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JPH0396631A - 排気ガス内の炭化水素を減少させるための制御装置 - Google Patents

排気ガス内の炭化水素を減少させるための制御装置

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Publication number
JPH0396631A
JPH0396631A JP2215681A JP21568190A JPH0396631A JP H0396631 A JPH0396631 A JP H0396631A JP 2215681 A JP2215681 A JP 2215681A JP 21568190 A JP21568190 A JP 21568190A JP H0396631 A JPH0396631 A JP H0396631A
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JP
Japan
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engine
cylinder
amount
air
control device
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Pending
Application number
JP2215681A
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English (en)
Inventor
William C Albertson
ウィリアム・コンラッド・アルバートソン
Donald M Fenton
ドナルド・マリオン・フェントン
Paul E Reinke
ポール・エドワード・レインケ
Steven D Stiles
スティーヴン・ダグラス・スティルス
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Motors Liquidation Co
Original Assignee
General Motors Corp
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23553648&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH0396631(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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Pending legal-status Critical Current

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    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B33/02Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/28Component parts, details or accessories of crankcase pumps, not provided for in, or of interest apart from, subgroups F02B33/02 - F02B33/26
    • F02B33/30Control of inlet or outlet ports
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、クランクシャフト掃気式の2ストロークエン
ジンに関し、特に、エンジンへ送給サレる吸入空気及び
燃料の量を制御することにより、アイドリング速度及び
これより若干大きな速度でノ及び低動力要求時のエンジ
ンから排出される排気ガス中の炭化水素を減少させるた
めの制御装置に関する。
[従来の技術] 従来の4ストロークエンジンにおいては、エンジン動力
に対する運転手の要求がアイドリング状態から増大した
ときに、慣行としては、エンジンへ供給される各シリン
ダに対する空気量を増大させる。これにより、各シリン
ダに対する送給燃料が増大し、所望のエンジン作動及び
排気流出物を達成するための適当な空燃比を維持する。
クランクケース掃気式の2ストロークエンジンの構造や
作動は従来の4ストロークエンジンのものとは種々の点
で相異する。主要な相異の1つは、新鮮な空気の導入方
法及びエンジンにより燃焼した燃料を排気する方法であ
る。従来の4ストロークエンジンは上記の機能を達成す
るためシリンダ内に吸入弁と排気弁とを有する。一方、
クランクケース掃気式の2ストロークエンジンは吸入弁
及び排気弁を使用しない。その代わり、入口ポート及び
排気ポートがエンジンシリンダの壁内に直接開口してい
る。入口ポート及び排気ポートはシリンダ内のピストン
の運動により開いたり塞がれたりする。燃焼を開始した
とき、ピストンはシリンダ内でダウンストローク運動し
、排気ボートを開いて燃焼燃料を解放し、次いで入口ポ
ートを開いて新鮮な空気のチャージの導入を許容し、こ
れにより燃焼燃料の追い出しを助長する。
[発明が解決しようとする課題コ クランクケース掃気式の2ストロークエンジンに関連す
る主要な問題点の1つは排気ガス中に存在する炭化水素
の量が多いことである。エンジンアイドリング速度に近
い速度においては、小さな負荷状態で、排気ガス中の炭
化水素の量はエンジンへ送給される(各シリンダに対す
る)空気量に依存する。この関係は、2ストロークエン
ジンに弁が存在しないこと及びエンジンの作動サイクル
期間中にシリンダ壁内の入口ポート及び排気ポートが極
めて短い時間でほぼ同時に開くことに起因するものと考
えられる。入口ポートから流入する過剰量の空気が完全
に燃焼していない燃料を開いた排気ポートから追い出し
、これにより、排気ガス中の炭化水素の量が増大するも
のと考えられる。
クランクケース掃気式の2ストロークエンジンのアイド
リング状態近傍での作動を制御するに当り、出力動力増
大に対する運転手の要求があるときに、従来の方法によ
ってエンジンへ流入する空気量を増大させると、エンジ
ン排気ガス中の炭化水素の量は極端に多くなってしまう
。従って、小さな負荷でアイドリング状態近傍の速度に
て作動するクランクケース掃気式の2ストロークエンジ
ンに対しては、別のエンジン制御方法が必要となる。
[課題を解決するための手段並びに作用効果コ本発明の
1形態によれば、アイドリング状態近傍でのエンジン作
動の限定された範囲にわたってのエンジンの出力動力に
対する運転手の要求が増大したとき、エンジンへ送給さ
れる燃料量は増大せしめられる。しかし、エンジンへ送
給される(各シリンダに対する)空気量は、無負荷での
エンジンアイドリング時に送給される空気量に等しいか
それより小さな量に制限される。これにより、クランク
ケース掃気式の2ストロークエンジンにおける排気ガス
中の炭化水素の量が減少する。この方法を従来の4スト
ロークエンジンに採用した場合でさえも、同様の効果が
得られる。
本発明の別の形態によれば、一定のエンジン速度におい
て、エンジンへ送給される(各シリンダに対する)燃料
量は、エンジン出力動力に対する運転手の要求及び各シ
リンダに対する空気量の双方に依存する。アイドリング
速度近傍でのエンジン作動の限定された(一定の)範囲
内では、空気量は制限されるが、燃料量はエンジン出力
に対する運転手の要求により主として決定される。エン
ジン出力動力に対する運転手の要求が無負荷でのアイド
リング状態から増大すると、移行点に到達し、この点に
おいては、燃料量の決定に対する運転手の要求の影響が
消失し、各シリンダに対する空気量の影響が増大する。
従って、これらを組み合わせた方法により、増大する負
荷がエンジン作動を、各シリンダに対する燃料送給量が
各シリンダに対する送給空気量に主として依存する領域
へ移動させるので、燃料送給の連続性及び円滑なエンジ
ン作動を保証する。
本発明の一実施例によれば、エンジンの各シリンダに対
する送給空気量は、アイドリング状態に近いエンジンの
限定された作動範囲にわたって、アイドリング時に送給
される値に等しい一定値となるように制限される。この
制限により、エンジン排気ガス中の炭化水素の量は、従
来の方法、すなわち、運転手がエンジン出力動力増大を
要求するよに応じて各シリンダへの空気量を増大させる
方法に比べて、大幅に減少する。望ましくは、これは、
アクセルペダルとエンジン吸入マニホルド内のスロット
ル弁との間のリンク機構に空動きを与える機構を提供す
ることにより、達成される。
従って、アクセルペダルの初期の運動はスロットル弁を
開かず、各シリンダに対する空気流入量は、リンク機構
の空動きの範囲を越えるまでは、一定レベルに維持され
る。これにより、2ストロークエンジンからの排気ガス
内の炭化水素の量を減少させるための簡単で安価な方法
が提供される。
本発明の別の実施例においては、エンジン出力に対する
運転手の要求が増大するにつれて、エンジンの各シリン
ダへ送給される空気量を、所定のスケジュールに従い、
無負荷でのエンジンアイドリング時に送給される量から
減少させることにより、排気ガス中の炭化水素が更に減
少せしめられる。望ましくは、これは、空動きスロット
ルリンク機構を使用し、更に、スロットル弁の両側でバ
イパス通路を吸入マニホルドに接続することにより、達
成される。ソレノイド制御バイパス弁をバイパス通路内
に配置してスロットル弁のまわりでの空気の流れを制御
する。無負荷でのエンジンアイドリング時に部分的に開
くバイパス弁を閉じることにより、各シリンダへ送給さ
れる空気量は、スロットルリンク機構に関連する空動き
インターバルにわたって、所定のスケジュールに従い減
少させることができる。各シリンダに対する送給空気量
の減少により、排気ガス中の炭化水素の量は、空動きス
ロットルリンク機構のみを使用して各シリンダに対する
空気量を一定に維持する場合に比べて、更に減少する。
更に、空気バイパス弁により提供される空気流に対する
制御により、吸入マニホルドが緊密にシールされたスロ
ットル弁を必要としないという付加的な効果が得られる
。その結果、吸入マニホルド内で弁を構成するスロット
ル本体及びスロットル板は大きな許容誤差を有すること
ができ、これにより製造、組立てを一層安価に行うこと
ができる。
[実施例] 第1図には、内部のシリンダ14を明示するためエンジ
ンの外部を一部切除して示したクランクケース掃気式の
2ストロークエンジン10を略示する。ピストンl2は
シリンダ14の壁の内部に位置し、ピストンロッド16
はピストン12を回転可能なクランクシャフト(図示せ
ず)に接続し、クランクケース室18内に位置する。エ
ンジンIOには、空気吸入マニホルド20及び排気マニ
ホルド22が接続している。シリンダ14は、このシリ
ンダの壁に設けた排気ポート24を介して排気マニホル
ド22に連通している。吸入マニホルド20はリード弁
逆止め機構26を介してシリンダ14及びクランクケー
ス室18に連通し、この機構26はクランクケースポー
ト30をシリンダ14の壁に設けた入口ポート32に接
続する共通空気移送通路28内に開口している。シリン
ダ14は燃焼室38内へ突出した点火ブラグ34及び電
気ソレノイド駆動燃料インゼクタ36を具備する。
標準の電磁センサ40、42は、クランクシャフトの端
部に取り付けたリングギャ44及びディスク46上の歯
の運動をそれぞれ感知することにより、エンジン回転角
度(ANGLE)及びシリンダ14の上死点位置(TD
C)を表すパルス信号を提供する。
コンピュータ48はエンジン制御分野で当業者により使
用される普通のデジタルコンピュータでよく、中央処理
ユニット、ランダムアクセスメモリー、読出し専用メモ
リー、アナログ/デジタルコンバータ、入力/出力回路
、クロック回路等の標準の素子を有する。電磁センサ4
0,42からのパルス入力信号ANGLE,TDCを使
用して、コンピュータ48は燃料及び点火タイミングの
ためのエンジンクランクシャフトの角度位置を決定する
。シリンダ14の上死点位置からのクランクシャフトの
回転は、TDCパルス信号の後にANGLE信号内に生
じたパルスの数を計数し、次いで、計数したパルス数に
リングギャ44上の歯の角度間隔を乗算することにより
、得ることができる。また、1分当りの回転数(RPM
)としてのエンジン速度は、特定の時間間隔内で生じた
TDCパルスの数を計数し、次いで、計数したパルス数
に適当な変換定数を乗算することにより、得ることがで
きる。
コンピュータ48への空気量(MAF)入力信号はエン
ジン10内へ流入する空気量を表す。
MAF入力信号から、コンピュータ48はエンジン10
の各シリンダへ送給される空気量を決定し、予定の空燃
比を維持するために噴射すべき燃料の適正量を計算する
。MAF信号は、吸入マニホルド20内に装着した普通
の空気流量センサから得ることができ、代わりに、クラ
ンクケース室18内に位置した圧カセンサにより生起せ
しめられた圧力信号をコンピュータ処理することにより
、得ることもできる。後者の場合、特願平2一号明細書
に記載のようにクランクケースの容積変化期間にわたり
クランクケース圧力を積分する。
上述の入力、及び第1図には示さない他の普通のセンサ
か′らの信号を使用して、コンピュータ48は必要な計
算を遂行し、出力信号(燃料信号及び点火進行信号)を
提供する。燃料信号は、燃料インゼクタ36がシリンダ
14内へ燃料を噴射するように作動する時間を決定する
パルス幅を持つ出力パルスを有する。点火進行(出力)
信号は点火タイミングに関連し、点火装!!f50のた
めの入力となる。
点火装置50は高電圧SPARK信号を発生させ、この
信号は、コンピュータ48により供給された点火進行信
号及び(TDC信号及びANOLE信号から得られる)
クランクシャフトの位置により決定されるような適当な
時期に、点火プラグ34へ供給される。点火装置50は
標準のディストリビュー夕を備えてもよく、従来の他の
適当な形をしていてもよい。
次に、シリンダl4内で生じるサイクルに基づきエンジ
ン10の作動を簡単に説明する。アップストローク期間
中、ピストン12はシリンダ14内の最下側位置から上
死点の方へ移動する。ピストン12の上向き運動期間中
、空気入口ポート32及び排気ボート24は閉じていて
燃焼室38から隔離され、その後、リード弁逆止め機構
26を介して空気がクランクケース室18内へ導入され
る。ピストン12上方の燃焼室38内の空気はインゼク
タ36からの燃料と混合せしめられ、上死点近傍で点火
プラグ34が混合物を点火するまで圧縮される。燃焼が
開始すると、ピストン12はダウンストロークを開始し
、リード弁26が閉じているため、クランクケース室1
8及びその内部の導入空気の容積が減少する。ダウンス
トロークの終端に近付くと、ピストン12は排気ポート
24を開放して燃焼燃料を解放し、次いで、入口ポート
32を開放して、クランクケース室18内の圧縮空気を
空気移送通路28を介してシリンダ14内へ導入させる
。ピストン12がシリンダ14内の最下側位置に到達し
たときに、新たなサイクルが開始する。
従来、4ストロークエンジンにおいては、エンジン動力
に対する運転手の要求が増大したときに、エンジンの各
シリンダへ送給する空気量を増大させるのが慣行である
。これにより、エンジンの各シリンダ内へ送給される燃
料量が増大して適正な空燃比を維持し、その結果、エン
ジン出力動力が増大する。しかし、クランクケース掃気
式の2ストロークエンジンにおいては、アイドリング速
度近傍のエンジン速度では、排気ガス中の炭化水素量は
エンジンの各シリンダへ送給される空気量に依存する。
この関係は、エンジン10に弁が存在しないこと及びエ
ンジンの作動サイクル期間中に入口ボート32及び排気
ボート24が極めて短い時間でほぼ同時に開くことに起
因するものと考えられる。入口ポート32から流入する
過剰量の空気が完全に燃焼していない燃料を開いた排気
ポート24から追い出し、これにより、エンジン10か
らの排気ガス中の炭化水素の量が増大するものと考えら
れる。
第2図には、クランクケース掃気式の2ストロークエン
ジンのための典型的な速度一負荷データのグラフを示す
。このデータはエンジン制御の分野で既知の標準のエン
ジン動力計による測定により得たものである。排気ガス
中の炭化水素を最少にするための所望のエンジン空気流
量は、800RPM及び120ORPMのエンジン速度
に対しては、最大エンジン負荷の百分率の関数として与
えられる。最大エンジン負荷の百分率を示す横軸の値は
運転手により要求された最大エンジン出力動力の百分率
と同価である。1200RPMの速度で作動しているエ
ンジンに対しては、所望のエンジン空気流量は、エンジ
ン負荷(又はエンジン出力動力に対する運転手の要求)
が増大するにつれて、単調的に増大する。これに反し、
800RPMのアイドリンク速度で作動しているエンジ
ンに対しては、炭化水素を最少にするためのエンジン空
気流量は、エンジン出力動力に対する運転手の要求が最
大負荷の約35%まで増大したときに、無負荷でのアイ
ドリング時に流れる空気流量よりも減少させなければな
らない。これと同じ態様の作動は、800RPMの曲線
と120ORPMの曲線との間で補間することにより明
らかなように、約100ORPMまでのエンジン速度に
対して生じる。従って、アイドリング速度近傍の速度(
800−100RPM)でのエンジン10を制御するた
めに従来の慣行方法を使用した場合は、出力動力に対す
る運転手の要求が増大するにつれて増大するエンジン1
0への空気流量が排気ガス中に不当に多量の炭化水素を
発生させてしまう。この理由により、クランクケース掃
気式の2ストロークエンジンに対しては代わりのエンジ
ン制御が必要となる。
本発明は、軽負荷(最大負荷の約35%までの負荷)で
エンジンがアイドリング状態近傍の速度(800−10
0ORPM)で作動しているときに、炭化水素の発生量
を減少させるようにクランクケース掃気式の2ストロー
クエンジンへ送給される燃料及び空気の量を制御する装
置を提供する。
これは、エンジンへ送給される(各シリンダに対する)
空気量を、エンジン作動の特定の範囲にわたって無負荷
にてのエンジンアイドリング時に送給される空気量に等
しいかそれより少ない量に制限することにより、達成さ
れる。
第1図を参照して、本発明の好ましい実施例を説明する
。スロットル板52は吸入マニホルド20内でスロット
ルシャフト54のまわりで回転し、エンジン10の各シ
リンダへ送給される空気量を制御するためのスロットル
弁を構成する。アクセルペダル56は運転手操作による
制御素子としての機能を果たし、運転手により要求され
たエンジン出力動力の量を表示する。図示はしないが、
バネその他の弾性手段がアクセルペダル56に関連して
いて、運転手が操作を止めたときに、アクセルペダルを
元の位置へ戻す。ビボットピン58のまわりでアクセル
ペダル56を多量に左回りに回転させた場合は、エンジ
ン出力動力に対する運転手の要求が増大したことを表示
する。
アクセルペダル56をスロットル板52に接続するリン
ク機構は、レバー60、62と、リンク64、66、6
8とを有する。スロットルシャフト54に剛直に連結し
たリンク68は吸入マニホルド20内でスロットル板5
2を回転させるための手段を提供する。リンク64、6
6は共通のビボットピン70を有し、リンク64から突
出した突起72はリンク66に形成した長孔74内に収
納されている。レバー60はアクセルペダル56をリン
ク64に接続し、レバー62はリンク66をリンク68
に接続し、各レバーの端部はこれに接続した素子と共に
枢動連結部を構成する。
作動において、スロットルリンク機構は吸入マニホルド
20内でスロットル板52により形成されたスロットル
弁のための運転手制御手段を提供する。アクセルペダル
56の初期位置は無負荷でのエンジンアイドリングの定
常状態に対応し、アクセルペダル56はスロットル弁を
通る空気流に対してその最小アイドル設定状態にある。
エンジン出力に対する運転手の要求が増大して、アクセ
ルペダル56がその元の位置から動くとき、ビボットピ
ン58のまわりで左回転する。これにより、レバー60
を引っ張り、リンク64をピボットピン70のまわりで
右回転させる。リンク64は、突起72が長孔74の端
部に到達するまで、リンク66の運動に影響を与えずに
自由に回転する。
次いで、アクセルペダル56の引き続きの回転に対して
、突起72がリンク66に係合し、ピボットピン70の
まわりでこのリンク66を右回転させる。リンク66が
右回転すると、レバー62が引っ張られてリンク68を
スロットルシャフト′54の軸線のまわりで左回転させ
る。リンク68及びスロットル板52はシャフト54に
剛直に連結しているので、リンク68の左回転はスロッ
トル板52の開運動を生じさせ、エンジン10への空気
量を増大させる。
アクセルペダル56の位置とスロットル弁の開度との関
係を第3図に示す。
リンク機構はアクセルペダル56の運動に関して空動き
インターバルを提供する。この空動きインターバルにわ
たっては、アクセルペダル56の運動はスロットル板5
2の開度に影響を及ぼさず、エンジンへの空気流量は一
定に保たれる。アクセルペダル56の運動が続行すると
、突起72がリンク66に係合するに至り、その後はス
ロットル板52が開き始める。長孔74は、突起72が
リンク66に係合してスロットル弁の開度に影響を及ぼ
す前に、アクセルペダル56がその全運動のほぼ30%
まで動くことができるように、設計される。
スロットルリンク機構のほかに、本発明の好ましい実施
例では、リンクの空動きインターバル期間中に吸入マニ
ホルド20を通る空気流量を更に減少させる手段が設け
てある。第1図を参照すると、吸入マニホルド20は通
路76を備え、この通路は、マニホルド20内のスロッ
トル板521;より形成されたスロットル弁をバイパス
する。通路76内には、空気流を絞る(制限する)ため
のバイパス弁78が位置する。吸入マニホルド20内の
通路部分80に関するバイパス弁78の位置はスロット
ル弁をバイパスする空気量を決定する。
コンピュータ48は、適当な弁信号を感知して吸入マニ
ホルド20に装着した電気ソレノイド82へこの信号を
送ってバイパス弁78を作動させることにより、バイパ
ス弁78の位置を遠隔制御する。無負荷でのエンジンア
イドリング状態においては、バイパス弁78は半開き状
態に位置決めされ、スロットル板52のアイドリング設
定は、吸入マニホルド20を通る全空気量が最少の炭化
水素発生を生じさせる弁位置に対応するように調整され
る(第2図)。バイパス弁78と空動きスロットルリン
ク機構との組み合わせにより、軽負荷(最大負荷のほぼ
35%までの負荷)でのアイドリング状態近傍のエンジ
ン速度(800RPM−100ORPM)における最少
炭化水素発生のために所定のスケジュールに適合するよ
うに各シリンダへ送給される空気量を減少させるための
手段が提供される。
追加のコンピュータ入力は、アクセルペダル56の位置
を感知しその位置を現す信号PEDをコンピュータ48
へ供給する電位差計84により提供される。このPED
信号は運転手により要求されたエンジン出力動力の百分
率、または、同価的には、運転手が誘起するエンジン負
荷の百分率を表す。PED信号により表されるアクセル
ペダルの位置に基づき、コンピュータ48はバイパス弁
78の位置を調整して、第2図に示すデータにより画定
される最少炭化水素発生のためのスケジュールに従いエ
ンジン10へ流入する(各シリンダに対する)空気量を
減少させる。コンピュータ48は、アクセルペダルがそ
の運動範囲の30%まで動いたことをPED信号が表示
したときに、スロットルリンク機構の空動きインターバ
ルの端部に到達したことを知らされる。エンジン負荷を
増大させる方向へアクセルペダルが更に動くと、スロッ
トル板52が開き、エンジン10への空気流量を増大さ
せる。
コンピュータ48はまた、PED信号を使用してエンジ
ン10の各シリンダへ供給すべき空気量を計算する。一
定のエンジン速度においては、エンジンの各シリンダへ
送給される全燃料量は、エンジン10の各シリンダへ実
際に送給される空気量の表示及び運転手により要求され
たエンジン出力動力の表示に基礎を置く。各シリンダに
対する燃料は次式により計算される。
燃料/シリンダ=KxFCOD+(1−K)×FCMA
  ・・・・・・ (1) ここに、FCODはPED信号により表されるような出
力動力に対する運転手の要求に基づく各シリンダへの燃
料、FCMAはMAF信号から得られるようなエンジン
の各シリンダへ送給される実際の空気量に基づく各シリ
ンダへの燃料、Kはエンジン速度及びPED信号により
表されるようなアクセルペダル位置の関数としての混合
変数である。アイドリング状態近傍のエンジン速度(8
00RPM−100ORPM)に対しては、第4図は最
大アクセルペダル位置の関数としての変数の関係をグラ
フで示す。全エンジン出力動力の20%までの運転手要
求(または、アクセルペダルの20%の運動)に対して
は、変数は1に等しく、従って、式(1)から、各シリ
ンダヘ送給される燃料式は、燃料/シリンダ=FCOD
となる。全体エンジン出力動力の60%以上の運転手要
求に対しては、KはOに等しく、燃料式は、燃料/シリ
ンダ=FCMAとなる。アクセルペダルの全運動の20
%ないし40%の混合範囲においては、変数Kは1から
Oへ直線的に減少し、燃料/シリンダの値は式(1)に
応じて変化する。
従って、変数Kは、各シリンダへ送給される空気量が出
力動力に対する運転手の要求の増大につれて減少する領
域へエンジン作動状態が移行するときに、燃料の連続的
な送給及び円滑なエンジン作動を保証するための混合変
数として作用する。
第5図には、本発明の原理に従いエンジン10を制御す
る際のコンピュータ48の作動を説明するフローチャー
トを示す。図示のステップを遂行するためのコンピュー
タ48のプログラミングはエンジン制御分野のプログラ
マーにとって明白なものである。
エンジン始動後、ルーチンはステップ86で開始し、約
6ミリ秒の一定間隔でコンピュータ48により実行され
る。ステップ88において、コンピュータ48は現在の
エンジン速度RPM及びアクセルペダル位置PEDを決
定し、その値を記憶する。
ステップ90において、プログラムは先のステップで記
憶されたエンジン速度及びアクセルペダル位置に対する
値を使用してメモリー内に記憶されたテーブルから最少
炭化水素発生のための所望の空気流量DMAFを検索す
る。所望の空気流量のための値は第2図に示すような測
定したエンジン速度一負荷曲線から得られる。軽運転手
誘起負荷でのエンジンアイドリング状態近傍のエンジン
速度に対しては、所望の空気流量は、前述のように最少
炭化水素発生のための無負荷でのエンジンアイドリング
時の流入空気流量よりも少ない。
次に、ステップ92において、バイパス弁78のための
位置が、先のステップ90で検索された所望空気流量の
関数として、メモリー内に記憶されたテーブルから検索
される。
ステップ94において、プログラムはステップ92で決
定したバイパス弁位置に対応する弁信号の値を出力する
。従って、エンジンへの空気流量はエンジン10の排気
ガス中の炭化水素を最少化するようにスケジュールされ
た値に調整される。
次に、ステップ96において、プログラムは、アクセル
ペダル位置及びエンジン速度の値を使用して、コンピュ
ータのメモリー内に記憶されたテーブルから所望の空燃
比(A/F)を検索する。
空燃比テーブル内の値は、異なるエンジン速度での及び
アクセルペダルの運転手による運動により所望されるエ
ンジン負荷に対応する種々のエンジン負荷での標準のエ
ンジン動力計による測定により決定される。
ステップ98において、プログラムはエンジン速度の値
及びステップ90で先に検索された所望の空気流量の値
を使用して、メモリー内に記憶された別のテーブルから
トラッピング効率(TE)のための値を検索する。トラ
ッピング効率は、クランクケース室18内へ導入されて
燃焼室38内へ移送され入口ボート32の閉鎖後は燃焼
室38内に保持される空気量の百分率を表す。トラッピ
ング効率のための値は測定により決定され、クランクケ
ース室18から移送されている空気の量、及び、空気が
入口ポート32を流通する又は排気ポート24から流出
するに必要な時間を決定するエンジン速度の関数である
ステップ100において、アクセルペダル位置PED 
(または、同価的には、エンジン出力動力に対する運転
手の要求)に基づくインゼクタの燃料パルス幅(FPW
OD)を次式(2)から計算する。
FPWOD=Cx (DMAF)xTEx[1/ (A
/F)]  ・・・(2)ここに、Cはメモリー内に記
憶された所定の単位スケーリング定数、DMAFはステ
ップ90で決定された所望の空気流量、TEはステップ
98で決定されたトラッピング効率、A/Fはステップ
96で検索されたアクセルペダル位置に基づく空燃比で
ある。
次に、ステップ102において、混合変数Kのための値
が、アクセルペダル位置PEDの値及びエンジン速度の
値を使用して、メモリー内に記憶されたテーブルから検
索される。アイドリング状態近傍のエンジン速度の値に
対しては、800RPMからIOOORPMまでの範囲
において、変数Kの値は、第4図において先に示したよ
うに、アクセルペダル位置PEDに応じて変化する。
ステップ104において、エンジン10へ流入する各シ
リンダに対する実際の空気流量(AMAF)はMAF入
力信号から導き出され、メモリー内に記憶される。AM
AFのためのこの値は次のプログラムステップ106に
おいて使用され、各シリンダに対する実際の空気量に基
づくインゼクタの燃料パルス幅であるFPWMAFを次
式(3)から計算する。
FPWMAF=CXAMAFXTEX [1/ (A/F)]  ・・・(3)次に、ステップ
108において、最終の出力燃料パルス幅FPWが、ス
テップ100、106で決定されたFPWOD1FPW
MAFの関数として、次式(4)から計算される。
FPW=KxFPWOD+(1−K)xF PWMA 
F    ・・・・・・ (4)ステップ110におい
て、プログラムは、ステップ108で計算されたような
FPWに等しい幅を持つパルスを有する燃料信号を燃料
インゼクタ36へ出力する。この出力パルスはインゼク
タ36を作動させ、各シリンダに対する送給燃料は、式
(4)の両側にインゼクタ36の燃料送給率を乗算する
ことにより容易に理解できるように、式(1)において
先に与えられたものとなる。
最後に、ステップ112において、ルーチンは終了し、
他のエンジン制御機能がコンピュータ48により遂行さ
れる。
吸入マニホルド20内にバイパス通路76及びソレノイ
ド作動バイパス弁78を有さず、空動きスロットルリン
ク機構を使用する別の実施例も可能である。この実施例
では、スロットルリンク機構の空動きインターバル期間
中においては、各シリンダへの送給空気量は、最少炭化
水素発生スケジュールに従って減少するのではなく、一
定に維持される。空動きインターバル期間中に各シリン
ダへの送給空気量を減少させずに一定に維持することに
より、排気ガス中の炭化水素の減少率は下がるが、バイ
パス弁及びこれに関連する位置決め制御手段がないから
、装置が簡単になる。
以上、特定の実施例につき本発明を説明したが、本発明
はこの実施例のみに限定されるものではないことは言う
までもない。
【図面の簡単な説明】
第1図はクランクケース掃気式の2ストロークエンジン
及び本発明に係る排気ガス中の炭化水素を減少させる装
置の構成ブロック図、 第2図は最少炭化水素発生に卒要なエンジン空気流量を
示す、速度一負荷曲線のグラフ、第3図はスロットルリ
ンク機構に関連する空動きインターバルを示す、アクセ
ルペダルの関数としてのスロットル弁開度を示すグラフ
、第4図はアクセルペダル位置の関数としてエンジンの
各シリンダへ送給される燃料を決定するために使用する
混合変数Kを示すグラフ、第5図はエンジンを制御する
に際して第1図のコンピュータにより実行されるプログ
ラムを示すフローチャートである。 符号の説明 10:掃気式2ストロークエンジン 14:シリンダ  20:吸入マニホルド36:燃料イ
ンゼクタ  42:センサ48:コンピュータ  52
:スロットル板56:アクセルペダル  60、62:
レバー64、66、68:リンク 70:ビボットビン  72:突起 74:長孔  76二通路 78:バイパス弁  82:ソレノイド84:電位差計 88:速度、ペダル位置の読取り、記憶ステップFIG
.S

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、掃気式の2ストロークエンジン(10)の排気ガス
    内の炭化水素を減少させるための制御装置であって、エ
    ンジン(10)の出力動力を増大させるような運転手の
    要求時に同エンジンの各シリンダへ送給される燃料を増
    大させる増大手段を備えた制御装置において、 前記エンジンの出力動力が、同エンジンのアイドリング
    状態に近い限定した範囲にわたって増大したときに、各
    シリンダに対する空気送給量を、同アイドリング状態で
    送給される空気量に等しいかそれより小さい値に制限す
    るための手段(7274、78、82)を有することを
    特徴とする制御装置。 2、請求項1に記載の制御装置において、前記増大手段
    が、前記エンジンの作動速度の表示を導き出す手段(4
    2、48)と;前記エンジンの出力動力に対する運転手
    の要求の表示を導き出す手段(84、48)と;前記エ
    ンジンの各シリンダへ流れる空気量の表示を導き出す手
    段(48、MAF)と;次式に従って前記エンジンの各
    シリンダへ送給される燃料を増大させる手段(36、4
    8)と;を有する制御装置。 燃料/シリンダ=K×FCOD+ (1−K)×FCMA ここに、FCODはエンジンの出力動力及びエンジン速
    度のための運転手の要求に基づく各シリンダに対する燃
    料、FCMAはエンジンの各シリンダへ流れる空気量及
    びエンジン速度に基づく各シリンダに対する燃料、Kは
    エンジン速度に依存する混合変数であるが、アイドリン
    グ状態近傍におけるエンジン速度の特定の範囲内での無
    負荷のエンジン作動に対しては1の値をとり、エンジン
    の出力動力に対する運転手の要求が前記特定の範囲外で
    のエンジン作動へ移行したときには0の値へ減少する。 3、請求項1又は2に記載の制御装置において、各シリ
    ンダに対する送給空気量が、エンジンの出力動力に対す
    る要求が限定されたエンジンの作動範囲にわたって増大
    したときに、無負荷でのエンジンアイドリング時に送給
    される値に等しい一定値に維持される制御装置。 4、請求項3に記載の制御装置において、前記限定され
    たエンジンの作動範囲にわたっての各シリンダに対する
    一定の空気量を維持するための手段が、スロットル弁(
    52)を有するエンジン空気吸入マニホルド(20)と
    ;運転手操作の制御素子(56)と;前記制御素子(5
    6)を前記スロットル弁(52)に接続し、前記限定さ
    れたエンジンの作動範囲に対応する空動きインターバル
    を提供するリンク手段(60、62、64、66、68
    、70、72、74)と;を備え、運転手による前記制
    御素子(56)の初期の運動が前記スロットル弁の開度
    に影響を与えないが、前記空動きインターバルの範囲外
    での該制御素子(56)の引き続きの運動が該スロット
    ル弁の開度に影響を与えるようになった制御装置。 5、請求項1又は2に記載の制御装置において、前記各
    シリンダに対する送給空気量が、エンジンの出力動力に
    対する要求が前記限定されたエンジンの作動範囲にわた
    って増大したときに、所定のスケジュールに従って、無
    負荷でのエンジンアイドリング時に送給される値から減
    少する制御装置。 6、請求項5に記載の制御装置において、前記限定され
    たエンジンの作動範囲にわたっての各シリンダに対する
    一定の空気量を前記所定のスケジュールに従って減少さ
    せる手段が、スロットル弁(52)を有するエンジン空
    気吸入マニホルド(20)と;バイパス制御弁(78)
    を有し該スロットル弁(52)をバイパスさせる通路(
    76)と;運転手操作の制御素子(56)と;前記制御
    素子(56)を前記スロットル弁(52)に接続し、前
    記限定されたエンジンの作動範囲に対応する空動きイン
    ターバルを提供するリンク手段(60、62、64、6
    6、68、70、72、74)であって、該空動きイン
    ターバルの範囲内での運転手による該制御素子(56)
    の初期の運動が前記スロットル弁の開度に影響を与えな
    いが、前記空動きインターバルの範囲外での該制御素子
    (56)の引き続きの運動が該スロットル弁の開度に影
    響を与えるようになったリンク手段と;前記所定のスケ
    ジュールに従ってエンジン(10)への空気量を絞るよ
    うに前記バイパス弁(78)を調整するための手段(4
    8、82、84)と;を備えた制御装置。
JP2215681A 1989-08-14 1990-08-14 排気ガス内の炭化水素を減少させるための制御装置 Pending JPH0396631A (ja)

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