JPH04232367A - Method for igniting diesel engine - Google Patents
Method for igniting diesel engineInfo
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、燃料としてメタノール
を使用するディーゼルエンジンにおける着火方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for igniting a diesel engine using methanol as fuel.
【0002】0002
【従来の技術】100%メタノールをディーゼルエンジ
ンの燃料として使用する場合、そのセタン価の低さから
、従来着火補助剤の添加、別系統の着火燃料の供給、強
制着火装置の取付け等、種々の対策が試みられているが
、夫々問題がある。[Prior Art] When using 100% methanol as fuel for a diesel engine, due to its low cetane number, various methods have been used, such as adding an ignition aid, supplying ignition fuel from a separate system, and installing a forced ignition device. Countermeasures have been attempted, but each has its own problems.
【0003】着火補助剤のメタノールへの添加について
は、メタノール燃料内にセタン価向上剤を加えて、軽油
と同様に扱うことを目的としたものであるが、入手が容
易、低価格、効果大、安定で変質しにくゝ、更に取扱い
に危険がないというすべての条件を満たすようなセタン
価向上剤は未だ特定されるに至っていない。[0003] Regarding the addition of an ignition aid to methanol, a cetane number improver is added to methanol fuel for the purpose of handling it in the same way as light oil. A cetane number improver that satisfies all the requirements of being stable, resistant to deterioration, and safe to handle has not yet been identified.
【0004】着火用燃料を別系統で供給することに関し
ては、主燃料メタノールの噴射に加えて、着火用にセタ
ン価の高い軽油等の燃料を、補助燃料噴射装置を用いて
供給するには、燃料供給、噴射装置を2系統設けること
が必要で、エンジン本体の改造を必要とする。Regarding supplying fuel for ignition through a separate system, in addition to injecting the main fuel methanol, in order to supply fuel such as light oil with a high cetane number for ignition using an auxiliary fuel injection device, It is necessary to install two systems for fuel supply and injection equipment, and the engine itself needs to be modified.
【0005】又、強制着火装置を設けたりメタノールを
点火プラグ、グロープラグ等で強制着火させる方法を採
用した場合は、いずれも点火系統の取付けのためのエン
ジンヘッド周辺の改造が必要になり、さらにプラグの寿
命、加えてグロープラグの場合は温度制御の正確さが要
求される。[0005] Furthermore, if a forced ignition device is installed or a method of forcibly igniting methanol with a spark plug, glow plug, etc. is adopted, it is necessary to modify the area around the engine head in order to install the ignition system. In addition to the longevity of the plug, accuracy in temperature control is also required in the case of glow plugs.
【0006】以上の各種の方法の問題点を回避するため
、最近、メタノールを燃料として使用するディーゼルエ
ンジンで、燃料用メタノールの一部を触媒によりジメチ
ルエーテルガスに変換し、これを吸入空気に混合させて
自動着火させ、残りの燃焼を噴射メタノールで行なう運
転方法が提案されている。[0006] In order to avoid the problems of the various methods described above, recently, in diesel engines that use methanol as fuel, a part of the fuel methanol is converted to dimethyl ether gas using a catalyst, and this is mixed with the intake air. An operating method has been proposed in which the fuel is automatically ignited using the fuel, and the remaining combustion is performed using injected methanol.
【0007】図7は、この方式のディーゼルエンジンの
燃料供給装置及び吸排気管系統を示す系統図である。こ
のエンジン1はメタノールを燃料とし、メタノールを変
換して作られたジメチルエーテルガス(Dimethy
l ethergas 以下DMEと略す)を吸気と
混合させて自動着火させる。そのため、メタノールタン
ク6よりメタノール供給ポンプ7により供給されるメタ
ノールの配管は分岐して、一方はメタノール噴射ポンプ
4により所定のタイミングでエンジン1内に噴射され、
他方は変換用メタノール供給ポンプ5により触媒コンバ
ータ3に供給され、排気9の熱を利用して触媒の作用の
もとにDMEに変換され、吸気8に混合されて自動着火
される。上記のメタノール噴射ポンプ4及び変換用メタ
ノール供給ポンプ5はエンジン1の出力軸により駆動さ
れる。又、エンジン1には往復冷却水管を介してラジエ
ータ2が結合されている。FIG. 7 is a system diagram showing the fuel supply system and intake/exhaust pipe system of this type of diesel engine. This engine 1 uses methanol as fuel and dimethyl ether gas (Dimethy) made by converting methanol.
l ethergas (hereinafter abbreviated as DME) is mixed with intake air and automatically ignited. Therefore, the methanol pipe supplied from the methanol tank 6 by the methanol supply pump 7 is branched, and one pipe is injected into the engine 1 at a predetermined timing by the methanol injection pump 4.
The other is supplied to the catalytic converter 3 by the methanol supply pump 5 for conversion, and is converted into DME under the action of the catalyst using the heat of the exhaust gas 9, mixed with the intake air 8, and automatically ignited. The methanol injection pump 4 and the conversion methanol supply pump 5 described above are driven by the output shaft of the engine 1. Further, a radiator 2 is connected to the engine 1 via a reciprocating cooling water pipe.
【0008】上記の方法によって、触媒装置の取付けと
、噴射ポンプの調整によって軽油ディーゼルエンジンで
のメタノール燃料による運転が可能となったが、この方
式を自動車のエンジンに適用する場合、吸気へのDME
の混合割合の設定を、負荷、運転状況の変動に応じて最
適化するため、エンジンの運転状況に対応する適切なセ
ンサからの信号を分析し、予め設定されている各運転状
況に対する適性値を求める手順が必要で、センサを含め
た制御装置が不可欠となる。[0008] Using the above method, it has become possible to operate a light oil diesel engine using methanol fuel by installing a catalyst device and adjusting the injection pump, but when this method is applied to an automobile engine, DME to the intake air
In order to optimize the mixing ratio settings according to changes in load and operating conditions, we analyze signals from sensors appropriate to the engine operating conditions and determine appropriate values for each preset operating condition. A control device including sensors is essential.
【0009】エンジンの運転状態に応じてDMEの混合
比を最適化するための手段としては、例えばDME供給
手段として、電気的に、あるいはエンジンにより直接駆
動されるポンプ(図7中に符号20で示す)を備え、そ
の作動速度を主燃料の供給及び噴射量及び/又はエンジ
ンの回転速度に応じて変化するように制御する制御方法
が提案されている。しかしながら、主燃料の供給量又は
噴射量あるいはエンジンの回転速度の検出を精度高く行
ない、これを電気信号に変換する手段は高価であり、又
この信号によりDMEポンプの作動速度を制御すること
もかなり複雑で高価につく欠点がある。又、前述の主燃
料供給量や、エンジンの回転数の検出手段は、その装備
位置が限定される難点がある。[0009] As a means for optimizing the DME mixing ratio according to the operating state of the engine, for example, a pump (reference numeral 20 in FIG. 7) driven electrically or directly by the engine is used as a DME supply means. ), and a control method has been proposed in which the operating speed is controlled to vary depending on the supply and injection amount of the main fuel and/or the rotational speed of the engine. However, the means to accurately detect the amount of main fuel supplied or injected or the rotational speed of the engine and convert it into an electrical signal is expensive, and it is also difficult to control the operating speed of the DME pump using this signal. It has the disadvantage of being complex and expensive. Furthermore, the above-mentioned means for detecting the main fuel supply amount and engine rotational speed has a disadvantage in that its installation position is limited.
【0010】0010
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の方式
のメタノールを燃料とするディーゼルエンジンの着火方
法の従来のDMEの吸気への混合割合の制御の前述の欠
点、問題点にかんがみ、エンジンの運転状況を判断する
適切なパラメータとして有効な信号を簡単に取出すこと
ができ、これに基づいてDMEの供給量を簡単に制御す
ることのできる制御方法を提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the drawbacks and problems of the conventional control of the mixing ratio of DME to intake air in the ignition method for a diesel engine using methanol as fuel. An object of the present invention is to provide a control method that can easily extract a signal effective as an appropriate parameter for determining the operating status of a DME, and can easily control the amount of DME supplied based on the signal.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明のディーゼルエン
ジンの着火方法は、上記の課題を解決するため、エンジ
ンの運転状況に応じて変化する温度を検知し、これをパ
ラメータとして検知された温度に対応する信号により、
吸入空気に混入するDME量を制御するようにしたこと
を特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the diesel engine ignition method of the present invention detects the temperature that changes depending on the operating condition of the engine, and uses this as a parameter to adjust the detected temperature. With the corresponding signal,
The present invention is characterized in that the amount of DME mixed into the intake air is controlled.
【0012】0012
【作用】DME量を制御するためのエンジン運転状況を
判断するパラメータとしてエンジンの運転状況に応じて
変化する温度が選ばれているが、温度を検知し、これを
電気信号に変換することは、比較的容易で、信頼性及び
経済性が向上する。エンジンの運転状態により温度が変
化する部分は随所にあり、計器を取付け易い場所を選ん
で取付けることにより、取付けのためのスペースが少く
て済み、又取付け作業が容易になる。[Operation] Temperature, which changes depending on the engine operating condition, is selected as a parameter for determining the engine operating condition to control the amount of DME, but detecting the temperature and converting it into an electrical signal is It is relatively easy and improves reliability and economy. There are many parts of the engine where the temperature changes depending on the operating conditions, and by selecting and installing the gauge in an easy-to-install location, less space is required for installation, and the installation work becomes easier.
【0013】検出温度としては、エンジンヘッドの温度
、エンジンオイルの温度、ラジエータ入口での水温、排
気ガスの温度等が適しており、どの部分の温度もエンジ
ンの運転状況に対して一意的に変化するのでDME混合
割合をエンジンの運転状況に対応して制御することがで
きる。吸気へのDME混合割合を変化させる手段として
は、吸気へのDME供給管に流量制御弁を設け、これを
検出された温度に対応する電気信号により制御するのが
簡単である。[0013] Suitable detection temperatures include engine head temperature, engine oil temperature, water temperature at the radiator inlet, exhaust gas temperature, etc., and the temperature of any part changes uniquely depending on the engine operating conditions. Therefore, the DME mixing ratio can be controlled in accordance with the operating conditions of the engine. As a means for changing the DME mixing ratio to the intake air, it is easy to provide a flow rate control valve in the DME supply pipe to the intake air and to control this by an electric signal corresponding to the detected temperature.
【0014】[0014]
【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて
詳細に説明する。図1乃至図4は夫々本発明を図7で説
明した装置に適用した実施例を示す図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 4 are diagrams showing embodiments in which the present invention is applied to the apparatus described in FIG. 7, respectively.
【0015】図1の実施例では、エンジンの運転状況を
判断するパラメータとしての温度としてエンジンヘッド
の温度が選択され、温度を検知し電圧に変換する温度ト
ランスデューサ13aがエンジンヘッドに装着されてい
る。又、DME供給管の図7でDMEポンプ20が設け
られていた位置には、電気的に制御されるDME流量コ
ントロールパルプ12が設けられている。温度トランス
デューサ13aにより検知されたエンジンヘッドの温度
は温度に比例した電圧に変換され、加算器10の入力端
に入力電圧einとして入力され、ある比率を掛けてベ
ース電圧ebaseに加算され、その出力eout は
バルブ用アンプ11により増幅され、その出力をコント
ロールバルブ12に印加することにより、エンジンの運
転状況に対して必要なDME混合比を得るのに必要なD
ME流量が得られる。図5は加算器10の回路図であり
、加算器の出力eout は
となる。図6は、電圧einに対するDMEの流量QD
ME の関係を示す曲線図である。この図より明らかな
如く、流量コントロールバルブ12のポート開度を検知
温度に概ね反比例して設定することにより適性なDME
量が得られる如く制御することができる。DMEの流量
制御をバルブのポートの開度を変化させて行なうことは
、ポンプの速度を換えて行なうより簡単であり、安価で
ある。In the embodiment shown in FIG. 1, the temperature of the engine head is selected as the temperature parameter for determining the operating condition of the engine, and a temperature transducer 13a that detects the temperature and converts it into a voltage is attached to the engine head. Furthermore, an electrically controlled DME flow rate control pulp 12 is provided at the position of the DME supply pipe where the DME pump 20 was provided in FIG. 7 . The temperature of the engine head detected by the temperature transducer 13a is converted into a voltage proportional to the temperature, which is input to the input terminal of the adder 10 as an input voltage ein, multiplied by a certain ratio and added to the base voltage ebase, and its output eout. is amplified by the valve amplifier 11, and by applying its output to the control valve 12, the DME necessary to obtain the DME mixture ratio required for the engine operating condition is
ME flow rate is obtained. FIG. 5 is a circuit diagram of the adder 10, and the output eout of the adder is. FIG. 6 shows the DME flow rate QD with respect to the voltage ein.
It is a curve diagram showing the relationship of ME. As is clear from this figure, by setting the port opening degree of the flow control valve 12 in approximately inverse proportion to the detected temperature, suitable DME can be achieved.
The amount can be controlled as desired. Controlling the flow rate of DME by changing the opening of the valve port is easier and cheaper than changing the speed of the pump.
【0016】図2、図3、図4は夫々検知温度をエンジ
ンオイル温度、ラジエータ入口温度及び排気ガス温度と
した実施例を示す図で、図1においてエンジンヘッドに
取付けられていた温度トランスデューサ13aの代りに
、夫々エンジンのクランクケース底部、ラジエータ2へ
の冷却水管の導入部及び排気管の適切な位置を貫通して
夫々温度トランスデューサ13b、13c、13dが取
付けられている。これらで検知された温度の変換された
電圧が加算器10に入力され、その出力がバルブ用アン
プ11により増幅され、DME流量コントローラバルブ
12に印加されて、DMEの流量が制御されることは、
図1の実施例と同様である。FIGS. 2, 3, and 4 are diagrams showing examples in which the detected temperatures are engine oil temperature, radiator inlet temperature, and exhaust gas temperature, respectively. Instead, temperature transducers 13b, 13c, and 13d are installed through the bottom of the engine crankcase, the inlet of the cooling water pipe to the radiator 2, and the exhaust pipe at appropriate locations, respectively. The converted voltage of the detected temperature is input to the adder 10, the output thereof is amplified by the valve amplifier 11, and applied to the DME flow rate controller valve 12 to control the DME flow rate.
This is similar to the embodiment of FIG.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば簡単な構成
と制御回路で、精度高く、エンジンの運転状況に応じた
適性なDMEの混合比を維持することができ、安定した
運転を行なうことができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, with a simple configuration and control circuit, it is possible to maintain an appropriate DME mixture ratio in accordance with the operating conditions of the engine with high accuracy, and to perform stable operation. be able to.
【図1】本発明の実施例の燃料供給及び吸排気系統図で
ある。FIG. 1 is a fuel supply and intake/exhaust system diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施例の同様の系統図である。FIG. 2 is a similar system diagram of another embodiment of the invention.
【図3】本発明のさらに他の実施例の同様の系統図であ
る。FIG. 3 is a similar system diagram of yet another embodiment of the invention.
【図4】本発明のさらに他の実施例の同様の系統図であ
る。FIG. 4 is a similar system diagram of yet another embodiment of the invention.
【図5】上記各実施例の制御回路に使用される加算器の
回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of an adder used in the control circuit of each of the above embodiments.
【図6】温度の検出値に対応する電圧とDMEの供給量
との関係を示す曲線図である。FIG. 6 is a curve diagram showing the relationship between the voltage corresponding to the detected temperature value and the amount of DME supplied.
【図7】従来のメタノールを燃料とし、DMEで自動着
火する方式のエンジンの燃料供給及び吸排気系統図であ
る。FIG. 7 is a fuel supply and intake/exhaust system diagram of a conventional engine that uses methanol as fuel and automatically ignites with DME.
1 エンジン
2 ラジエータ
3 触媒コンバータ
4 メタノール噴射ポンプ
5 変換用メタノール供給ポンプ
6 メタノールタンク
7 メタノール供給ポンプ
8 吸気
9 排気
10 加算器
11 バルブ用アンプ
12 DME流量コントロールバルブ13a〜13d
温度トランスデューサ(温度検知及び信号発生手段
)1 Engine 2 Radiator 3 Catalytic converter 4 Methanol injection pump 5 Conversion methanol supply pump 6 Methanol tank 7 Methanol supply pump 8 Intake 9 Exhaust 10 Adder 11 Valve amplifier 12 DME flow control valves 13a to 13d
Temperature transducer (temperature detection and signal generation means)
Claims (6)
用メタノールの一部を触媒によりジメチルエーテルガス
に変換し、これを吸入空気に混合させて自動着火させ、
残りの燃焼を噴射メタノールの残部によって行なうディ
ーゼルエンジンの着火方法において、エンジンの運転状
況に応じて変化する温度を検知し、これをパラメータと
して検知された温度に対応する信号により、上記の吸入
空気に混合するジメチルエーテルの量を制御するように
したことを特徴とする着火方法。Claim 1: Using methanol as fuel, converting a part of the fuel methanol into dimethyl ether gas using a catalyst, mixing this with intake air and automatically igniting it,
In a diesel engine ignition method in which the remaining combustion is performed using the remaining part of the injected methanol, the temperature that changes depending on the engine operating condition is detected, and this is used as a parameter to ignite the intake air using a signal corresponding to the detected temperature. An ignition method characterized in that the amount of dimethyl ether to be mixed is controlled.
化する温度が、エンジンヘッドの温度であることを特徴
とする請求項1に記載の着火方法。2. The ignition method according to claim 1, wherein the temperature that changes depending on the operating condition of the engine is the temperature of the engine head.
化する温度がエンジンオイルの温度であることを特徴と
する請求項1に記載の着火方法。3. The ignition method according to claim 1, wherein the temperature that changes depending on the operating conditions of the engine is the temperature of engine oil.
化する温度がラジエータ入口の水温であることを特徴と
する請求項1に記載の着火方法。4. The ignition method according to claim 1, wherein the temperature that changes depending on the operating condition of the engine is a water temperature at a radiator inlet.
化する温度が排気ガス温度であることを特徴とする請求
項1に記載の着火方法。5. The ignition method according to claim 1, wherein the temperature that changes depending on the operating condition of the engine is an exhaust gas temperature.
ーテルの量を制御する手段が、吸入空気にジメチルエー
テルを供給する管に設けられた流量制御弁であることを
特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の着火
方法。6. Any one of claims 1 to 5, wherein the means for controlling the amount of dimethyl ether mixed into the intake air is a flow control valve provided in a pipe that supplies dimethyl ether to the intake air. The ignition method described in item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP41672390A JPH04232367A (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Method for igniting diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP41672390A JPH04232367A (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Method for igniting diesel engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04232367A true JPH04232367A (en) | 1992-08-20 |
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JP41672390A Pending JPH04232367A (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Method for igniting diesel engine |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH04232367A (en) |
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