JP2004044551A - Warming-up assisting system for diesel engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの暖機を補助するシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
燃料の経済性という観点から、ディーゼルエンジンの適用範囲が拡大されつつある。すなわち、ディーゼルエンジンでは、高い圧縮比及び大きな空気過剰率の下で燃料が燃焼せしめられるため、その熱効率は、ガソリンエンジンに比較して非常に高い。
【0003】
近年においては、ディーゼルエンジンの燃料供給装置として、コモンレール式燃料噴射システムが開発されている。このコモンレール式燃料噴射システムは、サプライポンプで生成した高圧状態の燃料をコモンレールに蓄えておき、コモンレールから各インジェクタを介してエンジンの各気筒に高圧燃料を噴射するものであり、コモンレール内の燃料の圧力すなわち噴射圧は、エンジン回転数に関係なく制御されうるように構成されている(例えば、特開2000−248983号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンの熱効率が高いということは、換言すると、熱損失となってエンジン冷却水へ供給される熱量が少ないことを意味する。したがって、ディーゼルエンジン搭載車では、冬場の朝等、冷間時の暖機性能が不足して車室内の温度の立ち上がりが遅れるという問題がある。
【0005】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンに付属する冷却部品により構成される、冷却水による熱回収システムを能動的に制御することで、ディーゼルエンジンの暖機を補助するシステムを構成することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第一の面によれば、ディーゼルエンジンの暖機を補助するシステムであって、循環するエンジン冷却水を熱源として車内を暖房するヒータと、エンジンに付随して設けられ、エンジン冷却水との間の熱交換を行わせる冷却機構と、車内の温度が所定の基準値よりも低いときに、前記冷却機構における熱交換量を増大させる制御手段と、を具備する、ディーゼルエンジンの暖機補助システムが提供される。
【0007】
また、本発明の第二の面によれば、前記ディーゼルエンジンは、コモンレール式燃料噴射システムを採用するものであり、前記冷却機構は、燃料を冷却する燃料クーラであり、前記制御手段は、エンジン回転数及び/又はコモンレール内燃料圧力を増大させることによって、燃料の熱量を増大させ、結果として前記燃料クーラにおける燃料とエンジン冷却水との間の熱交換量を増大させるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【0009】
図1は、本発明によるディーゼルエンジンの暖機補助システムの一実施形態を示す全体構成図である。このディーゼルエンジンは、コモンレール式燃料噴射システムを採用するものである。ディーゼルエンジンの出力軸に連結されて駆動せしめられるサプライポンプ10は、燃料タンク12に貯留された燃料を、供給配管14を介して吸引するとともに、これを高圧燃料として加圧吐出する。
【0010】
このサプライポンプ10によって加圧吐出された高圧燃料は、供給配管16を介して蓄圧配管であるコモンレール18に蓄えられる。そして、このコモンレール18に蓄えられた高圧燃料が、供給配管20を介してインジェクタ22に供給され、インジェクタ22からディーゼルエンジンの対応気筒内に噴射される。
【0011】
なお、この実施形態は、4気筒のディーゼルエンジンを想定しており、気筒ごとに設けられたインジェクタ22により、気筒ごとに燃料の噴射供給が行われる。インジェクタ22から噴射されなかった余剰の燃料は、リターン配管24を介して燃料タンク12に戻される。
【0012】
サプライポンプ10は、供給配管14に接続される吸入ポート10a、供給配管16に接続される吐出ポート10b、そしてリターン配管24に接続されるリターンポート10cを有するとともに、その燃料吐出量が制御されるものである。吐出ポート10bから吐出されなかった余剰の燃料は、リターンポート10c及びリターン配管24を介して燃料タンク12に戻される。
【0013】
また、高圧燃料が蓄えられるコモンレール18は、ディーゼルエンジンの各気筒に対応した四つの出力ポート18a〜18dを備えるとともに、プレッシャレギュレータ18eを備え、何らかの原因により必要以上に加圧された燃料は、このプレッシャレギュレータ18e及びリターン配管24を介して燃料タンク12に戻される。
【0014】
リターン配管24の途中には、エンジン内を循環するエンジン冷却水と燃料との間で熱交換を行わせることで燃料を冷却する熱交換器である燃料クーラ26が設けられている。さらに、燃料クーラ26によって加熱されたエンジン冷却水を熱源として車内を暖房するヒータ28が設けられている。
【0015】
電子制御装置(以下、ECUという)30は、エンジン回転数、クランク角度位置、アクセル開度等のエンジン状態に応じて最適の燃料噴射時期及び燃料噴射量を決定し、インジェクタ内の電磁弁に制御することで、コモンレール18内の燃料をディーゼルエンジンの各気筒に噴射する。
【0016】
さらに、コモンレール18にはコモンレール内の燃料の圧力を検出するコモンレール圧センサ32が配設され、ECU30はコモンレール内燃料圧力がアクセル開度等に応じて設定された最適値となるようにサプライポンプ10の圧送量を制御する。
【0017】
ところで、前述のように、ディーゼルエンジンでは、熱効率が高く、熱損失となってエンジン冷却水へ供給される熱量が少ないことから、冷間時の暖機性能が不足して車室内の温度の立ち上がりが遅れるという問題がある。
【0018】
そこで、本実施形態においては、冷間時、車室内の温度を上昇させる必要が生じた場合、エンジン回転数及び/又はコモンレール内燃料圧力を制御し、サプライポンプ10にエンジンでの燃焼に必要な量以上の仕事をさせ、それによって昇温した燃料の熱量を、燃料クーラ26を介してヒータ28に伝達し、車室内の空気を暖気するようにしている。
【0019】
かかる制御を実現すべくECU30によって実行される制御ルーチンの処理手順が図2のフローチャートに示される。まず、ステップ102では、イグニションスイッチ(IG SW)がオンにされて本ルーチンによる制御が開始される。
【0020】
次いで、ステップ104では、車室内温度Tが所定の基準値T1 以上か否かが判定される。この車室内温度Tは、車室内に設けられた温度センサによって検出されてもよいし、あるいはエンジン冷却水温度によって代用されてもよい。
【0021】
T1≦Tのとき、すなわち冷間時でないと判定されるときには、通常の運転モードに移行する一方、T<T1 のとき、すなわち冷間時であると判定されるときには、ステップ106に進む。
【0022】
ステップ106では、現在アイドル運転中か否かが判定される。本実施形態では、運転者のアクセルペダル操作量がゼロ(運転者がアクセルペダルを踏込んでいない状態)であるときに現在機関がアイドル運転中であると判定される。ステップ106で現在アイドル運転中であると判定されるときには、ステップ108に進む一方、現在アイドル運転中でないと判定されるときには、ステップ110に進む。
【0023】
ステップ108では、通常の運転状態に比較してアイドル回転数及びコモンレール内燃料圧力を一定の率だけ上昇(アップ)させる。一方、ステップ110では、アイドル運転中ではないため、コモンレール内燃料圧力のみを通常の運転状態に比較して一定の率だけ上昇させる。これらのアップ率は、例えば、20%とすることができる。
【0024】
ステップ108及びステップ110のいずれの場合でも、燃料の温度を上昇させ、燃料クーラ26においてその燃料によりエンジン冷却水を加熱し、そして、ヒータ28においてそのエンジン冷却水により車室内の空気を加熱することができ、エンジンの暖機及び空気の暖気が促進される。
【0025】
ステップ108又は110に次いで実行されるステップ112では、車室内温度Tが所定の基準値T0 以上か否かが判定される。T0≦Tのとき、すなわち暖気が達成されたと判定されるときには、通常の運転モードに移行する一方、T<T0 のとき、すなわち未だ暖気が不十分であると判定されるときには、ステップ106に戻る。
【0026】
図3は、本発明を実施した場合の効果を説明するための特性図であって、横軸はエンジン回転数、縦軸は発生熱量をそれぞれ示している。なお、発生熱量は燃料温度に比例する。
【0027】
図3において、実線は、本発明を実施しない場合の通常の特性を示すのに対し、破線は、本発明を実施した場合の特性を示す。通常は、実線で示される熱量が燃料中に放出されて燃料温度が上昇する。これに対し、本発明を適用すると、破線で示されるように、発生熱量が増大する。すなわち、破線と実線との差分の熱量ΔQが暖気用として使用されることとなる。
【0028】
以上、本発明の実施形態について述べてきたが、もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、様々な実施形態を採用することが可能である。例えば、本実施形態においては、エンジン冷却水との間の熱交換を行わせる冷却機構として燃料クーラを利用したが、これに代えてEGRクーラ、オイルクーラ等を利用することができる。
【0029】
EGRクーラ、オイルクーラ等も、エンジンに付随して設けられる、冷却水による熱回収システムである。従来のこれらのシステムが、受動的熱回収システム、すなわちエンジン側の排出熱量に依存するものであるのに対し、本発明を適用した場合には、能動的熱回収システム、すなわち制御(ECUからの指令)により、必要なだけの熱量を回収することができるシステムとなる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エンジンに付属する、冷却水による熱回収システムを能動的に制御することで、ディーゼルエンジンの暖機を補助するシステムが構成され、冷間時にあっても車室内温度が早期に立ち上がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるディーゼルエンジンの暖機補助システムの一実施形態を示す全体構成図である。
【図2】電子制御装置(ECU)によって実行される制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図3】本発明を実施した場合の効果を説明するための特性図である。
【符号の説明】
10…サプライポンプ
10a…吸入ポート
10b…吐出ポート
10c…リターンポート
12…燃料タンク
14…供給配管
16…供給配管
18…コモンレール
18a〜18d…出力ポート
18e…プレッシャレギュレータ
20…供給配管
22…インジェクタ
24…リターン配管
26…燃料クーラ
28…ヒータコア
30…電子制御ユニット(ECU)
32…コモンレール圧センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a system for assisting warm-up of a diesel engine.
[0002]
[Prior art]
From the viewpoint of fuel economy, the application range of diesel engines is expanding. That is, in a diesel engine, fuel is burned under a high compression ratio and a large excess air ratio, so that its thermal efficiency is much higher than that of a gasoline engine.
[0003]
In recent years, a common rail fuel injection system has been developed as a fuel supply device for a diesel engine. This common rail fuel injection system stores high-pressure fuel generated by a supply pump in a common rail, and injects high-pressure fuel from the common rail to each cylinder of the engine via each injector. The pressure, that is, the injection pressure is configured to be able to be controlled irrespective of the engine speed (for example, see JP-A-2000-248983).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, high thermal efficiency of the engine means, in other words, that the amount of heat supplied to the engine cooling water as a heat loss is small. Therefore, in a vehicle equipped with a diesel engine, there is a problem in that the warming-up performance in a cold state is insufficient, such as in the morning in winter, and the temperature rise in the vehicle interior is delayed.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to actively control a heat recovery system using cooling water, which is configured by a cooling component attached to the engine, to thereby achieve a diesel engine. It is to constitute a system for assisting warm-up.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a system for assisting warm-up of a diesel engine, comprising a heater for heating the interior of a vehicle using circulating engine cooling water as a heat source, A cooling mechanism for performing heat exchange with the engine cooling water, and control means for increasing the heat exchange amount in the cooling mechanism when the temperature in the vehicle is lower than a predetermined reference value. A warming assist system for a diesel engine is provided.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the diesel engine employs a common rail fuel injection system, the cooling mechanism is a fuel cooler that cools fuel, and the control unit includes an engine. By increasing the rotation speed and / or the fuel pressure in the common rail, the amount of heat of the fuel is increased, and as a result, the amount of heat exchange between the fuel and the engine cooling water in the fuel cooler is increased.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0009]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing one embodiment of a diesel engine warm-up assist system according to the present invention. This diesel engine employs a common rail fuel injection system. The
[0010]
The high-pressure fuel pressurized and discharged by the
[0011]
In this embodiment, a four-cylinder diesel engine is assumed, and fuel is injected and supplied for each cylinder by an
[0012]
The
[0013]
Further, the
[0014]
A
[0015]
An electronic control unit (hereinafter, referred to as an ECU) 30 determines an optimal fuel injection timing and an optimal fuel injection amount in accordance with an engine state such as an engine speed, a crank angle position, an accelerator opening, and controls an electromagnetic valve in the injector. Thus, the fuel in the
[0016]
Further, the
[0017]
By the way, as described above, a diesel engine has a high thermal efficiency and a small amount of heat supplied to the engine cooling water due to heat loss. There is a problem that is delayed.
[0018]
Therefore, in the present embodiment, when it is necessary to raise the temperature in the passenger compartment during cold time, the engine speed and / or the fuel pressure in the common rail are controlled, and the
[0019]
A processing procedure of a control routine executed by the
[0020]
Next, in
[0021]
When T 1 ≦ T, that is, when it is determined that the vehicle is not in the cold state, the operation proceeds to the normal operation mode. On the other hand, when T <T 1 , that is, when it is determined that the vehicle is in the cold state, the process proceeds to step 106. .
[0022]
In
[0023]
In
[0024]
In either of the
[0025]
In
[0026]
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the effect when the present invention is implemented. The horizontal axis indicates the engine speed, and the vertical axis indicates the amount of generated heat. Note that the amount of generated heat is proportional to the fuel temperature.
[0027]
In FIG. 3, the solid line shows the normal characteristics when the present invention is not implemented, while the broken line shows the characteristics when the present invention is implemented. Normally, the amount of heat shown by the solid line is released into the fuel, and the fuel temperature rises. On the other hand, when the present invention is applied, the amount of generated heat increases as shown by a broken line. That is, the amount of heat ΔQ between the broken line and the solid line is used for warming up.
[0028]
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the embodiments, and various embodiments can be adopted. For example, in the present embodiment, a fuel cooler is used as a cooling mechanism for performing heat exchange with engine cooling water, but an EGR cooler, an oil cooler, or the like may be used instead.
[0029]
An EGR cooler, an oil cooler, and the like are also a heat recovery system using cooling water provided in association with the engine. Whereas these conventional systems depend on a passive heat recovery system, that is, the amount of heat discharged from the engine side, when the present invention is applied, an active heat recovery system, that is, a control (from the ECU) is used. Command), it becomes a system capable of recovering the necessary amount of heat.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a system for assisting warm-up of a diesel engine is configured by actively controlling a heat recovery system using cooling water attached to an engine. Even the cabin temperature rises early.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing one embodiment of a diesel engine warm-up assist system according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of a control routine executed by an electronic control unit (ECU).
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining an effect when the present invention is implemented.
[Explanation of symbols]
32 ... Common rail pressure sensor
Claims (2)
循環するエンジン冷却水を熱源として車内を暖房するヒータと、
エンジンに付随して設けられ、エンジン冷却水との間の熱交換を行わせる冷却機構と、
車内の温度が所定の基準値よりも低いときに、前記冷却機構における熱交換量を増大させる制御手段と、
を具備する、ディーゼルエンジンの暖機補助システム。A system that assists in warming up a diesel engine,
A heater for heating the interior of the vehicle using the circulating engine cooling water as a heat source,
A cooling mechanism that is provided along with the engine and performs heat exchange with engine cooling water;
Control means for increasing the amount of heat exchange in the cooling mechanism when the temperature in the vehicle is lower than a predetermined reference value;
A warm-up assist system for a diesel engine, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002205957A JP2004044551A (en) | 2002-07-15 | 2002-07-15 | Warming-up assisting system for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002205957A JP2004044551A (en) | 2002-07-15 | 2002-07-15 | Warming-up assisting system for diesel engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004044551A true JP2004044551A (en) | 2004-02-12 |
Family
ID=31711117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002205957A Pending JP2004044551A (en) | 2002-07-15 | 2002-07-15 | Warming-up assisting system for diesel engine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004044551A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102454446A (en) * | 2011-03-31 | 2012-05-16 | 大连船用柴油机有限公司 | Warm-up and test bed trial technology for lubricating system of diesel engine |
KR101294511B1 (en) | 2011-08-01 | 2013-08-07 | 현대자동차주식회사 | Fuel circulation system for dimethyl-ether fuel vehicle |
-
2002
- 2002-07-15 JP JP2002205957A patent/JP2004044551A/en active Pending
Cited By (3)
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CN102454446B (en) * | 2011-03-31 | 2013-06-05 | 大连船用柴油机有限公司 | Warm-up and test bed trial technology for lubricating system of diesel engine |
KR101294511B1 (en) | 2011-08-01 | 2013-08-07 | 현대자동차주식회사 | Fuel circulation system for dimethyl-ether fuel vehicle |
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