JP4965595B2 - コモンレールシステム - Google Patents

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Description

本発明は、請求項１のおいて書き部分に記載のエンジンのコモンレールシステムに関する。
二元燃料機関として構成されたエンジンの稼動に際し、いわゆるガス駆動においては、前記二元燃料機関のシリンダ内で、希薄なガス・空気混合気が燃焼される。このとき、前記希薄なガス・空気混合気は液体燃料によって点火される。当該液体燃料は、二元燃料機関のシリンダに、コモンレール式に構成された噴射システムによって供給される。すなわち、シリンダに配設されたインジェクタは、シリンダの燃焼室内において、シリンダの上死点直前で液体燃料を噴射する。液体燃料は自己点火温度が低いために発火し、放出された点火エネルギーは希薄なガス・空気混合気を着火もしくは点火する。
図１は、先行技術で知られた二元燃料機関のコモンレールシステムの概念図である。当該システムによって、ガス・空気混合気に点火するために、二元燃料機関のシリンダ内に液体燃料が供給もしくは噴射される。図１に示されたコモンレールシステムは、液体燃料を低圧領域から高圧領域へ搬送するためのポンプ装置１を具備している。ポンプ装置１とシリンダに配設されたインジェクタ２との間の高圧領域には、二重壁構造の高圧燃料導管３が延在している。二重壁構造の高圧燃料導管３は内側管４を備えており、液体燃料は内側管４を経由してシリンダのインジェクタ２に供給され、インジェクタ２を介して二元燃料機関のシリンダ内に噴射される。
二重壁構造の高圧燃料導管３の内側管４は、外側管５によって囲繞されている。当該外側管５によって、内側管４と外側管５との間のリークはリーク収容容器６に排出される。図１によれば、リーク収容容器６は、リーク導管７を介して、二重壁構造の高圧燃料導管３の外側管５に連結されている。還流導管８を介して、高圧燃料導管３の内側管４とインジェクタ２との連結領域においてリークとして生じる液体燃料は、コモンレールシステムの低圧領域の還流収容容器９に排出される。
内側管４と外側管５との間にリークが生じた場合、当該リークはリーク導管７を介してリーク収容容器６に排出される。このとき、従来技術で知られたコモンレールシステムでは、リーク収容容器６内にリークが確認された場合に、高圧燃料導管３のどの部分で、内側管４と外側管５との間にリークが生じているのかを、目標を定めて自動的に検知することは不可能である。
上記の点に鑑み、本発明の課題は、新しいコモンレールシステムを創出することにある。
本課題は、請求項１に記載のコモンレールシステムによって解決される。本発明に係るコモンレールシステムにおいては、各シリンダとそれに伴うインジェクタとの間の高圧燃料導管には、それぞれリーク検知装置が配設されている。各リーク検知装置は、第一の位置においては、高圧燃料導管の外側管を通過する流れを開放し、第二の位置においては、高圧燃料導管の外側管を通過する流れを遮断する。
本発明に係るコモンレールシステムにおいては、各シリンダとそれに伴うインジェクタとの間の高圧燃料導管には、それぞれリーク検知装置が配設されている。したがって、リーク収容容器内にリークが検知された場合に、リーク検知装置によって、高圧燃料導管のどの部分で内側管と外側管との間にリークが生じているのかを、目標を定めて検知することが可能である。このために、各リーク検知装置は、高圧燃料導管の外側管を通過する流れを開放する第一の位置と、高圧燃料導管の外側管を通過する流れを遮断する第二の位置との間で切り替え可能である。
本発明の好適なさらなる構成は、個々の従属請求項と後続の詳細な説明に記載されている。本発明の実施例については、以下に図を用いて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
従来技術で知られたエンジンのコモンレールシステムのブロック図である。 本発明に係るエンジンのコモンレールシステムで、第一の位置におけるリーク検知装置の領域を示した詳細図である。 リーク検知装置が第二の位置にあるときの図２の詳細図である。
以下に本発明に係るコモンレールシステムの詳細を、図２および図３を用いて説明する。図２および図３は、本発明に係るコモンレールシステムにおける高圧燃料導管３の一部を示したものである。
本発明に係るコモンレールシステムの原則的な構造に関しては、図１の実施例が参照される。以下、本発明に係るコモンレールシステムが、従来技術で知られたコモンレールシステムとは異なる点に限り、詳細に説明する。
図１からわかるように、二元燃料機関として構成されたエンジンのインジェクタ２全体とそれに伴うシリンダ全体には、希薄なガス・空気混合気に点火するために、液体燃料が高圧燃料導管３の内側管４を介して供給される。液体燃料が流れる方向に順番に並んだインジェクタ２は、ポンプ装置１に対して異なる間隔を有して、高圧燃料導管３の内側管４に係合している。図２および図３は、２つの連続するインジェクタ２の間、もしくはポンプ装置１とポンプ装置１の最も近くに位置するインジェクタ２との間における、高圧燃料導管３の一部を示したものである。
本発明の意義として、各シリンダとそれに伴う各インジェクタ２との間のコモンレールシステムの高圧燃料導管３に、ならびに好適にはポンプ装置１とポンプ装置１の最も近くに位置するシリンダ２との間の高圧燃料導管３にも、それぞれリーク検知装置１０が配設されており、当該リーク検知装置は図２に示された第一の位置と図３に示された第二の位置との間を、図２および図３の双方向矢印のように、好適には並進的に位置変更可能である。
図２に示された第一の位置において、リーク検知装置１０は、高圧燃料導管３の外側管５を通過する流れを開放する。すなわち、２つの互いに隣接するインジェクタ２の間、もしくはポンプ装置１とポンプ装置１の最も近くに位置するインジェクタ２との間に延在する部分の外側管５を通過する流れを開放する。
これに対し、図３に示された第二の位置においては、リーク検知装置１０は、高圧燃料導管３の外側管５の当該部分を通過する流れを遮断する。
図２および図３によれば、高圧燃料導管３の外側管５には、各リーク検知装置１０の領域内で、遮断部材１１と遮断部材１１を回避しているバイパス１２とが配設されている。図２によると、第一の位置におけるリーク検知装置１０はバイパス１２を開放し、それによって、遮断部材１１が存在するにもかかわらず、高圧燃料導管３の外側管５を通過する流れは開放されている。これに対して、図３によると、第二の位置におけるリーク検知装置１０はバイパス１２を遮断し、それによって、高圧燃料導管３の外側管５の貫流は遮断されている。
リーク収容容器６内でリークの存在が検知された場合、高圧燃料導管３の内側管４と外側管５との間のリークと推定することが可能である。高圧燃料導管３の漏れている部分を検知するために、リーク検知装置１０は連続して、所定の検査時間の間、図２に示された第一の位置から図３に示された第二の位置へ切り替え可能である。
次に、稼働中のポンプ装置１の最も近くに位置するリーク検知装置１０は、所定の時間、図２に示された第一の位置から図３に示された第二の位置へ切り替えられる。ポンプ装置１の最も近くに位置するリーク検知装置１０が配設されている高圧燃料導管３の部分に漏れている箇所が存在する場合、リークはリーク収容容器６に搬送される。これに対して、リーク収容容器にリークが搬送されない場合は、高圧燃料導管の当該部分には漏れている箇所が存在しないと推定することも可能である。
続いて、稼働中のポンプ装置の最も近くに位置するリーク検知装置１０は、再び図２に示された第一の位置に切り替えられ、さらに、当該リーク検知装置１０に続くリーク検知装置１０が、図３に示された第二の位置に切り替えられ、それによって、高圧燃料導管３の後続部分にリークが存在するかどうか検査される。上記の方法によって、高圧燃料導管３の各部分について、次々とリークの有無を検査することができる。
１ ポンプ装置
２ インジェクタ
３ 高圧燃料導管
４ 内側管
５ 外側管
６ リーク収容容器
７ リーク導管
８ 還流導管
９ 還流収容容器
１０ リーク検知装置
１１ 遮断部材
１２ バイパス

Claims (6)

  1. エンジンのコモンレールシステム、特にシリンダ内のガス・空気混合気に点火するために、前記シリンダ内に液体燃料を供給する二元燃料機関のコモンレールシステムであって、当該コモンレールシステムは低圧領域と、少なくとも１つの高圧ポンプを含むポンプ装置とを具備しており、それによって前記液体燃料は前記低圧領域から高圧領域へと搬送され、
    前記ポンプ装置とシリンダに配設されたインジェクタとの間の前記高圧領域には、二重壁構造の高圧燃料導管が延在しており、当該高圧燃料導管の内側管を介して、前記液体燃料は前記シリンダの前記インジェクタに供給可能であり、前記内側管を包囲する外側管を介して、前記内側管と前記外側管との間のリークは、リーク収容容器に排出可能であるコモンレールシステムにおいて、
    各シリンダとそれに伴うインジェクタ(２)との間の前記高圧燃料導管(３)には、それぞれリーク検知装置(１０)が配設されており、各リーク検知装置(１０)は第一の位置において、前記高圧燃料導管(３)の前記外側管(５)を通過する流れを開放し、第二の位置において、前記高圧燃料導管(３)の前記外側管(５)を通過する流れを遮断することを特徴とするコモンレールシステム。
  2. 各リーク検知装置(１０)は第一の位置において、前記シリンダの間、それとともに前記インジェクタの間に前記各リーク検知装置が位置しているときに、前記高圧燃料導管の前記外側管(５)の、前記シリンダの間、それとともに前記インジェクタの間に延在する部分を通過する流れを開放し、各リーク検知装置(１０)は第二の位置において、前記高圧燃料導管の前記外側管(５)の当該部分を通過する流れを遮断することを特徴とする請求項１に記載のコモンレールシステム。
  3. 前記液体燃料が流れる方向で見て、前記シリンダおよびそれに伴う前記インジェクタ(２)は、前記ポンプ装置(１)に対して異なる距離を有して前記高圧燃料導管(３)に順番に係合していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコモンレールシステム。
  4. 前記ポンプ装置(１)と、前記ポンプ装置(１)の最も近くに位置する前記シリンダおよびそれに伴うインジェクタ(２)との間に延在する前記高圧燃料導管(３)の部分にも、リーク検知装置(１０)が配設されていることを特徴とする請求項３に記載のコモンレールシステム。
  5. 前記リーク収容容器(６)にリークが存在する場合、前記高圧燃料導管(３)の漏れ部分を検知するために、前記リーク検知装置(１０)が連続して、所定の検査時間にわたり、第一の位置から第二の位置に切り替え可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のコモンレールシステム。
  6. 前記高圧燃料導管(３)の前記外側管(５)には、各リーク検知装置(１０)の領域に、遮断部材(１１)と当該遮断部材を回避するバイパス(１２)とが配設されており、前記バイパス(１２)は、前記各リーク検知装置が第一の位置にあるときに開放され、前記各リーク検知装置(１０)が第二の位置にあるときに遮断されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のコモンレールシステム。
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