JP2016075278A - 圧縮着火エンジンを動作させるための方法 - Google Patents

圧縮着火エンジンを動作させるための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016075278A
JP2016075278A JP2015196661A JP2015196661A JP2016075278A JP 2016075278 A JP2016075278 A JP 2016075278A JP 2015196661 A JP2015196661 A JP 2015196661A JP 2015196661 A JP2015196661 A JP 2015196661A JP 2016075278 A JP2016075278 A JP 2016075278A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
fuel
temperature
combustion
emissions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015196661A
Other languages
English (en)
Inventor
グラバー フリードリッヒ
Gruber Friedrich
グラバー フリードリッヒ
スパイラ ニコラウス
Nikolaus Spyra
スパイラ ニコラウス
トラップ クリスチャン
Trapp Christian
トラップ クリスチャン
ティンシュマン ゲオルグ
Tinschmann Georg
ティンシュマン ゲオルグ
ムス エットレ
Musu Ettore
ムス エットレ
クリスティナー ピーター
Christiner Peter
クリスティナー ピーター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innio Jenbacher GmbH and Co OG
Original Assignee
GE Jenbacher GmbH and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GE Jenbacher GmbH and Co OHG filed Critical GE Jenbacher GmbH and Co OHG
Publication of JP2016075278A publication Critical patent/JP2016075278A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B7/00—Engines characterised by the fuel-air charge being ignited by compression ignition of an additional fuel
    • F02B7/06—Engines characterised by the fuel-air charge being ignited by compression ignition of an additional fuel the fuel in the charge being gaseous
    • F02B7/08—Methods of operating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/10—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels peculiar to compression-ignition engines in which the main fuel is gaseous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0207—Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261—Controlling the valve overlap
    • F02D13/0265—Negative valve overlap for temporarily storing residual gas in the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0273—Multiple actuations of a valve within an engine cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
    • F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/022—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel pressure, temperature or composition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0605—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel pressure or temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0607—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0607—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F02D19/061—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
    • F02D19/0647—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions the gaseous fuel being liquefied petroleum gas [LPG], liquefied natural gas [LNG], compressed natural gas [CNG] or dimethyl ether [DME]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/10—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels peculiar to compression-ignition engines in which the main fuel is gaseous
    • F02D19/105—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels peculiar to compression-ignition engines in which the main fuel is gaseous operating in a special mode, e.g. in a liquid fuel only mode for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/028—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/006—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] using internal EGR
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • F02D41/1443—Plural sensors with one sensor per cylinder or group of cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1459—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being a hydrocarbon content or concentration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F02D41/1461—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine
    • F02D41/1462—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine with determination means using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3035—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
    • F02D41/3041—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode with means for triggering compression ignition, e.g. spark plug
    • F02D41/3047—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode with means for triggering compression ignition, e.g. spark plug said means being a secondary injection of fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F02D19/0689—Injectors for in-cylinder direct injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/36—Control for minimising NOx emissions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

【課題】圧縮着火エンジンにおいて、排気および機械適応力を適正に制御することを提供する。【解決手段】第１の燃料と空気とを概ね均質に混ぜることによって可燃混合物を形成し、この混合物を少なくとも１つのシリンダに導入するステップと、圧縮行程において、可燃混合物をピストンで圧縮するステップと、第１の燃料に比べて容易に自動着火する第２の燃料を、圧縮行程中の燃焼開始前に第２の燃料の噴射時に可燃混合物に噴射するステップと、第２の燃料の濃度が最も高くなるおよび／または混合物の温度が最も高くなる、少なくとも１つのシリンダ内の位置で燃焼が始まるまで、圧縮行程を続けるステップとを備え、少なくとも１つのシリンダに対して個別に、噴射される第２の燃料の量ならびに／もしくはタイミング、および／またはシリンダ給気の温度を変化させ、排出物および／または機械的応力を各所定の閾値未満に下げる。【選択図】図１ａ

Description

本発明は、請求項１の前提部分の特徴を有する圧縮着火エンジンおよび請求項１９の前提部分の特徴を有する圧縮着火エンジンを動作させるための方法に関する。
内燃機関を設計する場合、窒素酸化物（ＮＯｘ）、未燃炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）などの異なる種類の排出物の低減と、粒子状物質（ＰＭ）の低減との間に相反する要求が存在する。高効率で低排出物燃焼を実現するための有望な手法は、ＨＣＣＩ（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｃｈａｒｇｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｉｇｎｉｔｉｏｎ：予混合圧縮着火）コンセプトである。ここで、高希釈（希薄および／または高レートの排気再循環、すなわち、ＥＧＲを伴う）および均質混合気の着火は、ピストンの上死点に近い圧縮行程の間の温度上昇によって引き起こされる。混合気が非常に薄いため、窒素酸化物（ＮＯｘ）の値が極めて低い燃焼が可能になる。
燃焼室における混合気の自動着火は、例えば、高幾何学的圧縮比εおよび適切な処置を介した給気の予熱（例えば、吸気または排気再循環（ＥＧＲ）の予熱）などの、さまざまな処置の組み合わせを通じて達成される。ＨＣＣＩ燃焼コンセプトによれば、混合気は、上死点に近い燃焼室全体において多かれ少なかれ同時に着火するので、燃焼事象は極めて急速である。
ディーゼルエンジンでは、着火タイミングは、噴射時間によって容易に制御することができる。ＨＣＣＬエンジンにおける着火時間の制御には多くのことが求められる。
第１の燃料より早く自動着火する傾向がある少量の第２の燃料の噴射を通じて希薄で均質な混合気を着火することが当分野から知られている。この二次燃料の噴射の開始の選択は、エンジンの実際の動作状態を考慮することができる。エンジンの負荷が増加すると、二次燃料の量は調整される。
このコンセプトは、デュアル燃料燃焼として知られている。第２の燃料が、排出物を少なくするために早期に噴射され、部分的に予備混合された場合、このコンセプトは、デュアル燃料ＰＣＣＩまたはＲＣＣＩ燃焼として知られる。第２の燃料が、どちらの燃料も均質に混合される方法で噴射される場合、そのコンセプトは、デュアル燃料ＨＣＣＩとして知られる。
異なる自動着火特性を有する２つの燃料の組み合わせは、燃焼処理のさらに良好な制御を可能にする。異なる自動着火特性を有するそのような第２の燃料がない場合、着火時間は、ＥＧＲ率、すなわち、再循環排気の割合量により調整することができる。しかしながら、外部ＥＧＲ率の変動は、急速な影響を伴う処置ではないが、遅延応答を示す。
すべての既知のＰＣＣＩ、ＨＣＣＩ、およびＲＣＣＩならびにデュアル燃料コンセプトは、文献から周知であるように、高ＨＣおよびＣＯ排出と関連づけられる。
米国特許第６，６５９，０７１号明細書では、ＰＣＣＩ（予混合圧縮着火）モードで動作することができ、混合装置が第１の燃料と吸気との混合物を形成する内燃機関、第２の燃料を燃焼室に直接噴射することを可能にする燃料噴射装置、およびそのような方法で第２の燃料の噴射を制御し、給気の圧縮による自動着火の前に、少なくとも１回の「制御噴射」を行う制御システムが示される。米国特許第６，６５９，０７１号明細書によれば、主燃料は天然ガスであり、第２の燃料はディーゼルであることを予測することができる。
国際公開第９８／０７９７３号明細書から、ＰＣＣＩエンジンを制御するための方法が知られ、燃焼の進行状況の制御は、燃焼の進行状況を示す、エンジンの動作状況を測定することを介して行われる。燃焼の開始を正確に制御するために、混合気の温度、圧力、当量比、および／または自動着火特性が制御される。さらに、そのような方法で着火の開始および着火の速度を制御するために、基本的に、あるクランク角度限界、特に、上死点前の２０°から上死点後の３５°までの内で完全燃焼事象が生じることが説明される。このことは、ＰＣＣＩエンジンにおける着火の開始の時点および燃焼の速度が、温度の変遷、圧力の変遷、および燃料の自動着火特性、例えば、シリンダ内のオクタンもしくはメタン数または活性化エネルギーおよび給気の組成（酸素含有量、ＥＧＲ、水分、当量比など）に左右されることに基づく。
米国特許第６，４６３，９０７号明細書では、ＨＣＣＩエンジンおよびそのようなエンジンを動作させる方法が示され、二次燃料、好ましくは、ディーゼルの追加により、燃焼の中心は、好ましいクランク角度に調整される。これによる所望の燃焼遅延は、主燃料混合物の燃焼持続時間から独立し、空燃比と関連してＥＧＲ率によって定義される。二次燃料の追加により、燃焼が行われるクランク角度範囲は、広範囲のエンジン速度を通じて一定に保持することができる。着火後の天然ガスの燃焼率が比較的低いため、比較的低いＥＧＲ率および高昇圧力が用いられる。主題のＨＣＣＩエンジンの動力および速度は、混合気または昇圧力により制御される。
また、外部ＥＧＲ率による着火タイミングを定義するための手法も知られている。高レートの再循環排気では、酸素含有量が低減されるため、燃焼率は減速される。
米国特許第６，４６３，９０７号明細書によるデュアル燃料ＨＣＣＩエンジンのための制御方式は、圧縮段階の前、または圧縮段階の初期に、高セタン数を有する燃料、典型的には、ディーゼルの噴射により自然着火（自動着火）のタイミングをもたらすことがある。追加された高セタン数の燃料の量は、エンジン速度および動力に依存し、着火時間が、適切なクランク角度位置に調整されるように選択される。燃焼持続時間は、ＥＧＲ率により独立して制御される。
要約すると、本技術の状態による希薄均質混合気の自動着火のための条件は、高ＥＧＲ率、再循環排気の冷却、および高幾何学的圧縮比により制御される。
米国特許第６，６５９，０７１号明細書 国際公開第９８／０７９７３号明細書 米国特許第６，４６３，９０７号明細書
先行技術に示されるコンセプトは、排出物および機械的応力の両方を、ある閾値未満に保持することを実現しない。本発明の目的は、排出物および機械的応力を制御下に保持することである。
本目的は、請求項１による方法および請求項１９による圧縮着火エンジンによって実現されている。有利な実施形態は、従属クレームにおいてもたらされる。
以下の説明において、第２の燃料の噴射事象はただ１回であると説明されるが、第２の燃料の燃焼事象は２回以上でもよいことが理解されよう。２回以上の噴射事象が存在する場合では、以下の動作は、それらの１回のみ、複数、またはすべてに対して行うことができる。
ガスに関して、％を付されたすべての数字は、体積百分率を意味する。
第１の燃料は、天然ガスまたは、ＣＯ２およびＣＨ４の量が８０％超であるような、天然ガスとＣＯ２との混合物とすることができる。
第２の燃料は、セタン数が３０から７０の間、好ましくは、４０から６０の間である燃料とすることができる。一例として、ディーゼル燃料がある。
燃焼に起因する少なくとも１つのシリンダの排出物および／または少なくとも１つのシリンダの機械的応力を監視することを提供することにより、排出物および／または機械的応力がそれぞれ所定の閾値を超える場合、少なくとも１つのシリンダに対して個別に、
・噴射される第２の燃料の量ならびに／もしくはタイミング、および／または
・シリンダ給気の温度
を変化させ、排出物および／または機械的応力が、それぞれ所定の閾値未満に下がり、さまざまな周囲状況、例えば、エンジンが動作している周囲温度、湿度、標高で燃焼エンジンをより良好に動作させることを可能にすることが実現される。
また、本方法による、内燃機関に必ず存在している、機械的公差に関し、個々の燃料噴射器、圧縮率、ガス交換、堆積物などに関して存在する個々のシリンダ間のばらつきを、より良好に補償することができる。
燃料品質が変化する場合、本発明のコンセプトは、それらの変化も補償することができる。
燃焼に起因する少なくとも１つのシリンダの排出物および／または少なくとも１つのシリンダの機械的応力を監視することは、少なくとも１つのシリンダにおける燃焼事象にとって特有の信号を測定することによって実行されることを提供できる。
排出物を直接測定する必要はないが、代わりに燃焼特性を使用する。
このことは、さまざまな方法で行うことができる。例えば、少なくとも１つのシリンダにおける燃焼事象にとって特有の信号を測定するステップが、燃焼事象の時間および／または燃焼事象の持続時間における特性位置を判断することを備えることを提供できる。
燃焼時におけるそのような特性位置は、例えば、燃焼の重心とすることができる。
典型的に、重心および燃焼持続時間は、シリンダ内部の圧力測定によって得られるが、代替手法には、イオン電流測定または光学的手法がある。
燃焼の持続時間、すなわち、「燃焼期間」は、燃焼サイクルにおける燃焼の進行状況の測定値であり、あるクランク角度の間に燃焼した質量分率として表される。例えば、１５°のクランク角度のΔθ０−１０％の燃焼期間は、給気質量の１０％が１５°のクランク角度回転の間に燃焼したという意味である。
燃焼重心は、新規の給気の半分が燃焼した状態を示す。ＭＦＢ５０、すなわち、５０％質量燃焼割合としても知られる。
その用語は、内燃機関についてのテキストブックで見ることができ、特に、Ｈｅｙｗｏｏｄ，Ｊｏｈｎ Ｂ．，Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，１９８８を参照。
噴射された第２の燃料の量を変えるステップは、機械的応力が非常に高い場合に第２の燃料の量を低減することを備える、ということを提供できる。第２の燃料の量を減らすことによって燃焼を遅らせ、それにより、ピーク燃焼圧力が低減し、したがって、エンジンへの機械的応力が低減する。
シリンダ給気の温度を変えるステップは、機械的応力が非常に高い場合にシリンダ給気の温度を下げることを備える、ということをさらに提供できる。
このことは、例えば、第１の燃料および空気の吸気温度を下げることを通じて実現することができる。
あるいは、またはさらに、エンジンが可変動弁装置を備え、少なくとも１つのシリンダに対して排気ならびに／もしくは吸気弁タイミングおよび／または弁リフト曲線を個別に変動させることができる場合、シリンダ給気の温度を変えるステップは、可変動弁装置によりもたらされ、好ましくは、それぞれ、シリンダ給気の温度が高くなるより早く排気弁を閉じることによって、またはシリンダ給気の温度が下がるより遅く排気弁を閉じることによってもたらさせる、ということを提供できる。
動作時間の他に、さらに、リフト曲線は、可変動弁装置で制御することが恐らく可能である。リフト曲線は、クランク角度の点から、閉じた状態を基準として弁の各位置を示す。
弁リフト曲線を変えることによって、排気ガスの残量は、非常に有益な方法で調節することができる。排気弁が再び開くか、または吸気段階の間に開いたままの場合、排気は、シリンダに逆流しており、したがって、シリンダ給気温度が高くなる。
別の例として、吸気弁が排気行程の間も開いている場合、排気は吸気系に流れており、したがって、吸気における給気温度が高まり、結果として、吸気弁が一定の吸気行程の間に次に開かれた場合に、給気温度が上昇する。
さらに、シリンダ給気の温度を変えるステップは、ピストンの吸気行程においてすでに閉じられた排気弁を再び開くことにより、可変動弁装置によって影響され、それにより、シリンダ給気の温度が上昇する、ということを提供できる。
このことは、シリンダ内部の給気温度を、シリンダごとに制御することができるという特別の利点を有する。さらに、弁タイミングは、サイクル単位で変えることができ、すなわち、制御応答が非常に急速になり、有益である。
さらなる代替案として、シリンダ給気の温度を変えるステップは、ピストンの排気行程の間に閉じられた吸気弁を再び開くことにより、可変動弁装置によって影響され、それにより、シリンダ給気の温度が上昇する、ということを提供できる。
弁タイミングを変えることによって、シリンダ内の残留排気の量が変化し、したがって、内部ＥＧＲの率が変化する。残留排気温度は非常に高いため、この対策は、給気温度を高くするために非常に有効である。
さらに、シリンダ給気の温度を変えるステップは、吸気弁および排気弁が閉じている（負の弁オーバーラップ）間、第２の燃料の追加噴射およびガス交換ＴＤＣ（上死点）での燃焼により影響される、ということを提供できる。負の弁オーバーラップの間に燃焼した第２の燃料の量が増加することにより、シリンダ給気の温度が高くなり、負の弁オーバーラップの間に燃焼した第２の燃料の量が減少することにより、シリンダ給気の温度が低くなる。
排出物に関して、少なくとも１つのシリンダの排出物を監視するステップは、ＮＯｘ排出物とＨＣ排出物とを区別することを備える、ということを提供できる。この区別は、燃焼特性を監視することを介して行われ、特定の放出種の形成を決する。
すなわち、例えば、所与のラムダ、混合物の均質性、および所与のＥＧＲ率で、ＮＯｘ排出物は、燃焼位置、すなわち、重心に大きく左右される。重心が（クランク角度として表されることが）早くなるほどＮＯｘ形成が高まり、燃焼位置が後になるほどＮＯｘ形成が低くなる。
ＮＯｘ形成はまた、燃焼速度によって影響され、燃焼持続時間（例えば、Δθ１０−９０％に対するクランク角度値）として表される。その関係は、高燃焼速度（小Δθ）が、より高いＮＯｘをもたらし、一方、燃焼速度が遅くなると、ＮＯｘは少なくなる。これは、高燃焼速度の場合において、燃焼の大部分が、ＴＤＣ付近で、したがって、比較的高い温度で生じるためである。温度はＮＯｘ形成に対する調節パラメータであるため、結果として高燃焼速度に対して高ＮＯｘ値となる。
ＨＣ排出物の場合には、以下の特性が、それらの形成に対して関連する。すなわち、燃焼温度が高くなるほど、ＨＣ形成が少なくなる。すなわち、ＨＣ排出物の場合には、上記で与えられた燃焼パラメータに対する関係は、ＮＯｘ形成に対する関係と真逆である。
したがって、ＮＯｘ排出物が非常に多い場合、噴射される第２の燃料の量は減少されており、および／または第２の燃料の噴射タイミングは早められており、および／またはシリンダ給気の温度が下げられていることを提供できる。
第２の燃料の量が、第２の燃料の着火後のシリンダ給気の温度を決定するので、第２の燃料の量はまた、ＮＯｘ形成に影響する。この場合、第２の燃料の量が減ると、給気温度が低くなるという影響があり、したがって、ＮＯｘ形成が少なくなる。さらに、燃料濃度が高くなるほど、一般に、ＮＯｘ形成が促されるため、第２の燃料の量を少なくすることによってシリンダ内の燃料濃度を下げることにより、ＮＯｘ形成は少なくなる。
同様に、ＨＣ排出物が非常に多い場合、噴射される第２の燃料の量は増加されており、および／または第２の燃料の噴射タイミングは遅らせられており、および／またはシリンダ給気の温度が上げられている。シリンダ給気の温度は、例えば、外部および／または内部ＥＧＲを使用することによって、高めることができる。あるいは、またはさらに、空気温度を高めることができる。
すなわち、ＮＯｘ排出物が非常に多い場合、噴射される第２の燃料の量は減少されており、および／または第２の燃料の噴射タイミングは早められており、および／またはシリンダ給気の温度が下げられている。
本発明の他の目的および利点は、添付図面を参照することで明らかになるであろう。
ＮＯｘ排出物に関する制御論理のフローチャートである。 ＨＣ排出物に関する制御論理のフローチャートである。 機械的応力に関する制御論理のフローチャートである。
図１ａは、ＮＯｘ排出物に関する制御論理のフローチャートを示す。第１のステップでは、現在のＮＯｘ排出物が、所定の閾値と比較される。ＮＯｘ排出物が所定の閾値を超えない場合、ループは、開始に戻る。
ＮＯｘ排出物が所定の閾値を超える場合（フローチャートの左側）、以下の処置が、ＮＯｘ排出物に対処するために実行される。すなわち、
・噴射される第２の燃料の量を減らす、および／または
・噴射タイミングを早める、および／または
・シリンダ給気の温度を下げる。
上記の処置を実行した後、ループは、ＮＯｘ排出物と所定の閾値との比較に戻る。
同様に、図１ｂは、炭化水素（ＨＣ）排出物に関する制御論理のフローチャートを示す。第１のステップでは、現在のＨＣ排出物が、所定の閾値と比較される。ＨＣ排出物が所定の閾値を超えない場合、ループは、開始に戻る。
ＨＣ排出物が所定の閾値を超える場合（フローチャートの左側）、以下の処置が、ＨＣ排出物に対処するために実行される。すなわち、
・噴射される第２の燃料の量を増やす、および／または
・第２の燃料の噴射タイミングを遅らせる、および／または
・シリンダ給気の温度を上げる。
上記の処置を実行した後、ループは、ＨＣ排出物と所定の閾値との比較に戻る。
図２は、エンジンでの機械的負荷（応力）に関する制御論理のフローチャートを示す。機械的応力にとって特有の信号は、適切なセンサ（図示せず）によって判断されている。機械的応力に対して示される値は、機械的応力に対する所定の閾値と比較される。機械的応力に対する値が閾値未満である場合、ループは開始に戻る。
機械的応力に対する値が所定の閾値を超える場合では、以下の処置が、機械的応力を下げるために実行される。すなわち、
・噴射される第２の燃料の量を減らす、および／または
・シリンダ給気の温度を下げる。
上記の処置を実行した後、ループは、機械的応力に対する値と所定の閾値との比較に戻る。

Claims (19)

  1. 圧縮着火エンジンを動作させるための方法であって、前記エンジンは、少なくとも１つのシリンダと、前記少なくとも１つのシリンダ内で可動するピストンとを有し、前記方法は、
    ・第１の燃料と空気とを概ね均質に混ぜることによって可燃混合物を形成し、この混合物を前記少なくとも１つのシリンダに導入するステップと、
    ・圧縮行程において、前記可燃混合物を、前記ピストンで圧縮するステップと、
    ・前記第１の燃料に比べて容易に自動着火する第２の燃料を、前記圧縮行程中の燃焼開始前であって、シリンダ給気を生成する前に、前記第２の燃料の噴射時に前記可燃混合物に噴射するステップと、
    ・前記第２の燃料の濃度が最も高くなるおよび／または前記混合物の前記温度が最も高くなる、前記少なくとも１つのシリンダ内の位置で燃焼が始まるまで、前記圧縮行程を続けるステップとを備え、
    前記燃焼に起因する前記少なくとも１つのシリンダの排出物および／または前記少なくとも１つのシリンダの機械的応力を監視し、排出物および／または機械的応力がそれぞれ所定の閾値を超える場合、前記少なくとも１つのシリンダに対して個別に、
    ・噴射される前記第２の燃料の量ならびに／もしくはタイミング、および／または
    ・前記シリンダ給気の温度
    を変化させ、排出物および／または機械的応力を、各所定の閾値未満に下げることを特徴とする、方法。
  2. 前記第１の燃料は、天然ガスまたは、ＣＯ２およびＣＨ４の量が８０％超であるような、天然ガスとＣＯ２との混合物である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第２の燃料は、セタン数が３０から７０の間、好ましくは、４０から６０の間である、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記燃焼に起因する前記少なくとも１つのシリンダの排出物および／または前記少なくとも１つのシリンダの機械的応力を監視するステップは、前記少なくとも１つのシリンダにおける前記燃焼事象にとって特有の信号を測定することによって実行される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
  5. 前記少なくとも１つのシリンダにおける前記燃焼事象にとって特有の信号を測定する前記ステップが、前記燃焼事象の時間および／または前記燃焼事象の持続時間における特性位置を判断することを備える、請求項４に記載の方法。
  6. 噴射される前記第２の燃料の前記量を変える前記ステップは、前記機械的応力が非常に高い場合に前記第２の燃料の前記量を低減することを備える、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
  7. 前記シリンダ給気の前記温度を変える前記ステップは、前記機械的応力が非常に高い場合、前記シリンダ給気の前記温度を下げることを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記シリンダ給気の前記温度が、第１の燃料および空気の前記吸気温度を下げることによって下げられる、請求項７に記載の方法。
  9. 前記少なくとも１つのシリンダの排出物を監視する前記ステップは、ＮＯｘ排出物とＨＣ排出物とを区別することを備える、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
  10. ＮＯｘ排出物が非常に高い場合、噴射される前記第２の燃料の前記量は減らされており、および／または前記第２の燃料の前記噴射タイミングは早められており、および／または前記シリンダ給気の前記温度は下げられている、請求項９に記載の方法。
  11. ＨＣ排出物が非常に高い場合、噴射される前記第２の燃料の前記量は増やされており、および／または前記第２の燃料の前記噴射タイミングは遅らせられており、および／または前記シリンダ給気の前記温度は上げられている、請求項９に記載の方法。
  12. 前記シリンダ内温度が、ガス交換処理の間に前記燃焼室内で保持される内部ＥＧＲ率によって、または前記吸気系内を循環する外部ＥＧＲ率によって、制御されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
  13. 前記エンジンは、前記少なくとも１つのシリンダに対して、前記排気弁ならびに／もしくは吸気弁タイミングおよび／または弁リフト曲線を個別に変えることを可能にする可変動弁装置を備える、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
  14. 前記シリンダ給気の前記温度を変える前記ステップは、前記可変動弁装置によってもたらされ、好ましくは、それぞれ、前記内部ＥＧＲが増加し、前記シリンダ給気の前記温度を上げるように前記排気弁を閉じることによって、または、前記内部ＥＧＲを下げて、前記シリンダ給気の温度を下げるように前記排気弁を閉じることによってもたらされる、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記シリンダ給気の前記温度を変える前記ステップは、前記ピストンの前記吸気行程においてすでに閉じられた排気弁を再び開くことによって、前記可変動弁装置によってもたらされ、それにより、前記シリンダ給気の前記温度が上昇する、請求項１３または１４に記載の方法。
  16. 前記シリンダ給気の前記温度を変える前記ステップは、前記ピストンの前記排気行程の間に閉じられた吸気弁を再び開くことによって、前記可変動弁装置によってもたらされ、それにより、前記シリンダ給気の前記温度が上昇する、請求項１３から１５のいずれかに記載の方法。
  17. 前記シリンダ給気の前記温度を変える前記ステップは、前記シリンダ給気の前記温度を上げるよう背圧を上げることか、または前記シリンダ給気の前記温度を下げるために前記背圧を下げることを備える、請求項１から１６のいずれかに記載の方法。
  18. 前記シリンダ給気の前記温度を変える前記ステップは、前記吸気弁および前記排気弁が閉じている間、前記第２の燃料の追加噴射および前記ガス交換ＴＤＣ（上死点）での燃焼により影響される、請求項１から１７のいずれかに記載の方法。
  19. 圧縮着火エンジンであって、前記エンジンは、少なくとも１つのシリンダと、前記少なくとも１つのシリンダ内で可動するピストンと、前記第２の燃料を噴射するための噴射器とを有し、請求項１から１８の少なくとも一項による方法に従って動作するよう構成される電子制御ユニットを有する、圧縮着火エンジン。
JP2015196661A 2014-10-06 2015-10-02 圧縮着火エンジンを動作させるための方法 Pending JP2016075278A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50715/2014 2014-10-06
ATA50715/2014A AT516320B1 (de) 2014-10-06 2014-10-06 Verfahren zum Betreiben einer Selbstzündungs-Brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016075278A true JP2016075278A (ja) 2016-05-12

Family

ID=54249279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015196661A Pending JP2016075278A (ja) 2014-10-06 2015-10-02 圧縮着火エンジンを動作させるための方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9810139B2 (ja)
EP (1) EP3006707B1 (ja)
JP (1) JP2016075278A (ja)
KR (1) KR20160041010A (ja)
CN (1) CN105545459B (ja)
AT (1) AT516320B1 (ja)
BR (1) BR102015025312A2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016075275A (ja) * 2014-10-06 2016-05-12 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー 内燃機関の運転方法
JP2016128685A (ja) * 2014-12-19 2016-07-14 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー スパーク点火式機関の運用方法
JP2016138546A (ja) * 2014-12-19 2016-08-04 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー 火花点火機関の運転方法
WO2018221525A1 (ja) * 2017-05-31 2018-12-06 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジン及び圧縮着火式エンジンの制御方法
KR20210016475A (ko) * 2018-07-04 2021-02-15 바르실라 핀랜드 오이 4행정 내연 기관에서 부하를 증가시키는 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110121637B (zh) * 2016-11-07 2022-07-12 保罗·约翰·威廉·玛利亚·努奥伊耶恩 内燃机的发动机部件中的燃烧压力传感器及其组件
WO2018166613A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 Wärtsilä Finland Oy Method of controlling a multi-fuel internal combustion piston engine and a fuel injection control system for a multi-fuel internal combustion piston engine
CN108798914A (zh) * 2018-03-15 2018-11-13 江苏科技大学 一种双燃料发动机额定工况NOx排放及爆震燃烧控制策略
BR112021022895A2 (pt) 2019-05-15 2022-01-18 Clearflame Engines Inc Partida a frio para combustíveis de alta octanagem em uma arquitetura de motor a diesel
AU2021225956A1 (en) 2020-02-26 2022-08-25 Clearflame Engines, Inc. Fuel agnostic compression ignition engine
MX2023000435A (es) 2020-07-09 2023-04-12 Clearflame Engines Inc Sistemas y métodos de desactivación de cilindro en motores de mezclado controlado de alta temperatura.
WO2022069016A1 (en) 2020-09-29 2022-04-07 Wärtsilä Finland Oy Method of operating a four stroke internal combustion piston engine
JP2023036544A (ja) * 2021-09-02 2023-03-14 ヴィンタートゥール ガス アンド ディーゼル アーゲー 大型エンジンを作動させる方法及び大型エンジン

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001020784A (ja) * 1998-02-23 2001-01-23 Cummins Engine Co Inc 予混合チャージ圧縮点火エンジン及び燃焼タイミングをコントロールする方法
JP2002180879A (ja) * 2000-11-02 2002-06-26 Ford Global Technol Inc 過大圧力からの内燃機関の保護方法
JP2003532828A (ja) * 2000-05-08 2003-11-05 カミンス インコーポレイテッド 点火後噴射を用いてｐｃｃｉモードで動作可能な内燃機関及び動作方法
JP2004197744A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Caterpillar Inc 低エミッション圧縮着火エンジン技術
JP2009168029A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Robert Bosch Gmbh 自己着火式内燃機関の制御のための方法及び装置
JP2010038012A (ja) * 2008-08-04 2010-02-18 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2010255442A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2010270719A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 National Maritime Research Institute 多種燃料に対応可能な燃料噴射装置
JP2011140882A (ja) * 2010-01-05 2011-07-21 Toyota Motor Corp 圧縮着火式多種燃料エンジン
JP2012057470A (ja) * 2010-09-03 2012-03-22 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2012057471A (ja) * 2010-09-03 2012-03-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料制御装置
JP2014029131A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 National Maritime Research Institute ガスエンジン用燃料噴射装置及びそれを搭載したガスエンジン装置
JP2016075275A (ja) * 2014-10-06 2016-05-12 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー 内燃機関の運転方法
JP2016128685A (ja) * 2014-12-19 2016-07-14 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー スパーク点火式機関の運用方法
JP2016138546A (ja) * 2014-12-19 2016-08-04 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー 火花点火機関の運転方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5426934A (en) * 1993-02-10 1995-06-27 Hitachi America, Ltd. Engine and emission monitoring and control system utilizing gas sensors
US5452576A (en) * 1994-08-09 1995-09-26 Ford Motor Company Air/fuel control with on-board emission measurement
US6230683B1 (en) 1997-08-22 2001-05-15 Cummins Engine Company, Inc. Premixed charge compression ignition engine with optimal combustion control
AU4158097A (en) 1996-08-23 1998-03-06 Cummins Engine Company Inc. Premixed charge compression ignition engine with optimal combustion control
JPH11336600A (ja) 1998-05-22 1999-12-07 Nissan Motor Co Ltd 火花点火式内燃機関
US6095102A (en) * 1998-10-02 2000-08-01 Caterpillar Inc. Dual fuel engine which creates a substantially homogeneous mixture of gaseous fuel, air, and pilot fuel during a compression stroke
US6463907B1 (en) 1999-09-15 2002-10-15 Caterpillar Inc Homogeneous charge compression ignition dual fuel engine and method for operation
DE10111586A1 (de) * 2001-03-10 2002-09-12 Volkswagen Ag Verfahren zum Betrieb von Brennkraftmaschinen
US6983732B2 (en) * 2003-07-01 2006-01-10 General Motors Corporation Injection strategy for operating a direct-injection controlled auto-ignition four-stroke internal combustion engine
CA2444163C (en) 2003-10-01 2007-01-09 Westport Research Inc. Method and apparatus for controlling combustion quality of a gaseous-fuelled internal combustion engine
US6948482B2 (en) 2003-12-09 2005-09-27 Caterpillar Inc. Engine cylinder temperature control
DE10359053A1 (de) * 2003-12-17 2005-07-21 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
JP2007107486A (ja) 2005-10-14 2007-04-26 Yamaha Motor Co Ltd エンジンシステムおよびそれを備える車両
US8478506B2 (en) * 2006-09-29 2013-07-02 Caterpillar Inc. Virtual sensor based engine control system and method
US7742868B2 (en) * 2007-03-27 2010-06-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for controlling fuel reforming under low-load operating conditions using exhaust recompression in a homogeneous charge compression ignition engine
US8977469B2 (en) * 2008-05-28 2015-03-10 General Electric Company Multi-fuel control system and method
DE102009029586A1 (de) * 2009-09-18 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuervorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP5293879B2 (ja) * 2010-03-12 2013-09-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気装置
US8588999B2 (en) * 2010-07-22 2013-11-19 General Electric Company Method and system for engine emission control
US8839605B2 (en) * 2011-03-30 2014-09-23 GM Global Technology Operations LLC Exhaust methane control systems and methods
US9194322B2 (en) * 2011-05-11 2015-11-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of an engine
US9249744B2 (en) * 2012-05-31 2016-02-02 General Electric Company Method for operating an engine
DE102011089292A1 (de) * 2011-12-20 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine
US10054067B2 (en) * 2012-02-28 2018-08-21 Wayne State University Using ion current signal for engine performance and emissions measuring techniques and method for doing the same
US20150078975A1 (en) * 2013-09-16 2015-03-19 International Engine Intellectual Property Company, Llc Natural gas engine aftertreatment system
US8883102B1 (en) * 2014-01-14 2014-11-11 Ford Global Technologies, Llc Methods for controlling nitrous oxide emissions
AT516134B1 (de) * 2014-07-22 2018-12-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Brennkraftmaschine mit einer Regeleinrichtung

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001020784A (ja) * 1998-02-23 2001-01-23 Cummins Engine Co Inc 予混合チャージ圧縮点火エンジン及び燃焼タイミングをコントロールする方法
JP2003532828A (ja) * 2000-05-08 2003-11-05 カミンス インコーポレイテッド 点火後噴射を用いてｐｃｃｉモードで動作可能な内燃機関及び動作方法
JP2002180879A (ja) * 2000-11-02 2002-06-26 Ford Global Technol Inc 過大圧力からの内燃機関の保護方法
JP2004197744A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Caterpillar Inc 低エミッション圧縮着火エンジン技術
JP2009168029A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Robert Bosch Gmbh 自己着火式内燃機関の制御のための方法及び装置
JP2010038012A (ja) * 2008-08-04 2010-02-18 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2010255442A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2010270719A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 National Maritime Research Institute 多種燃料に対応可能な燃料噴射装置
JP2011140882A (ja) * 2010-01-05 2011-07-21 Toyota Motor Corp 圧縮着火式多種燃料エンジン
JP2012057470A (ja) * 2010-09-03 2012-03-22 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2012057471A (ja) * 2010-09-03 2012-03-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料制御装置
JP2014029131A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 National Maritime Research Institute ガスエンジン用燃料噴射装置及びそれを搭載したガスエンジン装置
JP2016075275A (ja) * 2014-10-06 2016-05-12 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー 内燃機関の運転方法
JP2016128685A (ja) * 2014-12-19 2016-07-14 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー スパーク点火式機関の運用方法
JP2016138546A (ja) * 2014-12-19 2016-08-04 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー 火花点火機関の運転方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016075275A (ja) * 2014-10-06 2016-05-12 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー 内燃機関の運転方法
JP2016128685A (ja) * 2014-12-19 2016-07-14 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー スパーク点火式機関の運用方法
JP2016138546A (ja) * 2014-12-19 2016-08-04 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー 火花点火機関の運転方法
US10323598B2 (en) 2014-12-19 2019-06-18 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Method for operating a spark ignited engine
US10641190B2 (en) 2014-12-19 2020-05-05 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Method for operating a spark ignited engine
WO2018221525A1 (ja) * 2017-05-31 2018-12-06 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジン及び圧縮着火式エンジンの制御方法
JP2018204470A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジン及び圧縮着火式エンジンの制御方法
KR20210016475A (ko) * 2018-07-04 2021-02-15 바르실라 핀랜드 오이 4행정 내연 기관에서 부하를 증가시키는 방법
KR102226648B1 (ko) 2018-07-04 2021-03-11 바르실라 핀랜드 오이 4행정 내연 기관에서 부하를 증가시키는 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US9810139B2 (en) 2017-11-07
EP3006707B1 (de) 2020-03-25
AT516320B1 (de) 2016-07-15
CN105545459A (zh) 2016-05-04
KR20160041010A (ko) 2016-04-15
BR102015025312A2 (pt) 2016-07-19
CN105545459B (zh) 2019-10-11
AT516320A1 (de) 2016-04-15
US20160097316A1 (en) 2016-04-07
EP3006707A1 (de) 2016-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016075278A (ja) 圧縮着火エンジンを動作させるための方法
Valero-Marco et al. Potential of water direct injection in a CAI/HCCI gasoline engine to extend the operating range towards higher loads
EP1445461B1 (en) Combustion control device and method for engine
Manente et al. Influence of inlet pressure, EGR, combustion phasing, speed and pilot ratio on high load gasoline partially premixed combustion
US10323598B2 (en) Method for operating a spark ignited engine
EP1320675B1 (en) Method and apparatus for gaseous fuel introduction and controlling combustion in an internal combustion engine
US10641190B2 (en) Method for operating a spark ignited engine
US10648409B2 (en) Control apparatus for engine
US20160097338A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
US20150285178A1 (en) Reactivity controlled compression ignition engine and method of combustion phasing control
JP2010236496A (ja) 内燃機関を制御する方法及び装置
Zheng et al. Energy efficiency improvement strategies for a diesel engine in low‐temperature combustion
JP2016075275A5 (ja)
Saxena et al. Maximizing power output in an automotive scale multi-cylinder homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine
Konigsson et al. Combustion modes in a diesel-CNG dual fuel engine
WO2018096750A1 (ja) エンジンの制御装置
Manente et al. Half Load Partially Premixed Combustion, PPC, with High Octane Number Fuels, Gasoline and Ethanol Compared with Diese” l
US7044104B2 (en) Internal combustion engine with compression ignition
Zou et al. An experimental investigation of the effects of fuel injection strategy on the efficiency and emissions of a heavy-duty engine at high load with gasoline compression ignition
Wu et al. Effect of diesel and gasoline blending fuel coordinate with in-cylinder charge conditions on efficient and clean combustion based heavy-duty diesel engine
KR102226648B1 (ko) 4행정 내연 기관에서 부하를 증가시키는 방법
JPH10141124A (ja) ディーゼルエンジン
Zhang et al. 2-stroke CAI operation on a poppet valve DI engine fuelled with gasoline and its blends with ethanol
KR20230072497A (ko) 4행정 내연 피스톤 엔진의 작동 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161004

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20161205

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20161228

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170118

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170306

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170404

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20171222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180626

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180907

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20181016

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190207

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20190207

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20190215

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20190219

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20190308

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20190312

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20190402

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20191002

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20200124

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20200402

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200421

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20200807

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20201209

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20210107

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20210107