(57)【要約】【課題】２サイクルエンジンの静穏な回転挙動を簡単に得ることのできる単気筒２サイクルエンジンの作動方法を提供する。【解決手段】燃焼室（５）を形成したシリンダ（２）と、燃料供給装置および燃焼空気供給装置と、燃焼室（５）内の混合気を点火するための点火装置とを有する単気筒２サイクルエンジンの作動方法であって、２サイクルエンジン（１）に燃料と燃焼空気とを供給し、混合気を燃焼室（５）内で点火し、燃焼室（５）がクランクケース（３）内に回転可能に支持されているクランク軸（２５）を駆動するピストン（７）によって画成され、燃料の供給と燃焼室（５）内の混合気の点火とを制御する制御部が設けられている前記単気筒２サイクルエンジンの作動方法において、燃焼回数がクランク軸（２５）の回転回数よりも同時間内で少なくなるように２サイクルエンジン（１）を少なくとも１つの作動状態で制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室（５）を形成したシリンダ（２）と、燃料供給装置および燃焼空気供給装置と、燃焼室（５）内の混合気を点火するための点火装置とを有する単気筒２サイクルエンジンの作動方法であって、２サイクルエンジン（１）に燃料と燃焼空気とを供給し、混合気を燃焼室（５）内で点火し、燃焼室（５）がクランクケース（３）内に回転可能に支持されているクランク軸（２５）を駆動するピストン（７）によって画成され、燃料の供給と燃焼室（５）内の混合気の点火とを制御する制御部が設けられている前記単気筒２サイクルエンジンの作動方法において、
燃焼回数がクランク軸（２５）の回転回数よりも同時間内で少なくなるように２サイクルエンジン（１）を少なくとも１つの作動状態で制御することを特徴とする単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項２】
燃焼回数とクランク軸（２５）の回転回数との比が１：２ないし１：８であるように２サイクルエンジン（１）を制御することを特徴とする、請求項１に記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項３】
燃焼回数を所定のパターンに従って制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項４】
制御を行なうパターンが確率論的成分を含んでいることを特徴とする、請求項３に記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項５】
２サイクルエンジン（１）の快適な回転音が生じるように燃焼回数を制御することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項６】
２サイクルエンジン（１）の安定な回転挙動が生じるように燃焼回数を制御することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項７】
クランク軸（２５）の２回転ごとに燃焼が行なわれるように２サイクルエンジン（１）を制御することを特徴とする、請求項６に記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項８】
燃焼回数を燃料供給の制御を介して制御することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項９】
燃焼を行なわないクランク軸（２５）の回転時に、２サイクルエンジン（１）に燃料を供給しないことを特徴とする、請求項８に記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項１０】
燃焼を行なわないクランク軸（２５）の回転時に、点火を中断することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項１１】
燃料を供給するクランク軸（２５）の回転時に、クランク軸の１回転ごとの燃料供給に比べ増量した燃料を供給することを特徴とする、請求項９または１０に記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項１２】
クランク軸の１回転ごとの燃料供給に比べ、ほぼ１．５倍ないし５倍の量の燃料を供給することを特徴とする、請求項１１に記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項１３】
クランク軸（２５）の加速度を測定することを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一つに記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項１４】
燃料の供給量を、クランク軸（２５）の測定された加速度に応じて制御することを特徴とする、請求項１３に記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項１５】
燃焼回数を、クランク軸（２５）の測定された加速度に応じて制御することを特徴とする、請求項１３または１４に記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項１６】
混合気の点火を行なわないときに、クランク軸（２５）の次の回転で新たに燃料を供給することを特徴とする、請求項１３から１５までのいずれか一つに記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項１７】
燃焼回数がクランク軸（２５）の回転回数よりも同時間内で少なくなるように２サイクルエンジン（１）を制御する作動状態がアイドリング作動であることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一つに記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項１８】
燃焼回数がクランク軸（２５）の回転回数よりも同時間内で少なくなるように２サイクルエンジン（１）を制御する作動状態が完全負荷作動であることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか一つに記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項１９】
燃焼回数がクランク軸（２５）の回転回数よりも同時間内で少なくなるように２サイクルエンジン（１）を制御する作動状態が、２サイクルエンジン（１）の始動後所定作動時間継続することを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか一つに記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【請求項２０】
燃焼回数がクランク軸（２５）の回転回数よりも同時間内で少なくなるように２サイクルエンジン（１）を制御する作動状態が固定して設定されていることを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか一つに記載の単気筒２サイクルエンジンの作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室を形成したシリンダと、燃料供給装置および燃焼空気供給装置と、燃焼室内の混合気を点火するための点火装置とを有する単気筒２サイクルエンジンの作動方法であって、２サイクルエンジンに燃料と燃焼空気とを供給し、混合気を燃焼室内で点火し、燃焼室がクランクケース内に回転可能に支持されているクランク軸を駆動するピストンによって画成され、燃料の供給と燃焼室内の混合気の点火とを制御する制御部が設けられている前記単気筒２サイクルエンジンの作動方法、特にパワーチェーンソー、研削切断機等の手で操縦される作業機の単気筒２サイクルエンジンの作動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から知られている２サイクルエンジンでは、クランク軸が回転するたびにピストンの下死点範囲で燃料が燃焼室内へ噴射され、燃焼室内で生成される燃料空気混合気はピストンの上死点の範囲で点火される。
【０００３】
特に高回転数の場合、２サイクルエンジンは４サイクル作動状態になることがある。これは、クランク軸が１回転するたびに燃焼が行なわれず、クランク軸のほぼ２回転ごとに燃焼が行なわれることを意味している。この場合２サイクルエンジンの４サイクル作動は不規則に行われるため、いくつかのサイクルでクランク軸の１回転ごとに燃焼が行なわれ、他の、通常は連続するサイクルでは、クランク軸の２回転ごとにしか燃焼は行なわれない。これによりエンジンは不穏に回転し、これは特に回転音が強く変動するときに顕著であり、操作者にとって不快である。
【０００４】
とりわけ低回転数で且つ２サイクルエンジンの始動直後で２サイクルエンジンが冷えている場合には、２サイクルエンジンの燃焼室内での燃焼が遅れる、或いはずれ込むことがある。燃焼室内での燃焼が遅れると、搬送通路が燃焼室に対し開口したときに燃焼室内の圧力が上昇することになる。これによりクランクケース内の圧力が影響を受ける。圧力状態が好ましくないため、燃焼室の完全な掃気は行なわれない。圧力状態が変化するためにわずかな量の燃料空気混合気しかクランクケースから燃焼室内へ流出できないので、クランクケース内の圧力は上昇する。これにより気化器内での混合気のコンディショニングが影響を受け、燃料と燃焼空気との比率が変化する。燃焼室内での混合気の組成が変化するため、次の燃焼も遅れる。この遅れた燃焼は次の燃焼サイクルに対する混合気のコンディショニングを阻害し、その結果２サイクルエンジンの回転挙動は継続的に阻害される。
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９７４５５１１Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、２サイクルエンジンの静穏な回転挙動を簡単に得ることのできる単気筒２サイクルエンジンの作動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本発明によれば、燃焼回数がクランク軸の回転回数よりも同時間内で少なくなるように２サイクルエンジンを少なくとも１つの作動状態で制御することによって解決される。
【０００８】
クランク軸の回転回数に関し燃焼回数を制御することにより、２サイクルエンジンの静穏な快適な回転挙動を簡単に得ることができる。この制御を介して、どのサイクルで燃焼を行なうべきかが設定される。これにより２サイクルエンジンは制御されないで不規則に４サイクル状態になることはない。燃焼室内での燃焼が遅れた場合には、少なくとも１つのサイクルに対し燃焼を中断することにより、燃焼室が好適に掃気され、クランクケース内の圧力が通常のレベルへ低下することが達成される。気化器内での混合気の好適なコンディショニングが行なわれ、もはや燃焼が遅れることはない。この場合２サイクルエンジンは、燃焼回数がクランク軸の回転回数よりも少なくなるように制御され、すなわちクランク軸が１回転するたびに燃焼が行なわれないように制御される。
【０００９】
有利には、燃焼回数とクランク軸の回転回数との比が１：２ないし１：８であるように２サイクルエンジンを制御するのがよい。これにより２サイクルエンジンの快適な、ムラのない回転挙動を得ることができる。低い燃焼振動数、たとえば燃焼回数とクランク軸の回転回数との比が１：６ないし１：８であるような燃焼振動数は、特に、大きなフライホイールを備えたエンジンにおいて設定されている。燃焼回数を所定のパターンに従って制御するのが有利である。制御を行なうパターンは特に確率論的(stochastisch)成分を含んでいる。これにより２サイクルエンジンの振動が阻止される。パターンの確率論的成分により生じる不規則性によって、操作者にとって快適な２サイクルエンジンの回転挙動を得ることができる。
【００１０】
有利には、２サイクルエンジンの快適な回転音が生じるように燃焼回数を制御するのがよい。クランク軸の回転回数に対する燃焼回数の比率を整合させることにより、２サイクルエンジンに対する回転音を調整することができる。この場合、内燃エンジンの種々の作動状態で異なる比率を選定することができる。クランク軸の回転回数に対する燃焼回数の比率を整合させることにより、所望の回転音を簡単に調整することができる。本発明によれば、２サイクルエンジンの安定な回転挙動が生じるように燃焼回数を制御する。安定な回転挙動は、特に、燃焼室内での燃焼が遅延する危険があり、よって２サイクルエンジンの回転挙動が阻害される危険があるような作動状態において必要である。安定な回転挙動を得るため、本発明によれば、クランク軸の２回転ごとに燃焼が行なわれるように２サイクルエンジンを制御する。これにより２サイクルエンジンは強制的にムラのない４サイクル作動にもたらされ、適時の燃焼と良好な混合気コンディショニングとを保証する。
【００１１】
本発明によれば、燃焼回数を燃料供給の制御を介して制御する。特に、燃焼を行なわないクランク軸の回転時には、２サイクルエンジンに燃料を供給しない。このように、燃料の供給を中断することにより回転音を簡単に制御することができる。このために特殊な装置は必要なく、その結果既存の２サイクルエンジンにおいても制御部を対応的に設置するだけでよい。２サイクルエンジン自体の変更は必要ない。燃焼を行なわないクランク軸の回転時に点火を中断することによっても、回転音を簡単に制御することができる。この場合、燃料供給に加えて点火を中断させることができる。他方、２サイクルエンジンに引き続き燃料を供給し、点火のみを中断させるのも合目的である。これは、他の方法で十分な燃料供給および／または２サイクルエンジンの十分な潤滑を保証できない場合に有利である。燃料供給を中断する場合、本発明によれば、燃料を供給するクランク軸の回転時に、クランク軸の１回転ごとの燃料供給に比べ増量した燃料を供給する。有利には、クランク軸の１回転ごとの燃料供給に比べ、ほぼ１．５倍ないし５倍の量の燃料を供給するのがよい。したがって、１サイクルで噴射される燃料の量は増大するが、総じて燃料消費量はより少なくなる。なぜなら、たとえばクランク軸の２回転ごとに１．５倍の量の燃料が供給され、或いは、クランク軸の３回転ごとに２倍の量の燃料が供給されるからである。これにより総じて２サイクルエンジンの燃料消費量を少なくさせることができ、よって排ガス値も低下させることができる。
【００１２】
本発明によれば、クランク軸の加速度を測定する。燃料の供給量は、クランク軸の測定された加速度に応じて制御する。このように、クランク軸の加速度が小さすぎる場合には燃料の量を増大させることができ、対応的に加速度が高すぎる場合には、次のサイクルで供給される燃料の量を減少させることができる。回転数の迅速な適合と、回転数安定化の簡単な実現性とは、燃焼の回転数をクランク軸の測定した加速度に応じて制御すれば達成できる。燃料供給量の制御と燃焼回数の制御とを介して回転数安定化を簡単に達成でき、回転数の安定化により２サイクルエンジンの快適な静穏な回転音が得られる。誤点火または燃焼室内での燃料の好ましくない分布とにより、燃焼が行なわれるときにクランク軸が１回転すると、燃料の供給と混合気の点火が行なわれるにもかかわらず、完全な燃焼は行なわれないことがある。不完全燃焼はクランク軸の加速度が不十分な場合に顕著である。本発明によれば、クランク軸の加速が行なわれない際には、クランク軸の次の回転で新たに燃料を供給する。このように、燃焼が行なわれないときは次のサイクルで埋め合わせをすることができるので、快適な回転音を得ることができる。
【００１３】
燃焼回数がクランク軸の回転回数よりも同時間内で少なくなるように２サイクルエンジンを制御する作動状態とは、特に完全負荷作動である。しかし、有利には、アイドリング作動時にも燃焼回数を減らすことによって快適な回転音を得ることができるのがよい。特にアイドリング作動時には、これによって排ガス値も低下させることができる。燃焼回数を減らすことにより、特に４サイクル作動時でのアイドリング時の２サイクルエンジンの作動により、２サイクルエンジンの回転挙動を安定化させることができる。好ましくは、２サイクルエンジンの始動後の所定の作動時間にわたって燃焼回数を減らすのもよい。この作動状態において２サイクルエンジンは暖機運転をしている。この状態では燃焼室内で遅延燃焼が生じることがある。本発明によれば、クランクケース圧力レベルの上昇と混合気コンディショニングの不調とによる遅延燃焼がさらに継続しないようにするために燃焼回数を減らす処置がとられる。この場合、好ましくは、クランク軸の２回転ごとに燃焼を行なうのがよい。このようにすると、２サイクルエンジンは４サイクルで作動し、２回の燃焼の間にあるサイクルでは、燃焼室が好適に掃気されるとともに、クランクケース内での圧力レベルを低下させることができる。他方、燃焼回数をさらに減らすのも有利な場合がある。好ましくは、燃焼回数がクランク軸の回転回数よりも同時間内で少なくなるように２サイクルエンジンを制御する作動状態が固定して設定されているのがよい。したがって、燃焼が頻繁に遅れて行われるような作動状態（アイドリング作動時、或いは、２サイクルエンジンの始動後）では、はじめから燃焼回数を減少させる。同様に、エンジンが非制御状態で４サイクル作動状態になるような作動状態（完全負荷作動時、或いは、アイドリング時）でも燃焼回数を減少させる。燃焼回数が減っている作動状態が固定して設定されていることにより、燃焼時点を検出したり、或いは、２サイクルエンジンの不規則な回転挙動を検出するための高コストの処置を必要としない。しかしながら、回転挙動に特徴的なエンジンのパラメータを検出するセンサを設けるのも有利である。この場合、たとえば燃焼時点が検出され、或いは、燃焼が行われたかどうかが検出される。この場合には、２サイクルエンジンの不穏な回転が支配的である場合にのみ燃焼回数が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図１に図示した２サイクルエンジン１はシリンダ２を有し、シリンダ２の外面には冷却フィン２４が配置されている。シリンダ２内には、図１で破線で示したピストン７が往復動可能に支持されている。ピストン７は、連接棒１５を介して、クランクケース３内にクランク軸軸線１０のまわりに回転可能に支持されているクランク軸２５を駆動する。シリンダ２には、単気筒エンジンとして構成された２サイクルエンジン１に燃料をほとんど含んでいない燃焼空気を供給するための吸気口４が開口している。
【００１５】
２サイクルエンジン１は少なくとも１つの搬送通路１２を有し、搬送通路１２はピストン７の下死点の範囲でクランクケース３を燃焼室５と連通させる。燃焼室５はシリンダ２とピストン７とによって画成される。特に、吸気口４を中心で分割する中心面に対し対称に配置される２個または４個の搬送通路１２が設けられている。ピストン７は図１で破線で示したピストンポケット３０を有している。吸気口４の両側に配置される２つのピストンポケット３０を設けてもよい。空気通路を、１個または複数個の逆止弁（特にダイヤフラム弁）を介して搬送通路に開口させてもよい。ピストンポケット３０はピストン７の上死点の範囲で吸気口４を搬送通路１２と連通させ、その結果燃焼空気は吸気口４とピストンポケット３０とを介して搬送通路１２内へ流動し、そこからクランクケース３内へ流入する。これにより搬送通路１２は燃料をほとんど含んでいない燃焼空気により完全に掃気される。シリンダ２内には減圧弁１９を配置してもよく、該減圧弁１９を介して燃焼室５を脱気できるので、２サイクルエンジン１の始動が容易になる。シリンダ２には、燃焼室５内へ突出している点火プラグ８が配置されている。シリンダ２からは排気口６が出ており、該排気口６により排ガスを燃焼室５から流出させることができる。
【００１６】
燃料を供給するため、弁１８が設けられている。弁１８は特に電磁弁として形成されている。弁１８を噴射ノズルに一体的に設けてもよい。弁１８は点火モジュール２０に組み込まれている。弁１８は点火モジュール２０内に配置される制御部（たとえば中央制御ユニットＣＰＵ）により制御される。導線１９を介して点火モジュール２０は点火プラグ８の点火を制御する。点火エネルギーを発生させるため、クランク軸２５には、該クランク軸２５に相対回転不能に配置されるファンホイール１１に磁石２１が固定されている。図２が示すように、ファンホイール１１の周囲には、点火モジュール２０に、点火コイル（図示せず）を備えた成層鉄芯２６が配置されている。磁石２１は点火コイル内に電圧を発生させ、この電圧が点火プラグ８に点火火花を発生させる。点火モジュール２０は固定ねじ２３を介してシリンダ２に固定されている。
【００１７】
点火モジュール２０に一体的に設けられた弁１８は、燃料管１４を介して、燃料タンク１３内に配置された燃料ポンプ１６と連通している。燃料ポンプ１６はダイヤフラムポンプとして構成されていてよく、変動するクランクケース内圧によって駆動される。このため、燃料ポンプ１６はインパルス管２２を介してクランクケース３と連結されている。燃料ポンプ１６は燃料を燃料タンク１３から燃料アキュムレータ１７へ搬送し、燃料は該燃料アキュムレータ１７から電磁弁１８へ達する。燃料アキュムレータ１７内には圧力制限弁を配置してもよく、圧力制限弁は還流管を介して燃料タンクと接続されていてよい。
【００１８】
図２が示すように、２サイクルエンジン１に吸気口４を介して供給される燃焼空気は、エアフィルタ２９と空気通路２７とを介して吸い込まれる。空気通路２７内には、供給された空気量を制御するためのスロットルバルブ２８が配置されている。
【００１９】
２サイクルエンジン１の作動時、ピストン７の上死点範囲で、燃料をほとんど含んでいない燃焼空気が吸気口４からピストン窓３０と搬送通路１２とを介してクランクケース３内に吸い込まれる。クランクケース３を潤滑するため、弁１８は２サイクルに典型的な燃料・オイル混合物を吸込み段階の開始時に燃焼空気に供給する。燃料・オイル混合物は燃焼空気によりクランクケース３内へ搬送され、その後搬送通路１２は燃料を含んでいない空気でほぼ完全に充填される。燃料・オイル混合物と燃焼空気とはピストン７の下降行程の際にクランクケース３内で圧縮される。ピストン７が搬送通路１２を燃焼室５のほうへ開口させると、まず、燃料をほとんど含んでいない空気が、そして次に燃料・オイル空気混合気がクランクケース３から燃焼室５内へ流れる。次のピストン７が上昇行程で混合気は燃焼室５内で圧縮され、点火モジュール２０に一体的に設けられている制御部により制御されて点火プラグ８により点火される。点火された混合気は燃焼時に爆発し、その結果ピストン７はクランクケース３の方向へ押される。排ガスは排気口６を通じて燃焼室５から流出し、搬送通路１２を通じて流れてくる、燃料をほとんど含んでいない空気により、掃気される。
【００２０】
特に高回転数時には、２サイクルエンジン１は部分的に４サイクル作動状態になる。すなわちクランク軸２５のほぼ２回転ごとに燃焼室５内で混合気の燃焼が行われる。２サイクルエンジンはクランク軸２５の１回転ごとまたは２回転ごとに不規則に混合気を燃焼させるので、回転音がうるさくなる。２サイクルエンジン１の静穏な快適な回転音を生じさせるため、本発明によれば、２サイクルエンジン１は少なくとも１つの作動状態で、特に完全負荷作動状態で、燃焼回数がクランク軸２５の回転回数よりも少ないように制御される。この場合２サイクルエンジン１は快適な回転音が生じるように制御される。
【００２１】
このため、２サイクルエンジン１の完全負荷作動時には、ピストン７の上死点範囲で燃焼空気が吸気口４からピストンポケット３０と搬送通路１２とを介してクランクケース３内へ吸い込まれる。この段階でクランクケースを潤滑するための燃料の噴射が行なわれる。燃焼空気はピストン７の下降行程時にクランクケース３内で圧縮され、搬送通路１２が燃焼室５のほうへ開口したときに搬送通路１２を介して燃焼室５内へ流入する。燃焼空気の一部が燃焼室５内へ侵入した後、電磁弁１８を介して、燃料が、搬送通路１２を貫流する燃焼空気のなかへ噴射される。燃料は燃焼室５内へ侵入する。そこで燃料はピストン７の上昇行程時に圧縮され、点火プラグ８により点火される。続いて燃焼性混合気が燃焼室５内で爆発し、ピストン７をクランクケース３のほうへ押す。排ガスは排気口６を通じて流出する。ピストン７の上死点範囲で吸気口４を通じて次のサイクル用の燃焼空気が吸い込まれる。ピストン７の下降行程時に燃焼空気はクランクケース３から搬送通路１２を介して燃焼室５へ侵入する。しかしこのサイクルでは燃焼空気への燃料の供給は行なわれない。その結果、燃焼室内での燃焼は行なわれず、燃焼室５は燃料をほとんど含んでいない空気により掃気される。しかし、少量の燃料をたとえば潤滑のために供給するようにしてもよい。この場合の燃料の量は、燃焼室５内に点火可能な混合気が発生しないように制御される。この場合、点火プラグ８による点火も行なう必要がない。空気は排気口６を通じて燃焼室５を離れる。本発明によれば、完全負荷作動時には、クランク軸のほぼ２回転ごとないし８回転ごとにのみ燃焼が行われるようになっている。
【００２２】
燃焼を行なわないサイクルで燃料の供給を中断または減量するように２サイクルエンジン人１を制御する代わりに、２サイクルエンジン１の点火だけを中断するようにしてもよい。有利には、燃焼を行なわないサイクルで点火も燃料の供給も中断するのがよい。その結果このサイクルでは燃焼室５は燃料をほとんど含んでいない空気により掃気されるので、排ガス値が小さくなる。点火プラグを点火させるために点火モジュール２０に蓄積されているエネルギーはクランク軸２５の複数回の回転にわたって中間蓄積させることができ、その結果点火のために提供されるエネルギーを増大させることができる。
【００２３】
燃料の供給を制御する制御部を介して燃焼回数を制御する場合、燃料の供給は特に周期的に行なわれる。しかし、クランク軸のほぼ２回転ごとないし８回転ごとに供給される燃料は、クランク軸が１回転するたびに行なわれる燃料の供給に比べて増量されている。有利には、ほぼ１．５倍ないし５倍の量の燃料が供給されるのがよい。クランク軸のほぼ２回転ごとないし８回転ごとに燃焼が行なわれるよう保証するため、クランク軸２５の加速が行なわれたかどうかを監視して、混合気が燃焼室内で点火されて燃焼したかどうかを確認する。このため、中央制御ユニット（ＣＰＵ）により、回転している磁石２１による個々の点火パルス間の時間間隔を検出する。他方、たとえばクランク軸２５の回転速度を測定するようにしてもよい。クランク軸の回転速度を測定するため、図１に図示したセンサ３７が設けられている。センサ３７は、導線３８を介して、点火モジュール２０に組み込まれている制御部と接続されている。混合気の燃焼またはクランク軸の加速が行なわれない場合、クランク軸の次の回転の際に燃料を新たに供給し、および／または、混合気を点火させる。これは点火モジュール２０内に組み込まれた制御部を介して行なわれる。加速度がたとえば所望の回転数に依存する所定の値を越えた場合には、次の燃料供給までの時間間隔をＣＰＵにより制御して延長させる。これにより回転数を安定にさせることができる。さらに、回転数を安定化させるため、供給される燃料の量をサイクルごとに変化させてもよい。連続する２つの燃料供給時点の時間間隔を変化させ、且つその都度供給される燃料の量を変化させることにより、回転数を簡単に安定化させることが可能である。回転数の安定化により２サイクルエンジン１の静穏な快適な回転音が得られる。
【００２４】
燃焼回数がクランク軸２５の回転回数よりも同時間内で少なく選定されるようにアイドリング作動時の２サイクルエンジン１の回転音を制御するのが有利である。アイドリング作動時の燃焼回数を制御することにより、燃料供給による制御の際にアイドリング作動時に発生する排ガス値を著しく減少させることができる。特にアイドリング時に、燃焼回数を制御する制御部を介してアイドリング回転数を安定化させることができる。アイドリング時に燃料は、特に燃焼空気がクランクケース３から燃焼室５内へ溢流している間に、搬送通路１２内へ噴射される。クランク軸２５を潤滑するためのクランクケース３への燃料の供給は必要ない。
【００２５】
アイドリング作動時、および、２サイクルエンジン１が暖機運転している始動後の所定時間の間、本発明によれば、燃焼回数はクランク軸２５の回転回数よりも同時間内で少なく選定される。特にこのような作動状態では、燃焼室に遅延燃焼が起こる危険がある。遅延燃焼が発生すると、クランクケース内の圧力レベルが上昇し、燃焼室の不完全掃気が生じる。不完全掃気により次のサイクルでも遅延燃焼が発生し、その結果障害が連続して起こる。このような不具合は燃焼を中断させることにより、好ましくは２サイクルごとに燃焼を中断させることにより回避できる。したがってこの場合２サイクルエンジンは４サイクル作動で作動する。燃焼は点火の中断および／または燃料の供給中断によって達成できる。好ましくは、燃焼回数を減少させる作動状態を固定して設定するのがよい。これにより、２サイクルエンジンの不穏な回転を検知する装置を設ける必要がない。しかし、２サイクルエンジンの回転挙動を検知する装置を設けて、回転挙動が実際に不穏であるような作動状態でのみ燃焼回数を減少させるようにしてもよい。
【００２６】
図４ないし図６は燃料の供給とクランク軸回転角度α（図２）との関係を示すグラフである。図４に図示した燃料供給サイクルでは、燃料の供給は周期的に、クランク軸の２回転ごとに行なわれる。したがって、燃料噴射の開始はそれぞれ７２０゜のクランク軸回転角度α後に行なわれる。図４において燃料の噴射は棒４０によって示唆されている。クランク軸が２回転するたびに燃料の供給を行ない、この場合供給される燃料の量はそれぞれ一定である。
【００２７】
したがって、このような目的に応じた制御により２サイクルエンジン１に４サイクル作動を強制させるので、２サイクルエンジン１は制御されてパケット状に４サイクル作動へ変移することができる。４サイクル作動を強制的に行なうことにより、２サイクルエンジン１の快適な回転音が得られる。アイドリング時および暖機時には、強制的な４サイクル作動により燃焼室の完全な掃気が達成され、遅延燃焼を回避することができる。特に混合気のコンディショニングを気化器内で行なうようにした２サイクルエンジンの場合には、混合気コンディショニングの障害を適時な燃焼により回避することができる。
【００２８】
図５は、クランク軸２５が４回転するごとに燃料が供給されることを棒４１によって示唆した、燃料供給態様のグラフである。したがって、１サイクルでの燃料供給は、前回の燃料供給開始時点に対し１４４０゜のクランク軸回転角度αの間隔で行なわれる。
【００２９】
図６に図示したサイクルでは、燃料の供給は、すなわちたとえば燃料の噴射は、クランク軸が４回転するごとに行なわれ、すなわち１４４０゜のクランク軸回転角度αの後に行なわれる。これを棒４２によって示唆した。このコンスタントなサイクルに対し、連続する２つの燃料供給時点の間にＣＰＵにより回転数を安定化させ、回転音を制御するためにインターバルを確率論的に延長または短縮させるサイクルが重畳されている。このように、棒４３で示唆した燃料の供給は２８８０゜のクランク軸回転角度α後に行なわれず、３２４０゜の後にはじめて行なわれ、すなわちクランク軸２５の１回転ぶん遅れて行なわれる。点火中断後或いは燃焼が行なわれなかった後にその時点での回転数を低下させるため、棒４４によって示唆した燃料供給は前回の燃料供給に対し１４４０゜のクランク軸回転角度αの間隔で行なわれずに、すなわち７５６０゜のクランク軸回転角度αで行なわれずに、クランク軸の３回転ぶん早く行なわれ、すなわち６４８０゜のクランク軸回転角度αで行なわれる。これにより短時間の回転数上昇が達成される。したがって、棒４４で示唆した燃料供給と前回の燃料供給との間でクランク軸２５は１回転するにすぎない。したがって燃焼の所定パターンは、クランク軸２５の４回転すべてで行なわれる燃焼のコンスタントな成分と、これに重畳される確率論的な成分とから構成されている。確率論的な成分は、２サイクルエンジン１が固定振動数で振動するのを阻止し、すなわち望ましくない騒音の更なる発生および／または振動の発生の原因となる固定振動数の発生を阻止する。
【００３０】
図６において付加的に示唆したように、個々のサイクルで供給される燃料の量を、サイクルを短縮または延長することにより適宜整合させてもよい。サイクルを短縮させると、燃料供給量は少なくなり、サイクルを延長させると多くなる。しかし、各サイクルに対し同量の燃料を供給するのも有利である。
【００３１】
混合気の点火は、電磁弁１８が燃料を供給する個々のエンジンサイクルでのみ行なわれる。このため、点火モジュール２０はアキュムレータ装置、たとえばコンデンサを有していてよく、クランク軸２５の複数回の回転にわたって、点火コイルに誘導されるエネルギーがコンデンサに蓄積される。これにより、点火プラグ８によって発生する点火火花をより長い時間にわたって維持することができる。これにより、点火プラグ８による所望の点火時に、燃焼室５内にある混合気が実際に燃焼するよう保証することができる。
【００３２】
図３は単気筒２サイクルエンジン３１の１実施形態である。図１および図２と同一の符号は同一の部材を示している。２サイクルエンジン３１は燃料をほとんど含んでいない空気のための吸気口４と、混合気吸込み口３４とを有している。混合気吸込み口３４には、図３では概略的に図示した気化器３２が配置されている。気化器３２内には絞り装置、ここでは回動可能に支持されているスロットルバルブ３６が配置されている。スロットルバルブ３６の領域で、気化器３２内に形成された混合気通路３３に、混合気通路３３に燃料を供給する燃料供給口３５が開口している。２サイクルエンジン３１の完全負荷時に気化器３２を介して燃料の少なくとも一部が供給されるようになっている。アイドリング作動時には、点火モジュール２０に一体的に設けられた弁１８を介して燃料の供給が行なわれる。これにより、完全負荷作動時のクランクケース３の潤滑を簡単に達成できる。同時に十分な量の燃料供給も保証できる。
【００３３】
燃料の供給を、クランクケースに配置される弁、または、他の燃料供給装置を介して行なってもよい。２サイクルエンジンを制御するだけで回転挙動、特に騒音の発生が制御されるので、既存の２サイクルエンジンの場合でも制御態様を変化させることにより回転挙動を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】燃料をほとんど含んでいない空気をピストンポケットを介して吸い込む２サイクルエンジンの概略側面図である。
【図２】図１の２サイクルエンジンを図１の矢印ＩＩ−ＩＩ方向に見た側面図である。
【図３】掃気時空気予備蓄積機能型２サイクルエンジンの概略側面図である。
【図４】燃料供給量とクランク軸回転角度との関係を示すグラフである。
【図５】燃料供給量とクランク軸回転角度との関係を示すグラフである。
【図６】燃料供給量とクランク軸回転角度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１，３１            ２サイクルエンジン
２                  シリンダ
３                  クランクケース
４                  吸気口
５                  燃焼室
６                  排気口
７                  ピストン
８                  点火プラグ
１２                搬送通路
１８                弁
２５                クランク軸
３０                ピストンポケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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