JP6036580B2 - Fuel supply device - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の燃焼室に液化ガス燃料を供給する燃料供給装置に関する。   The present invention relates to a fuel supply device that supplies liquefied gas fuel to a combustion chamber of an internal combustion engine.

従来より、特許文献１及び２に開示されているようなジメチルエーテル等の液化ガスを燃料とする燃料供給装置がある。
ところで、ジメチルエーテルは、軽油と比較して温度や圧力の影響によって相状態が変化しやすい。特許文献１及び特許文献２の燃料供給装置では、噴射量の安定化の観点からジメチルエーテルを液相の状態でインジェクタから噴射することを前提としている。すなわち、インジェクタの噴射直前でのジメチルエーテルの相状態が液相であることを前提としている。 Conventionally, there has been a fuel supply device using liquefied gas such as dimethyl ether as fuel as disclosed in Patent Documents 1 and 2.
By the way, the phase state of dimethyl ether is likely to change due to the influence of temperature and pressure as compared with light oil. In the fuel supply devices of Patent Document 1 and Patent Document 2, it is assumed that dimethyl ether is injected from the injector in a liquid phase from the viewpoint of stabilizing the injection amount. That is, it is assumed that the phase state of dimethyl ether immediately before the injection of the injector is a liquid phase.

特開２０１２−１９３６３７号公報JP 2012-193637 A 特開２００７−２２４７４６号公報JP 2007-224746 A

しかしながら、インジェクタが搭載されるエンジンヘッドは燃焼による熱で高温になる。特に、燃焼による発熱量が多い高負荷運転条件では、冷却性能が不足し、インジェクタの温度が上昇する。このため、燃料が軽油であることを想定して設計されたエンジンヘッドにジメチルエーテルを燃料として用いた場合、インジェクタのノズルボディ内のジメチルエーテルの相状態が不安定となり、噴射量を高精度に制御することが困難な場合がある。   However, the engine head on which the injector is mounted becomes hot due to heat from combustion. In particular, under high load operating conditions where the amount of heat generated by combustion is large, the cooling performance is insufficient and the temperature of the injector rises. For this reason, when dimethyl ether is used as a fuel in an engine head designed on the assumption that the fuel is light oil, the phase state of dimethyl ether in the nozzle body of the injector becomes unstable, and the injection amount is controlled with high accuracy. It can be difficult.

そこで、本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、燃料に軽油よりも相状態の変化しやすい液化ガスを用いた場合にも、インジェクタの噴射直前での相状態を液相状態として、噴射量を高精度に制御可能な燃料供給装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is immediately before injection of an injector even when a liquefied gas whose phase state is more likely to change than light oil is used as fuel. It is an object of the present invention to provide a fuel supply device that can control the injection amount with high accuracy by setting the phase state as a liquid phase state.

本発明の燃料供給装置は、内燃機関の燃焼室に液化ガス燃料を供給する燃料供給装置であって、噴孔を有するノズルボディと、ノズルボディのガイド孔に収容されて噴孔を開閉するニードルとを具備して、燃料を燃焼室に噴射供給するインジェクタと、ノズルボディのガイド孔内においてニードルの周囲に形成される流路に配されて、ニードルが離着座するシート部上流の燃料の温度を測定する温度センサと、インジェクタに供給される燃料の圧力を測定する圧力センサと、圧力センサによって測定された圧力（Ｐ１）に基づいて、ノズルボディ内の燃料の相状態を液相とするための目標温度（Ｔａ）を設定する目標温度設定手段と、温度センサによって測定された温度（Ｔ１）が、目標温度（Ｔａ）となるように燃料を冷却する燃料冷却手段とを備える。 A fuel supply apparatus according to the present invention is a fuel supply apparatus that supplies liquefied gas fuel to a combustion chamber of an internal combustion engine, and includes a nozzle body having an injection hole and a needle that is accommodated in a guide hole of the nozzle body and opens and closes the injection hole. And an injector for injecting and supplying fuel to the combustion chamber, and a temperature of the fuel upstream of the seat portion where the needle is seated and seated in a flow path formed around the needle in the guide hole of the nozzle body A temperature sensor for measuring the pressure, a pressure sensor for measuring the pressure of the fuel supplied to the injector, and a liquid phase in the fuel phase in the nozzle body based on the pressure (P1) measured by the pressure sensor Target temperature setting means for setting the target temperature (Ta) of the fuel, and a fuel cooling hand for cooling the fuel so that the temperature (T1) measured by the temperature sensor becomes the target temperature (Ta) Provided with a door.

これによれば、ノズルボディ内に供給される燃料の圧力及びシート部上流の燃料の噴射直前の燃料温度に基づいて、ノズルボディ内の燃料が液相状態となるように燃料冷却がなされる構成であるため、噴射直前での液化ガス燃料の相状態を確実に液相にすることが可能となる。このため、噴射量を高精度に制御できる。   According to this, based on the pressure of the fuel supplied into the nozzle body and the fuel temperature immediately before the fuel injection upstream of the seat portion, the fuel is cooled so that the fuel in the nozzle body is in a liquid phase state. Therefore, the phase state of the liquefied gas fuel immediately before injection can be reliably changed to the liquid phase. For this reason, the injection amount can be controlled with high accuracy.

燃料供給装置の概要を示す説明図である（実施例１）。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of a fuel supply apparatus (Example 1). 噴射ノズルの断面図である（実施例１）(Example 1) which is sectional drawing of an injection nozzle. 噴射ノズルの先端部の拡大断面図である（実施例１）。(Example 1) which is an expanded sectional view of the front-end | tip part of an injection nozzle. 燃料供給装置の制御を示すフローチャートである（実施例１）。3 is a flowchart showing control of the fuel supply device (Example 1). 液化ガス燃料の状態図である（実施例１）。(Example 1) which is a state figure of a liquefied gas fuel. 燃料冷却手段による冷却実施フローチャートである（実施例１）。FIG. 3 is a flowchart for performing cooling by a fuel cooling unit (first embodiment). 燃料供給装置の概要を示す説明図である（実施例２）。(Example 2) which is explanatory drawing which shows the outline | summary of a fuel supply apparatus.

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.

〔実施例１の構成〕
実施例１の燃料供給装置１の構成を、図１〜６を用いて説明する。
燃料供給装置１は、ディーゼルエンジン（以下、エンジンと呼ぶ）の燃焼室Ｅに燃料を供給するために用いられるものである。燃料として、ジメチルエーテルを主成分とするＤＭＥ燃料を用いている。 [Configuration of Example 1]
The structure of the fuel supply apparatus 1 of Example 1 is demonstrated using FIGS.
The fuel supply device 1 is used to supply fuel to a combustion chamber E of a diesel engine (hereinafter referred to as an engine). As the fuel, DME fuel containing dimethyl ether as a main component is used.

燃料供給装置１は、高圧ポンプ２から吐出された燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレール３、コモンレール３に蓄圧された燃料をエンジンの気筒内に噴射するインジェクタ４、インジェクタ４の駆動を制御するＥＣＵ５を備える。   The fuel supply device 1 includes a common rail 3 that accumulates fuel discharged from the high-pressure pump 2 in a high-pressure state, an injector 4 that injects fuel accumulated in the common rail 3 into a cylinder of the engine, and an ECU 5 that controls driving of the injector 4. Prepare.

高圧ポンプ２は、コモンレール３の燃料がエンジンの状態に応じた目標圧力で蓄圧されるように、燃料タンク（図示せず）の燃料を吸入して加圧し吐出するものである。   The high pressure pump 2 sucks, pressurizes and discharges fuel in a fuel tank (not shown) so that the fuel in the common rail 3 is accumulated at a target pressure corresponding to the state of the engine.

コモンレール３は、高圧ポンプ２の吐出口と高圧配管８を介して接続され、加圧された燃料の供給を受けて燃料を高圧状態で蓄圧するとともに、インジェクタ４のインレットと高圧配管９を介して接続され、燃料をインジェクタ４に供給する。すなわち、コモンレール３は、高圧の燃料を蓄圧する蓄圧容器として機能するとともに、高圧の燃料をインジェクタ４に分配する分配容器として機能する。なお、コモンレール３には、コモンレール３内の燃料圧力を検出する圧力センサ３ａが設けられている。   The common rail 3 is connected to the discharge port of the high-pressure pump 2 through a high-pressure pipe 8, receives the supply of pressurized fuel, accumulates fuel in a high-pressure state, and passes through the inlet of the injector 4 and the high-pressure pipe 9. Connected and supplies fuel to the injector 4. That is, the common rail 3 functions as a pressure accumulation container that accumulates high-pressure fuel, and also functions as a distribution container that distributes high-pressure fuel to the injectors 4. The common rail 3 is provided with a pressure sensor 3 a that detects the fuel pressure in the common rail 3.

インジェクタ４は、高圧配管９が接続されてコモンレール３と連通するとともに、気筒内に燃料を噴射する噴射ノズル１１、コモンレール３から高圧の燃料を受け入れて噴射ノズル１１に導く本体１２、噴射ノズル１１を作動させる電磁アクチュエータ１３等により構成されている。
なお、インジェクタ４は、気筒数と同数だけ備えられている（図１では１つだけ示す）。 The injector 4 is connected to the common rail 3 through a high-pressure pipe 9 connected thereto, and includes an injection nozzle 11 that injects fuel into the cylinder, a main body 12 that receives high-pressure fuel from the common rail 3 and guides it to the injection nozzle 11, and the injection nozzle 11. The electromagnetic actuator 13 to be operated is configured.
The number of injectors 4 is the same as the number of cylinders (only one is shown in FIG. 1).

図２及び図３に示すように、噴射ノズル１１は、噴孔１４を有するノズルボディ１５と、ノズルボディ１５に収容されて噴孔１４を開閉するニードル１６とを具備する。
ノズルボディ１５には、ニードル１６を嵌挿するガイド孔１７、燃料通路１８、及び噴孔１４等が設けられている。ガイド孔１７の下端部には、円錐状に凹設されたシート面２０が形成され、シート面２０の下流側にサック室２１が形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the injection nozzle 11 includes a nozzle body 15 having an injection hole 14 and a needle 16 that is accommodated in the nozzle body 15 and opens and closes the injection hole 14.
The nozzle body 15 is provided with a guide hole 17 into which the needle 16 is inserted, a fuel passage 18, an injection hole 14, and the like. A seat surface 20 recessed in a conical shape is formed at the lower end of the guide hole 17, and a sac chamber 21 is formed on the downstream side of the seat surface 20.

サック室２１には噴孔１４が開口しており、噴孔１４を介して気筒内と連通している。また、シート面２０上には、ニードル１６が離着座するシート部２２が形成されている。すなわち、噴孔１４の上流にニードル１６が離着座するシート部２２を有し、ニードル１６がシート部２２に当接して着座している状態が噴孔１４の閉状態、ニードル１６がリフトしてシート部２２から離座した状態が噴孔１４の開状態となる。電磁アクチュエータ１３へ電圧が印加されている間、ニードル１６がリフトするため、開弁時間は電磁アクチュエータ１３への電圧印加時間により変化する。
燃料通路１８は、ガイド孔１７の途中に内径を拡大して形成される燃料溜室２３に連通して設けられ、その燃料溜室２３に高圧燃料を導入する。 An injection hole 14 is opened in the sac chamber 21 and communicates with the inside of the cylinder through the injection hole 14. On the seat surface 20, a seat portion 22 on which the needle 16 is seated is formed. That is, the seat portion 22 on which the needle 16 is seated and seated is provided upstream of the nozzle hole 14, and the state where the needle 16 is in contact with the seat portion 22 is closed, and the needle 16 is lifted up. The state of being separated from the seat portion 22 is the open state of the nozzle hole 14. While the voltage is applied to the electromagnetic actuator 13, the needle 16 is lifted, so that the valve opening time varies depending on the voltage application time to the electromagnetic actuator 13.
The fuel passage 18 is provided in communication with a fuel reservoir chamber 23 having an enlarged inner diameter in the middle of the guide hole 17, and introduces high-pressure fuel into the fuel reservoir chamber 23.

ＥＣＵ５は、制御処理および演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶手段、入力回路、出力回路等により構成される周知構造のコンピュータとして構成されている。
そして、ＥＣＵ５は、各種センサからの検出値の入力を受け、この検出値に基づいて演算処理をし、各種アクチュエータ（インジェクタ４の電磁アクチュエータ１３等）に指令値を出力する。 The ECU 5 is configured as a computer having a known structure including a CPU that performs control processing and arithmetic processing, a ROM that stores various programs and data, storage means such as a RAM, an input circuit, an output circuit, and the like.
The ECU 5 receives detection values from various sensors, performs arithmetic processing based on the detection values, and outputs command values to various actuators (such as the electromagnetic actuator 13 of the injector 4).

〔本実施例の特徴〕
本実施例の燃料供給装置１は、ノズルボディ１５内で、シート部２２上流の燃料の温度を測定する温度センサ２５を備える。
本実施例では、温度センサ２５は熱伝対である。なお、温度センサ２５は熱伝対に限らず、測温抵抗体、サーミスタ等であってもよい。 [Features of this embodiment]
The fuel supply device 1 according to this embodiment includes a temperature sensor 25 that measures the temperature of the fuel upstream of the seat portion 22 in the nozzle body 15.
In this embodiment, the temperature sensor 25 is a thermocouple. The temperature sensor 25 is not limited to a thermocouple, and may be a resistance temperature detector, a thermistor, or the like.

温度センサ２５の検出部２５ａは、ガイド孔１７内のニードル周囲に形成される流路において、シート部２２の上流に配設される。好ましくは、シート部２２に近接した位置に配設する。例えば、本実施例ではシート面２０の内側で燃料温度を測定できるように配置している。   The detection portion 25 a of the temperature sensor 25 is disposed upstream of the seat portion 22 in a flow path formed around the needle in the guide hole 17. Preferably, it is disposed at a position close to the seat portion 22. For example, in this embodiment, the fuel temperature can be measured inside the seat surface 20.

また、ＥＣＵ５は、ノズルボディ１５内に供給される燃料の圧力Ｐ１に基づいて、ノズルボディ１５内の燃料の相状態を液相とするための目標温度Ｔａを設定する目標温度設定手段として機能する。本実施例では、圧力センサ３ａにて測定されるコモンレール圧Ｐ１を、ノズルボディ１５内に供給される燃料の圧力として用いている。   Further, the ECU 5 functions as target temperature setting means for setting a target temperature Ta for setting the fuel phase state in the nozzle body 15 to the liquid phase based on the pressure P1 of the fuel supplied into the nozzle body 15. . In this embodiment, the common rail pressure P1 measured by the pressure sensor 3a is used as the pressure of the fuel supplied into the nozzle body 15.

また、燃料供給装置１は、温度センサ２５で計測した燃料の温度（以下、検出温度Ｔ１と呼ぶ）が、目標温度Ｔａとなるように燃料を冷却する燃料冷却手段を備える。   The fuel supply device 1 also includes a fuel cooling means for cooling the fuel so that the temperature of the fuel measured by the temperature sensor 25 (hereinafter referred to as a detected temperature T1) becomes the target temperature Ta.

燃料冷却手段は、燃料クーラ３０、バイパス通路３１、バイパス開閉弁３２等を備える。
燃料クーラ３０は、高圧ポンプ２とインジェクタ４との間の燃料通路である高圧配管９に設けられており、燃料を冷却する機能を有する。具体的には、フィンなどにより表面積が大きくされた配管でなっており、配管内の燃料が空冷により冷却される仕組みとなっている。 The fuel cooling means includes a fuel cooler 30, a bypass passage 31, a bypass on-off valve 32, and the like.
The fuel cooler 30 is provided in a high-pressure pipe 9 that is a fuel passage between the high-pressure pump 2 and the injector 4 and has a function of cooling the fuel. Specifically, the pipe has a surface area increased by fins or the like, and the fuel in the pipe is cooled by air cooling.

バイパス通路３１は、燃料クーラ３０をバイパスして、高圧ポンプ２からインジェクタ４へ燃料を供給する通路である。なお、バイパス通路３１と並列の、燃料クーラ３０が設けられた通路を燃料冷却通路９ａと呼ぶ。   The bypass passage 31 is a passage that bypasses the fuel cooler 30 and supplies fuel from the high-pressure pump 2 to the injector 4. A passage provided with the fuel cooler 30 in parallel with the bypass passage 31 is referred to as a fuel cooling passage 9a.

バイパス開閉弁３２は、バイパス通路３１を開閉するバルブであり、ＥＣＵ５がバイパス開閉弁３２の駆動を制御する制御装置として機能する。
バイパス開閉弁３２は、定常状態において、バイパス通路３１を通過する流量が最大となる全開状態となっており、バイパス開閉弁３２の開度を小さくすると、燃料冷却通路９ａを流れる燃料の流量が大きくなる。 The bypass opening / closing valve 32 is a valve that opens and closes the bypass passage 31, and functions as a control device that controls the drive of the bypass opening / closing valve 32 by the ECU 5.
The bypass on-off valve 32 is in a fully open state in which the flow rate passing through the bypass passage 31 is maximized in a steady state. When the opening degree of the bypass on-off valve 32 is reduced, the flow rate of fuel flowing through the fuel cooling passage 9a is increased. Become.

以下、図４〜６を用いて、ノズルボディ１５内の燃料を液相に維持するために必要な燃料供給装置１の制御フローを説明する。
まず、ステップＳ１及びＳ２で、検出温度Ｔ１及びコモンレール圧Ｐ１を読み込む。なお、ステップＳ１とＳ２の順番は逆でもよい。 Hereinafter, the control flow of the fuel supply apparatus 1 necessary for maintaining the fuel in the nozzle body 15 in the liquid phase will be described with reference to FIGS.
First, in steps S1 and S2, the detected temperature T1 and the common rail pressure P1 are read. Note that the order of steps S1 and S2 may be reversed.

次に、ステップＳ３で、ＤＭＥ燃料の状態図（図５）に基づき、検出温度Ｔ１、コモンレール圧Ｐ１における相状態を判定する。すなわち、液相か気相か超臨界相（ＳＣ）かを判定する。なお、この相状態判定のステップＳ３は省略してもよい。   Next, in step S3, the phase state at the detected temperature T1 and the common rail pressure P1 is determined based on the DME fuel state diagram (FIG. 5). That is, it is determined whether it is a liquid phase, a gas phase, or a supercritical phase (SC). The phase state determination step S3 may be omitted.

次に、ステップＳ４で、ノズルボディ１５内の燃料の相状態を液相とするための目標温度Ｔａを設定する。予めＥＣＵ５は、コモンレール圧Ｐ１に対する、ノズルボディ１５内の燃料が液相となるための目標温度をテーブルとして記憶しており、そのテーブルから目標温度Ｔａが設定される。   Next, in step S4, a target temperature Ta for setting the fuel phase state in the nozzle body 15 to the liquid phase is set. The ECU 5 stores in advance as a table a target temperature for the fuel in the nozzle body 15 to be in a liquid phase with respect to the common rail pressure P1, and the target temperature Ta is set from the table.

そして、ステップＳ５では検出温度Ｔ１が目標温度Ｔａよりも小さいか否かを判定する。
検出温度Ｔ１が目標温度Ｔａよりも小さい場合は、ノズルボディ１５内の燃料の相状態が液相であるとみなせるため、燃料冷却は実施せずに、ステップＳ１に戻り、検出温度を読み込む。 In step S5, it is determined whether or not the detected temperature T1 is lower than the target temperature Ta.
When the detected temperature T1 is lower than the target temperature Ta, the fuel phase state in the nozzle body 15 can be regarded as a liquid phase, so the fuel cooling is not performed and the process returns to step S1 to read the detected temperature.

検出温度Ｔ１が目標温度Ｔａよりも大きい場合は、ノズルボディ１５内の燃料の相状態が気相もしくは超臨界相状態であるとみなせるため、燃料を冷却して液相とする必要がある。そこで、ステップＳ６に進み、燃料冷却を実施する。   When the detected temperature T1 is higher than the target temperature Ta, the fuel phase state in the nozzle body 15 can be regarded as a gas phase or a supercritical phase state, so the fuel needs to be cooled to a liquid phase. Then, it progresses to step S6 and fuel cooling is implemented.

図６でステップＳ６の詳細を説明する。
まず、検出温度Ｔ１と目標温度Ｔａの温度差ΔＴを算出する（ステップＳ１１）。
次に、ステップＳ１２で、ΔＴに応じて、バイパス開閉弁３２の開度を設定する。例えば、ＥＣＵ５は、ΔＴに対するバイパス開閉弁３２の開度をテーブルとして記憶しており、そのテーブルから開度が設定される。そして、ΔＴが大きいほど、バイパス開閉弁３２の開度が小さくなるように設定される。 Details of step S6 will be described with reference to FIG.
First, a temperature difference ΔT between the detected temperature T1 and the target temperature Ta is calculated (step S11).
Next, in step S12, the opening degree of the bypass on-off valve 32 is set according to ΔT. For example, the ECU 5 stores the opening of the bypass opening / closing valve 32 with respect to ΔT as a table, and the opening is set from the table. The opening degree of the bypass on-off valve 32 is set to be smaller as ΔT is larger.

そして、ＥＣＵからの駆動信号によって、ステップＳ１２で設定された開度となるようにバイパス開閉弁３２が駆動する（ステップＳ１３）。これにより、バイパス通路３１を流れる燃料の流量を小さくし、燃料冷却通路９ａを流れる燃料の流量が大きくすることで、燃料の冷却が実施される。   Then, the bypass opening / closing valve 32 is driven by the drive signal from the ECU so as to achieve the opening set in step S12 (step S13). Thus, the fuel is cooled by reducing the flow rate of the fuel flowing through the bypass passage 31 and increasing the flow rate of the fuel flowing through the fuel cooling passage 9a.

そして、ステップＳ１４で、検出温度Ｔ１を読み込み、検出温度Ｔ１と目標温度Ｔａとの比較を行う。
検出温度Ｔ１が目標温度Ｔａよりも大きい場合には、ステップＳ１１に戻る。
検出温度Ｔ１が目標温度Ｔａよりも小さい場合には、バイパス開閉弁３２を全開状態に戻して、燃料冷却実施を終了する（ステップＳ１５）。
なお、燃料冷却が終了した後も、検出温度Ｔ１のモニターは続ける（図４参照）。 In step S14, the detected temperature T1 is read, and the detected temperature T1 is compared with the target temperature Ta.
If the detected temperature T1 is higher than the target temperature Ta, the process returns to step S11.
When the detected temperature T1 is lower than the target temperature Ta, the bypass on-off valve 32 is returned to the fully open state, and the fuel cooling is finished (step S15).
Note that the monitoring of the detected temperature T1 continues even after the fuel cooling is finished (see FIG. 4).

この、一連のフローによって、ノズルボディ１５内の燃料は液相に維持され、インジェクタ４への目標噴射量に基づく駆動信号は、液相を前提に設定される。   By this series of flows, the fuel in the nozzle body 15 is maintained in the liquid phase, and the drive signal based on the target injection amount to the injector 4 is set on the assumption of the liquid phase.

〔実施例１の作用効果〕
本実施例によれば、燃料供給装置１は、シート部２２上流の燃料の温度を測定する温度センサ２５を備える。そして、インジェクタ４に供給される燃料の圧力Ｐ１に基づいて、ノズルボディ１５内の燃料の相状態を液相とするための目標温度Ｔａを設定する目標温度設定手段と、温度センサ２５によって測定された検出温度Ｔ１が、目標温度Ｔａとなるように燃料を冷却する燃料冷却手段とを備える。 [Effects of Example 1]
According to the present embodiment, the fuel supply device 1 includes the temperature sensor 25 that measures the temperature of the fuel upstream of the seat portion 22. Then, based on the pressure P 1 of the fuel supplied to the injector 4, the temperature is measured by a target temperature setting means for setting a target temperature Ta for setting the fuel phase state in the nozzle body 15 to the liquid phase, and a temperature sensor 25. And a fuel cooling means for cooling the fuel so that the detected temperature T1 becomes the target temperature Ta.

これによれば、ノズルボディ１５内に供給される燃料の圧力及びシート部２２上流の燃料の噴射直前の燃料温度に基づいて、ノズルボディ１５内の燃料が液相状態となるように燃料冷却がなされる構成であるため、噴射直前でのＤＭＥ燃料の相状態を確実に液相にすることが可能となる。このため、噴射量を高精度に制御できる。   According to this, based on the pressure of the fuel supplied into the nozzle body 15 and the fuel temperature immediately before the fuel injection upstream of the seat portion 22, the fuel cooling is performed so that the fuel in the nozzle body 15 is in a liquid phase state. Since the configuration is made, the phase state of the DME fuel immediately before injection can be surely changed to the liquid phase. For this reason, the injection amount can be controlled with high accuracy.

〔実施例２〕
実施例２を、実施例１とは異なる点を中心に、図７を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例では、インジェクタ４自体を冷却することにより、インジェクタ内部の燃料を冷却するインジェクタ冷却手段４０を備える。 [Example 2]
A second embodiment will be described with reference to FIG. 7 with a focus on differences from the first embodiment.
In addition, the same code | symbol as Example 1 shows the same functional thing, Comprising: The previous description is referred.
In the present embodiment, an injector cooling means 40 is provided for cooling the fuel inside the injector by cooling the injector 4 itself.

インジェクタ冷却手段４０は、インジェクタ４の本体１２の外周に、冷却水が循環する冷却パイプ４１を配し、冷却パイプ４１との間で熱交換を行うことで、インジェクタ４自体を冷却するものである。なお、冷却水は、ラジエータ４２を通過して空冷され、エンジンの水冷にも用いられ、その一部を冷却パイプ４１に流通させてインジェクタ４を冷却する。そして、必要な冷却能に応じて、冷却パイプ４１の冷却水の流量をバルブ４３の開度によって制御する。なお、ピエゾ素子を用いた冷却方法であってもよい。   The injector cooling means 40 cools the injector 4 itself by arranging a cooling pipe 41 through which cooling water circulates on the outer periphery of the main body 12 of the injector 4 and exchanging heat with the cooling pipe 41. . The cooling water passes through the radiator 42 and is cooled by air, and is also used for water cooling of the engine. A part of the cooling water is circulated through the cooling pipe 41 to cool the injector 4. Then, the flow rate of the cooling water in the cooling pipe 41 is controlled by the opening degree of the valve 43 according to the required cooling capacity. Note that a cooling method using a piezoelectric element may be used.

これによれば、例えば、エンジンの高負荷運転状態時に、燃料クーラ３０による冷却能だけでは十分に燃料を冷却することが困難な場合に、インジェクタ冷却手段４０によって燃料をさらに冷却することが可能になる。   According to this, for example, when it is difficult to sufficiently cool the fuel only with the cooling capability of the fuel cooler 30 in the high-load operation state of the engine, the fuel can be further cooled by the injector cooling means 40. Become.

〔変形例〕
実施例２の燃料冷却手段は、燃料クーラ３０による冷却と、インジェクタ冷却手段４０による燃料冷却の両方を有しているが、インジェクタ冷却手段４０のみを有している態様であってもよい。 [Modification]
The fuel cooling means of the second embodiment has both the cooling by the fuel cooler 30 and the fuel cooling by the injector cooling means 40, but may be an aspect having only the injector cooling means 40.

また、バイパス開閉弁３２は、バイパス通路３１を閉鎖して燃料冷却通路９ａを開放する状態と、バイパス通路３１を開放して燃料冷却通路９ａを閉鎖する状態とを切り替える切替弁であってもよい。また、開度ではなく、燃料冷却通路９ａを開放する時間によって、冷却能を調整する態様であってもよい。   The bypass opening / closing valve 32 may be a switching valve that switches between a state in which the bypass passage 31 is closed and the fuel cooling passage 9a is opened, and a state in which the bypass passage 31 is opened and the fuel cooling passage 9a is closed. . Moreover, the aspect which adjusts cooling capacity with the time which opens the fuel cooling channel | path 9a instead of an opening degree may be sufficient.

１ 燃料供給装置、３ コモンレール、３ａ 圧力センサ、４ インジェクタ、５ ＥＣＵ、１４ 噴孔、１５ ノズルボディ、１６ ニードル、２２ シート部、２５ 温度センサ、３０ 燃料クーラ、４０ インジェクタ冷却手段   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel supply device, 3 Common rail, 3a Pressure sensor, 4 Injector, 5 ECU, 14 Injection hole, 15 Nozzle body, 16 Needle, 22 Seat part, 25 Temperature sensor, 30 Fuel cooler, 40 Injector cooling means

Claims (3)

内燃機関の燃焼室（Ｅ）に液化ガス燃料を供給する燃料供給装置であって、
噴孔（１４）を有するノズルボディ（１５）と、前記ノズルボディ（１５）のガイド孔（１７）に収容されて前記噴孔（１４）を開閉するニードル（１６）とを具備して、燃料を前記燃焼室（Ｅ）に噴射供給するインジェクタ（４）と、
前記ノズルボディ（１５）のガイド孔（１７）内において前記ニードル（１６）の周囲に形成される流路に配されて、前記ニードル（１６）が離着座するシート部（２２）上流の燃料の温度を測定する温度センサ（２５）と、
前記インジェクタ（４）に供給される燃料の圧力を測定する圧力センサ（３ａ）と、
この圧力センサ（３ａ）によって測定された圧力（Ｐ１）に基づいて、前記ノズルボディ（１５）内の燃料の相状態を液相とするための目標温度（Ｔａ）を設定する目標温度設定手段（５）と、
前記温度センサ（２５）によって測定された温度（Ｔ１）が、前記目標温度（Ｔａ）となるように燃料を冷却する燃料冷却手段（３０、４０）とを備えることを特徴とする燃料供給装置。 A fuel supply device for supplying liquefied gas fuel to a combustion chamber (E) of an internal combustion engine,
A nozzle body (15) having an injection hole (14), and a needle (16) which is accommodated in a guide hole (17) of the nozzle body (15) and opens and closes the injection hole (14). An injector (4) for supplying the fuel to the combustion chamber (E);
It is arranged in a flow path formed around the needle (16) in the guide hole (17 ) of the nozzle body (15) , and the fuel upstream of the seat part (22) on which the needle (16) is seated. A temperature sensor (25) for measuring the temperature;
A pressure sensor (3a) for measuring the pressure of the fuel supplied to the injector (4);
Based on the pressure (P1) measured by the pressure sensor (3a), a target temperature setting means (Ta) for setting the target temperature (Ta) for setting the fuel phase state in the nozzle body (15) to the liquid phase. 5) and
A fuel supply device comprising fuel cooling means (30, 40) for cooling the fuel so that the temperature (T1) measured by the temperature sensor (25) becomes the target temperature (Ta). 請求項１に記載の燃料供給装置において、
燃料タンクから供給された燃料を圧送して前記インジェクタ（４）に供給する高圧ポンプ（２）を備え、
前記燃料冷却手段は、
前記高圧ポンプ（２）と前記インジェクタ（４）との間の燃料通路（１８）に設けられて、燃料を冷却する燃料クーラ（３０）と、
前記燃料クーラ（３０）をバイパスして、前記高圧ポンプ（２）から前記インジェクタ（４）へ燃料を供給するバイパス通路（３１）と、
前記バイパス通路（３１）を開閉するバイパス開閉弁（３２）と、
前記バイパス開閉弁（３２）の駆動を制御する制御装置（５）とを備えることを特徴とする燃料供給装置。 The fuel supply device according to claim 1,
A high pressure pump (2) for pumping the fuel supplied from the fuel tank and supplying the fuel to the injector (4);
The fuel cooling means includes
A fuel cooler (30) provided in a fuel passage (18) between the high pressure pump (2) and the injector (4) for cooling the fuel;
A bypass passage (31) for bypassing the fuel cooler (30) and supplying fuel from the high pressure pump (2) to the injector (4);
A bypass opening and closing valve (32) for opening and closing the bypass passage (31);
And a control device (5) for controlling the drive of the bypass on-off valve (32). 請求項１または２に記載の燃料供給装置において、
前記燃料冷却手段は、前記インジェクタ（４）自体を冷却することにより、前記インジェクタ内部の燃料を冷却するインジェクタ冷却手段（４０）を備えることを特徴とする燃料供給装置。
The fuel supply device according to claim 1 or 2,
The fuel supply device according to claim 1, wherein the fuel cooling means includes an injector cooling means (40) for cooling the fuel inside the injector by cooling the injector (4) itself.
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