JP3456689B2 - ジメチルエーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システム - Google Patents
ジメチルエーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システムInfo
- Publication number
- JP3456689B2 JP3456689B2 JP26620897A JP26620897A JP3456689B2 JP 3456689 B2 JP3456689 B2 JP 3456689B2 JP 26620897 A JP26620897 A JP 26620897A JP 26620897 A JP26620897 A JP 26620897A JP 3456689 B2 JP3456689 B2 JP 3456689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- solenoid valve
- engine
- return
- injection nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料としてジメチル
エーテルを使用するディーゼルエンジンにおける燃料シ
ステムに関し、さらに詳しくはジメチルエーテルの大気
中への拡散の防止ならびにジメチルエーテルの燃焼室へ
の漏洩によるエンジン始動時の異常燃焼の防止を確実に
行うことができる上記燃料システムに関する。 【０００２】 【従来技術】ディーゼルエンジンでは軽油系の燃料が一
般的に使用されてきているが、燃料の気化性や発火燃焼
性あるいはエンジンの性能等の面から検討して、酸素含
有化合物（オキシジェネート）の１種として知られるジ
メチルエーテル（以下、「ＤＭＥ」と略記することがあ
る。）を燃料として使用することが提案されてきてい
る。 【０００３】ＤＭＥ（Ｃ2Ｈ6Ｏ＝４６．１）は、凝固
点：１３８．５℃、沸点：−２３．６℃、燃焼熱：（定
圧）３４４．２ｋｃａｌ、（定容）３４３．１ｋｃａｌ
であり、常温、常圧下で気体であり、ディーゼルエンジ
ン用燃料としてセタン価が高い。従ってＤＭＥ燃料タン
クは、ＤＭＥを液体として保持するために約５ｋｇｆ／
ｃｍ2付近に加圧されている。 【０００４】軽油を燃料として使用する場合に、軽油は
燃料タンクからフィードポンプで引き出されて燃料フィ
ルターを経て噴射ポンプによって噴射ノズルへ送られ
る。噴射ポンプから送られた燃料の圧力が噴射ノズルの
規定の噴射開始圧力にまで上昇するとノズルのニードル
バルブの円錐形の部分（通常は下向きのスプリング力で
押し下げられて周囲のノズルボディと共にシールを形成
している。）に上向きの力が働いてニードルバルブが押
し上げられ、燃料は噴孔とニードルバルブとの間にでき
る環状の隙間から噴射され（ピントル型またはスロット
ル型）、あるいはノズルボディ先端の噴孔から噴射され
る（ホール型）。そして所定の噴射時間後、噴射ポンプ
からの燃料圧送が停止され、ニードルバルブが押し下げ
られ、ニードルバルブの円錐形部分とノズルボディとの
間にシールが形成される。噴射ノズルには、燃料が噴射
されている間、高圧燃料の一部がニードルバルブとノズ
ルボディとの狭い隙間を流れてそれらを潤滑し、次いで
ノズルホルダー内部を上方へ向かいオーバーフローする
ようになっている。このオーバーフロー燃料は、パイプ
を介して燃料タンクへ返還される。また噴射ポンプにお
ける過剰燃料もオーバーフローパイプを介して燃料タン
クへ返還される。軽油燃料の場合には、このような燃料
システムで特に問題は生じなかった。 【０００５】参考のため図６に一つのエンジンシリンダ
に取り付けた噴射ノズルへの燃料供給、エンジン燃焼室
への燃料噴射、オーバーフロー燃料の噴射ノズルからの
退去の模様を概念的に示してあるが、エンジンの各部品
の動き及び位置及び噴射ノズルニードルバルブの位置な
らびに燃料の流動のタイミングは同一時点のものではな
い。 【０００６】またＤＭＥを燃料として用いる場合、ＤＭ
Ｅはセタン価が高く容易に圧縮着火する性質があり、ま
たエンジン停止時に噴射ノズル内に残留しているＤＭＥ
が金属−金属接触で形成されるシールを突破して燃焼室
内へ漏洩しエンジン始動時の異常燃焼の原因となるおそ
れがある。液体ＤＭＥは軽油と比較して粘性が低いの
で、噴射ノズル先端部の金属−金属接触シールを比較的
容易に通り抜けるものと考えられる。また気体ＤＭＥの
比重は空気の比重よりも大きく、系外へ漏出した場合に
は低所に留まる。 【０００７】従来ＤＭＥを燃料として使用したディーゼ
ルエンジンにおいては、上記問題を軽減ないし解消する
ために、エンジン停止時にエンジン燃料系（噴射ポン
プ、噴射パイプ、噴射ノズル等）内に残留ＤＭＥを、大
気中へ拡散放出し、あるいはパージ用タンクに気体とし
て抜き取り、コンプレッサーにより加圧液化し、燃料タ
ンクへ戻す等の対策が採用されてきた。なお前述のよう
に燃料タンク内部はＤＭＥを液体として保持するために
約５ｋｇｆ／ｃｍ2またはそれ以上に加圧される。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】かくして本発明は、Ｄ
ＭＥ燃料使用の場合のディーゼルエンジンの始動、運転
及び停止の各相において燃料システム内に発生する圧力
差を利用すると共に所要の圧力差を発生させることによ
り燃料システム内の各所での過剰または余剰ＤＭＥの完
全回収を行ない、ＤＭＥの大気中の拡散を防止し、かつ
燃焼室への漏洩を防止しうる構成の燃料システムを提供
することを主たる目的としている。本発明のさらなる目
的はＤＭＥ回収機構をコンパクトに組込んだディーゼル
エンジン燃料システムを提供することである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明によるジメチルエ
ーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システムは、添
付図に示されるように、圧力センサ（１０）を備え燃料
タンク（１）、昇圧ポンプ（３）、エンジン噴射ノズル
（５）、燃料タンク〜昇圧ポンプ間を結ぶパイプに設け
らけたタンク電磁弁（２）、昇圧ポンプ〜エンジン噴射
ノズル間を結ぶパイプに設けられた燃料電磁弁（４）、
エンジン噴射ノズル〜燃料タンク間を結ぶ燃料リターン
パイプに設けられた圧力センサ（６）及び燃料リターン
電磁弁（７）から形成される基幹ループと；昇圧ポンプ
（３）の下流側と燃料リターン電磁弁（７）の下流側と
を燃料リターン電磁弁（９）を介して結ぶ燃料リターン
第１バイパスと；燃料リターン電磁弁（７）の上流側と
昇圧ポンプ（３）の上流側とを燃料リターン電磁弁
（８）を介して結ぶ燃料リターン第２バイパスと；エン
ジン噴射ノズル（５）の上流側と下流側とを燃料リター
ン電磁弁（１１）を介して結ぶ燃料リターン第３バイパ
スと；から構成され：エンジン始動時には、基幹ループ
の燃料リターン電磁弁（７）ならびに第１〜３バイパス
の燃料リターン電磁弁（９、８、１１）がすべて閉じた
ままとされ、タンク電磁弁（２）が開かれ、昇圧ポンプ
（３）が作動し、燃料電磁弁（４）が開かれ、ジメチル
エーテル燃料が燃料タンク（１）からエンジン噴射ノズ
ル（５）へ供給され、基幹ループ中の圧力センサ（６）
の出力値が燃料タンク圧力センサ（１０）の出力値より
低い時には基幹ループ中の燃料リターン電磁弁（７）は
閉じられたままで、エンジン噴射ノズル（５）からのオ
ーバーフロー燃料はエンジン噴射ノズルから出てリター
ン電磁弁（７）までの基幹ループ部分に留まり；これに
引き続くエンジン運転中には、圧力センサ（６）の出力
値が燃料タンク圧力センサ（１０）の出力値より高くな
ると燃料リターン電磁弁（７）が開かれてオーバーフロ
ー燃料が燃料タンク（１）へ戻る基幹ループが全通し；
エンジン停止時の初期には、昇圧ポンプ（３）の作動を
継続し、タンク電磁弁（２）、燃料電磁弁（４）及び燃
料リターン電磁弁（７）が閉じられエンジンが停止し、
燃料リターン第１〜３バイパスの燃料リターン電磁弁
（９、８、１１）が開かれて、システム中の残留燃料が
燃料リターン第３バイパス、エンジン噴射ノズル下流側
の基幹ループ、燃料リターン第２バイパス、燃料リター
ン第１バイパスで形成される経路で燃料タンク（１）へ
戻り、次いで基幹ループ中の圧力センサ（６）の出力値
が大気圧と同等になった時に燃料リターン電磁弁（９、
８、１１）が閉じられ、昇圧ポンプ（３）の作動を停止
し、かくして燃料システムを電磁弁（４、７、８）によ
って区切られる二つの部分に分割し、その一方を燃料タ
ンク（１０）を含む高圧保持区、他方をエンジン噴射ノ
ズル（５）を含む大気圧区とし、次のエンジン始動に備
えるように制御する電子制御装置を備えていることを特
徴とする。 【００１０】本発明のＤＭＥ燃料使用ディーゼルエンジ
ン燃料システムは、上記のようにＤＭＥ燃料タンク、電
磁弁、昇圧ポンプ、圧力センサを燃料供給／リターン回
路（ループ）内に有し、大気圧、燃料タンク内圧、燃料
リターンパイプ内圧の３つの圧力パラメーターを検知し
て、圧力差を利用することによって燃料を回収し、エン
ジン停止時におけるＤＭＥ燃料の大気拡散の防止ならび
に燃焼室内への漏れを防止する。 【００１１】本発明の燃料システムを図面を参照して説
明すると、図１のフローシートに示されるように、６つ
の電磁弁（２、４、７、８、９、１１）、１つの昇圧ポ
ンプ（３）及び２つの圧力センサ（６、１０）を有し、
燃料タンク（１）内は一般に５〜６ｋｇｆ／ｃｍ2の圧
力でＤＭＥが液体として貯蔵されている。この燃料シス
テムの作動は電子制御装置（ＥＣＵ）により制御され
る。 【００１２】エンジン始動時及び運転時には、燃料タン
ク（１）内の液体ＤＭＥ（約５〜６ｋｇｆ／ｃｍ2の圧
力）は、昇圧ポンプ（３）により約２５ｋｇｆ／ｃｍ2
へ昇圧されて、エンジン噴射ノズル（５）へ供給され
る。なお図面において燃料タンク（１）内の圧力をＤＭ
Ｅ液化のために適当な値に保持するための調圧手段は省
略されている。 【００１３】図２はエンジン始動時の燃料システムの状
態を示すフローシートであり、簡明のため図１の制御部
分を省略してある。エンジンの始動に際して、燃料リタ
ーン第１〜３バイパスの燃料リターン電磁弁（９、８、
１１）はすべて閉じられたままであり、タンク電磁弁
（２）が開かれ、昇圧ポンプ（３）が作動して、燃料電
磁弁（４）が開かれて、燃料タンク（１）内のＤＭＥは
約５ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力から約２５ｋｇｆ／ｃｍ2まで
昇圧されてエンジンの噴射ノズル（５）へ供給される。
この際にエンジンの噴射ノズル（５）からオーバーフロ
ーしたＤＭＥは、下流側の燃料リターン電磁弁（７）に
至るパイプ内に収容される。このパイプ内の圧力は初期
には大気圧であり、従って、昇圧状態にあるオーバーフ
ローＤＭＥ燃料は上記パイプ内に流入し、一時的にここ
に留まり、このパイプ内の圧力が次第に増加する。（こ
の段階における燃料システムにおけるＤＭＥの存在する
部分は図２に太線で示されている。）この圧力を圧力セ
ンサ（６）で検出し、その出力値が燃料タンク（１）の
圧力センサ（１０）の出力値を越えた時にはそれまで閉
じられていた基幹ループ中の燃料リターン電磁弁（７）
が開かれ、オーバーフローＤＭＥ燃料が燃料タンク
（１）へ戻る基幹ループが全通し、この状態がエンジン
運転中継続する。この状態は図３に示されており、太線
により燃料供給及び回収のためのラインが表示されてい
る。 【００１４】運転中のエンジンを停止するときには、エ
ンジンの噴射ノズル及びその近傍から残留ＤＭＥ燃料を
除くために、当初は昇圧ポンプ（３）の作動を継続し、
タンク電磁弁（２）、燃料電磁弁（４）及び燃料リター
ン電磁弁（７）を閉じ、エンジンが停止する。燃料リタ
ーン第１〜３バイパスの燃料リターン電磁弁（９、８、
１１）を開けて、燃料システム中の残留ＤＭＥ燃料が燃
料リターン第３バイパス、エンジン噴射ノズル下流側の
基幹ループ、燃料リターン第２バイパス、燃料リターン
第１バイパスで形成される経路（図４の太線ライン）で
燃料タンク（１）へ戻る。燃料の供給は停止されている
から、エンジンの噴射ノズル（５）及びその近傍から残
留ＤＭＥ燃料は実質的に除去される。そこで本発明の燃
料システムでは、基幹ループ中の圧力センサ（６）の出
力値が大気圧と同等になった時（例えばエンジン停止か
ら数分後に）に、燃料リターン電磁弁（９、８、１１）
を閉じ、また昇圧ポンプ（３）の作動停止し、かくして
燃料システムを電磁弁（４、７、８）によって区切られ
る二つの部分に分割し、その一方を燃料タンク（１０）
を含む高圧保持区（図５の太線ライン部分）及び他方を
エンジン噴射ノズル（５）を含む大気圧区（図５の細線
ライン部分）として、次のエンジン始動に備える。この
場合、ＤＭＥ燃料は高圧保持区（実質的には燃料タンク
内の圧力と同等）内に気密状態に閉塞されており、大気
拡散は効果的に防止され、また大気圧区におけるエンジ
ン噴射ノズルからの燃焼室への燃料漏洩は生じないか
ら、それによる異常燃焼の問題も生じることがない。ま
た仮に、ＤＭＥ燃料が大気圧区に多少残留したとして
も、大気圧と同等の圧力の故に大気中へも燃焼室中にも
漏れることがない。 【００１５】なお図１〜５においては４個のエンジン噴
射ノズル５を有するエンジン（すなわち４シリンダエン
ジン）が模式的に示されているが、エンジンのシリンダ
数がこれに限定されるものでなく、６シリンダ等の多シ
リンダであってもよいことは、当業者に明かなことであ
る。
エーテルを使用するディーゼルエンジンにおける燃料シ
ステムに関し、さらに詳しくはジメチルエーテルの大気
中への拡散の防止ならびにジメチルエーテルの燃焼室へ
の漏洩によるエンジン始動時の異常燃焼の防止を確実に
行うことができる上記燃料システムに関する。 【０００２】 【従来技術】ディーゼルエンジンでは軽油系の燃料が一
般的に使用されてきているが、燃料の気化性や発火燃焼
性あるいはエンジンの性能等の面から検討して、酸素含
有化合物（オキシジェネート）の１種として知られるジ
メチルエーテル（以下、「ＤＭＥ」と略記することがあ
る。）を燃料として使用することが提案されてきてい
る。 【０００３】ＤＭＥ（Ｃ2Ｈ6Ｏ＝４６．１）は、凝固
点：１３８．５℃、沸点：−２３．６℃、燃焼熱：（定
圧）３４４．２ｋｃａｌ、（定容）３４３．１ｋｃａｌ
であり、常温、常圧下で気体であり、ディーゼルエンジ
ン用燃料としてセタン価が高い。従ってＤＭＥ燃料タン
クは、ＤＭＥを液体として保持するために約５ｋｇｆ／
ｃｍ2付近に加圧されている。 【０００４】軽油を燃料として使用する場合に、軽油は
燃料タンクからフィードポンプで引き出されて燃料フィ
ルターを経て噴射ポンプによって噴射ノズルへ送られ
る。噴射ポンプから送られた燃料の圧力が噴射ノズルの
規定の噴射開始圧力にまで上昇するとノズルのニードル
バルブの円錐形の部分（通常は下向きのスプリング力で
押し下げられて周囲のノズルボディと共にシールを形成
している。）に上向きの力が働いてニードルバルブが押
し上げられ、燃料は噴孔とニードルバルブとの間にでき
る環状の隙間から噴射され（ピントル型またはスロット
ル型）、あるいはノズルボディ先端の噴孔から噴射され
る（ホール型）。そして所定の噴射時間後、噴射ポンプ
からの燃料圧送が停止され、ニードルバルブが押し下げ
られ、ニードルバルブの円錐形部分とノズルボディとの
間にシールが形成される。噴射ノズルには、燃料が噴射
されている間、高圧燃料の一部がニードルバルブとノズ
ルボディとの狭い隙間を流れてそれらを潤滑し、次いで
ノズルホルダー内部を上方へ向かいオーバーフローする
ようになっている。このオーバーフロー燃料は、パイプ
を介して燃料タンクへ返還される。また噴射ポンプにお
ける過剰燃料もオーバーフローパイプを介して燃料タン
クへ返還される。軽油燃料の場合には、このような燃料
システムで特に問題は生じなかった。 【０００５】参考のため図６に一つのエンジンシリンダ
に取り付けた噴射ノズルへの燃料供給、エンジン燃焼室
への燃料噴射、オーバーフロー燃料の噴射ノズルからの
退去の模様を概念的に示してあるが、エンジンの各部品
の動き及び位置及び噴射ノズルニードルバルブの位置な
らびに燃料の流動のタイミングは同一時点のものではな
い。 【０００６】またＤＭＥを燃料として用いる場合、ＤＭ
Ｅはセタン価が高く容易に圧縮着火する性質があり、ま
たエンジン停止時に噴射ノズル内に残留しているＤＭＥ
が金属−金属接触で形成されるシールを突破して燃焼室
内へ漏洩しエンジン始動時の異常燃焼の原因となるおそ
れがある。液体ＤＭＥは軽油と比較して粘性が低いの
で、噴射ノズル先端部の金属−金属接触シールを比較的
容易に通り抜けるものと考えられる。また気体ＤＭＥの
比重は空気の比重よりも大きく、系外へ漏出した場合に
は低所に留まる。 【０００７】従来ＤＭＥを燃料として使用したディーゼ
ルエンジンにおいては、上記問題を軽減ないし解消する
ために、エンジン停止時にエンジン燃料系（噴射ポン
プ、噴射パイプ、噴射ノズル等）内に残留ＤＭＥを、大
気中へ拡散放出し、あるいはパージ用タンクに気体とし
て抜き取り、コンプレッサーにより加圧液化し、燃料タ
ンクへ戻す等の対策が採用されてきた。なお前述のよう
に燃料タンク内部はＤＭＥを液体として保持するために
約５ｋｇｆ／ｃｍ2またはそれ以上に加圧される。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】かくして本発明は、Ｄ
ＭＥ燃料使用の場合のディーゼルエンジンの始動、運転
及び停止の各相において燃料システム内に発生する圧力
差を利用すると共に所要の圧力差を発生させることによ
り燃料システム内の各所での過剰または余剰ＤＭＥの完
全回収を行ない、ＤＭＥの大気中の拡散を防止し、かつ
燃焼室への漏洩を防止しうる構成の燃料システムを提供
することを主たる目的としている。本発明のさらなる目
的はＤＭＥ回収機構をコンパクトに組込んだディーゼル
エンジン燃料システムを提供することである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明によるジメチルエ
ーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システムは、添
付図に示されるように、圧力センサ（１０）を備え燃料
タンク（１）、昇圧ポンプ（３）、エンジン噴射ノズル
（５）、燃料タンク〜昇圧ポンプ間を結ぶパイプに設け
らけたタンク電磁弁（２）、昇圧ポンプ〜エンジン噴射
ノズル間を結ぶパイプに設けられた燃料電磁弁（４）、
エンジン噴射ノズル〜燃料タンク間を結ぶ燃料リターン
パイプに設けられた圧力センサ（６）及び燃料リターン
電磁弁（７）から形成される基幹ループと；昇圧ポンプ
（３）の下流側と燃料リターン電磁弁（７）の下流側と
を燃料リターン電磁弁（９）を介して結ぶ燃料リターン
第１バイパスと；燃料リターン電磁弁（７）の上流側と
昇圧ポンプ（３）の上流側とを燃料リターン電磁弁
（８）を介して結ぶ燃料リターン第２バイパスと；エン
ジン噴射ノズル（５）の上流側と下流側とを燃料リター
ン電磁弁（１１）を介して結ぶ燃料リターン第３バイパ
スと；から構成され：エンジン始動時には、基幹ループ
の燃料リターン電磁弁（７）ならびに第１〜３バイパス
の燃料リターン電磁弁（９、８、１１）がすべて閉じた
ままとされ、タンク電磁弁（２）が開かれ、昇圧ポンプ
（３）が作動し、燃料電磁弁（４）が開かれ、ジメチル
エーテル燃料が燃料タンク（１）からエンジン噴射ノズ
ル（５）へ供給され、基幹ループ中の圧力センサ（６）
の出力値が燃料タンク圧力センサ（１０）の出力値より
低い時には基幹ループ中の燃料リターン電磁弁（７）は
閉じられたままで、エンジン噴射ノズル（５）からのオ
ーバーフロー燃料はエンジン噴射ノズルから出てリター
ン電磁弁（７）までの基幹ループ部分に留まり；これに
引き続くエンジン運転中には、圧力センサ（６）の出力
値が燃料タンク圧力センサ（１０）の出力値より高くな
ると燃料リターン電磁弁（７）が開かれてオーバーフロ
ー燃料が燃料タンク（１）へ戻る基幹ループが全通し；
エンジン停止時の初期には、昇圧ポンプ（３）の作動を
継続し、タンク電磁弁（２）、燃料電磁弁（４）及び燃
料リターン電磁弁（７）が閉じられエンジンが停止し、
燃料リターン第１〜３バイパスの燃料リターン電磁弁
（９、８、１１）が開かれて、システム中の残留燃料が
燃料リターン第３バイパス、エンジン噴射ノズル下流側
の基幹ループ、燃料リターン第２バイパス、燃料リター
ン第１バイパスで形成される経路で燃料タンク（１）へ
戻り、次いで基幹ループ中の圧力センサ（６）の出力値
が大気圧と同等になった時に燃料リターン電磁弁（９、
８、１１）が閉じられ、昇圧ポンプ（３）の作動を停止
し、かくして燃料システムを電磁弁（４、７、８）によ
って区切られる二つの部分に分割し、その一方を燃料タ
ンク（１０）を含む高圧保持区、他方をエンジン噴射ノ
ズル（５）を含む大気圧区とし、次のエンジン始動に備
えるように制御する電子制御装置を備えていることを特
徴とする。 【００１０】本発明のＤＭＥ燃料使用ディーゼルエンジ
ン燃料システムは、上記のようにＤＭＥ燃料タンク、電
磁弁、昇圧ポンプ、圧力センサを燃料供給／リターン回
路（ループ）内に有し、大気圧、燃料タンク内圧、燃料
リターンパイプ内圧の３つの圧力パラメーターを検知し
て、圧力差を利用することによって燃料を回収し、エン
ジン停止時におけるＤＭＥ燃料の大気拡散の防止ならび
に燃焼室内への漏れを防止する。 【００１１】本発明の燃料システムを図面を参照して説
明すると、図１のフローシートに示されるように、６つ
の電磁弁（２、４、７、８、９、１１）、１つの昇圧ポ
ンプ（３）及び２つの圧力センサ（６、１０）を有し、
燃料タンク（１）内は一般に５〜６ｋｇｆ／ｃｍ2の圧
力でＤＭＥが液体として貯蔵されている。この燃料シス
テムの作動は電子制御装置（ＥＣＵ）により制御され
る。 【００１２】エンジン始動時及び運転時には、燃料タン
ク（１）内の液体ＤＭＥ（約５〜６ｋｇｆ／ｃｍ2の圧
力）は、昇圧ポンプ（３）により約２５ｋｇｆ／ｃｍ2
へ昇圧されて、エンジン噴射ノズル（５）へ供給され
る。なお図面において燃料タンク（１）内の圧力をＤＭ
Ｅ液化のために適当な値に保持するための調圧手段は省
略されている。 【００１３】図２はエンジン始動時の燃料システムの状
態を示すフローシートであり、簡明のため図１の制御部
分を省略してある。エンジンの始動に際して、燃料リタ
ーン第１〜３バイパスの燃料リターン電磁弁（９、８、
１１）はすべて閉じられたままであり、タンク電磁弁
（２）が開かれ、昇圧ポンプ（３）が作動して、燃料電
磁弁（４）が開かれて、燃料タンク（１）内のＤＭＥは
約５ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力から約２５ｋｇｆ／ｃｍ2まで
昇圧されてエンジンの噴射ノズル（５）へ供給される。
この際にエンジンの噴射ノズル（５）からオーバーフロ
ーしたＤＭＥは、下流側の燃料リターン電磁弁（７）に
至るパイプ内に収容される。このパイプ内の圧力は初期
には大気圧であり、従って、昇圧状態にあるオーバーフ
ローＤＭＥ燃料は上記パイプ内に流入し、一時的にここ
に留まり、このパイプ内の圧力が次第に増加する。（こ
の段階における燃料システムにおけるＤＭＥの存在する
部分は図２に太線で示されている。）この圧力を圧力セ
ンサ（６）で検出し、その出力値が燃料タンク（１）の
圧力センサ（１０）の出力値を越えた時にはそれまで閉
じられていた基幹ループ中の燃料リターン電磁弁（７）
が開かれ、オーバーフローＤＭＥ燃料が燃料タンク
（１）へ戻る基幹ループが全通し、この状態がエンジン
運転中継続する。この状態は図３に示されており、太線
により燃料供給及び回収のためのラインが表示されてい
る。 【００１４】運転中のエンジンを停止するときには、エ
ンジンの噴射ノズル及びその近傍から残留ＤＭＥ燃料を
除くために、当初は昇圧ポンプ（３）の作動を継続し、
タンク電磁弁（２）、燃料電磁弁（４）及び燃料リター
ン電磁弁（７）を閉じ、エンジンが停止する。燃料リタ
ーン第１〜３バイパスの燃料リターン電磁弁（９、８、
１１）を開けて、燃料システム中の残留ＤＭＥ燃料が燃
料リターン第３バイパス、エンジン噴射ノズル下流側の
基幹ループ、燃料リターン第２バイパス、燃料リターン
第１バイパスで形成される経路（図４の太線ライン）で
燃料タンク（１）へ戻る。燃料の供給は停止されている
から、エンジンの噴射ノズル（５）及びその近傍から残
留ＤＭＥ燃料は実質的に除去される。そこで本発明の燃
料システムでは、基幹ループ中の圧力センサ（６）の出
力値が大気圧と同等になった時（例えばエンジン停止か
ら数分後に）に、燃料リターン電磁弁（９、８、１１）
を閉じ、また昇圧ポンプ（３）の作動停止し、かくして
燃料システムを電磁弁（４、７、８）によって区切られ
る二つの部分に分割し、その一方を燃料タンク（１０）
を含む高圧保持区（図５の太線ライン部分）及び他方を
エンジン噴射ノズル（５）を含む大気圧区（図５の細線
ライン部分）として、次のエンジン始動に備える。この
場合、ＤＭＥ燃料は高圧保持区（実質的には燃料タンク
内の圧力と同等）内に気密状態に閉塞されており、大気
拡散は効果的に防止され、また大気圧区におけるエンジ
ン噴射ノズルからの燃焼室への燃料漏洩は生じないか
ら、それによる異常燃焼の問題も生じることがない。ま
た仮に、ＤＭＥ燃料が大気圧区に多少残留したとして
も、大気圧と同等の圧力の故に大気中へも燃焼室中にも
漏れることがない。 【００１５】なお図１〜５においては４個のエンジン噴
射ノズル５を有するエンジン（すなわち４シリンダエン
ジン）が模式的に示されているが、エンジンのシリンダ
数がこれに限定されるものでなく、６シリンダ等の多シ
リンダであってもよいことは、当業者に明かなことであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料システム全体のフローシート。
【図２】エンジン始動当初の燃料システムの状態を示す
フローシート。 【図３】エンジン運転中で基幹ループが全通した燃料シ
ステムの状態を示すフローシート。 【図４】エンジン停止当初の燃料システムの状態を示す
フローシート。 【図５】エンジン停止中の燃料システムの状態を示すフ
ローシート。 【図６】エンジン噴射ノズル及びその付近における燃料
の流れを示す概念図。 【符号の説明】 １ 燃料タンク ２ タンク電磁弁 ３ 昇圧ポンプ ４ 燃料電磁弁 ５ エンジン噴射ノズル ６ 圧力センサ ７ 燃料リターン電磁弁 ８ 燃料リターン電磁弁 ９ 燃料リターン電磁弁 １０ 圧力センサ １１ 燃料リターン電磁弁 ＥＣＵ 電子制御装置
フローシート。 【図３】エンジン運転中で基幹ループが全通した燃料シ
ステムの状態を示すフローシート。 【図４】エンジン停止当初の燃料システムの状態を示す
フローシート。 【図５】エンジン停止中の燃料システムの状態を示すフ
ローシート。 【図６】エンジン噴射ノズル及びその付近における燃料
の流れを示す概念図。 【符号の説明】 １ 燃料タンク ２ タンク電磁弁 ３ 昇圧ポンプ ４ 燃料電磁弁 ５ エンジン噴射ノズル ６ 圧力センサ ７ 燃料リターン電磁弁 ８ 燃料リターン電磁弁 ９ 燃料リターン電磁弁 １０ 圧力センサ １１ 燃料リターン電磁弁 ＥＣＵ 電子制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 45/00 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ｍ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02M 37/00
F02M 37/00 341
F02D 1/02 311
F02D 45/00 301
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 圧力センサ（１０）を備えた燃料タンク
（１）、昇圧ポンプ（３）、エンジン噴射ノズル
（５）、燃料タンク〜昇圧ポンプ間を結ぶパイプに設け
らけたタンク電磁弁（２）、昇圧ポンプ〜エンジン噴射
ノズル間を結ぶパイプに設けられた燃料電磁弁（４）、
エンジン噴射ノズル〜燃料タンク間を結ぶ燃料リターン
パイプに設けられた圧力センサ（６）及び燃料リターン
電磁弁（７）から形成される基幹ループと；昇圧ポンプ
（３）の下流側と燃料リターン電磁弁（７）の下流側と
を燃料リターン電磁弁（９）を介して結ぶ燃料リターン
第１バイパスと；燃料リターン電磁弁（７）の上流側と
昇圧ポンプ（３）の上流側とを燃料リターン電磁弁
（８）を介して結ぶ燃料リターン第２バイパスと；エン
ジン噴射ノズル（５）の上流側と下流側との燃料リター
ン電磁弁（１１）を介して結ぶ燃料リターン第３バイパ
スと；から構成されるジメチルエーテル燃料使用ディー
ゼルエンジン燃料システムであって：エンジン始動時に
は、基幹ループの燃料リターン電磁弁（７）ならびに燃
料リターン第１〜３バイパスの燃料リターン電磁弁
（９、８、１１）がすべて閉じたままとされ、タンク電
磁弁（２）が開かれ、昇圧ポンプ（３）が作動し、燃料
電磁弁（４）が開かれジメチルエーテル燃料が燃料タン
ク（１）からエンジン噴射ノズル（５）へ供給され、基
幹ループ中の圧力センサ（６）の出力値が燃料タンク圧
力センサ（１０）の出力値より低い時には基幹ループ中
の燃料リターン電磁弁（７）は閉じられたままで、エン
ジン噴射ノズル（５）からのオーバーフロー燃料はエン
ジン噴射ノズルから出てリターン電磁弁（７）までの基
幹ループ部分に留まり；これに引き続くエンジン運転中
には、圧力センサ（６）の出力値が燃料タンク圧力セン
サ（１０）の出力値より高くなると燃料リターン電磁弁
（７）が開かれてオーバーフロー燃料が燃料タンクへ戻
る基幹ループが全通し；エンジン停止時の初期には昇圧
ポンプ（３）の作動を継続し、タンク電磁弁（２）、燃
料電磁弁（４）及び燃料リターン電磁弁（７）が閉じら
れエンジンが停止し、燃料リターン第１〜３バイパスの
燃料リターン電磁弁（９、８、１１）が開かれて、燃料
システム中の残留燃料が燃料リターン第３バイパス、エ
ンジン噴射ノズル下流側の基幹ループ、燃料リターン第
２バイパス、燃料リターン第１バイパスで形成される経
路で燃料タンク（１）へ戻り、次いで基幹ループ中の圧
力センサ（６）の出力値が大気圧と同等になった時に燃
料リターン電磁弁（９、８、１１）が閉じられ、昇圧ポ
ンプ（３）の作動を停止し、かくして燃料システムを電
磁弁（４、７、８）によって区切られる二つの部分に分
割し、その一方を燃料タンク（１０）を含む高圧保持
区、他方をエンジン噴射ノズル（５）を含む大気圧区と
し、次のエンジン始動に備えるように制御する電子制御
装置を備えていることを特徴とするジメチルエーテル燃
料使用ディーゼルエンジン燃料システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26620897A JP3456689B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | ジメチルエーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26620897A JP3456689B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | ジメチルエーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11107871A JPH11107871A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3456689B2 true JP3456689B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=17427773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26620897A Expired - Fee Related JP3456689B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | ジメチルエーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456689B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002276473A (ja) | 2001-03-22 | 2002-09-25 | Isuzu Motors Ltd | ジメチルエーテルエンジンの燃料供給システム |
| JP2003097307A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Chuo Motor Wheel Co Ltd | ジメチルエーテル用ディーゼルエンジンの燃料供給システム |
| WO2003074862A1 (fr) * | 2002-03-06 | 2003-09-12 | Bosch Automotive Systems Corporation | Dispositif d'alimentation en carburant dimethylether (dme) de moteur diesel |
| WO2003091565A1 (fr) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Bosch Automotive Systems Corporation | Dispositif d'alimentation en carburant dme pour un moteur diesel |
| WO2003106835A1 (ja) * | 2002-06-18 | 2003-12-24 | 株式会社ボッシュオートモーティブシステム | ディーゼルエンジンのdme燃料供給装置 |
| WO2004005696A1 (ja) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Bosch Automotive Systems Corporation | ディーゼルエンジンのdme燃料供給装置 |
| KR100482573B1 (ko) * | 2002-09-25 | 2005-04-14 | 현대자동차주식회사 | 디메틸 에테르 차량의 연료 시스템 |
| JP3868879B2 (ja) * | 2002-10-01 | 2007-01-17 | ボッシュ株式会社 | ディーゼルエンジンのｄｍｅ燃料供給装置 |
| CN100416078C (zh) * | 2002-12-26 | 2008-09-03 | 株式会社博世汽车*** | 用于柴油机的液化气燃料供给*** |
| JP4297907B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2009-07-15 | ボッシュ株式会社 | ディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置 |
| WO2004085819A1 (ja) | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP4680741B2 (ja) * | 2005-10-06 | 2011-05-11 | 愛三工業株式会社 | 燃料供給装置 |
| KR100795378B1 (ko) | 2006-05-12 | 2008-01-17 | 한국에너지기술연구원 | 인라인분사식 디젤엔진의 ｄｍｅ와 경유 바이퓨얼 연료공급장치 및 이를 이용한 작동방법 |
| KR100751558B1 (ko) * | 2006-05-12 | 2007-08-23 | 한국에너지기술연구원 | 인라인분사식 디젤엔진의 ｄｍｅ연료공급장치 및 이를 이용한 작동방법 |
| DE102007052092B4 (de) * | 2007-10-31 | 2011-06-01 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Kraftstoffsystem zum Steuern der Kraftstoffzufuhr für eine Brennkraftmaschine |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26620897A patent/JP3456689B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11107871A (ja) | 1999-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3456689B2 (ja) | ジメチルエーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システム | |
| JP3104612B2 (ja) | リークテスタ及びリークテスト方法 | |
| JP4393471B2 (ja) | Ｌｐｉエンジンの燃料供給システム | |
| US7201128B2 (en) | Fuel supply system for internal combustion engine with direct fuel injection | |
| JP4670588B2 (ja) | ジメチルエーテルを燃料とするディーゼルエンジン | |
| JPH07158536A (ja) | 高圧燃料噴射装置 | |
| KR20040054881A (ko) | 엘피아이 엔진의 연료공급시스템 | |
| US6076507A (en) | Pump system for preventing hot start knock in a diesel engine | |
| KR20120090212A (ko) | 가솔린 및 엘피지 겸용 차량의 연료공급 제어장치 및 제어방법 | |
| JP3221659B2 (ja) | ジメチルエーテル燃料使用ディーゼルエンジン燃料システム | |
| JP3796146B2 (ja) | Ｄｍｅエンジンの燃料供給装置 | |
| JP4302908B2 (ja) | 液化ガス燃料用の燃料噴射装置 | |
| JP2845099B2 (ja) | 内燃機関用燃料供給装置 | |
| JPH1018915A (ja) | ガスエンジンの燃料遮断装置 | |
| JP2003056409A (ja) | Ｄｍｅエンジンの燃料供給装置 | |
| JP2848206B2 (ja) | 内燃機関用燃料供給装置 | |
| FR2879241A1 (fr) | Systeme d'injection gas-oil a l'echappement sans pompe a carburant additionnelle | |
| JP2000110683A (ja) | 低沸点燃料用ディーゼル機関 | |
| JP2003097307A (ja) | ジメチルエーテル用ディーゼルエンジンの燃料供給システム | |
| KR100586686B1 (ko) | 액상 엘피지 연료 분사 시스템의 누출 연료 배출 장치 | |
| JP2003227416A (ja) | 液化ガス燃料供給システム | |
| JPH1089185A (ja) | ガソリン機関の燃料噴射装置 | |
| JPS5914614B2 (ja) | ガスタ−ビン用圧力噴霧式二燃料焚きノズルのパ−ジ方法及び装置 | |
| FR2889244A1 (fr) | Dispositif de depollution des gaz d'echappement | |
| JP2006220112A (ja) | 内燃機関の高圧燃料供給装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080801 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080801 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090801 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |