特許ウォッチ

公開番号2024154920
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069144
出願日2023-04-20
発明の名称エンジンシステム
出願人株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類F02D 19/02 20060101AFI20241024BHJP(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】ポート噴射された気体燃料を吸気と適切に混合する。
【解決手段】制御装置は、エンジンが予め定められた動作領域で動作中であるか否かを判定するステップ(S100)と、予め定められた動作領域で動作中であると判定される場合(S100にてYES)、要求噴射量を算出するステップ(S102)と、吸気バルブ手前の気体燃料の残留量を推定するステップ(S104)と、噴射時間を設定するステップ(S106)と、噴射タイミングであるか否かを判定するステップ(S108)と、噴射タイミングであると判定される場合(S108にてYES)、噴射制御を実行するステップ(S110)とを含む、処理を実行する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
気筒に接続される吸気通路と、
前記吸気通路と前記気筒との間に設けられる吸気バルブと、
気体燃料を前記吸気通路に噴射する噴射装置と、
前記噴射装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記吸気バルブが前記吸気通路と前記気筒とを連通するように動作する吸気行程において前記吸気通路に噴射した前記気体燃料のうちの一部が前記気筒内に導入され、残りが前記吸気行程後に前記吸気通路に残留するように前記噴射装置から前記気体燃料を噴射する噴射制御を実行する、エンジンシステム。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記制御装置は、今回の吸気行程における前記噴射装置からの前記気体燃料の噴射量を前回の吸気行程において前記吸気通路に残留する前記気体燃料の残留量を用いて設定する、請求項１に記載のエンジンシステム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記前回の吸気行程における前記残留量と前記吸気通路に噴射した前記気体燃料のうちの気筒内に導入される燃料量との和が、前記エンジンシステムにおける前記気体燃料の要求量を満たすように前記気体燃料の噴射量を設定する、請求項２に記載のエンジンシステム。
【請求項４】
前記制御装置は、次回の吸気行程における前記残留量を加算して前記今回の吸気行程における前記気体燃料の噴射量を設定する、請求項３に記載のエンジンシステム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記エンジンシステムの運転状態についての予め定められた条件が成立する場合に前記噴射制御を実行する、請求項１に記載のエンジンシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンシステムの制御に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
内燃機関に設けられる燃料噴射システムとして、たとえば、ＰＦＩ（Port Fuel Injection）システムの構成が公知である。内燃機関の燃料としては、たとえば、水素等の気体燃料が用いられる場合がある。たとえば、特開２０２２－４４５５３号公報（特許文献１）には、吸気バルブに近接する位置で水素を噴射させて、吸気ポート内に水素を残留しにくくすることにより異常燃焼や充填効率の向上を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－４４５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ポート噴射により噴射された気体燃料が一塊の状態で気筒内に導入されると速やかに吸気と混合されず、気筒内において気体燃料の密度が局所的に高くなる箇所が生じる場合がある。そのため、異常燃焼が発生する場合がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ポート噴射された気体燃料を吸気と適切に混合するエンジンシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のある局面に係るエンジンシステムは、気筒に接続される吸気通路と、吸気通路と気筒との間に設けられる吸気バルブと、気体燃料を吸気通路に噴射する噴射装置と、噴射装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、吸気バルブが吸気通路と気筒とを連通するように動作する吸気行程において吸気通路に噴射した気体燃料のうちの一部が気筒内に導入され、残りが吸気行程後に吸気通路に残留するように噴射装置から気体燃料を噴射する噴射制御を実行する。
【０００７】
このようにすると、吸気通路に噴射された気体燃料のうちの一部が気筒に導入され、残りが吸気通路に残留するように噴射装置が制御されるので、次回の吸気行程においては、吸気バルブが開いたときに吸気通路に残留していた気体燃料が筒内に導入されるとともに、その後に噴射装置により噴射された気体燃料のうちの一部が気筒内に導入されることになる。二段階で気体燃料が筒内に導入されることにより、１回で同量の気体燃料が気筒内に導入される場合と比較して気体燃料と吸気とが混合されやすくなる。そのため、気筒内において気体燃料の密度が局所的に高くなる箇所が生じることを抑制することができる。その結果、異常燃焼等の発生を抑制することができる。
【０００８】
ある実施の形態においては、制御装置は、今回の吸気行程における噴射装置からの気体燃料の噴射量を前回の吸気行程において吸気通路に残留する気体燃料の残留量を用いて設定する。
【０００９】
このようにすると、吸気通路に残留する気体燃料の残留量を用いて今回の吸気行程における気体燃料の噴射量が設定されるので、エンジンシステムおいて要求される量の気体燃料を気筒内に導入させることができる。
【００１０】
さらにある実施の形態においては、制御装置は、前回の吸気行程における残留量と吸気通路に噴射した気体燃料のうちの気筒内に導入される燃料量との和が、エンジンシステムにおける気体燃料の要求量を満たすように気体燃料の噴射量を設定する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許