JP4787208B2 - 液化ガス燃料供給装置及び液化ガス燃料供給装置の高圧ポンプの駆動方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、高圧ポンプ内に液化ガス燃料が確実に充満した状態で高圧ポンプが駆動され、プランジャの焼付きの低減が図られる液化ガス燃料供給装置及び液化ガス燃料供給装置の高圧ポンプの駆動方法を提供することを目的とする。
なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
(1)全体構成
図1は、本実施形態のディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置の概略構成を示している。
この図1に示すディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置100は、燃料タンク1と、インタンクフィードポンプ2と、高圧ポンプ5と、コモンレール10と、インジェクタ13と、パージタンク9等を主要な構成要素として備えている。それぞれの構成要素は、燃料通路やパージ用通路で接続されている。
また、燃料タンク1内にはインタンクフィードポンプ2が配設され、このインタンクフィードポンプ2は、燃料供給通路18を介して燃料タンク1内の燃料を高圧ポンプ5に対して供給するようになっている。インタンクフィードポンプ2は、例えば電動ポンプが用いられ、パルス電圧を供給することにより所定の流量の液化ガス燃料が圧送されるようになっている。また、インタンクフィードポンプ2の燃料吸い込み口にはプレフィルタ3を介在させてあり、燃料タンク1内の液化ガス燃料に異物が混入している場合に、それらの異物が吸い込まれないように捕集されるようになっている。
この流量検知手段としては、接触型の流量センサや非接触型のフロースイッチをはじめとして、種々の流量計を用いることができる。
また、高圧ポンプ5にはオイルセパレータ(図示せず)が備えられ、高圧ポンプ5内のプランジャとシリンダとの間からカム室(図示せず)に漏れ出た液化ガス燃料が混入したカム室(図示せず)内の潤滑油のうち、液化ガス燃料を気化させて潤滑油と分離して回収するようになっている。そして、潤滑油をカム室(図示せず)に戻す一方、気化された燃料を再液化コンプレッサ6によって再液化した上で燃料戻し通路30dを介して燃料タンク1に戻すようになっている。この再液化コンプレッサ6は、高圧ポンプ5を駆動させるカムを利用して駆動されるようになっている。
本実施形態のディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置には、液パージ手段が備えられている。この液パージ手段は、気相導入通路20と、第1のパージ用通路24と、燃料戻し通路30bから分岐した第2のパージ用通路22と、燃料循環通路28と、アスピレータ17とを備えている。このうち、気相導入通路20は燃料タンク1の気相部分とコモンレール10との間に配設され、途中に第2の開閉手段21が配置されている。また、第1のパージ用通路24は第1の開閉手段19よりも高圧ポンプ5側の燃料供給通路18とコモンレール10との間に配設され、途中に第3の開閉手段25が配置されている。また、燃料循環通路28は燃料供給通路18から分岐し再び燃料タンク1に戻される循環通路として構成され、途中に第5の開閉手段29とアスピレータ17とが配置されている。さらに、第2のパージ用通路22は高圧ポンプ5とアスピレータ17との間に配設されるように構成され、途中に第4の開閉手段23が配置されている。
また、それぞれの通路に配置された開閉手段は、例えば電磁制御式のON−OFF弁を用いることができる。
本実施形態のディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置には、気化パージ手段が備えられている。この気化パージ手段は、上述の第1のパージ用通路24と、第2のパージ用通路22から分岐した第3のパージ用通路26と、パージタンク9とを備えている。
第3のパージ用通路26は高圧ポンプ5とパージタンク9との間に配設されるように構成され、途中に第6の開閉手段27が備えられている。この第6の開閉手段27についても、例えば電磁制御式のON−OFF弁を用いることができる。
気化パージによって回収された燃料は、次回のエンジンの運転状態において、逆止弁33を介して再液化コンプレッサ6に送られ、再液化された後、燃料タンク1に戻される。
本実施形態のディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置には、エンジンスイッチに対して始動許可の信号を出力するECU40が備えられている。このECU40からの信号によってエンジンが始動することによって、エンジンのクランクシャフトに連結された高圧ポンプのカムシャフトが回転し、高圧ポンプ5が駆動しはじめる。このECU40では、オーバーフローバルブ14の下流側の燃料戻し通路30aに配置された流量センサ15の検出値が、あらかじめ規定されたしきい値を超えた場合に、エンジンスイッチに始動許可信号を出力するようになっている。したがって、エンジンが始動され、高圧ポンプ5が駆動し始めるときには、高圧ポンプ5内に液化ガス燃料が確実に充填され、プランジャの潤滑性が確保されるようになっている。
次に、これまで説明した本実施形態のディーゼルエンジンの液化ガス燃料供給装置100の動作について、図2〜図6を参照して説明する。
このとき、高圧ポンプ5からオーバーフローする燃料や、コモンレール10の圧力制御弁12から排出される燃料、インジェクタ13の背圧制御に用いられ、逆止弁31を介して排出される燃料については、燃料戻し通路30eを介して燃料タンクに戻される。
この液パージの終了時には、高圧ポンプ5、コモンレール10、及びインジェクタ13内の大部分の液化ガス燃料が回収された状態となっている。
本実施形態の例では、上述の液パージ時において大部分の液化ガス燃料が回収されているために、気化パージ時にパージタンク9にかかる負担が最小限に抑えられるようになっている。したがって、小型のパージタンク9を用いた場合であっても、気化パージに要する時間が短縮されるようになる。
Claims (3)
- 貯蔵タンク内の液化ガス燃料をフィードポンプによって高圧ポンプに送り、当該高圧ポンプで前記液化ガス燃料を高圧化して圧送し、燃料噴射部から内燃機関に前記液化ガス燃料を供給する液化ガス燃料供給装置において、
前記高圧ポンプからオーバーフローした前記液化ガス燃料を前記貯蔵タンクへ戻すための戻し通路と、
前記戻し通路に配置され、通路内を通過する前記液化ガス燃料の流量検知手段と、
前記流量検知手段によって検出される値が所定のしきい値以上となったときに前記高圧ポンプを駆動させるポンプ駆動手段と、
を備えることを特徴とする液化ガス燃料供給装置。 - 前記流量検知手段が流量センサ又はフロースイッチであることを特徴とする請求項1に記載の液化ガス燃料供給装置。
- 貯蔵タンク内の液化ガス燃料をフィードポンプによって高圧ポンプに送り、当該高圧ポンプで前記液化ガス燃料を高圧化して圧送し、燃料噴射部から噴射させる液化ガス燃料供給装置の高圧ポンプの駆動方法において、
前記フィードポンプを動作させて前記高圧ポンプに液化ガス燃料を送り、前記高圧ポンプからオーバーフローした前記液化ガス燃料を前記貯蔵タンク内に戻すための戻し通路内に導出した前記液化ガス燃料の流量を検知し、前記導出した液化ガス燃料の流量が所定のしきい値以上となったときに前記高圧ポンプを駆動させることを特徴とする液化ガス燃料供給装置の高圧ポンプの駆動方法。
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