Повышение эффективности системы лазерного зажигания

1. Способ для двигателя, в котором:
обеспечивают работу устройства лазерного зажигания с выходным излучением, которое регулируют от уровня для инициирования зажигания в цилиндре, причем выходное излучение регулируют на основании температуры впускного клапана.
2. Способ по п. 1, в котором уровень мощности, частоту импульса, фокальную точку и ширину импульса выходного излучения регулируют на основании температуры впускного клапана, и причем данная регулировка включает в себя понижение выходного излучения от уровня для инициирования зажигания в цилиндре.
3. Способ по п. 1, в котором двигатель установлен в транспортном средстве, и причем работа устройства лазерного зажигания включает в себя работу устройства лазерного зажигания в ответ на сигнал разблокирования транспортного средства, причем работу устройства лазерного зажигания инициируют до первого события сжигания в двигателе.
4. Способ по п. 3, в котором дополнительно, во время и после первого события сжигания, обеспечивают работу устройства лазерного зажигания с выходным излучением пониженного уровня во время хода всасывания цикла сжигания, и обеспечивают работу устройства лазерного зажигания с выходным излучением на уровне для инициирования зажигания в цилиндре во время рабочего хода цикла сжигания.
5. Способ по п. 4, в котором температуру впускного клапана моделируют на основании условий работы двигателя, включающих в себя частоту вращения двигателя, нагрузку двигателя и температуру окружающей среды.
6. Способ по п. 5, в котором выходное излучение устройства лазерного зажигания регулируют для повышения смоделированной температуры впускного клапана выше целевой температуры клапана, причем целевая температура клапана зависит от температуры двигателя, нагрузки твердых частиц отработавших газов и отношения деления подачи топлива посредством впрыска во впускные каналы относительно прямого впрыска.
7. Способ по п. 6, в котором повышают целевую температуру клапана при увеличении отношения деления подачи топлива посредством впрыска во впускные каналы относительно прямого впрыска, и причем впускной клапан установлен во впускном окне ниже по потоку от инжектора впрыска во впускные каналы.
8. Способ по п. 4, в котором смоделированная температура впускного клапана дополнительно зависит от тепла, генерируемого лазером во время работы устройства лазерного зажигания, тепла от сжигания, генерируемого во время сжигания в цилиндре, и скорости переноса тепла всасываемого воздуха.
9. Способ по п. 2, в котором энергию лазера от устройства лазерного зажигания направляют на нижнюю поверхность впускного клапана, когда впускной клапан закрыт, и при этом энергию лазера направляют на верхнюю поверхность впускного клапана, когда впускной клапан открыт.
10. Способ для двигателя, в котором:
в ответ на то, что оцененная температура впускного клапана ниже, чем пороговое значение, обеспечивают работу устройства лазерного зажигания для развертки на впускном клапане цилиндра в течение хода всасывания до тех пор, пока температура впускного клапана не будет выше, чем указанное пороговое значение.
11. Способ по п. 10, в котором развертка на впускном клапане во время хода всасывания включает в себя развертку на нижней поверхности впускного клапана, когда впускной клапан закрыт, и развертку на верхней поверхности впускного клапана, когда впускной клапан открыт.
12. Способ по п. 10, в котором дополнительно обеспечивают работу устройства лазерного зажигания для зажигания воздушно-топливной смеси во время рабочего хода цилиндра, причем выходное излучение лазера при работе во время хода всасывания меньше, чем выходное излучение лазера при работе во время рабочего хода.
13. Способ по п. 12, в котором работа устройства лазерного зажигания во время хода всасывания включает в себя работу при пониженном энергетическом уровне, пониженной частоте излучения лазерного импульса и направление лазерного импульса на впускной клапан цилиндра, и причем работа устройства лазерного зажигания во время рабочего хода включает в себя работу при повышенном энергетическом уровне, повышенной частоте излучения лазерного импульса и направление лазерного импульса на поршень цилиндра.
14. Способ по п. 12, в котором оцененную температуру впускного клапана моделируют на основании частоты вращения двигателя, нагрузки двигателя, температуры двигателя и тепла, генерируемого в ходе работы устройства лазерного зажигания.
15. Способ по п. 14, в котором пороговое значение зависит от температуры окружающего воздуха, нагрузки твердых частиц отработавших газов и отношения деления подачи топлива в цилиндр посредством впрыска во впускные каналы относительно прямого впрыска, причем пороговое значение повышают при увеличении отношении деления, увеличении нагрузки твердых частиц отработавших газов и уменьшении температуры окружающего воздуха.
16. Система транспортного средства, содержащая:
двигатель, содержащий цилиндр с впускным клапаном;
инжектор впрыска во впускные каналы, соединенный с цилиндром выше по потоку от впускного клапана;
инжектор прямого впрыска, соединенный с цилиндром;
лазер, соединенный с цилиндром; и
контроллер с машиночитаемыми инструкциями, хранимыми в долговременной памяти, для:
в ответ на запрос запуска двигателя, работы лазера в первом режиме до первого события сжигания запуска двигателя для нагрева впускного клапана;
переключения лазера во второй режим после первого события сжигания запуска двигателя для зажигания воздушно-топливной смеси в цилиндре; и
в ответ на оцененную температуру впускного клапана во время сжигания в цилиндре, работы лазера в третьем режиме для зажигания воздушно-топливной смеси в цилиндре и нагрева впускного клапана.
17. Способ по п. 16, в котором работа в первом режиме включает в себя работу на более низком уровне мощности с лазером, сфокусированным на нижнюю поверхность впускного клапана, причем работа во втором режиме включает в себя работу на более высоком уровне мощности с лазером, сфокусированным на поверхность поршня цилиндра во время рабочего хода цилиндра, и причем работа в третьем режиме включает в себя работу лазера на более низком уровне мощности во время хода всасывания с лазером, сфокусированным на нижнюю поверхность впускного клапана при закрытом положении клапана и на верхнюю поверхность впускного клапана при открытом положении клапана, и работу лазера на более высоком уровне мощности во время рабочего хода с лазером, сфокусированным на поверхность поршня.
18. Система по п. 17, в которой контроллер включает в себя дополнительные инструкции для поддержания работы в третьем режиме до тех пор, пока оцененная температура впускного клапана не будет выше порогового значения, а затем переключения из третьего режима во второй режим, причем предусмотрена возможность моделирования оцененной температуры впускного клапана как функции частоты вращения двигателя, нагрузки двигателя, температуры двигателя и тепла сжигания, и причем пороговое значение зависит от температуры окружающего воздуха, нагрузки твердых частиц отработавших газов, и отношения деления подачи топлива в цилиндр посредством впрыска во впускные каналы относительно прямого впрыска.
19. Система по п. 16, в которой контроллер содержит дополнительные инструкции для:
в ответ на падение требования водителя, прекращения впрыска топлива в цилиндр и замедления двигателя; и
работы лазера в первом режиме в ответ на прекращение впрыска топлива в цилиндр на период времени, больший, чем пороговый период времени.
20. Система по п. 16, в которой транспортное средство является гибридным транспортным средством, дополнительно содержащим электромотор, и причем контролер содержит дополнительные инструкции для работы лазера в первом режиме в ответ на приведение в движение транспортного средства при помощи электромотора в течение более длительного периода времени, чем пороговый период времени.