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JPH0781533B2 - 燃料噴射時期を調整する方法及びその装置 - Google Patents

燃料噴射時期を調整する方法及びその装置

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Publication number
JPH0781533B2
JPH0781533B2 JP2401743A JP40174390A JPH0781533B2 JP H0781533 B2 JPH0781533 B2 JP H0781533B2 JP 2401743 A JP2401743 A JP 2401743A JP 40174390 A JP40174390 A JP 40174390A JP H0781533 B2 JPH0781533 B2 JP H0781533B2
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JP
Japan
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throttle position
fuel injection
injection timing
throttle
engine
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP2401743A
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JPH03258942A (ja
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ダグラス・エドワード・トロンブレー
ケネス・ジェームズ・バスレップ
キャシー・コマー・リリー
マーセル・ラファエル・ワンケット
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
General Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Motors Corp filed Critical General Motors Corp
Publication of JPH03258942A publication Critical patent/JPH03258942A/ja
Publication of JPH0781533B2 publication Critical patent/JPH0781533B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/045—Detection of accelerating or decelerating state
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/04—Two-stroke combustion engines with electronic control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クランクケース掃気式
２サイクルエンジン（ｃｒａｎｋｃａｓｅ ｓｃａｖｅ
ｎｇｅｄ ｔｗｏ−ｓｔｒｏｋｅ ｅｎｇｉｎｅ）にお
ける燃料噴射時期を調整する技術、特に、スロットル位
置の変化に対するかかるエンジンの出力トルクの応答性
を向上させることの出来る方法及び装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】直接燃料噴射装置を有する
従来の４サイクル内燃機関において、エンジンの出力ト
ルクは、一般に、エンジンの吸気スロットルの動きによ
って間接的に制御される。スロットルを開放し又は閉じ
ることにより、エンジン内に流動する空気量がこれに対
応して増減する。空気の流量は、エンジンに供給される
燃料の量を制御して、所定の空燃比を維持するために、
測定され又は計算され且つ使用される。各シリンダ内に
噴射される燃料の量は、各シリンダの噴射装置を作動さ
せる信号のパルス幅を変化させることにより制御され
る。４サイクルエンジンからの出力トルクは、噴射され
る燃料の量に極めて依存するから、エンジン出力は、ス
ロットルの位置に関係して直線状に変化する。このこと
は、殆んどの適用例において望ましいことである。更
に、この型式のエンジン制御は、典型的に、燃料噴射装
置のパルス幅を調整し、スロットルの遷移的な動作中に
エンジンに供給される燃料の量を修正することにより、
エンジン出力がスロットル位置の急激な変化に応答する
のに要する時間を短縮している。
【０００３】直接噴射されるクランクケース掃気式２サ
イクルエンジンの場合、燃料噴射時期は、低運転速度及
び軽負荷時の点火時期に合わせて著しく遅くし、排気物
を減少させ、燃料の経済性を向上させることを要する。
その結果、噴射時点におけるシリンダ内の圧力は、圧縮
サイクルの完了に近いため、著しく増大する。この増大
した圧力は、燃料の噴射に逆に作用し、噴射された噴霧
燃料がシリンダ内に深く浸透するのを阻止する。その結
果、シリンダへの燃料供給を変化させようとして燃料噴
射装置のパルス幅を変化させても、低エンジン速度及び
軽負荷時のエンジンの出力トルクには最小限の効果しか
与えられない。このため、従来の制御技術を２サイクル
エンジンに適用した場合、出力トルクは、スロットルの
位置に伴って直線状には変化しない。低速度及び軽負荷
に対応するスロットルが動く最初の約２５％の範囲にお
いて、エンジンの出力トルクには殆ど影響がない。更
に、余分の燃料を追加し又は保持するために、噴射装置
のパルス幅を調整してもエンジン出力に直ちに効果が及
ばないため、エンジンはスロットルの急激な開放又は閉
塞に対する応答が遅くなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一特徴による
と、請求項１に記載したようなクランクケース掃気式２
サイクルエンジンの最終的な噴射時期を調整する方法が
提供される。従って、クランクケース掃気式２サイクル
エンジンの燃料噴射時期を調整し、スロットルの位置の
変化に対するエンジン出力トルクの応答性の向上が可能
となる。
【０００５】例えば、この型式の２サイクルエンジンの
作動特性のため、シリンダへの燃料噴射時期が僅かに変
化した場合でも、エンジン出力トルクは比較的大きくか
つ迅速に変化する。その結果、２サイクルエンジンのス
ロットル位置の変化に対する応答性は、エンジンの燃料
経済性を著しく犠牲にしたり、又は排気物を増加させる
ことなく、従来の燃料噴射時期を相対的に僅かに調整す
ることで著しく向上させることが可能である。
【０００６】本発明は、このことを認識し、かかる性質
を利用して、スロットルの可動な動作範囲に亘ってエン
ジン出力トルクを実質的に直線状にし、かつエンジント
ルクがスロットルの急激な動きに応答するのに要する時
間を短縮することにより、エンジンの全体的な応答性を
向上させることを目的とするものである。これにより、
コンピュータ制御による２サイクルエンジンの機能を著
しく改良する簡単でかつ便宜な方法が得られる。
【０００７】従来の燃料噴射時期は、スロットルの開放
に対応してスロットルの測定位置が増すことに関係する
第１の組の所定の値を利用することにより、進角するこ
とが有利である。これら所定の値は、スロットルが最初
に動く範囲の25％に対して燃料噴射時期を０から20゜ま
で直線的に進角させ、その後のスロットルの動きに対し
て20゜の進角度に維持されるようにすることが望まし
い。その結果、エンジン出力は、スロットルの動きの全
範囲に亘ってスロットルの位置の増加に伴い略直線的に
増加し、低速度及び軽負荷において２サイクルエンジン
の応答不能を解決する。
【０００８】一実施例においては、燃料噴射時期は、ス
ロットル位置の変化速度の関数として第２の組の所定の
値を利用して更に調整される。エンジン出力トルクは、
燃料噴射時期の僅かな変化に敏感であるため、この特徴
により、エンジン出力がスロットル位置の急激な変化に
対して応答するのに要する時間を短縮することが出来
る。一次遅れ特性を利用して測定されたスロットルの位
置測定値をフィルタ処理し、スロットルの動きが急激に
遷移するのを滑らかにすることが望ましい。次に、フィ
ルタ処理されたスロットル位置をスロットルの測定値か
ら差し引くことにより、スロットル位置の変化速度を求
める。この差に基づき燃料噴射時期を調整することによ
り、エンジン出力トルクが急激なスロットルの動きに応
答するのに要する時間を短縮することが出来る。
【０００９】本発明の１つの好適な実施例において、燃
料噴射時期は、スロットル位置の変化速度が零以上であ
る場合に限り調整され、噴射時期はこの速度値の関数と
して進角される。本発明のこの実施例は、スロットルを
急激に開放したときの２サイクルエンジンの加速度応答
性を向上させるのに有用であり、自動変速機を有する車
両を駆動するエンジンに適している。
【００１０】本発明の別の好適な実施例において、燃料
噴射時期はスロットル位置の変化速度が零以上であると
きに進角され、変化速度が零以下であるときに遅くされ
る。この実施例は、例えば、手動変速機を有する車両を
駆動するエンジンの場合のように、スロットルの動きに
応答するため急激な加速及び減速が必要とされる状況に
有用である。
【００１１】本発明の別の特徴によると、請求項７に記
載したようにクランクケース掃気式２サイクルエンジン
内の燃料噴射時期を調整する装置が提供される。
【００１２】本発明の実施に当たり、電位差計を吸気ス
ロットルに取り付け、エンジン制御システムにスロット
ルの位置を測定する手段を設けることが望ましい。測定
したスロットル位置のフィルタ処理は、エンジン制御コ
ンピュータにプログラム化されたデジタルフィルタによ
り行われる。従来の燃料噴射時期に対する調整は、測定
されたスロットル位置、及び該測定されたスロットル位
置とフィルタ処理されたスロットル位置との間の差の関
数としてコンピュータの記憶装置内に検索テーブルとし
て記憶される。エンジン制御コンピュータは、従来のエ
ンジン燃料噴射時期を示す制御変数に対して適当な調整
値を付加し又は差し引く。従って、これを実施するため
には、既存のコンピュータエンジン制御システムに僅か
なソフクウェアの修正を加え、スロットル位置を測定す
る電位差計を追加するだけでよい。
【００１３】
【実施例】以下、単に一例として、添付図面を参照しな
がら本発明の一実施例について説明する。
【００１４】図１を参照すると、クランクケース掃気式
２サイクルエンジンが全体として符号１０で略図的に図
示されており、エンジンの外部の一部は切欠いてシリン
ダ１４を露出させている。
【００１５】従来の制御システムがエンジン１０の作動
を制御するため設けられているが、明確にするため、本
実施例を説明する上で重要であるセンサ又はその関係す
る信号のみが図１に図示してある。エンジン制御を完全
なものにすべくエンジンの作動パラメータに関する情報
を得るために典型的に使用されるその他の多くのセンサ
については説明しない。更に、エンジン１０、及びその
付加的な制御システムの説明はシリンダ１４にのみ限定
するが、エンジン制御技術の当業者は、エンジン１０に
使用されるその他のシリンダに容易に適用ことが出来
る。
【００１６】ピストン１２は、シリンダ１４の壁内に着
座し、ロッド１６は、ピストン１２をクランクケース室
１８内に配置した回転可能なクランク軸（図示せず）に
接続されている。吸気マニホルド２０、排気マニホルド
２４がエンジン１０に接続される。回転軸４６上に取り
付けられた可動なスロットル弁２２が吸気マニホルド２
０内に設けられ、エンジン１０に対する空気の流量を制
御する。シリンダ１４は、該シリンダ１４の壁の排気ポ
ート２６を通じて排気マニホルド２４と連通する。吸気
マニホルド２０は、リード弁チェック機構２８を通じて
シリンダ１４及びクランクケース室１８と連通し、該リ
ード弁チェック機構２８は、クランクケースポート３２
をシリンダ１４の壁の空気ポート３４を接続する共通の
空気送り路３０内に開放している。
【００１７】シリンダ１４には、点火プラグ３６と、及
び燃焼室４０内に伸長する電磁弁駆動の燃料噴射装置３
８とが設けられている。
【００１８】標準型の電磁センサ４８、５０はエンジン
のクランク軸の端部に取り付けられたリング歯車５２の
歯及びディスク５４の動きをそれぞれ感知することによ
り、シリンダ１４に対するエンジンの回転角度(ANGLE）
及び上死点(TDC)位置を示すパルス信号を提供する。
【００１９】コンピュータ５６は、エンジンの制御に使
用される従来型式のデジタルコンピュータであり、中央
処理装置、ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメ
モリ、アナログ/デジタル変換器、入力/出力回路及びク
ロック回路を備えている。該コンピュータ５６は、スロ
ットル位置の変化速度を表示する手段、燃料噴射時期を
調整する手段、及び以下に説明するように、測定された
スロットル位置からフィルタ処理されたスロットル位置
を差し引き、スロットル位置の変化速度を示す値を求め
る手段を提供する。
【００２０】標準型の電磁センサ４８、５０からのパル
ス入力信号ANGLE及びTDCを使用して、コンピュータ５６
はエンジンのクランク軸の角度位置を判断する。シリン
ダ１４内の上死点からのクランク軸の回転角度は、TDC
パルス後、ANGLEによる発生パルス数を計数し、次に、
その計数したパルス数にリング歯車５２の歯の端縁間の
離間角度を掛けることにより求めることが出来る。電磁
センサ４８は、歯車５２の各歯の両端縁に対して出力パ
ルスを発生させるため、リング歯車５２が少なくとも１
８０の歯を有するとき、１゜又はそれ以下の解像度を達
成することが出来る。
【００２１】分当たりの回転数(RPM)によるエンジンの
回転速度は、特定の時間内に生じるTDCパルスの数を計
数し、次に適当な変換定数を掛けることにより求めるこ
とが出来る。この計算した回転速度はランダムアクセス
メモリ内に可変速度として記憶され、コンピュータ５６
に記憶された主制御プログラムの実行中、更新される。
【００２２】コンピュータ５６へのMAF入力信号はエン
ジン１０内に流動するシリンダ当たりの空気量を示す。
MAF入力信号から、コンピュータ５６は計画された空燃
比を維持するために噴射すべきシリンダ当たりの適当な
燃料の量を計算する。MAF信号は、吸気マニホルド２０
内に取り付けられた従来の空気流量センサ、又はこれと
は別にクランクケース室１８内に配置された圧力センサ
により発生される信号をコンピュータで処理することを
含む当該技術分野で周知の適当な任意の手段で求めるこ
とが出来る。この後者の技術は、共に本出願人による米
国特許第4,920,790号及びこれに対応する欧州特許出願
第90305476.5号の双方に開示されたようにクランクケー
ス容積が変化する期間に亘ってクランクケースの圧力を
積分することを含む。
【００２３】適当な任意の型式の電位差計４４はスロッ
トル軸４６に結合され、スロットルの位置を測定すると
共に、コンピュータ５６に対応する入力信号TPを提供す
る位置センサとして機能する。
【００２４】上記の入力、及び第１図に図示しないその
他の従来のセンサからの信号を利用することにより、コ
ンピュータ５６は必要な計算を行い、燃料噴射装置３８
に対して出力燃料信号（FUEL SIGNAL）を提供する。該
燃料信号は、燃料噴射装置３８が作動し、燃料をシリン
ダ１４内に噴射する時間を決定する幅を有するパルスか
ら成る。このパルス幅は、当該技術分野で公知の標準的
な計算方法を使用してコンピュータ５６により計算さ
れ、シリンダ１４に適正な混合気が供給されるようにす
る。出力燃料信号のパルス前縁は、シリンダ１４内への
燃料の噴射開始時期を決定する。従来、シリンダ１４内
でのクランク軸のTDCから回転角度が、シリンダの燃料
噴射の開始時期を画定する上死点（ATDC）後の回転角度
である制御変数FITに等しくなったとき、コンピュータ
５６は、燃料信号パルスを供給する。FITの値は、エン
ジンの回転速度（SPEED）の関数として記憶されたFITの
値、及びシリンダ当たりの空気量（MAF）又は燃料信号
の燃料パルス幅何れかにより表示されるエンジン負荷を
包含する標準的な検索テーブルを呼び出すことにより主
たる制御プログラムの実行中、連続的に更新される。FI
T値のテーブルは、燃料の経済性を向上させる一方、排
気分が最小となる動力計における標準的なエンジンマッ
ピング法により得ることが出来る。
【００２５】エンジン作動サイクル中の点火時期に関係
する点火進角（SPARK ADVANCE）信号は、コンピュータ
５６により決定され、点火システム５８に送られる。点
火進角の値は燃料噴射時期について上述したように、コ
ンピュータ記憶装置内に記憶された別の検索テーブルを
呼び出すことにより判断される。点火システム５８は、
ANGLE、TDC及びSPARK ADVANCE入力を利用して、適当な
回転角度にて高電圧の点火信号を発生させ、点火プラグ
３６を着火させる。点火システム５８は標準的な配電器
を備え、又は当該技術分野で公知のその他の任意の適当
な形態とすることが出来る。
【００２６】次に、シリンダ１４内で行われるサイクル
に基づきエンジン１０の作動について簡単に説明する。
上昇ストローク中、ピストン１２はシリンダ１４内のそ
の最下方の位置から上死点に向けて動く。ピストン１２
が上方に動く間、吸気ポート３４及び排気ポート２６は
燃焼室４０から閉塞され、その後、空気はリード弁２８
を通じてクランクケース室１８内に吸引される。燃焼室
４０内の空気はピストン１２の上方にて圧縮され、上死
点前の適当な時点にて燃料噴射装置３８がコンピュータ
５６により供給される燃料信号パルスにより作動され
る。その結果生じる混合気は、点火プラグ３６がシリン
ダ１４内で上死点付近で着火するときに着火される。燃
焼の開始に伴い、ピストン１２は下降ストロークを開始
し、リード弁２８が閉塞しているため、クランクケース
室１８及びその内部の吸引された空気の容積を減少させ
る。ピストン１２は、下降ストロークの終端付近にて、
排気ポート２６を開放させ、燃焼済みの燃料を放出し、
その後吸気ポート３４を開放し、クランクケース室１８
内の圧縮された空気を空気搬送路３０を通じてシリンダ
１４内に流動させる。このサイクルは、ピストン１２が
シリンダ１４内の最下方位置に達したとき新たに開始さ
れる。
【００２７】低作動速度及び軽負荷のとき、２サイクル
エンジン１０の燃料噴射時期はシリンダ１４内の点火時
期に向けて著しく遅くし、排気物を少なくし、燃料経済
性が向上するようにすることを要する。その結果、ピス
トン１２はその圧縮サイクルが略完了しつつあるため、
噴射時点におけるシリンダ１４内の圧力は著しく増大す
る。この増大した圧力は燃料の噴射を妨害するように作
用し、噴射された燃料噴霧がシリンダ内に深く浸透する
のを妨げる。その結果、スロットルが開放したとき、燃
料噴射装置のパルス幅を増大させる従来の方法は、エン
ジンの出力トルクに僅かな効果しか及ぼさず、その結
果、スロットルが動く最初の約25％の範囲に亘ってエン
ジンの応答性が失われる。更に、スロットルの急激な遷
移中、余分な燃料を追加し又は保持しようとして燃料噴
射装置のパルス幅を変化させる場合、スロットルの急激
な動きに対するエンジンの応答性に遅れが生じる。
【００２８】次に、図５を参照すると、シリンダ燃料噴
射時期を調整し、スロットルの動きに対するエンジンの
応答性を向上させるときにコンピュータ５６が実行する
ルーチンを示す簡略化したフローチャートが図示されて
いる。エンジンの始動後、コンピュータ５６内の全ての
カウンタ、フラグ、レジスタ及びタイマーが最初に励起
される。予備的励起後、コンピュータ５６はループ状の
主たるエンジン制御プログラムを連続的に実行する。図
５に図示したルーチンは、主たる制御プログラムの一部
として含まれており、コンピュータ５６がその制御機能
を実行するとき、約8ミリ秒毎に実行される。
【００２９】このルーチンはポイント６０にてエンター
され、ステップ６２まで進み、このステップで測定され
たスロットル位置TPがサンプル採取され、後で使用する
ためコンピュータのランダムアクセス記憶装置内に記憶
される。
【００３０】次に、決定ステップ６４が実行されて、ス
ロットルが閉塞し、エンジンがアイドル状態で作動して
いるかどうかを判断する。ＴＰの値が零に等しく、スロ
ットルが閉塞していることを示す場合、燃料噴射時期は
調整せず、ルーチンは点８０にて終了となる。しかしな
がら、スロットルが閉塞していない場合、プログラムは
ルーチンの次のステップ６６に進む。ステップ６６に
て、測定されたスロットル位置ＴＰがその最大値に対す
るパーセントの関数として記憶装置内に恒久的に記憶さ
れたテーブル内で可変ADVの値が検索される。ADVの値は
図あのグラフに図示するようにTPのパーセントの関数と
して予め定められかつ計画されており、スロットルの位
置に関係する第１組の所定の値を示す。
【００３１】次に、ステップ６８にて、従来の燃料噴射
時期FITがステップ６６にて感知したADVの値だけ前進さ
れ、換言すれば、燃料噴射時期FITの新しい値がFIT-1に
より示された燃料噴射時期の以前の値からADVの値を差
し引くことにより計算される。当業者には明らかである
ように、コンピュータ５６は、燃料噴射時期を進角さ
せ、又調整する手段を提供する。噴射時期を第３図のグ
ラフに従って進角させることにより、エンジンは、燃料
噴射パルス幅の増大が何らの実質的影響を与えない低作
動速度及び軽負荷のとき、スロットルの位置の変化に応
答可能となる。次に、エンジン出力は、スロットルの全
動作範囲に亘って、スロットルの位置の変化に対し略直
線状に応答する。ADVの値は、低速度及び軽負荷のと
き、エンジンの排気物及び燃料消費に著しく影響する時
期の変化に比べて比較的小さく、このため、このように
スロットルの動きに対するエンジンの出力応答性を向上
させた場合でも燃料経済性が著しく犠牲にされ、又は排
気物が増加することはない。
【００３２】ステップ７０、７２において、スロットル
の位置の変化の時間速度を示す値が求められる。ステッ
プ７０にて、測定されたスロットル位置TPに対するフィ
ルタ処理された値TPFは、一次遅れ特性を有するデジタ
ルフィルタを採用することにより求められる。フィルタ
処理されたスロットルの位置の値は次式により計算され
る。 ＴＰＦ＝ＴＰＦ-1−（ＴＰＦ-1−ＴＰ）／Ｋ ここでKは定数、TPF-1は直前のステップ７０を経過する
ときに判断されかつ記憶されたろ波したスロットル位置
の値である。好適な実施例において、定数Kは約8ミリ秒
のサンプル採取間隔の場合、16である。その他の型式の
デジタルフィルタを使用し測定されたスロットル位置を
ろ波することが出来、又はアナログ型式の低パスフィル
タをコンピュータ５６の外部に位置決めすることも出来
る。
【００３３】ステップ７２にて、測定されたスロットル
の位置及びフィルタ処理されたスロットルの位置との差
であるDIFFの値は、測定されたスロットルの位置からフ
ィルタ処理されたスロットル位置を差し引く手段を提供
するコンピュータ５６により ＤＩＦＦ＝ＴＰ−ＴＰＦ に従って計算される。スロットルが急激に動く間の測定
されたスロットル位置、フィルタ処理されたスロットル
位置、及びその測定されたスロットル位置とフィルタ処
理されたスロットル位置との差は、それぞれ図２の
（Ａ）乃至（Ｃ）にて時間経過に従って示されている。
時間ｔ1において、測定されたスロットル位置TPは位置
が段階的に急に増大することにより急激に増加する。こ
の急激な段階的な増加は、デジタルフィルタの平滑作用
によりフィルタ処理されたスロットルの応答時間ＴＰＦ
には見られない。測定されたスロットル位置とフィルタ
処理されたスロットル位置との差は、スロットルの位置
の変化の時間速度を示すものであり、明らかであるよう
に、コンピュータ５６は、スロットル位置の変化速度の
この表示値を得るための手段を提供する。差DIFFは、測
定されたスロットル位置を示すアナログ信号が従来のア
ナログ微分回路を通過する分をデジタル式に表示するも
のと同等である。DIFFの最大の正の大きさは、TPの変化
速度に依存し、スロットルの遷移後、急激に零まで減少
する。時間ｔ2にてスロットル位置が急激に減少する場
合、DIFFはTPの負の変化時間速度を示す負の大きさを有
している。
【００３４】その他の方法を使用してスロットル位置の
変化の時間速度を示す値を求めることが出来、例えば、
測定されたスロットル位置の現行の値であるTPと、図５
のルーチンを通じて直前に通過する間のステップ６２に
おけるTPの値を示すTP-1との他を利用することも出来
る。
【００３５】ルーチンの次のステップ７４にて、DIFFが
零以上であるかどうかに関して判断される。DIFFが正で
あり、スロットルの位置の変化の時間速度が正であるこ
とを示す場合、ルーチンはステップ７６に進む。DIFFが
零以下であり、スロットル位置の変化の時間速度が負で
あるか、又はスロットル位置が全く変化しないことを示
す場合、ルーチンはステップ８２に進む。
【００３６】ステップ７６は、DIFFが零以上である場合
に実行され、DIFFの関数としてメモリ内に恒久的記憶さ
れ、スロットル位置の変化速度に関係する第２の組の所
定の値を提供するテーブルからDELTAの値が検索され
る。好適な実施例において、DELTAの値は図４に図示す
るように、DIFFの絶対値のパーセントとして書き込まれ
ている。DELTAの値は、DIFFの絶対値がその最大値の約5
0％まで増加するに伴って増加し、次に、DELTAは10゜に
て一定に維持され、DIFFの絶対値に対して更に増加す
る。
【００３７】再度、図５特にステップ７８を参照する
と、燃料噴射時期FITはステップ７６にて探知したDELTA
の値をFIT-1で示した噴射時期の従来の値から差し引く
ことにより再度進角される。ここで、FIT-1の値は、ス
テップ６８にてFITに探知された値である。このよう
に、スロットル位置の急激な増加に対するエンジンの応
答性は、DIFFが零以上であるとき、遷移的なスロットル
の動きの後、短時間の間、図４に示した計画に従って燃
料噴射時期を進角させることで向上させることが出来
る。噴射時期の調整後、ルーチンはポイント８０にて終
了となる。
【００３８】ステップ７４におけるDIFFの値が零以上で
ない場合、ルーチンのステップ８２が実行され、DELTA
の値がDIFFの絶対値の関数として、ステップ７６にて上
述したと同一の検索テーブルで探知される。しかし、ス
テップ８４にて、噴射時期は、ステップ６８にて画定さ
れた前の燃料噴射時期の値であるFIT-1に、ステップ８
２にて探知されたDELTAの値を加えることにより遅くさ
れる。DELTAの値だけ噴射時期を遅らすことにより、ス
ロットル位置の急激な減少に対するエンジンの応答性が
向上する。時期の調整後、ルーチンはポイント８０にて
終了する。
【００３９】上述の好適な実施例において、燃料噴射時
期は、スロットル位置の急激な増加に関係するDIFFの正
の値に対して進角され、スロットル位置の急激な減少に
伴うDIFFの負の値に対して遅くされる。この実施例は、
手動変速機を有する車両を駆動するエンジン１０に有用
である。この場合、エンジンは、スロットルの急激な増
加に対してのみならず、スロットルの急激な減少にも迅
速に応答し、変速機の手動シフトに対応し得るようにす
ることが望ましい。
【００４０】本発明の別の好適な実施例において、燃料
噴射時期はDIFFの負の値に対して遅くしない。このため
には、図５に図示したルーチンのステップ８２、８４を
省略し、DIFFが判断ステップ７４にて零以上の大きさで
ない場合、ルーチンがポインタ８０にて直接終了するよ
うにすることを必要とする。本発明のこの実施例は、自
動変速機を有する車両を駆動するエンジン１０に有用で
ある。この場合、エンジンがスロットルの急激な減少に
迅速に応答して自動変速機のシフトに対応し得るように
する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】クランクケース掃気式２サイクルエンジン及び
制御システムの一実施例の略図的な線図である。
【図２】測定されたスロットルの位置、フィルタ処理さ
れたスロットル位置、及び時間に伴うスロットルの急激
な動きに対する測定されたスロットル位置とフィルタ処
理されたスロットル位置との差を示すグラフである。
【図３】測定されたスロットル位置及び測定されたスロ
ットル位置とフィルタ処理されたスロットル位置との差
に基づく燃料噴射時期の調整を示すグラフである。
【図４】測定されたスロットル位置及び測定されたスロ
ットル位置とフィルタ処理されたスロットル位置との差
に基づく燃料噴射時期の調整を示すグラフである。
【図５】燃料噴射時期を調整するときの図１のコンピュ
ータにより実行されるプログラム指令を示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
１０ ２サイクルエンジン １２ ピストン １４ シリンダ １６ ロッド １８ クランクケース室 ２０ 吸気マニホルド ２２ スロットル弁 ２４ 排気マニホルド ２６ 排気ポート ２８ リード弁チェック機構 ３０ 空気送り通路 ３２ クランク室ポート ３４ 吸気ポート ３６ 点火プラグ ３８ 燃料噴射装置 ４０ 燃焼室 ４４ 電位差計 ４６ 回転軸 ４８、５０ 電磁センサ ５２ リング歯車 ５６ コンピュータ
フロントページの続き (72)発明者 キャシー・コマー・リリー アメリカ合衆国ミシガン州48044，マウン ト・クレメンス，バーチ 18515 (72)発明者 マーセル・ラファエル・ワンケット アメリカ合衆国ミシガン州48044，マウン ト・クレメンス，ノース・ブランチ・ドラ イブ 45542 (56)参考文献 特開 平２−298636（ＪＰ，Ａ)

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリンダ（１４）内に燃料を噴射する燃料
    噴射装置（３８）とエンジン吸入空気を調整する可動の
    スロットル弁（２２）とを備えるクランクケース掃気式
    ２サイクルエンジン内にて燃料噴射時期を調整する方法
    であって、スロットル位置を測定する段階と、スロット
    ル位置の変化速度値を求める段階と、測定されたスロッ
    トル位置及びスロットル位置の変化速度の関数として燃
    料噴射時期を調整する段階とを備えることを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項２】請求項１の方法にして、燃料噴射時期が測
    定されたスロットル位置に関係する第１の組の所定の値
    を基にして調整されることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】請求項１又は２の方法にして、燃料噴射時
    期が、スロットル位置の求められた変化速度に関係する
    第２の組の所定の値に基づいて調整されることを特徴と
    する方法。
  4. 【請求項４】請求項３の方法にして、燃料噴射時期が、
    求められたスロットル位置の変化速度が正である場合に
    進角されることを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】請求項３又は４の方法にして、燃料噴射時
    期が、求められたスロットル位置の変化速度が負である
    場合に遅くされることを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】請求項１乃至５の何れかの方法にして、一
    次遅れ特性を有するフィルタによって測定されたスロッ
    トル位置をフィルタ処理する段階と、測定されたスロッ
    トル位置からフィルタ処理されたスロットル位置を差し
    引き、これにより、スロットル位置の変化速度を示す値
    を求めることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】シリンダ（１４）内に燃料を噴射する燃料
    噴射装置（３８）と、エンジン吸入空気を調整する可動
    のスロットル弁（２２）とを備えるクランクケース掃気
    式２サイクルエンジン内にて燃料噴射時期を調整する装
    置であって、スロットル位置を測定する位置センサ（４
    ４）と、スロットル位置の変化速度を示す値を求める手
    段（５６）と測定されたスロットル位置及びスロットル
    位置の変化速度の関数として燃料噴射時期を調整する手
    段（５６）とを備えることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】請求項７の装置にして、スロットル位置に
    関係する第１の組の所定の値を包含する記憶装置（５
    ６）を備え、燃料噴射時期が測定されたスロットル位置
    の関数として求められた第１の組の値に基づいて調整さ
    れることを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】請求項７又は８の装置にして、スロットル
    位置の変化速度に関係した第２の組の所定の値を包含す
    る記憶装置（５６）を備え、燃料噴射時期がスロットル
    位置の求められた変化速度の関数として求められた第２
    の組の値に基づいて調整されることを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】請求項９の装置にして、燃料噴射時期
    が、求められたスロットル位置の変化速度が正である場
    合に進角されることを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】請求項９又は１０の装置にして、燃料噴
    射時期が、求められたスロットル位置の変化速度が負で
    ある場合に遅くされることを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】請求項７乃至１１の何れかの装置にし
    て、測定されたスロットル位置をフィルタ処理する一次
    遅れ特性を有するフィルタ（５６）と、測定されたスロ
    ットル位置からフィルタ処理されたスロットル位置を差
    し引き、これにより、スロットル位置の変化速度を示す
    値を求める手段（５６）とを備えることを特徴とする装
    置。
JP2401743A 1989-12-18 1990-12-12 燃料噴射時期を調整する方法及びその装置 Expired - Lifetime JPH0781533B2 (ja)

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