JPH11193740A - 直接噴射式４サイクル・オットー・内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法 - Google Patents
直接噴射式４サイクル・オットー・内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法Info
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- JPH11193740A JPH11193740A JP10299975A JP29997598A JPH11193740A JP H11193740 A JPH11193740 A JP H11193740A JP 10299975 A JP10299975 A JP 10299975A JP 29997598 A JP29997598 A JP 29997598A JP H11193740 A JPH11193740 A JP H11193740A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インレット弁開放段階中又は開放段階後に主
燃料噴射を行う、直接噴射式４サイクル・オットー・内
燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法を改良し
て、直接噴射式のオットー・内燃機関において始動段階
中及び暖気運転段階中に、車両エミションをできるだけ
簡単な形式で減少させる。 【解決手段】 内燃機関の始動運転段階中及び／又は暖
気運転段階中に、付加的にアウトレット弁開放段階中に
も燃料を燃焼室内に直接噴射し、点火するようにした。
燃料噴射を行う、直接噴射式４サイクル・オットー・内
燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法を改良し
て、直接噴射式のオットー・内燃機関において始動段階
中及び暖気運転段階中に、車両エミションをできるだけ
簡単な形式で減少させる。 【解決手段】 内燃機関の始動運転段階中及び／又は暖
気運転段階中に、付加的にアウトレット弁開放段階中に
も燃料を燃焼室内に直接噴射し、点火するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インレット弁開放
段階中又は開放段階後に主燃料噴射を行う、直接噴射式
４サイクル・オットー・内燃機関の燃焼室内に燃料を噴
射するための方法に関する。
段階中又は開放段階後に主燃料噴射を行う、直接噴射式
４サイクル・オットー・内燃機関の燃焼室内に燃料を噴
射するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】オットー・直接噴射のための公知の考え
方は、混合気形成に関連して２つのグループに分けられ
る。一方のグループは、均質な運転(homogener Betrie
b）に設定されたオットー・直接噴射システムを形成
し、このシステムは特に、給気管内噴射に対して改善さ
れた全負荷ポテンシャル(Vollastpotential)を利用する
ものである。この非常に簡単な燃焼の着想は、厳しい排
ガス規制を良好に満たすために適しており、それと同時
に燃費が低いという利点も有している。オットー・直接
噴射システムの他方のグループは、非均質な(inhomogen
er）若しくは層状給気運転に設定されており、これは、
部分負荷範囲内での十分な絞り解除及びそれによって得
られる明確な燃費向上のための前提条件である。層状給
気運転を有するオットー・内燃機関は、例えばヨーロッ
パ特許第０５９８９４１号明細書又は特許公開０７４１
２３７号明細書により公知である。
方は、混合気形成に関連して２つのグループに分けられ
る。一方のグループは、均質な運転(homogener Betrie
b）に設定されたオットー・直接噴射システムを形成
し、このシステムは特に、給気管内噴射に対して改善さ
れた全負荷ポテンシャル(Vollastpotential)を利用する
ものである。この非常に簡単な燃焼の着想は、厳しい排
ガス規制を良好に満たすために適しており、それと同時
に燃費が低いという利点も有している。オットー・直接
噴射システムの他方のグループは、非均質な(inhomogen
er）若しくは層状給気運転に設定されており、これは、
部分負荷範囲内での十分な絞り解除及びそれによって得
られる明確な燃費向上のための前提条件である。層状給
気運転を有するオットー・内燃機関は、例えばヨーロッ
パ特許第０５９８９４１号明細書又は特許公開０７４１
２３７号明細書により公知である。
【０００３】燃料噴射を燃焼直前に行う、直接噴射式の
ディーゼルエンジンとの違いは、直接噴射式オットー・
内燃機関においては、燃焼室内で点火可能な混合気を形
成するためには、燃料搬送及び混合気形成を確実に得る
ために、より早期の噴射時点が必要であるという点であ
る。
ディーゼルエンジンとの違いは、直接噴射式オットー・
内燃機関においては、燃焼室内で点火可能な混合気を形
成するためには、燃料搬送及び混合気形成を確実に得る
ために、より早期の噴射時点が必要であるという点であ
る。
【０００４】従って燃料噴射開始は、冒頭に述べた形式
の直接噴射式の、絞られた内燃機関においては、約３２
０゜〜２５０゜のクランク角度において上死点の手前で
ある。これによって、暖気運転されたエンジンにおいて
は、燃焼室内に十分な均質化が達成される。これは、給
気管内噴射を行う従来形式の運転によるエミッション
（Emission；排出物）と比較可能なエミッション値を得
るための前提条件である。勿論、特に始動運転段階中及
び暖気運転段階中に、給気管内噴射式エンジンにおける
のと同様に比較的高い炭化水素エミッションが生じると
いう欠点がある。この段階中に点火を遅らせることによ
って、ＨＣ−エミッションは約２０％の範囲で低下す
る。これによって、燃料消費がある程度多くなるが、こ
れは短い暖気運転段階中だけのことである。点火を遅ら
せる調節によって周期的な変動が生じる。
の直接噴射式の、絞られた内燃機関においては、約３２
０゜〜２５０゜のクランク角度において上死点の手前で
ある。これによって、暖気運転されたエンジンにおいて
は、燃焼室内に十分な均質化が達成される。これは、給
気管内噴射を行う従来形式の運転によるエミッション
（Emission；排出物）と比較可能なエミッション値を得
るための前提条件である。勿論、特に始動運転段階中及
び暖気運転段階中に、給気管内噴射式エンジンにおける
のと同様に比較的高い炭化水素エミッションが生じると
いう欠点がある。この段階中に点火を遅らせることによ
って、ＨＣ−エミッションは約２０％の範囲で低下す
る。これによって、燃料消費がある程度多くなるが、こ
れは短い暖気運転段階中だけのことである。点火を遅ら
せる調節によって周期的な変動が生じる。
【０００５】車両の炭化水素は、触媒システムのウォー
ミングアップ若しくは加熱周期の時間に非常に関連して
いる。何故ならばこの段階においては、触媒が完全に作
用しないのでエンジンエミッションは同時に車両エミッ
ションでもあるからである。加熱時間（触媒ライトオ
フ;Katalysator-Light-Offとも称呼される）をできるだ
け短く維持することが一般的な目的である。触媒又は排
ガスを外部から加熱することによって加熱時間を短縮す
ることも公知である。これは勿論、非常に高価な構造的
及び／又はエネルギー的な費用を必要とする。
ミングアップ若しくは加熱周期の時間に非常に関連して
いる。何故ならばこの段階においては、触媒が完全に作
用しないのでエンジンエミッションは同時に車両エミッ
ションでもあるからである。加熱時間（触媒ライトオ
フ;Katalysator-Light-Offとも称呼される）をできるだ
け短く維持することが一般的な目的である。触媒又は排
ガスを外部から加熱することによって加熱時間を短縮す
ることも公知である。これは勿論、非常に高価な構造的
及び／又はエネルギー的な費用を必要とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、直接噴射式のオットー・内燃機関において始動段階
中及び暖気運転段階中に、車両エミションをできるだけ
簡単な形式で減少させることである。
は、直接噴射式のオットー・内燃機関において始動段階
中及び暖気運転段階中に、車両エミションをできるだけ
簡単な形式で減少させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、内燃機関の始動運転段階中及び／又は暖気運転段階
中に、付加的にアウトレット弁開放段階中にも燃料を燃
焼室内に直接噴射し、点火することによって解決され
た。この場合、負荷交換範囲内でピストンの上死点の手
前で、付加的に噴射された燃料を点火するようにすれ
ば、有利である。これによって、排気システム中のガス
温度の迅速な上昇が得られ、ひいては触媒の加熱時間が
非常に簡単な形式で著しく短縮される。これによって、
触媒をより早期に還元させることができ、ひいては車両
エミッションを著しく低減することができる。
ば、内燃機関の始動運転段階中及び／又は暖気運転段階
中に、付加的にアウトレット弁開放段階中にも燃料を燃
焼室内に直接噴射し、点火することによって解決され
た。この場合、負荷交換範囲内でピストンの上死点の手
前で、付加的に噴射された燃料を点火するようにすれ
ば、有利である。これによって、排気システム中のガス
温度の迅速な上昇が得られ、ひいては触媒の加熱時間が
非常に簡単な形式で著しく短縮される。これによって、
触媒をより早期に還元させることができ、ひいては車両
エミッションを著しく低減することができる。
【０００８】噴射量は、部分負荷運転時に絞られた内燃
機関の始動運転段階中及び暖気運転段階中に、空気比が
点火限界内で点火箇所の範囲内にあるように、選択され
る。
機関の始動運転段階中及び暖気運転段階中に、空気比が
点火限界内で点火箇所の範囲内にあるように、選択され
る。
【０００９】消費燃料を減少させるために、主燃料噴射
後に層状給気が生ぜしめられるようになっていれば、有
利である。層状給気(Ladungschichtung)を形成する手段
は、例えばヨーロッパ特許第０５９８９４１号明細書又
はヨーロッパ特許公開第０７４１２３７号明細書により
公知である。
後に層状給気が生ぜしめられるようになっていれば、有
利である。層状給気(Ladungschichtung)を形成する手段
は、例えばヨーロッパ特許第０５９８９４１号明細書又
はヨーロッパ特許公開第０７４１２３７号明細書により
公知である。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に本発明の線図を用いて詳しく
説明する。
説明する。
【００１１】図１の（ａ）には、クランク角度ＫＷに亘
るシリンダ圧力ｐが示されている。図１の（ｂ）には、
インレット弁若しくはアウトレット弁のための弁ストロ
ークＨＥ若しくはＨＡが示されている。図１の（ｃ）に
は、クランク角度ＫＷに亘る燃料噴射の噴射開始が示さ
れている。直接噴射方式の絞られたオットー・内燃機関
においては、噴射開始Ｅ１は、約３２０゜〜２５０゜の
クランク角度ＫＷにおいて上死点の手前にある。本発明
に従って行われる、暖気運転中のアウトレット弁開放段
階中の付加的な噴射の噴射開始の範囲は、図１の（ｃ）
で符号Ｅ２によって示されている。
るシリンダ圧力ｐが示されている。図１の（ｂ）には、
インレット弁若しくはアウトレット弁のための弁ストロ
ークＨＥ若しくはＨＡが示されている。図１の（ｃ）に
は、クランク角度ＫＷに亘る燃料噴射の噴射開始が示さ
れている。直接噴射方式の絞られたオットー・内燃機関
においては、噴射開始Ｅ１は、約３２０゜〜２５０゜の
クランク角度ＫＷにおいて上死点の手前にある。本発明
に従って行われる、暖気運転中のアウトレット弁開放段
階中の付加的な噴射の噴射開始の範囲は、図１の（ｃ）
で符号Ｅ２によって示されている。
【００１２】付加的に噴射される混合気は、図１の
（ｄ）に符号Ｚ２で示されているように、負荷交換（上
死点）前で点火される。主噴射中に供給される燃料の点
火は、符号Ｚ１で示されている。このために図１の
（ｅ）には、主噴射Ｅの燃料の燃焼段階Ｖ１と、付加的
に噴射された燃料の燃焼段階Ｖ２とが示されている。
（ｄ）に符号Ｚ２で示されているように、負荷交換（上
死点）前で点火される。主噴射中に供給される燃料の点
火は、符号Ｚ１で示されている。このために図１の
（ｅ）には、主噴射Ｅの燃料の燃焼段階Ｖ１と、付加的
に噴射された燃料の燃焼段階Ｖ２とが示されている。
【００１３】付加的に噴射される燃料量は、空気比が点
火限界内の点火箇所の範囲内にあるように選定されてい
る。
火限界内の点火箇所の範囲内にあるように選定されてい
る。
【００１４】図２の（ａ）は、エンジン始動後のアイド
リング中で、触媒のすぐ手前において時間ｔに亘っての
排ガス温度Ｔの経過（特性曲線）を示しており、この場
合、符号Ｔ１は、従来形式の１サイクル毎に１回の噴射
が行われる排ガス温度特性曲線を示し、符号Ｔ２は、本
発明による主噴射及び付加的な噴射における排ガス温度
特性曲線を示している。
リング中で、触媒のすぐ手前において時間ｔに亘っての
排ガス温度Ｔの経過（特性曲線）を示しており、この場
合、符号Ｔ１は、従来形式の１サイクル毎に１回の噴射
が行われる排ガス温度特性曲線を示し、符号Ｔ２は、本
発明による主噴射及び付加的な噴射における排ガス温度
特性曲線を示している。
【００１５】図２の（ｂ）は、触媒の還元率Ｒを示す。
本発明による付加的な噴射においては、触媒の完全な還
元ＫＲ２が、従来形式の１回噴射におけるよりも著しく
早期に得られる。従来形式の噴射における還元は符号Ｋ
Ｒ１で示されている。
本発明による付加的な噴射においては、触媒の完全な還
元ＫＲ２が、従来形式の１回噴射におけるよりも著しく
早期に得られる。従来形式の噴射における還元は符号Ｋ
Ｒ１で示されている。
【図１】（ａ）はシリンダ圧力とクランク角度との関係
を表す線図つまりグラフ、（ｂ）は弁ストロークとクラ
ンク角度との関係を表す線図、（ｃ）は噴射時点を示す
線図、（ｄ）は点火時点とクランク角度との関係を表す
線図、（ｅ）は燃焼とクランク角度との関係を関係を表
す線図である。
を表す線図つまりグラフ、（ｂ）は弁ストロークとクラ
ンク角度との関係を表す線図、（ｃ）は噴射時点を示す
線図、（ｄ）は点火時点とクランク角度との関係を表す
線図、（ｅ）は燃焼とクランク角度との関係を関係を表
す線図である。
【図２】（ａ）はエンジン始動後のアイドリング中で、
触媒の直接手前におけるガス温度経過の時間的な特性を
表す線図、（ｂ）は暖気運転時間に関連した触媒の還元
率を示す線図である。
触媒の直接手前におけるガス温度経過の時間的な特性を
表す線図、（ｂ）は暖気運転時間に関連した触媒の還元
率を示す線図である。
Ｅ 噴射開始時点、主噴射、 ＫＲ１ 従来形式の噴射
における還元ポイント、 ＫＲ２ 完全な還元、 ＫＷ
クランクシャフト角度、 ｐ シリンダ圧力、
Ｔ１，Ｔ２ 排ガス温度の経過特性曲線、 Ｖ１，Ｖ２
燃焼段階、 Ｚ１，Ｚ２ 点火
における還元ポイント、 ＫＲ２ 完全な還元、 ＫＷ
クランクシャフト角度、 ｐ シリンダ圧力、
Ｔ１，Ｔ２ 排ガス温度の経過特性曲線、 Ｖ１，Ｖ２
燃焼段階、 Ｚ１，Ｚ２ 点火
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ (71)出願人 598145439 アー ファウ エル ゲゼルシャフト フ ュア フェアブレヌングスクラフトマシー ネン ウント メステヒニク ミット ベ シュレンクテル ハフツング オーストリア国 グラーツ クライストシ ュトラーセ 48 (72)発明者 ウルリッヒ シュールマイスター ドイツ連邦共和国 コルプ エルンスト− ハインケル−シュトラーセ ６ (72)発明者 ヴァルター ピオック オーストリア国 ヒッツェンドルフ ニー ダーベルク 53
Claims (6)
- 【請求項１】 インレット弁開放段階中又は開放段階後
に主燃料噴射を行う、直接噴射式４サイクル・オットー
・内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法にお
いて、 内燃機関の始動運転段階中及び／又は暖気運転段階中
に、付加的にアウトレット弁開放段階中にも燃料を燃焼
室内に直接噴射し、点火することを特徴とする、直接噴
射式４サイクル・オットー・内燃機関の燃焼室内に燃料
を噴射するための方法。 - 【請求項２】 負荷交換範囲内でピストンの上死点の手
前で、付加的に噴射された燃料を点火する、請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】 最大アウトレット弁開放後に付加的な噴
射の開始を行う、請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 単数又は複数のインレット弁の開放前に
付加的に噴射された燃料を点火する、請求項１から３ま
でのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 始動運転段階中及び／又は暖気運転段階
中で部分負荷運転時に内燃機関を絞る、請求項１から４
までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 主燃料噴射後に層状給気を生ぜしめる、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19746519A DE19746519A1 (de) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Verfahren zur Einbringung von Kraftstoff in den Brennraum einer direkt einspritzenden Viertakt-Otto-Brennkraftmaschine |
| DE19746519.6 | 1997-10-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11193740A true JPH11193740A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=7846199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10299975A Pending JPH11193740A (ja) | 1997-10-22 | 1998-10-21 | 直接噴射式４サイクル・オットー・内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射するための方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11193740A (ja) |
| DE (1) | DE19746519A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2793280B1 (fr) * | 1999-05-07 | 2001-06-15 | Renault | Procede de commande d'un moteur a combustion interne |
| DE19930086B4 (de) * | 1999-06-30 | 2004-08-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| DE19963932A1 (de) * | 1999-12-31 | 2001-07-12 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs |
| DE10006609A1 (de) * | 2000-02-15 | 2001-08-30 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs |
| DE10149745C1 (de) * | 2001-10-09 | 2003-05-08 | Siemens Ag | Verfahren zum Aufheizen eines Katalysators im Abgassystem einer Brennkraftmaschine |
| DE102005013174B4 (de) * | 2005-03-22 | 2017-03-16 | Daimler Ag | Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung |
| DE102010032431A1 (de) | 2010-07-28 | 2011-04-21 | Daimler Ag | Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine |
| DE102012012748A1 (de) * | 2012-06-27 | 2014-01-02 | Daimler Ag | Betriebsverfahren einer einen Brennraum umfassenden Brennkraftmaschine |
-
1997
- 1997-10-22 DE DE19746519A patent/DE19746519A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-10-21 JP JP10299975A patent/JPH11193740A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19746519A1 (de) | 1999-04-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051020 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080410 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080919 |