JP2007263064A - Dimethyl ether engine-mounted vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジメチルエーテル燃料を燃料とするエンジンが搭載されたジメチルエーテルエンジン搭載車両に関するものである。 The present invention relates to a vehicle equipped with a dimethyl ether engine on which an engine using dimethyl ether fuel as a fuel is mounted.
一般に、ジメチルエーテル（以下、ＤＭＥという）燃料を燃料とするエンジンが搭載されたジメチルエーテルエンジン搭載車両（以下、ＤＭＥ自動車という）では、燃料タンク（高圧ガス容器）からエンジンに至る燃料配管を設け、その燃料配管を通じ、燃料供給ポンプにより燃料タンクのＤＭＥ燃料をエンジンに供給するようにしている。 In general, in a dimethyl ether engine-equipped vehicle (hereinafter referred to as a DME automobile) equipped with an engine that uses dimethyl ether (hereinafter referred to as DME) fuel as fuel, a fuel pipe from a fuel tank (high pressure gas container) to the engine is provided. Through the pipe, the fuel supply pump supplies the DME fuel in the fuel tank to the engine.
その配管には、燃料フィルタ、燃料遮断弁（電磁弁）などが配置される。また、燃料配管の途中で液体ＤＭＥ燃料が蒸発しないように、ＤＭＥ燃料は加圧して移送、供給される。 A fuel filter, a fuel cutoff valve (solenoid valve), and the like are disposed in the piping. Further, the DME fuel is pressurized and transferred and supplied so that the liquid DME fuel does not evaporate in the middle of the fuel pipe.
ところで、軽油を燃料とするエンジンが搭載された車両では、メンテナンスのときに、燃料タンクからエンジンに軽油を供給する燃料配管中のエア抜きを、手動式プライミングポンプなどを用いて行っている（例えば、特許文献１、２参照）。
By the way, in a vehicle equipped with an engine that uses light oil as fuel, air bleed in a fuel pipe that supplies light oil from a fuel tank to the engine is performed during maintenance using a manual priming pump or the like (for example,
一般に、ＤＭＥ自動車では、燃料配管の長さにもよるが、初期配管組み立て状態あるいは燃料フィルタ交換後など燃料配管系統にエアが混入する可能性がある。 In general, in a DME vehicle, depending on the length of the fuel pipe, air may be mixed into the fuel pipe system such as in an initial pipe assembly state or after a fuel filter is replaced.
エアあるいはＤＭＥ蒸気が燃料配管系統中に混入した場合には、噴射ポンプにて所望の噴射圧をＤＭＥ燃料に付与ができなくなるという問題がある。 When air or DME vapor is mixed into the fuel piping system, there is a problem that a desired injection pressure cannot be applied to the DME fuel by the injection pump.
例えば、コモンレール式のエンジンでは、エンジン始動時に燃料配管系統にエアが混入していると、エンジン駆動のサプライポンプがコモンレール圧力を制御できなくなり、インジェクタが噴射不能となり、エンジンの始動が不可能となる。 For example, in a common rail engine, if air is mixed in the fuel piping system when starting the engine, the engine-driven supply pump cannot control the common rail pressure, the injector cannot be injected, and the engine cannot be started. .
そこで、エンジン始動キーＯＮ時に、例えば、数十秒間のプリクール期間だけ、スタータ始動を不可にして燃料供給ポンプを作動させることが考えられる。 Thus, when the engine start key is ON, for example, it is conceivable that the starter start is disabled and the fuel supply pump is operated only during a precool period of several tens of seconds.
しかしながら、プリクール期間後に燃料供給系統中のエアおよびＤＭＥ蒸気が循環されてガス抜きが行われれば、ＤＭＥ燃料の圧力が上昇してコモンレール圧力制御が通常通り行われるので問題ないが、プリクール期間内にＤＭＥ燃料を加圧できないと、キーＯＮ、キーＯＦＦを繰り返し行うなどの作業が必要となってしまう。 However, if air and DME vapor in the fuel supply system are circulated and degassed after the precool period, the pressure of the DME fuel rises and the common rail pressure control is performed as usual, but there is no problem, but within the precool period If the DME fuel cannot be pressurized, operations such as repeatedly turning the key on and off are required.
その結果、ＤＭＥ自動車の燃料配管系統の漏れなどの点検をするときに、作業者がキー操作を繰り返し行うことが必要になってしまうなど作業性が悪いという問題があった。 As a result, there has been a problem that workability is poor, for example, when an operator checks the leakage of a fuel piping system of a DME vehicle, and the operator needs to repeatedly perform key operations.
このように、従来、ＤＭＥ自動車では、燃料供給配管中のエアやＤＭＥ蒸気などのガス抜きが、確実に行われないという問題があった。 As described above, conventionally, in the DME automobile, there is a problem that degassing such as air and DME vapor in the fuel supply pipe is not reliably performed.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ＤＭＥ燃料のガス抜きを確実に行うことができるジメチルエーテルエンジン搭載車両を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle equipped with a dimethyl ether engine that can solve the above-described problems and can reliably degas the DME fuel.
上記目的を達成するために本発明は、ジメチルエーテル燃料を燃料とするエンジンが搭載されたジメチルエーテルエンジン搭載車両において、ジメチルエーテル燃料が貯蔵された燃料タンクから上記エンジンの燃料噴射装置に至る燃料供給路と、その燃料供給路を通じて上記燃料タンク内のジメチルエーテル燃料を上記燃料噴射装置に圧送するための燃料供給ポンプと、上記燃料噴射装置から上記燃料タンクに至るバイパス路と、そのバイパス路を開閉するためのバイパス路開閉手段と、上記エンジンの停止時に、上記バイパス路開閉手段にて上記バイパス路を開放させると共に上記燃料供給ポンプを作動させて、ジメチルエーテル燃料を循環させ、ジメチルエーテル燃料中のガスを上記燃料タンク内の気相部に排出するガス抜き循環モードを選択するための選択回路とを備えたものである。 To achieve the above object, the present invention provides a fuel supply path from a fuel tank storing dimethyl ether fuel to a fuel injection device of the engine in a dimethyl ether engine-equipped vehicle equipped with an engine using dimethyl ether fuel as fuel, A fuel supply pump for pumping dimethyl ether fuel in the fuel tank to the fuel injection device through the fuel supply passage; a bypass passage from the fuel injection device to the fuel tank; and a bypass for opening and closing the bypass passage When the engine is stopped, the bypass passage opening and closing means opens the bypass passage and operates the fuel supply pump to circulate dimethyl ether fuel, and the gas in the dimethyl ether fuel is circulated in the fuel tank. Degassing circulation mode for discharging to the gas phase part It is obtained by a selection circuit for selecting.
好ましくは、ジメチルエーテル燃料の温度を検出するための温度検出手段と、ジメチルエーテル燃料の圧力を検出するための圧力検出手段と、上記選択回路にて上記ガス抜き循環モードが選択された際に、上記温度検出手段の検出温度から求めたジメチルエーテル燃料の蒸気圧および上記圧力検出手段の検出圧力を基に、上記燃料供給ポンプおよび上記バイパス路開閉手段を制御して、ジメチルエーテル燃料を循環あるいは循環停止させるための制御手段とを備えたものである。 Preferably, the temperature detecting means for detecting the temperature of the dimethyl ether fuel, the pressure detecting means for detecting the pressure of the dimethyl ether fuel, and the temperature when the degassing circulation mode is selected by the selection circuit. Based on the vapor pressure of the dimethyl ether fuel obtained from the detection temperature of the detection means and the detected pressure of the pressure detection means, the fuel supply pump and the bypass passage opening / closing means are controlled to circulate or stop circulation of the dimethyl ether fuel. And a control means.
好ましくは、上記制御手段は、上記選択回路にて上記ガス抜き循環モードが選択された際に、上記温度検出手段の検出温度からジメチルエーテル燃料の蒸気圧を求め、その蒸気圧と所定のマージン圧力の和が、上記圧力検出手段の検出圧力以下のとき、ジメチルエーテル燃料の循環を行い、上記圧力検出手段の検出圧力を超えるとき、ジメチルエーテル燃料の循環を停止するように構成されたものである。 Preferably, the control means obtains the vapor pressure of the dimethyl ether fuel from the detected temperature of the temperature detection means when the degassing circulation mode is selected by the selection circuit, and the vapor pressure and a predetermined margin pressure are obtained. When the sum is equal to or lower than the detection pressure of the pressure detection means, the dimethyl ether fuel is circulated. When the sum exceeds the detection pressure of the pressure detection means, the dimethyl ether fuel circulation is stopped.
好ましくは、上記燃料供給ポンプを駆動するための電力が蓄電されたバッテリと、そのバッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、そのバッテリ電圧検出手段の検出電圧が閾値未満のときは、上記選択回路にて上記ガス抜き循環モードが選択されたとしても、上記燃料供給ポンプを作動させないバッテリ保護手段とを備えたものである。 Preferably, the battery in which electric power for driving the fuel supply pump is stored, battery voltage detection means for detecting the voltage of the battery, and the selection when the detection voltage of the battery voltage detection means is less than a threshold value Even if the degassing circulation mode is selected in the circuit, the battery protection means that does not operate the fuel supply pump is provided.
本発明によれば、ジメチルエーテル燃料のガス抜きを確実に行うことができるという優れた効果を発揮するものである。 According to the present invention, the excellent effect that the dimethyl ether fuel can be reliably degassed is exhibited.
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１に基づき本実施形態のジメチルエーテルエンジン搭載車両（ＤＭＥ自動車）を説明する。 A vehicle (DME automobile) equipped with a dimethyl ether engine according to this embodiment will be described with reference to FIG.
図１に示すように、本実施形態のＤＭＥ自動車１は、ＤＭＥ燃料を燃料とするエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）２が搭載されたものであり、ＤＭＥ燃料が貯蔵された燃料タンク３からエンジン２の燃料噴射装置４に至る燃料供給路をなす燃料配管５と、その燃料配管５を通じて燃料タンク３内のＤＭＥ燃料を燃料噴射装置４に圧送するための燃料供給ポンプ６と、燃料噴射装置４から燃料タンク３に至るバイパス路７と、そのバイパス路７を開閉するためのバイパス路開閉手段７１と、エンジン２の燃焼停止時に、バイパス路開閉手段７１にてバイパス路７を開放させると共に燃料供給ポンプ６を作動させて、ＤＭＥ燃料を循環させ、ＤＭＥ燃料中のガス（エアなど）を燃料タンク３内の気相部３２に排出するガス抜き循環モードを選択するための選択回路（以下、ＤＭＥ循環スイッチという）８とを備え、基本的に、ＤＭＥ循環スイッチ８にてガス抜き循環モードが選択されている間は、ＤＭＥ燃料のガス抜き循環を持続するように構成される。
As shown in FIG. 1, a
さらに、ＤＭＥ自動車１は、エンジン２を制御するためのエンジン制御装置（以下、ＥＣＵという）９と、エンジン２の発電機にて発電された電力が蓄電されるバッテリ１０とを備える。
Further, the
燃料タンク３内には、ＤＭＥ燃料（液体）からなる液相部（液部）３１と、主にそのＤＭＥ燃料の蒸気（以下、ＤＭＥ蒸気という）からなる気相部（ガス部）３２とが、各々形成される。 In the fuel tank 3, there are a liquid phase part (liquid part) 31 made of DME fuel (liquid) and a gas phase part (gas part) 32 mainly made of vapor of the DME fuel (hereinafter referred to as DME vapor). , Each formed.
その燃料タンク３内には、ＤＭＥ燃料をエンジン２に圧送するためのインタンクポンプ６１が設けられ、そのインタンクポンプ６１は、取出しバルブ３４を介して燃料配管５に連通される。本実施形態のインタンクポンプ６１は、電動ポンプであり、ＤＭＥ自動車１に搭載されたバッテリ１０から電力が供給される。また、インタンクポンプ６１は、制御信号を通信可能にＥＣＵ９に接続され、そのＥＣＵ９により作動および停止が制御される。
In the fuel tank 3, an in-tank pump 61 for pressure-feeding the DME fuel to the engine 2 is provided, and the in-tank pump 61 is communicated with the fuel pipe 5 through the take-out
また、燃料タンク３には、液戻りバルブ３７を介して、エンジン２から燃料タンク３に燃料を戻すための燃料戻り管７２が接続される。
A
さらに、燃料タンク３には、ＤＭＥ燃料を充填すべく充填所などに着脱可能な充填バルブ３５と、燃料タンク３内の気相部３２の圧力が過度に高まったときに、ＤＭＥ蒸気を排出する安全弁３６とが設けられる。
Furthermore, the DME vapor is discharged when the pressure of the
エンジン２は、燃焼室（図示せず）にＤＭＥ燃料を供給するための燃料噴射装置４を備える。
The engine 2 includes a
本実施形態の燃料噴射装置４は、ＤＭＥ燃料を所定の噴射圧（コモンレール圧）まで昇圧するサプライポンプ（高圧ポンプ）４１と、そのサプライポンプ４１にて昇圧されたＤＭＥ燃料を一時貯留するコモンレール４２と、そのコモンレール４２から供給されたＤＭＥ燃料を燃焼室に噴射するためのインジェクタ４３とを備える。
The
サプライポンプ４１は、エンジン２により駆動される。例えば、サプライポンプ４１は、エンジン２のクランク軸（図示せず）に連結され、そのクランク軸から駆動力が供される。 The supply pump 41 is driven by the engine 2. For example, the supply pump 41 is connected to a crankshaft (not shown) of the engine 2 and a driving force is provided from the crankshaft.
サプライポンプ４１は、吸入口が燃料配管５に接続され、吐出口がサプライポンプ４１とコモンレール４２とを連通するサプライポンプ管４１１に接続される。その吐出口には、サプライポンプ管４１１の開閉を切り替えるための電磁弁４１２が設けられる。
The supply pump 41 has a suction port connected to the fuel pipe 5 and a discharge port connected to a supply pump pipe 411 that communicates the supply pump 41 and the
サプライポンプ４１内には、吸入口から吐出口に至るギャラリー（図示せず）が形成される。そのギャラリーは、過剰なＤＭＥ燃料を燃料タンク３に戻すべく、燃料戻り管７２に連通するリリーフ管７３に接続される。
In the supply pump 41, a gallery (not shown) from the suction port to the discharge port is formed. The gallery is connected to a relief pipe 73 that communicates with a
本実施形態では、リリーフ管７３と燃料戻り管７２とにより、サプライポンプ４１から燃料タンク３に至るバイパス路７が構成される。
In the present embodiment, the relief pipe 73 and the
また、リリーフ管７３とギャラリーとの接続口には、バイパス開閉手段７１をなすリリーフ弁が設けられる。そのリリーフ弁７１は、制御信号を通信可能にＥＣＵ９に接続され、そのＥＣＵ９により開弁および閉弁が制御される。なお、リリーフ弁７１は、エンジンの通常運転時、基本的には閉弁されるが、サプライポンプ４１内に過剰なＤＭＥ燃料が生じたときは、開弁されるようになっている。
In addition, a relief valve constituting bypass opening /
また、サプライポンプ４１は、ギャラリー内のＤＭＥ燃料の温度を検出するための温度検出手段をなす温度センサ４１３（図３では、高圧ポンプギャラリー温度センサ）を備える。その温度センサ４１３は、検出温度を送信すべくＥＣＵ９に接続される。
Further, the supply pump 41 includes a temperature sensor 413 (in FIG. 3, a high-pressure pump gallery temperature sensor) that serves as a temperature detection unit for detecting the temperature of the DME fuel in the gallery. The
燃料配管５は、上流端が燃料タンク３に接続され下流端がサプライポンプ４１に接続される。 The fuel pipe 5 has an upstream end connected to the fuel tank 3 and a downstream end connected to the supply pump 41.
燃料配管５には、インタンクポンプ６１から圧送されたＤＭＥ燃料を、さらに、サプライポンプ４１へと圧送する２次ポンプ６２が設けられる。その２次ポンプ６２は、インタンクポンプ６１と同様に、バッテリ１０の電力により駆動される電動ポンプであり、ＥＣＵ９に通信可能に接続されて作動・停止が制御される。
The fuel pipe 5 is provided with a
本実施形態では、その燃料配管５に介設された２次ポンプ６２と、燃料タンク３に内蔵されたインタンクポンプ６１とで燃料供給ポンプ６が構成される。
In the present embodiment, the
また、燃料配管５には、サプライポンプ４１の入口におけるＤＭＥ燃料の圧力（液圧）を検出するための圧力検出手段をなす圧力センサ５１が設けられ、その圧力センサ５１は、２次ポンプ６２（燃料供給ポンプ６）よりも下流側に配置される。圧力センサ５１は、検出圧力を送信すべくＥＣＵ９に接続される。
The fuel pipe 5 is provided with a
燃料戻り管７２は、上流端がコモンレール４２の電磁弁４２１に接続される。そのコモンレール４２よりも下流側の燃料戻り管７２には、インジェクタ４３が接続され、燃料戻り管７２の下流端は、燃料タンク３に接続される。より具体的には、燃料戻り管７２の下流部が燃料タンク３内に挿入され、その下流出口が燃料タンク３の気相部３２にて開口する。
The upstream end of the
以上のように構成された燃料系統では、リリーフ弁７１を開弁すると、燃料タンク３から燃料配管５、サプライポンプ４１（ギャラリー）、リリーフ管７３および燃料戻り管７２を経て、再び燃料タンク３に戻る循環経路が構成される。さらに、その循環経路を構成した状態で、インタンクポンプ６１および２次ポンプ６２を作動させると、ＤＭＥ燃料が循環経路を通じて循環し、燃料配管５内に混入したＤＭＥ蒸気やエアなどが燃料タンク３の気相部３２に排出される。つまり、ガス抜きが行われる。
In the fuel system configured as described above, when the
本実施形態では、そのガス抜きを強制的に行うべく、ガス抜き循環モードを選択するためのＤＭＥ循環スイッチ８が設けられる。そのＤＭＥ循環スイッチ８は、キースイッチ（図示せず）とは別に車室内に設けられ、作業者により手動にて操作される。
In the present embodiment, a
また、ＤＭＥ循環スイッチ８は、ＥＣＵ９に接続され、そのＯＮ−ＯＦＦ信号がＥＣＵ９に入力されるようになっている。
The
具体的には、図２に示すように、ＤＭＥ循環スイッチ８は、車室内のメータ１１に設けられた循環ランプ１１１の点灯を切り替えるためのメータスイッチ回路８１と、ＤＭＥ循環スイッチ８のＯＮ、ＯＦＦをＥＣＵ９に入力するためのＥＣＵスイッチ回路８２と、内蔵イルミネーションランプ８４の点灯を切り替えるためのイルミネーション回路８３との６接点３回路８１〜８３にて構成される。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
ＤＭＥ循環スイッチ８がＯＮにされると、ガス抜き循環モードが選択される。具体的には、ＤＭＥ循環スイッチ８のＯＮ信号がＥＣＵ９に送信されると共に、メータ側循環ランプ１１１および内蔵イルミネーションランプ８４が点灯する。一方、ＤＭＥ循環スイッチ８がＯＦＦにされると、ＯＦＦ信号がＥＣＵ９に送信されると共に、メータ側循環ランプ１１１および内蔵イルミネーションランプ８４が消灯する。
When the
図１に戻り、バッテリ１０は、インタンクポンプ６１や２次ポンプ６２などに駆動電力を供給すべく接続される。そのバッテリ１０は、電圧（バッテリ電圧）を検出するバッテリ電圧検出手段をなすバッテリ電圧センサ１０１を有し、そのバッテリ電圧センサ１０１は、検出電圧を送信すべく、ＥＣＵ９に接続される。
Returning to FIG. 1, the
ＥＣＵ９には、温度センサ４１３、圧力センサ５１およびバッテリ電圧センサ１０１などのセンサ類や、ＤＭＥ循環スイッチ８などが接続され、それらの検出信号が入力される。また、ＥＣＵ９は、インタンクポンプ６１、２次ポンプ６２、およびリリーフ弁７１や、インジェクタ４３、およびサプライポンプ４１などに接続され、それらに制御信号を出力する。
Sensors such as a
本実施形態のＥＣＵ９は、ガス抜き循環モードが選択された際に、温度センサ４１３の検出温度から求めたＤＭＥ燃料の蒸気圧および圧力センサ５１の検出圧力を基に、インタンクポンプ６１および２次ポンプ６２とリリーフ弁７１とを制御して、ＤＭＥ燃料を循環あるいは循環停止させるための制御手段をなす。
The
詳しくは後述するが、ＥＣＵ９は、ＤＭＥ循環スイッチ８がＯＮにされた際に、温度センサ４１３の検出温度からＤＭＥ燃料の蒸気圧を求め、その蒸気圧と所定のマージン圧力の和が、圧力センサ５１の検出圧力以下のとき、ＤＭＥ燃料の循環を行い、圧力センサ５１の検出圧力を超えるとき、ＤＭＥ燃料の循環を停止するように構成される。
As will be described in detail later, the
また、本実施形態のＥＣＵ９は、バッテリ電圧センサ１０１の検出電圧が閾値未満のときは、ＤＭＥ循環スイッチ８がＯＮにされたとしても（ガス抜き循環モードが選択されたとしても）、燃料供給ポンプを作動させないバッテリ保護手段をなす。
Further, the
次に、本実施形態のＤＭＥ自動車１のガス抜き循環方法を説明する。
Next, a degassing / circulation method for the
本実施形態では、ガス抜き循環は、マニュアルにより開始され、その作動期間は、ＤＭＥ循環スイッチ８のＯＮからＯＦＦまでである。例えば、ガス抜き循環は、燃料配管系統の初期組立時やメンテナンス作業後などに、作業者により車室内のＤＭＥ循環スイッチ８がＯＮにされてガス抜き循環モードが選択されたときに、開始される。
In the present embodiment, the degassing circulation is started manually, and the operation period is from ON to OFF of the
そのガス抜き循環モードでは、ＥＣＵ９は、基本的には、リリーフ弁７１を開弁すると共にインタンクポンプ６１および２次ポンプ６２を作動させる。
In the degassing circulation mode, the
これにより、燃料タンク３内のＤＭＥ燃料が、燃料配管５、サプライポンプ４１のギャラリー、リリーフ管７３および燃料戻り管７２を経て、再び燃料タンク３に戻り循環する。
As a result, the DME fuel in the fuel tank 3 is circulated back to the fuel tank 3 again via the fuel pipe 5, the gallery of the supply pump 41, the relief pipe 73 and the
この循環の際に、燃料配管５などのＤＭＥ燃料中に混入するＤＭＥ蒸気やエアは、そのＤＭＥ燃料が循環して燃料タンク３に流入したときに、燃料タンク３の気相部３２に排出される。その結果、燃料配管５のガス抜きが行われる。
During this circulation, the DME vapor or air mixed in the DME fuel such as the fuel pipe 5 is discharged to the
このように本実施形態では、ガス抜き循環モードを手動にて開始するためのＤＭＥ循環スイッチ８を車室内に設け、燃料タンク３からエンジン２までの燃料配管系統においてＤＭＥ循環スイッチ８がＯＮの間は、インタンクポンプ６１および２次ポンプ６２を作動させることで、燃料配管系統初期組み立て時あるいは作業後のエアおよびＤＭＥ蒸気の排出を強制的に行うことができる。
As described above, in this embodiment, the
ところで、ＤＭＥ燃料は、蒸気圧以上では気化し難いという特性を有する。つまり、ＤＭＥ燃料の液圧が蒸気圧を超えるときは、ＤＭＥ燃料中に気化したＤＭＥ燃料によるＤＭＥ蒸気（ガス）が混入し難く、蒸気圧以下のときは、ＤＭＥ蒸気が混入し易くなる（混入量が増加する）。 By the way, DME fuel has a characteristic that it is difficult to vaporize above the vapor pressure. That is, when the liquid pressure of the DME fuel exceeds the vapor pressure, it is difficult for DME vapor (gas) due to the vaporized DME fuel to be mixed into the DME fuel, and when the pressure is lower than the vapor pressure, the DME vapor is likely to be mixed (mixed). Amount increases).
このことから、本実施形態では、ＤＭＥ燃料の液圧と蒸気圧とを基に、ガス抜き循環の実行時間（インタンクポンプ６１および２次ポンプ６２の作動時間とリリーフ弁７１の開弁時間）を決定するようにした。
From this, in this embodiment, based on the liquid pressure and vapor pressure of DME fuel, the execution time of the degassing circulation (the operating time of the in-tank pump 61 and the
ここで、ＤＭＥ燃料の蒸気圧は、その温度により一義的に決まる圧力であることから、本実施形態では、ＤＭＥ燃料の温度から蒸気圧を求めることとした。 Here, since the vapor pressure of the DME fuel is a pressure uniquely determined by the temperature, in this embodiment, the vapor pressure is determined from the temperature of the DME fuel.
すなわち、ＥＣＵ９は、ＤＭＥ循環スイッチ８がＯＮにされた際に、温度センサ４１３の検出温度からＤＭＥ燃料の蒸気圧を求め、その蒸気圧と所定のマージン圧力の和が、圧力センサ５１の検出圧力以下のとき、ＤＭＥ燃料の循環を継続して行い、圧力センサ５１の検出圧力を超えるとき、ＤＭＥ燃料の循環を停止、終了する。
That is, when the
これにより、本実施形態では、ガス抜きを確実に行え、かつガス抜きの高効率化を図ることができる。 Thereby, in this embodiment, degassing can be performed reliably and high efficiency of degassing can be achieved.
すなわち、例えば、ガス抜き循環を、ＤＭＥ燃料の液圧および蒸気圧に関係なく一定時間だけ実行するようにした場合、ＤＭＥ燃料の液圧が蒸気圧よりも高いときには、ＤＭＥ燃料が気化し難いことからガス抜き循環を必要以上に長く実行することになる。一方、ＤＭＥ燃料の液圧が蒸気圧よりも低いときには、ＤＭＥ燃料が気化し易いことから、ガス抜き循環が十分に行われなくなってしまう。 That is, for example, when the degassing circulation is executed for a certain time regardless of the liquid pressure and vapor pressure of the DME fuel, the DME fuel is difficult to vaporize when the liquid pressure of the DME fuel is higher than the vapor pressure. Therefore, the degassing circulation is performed longer than necessary. On the other hand, when the liquid pressure of the DME fuel is lower than the vapor pressure, the DME fuel is easily vaporized, so that the degassing circulation is not sufficiently performed.
これに対して、本実施形態では、ＤＭＥ燃料の液圧および蒸気圧を基に、ＤＭＥ燃料中のＤＭＥ蒸気の有無を判断するので、ガス抜きを確実かつ、効率的に行うことができる。 On the other hand, in this embodiment, since the presence or absence of DME vapor in the DME fuel is determined based on the liquid pressure and vapor pressure of the DME fuel, degassing can be performed reliably and efficiently.
また、本実施形態では、ガス抜き循環時に、インタンクポンプ６１および２次ポンプ６２の作動により、バッテリ１０が過度に消耗してしまわないように、バッテリ１０の電圧を基に、ガス抜き循環を行うか否かを判断する。
In the present embodiment, the gas venting circulation is performed based on the voltage of the
一般に、インタンクポンプ６１および２次ポンプ６２（燃料供給ポンプ６）は、作動に伴う電力消費が多く、また、ガス抜き循環は、エンジン２が停止状態のとき、つまり、バッテリ１０に発電機による電力が供給されない状態で行われる。
In general, the in-tank pump 61 and the secondary pump 62 (fuel supply pump 6) consume a lot of electric power in operation, and the gas venting circulation is performed when the engine 2 is stopped, that is, the
そのことから、ガス抜き循環時にバッテリ１０があがってしまう虞がある。
Therefore, there is a possibility that the
そこで、本実施形態では、作動可能電圧閾値（閾値）を設け、バッテリ電圧が閾値以上のときのみ、ガス抜き循環を行うようにした。 Therefore, in this embodiment, an operable voltage threshold value (threshold value) is provided, and the degassing circulation is performed only when the battery voltage is equal to or higher than the threshold value.
すなわち、ＥＣＵ９は、ＤＭＥ循環スイッチ８がＯＮにされたとしても（ガス抜き循環モードが選択されたとしても）、バッテリ電圧センサ１０１の検出電圧が閾値未満のときは、インタンクポンプ６１および２次ポンプ６２の作動を行わない。
In other words, even if the
次に、図３のフローチャートに基づき、本実施形態のＤＭＥ自動車１によるガス抜き循環方法の一例を説明する。このフローチャートは、例えば、エンジン２の始動時などに行われる。
Next, based on the flowchart of FIG. 3, an example of the degassing circulation method by the
まず、ステップＳ３１では、ＥＣＵ９は、ＤＭＥ循環スイッチ８がＯＮか否かを判断する。ＤＭＥ循環スイッチ８がＯＮの場合、つまり、ガス抜き循環モードが選択されている場合、ＥＣＵ９は、ステップＳ３２にて、バッテリ電圧センサ１０１の検出電圧（バッテリ電圧）Ｖｂａｔが閾値（バッテリ電圧低下閾値）Ｖ＿ｌｏｗ以上か否かを判断する。
First, in step S31, the
ステップＳ３２にて、バッテリ電圧Ｖｂａｔが閾値Ｖ＿ｌｏｗ以上と判断された場合（Ｖｂａｔ＞＝Ｖ＿ｌｏｗ）、ＥＣＵ９は、ステップＳ３３にて、インタンクポンプ６１および２次ポンプ６２を作動させると共にリリーフ弁７１（図３では、緊急遮断弁）を開弁し（各々ＯＮとし）、ＤＭＥ燃料の循環を行う。
When it is determined in step S32 that the battery voltage Vbat is equal to or higher than the threshold value V_low (Vbat> = V_low), the
ステップＳ３４では、ＤＭＥ燃料の圧力Ｐｇが、蒸気圧Ｐｖとマージン圧力Ｐｍとの和を超えるか否かを判断する。 In step S34, it is determined whether or not the pressure Pg of the DME fuel exceeds the sum of the vapor pressure Pv and the margin pressure Pm.
ここで、ＤＭＥ燃料の蒸気圧Ｐｖは、ＥＣＵ９が、図４のフローチャートを実行することで求められる。具体的には、ＥＣＵ９は、サプライポンプ４１のギャラリー内のＤＭＥ燃料の温度を、温度センサ４１３から取得し（Ｓ４１）、その温度センサ４１３の検出温度から蒸気圧を算出する（Ｓ４２）。
Here, the vapor pressure Pv of the DME fuel is obtained by the
また、ＤＭＥ燃料の圧力Ｐｇは、ＥＣＵ９が、図５のフローチャートを実行することで求められる。具体的には、ＥＣＵ９は、サプライポンプ４１のギャラリー内のＤＭＥ燃料の圧力を、圧力センサ５１から取得する（Ｓ５１）。
Further, the pressure Pg of the DME fuel is obtained by the
また、マージン圧力Ｐｍは、ＤＭＥ燃料が液体状態を確実に保つことを考慮して定められる定数で、図３の例では、０．５ＭＰａに設定される。なお、マージン圧力Ｐｍを、ＤＭＥ燃料温度などの条件により変更するようにしてもよい。また、マージン圧力Ｐｍを、０に設定することも考えられる。 Further, the margin pressure Pm is a constant determined in consideration of ensuring that the DME fuel maintains a liquid state, and is set to 0.5 MPa in the example of FIG. The margin pressure Pm may be changed according to conditions such as DME fuel temperature. It is also conceivable to set the margin pressure Pm to zero.
図３に戻り、ステップＳ３４にて、ＤＭＥ燃料の圧力Ｐｇが、蒸気圧Ｐｖとマージン圧力Ｐｍとの和を超えないと判断された場合（Ｐｇ＜＝Ｐｖ＋Ｐｍ）は、ＥＣＵ９は、循環を継続すべく、ステップＳ３１に戻る。
Returning to FIG. 3, when it is determined in step S34 that the pressure Pg of the DME fuel does not exceed the sum of the vapor pressure Pv and the margin pressure Pm (Pg <= Pv + Pm), the
一方、ステップＳ３４にて、ＤＭＥ燃料の圧力Ｐｇが蒸気圧Ｐｖとマージン圧力Ｐｍとの和を超えると判断された場合（Ｐｇ＞Ｐｖ＋Ｐｍ）は、ＥＣＵ９は、ステップＳ３５にて、インタンクポンプ６１および２次ポンプ６２を停止させる共にリリーフ弁７１を閉弁して、ＤＭＥ燃料の循環を終了する。
On the other hand, when it is determined in step S34 that the pressure Pg of the DME fuel exceeds the sum of the vapor pressure Pv and the margin pressure Pm (Pg> Pv + Pm), the
このように、本実施形態では、手動にて操作可能なＤＭＥ循環スイッチ８を設け、そのＤＭＥ循環スイッチ８がＯＮの間は、ＤＭＥ燃料の循環を強制的に継続するようにしたので、ＤＭＥ燃料のガス抜きを確実に行うことができる。
Thus, in this embodiment, the
これにより、燃料配管系統初期組み立て時あるいはメンテナンス作業後のエア抜き、およびＤＭＥ蒸気の排出作業性が向上する。 As a result, the air evacuation during the initial assembly of the fuel piping system or after maintenance work and the workability of discharging DME vapor are improved.
また、ＤＭＥ燃料の蒸気圧および液圧を基に、ＤＭＥ燃料の循環（ガス抜き）を実行するか否かを判断することで、ガス抜きを、確実かつ効率的に行うことができる。 Further, by determining whether or not to circulate (degas) the DME fuel based on the vapor pressure and the liquid pressure of the DME fuel, the degassing can be performed reliably and efficiently.
また、バッテリ電圧が低い場合には、ＤＭＥ燃料の循環（インタンクポンプ６１および２次ポンプ６２の作動）を中止することで、バッテリ電力の過度の消耗を防止することができ、バッテリ１０を保護することができる。
Further, when the battery voltage is low, by stopping the circulation of DME fuel (operation of the in-tank pump 61 and the secondary pump 62), excessive consumption of the battery power can be prevented and the
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various modifications and application examples can be considered.
１ ＤＭＥ自動車（ジメチルエーテルエンジン搭載車両）
２ エンジン
３ 燃料タンク
４ 燃料噴射装置
５ 燃料供給管（燃料供給路）
６ 燃料供給ポンプ
７ バイパス路
８ ＤＭＥ循環スイッチ（選択回路）
３２ 気相部
７１ リリーフ弁（バイパス路開閉手段）
1 DME automobile (vehicle with dimethyl ether engine)
2 Engine 3
6
32
Claims (4)
ジメチルエーテル燃料が貯蔵された燃料タンクから上記エンジンの燃料噴射装置に至る燃料供給路と、その燃料供給路を通じて上記燃料タンク内のジメチルエーテル燃料を上記燃料噴射装置に圧送するための燃料供給ポンプと、上記燃料噴射装置から上記燃料タンクに至るバイパス路と、そのバイパス路を開閉するためのバイパス路開閉手段と、上記エンジンの停止時に、上記バイパス路開閉手段にて上記バイパス路を開放させると共に上記燃料供給ポンプを作動させて、ジメチルエーテル燃料を循環させ、ジメチルエーテル燃料中のガスを上記燃料タンク内の気相部に排出するガス抜き循環モードを選択するための選択回路とを備えたことを特徴とするジメチルエーテルエンジン搭載車両。 In a vehicle equipped with a dimethyl ether engine equipped with an engine powered by dimethyl ether fuel,
A fuel supply path from a fuel tank in which dimethyl ether fuel is stored to a fuel injection device of the engine; a fuel supply pump for pumping dimethyl ether fuel in the fuel tank to the fuel injection device through the fuel supply path; and A bypass path extending from the fuel injection device to the fuel tank; a bypass path opening / closing means for opening / closing the bypass path; and when the engine is stopped, the bypass path opening / closing means opens the bypass path and supplies the fuel. And a selection circuit for selecting a degassing circulation mode for operating the pump to circulate the dimethyl ether fuel and discharging the gas in the dimethyl ether fuel to the gas phase portion in the fuel tank. Vehicle with engine.
A battery in which electric power for driving the fuel supply pump is stored; battery voltage detection means for detecting the voltage of the battery; and when the detection voltage of the battery voltage detection means is less than a threshold, the selection circuit The vehicle equipped with a dimethyl ether engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising a battery protection unit that does not operate the fuel supply pump even when the degassing circulation mode is selected.
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