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公開番号2024149025
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-18
出願番号2023062672
出願日2023-04-07
発明の名称水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類F02D 41/04 20060101AFI20241010BHJP(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】排気の昇温性が向上した水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを課題とする。
【解決手段】膨張行程で筒内噴射弁から水素燃料を噴射するポスト噴射を実行する、水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置において、膨張行程での前記内燃機関の排気弁の開弁中の筒内温度である開弁中温度を算出する算出部と、前記開弁中温度に基づいて、前記ポスト噴射を前記排気弁の開弁前から開始して前記排気弁の開弁中も継続する噴射制御部と、を備えた水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
膨張行程で筒内噴射弁から水素燃料を噴射するポスト噴射を実行する、水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置において、
膨張行程での前記内燃機関の排気弁の開弁中の筒内温度である開弁中温度を算出する算出部と、
前記開弁中温度に基づいて、前記ポスト噴射を前記排気弁の開弁前から開始して前記排気弁の開弁中も継続する噴射制御部と、を備えた水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記噴射制御部は、前記開弁中温度が水素燃料と筒内のガスとの混合気の着火性を確保できる下限値以上の場合に、前記ポスト噴射を前記排気弁の開弁中も継続する、請求項１の水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関に接続された排気通路には過給機のタービンが配置されており、
前記算出部は、膨張行程であって前記排気弁の開弁前の所定のタイミングでの基準筒内温度と基準筒内容積と、前記排気弁が開弁した開弁タイミングでの筒内容積と前記排気弁から前記タービンまでの前記排気通路の通路容積との合計値である開弁中容積と、に基づいて前記開弁中温度を算出する、請求項１又は２の水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関に接続された排気通路には触媒が配置されており、
前記算出部は、膨張行程であって前記排気弁の開弁前の所定のタイミングでの基準筒内温度と基準筒内容積と、前記排気弁が開弁した開弁タイミングでの筒内容積と前記排気弁から前記触媒までの前記排気通路の通路容積との合計値である開弁中容積と、に基づいて前記開弁中温度を算出する、請求項１又は２の水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記基準筒内温度は、膨張行程での筒内温度の最大値であるピーク温度であり、
前記基準筒内容積は、筒内温度が前記ピーク温度となる場合での筒内容積であり、
前記算出部は、前記内燃機関の回転数、トルク、及び点火時期に基づいて、前記基準筒内温度と前記基準筒内容積とを算出する、請求項３の水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ガソリン又は軽油を用いた内燃機関では、膨張行程で筒内噴射弁から燃料を噴射するポスト噴射が行われる場合がある。ポスト噴射の実行により排気が昇温し、触媒の暖機の促進や過給圧を昇圧することができる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－０４５８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の燃料として水素燃料が用いられる場合がある。水素燃料はガソリンや軽油と比較して着火性に優れている。このため、水素燃料を用いる場合には、ガソリンや軽油が用いられる場合よりも排気の昇温性を向上させる余地がある。
【０００５】
そこで本発明は、排気の昇温性が向上した水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、膨張行程で筒内噴射弁から水素燃料を噴射するポスト噴射を実行する、水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置において、膨張行程での前記内燃機関の排気弁の開弁中の筒内温度である開弁中温度を算出する算出部と、前記開弁中温度に基づいて、前記ポスト噴射を前記排気弁の開弁前から開始して前記排気弁の開弁中も継続する噴射制御部と、を備えた水素燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置によって達成できる。
【０００７】
前記噴射制御部は、前記開弁中温度が水素燃料と筒内のガスとの混合気の着火性を確保できる下限値以上の場合に、前記ポスト噴射を前記排気弁の開弁中も継続してもよい。
【０００８】
前記内燃機関に接続された排気通路には過給機のタービンが配置されており、前記算出部は、膨張行程であって前記排気弁の開弁前の所定のタイミングでの基準筒内温度と基準筒内容積と、前記排気弁が開弁した開弁タイミングでの筒内容積と前記排気弁から前記タービンまでの前記排気通路の通路容積との合計値である開弁中容積と、に基づいて前記開弁中温度を算出してもよい。
【０００９】
前記内燃機関に接続された排気通路には触媒が配置されており、前記算出部は、膨張行程であって前記排気弁の開弁前の所定のタイミングでの基準筒内温度と基準筒内容積と、前記排気弁が開弁した開弁タイミングでの筒内容積と前記排気弁から前記触媒までの前記排気通路の通路容積との合計値である開弁中容積と、に基づいて前記開弁中温度を算出してもよい。
【００１０】
前記基準筒内温度は、膨張行程での筒内温度の最大値であるピーク温度であり、前記基準筒内容積は、筒内温度が前記ピーク温度となる場合での筒内容積であり、前記算出部は、前記内燃機関の回転数、トルク、及び点火時期に基づいて、前記基準筒内温度と前記基準筒内容積とを算出してもよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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