(57)【要約】【課題】内燃機関の制御された自動点火モードによる運転でノッキング発生を抑制する。【解決手段】エンジン管理ユニット、吸気ポートと排気ポートを有する燃焼室、エンジンへガソリンを供給する燃料供給機構、空気を燃焼室の吸気ポートへ導入し燃焼室の排気ポートから排気ガスを排気する動弁機構、および排気ポートからの排気ガスが吸気ポートを通る外部再循環系を具備するエンジンを提供し、ここでエンジン管理ユニットは動弁機構を制御して燃焼室内の排気ガスを保持するか又は再吸気させてエンジンを制御自動点火燃焼モードで運転し、そして外部再循環システムを制御して排気ガスを制御自動点火燃焼モードの吸気ポートへ供給し、かくして燃焼室内で自己点火が起こる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下からなる内燃機関：
エンジン管理ユニット、
吸気ポートと排気ポートを有する燃焼室、
エンジンにガソリンまたはガソリン類似燃料を供給する燃料供給機構、
燃焼室の吸気ポートへ空気を吸気しそして燃焼室の排気ポートへ排気ガスを排気するための動弁機構、および
排気ポートからの排気ガスを吸気ポートへ送ることができる外部再循環システム、ここで：
前記エンジン管理ユニットは作動して：
前記動弁機構を制御し、燃焼室内の排気ガスを保持するか、再吸気するかまたはその両方によりエンジンを制御された自動燃焼モードにおいて運転し、そして
前記外部再循環システムを制御して排気ガスを吸気ポートへ制御された自動燃焼モードで供給し、自己点火が燃焼室で生じるものである。
【請求項２】
エンジン操作パラメーターに応答する少なくとも一つのセンサーを具備し、エンジン管理ユニットが作動して前記センサーからの出力を受けて、該出力に応じて動弁機構と外部再循環システムを制御する請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
吸気空気流、排気組成、クランクシャフト位置、カムシャフト位置、排気ガス温、吸気圧、吸気温から選択される一つまたはそれ以上の操作パラメーターを検知する一つまたはそれ以上のセンサーを具備する請求項２記載の内燃機関。
【請求項４】
エンジン管理ユニットが、記録制御データを備え、該記録制御データが燃焼室内に保持される、再吸気されるまたはその両方で、外部再循環システムを経由して供給される排気ガスの量をエンジン速度とエンジン負荷の関数として示すものである、先行するいずれかの請求項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記請求項４が請求項２または３のいずれかに従属する内燃機関であり、そして燃焼室内に保持される、再吸気されるまたはその両方で外部再循環システムを介して供給される排気ガスの量が、追加的にエンジン操作パラメーターである内燃機関。
【請求項６】
エンジン管理ユニットが作動して燃料供給機構を制御する先行するいずれかの請求項に記載の内燃機関。
【請求項７】
燃料供給機構が、空燃比λが０．８〜２．５の範囲で制御され得る請求項６の内燃機関。
【請求項８】
燃料供給機構が、空燃比λが１〜１．６の範囲で制御され得る請求項７の内燃機関。
【請求項９】
吸気空気温が、周囲温度かまたはそれに近い先行するいずれかの請求項に記載の内燃機関。
【請求項１０】
エンジンがさらに吸気空気流を制御するスロットルを備え、エンジン管理ユニットが作動してスロットルを制御し吸気マニホールド内の空気圧が周囲圧力またはそれに近いものとなる先行するいずれかの請求項に記載の内燃機関。
【請求項１１】
スパーク・プラグをさらに具備し、エンジン管理ユニットが作用してスパーク・プラグを作動して、エンジンが火花燃焼モードで運転している際に燃焼室内で点火させる先行するいずれかの請求項に記載の内燃機関。
【請求項１２】
エンジン管理ユニットが作動して火花燃焼モードから制御自動燃焼モードへの移行、またはその逆が必要であることを検知し、また作動して、吸気空気流、外部再循環システムおよび燃料供給機構を制御する動弁機構、スロットを制御して、前記移行を起こさせる請求項１１に記載の内燃機関。
【請求項１３】
燃焼室内に保持される、再吸気されるまたはその両方の排気ガスの割合が２０％〜９９％の範囲にあり、より好ましくは３０％〜８０％の範囲にある先行するいずれかの請求項に記載の内燃機関。
【請求項１４】
外部再循環システムにより燃焼室へ供給される排気ガスの割合が約１０％までである、先行するいずれかの請求項に記載の内燃機関。
【請求項１５】
添付の図面より実質的に表されている内燃機関。
【請求項１６】
本明細書に、添付の図面に、またはその両方に記載のいずれの新規な特徴またはその組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御に関する。特に制御された自動点火モードで運転される燃焼機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関は電気火花を使用してシリンダー内の燃料‐空気混合物に点火するために“火花点火”（spark  iginition）（“ＳＩ“）を使用している。さらに操作モードもまた公知であり、例えば”調整された自動点火“（controlled  auto-iginition）（”ＣＡＩ“）と称されており、たとえば、非特許文献1に記載されるとおりである。ＣＡＩでは、燃焼からの熱い排気ガスはエンジンシリンダーに保持されるかまたは排気マニホールドから再吸気される、のいずれかであり、いわゆる排気ガス再循環方式（exhaust  gas  recirculation）（”ＥＧＲ“）とされ、例えば、シリンダーバルブを制御して、捕集される燃焼ガスを増やすために排気弁が早期に閉じるかまたはエンジンサイクルの吸気工程の間に再度開くものである。燃料、空気および燃焼気体は圧縮されて自己点火する。ＣＡＩ操作はＳＩ操作と比較するとより高い燃料効率と少ない汚染物質の発生を示してきた。
【非特許文献１】アレン、ジェイおよびロー、ディー“可変バルブ  作動・調整される自動点火；操作の速度負荷マップと戦略的領域”、ＳＡＥ  ペーパー  第２００２−０１−０４２２．
【０００３】
しかしながら、ＣＡＩ操作はエンジンの一定の操作領域（operating  regime）にのみ使用可能である。この領域外では、燃焼ガス温度が不充分であったり、エンジンノッキングが始まるか、さらに増加し、それは望んでいないエンジン騒音と連動し究極的にはエンジンを毀損することになり、そして火花点火操作への移行が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は上記問題の減少または克服にある。すなわち、ＣＡＩ操作外では、燃焼ガス温度が不充分となったり、エンジンノッキングが始まるか、さらにそれが増加するのをいずれも防止または抑制せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様においては、内燃機関が提供され、それはエンジン管理ユニット、吸気口と排出口を有する燃焼室、ガソリンまたはガソリン類似燃料をエンジンへ供給する燃料供給機構、空気を燃焼室の吸気口へ導入させ、そして燃焼室の排気口から排気ガスを放出させる動弁機構、および排気口からの排気ガスが吸気口へ循環することが可能な外部再循環系を具備し、エンジン管理ユニットは動弁機構を制御して燃焼室内で排気ガスを保持するか再吸気させて制御された自動点火燃焼モードでエンジンを稼動させ、そして外部再循環系を作動させて制御された自動点火燃焼モードで排気ガスを吸気口へ供給するものである。
ガソリン類似燃料とは、アルコールまたはバイオ燃料のような燃料を意味する。
【０００６】
驚くことに次ぎのことが見出されたのであるが、内部と外部のＥＧＲの使用が操作領域を増大させて、そこでは制御された自動点火が定常状態および移行条件の両方で使用可能であり、均一チャージ圧縮着火（homogenous  charge  compression  iginition）（ＨＣＣＩ）において要求されるよりも低い圧縮比により使用され、そしてＨＣＣＩで要求される吸気空気加熱は不要である。
燃焼室内へ排気ガスを供給する動弁機構の制御は、燃焼室内に排気ガスを保持するかまたは排気マニホールドから排気ガスを再吸気するために動弁機構を制御することを含む。
【０００７】
エンジンはエンジンの操作因子を検知する少なくとも一つのセンサーを有し得て、エンジン管理ユニットは、作動して該センサーからの出力を受信し、該出力に従い動弁機構と外部再循環系を制御することが可能である。
エンジンは、吸気空気流量、排気組成、クランクシャフト位置、カムシャフト位置、排気ガス温、吸気圧、吸気温度から選択される一つまたはそれ以上の操作因子を検知する一つ又はそれ以上のセンサを具備し得る。
【０００８】
エンジン管理ユニットは、記録された制御データ、記録された管理データからなり、それは、燃焼室内に保持され、そしてエンジン速度と負荷の関数として外部再循環系を経由して供給される排気ガスの品質を示す。
燃焼室に保持されるかまたは再吸気され、そして外部再循環系を経由して供給される排気ガスの品質は追加的にエンジン操作パラメーターの関数となり得る。
燃料供給機構は制御可能であって空燃比λは０．８〜２．５の範囲であり得る。
空燃比λは、１〜１．６の範囲であり得る。
【０００９】
エンジンはさらに燃料供給機構を具備し、それは例えば、直接または間接的に注入するものであり、エンジン管理ユニットは作動して燃料供給機構を制御する。
エンジンはさらに空気流量（air  mass  flow）の流入を制御するためのスロットを具備し、エンジン管理ユニットは作動してスロットを制御し吸気マニホールド内の空気圧は周囲の圧力かまたはその近傍の圧力となる。
エンジンはさらにスパーク・プラグを具備し、エンジン管理ユニットは作動してエンジンが火花燃焼モードのときに燃焼室内で点火するようにスパーク・プラグを働かせることができる。
エンジン管理ユニットは作動して火花点火モードから制御された自動‐点火モードへの移行またはその逆の移行が必要であることを検知することが可能であり、そして作動して動弁機構、吸気空気流の制御スロットル、外部再循環系および燃料供給機構を制御して当該移行を起こさせる。
【００１０】
燃焼室内に保持されるかまたは再吸気される排気ガスの割合は、２０％〜９９％の範囲内であり、好ましくは３０％〜８０％の範囲である。
外部再循環系により燃焼室へ供給される排気ガスの割合は約１５％にまでとなり得る。
‘割合’は、燃焼室へ吸気されるか供給されるガス、空気および燃料混合物に対する割合で、排気ガスについてのものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によりＣＡＩ領域の運転において燃焼ガス温度が不充分となったり、エンジンノッキングが始まるか、さらにそれがさらに増加するのをいずれも防止または抑制することが容易である。
また、本発明は、安価であり、相対的に容易に、適当な燃料、バイオ−燃料やアルコールのようなバイオ燃料のようなガソリンやガソリン類似燃料を使用するいかなる内燃機関にも適用可能であり、そして燃料消費と汚染物質の発生を減少するのに有用であり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を添付の図面により例示しながらさらに説明する。
ここで、図１は本発明のエンジンを具現的に部分図解する図である。
図２は、本発明の操作領域のマップの図解する図である。
図３は、図１の電子制御ユニット操作を図解する図である。
図４は、エンジン速度に対する負荷のグラフであり、従来公知のＣＡＩ操作領域を示し、また従来の領域外である図１のエンジンのＣＩＡ操作領域を示している。
図５ａは排気カム位置に対する内部ＥＧＲを示すグラフである。
図５ｂは排気カム位置に対する外部ＥＧＲを示すグラフである。
図６ａは排気カム位置に対する負荷を示すグラフである。
図６ｂは排気カム位置に対する負荷標準偏差を示すグラフである。
図６ｃは排気カム位置に対するピーク・ノッキング圧を示すグラフである。
図７は、図４のＣＡＩ操作領域に対する相対空燃比を示すグラフである。
図８は、図４のＣＡＩ操作領域に対する渦巻きバルブ位置を示すグラフである。
図９は、図４のＣＡＩ操作領域に対する燃料注入開始時期を示すグラフである。
図１０は、図４のＣＡＩ操作領域に対する外部ＥＧＲのパーセントを示すグラフである。
図１１は、図４のＣＡＩ操作領域に対するピーク・ノッキング圧を示すグラフである。
図１２は、図４のＣＡＩ操作領域に対する負荷標準偏差を示すグラフである。
【００１３】
図１を参照すると、本発明を具現化する内燃機関の部分が図１に示される。本発明は、電子制御ユニット１１と一つまたは複数のシリンダーを有するエンジン管理システムを具備し、それは明確化のためにその一つだけが１２として示されている。従来の方法では、ピストン１３はシリンダー１２内で移動可能であり、そしてコンロッド１４を介してクランクシャフトを駆動する。空気は、吸気スロット１５と一般的に１６で示されるマニホールドを経由してシリンダー１２へ供給される。燃料は、直接または間接注入であるかによって、マニホールド１６またはシリンダー１２における空気へ導入され得る。ＥＣＵ１１は、好ましくは作動して燃料供給を制御してエンジン操作条件に望ましい空燃比λを与える。燃焼からの排気ガスは排気口１７を経由してシリンダーから放出される。新鮮な供給物、すなわち、空気または燃料／空気混合物は吸気ポート１８を通ってシリンダー１２へ導入されて、１９として図解される動弁機構により制御され、そして排気ポート２０を通って排気口へ排出され、それはここに一般的に２２として示される動弁機構により制御される。エンジンは動弁機構１９、２２に対応する複数の吸気ポート１８と排気ポート２０を有する。
【００１４】
エンジン１０は、さらに外部再循環システム２３を具備し、それはバルブ２５を経て排気口１７から吸気マニホールド１６へ排気ガスを排気するチャンネル２からなる。この例のように、バルブ２５は好ましくは吸気マニホールド１６に近接して配置し、バルブ２５と吸気マニホールド１６の間のガス量を最小限とすることにより応答性を増大させることができる。この例では、チャンネル２４は２５ｍｍのパイプからなり、長さは約２００ｍｍである。バルブ２５のハウジングによりエンジン冷却材をガス通路に沿って流すことができる。バルブを通過後、ガスは２５ｍｍ径のチャンネルで約３３０ｍｍの長さを通過して吸気マニホールド１６につながる。渦巻制御バルブ２７は、ＥＣＩ１１の制御のもとに吸気マニホールド１６に設けられて、シリンダー１２内へ導入される燃料‐空気混合物の渦巻きを制御する。
【００１５】
火花燃焼操作のために、シリンダー１２にはさらに一つまたはそれ以上のスパーク・プラグ２６が設けられて、電子制御ニット１１により制御される。
電位制御ユニット１１がエンジン１０の操作パラメーターを求めて、エンジン１０をそれに従い制御できるように、適当なセンサーが設置される。この例では、吸気圧センサー３１と吸気温度センサー３２、排気温度センサー３３、ラムダ・センサー３４、排気ガス中の酸素を検知するためであり、および３５で示されるクランク位置センサーが設けられている。センサーは、吸気空気流量、カムシャフト位置。炎イオン化またはシリンダー圧などの他のパラメーターの検知のために設けられ得る。特に、ＣＡＩ操作が周囲条件に依存しているように、検知したパラメーターの一つまたはそれ以上に基づき適当なフィードバックが使用される。使用され得る例示のパラメーターと可能な型のセンサーが表１に示される。
【００１６】
バルブ２５は、種々の方法で制御され得るが、例えばステッパ‐・モーターを使用すればバルブの正確な位置がわかる。各センサーは、図１に示されるような適当な制御ラインにより電子制御ユニット１１に接続される。
電子制御ユニット１１がエンジン１０の操作を制御できるように、操作領域のマップ４０が電位制御ユニット１１に備えられる。マップ４０は、図２に概要を図解して示され、それは事実上、制御自動点火モードと火花点火モードための操作領域のｎ−次元マップであり、パラメーター値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３．．．の組に対するエンジン速度と負荷の関数とするものである。図２では、制御自動点火モードが使用される領域は一般的には４１で示され、そしてエンジンが火花点火モードで操作される領域は４２で示される。ＣＡＩ領域４１の境界では、いわゆる火花援助（spark-assisted）ＣＡＩモードで操作することも適当であることがあり、そこでは燃料、空気および排気ガスがＣＡＩモードの操作と同様の方法で供給されるが、火花は自動点火の循環だけというよりも、燃焼を開始するのに使用される。本明細書では、用語‘火花燃焼モード’は火花点火と火花援助ＣＡＩの両方を意味する。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
領域４１のＣＡＩモードで操作する際には、電子制御ユニット１１は動作して吸気スロット１５を制御し、エンジン１０は吸気マニホールド１６の空気圧と温度が周囲圧力と温度かまたはそれに近い条件で運転される。有利には、エンジンは吸気空気を加熱することなく操作される。吸気バルブ１９と排気バルブ２２は制御されて両者のバルブ間にオープニングのオーバーラップがなく、シリンダー１２内に排気ガスを保持することとなり、これがいわゆる内部ＥＧＲである。本願の例では、十分なガス捕集と動弁の負荷制約（loading  constraint）を考慮して、バルブ・リフトは４．５ｍｍで１６０°クランク角期間（duration）である。吸気バルブカムシャフトで３５°c.a.と排気バルブカムシャフトで５５°c.a.の可変バルブ時間が得られた。吸気カムタイミングは本実施例では１４０°c.a.ＴＤＣにセットされた。内部ＥＧＲはまた吸気口１７から適当であるが再吸気され得る。圧縮比は好ましくは約８〜約１４の範囲であり、この例では１１．２：１であるが、最近の点火システムにおいて典型的で適当な幾何学的圧縮比を使用し得る。
【００１９】
外部排気ガス再循環、または外部ＥＧＲは外部再循環系２３と制御バルブ２５を経由して排気ガスを送気する。排気ガスを、外部再循環系を経由して吸気マニホールドへ送気する効果は循環排気ガスを冷却することにあり、特にそこではエンジン冷却材が本願実施例のようにガス通路に沿って流れることができる。外部と内部排気ガス循環を通って循環する排気ガスの割合と、それと共に渦巻・制御弁２７の制御、空燃比λおよび燃料噴射のタイミングを変えることによりエンジンの操作が適切に制御される。特に、外部ＥＧＲの追加は放熱速度を減少させて、そうしてシリンダー１２内の燃料／空気／保持されるかまたは再吸気される排気ガスの混合物を希釈することによりノッキングを抑制する。種々のセンサーから受け取るエンジン・パラメーターの値に応じて、またマップ３０に従い、割合は、電子制御ユニット１１により制御され得る。外部ＥＧＲを設ける例示の方法は表２に示される。エンジン負荷および／またはエンジン速度は、排気ガスのシリンダー１２へ再循環される割合を変えることにより制御することができる。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
エンジンを火花点火体制で同様に動作することができるように、エンジン管理ユニットは以降を検知して管理することができるのが必要であり、それは図２のＰ１からＰ２への移行で示される。図３の概略を示す方法において、ステップ５０ではエンジン制御ユニット１１はエンジン・パラメーターの情報を受け取り、それはセンサーからのエンジン・パラメーターに加えて車両の運転手からのあり得る要求、または測定された負荷変化を含む。ステップ５１では、電子制御ユニット１１はモード移行が必要とされるか否かを検知し、そしてもしそうでなければ、ステップ５２で電子制御ユニット１１は、検知されたパラメーターに従い排気ガス再循環とエンジン１９の他の形態を制御する。もしも移行が必要ならば、すなわち、操作モード間の変化必要であるかまたはパラメーターに応答して予測されるならば、ステップ５２では移行段階が遂行される。移行段階は、吸気バルブ１９と排気バルブ２２の開放と閉止の相対的なタイミングおよび／またはリフトおよび／または期間を変えることを含み、バルブは開閉してスパーク燃焼操作を可能とするが、たとえばタイミングを変えたり、期間を伸ばしたり、リフトを増加させるなどによる。さらに加えて、ＥＧＲの量と割合は減少し、外部ＥＧＲを特に減少させるとシリンダー１２内の過剰温度を制御できてノッキング抑制になる。理想的には、移行はエンジントルクの望ましくない変動を避けるために数回のエンジンサイクル内で起こすべきである。ＥＧＲ質量は吸気空気および／または燃料質量の変動と同時に変動させてエンジンがノッキング領域へ入り込むのを防止するべきである。移行では火花援助ＣＡＩを上述のように使用することができる。次のことが見出され、それはすなわち、外部ＥＧＲの使用は、火花点火からＣＡＩへの移行におけるＰＫ  マックスの値を約０．３ＭＰａ（約３バール）から約０．１５ＭＰａ（約１．５バール）へ減少させることができ、また外部ＥＧＲはＳＩ操作の約１０％からＣＡＩ操作の約２％に変動するものである。
【００２２】
エンジンにより許容される操作範囲の増大は図４に図解され、それは負荷に対するエンジン速度を示している。領域６０は、低負荷で希薄燃焼の制御された自動点火が行なわれていることを示す。斜線領域６１は、理論量操作が外部ＥＧＲのみを使用して行われていることを示す。領域６２では、これは、組み合わせたＩＥＧＲとＥＥＧＲを使用して制御された自動点火が行われている領域である。輪郭が点線の６３は、制御された自動点火が発生しえる公知の体制を示す。外部と内部のＥＧＲを組み合わせることで、制御された自動点火における使用可能なエンジン負荷が増大し得るのは明らかであろう。この例では、利用可能な負荷が最も増大するのはＰ３の点である。点Ｐ３の例では、内部と外部のＥＧＲはそれぞれ図５ａと５ｂのグラフで図示される割合で供給され、そこでは上死点吸気の前で排気カム位置に対してプロットされ、そしてエンジンは１５００ｒｐｍの速度で操作されることができ、約４５％の使用可能なエンジン負荷の増大を与える。比較のエンジン操作特性は、図６ａ、６ｂおよび６ｃのグラフを参照して示され、それらは排気カム位置を関数として、負荷、負荷の標準偏差およびピーク・ノッキング圧をそれぞれ示す。上死点吸気（最大の開放位置）の前の１４５°から１７５°のデータ点は内部および外部ＥＧＲの結果を示し、そして１７０°から１８５°の範囲では内部ＥＧＲのみの結果を示す。図６ａに示すように、内部と外部のＥＧＲを使用して発生する負荷（総平均有効圧（gross  mean  effective  pressure）としてプロットされる）は内部ＥＧＲのみを使用して発生するものよりも大である。図６ｂに示されるように、内部と外部ＥＧＲを使用する負荷の変動は、３００エンジンサイクル数において標準偏差０．２内であり、一般的には許容される変動の範囲内であることを示す。図６ｃはピーク・ノッキング圧を示す。０．１ＭＰａ（１バール）のピーク・ノッキング圧は、開放試験セルで可聴雑音について許容されると考えられる。エンジン損失は約０．４ＭＰａ（約４バール）およびそれ以上のピーク・ノッキング圧で発生しえる。図６ｃでわかるように、内部ＥＧＲのみにおけるピーク・ノッキング圧は許容されない圧にまで上昇し、一方、内部と外部ＥＧＲを使用する領域全体にわたってピーク・ノッキング圧は比較的低い値が維持される。このノックの抑制が図４に示されるように利用可能な負荷の増大を可能とするものである。
【００２３】
図７から１０は図４に示される操作比の全体にわたる各種エンジン・パラメーターの制御を示す。操作領域における相対的な空気対燃料の領域は図７に示される。示されるように、相対的に大なる範囲においてλ＝１．４で安定してエンジンを走行させることが可能である。より低速では、混合物はλ＝１．３まで又は１．０にまで濃くなって燃焼安定が許容されるレベルを維持し、一方、低負荷では、エンジンをλ＝１．６で操作するのが可能であり、それは燃料効率を最大にしてＮＯｘ排出を減少させる点で優先される。一般的にはλは、０．８〜２．５の範囲である。
【００２４】
渦巻バルブ操作は図８に示される。一般的に希薄条件、つまり図４のマップの領域６０では部分的にバルブを開放するのが有益である。負荷が増大するにつれて、バルブを閉じると渦巻が増大し、ガス混合が改善される。図９は、図４の領域全体にわたって適用される燃料注入のタイミングを示し、それはＣＡＩマップにおいてＮＯｘ排出を最小限としピーク・ノッキング圧の最低のバルブを達成するように最適化されて、燃焼安定性が改良される。外部ＥＧＲの値、すなわち、燃焼室へ供給されるか又は吸引されるガス、空気および燃料混合物の使用される１５００ｒｐｍのエンジン速度における外部ＥＧＲにより供給される排気ガスの占める割合は図１０で示され、１０％外部ＥＧＲまでの上昇が低速度と高負荷で要求され、それは上記図４の点Ｐ３の例で示される。高速では、外部ＥＧＲも高い割合が要求されて、例えば２０００ｒｐｍで１５％である。内部ＥＧＲの値、すなわち燃焼室へ吸気されるか又は供給されるガス、空気および燃料混合物の外部ＥＧＲにより供給される排気ガスの占める割合は２０％〜９９％の範囲であることができるものであり、より好ましくは、少なくとも３０％であって８０％未満である。図５ａの例では、外部ＥＧＲは３３％と４９％の間を変動する。
【００２５】
このように本発明は、安価であり、相対的に容易に、適当な燃料、バイオ−燃料やアルコールのようなバイオ燃料のようなガソリンやガソリン類似燃料を使用するいかなる内燃機関にも適用可能であり、そして燃料消費と汚染物質の発生を減少するのに有用であり得る。
【００２６】
本明細書と請求項に使用されるにおいて、用語、”からなる”、”からなり”およびその派生語は特定の特徴、段階又は成分が含まれる。この用語は、他の特徴、段階又は成分の存在を除外するようには解釈されない。
前述の記載、以下の請求項、添付の図面に開示され、特定の形態で又は開示の機能を遂行する手段により表現される特徴、開示の結果を達成する方法は、適当ならば、別個に、またはこれら特徴のどの組み合わせで、本発明を多様な形で具現するのに利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のエンジンを具現的に部分図解する図
【図２】本発明の操作領域のマップ
【図３】図１の電子制御ユニット操作を図解する図
【図４】エンジン速度に対する負荷のグラフ
【図５ａ】排気カム位置に対する内部ＥＧＲを示すグラフ
【図５ｂ】排気カム位置に対する外部ＥＧＲを示すグラフ
【図６ａ】排気カム位置に対する負荷を示すグラフ
【図６ｂ】排気カム位置に対する負荷標準偏差を示すグラフ
【図６ｃ】排気カム位置に対するピーク・ノッキング圧を示すグラフ
【図７】図４のＣＡＩ操作領域に対する相対空燃比を示すグラフ
【図８】図４のＣＡＩ操作領域に対する渦巻きバルブ位置を示すグラフ
【図９】図４のＣＡＩ操作領域に対する燃料注入開始時期を示すグラフ
【図１０】図４のＣＡＩ操作領域に対する外部ＥＧＲのパーセントを示すグラフ
【図１１】図４のＣＡＩ操作領域に対するピーク・ノッキング圧を示すグラフ
【図１２】図４のＣＡＩ操作領域に対する負荷標準偏差を示すグラフ
【符号の説明】
【００２８】
１０            エンジン
１１            エンジン管理ユニット
１８            吸気ポート
２０            排気ポート
１９、２２      動弁機構
２３            外部再循環システム
【図１】
2006112424.tif 000005
【図２】
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【図３】
2006112424.tif 000007
【図４】
2006112424.tif 000008
【図５ａ】
2006112424.tif 000009
【図５ｂ】
2006112424.tif 000010
【図６ａ】
2006112424.tif 000011
【図６ｂ】
2006112424.tif 000012
【図６ｃ】
2006112424.tif 000013
【図７】
2006112424.tif 000014
【図８】
2006112424.tif 000015
【図９】
2006112424.tif 000016
【図１０】
2006112424.tif 000017
【図１１】
2006112424.tif 000018
【図１２】
2006112424.tif 000019
【外国語明細書】
2006112424.tif 000020
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【要約】
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【選択図】図１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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