JP2022510328A - 内燃機関の始動を制御するための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
したがって、予燃室の容積は、上で説明した様々な要件に関して最良の妥協点を提示する範囲で選択されるべきである。好ましくは、予燃室の容積は、主要燃焼室の圧縮容積の1%から5%の範囲内、最も好ましくは主要燃焼室の圧縮容積の2%から4%の範囲内とすることができる。
異なるエンジンストロークを見ると、圧縮行程は、予燃室の加熱動作を実行するための最良の圧力および温度の条件をもたらすことができる。
圧縮行程中に混合物を形成するため限られた時間しか与えられないとしても、圧力および温度の絶えない上昇は、予燃室内に点火可能な混合物を生成するのに必要な時間を著しく短縮する。全体として、圧力および温度の上昇の利点は、混合物の形成という観点で、時間の限界を、明らかに過剰なほど補う。さらに、圧縮行程終了時の圧力および温度の上昇は、後続の燃焼プロセスを加速し、したがって、予燃室内の熱の放出を増加させる。このため、予燃室において所望の温度の上昇を実現するための燃料噴射量を低減することができる。要約すると、圧縮行程中に予燃室の加熱動作を実行することは、予燃室の負荷の確実な点火および効率的な燃焼をもたらし、したがって、予燃室の温度を効果的に上昇させる。
したがって、低いエンジン温度であっても、エンジン始動中に望ましくない炭化水素および粒子排出物の形成が低減される。
予燃室の加熱動作を実行するために予燃室内に燃料を噴射するための燃料圧力は、好ましくは5バールから250バールの範囲内、最も好ましくは100バールから200バールの範囲内であり得る。
制御部は、主要燃料噴射器がエンジン始動要求後の少なくとも第1のエンジンサイクル中に停止されている間に、所定量の燃料を予燃室内に噴射し、その中の混合気に点火することによって、予燃室の加熱動作を実行するように点火装置を制御することができる方法を含むことができる。
格納可能なコンピュータプログラム製品を含むことができる。
主要燃焼室1には、吸気バルブ6を有する(空気)吸気ポート4と、排気バルブ7を有する排気ポート5とが接続されている。主要燃焼室1には、吸気ポート4を介して外気が吸入される。燃焼室1から排気ポート5を介して排気ガスが排出される。点火プラグ10a、予燃室燃料噴射器10b、および予燃室10cを備える点火装置10が、内燃機関に取り付けられている。
最後の噴射の終了後、単一の火花点火が制御部によってトリガされる。
第2の所定の閾値温度TTH2は、-10℃から0℃の範囲にあってもよい。予燃室の壁の温度TPCWが第2のものよりも低いが第3の所定の閾値温度TTH3よりも高い場合、ステップS103が実行され、図3cに示すように、燃料が予燃室内に複数の小さな部分において噴射され、各噴射の後に火花点火がトリガされる。第3の所定の閾値温度TTH3は、-20℃~-10℃の範囲に画定されてもよい。予燃室の壁の温度TPCWが第3の閾値温度TTH3よりも低い場合、図3dによるステップS104が実行され、第1のエンジンサイクル全体の間に複数の予燃室動作が実行される。第1の予燃室加熱サイクルが終了した後、サイクルカウンタがインクリメントされ、実行された予燃室の加熱動作が、予燃室の壁の温度TPCWを気化温度Tvapを超える値まで上昇させるのに十分であったかどうかが判定される。そうであった場合、予燃室の加熱動作は終了する。そうでない場合、記載された手順は、予燃室の壁の温度TPCWが気化温度Tvapを超えて上昇するまで、または最大数の予燃室加熱サイクルcmaxに達するまで繰り返される。予燃室の加熱動作サイクルの最大数cmaxは、望ましくない長い開始時間を回避するために、好ましくは5サイクル、最も好ましくは3サイクルであり得る。予燃室加熱動作サイクル中に電動機などの他のパワートレーンが作動可能なハイブリッド車両の場合、予燃室の壁の温度が所定温度を超えるまでは、予燃室加熱動作サイクルの最大回数を5回超に拡張することができる。記載された手順は、エンジン始動中の望ましくない粒子の放出を回避するために、第1の主要燃焼サイクルが開始される前に予燃室が十分に予熱されることを確実にする。
2 ピストン
3 連結ロッド
4 吸気ポート
5 排気ポート
6 吸気バルブ
7 排気バルブ
8 直接主要燃料噴射器
9 ポート主要燃料噴射器
10 点火装置
10a 点火プラグ
10b 予燃室燃料噴射器
10c 予燃室
10d 予燃室の壁
10e オリフィス
11 制御部
100 シリンダ
Claims (16)
- 少なくとも1つのシリンダ(100)と、少なくとも1つの主要燃焼室(1)と、少なくとも1つの吸気ポート(4)と、少なくとも1つの主要燃料噴射器(8、9)と、前記主要燃焼室(1)内部の混合気に点火するように構成された少なくとも1つの点火装置(10)とを有する内燃機関の始動を制御するための制御部(11)であって、
前記点火装置(10)は、点火プラグ(10a)と、予燃室燃料噴射器(10b)と、予燃室の壁(10d)の少なくとも1つのオリフィス(10e)を介して前記主要燃焼室(1)に接続された予燃室(10c)とを備え、
前記制御部(11)は、前記主要燃料噴射器(8、9)がエンジン始動要求後の少なくとも第1のエンジンサイクル中に停止されている間に、所定量の燃料を前記予燃室(10c)内に噴射し、その中の混合気に点火することによって、前記予燃室の加熱動作を実行するように前記点火装置(10)を制御するように構成される、制御部(11)。 - エンジン始動要求後の前記少なくとも第1のエンジンサイクルの圧縮行程中に、前記制御部(11)は、前記予燃室燃料噴射器(10b)を作動させて前記予燃室(10c)内に前記所定量の燃料を噴射し、続いて前記点火プラグ(10a)をトリガして前記混合気を予燃室内で点火することによって、前記予燃室の加熱動作を実行するように前記点火装置(10)を制御するように構成される、請求項1に記載の制御部(11)。
- 前記制御部(11)は、前記予燃室の壁(10d)の温度が所定の温度を超えるまで、エンジン始動要求後少なくとも前記第1のエンジンサイクル中に、複数の予燃室の加熱動作を実行するように前記点火装置(10)を制御するように構成される、先行請求項1または2の少なくとも一項に記載の制御部(11)。
- 前記制御部(11)は、前記予燃室の壁(10d)の温度が所定の温度を超えるまで、エンジン始動要求後複数のエンジンサイクル中に、前記予燃室の加熱動作を実行するように前記点火装置(10)を制御するように構成される、先行請求項1から3の少なくとも一項に記載の制御部(11)。
- 前記制御部(11)は、前記予燃室(10c)内に噴射される前記所定量の燃料を分割し、前記予燃室燃料噴射器(10b)を複数回の噴射にわたって噴射するように制御するように構成される、先行請求項1から4の少なくとも一項に記載の制御部(11)。
- 前記制御部(11)は、前記複数回の噴射の各々の後に前記点火プラグ(10a)をトリガするように構成される、請求項5に記載の制御部(11)。
- 前記制御部(11)は、燃料圧力が所定の値を超える前に前記予燃室燃料噴射器(10b)を作動させるように構成される、先行請求項1から6の少なくとも一項に記載の制御部(11)。
- 少なくとも1つのシリンダ(100)と、少なくとも1つの主要燃焼室(1)と、少なくとも1つの吸気ポート(4)と、少なくとも1つの主要燃料噴射器(8、9)と、前記主要燃焼室(1)内部の混合気に点火するように構成された少なくとも1つの点火装置(10)と、少なくとも1つの制御部(11)とを有する内燃機関の始動を制御する方法であって、
前記点火装置(10)は、点火プラグ(10a)と、予燃室燃料噴射器(10b)と、予燃室の壁(10d)の少なくとも1つのオリフィス(10e)を介して前記主要燃焼室(1)に接続された予燃室(10c)とを備え、
前記制御部(11)は、前記主要燃料噴射器(8、9)がエンジン始動要求後の少なくとも第1のエンジンサイクル中に停止されている間に、所定量の燃料を前記予燃室(10c)内に噴射し、その中の混合気に点火することによって、前記予燃室の加熱動作を実行するように前記点火装置(10)を制御する、方法。 - エンジン始動要求後の前記少なくとも第1のエンジンサイクルの圧縮行程中に、前記少なくとも1つの制御部(11)は、前記予燃室燃料噴射器(10b)を作動させて前記予燃室(10c)内に前記所定量の燃料を噴射し、続いて前記点火プラグ(10a)をトリガして前記混合気を予燃室内で点火することによって、予燃室の加熱動作を実行するように前記点火装置(10)を制御する、請求項8に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの制御部(11)は、前記予燃室の壁(10d)の温度が所定の温度を超えるまで、エンジン始動要求後少なくとも前記第1のエンジンサイクル中に、複数の予燃室の加熱動作を実行するように前記点火装置(10)を制御する、先行請求項8および9の少なくとも一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの制御部(11)は、前記予燃室の前記壁の温度が所定の温度を超えるまで、エンジン始動要求後複数のエンジンサイクル中に、前記予燃室の加熱動作を実行するように前記点火装置(10)を制御する、先行請求項8から10の少なくとも一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの制御部(11)は、前記予燃室(10c)内に噴射される前記所定量の燃料を分割し、前記予燃室燃料噴射器(10b)を複数回の噴射にわたって噴射するように制御する、先行請求項8から11の少なくとも一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの制御部(11)は、前記複数回の噴射の各々の後に前記点火プラグ(10a)をトリガする、請求項12に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの制御部(11)は、燃料圧力が所定の値を超える前に前記予燃室燃料噴射器(10b)を作動させる、先行請求項8から13の少なくとも一項に記載の方法。
- 先行請求項1から7の少なくとも一項に記載の前記少なくとも1つの制御部を含む内燃機関。
- コンピュータによって実行されるとき、請求項8から14の方法クレームのいずれか一項に記載の方法を前記コンピュータに実行させる命令を含む、メモリに格納可能なコンピュータプログラム製品。
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