(57)【要約】【課題】望ましい作動点を好適に設定できる、内燃エンジンの作動方法を提供する。【解決手段】内燃エンジン（１）の作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）の位置を検出するステップであって、該作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）の位置を検出するために点火時点（ＺＺＰ）をシフトさせ、点火時点（ＺＺＰ）のシフトの際の前記内燃エンジン（１）の回転数反応を評価するステップと、検出した前記作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）が望ましい作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）でないときに、検出した前記作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）に依存して燃料供給量（ｘ）を変化させるステップとを含んでいる。【選択図】図２
2011012686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジン（１）がピストン（５）によって画成されている燃焼室（３）を有し、前記ピストン（５）がクランクケース（４）内に回転可能に支持されているクランク軸（２０）を駆動し、前記内燃エンジン（１）が燃料供給装置と、点火装置と、制御部（１８）とを含み、前記内燃エンジン（１）の出力（Ｐ）と前記燃焼室（３）内での空気比（λ）との関係を、第１の上昇部分（２５）と最大値（２６）と前記空気比（λ）が１よりも小さい範囲に相当する第２の下降部分（２７）とを有している出力曲線（２１，２２，２３，２４）によって表わすようにした、前記内燃エンジン（１）の作動方法において、
前記内燃エンジン（１）の作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）の位置を検出するステップであって、該作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）の位置を検出するために点火時点（ＺＺＰ）をシフトさせ、点火時点（ＺＺＰ）のシフトの際の前記内燃エンジン（１）の回転数反応を評価するステップと、
検出した前記作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）が望ましい作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）でないときに、検出した前記作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）に依存して燃料供給量（ｘ）を変化させるステップと、
を含んでいる作動方法。
【請求項２】
前記点火時点（ＺＺＰ）を「早」のほうへシフトさせることを特徴とする、請求項１に記載の作動方法。
【請求項３】
前記点火時点（ＺＺＰ）を連続的にシフトさせることを特徴とする、請求項１または２に記載の作動方法。
【請求項４】
前記点火時点（ＺＺＰ）の変更を、前記クランク軸（２０）の複数回の回転を含む所定の時間（Δｔ）にわたって行なうことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の作動方法。
【請求項５】
前記内燃エンジン（１）の前記作動点（Ｂ１）が前記第１の部分（２５）にあることを検知したときに前記燃料供給量（ｘ）を増大させ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作動方法。
【請求項６】
前記内燃エンジン（１）の前記作動点（Ｂ３，Ｂ４）が前記第２の部分（２７）にあることを検知したときに前記燃料供給量（ｘ）を減少させ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作動方法。
【請求項７】
前記作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）を検出する際に、前記点火時点（ＺＺＰ）以外に前記燃料供給量（ｘ）をも変化させることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の作動方法。
【請求項８】
前記内燃エンジン（１）の前記作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）が前記望ましい作動点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）に相当しているとき、前記内燃エンジン（１）の前記回転数（ｎ）が変化しないように前記燃料供給量（ｘ）の変更を選定することを特徴とする、請求項７に記載の作動方法。
【請求項９】
前記点火時点（ＺＺＰ）のシフトを制御し、その際に前記内燃エンジン（１）の前記回転数（ｎ）が変化しないように前記点火時点（ＺＺＰ）を制御することを特徴とする、請求項７に記載の作動方法。
【請求項１０】
前記燃料供給量（ｘ）を減少させ、前記点火時点（ＺＺＰ）を「遅」のほうへシフトさせることを特徴とする、請求項７から９までのいずれか一つに記載の作動方法。
【請求項１１】
前記燃料供給量（ｘ）を増大させ、前記点火時点（ＺＺＰ）を「早」のほうへシフトさせることを特徴とする、請求項７から９までのいずれか一つに記載の作動方法。
【請求項１２】
まず、燃料供給量（ｘ）を変化させ、前記クランク軸（２０）の所定回転回数にわたって前記点火時点（ＺＺＰ）を「遅」のほうへ変化させることを特徴とする、請求項７から１１までのいずれか一つに記載の作動方法。
【請求項１３】
前記内燃エンジン（１）の完全負荷時に当該方法を実施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作動方法。
【請求項１４】
燃料を配量弁（１３，１３’）を介して供給することを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一つに記載の作動方法。
【請求項１５】
燃料を気化器（１０）を介して供給することを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一つに記載の作動方法。
【請求項１６】
燃料を直接前記クランクケース（４）に供給することを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一つに記載の作動方法。
【請求項１７】
前記内燃エンジン（１）が吸気通路（９）を有し、燃料を該吸気通路（９）に供給することを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一つに記載の作動方法。
【請求項１８】
前記内燃エンジン（１）が少なくとも１つの掃気通路（７）を有し、燃料を該掃気通路（７）に供給することを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一つに記載の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンの作動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンを作動させるには、燃焼室内の混合気を確実に着火できるように燃料と空気との比率を制御せねばならない。自動車の内燃エンジンの場合には、通常、排ガス流内に配置されるラムダセンサが使用される。たとえばパワーソー、刈払い機、芝刈り機等の手で操縦される作業機のような小型で構成が簡潔な内燃エンジンの場合には、通常はラムダセンサは使用しない。この種の内燃エンジンでは、燃料供給量の変更という形で外乱を導入して、その結果生じるエンジンの回転数反応を評価することで、混合気組成の制御が行われる。内燃エンジンの作動点によっては、噴射量の短時間の増減に対し、回転数の増減が行われる。このような回転数反応は検知することが可能であり、そこから内燃エンジンの作動点を推定することができる。その後、検出した作動点を起点として、望ましい作動点を設定することができる。
【０００３】
回転数の変化は、特に燃料を２サイクルエンジンの吸気管路またはクランクケースに導入する場合、極めて緩慢である。回転数反応が確認されるまでには、クランク軸の数回転ぶんを要する。このため、燃焼室内の混合気が非常に希薄で、作動点の確認のために燃料供給量をさらに減少させた場合には、エンジンがエンストすることになる。さらに、混合気が非常に希薄であれば、特に不十分な潤滑のためにエンジンの毀損の危険がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、望ましい作動点を好適に設定できる、内燃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】
【０００５】
本発明によれば、作動点の位置を検出するために点火時点をシフトさせる。点火時点のシフトはダイレクトに内燃エンジンの回転数に作用し、その結果遅延は発生しない。その際、点火時点を「早」のほうへシフトさせることにより、混合気が濃厚であれば、すなわち空気比が１よりも小さければ、エンジン出力が増大し、よって回転数も上昇する。混合気が希薄であれば、すなわち空気比が１よりも大きければ、出力と回転数は低下する。出力曲線の最大値は、内燃エンジンによっては、空気比が１よりも幾分小さい状態に相当する。
【０００６】
有利には、点火時点を「早」のほうへシフトさせる。これにより、もしエンジンが濃厚範囲にあれば、すなわち第２の下降部分の範囲で作動させれば、出力が上昇し、よって回転数も上昇する。有利には、点火時点を連続的にシフトさせる。その際、特に、本発明によれば、点火時点の変更を、クランク軸の複数回の回転を含む所定の時間にわたって行なう。これにより、出力曲線の最大値に近い位置にある作動点であって、点火時点の変更の際に回転数がまず１方向に変化し、次に最大値を越えたときに他の方向へ変化するような前記作動点をも検知することができる。
【０００７】
有利には、内燃エンジンの作動点が第１の部分にあることを検知したときに、すなわちエンジンを希薄範囲で作動させるときに、燃料供給量を増大させる。燃料供給量は、特に、内燃エンジンの作動点が第２の部分にあることを検知したときに減少させる。望ましい作動点は、出力曲線の最大値の範囲にあるようにすることができる。他方、内燃エンジンを第２の部分の範囲で作動させること、すなわち濃厚範囲において最大値以下の出力で作動させてもよい。
【０００８】
点火時点の変更により内燃エンジンの回転数が変化する。これは利用者が認知することができ、誤作動と判断することがある。それ故、回転数の変化を補償して、この変化を利用者が認知できないようにするのが望ましい。このため、本発明によれば、作動点を検出する際に、点火時点以外に燃料供給量をも変化させる。燃料供給量の変化は同様に回転数を変化させるが、この回転数の変化は、点火時点のシフトによる回転数の変化を補償（もしくは相殺）することができる。燃料供給量の変更は、有利には、内燃エンジンの作動点が望ましい作動点に相当しているときに、内燃エンジンの回転数が変化しないように選定する。燃料供給量の変更がどの程度でなければならないかは各内燃エンジンに対し個別に異なっており、有利には実験的に調べて内燃エンジンの制御部にファイルしておく。内燃エンジンの作動点が望ましい作動点に相当していない場合にだけ、回転数の変化が生じる。
【０００９】
内燃エンジンは、たとえば手で操縦される作業機の工具を駆動することができる。工具と他の可動部材とは作動中に慣性力を発生させ、慣性力は設定した回転数に影響する。制御部によって回転数の変化が評価されれば、この評価は工具等のシステムの慣性力に整合されていなければならない。本発明が提案する新規の方法では、回転数の変更は行うべきでないので、本発明提案の方法はシステムの慣性力にほとんど関係なく適用でき、よって普遍的に適用できる。
【００１０】
また、点火時点のシフトを制御してもよい。その際、内燃エンジンの回転数が実質的に変化しないように、すなわち１００回転／分以下の回転数変化が生じるように、点火時点を制御する。このような回転数の変化は、内燃エンジンの作動中にシステムに起因して発生する通常の回転数変動の範囲内にある。燃料供給量の所定の変更により、該燃料供給量の変更による理論的な回転数変化を補償するために必要な点火時点の変更量が生じる。点火時点の変更量は制御量として用いる。
【００１１】
内燃エンジンを望ましい作動点で作動させると、回転数をコンスタントに保持するために必要な点火時点の変更量は既知である。回転数をコンスタントに保持するために必要な点火時点の変更量がこれからずれている場合には、内燃エンジンは望ましい作動点で作動されない。従って、回転数をコンスタントに保持するために必要な点火時点の変更量から、実際の作動点を検出することができる。
【００１２】
有利には、燃料供給量を減少させ、点火時点を「遅」のほうへシフトさせる。しかし、燃料供給量を増大させ、点火時点を「早」のほうへシフトさせてもよい。特に燃料の供給を吸気通路内またはクランクケース内へ行うようにした２サイクルエンジンの場合には、クランク軸が数回転した後にはじめて燃料の変更量が燃焼室内へ到達し、燃料供給量変更後にクランク軸の数回転にわたって回転数が変化する。それ故、本発明によれば、まず燃料供給量を変化させ、クランク軸の所定回転回数にわたってはじめて点火時点を「遅」のほうへ変化させる。この場合、クランク軸の所定回転回数は、燃料が燃焼室内へ到達するまでに必要とする時間に相当している。この時間も、有利には実験で特定し、制御部に記憶させる。搬送通路内へ燃料を供給する場合、或いは、クランクケース内へ燃料を供給する場合は、燃料はサイクルに正確に同調して、或いは、わずかな遅延を伴って、燃焼室に到達でき、その結果燃料供給量を変更させると即座に回転数が変化し、それ故燃料供給量の変更と同時に点火時点の変更が行われる。
【００１３】
本発明による方法は特に内燃エンジンの完全負荷時に実施される。有利には、燃料を配量弁を介して供給する。これによって燃料供給量を簡単に正確に配量することができる。この場合、燃料を気化器を介して供給してもよいが、直接クランクケース内に供給してもよい。燃料を吸気通路および／または搬送通路に供給する燃料弁も合目的である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
次に、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【図１】内燃エンジンの概略構成図である。
【図２】異なる点火時点に対する出力と空気比との関係を示す出力曲線のグラフである。
【図３】点火時点の推移の一例を示すグラフである。
【図４】点火時点が図３に記載のごとく推移する場合の回転数と時間との可能な関係を示すグラフである。
【図５】点火時点が図３に記載のごとく推移する場合の回転数と時間との可能な関係を示すグラフである。
【図６】点火時点が図３に記載のごとく推移する場合の回転数と時間との可能な関係を示すグラフである。
【図７】燃料供給量の可能な推移を示すグラフである。
【図８】燃料供給量を図７に記載のごとく推移させることによって回転数の変化を補償するための点火時点の推移を示すグラフである。
【図９】回転数の推移と時間との可能な関係を示すグラフである。
【図１０】回転数の推移と時間との可能な関係を示すグラフである。
【図１１】燃料供給量の可能な推移を示すグラフである。
【図１２】燃料供給量を図１１に記載のごとく推移させることによって回転数の変化を補償するための点火時点の可能な推移を示すグラフである。
【図１３】回転数の推移と時間との関係を示すグラフである。
【図１４】本発明による方法の１実施形態に対するフローチャートである。
【図１５】本発明による方法の他の実施形態に対するフローチャートである。
【図１６】本発明による方法の他の実施形態に対するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１には、単気筒２サイクルエンジンとして構成された内燃エンジン１が図示されている。内燃エンジン１は、有利にはパワーソー、刈払い機、研磨切断機、芝刈り機等の手で操縦される作業機の駆動原動機である。内燃エンジン１はシリンダ２を有し、シリンダ２内には燃焼室３が形成されている。燃焼室３はシリンダ２内を往復動するピストン５によって画成され、ピストン５は、連接棒６を介して、クランクケース４内に回転可能に支持されているクランク軸２０を駆動する。内燃エンジン１は、燃焼空気を供給するために吸気通路９を有し、吸気通路９はシリンダ２に設けた吸気口８によってクランクケース４に開口している。吸気口８はピストン５によって開閉制御される。吸気通路９内には気化器１０が配置され、気化器１０内にはスロットルバルブ１１が回動可能に支持されている。吸気通路９はエアフィルタ１４と連通し、エアフィルタ１４を介して燃焼空気が吸い込まれる。気化器１０には複数個の燃料穴１２が開口し、該燃料穴１２には配量弁１３を介して燃料が供給される。配量弁１３は、燃料供給量を特定する制御部１８によって制御される。配量弁１３はたとえば電磁弁であってよい。
【００１６】
燃焼空気と燃料はピストン５の上昇行程時にクランクケース４内へ吸い込まれ、ピストン５の下降行程時に、ピストン５の上死点範囲でクランクケース４を燃焼室３と連通させる少なくとも１つの掃気通路７を介して燃焼室３へ溢流する。燃焼室３内には点火プラグ１７が突出し、点火プラグ１７は同様に制御部１８によって制御され、該制御部１８を介してエネルギーの供給も受ける。クランク軸２０には発電機１９が配置され、発電機１９は同様に制御部１８によって制御され、点火用のエネルギーを提供して回転数信号を送る。この代わりに通常の点火コイルを設けてもよい。発電機１９と点火プラグ１７とは、点火を制御する制御部１８の一部分とともに点火装置を形成している。ピストン５の上死点範囲では、燃焼室３内の燃料空気混合気が点火される。これによってピストン５はクランクケース４の方向へ加速される。燃焼室３からは排気部１５が出ており、排気部１５を通じて排ガスが燃焼室３を離れる。クランク軸２０には、さらに、内燃エンジン１用の冷却空気を搬送するために用いるファンホイール１６が配置されている。
【００１７】
気化器１０に配量弁１３を設ける代わりに、燃料を直接クランクケース４内へ供給する配量弁１３’を設けてもよい。また、燃料を掃気通路７へ供給する配量弁１３”を設けてもよい。さらに、燃料を直接燃焼室３に供給する配量弁を設けてもよい。
【００１８】
内燃エンジン１の作動時に、制御部１８は、配量弁１３を介して供給される燃料量と、点火プラグ１７が燃焼室３内の混合気を点火する点火時点とを制御する。２サイクルエンジンは通常混合気の濃厚範囲で作動し、すなわち燃焼のために実際に使用される空気量と、最低限必要な化学量論的空気量との比率を表わす空気比λが、１よりも小さい（たとえばほぼ０．８５）状態で作動する。これは外部点火式４サイクルエンジンにも適用される。燃料供給量を制御するため、ラムダセンサを使用しないエンジンの場合には、図２に図示した出力曲線を考慮することができる。この出力曲線は、エンジン出力Ｐと空気比λとの関係を表わしている。図２の図示では、希薄な混合気を示す１よりも大きなラムダ値は図の左側に記入され、濃厚な混合気を示す１よりも小さなラムダ値は図の右側に記入されている。出力曲線２１が示すように、出力Ｐは、混合気が濃厚になると希薄範囲からまず第１の上昇部分２５に沿って上昇して最大値２６に達する。さらに濃厚になると、出力Ｐは第２の部分２７に対応して下降する。図２にさらに図示した出力曲線２２，２３，２４は、それぞれ他の点火時点でのエンジン出力Ｐの同じ推移を示している。出力曲線２１から出力曲線２２と２３を経て出力曲線２４までは、点火時点ＺＺＰは「早」の方向にシフトされる。
【００１９】
図２には、異なる空気比λ１、λ２、λ３、λ４に関連付けられた４つの作動点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が出力曲線２１上に示されている。
【００２０】
内燃エンジンに応じて、望ましい作動点（たとえば作動点Ｂ２）が最大値２６であってもよいし、また作動点Ｂ３が第２の部分２７にあってもよい。第２の部分２７にある他の作動点であってもよい。これに対し、第１の部分２５での作動は通常は望ましくない。というのは、この範囲での希薄状態はすぐにエンジンをエンストさせるからであり、非常に希薄な混合気の場合には、内燃エンジン１の十分な冷却および／または潤滑が得られないからである。望ましい作動点を設定できるためには、現在の作動点を検出する必要がある。この場合、特に、作動点が第１の部分２５にあるのか、第２の部分２７にあるのかを確定しなければならない。というのは、望ましい出力Ｐを得るには、または、望ましい回転数ｎを得るには、ある場合には混合気を濃厚化しなければならず、他の場合には希薄化させねばならないからである。
【００２１】
現在の作動点がどの部分２５，２７にあるかを確定するため、本発明によれば、点火時点ＺＺＰを変化させる。実際の作動点が第１の部分２５にあるか或いは最大値２６であれば（これは作動点Ｂ１とＢ３によって例示されている）、点火時点ＺＺＰが「早」のほうへシフトすることにより、出力Ｐと、よって内燃エンジン１の回転数ｎとは低下し、すなわち点火時点ＺＺＰを出力曲線２１の点火時点から出力曲線２２の点火時点へシフトすると、出力曲線２２によってそれぞれの空気比λ１またはλ２で定義される値へ低下する。点火時点ＺＺＰのシフトは非常に迅速に行われるので、作動条件はコンスタントであると仮定し、すなわち出力Ｐは内燃エンジン１の回転数ｎに比例するものとする。従って、点火時点ＺＺＰが「早」のほうへシフトすると、内燃エンジン１が作動点Ｂ１または作動点Ｂ２で作動されれば、出力低下に応じて回転数が低下する。
【００２２】
本実施形態では望ましい作動点に相当する作動点Ｂ３の場合、点火時点ＺＺＰが「早」のほうへシフトすると、出力曲線２２と２３によって定義されているように出力はまず上昇する。次に、出力Ｐは、よって回転数ｎも、空気比λ３で出力曲線２４の第１の部分２５によって定義される値へ低下する。これに対し、作動点Ｂ４では、点火時点ＺＺＰが「早」のほうへシフトすると、λ４で出力曲線２２ないし２４によって定義されているように、出力が上昇し、よって回転数ｎも上昇する。従って、回転数ｎが低下するか、上昇するか、或いは当初上昇してその後低下するかどうかから、内燃エンジン１の作動点を検出することができる。
【００２３】
図４ないし図６には、図３に図示したような点火時点ＺＺＰの推移に対する種々の回転数反応が示してある。図３は、点火時点ＺＺＰの推移と時間ｔとの関係を示す点火時点曲線２８を示しており、点火時点ＺＺＰは時間Δｔの間に時点ｔ１から時点ｔ２へ「早」のほうへシフトされる。内燃エンジン１が作動点Ｂ１または作動点Ｂ２で作動されると、回転数ｎは図４の回転数曲線２９にしたがって低下する。これに対し、内燃エンジン１が作動点Ｂ４で作動すると、回転数ｎは図５の回転数曲線３０にしたがって連続的に増大する。内燃エンジン１が作動点Ｂ３で作動すると、回転数は図６の回転数曲線３１にしたがって当初上昇し、その後再び下降する。有利には、回転数ｎは実線で示した出発値以下に低下しないのがよいが、回転数ｎが出発値以下に低下してもよい。この点を図６では破線の曲線で示した。
【００２４】
図１４は本発明による方法のフローチャートである。方法ステップ４０では、点火時点ＺＺＰを連続的に変化させる。点火時点ＺＺＰの跳躍的変化も可能である。方法ステップ４１では、図４ないし図６に図示した回転数反応、すなわち時間ｔに伴う回転数ｎの推移が測定され、評価される。回転数の推移はたとえば発電機１９の信号から制御部１８によって評価することができる。測定した回転数推移から作動点Ｂを検出する。方法ステップ４２では、検出した作動点が望ましい作動点からずれている場合、検出した作動点に依存して燃料供給量ｘを変化させる。この場合、検出した作動点が図２の図示において望ましい作動点の左側にある場合には、すなわち混合気が過度に希薄である場合には、燃料供給量ｘを増大させ、検出した作動点が図２の望ましい作動点の右側にある場合には、すなわち混合気が過度に濃厚である場合には、希薄化させる。
【００２５】
点火時点ＺＺＰのシフトにより、回転数ｎが変化する。この変化を利用者が認知し、不快感を感じることがある。この回転数の変化Δｎが１００回転／分以下であれば、利用者がこの回転数変化Δｎを認知することはない。というのは、このような回転数の変化は、内燃エンジンの通常の作動でシステムに起因して発生するからである。このようなわずかな回転数変動を達成するため、本発明によれば、回転数ｎの予測される変化を補償する。すなわち、作動点を検出したときに燃料供給量ｘを対応的に変化させることによって前記補償を行う。これを図７ないし図１０に図示した。図８は、「遅」のほうへの点火時点ＺＺＰの理論的な跳躍的な所定のシフトを点火時点曲線３３として示している。本実施形態では、望ましい作動点は図２の作動点Ｂ３にある。従って、点火時点ＺＺＰが「遅」のほうへシフトすると、たとえば点火時点ＺＺＰが出力曲線２３に関連付けられている点火時点ＺＺＰから出力曲線２１に関連付けられている点火時点ＺＺＰへシフトすると、回転数ｎが低下することが予測される。
【００２６】
この予測される回転数低下を補償するため、本発明によれば、図７に曲線３２で示したように燃料供給量ｘを減少させる。燃料供給量ｘの減少も同様に跳躍的に行うべきである。減少させた燃料量は時点ｔ１から時点ｔ２まで供給される。配量弁１３の制御を変更することによって燃料供給量ｘを変化させると、希薄化された混合気が実際に燃焼室３に到達するまでの間にクランク軸２０は数回回転する。しかしながら、点火時点ＺＺＰのシフトはすぐに回転数ｎに作用する。それ故、燃料供給量ｘの変更による回転数の変化と点火時点ＺＺＰのシフトとが同時に作用するようにするため、点火時点の変化に対しては、図８の点火時点曲線３４によって示した実際の遅延推移が設定されている。点火時点ＺＺＰは、時点ｔ２よりも遅い時点ｔ３でシフトされる。点火時点ＺＺＰの実際のシフトは跳躍的には行われず、曲線に基づいて漸次行われる。燃料を配量弁１３’を介してクランクケース内へ供給する場合、または、燃料供給を直接掃気通路内へ行う場合、燃料供給量ｘの変更は遅延なしに行ってもよく、その結果点火時点ＺＺＰの変更も遅延なしに跳躍的に行ってよい。
【００２７】
内燃エンジンの作動点が作動点Ｂ３にある場合には、図９に回転数曲線３５によって示したように回転数は変化しない。これにより、内燃エンジン１が作動点Ｂ３で作動されるかどうかを、簡単に且つ回転数へ影響せずに検出することができる。しかし、内燃エンジンの作動点が第１の部分２５にある場合には、図８の点火時点曲線３４にしたがって点火時点が「遅」のほうへシフトすることにより、回転数ｎは上昇する。加えて、図７にしたがって燃料供給量ｘの減少も行われることによって、回転数ｎは著しく上昇し、回転数曲線３６によって示した回転数推移が生じる。
【００２８】
燃料量ｘを減少させ、点火時点を「遅」のほうへシフトさせる代わりに、燃料量を図７で破線で示した曲線３２’にしたがって増大させてもよい。増大させた燃料量ｘによる回転数変化の補償のため、点火時点を図８に示したように曲線３４’にしたがって「早」のほうへシフトさせる。
【００２９】
望ましい作動点の設定のために点火時点をシフトさせる代わりに、点火時点の変更を制御し、その結果感知できない回転数変化が生じるようにしてもよい。これを図１１ないし図１３に図示した。燃料供給量ｘは、曲線３７にしたがって時点ｔ１から時点ｔ２まで減少させる。クロック作動する配量弁１３または１３’を介して燃料を供給する場合、燃料供給量ｘの減少は、デューティサイクルの増大によって行い、すなわち配量弁１３，１３’の閉弁時間を総じて比較的長く維持することによって行う。燃料量が減少することで、時点ｔ３で回転数ｎの変化が始まる。この非常に小さな回転数ｎの変化に対し、制御部１８のコントローラは点火時点ＺＺＰを対応的にシフトさせることによって反発し、その結果回転数ｎは、最大に見積もっても操作者が認知できないほどの最小限の回転数変動を除けば、コンスタントに保持される。回転数ｎのこのようなコンスタントな推移を、図１３では曲線３８によって示した。
【００３０】
内燃エンジン１が上昇部分で作動すると、たとえば作動点Ｂ１（図２）で作動すると、図１１に図示した燃料量ｘの減少により、回転数の推移は図１３の曲線３９によって示されたものになると考えられる。回転数は低下する。これは、図１２の点火時点曲線４６によって示したように点火時点を「早」のほうへシフトさせることによって補償することができる。図１２では、点火時点曲線４６は傾斜して延びているが、曲線状に丸みを帯びて延びていてもよい。
【００３１】
内燃エンジン１の作動点が第２の下降部分２７にあると、たとえば作動点Ｂ４にあるとすると、点火時点ＺＺＰを変更させずに、燃料供給量ｘを減少させて、図１３で回転数曲線４９によって示したように回転数が上昇すると考えられる。この回転数上昇は、図１２の点火時点曲線４７によって示したように点火時点を「遅」のほうへシフトさせることによって補償することができる。対応的に、図１３の回転数曲線５０によって示した回転数上昇は、点火時点を「遅」のほうへシフトさせることによって点火時点曲線４８に対応して補償される。
【００３２】
点火時点のシフトを制御することにより、内燃エンジン１の作動点Ｂとは関係なく、燃料供給量ｘの変更にもかかわらず、利用者が認知可能な回転数ｎの変動が生じないよう達成することができる。点火時点ＺＺＰは回転数ｎがコンスタントになるように制御される。
【００３３】
図１５は、内燃エンジン１を制御するための方法のフローチャートである。方法ステップ４３では、点火時点ＺＺＰと燃料供給量ｘとを変化させ、すなわちエンジンが望ましい作動点で作動されるときに回転数制御が解消されるように、変化させる。この場合、有利には点火時点を「遅」のほうへシフトさせ、燃料供給量ｘを減少させる。方法ステップ４４では、回転数ｎが変化しているかどうかを検出し、回転数の変化が行っていることから、或いは、回転数の変化が起こっていないことから、内燃エンジン１の作動点を検出する。作動点Ｂが望ましい作動点になければ、方法ステップ４５で、内燃エンジンの作動点が望ましい作動点に位置するまで、燃料供給量ｘを変化させる。
【００３４】
その代わり、回転数が変化しないように点火時点ＺＺＰのシフトを制御してもよい。これを図１６に図示した。方法ステップ５１では、燃料供給量ｘを変化させる。方法ステップ５２では、これから回転数一定のもとで生じる点火時点の変化ΔＺＺＰを評価する。内燃エンジン１の作動点の検出は、点火時点ＺＺＰの推移に基づいて行う。作動点が望ましい作動点になければ、方法ステップ５３で、内燃エンジンの作動点が望ましい作動点になるまで、燃料供給量ｘを変化させる。
【００３５】
望ましい作動点を設定するには、まず出力曲線２１，２２，２３，２４の最大値２６を作動点として設定し、この最大値２６を起点として燃料供給量ｘを所定の値だけ増大させて、望ましい作動点Ｂが第２の部分２７に位置するようにするのが合目的である。しかし、回転数反応から、または回転数を一定にしたままでの点火時点ＺＺＰの推移から、直接現在の作動点の位置を推定し、この現在の作動点を起点として燃料供給量ｘを変化させることで望ましい作動点を設定してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１          内燃エンジン
３          燃焼室
４          クランクケース
５          ピストン
１８        制御部
２０        クランク軸
Ｐ          内燃エンジンの出力
２１，２２，２３，２４          出力曲線
２５        出力曲線の第１の部分
２６        出力曲線の最大値
２７        出力曲線の第２の部分
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４          作動点
ＺＺＰ      点火時点
λ          空気比
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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