WO2004005696A1 - ディーゼルエンジンのdme燃料供給装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンのdme燃料供給装置 Download PDF

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WO2004005696A1
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dme fuel
fuel
cam chamber
plunger
injection pump
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Yukihiro Hayasaka
Shinya Nozaki
Toshifumi Noda
Daijo Ushiyama
Hiroshi Oikawa
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Bosch Automotive Systems Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a diesel engine DME fuel supply device using DME (dimethyl ether) as a fuel.
  • DME fuel is liquid gas fuel unlike light oil, which is a conventional fuel.
  • DME has the property that it has a lower boiling point temperature than gas oil and, under atmospheric pressure, gas oil is liquid at room temperature, whereas DME is gas at room temperature.
  • the high supply pressure to the injection pump causes the gap between the plunger and the plunger of the injection pump to deliver DME fuel to the fuel injection nozzle of the engine.
  • the amount of fuel leaking into the cam chamber of the injection pump is significantly increased as compared with the case where light oil fuel is used.
  • DME has a lower viscosity than light oil, so it easily leaks from gaps, and the amount increases. Then, the liquid DME fuel leaked from the gap between the plunger barrel and the plunger flows into the power chamber of the injection pump.
  • the viscosity of the lubricating oil decreases, which may hinder the operation of the injection pump.
  • the liquid DME fuel mixed into the lubricating oil is difficult to separate and remove, and it takes a long time to escape from the lubricating oil by vaporization. It has been a challenge for the injection pump of the supply device to minimize the amount of liquid DME fuel leaking into the power chamber through the gap between the plunger barrel and the plunger.
  • lubricating oil is separated by an oil separator from a degassed DME fuel filled in a gas phase portion in a cam chamber, and the separated gaseous DME fuel is separated. Suction and return to fuel tank. As a result, the vaporization of the liquid DME fuel leaked into the cam chamber is promoted, and the amount of the liquid DME fuel mixed into the lubricating oil in the liquid state can be reduced, and the DME fuel is mixed into the lubricating oil.
  • the drier of the liquid DME fuel is promoted. This makes it possible to shorten the time required for the liquid DME fuel to be separated from the lubricating oil, thereby reducing the deterioration of the lubricating oil's lubrication performance due to the mixing of the DME fuel into the lubricating oil. .
  • the cam chamber is maintained at a constant pressure equal to or higher than the atmospheric pressure by a pressure control valve or the like.
  • a pressure control valve or the like As a result, even if the DME fuel separated by the oil separation described above is sucked and returned to the fuel tank, all the DME fuel leaked into the cam chamber is returned.
  • the amount of DME fuel mixed into the lubricating oil in the cam chamber will gradually increase without being able to control.
  • the deterioration of the lubricating oil in the cam chamber was accelerated, and the lubricating oil's lubricating performance was reduced in a short period of time. Therefore, the lubricating oil in the cam chamber had to be replaced in a short cycle. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to reduce a decrease in lubrication performance of lubricating oil due to DME fuel leaked into a cam chamber of an injection pump.
  • a DME fuel supply device for a diesel engine supplies DME fuel supplied from a fuel tank via a feed pipe by a predetermined amount at a predetermined timing.
  • the cam chamber is maintained at a constant pressure equal to or higher than the atmospheric pressure by the cam chamber pressure limiting means.
  • the DME fuel is not vaporized smoothly due to the pressure, and even if the DME fuel separated by the oil separator is sucked by the suction means and returned to the fuel tank, all the DME fuel leaked into the cam chamber is removed.
  • the amount of DME fuel mixed in the lubricating oil in the cam chamber gradually increases without being able to return.
  • the pressure in the cam chamber is maintained at a constant pressure higher than the atmospheric pressure.
  • a communication path that bypasses the cam chamber pressure limiting means that bypasses the cam chamber pressure limiting means, i.e., bypasses the cam chamber pressure limiting means, and directly connects the cam chamber and the suction means, and a W path passage opening and closing means that opens and closes this communication path. Provide. Then, if necessary, the cam chamber is sucked by the suction means while bypassing the cam chamber pressure limiting means, thereby temporarily bringing the cam chamber into a negative pressure state lower than the atmospheric pressure.
  • the vaporization of the DME fuel mixed in the lubricating oil was promoted at once, and the DME fuel was mixed in the lubricating oil: DME fuel can be recovered to the fuel tank in a short time.
  • the DME fuel mixed in the lubricating oil is easily promoted. Since the DME fuel mixed into the lubricating oil can be recovered to the fuel tank in a short time, the lubrication performance of the lubricating oil may be reduced by the DME fuel leaking into the cam chamber of the injection pump. The effect of being able to reduce is obtained.
  • a bypass control means for controlling the bypass passage opening / closing means when the detection value detected by the cam chamber state detection means exceeds a predetermined allowable value. It is characterized by the following.
  • the lubricating oil in the cam chamber is detected by the cam chamber state detecting means for detecting at least one of the viscosity of the lubricating oil in the cam chamber, the density of the lubricating oil in the cam chamber, the pressure in the cam chamber, and the temperature in the power chamber. Deterioration, that is, a decrease in lubrication performance due to mixing of a certain amount or more of DME fuel into the lubricating oil can be detected. Then, when the detection value detected by the cam chamber state detecting means exceeds a predetermined allowable value, the bypass passage opening / closing means is controlled to open, so that appropriate bypass control of the cam chamber pressure limiting means can be performed.
  • the cam chamber detects at least one of the viscosity of the lubricating oil in the cam chamber, the density of the lubricating oil in the cam chamber, the pressure in the cam chamber, and the temperature in the cam chamber.
  • the state detecting means the bypass control of the cam chamber pressure limiting means can be appropriately performed, whereby the operational effect according to the first aspect of the invention can be obtained.
  • the bypass control means controls the bypass passage opening / closing means when the detection value detected by the cam chamber state detection means falls below a predetermined allowable value. And performing closing control.
  • the opening control is performed when the detection value detected by the cam chamber state detection means exceeds a predetermined allowable value.
  • the DME fuel mixed in the lubricating oil is always maintained at a certain level or less by closing the opening / closing means when the detection value detected by the power chamber state detecting means falls below a predetermined allowable value.
  • the operation and effect can be obtained.
  • the bypass time of the cam chamber pressure limiting means can be minimized, thereby minimizing the risk of oxygen entering the steam chamber by bypassing the pressure chamber pressure limiting means. The operation and effect can be obtained.
  • the bypass control means has passed a predetermined time after a detection value detected by the cam chamber state detection means exceeded a predetermined allowable value. Then, the bypass passage opening / closing means is controlled to be closed. .
  • the binos passage opening / closing means is controlled to open when the detected value detected by the cam chamber state detecting means exceeds a predetermined allowable value, and then closed when a certain time has elapsed.
  • the no-pass passage opening / closing means can be simply closed.
  • the certain time is set to a time necessary and sufficient for the detection value of the cam chamber state detecting means to be equal to or less than a predetermined allowable value, and is a specified value determined by experiments and the like.
  • the bypass passage is provided when the detection value detected by the cam chamber state detection means exceeds a predetermined allowable value.
  • a fixed-period bypass control unit that controls opening and closing of the bypass passage opening and closing unit for a predetermined period of time at a predetermined time period. It is.
  • the time period for controlling the bypass passage opening / closing means is set to the time when the amount of DME fuel mixed into the lubricating oil is expected to exceed the allowable amount.
  • the time is set to a time necessary and sufficient for the amount of DME fuel mixed in the lubricating oil to be equal to or less than the allowable amount, and is a specified value determined by experiments and the like.
  • an operation and effect that the opening / closing control of the bypass passage opening / closing means can be performed simply and appropriately can be obtained.
  • the injection pump is engaged with a camshaft that rotates by transmitting rotation of a drive shaft of a diesel engine.
  • the plunger discharges the liquid 3D ME fuel leaked to the sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel provided with the plunger from the oil reservoir and the upper part of the plunger toward the cam chamber.
  • a space for decompressing and vaporizing the gas before leaking into the cam chamber is formed on a sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel: a DME fuel vaporizing section is provided. is there.
  • the oil reservoir of the injection pump is filled with DME fuel in a liquid state under high pressure, and the DME fuel supplied from the oil reservoir to each injection pump element is pressurized by a plunger. Due to the pressure of the plunger and the plunger, the pressure slightly leaks into the cam chamber through a slight gap in the sliding surface between the plunger and the plunger barrel. If DME enters the power chamber in the liquid state, it will be mixed with the lubricating oil and mixed. Therefore, by providing a space for reducing the pressure of the high-pressure liquid DME fuel that has leaked from the oil reservoir on the sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel, it becomes a gas at normal temperature. By reducing the pressure of the DME fuel in a liquid state under high pressure to below the saturated vapor pressure, it can be vaporized before it leaks into the cam chamber in the liquid state.
  • the DME fuel gas diffusion unit applies the principle that the pressure drops when the liquid expands abruptly and loses its energy, and the unique properties of DME fuel that becomes gas at normal temperature and atmospheric pressure. This is for depressurizing and pressurizing the pressurized and liquid DME fuel. Therefore, the liquid ME fuel in the oil reservoir and under the high pressure in the upper part of the plunger is decompressed in the space before leaking from the sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel into the cam chamber, and is degassed. Therefore, the possibility that the DME fuel in a liquid state is mixed with the lubricating oil in the cam chamber can be reduced.
  • the DME fuel vaporization section having a space for reducing the pressure of the DME fuel in the liquid state under high pressure is provided.
  • DME fuel is mixed with the lubricating oil in the cam chamber.
  • the space portion is formed by an annular groove formed in a circumferential direction on a peripheral surface of the plunger. It is characterized by the following.
  • the space of the DME fuel vaporization section of the injection pump is formed in the plunger, that is, the outer peripheral surface of the plunger Since the space portion is formed in the space, an operation and effect of facilitating the processing for forming the space portion can be obtained.
  • the space is formed by an annular groove formed in a circumferential direction on an inner peripheral surface of the plunger barrel. It is characterized by the following.
  • the space of the injection pump may be formed on the inner peripheral surface of the plunger barrel on which the outer peripheral surface of the plunger slides, thereby obtaining the operation and effect of the sixth aspect of the invention. it can.
  • the injection pump is characterized in that the DME fuel vaporization section has a plurality of the annular grooves. is there.
  • the injection pump can be formed by forming a DME fuel gas permeable portion. The effect of reducing the influence on the accuracy of the lancer and the plunger barrel can be obtained.
  • the injection work pump is further characterized in that the DME fuel sealing part has a space formed between the plunger and the plunger barrel. The contact surface is formed near the cam chamber.
  • the liquid under high pressure leaked between the plunger and the plunger barrel of the injection pump is provided.
  • the operation and effect that the DME fuel in the state can be effectively decompressed and vaporized can be obtained.
  • the DME fuel delivered from the injection pump is supplied to a common rail, and delivered from the common rail to each fuel injection nozzle. It is characterized by having a configuration that
  • the effects of the first to tenth aspects can be obtained.
  • the injection pump according to the twelfth aspect of the present invention provides a fuel tank comprising: a delivery valve that can be opened and closed by a vertical movement of a plunger engaged with a rotating camshaft to which rotation of a drive shaft of a diesel engine is transmitted.
  • the DME fuel in the oil reservoir, to which the DME fuel is supplied via the feed pipe from the
  • An injection pump for the diesel engine DME fuel supply device comprising an injection pump element for pressurizing and delivering a predetermined amount by injection to an injection pipe communicating with the fuel injection nozzle of the diesel engine.
  • the injection pump element removes the liquid D.ME fuel leaked from a sliding surface between the plunger and a plunger barrel provided with the plunger from the oil reservoir to the cam chamber.
  • the fuel cell system further comprises a DME fuel vaporizing section in which a space to be decompressed and vaporized before leaking into the room is formed on a sliding surface between the plunger and the plunger barrel.
  • the oil reservoir of the injection pump is filled with DME fuel in a liquid state under high pressure, and the DME fuel supplied from the oil reservoir to each injection pump element is not filled.
  • the pressure slightly leaks into the cam chamber from a slight gap between the sliding surfaces of the plunger and the plunger barrel. Therefore, by providing a space on the sliding surface between the plunger and the plunger barrel to depressurize the high-pressure liquid DME fuel that has leaked out of the oil reservoir, it becomes a gas at room temperature.
  • the pressure of the DME fuel in a liquid state under high pressure having a pressure lower than the saturated vapor pressure the DME fuel can be vaporized before leaking into the cam chamber.
  • the DME fuel gas barrier uses the principle that the pressure drops when the liquid expands abruptly, losing that energy, and the unique properties of DME fuel that becomes gas at normal temperature and atmospheric pressure.
  • the DME fuel in a liquid state which is pressurized and depressurized, is depressurized and degassed. Therefore, the DME fuel in the high-pressure liquid state in the oil reservoir is decompressed and vaporized in the space before leaking from the sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel into the cam chamber. Can be prevented from being mixed into the lubricating oil in the cam chamber.
  • the DME fuel in the liquid state is lubricated in the power chamber by the DME fuel bonding section having a space for reducing the pressure of the DME fuel in the liquid state under high pressure. Since it can be prevented from being mixed into oil, This has the effect of preventing a decrease in the lubricating performance of the lubricating oil due to the mixing of the liquid DME fuel into the lubricating oil.
  • the space is formed by an annular groove formed in a circumferential direction on a peripheral surface of the plunger. Things.
  • the space portion of the DME fuel gas sealing section is formed in the plunger, that is, the outer periphery of the plunger Since the space is formed on the surface, an operation and effect that processing for forming the space is facilitated can be obtained.
  • the space is formed by an annular groove formed in an inner peripheral surface of the plunger barrel in a circumferential direction. Things.
  • the space may be formed on the inner peripheral surface of the plunger barrel on which the outer peripheral surface of the plunger is in sliding contact, whereby the effects of the invention of the first and second aspects can be obtained.
  • the DME fuel vaporizing section has a plurality of the annular grooves.
  • the space by the plurality of annular grooves a plurality of spaces are formed, whereby the pressure of the liquid DME fuel under high pressure can be reduced stepwise. Therefore, since the volume of each space due to the annular groove can be set small, the possibility that the precision of the sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel formed with high precision can be reduced can be reduced.
  • the accuracy of the plunger and the plunger barrel by forming the DME fuel vaporization section is improved. This has the effect of reducing the effect of the influence.
  • the DME fuel sealing section is configured such that the space portion slides between the plunger and the plunger barrel. The contact surface is formed near the cam chamber. Under high pressure, the liquid DME fuel that has leaked to the sliding contact surface between the plunger and the plunger barrel gradually decreases in pressure as it leaks toward the cam chamber. Therefore, since the DME fuel gas ridge is formed near the cam chamber, the DME fuel in a state where the pressure is reduced to a certain degree is decompressed and vaporized. The fuel can be effectively decompressed and vaporized.
  • the liquid under high pressure leaked between the plunger and the plunger barrel The operation effect that the DME fuel in the state can be effectively decompressed and vaporized can be obtained.
  • a seventeenth aspect of the present invention is a DME fuel supply device for a diesel engine provided with the injection pump according to the twenty-second to sixteenth aspects.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a DME fuel supply device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the DME fuel supply device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of an essential part showing a cross section near the injection pump element of the injection pump.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of the injection pump, and Fig. 4 (a) shows the overall side view. Fig. 4 (b) shows an enlarged part of the plunger.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a part of an injection pump in which an annular groove is formed near a cam chamber of a plunger barrel.
  • FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a part of an injection pump in which an annular groove is formed in a plunger.
  • FIG. 7 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the DME fuel supply device for a diesel engine according to the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a DME fuel supply device according to the present invention.
  • the DME fuel supply device 100 that supplies DME fuel to the diesel engine includes an injection pump 1.
  • the injection pump 1 includes the same number of injection pump elements 2 as the number of cylinders of the diesel engine.
  • the feed pump 51 pressurizes the DME fuel in the liquid phase part 4 a stored in the fuel tank 4 to a predetermined pressure and sends it to the feed pipe 5.
  • the DME fuel outlet 41 of the fuel tank 4 is provided below the level of the DME fuel in the fuel tank 4, and the feed pump 51 is disposed near the DME fuel outlet 41 of the fuel tank 4. Is established.
  • the DME fuel sent to the feed pipe 5 is filtered at the filter 5 a and sent to the injection pump 1 via the three-way solenoid valve 71. In the injection state (during operation of the diesel engine), the three-way solenoid valve 71 communicates with ON in the direction shown in the drawing.
  • DME fuel pressurized from the fuel tank 4 to a predetermined pressure by the feed pump 51 and sent out is supplied to each injection pump of the injection pump 1.
  • a predetermined amount of the fuel is fed from the fuel injection nozzle 9 disposed in each cylinder of the diesel engine via the injection pipe 3 through the injection pipe 3.
  • the overflow fuel pipe 81 maintains the pressure of the DME fuel in the oil reservoir 11 at a predetermined pressure, and only in the direction in which the overflowed DME fuel returns to the fuel tank.
  • An overflow valve 82 that regulates the flow direction of the DME fuel is provided.
  • the DME fuel from the injection pump 1 overflows through the overflow fuel pipe 81, the overflow valve 82, the exhaust flow return pipe 8, and the cooler 42. Return to fuel tank 4.
  • the DME fuel that overflows from each fuel injection nozzle 9 passes through the nozzle return pipe 6, passes through the overflow fuel pipe 81, the overflow flow pipe 8, and the fuel tank through the cooler 42. Returned to 4.
  • the DME fuel supply device 100 stops the oil reservoir 11 in the injection pump 1, the overflow fuel pipe 81, the injection pump element 2, the injection pipe 3, and As a means to recover the DME fuel remaining in the nozzle recirculation pipe 6 to the fuel tank 4, aspirator 7, a three-way solenoid valve 71, a two-way solenoid valve 72, and a DME fuel recovery control unit 10 is provided.
  • the DME fuel recovery control unit 10 detects the operation / stop state of the diesel engine (injection / non-injection state of the DME fuel supply device 100), and according to each state, the three-way solenoid valve 7 1 ON / OFF control of the 2-way solenoid valve 72, feed pump 51, etc., and when the diesel engine is stopped, the oil sump chamber 11, overflow fuel pipe 81, injection pump element 2, injection pipe 3, And control to recover the DME fuel remaining in the nozzle return pipe 6 is executed.
  • the aspire 7 has an inlet 7a, an outlet 7b and an inlet 7c.
  • the inlet 7a and the outlet 7b are in straight communication with each other, and the suction port 7c is branched in a substantially vertical direction from a communication path between the inlet 7a and the outlet 7b.
  • 3-way solenoid valve 7 1 When 3-way solenoid valve 7 1 is OFF The outlet side of the communicating passage is connected to the inlet 7a, and the outlet 7b is connected to the fuel tank 4 via the cooler 142.
  • the suction port 7c is connected to a two-way solenoid valve 72 that is OFF and closed in the injection state (during operation of the diesel engine).
  • the DME fuel recovery control section 10 turns off the three-way solenoid valve 71 to cut off the communication path from the feed pipe 5 to the inlet 7a of the aspirette 7.
  • the two-way solenoid valve 72 is turned on to allow communication between the overflow fuel pipe 81 on the upstream side of the valve 82 and the suction port 7c of the aspirator 7 . Therefore, the DME fuel sent from the feed pump 51 is not sent to the injection pump 1 but sent to the aspirator 7, passes from the inlet 7 a to the outlet 7 b, and is downstream of the overflow valve 82.
  • the DME fuel liquid circulates through the aspirator 7.
  • DME fuel remaining in the oil reservoir 11 in the injection pump 1 and the overflow fuel pipe 81 on the upstream side of the overflow valve 82 flows from the inlet 7a to the outlet 7b.
  • the suction force generated by the flow of the DME fuel causes the suction from the suction port ⁇ c, and the DME fuel flowing from the inlet 7 a to the outlet 7 b absorbs the DME fuel to be collected in the fuel tank 4.
  • the nozzle return pipe 6 communicates with the overflow fuel pipe 81 upstream of the overflow valve 82.
  • the DME fuel remaining in the nozzle return pipe 6 is sucked from the suction port 7 c via the overflow fuel pipe 81 on the upstream side of the overflow valve 82, and is collected in the fuel tank 4.
  • the DME fuel supply device 100 is provided with a gas phase pressure delivery pipe connecting the outlet of the gas phase 4 b in the fuel tank 4 and the inlet side of the oil reservoir 11 of the injection pump 1. It has 7 3.
  • the gas-phase pressure delivery pipe 73 has a constricted portion 75 whose inner diameter is partially narrow, and a gas-phase pressure delivery pipe opening / closing solenoid valve 74 for opening and closing communication with the gas-phase pressure delivery pipe 73.
  • the DME fuel collection control The part 10 simultaneously sets the gas phase pressure sending pipe closing solenoid valve 7 to 0 N, thereby connecting the gas phase 4 b of the fuel tank 4 and the inlet side of the oil reservoir 11 to the gas phase pressure sending pipe.
  • the pipe 73 is brought into communication.
  • the DME fuel in the liquid state remaining in the oil reservoir 11 and the overflow fuel pipe 81 is pumped by the high pressure of the gas phase 4 b toward the suction port 7 c of the gas pipe 7. Will be done.
  • the cam chamber 12 in the injection pump 1 is a dedicated lubrication system separated from the lubrication system of the diesel engine.
  • the oil separator 13 leaks into the cam chamber 12 in the injection pump 1.
  • the lubricating oil in the cam chamber 12 mixed with the discharged DME fuel is separated into DME fuel and lubricating oil, and the lubricating oil is returned to the cam chamber 12.
  • Oil Separation-The DME fuel separated in the evening 13 passes through the check valve (check valve) 14 as “cam chamber pressure limiting means” to prevent the pressure in the cam chamber 12 from dropping below atmospheric pressure.
  • the check valve 15 is provided to prevent the DME fuel from flowing back from the fuel tank 4 to the cam chamber 12 when the diesel engine is stopped.
  • the compressor 16 is a compressor that uses a cam in the cam chamber 12 as a driving force source.
  • a bypass passage 61 is provided between the outlet of the oil separator 13 and the compressor 16 to bypass the check valve 14 and directly communicate the outlet of the oil separator 13 to the compressor 16. I have. And, between the outlet side of the oil separator 13 and the check valve 14, there is a communication path connecting the outlet side of the oil separator 13 to the check valve 14, and the outlet side of the oil separator 13.
  • the bypass through A three-way solenoid valve 62 is provided as “bypass passage opening / closing means” for switching between a communication path that communicates with the path 61.
  • the three-way solenoid valve 62 constitutes a communication path that connects the outlet of the oil separator 13 to the check valve 14 in the OFF control state, and bypasses the outlet of the oil separator 13 in the ON control state.
  • a communication path is formed to communicate with the passage 61, that is, to make the bypass passage 61 in a communicating state.
  • a cam chamber sensor 12 a as “cam chamber state detecting means” for detecting the viscosity of the lubricating oil in the cam chamber 12 is provided.
  • the detected value of the viscosity of the lubricating oil detected by the cam chamber sensor 12a is sent to the bypass control section 30 as "bypass control means", and the cam path sensor 30 Based on the detected value of a, the three-way solenoid valve 62 is ON-FF controlled.
  • the cam chamber sensor 12a may be any detection sensor as long as the degree of mixing of the DME fuel with the lubricating oil can be identified.
  • a sensor that detects the density of the lubricating oil in the cam chamber 12 may be used.
  • a sensor that detects the pressure in the cam chamber 12 or a sensor that detects the temperature in the cam chamber 12 may be used. May be a sensor that can detect the
  • the bypass control unit 30 is configured to perform the operation when the detected value of the viscosity of the lubricating oil detected by the cam chamber sensor 12 a exceeds a predetermined allowable value, that is, from the oil reservoir 11 via the injection pump element 2.
  • the DME fuel leaked into the cam chamber 1 and 2 was mixed into the lubricating oil, and the lubricating oil was reduced in viscosity to less than the specified viscosity due to the mixed DME fuel and the lubricating performance was reduced to below the allowable value.
  • control is performed such that the three-way solenoid valve 62 is controlled to 0 N to allow the outlet side of the oil separation 13 to communicate with the bypass passage 61.
  • the outlet side of oil separator 13 communicates with bypass passage 61, so that a check valve 14 that regulates the pressure in cam chamber 12 to atmospheric pressure or higher is bypassed in cam chamber 12.
  • the pressure is reduced to below atmospheric pressure by being sucked by the compressor 16.
  • the DME fuel mixed in the lubricating oil is easily promoted.
  • the DME fuel that I wrote was on Oil Separate 13 Therefore, the lubricating oil is separated, sucked by the compressor 16 and collected in the fuel tank 4.
  • the detected value of the viscosity of the lubricating oil output by the cam chamber sensor 12a becomes equal to or less than a predetermined allowable value, that is, the cam chamber 12 is mixed into the lubricating oil by reducing the pressure.
  • the three-way solenoid valve 6 2 To turn off the oil separator, and connect the outlet side of the oil separator 13 to the check valve 14 side, and shut off the bypass passage 61.
  • the 3-way solenoid valve 6 2 ⁇ ON / OFF control is executed according to the viscosity of the lubricating oil detected by the cam chamber sensor 12a, so that the amount of DME fuel mixed in the lubricating oil is always less than a certain amount. Can be maintained.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the DME fuel supply device 100 according to the present invention.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the DME fuel supply device 100 for supplying DME fuel to a diesel engine includes an injection pump 1.
  • the DME fuel in the liquid phase part 4a of the fuel tank 4 is filtered from the liquid fuel outlet 41 through the filter 5a, and then filtered through the feed pipe 5 and the three-way solenoid valve 31 to the injection pump 1 It is supplied to the oil reservoir 11.
  • the feed pipe 5 is in communication with the oil reservoir 11 when the three-way solenoid valve 31 is in the injection state (during operation of the diesel engine).
  • Injection JP2003 / 008725 The engine pump 1 includes the same number of engine pump elements 2 as the number of cylinders of the diesel engine.
  • An injection pipe 3 is connected to a fuel outlet of the injection pump element 2.
  • the injection pipe 3 is connected to a fuel injection nozzle 9, and the high-pressure compressed DME fuel sent from the injection pump 1 is discharged from the injection pump 3.
  • the fuel is fed to the fuel injection nozzle 9 via the injection pipe 3.
  • the DME fuel that has overflowed from the fuel injection nozzle 9 is returned to the feed pipe 5 through the nozzle return pipe 6 and is supplied again to the oil reservoir 11.
  • a fuel tank is provided via a cooling medium supply pipe 17 branched from the feed pipe 5. From 4 DME fuel is supplied as cooling medium.
  • the DME fuel supplied as a cooling medium is supplied to a fuel carburetor 18 via a cooling medium supply pipe opening / closing solenoid valve 19. Then, the DME fuel vaporized by the fuel vaporizer 18 is supplied to the oil reservoir fuel cooler 111 using the heat of vaporization, and the DME fuel in the oil reservoir 11 is heated by the heat of vaporization. Is cooled.
  • the DME fuel supplied as a cooling medium to the oil reservoir fuel cooler 111 is sucked by the electric compressor 33 and returned to the fuel tank 4.
  • DME fuel pressurized by the electric compressor 33 is cooled by the cooler 42 when the return path switching solenoid valve 32 is OFF, and then returned to the fuel tank 4.
  • First return path When the return path switching solenoid valve 32 is ON, the fuel is returned to the fuel tank 4 without passing through the cooler 42, that is, without being cooled (second return path). Therefore, the temperature of the DME fuel returned to the fuel tank 4 can be adjusted by the 0 N / 0 FF control of the re-opening circuit switching solenoid valve 32, whereby the DME fuel in the fuel tank 4 can be adjusted. Temperature can be controlled.
  • the check valve 43 prevents the DME fuel from flowing back to the cooler 42 from the second return path.
  • the cooling medium supply pipe opening / closing solenoid valve 19 is provided with a DME fuel temperature control unit based on the temperature of the DME fuel in the oil reservoir 11 detected by the oil reservoir temperature sensor 1 la.
  • the supply of the cooling medium to the oil reservoir fuel cooler 111 is controlled to be ON / OFF by controlling the cooling medium supply pipe opening / closing solenoid valve 19 by controlling the opening / closing solenoid valve 19.
  • the return path switching solenoid valve 32 is ON / OFF controlled by the DME fuel temperature control section 40 based on the temperature of the DME fuel in the fuel tank 4 detected by the fuel tank temperature sensor 4c. You.
  • DME fuel in fuel reservoir 4 is generated by a temperature difference between DME fuel in oil reservoir 11 cooled by oil reservoir fuel cooler 1 1 1 and DME fuel in fuel tank 4. Due to the relative pressure difference between them, it is pumped to the feed pipe 5. That is, the DME fuel supply device 100 shown in the present embodiment does not include a pump for sending the DME fuel from the fuel tank 4 to the injection pump 1, and the DME fuel supply device 100 in the oil reservoir 11
  • the configuration is such that the DME fuel in the fuel tank 4 is supplied to the injection pump 1 by the pressure difference between the oil reservoir 11 and the fuel tank 4 generated by cooling the fuel.
  • the oil reservoir 11 does not have an overflow flow path, and the DME fuel pressure-fed from the oil reservoir 11 to the fuel injection nozzle 9 via the injection pipe 3 by the injection pump element 2. Will be supplied. Also, the DME fuel that has overflowed from the fuel injection nozzle 9 is returned to the feed pipe 5 via the nozzle cleaning pipe 6 without being returned to the fuel tank 4 as in the conventional case, and is again supplied to the oil reservoir 11. Is done.
  • the cam chamber 12 in the injection pump 1 is a dedicated lubrication system separated from the lubrication system of the diesel engine, and the oil separator 13 leaks into the cam chamber 12 in the injection pump 1.
  • the lubricating oil in the cam chamber 12 mixed with the DME fuel is separated into DME fuel and lubricating oil, and the lubricating oil is returned to the cam chamber 12.
  • the DME fuel separated in the oil separator 13 prevents the pressure in the cam chamber 12 from dropping below atmospheric pressure.
  • Check valve (check valve) as “cam chamber pressure limiting means” 1 4 It is sent to the electric compressor 33 via the 8725, pressurized by the electric compressor 33, and returned to the fuel tank 4 via the cooler 42.
  • the check valve 14 is bypassed between the outlet side of the oil separator 13 and the electric compressor 33 to connect the outlet side of the oil separator 13 to the electric compressor.
  • a bypass passage 61 for direct communication with 33 is provided. Then, between the outlet of the oil separator 13 and the check valve 14, a communication path connecting the outlet of the oil separator 13 to the check valve 14 and the outlet of the oil separator 13 are connected.
  • a three-way solenoid valve 62 is provided as “bypass passage opening / closing means” that switches between a communication passage that communicates with the bypass passage 61.
  • the three-way solenoid valve 62 forms a communication path connecting the outlet side of the oil separator 13 to the check valve 14, and in the ON control state, connects the outlet side of the oil separator 13 to the check valve 14.
  • a communication path is formed to communicate with the bypass passage 61, that is, to establish a communication state with the bypass passage 61.
  • a cam chamber sensor 12 a as “cam chamber state detecting means” for detecting the viscosity of the lubricating oil in the cam chamber 12 is provided.
  • the detected value of the viscosity of the lubricating oil detected by the cam chamber sensor 12a is sent to the bypass control section 30 as "bypass control means", and the bypass control section 30 outputs the cam chamber sensor 12a ON / OFF control of the three-way solenoid valve 62 is performed based on the detection value of.
  • the description of the no-path control unit 30 will be omitted because it is the same as that of the first embodiment.
  • the inside of the cam chamber 12 is temporarily enlarged similarly to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of a main part showing a cross section near the injection pump element 2 of the injection pump 1 constituting the DME fuel supply device 100 according to the present invention.
  • 4 is a longitudinal sectional view of the injection pump 1 according to the present invention.
  • FIG. 4 (a) is an overall sectional view
  • FIG. 4 (b) is an enlarged view of a part of the plunger.
  • the delivery valve holder 21 has a shape having a delivery valve installation hole 211 and is fixed to the base of the injection pump 1.
  • An injection pipe 3 is connected to the fuel liquid delivery port 2 12 communicating with the delivery valve 2 installation hole 2 1 1.
  • a delivery lever 23 is provided in the delivery hole 21 1 in a reciprocating manner.
  • the delivery valve 23 is integrated with the delivery valve holder 21 by the delivery spring 22.
  • the plunger barrel 25 is urged so that the valve section 23 1 comes in contact with the valve seat section 24 a of the delivery valve seat 24 disposed in the plunger barrel 24.
  • the hydraulic chamber 25a communicates with the inner peripheral surface 241 of the delivery valve sheet 24.
  • the plunger 26 can reciprocate in the hydraulic chamber 25a. One end of the plunger faces the delivery valve 23.
  • the plunger 26 is urged toward the cam 122 by a plunger spring 27.
  • the plunger 26 is a diesel engine. Connected to the drive shaft of the diesel engine The camshaft 1 2 1 of the camshaft 1 2 1, which rotates with the driving force of, is pushed up to the delivery valve 23 side (in the direction indicated by the arrow of D) through the evening 28.
  • the collar portion 26 1 is engaged with a sleeve 291, which is a cylindrical member integrated with the pinion 29, which rotates by engaging with the control rack 1 23.
  • the pinion 29 is rotated by the backward movement, and the plunger 26 is rotated in the circumferential direction.
  • the rotational position of the plunger 26 increases or decreases the injection amount of the DME fuel. I do.
  • annular grooves 20 as the “DME fuel sealing section” according to the present invention are provided on the inner peripheral surface of the plunger barrel 25. It is formed in the circumferential direction of the surface. A space 20a is formed on the sliding contact surface between the plunger 26 and the plunger barrel 25 by the annular groove 20.
  • the DME fuel in a liquid state under high pressure in the oil reservoir 11 is filled in the hydraulic chamber 25a, and the plunger 26 rises to cause the fuel liquid outlet 2 1 2 through the delivery valve 23. DME fuel in the liquid state leaks to the sliding contact surface between the plunger 26 and the plunger barrel 25 when being sent to the plunger 26.
  • the DME fuel that has leaked into the cam chamber 12 in the vaporized state is separated from the lubricating oil by the oil separator 13 disposed in the cam chamber 12, sucked by the compressor 16 and sent to the fuel tank 4. It is.
  • the volume of the space 20a is determined by the distance between the sliding surfaces of the plunger 26 and the plunger barrel 25, etc., and the DME in the liquid state that has leaked to the sliding surface of the plunger 26 and the plunger barrel 25. It is sufficient that the fuel is sufficiently decompressed and vaporized.
  • the width is made as small as possible to minimize the influence of the annular groove 20 on the precision. It can be said that a groove having a small capacity is preferable.
  • the gaseous DME fuel leaked to the cam chamber 12 is separated by the oil separator 13 while being sucked by the compressor 16 and returned to the fuel tank 4, so that it leaks into the cam chamber 12.
  • the amount of DME fuel mixed into the lubricating oil in the cam chamber 12 can be reduced.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view of a part of the injection pump 1 in which an annular groove 20 is formed near the cam chamber 12 of the plunger barrel 25.
  • the annular groove 20 is formed near the cam chamber 12 and the space 20 a is formed near the cam chamber, so that the DME fuel in a state where the pressure is reduced to some extent is depressurized. Therefore, the DME fuel in a liquid state at a high pressure can be effectively decompressed and gasified.
  • FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a part of the injection pump 1 in which the annular groove 20 is formed in the plunger 26.
  • the present invention can be implemented even if the plunger 26 is provided with the annular groove 20 to form the space 20a on the sliding contact surface between the plunger 26 and the plunger barrel 25, The effects of the present invention can be obtained. Further, by forming the annular groove 20 in the plunger 26, there is an advantage that the annular groove 20 can be easily and accurately formed.
  • a fourth embodiment of the DME fuel supply device 100 is shown in the first to third embodiments described above:
  • the three-way solenoid valve 62 (bypass passage opening / closing means) is turned off after a certain period of time has elapsed since the detection value detected by the cam chamber sensor 12a for the bypass control of the check valve 14 exceeded the predetermined allowable value. Controlled ones are mentioned.
  • the three-way solenoid valve 62 is turned on when the detected value detected by the cam chamber sensor 12a exceeds a predetermined allowable value, and then the cam chamber sensor 12a is detected when a certain time has elapsed. Turns off the three-way solenoid valve 62 regardless of the detected value. This fixed time is set to a time at which it is assumed that the DME fuel mixed in the lubricating oil is sufficiently removed by reducing the pressure in the cam chamber 12.
  • any one of the DME fuel supply devices 100 shown in the above-described first to fourth embodiments is applicable.
  • a fixed cycle bypass control unit 301 (see FIG. 1) for ON-controlling the three-way solenoid valve 62 at a predetermined time period and for a fixed period of time may be used. For example, at a fixed period, for a fixed period of time, ONZOFF control of the three-way solenoid valve 62 is repeatedly executed by the fixed-period no-pass control means 301 in the bypass control unit 30.
  • the time period for ON / OFF control of the three-way solenoid valve 6 2 is set to the time when the amount of DME fuel mixed in the lubricating oil is expected to exceed the allowable amount.
  • the fixed time for ON control of 2 is set to a time necessary and sufficient for the amount of DME fuel mixed in the lubricating oil to fall below the allowable amount.
  • the DME fuel supply device 100 may be a common rail type, and the present invention can be implemented in such an embodiment. Can be obtained. That is, a configuration may be adopted in which the DME fuel sent from the injection pump is supplied to the common rail, and is sent from the common rail to each fuel injection nozzle.
  • the DME fuel supply device 100 that supplies DME fuel to the diesel engine 200 includes an injection pump 1.
  • the injection pump 1 includes the same number of injection pump elements 2 as the number of cylinders 331, which the diesel engine 200 has.
  • the feed pump 305 pressurizes the DME fuel stored in the fuel tank 4 to a predetermined pressure and sends it to the feed pipe 352.
  • the DME fuel outlet of the fuel tank 4 is provided below the level of the DME fuel in the fuel tank 4, and the feed pump 305 is located near the DME fuel outlet of the fuel tank 4. Is established.
  • the DME fuel sent to the feed pipe 352 is filtered by the filter 351 and sent to the injection pump 1 via the three-way solenoid valve 71.
  • the three-way solenoid valve 71 is in the ON state when in the injection state (during operation of the diesel engine 200) and communicates in the direction of the arrow indicated by the symbol A.
  • the cam chamber (not shown) in the injection pump 1 is a dedicated lubrication system that is separated from the lubrication system of the diesel engine 200, and the oil separator 310 is installed in the cam chamber in the injection pump 1.
  • the lubricating oil in the cam chamber containing the leaked DME fuel is separated into DME fuel and lubricating oil, and the lubricating oil is returned to the cam chamber.
  • the DME fuel separated in the oil separator 310 is driven by the cam in the cam chamber via the check valve 36 2 to prevent the pressure in the cam chamber from dropping below atmospheric pressure. 6
  • the fuel After being sent to 1 and pressurized by compressor 361,
  • the fuel is returned to the fuel tank 4 via the check valve 3 63 and the cooler 3 4 1.
  • the check valve 365 is provided to prevent the DME fuel from flowing back from the fuel tank 4 to the cam chamber when the diesel engine 200 is stopped.
  • the cam chamber of the injection pump 1 is a dedicated lubrication system separated from the lubrication system of the diesel engine 200, the DME fuel leaked from the injection pump element 2 to the power chamber is discharged. There is no danger of invading the lubricating system of Xeryangjin 200. As a result, the DME fuel that has entered the lubrication system of the diesel engine 200 is vaporized, and the DME fuel that has been deprived may enter the crankcase of the diesel engine 200 and ignite. Can be eliminated.
  • the DME fuel pressurized from the fuel tank 4 to a predetermined pressure by the feed pump 205 and sent out from each injection pump element 2 of the injection pump 1 via the injection pipe 303 to the predetermined pressure.
  • a predetermined amount is pressure-fed to the fuel injection nozzle 332 provided in each cylinder 331 of the diesel engine 200.
  • the DME fuel overflowed from the injection pump 1 passes through the overflow fuel pipe 308, passes through the check valve 391 that determines the pressure of the overflow fuel, and the fuel tank via the cooler 341. Returned to step 4.
  • DME fuel that overflows from each fuel injection nozzle 332 passes through an overflow fuel pipe 309, a check valve 391, which determines the pressure of the overflow fuel, and a cooler 341.
  • the DME fuel supply device 100 returns to the oil reservoir (not shown) in the injection pump 1 and the overflow fuel pipe 310
  • the DME fuel remaining in the overflow fuel pipe 309 is recovered to the fuel tank 4 as a component of the ⁇ residual fuel recovery means ''.
  • a two-way solenoid valve 72 is also provided.
  • the aspirator 7 has an inlet 7a, an outlet 7b, and an inlet 7c.
  • the inlet 7a and the outlet 7b are in straight communication, and the inlet 7c is connected to the inlet 7a and the outlet 7b. From the communication passage between, it branches off in a substantially vertical direction.
  • the outlet side of the communication passage (communication direction indicated by the arrow B) connected when the three-way solenoid valve 71 is OFF is connected to the inlet 7a, and is connected to the fuel tank 4 via the cooler 34 1 Exit 7b is connected to the route.
  • the suction port 7c is connected to the two-way solenoid valve 72 which is in the OFF state in the injection state (during operation of the diesel engine 200).
  • the three-way solenoid valve 71 is turned off to form a communication path in the direction indicated by the arrow B, and the two-way solenoid valve 72 is turned off.
  • the DME fuel liquid circulates through the aspirator 7.
  • the DME fuel remaining in the oil sump in the injection pump 1, the overflow fuel pipe 308, and the overflow fuel pipe 309 flows through the inlet 7a and the outlet 7b. Due to the flow of the fuel liquid, it is sucked from the suction port 7 c and collected in the fuel tank 4.
  • the residual fuel recovery means includes an oil reservoir, an overflow fuel pipe 308, and an overflow fuel pipe 309, which are driven by the feed pump 305 as a driving source by the aspirette 7. Since the DME fuel is sucked and collected in the fuel tank 4, there is no need to provide a new pump for collecting residual fuel.
  • the configuration of the injection pump element 2 is the same as that shown in FIGS. 3 and 4 described with respect to the first embodiment. That is, as shown in FIG. 4B, the injection pump element 2 has a plunger 26 extending from the oil reservoir 11 to the cam chamber 12 and a plunger barrel 2 in which the plunger 26 is installed.
  • the liquid DME fuel leaked to the sliding surface with A space portion 20 a for reducing the pressure before leaking into the inside 12 is formed on the sliding contact surface between the plunger 26 and the plunger barrel 25.
  • This space 20a may be formed by an annular groove 20 formed in the inner peripheral surface of the plunger barrel 25 in the circumferential direction as shown in FIG. 5, or as shown in FIG. 26 may be formed by an annular groove 20 as a “DME fuel vaporizing section” formed in the circumferential direction on the peripheral surface of the cylinder 26. Further, a plurality of annular grooves 20 may be formed, and the space portion 20a may be formed closer to the cam chamber 12 on the sliding contact surface between the plunger 26 and the plunger barrel 25.

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Abstract

バイパス制御部３０は、カム室内センサ１２ａの検出値に基づいて、３方電磁弁６２をＯＮ／ＯＦＦ制御する。カム室内センサ１２ａが検出した潤滑油の粘度の検出値が所定の許容値を超えた場合に、３方電磁弁６２をＯＮ制御してオイルセパレータ１３の出口側をバイパス通路６１へ連通させる。カム室１２内は、カム室１２内の圧力を大気圧以上に規制するチェック弁１４がバイパスされた状態でコンプレッサー１６によって吸引されることによって大気圧以下に減圧される。カム室内センサ１２ａが出力する潤滑油の粘度の検出値が所定の許容値以下になった時点で、３方電磁弁６２をＯＦＦ制御してオイルセパレータ１３の出口側をチェック弁１４側へ連通させ、バイパス通路６１を遮断する。

Description

ディ一ゼルェンジンの D M E燃料供給装置
技術分野
本発明は、 本発明は、 D ME (ジメチルエーテル） を燃料としたディーゼルェ ンジンの DME燃料供給装置に関する。
明 田
背景技術
ディーゼルエンジンによる大気汚染対策として、 軽油の代わりに排気がクリ一 ンな D ME (ジメチルェ一テル） を燃料とするものが注目されている。 D M E燃 料は、 従来の燃料である軽油と違って液ィ匕ガス燃料である。 つまり、 軽油と比較 して沸点温度が低く、 大気圧下で軽油が常温において液体であるのに対して、 D MEは、 常温において気体となる性質を有している。 そのため、 従来のディ一ゼ ルエンジンに D ME燃料を使用する際には、 インジェクションポンプへの供給圧 力が低いと、 DM E燃料が気ィ匕してしまう。 よって、 液体の D ME燃料をインジ ェクションポンプへ供給するためには、 軽油燃料よりインジェクションポンプへ の供給圧力を高くする必要がある。
したがって、 従来のディーゼルエンジンに D M E燃料を使用すると、 そのイン ジェクシヨンポンプへの高い供給圧力によって、 エンジンの燃料噴射ノズルに D ME燃料を送出するインジェクションポンプのプランジャバレルとプランジャと の間の隙間から、 インジェクションポンプのカム室に漏れる燃料の量が、 軽油燃 料を使用した場合と比較して大幅に増加してしまうという問題が生じる。 また、 DMEは、 軽油と比較して低粘度であるので、 隙間から漏れやすくなり、 さらに その量は多くなつてしまう。 そして、 プランジャバレルとプランジャとの間の隙 間から漏れた液体状の D M E燃料が、 インジヱクシヨンポンプの力ム室に流れ込 んでカム室内の潤滑油に混入してしまうと、 潤滑油の粘性が低下し、 インジェク シヨンボンプの動作に支障をきたす虞がある。 この潤滑油に混入した液体状の D ME燃料は、 分離して取り除くのが困難であり、 また、 気化することによって潤 滑油から抜けるまでに長い時間を要することから、 ディーゼルエンジンの D ME 燃料供給装置のインジェクションポンプにおいて、 プランジャバレルとプランジ ャとの隙間から力ム室に漏れ出る液体状の D ME燃料を可能な限り少なくするこ とが課題とされている。
しかし、 プランジャバレル及びプランジャを高精度に形成して、 プランジヤノ、' レルとプランジャとの隙間を可能な限り小さくしても漏れ出る D M E燃料を少な くするのには限界がある。 そこで、 このような課題を解決する手段の一例として は、 カム室内の気相部分に充満している気ィ匕した D M E燃料からオイルセパレー 夕で潤滑油を分離し、 分離した気体状の D M E燃料を吸引して燃料夕ンクに戻す ものが挙げられる。 これによつて、 カム室内に漏れ出た液体状の D ME燃料の気 化が促進され、 液体状態で潤滑油に混入する量を少なくすることができるととも に、 潤滑油に混入してしまった液体状の DME燃料の気ィ匕が促進される。 これに より、 液体状の D M E燃料が潤滑油から分離される時間を短くすることができる ので、 D ME燃料が潤滑油に混入することによる潤滑油の潤滑性能の低下を少な くすることができる。
しかしながら、 カム室内は、 カム室内に酸素が侵入することを防止する必要が あるため、 圧力調節弁等によって大気圧以上の一定の圧力に維持されている。 そ のため、 DME燃料の気ィ匕がスムーズに行われず、 上述したオイルセパレー夕に よって分離した D ME燃料を吸引して燃料タンクに戻してもカム室内に漏れ出た D ME燃料を全て戻しきることができないままカム室内の潤滑油に混入している D ME燃料の量が徐々に増加していってしまう。 そして、 それによつて、 カム室 内の潤滑油の劣化が促進されて短期間で潤滑油の潤滑性能が低下してしまい、 短 いサイクルでカム室内の潤滑油を交換しなければならなかった。 発明の開示
本発明は、 このような状況に鑑み成されたものであり、 その課題は、 インジェ クシヨンポンプのカム室内に漏れ出た D M E燃料による潤滑油の潤滑性能の低下 を低減させることにある。
上記課題を達成するため、 本発明の第 1の態様では、 ディーゼルエンジンの D ME燃料供給装置が、 燃料タンクからフィードパイプを経由して供給された D M E燃料を、 所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジンの燃料噴射ノズ ルに連通しているインジェクションパイプへ送出するィンジェクシヨンポンプと、 該インジェクションポンプのカム室内に混入した D ME燃料と前記カム室内の潤 滑油とを分離可能なオイルセパレ一夕と、 該オイルセパレ一夕にて分離した D M E燃料を前記燃料夕ンクへ戻して回収するための連通路と、該連通路に配設され、 前記オイルセパレー夕を介して前記カム室内の気相部を吸引する吸弓 I手段と、 前 記連通路の前記吸引手段と前記オイルセパレ一夕との間に配設され、 前記カム室 内の圧力を一定の圧力以上に維持するカム室内圧力制限手段と、 該カム室内圧力 制限手段をバイパスして、 前記カム室と前記吸引手段とを直接連通させるバイパ ス通路と、 該バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉手段とを備える、 ことを 特徴とする。
前述したように、 インジェクションポンプは、 カム室内に酸素が侵入すること を防止する必要があるため、 カム室内圧力制限手段によってカム室内が大気圧以 上の一定の圧力に維持されている。 そのため、 その圧力によって D ME燃料の気 化がスムーズに行われず、 オイルセパレー夕によって分離した D M E燃料を吸引 手段によって吸引して燃料タンクに戻してもカム室内に漏れ出た D ME燃料を全 て戻しきることができないままカム室内の潤滑油に混入している D ME燃料の量 が徐々に増加していってしまう。
そこで、 このように、 カム室内の圧力を大気圧以上の一定の圧力に維持してい るカム室内圧力制限手段をバイパスする、 つまり、 カム室内圧力制限手段をバイ パスしてカム室と吸引手段とを直接連通させる連通路と、 この連通路を開閉する ノ Wパス通路開閉手段とを設ける。 そして、 必要に応じてカム室内圧力制限手段 をバイパスした状態でカム室内を吸引手段で吸引することによって、 カム室内を 一時的に大気圧未満の負圧状態にする。 それによつて、 潤滑油に混入してしまつ た D M E燃料の気化が一気に促進され、 潤滑油に混入してしまった: D M E燃料を 短時間で燃料夕ンクへ回収することができる。
これにより、 本願発明の第 1の態様によれば、 必要に応じてカム室内圧力制限 手段をバイパスすることによって、 潤滑油に混入してしまった D ME燃料の気ィ匕 がー気に促進され、 潤滑油に混入してしまった D ME燃料を短時間で燃料タンク へ回収することができるので、 ィンジェクシヨンポンプのカム室内に漏れ出た D ME燃料による潤滑油の潤滑性能の低下を低減させることができるという作用効 果が得られる。
また本発明の第 2の態様は、 上記第 1の態様において、 前記カム室内の潤滑油 の粘度、 前記カム室内の潤滑油の密度、 前記カム室内の圧力、 前記カム室内の温 度の少なくともいずれか 1つを検出可能なカム室内状態検出手段と、 該カム室内 状態検出手段が検出した検出値が所定の許容値を超えた場合に前記バイパス通路 開閉手段を閧制御するバイパス制御手段とを備える、 ことを特徴とするものであ る。
カム室内の潤滑油の粘度、 カム室内の潤滑油の密度、 カム室内の圧力、 及び力 ム室内の温度のうち、 少なくともいずれか 1つを検出するカム室内状態検出手段 によって、 カム室内の潤滑油の劣化、 つまり、 潤滑油に D ME燃料が一定量以上 混入することによる潤滑性能の低下を検出することができる。 そして、 このカム 室内状態検出手段によって検出した検出値が所定の許容値を超えた場合にバイパ ス通路開閉手段を開制御するので、 適切なカム室内圧力制限手段のバイパス制御 を行うことができる。 尚、 カム室内の潤滑油の粘度、 カム室内の潤滑油の密度、 カム室内の圧力、 及びカム室内の温度のうち、 2つ以上を検出し、 それらの検出 情報を組み合わせて潤滑油の劣化の度合いを多面的に判定することによって、 潤 滑油に D M E燃料が一定量以上混入することによる潤滑性能の低下の検出精度を より向上させることがでぎる。
これにより、 第 2の態様の発明によれば、 カム室内の潤滑油の粘度、 カム室内 の潤滑油の密度、 カム室内の圧力、 及びカム室内の温度の少なくともいずれか 1 つを検出するカム室内状態検出手段によって、 カム室内圧力制限手段のバイパス 制御を適切に行うことができ、 それによつて、 上記第 1態様の発明による作用効 果を得ることができる。
また本発明の第 3の態様は、 第 2の態様において、 前記バイパス制御手段は、 前記カム室内状態検出手段が検出した検出値が所定の許容値以下になった時点で 前記バイパス通路開閉手段を閉制御する、 ことを特徴とするものである。
第 3の態様の発明によれば、 第 2態様の発明による作用効果に加えて、 カム室 内状態検出手段が検出した検出値が所定の許容値を超えた時点で開制御されてい るパイパス通路開閉手段を、 力ム室内状態検出手段が検出した検出値が所定の許 容値以下になつた時点で閉制御することによって、 潤滑油に混入している D M E 燃料を常に一定量以下に維持することができるという作用効果が得られる。また、 それによつて、 カム室内圧力制限手段のバイパス時間を最小限に止めることがで きるので、 力ム室内圧力制限手段をバイパスすることによる力ム室への酸素の侵 入の虞を最小限に止めることができるという作用効果が得られる。
また本発明の第 4の態様は、 第 2または第 3の態様において、 前記バイパス制 御手段は、 前記カム室内状態検出手段が検出した検出値が所定の許容値を超えて から一定時間経過した後、 前記バイパス通路開閉手段を閉制御する、 ことを特徴 とするものである。 .
このように、 カム室内状態検出手段が検出した検出値が所定の許容値を超えた 時点でバイノ ス通路開閉手段を開制御した後、 一定時間経過した時点で閉制御す ることによって、 ノ^パス通路開閉手段を簡略に閉制御することができる。 この 一定時間は、 カム室内状態検出手段の検出値が所定の許容値以下になるのに必要 十分な時間に設定され、 実験等によって決定される規定値である。
これにより、 第 4の態様の発明によれば、 第 2又は第 3の態様の発明による作 用効果に加えて、 カム室内状態検出手段が検出した検出値が所定の許容値を超え てバイパス通路開閉手段を開制御した後の閉制御を簡略かつ適切に行うことがで きるという作用効果が得られる。
また本発明の第 5の態様は、 第 1または第 2の態様において、 所定の時間周期 で一定時間、 前記バイパス通路開閉手段を開閉制御する定周期バイパス制御手段 を備える、 ことを特徴とするものである。
このように、 定周期で一定時間、 ノ 'ィパス通路開閉手段を開閉制御することに よって、 バイパス通路開閉手段の開閉制御を簡略化することができる。 バイパス 通路開閉手段の制御を行う時間周期は、 潤滑油に混入している D M E燃料の量が 許容量を超えると想定される時間に設定され、 ノ、'ィパス通路開閉手段を開制御す る一定時間は、 潤滑油に混入している D M E燃料の量が許容量以下になるのに必 要十分な時間に設定され、 実験等によつて決定される規定値である。
これにより、 第 5の態様の発明によれば、 第 1または第 2の態様の発明による 作用効果に加えて、 バイパス通路開閉手段の開閉制御を簡略かつ適切に行うこと ができるという作用効果が得られる。
また本発明の第 6の態様は、 第 1〜第 5のいずれかの態様において、 前記イン ジェクシヨンボンプは、 ディ一ゼルェンジンの駆動軸の回転が伝達されて回転す るカムシャフトと係合するプランジャの上下動で開閉可能なデリバリバルブによ つて、 前記燃料タンクから前記フィードパイプを経由して前記 D M E燃料が供給 される油溜室の前記 D ME燃料を、 所定のタイミングで所定の量だけ前記ディ一 ゼルエンジンの燃料噴射ノズルに連通しているインジェクションパイプへ加圧し て送出するィンジェクションポンプエレメントを有し、 該インジェクションボン プエレメントは、 前記油溜室、 及び前記プランジャ上部から前記カム室へ向けて 前記ブランジャと該プランジャが揷設されるブランジャバレルとの摺接面に漏れ 出た液体状の前言 3D M E燃料を、 前記カム室内に漏れ出る前に減圧して気化させ る空間部を前記プランジャと前記プランジャバレルとの摺接面に形成した: D ME 燃料気化部を備えている、 ことを特徴とするものである。
ィンジェクシヨンポンプの油溜室には、 高圧下の液体状態の DME燃料が充填 されており、 油溜室から各ィンジェクシヨンポンプエレメントへ供給された D M E燃料は、 プランジャによる燃料加圧、 及びその圧力によってプランジャとブラ ンジャバレルとの摺接面のわずかな隙間からカム室へわずかに漏れ出てしまう。 D MEが液体状態のまま力ム室内に侵入すると潤滑油と混ざって混入してしまう。 そのため、 このように、 プランジャとプランジャバレルとの摺接面に油溜室から 漏れ出た高圧下の液体状態の D ME燃料を減圧させるための空間部を設けること によって、 常温で気体となる性質を有する高圧下にある液体状態の DME燃料を 減圧して飽和蒸気圧以下にすることでカム室に液体状態で漏れ出る前に気化させ ることができる。
つまり、 D ME燃料気ィ匕部は、 液体が急激に膨張すると圧力が低下して、 その エネルギーが失われる原理と、 常温の大気圧下では気体となる DME燃料特有の 性質を応用することによって、 加圧されて液体状態の D M E燃料を減圧して気ィ匕 させるものである。 したがって、 油溜室内、 及びプランジャ上部の高圧下にある 液体状態の Ε» M E燃料は、 プランジャとプランジャバレルとの摺接面からカム室 に漏れ出る前に空間部において減圧されて気ィ匕するので、 液体状態の D ME燃料 がカム室内の潤滑油に混入してしまう虞を低減させることができる。
これにより、 第 6の態様の発明によれば、 第 1〜第 5の態様の発明による作用 効果に加えて、 高圧下の液体状態の D ME燃料を減圧する空間部を有する DME 燃料気化部によって、 液体状態の D ME燃料がカム室内の潤滑油に混入してしま うことを防止することができるる。 従って、 カム室内の潤滑油に D ME燃料が混 2003/008725 入してしまうことによる潤滑油の潤滑性能の低下を低減することができ、 それに よって、 カム室内圧力制限手段のバイパス時間をより短縮することができるとい う作用効果が得られる。
また本発明の第 7の態様は、 第 6の態様において、 前記インジェクションボン プは、 前記空間部が、 前記プランジャの周面に周方向に形成された環状溝によつ て形成されている、 ことを特徴とするものである。
第 7の態様の発明によれば、 第 6の態様の発明による作用効果に加えて、 イン ジェクシヨンボンプの D M E燃料気化部の空間部がブランジャに形成されている ので、 つまり、 プランジャの外周面に空間部が形成されているので、 空間部を形 成するための加工が容易になるという作用効果が得られる。
また本発明の第 8の態様は、 第 6の態様において、 前記インジェクションボン プは、 前記空間部が、 前記プランジャバレルの内周面に周方向に形成された環状 溝によって形成されている、 ことを特徴とするものである。
このように、 インジェクションボンプの空間部をプランジャの外周面が摺接す るプランジャバレルの内周面に形成してもよく、 それによつて、 第 6の態様の発 明による作用効果を得ることができる。
また本発明の第 9の態様は、 第 7又は第 8の態様において、 前記インジェクシ ヨンポンプは、 前記 D ME燃料気化部が、 複数の前記環状溝を有している、 こと を特徴とするものである。
このように、 複数の環状溝によって空間部を形成することによって、 複数の空 間が形成され、 それによつて、 高圧な液体状の： D ME燃料を段階的に減圧してい くことができる。 したがって、 環状溝による各空間の容積を小さく設定すること ができるので、 高精度に形成されているインジェクションポンプのプランジャと ブランジャバレルとの摺接面の精度が低下する虞を少なくすることができる。 これにより、 第 9の態様の発明によれば、 第 7又は第 8の発明による作用効果 に加えて、 D ME燃料気ィ匕部を形成することによるインジェクションポンプのプ 00細 725 ランジャ及びプランジャバレルの精度への影響を少なくすることができるという 作用効果が得られる。
また本発明の第 1 0の態様は、 第 6〜第 9の態様において、 前記インジ工クシ ヨンポンプは、 前記 D ME燃料気ィ匕部が、 前記空間部が前記プランジャと前記プ ランジャバレルとの摺接面の前記カム室寄りに形成されている、 ことを特徴とす るものである。
プランジャとプランジャバレルとの摺接面に漏れ出た高圧で液体状の D M E燃 料は、 カム室に向けて漏れ出る過程において徐々に圧力が低下していく。 したが つて、 D ME燃料気ィ匕部がカム室寄りに形成されていることによって、 圧力があ る程度低下した状態の D ME燃料を減圧して気化させるので、 高圧下で液体状態 の D ME燃料を効果的に減圧して気ィ匕させることができる。
これにより、 第 1 0の態様の発明によれば、 第 6〜第 9の態様の発明による作 用効果に加えて、 インジェクションポンプのプランジャとプランジャバレルとの 間に漏れ出た高圧下にある液体状態の D M E燃料を効果的に減圧して気化させる ことができるという作用効果が得られる。
また本発明の第 1 1の態様は、 第 1〜第 1 0の態様において、 前記インジェク シヨンポンプから送出された前記 D ME燃料は、 コモンレールへ供給され、 該コ モンレールから各燃料噴射ノズルへ送出される構成を成している、 ことを特徴と するものである。
第 1 1の態様の発明によれば、 コモンレール式ディーゼルエンジンの DME燃 料供給装置において、 前述した第 1〜第 1 0の態様の発明による作用効果を得る ことができる。
また本発明の第 1 2の態様に係るインジェクションポンプは、 ディーゼルェン ジンの駆動軸の回転が伝達されて回転するカムシャフトと係合するブランジャの 上下動で開閉可能なデリバリバルブによって、 燃料タンクからフィードパイプを 経由して前記 DM E燃料が供給される油溜室の前記 D ME燃料を、 所定のタイミ ングで所定の量だけ前記ディ一ゼルェンジンの燃料噴射ノズルに連通しているィ ンジェクシヨンパイプへ加圧して送出するインジェクションポンプエレメントを 有する前記ディーゼルエンジンの D ME燃料供給装置のインジェクションポンプ であって、 前記インジェクションポンプエレメントは、 前記油溜室からカム室へ 向けて前記プランジャと該プランジャが揷設されるプランジャバレルとの摺接面 に漏れ出た液体状の前記 D.ME燃料を、 前記カム室内に漏れ出る前に減圧して気 化させる空間を前記ブランジャと前記ブランジャバレルとの摺接面に形成した D ME燃料気化部を備えている、 ことを特徴とするものである。
前述したように、 インジヱクシヨンポンプの油溜室には、 高圧下にある液体状 態の D ME燃料が充填されており、 油溜室から各インジェクションポンプエレメ ントへ供給された DME燃料は、 その圧力によってプランジャとプランジャバレ ルとの摺接面のわずかな隙間からカム室へわずかに漏れ出てしまう。 そのため、 このように、 ブランジャとブランジャバレルとの摺接面に油溜室から漏れ出た高 圧下の液体状態の DME燃料を減圧させるための空間部を設けることによって、 常温で気体となる性質を有する高圧下の液体状態の D ME燃料を減圧して飽和蒸 気圧以下にすることでカム室に漏れ出る前に気化させることができる。
つまり、 D ME燃料気ィ匕部は、 液体が急激に膨張すると圧力が低下して、 その エネルギーが失われる原理と、 常温の大気圧下では気体となる D ME燃料特有の 性質を応用することによって、 加圧されて液体状態の DME燃料を減圧して気ィ匕 させるものである。 したがって、 油溜室内の高圧な液体状態の DM E燃料は、 プ ランジャとプランジャバレルとの摺接面からカム室に漏れ出る前に空間部におい て減圧されて気化するので、 液体状態の DME燃料がカム室内の潤滑油に混入し てしまうことを防止することができる。
これにより、 第 1 2の態様の発明によれば、 高圧下の液体状態の DME燃料を 減圧する空間部を有する D ME燃料気ィ匕部によって、 液体状態の D ME燃料が力 ム室内の潤滑油に混入してしまうことを防止することができるので、 カム室内の 潤滑油に液体状の D ME燃料が混入してしまうことによる潤滑油の潤滑性能の低 下を防止することができるという作用効果が得られる。
また本発明の第 1 3の態様は、 第 1 2の態様において、 前記空間部は、 前記プ ランジャの周面に周方向に形成された環状溝によって形成されている、 ことを特 徴とするものである。
第 1 3の態様の発明によれば、 第 1 2の態様の発明による作用効果に加えて、 DM E燃料気ィ匕部の空間部がプランジャに形成されているので、 つまり、 プラン ジャの外周面に空間部が形成されているので、 空間部を形成するための加工が容 易になるという作用効果が得られる。
また本発明の第 1 4の態様は、 第 1 2の態様において、 前記空間部は、 前記プ ランジャバレルの内周面に周方向に形成された環状溝によって形成されている、 ことを特徴とするものである。
このように、 空間部をブランジャの外周面が摺接するプランジャバレルの内周 面に形成してもよく、 それによつて、 第 1 2の態様の発明による作用効果を得る ことができる。
また本発明の第 1 5の態様は、 第 1 3又は第 1 4の態様において、 前記 D ME 燃料気化部は、 複数の前記環状溝を有している、 ことを特徴とするものである。 このように、 複数の環状溝によって空間部を形成することによって、 複数の空 間が形成され、 それによつて、 高圧下にある液体状の DME燃料を段階的に減圧 していくことができる。 したがって、 環状溝による各空間の容積を小さく設定す ることができるので、 高精度に形成されているプランジャとブランジャバレルと の摺接面の精度が低下する虞を少なくすることができる。
これにより、 第 1 5の態様の発明によれば、 第 1 3又は第 1 4の態様の発明に よる作用効果に加えて、 D M E燃料気化部を形成することによるプランジャ及び ブランジャバレルの精度への影響を少なくすることができるという作用効果が得 られる。 また本発明の第 1 6の態様は、 第 1 2〜第 1 5のいずれかの態様において、 前 記 D ME燃料気ィ匕部は、 前記空間部が前記プランジャと前記ブランジャバレルと の摺接面の前記カム室寄りに形成されている、 ことを特徴とするものである。 プランジャとブランジャバレルとの摺接面に漏れ出た高圧下で液体状の D M E 燃料は、 カム室に向けて漏れ出る過程において徐々に圧力が低下していく。 した がって、 D ME燃料気ィ匕部がカム室寄りに形成されていることによって、 圧力が ある程度低下した状態の D M E燃料を減圧して気化させるので、 高圧下で液体状 態の D ME燃料を効果的に減圧して気化させることができる。
これにより、 第 1 6の態様の発明によれば、 第 1 2〜第 1 5の態様の発明によ る作用効果に加えて、 プランジャとプランジャバレルとの間に漏れ出た高圧下に ある液体状態の D ME燃料を効果的に減圧して気化させることができるという作 用効果が得られる。
また本発明の第 1 7の態様は、 第 1 2〜第 1 6の態様のインジェクションボン プを備えたディーゼルエンジンの DME燃料供給装置である。
第 1 7の態様の発明によれば、 ディーゼルエンジンの D ME燃料供給装置にお いて、 前述した第 1 2〜第 1 6のいずれかの態様の発明による作用効果を得るこ とができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本願発明に係る DM E燃料供給装置の第 1実施例を示した概略構成図 である。
図 2は、 本願発明に係る D ME燃料供給装置の第 2実施例を示した概略構成図 である。
図 3は、 ィンジェクシヨンポンプのィンジェクシヨンポンプエレメント近傍の 断面を示した要部斜視図である。
図 4は、 インジェクションポンプの断面図であり、 図 4 ( a) は、 全体の側面 図、 図 4 ( b ) は、 プランジャの一部を拡大して示したものである。
図 5は、 プランジャバレルのカム室寄りに環状溝が形成されたインジェクショ ンポンプの一部を拡大して示した断面図である。
図 6は、 プランジャに環状溝が形成されたインジェクションボンプの一部を拡 大して示した断面図である。
図 7は、 本願発明に係るディ一ゼルエンジンの D ME燃料供給装置の他の実施 例の概略構成を示したシステム構成図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、ディーゼルエンジンの DME燃料供給装置の概略構成について説明する。 図 1は、 本願発明に係る D M E燃料供給装置の第 1実施例を示した概略構成図で ある。
ディーゼルエンジンに D ME燃料を供給する D ME燃料供給装置 1 0 0は、 ィ ンジェクシヨンポンプ 1を備えている。 インジェクションポンプ 1は、 ディーゼ ルェンジンが有するシリンダの数と同じ数のインジェクションポンプエレメント 2を備えている。 フィードポンプ 5 1は、 燃料タンク 4に貯留されている液相部 4 aのD ME燃料を、 所定の圧力に加圧してフィードパイプ 5へ送出する。 燃料 タンク 4の D ME燃料送出口 4 1は、 燃料タンク 4内の D ME燃料の液面より下 に設けられており、 フィードポンプ 5 1が燃料タンク 4の D M E燃料送出口 4 1 近傍に配設されている。 フィードパイプ 5へ送出された D ME燃料は、 フィル夕 5 aでろ過され、 3方電磁弁 7 1を介してインジェクションポンプ 1へ送出され る。 3方電磁弁 7 1は、 噴射状態時 （ディーゼルエンジンの運転時） には O Nで 図示の方向に連通している。
燃料タンク 4からフィードポンプ 5 1によって所定の圧力に加圧されて送出さ れた D M E燃料は、 インジェクションポンプ 1の各インジェクションポンプェレ メント 2からィンジェクシヨンパイプ 3を経由して、 所定のタイミングで所定の 量だけディ一ゼルェンジンの各シリンダに配設されている燃料噴射ノズル 9へ圧 送される。 オーバ一フロー燃料パイプ 8 1には、 油溜室 1 1内の D ME燃料の圧 力を所定の圧力に維持するとともに、 オーバ一フ口一した D M E燃料が燃料夕ン クに戻る方向にのみ D ME燃料の流れ 向を規定するオーバ一フローバルブ 8 2 が配設されている。 インジェクションポンプ 1からオーバ一フ口一した DM E燃 料は、 オーバーフロー燃料パイプ 8 1を経由し、 オーバ一フロ一バルブ 8 2、 ォ —バ一フローリターンパイプ 8、 及びクーラ一 4 2を介して燃料タンク 4へ戻さ れる。 また、 各燃料噴射ノズル 9からオーバ一フローした D M E燃料は、 ノズル リターンパイプ 6を経由し、 オーバ一フロー燃料パイプ 8 1、 オーバ一フローリ 夕一ンパイプ 8、 及びクーラ一 4 2を介して燃料タンク 4へ戻される。
また、 D ME燃料供給装置 1 0 0は、 ディーゼルエンジン停止時に、 インジェ クシヨンポンプ 1内の油溜室 1 1、 オーバ一フロー燃料パイプ 8 1、 インジェク シヨンポンプエレメント 2、 ィンジェクシヨンパイプ 3、 及びノズルリ夕一ンパ イブ 6に残留している D ME燃料を燃料タンク 4へ回収する手段として、 ァスピ レ一夕 7、 3方電磁弁 7 1、 2方電磁弁 7 2、 及び D M E燃料回収制御部 1 0を 備えている。 D ME燃料回収制御部 1 0は、 ディ一ゼルエンジンの運転/停止状 態 （DME燃料供給装置 1 0 0の噴射/無噴射状態） を検出し、 各状態に応じて 3方電磁弁 7 1、 2方電磁弁 7 2、 及びフィードポンプ 5 1等の O N/O F F制 御を実行し、 ディーゼルエンジン停止時には、 油溜室 1 1、 オーバーフロー燃料 パイプ 8 1、インジェクションポンプエレメント 2、インジェクションパイプ 3、 及びノズルリターンパイプ 6に残留している D M E燃料を回収する制御を実行す る。
ァスピレ一夕 7は、 入口 7 aと出口 7 bと吸入口 7 cとを有している。 入口 7 aと出口 7 bは真っ直ぐに連通しており、 吸入口 7 cは、 入口 7 aと出口 7 bと の間の連通路から、 略垂直方向に分岐している。 3方電磁弁 7 1が O F Fの時に 連通する連通路の出口側が入口 7 aに接続されており、 クーラ一 4 2を介して燃 料タンク 4への経路へ出口 7 bが接続されている。 また、 吸引口 7 cは、 噴射状 態時 （ディーゼルエンジンの運転時） には O F F状態で閉じている 2方電磁弁 7 2に接続されている。
D M E燃料回収制御部 1 0は、 無噴射状態時 （ディーゼルエンジンの停止時） には、 3方電磁弁 7 1を O F Fしてフィードパイプ 5からァスピレ一夕 7の入口 7 aへの連通路を構成するとともに、 2方電磁弁 7 2を O Nして、 オーバ一フロ —バルブ 8 2の上流側のォ一バーフロー燃料パイプ 8 1とァスピレ一夕 7の吸入 口 7 cとの間を連通させる。 したがって、 フィードポンプ 5 1から送出された D ME燃料は、 インジェクションポンプ 1へ送出されずに、 ァスピレ一夕 7へ送出 され、 入口 7 aから出口 7 bへ抜け、 オーバ一フローバルブ 8 2の下流側のォ一 バ一フロー燃料パイプ 8 1、 オーバ一フローリターンパイプ 8、 及びクーラー 4 2を介して燃料タンク 4へ戻り、 再びフィードポンプ 5 1からァスピレ一夕 7へ 送出される。 つまり、 ァスピレー夕 7を介して D ME燃料液が環流する状態とな る。 そして、 インジェクションポンプ 1内の油溜室 1 1、 及びオーバ一フローバ ルプ 8 2の上流側のオーバ一フロ一燃料パイプ 8 1に残留している D M E燃料は、 入口 7 aから出口 7 bへ流れる DM E燃料の流れによって生じる吸引力によって 吸引口 Ί cから吸引され、 入口 7 aから出口 7 bへ流れる D M E燃料に吸収され て燃料タンク 4へ回収される。 また、 D M E燃料回収制御部 1 0は、 無噴射状態 時に 2方電磁弁 7 2を O Nするので、 ノズルリターンパイプ 6とオーバ一フロー バルブ 8 2の上流側のオーバーフロー燃料パイプ 8 1とが連通し、 ノズルリタ一 ンパイプ 6に残留している D M E燃料は、 オーバ一フローバルブ 8 2の上流側の オーバ一フロー燃料パイプ 8 1経由で吸引口 7 cから吸引されて燃料タンク 4へ 回収される。
さらに、 D M E燃料供給装置 1 0 0は、 燃料タンク 4内の気相 4 bの出口とィ ンジヱクシヨンポンプ 1の油溜室 1 1の入口側とを連結する気相圧力送出パイプ 7 3を備えている。 気相圧力送出パイプ 7 3は、 その内径が部分的に狭くなつて いる絞り部 7 5と、 気相圧力送出パイプ 7 3の連通を開閉する気相圧力送出パイ プ開閉電磁弁 7 4とを有している。 前述した 「残留燃料回収手段」 によって、 油 溜室 1 1、 オーバ一フロー燃料パイプ 8 1、 及びノズルリターンパイプ 6の D M E燃料を吸引して燃料タンク 4へ回収する際に、 D ME燃料回収制御部 1 0は、 同時に気相圧力送出パイプ閧閉電磁弁 7 4を 0 Nして、 燃料タンク 4の気相 4 b と油溜室 1 1の入口側とを連結している気相圧力送出パイプ 7 3を連通状態にす る。 油溜室 1 1、 及びオーバ一フロー燃料パイプ 8 1に残留している液体状態の DM E燃料は、 気相 4 bの高い圧力によって、 ァスピレ一夕 7の吸入口 7 cへ向 けて圧送されることになる。
ィンジェクシヨンポンプ 1内のカム室 1 2は、 ディーゼルエンジンの潤滑系と 分離された専用潤滑系となっており、 オイルセパレー夕 1 3は、 インジェクショ ンポンプ 1内のカム室 1 2に漏れ出た D ME燃料が混入したカム室 1 2内の潤滑 油を DM E燃料と潤滑油とに分離し、 潤滑油をカム室 1 2に戻す。 オイルセパレ —夕 1 3で分離された D M E燃料は、 カム室 1 2内の圧力が大気圧以下になるの を防止する 「カム室内圧力制限手段」 としてのチェック弁 （逆止弁） 1 4を介し て 「吸引手段」 としてのコンプレッサー 1 6へ送出され、 コンプレッサー 1 6で 加圧された後、逆止弁 1 5、及びクーラー 4 2を介して燃料タンク 4へ戻される。 逆止弁 1 5は、 ディーゼルエンジンの停止時に、 燃料タンク 4から DM E燃料が カム室 1 2へ逆流するのを防止するために設けられている。 コンプレッサー 1 6 は、 カム室 1 2内のカムを駆動力源とするコンプレッサーとなっている。
オイルセパレ一夕 1 3の出口側とコンプレッサー 1 6との間には、 チェック弁 1 4をバイパスしてオイルセパレー夕 1 3の出口側をコンプレッサー 1 6へ直接 連通させるバイパス通路 6 1が設けられている。 そして、 オイルセパレー夕 1 3 の出口側とチェック弁 1 4との間には、 オイルセパレ一夕 1 3の出口側をチェヅ ク弁 1 4へ連通させる連通経路と、 オイルセパレ一夕 1 3の出口側をバイパス通 路 6 1へ連通させる連通経路とを切り換える 「バイパス通路開閉手段」 としての 3方電磁弁 6 2が配設されている。 3方電磁弁 6 2は、 O F F制御状態において、 オイルセパレ一夕 1 3の出口側をチェック弁 1 4へ連通させる連通経路を構成し、 O N制御状態において、 オイルセパレ一夕 1 3の出口側をバイパス通路 6 1へ連 通させる、 つまりバイパス通路 6 1を連通状態にする連通経路を構成する。
カム室 1 2内には、 カム室 1 2内の潤滑油の粘度を検出する 「カム室内状態検 出手段」 としてのカム室内センサ 1 2 aが配設されている。 カム室内センサ 1 2 aにて検出された潤滑油の粘度の検出値は、 「バイパス制御手段」としてのバイパ ス制御部 3 0へ送出され、 ノ ィパス制御部 3 0は、 カム室内センサ 1 2 aの検出 値に基づいて、 3方電磁弁 6 2を O N 0 F F制御する。 尚、 カム室内センサ 1 2 aは、 潤滑油に対する D M E燃料の混入度合いが識別可能ならばどんな検出セ ンサでも良く、 例えば、 カム室 1 2内の潤滑油の密度を検出するセンサであって も良く、 あるいは、 カム室 1 2内の圧力を検出するセンサであっても良く、 ある いは、 カム室 1 2内の温度を検出するセンサであっても良く、 さらには、 これら の 2つ以上を検出可能なセンサであっても良い。
バイパス制御部 3 0は、 カム室内センサ 1 2 aが検出した潤滑油の粘度の検出 値が所定の許容値を超えた場合に、 つまり、 油溜室 1 1からインジェクションポ ンプエレメント 2を介してカム室 1 2へ漏れ出た D ME燃料が潤滑油に混入し、 混入した D M E燃料によつて潤滑油の粘度が所定の粘度未満に低下して潤滑性能 が許容値未満に低下してしまつた場合に、 3方電磁弁 6 2を 0 N制御してオイル セパレ一夕 1 3の出口側をバイパス通路 6 1へ連通させる制御を実行する。 オイ ルセパレー夕 1 3の出口側がバイパス通路 6 1へ連通することによって、 カム室 1 2内は、 カム室 1 2内の圧力を大気圧以上に規制するチェック弁 1 4がバイパ スされた状態でコンプレッサー 1 6によって吸引されることによって大気圧以下 に減圧される。 それによつて、 潤滑油に混入してしまっている D M E燃料の気ィ匕 がー気に促進される。 そして、 気ィ匕した D ME燃料は、 オイルセパレ一夕 1 3に よって潤滑油が分離され、 コンプレッサー 1 6によって吸引されて燃料タンク 4 へ回収される。 そして、 カム室内センサ 1 2 aが出力する潤滑油の粘度の検出値 が所定の許容値以下になった時点で、 つまり、 カム室 1 2内が減圧されることに よって、 潤滑油に混入した DME燃料が一気に気ィ匕して潤滑油から除去され、 そ れによって潤滑油の粘度が所定の粘度以上の粘度となって潤滑性能が許容値以上 に回復した時点で、 3方電磁弁 6 2を O F F制御してオイルセパレ一夕 1 3の出 口側をチェヅク弁 1 4側へ連通させ、 バイパス通路 6 1を遮断する。
このようにして、カム室 1 2内を一時的に大気圧以下に減圧することによって、 潤滑油に混入してしまった D ME燃料の気化を一気に促進させ、 短時間で燃料夕 ンク 4へ回収することができるので、 インジェクションポンプ 1のカム室 1 2内 に漏れ出た D M E燃料による潤滑油の潤滑性能の低下を低減させることができる。 また、 カム室内センサ 1 2 aが検出する潤滑油の粘度に応じて、 3方電磁弁 6 2 © O N/O F F制御を実行するので、 潤滑油に混入している D ME燃料を常に一 定量以下に維持することができる。 そして、 それによつて、 チェヅク弁 1 4をバ ィパスする時間を最小限に止めることができるので、 チェック弁 1 4をバイパス することによるカム室 1 2への酸素の侵入の虞を最小限に止めることができる。 次に、 本願発明に係る D ME燃料供給装置 1 0 0の第 2実施例について図面を 参照しながら説明する。 図 2は、 本願発明に係る DM E燃料供給装置 1 0 0の第 2実施例を示した概略構成図である。 前記第 1実施例と同一部分については同一 符号を付して説明は省略する。
ディーゼルエンジンに D ME燃料を供給する本願発明に係る DM E燃料供給装 置 1 0 0は、 インジェクションポンプ 1を備えている。燃料タンク 4の液相部 4 aの D ME燃料は、 液相燃料出口 4 1からフィル夕 5 aでろ過された後、 フィ一 ドパイプ 5及び 3方電磁弁 3 1を介してインジェクションポンプ 1の油溜室 1 1 へ供給される。 3方電磁弁 3 1は、 噴射状態時 （ディーゼルエンジンの運転時） には O N状態でフィードパイプ 5が油溜室 1 1に連通している。 インジェクショ JP2003/008725 ンポンプ 1は、 ディーゼルエンジンが有するシリンダの数と同じ数のィンジエタ シヨンポンプエレメント 2を備えている。 インジェクションポンプエレメント 2 の燃料送出口には、 インジェクションパイプ 3が接続されており、 インジェクシ ヨンパイプ 3は、 燃料噴射ノズル 9へ接綜され、 インジェクションポンプ 1から 送出される高圧に圧縮された D ME燃料は、 インジェクションパイプ 3を介して 燃料噴射ノズル 9へ圧送される。 燃料噴射ノズル 9からォ一バ一フローした D M E燃料は、 ノズルリタ一ンパイプ 6を介してフィードパイプ 5へ戻され、 再び油 溜室 1 1へと供給される。
油溜室 1 1の外側には、 油溜室 1 1の DME燃料を冷却するための油溜室燃料 温度調節手段として、 フィードパイプ 5から分岐した冷却媒体供給パイプ 1 7を 介して燃料夕ンク 4から D ME燃料が冷却媒体として供給される。 冷却媒体とし て供給された D ME燃料は、 冷却媒体供給パイプ開閉電磁弁 1 9を介して燃料気 化器 1 8へ供給される。 そして、 燃料気化器 1 8で気化された D ME燃料は、 そ の気化熱を利用した油溜室燃料冷却器 1 1 1に供給され、 その気化熱によって油 溜室 1 1内の D ME燃料が冷却される。 油溜室燃料冷却器 1 1 1に冷却媒体とし て供給された D M E燃料は、 電動コンプレッサー 3 3によって吸引されて燃料夕 ンク 4へ戻される。
電動コンプレヅサ一3 3にて加圧された D ME燃料は、 リタ一ン経路切換電磁 弁 3 2が O F Fしている場合には、 クーラ一 4 2によって冷却されてから燃料夕 ンク 4へ戻される（第 1のリターン経路)。 また、 リターン経路切換電磁弁 3 2が O Nしている場合には、 クーラ一 4 2を経由しないで、 つまり冷却されずに燃料 タンク 4へ戻される （第 2のリターン経路)。 したがって、 リ夕一ン絰路切換電磁 弁 3 2の 0 N / 0 F F制御によって、 燃料タンク 4に戻す D M E燃料の温度を調 節することができ、 それによつて、 燃料タンク 4内の DME燃料の温度を制御す ることができる。 尚、 逆止弁 4 3は、 第 2のリターン経路から D ME燃料がク一 ラー 4 2へ逆流することを防止するためのものである。 - T JP200細 725 そして、 冷却媒体供給パイプ開閉電磁弁 1 9は、 油溜室温度センサ 1 l aにて 検出された油溜室 1 1内の DME燃料の温度に基づいて、 D ME燃料温度制御部 4 0によって制御され、 冷却媒体供給パイプ開閉電磁弁 1 9が開閉制御されるこ とによって、 油溜室燃料冷却器 1 1 1への冷却媒体の供給が O N/O F F制御さ れる。 また、 リターン経路切換電磁弁 3 2は、 燃料タンク温度センサ 4 cにて検 出された燃料夕ンク 4内の D M E燃料の温度に基づいて、 D M E燃料温度制御部 4 0によって O N/O F F制御される。
燃料夕ンク 4内の D ME燃料は、 油溜室燃料冷却器 1 1 1によって冷却された 油溜室 1 1内の D ME燃料と、 燃料タンク 4内の DME燃料との温度差によって 生じる両者間の相対的な圧力差によって、 フィードパイプ 5へと圧送される。 つ まり、 当該実施例に示した D ME燃料供給装置 1 0 0は、 燃料タンク 4から DM E燃料をインジェクションポンプ 1へ送出するためのポンプを備えておらず、 油 溜室 1 1内の D M E燃料を冷却することによって生じる油溜室 1 1と燃料タンク 4内との圧力差によって、 燃料タンク 4内の DME燃料をインジェクションポン プ 1へ供給する構成を成している。 そのため、 油溜室 1 1にはォ一バーフロー経 路が設けられておらず、 油溜室 1 1からインジェクションポンプエレメント 2に よってインジェクションパイプ 3を介して燃料噴射ノズル 9へ圧送された D M E 燃料の分だけ供給されていくことになる。 また、 燃料噴射ノズル 9からオーバ一 フローした DME燃料は、 従来のように燃料タンク 4へ戻されずに、 ノズルリ夕 —ンパイプ 6を介してフィードパイプ 5へ戻され、再び油溜室 1 1へ供給される。 また、 インジェクションポンプ 1内のカム室 1 2は、 ディーゼルエンジンの潤 滑系と分離された専用潤滑系となっており、 オイルセパレ一夕 1 3は、 インジェ クシヨンポンプ 1内のカム室 1 2に漏れ出た DM E燃料が混入したカム室 1 2内 の潤滑油を D ME燃料と潤滑油とに分離し、 潤滑油をカム室 1 2に戻す。 オイル セパレー夕 1 3で分離された D ME燃料は、 カム室 1 2内の圧力が大気圧以下に なるのを防止する 「カム室内圧力制限手段」 としてのチェック弁 （逆止弁） 1 4 8725 を介して電動コンプレッサー 3 3へ送出され、 電動コンプレッサー 3 3で加圧さ れた後、 クーラ一 4 2を介して燃料タンク 4へ戻される。
そして、 前述した第 1実施例と同様に、 オイルセパレ一夕 1 3の出口側と電動 コンプレッサー 3 3との間には、 チェック弁 1 4をバイパスしてオイルセパレー 夕 1 3の出口側を電動コンプレッサー 3 3へ直接連通させるバイパス通路 6 1が 設けられている。 そして、 オイルセパレー夕 1 3の出口側とチェック弁 1 4との 間には、 オイルセパレ一夕 1 3の出口側をチェック弁 1 4へ連通させる連通経路 と、 オイルセパレ一夕 1 3の出口側をバイパス通路 6 1へ連通させる連通経路と を切り換える 「バイパス通路開閉手段」 としての 3方電磁弁 6 2が配設されてい る。 3方電磁弁 6 2は、 Q F F制御状態において、 オイルセパレ一夕 1 3の出口 側をチェック弁 1 4へ連通させる連通経路を構成し、 O N制御状態において、 ォ ィルセパレ一夕 1 3の出口側をバイパス通路 6 1へ連通させる、 つまりバイパス 通路 6 1を連通状態にする連通経路を構成する。
カム室 1 2内には、 カム室 1 2内の潤滑油の粘度を検出する 「カム室内状態検 出手段」 としてのカム室内センサ 1 2 aが配設されている。 カム室内センサ 1 2 aにて検出された潤滑油の粘度の検出値は、 「バイパス制御手段」としてのバイパ ス制御部 3 0へ送出され、 バイパス制御部 3 0は、 カム室内センサ 1 2 aの検出 値に基づいて、 3方電磁弁 6 2を O N/O F F制御する。 以下、 ノ ィパス制御部 3 0の説明については、 第 1実施例と同様の説明となるので省略する。
このようにして、 当該実施例に示したようなフィードポンプを有さない D ME 燃料供給装置 1 0 0においても前述した第 1実施例と同様に、 カム室 1 2内を一 時的に大気圧以下に減圧することによって、 インジェクションポンプ 1のカム室 1 2内に漏れ出た D M E燃料による潤滑油の潤滑性能の低下を低減させることが できる。
つづいて、 本願発明に係る D ME燃料供給装置 1 0 0の第 3実施例として、 上 述した第 1実施例又は第 2実施例に加えてインジェクションポンプエレメント 2 に、 カム室 1 2へ漏れ出る D ME燃料を気化するための空間部を設けた D ME燃 料供給装置 1 0 0について図面を参照しながら説明する。 図 3は、 本願発明に係 る D ME燃料供給装置 1 0 0を構成するインジェクションポンプ 1のィンジェク シヨンポンプエレメント 2近傍の断面を示した要部斜視図である。また、図 4は、 本願発明に係るインジェクションポンプ 1の縦断面図であり、 図 4 ( a ) は、 全 体の断面図、 図 4 ( b ) は、 プランジャの一部を拡大して示した要部断面図であ o
デリバリバルブホルダ 2 1は、 デリバリバルブ揷設孔 2 1 1を有する形状を成 しており、 インジェクションポンプ 1の基体に固定されている。 デリバリバルブ 揷設孔 2 1 1と連通している燃料液送出口 2 1 2には、 インジヱクシヨンパイプ 3が接続される。 デリノ リノ 'ルブ揷設孔 2 1 1には、 デリバリノ "レブ 2 3が往復 動可能に揷設されており、 デリバリバルブ 2 3は、 デリバリスプリング 2 2によ つて、 デリバリバルブホルダ 2 1と一体に配設されているデリバリバルブシート 2 4のバルブシート部 2 4 aに、バルブ部 2 3 1が当接する如く付勢されている。 プランジャバレル 2 5は、 デリバリノ ルブシート 2 4と一体に配設され、 デリ ノ リバルブシ一ト 2 4の内周面 2 4 1に連通している液圧室 2 5 aを有している。 液圧室 2 5 aには、 プランジャ 2 6が往復動可能に揷設されており、 その一端側 がデリバリバルブ 2 3に面している。 プランジャ 2 6は、 プランジャスプリング 2 7によって、 カム 1 2 2側に付勢されている。 プランジャ 2 6は、 ディーゼル エンジンの駆動軸に連結され、 ディーゼルエンジンの駆動力で回転するカムシャ フト 1 2 1のカム 1 2 2によって、 夕ぺヅト 2 8を介してデリバリバルブ 2 3側 (符号 Dの矢印で示した方向） に押し上げられる。 プランジャ 2 6のつば部 2 6 1は、 コントロールラック 1 2 3と係合して回転するピニオン 2 9と一体の円筒 状の部材であるスリーブ 2 9 1と係合しており、 コントロールラヅク 1 2 3の往 復動によってピニオン 2 9が回転し、 プランジャ 2 6が周方向に回転する構成を 成しており、 このプランジャ 2 6の回転位置によって DM E燃料の噴射量が増減 する。
プランジャ 2 6が揷設されているプランジャバレル 2 5の内周面には、 本願発 明に係る 「D ME燃料気ィ匕部」 としての 3つの環状溝 2 0がプランジャバレル 2 5の内周面の周方向に形成されている。 環状溝 2 0によってプランジャ 2 6とプ ランジャバレル 2 5との摺接面には、 空間部 2 0 aが形成されている。 油溜室 1 1内の高圧下にある液体状態の D M E燃料が液圧室 2 5 aに充填され、 プランジ ャ 2 6が上昇することによってデリバリバルブ 2 3を介して燃料液送出口 2 1 2 へ送出される際に、 プランジャ 2 6とプランジャバレル 2 5との摺接面に液体状 態の D M E燃料が漏れ出る。 プランジャ 2 6とプランジャバレル 2 5との摺接面 に漏れ出た液体状態の D M E燃料は、 3つの空間部 2 0 aにおいて段階的に減圧 されて気化した状態でカム室 1 2へ漏れ出る。 気化した状態でカム室 1 2へ漏れ 出た D M E燃料は、 カム室 1 2に配設されたオイルセパレ一夕 1 3によって潤滑 油から分離され、 コンプレッサー 1 6によって吸引されて燃料タンク 4へ送出さ れる。
尚、 空間部 2 0 aの容積は、 プランジャ 2 6とプランジャバレル 2 5との摺接 面の間隔等からプランジャ 2 6とプランジャバレル 2 5との摺接面に漏れ出た液 体状態の D M E燃料が十分減圧されて気化可能な容量であれば良い。 また、 ブラ ンジャ 2 6とプランジャバレル 2 5との摺接面は、高精度に形成されているので、 その精度に環状溝 2 0が及ぼす影響を最小限にするためにも可能な限り幅が狭く 容量の小さい溝であることが好ましいと言える。 . このようにして、 油溜室 1 1からカム室 1 2へ向けてプランジャ 2 6とプラン ジャバレル 2 5との摺接面に漏れ出た高圧下で液体状態の D M E燃料は、 空間部 2 0 aにおいて減圧されて気ィ匕した状態でカム室 1 2へ漏れ出る。 そして、 カム 室 1 2へ漏れ出た気体状態の D ME燃料をオイルセパレー夕 1 3で分離しつつコ ンプレッサ一 1 6で吸引して燃料タンク 4へ戻すので、 カム室 1 2内に漏れ出て カム室 1 2内の潤滑油に混入してしまう D M E燃料を少なくすることができる。 したがって、 D M E燃料の混入による潤滑油の潤滑性能の低下を低減させること ができ、 それによつて、 チェヅク弁 1 4をバイパスしてカム室 1 2内を一時的に 大気圧以下に減圧する時間を短縮することができる。
また、 第 3実施例の変形例としては、 空間部 2 0 aを形成する環状溝 2 0をプ ランジャ 2 6とプランジャバレル 2 5との摺接面のカム室 1 2寄りに形成したも のが挙げられる。 図 5は、 プランジャバレル 2 5のカム室 1 2寄りに環状溝 2 0 が形成されたインジェクションポンプ 1の一部を拡大して示した断面図である。 プランジャ 2 6とプランジャバレル 2 5との摺接面に漏れ出た高圧下で液体状 の D ME燃料は、 カム室 1 2に向けて漏れ出る過程において徐々に圧力が低下し ていく。 したがって、 このように、 環状溝 2 0がカム室 1 2寄りに形成され、 空 間部 2 0 aがカム室寄りに形成されていることによって、 圧力がある程度低下し た状態の DME燃料を減圧して気化させるので、 高圧で液体状態の DM E燃料を 効果的に減圧して気ィ匕させることができる。
さらに、 第 3実施例の変形例としては、 プランジャ 2 6に環状溝 2 0が形成さ れたものが挙げられる。 図 6は、 プランジャ 2 6に環状溝 2 0が形成されたイン ジェクシヨンポンプ 1の一部を拡大して示した断面図である。
このように、 プランジャ 2 6とプランジャバレル 2 5との摺接面において、 プ ランジャ 2 6に環状溝 2 0を設けて空間部 2 0 aを形成しても本願発明の実施は 可能であり、 本願発明による作用効果を得ることができるものである。 また、 プ ランジャ 2 6に環状溝 2 0を形成することによって、 環状溝 2 0を容易に精度良 く形成することができるというメリヅトがある。
さらに、 本願発明に係る D ME燃料供給装置 1 0 0の第 4実施例としては、 上 述した第 1実施例〜第 3実施例に示した: D ME燃料供給装置 1 0 0のいずれかに おいて、 チェック弁 1 4のバイパス制御をカム室内センサ 1 2 aが検出した検出 値が所定の許容値を超えてから一定時間経過した後に 3方電磁弁 6 2 (バイパス 通路開閉手段） を O F F制御するようにしたものが挙げられる。 例えば、 カム室 内センサ 1 2 aが検出した検出値が所定の許容値を超えた時点で 3方電磁弁 6 2 を O N制御した後、 一定時間経過した時点でカム室内センサ 1 2 aが検出した検 出値が所定の許容値以下にならなくても 3方電磁弁 6 2をいつたん〇 F F制御し て、 カム室 1 2内が大気圧以下に減圧された状態が長時間継続することを防止す る。 あるいは、 カム室内センサ 1 2 aが検出した検出値が所定の許容値を超えた 時点で 3方電磁弁 6 2を O N制御した後、 一定時間経過した時点でカム室内セン サ 1 2 aが検出した検出値に関わらず 3方電磁弁 6 2を O F F制御する。 この一 定時間は、 カム室 1 2内が減圧されることによって潤滑油に混入した D ME燃料 が十分除去されると想定される時間に設定する。
さらに、 本願発明に係る DM E燃料供給装置 1 0 0の第 5実施例としては、 上 述した第 1実施例〜第 4実施例に示した D M E燃料供給装置 1 0 0のいずれかに おいて、 所定の時間周期で一定時間、 3方電磁弁 6 2を O N制御する定周期バイ パス制御手段 3 0 1 (図 1参照） を設けたものが挙げられる。 例えば、 定周期で —定時間、 3方電磁弁 6 2の O NZO F F制御をバイパス制御部 3 0内の定周期 ノ ィパス制御手段 3 0 1によって繰り返し実行する。 3方電磁弁 6 2の O N/0 F F制御を行う時間周期は、 潤滑油に混入している D ME燃料の量が許容量を超 えると想定される時間に設定し、 3方電磁弁 6 2を O N制御する一定時間は、 潤 滑油に混入している D M E燃料の量が許容量以下になるのに必要十分な時間に設 定する。 このような定周期バイパス手段を設けることによって、 チェック弁 1 4 のバイパス制御を簡略化できる。 したがって、 カム室内センサ 1 2 aを設けなく ても良く、 あるいは、 カム室内センサ 1 2 aが故障した場合等におけるバヅクァ ップ手段としても良い。
さらに、 本願発明に係る DME燃料供給装置 1 0 0の第 6実施例としては、 上 述した第 1実施例〜第 5実施例に示した D ME燃料供給装置 1 0 0のいずれかに おいて、 DME燃料供給装置 1 0 0をコモンレール式にしたものが挙げられ、 そ のような態様においても本願発明の実施は可能であり、 本願発明による作用効果 を得ることができる。 即ちィンジェクションポンプから送出された D M E燃料を コモンレールへ供給し、 該コモンレールから各燃料噴射ノズルへ送出される構成 を成すようにしてもよい。
上記実施例によれば、 ィンジェクシヨンポンプのカム室内に漏れ出た D ME燃 料による潤滑油の潤滑性能の低下を低減させることができる。
次に、 本願発明のディーゼルエンジンの D M E燃料供給装置のィンジェクショ ンポンプについて図 7に基づいて説明する。
図 7に示すように、 ディーゼルエンジン 2 0 0に D ME燃料を供給する D ME 燃料供給装置 1 0 0は、 インジェクションポンプ 1を備えている。 インジェクシ ヨンポンプ 1は、 ディーゼルエンジン 2 0 0が有するシリンダ 3 3 1の数と同じ 数のインジェクションポンプエレメント 2を備えている。 フィードポンプ 3 0 5 は、 燃料タンク 4に貯留されている D ME燃料を、 所定の圧力に加圧してフィ一 ドパイプ 3 5 2へ送出する。 燃料タンク 4の D ME燃料送出口は、 燃料タンク 4 内の D ME燃料の液面より下に設けられており、 フィードポンプ 3 0 5は燃料夕 ンク 4の DM E燃料の送出口近傍に配設されている。 フィードパイプ 3 5 2へ送 出された DM E燃料は、 フィル夕 3 5 1でろ過され、 3方電磁弁 7 1を介してィ ンジェクシヨンポンプ 1へ送出される。 3方電磁弁 7 1は、 噴射状態時 （ディ一 ゼルエンジン 2 0 0の運転時） には O N状態で、 符号 Aで示した矢印の方向に連 通している。
インジェクションポンプ 1内のカム室 (図示せず) は、 ディーゼルエンジン 2 0 0の潤滑系と分離された専用潤滑系となっており、オイルセパレ一夕 3 0 6は、 インジェクションポンプ 1内のカム室に漏れだした D ME燃料が混入したカム室 内の潤滑油を、 D ME燃料と潤滑油とに分離し、 潤滑油をカム室に戻す。 オイル セパレ一夕 3 0 6で分離された DM E燃料は、 カム室内の圧力が大気圧以下にな るのを防止するチェック弁 3 6 2を介して、 カム室内のカムによって駆動される コンプレッサー 3 6 1へ送出され、 コンプレッサー 3 6 1で加圧された後、 チェ ック弁 3 6 3、 及びクーラー 3 4 1を介して燃料タンク 4へ戻される。 チェック 弁 3 6 3は、 ディーゼルエンジン 2 0 0の停止時に、 燃料タンク 4から DME燃 料がカム室へ逆流するのを防止するために設けられている。
このように、 インジェクションポンプ 1のカム室が、 ディーゼルエンジン 2 0 0の潤滑系と分離された専用潤滑系になっているので、 インジェクションポンプ エレメント 2から力ム室に漏れた D M E燃料が、 ディ一ゼルェンジン 2 0 0の潤 滑系に侵入する虞がない。 そして、 それによつて、 ディーゼルエンジン 2 0 0の 潤滑系に侵入した D M E燃料が気化し、 気ィ匕した D M E燃料がディ一ゼルェンジ ン 2 0 0のクランク室に侵入して引火するといつた虞をなくすことができる。 燃料タンク 4からフィードポンプ 3 0 5によって所定の圧力に加圧されて送出 された D M E燃料は、 インジェクションポンプ 1の各インジェクションポンプェ レメント 2からィンジェクシヨンパイプ 3 0 3を経由して、 所定のタイミングで 所定の量だけディーゼルエンジン 2 0 0の各シリンダ 3 3 1に配設されている燃 料噴射ノズル 3 3 2へ圧送される。 インジェクションポンプ 1からオーバ一フロ 一した D ME燃料は、 オーバーフロー燃料パイプ 3 0 8を経由し、 オーバ一フロ 一燃料の圧力を決めるチェヅク弁 3 9 1、 及びクーラ一 3 4 1を介して燃料タン ク 4へ戻される。 また、 各燃料噴射ノズル 3 3 2からオーバ一フローした D ME 燃料は、 オーバ一フロー燃料パイプ 3 0 9を経由し、 オーバーフロー燃料の圧力 を決めるチェック弁 3 9 1及びクーラ一 3 4 1を介して燃料タンク 4へ戻される c さらに、 D ME燃料供給装置 1 0 0は、 ディーゼルエンジン 2 0 0停止時に、 インジェクションポンプ 1内の油溜室（図示せず)、オーバ一フロー燃料パイプ 3 0 8、 及びオーバ一フロ一燃料パイプ 3 0 9に残留している D ME燃料を、 燃料 タンク 4へ回収する 「残留燃料回収手段」 の構成要素として、 ァスピレ一夕 7、 3方電磁弁 7 1、 及び 2方電磁弁 7 2を備えている。
ァスピレー夕 7は、 入口 7 aと出口 7 bと吸入口 7 cとを有している。 入口 7 aと出口 7 bは真っ直ぐに連通しており、 吸入口 7 cは、 入口 7 aと出口 7 bと の間の連通路から、 略垂直方向に分岐している。 3方電磁弁 7 1が O F Fの時に 連通する連通路 （符号 Bの矢印で示した連通方向） の出口側が入口 7 aに接続さ れており、 クーラ一 3 4 1を介して燃料タンク 4への経路へ出口 7 bが接続され ている。また、 吸引口 7 cは、噴射状態時（ディーゼルエンジン 2 0 0の運転時） には O F F状態となっている 2方電磁弁 7 2に接続されている。
無噴射状態時 （ディーゼルエンジン 2 0 0の停止時） には、 3方電磁弁 7 1を O F Fして符号 Bの矢印で示した方向の連通路を構成するとともに、 2方電磁弁 7 2を O Nして、 オーバ一フロー燃料パイプ 3 0 8及びオーバ一フロー燃料パイ プ 3 0 9とァスピレ一夕 7の吸入口 7 cとの間を連通させる （符号 Cで示した矢 印の方向）。 したがって、 フィードポンプ 3 0 5から送出された D ME燃料は、 ィ ンジェクシヨンポンプ 1へ送出されずに、 'ァスピレ一夕 7へ送出され、 入口 7 a から出口 7 bへ抜け、 クーラー 3 4 1を介して燃料タンク 4へ戻り、 再びフィ一 ドポンプ 3 0 5からァスピレー夕 7へ送出される。 つまり、 ァスピレ一夕 7を介 して D ME燃料液が環流する状態となる。 そして、 インジェクションポンプ 1内 の油溜室、 オーバ一フロー燃料パイプ 3 0 8、 及びオーバ一フロー燃料パイプ 3 0 9に残留している D ME燃料は、 入口 7 aと出口 7 bを流れる D ME燃料液の 流れによって、吸引口 7 cから吸引されて燃料タンク 4へ回収されることになる。 このように、 残留燃料回収手段は、 フィードポンプ 3 0 5を駆動源としてァス ピレ一夕 7によって、 油溜室、 オーバ一フロー燃料パイプ 3 0 8、 及びオーバ一 フロ一燃料パイプ 3 0 9の DM E燃料を吸引して燃料タンク 4へ回収する構成を 成しているので、 新たに残留燃料回収用のポンプ等を設ける必要がない。
図 7に関して説明した発明においても、 ィンジェクシヨンポンプエレメント 2 の構成は、 上記第 1の実施例に関して説明した図 3及び図 4に示すものと同様で ある。即ちィンジェクシヨンポンプエレメント 2には、図 4 ( b )に示すように、 油溜室 1 1からカム室 1 2へ向けてプランジャ 2 6と該プランジャ 2 6が揷設さ れるプランジャバレル 2 5との摺接面に漏れ出た液体状の DME燃料を、 カム室 1 2内に漏れ出る前に減圧して気ィ匕させる空間部 2 0 aが、 プランジャ 2 6とプ ランジャバレル 2 5との摺接面に形成されている。
この空間部 2 0 aは、 図 5に示すようにプランジャバレル 2 5の内周面に周方 向に形成された環状溝 2 0によって形成されていてもよく、 また図 6に示すよう にプランジャ 2 6の周面に周方向に形成された 「D M E燃料気化部」 としての環 状溝 2 0によって形成されていてもよい。 また環状溝 2 0は複数形成することが でき、 更に空間部 2 0 aがプランジャ 2 6とプランジャバレル 2 5との摺接面の カム室 1 2寄りに形成されていてもよい。
尚、 本願発明は上記実施例に限定されることなく、 特許請求の範囲に記載した 発明の範囲内で、 種々の変形が可能であり、 それらも本願発明の範囲内に含まれ るものであることは言うまでもない。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 力ム室内の潤滑油に液体状の D M E燃料が混入してしまう とによる潤滑油の潤滑性能の低下を防止することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 燃料タンクからフィードパイプを経由して供給された D M E燃料を、 所 定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルに連通して いるインジェクションパイプへ送出するィンジェクションポンプと、
該インジェクションポンプのカム室内に混入した D ME燃料と前記カム室内の 潤滑油とを分離可能なオイルセパレ一夕と、
該オイルセパレ一夕にて分離した D M E燃料を前記燃料タンクへ回収するため の連通路と、
該連通路に配設され、 前記オイルセパレ一夕を介して前記カム室内の気相部を 吸引する吸引手段と、
前記連通路の前記吸引手段と前記オイルセパレー夕との間に配設され、 前記力 ム室内の圧力を一定の圧力以上に維持するカム室内圧力制限手段と、
該カム室内圧力制限手段をバイパスして、 前記カム室と前記吸弓 I手段とを直接 連通させるバイパス通路と、
該バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの D ME燃料供給装置。
2 . 請求項 1において、 更に、 前記カム室内の潤滑油の粘度、 前記カム室内 の潤滑油の密度、 前記カム室内の圧力、 前記カム室内の温度の少なくともいずれ か 1つを検出可能なカム室内状態検出手段と、
該カム室内状態検出手段が検出した検出値が所定の許容値を超えた場合に前記 ノ イパス通路開閉手段を開制御するバイパス制御手段とを備えることを特徴とす るディーゼルエンジンの D M E燃料供給装置。
3 . 請求項 2において、 前記カム室内状態検出手段が検出した検出値が所定 の許容値以下になつた時点で前記バイパス通路開閉手段を閉制御することを特徴 とするディーゼルエンジンの D ME燃料供給装置。
4 . 請求項 2又は 3において、 前記バイパス制御手段は、 前記カム室内状態 検出手段が検出した検出値が所定の許容値を超えてから一定時間経過した後、 前 記ノ'ィノ ス通路開閉手段を閉制御することを特徴とするディーゼルエンジンの D ME燃料供給装置。
5 . 請求項 1または 2において、 更に、 所定の時間周期で一定時間、 前記バ ィパス通路開閉手段を開閉制御する定周期バイパス制御手段を備えることを特徴 とするディーゼルエンジンの D ME燃料供給装置。
6 . 請求項 1または 2において、 前記インジェクションポンプは、 ディーゼ ルェンジンの駆動軸の回転が伝達されて回転するカムシャフ卜と係合するプラン ジャの上下動で開閉可能なデリバリバルブによって、 前記燃料夕ンクから前記フ イードパイプを経由して前記 D ME燃料が供給される油溜室の前記 DME燃料を、 所定のタイミングで所定の量だけ前記ディ一ゼルェンジンの燃料噴射ノズルに連 通しているインジェクションパイプへ加圧して送出するインジェクションポンプ エレメントを有し、 該インジェクションポンプエレメントは、 前記油溜室、 及び 前記プランジャ上部から前記カム室へ向けて前記プランジャと該プランジャが揷 設されるプランジャバレルとの摺接面に漏れ出た液体状の前記 D ME燃料を、 前 記カム室内に漏れ出る前に減圧して気ィ匕させる空間部を前記プランジャと前記プ ランジャバレルとの摺接面に形成した D ME燃料気ィ匕部を備えていることを特徴 とするディーゼルエンジンの D M E燃料供給装置。
7 . 請求項 6において、 前記インジェクションポンプは、 前記空間部が、 前 記プランジャの周面に周方向に形成された環状溝によって形成されていることを 特徴とするディーゼルエンジンの D M E燃料供給装置。
8 . 請求項 6において、 前記インジェクションポンプは、 前記空間部が、 前 記プランジャバレルの内周面に周方向に形成された環状溝によって形成されてい ることを特徴とするディーゼルエンジンの D ME燃料供給装置。
9 . 請求項 7又は 8において、 前記インジェクションポンプは、 前記 D ME 燃料気化部が、 複数の前記環状溝を有していることを特徴とするディ一ゼルェン ジンの D ME燃料供給装置。
1 0 . 請求項 6または 7において、 前記インジェクションポンプは、 前記 DM E燃料気化部が、 前記空間部が前記プランジャと前記プランジャバレルとの摺接 面の前記カム室寄りに形成されていることを特徴とするディーゼルエンジンの D ME燃料供給装置。
1 1 . 請求項 1、 2または 6において、 前記インジェクションポンプから送出 された前記 D ME燃料は、 コモンレールへ供給され、 該コモンレールから各燃料 噴射ノズルへ送出される構成を成していることを特徴とするディーゼルエンジン の D ME燃料供給装置。
1 2 . ディ一ゼルエンジンの駆動軸の回転が伝達されて回転するカムシャフト と係合するプランジャの上下動で開閉可能なデリバリバルブによって、 燃料夕ン クからフィードパイプを経由して前記 D ME燃料が供給される油溜室の前記 D M E燃料を、 所定のタイミングで所定の量だけ前記ディーゼルエンジンの燃料噴射 ノズルに連通しているインジェクションパイプへ加圧して送出するインジェクシ ヨンポンプエレメントを有するディーゼルエンジンの D M E燃料供給装置のィン ジェクシヨンポンプであって、
前記ィンジェクションポンプェレメントは、 前記油溜室からカム室へ向けて前 記ブランジャと該プランジャが揷設されるプランジャバレルとの摺接面に漏れ出 た液体状の前記 D M E燃料を、 前記カム室内に漏れ出る前に減圧して気ィ匕させる 空間部を前記プランジャと前記プランジャバレルとの摺接面に形成した D ME燃 料気化部を備えている、 ことを特徴とするインジェクションポンプ。
1 3 . 請求項 1 2において、 前記空間部は、 前記プランジャの周面に周方向に 形成された環状溝によって形成されていることを特徴とするインジェクションポ ンプ。
1 4 . 請求項 1 2において、 前記空間部は、 前記プランジャバレルの内周面に 周方向に形成された環状溝によって形成されていることを特徴とするインジェク シヨンポンプ。
1 5 . 請求項 1 3又は 1 4において、 前記 D ME燃料気ィ匕部は、 複数の前記環 状溝を有していることを特徴とするィンジェクシヨンポンプ。
1 6 . 請求項 1 2または 1 3において、 前記 D M E燃料気ィ匕部は、 前記空間部 が前記ブランジャと前記ブランジャバレルとの摺接面の前記力ム室寄りに形成さ れていることを特徴とするィンジェクシヨンポンプ。
1 7 . 請求項 1 2又は 1 3のいずれか 1項に記載のインジェクションポンプを 備えたディーゼルエンジンの D ME燃料供給装置。
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