JP5079744B2 - 燃料蒸気圧計測システム - Google Patents
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Description
ここで、燃料還流管には燃圧調整弁が設けられているため、燃圧調整弁よりも上流側の燃料配管(燃料供給管、燃料分配管、及び燃料還流管の一部)内の燃料の圧力は所定圧に調整されている。そして、燃料蒸気圧計測手段が、燃圧調整弁により調圧された燃料が流れる配管から分岐した分岐配管に燃圧調整弁に対して並列配置されている。つまり、燃料蒸気圧計測手段が一定圧力配管中に燃圧調整弁に対して並列配置されている。
このような燃料蒸気圧計測手段では、アスピレータで燃料が減圧気化され、蒸気圧が発生する。そして、アスピレータ内の圧力は、燃料の蒸気圧に基づき平衡状態となる。このとき、平衡状態におけるアスピレータ内の圧力が圧力検出手段で検知される。その後、蒸気圧算出手段により、圧力検出手段の検出結果に基づいて燃料の蒸気圧が算出される。なお、蒸気圧算出手段で算出される蒸気圧にはリード蒸気圧も含まれる。このように、燃料の蒸気圧が算出できるのは、アスピレータ内の圧力が蒸気圧(燃料性状)の違いに伴って変化するからである。このようにして、燃料蒸気圧計測手段で燃料の蒸気圧を計測することができる。
また、内燃機関始動前に燃料の蒸気圧を計測する場合には、計測時に燃料蒸気圧計測手段へ燃料を供給し、内燃機関の始動時には燃料蒸気圧計測手段への燃料供給を停止することができるので、燃料噴射弁における必要な噴射燃圧を確保することができ、始動性を悪化させることがない。
また、燃料蒸気圧計測手段に供給される燃料の温度を変化させることにより、複数点の蒸気圧を計測することができる。
なお、攪拌混合手段は、燃料供給管に設ければよいが、燃料供給管の他、燃料フィルタや燃料分配管に設けてもよい。
まず、第1の実施の形態について説明する。そこで、第1の実施の形態に係る燃料供給システムについて、図1〜図3を参照しながら説明する。図1は、第1の実施の形態に係る燃料供給システムの概略を示す構成図である。図2は、図1に示す燃料蒸気圧計測装置の概略を示す構成図である。図3は、エンジンシステムの概略構成を示す図である。
このようにして燃料蒸気圧計測装置40で検出される圧力と燃温とに基づいて、後述するようにして燃料の蒸気圧(本実施の形態ではリード蒸気圧RVP)を算出することができるようになっている。
VP=RVP・Ct(T2)
ここで、圧力センサ42により検出される圧力は、図6に示すP(T1)である。この圧力P(T1)は、アスピレータ41を燃料が通過するとき(流量Q(Qは一定))に発生する負圧Pn(一点鎖線参照)よりも、燃料が減圧気化することで発生した蒸気圧によってよって回復した(小さくなった)負圧(実線参照)となる。なお、図6は、アスピレータ内の流量と圧力との関係(フィード圧300kPa)を示す図である。
また、燃料蒸気圧計測装置40にはインジェクタ12に供給される常に安定した圧力の燃料が供給されるため、エンジン11の運転状態に影響されず常に安定してインジェクタ12から噴射される噴射燃料の蒸気圧を精度良く瞬時に計測することができる。
RVP=1/Ct(T1)・A0・P(T1)+B0
A0:基準温度(37.8℃)の傾き
B0:基準温度(37.8℃)の切片
また、任意の温度における蒸気圧VPの換算式は以下に示す通りである。
VP(T2)=RVP・Ct(T2)
次に、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態に係る燃料供給システムは、第1の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、燃料蒸気圧計測装置への燃料の供給を制御する電磁弁が設けられている点、燃料蒸気圧計測装置への供給燃料を加熱する加熱装置が設けられている点、及び燃料供給管の途中にミキサを備えている点が異なる。このため、以下ではこの相違点を中心に、第2の実施の形態に係る燃料供給システムについて、図10を参照しながら説明する。図10は、第2の実施の形態に係る燃料供給システムの概略を示す構成図である。
次に、第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態に係る燃料供給システムは、第1の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、プレッシャレギュレータが2つ備わっている点と分岐配管の分岐点が異なっている。このため、以下ではこの相違点を中心に、第3の実施の形態に係る燃料供給システムについて、図11を参照しながら説明する。図11は、第3の実施の形態に係る燃料供給システムの概略を示す構成図である。
そして、プレッシャレギュレータ28とプレッシャレギュレータ29との間に分岐配管25が接続されている。この分岐配管25には、燃料蒸気圧計測装置40が設けられている。これにより、燃料蒸気圧計測装置40には、プレッシャレギュレータ29により一定圧(200kPa程度)に調圧された燃料が供給される。このため、燃料蒸気圧計測装置40において、エンジン11の運転状態(インジェクタ12の噴射量)に影響されず常に安定して燃料の蒸気圧を精度良く瞬時に計測することができる。また、プレッシャレギュレータ28の背圧が変化しないため、燃料の蒸気圧計測によってインジェクタ12の噴射燃圧に悪影響を与えることもない。
11 エンジン
12 インジェクタ
20 燃料タンク
21 燃料ポンプ
22 燃料供給管
23 デリバリパイプ(燃料分配管)
24 燃料還流管
25 分岐配管
27 燃料フィルタ
28 プレッシャレギュレータ
29 プレッシャレギュレータ
30 エンジンコントロールユニット
40 燃料蒸気圧計測装置
41 アスピレータ
42 圧力センサ
43 温度センサ
45 電磁弁
46 加熱装置
49 ミキサ
Claims (5)
- 内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁へ供給される燃料の蒸気圧を計測する燃料蒸気圧計測システムにおいて、
前記燃料噴射弁に燃料を分配供給する燃料分配管と、
燃料ポンプにより燃料タンクから送出された燃料を前記燃料分配管に供給する燃料供給管と、
前記燃料分配管に供給された燃料の一部を前記燃料タンクに還流させる燃料還流管と、
前記燃料還流管に設けられ、管内の燃料の圧力を所定圧に調整する燃圧調整弁と、
前記燃料分配管に供給される燃料の蒸気圧を計測する燃料蒸気圧計測手段とを備え、
前記燃料蒸気圧計測手段が、前記燃圧調整弁により調圧された燃料が流れる配管から分岐した分岐配管に、前記燃圧調整弁に対して並列配置されている
ことを特徴とする燃料蒸気圧計測システム。 - 請求項1に記載する燃料蒸気圧計測システムにおいて、
前記燃圧調整弁を2つ備えており、第1の燃圧調整弁と第2の燃圧調整弁との間に前記分岐配管が接続されている
ことを特徴とする燃料蒸気圧計測システム。 - 請求項1又は請求項2に記載する燃料蒸気圧計測システムにおいて、
前記燃料蒸気圧計測手段への燃料供給を制御する燃料供給制御手段を備えている
ことを特徴とする燃料蒸気圧計測システム。 - 請求項1から請求項3に記載するいずれか1つの燃料蒸気圧計測システムにおいて、
前記燃料蒸気圧計測手段に供給される燃料を加熱する加熱手段を備えている
ことを特徴とする燃料蒸気圧計測システム。 - 請求項1から請求項4に記載するいずれか1つの燃料蒸気圧計測システムにおいて、
前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁までの間に燃料を攪拌混合する攪拌混合手段を備えている
ことを特徴とする燃料蒸気圧計測システム。
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