JP3801030B2 - Heat engine start assist device - Google Patents
Heat engine start assist device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3801030B2 JP3801030B2 JP2001363023A JP2001363023A JP3801030B2 JP 3801030 B2 JP3801030 B2 JP 3801030B2 JP 2001363023 A JP2001363023 A JP 2001363023A JP 2001363023 A JP2001363023 A JP 2001363023A JP 3801030 B2 JP3801030 B2 JP 3801030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat engine
- combustor
- fuel
- supplied
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
- F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
- F02N19/04—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
- F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱機関の始動補助装置に関するもので、内燃機関を搭載した車両に適用して有効である。
【0002】
【従来の技術】
走行用エンジン等の内燃機関の始動補助装置として、例えば特公平6−13251号公報に記載の発明では、エンジン始動時に暖房用燃焼器の燃焼ガスをエンジンの吸気側に供給することにより、燃焼室、つまりエンジンのシリンダヘッドを加熱してエンジンの始動性を向上させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載の発明は、二酸化炭素を多量に含む燃焼ガスを燃焼室に供給するので、燃焼に必要な酸素量、つまり空気量が足りず、燃料が着火爆発しても連続的な燃焼爆発に至らない可能性が高く、確実にエンジンの始動性を向上させることが難しい。
【0004】
本発明は、上記点に鑑み、確実にエンジン等の熱機関の始動性を向上させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、燃料を燃焼させるとともに、その燃焼熱により圧縮した気体を膨張させて機械的出力を発生させる熱機関(201)の始動補助装置であって、
燃料を加熱手段(151、302)により加熱することにより燃料を蒸発させるを蒸発器(100、300)を有し、
少なくとも冷間始動時には、蒸発器(100、300)にて蒸発気化された燃料を前記熱機関(201)に供給することを特徴とする。
【0006】
ところで、通常、エンジン等の熱機関に備えられている気化器や燃料噴射装置は、燃料を気化させるものではなく、燃料を霧化させて吸気又は燃焼室内に供給するものである。そして、霧化して表面積が増大した液体燃料は、圧縮されて高温になった吸気中に晒されることにより蒸発気化して着火燃焼する。
【0007】
このため、冷間始動時のごとく、熱機関(201)の温度又は吸気の温度が低いと、吸気を圧縮しても圧縮された吸気の温度が低いため、燃焼室内に供給された燃料が十分に気化せず、燃料が着火しないおそれがある。
【0008】
これに対して、本発明では、加熱手段(151、302)により燃料を加熱することにより燃料を蒸発させ、その既に気化した燃料を熱機関(201)に供給するので、冷間始動時であっても燃料が十分に気化しないといった問題は根本的に発生しない。しかも、燃焼器の燃焼ガスを熱機関(201)に供給しないので、燃焼に必要な酸素量が足りず、燃料が着火しても連続的な燃焼に至らないといった問題も発生しない。
【0009】
以上に述べたように、本発明によれば、確実に熱機関の始動性を向上させることができる。
【0012】
通常、熱機関(201)の燃料は、単一成分から構成されているものではなく、蒸発温度(沸点)が異なる複数種類の成分からなる混合物であるので、加熱手段(151、302)の加熱温度に応じて蒸発する成分及びその量が変化する。
【0013】
このため、加熱温度が低いと、その加熱温度以下の蒸発温度を有する成分しか蒸発できないので、加熱温度が上昇していくと、蒸発することができる成分が増える。つまり、後述する図17に示すように、蒸発する燃料成分の温度、つまり加熱温度に応じて蒸発する燃料の量が上昇していく。
【0014】
これに対して、本発明では、加熱手段(151、302)の加熱温度を熱機関(201)に供給する燃焼用空気の温度に基づいて制御するとともに、
燃焼用空気の温度が低いときの加熱手段(151、302)の加熱温度を、燃焼用空気の温度が高いときの加熱手段(151、302)の加熱温度に比べて低くするようになっている。
【0015】
これによれば、熱機関(201)に供給する燃焼用空気の温度が低くても、確実に気化した燃料を熱機関(201)に供給することができるので、確実に熱機関(201)の始動性を向上させることができる。
【0016】
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の熱機関の始動補助装置において、さらに、燃焼用空気の温度が低いときの蒸発器(100、300)に供給する燃料の量を、燃焼用空気の温度が高いときの蒸発器(100、300)に供給する燃料の量より多くすることを特徴とする。
これによれば、蒸発温度が低い燃料成分を熱機関(201)に供給しつつ、熱機関(201)に供給する燃料の量が減少してしまうことを防止できるので、始動に必要な燃料の量が不足することなく、確実に気化した燃料を熱機関(201)に供給することができ、確実に熱機関(201)の始動性を向上させることができる。
【0017】
また、請求項3に記載の発明では、燃料を加熱手段(151、302)により加熱することにより燃料を蒸発させるを蒸発器(100、300)を有し、
少なくとも冷間始動時には、蒸発器(100、300)にて蒸発気化された燃料を熱機関(201)に供給するようになっており、
加熱手段(151、302)の加熱温度を熱機関(201)の温度に基づいて制御するとともに、
熱機関(201)の温度が低いときの加熱手段(151、302)の加熱温度を、熱機関(201)の温度が高いときの加熱手段(151、302)の加熱温度に比べて低くすることを特徴とする。
これによれば、熱機関(201)の温度が低くても、確実に気化した燃料を熱機関(201)に供給することができるので、確実に熱機関(201)の始動性を向上させることができる。
【0018】
また、請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の熱機関の始動補助装置において、さらに、熱機関(201)の温度が低いときの蒸発器(100、300)に供給する燃料の量を、熱機関(201)の温度が高いときの蒸発器(100、300)に供給する燃料の量に比べて多くすることを特徴とする。
これによれば、蒸発温度が低い燃料成分を熱機関(201)に供給しつつ、熱機関(201)に供給する燃料の量が減少してしまうことを防止できるので、始動に必要な燃料の量が不足することなく、確実に気化した燃料を熱機関(201)に供給することができ、確実に熱機関(201)の始動性を向上させることができる。
【0023】
請求項5に記載の発明のように、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の熱機関の始動補助装置において、蒸発器は、燃料を燃焼させることにより熱を発生させる燃焼器(100)にて構成できる。
【0025】
請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の熱機関の始動補助装置において、熱機関(201)が始動する前に燃焼器(100)を着火始動させるプレ着火始動手段(182)を備え、
少なくとも冷間始動時には、燃焼器(100)にて加熱されて蒸発気化された燃料を前記熱機関(201)に供給することを特徴とする。
【0026】
これにより、プレ着火始動手段(182)により熱機関(201)が始動する前に燃焼器(100)を着火始動させて、冷間始動時に燃焼器(100)にて加熱されて蒸発気化された燃料を熱機関(201)に供給すれば、熱機関(201)の始動時には、燃焼熱により温度が上昇した燃焼器(100)の余熱によって加熱された空気及び蒸発燃料が熱機関(201)に供給されるので、確実に熱機関(201)の始動性を向上させることができる。
【0027】
請求項7に記載の発明では、請求項6に記載の熱機関の始動補助装置において、燃焼器(100)から蒸発燃料を熱機関(201)に供給するときには、燃焼器(100)を消火することを特徴とする。
【0028】
これにより、熱機関(201)の始動時に熱機関(201)に二酸化炭素を供給してしまうことを確実に防止しながら、蒸発燃料を熱機関(201)に供給することができる。
【0029】
請求項8に記載の発明では、請求項6に記載の熱機関の始動補助装置において、燃焼器(100)から蒸発燃料を熱機関(201)に供給するときには、燃焼器(100)に供給する燃焼用空気量を燃焼器(100)に供給する燃料が必要とする量より増大させることを特徴とする。
【0030】
これにより、熱機関(201)が始動する前に着火始動させた燃焼器(100)を吹き消すように確実に失火(消火)することができるので、熱機関(201)の始動時に熱機関(201)に二酸化炭素を供給してしまうことを確実に防止しながら、蒸発燃料を熱機関(201)に供給することができる。
【0031】
請求項9に記載の発明では、請求項6に記載の熱機関の始動補助装置において、燃焼器(100)から蒸発燃料を熱機関(201)に供給するときには、燃焼器(100)に供給する燃焼用空気量を燃焼器(100)に供給する燃料が必要とする量より減少させることを特徴とする。
【0032】
これにより、熱機関(201)の始動時に熱機関(201)が始動する前に着火始動させた燃焼器(100)を不完全燃焼状態又は失火させることができるので、熱機関(201)に二酸化炭素を供給してしまうことを確実に防止しながら、蒸発燃料を熱機関(201)に供給することができる。
【0033】
請求項10に記載の発明では、請求項6に記載の熱機関の始動補助装置において、燃焼器(100)から蒸発燃料を熱機関(201)に供給するときには、燃焼器(100)の燃焼ガスを燃焼器(100)の吸気側に供給することを特徴とする。
【0034】
これにより、熱機関(201)が始動する前に着火始動させた燃焼器(100)を吹き消すように確実に失火することができるので、熱機関(201)の始動時に熱機関(201)に二酸化炭素を供給してしまうことを確実に防止しながら、蒸発燃料を熱機関(201)に供給することができる。
【0035】
請求項11に記載の発明では、請求項6に記載の熱機関の始動補助装置において、燃焼器(100)から蒸発燃料を熱機関(201)に供給するときには、燃焼器(100)を不完全燃焼状態とすることを特徴とする。
【0036】
これにより、熱機関(201)に二酸化炭素を供給してしまうことを確実に防止しながら、蒸発燃料を熱機関(201)に供給することができる。
【0037】
請求項12に記載の発明では、請求項6ないし11のいずれか1つに記載の熱機関の始動補助装置において、燃焼器(100)内の流体を燃焼器(100)以外の機器と燃焼器(100)との間で循環させるポンプ手段(163)を備えており、少なくとも燃焼器(100)にて加熱されて蒸発気化された燃料を熱機関(201)に供給するときには、ポンプ手段(163)を停止させることを特徴とする。
【0038】
これにより、燃焼器(100)に蓄えられた余熱が外部に放熱されることを抑制できるので、熱機関の始動性をさらに向上させることができる。
【0039】
なお、熱機関(201)が始動する前に燃焼器(100)を着火始動させたときには、請求項13に記載の発明のごとく、燃焼器(100)の燃焼ガスを熱機関(201)の排気管(204)に排出することが望ましい。
【0040】
請求項14に記載の発明では、請求項6ないし13のいずれか1つに記載の熱機関の始動補助装置において、燃焼器(100)から熱機関(201)に供給される気体燃料が流通する配管(102)に、燃焼器(100)が発生した熱を蓄える蓄熱器(105)が設けられていることを特徴とする。
【0041】
これにより、燃焼器(100)に蓄えられた余熱が外部に放熱されることを抑制できるので、熱機関の始動性をさらに向上させることができる。
【0042】
請求項15に記載の発明では、請求項6ないし14のいずれか1つに記載の熱機関の始動補助装置において、燃焼器(100)にて加熱されて蒸発気化された燃料を熱機関(201)に供給した後、熱機関(201)が始動したときには、燃焼器(100)から熱機関(201)に供給される気体燃料が流通する配管(102)に、少なくとも所定時間は燃焼器(100)の燃焼ガスを流通させることを特徴とする。
【0043】
これにより、高温の燃焼ガスにより配管(102)の内壁に付着した燃料を蒸発気化させて、配管(102)内で燃焼させる、又は熱機関(201)に供給して熱機関(201)にて燃焼させることができるので、配管(102)内の状態を良好な状態に保つことができる。
【0044】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0045】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本実施形態は、本発明に係る燃焼器システムを車両に適用したものであって、図1は本実施形態に係る燃焼器システム200の模式図である。
【0046】
図1中、エンジン201は車両走行用のコモンレール式水冷ディーゼルエンジンであり、エンジン201に空気を導く吸気管202には、吸気管202内をエンジン201に向けて流通する吸気流れを絞る可変絞り弁203が設けられている。
【0047】
そして、吸気管202のうち可変絞り弁203の吸気流れ上流側には、後述する燃焼器100の燃焼用空気を取り込む吸気管101が接続され、可変絞り弁203の吸気流れ下流側には、燃焼器100の排気を吸気管202に導く排気管102が接続されている。
【0048】
また、排気管204はエンジン201の排気を排出する管であり、この排気管204には排気中の炭化水素や窒素酸化等の酸化還元反応を促進することにより排気を浄化する三元触媒205、及び三元触媒205から流出する排気の騒音を低減するマフラー(図示せず。)が配設されている。
【0049】
また、燃焼器100は燃料を燃焼させるものであり、この燃焼器100の燃焼熱により、エンジン冷却水を熱源として車室内を暖房するヒータコア(図示せず。)に供給する温水を加熱する。因みに、本実施形態では、燃焼器100の燃料として、エンジン201の燃料を使用している。
【0050】
なお、図2は燃焼器100の模式図であり、第1燃焼筒110は燃料を燃焼させる燃焼部と燃焼ガスが流通する排気通路120とを区画する円筒状のものであり、この第1燃焼筒110は、燃料を着火燃焼させる燃焼室130側に位置する燃焼筒Aと、燃焼室130と反対側に位置する燃焼筒Bとを溶接することにより構成されている。
【0051】
第2燃焼筒111は燃焼室130を構成するとともに、第1燃焼筒110内において第1燃焼筒110の軸方向(紙面左右方向)と略平行な軸方向を有する円筒状のものであり、この第2燃焼筒111の円筒部には、第2燃焼筒111内に燃焼用空気を供給する空気穴112が、第2燃焼筒111の軸方向と直交する方向に向けて開口している。
【0052】
また、第2燃焼筒111の軸方向一端側には、燃料を保持する略円盤状のウィック140が配設されており、このウィック140は、多数個の孔からなる金属メッシュ製のもので、その多数個の孔に燃料を一時的に保持することにより燃料の気化を促すものである。
【0053】
そして、第2燃焼筒111内のうちウィック140近傍には、ウィック140に保持された燃料を加熱して燃料を蒸発気化させる第1グロープラグ151、及び第1グロープラグ151より高い温度で発熱してウィック140から蒸発した燃料を着火する第2グロープラグ152が設けられている。なお、両グロープラグ151、152は、通電することにより発熱するものである。
【0054】
また、図2中、冷却水通路160は第1燃焼筒110周りに形成された円筒状の排気通路120を覆うように形成されたウォータジャケットであり、この冷却水通路160を流通する温水と排気通路120を流通する燃焼ガスとを熱交換することより、燃焼器100の燃焼熱を取り出する熱交換部170を構成している。
【0055】
なお、排気口121は燃焼ガスを燃焼器100外に排出する開口部であり、流入口161は冷却水の入口であり、流出口162は冷却水の出口である。
【0056】
また、燃料タンク170は、エンジン201用の燃料タンクを兼ねるものであり、燃料ポンプ171は燃料を燃焼器100に送り出すものであり、バルブ172は燃料タンク200と燃焼器100とを結ぶ燃料通路を開閉する弁であり、エアポンプ173は燃焼器100に燃焼用空気を送風する送風機である。
【0057】
そして、エアポンプ173、バルブ172及び燃料ポンプ171、並びに第1、2グロープラグ151、152への通電は電子制御装置(ECU)180により制御されており、ECU180には、エンジン201の回転数を検出する回転数センサ181、及びエンジン201の始動、すなわちクランキングを行うスタータモータ(図示せず。)の始動信号等が入力されている。
【0058】
因みに、燃焼器100は、乗員が車両内の始動スイッチ(図示せず。)を直接に投入する、又はリモートコントロールやタイマー等により自動的に始動スイッチを投入することにより始動することができる。
【0059】
なお、以下、リモートコントロールやタイマー等により自動的に始動スイッチを投入する手段を総称してプレ着火始動装置182と呼ぶ。なお、プレ着火始動装置182が特許請求の範囲に記載されたプレ着火始動手段に対応するものである。
【0060】
次に、本実施形態の特徴的作動を述べる。
【0061】
図4はエンジン201の始動スイッチが投入された時、つまりクランキングが開始された時を基準として、燃焼器100の燃料ポンプ171、エアポンプ173及び第1、2グロープラグ151、152の作動を示すタイムチャートであり、冷間始動時において、エンジン201の始動スイッチが投入されてクランキングが開始されると同時に、可変絞り弁203を閉じる又は可変絞り弁203の開度を小さくして、燃料ポンプ171を稼動させるとともに、第1グロープラグ151に通電を開始する。
【0062】
これにより、クランキングにより発生する負圧によって、ウイック140にて蒸発気化した燃料が、燃焼器100内の空気と共に燃焼器用排気管102を経由してエンジン201の燃焼室内に吸入されてエンジン201が始動する。
ここで言う「クランキング」とは、いわゆるエンジンのクランクシャフトをモータ等にて回転させることは勿論のこと、熱機関を始動させる行為の全てを含む意味である。
【0063】
なお、冷間始動時であるか否かは、エンジン冷却水の温度が所定温度以下であるか否か、又は吸気温度が過度に低い(例えば、0℃以下)か否か等に基づいて判定する。また、このときの燃料ポンプ171の回転数、すなわちウィック140に供給する燃料の量は、燃焼器100を連続的に燃焼させる時に比べて小さくする。
【0064】
そして、エンジン201が始動した後、すなわちクランキングをすることなく自立的にエンジンが稼動し始めた後、又はエンジン回転数が所定回転数(例えば、アイドリング回転数)以上となったときに、可変絞り弁203を開いた状態で第2グロープラグ152に通電し、ウイック140から蒸発した燃料を少なくとも一定時間ΔTは燃焼器100内で燃焼させる。
【0065】
これにより、燃焼器100の燃焼ガスは、燃焼器用排気管102を経由してエンジン201内に吸入されて、エンジン201の排気と共に三元触媒205にて浄化されて大気中に放出される。
【0066】
なお、エンジン201の始動後、燃焼器100にて暖房を行うときには、一定時間ΔTを経過した後であっても、燃焼器100を稼動し続ける。
【0067】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【0068】
通常、エンジンに備えられている気化器や燃料噴射装置は、燃料を気化させるものではなく、燃料を霧化させて吸気又は燃焼室内に供給するものである。そして、霧化して表面積が増大した液体燃料は、圧縮されて高温になった吸気中に晒されることにより蒸発気化して着火燃焼する。
【0069】
このため、冷間始動時のごとく、エンジン201の温度又は吸気の温度が低いと、吸気を圧縮しても圧縮された吸気の温度が低いため、燃焼室内に供給された燃料が十分に気化せず、燃料が着火しないおそれがある。
【0070】
これに対して、本実施形態では、既に気化した燃料をエンジン201の燃焼室に供給するので、冷間始動時であっても燃料が十分に気化しないといった問題は根本的に発生しない。しかも、燃焼器100の燃焼ガスを燃焼室に供給しないので、燃焼に必要な酸素量が足りず、燃料が着火しても連続的な燃焼に至らないといった問題も発生しない。
【0071】
以上に述べたように、本実施形態によれば、確実にエンジン201の始動性を向上させることができる。
【0072】
また、暖房用の燃焼器100のウイック140及び第1グロープラグ151を利用して燃料を蒸発気化させる蒸発器を構成しているので、エンジン始動補助のために新たな機器を設ける必要がないので、始動捕縄装置の製造原価が上昇することを抑制しつつ、エンジン201の始動性を向上させることができる。
【0073】
ところで、本実施形態では、少なくとも冷間始動時に燃焼器100で蒸発させた燃料を燃焼器用排気管102を経由してエンジン201に供給するので、燃焼器用排気管102内を蒸発燃料が流通する間に蒸発燃料が冷却されて燃焼器用排気管102の内壁に凝縮付着するおそれがある。
【0074】
これに対して、本実施形態では、エンジン201が始動した後、又はエンジン回転数が所定回転数以上となったときに、少なくとも一定時間ΔTは燃焼器100内で燃焼させて燃焼器100の燃焼ガスを燃焼器用排気管102に流すので、高温の燃焼ガスにより燃焼器用排気管102の内壁に付着した燃料を蒸発気化させて、燃焼器用排気管102内で燃焼させる又はエンジン201に供給してエンジン201にて燃焼させることができる。したがって、燃焼器用排気管102内の状態を良好な状態に保つことができる。
【0075】
なお、本実施形態では、クランキング中はエアポンプ173を停止させたが、可変絞り弁203を開いた状態で、図5に示すように、エアポンプ173を稼動させて蒸発燃料をエンジン201に供給してもよい。このとき、エアポンプ173の始動タイミングが、エンジン始動スイッチを投入すると同時又は投入した時から所定時間遅れてもよい。
【0076】
また、本実施形態では、クランキング中は燃料ポンプ171の回転数を一定としてウィック140への燃料供給を一定としたが、始動スイッチを投入した直後、つまりクランキングの初期段階において、図4の一点鎖線に示すように、ウィック140への燃料供給を一時的に増大させれば、燃料の蒸発をさらに促すことができる。
【0077】
(第2実施形態)
本実施形態は、図6に示すように、燃焼器100の燃焼ガスをエンジン201の排気管204に導く第2燃焼器排気管103、及び燃焼器100の燃焼ガスを燃焼器用排気管102(以下、第1燃焼器用排気管102と呼ぶ。)に流す場合と第2燃焼器用排気管102に流す場合とを切り換える切替弁104を設け、かつ、図7に示すように、エンジン201の始動スイッチを投入する前にプレ着火始動装置182により燃焼器100を着火始動させて燃焼器100の燃焼ガスを第2燃焼器排気管103に流通させるとともに、エンジン201の始動スイッチを投入する時又はそれ以前に燃焼器100を停止させ、エンジン201の始動スイッチを投入後は、第1実施形態と同様に燃焼器100及び可変絞り弁203を制御するものである。
【0078】
これにより、エンジン始動時には、燃焼熱により温度が上昇した燃焼器100、つまり冷却水通路160内の冷却水や第1、2燃焼筒110、111等の余熱によって加熱された空気及び蒸発燃料がエンジン201に供給されるので、より一層、エンジン201の始動性を向上させることができる。
【0079】
なお、本実施形態では、燃焼器100に蓄えられ余熱によりウイック140が加熱されるので、図8に示すように、第1グロープラグ151への通電開始タイミングを第1実施形態により遅くしてもよい。
【0080】
この場合、第2グロープラグ152の通電開始タイミングは、第1グロープラグ151への通電開始タイミングより遅くする、つまり第2グロープラグ152通電する時点で燃料が蒸発している必要があるので、図8では、図7に比べて第2グロープラグ152の通電開始タイミングを遅らせている。
【0081】
また、プレ着火始動装置182による燃焼器100の燃焼時間は、タイマー又は燃焼器100、すなわち冷却水通路160内の冷却水温度により管理することが望ましい。
【0082】
また、本実施形態では、燃焼器100を停止させるときに燃料ポンプ171及びエアポンプ173を停止させたが、これに加えて、燃焼器100の燃焼ガスを燃焼器100の吸気側に供給して燃焼器100を速やかに消火させてもよい。
【0083】
(第3実施形態)
本実施形態は、第2実施形態の変形例であり、図9に示すように、可変絞り弁203を開いた状態で、燃焼器100を停止させる時に、エアポンプ173の回転数を増大さて燃焼器100に供給する燃焼用空気量を燃焼器100に供給する燃料が必要とする量より増大させるものである。
【0084】
これにより、燃焼器100内の火炎が吹き消されるので、速やかに燃焼器100消火することができる。
【0085】
(第4実施形態)
本実施形態は、第2実施形態の変形例であり、燃焼器100を速やかに消火するために、図10に示すように、可変絞り弁203を開いた状態で、燃焼器100を停止させる時に、エアポンプ173の回転数を低下させて燃焼器100に供給する燃焼用空気量を燃焼器100に供給する燃料が必要とする量より減少させるものである。
【0086】
なお、「燃焼器100に供給する燃焼用空気量を燃焼器100に供給する燃料が必要とする量より減少させる」とは、エアポンプ173を停止させて燃焼器100に供給する燃焼用空気量を0にする行為も含む意味である。
【0087】
因みに、本実施形態では、一時的に燃焼器100は不完全燃焼状態となるが、不完全燃焼ガスをエンジン201に供給しても、この不完全燃焼ガスによりエンジン201に供給される燃料がCO、THC、C等に活性化されるので、エンジンの始動性を向上させることができる。
【0088】
(第5実施形態)
本実施形態は、第4実施形態の変形例であり、第3実施形態では、エンジン201の始動スイッチを投入する前に燃焼器100を所定時間稼動させた後、燃焼器100を消火させたが、本実施形態は、可変絞り弁203を閉じた状態で図11に示すように、エンジン201の始動スイッチを投入すると同時に燃焼器100を所定時間稼動させた後、クランキングが終了する前、すなわちエンジン201が始動する前に燃焼器100を消火させるものである。なお、エンジン201が始動したときには、可変絞り弁203を開く。
【0089】
これにより、第4実施形態同様に、燃焼器100から供給されるエンジン201の不完全燃焼ガスにより、エンジン201に供給される燃料がCO、THC、C等に活性化されるので、エンジンの始動性を向上させることができる。
【0090】
(第6実施形態)
本実施形態は、第2〜4実施形態の変形例であり、具体的には、図12に示すように、第2燃焼器用排気管103及び切替弁104を廃止するとともに、エンジン201の始動前に発生した燃焼器100の燃焼ガスを、エンジン201から排出される排気をエンジン201の吸気側に供給する排気再循環装置(EGR)用の排気管206を介して排気管204に排出するようにしたものである。
【0091】
なお、EGR弁207は排気再循環装置用の排気管205の連通状態を調節する供給排気量調節手段である。
【0092】
(第7実施形態)
本実施形態は、図13に示すように、冷却水通路160内の冷却水を循環させる専用の電動ポンプ163を設けるとともに、少なくともエンジン始動時に蒸気燃料を供給する際には、電動ポンプ163を停止させるものである。
【0093】
これにより、燃焼器100に蓄えられた余熱が外部に放熱されることを抑制できるので、エンジンの始動性をさらに向上させることができる。
【0094】
(第8実施形態)
本実施形態は、図14に示すように、燃焼器用排気管102に燃焼器100が発生した熱、つまり燃焼器用排気管102を流通する燃焼ガスの熱を蓄える蓄熱器105を設けたものである。
【0095】
これにより、エンジン始動時に蒸発燃料を供給するときに、蓄熱器105に蓄えられた熱により蒸発燃料及び空気を加熱することができるので、エンジンの始動性をさらに向上させることができる。
【0096】
(第9実施形態)
本実施形態は、エンジン始動時における、エンジン201に吸入される吸気の温度及びエンジン201の温度に基づいて、第1グロープラグ151の発熱温度及びウィック140、つまり燃焼器100に供給する燃料の量を制御するものである。
【0097】
なお、本実施形態では、エンジン201の温度としてエンジン冷却水の温度を検出しており、第1グロープラグ151の発熱温度、つまり第1グロープラグ151の加熱温度は、第1グロープラグ151への通電量を制御することにより制御している。
【0098】
因みに、図15は本実施形態に係る始動補助装置の模式図を示しており、本実施形態では、吸気温度を検出する吸気温センサ183、及びエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ184の検出信号がECU180に入力されている。始動用グロープラグ185は、エンジン始動時にエンジン201内の吸気を加熱する周知の着火手段である。
【0099】
そして、図16に示すように、吸気の温度が低いときの第1グロープラグ151の加熱温度が、吸気の温度が高いときの第1グロープラグ151の加熱温度に比べて低くなるように、吸気温度の上昇に応じて第1グロープラグ151の加熱温度、つまり蒸発する燃料の温度を上昇させるとともに、吸気の温度が低いときにウィック140に供給する燃料の量が、吸気の温度が高いときにウィック140に供給する燃料の量に比べて多くなるように、吸気温度の上昇に応じてウィック140に供給する燃料の量を減らしていく。
【0100】
このとき、エンジン水温が低いときの第1グロープラグ151の加熱温度が、エンジン水温が高いときの第1グロープラグ151の加熱温度に比べて低くなるように、エンジン水温の上昇に応じて第1グロープラグ151の加熱温度をさせるとともに、エンジン水温が低いときにウィック140に供給する燃料の量が、エンジン水温が高いときにウィック140に供給する燃料の量に比べて多くなるように、エンジン水温の上昇に応じてウィック140に供給する燃料の量を減らしていく。
【0101】
なお、エンジン201がクランキングをすることなく自立的にエンジンが稼動し始めた後、又はエンジン回転数が所定回転数(例えば、アイドリング回転数)以上となったとき、又はエンジン201の発生トルクが所定値以上となってエンジン201が完全に始動したものと見なせる状態となった後は、ウィック140への燃料供給を停止した状態で第1グロープラグ151の温度を最高温度の90%程度まで上昇させてウィック140に残存する燃料を全て蒸発させてエンジン201に供給する。因みに、エンジン201が完全に始動後、燃焼器100を暖房用に使用するときは、この限りではない。
【0102】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【0103】
通常、エンジン201や燃焼器100の燃料は、単一成分から構成されているものではなく、蒸発温度(沸点)が異なる複数種類の成分からなる混合物であるので、第1グロープラグ151の加熱温度に応じて蒸発する成分及びその量が変化する。
【0104】
このため、加熱温度が低いと、その加熱温度以下の蒸発温度を有する成分しか蒸発できないので、加熱温度が上昇していくと、蒸発することができる成分が増える。つまり、図17に示すように、蒸発する燃料成分の温度、つまり加熱温度に応じて蒸発する燃料の量が上昇していく。
【0105】
そこで、本実施形態では、吸気温度及びエンジン水温が低いときには、加熱温度を低くして蒸発温度が低い燃料成分をエンジン201に供給するので、吸気温度及びエンジン水温が低いときであっても、確実に気化した燃料をエンジン201に供給することができ、確実にエンジン201の始動性を向上させることができる。
【0106】
また、加熱温度を低くして蒸発温度が低い燃料成分のみエンジン201に供給すると、図17に示すように、エンジン201に供給することができる燃料の量が減少するので、吸気温度及びエンジン水温が低いときには、加熱温度を低くして蒸発温度が低い燃料成分をエンジン201に供給しつつ、ウィック140に供給する燃料の量を増大させてエンジン201に供給する燃料の量が減少してしまうことを防止している。
【0107】
これにより、始動に必要な燃料の量が不足することなく、確実に気化した燃料をエンジン201に供給することができるので、確実にエンジン201の始動性を向上させることができる。
【0108】
(第10実施形態)
本実施形態は、図18に示すように、第1グロープラグ151の加熱温度をクランキングを開始した時からの経過時間に応じて上昇させつつ、ウィック140に供給する燃料の量を加熱温度に連動させながら減少させるとともに、エンジン201の出力が安定してエンジン201が完全に始動した後は、ウィック140への燃料供給を停止した状態で第1グロープラグ151の温度を最高温度の90%程度まで上昇させてウィック140に残存する燃料を全て蒸発させてエンジン201に供給する。
【0109】
これにより、第9実施形態と同様に、始動に必要な燃料の量が不足することなく、確実に気化した燃料をエンジン201に供給することができるので、確実にエンジン201の始動性を向上させることができる。
【0110】
(第11実施形態)
上述の実施形態では、冷間始動時に蒸気燃料を発生させる蒸発器として燃焼器100を用いたが、本実施形態は、図19に示すように、エンジン始動専用の燃料蒸発器300を設けて上述の実施形態を実施するものである。
【0111】
なお、燃料蒸発器300は、上述の実施形態と同様に、燃料を保持する多孔質状のウィック301及び加熱手段であるグロープラグ302等からなるものである。
【0112】
(第12実施形態)
本実施形態は、図20に示すように、エンジン始動専用の燃料蒸発器300を排気再循環装置(EGR)用の排気管206途中に設けたものである。
【0113】
(その他の実施形態)
上述の実施形態(図1参照)では、可変絞り弁203が半開(点線で示す位置)のときに、燃焼器用吸気管101及び燃焼器用排気管102と吸気管202との接続部が、吸気流れにおいて可変絞り弁203以降で位置していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図16に示すように、可変絞り弁203が半開(点線で示す位置)のときに、燃焼器用吸気管101及び燃焼器用排気管102と吸気管202との接続部が、吸気流れにおいて可変絞り弁203以前に位置していてもよい。
【0114】
因みに、このような場合には、可変絞り弁203がEGR制御に用いられても、始動補助装置がエンジン201の排気の影響を大きく受けることがない。
【0115】
また、上述の実施形態では、車両用に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の熱機関にも適用することができる。
【0116】
また、上述の実施形態では、燃料を加熱して蒸発させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば圧力を低下させる等して燃料を蒸発させてもよい。
【0117】
また、上述の実施形態では、蒸発器をウイック及びグロープラグ等で構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばウィックに代えて燃料を噴霧するノズルを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る熱機関の始動補助装置の模式図である。
【図2】本発明の実施形態に係る熱機関の始動補助装置に適用される燃焼器の模式図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る熱機関の始動補助装置の作動タイミングチャートである。
【図5】本発明の第1実施形態の変形例に係る熱機関の始動補助装置の作動タイミングチャートである。
【図6】本発明の第2実施形態に係る熱機関の始動補助装置の模式図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係る熱機関の始動補助装置の作動タイミングチャートである。
【図8】本発明の第2実施形態の変形例に係る熱機関の始動補助装置の作動タイミングチャートである。
【図9】本発明の第3実施形態に係る熱機関の始動補助装置の作動タイミングチャートである。
【図10】本発明の第4実施形態に係る熱機関の始動補助装置の作動タイミングチャートである。
【図11】本発明の第5実施形態に係る熱機関の始動補助装置の作動タイミングチャートである。
【図12】本発明の第6実施形態に係る熱機関の始動補助装置の模式図である。
【図13】本発明の第7実施形態に係る熱機関の始動補助装置の模式図である。
【図14】本発明の第8実施形態に係る熱機関の始動補助装置の模式図である。
【図15】本発明の第9実施形態に係る熱機関の始動補助装置の模式図である。
【図16】本発明の第9実施形態に係る熱機関の始動補助装置における、吸気温と蒸発する燃料する燃料の温度及び燃料送量との関係を示すグラフである。
【図17】燃料する燃料の温度と燃料蒸発量との関係を示すグラフである。
【図18】本発明の第10実施形態に係る熱機関の始動補助装置の作動タイミングチャートである。
【図19】本発明の第11実施形態に係る熱機関の始動補助装置の模式図である。
【図20】本発明の第12実施形態に係る熱機関の始動補助装置の模式図である。
【符号の説明】
201…エンジン(熱機関)、100…燃焼器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a start assist device for a heat engine, and is effective when applied to a vehicle equipped with an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In the invention described in Japanese Patent Publication No. 6-13251, for example, as an auxiliary start device for an internal combustion engine such as a traveling engine, a combustion chamber is supplied by supplying the combustion gas of a heating combustor to the intake side of the engine when the engine is started. In other words, the engine cylinder head is heated to improve engine startability.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the invention described in the above publication supplies combustion gas containing a large amount of carbon dioxide to the combustion chamber, the amount of oxygen necessary for combustion, that is, the amount of air is insufficient, and even if the fuel ignites and explodes continuously. There is a high possibility that a combustion explosion will not occur, and it is difficult to reliably improve engine startability.
[0004]
An object of this invention is to improve the startability of heat engines, such as an engine, reliably in view of the said point.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a heat engine (201) for combusting a fuel and expanding a compressed gas by the combustion heat to generate a mechanical output. A starting aid device,
FuelBy heating means (151 and 302)Having an evaporator (100, 300) to evaporate the fuel by heating;
At least during cold start, the fuel evaporated by the evaporator (100, 300) is supplied to the heat engine (201).
[0006]
By the way, the carburetor and the fuel injection device normally provided in the heat engine such as the engine do not vaporize the fuel but atomize the fuel and supply it to the intake air or the combustion chamber. Then, the liquid fuel whose surface area is increased by atomization is evaporated and vaporized by being exposed to the compressed air that has been compressed to a high temperature, and is ignited and combusted.
[0007]
For this reason, if the temperature of the heat engine (201) or the temperature of the intake air is low as in the cold start, the compressed intake air temperature is low even if the intake air is compressed, so that the fuel supplied into the combustion chamber is sufficient. There is a risk that the fuel will not ignite.
[0008]
In contrast, in the present invention,The fuel is evaporated by heating the fuel with the heating means (151 and 302),Since the already vaporized fuel is supplied to the heat engine (201), there is no fundamental problem that the fuel is not sufficiently vaporized even during cold start. Moreover, since the combustion gas of the combustor is not supplied to the heat engine (201), there is not a problem that the amount of oxygen necessary for combustion is insufficient, and continuous combustion does not occur even when the fuel is ignited.
[0009]
As described above, according to the present invention, the startability of the heat engine can be reliably improved.
[0012]
Usually, the fuel of the heat engine (201) is not composed of a single component, but is a mixture composed of a plurality of types of components having different evaporation temperatures (boiling points), so that the heating means (151 and 302) are heated. The component that evaporates and its amount change according to the temperature.
[0013]
For this reason, when the heating temperature is low, only components having an evaporation temperature lower than the heating temperature can be evaporated. Therefore, as the heating temperature rises, more components can be evaporated. That is, as shown in FIG. 17 to be described later, the amount of fuel that evaporates increases in accordance with the temperature of the fuel component that evaporates, that is, the heating temperature.
[0014]
In contrast, the present inventionThen, while controlling the heating temperature of the heating means (151 and 302) based on the temperature of the combustion air supplied to the heat engine (201),
The heating temperature of the heating means (151 and 302) when the temperature of the combustion air is low is made lower than the heating temperature of the heating means (151 and 302) when the temperature of the combustion air is high. .
[0015]
According to this,Even if the temperature of the combustion air supplied to the heat engine (201) is low, the vaporized fuel can be reliably supplied to the heat engine (201), so the startability of the heat engine (201) is improved reliably. be able to.
[0016]
Claims2Invention described inThen, in the heat engine start assist device according to
According to this,Since it is possible to prevent the amount of fuel supplied to the heat engine (201) from decreasing while supplying the fuel component having a low evaporation temperature to the heat engine (201), the amount of fuel required for starting is insufficient. Therefore, it is possible to reliably supply the vaporized fuel to the heat engine (201), and to reliably improve the startability of the heat engine (201).
[0017]
Claims3Invention described inThen, the evaporator (100, 300) is used to evaporate the fuel by heating the fuel by the heating means (151, 302).
At least at the time of cold start, the fuel evaporated by the evaporator (100, 300) is supplied to the heat engine (201).
While controlling the heating temperature of the heating means (151, 302) based on the temperature of the heat engine (201),
The heating temperature of the heating means (151, 302) when the temperature of the heat engine (201) is low is compared with the heating temperature of the heating means (151, 302) when the temperature of the heat engine (201) is high.It is characterized by lowering.
According to this,Even if the temperature of the heat engine (201) is low, the vaporized fuel can be reliably supplied to the heat engine (201), so the startability of the heat engine (201) can be improved with certainty.
[0018]
Claims4In the invention described inThe heat engine start assist device according to
According to this,Since it is possible to prevent the amount of fuel supplied to the heat engine (201) from decreasing while supplying the fuel component having a low evaporation temperature to the heat engine (201), the amount of fuel required for starting is insufficient. Therefore, it is possible to reliably supply the vaporized fuel to the heat engine (201), and to reliably improve the startability of the heat engine (201).
[0023]
Claim5Invention described inAs in any one of
[0025]
Claim6In the invention described inThe heat engine start assist device according to
At least at the time of cold start, fuel heated and evaporated by the combustor (100) is supplied to the heat engine (201).It is characterized by that.
[0026]
Thereby, before the heat engine (201) is started by the pre-ignition starting means (182), the combustor (100) is started to be ignited and is heated and evaporated by the combustor (100) during the cold start. If the fuel is supplied to the heat engine (201), when the heat engine (201) is started, the air and the evaporated fuel heated by the residual heat of the combustor (100) whose temperature has risen due to the combustion heat are supplied to the heat engine (201). Since it is supplied, the startability of the heat engine (201) can be improved reliably.
[0027]
Claim7In the invention described inThe heat engine start assist device according to claim 6,When evaporative fuel is supplied from the combustor (100) to the heat engine (201), the combustor (100) is extinguished.
[0028]
Thereby, evaporative fuel can be supplied to the heat engine (201) while reliably preventing carbon dioxide from being supplied to the heat engine (201) when the heat engine (201) is started.
[0029]
Claim8In the invention described inThe heat engine start assist device according to claim 6,When evaporative fuel is supplied from the combustor (100) to the heat engine (201), the amount of combustion air supplied to the combustor (100) is increased from the amount required by the fuel supplied to the combustor (100). It is characterized by.
[0030]
Thereby, since the misfire (fire extinguishing) can be surely performed so as to blow off the combustor (100) that has started ignition before the heat engine (201) is started, the heat engine (201) is started when the heat engine (201) is started. The fuel vapor can be supplied to the heat engine (201) while reliably preventing carbon dioxide from being supplied to 201).
[0031]
Claim9In the invention described inThe heat engine start assist device according to claim 6,When evaporative fuel is supplied from the combustor (100) to the heat engine (201), the amount of combustion air supplied to the combustor (100) is reduced from the amount required by the fuel supplied to the combustor (100). It is characterized by.
[0032]
Thus, when the heat engine (201) is started, the combustor (100) that has been ignited before the heat engine (201) is started can be in an incomplete combustion state or misfired. Evaporated fuel can be supplied to the heat engine (201) while reliably preventing carbon from being supplied.
[0033]
Claim10In the invention described inThe heat engine start assist device according to claim 6,When evaporative fuel is supplied from the combustor (100) to the heat engine (201), the combustion gas of the combustor (100) is supplied to the intake side of the combustor (100).
[0034]
Accordingly, it is possible to reliably misfire so as to blow off the combustor (100) that has started ignition before the heat engine (201) starts, so that the heat engine (201) can be turned off when the heat engine (201) is started. Evaporated fuel can be supplied to the heat engine (201) while reliably preventing carbon dioxide from being supplied.
[0035]
Claim11In the invention described inThe heat engine start assist device according to claim 6,When evaporative fuel is supplied from the combustor (100) to the heat engine (201), the combustor (100) is in an incomplete combustion state.
[0036]
Thereby, evaporative fuel can be supplied to the heat engine (201) while reliably preventing carbon dioxide from being supplied to the heat engine (201).
[0037]
Claim12In the invention described inThe heat engine start assist device according to any one of claims 6 to 11,Pump means (163) for circulating the fluid in the combustor (100) between equipment other than the combustor (100) and the combustor (100) is provided, and is heated by at least the combustor (100). When supplying the vaporized fuel to the heat engine (201), the pump means (163) is stopped.
[0038]
Thereby, since it can suppress that the residual heat stored in the combustor (100) is thermally radiated outside, the startability of the heat engine can be further improved.
[0039]
Note that when the combustor (100) is ignited before the heat engine (201) is started,13As described above, it is desirable to discharge the combustion gas of the combustor (100) to the exhaust pipe (204) of the heat engine (201).
[0040]
Claim14In the invention described inThe start assist device for a heat engine according to any one of claims 6 to 13,A heat accumulator (105) for storing heat generated by the combustor (100) is provided in a pipe (102) through which gaseous fuel supplied from the combustor (100) to the heat engine (201) flows. And
[0041]
Thereby, since it can suppress that the residual heat stored in the combustor (100) is thermally radiated outside, the startability of the heat engine can be further improved.
[0042]
Claim15In the invention described inThe heat engine start assist device according to any one of claims 6 to 14,When the fuel heated and evaporated in the combustor (100) is supplied to the heat engine (201) and then the heat engine (201) is started, the fuel is supplied from the combustor (100) to the heat engine (201). The combustion gas of the combustor (100) is circulated through the pipe (102) through which the gaseous fuel is circulated for at least a predetermined time.
[0043]
As a result, the fuel adhering to the inner wall of the pipe (102) is evaporated by high-temperature combustion gas and burned in the pipe (102), or supplied to the heat engine (201) and supplied to the heat engine (201). Since it can be made to burn, the state in piping (102) can be maintained in a favorable state.
[0044]
Incidentally, the reference numerals in parentheses of each means described above are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
In the present embodiment, the combustor system according to the present invention is applied to a vehicle, and FIG. 1 is a schematic diagram of the
[0046]
In FIG. 1, an
[0047]
An
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
FIG. 2 is a schematic diagram of the
[0051]
The
[0052]
Further, a substantially disc-
[0053]
Then, in the vicinity of the
[0054]
In FIG. 2, a cooling
[0055]
The
[0056]
The
[0057]
The energization of the
[0058]
Incidentally, the
[0059]
Hereinafter, means for automatically turning on the start switch by a remote control, a timer, or the like is collectively referred to as a
[0060]
Next, the characteristic operation of this embodiment will be described.
[0061]
FIG. 4 shows the operation of the
[0062]
As a result, the fuel evaporated by the
“Cranking” as used herein means not only the rotation of a crankshaft of a so-called engine by a motor or the like, but also all the actions of starting a heat engine.
[0063]
Whether or not it is during cold start is determined based on whether or not the temperature of the engine coolant is equal to or lower than a predetermined temperature or whether or not the intake air temperature is excessively low (for example, 0 ° C. or lower). To do. Further, the rotational speed of the
[0064]
Then, after the
[0065]
As a result, the combustion gas of the
[0066]
When heating is performed in the
[0067]
Next, the function and effect of this embodiment will be described.
[0068]
Usually, the carburetor and the fuel injection device provided in the engine do not vaporize the fuel but atomize the fuel and supply it to the intake air or the combustion chamber. Then, the liquid fuel whose surface area is increased by atomization is evaporated and vaporized by being exposed to the compressed air that has been compressed to a high temperature, and is ignited and combusted.
[0069]
For this reason, if the temperature of the
[0070]
On the other hand, in the present embodiment, the already vaporized fuel is supplied to the combustion chamber of the
[0071]
As described above, according to this embodiment, the startability of the
[0072]
Further, since the evaporator that evaporates the fuel using the
[0073]
By the way, in this embodiment, since the fuel evaporated in the
[0074]
On the other hand, in the present embodiment, after the
[0075]
In this embodiment, the
[0076]
In this embodiment, the
[0077]
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the second
[0078]
Thereby, when the engine is started, the
[0079]
In this embodiment, since the
[0080]
In this case, the energization start timing of the
[0081]
Further, the combustion time of the
[0082]
In this embodiment, the
[0083]
(Third embodiment)
This embodiment is a modification of the second embodiment. As shown in FIG. 9, when the
[0084]
Thereby, since the flame in the
[0085]
(Fourth embodiment)
The present embodiment is a modification of the second embodiment, and when the
[0086]
Note that “reducing the amount of combustion air supplied to the combustor 100 from the amount required by the fuel supplied to the
[0087]
Incidentally, in this embodiment, the
[0088]
(Fifth embodiment)
This embodiment is a modification of the fourth embodiment. In the third embodiment, the
[0089]
Thus, as in the fourth embodiment, the fuel supplied to the
[0090]
(Sixth embodiment)
This embodiment is a modification of the second to fourth embodiments. Specifically, as shown in FIG. 12, the second
[0091]
The
[0092]
(Seventh embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, a dedicated
[0093]
Thereby, since it can suppress that the residual heat stored in the
[0094]
(Eighth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 14, a
[0095]
Thereby, when supplying evaporated fuel at the time of starting the engine, the evaporated fuel and air can be heated by the heat stored in the
[0096]
(Ninth embodiment)
In the present embodiment, the heat generation temperature of the
[0097]
In the present embodiment, the temperature of the engine coolant is detected as the temperature of the
[0098]
Incidentally, FIG. 15 shows a schematic diagram of the start assist device according to the present embodiment. In this embodiment, detection of an intake
[0099]
Then, as shown in FIG. 16, the intake air temperature is such that the heating temperature of the
[0100]
At this time, the first temperature corresponding to the increase in the engine water temperature is such that the heating temperature of the
[0101]
In addition, after the
[0102]
Next, the function and effect of this embodiment will be described.
[0103]
Normally, the fuel of the
[0104]
For this reason, when the heating temperature is low, only components having an evaporation temperature lower than the heating temperature can be evaporated. Therefore, as the heating temperature rises, more components can be evaporated. That is, as shown in FIG. 17, the amount of fuel that evaporates increases according to the temperature of the fuel component that evaporates, that is, the heating temperature.
[0105]
Therefore, in the present embodiment, when the intake air temperature and the engine water temperature are low, the fuel component having a low evaporation temperature is supplied to the
[0106]
Further, if only the fuel component having a low evaporation temperature is supplied to the
[0107]
As a result, the vaporized fuel can be reliably supplied to the
[0108]
(10th Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 18, the heating temperature of the
[0109]
As a result, as in the ninth embodiment, since the vaporized fuel can be reliably supplied to the
[0110]
(Eleventh embodiment)
In the above-described embodiment, the
[0111]
The
[0112]
(Twelfth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 20, a
[0113]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment (see FIG. 1), when the
[0114]
Incidentally, in such a case, even if the
[0115]
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although this invention was applied for vehicles, this invention is not limited to this, It can apply also to another heat engine.
[0116]
In the above-described embodiment, the fuel is heated and evaporated. However, the present invention is not limited to this, and the fuel may be evaporated by, for example, reducing the pressure.
[0117]
In the above-described embodiment, the evaporator is configured by a wick and a glow plug. However, the present invention is not limited to this, and for example, a nozzle that sprays fuel instead of the wick may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a heat engine start assist device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a combustor applied to a heat engine start assist device according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 4 is an operation timing chart of the start assist device for the heat engine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an operation timing chart of a start assist device for a heat engine according to a modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view of a start assist device for a heat engine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an operation timing chart of the start assist device for the heat engine according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an operation timing chart of a start assist device for a heat engine according to a modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an operation timing chart of the start assist device for the heat engine according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an operation timing chart of the start assist device for the heat engine according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an operation timing chart of a start assist device for a heat engine according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic view of a heat engine start assist device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic view of a heat engine start assist device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic view of a heat engine start assist device according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic view of a heat engine start assist device according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the intake air temperature, the temperature of fuel that evaporates, and the amount of fuel delivered in a start assist device for a heat engine according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the temperature of fuel to be fueled and the amount of fuel evaporation.
FIG. 18 is an operation timing chart of the start assist device for the heat engine according to the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a schematic view of a heat engine start assist device according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a schematic view of a heat engine start assist device according to a twelfth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
201 ... Engine (heat engine), 100 ... Combustor.
Claims (15)
燃料を加熱手段(151、302)により加熱することにより燃料を蒸発させるを蒸発器(100、300)を有し、
少なくとも冷間始動時には、前記蒸発器(100、300)にて蒸発気化された燃料を前記熱機関(201)に供給するようになっており、
前記加熱手段(151、302)の加熱温度を前記熱機関(201)に供給する燃焼用空気の温度に基づいて制御するとともに、
前記燃焼用空気の温度が低いときの前記加熱手段(151、302)の加熱温度を、前記燃焼用空気の温度が高いときの前記加熱手段(151、302)の加熱温度に比べて低くすることを特徴とする熱機関の始動補助装置。A start assisting device for a heat engine (201) that combusts fuel and expands compressed gas by the combustion heat to generate mechanical output,
An evaporator (100, 300) for evaporating the fuel by heating the fuel with the heating means (151, 302) ;
At least during the cold start, the fuel evaporated by the evaporator (100, 300) is supplied to the heat engine (201) .
While controlling the heating temperature of the heating means (151, 302) based on the temperature of the combustion air supplied to the heat engine (201),
The heating temperature of the heating means (151, 302) when the temperature of the combustion air is low is lower than the heating temperature of the heating means (151, 302) when the temperature of the combustion air is high. A start assist device for a heat engine.
燃料を加熱手段(151、302)により加熱することにより燃料を蒸発させるを蒸発器(100、300)を有し、
少なくとも冷間始動時には、前記蒸発器(100、300)にて蒸発気化された燃料を前記熱機関(201)に供給するようになっており、
前記加熱手段(151、302)の加熱温度を前記熱機関(201)の温度に基づいて制御するとともに、
前記熱機関(201)の温度が低いときの前記加熱手段(151、302)の加熱温度を、前記熱機関(201)の温度が高いときの前記加熱手段(151、302)の加熱温度に比べて低くすることを特徴とする熱機関の始動補助装置。 A start assisting device for a heat engine (201) that combusts fuel and expands compressed gas by the combustion heat to generate mechanical output,
An evaporator (100, 300) for evaporating the fuel by heating the fuel with the heating means (151, 302);
At least during the cold start, the fuel evaporated by the evaporator (100, 300) is supplied to the heat engine (201).
While controlling the heating temperature of the heating means (151, 302) based on the temperature of the heat engine (201),
The heating temperature of the heating means (151, 302) when the temperature of the heat engine (201) is low is compared with the heating temperature of the heating means (151, 302) when the temperature of the heat engine (201) is high. A starting assist device for a heat engine, characterized by being lowered .
少なくとも冷間始動時には、前記燃焼器(100)にて加熱されて蒸発気化された燃料を前記熱機関(201)に供給することを特徴とする請求項5に記載の熱機関の始動補助装置。 Pre-ignition starting means (182) for igniting the combustor (100) before the heat engine (201) is started,
6. The heat engine start assist device according to claim 5 , wherein at least at the time of cold start, fuel heated and evaporated by the combustor (100) is supplied to the heat engine (201) .
少なくとも前記燃焼器(100)にて加熱されて蒸発気化された燃料を前記熱機関(201)に供給するときには、前記ポンプ手段(163)を停止させることを特徴とする請求項6ないし11のいずれか1つに記載の熱機関の始動補助装置。 Pump means (163) for circulating the fluid in the combustor (100) between equipment other than the combustor (100) and the combustor (100);
When feeding at least said combustor fuel which is vaporized by being heated at (100) to the heat engine (201), one of the claims 6 to 11, characterized in that stopping the pump means (163) A start assist device for a heat engine according to claim 1 .
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001363023A JP3801030B2 (en) | 2001-09-17 | 2001-11-28 | Heat engine start assist device |
DE2002142892 DE10242892A1 (en) | 2001-09-17 | 2002-09-16 | Heat engine, e.g. internal combustion engine, starting support system has evaporator that evaporates fuel; evaporated fuel is fed to engine at least at time of cold start of engine |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001-281934 | 2001-09-17 | ||
JP2001281934 | 2001-09-17 | ||
JP2001363023A JP3801030B2 (en) | 2001-09-17 | 2001-11-28 | Heat engine start assist device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003161212A JP2003161212A (en) | 2003-06-06 |
JP3801030B2 true JP3801030B2 (en) | 2006-07-26 |
Family
ID=26622352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001363023A Expired - Fee Related JP3801030B2 (en) | 2001-09-17 | 2001-11-28 | Heat engine start assist device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3801030B2 (en) |
DE (1) | DE10242892A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019123537A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-04 | Volkswagen Ag | Fuel supply system for active purging of an antechamber of an internal combustion engine operated by a gasoline engine with fuel vapor or a fuel vapor / air mixture by means of a fuel vaporizer upstream of the antechamber |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001363023A patent/JP3801030B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-09-16 DE DE2002142892 patent/DE10242892A1/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003161212A (en) | 2003-06-06 |
DE10242892A1 (en) | 2003-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2003090271A (en) | Internal combustion engine | |
KR20050116163A (en) | Capillary heating control and fault detection system and methodology for fuel system in an internal combustion engine | |
JP3630060B2 (en) | Internal combustion engine having a combustion heater | |
JPH04318214A (en) | Exhaust gas purifier for inernal combustion engine | |
JP3801030B2 (en) | Heat engine start assist device | |
JPH1151332A (en) | Catalytic combustion type heater | |
US8371274B2 (en) | Vehicle with an internal combustion engine for ethanol-containing fuels, and an auxiliary heater | |
JPS63127013A (en) | Comubstion controller of air heater | |
JP4348793B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
US6536680B2 (en) | Combustor with non-combustion air introduction | |
JPH0524430A (en) | Combustion heater for automobile | |
JPS61188217A (en) | Burner | |
JP6202275B2 (en) | Engine system with combustion heater | |
JPH0584407B2 (en) | ||
JP2003056419A (en) | Internal combustion engine | |
JP3570187B2 (en) | Apparatus for detecting combustion state of combustion type heater for internal combustion engine | |
KR200177774Y1 (en) | An industrial burner using a water and oil as a fuel | |
JP3577952B2 (en) | Internal combustion engine having a combustion heater | |
JP3737435B2 (en) | Vaporized gas mixed combustion apparatus and method | |
JPS6039503Y2 (en) | Engine starting aid | |
JP2000297906A (en) | Combustion type heater | |
JP2002081352A (en) | Vehicle with combustion heater | |
JPH0524403B2 (en) | ||
JP5671227B2 (en) | Exhaust system for internal combustion engine | |
JPS6192913A (en) | Warm-up device for engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040204 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040204 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040409 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060110 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060306 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060411 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060424 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090512 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |