(57)【要約】【課題】停止状態から内燃機関を始動するための、内燃機関及びその制御方法を提供する。【解決手段】エンジンは、エンジン回転から独立して作動する吸気弁及び、排気弁を持つ。エンジンはまた、各エンジンシリンダー内に配置された燃料噴射弁と点火プラグを持つ。一つのエンジンシリンダー内で吸気弁と排気弁が閉じられ、そのシリンダーに燃料が噴射され、そのシリンダー内の点火プラグが点火される。さらに、その中で、吸気弁と排気弁が閉じられ、燃料が噴射され、エンジン回転に先立って点火が行われる、第二のシリンダーが特定される。【選択図】図２
2006132535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンシリンダー内に配置された、エンジン回転から独立して作動する吸気弁、燃料噴射弁、及び、点火プラグを持つ内燃機関を停止状態から始動するための制御方法であって、
一つのエンジンシリンダー内の吸気弁を閉じる工程と、
上記一つのエンジンシリンダー内に配置された燃料噴射弁によって該一つのエンジンシリンダー内に燃料を噴射する工程と、
上記一つのエンジンシリンダー内に配置された点火プラグによって該一つのエンジンシリンダー内に点火する工程と、
を有する内燃機関の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載された内燃機関の制御方法において、
エンジンシリンダー内に配置された排気弁がエンジン回転から独立して作動され、上記一つのエンジンシリンダー内の排気弁を上記点火に先立って閉じる工程を更に有する内燃機関の制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載された内燃機関の制御方法において、
少なくとも一つの追加のエンジンシリンダー内の吸気弁を閉じる工程と、
上記少なくとも一つの追加のエンジンシリンダー内の排気弁を閉じる工程と、
上記少なくとも一つの追加のエンジンシリンダー内に配置された燃料噴射弁によって、該エンジンシリンダー内に燃料を噴射する工程と、
実質的なエンジン回転に先立って、上記少なくとも一つの追加エンジンシリンダー内に配置された点火プラグによって、該エンジンシリンダー内に点火する工程と、
を更に有する内燃機関の制御方法。
【請求項４】
請求項１に記載された内燃機関の制御方法において、
上記各エンジンシリンダー内に配置された排気弁の少なくとも一つが、エンジンに連結され駆動されるカムシャフトによって作動され、上記一つのエンジンシリンダーが、上記排気弁が閉じられるエンジンシリンダーである内燃機関の制御方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御方法において、
上記エンジンが正規の回転方向を持ち、上記一つのエンジンシリンダーが該シリンダー内に配置されたピストンを持ち、該ピストンが、上記正規の回転方向にエンジンが回転し、下方への移動をさせられるような位置にある内燃機関の制御方法。
【請求項６】
それぞれが、エンジン回転から独立して作動され得る少なくとも一つの吸気弁、少なくとも一つの排気弁、シリンダー内に配置された点火プラグ及び、燃料噴射弁を持つ複数のシリンダー、
上記吸気弁、上記燃料噴射弁、及び上記点火プラグに電気的に接続され、エンジンが停止しているときに、第一のシリンダー内の吸気弁を閉じさせる信号、上記第一のシリンダー内の燃料噴射弁を開かせる信号、及び、上記吸気弁の閉弁と上記燃料噴射弁の開口の後に上記第一のシリンダー内の点火プラグを点火させる信号、を供給する電子制御ユニット、を備える内燃機関。
【請求項７】
請求項６に記載された内燃機関において、
各エンジンシリンダー内に、エンジン回転から独立して作動可能で、上記電子制御ユニットに電気的に接続された排気弁をさらに有し、
上記電子制御ユニットが、上記点火プラグに上記信号を供給するのに先立って、上記第一のシリンダー内に配置された上記排気弁に、該排気弁を閉じさせる信号を供給する内燃機関。
【請求項８】
請求項６又は７に記載された内燃機関において、
更に、上記各シリンダー内にピストンを有し、上記第一のシリンダー内に配置された上記ピストンの位置が、上記ピストンが下方移動するとき上記エンジンが、該エンジンにとって正規の回転方向に回転するような位置である内燃機関。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれかに記載された内燃機関において、
上記電子制御ユニットが、少なくとも一つの追加のシリンダー内に、吸気弁を閉じさせる信号、燃料噴射弁を開かせる信号、排気弁を閉じさせる信号及び、点火プラグを点火させ、上記第一のシリンダー及び上記少なくとも一つの追加のシリンダー内の点火プラグの点火を、実質的なエンジン回転の前に生じさせる信号を供給する内燃機関。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載された内燃機関において、
上記燃料噴射弁が、上記シリンダー内に直接燃料を噴射する内燃機関。
【請求項１１】
エンジンシリンダー内に配置されて、エンジン回転から独立して作動する吸気弁、燃料噴射弁、及び点火プラグを持つ内燃機関の制御に用いられ、コンピューターによって実行可能な命令を表す記憶データを有するコンピューター読取り可能な記憶媒体であって、
第一のシリンダー内の吸気弁を閉じる命令と、
上記閉弁の後に、上記第一シリンダー内の燃料噴射弁を作動する命令と、
上記燃料噴射弁の作動の後に、上記第一のシリンダー内の点火プラグを点火する命令と、
を備えた記憶媒体。
【請求項１２】
請求項１１に記載された記憶媒体において、
上記第一のシリンダー内に配置され、エンジン回転から独立して作動する排気弁を閉じる命令を更に備えた記憶媒体。
【請求項１３】
請求項１２に記載された記憶媒体において、
上記排気弁の閉弁が、上記燃料噴射弁の作動に先行する記憶媒体。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれかに記載された記憶媒体であって、
エンジンが正規の回転方向を持ち、上記第一のシリンダーがその中に配置されるピストンを有し、該ピストンが、それが下方移動するときエンジンが上記正規の方向に回転するような位置にある記憶媒体。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４のいずれかに記載された記憶媒体において、
第二のシリンダー内の吸気弁を閉じる命令と、
上記第二のシリンダー内の燃料噴射弁を作動する命令と、
上記第二シリンダー内の燃料噴射弁の作動の後で且つエンジン回転の前に点火が生じるように上記第二シリンダー内の点火プラグを点火する命令と、
を更に備えた記憶媒体。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５のいずれかに記載された記憶媒体において、
上記媒体が、コンピューター・チップを有する記憶媒体。
【請求項１７】
請求項１１乃至１６のいずれかに記載された記憶媒体において、
エンジンシリンダーが、シリンダー毎に一つ以上の吸気弁と一つ以上の排気弁を持ち、
上記第一のシリンダーの全ての吸気弁を閉じる命令と、
上記第一のシリンダーの全ての排気弁を閉じる命令と、
を更に備えた記憶媒体。
【請求項１８】
各エンジンシリンダー内に配置された、エンジン回転から独立して作動する吸気弁と排気弁、燃料噴射弁、及び点火プラグを備え、更に、一般的なシリンダー点火順序を有する内燃機関の制御方法であって、
エンジン停止の直前において、二つのうちの第一のエンジンシリンダーが、二つのうちの第二のエンジンシリンダーより遅れて吸気行程になる、少なくとも二つのエンジンシリンダー内における略同時の燃焼によってエンジンを停止状態から始動させる工程と、
一般的なシリンダーの点火順序に従って上記二つのうちの第一のエンジンシリンダーの後に点火が予定されている、次のシリンダー内に点火を生じさせる工程と、
を有する内燃機関の制御方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載された内燃機関の制御方法において、
上記第二シリンダー内のピストンが下死点から20クランク角度に到達するまでに上記第二のシリンダーの上記排気弁を開き、上記第二のシリンダー内のピストンが上死点から20クランク角度に到達するまでに上記第二のシリンダー内の上記排気弁を閉じる工程を更に有する内燃機関の制御方法。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載された内燃機関の制御方法において、
上記第二シリンダー内の次のピストンの下方移動の前半の期間に、上記吸気弁を開弁して閉弁する工程と、
上記第二シリンダー内の次のピストンの下方移動の期間に、上記第二シリンダーに燃料を噴射する工程と、
上記吸気弁の閉弁の後に上記第二シリンダー内の点火プラグを点火する工程と、
を更に有する内燃機関の制御方法。
【請求項２１】
少なくとも八つのシリンダーと、各エンジンシリンダー内に配置された、エンジン回転から独立して作動する吸気弁及び排気弁、燃料噴射弁及び、点火プラグを備え、さらに一般的なシリンダー点火順序を有するエンジンの制御方法であって、
四つのうち第一及び第二のエンジンシリンダー内のピストンが、四つのうち第三及び第四のエンジンシリンダー内のピストンより下死点に近く、エンジン停止の直前に上記第三のエンジンシリンダーが上記第四のエンジンシリンダーより遅れて吸気工程となる四つのエンジンシリンダーを略同時に燃焼させることにより、エンジンを停止状態から始動させる工程と、
上記一般的なシリンダー点火順序に従って、上記四つのうち第三のエンジンシリンダーの後に点火が予定されている、次のエンジンシリンダー内に燃焼を生じさせる工程と、
を有するエンジンの制御方法。
【請求項２２】
コンピューターに格納され、請求項１乃至５又は請求項１８乃至２１のいずれかに記載のエンジン制御方法を上記コンピューターに実行させるエンジン制御用コンピューター・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、停止状態から点火され得る内燃機関（エンジン）に関連する。特に、その内燃機関は、エンジン回転から独立して作動される吸気弁を備えている。好ましくは、そのエンジンは、排気弁もまた、エンジン回転から独立して作動され且つ、燃料噴射弁がエンジンシリンダーに直に連結されたエンジンである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、スターターモーターの助け無しに停止状態から始動され得る内燃機関が開示されている。従来のエンジンには、カムシャフトに作動される吸気弁及び排気弁が備えられている。そのカムシャフト（複数の場合もある）は、エンジンのクランクシャフトから、ギア又はベルトで駆動される。したがって、カムシャフト位置と、それによって決まる弁の開閉状態は、クランクシャフト位置によって決められる。それゆえ、停止状態にあるエンジンには、一つの弁が開いたシリンダーもあれば、両方の弁が閉じたシリンダーもあり、場合によっては、両方の弁が開いたシリンダーが一つ以上存在することもある。上記特許文献１によれば、両方の弁が閉じ、ピストンが適切な位置にあるシリンダー（複数の場合もある）があれば、エンジン回転を開始すべく、燃料を供給し且つ、点火を行うことが出来る。
【特許文献１】米国特許６,０９８,５８５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたような、エンジン回転に連動する吸気弁及び/又は排気弁を備えるエンジンは、着火に際して燃料を供給するのに好ましい位置にあるシリンダーをせいぜい一つしか持ち得ない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本件発明は、上記課題を解決するために、弁の作動がエンジン回転と切り離されたエンジンを用い、より安定してエンジン回転を開始するために、より多くのシリンダーに燃料供給と点火がされ得るように弁位置を制御する。本発明は、停止状態の内燃機関をより安定して始動する内燃機関エンジン、その制御方法、内燃機関の制御に用いられる、コンピューター読取り可能な記憶媒体、及び、上記制御を実行する、エンジン制御用コンピューター・プログラムを提供する。エンジンは、その作動がエンジン回転から独立している吸気弁を各シリンダー内に持つ。エンジンはまた、各エンジンシリンダー内に配置された、燃料噴射弁と点火プラグを持つ。本発明の方法は、一つのエンジンシリンダー内の吸気弁を閉じる工程、そのシリンダー内に燃料を噴射する工程、及び、その一つのエンジンシリンダー内に配置された点火プラグによって、そのシリンダー内で点火する工程、を含む。本方法は、上記点火に先立ち、エンジン回転から独立して作動し得る排気弁を閉じる工程を含む。本方法は、その中で、吸気弁と排気弁が閉じられ、燃料が噴射され、火花が点火される第二のシリンダーを特定するステップを、更に含む。その閉弁工程、燃料噴射工程及び、点火工程は、エンジン回転に先立って生じる。
【０００５】
本発明の内燃機関は、複数のシリンダーを備え、各シリンダーの中には、少なくとも一つの吸気弁、少なくとも一つの排気弁及び、点火プラグが配置されている。吸気弁はエンジン回転から独立して作動可能である。シリンダーはまた、燃料噴射弁を持つ。一つの実施形態において、燃料噴射弁は燃焼室内に設けられる。代替実施形態において、燃料噴射弁は燃焼室の外側の吸気ポート内に設けられる。そのエンジンはまた、吸気弁、燃料噴射弁及び、点火プラグと電気的に接続された電子制御ユニットを持つ。その電子ユニットは、エンジンが停止しているときに、吸気弁を閉じさせ、燃料噴射弁を開口させ、及び、吸気弁の閉弁と燃料噴射弁の開口のあとで点火プラグを点火させる信号を第一のシリンダーに供給する。
【０００６】
また本発明は、エンジンシリンダー内に配置された吸気弁、排気弁、燃料噴射弁及び、点火プラグを有する内燃機関の制御方法を提供する。吸気弁と排気弁の作動は、エンジン回転から独立している。エンジンは、通常の制御の間、一般的なシリンダー点火順序を持っている。本方法は、少なくとも二つのシリンダーを略同時に燃焼することにより、エンジンを停止状態から始動するステップを含む。エンジン停止の直前に、二つのエンジンシリンダーのうち第一のシリンダーが、第二のシリンダーより遅れて吸気行程になる。さらに、一般的なシリンダー着火順序に従って、二つのエンジンシリンダーのうち第一のシリンダーの後に着火が予定されているエンジンシリンダーである、次のシリンダー内で燃焼が生じる。
【０００７】
本方法は、続いて、第二のシリンダー内のピストンが上方移動する間に第二のシリンダー内の排気弁を開弁して閉弁する工程、及び、第二シリンダー内の次のピストンの下方移動の前半の間に吸気弁を開弁して閉弁する工程を更に含む。第二シリンダー内の次のピストン下方移動の間に、第二シリンダー内に燃料が供給される。吸気弁の閉弁の後、第二シリンダー内の点火プラグが着火される。
【０００８】
本発明は更に、少なくとも八つのシリンダーを持つ内燃機関の制御方法を提供する。各エンジンシリンダー内に配置されたエンジンの吸気弁と排気弁は、エンジン回転から独立して作動され得る。エンジンはまた、各エンジンシリンダー内に配置された燃料噴射弁と点火プラグを備え、更に、一般的なシリンダー着火順序をもつ。エンジンは、四つのエンジンシリンダーが略同時に燃焼することにより、停止状態から始動される。四つのエンジンシリンダーの第一及び第二のシリンダーのピストンは、第三及び第四のシリンダーのピストンに比べて下死点に、より近づいており、第三のシリンダーは第四のシリンダーより遅れて吸気行程になっている。一般的なシリンダーの着火順序に従って、第三のシリンダーの後に着火が予定されているエンジンシリンダーである次のシリンダー内で燃焼が生る。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、停止状態から内燃機関を始動するための、内燃機関及びその制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図1において、電気機械の吸気弁20及び排気弁19を備えた内燃機関10の一つのシリンダー13が示される。エンジン10は、シリンダー13内で往復運動するピストン14を含んでいる。シリンダーヘッド22内に配置された吸気弁20は、気体を燃焼室(シリンダー13、ピストン14およびシリンダーヘッド22によって囲まれた空間)と吸気口70との間の伝達を許容すべく開かれる。排気弁19が開かれるとき、気体は、燃焼室から排気口72の中へ放出される。図1の中で示される実施形態において、燃料は、燃料噴射弁16によって燃焼室内に噴射され、この構成は、一般に直接燃料噴射と呼ばれる。しかしながら、本発明は、燃料噴射弁が吸気ポート70内に燃料を噴射する、ポート燃料噴射にも適用し可能である。吸気弁20及び排気弁19は夫々、バルブアクチュエーター18及び17によって、電気機械的に作動される。あるいは、バルブアクチュエーター17及び18は、電気油圧（electro-hydraulic）アクチュエータ、圧電（ピエゾ）式（piezoelectric）アクチュエーター又は、エンジン10の回転から独立した弁の作動を許容する、他のタイプのアクチュエーターである。好ましい実施形態において、エンジン10は点火によって着火されるエンジンであり、点火プラグ12が燃焼室内の燃焼を開始する。  本発明はまた、他のタイプの点火装置を備えたエンジンにも適用可能である。
【００１１】
図1の中で示されるバルブアクチュエーター17および18は、電気機械式のアクチュエーターである。代替実施形態においては、吸気弁19が電気機械のバルブアクチュエーター17によって作動され、排気弁20が従来のカムシャフトによって作動される。そのような構成が、排気弁20の作動する際においてフレキシビリティ（flexibility）が不足するために、本発明の実施にはあまり好ましくないが、それについては後述する。
【００１２】
続けて図1を参照すると、エンジン10を制御するため、電子制御ユニット(electronic control unit： ECU)60が、設けられる。ECU 60は、メモリー管理ユニット(memory management unit：MMU)48と通信する、中央処理装置(central processing unit：CPU)と呼ばれるマイクロプロセッサー46を持つ。MMU 48は、様々なコンピューターの読取り可能な記憶媒体（readable storage media）間のデータの移動を制御し、CPU 46とデータ通信を行う。コンピューターの読取り可能な記憶媒体は、例えば、読み出し専用メモリ−(read-only memory ： ROM)50、ランダム・アクセス・メモリー(random-access memory : RAM)54、及び、キープ・アライブ・メモリー（keep-alive memory ： KAM）52内に、揮発性の記憶装置及び不揮発性の記憶装置をを含むことが望ましい。KAM 52はCPU 46の電源が落とされている間に、種々の制御変数を記憶するために使用され得る。コンピュータが読取り可能な記憶媒体は、、PROM(programmable read-only memory),EPROM(electrically PROM)、EEPROM(electrically erasable PROM)、フラッシュ・メモリー、又は、それらのうちいくつかが実行可能な命令を表すデーターの格納が可能な、電気的、磁気的、光学的、又は、それらの組み合わせによる記憶装置のような、数多くの既知の記憶装置のどれでも使用して実行され得、エンジン又はそのエンジンが搭載されている車両の制御においてCPU46によって使用され得る。コンピュータが読取り可能な記憶媒体にはまた、フロッピーディスク、CD-ROM、ハードディスクおよびその他同種のものが含まれる。CPU 46は、インプット/アウトプット(I/O)インターフェース44を介して種々のセンサーおよびアクチュエーターと通信する。I/Oインターフェース44を通じたCPU 46による制御の下での作動として、燃料噴射タイミング、燃料噴射率、燃料噴射期間、スロットル弁位置、点火プラグ12の点火時期タイミング、吸気弁20及び排気弁19の各々の開閉を制御するためのバルブアクチュエーター18及び17の作動などがある。I/Oインターフェース44を通じて入力信号を伝達するセンサー42が、ピストン位置、エンジン回転速度、車速、冷媒温度、吸気マニフォールド圧、ペダル位置、スロットル弁位置、大気温度、排気温度、排気化学量論、排気成分濃度、及び、空気流量を示し得る。なかには、MMU 48を含まないECU 60構成もある。MMU 48が使用されない場合、CPU 46がデータを管理し、ROM 50、RAM 54およびKAM 52に直接伝達する。もちろん、本発明は、エンジン制御を提供するために一つ以上のCPU 46を利用することが出来、ECU 60は複数のROM 50、RAM 54、及び、特定のアプリケーションに依存するMMU 48又はCPU 46に連結されたKAM 52を含み得る。
【００１３】
図2を参照すると、8気筒エンジンのクランク角位置の線図が示される。4ストローク・エンジンにおいては、720度又は、エンジンが二回転する範囲内で、ある特定のシリンダが、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程となる。その720度の範囲内で、90度回転する毎にシリンダーの点火プラグのうちの一つが点火する。図2において、八つのシリンダーが、シリンダーA、B、C、D、E、F、G及びHとして示される。図2が順番に生じているシリンダー着火を示しているからといって、シリンダーに数的な指標は意図的に与えられていない。実際には、シリンダーは数的な順番ではなく、アンバランスの量を最小にするための順番で着火され、これはクランクシャフトの設計に沿ったものである。シリンダーAに注目すると、最初の180度の間にシリンダー内のピストンは、ピストンが上死点位置から下死点位置に向かって移動する膨張ストローク内にある。そのピストンは180−360度の間に、上方に移動する。シリンダーA内のピストンは、360−540度の間に下方へ移動し、540-720度の間に上方に移動する。シリンダーAの0−180度と、360−540度に位置する矢印は、エンジンが停止している状態においてシリンダー内の燃料と空気に点火するのに好ましい位置を示す。もしピストンが180−360度又は、540−720度の範囲に位置し、点火が行われるならば、燃焼圧がピストンを下方に押し下げ、エンジンを正規の方向とは逆方向に回転させる。動力伝達系とオイルポンプを含む多くの構成が、エンジンが一方向にだけ回転する事を要求するので、正規の方向と反対の方向への回転を許容するのは望ましくない。矢印は、0-180度の間の全ての期間を包含しない。もしピストンが上死点に近すぎるならば、ピストン上には最低限の空気しか無い。続いて起こる燃焼は、始動のためにエンジンをしっかり回転させるようピストンを充分に押し下げることは出来ないであろう。したがって、ピストンは、上死点後で、実験的に決定される量に基づく位置にあるべきである。またに、ピストンは、下死点に過度に近い位置にあるべきでは無い。燃焼圧は、ピストンを下方に移動するように作用する。ピストンが下死点に達したとき、それは上方への移動を開始し、燃焼圧はピストンを不適切な方向に押し返すように作用するであろう。
【００１４】
引き続き図2を参照すると、シリンダーBはシリンダーAの後に着火するための、次のピストンである。したがって、シリンダーAに関して上述したプロセスは、90度置き換えられる。だから、シリンダーA内のピストンが下死点にあるとき、シリンダーBは、まさに自動始動に好ましい位置にある。シリンダーC内でのイベント（event）は、シリンダーAから180度置き換えられ、シリンダーDは270度置き換えられ、その他のシリンダーも同様の関係になる。
【００１５】
図2を続けると、シリンダーAの中で、始動に好ましい二つの位置が、0-180度と360-540度の領域で生じ、それらは、正規の下方へのピストンストロークである。もし、エンジン10が、その作動が共にエンジン回転から完全に切り離された吸気弁20及び排気弁19を持つならば、その二つの始動位置は同様に有利である。しかしながら、もしエンジン10が電気機械的に作動される吸気弁20と従来のカムシャフトに作動される排気弁19を持つならば、二つの好ましい始動位置のうち一つのみしか使用できない。0-180度の範囲内において、シリンダーAは膨張行程にある。吸気弁20はアクチュエーター17の働きによって、閉位置に定められることが可能であり、そして、シリンダーAが膨張行程中であるため、排気弁19は閉位置にある。上述したように、180-360度及び540-720度の範囲は、不適切な方向にエンジンを回転させるので、望ましくない。360-540度の間、シリンダーAは吸気行程にある。吸気弁20は完全にフレキシブルな作動を行なうので、吸気弁は閉じられ得る。排気弁19は閉位置にある。しかしながら、カムシャフトで作動される排気弁19は、およそ360度後の、次の排気工程まで閉じられ続ける。したがって、もし360-540度の期間においてシリンダーA内で燃焼が生じたならば、燃焼圧の力はシリンダーA内のピストン上に下方に向かって作用し、エンジンを回転させる。しかし、次の540-720度の期間は、燃焼圧はエンジン10が回転するのを止めるように作用し、シリンダーEの膨張仕事は、回転を維持するために必要な圧縮仕事を行うのに十分な大きさではないだろう。したがって、カムシャフト駆動の排気弁を備えたエンジンにおいては、図2の太い矢印のみが、夫々のシリンダーにおけるエンジン10の始動のために好ましい位置である。エンジン回転から独立して作動される(完全可変バルブの)吸気弁20及び排気弁19の両方を備えるエンジン10においては、図2の全ての矢印が、夫々のシリンダーにおける、エンジン10の始動の為に好ましい位置を示す。
【００１６】
図2の中の矢印の長さは、ただ説明に使うことだけを意図されたものであり、本発明を限定することを意図するものでは無い。
【００１７】
エンジンが位置XあるいはYで停止している二つの場合について検討する。任意の位置Xが、図2の中で示されている。位置Xにおけるラインは、シリンダーA、D、EおよびHにおいて、四本の矢印と交わる。従って、完全可変バルブを備えたエンジンにおいては、全てのシリンダA、D、EおよびHが、吸気弁及び排気弁を制御させられ、燃料を供給され、そして点火を供給され得る。続いて起るこれら四つのシリンダー内の燃焼はエンジンを回転させ、それによって、他のシリンダー内の空気を圧縮し、それら他のシリンダー内でのエンジン燃焼を発生を許容する。任意の位置Yについて検討すると、シリンダーAとEの二つだけが、Yと交わる好ましい位置を持つ。この状況においては、エンジン10の始動に使用されるべき二つのシリンダーが存在する。図2の全ての位置を調べると、点火に利用できるシリンダーは少なくとも二つ、多くて四つ存在することが判る。もし、エンジン10がカムシャフトに作動される排気弁19を持っているならば、自動始動に利用できるシリンダーの数は、一つか二つであり、それはエンジンが停止する任意の位置に依存する。
【００１８】
図3において、4気筒エンジン用のクランク角位置の線図が示される。四つのシリンダー全てが燃焼イベントを持つ720度の間に、シリンダーは180度毎に着火される。任意の位置XおよびYにおいて、シリンダーAおよびCの両方が、点火に好ましい位置にある。任意の位置Zにおいては、点火に好ましい位置にあるシリンダーが存在しない。したがって、もしエンジン10が、サイクルの中で位置Zに対応する位置に停止したならば、そのような位置からエンジン10を始動することは不可能である。しかしながら、米国特許出願公開2004-0123831号に示されるような、再始動に好ましい位置にエンジンが停止するのを確かなものとするために採用され得る方策がある。
【００１９】
図4において、シリンダーが120度毎に着火する6気筒エンジン用のクランク角位置の線図が示される。位置Xにおいて、シリンダーA、C、DおよびFが、始動に好ましい位置にある。しかしながら、エンジンを始動するための四つのシリンダーが存在することは、矢印の長さ、即ち、好ましい始動のための正確な期間に依存する。上述したように、正確な期間は実験的に決定され得るものであり、エンジン内の摩擦（friction）、エンジン構造等に依存する。位置Yにおいて、シリンダーAおよびDは好ましい位置にある。始動に好ましい位置が長さに依存しているので、図3のポジションZにように、好ましい位置にあるシリンダーが存在しない可能性もあるだろう。上述したように、エンジンがそのような位置に停止しないことを確かなものにするための方策が採用され得る。さらに、上述したように、もしエンジンがカムシャフトに作動される排気弁を持っているならば、完全可変バルブを備えたエンジンの半分の数のシリンダーのみが利用可能となる。
【００２０】
6気筒エンジンは、一般に、6度、60度、及び90度のV字が一列に並んで組み立てられている。これらのエンジンはすべて、120度毎にシリンダーの着火が生じるので、図4はこれら全ての構成に当てはまる。シリンダー名称A-Fは、エンジン構成に依存するシリンダーの点火順序を示さない。
【００２１】
図1中に示されるように、燃料噴射弁16は燃焼室に載置される。あるいは、燃料噴射弁16は吸気口70に載置される。この場合、吸気弁20が閉じられるのに先立って燃料が噴射される。燃料噴射弁16によって噴射された燃料の一部は、吸気弁を通り越して燃焼室内に拡散する。さらに、燃料は、吸気ポートの壁から燃焼室の中へ滴る可能性もある。更に、温度勾配がある場合、燃料が燃焼室内へ運ばれることになる、伝導性の流動が引き起こされ得る。ある期間が経過した後、即ち、十分な量の燃料が燃焼室内へ移送されるのを確実なものとする期間の後、吸気弁20が閉じられ、そしてその後、燃焼が開始される。
【００２２】
図1におけるエンジン10の一つのシリンダーの図は、一つの吸気弁および一つの排気弁を示す。シリンダーにつき、二つ以上の吸気弁と二つ以上の排気弁を備えるのが一般的である。本発明については、全ての吸気弁及び、全ての排気弁が、シリンダー内の燃焼の開始に先立って閉じられる。さもなければ、開いている弁が、燃焼で生成された圧力が弁を通して抜けることを許容するであろう。
【００２３】
本発明を実施するためのいくつかの方法について詳細に述べてきたが、本発明が関連する分野の当業者であれば、本発明を実施するための様々な代替構成及び実施形態を想到するであろう。上述した実施形態は、本発明の具体例を示すためのものであり、特許請求の範囲の範囲内で修正され得る。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上説明したように、本発明は、停止状態から点火され得る内燃機関（エンジン）に関連する。特に、その内燃機関は、エンジン回転から独立して作動される吸気弁を備えている。好ましくは、そのエンジンは、排気弁もまた、エンジン回転から独立して作動され且つ、燃料噴射弁がエンジンシリンダーに直に連結されたエンジンについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】電気機械的に作動される吸気弁と排気弁が備えられたエンジンのブロック図である。である。
【図２】V-8エンジンの始動に好ましいクランク角位置を示す、V-8エンジンのクランク角位置の線図である。
【図３】I-4エンジンの始動に好ましいクランク角位置を示す、I-4エンジンのクランク角位置の線図である。
【図４】6気筒エンジンの始動に好ましいクランク角位置を示す、6気筒エンジンのクランク角位置の線図である。
【符号の説明】
【００２６】
10  エンジン
12  点火プラグ
13  シリンダー
14  ピストン
16  燃料噴射弁
17、18  バルブアクチュエーター
19  排気弁
20  吸気弁
60  電子制御ユニット（ECU）
【図１】
2006132535.tif 000003
【図２】
2006132535.tif 000004
【図３】
2006132535.tif 000005
【図４】
2006132535.tif 000006