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JP2004169620A - Fuel injection mechanism for engine - Google Patents

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JP2004169620A
JP2004169620A JP2002336271A JP2002336271A JP2004169620A JP 2004169620 A JP2004169620 A JP 2004169620A JP 2002336271 A JP2002336271 A JP 2002336271A JP 2002336271 A JP2002336271 A JP 2002336271A JP 2004169620 A JP2004169620 A JP 2004169620A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel injection
fuel
injection nozzle
engine
injected
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002336271A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Rinjiro Suda
林次郎 須田
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To allow change of fuel which is injected corresponding to an operating condition of an engine by using a plurality types of fuels. <P>SOLUTION: The fuel injection mechanism is provided with a first fuel injection nozzle 13 for supplying fuel, a second fuel injection nozzle 14 for supplying a fuel different from the fuel supplied during steady operation of an engine other than the steady operation, and control means for making changeable fuel injection by a fuel injection nozzle. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン等のエンジンの燃料噴射機構に関する。
【0002】
【従来技術】
近年、自動車からの排ガスによる環境破壊、例えば排ガスに含まれるCO、NOx等による地球温暖化、オゾン層破壊、酸性雨等が問題となってきており、環境対策の観点から、これらの原因となるCO、NOx等を含む排ガスの規制値が益々厳しくなる傾向にある。
【0003】
このために、燃料の供給方法の改善等の様々な技術が開発されてきており、特にガソリンエンジンについては改善が図られている。その一方で、ディーゼルエンジンについては、黒煙対策等の改善すべき余地が依然として残されている。
【0004】
ディーゼルエンジンの特徴としては、ガソリンエンジンより熱効率が高いため、燃料消費率が抑えることができることやガソリンより安価な軽油を燃料として使用できること等が挙げられる。
【0005】
ディーゼルエンジンには、このように有利な点を数多く見出すことができるが、一方でガソリンエンジンと比較して不利な点もある。例えば、燃料として使用される軽油は、燃焼温度が高くなるため、NOxの排出量が多くなると共に、未燃炭素の煤塵量も多くなる。すなわち、燃焼熱が高く、これにより単位面積当たりの発熱量が大きくなるため、燃料を構成する炭化水素が熱分解作用を受けて水素分子、炭素またはメタンに分解されて、多量の煤やNOx等が発生することになる。
【0006】
これは、例えばディーゼルエンジンの始動時や発進時等の比較的燃焼温度が低い状態で顕著となる。このような状態にあると、燃料の迅速な気化が困難となって不完全燃焼が生じやすくなり、煤やNOxの原因となる。
【0007】
このため、ディーゼルエンジンの利点を生かしつつ、上述したディーゼルエンジンの不利な点を補助するため、種々の試みがなされている。
【0008】
例えば、特開2001−193512号公報では、ガソリンエンジンとディーゼルエンジンとの機能を兼ねるために、ガソリン用インジェクタと軽油用インジェクタを共用にした燃料インジェクタを設けるか、またはそれぞれの専用インジェクタを設けたエンジンについて開示されている。
【0009】
【特許文献1】
特開2001−193512号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記公開公報では、複数種類の燃料、例えばガソリンおよび軽油の2種類の燃料を供給可能にしているが、これらの燃料をどのようにして供給するかは、明らかにされていない。すなわち、1種類の燃料だけによる燃焼を補助するために、異なる種類の燃料を供給する技術は、公知技術として以前から存在している。しかし、上記公報によると、燃料の供給をかかる公知技術のように行うのか否かは明らかでない。更に、公知技術では、複数の燃料、例えばガソリンと軽油をエンジンの運転状況に応じてその混合比率を変えて同時に供給するものであり、エンジンの運転状態に応じてこれらの燃料を別個に供給する技術については明らかとなっていない。
【0011】
本発明は、かかる点を鑑みてなされたものであり、エンジンの運転状態に応じて供給する燃料を切り換え可能にしたエンジンの燃料噴射機構を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項1にかかるエンジンの燃料噴射機構の発明は、燃料噴射ノズルを設けたエンジンの燃料噴射機構において、エンジンの定常運転時に燃料を噴射するための第1燃料噴射ノズルと、定常運転時以外に上記燃料と異なる燃料を噴射するための第2燃料噴射ノズルと、第1燃料噴射ノズルによる燃料噴射と第2燃料噴射ノズルによる燃料噴射とを切り換えるための制御手段と、を備え、制御手段は、エンジンの運転状態を演算して、定常運転状態と判定した場合には第1燃料噴射ノズルから燃料噴射し、それ以外の非定常運転状態と判定した場合には第1燃料噴射ノズルによる燃料噴射に代えて、第2燃料噴射ノズルにより燃料噴射するように構成されていることを特徴とする。
【0013】
ここで、定常運転とは、エンジンが低・中負荷および一定回転数で運転されているような燃料消費率が高く、この燃焼による排ガスを可能な限りクリーンなものにできる状態が得られる運転状態にあることをいう。
【0014】
これによれば、種類の異なる燃料を、それぞれの燃料用噴射ノズルを設け、且つこれらの燃料噴射ノズルによる燃料噴射を切り換え可能にすることにより、エンジンの運転状況に応じて正確に燃料噴射可能となり、自動車エンジン、特にディーゼルエンジンの排ガスをクリーンなものにできる。
【0015】
請求項3にかかる発明は、第1燃料噴射ノズルから噴射される燃料は、第2燃料噴射ノズルから噴射される燃料より高沸点であることを特徴とする。これによれば、エンジンの始動時等の燃焼温度が低温にあるエンジンであっても、より低沸点の燃料を供給することにより、可能な限り良好な燃焼状態を得ようとするものである。
【0016】
その際、請求項4に記載のように、第1燃料噴射ノズルから軽油を噴射し、第2燃料噴射ノズルからは、軽油より低沸点のガソリンを噴射する。また、請求項5に記載のように、第1燃料噴射ノズルからガソリンを噴射し、第2燃料噴射ノズルからは、ガソリンより低沸点のプロパンを噴射する。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の燃料噴射機構を説明するための概略構成図である。なお、本実施の形態にかかるエンジンとしてディーゼルエンジンを例にして説明し、また各気筒は同一構成であるため、以下の説明ではその一つについて行い、他の気筒については省略する。
【0018】
本実施の形態にかかるエンジンは、通常の圧縮着火式エンジンといわれる種類の4サイクルエンジンであり、シリンダ1において、吸気バルブ6が開きピストン2が下がって空気のみをシリンダ1に吸い込み、ピストン2が下死点より上がりだし、吸気バルブ6が閉じる。この際に、シリンダ1内の空気が圧縮されて数百℃という高温になる。すなわち、噴射される燃料の着火温度以上になるようにシリンダ1内で圧縮される。
【0019】
この圧縮行程の終了付近になると、電子制御装置(以下、単に「ECU」という)11からの信号に基づき、第1燃料ポンプ10が作動して第1燃料タンク9から軽油が吸気管5側に設けられた第1燃料噴射ノズル13に供給される。そして、燃料噴射のタイミングになるとECU11からの信号により第1燃料噴射ノズル13から燃料噴射する。
【0020】
ディーゼルエンジンでは、ガソリンエンジンと異なり、燃料噴射する際に燃料に用いる軽油を数百気圧という高圧で噴射し、空気の圧縮熱によって燃料が自己着火して素早く燃焼することになる。この燃焼による圧力でピストン2は上死点を経て下死点まで押し下げられる。その後、排気バルブ4が開いて、シリンダ1内のガス圧とピストン2の上昇によって排ガスはシリンダ1内から排気管3に押し出されることになる。
【0021】
以上がディーゼルエンジンにおける基本サイクルであるが、本発明では、軽油を噴射するための第1燃料噴射ノズル13を設けたほかに、図示のように、軽油と異なる燃料を噴射するための第2燃料噴射ノズル14を吸気管5側に設けて、ECU11による信号に基づき第1燃料噴射ノズル13による燃料噴射と第2燃料噴射ノズル14による燃料噴射とを切り換え可能にしたことにある。
【0022】
ここで、吸気管5側に設けた第2燃料噴射ノズル14について更に記載すると、これは、従来吸気管5側に設置されていた燃料噴射ノズル(第1燃料噴射ノズル13)に加えて、これと異なる燃料噴射ノズル(第2燃料噴射ノズル14)を追加的に設置したものである。これにより、従来のエンジンに対しても、本発明の燃料噴射機構を容易に設置可能となり、環境対策の促進となる。また、吸気管5に第1燃料噴射ノズル13および第2燃料噴射ノズル14を予め配置したものを別部材として準備して、従来からのエンジンにこの別部材を交換して設置するようにしても良い。
【0023】
このような燃料噴射機構としたことにより、ディーゼルエンジンは、例えば60km/時程度の一定速度運転等において多く見られるように、エンジン回転数が一定で、中・低負荷(一定負荷)のようなエンジンの運転状態では、ガソリンエンジン以上に燃料消費率が良好であることが多いため、通常の軽油のみの燃料噴射とする。
【0024】
しかし、例えば30km/時以下において多く見られる発進時または所定速度を得るための加速時等のように、エンジン回転数が低回転から高回転に上がり、かつ高負荷にあるようなエンジンの運転状態では、従来技術で述べたようにディーゼルエンジンからの排ガスが問題となる。
【0025】
そのため、第1燃料噴射ノズル13からの軽油の燃料噴射に代えて、本発明の特徴である吸気管5側に設けた第2燃料噴射ノズル14から軽油と異なる燃料の燃料噴射に切り換えようとするものである。軽油は、気化しにくい燃料であるため、軽油の燃焼に適した圧縮状態が得られないと、そのままシリンダ1内のシリンダ壁等に付着して煤等の発生原因となる。
【0026】
したがって、第2燃料噴射ノズル14から噴射される燃料は、かかる状態であっても軽油より良好な燃焼状態を得るために、軽油より気化しやすい低沸点の炭化水素系燃料が選択される。炭化水素系燃料としては、ガソリン、灯油、重油等を選択することができるが、価格や環境対策等を総合的にを考慮して、ガソリンを選択するのが好ましい。
【0027】
次に、第1燃料噴射ノズル13からの燃料噴射と第2燃料噴射ノズル14からの燃料噴射の切り換えについて更に詳細に説明する。
【0028】
上述したように、例えば60km/時程度の一定速度等において多く見られるように、エンジン回転数が一定で、中・低負荷状態にあるようなエンジンの運転状態では、ECU11からの信号は第1燃料噴射ノズル13よる軽油での燃料噴射となる。
【0029】
本発明では、このようなエンジンの運転状態を「定常運転」と称することにし、かかる運転状態におけるエンジン回転数およびエンジン負荷をECU11のROMまたは一時的にRAMに保存して、運転状態を判断する際の閾値とする。
【0030】
一方、例えば30km/時以下において多く見られる発進時等のように、エンジン回転数が低回点から高回転に上がり、高負荷状態にあるようなエンジンの運転状態は定常運転でないため、本発明では、このようなエンジンの運転状態を「非定常運転」と称することにする。
【0031】
このように、エンジンの運転状態が非定常運転状態にあると、ECU11から燃料ポンプ10および第1燃料噴射ノズル13へ燃料噴射のための信号を送らずに、第2燃料噴射ノズル14および燃料ポンプ8へ燃料噴射のための信号を送る。
【0032】
ECU11から燃料ポンプ8に信号が送られると、これが作動し、ガソリンが貯蔵されている燃料タンク7からガソリンが第2燃料噴射ノズル14に供給されることになる。ここで、ECU11から第1燃料噴射ノズル13に信号送信されなくなると、燃料は供給されなくなるが、吸気管5の一部に燃料供給を遮断するための機構を設けて、これによって燃料供給を止めるようにしても良い。
【0033】
そして、第2燃料噴射ノズル14からガソリンがシリンダ1内に噴射されると、ガソリンエンジンにおいて一般的な燃焼サイクルに移り、ピストン2が上死点付近に上ると、点火プラグ12からの火花放電により着火され、燃焼爆発を起こし、ピストン2が押し下げられることになる。ここで特に図示しないが、ガソリンと軽油は圧縮比が異なるため、第2燃料噴射ノズル14によるガソリンの噴射に切り替わった場合には、ガソリンの燃焼に適合するような圧縮比を得るように調節する。
【0034】
本実施の形態によれば、第1燃料噴射ノズル13と第2燃料噴射ノズル14をそれぞれ吸気管5側に設けたことにより、エンジンの運転状態に応じて噴射すべき燃料を正確に切り換えて供給することが可能となる。
【0035】
燃料噴射ノズルに関して、図1に示したように、第1燃料噴射ノズル13および第2燃料噴射ノズル14を吸気管5側にそれぞれ設けたが、これに限定されるものでない。
【0036】
図2は、燃料噴射ノズルの配置位置に関して別の実施形態を示す概略構成図である。図示のように、第1燃料噴射ノズル13を吸気管5側に、そして第2燃料噴射ノズル14をシリンダヘッドに設けることも可能である。
【0037】
また、燃料噴射ノズルの配置位置に関して特に図示しないが、図2に示した配置位置とは逆に、第1燃料噴射ノズル13をシリンダヘッドに設け、第2燃料噴射ノズル14を吸気管5側に設けることも可能であるし、第1燃料噴射ノズル13および第2燃料噴射ノズル14共に、シリンダヘッドに設けることも可能である。
【0038】
更に、本実施の形態では、燃料噴射の切り換えを確実なものにするために、第1燃料噴射ノズル13と第2燃料噴射ノズル14の2種類の燃料噴射ノズルを用いたが、これに限定されるものではない。
【0039】
すなわち、本発明の特徴である燃料噴射の切り換えを可能にすればよいので、例えば軽油の噴射とガソリンの噴射の両方の機能を備えた共用型の燃料噴射ノズルを1つだけ用いることも可能である。このように共用型の燃料噴射ノズルであれば、燃料噴射ノズルは1つだけで済むので、既存のディーゼルエンジン等のエンジンにも取り付けが容易となる。
【0040】
更に、本実施の形態では、エンジンとしてディーゼルエンジンを例にして説明したが、これに限定されるものでなくガソリンエンジンに本発明の燃料噴射機構を設置することも可能である。ガソリンエンジンである場合、第1燃料噴射ノズル13から噴射される燃料はガソリンとなり、第2燃料噴射ノズル14から噴射される燃料は、上述したように、第1燃料噴射ノズル13から噴射される燃料より低沸点の燃料が選択される。環境対策等の観点から、第2燃料噴射ノズル14から噴射される燃料としてプロパンを使用する。ここでプロパンを用いたが、一般に、メタン、ブタンまたはペンタン等の天然ガスを一般に用いることが可能である。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第1燃料噴射ノズルと、この第1燃料噴射ノズルから噴射される燃料と異なる種類の燃料を噴射するための第2燃料噴射ノズルとを設け、且つこれらの燃料噴射ノズルによる燃料噴射をエンジンの運転状態に応じて切り換え可能にしたことにより、適切な燃料噴射を確実に行えるため、燃料を一種類しか使用しない場合と比較して、排ガスをクリーンなものにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるエンジンの燃料噴射機構を説明するための概略構成図である。
【図2】本発明による別の実施の形態を説明するための概略構成図である。
【符号の説明】
1 シリンダ
2 ピストン
3 排気管
4 排気弁
5 吸気管
6 吸気弁
11 電子制御装置
13 第1燃料噴射ノズル
14 第2燃料噴射ノズル
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection mechanism for an engine such as a diesel engine.
[0002]
[Prior art]
In recent years, environmental destruction due to exhaust gas from automobiles, for example, global warming due to CO, NOx, etc. contained in exhaust gas, ozone layer depletion, acid rain, etc., have become problems, and these are causes from the viewpoint of environmental measures. Regulation values of exhaust gas containing CO, NOx, etc., tend to be increasingly strict.
[0003]
For this purpose, various techniques such as improvement of a fuel supply method have been developed, and particularly, a gasoline engine has been improved. On the other hand, there is still room for improvement in diesel engines, such as measures against black smoke.
[0004]
The features of the diesel engine are that the thermal efficiency is higher than that of the gasoline engine, so that the fuel consumption rate can be suppressed, and light oil that is cheaper than gasoline can be used as the fuel.
[0005]
While diesel engines have many of these advantages, they also have disadvantages compared to gasoline engines. For example, light oil used as fuel has a high combustion temperature, so that the amount of NOx emissions increases and the amount of unburned carbon dust increases. That is, since the combustion heat is high, and the calorific value per unit area is large, the hydrocarbons constituting the fuel are decomposed into hydrogen molecules, carbon or methane by a thermal decomposition action, and a large amount of soot, NOx, etc. Will occur.
[0006]
This becomes remarkable when the combustion temperature is relatively low, for example, when starting or starting the diesel engine. In such a state, it is difficult to quickly vaporize the fuel and incomplete combustion is likely to occur, which causes soot and NOx.
[0007]
For this reason, various attempts have been made to assist the above-mentioned disadvantages of the diesel engine while taking advantage of the diesel engine.
[0008]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-193512, in order to have both functions of a gasoline engine and a diesel engine, an engine provided with a fuel injector sharing a gasoline injector and a light oil injector, or an engine provided with each dedicated injector is provided. Is disclosed.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2001-193512 A
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned publication, a plurality of kinds of fuels, for example, two kinds of fuels such as gasoline and light oil can be supplied, but how to supply these fuels is not disclosed. That is, a technique for supplying a different type of fuel to assist combustion with only one type of fuel has been known as a known technique. However, according to the above publication, it is not clear whether or not the fuel supply is performed as in the known technique. Further, in the known art, a plurality of fuels, for example, gasoline and light oil are supplied simultaneously while changing the mixing ratio according to the operation state of the engine, and these fuels are separately supplied according to the operation state of the engine. The technology is not clear.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a fuel injection mechanism for an engine in which fuel to be supplied can be switched according to the operating state of the engine.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention of an engine fuel injection mechanism according to claim 1, which achieves the above object, comprises a first fuel injection nozzle for injecting fuel during steady operation of the engine, in a fuel injection mechanism of an engine provided with a fuel injection nozzle; A second fuel injection nozzle for injecting a fuel different from the fuel other than during the steady operation; and control means for switching between fuel injection by the first fuel injection nozzle and fuel injection by the second fuel injection nozzle. The control means calculates the operating state of the engine, injects fuel from the first fuel injection nozzle when it is determined that the engine is in a steady operation state, and outputs the first fuel injection when it determines that it is in any other unsteady operating state. The fuel injection system is characterized in that fuel is injected by a second fuel injection nozzle instead of fuel injection by a nozzle.
[0013]
Here, the steady operation refers to an operation state in which the fuel consumption rate is high such that the engine is operated at a low / medium load and a constant rotation speed, and a state in which the exhaust gas generated by the combustion can be as clean as possible is obtained. Means that
[0014]
According to this, different types of fuel are provided with respective fuel injection nozzles, and the fuel injection by these fuel injection nozzles can be switched, so that the fuel can be accurately injected according to the operating condition of the engine. In addition, the exhaust gas of an automobile engine, particularly a diesel engine, can be cleaned.
[0015]
The invention according to claim 3 is characterized in that the fuel injected from the first fuel injection nozzle has a higher boiling point than the fuel injected from the second fuel injection nozzle. According to this, even if the engine has a low combustion temperature at the time of starting the engine or the like, it is intended to obtain a combustion state as good as possible by supplying a fuel having a lower boiling point.
[0016]
At this time, as described in claim 4, light oil is injected from the first fuel injection nozzle, and gasoline having a lower boiling point than light oil is injected from the second fuel injection nozzle. Further, as described in claim 5, gasoline is injected from the first fuel injection nozzle, and propane having a lower boiling point than gasoline is injected from the second fuel injection nozzle.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a fuel injection mechanism of the present invention. In addition, a diesel engine will be described as an example of the engine according to the present embodiment, and since each cylinder has the same configuration, only one of the cylinders will be described below, and the other cylinders will be omitted.
[0018]
The engine according to the present embodiment is a four-stroke engine of a kind called a normal compression ignition type engine. In the cylinder 1, the intake valve 6 is opened, the piston 2 is lowered, and only the air is sucked into the cylinder 1. It starts rising from the bottom dead center, and the intake valve 6 closes. At this time, the air in the cylinder 1 is compressed to a high temperature of several hundred degrees Celsius. That is, the fuel is compressed in the cylinder 1 so as to have a temperature equal to or higher than the ignition temperature of the injected fuel.
[0019]
Near the end of the compression stroke, based on a signal from an electronic control unit (hereinafter simply referred to as “ECU”) 11, the first fuel pump 10 operates and light oil from the first fuel tank 9 flows to the intake pipe 5 side. It is supplied to the provided first fuel injection nozzle 13. Then, at the timing of fuel injection, fuel is injected from the first fuel injection nozzle 13 by a signal from the ECU 11.
[0020]
In a diesel engine, unlike a gasoline engine, light oil used for fuel is injected at a high pressure of several hundreds of atmospheres at the time of fuel injection, and the fuel self-ignites due to the heat of compression of air and burns quickly. The pressure generated by this combustion pushes the piston 2 down through the top dead center to the bottom dead center. Thereafter, the exhaust valve 4 is opened, and the exhaust gas is pushed out of the cylinder 1 to the exhaust pipe 3 by the gas pressure in the cylinder 1 and the rise of the piston 2.
[0021]
The above is the basic cycle of the diesel engine. In the present invention, in addition to providing the first fuel injection nozzle 13 for injecting light oil, as shown in the drawing, the second fuel for injecting a fuel different from light oil The injection nozzle 14 is provided on the side of the intake pipe 5 so that the fuel injection by the first fuel injection nozzle 13 and the fuel injection by the second fuel injection nozzle 14 can be switched based on a signal from the ECU 11.
[0022]
Here, the second fuel injection nozzle 14 provided on the intake pipe 5 side will be further described. This is in addition to the fuel injection nozzle (first fuel injection nozzle 13) conventionally provided on the intake pipe 5 side. A fuel injection nozzle (second fuel injection nozzle 14) different from the above is additionally provided. As a result, the fuel injection mechanism of the present invention can be easily installed on a conventional engine, and environmental measures are promoted. Alternatively, a member in which the first fuel injection nozzle 13 and the second fuel injection nozzle 14 are arranged in the intake pipe 5 in advance may be prepared as a separate member, and the separate member may be replaced and installed in a conventional engine. good.
[0023]
By adopting such a fuel injection mechanism, a diesel engine has a constant engine speed and has a medium / low load (constant load) as is often seen in a constant speed operation of, for example, about 60 km / hour. In the operating state of the engine, the fuel consumption rate is often better than that of the gasoline engine.
[0024]
However, an engine operating state in which the engine speed increases from a low rotation speed to a high rotation speed and is under a high load, for example, at the time of starting or acceleration for obtaining a predetermined speed which is often observed at 30 km / h or less. Then, the exhaust gas from the diesel engine becomes a problem as described in the related art.
[0025]
Therefore, instead of the fuel injection of the light oil from the first fuel injection nozzle 13, the second fuel injection nozzle 14 provided on the intake pipe 5 side, which is a feature of the present invention, is switched to the fuel injection of the fuel different from the light oil. Things. Since light oil is a fuel that is difficult to vaporize, if a compressed state suitable for combustion of light oil is not obtained, it will adhere to the cylinder wall and the like in the cylinder 1 and cause soot and the like.
[0026]
Therefore, as the fuel injected from the second fuel injection nozzle 14, even in such a state, a hydrocarbon-based fuel having a low boiling point, which is more easily vaporized than light oil, is selected in order to obtain a better combustion state than light oil. As the hydrocarbon-based fuel, gasoline, kerosene, heavy oil, and the like can be selected, but it is preferable to select gasoline in consideration of price, environmental measures, and the like.
[0027]
Next, switching between the fuel injection from the first fuel injection nozzle 13 and the fuel injection from the second fuel injection nozzle 14 will be described in more detail.
[0028]
As described above, the signal from the ECU 11 is the first signal in the engine operating state where the engine speed is constant and the engine is in a medium / low load state, as is often seen at a constant speed of about 60 km / hour, for example. Fuel injection with light oil by the fuel injection nozzle 13 is performed.
[0029]
In the present invention, such an operation state of the engine is referred to as “steady operation”, and the engine speed and the engine load in the operation state are stored in the ROM or the temporary RAM of the ECU 11 to determine the operation state. Threshold.
[0030]
On the other hand, since the engine operating state such as when starting is often seen at 30 km / h or less and the engine speed rises from a low rotation point to a high rotation and is under a high load state is not a steady operation, the present invention In the following, such an operation state of the engine will be referred to as “unsteady operation”.
[0031]
As described above, when the operating state of the engine is in the unsteady operating state, the ECU 11 does not send a signal for fuel injection to the fuel pump 10 and the first fuel injection nozzle 13, and the second fuel injection nozzle 14 and the fuel pump A signal for fuel injection is sent to 8.
[0032]
When a signal is sent from the ECU 11 to the fuel pump 8, the signal is activated, and gasoline is supplied to the second fuel injection nozzle 14 from the fuel tank 7 in which gasoline is stored. Here, when the signal is not transmitted from the ECU 11 to the first fuel injection nozzle 13, the fuel is not supplied. However, a mechanism for shutting off the fuel supply is provided in a part of the intake pipe 5, thereby stopping the fuel supply. You may do it.
[0033]
When gasoline is injected into the cylinder 1 from the second fuel injection nozzle 14, the process proceeds to a general combustion cycle in a gasoline engine, and when the piston 2 rises near the top dead center, spark discharge from the spark plug 12 occurs. It is ignited, causing a combustion explosion, and the piston 2 is pushed down. Here, although not particularly shown, since the gasoline and light oil have different compression ratios, when switching to gasoline injection by the second fuel injection nozzle 14, adjustment is made to obtain a compression ratio suitable for gasoline combustion. .
[0034]
According to the present embodiment, the first fuel injection nozzle 13 and the second fuel injection nozzle 14 are provided on the intake pipe 5 side, respectively, so that the fuel to be injected can be accurately switched and supplied according to the operating state of the engine. It is possible to do.
[0035]
As for the fuel injection nozzle, as shown in FIG. 1, the first fuel injection nozzle 13 and the second fuel injection nozzle 14 are provided on the intake pipe 5 side, respectively, but the invention is not limited to this.
[0036]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another embodiment regarding the arrangement position of the fuel injection nozzle. As shown, it is also possible to provide the first fuel injection nozzle 13 on the intake pipe 5 side and the second fuel injection nozzle 14 on the cylinder head.
[0037]
Although the position of the fuel injection nozzle is not particularly shown, the first fuel injection nozzle 13 is provided on the cylinder head and the second fuel injection nozzle 14 is provided on the intake pipe 5 side, contrary to the position shown in FIG. They can be provided, or both the first fuel injection nozzle 13 and the second fuel injection nozzle 14 can be provided on the cylinder head.
[0038]
Further, in the present embodiment, two types of fuel injection nozzles of the first fuel injection nozzle 13 and the second fuel injection nozzle 14 are used in order to surely switch the fuel injection, but the invention is not limited to this. Not something.
[0039]
That is, since it is only necessary to enable switching of fuel injection which is a feature of the present invention, for example, it is also possible to use only one common type fuel injection nozzle having both functions of light oil injection and gasoline injection. is there. In the case of the common fuel injection nozzle, only one fuel injection nozzle is required, so that the fuel injection nozzle can be easily mounted on an existing engine such as a diesel engine.
[0040]
Furthermore, in the present embodiment, a diesel engine has been described as an example of an engine. However, the present invention is not limited to this, and the fuel injection mechanism of the present invention can be installed in a gasoline engine. In the case of a gasoline engine, the fuel injected from the first fuel injection nozzle 13 is gasoline, and the fuel injected from the second fuel injection nozzle 14 is the fuel injected from the first fuel injection nozzle 13 as described above. A lower boiling fuel is selected. From the viewpoint of environmental measures and the like, propane is used as fuel injected from the second fuel injection nozzle 14. Although propane was used here, it is generally possible to use natural gas such as methane, butane or pentane.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first fuel injection nozzle and the second fuel injection nozzle for injecting a different type of fuel from the fuel injected from the first fuel injection nozzle are provided, and By enabling the fuel injection by these fuel injection nozzles to be switched in accordance with the operating state of the engine, appropriate fuel injection can be ensured, so that the exhaust gas is cleaner than when only one type of fuel is used. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a fuel injection mechanism of an engine according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining another embodiment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 cylinder 2 piston 3 exhaust pipe 4 exhaust valve 5 intake pipe 6 intake valve 11 electronic control unit 13 first fuel injection nozzle 14 second fuel injection nozzle

Claims (5)

燃料噴射ノズルを設けたエンジンの燃料噴射機構において、
エンジンの定常運転時に燃料を噴射するための第1燃料噴射ノズルと、
前記定常運転時以外に前記燃料と異なる燃料を噴射するための第2燃料噴射ノズルと、
前記第1燃料噴射ノズルによる燃料噴射と前記第2燃料噴射ノズルによる燃料噴射とを切り換えるための制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
エンジンの運転状態を演算して、前記定常運転状態と判定した場合には前記第1燃料噴射ノズルから燃料噴射し、それ以外の非定常運転状態と判定した場合には前記第1燃料噴射ノズルによる燃料噴射に代えて、前記第2燃料噴射ノズルにより燃料噴射するように構成されていることを特徴とするエンジンの燃料噴射機構。
In a fuel injection mechanism of an engine provided with a fuel injection nozzle,
A first fuel injection nozzle for injecting fuel during steady operation of the engine;
A second fuel injection nozzle for injecting a fuel different from the fuel other than during the steady operation,
Control means for switching between fuel injection by the first fuel injection nozzle and fuel injection by the second fuel injection nozzle;
With
The control means includes:
The operating state of the engine is calculated, and fuel is injected from the first fuel injection nozzle when it is determined that the engine is in the steady operation state. A fuel injection mechanism for an engine, wherein fuel injection is performed by the second fuel injection nozzle instead of fuel injection.
前記非定常運転状態は、所定速度を得るために高負荷でエンジンが運転されているような状態にあることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの燃料噴射機構。The engine fuel injection mechanism according to claim 1, wherein the unsteady operation state is such that the engine is operated under a high load to obtain a predetermined speed. 前記第1燃料噴射ノズルから噴射される燃料は、前記第2燃料噴射ノズルから噴射される燃料より高沸点であることを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの燃料噴射機構。3. The fuel injection mechanism according to claim 1, wherein the fuel injected from the first fuel injection nozzle has a higher boiling point than the fuel injected from the second fuel injection nozzle. 4. 前記第1燃料噴射ノズルから噴射される燃料が軽油であり、前記第2燃料噴射ノズルから噴射される燃料がガソリンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射機構。The fuel for an engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel injected from the first fuel injection nozzle is light oil, and the fuel injected from the second fuel injection nozzle is gasoline. Injection mechanism. 前記第1燃料噴射ノズルから噴射される燃料がガソリンであり、前記第2燃料噴射ノズルから噴射される燃料がプロパンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射機構。The fuel for an engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel injected from the first fuel injection nozzle is gasoline, and the fuel injected from the second fuel injection nozzle is propane. Injection mechanism.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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