JP3801030B2 - Heat engine start assist device - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F02N19/04Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02N19/02Aiding 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)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 claim 1,Further, the amount of fuel supplied to the evaporator (100, 300) when the temperature of the combustion air is low is larger than the amount of fuel supplied to the evaporator (100, 300) when the temperature of the combustion air is high.It is characterized by doing.
  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 claim 3,Further, the amount of fuel supplied to the evaporator (100, 300) when the temperature of the heat engine (201) is low is the amount of fuel supplied to the evaporator (100, 300) when the temperature of the heat engine (201) is high. More than the amount ofIt is characterized by doing.
  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 claims 1 to 4In the heat engine start assist device described inThe evaporatorCombustor (100) for generating heat by burning fuelCan be configured.
[0025]
  Claim6In the invention described inThe heat engine start assist device according to claim 5,Pre-ignition starting means (182) for igniting the combustor (100) before starting the heat engine (201)ThePrepared,
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 combustor system 200 according to the present embodiment.
[0046]
In FIG. 1, an engine 201 is a common rail type water-cooled diesel engine for running a vehicle, and a variable throttle valve that restricts an intake air flow that flows through the intake pipe 202 toward the engine 201 in an intake pipe 202 that guides air to the engine 201. 203 is provided.
[0047]
An intake pipe 101 that takes in combustion air of the combustor 100 (described later) is connected to an intake flow upstream side of the variable throttle valve 203 in the intake pipe 202, and a combustion is connected to the intake flow downstream side of the variable throttle valve 203. An exhaust pipe 102 that guides the exhaust of the vessel 100 to the intake pipe 202 is connected.
[0048]
The exhaust pipe 204 is a pipe that discharges the exhaust of the engine 201. The exhaust pipe 204 is a three-way catalyst 205 that purifies exhaust by promoting oxidation-reduction reactions such as hydrocarbons and nitrogen oxidation in the exhaust, A muffler (not shown) for reducing the noise of the exhaust gas flowing out from the three-way catalyst 205 is provided.
[0049]
The combustor 100 burns fuel, and the combustion water of the combustor 100 heats hot water supplied to a heater core (not shown) that heats the vehicle interior using engine cooling water as a heat source. Incidentally, in this embodiment, the fuel of the engine 201 is used as the fuel of the combustor 100.
[0050]
FIG. 2 is a schematic diagram of the combustor 100. The first combustion cylinder 110 has a cylindrical shape that divides a combustion section for burning fuel and an exhaust passage 120 through which combustion gas flows, and this first combustion. The cylinder 110 is configured by welding a combustion cylinder A located on the combustion chamber 130 side where the fuel is ignited and burned, and a combustion cylinder B located on the opposite side of the combustion chamber 130.
[0051]
The second combustion cylinder 111 constitutes a combustion chamber 130 and has a cylindrical shape having an axial direction substantially parallel to the axial direction of the first combustion cylinder 110 (the left-right direction in the drawing) in the first combustion cylinder 110. An air hole 112 for supplying combustion air into the second combustion cylinder 111 is opened in the cylindrical portion of the second combustion cylinder 111 in a direction perpendicular to the axial direction of the second combustion cylinder 111.
[0052]
Further, a substantially disc-like wick 140 for holding fuel is disposed on one axial end side of the second combustion cylinder 111, and the wick 140 is made of a metal mesh composed of a large number of holes. The fuel is vaporized by temporarily holding the fuel in the numerous holes.
[0053]
Then, in the vicinity of the wick 140 in the second combustion cylinder 111, heat is generated at a temperature higher than the first glow plug 151 that heats the fuel held in the wick 140 and evaporates the fuel, and the first glow plug 151. A second glow plug 152 for igniting the fuel evaporated from the wick 140 is provided. Both glow plugs 151 and 152 generate heat when energized.
[0054]
In FIG. 2, a cooling water passage 160 is a water jacket formed so as to cover a cylindrical exhaust passage 120 formed around the first combustion cylinder 110, and warm water and exhaust gas flowing through the cooling water passage 160 are also shown. By exchanging heat with the combustion gas flowing through the passage 120, a heat exchanging unit 170 that extracts the combustion heat of the combustor 100 is configured.
[0055]
The exhaust port 121 is an opening for discharging combustion gas to the outside of the combustor 100, the inflow port 161 is an inlet for cooling water, and the outflow port 162 is an outlet for cooling water.
[0056]
The fuel tank 170 also serves as a fuel tank for the engine 201, the fuel pump 171 sends fuel to the combustor 100, and the valve 172 provides a fuel passage that connects the fuel tank 200 and the combustor 100. The air pump 173 is a blower that blows combustion air to the combustor 100.
[0057]
The energization of the air pump 173, the valve 172, the fuel pump 171, and the first and second glow plugs 151, 152 is controlled by an electronic control unit (ECU) 180. The ECU 180 detects the number of revolutions of the engine 201. The rotation speed sensor 181 to be started and the start signal of the starter motor (not shown) for starting the engine 201, that is, cranking are input.
[0058]
Incidentally, the combustor 100 can be started when the occupant directly turns on a start switch (not shown) in the vehicle or automatically turns on a start switch by a remote control, a timer or the like.
[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 pre-ignition starter 182. The pre-ignition starting device 182 corresponds to the pre-ignition starting means described in the claims.
[0060]
Next, the characteristic operation of this embodiment will be described.
[0061]
FIG. 4 shows the operation of the fuel pump 171, air pump 173, and first and second glow plugs 151, 152 of the combustor 100 on the basis of when the start switch of the engine 201 is turned on, that is, when cranking is started. It is a time chart, and at the time of cold start, the start switch of the engine 201 is turned on and cranking is started, and at the same time, the variable throttle valve 203 is closed or the opening of the variable throttle valve 203 is reduced, and the fuel pump 171 is operated and energization of the first glow plug 151 is started.
[0062]
  As a result, the fuel evaporated by the wick 140 due to the negative pressure generated by the cranking is sucked into the combustion chamber of the engine 201 through the combustor exhaust pipe 102 together with the air in the combustor 100, and the engine 201 is Start.
  “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 fuel pump 171 at this time, that is, the amount of fuel supplied to the wick 140 is made smaller than when the combustor 100 is continuously burned.
[0064]
Then, after the engine 201 is started, that is, after the engine starts to operate independently without cranking, or when the engine speed becomes equal to or higher than a predetermined speed (for example, idling speed). The second glow plug 152 is energized with the throttle valve 203 open, and the fuel evaporated from the wick 140 is combusted in the combustor 100 for at least a certain time ΔT.
[0065]
As a result, the combustion gas of the combustor 100 is sucked into the engine 201 via the combustor exhaust pipe 102, purified together with the exhaust of the engine 201 by the three-way catalyst 205, and released into the atmosphere.
[0066]
When heating is performed in the combustor 100 after the engine 201 is started, the combustor 100 is continuously operated even after a predetermined time ΔT has elapsed.
[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 engine 201 or the intake air temperature is low, such as during 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 sufficiently vaporized. The fuel may not ignite.
[0070]
On the other hand, in the present embodiment, the already vaporized fuel is supplied to the combustion chamber of the engine 201, so that the problem that the fuel is not sufficiently vaporized does not occur even during the cold start. In addition, since the combustion gas of the combustor 100 is not supplied to the combustion chamber, 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.
[0071]
As described above, according to this embodiment, the startability of the engine 201 can be reliably improved.
[0072]
Further, since the evaporator that evaporates the fuel using the wick 140 and the first glow plug 151 of the combustor 100 for heating is configured, it is not necessary to provide a new device for assisting the engine start. The startability of the engine 201 can be improved while suppressing an increase in the manufacturing cost of the start trapping device.
[0073]
By the way, in this embodiment, since the fuel evaporated in the combustor 100 at least at the time of cold start is supplied to the engine 201 via the combustor exhaust pipe 102, the vaporized fuel flows in the combustor exhaust pipe 102. Then, the evaporated fuel may be cooled and condensed and attached to the inner wall of the combustor exhaust pipe 102.
[0074]
On the other hand, in the present embodiment, after the engine 201 is started or when the engine speed becomes equal to or higher than the predetermined speed, the combustor 100 burns at least for a certain time ΔT in the combustor 100. Since the gas flows through the combustor exhaust pipe 102, the fuel adhering to the inner wall of the combustor exhaust pipe 102 is evaporated and vaporized by the high-temperature combustion gas and burned in the combustor exhaust pipe 102 or supplied to the engine 201. It can be burned at 201. Therefore, the state in the combustor exhaust pipe 102 can be maintained in a good state.
[0075]
In this embodiment, the air pump 173 is stopped during cranking. However, with the variable throttle valve 203 opened, the air pump 173 is operated to supply the evaporated fuel to the engine 201 as shown in FIG. May be. At this time, the start timing of the air pump 173 may be delayed by a predetermined time from the time when the engine start switch is turned on or at the same time.
[0076]
In this embodiment, the fuel pump 171 has a constant rotation speed and the fuel supply to the wick 140 is constant during cranking. However, immediately after the start switch is turned on, that is, at the initial stage of cranking, as shown in FIG. As indicated by the alternate long and short dash line, if the fuel supply to the wick 140 is temporarily increased, evaporation of the fuel can be further promoted.
[0077]
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the second combustor exhaust pipe 103 that guides the combustion gas of the combustor 100 to the exhaust pipe 204 of the engine 201, and the combustion gas of the combustor 100 is sent to the combustor exhaust pipe 102 (hereinafter referred to as “combustor exhaust pipe 102”). , Referred to as the first combustor exhaust pipe 102) and a switching valve 104 for switching between the flow to the second combustor exhaust pipe 102 and a start switch of the engine 201 as shown in FIG. Before the injection, the pre-ignition starter 182 starts the ignition of the combustor 100 so that the combustion gas of the combustor 100 flows through the second combustor exhaust pipe 103 and before or when the start switch of the engine 201 is turned on. After the combustor 100 is stopped and the start switch of the engine 201 is turned on, the combustor 100 and the variable throttle valve 203 are controlled as in the first embodiment.
[0078]
Thereby, when the engine is started, the combustor 100 whose temperature has been increased by the combustion heat, that is, the cooling water in the cooling water passage 160, the air heated by the residual heat of the first and second combustion cylinders 110, 111, and the evaporated fuel are Since it is supplied to 201, the startability of the engine 201 can be further improved.
[0079]
In this embodiment, since the wick 140 is heated by the residual heat stored in the combustor 100, as shown in FIG. 8, even if the energization start timing to the first glow plug 151 is delayed by the first embodiment, as shown in FIG. Good.
[0080]
In this case, the energization start timing of the second glow plug 152 is later than the energization start timing of the first glow plug 151, that is, the fuel needs to evaporate when the second glow plug 152 is energized. 8, the energization start timing of the second glow plug 152 is delayed as compared with FIG. 7.
[0081]
Further, the combustion time of the combustor 100 by the pre-ignition starter 182 is desirably managed by the timer or the combustor 100, that is, the coolant temperature in the coolant passage 160.
[0082]
In this embodiment, the fuel pump 171 and the air pump 173 are stopped when the combustor 100 is stopped. In addition to this, the combustion gas of the combustor 100 is supplied to the intake side of the combustor 100 for combustion. The vessel 100 may be extinguished quickly.
[0083]
(Third embodiment)
This embodiment is a modification of the second embodiment. As shown in FIG. 9, when the combustor 100 is stopped with the variable throttle valve 203 opened, the rotational speed of the air pump 173 is increased to increase the combustor. The amount of combustion air supplied to 100 is increased from the amount required by the fuel supplied to combustor 100.
[0084]
Thereby, since the flame in the combustor 100 is blown out, the combustor 100 can be extinguished quickly.
[0085]
(Fourth embodiment)
The present embodiment is a modification of the second embodiment, and when the combustor 100 is stopped with the variable throttle valve 203 opened, as shown in FIG. The amount of combustion air supplied to the combustor 100 by lowering the rotational speed of the air pump 173 is reduced from the amount required by the fuel supplied to the combustor 100.
[0086]
Note that “reducing the amount of combustion air supplied to the combustor 100 from the amount required by the fuel supplied to the combustor 100” means that the amount of combustion air supplied to the combustor 100 is stopped by stopping the air pump 173. It also includes the act of setting it to zero.
[0087]
Incidentally, in this embodiment, the combustor 100 is temporarily in an incomplete combustion state. However, even if the incomplete combustion gas is supplied to the engine 201, the fuel supplied to the engine 201 by this incomplete combustion gas is CO. Since it is activated by THC, C, etc., the startability of the engine can be improved.
[0088]
(Fifth embodiment)
This embodiment is a modification of the fourth embodiment. In the third embodiment, the combustor 100 is operated for a predetermined time before the start switch of the engine 201 is turned on, and then the combustor 100 is extinguished. In this embodiment, as shown in FIG. 11 with the variable throttle valve 203 closed, after the start switch of the engine 201 is turned on and the combustor 100 is operated for a predetermined time, before cranking ends, that is, The combustor 100 is extinguished before the engine 201 is started. When the engine 201 is started, the variable throttle valve 203 is opened.
[0089]
Thus, as in the fourth embodiment, the fuel supplied to the engine 201 is activated to CO, THC, C, etc. by the incomplete combustion gas of the engine 201 supplied from the combustor 100, so that the engine is started. Can be improved.
[0090]
(Sixth embodiment)
This embodiment is a modification of the second to fourth embodiments. Specifically, as shown in FIG. 12, the second combustor exhaust pipe 103 and the switching valve 104 are abolished and the engine 201 is not started. The combustion gas generated in the combustor 100 is discharged to the exhaust pipe 204 via an exhaust pipe 206 for an exhaust gas recirculation device (EGR) that supplies exhaust gas exhausted from the engine 201 to the intake side of the engine 201. It is a thing.
[0091]
The EGR valve 207 is a supply exhaust amount adjusting means for adjusting the communication state of the exhaust pipe 205 for the exhaust gas recirculation device.
[0092]
(Seventh embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, a dedicated electric pump 163 for circulating the cooling water in the cooling water passage 160 is provided, and the electric pump 163 is stopped at least when supplying steam fuel when starting the engine. It is something to be made.
[0093]
Thereby, since it can suppress that the residual heat stored in the combustor 100 is thermally radiated outside, the startability of the engine can be further improved.
[0094]
(Eighth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 14, a heat accumulator 105 that stores heat generated by the combustor 100 in the combustor exhaust pipe 102, that is, heat of combustion gas flowing through the combustor exhaust pipe 102 is provided. .
[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 heat accumulator 105, so that the startability of the engine can be further improved.
[0096]
(Ninth embodiment)
In the present embodiment, the heat generation temperature of the first glow plug 151 and the amount of fuel supplied to the wick 140, that is, the combustor 100, based on the temperature of the intake air taken into the engine 201 and the temperature of the engine 201 at the time of starting the engine. Is to control.
[0097]
In the present embodiment, the temperature of the engine coolant is detected as the temperature of the engine 201, and the heat generation temperature of the first glow plug 151, that is, the heating temperature of the first glow plug 151, is applied to the first glow plug 151. It is controlled by controlling the energization amount.
[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 air temperature sensor 183 that detects the intake air temperature and a water temperature sensor 184 that detects the temperature of the engine cooling water. A signal is input to the ECU 180. The start glow plug 185 is a well-known ignition means for heating the intake air in the engine 201 when the engine is started.
[0099]
Then, as shown in FIG. 16, the intake air temperature is such that the heating temperature of the first glow plug 151 when the intake air temperature is low is lower than the heating temperature of the first glow plug 151 when the intake air temperature is high. When the temperature of the first glow plug 151 increases, that is, the temperature of the evaporating fuel increases in accordance with the temperature increase, and the amount of fuel supplied to the wick 140 when the intake air temperature is low is high when the intake air temperature is high The amount of fuel supplied to the wick 140 is reduced as the intake air temperature rises so that the amount of fuel supplied to the wick 140 increases.
[0100]
At this time, the first temperature corresponding to the increase in the engine water temperature is such that the heating temperature of the first glow plug 151 when the engine water temperature is low is lower than the heating temperature of the first glow plug 151 when the engine water temperature is high. The engine water temperature is set so that the amount of fuel supplied to the wick 140 when the engine water temperature is low and the amount of fuel supplied to the wick 140 when the engine water temperature is high is larger than the amount of fuel supplied to the wick 140 when the temperature of the engine water temperature is low. The amount of fuel to be supplied to the wick 140 is reduced in accordance with the increase of.
[0101]
In addition, after the engine 201 starts to operate independently without cranking, or when the engine speed becomes equal to or higher than a predetermined speed (for example, idling speed), or the generated torque of the engine 201 is After the engine 201 reaches a state where it can be considered that the engine 201 has been completely started, the temperature of the first glow plug 151 is increased to about 90% of the maximum temperature with the fuel supply to the wick 140 stopped. All the fuel remaining in the wick 140 is evaporated and supplied to the engine 201. Incidentally, this is not the case when the combustor 100 is used for heating after the engine 201 is completely started.
[0102]
Next, the function and effect of this embodiment will be described.
[0103]
Normally, the fuel of the engine 201 and the combustor 100 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), and thus the heating temperature of the first glow plug 151. The component to be evaporated and the amount thereof change in accordance with.
[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 engine 201 by lowering the heating temperature. Thus, the vaporized fuel can be supplied to the engine 201, and the startability of the engine 201 can be improved with certainty.
[0106]
Further, if only the fuel component having a low evaporation temperature is supplied to the engine 201 by lowering the heating temperature, the amount of fuel that can be supplied to the engine 201 decreases as shown in FIG. When the temperature is low, the fuel component having a low evaporation temperature is supplied to the engine 201 while the amount of fuel supplied to the engine 201 is decreased by increasing the amount of fuel supplied to the wick 140. It is preventing.
[0107]
As a result, the vaporized fuel can be reliably supplied to the engine 201 without a shortage of the amount of fuel required for starting, so that the startability of the engine 201 can be improved with certainty.
[0108]
(10th Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 18, the heating temperature of the first glow plug 151 is increased according to the elapsed time from the start of cranking, and the amount of fuel supplied to the wick 140 is set to the heating temperature. After the engine 201 is stabilized and the engine 201 is completely started, the temperature of the first glow plug 151 is reduced to about 90% of the maximum temperature while the fuel supply to the wick 140 is stopped. The fuel remaining in the wick 140 is evaporated and supplied to the engine 201.
[0109]
As a result, as in the ninth embodiment, since the vaporized fuel can be reliably supplied to the engine 201 without a shortage of fuel required for starting, the startability of the engine 201 is reliably improved. be able to.
[0110]
(Eleventh embodiment)
In the above-described embodiment, the combustor 100 is used as an evaporator that generates vapor fuel at the time of cold start. However, in this embodiment, as shown in FIG. The embodiment is implemented.
[0111]
The fuel evaporator 300 includes a porous wick 301 that holds fuel, a glow plug 302 that is a heating means, and the like, as in the above-described embodiment.
[0112]
(Twelfth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 20, a fuel evaporator 300 dedicated to engine start is provided in the middle of an exhaust pipe 206 for an exhaust gas recirculation device (EGR).
[0113]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment (see FIG. 1), when the variable throttle valve 203 is half open (position indicated by the dotted line), the connection between the combustor intake pipe 101 and the combustor exhaust pipe 102 and the intake pipe 202 is the intake air flow. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 16, when the variable throttle valve 203 is half open (position indicated by a dotted line), A connection portion between the intake pipe 101 and the combustor exhaust pipe 102 and the intake pipe 202 may be positioned before the variable throttle valve 203 in the intake flow.
[0114]
Incidentally, in such a case, even if the variable throttle valve 203 is used for EGR control, the start assist device is not greatly affected by the exhaust of the engine 201.
[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、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.
さらに、前記燃焼用空気の温度の温度が低いときの前記蒸発器(100、300)に供給する燃料の量を、前記熱機関(201)の温度が高いときの前記蒸発器(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請求項1に記載の熱機関の始動補助装置。 Further, the amount of fuel supplied to the evaporator (100, 300) when the temperature of the combustion air is low is set to the amount of fuel supplied to the evaporator (100, 300) when the temperature of the heat engine (201) is high. The start assist device for a heat engine according to claim 1, wherein the start assist device is larger than the amount of fuel supplied to the heat engine. 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、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 .
さらに、前記熱機関(201)の温度が低いときの前記蒸発器(100、300)に供給する燃料の量を、前記熱機関(201)の温度が高いときの前記蒸発器(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請求項3に記載の熱機関の始動補助装置。 Further, the amount of fuel supplied to the evaporator (100, 300) when the temperature of the heat engine (201) is low is set to the amount of fuel supplied to the evaporator (100, 300) when the temperature of the heat engine (201) is high. The start assist device for a heat engine according to claim 3, wherein the start amount is increased compared to the amount of fuel supplied to the engine. 前記蒸発器は、燃料を燃焼させることにより熱を発生させる燃焼器(100)にて構成されていることを特徴とする請求項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。The start assist device for a heat engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the evaporator comprises a combustor (100) that generates heat by burning fuel. . 前記熱機関(201)が始動する前に前記燃焼器(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、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) .
前記燃焼器(100)から蒸発燃料を前記熱機関(201)に供給するときには、前記燃焼器(100)を消火することを特徴とする請求項に記載の熱機関の始動補助装置。The start assist device for a heat engine according to claim 6 , wherein when the fuel vapor is supplied from the combustor (100) to the heat engine (201), the combustor (100) is extinguished . 前記燃焼器(100)から蒸発燃料を前記熱機関(201)に供給するときには、前記燃焼器(100)に供給する燃焼用空気量を前記燃焼器(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請求項に記載の熱機関の始動補助装置。 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 required by the fuel supplied to the combustor (100). The start assist device for a heat engine according to claim 6 , wherein the start assist device is further increased . 前記燃焼器(100)から蒸発燃料を前記熱機関(201)に供給するときには、前記燃焼器(100)に供給する燃焼用空気量を前記燃焼器(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請求項に記載の熱機関の始動補助装置。 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 required by the fuel supplied to the combustor (100). The start assist device for a heat engine according to claim 6 , wherein the start assist device is further reduced . 前記燃焼器(100)から蒸発燃料を前記熱機関(201)に供給するときには、前記燃焼器(100)の燃焼ガスを前記燃焼器(100)の吸気側に供給することを特徴とする請求項に記載の熱機関の始動補助装置。 The fuel gas of the combustor (100) is supplied to the intake side of the combustor (100) when the evaporated fuel is supplied from the combustor (100) to the heat engine (201). 6. A heat engine start assist device according to 6. 前記燃焼器(100)から蒸発燃料を前記熱機関(201)に供給するときには、前記燃焼器(100)を不完全燃焼状態とすることを特徴とする請求項に記載の熱機関の始動補助装置。The heat engine start assist according to claim 6 , wherein when the evaporated fuel is supplied from the combustor (100) to the heat engine (201), the combustor (100) is brought into an incomplete combustion state. apparatus. 前記燃焼器(100)内の流体を前記燃焼器(100)以外の機器と前記燃焼器(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 .
前記熱機関(201)が始動する前に前記燃焼器(100)を着火始動させたときには、前記燃焼器(100)の燃焼ガスを前記熱機関(201)の排気管(204)に排出することを特徴とする請求項6ないし12のいずれか1つに記載の熱機関の始動補助装置。 When the combustor (100) is ignited before the heat engine (201) is started, the combustion gas of the combustor (100) is discharged to the exhaust pipe (204) of the heat engine (201). The start assist device for a heat engine according to any one of claims 6 to 12 . 前記燃焼器(100)から前記熱機関(201)に供給される気体燃料が流通する配管(102)に、前記燃焼器(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。 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. 14. The start assist device for a heat engine according to any one of claims 6 to 13, wherein the start assist device is a heat engine. 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)に供給した後、前記熱機関(201)が始動したときには、前記燃焼器(100)から前記熱機関(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前記燃焼器(100)の燃焼ガスを流通させることを特徴とする請求項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。 After supplying the fuel evaporated and evaporated by the combustor (100) to the heat engine (201), when the heat engine (201) is started, the combustor (100) to the heat engine ( the pipe (102) for gaseous fuel supplied is circulated to 201), at least a predetermined time according to any one of claims 6 to 14, characterized in that circulating combustion gas of the combustor (100) Start-up device for the heat engine.
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