(57)【要約】  対向ピストンエンジンを冷間始動させる方法には、燃料を注入する前に、エンジンを始動してエンジン内に保持される空気を加熱しつつ、空気がエンジンを通るのを防止する工程と、次いでエンジンの安定した点火および動作のアイドリング状態への移行のために熱を生成および維持するように、冷間始動スケジュールに従ってエンジンのシリンダを通る質量空気流およびエンジンのシリンダへの燃料の注入を制御する工程とが含まれる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各シリンダが、排気サブシステムに連結されるピストンによって制御される排気ポート（５４）と、吸気サブシステムに連結されるピストンによって制御される吸気ポート（５６）と、前記シリンダのボア（５２）内で対向移動するために配置される一対のピストン（６０、６２）と、燃料を前記シリンダ内に注入するために配置される１つまたは複数の燃料噴射装置（７０）と、を有している、１つまたは複数のシリンダ（５０）を有する対向ピストンエンジン（１０）の運転方法であって、
前記エンジンを始動する信号を受信する工程（３０４）と、
冷間始動条件を検出する工程（３０６）と、を備え、引き続き、
燃料が注入される前に、前記シリンダを通る吸気流を制限し、前記エンジンを始動させること（３１２）によって前記シリンダ内に保持される空気を加熱する工程（３１４）と、次に、
冷間始動スケジュール（３３４）に従って、前記シリンダ内のピストンの対向する端面（６１、６３）間の燃焼スペースに燃料を注入する工程（３１６）と、
エンジンのアイドリング状態に達するまで、前記シリンダを通して漸次流量が増大する吸気を提供する工程（３１８）と、
アイドリングスケジュール（３３８）に従って、燃焼スペース（３１０）内に燃料を注入する工程と、を含む、１つまたは複数のシリンダ（５０）を有する対向ピストンエンジン（１０）の運転方法方法。
【請求項２】
前記エンジンが、前記排気サブシステムを前記吸気サブシステムに連結するＥＧＲチャネル（１３１）をさらに含み、
エンジン停止信号を受信する工程（３００）と、引き続き、
前記ＥＧＲチャネルを通る排気ガスの流れを妨げ、次いで前記排気サブシステムおよび前記吸気サブシステムを開くことにより、空気をあらかじめ調整する工程（３０２）と、
により、前記始動信号を受信するステップが開始されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
液体冷却剤の前記シリンダまたは前記ピストンへの循環を、前記エンジンのアイドリング状態に達するまで妨げる工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記シリンダ内を通る吸気の流れを制限する工程（３１４）には、前記排気サブシステムおよび前記吸気サブシステムを通るガスの流れを減少させるか妨げる工程と、前記排気サブシステムを通るガスの流れを減少させるか妨げ、目標給気圧の吸気を前記シリンダに提供する工程と、のいずれかを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記吸気サブシステムが、入力（１５１）および出力（１５２）を有するスーパーチャージャー（１１０）と、前記スーパーチャージャーの前記出力に連結され、１つまたは複数の前記吸気ポート（５４）と流体連通する吸気マニホールド（１３０）と、前記スーパーチャージャーの前記出力を前記スーパーチャージャーの前記入力に連結する再循環路（１６５）とを含み、前記吸気サブシステムを通って流れるガスの流れを減少させるか妨げる工程には、前記再循環路を通って流れる吸気を増大させることが含まれることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記吸気サブシステムが、前記スーパーチャージャーの前記出力（１５２）と前記再循環路（１６５）への入力との間に直列に連結される冷却手段（１２９）をさらに含み、前記エンジンを始動しつつ、前記スーパーチャージャーの前記出力を前記再循環路の前記入力に直接連結することにより、前記アイドリング状態に達するまで前記冷却手段をバイパスする工程（３５２）をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記排気サブシステムが、前記排気サブシステムを通るガスの流れを調節する背圧弁（１７０）を含み、前記排気サブシステムを通るガスの流れを減少させるか妨げる工程には、前記背圧弁を閉じる工程が含まれることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記吸気サブシステムが、入力（１５１）および出力（１５２）を有するスーパーチャージャー（１１０）と、前記スーパーチャージャーの前記出力に連結され、１つまたは複数の前記吸気ポート（５４）と流体連通する吸気マニホールド（１３０）と、前記スーパーチャージャーの前記出力を前記スーパーチャージャーの前記入力に連結する再循環路（１６５）とを含み、前記吸気サブシステムを通って流れるガスの流れを減少させるか妨げる工程には、前記再循環路を通って流れる吸気を増大させる工程が含まれることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記シリンダを通して増大する吸気の流れを提供する工程には、冷間始動スケジュール（３３４）にしたがって、前記アイドリング状態に達するまで、前記背圧弁（１７０）を漸次開く工程と、前記再循環路（１６５）を通る吸気の流れを漸次減少させる工程とが含まれることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記エンジンが、前記排気サブシステムを前記吸気サブシステムに連結するＥＧＲチャネル（１３１）をさらに含み、
エンジン停止信号を受信する工程（３００）と、引き続き、
前記ＥＧＲチャネルを通る排気ガスの前記流れを妨げる工程と、次いで前記排気サブシステムおよび前記吸気サブシステムを開く工程とを含む空気をあらかじめ調整する工程（３０２）と、
により、前記始動信号を受信する工程が開始されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記エンジンのアイドリング状態に達するまで、前記シリンダまたは前記ピストンに液体冷却剤を循環させる工程を妨げることをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
各シリンダが、排気サブシステムに連結されるピストンによって制御される排気ポート（５４）と、吸気サブシステム（５６）に連結されるピストンによって制御される吸気ポート（５６）と、前記シリンダのボア内で対向移動するために配置される一対のピストン（６０、６２）と、前記シリンダ内に燃料を注入するために配置される１つまたは複数の燃料噴射装置（７０）と、を有する、１つまたは複数のシリンダ（５０）を有する対向ピストンエンジン（１０）の冷間始動システムであって、
始動時に前記エンジンを始動させるように動作可能であるスタータモータ（２０２）と、
前記排気サブシステム内の背圧弁（１７０）と、
入力および出力を有するスーバーチャージャ（１１０）と、前記スーパーチャージャーの前記出力に連結され、１つまたは複数の前記吸気ポート（５６）と流体連通する吸気マニホールド（１３０）と、前記スーパーチャージャーの前記出力を前記スーパーチャージャーの前記入力に連結する再循環路（１６５）とを含む前記吸気サブシステムと、
前記背圧弁を閉じ、前記再循環路を開いて、シリンダを通る吸気流を減らすか妨げ、エンジンを始動して、燃料が注入される前に前記シリンダ内の圧縮によって空気を加熱することと、その後に、
冷間始動スケジュールに従って、前記燃料噴射装置に、前記シリンダ内のピストンの対向する端面間に規定される燃焼スペースに燃料を注入させ、漸次前記背圧弁を開き、前記再循環路を閉じて、エンジンのアイドリング状態に達するまで前記シリンダを通る前記吸気流を増大させることと、により、
冷間始動条件（Ｃ＿Ｓ）を検出し、前記スタータモータ、前記背圧弁、前記再循環路、および前記燃料噴射装置を前記冷間始動条件に応じて動作させるように動作可能であるエンジン制御機構（２００）と、
を備えることを特徴とする冷間始動システム。
【請求項１３】
前記排気サブシステムを前記吸気サブシステムに連結するＥＧＲチャネル（１３１）をさらに含み、前記エンジン制御機構（２００）が、前記アイドリング状態に達するまで前記ＥＧＲチャネルを通る排気ガスの流れを制限するように動作可能であることを特徴とする請求項１２に記載の冷間始動システム。
【請求項１４】
前記排気サブシステム内の可変ジオメトリタービン（１２１）と、前記吸気サブシステム内の吸気クーラーバイパス路（３５２）と、前記ＥＧＲチャネル内のＥＧＲクーラーバイパス路（３５６）のうちの１つまたは複数と、をさらに含み、
前記制御機構が、
前記アイドリング状態に達するまで前記ガスの流れを制限するように、前記可変ジオメトリタービンを構成することと、
前記アイドリング状態に達するまで、吸気が前記吸気クーラーバイパス路を通って流れることを可能にすることと、
前記アイドリング状態に達するまで、排気が前記ＥＧＲクーラーバイパス路を通って流れることを可能にすることと、
のうちの１つまたは複数を実行するようにさらに動作可能であることを特徴とする請求項１３に記載の冷間始動システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、「多段燃料噴射装置を備えた対向ピストンエンジンの燃料噴射方法（Ｆｕｅｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ  ｉｎ  Ｏｐｐｏｓｅｄ−Ｐｉｓｔｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｆｕｅｌ  ｉｎｊｅｃｔｏｒｓ）」についての、ＵＳ２０１３／０１０４８４８として発行された、同時係属中の米国特許出願第１３／６５４，３４０号、および、「大国ピストンエンジンのためのＥＧＲ構成（ＥＧＲ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｏｐｐｏｓｅｄ−Ｐｉｓｔｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｓ）」について同時係属中の米国特許出願第１４／０３９，８５６号の、発明の主題に関する主題を包含する。その親出願は、米国特許第８，５４９，８５４号として登録されている。本出願の主題は、「対向ピストンツーストロークエンジンのための排気管理方法（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ  ｆｏｒ  Ｏｐｐｏｓｅｄ−Ｐｉｓｔｏｎ，  Ｔｗｏ−Ｓｔｒｏｋｅ  Ｅｎｇｉｎｅｓ）」についてのＰＣＴ出願ＵＳ２０１３／０２６７３７の主題にも関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
本開示の分野は、自動車用エンジンに関し、より詳細には、圧縮点火するように構成されたツーサイクル（２行程サイクル，ｔｗｏ−ｓｔｒｏｋｅ  ｃｙｃｌｅ、ツーストロークサイクル）対向ピストンエンジンに関する。
【０００３】
周囲の環境の条件により、圧縮点火式エンジンの燃焼反応が影響を受ける場合がある。たとえば、自動車に据え付けられる圧縮点火式エンジンはしばしば、低温の条件で冷間始動する場合、補助を必要とする。これに関して、有効な燃焼は、シリンダのボア（穴、内腔）内での空気の圧縮によって高温を達成することに依存する。しかし、周囲およびエンジンが低温の条件では、エンジンに引き込まれる空気が、エンジンを始動する際に燃焼を補助するには温度が低すぎる場合がある。さらに、エンジンがかかる（ｃｒａｎｋｉｎｇ）と、低温のエンジン部品により、圧縮による熱が燃焼チャンバから抜き出される。場合によっては、たとえば冬期に、点火、有効な燃焼、および汚染の最小化を補助するレベルまで燃焼チャンバの要素の温度を上げるために、装備を最小にした圧縮点火式エンジンが、長期間エンジンを始動状態にすることを必要とする場合がある。
【０００４】
圧縮点火式エンジンには、グロープラグ、ブロックヒータ、吸気ヒータ、エーテル噴射（ｅｔｈｅｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）、および／または低温条件下での始動を促進する他の補助のうちの１つまたは複数が備えられる場合がある。しかし、これらの解決策は、そのようなエンジンの構成および動作を複雑かつ高価にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
対向ピストンは、圧縮点火式エンジンの一種であり、有効な燃焼は、シリンダのボア内で対向移動するように配置される一対のピストンの隣接する端面間の空気の圧縮によって高温を達成することに依存する。エンジンの構成および二工程動作の利点により、対向ピストンエンジンが、従来の単ピストン圧縮点火式エンジンに比べて重量および体積効率がより優れた燃料を送達することが可能になる。ツーサイクルの対向ピストンエンジンは、その固有の利点の低下を可能な限り抑えつつ、低温の周囲条件の中で速やかに始動し、有効に動作することが可能でなければならない。したがって、複雑さと費用の増加を最小限に抑えつつ、低温条件下で圧縮点火式対向ピストンエンジンを始動するための方法が提供されることが望ましい。
【０００６】
所望される目的および他の利点は、低温条件において圧縮点火式対向ピストンエンジンを始動させる方法を実施および実行する方法およびシステムによって達成される。これに関して、「冷間始動方法」は、始動が困難になるであろう熱の状況の検出に応じて、エンジンに点火するためにとられる一連のステップまたは手順である。この詳細な説明では、冷間始動方法には、低温状況下でエンジンを始動させるための制御機構の管理下で、エンジンの特定の構成要素または要素によってとられる動作が含まれる。冷間始動方法には、良好なエンジンの点火およびアイドリング状態への移行のために熱を生成および保存する、冷間始動スケジュールに従い、エンジンのシリンダを通る空気の質量流量、およびシリンダに入る燃料の注入を制御することが含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
冷間始動方法は、１つまたは複数のシリンダを有する対向ピストンエンジンであって、各シリンダが排気サブシステムに連結される排気ポートおよび吸気サブシステムに連結される吸気ポートと、シリンダのボア内で対向移動するために配置される一対のピストンと、シリンダ内に燃料を注入するために配置される１つまたは複数の燃料噴射装置と、を有する対向ピストンエンジンの運転方法で実施される。この方法には、エンジン始動信号を生成することが含まれる。始動信号の後に冷間始動条件が検出される場合、燃料が注入される前にエンジンを始動（ｃｒａｎｋ）し、エンジンを始動している間に圧縮によってシリンダ内の空気を継続的に加熱しつつ、シリンダを通る吸気流を減少させるか妨げる。次いで、冷間始動スケジュールに従って、シリンダ内のピストンの対向する端面間のシリンダスペースに燃料を注入し、エンジンの動作のアイドリング状態に達するまでシリンダを通る吸気流が増大する。アイドリング状態に達すると、燃焼の制御がアイドルガバナ（ｉｄｌｅ  ｇｏｖｅｒｎｏｒ、調速器）に引き渡される。
【０００８】
いくつかの態様では、エンジンの停止中にシリンダ内の空気を調整することにより、予想される冷間始動のためにエンジンが準備される。これに関して、調整される空気は、エンジンの停止の終了時においてエンジン内に保持される、残留排気生成物がほとんどないか、まったくない空気である。
【０００９】
冷間始動方法は、１つまたは複数のシリンダを有する対向ピストンエンジンであって、各シリンダが、排気サブシステムに連結される排気ポートおよび吸気サブシステムに連結される吸気ポートと、シリンダのボア内で対向移動するために配置される一対のピストンと、シリンダ内に燃料を注入するために配置される１つまたは複数の燃料噴射装置とを有する、対向ピストンエンジンの冷間始動システムによって可能になる。この冷間始動システムは、始動時にエンジンをかけるように動作可能であるスタータモータと、排気サブシステム内の背圧弁と、入力および出力を有する吸気サブシステム内のスーバーチャージャとを含む。吸気サブシステムの吸気マニホールドは、スーパーチャージャーの出力に連結され、吸気ポートと流体連通し、吸気サブシステムの再循環路は、スーパーチャージャーの出力をスーパーチャージャーの入力に連結する。エンジン制御機構は、冷間始動条件を検出し、背圧弁を閉じ、再循環路を開いて、シリンダを通る吸気流を減らし、エンジンをかけて、燃料が注入される前にシリンダ内を圧縮することによって空気を加熱することにより、スタータ、背圧弁、再循環路、および燃料噴射装置を冷間始動条件に応じて動作させるように動作可能である。エンジン制御機構は、冷間始動スケジュールに従い、燃料噴射装置に、シリンダ内のピストンの対向する端面間に規定される燃焼チャンバに燃料を注入させ、漸次背圧弁を開き、再循環路を閉じて、エンジンのアイドリング状態に達するまでシリンダを通る吸気流を増大させるようにさらに動作可能である。
【００１０】
冷間始動方法が、排気サブシステム、吸気サブシステム、排気サブシステムを吸気サブシステムに連結するＥＧＲチャネル（排気再循環経路）、および１つまたは複数のシリンダを有し、各シリンダが排気サブシステムに連結される排気ポートおよび吸気サブシステムに連結される吸気ポートを有し、一対のピストンがシリンダのボア内で対向移動するように配置され、１つまたは複数の燃料噴射装置がシリンダ内に燃料を注入するために配置される、対向ピストンエンジンの運転方法で実施される。この方法には、エンジンの停止時に、ＥＧＲチャネルを閉じることと、次いでシリンダ内への燃料の注入を停止し、シリンダから排気生成物を含む吸気を流出させることを含む。そして、エンジンの始動時に冷間始動条件が検出されると、燃料を注入する前に、エンジンを始動することによりシリンダ内の調整された空気を圧縮加熱しつつ、シリンダを通って流れる吸気を減らすか妨げることによって、エンジンが作動する。エンジンのアイドリング状態に達するまで、シリンダを通る吸気流を増大させつつ、冷間始動シーケンスの燃料パルスがシリンダ内に注入される。アイドリング状態に達すると、アイドリングシーケンスの燃料パルスがシリンダ内に注入される。
【００１１】
以下に記載される図面は、以下の詳細な説明で論じられる例を説明することが意図される。図面には、よく理解され、広く利用されているシンボルにより、圧縮点火式対向ピストンエンジンの要素を示す概略図が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、圧縮点火のために構成される、先行技術（従来技術）のツーサイクル対向ピストンエンジンの概略図であり、適切に「先行技術」と付される。
【００１３】
【図２】図２は、本開示による圧縮点火式対向ピストンエンジンの空気処理システムの詳細を示す概略図である。
【００１４】
【図３】図３は、本開示による圧縮点火式対向ピストンエンジンの燃料噴射システムの詳細を示す概略図である。
【００１５】
【図４】図４は、本開示による、冷間始動システムが備えられた圧縮点火式対向ピストンエンジンを示す概略図である。
【００１６】
【図５】図５は、図４に係る冷間始動システムの作動によって実施される冷間始動手順を示すフロー図である。
【００１７】
【図６】図６は、圧縮点火式対向ピストンエンジンの停止段階の間の燃料の送達の例を示すグラフである。
【００１８】
【図７】図７は、圧縮点火式対向ピストンエンジンの冷間始動時の燃料の送達の例を示すグラフである。
【００１９】
【図８】図８は、本開示による冷間始動システムのための任意選択の追加の要素を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
自動車用の圧縮点火式エンジンは、圧縮される空気に注入され、混合される燃料を圧縮空気の熱によって点火する内燃エンジンである。ツーサイクルエンジンは、クランクシャフトの単一の完全な回転、およびクランクシャフトに接続されるピストンの２つの行程（ツーストロークサイクル）により、動力サイクルを完結する圧縮点火式エンジンである。対向ピストンエンジンは、２つのピストンがシリンダのボア内に対向して配置され、互いに対向する方向に往復移動するツーストロークサイクルの圧縮点火式内燃エンジンである。シリンダは、このシリンダのそれぞれの端部の近位に位置する、長手方向に離間した吸気ポートおよび排気ポートを有する。対向ピストンの各々は一方のポートを制御し、ピストンがボトムセンター（ＢＣ、下死点）の位置に移動する際にポートを開き、ピストンがＢＣからトップセンター（ＴＣ、上死点）の位置に移動する際にポートを閉じる。一方のポートにより、燃焼生成物をボアから出すための通路が提供され、他方のポートは、吸気をボア内に入れる役割を果たす。これらはそれぞれ、「排気」ポートおよび「吸気」ポートと呼ばれる。ユニフロー掃気対向ピストンエンジンでは、排気がその排気ポートから外に出ると、吸気がその吸気ポートを通ってシリンダに入り、したがって、ガスがシリンダを通って単一方向に、吸気ポートから排気ポートに流れる（「ユニフロー」）。
【００２１】
本開示では、「燃料」は、対向ピストンエンジン内の空気の圧縮によって点火することができる任意の燃料である。この燃料は、燃料の比較的同質の組成、ブレンド、混合、または別々に注入される異なる燃料とすることができる。たとえば、燃料は気体燃料、液体燃料、または圧縮点火によって点火可能な任意の他の燃料とすることができる。いくつかの態様では、対向ピストンがＴＣ位置にあるか、その近位にある場合、燃料が燃焼チャンバ内の圧縮空気に注入され得る。他の態様では、圧縮行程の早い段階で、ポートの閉鎖の直ぐ後に注入が発生する場合がある。空気は、周囲の空気を圧縮したものであることが好ましい。しかし、排気ガスまたは他の希釈剤などの他の組成を含んでもよい。任意のそのようなケースでは、空気は「吸気」と呼ばれる。
【００２２】
図１は、たとえば自動車で使用される、従来技術（先行技術）のツーサイクルの圧縮点火式対向ピストンエンジン１０を示している。エンジン１０は、少なくとも１つのポート式シリンダ５０を有する。たとえば、エンジンは、１つのポート式シリンダ、２つのポート式シリンダ、３つのポート式シリンダ、または４つ以上のポート式シリンダを有してもよい。各シリンダ５０は、ボア５２、ならびに、シリンダ壁のそれぞれの端部に形成されるか機械加工された、長手方向に離間した排気ポート５４および吸気ポート５６を有する。排気ポート５４および吸気ポート５６の各々は、１つまたは複数の周方向に並べられた開口を有し、隣接する開口は固形の橋によって離間している。説明によっては、各開口は「ポート」と呼ばれるが、周方向に並べられたそのような「ポート」の構成は、図１に示すポートの構成との差異はない。ピストン６０および６２は、その端面６１および６３を互いに対向させて、ボア５２内にスライド可能に配置される。ピストン６０は排気ポート５４を制御し、ピストン６２は吸気ポート５６を制御する。図示の例では、エンジン１０はさらに、少なくとも１つのクランクシャフトを含む。好ましくは、このエンジンは２つのクランクシャフト７１および７２を含む。図示の例では、エンジンの排気ピストン６０がクランクシャフト７１と連結し、エンジンの吸気ピストン６２がクランクシャフト７２と連結する。
【００２３】
ピストン６０および６２がＴＣの近位にある場合、燃焼チャンバがボア５２内の、各ピストンの端面６１と端面６３との間に規定される。燃焼タイミングはしばしば、圧縮サイクルの、燃焼チャンバの体積が最小になるポイントに関連する。このポイントは、「最小体積（ｍｉｎｉｍｕｍ  ｖｏｌｕｍｅ）」と呼ばれる。燃料は、端面６１と端面６３との間に位置するシリンダスペース内に直接注入される。例によっては、最小体積かその近位で注入が行われる。他の例では、最小体積になる前に注入が行われる場合がある。燃料は、シリンダ５０の側壁を通る開口内に位置する少なくとも１つの燃料噴射ノズル７０を通して注入される。好ましくは、エンジンは２つの燃料噴射ノズル７０を含む。燃料は、ボア内に吸気ポート５６を通して入れられる吸気と混合される。空気と燃料の混合物が端面間で圧縮されると、圧縮空気が、燃料を点火させる温度に達する。その後に燃焼が生じる。
【００２４】
図１をさらに参照すると、エンジン１０が、エンジン１０に提供される吸気、およびエンジン１０によって生成される排気ガスの移送を管理する空気処理システム８０を含む。代表的な空気処理システムの構成には、吸気サブシステムおよび排気サブシステムが含まれる。空気処理システム８０では、吸気源が新鮮な空気を受け、吸気に処理する。吸気サブシステムは、吸気を受け、エンジンの少なくとも１つの吸気ポートに移送する。排気サブシステムは、排気ポートからの排気生成物を、他の排気構成要素への送達のために移送する。
【００２５】
空気処理システム８０は、共通シャフト１２３上で回転するタービン１２１およびコンプレッサ１２２を有するターボチャージャ１２０を含む。タービン１２１は排気サブシステムに連結され、コンプレッサ１２２は吸気サブシステムに連結される。ターボチャージャ１２０は、排気ポート５４を出て排気ポート５４から直接排気チャネル１２４に流入する排気ガス、または排気ポート５４を通る排気ガスの出力を集める排気マニホールドアセンブリ１２５からの排気ガスからエネルギーを抽出する。これに関して、タービン１２１を通って排気流出路１２８に入る排気ガスによってタービン１２１が回転する。これにより、コンプレッサ１２２が回転し、新鮮な空気を圧縮することによってコンプレッサ１２２に吸気を生じさせる。吸気サブシステムは、スーパーチャージャー１１０および吸気マニホールド１３０を含む。吸気サブシステムは、エンジンの１つまたは複数の吸気ポートに送達される前に、吸気を受けて冷却するように連結される少なくとも１つのエアクーラーをさらに含む。コンプレッサ１２２による吸気の出力は、吸気チャネル１２６を通ってクーラー１２７に流れ、それにより、スーパーチャージャー１１０によって吸気ポートに送られる。スーパーチャージャー１１０によって圧縮される吸気は、吸気マニホールド１３０へ出力される。吸気ポート５６は、スーパーチャージャー１１０により、吸気マニホールド１３０を通って送られる吸気を受ける。好ましくは、マルチシリンダ対向ピストンエンジンでは、吸気マニホールド１３０が、すべてのシリンダ５０の吸気ポート５６と連通する吸気プレナムで構成される。第２のクーラー１２９は、スーパーチャージャー１１０の出力と吸気マニホールド１３０への入力との間に設けられる場合がある。
【００２６】
いくつかの態様では、空気処理システム８０は、燃焼によって生成されるＮＯｘの放出量を、排気ガスをエンジンのポート式シリンダを通して再循環させることによって減少させるように構成される場合がある。再循環された排気ガスは、吸気と混合されて、燃焼のピーク温度が低下する。このことにより、ＮＯｘの生成量が減少する。このプロセスは、排気再循環（「ＥＧＲ」）と呼ばれる。図示のＥＧＲの構成により、掃気時にポート５４から流れる排気ガスの一部が得られ、この排気ガスの一部が、シリンダの外部のＥＧＲチャネル１３１を介して、吸気サブシステム内の、流入する新鮮な流入空気の流れに移送される。再循環された排気ガスは、バルブ１３８（このバルブは、「ＥＧＲバルブ」とも呼ばれる場合がある）の制御下で、ＥＧＲチャネル１３１を通って流れる。
【００２７】
図１に示すような対向ピストンエンジンのための冷間始動方法の実施には、この方法を実行するために使用される空気処理システムおよび燃料噴射システム、ならびに、この方法の実行を誘導するのに使用されるデータを提供するとともに、実行に寄与することもできる熱管理システムを含む複数のエンジンシステムが関連する。
【００２８】
図１のエンジンを基礎として使用して、図２は、それによって空気処理システム８０が本明細書による冷間始動方法を実施するように構成され得る変形形態および追加形態を示す。これに関して、吸気サブシステムにより、エアフィルタ１５０を介してコンプレッサ１２２に流入空気が提供される。コンプレッサが回転すると、圧縮された流入空気がクーラー１２７を通って、スーパーチャージャー１１０の流入路１５１に流入する。スーパーチャージャー１１０によって送られる空気は、スーパーチャージャーの出力１５２を通って吸気マニホールド１３０に流入する。加圧された吸気は、吸気マニホールド１３０から、エンジンブロック１６０内で支持されるシリンダ５０の吸気ポートに送達される。いくつかの例では、必ずしも必要ではないが、第２のクーラー１２９が吸気サブシステム内に、スーパーチャージャー１１０の出力と吸気マニホールド１３０との間に直列で設けられる。他の例では、吸気サブシステム内に第２のクーラー１２９がなくてもよい。
【００２９】
シリンダ５０の排気ポートからの排気ガスは、排気マニホールドアセンブリ１２５からタービン１２１の流入口に、そしてタービンの流出口から排気流出チャネル１２８に流入する。いくつかの例では、１つまたは複数の後処理手段１６２が排気チャネル１２８内に設けられる。排気は、ＥＧＲバルブ１３８の制御下でＥＧＲチャネル１３１を通って再循環される。ＥＧＲチャネル１３１は、ＥＧＲミキサー１６３を介して吸気サブシステムと連結される。いくつかの例では、必ずしも必要ではないが、ＥＧＲクーラー１６４がＥＧＲチャネル内に、ＥＧＲバルブ１３８とＥＧＲミキサー１６３との間に直列で設けられる。他の例では、ＥＧＲチャネル１３１内にクーラーがなくてもよい。
【００３０】
図２をさらに参照すると、吸気サブシステム内および排気サブシステム内の別々の制御点においてガスの流れを制御するために、空気処理システム８０が備えられている。吸気サブシステムでは、吸気の流れおよび給気圧が、スーパーチャージャーの出力５２をスーパーチャージャーの入力１５１に連結する再循環路１６５の作動によって制御される。再循環路１６５は、吸気マニホールド１３０への吸気の流れと、それによって吸気マニホールド１３０内の圧力とを管理するバルブ（「再循環バルブ」）１６６を含む。排気流出路１２８内のバルブ（「背圧弁」）１７０により、排気サブシステムを出る排気流と、それによって排気サブシステム内の背圧とが管理される。図２のように、背圧弁が、排気流出路１２８内の、タービン１２１の出力と後処理手段１６２との間に配置される。
【００３１】
いくつかの例では、可変速スーパーチャージャーおよび／または可変ジオメトリタービン（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｇｅｏｍｅｔｒｙ  ｔｕｒｂｉｎｅ）によってガスの流れ（および圧力）がさらに制御される。したがって、いくつかの態様では、スーパーチャージャー１１０が駆動機構（図示せず）によってクランクシャフト、またはエンジンの別の回転要素に連結され、それによって回転する。駆動機構は、段階的トランスミッション装置、または無段可変トランスミッション装置（ＣＶＴ）を備える場合があり、その場合、吸気の流れおよび給気圧は、駆動機構に与えられる速度制御信号に応じて変化するスーパーチャージャー１１０の速度によって変化する場合がある。他の例では、スーパーチャージャーは単一速度のドライブであってもよい。他の態様では、タービン１２１は、エンジンの速度および負荷の変化に応じて変化する場合がある有効なアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ  ｒｅｔｉｏ、縦横比）を有する可変ジオメトリ装置であってもよい。
【００３２】
図３は、本明細書による冷間始動方法の実行に寄与するように構成され得る燃料噴射システムを示している。燃料噴射システム１８０は、シリンダ内に注入することによって、各シリンダ５０に燃料を送達する。好ましくは、各シリンダ５０に、各ピストンの端面間のシリンダスペース内に直接注入するために取り付けられる、複数の燃料噴射装置７０が設けられる。たとえば、各シリンダ５０は２つの燃料噴射装置７０を有する。好ましくは、燃料が燃料ポンプ１８３によって送られるレール／アキュムレータ機構（ｒａｉｌ／ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を含む燃料源１８２から、燃料噴射装置７０に燃料が供給される。燃料復帰マニホールド１８４が、そこから燃料が送られる貯留容器（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）に戻すために、燃料噴射装置７０および燃料源１８２から燃料を集める。図３は、１８０°未満の角度で配置された各シリンダの噴射装置７０を示しているが、これは単に概略的に表現しているものであり、噴射装置の位置、またはそれが注入する噴霧の方向について限定することを意図するものではない。好ましい構成の１つでは、噴射ノズルが、燃料の噴霧を共通の軸に沿って正反対の方向に注入するように配置される。好ましくは、各燃料噴射装置７０が、この噴射装置を作動させる電気的に作動するアクチュエータ（たとえば、ソレノイド）を含むか、それと関連づけられる。好ましくは、アクチュエータ（ａｃｔｕａｔｏｒ,作動装置）は、電子的多重チャネル噴射ドライバ１８６によって生成される、それぞれの駆動信号によって制御される。
【００３３】
図４に見られるように、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）２００は、吸気の流れ、および、加圧された吸気と混合された排気ガスの量を、特定のエンジンの作動条件に応じて、バルブ１３８、１６６、および１７０（場合によっては他のバルブも）、スーパーチャージャー１１０（多変速または可変速手段が使用される場合）、ならびにターボチャージャ１２１（可変ジオメトリ装置が使用される場合）を自動的に作動させることによって制御するように構成される場合がある。もちろん、バルブ、およびＥＧＲに使用される関連する要素の動作には、電気的に作動する動作、空気圧により作動する動作、機械的に作動する動作、および液圧により作動する動作の任意の１つまたは複数が含まれ得る。迅速で明確な自動動作については、バルブが、連続的に可変する設定の、高速でコンピュータによって制御される手段であることが好ましい。各バルブには、（ＥＣＵ２００によって制御されるいくつかの設定に向けて）バルブが開いて、ガスをバルブに通す状態、および、バルブが閉じてガスが流れるのを妨げる状態がある。いくつかの態様では、ＥＣＵ２００は、空気処理システムを関連する米国特許出願第１４／０３９，８５６号の開示に基づく方式で制御および作動するように構成され得る。
【００３４】
図３および４のように、ＥＣＵ２００は、エンジンのセンサから得られる測定パラメータ値に応じて燃料注入制御スケジュールに従って、燃料注入機構を制御するように構成することができる。これらの制御スケジュールにより、貯留容器１８２、ポンプ１８３、および噴射ドライバ１８６につなげられる出力制御信号が生じる。制御信号に応じて、噴射ドライバ１８６により、駆動信号が別個の専用のチャネル上で生じて、燃料噴射装置５０を作動させる。いくつかの態様では、ＥＣＵ２００は、燃料噴射システム１８０を関連する米国特許出願第１３／６５４，３４０号の開示に基づく方式で制御および作動するように構成され得る。
【００３５】
対向ピストンエンジンの冷間始動方法
図４を参照すると、エンジンの空気処理、燃料、および熱管理システムを作動させるように構成される、１つまたは複数のシリンダを有するツーサイクル対向ピストンエンジンのための冷間始動システムは、ＥＣＵ２００、スタータモータ２０２、バルブ１３８、１６６、および１７０、ならびに燃料噴射装置７０を含む。いくつかの態様では、冷間始動システムは、可変速スーパーチャージャー１１０および／または可変ジオメトリタービン１２１をさらに含む。
【００３６】
空気処理システムは、ガスの流れおよび燃焼に関連する現在の状況を示す１組のセンサを含む。他のエンジンセンサは、周囲の状況、エンジンの速度、ならびにエンジンの冷却および潤滑システムの熱管理に関連する現在の状況を示す。空気処理、熱管理、および他のセンサを含むセンサのサブセットにより、冷間始動方法の実行を制御するためにＥＣＵによって使用される環境およびエンジンのデータがＥＣＵ２００に提供される。図４に見られるように、このセットには、周囲温度センサ２１０、周囲圧力センサ２１２、流入温度センサ２１４、吸気温度センサ２１６、シリンダ冷却剤温度センサ２１８、および油温度センサ２２０が含まれる。センサ２１０および２１２はエンジンの外にあり、それぞれ、周囲の環境の熱状況および大気の状況を検知する。図２のように、流入温度センサ２１４は、空気処理システムに流入する流入空気の熱状況を検知するために、フィルタ１５０の上流に配置される。図２に見られるように、吸気温度センサ２１６は、吸気マニホールド１３０内に配置され、そこで吸気温度センサ２１６が、シリンダの吸気ポートに入る吸気の温度を測定する。センサ２１８および２２０によって報告される温度データには、エンジン自体の熱の状態が含まれる。
【００３７】
それらのセンサ（および、場合によっては他のセンサ）によって提供される環境のデータを使用することにより、ＥＣＵ２００は、プログラミングによって冷間始動条件（Ｃ＿Ｓ）を一組のエンジン作動パラメータの関数として検出することが可能になる。これらのパラメータには、周囲の温度（ｔａ）、周囲の圧力（ｐａ）、流入温度（ｔｉｌ）、吸気温度（ｔｉｋ）、冷却剤温度（ｔｃ）、および油の温度（ｔｏ）（さらに、場合によってはその他のもの）が含まれる。換言すると、Ｃ＿Ｓ＝ｆ（ｔａ，ｐａ，ｔｉｌ，ｔｉｋ，ｔｃ，ｔｏ…）である。これらのパラメータは、エンジンの始動時に、冷間始動方法が極めて望ましい状況から、冷間始動方法が必要ではない状況を識別するのに有用である。たとえば、冷間始動方法は、低温の日に停止した後にすぐに、未だに暖かい状態でエンジンを始動するには必要ない場合がある。別の例では、冷間始動方法は、氷点下の周囲条件の中で長時間（たとえば、一晩）エンジンが停止していた後の、低温の冬期の朝にエンジンを始動するために、ほぼ確実に示される。しかし、温暖なインドの夏期の間、一晩停止した同じエンジンは、そのエンジンの内部温度が、低温の秋の朝にエンジンの冷間始動方法を必要とするようなレベルまで下がらない場合があり得る。
【００３８】
図５は、それによって、ツーサイクル圧縮点火式対向ピストンエンジンの動作中の図４の冷間始動システムの要素を使用して冷間始動手順が実施される方法の例を示している。ここで両方の図を参照し、エンジンの始動／停止信号をＥＣＵ２００に提供することができる電気機械式または完全に電子化されたキーシステムなどの、エンジンの始動／停止機構が備えられた自動車にエンジンが設置されると推定する。ステップ３００で停止信号を受信した際に、エンジンが動いていると推定する。このポイントで、ＥＣＵ２００が停止シーケンスを開始する。いくつかの態様では、必ずしも必要ではないが、停止シーケンスには、エンジンが停止する際にエンジンに保持される空気をあらかじめ調整するプロセスが含まれる場合がある。
【００３９】
したがって、停止信号に応じて、シリンダ５０内の吸気が、任意選択的にあらかじめ調整されて、それに続く始動のための準備がされる場合がある。これに関して、排気生成物を減少させるか除去することによって、吸気の純度が所望のレベルに引き上げられる場合がある。排気生成物は、そうでなければ、エンジンが停止する際に吸気に含まれる場合がある。ステップ３０２では、あらかじめ調整する選択肢が採用される場合、ＥＣＵ２００により、エンジンの停止時に以下の動作が開始される。最初に、ＥＣＵ２００がＥＧＲバルブ１３８を閉じて、ＥＧＲチャネルを通り、吸気サブシステムに流入する排気ガスの流れを妨げ、次いで、噴射装置７０への燃料の送達、および噴射７０の動作を停止する。次に、ＥＣＵ２００は、スーパーチャージャーのバイパスバルブ１６６を閉じ、排気背圧弁１７０を開く。タービン１２２が可変ジオメトリ装置である場合、ＥＣＵがタービンを完全に開いて、そこを通る排気流れを最大化する。これにより、同時にシリンダから排気ガスを掃気しつつ、シリンダ５０に入り、シリンダ５０を通る吸気の流れを最大化する。その結果、エンジンのシリンダ内に残る空気が排気で薄まらず、その後の始動時に燃料と混合される際に、化学量論により近い結果をもたらす。
【００４０】
停止の後に始動信号を受信すると（ステップ３０４）、ＥＣＵ２００がステップ３０６で冷間始動パラメータ（ｔａ、ｐａ、ｔｉｌ、ｔｉｋ、ｔｃ、ｔｏ、…）を調査し、冷間始動手順を実施するかどうかを決定する。実施しない場合、ＥＣＵ２００は、ステップ３０８で通常の始動手順を使用してエンジンを始動する。これにより、ステップ３１０でエンジンが、アイドリング状態の動作になる。そうでなければ、エンジンは冷間始動状態にあると仮定し、ステップ３１２で冷間始動手順が開始される。
【００４１】
ステップ３１２では、燃料が注入される前に、スタータモータ２０２を起動することにより、ＥＣＵ２００がエンジンの始動動作を開始する。エンジンの速度および回転数は、クランクシャフト７１の動きを監視するエンジン速度センサ２０３によって報告されるクランク角（ＣＡ）のデータに基づき、ＥＣＵ２００によって判定される。ステップ３１４では、燃料が注入される前で、エンジンがスタータモータ２０２によって始動されている間に、吸気を加熱するための動作が取られる。これに関して、燃料を注入することなく、ＥＣＵ２００により判定されるように、クランクシャフト７１の特定の回転数について、スタータモータ２０２がエンジンをかけるように動作しつつ、ＥＣＵ２００がＥＧＲバルブ１３８および背圧弁１７０（そして、可変ジオメトリ装置が使用される場合には、タービン１２１）を閉じ、エンジンを通る吸気の流れを制限するように再循環バルブ１６６を設定する。吸気の流れを制限する際に、背圧弁１７０が閉じた状態で、妨げられていなければ、シリンダを通って流れる吸気を最小化するように、再循環バルブ１６６が完全に開く場合がある。いくつかの代替的な態様では、ＥＣＵ２００は、吸気マニホールド１３０内の注入前の給気圧の目標値を達成するように、スーパーチャージャーのバイパスバルブ１６６を部分的に閉じるように構成される場合がある。これらの態様では、スーパーチャージャーは、圧縮プロセスで吸気を加熱するだけでなく、保持される空気の圧縮のために始動圧力をより高くする。これにより、シリンダ内の温度がさらに高くなる。いずれかの場合、エンジンの始動により、ピストンが往復し、それによって燃料を含まない圧縮のシーケンスによって吸気を加熱する。いくつかの例では、ＥＣＵ２００はまた、シリンダ（たとえば、水によって冷却される）および／またはピストン（たとえば、油によって冷却される）への液体冷却剤（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｏｏｌａｎｔ）の流れを妨げるように冷却システム２０５の制御を設定する場合があり、これにより、圧縮の結果としての熱がシリンダおよびピストンから外に伝達されることを防止する。このプロセスにより、燃焼壁の温度を増大させることと、シリンダ内に保持される吸気の温度を増大させることとが可能になる。
【００４２】
クランクシャフトの回転が特定の数だけカウントされた後、ステップ３１６で燃焼を開始しつつ、ＥＣＵ２００によりスタータモータ２０２が停止する。ＥＣＵにより、エンジンの特定の回転数に基づく所定のタイミングで、噴射装置７０による最初の燃料の注入が引き起こされる。最初の燃料の注入は、所定の注入圧力および所定の量での、１回または複数回の主注入、および副注入のシーケンスを含む分割注入方法を規定する冷間始動スケジュールによって規定される。たとえば、主注入のタイミングは、最小体積の１０°ＣＡ前に設定することができ、その１０°ＣＡだけ前に２回の先立ち注入がされ、燃料の圧力は６００Ｂａｒに設定される。各シリンダ内での燃焼の各々の時点で注入される燃料の量は、確実にエンジンの速度が迅速にアイドリングの速度の設定点に近付くように、アイドリングでの量より多くなっている。
【００４３】
ステップ３１８では、ＥＣＵ２００は、アイドルガバナ２０９（ｉｄｌｅ  ｇｏｖｅｒｎｏｒ、調速機）によって燃焼を安定させるように構成される場合があり、エンジンの速度を調整するルーチンがＥＣＵ２００のプログラミングに含まれる。この点に関して、アイドルガバナ２０９により、噴射装置７０を介して注入される燃料の量によって所定のアイドリング速度が達成され、維持される。安定化期間中には、注入タイミングはステップ３１８において、ステップ３１６での最初の燃焼時よりもむしろ遅らせられる。たとえば、主注入はここでは、最小体積の５°ＣＡ前で行われ、一方、先立ち注入は主注入の１０°ＣＡ前で行われ続ける。このような例では、レール圧力が、たとえば４００Ｂａｒに低下されて、燃焼ノイズを最小化する場合がある。これは、ＥＣＵ２００が、所定の質量流量のスケジュールを使用して、燃焼チャンバに十分な量の新鮮な吸気を補充して燃焼の安定性を保証するように、背圧弁１７０を漸次、開位置に移動させ、スーパーチャージャーのバイパスバルブ１６６を漸次、閉位置に移動させる間に発生する。いくつかの態様では、ＥＣＵ２００は、空気処理システムの制御を、スーパーチャージャーのバイパスバルブ１６６、排気背圧弁１７０（および／または、備えられている場合は、ＶＧＴ１２１）、およびＥＧＲバルブ１３８の位置を自動的に制御することにより、特定の給気圧、質量空気流、およびＥＧＲ比の目標値を目標とする閉ループ制御のアイドルガバナ（ｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐ  ｉｄｌｅ  ｇｏｖｅｒｎｏｒ）工程に移行するように構成される場合がある。最後に、ステップ３１０において、ＥＣＵ２００は、シリンダ、ピストン、および他のエンジンの構成要素のウォームアップを管理するように、冷却システム２０５を起動するように構成される場合がある。
【００４４】
冷間始動手順の間にエンジンを通る空気の流れ、およびエンジンへの燃料の送達の冷間始動スケジュールの例を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2017501325.tif 000003
【００４６】
図６では、エンジンの停止時のエンジンの速度およびシリンダに送達される燃料の量が時間に対してプロットされている。図４、５、および６を参照すると、ＥＣＵ２００は、エンジンの停止が開始される際に、３２０において燃料の注入を止めるように構成される場合がある。３２２で注入量がゼロに低下すると、３２３でエンジンの速度が急激に低下し始め、３２５で最終的に停止する。燃焼が発生していなければ、再循環される排気または給気は存在せず、エンジンが回転を止めるために取る短時間の間、排気サブシステムが完全に開き、排気のない吸気がスーパーチャージャー１１０によって吸気マニホールド１３９に送られ、そこからシリンダに流れる。その結果、シリンダを通る吸気の浄化流が生じる。
【００４７】
図７では、エンジンの停止時のエンジンの速度およびシリンダに送達される燃料の量が時間に対してプロットされている。図４、５、および７を参照すると、ＥＣＵ２００は、冷間始動システムの要素に、燃焼が安定し、排出量が少なくなるレベルまで、燃焼温度を迅速かつ効率的に上昇させる冷間始動手順を実施させるように構成される場合がある。望ましくは、高燃焼温度まで速やかに進むことで、確実に、後処理触媒装置を速やかに点火するのに必要な排気温度に上昇させる。したがって、３３０では、ＥＣＵ２００によりスタータモータ２０２がエンジンの始動を開始する。３３２では、所定の回数の始動動作によりエンジンの速度が所定のレベルまで上がった後、燃料が注入されていない間に、ＥＣＵ２００がバルブ１３８および１７０を閉じ、バルブ１６６を開き、それによって空気の流れを最小化する。これによって、「吸気加熱」と付されているグラフの部分で、シリンダ５０内に保持される空気を加熱する。グラフの「最初の燃焼」の部分では、３３４において、ＥＣＵ２００により、すべてのシリンダについて続く冷間始動の分割燃料注入スケジュールに従って急激な増加率で燃料を注入する。これにより、燃焼が開始され、３３６において注入量のピークに達するまで燃焼が急激に強化される。これにより、３３７のピークまでエンジンの速度が上昇する。ＥＣＵ２００は、３３６から、アイドリングスケジュールでの注入量の領域の最大点に達する３３８へ、燃料の注入量を漸次減少させることによって、燃焼の安定化（「安定化」）へ移行するように構成され得る。３３８から、ＥＣＵは、エンジンのアイドリング速度の目標に達する（または、維持される）ように、アイドリングスケジュールに従って燃料の注入量を減少させるように構成され得る。また、グラフは、３３７のピークから、約８００ＲＰＭのアイドリング速度までエンジンの速度が低下することを示している。表１について、開始から安定化を経てアイドリングまで、ＥＣＵ２００は、燃焼チャンバに十分な新鮮な吸気を継続的に供給して燃焼の安定を達成し、維持するように、バルブ１７０および１６６を制御するように構成され得る。表１について、開始から安定化を経てアイドリングまで、ＥＣＵ２００は、十分な量の排気生成物を吸気サブシステムに再循環して、ＮＯｘの排出量の低レベル化を達成し、維持するようにＥＧＲバルブ１３８を制御するように構成され得る。
【００４８】
当業者であれば、表１ならびに図６および７のグラフに記載の冷間始動スケジュールは単に例示を目的とするものであり、限定するものではないことを理解するであろう。
【００４９】
図８は、図４の冷間始動システムに包含され得る追加のオプションを示す。これに関して、冷間始動システムは、吸気サブシステム内の給気クーラーバイパス路、およびＥＧＲチャネル内のＥＧＲクーラーバイパス路（ＥＧＲクーラーが設けられている場合）の１つまたは複数を含み得る。いくつかの態様では、クーラー１２７のためのバイパス路３５０および／またはクーラー１２９のためのバイパス路３５２がある場合がある。設けられている場合は、３方向バルブ３５１によってバイパス路３５０が開閉される。設けられている場合は、３方向バルブ３５３によってバイパス路３５２が開閉される。ＥＣＵ２００は、３方向バルブ３５１および３５３が制御するクーラーバイパス路を開閉するように、３方向バルブ３５１および３５３の一方または両方の位置を制御するように構成され得る。開いている場合、クーラーバイパス路はクーラーを通して吸気を伝達する。閉じている場合は、バイパス路は吸気をクーラーの周りに伝達する。したがって、ＥＣＵ２００は、アイドリング状態のウォームアップ段階（ｗａｒｍ  ｕｐ  ｐｈａｓｅ、暖機運転の段階）に達するまで吸気クーラーバイパス路３５０および３５２の一方または両方を吸気が通ることを可能にすることにより、ステップ３１４（図５）を始点に吸気の冷却を抑制するようにさらに構成することができる。
【００５０】
図８について、いくつかの態様では、ＥＧＲチャネルがＥＧＲクーラー１６４を含む場合は、クーラー１６４のためのバイパス路３５６が存在する場合がある。設けられている場合は、バイパス路３５６は３方向バルブ３５７によって開閉される。ＥＣＵ２００は、クーラーバイパス路３５６を開閉するように、３方向バルブ３５７の位置を制御するように構成され得る。開いている場合、クーラーバイパス路３５６はクーラー１６４を通して排気ガスを伝達する。閉じている場合、バイパス路３５６は排気ガスをクーラー１６４の周りに伝達する。したがって、ＥＣＵ２００は、ステップ３１６（図５）を始点にアイドリング状態に達するまで、排気がＥＧＲクーラーバイパス路３５６を通って流れることを可能にすることにより、再循環された排気の冷却を抑制するようにさらに構成することができる。
【００５１】
本明細書に記載の冷間始動方法の実施形態、ならびにこの実施形態が実施されるシステムおよび手順は、例示的なものであり、限定を意図するものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ・・・エンジン
５０  ・・・シリンダ
５２  ・・・ボア
５４  ・・・排気ポート
５６  ・・・吸気ポート
６０、６２  ・・・ピストン
７０  ・・・燃料噴射装置
１１０  ・・・スーパーチャージャー
１３０  ・・・吸気マニホールド
１６５  ・・・再循環路
１７０  ・・・背圧弁
２０２  ・・・スタータモータ
２００  ・・・エンジン制御機構
【図１】
2017501325.tif 000004
【図２】
2017501325.tif 000005
【図３】
2017501325.tif 000006
【図４】
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【図５】
2017501325.tif 000008
【図６】
2017501325.tif 000009
【図７】
2017501325.tif 000010
【図８】
2017501325.tif 000011
【国際調査報告】
2017501325.tif 000012
2017501325.tif 000013