JP2021148080A

JP2021148080A - 燃料噴射制御装置

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Publication number: JP2021148080A
Application number: JP2020049683A
Authority: JP
Inventors: 健吾田中; Kengo Tanaka; 哲司上田; Tetsuji Ueda; 勇紀小柴; Yuki Koshiba; 成俊菅田; Shigetoshi Sugata
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2040-03-19
Also published as: JP7266545B2; US20230044405A1; US11859572B2; WO2021187528A1

Abstract

【課題】良好な燃焼状態が得られる燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】一実施形態に係る燃料噴射制御装置は、２サイクルエンジンの気筒に設けられた燃料噴射装置によって行われる燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置であって、気筒内における掃排気の状態量に関するパラメータを取得する掃排気状態量取得部と、上記パラメータから気筒内で生成されるスワールの運動量を算出するスワール運動量算出部と、スワール運動量算出部で算出したスワールの運動量に対応する燃料噴射装置からの燃料の噴射圧力を算出する燃料噴射圧力算出部と、を備える。【選択図】図５

Description

本開示は、燃料噴射制御装置に関する。

例えば、複数の燃料噴射弁、具体的にはシリンダ外周に２つの燃料噴射弁を配置し、筒内に燃料を噴射するディーゼルエンジンが知られている。この種のディーゼルエンジンでは、筒内に予め形成されたスワール流に沿って燃料噴射を行うことで良好な燃焼状態を得て熱効率を向上するようにしている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−１５６８５２号公報

例えば特許文献１に記載のディーゼルエンジンでは、一般的なディーゼルエンジンと同様に、ディーゼルエンジンの負荷に応じて燃料噴射圧等の燃料噴射条件が決まるように構成されている。具体的には、一般的なディーゼルエンジンでは、ディーゼルエンジンの負荷と燃料噴射圧等の燃料噴射条件との関係についての制御マップに基づいて燃料噴射条件が決定されるように構成されている。
しかし、例えば２サイクルディーゼルエンジンでは、掃排気の圧力バランスが変わるとシリンダ内への空気流量や筒内スワールの状態が変化するおそれがある。そのため、単に上記の制御マップに基づいて燃料噴射条件を決定すると、良好な燃焼状態が得られなくなるおそれがある。

上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、良好な燃焼状態が得られる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。

本開示の少なくとも一実施形態に係る燃料噴射制御装置は、
２サイクルエンジンの気筒に設けられた燃料噴射装置によって行われる燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記気筒内における掃排気の状態量に関するパラメータを取得する掃排気状態量取得部と、
前記パラメータから前記気筒内で生成されるスワールの運動量を算出するスワール運動量算出部と、
前記スワール運動量算出部で算出した前記スワールの運動量に対応する前記燃料噴射装置からの燃料の噴射圧力を算出する燃料噴射圧力算出部と、
を備える。

本開示の少なくとも一実施形態によれば、２サイクルエンジンにおいて良好な燃焼状態が得られる。

幾つかの実施形態に係るエンジン及び補機類についての全体構成を示す図である。一実施形態に係るエンジンの構成を模式的に示した断面図である。他の実施形態に係るエンジンの構成を模式的に示した断面図である。幾つかの実施形態に係るエンジンの燃料噴射系統に関する構成を示す図である。一実施形態に係る燃料噴射制御装置の構成を示すブロック図である。対応運動量記憶部が記憶しているスワールの運動量と気筒内における燃料の運動量との関係を示すグラフである。シリンダ内での燃料の噴霧パターンの一例を模式的に示した図である。

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

（全体構成）
図１は、幾つかの実施形態に係るエンジン及び補機類についての全体構成を示す図である。図２は、一実施形態に係るエンジンの構成を模式的に示した断面図である。図３は、他の実施形態に係るエンジンの構成を模式的に示した断面図である。図４は、図２及び図３に示したエンジンの燃料噴射系統に関する構成を示す図である。図５は、一実施形態に係る燃料噴射制御装置の構成を示すブロック図である。図６は、対応運動量記憶部が記憶しているスワールの運動量と気筒内における燃料の運動量との関係を示すグラフである。

幾つかの実施形態に係るエンジン１は、例えばユニフロー方式の２サイクルディーゼルエンジンである。
幾つかの実施形態に係るエンジン１は、エンジン本体１１と、制御装置（ＥＣＵ）１３と、燃料ポンプ１５と、コモンレール１７と、燃料噴射弁１９と、ターボチャージャ５とを備えている。
幾つかの実施形態に係るエンジン１は、エアクーラ２と、掃気マニフォールド３と、排気マニフォールド４とを備えている。
ターボチャージャ５は、燃焼用の空気を圧縮するコンプレッサ５１と、排気ガスによって駆動されるタービン５２とを有する。

幾つかの実施形態に係るエンジン１では、コンプレッサ５１で空気が圧縮される。コンプレッサ５１で圧縮された空気は、エアクーラ２で冷却されて、掃気マニフォールド３を介して、エンジン本体１１の気筒（シリンダ）２０内に供給される。そして、燃料噴射弁１９からシリンダ２０内に供給された燃料が圧縮熱によって自着火することで、シリンダ２０内で燃焼・膨張する。そして、シリンダ２０内で生成された排気ガスが、排気マニフォールド４へと排出される。
排気マニフォールド４に排出された排気ガスは、ターボチャージャ５のタービン５２に流入し、不図示のタービンインペラを回転駆動させることでコンプレッサ５１を駆動する。

制御装置１３は、エンジン１の各部を制御するための制御装置である。
燃料ポンプ１５は、エンジン１に燃料を供給するためのポンプである。
コモンレール１７は、燃料ポンプ１５から供給された燃料を所定の供給圧力に蓄圧する蓄圧装置である。
燃料噴射弁１９は、コモンレール１７から供給された燃料を上述したようにシリンダ２０内に噴射するための燃料噴射装置である。

図２及び図３に示すように、幾つかの実施形態に係るエンジン１は、少なくとも１つのシリンダ２０と、上記少なくとも１つのシリンダ２０に配置された少なくとも１つのピストン３０と、を備える。なお、幾つかの実施形態に係るエンジン１は、多気筒のエンジンであってもよい。
幾つかの実施形態に係るエンジン１では、燃料噴射弁１９は、上記少なくとも１つのシリンダ２０に複数配置されている。図２及び図３に示すエンジン１では、燃料噴射弁１９は、例えば１気筒当たり２つ配置されている。幾つかの実施形態に係るエンジン１では、例えば１気筒当たり２つ配置された燃料噴射弁１９のそれぞれは、シリンダ２０の中心軸を中心として等しい角度ピッチで配置されているとよい。
燃料噴射弁１９は、制御装置１３からの開弁信号を受信している間だけ開弁して、供給された燃料が噴射可能となるように構成されている。
幾つかの実施形態に係るエンジン１では、燃料噴射弁１９は、シリンダ２０内において、シリンダ２０の中心軸を中心として旋回する方向（以下、単に旋回方向とも称する）に向かって噴射されるように構成されている。

幾つかの実施形態に係る制御装置１３は、シリンダ２０内に形成された燃焼用の空気の流れであるスワール流についての旋回方向への運動量（以下、スワールの運動量又はスワール運動量Σｍａ・ｖａとも称する）に対応する噴射圧力で燃料を噴射するように各部を制御するように構成されている。幾つかの実施形態に係る制御装置１３における制御内容については、後で詳述する。

（エンジン１Ａについて）
図２に示すエンジン１Ａは、例えば対向ピストンエンジンであり、上記少なくとも１つのシリンダ２０のそれぞれにおいて、１対のピストン３０が互いに同一のシリンダ２０内に配置され、シリンダ２０の軸線方向に沿って反対方向に移動するように構成されている。すなわち、図２に示すエンジン１Ａでは、上記少なくとも１つのピストン３０は、第１ピストン３１と、第１ピストン３１が配置されたシリンダ２０と同一のシリンダ２０に配置された第２ピストン３２であって、第１ピストン３１と対向して配置された第２ピストン３２と、を含む。
例えば図２に示すエンジン１Ａは、気筒数が１である単気筒型の対向ピストンエンジンであるが、エンジン１Ａは、気筒数が２以上である多気筒型の対向ピストンエンジンであってもよい。

図２に示すエンジン１Ａでは、第１ピストン３１は、ピストンピン４１を介してコネクティングロッド４３の一端に連結され、コネクティングロッド４３の他端は第１クランクシャフト２１１に連結されている。
同様に、第２ピストン３２は、ピストンピン４１を介してコネクティングロッド４３の一端に連結され、コネクティングロッド４３の他端は第２クランクシャフト２２１に連結されている。
図２に示すエンジン１Ａでは、第１出力軸２１３を中心とした第１クランクシャフト２１１の回転、及び、第２出力軸２２３を中心とした第２クランクシャフト２２１の回転により、第１ピストン３１及び第２ピストン３２は互いに同期してシリンダ２０の内部を往復動する。

図２に示すエンジン１Ａでは、各シリンダ２０の軸方向一方側において、各シリンダ２０の周壁２０ａに少なくとも１つの掃気ポート２６が形成され、各シリンダ２０の軸方向他方側において、各シリンダ２０の周壁２０ａに少なくとも１つの排気ポート２７が形成されている。
なお、図２に示すエンジン１Ａでは、掃気ポート２６及び排気ポート２７は、各シリンダ２０の周方向に複数配置される。図２に示すエンジン１Ａでは、掃気ポート２６は、掃気マニフォールド３と接続されており、排気ポート２７は、排気マニフォールド４に接続されている。図２に示すエンジン１Ａでは、掃気ポート２６は、掃気マニフォールド３からシリンダ２０内に流れ込む空気がシリンダ２０内でスワール流を形成するように、ポート角度等が設定されている。

図２に示すエンジン１Ａでは、各シリンダ２０の周壁２０ａに、燃料噴射弁１９が配置されている。図２に示すエンジン１Ａでは、例えば、２つの燃料噴射弁１９が各シリンダ２０の軸心（各シリンダ２０における径方向断面の中心）を挟んで対向するように周方向にずらして配置されている。

（エンジン１Ｂについて）
図３に示すエンジン１Ｂは、例えば１つのシリンダ２０内に１つのピストン３０が配置されたユニフロー方式の２サイクルディーゼルエンジンである。なお、例えば図３に示すエンジン１Ｂは、気筒数が１である単気筒型のエンジンであるが、気筒数が２以上である多気筒型のエンジンであってもよい。
図３に示すエンジン１Ｂでは、ピストン３０は、ピストンピン４１を介してコネクティングロッド４３の一端に連結され、コネクティングロッド４３の他端はクランクシャフト２１０に連結されている。
図３に示すエンジン１Ｂでは、出力軸２１５を中心としたクランクシャフト２１０の回転により、ピストン３０はシリンダ２０の内部を往復動する。

図３に示すエンジン１Ｂでは、シリンダ２０の軸方向一方側（下死点側）において、シリンダ２０の周壁２０ａに少なくとも１つの掃気ポート２６が形成され、シリンダ２０の軸方向他方側（上死点側）に配置されたシリンダヘッド２８に少なくとも１つの排気ポート２７が形成されている。
なお、図３に示すエンジン１Ｂでは、掃気ポート２６は、シリンダ２０の周方向に複数配置される。図３に示すエンジン１Ｂでは、排気ポート２７は、排気弁２９によって開閉が制御される。図３に示すエンジン１Ｂでは、掃気ポート２６は、掃気マニフォールド３と接続されており、排気ポート２７は、排気マニフォールド４に接続されている。図３に示すエンジン１Ｂでは、掃気ポート２６は、掃気マニフォールド３からシリンダ２０内に流れ込む空気がシリンダ２０内でスワール流を形成するように、ポート角度等が設定されている。

図３に示すエンジン１Ｂでは、例えばシリンダヘッド２８に燃料噴射弁１９が配置されている。図３に示すエンジン１Ｂでは、例えば、２つの燃料噴射弁１９がシリンダ２０の軸心を挟んで対向するように周方向にずらして配置されており、燃料はスワール流方向成分を含む方向に噴射されている。

（燃料噴射圧制御について）
上述したように、一般的にディーゼルエンジンでは、ディーゼルエンジンの負荷と燃料噴射圧等の燃料噴射条件との関係についての制御マップに基づいて燃料噴射条件が決定されるように構成されている。
しかし、例えば２サイクルディーゼルエンジンでは、掃排気の圧力バランスが変わるとシリンダ内への空気流量や筒内スワールの状態が変化する。掃排気の圧力バランスはエンジン運転条件のみならず、雰囲気条件の変化やエンジンの経時変化に応じて変化するため、単に上記の制御マップに基づいて燃料噴射条件を決定すると、良好な燃焼状態が得られなくなるおそれがある。
そこで、幾つかの実施形態に係るエンジン１では、シリンダ２０内におけるスワール流の状態を以下のようにして推定し、推定したスワール流の状態に適した噴射圧でシリンダ２０内に燃料を噴射するように構成している。以下、詳細に説明する。

図７は、シリンダ２０内での燃料の噴霧パターンの一例を模式的に示した図である。
発明者らが鋭意検討した結果、スワール運動量Σｍａ・ｖａとシリンダ２０内における燃料の旋回方向Ｒへの運動量（以下、燃料運動量Σｍｆ・ｖｆとも称する）との関係が適切な関係であると、良好な燃焼状態が得られることが判明した。シリンダ２０内における燃料運動量Σｍｆ・ｖｆに対して、例えば掃排気の圧力バランスが変わること等によってスワール流６５の流れの状態が変化してスワール運動量Σｍａ・ｖａが大きくなり過ぎると、噴射された燃料の噴霧６１が噴射位置６３近傍のシリンダ２０の内壁面（シリンダ壁面）２０ｂと干渉して燃焼状態が良好でなくなるおそれがある。また、シリンダ２０内における燃料運動量Σｍｆ・ｖｆに対して、例えば掃排気の圧力バランスが変わること等によってスワール運動量Σｍａ・ｖａが小さくなり過ぎると、噴射された燃料の噴霧６１が対向する燃料噴射弁１９からの噴霧６１と干渉する、もしくは噴射位置６３とは反対側のシリンダ壁面２０ｂと干渉して燃焼状態が良好でなくなるおそれがある。
すなわち、発明者らが鋭意検討した結果、スワール運動量Σｍａ・ｖａと燃料運動量Σｍｆ・ｖｆとの関係を、例えば図６のグラフにおいて線Ｌで示すような対応関係に近づけることで良好な燃焼状態が得られることが判明した。なお、図６のグラフにおける線Ｌは、スワール運動量Σｍａ・ｖａと燃料運動量Σｍｆ・ｖｆとの関係が適切な関係となる例を示す線である。
図６のグラフにおける線Ｌよりも右下側の領域は、シリンダ２０内における燃料運動量Σｍｆ・ｖｆに対してスワール運動量Σｍａ・ｖａが大きくなる領域である。また、図６のグラフにおける線Ｌよりも左上側の領域では、シリンダ２０内における燃料運動量Σｍｆ・ｖｆに対してスワール運動量Σｍａ・ｖａが小さくなる領域である。

幾つかの実施形態に係るエンジン１では、制御装置１３は、燃料噴射制御装置１００を機能ブロックとして有する。燃料噴射制御装置１００は、以下のようにして燃料の噴射圧力を制御する。

（燃料噴射制御装置１００について）
図５に示すように、一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００は、掃排気状態量取得部１０１と、筒内空気量算出部１０３と、旋回流強さ算出部１４３と、スワール運動量算出部１１０と、燃料噴射圧力算出部１２０と、噴射量決定部１３１とを機能ブロックとして有する。また、燃料噴射圧力算出部１２０は、燃料運動量算出部１２１と、噴射圧力決定部１２２とを含んでいる。
一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００は、各種の情報を記憶する記憶部１４０として、各種情報記憶部１４１と、対応運動量記憶部１４５とを有している。

（掃排気状態量取得部１０１）
掃排気状態量取得部１０１は、シリンダ２０内における掃排気の状態量に関するパラメータを取得するための機能ブロックである。一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００では、掃排気状態量取得部１０１は、例えば掃気マニフォールド３内の圧力Ｐｓｃ、掃気マニフォールド３内の温度Ｔｓｃ、及び排気マニフォールド４内の圧力Ｐｅｘを取得する。
なお、掃排気状態量取得部１０１は、掃気マニフォールド３に設置された不図示の圧力センサ及び温度センサから掃気マニフォールド３内の圧力Ｐｓｃ及び温度Ｔｓｃを取得するように構成されていてもよい。また、掃排気状態量取得部１０１は、排気マニフォールド４に設置された不図示の圧力センサから排気マニフォールド４内の圧力Ｐｅｘを取得するように構成されていてもよい。

（筒内空気量算出部１０３）
筒内空気量算出部１０３は、シリンダ内の空気量を掃気密度とシリンダ内容積により算出するための機能ブロックである。
具体的には、筒内空気量算出部１０３は、掃排気状態量取得部１０１で取得した掃気マニフォールド３内の圧力Ｐｓｃと、掃気マニフォールド３内の温度Ｔｓｃとに基づいて、掃気密度ρｓｃを算出する。

掃気行程終了時におけるシリンダ２０内の容積Ｖｓｃは、エンジン１におけるシリンダ径、ストローク長、コンロッド長、圧縮比、及び掃気行程終了時期（すなわち掃気ポート２６の配置位置）等から予め求めることができる。掃気密度ρｓｃと掃気行程終了時のシリンダ２０の容積Ｖｓｃからシリンダ２０内にトラップされる空気量ｍａが求まる。

（旋回流強さ算出部１４３）
旋回流強さ算出部１４３は、掃気行程終了時のシリンダ２０内の旋回流強さｖｓｌを算出するための機能ブロックである。この旋回流強さｖｓｌは、エンジン１における掃気ポート２６の定常流試験もしくはＣＦＤ解析によって予め取得した掃排気差圧と旋回流強さの関係に基づき、掃排気状態量取得部１０１で取得した掃気マニフォールド３内の圧力Ｐｓｃと排気マニフォールド４内の圧力Ｐｅｘの差圧Δ（Ｐｓｃ−Ｐｅｘ）に応じて算出される。

（スワール運動量算出部１１０）
スワール運動量算出部１１０は、シリンダ２０内で生成されるスワールの運動量（スワール運動量Σｍａ・ｖａ）を算出するための機能ブロックである。一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００では、スワール運動量算出部１１０は、シリンダ２０内の空気量、すなわち、筒内トラップ空気量ｍａと、ピストン圧縮終了時のシリンダ２０内の旋回流強さｖａとに基づいてスワール運動量Σｍａ・ｖａを算出する。
掃気終了時の旋回流強さｖｓｌとピストン圧縮終了時の旋回流強さｖａの関係は、エンジン１におけるエンジン回転数に応じた両者の関係を予めＣＤＦ等により取得しておき、数式もしくはマップとして組み込んでおく。そして、スワール運動量算出部１１０は、旋回流強さ算出部１４３により算出された掃気終了時の旋回流強さｖｓｌとエンジン回転数から、数式もしくはマップを用いて算出されるシリンダ２０内のピストン圧縮終了の旋回流強さｖａと、筒内空気量算出部１０３で算出した筒内トラップ空気量ｍａとに基づいてスワール運動量Σｍａ・ｖａを算出する。

（噴射量決定部１３１）
噴射量決定部１３１では、要求されるシンジン出力が得られるよう都度のエンジントルクもしくは回転数の計測値と目標のエンジントルクもしくは回転数の差に基づき、ＰＩＤコントローラにより燃料の噴射量ｍｆが決定される。

（各種情報記憶部１４１）
各種情報記憶部１４１は、後述する燃料噴射圧力目標値Ｐｆ＊を算出するために必要な各種のデータを記憶している記憶部である。一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００では、各種情報記憶部１４１は、例えば上述したように、予め要素試験もしくは数値シミュレーションによって取得したエンジン１における掃排気特性のデータや、掃気行程終了時におけるシリンダ２０の容積Ｖｓｃのデータ、燃料噴射弁１９における燃料噴射特性に関するデータ等が記憶している。

（対応運動量記憶部１４５）
対応運動量記憶部１４５は、スワール運動量Σｍａ・ｖａに対応するシリンダ２０内における燃料運動量Σｍｆ・ｖｆを予め記憶している記憶部である。一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００では、対応運動量記憶部１４５は、例えば図６に示すグラフのような、スワール運動量Σｍａ・ｖａと燃料運動量Σｍｆ・ｖｆとの関係が適切な関係となるような条件を記憶している。

（燃料噴射圧力算出部１２０）
燃料噴射圧力算出部１２０は、スワール運動量算出部１１０で算出したスワール運動量Σｍａ・ｖａに対応する燃料噴射弁１９からの燃料の噴射圧力Ｐｆ（燃料噴射圧力目標値Ｐｆ＊）を算出するための機能ブロックである。一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００では、燃料噴射圧力算出部１２０は、スワール運動量算出部１１０で算出したスワール運動量Σｍａ・ｖａに対応する燃料運動量Σｍｆ・ｖｆを対応運動量記憶部１４５から読み出し、対応運動量記憶部１４５から読み出した燃料運動量Σｍｆ・ｖｆから燃料噴射圧力目標値Ｐｆ＊を算出する。

すなわち、一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００の燃料噴射圧力算出部１２０では、燃料運動量算出部１２１は、スワール運動量算出部１１０で算出したスワール運動量Σｍａ・ｖａに基づいて、対応運動量記憶部１４５で記憶されているスワール運動量Σｍａ・ｖａと燃料運動量Σｍｆ・ｖｆとの関係についてのデータからスワール運動量算出部１１０で算出したスワール運動量Σｍａ・ｖａに応じて必要となる燃料運動量Σｍｆ・ｖｆを読み出す。
燃料噴射圧力目標値Ｐｆ＊と燃料噴射速度ｖｆの関係については、予め燃料噴射弁１９における燃料噴射特性データとして要素試験もしくは数値シミュレーションで取得・導出しておく。
そして、一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００の燃料噴射圧力算出部１２０では、噴射圧力決定部１２２は、燃料運動量算出部１２１が対応運動量記憶部１４５から読み出した燃料運動量Σｍｆ・ｖｆと、噴射量決定部１３１で算出した燃料の噴射量ｍｆとに基づいて、該燃料運動量Σｍｆ・ｖｆを得るために必要な燃料の噴射圧力Ｐｆを燃料噴射圧力目標値Ｐｆ＊として算出する。

なお、幾つかの実施形態に係るエンジン１では、制御装置１３は、コモンレール１７のレール圧Ｐｒが上記のようにして算出された燃料噴射圧力目標値Ｐｆ＊となるように燃料ポンプ１５を制御するように構成されているとよい。

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００は、２サイクルエンジンの気筒２０に設けられた燃料噴射装置（燃料噴射弁１９）によって行われる燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置であって、気筒２０内における掃排気の状態量に関するパラメータを取得する掃排気状態量取得部１０１と、上記パラメータから気筒２０内で生成されるスワールの運動量（スワール運動量Σｍａ・ｖａ）を算出するスワール運動量算出部１１０と、スワール運動量算出部１１０で算出したスワール運動量Σｍａ・ｖａに対応する燃料噴射弁１９からの燃料の噴射圧力Ｐｆを算出する燃料噴射圧力算出部１２０と、を備える。

上記（１）の構成によれば、スワール運動量算出部１１０で算出したスワール運動量Σｍａ・ｖａに対応する噴射圧力Ｐｆで燃料を噴射させることができるようになるので、例えば掃排気の圧力バランスが変わったとしても、良好な燃焼状態を得ることができ、２サイクルエンジンにおける熱効率の低下を抑制できる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、少なくとも一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００は、スワール運動量Σｍａ・ｖａに対応する気筒２０内における燃料の運動量（燃料運動量Σｍｆ・ｖｆ）を予め記憶した対応運動量記憶部１４５をさらに備える。燃料噴射圧力算出部１２０は、スワール運動量算出部１１０で算出したスワール運動量Σｍａ・ｖａに対応する燃料運動量Σｍｆ・ｖｆを対応運動量記憶部１４５から読み出し、対応運動量記憶部１４５から読み出した燃料運動量Σｍｆ・ｖｆから燃料噴射弁１９からの燃料の噴射圧力Ｐｆを算出する。

上記（２）の構成によれば、スワール運動量Σｍａ・ｖａと気筒２０内における燃料運動量Σｍｆ・ｖｆとの関係が適切な関係に保たれ易くなるので、良好な燃焼状態が得られ易くなる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、少なくとも一実施形態に係る燃料噴射制御装置１００は、掃排気差圧Δ（Ｐｓｃ−Ｐｅｘ）に基づき掃気行程中の気筒２０内の旋回流強さｖｓｌを算出する旋回流強さ算出部１４３をさらに備える。スワール運動量算出部１１０は、ピストン圧縮終了時における気筒２０内の旋回流強さｖａを旋回流強さ算出部１４３で算出した掃気終了時の旋回流強さｖｓｌに基づき算出し、気筒２０内の旋回流強さｖａと、気筒２０内の空気量（筒内トラップ空気量ｍａ）とに基づいてスワール運動量Σｍａ・ｖａを算出する。

上記（３）の構成によれば、スワール運動量Σｍａ・ｖａの算出精度を向上できる。

１、１Ａ、１Ｂエンジン
５ターボチャージャ
１１エンジン本体
１３制御装置（ＥＣＵ）
１５燃料ポンプ
１７コモンレール
１９燃料噴射弁
２０気筒（シリンダ）
２６掃気ポート
２７排気ポート
１００燃料噴射制御装置
１０１掃排気状態量取得部
１０３筒内空気量算出部
１１０スワール運動量算出部
１２０燃料噴射圧力算出部
１４３旋回流強さ算出部
１４５対応運動量記憶部

Claims

２サイクルエンジンの気筒に設けられた燃料噴射装置によって行われる燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記気筒内における掃排気の状態量に関するパラメータを取得する掃排気状態量取得部と、
前記パラメータから前記気筒内で生成されるスワールの運動量を算出するスワール運動量算出部と、
前記スワール運動量算出部で算出した前記スワールの運動量に対応する前記燃料噴射装置からの燃料の噴射圧力を算出する燃料噴射圧力算出部と、
を備える燃料噴射制御装置。
前記スワールの運動量に対応する前記気筒内における燃料の運動量を予め記憶した対応運動量記憶部をさらに備え、
燃料噴射圧力算出部は、前記スワール運動量算出部で算出した前記スワールの運動量に対応する前記燃料の運動量を前記対応運動量記憶部から読み出し、前記対応運動量記憶部から読み出した前記燃料の運動量から前記燃料噴射装置からの前記燃料の噴射圧力を算出する
請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
掃気行程中の前記気筒内の旋回流強さを算出する旋回流強さ算出部をさらに備え、
前記スワール運動量算出部は、掃気行程終了時における前記気筒内の旋回流強さを前記旋回流強さ算出部から読み出し、掃気行程終了時の旋回流強さに基づきピストン圧縮終了時の旋回流強さを算出し、算出した前記ピストン圧縮終了時の旋回流強さと前記気筒内の空気量とに基づいて前記スワールの運動量を算出する
請求項１又は２に記載の燃料噴射制御装置。