JPH05231246A - Alcohol engine - Google Patents

Alcohol engine

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Publication number
JPH05231246A
JPH05231246A JP3081448A JP8144891A JPH05231246A JP H05231246 A JPH05231246 A JP H05231246A JP 3081448 A JP3081448 A JP 3081448A JP 8144891 A JP8144891 A JP 8144891A JP H05231246 A JPH05231246 A JP H05231246A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
engine
intake
fuel
actuator
Prior art date
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Pending
Application number
JP3081448A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Uematsu
真一郎 植松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP3081448A priority Critical patent/JPH05231246A/en
Publication of JPH05231246A publication Critical patent/JPH05231246A/en
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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve fuel consumption in a way to keep an air-fuel ratio at a low load area in a combustible range by connecting an EGR valve to an EGR pipe and releasing the EGR valve when an engine load is low. CONSTITUTION:A part of exhaust gas is returned through an EGR pipe 27 to the intake air side. A computer 20 detects the running state of an engine 10 through the working of a rotation detecting sensor 31, an engine load sensor 32, an intake air pressure sensor 33, and an intake air temperature sensor 34 and regulates the opening of an EGR valve 28 through the working of an actuator 29 according to a preset map. Further, the computer 20 regulates the opening of an intake air throttle valve 25 by means of an actuator 26. Especially, the EGR valve 28 is opened by means of an actuator 29, and an air-fuel ratio is reduced to a value lower than value available when EGR is not carried out. This constitution improves fuel consumption.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアルコールエンジンに係
り、とくにアルコール燃料をシリンダ内に噴射して燃焼
させるようにしたアルコールエンジンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alcohol engine, and more particularly to an alcohol engine in which alcohol fuel is injected into a cylinder for combustion.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃料として、従来
より軽油が広く用いられている。軽油は着火性に優れて
いるために、ディーゼルエンジンの燃料として最適なも
のである。ところが排気ガス中に窒素酸化物や黒煙を含
む欠点があり、大気汚染の点で問題が多い。
2. Description of the Related Art Light oil has been widely used as a fuel for diesel engines. Light oil is the most suitable fuel for diesel engines because of its excellent ignitability. However, there is a drawback in that the exhaust gas contains nitrogen oxides and black smoke, and there are many problems in terms of air pollution.

【0003】このような欠点を解消するために、軽油に
代えてアルコール燃料を用いるようにしたアルコールエ
ンジンが提案されている。すなわちアルコール燃料をシ
リンダ内に噴射するとともに、必要に応じて点火装置に
よって点火させて燃焼させるようにしたものであって、
アルコール燃料の着火性の悪さを点火装置によって補う
ことにより、ディーゼルエンジンとして成立するように
なる。
In order to solve such a drawback, an alcohol engine has been proposed in which alcohol fuel is used instead of light oil. That is, while injecting alcohol fuel into the cylinder, if necessary, it is ignited by an ignition device and burned,
By compensating the poor ignitability of alcohol fuel with an ignition device, the diesel engine can be established.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般にアルコール燃料
を用いるディーゼルエンジンにおいては、その可燃範囲
が図4に示すように比較的狭い範囲に限定される。従っ
て単に軽油をアルコール燃料に置換えただけだと、エン
ジンの負荷率が低い領域においては、空燃比が可燃範囲
からずれることになり、これによって不完全燃焼を起
し、燃費が悪化するばかりでなく、不完全燃焼成分、す
なわち未燃のメタノールやアルデヒド、炭化水素、一酸
化炭素等を排気ガスとともに排出することになる。
Generally, in a diesel engine using alcohol fuel, the flammable range is limited to a relatively narrow range as shown in FIG. Therefore, if only light oil is replaced with alcohol fuel, the air-fuel ratio will deviate from the flammable range in the low engine load range, which will cause incomplete combustion and worsen fuel consumption. Incompletely combusted components, that is, unburned methanol, aldehydes, hydrocarbons, carbon monoxide, etc. are discharged together with the exhaust gas.

【0005】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、とくに低負荷域における空燃比を可燃
範囲内にすることにより、燃費の改善を図るようにした
アルコールエンジンを提供することを目的とするもので
ある。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an alcohol engine in which the fuel efficiency is improved by setting the air-fuel ratio within a combustible range particularly in a low load range. The purpose is that.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明はアルコール燃料
をシリンダ内に噴射して燃焼させるようにしたアルコー
ルエンジンにおいて、吸気系と排気系とを連通させるE
GRパイプを設けるとともに、該EGRパイプにEGR
バルブを接続し、エンジンの負荷が低い場合に前記EG
Rバルブを開放するようにしたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is an alcohol engine in which alcohol fuel is injected into a cylinder for combustion, and an intake system and an exhaust system are communicated with each other.
A GR pipe is provided and EGR is installed in the EGR pipe.
If the valve is connected and the engine load is low, the EG
The R valve is opened.

【0007】[0007]

【作用】低負荷域においてEGRバルブが開放されるこ
とにより、EGR(Exhaust Gas Reci
rculation 排気ガス再循環)が行なわれるた
めに、低負荷域での空燃比を可燃範囲とすることができ
るばかりでなく、吸気温度上昇による着火性の改善がで
きる。従って中低負荷域での燃焼特性が改善され、燃費
が向上する。また低負荷域で不完全燃焼がなくなるため
に、未燃のメタノールやアルデヒド、炭化水素、一酸化
炭素の排出が抑制される。
In the low load region, the EGR valve is opened to allow EGR (Exhaust Gas Rec
Since the exhaust gas recirculation is performed, not only the air-fuel ratio in the low load range can be set to the combustible range, but also the ignitability due to the rise in intake air temperature can be improved. Therefore, the combustion characteristics in the middle and low load range are improved, and the fuel efficiency is improved. In addition, since incomplete combustion disappears in the low load region, emissions of unburned methanol, aldehydes, hydrocarbons, and carbon monoxide are suppressed.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本発明の一実施例に係るアルコールエ
ンジンを示すものであって、そのエンジン本体10の両
側には吸気マニホールド11と排気マニホールド12と
が取付けられるようになっている。吸気マニホールド1
1には吸気管13が接続されるとともに、この吸気管1
3の先端部はエアクリーナ14に接続されている。これ
に対して排気マニホールド12は排気管15に接続され
ている。
1 shows an alcohol engine according to an embodiment of the present invention, in which an intake manifold 11 and an exhaust manifold 12 are mounted on both sides of an engine body 10. Intake manifold 1
An intake pipe 13 is connected to the intake pipe 1, and the intake pipe 1
The tip of 3 is connected to the air cleaner 14. On the other hand, the exhaust manifold 12 is connected to the exhaust pipe 15.

【0009】さらにこのエンジン10は燃料噴射ポンプ
17を備えている。燃料噴射ポンプ17のカムシャフト
には電子タイマ18が設けられており、この電子タイマ
18によって燃料の噴射のタイミングが調整されるよう
になっている。また燃料噴射ポンプ17の後側には電子
ガバナ19が設けられており、1回に噴射する燃料の供
給量を調整するようにしている。なおこれらの電子タイ
マ18と電子ガバナ19とは、ともにコンピュータ20
によって制御されるようになっている。
Further, the engine 10 has a fuel injection pump 17. An electronic timer 18 is provided on the camshaft of the fuel injection pump 17, and the timing of fuel injection is adjusted by the electronic timer 18. An electronic governor 19 is provided on the rear side of the fuel injection pump 17 to adjust the supply amount of fuel injected at one time. The electronic timer 18 and the electronic governor 19 are both computer 20
Is controlled by.

【0010】排気管15には排気ブレーキ23が設けら
れており、この排気ブレーキ23はアクチュエータ24
によって開閉されるようになっている。また吸気管13
には吸気絞り弁25が設けられており、アクチュエータ
26によって開度調整が行なわれるようになっている。
また吸気管13と排気管15とはEGRパイプ27によ
って連通されている。しかもEGRパイプ27にはEG
Rバルブ28が取付けられており、アクチュエータ29
によってその開閉が行なわれるようになっている。しか
もアクチュエータ29はコンピュータ20によってその
制御が行なわれるようになっている。
An exhaust brake 23 is provided in the exhaust pipe 15, and the exhaust brake 23 is an actuator 24.
It is designed to be opened and closed by. Intake pipe 13
An intake throttle valve 25 is provided in the valve, and the opening degree is adjusted by an actuator 26.
The intake pipe 13 and the exhaust pipe 15 are connected by an EGR pipe 27. Moreover, the EGR pipe 27 has EG
An R valve 28 is attached and an actuator 29
It is designed to be opened and closed by. Moreover, the actuator 29 is controlled by the computer 20.

【0011】またこのエンジン10の回転数は回転速度
センサ31によって検出されるようになっている。また
このエンジンの負荷、またはアクセル開度は電子ガバナ
19に設けられているエンジン負荷センサ32によって
検出されるようになっている。また吸気管13には吸気
圧力センサ33と吸気温度センサ34とがそれぞれ取付
けられるようになっている。そしてセンサ31〜34は
コンピュータ20に接続されている。
The rotation speed of the engine 10 is detected by a rotation speed sensor 31. The engine load or accelerator opening is detected by an engine load sensor 32 provided in the electronic governor 19. An intake pressure sensor 33 and an intake temperature sensor 34 are attached to the intake pipe 13, respectively. The sensors 31 to 34 are connected to the computer 20.

【0012】図2に示すように、エンジン10を制御す
るコンピュータ20には、その他に位相パルス、エンジ
ン水温、排気温度、グローカレント、バキューム圧等が
それぞれ入力されるようになっている。またこのコンピ
ュータ20によってフィードポンプ、キャニスタ、点火
装置、触媒ヒータ、インディケータランプ、ダイアグノ
ーシス等の制御が行なわれるようになっている。
As shown in FIG. 2, a phase pulse, engine water temperature, exhaust temperature, glow current, vacuum pressure, etc. are also input to the computer 20 for controlling the engine 10. Further, the computer 20 controls the feed pump, canister, ignition device, catalyst heater, indicator lamp, diagnosis and the like.

【0013】以上のような構成において、エンジン10
の出力の一部によって駆動される燃料噴射ポンプ17
は、アルコール燃料を加圧するとともに、エンジン10
の各シリンダに順次所定のタイミングで噴射するように
している。シリンダ内に噴射された燃料は、エアクリー
ナ14、吸気管13および吸気マニホールド11を通し
てシリンダ内に導入された吸気であって、上死点側へ移
動するピストンによって加圧された吸気の熱によって着
火される。なお必要に応じて点火装置が作動し、着火を
補助することになる。そして燃焼によって生じた排気ガ
スは排気マニホールド12および排気管15を通して大
気中に排出されることになる。
In the above structure, the engine 10
Fuel injection pump 17 driven by a part of the output of
Pressurizes the alcohol fuel and
Each cylinder is sequentially injected at a predetermined timing. The fuel injected into the cylinder is the intake air introduced into the cylinder through the air cleaner 14, the intake pipe 13, and the intake manifold 11, and is ignited by the heat of the intake air pressurized by the piston moving to the top dead center side. It If necessary, the ignition device operates to assist ignition. Then, the exhaust gas generated by the combustion is discharged into the atmosphere through the exhaust manifold 12 and the exhaust pipe 15.

【0014】しかもこのエンジンにおいては、排気ガス
の一部をEGRパイプ27を通して吸気側に戻すように
している。コンピュータ20は回転検出センサ31、エ
ンジン負荷センサ32、吸気圧力センサ33、吸気温度
センサ34によってエンジン10の運転状態を検出する
とともに、予め設定されたマップに従ってアクチュエー
タ29を介してEGRバルブ28の開度を調整する。さ
らにコンピュータ20はアクチュエータ26によって吸
気絞り弁25の開度を調整する。
Moreover, in this engine, a part of the exhaust gas is returned to the intake side through the EGR pipe 27. The computer 20 detects the operating state of the engine 10 by the rotation detection sensor 31, the engine load sensor 32, the intake pressure sensor 33, and the intake temperature sensor 34, and the opening degree of the EGR valve 28 via the actuator 29 according to a preset map. Adjust. Further, the computer 20 adjusts the opening degree of the intake throttle valve 25 by the actuator 26.

【0015】とくに本実施例におけるエンジン10にお
いては、図3および図4に示すように、低負荷域でEG
Rバルブ28をアクチュエータ29によって開くように
し、低負荷域から中負荷域において燃料と空気との混合
割合、すなわち空燃比をEGRを行なわない場合よりも
小さな値にしている。これによって燃費の改善を行なう
ようにしている。
Particularly, in the engine 10 of this embodiment, as shown in FIGS.
The R valve 28 is opened by the actuator 29, and the mixing ratio of fuel and air, that is, the air-fuel ratio in the low load region to the medium load region, is set to a value smaller than that in the case where EGR is not performed. This will improve fuel efficiency.

【0016】一般に軽油を使用する通常のディーゼルエ
ンジンにおいては、EGRは窒素酸化物の低減を目的と
して用いられる。これに対してアルコールエンジンにお
いては、可燃混合割合が狭いことから、燃費の改善およ
び吸気温度上昇による着火性の改善に対して大きな効果
が得られる。
In a general diesel engine which generally uses light oil, EGR is used for the purpose of reducing nitrogen oxides. On the other hand, in the alcohol engine, since the combustible mixing ratio is narrow, a great effect can be obtained for improving fuel efficiency and improving ignitability by increasing intake air temperature.

【0017】エンジンの低負荷域であってEGRをかけ
ない場合に可燃範囲から外れると、燃費が悪化するばか
りでなく、未燃のメタノールやアルデヒド、炭化水素、
一酸化炭素等を排気ガスとともに排出することになる。
ところがEGRをかけることによって図4に示すよう
に、低負荷域でも空燃比を可燃範囲とすることができ、
燃費を改善するばかりでなく、有害物質の排出を防止で
きるようになる。
When the engine is out of the flammable range when the engine is not in the low load range and EGR is not applied, not only the fuel consumption deteriorates, but also unburned methanol, aldehyde, hydrocarbons,
Carbon monoxide and the like will be discharged together with the exhaust gas.
However, by applying EGR, the air-fuel ratio can be set to the combustible range even in the low load range, as shown in FIG.
Not only will fuel efficiency be improved, but emission of harmful substances will be prevented.

【0018】なおこのエンジンにおいて、吸気温および
吸気圧はそれぞれ温度センサ34および圧力センサ33
によって検出されるようになっており、過度のEGRに
ついてはコンピュータ20によって補正されるようにな
っている。吸気絞り弁25は極低負荷におけるEGR率
を高めるために作動させ、吸気圧力を増大させ、EGR
パイプ27を通って戻ってくる排気ガスの量を増大させ
る作用を行なうようになっている。
In this engine, the intake air temperature and the intake air pressure are measured by the temperature sensor 34 and the pressure sensor 33, respectively.
Is detected by the computer 20, and the excessive EGR is corrected by the computer 20. The intake throttle valve 25 is operated to increase the EGR rate at an extremely low load to increase intake pressure and
It serves to increase the amount of exhaust gas returning through the pipe 27.

【0019】上記のEGRの制御を行なうコンピュータ
20は、さらに燃料系の制御を行なうようになってお
り、図2に示すように、メタノール燃料の管内エバポレ
ーション対策のためのタンクからのフィードポンプおよ
びタンクから大気への蒸気発散抑止用のキャニスタの切
換え制御を行なうようにしている。またコンピュータ2
0は点火装置の制御を行なうようにしており、低セタン
価のための着火補助プラグの制御によって、始動性と運
転時の省電力制御を行なうようにしている。また回転数
と負荷による設定によりプラグの長寿命化を図るように
している。
The computer 20 for controlling the EGR is further adapted to control the fuel system. As shown in FIG. 2, the feed pump from the tank and the feed pump from the tank for preventing the in-tube evaporation of the methanol fuel are used. Switching control of the canister for suppressing vapor emission from the tank to the atmosphere is performed. Computer 2
0 controls the ignition device, and controls the ignition auxiliary plug for a low cetane number to perform startability and power saving control during operation. In addition, the life of the plug is extended by setting the speed and load.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上のように本発明は、吸気系と排気系
とを連通させるEGRパイプを設けるとともに、このE
GRパイプにEGRバルブを接続し、エンジンの負荷が
低い場合に上記EGRバルブを開放するようにしたもの
である。
As described above, according to the present invention, the EGR pipe that connects the intake system and the exhaust system is provided, and
The EGR valve is connected to the GR pipe so that the EGR valve is opened when the engine load is low.

【0021】従って低負荷域における燃料と空気の混合
割合が可燃範囲から外れ、不完全燃焼を起すことが防止
されるとともに、吸気温度の上昇による着火性を含む燃
焼促進がされる。これによって燃費を改善するととも
に、不完全燃焼成分、すなわち未燃のメタノールやアル
デヒド、炭化水素、一酸化炭素等が排気ガス中に含まれ
ることを防止することが可能になる。
Therefore, the mixture ratio of fuel and air in the low load range is prevented from being out of the combustible range and incomplete combustion is prevented, and combustion is promoted including ignitability due to increase in intake air temperature. This makes it possible to improve fuel efficiency and prevent incomplete combustion components, that is, unburned methanol, aldehydes, hydrocarbons, carbon monoxide, etc. from being contained in the exhaust gas.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るアルコールエンジンを
示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an alcohol engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】エンジンを制御するコンピュータのブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram of a computer that controls an engine.

【図3】EGR率の変化を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing changes in EGR rate.

【図4】空燃比の変化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing changes in air-fuel ratio.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エンジン本体 11 吸気マニホールド 12 排気マニホールド 13 吸気管 15 排気管 17 燃料噴射ポンプ 18 電子タイマ 19 電子ガバナ 20 コンピュータ 25 吸気絞り弁 26 アクチュエータ 27 EGRパイプ 28 EGRバルブ 29 アクチュエータ 31 回転検出センサ 32 エンジン負荷センサ 33 吸気圧力センサ 34 吸気温度センサ 10 engine body 11 intake manifold 12 exhaust manifold 13 intake pipe 15 exhaust pipe 17 fuel injection pump 18 electronic timer 19 electronic governor 20 computer 25 intake throttle valve 26 actuator 27 EGR pipe 28 EGR valve 29 actuator 31 rotation detection sensor 32 engine load sensor 33 Intake pressure sensor 34 Intake temperature sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルコール燃料をシリンダ内に噴射して
燃焼させるようにしたアルコールエンジンにおいて、 吸気系と排気系とを連通させるEGRパイプを設けると
ともに、該EGRパイプにEGRバルブを接続し、 エンジンの負荷が低い場合に前記EGRバルブを開放す
るようにしたことを特徴とするアルコールエンジン。
1. An alcohol engine in which alcohol fuel is injected into a cylinder for combustion, and an EGR pipe for connecting an intake system and an exhaust system is provided, and an EGR valve is connected to the EGR pipe, An alcohol engine, wherein the EGR valve is opened when the load is low.
JP3081448A 1991-03-20 1991-03-20 Alcohol engine Pending JPH05231246A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3081448A JPH05231246A (en) 1991-03-20 1991-03-20 Alcohol engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3081448A JPH05231246A (en) 1991-03-20 1991-03-20 Alcohol engine

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Family

ID=13746683

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JP3081448A Pending JPH05231246A (en) 1991-03-20 1991-03-20 Alcohol engine

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