JP2017141834A - 燃料デュアル噴射方式の内燃機関を動作させるための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明が対象とする燃料デュアル噴射は、内燃機関の燃料供給時に吸気管噴射と直接噴射とを結合したもの、又は、パラレル動作させるものである。実用上、かかる内燃機関はデュアルシステムとして構成できることが知られている。このデュアルシステムはその混合モードにおいて、内燃機関の同一のシリンダに、配分に従って吸気管噴射(SRE)と燃料直接噴射(BDE)とを並行して用いて燃料を供給できるものである。この配分は、吸気管噴射を用いてシリンダに供給できる燃料量と、燃料直接噴射を用いて当該シリンダに供給できる更なる燃料量とへの燃料の分割を表すものである。
本発明は、内燃機関の燃焼室内の燃料空気混合気の上述の可変圧縮(圧搾)を行う内燃機関の、本発明が対象とするデュアル燃料供給において、燃料配分を行うための方法及び対応する装置に関する。当該方法及び装置の基礎である認識乃至技術的効果は、低ノッキング動作領域において燃料直接供給(BDE)を行う上述の燃料噴射システムの方が、吸気管方式の燃料供給(SRE)を行う燃料噴射システムよりも、より早期の燃料質量変換で動作することができ、ひいては燃焼により有利な燃料質量変換で動作できる、というのものである。その理由は、BDEモードの方がSREモードよりも早期に、点火角乃至点火時期を介して調整可能乃至制御可能な燃焼重心を選択できるからである。
図1に示されている内燃機関は4つのシリンダ11を備えており、これらのシリンダ11はシリンダヘッド12によって覆われている。シリンダヘッド12は、各シリンダ11において、各シリンダ11内にて案内される往復ピストンと共に燃焼室13を画定しており、この燃焼室13は、インレットバルブ14によって制御されるインレット開口部15を有する。往復ピストンは、同図中には示されていない。インレット開口部15は、シリンダヘッド12を貫通するインレット流路16の合流部を成す。
KMges=KMSRE+KMBDE
同式中、KMSREはSRE系統の相対燃料質量を表し、KMBDEはBDE系統の相対燃料質量を表す。以下、かかるデュアルシステムにおける噴射時に必要な燃料質量を計算乃至配分するための、対応する処理フローについて、図4に示されたフローチャートを参照して説明する。
Claims (13)
- デュアル型の吸気管方式の燃料供給(20)と燃料直接供給(19)とを行う内燃機関の動作方法であって、
前記吸気管方式の前記燃料供給と前記燃料直接供給とにおいて必要な各燃料量を、量配分に基づいて算定し、
前記内燃機関はさらに、当該内燃機関の少なくとも1つの燃焼室内において燃料空気混合気の可変圧縮を行う、動作方法において、
前記内燃機関の現在の動作条件を、現在の圧縮(405)も含めて取得し(405,410)、
取得された前記動作条件に依存する、前記量配分の値を算定する(420)
ことを特徴とする動作方法。 - 前記内燃機関の前記動作条件は、現在の圧縮比ε(イプシロン)の他にさらに、当該内燃機関の現在の動作点及び/又は現在の負荷及び/又は周囲条件及び/又は当該内燃機関の各燃焼室内における燃焼に関する履歴を含む、
請求項1に記載の動作方法。 - 前記燃焼の前記履歴は、前記内燃機関乃至前記燃料供給の現在及び/又は先行の移行挙動を含む、
請求項2に記載の動作方法。 - 取得された圧縮が、設定可能な第1の閾値を超え、かつ、取得された負荷が、設定可能な第2の閾値を超える場合、前記量配分を、BDE燃料供給が増大する方向に不連続的又は連続的にシフトさせる(420)、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の動作方法。 - 前記内燃機関の現在の点火角度又は点火時期を、遅角方向には調整しない(425)、
請求項4に記載の動作方法。 - 前記内燃機関乃至噴射システムの複数の異なる動作状態、前記量配分、前記燃焼の前記履歴及び(可変の)圧縮値に依存して、前記内燃機関のノッキング挙動を表すパラメータを特性マップに記憶する、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の動作方法。 - 前記内燃機関の動作中に求められた現在のノッキング限界と、前記特性マップに記憶されたノッキング値とを比較することにより、当該内燃機関の動作中の現在の圧縮比ε(イプシロン)を推定する、
請求項6に記載の動作方法。 - 前記特性マップには、前記圧縮に依存して、前記内燃機関の特定の動作点におけるノッキング限界値と、配分率の値とが記憶されており、
前記ノッキング限界は、前記配分率の変化により求められ、
予想されるノッキング限界と、前記配分率の変化により求められた前記ノッキング限界とを比較することにより、実際の圧縮を推定する、
請求項7に記載の動作方法。 - 前記圧縮比εを求めることにより、周期的に又は必要に応じて行われる、前記可変圧縮の診断機能を実現する、
請求項7又は8に記載の動作方法。 - 前記吸気管方式の前記燃料供給及び前記燃料直接供給のための両燃料量の算定を、前記内燃機関の各シリンダごとに行い、かつ、逐次乃至順次行う、
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の動作方法。 - 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の動作方法の各ステップを実施するために構成されたコンピュータプログラム。
- 請求項11に記載のコンピュータプログラムを記憶した機械可読データ媒体。
- 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の動作方法を用いてデュアル燃料供給を制御するように構成された電子コントローラ。
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