JP3994872B2 - Fuel injection device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射装置に関し、特に液化ガスを燃料とするエンジンに適用される液化ガス燃料用の燃料噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用エンジンでは、近年環境問題への関心の高まりから、石油代替の燃料を使用したいという社会的要請がある。例えばディーゼルエンジンでは、一般的に燃料として軽油が使用されるが、燃料の気化性や燃焼性、エミッション等を考慮して、ジメチルエーテル、あるいは液化天然ガス(LPG)等の液化ガス燃料を使用するものが提案されている。
【0003】
液化ガス燃料用の燃料噴射装置としては、概ねディーゼルエンジン用のコモンレール式燃料噴射装置が適用できる。液化ガス燃料が貯蔵された燃料タンクには燃料供給配管を通じて高圧供給ポンプが接続されている。この高圧供給ポンプは、エンジンにより回転駆動され、コモンレールに高圧燃料を吐出する。この高圧燃料がコモンレールにて所定の燃料噴射圧相当の圧力に蓄圧された後、インジェクタより噴射される。なお、燃料タンクの出口側にはフィードポンプが取付けられている。
【0004】
液化ガス燃料は飽和蒸気圧が高い(例えばジメチルエーテルでは、90°Cにて約3MPa)ため、高圧供給ポンプへの燃料供給圧力は、軽油に比べて高い所定の圧力で供給する必要がある。このため、フィードポンプは、所定の燃料供給圧力を、2.5〜3MPa程度に設定している。
【0005】
また、液化ガス燃料は潤滑性が乏しいため、使用する高圧供給ポンプとしては、燃料潤滑構造ではなく、オイル潤滑構造を有する、従来の軽油燃料用高圧供給ポンプである(特許文献1等)。特許文献1の開示による従来技術の高圧供給ポンプでは、フィードポンプによって供給された燃料を、ポンプハウジングとシリンダの間に形成されたギャラリ室に取り込む。そのギャラリ室内の燃料はOリング等のシール部材によってシールされる構造となっている。
【0006】
【特許文献1】
特開昭64−73166号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術による構成では、エンジン運転中は上記所定の燃料供給圧によって液化ガス燃料を液体に維持できる。しかしながら、エンジン停止時には所定の燃料供給圧が維持できなくなり低下する。そのため、この供給燃料の圧力が飽和蒸気圧以下に下がると、燃料の一部が液体から気体になる。一般に、Oリングは、液化ガス燃料に対して液体および気体の両方に耐性があるものはない。従来の高圧ポンプつまり燃料噴射装置では、液体のシールは可能であるが、気体の場合には、気体がOリングを透過して外部へ漏れ出てしまうという問題がある。
【0008】
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、したがってその目的は、エンジン停止後における外部への液化ガス燃料のリークを防止可能な燃料噴射装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1によれば、ポンプハウジングとの間にギャラリ室を形成するシリンダと、シリンダ内に摺動自在に収容されるプランジャを有し、プランジャの往復移動によってギャラリ室からシリンダ内に導かれた燃料を高圧に圧縮して吐出する燃料噴射装置において、ギャラリ室を区画するポンプハウジングとシリンダとの間には、ギャラリ室を囲むように、液体に対して耐性を有する第1のシール部材が設けられているとともに、第1のシール部材を挟んでギャラリ室側とは反対側の位置には、気体に対して耐性を有する第2のシール部材が設けられており、
かつ、第1のシール部材と第2のシール部材の間には、ポンプハウジングの上端部側に配置され、上端部より突出する前記シリンダの一部を覆う遮蔽部材と、遮蔽部材とシリンダの間に配置され、気体に対して耐性を有する第3のシール部材とを備え、遮蔽部材とポンプハウジングとシリンダとで区画されるガス溜り部が設けられている。
【0010】
これにより、エンジン停止後に燃料の一部が液体から気体に変化してしまう場合において、第1のシール部材の気体に対する耐性が不十分であったとしても、プランジャにて高圧圧縮する前に一時貯留されるギャラリ室内の燃料のうち、液体から気体に変化した燃料を、第2のシール部材によって気密にシールすることが可能である。
【0015】
更に本発明の請求項1に記載の如く、第1のシール部材と第2のシール部材の間には、ポンプハウジングの上端部側に配置され、上端部より突出する前記シリンダの一部を覆う遮蔽部材と、遮蔽部材とシリンダの間に配置され、気体に対して耐性を有する第3のシール部材とを備え、遮蔽部材とポンプハウジングとシリンダとで区画されるガス溜り部が設けられている。
【0016】
これにより、ポンプハウジングの上端部側で第1のシール部材から漏れ出た気体を捕集したい場合、シリンダの一部を覆う遮蔽部材と、遮蔽部材とシリンダの間に配置され、気体に対して耐性を有する第3のシール部材とによって、漏れ出た気体を捕集することが可能である。
【0017】
本発明の請求項2によれば、遮蔽部材には、ガス溜り部に貯留される気体を外部へ導くリーク回収部が設けられている。
【0018】
これにより、燃料の一部が液体から気体となって第1のシール部材から漏れ出したとしても、ガス溜り部でその気体を貯留可能であるとともに、ガス溜り部に貯留された気体状態の燃料を、リーク回収部を介して、例えば燃料タンクへ戻すことが可能である。
【0019】
本発明の請求項3によれば、請求項1または請求項2に記載の燃料噴射装置であって、前記燃料として液化ガス燃料を使用する液化ガス燃料用燃料噴射装置において、ガス溜り部と燃料タンクの間には、パージタンクを介して圧縮機が接続されている。
【0020】
これにより、エンジン停止後に燃料の一部が液体から気体に変化しても、ガス溜り部に捕集された気体状態の燃料を、パージタンク内で減圧つまり圧抜きを行なうことができるとともに、パージタンク内で圧抜きされた気体状態の燃料を、圧縮機を用いることで、液化させることが可能である。その結果、圧縮機によって液化した燃料を燃料タンクへ戻すことで、液化ガス燃料として燃料噴射させることが可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の燃料噴射装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【0022】
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の燃料噴射装置の構成を表す断面図である。図4は、本実施形態に係わる燃料噴射装置を適用した液化ガス燃料用燃料噴射装置に一実施例の概略構成を示す構成図である。
【0023】
図1に示すように、燃料噴射装置は、ディーゼル機関用燃料噴射システムとしての蓄圧式燃料噴射システムにおいて、コモンレール(図4参照)に蓄圧する高圧燃料を吐出する装置(以下、高圧ポンプと呼ぶ)3を備えている。この高圧ポンプ3は、各部を保持するポンプハウジング10と、エンジンによって回転駆動されるカムシャフト12と、このカムシャフト12に形成された複数のカム13によって往復運動を与えられるプランジャ14、およびこのプランジャ14を摺動自在に保持する略円筒形状のシリンダ15よりなる複数のポンプエレメントと、前記プランジャの上端面に対向した位置にシリンダ15に螺合固定される電磁弁30を備えている。
【0024】
ポンプハウジング10内にはシリンダ15が取付けられており、このシリンダ15内にはプランジャ14が往復運動かつ摺動自在に嵌挿されている。このプランジャ14は、略円筒形状をないしている。なお、プランジャ14の外周面に切欠き等のリード類が全く設けられていない。また、プランジャ14の上端面とシリンダ15の内周面と電磁弁30とによりポンプ室16が形成されている。シリンダ15の内周には、ポンプ室に連通するフィードホール(図示せず)が開口している。さらに、このフィードホールは、シリンダの外周側に配置されているギャラリ室19の内周に開口している。また、このフィードホールが開口する内周面の上方には、吐出孔18が開口している。
【0025】
このギャラリ室19は、ポンプハウジング10とシリンダ15との間に形成されており、燃料溜り部を構成している。このギャラリ室19には、導入管60を介して図示しない低圧供給ポンプとしてのフィードポンプから低圧燃料が供給される。このギャラリ室19は、ポンプハウジング10の内周面とシリンダ15の外周面との対応する部分に位置するように設けられており、シリンダ15の外周面には断面凹状の中空部を形成することで設けられている。また、このギャラリ室19は、複数のシリンダ15に跨るように横方向(図1の紙面に略垂直方向)に連通穴(図示せず)が設けられている。
【0026】
シリンダ15には、吐出弁20が取付けられており、この吐出弁20は吐出孔18を介してポンプ室16に連通している。ポンプ室16で加圧された燃料は、復帰用スプリング22の付勢力に抗して、吐出弁20の弁体21を押し開く。その結果、加圧された高圧燃料はコモンレール(図示せず)内へ圧送される。
【0027】
プランジャ14の下端は、円環板状の下部ばね座金24が連結されている。この下部ばね座金24に対向して、シリンダ15の下端部には、円環板状の上部ばね座金25が配置されている。これらの下部ばね座金24と上部ばね座金25の間には、プランジャスプリング26が掛け渡されている。このプランジャスプリング26は、プランジャ14を常に後退(往復運動のうち図1中の下方への下降運動)させる方向に付勢している。そして、この下部ばね座金24はタペット27に係合している。このタペット27はポンプハウジング10に対して摺動自在に嵌挿されている。このタペット27は、カムローラ28を回転自在に支持している。そして、このカムローラ28はカム13に摺接している。これにより、カムシャフト12の回転によりカム13が回転されると、カムローラ28を介してタペット27が図1中の上下方向に往復運動される。その結果、タペット27のこの様な運動は、下部ばね座金24を介してプランジャ14に伝えられ、プランジャ14はシリンダ15内を往復運動する。なお、プランジャ14の往復ストロークはカム13の高低差により決定される。したがって、プランジャ14がシリンダ15内を往復運動することによって、プランジャ14の外周面がフィードホールを開閉し、プランジャ15の外周面がフィードホールを閉塞していない期間は、ギャラリ室19内に貯留された低圧燃料がフィードホールを介してポンプ室16へ供給される。
【0028】
シリンダ15には、プランジャ14の上端面に対向した位置に電磁弁30が螺合固定されている。この電磁弁30は、図1に示すように、一端がポンプ室16に開口している。また、他端は、低圧側に連通する低圧通路31が形成されたボディ32と、ターミナル33を介してコイル(図示せず)に通電することで生じるソレノイド34の磁力によりスプリング35の付勢力に抗して図1中の上方へ吸引されるアーマチャ36と、このアーマチャ36と一体に移動してポンプ室16への開口部に形成されたシート部37に離着することにより低圧通路31を連通、遮断する外開弁であるきのこ状の弁体38を備えている。なお、弁体38はポンプ室16の燃料圧を閉弁方向の押圧力として受ける。この電磁弁30は、プランジャ14の外周面がフィードホールを閉塞した後に、所定のタイミングで通電されることにより、弁体38がシート部37に着座してプランジャ14の加圧開始時期を設定することが可能である。この電磁弁30への通電タイミングを制御することによりコモンレールへの吐出量を変化させることができる。なお、低圧通路31はギャラリ室19に連通するように構成されている。
【0029】
電磁弁30を制御するために、エンジン気筒数に対応する個数の突起を持つ回転円盤(図示せず)がカムシャフト12と同軸に取付けられ、この突起に対峠して公知の電磁ピックアップであるカム角度センサ(図示せず)が配置されている。この突起がカム角度センサの付近を通過するごとに信号が図示しない制御手段(以下、ECUと呼ぶ)に送られる。さらに、カムシャフト12には、一対の円盤と気筒判別センサ(図示せず)が同じく同軸に取付けられている。この円盤(以下、気筒判別用円盤と呼ぶ)には1つの突起が形成されており、従ってECUはこの気筒判別センサより1回転につき1つの信号を受け取る。この気筒判別センサとカム角度センサの信号からECUは、正確にエンジンに対応するポンプ3の特定気筒の下死点信号を受信することができる。なお、ECUには、例えばエンジン回転数センサ(図示せず)や負荷センサ(図示せず)等より、エンジンの運転状態に係わる回転数と負荷等の情報が入力されている。そして、これらの信号により判断されるエンジン状態に応じて決定される最適の噴射時期、噴射量になるように、ECUはインジェクタ(図示せず)に制御信号を出力する。同時に、ECUは負荷や回転数に応じて燃料噴射圧が最適になるように高圧供給ポンプ3の電磁弁30に制御信号を出力する。
【0030】
ここで、本実施形態に使用する燃料としては、ジメチルエーテル(DME)あるいは液化天然ガス(LPG)等の液化ガス燃料を用いる。液化ガス燃料は潤滑性が乏しいため、カムシャフト12が挿通されるカム室29には、その潤滑オイルはカム13に被着もしくは浸漬するように、潤滑用オイルが貯蔵されるオイル潤滑構造を有する。
【0031】
また、液化ガス燃料は比較的飽和蒸気圧が高く、例えばジメチルエーテルの場合では、温度が90°Cのとき、飽和蒸気圧は約3MPaに達する。なお、ジメチルエーテルの蒸気圧特性は、0°Cで約0.5MPa、40°Cで約1MPaと温度の上昇に伴い漸増する。
【0032】
以下、本実施形態で説明する液化ガスは、ジメチルエーテル(DME)とする。そのため、フィードポンプによって高圧供給ポンプ3のギャラリ室19へ供給される低圧燃料の圧力は、約2.5〜3MPaの範囲にある所定の燃料供給圧に設定している。これにより、所定の燃料供給圧によって低圧燃料を、飽和蒸気圧以上に略設定することができるので、ジメチルエーテルを液体状態に維持できる。
【0033】
しかしながら、例えば車両用エンジンの場合、エンジン停止する際、イグニッションキーをオフし、エンジンを停止する。高圧供給ポンプ3はエンジンにより回転駆動されているため、エンジンが停止すると、高圧供給ポンプ3のプランジャ14の往復運動による低圧燃料を高圧に圧縮する作業も停止する。フィードポンプは、通電による駆動される電動ポンプであっても、エンジンに回転駆動されるものであっても、イグニッションキーをオフしてバッテリ電源からの給電を停止すれば、低圧燃料を所定の燃料供給圧でギャラリ室19へ供給することを止める。
【0034】
プランジャ14の外周面がフィードホールを閉塞している場合つまりプランジャ14が圧送工程である場合には、ギャラリ室19はフィードポンプが停止する直前の所定の燃料供給圧となる。なお、プランジャ14が圧送工程、かつ電磁弁30が開弁している場合には、電磁弁30が開弁する直前のポンプ室内の高圧燃料が低圧通路31を介してギャラリ室19へ戻されるので、一時的にギャラリ室19内の燃料圧力が、所定の燃料供給圧より高くなる場合がある。
【0035】
プランジャ14の外周面がフィードホールを閉塞していない場合つまりプランジャ14が吸入工程である場合には、ギャラリ室19はポンプ室に連通している。フィードポンプが停止する直前の所定の燃料供給圧となる。なお、このとき、吐出弁20は、復帰用スプリング22の付勢力によって閉弁しているので、コモンレール側と連通することはない。
【0036】
この様にフィードホールの閉塞の有無に係わらず、エンジン停止直後は、ギャラリ室19内の燃料圧力を、フィードポンプが停止する直前の所定の燃料供給圧になっている。しかしながら、一般にフィードポンプは逆止弁を有しないため、ギャラリ室19の燃料圧力は序々に低下していく可能性がある。また、フィードポンプを経由する燃料タンクからギャラリ室19までの燃料通路の途中に逆止弁を配置した場合であっても、例えば、エンジンを停止させる際、イグニッションキーのオフによってフィードポンプが停止する時期と、エンジンの回転駆動による高圧供給ポンプ3が停止する時期とにずれが生じる場合がある。例えば、プランジャ14がフィードホールを閉塞する時にフィードポンプが停止し、その後、フィードホールを閉塞していな状態で高圧ポンプ3つまりプランジャ14が停止する場合がある。この場合、ギャラリ室19内からポンプ室16内に導かれる燃料分だけ、ギャラリ室19内の燃料圧力は低下する。
【0037】
これに対して、本実施形態では、図1に示すように、ギャラリ室19を区画するポンプハウジング10とシリンダ15との間には、ギャラリ室19を囲むように、液体に対して耐性を有する第1のシール部材41、42が設けられている。さらに、この第1のシール部材42を挟んでギャラリ室19側とは反対側の位置には、気体に対して耐性を有する第2のシール部材43が設けられている。なお、第2のシール部材43は、第1のシール部材と同様に、ポンプハウジング10とシリンダ15との間に配置されている。これにより、第1のシール部材41、42の気体に対する耐性が不十分な材料から形成されており、例えば第1のシール部材をその気体が透過してしまう場合があったとしても、ギャラリ室19内の燃料のうち液体から気体に変化した燃料を、第2のシール部材によって気密にシールすることが可能である。
【0038】
なお、第1のシール部材および第2のシール部材の種類としては、Oリング、あるいは角リング等の断面形状がシールに適した形状を有するものであればいずれのものであってもよい。以下、本実施形態で説明する第1のシール部材41、42、第2のシール部材、および後述する第3のシール部材は、Oリングとして説明する。
【0039】
さらになお、第1のOリング41、42および第2のOリング43の材料としては、例えば、両者ともニトリルゴムから形成されているものであってもよく、第1のシール部材41、42と第2のシール部材43ではニトリルゴムを形成するための配合が異なる。すなわち、第1のOリング41、42は、ニトリルゴムを、燃料であるジメチルエーテルの液体の気密に適したつまり液体に対して耐性を有する配合に調整したニトリルゴムを使用する。第2のOリング43は、気体の気密に適したつまり気体に対して耐性を有する配合に調整したニトリルゴムを使用する。なお、第1のOリング41、42をフッ素ゴム、第2のOリング43をニトリルゴムというように、ゴム材料自体を変えても良い。
【0040】
なお、ここで、第1のOリング41、42のうち少なくともいずれか一方を挟みギャラリ室19側とは反対側の位置には、気体に対して耐性を有する第2のシール部材43を設けるものであれば、いずれでもよい。図1に示すように、シリンダ15の下部がポンプハウジング10に挿入組付けされる場合には、ポンプハウジング10の上端部側に第2のOリング43を配置することが好ましい。これにより、第1のOリング41、42のうち、その下流が外部へ大気開放となる側のOリング42の下流に第2のOリングを配置するので、気体状態のジメチルエーテルを効率的に気密に保持することが可能である。
【0041】
さらになお、本実施形態では、図1に示すように、第1のOリング42と第2のOリング43の間には、ポンプハウジング10とシリンダ15とで区画されるガス溜り部51が設けられている。これにより、第1のOリング42と第2のOリング43との間に比較的容積の大きい空間を形成することが可能である。その結果、第1のOリング42を介して漏れ出る気体が比較的僅かな量である場合、その気体を減圧することが可能である。これによって、第2のOリング43に使用するOリングの特性として、比較的限界耐圧の低い安価なOリングを使用することが可能となる波及効果がある。
【0042】
さらになお、本実施形態では、ガス溜り部51は、図1を示すように、ガス通路52に接続している。さらに、このガス通路52は、外部の配管と接続可能なリーク回収部53に接続している。すなわち、ガス溜り部51は、リーク回収部53に連通している。これにより、燃料であるジメチルエーテルの一部が液体から気体となって第1のOリング42から漏れ出したとしても、ガス溜り部51でその気体を貯留可能であるとともに、ガス溜り部51に貯留された気体状態のジメチルエーテルを、リーク回収部53を介して、燃料タンクへ戻すことが可能である。
【0043】
さらになお、このガス通路52およびリーク回収部53は、シリンダ15に形成されていることが好ましい。これにより、図1に示すように、シリンダ15の上部がポンプハウジング10の上端部から突出している場合、ガス通路52およびリーク回収部53を形成するシリンダ15の肉厚部分の確保が容易であり、結果として生産性向上が図れる。なお、ポンプハウジング10にリーク回収部53を形成する肉厚部分の確保ができる場合には、リーク回収部53をポンプハウジング10に形成してもよい。
【0044】
以上説明した高圧供給ポンプ3を、燃料としてジメチルエーテルを使用する液化ガス燃料用燃料噴射装置に適用した一実施例を、図4に従って説明する。図4において、2はフィードポンプ、3は高圧供給ポンプ、4はコモンレールである。これらについては上記実施形態にて説明したので、説明を省略する。
【0045】
燃料タンク1には、飽和蒸気圧状態もしくは液化した状態でジメチルエーテルが貯蔵されている。この燃料タンク1の出口にはフィードポンプ2が取付けられている。なお、このフィードポンプ2の取付け位置としては燃料タンク1内であってもよい。以下、このフィードポンプ2は、モータ等により駆動される電動式のものとして説明する。
【0046】
そして、このフィードポンプ2は、高圧供給ポンプ3に接続し、導入管60を通じてギャラリ19へ低圧燃料を供給する。次に、高圧供給ポンプ3は、吐出弁20を通じて、コモンレール4と高圧燃料噴射管を介して接続されている。このコモンレール4には、高圧供給ポンプ3によって吐出された高圧燃料が、所定の燃料噴射圧相当のいわゆるコモンレール圧に蓄圧されている。また、エンジンの各気筒に取付けられたインジェクタ5が高圧燃料配管を介してコモンレール4に接続している。インジェクタ5は、コモンレール4に蓄圧されたコモンレール圧の高圧燃料が供給され、気筒の燃焼室に燃料噴射する。
【0047】
ここで、本実施形態では、図4に示すように、高圧供給ポンプ3のリーク回収部53に貯留された気体状態のジメチルエーテルは、燃料タンク1に戻される。さらに、このリーク回収部53と燃料タンク1の間には、パージングタンク6を介して圧縮機7が接続されている。このパージングタンク6は、圧抜き貯蔵タンクの機能をする。
【0048】
これにより、エンジン停止後に燃料の一部が液体から気体に変化しても、ガス溜り部51に捕集した気体状態の燃料を、パージタンク6で減圧つまり圧抜きを行なうことが可能である。さらに、このパージタンク6で圧抜きされた気体状態の燃料を、圧縮機7を用いることで、液化させることが可能である。その結果、圧縮機7によって液化した燃料を再び燃料タンク1へ戻すことで、外部へ放出される等の無駄使用することなく、液化ガス燃料として燃料噴射させることが可能である。
【0049】
(第2の実施形態)
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第1の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【0050】
第2の実施形態では、第1の実施形態で説明したガス溜り部51の空間を、ポンプハウジング10に形成した段差部10aに代えて、図2に示すように、シリンダ15の下部の外周に形成した溝部15aによって形成してもよい。図2は、本実施形態の燃料噴射装置の構成を表す断面図である。これによっても、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0051】
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、ポンプハウジング10の上端部側で第1のOリング42から漏れ出た気体を捕集したい場合、図3に示すように、遮蔽部材55と、気体に対して耐性を有する第3のOリング44,45を備えている。図3は、本実施形態の燃料噴射装置の構成を表す断面図である。
【0052】
図3に示すように、遮蔽部材55は、ポンプハジング10の上端部より突出するシリンダ15の一部を覆うように構成されている。この遮蔽部材55の一端は、ポンプハウジング10の上端部側に配置されている。遮蔽部材55の一端とポンプハウジング10の上端部の間には、第2のOリング43が配置されている。一方、遮蔽部材55の他端は、シリンダ15の上部の外周側に配置されている。遮蔽部材55の他端とシリンダ15の上部の外周の間には、第3のOリング44、45が配置されている。これにより、遮蔽部材55とポンプハウジング10の上端部とシリンダ15の上部の外周とで区画されるガス溜り部51を形成できる。
【0053】
これにより、シリンダ15の一部を覆う遮蔽部材55と、遮蔽部材55とシリンダ15の上部の外周との間に配置され、気体に対して耐性を有する第3のOリング44、45とによって、第1のOリングから漏れ出た気体状態の燃料を捕集することが可能である。
【0054】
なお、このガス溜り部51は、第1のOリング42と第2のOリング43との間に配置された気体状態の燃料を貯留する空間を構成している。これにより、比較的大きな容積を有する貯留空間を確保することができる。
【0055】
さらになお、本実施形態では、図3に示すように、遮蔽部材55には、外部へ接続可能な配管部55aを備えていることが好ましい。これにより、ガス溜り部51に貯留された気体状態の燃料を、配管部55aを介して、燃料タンク1へ戻すことが可能である。
【0056】
なお、この配管部55aは、燃料タンク等の外部へ接続可能なリーク回収部を構成している。
【0057】
以上説明した本実施形態において、高圧供給ポンプ3の構造としては、本実施例で説明した複数のプランジャ14とシリンダ15よりなるエレメントがカム13に対応してカムシャフト12の延在方向に配置されるものに限らず、1つのプランジャとシリンダによって複数の気筒に分配可能なものであっても、プランジャを往復移動させて燃料を高圧圧縮するカム等の加圧部材がオイル潤滑されていればいずれの構造であってもよい。
【0058】
なお、本実施形態で説明した液化ガス燃料用燃料噴射装置において、ガス溜り部51に捕集され、リーク回収部53を通じて燃料タンク1に戻す際、圧縮機7によって気体状態の燃料を加圧圧縮することで、液化させる構成で説明したが、冷却器を用いて気体状態燃料を冷却することで、液化させる構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の燃料噴射装置の構成を表す断面図である。
【図2】第2の実施形態の燃料噴射装置の構成を表す断面図である。
【図3】第3の実施形態の燃料噴射装置の構成を表す断面図である。
【図4】本発明の燃料噴射装置を適用した液化ガス燃料用燃料噴射装置の概略構成を示す構成図である。
【符号の説明】
1 燃料タンク
2 フィードポンプ(低圧供給ポンプ)
3 高圧供給ポンプ
4 コモンレール
5 インジェクタ
6 パージタンク
7 圧縮機
10 ポンプハウジング
10a 段差部
14 プランジャ
15 シリンダ
15a 溝部
16 ポンプ室
19 ギャラリ室
41、42 第1のOリング(第1のシール部材)
43 第2のOリング(第2のシール部材)
44、45 第3のOリング(第3のシール部材)
51 ガス溜り部
52 ガス通路
53 リーク回収部
55 遮蔽部材
55a 配管部(リーク回収部)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection device, and more particularly to a fuel injection device for liquefied gas fuel applied to an engine using liquefied gas as fuel.
[0002]
[Prior art]
In vehicle engines, there has been a social demand to use fuel instead of oil due to the recent growing interest in environmental issues. For example, diesel oil generally uses light oil as the fuel, but uses liquefied gas fuel such as dimethyl ether or liquefied natural gas (LPG) in consideration of fuel vaporization, combustibility, emission, etc. Has been proposed.
[0003]
As a fuel injection device for liquefied gas fuel, a common rail fuel injection device for diesel engines is generally applicable. A high pressure supply pump is connected to the fuel tank storing the liquefied gas fuel through a fuel supply pipe. The high-pressure supply pump is driven to rotate by the engine and discharges high-pressure fuel to the common rail. The high-pressure fuel is accumulated in the common rail to a pressure corresponding to a predetermined fuel injection pressure, and then injected from the injector. A feed pump is attached to the outlet side of the fuel tank.
[0004]
Since the liquefied gas fuel has a high saturated vapor pressure (for example, about 3 MPa at 90 ° C. for dimethyl ether), the fuel supply pressure to the high-pressure supply pump needs to be supplied at a predetermined pressure higher than that of light oil. For this reason, the feed pump sets the predetermined fuel supply pressure to about 2.5 to 3 MPa.
[0005]
Further, since the liquefied gas fuel has poor lubricity, the high-pressure supply pump to be used is a conventional high-pressure supply pump for light oil fuel having an oil lubrication structure instead of a fuel lubrication structure (Patent Document 1, etc.). In the conventional high-pressure supply pump disclosed in Patent Document 1, the fuel supplied by the feed pump is taken into a gallery chamber formed between the pump housing and the cylinder. The fuel in the gallery chamber is sealed by a sealing member such as an O-ring.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A 64-73166
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the configuration according to the prior art, the liquefied gas fuel can be maintained in a liquid state by the predetermined fuel supply pressure during engine operation. However, when the engine is stopped, the predetermined fuel supply pressure cannot be maintained and decreases. Therefore, when the pressure of the supplied fuel falls below the saturated vapor pressure, a part of the fuel changes from liquid to gas. In general, no O-ring is resistant to both liquid and gas against liquefied gas fuel. In a conventional high-pressure pump, that is, a fuel injection device, a liquid can be sealed. However, in the case of gas, there is a problem that the gas leaks outside through the O-ring.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances. Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of preventing leakage of liquefied gas fuel to the outside after the engine is stopped.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  According to claim 1 of the present invention, a cylinder that forms a gallery chamber between the pump housing and a plunger that is slidably accommodated in the cylinder is provided. In a fuel injection apparatus that compresses and discharges a guided fuel to a high pressure, a first seal that is resistant to liquid so as to surround the gallery chamber is provided between a pump housing and a cylinder that define the gallery chamber. A member is provided, and a second seal member that is resistant to gas is provided at a position opposite to the gallery chamber with the first seal member interposed therebetween.And
And between the 1st seal member and the 2nd seal member, it arrange | positions at the upper end part side of a pump housing, and covers the part of the said cylinder which protrudes from an upper end part, Between a shield member and a cylinder The gas reservoir is provided with a third seal member that is resistant to gas and is partitioned by a shielding member, a pump housing, and a cylinder.
[0010]
As a result, in the case where a part of the fuel changes from liquid to gas after the engine stops, even if the first seal member has insufficient resistance to gas, it is temporarily stored before high-pressure compression by the plunger. Of the fuel in the gallery chamber, the fuel changed from liquid to gas can be hermetically sealed by the second seal member.
[0015]
  MoreOf the present inventionAs claimed in claim 1The shielding member is disposed between the first sealing member and the second sealing member on the upper end side of the pump housing and covers a part of the cylinder protruding from the upper end portion, and between the shielding member and the cylinder. A gas reservoir is provided that includes a third seal member that is disposed and is resistant to gas, and is defined by a shielding member, a pump housing, and a cylinder.
[0016]
Accordingly, when it is desired to collect the gas leaked from the first seal member on the upper end side of the pump housing, the gas is disposed between the shielding member that covers a part of the cylinder and the shielding member and the cylinder. The leaked gas can be collected by the third seal member having resistance.
[0017]
  Of the present inventionClaim 2According to the present invention, the shielding member is provided with the leak recovery unit that guides the gas stored in the gas reservoir to the outside.
[0018]
Thereby, even if a part of the fuel becomes gas from the liquid and leaks from the first seal member, the gas can be stored in the gas reservoir, and the fuel in the gas state stored in the gas reservoir Can be returned to the fuel tank, for example, via the leak recovery section.
[0019]
  Of the present inventionClaim 3According toClaim 1 or claim 2The fuel injection device described inAnd as the fuelIn a fuel injection device for liquefied gas fuel that uses liquefied gas fuel,Gas reservoirA compressor is connected between the fuel tank and the fuel tank via a purge tank.
[0020]
As a result, even if a part of the fuel changes from liquid to gas after the engine is stopped, the fuel in the gaseous state collected in the gas reservoir can be decompressed or depressurized in the purge tank, and purged. The gaseous fuel that has been depressurized in the tank can be liquefied by using a compressor. As a result, by returning the fuel liquefied by the compressor to the fuel tank, it is possible to inject fuel as liquefied gas fuel.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A specific embodiment of a fuel injection device of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the fuel injection device according to the present embodiment. FIG. 4 is a configuration diagram showing a schematic configuration of one example of the fuel injection device for liquefied gas fuel to which the fuel injection device according to the present embodiment is applied.
[0023]
As shown in FIG. 1, the fuel injection device is a device that discharges high-pressure fuel that accumulates pressure on a common rail (see FIG. 4) in a pressure-accumulation fuel injection system as a diesel engine fuel injection system (hereinafter referred to as a high-pressure pump). 3 is provided. The high-pressure pump 3 includes a pump housing 10 that holds each part, a camshaft 12 that is rotationally driven by an engine, a plunger 14 that is reciprocated by a plurality of cams 13 formed on the camshaft 12, and the plunger. A plurality of pump elements made up of a substantially cylindrical cylinder 15 that slidably holds 14 and an electromagnetic valve 30 screwed and fixed to the cylinder 15 at a position facing the upper end surface of the plunger.
[0024]
A cylinder 15 is mounted in the pump housing 10, and a plunger 14 is fitted in the cylinder 15 so as to be reciprocating and slidable. The plunger 14 has a substantially cylindrical shape. Note that leads such as notches are not provided at all on the outer peripheral surface of the plunger 14. A pump chamber 16 is formed by the upper end surface of the plunger 14, the inner peripheral surface of the cylinder 15, and the electromagnetic valve 30. A feed hole (not shown) communicating with the pump chamber is opened on the inner periphery of the cylinder 15. Furthermore, this feed hole is opened in the inner periphery of the gallery chamber 19 arrange | positioned at the outer peripheral side of a cylinder. A discharge hole 18 is opened above the inner peripheral surface where the feed hole is opened.
[0025]
The gallery chamber 19 is formed between the pump housing 10 and the cylinder 15 and constitutes a fuel reservoir. Low-pressure fuel is supplied to the gallery chamber 19 from a feed pump as a low-pressure supply pump (not shown) through the introduction pipe 60. The gallery chamber 19 is provided so as to be located at a corresponding portion between the inner peripheral surface of the pump housing 10 and the outer peripheral surface of the cylinder 15, and a hollow portion having a concave cross section is formed on the outer peripheral surface of the cylinder 15. Is provided. Further, the gallery chamber 19 is provided with a communication hole (not shown) in the lateral direction (substantially perpendicular to the paper surface of FIG. 1) so as to straddle the plurality of cylinders 15.
[0026]
A discharge valve 20 is attached to the cylinder 15, and the discharge valve 20 communicates with the pump chamber 16 through a discharge hole 18. The fuel pressurized in the pump chamber 16 pushes the valve body 21 of the discharge valve 20 against the biasing force of the return spring 22. As a result, the pressurized high pressure fuel is pumped into a common rail (not shown).
[0027]
An annular plate-shaped lower spring washer 24 is connected to the lower end of the plunger 14. Opposing to the lower spring washer 24, an annular plate-like upper spring washer 25 is disposed at the lower end of the cylinder 15. A plunger spring 26 is stretched between the lower spring washer 24 and the upper spring washer 25. The plunger spring 26 always urges the plunger 14 in a direction in which it retreats (downward movement in FIG. 1 among reciprocating movements). The lower spring washer 24 is engaged with the tappet 27. The tappet 27 is slidably inserted into the pump housing 10. The tappet 27 supports the cam roller 28 in a rotatable manner. The cam roller 28 is in sliding contact with the cam 13. Thereby, when the cam 13 is rotated by the rotation of the camshaft 12, the tappet 27 is reciprocated in the vertical direction in FIG. As a result, such movement of the tappet 27 is transmitted to the plunger 14 via the lower spring washer 24, and the plunger 14 reciprocates in the cylinder 15. The reciprocating stroke of the plunger 14 is determined by the height difference of the cam 13. Therefore, when the plunger 14 reciprocates in the cylinder 15, the outer circumferential surface of the plunger 14 opens and closes the feed hole, and the period in which the outer circumferential surface of the plunger 15 does not block the feed hole is stored in the gallery chamber 19. The low-pressure fuel is supplied to the pump chamber 16 through the feed hole.
[0028]
An electromagnetic valve 30 is screwed and fixed to the cylinder 15 at a position facing the upper end surface of the plunger 14. As shown in FIG. 1, one end of the electromagnetic valve 30 opens into the pump chamber 16. Further, the other end is subjected to the urging force of the spring 35 by the magnetic force of the solenoid 32 generated by energizing the coil 32 (not shown) via the terminal 33 and the body 32 formed with the low pressure passage 31 communicating with the low pressure side. Accordingly, the armature 36 sucked upward in FIG. 1 and the low pressure passage 31 communicate with each other by moving together with the armature 36 and detaching from the seat portion 37 formed at the opening to the pump chamber 16. A mushroom-like valve element 38 is provided as an outer valve to be shut off. The valve body 38 receives the fuel pressure in the pump chamber 16 as a pressing force in the valve closing direction. The solenoid valve 30 is energized at a predetermined timing after the outer peripheral surface of the plunger 14 closes the feed hole, so that the valve body 38 is seated on the seat portion 37 to set the pressurization start timing of the plunger 14. It is possible. The discharge amount to the common rail can be changed by controlling the energization timing to the electromagnetic valve 30. The low pressure passage 31 is configured to communicate with the gallery chamber 19.
[0029]
In order to control the solenoid valve 30, a rotating disk (not shown) having a number of protrusions corresponding to the number of engine cylinders is mounted coaxially with the camshaft 12, and is a known electromagnetic pickup facing the protrusion. A cam angle sensor (not shown) is arranged. Each time the protrusion passes near the cam angle sensor, a signal is sent to a control means (hereinafter referred to as ECU) (not shown). Further, a pair of disks and a cylinder discrimination sensor (not shown) are similarly attached to the camshaft 12 coaxially. This disc (hereinafter referred to as a cylinder discriminating disc) is formed with one projection, and therefore the ECU receives one signal per revolution from the cylinder discrimination sensor. From the signals of the cylinder discrimination sensor and the cam angle sensor, the ECU can accurately receive the bottom dead center signal of the specific cylinder of the pump 3 corresponding to the engine. Note that information such as the engine speed and load related to the engine operating state is input to the ECU from, for example, an engine speed sensor (not shown) or a load sensor (not shown). Then, the ECU outputs a control signal to an injector (not shown) so that the optimal injection timing and injection amount determined according to the engine state determined by these signals. At the same time, the ECU outputs a control signal to the electromagnetic valve 30 of the high-pressure supply pump 3 so that the fuel injection pressure is optimized according to the load and the rotational speed.
[0030]
Here, a liquefied gas fuel such as dimethyl ether (DME) or liquefied natural gas (LPG) is used as the fuel used in the present embodiment. Since the liquefied gas fuel has poor lubricity, the cam chamber 29 through which the camshaft 12 is inserted has an oil lubrication structure in which lubricating oil is stored so that the lubricating oil adheres to or is immersed in the cam 13. .
[0031]
The liquefied gas fuel has a relatively high saturated vapor pressure. For example, in the case of dimethyl ether, when the temperature is 90 ° C., the saturated vapor pressure reaches about 3 MPa. The vapor pressure characteristic of dimethyl ether gradually increases as the temperature rises to about 0.5 MPa at 0 ° C. and about 1 MPa at 40 ° C.
[0032]
Hereinafter, the liquefied gas described in the present embodiment is dimethyl ether (DME). Therefore, the pressure of the low pressure fuel supplied to the gallery chamber 19 of the high pressure supply pump 3 by the feed pump is set to a predetermined fuel supply pressure in the range of about 2.5 to 3 MPa. As a result, the low pressure fuel can be set substantially higher than the saturated vapor pressure by the predetermined fuel supply pressure, so that dimethyl ether can be maintained in a liquid state.
[0033]
However, in the case of a vehicle engine, for example, when the engine is stopped, the ignition key is turned off and the engine is stopped. Since the high pressure supply pump 3 is rotationally driven by the engine, when the engine is stopped, the operation of compressing the low pressure fuel to the high pressure by the reciprocating motion of the plunger 14 of the high pressure supply pump 3 is also stopped. Regardless of whether the feed pump is an electric pump driven by energization or is driven to rotate by the engine, if the ignition key is turned off and the power supply from the battery power supply is stopped, the low pressure fuel is supplied to the predetermined fuel. The supply to the gallery chamber 19 is stopped at the supply pressure.
[0034]
When the outer peripheral surface of the plunger 14 closes the feed hole, that is, when the plunger 14 is in the pressure feeding process, the gallery chamber 19 has a predetermined fuel supply pressure immediately before the feed pump stops. When the plunger 14 is pumped and the solenoid valve 30 is opened, the high pressure fuel in the pump chamber immediately before the solenoid valve 30 is opened is returned to the gallery chamber 19 via the low pressure passage 31. In some cases, the fuel pressure in the gallery chamber 19 temporarily becomes higher than a predetermined fuel supply pressure.
[0035]
When the outer peripheral surface of the plunger 14 does not block the feed hole, that is, when the plunger 14 is in the suction process, the gallery chamber 19 communicates with the pump chamber. It becomes a predetermined fuel supply pressure immediately before the feed pump stops. At this time, the discharge valve 20 is closed by the urging force of the return spring 22 and therefore does not communicate with the common rail side.
[0036]
Thus, regardless of whether the feed hole is blocked or not, immediately after the engine is stopped, the fuel pressure in the gallery chamber 19 is the predetermined fuel supply pressure immediately before the feed pump stops. However, since the feed pump generally does not have a check valve, the fuel pressure in the gallery chamber 19 may gradually decrease. Even when a check valve is arranged in the middle of the fuel passage from the fuel tank via the feed pump to the gallery chamber 19, for example, when the engine is stopped, the feed pump is stopped by turning off the ignition key. There may be a difference between the timing and the timing when the high-pressure supply pump 3 is stopped by the rotational drive of the engine. For example, the feed pump may stop when the plunger 14 closes the feed hole, and then the high-pressure pump 3, that is, the plunger 14 may stop without closing the feed hole. In this case, the fuel pressure in the gallery chamber 19 decreases by the amount of fuel guided from the gallery chamber 19 into the pump chamber 16.
[0037]
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the pump housing 10 that partitions the gallery chamber 19 and the cylinder 15 are resistant to liquid so as to surround the gallery chamber 19. First seal members 41 and 42 are provided. Furthermore, a second seal member 43 that is resistant to gas is provided at a position opposite to the gallery chamber 19 side with the first seal member 42 interposed therebetween. The second seal member 43 is disposed between the pump housing 10 and the cylinder 15 similarly to the first seal member. Accordingly, the first seal members 41 and 42 are formed of a material having insufficient resistance to the gas. For example, even if the gas may pass through the first seal member, the gallery chamber 19 may be used. It is possible to hermetically seal the fuel that has changed from liquid to gas among the fuels inside by the second seal member.
[0038]
In addition, as a kind of 1st sealing member and 2nd sealing member, as long as cross-sectional shapes, such as an O-ring or a square ring, have a shape suitable for a seal | sticker, what kind of thing may be sufficient. Hereinafter, the first seal members 41 and 42, the second seal member, and the third seal member, which will be described later, will be described as O-rings.
[0039]
Furthermore, as materials for the first O-rings 41 and 42 and the second O-ring 43, for example, both of them may be made of nitrile rubber, and the first seal members 41 and 42 and The second seal member 43 has a different composition for forming nitrile rubber. That is, the first O-rings 41 and 42 use nitrile rubber prepared by adjusting the nitrile rubber to a composition suitable for airtightness of the liquid of dimethyl ether as a fuel, that is, resistant to the liquid. The second O-ring 43 uses nitrile rubber adjusted to a composition suitable for gas tightness, that is, resistant to gas. Note that the rubber material itself may be changed such that the first O-rings 41 and 42 are fluororubber and the second O-ring 43 is nitrile rubber.
[0040]
Here, a second seal member 43 that is resistant to gas is provided at a position opposite to the gallery chamber 19 side with at least one of the first O-rings 41 and 42 interposed therebetween. Any may be used. As shown in FIG. 1, when the lower part of the cylinder 15 is inserted and assembled in the pump housing 10, it is preferable to arrange the second O-ring 43 on the upper end side of the pump housing 10. As a result, the second O-ring is disposed downstream of the O-ring 42 on the side of the first O-rings 41 and 42 whose downstream side is open to the atmosphere, so that the dimethyl ether in the gaseous state is efficiently airtight. It is possible to hold it.
[0041]
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a gas reservoir 51 defined by the pump housing 10 and the cylinder 15 is provided between the first O-ring 42 and the second O-ring 43. It has been. As a result, a space having a relatively large volume can be formed between the first O-ring 42 and the second O-ring 43. As a result, when a relatively small amount of gas leaks through the first O-ring 42, the gas can be decompressed. As a result, as a characteristic of the O-ring used for the second O-ring 43, there is a ripple effect that makes it possible to use an inexpensive O-ring having a relatively low limit pressure resistance.
[0042]
Furthermore, in this embodiment, the gas reservoir 51 is connected to the gas passage 52 as shown in FIG. Further, the gas passage 52 is connected to a leak recovery unit 53 that can be connected to external piping. That is, the gas reservoir 51 communicates with the leak recovery unit 53. As a result, even if a part of the dimethyl ether as the fuel is changed from liquid to gas and leaks from the first O-ring 42, the gas can be stored in the gas reservoir 51 and stored in the gas reservoir 51. It is possible to return the gaseous dimethyl ether to the fuel tank via the leak recovery unit 53.
[0043]
Furthermore, it is preferable that the gas passage 52 and the leak recovery part 53 are formed in the cylinder 15. Thereby, as shown in FIG. 1, when the upper part of the cylinder 15 protrudes from the upper end part of the pump housing 10, it is easy to secure the thick part of the cylinder 15 that forms the gas passage 52 and the leak recovery part 53. As a result, productivity can be improved. In addition, when the thick part which forms the leak collection part 53 in the pump housing 10 can be ensured, the leak collection part 53 may be formed in the pump housing 10.
[0044]
An embodiment in which the high-pressure supply pump 3 described above is applied to a fuel injection device for liquefied gas fuel using dimethyl ether as fuel will be described with reference to FIG. In FIG. 4, 2 is a feed pump, 3 is a high-pressure supply pump, and 4 is a common rail. Since these have been described in the above embodiment, description thereof will be omitted.
[0045]
The fuel tank 1 stores dimethyl ether in a saturated vapor pressure state or a liquefied state. A feed pump 2 is attached to the outlet of the fuel tank 1. Note that the feed pump 2 may be installed in the fuel tank 1. Hereinafter, the feed pump 2 will be described as an electric type driven by a motor or the like.
[0046]
The feed pump 2 is connected to the high-pressure supply pump 3 and supplies low-pressure fuel to the gallery 19 through the introduction pipe 60. Next, the high pressure supply pump 3 is connected to the common rail 4 through the discharge valve 20 via the high pressure fuel injection pipe. In the common rail 4, high-pressure fuel discharged by the high-pressure supply pump 3 is accumulated at a so-called common rail pressure corresponding to a predetermined fuel injection pressure. An injector 5 attached to each cylinder of the engine is connected to the common rail 4 via a high-pressure fuel pipe. The injector 5 is supplied with high-pressure fuel having a common rail pressure accumulated in the common rail 4 and injects the fuel into the combustion chamber of the cylinder.
[0047]
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the gaseous dimethyl ether stored in the leak recovery unit 53 of the high-pressure supply pump 3 is returned to the fuel tank 1. Further, a compressor 7 is connected between the leak recovery unit 53 and the fuel tank 1 via a purging tank 6. This purging tank 6 functions as a pressure release storage tank.
[0048]
As a result, even if part of the fuel changes from liquid to gas after the engine is stopped, the fuel in the gaseous state collected in the gas reservoir 51 can be decompressed, that is, depressurized by the purge tank 6. Further, the gaseous fuel depressurized by the purge tank 6 can be liquefied by using the compressor 7. As a result, by returning the fuel liquefied by the compressor 7 to the fuel tank 1 again, it is possible to inject the fuel as liquefied gas fuel without wasteful use such as being discharged outside.
[0049]
(Second Embodiment)
Hereinafter, other embodiments to which the present invention is applied will be described. In the following embodiments, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
[0050]
In the second embodiment, the space of the gas reservoir 51 described in the first embodiment is replaced with a stepped portion 10 a formed in the pump housing 10, as shown in FIG. You may form by the formed groove part 15a. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the fuel injection device according to the present embodiment. Also by this, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
[0051]
(Third embodiment)
In the third embodiment, when it is desired to collect the gas leaked from the first O-ring 42 on the upper end side of the pump housing 10, as shown in FIG. 3, the shielding member 55 and the gas are resistant to the gas. The third O-rings 44 and 45 are provided. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the fuel injection device according to the present embodiment.
[0052]
As shown in FIG. 3, the shielding member 55 is configured to cover a part of the cylinder 15 protruding from the upper end portion of the pump housing 10. One end of the shielding member 55 is disposed on the upper end side of the pump housing 10. A second O-ring 43 is disposed between one end of the shielding member 55 and the upper end portion of the pump housing 10. On the other hand, the other end of the shielding member 55 is disposed on the outer peripheral side of the upper portion of the cylinder 15. Third O-rings 44 and 45 are disposed between the other end of the shielding member 55 and the outer periphery of the upper portion of the cylinder 15. Thereby, the gas reservoir 51 defined by the shielding member 55, the upper end of the pump housing 10, and the outer periphery of the upper portion of the cylinder 15 can be formed.
[0053]
Thereby, the shielding member 55 that covers a part of the cylinder 15, and the third O-rings 44 and 45 that are disposed between the shielding member 55 and the outer periphery of the upper portion of the cylinder 15 and are resistant to gas, It is possible to collect the gaseous fuel that has leaked from the first O-ring.
[0054]
The gas reservoir 51 constitutes a space for storing gaseous fuel disposed between the first O-ring 42 and the second O-ring 43. Thereby, the storage space which has a comparatively big volume is securable.
[0055]
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, it is preferable that the shielding member 55 includes a piping portion 55a that can be connected to the outside. Thereby, the fuel in the gas state stored in the gas reservoir 51 can be returned to the fuel tank 1 via the piping 55a.
[0056]
The pipe 55a constitutes a leak recovery unit that can be connected to the outside such as a fuel tank.
[0057]
In the present embodiment described above, the structure of the high-pressure supply pump 3 is such that the element composed of the plurality of plungers 14 and the cylinder 15 described in the present embodiment is arranged in the extending direction of the camshaft 12 corresponding to the cam 13. Not only those that can be distributed to a plurality of cylinders by a single plunger and cylinder, but any other pressure-applying member such as a cam that reciprocally moves the plunger and compresses fuel at high pressure can be used. It may be the structure.
[0058]
In the fuel injection device for liquefied gas fuel described in this embodiment, when the fuel is collected in the gas reservoir 51 and returned to the fuel tank 1 through the leak recovery unit 53, the compressor 7 compresses and compresses the fuel in the gaseous state. However, the configuration in which the fuel is liquefied by cooling the gaseous fuel using a cooler may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fuel injection device according to a second embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fuel injection device according to a third embodiment.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a fuel injection device for liquefied gas fuel to which the fuel injection device of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 Fuel tank
2 Feed pump (low pressure supply pump)
3 High-pressure supply pump
4 Common rail
5 Injector
6 Purge tank
7 Compressor
10 Pump housing
10a Stepped part
14 Plunger
15 cylinders
15a Groove
16 Pump room
19 Gallery room
41, 42 First O-ring (first seal member)
43 2nd O-ring (second seal member)
44, 45 Third O-ring (third seal member)
51 Gas reservoir
52 Gas passage
53 Leak recovery section
55 Shielding member
55a Piping section (leak recovery section)

Claims (3)

ポンプハウジングとの間にギャラリ室を形成するシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に収容されるプランジャを有し、前記プランジャの往復移動によって前記ギャラリ室から前記シリンダ内に導かれた燃料を高圧に圧縮して吐出する燃料噴射装置において、
前記ギャラリ室を区画する前記ポンプハウジングと前記シリンダとの間には、前記ギャラリ室を囲むように、液体に対して耐性を有する第1のシール部材が設けられているとともに、
前記第1のシール部材を挟んで前記ギャラリ室側とは反対側の位置には、気体に対して耐性を有する第2のシール部材が設けられており、
かつ、前記第1のシール部材と前記第2のシール部材の間には、前記ポンプハウジングの上端部側に配置され、前記上端部より突出する前記シリンダの一部を覆う遮蔽部材と、前記遮蔽部材と前記シリンダの間に配置され、気体に対して耐性を有する第3のシール部材とを備え、前記遮蔽部材と前記ポンプハウジングと前記シリンダとで区画されるガス溜り部が設けられていることを特徴とする燃料噴射装置。
A cylinder that forms a gallery chamber between the pump housing and a plunger that is slidably accommodated in the cylinder. The fuel guided from the gallery chamber to the cylinder by the reciprocating movement of the plunger is pressurized. In a fuel injection device that compresses and discharges
Between the pump housing and the cylinder that partitions the gallery chamber, a first seal member that is resistant to liquid is provided so as to surround the gallery chamber, and
A second seal member having resistance to gas is provided at a position opposite to the gallery chamber side with the first seal member interposed therebetween ,
And between the said 1st sealing member and the said 2nd sealing member, the shielding member which is arrange | positioned at the upper end part side of the said pump housing, covers a part of said cylinder which protrudes from the said upper end part, and the said shielding A third seal member disposed between the member and the cylinder and having resistance to gas; and a gas reservoir section defined by the shielding member, the pump housing, and the cylinder is provided. A fuel injection device characterized by the above.
前記遮蔽部材には、前記ガス溜り部に貯留される気体を外部へ導くリーク回収部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射装置。 2. The fuel injection device according to claim 1, wherein the shielding member is provided with a leak recovery unit that guides the gas stored in the gas reservoir to the outside . 請求項1または請求項2に記載の燃料噴射装置であって、前記燃料として液化ガス燃料を使用する液化ガス燃料用燃料噴射装置において、
前記ガス溜り部と燃料タンクの間には、パージタンクを介して圧縮機が接続されていることを特徴とする液化ガス燃料用燃料噴射装置
The fuel injection device according to claim 1 or 2, wherein a liquefied gas fuel is used as the fuel.
A fuel injector for liquefied gas fuel, wherein a compressor is connected between the gas reservoir and the fuel tank via a purge tank .
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