JP2001152918A - ２サイクルエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２サイクルエンジンを、デトネーションを発
生させることなく運転し、且つ、燃費・出力を向上させ
ることができる制御装置を提供する。 【解決手段】 筒内圧センサからの検出信号に基づき、
エンジンにデトネーション（ノッキング）が発生したか
否かを判定し（１４０）、デトネーション発生時には、
インジェクタ駆動時の基本パルス幅に対する補正値ＫＫ
Ｎに増量補正値α１を加算し（１５０）、デトネーショ
ンの非発生時には、補正値ＫＫＮから減量補正値α２
（但し、α１＞α２）を減じる（１６０）ことにより、
補正値ＫＫＮを更新する。そして、その補正値ＫＫＮを
用いて基本パルス幅を補正することで、エンジンへの燃
料供給量を決定する最終パルス幅を算出する（１９
０）。この結果、デトネーション発生時には、エンジン
への燃料供給量を増量して、燃焼室内を冷却することが
でき、デトネーションの発生を抑制できる。

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サイクルエンジ
ンへの燃料供給量を制御する２サイクルエンジン制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、２サイクルエンジンでは、オ
イルはガソリン混合式であったり、空冷式のものなどが
多く、燃焼室の冷却が不足しがちである。また、４サイ
クルと比較して、外気を燃焼室内に取り込み、冷却でき
るサイクルが少ないので、冷却時間が短くなる。更に、
掃気ポートが燃焼室の近傍にあり邪魔になるので、オイ
ルが分離式であったり、水冷式冷却のものであっても、
オイルや冷却水を充分に冷却し得る通路を確保すること
が難しい、という問題があった。

【０００３】このため、シリンダ内の燃焼室内のごく一
部が過熱状態になりやすく、更にこの過熱部位が自己着
火すると、これに起因して燃焼室各部が過熱し、同様な
自己着火する部位の数や規模が拡大する。そして、正規
の点火前に表面自己着火してしまうプリイグニッション
も伴ってきて、更にプリイグニッションが激しくなる。
そしてついには暴走性表面着火へ至り、エンジンが暴走
し焼き付いてしまう。このような２サイクルエンジンに
おける、１発の軽いノッキングから始まり、よりハード
なノッキング、プリイグニッション、暴走性表面着火に
至るまでのすべての異常燃焼のことを、一般的にデトネ
ーションと呼んでいる。

【０００４】このようなエンジンの焼き付きに至るまで
の時間は非常に短く、運転者が運転中に何らかの操作を
して防止することも極めて困難なことである。この初期
のノッキングが発生した段階でエンジンの焼き付きを引
き起こすことが止められなくなる場合が多い。このよう
なデトネーションの発生頻度は、図５に示す如く、空燃
比（以下Ａ／Ｆとも記載する）がリーンとなるに従い増
大する傾向にある。

【０００５】一方、こうした問題を解決するために、４
サイクルエンジンで一般に利用されている点火時期の遅
角制御（ノッキングを検出して点火時期を遅角させる制
御）を２サイクルエンジンに適用することも考えられる
が、こうした点火時期の遅角制御では、過熱した一部の
燃焼室内部位の温度を急速に低下させることができない
ため、２サイクルエンジンにおいて生じる、デトネーシ
ョン発生からエンジン焼き付きに至るまでの循環過程を
止めることは難しく、実用的ではない。

【０００６】このため、従来、２サイクルエンジンにお
いては、燃料混合気の空燃比を９〜１０程度のリッチ空
燃比に設定していた。つまり、２サイクルエンジンで
は、１発の最初のノッキングを防止することが重要であ
ることから、従来では、こうしたノッキングが発生する
ことのないよう、２サイクルエンジンをリッチ空燃比で
運転するようにしていたのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
２サイクルエンジンについても、地球温暖化や空質汚染
の防止上、低燃費化によるＣＯ２削減、有害排出ガスの
低減が要求されており、世界各国で法規制化されつつあ
る。すなわち、設定空燃比が９〜１０のようなリッチ空
燃比で運転することはもはや許されなくなっている。ま
た、リッチ空燃比では、燃費が悪くなるばかりか、エン
ジンの出力も制限されてしまい、エンジン固有の最大出
力を発揮させることができないという問題もある。

【０００８】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、２サイクルエンジンを、デトネーションを発
生させることなく運転できるだけでなく、２サイクルエ
ンジンから排出される有害排出ガスを削減でき、しか
も、２サイクルエンジンの燃費・出力を向上させること
のできる２サイクルエンジン制御装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】かかる目
的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、２
サイクルエンジンの運転状態に基づき燃料供給量を設定
する燃料供給量設定手段と、該燃料供給量設定手段によ
り設定された燃料供給量にて前記２サイクルエンジンに
燃料を供給する燃料供給手段と、を備えた２サイクルエ
ンジン制御装置であって、燃焼室の表面温度上昇により
自己表面着火するデトネーションを検出するデトネーシ
ョン検出手段と、該デトネーション検出手段によりデト
ネーションが検出されると、前記燃料供給手段からの燃
料供給量を増量補正する燃料補正手段と、を備えたこと
を特徴とする。

【００１０】このように構成された本発明（請求項１）
の制御装置では、２サイクルエンジンの燃焼室の表面温
度上昇により自己表面着火するデトネーションを検出す
るデトネーション検出手段が備えられ、デトネーション
検出手段によってデトネーションが検出されると、燃料
補正手段が、燃料供給手段が２サイクルエンジンに供給
する燃料供給量を増量補正する。このため、２サイクル
エンジンの運転中にノッキングが発生すると、燃焼室に
は、燃料供給量設定手段が設定した燃料供給量よりも多
い燃料が供給され、その供給燃料によって、燃焼室が速
やかに冷却されることになる。

【００１１】よって、本発明によれば、２サイクルエン
ジンにデトネーション（ノッキング）が発生した際、燃
焼室を速やかに冷却して、その後、エンジン焼き付きに
至るまでのデトネーションの循環過程に入るのを確実に
防止することができる。また、このように、本発明によ
れば、２サイクルエンジンに発生したデトネーションを
抑制できるので、従来の２サイクルエンジンのように、
エンジンに供給する燃料混合気の空燃比を、デトネーシ
ョンが発生することのないリッチ空燃比に設定する必要
はなく、通常よりもリーンの空燃比に設定することがで
きる。よって、本発明によれば、エンジンから排出され
る排気有害成分を低減できると共に、燃費及び出力の向
上を図ることができる。

【００１２】ここで、燃料補正手段としては、デトネー
ション検出時に、燃料供給量を単に所定量だけ増量する
ように構成してもよいが、より好ましくは、請求項２或
いは請求項３に記載のように構成するとよい。即ち、ま
ず、請求項２記載の２サイクルエンジン制御装置では、
燃料補正手段が、デトネーション検出手段によりデトネ
ーションが検出されると、燃料供給量に対する補正量を
所定の増量補正量にて増加させ、デトネーションの非検
出時には前記燃料供給量に対する補正量を前記増量補正
量より少ない減量補正量にて減少させる補正量更新手段
を備え、この補正量更新手段にて設定された補正量に基
づき、燃料供給量設定手段にて設定された燃料供給量を
補正し、その補正後の燃料供給量にて燃料供給手段によ
る燃料供給を実行させる。

【００１３】このため、請求項２記載の２サイクルエン
ジン制御装置において、燃料供給手段から２サイクルエ
ンジンに供給される燃料供給量は、デトネーションが発
生すると増量補正量にて増量補正され、デトネーション
が発生していないときには、増量補正量より少ない減量
補正量にて徐々に減量補正されることになり、２サイク
ルエンジンは、デトネーションの発生限界領域に向けて
制御されることになる。よって、２サイクルエンジン制
御装置を請求項２記載のように構成すれば、２サイクル
エンジンへの燃料供給量を、デトネーションが発生しな
い範囲内で、極力少なくすることができ、デトネーショ
ン検出時にだけ燃料供給量を増量する場合に比べて、燃
費及び出力をより向上することが可能となる。

【００１４】一方、請求項３記載の２サイクルエンジン
制御装置では、燃料補正手段が、デトネーション検出手
段によるデトネーションの検出結果に基づき、デトネー
ションの発生頻度を算出する頻度算出手段と、この頻度
算出手段にて算出されたデトネーションの発生頻度に基
づき、デトネーションの発生頻度が高い程、燃料供給量
が多くなるように、燃料供給量に対する補正量を設定す
る補正量設定手段とを備え、この補正量設定手段にて設
定された燃料補正量に基づき、燃料供給量設定手段にて
設定された燃料供給量を補正し、その補正後の燃料供給
量にて燃料供給手段による燃料供給を実行させる。

【００１５】このため、請求項３記載の２サイクルエン
ジン制御装置において、燃料供給手段から２サイクルエ
ンジンに供給される燃料供給量は、デトネーションの発
生頻度に応じて増減補正され、最終的には、補正量が、
２サイクルエンジンをデトネーションの発生頻度が設定
値（目標値）となる最適値に収束することになる。

【００１６】よって、２サイクルエンジン制御装置を請
求項３記載のように構成すれば、２サイクルエンジン
を、デトネーションの発生頻度を目標値に制御すること
ができるようになり、２サイクルエンジンへの燃料供給
量を、デトネーションがエンジンの運転に悪影響を与え
ることのない範囲内で、極力少なくすることができるよ
うになり、デトネーション検出時にだけ燃料供給量を増
量する場合に比べて、燃費及び出力をより向上すること
が可能となる。

【００１７】ところで、２サイクルエンジンのデトネー
ションは、１回のノッキングの発生からはじまり、プリ
イグニッションを伴ってきて、暴走性表面着火の状態と
なり、ついにはエンジン焼き付きに至るものである。こ
のため、既にプリイグニッションが始まってしまってい
ては手遅れであるが、その前の段階であれば、点火時期
を遅角して燃焼温度を下げることにより、プレイグニッ
ションに発展するのを防止できる。

【００１８】また、本発明（請求項１〜請求項３）のよ
うに、デトネーション発生時（ノッキング発生時）に燃
料を増量補正して、デトネーションの悪化を防止するこ
とは、確実に効果があがるが、燃料の輸送遅れの問題が
ある。そこで、請求項１〜請求項３記載のように、デト
ネーション発生時に燃料を増量補正する装置において
は、更に、請求項４に記載のように、デトネーション検
出手段によりデトネーションが検出された際には、燃料
補正手段による燃料供給量の増量補正だけでなく、点火
時期遅角手段により、点火時期の遅角制御も同時に行う
ようにするとよい。

【００１９】そして、請求項４に記載の２サイクルエン
ジン制御装置によれば、デトネーション発生時に、供給
燃料の増量補正と点火時期の遅角制御とにより、燃焼室
の温度を低下させることができることから、デトネーシ
ョンの発生をより確実に防止することができる。

【００２０】一方、デトネーション検出手段としては、
従来より４サイクルエンジンで用いられているエンジン
の外壁に取り付けられてその振動を検出するノッキング
センサや点火プラグに加わるシリンダ内の圧力を検出す
る筒内圧センサのように、エンジンの振動を検出する検
出素子を用いるようにすればよいが、この場合、単に、
検出素子からの検出信号が所定のしきい値よりも大きい
か否かを判断することにより、デトネーションの発生の
有・無を判定するようにすると、デトネーションの発生
の有・無を誤判定してしまうことが考えられる。

【００２１】つまり、２サイクルエンジンにおいては、
高回転領域ほど顕著にデトネーション以外の振動振幅が
増加するため、デトネーション判定用のしきい値を固定
すると、エンジン回転数によって、デトネーションの検
出感度が変化し、高回転領域でデトネーションの発生を
誤判定してしまうとか、逆に低回転領域でデトネーショ
ンが発生しているにもかかわらずデトネーションを検出
できなくなる、といったことが考えられる。

【００２２】そこで、デトネーション検出手段として
は、請求項５に記載のように、２サイクルエンジンの振
動を検出する検出素子と、２サイクルエンジンの回転速
度に基づき、デトネーション判定用のしきい値を設定す
るしきい値設定手段と、前記検出素子からの検出信号と
前記しきい値設定手段にて設定されたしきい値とを比較
し、前記検出信号が前記しきい値を越えると、デトネー
ションの発生を判定する判定手段とから構成するとよ
い。

【００２３】そして、デトネーション検出手段をこのよ
うに構成すれば、デトネーション判定用のしきい値をエ
ンジンの回転速度に応じて設定できるので、２サイクル
エンジンの回転速度の影響を受けることなく、デトネー
ションの検出精度を一定にすることが可能になり、デト
ネーションの発生防止のために行う前述のエンジン制御
（燃料供給量の増量制御，点火時期の遅角制御等）を、
高精度に行うことができるようになる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。図１は、本発明が適用された実施例の２サ
イクルエンジン（以下、単にエンジンという）及びその
周辺装置を表す概略構成図である。

【００２５】本実施例のエンジン１には、掃気ポート
２、クランク室３、点火プラグ４、リード弁５、スロッ
トルバルブ６、及び、燃料供給手段としてのインジェク
タ１５が備えられている。また、エンジン１には、その
運転状態を検出するセンサとして、スロットル開度を検
出するスロットル開度センサ１０、エンジン１が所定ク
ランク角度回転する度に検出信号を発生するクランク角
センサ１１、点火プラグ４のプラグ座に取り付けられて
エンジンの振動（詳しくは筒内圧変化）を検出する筒内
圧センサ１２、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ
１３、及び大気圧を検出する大気圧センサ１４が設けら
れている。尚、筒内圧センサ１２は、請求項５記載のデ
トネーション検出用の検出素子に相当する。

【００２６】そして、これら各センサからの検出信号
は、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵとい
う）２０に入力される。ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータにて構成さ
れており、上記各センサからの検出信号に基づき、燃料
供給量及び点火時期を算出して、インジェクタ１５から
の燃料供給量、及び、点火プラグ４の点火時期（詳しく
は点火プラグ４に火花放電用の高電圧を印加する図示し
ない点火コイルの高電圧発生タイミング）を制御する。

【００２７】尚、ＥＣＵ２０には、筒内圧センサ１２か
らの出力信号の内、デトネーションに対応した所定周波
数帯の信号を通過させる信号処理回路が備えられてい
る。また、点火プラグ４は、図示しない点火コイル及び
その駆動回路と共に、請求項４に記載の点火手段として
機能する。

【００２８】次に、ＥＣＵ２０においてエンジン１に発
生したデトネーション（初期のノッキング）を抑制する
ために実行される制御処理（本実施例では、燃料噴射パ
ルス演算処理）を、図２に示すフローチャートに沿って
説明する。尚、この処理は、クランク角センサ１１から
の検出信号に基づき、エンジン１の回転に同期して実行
される。

【００２９】図２に示す如く、この処理が開始される
と、まずＳ１００（Ｓはステップを表す）にて、上記各
センサからの検出信号により得られるスロットル開度、
エンジン回転速度、大気圧、吸気温、及び筒内圧を読み
込み、続くＳ１１０にて、その読み込んだスロットル開
度、エンジン回転数、大気圧、及び吸気温から基本パル
ス幅を算出する。

【００３０】尚、この基本パルス幅は、インジェクタ１
５の開弁時間（換言すればエンジン１への燃料供給量）
を設定するものであり、本実施例では、Ｓ１１０の処理
が請求項１記載の燃料供給量設定手段として機能する。
また、基本パルス幅の算出は、例えば、スロットル開度
とエンジン回転数とをパラメータとする図示しないマッ
プを用いて標準大気条件でのパルス幅を求め、これに、
吸気温に基づき設定した吸気温補正値と、大気圧に基づ
き設定した大気圧補正値とを乗じる、といった手順で行
われる。

【００３１】こうして、基本パルス幅が算出されると、
Ｓ１２０にて、予め設定されたデトネーション判定期間
（ノッキングが発生し易いエンジンの回転領域）の間、
筒内圧センサ１２からの検出信号をサンプリングして、
その平均値を、筒内圧の検出信号に含まれるバックグラ
ンドのノイズレベルＢＧＬとして算出する。また、続く
Ｓ１３０では、例えば、図５（ａ）に示すマップを用い
て、エンジン回転数から、デトネーション判定用のしき
い値ＳＬを設定する、請求項５記載のしきい値設定手段
としての処理を実行する。

【００３２】尚、図５（ａ）に示すマップは、エンジン
回転数が高い程、しきい値ＳＬが大きくなるように設定
されている。これは、前述したように、２サイクルエン
ジンにおいては、高回転領域ほど顕著にデトネーション
以外の振動振幅が増加することから、この影響を受ける
ことなく、デトネーションの発生を正確に判定できるよ
うにするためである。

【００３３】そして、このように筒内圧検出信号のバッ
クグランドのノイズレベルＢＧＬ、及び、デトネーショ
ン判定用のしきい値ＳＬが算出されると、続くＳ１４０
にて、Ｓ１２０でサンプリングした筒内圧の検出信号の
ピーク値が、しきい値ＳＬにノイズレベルＢＧＬを加え
た値よりも大きいか否かを判断することにより、エンジ
ン１にデトネーションが発生したか否かを判断する、請
求項５記載の判定手段としての処理を実行する。

【００３４】そして、筒内圧が「ＢＧＬ＋ＳＬ」よりも
大きければ、エンジン１にデトネーションが発生したと
判断して、Ｓ１５０に移行し、基本パルス幅に対する補
正値ＫＫＮ（換言すれば燃料供給量に対する補正量）に
予め設定された増量補正値α１を加算することで、補正
値ＫＫＮを更新する。また逆に、筒内圧が「ＢＧＬ＋Ｓ
Ｌ」以下であれば、エンジン１にデトネーションは発生
していないと判断して、Ｓ１６０に移行し、基本パルス
幅に対する補正値ＫＫＮから予め設定された減量補正値
α２を減じることで、補正値ＫＫＮを更新する。

【００３５】尚、これらＳ１５０及びＳ１６０の処理
は、請求項２記載の補正量更新手段に相当し、減量補正
値α２は、増量補正値α１に対して充分小さい値が設定
されている。これは、デトネーション検出時に補正値Ｋ
ＫＮを増加させる際には、デトネーションを速やかに抑
制すべく、補正値ＫＫＮを一気に増加して、エンジン１
への燃料供給量を急激に増加させ、逆に、デトネーショ
ンの非検出時には、補正値ＫＫＮを徐々に減少させて、
エンジン１への燃料供給量が急激に減少することがない
ようにするためである。

【００３６】次に、Ｓ１５０にて、基本パルス幅に対す
る補正値ＫＫＮが増量補正されると、今度は、Ｓ１７０
に移行して、補正値ＫＫＮが予め設定された上限値Ｋma
x を越えたか否かを判断し、補正値ＫＫＮが上限値Ｋma
x を越えていれば、Ｓ１８０にて、補正値ＫＫＮを上限
値Ｋmax に設定した後、Ｓ１９０に移行し、逆に、補正
値ＫＫＮが上限値Ｋmax を越えていなければ、そのまま
Ｓ１９０に移行する。

【００３７】また、Ｓ１６０にて、基本パルス幅に対す
る補正値ＫＫＮが減量補正されると、今度は、Ｓ２００
に移行して、補正値ＫＫＮが予め設定された下限値Ｋmi
n を下回ったか否かを判断し、補正値ＫＫＮが上限値Ｋ
min を下回っていれば、Ｓ２１０にて、補正値ＫＫＮを
下限値Ｋmin に設定した後、Ｓ１９０に移行し、逆に、
補正値ＫＫＮが上限値Ｋmin を下回っていなければ、そ
のままＳ１９０に移行する。

【００３８】そして、Ｓ１９０では、Ｓ１４０によるデ
トネーションの判定結果に従い更新される上記補正値Ｋ
ＫＮを、Ｓ１１０にて算出された基本パルス幅に乗じる
ことで、基本パルス幅を補正し、インジェクタ１５を実
際に開弁してエンジン１に燃料を噴射供給するための最
終パルス幅を算出する、請求項２記載の燃料補正手段と
しての処理を実行し、当該処理を終了する。

【００３９】以上説明したように、本実施例では、筒内
圧センサ１２からの検出信号に基づき、エンジン１にデ
トネーション（ノッキング）が発生したか否かを判定
し、デトネーションが発生している場合には、基本パル
ス幅に対する補正値ＫＫＮを増量補正値α１にて増加す
ることに、インジェクタ１５からエンジン１に噴射供給
する燃料供給量を増量するようにしている。

【００４０】このため、エンジン１の運転中にノッキン
グが発生すると、燃料供給量が増量されることによっ
て、燃焼室が速やかに冷却されることになる。よって、
本発明によれば、エンジン１に初期のデトネーションで
あるノッキングが発生した時点で、燃焼室を速やかに冷
却して、その後、エンジン１が、ノッキング→プレイグ
ニッション→焼き付き、といったデトネーションの循環
過程に入るのを確実に防止することができる。

【００４１】また、本実施例では、デトネーション発生
時には、基本パルス幅に対する補正値ＫＫＮを増量補正
値α１を用いて補正することにより、基本パルス幅を燃
料増量側に大きく変化させ、デトネーションの非発生時
には、基本パルス幅に対する補正値ＫＫＮを増量補正値
α１よりも小さい減量補正値α２を用いて補正すること
により、基本パルス幅を燃料減量側に徐々に変化させる
ので、基本パルス幅（換言すればエンジン１への燃料供
給量）は、デトネーションが発生しない範囲内で、極力
小さい値となるように補正されることになる。よって、
本実施例によれば、リッチ空燃比で運転される従来の２
サイクルエンジンに比べ、燃費及び出力を向上すること
ができると共に、エンジンから排出される排気有害成分
を低減できる。

【００４２】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々
の態様を採ることができる。例えば、上記実施例では、
デトネーションの検出結果に応じてエンジン１への燃料
供給量だけを増減させるものとして説明したが、ＥＣＵ
２０において、図３に示すような、燃料噴射パルス幅・
点火時期演算処理を実行するようにすれば、デトネーシ
ョン発生時に、燃料供給量の増量補正と、点火時期の遅
角制御を同時に行うことができるようになり、デトネー
ションをより確実に防止できる。

【００４３】以下、図３に示す燃料噴射パルス幅・点火
時期演算処理について説明する。図３に示す如く、この
処理では、上記実施例と同様、まず、Ｓ１００にて、ス
ロットル開度、エンジン回転速度、大気圧、吸気温、及
び筒内圧を読み込み、続くＳ１１０にて、その読み込ん
だスロットル開度、エンジン回転数、大気圧、及び吸気
温から基本パルス幅を算出する。

【００４４】次に、基本パルス幅算出後は、Ｓ３１０に
移行して、Ｓ１１０で求めた基本パルス幅とエンジン回
転数とに基づき、予め設定されたマップを用いて、基本
点火時期ＡＤＶＢＡＳＥを算出する、請求項４記載の点
火時期設定手段としての処理を実行する。

【００４５】そして、その後は、上記実施例と同様に、
Ｓ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１４０にて、デトネーション検
出手段としての処理を実行し、Ｓ１４０にて、エンジン
１にデトネーションが発生したと判断されると、Ｓ３２
０に移行して、点火時期（進角値）を遅角補正するため
の遅角補正値ＡＤＶＫＮＫ（負の値）を、現在の値から
所定クランク角度β分減じることで、遅角側に補正す
る。

【００４６】またこのように遅角補正値ＡＤＶＫＮＫを
更新すると、今度は、Ｓ３４０にて、更新後の遅角補正
値ＡＤＶＫＮＫが予め設定された下限値ＬＬＭＴよりも
大きいか否かを判断し、遅角補正値ＡＤＶＫＮＫが下限
値ＬＬＭＴよりも大きければ、続くＳ１５０にそのまま
移行し、逆に、遅角補正値ＡＤＶＫＮＫが下限値ＬＬＭ
Ｔ以下であれば、遅角補正値ＡＤＶＫＮＫを下限値ＬＬ
ＭＴに設定した後、続くＳ１５０に移行する。そして、
Ｓ１５０では、上記実施例と同様に、基本パルス幅に対
する補正値ＫＫＮに増量補正値α１を加算することで、
補正値ＫＫＮを更新し、その後、Ｓ１７０，Ｓ１８０に
て、補正値ＫＫＮの上限を制限する処理を行った後、Ｓ
１９０に移行する。

【００４７】一方、Ｓ１４０にて、エンジン１にデトネ
ーションが発生していないと判断されると、Ｓ３３０に
移行して、点火時期の遅角補正値ＡＤＶＫＮＫを初期値
「０」に設定した後、Ｓ１６０に移行する。そして、Ｓ
１６０では、上記実施例と同様に、基本パルス幅に対す
る補正値ＫＫＮから減量補正値α２を減じることで、補
正値ＫＫＮを更新し、その後、Ｓ２００，Ｓ２１０に
て、補正値ＫＫＮの下限を制限する処理を行った後、Ｓ
１９０に移行する。

【００４８】Ｓ１９０では、上記実施例と同様に、補正
値ＫＫＮを基本パルス幅に乗じることで基本パルス幅を
補正し、インジェクタ１５を実際に開弁してエンジン１
に燃料を噴射供給するための最終パルス幅を算出し、続
くＳ３６０に移行する。そして、Ｓ３６０では、Ｓ３１
０にて算出した基本点火時期ＡＤＶＢＡＳＥを、Ｓ３２
０〜Ｓ３５０の処理で設定した点火時期の遅角補正値Ａ
ＤＶＫＮＫを用いて補正することにより、実際に点火プ
ラグ４を火花放電させる最終点火時期ＡＤＶを算出し、
当該処理を終了する。

【００４９】尚、この処理では、Ｓ１４０によるデトネ
ーションの判定結果に応じて遅角補正値ＡＤＶＫＮＫを
設定するＳ３２０〜Ｓ３５０の処理と、この遅角補正値
ＡＤＶＫＮＫを用いて基本点火時期ＡＤＶＢＡＳＥを補
正するＳ３６０の処理とによって、請求項４記載の点火
時期遅角手段としての機能が実現される。

【００５０】以上のように、図３に示した燃料噴射パル
ス幅・点火時期演算処理では、デトネーションの判定結
果に従い基本パルス幅（換言すればエンジン１への燃料
供給量）を補正するだけでなく、デトネーションを判定
した際には、点火時期の遅角補正値ＡＤＶＫＮＫを初期
値「０」よりも小さい値に設定して、基本点火時期ＡＤ
ＶＢＡＳＥを遅角側に補正する。

【００５１】このため、ＥＣＵ２０において、この処理
を実行するようにすれば、デトネーション発生時に、エ
ンジン１への供給燃料の増量補正と点火時期の遅角補正
との両方の制御によって、燃焼室の温度を低下させるこ
とができることから、供給燃料の増量補正だけでデトネ
ーションの発生を防止する場合に比べて、制御の応答性
を高め、デトネーションの発生をより確実に防止するこ
とが可能になる。

【００５２】尚、図３に示した燃料噴射パルス幅・点火
時期演算処理では、デトネーションが発生していないと
判断された際には、点火時期の遅角補正値ＡＤＶＫＮＫ
を初期値「０」に設定することにより、点火時期の遅角
補正を実行しない（換言すれば、点火時期をＳ３１０で
求めた基本点火時期ＡＤＶＢＡＳＥに制御する）ように
しているが、デトネーションが発生していないと判断さ
れた際には、例えば、Ｓ３３０にて、点火時期の遅角補
正値ＡＤＶＫＮＫに所定値β２を加えることにより、遅
角補正値ＡＤＶＫＮＫを、点火時期を進角する側に補正
するようにしてもよい。

【００５３】つまり、このようにすれば、燃料噴射量と
同様に、デトネーションの発生の有無に応じて点火時期
が遅角側或いは進角側に補正されることになり、Ｓ１４
０での判定結果が「デトネーション有」から「デトネー
ション無」に反転した直後に点火時期の遅角補正を終了
することによって、デトネーションが再び発生する、と
いったことを防止できる。

【００５４】但し、このように、Ｓ３３０にて、遅角補
正値ＡＤＶＫＮＫを進角側に補正するようにした場合に
は、その補正後の遅角補正値ＡＤＶＫＮＫが初期値
「０」よりも大きくなって、点火時期が基本点火時期Ａ
ＤＶＢＡＳＥよりも進角側に補正されないようにするこ
とが好ましい。

【００５５】また次に、上記実施例では、基本パルス幅
に対する補正値ＫＫＮを、デトネーションの検出結果に
応じて増・減することにより、設定するものとして説明
したが、例えば、燃料噴射パルス演算処理を、図４に示
す手順で実行し、基本パルス幅に対する補正値ＫＫＮ
を、デトネーションの発生頻度から設定するようにして
もよい。

【００５６】以下、図４に示す燃料噴射パルス演算処理
について説明する。図４に示す如く、この処理では、図
２に示した燃料噴射パルス演算処理と同様、Ｓ１００に
て、内燃機関の運転状態を読み込み、Ｓ１１０にて基本
パルス幅を算出し、Ｓ１２０〜Ｓ１４０にて、デトネー
ションの発生の有・無を判定する。そして、Ｓ１４０に
て、デトネーションが発生していると判定されると、Ｓ
４１０にて、フラグＦＫＮＫを、デトネーション有りを
表す値「１」にセットした後、Ｓ４３０に移行し、逆
に、Ｓ１４０にて、デトネーションが発生していないと
判定されると、Ｓ４２０にて、フラグＦＫＮＫを、デト
ネーション無しを表す値「０」にリセットした後、Ｓ４
３０に移行する。

【００５７】Ｓ４３０では、Ｓ４１０及びＳ４２０にて
セット・リセットされるフラグＦＫＮＫに基づき、デト
ネーションの発生頻度（デトネーション頻度）ＣＫＮＫ
を算出する、請求項３記載の頻度算出手段としての処理
を実行する。尚、この頻度計算には、従来より４サイク
ルエンジンにおいてノッキング制御のために行われてい
るノッキング頻度の計算手法を利用できるので、詳細な
説明は省略する。

【００５８】そして、続くＳ４４０では、Ｓ４３０で求
めたデトネーション頻度ＣＫＮＫに基づき、例えば図６
（ｂ）に示す如く設定されたマップを用いて、基本パル
ス幅に対する補正値ＫＫＮを算出する、請求項３記載の
補正量設定手段としての処理を実行する。

【００５９】またこのように補正値ＫＫＮが算出される
と、上記実施例と同様に、Ｓ１９０にて、この算出した
補正値ＫＫＮを基本パルス幅に乗じることで、基本パル
ス幅を補正し、インジェクタ１５を実際に開弁してエン
ジン１に燃料を噴射供給するための最終パルス幅を算出
する、請求項３記載の燃料補正手段としての処理を実行
した後、当該処理を終了する。

【００６０】尚、図６（ｂ）に示す補正値算出用のマッ
プは、デトネーション頻度ＣＫＮＫが高い程、補正値Ｋ
ＫＮが大きくなり、しかも、デトネーション頻度ＣＫＮ
Ｋが高い領域では、補正値ＫＫＮが「１」より大きい値
となり、デトネーション頻度ＣＫＮＫが低い領域では、
補正値ＫＫＮが「１」より小さい値となるように設定さ
れている。これは、デトネーション頻度ＣＫＮＫが高い
程、燃料供給量を大きく増量し、デトネーション頻度Ｃ
ＫＮＫが低くなるにつれて、燃料供給量の増量を減ら
し、デトネーション頻度ＣＫＮＫがより低い領域では、
燃料供給量を徐々に減量できるようにするためである。

【００６１】以上のように、図４に示した燃料噴射パル
ス幅演算処理では、基本パルス幅に対する補正値ＫＫＮ
を、デトネーションの判定結果ではなく、その判定結果
から求めたデトネーション頻度ＣＫＮＫに基づき算出す
るようにしている。このため、デトネーション発生時に
は、その発生頻度に応じた量で、燃料供給量を増量補正
することが可能になり、デトネーションの発生頻度を目
標値に制御することができる。

【００６２】よって、ＥＣＵ２０において、この燃料噴
射パルス幅演算処理を実行するようにすれば、エンジン
１が、ノッキングが発生してから焼き付きに至るデトネ
ーションの循環過程に入るのを防止できるだけでなく、
こうしたデトネーションの発生を防止しつつ、エンジン
１への燃料供給量をより少なくし、エンジン１をより最
適に運転することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のエンジン及びその周辺装置を表す概
略構成図である。

【図２】 燃料噴射パルス幅演算処理を表すフローチャ
ートである。

【図３】 燃料噴射パルス幅演算・点火時期演算処理を
表すフローチャートである。

【図４】 図２に示した燃料噴射パルス幅演算処理の変
形例を表すフローチャートである。

【図５】 図２〜図４に示した演算処理で用いられるマ
ップの一例を表す説明図である。

【図６】 ２サイクルエンジンにおける空燃比とデトネ
ーション頻度との関係を表す説明図である。

【符号の説明】

１…エンジン、２…掃気ポート、３…クランク室、４…
点火プラグ、５…リード弁、６…スロットルバルブ、１
０…スロットル開度センサ、１１…クランク角センサ、
１２…筒内圧センサ、１３…吸気温センサ、１４…大気
圧センサ、１５…インジェクタ、２０…ＥＣＵ（エンジ
ンコントロールユニット）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｐ 5/152 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｄ 5/153 Ｆターム(参考） 3G022 AA02 DA02 EA02 GA01 GA05 GA08 GA11 GA14 GA15 3G084 AA02 BA13 BA17 DA01 DA02 DA38 FA01 FA02 FA10 FA21 FA33 FA38 3G301 HA01 HA03 JA01 JA02 JA22 LA00 MA14 NA08 NE01 NE06 PA09Z PA10Z PA11Z PC01Z PC06Z PE01Z PE03Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２サイクルエンジンの運転状態に基づき
   燃料供給量を設定する燃料供給量設定手段と、 該燃料供給量設定手段により設定された燃料供給量にて
   前記２サイクルエンジンに燃料を供給する燃料供給手段
   と、 を備えた２サイクルエンジン制御装置であって、 燃焼室の表面温度上昇により自己表面着火するデトネー
   ションを検出するデトネーション検出手段と、 該デトネーション検出手段によりデトネーションが検出
   されると、前記燃料供給手段からの燃料供給量を増量補
   正する燃料補正手段と、 を備えたことを特徴とする２サイクルエンジン制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記燃料補正手段は、 前記デトネーション検出手段によりデトネーションが検
   出されると、前記燃料供給量に対する補正量を所定の増
   量補正量にて増加させ、前記デトネーションの非検出時
   には前記燃料供給量に対する補正量を前記増量補正量よ
   り少ない減量補正量にて減少させる補正量更新手段、 を備え、該補正量更新手段にて設定された補正量に基づ
   き、前記燃料供給量設定手段にて設定された燃料供給量
   を補正し、該補正後の燃料供給量にて前記燃料供給手段
   による燃料供給を実行させることを特徴とする請求項１
   記載の２サイクルエンジン制御装置。
3. 【請求項３】 前記燃料補正手段は、 前記デトネーション検出手段によるデトネーションの検
   出結果に基づき、前記デトネーションの発生頻度を算出
   する頻度算出手段と、 該頻度算出手段にて算出されたデトネーションの発生頻
   度に基づき、該発生頻度が高い程前記燃料供給量が多く
   なるよう、前記燃料供給量に対する補正量を設定する補
   正量設定手段と、 を備え、該補正量設定手段にて設定された燃料補正量に
   基づき、前記燃料供給量設定手段にて設定された燃料供
   給量を補正し、該補正後の燃料供給量にて前記燃料供給
   手段による燃料供給を実行させることを特徴とする請求
   項１記載の２サイクルエンジン制御装置。
4. 【請求項４】 ２サイクルエンジンの運転状態に基づき
   点火時期を設定する点火時期設定手段と、 該点火時期設定手段にて設定された点火時期で点火プラ
   グを火花放電させる点火手段と、 前記デトネーション検出手段によりデトネーションが検
   出されると、前記点火手段による点火時期を遅角する点
   火時期遅角手段と、 を設けたことを特徴とする請求項１記載の２サイクルエ
   ンジン制御装置。
5. 【請求項５】 前記デトネーション検出手段は、 ２サイクルエンジンの振動を検出する検出素子と、 ２サイクルエンジンの回転速度に基づき、デトネーショ
   ン判定用のしきい値を設定するしきい値設定手段と、 前記検出素子からの検出信号と前記しきい値設定手段に
   て設定されたしきい値とを比較し、前記検出信号が前記
   しきい値を越えると、デトネーションの発生を判定する
   判定手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の２サイクルエ
   ンジン制御装置。