JP2005061401A - Bi-fuel engine and mixture ratio estimation method of blended fuel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bi-fuel engine that can detect a mixture ratio between LPG and DME and can share fuel tank for storing both fuel of the LPG and DME. <P>SOLUTION: The bi-fuel engine includes an LPG/DME mixture tank 11 for mixing and storing the LPG and DME, and a mixture ratio sensor 15 for measuring a mixture ratio between the LPG and DME. The mixture ratio sensor 15 measures the mixture ratio, and an ECU 16 acquires property of the blended fuel from a measurement value of the mixture ratio, so as to reflect them in control of an engine 10. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、バイフューエルエンジンおよび混合燃料の混合比率推定方法に関し、更に詳しくは、液化石油ガス(以下、LPGと称する)とジメチルエーテル(以下、DMEと称する)の混合燃料を燃料とするバイフューエルエンジンおよびその混合燃料の混合比率推定方法に関する。   The present invention relates to a bi-fuel engine and a mixed fuel ratio estimation method, and more particularly, to a bi-fuel engine using a mixed fuel of liquefied petroleum gas (hereinafter referred to as LPG) and dimethyl ether (hereinafter referred to as DME) as fuel. And a method for estimating the mixture ratio of the mixed fuel.

LPGとDMEは、沸点がほぼ同等であり、常温では気体、加圧すると液体になるという類似した特性を有する燃料である。LPGは、軽油の代替燃料として既に用いられており、LPGスタンド等のインフラが整備されている。また、DMEはセタン価が高く(LPGのセタン価が12程度であるのに対し、DMEのセタン価は55程度)、含酸素燃料であるため、煤がほとんど排出されず、クリーン燃料として注目されている。   LPG and DME are fuels having similar characteristics that their boiling points are approximately the same, and they are gas at normal temperature and liquid when pressurized. LPG has already been used as an alternative fuel for light oil, and infrastructure such as an LPG stand has been established. DME has a high cetane number (LPG has a cetane number of about 12 whereas DME has a cetane number of about 55) and is an oxygen-containing fuel. ing.

これらLPGとDMEは、インフラを共通にすることが可能であるため、LPGスタンドでDMEが販売される可能性がある。しかしながら、当面の間はDMEのインフラ整備は進まないと考えられるため、LPGとDMEのバイフューエル自動車を提供できれば、DME自動車の普及とDMEのインフラ整備にも役立つ。   Since these LPG and DME can share the same infrastructure, there is a possibility that DME will be sold at the LPG stand. However, since it is considered that DME infrastructure development will not progress for the time being, if LPG and DME bi-fuel vehicles can be provided, it will be useful for the spread of DME vehicles and DME infrastructure development.

なお、関連する公知技術として、DMEのインフラ未整備によりDMEの補給が不能の場合には、混合タンクに貯留されているディーゼル燃料を用いて応急的に走行できるようにしたDME用ディーゼルエンジンの燃料供給システムが開示されている(たとえば、特許文献1参照)。   In addition, as a related publicly known technology, when the DME cannot be replenished due to insufficient development of DME infrastructure, the fuel of the DME diesel engine that can be used for emergency travel using the diesel fuel stored in the mixing tank A supply system is disclosed (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−97307号公報JP 2003-97307 A

バイフューエル自動車は、それぞれの燃料独自の燃料タンクを有する場合が多く、燃料タンクを2つ備えなければならないので、車両重量の増加やコストアップを招く等のデメリットが発生する。DMEとLPGは、貯蔵方法がほぼ同じであり、またDMEとLPGを混合するのは容易であることから、燃料タンクを共通にして上記デメリットを解決する方法も考えられる。   Bi-fuel vehicles often have their own fuel tanks, and two fuel tanks must be provided, which causes disadvantages such as increased vehicle weight and increased costs. The storage method of DME and LPG is almost the same, and since it is easy to mix DME and LPG, a method of solving the above disadvantages by using a common fuel tank is also conceivable.

しかしながら、DMEとLPGを混合した場合、DMEは高着火性の燃料である一方、LPGは低着火性の燃料であり、両燃料は着火性が大きく異なるとともに発熱量も異なるため、必要な燃料噴射量も異なってくる。このため、混合燃料の混合比率を検出して燃料性状を算出し、この燃料性状に応じたエンジン制御を行う必要があるという課題があった。   However, when DME and LPG are mixed, DME is a highly ignitable fuel, while LPG is a low ignitable fuel, and both fuels have significantly different ignitability and different calorific values. The amount will also vary. Therefore, there is a problem that it is necessary to detect the mixing ratio of the mixed fuel, calculate the fuel property, and perform engine control according to the fuel property.

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、LPGとDMEの混合比率を検出でき、両燃料を貯蔵する燃料タンクを共通化できるバイフューエルエンジンを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a bi-fuel engine that can detect the mixing ratio of LPG and DME and can share a fuel tank that stores both fuels.

また、この発明は、LPGとDMEの混合比率を容易に検出できる混合燃料の混合比率推定方法を提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a mixed fuel ratio estimation method that can easily detect the blend ratio of LPG and DME.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項1に係るバイフューエルエンジンは、LPGとDMEを混合貯蔵できる燃料タンクと、前記燃料タンクからエンジンに至る燃料供給ラインの途中または前記燃料タンクに設けられ、前記LPGと前記DMEの混合比率を計測する混合比率センサとを備え、前記混合比率センサによって前記LPGと前記DMEの混合比率を計測し、当該計測値から混合燃料の性状を求めてエンジン制御に反映させることを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a bi-fuel engine according to claim 1 of the present invention includes a fuel tank capable of mixing and storing LPG and DME, and a fuel supply line extending from the fuel tank to the engine. Or a mixing ratio sensor that is provided in the fuel tank and that measures the mixing ratio of the LPG and the DME, measures the mixing ratio of the LPG and the DME by the mixing ratio sensor, and determines the mixed fuel from the measured value. The characteristic is obtained and reflected in the engine control.

また、この発明の請求項2に係るバイフューエルエンジンは、LPGとDMEを混合貯蔵できる燃料タンクと、当該燃料タンクに接続され内部に往復自在なピストンを有する圧縮室と、前記燃料タンクと前記圧縮室間に設けられた開閉弁と、前記開閉弁を開いた状態で前記ピストンを移動させて前記燃料タンク内の混合燃料を前記圧縮室内に充填するとともに、前記開閉弁を閉じた状態で前記ピストンを移動させて前記圧縮室内に充填された混合燃料を所定圧力で圧縮するアクチュエータと、前記燃料タンクに設けられた温度センサおよび圧力センサとを備え、前記混合燃料圧縮時の前記ピストンの移動量または前記圧縮室内の容積減量分と、前記温度センサおよび圧力センサにより検出された温度および圧力と、予め記憶してあるLPG単体の体積弾性率に係るデータとDME単体の体積弾性率に係るデータとを用いて前記LPGと前記DMEの混合比率を算出し、当該算出値から混合燃料の性状を求めてエンジン制御に反映させることを特徴とするものである。   A bi-fuel engine according to claim 2 of the present invention includes a fuel tank capable of mixing and storing LPG and DME, a compression chamber connected to the fuel tank and having a reciprocating piston inside, the fuel tank, and the compression An on-off valve provided between the chambers, and the piston is moved with the on-off valve opened to fill the compression chamber with the mixed fuel in the fuel tank, and the piston with the on-off valve closed And an actuator that compresses the mixed fuel filled in the compression chamber at a predetermined pressure, and a temperature sensor and a pressure sensor provided in the fuel tank, and the amount of movement of the piston during the mixed fuel compression or The volume loss in the compression chamber, the temperature and pressure detected by the temperature sensor and the pressure sensor, and an LPG unit stored in advance. The mixing ratio of the LPG and the DME is calculated using the data relating to the bulk modulus of the fuel and the data relating to the bulk modulus of the DME alone, and the property of the mixed fuel is obtained from the calculated value and reflected in the engine control. It is characterized by.

また、この発明の請求項3に係るバイフューエルエンジンは、請求項2に記載の発明において、前記圧縮室への混合燃料充填時に前記ピストンの往復運動を所定回数繰り返すことを特徴とするものである。   A bi-fuel engine according to a third aspect of the present invention is the bi-fuel engine according to the second aspect, characterized in that the reciprocating motion of the piston is repeated a predetermined number of times when the mixed fuel is charged into the compression chamber. .

また、この発明の請求項4に係るバイフューエルエンジンは、LPGとDMEを混合貯蔵できる燃料タンクと、当該燃料タンクに接続された密閉系バランス室と、前記燃料タンクと前記密閉系バランス室間に設けられた開閉弁と、前記密閉系バランス室内に設けられ所定量のLPGが充填された弾性容器と、前記開閉弁を開いて前記密閉系バランス室内に混合燃料を充填するとともに、前記開閉弁を閉じた状態で前記弾性容器内のLPGを所定圧力で圧縮するピストンおよびアクチュエータとを備え、前記混合燃料圧縮時の前記ピストンの移動量または前記圧縮室内の容積減量分と、予め記憶してあるLPG単体の体積弾性率に係るデータとDME単体の体積弾性率に係るデータとを用いてLPGとDMEの混合比率を算出し、当該算出値から混合燃料の性状を求めてエンジン制御に反映させることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a bi-fuel engine comprising a fuel tank capable of mixing and storing LPG and DME, a sealed balance chamber connected to the fuel tank, and between the fuel tank and the sealed balance chamber. An open / close valve provided, an elastic container provided in the sealed balance chamber and filled with a predetermined amount of LPG, the open / close valve is opened to fill the closed balance chamber with fuel mixture, and the open / close valve is A piston and an actuator for compressing the LPG in the elastic container at a predetermined pressure in a closed state, and a movement amount of the piston at the time of compression of the mixed fuel or a volume reduction amount in the compression chamber is stored in advance. Calculate the mixing ratio of LPG and DME using the data related to the bulk modulus of a single substance and the data related to the bulk modulus of a single DME. Seeking properties of the mixed fuel is characterized in that is reflected in the engine control.

また、この発明の請求項5に係るバイフューエルエンジンは、LPGとDMEを混合貯蔵できる燃料タンクと、当該燃料タンクからエンジンの燃料噴射弁に至る燃料供給ラインの途中に設けられた燃料加圧ポンプと、当該燃料加圧ポンプの回転数または負荷を検出する回転数/負荷検出手段と、前記燃料加圧ポンプ出口の燃料圧力を検出する圧力センサと、前記燃料加圧ポンプ出口の燃料温度を検出する温度センサとを備え、前記回転数/負荷検出手段による前記燃料加圧ポンプの回転数または負荷の検出値から、予め記憶してある基準燃料温度毎の前記燃料加圧ポンプの回転数または負荷と、前記燃料加圧ポンプ出口圧力の特性線図に基づいて前記LPGと前記DMEの混合比率を算出し、当該算出値から混合燃料の性状を求めてエンジン制御に反映させることを特徴とするものである。   A bi-fuel engine according to claim 5 of the present invention is a fuel tank capable of mixing and storing LPG and DME, and a fuel pressurization pump provided in the middle of a fuel supply line from the fuel tank to a fuel injection valve of the engine. A rotation speed / load detection means for detecting the rotation speed or load of the fuel pressurization pump, a pressure sensor for detecting fuel pressure at the fuel pressurization pump outlet, and a fuel temperature at the fuel pressurization pump outlet And the number of revolutions or load of the fuel pressurization pump for each reference fuel temperature stored in advance from the detected value of the number of revolutions or load of the fuel pressurization pump by the revolution number / load detection means. And calculating the mixing ratio of the LPG and the DME based on the characteristic diagram of the outlet pressure of the fuel pressurizing pump, and obtaining the property of the mixed fuel from the calculated value. It is characterized in that to reflect your on.

また、この発明の請求項6に係る混合燃料の混合比率推定方法は、LPGとDMEとの混合燃料を密閉容器内に充填し、この充填した混合燃料を所定圧力で圧縮し、前記密閉容器の体積変化に基づいて前記LPGと前記DMEの混合比率を求めることを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for estimating a mixture ratio of a mixed fuel, wherein a mixed fuel of LPG and DME is filled in a sealed container, and the filled mixed fuel is compressed at a predetermined pressure. The mixing ratio of the LPG and the DME is obtained based on a volume change.

この発明に係るバイフューエルエンジン(請求項1)によれば、LPGとDMEを貯蔵する燃料タンクを共通化し、1つの燃料タンクとすることで車両重量を低減でき、これに伴って製造コストを削減することができる。また、本発明を適用することにより、LPGとDMEの両燃料を使用できるフレキシブルバイフューエルエンジン車を構築できるため、燃料補給の選択肢が広がる。すなわち、インフラの未整備によりDMEが補給できない場合には、インフラの整備されたLPGを暫定的に補給して走行することができるので、ガス欠となる不安を低減できる。   According to the bi-fuel engine according to the present invention (Claim 1), the fuel tank for storing LPG and DME is shared, and the vehicle weight can be reduced by using one fuel tank, and the manufacturing cost is reduced accordingly. can do. Also, by applying the present invention, a flexible bi-fuel engine vehicle that can use both LPG and DME fuels can be constructed, so that options for refueling are expanded. That is, when DME cannot be replenished due to infrastructure not yet developed, it is possible to travel with provisional LPG with infrastructure maintained, so it is possible to reduce the anxiety of running out of gas.

また、この発明に係るバイフューエルエンジン(請求項2)によれば、LPGとDMEを貯蔵する燃料タンクを共通化し、1つの燃料タンクとすることで車両重量を低減でき、これに伴って製造コストを削減することができるとともに、車両性能の低下を抑制することができる。また、本発明を適用することにより、LPGとDMEの両燃料を使用できるフレキシブルバイフューエルエンジン車を構築できるため、燃料補給の選択肢が広がる。   Further, according to the bi-fuel engine according to the present invention (Claim 2), the fuel tank for storing LPG and DME can be shared, and the vehicle weight can be reduced by using one fuel tank. As well as a decrease in vehicle performance. Also, by applying the present invention, a flexible bi-fuel engine vehicle that can use both LPG and DME fuels can be constructed, so that options for refueling are expanded.

また、この発明に係るバイフューエルエンジン(請求項3)によれば、圧縮室内に残存する燃料や、燃料タンクと圧縮室との接続部分に残存する燃料の置換が可能になり、混合比率計測の精度を更に向上させることができる。   Further, according to the bi-fuel engine according to the present invention (Claim 3), the fuel remaining in the compression chamber or the fuel remaining in the connection portion between the fuel tank and the compression chamber can be replaced, and the mixing ratio measurement can be performed. The accuracy can be further improved.

また、この発明に係るバイフューエルエンジン(請求項4)によれば、上記請求項2に係る発明と比較して、温度センサや圧力センサが不要となり、更なるコストダウンを期待できる。   Further, according to the bi-fuel engine according to the present invention (Claim 4), compared with the invention according to Claim 2, a temperature sensor and a pressure sensor are not required, and further cost reduction can be expected.

また、この発明に係るバイフューエルエンジン(請求項5)によれば、混合比率を算出するための専用部品を必要としないので、上記請求項2および請求項4に係る発明と比較して、大幅なコストダウンを期待できる。   In addition, according to the bi-fuel engine according to the present invention (Claim 5), since no special parts for calculating the mixing ratio are required, compared with the inventions according to Claims 2 and 4 above, Can be expected to reduce costs.

また、この発明に係る混合燃料の混合比率推定方法(請求項6)によれば、LPGとDMEの体積弾性率の違いを利用して混合比率を算出することができる。すなわち、たとえば内部に往復自在なピストンを有する密閉容器を用いて体積変化を検出すれば、簡易な構成により混合比率を算出することができる。   Further, according to the mixed fuel mixture ratio estimation method according to the present invention (Claim 6), the mixture ratio can be calculated by utilizing the difference in volume modulus of elasticity between LPG and DME. That is, for example, if a volume change is detected using a closed container having a reciprocating piston inside, the mixing ratio can be calculated with a simple configuration.

以下に、この発明に係るバイフューエルエンジンの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a bi-fuel engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

先ず、LPGとDMEの混合比率を検出するための基本概念について図3〜図6に基づいて説明する。ここで、図3は、LPGの圧縮前の状態を示す模式図、図4は、LPGの圧縮後の状態を示す模式図、図5は、DMEの圧縮前の状態を示す模式図、図6は、DMEの圧縮後の状態を示す模式図である。   First, the basic concept for detecting the mixing ratio of LPG and DME will be described with reference to FIGS. 3 is a schematic diagram showing a state before compression of LPG, FIG. 4 is a schematic diagram showing a state after compression of LPG, FIG. 5 is a schematic diagram showing a state before compression of DME, and FIG. These are the schematic diagrams which show the state after compression of DME.

DMEの体積弾性率は温度および圧力により変化するが、LPGの場合よりも小さいことが知られている。本発明に係る混合比率の検出は、この体積弾性率が異なることを利用するものである。図3〜図6に示すように、密閉断熱された圧縮室17内には、ピストン18が往復自在に配置され、このピストン18はアクチュエータ19によって往復するように構成されている。   It is known that the bulk modulus of DME varies with temperature and pressure, but is smaller than that of LPG. The detection of the mixing ratio according to the present invention utilizes the fact that the bulk modulus is different. As shown in FIGS. 3 to 6, a piston 18 is reciprocally arranged in a hermetically insulated compression chamber 17, and the piston 18 is configured to reciprocate by an actuator 19.

図3に示すように、圧縮前の圧縮室17には所定温度において体積V0のLPGが封入されており、この状態から図4に示すように、アクチュエータ19によってピストン18が駆動され、LPGに所定の圧縮力Fが加えられて体積V1となる。このとき、LPGの体積変化は極めて小さく、ピストン18の移動量はほぼゼロであり、体積V0と体積V1はほぼ等しい。   As shown in FIG. 3, the compression chamber 17 before compression is filled with LPG having a volume V0 at a predetermined temperature, and from this state, as shown in FIG. The compression force F is applied to become volume V1. At this time, the volume change of the LPG is extremely small, the movement amount of the piston 18 is almost zero, and the volume V0 and the volume V1 are substantially equal.

一方、図5に示すように、圧縮前の圧縮室17には所定温度(図3に示したLPGの場合と同一温度)において体積V0のDMEが封入されており、この状態から図6に示すように、アクチュエータ19によってピストン18が駆動され、DMEに所定の圧縮力F(図4に示したLPGの場合と同一の圧力F)が加えられると、圧縮されて体積V1となる。すなわち、DMEの体積変化は上記LPGの場合よりも大きく、ピストン18の移動量はゼロよりも大きく、体積V1は体積V0よりも小さくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the compression chamber 17 before compression is filled with DME having a volume V0 at a predetermined temperature (the same temperature as in the case of LPG shown in FIG. 3). As described above, when the piston 18 is driven by the actuator 19 and a predetermined compressive force F (the same pressure F as in the case of LPG shown in FIG. 4) is applied to the DME, the piston 18 is compressed to the volume V1. That is, the volume change of DME is larger than that of the LPG, the movement amount of the piston 18 is larger than zero, and the volume V1 is smaller than the volume V0.

このように、各温度条件および圧力条件における同一圧縮力FでのLPGとDMEの体積変化を予め計測しておく。そして、実際に燃料タンクに入っているLPGとDMEの混合燃料の体積変化を計測することによって、それらの混合比を推測することができる。この混合比が分かれば、燃料性状を算出することができ、これをバイフューエルエンジン(以下、適宜エンジンと称する)の制御に反映することができる。以上が、混合比率計測の基本的概念である。   Thus, the volume change of LPG and DME at the same compressive force F under each temperature condition and pressure condition is measured in advance. Then, by measuring the volume change of the mixed fuel of LPG and DME actually contained in the fuel tank, the mixing ratio thereof can be estimated. If this mixing ratio is known, the fuel property can be calculated, and this can be reflected in the control of the bi-fuel engine (hereinafter referred to as the engine as appropriate). The above is the basic concept of mixing ratio measurement.

つぎに、この発明の実施例1に係るエンジンについて図1に基づいて説明する。ここで、図1は、この発明の実施例1に係るエンジンの要部を示すブロック図である。図1に示すように、エンジン10は、たとえば火花着火可能な内燃機関であり、LPGとDMEの混合燃料を燃焼可能に構成されている。なお、図示例を省略するが、エンジン10には、エンジン10に燃料を加圧供給するための燃料加圧ポンプ等、エンジン10の動作に必要な種々の基本装置が設けられている。   Next, an engine according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a block diagram showing a main part of the engine according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the engine 10 is an internal combustion engine capable of spark ignition, for example, and is configured to be able to burn a mixed fuel of LPG and DME. Although not shown in the drawings, the engine 10 is provided with various basic devices necessary for the operation of the engine 10 such as a fuel pressurizing pump for pressurizing and supplying fuel to the engine 10.

LPG/DME混合タンク(燃料タンク)11は、LPG補給孔13から補給されるLPGとDME補給孔12から補給されるDMEとを混合でき、これらを混合燃料として貯蔵できるように構成されている。このLPG/DME混合タンク11の燃料は、燃料供給ライン14によってエンジン10に供給されるように構成されている。   The LPG / DME mixing tank (fuel tank) 11 is configured so that LPG supplied from the LPG supply hole 13 and DME supplied from the DME supply hole 12 can be mixed and stored as mixed fuel. The fuel in the LPG / DME mixing tank 11 is configured to be supplied to the engine 10 through a fuel supply line 14.

そして、この燃料供給ライン14の途中には、たとえば、上述したようにLPGとDMEの体積弾性率の違いを利用することにより混合比率を計測可能に構成した混合比率センサ15が設けられている。また、この混合比率センサ15の近傍には、混合燃料の温度を検出する温度センサ(図示せず)と圧力を計測する圧力センサ(図示せず)が設けられている。   In the middle of the fuel supply line 14, for example, as described above, a mixing ratio sensor 15 configured to be able to measure the mixing ratio by using the difference in volume modulus between LPG and DME is provided. Further, a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the mixed fuel and a pressure sensor (not shown) for measuring the pressure are provided in the vicinity of the mixture ratio sensor 15.

電子制御ユニット(以下、ECUと称する)16は、混合比率センサ15から出力された計測値に基づいて燃料性状を算出し、予め格納されているエンジン制御マップに基づいてエンジン10を制御できるように構成されている。   An electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 16 calculates the fuel property based on the measurement value output from the mixing ratio sensor 15 so that the engine 10 can be controlled based on the engine control map stored in advance. It is configured.

つぎに制御動作について図2に基づいて説明する。ここで、図2は、算出された燃料混合比率に基づくエンジンの制御方法を示すフローチャートである。先ず、混合比率センサ15によって燃料供給ライン14中の混合燃料のLPGとDMEの混合比率が計測される(ステップS10)。   Next, the control operation will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a flowchart showing an engine control method based on the calculated fuel mixture ratio. First, the mixture ratio of LPG and DME of the mixed fuel in the fuel supply line 14 is measured by the mixture ratio sensor 15 (step S10).

そして、混合比率センサ15の計測値は、上記温度センサおよび圧力センサの温度・圧力データとともにECU16に出力され、このECU16によって混合燃料の性状が算出される(ステップS11)。つぎに、算出された燃料性状に基づいて、予め定められているエンジン制御マップが選択され(ステップS12)、その制御情報に基づいてエンジン10が制御される(ステップS13)。   The measured value of the mixture ratio sensor 15 is output to the ECU 16 together with the temperature / pressure data of the temperature sensor and the pressure sensor, and the ECU 16 calculates the properties of the mixed fuel (step S11). Next, a predetermined engine control map is selected based on the calculated fuel properties (step S12), and the engine 10 is controlled based on the control information (step S13).

以上のように、この実施例1に係るバイフューエルエンジンによれば、LPGとDMEを貯蔵する燃料タンクを共通化し、1つのLPG/DME混合タンク11とすることで、車両重量を低減でき、これに伴って製造コストを削減することができるとともに、車両性能の低下を抑制することができる。   As described above, according to the bi-fuel engine according to the first embodiment, the fuel tank for storing LPG and DME is shared, and the LPG / DME mixed tank 11 can be used to reduce the vehicle weight. As a result, the manufacturing cost can be reduced, and the deterioration of the vehicle performance can be suppressed.

また、本発明を適用することにより、LPGとDMEの両燃料を使用できるフレキシブルバイフューエルエンジン車を構築できるため、燃料補給の選択肢が広がる。すなわち、インフラの未整備によりDMEが補給できない場合には、インフラの整備されたLPGを暫定的に補給して走行することができるので、ガス欠となる不安を低減できる。   Also, by applying the present invention, a flexible bi-fuel engine vehicle that can use both LPG and DME fuels can be constructed, so that options for refueling are expanded. That is, when DME cannot be replenished due to infrastructure not yet developed, it is possible to travel with provisional LPG with infrastructure maintained, so it is possible to reduce the anxiety of running out of gas.

なお、上記実施例1においては、混合比率センサ15を燃料供給ライン14の途中に設けるものとして説明したが、これに限定されず、LPG/DME混合タンク11に設けてもよく、上記と同様の効果を期待できる。   In the first embodiment, the mixing ratio sensor 15 is described as being provided in the middle of the fuel supply line 14. However, the present invention is not limited to this, and the mixing ratio sensor 15 may be provided in the LPG / DME mixing tank 11 as described above. The effect can be expected.

図7は、この発明の実施例2に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図、図8は、混合比率を求める際に使用されるピストン移動量と温度と圧力の関係を示すマップである。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略または簡略化する。   FIG. 7 is a schematic diagram showing the main part of the bi-fuel engine according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 8 is a map showing the relationship between the piston movement amount, temperature, and pressure used when obtaining the mixing ratio. . In the following description, members that are the same as or correspond to those already described are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted or simplified.

圧縮室17とLPG/DME混合タンク11とは、検出ライン22によって接続され、バルブ(開閉弁)23の開閉によって必要時に混合燃料が圧縮室17内に導入できるように構成されている。また、圧縮室17には、圧縮室17内の混合燃料の温度を検出する温度センサ20と圧力を計測する圧力センサ21が設けられている。なお、燃料供給ライン14には、燃料をエンジン10に加圧供給するための燃料加圧ポンプ24が設けられている。   The compression chamber 17 and the LPG / DME mixing tank 11 are connected by a detection line 22 and are configured such that mixed fuel can be introduced into the compression chamber 17 when necessary by opening and closing a valve (open / close valve) 23. The compression chamber 17 is provided with a temperature sensor 20 for detecting the temperature of the mixed fuel in the compression chamber 17 and a pressure sensor 21 for measuring the pressure. The fuel supply line 14 is provided with a fuel pressurizing pump 24 for pressurizing and supplying fuel to the engine 10.

つぎに、LPGとDMEの混合比率の検出方法について説明する。先ず、バルブ23を開き、圧縮室17内の容積が大きくなるようにピストン18をアクチュエータ19によって駆動することにより、LPG/DME混合タンク11内の混合燃料を圧縮室17内に充填する。   Next, a method for detecting the mixing ratio of LPG and DME will be described. First, the valve 23 is opened, and the piston 18 is driven by the actuator 19 so as to increase the volume in the compression chamber 17, whereby the mixed fuel in the LPG / DME mixed tank 11 is filled into the compression chamber 17.

この混合燃料の充填の際に、ピストン18の往復運動を数回程度(たとえば、3回程度)行うことにより、圧縮室17内に残存する燃料や、圧縮室17とバルブ23間の検出ライン22内に残存する燃料の置換が可能になり、混合比率計測の精度を更に向上させることができる。   When the mixed fuel is filled, the reciprocating motion of the piston 18 is performed several times (for example, about three times), so that the fuel remaining in the compression chamber 17 and the detection line 22 between the compression chamber 17 and the valve 23 are detected. The remaining fuel can be replaced, and the accuracy of the mixture ratio measurement can be further improved.

混合燃料が予め設定された量まで充填されたら、バルブ23を閉じ、ピストン18をアクチュエータ19によって圧縮方向に駆動し、充填された混合燃料を所定の設定圧力まで圧縮する。   When the mixed fuel is filled to a preset amount, the valve 23 is closed, and the piston 18 is driven in the compression direction by the actuator 19 to compress the filled mixed fuel to a predetermined set pressure.

そして、この時のピストン18の移動量または圧縮室17内の容積減量分と、温度センサ20および圧力センサ21による温度・圧力データとから、図示しないECU内に予め記憶してあるLPG単体の体積弾性率に係るデータとDME単体の体積弾性率に係るデータとを用いてLPGとDMEの混合比率を算出する。   The volume of the LPG alone stored in advance in the ECU (not shown) from the amount of movement of the piston 18 or the volume reduction in the compression chamber 17 and the temperature / pressure data from the temperature sensor 20 and the pressure sensor 21 at this time. The mixing ratio of LPG and DME is calculated using the data relating to the elastic modulus and the data relating to the bulk elastic modulus of the DME alone.

すなわち、このLPGとDMEの混合比率は、図8に基づいて以下のように算出することができる。この図8は、ピストン18の移動量Xと温度Tと圧力Pとの関係を示し、DME100%時の温度と圧力によるピストン移動量マップ26と、LPG100%時の温度と圧力によるピストン移動量マップ28を示してある。   That is, the mixing ratio of LPG and DME can be calculated as follows based on FIG. FIG. 8 shows the relationship between the movement amount X of the piston 18, the temperature T, and the pressure P. The piston movement amount map 26 according to the temperature and pressure when the DME is 100%, and the piston movement amount map according to the temperature and pressure when the LPG is 100%. 28 is shown.

図8において、XDMEは、前記マップ26上に位置する点であり、DME100%時のある温度T1、圧力P1によるピストン18の移動量を示している。XLPGは、前記マップ28上に位置する点であり、LPG100%時のある温度T1、圧力P1によるピストン18の移動量を示している。Xmix は、図7に示した装置から実測により求まる混合燃料のピストン18の移動量を示している。 In FIG. 8, X DME is a point located on the map 26, and indicates the movement amount of the piston 18 at a certain temperature T 1 and pressure P 1 when DME is 100%. X LPG is a point located on the map 28, and indicates the amount of movement of the piston 18 by a certain temperature T 1 and pressure P 1 when LPG is 100%. X mix indicates the moving amount of the piston 18 of the mixed fuel obtained by actual measurement from the apparatus shown in FIG.

このようにピストン移動量XDMEおよびXLPGは、温度センサ20と圧力センサ21とにより温度T1および圧力P1を計測して上記マップ26,28から求めることができ、ピストン移動量Xmix は実測から求めることができるので、DMEの混合比率DME(%)は、下記の式(1)によって求めることができる。 Thus piston movement amount X DME and X LPG is to measure the temperature T 1 and pressure P 1 by the temperature sensor 20 and pressure sensor 21 can be determined from the map 26, the piston moving distance X mix is Since it can be obtained from actual measurement, the mixing ratio DME (%) of DME can be obtained by the following equation (1).

DME(%)=(XDME−Xmix)/(XDME−XLPG)×100 ・・・(1) DME (%) = (X DME -X mix ) / (X DME -X LPG ) × 100 (1)

また、LPGの混合比率LPG(%)は、式(1)により求まったDMEの混合比率DME(%)を下記の式(2)に代入することによって求めることができる。   The mixing ratio LPG (%) of LPG can be obtained by substituting the mixing ratio DME (%) of DME obtained by the equation (1) into the following equation (2).

LPG(%)=100−DME(%) ・・・(2)   LPG (%) = 100−DME (%) (2)

このようにして求められた混合比率に基づいて上記ECUによって混合燃料の性状が算出される。そして、この算出された燃料性状に基づいて、予め定められているエンジン制御マップが選択され、その制御情報に基づいてエンジン10が制御される。   Based on the mixing ratio thus determined, the ECU calculates the properties of the mixed fuel. A predetermined engine control map is selected based on the calculated fuel property, and the engine 10 is controlled based on the control information.

以上のように、この実施例2に係るバイフューエルエンジンによれば、LPGとDMEを貯蔵する燃料タンクを共通化し、1つのLPG/DME混合タンク11とすることで、車両重量を低減でき、これに伴って製造コストを削減することができるとともに、車両性能の低下を抑制することができる。また、簡易な構成の本発明を適用することにより、LPGとDMEの両燃料を使用できるフレキシブルバイフューエルエンジン車を構築できるため、燃料補給の選択肢が広がる。   As described above, according to the bi-fuel engine according to the second embodiment, the fuel tank for storing LPG and DME is shared, and the LPG / DME mixed tank 11 is used to reduce the vehicle weight. As a result, the manufacturing cost can be reduced, and the deterioration of the vehicle performance can be suppressed. Further, by applying the present invention having a simple configuration, a flexible bi-fuel engine vehicle that can use both LPG and DME fuels can be constructed, so that options for refueling are expanded.

図9は、この発明の実施例3に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図、図10は、ピストン移動量と混合比率の関係を示すマップである。密閉断熱された密閉系バランス室30は、LPG/DME混合タンク11と、燃料供給ライン14、バルブ(開閉弁)31および検出ライン22を介して接続されているとともに、燃料リターンライン32、バルブ33を介して接続されている。   FIG. 9 is a schematic diagram showing the main part of a bi-fuel engine according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 10 is a map showing the relationship between the piston movement amount and the mixing ratio. The sealed balance chamber 30 that is hermetically insulated is connected to the LPG / DME mixing tank 11 through a fuel supply line 14, a valve (open / close valve) 31 and a detection line 22, as well as a fuel return line 32 and a valve 33. Connected through.

また、密閉系バランス室30には、圧縮室17と接続されたLPG入りのゴム球体(弾性容器)34が伸縮自在に内蔵されている。すなわち、このゴム球体34には、予め設定した所定量のLPGが充填されており、アクチュエータ19でピストン18を駆動することによりこのゴム球体34を膨らませたり、縮ませたりできるように構成されている。   The sealed balance chamber 30 includes a rubber sphere (elastic container) 34 containing LPG connected to the compression chamber 17 so as to expand and contract. That is, the rubber sphere 34 is filled with a predetermined amount of LPG, and the rubber sphere 34 can be expanded or contracted by driving the piston 18 with the actuator 19. .

つぎに、LPGとDMEの混合比率の検出方法について説明する。先ず、バルブ31およびバルブ33を開き、燃料加圧ポンプ24によりLPG/DME混合タンク11から混合燃料を密閉系バランス室30内に導入し、余剰の混合燃料を燃料リターンライン32からLPG/DME混合タンク11へとオーバーフローさせることにより、密閉系バランス室30内全体に混合燃料を充填する。そして、この状態でバルブ31およびバルブ33を閉じる。   Next, a method for detecting the mixing ratio of LPG and DME will be described. First, the valve 31 and the valve 33 are opened, and the fuel pressurization pump 24 introduces the mixed fuel from the LPG / DME mixing tank 11 into the closed balance chamber 30, and surplus mixed fuel is mixed with the LPG / DME from the fuel return line 32. By overflowing into the tank 11, the entire system balance chamber 30 is filled with the mixed fuel. In this state, the valve 31 and the valve 33 are closed.

この時、ゴム球体34内のLPGの圧力と密閉系バランス室30内の混合燃料の圧力とが同一になるように、アクチュエータ19を作動させ、ピストン18によりゴム球体34が膨らんだ状態にする。なお、この時、ゴム球体34内のLPGの温度と密閉系バランス室30内の混合燃料の温度は同一である。   At this time, the actuator 19 is operated so that the pressure of the LPG in the rubber sphere 34 and the pressure of the mixed fuel in the closed system balance chamber 30 are the same, and the rubber sphere 34 is inflated by the piston 18. At this time, the temperature of the LPG in the rubber sphere 34 and the temperature of the mixed fuel in the closed system balance chamber 30 are the same.

つぎに、アクチュエータ19を作動させ、ピストン18により圧縮室17内のLPGの圧縮を開始する。密閉系バランス室30内の燃料がLPGそのものであれば、ゴム球体34の内外において体積弾性率が同じであるので、ピストン18は動かないが、密閉系バランス室30内の燃料に体積弾性率の小さいDMEが混合していると、あるいは密閉系バランス室30内の燃料がDMEそのものであると、ピストン18が圧縮側に変位することとなる。このピストン18は、アクチュエータ19によって作動されているので、ピストン18の移動量は容易に計測することができる。   Next, the actuator 19 is operated, and the compression of the LPG in the compression chamber 17 is started by the piston 18. If the fuel in the closed system balance chamber 30 is LPG itself, the volume modulus of elasticity is the same inside and outside the rubber sphere 34, so the piston 18 does not move, but the fuel in the closed system balance chamber 30 has a volume modulus of elasticity. If small DME is mixed or if the fuel in the closed balance chamber 30 is DME itself, the piston 18 is displaced to the compression side. Since the piston 18 is operated by the actuator 19, the movement amount of the piston 18 can be easily measured.

このピストン18の移動量または圧縮室17内の容積減量分が分かれば、図示しないECU内に予め記憶してあるLPG単体の体積弾性率に係るデータとDME単体の体積弾性率に係るデータ(図10参照)とを用いて、LPGとDMEの混合比率を算出することができる。たとえば、図10に示すように、グラフの横軸に示されるピストン18の移動量が定まれば、これに対応する縦軸に示される混合比率が求まる。   If the amount of movement of the piston 18 or the amount of volume reduction in the compression chamber 17 is known, data relating to the bulk modulus of LPG alone and data relating to the bulk modulus of DME alone stored in advance in an ECU (not shown) (FIG. 10) can be used to calculate the mixing ratio of LPG and DME. For example, as shown in FIG. 10, if the movement amount of the piston 18 shown on the horizontal axis of the graph is determined, the mixing ratio shown on the vertical axis corresponding to this is obtained.

このようにして求められた混合比率に基づいて上記ECUによって混合燃料の性状が算出される。そして、この算出された燃料性状に基づいて、予め定められているエンジン制御マップが選択され、その制御情報に基づいてエンジン10が制御される。   Based on the mixing ratio thus determined, the ECU calculates the properties of the mixed fuel. A predetermined engine control map is selected based on the calculated fuel property, and the engine 10 is controlled based on the control information.

以上のように、この実施例3に係るバイフューエルエンジンによれば、LPGとDMEを貯蔵する燃料タンクを共通化し、1つのLPG/DME混合タンク11とすることで、車両重量を低減でき、これに伴って製造コストを削減することができるとともに、車両性能の低下を抑制することができる。また、簡易な構成の本発明を適用することにより、LPGとDMEの両燃料を使用できるフレキシブルバイフューエルエンジン車を構築できるため、燃料補給の選択肢が広がる。   As described above, according to the bi-fuel engine according to the third embodiment, the fuel tank for storing LPG and DME is shared, and the vehicle weight can be reduced by using one LPG / DME mixed tank 11. As a result, the manufacturing cost can be reduced, and the deterioration of the vehicle performance can be suppressed. Further, by applying the present invention having a simple configuration, a flexible bi-fuel engine vehicle that can use both LPG and DME fuels can be constructed, so that options for refueling are expanded.

更に、測定対象である密閉系バランス室30内の混合燃料とゴム球体34内のLPGとが、同一の温度および圧力条件で比較されているため、温度を計測するための温度センサと圧力を計測するための圧力センサが不要になり、上記実施例2で示したシステムに比べて更なるコストダウンを期待できる。   Further, since the mixed fuel in the closed balance chamber 30 to be measured and the LPG in the rubber sphere 34 are compared under the same temperature and pressure conditions, the temperature sensor for measuring the temperature and the pressure are measured. Therefore, a further cost reduction can be expected as compared with the system shown in the second embodiment.

なお、上記実施例3においては、燃料加圧ポンプ24を、エンジン10への燃料供給用手段として用いるとともに、混合比率計測のために燃料を密閉系バランス室30に導入する手段として用いているが、これに限定されず、それぞれ個別に燃料加圧ポンプを設けてもよい。また、上記実施例3では、ゴム球体34内にLPGを充填したシステムについて説明したが、これに限定されず、たとえばゴム球体34内にDMEを充填したシステムとして構成することもでき、上記と同様の効果を期待できる。   In the third embodiment, the fuel pressurizing pump 24 is used as a means for supplying fuel to the engine 10 and as a means for introducing fuel into the closed balance chamber 30 for measuring the mixing ratio. However, the present invention is not limited to this, and a fuel pressurizing pump may be provided individually. In the third embodiment, the system in which the rubber sphere 34 is filled with LPG has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the system may be configured as a system in which the rubber sphere 34 is filled with DME. The effect of can be expected.

図11は、この発明の実施例4に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図、図12は、ある燃料温度における燃料加圧ポンプの回転数と出口圧力との関係を示すマップである。本実施例4は、LPGとDMEの混合比率を、図11に示すように、エンジン10に燃料を供給するための燃料加圧ポンプ24の圧送特性(図12参照)から求めるものである。   FIG. 11 is a schematic diagram showing the main part of a bi-fuel engine according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 12 is a map showing the relationship between the rotational speed of the fuel pressurizing pump and the outlet pressure at a certain fuel temperature. In the fourth embodiment, the mixing ratio of LPG and DME is obtained from the pumping characteristics (see FIG. 12) of the fuel pressurizing pump 24 for supplying fuel to the engine 10 as shown in FIG.

この燃料加圧ポンプ24は、燃料供給ライン14の途中に設けられている。また、燃料加圧ポンプ24の出口近傍には、燃料の温度を計測するための温度センサ(図示せず)と圧力を計測するための圧力センサ(図示せず)が設けられている。また、燃料加圧ポンプ24には、その回転数または負荷を検出する図示しない回転数/負荷検出手段が備えられている。   The fuel pressurizing pump 24 is provided in the middle of the fuel supply line 14. Further, a temperature sensor (not shown) for measuring the temperature of the fuel and a pressure sensor (not shown) for measuring the pressure are provided in the vicinity of the outlet of the fuel pressurizing pump 24. Further, the fuel pressurizing pump 24 is provided with a rotation speed / load detection means (not shown) for detecting the rotation speed or load thereof.

図12に示すように、燃料加圧ポンプ24の回転数または負荷によって、LPG100%とDME100%の圧力曲線が予め実験等により求められ、図示しないECU内に予め記憶されている。これらの圧力曲線は、燃料温度毎に異なるため、所定の基準温度毎に作成され記憶されている。   As shown in FIG. 12, the pressure curves of LPG 100% and DME 100% are obtained in advance by experiments or the like according to the rotation speed or load of the fuel pressurizing pump 24, and are stored in advance in an ECU (not shown). Since these pressure curves differ for each fuel temperature, they are created and stored for each predetermined reference temperature.

したがって、上記温度センサによって実測された温度に基づいて、内挿法または外挿法により当該温度の圧力曲線が計算される。そして、実測された燃料加圧ポンプ24のポンプ条件と燃料圧力のデータから、LPGとDMEの混合比率を以下のように算出する。   Therefore, based on the temperature actually measured by the temperature sensor, a pressure curve of the temperature is calculated by interpolation or extrapolation. Then, the mixing ratio of LPG and DME is calculated as follows from the actually measured pump conditions of the fuel pressurizing pump 24 and fuel pressure data.

すなわち、図12に示すように、燃料加圧ポンプ24のある運転条件、たとえば、ある温度におけるポンプ回転数がN1の時、ポンプ出口圧力がP1であったとする。図12のグラフから、ポンプ回転数N1の時のLPG100%の場合の出口圧力PLPGと、DME100%の場合の出口圧力PDMEとが求められる。そこで、これらの値を下記の式(3)に代入することにより、LPGの混合比率LPG(%)を求めることができる。 That is, as shown in FIG. 12, it is assumed that the pump outlet pressure is P 1 when the fuel pressurizing pump 24 has a certain operating condition, for example, the pump speed at a certain temperature is N 1 . From the graph of FIG. 12, the outlet pressure P LPG when LPG is 100% at the pump rotation speed N 1 and the outlet pressure P DME when DME is 100% are obtained. Therefore, the LPG mixing ratio LPG (%) can be obtained by substituting these values into the following equation (3).

LPG(%)=(PLPG−P1)/(PLPG−PDME)×100 ・・・(3) LPG (%) = (P LPG -P 1 ) / (P LPG -P DME ) × 100 (3)

また、DMEの混合比率DME(%)は、式(3)により求まったLPGの混合比率LPG(%)を下記の式(4)に代入することによって求めることができる。   Further, the DME mixing ratio DME (%) can be obtained by substituting the LPG mixing ratio LPG (%) obtained by the expression (3) into the following expression (4).

DME(%)=100−LPG(%) ・・・(4)   DME (%) = 100-LPG (%) (4)

以上のように、この実施例4に係るバイフューエルエンジンによれば、LPGとDMEを貯蔵する燃料タンクを共通化し、1つのLPG/DME混合タンク11とすることで、車両重量を低減でき、これに伴って製造コストを削減することができるとともに、車両性能の低下を抑制することができる。また、簡易な構成の本発明を適用することにより、LPGとDMEの両燃料を使用できるフレキシブルバイフューエルエンジン車を構築できるため、燃料補給の選択肢が広がる。   As described above, according to the bi-fuel engine according to the fourth embodiment, the fuel tank for storing LPG and DME is shared, and the LPG / DME mixed tank 11 can be used to reduce the vehicle weight. As a result, the manufacturing cost can be reduced, and the deterioration of the vehicle performance can be suppressed. Further, by applying the present invention having a simple configuration, a flexible bi-fuel engine vehicle that can use both LPG and DME fuels can be constructed, so that options for refueling are expanded.

更に、LPGとDMEの混合比率を、エンジン10に燃料を供給するために必須の燃料加圧ポンプ24を用いて計測できるので、混合比率計測のための専用部品が必要なく、上記実施例2や上記実施例3に対して大幅なコストダウンを図ることができる。   Furthermore, since the mixing ratio of LPG and DME can be measured using the fuel pressurizing pump 24 that is essential for supplying fuel to the engine 10, no dedicated parts for measuring the mixing ratio are required, and the above-described second embodiment or A significant cost reduction can be achieved with respect to the third embodiment.

図13は、この発明の実施例5に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図、図14は、バイフューエルエンジンの制御方法を示すフローチャート、図15は、LPGの混合比率とセタン価向上剤の添加量との関係を示すマップ、図16は、DMEの混合比率と燃料噴射量の補正割合との関係を示すマップである。   FIG. 13 is a schematic view showing a main part of a bi-fuel engine according to Embodiment 5 of the present invention, FIG. 14 is a flowchart showing a control method of the bi-fuel engine, and FIG. 15 is a mixture ratio of LPG and a cetane number improver. FIG. 16 is a map showing the relationship between the DME mixing ratio and the fuel injection amount correction ratio.

図13に示すように、本実施例5は、LPG/DME混合タンク11に混合比率センサ15を設けるとともに、LPGのセタン価をDME相当のセタン価まで向上させるために混合比率センサ15からの混合比率信号に応じて所定量のセタン価向上剤をLPG/DME混合タンク11に添加するセタン価向上剤添加装置40を設けたものである。   As shown in FIG. 13, in the fifth embodiment, a mixing ratio sensor 15 is provided in the LPG / DME mixing tank 11 and mixing from the mixing ratio sensor 15 is performed in order to improve the cetane number of LPG to a cetane number equivalent to DME. A cetane number improver addition device 40 for adding a predetermined amount of cetane number improver to the LPG / DME mixing tank 11 according to the ratio signal is provided.

このセタン価向上剤添加装置40は、公知技術により構成することができる。また、セタン価向上剤としては、たとえば、硝酸エステル、亜硝酸エステル、有機過酸化物やニトロ化合物を用いることができる。   The cetane number improver addition device 40 can be configured by a known technique. Moreover, as a cetane number improver, nitrate ester, nitrite ester, an organic peroxide, and a nitro compound can be used, for example.

混合比率センサ15からの混合比率信号は、ECU16に入力されるようになっている。また、セタン価向上剤をLPG/DME混合タンク11に添加するために、ECU16からセタン価向上剤添加装置40に向けてセタン価向上剤添加信号が出力されるようになっている。   A mixing ratio signal from the mixing ratio sensor 15 is input to the ECU 16. Further, in order to add the cetane number improver to the LPG / DME mixed tank 11, a cetane number improver addition signal is output from the ECU 16 to the cetane number improver addition device 40.

また、本実施例5では、エンジン10としてディーゼルエンジンを用いている。このディーゼルエンジン10の燃料ポンプ24およびインジェクタ10aには、ECU16から燃料噴射量制御信号が出力されるようになっている。なお、符号10bは、吸気管を示している。   In the fifth embodiment, a diesel engine is used as the engine 10. A fuel injection amount control signal is output from the ECU 16 to the fuel pump 24 and the injector 10a of the diesel engine 10. In addition, the code | symbol 10b has shown the intake pipe.

つぎに、ディーゼルエンジン10の制御方法について図14に基づいて図13、図15および図16を参照しつつ説明する。図14に示すように、先ず、必要時に混合比率センサ15によりLPG/DME混合タンク11中のLPGとDMEの混合比率を測定し(ステップS20)、その混合比率信号をECU16に入力する。たとえば、LPGの混合比率として、X(%)が測定されたとする。このとき、DMEの混合比率は(100−X)(%)となる。なお、以下の図中においては、この混合比率を単に「割合」と記す。   Next, a method for controlling the diesel engine 10 will be described based on FIG. 14 with reference to FIGS. As shown in FIG. 14, first, when necessary, the mixing ratio sensor 15 measures the mixing ratio of LPG and DME in the LPG / DME mixing tank 11 (step S20), and inputs the mixing ratio signal to the ECU 16. For example, it is assumed that X (%) is measured as the mixing ratio of LPG. At this time, the mixing ratio of DME is (100-X) (%). In the following drawings, this mixing ratio is simply referred to as “ratio”.

つぎに、測定された上記混合比率からECU16によって着火に最適なセタン価を算出し、LPGのセタン価をDME相当のセタン価まで向上させるためにセタン価向上剤の添加量Ycを、図15に示すマップおよび下記の式(5)により算出する(ステップS21)。この図15に示すマップは、予め実験等により求めたものである。   Next, the optimum cetane number for ignition is calculated by the ECU 16 from the measured mixing ratio, and the addition amount Yc of the cetane number improver to improve the cetane number of LPG to a cetane number equivalent to DME is shown in FIG. It calculates with the map shown and the following formula | equation (5) (step S21). The map shown in FIG. 15 is obtained in advance through experiments or the like.

Yc=α・X/100 ・・・(5)
ここで、αは、LPGの混合比率が100%の場合のセタン価向上剤の添加量であり、予め実験等により求めたものである。
Yc = α · X / 100 (5)
Here, α is the addition amount of the cetane number improver when the mixing ratio of LPG is 100%, and is obtained in advance by experiments or the like.

ところで、DMEとLPGは発熱量が異なるため、これらの混合比率に応じて燃料噴射量も変化させる必要がある。すなわち、既定の混合比率に対応する基本燃料噴射量を、実測された混合比率に応じて補正する必要がある。   By the way, since DME and LPG have different calorific values, it is necessary to change the fuel injection amount in accordance with their mixing ratio. That is, it is necessary to correct the basic fuel injection amount corresponding to the predetermined mixing ratio according to the actually measured mixing ratio.

そこで、DMEの混合比率(100−X)(%)による燃料噴射量の補正割合Zを図16に示すマップおよび下記の式(6)により算出する(ステップS22)。この図16に示すマップは、DMEの混合比率(100−X)(%)から混合燃料の発熱量を算出し、その発熱量から最適な燃焼が得られるように上記基本燃料噴射量を補正するため、予め実験等により求めたものである。   Therefore, the fuel injection amount correction ratio Z based on the DME mixing ratio (100-X) (%) is calculated using the map shown in FIG. 16 and the following equation (6) (step S22). The map shown in FIG. 16 calculates the calorific value of the mixed fuel from the DME mixing ratio (100-X) (%), and corrects the basic fuel injection amount so as to obtain optimum combustion from the calorific value. Therefore, it is obtained in advance by experiments or the like.

Z=β・(100−X)/100 ・・・(6)
ここで、βは、DMEの混合比率が100%の場合の燃料噴射量の補正割合であり、予め実験等により求めたものである。
Z = β · (100−X) / 100 (6)
Here, β is a correction ratio of the fuel injection amount when the mixing ratio of DME is 100%, and is obtained in advance through experiments or the like.

つぎに、上記ステップS21で算出したセタン価向上剤の添加量Ycをセタン価向上剤添加装置40によってLPG/DME混合タンク11に添加するとともに、上記ステップS22で算出した燃料噴射量の補正割合Zに基づいて燃料噴射量の補正を実行する(ステップS23)。また、必要に応じて燃料噴射時期も補正する。   Next, the addition amount Yc of the cetane number improver calculated in step S21 is added to the LPG / DME mixed tank 11 by the cetane number improver addition device 40, and the correction ratio Z of the fuel injection amount calculated in step S22 is performed. The fuel injection amount is corrected based on (Step S23). Further, the fuel injection timing is also corrected as necessary.

なお、上記ステップS23においてセタン価向上剤の添加と燃料噴射量の補正が実行されたら、スタートに戻る。   If the addition of the cetane number improver and the correction of the fuel injection amount are executed in step S23, the process returns to the start.

以上のように、この実施例5に係るバイフューエルエンジンによれば、測定されたLPGとDMEの混合比率に基づいて最適なセタン価向上剤の添加量と燃料噴射量(燃料噴射時期)とを算出し、当該混合比率によらず最適なディーゼルエンジン10の燃焼を実現することができる。   As described above, according to the bi-fuel engine according to the fifth embodiment, the optimum addition amount of the cetane improver and the fuel injection amount (fuel injection timing) are determined based on the measured mixing ratio of LPG and DME. The optimum combustion of the diesel engine 10 can be realized regardless of the mixing ratio.

これにより、クリーンな燃料であるが入手が限られているDMEと、入手が比較的容易なLPGとを両方使用できる車両を提供することができるため、ユーザーは燃料補給に不安を抱くこと無く、クリーンな車両を得ることができる。   As a result, it is possible to provide a vehicle that can use both DME, which is clean fuel but limited in availability, and LPG, which is relatively easy to obtain. A clean vehicle can be obtained.

なお、上記実施例5においては、混合比率センサ15およびセタン価向上剤添加装置40をLPG/DME混合タンク11に設けるものとして説明したが、これに限定されず、燃料供給ライン14の途中に設けてもよい。この場合、セタン価向上剤は、燃料供給ライン14内に添加されることとなり、上記と同様の効果を期待できる。   In the fifth embodiment, the mixing ratio sensor 15 and the cetane number improver adding device 40 are described as being provided in the LPG / DME mixing tank 11. However, the present invention is not limited to this and is provided in the middle of the fuel supply line 14. May be. In this case, the cetane number improver is added into the fuel supply line 14, and the same effect as described above can be expected.

図17は、この発明の実施例6に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図、図18は、バイフューエルエンジンの制御方法を示すフローチャート、図19は、LPGの混合比率とオゾン供給量との関係を示すマップである。   FIG. 17 is a schematic diagram showing a main part of a bi-fuel engine according to Embodiment 6 of the present invention, FIG. 18 is a flowchart showing a control method of the bi-fuel engine, and FIG. 19 shows an LPG mixing ratio and an ozone supply amount. It is a map which shows the relationship.

上記実施例5では、セタン価向上剤を添加することにより混合燃料の着火性を改善したが、本実施例6は、吸気にオゾンを供給することにより、混合燃料の着火性を改善するものである。   In Example 5 described above, the ignitability of the mixed fuel was improved by adding a cetane number improver. However, in Example 6, the ignitability of the mixed fuel is improved by supplying ozone to the intake air. is there.

すなわち、図17に示すように、本実施例6は、LPG/DME混合タンク11に混合比率センサ15を設ける一方、混合燃料の着火性を改善するために混合比率センサ15からの混合比率信号に応じて所定量のオゾンを発生させて吸気に供給するオゾン供給装置42を吸気管10bに設けたものである。   That is, as shown in FIG. 17, in the sixth embodiment, the mixing ratio sensor 15 is provided in the LPG / DME mixing tank 11, while the mixing ratio signal from the mixing ratio sensor 15 is used to improve the ignitability of the mixed fuel. Accordingly, an ozone supply device 42 that generates a predetermined amount of ozone and supplies it to the intake air is provided in the intake pipe 10b.

ECU16からは、このオゾン供給装置42に向けてオゾン供給量制御信号が出力されるようになっている。なお、このオゾン供給装置42は、公知技術により構成することができ、オゾンを発生することができるので、オゾンの補給作業は不要である。その他の構成は、上記実施例5の場合と同様であるので、重複説明を省略する。   From the ECU 16, an ozone supply amount control signal is output toward the ozone supply device 42. The ozone supply device 42 can be configured by a known technique and can generate ozone, so that ozone replenishment work is unnecessary. Other configurations are the same as in the case of the fifth embodiment, and a duplicate description is omitted.

つぎに、ディーゼルエンジン10の制御方法について図18に基づいて図17および図19を参照しつつ説明する。図18に示すように、先ず、必要時に混合比率センサ15によりLPG/DME混合タンク11中のLPGとDMEの混合比率を測定し(ステップS30)、その混合比率信号をECU16に入力する。たとえば、LPGの混合比率として、X(%)が測定されたとする。   Next, a control method of the diesel engine 10 will be described with reference to FIGS. 17 and 19 based on FIG. As shown in FIG. 18, first, when necessary, the mixing ratio sensor 15 measures the mixing ratio of LPG and DME in the LPG / DME mixing tank 11 (step S30), and inputs the mixing ratio signal to the ECU 16. For example, it is assumed that X (%) is measured as the mixing ratio of LPG.

つぎに、測定された上記混合比率からECU16によって着火に最適な吸気へのオゾン供給量Yoを、図19に示すマップおよび下記の式(7)により算出する(ステップS31)。この図19に示すマップは、予め実験等により求めたものである。   Next, the ECU 16 calculates the ozone supply amount Yo to the intake air that is optimal for ignition from the measured mixture ratio by the map shown in FIG. 19 and the following equation (7) (step S31). The map shown in FIG. 19 is obtained in advance through experiments or the like.

Yo=γ・X/100 ・・・(7)
ここで、γは、LPGの混合比率が100%の場合のオゾン供給量(ppm)であり、予め実験等により求めたものである。
Yo = γ · X / 100 (7)
Here, γ is the ozone supply amount (ppm) when the mixing ratio of LPG is 100%, and is obtained in advance by experiments or the like.

つぎに、DMEの混合比率(100−X)(%)による燃料噴射量の補正割合Zを、上記実施例5において説明した図16に示すマップおよび上記式(6)により算出する(ステップS32)。   Next, the fuel injection amount correction ratio Z based on the DME mixing ratio (100-X) (%) is calculated using the map shown in FIG. 16 described in the fifth embodiment and the above equation (6) (step S32). .

つぎに、上記ステップS31で算出したオゾン供給量Yoをオゾン供給装置42によって吸気に供給するとともに、上記ステップS32で算出した燃料噴射量の補正割合Zに基づいて燃料噴射量の補正を実行する(ステップS33)。また、必要に応じて燃料噴射時期も補正する。   Next, the ozone supply amount Yo calculated in step S31 is supplied to the intake air by the ozone supply device 42, and the fuel injection amount is corrected based on the fuel injection amount correction ratio Z calculated in step S32. Step S33). Further, the fuel injection timing is also corrected as necessary.

なお、上記ステップS33においてオゾンの供給と燃料噴射量の補正が実行されたら、スタートに戻る。   Note that if the supply of ozone and the correction of the fuel injection amount are executed in step S33, the process returns to the start.

以上のように、この実施例6に係るバイフューエルエンジンによれば、測定されたLPGとDMEの混合比率に基づいて着火性改善に最適なオゾン供給量と燃料噴射量(燃料噴射時期)とを算出し、当該混合比率によらず最適なディーゼルエンジン10の燃焼を実現することができる。   As described above, according to the bi-fuel engine according to the sixth embodiment, the optimum ozone supply amount and fuel injection amount (fuel injection timing) for improving the ignitability based on the measured mixing ratio of LPG and DME are determined. The optimum combustion of the diesel engine 10 can be realized regardless of the mixing ratio.

これにより、クリーンな燃料であるが入手が限られているDMEと、入手が比較的容易なLPGとを両方使用できる車両を提供することができるため、ユーザーは燃料補給に不安を抱くこと無く、クリーンな車両を得ることができる。   As a result, it is possible to provide a vehicle that can use both DME, which is clean fuel but limited in availability, and LPG, which is relatively easy to obtain. A clean vehicle can be obtained.

また、オゾン供給装置42によってオゾン発生させ吸気に供給しているので、スタンド等でのオゾンの補給作業が不要となり、ユーザーの負担軽減を図ることができる。   Further, since ozone is generated by the ozone supply device 42 and supplied to the intake air, it is not necessary to supply ozone at a stand or the like, and the burden on the user can be reduced.

なお、上記実施例6においては、混合比率センサ15をLPG/DME混合タンク11に設けるものとして説明したが、これに限定されず、燃料供給ライン14の途中に設けてもよく、上記と同様の効果を期待できる。   In the sixth embodiment, the mixing ratio sensor 15 is described as being provided in the LPG / DME mixing tank 11, but the present invention is not limited to this, and the mixing ratio sensor 15 may be provided in the middle of the fuel supply line 14. The effect can be expected.

図20は、この発明の実施例7に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図、図21は、バイフューエルエンジンの制御方法を示すフローチャート、図22は、筒内圧変化と着火遅れとの関係を示すマップである。   FIG. 20 is a schematic diagram showing a main part of a bi-fuel engine according to Embodiment 7 of the present invention, FIG. 21 is a flowchart showing a control method of the bi-fuel engine, and FIG. 22 is a relationship between in-cylinder pressure change and ignition delay. It is a map which shows.

図20に示すように、本実施例7は、上記実施例5の図13に示した構成に、ディーゼルエンジン10の筒内圧を測定する筒内圧センサ10cを更に加えることにより、セタン価向上剤の添加による着火性の変化をモニタリングし、適正な着火性となるようにセタン価向上剤の添加量を補正できるようにしたものである。   As shown in FIG. 20, the seventh embodiment adds a cylinder pressure sensor 10c that measures the cylinder pressure of the diesel engine 10 to the configuration shown in FIG. The change in ignitability due to addition is monitored, and the amount of cetane improver added can be corrected so as to achieve proper ignitability.

つぎに、ディーゼルエンジン10の制御方法について図21に基づいて図20および図22を参照しつつ説明する。図21に示すステップS30〜S33は、上記実施例5の図14で示したステップS20〜S23の内容と同様であるので、重複説明を省略し、ステップS34以降について説明する。   Next, a method for controlling the diesel engine 10 will be described based on FIG. 21 with reference to FIGS. 20 and 22. Steps S30 to S33 shown in FIG. 21 are the same as the contents of steps S20 to S23 shown in FIG. 14 of the fifth embodiment, and therefore, redundant description will be omitted, and step S34 and subsequent steps will be described.

ステップS33のセタン価向上剤の添加と燃料噴射量の補正が実行されたら、筒内圧センサ10cによりディーゼルエンジン10の筒内圧変化を測定することにより、着火遅れを計測する(ステップS34)。   When the addition of the cetane improver and the correction of the fuel injection amount in step S33 are executed, the ignition delay is measured by measuring the in-cylinder pressure change of the diesel engine 10 by the in-cylinder pressure sensor 10c (step S34).

すなわち、測定された筒内圧変化と、図22に示すように予め実験等により定められたマップとを用いることにより、着火遅れの程度を計測(判断)することができる。筒内圧変化の適合値(図22中の破線)に対して着火遅れが適正範囲内にある場合には(ステップS35肯定)、ステップS33においてセタン価向上剤が適正に添加され、良好な燃焼状態となっていると判断できるので、スタートに戻る。   That is, the degree of ignition delay can be measured (determined) by using the measured in-cylinder pressure change and a map previously determined by experiment or the like as shown in FIG. When the ignition delay is within an appropriate range with respect to the appropriate value of the in-cylinder pressure change (broken line in FIG. 22) (Yes in Step S35), the cetane number improver is properly added in Step S33, and the combustion state is good. Since it can be judged that it is, it returns to the start.

一方、筒内圧変化の適合値(図22中の破線)に対して着火遅れが適正範囲内にない場合には(ステップS35否定)、更に当該適合値に対して着火遅れが大きいか否かを判断する(ステップS36)。着火遅れの大小に応じてセタン価向上剤の添加量を補正するためである。   On the other hand, if the ignition delay is not within the appropriate range with respect to the adaptation value (indicated by the broken line in FIG. 22) of the in-cylinder pressure change (No at step S35), it is further determined whether the ignition delay is greater than the adaptation value. Judgment is made (step S36). This is because the addition amount of the cetane number improver is corrected according to the magnitude of the ignition delay.

適合値に対して着火遅れが大きい場合には(ステップS36肯定)、着火性を向上させるため、セタン価向上剤の添加量を増加させる指令を出して(ステップS37)、この指令に基づいてステップS33を実行する。   If the ignition delay is large with respect to the conforming value (Yes at Step S36), in order to improve the ignitability, a command to increase the addition amount of the cetane number improver is issued (Step S37). S33 is executed.

また、適合値に対して着火遅れが小さい場合には(ステップS36否定)、着火性を抑制させるため、セタン価向上剤の添加量を減少させる指令を出して(ステップS38)、この指令に基づいてステップS33を実行する。   Further, when the ignition delay is small with respect to the conforming value (No at Step S36), in order to suppress the ignitability, a command to decrease the addition amount of the cetane number improver is issued (Step S38). Step S33 is executed.

これらステップS36,S37,S38の制御は、着火遅れが適正範囲内になるまで、すなわち良好な燃焼状態となるまで(ステップS35肯定)、実行される。   The control of these steps S36, S37, and S38 is executed until the ignition delay is within an appropriate range, that is, until a good combustion state is obtained (Yes in step S35).

以上のように、この実施例7に係るバイフューエルエンジンによれば、セタン価向上剤の添加による着火性の変化を筒内圧センサ10cによりモニタリングし、適正な着火性となるようにセタン価向上剤の添加量を補正したので、最適な燃焼が得られ、エミッション、燃費および出力の面で更なる改善を図ることができる。   As described above, according to the bi-fuel engine according to the seventh embodiment, the change in ignitability due to the addition of the cetane number improver is monitored by the in-cylinder pressure sensor 10c, and the cetane number improver so as to obtain proper ignitability. Since the addition amount is corrected, optimal combustion can be obtained, and further improvements in emission, fuel consumption and output can be achieved.

なお、上記実施例7においては、上記実施例5の図13に示した構成に、ディーゼルエンジン10の筒内圧を測定する筒内圧センサ10cを更に加えるものとして説明したが、これに限定されず、上記実施例6の図17に示した構成に当該筒内圧センサ10cを加えてもよく、上記と同様の効果を期待できる。   In addition, in the said Example 7, although demonstrated as what adds the cylinder pressure sensor 10c which measures the cylinder pressure of the diesel engine 10 to the structure shown in FIG. 13 of the said Example 5, it is not limited to this, The in-cylinder pressure sensor 10c may be added to the configuration of the sixth embodiment shown in FIG. 17, and the same effect as described above can be expected.

すなわち、この場合は、図21に示したフローチャートのステップS31においてオゾン供給量を算出し、この算出された供給量に基づいてステップS33においてオゾンを供給すればよい。また、ステップS37においてはオゾン供給量を増加し、ステップS38においてはオゾン供給量を減少させるように制御すればよい。   That is, in this case, the ozone supply amount may be calculated in step S31 of the flowchart shown in FIG. 21, and ozone may be supplied in step S33 based on the calculated supply amount. Moreover, what is necessary is just to control so that an ozone supply amount may be increased in step S37 and an ozone supply amount may be decreased in step S38.

なお、上記実施例5、実施例6および実施例7において、エンジン10が排気ガスの一部を吸気系に還流させる排気ガス再循環装置(EGR装置)を備えている場合には、LPGとDMEの混合比率を考慮することにより、適合された排気ガス再循環量(EGR量)中の酸素量を、DME中の酸素を考慮して算出することが可能となる。これにより、EGR量の適正化が図られ、排気ガス中のNOx等の低減を図ることができる。   In the fifth embodiment, the sixth embodiment, and the seventh embodiment, when the engine 10 includes an exhaust gas recirculation device (EGR device) that recirculates part of the exhaust gas to the intake system, LPG and DME Therefore, the amount of oxygen in the adapted exhaust gas recirculation amount (EGR amount) can be calculated in consideration of the oxygen in DME. As a result, the EGR amount can be optimized, and NOx and the like in the exhaust gas can be reduced.

また、LPG中には付臭剤(硫黄化合物)が添加されている。そこで、上記実施例5、実施例6および実施例7において、エンジン10がその排気通路下流に排気浄化触媒を備えている場合には、LPGとDMEの混合比率を積算することにより、硫黄分の含まれていないDMEが使用されている期間を積算することができるので、当該触媒の硫黄被毒再生期間を変更することにより、燃費悪化を低減することができる。たとえば、LPGの混合比率が大きい場合には硫黄被毒再生期間を短くする一方、DMEの混合比率が大きい場合には硫黄被毒再生期間を長めにすることが好ましい。   Further, an odorant (sulfur compound) is added to the LPG. Therefore, in the fifth embodiment, the sixth embodiment, and the seventh embodiment, when the engine 10 includes an exhaust purification catalyst downstream of the exhaust passage, the sulfur content is obtained by integrating the mixing ratio of LPG and DME. Since it is possible to integrate the period in which DME that is not included is used, it is possible to reduce fuel consumption deterioration by changing the sulfur poisoning regeneration period of the catalyst. For example, it is preferable that the sulfur poisoning regeneration period is shortened when the mixing ratio of LPG is large, while the sulfur poisoning regeneration period is extended when the mixing ratio of DME is large.

以上のように、この発明に係るバイフューエルエンジンおよび混合燃料の混合比率推定方法は、LPGとDMEを混合燃料とするバイフューエルエンジンを搭載した車両に有用であり、特に、LPGとDMEの混合比率を検出でき、両燃料を貯蔵する燃料タンクを共通化できるバイフューエルエンジンおよびLPGとDMEの混合比率を容易に検出できる混合燃料の混合比率推定方法に適している。   As described above, the bifuel engine and the mixed fuel mixing ratio estimation method according to the present invention are useful for a vehicle equipped with a bifuel engine using LPG and DME as a mixed fuel, and in particular, the mixing ratio of LPG and DME. This is suitable for a bi-fuel engine capable of detecting a fuel tank for storing both fuels and a method for estimating a mixture ratio of mixed fuel that can easily detect a mixture ratio of LPG and DME.

この発明の実施例1に係るエンジンの要部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part of the engine which concerns on Example 1 of this invention. 算出された燃料混合比率に基づくエンジンの制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of the engine based on the calculated fuel mixture ratio. LPGの圧縮前の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state before compression of LPG. LPGの圧縮後の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state after compression of LPG. DMEの圧縮前の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state before compression of DME. DMEの圧縮後の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state after compression of DME. この発明の実施例2に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the bi-fuel engine which concerns on Example 2 of this invention. 混合比率を求める際に使用されるピストン移動量と温度と圧力の関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between the piston movement amount used when calculating | requiring a mixing ratio, temperature, and pressure. この発明の実施例3に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the bi-fuel engine which concerns on Example 3 of this invention. ピストン移動量と混合比率の関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between piston movement amount and a mixture ratio. この発明の実施例4に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the bi-fuel engine which concerns on Example 4 of this invention. ある燃料温度における燃料加圧ポンプの回転数と出口圧力との関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between the rotation speed of a fuel pressurization pump and outlet pressure in a certain fuel temperature. この発明の実施例5に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the bi-fuel engine which concerns on Example 5 of this invention. バイフューエルエンジンの制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of a bi-fuel engine. LPGの混合比率とセタン価向上剤の添加量との関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between the mixing ratio of LPG and the addition amount of a cetane improver. DMEの混合比率と燃料噴射量の補正割合との関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between the mixing ratio of DME and the correction ratio of fuel injection amount. この発明の実施例6に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the bi-fuel engine which concerns on Example 6 of this invention. バイフューエルエンジンの制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of a bi-fuel engine. LPGの混合比率とオゾン供給量との関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between the mixing ratio of LPG and ozone supply amount. この発明の実施例7に係るバイフューエルエンジンの要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the bi-fuel engine which concerns on Example 7 of this invention. バイフューエルエンジンの制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of a bi-fuel engine. 筒内圧変化と着火遅れとの関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between a cylinder pressure change and ignition delay.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン(バイフューエルエンジン)
10b 吸気管
10c 筒内圧センサ
11 LPG/DME混合タンク(燃料タンク)
14 燃料供給ライン
15 混合比率センサ
16 ECU
17 圧縮室
18 ピストン
19 アクチュエータ
20 温度センサ
21 圧力センサ
22 検出ライン
23 バルブ(開閉弁)
24 燃料加圧ポンプ
26 DME100%時の温度と圧力によるピストン移動量マップ(DME単体の体積弾性率に係るデータ)
28 LPG100%時の温度と圧力によるピストン移動量マップ(LPG単体の体積弾性率に係るデータ)
30 密閉系バランス室
31 バルブ(開閉弁)
34 ゴム球体(弾性容器)
40 セタン価向上剤添加装置
42 オゾン供給装置
10 engine (bi-fuel engine)
10b Intake pipe 10c In-cylinder pressure sensor 11 LPG / DME mixed tank (fuel tank)
14 Fuel supply line 15 Mixing ratio sensor 16 ECU
17 Compression chamber 18 Piston 19 Actuator 20 Temperature sensor 21 Pressure sensor 22 Detection line 23 Valve (open / close valve)
24 Fuel pressurization pump 26 Piston movement map by temperature and pressure when DME is 100% (Data on bulk modulus of DME alone)
28 Piston movement map by temperature and pressure when LPG is 100% (Data on bulk modulus of LPG alone)
30 Sealed balance room 31 Valve (open / close valve)
34 Rubber sphere (elastic container)
40 Cetane improver addition device 42 Ozone supply device

Claims (6)

液化石油ガスとジメチルエーテルを混合貯蔵できる燃料タンクと、前記燃料タンクからエンジンに至る燃料供給ラインの途中または前記燃料タンクに設けられ、前記液化石油ガスと前記ジメチルエーテルの混合比率を計測する混合比率センサとを備え、前記混合比率センサによって前記液化石油ガスと前記ジメチルエーテルの混合比率を計測し、当該計測値から混合燃料の性状を求めてエンジン制御に反映させることを特徴とするバイフューエルエンジン。   A fuel tank capable of mixing and storing liquefied petroleum gas and dimethyl ether; a mixing ratio sensor for measuring a mixing ratio of the liquefied petroleum gas and the dimethyl ether provided in the fuel supply line from the fuel tank to the engine or in the fuel tank; The bifuel engine is characterized in that the mixture ratio of the liquefied petroleum gas and the dimethyl ether is measured by the mixture ratio sensor, and the property of the mixed fuel is obtained from the measured value and reflected in engine control. 液化石油ガスとジメチルエーテルを混合貯蔵できる燃料タンクと、当該燃料タンクに接続され内部に往復自在なピストンを有する圧縮室と、前記燃料タンクと前記圧縮室間に設けられた開閉弁と、前記開閉弁を開いた状態で前記ピストンを移動させて前記燃料タンク内の混合燃料を前記圧縮室内に充填するとともに、前記開閉弁を閉じた状態で前記ピストンを移動させて前記圧縮室内に充填された混合燃料を所定圧力で圧縮するアクチュエータと、前記燃料タンクに設けられた温度センサおよび圧力センサとを備え、前記混合燃料圧縮時の前記ピストンの移動量または前記圧縮室内の容積減量分と、前記温度センサおよび圧力センサにより検出された温度および圧力と、予め記憶してある液化石油ガス単体の体積弾性率に係るデータとジメチルエーテル単体の体積弾性率に係るデータとを用いて前記液化石油ガスと前記ジメチルエーテルの混合比率を算出し、当該算出値から混合燃料の性状を求めてエンジン制御に反映させることを特徴とするバイフューエルエンジン。   A fuel tank capable of mixing and storing liquefied petroleum gas and dimethyl ether; a compression chamber having a piston connected to the fuel tank and reciprocating therein; an on-off valve provided between the fuel tank and the compression chamber; and the on-off valve The mixed fuel filled in the compression chamber by moving the piston in a state where the piston is moved to fill the compression chamber with the mixed fuel in the fuel tank and moving the piston in a state where the on-off valve is closed And a temperature sensor and a pressure sensor provided in the fuel tank, and a movement amount of the piston or a volume reduction amount in the compression chamber when the mixed fuel is compressed, and the temperature sensor and The temperature and pressure detected by the pressure sensor, and the data and dimensions related to the volume modulus of elasticity of liquefied petroleum gas stored in advance. A bi-fuel that calculates the mixing ratio of the liquefied petroleum gas and the dimethyl ether using data relating to the bulk modulus of a simple substance of ether and obtains the properties of the mixed fuel from the calculated values and reflects them in engine control engine. 前記圧縮室への混合燃料充填時に前記ピストンの往復運動を所定回数繰り返すことを特徴とする請求項2に記載のバイフューエルエンジン。   The bi-fuel engine according to claim 2, wherein the reciprocating motion of the piston is repeated a predetermined number of times when the mixed fuel is filled in the compression chamber. 液化石油ガスとジメチルエーテルを混合貯蔵できる燃料タンクと、当該燃料タンクに接続された密閉系バランス室と、前記燃料タンクと前記密閉系バランス室間に設けられた開閉弁と、前記密閉系バランス室内に設けられ所定量の液化石油ガスが充填された弾性容器と、前記開閉弁を開いて前記密閉系バランス室内に混合燃料を充填するとともに、前記開閉弁を閉じた状態で前記弾性容器内の液化石油ガスを所定圧力で圧縮するピストンおよびアクチュエータとを備え、前記混合燃料圧縮時の前記ピストンの移動量または前記圧縮室内の容積減量分と、予め記憶してある液化石油ガス単体の体積弾性率に係るデータとジメチルエーテル単体の体積弾性率に係るデータとを用いて液化石油ガスとジメチルエーテルの混合比率を算出し、当該算出値から混合燃料の性状を求めてエンジン制御に反映させることを特徴とするバイフューエルエンジン。   A fuel tank capable of mixing and storing liquefied petroleum gas and dimethyl ether; a sealed balance chamber connected to the fuel tank; an on-off valve provided between the fuel tank and the sealed balance chamber; and the sealed balance chamber An elastic container provided with a predetermined amount of liquefied petroleum gas, and the open / close valve is opened to fill the sealed balance chamber with fuel mixture, and the liquefied petroleum in the elastic container is closed with the open / close valve closed. A piston and an actuator for compressing gas at a predetermined pressure, and relating to a moving amount of the piston when the mixed fuel is compressed or a volume reduction amount in the compression chamber, and a volume elastic modulus of a liquefied petroleum gas alone stored in advance. Calculate the mixing ratio of liquefied petroleum gas and dimethyl ether using the data and data on the bulk modulus of dimethyl ether alone, and calculate From seeking properties of the mixed fuel bi-fuel engine, characterized in that is reflected in the engine control. 液化石油ガスとジメチルエーテルを混合貯蔵できる燃料タンクと、当該燃料タンクからエンジンの燃料噴射弁に至る燃料供給ラインの途中に設けられた燃料加圧ポンプと、当該燃料加圧ポンプの回転数または負荷を検出する回転数/負荷検出手段と、前記燃料加圧ポンプ出口の燃料圧力を検出する圧力センサと、前記燃料加圧ポンプ出口の燃料温度を検出する温度センサとを備え、前記回転数/負荷検出手段による前記燃料加圧ポンプの回転数または負荷の検出値から、予め記憶してある基準燃料温度毎の前記燃料加圧ポンプの回転数または負荷と、前記燃料加圧ポンプ出口圧力の特性線図に基づいて前記液化石油ガスと前記ジメチルエーテルの混合比率を算出し、当該算出値から混合燃料の性状を求めてエンジン制御に反映させることを特徴とするバイフューエルエンジン。   The fuel tank capable of mixing and storing liquefied petroleum gas and dimethyl ether, the fuel pressurization pump provided in the middle of the fuel supply line from the fuel tank to the fuel injection valve of the engine, and the rotation speed or load of the fuel pressurization pump Rotational speed / load detection means for detecting, a pressure sensor for detecting fuel pressure at the outlet of the fuel pressurizing pump, and a temperature sensor for detecting fuel temperature at the outlet of the fuel pressurizing pump; The characteristic diagram of the fuel pressure pump outlet pressure and the fuel pressure pump rotation speed or load stored for each reference fuel temperature stored in advance from the detected value of the fuel pressure pump rotation speed or load The mixing ratio of the liquefied petroleum gas and the dimethyl ether is calculated on the basis of the above, and the property of the mixed fuel is obtained from the calculated value and reflected in the engine control. Bi-fuel engine to be. 液化石油ガスとジメチルエーテルとの混合燃料を密閉容器内に充填し、この充填した混合燃料を所定圧力で圧縮し、前記密閉容器の体積変化に基づいて前記液化石油ガスと前記ジメチルエーテルの混合比率を求めることを特徴とする混合燃料の混合比率推定方法。   Filling a sealed container with a mixed fuel of liquefied petroleum gas and dimethyl ether, compressing the filled mixed fuel at a predetermined pressure, and obtaining a mixing ratio of the liquefied petroleum gas and the dimethyl ether based on a change in volume of the sealed container. A method for estimating a mixture ratio of a mixed fuel.
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