JP2010223130A - 燃料性状判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料の潤滑性に係る特定性状を判別できる簡素な構成を備えた燃料性状判別装置を提供。
【解決手段】燃料タンク３０の燃料を汲み上げるフィードポンプ７０と、フィードポンプ７０によって汲み上げられた燃料を加圧し、加圧した燃料をエンジン２に向けて圧送する高圧ポンプ６０とを有する燃料供給装置１に用いられ、エンジン２に使用される燃料の性状を判別する燃料性状判別装置２０において、フィードポンプ７０と高圧ポンプ６０との間に接続され、フィードポンプ７０の吐出部から吐出された燃料の一部をフィードポンプ７０の吸入部に戻すリターン流路７６と、リターン流路７６に設けられ、リターン流路７６を通過する燃料流量を制限する流量制限手段２１と、流量制限手段２１を燃料が通過するときの差圧を検出する圧力検出手段２２と、圧力検出手段２２によって検出した差圧に基づいて燃料性状を判定する判定手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料性状判別装置に関し、例えば燃料タンク内の燃料を燃料タンク外の内燃機関に供給する燃料供給装置において燃料性状を判別する燃料性状判別装置に適用して好適なものである。

従来、例えばディーゼル機関に供給する燃料供給装置としては、燃料タンク内の燃料を汲み上げるフィードポンプと、フィードポンプによって汲み上げられた燃料を加圧し、ディーゼル機関に向けて高圧燃料を吐出する高圧ポンプとを備えた燃料供給装置が知られている。

この種の燃料供給装置は、燃料として正規の軽油が使用され、当該燃料を送油機構等で送油すると共に送油機構が燃料で潤滑される。潤滑性が低い灯油を燃料として万が一不正に使用されると、送油機構等に損傷を招く可能性がある。

このような燃料供給装置の一種として特許文献１に開示の装置では、燃料の物理量としての密度を検出する密度検出手段を備え、密度の異なる灯油と軽油を判別するようにしている。この技術では、灯油もしくは軽油に灯油を混合した混合燃料と、正規の軽油との判別が可能となる。

特開２００８−２６１２５９号公報

近年、ディーゼル機関に使用する燃料としては、主流の軽油以外に、バイオディーゼル燃料が代替燃料として普及しつつある。

上記特許文献１による従来技術では、密度を検出し、密度の異なる燃料を判別するので、代替燃料、もしくは代替燃料を混合した混合燃料と、軽油との判別が可能となる。しかしながら、従来技術では、その燃料性状検出のために新たに密度測定をする精密計測装置を準備する必要があるため、コスト上昇を招く懸念がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、燃料の潤滑性に係る特定性状を判別できる簡素な構成を備えた燃料性状判別装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。

即ち、請求項１に記載の発明では、燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置であって、燃料タンクの燃料を汲み上げるフィードポンプと、フィードポンプによって汲み上げられた燃料を加圧し、加圧した燃料を内燃機関に向けて圧送する高圧ポンプとを有する燃料供給装置に用いられ、内燃機関に使用される燃料の性状を判別する燃料性状判別装置において、
フィードポンプと高圧ポンプとの間に接続され、フィードポンプの吐出部から吐出された燃料の一部を、フィードポンプの吸入部に戻すリターン流路と、リターン流路に設けられ、リターン流路を通過する燃料流量を制限する流量制限手段と、流量制限手段を燃料が通過するときの差圧を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段によって検出した差圧に基づいて燃料性状を判定する判定手段と、を備えていることを特徴する。

これによると、フィードポンプの吐出部から吐出された燃料の一部をフィードポンプの吸入部に戻すリターン流路、流量制限手段、及び圧力検出手段を備えるという簡素な構成により、圧力検出手段によって流量制限手段を燃料が通過するときの差圧を検出し、当該検出差圧に基づいて燃料性状を判定することができる。

上記差圧は、ハーゲン−ポアズイユ（Hagen−Poiseuille）の式より粘度（粘性係数）に比例する。ここで、燃料流量が一定であると仮定すると、差圧は、流量制限手段を通過するときの燃料の粘度に依存する。この燃料は、流量制限手段によってその流量が制限されるため、流量一定となる所定条件を設定することが容易となる。検出した差圧によって、燃料性状としての燃料の潤滑性に係わる粘度を判別可能となる。

以上の請求項１の記載によれば、燃料の潤滑性に係る特定性状を判別できる簡素な構成を備えた燃料性状判別装置をなし得るのである。

なお、流量制限手段を燃料が通過するときの差圧とは、流量制限手段の上流側の燃料の圧力と下流側の燃料の圧力との差圧である。また、請求項に記載の流路とは、燃料が流通する通路を意味するものであり、ハウジングなどに形成される通路や、ハウジングに接続さえる配管をいう。

また、請求項２に記載の発明では、燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置であって、燃料タンクの燃料を汲み上げるフィードポンプと、フィードポンプによって汲み上げられた燃料を加圧し、加圧した燃料を内燃機関に向けて圧送する高圧ポンプとを有する燃料供給装置に用いられ、内燃機関に使用される燃料の性状を判別する燃料性状判別装置において、
フィードポンプと高圧ポンプとの間に接続され、フィードポンプの吐出部から吐出された燃料の一部を、燃料タンクに向けて戻すリターン流路と、リターン流路に設けられ、リターン流路を通過する燃料流量を制限する流量制限手段と、流量制限手段を燃料が通過するときの差圧を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段によって検出した差圧に基づいて燃料性状を判定する判定手段と、を備えていることを特徴する。

これによると、フィードポンプの吐出部から吐出された燃料の一部を燃料タンクに向けて戻すリターン流路、流量制限手段、及び圧力検出手段を備えるという簡素な構成により、圧力検出手段によって流量制限手段を燃料が通過するときの差圧を検出し、当該検出差圧に基づいて燃料の潤滑性に係わる特定性状を判定することができる。

以上の請求項２の記載によれば、燃料の潤滑性に係る特定性状を判別できる簡素な構成を備えた燃料性状判別装置をなし得るのである。

また、請求項３に記載の発明では、流量制限手段は、フィードポンプの下流に設けられた絞り部であることを特徴とする。

これによると、リターン流路の流路断面積が、絞り部の部位で絞られる構成とするだけでよいので、簡単かつ安価に流量制限手段を設けることができる。

また、請求項４に記載の発明では、高圧ポンプは、内燃機関からの駆動力によって回転駆動するカムと、カムの回転によって往復移動に変換され、フィードポンプの吐出部からの燃料を吸引及び加圧するプランジャと、カム及びプランジャを潤滑する潤滑剤としてリターン流路の流通する燃料を導くとともに、その燃料を燃料タンクに戻す潤滑流路と、
を有していることを特徴とする。

かかる発明では、高圧ポンプは、回転駆動するカムと、カムの回転によって往復移動に変換され、燃料タンクより汲み上げられた燃料を吸引及び加圧するプランジャと、カム及びプランジャを潤滑する潤滑剤として燃料を導くとともに、その燃料を燃料タンクに戻す潤滑流路と、を有するように構成されている。

請求項４に記載の発明によれば、上記潤滑流路を、フィードポンプの吐出部から吐出された燃料の一部を燃料タンクに向けて戻すリターン流路として利用することができる。その結果、燃料の潤滑性に係わる特定性状を判定するために設置するリターン流路を新設する必要が無くなる。それ故に、そのような燃料性状判別装置は、流路構成を簡素化することができる。

また、請求項５に記載の発明では、フィードポンプの吐出部と、吸入部とに接続する第２リターン流路であって、吐出部から吐出された燃料の圧力を調整する圧力調整手段を有する第２リターン流路を備えていることを特徴とする。

かかる発明では、圧力調整手段が設けられた第２リターン流路は、例えばフィードポンプの吐出部から吐出される燃料の流量に対応して圧力調整手段により閉塞さる可能性がある。例えば第２リターン流路に、流量制限手段及び圧力検出手段が設置される場合があると、流量制限手段及び圧力検出手段による差圧検出機能が阻害されるおそれがある。

これに対し請求項５に記載の発明によれば、上記リターン通路と第２リターン流路とを、フィードポンプの吐出部に対し並列に接続する構成とすることができる。それ故に、圧力調整手段により第２リターン流路が閉塞される場合があったとしても、リターン流路に設置される流量制限手段及び圧力検出手段による差圧検出機能が阻害されることはない。

また、請求項６乃至７に記載の発明では、判定手段は、検出した差圧が所定の差圧範囲にあるか否かを判定することにより前記燃料性状としての燃料の潤滑性を判定することを特徴とする。

これによると、判定手段は、燃料の潤滑性に係わる特定性状を判定するべく、検出した差圧が所定の差圧範囲にあるか否かを判定する構成とする程度でよいので、判定ロジックが比較的簡素な判定手段を設けることができる。

また、請求項７に記載の発明では、判定手段は、検出した差圧が所定の差圧範囲外である場合には、使用する燃料が潤滑性に劣る燃料であると判定することを特徴とする。

これによると、例えば、正規の燃料を使用することで検出され得る差圧の範囲を、所定の差圧範囲とすることにより、潤滑性に劣る不正な燃料が使用される異常状態であるか否かを監視することができる。

本発明の第１実施形態による燃料性状判別装置を適用した蓄圧式燃料噴射装置の構成を示す構成図である。 図１中の制御回路にて実行される、燃料性状を判定する判定処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係わる燃料性状判別装置を示す構成図である。 第３実施形態に係わる燃料性状判別装置を示す構成図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態による燃料性状判別装置２０を示しており、当該燃料性状判別装置２０を搭載する燃料供給装置１０を適用した蓄圧式燃料噴射装置１の全体構成図である。

本実施形態の燃料供給装置１０は、例えば４気筒の内燃機関（本実施例では、ディーゼル機関、以下、単にエンジンという）２に使用されるもので、エンジン２に高圧燃料を噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置１に用いられる。

図１に示すように、蓄圧式燃料噴射装置１は、エンジン２の各気筒に燃料噴射を行なうシステムであり、高圧燃料を蓄えるコモンレール４０と、コモンレール４０より供給される高圧燃料をエンジン２の気筒内に噴射する燃料噴射弁５０と、コモンレール４０に燃料を供給する燃料供給装置１０とを備えている。また、この蓄圧式燃料噴射装置１は、燃料供給装置１０及び燃料噴射弁５０を駆動制御する制御回路２００を備えており、制御回路２００によって燃料供給装置１０及び燃料噴射弁５０が制御される。

コモンレール４０は、燃料供給装置１０より供給された高圧燃料を貯留し、目標とする燃料噴射圧力相当の燃料圧力（以下、単に「目標コモンレール圧」という）まで蓄圧する。目標コモンレール圧は、エンジン２の運転状態（例えば、アクセル開度とエンジン回転速度）に基づいて、制御回路２００により設定される。このコモンレール４０には、コモンレール４０内の燃料の一部を逃がす減圧弁４１が設けられており、減圧弁４１は燃料を排出することでコモンレール４０内の圧力を減圧する。この減圧弁４１は、コモンレール４０に燃料を供給する燃料供給装置１０の燃料供給機能とは別に、制御回路２００により制御されることにより、コモンレール圧を所定圧力に調節することが可能である。

減圧弁４１には燃料タンク３０に通じる燃料配管４３が接続されている。減圧弁４１が開弁すると、燃料配管４３が開放され、コモンレール４０に蓄えられた燃料は、燃料配管４３を通って燃料タンク３０に戻る。

燃料噴射弁５０は、エンジン２の各気筒にそれぞれ取り付けられ、高圧配管５１を介してコモンレール４０に接続されている。燃料噴射弁５０は、コモンレール４０内の蓄圧した燃料を、気筒の燃焼室に噴射供給するものである。燃料噴射弁５０は、燃料の噴射時期および「筒内燃料噴射量」としての噴射量が制御回路２００によって制御される。燃料噴射弁５０には、燃料タンク３０に通じる燃料配管５２が接続されている。コモンレール４０から供給された燃料のうち、噴射に寄与しない余剰燃料が、燃料配管５２を通って燃料タンク３０に戻る。

ここで、コモンレール４０、燃料噴射弁５０は、エンジン２の気筒の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射系要素を構成している。

以上、燃料供給装置１０を主たる構成とする蓄圧式燃料噴射装置１の全体構成を説明した。以下、燃料供給装置１０の基本構成について説明する。
（燃料供給装置１０の基本構成）
燃料供給装置１０は、燃料タンク３０内の燃料を汲み上げ、加圧した燃料をコモンレール４０に供給すると共に、コモンレール４０、燃料噴射弁５０などの燃料噴射系要素に供給された燃料のうちの余剰燃料を燃料タンク３０に戻す。言い換えると、燃料供給装置１０は、燃料タンク３０及び燃料噴射系要素間で、噴射に寄与する燃料量を除く燃料が還流されている。

燃料供給装置１０は、燃料を加圧してコモンレール４０に圧送する高圧ポンプ６０と、この高圧ポンプ６０に燃料を供給するフィードポンプ７０と、フィードポンプ７０から高圧ポンプ６０へ供給される燃料量を調整する吸入調整弁７４とを備えている。

フィードポンプ７０は、高圧ポンプ６０及び吸入調整弁７４とともに一体的にポンプ部をなしている。なお、このようにポンプ部にフィードポンプ７０と高圧ポンプ６０とが一体的に構成されるものに限らず、フィードポンプ７０と高圧ポンプ６０とが別体に構成されるものであってもよい。

高圧ポンプ６０は、エンジン２の図示しないクランクシャフトの駆動力を受けて回転するカム軸６０１、およびカム軸６０１に駆動されてシリンダ６０７の内部を往復移動するプランジャ６０４を備え、プランジャ６０４の往復移動に応じて燃料の吸入および加圧し、加圧した燃料をコモンレール４０に供給する。なお、プランジャ６０４は、カム軸６０１の径方向に複数個（本実施例では２個）設けられており、交互に燃料の吸入および加圧を行う。

カム軸６０１およびプランジャ６０４は、図示しないポンプハウジングに収容されている。カム軸６０１は、カム軸６０１と共に回転するカム６０２を有している。カム６０２は、ポンプハウジングに形成されるカム室６０８に収容されている。カム６０２の外周には、メタルブッシュを介して相対回転可能に嵌合するカムリング６０３が設けられている。

プランジャ６０４は、ポンプハウジングに形成されるシリンダ６０７に、往復移動可能に支持されている。プランジャ６０４には、カム軸６０１側の端部にタペット６０５が一体に設けられており、このタペット６０５がスプリング６０６に付勢されてカムリング６０３の外周面に押圧されている。これにより、プランジャ６０４は、カム軸６０１が回転すると、カム６０２の偏心回転がカムリング６０３を介して直線運動に変換され、その直線運動がタペット６０５に伝達されることで、シリンダ６０７の内部を往復移動する。

シリンダ６０７の内部には、プランジャ６０４の往復移動に応じて容積変化する加圧室６０９が形成されている。加圧室６０９には、吸入通路６２と吐出通路６３とが接続されている。

吸入通路６２には、加圧室６０９に燃料が吸入されるときに開弁する吸入弁６２１が設けられ、吐出通路６３には、加圧室６０９より燃料が吐出されるときに開弁する吐出弁６３１が設けられている。また、吐出通路６３は、コモンレール４０に接続されている燃料配管４２が接続されている。

プランジャ６０４がシリンダ６０７の内部をカム軸６０１側へ移動すると、加圧室６０９の容積が拡大して加圧室６０９の圧力が低下する。これにより、フィードポンプ７０より吸入通路６２に供給される燃料は、吸入弁６２１を押し開いて加圧室６０９に吸入される。

また、プランジャ６０４がシリンダ６０７の内部を反カム軸側へ移動すると、加圧室６０９の容積が縮小し、加圧室６０９に吸入されている燃料が加圧される。そして、その燃料圧力が吐出弁６３１の開弁圧を超えると、加圧室６０９の燃料が吐出弁６３１を押し開いて、吐出通路６３よりコモンレール４０に向けて吐出される。

フィードポンプ７０は、例えば、周知のトロコイドポンプであり、高圧ポンプ６０とともにポンプハウジングに収容されている。フィードポンプ７０は、カム軸６０１によって駆動されることで、燃料配管７１を介して燃料タンク３０より汲み上げた燃料を高圧ポンプ６０に向けて吐出する。

燃料配管７１には、図示しない燃料フィルタが設けられている。この燃料フィルタは、燃料タンク３０とフィードポンプ７０との間に設けられ、燃料中に含まれる異物を除去するフィルタエレメントを有している。フィルタエレメントを燃料が通油することによって、燃料タンク３０より吸い上げられる燃料中に含まれる異物をフィルタエレメントで捕捉し、異物を除去した燃料がフィードポンプ７０に供給される。

フィードポンプ７０の吐出部側（出口側）には、フィードポンプ７０より吐出される燃料を、高圧ポンプ６０側の吸入通路６２に供給する吐出通路７３が接続されている。

吸入調量弁７４は、エンジン２の運転状態を基に、制御回路２００により弁開度が制御される電磁弁であり、吸入通路６２に設けられている。制御回路２００は、吸入調量弁７４の弁開度を制御することにより高圧ポンプ６０の加圧室６０９に吸入される燃料量を調整する。

吸入調量弁７４の下流側には、吸入調量弁７４の閉弁時に漏れ出た燃料をフィードポンプ７０の吸入部側（入口部側）に戻す燃料抜き通路７６が接続されている。

吸入通路６２には、吸入調量弁７４の上流側からカム室６０８に通じる潤滑通路７８が接続されており、フィードポンプ７０より吐出された燃料の一部が、潤滑通路７８を通ってカム室６０８に潤滑剤として供給される。カム室６０８に供給された燃料は、カム６０２及びプランジャ６０４などを潤滑したのち、燃料通路６４および燃料配管６５を通って燃料タンク３０に戻る。

潤滑通路７８、カム室６０８、燃料通路６４、および燃料配管６５の途中には、弁などの燃料の流通を阻止するものは設けられておらず、燃料供給装置１０が駆動しているときは常に燃料が流れるようになっている。

圧力調整装置７５は、フィードポンプ７０の吐出部側と吸入部側とを接続する燃料通路７７に設けられており、フィードポンプ７０より吐出される燃料圧力が所定圧を超えないように調整する。圧力調整装置７５は、フィードポンプ７０より吐出される燃料の燃料圧力に応じて可動するピストン（図示しない）を内蔵している。フィードポンプ７０の吐出圧が所定圧を超えると、ピストンが開弁し、吐出された燃料がフィードポンプ７０の入口側に戻る。

また、制御回路２００には、エンジン回転速度、アクセルペダル踏み込み量、コモンレール４０内の燃料圧力などを検出する各種のセンサ（図示せず）が接続されており、センサから出力される信号に基づいてエンジン２の運転状態を取得する。各種のセンサは、冷却水温センサ、クランク角度センサなどを含んでおり、エンジン２またはエンジン２に搭載する機器に取り付けられている。クランク角度センサは、エンジンの所定クランク角毎に信号を出すものであり、制御回路２００によってエンジン回転速度（エンジン回転数）が取得される。また、コモンレール４０に設けたレール圧センサは、コモンレール４０内の燃料のコモンレール圧を検出する。

なお、ここで、減圧弁４１、燃料噴射弁５０、高圧ポンプ６０にそれぞれ設けられた燃料配管４３、燃料配管５２、及び燃料配管６５は、余剰燃料を燃料タンク３０に戻す排出通路９１を構成している。

以上、燃料供給装置１０の基本構成について説明した。以下、燃料性状判別装置２０が搭載される燃料供給装置１０の特徴的構成について説明する。
（燃料供給装置１０並びに燃料性状判別装置２０の特徴的構成）
燃料抜き通路７６の途中には、弁などの燃料の流通を阻止するものは設けられておらず、燃料供給装置１０が駆動しているときは常に燃料が流れるようになっている。

また、排出通路９１には、燃料温度センサ２９が設けられており、燃料温度センサ２９は排出通路９１を流通する燃料の温度を検出する。燃料温度センサ２９は制御回路２００に接続されており、制御回路２００によって燃料噴射弁５０から噴射される燃料の噴射時期及び噴射量が、狙い噴射時期及び噴射量に調整される。

燃料性状判別装置２０は、燃料が流通する流路における差圧を検出する差圧センサ２２を備え、その流路には、流路を通過する燃料流量を制限する流量制限手段を設ける構成としている。この流量制限手段は、例えば、燃料抜き通路７６の通路径を絞る絞り部２１である。

ここで、本実施形態による燃料抜き通路７６は請求範囲に記載のリターン流路に相当し、差圧センサ２２は請求範囲に記載の圧力検出手段に相当する。

差圧センサ２２は、絞り部２１の上流側と下流側に接続されている連通路２３に設置され、絞り部２１の上流側の燃料圧力と下流側の燃料圧力との差圧を検出するものである。差圧センサ２２は制御回路２００に接続されており、制御回路２００によって絞り部２１を燃料が通過するときの差圧が取得される。

ここで、上記差圧は、ハーゲン−ポアズイユ（Hagen−Poiseuille）の式より粘度（粘性係数）に比例する。例えば制御回路２００によりエンジン２の運転条件を取得し、取得する条件が、燃料流量が一定であることを実質的に満たす所定の条件にあるときには、燃料差圧は、その燃料の粘度に依存することになる。

絞り部２１を通過する燃料は、絞り部２１によってその流量が制限されるため、流量一定となる上記所定条件を制御回路２００により容易に設定し得る。制御回路２００が運転条件の監視を継続することで、上記所定条件を容易に見極めることができるからである。

燃料噴射系要素並びに燃料供給装置１０の潤滑剤として使用する燃料は、軽油、並びに軽油の代替燃料であるバイオディーゼル燃料が使用される。市場で使用する正規の燃料は、製油所にて燃料粘度が所定の粘度範囲になるように精製され、軽油、バイオディーゼル燃料を混合した軽油として供給される。また、燃料は温度により粘度が変化する温度特性を有するため、仕向地の環境により粘度が調整されるため、精製された燃料は上記所定の粘度範囲を有するのである。

この所定の粘度範囲外である、不正な燃料または例えば仕向先を誤った燃料が、万が一エンジン２に使用されることになると、燃料噴射系要素並びに燃料供給装置１０が要求する潤滑性に対し潤滑性が劣る燃料で、燃料噴射系要素並びに燃料供給装置１０を潤滑するおそれがある。

そこで、制御回路２００は、所定の粘度範囲に相当する所定の差圧範囲を判定基準として設定する判定基準設定手段と、差圧センサ２２により検出した差圧に基づいて使用する燃料の燃料性状（潤滑性）を判定する判定手段を有している。

上記所定の差圧範囲とは、正規の燃料を使用することで検出され得る差圧の範囲である。また、判定基準設定手段は、所定条件を満すときの燃料の温度に応じてその差圧範囲を補正する補正手段を備えていることが好ましい。

以上、燃料供給装置１０並びに燃料性状判別装置２０の特徴的構成を説明した。以下、これらの装置１０、２０の作動を図２に基づいて説明する。図２は、制御回路２００に記憶のプログラムによって実行される、燃料性状を判定する制御を含む制御処理を示している。

図２において、Ｓ（Ｓはステップ）２０１及びＳ２０２の制御処理は、エンジン２の運転状態を監視し、その運転状態が所定の条件であるか否かを判定するものである。Ｓ２０３〜Ｓ２０７の制御処理は、使用する燃料について燃料性状を判定するものである。また、Ｓ２０８及びＳ２０９の制御処理は、不正な燃料もしくは誤った燃料が使用されていることが判明した場合に、燃料の適正使用を喚起する報知処理、並びにフェイルセーフ処理をするものである。

具体的には、Ｓ２０１では、各種センサからの検出によりエンジン２の運転状態を検出し、その運転状態に係る各種の状態値を読み込む。読み込む状態値としては、例えば、エンジン回転速度（エンジン回転数）、コモンレール圧、燃料温度などが読み込まれる。

Ｓ２０２では、読み込んだエンジン２の運転状態が、所定の条件を満たしているか否かを判定する。運転状態の状態値（例えば、エンジン回転速度、コモンレール圧）が所定の条件を満たす場合には、燃料性状を判定する制御を許可する判断をし、Ｓ２０３に進む。

運転状態の状態値が所定の条件を満たさない場合には、Ｓ２０１に戻り、運転状態の状態値が所定の条件を満たすまで、Ｓ２０２の判定を繰り返す。

なお、本実施例では、所定の条件を、例えば定常運転状態となるアイドル運転状態であることとし、読み込んだエンジン回転速度及びコモンレール圧が、アイドル運転状態に相当するエンジン回転速度の速度範囲、コモンレール圧の圧力範囲にあるか否か判定するようにした。

Ｓ２０３では、差圧センサ２２により絞り部２１を燃料が通過するときの差圧ΔＰを測定する。

Ｓ２０４では、判定値を読み込む。この判定値は、所定の差圧範囲（ΔＰａｍｉｎ〜ΔＰａｍａｘ）で表されおり、所定の差圧範囲は正規燃料であると認めるための許容範囲を示すものである。所定の差圧範囲は、例えば、予め実験等により決定されており、例えば工場出荷時に制御回路２００の記憶部に記憶されている。

また、上記所定の差圧範囲は温度による補間可能なマップ、あるいは実験式などの数式で示され、その数式が温度による補正が可能な数式であることが好ましい。これによると、読み込んだ運転状態での燃料温度に応じて、所定の差圧範囲の数値範囲を補正することができる。燃料性状の判別精度の向上が図れる。上記燃料温度は、例えば燃料温度センサ２９により検出される。

Ｓ２０５では、差圧ΔＰが判定値の数値範囲（ΔＰａｍｉｎ〜ΔＰａｍａｘ）にあるか否かを判定する。差圧ΔＰが判定値の数値範囲にある場合には、Ｓ２０６にて燃料は正規の燃料が使用されていると判断する。

一方、差圧ΔＰが判定値の数値範囲外である場合には、Ｓ２０７にて不正な燃料もしくは誤った燃料が使用されていると判断し、Ｓ２０８に進む。

Ｓ２０８では、警告灯、ブザーなどの報知手段（図示せず）により、エンジン２を運転する運転者などのユーザーに、適正燃料の使用を喚起するための警告を発する。

Ｓ２０９では、エンジン２並びに蓄圧式燃料噴射装置１の安全な運転を維持するため、例えばエンジン２の出力制限を行なう。

ここで、圧力調整装置７５が設置される燃料通路７７は請求範囲に記載の第２リターン流路に相当し、圧力調整装置７５は請求範囲に記載の圧力調整手段に相当する。

以上説明した本実施形態では、燃料の潤滑性に係る特性性状（粘度）を判別する燃料性状判別装置２０が、「リターン流路」である燃料抜き通路７６に設ける、絞り部２１及び差圧センサ２２という簡素な構成で実現し得るのである。

また、絞り部２１は、燃料抜き通路７６を通過する燃料流量を制限する流量制限手段として機能している。流量制限手段は、絞り部２１に限らず、いずれの構成であってもよい。

なお、絞り部２１の場合、燃料抜き通路７６の通路径（流路断面積）が、絞り部２１の部位で絞られる構成とするだけで、簡単かつ安価な流量制限手段を実現し得る。

また、以上説明した本実施形態において、絞り部２１及び差圧センサ２２を設置する「リターン流路」として、燃料抜き通路７６を利用する構成とした。これにより、「リターン流路」を新設する必要がない。

なお、「リターン流路」として既存の通路７６を使用しない場合、即ち、新設する「リターン流路」、絞り部２１、及び差圧センサ２２という構成であっても、密度センサなどの精密計測装置を備える従来技術による構成に比べて簡素な構成を実現し得るのである。

ここで、上記圧力調整装置７５が設置される燃料通路７７は、フィードポンプ７０の吐出部から吐出される燃料の流量に対応して圧力調整装置７５により閉塞さる可能性がある。例えば仮に燃料通路７７に、燃料性状判別装置２０を構成する絞り部及び差圧センサが設置される場合があると、絞り部及び差圧センサによる差圧検出機能が阻害されるおそれがある。

これに対し本実施形態では、燃料通路７７と異なる燃料抜き通路７６に、絞り部２１及び差圧センサ２２を設置し、燃料通路７７と燃料抜き通路７６とが、フィードポンプ７０の吐出部及び吸入部に対し並列に接続される構成としている。それ故に、圧力調整装置７５により燃料通路７７が閉塞される場合があったとしても、燃料抜き通路７６に設置した絞り部２１及び差圧センサ２２による差圧検出機能が阻害されることはない。

また、以上説明した本実施形態では、制御回路２００の判定手段は、検出した差圧ΔＰが所定の差圧範囲（ΔＰａｍｉｎ〜ΔＰａｍａｘ）にあるか否かを判定することにより燃料の潤滑性に係る特性性状（粘度）を判定する。このような判定手段では、燃料の潤滑性に係わる特定性状（粘度）の判定をすべき構成が、差圧が所定の差圧範囲にあるか否かを判定する構成で実現し得る。言い換えると、判定ロジックが比較的簡素な判定手段を設けることができる。

また、上記判定手段では、正規の燃料を使用することで検出され得る差圧の範囲を、所定の差圧範囲（ΔＰａｍｉｎ〜ΔＰａｍａｘ）とし、実際に検出した差圧ΔＰが上記所定の差圧範囲外である場合には、使用する燃料が潤滑性に劣る燃料であると判定する。

これによると、潤滑性に劣る不正な燃料が使用される異常状態であるか否かを、簡便に監視することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を図３に示す。第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態では、絞り部２１及び差圧センサ２２を設置する「リターン流路」を、潤滑通路７８とする構成とする一例を示すものである。図３は、本実施形態による燃料性状判別装置２０を搭載する燃料供給装置１０を示すものである。

図３に示すように、潤滑通路７８を、絞り部２１及び差圧センサ２２を設置する「リターン流路」として利用する構成としている。潤滑通路７８には、絞り部２１が設けられている。絞り部２１の上流側と下流側に、差圧センサ２２が設置される連通路２３が接続されている。

これにより、「リターン流路」を新設する必要がない。そのような燃料性状判別装置２０を搭載する燃料供給装置１０は、流路構成を簡素化し得るのである。

（第３実施形態）
第３実施形態を図４に示す。第３実施形態は第１実施形態の変形例である。第３実施形態では、絞り部２１及び差圧センサ２２を設置する「リターン流路」として、燃料タンク３０に燃料を戻す第２排出通路９２を新設する構成とする一例を示すものである。図４は、本実施形態による燃料性状判別装置２０を搭載する燃料供給装置１０を示すものである。

図４に示すように、第２排出通路９２は、フィードポンプ７０と吸入調量弁７４との間に設けられている。第２排出通路９２の一端がフィードポンプ７０の吐出部側に接続されるとともに、第２排出通路９２の他端が排出通路９１に接続されている。

第２排出通路９２には、絞り部２１が設けられている。絞り部２１の上流側と下流側に、差圧センサ２２が設置される連通路２３が接続されている。

このような構成であっても、本実施形態による燃料性状判別装置２０は、密度センサなどの精密計測装置を備える従来技術による構成に比べて簡素な構成が実現し得る。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

（１）例えば以上説明した本実施形態では、流量制御手段を、絞り部２１で構成した。流量制御手段はこれに限らず、「リーク流路」としての燃料抜け通路７６、潤滑流路７８、及び第２排出通路９２を通過する燃料の流量を制限するものであればいずれの構造であってもよい。

（２）また、以上説明した本実施形態では、絞り部２１の上流側の燃料圧力と下流側の燃料圧力との差圧を検出する手段として、絞り部２１の上流側と下流側に、差圧センサ２２が設置される連通路２３に接続する構成とした。これに限らず、絞り部２１を燃料が通過するときの差圧を検出する圧力検出手段であればいずれの構造であってもよい。

１ 蓄圧式燃料噴射装置
２ エンジン（内燃機関）
１０ 燃料供給装置
２０ 燃料性状判別装置
２１ 絞り部（流量制御手段）
２２ 差圧センサ（圧力検出手段）
２３ 連通路
２９ 燃料温度センサ（温度検出手段）
３０ 燃料タンク
４０ コモンレール
４３ 燃料配管
５０ 燃料噴射弁
５２ 燃料配管
６０ 高圧ポンプ
６０１ カム軸
６０４ プランジャ
６０８ カム室
６０９ 加圧室
６２ 吸入通路
６３ 吐出通路
６５ 燃料配管
７０ フィードポンプ
７１ 燃料配管
７４ 吸入調量弁
７６ 燃料抜き通路（リターン流路）
７８ 潤滑通路（潤滑流路）
９１ 排出通路
２００ 制御回路

Claims (7)

1. 燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置であって、前記燃料タンクの燃料を汲み上げるフィードポンプと、前記フィードポンプによって汲み上げられた燃料を加圧し、加圧した燃料を前記内燃機関に向けて圧送する高圧ポンプとを有する燃料供給装置に用いられ、
   前記内燃機関に使用される燃料の性状を判別する燃料性状判別装置において、
   前記フィードポンプと前記高圧ポンプとの間に接続され、前記フィードポンプの吐出部から吐出された燃料の一部を、前記フィードポンプの吸入部に戻すリターン流路と、
   前記リターン流路に設けられ、前記リターン流路を通過する燃料流量を制限する流量制限手段と、
   前記流量制限手段を燃料が通過するときの差圧を検出する圧力検出手段と、
   前記圧力検出手段によって検出した差圧に基づいて燃料性状を判定する判定手段と、
   を備えていることを特徴する燃料性状判別装置。
2. 燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置であって、前記燃料タンクの燃料を汲み上げるフィードポンプと、前記フィードポンプによって汲み上げられた燃料を加圧し、加圧した燃料を前記内燃機関に向けて圧送する高圧ポンプとを有する燃料供給装置に用いられ、
   前記内燃機関に使用される燃料の性状を判別する燃料性状判別装置において、
   前記フィードポンプと前記高圧ポンプとの間に接続され、前記フィードポンプの吐出部から吐出された燃料の一部を、前記燃料タンクに向けて戻すリターン流路と、
   前記リターン流路に設けられ、前記リターン流路を通過する燃料流量を制限する流量制限手段と、
   前記流量制限手段を燃料が通過するときの差圧を検出する圧力検出手段と、
   前記圧力検出手段によって検出した差圧に基づいて燃料性状を判定する判定手段と、
   を備えていることを特徴する燃料性状判別装置。
3. 前記流量制限手段は、前記フィードポンプの下流に設けられた絞り部であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料性状判別装置。
4. 前記高圧ポンプは、
   前記内燃機関からの駆動力によって回転駆動するカムと、
   前記カムの回転によって往復移動に変換され、前記フィードポンプの前記吐出部からの燃料を吸引及び加圧するプランジャと、
   前記カム及び前記プランジャを潤滑する潤滑剤として前記リターン流路の流通する燃料を導くとともに、その燃料を前記燃料タンクに戻す潤滑流路と、
   を有していることを特徴とする請求項２に記載の燃料性状判別装置。
5. 前記フィードポンプの前記吐出部と、吸入部とに接続する第２リターン流路であって、
   吐出部から吐出された燃料の圧力を調整する圧力調整手段を有する第２リターン流路を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料性状判別装置。
6. 前記判定手段は、前記検出した差圧が所定の差圧範囲にあるか否かを判定することにより前記燃料性状としての燃料の潤滑性を判定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料性状判別装置。
7. 前記判定手段は、前記検出した差圧が前記所定の差圧範囲外である場合には、使用する燃料が潤滑性に劣る燃料であると判定することを特徴とする請求項６に記載の燃料性状判別装置。

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