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公開番号2025002176
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102153
出願日2023-06-22
発明の名称火花点火式内燃機関の始動制御方法および装置
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 41/04 20060101AFI20241226BHJP(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】冷間始動時に、始動性を悪化させることなく大幅な点火時期リタードを可能とし、触媒の早期昇温を図る。
【解決手段】リタード運転が必要な冷間始動であると判定したら、クランキング開始前にタンブル制御弁を閉位置とし、筒内のタンブル流を強化する。始動初期は、単段噴射とし、点火時期リタードは行わないことで、始動性を確保する。完爆後、アイドル回転速度となった段階で、2段噴射に切り換え、これとほぼ同時期に点火時期リタードを開始する。タンブル流が強化された状態で2段噴射による燃料微粒化により、基本的な燃焼安定度が高く得られる。そのため、大幅な点火時期リタードが可能となる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
吸気ポートにタンブル制御弁を備えた筒内直接噴射型の火花点火式内燃機関において、
始動時に触媒暖機のためのリタード運転が必要な冷間始動であるかどうかを判定し、リタード運転が必要な条件であれば、
クランキング開始前にタンブル制御弁を閉じ、
初回サイクルから機関回転速度が上昇するまでは燃料噴射を単段噴射とし、かつ機関回転速度上昇後に多段噴射とし、
多段噴射への移行とほぼ同時期に点火時期リタードを開始する、
火花点火式内燃機関の始動制御方法。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
リタード運転の終了まで上記タンブル制御弁を閉状態に維持する、
請求項１に記載の火花点火式内燃機関の始動制御方法。
【請求項３】
多段噴射は、吸気行程中の第１噴射と圧縮行程初期の第２噴射とを含む２段噴射である、
請求項１に記載の火花点火式内燃機関の始動制御方法。
【請求項４】
アイドル回転速度に達した後に多段噴射および点火時期リタードを開始する、
請求項１に記載の火花点火式内燃機関の始動制御方法。
【請求項５】
単段噴射時は燃圧を相対的に低く制御し、多段噴射時は燃圧を相対的に高く制御する、
請求項１に記載の火花点火式内燃機関の始動制御方法。
【請求項６】
上記タンブル制御弁として、常閉型タンブル制御弁を用いる、
請求項１に記載の火花点火式内燃機関の始動制御方法。
【請求項７】
吸気ポートにタンブル制御弁を備えた筒内直接噴射型の火花点火式内燃機関と、
コントローラと、
を備え、
上記コントローラは、
始動時に触媒暖機のためのリタード運転が必要な冷間始動であるかどうかを判定し、リタード運転が必要な条件であれば、
クランキング開始前にタンブル制御弁を閉じ、
初回サイクルから機関回転速度が上昇するまでは燃料噴射を単段噴射とし、かつ機関回転速度上昇後に多段噴射とし、
多段噴射への移行とほぼ同時期に点火時期リタードを開始する、
火花点火式内燃機関の始動制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷間始動時に触媒暖機のために点火時期リタードを伴うリタード運転を行う火花点火式内燃機関の始動制御に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
内燃機関の冷間始動時に、点火時期リタードを伴うリタード運転によって排気温度を高くし、排気系に設けられた触媒の早期昇温を図ることが知られている。
【０００３】
特許文献１には、吸気ポートにタンブル制御弁を備えた筒内直接噴射型内燃機関において、冷間時における噴射燃料のシリンダ壁面への付着ひいてはオイル希釈を抑制するために、冷間時に、燃料を吸気行程中に複数回に分割して噴射するとともに、燃圧を高く制御し、さらに、シリンダ内のタンブル流を強化するようにタンブル制御弁を閉じる、ことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－２１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、冷間時に噴射燃料がシリンダ壁面に付着しないようにする技術であり、冷間始動直後のリタード運転に関する記載はない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る火花点火式内燃機関の始動制御方法は、
吸気ポートにタンブル制御弁を備えた筒内直接噴射型の火花点火式内燃機関において、
始動時に触媒暖機のためのリタード運転が必要な冷間始動であるかどうかを判定し、リタード運転が必要な条件であれば、
クランキング開始前にタンブル制御弁を閉じ、
初回サイクルから機関回転速度が上昇するまでは燃料噴射を単段噴射とし、かつ機関回転速度上昇後に多段噴射とし、
多段噴射への移行とほぼ同時期に点火時期リタードを開始する。
【０００７】
タンブル制御弁が閉じていることで、シリンダ内のタンブル流の強度が高くなる。クランキング開始直後は点火時期リタードは行わず、かつ単段噴射とすることによって確実な着火燃焼が確保される。そして、機関回転速度が上昇した段階で多段噴射に移行し、かつ点火時期リタードを開始する。タンブル流の強化と多段噴射とによって燃焼が安定化することで、大幅な点火時期リタードが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、始動性を悪化させることなく大幅な点火時期リタードを実現でき、触媒の早期昇温が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
この発明に係る内燃機関のシステム構成を示した構成説明図。
冷間始動時のタンブル制御弁等の動作を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明が適用される一実施例の内燃機関１の概略的な構成を示した説明図である。一実施例の内燃機関１は、４ストロークサイクルの火花点火式内燃機関（いわゆるガソリン機関）であって、各気筒に、吸気弁２ならびに排気弁３および点火プラグ４を備えている。また、筒内直接噴射型内燃機関として、筒内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁５が、筒内の適当な位置に配置されている。燃料噴射弁５には、図示しないプレッシャレギュレータによって所定の燃圧に調整された燃料が供給されており、燃料噴射弁５がエンジンコントローラ９からの駆動パルス信号に応答して開くことで、パルス幅に対応した量の燃料が噴射される。
（【００１１】以降は省略されています）

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