JP2003056393A - Dmeエンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Dmeエンジンの燃料供給装置

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JP2003056393A
JP2003056393A JP2001244034A JP2001244034A JP2003056393A JP 2003056393 A JP2003056393 A JP 2003056393A JP 2001244034 A JP2001244034 A JP 2001244034A JP 2001244034 A JP2001244034 A JP 2001244034A JP 2003056393 A JP2003056393 A JP 2003056393A
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JP
Japan
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fuel
engine
temperature
common rail
purge
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Application number
JP2001244034A
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English (en)
Inventor
Akira Saito
晃 齋藤
Seiji Hikino
清治 引野
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流路内で燃料が気化して漏出が起こるような
事態を招かない程度の比較的短い停止時間ではコモンレ
ール内の燃料が解放されないようにして迅速なDMEエ
ンジンの再始動を実現する。 【解決手段】 エンジン停止時にコモンレール5からパ
ージ制御弁9を介してパージタンク10に燃料を抜き出
すパージライン11を備えたDMEエンジンの燃料供給
装置に関し、コモンレール5内の燃料温度を検出する温
度センサ14と、該温度センサ14の検出信号14aを
入力してエンジン停止時に検出温度が所定の設定温度を
超えている条件下でのみパージライン11のパージ制御
弁9に向け開弁指令9aを出力する制御装置15とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジメチルエーテル
を燃料として利用するDMEエンジンの燃料供給装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、高セタン価(55以上)で無煙燃
焼するジメチルエーテル(以下ではDMEと略称する)
が石油や軽油の代替燃料として注目されており、特にE
GR(排気ガス再循環)や触媒により低NOxを実現し
得て将来の厳しい排気規制を満足できるという観点か
ら、ディーゼルエンジンの代替燃料として検討が進めら
れている。
【0003】ただし、DMEは、その沸点が−25℃と
非常に低くて蒸発し易いという特性があるため、DME
を燃料として利用するDMEエンジンの実用化にあたっ
ては、このようなDMEの特性を十分に考慮した燃料供
給装置が必要になるものと考えられており、例えば、図
3に示す如きDMEエンジンの燃料供給装置が既に提案
されている。
【0004】ここに図示している例では、燃料タンク1
内に約0.4〜1MPaの圧力で貯えられている燃料
(DME)を、前記燃料タンク1内に装備されているフ
ィードポンプ2によりフィードライン3に送り出し、該
フィードライン3の途中に装備されている高圧ポンプ4
により約20〜70MPaに昇圧してコモンレール5に
蓄圧させ、該コモンレール5から噴射ライン6を介し各
気筒のインジェクタ7に燃料を導いて開弁制御により燃
焼室8内に噴射させ、通常のディーゼルエンジンの場合
と同様に圧縮着火により燃焼させるようにしてある。
【0005】そして、斯かる燃料供給装置においては、
エンジン停止時に燃焼の流れが止まってしまうと、エン
ジンや排気系から熱が伝わってきて流路内の燃料が昇温
し、DMEの臨界温度である127℃を超えた段階で圧
力に関係なく燃焼が気化してしまうため、コモンレール
5側からの圧力がかかり続けているインジェクタ7のノ
ズル等から燃料の気化ガスが燃焼室8内に漏出し(液密
性があってもガスの漏出をシールすることは困難)、そ
の漏出した気化ガスが燃焼室8に溜まることにより次に
エンジンを始動した時に異常燃焼が惹起される虞れがあ
る。
【0006】そこで、このような異常燃焼を回避するた
めに、エンジン停止時にコモンレール5からパージ制御
弁9を介してパージタンク10に燃料を抜き出すパージ
ライン11と、前記パージタンク10に抜き出されて0
〜0.3MPaに減圧された燃料をコンプレッサ12に
より再液化して燃料タンク1に戻す連絡ライン13とを
備えるようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た如き従来提案されている燃料供給装置では、エンジン
停止と同時にパージ制御弁9を開けてコモンレール5内
の燃料を解放するようにしていたため、例えば、エンス
ト等によりエンジンが停止してしまったような場合にも
コモンレール5内の燃料が解放されてしまうことなり、
エンジン停止後に再始動しようとしても、燃料がコモン
レール5内に充填されるまでに時間を要して迅速な再始
動が行えないという問題があった。
【0008】特に近年における路線バス等では、排気ガ
スの排出量を抑制する観点から、信号待ちでニュートラ
ルにしてクラッチを離した時にエンジンが停止し且つク
ラッチでギヤを入れた時にエンジンが再始動するように
したアイドルストップ装置が付いているものがあり、こ
のようなアイドルストップ装置付きの車両への適用を想
定した場合にも何らかの対策を講じる必要があるのは明
らかである。
【0009】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、流路内で燃料が気化して漏出が起こるような事態を
招かない程度の比較的短い停止時間ではコモンレール内
の燃料が解放されないようにして迅速なDMEエンジン
の再始動を実現することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料タンクか
ら導いた燃料を高圧ポンプにより昇圧してコモンレール
に蓄圧させるフィードラインと、前記コモンレールから
インジェクタに燃料を導いて燃焼室内に噴射させる噴射
ラインと、前記コモンレールからパージ制御弁を介して
パージタンクに燃料を抜き出すパージラインと、前記パ
ージタンクの燃料をコンプレッサにより再液化して前記
燃料タンクに戻す連絡ラインとを備えたDMEエンジン
の燃料供給装置において、前記コモンレール内の燃料温
度を検出する温度センサと、該温度センサの検出信号を
入力してエンジン停止時に検出温度が所定の設定温度を
超えている条件下でのみ前記パージ制御弁に向け開弁指
令を出力する制御装置とを備えたことを特徴とするもの
である。
【0011】而して、このようにすれば、エンジン停止
時に温度センサの検出信号に基づきコモンレール内の燃
料温度が所定の設定温度を超えているか否かが制御装置
で確認され、コモンレール内の燃料温度が所定の設定温
度を超えている条件下でのみパージ制御弁に向け開弁指
令が出力されて該パージ制御弁が開き、コモンレール内
に蓄圧された燃料が解放されてパージラインへと抜き出
される。
【0012】他方、コモンレール内の燃料温度が所定の
設定温度を超えていないうちは、エンジンが停止してい
てもパージ制御弁の解放が留保され、この留保状態のう
ちであればコモンレールの蓄圧が保持されるので、比較
的短い停止時間に対し迅速なDMEエンジンの再始動を
実現することが可能となる。
【0013】尚、本発明において、制御装置に設定され
ている設定温度は、エンジン停止後にインジェクタ内の
燃料温度が臨界温度に達すると予想される時のコモンレ
ール内の燃料温度で決められていることが好ましい。
【0014】このようにすれば、エンジン停止後にパー
ジ制御弁の解放が留保されている間に、インジェクタ内
の燃料温度がエンジンや排気系からの伝熱により臨界温
度に達してしまうことが確実に回避され、インジェクタ
のノズル等から燃料の気化ガスが燃焼室内に漏出してエ
ンジンの再始動時に異常燃焼が起こる虞れが未然に防止
されることになる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
【0016】図1及び図2は本発明を実施する形態の一
例を示すもので、図3と同一の符号を付した部分は同一
物を表わしている。
【0017】前述した図3と略同様に構成したDMEエ
ンジンの燃料供給装置に関し、本形態例においては、図
1に示す如く、コモンレール5の適宜位置に、該コモン
レール5内の燃料温度を検出する温度センサ14が新た
に装備されており、該温度センサ14の検出信号14a
が、所定場所に設けた制御装置15に入力されるように
なっている。
【0018】そして、この制御装置15においては、前
記温度センサ14からの検出信号14aに基づき、エン
ジン停止時に検出温度が所定の設定温度T1を超えてい
る条件下でのみパージライン11のパージ制御弁9に向
け開弁指令9aを出力するようにしてある。
【0019】図2は前記制御装置15での具体的な制御
手順を示したものであり、ステップS1でエンジン停止
が確認されたら、ステップS2に進んで温度センサ14
からの検出信号14aに基づきコモンレール5内の燃料
温度が設定温度T1を超えているか否かが判定され、設
定温度T1を超えていない場合は「NO」へと進んでス
テップS2の判定が繰り返され、設定温度T1を超えた
場合は「YES」へと進んでパージ制御弁9が開弁指令
9aにより開作動されるようになっている。
【0020】尚、制御装置15に設定されている設定温
度T1は、エンジン停止後にインジェクタ7内の燃料温
度が臨界温度に達すると予想される時のコモンレール5
内の燃料温度で決められていることが好ましい。
【0021】即ち、インジェクタ7内の燃料温度がエン
ジンや排気系からの伝熱により臨界温度に達してしまう
ことは、エンジンの再始動時における異常燃焼を回避す
る上で最も重要な事項であるが、インジェクタ7内の燃
料温度を直接検出して監視することは現実的に困難であ
る。
【0022】そこで、本形態例においては、エンジン停
止後にインジェクタ7内の燃料温度が臨界温度に達する
と予想される時のコモンレール5内の燃料温度で間接的
にインジェクタ7内の燃料温度を監視しようとしている
のである。
【0023】ただし、エンジン停止後のインジェクタ7
内の燃料温度とコモンレール5内の燃料温度との相関関
係は、エンジンの型式や大きさ、インジェクタ7からコ
モンレール5までの配管長さ等により異なるものとなる
ので、予備実験等でインジェクタ7内の燃料温度が臨界
温度に達した時のコモンレール5内の燃料温度を実測
し、これを制御装置15に設定温度T1として入力して
おけば良い。
【0024】而して、このように燃料供給装置を構成し
た場合、エンジン停止時に温度センサ14の検出信号1
4aに基づきコモンレール5内の燃料温度が所定の設定
温度T1を超えているか否かが制御装置15で確認さ
れ、コモンレール5内の燃料温度が所定の設定温度T1
を超えている条件下でのみパージ制御弁9に向け開弁指
令9aが出力されて該パージ制御弁9が開き、コモンレ
ール5内に蓄圧された燃料が解放されてパージライン1
1へと抜き出される。
【0025】他方、コモンレール5内の燃料温度が所定
の設定温度T1を超えていないうちは、エンジンが停止
していてもパージ制御弁9の解放が留保され、この留保
状態のうちであればコモンレール5の蓄圧が保持される
ので、比較的短い停止時間に対し迅速なDMEエンジン
の再始動を実現することが可能となる。
【0026】また、制御装置15に設定されている設定
温度T1は、エンジン停止後にインジェクタ7内の燃料
温度が臨界温度に達すると予想される時のコモンレール
5内の燃料温度で決められているので、エンジン停止後
のパージ制御弁9の解放が留保されている間に、インジ
ェクタ7内の燃料温度がエンジンや排気系からの伝熱に
より臨界温度に達してしまうことが確実に回避され、イ
ンジェクタ7のノズル等から燃料の気化ガスが燃焼室8
内に漏出してエンジンの再始動時に異常燃焼が起こる虞
れが未然に防止されることになる。
【0027】従って、上記形態例によれば、流路内で燃
料が気化して漏出が起こるような事態を招かない程度の
比較的短い停止時間ではコモンレール5内の燃料が解放
されないように留保させることができるので、このよう
な比較的短い停止時間が経過した後の迅速なDMEエン
ジンの再始動を実現することができ、しかも、インジェ
クタ7のノズル等から燃料の気化ガスが燃焼室8内に漏
出してエンジンの再始動時に異常燃焼が起こる虞れも未
然に防止することができる。
【0028】尚、本発明のDMEエンジンの燃料供給装
置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】上記した本発明のDMEエンジンの燃料
供給装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し
得る。
【0030】(I)本発明の請求項1に記載の発明によ
れば、流路内で燃料が気化して漏出が起こるような事態
を招かない程度の比較的短い停止時間ではコモンレール
内の燃料が解放されないように留保させることができる
ので、このような比較的短い停止時間が経過した後の迅
速なDMEエンジンの再始動を実現することができる。
【0031】(II)本発明の請求項2に記載の発明に
よれば、エンジン停止後のパージ制御弁の解放が留保さ
れている間に、インジェクタ内の燃料温度がエンジンや
排気系からの伝熱により臨界温度に達してしまうことを
確実に回避でき、インジェクタのノズル等から燃料の気
化ガスが燃焼室内に漏出してエンジン再始動時に異常燃
焼が起こる虞れを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。
【図2】図1の制御装置の制御手順を示すフローチャー
トである。
【図3】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 燃料タンク 2 フィードポンプ 3 フィードライン 4 高圧ポンプ 5 コモンレール 6 噴射ライン 7 インジェクタ 8 燃焼室 9 パージ制御弁 9a 開弁指令 10 パージタンク 11 パージライン 12 コンプレッサ 13 連絡ライン 14 温度センサ 14a 検出信号 15 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 19/02 F02D 19/02 A 41/04 375 41/04 375 Fターム(参考) 3G084 AA01 BA11 BA27 CA07 DA28 FA00 3G092 AA02 AB06 AC01 BB08 DF03 EA29 FA15 FA32 GA10 HB04Z HB10X 3G301 HA02 HA21 JA21 KA28 LB00 LC01 MA00 PB01Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料タンクから導いた燃料を高圧ポンプ
    により昇圧してコモンレールに蓄圧させるフィードライ
    ンと、前記コモンレールからインジェクタに燃料を導い
    て燃焼室内に噴射させる噴射ラインと、前記コモンレー
    ルからパージ制御弁を介してパージタンクに燃料を抜き
    出すパージラインと、前記パージタンクの燃料をコンプ
    レッサにより再液化して前記燃料タンクに戻す連絡ライ
    ンとを備えたDMEエンジンの燃料供給装置において、 前記コモンレール内の燃料温度を検出する温度センサ
    と、該温度センサの検出信号を入力してエンジン停止時
    に検出温度が所定の設定温度を超えている条件下でのみ
    前記パージ制御弁に向け開弁指令を出力する制御装置と
    を備えたことを特徴とするDMEエンジンの燃料供給装
    置。
  2. 【請求項2】 制御装置に設定されている設定温度が、
    エンジン停止後にインジェクタ内の燃料温度が臨界温度
    に達すると予想される時のコモンレール内の燃料温度で
    決められていることを特徴とする請求項1に記載のDM
    Eエンジンの燃料供給装置。
JP2001244034A 2001-08-10 2001-08-10 Dmeエンジンの燃料供給装置 Pending JP2003056393A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016156371A (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 株式会社デンソー 燃料供給装置及び制御方法
RU201222U1 (ru) * 2020-07-20 2020-12-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Полевой эмиттер из приведенных в контакт материалов с разной работой выхода

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JP2016156371A (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 株式会社デンソー 燃料供給装置及び制御方法
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