(57)【要約】      （修正有）【課題】  Ａ／Ｆが異なる作動状態の基で所望レベルに自動的に調節されることを保証するために、内燃機関へ供給される燃料及び／又は空気を制御するための方法及び装置を提供する。【解決手段】  回転数フィードバック調節回路（３）では、エンジン（２）から回転数の情報（５）を受け取るフィードバック制御装置（４）が、混合気空燃比の短時間変更を提供するために調節手段（６，７；１０，１１）に作用し、短時間のＡ／Ｆ変更に関して、複数の回転時間が測定され、一つの回転時間は実質的に短時間のＡ／Ｆ変更によって影響されない回転数に関するものであり、一つの回転時間はＡ／Ｆ変更によって影響される回転数に関するものであり、これらの回転時間の差が算出され、このように得られた差及び記憶された情報に基づき、制御装置は、場合により、よりリッチ又はリーンな混合気への所望の方向へ混合気Ａ／Ｆを変更するために調節手段（６；１０）に作用する。【選択図】図１ａ
2005030406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合気の空燃比が、例えば、最大効率、最大燃料節約、又はこれらの二つの目的のいずれかと過剰回転保護との組み合わせを達成するために、種々の作動状態に応じて所望レベルに自動的に調節されるように、キャブレター又は燃料噴射システムのような燃料供給部署（２）において内燃機関（１）へ供給される燃料及び／又は空気を制御するための方法において、回転数フィードバック調節回路（３）では、エンジン（２）から回転数の情報（５）を受け取るフィードバック制御装置（４）が、混合気空燃比の短時間変更を提供するために調節手段（６，７；１０，１１）に作用し、短時間のＡ／Ｆ変更に関して、複数の回転時間が、例えば、各回転時間のために連続する二つの点火パルスの間の期間を測定することによって、測定され、少なくとも一つの回転時間は、実質的に短時間のＡ／Ｆ変更によって影響されない回転数、好ましくは、エンジンの回転数に影響する時間を有しないＡ／Ｆ変更にとって十分に早期な機関回転数に関するものであり、一方、少なくとも一つの回転時間は、Ａ／Ｆ変更によって影響される回転数に関するものであり、これらの回転時間に基づき、影響されない及び影響された回転数の間の少なくとも一つの回転時間の差が算出され、このように得られた差及び記憶された情報に基づき、制御装置は、場合により、よりリッチ又はリーンな混合気への所望の方向へ混合気Ａ／Ｆを変更するために調節手段（６；１０）に作用し、この処理全体が回転数フィードバック調節回路（３）において繰り返され、それにより、未補正Ａ／Ｆ曲線は所望のＡ／Ｆレベル方向に動かされることを特徴とする方法。
【請求項２】
測定された複数の回転時間は、実質的に短時間のＡ／Ｆ変更によって影響されない回転数に関し、一方、複数の回転時間は、Ａ／Ｆ変更によって影響される回転数に関するものであり、これらの回転時間に基づき、影響されない及び影響された回転数の間の複数の回転時間の差が算出され、それにより、数種の平均値の算出が複数の差の利用によってもたらされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
好ましくは約四つの測定された複数の回転時間は、実質的に短時間のＡ／Ｆ変更によって影響されない回転数に関し、一方、好ましくは約四つの複数の回転時間は、Ａ／Ｆ変更によって影響される回転数に関するものであり、これらの数の回転時間に基づき、影響されない及び影響された回転数の間の好ましくは約四つの複数の回転時間の差が算出され、前記差の算出において、各回転時間は一度だけ使用され、算出された差は連続制御に使用され、それにより、複数の差を使用することによって、一種類の平均値の算出がもたらされ、これは制御機能のために信頼性の基礎を提供することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
Ａ／Ｆ変更は、空燃比のリーン化、すなわち、燃料量と空気量との間の比の減少からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも一つの測定された回転時間は、機関回転数が短時間のＡ／Ｆ変更によって影響された後の機関回転数の再安定後に起こる例えば１００（図５〜７において）の回転数ｒendに関するものであり、制御装置（４）は、前記回転時間と、回転数又は回転時間に影響を与える時間を有しないＡ／Ｆ変更にとって十分に早期である例えば１（図５〜７において）の回転数ｒstartに関する回転時間との間の少なくとも一つの差を算出し、この差が、測定された回転時間を補正するのに後で使用され、それにより、回転時間は、例えば、変化した加速又は変化した負荷によって引き起こされる総括的な回転数変化を考慮して補正されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
回転時間の算出された差は、定数としてこの差を機能させることによって測定された回転時間を補正するのに使用され、この補正において、未補正の回転時間は、その回転数ｒがｒendと等しい割合、すなわち、（ｒ−ｒstart）／（ｒend−ｒstart）である割合で加えられ、それによって、ｒendは完全に補正されてｒstartと同じレベルとされ、他方、ｒstartは補正されず、ｒ＝５０は図５〜７による例において補正値の約半分が与えられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
複数、例えば、全部の回転時間が測定され、これらの回転時間は、それらが呈する周波数変化に関してバンドパスフィルタが掛けられ、例えば、バンドパスフィルタは周波数平面に作用し、こうして、回転時間曲線の変換が起こり、それにより、負荷又は加速の変化に関するゆるやかな変動が、急激な変動であるように平坦化され、一方、短時間のＡ／Ｆ変更の結果として得られる回転時間の変化の変動速度は、ほぼ影響されずに通過し、それにより、補正された回転時間が得られることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
影響されない及び影響される回転数に関する補正された回転時間の間の好ましくは四つの複数の差は、加算され、調節値の呼ばれて記憶され、この調節値はＡ／Ｆを制御するために後で使用され、それにより、補正された回転時間の間の複数の差に関する数種の平均値の算出がもたらされることを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
調節値は、調節値が上限値及び下限値の間に位置しているか否かを検討することにより適正チェックされ、もし、位置している場合には、前記調節値はＡ／Ｆを制御するために後に利用され、もし、位置していない場合には、調節値が近傍限度値の値に変更され、Ａ／Ｆの制御のために後に使用されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
好ましくは適正チェックされる複数の調節値は、累積調節値に加算され、それにより、このようにある種の平均値の算出が複数の調節値のためになされ、このような各調節値は混合気空燃比の特定の短時間変更に関連することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
五のような所定の少ない数の調節値が、累積調節値と所定調節限度との比較がもたらされる以前に、前記累積調節値に含まれることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
累積調節値が、上側調節限度を上回り、又は下側調節限度を下回ることが提供されると、好ましくは燃料供給の変更によって、Ａ／Ｆの調節がもたらされ、累積調節値と近傍の調節限度との間の差が前記変更の大きさを決定し、符号が、方向、すなわち、よりリッチ又はリーンの混合気の方向を決定することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
過剰回転保護がＡ／Ｆ制御装置に一体化され、制御装置（４）は、回転数が限度回転数を越えているか否かをチェックし、もし、越えている場合には、制御装置がプログラムの次の実行に匹敵して設定手段（６，７；１０，１１）に作用可能にすることによって燃料供給を絞り、例えば、回転数が限度回転数等をまだ越えているならば燃料供給が絞られ続け、回転数が限度回転数をもはや越えていない時には制御手段（４）がこの絞りを中止するように位置決め手段（６，７；１０，１１）に作用し、Ａ／Ｆ制御は制御装置において続けられ、それによって、２ストロークエンジンに提供されたキャブレターにおいて、過剰回転保護は、キャブレターへの燃料供給が閉鎖ソレノイド（１１）の閉鎖によって一又は複数の機関回転周期の間停止されることになることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
燃料供給全体が短時間停止されることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
燃料供給全体が一及び五の間の機関回転周期の期間停止されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
混合気Ａ／Ｆの短時間の変更は、混合気空燃比の前回の短時間変更に続く回転数の安定化の後に繰り返され、例えば、短時間の変更は、１００機関回転周期毎に繰り返されることを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
回転数フィードバック調節回路（３）に加えて、非フィードバック回路であるもう一つの調節回路（８）が設けられ、前記調節回路において、もう一つの制御装置（９）は、混合気空燃比が前もって知った回転数依存する混合気空燃比に応じて調節されるように、実質的に連続的に調節手段（６）に作用し、それにより、混合気空燃比は、例えば、異なる回転数において実質的に一定であるような変更された回転数依存性が与えられることを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空燃比が、異なる運転状態に応じて自動的に所望レベルに調節されることを保証するために、キャブレター又は燃料噴射システムのような燃料供給部署において、内燃機関への燃料及び空気の少なくとも一方の供給を制御するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
全ての内燃機関において、空燃比はエンジンの機能にとって最も重要なものである。一般的に、空燃比はＡ／Ｆと呼ばれ、Ａ及びＦはそれぞれ空気及び燃料を示している。低燃費、低い燃料排出、良好な運転性能、及び高い効率の満足な組み合わせを達成するために、Ａ／Ｆは、図３と同程度のかなり狭い範囲内に維持されなければならない。効率における最適位置からわずかにリーン側のＡ／Ｆが一般的に望まれる。内燃機関からの排気エミッションを低く維持する要求は、ますます厳しくなっている。車のエンジンの場合において、これらの要求は、排気触媒の使用及びＡ／Ｆを制御するためのラムダ検出器のような公知の種類の装置の使用をもたらす。このような特殊な変換器、すなわち、酸素センサ又はラムダ検出器は、排気システムに配置される。この位置において、それらは燃焼効率を検出することができ、検出器によってなされた測定値から得られる結果は、良好な結果を提供するために、空燃比を制御するための制御システムで使用可能である。酸素センサ（ラムダ検出器）からの結果は、任意のさらなる変換器の必要性を排除するために、燃料制御システムへフィードバックされる。
【０００３】
しかしながら、センサ又は検出器は、完全に純粋な酸素を有する基準値が必要であり、これは、例えば、動力鋸の駆動源のようないくつかのエンジンにおいて、実際には実現不可能な状況である。加えて、ラムダ検出器を備える制御システムは、大きくて重く、同時に、高価で複雑であり、多くの利用において運転の安全性の問題を伴う傾向がある。例えば、動力鋸において、この種のシステムは、コストのかなりの増加と共に、増大した大きさ及び重量を結果としてもたらし、運転の安全性の問題も引き起こす可能性がある。運転の安全性の問題は、主に、装置の感度及びその配線のために発生する。これは、動力鋸、芝刈機、及び同様な製品のような消耗製品の場合において、この技術が、取付けの理由、コスト効果、及び運転安全性にとって使用することが困難であることを意味している。小さな動力源からの一酸化炭素排出に関する予期される将来の規制は、手動調整キャブレターの使用を困難にするかもしれない。キャブレターの場合において実現可能な所定の製造公差は、キャブレターに固定ノズルを使用して、これらの規制の要求に合わせること、同時に、空気圧、温度、及び異なる燃料性状等の全ての組み合わせにおいて使用者の良好な運転性能を保証することは不可能である。所望の空燃比、Ａ／Ｆは、多くの要因によって影響される。スウェーデン国公開特許出願番号第４６８９９８号から、内燃機関のキャブレターを制御するための方法及び装置が公知である。この従来技術の制御システムは、二つの調節回路を具備している。第１の制御装置は、本質的に、混合気空燃比が、混合気空燃比に関する前もって知った回転数の依存性に応じて調節されることを保証するために、調節手段に連続的に作用し、それにより、空燃比は、変更された回転数依存性が与えられる。これは、キャブレター曲線が補正されることを意味し、このような補正は制御操作における絶対的な要求である。
【０００４】
しかしながら、Ａ／Ｆを自然に制御するために二つの分離した調節回路を使用することは、かなりの複雑さ及びかなりのコストを伴い、同時に、単一の調節回路の使用に比較して誤作動の危険を増加させる。しかしながら、実用上有効な調節を実現するために、二つの調節回路を使用することは、必要であると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、Ａ／Ｆが異なる作動状態の基で所望レベルに自動的に調節されることを保証するために、キャブレター又は燃料噴射システムのような燃料供給部署において内燃機関へ供給される燃料及び／又は空気を制御するための方法及び装置を提供することによって、上述の問題をかなり低減することである。この目的は、酸素センサ（ラムダ検出器）を使用しないで達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の問題は、本発明による方法及び装置が添付した請求の範囲において限定した特徴を有することで達成させる。
【０００７】
このように、本発明による方法は、回転数フィードバック調節回路において、エンジンから回転数の情報を受け取るフィードバック制御装置が、混合気空燃比の短時間変更を提供するための調節手段に作用し、短時間のＡ／Ｆ変更に関して、複数の回転時間が測定され、ここで、回転時間とは一回転の時間を示し、例えば、各回転時間のために二つの連続する点火パルスの間の期間が測定され、少なくとも一つの回転時間は、実質的に短時間のＡ／Ｆ変更によって影響されない回転数、好ましくは、エンジンの回転数に影響する時間を有しないＡ／Ｆ変更にとって十分に早期な回転数に関するものであり、一方、少なくとも一つの回転時間は、Ａ／Ｆ変更によって影響される回転数に関しており、これらの回転時間に基づき、影響されない及び影響された回転数の間の少なくとも一つの回転時間の差が算出され、この差及び記憶された情報に基づき、制御装置は、必要ならば、よりリッチ又はリーンな混合気への所望の方向へＡ／Ｆを変更するために調節手段に作用し、この処理が回転数フィードバック調節回路において繰り返されることを特徴とする。言い換えれば、この制御は、解析された短時間のＡ／Ｆ変更に応じて起こる回転時間変化に基づき、必要ならば、所望方向へのＡ／Ｆの変更のための基礎を形成する。一般的に言えば、回転数の増加、すなわち、回転時間の短縮は、短時間のＡ／Ｆ変更が混合気空燃比の改善を結果として生じることのきざしであると言うことができる。
【０００８】
本発明のさらなる改善により、好ましくは約四つの短時間のＡ／Ｆ変更によって実質的に影響されない複数の測定された回転時間が使用され、一方、好ましくは約四つの短時間のＡ／Ｆ変更によって実質的に影響された複数の測定された回転時間が使用される。これらの回転時間に基づき、好ましくは四つの影響されない及び影響された機関回転数の間の回転時間の差が測定される。幾つかの差の値を使用して、ある種の平均値が算出され、これが、制御のための信頼できる基礎を提供する。
【０００９】
さらに信頼性を増加させるために、回転時間は、幾つかの異なる混合気空燃比の短時間変更から収集され、これらの空燃比は、通常、短時間の混合気のリーン化、すなわち、燃料量と空気量との間の比の減少に適応している。
【００１０】
このように、実際の得られる回転時間の差が、混合気空燃比の変更に関するものであり、負荷又は加速の変化に関するものでないことは重要である。これは、種々の補正方法を使用することによって実現可能である。このような一つの方法は、複数の回転時間、例えば、全てを収集し、それらが有する周波数変化に関して回転時間の値をバンドパスフィルタに掛けることである。混合気空燃比の変更は、一般的に、機関回転時間の変化の急速性を結果として生じる。この急速性又は周波数を有する回転時間変化は、次に、受け入れられ、高周波数と低周波数とを有する回転時間変化は、フィルタによって分離される。
【００１１】
種々の実施形態の以下の詳細な記述はこの方法を明確にし、この方法において、平均値は、補正処理及び適正チェック等として、樹立される。この状況は、フローチャート及び図面により非常に簡単に理解される。本発明のさらなる特徴及び利点は、実施形態の以下の記述において説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、添付図面を参照して、その複数の実施形態によって以下に詳細に述べられる。複数の図面において、同一の参照番号が、同一の部材を示すように使用されている。
【００１３】
概略的に示された図１ａにおいて、参照番号１は内燃機関を示しており、２はエンジンの燃料供給部署を示している。燃料供給部署は、例えば、キャブレター又は燃料噴射システムとすることができる。Ａ／Ｆの変更は、一般的に、エンジンへの燃料供給に影響を与えることによって起こる。これは、エンジンが単気筒であることを想定すると、一つ又は二つの設定又は調節手段６，７の作動によってもたらされる。一般的に、各気筒は、個々の設定手段を必要とする。もちろん、Ａ／Ｆは、大体において、エンジンの空気流に影響を与える設定手段６，７によっても影響される。制御装置４は、エンジン１から回転数を示す情報５を受け取る。制御装置４は、少なくとも一つの設定手段６，７に作用する。こうして、制御装置４による設定手段６，７の制御は、エンジンから受け取られた回転数情報に基づくものである。言い換えれば、制御装置４は、回転数フィードバック調節回路３に組み込まれる。
【００１４】
燃料噴射システムを有するエンジンにおいて、一般的に、制御装置４は各気筒毎の一つの噴射弁に作用する。この噴射弁は、例えば、燃料直噴式のディーゼルエンジンの場合には気筒内に直接設置され、又は、吸気管等又は予燃焼室において気筒に隣接配置させることができる。本実施形態は、ガソリンエンジン又は予燃焼室式ディーゼルエンジンに向けられる。この制御は、調節装置４が短時間だけ噴射弁に作用することを可能にすることによって、又は、短時間だけ噴射弁を通過する流れを絞ることによって、又は短時間だけ噴射弁を閉じることによってもたらされる。
【００１５】
燃料供給の短時間変更がもたらされる様子は、エンジンの種類に大きく依存する。クランクケース掃気式２ストロークエンジンへ提供されたキャブレターにおいて、燃料はキャブレターから気筒への長い移動距離を有し、十分な混合が起こる。キャブレターへ供給される燃料は、いくつかの回転周期に渡り停止される。燃料が色々な気筒へ噴射されるエンジンにおいて、混合作用は存在しない。この場合において、燃料供給の停止は、かなり短い期間としなければならず、多分、エンジンのある回転周期のわずかな部分に渡って行われる。短時間だけ燃料供給を絞ることによって空燃比に影響を与えることも可能である。
【００１６】
図１ｂは、空燃比制御の基本原理を示している。まず、Ａ／Ｆは、短時間だけ変更される。これは、例えば、短時間だけ燃料供給を絞る又は停止することによってもたらすことができる。この変更に関して、複数の機関回転時間が測定される。回転時間は、エンジンの少なくとも一つの回転周期がこの変更によって影響されないように選択されたエンジン回転数、好ましくは、例えば、図５及び６の回転周期１〜４の一つのように、Ａ／Ｆ変更がエンジン回転数に影響を与える時間を有しないほど十分に早期な機関回転数に関するものである。大体において、図５及び６の回転周期５０と１００との間に示されているような後期の回転周期もまた選択可能であるが、これは、以下に示すように回転数の変化全体に回転時間の補正を実現することをかなり困難にする。エンジンの少なくとの一つの回転周期、例えば、図５及び６の回転周期２０〜４０の一つが、短時間Ａ／Ｆ変更によって影響されるように選択される。このようにして、Ａ／Ｆ変更によって引き起こされる回転時間の差を算出することが可能となる。この回転時間の差に基づき、必要ならば、よりリーン又はリッチへの所望の方向への混合気空燃比の変更が行われる。回転数は回転時間分の一に等しいために、このシステムが回転数又は回転時間に基づき作動されても問題ない。
【００１７】
図２は、本発明による制御装置に適したキャブレターの断面図である。制御装置は、概略的に図示されている。図２に示した制御装置は、幾つかの考えられるもののなかの特定実施形態である。図１における一般的な種類の考えられる設定手段６，７と、図２に示すものとの間に違いをもたらすために、図２の特定な設定手段は、番号１０，１１によって参照される。
【００１８】
このキャブレターは、貫通流路１３を有するハウジング１２を具備し、このキャブレターは空気流れの方向から見られている。貫通流路には、スロットル弁１４及び必要ならばチョーク弁が配置されている。加えて、このキャブレターは、燃料室又は計量室１６を有している。この燃料室又は計量室は、燃料絞り手段を調節する膜部材を有している。このキャブレターは、まったく一般的な膜式キャブレターであり、このため、詳細に図示及び説明しない。燃料ノズル１５は、キャブレターへの燃料入口を形成し、ポンプによって燃料が燃料室１６へ圧送される。燃料室１６から燃料は絞り手段を通過するように導かれ、絞り作用は計量ロッド１７によって引き起こされる。計量ロッドは、その長手方向にＤＣモータによって動かされ、このＤＣモータはギヤ装置１９を介して計量ロッド１７を移動させる。燃料は計量ロッド１７から閉鎖ソレノイド１１へ移動する。次に、電磁弁は、貫通流路１３への流れを閉鎖し、又はこの流れを可能にする。このように、この電磁弁は非常に単純なものであり、オン−オフ式の信頼性の高い電磁弁である。前述したように、燃料は閉鎖ソレノイド１１から貫通流路１３へ流れ、燃料は貫通流路内に閉鎖ソレノイドが閉鎖されるまで噴射される。大体において、設定手段１０においては閉鎖及び絞り作用の両方の位置を採ることができる。これは、次に、流れを閉鎖及び開放して、燃料の正確な調節を可能としなければならない。
【００１９】
図２の例は、主に、クランクケース掃気式２ストロークエンジンのキャブレターに関し、閉鎖ソレノイドがエンジンのいくつかの回転周期に渡り閉鎖される。４ストロークエンジンにおいては、希薄作用がかなり低減されるために、より短時間の閉鎖期間が使用される。燃料供給の短時間の停止のために、膜式キャブレターの膜部材によって制御される絞り作用を使用することも可能である。この場合において、パルス弁は、瞬間的に、例えば、エンジンクランクケースから負圧が通過され、結果として短時間の閉鎖がもたらされる。明らかに、真空ポンプが負圧源として代わりに使用可能である。燃料の完全な流れの短時間絞りを使用することも可能である。もし、二つの設定手段６，７；１０，１１が使用されるならば、例えば、一つの閉鎖ソレノイド７；１１は、キャブレター又は噴射弁において流れを短時間だけ絞ること、又は流れの一部を短時間だけ停止させることができる。もし、単一の設定手段（６；１０）が使用されるならば、この設定手段はもう一度短時間だけ絞らなければならない。もし、ステップモータが計量ロッド１７を作動するのに使用されるならば、それは、絞りを増加する方向に短時間だけ所定ステップ数前進され、次に、戻されることができる。閉鎖が望まれる時、ステップモータは、他方で、閉鎖をもたらすのに必要なステップ数に渡り前進され、次に、同じステップ数だけ後退される。
【００２０】
エンジン燃料供給の制御は、全体的に、以下のように述べられる。より詳細な記述が、連続の図面に関してなされ、これらの図面には、制御の基本及び制御に関するフローチャートが示されている。フィードバック制御装置４は、閉鎖ソレノイド１１を閉鎖することにより、キャブレターの貫通流路１３への燃料供給を停止する。問題の、すなわち、クランクケース掃気式２ストロークエンジンの場合において、閉鎖ソレノイドは、５回転周期程度、一般的には３から４回転周期に渡り閉鎖される。その結果として、回転数の変更がもたらされる。リーン基本設定の場合において、この変更は図４から明らかであり、リッチ基本設定の場合において、図７から明らかである。言い換えると、図５及び６のそれぞれは、五つの異なる場合の回転数の変化を示している。番号１で示される曲線は、燃料供給が１機関回転周期に渡り停止された時の回転数変化を示しており、一方、曲線２は、燃料供給が２機関回転周期に渡り停止された時の回転数変化を示している等である。制御装置４は、エンジンから回転数５についての情報を受け取る。燃料供給の短時間停止に関して、複数の回転時間が収集される。これらは、その幾つかが燃料停止によって影響を受けず、一方、その幾つかがそれによって影響を受けるように選択される。影響を受けた回転時間と影響を受けない回転時間とを比較することによって、燃料停止に基づく回転数の変化を計算することが可能となる。影響を受けない回転時間と影響を受けた回転時間との複数の差が、回数数の影響をもたらすのに使用されるために、この処理は平均値の計算に比較される。フィードバック制御装置４は、回転数の変化を解析し、この回転数変化及び記憶された情報に基づき、計量ロッド１７の設定の変更を指令する。この変更は、ＤＣモータ１８が、ギヤ装置１９を介してロッド１７を所定の方向、すなわち、通過する燃料量を少なく又は多くできる方向にいくらか動かすことで実現され、言い換えれば、よりリッチ又はリーンな混合気空燃比Ａ／Ｆを達成する。
【００２１】
図２による制御装置には、図面に点線で示すように、さらなる調節回路８を設けることができる。この調節回路は予備の制御装置９を具備している。この調節回路には回転数フィードバックは存在せず、キャブレター曲線の調節をもたらすことだけに使用される。これは、図４から詳細に明確化され、図面に関して説明される。一般的に、さらなる調節回路は、例えば、燃料噴射又はキャブレターエンジンのために、Ａ／Ｆ曲線の回転数依存性を調節するのに使用される。
【００２２】
図３及び４は、図２によるキャブレターを備えた内燃機関の制御に基づき図示されている。図３は、空燃比の変化に応じたエンジン出力の変化を示している。最適出力位置は、性能曲線のピークに印されている。言い換えると、エンジン出力は、最適出力を発生する空燃比よりリッチ又はリーンである混合気の場合において低下する。一般的に、最適効率位置のいくらかリーン側の空燃比が望まれ、その理由は、経済的な高出力の良好な燃料燃焼を実現するためである。
【００２３】
図４は、通常の膜式キャブレターにおけるエンジン回転数に応じた空燃比の変化を示している。最も上側の凹み曲線は、いわゆる”未補正曲線”と呼ばれ、制御装置によって補正されない。このＡ／Ｆ曲線は、濃厚又はリッチ側である。所望Ａ／Ｆは、いくらかリーン側の点線で示す水平線である。回転数フィードバック調節回路３は、Ａ／Ｆ曲線を所望レベルに下げる。その形状のために、部分的に、理想の空燃比から外れている。図４において、この曲線は、”フィードバックだけによる補正後”で示されている。この制御は、２ストロークの動力鋸用エンジンに良好に機能することが証明されている。驚くべきことに、以前には常に満足な結果を実現するためにＡ／Ｆ曲線を平坦化することが必要であると考えられていた。図２に点線で示されているさらなる調節回路は、このような平坦化の状況のために正確に使用される。さらなる調節回路によって、未補正曲線の端部は、補正後に本質的に直線とされるように少し下げられる。調節回路３及び８による制御の場合において、真っ直ぐな点線の後の曲線、すなわち、所望空燃比を実現することが可能となる。図面において、これは、”フィードバック及び回転数補正による補正後”で示されている。
【００２４】
図５及び６は、以前に全体的に説明されており、図８及び９のフローチャートにより詳細に説明される。
【００２５】
図７は、空燃比の短時間変更と同時に負荷又は加速の変化が起きた場合が図示されている。点線の曲線は、負荷の変化及び一時的な空燃比の変更によって影響されるエンジンの一般的な回転数変化を示している。例えば、動力鋸では、負荷が増加し、その結果としての回転数低下、すなわち、”包括的な回転数変化”がもたらされる。一般的にはリーンな混合気の空燃比の短時間変更ために、回転数は、ほぼ回転周期１０〜２５の部分内において極端な量だけ低下する。これは、滑らかな下方への傾斜において、さらなる下降に変換される。もし、代わりに、加速が一定の負荷状態で増加されるならば、この曲線は、空燃比の短時間の変更に関する下降が、上方への傾斜に与えられる。図７の例は、図５によるエンジンの基本リーン設定に対応している。このように、負荷又は加速の変化は、空燃比の短時間変更によって引き起こされる短時間の回転数変化に対立する長い又包括的な回転数変化を結果として生じる。この包括的な回転数変化は、空燃比の短時間変更に関する回転数変化の解析に考慮されなければならない。図７は、この種の補正をもたらす一つの方法を示している。
【００２６】
この補正は、回転周期１００及び１に関する回転数の比較によってなされる。その後、回転周期１００の回転数は、回転周期１の回転数と同じレベルに匹敵して増加される。この増加又は補正の値は、その後、他の回転周期に、直線的な変化程度で加えられ、回転周期５０には半分の補正値が加えられ、回転周期２０には５分の１の補正値が加えられる等である。これらの補正は、負荷変化又は加速変化のために補正された実線の曲線をもたらす。それは、逆にエンジンが一定の負荷及び加速を呈し、また、空燃比の短時間変更を呈して受け取られる曲線に良く対応している。この図面において、ｒstart＝回転周期１であり、ｒend＝回転周期１００であることが示されている。このように、ｒstartとｒendとの間の回転数の差は、補正信号に変換され、この補正信号が他の回転周期へ変化程度で加えられる。次に、全ての補正の割合は、（ｒ−ｒstart）が（ｒend−ｒstart）で割られる。こうして、ｒendは完全に補正され、ｒstartと同じレベルに変換される。しかしながら、この値は、任意の補正を含んでいない。ｒ＝５０はこの補正値の約半分を受け取る。明らかに、多数の回転数が、幾つかの種類の平均又は中央値を提供するのに使用可能であり、この場合において、例えば、ｒstartは回転周期１〜４を含み、ｒendは回転周期９７〜１００を含んでいる。
【００２７】
回転時間を補正するもう一つの方法は、バンドパス変換又は”バンドパスフィルタ”によるものであり、回転時間はそれらが呈する周波数変化に関して補正される。これは、バンドパスフィルタを掛けることが周波数平面で行われることを意味する。次に、点線の曲線は、この種のフィルタによって変換され、ほぼ予期する回転数又は周波数を有する回転時間変化又は回転数変化だけが影響されずに通過することを保証する。負荷又は加速の変化のために起こるような低周波数の場合において、変換は、これらの振動が２０ｘ減衰率によって”減衰”されるように行われる。この結果が図７の実線の曲線である。この場合において、点線の曲線は、高い”乱れた周波数”、例えば、測定乱れも含んでおり、これも、バンドパス変換のために、”減衰”される。もちろん、バンド幅は、問題の高周波数を減衰させないような、すなわち、ハイパスフィルタの特性で選択される。回転時間の曲線の変換だけがなされるために、全ての回転時間は維持される。これは、制御プログラムの他の部分が、前述した補正方法に関して使用されるものと同一とすることができることを意味している。二つの補正方法は、組み合わせることもできる。
【００２８】
図８及び９は、本発明による制御装置に関するフローチャートである。図８は、概して全体の制御処理を示し、一方、図９は、詳細に制御装置４によって各機関回転周期毎に一度行われるフローチャートサイクルを示している。これらは、動力鋸用エンジンの制御制御に関するものであるために、制御の観点から実際的に要求されるエンジン使用に基づいている。その作動状態は、急激な負荷変化及び急激な加速変化を特徴としている。これは、回転数の頻繁な変化をもたらす。多くの他のエンジン、例えば、航空機及び船舶エンジンの場合のおいて、このような変化は非常に稀である。この動力鋸エンジンは、キャブレターを備えるクランクケース掃気式の種類の２ストロークエンジンである。これは、混合気空燃比、すなわち、Ａ／Ｆの短時間変更が、好ましくは、幾つかの機関回転周期に渡る短時間の燃料供給の停止によってもたらされることになる。一般的に、この変更は、代わりに、一時的に燃料供給を絞ること又はエンジンへの空気供給に作用することによっても実現することができる。概略的に、より一般的な作動使用、特に、作動の観点から単純な使用において、このフローチャートは、図８及び９より簡単な外観を呈し、図１ｂによって簡略化されたものと同様となる。また、包括的な回転数変化の補正を備えること、及び測定された回転時間を補正することは、必要とされないかもしれない。より”単純”な場合において、非常に少ない回転数の差は、制御目的のために使用可能であり、適正チェックの必要性が減少される。
【００２９】
上述から鑑みて、図８及び９のフローチャートを見ると、図８による概略フローチャートは、図９によるフローチャートの理解を容易にするための概論として働く。図８の第１ステップは、”短時間燃料を停止する。”を示す。この停止は、今回のサイクルより以前のサイクルにおける機関回転周期９６，９７，９８，及び９９に行われる。図５〜７を参照。次のステップは、”燃料停止に関する複数の回転時間を測定する。”である。この場合において、回転時間は、回転周期１〜４の包括部分及び回転周期２９〜３２の包括部分にとって測定され、これらの回転時間は記憶装置に記憶される。前回のサイクルの回転周期９６〜９９の間の燃料停止に関して、こうして今回のサイクルにおける四つの早期の回転周期１〜４と共に四つの後期の回転周期２９〜３２が測定される。回転周期１〜４は、ここでの回転数が燃料停止の結果によってまだ影響されないために、選択される。図５において、回転周期９６〜９９の包括部分の間の燃料停止が示され、これはフローチャート９に対応することは特筆される。他方、この図面は、回転周期１，２，３，及び５の間の燃料停止による回転数移行も示している。
【００３０】
図８のフローチャートにおける次のステップは、”調節状態が満足されるか？”である。この段階において、満足される唯一の状態が存在し、すなわち、回転数が、調節限度、この場合においては、１５０〜２００ｒｐｓ、すなわち、１分間に９０００〜１２０００回転内であるかどうかを確認する。もし、調節限度内ならば、プログラムはＡ／Ｆを調節する方向にさらに進む。もし、調節限度内でないならば、回転周期及び回転時間はゼロにリセットされ、すなわち、測定された回転時間は放棄される。この処理は再び通して実行され、回転数が調節限度内となるまで続けられる。
【００３１】
図９に示すさらに完全なフローチャートの対応する部分が参照される。このプログラムは、回転周期毎に一度実行され、ステップ”点火パルス？”が最初に行われる。点火パルス信号は回転時間を確認するために必要とされる。点火パルス信号が受け入れられた時、回転周期は１を加算することによって更新される。次のステップ”回転周期が５より小さい、又は２９から３２の間？”において、八つの回転周期が選択され、それにより、これらの回転時間が測定され記憶される。回転周期１の場合において、この答えはＹＥＳであり、その回転時間が記憶される。この処理は再び通して行われ、それにより、回転周期２，３，及び４に関する回転時間が記憶される。その後、この答えはＮＯとなる。次のステップは、”回転周期＞９６？”である。このステップにおいて、答えは、以前のステップが再び通して実行される結果として、回転周期５〜２８に関してＮＯである。回転周期が２９である時には、それに関する回転時間が記憶され、回転周期３０，３１，及び３２の回転時間も記憶される。回転周期３３〜９５に関しては、プログラムは、いかなる測定もなしに四つの第１部分を通して実行される。回転周期が９６である時には、ソレノイドが、３６０°、すなわち、１機関回転周期に渡り閉鎖される。次のステップ”回転周期＝１００？”が与えられ、この答えは回転周期９６，９７，９８，及び９９に関してＮＯである。この答えがＮＯである時には、フローチャートの前述の部分が通して実行され、それにより、ソレノイドは、対応する四つの回転周期の間において閉鎖され続ける。回転周期が１００である時には、次のステップは、”回転数が調節限度内？”である。この場合において、調節限度は、１５０〜２００ｒｐｓ、すなわち、１分間に９０００〜１２０００回転である。この答えがＮＯである時には、回転周期及び回転時間はゼロに再設定され、それにより、測定された回転時間は放棄され処理が再び開始される。この段階において、点線までの二つのフローチャートの第１部分は通して行われる。
【００３２】
図８のこの線の直ぐ下側は、ステップ”加速及び負荷変化に伴う包括的な回転数変化のための補正を実行する。”である。この処理は、図７に関して前述した。図９において、この対応する状況は、ステップ”回転周期１の回転時間と回転周期１００の回転時間との差が、定数として記憶され、回転周期をゼロに再設定する。”である。回転周期１００が使用される時、こうして、回転周期はゼロに再設定される。これは、回転周期０，１，２等の再カウントを意味する。こうして、フローチャートの下側の一つのステップが終了する時、新たなサイクルが開始する。同様に、新たなサイクルは、複数の回転時間の収集と、四つの機関回転周期に渡る燃料供給停止（ソレノイド）とを行う。この場合において、１００機関回転周期のサイクル期間は、機関回転数が混合気空燃比の短時間変更後においてこの時点で安定するための時間を有するために、選択されている。このサイクル期間は、今回の基でエンジンの意図する使用のために、適当なものである。前述したように、完全な補正が回転周期１００、すなわち、最後の回転周期ｒendに加えられる。好ましくは、回転周期１及び回転周期１００の間の回転時間の差は、１００で除算され、定数として記憶される。結果的に、この定数の必要性は、後に、意図する機関回転周期、すなわち、１から１００の間の一つの回転周期によって乗算されることである。次のステップにおいて、平均値の数が１だけ更新される。この場合において、平均値は、各サイクル又は回転周期１から１００の期間を意味する。
【００３３】
図９の次のステップは、いわゆる調節値を得るための計算処理を示している。この計算は、次のステップの適正チェックを除き、図８の三つの異なるステップに対応している。この三つのステップは、”包括的な回転数変化のために補正された回転時間を測定する。”と、”燃料停止によって引き起こされる回転数の差が補正された回転時間の比較によって得られる。”と、”複数の回転時間の差が調節値（適正チェックされる）に（符号によって）加えられる。”とである。
【００３４】
図９の計算ステップにおいて、まず、回転周期１＋定数＊０が時間設定される。この結果は、回転周期１のｒ＝ｒstartであるために、ゼロである。（ｒ−ｒstart）を（ｒend−ｒstart）で除算するとゼロとなる。回転周期１に関するこの未補正回転時間から、回転周期２９＋定数＊２８に関する時間（期間）が減算される。この場合において、この補正は完全な補正のちょうど２８％以上となる。こうして、第１の列は、Ａ／Ｆ変更に関する早期の回転周期と後期の回転周期との間の回転時間の差である。これは、Ａ／Ｆ変更によって引き起こされる回転時間変化の測定値である二つの補正回転時間の間の差である。この値に、早期の回転周期及び後期の回転周期、すなわち、回転周期２及び回転周期３０の間の新たな回転時間の差が加えられ、この時、両方の回転時間は補正されている。同様に、回転周期３及び回転周期３１に関する差が加えられ、回転周期４及び回転周期３２に関して差が加えられる。補正を含むこれらの四つの回転時間の差の合計が調節値として記憶される。
【００３５】
次のステップは、適正チェックである。特定の処理が、図９によるフローチャートにおいて、このチェックのために実行される。”調節値は１２００より小さく又は−１２００より大きく適正？”。言い換えれば、調節値は、それが上限及び下限の間にあることを保証するためにチェックされる。もし、この答えがＮＯであるならば、調節値は、適正レベル、すなわち、限度近傍（＋又は−１２００）に設定される。明らかに、示した限度を外れる調節値を放棄することも可能である。しかしながら、もし、代わりに、調節値が適正レベルに設定されるならば、改良された機能が得られる。この場合において、限度内の調節値は除き、それは限度近傍の値に設定される。
【００３６】
図９において、ステップ”調節値を以前に算出された調節値に加算する。この値は累積調節値と称する。”を行う。対応するステップは、図８においても行われる。各調節値は、混合気空燃比の所定短時間変更に関連している。幾つかの調節値を共に加えることによって、幾つかの種類の平均値の算出が、混合気空燃比の幾つかの異なる変更からなされる。次のステップにおいて、調節値の数がｎ（例えば５）を越えているか否かの質問が起こる。これは、平均値の数が条件付きであり、すなわち、調節値の数が累積調節値に含まれていることを意味する。調節値の数が大きくなるほど、平均値の計算が信頼できる。これが請求項の考えである。平均値の数が５より小さい時には、累積調節値は次の調節値に加算されるために記憶される。次の調節値は、フローチャートのこれまでの部分がもう一度通して実行される時に、得られる。
【００３７】
他方、累積調節値が、５より多くの調節値を含む時には、ステップ”累積調節値＞最大調節値限度、又は累積調節値＜最小調節値限度？”において、累積調節値の大きさと所定限度との比較がされる。調節値及び累積調節値が符号を含んでいるために、これらの二つの限度値が比較されることが重要である。このように、正の累積調節値は最大調節限度を上回り、一方、負の累積調節値は最小調節限度を下回るべきである。例えば、この場合において、最大調節限度は１５００に設定され、最小調節限度は−７５０に設定されている。もし、累積調節値が所定限度値のいずれも越えないならば、累積調節値は次の調節値に加えられるために記憶され、この処理は累積にもう一つの調節値を加えるために再び実行される。
【００３８】
他方、もし、調節値の累積が近傍の限度値を越えるならば、答えはＹＥＳである。これは、ステップ”燃料を調節する。累積調節値と調節値限度値との差がＤＣ駆動装置の操作長を決定し、符号が方向を決定する。”を導く。この場合において、累積調節値と近傍の調節限度値との差が比較される。差の符号は、調節がなされる方向を決定する。このように、調節は、よりリッチ又リーンのさらに適当な混合気空燃比の方向になされる。明らかに、これは、良好な調節処理機能を得るために重要である。この差の大きさは、要求された調節量である駆動装置の操作長を決定する。この結果、数種の必要な調節制御をもたらし、これは完全には必要ではないが有効である。例えば、代わりに、正しい方向の所定量による調節をなすことができる。この場合において、燃料量の調節、すなわち、Ａ／Ｆの調節がなされる。その後、累積調節値及び平均値の数は、ゼロに設定される。回転周期の数は、すでにゼロに設定されている。この処理は、次に繰り返される。
【００３９】
この制御の基本的に重要な原理は、一方で平均値の計算により信頼性を提供し、他方で包括的な回転数変化のために補正し、他方で適正チェックを実行することである。平均値の計算は幾つかのステップでもたらされる。まず、各サイクル、すなわち、各機関回転周期０〜１００内の異なる回転時間の間の四つの異なる差の値が使用される。次に、少なくとも五つの調節値は、所定の調節限度と比較される以前に加算される。各調節値は一つのサイクルに関連し、その入力調節時間は包括的な回転数変化のために補正される。このように、調節限度と比較される調節値の数は上方には固定されない。これは、エンジンが良好に作動する時、すなわち、適当なＡ／Ｆを有する時には、おそらく、累積調節値が調節限度を越える以前に、例えば１０の多数の調節値が要求される。この場合において、この超過分は適度であることが望ましい。これは、ＤＣ駆動装置が短い期間で運転されるために、燃料量の小さな調節がなされることを意味する。他方、もし、Ａ／Ｆが十分に満足されないなれば、各調節値は大きくなり、すでに、五つの調節値の累積調節値は、調節限界を大きく越えている。これは、大きな補正が正しい方向にもたらされることを意味する。これ例は、明らかに、この制御原理の利点を示している。
【００４０】
このＡ／Ｆ制御装置で機関の過剰回転保護を統合することは、比較的簡単である。この理由は、回転数を制御するための全ての必要な装備がすでに備えられていることである。制御装置４は、エンジンから全ての回転数情報５を受け取り、エンジンへの燃料供給が絞られるように、調節手段６，７；１０，１１を作動することができる。要求されるものは、機関回転数を制限するための制御プログラムにおける処理だけである。図９のフローチャートにおいて、この処理、すなわち、”回転周期＞９６（又は回転数が回転数限度より高いか？）”が上から四番目のステップに挿入される。この処理は、過剰回転保護に関する部分である。好ましくは、この部分はＡ／Ｆ制御に含まれるが、もちろん、必ずしも必要ではない。回転数が回転数限度より高い時には、ソレノイドが、３６０°、すなわち、機関の一回転周期に渡り閉鎖される。次のステップ”回転周期＝１００”の質問において、概して、この答えはＮＯであり、フローチャートのこれまでの部分が再び通して実行される。再び、もし、回転数が回転数限度より高いならば、ソレノイドはもう一つの機関回転周期のために閉鎖され続け、このように、回転数が回転数限度より高くならなくなるまで、この処理が続けられる。回転周期が１００である時、次のステップは、”回転数が調節限度内？”である。この答えはＮＯであり、回転周期及び回転時間がゼロに再設定され、プログラムのこれまでの部分が通して再び実行される。結果的に、これは、回転数が回転数限度より高くならなくなるまでソレノイドが閉鎖され続けることを意味する。もし、回転時間が回転周期１００において調節限度内であるならば、制御処理は、前述したように、Ａ／Ｆの調節の方向に進む。
【００４１】
図９のフローチャートは、キャブレターを備える２ストローク鋸用エンジンに関する。一般的に言えば、回転周期及び限度値に関する種々の値は、明らかに異なるものである。一般的に、回転数限度は、燃料供給の絞りによって影響され、この絞りは、種々の使用のために、大きさにおいて異なるものである。全体的に言えば、過剰回転保護機能は、Ａ／Ｆ制御装置において、非常に簡単な効果的なものとして一体化される。この過剰回転保護機能は、任意の直接的なコスト招くことなく得られるものである。
【００４２】
燃料供給部署におけるＡ／Ｆ制御は、作動エネルギを必要とする。図１０は、一般的な利用、すなわち、図２によるキャブレター制御を示している。この場合において、燃料供給は、閉鎖ソレノイド１１によって短時間停止される。通常、これは、１００回転周期の期間に対して４機関回転周期に渡り行われ、４％の時間である。結果的に、ソレノイドは電磁弁であり、この電磁弁は、常時開で、その４％の作動時間の間だけ励磁される時に閉弁される。前述したように動力鋸の使用において、ソレノイドは閉弁に約５Ｗを必要とする。Ａ／Ｆの調節は、設定手段１０によってもたらされる。ＤＣモータ１８は、燃料流の所望絞りをもたらす調節ロッドを作動するものである。ＤＣモータは、絞りの調節中にだけエネルギを消費する。図２及び９による動力鋸の使用において、この調節は、多くは５００回転周期毎に行われる。この調節がゆっくり行われる時にも、調節時間は、通常、作動時間の１％より少なく決定される。調節中において、ＤＣ駆動装置は、約１Ｗを必要とする。加えて、この制御プログラムは、ＤＣ駆動装置による調節が、ソレノイドの作動中には行われないことを保証するように考えられている。制御装置４は、極めて少ないエネルギだけを消費し、これは、閉鎖ソレノイド１１及びＤＣ駆動装置１８と比較してほとんど無視される。
【００４３】
図１０に示すエネルギ装置は、主に、キャブレターを備える２ストローク動力鋸用エンジンのために意図されているが、もちろん、２ストローク又は４ストローク又は他の種類の同様な内燃機関のために使用可能であり、大きなエンジンにおいて一般的な発電機及びバッテリを有さないことを提供する。キャブレター又は燃料供給装置への燃料供給に関して前述された説明は、このエネルギ装置へも与えられる。もし、単一の設定手段が制御装置において使用されるならば、同様に駆動され、そのエネルギ消費が十分に低いことが提供される。
【００４４】
図１０において、番号２０は、例えば、動力鋸のエンジンのために意図されたフライホイールを示している。このフライホイールは、湾曲した羽を有し、それらの幾つかは明確化のために省略されている。Ｎ及びＳ極を有する埋め込み永久磁石２１が、鉄心２２，２３によって取り囲まれている。点火装置及び制御装置のエネルギ供給のための一体化装置２４は、フライホイールの周囲に配置されている。フレームによって取り囲まれる部分２５は、機関点火装置のために意図されており、全く一般的な構造である。それは、一次及び二次コイルを具備し、これらのコイルがそれぞれ協働する鉄心の足部に配置され、加えて、電子制御装置を含んでいる。フライホイール２５の回転によりエネルギが点火装置の点火プラグへエネルギを供給する。部分２５は、一般的に、点火装置コイルを支持する二つの足部を有する鉄心を具備している。しかしながら、この場合において、鉄心は、延長され、第３の足部２６が与えられる。この足部には、それ自身の又はさらなるコイル２７が設けられ、これら二つのワイヤ端部がエネルギ貯蔵装置２８へ導かれる。この装置２８は、エネルギを蓄えるためのコンデンサと、ＡＣ電圧からＤＣ電圧へ変換して電圧信号を滑らかにするための電気装置とを具備している。エネルギ貯蔵機能は、制御装置が短時間だけ”高い”出力を必要とするために、重要なことである。例えば、閉鎖ソレノイドだけでは約５Ｗを必要とする。他方、コイル２７だけでは約３Ｗを供給し、エネルギ貯蔵装置２８なしでは不十分である。図面のグラフは、装置２８への電圧信号を示している。この装置において、閉鎖ソレノイド１１、ＤＣ駆動装置１８、及び制御装置４を駆動するために使用されるＤＣ電圧信号へ変換される。制御装置４へ達するＤＣ電圧信号は、元来の目的のため、すなわち、回転数情報としても使用される。コイル２７の両端部がエネルギ貯蔵装置２８へ導かれることは特筆される。言い換えれば、コイル２７及び点火装置コイルの相互の接地が回避される。これは、乱れのない入力信号をエネルギ貯蔵装置２４と、さらに制御装置とへ与えることになる。
【００４５】
このように、この電流供給装置の新奇な特徴は、電流が完全に分離したコイルから得られることであり、このコイルは点火装置モジュールにおいて一体化される。これは、鉄心の第３の足部に配置されていることに起因する。加えて、装置全体は、プラスチック合成材料内に鋳込まれ、所定位置にネジ止めされる。フライホイールにおいて現存する磁石装置が使用される。これは、簡単で信頼性の高い解決方法が低コストで提供されることを意味する。さらなるコイル２７が点火装置のコイルから分離しているために、制御装置への信号の乱れのレベルは低いものである。制御装置及び電流供給装置は、幾つかの方法で共に変更される。制御装置は、少ないエネルギだけを必要とすると考えられる。このように、簡単で信頼性の高い安価な電流供給装置が使用可能である。加えて、これは、電流供給機能において、乱れの低いレベルを提供すると考えられる。加えて、電流供給装置は、制御装置への回転数情報を提供するためにも機能する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１ａ】本発明による制御システムの概略図である。
【図１ｂ】本発明による制御のための基本原理を示すフローチャートである。
【図２】図１の制御システムに適したキャブレターの断面図であり、このキャブレターは、吸気の方向から見られており、主に、クランクケース掃気式２ストロークエンジンに提供されることが意図されている。
【図３】空燃比Ａ／Ｆに依存するエンジン性能の変化を示すグラフである。
【図４】キャブレターエンジンにおいて回転数の関数としての空燃比Ａ／Ｆを示している。
【図５】エンジンが基本的にリーン設定を有する時において、回転数が空燃比の短時間変更によって影響される様子を示している。短時間変更の五つの異なる例が与えられている。これらの変化は、各クランクケース掃気毎の１，２，３，４，及び５機関回転周期の間において２ストロークエンジンに提供されたキャブレターへの燃料供給を完全に停止することに起因している。
【図６】エンジンの設定が基本的にリッチ側であることを除き、図５と完全に対応している。
【図７】一方で空燃比の短時間変化、他方で負荷変化によって影響されるエンジンの回転数の変化の一例を点線で示している。大体において、このような負荷変化の補償が制御システムにもたらされた様子が、実線で示されている。
【図８】本発明による制御システムの大体の機能を示すフローチャートである。
【図９】特定のエンジン制御状況に関するさらに完全なフローチャートである。制御装置は、各回転周期毎にこのフローチャートサイクルを一回実行する。
【図１０】制御システムの動力源の配置を示している。
【図１ａ】
2005030406.tif 000003
【図１ｂ】
2005030406.tif 000004
【図２】
2005030406.tif 000005
【図３】
2005030406.tif 000006
【図４】
2005030406.tif 000007
【図５】
2005030406.tif 000008
【図６】
2005030406.tif 000009
【図７】
2005030406.tif 000010
【図８】
2005030406.tif 000011
【図９】
2005030406.tif 000012
【図１０】
2005030406.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月4日(2004.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合気の空燃比が、最大効率、最大燃料節約、又はこれらの二つの目的のいずれかと過剰回転保護との組み合わせを達成するために、種々の作動状態に応じて所望レベルに自動的に調節されるように、内燃機関（１）へ供給される燃料及び／又は空気を制御するための方法において、回転数フィードバック調節回路（３）では、エンジン（２）から回転数の情報（５）を受け取るフィードバック制御装置（４）が、混合気空燃比を短時間だけ変更するために燃料量及び／又は空気量を調整する調節手段（６，７；１０，１１）に作用し、前記短時間の混合気空燃比の変更に関して、複数の回転周期が測定され、測定された一つの回転周期は前記短時間の混合気空燃比の変更によって実質的に影響されない回転回数に関するものであり、一方、測定されたもう一つの回転周期は前記短時間の混合気空燃比の変更によって影響される回転回数に関するものであり、前記一つの回転周期と前記もう一つの回転周期との差が算出され、前記差に基づき、制御装置は、場合により、よりリッチ又はよりリーンの所望の方向へ混合気空燃比を変更するために前記調節手段（６；１０）に作用し、この処理全体が回転数フィードバック調節回路（３）において繰り返され、それにより、混合気空燃比は所望の空燃比レベルの方向に変更されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記短時間の混合気空燃比の変更によって実質的に影響されない回転回数に関する複数の回転周期と、前記短時間の混合気空燃比の変更によって影響される回転回数に関する複数の回転周期との複数の差が算出され、混合気空燃比を所望空燃比レベルの方向に変更するように、前記複数の差の平均に基づき、前記制御装置が前記調節手段に作用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記短時間の混合気空燃比の変更によって実質的に影響されない回転回数に関する四つの回転周期と、前記短時間の混合気空燃比の変更によって影響される回転回数に関する四つの回転周期との四つの差が算出されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記短時間の混合気空燃比の変更は、混合気空燃比のリーン化、すなわち、空気量と燃料量との比の増加であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記短時間の混合気空燃比の変更によって影響された後の安定した回転回数（ｒend）に関する第一回転周期が測定され、前記短時間の混合気空燃比の変更によって影響される以前の回転回数（ｒstart）に関する第二回転周期が測定され、前記第二回転周期と前記第一回転周期との差に基づき、前記測定された複数の回転周期は、変化した加速又は変化した負荷によって引き起こされる総括的な回転数変化を考慮して補正されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記測定された複数の回転周期は、測定時の回転回数と前記第二回転周期の回転回数との差と前記第一回転周期の回転回数と前記第二回転周期の回転回数との差との比（ｒ−ｒstart）／（ｒend−ｒstart）を前記第二回転周期と前記第一回転周期との差に乗算した値によって補正されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記測定された複数の回転周期は、バンドパスフィルタに掛けられて、負荷又は加速の変化に関するゆるやかな回転周期の変動は平坦化され、それにより、前記測定された回転周期が補正されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記短時間の混合気空燃比の変更によって実質的に影響されない回転回数に関する複数の補正された回転周期と、前記短時間の混合気空燃比の変更によって影響される回転回数に関する複数の補正された回転周期との補正された回転周期に基づく複数の差が算出され、前記補正された回転周期に基づく複数の差は調節値として合計され、前記調節値に基づき混合気空燃比は所望空燃比レベルの方向に変更されることを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記調節値が累積されて累積調節値とされ、前記調節値が上限値及び下限値の間に位置していない時には、前記調節値は、累積される以前に前記上限値又は前記下限値の近い方へ変更され、前記累積調節値に基づき混合気空燃比は所望空燃比レベルの方向に変更されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記累積調節値が、上側調節限度を上回り又は下側調節限度を下回る時には、前記累積調節値と上側調節限度及び下側調節限度の近い方と差が、所望空燃比レベルの方向への混合気空燃比の変更の大きさを決定し、符号が、よりリッチ又はよりリーンへの混合気空燃比の変更の方向を決定することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記フィードバック制御装置（４）は、回転数が限度回転数を越えている時に前記調節手段（６，７；１０，１１）に作用して燃料供給を絞ることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記短時間の混合気空燃比の変更は燃料供給が短時間停止されることによって実施されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記燃料供給の短時間停止は、１、２、３、４、又は、５回転に渡る燃料供給の停止であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記短時間の混合気空燃比の変更は、１００回転毎に繰り返されることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空燃比が、異なる運転状態に応じて自動的に所望レベルに調節されることを保証するために、キャブレター又は燃料噴射システムのような燃料供給装置での内燃機関への燃料の供給及び内燃機関のへの空気の供給の少なくとも一方を制御するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
全ての内燃機関において、空燃比はエンジンの機能にとって最も重要なものである。一般的に、空燃比はＡ／Ｆと呼ばれ、Ａ及びＦはそれぞれ空気及び燃料を示している。低燃費、低い燃料排出、良好な運転性能、及び高い効率の満足な組み合わせを達成するために、Ａ／Ｆは、図３と同程度のかなり狭い範囲内に維持されなければならない。効率における最適位置からわずかにリーン側のＡ／Ｆが一般的に望まれる。内燃機関からの排気エミッションを低く維持する要求は、ますます厳しくなっている。車のエンジンの場合において、これらの要求は、排気触媒の使用及びＡ／Ｆを制御するためのラムダ検出器のような公知の種類の装置の使用をもたらす。このような特殊な変換器、すなわち、酸素センサ又はラムダ検出器は、排気システムに配置される。この位置において、それらは燃焼効率を検出することができ、検出器によってなされた測定値から得られる結果は、良好な結果を提供するために、空燃比を制御するための制御システムで使用可能である。酸素センサ（ラムダ検出器）からの結果は、任意のさらなる変換器の必要性を排除するために、燃料制御システムへフィードバックされる。
【０００３】
しかしながら、センサ又は検出器は、完全に純粋な酸素を有する基準値が必要であり、これは、例えば、動力鋸の駆動源のようないくつかのエンジンにおいて、実際には実現不可能な状況である。加えて、ラムダ検出器を備える制御システムは、大きくて重く、同時に、高価で複雑であり、多くの利用において運転の安全性の問題を伴う傾向がある。例えば、動力鋸において、この種のシステムは、コストのかなりの増加と共に、増大した大きさ及び重量を結果としてもたらし、運転の安全性の問題も引き起こす可能性がある。運転の安全性の問題は、主に、装置の感度及びその配線のために発生する。これは、動力鋸、芝刈機、及び同様な製品のような消耗製品の場合において、この技術が、取付けの理由、コスト効果、及び運転安全性にとって使用することが困難であることを意味している。小さな動力源からの一酸化炭素排出に関する予期される将来の規制は、手動調整キャブレターの使用を困難にするかもしれない。キャブレターの場合において実現可能な所定の製造公差は、キャブレターに固定ノズルを使用して、これらの規制の要求に合わせること、同時に、空気圧、温度、及び異なる燃料性状等の全ての組み合わせにおいて使用者の良好な運転性能を保証することは不可能である。所望の空燃比、Ａ／Ｆは、多くの要因によって影響される。スウェーデン国公開特許出願番号第４６８９９８号から、内燃機関のキャブレターを制御するための方法及び装置が公知である。この従来技術の制御システムは、二つの調節回路を具備している。第１の制御装置は、本質的に、混合気空燃比が、混合気空燃比に関する前もって知った回転数の依存性に応じて調節されることを保証するために、調節手段に連続的に作用し、それにより、空燃比は、変更された回転数依存性が与えられる。これは、キャブレター曲線が補正されることを意味し、このような補正は制御操作における絶対的な要求である。
【０００４】
しかしながら、Ａ／Ｆを自然に制御するために二つの分離した調節回路を使用することは、かなりの複雑さ及びかなりのコストを伴い、同時に、単一の調節回路の使用に比較して誤作動の危険を増加させる。しかしながら、実用上有効な調節を実現するために、二つの調節回路を使用することは、必要であると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、Ａ／Ｆが異なる作動状態の基で所望レベルに自動的に調節されることを保証するために、キャブレター又は燃料噴射システムのような燃料供給装置における内燃機関へ供給される燃料及び／又は内燃機関へ供給される空気を制御するための方法及び装置を提供することによって、上述の問題をかなり低減することである。この目的は、酸素センサ（ラムダ検出器）を使用しないで達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の問題は、本発明による方法及び装置が添付した請求の範囲において限定した特徴を有することで達成させる。
【０００７】
このように、本発明による方法は、回転数フィードバック調節回路において、エンジンから回転数の情報を受け取るフィードバック制御装置が、混合気空燃比を短時間だけ変更するために調節手段に作用し、短時間の混合気空燃比の変更に関して、複数の回転周期が測定され、ここで、回転周期とは一回転の時間を示し、例えば、各回転周期のために二つの連続する点火パルスの間の期間が測定され、少なくとも一つの回転周期は、実質的に短時間の混合気空燃比の変更によって影響されない回転回数、すなわち、混合気空燃比の変更からの時間が十分に短い回転回数に関するものであり、一方、少なくとも一つの回転周期は、混合気空燃比の変更によって影響される回転回数に関しており、これらの回転周期に基づき、影響されない及び影響された回転回数の間の少なくとも一つの回転周期の差が算出され、この差に基づき、制御装置は、必要ならば、よりリッチ又はよりリーンな混合気への所望の方向へ混合気空燃比を変更するために調節手段に作用し、この処理が回転数フィードバック調節回路において繰り返されることを特徴とする。言い換えれば、この制御は、解析された短時間の混合気空燃比の変更に応じて起こる回転周期変化に基づき、必要ならば、所望方向への混合気空燃比の変更のための基準を形成する。一般的に言えば、回転数の増加、すなわち、回転周期の短縮は、短時間の混合気空燃比の変更が混合気空燃比の改善を結果として生じることのきざしであると言うことができる。
【０００８】
本発明のさらなる改善により、好ましくは約四つの短時間の混合気空燃比の変更によって実質的に影響されない複数の測定された回転周期が使用され、一方、好ましくは約四つの短時間の混合気空燃比の変更によって実質的に影響された複数の測定された回転周期が使用される。これらの回転周期に基づき、好ましくは四つの影響されない及び影響された回転回数の間の回転周期の差が測定される。幾つかの差の値を使用して、ある種の平均値が算出され、これが、制御のための信頼できる基準を提供する。
【０００９】
さらに信頼性を増加させるために、回転周期は、幾つかの異なる混合気空燃比の短時間変更から収集され、これらの空燃比の変更は、通常、短時間の混合気のリーン化、すなわち、空気量と燃料量との間の比の増加である。
【００１０】
このように、実際に得られる回転周期の差が、混合気空燃比の変更に関するものであり、負荷又は加速の変化に関するものでないことは重要である。これは、種々の補正方法を使用することによって実現可能である。このような一つの方法は、複数の回転周期、例えば、全てを収集し、それらが有する周波数変化に関して回転周期の値をバンドパスフィルタに掛けることである。混合気空燃比の変更は、一般的に、回転周期の変化の急速性を結果として生じる。この急速性又は周波数を有する回転周期変化は、次に、受け入れられ、高周波数と低周波数とを有する回転周期変化は、フィルタによって分離される。
【００１１】
種々の実施形態の以下の詳細な記述はこの方法を明確にし、この方法において、平均値は、補正処理及び適正チェック等として、樹立される。この状況は、フローチャート及び図面により非常に簡単に理解される。本発明のさらなる特徴及び利点は、実施形態の以下の記述において説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、添付図面を参照して、その複数の実施形態によって以下に詳細に述べられる。複数の図面において、同一の参照番号が、同一の部材を示すように使用されている。
【００１３】
概略的に示された図１ａにおいて、参照番号１は内燃機関を示しており、２はエンジンの燃料供給装置を示している。燃料供給装置は、例えば、キャブレター又は燃料噴射システムとすることができる。Ａ／Ｆの変更は、一般的に、エンジンへの燃料供給に影響を与えることによって起こる。これは、エンジンが単気筒であることを想定すると、一つ又は二つの設定又は調節手段６，７の作動によってもたらされる。一般的に、各気筒は、個々の設定手段を必要とする。もちろん、Ａ／Ｆは、大体において、エンジンの空気流に影響を与える設定手段６，７によっても影響される。制御装置４は、エンジン１から回転数を示す情報５を受け取る。制御装置４は、少なくとも一つの設定手段６，７に作用する。こうして、制御装置４による設定手段６，７の制御は、エンジンから受け取られた回転数情報に基づくものである。言い換えれば、制御装置４は、回転数フィードバック調節回路３に組み込まれる。
【００１４】
燃料噴射システムを有するエンジンにおいて、一般的に、制御装置４は各気筒毎の一つの噴射弁に作用する。この噴射弁は、例えば、燃料直噴式のディーゼルエンジンの場合には気筒内に直接設置され、又は、吸気管等又は予燃焼室において気筒に隣接配置させることができる。本実施形態は、ガソリンエンジン又は予燃焼室式ディーゼルエンジンに向けられる。この制御は、調節装置４が短時間だけ噴射弁に作用することを可能にすることによって、又は、短時間だけ噴射弁を通過する流れを絞ることによって、又は短時間だけ噴射弁を閉じることによってもたらされる。
【００１５】
燃料供給の短時間変更がもたらされる様子は、エンジンの種類に大きく依存する。クランクケース掃気式２ストロークエンジンへ提供されたキャブレターにおいて、燃料はキャブレターから気筒への長い移動距離を有し、十分な混合が起こる。キャブレターへ供給される燃料は、いくつかの回転回数に渡り停止される。燃料が色々な気筒へ噴射されるエンジンにおいて、混合作用は存在しない。この場合において、燃料供給の停止は、かなり短い期間としなければならず、多分、エンジンの一回転のわずかな部分に渡って行われる。短時間だけ燃料供給を絞ることによって空燃比に影響を与えることも可能である。
【００１６】
図１ｂは、空燃比制御の基本原理を示している。まず、Ａ／Ｆは、短時間だけ変更される。これは、例えば、短時間だけ燃料供給を絞る又は停止することによってもたらすことができる。この変更に関して、複数の回転周期が測定される。回転周期は、エンジンの少なくとも一回転がこの変更によって影響されないように選択された回転回数、好ましくは、例えば、図５及び６の１〜４回転の一つのように、Ａ／Ｆ変更がエンジン回転数に影響を与えないほど十分にＡ／Ｆ変更からの時間が短い回転回数に関するものである。大体において、図５及び６の５０回転目と１００回転目との間に示されているような後期の回転回数もまた選択可能であるが、これは、以下に示すように回転数の変化全体に回転周期の補正を実現することをかなり困難にする。エンジンの少なくとの一つの回転回数、例えば、図５及び６の２０回転目〜４０回転目の一つが、短時間のＡ／Ｆ変更によって影響されるように選択される。このようにして、Ａ／Ｆ変更によって引き起こされる回転周期の差を算出することが可能となる。この回転周期の差に基づき、必要ならば、よりリーン又はよりリッチへの所望の方向への混合気空燃比の変更が行われる。回転数は回転周期分の一に等しいために、このシステムが回転数又は回転周期に基づき作動されても問題ない。
【００１７】
図２は、本発明による制御装置に適したキャブレターの断面図である。制御装置は、概略的に図示されている。図２に示した制御装置は、幾つかの考えられるもののなかの特定実施形態である。図１における一般的な種類の考えられる設定手段６，７と、図２に示すものとの間に違いをもたらすために、図２の特定な設定手段は、番号１０，１１によって参照される。
【００１８】
このキャブレターは、貫通流路１３を有するハウジング１２を具備し、このキャブレターは空気流れの方向から見られている。貫通流路には、スロットル弁１４及び必要ならばチョーク弁が配置されている。加えて、このキャブレターは、燃料室又は計量室１６を有している。この燃料室又は計量室は、燃料絞り手段を調節する膜部材を有している。このキャブレターは、まったく一般的な膜式キャブレターであり、このため、詳細に図示及び説明しない。燃料ノズル１５は、キャブレターへの燃料入口を形成し、ポンプによって燃料が燃料室１６へ圧送される。燃料室１６から燃料は絞り手段を通過するように導かれ、絞り作用は計量ロッド１７によって引き起こされる。計量ロッドは、その長手方向にＤＣモータによって動かされ、このＤＣモータはギヤ装置１９を介して計量ロッド１７を移動させる。燃料は計量ロッド１７から電磁弁１１へ移動する。次に、電磁弁は、貫通流路１３への流れを閉鎖し、又はこの流れを可能にする。このように、この電磁弁は非常に単純なものであり、オン−オフ式の信頼性の高い電磁弁である。前述したように、燃料は電磁弁１１から貫通流路１３へ流れ、燃料は貫通流路内へ電磁弁が閉弁されるまで噴射される。大体において、設定手段１０においては閉鎖及び絞り作用の両方の位置を採ることができる。これは、次に、流れを閉鎖及び開放して、燃料の正確な調節を可能としなければならない。
【００１９】
図２の例は、主に、クランクケース掃気式２ストロークエンジンのキャブレターに関し、電磁弁がエンジンのいくつかの回転回数に渡り閉鎖される。４ストロークエンジンにおいては、希薄作用がかなり低減されるために、より短時間の閉鎖期間が使用される。燃料供給の短時間の停止のために、膜式キャブレターの膜部材によって制御される絞り作用を使用することも可能である。この場合において、パルス弁は、瞬間的に、例えば、エンジンクランクケースから負圧が通過され、結果として短時間の閉鎖がもたらされる。明らかに、真空ポンプが負圧源として代わりに使用可能である。燃料の完全な流れの短時間絞りを使用することも可能である。もし、二つの設定手段６，７；１０，１１が使用されるならば、例えば、一つの電磁弁７；１１は、キャブレター又は噴射弁において流れを短時間だけ絞ること、又は流れの一部を短時間だけ停止させることができる。もし、単一の設定手段（６；１０）が使用されるならば、この設定手段はもう一度短時間だけ絞らなければならない。もし、ステップモータが計量ロッド１７を作動するのに使用されるならば、それは、絞りを増加する方向に短時間だけ所定ステップ数前進され、次に、戻されることができる。閉鎖が望まれる時、ステップモータは、他方で、閉鎖をもたらすのに必要なステップ数に渡り前進され、次に、同じステップ数だけ後退される。
【００２０】
エンジン燃料供給の制御は、全体的に、以下のように述べられる。より詳細な記述が、連続の図面に関してなされ、これらの図面には、制御の基本及び制御に関するフローチャートが示されている。フィードバック制御装置４は、電磁弁１１を閉鎖することにより、キャブレターの貫通流路１３への燃料供給を停止する。問題の、すなわち、クランクケース掃気式２ストロークエンジンの場合において、電磁弁は、５回転程度、一般的には３から４回転に渡り閉鎖される。その結果として、回転数の変更がもたらされる。リーン基本設定の場合において、この変更は図４から明らかであり、リッチ基本設定の場合において、図７から明らかである。言い換えると、図５及び６のそれぞれは、五つの異なる場合の回転数の変化を示している。番号１で示される曲線は、燃料供給が１回転に渡り停止された時の回転数変化を示しており、一方、曲線２は、燃料供給が２回転に渡り停止された時の回転数変化を示している等である。制御装置４は、エンジンから回転数５についての情報を受け取る。燃料供給の短時間停止に関して、複数の回転周期が収集される。これらは、その幾つかが燃料停止によって影響を受けず、一方、その幾つかがそれによって影響を受けるように選択される。影響を受けた回転周期と影響を受けない回転周期とを比較することによって、燃料停止に基づく回転数の変化を計算することが可能となる。影響を受けない回転周期と影響を受けた回転周期との複数の差が、回数数の影響をもたらすのに使用されるために、この処理は平均値の計算に比較される。フィードバック制御装置４は、回転数の変化を解析し、この回転数変化及び記憶された情報に基づき、計量ロッド１７の設定の変更を指令する。この変更は、ＤＣモータ１８が、ギヤ装置１９を介してロッド１７を所定の方向、すなわち、通過する燃料量を少なく又は多くできる方向にいくらか動かすことで実現され、言い換えれば、よりリッチ又はよりリーンな混合気空燃比Ａ／Ｆを達成する。
【００２１】
図２による制御装置には、図面に点線で示すように、さらなる調節回路８を設けることができる。この調節回路は予備の制御装置９を具備している。この調節回路には回転数フィードバックは存在せず、キャブレター曲線の調節をもたらすことだけに使用される。これは、図４から詳細に明確化され、図面に関して説明される。一般的に、さらなる調節回路は、例えば、燃料噴射又はキャブレターエンジンのために、Ａ／Ｆ曲線の回転数依存性を調節するのに使用される。
【００２２】
図３及び４は、図２によるキャブレターを備えた内燃機関の制御に基づき図示されている。図３は、空燃比の変化に応じたエンジン出力の変化を示している。最適出力位置は、性能曲線のピークに印されている。言い換えると、エンジン出力は、最適出力を発生する空燃比よりリッチ又はリーンである混合気の場合において低下する。一般的に、最適効率位置のいくらかリーン側の空燃比が望まれ、その理由は、経済的な高出力の良好な燃料燃焼を実現するためである。
【００２３】
図４は、通常の膜式キャブレターにおけるエンジン回転数に応じた空燃比の変化を示している。最も上側の凹み曲線は、いわゆる”未補正曲線”と呼ばれ、制御装置によって補正されない。このＡ／Ｆ曲線は、濃厚又はリッチ側である。所望Ａ／Ｆは、いくらかリーン側の点線で示す水平線である。回転数フィードバック調節回路３は、Ａ／Ｆ曲線を所望レベルに下げる。その形状のために、部分的に、理想の空燃比から外れている。図４において、この曲線は、”フィードバックだけによる補正後”で示されている。この制御は、２ストロークの動力鋸用エンジンに良好に機能することが証明されている。驚くべきことに、以前には常に満足な結果を実現するためにＡ／Ｆ曲線を平坦化することが必要であると考えられていた。図２に点線で示されているさらなる調節回路は、このような平坦化の状況のために正確に使用される。さらなる調節回路によって、未補正曲線の端部は、補正後に本質的に直線とされるように少し下げられる。調節回路３及び８による制御の場合において、真っ直ぐな点線に従う曲線、すなわち、所望空燃比を実現することが可能となる。図面において、これは、”フィードバック及び回転数補正による補正後”で示されている。
【００２４】
図５及び６は、以前に全体的に説明されており、図８及び９のフローチャートにより詳細に説明される。
【００２５】
図７は、空燃比の短時間変更と同時に負荷又は加速の変化が起きた場合が図示されている。点線の曲線は、負荷の変化及び一時的な空燃比の変更によって影響されるエンジンの一般的な回転数変化を示している。例えば、動力鋸では、負荷が増加し、その結果としての回転数低下、すなわち、”包括的な回転数変化”がもたらされる。一般的にはリーンな混合気空燃比の短時間変更ために、回転数は、ほぼ１０〜２５回転目の部分内において極端な量だけ低下する。これは、滑らかな下方への傾斜において、さらなる下降として説明される。もし、代わりに、加速が一定の負荷状態で増加されるならば、この曲線は、空燃比の短時間の変更に関する下降が、上方への傾斜に与えられる。図７の例は、図５によるエンジンの基本リーン設定に対応している。このように、負荷又は加速の変化は、空燃比の短時間変更によって引き起こされる短時間の回転数変化に対する長い又包括的な回転数変化を結果として生じる。この包括的な回転数変化は、空燃比の短時間変更に関する回転数変化の解析に考慮されなければならない。図７は、この種の補正をもたらす一つの方法を示している。
【００２６】
この補正は、１００回転目及び１回転目に関する回転数の比較によってなされる。その後、１００回転目の回転数は、１回転目の回転数と同じレベルに匹敵して増加される。この増加又は補正の値は、その後、他の回転回数に、直線的な変化程度で加えられ、５０回転目には半分の補正値が加えられ、２０回転目には５分の１の補正値が加えられる等である。これらの補正は、負荷変化又は加速変化のために補正された実線の曲線をもたらす。それは、逆にエンジンが一定の負荷及び加速を呈し、また、空燃比の短時間変更を呈して受け取られる曲線に良く対応している。この図面において、ｒstart＝１回転目であり、ｒend＝１００回転目であることが示されている。このように、ｒstartとｒendとの間の回転数の差は、補正信号に変換され、この補正信号が他の回転回数へ変化程度で加えられる。全ての補正の割合は、（ｒ−ｒstart）が（ｒend−ｒstart）で割られて算出される。こうして、ｒendは完全に補正され、ｒstartと同じレベルに変換される。しかしながら、この値は、任意の補正を含んでいない。ｒ＝５０はこの補正値の約半分を受け取る。明らかに、多数の回転数が、幾つかの種類の平均又は中央値を提供するのに使用可能であり、この場合において、例えば、ｒstartは１〜４回転目を含み、ｒendは９７〜１００回転目を含んでいる。
【００２７】
回転周期を補正するもう一つの方法は、バンドパス変換又は”バンドパスフィルタ”によるものであり、回転周期はそれらが呈する周波数変化に関して補正される。これは、バンドパスフィルタを掛けることが周波数の平坦化を起こすことを意味する。次に、点線の曲線は、この種のフィルタによって変換され、ほぼ予期する回転数又は周波数を有する回転周期変化又は回転数変化だけが影響されずに通過することを保証する。負荷又は加速の変化のために起こるような低周波数の場合において、変換は、これらの振動が２０ｘ減衰率によって”減衰”されるように行われる。この結果が図７の実線の曲線である。この場合において、点線の曲線は、高い”乱れた周波数”、例えば、測定乱れも含んでおり、これも、バンドパス変換のために、”減衰”される。もちろん、バンド幅は、問題の高周波数を減衰させないような、すなわち、ハイパスフィルタの特性で選択される。回転周期の曲線の変換だけがなされるために、全ての回転周期は維持される。これは、制御プログラムの他の部分が、前述した補正方法に関して使用されるものと同一とすることができることを意味している。二つの補正方法は、組み合わせることもできる。
【００２８】
図８及び９は、本発明による制御装置に関するフローチャートである。図８は、概して全体の制御処理を示し、一方、図９は、詳細に制御装置４によって各機関回転回数毎に一度行われるフローチャートサイクルを示している。これらは、動力鋸用エンジンの制御制御に関するものであるために、制御の観点から実際的に要求されるエンジン使用に基づいている。その作動状態は、急激な負荷変化及び急激な加速変化を特徴としている。これは、回転数の頻繁な変化をもたらす。多くの他のエンジン、例えば、航空機及び船舶エンジンの場合において、このような変化は非常に稀である。この動力鋸エンジンは、キャブレターを備えるクランクケース掃気式の種類の２ストロークエンジンである。これは、混合気空燃比、すなわち、Ａ／Ｆの短時間変更が、好ましくは、幾つかの回転回数に渡る短時間の燃料供給の停止によってもたらされることになる。一般的に、この変更は、代わりに、一時的に燃料供給を絞ること又はエンジンへの空気供給に作用することによっても実現することができる。概略的に、より一般的な作動使用、特に、作動の観点から単純な使用において、このフローチャートは、図８及び９より簡単な外観を呈し、図１ｂによって簡略化されたものと同様となる。また、包括的な回転数変化の補正を備えること、及び測定された回転周期を補正することは、必要とされないかもしれない。より”単純”な場合において、非常に少ない回転数の差は、制御目的のために使用可能であり、適正チェックの必要性が減少される。
【００２９】
上述から鑑みて、図８及び９のフローチャートを見ると、図８による概略フローチャートは、図９によるフローチャートの理解を容易にするための概論として働く。図８の第１ステップは、”短時間燃料を停止する。”を示す。この停止は、今回のサイクルより以前のサイクルにおける９６，９７，９８，及び９９回転目に行われる。図５〜７を参照。次のステップは、”燃料停止に関する複数の回転周期を測定する。”である。この場合において、回転周期は、１〜４回転目の包括部分及び２９〜３２回転目の包括部分において測定され、これらの回転周期は記憶装置に記憶される。前回のサイクルの９６〜９９回転目の間の燃料停止に関して、こうして今回のサイクルにおける四つの早期の１〜４回転目と共に四つの後期の２９〜３２回転目において測定される。１〜４回転目は、ここでの回転数が燃料停止の結果によってまだ影響されないために選択される。図５において、９６〜９９回転目の包括部分の間の燃料停止が示され、これはフローチャート９に対応することは特筆される。他方、この図面は、１，２，３，４及び５回転の間の燃料停止による回転数の変化も示している。
【００３０】
図８のフローチャートにおける次のステップは、”調節状態が満足されるか？”である。この段階において、満足される唯一の状態が存在し、すなわち、回転数が、調節限度、この場合においては、１５０〜２００ｒｐｓ、すなわち、１分間に９０００〜１２０００回転内であるかどうかを確認する。もし、調節限度内ならば、プログラムはＡ／Ｆを調節する方向にさらに進む。もし、調節限度内でないならば、回転回数及び回転周期はゼロにリセットされ、すなわち、測定された回転周期は放棄される。この処理は再び通して実行され、回転数が調節限度内となるまで続けられる。
【００３１】
図９に示すさらに完全なフローチャートの対応する部分が参照される。このプログラムは、回転回数毎に一度実行され、ステップ”点火パルス？”が最初に行われる。点火パルス信号は回転周期を確認するために必要とされる。点火パルス信号が受け入れられた時、回転回数は１を加算することによって更新される。次のステップ”回転回数が５より小さい、又は２９から３２の間？”において、八つの回転回数が選択され、それにより、これらの回転周期が測定され記憶される。１回転目の場合において、この答えはＹＥＳであり、その回転周期が記憶される。この処理は再び通して行われ、それにより、２，３，及び４回転目に関する回転周期が記憶される。その後、この答えはＮＯとなる。次のステップは、”回転回数＞９６？”である。このステップにおいて、答えは、以前のステップが再び通して実行される結果として、５〜２８回転目に関してＮＯである。回転回数が２９である時には、それに関する回転周期が記憶され、３０，３１，及び３２回転目の回転周期も記憶される。３３〜９５回転目に関しては、プログラムは、いかなる測定もなしに四つの第１部分を通して実行される。回転回数が９６である時には、電磁弁が、３６０°、すなわち、１回転回数に渡り閉鎖される。次のステップ”回転回数＝１００？”が与えられ、この答えは９６，９７，９８，及び９９回転目に関してＮＯである。この答えがＮＯである時には、フローチャートの前述の部分が通して実行され、それにより、電磁弁は、対応する四つの回転回数の間において閉鎖され続ける。回転回数が１００である時には、次のステップは、”回転数が調節限度内？”である。この場合において、調節限度は、１５０〜２００ｒｐｓ、すなわち、１分間に９０００〜１２０００回転である。この答えがＮＯである時には、回転回数及び回転周期はゼロに再設定され、それにより、測定された回転周期は放棄され処理が再び開始される。この段階において、点線までの二つのフローチャートの第１部分は通して行われる。
【００３２】
図８のこの線の直ぐ下側は、ステップ”加速及び負荷変化に伴う包括的な回転数変化のための補正を実行する。”である。この処理は、図７に関して前述した。図９において、この対応する状況は、ステップ”１回転目の回転周期と１００回転目の回転周期との差が、定数として記憶され、回転回数をゼロに再設定する。”である。１００回転回数が使用される時、こうして、回転回数はゼロに再設定される。これは、０，１，２回転目等の再カウントを意味する。こうして、フローチャートの下側の一つのステップが終了する時、新たなサイクルが開始する。同様に、新たなサイクルは、複数の回転周期の収集と、四つの回転回数に渡る燃料供給停止（電磁弁）とを行う。この場合において、１００回転回数のサイクル期間は、機関回転数が混合気空燃比の短時間変更後においてこの時点で安定するための時間を有するために選択されている。このサイクル期間は、今回においてエンジンの意図する使用にとって適当なものである。前述したように、完全な補正が１００回転目、すなわち、最後の回転回数ｒendに加えられる。好ましくは、１回転目及び１００回転目の間の回転周期の差は、１００で除算され、定数として記憶される。結果的に、この定数の必要性は、後に、意図する回転回数、すなわち、１から１００の間の一つの回転回数によって乗算されることである。次のステップにおいて、平均値の数が１だけ更新される。この場合において、平均値は、各サイクル又は回転回数１から１００の期間を意味する。
【００３３】
図９の次のステップは、いわゆる調節値を得るための計算処理を示している。この計算は、次のステップの適正チェックを除き、図８の三つの異なるステップに対応している。この三つのステップは、”包括的な回転数変化のために補正された回転周期を測定する。”と、”燃料停止によって引き起こされる回転数の差が補正された回転周期の比較によって得られる。”と、”複数の回転周期の差が調節値（適正チェックされる）に（符号によって）加えられる。”とである。
【００３４】
図９の計算ステップにおいて、まず、１回転目＋定数＊０が時間設定される。この結果は、１回転目のｒ＝ｒstartであるために、ゼロである。（ｒ−ｒstart）を（ｒend−ｒstart）で除算するとゼロとなる。１回転目に関するこの未補正回転周期から、２９回転目＋定数＊２８に関する時間（期間）が減算される。この場合において、この補正は完全な補正のちょうど２８％となる。こうして、第１の列は、Ａ／Ｆ変更に関する初期の回転回数と後期の回転回数との間の回転周期の差である。これは、Ａ／Ｆ変更によって引き起こされる回転周期変化の測定値である二つの補正回転周期の間の差である。この値に、初期の回転回数及び後期の回転回数、すなわち、２回転目及び３０回転目の間の新たな回転周期の差が加えられ、この時、両方の回転周期は補正されている。同様に、３回転目及び３１回転目に関する差が加えられ、４回転目及び３２回転目に関する差が加えられる。補正を含むこれらの四つの回転周期の差の合計が調節値として記憶される。
【００３５】
次のステップは、適正チェックである。特定の処理が、図９によるフローチャートにおいて、このチェックのために実行される。”調節値は１２００より小さく又は−１２００より大きく適正？”である。言い換えれば、調節値は、それが上限及び下限の間にあることを保証するためにチェックされる。もし、この答えがＮＯであるならば、調節値は、適正レベル、すなわち、上限値及び下限値の近い方の値（＋又は−１２００）に設定される。明らかに、示した限度を外れる調節値を放棄することも可能である。しかしながら、もし、代わりに、調節値が適正レベルに設定されるならば、改良された機能が得られる。この場合において、限度内の調節値は除き、上限値及び下限値の近い方の値に設定される。
【００３６】
図９において、ステップ”調節値を以前に算出された調節値に加算する。この値は累積調節値と称する。”を行う。対応するステップは、図８においても行われる。各調節値は、混合気空燃比の所定短時間変更に関連している。幾つかの調節値を共に加えることによって、幾つかの種類の平均値の算出が、混合気空燃比の幾つかの異なる変更からなされる。次のステップにおいて、調節値の数がｎ（例えば５）を越えているか否かの質問が起こる。これは、平均値の数が条件付きであり、すなわち、調節値の数が累積調節値に含まれていることを意味する。調節値の数が大きくなるほど、平均値の計算が信頼できる。これが請求項の考えである。平均値の数が５より小さい時には、累積調節値は次の調節値に加算されるために記憶される。次の調節値は、フローチャートのこれまでの部分がもう一度通して実行される時に得られる。
【００３７】
他方、累積調節値が、５より多くの調節値を含む時には、ステップ”累積調節値＞最大調節値限度、又は累積調節値＜最小調節値限度？”において、累積調節値の大きさと所定限度との比較がされる。調節値及び累積調節値が符号を含んでいるために、これらの二つの限度値が比較されることが重要である。このように、正の累積調節値は最大調節値限度を上回り、一方、負の累積調節値は最小調節値限度を下回るべきである。例えば、この場合において、最大調節値限度は１５００に設定され、最小調節値限度は−７５０に設定されている。もし、累積調節値が所定限度値のいずれも越えないならば、累積調節値は次の調節値に加えられるために記憶され、この処理は累積にもう一つの調節値を加えるために再び実行される。
【００３８】
他方、もし、調節値の累積が近傍の限度値を越えるならば、答えはＹＥＳである。これは、ステップ”燃料を調節する。累積調節値と調節値限度値との差がＤＣ駆動装置の操作長を決定し、符号が方向を決定する。”を導く。この場合において、累積調節値と近傍の調節限度値との差が比較される。差の符号は、調節がなされる方向を決定する。このように、調節は、よりリッチ又よりリーンのさらに適当な混合気空燃比の方向になされる。明らかに、これは、良好な調節処理機能を得るために重要である。この差の大きさは、要求された調節量である駆動装置の操作長を決定する。この結果、数種の必要な調節制御をもたらし、これは完全には必要ではないが有効である。例えば、代わりに、正しい方向の所定量による調節をなすことができる。この場合において、燃料量の調節、すなわち、Ａ／Ｆの調節がなされる。その後、累積調節値及び平均値の数は、ゼロに設定される。回転回数は、すでにゼロに設定されている。この処理は、次に繰り返される。
【００３９】
この制御の基本的に重要な原理は、一方で平均値の計算により信頼性を提供し、他方で包括的な回転数変化のために補正され、他方で適正チェックを実行することである。平均値の計算は幾つかのステップでもたらされる。まず、各サイクル、すなわち、各機関回転回数０〜１００内の異なる回転周期の間の四つの異なる差の値が使用される。次に、少なくとも五つの調節値が、所定の調節値限度と比較される以前に加算される。各調節値は一つのサイクルに関連し、その入力調節時間は包括的な回転数変化のために補正される。このように、調節限度と比較される調節値の数は上方には固定されない。これは、エンジンが良好に作動する時、すなわち、適当なＡ／Ｆを有する時には、おそらく、累積調節値が調節限度を越える以前に、例えば１０の多数の調節値が要求される。この場合において、この超過分は適度であることが望ましい。これは、ＤＣ駆動装置が短い期間で運転されるために、燃料量の小さな調節がなされることを意味する。他方、もし、Ａ／Ｆが十分に満足されないならば、各調節値は大きくなり、すでに、五つの調節値の累積調節値は、調節限界を大きく越えている。これは、大きな補正が正しい方向にもたらされることを意味する。この例は、明らかに、この制御原理の利点を示している。
【００４０】
このＡ／Ｆ制御装置で機関の過剰回転保護を統合することは、比較的簡単である。この理由は、回転数を制御するための全ての必要な装備がすでに備えられていることである。制御装置４は、エンジンから全ての回転数情報５を受け取り、エンジンへの燃料供給が絞られるように、調節手段６，７；１０，１１を作動することができる。要求されるものは、機関回転数を制限するための制御プログラムにおける処理だけである。図９のフローチャートにおいて、この処理、すなわち、”回転回数＞９６（又は回転数が回転数限度より高いか？）”が上から四番目のステップに挿入される。この処理は、過剰回転保護に関する部分である。好ましくは、この部分はＡ／Ｆ制御に含まれるが、もちろん、必ずしも必要ではない。回転数が回転数限度より高い時には、電磁弁が、３６０°、すなわち、機関の一回転に渡り閉鎖される。次のステップ”回転回数＝１００”の質問において、概して、この答えはＮＯであり、フローチャートのこれまでの部分が再び通して実行される。再び、もし、回転数が回転数限度より高いならば、電磁弁はもう一回転に渡り閉鎖され続け、このように、回転数が回転数限度より高くならなくなるまで、この処理が続けられる。回転回数が１００である時、次のステップは、”回転数が調節限度内？”である。この答えはＮＯであり、回転回数及び回転周期がゼロに再設定され、プログラムのこれまでの部分が通して再び実行される。結果的に、これは、回転数が回転数限度より高くならなくなるまで電磁弁が閉鎖され続けることを意味する。もし、回転周期が１００回転目において調節限度内であるならば、制御処理は、前述したように、Ａ／Ｆの調節の方向に進む。
【００４１】
図９のフローチャートは、キャブレターを備える２ストローク鋸用エンジンに関する。一般的に言えば、回転回数及び限度値に関する種々の値は、明らかに異なるものである。一般的に、回転数限度は、燃料供給の絞りによって影響され、この絞りは、種々の使用のために、大きさにおいて異なるものである。全体的に言えば、過剰回転保護機能は、Ａ／Ｆ制御装置において、非常に簡単な効果的なものとして一体化される。この過剰回転保護機能は、任意の直接的なコスト招くことなく得られるものである。
【００４２】
燃料供給装置におけるＡ／Ｆ制御は、作動エネルギを必要とする。図１０は、一般的な利用、すなわち、図２によるキャブレター制御を示している。この場合において、燃料供給は、電磁弁１１によって短時間だけ停止される。通常、これは、１００回転回数の期間に対して４回転回数に渡り行われ、４％の時間である。結果的に、電磁弁は、常時開で、その４％の作動時間の間だけ励磁される時に閉弁される。前述したように動力鋸の使用において、電磁弁は閉弁に約５Ｗを必要とする。Ａ／Ｆの調節は、設定手段１０によってもたらされる。ＤＣモータ１８は、燃料流の所望絞りをもたらす調節ロッドを作動するものである。ＤＣモータは、絞りの調節中にだけエネルギを消費する。図２及び９による動力鋸の使用において、この調節は、多くは５００回転回数毎に行われる。この調節がゆっくり行われる時にも、調節時間は、通常、作動時間の１％より少なく決定される。調節中において、ＤＣ駆動装置は、約１Ｗを必要とする。加えて、この制御プログラムは、ＤＣ駆動装置による調節が、電磁弁の作動中には行われないことを保証するように考えられている。制御装置４は、極めて少ないエネルギだけを消費し、これは、電磁弁１１及びＤＣ駆動装置１８と比較してほとんど無視される。
【００４３】
図１０に示すエネルギ装置は、主に、キャブレターを備える２ストローク動力鋸用エンジンのために意図されているが、もちろん、２ストローク又は４ストローク又は他の種類の同様な内燃機関のために使用可能であり、大きなエンジンにおいて一般的な発電機及びバッテリを有さないことを提供する。キャブレター又は燃料供給装置への燃料供給に関して前述された説明は、このエネルギ装置へも与えられる。もし、単一の設定手段が制御装置において使用されるならば、同様に駆動され、そのエネルギ消費が十分に低いことが提供される。
【００４４】
図１０において、番号２０は、例えば、動力鋸のエンジンのために意図されたフライホイールを示している。このフライホイールは、湾曲した羽を有し、それらの幾つかは明確化のために省略されている。Ｎ及びＳ極を有する埋め込み永久磁石２１が、鉄心２２，２３によって取り囲まれている。点火装置及び制御装置のエネルギ供給のための一体化装置２４は、フライホイールの周囲に配置されている。フレームによって取り囲まれる部分２５は、機関点火装置のために意図されており、全く一般的な構造である。それは、一次及び二次コイルを具備し、これらのコイルがそれぞれ協働する鉄心の足部に配置され、加えて、電子制御装置を含んでいる。フライホイール２５の回転によりエネルギが点火装置の点火プラグへエネルギを供給する。部分２５は、一般的に、点火装置コイルを支持する二つの足部を有する鉄心を具備している。しかしながら、この場合において、鉄心は、延長され、第３の足部２６が与えられる。この足部には、それ自身の又はさらなるコイル２７が設けられ、これら二つのワイヤ端部がエネルギ貯蔵装置２８へ導かれる。この装置２８は、エネルギを蓄えるためのコンデンサと、ＡＣ電圧からＤＣ電圧へ変換して電圧信号を滑らかにするための電気装置とを具備している。エネルギ貯蔵機能は、制御装置が短時間だけ”高い”出力を必要とするために、重要なことである。例えば、電磁弁だけでは約５Ｗを必要とする。他方、コイル２７だけでは約３Ｗを供給し、エネルギ貯蔵装置２８なしでは不十分である。図面のグラフは、装置２８への電圧信号を示している。この装置において、電磁弁１１、ＤＣ駆動装置１８、及び制御装置４を駆動するために使用されるＤＣ電圧信号へ変換される。制御装置４へ達するＤＣ電圧信号は、元来の目的のため、すなわち、回転数情報としても使用される。コイル２７の両端部がエネルギ貯蔵装置２８へ導かれることは特筆される。言い換えれば、コイル２７及び点火装置コイルの相互の接地が回避される。これは、乱れのない入力信号をエネルギ貯蔵装置２４と、さらに制御装置とへ与えることになる。
【００４５】
このように、この電流供給装置の新奇な特徴は、電流が完全に分離したコイルから得られることであり、このコイルは点火装置モジュールにおいて一体化される。これは、鉄心の第３の足部に配置されていることに起因する。加えて、装置全体は、プラスチック合成材料内に鋳込まれ、所定位置にネジ止めされる。フライホイールにおいて現存する磁石装置が使用される。これは、簡単で信頼性の高い解決方法が低コストで提供されることを意味する。さらなるコイル２７が点火装置のコイルから分離しているために、制御装置への信号の乱れのレベルは低いものである。制御装置及び電流供給装置は、幾つかの方法で共に変更される。制御装置は、少ないエネルギだけを必要とすると考えられる。このように、簡単で信頼性の高い安価な電流供給装置が使用可能である。加えて、これは、電流供給機能において、乱れの低いレベルを提供すると考えられる。加えて、電流供給装置は、制御装置への回転数情報を提供するためにも機能する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１ａ】本発明による制御システムの概略図である。
【図１ｂ】本発明による制御のための基本原理を示すフローチャートである。
【図２】図１の制御システムに適したキャブレターの断面図であり、このキャブレターは、吸気の方向から見られており、主に、クランクケース掃気式２ストロークエンジンに提供されることが意図されている。
【図３】空燃比Ａ／Ｆに依存するエンジン性能の変化を示すグラフである。
【図４】キャブレターエンジンにおいて回転数の関数としての空燃比Ａ／Ｆを示している。
【図５】エンジンが基本的にリーン設定を有する時において、回転数が空燃比の短時間変更によって影響される様子を示している。短時間変更の五つの異なる例が与えられている。これらの変化は、各クランクケース掃気毎の１，２，３，４，及び５回転回数の間において２ストロークエンジンに提供されたキャブレターへの燃料供給を完全に停止することに起因している。
【図６】エンジンの設定が基本的にリッチ側であることを除き、図５と完全に対応している。
【図７】一方で空燃比の短時間変化、他方で負荷変化によって影響されるエンジンの回転数の変化の一例を点線で示している。大体において、このような負荷変化の補償が制御システムにもたらされた様子が、実線で示されている。
【図８】本発明による制御システムの大体の機能を示すフローチャートである。
【図９】特定のエンジン制御状況に関するさらに完全なフローチャートである。制御装置は、各回転回数毎にこのフローチャートサイクルを一回実行する。
【図１０】制御システムの動力源の配置を示している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１ｂ】
2005030406.tif 000014
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2005030406.tif 000015
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2005030406.tif 000016
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2005030406.tif 000017
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2005030406.tif 000018
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2005030406.tif 000019