JP2009068391A - Ｄｍｅエンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＭＥが外部に漏洩する可能性を低減して安全性を向上するとともに、エンジン停止時からＤＭＥを回収するまでの時間を短縮したＤＭＥエンジンの燃料供給装置を提供する。
【解決手段】燃料タンク２の底部にフィードポンプ３が設けられている。フィードポンプ３の吐出口３ｃには低圧燃料供給経路４が接続され、吸引口３ｄには燃料回収経路１２が接続されている。フィードポンプ３にはエジェクタ２１が一体として形成されており、燃料排出部２１ｃが燃料タンク２内の気相部分２ａに開口している。エンジン運転時、フィードポンプ３は正転してＤＭＥを低圧燃料供給経路４に送出する。エンジン停止時、低圧燃料供給経路４の電磁開閉弁６が閉弁し、フィードポンプ３内の電磁開閉弁２２が開弁する。エンジン停止後、フィードポンプ３は所定時間継続して正転し、エジェクタ２１の駆動流供給部２１ａにＤＭＥを供給し、燃料吸引部２１ｂからＤＭＥを回収する。
【選択図】図２

Description

この発明は、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）を燃料とするＤＭＥエンジンの燃料供給装置に係り、特にエンジン停止時に燃料を回収する構成に関する。

近年、軽油を燃料とする場合と比較して有害物質の排出を大幅に低減できることから、ＤＭＥを燃料としたディーゼルエンジンの実用化が期待されている。一方で、ＤＭＥは沸点が非常に低いために気化しやすいという特性を有している。この特性のため、ＤＭＥを燃料とするエンジンの燃料供給装置においては、エンジン停止時にエンジンや排気系から伝わる熱によって、燃料供給経路内に高圧状態で残留しているＤＭＥが気化してしまう現象が起きる。また、ＤＭＥは、軽油と比較すると粘性が低いという特性も有している。したがって、高圧状態で気化したＤＭＥの漏洩を防止することは困難であり、気化したＤＭＥがエンジン停止後にインジェクタのノズルから漏洩して燃焼室内に残留し、次回の始動時に異常燃焼を招いてエンジン破損の要因になるという問題点を有していた。

このようなエンジン始動時の異常燃焼を防止するため、エンジン停止時に燃料供給経路内に残留しているＤＭＥを燃料タンク内に回収するＤＭＥエンジンの燃料供給装置が、特願２００７−００２４７１号明細書に記載されている。これによれば、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置は、燃料供給経路の高圧側とフィードポンプ近傍とを接続する燃料回収経路、及び燃料供給経路と燃料タンクとの間に設けられたエジェクタを備えている。エンジンが停止すると、まずフィードポンプの回転方向が正転から逆転に切替えられる。燃料供給経路内に残留している液相のＤＭＥは、燃料回収経路を介して逆転するフィードポンプに吸引され、燃料タンク内に回収される。次いで、エンジン停止時から所定時間が経過すると、フィードポンプの回転方向が逆転から再度正転に切替えられ、燃料タンク内のＤＭＥがエジェクタの供給ポートに送出される。エジェクタの吸引ポートには燃料回収経路が接続されており、燃料供給経路内に残留している気相のＤＭＥは、燃料回収経路を介してエジェクタに吸引される。エジェクタに吸引された気相のＤＭＥは、エジェクタの排出ポートから排出され、燃料タンク内に回収される。

しかしながら、上記の特願２００７−００２４７１号明細書に記載のＤＭＥエンジンの燃料供給装置は、燃料回収経路と燃料供給経路のフィードポンプ近傍とを接続し、且つエジェクタと燃料供給経路、燃料回収経路、及び燃料タンクとを接続しているため、配管経路が複雑になっている。したがって、各経路同士の接続箇所や、各経路とそれらを開閉する電磁開閉弁との接続箇所が多くなっており、衝突事故等によって車両が損傷した場合に、これらの接続箇所からＤＭＥが漏洩する可能性が高くなるという問題点を有していた。また、エンジン運転時に正転するフィードポンプは、エンジン停止後に逆転して液相のＤＭＥを回収するが、回転方向の切替えには所定の時間を要するため、ＤＭＥが気化する時間を与えてしまっていた。気相のＤＭＥは、液相のＤＭＥと比較すると吸引しづらく、回収に要する時間も長くなる。したがって、エンジン停止時からＤＭＥの回収が終了するまでの時間が長くなるという問題点を有していた。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ＤＭＥが外部に漏洩する可能性を低減して安全性を向上するとともに、エンジン停止時からＤＭＥを回収するまでの時間を短縮したＤＭＥエンジンの燃料供給装置を提供することを目的とする。

この発明に係るＤＭＥエンジンの燃料供給装置は、内部に燃料であるＤＭＥを貯える燃料タンクと、燃料タンク内の燃料を、正転して燃料タンクの外部に送出するフィードポンプと、フィードポンプに接続される低圧燃料供給経路と、低圧燃料供給経路を介してフィードポンプに接続され、フィードポンプから供給されるＤＭＥを昇圧して、高圧燃料供給経路に吐出する高圧ポンプと、高圧燃料供給経路に接続される第１燃料回収経路と、燃料排出部、フィードポンプに接続される駆動流供給部、及び第１燃料回収経路に接続される燃料吸引部を有し、駆動流供給部から燃料排出部に向かって燃料が流通する際に生じる圧力の低下によって、燃料吸引部から燃料を吸引し、吸引した燃料を燃料排出部から排出するエジェクタとを備えるＤＭＥエンジンの燃料供給装置において、エジェクタは、燃料排出部が、燃料タンク内の気相部分に開口するように燃料タンクに配置され、ＤＭＥエンジンの運転時に正転するフィードポンプは、ＤＭＥエンジンの停止時に継続して正転し、燃料タンク内の燃料を、エジェクタの駆動流供給部に供給し、高圧燃料供給経路に残留している燃料を、燃料タンク内に回収することを特徴とするものである。

エンジン停止時に、燃料タンク内の燃料をエジェクタの駆動流供給部に供給するので、高圧燃料供給経路内に液相または気相の状態で残留している燃料が、第１燃料回収経路を介してエジェクタの燃料吸引部に吸引され、燃料タンク内に回収される。エジェクタは、燃料排出部が燃料タンクの気相部分に開口するように、燃料タンクに配置されるので、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置の配管構造が簡略化され、燃料が外部に漏洩する可能性が低減される。また、エンジン運転時に正転していたフィードポンプは、エンジン停止時から所定時間が経過するまでの間において継続して正転し、燃料タンク内の燃料をエジェクタの駆動流供給部に供給する。すなわち、フィードポンプは、回転方向を切替えることなく燃料タンク内の燃料をエジェクタの駆動流供給部に供給するため、エンジン停止後における燃料の回収が速やかに開始される。したがって、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置において、ＤＭＥが外部に漏洩する可能性を低減して安全性を向上するとともに、エンジン停止時からＤＭＥを回収するまでの時間を短縮することが実現できる。

フィードポンプとエジェクタとが一体であってもよい。フィードポンプからエジェクタに燃料を供給するための配管を、フィードポンプの内部に形成することが可能となるため、配管の接続箇所を削減することができる。したがって、配管構造が簡素化されてＤＭＥが外部に漏洩する可能性が低減されるため、さらに安全性を向上することが可能となる。

インジェクタと、燃料タンク内の気相部分、及びインジェクタを接続する第２燃料回収経路とをさらに備え、第２燃料回収経路は、エンジン運転時に、燃料タンク内の気相部分とインジェクタとを連通し、エンジン停止時に、燃料タンク内の気相部分とインジェクタとを遮断してもよい。エンジン運転時に、インジェクタから排出される余剰のＤＭＥを燃料タンク内に回収することができる。また、エンジン停止時に、燃料タンク内のＤＭＥが第２燃料回収経路を介して第１燃料回収経路に流出することを防止できる。

燃料タンクの気相部分と、高圧ポンプの高圧側とを接続する第３燃料回収経路をさらに備え、第３燃料回収経路は、エンジン運転時に、燃料タンクの気相部分と高圧ポンプの高圧側とを遮断し、エンジン停止時に、燃料タンクの気相部分と高圧ポンプの高圧側とを連通してもよい。エンジン停止時において、燃料供給経路内の圧力と燃料タンク内の圧力とが均圧化されるため、燃料供給経路内に残留しているＤＭＥの圧力が早期に低下する。したがって、エンジン停止時に燃料供給経路内に残留しているＤＭＥが、燃焼室内に漏洩しにくくなる。

低圧燃料供給経路と、エジェクタの燃料吸引部とを接続する第４燃料回収経路をさらに備え、第４燃料回収経路は、エンジン運転時に、低圧燃料供給経路とエジェクタの燃料吸引部とを遮断し、エンジン停止時に、低圧燃料供給経路とエジェクタの燃料吸引部とを連通してもよい。エンジン停止時に、低圧燃料供給経路内に残留しているＤＭＥを、流路抵抗の大きい高圧ポンプを介さず、直接的に回収することが可能となる。

この発明によれば、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置において、ＤＭＥが外部に漏洩する可能性を低減して安全性を向上するとともに、エンジン停止時からＤＭＥを回収するまでの時間を短縮することが実現できる。

以下に、この発明の実施の形態について、添付図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、この実施の形態１に係るＤＭＥエンジンの燃料供給装置１を示す。
ＤＭＥエンジンの燃料供給装置１は、燃料であるＤＭＥを内部に貯える燃料タンク２を備えており、燃料タンク２の底部には、燃料タンク２内のＤＭＥを昇圧して吐出するフィードポンプ３が設けられている。フィードポンプ３は、モータを内蔵する電動式のギヤポンプであって、内部にギヤポンプのモータ及びギヤ対を収容するポンプ本体部３ａと、ポンプ本体部３ａを燃料タンク２に対して固定するフランジ部３ｂとを有している。ポンプ本体部３ａとフランジ部３ｂとは一体として固定されており、ポンプ本体部３ａが燃料タンク２内に配置された状態で、フランジ部３ｂが燃料タンク２に固定されている。

また、フィードポンプ３は、図示しない電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと略称する）に電気的に接続されており、エンジン停止時から所定時間が経過するまで正転するように、ＥＣＵによって動作を制御されている。すなわち、エンジン運転時に正転して燃料タンク２内のＤＭＥを送出するフィードポンプ３は、エンジン停止時においても回転を止めることなく、所定時間が経過するまでの間、継続して正転するようになっている。

フィードポンプ３のフランジ部３ｂには、昇圧したＤＭＥを外部に送出するための吐出口３ｃが形成されており、吐出口３ｃには、低圧燃料供給経路４を介して、高圧ポンプである高圧サプライポンプ５が接続されている。高圧サプライポンプ５は、図示しないエンジンの回転によって駆動されるポンプであって、低圧燃料供給経路４を介してフィードポンプ３から供給されたＤＭＥを、さらに昇圧して吐出する。また、低圧燃料供給経路４には、低圧燃料供給経路４を開閉する電磁開閉弁６が設けられている。電磁開閉弁６は、ＥＣＵに電気的に接続されており、エンジン運転時に開弁し、エンジン停止時に閉弁するようにＥＣＵによって動作を制御されている。

高圧サプライポンプ５には、第１高圧燃料供給経路７を介して、コモンレール８が接続されており、コモンレール８には、第２高圧燃料供給経路９を介して、エンジンの各気筒に設けられているインジェクタ１０が接続されている。インジェクタ１０は、ノズル１０ａを有しており、高圧サプライポンプ５が昇圧した高圧状態のＤＭＥは、コモンレール８を介して各気筒に分配され、インジェクタ１０のノズル１０ａから燃焼室内に噴射される。ここで、第１高圧燃料供給経路７、コモンレール８、第２高圧燃料供給経路９が、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置１における高圧燃料供給経路を構成している。

また、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置１は、燃料回収経路１２を備えている。燃料回収経路１２の一端である接続点１２ａは、接続経路１１を介してインジェクタ１０のリークポート１０ｂに接続されており、燃料回収経路１２の他端である接続点１２ｂは、フィードポンプ３のフランジ部３ｂに形成された吸引口３ｄに接続されている。燃料回収経路１２には、燃料回収経路１２を開閉するとともに、ＥＣＵに電気的に接続された電磁開閉弁１３が設けられており、電磁開閉弁１３は、エンジン運転時に閉弁し、エンジン停止時に開弁するようにＥＣＵによって動作を制御されている。

燃料回収経路１２の、接続点１２ａと電磁開閉弁１３との間において、接続点１２ｃには接続経路１４の一端が接続されており、接続経路１４の他端は、コモンレール８に接続されている。また、燃料回収経路１２の接続点１２ｄには、接続経路１６の一端が接続されており、接続経路１６の他端は、第１高圧燃料供給経路７に接続されている。接続経路１４には、接続経路１４を開閉する電磁開閉弁１５が設けられており、接続経路１６にも、接続経路１６を開閉する電磁開閉弁１７が設けられている。電磁開閉弁１５、１７は、ＥＣＵに電気的に接続されており、エンジン運転時に閉弁し、エンジン停止時に開弁するように、ＥＣＵによって動作を制御されている。すなわち、エンジン停止時において、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置１の高圧燃料供給経路である第１高圧燃料供給経路７、コモンレール８、第２高圧燃料供給経路９は、接続経路１４、１６、及び燃料回収経路１２を介して、フィードポンプ３の吸引口３ｄと連通する構造となっている。ここで、燃料回収経路１２の接続点１２ｂと１２ｃとの間、接続経路１４、１６は、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置１における第１燃料回収経路を構成している。

次に、図２を用いて、フィードポンプ３の構造について詳細に説明する。
フィードポンプ３のフランジ部３ｂ内には、ポンプ内吐出通路２０が形成されており、フィードポンプ３によって昇圧されたＤＭＥが、ポンプ内吐出通路２０を流通する。ポンプ内吐出通路２０は、フランジ部３ｂ内で第１吐出通路２０ａと第２吐出通路２０ｂとに分岐しており、第１吐出通路２０ａには、フランジ部３ｂの吐出口３ｃを介して低圧燃料供給経路４が接続されている。

また、フランジ部３ｂの吸引口３ｄ側には、エジェクタ２１がフランジ部３ｂと一体として形成されている。エジェクタ２１は、駆動流供給部２１ａ、燃料吸引部２１ｂ、及び燃料排出部２１ｃを有しており、駆動流供給部２１ａには、ポンプ内吐出通路２０から分岐した第２吐出通路２０ｂが接続されている。第２吐出通路２０ｂには、第２吐出通路２０ｂを開閉するとともに、ＥＣＵに電気的に接続された電磁開閉弁２２が設けられており、電磁開閉弁２２は、エンジン運転時に閉弁し、エンジン停止時に開弁するようにＥＣＵによって動作を制御されている。

エジェクタ２１の燃料吸引部２１ｂには、フランジ部３ｂの吸引口３ｄを介して、燃料回収経路１２が接続されている。また、フランジ部３ｂの一部は燃料タンク２内に突出しており、その先端部にエジェクタ２１の燃料排出部２１ｃが形成されている。燃料排出部２１ｃは、燃料タンク２内の気相部分２ａに開口しており、燃料タンク２内の液相のＤＭＥが、燃料排出部２１ｃを介してエジェクタ２１の内部に流入することを防止している。

エジェクタ２１は、ポンプ内吐出通路２０及び第２吐出通路２０ｂを介して駆動流供給部２１ａに供給される液相のＤＭＥを駆動流として作動するように構成されており、供給されたＤＭＥは、エジェクタ２１の内部で高速に噴射される。駆動流供給部２１ａに供給されたＤＭＥが高速に噴射されると、燃料吸引部２１ｂには圧力の低下が生じ、この圧力の低下によって、エジェクタ２１の、燃料吸引部２１ｂの外部にある液相または気相のＤＭＥが、エジェクタ２１内に吸引されるようになっている。駆動流供給部２１ａから噴射されたＤＭＥと、燃料吸引部２１ｂから吸引されたＤＭＥとは、燃料排出部２１ｃから燃料タンク２内へ排出される。

図１に戻って、燃料回収経路１２の、電磁開閉弁１３より上流側である接続点１２ｅには、接続経路１８の一端が接続されており、接続経路１８の他端は、燃料タンク２内の気相部分２ａに接続されている。接続経路１８には、接続経路１８を開閉するとともに、ＥＣＵに電気的に接続された電磁開閉弁１９が設けられており、電磁開閉弁１９は、エンジン運転時に開弁し、エンジン停止時に閉弁するようにＥＣＵによって動作を制御されている。接続経路１１、燃料回収経路１２の、接続点１２ａと接続点１２ｅとの間、及び接続経路１８は、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置１における第２燃料回収経路を構成している。ここで、実施の形態１におけるフィードポンプ３、電磁開閉弁６、１３、１５、１７、１９、２２の動作を表１に示す。

次に、この実施の形態１に係るＤＭＥエンジンの燃料供給装置１の動作について説明する。
図２に示すように、エンジン運転時、正転するフィードポンプ３は燃料タンク２内のＤＭＥを吸入して昇圧し、昇圧されたＤＭＥは、フィードポンプ３の吐出口３ｃを介して低圧燃料供給経路４に吐出される。ここで、ポンプ内吐出通路２０は第１吐出通路２０ａと第２吐出通路２０ｂとに分岐しているが、エンジン運転時において、第２吐出通路２０ｂに設けられている電磁開閉弁２２は閉弁（表１参照）している。したがって、ポンプ内吐出通路２０に送出されたＤＭＥが、第２吐出通路２０ｂを介してエジェクタ２１の駆動流供給部２１ａに流入することはない。また、低圧燃料供給経路４に設けられている電磁開閉弁６は、エンジン運転時に開弁しているため、フィードポンプ３から吐出されたＤＭＥは、低圧燃料供給経路４を介して高圧サプライポンプ５（図１参照）に供給される。

高圧サプライポンプ５は、低圧燃料供給経路４を介してフィードポンプ３から供給されたＤＭＥを昇圧し、昇圧したＤＭＥを、第１高圧燃料供給経路７を介してコモンレール８に供給する。コモンレール８に供給された高圧状態のＤＭＥは、第２高圧燃料供給経路９を介して各気筒のインジェクタ１０に分配され、インジェクタ１０のノズル１０ａから燃焼室内に噴射される。燃焼室に噴射されたＤＭＥは、通常のディーゼルエンジンと同様に圧縮着火されて燃焼する。ここで、高圧サプライポンプ５が吐出したＤＭＥは、第１高圧燃料供給経路７に接続された接続経路１６内、及びコモンレール８に接続された接続経路１４内にも流入するが、電磁開閉弁１５、１７はエンジン運転時に閉弁している。したがって、エンジン運転時において、高圧サプライポンプ５が吐出するＤＭＥが、接続経路１４、１７を介して燃料回収経路１２内に流入することが防止されている。

また、インジェクタ１０は、コモンレール８から分配されたＤＭＥを、ノズル１０ａを介して燃焼室内に噴射する一方で、余剰のＤＭＥをリークポート１０ｂから排出している。ここで、エンジン運転時において、燃料回収経路１２に設けられた電磁開閉弁１３、接続経路１４に設けられた電磁開閉弁１５、及び接続経路１６に設けられた電磁開閉弁１７は閉弁している。したがって、インジェクタ１０から排出されたＤＭＥが、フィードポンプ３内、第１高圧燃料供給経路７内、及びコモンレール８内に流入することはなく、接続経路１１、燃料回収経路１２の接続点１２ａと接続点１２ｅとの間、及び接続経路１８を介して燃料タンク２内に回収される。

以上のように動作していたＤＭＥエンジンの燃料供給装置１においてエンジンが停止すると、インジェクタ１０のノズル１０ａから燃焼室内へのＤＭＥの噴射も停止する。したがって、エンジン停止時において、低圧燃料供給経路４には低圧状態のＤＭＥが残留し、高圧サプライポンプ５から第２高圧燃料供給経路９までの間には、高圧状態のＤＭＥが残留している状態となる。また、接続経路１４の、コモンレール８と電磁開閉弁１５との間、接続経路１６の、第１高圧燃料供給経路７と電磁開閉弁１７との間にも、高圧状態のＤＭＥが残留している状態となる。

ここで、表１に示すように、フィードポンプ３は、エンジン停止時から所定時間が経過するまでの間、エンジン運転時と同様、正転するように制御されている。したがって、エンジンが停止した後においても、フィードポンプ３内のポンプ内吐出通路２０には、液相のＤＭＥが送出され続ける状態となっている。また、エンジン停止に伴って、低圧燃料供給経路４に設けられた電磁開閉弁６は閉弁するように制御されており、フィードポンプ３内の第２吐出通路２０ｂに設けられた電磁開閉弁２２は開弁するように制御されている。電磁開閉弁６が閉弁し、電磁開閉弁２２が開弁すると、フィードポンプ３は、燃料タンク２内の液相のＤＭＥを、ポンプ内吐出通路２０及び第２吐出通路２０ｂを介して、エジェクタ２１の駆動流供給部２１ａに供給する。

エジェクタ２１の駆動流供給部２１ａに供給されたＤＭＥは、エジェクタ２１の内部で高速に噴射され、ＤＭＥが噴射される際に、燃料吸引部２１ｂには圧力の低下が生じる。また、表１に示すように、エンジン停止に伴って燃料回収経路１２に設けられた電磁開閉弁１３、接続経路１４に設けられた電磁開閉弁１５、及び接続経路１６に設けられた電磁開閉弁１７は開弁する。電磁開閉弁１３、１５、１７が開弁すると、低圧燃料供給経路４から第２高圧燃料供給経路９までの間と、エジェクタ２１の燃料吸引部２１ｂとが、燃料回収経路１２、フランジ部３ｂの吸引口３ｄを介して連通される。したがって、エジェクタ２１の燃料吸引部２１ｂに生じる圧力の低下によって、エンジン停止後に、低圧燃料供給経路４から第２高圧燃料供給経路９までの間に残留しているＤＭＥが、エジェクタ２１の内部に吸引される。

エジェクタ２１の駆動流供給部２１ａに供給されたＤＭＥと、燃料吸引部２１ｂの圧力低下によって吸引されたＤＭＥとは、燃料タンク２内の気相部分２ａに開口する燃料排出部２１ｃから排出され、燃料タンク２内に回収される。ここで、エンジン停止後において、接続経路１８に設けられた電磁開閉弁１９は閉弁するため、燃料タンク２内のＤＭＥが接続経路１８を介して燃料回収経路１２に流入することが防止されている。また、エンジン停止時に、低圧燃料供給経路４から第２高圧燃料供給経路９に残留しているＤＭＥは、液相及び気相が混在した状態となっている。気相のＤＭＥの吸引に要する時間は、液相のＤＭＥと比較すると長いため、エンジン停止後にフィードポンプ３が正転し続ける所定時間は、液相のＤＭＥを回収した後に、気相のＤＭＥを回収し終わるまでの時間として設定される。

以上のように、エンジン停止時に、燃料タンク２内のＤＭＥをエジェクタ２１の駆動流供給部２１ａに供給するので、低圧燃料供給経路４から第２高圧燃料供給経路９までの間に液相または気相の状態で残留しているＤＭＥが、燃料回収経路１２を介してエジェクタ２１の燃料吸引部２１ｂに吸引され、燃料タンク２内に回収される。エジェクタ２１は、燃料排出部２１ｃが燃料タンク２の気相部分２ａに開口するように燃料タンク２に配置されるので、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置１の配管構造が簡略化され、ＤＭＥが外部に漏洩する可能性が低減される。また、エンジン運転時に正転していたフィードポンプ３は、エンジン停止時から所定時間が経過するまでの間において継続して正転し、燃料タンク２内のＤＭＥをエジェクタ２１の駆動流供給部２１ａに供給する。すなわち、フィードポンプ３は、回転方向を切替えることなく燃料タンク２内のＤＭＥをエジェクタ２１の駆動流供給部２１ａに供給するため、エンジン停止後におけるＤＭＥの回収が速やかに開始される。したがって、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置１において、ＤＭＥが外部に漏洩する可能性を低減して安全性を向上するとともに、エンジン停止時からＤＭＥを回収するまでの時間を短縮することが実現できる。

また、フィードポンプ３とエジェクタ２１とを一体として形成したため、フィードポンプ３からエジェクタ２１にＤＭＥを供給するための第２吐出通路２０ｂを、フィードポンプ３の内部に形成することができ、配管の接続箇所を削減することができる。したがって、配管構造が簡素化されてＤＭＥが外部に漏洩する可能性が低減されるため、さらに安全性を向上することが可能となる。

さらに、燃料タンク２内の気相部分２ａと燃料回収経路１２とを接続経路１８によって接続し、エンジン運転時に電磁開閉弁１９が開弁するようにしたので、エンジン運転時にインジェクタ１０から排出される余剰のＤＭＥを、燃料回収経路１２を介して燃料タンク２内に回収することができる。また、エンジン停止時に電磁開閉弁１９が閉弁するようにしたので、エンジン停止時に、燃料タンク２内のＤＭＥが接続経路１８を介して燃料回収経路１２に流出することを防止できる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係るＤＭＥエンジンの燃料供給装置について、図３を用いて説明する。尚、以下の実施の形態において、図１、２の参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
実施の形態２に係るＤＭＥエンジンの燃料供給装置３１は、実施の形態１に対して、燃料タンク２の気相部分２ａと高圧サプライポンプ５の高圧側とを電磁開閉弁を介して接続したものである。

図３に示すように、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置３１において、燃料タンク２の気相部分２ａと高圧サプライポンプ５の高圧側とが、第３燃料回収経路である接続経路３２を介して接続されている。接続経路３２には、接続経路３２を開閉する電磁開閉弁３３が設けられている。電磁開閉弁３３はＥＣＵに電気的に接続されており、エンジン運転時には閉弁し、エンジン停止時には開弁するように動作を制御されている。

また、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置３１は、実施の形態１における電磁開閉弁１３、接続経路１８、及び電磁開閉弁１９を備えていない。すなわち、インジェクタ１０のリークポート１０ｂと、フィードポンプ３の吸引口３ｄとが、常に連通されている。したがって、エンジン運転時に、インジェクタ１０のリークポート１０ｂから排出される余剰のＤＭＥは、エジェクタ２１の燃料吸引部２１ｂに流入し、燃料排出部２１ｃから燃料タンク２内に回収されるようになっている。その他の構成については、実施の形態１と同様である。

このように、エンジン停止時に、燃料タンク２内の気相部分２ａと高圧サプライポンプ５の高圧側とを連通させたので、高圧サプライポンプ５の下流側に高圧状態で残留しているＤＭＥの圧力と燃料タンク２内の圧力（飽和蒸気圧）とが均圧化される。すなわち、高圧サプライポンプ５の下流側に、高圧状態で残留しているＤＭＥの圧力が早期に低下するため、ＤＭＥがインジェクタ１０のノズル１０ａを介して燃焼室内へ漏洩しにくくすることが可能となる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係るＤＭＥエンジンの燃料供給装置４１について、図４を用いて説明する。実施の形態３に係るＤＭＥエンジンの燃料供給装置４１は、実施の形態１に対して、フィードポンプとエジェクタとを別体としたものである。
図４に示すように、燃料タンク４２の底部には、フィードポンプ４３が設けられている。フィードポンプ４３は、実施の形態１のフィードポンプ３に対し、エジェクタが一体として形成されていない電動式のギヤポンプとなっている。フィードポンプ４３の吐出口４３ａには、低圧燃料供給経路４４を介して高圧サプライポンプ５が接続されており、低圧燃料供給経路４４には、低圧燃料供給経路４４を開閉する電磁開閉弁４５が設けられている。ここで、低圧燃料供給経路４４、及び電磁開閉弁４５は、実施の形態１の低圧燃料供給経路４、及び電磁開閉弁６と同様に構成されており、電磁開閉弁４５は、エンジン運転時に開弁し、エンジン停止時に閉弁するように、ＥＣＵによって動作を制御されている。

低圧燃料供給経路４４の、フィードポンプ４３の吐出口４３ａと電磁開閉弁４５との間にある接続点４４ａには、接続経路４６の一端が接続されており、接続経路４６の他端は、燃料タンク４２の側部に設けられたエジェクタ４７の駆動流供給部４７ａに接続されている。エジェクタ４７は、駆動流供給部４７ａの他に燃料吸引部４７ｂ及び燃料排出部４７ｃを有しており、燃料排出部４７ｃが燃料タンク４２内の気相部分４２ａに開口した状態で配置され、燃料タンク４２に対して一体として固定されている。接続経路４６には、接続経路４６を開閉するとともに、ＥＣＵに電気的に接続された電磁開閉弁４８が設けられており、電磁開閉弁４８は、エンジン運転時に閉弁し、エンジン停止時に開弁するように、ＥＣＵによって動作を制御されている。

また、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置４１は、燃料回収経路４９を備えている。燃料回収経路４９の一端である接続点４９ａは、接続経路１１を介してインジェクタ１０のリークポート１０ｂに接続されており、燃料回収経路１２の他端である接続点４９ｂは、接続経路１８を介して燃料タンク４２の気相部分４２ａに接続されている。さらに、燃料回収経路４９の、接続点４９ｂと、接続経路１６が接続されている接続点４９ｃとの間にある接続点４９ｄには、接続経路５０の一端が接続されており、接続経路５０の他端が、エジェクタ４７の燃料吸引部４７ｂに接続されている。接続経路５０には、接続経路５０を開閉するとともに、ＥＣＵに電気的に接続された電磁開閉弁５１が設けられており、電磁開閉弁５１は、エンジン運転時に閉弁し、エンジン停止時に開弁するようにＥＣＵによって動作を制御されている。

また、接続経路５０の、電磁開閉弁５１とエジェクタ４７の燃料吸引部４７ｂとの間には、接続経路５２の一端が接続されており、接続経路５２の他端は、低圧燃料供給経路４４に接続されている。接続経路５２には、接続経路５２を開閉するとともに、ＥＣＵに電気的に接続された電磁開閉弁５３が設けられており、電磁開閉弁５３は、エンジン運転時に閉弁し、エンジン停止時に開弁するようにＥＣＵによって動作を制御されている。ここで、接続経路５０の一部と接続経路５２とは、ＤＭＥエンジンの燃料供給装置４１における第４燃料回収経路を構成する。その他の構成については、実施の形態１と同様である。

以上のように、フィードポンプ４３とエジェクタ４７とを別体としても、エジェクタ４７の燃料排出部４７ｃが、燃料タンク４２内の気相部分４２ａに開口するように燃料タンク４２に配置されているため、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、エンジン停止時に、低圧燃料供給経路４４とエジェクタ４７の燃料吸引部４７ｂとを、接続経路５０の一部、及び接続経路５２を介して連通させたので、エンジン停止時に、低圧燃料供給経路４内に残留しているＤＭＥを、流路抵抗の大きい高圧サプライポンプ５を介すことなく燃料タンク２内に回収することが可能となる。

実施の形態１において、フィードポンプ３のフランジ部３ｂの一部が燃料タンク２内に突出し、その先端部が燃料タンク２内の気相部分２ａに開口するように構成されたが、フランジ部３ｂ自体が気相部分２ａ内に突出することに限定するものではない。エジェクタ２１の燃料排出部２１ｃから排出されるＤＭＥが気相部分２ａに直接排出されればよく、例えば、燃料排出部２１ｃに中空のパイプを接続し、パイプの先端部が気相部分２ａに開口し、燃料排出部２１ｃは液相部分２ｂ内に位置するように構成することも可能である。

この発明の実施の形態１に係るＤＭＥエンジンの燃料供給装置の構成を示す概略図である。 実施の形態１に係るフィードポンプの構造を説明するための断面側面図である。 この発明の実施の形態２に係るＤＭＥエンジンの燃料供給装置の構成を示す概略図である。 この発明の実施の形態３に係るＤＭＥエンジンの燃料供給装置の構成を示す概略図である。

符号の説明

１，３１，４１ ＤＭＥエンジンの燃料供給装置、２，４２ 燃料タンク、２ａ，４２ａ 気相部分、３，４３ フィードポンプ、４，４４ 低圧燃料供給経路、５ 高圧サプライポンプ（高圧ポンプ）、７ 第１高圧燃料供給経路（高圧燃料供給経路）、８ コモンレール（高圧燃料供給経路）、９ 第２高圧燃料供給経路（高圧燃料供給経路）、１０ インジェクタ、１１ 接続経路（第２燃料回収経路）、１２，４９ 燃料回収経路（第１燃料回収経路、第２燃料回収経路）、１４ 接続経路（第１燃料回収経路）、１６ 接続経路（第１燃料回収経路）、１８ 接続経路（第２燃料回収経路）、２１，４７ エジェクタ、２１ａ，４７ａ 駆動流供給部、２１ｂ，４７ｂ 燃料吸引部、２１ｃ，４７ｃ 燃料排出部、３２ 接続経路（第３燃料回収経路）、５０ 接続経路（第１燃料回収経路、第４燃料回収経路）、５２ 接続経路（第４燃料回収経路）。

Claims (5)

1. 内部に燃料であるＤＭＥを貯える燃料タンクと、
   前記燃料タンク内の燃料を、正転して前記燃料タンクの外部に送出するフィードポンプと、
   前記フィードポンプに接続される低圧燃料供給経路と、
   前記低圧燃料供給経路を介して前記フィードポンプに接続され、前記フィードポンプから供給されるＤＭＥを昇圧して、高圧燃料供給経路に吐出する高圧ポンプと、
   前記高圧燃料供給経路に接続される第１燃料回収経路と、
   燃料排出部、前記フィードポンプに接続される駆動流供給部、及び前記第１燃料回収経路に接続される燃料吸引部を有し、前記駆動流供給部から前記燃料排出部に向かって燃料が流通する際に生じる圧力の低下によって、前記燃料吸引部から燃料を吸引し、吸引した燃料を前記燃料排出部から排出するエジェクタと
   を備えるＤＭＥエンジンの燃料供給装置において、
   前記エジェクタは、前記燃料排出部が、前記燃料タンク内の気相部分に開口するように前記燃料タンクに配置され、
   前記ＤＭＥエンジンの運転時に正転する前記フィードポンプは、前記ＤＭＥエンジンの停止時に継続して正転し、前記燃料タンク内の燃料を、前記エジェクタの前記駆動流供給部に供給し、前記高圧燃料供給経路に残留している燃料を、前記燃料タンク内に回収することを特徴とするＤＭＥエンジンの燃料供給装置。
2. 前記フィードポンプと前記エジェクタとが一体である請求項１に記載のＤＭＥエンジンの燃料供給装置。
3. インジェクタと、前記燃料タンク内の前記気相部分、及び前記インジェクタを接続する第２燃料回収経路とをさらに備え、
   前記第２燃料回収経路は、
   エンジン運転時に、前記燃料タンク内の前記気相部分と前記インジェクタとを連通し、
   エンジン停止時に、前記燃料タンク内の前記気相部分と前記インジェクタとを遮断する請求項１または２に記載のＤＭＥエンジンの燃料供給装置。
4. 前記燃料タンクの前記気相部分と、前記高圧ポンプの高圧側とを接続する第３燃料回収経路をさらに備え、
   前記第３燃料回収経路は、
   エンジン運転時に、前記燃料タンクの前記気相部分と前記高圧ポンプの前記高圧側とを遮断し、
   エンジン停止時に、前記燃料タンクの前記気相部分と前記高圧ポンプの前記高圧側とを連通する請求項１〜３のいずれか一項に記載のＤＭＥエンジンの燃料供給装置。
5. 前記低圧燃料供給経路と、前記エジェクタの前記燃料吸引部とを接続する第４燃料回収経路をさらに備え、
   前記第４燃料回収経路は、
   エンジン運転時に、前記低圧燃料供給経路と前記エジェクタの前記燃料吸引部とを遮断し、
   エンジン停止時に、前記低圧燃料供給経路と前記エジェクタの前記燃料吸引部とを連通する請求項１〜４のいずれか一項に記載のＤＭＥエンジンの燃料供給装置。

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