(57)【要約】      （修正有）【課題】スパーク点火式機関の運用方法であって、燃料と空気とを略均質に混合することで燃焼性を良くすることを提供する。【解決手段】燃焼の開始に先立って導入時に予燃チャンバ内に第２燃料を導入して予燃チャンバ吸気を創出するステップであって、第２燃料は第１燃料と同じか異なる化学組成及び／又は濃度である、ステップと、予燃チャンバ吸気をスパーク点火するステップと、を含んでおり、燃焼に起因する少なくとも１つのシリンダの排出物及び／又は少なくとも１つのシリンダの機械的応力が監視され、もし少なくとも１つのシリンダにおいて個別に排出物及び／又は機械的応力がそれぞれの設定閾値を超えていれば、排出物及び／又は機械的応力がそれぞれの設定閾値未満となるように、予燃チャンバに導入される第２燃料の化学組成及び／又は量を変え、及び／又はシリンダ吸気の温度を変え、及び／又はスパークタイミングを変える。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパーク点火式機関の運用方法であって、該機関は、少なくとも１つのシリンダと、該少なくとも１つのシリンダ内で可動であるピストンと、該少なくとも１つのシリンダに接続されている少なくとも１つの予燃チャンバとを有しており、本方法は、
第１燃料と空気とを略均質に混合することで燃焼性混合気を形成し、該混合気を前記少なくとも１つのシリンダ内に導入するステップと、
圧縮ストロークにおいて前記ピストンで前記燃焼性混合気を圧縮するステップと、
燃焼の開始に先立って導入時に前記予燃チャンバ内に第２燃料を導入し、予燃チャンバ吸気を創出するステップであって、該第２燃料は前記第１燃料と同一または異なる化学組成及び／又は濃度である、ステップと、
前記予燃チャンバ吸気をスパーク点火するステップと、
を含んでおり、燃焼により生じる前記少なくとも１つのシリンダの排出物及び／又は該少なくとも１つのシリンダの機械的応力が監視され、もし前記少なくとも１つのシリンダにおいて個別に排出物及び／又は機械的応力がそれぞれの設定閾値を超えていれば、排出物及び／又は機械的応力がそれぞれの設定閾値未満となるように、
前記予燃チャンバに導入される第２燃料の化学組成及び／又は量を変え、
及び／又は前記シリンダ吸気の温度を変え、
及び／又はスパークタイミングを変える、
ことを特徴とする運用方法。
【請求項２】
前記第１燃料は天然ガスまたは天然ガスとＣＯ２の混合気であり、ＣＯ２とＣＨ４の量は８０％を超えることを特徴とする請求項１記載の運用方法。
【請求項３】
前記第２燃料は天然ガスまたは天然ガスとガス物質との組み合わせであり、Ｈ２は体積比１０％を超える、請求項１または２記載の運用方法。
【請求項４】
燃焼により生じる前記少なくとも１つのシリンダの排出物及び／又は該少なくとも１つのシリンダの機械的応力の監視は、該少なくとも１つのシリンダ内の燃焼事象に特徴的な信号を測定することによって実行される、請求項１から３の少なくとも１項に記載の運用方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのシリンダ内の燃焼事象に特徴的な信号を測定するステップは、燃焼事象時及び／又は燃焼事象中の特徴的な位置を決定するステップを含んでいる、請求項４記載の運用方法。
【請求項６】
導入される前記第２燃料の量及び／又は前記予燃チャンバ吸気の化学組成を変更するステップは、もし機械的応力が高過ぎれば、主要チャンバ内のエネルギー量との比較で前記予燃チャンバ内のエネルギー量を減少させるステップを含んでいる、請求項１から５の少なくとも１項に記載の運用方法。
【請求項７】
前記シリンダ吸気の温度を変化させるステップは、もし前記機械的応力が高過ぎれば、該シリンダ吸気の温度を降下させるステップを含んでいる、請求項１から６の少なくとも１項に記載の運用方法。
【請求項８】
前記シリンダ吸気の温度は、吸気物及び／又は第１燃料の温度を降下させることで、降下される、請求項７記載の運用方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つのシリンダの排出物を監視するステップは、ＮＯｘとＨＣの排出物を分化するステップを含んでいる、請求項１から８の少なくとも１項に記載の運用方法。
【請求項１０】
もしＮＯｘ排出物が多過ぎれば、前記予燃チャンバ内に導入される前記第２燃料の量は、該予燃チャンバ内に該第２燃料によって搬入されるエネルギー量を減少させるように変更される、請求項９記載の運用方法。
【請求項１１】
もしＨＣ排出物が多過ぎれば、前記予燃チャンバ内に導入される前記第２燃料の量は、主要チャンバ内のエネルギー量との比較で前記予燃チャンバ内のエネルギー量を増加させるように変化される、請求項９または１０記載の運用方法。
【請求項１２】
前記シリンダ吸気の温度を変えるステップは、もし該シリンダ吸気の温度が上昇されるなら外部ＥＧＲ率が増加され、もし該シリンダ吸気の温度が降下されるなら外部ＥＧＲ率が減少されるよう、外部ＥＧＲによって達成される、請求項１から１１の少なくとも１項に記載の運用方法。
【請求項１３】
前記機関は、前記少なくとも１つのシリンダに関して、排気及び／又は吸気バルブタイミング、及び／又はバルブ揚程曲線を変化させることができる可変バルブトレーンを含んでいる、請求項１から１２の少なくとも１項に記載の運用方法。
【請求項１４】
前記シリンダ吸気の温度を変えるステップは、可変バルブトレーンによって、好適には、前記内部ＥＧＲを増加させ、該シリンダ吸気の温度を上昇させるように前記排気バルブを閉じることで、あるいは、前記内部ＥＧＲを減少させ、該シリンダ吸気の温度を降下させるように該排気バルブを閉じることでそれぞれ達成される、請求項１３記載の運用方法。
【請求項１５】
前記シリンダ吸気の温度を変えるステップは、前記可変バルブトレーンによって、前記ピストンの給気ストロークにて既に閉じている排気バルブを再開し、該シリンダ吸気の温度を上昇させることで達成される、請求項１３または１４記載の運用方法。
【請求項１６】
前記シリンダ吸気の温度を変えるステップは、前記可変バルブトレーンによって、前記ピストンの排気ストローク中に閉じている吸気バルブを再開し、該シリンダ吸気の温度を上昇させることで達成される、請求項１３、１４または１５記載の運用方法。
【請求項１７】
前記シリンダ吸気の温度を変えるステップは、該シリンダ吸気の温度を上昇させるために背圧を増加させるか、あるいは該シリンダ吸気の温度を降下させるために背圧を低減させることを含んでいる、請求項１から１６のいずれかに記載の運用方法。
【請求項１８】
前記シリンダ吸気の温度を変えるステップは、前記予燃チャンバ内への前記第２燃料の追加的導入と、前記吸気および排気バルブが閉じている最中にガス交換ＴＤＣにおける主要チャンバ内での燃焼前の予燃チャンバ吸気の点火によって達成される、請求項１から１７のいずれかに記載の運用方法。
【請求項１９】
スパーク点火式機関であって、少なくとも１つのシリンダと、該少なくとも１つのシリンダ内で可動であるピストンと、該少なくとも１つのシリンダに接続された予燃チャンバと、該予燃チャンバ内に第２燃料を導入する装置とを有しており、請求項１から１８の少なくとも１項に記載の運用方法に従って運用できるように設計されている電子制御装置を有しているスパーク点火式機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前置部分の特徴を備えたスパーク（火花）点火式機関（エンジン）の運用方法および請求項１９の前置部分の特徴を備えたスパーク点火式機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を設計するとき、酸化窒素（ＮＯｘ）、未燃炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）のごとき異なる種類の排出物（排気）間で相反する要求が存在する。
【０００３】
非常に効率的で少ない排出物の燃焼を実現するための有望な取り組みはＨＣＣＩ概念（均等吸気圧縮点火）である。そこでは高度に希釈（希薄及び／又は高い割合の排気再循環、ＥＧＲ）され、均等に混合された燃料／空気混合気の点火がピストンの上死点に接近した圧縮ストローク（サイクル）中の温度の上昇によって達成される。非常に希釈された燃料／空気混合気は酸化窒素（ＮＯｘ）の排出が非常に少ない燃焼を実現させる。燃焼チャンバ（室）での燃料／空気混合気の自動点火（着火）は、例えば、高い幾何学的圧縮比εおよび適した処置（例えば、給入空気の予備加熱または排出ガス再循環、ＥＧＲ）などの様々な処置の組み合わせを介して達成される。
【０００４】
一方、スパーク点火式機関においては、燃焼のタイミングはスパークのタイミングによって容易に制御できる。大型のスパーク点火式機関（典型的にはシリンダ径１５０ｍｍ以上）には、そこで点火が開始される予燃チャンバが備わっている。
【０００５】
従来技術から予燃チャンバタイプのスパーク点火式機関を制御する概念は知られている。例えばＪＰ２０１３２０９９６７は積極（アクティブ）予燃チャンバを開示しており、そこでは不点火を防止すべく予燃チャンバに供給される燃料の量が制御できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２０９９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ＨＣＣＩ概念の利点とスパーク点火式機関の容易な制御性とを組み合わせたスパーク点火式機関の運用方法とスパーク点火式機関の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は請求項１の方法と請求項１９のスパーク点火式機関とによって達成される。
【０００９】
本発明によれば、予燃チャンバのエネルギー含量及び／又は予燃チャンバ吸気の化学組成が、主要チャンバの燃焼プロセスを制御するための制御手段として活用される。
【００１０】
予燃チャンバと主要チャンバとの間の通流接続によって、“シリンダ吸気”への言及は常に主要チャンバと予燃チャンバとが組み合わされた全容積への吸気を指す。
【００１１】
本発明は、予燃チャンバに空気及び／又は燃料を導入するバルブが、機関に備わるそれぞれの予燃チャンバのために積極的および個別に制御が可能であるなら最善に実施できる。
【００１２】
主要チャンバ内での非常に希釈された（希薄）シリンダ吸気の非常に高速な燃焼を実現することが有利である。非常に高速な燃焼を実現することは燃焼の効率を高め、ＨＣ排出物を減少させる。高度の希釈によってＮＯｘ排出物は少なくなり、ノッキングの可能性は低減される。
【００１３】
シリンダ吸気は非常に希薄であるが、シリンダ吸気の温度を制御し、予燃チャンバ吸気のエネルギー含量及び／又は化学組成に影響を及ぼすことで、非常に希薄なシリンダ吸気の点火および高速燃焼が可能になる。
【００１４】
積極予燃チャンバの活用は、個別の予燃チャンバ間にて予燃チャンバ吸気のエネルギー含量および化学組成を変える。
【００１５】
本明細書において気体に関して％で表わされる全ての数字は容積％に関するものである。
【００１６】
第１燃料は天然ガスあるいは天然ガスと二酸化炭素（ＣＯ２）の混合物でよく、ＣＯ２とメタン（ＣＨ４）の量は８０％を超えるものである。第２燃料は天然ガスまたは天然ガスとガスの組み合わせであって、Ｈ２が１０体積％を超えるものでよい。
【００１７】
燃焼によって発生する少なくとも１つのシリンダの排出物及び／又は少なくとも１つのシリンダの機械的応力を監視し、もし少なくとも１つのシリンダにおいて個別に、排出物及び／又は機械的応力が設定閾値を超えているなら、予燃チャンバ（予燃室）に導入される第２燃料の量及び／又は組成を変え、及び／又はシリンダ吸気のスパークタイミングの温度を変え、排出物及び／又は機械的応力がそれぞれの設定閾値未満となるようにし、例えば、機関が運用される周囲環境の温度、湿度、高度など異なる周囲環境条件で大幅に良好な燃焼機関の運用をすることができる。本発明の方法で非常に有効に制御できる機械的応力とは特に機械的負荷のことである。なぜなら、それは、例えば、高過ぎる正味平均有効圧（ＢＭＥＰ）または高過ぎるピーク燃焼圧（ＰＦＰ）によって発生が可能だからである。
【００１８】
内燃機関に必然的に付随する機械的許容誤差に関しても、本発明の方法によって、個別予燃チャンバ吸気に存在するエネルギー含量および化学組成、並びに圧縮比、ガス交換、沈積物、等々に関して存在する個別シリンダ間の変動を大幅に改善して補うことができる。
【００１９】
もし燃料品質が変化しても、本発明の概念はその変化にも対応できる。燃焼によって発生する少なくとも１つのシリンダの排出物及び／又は少なくとも１つのシリンダの機械的応力の監視は、少なくとも１つのシリンダの燃焼事象に特徴的な信号を測定することにより実行される。
【００２０】
直接的に排出物を測定する必要はなく、燃焼の特徴を代用として活用する。このことは様々な方法で可能である。例えば、少なくとも１つのシリンダ内での燃焼事象に特徴的な信号を測定するステップは、燃焼事象の発生時の特徴的位置及び／又は燃焼事象の継続時間を決定することを含む。燃焼時のこのような特徴的位置は、例えば燃焼の質量中心であり得る。典型的には、質量中心および燃焼継続時間はシリンダ内圧測定の手段によって取得できる。別な手法はイオン電流測定または光学的手法である。燃焼継続時間、すなわち“燃焼持続時間”は、所定のクランク角時に燃焼した質量分率として表わされる燃焼サイクルでの燃焼進行度の測定である。例えば、△θ０−１０％の燃焼持続時間の１５°のクランク角とは、１０％の供給質量が１５°のクランク角回転中に燃焼したことを意味する。燃焼の質量中心とは新鮮な吸気の半分が燃焼した状態を示す。それはＭＦＢ５０としても知られる。すなわち、５０％の質量分率が燃焼することである。これら用語は国際内燃機関の教本で見つけられる。特に、ジョン・Ｂ・ヘイウッドの「内燃機関の基礎」参照（ニューヨーク市マクグローヒル出版社、１９８８年）。
【００２１】
火炎速度の理解のため、以下の定義が本発明の文脈において適用される。
【００２２】
関連文献で説明されているように、ガスまたはガス混合物の層状火炎速度とは、点火されたガスまたはガス混合物の火炎が、火炎前線に対して垂直方向に未燃ガスまたはガス混合物に対して伝播する速度のことである。本発明によれば、低火炎速度の吸気とは低層状火炎速度を有したガスまたはガス混合物のことであると解釈されるものである。１例として、層状火炎速度１０ｃｍ／秒のガスまたはガス混合物は低火炎速度の吸気である。
【００２３】
一般的に、記載された値は関連文献に説明されているように通常の条件下のものである。すなわち、それは、例えば燃焼空気比１および大気圧である。
【００２４】
ガスの層状火炎速度の決定方法は従来から知られている。例えば、ブンセンバーナー法または平面火炎法のごとき知られた実験方法が存在する。加えて当該分野の技術者であれば、ガスの層状火炎速度をガスの組成から計算する数多くの計算方法を知っている。
【００２５】
予燃チャンバへの第２燃料の量及び／又は化学組成を変更するステップは、機械的応力が高過ぎれば第２燃料の量を減少させることを含む。
【００２６】
予燃チャンバ内のエネルギー量及び／又は火炎速度が低下するように、導入される第２燃料の量及び／又は予燃チャンバ吸気の化学組成を変更することで機械的応力は低減できる。
【００２７】
第２燃料の量を減少させ、及び／又は予燃チャンバ吸気の化学組成を調整することで燃焼は遅延され、ピーク燃焼圧が低下し、機関への機械的応力は低減する。
【００２８】
シリンダ吸気の温度を変更するステップは、機械的応力が高過ぎればシリンダ吸気の温度を降下させることを含むこともできる。これは、例えば第１燃料と吸気物の吸気温度を下げることで達成できる。吸気物とは第１燃料と空気との混合物または空気のみを説明していると理解されるべきものである。
【００２９】
排出物に関して、少なくとも１つのシリンダの排出物を監視するステップは、ＮＯｘとＨＣの排出物を分化することを含む。この分化は、特定の排出種の形成にとって決定的である燃焼の特徴の監視を通じて実行される。すなわち、例えば与えられたラムダ値、混合均等性および与えられたＥＧＲ率（割合）においてＮＯｘ排出物は燃焼位置に大きく影響を受ける。すなわち質量中心に大きく影響を受ける。質量中心（クランク角で表わす）が早いほどＮＯｘ形成は多くなり、燃焼位置が遅いほどＮＯｘ形成は少なくなる。ＮＯｘ形成はまた燃焼継続時間（例：クランク角△θ１０−９０％）で表わされる燃焼速度によっても行われる。この関係は、速い燃焼速度（小さい△θ）が相対的に多量のＮＯｘを排出し、遅い燃焼速度が相対的に少量のＮＯｘを排出する関係である。これは速い燃焼速度の場合には、燃焼の大部分はＴＤＣに接近して起こり、比較的に高い温度で発生するからである。温度はＮＯｘ形成の支配的なパラメータであるため、速い燃焼速度では高いＮＯｘ値となる。ＨＣ排出物に対しては以下の特徴がその形成に関与する。すなわち、燃焼温度が高いほどＨＣ形成は少なくなる。すなわち、ＨＣ排出物に関しては、上記の燃焼パラメータに対する関係は、ＮＯｘ形成のための関係とは丁度反対となる。従って、もしＮＯｘ排出物が多過ぎれば、予燃チャンバに導入される第２燃料は減少され、及び／又は予燃チャンバ吸気の化学組成は、火炎速度が減少し、及び／又はシリンダ吸気の温度が低下するように変更される。
【００３０】
予燃チャンバに導入される第２燃料の量及び／又は予燃チャンバ吸気の化学組成が予燃チャンバの点火後の主要チャンバ内の燃焼継続時間を決定するので、予燃チャンバはＮＯｘ排出物にも影響を及ぼす。
【００３１】
予燃チャンバに導入される第２燃料の量を減少させ、及び／又は予燃チャンバ吸気の化学組成を変更して火炎速度を遅くすることは、主要チャンバ内の燃焼の継続時間をさらに長くし、ＮＯｘの形成を少なくする。
【００３２】
もしＮＯｘ排出物が多過ぎるなら、予燃チャンバに導入される第２燃料の量は、予燃チャンバ内に第２燃料によって搬入されるエネルギー量を減らすように変更される。
【００３３】
一方、もしＨＣ排出物が多過ぎるなら、予燃チャンバ内に導入される第２燃料の量は増加され、及び／又は予燃チャンバ吸気の化学組成が変化されて火炎速度が増加され、及び／又はスパークタイミングが進められ、及び／又はシリンダ吸気の温度が高められる。シリンダ吸気の温度は、例えば、外部及び／又は内部ＥＧＲを使用することで高められる。あるいは、または追加的に、空気の温度を高めることが可能である。シリンダ吸気の温度を変化させるステップは外部ＥＧＲで実行でき、もしシリンダ吸気の温度を高めるのであれば、外部ＥＧＲ率が増加され、もしシリンダ吸気の温度を低下させるのであれば、外部ＥＧＲ率が減少される。
【００３４】
すなわち、もしＮＯｘ排出物が多過ぎるなら、予燃チャンバに導入される第２燃料の量は減少され、及び／又は予燃チャンバ吸気の化学組成は変更されて火炎速度は低下され、及び／又はスパークタイミングは遅らせられ、及び／又はシリンダ吸気の温度が降下される。
【００３５】
排出物に関して、本発明の方法に関しては次のごとくである：
【００３６】
＊ＮＯｘ排出物は、例えば、スパーク点火式機関では可能ではないような非常に高い空気／燃料比（非常に希薄な混合気）が使用可能であるため、非常に少ない。燃焼の開始前に第１燃料および第２燃料の両方が空気またはシリンダ吸気と予備混合されることも重要である。
【００３７】
＊燃焼が急速であり、上死点の近くで終了し、シリンダ吸気の温度は高いので、ＣＯ排出物およびＨＣ排出物は少ない。
【００３８】
＊第１燃料と第２燃料の両方が空気またはシリンダ吸気と予備混合されるので煤の排出物は少ない。
【００３９】
あるいは、または追加的に、もし機関が、少なくとも１つのシリンダに関して、排気及び／又は吸気バルブタイミング及び／又はバルブ揚程曲線を個別に変化できる可変バルブトレーン（弁機構）を備えているなら、シリンダ吸気の温度を変化させるステップは可変バルブトレーンによって達成され、好適には排気バルブを早目に閉じることにより達成され、シリンダ吸気の温度を上昇させ、または排気バルブを遅目に閉じることによりシリンダ吸気の温度を降下させる。発動時間とは別に、揚程曲線は可変バルブトレーンにおいて制御することができる。揚程曲線はクランク角の観点において閉じた状態に対するバルブのそれぞれの位置を説明する。バルブ揚程曲線を変化させることで排気ガスの残量が非常に効果的に調整できる。吸気局面（位相時）において排気バルブが再開放されると、あるいは開放状態に保たれると、排気ガスはシリンダに逆流し、シリンダ吸気の温度を上昇させる。別例として、もし吸気バルブが排気ストローク中にも開くと、排気ガスは吸気システムに流入し、吸入中の吸気の温度を上昇させ、その結果、吸気バルブが通常吸気プロセス中に開いたときに吸気の温度が上昇する。
【００４０】
さらに、シリンダ吸気の温度を変えるステップは、ピストンの吸気ストロークにおいて既に閉じられている排気ガスバルブを可変バルブトレーンによって再開放することにより実行され、シリンダ吸気の温度を上昇させる。これは特に有利であり、シリンダ内の吸気の温度が個別に制御できる。さらに有利なことは、バルブタイミングがサイクル間同士の基準で変更できることである。すなわち制御レスポンスが非常に速いことである。
【００４１】
さらに別な形態では、シリンダ吸気の温度を変化させるステップは、閉じた吸気バルブをピストンの排気ストローク中に可変バルブトレーンによって再開放することで達成が可能であり、シリンダ吸気の温度を上昇させることができる。
【００４２】
バルブのタイミングを変化させることで、シリンダ内の残留排気ガスの量は変化し、内部ＥＧＲ率は変化する。残留排気ガスの温度は非常に高いため、この処置は吸気の温度を上昇させるのに非常に有効である。
【００４３】
シリンダ吸気の温度を変えるステップは可変バルブトレーンによって達成されるが、好適には、内部ＥＧＲを増加させるように排気バルブを閉じ、シリンダ吸気の温度を上昇させることで、あるいは、内部ＥＧＲを減少させるように排気バルブを閉じ、シリンダ吸気の温度を降下させることで達成される。
【００４４】
シリンダ吸気の温度を変化させるステップは、ピストンの吸気ストロークにおいて既に閉じている排気バルブを可変バルブトレーンによって再開放し、シリンダ吸気の温度を上昇させることによって達成できる。シリンダ吸気の温度を変化させるステップは、ピストンの吸気ストローク時に既に閉じている排気バルブを可変バルブトレーンによって再開放し、シリンダ吸気の温度を上昇させることで達成できる。
【００４５】
シリンダ吸気の温度を変化させるステップは、シリンダ吸気の温度を上昇させるために背圧を増加させるか、シリンダ吸気の温度を降下させるために背圧を減少させることを含んでいる。上昇した背圧レベルは内部ＥＧＲ率を増加させ、内部ＥＧＲ率の増加は背圧レベルを上昇させる。
【００４６】
シリンダ吸気の温度を変化させるステップは、予燃チャンバへの第２燃料の追加的導入と、吸気バルブおよび排気バルブを閉じた状態でガス交換ＴＤＣにおける主要チャンバ内での燃焼前に予燃チャンバ吸気の点火によって達成できる。当業技術者であれば、吸気の温度に影響を及ぼす第１燃焼で放出されるエネルギー量を制御する処置の結果を理解するであろう。
【００４７】
本発明は４サイクル機関での運用が好適であるが、４サイクル機関には限定されない。例えば、本発明は２サイクル機関、５サイクル機関または６サイクル機関でも運用が可能である。
【００４８】
本発明の他の目的および利点は添付の図面に照らして明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１ａ】ＮＯｘ排出物に関する制御ロジックのフローチャートである。
【図１ｂ】ＨＣ排出物に関する制御ロジックのフローチャートである。
【図２】機械的応力に関する制御ロジックのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１ａは、ＮＯｘ排出物に関する制御ロジックのフローチャートを示す。第１ステップで現行ＮＯｘ排出物が設定閾値と比較される。ＮＯｘ排出物が設定閾値を超えていなければループはスタートに戻る。ＮＯｘ排出物が設定閾値を超えていれば（フローチャートの左側）、ＮＯｘ排出物に対処するために以下の処置の１以上が実行される：
＊予燃チャンバに導入される第２燃料の量を減少させる。
＊予燃チャンバ内のエネルギー量を減少させる。
＊シリンダ吸気の温度を降下させる。
＊スパークタイミングを遅らせる（ＴＤＣにさらに接近させる）。
上記の処置の実行後、ループはＮＯｘ排出物の設定閾値との比較に戻る。
【００５１】
同様に、図１ｂは炭化水素（ＨＣ）排出物の制御ロジックのフローチャートを示す。第１ステップにおいて、現行ＨＣ排出物は設定閾値と比較される。ＨＣ排出物が設定閾値を超えていなければループはスタートに戻る。ＨＣ排出物が設定閾値を超えていれば（フローチャートの左側）、ＨＣ排出物に対処するために以下の処置の１以上が実行される：
＊予燃チャンバに導入される第２燃料の量を増加させる。
＊予燃チャンバ内のエネルギー量を増加させる。
＊スパークタイミングを進める。
＊シリンダ吸気の温度を上昇させる
上記の処置の実行後、ループはＨＣ排気物の設定閾値との比較に戻る。
【００５２】
図２は機関に対する機械的負荷（応力）に関する制御ロジックのフローチャートを示す。機械的応力に特徴的な信号が適したセンサー（図示せず）によって確認される。機械的応力を示す値が機械的応力の設定閾値と比較される。機械的応力の値が設定閾値未満であるならループはスタートに戻る。機械的応力の値が設定閾値を超えていれば機械的応力を低減するために以下の処置の１以上が実行される：
＊予燃チャンバに導入される第２燃料の量を増加させる。
＊予燃チャンバ内のエネルギー量を減少させる。
＊シリンダ吸気の温度を降下させる。
＊スパークタイミングを遅らせる（ＴＤＣにさらに接近させる）。
上記の処置の実行後、ループは機械的応力の値の設定閾値との比較に戻る。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【外国語明細書】
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