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JP7566825B2 - Independent throttle type 2-4 cylinder engine unit - Google Patents
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JP7566825B2 - Independent throttle type 2-4 cylinder engine unit - Google Patents

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JP7566825B2 JP2022116209A JP2022116209A JP7566825B2 JP 7566825 B2 JP7566825 B2 JP 7566825B2 JP 2022116209 A JP2022116209 A JP 2022116209A JP 2022116209 A JP2022116209 A JP 2022116209A JP 7566825 B2 JP7566825 B2 JP 7566825B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

本発明は、独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットに関する。 The present invention relates to an independent throttle type 2-4 cylinder engine unit.

内燃機関の一種として、独立スロットル型の多気筒エンジンが知られている。独立スロットル型の多気筒エンジンでは、複数の気筒それぞれに独立した吸気路が設けられる。各吸気路にはスロットル弁が設けられる。各吸気路のスロットル弁が開閉されることで、燃料と空気との混合気が各気筒に流入する。このような独立スロットル型の多気筒エンジンは、例えば、特許文献1に開示されている。 As one type of internal combustion engine, an independent throttle type multi-cylinder engine is known. In an independent throttle type multi-cylinder engine, an independent intake passage is provided for each of the multiple cylinders. A throttle valve is provided in each intake passage. By opening and closing the throttle valve of each intake passage, a mixture of fuel and air flows into each cylinder. Such an independent throttle type multi-cylinder engine is disclosed, for example, in Patent Document 1.

特許第4400402号明細書Patent No. 4400402 specification

本発明は、各気筒に供給される空気量がばらつくことを前提とした独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットにおいて、単一のセンサを用いた空燃比の気筒間インバランスの検出精度を向上することを課題とする。 The objective of the present invention is to improve the accuracy of detecting imbalances in the air-fuel ratio between cylinders using a single sensor in an independent throttle type 2-4 cylinder engine unit, which is based on the premise that the amount of air supplied to each cylinder varies.

(1)本発明の実施形態に係る独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、それぞれがピストンとともに燃焼室を形成する2-4つの気筒と、燃焼室において燃料が燃焼することで回転するクランクシャフトと、2-4つの気筒それぞれに対応して設けられ、対応する気筒からの排気ガスが流れる2-4つの独立排気管と、2-4つの独立排気管が集合する集合部及び排気ガスの流れ方向において集合部よりも下流に設けられた触媒を含む集合排気管と、集合排気管の集合部に設けられ、2-4つの気筒それぞれから触媒に流入する排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出する触媒前センサと、制御装置と、を備える。クランクシャフトは、クランクシャフトの回転サイクルにおける少なくとも一つの燃焼間隔がクランク角で240度以上となるように構成されることで、少なくとも一つの燃焼間隔を構成する各燃焼に対応する各気筒から触媒に流入する排気ガス同士の干渉が低減される。制御装置は、触媒前センサが集合部において2-4つの気筒それぞれから触媒に流入する干渉が低減された排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出した検出結果を用いて、2-4つの気筒における空燃比の気筒間インバランスを検出するように構成される。 (1) An independent throttle type 2-4 cylinder engine unit according to an embodiment of the present invention includes 2-4 cylinders each forming a combustion chamber together with a piston, a crankshaft that rotates by burning fuel in the combustion chamber, 2-4 independent exhaust pipes provided corresponding to each of the 2-4 cylinders and through which exhaust gas from the corresponding cylinder flows, a collective exhaust pipe including a collector section where the 2-4 independent exhaust pipes are collected and a catalyst provided downstream of the collector section in the exhaust gas flow direction, a pre-catalyst sensor provided at the collector section of the collective exhaust pipe for detecting the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas flowing into the catalyst from each of the 2-4 cylinders, and a control device. The crankshaft is configured so that at least one combustion interval in the rotation cycle of the crankshaft is 240 degrees or more in crank angle, thereby reducing interference between exhaust gases flowing into the catalyst from each cylinder corresponding to each combustion constituting at least one combustion interval. The control device is configured to detect imbalances in the air-fuel ratio between cylinders 2-4 using the results of the pre-catalyst sensor detecting the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas with reduced interference flowing into the catalyst from each of cylinders 2-4 at the collection point.

上記独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットでは、集合部に触媒前センサが設けられる。集合部には各独立排気管からの排気ガスが順次流入するため、触媒前センサは各気筒から触媒に流入する排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出することができる。また、上記独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットにおいて、ある燃焼から次の燃焼までの燃焼間隔はクランク角で240度以上となる。240度以上の燃焼間隔は、例えば4ストロークエンジンで言えば、クランクシャフトの回転サイクル(720度)における1/3以上を占める長い期間である。この燃焼間隔を構成するある燃焼によって生成された排気ガスが集合部に流入してから、次の燃焼によって生成された排気ガスが集合部に流入するまでの期間が長い。そのため、異なる気筒から排出される排気ガス同士が集合部において混ざりにくく、触媒前センサが各気筒から排出される排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出しやすい。制御装置は、触媒前センサが検出した干渉の低減された排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を用いて、各気筒に供給される混合気の空燃比がリッチであるかリーンであるかを判定することができる。したがって、各気筒に供給される空気量がばらつくことを前提とした独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットにおいて、単一のセンサを用いた空燃比の気筒間インバランスの検出精度を向上することができる。 In the independent throttle type 2-4 cylinder engine unit, a pre-catalyst sensor is provided in the collecting section. Since exhaust gas from each independent exhaust pipe flows into the collecting section sequentially, the pre-catalyst sensor can detect the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas flowing into the catalyst from each cylinder. In the independent throttle type 2-4 cylinder engine unit, the combustion interval from one combustion to the next combustion is 240 degrees or more in crank angle. A combustion interval of 240 degrees or more is a long period that occupies more than 1/3 of the rotation cycle (720 degrees) of the crankshaft in a four-stroke engine, for example. The period from when the exhaust gas generated by one combustion flows into the collecting section to when the exhaust gas generated by the next combustion flows into the collecting section is long, which makes it difficult for exhaust gases discharged from different cylinders to mix in the collecting section, making it easy for the pre-catalyst sensor to detect the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas discharged from each cylinder. The control device can use the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas with reduced interference detected by the pre-catalyst sensor to determine whether the air-fuel ratio of the mixture supplied to each cylinder is rich or lean. Therefore, in an independent throttle type 2-4 cylinder engine unit that assumes that the amount of air supplied to each cylinder varies, it is possible to improve the accuracy of detecting imbalance in air-fuel ratio between cylinders using a single sensor.

(2)上記(1)の独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットにおいて、触媒前センサは、2-4つの気筒それぞれから触媒に流入する排気ガス中の酸素割合を検出する触媒前酸素センサであってもよい。 (2) In the independent throttle type 2-4 cylinder engine unit described above in (1), the pre-catalyst sensor may be a pre-catalyst oxygen sensor that detects the oxygen ratio in the exhaust gas flowing into the catalyst from each of the 2nd to 4th cylinders.

一般に、空燃比の気筒間インバランスの検出には、空燃比センサ又は酸素センサが用いられる。空燃比センサは、排気ガス中の酸素濃度を連続的又は線形的に検出する。酸素センサは、排気ガス中の酸素割合をリーン又はリッチの二値で検出する。上記(2)の独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットでは、触媒前センサが酸素センサで構成される。そのため、空燃比センサを用いる場合と比べて、検出データ量が低減され、更に安価である。 In general, an air-fuel ratio sensor or an oxygen sensor is used to detect cylinder-to-cylinder imbalance in air-fuel ratio. An air-fuel ratio sensor detects the oxygen concentration in the exhaust gas continuously or linearly. An oxygen sensor detects the oxygen ratio in the exhaust gas as a binary value, lean or rich. In the independent throttle type 2-4 cylinder engine unit described above in (2), the pre-catalyst sensor is composed of an oxygen sensor. Therefore, the amount of detection data is reduced and it is less expensive than when an air-fuel ratio sensor is used.

「2-4気筒エンジンユニット」は、例えば、エンジン及び吸排気系の総称である。2-4気筒エンジンユニットは、例えば、2-4気筒エンジンユニットが搭載される車両の走行のための動力を生成するエンジンを含む。エンジンは、内燃機関である。エンジンは、電気モータではない。エンジンは、例えば、レシプロケーティングエンジンである。エンジンは、例えば、4ストロークエンジンである。エンジンは、例えば、点火プラグによって燃料が燃焼するガソリンエンジンであるのが好ましい。エンジンは、圧縮空気によって燃料が燃焼するディーゼルエンジンであってもよい。エンジンは、例えば、直列、V型又は水平対向型の2-4気筒エンジンである。エンジンは、例えば、自然吸気エンジンであるのが好ましい。エンジンは、例えば、2-4つの気筒と、ピストンと、クランクシャフトとを含む。2-4気筒エンジンユニットは、エンジンと、電気モータとを含むハイブリッドエンジンユニットであってもよい。ハイブリッドエンジンユニットは、例えば、パラレル型ハイブリッドエンジンユニットであってもよいし、シリーズ型ハイブリッドエンジンユニットであってもよい。 The term "2-4 cylinder engine unit" is, for example, a general term for an engine and an intake and exhaust system. The 2-4 cylinder engine unit includes, for example, an engine that generates power for driving a vehicle in which the 2-4 cylinder engine unit is installed. The engine is an internal combustion engine. The engine is not an electric motor. The engine is, for example, a reciprocating engine. The engine is, for example, a four-stroke engine. The engine is, for example, preferably a gasoline engine in which fuel is burned by a spark plug. The engine may be, for example, a diesel engine in which fuel is burned by compressed air. The engine is, for example, an in-line, V-type, or horizontally opposed 2-4 cylinder engine. The engine is, for example, preferably a naturally aspirated engine. The engine includes, for example, 2-4 cylinders, a piston, and a crankshaft. The 2-4 cylinder engine unit may be a hybrid engine unit including an engine and an electric motor. The hybrid engine unit may be, for example, a parallel type hybrid engine unit or a series type hybrid engine unit.

「独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニット」は、例えば、傾斜車両に搭載される。傾斜車両は、輸送機器である。傾斜車両は、人が運転する乗物である。傾斜車両は、例えば、傾斜車両が左に旋回するときには左に傾斜し、傾斜車両が右に旋回するときには右に傾斜する車体を含む。傾斜車両は、例えば、自動二輪車である。傾斜車両は、自動二輪車に限定されず、例えば、自動三輪車、自動四輪車であってもよい。傾斜車両は、例えば、少なくとも1つの前輪と、少なくとも1つの後輪とを備える。傾斜車両としては、特に限定されず、例えば、スクータ型、モペット型、オフロード型、オンロード型の傾斜車両が挙げられる。 The "independent throttle type 2-4 cylinder engine unit" is mounted, for example, on a tilting vehicle. The tilting vehicle is a transportation device. The tilting vehicle is a vehicle driven by a person. The tilting vehicle includes, for example, a vehicle body that tilts to the left when the tilting vehicle turns left and tilts to the right when the tilting vehicle turns right. The tilting vehicle is, for example, a motorcycle. The tilting vehicle is not limited to motorcycles, and may be, for example, a three-wheeled motor vehicle or a four-wheeled motor vehicle. The tilting vehicle has, for example, at least one front wheel and at least one rear wheel. The tilting vehicle is not particularly limited, and examples thereof include scooter-type, moped-type, off-road-type, and on-road-type tilting vehicles.

独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、例えば、鞍乗型車両に搭載される。鞍乗型車両は、傾斜車両の一種である。鞍乗型車両は、運転者がサドルに跨って着座する形式の車両である。鞍乗型車両では、着座した運転者の左足は鞍乗型車両の左右方向における中央より左に位置し、右足は鞍乗型車両の左右方向における中央より右に位置する。上述した自動二輪車及び自動三輪車は、それぞれ鞍乗型車両の一例である。更に、鞍乗型車両としては、例えば、ATV(All-Terrain Vehicle)が挙げられる。ATVは、鞍乗型の自動四輪車の一例である。更に、鞍乗型車両は、例えば、車輪を備えていなくてもよい。このような鞍乗型車両としては、例えば、スノーモービルが挙げられる。スノーモービルは、例えば、車輪の代わりにトラックベルトを備える。ただし、独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、傾斜車両ではない自動四輪車に搭載されていてもよい。傾斜車両ではない自動四輪車において、例えば、2-4気筒エンジンユニットは車両の前部又は後部に配置される。前部及び後部は、車両の上下方向視で、運転手と重複する位置に設けられない。傾斜車両ではない自動四輪車に搭載された2-4気筒エンジンユニットのクランクシャフトの回転速度は、例えば、通常可動時、低速である。傾斜車両ではない自動四輪車に搭載された2-4気筒エンジンユニットのクランクシャフトの回転速度の最大値は、例えば、傾斜車両及び鞍乗型車両と比べて低い。 The independent throttle type 2-4 cylinder engine unit is mounted, for example, on a saddle-type vehicle. A saddle-type vehicle is a type of vehicle in which the driver sits astride the saddle. In a saddle-type vehicle, the left foot of the seated driver is positioned to the left of the center in the left-right direction of the saddle-type vehicle, and the right foot is positioned to the right of the center in the left-right direction of the saddle-type vehicle. The above-mentioned motorcycle and three-wheeled motor vehicle are each an example of a saddle-type vehicle. Further, an example of a saddle-type vehicle is an ATV (All-Terrain Vehicle). An ATV is an example of a saddle-type four-wheeled motor vehicle. Furthermore, a saddle-type vehicle may not have wheels, for example. An example of such a saddle-type vehicle is a snowmobile. A snowmobile has, for example, a track belt instead of wheels. However, the independent throttle type 2-4 cylinder engine unit may be mounted on a four-wheeled motor vehicle that is not a tilting vehicle. In a four-wheeled motor vehicle that is not a tilting vehicle, for example, the two-four cylinder engine unit is disposed at the front or rear of the vehicle. The front and rear are not disposed at positions that overlap with the driver when viewed from the top and bottom of the vehicle. The rotation speed of the crankshaft of a two-four cylinder engine unit mounted on a four-wheeled motor vehicle that is not a tilting vehicle is, for example, low during normal operation. The maximum value of the rotation speed of the crankshaft of a two-four cylinder engine unit mounted on a four-wheeled motor vehicle that is not a tilting vehicle is lower than, for example, a tilting vehicle and a saddle-type vehicle.

独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、例えば、2-4つの気筒それぞれに供給する空気が通る複数の吸気路を含む。独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、例えば、2-4つの気筒と同数の吸気路を含む。複数の吸気路は、例えば、互いに独立している。複数の吸気路はそれぞれ、対応する気筒に接続される。ただし、複数の吸気路は、外気を取り入れる吸気口において一体にまとめられていてもよい。 An independent throttle type 2-4 cylinder engine unit includes, for example, multiple intake passages through which air passes to supply each of the 2-4 cylinders. An independent throttle type 2-4 cylinder engine unit includes, for example, the same number of intake passages as the 2-4 cylinders. The multiple intake passages are, for example, independent of each other. Each of the multiple intake passages is connected to a corresponding cylinder. However, the multiple intake passages may be combined together at an intake port that takes in outside air.

独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、例えば、複数の吸気路それぞれに設けられたスロットル弁を含む。複数のスロットル弁は、例えば、対応する気筒に流入する空気量を調整する。複数のスロットル弁は、例えば、一斉に制御される。複数のスロットル弁は、個別に制御されてもよい。複数のスロットル弁の開度は、例えば、公称値で同一となるように制御される。複数のスロットル弁の開度は、公称値で異なるように制御されてもよい。 An independent throttle type 2-4 cylinder engine unit includes, for example, a throttle valve provided in each of a plurality of intake passages. The plurality of throttle valves, for example, adjust the amount of air flowing into the corresponding cylinders. The plurality of throttle valves are, for example, controlled simultaneously. The plurality of throttle valves may also be controlled individually. The openings of the plurality of throttle valves are, for example, controlled to be the same at a nominal value. The openings of the plurality of throttle valves may also be controlled to be different at a nominal value.

独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、例えば、複数の吸気路それぞれに設けられ、燃料を噴射するインジェクタを含む。複数のインジェクタはそれぞれ、例えば、吸気の流れ方向において、スロットル弁の下流に設けられる。複数のインジェクタはそれぞれ、例えば、電子制御される。複数のインジェクタはそれぞれ、例えば、吸気路内に燃料を噴射する。複数のインジェクタはそれぞれ、例えば、気筒内に燃料を直接噴射しない。 An independent throttle type 2-4 cylinder engine unit includes, for example, an injector provided in each of a plurality of intake passages for injecting fuel. Each of the plurality of injectors is provided, for example, downstream of the throttle valve in the flow direction of the intake air. Each of the plurality of injectors is, for example, electronically controlled. Each of the plurality of injectors injects fuel, for example, into the intake passage. Each of the plurality of injectors does not inject fuel directly into a cylinder, for example.

独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、例えば、不等間隔燃焼型且つ独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットである。不等間隔燃焼型且つ独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、クランクシャフトの回転サイクルにおいて、クランク角で表された燃焼間隔全てが等しくならないように構成されたエンジンユニットを意味する。クランク角で表された燃焼間隔とは、ある気筒での燃焼を基準(クランク角が0度)としたとき、次に燃焼を行う別の気筒での燃焼までのクランクシャフトの回転角を意味する。例えば、不等間隔燃焼型且つ独立スロットル型の4ストローク2気筒エンジンユニットを考える。このエンジンユニットでは、1番気筒での燃焼を基準とすると、1番気筒での燃焼からクランクシャフトが270度回転したときに2番気筒で燃焼が行われる。2番気筒での燃焼からクランクシャフトが450度回転したときに再び1番気筒で燃焼が行われる。この場合、不等間隔燃焼型且つ独立スロットル型の2気筒エンジンユニットは、クランク角で270度・450度の燃焼間隔を有する。不等間隔燃焼型且つ独立スロットル型の2気筒エンジンユニットは、クランク角で180度・540度の燃焼間隔を有していてもよい。不等間隔燃焼型且つ独立スロットル型の3気筒エンジンユニットは、例えば、180度・270度・270度の燃焼間隔を有する。不等間隔燃焼型且つ独立スロットル型の4気筒エンジンユニットは、例えば、クランク角で270度・180度・90度・180度の燃焼間隔を有する。 An example of an independent throttle type 2-4 cylinder engine unit is a 2-4 cylinder engine unit of an unequal interval combustion type and an independent throttle type. An unequal interval combustion type and an independent throttle type 2-4 cylinder engine unit means an engine unit configured so that all combustion intervals expressed in crank angles are not equal in the rotation cycle of the crankshaft. The combustion interval expressed in crank angle means the rotation angle of the crankshaft from the combustion in one cylinder as a reference (crank angle is 0 degrees) to the combustion in another cylinder that will next perform combustion. For example, consider a 4-stroke 2-cylinder engine unit of an unequal interval combustion type and an independent throttle type. In this engine unit, if the combustion in the first cylinder is taken as a reference, combustion occurs in the second cylinder when the crankshaft has rotated 270 degrees since the combustion in the first cylinder. Combustion occurs again in the first cylinder when the crankshaft has rotated 450 degrees since the combustion in the second cylinder. In this case, the two-cylinder engine unit with variable combustion intervals and independent throttle has a combustion interval of 270 degrees and 450 degrees in crank angle. The two-cylinder engine unit with variable combustion intervals and independent throttle may have a combustion interval of 180 degrees and 540 degrees in crank angle. The three-cylinder engine unit with variable combustion intervals and independent throttle has a combustion interval of 180 degrees, 270 degrees, and 270 degrees, for example. The four-cylinder engine unit with variable combustion intervals and independent throttle has a combustion interval of 270 degrees, 180 degrees, 90 degrees, and 180 degrees in crank angle, for example.

独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、等間隔燃焼型且つ独立スロットル型の2-3気筒エンジンユニットであってもよい。等間隔燃焼型且つ独立スロットル型の2-3気筒エンジンユニットは、クランクシャフトの回転サイクルにおいて、クランク角で表された燃焼間隔全てが等しくなるように構成されたエンジンユニットを意味する。等間隔燃焼型且つ独立スロットル型の2-3気筒エンジンユニットは、例えば、等間隔燃焼型の4気筒以上のエンジンユニットを含まない。 The independent throttle type 2-4 cylinder engine unit may be an equal interval combustion type and independent throttle type 2-3 cylinder engine unit. The equal interval combustion type and independent throttle type 2-3 cylinder engine unit means an engine unit configured so that all combustion intervals expressed in crank angles are equal in the rotation cycle of the crankshaft. The equal interval combustion type and independent throttle type 2-3 cylinder engine unit does not include, for example, an equal interval combustion type engine unit with four or more cylinders.

「2-4つの気筒」はそれぞれ、例えば、円柱形状の内部空間を有する。2-4つの気筒はそれぞれ、内部空間にピストンを収容する。2-4つの気筒の内部空間それぞれは、ピストンとともに燃料と空気との混合気を燃焼させる燃焼室を形成する。燃焼室それぞれにおいて混合気が燃焼することでピストンは往復運動する。 Each of the "two to four cylinders" has, for example, a cylindrical internal space. Each of the two to four cylinders houses a piston in the internal space. Each of the two to four cylinders' internal spaces, together with the piston, form a combustion chamber in which a mixture of fuel and air is burned. The piston reciprocates as the mixture is burned in each combustion chamber.

「クランクシャフト」は、例えば、ジャーナルと、ジャーナルに対して偏心したクランクピンと、ジャーナルとクランクピンとを繋ぐクランクアームとを含む。クランクシャフトは、例えば、コネクティングロッドを介してピストンと繋がる。コネクティングロッドは、ピストンとクランクピンとを繋ぐ。クランクシャフトは、例えば、ピストンの往復運動を回転運動に変換する。 The "crankshaft" includes, for example, a journal, a crank pin that is eccentric with respect to the journal, and a crank arm that connects the journal and the crank pin. The crankshaft is connected to a piston, for example, via a connecting rod. The connecting rod connects the piston and the crank pin. The crankshaft converts, for example, the reciprocating motion of the piston into rotational motion.

「2-4つの独立排気管」はそれぞれ、対応する1つの気筒に接続される。2-4つの独立排気管はそれぞれ、例えば、2-4つの気筒それぞれに設けられた排気ポートに接続される。2-4つの独立排気管それぞれには、例えば、実質的に、対応する1つの気筒からの排気ガスのみが流れる。2-4つの独立排気管それぞれには、対応していない気筒からの排気ガスは実質的に流れない。2-4つの独立排気管それぞれには、2つ以上の気筒それぞれからの排気ガスは実質的に流れない。2-4つの独立排気管それぞれの上流端(エンジンの排気ポートとの接続部)では、各独立排気管は、例えば、互いに独立している。2-4つの独立排気管はそれぞれ、例えば、集合部に至るまで互いに独立している。なお、2-4つの独立排気管は、集合部に至るまでに、2-4つの独立排気管のうちの幾つかと合流していてもよい。つまり、幾つかの独立排気管と、集合部との間には、合流部が介在していてもよい。2-4つの独立排気管は、集合排気管と繋がる。2-4つの独立排気管は、例えば、排気ガスの経路において、対応する気筒から集合排気管の集合部までの部分である。2-4つの独立排気管はそれぞれ、例えば、直線状に延伸する直線部を含む。2-4つの独立排気管はそれぞれ、例えば、曲線状に延伸する湾曲部を含む。独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットが車両に搭載された場合、2-4つの独立排気管は車両の前後方向及び左右方向よりも上下方向に最も長い。 Each of the "two to four independent exhaust pipes" is connected to a corresponding cylinder. Each of the two to four independent exhaust pipes is connected to, for example, an exhaust port provided in each of the two to four cylinders. For example, substantially only exhaust gas from a corresponding cylinder flows through each of the two to four independent exhaust pipes. Exhaust gas from cylinders not corresponding to each of the two to four independent exhaust pipes does not substantially flow through each of the two to four independent exhaust pipes. Exhaust gas from two or more cylinders does not substantially flow through each of the two to four independent exhaust pipes. At the upstream end of each of the two to four independent exhaust pipes (the connection portion with the exhaust port of the engine), each independent exhaust pipe is, for example, independent from each other. Each of the two to four independent exhaust pipes is, for example, independent from each other until it reaches a collecting portion. Note that the two to four independent exhaust pipes may merge with some of the two to four independent exhaust pipes before reaching the collecting portion. In other words, a merging portion may be interposed between some of the independent exhaust pipes and the collecting portion. The two to four independent exhaust pipes are connected to a collecting exhaust pipe. The 2-4 independent exhaust pipes are, for example, the portions of the exhaust gas path from the corresponding cylinders to the collective portion of the collective exhaust pipe. Each of the 2-4 independent exhaust pipes includes, for example, a straight portion that extends in a straight line. Each of the 2-4 independent exhaust pipes includes, for example, a curved portion that extends in a curved line. When an independent throttle type 2-4 cylinder engine unit is mounted on a vehicle, the 2-4 independent exhaust pipes are longest in the vertical direction of the vehicle, compared to the front-rear and left-right directions.

排気ガスは、例えば、独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットが搭載された車両の外部から取り入れた吸気と燃料との混合気が燃焼することで生成される。排気ガスは、吸気と排気ガスと燃料との混合気が燃焼することで生成されてもよい。すなわち、独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、排気ガスの少なくとも一部を再度吸気するEGRシステム(Exhaust Gas Recirculation system)を採用していてもよい。 The exhaust gas is generated, for example, by burning a mixture of intake air and fuel taken in from outside the vehicle equipped with an independent throttle type 2-4 cylinder engine unit. The exhaust gas may be generated by burning a mixture of intake air, exhaust gas, and fuel. In other words, the independent throttle type 2-4 cylinder engine unit may employ an EGR system (Exhaust Gas Recirculation system) that re-intakes at least a portion of the exhaust gas.

「集合排気管」は、例えば、2-4つの独立排気管全てを一つにまとめた排気管である。集合排気管は、排気ガスの流れ方向において、2-4つの独立排気管の下流に設けられる。集合排気管は、集合部及び触媒を含む。 An "exhaust pipe collector" is, for example, an exhaust pipe that combines two to four individual exhaust pipes into one. The exhaust pipe collector is located downstream of the two to four individual exhaust pipes in the flow direction of the exhaust gas. The exhaust pipe collector includes a collector section and a catalyst.

「集合部」は、例えば、2-4つの独立排気管が一つに集まる部分である。集合部には、例えば、2-4つの気筒それぞれからの排気ガスが流れる。集合部は、例えば、2-4つの独立排気管の下流端から触媒までの部分である。集合部は、例えば、2-4つの独立排気管が集まる分岐部と、分岐部から排気ガスの流れ方向において下流に向けて直線状に延伸する直線部とを含む。 The "collection section" is, for example, the section where 2-4 independent exhaust pipes join together. Exhaust gas from, for example, 2-4 cylinders flows through the collection section. The collection section is, for example, the section from the downstream ends of the 2-4 independent exhaust pipes to the catalyst. The collection section includes, for example, a branching section where the 2-4 independent exhaust pipes join together, and a straight section that extends in a straight line downstream from the branching section in the flow direction of the exhaust gas.

「触媒」は、例えば、集合排気管における集合部よりも下流の部分に設けられる。触媒は、例えば、集合排気管内に設けられる。触媒は、集合排気管を流れる排気ガスを浄化する。触媒は、例えば、酸素吸蔵能を有する。触媒は、例えば、三元触媒である。触媒は、酸化触媒、窒素酸化物選択還元触媒、窒素酸化物吸蔵還元触媒等でもよい。触媒は、酸化還元触媒でなくてもよい。触媒は、酸化又は還元だけで排気ガスを浄化する酸化触媒又は還元触媒であってもよい。触媒は、例えば、排気ガス中の炭化水素、一酸化炭素及び窒素酸化物を酸化又は還元する。触媒は、炭化水素、一酸化炭素及び窒素酸化物のいずれか1つ又は2つを酸化又は還元してもよい。触媒は、例えば、炭化水素を水と二酸化炭素に酸化する。触媒は、例えば、一酸化炭素を二酸化炭素に酸化する。触媒は、例えば、窒素酸化物を窒素と酸素に還元する。触媒は、例えば、基材と、基材表面に設けられた排気ガス浄化作用を有する貴金属とを含む。貴金属は、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等である。 The "catalyst" is provided, for example, in a portion downstream of the collecting portion in the exhaust pipe. The catalyst is provided, for example, in the exhaust pipe. The catalyst purifies the exhaust gas flowing through the exhaust pipe. The catalyst has, for example, an oxygen storage capacity. The catalyst is, for example, a three-way catalyst. The catalyst may be an oxidation catalyst, a nitrogen oxide selective reduction catalyst, a nitrogen oxide storage reduction catalyst, or the like. The catalyst does not have to be an oxidation-reduction catalyst. The catalyst may be an oxidation catalyst or a reduction catalyst that purifies the exhaust gas only by oxidation or reduction. The catalyst oxidizes or reduces, for example, the hydrocarbons, carbon monoxide, and nitrogen oxides in the exhaust gas. The catalyst may oxidize or reduce any one or two of the hydrocarbons, carbon monoxide, and nitrogen oxides. The catalyst oxidizes, for example, the hydrocarbons to water and carbon dioxide. The catalyst oxidizes, for example, the carbon monoxide to carbon dioxide. The catalyst reduces, for example, the nitrogen oxides to nitrogen and oxygen. The catalyst includes, for example, a substrate and a precious metal having an exhaust gas purification function provided on the substrate surface. Precious metals include, for example, platinum, palladium, and rhodium.

「触媒前センサ」は、例えば、集合排気管に1つだけ設けられる。触媒前センサは、例えば、集合排気管の集合部に設けられる。触媒前センサは、例えば、集合部の直線部に設けられる。触媒前センサは、例えば、触媒によって浄化される前の排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出する。触媒前センサは、例えば、2-4つの気筒それぞれから順次流入する排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出する。すなわち、触媒前センサは、例えば、2-4つ気筒全てから排出された排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出する。 For example, only one "pre-catalyst sensor" is provided in the exhaust pipe. For example, the pre-catalyst sensor is provided in the collecting section of the exhaust pipe. For example, the pre-catalyst sensor is provided in the straight section of the collecting section. For example, the pre-catalyst sensor detects the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas before it is purified by the catalyst. For example, the pre-catalyst sensor detects the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas that flows in sequentially from each of two to four cylinders. In other words, the pre-catalyst sensor detects the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas discharged from all two to four cylinders, for example.

触媒前センサは、例えば、排気ガス中の酸素割合を検出する触媒前酸素センサである。酸素割合は、例えば、排気ガス中における酸素濃度を二値で表した指標である。別の言葉で言えば、触媒前酸素センサは、例えば、排気ガス中の酸素割合が高いか低いかだけを検出する。触媒前酸素センサは、例えば排気ガス中の酸素割合が所定の閾値を超える場合、排気ガス中の酸素割合が高いと検出する。触媒前酸素センサは、例えば排気ガス中の酸素割合が所定の閾値以下の場合、排気ガス中の酸素割合が低いと検出する。酸素割合が高いと検出する際に用いる閾値と、酸素割合が低いと検出する際に用いる閾値とは個別に設定されてもよい。触媒前酸素センサは、例えば、ジルコニアを主体とした固体電解質体からなるセンサ素子部を有する。センサ素子部は、例えば、高温に加熱されて活性化状態となったときに、触媒前酸素センサは排気ガス中の酸素割合を検出する。 The pre-catalyst sensor is, for example, a pre-catalyst oxygen sensor that detects the oxygen ratio in the exhaust gas. The oxygen ratio is, for example, an index that expresses the oxygen concentration in the exhaust gas in a binary value. In other words, the pre-catalyst oxygen sensor detects only whether the oxygen ratio in the exhaust gas is high or low. The pre-catalyst oxygen sensor detects that the oxygen ratio in the exhaust gas is high, for example, when the oxygen ratio in the exhaust gas exceeds a predetermined threshold. The pre-catalyst oxygen sensor detects that the oxygen ratio in the exhaust gas is low, for example, when the oxygen ratio in the exhaust gas is equal to or lower than a predetermined threshold. The threshold used to detect that the oxygen ratio is high and the threshold used to detect that the oxygen ratio is low may be set separately. The pre-catalyst oxygen sensor has, for example, a sensor element portion made of a solid electrolyte body mainly made of zirconia. When the sensor element portion is, for example, heated to a high temperature and activated, the pre-catalyst oxygen sensor detects the oxygen ratio in the exhaust gas.

触媒前センサは、例えば、排気ガス中の酸素濃度を検出する触媒前空燃比センサである。酸素濃度は、例えば、連続的又は線形的な値である。触媒前空燃比センサは、例えば、排気ガス中の酸素濃度の変化を連続的又は線形的に検出する。 The pre-catalyst sensor is, for example, a pre-catalyst air-fuel ratio sensor that detects the oxygen concentration in the exhaust gas. The oxygen concentration is, for example, a continuous or linear value. The pre-catalyst air-fuel ratio sensor detects, for example, changes in the oxygen concentration in the exhaust gas in a continuous or linear manner.

このような触媒前センサによって検出された酸素割合又は酸素濃度に基づいて各気筒に供給される混合気の空燃比が判断される。なお、目標空燃比に対して燃料が過剰な状態を、空燃比がリッチであると言う。目標空燃比に対して空気が過剰な状態を、空燃比がリーンであると言う。目標空燃比は、理論空燃比を含む値又は範囲であってもよく、理論空燃比から若干ずれた値又は範囲であってもよい。触媒前センサは、例えば、制御装置と電気的に接続される。触媒前センサは、例えば、検出した酸素割合又は酸素濃度を検出結果として制御装置へ送る。より詳細には、触媒前センサは、例えば、検出した酸素割合又は酸素濃度を示す電気信号を制御装置へ送る。 The air-fuel ratio of the mixture supplied to each cylinder is determined based on the oxygen ratio or oxygen concentration detected by such a pre-catalyst sensor. A state in which there is an excess of fuel relative to the target air-fuel ratio is said to be rich. A state in which there is an excess of air relative to the target air-fuel ratio is said to be lean. The target air-fuel ratio may be a value or range that includes the stoichiometric air-fuel ratio, or may be a value or range that is slightly deviated from the stoichiometric air-fuel ratio. The pre-catalyst sensor is, for example, electrically connected to a control device. The pre-catalyst sensor sends, for example, the detected oxygen ratio or oxygen concentration to the control device as a detection result. More specifically, the pre-catalyst sensor sends, for example, an electrical signal indicating the detected oxygen ratio or oxygen concentration to the control device.

「制御装置」は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)である。制御装置は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサを含む。制御装置は、例えば、制御装置が実行する演算処理の一部又は全部を含む1又は複数のプログラムが記録された不揮発性メモリを含んでいてもよい。制御装置は、例えば、プロセッサが不揮発性メモリに記録された1又は複数のプログラムを読み出して実行することで、少なくとも空燃比の気筒間インバランスの検出を実現する。 The "control device" is, for example, an ECU (Electronic Control Unit). The control device includes, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor). The control device may include, for example, a non-volatile memory in which one or more programs including part or all of the arithmetic processing executed by the control device are recorded. The control device realizes detection of at least cylinder-to-cylinder imbalance in air-fuel ratio, for example, by the processor reading and executing one or more programs recorded in the non-volatile memory.

制御装置は、例えば、触媒前センサから受けた各気筒に対応した検出結果を用いて、2-4つの気筒それぞれに供給される燃料と空気との混合気の空燃比が目標空燃比となるように、2-4つの気筒それぞれに供給される燃料を個別にフィードバック制御する。より詳細には、制御装置は、例えば、触媒前センサから受けた検出結果を用いて、2-4つの気筒それぞれにおける空燃比を判定する。制御装置は、例えば、判定した結果を解消するように2-4つの気筒それぞれに供給する燃料の量を補正するフィードバック制御を実行する。すなわち、制御装置は、2-4つの気筒それぞれについて、リーンと判定した場合には供給する燃料を増量し、リッチと判定した場合には供給する燃料を減量する。ただし、制御装置は、1回のフィードバック制御で判定した結果を解消しなくてもよい。制御装置は、例えば、所定の期間で区切って見れば、全体として目標空燃比に対してリッチとリーンとを交互に繰り返すように2-4つの気筒それぞれに供給する燃料の量を制御する。すなわち、制御装置は、例えば、2-4つの気筒それぞれにおける空燃比が目標空燃比又は実質的に目標空燃比を維持するように2-4つの気筒それぞれに供給する燃料の量を制御する。 The control device performs feedback control of the fuel supplied to each of the 2-4 cylinders individually so that the air-fuel ratio of the mixture of fuel and air supplied to each of the 2-4 cylinders becomes the target air-fuel ratio, for example, using the detection result corresponding to each cylinder received from the pre-catalyst sensor. More specifically, the control device determines the air-fuel ratio in each of the 2-4 cylinders using the detection result received from the pre-catalyst sensor. The control device performs feedback control to correct the amount of fuel supplied to each of the 2-4 cylinders so as to eliminate the determined result. That is, the control device increases the amount of fuel supplied when it determines that each of the 2-4 cylinders is lean, and decreases the amount of fuel supplied when it determines that each of the 2-4 cylinders is rich. However, the control device does not have to eliminate the determined result in one feedback control. The control device controls the amount of fuel supplied to each of the 2-4 cylinders so that, for example, when viewed in a predetermined period, it alternates between rich and lean with respect to the target air-fuel ratio as a whole. That is, the control device controls the amount of fuel supplied to each of the second to fourth cylinders so that the air-fuel ratio in each of the second to fourth cylinders is maintained at or substantially at the target air-fuel ratio.

上述したように独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットでは、各気筒に供給される空気量がばらつくことが前提となる。制御装置は、例えば、各気筒に供給される空気量はばらつくが、各気筒に供給される燃料を個別に制御することで、各気筒における空燃比を目標空燃比から所定の範囲内に収める。しかしながら、ある気筒における空燃比が、何らかの要因によって目標空燃比から許容範囲を超えて大きくずれたとする。この場合、2-4つの気筒間において空燃比が大きくばらつき、排気ガス中の成分が想定と異なり、触媒の浄化機能にも影響を与える。そのため、このような場合、独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットが搭載されている車両の運転者等に空燃比が目標空燃比から大きくずれていることを通知するのが望ましい。 As described above, in an independent throttle type 2-4 cylinder engine unit, it is assumed that the amount of air supplied to each cylinder varies. For example, the control device controls the fuel supplied to each cylinder individually to keep the air-fuel ratio in each cylinder within a predetermined range from the target air-fuel ratio, even though the amount of air supplied to each cylinder varies. However, suppose that the air-fuel ratio in a certain cylinder deviates significantly from the target air-fuel ratio beyond the allowable range due to some factor. In this case, the air-fuel ratio varies significantly between the 2-4 cylinders, and the components in the exhaust gas differ from those expected, which also affects the purification function of the catalyst. Therefore, in such a case, it is desirable to notify the driver of the vehicle equipped with the independent throttle type 2-4 cylinder engine unit that the air-fuel ratio deviates significantly from the target air-fuel ratio.

そこで、制御装置は、例えば、2-4つの気筒の少なくとも1つにおいて、N回目に判定した空燃比の判定結果がN-1回目の判定結果と同じ場合、N-1回目に実行したフィードバック制御で用いた補正量よりも大きい値の積算補正量を算出する。ここで言う「大きい値の積算補正量」とは、N-1回目の燃料の補正量が増量である場合はN回目の燃料の補正量をN-1回目よりも増量し、N-1回目の燃料の補正量が減量である場合はN回目の燃料の補正量をN-1回目よりも減量するという意味である。制御装置は、N回目の判定結果がN-1回目の判定結果と異なるまで、フィードバック制御毎に積算補正量を大きくする。制御装置は、例えば、算出した積算補正量と予め定められた閾値とを比較する。制御装置は、例えば、積算補正量が閾値以下の場合、対象の気筒に供給する燃料の量を、積算補正量を用いて補正するフィードバック制御を実行する。制御装置は、例えば、積算補正量が閾値よりも大きい場合、当該気筒において空燃比の異常が発生していると判定する。このように、制御装置が、2-4つの気筒のうちの少なくとも一つの気筒における空燃比の異常を検出することを、空燃比の気筒間インバランスを検出すると言う。ここで言う異常は、フィードバック制御による燃料の補正量が予め定めた閾値を超えることを言う。制御装置は、例えば、少なくとも一つの気筒において空燃比の気筒間インバランスを検出すると、運転者等に2-4気筒エンジンユニットを点検するように通知するための処理を実行する。なお、ここで説明したフィードバック制御及び気筒間インバランス検出の手法は、一例であり、この例に限定されない。 Therefore, for example, in at least one of the two to four cylinders, when the Nth air-fuel ratio determination result is the same as the N-1th determination result, the control device calculates an integrated correction amount that is larger than the correction amount used in the N-1th feedback control. The "large integrated correction amount" here means that if the N-1th fuel correction amount is an increase, the Nth fuel correction amount is increased compared to the N-1th fuel correction amount, and if the N-1th fuel correction amount is a decrease, the Nth fuel correction amount is decreased compared to the N-1th fuel correction amount. The control device increases the integrated correction amount for each feedback control until the Nth determination result differs from the N-1th determination result. For example, the control device compares the calculated integrated correction amount with a predetermined threshold value. For example, when the integrated correction amount is equal to or smaller than the threshold value, the control device executes feedback control to correct the amount of fuel supplied to the target cylinder using the integrated correction amount. For example, if the cumulative correction amount is greater than a threshold value, the control device determines that an abnormality in the air-fuel ratio has occurred in that cylinder. In this way, when the control device detects an abnormality in the air-fuel ratio in at least one of the two to four cylinders, this is referred to as detecting an imbalance in the air-fuel ratio between cylinders. The abnormality referred to here is when the amount of fuel correction by feedback control exceeds a predetermined threshold value. For example, when the control device detects an imbalance in the air-fuel ratio between cylinders in at least one cylinder, it executes a process for notifying the driver or the like to inspect the two- to four-cylinder engine unit. Note that the feedback control and the method of detecting imbalance between cylinders described here are merely examples, and are not limited to these examples.

制御装置は、例えば、触媒前センサがクランク角で最も広い燃焼間隔を構成する各燃焼に対応する各気筒から触媒に流入する排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出した検出結果を少なくとも用いて、2-4つの気筒における空燃比の気筒間インバランスを検出するように構成される。不等間隔燃焼型の2気筒エンジンユニットにおいて、最も広い燃焼間隔は、例えば、450度又は540度の燃焼間隔である。この450度又は540度の燃焼間隔は、あるクランクシャフトの回転サイクルにおける2番目の燃焼から次の回転サイクルにおける1番目の燃焼までの間隔である。不等間隔燃焼型の3気筒エンジンユニットにおいて、最も広い燃焼間隔は、例えば、270度の燃焼間隔である。この270度の燃焼間隔は、クランクシャフトの回転サイクルにおける2番目の燃焼から3番目の燃焼、又は、3番目の燃焼から次の回転サイクルにおける1番目の燃焼までの間隔である。不等間隔燃焼型の4気筒エンジンユニットにおいて、最も広い燃焼間隔は、例えば、270度の燃焼間隔である。この270度の燃焼間隔は、クランクシャフトの回転サイクルにおける1番目の燃焼から2番目の燃焼までの間隔である。 The control device is configured to detect the imbalance of the air-fuel ratio between two to four cylinders, for example, by using at least the detection result of the pre-catalyst sensor detecting the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas flowing into the catalyst from each cylinder corresponding to each combustion constituting the widest combustion interval at the crank angle. In a two-cylinder engine unit of the non-uniform combustion interval type, the widest combustion interval is, for example, a combustion interval of 450 degrees or 540 degrees. This combustion interval of 450 degrees or 540 degrees is the interval from the second combustion in a rotation cycle of the crankshaft to the first combustion in the next rotation cycle. In a three-cylinder engine unit of the non-uniform combustion interval type, the widest combustion interval is, for example, a combustion interval of 270 degrees. This combustion interval of 270 degrees is the interval from the second combustion to the third combustion in a rotation cycle of the crankshaft, or from the third combustion to the first combustion in the next rotation cycle. In a four-cylinder engine unit of the non-uniform combustion interval type, the widest combustion interval is, for example, a combustion interval of 270 degrees. This 270 degree combustion interval is the interval from the first combustion to the second combustion in a crankshaft rotation cycle.

この発明の上述の目的及びその他の目的、特徴、局面及び利点は、添付図面に関連して行われる以下のこの発明の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。本明細書にて使用される場合、用語「及び/又は(and/or)」は1つの、又は複数の関連した列挙されたアイテム(items)のあらゆる又は全ての組み合わせを含む。本明細書中で使用される場合、用語「含む、備える(including)」、「含む、備える(comprising)」又は「有する(having)」及びその変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分及び/又はそれらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び/又はそれらのグループのうちの1つ又は複数を含むことができる。他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術用語及び科学用語を含む)は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されることはない。本発明の説明においては、多数の技術及び工程が開示されていると理解される。これらの各々は個別の利益を有し、それぞれは、他の開示された技術の1つ以上、又は、場合によっては全てと共に使用することもできる。従って、明確にするために、この説明は、不要に個々のステップの可能な組み合わせの全てを繰り返すことを控える。それにもかかわらず、明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせが全て本発明及び特許請求の範囲内にあることを理解して読まれるべきである。以下の説明では、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細を述べる。しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細なしに本発明を実施できることが明らかである。本開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面又は説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。 The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the embodiments of the present invention taken in conjunction with the accompanying drawings. As used herein, the term "and/or" includes any or all combinations of one or more of the associated listed items. As used herein, the use of the terms "including," "comprising," or "having" and variations thereof, identifies the presence of the described features, steps, operations, elements, components, and/or equivalents thereof, but may include one or more of the steps, operations, elements, components, and/or groups thereof. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted to have a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant technology and the present disclosure, and should not be interpreted in an ideal or overly formal sense unless expressly defined herein. In the description of the present invention, it is understood that a number of techniques and steps are disclosed. Each of these has separate benefits, and each can also be used with one or more, or in some cases all, of the other disclosed techniques. Thus, for the sake of clarity, this description will refrain from unnecessarily repeating all possible combinations of individual steps. Nevertheless, the specification and claims should be read with the understanding that all such combinations are within the scope of the present invention and claims. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention can be practiced without these specific details. The present disclosure is to be considered as an example of the present invention, and is not intended to limit the present invention to the specific embodiments illustrated in the following drawings or description.

本発明によれば、各気筒に供給される空気量がばらつくことを前提とした独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットにおいて、単一のセンサを用いた空燃比の気筒間インバランスの検出精度を向上することができる。 The present invention can improve the accuracy of detecting imbalances in the air-fuel ratio between cylinders using a single sensor in an independent throttle type 2-4 cylinder engine unit, which is based on the assumption that the amount of air supplied to each cylinder varies.

図1(A)は、本実施形態の独立スロットル型の2気筒エンジンユニットの燃焼室近傍の概略図であり、図1(B)は、本実施形態の独立スロットル型の2気筒エンジンユニット全体の概略図であり、図1(C)は、本実施形態の独立スロットル型の2気筒エンジンユニットにおける燃焼タイミングとクランクシャフトの回転速度との関係を示す図である。FIG. 1(A) is a schematic diagram of the vicinity of the combustion chamber of an independent throttle type two-cylinder engine unit of this embodiment, FIG. 1(B) is a schematic diagram of the entire independent throttle type two-cylinder engine unit of this embodiment, and FIG. 1(C) is a diagram showing the relationship between combustion timing and crankshaft rotation speed in the independent throttle type two-cylinder engine unit of this embodiment. 図2は、本実施形態の空燃比の気筒間インバランスの検出処理を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a process for detecting an imbalance in air-fuel ratio among cylinders according to this embodiment. 図3は、本実施形態の2気筒エンジンユニットのある気筒において気筒間インバランスが生じた際の燃料補正量の変化の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a change in the fuel correction amount when an imbalance between cylinders occurs in a certain cylinder of the two-cylinder engine unit of this embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットについて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、あくまでも一例である。本発明は、以下に説明する実施形態によって、何等、限定的に解釈されるものではない。 Below, an independent throttle type 2-4 cylinder engine unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example. The present invention should not be interpreted in any way as being limited by the embodiment described below.

図1(A)は、本実施形態の独立スロットル型の2気筒エンジンユニットの燃焼室近傍の概略図である。2気筒エンジンユニット1は、独立スロットル型且つ不等間隔燃焼型の2気筒エンジンユニットである。2気筒エンジンユニット1は、2つの気筒11A,11Bと、クランクシャフト12と、を備える。 Figure 1 (A) is a schematic diagram of the vicinity of the combustion chamber of an independent throttle type two-cylinder engine unit of this embodiment. The two-cylinder engine unit 1 is an independent throttle type and non-uniform combustion interval type two-cylinder engine unit. The two-cylinder engine unit 1 has two cylinders 11A, 11B and a crankshaft 12.

2つの気筒11A,11Bはそれぞれ、ピストン111とともに燃焼室112を形成する。2つの気筒11A,11Bは、直列に配置される。2つの気筒11A,11Bはそれぞれ、燃焼室112の一部を形成する円柱形状の内部空間を有する。ピストン111はそれぞれ、円柱形状を有する。ピストン111はそれぞれ、対応する気筒11A,11Bの内部空間に配置され、往復運動する。ピストン111はそれぞれ、コネクティングロッドを介してクランクシャフト12に繋がる。燃焼室112は、2つの気筒11A,11Bそれぞれに形成される。燃焼室112はそれぞれ、吸気管と繋がる。各燃焼室112では、吸気管から流入する燃料と空気との混合気が燃焼する。混合気の燃焼は、排気ガスを生成する。 The two cylinders 11A, 11B each form a combustion chamber 112 together with a piston 111. The two cylinders 11A, 11B are arranged in series. The two cylinders 11A, 11B each have a cylindrical internal space that forms a part of the combustion chamber 112. The pistons 111 each have a cylindrical shape. The pistons 111 are each arranged in the internal space of the corresponding cylinder 11A, 11B and reciprocate. The pistons 111 are each connected to the crankshaft 12 via a connecting rod. A combustion chamber 112 is formed in each of the two cylinders 11A, 11B. The combustion chambers 112 each connect to an intake pipe. In each combustion chamber 112, a mixture of fuel and air flowing in from the intake pipe is burned. The combustion of the mixture generates exhaust gas.

図1(B)は、本実施形態の独立スロットル型の2気筒エンジンユニット全体の概略図である。2気筒エンジンユニット1は更に、2つの独立排気管13A,13Bと、集合排気管14と、触媒前センサ15と、制御装置16とを備える。 Figure 1(B) is a schematic diagram of the entire independent throttle type two-cylinder engine unit of this embodiment. The two-cylinder engine unit 1 further includes two independent exhaust pipes 13A, 13B, a collective exhaust pipe 14, a pre-catalyst sensor 15, and a control device 16.

2つの独立排気管13A,13Bは、2つの気筒11A,11Bそれぞれに対応して設けられる。2つの独立排気管13A,13Bはそれぞれ、独立している。2つの独立排気管13A,13Bそれぞれには、対応する気筒11A,11Bからの排気ガスが流れる。2つの独立排気管13A,13Bの下流端はそれぞれ、集合排気管14に繋がる。 Two independent exhaust pipes 13A, 13B are provided corresponding to two cylinders 11A, 11B, respectively. The two independent exhaust pipes 13A, 13B are independent of each other. Exhaust gas from the corresponding cylinders 11A, 11B flows through each of the two independent exhaust pipes 13A, 13B. The downstream ends of the two independent exhaust pipes 13A, 13B are each connected to a collective exhaust pipe 14.

集合排気管14は、2つの独立排気管13A,13Bが集合する集合部141及び排気ガスの流れ方向において集合部141よりも下流に設けられた触媒142を含む。集合部141には、2つの気筒11A,11Bそれぞれからの排気ガスが流れる。触媒142は、例えば、三元触媒である。触媒142は、集合排気管14を流れる排気ガスを浄化する。 The exhaust manifold 14 includes a manifold 141 where the two independent exhaust pipes 13A, 13B join together, and a catalyst 142 that is provided downstream of the manifold 141 in the exhaust gas flow direction. Exhaust gas from each of the two cylinders 11A, 11B flows through the manifold 141. The catalyst 142 is, for example, a three-way catalyst. The catalyst 142 purifies the exhaust gas that flows through the exhaust manifold 14.

触媒前センサ15は、集合排気管14の集合部141に1つ設けられる。触媒前センサ15は、2つの気筒11A,11Bそれぞれから触媒142に流入する排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出する。本実施形態では、触媒前センサ15は、2つの気筒11A,11Bそれぞれから触媒142に流入する排気ガス中の酸素割合(リッチ/リーン)を検出する触媒前酸素センサである。触媒前センサ15は、制御装置16と電気的に接続される。触媒前センサ15は、検出した酸素割合を検出結果として制御装置16へ送る。 One pre-catalyst sensor 15 is provided in the collecting section 141 of the collecting exhaust pipe 14. The pre-catalyst sensor 15 detects the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas flowing into the catalyst 142 from each of the two cylinders 11A, 11B. In this embodiment, the pre-catalyst sensor 15 is a pre-catalyst oxygen sensor that detects the oxygen ratio (rich/lean) in the exhaust gas flowing into the catalyst 142 from each of the two cylinders 11A, 11B. The pre-catalyst sensor 15 is electrically connected to the control device 16. The pre-catalyst sensor 15 sends the detected oxygen ratio to the control device 16 as a detection result.

図1(C)は、本実施形態の独立スロットル型の2気筒エンジンユニットにおける燃焼タイミングとクランクシャフトの回転速度との関係を示す図である。クランクシャフト12は、クランクシャフト12の回転サイクルにおける少なくとも一つの燃焼間隔X1がクランク角で240度以上となるように構成される。これにより、少なくとも一つの燃焼間隔X1を構成する各燃焼に対応する各気筒11A,11Bから触媒142に流入する排気ガス同士の干渉が低減される。 Figure 1 (C) shows the relationship between combustion timing and crankshaft rotation speed in an independent throttle type two-cylinder engine unit of this embodiment. The crankshaft 12 is configured so that at least one combustion interval X1 in the rotation cycle of the crankshaft 12 is 240 degrees or more in crank angle. This reduces interference between exhaust gases flowing into the catalyst 142 from each cylinder 11A, 11B corresponding to each combustion that constitutes at least one combustion interval X1.

制御装置16は、触媒前センサ15が集合部141において2つの気筒11A,11Bそれぞれから触媒142に流入する干渉が低減された排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出した検出結果を用いて、2つの気筒11A,11Bにおける空燃比の気筒間インバランスを検出するように構成される。 The control device 16 is configured to detect an imbalance in the air-fuel ratio between the two cylinders 11A and 11B using the detection results of the pre-catalyst sensor 15 detecting the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas with reduced interference flowing into the catalyst 142 from each of the two cylinders 11A and 11B at the collection section 141.

<空燃比の気筒間インバランスの検出>
図2は、本実施形態の空燃比の気筒間インバランスの検出処理を示すフローチャートである。制御装置16は、2つの気筒11A,11Bそれぞれについて空燃比の気筒間インバランスの検出処理を行う。ここでは、2気筒エンジンユニット1が既に稼働している状態を想定する。
<Detection of air-fuel ratio imbalance between cylinders>
2 is a flowchart showing the process of detecting an imbalance in the air-fuel ratio between the cylinders according to the present embodiment. The control device 16 performs the process of detecting an imbalance in the air-fuel ratio between the cylinders for each of the two cylinders 11A and 11B. Here, it is assumed that the two-cylinder engine unit 1 is already in operation.

まず、制御装置16は、触媒前センサ15が検出した集合部141における排気ガス中の酸素割合を取得する。制御装置16は、定期的又は不定期に触媒前センサ15から酸素割合を取得する(ステップS11)。 First, the control device 16 acquires the oxygen ratio in the exhaust gas in the collection section 141 detected by the pre-catalyst sensor 15. The control device 16 acquires the oxygen ratio from the pre-catalyst sensor 15 periodically or irregularly (step S11).

次に、制御装置16は、触媒前センサ15から取得した検出結果に基づき、各気筒11A,11Bにおける空燃比が目標空燃比に対してリッチであるか、リーンであるかを判定する(ステップS12)。 Next, the control device 16 determines whether the air-fuel ratio in each cylinder 11A, 11B is rich or lean with respect to the target air-fuel ratio based on the detection results obtained from the pre-catalyst sensor 15 (step S12).

次に、制御装置16は、判定した結果と前回の判定結果とを比較する。例えば、制御装置16は、2気筒エンジンユニット1の稼働後、初めて触媒前センサ15が検出した酸素割合を取得した場合、前回(0回目)の判定結果は存在しないため、初回の判定結果と前回の判定結果とは異なると判断する。すなわち、制御装置16は、N回目の判定結果とN-1回目の判定結果とを比較する(ステップS13)。 Then, the control device 16 compares the judgment result with the previous judgment result. For example, when the control device 16 acquires the oxygen ratio detected by the pre-catalyst sensor 15 for the first time after the operation of the two-cylinder engine unit 1, the control device 16 determines that the first judgment result is different from the previous judgment result because the previous (0th) judgment result does not exist. In other words, the control device 16 compares the Nth judgment result with the N-1th judgment result (step S13).

制御装置16は、ある気筒について、N回目の判定結果とN-1回目の判定結果とが異なる場合(ステップS13でNO)、N回目の判定結果を解消するように判定対象の気筒へ供給する燃料の量を予め定められた初期補正量だけ補正するフィードバック制御を実行する。ただし、初期補正量を用いたフィードバック制御によって、次のN+1回目の判定結果がN回目の判定結果と異ならなくてもよい。例えば、制御装置16は、ある気筒について、N-1回目の判定結果がリーンであり、N回目の判定結果がリッチである場合、N+1回目の判定結果がリーンとなるように(リッチ判定を解消しようとするように)供給する燃料を所定量だけ減量する(ステップS14)。 When the Nth judgment result and the N-1th judgment result for a certain cylinder differ (NO in step S13), the control device 16 executes feedback control to correct the amount of fuel supplied to the cylinder being judged by a predetermined initial correction amount so as to cancel the Nth judgment result. However, feedback control using the initial correction amount does not require the next N+1th judgment result to be different from the Nth judgment result. For example, when the N-1th judgment result for a certain cylinder is lean and the Nth judgment result is rich, the control device 16 reduces the amount of fuel supplied by a predetermined amount so that the N+1th judgment result becomes lean (to cancel the rich judgment) (step S14).

制御装置16は、各気筒11A,11Bにおいて、空燃比の判定結果がリッチ及びリーンをある程度の間隔を空けて交互に繰り返すように、各気筒11A,11Bに供給する燃料を制御する。これにより、各気筒11A,11Bにおける空燃比は、目標空燃比に近い値を維持することができる。しかしながら、このようなフィードバック制御を実行しても、何らかの要因で、空燃比のリッチ又はリーンが改善されない場合がある。 The control device 16 controls the fuel supplied to each cylinder 11A, 11B so that the air-fuel ratio judgment result for each cylinder 11A, 11B alternates between rich and lean at a certain interval. This allows the air-fuel ratio in each cylinder 11A, 11B to be maintained close to the target air-fuel ratio. However, even if such feedback control is performed, there are cases where the rich or lean air-fuel ratio is not improved due to some factor.

制御装置16は、N回目の判定結果とN-1回目の判定結果とが同じ場合(ステップS13でYES)、積算補正量を算出する(ステップS15)。 If the Nth judgment result and the N-1th judgment result are the same (YES in step S13), the control device 16 calculates the cumulative correction amount (step S15).

次に、制御装置16は、算出した積算補正量と予め定められた閾値とを比較する(ステップS16)。 Next, the control device 16 compares the calculated cumulative correction amount with a predetermined threshold value (step S16).

制御装置16は、積算補正量が閾値以下の場合(ステップS16でNO)、判定対象の気筒について、N回目の判定結果を解消するように供給する燃料の量を算出された積算補正量だけ補正するフィードバック制御を実行する(ステップS17)。 If the cumulative correction amount is equal to or less than the threshold value (NO in step S16), the control device 16 executes feedback control to correct the amount of fuel supplied to the cylinder being judged by the calculated cumulative correction amount so as to eliminate the Nth judgment result (step S17).

制御装置16は、積算補正量を用いたフィードバック制御の実行後、新たな判定結果が前回の判定結果と異なる場合(ステップS13でNO)、再び初期補正量を用いて新たな判定結果を解消するようにフィードバック制御を実行する。一方、制御装置16は、積算補正量を用いたフィードバック制御を実行しても、新たな判定結果が前回の判定結果と同じ場合(ステップS13でYES)、前回の積算補正量よりも更に値を大きくした新たな積算補正量を算出する(ステップS15)。すなわち、制御装置16は、積算補正量を用いたフィードバック制御を実行しても、空燃比のリッチ又はリーンが改善されない場合、積算補正量をフィードバック制御毎に大きくしていく。なお、初回の積算補正量及びフィードバック制御毎の補正量の変化量は、予め定められていてもよい。このようなフィードバック制御を繰り返した結果、算出された積算補正量が閾値を超える場合がある。 After performing feedback control using the cumulative correction amount, if the new judgment result is different from the previous judgment result (NO in step S13), the control device 16 performs feedback control again using the initial correction amount to eliminate the new judgment result. On the other hand, if the new judgment result is the same as the previous judgment result even after performing feedback control using the cumulative correction amount (YES in step S13), the control device 16 calculates a new cumulative correction amount that is larger than the previous cumulative correction amount (step S15). That is, if the richness or leanness of the air-fuel ratio is not improved even after performing feedback control using the cumulative correction amount, the control device 16 increases the cumulative correction amount for each feedback control. Note that the initial cumulative correction amount and the change amount of the correction amount for each feedback control may be predetermined. As a result of repeating such feedback control, the calculated cumulative correction amount may exceed a threshold value.

制御装置16は、積算補正量が閾値よりも大きい場合(ステップS16でYES)、判定対象の気筒について、空燃比の気筒間インバランスが生じていると判定する(ステップS18)。 If the cumulative correction amount is greater than the threshold value (YES in step S16), the control device 16 determines that an imbalance in the air-fuel ratio between the cylinders being judged has occurred (step S18).

図3は、本実施形態の2気筒エンジンユニットのある気筒において気筒間インバランスが生じた際の燃料補正量の変化の一例を示す図である。図中において、横軸は時間を示し、縦軸はフィードバック制御において対象となる気筒11Aに供給する燃料の補正量を示す。また、期間T1では対象の気筒11Aは正常であり、期間T2では対象の気筒11Aにおいて空燃比の気筒間インバランスが生じているとする。また、参考として、対象の気筒に対する空燃比の判定結果も記載している。判定結果の欄における矢印の1つ1つは、1回の判定を表している。 Figure 3 is a diagram showing an example of the change in the fuel correction amount when an imbalance between cylinders occurs in a cylinder of the two-cylinder engine unit of this embodiment. In the diagram, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the correction amount of fuel supplied to the target cylinder 11A in feedback control. Also, it is assumed that the target cylinder 11A is normal in period T1, and that an imbalance between cylinders in the air-fuel ratio occurs in the target cylinder 11A in period T2. For reference, the judgment result of the air-fuel ratio for the target cylinder is also shown. Each arrow in the judgment result column represents one judgment.

期間T1の始めにおいて、制御装置16は、触媒前センサ15から取得した検出結果に基づいて対象の気筒11Aの空燃比について複数回連続してリーンと判定する。この場合、制御装置16は、積算補正量A1を用いたフィードバック制御を繰り返し実行する。制御装置16は、フィードバック制御毎に積算補正量A1を大きくする。すなわち、制御装置16は、対象の気筒11Aへ供給する燃料をフィードバック制御毎に増量させる。 At the beginning of period T1, the control device 16 determines that the air-fuel ratio of the target cylinder 11A is lean multiple times in succession based on the detection results obtained from the pre-catalyst sensor 15. In this case, the control device 16 repeatedly executes feedback control using the integrated correction amount A1. The control device 16 increases the integrated correction amount A1 for each feedback control. In other words, the control device 16 increases the amount of fuel supplied to the target cylinder 11A for each feedback control.

その後、制御装置16は、対象の気筒11Aの空燃比についてリッチと判定する。この場合、制御装置16は、初期補正量A2を用いたフィードバック制御を実行する。制御装置16は、前回の判定結果であるリーンを解消するようにフィードバック制御を実行する。すなわち、制御装置16は、対象の気筒11Aへ供給する燃料を初期補正量分だけ減量させる。 Then, the control device 16 determines that the air-fuel ratio of the target cylinder 11A is rich. In this case, the control device 16 executes feedback control using the initial correction amount A2. The control device 16 executes feedback control to eliminate the lean result of the previous determination. In other words, the control device 16 reduces the amount of fuel supplied to the target cylinder 11A by the initial correction amount.

その後、制御装置16は、対象の気筒11Aの空燃比について複数回連続してリッチと判定する。この場合、制御装置16は、対象の気筒11Aへ供給する燃料をフィードバック制御毎に積算補正量A1分だけ減量させる。期間T1では対象の気筒11Aが正常であるため、制御装置16の対象の気筒11Aに対する空燃比の判定結果は、ある程度の期間で区切って見れば、全体としてリッチとリーンとを交互に繰り返す。これにより、対象の気筒11Aにおける空燃比は、目標空燃比に近い値に維持される。 Then, the control device 16 judges the air-fuel ratio of the target cylinder 11A to be rich several times in succession. In this case, the control device 16 reduces the fuel supplied to the target cylinder 11A by the integrated correction amount A1 for each feedback control. Since the target cylinder 11A is normal during period T1, the control device 16's judgment result of the air-fuel ratio for the target cylinder 11A, when viewed over a certain period of time, alternates between rich and lean overall. As a result, the air-fuel ratio in the target cylinder 11A is maintained at a value close to the target air-fuel ratio.

期間T2においても、制御装置16は、触媒前センサ15から取得した検出結果に基づいて対象の気筒11Aの空燃比について判定を続ける。しかしながら、期間T2では、対象の気筒11Aにおいて空燃比の気筒間インバランスが生じているため、フィードバック制御を実行しても判定結果が解消しない場合がある。例えば、図中に示されるように、空燃比の気筒間インバランスが生じる境界線Lの直後では、対象の気筒11Aに供給する燃料を減少させるフィードバック制御(積算補正量を用いたフィードバック制御)を実行している。このフィードバック制御の実行により、対象の気筒11Aに供給される燃料がフィードバック制御毎に減少するため、複数回フィードバック制御を繰り返せば制御装置16は対象の気筒11Aの空燃比をリーンと判定するはずである。 During period T2, the control device 16 continues to determine the air-fuel ratio of the target cylinder 11A based on the detection result obtained from the pre-catalyst sensor 15. However, during period T2, since an imbalance in the air-fuel ratio between cylinders occurs in the target cylinder 11A, the determination result may not be resolved even if feedback control is performed. For example, as shown in the figure, immediately after the boundary line L where the imbalance in the air-fuel ratio between cylinders occurs, feedback control (feedback control using an integrated correction amount) is performed to reduce the fuel supplied to the target cylinder 11A. Since the amount of fuel supplied to the target cylinder 11A decreases with each feedback control due to the execution of this feedback control, if feedback control is repeated multiple times, the control device 16 should determine that the air-fuel ratio of the target cylinder 11A is lean.

しかしながら、対象の気筒11Aには何らかの異常が生じているため、対象の気筒11Aにおける空燃比の判定はリッチのままである。そのため、フィードバック制御毎に積算補正量は大きくなり、対象の気筒11Aに供給する燃料は減量され続ける。 However, because some abnormality has occurred in the target cylinder 11A, the air-fuel ratio determination for the target cylinder 11A remains rich. Therefore, the cumulative correction amount increases with each feedback control, and the amount of fuel supplied to the target cylinder 11A continues to be reduced.

ただし、フィードバック制御で用いる積算補正量については、予め閾値が定められている。制御装置16は、算出した積算補正量が閾値を超える場合、対象気筒11Aにおいて空燃比の気筒間インバランスが生じていると判定する。制御装置16は、気筒間インバランスを検出すると、運転者等にエンジンユニットを点検するように通知するための処理を実行する。 However, a threshold is set in advance for the cumulative correction amount used in the feedback control. When the calculated cumulative correction amount exceeds the threshold, the control device 16 determines that an imbalance in the air-fuel ratio between the cylinders occurs in the target cylinder 11A. When the control device 16 detects an imbalance between the cylinders, it executes a process to notify the driver or the like to inspect the engine unit.

上述の説明では、独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットが、2気筒エンジンユニット1である場合について説明した。しかしながら、独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、3気筒又は4気筒エンジンユニットであってもよい。要するに、クランクシャフトの回転サイクルにおいて、少なくとも一つの燃焼間隔が240度以上であれば、2-4気筒エンジンユニットの形式は特に限定されない。 In the above explanation, the independent throttle type 2-4 cylinder engine unit is a 2-cylinder engine unit 1. However, the independent throttle type 2-4 cylinder engine unit may be a 3-cylinder or 4-cylinder engine unit. In short, the type of the 2-4 cylinder engine unit is not particularly limited as long as at least one combustion interval is 240 degrees or more in the crankshaft rotation cycle.

本明細書において記載と図示の少なくとも一方がなされた実施形態及び変形例は、本開示の理解を容易にするためのものであって、本開示の思想を限定するものではない。上記の実施形態及び変形例は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得る。当該趣旨は、本明細書に開示された実施形態に基づいて当業者によって認識されうる、均等な要素、修正、削除、組み合わせ(例えば、実施形態及び変形例に跨る特徴の組み合わせ)、改良、変更を包含する。特許請求の範囲における限定事項は当該特許請求の範囲で用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態及び変形例に限定されるべきではない。そのような実施形態及び変形例は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、本明細書において、「好ましくは」、「よい」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」、「よいがこれに限定されるものではない」ということを意味する。 The embodiments and modifications described and/or illustrated in this specification are intended to facilitate understanding of the present disclosure and are not intended to limit the ideas of the present disclosure. The above-mentioned embodiments and modifications may be modified or improved without departing from the spirit of the present disclosure. The spirit of the present disclosure includes equivalent elements, modifications, deletions, combinations (e.g., combinations of features across the embodiments and modifications), improvements, and changes that may be recognized by a person skilled in the art based on the embodiments disclosed in this specification. The limitations in the claims should be interpreted broadly based on the terms used in the claims and should not be limited to the embodiments and modifications described in this specification or in the prosecution of this application. Such embodiments and modifications should be interpreted as non-exclusive. For example, in this specification, the terms "preferably" and "good" are non-exclusive and mean "preferably but not limited to" and "good but not limited to".

1 :2気筒エンジンユニット
11A,11B :気筒
111 :ピストン
112 :燃焼室
12 :クランクシャフト
13A,13B :独立排気管
14 :集合排気管
141 :集合部
142 :触媒
15 :触媒前センサ
16 :制御装置
X1 :燃焼間隔
1: 2-cylinder engine unit 11A, 11B: Cylinder 111: Piston 112: Combustion chamber 12: Crankshaft 13A, 13B: Independent exhaust pipe 14: Collective exhaust pipe 141: Collecting section 142: Catalyst 15: Pre-catalyst sensor 16: Control device X1: Combustion interval

Claims (2)

独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットは、
それぞれがピストンとともに燃焼室を形成する2-4つの気筒と、
前記燃焼室において燃料が燃焼することで回転するクランクシャフトと、
前記2-4つの気筒それぞれに対応して設けられ、対応する前記気筒からの排気ガスが流れる2-4つの独立排気管と、
前記2-4つの独立排気管が集合する集合部及び前記排気ガスの流れ方向において前記集合部よりも下流に設けられた触媒を含む集合排気管と、
前記集合排気管の前記集合部に設けられ、前記2-4つの気筒それぞれから前記触媒に流入する前記排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を検出する触媒前センサと、
制御装置と、を備え、
前記クランクシャフトは、前記クランクシャフトの回転サイクルにおける少なくとも一つの燃焼間隔がクランク角で240度以上となるように構成されることで、前記少なくとも一つの燃焼間隔を構成する各燃焼に対応する各気筒から前記触媒に流入する前記排気ガス同士の干渉が低減され、
前記制御装置は、少なくとも一つの燃焼間隔がクランク角で240度以上となることで前記干渉が低減されて前記2-4つの気筒から前記触媒に流入する前記排気ガス中の酸素割合又は酸素濃度を前記触媒前センサが前記集合部において検出した検出結果を用いて、前記独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットに備えられた前記2-4つの気筒のうちの少なくとも1つの気筒における空燃比の異常を検出することで空燃比の気筒間インバランスを検出するように構成される。
The independent throttle type 2-4 cylinder engine unit is
Two to four cylinders, each of which forms a combustion chamber with a piston,
a crankshaft that rotates as fuel is combusted in the combustion chamber;
Two to four independent exhaust pipes provided corresponding to the two to four cylinders, respectively, through which exhaust gas from the corresponding cylinders flows;
a collecting exhaust pipe including a collecting section where the two to four independent exhaust pipes are collected and a catalyst provided downstream of the collecting section in a flow direction of the exhaust gas;
a pre-catalyst sensor provided at the collecting portion of the collecting exhaust pipe for detecting an oxygen ratio or an oxygen concentration in the exhaust gas flowing into the catalyst from each of the second to fourth cylinders;
A control device,
the crankshaft is configured so that at least one combustion interval in a rotation cycle of the crankshaft is equal to or greater than 240 degrees in crank angle, thereby reducing interference between the exhaust gases flowing into the catalyst from the cylinders corresponding to the combustions constituting the at least one combustion interval;
The control device is configured to detect an imbalance in the air -fuel ratio between cylinders by detecting an abnormality in the air-fuel ratio in at least one of the two to four cylinders provided in the independent throttle type 2-4 cylinder engine unit using a detection result obtained by the pre- catalyst sensor at the collecting portion of the oxygen ratio or oxygen concentration in the exhaust gas flowing into the catalyst from the two to four cylinders , whereby the interference is reduced by making at least one combustion interval equal to or greater than 240 degrees in crank angle.
請求項1に記載の独立スロットル型の2-4気筒エンジンユニットであって、
前記触媒前センサは、前記2-4つの気筒それぞれから前記触媒に流入する前記排気ガス中の酸素割合を検出する触媒前酸素センサである。
2. The independent throttle type 2-4 cylinder engine unit according to claim 1,
The pre-catalyst sensors are pre-catalyst oxygen sensors that detect the oxygen ratio in the exhaust gas flowing into the catalyst from each of the second to fourth cylinders.
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