JP2543922B2 - Diesel engine glow plug controller - Google Patents
Diesel engine glow plug controllerInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディーゼルエンジンにおいて、その燃焼室
内に燃料の補助着火用として備えるグロープラグの温度
を制御するようにしたグロープラグ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glow plug control device for controlling the temperature of a glow plug provided in a combustion chamber of a diesel engine for auxiliary ignition of fuel.
（従来の技術） 従来、ディーゼルエンジンにおいては、例えば実開昭
59−81775号公報に開示されるように、燃料の自己着火
を補助すべく、オルタネータから電力を受けて高温に加
熱されるグロープラグを燃焼室に臨ませたものが知られ
ている。(Prior Art) Conventionally, in a diesel engine, for example,
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-81775, there is known one in which a glow plug, which receives electric power from an alternator and is heated to a high temperature, faces a combustion chamber in order to assist self-ignition of fuel.
而して、上記の如くグロープラグを備えた場合、エン
ジン運転時には、該グロープラグをオルタネータで加熱
する関係上、第８図に示す如く、オルタネータの負荷が
増大して、その分、エンジンの燃費率は悪化するが、正
味燃費率は、第９図に示す如くグロープラグの温度が高
温になるほど燃料の自己着火の補助効果が増大し、燃焼
効率が良くなるから、上記燃費率の悪化分を補償して良
好になる。従って、グロープラグの温度は、自己着火の
補助効果が顕著に発揮される高温度の設定値にまで加熱
して保持することにより、正味燃費率を良くすることが
一般的に行われる。When the glow plug is provided as described above, the load of the alternator increases as shown in FIG. 8 due to the fact that the glow plug is heated by the alternator when the engine is operating, and the fuel consumption of the engine is correspondingly increased. However, as shown in FIG. 9, the higher the temperature of the glow plug is, the more the auxiliary effect of self-ignition of fuel is increased and the combustion efficiency is improved. Compensate and become good. Therefore, it is common practice to improve the net fuel consumption rate by heating and holding the temperature of the glow plug to a high temperature set value at which the auxiliary effect of self-ignition is remarkably exhibited.
（発明が解決しようとする問題点） ところで、ディーゼルエンジンでは、その使用燃料を
アルコール等の低セタン燃料に限定した場合、その燃焼
室内に排気を還流させ、この排気還流量をエンジンの運
転状態に応じた量に制御するときには、正味燃費率は、
第３図（イ）に示す如く、当初は、排気還流量の増大
（排気還流率の増大）に応じてその不活性ガスの影響を
受けて悪化するが、その後は、排気の有する熱量により
燃焼室内の温度が上昇して良くなり、最大還流率EGRmax
を越えると、空気量が不足するのに伴い再び悪化する特
性となる。この場合、排気中の有害成分（炭化水素（H
C）や窒化酸化物（NOx等））は、各々同図（ロ）及び
（ハ）に示す如く、正味燃費率と同様に、排気還流率の
増大に応じて良好に低減されるので、運転状態に応じた
量の排気を還流させるときには、正味燃費率と共にエミ
ッション性能の向上を図ることができる。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in a diesel engine, when the fuel used is limited to low cetane fuel such as alcohol, the exhaust gas is recirculated into the combustion chamber, and the exhaust gas recirculation amount is set to the operating state of the engine. When controlling the amount according to
As shown in FIG. 3 (a), initially, as the exhaust gas recirculation amount increases (exhaust gas recirculation rate increases), it becomes worse due to the influence of the inert gas, but after that, combustion occurs due to the heat amount of the exhaust gas. The indoor temperature rises and improves, and the maximum reflux rate EGRmax
When the value exceeds, the characteristic deteriorates again as the amount of air becomes insufficient. In this case, harmful components (hydrocarbon (H
C) and nitriding oxides (NOx, etc.) are reduced well as the exhaust gas recirculation rate increases, as shown in (b) and (c) of FIG. When the amount of exhaust gas is recirculated according to the state, it is possible to improve the net fuel consumption rate as well as the emission performance.
しかも、排気還流率が増大すると、その分、燃焼室内
の温度も上昇するから、上記グロープラグによる低セタ
ン燃料の自己着火の補助機能もさほど必要でなくなるこ
とが判った。そのため、上記の如くグロープラグの温度
を設定値に固定保持するときには、排気還流率が大きい
運転領域でグロープラグを必要以上に加熱することにな
り、その加熱に応じたオルタネータの負荷増大分だけ正
味燃費率も低下する欠点が生じることを知った。Moreover, as the exhaust gas recirculation rate increases, the temperature in the combustion chamber also rises accordingly, and it has been found that the glow plug does not require the auxiliary function of self-ignition of the low cetane fuel. Therefore, when the temperature of the glow plug is fixedly maintained at the set value as described above, the glow plug is heated more than necessary in an operating region where the exhaust gas recirculation rate is large, and the net load is increased by the amount of the alternator load corresponding to the heating. I learned that there is a drawback that the fuel consumption rate also decreases.
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、上記の如くアルコール等の低セタン燃料を使用
燃料とするディーゼルエンジンにおいて、その燃焼室内
に運転状態に応じた量の排気を還流するときには、その
排気還流率が大きいほど、つまり燃焼室内の温度が高く
なるほど、グロープラグの温度を低くすることにより、
排気還流でもってエンジンの正味燃費率の向上を図ると
共に、炭化水素（HC）や窒素酸化物（NOx）を低減して
エミッション性能の向上を図り、さらにはオルタネータ
の負荷を可及的に低減して、上記正味燃費率の向上を一
層効果的に行うことにある。The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a diesel engine that uses a low cetane fuel such as alcohol as a fuel as described above, and exhaust an amount of exhaust gas according to an operating state in the combustion chamber. When recirculating, the higher the exhaust gas recirculation rate, that is, the higher the temperature in the combustion chamber, the lower the temperature of the glow plug,
Exhaust gas recirculation improves the net fuel efficiency of the engine, reduces hydrocarbons (HC) and nitrogen oxides (NOx) to improve emission performance, and reduces the load on the alternator as much as possible. In order to improve the net fuel consumption rate more effectively.
（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、デ
ィーゼルエンジンとして、燃焼室に臨むグロープラグを
有し、該グロープラグにより上記燃焼室に噴射される低
セタン燃料の自己着火を補助して燃焼させるようにした
ものを対象とする。そして、上記燃焼室内に運転状態に
応じた量の排気を還流させる排気還流手段と、上記グロ
ープラグの温度を変化させるグロー温度可変手段と、上
記排気還流手段による燃焼室への排気の還流率を検出す
る還流率検出手段と、該還流率検出手段の出力を受け、
排気還流率が大きいほど上記グロープラグの温度を下げ
るよう上記グロー温度可変手段を制御するグロー温度制
御手段とを設ける構成としたものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the solving means of the present invention has, as a diesel engine, a glow plug facing a combustion chamber, and the glow plug injects into the combustion chamber. It is intended for those that are made to burn by assisting the self-ignition of low cetane fuel. Then, an exhaust gas recirculation means for recirculating the exhaust gas in an amount corresponding to the operating state in the combustion chamber, a glow temperature varying means for changing the temperature of the glow plug, and a recirculation rate of the exhaust gas to the combustion chamber by the exhaust gas recirculation means. A reflux rate detecting means for detecting, and an output of the reflux rate detecting means,
Glow temperature control means for controlling the glow temperature varying means is provided so as to lower the temperature of the glow plug as the exhaust gas recirculation rate increases.
（作用） 以上の構成により、本発明では、ディーゼルエンジン
の運転時、燃焼室内にはアルコール等の低セタン燃料が
噴射供給されると共に、排気還流手段により運転状態に
応じた量の排気が該燃焼室内に還流される。このことに
より、該燃焼室内の温度は、上記還流された排気でもっ
て高温になると共に、この状況下で低セタン燃料が、オ
ルタネータで高温に加熱されたグロープラグでもって自
己着火が補助されつつ良好に燃焼するので、エンジンの
正味燃費率が良好になると共に、排気中の有害成分（炭
化水素HCや窒化酸化物NOx等）が有効に低減されて、エ
ミッション性能が向上する。(Operation) With the above configuration, in the present invention, when the diesel engine is in operation, low cetane fuel such as alcohol is injected and supplied into the combustion chamber, and the exhaust gas recirculation means produces the exhaust gas in an amount corresponding to the operating state. It is returned to the room. As a result, the temperature in the combustion chamber becomes high due to the recirculated exhaust gas, and under this circumstance, the low cetane fuel is favored while the self-ignition is assisted by the glow plug heated to a high temperature by the alternator. Since the engine burns, the net fuel efficiency of the engine is improved, and harmful components (hydrocarbon HC, nitride oxide NOx, etc.) in the exhaust are effectively reduced, and the emission performance is improved.
その際、燃焼室への排気還流率が大きいとき、つまり
燃焼室内の温度が高くてグロープラグの着火補助機能が
さほど要求されない状況では、グロー温度可変手段がグ
ロー温度制御手段で制御されて、グロープラグの温度が
下げられるので、低セタン燃料の燃焼性が良好に確保さ
れつつ、グロープラグを必要以上に加熱しない分オルタ
ネータの負荷が低減されて、エンジンの正味燃費率がよ
り一層向上することになる。At that time, when the exhaust gas recirculation rate to the combustion chamber is large, that is, in a situation where the temperature in the combustion chamber is high and the ignition assist function of the glow plug is not so required, the glow temperature varying means is controlled by the glow temperature control means, Since the temperature of the plug can be lowered, good combustibility of low cetane fuel can be ensured, and the load on the alternator is reduced because the glow plug is not overheated, which further improves the net fuel efficiency of the engine. Become.
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.
第１図は直噴式の４気筒ディーゼルエンジンの燃焼室
周りを示す。同図において、１はシリンダに嵌挿された
ピストン、２は該ピストン１の上死点位置時にその、上
部中央に形成したキャビティ1aにより形成される燃焼室
であって、該燃焼室２の頂部には、該燃焼室２内にアル
コール等の低セタン燃料を噴射する噴射ノズル３が配置
されている。FIG. 1 shows the vicinity of a combustion chamber of a direct injection type four cylinder diesel engine. In the figure, 1 is a piston fitted into a cylinder, 2 is a combustion chamber formed by a cavity 1a formed in the upper center of the piston 1 at the top dead center position, and the top of the combustion chamber 2 Is provided with an injection nozzle 3 for injecting a low cetane fuel such as alcohol into the combustion chamber 2.
また、上記燃焼室２には、該燃焼室２内に臨んで上記
噴射ノズル３から燃焼室２内に噴射されたアルコール等
の低セタン燃料の自己着火を補助して燃焼させるグロー
プラグ４が配置されている。該グロープラグ４は、車載
オルタネータ（後述）により電力供給を受けて燃焼室２
内に臨む部分が加熱されて高温度になるものである。Further, in the combustion chamber 2, there is arranged a glow plug 4 which faces the inside of the combustion chamber 2 and assists the self-ignition of a low cetane fuel such as alcohol injected from the injection nozzle 3 into the combustion chamber 2 for combustion. Has been done. The glow plug 4 receives power from an on-vehicle alternator (described later), and the combustion chamber 2
The part exposed to the inside is heated to a high temperature.
次に、上記グロープラグ４の温度制御回路を第２図に
示す。同図において、各気筒の４個のグロープラグ４の
発熱用抵抗4aには、車載オルタネータ６及び車載バッテ
リ７が並列に電力供給可能に接続されていると共に、そ
の電力供給回路８の途中には、パワートランジスタTrが
介設されていて、該パワートランジスタTrのON/OFF作動
により、各グロープラグ４の発熱用抵抗4aへの通電を調
整して、４個のグロープラグの温度を変化させるように
したグロー温度可変手段９を構成しているのである。Next, a temperature control circuit for the glow plug 4 is shown in FIG. In the figure, the vehicle-mounted alternator 6 and the vehicle-mounted battery 7 are connected in parallel to the heat-generating resistors 4a of the four glow plugs 4 of each cylinder so that power can be supplied in parallel, and in the middle of the power supply circuit 8. , A power transistor Tr is provided, and by turning ON / OFF the power transistor Tr, the energization of the heating resistor 4a of each glow plug 4 is adjusted to change the temperatures of the four glow plugs. That is, the glow temperature changing means 9 is configured.
また、同図において、10は上記パワートランジスタTr
をON/OFF制御するCPU等を内部に有する温度制御用コン
トローラ、11は排気の一部を上記燃焼室２内に還流する
排気還流通路（図示せず）に介設され、該排気還流通路
の通路面積を調整して、排気還流量を制御する排気還流
制御弁、12は上記燃焼室２への排気の還流率をエンジン
運転状態に応じて演算し、この排気還流率にするよう、
上記排気還流制御弁11を作動制御する還流量制御用コン
トローラであって、該還流量制御用コントローラ12に
は、エンジン回転数を検出する回転数センサ13と、エン
ジン負荷を検出する負荷センサ14と、エンジンへの吸気
の温度を検出する吸気温度センサ15と、エンジン冷却水
温度や潤滑油温度を検出する各種の温度センサ16とが各
々、検出信号の授受可能に接続されている。In the figure, 10 is the power transistor Tr.
A temperature control controller having a CPU or the like for ON / OFF control is provided in an exhaust gas recirculation passage (not shown) for recirculating a part of exhaust gas into the combustion chamber 2, and An exhaust gas recirculation control valve for controlling the exhaust gas recirculation amount by adjusting the passage area, 12 calculates the recirculation ratio of the exhaust gas to the combustion chamber 2 according to the engine operating state, and sets it to this exhaust gas recirculation ratio.
A recirculation amount control controller for controlling the operation of the exhaust gas recirculation control valve 11, wherein the recirculation amount control controller 12 includes a rotation speed sensor 13 for detecting an engine speed and a load sensor 14 for detecting an engine load. An intake air temperature sensor 15 that detects a temperature of intake air to the engine and various temperature sensors 16 that detect an engine cooling water temperature and a lubricating oil temperature are connected to each other so that detection signals can be exchanged.
而して、上記還流量制御用コントローラ12には、その
内部に備えるRAM等に予めエンジン運転状態に応じた排
気還流率EGRが設定記憶されている。この排気還流率EGR
は、第３図（イ）に示す如く、基本的に正味燃費率が最
小値となる最大排気還流率EGRmaxであって、この最大排
気還流率EGRmaxは、第４図に示す如く、空気過剰率と同
様の特性でエンジン負荷の増大に応じて漸次減少する特
性である。而して、還流量制御用コントローラ12は、負
荷センサ14で検出したエンジン負荷に対応する上記最大
排気還流率EGRmaxをRAMから読出し、これを上記回転数
センサ13からの回転数信号と、吸気温度センサ15からの
吸気温度信号と、各種の温度センサ16からのエンジン冷
却水温度や潤滑油温度信号に基いて補正する機能を有す
る。よって、該還流量制御用コントローラ12により、エ
ンジン負荷やエンジン回転数等のエンジン運転状態に応
じて最大排気還流率EGRmaxを演算し、この最大排気還流
率EGRmaxになるよう排気還流量制御弁11を作動制御し
て、この最大排気還流率EGRmaxに相当する量の排気を燃
焼室２内に還流させるようにした排気還流手段17を構成
していると共に、上記還流量制御用コントローラ12によ
り、燃焼室２への排気の還流率を検出するようにした還
流率検出手段18を構成している。In the recirculation amount control controller 12, the exhaust gas recirculation rate EGR corresponding to the engine operating state is set and stored in advance in the RAM or the like provided therein. This exhaust gas recirculation rate EGR
Is the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax at which the net fuel consumption rate becomes the minimum value, as shown in FIG. 3 (a). This maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax is, as shown in FIG. It has the same characteristics as the above and gradually decreases as the engine load increases. Then, the recirculation amount control controller 12 reads the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax corresponding to the engine load detected by the load sensor 14 from the RAM, and reads this from the rotation speed signal from the rotation speed sensor 13 and the intake air temperature. It has a function of correcting based on the intake air temperature signal from the sensor 15 and the engine cooling water temperature and lubricating oil temperature signals from various temperature sensors 16. Therefore, the controller 12 for recirculation amount control calculates the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax according to the engine operating conditions such as engine load and engine speed, and controls the exhaust gas recirculation amount control valve 11 so as to be the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax. Exhaust gas recirculation means 17 is configured to recirculate the exhaust gas in an amount corresponding to the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax into the combustion chamber 2 by operation control, and the recirculation amount control controller 12 causes the combustion chamber 2 to recirculate. The recirculation rate detection means 18 is configured to detect the recirculation rate of the exhaust gas to 2.
また、温度制御用コントローラ10には、第６図に示す
如く、各エンジン負荷に対応する上記最大排気還流率EG
Rmax別に、その最大排気還流率EGRmax下でグロープラグ
４の温度を高低変化させた場合のエンジンの正味燃費率
特性において、正味燃費率が最小値となるグロープラグ
４の温度TGになるように、この特性を書換えた第７図の
エンジン負荷に対する設定グロープラグ温度特性が予め
記憶されている。この設定グロープラグ温度特性は、排
気還流を行い得る最大エンジン負荷値Pe1までの領域で
は、エンジン負荷の増大に応じて設定グロープラグ温度
TGも上昇し、最大エンジン負荷Pe1を越える領域（排気
還流を行わない領域）では、この領域に入った時点の設
定グロープラグ温度TGを保持する特性である（尚、最大
エンジン負荷値Pe1を越える領域では、エンジン負荷の
増大に応じて燃焼室２内の温度も上昇し、グロープラグ
４の自己着火の補助機能もさほど必要でなくなるので、
図中破線で示す如く、エンジン負荷の増大に応じて漸次
設定グロープラグ温度TGも低下させる特性としてもよ
い）。Further, as shown in FIG. 6, the temperature control controller 10 has the maximum exhaust gas recirculation rate EG corresponding to each engine load.
For each Rmax, in the engine's net fuel consumption rate characteristics when the temperature of the glow plug 4 is changed to high or low under the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax, the temperature of the glow plug 4 becomes the minimum value T G of the glow plug 4 The set glow plug temperature characteristic with respect to the engine load of FIG. 7 in which this characteristic is rewritten is stored in advance. This set glow plug temperature characteristic is that the set glow plug temperature changes according to the increase in engine load in the range up to the maximum engine load value Pe1 where exhaust gas recirculation can be performed.
In a region where T G also rises and exceeds the maximum engine load Pe1 (region in which exhaust gas recirculation is not performed), the set glow plug temperature T G at the time of entering this region is maintained (the maximum engine load value Pe1 In the region exceeding, the temperature in the combustion chamber 2 rises as the engine load increases, and the auxiliary function of self-ignition of the glow plug 4 is not necessary so much.
As indicated by the broken line in the figure, the characteristic may be such that the set glow plug temperature T G is gradually decreased as the engine load increases).
而して、該温度制御用コントローラ10には、第２図に
示す如く、グロープラグ４のうち１つに直列に接続した
その温度検知用の抵抗19の電位差信号が入力されている
と共に、該温度制御用コントローラ10は、上記還流量制
御用コントローラ12から補正後の最大排気還流率EGRmax
の信号を受け、この最大排気還流率EGRmaxに応じた設定
グロープラグ温度TGを第７図の特性から読出して、グロ
ープラグ４の温度がこの設定グロープラグ温度TGになる
よう、上記温度検知用の抵抗19でグロープラグ４の温度
を把握しながらパワートランジスタTrをON/OFF制御する
機能を備えている。As shown in FIG. 2, the temperature control controller 10 is supplied with the potential difference signal of the temperature detecting resistor 19 connected in series to one of the glow plugs 4, and The temperature control controller 10 uses the corrected maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax from the recirculation amount control controller 12 described above.
Is received, the set glow plug temperature T G corresponding to the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax is read from the characteristic of FIG. 7, and the temperature is detected so that the temperature of the glow plug 4 becomes the set glow plug temperature T G. It has a function to control the ON / OFF of the power transistor Tr while grasping the temperature of the glow plug 4 with the resistor 19 for use.
尚、第２図において、20はグロープラグ４の急速加熱
用のリレーであって、その常開接点20aは、パワートラ
ンジスタTrに並列に接続されていると共に、その励磁コ
イル20bは、その励磁が上記温度制御用コントローラ10
で制御され、エンジン始動時には、該急速加熱用のリレ
ー20のON作動により、グロープラグ４を急速加熱してそ
の温度を急上昇させるようにしている。In FIG. 2, 20 is a relay for rapid heating of the glow plug 4, its normally-open contact 20a is connected in parallel to the power transistor Tr, and its exciting coil 20b is not excited. Controller for temperature control 10
When the engine is started, the glow plug 4 is rapidly heated by the ON operation of the relay 20 for rapid heating so that the temperature thereof is rapidly increased.
よって、該温度制御用コントローラ10により、上記還
流率検出手段18の出力を受け、第７図の設定グロープラ
グ温度特性に基いて排気還流率が大きいほど（エンジ負
荷が低いほど）グロープラグ４の温度を下げるようグロ
ー温度可変手段９（パワートランジスタTr）を制御する
ようにしたグロー温度制御手段21を構成している。Therefore, the temperature control controller 10 receives the output of the recirculation rate detection means 18, and the larger the exhaust gas recirculation rate (the lower the engine load) of the glow plug 4 is based on the set glow plug temperature characteristic of FIG. The glow temperature control means 21 is configured to control the glow temperature varying means 9 (power transistor Tr) so as to lower the temperature.
したがって、上記実施例においては、運転時、燃焼室
２内には、噴射ノズル３からアルコール等の低セタン燃
料が噴射供給されると共に、排気還流手段17により排気
の一部が還流される。このことにより、燃焼室２内の温
度が上記還流排気の存在により上昇すると共に、高温度
に加熱されたグロープラグ４でもって低セタン燃料の自
己着火が補助されてその燃焼が良好に行われる。Therefore, in the above-described embodiment, during operation, low cetane fuel such as alcohol is injected and supplied from the injection nozzle 3 into the combustion chamber 2, and a part of the exhaust gas is recirculated by the exhaust gas recirculation means 17. As a result, the temperature in the combustion chamber 2 rises due to the presence of the recirculation exhaust gas, and the self-ignition of the low cetane fuel is assisted by the glow plug 4 heated to a high temperature, so that the combustion is favorably performed.
その際、排気還流率は、第３図（イ）に示す如く正味
燃焼率が最小値となる最大排気還流率EGRmaxである、つ
まり燃焼室２内の温度が還流排気でもって温度上昇し
て、低セタン燃料の燃焼が最大効率で行われるので、エ
ンジンの正味燃費率が良くなって、その向上を図ること
ができる。At that time, the exhaust gas recirculation rate is the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax at which the net combustion rate becomes the minimum value as shown in FIG. 3 (A), that is, the temperature in the combustion chamber 2 rises due to the recirculation exhaust gas, Since the combustion of the low cetane fuel is performed with the maximum efficiency, the net fuel consumption rate of the engine is improved and the improvement can be achieved.
また、上記最大排気還流率EGRmaxでの排気還流によ
り、排気中の有害成分（炭化水素（HC）や窒素酸化物
（NOx）等が、同図（ロ）及び（ハ）に示す如く、ほぼ
最大限に低減されるので、エミッション性能の向上を効
果的に図ることができる。In addition, as a result of exhaust gas recirculation at the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax, harmful components (hydrocarbons (HC) and nitrogen oxides (NOx), etc. in the exhaust gas are almost maximized as shown in (b) and (c) of the same figure. Since it is reduced to the limit, it is possible to effectively improve the emission performance.
しかも、最大排気還流率EGRmaxが大きくなるほど、燃
焼室２内の温度が高温になって、グロープラグ４による
低セタン燃料の自己着火の補助機能はさほど必要でなく
なるので、第７図に示す如く、設定グロープラグ温度TG
がエンジン負荷が低いほど（最大排気還流率EGRmaxが大
きいほど）低く設定されてグロープラグ４の温度がグロ
ー温度制御手段21（温度制御用コントローラ10）による
パワートランジスタTrのON/OFF制御でもってこの設定グ
ロープラグ温度TGに調整されても、アルコール等の低セ
タン燃料の燃焼は良好に確保されるとともに、このグロ
ープラグ４の温度が下げられた分、車載オルタネータ６
の負荷分が軽減されて、エンジンの正味燃費率が向上す
ることになる。Moreover, as the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax becomes larger, the temperature in the combustion chamber 2 becomes higher, and the auxiliary function of the glow plug 4 for self-ignition of the low cetane fuel becomes less necessary. Therefore, as shown in FIG. Set glow plug temperature T G
Is set low as the engine load is low (the maximum exhaust gas recirculation rate EGRmax is high), and the temperature of the glow plug 4 is controlled by ON / OFF control of the power transistor Tr by the glow temperature control means 21 (temperature control controller 10). Even if the set glow plug temperature T G is adjusted, the combustion of the low cetane fuel such as alcohol is satisfactorily ensured, and the temperature of the glow plug 4 is lowered, so that the vehicle alternator 6 is reduced.
This will reduce the load on the engine and improve the net fuel efficiency of the engine.
よって、アルコール等の低セタン燃料の燃焼性を還流
排気によって良好にしてエミッション性能の向上を図る
ことができると共に、その還流排気により燃焼室２内の
温度を高めて上記低セタン燃料の燃焼性を良好に確保し
つつ、排気還流率が大きくなるのに伴い漸次自己着火の
補助機能が薄くなるグロープラグ４の温度を低くして、
エンジンの正味燃費率を良好にし、燃費の向上を図るこ
とができる。Therefore, the combustibility of the low cetane fuel such as alcohol can be improved by the recirculation exhaust to improve the emission performance, and the temperature in the combustion chamber 2 can be increased by the recirculation exhaust to improve the combustibility of the low cetane fuel. While maintaining good conditions, the temperature of the glow plug 4 is gradually lowered, where the auxiliary function of self-ignition becomes gradually thin as the exhaust gas recirculation rate increases,
The net fuel efficiency of the engine can be improved and the fuel efficiency can be improved.
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、アルコール等
の低セタン燃料を使用燃料とするディーゼルエンジンに
おいては、その燃焼室に噴射された低セタン燃料の自己
着火をグロープラグで補助して燃焼させる場合、その燃
焼室に運転状態に応じた量の排気を還流させると共に、
その排気還流率が大きいほど上記グロープラグの温度を
下げたので、燃焼室内の温度を還流排気で高温にして低
セタンの燃料の燃焼性を良好にできると共に、炭化水素
や窒素酸化物等の排気中の有害成分を効果的に低減し
て、エミッション性能の向上を図ることができる。しか
も、燃焼室内の温度が高温になる状況下でグロープラグ
の温度を低くして、低セタン燃料の燃焼性を良好に確保
しながら、その分オルタネータの負荷を軽減できるの
で、エンジンの正味燃費率を一層良好にして、燃費の向
上を図ることができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in a diesel engine using a low cetane fuel such as alcohol as a fuel, self ignition of the low cetane fuel injected into the combustion chamber is performed by a glow plug. When combustion is assisted, an amount of exhaust gas is returned to the combustion chamber according to the operating state,
The higher the exhaust gas recirculation rate, the lower the temperature of the glow plug. Therefore, the temperature in the combustion chamber can be raised to a high temperature by the recirculation exhaust gas to improve the combustibility of the low cetane fuel, and to exhaust hydrocarbons, nitrogen oxides, etc. Emission performance can be improved by effectively reducing harmful components therein. Moreover, the temperature of the glow plug can be lowered under conditions of high temperature in the combustion chamber to ensure good combustibility of low cetane fuel, while reducing the load on the alternator, so the net fuel efficiency of the engine can be reduced. Can be further improved to improve fuel efficiency.
第１図ないし第７図は本発明の実施例を示し、第１図は
直射式ディーゼルエンジンの燃焼室周りを示す構成図、
第２図はグロープラグの温度制御回路を示す電気回路
図、第３図（イ）は排気還流率に対するエンジンの燃費
率特性を示す図、同図（ロ）及び（ハ）は各々排気還流
率に対する炭化水素及び窒素酸化物の低減の様子を示す
図、第４図はエンジン負荷に対する最大排気還流率特性
を示す図、第５図はグロープラグ温度に対するエンジン
の燃費率特性を示す図、第６図は各エンジン負荷での最
大排気還流率におけるグロープラグ温度に対する正味燃
費率特性を示す図、第７図はエンジン負荷に対する設定
グロープラグ温度特性を示す図である。また、第８図は
グロープラグの加熱に伴うエンジンの正味燃費率の悪化
の様子を示す図、第９図は排気還流を行わないときのグ
ロープラグ温度に対する燃費率特性を示す図である。 １……ピストン、２……燃焼室、４……グロープラグ、
６……オルタネータ、９……グロー温度可変手段、10…
…温度制御用コントローラ、11……排気還流量制御弁、
12……還流量制御用コントローラ、17……排気還流手
段、18……還流率検出手段、21……グロー温度制御手
段。1 to 7 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a configuration diagram showing the periphery of a combustion chamber of a direct-injection diesel engine,
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing the temperature control circuit of the glow plug, FIG. 3 (a) is a diagram showing the fuel consumption rate characteristic of the engine with respect to the exhaust gas recirculation rate, and FIGS. 2 (b) and (c) are each the exhaust gas recirculation rate. Fig. 4 is a diagram showing the state of reduction of hydrocarbons and nitrogen oxides with respect to Fig. 4, Fig. 4 is a diagram showing maximum exhaust gas recirculation ratio characteristics with respect to engine load, and Fig. 5 is a diagram showing engine fuel consumption rate characteristics with respect to glow plug temperature. FIG. 7 is a diagram showing the net fuel consumption rate characteristic with respect to the glow plug temperature at the maximum exhaust gas recirculation rate at each engine load, and FIG. 7 is a diagram showing the set glow plug temperature characteristic with respect to the engine load. Further, FIG. 8 is a diagram showing how the net fuel consumption rate of the engine is deteriorated by heating the glow plug, and FIG. 9 is a diagram showing fuel consumption rate characteristics with respect to the glow plug temperature when exhaust gas recirculation is not performed. 1 ... Piston, 2 ... Combustion chamber, 4 ... Glow plug,
6 ... Alternator, 9 ... Glow temperature varying means, 10 ...
… Temperature control controller, 11… Exhaust gas recirculation control valve,
12 ... Recirculation amount control controller, 17 ... Exhaust gas recirculation means, 18 ... Recirculation rate detection means, 21 ... Glow temperature control means.
Claims (1)
ープラグにより上記燃焼室に噴射される低セタン燃料の
自己着火を補助して燃焼させるようにしたディーゼルエ
ンジンにおいて、上記燃焼室内に運転状態に応じた量の
排気を還流させる排気還流手段と、上記グロープラグの
温度を変化させるグロー温度可変手段と、上記排気還流
手段による燃焼室への排気の還流率を検出する還流率検
出手段と、該還流率検出手段の出力を受け、排気還流率
が大きいほど上記グロープラグの温度を下げるよう上記
グロー温度可変手段を制御するグロー温度制御手段とを
備えたことを特徴とするディーゼルエンジンのグロープ
ラグ制御装置。1. A diesel engine having a glow plug facing a combustion chamber, wherein the glow plug assists the self-ignition of low cetane fuel injected into the combustion chamber to burn the diesel engine, and operates in the combustion chamber. Exhaust gas recirculation means for recirculating exhaust gas in an amount according to the state, glow temperature variable means for changing the temperature of the glow plug, and recirculation rate detection means for detecting the recirculation rate of exhaust gas to the combustion chamber by the exhaust gas recirculation means. A glow temperature control means for controlling the glow temperature varying means so as to lower the temperature of the glow plug as the exhaust gas recirculation rate increases, the glow temperature control means receiving the output of the recirculation rate detection means. Plug control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32346787A JP2543922B2 (en) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Diesel engine glow plug controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32346787A JP2543922B2 (en) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Diesel engine glow plug controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167466A JPH01167466A (en) | 1989-07-03 |
| JP2543922B2 true JP2543922B2 (en) | 1996-10-16 |
Family
ID=18155011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32346787A Expired - Lifetime JP2543922B2 (en) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Diesel engine glow plug controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2543922B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5724932A (en) * | 1996-10-18 | 1998-03-10 | Caterpillar Inc. | Alternating current control apparatus and method for glow plugs |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP32346787A patent/JP2543922B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01167466A (en) | 1989-07-03 |
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