JPH04232367A - デイーゼルエンジンの着火方法 - Google Patents

デイーゼルエンジンの着火方法

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JPH04232367A
JPH04232367A JP41672390A JP41672390A JPH04232367A JP H04232367 A JPH04232367 A JP H04232367A JP 41672390 A JP41672390 A JP 41672390A JP 41672390 A JP41672390 A JP 41672390A JP H04232367 A JPH04232367 A JP H04232367A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
temperature
methanol
dme
intake air
Prior art date
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Pending
Application number
JP41672390A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Takahashi
高橋真紀
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.)
Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Riken Corp filed Critical Riken Corp
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Publication of JPH04232367A publication Critical patent/JPH04232367A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図2】本発明の他の実施例の同様の系統図である。
【図3】本発明のさらに他の実施例の同様の系統図であ
る。
【図4】本発明のさらに他の実施例の同様の系統図であ
る。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  燃料としてメタノールを使用し、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。
  2. 【請求項2】  上記のエンジンの運転状況に応じて変
    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。
  3. 【請求項3】  上記のエンジンの運転状況に応じて変
    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。
  4. 【請求項4】  上記のエンジンの運転状況に応じて変
    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。
  5. 【請求項5】  上記のエンジンの運転状況に応じて変
    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。
  6. 【請求項6】  上記の吸入空気に混入するジメチルエ
    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。
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