JP7275416B1 - 独立スロットル型４ストロークエンジン - Google Patents

Abstract

４ストロークエンジンにおいて、制御装置は、１つの燃焼サイクル内で吸気圧力検出器の信号が大きく変動する低負荷運転期間の少なくとも一部において、吸気圧が上昇基調にある圧縮行程において取得された圧縮行程吸気圧および当該圧縮行程で検出した圧縮行程スロットル弁位置と、圧縮行程と同じ燃焼サイクルにおける圧縮行程スロットル弁位置の取得時点より後の時点、且つ、圧縮行程スロットル弁位置を検出した時点の吸気圧より高い吸気圧の時点で取得された後続スロットル弁位置とに応じて、燃焼サイクルに対する次の燃焼サイクルの燃焼室に吸入される空気量を推定または必要燃料量を取得し、燃料供給装置を制御して次の燃焼より前に燃料を供給する。

Description

本発明は、独立スロットル型４ストロークエンジンに関する。

独立スロットル型４ストロークエンジンは、少なくとも一つの燃焼室と、燃焼室ごとに設けられる吸気通路と、吸気通路の内部に設けられ燃焼室に吸入される空気量を調整するスロットル弁と、燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置とを備える４ストロークエンジンである。

吸気行程から始まり、圧縮行程、膨張行程および排気行程で終了する燃焼サイクルを繰り返す４ストロークエンジンでは、次の燃焼サイクルで燃焼室に吸入される空気量を推定し、推定結果に応じた量の燃料が燃焼室に供給されるように制御される。独立スロットル型４ストロークエンジンの場合、スロットル下流の吸気容積が小さくなるため、運転状態の変化に対する空気量の変化の応答が速い。このため、次の燃焼サイクルの燃焼室に吸入される空気量または必要な燃料量を高精度に推定することが求められる。

例えば、特許文献１には、エンジンの回転速度が低速である場合には吸気圧とエンジンの回転速度とに基づいて空気量を推定し、エンジンの回転速度が高速である場合にはスロットル弁の開度とエンジンの回転速度とに基づいて次の燃焼サイクルの空気量を推定することが記載されている。また、特許文献２には、圧縮行程で検出した吸気圧と、膨張行程で検出した吸気圧とを用いて、次の燃焼サイクルの空気量を推定することが記載されている。

特開２００２－３１７６６８号公報 特開２００８－１５７２１９号公報

特許文献１に記載の技術では、運転状況に応じて様々な補正係数を設定して目標値となるように適合を行う必要がある。補正係数をどのように設定するかについては、設定者のスキルに依存してしまう。特許文献２に記載の技術では、検出した吸気圧と空気量とを対応付けるマップおよび各種の算出式の係数等の精度を高める必要があり、システム構築のための工数が多くなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、燃焼室に吸入される空気量または必要な燃料量の推定精度を向上させつつ、人手によるスキルへの依存度を低減し、システム構築の工数を低減することが可能な独立スロットル型４ストロークエンジンを提供することを目的とする。

本発明に係る独立スロットル型４ストロークエンジンは、少なくとも一つの燃焼室と、一端が一つの前記燃焼室に接続され、他端が前記燃焼室に接続されない独立吸気通路と、前記独立吸気通路の内部に設けられ、前記燃焼室に吸入される空気量を調整する独立スロットル弁と、前記独立スロットル弁の位置を検出するスロットル弁位置検出器と、前記独立吸気通路の前記独立スロットル弁と前記燃焼室との間の吸気圧を検出する吸気圧力検出器と、前記燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置と、前記スロットル弁位置検出器および前記吸気圧力検出器の信号に応じて前記燃料供給装置を制御する制御装置と、を備える独立スロットル型４ストロークエンジンであって、前記制御装置は、ピストン位置で規定した吸気行程から始まり、圧縮行程、膨張行程および排気行程で終了する４つの行程を１つの燃焼サイクルと定義した場合、１つの燃焼サイクル内で前記吸気圧力検出器の信号が大きく変動する低負荷運転期間の少なくとも一部において、吸気圧が上昇基調にある圧縮行程において取得された圧縮行程吸気圧および当該圧縮行程で検出した圧縮行程スロットル弁位置と、前記圧縮行程と同じ燃焼サイクルにおける前記圧縮行程スロットル弁位置の取得時点より後の時点、且つ、前記圧縮行程スロットル弁位置を検出した時点の吸気圧より高い吸気圧の時点で取得された後続スロットル弁位置とに応じて、前記燃焼サイクルに対する次の前記燃焼サイクルの燃焼室に吸入される空気量を推定または必要燃料量を取得し、前記燃料供給装置を制御して次の燃焼より前に燃料を供給する。

この構成によれば、変動する吸気圧の中でも空気量との関連性が高い圧縮行程の吸気圧と、当該圧縮行程と同一行程において検出した圧縮工程スロットル弁位置と、当該圧縮工程のスロットル弁位置を検出した時点よりも時間的に次の燃焼時に近い後続スロットル弁位置とを用いて次の燃焼サイクルの燃焼室に吸入される空気量を推定または必要燃料量を取得することで、過渡および定常における燃焼室に吸入される空気量または必要な燃料量の推定精度を向上させつつ、人手によるスキルへの依存度を低減し、システム構築の工数を低減することが可能となる。

本発明に係る独立スロットル型４ストロークエンジンにおいて、前記圧縮行程スロットル弁位置および前記後続スロットル弁位置は、前記スロットル弁位置検出器による検出値である。

この構成によれば、スロットル弁位置検出器による検出値を用いて空気量を推定または必要燃料量を取得する制御を行うため、例えばスロットル弁の開閉速度等に基づいた予測値を用いる場合と比べて、空気量または必要な燃料量の推定精度を向上させることができる。

本発明によれば、過渡時の空気量または必要な燃料量の推定精度を向上させつつ、人手によるスキルへの依存度を低減し、システム構築の工数を低減することが可能な独立スロットル型４ストロークエンジンを提供することができる。

図１は、４ストロークエンジンの一例を模式的に示す図である。 図２は、吸気圧力検出器で検出される吸気圧の検出値、制御で使用する吸気圧の値、及びスロットル弁位置と、時間との関係の一例を示す図である。 図３は、吸気圧力検出器で検出される吸気圧の検出値、制御で使用する吸気圧の値、及びスロットル弁位置と、時間との関係の他の例を示す図である。 図４は、４ストロークエンジンの制御装置における制御の一例を示すフローチャートである。 図５は、本実施形態に係る４ストロークエンジンの一例を示す図である。

以下、４ストロークエンジンの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、４ストロークエンジン１００の一例を模式的に示す図である。本実施形態に係る４ストロークエンジン１００は、独立スロットル型エンジンである。４ストロークエンジン１００は、エンジン本体１０と、独立吸気通路２１及び排気通路２２と、吸気弁３１及び排気弁３２と、独立スロットル弁３３と、クランク角検出器４１と、スロットル弁位置検出器４２と、吸気圧力検出器４３と、燃料噴射装置５０と、制御装置６０とを備える。

エンジン本体１０は、気筒１１と、クランクケース１２とを有する。気筒１１は、少なくとも１つ設けられる。気筒１１の数は、特に限定されず、単気筒、２気筒、３気筒、４気筒等であってもよい。気筒１１は、燃焼室１３を有する。燃焼室１３は、吸気開口１７及び排気開口１８を有する。また、燃焼室１３には、点火プラグ１９が配置される。点火プラグ１９が、燃焼室１３の内部に供給される混合気に点火することにより混合気が燃焼する。

燃焼室１３には、ピストン１４が配置される。ピストン１４は、燃焼室１３に供給された燃料を含む混合気の燃焼によって気筒１１内を往復移動する。ピストン１４の往復移動により、燃焼室１３の容積が増減する。ピストン１４は、コネクティングロッド１５を介してクランクシャフト１６に接続される。ピストン１４の往復移動に連動して、クランクシャフト１６が回転する。クランクシャフト１６は、クランクケース１２内に配置される。

独立吸気通路２１は、燃焼室１３の吸気開口１７に接続される。吸気開口１７は、燃焼室１３と独立吸気通路２１との接続部である。独立吸気通路２１は、大気への開放口である大気開放口２１ａを有する。

排気通路２２は、燃焼室１３の排気開口１８に接続される。排気開口１８は、燃焼室１３と排気通路２２との接続部である。

吸気弁３１は、吸気開口１７を開閉する。排気弁３２は、排気開口１８を開閉する。吸気弁３１及び排気弁３２は、例えばカムシャフト等の駆動機構３４により駆動されることで開閉動作を行う。

独立スロットル弁３３は、独立吸気通路２１の内部に配置される。独立スロットル弁３３は、燃焼室１３に吸入される空気量を調整する。独立スロットル弁３３は、吸気弁３１と独立スロットル弁３３との間の距離Ｌ１が独立スロットル弁３３と独立吸気通路２１の大気開放口２１ａとの間の距離Ｌ２より短くなる位置に配置することができる。また、独立スロットル弁３３は、当該独立スロットル弁３３より下流の独立吸気通路２１の容積Ｖ１が気筒１１の行程容積Ｖ２より小さくなる位置に配置されてもよい。このように独立スロットル弁３３が吸気弁３１に近い位置に設けられる場合、燃焼室１３に吸入される空気量の応答性が向上する。

クランク角検出器４１は、クランクシャフト１６の回転角度であるクランク回転角度を検出する。

スロットル弁位置検出器４２は、独立スロットル弁３３の位置であるスロットル弁位置を検出する。

吸気圧力検出器４３は、独立吸気通路２１における独立スロットル弁３３と燃焼室１３との間の吸気圧を検出する。

検出器としては、上記の他、例えば独立吸気通路２１の内部の温度を検出する検出器、エンジン本体１０の内部の温度を検出する検出器、エンジン回転数を検出する検出器等、不図示の各種の検出器が設けられる。

燃料噴射装置５０は、独立吸気通路２１に燃料を噴射する。燃料噴射装置５０は、燃料を噴射することによって、独立吸気通路２１の内部に燃料を供給する。

制御装置６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理装置と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置、タイマー等を有する。制御装置６０は、クランク角検出器４１、スロットル弁位置検出器４２、吸気圧力検出器４３等の各検出器からの検出結果が入力される。

制御装置６０は、燃料噴射装置５０及び点火プラグ１９を制御する。制御装置６０は、燃料噴射装置５０が燃料の噴射量及び燃料を噴射するタイミングを制御する。制御装置６０は、点火プラグ１９の添加のタイミングを制御する。

上記構成の４ストロークエンジン１００は、燃焼サイクルを繰り返す。１つの燃焼サイクルは、ピストン位置で規定した圧縮行程から始まり、膨張行程、排気行程及び吸気工程で終了する４つの行程を含む。吸気行程の前に、燃料噴射装置５０から独立吸気通路２１の内部に燃料が噴射される。吸気行程において、吸気弁３１が開くことで、独立スロットル弁３３を通る空気と燃料噴射装置５０から噴射された燃料の混合気が、気筒１１の燃焼室１３に供給される。圧縮行程において、ピストン１４が燃焼室１３内の混合気を圧縮する。膨張行程において、点火プラグ１９で点火された混合気が燃焼するとともに、ピストン１４を押す。排気行程において、排気弁３２が開くことで、燃焼後の排気が燃焼室１３から排気通路２２に排出される。

図２を参照して、制御装置６０における制御について説明する。図２は、吸気圧力検出器４３で検出される吸気圧の検出値、制御で使用する吸気圧の値、及びスロットル弁位置と、時間との関係の一例を示す図である。図２の縦軸は相対値を示し、横軸は時間を示す。図２において、横軸はクランク角度であってもよい。

図２に示すように、吸気圧力検出器４３で検出される吸気圧の検出値Ｄ１は、圧縮行程から排気行程にかけて上昇し、次の燃焼サイクルの吸気行程で減少する。制御装置６０は、吸気圧として、例えば連続する燃焼サイクルにおいて圧縮行程ごとに所定のタイミングで吸気圧力検出器４３により検出される検出値に基づく値（制御値）Ｄ２を用いる。図２において、スロットル弁位置Ｄ３は、スロットル弁３３の開度が大きくなる場合の値を例に挙げている。

制御装置６０は、１つの燃焼サイクル内で吸気圧力検出器４３の信号である吸気圧の検出値が大きく変動する低負荷運転期間の少なくとも一部において吸気圧が上昇基調にある圧縮工程の第１時点ｔ１で検出される圧縮工程吸気圧及び圧縮工程スロットル弁位置を取得する。ここで、吸気圧が上昇基調にある圧縮行程とは、気筒１１内に独立吸気通路２１から空気が吸入されて独立吸気通路２１内が負圧となった後、吸気弁３１が閉じる時期の前後から独立旧通路２１内に独立スロットル弁３３から空気が流入して圧力が回復していく期間を指す。圧縮工程吸気圧は、第１時点ｔ１において吸気圧力検出器４３で取得される吸気圧の検出値である。圧縮工程スロットル弁位置は、第１時点ｔ１と同じ圧縮行程においてスロットル弁位置検出器４１で取得されるスロットル弁位置である。

制御装置６０は、当該圧縮工程と同じ燃焼サイクルにおいて第１時点ｔ１よりも後であり、且つ、第１時点ｔ１の吸気圧より高い吸気圧の第２時点ｔ２で検出される後続スロットル弁位置を取得する。後続スロットル弁位置は、第２時点ｔ２においてスロットル弁位置検出器４１で取得されるスロットル弁位置である。本実施形態において、第２時点ｔ２は、例えば当該圧縮工程と同じ燃焼サイクルの膨張行程内の時点を例に挙げているが、これに限定されず、例えば当該圧縮工程内の時点であってもよいし、当該圧縮工程と同じ燃焼サイクルの排気行程内の時点であってもよい。

制御装置６０は、１つの燃焼サイクル内で取得した圧縮工程吸気圧及び圧縮工程スロットル弁位置と、後続スロットル弁位置とに応じて、当該燃焼サイクルの次の燃焼サイクルで燃焼室に吸入される空気量を推定または必要燃料量を取得する。例えば、制御装置６０は、圧縮工程吸気圧及び圧縮工程スロットル弁位置と、後続スロットル弁位置とに基づいて、例えば所定の空気量マップから次の燃焼サイクルで燃焼室に吸入される空気量を推定することができる。また、制御装置６０は、圧縮工程吸気圧及び圧縮工程スロットル弁位置と、後続スロットル弁位置とに基づいて、例えば所定の計算式から次の燃焼サイクルにおける必要燃料量を取得することができる。また、制御装置６０は、圧縮工程吸気圧及び圧縮工程スロットル弁位置と、後続スロットル弁位置とに基づいて大気圧を推定し、推定した大気圧に基づいて次の燃焼サイクルにおける必要燃料量を取得することができる。大気圧を推定するタイミングとしては、例えば独立スロットル弁３３の位置が遷移しない定常場面等の安定した場面が挙げられる。

制御装置６０は、圧縮行程以外の吸気圧を用いることなく空気量を推定または前記必要燃料量を取得する制御を行う。

制御装置６０は、推定された空気量又は取得された必要燃料量に基づいて燃料噴射装置５０を制御し、次の燃焼サイクルにおける燃焼よりも前に燃料を供給する。

制御装置６０は、独立スロットル弁３３の位置が遷移しない定常場面、及びスロットル弁開度が小さい低負荷運転期間から連続して一定の小さな変化率で独立スロットル弁３３の開度が緩やかに増加するような緩加速場面においては、吸気閉弁時噴射Ｊ１が行われるように制御する。吸気閉弁時噴射Ｊ１は、１つの燃焼サイクル内の圧縮行程以後の吸気弁３１が閉じている閉弁期間Ｔ１に燃料噴射装置５０から燃料の噴射を行うことをいう。

制御装置６０は、独立スロットル弁３３の位置がより大きな開弁状態に遷移するような加速場面においては、吸気閉弁時噴射Ｊ１及び吸気開弁時噴射Ｊ２を行うことができる。吸気開弁時噴射Ｊ２は、１つの燃焼サイクル内の閉弁期間Ｔ１の後の吸気弁３１が開いている開弁期間Ｔ２に燃料噴射装置５０から燃料の噴射を行うことをいう。なお、独立スロットル弁３３の位置がより大きな開弁状態に遷移するような加速場面は、例えば独立スロットル弁３３の位置が低負荷運転期間から高負荷運転期間に遷移するような加速場面を含む。低負荷運転期間は、例えば負荷トルクが１燃焼サイクルにおける負荷トルクの平均値よりも低い状態とすることができる。また、高負荷運転期間は、負荷トルクが１燃焼サイクルにおける負荷トルクの平均値よりも高い状態とすることができる。制御装置６０は、このような加速場面においては、吸気閉弁時噴射Ｊ１及び吸気開弁時噴射Ｊ２を行うように制御してよいし、吸気閉弁時噴射Ｊ１を行い、吸気開弁時噴射Ｊ２を行わないように制御してもよい。

図３は、吸気圧力検出器４３で検出される吸気圧の検出値、制御で使用する吸気圧の値、及びスロットル弁位置と、時間との関係の他の例を示す図である。図３の縦軸は相対値を示し、横軸は時間を示す。図３において、横軸はクランク角度であってもよい。

図３に示すように、吸気圧力検出器４３で検出される吸気圧の検出値Ｄ１は、圧縮行程から排気行程にかけて上昇し、次の燃焼サイクルの吸気行程で減少する。制御装置６０は、吸気圧として、例えば連続する燃焼サイクルにおいて圧縮行程ごとに所定のタイミングで吸気圧力検出器４３により検出される検出値に基づく値（制御値）Ｄ２を用いる。図３に示す例において、スロットル弁位置Ｄ３は、スロットル弁３３の開度が小さくなる場合の値を例に挙げている。

制御装置６０は、１つの燃焼サイクル内で吸気圧力検出器４３の信号である吸気圧の検出値が大きく変動する低負荷運転期間の少なくとも一部において吸気圧が上昇基調にある圧縮工程の第３時点ｔ３で検出される圧縮工程吸気圧及び圧縮工程スロットル弁位置を取得する。圧縮工程吸気圧は、第３時点ｔ３において吸気圧力検出器４３で取得される吸気圧の検出値である。圧縮工程スロットル弁位置は、第３時点ｔ３と同じ圧縮行程においてスロットル弁位置検出器４１で取得されるスロットル弁位置である。

制御装置６０は、当該圧縮工程と同じ燃焼サイクルにおいて第３時点ｔ３よりも後であり、且つ、第３時点ｔ３の吸気圧より高い吸気圧の第４時点ｔ４で検出される後続スロットル弁位置を取得する。後続スロットル弁位置は、第４時点ｔ４においてスロットル弁位置検出器４１で取得されるスロットル弁位置である。本実施形態において、第４時点ｔ４は、例えば当該圧縮工程と同じ燃焼サイクルの膨張行程内の時点を例に挙げているが、これに限定されず、例えば当該圧縮工程内の時点であってもよいし、当該圧縮工程と同じ燃焼サイクルの排気行程内の時点であってもよい。

制御装置６０は、図２に示す場合と同様に、１つの燃焼サイクル内で取得した圧縮工程吸気圧及び圧縮工程スロットル弁位置と、後続スロットル弁位置とに応じて、当該燃焼サイクルの次の燃焼サイクルで燃焼室に吸入される空気量を推定または必要燃料量を取得する。

制御装置６０は、圧縮行程以外の吸気圧を用いることなく空気量を推定または前記必要燃料量を取得する制御を行う。

制御装置６０は、推定された空気量又は取得された必要燃料量に基づいて燃料噴射装置５０を制御し、次の燃焼サイクルにおける燃焼よりも前に燃料を供給する。

図４は、４ストロークエンジン１００の制御装置６０における制御の一例を示すフローチャートである。図４に示すように、制御装置６０は、１つの燃焼サイクル内で吸気圧力検出器４３の信号である吸気圧の検出値が大きく変動する低負荷運転期間の少なくとも一部において吸気圧が上昇基調にある圧縮工程の第１時点ｔ１（図２参照）で検出される圧縮工程吸気圧及び当該圧縮工程において検出したスロットル弁位置を取得する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、圧縮工程吸気圧の取得（ステップＳ１０－１）及び圧縮工程スロットル弁位置の取得（ステップＳ１０－２）のいずれを先に行ってもよい。

次に、制御装置６０は、当該圧縮工程と同じ燃焼サイクルにおいて第１時点ｔ１よりも後であり、且つ、第１時点ｔ１の吸気圧より高い吸気圧の第２時点ｔ２（図２参照）で検出される後続スロットル弁位置を取得する（ステップＳ２０）。

次に、制御装置６０は、１つの燃焼サイクル内で取得した圧縮工程吸気圧及び圧縮工程スロットル弁位置と、後続スロットル弁位置とに応じて、当該燃焼サイクルの次の燃焼サイクルで燃焼室に吸入される空気量を推定または必要燃料量を取得する（ステップＳ３０）。

次に、制御装置６０は、推定された空気量又は取得された必要燃料量に基づいて燃料噴射装置５０を制御し、次の燃焼サイクルにおける燃焼よりも前に燃料を供給する（ステップＳ４０）。

図５は、本実施形態に係る４ストロークエンジン１００の一例を示す図である。図５に示すように、独立スロットル型の４ストロークエンジン１００は、気筒１１ごとに、単一の燃焼室１３に吸入される空気が流通する独立吸気通路２１を有する。独立スロットル弁３３は、独立吸気通路２１ごとに設けられる。制御装置６０は、それぞれの独立吸気通路２１ごとに検出される圧縮工程吸気圧及び圧縮工程スロットル弁位置と、後続スロットル弁位置とを取得する。独立スロットル型エンジンにおいては、独立スロットル弁３３を吸気弁３１に近い位置に設けることができる。このため、燃焼室１３に吸入される空気量の応答性を向上できる。

以上のように、本実施形態に係る４ストロークエンジン１００は、少なくとも一つの燃焼室１３と、一端が一つの燃焼室１３に接続され、他端が燃焼室１３に接続されない独立吸気通路２１と、独立吸気通路２１の内部に設けられ、燃焼室１３に吸入される空気量を調整する独立スロットル弁３３と、独立スロットル弁３３の位置を検出するスロットル弁位置検出器４２と、独立吸気通路２１の独立スロットル弁３３と燃焼室１３との間の吸気圧を検出する吸気圧力検出器４３と、燃焼室１３に燃料を供給する燃料噴射装置５０と、スロットル弁位置検出器４２および吸気圧力検出器４３の信号に応じて燃料噴射装置５０を制御する制御装置６０と、を備える４ストロークエンジン１００であって、制御装置６０は、ピストン位置で規定した吸気行程から始まり、圧縮行程、膨張行程および排気行程で終了する４つの行程を１つの燃焼サイクルと定義した場合、１つの燃焼サイクル内で吸気圧力検出器４３の信号が大きく変動する低負荷運転期間の少なくとも一部において、吸気圧が上昇基調にある圧縮行程において取得された圧縮行程吸気圧および圧縮行程独立スロットル弁３３位置と、圧縮行程と同じ燃焼サイクルにおける圧縮行程独立スロットル弁３３位置の取得時点より後の時点、且つ、圧縮行程独立スロットル弁３３位置を検出した時点の吸気圧より高い吸気圧の時点で取得された後続独立スロットル弁３３位置とに応じて、燃焼サイクルに対する次の燃焼サイクルの燃焼室１３に吸入される空気量を推定または必要燃料量を取得し、燃料噴射装置５０を制御して次の燃焼より前に燃料を供給する。

この構成によれば、変動する吸気圧の中でも空気量との関連性が高い圧縮行程の吸気圧と、当該圧縮行程と同一行程において検出した圧縮工程独立スロットル弁３３位置と、当該圧縮工程の独立スロットル弁３３位置を検出した時点よりも時間的に次の燃焼時に近い後続独立スロットル弁３３位置とを用いて次の燃焼サイクルの燃焼室１３に吸入される空気量を推定または必要燃料量を取得することで、過渡および定常における燃焼室１３に吸入される空気量または必要な燃料量の推定精度を向上させつつ、人手によるスキルへの依存度を低減し、システム構築の工数を低減することが可能となる。

本実施形態に係る４ストロークエンジン１００において、圧縮行程独立スロットル弁３３位置および後続独立スロットル弁３３位置は、スロットル弁位置検出器４２による検出値である。

この構成によれば、スロットル弁位置検出器４２による検出値を用いて空気量を推定または必要燃料量を取得する制御を行うため、例えば独立スロットル弁３３の開閉速度等に基づいた予測値を用いる場合と比べて、空気量または必要な燃料量の推定精度を向上させることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態において、燃料供給装置として、独立吸気通路２１内に燃料を噴射する燃料噴射装置５０を例に挙げて説明したが、これに限定されない。燃焼室１３内に直接燃料を供給する燃料供給装置が用いられてもよい。

α，β 噴射量
Ｊ１ 吸気閉弁時噴射
Ｊ２ 吸気開弁時噴射
１０ エンジン本体
１１ 気筒
１２ クランクケース
１３ 燃焼室
１４ ピストン
１５ コネクティングロッド
１６ クランクシャフト
１７ 吸気開口
１８ 排気開口
１９ 点火プラグ
２１ 独立吸気通路
２１ａ 大気開放口
２２ 排気通路
３１ 吸気弁
３２ 排気弁
３３ 独立スロットル弁
３４ 駆動機構
４１ クランク角検出器
４２ スロットル弁位置検出器
４３ 吸気圧力検出器
５０ 燃料噴射装置
６０ 制御装置
１００ ４ストロークエンジン

Claims (2)

1. 少なくとも一つの燃焼室と、
   一端が一つの前記燃焼室に接続され、他端が前記燃焼室に接続されない独立吸気通路と、
   前記独立吸気通路の内部に設けられ、前記燃焼室に吸入される空気量を調整する独立スロットル弁と、
   前記独立スロットル弁の位置を検出するスロットル弁位置検出器と、
   前記独立吸気通路の前記独立スロットル弁と前記燃焼室との間の吸気圧を検出する吸気圧力検出器と、
   前記燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置と、
   前記スロットル弁位置検出器および前記吸気圧力検出器の信号に応じて前記燃料供給装置を制御する制御装置と、
   を備える独立スロットル型４ストロークエンジンであって、
   前記制御装置は、
   ピストン位置で規定した吸気行程から始まり、圧縮行程、膨張行程および排気行程で終了する４つの行程を１つの燃焼サイクルと定義した場合、
   １つの燃焼サイクル内で前記吸気圧力検出器の信号が大きく変動する低負荷運転期間の少なくとも一部において、
   吸気圧が上昇基調にある圧縮行程において取得された圧縮行程吸気圧および当該圧縮行程で検出した圧縮行程スロットル弁位置と、
   前記圧縮行程と同じ燃焼サイクルにおける前記圧縮行程スロットル弁位置の取得時点より後の時点、
   且つ、前記圧縮行程スロットル弁位置を検出した時点の吸気圧より高い吸気圧の時点で取得された後続スロットル弁位置とに応じて、前記燃焼サイクルに対する次の前記燃焼サイクルの燃焼室に吸入される空気量を推定または必要燃料量を取得し、前記燃料供給装置を制御して次の燃焼より前に燃料を供給する
   独立スロットル型４ストロークエンジン。
2. 前記圧縮行程スロットル弁位置および前記後続スロットル弁位置は、前記スロットル弁位置検出器による検出値である
   請求項１に記載の独立スロットル型４ストロークエンジン。

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