検出されたスロットルバルブの開度と前記
   回転数検出手段により検出された回転数とに対して演算
   する筒内噴射用基本噴射時間演算手段と、 前記筒外噴射用インジェクタからの燃料の噴射開始時期
   を決定する筒外噴射用噴射開始時期決定手段と、 前記燃焼室内の混合気の空燃比を設定範囲内に収めるた
   めに前記筒外噴射用インジェクタから噴射させる必要が
   ある燃料の噴射時間を演算する際に演算のベースとする
   筒外噴射用基本噴射時間を前記スロットル開度検出手段
   により検出されたスロットルバルブの開度と前記回転数
   検出手段により検出された回転数とに対して演算する筒
   外噴射用基本噴射時間演算手段と、 前記筒内噴射用インジェクタからの燃料の噴射量の決定
   に影響を与える要因の中から選択された所定の要因を筒
   内噴射量補正要因として、前記筒内噴射用インジェクタ
   からの燃料の実際の噴射時間を演算するために前記筒内
   噴射用基本噴射時間に乗じる必要がある筒内噴射用補正
   係数を前記筒内噴射量補正要因に対して演算する筒内噴
   射用補正係数演算手段と、 前記筒外噴射用インジェクタからの燃料の噴射量の決定
   に影響を与える要因の中から選択された所定の要因を筒
   外噴射量補正要因として、前記筒外噴射用インジェクタ
   からの燃料の実際の噴射時間を演算するために前記筒外
   噴射用基本噴射時間に乗じる必要がある筒外噴射用補正
   係数を前記筒外噴射量補正要因に対して演算する筒外噴
   射用補正係数演算手段と、 前記筒内噴射用基本噴射時間に前記筒内噴射用補正係数
   を乗じることにより実際の筒内噴射用噴射時間を演算す
   る筒内噴射用噴射時間演算手段と、 前記筒内噴射用噴射開始時期演算手段により演算された
   筒内噴射用噴射開始時期が検出されたときに前記筒内噴
   射用噴射時間演算手段により演算された筒内噴射用噴射
   時間に相当する時間幅を有するパルス信号を筒内噴射用
   噴射指令信号として発生する筒内噴射用噴射指令発生手
   段と、 前記筒外噴射用基本噴射時間に前記筒外噴射用補正係数
   を乗じることにより筒外噴射用噴射時間を演算する筒外
   噴射用噴射時間演算手段と、 前記筒外噴射用噴射開始時期決定手段により決定された
   筒外噴射用噴射開始時期が検出されたときに前記筒外噴
   射用噴射時間演算手段により演算された筒外噴射用噴射
   時間に等しい時間幅を有するパルス信号を筒外噴射用噴
   射指令信号として発生する筒外噴射用噴射指令発生手段
   と、 前記筒内噴射用噴射指令信号が発生している間前記筒内
   噴射用インジェクタに駆動電流を供給して該筒内噴射用
   インジェクタから燃料を噴射させる筒内噴射用インジェ
   クタ駆動回路と、 前記筒外噴射用噴射指令信号が発生している間前記筒外
   噴射用インジェクタに駆動電流を供給して該筒外噴射用
   インジェクタから燃料を噴射させる筒外噴射用インジェ
   クタ駆動回路と、 を具備したことを特徴とする２サイクル内燃機関用燃料
   供給装置。