JP2017501325A - 対向ピストンエンジンの冷間始動方法。 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、「多段燃料噴射装置を備えた対向ピストンエンジンの燃料噴射方法(Fuel Injection Strategies in Opposed−Piston Engines with Multiple Fuel injectors)」についての、US2013/0104848として発行された、同時係属中の米国特許出願第13/654,340号、および、「大国ピストンエンジンのためのEGR構成(EGR Constructions for Opposed−Piston Engines)」について同時係属中の米国特許出願第14/039,856号の、発明の主題に関する主題を包含する。その親出願は、米国特許第8,549,854号として登録されている。本出願の主題は、「対向ピストンツーストロークエンジンのための排気管理方法(Exhaust Management Strategies for Opposed−Piston, Two−Stroke Engines)」についてのPCT出願US2013/026737の主題にも関する。
本開示の分野は、自動車用エンジンに関し、より詳細には、圧縮点火するように構成されたツーサイクル(2行程サイクル,two−stroke cycle、ツーストロークサイクル)対向ピストンエンジンに関する。
図4を参照すると、エンジンの空気処理、燃料、および熱管理システムを作動させるように構成される、1つまたは複数のシリンダを有するツーサイクル対向ピストンエンジンのための冷間始動システムは、ECU200、スタータモータ202、バルブ138、166、および170、ならびに燃料噴射装置70を含む。いくつかの態様では、冷間始動システムは、可変速スーパーチャージャー110および/または可変ジオメトリタービン121をさらに含む。
50 ・・・シリンダ
52 ・・・ボア
54 ・・・排気ポート
56 ・・・吸気ポート
60、62 ・・・ピストン
70 ・・・燃料噴射装置
110 ・・・スーパーチャージャー
130 ・・・吸気マニホールド
165 ・・・再循環路
170 ・・・背圧弁
202 ・・・スタータモータ
200 ・・・エンジン制御機構
Claims (14)
- 各シリンダが、排気サブシステムに連結されるピストンによって制御される排気ポート(54)と、吸気サブシステムに連結されるピストンによって制御される吸気ポート(56)と、前記シリンダのボア(52)内で対向移動するために配置される一対のピストン(60、62)と、燃料を前記シリンダ内に注入するために配置される1つまたは複数の燃料噴射装置(70)と、を有している、1つまたは複数のシリンダ(50)を有する対向ピストンエンジン(10)の運転方法であって、
前記エンジンを始動する信号を受信する工程(304)と、
冷間始動条件を検出する工程(306)と、を備え、引き続き、
燃料が注入される前に、前記シリンダを通る吸気流を制限し、前記エンジンを始動させること(312)によって前記シリンダ内に保持される空気を加熱する工程(314)と、次に、
冷間始動スケジュール(334)に従って、前記シリンダ内のピストンの対向する端面(61、63)間の燃焼スペースに燃料を注入する工程(316)と、
エンジンのアイドリング状態に達するまで、前記シリンダを通して漸次流量が増大する吸気を提供する工程(318)と、
アイドリングスケジュール(338)に従って、燃焼スペース(310)内に燃料を注入する工程と、を含む、1つまたは複数のシリンダ(50)を有する対向ピストンエンジン(10)の運転方法方法。 - 前記エンジンが、前記排気サブシステムを前記吸気サブシステムに連結するEGRチャネル(131)をさらに含み、
エンジン停止信号を受信する工程(300)と、引き続き、
前記EGRチャネルを通る排気ガスの流れを妨げ、次いで前記排気サブシステムおよび前記吸気サブシステムを開くことにより、空気をあらかじめ調整する工程(302)と、
により、前記始動信号を受信するステップが開始されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 液体冷却剤の前記シリンダまたは前記ピストンへの循環を、前記エンジンのアイドリング状態に達するまで妨げる工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記シリンダ内を通る吸気の流れを制限する工程(314)には、前記排気サブシステムおよび前記吸気サブシステムを通るガスの流れを減少させるか妨げる工程と、前記排気サブシステムを通るガスの流れを減少させるか妨げ、目標給気圧の吸気を前記シリンダに提供する工程と、のいずれかを含む請求項1に記載の方法。
- 前記吸気サブシステムが、入力(151)および出力(152)を有するスーパーチャージャー(110)と、前記スーパーチャージャーの前記出力に連結され、1つまたは複数の前記吸気ポート(54)と流体連通する吸気マニホールド(130)と、前記スーパーチャージャーの前記出力を前記スーパーチャージャーの前記入力に連結する再循環路(165)とを含み、前記吸気サブシステムを通って流れるガスの流れを減少させるか妨げる工程には、前記再循環路を通って流れる吸気を増大させることが含まれることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記吸気サブシステムが、前記スーパーチャージャーの前記出力(152)と前記再循環路(165)への入力との間に直列に連結される冷却手段(129)をさらに含み、前記エンジンを始動しつつ、前記スーパーチャージャーの前記出力を前記再循環路の前記入力に直接連結することにより、前記アイドリング状態に達するまで前記冷却手段をバイパスする工程(352)をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記排気サブシステムが、前記排気サブシステムを通るガスの流れを調節する背圧弁(170)を含み、前記排気サブシステムを通るガスの流れを減少させるか妨げる工程には、前記背圧弁を閉じる工程が含まれることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記吸気サブシステムが、入力(151)および出力(152)を有するスーパーチャージャー(110)と、前記スーパーチャージャーの前記出力に連結され、1つまたは複数の前記吸気ポート(54)と流体連通する吸気マニホールド(130)と、前記スーパーチャージャーの前記出力を前記スーパーチャージャーの前記入力に連結する再循環路(165)とを含み、前記吸気サブシステムを通って流れるガスの流れを減少させるか妨げる工程には、前記再循環路を通って流れる吸気を増大させる工程が含まれることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記シリンダを通して増大する吸気の流れを提供する工程には、冷間始動スケジュール(334)にしたがって、前記アイドリング状態に達するまで、前記背圧弁(170)を漸次開く工程と、前記再循環路(165)を通る吸気の流れを漸次減少させる工程とが含まれることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記エンジンが、前記排気サブシステムを前記吸気サブシステムに連結するEGRチャネル(131)をさらに含み、
エンジン停止信号を受信する工程(300)と、引き続き、
前記EGRチャネルを通る排気ガスの前記流れを妨げる工程と、次いで前記排気サブシステムおよび前記吸気サブシステムを開く工程とを含む空気をあらかじめ調整する工程(302)と、
により、前記始動信号を受信する工程が開始されることを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 前記エンジンのアイドリング状態に達するまで、前記シリンダまたは前記ピストンに液体冷却剤を循環させる工程を妨げることをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 各シリンダが、排気サブシステムに連結されるピストンによって制御される排気ポート(54)と、吸気サブシステム(56)に連結されるピストンによって制御される吸気ポート(56)と、前記シリンダのボア内で対向移動するために配置される一対のピストン(60、62)と、前記シリンダ内に燃料を注入するために配置される1つまたは複数の燃料噴射装置(70)と、を有する、1つまたは複数のシリンダ(50)を有する対向ピストンエンジン(10)の冷間始動システムであって、
始動時に前記エンジンを始動させるように動作可能であるスタータモータ(202)と、
前記排気サブシステム内の背圧弁(170)と、
入力および出力を有するスーバーチャージャ(110)と、前記スーパーチャージャーの前記出力に連結され、1つまたは複数の前記吸気ポート(56)と流体連通する吸気マニホールド(130)と、前記スーパーチャージャーの前記出力を前記スーパーチャージャーの前記入力に連結する再循環路(165)とを含む前記吸気サブシステムと、
前記背圧弁を閉じ、前記再循環路を開いて、シリンダを通る吸気流を減らすか妨げ、エンジンを始動して、燃料が注入される前に前記シリンダ内の圧縮によって空気を加熱することと、その後に、
冷間始動スケジュールに従って、前記燃料噴射装置に、前記シリンダ内のピストンの対向する端面間に規定される燃焼スペースに燃料を注入させ、漸次前記背圧弁を開き、前記再循環路を閉じて、エンジンのアイドリング状態に達するまで前記シリンダを通る前記吸気流を増大させることと、により、
冷間始動条件(C_S)を検出し、前記スタータモータ、前記背圧弁、前記再循環路、および前記燃料噴射装置を前記冷間始動条件に応じて動作させるように動作可能であるエンジン制御機構(200)と、
を備えることを特徴とする冷間始動システム。 - 前記排気サブシステムを前記吸気サブシステムに連結するEGRチャネル(131)をさらに含み、前記エンジン制御機構(200)が、前記アイドリング状態に達するまで前記EGRチャネルを通る排気ガスの流れを制限するように動作可能であることを特徴とする請求項12に記載の冷間始動システム。
- 前記排気サブシステム内の可変ジオメトリタービン(121)と、前記吸気サブシステム内の吸気クーラーバイパス路(352)と、前記EGRチャネル内のEGRクーラーバイパス路(356)のうちの1つまたは複数と、をさらに含み、
前記制御機構が、
前記アイドリング状態に達するまで前記ガスの流れを制限するように、前記可変ジオメトリタービンを構成することと、
前記アイドリング状態に達するまで、吸気が前記吸気クーラーバイパス路を通って流れることを可能にすることと、
前記アイドリング状態に達するまで、排気が前記EGRクーラーバイパス路を通って流れることを可能にすることと、
のうちの1つまたは複数を実行するようにさらに動作可能であることを特徴とする請求項13に記載の冷間始動システム。
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