特開 2023-42939 エンジン制御装置、および、これを有するマルチコプタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023042939

(43)【公開日】2023-03-28

(54)【発明の名称】エンジン制御装置、および、これを有するマルチコプタ

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/04 20060101AFI20230320BHJP

   F02D 41/12 20060101ALI20230320BHJP

   F02D 41/32 20060101ALI20230320BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20230320BHJP

   B64C 27/08 20230101ALI20230320BHJP

   B64D 27/24 20060101ALI20230320BHJP

【ＦＩ】

F02D41/04

F02D41/12

F02D41/32

F02D43/00 301K

F02D43/00 301H

F02D43/00 301B

B64C27/08

B64D27/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021150372

(22)【出願日】2021-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 衛

(72)【発明者】

【氏名】梶間 弘和

【テーマコード（参考）】

3G301

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G301HA01

3G301JA28

3G301KA16

3G301LA01

3G301LC04

3G301MA11

3G301NE01

3G301NE11

3G301PA07Z

3G301PE01Z

3G384AA22

3G384BA03

3G384BA05

3G384BA13

3G384BA24

3G384FA08Z

3G384FA56Z

(57)【要約】

【課題】エンジンの空燃比がリッチになることを抑制できるエンジン制御装置、および、これを有するマルチコプタを提供する。
【解決手段】本開示の一態様は、エンジン制御装置５において、制御部３２は、スロットル弁５５が閉弁動作を行っているときに、吸気圧を先読みしてインジェクタ５７の燃料噴射量を制御する吸気圧先読み制御を行う。そして、この吸気圧先読み制御は、補正値算出ステップ（ステップＳ５）と、先読み吸気圧算出ステップ（ステップＳ６）と、燃料噴射量算出ステップ（ステップＳ７）と、燃料噴射ステップ（ステップＳ８）と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

単気筒で構成されるエンジンと、前記エンジンへの吸気量を調節するステップモータ式のスロットル弁と、吸気圧を検出する吸気圧検出部と、前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射部と、を備えるエンジンシステムと、
前記エンジンシステムを制御する制御部と、
を有するエンジン制御装置において、
現在のエンジンサイクルにおける特定のタイミングにて前記吸気圧検出部により検出された前記吸気圧を現サイクル吸気圧と定義し、
現在のエンジンサイクルよりも１つ前のエンジンサイクルにおける特定のタイミングにて前記吸気圧検出部により検出された前記吸気圧を前サイクル吸気圧と定義するときに、
前記制御部は、
前記スロットル弁が閉弁動作を行っているときに、前記吸気圧を先読みして前記燃料噴射部の前記燃料の噴射を制御する吸気圧先読み制御を行い、
前記吸気圧先読み制御は、
前記前サイクル吸気圧の値から前記現サイクル吸気圧の値を減算して、補正値を算出する補正値算出ステップと、
前記現サイクル吸気圧の値から前記補正値を減算して、先読み吸気圧の値を算出する先読み吸気圧算出ステップと、
前記先読み吸気圧の値に基づいて前記燃料噴射部における前記燃料の噴射量の目標値を算出する燃料噴射量算出ステップと、
算出した前記燃料の噴射量の目標値で前記燃料噴射部から前記燃料を噴射する燃料噴射ステップと、
を備えること、
を特徴とするエンジン制御装置。

【請求項2】

請求項１のエンジン制御装置において、
前記制御部は、
前記スロットル弁が閉弁動作を停止した後に、前記吸気圧先読み制御を継続して行うこと、
を特徴とするエンジン制御装置。

【請求項3】

請求項１または２のエンジン制御装置において、
エンジン回転数を検出する回転数検出部を有し、
前記制御部は、
前記スロットル弁が閉弁動作を停止した後に、前記回転数検出部により検出した前記エンジン回転数が目標回転数未満である場合には、前記エンジンの点火時期を進角させる点火時期進角制御を行うこと、
を特徴とするエンジン制御装置。

【請求項4】

請求項２のエンジン制御装置において、
エンジン回転数を検出する回転数検出部を有し、
前記制御部は、
前記スロットル弁が閉弁動作を停止した後に、前記回転数検出部により検出した前記エンジン回転数が目標回転数未満である場合には、前記燃料噴射部における前記燃料の噴射量を増加させる噴射量増量制御を行うこと、
を特徴とするエンジン制御装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１つのエンジン制御装置を有するマルチコプタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エンジン制御装置、および、これを有するマルチコプタに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、発電機に電力を供給するエンジンの吸気系統に用いられる吸気弁システムにおいて、ステップモータが内蔵された弁装置を有することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－２０３４８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ステップモータは脱調するおそれがあるところ、弁装置が閉弁動作を行っているときにステップモータが閉弁側に脱調すると、弁装置が目標開度よりも閉弁側の開度に過剰に閉弁して、エンジンへ供給される吸気量が不足して、エンジンの空燃比がリッチになるおそれがある。

【0005】

そこで、本開示は上記した課題を解決するためになされたものであり、エンジンの空燃比がリッチになることを抑制できるエンジン制御装置、および、これを有するマルチコプタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、単気筒で構成されるエンジンと、前記エンジンへの吸気量を調節するステップモータ式のスロットル弁と、吸気圧を検出する吸気圧検出部と、前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射部と、を備えるエンジンシステムと、前記エンジンシステムを制御する制御部と、を有するエンジン制御装置において、現在のエンジンサイクルにおける特定のタイミングにて前記吸気圧検出部により検出された前記吸気圧を現サイクル吸気圧と定義し、現在のエンジンサイクルよりも１つ前のエンジンサイクルにおける特定のタイミングにて前記吸気圧検出部により検出された前記吸気圧を前サイクル吸気圧と定義するときに、前記制御部は、前記スロットル弁が閉弁動作を行っているときに、前記吸気圧を先読みして前記燃料噴射部の前記燃料の噴射を制御する吸気圧先読み制御を行い、前記吸気圧先読み制御は、前記前サイクル吸気圧の値から前記現サイクル吸気圧の値を減算して、補正値を算出する補正値算出ステップと、前記現サイクル吸気圧の値から前記補正値を減算して、先読み吸気圧の値を算出する先読み吸気圧算出ステップと、前記先読み吸気圧の値に基づいて前記燃料噴射部における前記燃料の噴射量の目標値を算出する燃料噴射量算出ステップと、算出した前記燃料の噴射量の目標値で前記燃料噴射部から前記燃料を噴射する燃料噴射ステップと、を備えること、を特徴とする。

【0007】

この態様によれば、スロットル弁が閉弁動作を行っているときに、現在の実際の吸気圧に近い先読み吸気圧に基づいて算出した燃料の噴射量の目標値で燃料噴射部から燃料を噴射するので、エンジンの空燃比がリッチになることを抑制できる。さらに、ステップモータが閉弁方向に脱調してエンジンへの吸気量が減ってエンジンの空燃比がリッチになり易い状況になった場合でも、エンジンの空燃比のリッチ度合いを小さくできる。

【0008】

上記の態様においては、前記制御部は、前記スロットル弁が閉弁動作を停止した後に、前記吸気圧先読み制御を継続して行うこと、が好ましい。

【0009】

この態様によれば、スロットル弁が閉弁動作を停止したときにステップモータが閉弁方向に脱調してエンジンへの吸気量が減ってエンジンの空燃比がリッチになり易い状況になった場合でも、エンジンの空燃比のリッチ度合いを小さくできる。

【0010】

上記の態様においては、エンジン回転数を検出する回転数検出部を有し、前記制御部は、前記スロットル弁が閉弁動作を停止した後に、前記回転数検出部により検出した前記エンジン回転数が目標回転数未満である場合には、前記エンジンの点火時期を進角させる点火時期進角制御を行うこと、が好ましい。

【0011】

この態様によれば、スロットル弁が閉弁動作を停止した後にエンジン回転数が目標回転数未満である場合であっても、エンジンの点火時期を進角させて、エンジンの出力が低下することを抑制できる。

【0012】

上記の態様においては、エンジン回転数を検出する回転数検出部を有し、前記制御部は、前記スロットル弁が閉弁動作を停止した後に、前記回転数検出部により検出した前記エンジン回転数が目標回転数未満である場合には、前記燃料噴射部における前記燃料の噴射量を増加させる噴射量増量制御を行うこと、が好ましい。

【0013】

この態様によれば、スロットル弁が閉弁動作を停止した後にエンジン回転数が目標回転数未満である場合であっても、エンジンへの燃料の噴射量を増加させて、エンジンの出力が低下することを抑制できる。

【0014】

上記課題を解決するためになされた本開示の他の形態は、マルチコプタにおいて、上記のいずれか１つのエンジン制御装置を有すること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本開示のエンジン制御装置、および、これを有するマルチコプタによれば、エンジンの空燃比がリッチになることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態のマルチコプタの外観斜視図である。

【図2】本実施形態のマルチコプタの構成を示すブロック図である。

【図3】本実施形態の発電用エンジンシステムとその関連機器の一部を示す概略構成図である。

【図4】第１実施例の制御の内容を示すフローチャート図である。

【図5】目標の燃料噴射量のマップの一例を示す図である。

【図6】第１実施例のタイムチャートの一例を示す図である。

【図7】第２実施例の制御の内容を示すフローチャート図である。

【図8】第２実施例のタイムチャートの一例を示す図である。

【図9】第３実施例の制御の内容を示すフローチャート図である。

【図10】第３実施例のタイムチャートの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本開示のエンジン制御装置、および、これを有するマルチコプタの実施形態について説明する。

【0018】

＜マルチコプタについて＞
まず、本実施形態のマルチコプタ１の概要について説明する。

【0019】

（マルチコプタの構成）
図１に示すように、本実施形態のマルチコプタ１は、機体１１とエンジン発電ユニット１２を有する。

【0020】

機体１１には、プロペラ２１とモータ２２と機体本体部２３が設けられている。

【0021】

プロペラ２１は、複数設けられている。そして、この複数のプロペラ２１を回転させることにより、マルチコプタ１は飛行する。

【0022】

モータ２２は、各々のプロペラ２１に設けられ、プロペラ２１を回転させるために駆動する。モータ２２は、図２に示すように、後述するＥＳＣ３４（インバータ）とパワーコントロールユニット３３とを介して、後述するバッテリ３１やジェネレータ４２に電気的に接続されている。これにより、ジェネレータ４２にて発電された電力やバッテリ３１から放電される電力が、パワーコントロールユニット３３とＥＳＣ３４とを介して、モータ２２に供給される。

【0023】

機体本体部２３には、図２に示すように、バッテリ３１と、制御部３２と、パワーコントロールユニット３３と、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｐｅｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３４などが設けられている。

【0024】

バッテリ３１は、電力を充放電可能な充放電部（二次電池、蓄電池）である。図２に示すように、バッテリ３１は、パワーコントロールユニット３３を介して、ジェネレータ４２と電気的に接続されており、ジェネレータ４２で発電された電力（すなわち、モータ２２を駆動させる電力）を充電する。また、バッテリ３１は、パワーコントロールユニット３３とＥＳＣ３４とを介して、モータ２２と電気的に接続されており、モータ２２に供給する電力（すなわち、モータ２２を駆動させる電力）を放電する。

【0025】

制御部３２は、小型のコンピュータとして構成されており、マルチコプタ１の全体を制御する。例えば、制御部３２は、発電用エンジンシステム４０を制御して、ジェネレータ４２での発電を制御する。また、本実施形態では、制御部３２は、マルチコプタ１が有するエンジン制御装置５の一部を構成しており、発電用エンジンシステム４０を制御する。なお、発電用エンジンシステム４０は、本開示の「エンジンシステム」の一例である。

【0026】

パワーコントロールユニット３３は、モータ２２へ供給される電力を制御する装置である。このパワーコントロールユニット３３は、ジェネレータ４２で発電された電力を受給したり、バッテリ３１との間で電力の供給および受給を行ったり、ＥＳＣ３４へ電力を供給したりする。

【0027】

ＥＳＣ３４は、モータ２２の回転数を制御する装置である。このＥＳＣ３４は、パワーコントロールユニット３３から供給される電力を、駆動電力として、モータ２２に供給する。

【0028】

エンジン発電ユニット１２は、図１と図２に示すように、エンジン４１を備える発電用エンジンシステム４０と、ジェネレータ（すなわち、発電機）４２と、を備えている。エンジン４１は、ジェネレータ４２の動力源である。すなわち、エンジン４１は、モータ２２とバッテリ３１に供給する電力をジェネレータ４２で発電するために駆動する。

【0029】

また、本実施形態のマルチコプタ１においては、モータ２２とバッテリ３１とエンジン４１によりシリーズハイブリッドシステムが構成されている。すなわち、マルチコプタ１においては、エンジン４１が発電のみに使用され、モータ２２がプロペラ２１の駆動に使用され、さらに電力を回収するためのバッテリ３１を有するシステムが構成されている。このようにして、マルチコプタ１は、エンジン４１の駆動によりジェネレータ４２にて発電し、発電した電力でモータ２２を駆動してプロペラ２１を駆動することにより、飛行する。また、マルチコプタ１は、エンジン４１の駆動によりジェネレータ４２にて発電した際の余剰電力を、バッテリ３１に一旦蓄え、必要に応じてモータ２２の駆動に用いる。

【0030】

（マルチコプタの作用）
このような構成のマルチコプタ１は、モータ２２に電力を供給し、複数のプロペラ２１を回転させることにより飛行する。そして、プロペラ２１の回転数を制御し、プロペラ２１の回転によって得られる揚力をマルチコプタ１自体の重力とバランスさせることで、マルチコプタ１のホバリング飛行や前進・後進・左右移動飛行を実現させることができる。また、プロペラ２１により発生させる揚力を大きくしてマルチコプタ１の上昇飛行を実現
させることができ、プロペラ２１により発生させる揚力を小さくしてマルチコプタ１の下降飛行を実現させることができる。

【0031】

＜発電用エンジンシステムとその関連機器について＞
次に、発電用エンジンシステム４０について説明する。

【0032】

図３に示すように、発電用エンジンシステム４０は、単気筒で構成されるエンジン４１を備える。エンジン４１は、４サイクルのレシプロエンジンであり、シリンダブロック４１ａ、燃焼室を含む１つの気筒５１及びクランクシャフト５２の他、周知の構成要素を含む。エンジン４１には、気筒５１に吸気を導入するためにエンジン４１へ吸気が流れる吸気通路５３と、気筒５１から排気を導出するための排気通路５４とが設けられる。吸気通路５３の途中には、サージタンク５３ａが設けられ、そのサージタンク５３ａの上流側にはスロットル弁５５が設けられる。サージタンク５３ａは吸気通路５３の一部を構成する。スロットル弁５５は、所定の閉弁側の開度（すなわち、アイドル目標開度（開度０の全閉開度よりも開弁側にある開度））と所定の開弁側の開度（すなわち、開弁停止開度）との間で開閉することにより、吸気通路５３を流れる吸気量を調節するために開閉動作する。スロットル弁５５は、ポペット式弁より構成され、弁座に対し往復駆動する弁体（図示略）と、その弁体を開度可変に駆動するためのステップモータ５６とを含む。すなわち、スロットル弁５５は、エンジン４１への吸気量を調節するステップモータ式のスロットル弁である。この実施形態の発電用エンジンシステム４０には、軽量化と部品削減のために弁体の開度（スロットル開度）を検出するためのスロットルセンサが設けられていない。スロットル弁５５は、弁体で流路を開閉することにより、吸気通路５３を流れる吸気量を調節するようになっている。

【0033】

吸気通路５３には、この吸気通路５３に燃料を噴射するための１つのインジェクタ５７が設けられる。インジェクタ５７は、エンジン４１に燃料タンク（不図示）から供給される燃料（ガソリン）を噴射するように構成される。本実施形態のエンジン４１は、一連の吸気行程、圧縮行程、爆発行程及び排気行程を含むエンジンサイクルをもって動作する。吸気通路５３では、エンジンサイクルの吸気行程で導入された吸気と、インジェクタ５７から吸気通路５３に噴射された燃料とにより可燃性の混合気が形成される。なお、インジェクタ５７は、本開示の「燃料噴射部」の一例である。

【0034】

エンジン４１には、気筒５１に対応して１つの点火プラグ５８とイグニションコイル５９が設けられる。点火プラグ５８は、イグニションコイル５９から出力される点火信号を受けてスパーク動作する。気筒５１において、混合気は、エンジンサイクルの圧縮行程で点火プラグ５８のスパーク動作により爆発・燃焼し、その爆発行程が経過する。燃焼後の排気は、排気行程で気筒５１から排気通路５４へ排出される。これら一連のエンジンサイクルを７２０℃Ａのクランク角をもって周期的に繰り返すことで、エンジン４１のクランクシャフト５２が回転し、エンジン４１に出力が得られる。

【0035】

エンジン４１に設けられた回転数センサ６１は、クランクシャフト５２の回転数をエンジン回転数ｎｅとして検出する回転数検出部であり、その検出値に応じた電気信号を出力する。スロットル弁５５より下流のサージタンク５３ａに設けられた吸気圧センサ６２は、サージタンク５３ａ（吸気通路５３）における吸気圧（すなわち、エンジン４１への吸気（吸気通路５３を通ってエンジン４１へ吸入される空気）の圧力）を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する吸気圧検出部である。なお、回転数センサ６１と吸気圧センサ６２は、本実施形態のエンジン制御装置５の一部である。

【0036】

制御部３２には、回転数センサ６１と吸気圧センサ６２がそれぞれ電気的に接続される。また、制御部３２には、スロットル弁５５のステップモータ５６、インジェクタ５７及びイグニションコイル５９がそれぞれ電気的に接続される。制御部３２は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を含む。

【0037】

制御部３２は、エンジン４１を運転するために、回転数センサ６１や吸気圧センサ６２からの電気信号に基づいてスロットル弁５５（詳しくは、ステップモータ５６）、インジェクタ５７及びイグニションコイル５９をそれぞれ制御する。本実施形態では、制御部３２は、エンジン制御装置５の一部であって、発電用エンジンシステム４０を制御する。

【0038】

＜エンジン制御装置で行われる制御について＞
次に、本実施形態のエンジン制御装置５で行われる制御について説明する。エンジン制御装置５は、発電用エンジンシステム４０と制御部３２などを有する。

【0039】

インジェクタ５７からの燃料の噴射においては、エンジンサイクルの吸気行程における吸気圧の検出値より吸気量を予想し、予想される吸気量に応じてインジェクタ５７の燃料噴射量が決められる。ここで、エンジン４１を適切に稼働させるためには、吸気行程の前半までにインジェクタ５７からの燃料の噴射を完了しておくことが必要であるが、上記のようにしてインジェクタ５７の燃料噴射量が決められるためには演算時間が必要になるので、吸気行程の前半までにインジェクタ５７からの燃料の噴射を完了しておくことが難しい。そのため、現在のエンジンサイクルよりも１つ前のエンジンサイクルで検出した吸気圧に基づいて、インジェクタ５７の燃料噴射量が決められている。

【0040】

しかしながら、スロットル弁５５が閉弁動作を行っているときは、時間の経過により吸気圧が減少しているため、現在のエンジンサイクルにおける実際の吸気圧は１つ前のエンジンサイクルで検出した吸気圧よりも低くなって、実際のエンジン４１への吸気量が少なくなり、エンジン４１の空燃比がリッチになり易い。さらに、ステップモータ５６が閉弁側に脱調した場合には、実際のエンジン４１への吸気量がさらに少なくなって、エンジン４１の空燃比がさらにリッチになり易い状況になる。

【0041】

そこで、本実施形態のエンジン制御装置５は、エンジン４１の空燃比がリッチになることを抑制するため、以下に説明する制御を行う。

【0042】

（第１実施例）
まず、本実施形態のエンジン制御装置５で行われる制御として、第１実施例の制御について説明する。

【0043】

本実施例では、制御部３２は、図４に示す制御を行う。図４に示すように、制御部３２は、エンジン回転数ｎｅと、（吸気行程毎の）最小吸気圧ｍｉｎｐｍと、クランク角カウンタｃｃａと、スロットル制御ステップ数ｔｈｒｓｔｅｐと、アイドル目標ステップ数ｔｉｄｌｅｓｔｅｐと、スロットル弁５５の開閉・停止要求を取り込む（ステップＳ１）。

【0044】

ここで、最小吸気圧ｍｉｎｐｍとは、１つのエンジンサイクル（詳しくは、吸気行程）における最小の吸気圧である。クランク角カウンタｃｃａとは、クランク角センサ（不図示）から出力されるクランク角信号をカウントするカウンタ（不図示）のカウント値である。スロットル制御ステップ数ｔｈｒｓｔｅｐとは、ステップモータ５６のステップ数である。アイドル目標ステップ数ｔｉｄｌｅｓｔｅｐとは、スロットル弁５５がアイドル停止状態（すなわち、開度０よりも大きいアイドル目標開度にて停止している状態）であるときのステップモータ５６の目標のステップ数である。

【0045】

そして、制御部３２は、閉弁動作（減速）モードからアイドル停止モードへの移行時であるか否か、を判断する（ステップＳ２）。

【0046】

ここで、「閉弁動作（減速）モード」とは、スロットル弁５５が閉弁動作を行うモードである。また、「アイドル停止モード」とは、スロットル弁５５がアイドル停止状態であるモードである。そして、「閉弁動作（減速）モードからアイドル停止モードへの移行時」とは、スロットル弁５５が（アイドル停止状態になるために）閉弁動作を行っているときである。

【0047】

そして、制御部３２は、閉弁動作モードからアイドル停止モードへの移行時であると判断した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、最新サイクルの最小吸気圧０ｍｉｎｐｍ（ｉ）と、１サイクル前の最小吸気圧１ｍｉｎｐｍ（ｉ）を取り込んで更新する（ステップＳ３）。

【0048】

なお、「最新サイクルの最小吸気圧０ｍｉｎｐｍ（ｉ）」は、最新（すなわち、現在）のエンジンサイクルにおける吸気行程（すなわち、特定のタイミングの一例）にて吸気圧センサ６２により検出された最小の吸気圧として定義されるものであって、本開示の「現サイクル吸気圧」の一例である。また、「１サイクル前の最小吸気圧１ｍｉｎｐｍ（ｉ）」は、最新のエンジンサイクルよりも１つ前のエンジンサイクルにおける吸気行程にて吸気圧センサ６２により検出された最小の吸気圧として定義されるものであって、本開示の「前サイクル吸気圧」の一例である。

【0049】

次に、制御部３２は、スロットル制御ステップ数ｔｈｒｓｔｅｐがアイドル目標ステップ数ｔｉｄｌｅｓｔｅｐよりも大きいか否か、を判断する（ステップＳ４）。

【0050】

そして、制御部３２は、スロットル制御ステップ数ｔｈｒｓｔｅｐがアイドル目標ステップ数ｔｉｄｌｅｓｔｅｐよりも大きいと判断した場合（ステップＳ４:ＹＥＳ）には、ステップモータ５６のステップ数が未だアイドル目標ステップ数ｔｉｄｌｅｓｔｅｐまで低下しておらず、スロットル弁５５は閉弁動作を行っている最中であると判断して、補正値Δｐｍを算出する（ステップＳ５）。ここで、補正値Δｐｍは、１サイクル前の最小吸気圧１ｍｉｎｐｍ（ｉ）の値から最新サイクルの最小吸気圧０ｍｉｎｐｍ（ｉ）の値を減算した値である。

【0051】

このようにして、制御部３２は、吸気圧先読み制御のステップの１つとして、１サイクル前の最小吸気圧１ｍｉｎｐｍ（ｉ）の値から最新サイクルの最小吸気圧０ｍｉｎｐｍ（ｉ）の値を減算して、補正値Δｐｍを算出する補正値算出ステップ（ステップＳ５）を行う。

【0052】

次に、制御部３２は、減速吸気圧先読み補正を行う（ステップＳ６）。具体的には、制御部３２は、減速吸気圧先読み補正として、最新サイクルの最小吸気圧０ｍｉｎｐｍ（ｉ）から補正値Δｐｍを減算して、最新の最小吸気圧ＭＩＮｐｍを算出する。

【0053】

このようにして、制御部３２は、吸気圧先読み制御のステップの１つとして、最新サイクルの最小吸気圧０ｍｉｎｐｍ（ｉ）の値から補正値Δｐｍを減算して、最新の最小吸気圧ＭＩＮｐｍの値を算出する先読み吸気圧算出ステップ（ステップＳ６）を行う。なお、「最新の最小吸気圧ＭＩＮｐｍ」は、本開示の「先読み吸気圧」の一例である。

【0054】

次に、制御部３２は、エンジン回転数ｎｅと最新の最小吸気圧ＭＩＮｐｍとで規定される目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌのマップ（例えば、図５に示すマップ）を用いて、エンジン回転数ｎｅと最新の最小吸気圧ＭＩＮｐｍとから目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌ（例えば、図５に示す目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌ＿１１，１２，１３，２１，２２，２３，３１，３２，３３・・・）を算出する（ステップＳ７）。

【0055】

このようにして、制御部３２は、吸気圧先読み制御のステップの１つとして、最新の最小吸気圧ＭＩＮｐｍの値に基づいてインジェクタ５７における目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌを算出する燃料噴射量算出ステップ（ステップＳ７）を行う。なお、「目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌ」は、本開示の「燃料の噴射量の目標値」の一例である。

【0056】

次に、制御部３２は、吸気行程に合わせた燃料噴射を実行する（ステップＳ８）。すなわち、制御部３２は、インジェクタ５７により目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌの燃料を噴射させる。

【0057】

このようにして、制御部３２は、吸気圧先読み制御のステップの１つとして、算出した目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌでインジェクタ５７から燃料を噴射する燃料噴射ステップ（ステップＳ８）を行う。

【0058】

なお、制御部３２は、ステップＳ４において、スロットル制御ステップ数ｔｈｒｓｔｅｐがアイドル目標ステップ数ｔｉｄｌｅｓｔｅｐ以下であると判断した場合（ステップＳ４：ＮＯ）には、ステップモータ５６のステップ数が既にアイドル目標ステップ数ｔｉｄｌｅｓｔｅｐまで低下しており、スロットル弁５５は閉弁動作を停止してアイドル停止状態になったと判断して、減速吸気圧先読み補正を行わずに（ステップＳ９）、ステップＳ７の処理に移行する。具体的には、制御部３２は、ステップＳ９において、最新サイクルの最小吸気圧０ｍｉｎｐｍ（ｉ）を、最新の最小吸気圧ＭＩＮｐｍとする。

【0059】

また、制御部３２は、ステップＳ２において、閉弁動作モードからアイドル停止モードへの移行時でないと判断した場合（ステップＳ２：ＮＯ）には、他のモードの制御を行う（ステップＳ１０）。

【0060】

以上のような図４に示すフローチャートに基づく制御が実行されることにより、一例として、図６に示すようなタイムチャートで表される制御が実行される。

【0061】

本実施例では、図６において、吸気圧先読み制御として、例えば、時間Ｔ１の最小吸気圧ｍｉｎｐｍの値から時間Ｔ２の最小吸気圧ｍｉｎｐｍの値を減算して、補正値Δｐｍが算出される。そして、時間Ｔ２の最小吸気圧ｍｉｎｐｍの値から補正値Δｐｍを減算して、最新の最小吸気圧ＭＩＮｐｍの値が算出される。そして、最新の最小吸気圧ＭＩＮｐｍの値に基づいて算出されるインジェクタ５７の燃料噴射量で、インジェクタ５７から燃料が噴射される。これにより、図６に示すように、時間Ｔ３にて、インジェクタ５７の燃料噴射量が吸気圧先読み制御を行わない場合（図中、破線で示す場合）よりも少なくなる。そして、その後、時間Ｔ４にてスロットル弁５５の閉弁動作が停止した後、時間Ｔ５や時間Ｔ６においても、エンジン４１の空燃比がリッチになることが抑制されて、エンジン４１の空燃比の値が「１」またはその近傍の値になる。

【0062】

以上のように本実施例によれば、制御部３２は、スロットル弁５５が閉弁動作を行っているときに、吸気圧を先読みしてインジェクタ５７の燃料噴射量を制御する吸気圧先読み制御を行う。そして、この吸気圧先読み制御は、補正値算出ステップ（ステップＳ５）と、先読み吸気圧算出ステップ（ステップＳ６）と、燃料噴射量算出ステップ（ステップＳ７）と、燃料噴射ステップ（ステップＳ８）と、を備える。

【0063】

このようにして、スロットル弁５５が閉弁動作を行っているときに、現在の実際の吸気圧に近い先読み補正後の最新の最小吸気圧ＭＩＮｐｍに基づいて算出した目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌでインジェクタ５７から燃料を噴射するので、エンジン４１の空燃比がリッチになることを抑制できる。さらに、スロットル弁５５が閉弁動作を行っているときに、ステップモータ５６が閉弁方向に脱調してエンジン４１への吸気量が減ってエンジン４１の空燃比がリッチになり易い状況になった場合でも、エンジン４１の空燃比のリッチ度合いを小さくできる。

【0064】

（第２実施例）
次に、第２実施例の制御について、第１実施例の制御と異なる点のみ説明する。

【0065】

本実施例では、制御部３２は、図７に示す制御を行う。図７に示すように、制御部３２は、ステップＳ１０４において、スロットル制御ステップ数ｔｈｒｓｔｅｐがアイドル目標ステップ数ｔｉｄｌｅｓｔｅｐ以下であると判断した場合（ステップＳ１０４:ＮＯ）には、ステップモータ５６のステップ数が既にアイドル目標ステップ数ｔｉｄｌｅｓｔｅｐ以下に低下したと判断して、停止時サイクルに該当するか否かを判断する（ステップＳ１０９）。ここで、「停止時サイクル」とは、スロットル弁５５が閉弁動作を行っている状態からアイドル停止状態になって停止した時のエンジンサイクルである。

【0066】

そして、制御部３２は、停止時サイクルに該当すると判断した場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）には、補正値Δｐｍを算出して（ステップＳ１０５）、減速吸気圧先読み補正を行う（ステップＳ１０６）。このようにして、制御部３２は、スロットル弁５５が閉弁動作を停止した後に、吸気圧先読み制御を継続して行う。一方、制御部３２は、停止時サイクルでないと判断した場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）には、減速吸気圧先読み補正を行わない（ステップＳ１１０）。

【0067】

以上のような図７に示すフローチャートに基づく制御が実行されることにより、一例として、図８に示すようなタイムチャートで表される制御が実行される。

【0068】

図８に示すように、時間Ｔ１１にて、スロットル開度（すなわち、スロットル弁５５の開度）がアイドル目標開度まで低下したときに、言い換えると、ステップモータ５６のステップ数がアイドル目標ステップ数ｔｉｄｌｅｓｔｅｐまで低下したときに、ステップモータ５６が閉弁側に脱調すると想定して、時間Ｔ１２にてスロットル弁５５が閉弁動作を停止した後に、時間Ｔ１３～時間Ｔ１４にて吸気圧先読み制御が継続して行われる。これにより、時間Ｔ１３～時間Ｔ１４にて吸気圧先読み制御を行わない場合（破線で示す場合）よりもインジェクタ５７の燃料噴射量が少なくなり、その後、時間Ｔ１５～時間Ｔ１６にて空燃比がリッチになる量（度合い）について、吸気圧先読み制御を行わない場合（破線で示す場合）よりも少なくすることができる。

【0069】

以上のように本実施例によれば、制御部３２は、スロットル弁５５が閉弁動作を停止した後に、吸気圧先読み制御を継続して行う。

【0070】

これにより、スロットル弁５５が閉弁動作を停止したときにステップモータ５６が閉弁方向に脱調してエンジン４１への吸気量が減ってエンジン４１の空燃比がリッチになり易い状況になった場合でも、エンジン４１の空燃比のリッチ度合いを小さくできる。

【0071】

（第３実施例）
次に、第３実施例の制御について、第２実施例の制御と異なる点のみ説明する。

【0072】

本実施例では、制御部３２は、図９に示す制御を行う。図９に示すように、制御部３２は、ステップＳ２０７において、目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌを算出した後、スロットル弁５５がアイドル停止状態であるか否かを判断する（ステップＳ２０８）。

【0073】

次に、制御部３２は、スロットル弁５５がアイドル停止状態であると判断した場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）には、エンジン回転数ｎｅが目標アイドルエンジン回転数ｔｉｄｌｅｎｅ未満であるか否かを判断する（ステップＳ２０９）。なお、「目標アイドルエンジン回転数ｔｉｄｌｅｎｅ」は、本開示の「目標回転数」の一例である。

【0074】

そして、制御部３２は、エンジン回転数ｎｅが目標アイドルエンジン回転数ｔｉｄｌｅｎｅ未満であると判断した場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）には、エンジン４１の出力が低下していると判断して、リッチ空燃比フラグＸｒｉｃｈＡＦが０であるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。

【0075】

そして、制御部３２は、リッチ空燃比フラグＸｒｉｃｈＡＦが０であると判断した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）には、エンジン４１の点火時期を進角させる点火時期進角制御を行う（ステップＳ２１１）。次に、制御部３２は、最新の目標の燃料噴射量Ｔｆｕｅｌに基づいて、燃料噴射を実行する（ステップＳ２１２）。

【0076】

このようにして、制御部３２は、スロットル弁５５が閉弁動作を停止した後に、回転数センサ６１により検出したエンジン回転数ｎｅが目標アイドルエンジン回転数ｔｉｄｌｅｎｅ未満である場合には、エンジン４１の点火時期を進角させる点火時期進角制御を行う。

【0077】

また、制御部３２は、ステップＳ２１０において、リッチ空燃比フラグＸｒｉｃｈＡＦが１であると判断した場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）には、点火時期進角制御を行わない（ステップＳ２１４）。

【0078】

また、制御部３２は、ステップＳ２０９において、エンジン回転数ｎｅが目標アイドルエンジン回転数ｔｉｄｌｅｎｅ以上であると判断した場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）には、リッチ空燃比フラグＸｒｉｃｈＡＦを１にして（ステップＳ２１３）、点火時期進角制御を行わない（ステップＳ２１４）。

【0079】

また、制御部３２は、ステップＳ２０８において、スロットル弁５５がアイドル停止状態でないと判断した場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）には、リッチ空燃比フラグＸｒｉｃｈＡＦを０にする（ステップＳ２１５）。

【0080】

以上のように本実施例によれば、制御部３２は、スロットル弁５５が閉弁動作を停止した後に、回転数センサ６１により検出したエンジン回転数ｎｅが目標アイドルエンジン回転数ｔｉｄｌｅｎｅ未満である場合には、エンジン４１の点火時期を進角する点火時期進角制御を行う。

【0081】

これにより、スロットル弁５５が閉弁動作を停止した後にエンジン回転数ｎｅが目標アイドルエンジン回転数ｔｉｄｌｅｎｅ未満である場合であっても、例えば、スロットル弁５５が閉弁動作を停止したときにステップモータ５６が閉弁側に脱調することにより、エンジン４１への吸気量が不足してエンジン４１の出力が低下した場合であっても、エンジン４１の点火時期を進角させて、エンジン４１の出力が低下することを抑制できる。

【0082】

また、本実施例の変形例として、図９に示すように、制御部３２は、ステップＳ２１１において、カッコ書きで示すように、目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌを所定値α倍（例えば、１．１５倍）して、最新の目標の燃料噴射量Ｔｆｕｅｌを算出してもよい。このようにして、制御部３２は、最新の目標の燃料噴射量Ｔｆｕｅｌを目標の燃料噴射量ｔｆｕｅｌよりも増加させて、燃料噴射量を増加させる噴射量増量制御を行ってもよい。そして、制御部３２は、ステップＳ２１４において噴射量増量制御を行わないとしてもよい。

【0083】

以上のように本実施例の変形例によれば、制御部３２は、スロットル弁５５が閉弁動作を停止した後に、回転数センサ６１により検出したエンジン回転数ｎｅが目標アイドルエンジン回転数ｔｉｄｌｅｎｅ未満である場合には、インジェクタ５７の燃料噴射量を増加させる噴射量増量制御を行う。

【0084】

これにより、スロットル弁５５が閉弁動作を停止した後にエンジン回転数ｎｅが目標アイドルエンジン回転数ｔｉｄｌｅｎｅ未満である場合であっても、例えば、スロットル弁５５が閉弁動作を停止したときにステップモータ５６が閉弁側に脱調することにより、エンジン４１への吸気量が不足してエンジン４１の出力が低下した場合であっても、エンジン４１への燃料噴射量を増加させて、エンジン４１の出力が低下することを抑制できる。

【0085】

以上のような図９に示すフローチャートに基づく制御が実行されることにより、一例として、図１０に示すようなタイムチャートで表される制御が実行される。

【0086】

図１０に示すように、時間Ｔ２１～時間Ｔ２２にてエンジン４１の出力が低下して空燃比がリッチになっても、時間Ｔ２２にてエンジン４１の出力が上昇して空燃比のリッチ度合いが小さくなる。

【0087】

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

【符号の説明】

【0088】

１ マルチコプタ
５ エンジン制御装置
１１ 機体
１２ エンジン発電ユニット
３２ 制御部
４０ 発電用エンジンシステム
４１ エンジン
５１ 気筒
５２ クランクシャフト
５３ 吸気通路
５５ スロットル弁
５６ ステップモータ
５７ インジェクタ
６２ 吸気圧センサ
ｎｅ エンジン回転数
ｍｉｎｐｍ （吸気行程毎の）最小吸気圧
ｃｃａ クランク角カウンタ
ｔｈｒｓｔｅｐ スロットル制御ステップ数
ｔｉｄｌｅｓｔｅｐ アイドル目標ステップ数
０ｍｉｎｐｍ（ｉ） 最新サイクルの最小吸気圧
１ｍｉｎｐｍ（ｉ） １サイクル前の最小吸気圧
Δｐｍ 補正値
ＭＩＮｐｍ 最新の最小吸気圧
ｔｆｕｅｌ 目標の燃料噴射量
ｔｉｄｌｅｎｅ 目標アイドルエンジン回転数
ＸｒｉｃｈＡＦ リッチ空燃比フラグ
Ｔｆｕｅｌ 最新の目標の燃料噴射量
α 所定値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】