JP2000179369A - Pre-mixture compression self-ignition engine and operation control method of the same - Google Patents

Pre-mixture compression self-ignition engine and operation control method of the same

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JP2000179369A
JP2000179369A JP10352521A JP35252198A JP2000179369A JP 2000179369 A JP2000179369 A JP 2000179369A JP 10352521 A JP10352521 A JP 10352521A JP 35252198 A JP35252198 A JP 35252198A JP 2000179369 A JP2000179369 A JP 2000179369A
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self
engine
ignition
ignition accelerator
accelerator
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JP10352521A
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Japanese (ja)
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Teruhiro Sakurai
井 輝 浩 桜
Toshiji Amano
野 寿 二 天
Yasuharu Kawabata
端 康 晴 川
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Osaka Gas Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Toho Gas Co Ltd
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Osaka Gas Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Toho Gas Co Ltd
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/12Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation control method and a device of a pre-mixture compression self-ignition engine which omits heating the intake manifold or reduces a load on starting, thereby executing simple start and output control with accuracy. SOLUTION: This pre-mixture compression self-ignition engine is operated by self-igniting fuel-air pre-mixture G made by previously mixing fuel gas F and intake air A, by a piston of high compression ratio. In the engine, a self- ignition accelerator is supplied by, fuel-air pre-mixture G self-ignition accelerator supplying means, a combustion operation state is detected, a detection signal is judged, and the supply amount of the self-ignition accelerator is regulated, whereby the engine is controlled so as to perform a normal self-ignition operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料ガスと吸入空
気を予め混合させた予混合気を高圧縮比のピストンで自
着火させて運転する予混合圧縮自着火機関及びその制御
方法に関する。より詳細には、本発明はその様な予混合
圧縮自着火機関の始動性を向上し、その出力制御を適正
に行うための技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a premixed compression ignition engine which operates by preigniting a premixed gas in which fuel gas and intake air are preliminarily mixed with a piston having a high compression ratio, and a control method thereof. More specifically, the present invention relates to a technique for improving the startability of such a homogeneous charge compression ignition engine and appropriately controlling its output.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料ガスと吸入空気を混合させた予混合
気を吸入し、自着火させて運転する予混合圧縮自着火機
関では、安定運転を行うには予混合気を高温で供給する
必要がある。図22に示す従来の例では、外気温で吸入
された吸入空気Airが吸気加熱装置201によって加
熱空気Aとなって吸気管202に導かれ混合器206に
至り、ここで燃料ガスFgと混合されて予混合気Gpと
なる。そして、予混合気Gpは、混合気管203から吸
気ポート209を介してエンジン208で燃焼され排気
ガスEgとなって排出される。
2. Description of the Related Art In a premixed compression ignition engine that operates by self-ignition by inhaling a premixed gas obtained by mixing fuel gas and intake air, it is necessary to supply the premixed gas at a high temperature in order to perform stable operation. There is. In the conventional example shown in FIG. 22, the intake air Air sucked at the outside air temperature becomes heated air A by the intake heating device 201, is led to the intake pipe 202, reaches the mixer 206, where it is mixed with the fuel gas Fg. The premixed gas Gp is thus obtained. Then, the premixed gas Gp is combusted by the engine 208 from the mixed gas pipe 203 via the intake port 209 and is discharged as exhaust gas Eg.

【0003】この過程で、安定燃焼には吸気加熱装置2
01の加熱容量が大きな要素となり、始動可能な機関の
油、水温の所定温上昇までの所用時間を決定する。この
吸気加熱装置201による吸入空気Airの加熱とこれ
に要するエネルギー供給の低減、および暖機までの所用
時間の省略が、従来技術においては解決するべき課題と
して認識されている。
[0003] In this process, the intake heating device 2 is used for stable combustion.
The heating capacity of 01 becomes a large factor, and determines the required time until the oil and water temperatures of the engine that can be started up to a predetermined temperature. The heating of the intake air Air by the intake heating device 201, the reduction of the energy supply required for the heating, and the omission of the time required for warm-up are recognized as problems to be solved in the prior art.

【0004】また、予混合圧縮自着火機関の出力は、自
着火時の予混合気Gpの空気比と、エンジンへの給気
圧、等で決定されるので、手動による出力制御が困難で
ある、という問題も存在する。
Further, since the output of the premixed compression ignition engine is determined by the air ratio of the premixed gas Gp at the time of self-ignition, the air supply pressure to the engine, and the like, manual output control is difficult. There is also a problem.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、始動時の
吸気加熱を省き、出力制御を的確に行う予混合圧縮自着
火機関の運転制御方法と装置を提供することを目的とし
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it has been proposed to provide a premixed compression ignition engine in which intake air heating at the time of starting is omitted and output control is accurately performed. It is an object to provide an operation control method and apparatus.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】予混合圧縮自着火機関に
おける自着火性と、出力増減の関係については、次の様
な関係が存在する。すなわち、吸気中のNOx(窒素酸
化物)或いは大気中の酸素と反応し、NOxを生成する
オゾン等の自着火促進剤の量が増えるほど自着火し易く
なる。また、空気比が低くなれば、或いは、燃料ガス量
が多くなるほど、出力が増大し、自着火し易くなる。
The relationship between the self-ignitability and the output increase / decrease in the homogeneous charge compression ignition engine has the following relationship. That is, self-ignition becomes easier as the amount of a self-ignition accelerator, such as ozone, which reacts with NOx (nitrogen oxide) in intake air or oxygen in the atmosphere to generate NOx increases. Further, as the air ratio decreases or the fuel gas amount increases, the output increases and self-ignition becomes easier.

【0007】本発明は、この様な関係に着目して提案さ
れたものである。
The present invention has been proposed focusing on such a relationship.

【0008】すなわち本発明の予混合圧縮自着火機関
は、燃料ガスと吸入空気を予め混合させた予混合気を高
圧縮比のピストンで自着火させて運転する予混合圧縮自
着火機関において、前記機関に自着火促進剤を供給する
自着火促進剤供給手段と、前記機関の運転状態を検出す
る運転状態検出装置と、該運転状態検出装置から伝達さ
れた検出信号に基いて前記自着火促進剤供給手段を制御
する機能を有する制御ユニット、とを含んで構成される
ことを特徴としている。
That is, a premixed compression ignition engine according to the present invention is a premixed compression ignition engine which operates by preigniting a premixed air in which fuel gas and intake air are preliminarily mixed with a piston having a high compression ratio. Auto-ignition accelerator supply means for supplying an auto-ignition accelerator to the engine, an operating state detecting device for detecting an operating state of the engine, and the auto-ignition accelerator based on a detection signal transmitted from the operating state detecting device And a control unit having a function of controlling the supply means.

【0009】ここで前記自着火促進剤供給手段は、自着
火促進剤を貯蔵する自着火促進剤容器と、前記機関に予
混合気を供給する吸気系と前記自着火促進剤容器とを接
続する配管系と、該配管系に介装されて自着火促進剤の
供給量を制御する供給量制御装置、とを含むのが好まし
い。
The self-ignition accelerator supply means connects the self-ignition accelerator container for storing the self-ignition accelerator, an intake system for supplying a premixed gas to the engine, and the self-ignition accelerator container. It is preferable to include a piping system and a supply amount control device interposed in the piping system to control the supply amount of the self-ignition accelerator.

【0010】この様に構成すれば、容器中の自着火促進
剤の現在量が確認でき、突然の欠剤を予防できる。
With this configuration, the present amount of the self-ignition accelerator in the container can be confirmed, and sudden lack of the agent can be prevented.

【0011】本発明の実施に際して、自着火促進剤とし
ては窒素酸化物(NOx)、オゾンが好ましい。ここで
オゾンは、空気中の窒素と反応してNOxを生成するの
で、吸気ガス中への添加または未燃段階のエンジンへの
供給によって、化学反応によりNOxとなって自着火性
を向上させるのである。
In the practice of the present invention, nitrogen oxides (NOx) and ozone are preferred as autoignition accelerators. Here, ozone reacts with nitrogen in the air to generate NOx, and is added to the intake gas or supplied to the engine in an unburned stage to become NOx by a chemical reaction to improve auto-ignition properties. is there.

【0012】また、前記自着火促進剤供給手段は、自着
火促進剤を発生する発生装置と、前記機関に予混合気を
供給する吸気系と前記発生装置とを接続する配管系と、
該配管系に介装されて前記発生装置で発生した自着火促
進剤の供給量を制御する供給量制御装置とを含むのが好
ましい。
The self-ignition accelerator supply means includes a generator for generating a self-ignition accelerator, a suction system for supplying a premixed gas to the engine, and a piping system for connecting the generator.
It is preferable to include a supply amount control device interposed in the piping system to control the supply amount of the self-ignition accelerator generated by the generator.

【0013】この様に構成すれば、必要時に必要量のN
Oxまたはオゾンを生成できて、予備量を保管の必要が
ない。
With this configuration, when necessary, the necessary amount of N
Ox or ozone can be generated without the need to store reserves.

【0014】さらに、前記自着火促進剤供給手段は、前
記機関に付設した補助機関と、補助機関の排気ガスを前
記予混合気に混入するための配管系と、該配管系に介装
されて前記補助機関の排気ガス流量を調節する排気ガス
供給量制御装置と、該補助機関の燃料供給量を調節する
補助機関燃料供給量制御装置、とを含んでいるのが好ま
しい。
Further, the self-ignition accelerating agent supply means is provided with an auxiliary engine attached to the engine, a piping system for mixing exhaust gas of the auxiliary engine into the premixed gas, and interposed in the piping system. It is preferable to include an exhaust gas supply amount control device that adjusts an exhaust gas flow rate of the auxiliary engine, and an auxiliary engine fuel supply amount control device that adjusts a fuel supply amount of the auxiliary engine.

【0015】この様に構成すれば、補助機関の排気ガス
に含まれるNOxを自着火促進剤として使用される。
With this configuration, NOx contained in the exhaust gas of the auxiliary engine is used as a self-ignition accelerator.

【0016】そして前記自着火促進剤供給手段は、自着
火促進剤を貯蔵する自着火促進剤容器と、該容器に貯蔵
された自着火促進剤を前記機関に噴射して供給する噴射
供給手段と、前記自着火促進剤容器と前記噴射供給手段
とを連通する配管系と、該配管系に介装されて自着火促
進剤の噴射量を制御する自着火促進剤噴射量制御装置、
とを含んでいるのが好ましい。
The self-ignition accelerator supply means includes a self-ignition accelerator container for storing the self-ignition accelerator, and an injection supply means for injecting and supplying the self-ignition accelerator stored in the container to the engine. A piping system communicating the self-ignition accelerator container with the injection supply means, and a self-ignition accelerator injection amount control device interposed in the piping system to control the injection amount of the self-ignition accelerator.
And preferably contains

【0017】この様に構成すれば、容器中の自着火促進
剤の現在量が確認でき、突然の欠剤を予防できる。
According to this structure, the present amount of the self-ignition accelerator in the container can be confirmed, and sudden lack of the agent can be prevented.

【0018】或いは前記自着火促進剤供給手段は、自着
火促進剤を発生させる発生装置と、該発生装置で発生し
た自着火促進剤を前記機関に噴射して供給する噴射供給
手段と、前記発生装置と前記噴射供給手段とを連通する
配管系と、該配管系に介装されて自着火促進剤の噴射量
を制御する自着火促進剤噴射量制御装置、とを含んでい
るのが好ましい。
Alternatively, the self-ignition accelerator supply means includes a generator for generating a self-ignition accelerator, an injection supply means for injecting and supplying the self-ignition accelerator generated by the generator to the engine, It is preferable to include a piping system for communicating the device with the injection supply means, and a self-ignition accelerator injection amount control device interposed in the piping system and controlling the injection amount of the self-ignition accelerator.

【0019】この様に構成すれば、必要時に必要量のN
Oxまたはオゾンを生成できて、予備量を保管の必要が
ない。
With this configuration, when necessary, the necessary amount of N
Ox or ozone can be generated without the need to store reserves.

【0020】本発明の実施に際して、前記自着火促進剤
供給手段は、前記機関の排気ガスの1部を吸気側に還流
する還流装置と、該還流装置により還流される排気ガス
還流量を制御する還流量制御装置と、前記機関のシリン
ダに液体燃料を噴射供給する噴射装置と、該噴射装置か
らの噴射供給量を調節する噴射量制御装置とを含み、前
記制御ユニットは、前記運転状態検出装置から伝達され
た検出信号に基いて前記還流量制御装置と前記噴射量制
御装置とを制御するように構成されているのが好まし
い。
In practicing the present invention, the self-ignition accelerator supply means controls a recirculation device for recirculating a part of the exhaust gas of the engine to the intake side, and controls a recirculation amount of the exhaust gas recirculated by the recirculation device. A recirculation amount control device, an injection device for injecting liquid fuel to a cylinder of the engine, and an injection amount control device for adjusting an injection supply amount from the injection device, wherein the control unit includes the operation state detection device Is preferably configured to control the recirculation amount control device and the injection amount control device based on the detection signal transmitted from the controller.

【0021】上記によれば、軽油を噴射供給して機関内
でNOxを生成させ、この排気ガス中のNOxを還流さ
せて自着火性を高める。なお、制御ユニットが、予め記
憶してある運転状態マップ等を参照して所定のタイミン
グで直接にシリンダ中に適量の軽油を添加し、排気還流
量を調節して正常な自着火を行わせる。
According to the above, NOx is generated in the engine by injecting and supplying light oil, and NOx in the exhaust gas is recirculated to enhance self-ignitability. The control unit refers to an operation state map or the like stored in advance and adds an appropriate amount of light oil directly into the cylinder at a predetermined timing, adjusts the exhaust gas recirculation amount, and performs normal self-ignition.

【0022】上記において、還流排気ガスの還流位置
は、予混合気を生成する混合器の下流即ち機関側が好ま
しい。還流排気ガス内の異物により、混合器が閉塞する
事態を防止するためである。
In the above, the recirculation position of the recirculated exhaust gas is preferably downstream of the mixer for generating the premixed gas, that is, on the engine side. This is to prevent a situation in which the mixer is blocked by foreign matter in the recirculated exhaust gas.

【0023】また本発明の予混合圧縮自着火機関は、燃
料ガスと吸入空気を予め混合させた予混合気を高圧縮比
のピストンで自着火させて運転する予混合圧縮自着火機
関において、前記燃料ガスの供給を調節する燃料ガス制
御装置と、前記機関に自着火促進剤を供給する自着火促
進剤供給手段と、前記機関の運転状態を検出する運転状
態検出装置と、該運転状態検出装置から伝達された検出
信号に基いて前記燃料ガス制御手段及び前記自着火促進
剤供給手段を制御する機能を有する制御ユニット、とを
含むことを特徴としている。
A premixed compression ignition engine according to the present invention is a premixed compression ignition engine which operates by preigniting a premixed gas in which fuel gas and intake air are preliminarily mixed with a piston having a high compression ratio. A fuel gas control device for adjusting the supply of fuel gas, a self-ignition accelerator supplying means for supplying a self-ignition accelerator to the engine, an operating state detecting device for detecting an operating state of the engine, and the operating state detecting device And a control unit having a function of controlling the fuel gas control means and the self-ignition accelerator supply means based on the detection signal transmitted from the control unit.

【0024】上記の本発明によれば、燃料ガスの増減即
ち空気比の減増によって出力増減の調節をし、その吸入
燃料ガス量に合わせて自着火促進剤を予混合気に添加さ
せて出力制御を行う。この場合の自着火促進剤は、自着
火時期を早め、出力向上に寄与する。また、制御ユニッ
トが、予め記憶してある運転状態マップ等を参照して所
定出力に相当する燃料ガス量の調節と自着火促進剤の添
加量を調節して所定の出力を得られる。
According to the present invention, the output is increased or decreased by increasing or decreasing the fuel gas, that is, by increasing or decreasing the air ratio, and the self-ignition accelerator is added to the premixed gas in accordance with the amount of the intake fuel gas to produce an output. Perform control. The self-ignition accelerator in this case hastens the self-ignition timing and contributes to the output improvement. Further, the control unit can obtain a predetermined output by adjusting the fuel gas amount corresponding to the predetermined output and the addition amount of the self-ignition accelerator by referring to an operation state map or the like stored in advance.

【0025】ここで前記自着火促進剤供給手段は、前記
機関の排気ガスの1部を吸気側に還流する還流装置と、
該還流装置により還流される排気ガス還流量を制御する
還流量制御装置と、前記機関のシリンダに液体燃料を噴
射供給する噴射装置と、該噴射装置からの噴射供給量を
調節する噴射量制御装置とを含み、前記制御ユニット
は、前記運転状態検出装置から伝達された検出信号に基
いて前記燃料ガス制御装置と前記還流量制御装置と前記
噴射量制御装置とを制御するように構成されているのが
好ましい。
Here, the self-ignition accelerator supply means includes a recirculation device for recirculating a part of the exhaust gas of the engine to the intake side,
A recirculation amount control device for controlling a recirculation amount of exhaust gas recirculated by the recirculation device, an injection device for injecting liquid fuel into a cylinder of the engine, and an injection amount control device for adjusting an injection supply amount from the injection device The control unit is configured to control the fuel gas control device, the recirculation amount control device, and the injection amount control device based on a detection signal transmitted from the operating state detection device. Is preferred.

【0026】上記によれば、軽油を噴射供給して機関内
でNOxを生成させ、この排気ガス中のNOxを還流さ
せて自着火性を高める。なお、制御ユニットが、予め記
憶してある運転状態マップ等を参照して所定のタイミン
グで直接にシリンダ中に適量の軽油を添加し、排気還流
量を調節して正常な自着火を行わせる。
According to the above, NOx is generated in the engine by injecting and supplying light oil, and NOx in the exhaust gas is recirculated to enhance self-ignitability. The control unit refers to an operation state map or the like stored in advance and adds an appropriate amount of light oil directly into the cylinder at a predetermined timing, adjusts the exhaust gas recirculation amount, and performs normal self-ignition.

【0027】上記において、還流排気ガスの還流位置
は、予混合気を生成する混合器の下流即ち機関側が好ま
しい。還流排気ガス内の異物により、混合器が閉塞する
事態を防止するためである。
In the above, the recirculation position of the recirculated exhaust gas is preferably downstream of the mixer for generating the premixed gas, that is, on the engine side. This is to prevent a situation in which the mixer is blocked by foreign matter in the recirculated exhaust gas.

【0028】前記自着火促進剤供給手段は、自着火促進
剤を貯蔵する自着火促進剤容器と、前記機関に予混合気
を供給する吸気系と前記自着火促進剤容器とを接続する
配管系と、該配管系に介装されて自着火促進剤の供給量
を制御する供給量制御装置、とを含むのが好ましい。
The self-ignition accelerator supply means includes a self-ignition accelerator container for storing the self-ignition accelerator, a suction system for supplying premixed gas to the engine, and a piping system for connecting the self-ignition accelerator container. And a supply control device interposed in the piping system for controlling the supply of the self-ignition accelerator.

【0029】この様に構成すれば、容器中の自着火促進
剤の現在量が確認でき、突然の欠剤を予防できる。
With this configuration, the current amount of the auto-ignition accelerator in the container can be confirmed, and sudden lack of the agent can be prevented.

【0030】さらに前記自着火促進剤供給手段は、自着
火促進剤を発生する発生装置と、前記機関に予混合気を
供給する吸気系と前記発生装置とを接続する配管系と、
該配管系に介装されて前記発生装置で発生した自着火促
進剤の供給量を制御する供給量制御装置とを含むのが好
ましい。
Further, the self-ignition accelerator supply means includes a generator for generating the self-ignition accelerator, a suction system for supplying a premixed gas to the engine, and a piping system for connecting the generator.
It is preferable to include a supply amount control device interposed in the piping system to control the supply amount of the self-ignition accelerator generated by the generator.

【0031】この様に構成すれば、必要時に必要量のN
Oxまたはオゾンを生成できて、予備量を保管の必要が
ない。
With this configuration, the necessary amount of N
Ox or ozone can be generated without the need to store reserves.

【0032】そして前記自着火促進剤供給手段は、前記
機関に付設した補助機関と、該補助機関の排気ガスを前
記予混合気に混入するための配管系と、該配管系に介装
されて前記補助機関の排気ガス流量を調節する排気ガス
供給量制御装置と、該補助機関の燃料供給量を調節する
補助機関燃料供給量制御装置、とを含んでいるのが好ま
しい。
The self-ignition accelerator supply means is provided with an auxiliary engine attached to the engine, a piping system for mixing exhaust gas of the auxiliary engine into the premixed gas, and a piping system. It is preferable to include an exhaust gas supply amount control device that adjusts an exhaust gas flow rate of the auxiliary engine, and an auxiliary engine fuel supply amount control device that adjusts a fuel supply amount of the auxiliary engine.

【0033】この様に構成すれば、補助機関の排気ガス
に含まれるNOxを自着火促進剤として使用される。
According to this structure, NOx contained in the exhaust gas of the auxiliary engine is used as a self-ignition accelerator.

【0034】また前記自着火促進剤供給手段は、自着火
促進剤を貯蔵する自着火促進剤容器と、該容器に貯蔵さ
れた自着火促進剤を前記機関に噴射して供給する噴射供
給手段と、前記自着火促進剤容器と前記噴射供給手段と
を連通する配管系と、該配管系に介装されて自着火促進
剤の噴射量を制御する自着火促進剤噴射量制御装置、と
を含んでいるのが好ましい。
The self-ignition accelerator supply means includes a self-ignition accelerator container for storing the self-ignition accelerator, and an injection supply means for injecting and supplying the self-ignition accelerator stored in the container to the engine. A piping system communicating the self-ignition accelerator container with the injection supply means, and a self-ignition accelerator injection amount control device interposed in the piping system and controlling the injection amount of the self-ignition accelerator. Preferably.

【0035】この様に構成すれば、容器中の自着火促進
剤の現在量が確認でき、突然の欠剤を予防できる。
According to this structure, the present amount of the self-ignition accelerator in the container can be confirmed, and sudden lack of the agent can be prevented.

【0036】或いは前記自着火促進剤供給手段は、自着
火促進剤を発生させる発生装置と、該発生装置で発生し
た自着火促進剤を前記機関に噴射して供給する噴射供給
手段と、前記発生装置と前記噴射供給手段とを連通する
配管系と、該配管系に介装されて自着火促進剤の噴射量
を制御する自着火促進剤噴射量制御装置、とを含んでい
るのが好ましい。
Alternatively, the self-ignition accelerator supply means includes a generator for generating a self-ignition accelerator, an injection supply means for injecting and supplying the self-ignition accelerator generated by the generator to the engine, It is preferable to include a piping system for communicating the device with the injection supply means, and a self-ignition accelerator injection amount control device interposed in the piping system and controlling the injection amount of the self-ignition accelerator.

【0037】この様に構成すれば、必要時に必要量のN
Oxまたはオゾンを生成できて、予備量を保管の必要が
ない。
With this configuration, the necessary amount of N
Ox or ozone can be generated without the need to store reserves.

【0038】本発明の予混合圧縮自着火機関の運転制御
方法は、燃料ガスと吸入空気を予め混合させた予混合気
を高圧縮比のピストンで自着火させて運転する予混合圧
縮自着火機関の運転制御方法において、燃焼運転状態を
検出する検出工程と、該検出工程で得られた検出信号に
基いて、自着火促進剤供給手段によって前記予混合気に
供給される自着火促進剤の供給量を制御する自着火促進
剤供給量制御工程、とを有することを特徴としている。
The operation control method of the premixed compression ignition engine according to the present invention is a premixed compression ignition engine which is operated by self-igniting a premixed air in which fuel gas and intake air are premixed with a piston having a high compression ratio. In the operation control method, a detection step of detecting a combustion operation state, and supply of a self-ignition accelerator supplied to the premixed gas by self-ignition accelerator supply means based on a detection signal obtained in the detection step A self-ignition accelerator supply amount controlling step of controlling the amount.

【0039】また本発明の予混合圧縮自着火機関の運転
制御方法は、燃料ガスと吸入空気を予め混合させた予混
合気を高圧縮比のピストンで自着火させて運転する予混
合圧縮自着火機関の運転制御方法において、前記機関の
運転状態を検出する運転状態検出工程と、該運転状態検
出工程で得られた検出信号に基いて、前記燃料ガスの供
給を調節する燃料ガス制御装置と前記機関に自着火促進
剤を供給する自着火促進剤供給手段とを制御する工程、
とを有することを特徴としている。
The operation control method for a premixed compression self-ignition engine according to the present invention is a premixed compression self-ignition engine which operates by preigniting a premixed air in which fuel gas and intake air are premixed with a piston having a high compression ratio. An operation state detection step of detecting an operation state of the engine; a fuel gas control device for adjusting the supply of the fuel gas based on a detection signal obtained in the operation state detection step; Controlling a self-ignition accelerator supply means for supplying an auto-ignition accelerator to the engine;
And characterized in that:

【0040】上記した様な構成を具備する本発明によれ
ば、自着火促進剤を予混合気に添加させて自着火性をよ
くして始動性を向上させると共に、自着火時期を早め、
出力向上にも寄与する。また、制御ユニットが、予め記
憶してある運転状態マップ等を参照して予混合気に自着
火促進剤を添加して、正常な自着火を行わせる事が出来
る。
According to the present invention having the above-described structure, the self-ignition accelerator is added to the premixed gas to improve the self-ignition property and improve the startability, and the self-ignition timing is advanced,
It also contributes to output improvement. In addition, the control unit can add a self-ignition accelerator to the premixed air with reference to an operation state map or the like stored in advance, and perform normal self-ignition.

【0041】また自着火促進剤容器としては、圧力容器
として一般性のあるボンベが好ましい。
As the self-ignition accelerator container, a cylinder which is generally used as a pressure container is preferable.

【0042】そして自着火促進剤発生装置としては、N
Ox発生装置或いはオゾン発生装置を用いる事が好まし
い。ここでNOx発生装置としては、(NOx発生用)
バーナ等を用いる事が出来る。また、オゾン発生装置と
しては、空気中で無声放電によりオゾンを生成する所謂
オゾナイザを用いる事が出来る。
As the self-ignition accelerator generating device, N
It is preferable to use an Ox generator or an ozone generator. Here, as the NOx generation device, (for NOx generation)
A burner or the like can be used. As the ozone generator, a so-called ozonizer that generates ozone by silent discharge in air can be used.

【0043】上記の補助機関は、ガス機関でもよいし、
NOx生成のためにディーゼル機関の噴射タイミングを
調整して使用してもよい。
The auxiliary engine may be a gas engine,
The injection timing of the diesel engine may be adjusted and used for NOx generation.

【0044】本発明の予混合圧縮自着火機関の運転制御
方法の実施に際しては、自着火促進剤供給手段として自
着火促進剤容器を設け、そこに貯蔵されたNOxまた
は、オゾンを吸気系へ供給するのが好ましい。
In implementing the operation control method of the homogeneous charge compression ignition engine of the present invention, a self-ignition accelerator container is provided as a self-ignition accelerator supply means, and NOx or ozone stored therein is supplied to the intake system. Is preferred.

【0045】また自着火促進剤供給手段としてNOx発
生装置またはオゾン発生装置を設け、そこからNOxま
たはオゾンを供給するのが好ましい。
It is preferable to provide a NOx generator or an ozone generator as a means for supplying the self-ignition accelerator, and supply NOx or ozone therefrom.

【0046】さらに、本発明の予混合圧縮自着火機関の
運転制御方法の実施に際して、自着火促進剤供給手段と
して前記機関に付設した補助機関を設け、該補助機関の
排気ガスを自着火促進剤として供給するのが好ましい。
Further, in carrying out the operation control method of the homogeneous charge compression ignition engine of the present invention, an auxiliary engine attached to the engine is provided as a self-ignition accelerator supply means, and the exhaust gas of the auxiliary engine is supplied to the self-ignition accelerator. It is preferably supplied as.

【0047】或いは自着火促進剤供給手段として、前記
機関にNOx発生装置またはオゾン発生装置を設け、そ
こから前記機関内にNOxまたはオゾンを噴射供給する
様に構成するのが好ましい。
Alternatively, it is preferable that a NOx generator or an ozone generator is provided in the engine as a means for supplying the self-ignition accelerator, and NOx or ozone is injected and supplied from the NOx generator into the engine.

【0048】そして本発明の予混合圧縮自着火機関の運
転制御方法の実施に際して、自着火促進剤供給手段とし
て自着火促進剤容器を設け、そこに貯蔵されたNOxま
たはオゾンを前記機関内に噴射供給するのが好ましい。
When the operation control method of the premixed compression ignition engine of the present invention is carried out, a self-ignition accelerator container is provided as a self-ignition accelerator supply means, and NOx or ozone stored therein is injected into the engine. Preferably, it is supplied.

【0049】これに加えて本発明の予混合圧縮自着火機
関の運転制御方法の実施に際して、自着火促進剤供給手
段として、前記機関の排気ガスの1部を吸気側に還流
し、該機関のシリンダに液体燃料(軽油)を噴射供給
し、該機関の運転状態を検出し、該検出信号を判断し、
前記排気ガス還流量の調節と前記軽油の供給量の調節を
して正常な自着火運転をするよう制御するのが好まし
い。
In addition to the above, when the operation control method of the homogeneous charge compression ignition engine of the present invention is carried out, a part of the exhaust gas of the engine is returned to the intake side as a self-ignition accelerator supplying means, and the engine is recirculated. Injecting and supplying liquid fuel (light oil) to the cylinder, detecting the operating state of the engine, judging the detection signal,
It is preferable to control the normal self-ignition operation by adjusting the exhaust gas recirculation amount and the supply amount of the light oil.

【0050】本発明の実施に際して、前記運転状態検出
装置としては、筒内圧、機関回転速度、予混合気温、油
水温等の運転状態を示す各種パラメータを検出し、或い
は、計測する事が出来るものであれば、特に限定する趣
旨ではない。
In practicing the present invention, the operating condition detecting device is capable of detecting or measuring various parameters indicating operating conditions, such as in-cylinder pressure, engine speed, premixed air temperature, oil water temperature, and the like. If so, there is no particular limitation.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の予混
合圧縮自着火機関の運転制御方法と装置の実施の形態を
説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a method and apparatus for controlling the operation of a homogeneous charge compression ignition engine according to the present invention.

【0052】第1の実施形態を示す図1において、全体
を符号8で示す予混合圧縮自着火機関には、吸気系から
の混合気が供給される吸気ポート9と、燃焼ガスを排出
する排気管10と、機関の運転状態を検出する運転状態
検出装置14、とが設けられている。
In FIG. 1 showing the first embodiment, a premixed compression ignition engine generally designated by the reference numeral 8 is provided with an intake port 9 to which an air-fuel mixture is supplied from an intake system, and an exhaust gas for discharging combustion gas. A pipe 10 and an operating state detecting device 14 for detecting an operating state of the engine are provided.

【0053】吸気ポート9は、機関8を通常運転するた
めの予混合気G、或いは、始動時に始動性を向上させる
ために混合気Gに自着火促進剤gを添加させた混合気G
gの、いずれであっても供給可能なように構成されてい
る。
The intake port 9 is provided with a pre-mixture G for normal operation of the engine 8 or a mixture G obtained by adding a self-ignition accelerator g to the mixture G to improve startability at the time of starting.
g, any of them can be supplied.

【0054】吸気系Ka(機関に予混合気を供給する吸
気系)は、図示しない加熱装置で加熱された空気Aを導
く吸気管2と、図示しない燃料供給源から燃料ガスFを
導く燃料管4と、空気Aと燃料ガスFを撹拌混合する
(例えばミキサ等の)混合器6と、混合器6と吸気ポー
ト9を接続する混合気管3、とを含んで構成されてい
る。
An intake system Ka (an intake system for supplying a premixed gas to the engine) includes an intake pipe 2 for introducing air A heated by a heating device (not shown) and a fuel pipe for introducing fuel gas F from a fuel supply source (not shown). 4, a mixer 6 (for example, a mixer or the like) for stirring and mixing the air A and the fuel gas F, and a mixed air pipe 3 connecting the mixer 6 and the intake port 9.

【0055】符号Scで示す自着火促進剤供給手段は、
圧力容器で形成されNOxまたはオゾンを貯蔵する自着
火促進剤容器(以降、容器と略記する。)11と、NO
xまたはオゾンの供給量を調節する供給量制御装置(以
降、制御装置と略記する。)12と、制御装置12と混
合気管3を連結する自着火促進剤供給管(以降、管と略
記する。)13とで構成されている。
The self-ignition accelerating agent supply means indicated by the reference sign Sc
A self-ignition accelerator container (hereinafter abbreviated as a container) 11 formed of a pressure container and storing NOx or ozone, and NO
A supply amount control device (hereinafter abbreviated as a control device) 12 for adjusting the supply amount of x or ozone, and a self-ignition accelerator supply tube (hereinafter abbreviated as a tube) connecting the control device 12 and the air-fuel mixture tube 3. 13).

【0056】符号Haで示す排気系は、機関8に装着さ
れた排気管10によって、燃焼した排気ガスEgが、図
示しない排気浄化用の手段に向けて排出されるよう構成
されている。
The exhaust system denoted by reference numeral Ha is configured such that the exhaust gas Eg burned is exhausted by an exhaust pipe 10 mounted on the engine 8 toward an exhaust gas purifying means (not shown).

【0057】機関8のシリンダヘッド8aに、筒内圧、
機関回転速度、予混合気温、油水温等の運転状態を示す
各種パラメータを検出或いは計測する運転状態検出装置
14が装着され、信号線15を介して制御ユニット16
に連結されている。
The cylinder head 8a of the engine 8 has an in-cylinder pressure,
An operating state detecting device 14 for detecting or measuring various parameters indicating an operating state such as an engine rotation speed, a premixed air temperature, an oil water temperature and the like is mounted, and a control unit 16
It is connected to.

【0058】制御ユニット16はコンピュータを含んで
構成され、運転状態検出装置14と信号線15で連結さ
れると共に、制御装置12と制御線17で連結されてい
る。また、制御ユニット16は、たとえば、筒内圧、燃
焼タイミング、回転速度、その他を変数とする基準の運
転標準マップ(或いは、特性を示す図表、関数等)を記
憶内蔵しており、その様なマップを参照して制御装置1
2を制御する機能を有している。
The control unit 16 includes a computer, and is connected to the operating state detecting device 14 by a signal line 15 and is connected to the control device 12 by a control line 17. Further, the control unit 16 stores and stores a reference operation standard map (or a chart or function showing characteristics, etc.) using, for example, in-cylinder pressure, combustion timing, rotation speed, and other variables as variables. Control device 1 with reference to
2 has a function of controlling

【0059】上記構成による予混合圧縮自着火機関8の
作用を、図1を参照しつつ、図13によって説明する。
まず、予め決められたクランキング回転その他にもとず
いて、始動させる。つぎに、吸気管2から所定温度に加
熱された加熱空気Aと、燃料管4からの燃料ガスFと、
容器11からNOxまたはオゾン、とが機関8に向けて
供給される。始動時におけるNOxまたはオゾンの供給
量は、前記標準マップから算出された所定量に従って制
御装置12で調節決定される。
The operation of the homogeneous charge compression ignition engine 8 having the above configuration will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
First, the engine is started based on a predetermined cranking rotation and the like. Next, heated air A heated to a predetermined temperature from the intake pipe 2, fuel gas F from the fuel pipe 4,
NOx or ozone is supplied from the container 11 to the engine 8. The supply amount of NOx or ozone at the time of starting is adjusted and determined by the control device 12 according to the predetermined amount calculated from the standard map.

【0060】加熱空気Aおよび燃料Fは、混合器6で撹
拌混合されて予混合気Gを作成する。予混合気Gは、混
合気管3を介して吸気ポート9に向かう。ここで、供給
量制御装置12で適正量に限定された自着火促進剤g
(NOxまたはオゾン)が混合気管3に注入供給され、
混合気Ggとなって吸気ポート9に供給される。混合気
Ggを吸入した機関8は、混合気Gg中のNOxまたは
オゾンによって自着火が促進されるので、始動した後、
機関8の暖機により徐々に自着火運転が定常化する(ス
テップS1)。
The heated air A and the fuel F are stirred and mixed in the mixer 6 to form a premixed gas G. The premixed gas G is directed to the intake port 9 via the mixed gas pipe 3. Here, the self-ignition accelerator g limited to an appropriate amount by the supply amount control device 12
(NOx or ozone) is injected and supplied to the mixed air pipe 3,
The air-fuel mixture Gg is supplied to the intake port 9. After the engine 8 that has taken in the mixture Gg, the self-ignition is promoted by NOx or ozone in the mixture Gg.
The self-ignition operation gradually becomes steady due to the warm-up of the engine 8 (step S1).

【0061】自着火運転が定常化したならば(ステップ
S1が完了)、運転状態検出装置14によって筒内圧そ
の他が計測される(ステップS2)。計測結果或いは計
測データは信号線15を介して制御ユニット16へ送出
され、制御ユニット16は、マップ等を参照して運転状
態が所期の状態にあるか、否かを検定する(ステップS
3)。
When the self-ignition operation is stabilized (step S1 is completed), the operating state detecting device 14 measures the in-cylinder pressure and the like (step S2). The measurement result or the measurement data is sent to the control unit 16 via the signal line 15, and the control unit 16 refers to a map or the like to verify whether or not the operation state is the expected state (step S).
3).

【0062】運転状態が所期の状態になく自着火性を高
める必要があれば、ステップS3のNOを選択し、ステ
ップS5において自着火促進剤(NOxまたはオゾン)
の供給量を調節して、ステップS2に戻る。これに対し
てステップS3で運転状態が所期の状態にあると判定さ
れれば、YESを選択し、自着火運転を継続する(ステ
ップS4)。その際に、例えば、図8〜図12で示す様
な構成で、図17〜図21のフローチャートで示す様な
出力制御を行うことが可能である。
If the operating state is not in the expected state and it is necessary to enhance the self-ignition property, NO in step S3 is selected, and in step S5, the self-ignition accelerator (NOx or ozone)
Is adjusted, and the process returns to step S2. On the other hand, if it is determined in step S3 that the operation state is the desired state, YES is selected and the self-ignition operation is continued (step S4). At this time, for example, output control as shown in the flowcharts of FIGS. 17 to 21 can be performed with the configuration as shown in FIGS.

【0063】図2は、本発明の別の実施形態を示し、自
着火促進剤供給をNOx生成装置またはオゾン生成装置
により生成し、ここで生成された自着火促進剤jを予混
合気Gに供給する構成を示している。前記第1の実施形
態と異なる部分を主として説明する。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which a self-ignition accelerator is generated by a NOx generator or an ozone generator, and the generated auto-ignition accelerator j is added to a premixture G. The configuration for supplying is shown. A description will be given mainly of parts different from the first embodiment.

【0064】吸気系Kbは、前記第1の実施形態の構成
と実質的に同じである。自着火促進剤供給手段Sfは、
自着火促進剤生成装置31と、自着火促進剤の供給量を
調節する制御装置32と、制御装置32と混合気管3を
連結する管33とで構成されている。そして、自着火促
進剤生成装置31は、自着火促進剤のNOxを生成する
バーナ、またはオゾンを生成するオゾナイザ、で構成さ
れている。ここで、バーナまたはオゾナイザは、公知任
意のものを採用すれば良い。
The structure of the intake system Kb is substantially the same as that of the first embodiment. The auto-ignition accelerator supply means Sf
It comprises a self-ignition accelerator generating device 31, a control device 32 for adjusting the supply amount of the self-ignition accelerator, and a pipe 33 connecting the control device 32 and the mixture pipe 3. The self-ignition accelerator generating device 31 includes a burner that generates NOx as an auto-ignition accelerator, or an ozonizer that generates ozone. Here, any known burner or ozonizer may be used.

【0065】排気系Hb、運転状態検出装置14、制御
ユニット36等の機能は、前記第1の実施形態と実質的
に同じである。
The functions of the exhaust system Hb, the operating state detecting device 14, the control unit 36 and the like are substantially the same as those of the first embodiment.

【0066】上記構成による装置の作用は、前記第1の
実施形態の制御フローチャート(図13)で示すのと、
略々同一である。ここで図13のステップS1及びステ
ップS5におけるNOxまたはオゾンの供給について
は、図2の第2実施形態では、図1の第1実施形態とは
異なり、自着火促進剤生成装置31から供給されている
点が相違する。
The operation of the apparatus having the above configuration is shown in the control flowchart of the first embodiment (FIG. 13).
Almost the same. Here, the supply of NOx or ozone in step S1 and step S5 in FIG. 13 is different from the first embodiment in FIG. 1 in the second embodiment in FIG. Are different.

【0067】なお、この実施形態においても第1実施形
態と同様に、図8〜図12で示す様な構成で、図17〜
図21のフローチャートで示す様な出力制御を行うこと
が可能である。
In this embodiment, as in the first embodiment, the configuration shown in FIGS.
Output control as shown in the flowchart of FIG. 21 can be performed.

【0068】図3は、本発明の第3実施形態を示してい
る。この実施形態では、自着火促進剤供給を補助機関の
排気ガスで行う構成となっている。即ち、補助機関の排
気ガス中に含まれるNOxを自着火促進剤として、予混
合気Gに供給する構成を示している。前記第1の実施形
態と異なる部分を主として説明する。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the self-ignition accelerator is supplied by the exhaust gas of the auxiliary engine. That is, a configuration is shown in which NOx contained in the exhaust gas of the auxiliary engine is supplied to the premixture G as the self-ignition accelerator. A description will be given mainly of parts different from the first embodiment.

【0069】吸気系Kcは、前記第1の実施形態の構成
と実質的に同じである。図3において全体を符号Seで
示す自着火促進剤供給手段は、補助機関51と、この補
助機関51運転用の吸気系と、補助機関51の排気ガス
の供給制御をする制御装置52(排気ガス供給量制御装
置)と、制御装置52と混合気管3を連結する管53、
とにより構成されている。そして、補助機関51運転用
の吸気系は、燃料fを供給する燃料管42と、燃料fの
供給量を制御する燃料制御装置43と、空気ajを吸気
する吸気管44と、吸入空気ajと燃料fを混合する混
合器(例えばミキサ)46、とにより構成されている。
The structure of the intake system Kc is substantially the same as that of the first embodiment. In FIG. 3, a self-ignition accelerating agent supply means generally indicated by Se is an auxiliary engine 51, an intake system for operating the auxiliary engine 51, and a control device 52 (exhaust gas) for controlling the supply of exhaust gas from the auxiliary engine 51. A supply amount control device), a pipe 53 connecting the control device 52 and the mixing pipe 3,
It is composed of The intake system for operating the auxiliary engine 51 includes a fuel pipe 42 for supplying the fuel f, a fuel control device 43 for controlling a supply amount of the fuel f, an intake pipe 44 for taking in the air aj, and an intake air aj. A mixer (for example, a mixer) 46 for mixing the fuel f.

【0070】制御ユニット56は、運転状態検出装置1
4と信号線15で連結され、制御装置52とは制御線1
7で連結され、燃料制御装置43とは制御線18で連結
されている。そして制御ユニット56は、運転状態検出
装置14からの検出信号を運転マップ等を参照して各制
御装置52、43を制御する。ここで制御ユニット56
の機能は、制御対象が増えてはいるが、図2及び図3の
実施形態の場合と実質的に同じである。
The control unit 56 includes the operating state detecting device 1
4 and a signal line 15, and the control device 52 is connected to the control line 1.
7 and to the fuel control device 43 via a control line 18. Then, the control unit 56 controls each of the control devices 52 and 43 with reference to an operation map and the like from a detection signal from the operation state detection device 14. Here, the control unit 56
Is substantially the same as that of the embodiment of FIGS. 2 and 3, although the number of control targets is increased.

【0071】上記構成による装置の作用を、図14に示
すフローチャートを参照して、以下に説明する。
The operation of the apparatus having the above configuration will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

【0072】機関8の運転(ステップS21)、運転状
態検出(ステップS22)、判定(ステップS23)の
各ステップは図13で示す制御と実質的に同じである。
そして、ステップS23の運転状態判定で運転状態が所
期の状態でない場合は(ステップS23がNO)、補助
機関51の吸気制御と、排気ガスの混合気管3への供給
を制御する。すなわち、自着火促進剤の供給量が少ない
のであれば、自着火促進剤であるNOxの供給量を増加
するべく制御を行い、逆に、自着火促進剤の供給量が過
剰であれば、NOx供給量を減少するべく制御するので
ある(ステップS25)。
The operation (step S21), operation state detection (step S22), and determination (step S23) of the engine 8 are substantially the same as the control shown in FIG.
If the operation state is not the expected state in the operation state determination in step S23 (NO in step S23), the intake control of the auxiliary engine 51 and the supply of the exhaust gas to the mixed gas pipe 3 are controlled. That is, if the supply amount of the self-ignition accelerator is small, control is performed to increase the supply amount of NOx, which is the self-ignition accelerator. Conversely, if the supply amount of the self-ignition accelerator is excessive, NOx The control is performed to reduce the supply amount (step S25).

【0073】機関8にが正常運転をしているのであれば
(ステップS23がYES)、ステップS24において
自着火運転する。この際に、前記実施形態と同様に、図
8〜図12で示す様な構成で、図17〜図21のフロー
チャートで示す様な出力制御を行うことが可能である。
If the engine 8 is operating normally (step S23 is YES), the self-ignition operation is performed in step S24. At this time, similarly to the above-described embodiment, the output control as shown in the flowcharts of FIGS. 17 to 21 can be performed with the configuration as shown in FIGS.

【0074】図4は、本発明の第4実施形態を示してい
る。この実施形態では、自着火促進剤hを噴射装置24
によって機関8内に圧縮行程初期に直接噴射供給する構
成を有している。上述した第1−第3実施形態と異なる
部分を主として説明する。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the self-ignition accelerator h
Thus, the fuel is supplied directly into the engine 8 in the early stage of the compression stroke. A description will be given mainly of portions different from the above-described first to third embodiments.

【0075】吸気系Kdは、混合器6と吸気ポート9が
混合気管3で接続されて、予混合気Gだけが機関8内に
供給されるようになっている。
In the intake system Kd, the mixer 6 and the intake port 9 are connected by the mixture pipe 3 so that only the premixed gas G is supplied into the engine 8.

【0076】自着火促進剤供給手段Sdは、容器11
と、NOxまたはオゾンの供給量を調節する制御装置1
2(自着火促進剤噴射量制御装置)と、制御装置12と
噴射装置24連結する管23、とで構成されている。噴
射装置24は、制御装置12を介して供給されるNOx
またはオゾンをシリンダ8bに噴射供給するよう装着さ
れている。
The self-ignition accelerator supply means Sd is provided in the container 11
And control device 1 for adjusting the supply amount of NOx or ozone
2 (a self-ignition accelerator injection amount control device) and a pipe 23 connecting the control device 12 and the injection device 24. The injection device 24 is provided with NOx supplied via the control device 12.
Alternatively, it is mounted so that ozone is injected and supplied to the cylinder 8b.

【0077】制御ユニット26は、信号線15を介して
運転状態検出装置14と連結され、制御線17を介して
制御装置12と連結されている。その制御ユニット26
は、記憶内蔵する運転標準マップを参照して、運転状態
検出装置14からの信号を判断し、自着火促進剤供給量
とシリンダ8bへの噴射タイミングを制御する機能を有
している。
The control unit 26 is connected to the operating state detecting device 14 via the signal line 15 and to the control device 12 via the control line 17. Its control unit 26
Has a function of referring to an operation standard map stored in the memory and judging a signal from the operation state detection device 14 to control a supply amount of the self-ignition accelerator and an injection timing to the cylinder 8b.

【0078】上記構成による装置の作用を、図15に示
すフローチャートによって説明する。機関8の運転(ス
テップS11)、運転状態検出(ステップS12)、判
定(ステップS13)の各ステップは第1−第3実施形
態と実質的に同じである。そして、ステップS13の運
転状態判定で所期の状態でないと判定された(ステップ
S13がNO)場合は、制御装置12の調節によって噴
射装置24からシリンダ8b内へ供給する自着火促進剤
(NOxまたはオゾン)の供給量とタイミングを調節し
て(ステップS15)、運転の正常化を図る。そして再
びステップS12へ行く。一方、ステップS13におい
て、初期の運転状態が達成できていると判定された場合
には(ステップS13がYES)、自着火運転を継続す
る(ステップS14)。この際に、前記実施形態と同
様、図8〜図12で示す様な構成で、図17〜図21の
フローチャートで示す様な出力制御を行うことが可能で
ある。
The operation of the apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The steps of operation of the engine 8 (step S11), detection of the operation state (step S12), and determination (step S13) are substantially the same as those of the first to third embodiments. If it is determined in the operation state determination in step S13 that the state is not the expected state (step S13 is NO), the self-ignition accelerator (NOx or NOx) supplied from the injection device 24 into the cylinder 8b by adjustment of the control device 12 The supply amount and timing of ozone) are adjusted (step S15) to normalize the operation. Then, the process returns to step S12. On the other hand, if it is determined in step S13 that the initial operating state has been achieved (YES in step S13), the self-ignition operation is continued (step S14). At this time, the output control as shown in the flowcharts of FIGS. 17 to 21 can be performed with the configuration as shown in FIGS.

【0079】図5は、本発明の第5実施形態を示してい
る。この実施形態では、自着火促進剤(NOxまたはオ
ゾン)を生成装置31により生成し、ここで生成された
自着火促進剤を噴射装置34によって、機関8内に圧縮
行程初期に直接噴射供給する構成にしている。以下、図
4の実施形態と異なる部分を主として説明する。
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the self-ignition accelerator (NOx or ozone) is generated by the generator 31 and the generated self-ignition accelerator is directly injected into the engine 8 by the injection device 34 at the beginning of the compression stroke. I have to. Hereinafter, portions different from the embodiment of FIG. 4 will be mainly described.

【0080】自着火促進剤供給手段Skは、自着火促進
剤生成装置31と、自着火促進剤の供給量を調節する制
御装置32と、制御装置32と噴射装置34を連結する
管35、とで構成されており、自着火促進剤生成装置3
1は、NOxを生成するバーナまたはオゾンを生成する
オゾナイザ等で構成されている。その他の吸気系Ke、
制御ユニット36の構成機能は図4の実施形態と同様で
ある。
The self-ignition accelerator supply means Sk includes a self-ignition accelerator generation device 31, a control device 32 for adjusting the supply amount of the self-ignition accelerator, a pipe 35 connecting the control device 32 and the injection device 34, and And a self-ignition accelerator generating device 3
Reference numeral 1 denotes a burner that generates NOx or an ozonizer that generates ozone. Other intake system Ke,
The configuration functions of the control unit 36 are the same as those of the embodiment of FIG.

【0081】図5の実施形態の作用は、図14で示すフ
ローチャート(図4の実施形態の作用)と略々同様であ
る。ただし、図4の実施形態とは異なり、NOxまたは
オゾンを容器で貯蔵するのではなく、発生装置31でそ
の都度発生させている点で異なっている。その他のにつ
いては、実質的に図14で示すのと同様な制御がなさ
れ、同様な作用を奏する。
The operation of the embodiment of FIG. 5 is substantially the same as the flowchart shown in FIG. 14 (the operation of the embodiment of FIG. 4). However, unlike the embodiment of FIG. 4, the difference is that NOx or ozone is not stored in a container but is generated by the generator 31 each time. In other respects, substantially the same control as that shown in FIG. 14 is performed, and the same operation is achieved.

【0082】図6は、本発明の第6実施形態を示してい
る。この実施形態では、排気還流(EGRガス)中のN
Oxと、機関内で燃焼してNOxを生成する軽油の噴射
供給、とを制御する事によって、予混合圧縮自着火機関
の始動制御が行われるよう構成されている。図1−図5
の実施形態と異なる部分を主に説明する。
FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, N in the exhaust gas recirculation (EGR gas)
By controlling Ox and injection supply of light oil that generates NOx by burning in the engine, the starting control of the homogeneous charge compression ignition engine is configured to be performed. 1 to 5
The differences from the above embodiment will be mainly described.

【0083】機関8の排気管10から還流弁64Eを介
して還流管63Eが混合気管3に接続されている。な
お、図示の実施形態においては、混合器6が異物等によ
り閉塞してしまう事を防止するため、還流の位置は混合
器6の下流となっている。但し、混合器6の閉塞が解消
されるのであれば、還流管63Eを混合器6の上流で合
流させても良い。
A recirculation pipe 63E is connected to the mixed gas pipe 3 from an exhaust pipe 10 of the engine 8 via a recirculation valve 64E. In the illustrated embodiment, the position of the reflux is downstream of the mixer 6 in order to prevent the mixer 6 from being blocked by foreign matter or the like. However, if the blockage of the mixer 6 is eliminated, the reflux pipe 63E may be joined upstream of the mixer 6.

【0084】制御ユニット66は、制御線68を介して
還流弁64に接続され、制御線67を介して噴射制御装
置62に接続されている。そして制御ユニット66は、
信号線15を介して入力される運転状態検出信号に基づ
いて、マップ等で判断して還流弁64および噴射制御装
置62を制御する機能を有している。
The control unit 66 is connected to the recirculation valve 64 via a control line 68 and to the injection control device 62 via a control line 67. And the control unit 66
It has a function of controlling the recirculation valve 64 and the injection control device 62 based on an operation state detection signal input via the signal line 15 by making a determination on a map or the like.

【0085】符号Sjで示すのは液体燃料供給手段であ
り、液体燃料である軽油を貯蔵する軽油タンク61と、
軽油供給量を調節する噴射制御装置62と、噴射制御装
置62と噴射装置64を連結する管63、とで構成され
ている。なお吸気系Kfは、混合気Gだけが入るよう構
成されている。
Reference numeral Sj denotes liquid fuel supply means, which includes a light oil tank 61 for storing light oil as liquid fuel,
The injection control device 62 is configured to adjust the supply amount of light oil, and the pipe 63 connects the injection control device 62 and the injection device 64. The intake system Kf is configured so that only the air-fuel mixture G enters.

【0086】次に、上記構成による装置の作用を、図1
6のフローチャートによって説明する。
Next, the operation of the apparatus according to the above configuration will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0087】先ずステップS31において、軽油噴射と
還流ガス中のNOxによって自着火促進を行いつつ、機
関運転を行う。運転状態検出(ステップS32)と判断
(ステップS33)は、上述した他の実施形態と同様で
ある。
First, in step S31, the engine is operated while self-ignition is promoted by injection of light oil and NOx in the recirculated gas. The operation state detection (step S32) and the determination (step S33) are the same as in the other embodiments described above.

【0088】ステップS33の運転状態判定で所定の状
態でないと判定された場合には(ステップS33がN
O)、軽油供給量、噴射供給タイミングおよび排気還流
量を調節する(ステップ35)。すなわち、自着火促進
剤の供給量を増加する必要がある場合には、噴射制御装
置62により軽油噴射量を増加して機関8の排気ガス中
に含まれるNOx量を増加し、そして、還流弁64Eの
弁開度を増加して、混合器Gに合流するEGRガス量を
増加させる。これにより、吸気中に包含されるNOx濃
度すなわち自着火促進剤供給量が増加する。これとは逆
に、自着火促進剤の供給量を減少する場合には、噴射制
御装置62により軽油噴射量を減少し、還流弁64Eの
弁開度を減少してEGRガス量を減少すれば良い。
If it is determined in step S33 that the operating state is not the predetermined state (step S33 is N
O), the light oil supply amount, the injection supply timing, and the exhaust gas recirculation amount are adjusted (step 35). That is, when it is necessary to increase the supply amount of the self-ignition accelerator, the injection control device 62 increases the light oil injection amount to increase the amount of NOx contained in the exhaust gas of the engine 8, and the recirculation valve The EGR gas amount which joins the mixer G is increased by increasing the valve opening of 64E. As a result, the concentration of NOx contained in the intake air, that is, the supply amount of the self-ignition accelerator is increased. Conversely, when the supply amount of the self-ignition accelerator is reduced, the injection control device 62 reduces the light oil injection amount, reduces the valve opening of the recirculation valve 64E, and reduces the EGR gas amount. good.

【0089】ステップS33において運転が正常である
と判定されれば(ステップS33がYES)、自着火運
転を継続する(ステップS34)。この際に、前記実施
形態と同様、図8〜図12で示す様な構成で、図17〜
図21のフローチャートで示す様な出力制御を行うこと
が可能である。
If it is determined in step S33 that the operation is normal (step S33 is YES), the self-ignition operation is continued (step S34). At this time, similarly to the above-described embodiment, the configuration shown in FIGS.
Output control as shown in the flowchart of FIG. 21 can be performed.

【0090】図7は、本発明の第7実施形態を示す。第
1−第6実施形態は、始動時における自着火運転の安定
及び促進を目的とするのに対し、以下の実施形態は、自
着火運転が安定した後の運転制御に関する。そして図7
の実施形態は、出力制御を燃料ガスの供給量及び供給圧
調節と、燃料ガス量に見合った自着火促進剤を噴射供給
して自着火性を保持すること、排気還流中のNOxによ
って自着火性を保持すること、排気還流によって出力制
御する構成にしている。前記までの説明と重複する機能
内容を省略して説明する。
FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention. The first to sixth embodiments aim at stabilizing and promoting the self-ignition operation at the time of starting, whereas the following embodiments relate to operation control after the self-ignition operation is stabilized. And FIG.
In the embodiment, the output control is performed by adjusting the supply amount and supply pressure of the fuel gas, maintaining the self-ignitability by injecting and supplying a self-ignition accelerator corresponding to the fuel gas amount, and performing self-ignition by NOx during exhaust gas recirculation. In this configuration, the output is controlled by the exhaust gas recirculation while maintaining the performance. A description will be given while omitting the function contents that are the same as those described above.

【0091】図7において、機関8の排気管10から還
流弁64E(還流量制御装置)を介して還流管63Eが
混合気管3に接続されている。なお、図示の実施形態に
おいては、混合器6が異物等により閉塞してしまう事を
防止するため、還流の位置は混合器6の下流となってい
る。但し、混合器6の閉塞が解消されるのであれば、還
流管63Eを混合器6の上流で合流させても良い。
In FIG. 7, a recirculation pipe 63E is connected to the mixed gas pipe 3 from an exhaust pipe 10 of the engine 8 via a recirculation valve 64E (recirculation amount control device). In the illustrated embodiment, the position of the reflux is downstream of the mixer 6 in order to prevent the mixer 6 from being blocked by foreign matter or the like. However, if the blockage of the mixer 6 is eliminated, the reflux pipe 63E may be joined upstream of the mixer 6.

【0092】制御ユニット76は、制御線68を介して
還流弁64に接続されており、制御線67を介して噴射
制御装置62に接続されている。そして制御ユニット7
6は、信号線15を介して伝達された運転状態検出信号
をマップ等で判断して、還流弁64および噴射制御装置
62を制御する機能を有している。
The control unit 76 is connected to the recirculation valve 64 via a control line 68 and to the injection control device 62 via a control line 67. And control unit 7
Reference numeral 6 has a function of controlling the recirculation valve 64 and the injection control device 62 by judging the operating state detection signal transmitted via the signal line 15 with a map or the like.

【0093】吸気系Khは、図示しない加熱装置で加熱
された空気Aを導く吸気管73と、図示しない燃料供給
源から燃料ガスFを導く燃料管74と、燃料ガス量を調
節するガス制御装置(燃料ガス制御装置)75と空気A
と燃料ガスFを撹拌混合する(ミキサ等の)混合器6
と、混合器6と吸気ポート9を接続する混合気管3とで
構成されている。吸気ポート9には混合器6で生成され
た混合気Gだけが入るよう構成されている。
The intake system Kh includes an intake pipe 73 for introducing air A heated by a heating device (not shown), a fuel pipe 74 for introducing fuel gas F from a fuel supply source (not shown), and a gas control device for adjusting the amount of fuel gas. (Fuel gas control device) 75 and air A
Mixer (such as a mixer) 6 for stirring and mixing the fuel gas F
And a mixed air pipe 3 connecting the mixer 6 and the intake port 9. The intake port 9 is configured so that only the mixture G generated by the mixer 6 enters.

【0094】液体燃料供給手段Skは、例えば軽油の様
な液体燃料を貯蔵するための軽油タンク61と、軽油供
給量を調節する噴射制御装置(噴射量制御装置)62
と、噴射制御装置62と噴射装置64を連結する管6
3、とで構成されている。
The liquid fuel supply means Sk includes a light oil tank 61 for storing a liquid fuel such as light oil, and an injection control device (injection amount control device) 62 for adjusting the light oil supply amount.
And a pipe 6 connecting the injection control device 62 and the injection device 64
And 3.

【0095】上記構成による装置の作用を、図17及び
図18のフローチャートによって説明する。
The operation of the apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0096】図17において、機関8の運転を、所定の
燃料ガス量及び供給圧にて、機関内に軽油を噴射しつ
つ、自着火促進剤である(還流ガス中の)NOxを供給
しながら行う(ステップS41)。すなわち、機関8に
軽油を供給する事により機関8の排気ガス中にNOx
(自着火促進剤)を包含せしめ、当該NOxをEGRガ
スとして機関8に供給するのである。
In FIG. 17, the operation of the engine 8 is performed while injecting light oil into the engine at a predetermined fuel gas amount and supply pressure while supplying NOx (in the recirculated gas) as a self-ignition accelerator. Perform (step S41). That is, by supplying light oil to the engine 8, NOx is contained in the exhaust gas of the engine 8.
(Self-ignition accelerator) and supplies the NOx to the engine 8 as EGR gas.

【0097】そして、例えば筒内圧等の様な運転状態を
表示する各種パラメータを計測することによって運転状
態を検出し(ステップS42)、所定の出力と自着火性
を判断する噴射タイミングが正常か否かをマップ等を参
照して判断する(ステップS43)。ステップS43の
運転状態判断で所定の状態でないと判定された場合は
(ステップS43がNO)、図18で示すサブルーチン
SR1に従って燃料ガス供給量及び供給圧、軽油供給
量、噴射供給タイミングおよび排気還流量を調節する
(ステップS45)。
Then, the operation state is detected by measuring various parameters indicating the operation state, such as the in-cylinder pressure, for example (step S42), and the predetermined output and the injection timing for judging the self-ignition property are normal. It is determined with reference to a map or the like (step S43). If it is determined in step S43 that the operating state is not the predetermined state (step S43 is NO), the fuel gas supply amount and the supply pressure, the light oil supply amount, the injection supply timing, and the exhaust gas recirculation amount according to the subroutine SR1 shown in FIG. Is adjusted (step S45).

【0098】すなわちステップS45において、自着火
促進剤の供給量を増加する必要がある場合には、噴射制
御装置62により軽油噴射量を増加して機関8の排気ガ
ス中に含まれるNOx量を増加し、そして、還流弁64
Eの弁開度を増加して、混合器Gに合流するEGRガス
量を増加させる。これにより、吸気中に包含されるNO
x濃度すなわち自着火促進剤供給量が増加する。これと
は逆に、自着火促進剤の供給量を減少する場合には、噴
射制御装置62により軽油噴射量を減少し、還流弁64
Eの弁開度を減少してEGRガス量を減少すれば良い。
That is, in step S45, when it is necessary to increase the supply amount of the self-ignition accelerator, the injection control device 62 increases the light oil injection amount to increase the NOx amount contained in the exhaust gas of the engine 8. And the reflux valve 64
By increasing the valve opening of E, the amount of EGR gas joining the mixer G is increased. As a result, the NO contained in the intake air
The x concentration, that is, the supply amount of the auto ignition accelerator is increased. Conversely, when the supply amount of the self-ignition accelerator is reduced, the injection control device 62 reduces the light oil injection amount and the recirculation valve 64
What is necessary is just to reduce the EGR gas amount by reducing the valve opening degree of E.

【0099】一方、ステップS43において運転が正常
であると判定されたならば(ステップS43がYE
S)、運転を継続するか否かを判定し(ステップS4
4)、運転を継続する場合には(ステップS44がYE
S)、運転状態を常時確認するためステップS42に戻
って所定の状態を継続する。
On the other hand, if it is determined in step S43 that the operation is normal (step S43
S), it is determined whether or not to continue driving (step S4)
4) If the operation is to be continued (step S44 is YE
S), the process returns to step S42 to constantly check the operation state, and the predetermined state is continued.

【0100】上記したように、ステップS45での調節
は、図18に示すサブルーチンSR1に従って行う。
As described above, the adjustment in step S45 is performed according to the subroutine SR1 shown in FIG.

【0101】図18において、ステップS51で出力を
制御するのか、或いは、自着火のタイミングの進角・遅
角を制御するのか、を選択する。出力を制御するのであ
れば(ステップS51が「出力制御」)、ガス制御装置
75により、燃料ガスFの供給量を制御する(ステップ
S52)。燃料ガスの供給量が増加すれば出力はアップ
し、供給量が減少すれば出力はダウンするので、所定の
出力に応じて燃料ガスの供給量を決定する。
In FIG. 18, whether to control the output in step S51 or to control the advance / retard of the self-ignition timing is selected. If the output is to be controlled ("output control" in step S51), the supply amount of the fuel gas F is controlled by the gas control device 75 (step S52). The output increases when the supply amount of the fuel gas increases, and decreases when the supply amount decreases. Therefore, the supply amount of the fuel gas is determined according to a predetermined output.

【0102】次のステップS53では、空気比に見合う
NOxを添加する。すなわち、空気比を基準にして、自
着火性を保持するNOxの添加をする。
In the next step S53, NOx corresponding to the air ratio is added. That is, based on the air ratio, NOx for maintaining the self-ignition property is added.

【0103】ステップS54では、出力が所定値にある
か否かを判定する。ステップS54がYESであれば、
ステップS58でサブルーチンSR1を終了させても良
いか否かを判定する。サブルーチンSR1を終了すれ
ば、図17で示すメインルーチンのステップS45に戻
り、さらにステップS42に戻る。
In step S54, it is determined whether the output is at a predetermined value. If step S54 is YES
In step S58, it is determined whether the subroutine SR1 may be ended. When the subroutine SR1 ends, the process returns to step S45 of the main routine shown in FIG. 17, and further returns to step S42.

【0104】サブルーチンSR1のステップS54の判
定で、所定の出力でなければ(ステップS54がN
O)、ステップS52にもどって燃料ガス供給を制御す
る。
If it is determined in step S54 of subroutine SR1 that the output is not the predetermined output (step S54 is N
O) Return to step S52 to control the fuel gas supply.

【0105】一方、ステップS51で自着火タイミング
の進角・遅角の制御を選択する場合は(ステップS51
が「タイミング制御」)、ステップS56で自着火促進
剤であるNOx添加量(またはオゾン添加量)の制御を
する。ただし、図18の実施形態ではNOx添加のみの
制御をする。
On the other hand, when the control of advance / retard of the self-ignition timing is selected in step S51 (step S51).
Is "timing control"), and in step S56, the amount of added NOx (or the amount of added ozone) as the self-ignition accelerator is controlled. However, in the embodiment of FIG. 18, only the control of the NOx addition is performed.

【0106】ここで、NOx添加量が小であれば自着火
タイミングが遅れ出力がダウンし、大であれば自着火タ
イミングが進み出力がアップする。ステップ57では、
所定の自着火タイミングか否かを判定する。ステップ5
7で所定のタイミングであると判定されたのであれば
(ステップS57がYES)、ステップS58に行く。
ステップS57がNOであれば、ステップS56に戻っ
てNOx添加制御を繰り返す。
Here, if the NOx addition amount is small, the self-ignition timing is delayed and the output goes down, and if it is large, the self-ignition timing advances and the output goes up. In step 57,
It is determined whether it is a predetermined self-ignition timing. Step 5
If it is determined in step 7 that the timing is the predetermined timing (step S57 is YES), the process proceeds to step S58.
If step S57 is NO, the process returns to step S56 to repeat the NOx addition control.

【0107】このように、サブルーチンSR1では、出
力、自着火タイミングを所定値にせしめ、メーンルーチ
ンS45に戻る。
As described above, in the subroutine SR1, the output and the self-ignition timing are set to predetermined values, and the process returns to the main routine S45.

【0108】なお、図23は、上記サブルーチンSR1
の内容を、吸気温度および吸気圧力一定にした関係とし
て、大まかに示す模式図である。図23中で、縦軸に出
力を、横軸に自着火時期をとってあり、例えば空気比
(3)、添加NOx(100PPM)で出力が(5)を
中心にしてみると、空気比(2)で添加NOx(50P
PM)では出力が(10)にアップする。また、空気比
(3)、添加NOx(150PPM)では、自着火時期
が早くなると共に出力がアップする。
FIG. 23 shows the subroutine SR1.
FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the contents of the above as a relationship where the intake air temperature and the intake air pressure are kept constant. In FIG. 23, the output is plotted on the vertical axis and the self-ignition timing is plotted on the horizontal axis. For example, when the output is centered on the air ratio (3) and the added NOx (100 PPM), the air ratio ( 2) Add NOx (50P
In (PM), the output rises to (10). Further, with the air ratio (3) and the added NOx (150 PPM), the output increases as the self-ignition timing is advanced.

【0109】図8は、本発明の第8実施形態を示し、燃
料ガスの供給量及び供給圧調節を行い、その燃料に見合
った自着火促進剤pをNOxまたはオゾンを貯蔵する容
器から供給する事により、出力制御を行う構成を示して
いる。
FIG. 8 shows an eighth embodiment of the present invention, in which the supply amount and supply pressure of the fuel gas are adjusted, and a self-ignition accelerator p suitable for the fuel is supplied from a container for storing NOx or ozone. Thus, a configuration for performing output control is shown.

【0110】図7で示す実施形態と異なる部分を主にし
て説明する。なお、同機能の装置は符号を重複して使用
する。
A description will be given mainly of portions different from the embodiment shown in FIG. Note that devices having the same function use the same reference numerals.

【0111】吸気系Kiは、図示しない加熱装置で加熱
された空気Aを導く吸気管73と、図示しない燃料供給
源から燃料ガスFを導く燃料管74と、燃料ガス量を調
節するガス制御装置75と空気Aと燃料ガスFを撹拌混
合する混合器6と、混合器6と吸気ポート9を接続する
混合気管3とで構成されている。吸気ポート9には混合
器6で生成された混合気Gだけが入るよう構成されてい
る。
The intake system Ki includes an intake pipe 73 for introducing air A heated by a heating device (not shown), a fuel pipe 74 for introducing fuel gas F from a fuel supply source (not shown), and a gas control device for adjusting the amount of fuel gas. The mixer 6 includes a mixer 6 for stirring and mixing the air 75, the air A and the fuel gas F, and a mixed air pipe 3 connecting the mixer 6 and the intake port 9. The intake port 9 is configured so that only the mixture G generated by the mixer 6 enters.

【0112】自着火促進剤供給手段Skは、自着火促進
剤であるNOxまたはオゾンを貯蔵する容器11と、自
着火促進剤の供給量を調節する制御装置12と、制御装
置12を混合気管3を連結する管13、とで構成されて
いる。
The self-ignition accelerator supply means Sk includes a container 11 for storing NOx or ozone, which is an auto-ignition accelerator, a control device 12 for adjusting the supply amount of the self-ignition accelerator, and a control device And a pipe 13 connecting the two.

【0113】制御ユニット86は、信号線15で運転状
態検出装置14に接続され、制御線17で制御装置12
に接続され、制御線79でガス制御装置75に接続され
ている。そして制御ユニット86は、信号線15を介し
て伝達された運転状態検出信号をマップ等に基づいて処
理或いは演算し、各制御装置12、75を制御する機能
を有している。
The control unit 86 is connected to the operation state detecting device 14 by a signal line 15 and is connected to the control device 12 by a control line 17.
And to a gas control device 75 via a control line 79. The control unit 86 has a function of processing or calculating the operation state detection signal transmitted via the signal line 15 based on a map or the like, and controlling each of the control devices 12 and 75.

【0114】上記構成による装置の作用を、図19に示
すフローチャートによって説明する。先ず、機関8の運
転を、所定の燃料ガス量及び供給圧にて、機関内に軽油
を噴射しつつ、自着火促進剤を供給しながら行う(ステ
ップS61)。そして、例えば筒内圧等の様な運転状態
を表示する各種パラメータを計測することによって運転
状態を検出し(ステップS62)、所定の出力と自着火
性を判断する噴射タイミングが正常か否かをマップ等を
参照して判断する(ステップS63)。ステップS63
の運転状態判断で所定の状態でない場合は、燃料ガス供
給量及び供給圧と、自着火促進剤であるNOxまたはオ
ゾンの供給量を調節する(ステップ65)。一方、ステ
ップS63で運転が正常と判定されれば(ステップS6
3がYES)、運転を継続するか否かを判定し(ステッ
プS64)、運転を継続ならば(ステップS64がYE
S)、運転状態を常時確認するためステップS62に戻
って所定の状態を継続する。
The operation of the apparatus having the above configuration will be described with reference to a flowchart shown in FIG. First, the operation of the engine 8 is performed at a predetermined fuel gas amount and supply pressure while injecting light oil into the engine and supplying the self-ignition accelerator (step S61). Then, the operation state is detected by measuring various parameters indicating the operation state such as, for example, in-cylinder pressure (step S62), and a predetermined output and a fuel injection timing for judging self-ignition are determined by a map. The determination is made with reference to the like (step S63). Step S63
If the operation state is not the predetermined state, the supply amount and the supply pressure of the fuel gas and the supply amount of NOx or ozone as the self-ignition accelerator are adjusted (step 65). On the other hand, if the operation is determined to be normal in step S63 (step S6)
3 is YES), it is determined whether or not to continue the operation (step S64). If the operation is to be continued (step S64 is YE).
S), the process returns to step S62 to constantly check the operation state, and the predetermined state is continued.

【0115】上記において、ステップS65での調節
は、前記実施形態で使用した図18のサブルーチンSR
1によって行う。
In the above, the adjustment in step S65 is performed by using the subroutine SR of FIG.
Perform by 1.

【0116】図9は、本発明の第9実施形態を示し、所
定の燃料ガス供給量に見合った自着火促進剤pを、NO
x生成装置またはオゾン生成装置により生成し、生成さ
れた自着火促進剤を予混合気Gに供給する構成を示して
いる。前記各実施形態と異なる部分を主にして説明す
る。
FIG. 9 shows a ninth embodiment of the present invention, in which a self-ignition accelerator p corresponding to a predetermined fuel gas supply amount is replaced with NO.
A configuration is shown in which the self-ignition accelerator generated by the x-generation device or the ozone generation device and supplied is supplied to the premixture G. A description will be given mainly of portions different from the above embodiments.

【0117】自着火促進剤供給手段Smは、自着火促進
剤生成装置31と、自着火促進剤の供給量を調節する制
御装置32と、制御装置32と混合気管3を連結する管
13とで構成されている。自着火促進剤生成装置31
は、自着火促進剤であるNOxを生成するバーナ、また
はオゾンを生成するオゾナイザ等から構成される。その
他の吸気系Kj、制御ユニット106の構成機能は前記
図8の実施形態と同様である。
The self-ignition accelerator supply means Sm includes a self-ignition accelerator generation device 31, a control device 32 for adjusting the supply amount of the self-ignition accelerator, and a pipe 13 connecting the control device 32 and the mixed gas pipe 3. It is configured. Self-ignition accelerator generating device 31
Is composed of a burner that generates NOx, which is a self-ignition accelerator, or an ozonizer that generates ozone. The other constituent functions of the intake system Kj and the control unit 106 are the same as those in the embodiment of FIG.

【0118】上記構成による装置の作用は、前記実施形
態の作用を示す図19のフローチャート及び図18のサ
ブルーチンSR1に従って行われるものと概略同様であ
り、説明を省略する。
The operation of the apparatus having the above configuration is substantially the same as that performed according to the flowchart of FIG. 19 and the subroutine SR1 of FIG. 18 showing the operation of the above-described embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0119】図10は、本発明の第10実施形態を示し
ている。この実施形態では、出力制御に際して、燃料ガ
スの供給量に見合った自着火促進剤の供給を、補助機関
の排気ガスを機関8の予混合気Gに供給する事により行
う。前記の実施形態と異なる部分を主として説明する。
FIG. 10 shows a tenth embodiment of the present invention. In this embodiment, at the time of the output control, the supply of the self-ignition accelerator in accordance with the supply amount of the fuel gas is performed by supplying the exhaust gas of the auxiliary engine to the premixture G of the engine 8. A description will be given mainly of parts different from the above-described embodiment.

【0120】自着火促進剤供給手段Snは、補助機関5
1と、この補助機関51運転用の吸気系と、補助機関5
1の排気ガスの供給を制御をする制御装置(排気ガス供
給量制御装置)52と、制御装置52と混合気管3を連
結する管53、とで構成されている。そして、補助機関
51運転用の吸気系は、燃料fを供給する燃料管42
と、燃料fの供給量を制御する燃料制御装置(補助機関
燃料供給量制御装置)43と、空気ajを吸気する吸気
管44と、吸入空気ajと燃料fを混合する混合器4
6、とで構成されている。
The self-ignition accelerator supply means Sn is provided with the auxiliary engine 5
1, an intake system for operating the auxiliary engine 51, and an auxiliary engine 5
The control device 52 includes a control device (exhaust gas supply amount control device) 52 for controlling the supply of the exhaust gas, and a pipe 53 connecting the control device 52 and the mixed gas pipe 3. The intake system for operating the auxiliary engine 51 includes a fuel pipe 42 for supplying the fuel f.
A fuel control device (auxiliary engine fuel supply control device) 43 for controlling the supply amount of fuel f, an intake pipe 44 for taking in air aj, and a mixer 4 for mixing intake air aj with fuel f.
6, and

【0121】制御ユニット126は、信号線15で運転
状態検出装置14と接続され、制御線17で制御装置5
2と接続され、制御線18で空気制御装置43と接続さ
れ、制御線79でガス制御装置75と接続されている。
そして制御ユニット126は、運転状態検出装置14か
ら伝達される検出信号に基づいて、運転マップ等を参照
して各制御装置52、43及び75を制御する機能を有
している。制御ユニット126の制御は、制御対象が増
えているが前記各実施形態の場合と実質的に同じであ
る。吸気系Kmは、前図7〜図9の実施形態の構成と実
質的に同じで、燃料ガスFをガス制御装置75が調節す
るよう構成されている。
The control unit 126 is connected to the operating state detecting device 14 by a signal line 15 and is connected to the control device 5 by a control line 17.
2, the control line 18 connects to the air control device 43, and the control line 79 connects to the gas control device 75.
The control unit 126 has a function of controlling each of the control devices 52, 43, and 75 based on a detection signal transmitted from the operation state detection device 14 and referring to an operation map and the like. The control of the control unit 126 is substantially the same as in each of the above embodiments, although the number of control objects is increased. The intake system Km is substantially the same as the configuration of the embodiment shown in FIGS. 7 to 9, and is configured so that the gas control device 75 adjusts the fuel gas F.

【0122】上記構成による装置の作用を、図20に示
すフローチャートによって説明する。先ず、機関8の運
転を、所定の燃料ガス量及び供給圧にて、機関内に軽油
を噴射しつつ、自着火促進剤を供給しながら行う(ステ
ップS91)。そして、例えば筒内圧等の様な運転状態
を表示する各種パラメータを計測することによって運転
状態を検出し(ステップS92)、所定の出力と自着火
性を判断する噴射タイミングが正常か否かをマップ等を
参照して判断する(ステップS93)。
The operation of the apparatus having the above configuration will be described with reference to a flowchart shown in FIG. First, the operation of the engine 8 is performed at a predetermined fuel gas amount and supply pressure while injecting light oil into the engine and supplying the self-ignition accelerator (step S91). Then, the operation state is detected by measuring various parameters indicating the operation state such as the in-cylinder pressure or the like (step S92), and the predetermined output and the injection timing for judging the self-ignition property are mapped to determine whether the injection timing is normal. The determination is made with reference to the like (step S93).

【0123】ステップS93の運転状態判断で所定の状
態でないと判定された場合は(ステップS93がN
O)、燃料ガス供給量及び供給圧、補助機関51の排気
ガス供給量を調節する。この場合の補助機関51への制
御は、補助機関51への燃料供給制御、補助機関51か
ら混合気管3への排気ガス注入供給の制御で行う(ステ
ップ95)。すなわち、自着火促進剤の供給量が少ない
のであれば、自着火促進剤であるNOxの供給量を増加
するべく、補助機関51の排気ガスを増加するように制
御を行う。逆に、自着火促進剤の供給量が過剰であれ
ば、NOx供給量を減少するべく、補助機関51の排気
ガスを減少するように制御を行う。
If it is determined in step S93 that the operating state is not the predetermined state (step S93 is NO).
O), the fuel gas supply amount and supply pressure, and the exhaust gas supply amount of the auxiliary engine 51 are adjusted. In this case, the control of the auxiliary engine 51 is performed by controlling the fuel supply to the auxiliary engine 51 and controlling the supply of the exhaust gas from the auxiliary engine 51 to the mixture pipe 3 (step 95). That is, if the supply amount of the self-ignition accelerator is small, control is performed so as to increase the exhaust gas of the auxiliary engine 51 in order to increase the supply amount of NOx as the self-ignition accelerator. Conversely, if the supply amount of the self-ignition accelerator is excessive, control is performed so as to reduce the exhaust gas of the auxiliary engine 51 in order to reduce the NOx supply amount.

【0124】ステップS93において、運転が正常であ
ると判断されれば(ステップS93がYES)れば、運
転を継続するか否かを判定し(ステップS94)、運転
を継続ならば(ステップS94がYES)、運転状態を
常時確認するためステップS62に戻って所定の状態を
継続する。
If it is determined in step S93 that the operation is normal (YES in step S93), it is determined whether or not to continue the operation (step S94). YES), the process returns to step S62 to constantly check the operation state, and the predetermined state is continued.

【0125】上記の制御においても、前記実施形態で使
用した図18のサブルーチンSR1によって行う。
The above control is also performed by the subroutine SR1 of FIG. 18 used in the above embodiment.

【0126】図11は、本発明の第11実施形態を示
し、燃料ガスの供給量に見合った自着火促進剤pの供給
を、NOxまたはオゾンを貯蔵する容器から機関内に直
接噴射供給する構成となっている。
FIG. 11 shows an eleventh embodiment of the present invention, in which the supply of the self-ignition accelerator p corresponding to the supply amount of the fuel gas is directly injected into the engine from the container storing NOx or ozone. It has become.

【0127】吸気系Knは、前図7〜図10の実施形態
の構成と実質的に同じで、燃料ガスFの供給量をガス制
御装置75が調節するよう構成されている。
The intake system Kn is substantially the same as that of the embodiment shown in FIGS. 7 to 10, and is configured such that the gas control device 75 adjusts the supply amount of the fuel gas F.

【0128】自着火促進剤供給手段Spは、容器11
と、容器11内に貯蔵された自着火促進剤(NOxまた
はオゾン)の供給量を調節する制御装置12と、制御装
置12と混合気管3を連結する管23、とで構成されて
いる。
The self-ignition accelerator supply means Sp is provided in the container 11
And a control device 12 for adjusting the supply amount of the self-ignition accelerator (NOx or ozone) stored in the container 11, and a pipe 23 connecting the control device 12 and the mixed gas pipe 3.

【0129】制御ユニット96は、信号線15で運転状
態検出装置14に接続し、制御線17で制御装置12に
接続し、制御線79でガス制御装置75に接続されてい
る。そして制御ユニット96は、信号線15を介して伝
達される運転状態検出信号に基づいて、マップ等で各制
御装置12、75を制御する機能を有している。
The control unit 96 is connected to the operating state detecting device 14 by a signal line 15, connected to the control device 12 by a control line 17, and connected to a gas control device 75 by a control line 79. The control unit 96 has a function of controlling each of the control devices 12 and 75 with a map or the like based on the operation state detection signal transmitted via the signal line 15.

【0130】先ず、機関8の運転を、所定の燃料ガス量
及び供給圧にて、機関内に軽油を噴射しつつ、自着火促
進剤を供給しながら行う(ステップS71)。そして、
例えば筒内圧等の様な運転状態を表示する各種パラメー
タを計測することによって運転状態を検出し(ステップ
S72)、所定の出力と自着火性を判断する噴射タイミ
ングが正常か否かをマップ等を参照して判断する(ステ
ップS73)。
First, the operation of the engine 8 is performed at a predetermined fuel gas amount and supply pressure while injecting light oil into the engine and supplying the self-ignition accelerator (step S71). And
For example, the operating state is detected by measuring various parameters indicating the operating state such as the in-cylinder pressure (step S72), and a map or the like is used to determine whether the predetermined output and the injection timing for judging the self-ignition property are normal or not. A determination is made with reference to this (step S73).

【0131】ステップS73の運転状態判断で所定の状
態でないと判断された場合(ステップS73でNO)
は、燃料ガス供給量及び供給圧、NOxまたはオゾンの
添加供給量を調節する(ステップS75)。運転が正常
であれば(ステップS73がYES)れば、運転を継続
するか否かを判定し(ステップS74)、運転を継続な
らば(ステップS74がYES)、運転状態を常時確認
するためステップS62に戻って所定の状態を継続す
る。
When it is determined in the operation state determination in step S73 that the state is not the predetermined state (NO in step S73)
Adjusts the supply amount and supply pressure of the fuel gas and the addition supply amount of NOx or ozone (step S75). If the operation is normal (step S73 is YES), it is determined whether or not to continue the operation (step S74). If the operation is continued (step S74 is YES), a step for constantly checking the operation state is performed. Returning to S62, the predetermined state is continued.

【0132】上記制御においても、ステップS75での
調節は、前記実施形態で使用した図18のサブルーチン
SR1によって行う。
In the above control, the adjustment in step S75 is performed by the subroutine SR1 of FIG. 18 used in the above embodiment.

【0133】図12は、本発明の第12実施形態を示
し、所定の燃料ガスの供給量に見合った自着火促進剤p
(NOxまたはオゾン)を、NOx生成装置またはオゾ
ン生成装置により生成し、ここで生成された自着火促進
剤をシリンダ8に噴射供給する構成を示している。
FIG. 12 shows a twelfth embodiment of the present invention, in which a self-ignition accelerator p suitable for a predetermined fuel gas supply amount is used.
(NOx or ozone) is generated by a NOx generation device or an ozone generation device, and the generated self-ignition accelerator is injected and supplied to the cylinder 8.

【0134】前記図11における構成と異なるところ
は、自着火促進剤供給手段SqがNOxの生成装置(例
えばバーナ)またはオゾンの生成装置(例えばオゾナイ
ザ)であり、その他の構成及び作用については、前記第
11実施形態と同様であるので、重複説明を省略する。
The difference from the configuration in FIG. 11 is that the auto-ignition accelerating agent supply means Sq is a NOx generation device (for example, a burner) or an ozone generation device (for example, an ozonizer). Since this is the same as the eleventh embodiment, a duplicate description will be omitted.

【0135】[0135]

【発明の効果】本発明の作用効果を、以下に列挙する。 (1) 機関の始動時に自着火を促進する自着火促進剤
(例えばNOxまたはオゾン)を機関に供給し、運転状
態が所定の状態になるように運転状態検出装置で運転状
態を表示する各種パラメータを検出し、自着火促進剤供
給を自動制御するので、安定始動が可能となり、吸入空
気の高温加熱が不要になる。従って吸気加熱器の設置、
供給エネルギーの供給、を省略でき、また、始動所用時
間が短縮される。 (2) 自着火促進剤供給手段を容器に貯蔵した自着火
促進剤の供給にすれば、突然の欠剤がない。 (3) 自着火促進剤供給手段をNOx発生性装置また
はオゾン発生装置からの供給にすれば、必要時に必要量
の自着火促進剤が得られて、予備の保管、管理が不要に
なる。 (4) 自着火促進剤供給手段を補助機関の排気ガスの
供給にすれば、排気ガス中のNOxが自着火促進剤とな
り、扱いが容易である。 (5) 機関内に軽油を噴射して、機関の排ガスをEG
Rによって予混合気と合流する事により自着火促進剤の
供給を行えば、NOx生成と制御が容易である。 (6) 自着火促進剤を予混合気に注入供給すれば、供
給が容易である。 (7) 自着火促進剤をシリンダに噴射供給すれば、着
火タイミングを調節できる。 (8) 排気還流させて排気ガス中のNOxを自着火促
進剤にすれば、NOx生成と制御が容易である。 (9) 燃料ガス供給量及び供給圧を調節して主たる出
力制御を行い、自着火促進剤の供給量を調節して着火タ
イミング制御を行えば、出力制御が容易且つ効果的に行
われる。
The effects of the present invention are listed below. (1) Various parameters for supplying a self-ignition accelerator (for example, NOx or ozone) for promoting self-ignition to the engine when the engine is started, and displaying the operating state with an operating state detecting device so that the operating state becomes a predetermined state. Is detected and the supply of the self-ignition accelerator is automatically controlled, so that a stable start is possible, and high-temperature heating of the intake air is not required. Therefore, the installation of the intake heater,
The supply of supply energy can be omitted, and the time required for starting operation is reduced. (2) If the self-ignition accelerator supply means is supplied with the self-ignition accelerator stored in the container, there is no sudden lack of the agent. (3) If the self-ignition accelerator supply means is supplied from a NOx generating device or an ozone generating device, a necessary amount of the self-ignition accelerator can be obtained when necessary, so that spare storage and management become unnecessary. (4) If the self-ignition accelerator supply means is configured to supply the exhaust gas of the auxiliary engine, NOx in the exhaust gas becomes the self-ignition accelerator and the handling is easy. (5) Diesel oil is injected into the engine and the exhaust gas of the engine is
If the self-ignition accelerator is supplied by merging with the premixed gas by R, NOx generation and control are easy. (6) If the self-ignition accelerator is injected and supplied to the premixed gas, the supply is easy. (7) The ignition timing can be adjusted by injecting and supplying the self-ignition accelerator to the cylinder. (8) If the exhaust gas is recirculated and NOx in the exhaust gas is used as the self-ignition accelerator, NOx generation and control are easy. (9) If the main output control is performed by adjusting the supply amount and the supply pressure of the fuel gas and the ignition timing control is performed by adjusting the supply amount of the self-ignition accelerator, the output control is easily and effectively performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 9 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 10 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 11 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の別の実施形態を示す装置の構成図。FIG. 12 is a configuration diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention.

【図13】図1及び図2の作用を示すフローチャートFIG. 13 is a flowchart showing the operation of FIGS. 1 and 2;

【図14】図3の作用を示すフローチャートFIG. 14 is a flowchart showing the operation of FIG. 3;

【図15】図4及び図5の作用を示すフローチャートFIG. 15 is a flowchart showing the operation of FIGS. 4 and 5;

【図16】図6の作用を示すフローチャートFIG. 16 is a flowchart showing the operation of FIG. 6;

【図17】図7の作用を示すフローチャートFIG. 17 is a flowchart showing the operation of FIG. 7;

【図18】図17のフローチャートのサブルーチンFIG. 18 is a subroutine of the flowchart of FIG. 17;

【図19】図8及び図9の作用を示すフローチャートFIG. 19 is a flowchart showing the operation of FIGS. 8 and 9;

【図20】図10の作用を示すフローチャートFIG. 20 is a flowchart showing the operation of FIG. 10;

【図21】図11及び図12の作用を示すフローチャー
FIG. 21 is a flowchart showing the operation of FIGS. 11 and 12;

【図22】従来の予混合圧縮自着火機関の始動性向上及
び出力制御装置の構成図。
FIG. 22 is a configuration diagram of a conventional homogeneous charge compression ignition engine with improved startability and output control device.

【図23】予混合圧縮自着火機関の始動性及び出力に関
係する要因の関係を示す図。
FIG. 23 is a diagram showing a relationship between factors related to the startability and the output of the homogeneous charge compression ignition engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A・・・吸気 F・・・燃料 Eg・・排気ガス G・・・予混合気 g・・・自着火促進剤 2・・・吸気管 3・・・混合気管 4・・・燃料管 6・・・混合器 8・・・機関 8a・・シリンダヘッド 8b・・シリンダ 9・・・吸気ポート 10・・排気管 11・・自着火促進剤容器 12・・供給量制御装置 13・・促進剤管 14・・運転状態検出装置 15・・信号線 16・・制御ユニット 17・・制御線 24・・噴射装置 A: intake F: fuel Eg: exhaust gas G: premixed gas g: auto-ignition accelerator 2: intake pipe 3: mixed gas pipe 4: fuel pipe 6. ..Mixer 8 ... Engine 8a ... Cylinder head 8b ... Cylinder 9 ... Intake port 10 ... Exhaust pipe 11 ... Self ignition accelerator container 12 ... Supply control device 13 ... 14. Operating condition detection device 15. Signal line 16. Control unit 17. Control line 24. Injection device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 43/00 301 F02D 43/00 301M 301N F02M 25/00 F02M 25/00 K 25/07 550 25/07 550G 570 570J (72)発明者 天 野 寿 二 東京都墨田区緑2−13−7−811 (72)発明者 川 端 康 晴 神奈川県横浜市磯子区汐見台3−3−3308 −304 Fターム(参考) 3G062 AA01 BA00 CA06 FA08 GA00 GA01 GA05 GA06 GA12 GA15 GA21 3G084 AA01 AA05 BA00 BA11 BA13 BA20 CA01 DA09 DA13 EB08 FA21 3G092 AA00 AA05 AA06 AA17 AA20 AB03 AB06 AB12 AB18 BB01 BB06 DC09 DE04S DE14S DF00 EA01 EA02 FA06 FA31 HA04Z HC01Z HD07X HD07Z HE01Z HE08Z 3G301 HA02 HA13 JA00 JB09 KA01 LA00 MA11 MA19 NC02 NE11 NE12 PB05B PC01Z PE01Z PE08Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 43/00 301 F02D 43/00 301M 301N F02M 25/00 F02M 25/00 K 25/07 550 25/07 550G 570 570J (72) Inventor Joji Amano 2-13-7-811 Midori, Sumida-ku, Tokyo (72) Inventor Yasuharu Kawabata 3-3-3308-304 F-term, Shiomidai, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Reference) 3G062 AA01 BA00 CA06 FA08 GA00 GA01 GA05 GA06 GA12 GA15 GA21 3G084 AA01 AA05 BA00 BA11 BA13 BA20 CA01 DA09 DA13 EB08 FA21 3G092 AA00 AA05 AA06 AA17 AA20 AB03 AB06 AB12 AB18 BB01 BB06 FA09 EB06 HD09 HE01Z HE08Z 3G301 HA02 HA13 JA00 JB09 KA01 LA00 MA11 MA19 NC02 NE11 NE12 PB05B PC01Z PE01Z PE08Z

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料ガスと吸入空気を予め混合させた予
混合気を高圧縮比のピストンで自着火させて運転する予
混合圧縮自着火機関において、前記機関に自着火促進剤
を供給する自着火促進剤供給手段と、前記機関の運転状
態を検出する運転状態検出装置と、該運転状態検出装置
から伝達された検出信号に基いて前記自着火促進剤供給
手段を制御する機能を有する制御ユニット、とを含んで
構成されることを特徴とする予混合圧縮自着火機関。
1. A premixed compression ignition engine which operates by preigniting a premixed air in which fuel gas and intake air are preliminarily mixed with a piston having a high compression ratio, and supplies a self-ignition accelerator to the engine. A control unit having an ignition accelerator supply unit, an operation state detection device for detecting an operation state of the engine, and a function of controlling the self-ignition accelerator supply unit based on a detection signal transmitted from the operation state detection device And a premixed compression ignition engine characterized by comprising:
【請求項2】 前記自着火促進剤供給手段は、自着火促
進剤を貯蔵する自着火促進剤容器と、前記機関に予混合
気を供給する吸気系と前記自着火促進剤容器とを接続す
る配管系と、該配管系に介装されて自着火促進剤の供給
量を制御する供給量制御装置、とを含む請求項1の予混
合圧縮自着火機関。
2. The self-ignition accelerator supply means connects a self-ignition accelerator container that stores a self-ignition accelerator, an intake system that supplies premixed gas to the engine, and the self-ignition accelerator container. 2. The premixed compression ignition engine according to claim 1, comprising a piping system, and a supply control device interposed in the piping system to control a supply amount of the self-ignition accelerator.
【請求項3】 前記自着火促進剤供給手段は、自着火促
進剤を発生する発生装置と、前記機関に予混合気を供給
する吸気系と前記発生装置とを接続する配管系と、該配
管系に介装されて前記発生装置で発生した自着火促進剤
の供給量を制御する供給量制御装置とを含む請求項1の
予混合圧縮自着火機関。
3. The self-ignition accelerator supply means includes a generator for generating a self-ignition accelerator, a piping system for connecting an intake system for supplying premixed gas to the engine and the generator, 2. A premixed compression ignition engine according to claim 1, further comprising a supply amount control device interposed in the system to control a supply amount of the self-ignition accelerator generated by the generator.
【請求項4】 前記自着火促進剤供給手段は、前記機関
に付設した補助機関と、補助機関の排気ガスを前記予混
合気に混入するための配管系と、該配管系に介装されて
前記補助機関の排気ガス流量を調節する排気ガス供給量
制御装置と、該補助機関の燃料供給量を調節する補助機
関燃料供給量制御装置、とを含んでいる請求項1の予混
合圧縮自着火機関。
4. The self-ignition accelerating agent supply means includes an auxiliary engine attached to the engine, a piping system for mixing exhaust gas of the auxiliary engine into the premixed gas, and an intervening engine. 2. The premixed compression ignition according to claim 1, further comprising an exhaust gas supply amount control device for adjusting an exhaust gas flow rate of the auxiliary engine, and an auxiliary engine fuel supply amount control device for adjusting a fuel supply amount of the auxiliary engine. organ.
【請求項5】 前記自着火促進剤供給手段は、自着火促
進剤を貯蔵する自着火促進剤容器と、該容器に貯蔵され
た自着火促進剤を前記機関に噴射して供給する噴射供給
手段と、前記自着火促進剤容器と前記噴射供給手段とを
連通する配管系と、該配管系に介装されて自着火促進剤
の噴射量を制御する自着火促進剤噴射量制御装置、とを
含んでいる請求項1の予混合圧縮自着火機関。
5. The self-ignition accelerator supply means includes a self-ignition accelerator container for storing the self-ignition accelerator, and an injection supply means for injecting and supplying the self-ignition accelerator stored in the container to the engine. A piping system communicating the self-ignition accelerator container with the injection supply means, and a self-ignition accelerator injection amount control device interposed in the piping system and controlling the injection amount of the self-ignition accelerator. The homogeneous charge compression ignition engine of claim 1 including:
【請求項6】 前記自着火促進剤供給手段は、自着火促
進剤を発生させる発生装置と、該発生装置で発生した自
着火促進剤を前記機関に噴射して供給する噴射供給手段
と、前記発生装置と前記噴射供給手段とを連通する配管
系と、該配管系に介装されて自着火促進剤の噴射量を制
御する自着火促進剤噴射量制御装置、とを含んでいる請
求項1の予混合圧縮自着火機関。
6. The self-ignition accelerator supply means includes: a generator for generating a self-ignition accelerator; an injection supply means for injecting and supplying the self-ignition accelerator generated by the generator to the engine; 2. A piping system for communicating a generator with the injection supply means, and a self-ignition accelerator injection amount control device interposed in the piping system for controlling an injection amount of a self-ignition accelerator. Premixed compression ignition engine.
【請求項7】 前記自着火促進剤供給手段は、前記機関
の排気ガスの1部を吸気側に還流する還流装置と、該還
流装置により還流される排気ガス還流量を制御する還流
量制御装置と、前記機関のシリンダに液体燃料を噴射供
給する噴射装置と、該噴射装置からの噴射供給量を調節
する噴射量制御装置とを含み、前記制御ユニットは、前
記運転状態検出装置から伝達された検出信号に基いて前
記還流量制御装置と前記噴射量制御装置とを制御するよ
うに構成されている請求項1の予混合圧縮自着火機関。
7. A recirculation device for recirculating a part of the exhaust gas of the engine to an intake side, and a recirculation amount control device for controlling a recirculation amount of the exhaust gas recirculated by the recirculation device. And an injection device for injecting liquid fuel into a cylinder of the engine, and an injection amount control device for adjusting an injection supply amount from the injection device, wherein the control unit is transmitted from the operating state detection device. 2. The premixed compression ignition engine according to claim 1, wherein the control unit controls the recirculation amount control device and the injection amount control device based on a detection signal.
【請求項8】 燃料ガスと吸入空気を予め混合させた予
混合気を高圧縮比のピストンで自着火させて運転する予
混合圧縮自着火機関において、前記燃料ガスの供給を調
節する燃料ガス制御装置と、前記機関に自着火促進剤を
供給する自着火促進剤供給手段と、前記機関の運転状態
を検出する運転状態検出装置と、該運転状態検出装置か
ら伝達された検出信号に基いて前記燃料ガス制御手段及
び前記自着火促進剤供給手段を制御する機能を有する制
御ユニット、とを含むことを特徴とする予混合圧縮自着
火機関。
8. A premixed compression self-ignition engine which operates by preigniting a premixed air in which a fuel gas and intake air are premixed with a piston having a high compression ratio, and controls a supply of the fuel gas. A device, a self-ignition accelerator supplying means for supplying a self-ignition accelerator to the engine, an operating state detecting device for detecting an operating state of the engine, and a device for detecting an operating state of the engine based on a detection signal transmitted from the operating state detecting device. A premixed compression ignition engine comprising: a fuel gas control unit; and a control unit having a function of controlling the self ignition accelerator supply unit.
【請求項9】 前記自着火促進剤供給手段は、前記機関
の排気ガスの1部を吸気側に還流する還流装置と、該還
流装置により還流される排気ガス還流量を制御する還流
量制御装置と、前記機関のシリンダに液体燃料を噴射供
給する噴射装置と、該噴射装置からの噴射供給量を調節
する噴射量制御装置とを含み、前記制御ユニットは、前
記運転状態検出装置から伝達された検出信号に基いて前
記燃料ガス制御装置と前記還流量制御装置と前記噴射量
制御装置とを制御するように構成されている請求項8の
予混合圧縮自着火機関。
9. A recirculation device for recirculating a part of the exhaust gas of the engine to an intake side, and a recirculation amount control device for controlling a recirculation amount of the exhaust gas recirculated by the recirculation device. And an injection device for injecting liquid fuel into a cylinder of the engine, and an injection amount control device for adjusting an injection supply amount from the injection device, wherein the control unit is transmitted from the operating state detection device. 9. The homogeneous charge compression ignition engine according to claim 8, wherein the control unit controls the fuel gas control unit, the recirculation amount control unit, and the injection amount control unit based on a detection signal.
【請求項10】 前記自着火促進剤供給手段は、自着火
促進剤を貯蔵する自着火促進剤容器と、前記機関に予混
合気を供給する吸気系と前記自着火促進剤容器とを接続
する配管系と、該配管系に介装されて自着火促進剤の供
給量を制御する供給量制御装置、とを含む請求項8の予
混合圧縮自着火機関。
10. The self-ignition accelerator supply means connects a self-ignition accelerator container that stores a self-ignition accelerator, an intake system that supplies premixed gas to the engine, and the self-ignition accelerator container. 9. The premixed compression ignition engine according to claim 8, comprising a piping system, and a supply control device interposed in the piping system to control a supply amount of the self-ignition accelerator.
【請求項11】 前記自着火促進剤供給手段は、自着火
促進剤を発生する発生装置と、前記機関に予混合気を供
給する吸気系と前記発生装置とを接続する配管系と、該
配管系に介装されて前記発生装置で発生した自着火促進
剤の供給量を制御する供給量制御装置とを含む請求項8
の予混合圧縮自着火機関。
11. The self-ignition accelerator supply means includes a generator for generating a self-ignition accelerator, a piping system for connecting an intake system for supplying premixed gas to the engine and the generator, 9. A supply amount control device interposed in a system to control a supply amount of the self-ignition accelerator generated by the generator.
Premixed compression ignition engine.
【請求項12】 前記自着火促進剤供給手段は、前記機
関に付設した補助機関と、該補助機関の排気ガスを前記
予混合気に混入するための配管系と、該配管系に介装さ
れて前記補助機関の排気ガス流量を調節する排気ガス供
給量制御装置と、該補助機関の燃料供給量を調節する補
助機関燃料供給量制御装置、とを含んでいる請求項8の
予混合圧縮自着火機関。
12. The self-ignition accelerating agent supply means is provided in an auxiliary engine attached to the engine, a piping system for mixing exhaust gas of the auxiliary engine into the premixed gas, and interposed in the piping system. 9. The premix compression compressor according to claim 8, further comprising an exhaust gas supply amount control device for adjusting an exhaust gas flow rate of said auxiliary engine, and an auxiliary engine fuel supply amount control device for adjusting a fuel supply amount of said auxiliary engine. Ignition engine.
【請求項13】 前記自着火促進剤供給手段は、自着火
促進剤を貯蔵する自着火促進剤容器と、該容器に貯蔵さ
れた自着火促進剤を前記機関に噴射して供給する噴射供
給手段と、前記自着火促進剤容器と前記噴射供給手段と
を連通する配管系と、該配管系に介装されて自着火促進
剤の噴射量を制御する自着火促進剤噴射量制御装置、と
を含んでいる請求項8の予混合圧縮自着火機関。
13. The self-ignition accelerator supply means includes a self-ignition accelerator container for storing a self-ignition accelerator, and an injection supply means for injecting and supplying the self-ignition accelerator stored in the container to the engine. A piping system communicating the self-ignition accelerator container with the injection supply means, and a self-ignition accelerator injection amount control device interposed in the piping system and controlling the injection amount of the self-ignition accelerator. 9. The premixed compression ignition engine of claim 8 including:
【請求項14】 前記自着火促進剤供給手段は、自着火
促進剤を発生させる発生装置と、該発生装置で発生した
自着火促進剤を前記機関に噴射して供給する噴射供給手
段と、前記発生装置と前記噴射供給手段とを連通する配
管系と、該配管系に介装されて自着火促進剤の噴射量を
制御する自着火促進剤噴射量制御装置、とを含んでいる
請求項8の予混合圧縮自着火機関。
14. An auto-ignition accelerator supply means, comprising: a generator for generating an auto-ignition accelerator; an injection supply means for injecting and supplying the auto-ignition accelerator generated by the generator to the engine; 9. A piping system for communicating a generator with the injection supply means, and a self-ignition accelerator injection amount control device interposed in the piping system for controlling an injection amount of a self-ignition accelerator. Premixed compression ignition engine.
【請求項15】 燃料ガスと吸入空気を予め混合させた
予混合気を高圧縮比のピストンで自着火させて運転する
予混合圧縮自着火機関の運転制御方法において、燃焼運
転状態を検出する検出工程と、該検出工程で得られた検
出信号に基いて、自着火促進剤供給手段によって前記予
混合気に供給される自着火促進剤の供給量を制御する自
着火促進剤供給量制御工程、とを有することを特徴とす
る予混合圧縮自着火機関の運転制御方法。
15. An operation control method for a premixed compression ignition engine in which a premixed air in which fuel gas and intake air are premixed is self-ignited by a piston having a high compression ratio and operated, a detection of detecting a combustion operation state. A self-ignition accelerator supply amount control step of controlling a supply amount of the self-ignition accelerator supplied to the premixed gas by self-ignition accelerator supply means based on the detection signal obtained in the detection step, An operation control method for a homogeneous charge compression ignition engine, comprising:
【請求項16】 燃料ガスと吸入空気を予め混合させた
予混合気を高圧縮比のピストンで自着火させて運転する
予混合圧縮自着火機関の運転制御方法において、前記機
関の運転状態を検出する運転状態検出工程と、該運転状
態検出工程で得られた検出信号に基いて、前記燃料ガス
の供給を調節する燃料ガス制御装置と前記機関に自着火
促進剤を供給する自着火促進剤供給手段とを制御する工
程、とを有することを特徴とする予混合圧縮自着火機関
の運転制御方法。
16. An operation control method for a premixed compression ignition engine in which a premixed air in which fuel gas and intake air are premixed is self-ignited by a piston having a high compression ratio, and the engine is operated. Operating state detecting step, a fuel gas control device for adjusting the supply of the fuel gas based on the detection signal obtained in the operating state detecting step, and a self-ignition accelerator supply for supplying a self-ignition accelerator to the engine Controlling the means for controlling the operation of the homogeneous charge compression ignition engine.
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