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公開番号2024056279
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2022163057
出願日2022-10-11
発明の名称内燃機関の制御方法
出願人株式会社セイブ・ザ・プラネット
代理人個人
主分類F02D 19/02 20060101AFI20240416BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】内燃機関において、アンモニア燃料を助燃材なしで良好に着火できる技術を提供する。
【解決手段】レシプロエンジンでは、ピストンの上下動に合わせて、排気工程、吸気工程、圧縮工程および膨張工程を繰り返し実行する。この内燃機関の制御方法では、燃料にアンモニア燃料を用い、排気工程から吸気工程にかけて、吸気バルブおよび排気バルブの双方を閉鎖するNVO期間を設ける。そして、NVO期間において、排気上死点の前に、筒内にアンモニア燃料が噴射される。これにより、アンモニア燃料に含まれるアンモニアから水素(水素分子または水素イオン)が僅かに分離する。これにより、当該水素が助燃材の役割を果たし、圧縮上死点付近においてアンモニア燃料への着火性を向上できる。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
アンモニア燃料を用いた直噴型内燃機関の制御方法であって、
ピストンを上昇させる、排気工程と、
前記ピストンを下降させる、吸気工程と、
吸気バルブおよび排気バルブを閉鎖しつつ、前記ピストンを上昇させるとともに、筒内に前記アンモニア燃料を噴射する、圧縮工程と、
前記吸気バルブおよび前記排気バルブを閉鎖した状態で、前記筒内における前記アンモニア燃料の燃焼により前記ピストンを下降させる、膨張工程と、
を繰り返し実行し、
前記排気工程から前記吸気工程にかけて、前記吸気バルブおよび前記排気バルブの双方を閉鎖するＮＶＯ期間を設け、
前記ＮＶＯ期間において、排気上死点の前に、前記筒内に前記アンモニア燃料が噴射される、制御方法。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
請求項１に記載の制御方法であって、
前記ＮＶＯ期間の排気上死点付近において、前記アンモニア燃料の噴射後に、前記筒内において放電が行われる、制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の制御方法であって、
前記ＮＶＯ期間における放電は、点火プラグによるアーク放電である、制御方法。
【請求項４】
請求項２に記載の制御方法であって、
前記ＮＶＯ期間における放電は、前記筒内に設けられたプラズマアクチュエータによるプラズマ放電である、制御方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の制御方法であって、
前記アンモニア燃料は、アンモニアガス、液体アンモニア、およびアンモニア水の少なくとも１つを含む、制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
４ストローク（または４サイクル）レシプロエンジンと呼ばれる内燃機関においては、ピストンの往復動作に合わせて排気バルブ・吸気バルブの開閉、燃料の導入、および点火動作を行うことにより、排気工程、吸気工程、圧縮工程および膨張工程と繰り返す。
【０００３】
従来の内燃機関については、例えば、特許文献１に記載されている。内燃機関の燃料には、従来、ガソリン、軽油、プロパンガスおよびアルコールなどが用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－８２１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、カーボンフリー燃料として、アンモニア燃料が着目されている。アンモニアは、ガソリン等の従来の燃料に比べて燃焼速度が遅く、着火しにくいことから、専焼（アンモニア燃料単体での燃焼）で安定的にレシプロエンジンを動作させることが困難である。このため、一般的には、水素等の助燃材を添加した混合燃料が用いられている。
【０００６】
しかしながら、複数種類の燃料を混合させて用いる場合には、ボンベ等の貯留部や、燃料供給系統も、複数設置する必要が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、内燃機関において、アンモニア燃料を助燃材なしで良好に着火できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、アンモニア燃料を用いた直噴型内燃機関の制御方法であって、ピストンを上昇させる、排気工程と、前記ピストンを下降させる、吸気工程と、吸気バルブおよび排気バルブを閉鎖しつつ、前記ピストンを上昇させるとともに、筒内に前記アンモニア燃料を噴射する、圧縮工程と、前記吸気バルブおよび前記排気バルブを閉鎖した状態で、前記筒内における前記アンモニア燃料の燃焼により前記ピストンを下降させる、膨張工程と、を繰り返し実行し、前記排気工程から前記吸気工程にかけて、前記吸気バルブおよび前記排気バルブの双方を閉鎖するＮＶＯ期間を設け、前記ＮＶＯ期間において、排気上死点の前に、前記筒内に前記アンモニア燃料が噴射される。
【０００９】
本願の第２発明は、第１発明の制御方法であって、前記ＮＶＯ期間の排気上死点付近において、前記アンモニア燃料の噴射後に、前記筒内において放電が行われる。
【００１０】
本願の第３発明は、第２発明の制御方法であって、前記ＮＶＯ期間における放電は、点火プラグによるアーク放電である。
（【００１１】以降は省略されています）

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