JP4168893B2 - Fuel supply device - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

本発明は、常温常圧下では気体となる燃料を液体としてエンジンに供給するための燃料供給装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel supply device for supplying a fuel that becomes a gas under normal temperature and normal pressure as a liquid to an engine.

近年、ガソリンや軽油の代わりにジメチルエーテル(以下DMEという)を燃料として用いるDMEエンジンが脚光を浴びつつある。DMEは融点−138.5℃、沸点−23.7℃(1気圧)で、軽油と同程度のセタン価を有し、空気より比重が大きく、一般に空気中で分解し易く無害といわれている。   In recent years, DME engines that use dimethyl ether (hereinafter referred to as DME) as a fuel instead of gasoline or light oil are attracting attention. DME has a melting point of 138.5 ° C., a boiling point of −23.7 ° C. (1 atm), a cetane number comparable to that of light oil, a specific gravity greater than that of air, and is generally said to be harmless easily in air. .

係るDMEは常温常圧下では気体となる。従って、DMEを燃料として用いる場合、燃料(DME)を加圧し液体としてエンジンに供給しなければならない。こうしないと、燃料の気化により燃料中に気泡が混入し、エンジンの回転が不安定となり、燃料通路や燃料供給ポンプ内でキャビテーションが生じたりするからである。   Such DME becomes a gas at normal temperature and pressure. Therefore, when DME is used as a fuel, the fuel (DME) must be pressurized and supplied to the engine as a liquid. If this is not done, bubbles are mixed into the fuel due to the vaporization of the fuel, the engine rotation becomes unstable, and cavitation occurs in the fuel passage and the fuel supply pump.

一方、DMEに過度の高圧を加えると、DMEの粘性が低いため、各摺動部でDMEの漏れが発生し、大掛かりな回収システムが必要となる。また、燃料供給ポンプ自体の消費馬力が大きくなり、燃費の悪化を招いてしまう。よって、DMEの加圧は適度に行うのが好ましい。   On the other hand, when an excessively high pressure is applied to the DME, the viscosity of the DME is low, so that the DME leaks at each sliding portion, and a large recovery system is required. In addition, the horsepower consumed by the fuel supply pump itself increases, resulting in a deterioration in fuel consumption. Therefore, it is preferable to pressurize DME appropriately.

そこで、燃料通路内のDME温度を検出し、検出されたDME温度とDMEの蒸気圧線図とに基づいて供給ポンプのフィード圧の目標値を決定し、その目標値に従って供給ポンプを制御する装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置によれば、DMEを適切に加圧してエンジンに供給することが可能となる。   Therefore, a device that detects the DME temperature in the fuel passage, determines a target value of the feed pressure of the supply pump based on the detected DME temperature and the vapor pressure diagram of the DME, and controls the supply pump according to the target value Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to this device, DME can be appropriately pressurized and supplied to the engine.

特開2001−115916号公報JP 2001-115916 A

ところが、上述したようにDMEは常温常圧下では気体となるため、エンジンの始動時に、燃料通路内のDMEが気化している場合がある。この場合、DMEの正確な温度測定が困難となり、供給ポンプのフィード圧の目標値を適切に設定することができなくなる。その結果、エンジン始動の長期化、供給ポンプの駆動電力の増大、摺動不良による供給ポンプの破損などを引き起こすおそれがある。   However, as described above, since DME becomes a gas at normal temperature and normal pressure, DME in the fuel passage may be vaporized when the engine is started. In this case, accurate temperature measurement of DME becomes difficult, and the target value of the feed pressure of the supply pump cannot be set appropriately. As a result, there is a risk of causing prolonged engine start, an increase in drive power of the supply pump, damage to the supply pump due to poor sliding, and the like.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、エンジンの始動を良好に行うことができる燃料供給装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel supply apparatus that can solve the above-described problems and can start the engine satisfactorily.

上記目的を達成するために本発明は、燃料タンク内に貯留され、常温常圧下では気体となる燃料を、1つ又は複数の供給ポンプにより液体として高圧ポンプへ供給し、エンジンのクランク軸の回転により駆動される上記高圧ポンプにより上記燃料をエンジンに供給するようにした燃料供給装置であって、
エンジンルームの温度を検出するエンジンルーム温度検出手段と、
上記高圧ポンプの入口側圧力を検出する圧力検出手段と、
上記供給ポンプ及びエンジンのスタータモータを制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、エンジンの始動に際して、上記エンジンルーム温度検出手段により検出されたエンジンルーム温度と燃料の蒸気圧線図とに基づいて、燃料の飽和蒸気圧以上である高圧ポンプ入口側目標圧力を決定し、上記圧力検出手段により検出された圧力が上記目標圧力未満である間は上記供給ポンプのみを駆動し、上記圧力検出手段により検出された圧力が上記目標圧力以上となったらば、上記供給ポンプ及び上記スタータモータを駆動することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention supplies fuel that is stored in a fuel tank and becomes a gas under normal temperature and normal pressure to a high-pressure pump as a liquid by one or a plurality of supply pumps , and rotates the crankshaft of the engine. A fuel supply device configured to supply the fuel to the engine by the high-pressure pump driven by
Engine room temperature detecting means for detecting the temperature of the engine room;
Pressure detecting means for detecting the inlet side pressure of the high-pressure pump;
A control device for controlling the supply pump and the starter motor of the engine ,
When the engine is started, the control device sets a target pressure on the inlet side of the high-pressure pump that is equal to or higher than the saturated vapor pressure of the fuel based on the engine room temperature detected by the engine room temperature detecting means and the vapor pressure diagram of the fuel. determined, while the detected pressure by the pressure detecting means is lower than the target pressure by driving only the feed pump, Do detected pressure by said pressure detecting means is equal to or higher than the target pressure mules, The supply pump and the starter motor are driven.

また、燃料通路内の燃料の温度を検出する燃料温度検出手段を更に備え、上記制御装置が、エンジンの運転時に、上記燃料温度検出手段により検出された燃料温度と燃料の蒸気圧線図とに基づいて、燃料の飽和蒸気圧以上である高圧ポンプ入口側目標圧力を決定し、上記圧力検出手段により検出される圧力が上記目標圧力となるように上記供給ポンプを制御するようにしても良い。   In addition, fuel temperature detecting means for detecting the temperature of the fuel in the fuel passage is further provided, and the control device displays the fuel temperature detected by the fuel temperature detecting means and the fuel vapor pressure diagram during operation of the engine. Based on this, a target pressure on the inlet side of the high-pressure pump that is equal to or higher than the saturated vapor pressure of the fuel may be determined, and the supply pump may be controlled so that the pressure detected by the pressure detection means becomes the target pressure.

本発明によれば、エンジンの始動を良好に行うことができるという優れた効果を発揮するものである。   According to the present invention, an excellent effect that the engine can be started satisfactorily is exhibited.

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本実施形態は、ジメチルエーテル(以下DMEという)を燃料として用いるDMEエンジンの燃料供給装置に適用したものである。   The present embodiment is applied to a fuel supply device for a DME engine using dimethyl ether (hereinafter referred to as DME) as a fuel.

図1に示すように、本実施形態の燃料供給装置は、車両のシャシ(図示せず)側に取り付けられた二つの燃料タンク1a,1bを備える。燃料タンク1a,1b内には燃料であるDMEが液体の状態で貯留される。各燃料タンク1a,1b内にはDME圧送用の圧送ポンプ2a,2b(1次供給ポンプ)がそれぞれ設けられる。圧送ポンプ2a,2bは、そのフィード圧を調節する調圧装置(図示せず)を具備している。   As shown in FIG. 1, the fuel supply apparatus according to the present embodiment includes two fuel tanks 1a and 1b attached to the chassis (not shown) side of the vehicle. In the fuel tanks 1a and 1b, DME as fuel is stored in a liquid state. In each of the fuel tanks 1a and 1b, pumps 2a and 2b (primary supply pumps) for pumping DME are provided. The pressure pumps 2a and 2b are equipped with a pressure adjusting device (not shown) for adjusting the feed pressure.

燃料タンク1a,1b内の燃料は圧送ポンプ2a,2bにより燃料パイプ3内に送られて2次供給ポンプ4で昇圧される。その後、燃料はエンジンE側に設けられエンジンのクランク軸の回転により駆動される高圧ポンプ5に供給される。高圧ポンプ5には燃料を蓄圧するためのコモンレール7が接続され、そのコモンレール7にはエンジンEの各気筒の燃焼室内に燃料を噴射するための燃料噴射弁(インジェクタ)6が複数接続される。高圧ポンプ5は、燃料を燃焼室内に噴射するのに適した圧力まで高めてコモンレール7に送る。 The fuel in the fuel tanks 1 a and 1 b is sent into the fuel pipe 3 by the pressure feed pumps 2 a and 2 b and is boosted by the secondary supply pump 4. Thereafter, the fuel is supplied to the high-pressure pump 5 provided on the engine E side and driven by the rotation of the crankshaft of the engine . A common rail 7 for accumulating fuel is connected to the high-pressure pump 5, and a plurality of fuel injection valves (injectors) 6 for injecting fuel into the combustion chamber of each cylinder of the engine E are connected to the common rail 7. The high-pressure pump 5 raises the fuel to a pressure suitable for injecting the fuel into the combustion chamber and sends the fuel to the common rail 7.

2次供給ポンプ4及び高圧ポンプ5は圧力調整弁を具備しており、そのフィード圧を調整できるようになっている。これらポンプ4,5には、圧力調整弁から排出された余剰燃料を燃料タンク1a,1bに戻すための燃料回収パイプ8a,8bが接続される。燃料回収パイプ8bの途中には、コモンレール7から排出された余剰燃料を燃料タンク1a,1bに戻すための燃料回収パイプ8cが接続される。燃料回収パイプ8cには圧力調整弁(PCV)10が介設されており、この圧力調整弁10によりコモンレール7内の燃料が最適な圧力に調整される。圧力調整弁10としては、機械式、電気式、又は機械式と電気式の併用タイプなどが使用できる。   The secondary supply pump 4 and the high-pressure pump 5 are provided with a pressure adjusting valve so that the feed pressure can be adjusted. These pumps 4 and 5 are connected to fuel recovery pipes 8a and 8b for returning surplus fuel discharged from the pressure regulating valve to the fuel tanks 1a and 1b. A fuel recovery pipe 8c for returning surplus fuel discharged from the common rail 7 to the fuel tanks 1a and 1b is connected in the middle of the fuel recovery pipe 8b. A pressure adjustment valve (PCV) 10 is interposed in the fuel recovery pipe 8c, and the fuel in the common rail 7 is adjusted to an optimum pressure by the pressure adjustment valve 10. As the pressure regulating valve 10, a mechanical type, an electric type, or a combination type of a mechanical type and an electric type can be used.

燃料回収パイプ8a,8bは、一本の主燃料戻しパイプ9に合流・接続される。2次供給ポンプ4、高圧ポンプ5及びコモンレール7からの余剰燃料は全てこの主燃料戻しパイプ9内に回収される。主燃料戻しパイプ9の下流端には、二つの副燃料戻しパイプ14a,14bが接続されており、それら副燃料戻しパイプ14a,14bはそれぞれ燃料タンク1a,1bへと接続される。主燃料戻しパイプ9内に回収された余剰燃料は、これら副燃料戻しパイプ14a,14bを通って各燃料タンク1a,1bに分配される。なお、図中、13は燃料クーラー、15は燃料遮断弁を示す。   The fuel recovery pipes 8 a and 8 b are joined and connected to one main fuel return pipe 9. Excess fuel from the secondary supply pump 4, the high-pressure pump 5 and the common rail 7 is all recovered in the main fuel return pipe 9. Two auxiliary fuel return pipes 14a and 14b are connected to the downstream end of the main fuel return pipe 9, and these auxiliary fuel return pipes 14a and 14b are connected to the fuel tanks 1a and 1b, respectively. The surplus fuel collected in the main fuel return pipe 9 is distributed to the fuel tanks 1a and 1b through the sub fuel return pipes 14a and 14b. In the figure, 13 indicates a fuel cooler, and 15 indicates a fuel cutoff valve.

燃料供給装置は複数の検出手段を備えており、それら検出手段の検出値は制御装置(ECU)12に送信される。検出手段としては、2次供給ポンプ4の入口側圧力を検出する2次供給ポンプ入口圧センサ20、高圧ポンプ5の入口側の燃料圧力(以下単に入口側圧力という)を検出する高圧ポンプ入口圧センサ19(圧力検出手段)、エンジンルームの温度を検出するエンジンルーム温度センサ16(エンジンルーム温度検出手段)、高圧ポンプ5の入口側の燃料通路内の燃料温度を検出する燃料温度センサ21(燃料温度検出手段)等がある。   The fuel supply apparatus includes a plurality of detection means, and the detection values of the detection means are transmitted to a control device (ECU) 12. As detection means, a secondary supply pump inlet pressure sensor 20 for detecting the inlet side pressure of the secondary supply pump 4 and a high pressure pump inlet pressure for detecting the fuel pressure on the inlet side of the high pressure pump 5 (hereinafter simply referred to as inlet side pressure). Sensor 19 (pressure detection means), engine room temperature sensor 16 (engine room temperature detection means) for detecting the temperature of the engine room, fuel temperature sensor 21 (fuel) for detecting the fuel temperature in the fuel passage on the inlet side of the high-pressure pump 5 Temperature detecting means).

ECU12は、各検出手段の検出値に応じて、圧送ポンプ2a,2b、2次供給ポンプ4及び高圧ポンプ5の駆動/非駆動の切換やフィード圧等を制御する。また、ECU12は、圧力調整弁10をも制御する。   The ECU 12 controls switching of driving / non-driving of the pumps 2a and 2b, the secondary supply pump 4 and the high-pressure pump 5, feed pressure, and the like according to the detection values of the detection means. The ECU 12 also controls the pressure adjustment valve 10.

また、エンジンEは、エンジン始動時にクランク軸を強制的に回転させるためのスタータモータ(図示せず)を備えており、ECU12はこのスタータモータも駆動制御する。   Further, the engine E includes a starter motor (not shown) for forcibly rotating the crankshaft when the engine is started, and the ECU 12 also drives and controls the starter motor.

さて、この燃料供給装置によるエンジン始動時及びエンジン運転時の燃料供給制御について説明する。   Now, fuel supply control at the time of engine start and engine operation by this fuel supply device will be described.

まず、エンジン始動時の制御について、図2のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートはECU12により実行されるものである。   First, the control at the time of engine start will be described using the flowchart of FIG. This flowchart is executed by the ECU 12.

最初に、ドライバーがイグニッションキーを回すなどして、エンジンの始動モードが開始すると、ステップS1に進み、ECU12は各燃料タンク1a,1b内の圧送ポンプ2a,2bを駆動する。これにより、燃料タンク1a,1b内の燃料が2次供給ポンプ4の入口側まで供給される。   First, when the engine start mode is started by, for example, the driver turning the ignition key, the ECU 12 proceeds to step S1, and the ECU 12 drives the pressure pumps 2a and 2b in the fuel tanks 1a and 1b. Thereby, the fuel in the fuel tanks 1 a and 1 b is supplied to the inlet side of the secondary supply pump 4.

次に、ステップS2に進み、ECU12は2次供給ポンプ入口圧センサ20により検出される圧力が、予めECU12に入力された目標値M1以上であるか否かを判定する。この目標値M1は、燃料(DME)が確実に液体となり、かつ、過度に高圧でない適切な値に設定される。ステップS2の判定は、2次供給ポンプ入口圧センサ20により検出される、2次供給ポンプ4の入口側圧力が目標値M1に達するまで繰り返し行われる。その間、2次供給ポンプ4は駆動されず、圧送ポンプ2a,2bのみが駆動される。従って、2次供給ポンプ4の入口側圧力は上昇していく。   Next, in step S2, the ECU 12 determines whether or not the pressure detected by the secondary supply pump inlet pressure sensor 20 is equal to or higher than the target value M1 input to the ECU 12 in advance. This target value M1 is set to an appropriate value that ensures that the fuel (DME) is liquid and that it is not excessively high pressure. The determination in step S2 is repeated until the inlet side pressure of the secondary supply pump 4 detected by the secondary supply pump inlet pressure sensor 20 reaches the target value M1. Meanwhile, the secondary supply pump 4 is not driven, and only the pressure pumps 2a and 2b are driven. Accordingly, the inlet side pressure of the secondary supply pump 4 increases.

2次供給ポンプ4の入口側圧力が目標値M1以上となったならば、ステップS3に進み、ECU12は2次供給ポンプ4を駆動する。これにより、燃料が高圧ポンプ5の入口側まで供給される。このとき、2次供給ポンプ4に供給される燃料は上記目標値M1以上まで加圧されているため、供給される燃料中に気泡が混入することはない。   If the inlet side pressure of the secondary supply pump 4 becomes equal to or higher than the target value M1, the process proceeds to step S3, and the ECU 12 drives the secondary supply pump 4. Thereby, the fuel is supplied to the inlet side of the high-pressure pump 5. At this time, since the fuel supplied to the secondary supply pump 4 is pressurized to the target value M1 or more, bubbles are not mixed into the supplied fuel.

一方、ECU12はステップS4及びS5において、エンジンルーム温度センサ16により検出されたエンジンルーム温度に基づいて、高圧ポンプ5の入口側目標圧力M2を決定する。この目標圧力M2は、エンジンルーム温度に応じて変化する値であり、予めマップとしてECU12に入力される。   On the other hand, the ECU 12 determines the inlet side target pressure M2 of the high-pressure pump 5 based on the engine room temperature detected by the engine room temperature sensor 16 in steps S4 and S5. The target pressure M2 is a value that changes according to the engine room temperature, and is input to the ECU 12 as a map in advance.

高圧ポンプ5の入口側目標圧力M2について図3を用いて説明する。   The inlet side target pressure M2 of the high pressure pump 5 will be described with reference to FIG.

図3は燃料(DME)の蒸気圧線図と、目標圧力M2のマップとを併せて示したものである。図中実線Aで示すラインがDMEの蒸気圧線図であり、点線Bで示すラインが高圧ポンプ5の入口側目標圧力M2である。即ち、図3を蒸気圧線図として見た場合、横軸は燃料温度T(℃)、縦軸は燃料圧力P(atm)となり、目標圧力M2のマップとして見た場合、横軸は燃料温度の代わりとしてのエンジンルーム温度Te(℃)、縦軸は目標圧力M2(atm)となる。   FIG. 3 shows a vapor pressure diagram of the fuel (DME) and a map of the target pressure M2. In the figure, a line indicated by a solid line A is a vapor pressure diagram of DME, and a line indicated by a dotted line B is an inlet-side target pressure M2 of the high-pressure pump 5. That is, when FIG. 3 is viewed as a vapor pressure diagram, the horizontal axis is the fuel temperature T (° C.), the vertical axis is the fuel pressure P (atm), and when viewed as a map of the target pressure M2, the horizontal axis is the fuel temperature. As an alternative, the engine room temperature Te (° C.) and the vertical axis represent the target pressure M2 (atm).

図から明らかなように、高圧ポンプ5の入口側目標圧力M2は、DMEの飽和蒸気圧以上の値に設定される。つまり、DMEが液体となるような値に設定される。これは、供給される燃料中に気泡が混入することを防止するためである。従って、目標圧力M2は最低でもDMEの飽和蒸気圧に設定する必要がある。   As is apparent from the figure, the inlet-side target pressure M2 of the high-pressure pump 5 is set to a value equal to or higher than the saturated vapor pressure of DME. That is, the value is set such that DME becomes liquid. This is to prevent air bubbles from being mixed into the supplied fuel. Therefore, the target pressure M2 needs to be set to the saturated vapor pressure of DME at the minimum.

本実施形態では、高圧ポンプ5の入口側目標圧力M2は、DMEの飽和蒸気圧よりもΔPだけ高い値に設定される。ΔPの値は、エンジンの各摺動部においてDME漏れを発生させず、かつ圧送ポンプ2a,2b及び2次供給ポンプ4の消費電力を過度に大きくしないように適切な値に設定される。なお、ΔPの値は、燃料温度(エンジンルーム温度)に関わらず一定としても良いし、異ならせても良い。このように、高圧ポンプ5の目標圧力M2は、燃料温度(エンジンルーム温度)毎に最適な値に設定される。   In the present embodiment, the inlet side target pressure M2 of the high pressure pump 5 is set to a value higher by ΔP than the saturated vapor pressure of DME. The value of ΔP is set to an appropriate value so that DME leakage does not occur in each sliding part of the engine and the power consumption of the pumps 2a and 2b and the secondary supply pump 4 is not excessively increased. Note that the value of ΔP may be constant regardless of the fuel temperature (engine room temperature) or may be different. Thus, the target pressure M2 of the high-pressure pump 5 is set to an optimum value for each fuel temperature (engine room temperature).

図2に戻り、ECU12はステップS5において、エンジンルーム温度センサ16の検出値に基づいてマップから目標圧力M2を決定する。従って、目標圧力M2は、エンジンルーム温度とDMEの蒸気圧線図とに基づいて決定されるとも言える。   Returning to FIG. 2, in step S5, the ECU 12 determines the target pressure M2 from the map based on the detection value of the engine room temperature sensor 16. Accordingly, it can be said that the target pressure M2 is determined based on the engine room temperature and the DME vapor pressure diagram.

高圧ポンプ5の入口側目標圧力M2が決定されたならば、ステップS6に進み、高圧ポンプ入口圧センサ19により検出される、実際の高圧ポンプ5の入口側圧力が目標圧力M2以上であるか否かを判定する。この判定は、高圧ポンプ5の入口側圧力が目標圧力M2に達するまで繰り返し行われる。その間、高圧ポンプ5は駆動されず、圧送ポンプ2a,2bと2次供給ポンプ4のみが駆動される。従って、高圧ポンプ5の入口側圧力は上昇していく。   If the inlet-side target pressure M2 of the high-pressure pump 5 is determined, the process proceeds to step S6, and whether the actual inlet-side pressure of the high-pressure pump 5 detected by the high-pressure pump inlet pressure sensor 19 is equal to or higher than the target pressure M2. Determine whether. This determination is repeated until the pressure on the inlet side of the high-pressure pump 5 reaches the target pressure M2. Meanwhile, the high-pressure pump 5 is not driven, and only the pressure-feed pumps 2a and 2b and the secondary supply pump 4 are driven. Therefore, the inlet side pressure of the high-pressure pump 5 increases.

高圧ポンプ5の入口側圧力が目標圧力M2に達したならば、ステップS7に進み、ECU12はエンジンのスタータモータを駆動する。これにより、エンジンのクランク軸が回転して高圧ポンプ5の駆動が開始され、各気筒の燃焼室内に燃料が噴射されてエンジンが始動する。このとき、高圧ポンプ5に供給される燃料は上記目標圧力M2以上まで加圧されているため、供給される燃料中に気泡が混入することはない。従って、高圧ポンプ5で摺動不良が発生したり、エンジンの回転が不安定となることはない。   When the inlet side pressure of the high pressure pump 5 reaches the target pressure M2, the process proceeds to step S7, and the ECU 12 drives the starter motor of the engine. As a result, the crankshaft of the engine rotates to start driving the high-pressure pump 5, and fuel is injected into the combustion chamber of each cylinder to start the engine. At this time, since the fuel supplied to the high pressure pump 5 is pressurized to the target pressure M2 or higher, bubbles are not mixed into the supplied fuel. Therefore, no sliding failure occurs in the high-pressure pump 5 and engine rotation does not become unstable.

このように、本実施形態の燃料供給装置は、エンジン始動に際して、エンジンルーム温度を検出し、そのエンジンルーム温度に基づいて、高圧ポンプ5の入口側目標圧力M2を決定するものである。つまり、エンジン始動時には燃料通路内の燃料が気化している可能性があるので、燃料温度の代わりとしてエンジンルーム温度を測定するようにしたのである。エンジンルーム温度は、燃料がエンジンE側(高圧ポンプ5の入口側)まで供給されたときの燃料温度とほぼ等しいと見なせるので、これにより、高圧ポンプ5の入口側目標圧力M2を適切に決定することが可能となる。従って、供給される燃料中に気泡が混入することはなく、2次供給ポンプ4、高圧ポンプ5が摺動不良により破損することはない。   As described above, the fuel supply device of the present embodiment detects the engine room temperature when starting the engine, and determines the inlet-side target pressure M2 of the high-pressure pump 5 based on the engine room temperature. In other words, since the fuel in the fuel passage may be vaporized when the engine is started, the engine room temperature is measured instead of the fuel temperature. Since the engine room temperature can be regarded as substantially equal to the fuel temperature when the fuel is supplied to the engine E side (the inlet side of the high-pressure pump 5), the inlet-side target pressure M2 of the high-pressure pump 5 is appropriately determined thereby. It becomes possible. Therefore, bubbles are not mixed in the supplied fuel, and the secondary supply pump 4 and the high pressure pump 5 are not damaged due to poor sliding.

また、高圧ポンプ5の入口側圧力が目標圧力M2に達するまではスタータモータの駆動を行わないため、スタータモータの不必要(無意味)な駆動を防止でき、消費電力の低減を図ることができる。   Further, since the starter motor is not driven until the pressure on the inlet side of the high-pressure pump 5 reaches the target pressure M2, unnecessary (meaningless) driving of the starter motor can be prevented, and power consumption can be reduced. .

更に、高圧ポンプ5の入口側目標圧力M2をエンジンルーム温度(燃料温度)に応じて適切に設定しているため、燃料を必要以上に加圧することがない。従って、エンジンの各摺動部によるDME漏れを防止できる。また、圧送ポンプ2a,2b及び2次供給ポンプ4の消費電力の低減、およびエンジン始動期間の短期化を図ることができる。つまり、目標圧力M2を一定とした場合、目標圧力M2は高圧側に合わせて設定せざるを得ないため、エンジンルーム温度(燃料温度)が低いときには燃料を必要以上に加圧することになってしまう。その結果、圧送ポンプ2a,2b及び2次供給ポンプ4の消費電力の増加や、エンジン始動期間の長期化などの不具合が生じる。本実施形態の燃料供給装置では、そのような不具合が生じることはない。   Furthermore, since the inlet side target pressure M2 of the high pressure pump 5 is appropriately set according to the engine room temperature (fuel temperature), the fuel is not pressurized more than necessary. Therefore, it is possible to prevent DME leakage due to each sliding portion of the engine. In addition, the power consumption of the pressure pumps 2a and 2b and the secondary supply pump 4 can be reduced, and the engine start period can be shortened. That is, when the target pressure M2 is constant, the target pressure M2 must be set according to the high pressure side, so that the fuel is pressurized more than necessary when the engine room temperature (fuel temperature) is low. . As a result, problems such as an increase in power consumption of the pumps 2a and 2b and the secondary supply pump 4 and a prolonged engine start period occur. Such a problem does not occur in the fuel supply device of the present embodiment.

次に、本実施形態の燃料供給装置によるエンジン運転時の制御について説明する。   Next, control during engine operation by the fuel supply device of this embodiment will be described.

エンジン運転時は、ECU12は燃料温度センサ21により検出された燃料温度に基づいて、図3に点線Bで示したマップと同様のマップから、高圧ポンプ5の入口側目標圧力を決定する。そして、高圧ポンプ入口圧センサ21により検出される圧力が目標圧力となるように圧送ポンプ2a,2b及び/又は2次供給ポンプ4を制御する。これにより、高圧ポンプ5の入口側圧力が常に適切な値に制御される。このように、エンジン運転時は、燃料の温度を直接検出し、その燃料温度に基づいて高圧ポンプ5の入口側目標圧力を決定する。これは、エンジン運転時であれば、燃料通路内の燃料は液体であるからである。   During engine operation, the ECU 12 determines the inlet-side target pressure of the high-pressure pump 5 based on the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor 21 from a map similar to the map indicated by the dotted line B in FIG. Then, the pumps 2a and 2b and / or the secondary supply pump 4 are controlled so that the pressure detected by the high pressure pump inlet pressure sensor 21 becomes the target pressure. Thereby, the inlet side pressure of the high-pressure pump 5 is always controlled to an appropriate value. Thus, during engine operation, the fuel temperature is directly detected, and the inlet side target pressure of the high-pressure pump 5 is determined based on the fuel temperature. This is because the fuel in the fuel passage is liquid during engine operation.

本発明は上述した実施形態に限定はされず、様々な変形例が考えられるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be considered.

例えば、2次供給ポンプ4の入口側圧力の目標値M1も、高圧ポンプ5と同様に、エンジンルーム温度又は燃料温度毎に最適な値を定めてマップとして入力しておき、エンジン始動時及び/又はエンジン運転時に、エンジンルーム温度又は燃料温度に基づいてマップから決定するようにしても良い。   For example, the target value M1 of the inlet side pressure of the secondary supply pump 4 is also determined as an optimum value for each engine room temperature or fuel temperature and input as a map in the same manner as the high-pressure pump 5. Alternatively, it may be determined from the map based on the engine room temperature or the fuel temperature during engine operation.

また、上記実施形態では、燃料タンク1a,1b内の燃料を高圧ポンプ5へと供給する供給ポンプとして、タンク内圧送ポンプ2a,2bと2次供給ポンプ4とを備えたものを説明したが、供給ポンプは1個だけでもよいし、3個以上備えても良い。   In the above embodiment, the supply pumps that supply the fuel in the fuel tanks 1a and 1b to the high-pressure pump 5 are described as having the tank internal pressure feed pumps 2a and 2b and the secondary supply pump 4. Only one supply pump may be provided, or three or more supply pumps may be provided.

また、燃料タンクについても、1個だけでもよいし、3個以上備えても良い。   Also, only one fuel tank or three or more fuel tanks may be provided.

更に、本発明はDMEエンジンに限定されず、常温常圧下で気体となる他の燃料を用いたエンジンにも適用可能である。   Furthermore, the present invention is not limited to a DME engine, but can be applied to an engine using another fuel that becomes a gas at normal temperature and pressure.

本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の概略図である。It is the schematic of the fuel supply apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る燃料供給装置によるエンジン始動時の制御フロー図である。It is a control flow figure at the time of engine starting by the fuel supply device concerning one embodiment of the present invention. DMEの蒸気圧線図と高圧ポンプの入口側目標圧力とを示すグラフである。It is a graph which shows the vapor pressure diagram of DME, and the inlet side target pressure of a high pressure pump.

符号の説明Explanation of symbols

1a,1b 燃料タンク
2a,2b 圧送ポンプ(供給ポンプ)
4 2次供給ポンプ
5 高圧ポンプ
12 ECU(制御装置)
16 エンジンルーム温度センサ(エンジンルーム温度検出手段)
19 高圧ポンプ入口側センサ(圧力検出手段)
21 燃料温度センサ(燃料温度検出手段)
1a, 1b Fuel tank 2a, 2b Pressure feed pump (supply pump)
4 Secondary supply pump 5 High pressure pump 12 ECU (control device)
16 Engine room temperature sensor (Engine room temperature detection means)
19 High pressure pump inlet side sensor (pressure detection means)
21 Fuel temperature sensor (fuel temperature detection means)

Claims (2)

燃料タンク内に貯留され、常温常圧下では気体となる燃料を、1つ又は複数の供給ポンプにより液体として高圧ポンプへ供給し、エンジンのクランク軸の回転により駆動される上記高圧ポンプにより上記燃料をエンジンに供給するようにした燃料供給装置であって、
エンジンルームの温度を検出するエンジンルーム温度検出手段と、
上記高圧ポンプの入口側圧力を検出する圧力検出手段と、
上記供給ポンプ及びエンジンのスタータモータを制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、エンジンの始動に際して、上記エンジンルーム温度検出手段により検出されたエンジンルーム温度と燃料の蒸気圧線図とに基づいて、燃料の飽和蒸気圧以上である高圧ポンプ入口側目標圧力を決定し、上記圧力検出手段により検出された圧力が上記目標圧力未満である間は上記供給ポンプのみを駆動し、上記圧力検出手段により検出された圧力が上記目標圧力以上となったらば、上記供給ポンプ及び上記スタータモータを駆動することを特徴とする燃料供給装置。
Fuel that is stored in a fuel tank and becomes a gas under normal temperature and normal pressure is supplied to a high-pressure pump as a liquid by one or more supply pumps, and the fuel is supplied by the high-pressure pump that is driven by the rotation of the crankshaft of the engine. A fuel supply device for supplying to an engine,
Engine room temperature detecting means for detecting the temperature of the engine room;
Pressure detecting means for detecting the inlet side pressure of the high-pressure pump;
A control device for controlling the supply pump and the starter motor of the engine ,
When the engine is started, the control device sets a target pressure on the inlet side of the high-pressure pump that is equal to or higher than the saturated vapor pressure of the fuel based on the engine room temperature detected by the engine room temperature detecting means and the vapor pressure diagram of the fuel. determined, while the detected pressure by the pressure detecting means is lower than the target pressure by driving only the feed pump, Do detected pressure by said pressure detecting means is equal to or higher than the target pressure mules, A fuel supply apparatus for driving the supply pump and the starter motor .
燃料通路内の燃料の温度を検出する燃料温度検出手段を更に備え、
上記制御装置は、エンジンの運転時に、上記燃料温度検出手段により検出された燃料温度と燃料の蒸気圧線図とに基づいて、燃料の飽和蒸気圧以上である高圧ポンプ入口側目標圧力を決定し、上記圧力検出手段により検出される圧力が上記目標圧力となるように上記供給ポンプを制御する請求項1記載の燃料供給装置。
A fuel temperature detecting means for detecting the temperature of the fuel in the fuel passage;
The control device determines a target pressure on the inlet side of the high-pressure pump that is equal to or higher than the saturated vapor pressure of the fuel based on the fuel temperature detected by the fuel temperature detecting means and the fuel vapor pressure diagram during engine operation. 2. The fuel supply apparatus according to claim 1, wherein the supply pump is controlled so that the pressure detected by the pressure detection means becomes the target pressure .
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