JP3819308B2

JP3819308B2 - DME fuel supply system for diesel engine

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Publication number: JP3819308B2
Application number: JP2002060829A
Authority: JP
Inventors: 真哉野崎
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2022-03-06
Also published as: CN101255834B; JP2003262167A; CN101255834A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置のインジェクションポンプ、及び該インジェクションポンプを備えたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンによる大気汚染対策として、軽油の代わりに排気がクリーンなＤＭＥ（ジメチルエーテル）を燃料とするものが注目されている。ＤＭＥ燃料は、従来の燃料である軽油と違って液化ガス燃料である。つまり、軽油と比較して沸点温度が低く、大気圧下で軽油が常温において液体であるのに対して、ＤＭＥは、常温において気体となる性質を有している。そのため、ＤＭＥ燃料を使用したディーゼルエンジンは、エンジン停止後に噴射系内に残留しているＤＭＥ燃料が、燃料噴射ノズルのノズルシート部からエンジンのシリンダ内に漏れて気化し、シリンダ内に気化したＤＭＥ燃料が充満することによって、次にエンジンを始動する際にノッキング等の異常燃焼が生じて、エンジン始動が正常に行えず大きな振動や騒音が発生する虞がある。
【０００３】
そこで、エンジン停止後にＤＭＥ燃料供給装置の噴射系内に残留しているＤＭＥ燃料を、いわゆるアスピレータによる吸引手段でタンクに回収することで、エンジン停止後にＤＭＥ燃料供給装置の噴射系内に残留しているＤＭＥ燃料によって、次にエンジンを始動する際にノッキング等の異常燃焼が生じることを防止することができる。アスピレータとは、ポンプ等の吸引駆動力源によりＤＭＥ燃料を吸引するのではなく、本来はＤＭＥ燃料を送出するためのインジェクションポンプを駆動源として環状のＤＭＥ燃料の流れを構成し、そのＤＭＥ燃料の流れによる吸引力によってＤＭＥ燃料を吸引するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジン停止後にＤＭＥ燃料供給装置の噴射系内に残留しているＤＭＥ燃料をアスピレータ等による吸引手段でタンクへ吸引しようとしても、短時間で噴射系内に残留している全てのＤＭＥ燃料を吸引することは困難である。これは、アスピレータによる吸引力が弱く、また、エンジン停止時には、噴射系と燃料タンクとの間の連通が遮断され、噴射系が密閉状態に近い状態になっているため、気化したＤＭＥ燃料を吸引することしかできないからである。つまり、ＤＭＥ燃料供給装置の噴射系内に残留しているＤＭＥ燃料が、ディーゼルエンジンの余熱や自然気化によって全て気化してしまうまでは、ＤＭＥ燃料供給装置の噴射系内に残留しているＤＭＥ燃料を全て回収することができないことになる。
【０００５】
そのため、ＤＭＥ燃料供給装置の噴射系内に残留しているＤＭＥ燃料を全て回収するのに、ある程度の時間を要することになり、例えば、最近の都市部の信号交差点におけるアイドリングストップ等のような短時間のエンジン停止時に、ＤＭＥ燃料供給装置の噴射系内に残留しているＤＭＥ燃料を全て回収することができず、エンジンを始動する際にノッキング等の異常燃焼が生じてしまう虞がある。
【０００６】
本願発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、ディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置において、ディーゼルエンジン停止後に噴射系内のＤＭＥ燃料をタンクに回収する時間を短縮することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、燃料タンク内のＤＭＥ燃料を所定の圧力に加圧し、フィードパイプへ送出するフィードポンプと、該フィードパイプを経由して送出された前記ＤＭＥ燃料が流れる油溜室の該ＤＭＥ燃料を、所定のタイミングで所定の量だけ前記ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルに連通しているインジェクションパイプへ送出するインジェクションポンプと、前記燃料噴射ノズルからオーバーフローした前記ＤＭＥ燃料、及び前記インジェクションポンプからオーバーフローした前記ＤＭＥ燃料を、前記燃料タンクへ戻すためのオーバーフロー燃料パイプと、前記ディーゼルエンジン停止後、前記油溜室内、及び前記オーバーフロー燃料パイプ内に残留している前記ＤＭＥ燃料を、前記燃料タンクへ回収可能な残留燃料回収手段とを備えたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置であって、前記フィードパイプが連結されている前記油溜室の入口側と、前記燃料タンク内の気相とを連結する気相圧力送出パイプと、該気相圧力送出パイプの開閉を行う気相圧力送出パイプ開閉電磁弁とを備える、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【０００８】
ディーゼルエンジン停止後に気相圧力送出パイプ開閉電磁弁を開くことによって、燃料タンク内の気相と油溜室の入口側とが気相圧力送出パイプによって連通するので、油溜室に燃料タンク内の気相の圧力が作用することになる。燃料タンク内の気相は、気化したＤＭＥ燃料が油溜室内よりも高圧な状態で存在している。したがって、燃料タンク内の気相の圧力によって、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内に残留している液体状態のＤＭＥ燃料を残留燃料回収手段へ強制的に圧送することができる。
【０００９】
これにより、本願請求項１に記載の発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置によれば、燃料タンク内の気相の圧力によって、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内に残留している液体状態のＤＭＥ燃料を残留燃料回収手段へ強制的に圧送することができるので、残留燃料回収手段によって、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内に残留しているＤＭＥ燃料を燃料タンクへ回収する時間を短縮することができるという作用効果が得られる。
【００１３】
本願請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記残留燃料回収手段は、前記フィードパイプと前記オーバーフロー燃料パイプとの間に配設されたアスピレータによって、前記フィードポンプから送出された前記ＤＭＥ燃料を、そのまま前記燃料タンクへ環流させ、前記油溜室内、及び前記オーバーフロー燃料パイプ内に残留している前記ＤＭＥ燃料が、環流する前記ＤＭＥ燃料に吸引されて、前記燃料タンクへ回収される構成を成している、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００１４】
前述したように、アスピレータは、ポンプ等の吸引駆動力源によりＤＭＥ燃料を吸引するのではなく、本来はＤＭＥ燃料を送出するためのインジェクションポンプを駆動源として環状のＤＭＥ燃料の流れを構成し、そのＤＭＥ燃料の流れによる吸引力によって、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内に残留しているＤＭＥ燃料を吸引する。つまり、ポンプ等の吸引駆動力源と比較して吸引力が弱いので、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内に気化した状態で残留しているＤＭＥ燃料しか吸引できない。
【００１５】
したがって、本願請求項２に記載の発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置によれば、気化する前の液体状態のＤＭＥ燃料を、アスピレータへ強制的に圧送することができるので、本願請求項１に記載の発明による作用効果を特に効果的に得ることができるものである。
【００１６】
本願請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記残留燃料回収手段は、前記フィードパイプの送出口を前記アスピレータの環流流路の入口側と前記油溜室の入口側とのいずれか一方に切り換えて連通させる第１の電磁弁と、前記アスピレータの吸入口と前記油溜室及び前記オーバーフロー燃料パイプとの間の開閉を行う第２の電磁弁と、前記第１の電磁弁の連通を前記アスピレータの入口側に切り換え、前記第２の電磁弁を開いて、前記フィードポンプから送出された前記ＤＭＥ燃料を前記燃料タンクへ環流させる流路を構成するとともに、前記気相圧力送出パイプ開閉電磁弁を開き、所定時間経過後に前記気相圧力送出パイプ開閉電磁弁のみを閉じる制御を実行するＤＭＥ燃料回収制御部とを備える、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００１７】
第１の電磁弁及び第２の電磁弁の開閉動作によって、燃料タンク内のＤＭＥ燃料がアスピレータの入口から出口へ流れた後に再び燃料タンク内に戻る環状のＤＭＥ燃料の流れを構成する。同時に、気相圧力送出パイプ開閉電磁弁を開き、燃料タンク内の気相の圧力によって、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内に残留している液体状態のＤＭＥ燃料を残留燃料回収手段へ強制的に圧送する。そして、所定時間経過後に気相圧力送出パイプ開閉電磁弁のみを閉じることによって、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内を低圧な状態に維持する。つまり、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内に液体状態で残留しているＤＭＥ燃料を気相の圧力によって圧送した後、気相圧力送出パイプ開閉電磁弁のみを閉じる。それによって、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内が低圧な状態に維持され、圧送できずにわずかに残ってしまった液体状態のＤＭＥ燃料の気化を促進することができる。したがって、より短時間で、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内のＤＭＥ燃料を燃料タンクへ回収することができる。
【００１８】
これにより、本願請求項３に記載の発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置によれば、本願請求項２に記載の発明による作用効果に加えて、圧送できなかった液体状態のＤＭＥ燃料の気化を促進することができるので、残留燃料回収手段によって、油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内に残留しているＤＭＥ燃料を燃料タンクへ回収する時間を、さらに短縮することができるという作用効果が得られる。
【００１９】
本願請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項において、前記インジェクションポンプは、ディーゼルエンジンの駆動軸の回転が伝達されて回転するカムシャフトと係合するプランジャの上下動で開閉可能なデリバリバルブによって、前記フィードパイプを経由して送出された前記ＤＭＥ燃料が流れる油溜室の該ＤＭＥ燃料を、所定のタイミングで所定の量だけ前記ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルに連通しているインジェクションパイプへ送出するインジェクションポンプエレメントと、前記カムシャフトのカムによってデリバリバルブが開閉する噴射状態と前記カムによって前記プランジャが上下動しても前記デリバリバルブが開閉しない無噴射状態とを切り換える噴射状態切換手段とを有し、前記インジェクションポンプエレメントは、前記無噴射状態の時にのみ、前記デリバリバルブが閉じた状態でも前記インジェクションパイプと前記油溜室とが連通する構成を成している、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００２０】
このように、エンジン停止後、噴射状態切換手段によって無噴射状態に切り換えられた状態において、デリバリバルブが閉じた状態でも、インジェクションパイプと油溜室とが連通する構成を成しているので、エンジン停止後、残留燃料回収手段によって油溜室のＤＭＥ燃料を回収する際に、インジェクションパイプ内に残留しているＤＭＥ燃料を回収することができる。
【００２１】
これにより、本願請求項４に記載の発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置によれば、本願請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明による作用効果に加えて、エンジン停止後、残留燃料回収手段によって油溜室のＤＭＥ燃料を回収する際に、インジェクションパイプ内に残留しているＤＭＥ燃料を回収することができるので、エンジン停止後にインジェクションポンプエレメントと燃料噴射ノズルとの間に残留しているＤＭＥ燃料を回収することが可能になり、前述したノッキング等の異常燃焼によって、エンジン始動が正常に行えず大きな振動や騒音が発生することを防止することができるという作用効果が得られる。
【００２２】
本願請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記インジェクションポンプエレメントは、略円柱体形状を成す前記プランジャが、前記噴射状態切換手段によって前記プランジャバレル内で周方向に回転し、該回転位置により前記ＤＭＥ燃料の噴射量が変化する構成を成しており、前記噴射量が０となる前記プランジャの回転位置において無噴射状態となり、かつ前記インジェクションパイプと前記油溜室とを連通させるパージ通路が構成される、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００２３】
本願請求項５に記載の発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置によれば、インジェクションポンプエレメントは、噴射状態切換手段によってプランジャが周方向に回転し、その回転位置によりＤＭＥ燃料の噴射量が変化する構成を成しており、インジェクションポンプの噴射量が０となるプランジャの回転位置において無噴射状態となって、インジェクションパイプと油溜室とを連通させるパージ通路が構成されることによって、本願請求項４に記載の発明による作用効果を得ることができるものである。
【００２４】
本願請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記インジェクションポンプエレメントは、前記インジェクションパイプに連通しているデリバリバルブ挿設孔を有するデリバリバルブホルダと、前記デリバリバルブ挿設孔に往復動可能に挿設されている前記デリバリバルブと、前記デリバリバルブホルダと一体に配設され、前記デリバリバルブのバルブ部が当接した状態で、前記インジェクションパイプと前記油溜室との連通が遮断されて閉弁状態となるバルブシート部を有するデリバリバルブシートと、前記デリバリバルブを前記デリバリバルブシートに付勢するデリバリスプリングと、前記デリバリバルブシートと一体に配設され、該デリバリバルブシートに連通している液圧室を有するプランジャバレルと、前記液圧室に往復動可能に挿設され、一端側が前記デリバリバルブに面している前記プランジャと、該プランジャを前記カム側に付勢するプランジャスプリングとを備え、前記噴射状態時には、前記閉弁状態から前記プランジャが前記カムに押し上げられ、前記液圧室と前記油溜室との連通が遮断され、前記液圧室内の前記ＤＭＥ燃料が前記デリバリバルブを押し上げて開弁状態となり、開弁状態の前記デリバリバルブから前記液圧室内の前記ＤＭＥ燃料が前記インジェクションパイプへ圧送され、前記プランジャの外周面に形成されている切り欠き部を介して前記液圧室と前記油溜室とが再び連通し、前記液圧室内の液圧が低下して前記デリバリバルブが前記デリバリスプリングの付勢力によって閉弁し、前記無噴射状態時には、前記プランジャの外周面に形成されているパージ溝と、前記プランジャバレルの内周面に形成されているパージポートとが連通する回転位置となる如く、前記噴射状態切換手段によって前記プランジャが周方向に回転し、前記パージポート、前記パージ溝、及び前記デリバリバルブシートに形成され、前記インジェクションパイプと前記パージポートとを連通させるパージ通路を介して前記インジェクションパイプと前記油溜室とが連通する構成を成している、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００２５】
このように、インジェクションポンプは、噴射状態切換手段によってプランジャが周方向に回転し、プランジャの外周面に形成されているパージ溝と、プランジャバレルの内周面に形成されているパージポートとが連通する回転位置まで回転した時点で、噴射状態が無噴射状態となる構成を成しているので、デリバリバルブシートに形成されているインジェクションパイプとパージポートとを連通させるパージ通路を介してインジェクションパイプと油溜室とを連通させるパージ通路が構成され、エンジン停止後、残留燃料回収手段によって油溜室のＤＭＥ燃料を回収する際に、インジェクションパイプ内に残留しているＤＭＥ燃料を回収することができる。
【００２６】
これにより、本願請求項６に記載の発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置によれば、インジェクションポンプは、噴射状態切換手段によってプランジャが周方向に回転し、プランジャの外周面に形成されているパージ溝と、プランジャバレルの内周面に形成されているパージポートとが連通する回転位置まで回転した時点で、噴射状態が無噴射状態となる構成を成していることによって、本願請求項６に記載の発明による作用効果を得ることができるものである。
【００２７】
本願請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のいずれか１項において、前記インジェクションポンプは、前記カムシャフトが配設され、潤滑油が貯留されているカム室が、前記ディーゼルエンジンの潤滑系と分離された専用潤滑系となっており、前記カム室には、前記ＤＭＥ燃料が混入した前記潤滑油から該ＤＭＥ燃料を分離するオイルセパレータと、前記カムシャフトのカムによって駆動され、分離した前記ＤＭＥ燃料を加圧して前記燃料タンクへ送出するコンプレッサーとが配設されている、ことを特徴としたディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置である。
【００２８】
このように、インジェクションポンプは、カム室がディーゼルエンジンの潤滑系と分離された専用潤滑系になっているので、インジェクションポンプエレメントのプランジャとプランジャバレルとの間の隙間からカム室に漏れたＤＭＥ燃料が、ディーゼルエンジンの潤滑系に侵入する虞がない。また、カム室に配設されたオイルセパレータによって、ＤＭＥ燃料が混入した潤滑油からＤＭＥ燃料を分離し、分離されたＤＭＥ燃料がコンプレッサーによって燃料タンクへ送出されるので、ＤＭＥ燃料の混入による潤滑油の潤滑性能の低下等を防止することができる。さらに、コンプレッサーは、カム室内のカムによって駆動されるので、電動モータ等のコンプレッサーを駆動させる駆動源が必要ない。
【００２９】
これにより、本願請求項７に記載の発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置によれば、本願請求項４〜６のいずれか１項に記載の発明による作用効果に加えて、インジェクションポンプは、インジェクションポンプエレメントのプランジャとプランジャバレルとの間の隙間からカム室に漏れたＤＭＥ燃料が、ディーゼルエンジンの潤滑系に侵入する虞がないので、ディーゼルエンジンの潤滑系に侵入したＤＭＥ燃料が気化し、気化したＤＭＥ燃料がエンジンのクランク室に侵入して引火するといった虞をなくすことができるという作用効果が得られる。
【００３０】
また、ＤＭＥ燃料の混入による潤滑油の潤滑性能の低下等を防止することができるので、潤滑油の潤滑性能の低下等によるインジェクションポンプの性能低下を防止することができ、さらに、電動モータ等のコンプレッサーを駆動させる駆動源が必要ないので、より省電力なディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置が可能になるという作用効果も得られる。
また、本願請求項８に記載の発明は、液体ＤＭＥ燃料が燃料タンクから送られる油溜室であり、ディーゼルエンジン停止後には油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内に残留している液体ＤＭＥ燃料が残留燃料回収手段によって前記燃料タンクに回収されるように構成されて成る当該油溜室における残留液体ＤＭＥ燃料の前記残留燃料回収手段に向けての強制圧送装置であって、前記油溜室の入口側と、前記燃料タンク内の気相とを気相圧力送出パイプにより連結し、該気相圧力送出パイプの開閉を行う気相圧力送出パイプ開閉電磁弁を備え、該気相圧力送出パイプ開閉電磁弁を開とすることによって前記燃料タンク内の気相の高い圧力を油溜室内に作用させて、該油溜室内及びオーバーフロー燃料パイプ内に残留している液体ＤＭＥ燃料を強制的に前記残留燃料回収手段に向けて圧送するようにしたことを特徴とする油溜室における残留液体ＤＭＥ燃料の強制圧送装置である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、ディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置の概略構成について説明する。
図１は、本願発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置の概略構成を示したシステム構成図である。
【００３２】
ディーゼルエンジン２００にＤＭＥ燃料を供給するＤＭＥ燃料供給装置１００は、本願発明に係るインジェクションポンプ１を備えている。インジェクションポンプ１は、ディーゼルエンジン２００が有するシリンダ３１の数と同じ数のインジェクションポンプエレメント２を備えている。フィードポンプ５は、燃料タンク４に貯留されているＤＭＥ燃料を、所定の圧力に加圧してフィードパイプ５２へ送出する。燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口は、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料の液面より下に設けられており、フィードポンプ５を燃料タンク４のＤＭＥ燃料の送出口近傍に配設されている。フィードパイプ５２へ送出されたＤＭＥ燃料は、フィルタ５１でろ過され、３方電磁弁７１を介してインジェクションポンプ１へ送出される。後述する「残留燃料回収手段」の構成要素の１つである３方電磁弁７１は、噴射状態時（ディーゼルエンジン２００の運転時）にはＯＮ状態で、符号Ａで示した矢印の方向に連通している。
【００３３】
このように、燃料タンク４のＤＭＥ燃料送出口が、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料の液面より下に設けられており、フィードポンプ５を燃料タンク４のＤＭＥ燃料の送出口近傍に配設して、ＤＭＥ燃料をインジェクションポンプ１へ送出する構成となっているので、燃料タンク４内の圧力の低下を少なくすることができる。そして、それによって、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料が、燃料タンク４内の圧力の低下によって気化してしまう虞を少なくすることができる。
【００３４】
インジェクションポンプ１内のカム室（図示せず）は、ディーゼルエンジン２００の潤滑系と分離された専用潤滑系となっており、オイルセパレータ７は、インジェクションポンプ１内のカム室に漏れだしたＤＭＥ燃料が混入したカム室内の潤滑油を、ＤＭＥ燃料と潤滑油とに分離し、潤滑油をカム室に戻す。オイルセパレータ７で分離されたＤＭＥ燃料は、カム室内の圧力が大気圧以下になるのを防止するチェック弁６２を介して、カム室内のカムによって駆動されるコンプレッサー６１へ送出され、コンプレッサー６１で加圧された後、チェック弁６３、及びクーラー４１を介して燃料タンク４へ戻される。チェック弁６３は、ディーゼルエンジン２００の停止時に、燃料タンク４からＤＭＥ燃料がカム室へ逆流するのを防止するために設けられている。
【００３５】
このように、インジェクションポンプ１のカム室が、ディーゼルエンジン２００の潤滑系と分離された専用潤滑系になっているので、インジェクションポンプエレメント２からカム室に漏れたＤＭＥ燃料が、ディーゼルエンジン２００の潤滑系に侵入する虞がない。そして、それによって、ディーゼルエンジン２００の潤滑系に侵入したＤＭＥ燃料が気化し、気化したＤＭＥ燃料がエンジンのクランク室に侵入して引火するといった虞をなくすことができる。
【００３６】
また、カム室に配設されたオイルセパレータ６によって、ＤＭＥ燃料が混入した潤滑油からＤＭＥ燃料を分離し、分離されたＤＭＥ燃料がコンプレッサー６１によって燃料タンク４へ送出されるので、ＤＭＥ燃料の混入による潤滑油の潤滑性能の低下等を防止することができる。そして、それによって、潤滑油の潤滑性能の低下等によるインジェクションポンプ１の性能低下を防止することができる。
【００３７】
さらに、コンプレッサー６１は、カム室内のカムによって駆動されるので、電動モータ等の駆動源が必要なく、それによって、より省電力なインジェクションポンプ１が可能になる。
【００３８】
燃料タンク４からフィードポンプ５によって所定の圧力に加圧されて送出されたＤＭＥ燃料は、インジェクションポンプ１の各インジェクションポンプエレメント２からインジェクションパイプ３を経由して、所定のタイミングで所定の量だけディーゼルエンジン２００の各シリンダ３１に配設されている燃料噴射ノズル３２へ圧送される。インジェクションポンプ１からオーバーフローしたＤＭＥ燃料は、オーバーフロー燃料パイプ８を経由し、オーバーフロー燃料の圧力を決めるチェック弁９１、及びクーラー４１を介して燃料タンク４へ戻される。また、各燃料噴射ノズル３２からオーバーフローしたＤＭＥ燃料は、オーバーフロー燃料パイプ９を経由し、オーバーフロー燃料の圧力を決めるチェック弁９１及びクーラー４１を介して燃料タンク４へ戻される。
【００３９】
さらに、ＤＭＥ燃料供給装置１００は、ディーゼルエンジン２００の停止時に、インジェクションポンプ１内の油溜室（図示せず）、オーバーフロー燃料パイプ８、及びオーバーフロー燃料パイプ９に残留しているＤＭＥ燃料を、燃料タンク４へ回収する「残留燃料回収手段」の構成要素として、アスピレータ７、３方電磁弁７１、及び２方電磁弁７２を備えている。
【００４０】
図２は、アスピレータ７の断面図である。アスピレータ７は、入口７ａと出口７ｂと吸入口７ｃとを有している。入口７ａと出口７ｂは真っ直ぐに連通しており、吸入口７ｃは、入口７ａと出口７ｂとの間の連通路から、略垂直方向に分岐している。入口７ａから出口７ｂへのＤＭＥ燃料の流れ（符号Ｂで示した方向の流れ）によって、吸入口７ｃには、符号Ｃで示した方向の吸引力が作用する。この吸引力は、パイプ内の液体状態のＤＭＥ燃料を吸引するほどの力は無く、アスピレータ７は、その吸引力によってパイプ内の圧力が低下させ、それによって気化したＤＭＥ燃料を吸引する。
【００４１】
また、ＤＭＥ燃料供給装置１００は、燃料タンク４内の気相４ａとインジェクションポンプ１の油溜室の入口側（フィードパイプ５２が連結されている部分）とを連結する気相圧力送出パイプ７３を備えている（図１参照）。気相圧力送出パイプ７３は、その内径が部分的に狭くなっている絞り部７４と、気相圧力送出パイプ７３の連通を開閉する気相圧力送出パイプ開閉電磁弁７５とを有している。つづいて、前述した「残留燃料回収手段」によって、ディーゼルエンジン２００の停止時に、インジェクションポンプ１内の油溜室、オーバーフロー燃料パイプ８、及びオーバーフロー燃料パイプ９に残留しているＤＭＥ燃料を、燃料タンク４へ回収する際の各部の動作、並びに、気相圧力送出パイプ７３、絞り部７４、及び気相圧力送出パイプ開閉電磁弁７５の動作と作用について説明する。
【００４２】
図３は、噴射状態時のＤＭＥ燃料供給装置１００の「残留燃料回収手段」近傍を拡大して示した概略のシステム構成図である。
【００４３】
ＤＭＥ燃料供給装置１００は、ＤＭＥ燃料回収制御部１０を備えており、３方電磁弁７１、２方電磁弁７２、及び気相圧力送出パイプ開閉電磁弁７５は、このＤＭＥ燃料回収制御部１０によって開閉制御される。ＤＭＥ燃料供給装置１００の噴射状態時には、３方電磁弁７１はＯＮ状態に制御されており、フィードパイプ５２と油溜室１１とが連通している。したがって、燃料タンク４内のＤＭＥ燃料は、フィードポンプ５によって油溜室１１へ送出される。また、２方電磁弁７２はＯＦＦ状態に制御されており、オーバーフロー燃料パイプ８及びオーバーフロー燃料パイプ９と、アスピレータ７の吸入口７ｃとの連通が遮断されている。さらに、気相圧力送出パイプ開閉電磁弁７５もＯＦＦ制御されており、油溜室１１の入口側と燃料タンク４内の液層４ａとの連通が遮断されている。
【００４４】
図４は、無噴射状態時のＤＭＥ燃料供給装置１００の「残留燃料回収手段」近傍を拡大して示した概略のシステム構成図である。
【００４５】
無噴射状態時（ディーゼルエンジン２００の停止時）には、３方電磁弁７１をＯＦＦ制御して符号Ｂの矢印で示した方向の連通路を構成するとともに、２方電磁弁７２をＯＮ制御して、オーバーフロー燃料パイプ８及びオーバーフロー燃料パイプ９とアスピレータ７の吸入口７ｃとの間を連通させる（符号Ｃで示した矢印の方向）。したがって、フィードポンプ５から送出されたＤＭＥ燃料は、インジェクションポンプ１へ送出されずに、アスピレータ７へ送出され、入口７ａから出口７ｂへ抜け、クーラー４１を介して燃料タンク４へ戻り、再びフィードポンプ５からアスピレータ７へ送出される。つまり、アスピレータ７を介してＤＭＥ燃料液が環流する状態となる。そして、インジェクションポンプ１内の油溜室、オーバーフロー燃料パイプ８、及びオーバーフロー燃料パイプ９に残留しているＤＭＥ燃料が気化し、入口７ａと出口７ｂを流れるＤＭＥ燃料液の流れによって、気化したＤＭＥ燃料が吸引口７ｃから吸引されて燃料タンク４へ回収されることになる。
【００４６】
また、同時に、気相圧力送出パイプ開閉電磁弁７５をＯＮ制御して開状態にし、燃料タンク４の気相４ａと、油溜室１１の入口側とを連結している気相圧力送出パイプ７３を連通状態にする。燃料タンク４のＤＭＥ燃料は、気体に気化した状態の気相４ａと、液体状態の液相４ｂとに分離した状態で存在する。前述したようにＤＭＥ燃料は、常温において気体となる性質を有しているので、気化しやすく、それによって、燃料タンク４内には気化したＤＭＥ燃料が高い圧力を有した状態で存在する気相４ａができることになる。
【００４７】
したがって、この気相４ａとインジェクションポンプ１内の油溜室１１とが連通することで、気相４ａの高い圧力によって、油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８、及びオーバーフロー燃料パイプ９に残留している液体状態のＤＭＥ燃料は、アスピレータ７の吸入口７ｃへ向けて圧送されることになる。また、気相圧力送出パイプ７３の内径が部分的に狭くなっている絞り部７４を通って送られる。前述したように、アスピレータ７による吸引力は、気化したＤＭＥ燃料を吸引する程度の吸引力しかないので、気相４ａの圧力を利用して液体状態のＤＭＥ燃料をアスピレータ７の吸入口７ｃへ圧送することによって、油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８、及びオーバーフロー燃料パイプ９に残留しているＤＭＥ燃料を回収する時間を大幅に短縮することができる。
【００４８】
図５は、無噴射状態時のＤＭＥ燃料供給装置１００の「残留燃料回収手段」近傍を拡大して示した概略のシステム構成図であり、図４に示した状態から所定時間経過した後に、気相圧力送出パイプ開閉電磁弁７５をＯＦＦ制御して閉状態にした状態を示したものである。
【００４９】
所定時間経過後に気相圧力送出パイプ開閉電磁弁７５のみを閉じることによって、高圧状態の気相４ａとの間の連通が遮断されるので、油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８、及びオーバーフロー燃料パイプ９内を、より低圧な状態にすることができる。それによって、圧送できずにわずかに残ってしまった液体状態のＤＭＥ燃料の気化が促進されるので、残留しているＤＭＥ燃料を回収する時間を、より短縮することができる。尚、この所定時間は、油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８、及びオーバーフロー燃料パイプ９に残留するＤＭＥ燃料の量等によって決定される時間であり、実験等によって最適な時間に設定される。
【００５０】
このようにして、ディーゼルエンジン２００のＤＭＥ燃料供給装置において、ディーゼルエンジン２００の停止後に噴射系（油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８、及びオーバーフロー燃料パイプ９）内のＤＭＥ燃料を燃料タンク４に回収する時間を短縮することができる。
【００５１】
また、他の実施の形態としては、上記一実施の形態に加えて、インジェクションポンプ１のインジェクションポンプエレメントが、無噴射状態の時にのみ、デリバリバルブが閉じた状態でもインジェクションパイプ３と油溜室１１とが連通する構成を成しているものが挙げられる。つづいて、本願発明に係るインジェクションポンプ１を構成するインジェクションポンプエレメント２の概略構造について説明する。
【００５２】
図６は、本願発明に係るインジェクションポンプ１のインジェクションポンプエレメント２の近傍を示した要部斜視図である。
【００５３】
デリバリバルブホルダ２１は、デリバリバルブ挿設孔２１１を有する形状を成しており、インジェクションポンプ１の基体に固定されている。デリバリバルブ挿設孔２１１と連通している燃料液送出口２１２には、インジェクションパイプ３が接続される。デリバリバルブ挿設孔２１１には、デリバリバルブ２３が往復動可能に挿設されており、デリバリバルブ２３は、デリバリスプリング２２によって、デリバリバルブホルダ２１と一体に配設されているデリバリバルブシート２４のバルブシート部２４ａに、バルブ部２３１が当接する如く付勢されている。
【００５４】
プランジャバレル２５は、デリバリバルブシート２４と一体に配設され、デリバリバルブシート２４に連通している液圧室２５ａを有している。液圧室２５ａには、プランジャ２６が往復動可能に挿設されており、その一端側がデリバリバルブ２３に面している。プランジャ２６は、プランジャスプリング２７によって、カム１３側に付勢されている。プランジャ２６は、ディーゼルエンジン２００の駆動軸に連結され、ディーゼルエンジン２００の駆動力で回転するカムシャフト１２のカム１３によって、タペット２８を介してデリバリバルブ２３側（符号Ｄの矢印で示した方向）に押し上げられる。プランジャ２６のつば部２６１は、コントロールラック１４と係合して回転するピニオン２９と一体の円筒状の部材であるスリーブ２９１と係合しており、コントロールラック１４の往復動によってピニオン２９が回転し、プランジャ２６が周方向に回転する構成を成しており、このプランジャの回転位置によってＤＭＥ燃料の噴射量が増減する。
【００５５】
図７は、プランジャバレル２５に挿設されているプランジャ２６の一部を拡大して示した斜視図である。
【００５６】
インジェクションポンプ１において、インジェクションポンプエレメント２は、ＤＭＥ燃料を高圧にし、かつ噴射量を増減できる重要な部品である。そのため、プランジャ２６とデリバリバルブ２３の摺動部は、超精密な仕上げが施されている。プランジャバレル２５の側壁面には、油溜室１１と液圧室２５ａとを連通させる吸排口２５１が形成されている。プランジャ２６には、切り欠き部２６２が形成されている。切り欠き部２６２は、プランジャ２６の外周面に図示の如く斜めに切り欠かれた溝であり、溝部分は、プランジャ２６の中央に形成されている孔２６３に連通している。
【００５７】
ここで、プランジャ２６の作動について、図８〜図１１を参照しながら説明する。
図８は、本願発明に係るインジェクションポンプエレメント２の断面を示した要部正面図であり、噴射状態時（ディーゼルエンジン２００の運転時）における吸入工程を示したものである。また、図９は、噴射状態時における噴射工程の噴射始めを示したものであり、図１０は、噴射状態時における噴射工程の噴射終わりを示したものである。
【００５８】
カム１３の下降工程においてプランジャ２６が下降し（符号Ｅで示した矢印の方向）、プランジャ２６の上端面２６４がプランジャバレル２５の吸排口２５１に覗くと、油溜室１１内のＤＭＥ燃料が吸排口２５１から液圧室２５ａ内に送られてくる。そして、カム１３の下死点でＤＭＥ燃料の吸引が終了する（吸入工程）。カム１３が上昇行程になるとプランジャ２６も上昇し、プランジャ２６の上端面２６４が吸排口２５１を塞いだとき、油溜室１１と液圧室２５ａの連通が遮断される（噴射工程の噴射始め）。カム１３の上昇につれてＤＭＥ燃料は、デリバリバルブを押し上げて開き、インジェクションパイプ３を介してディーゼルエンジン２００の噴射ノズルへ圧送されていく。そして、プランジャ２６の切り欠き部２６２が吸排口２５１に到達したときに、液圧室２５ａ内のＤＭＥ燃料は、プランジャ２６の孔２６４から切り欠き部２６２、吸排口２５１を介して、その液圧によって油溜室１１に流れ込む。それによって、液圧室２５ａ内のＤＭＥ燃料の液圧は低下して、デリバリバルブ２３は、デリバリスプリング２２の付勢力によって下降し、バルブ部２３２がデリバリバルブシート２４のバルブシート部２４ａに当接した時点で閉弁状態となる（噴射工程の噴射終わり）。
【００５９】
上述した噴射始め（図９）から噴射終わり（図１０）までのプランジャ２６のストロークを有効ストロークと言う。ＤＭＥ燃料の圧送は、この有効ストロークの間だけ行われ、有効ストロークの長さを変えることによって、圧送されるＤＭＥ燃料の量の増減が行われる。切り欠き部２６２は、図示の如く周方向に斜めに形成されているので、前述したように、コントロールラック１４（図１０）の位置を変えることによって、プランジャ２６を周方向に回転させることで、プランジャ２６の切り欠き部２６２が吸排口２５１に到達する位置を変えることができる。そして、それによって、有効ストロークの長さを変えることができる構成となっている。
【００６０】
ここで、無噴射状態について説明する。
図１１は、本願発明に係るインジェクションポンプエレメント２の断面を示した要部正面図であり、無噴射状態時（ディーゼルエンジン２００の停止時）を示したものである。
【００６１】
コントロールラック１４の位置を、圧送されるＤＭＥ燃料の量が０になる位置、つまり、プランジャ２６の上端面２６４が吸排口２５１を塞いだとき、同時に切り欠き部２６２も吸排口２５１に到達しているので、有効ストロークは０となり、プランジャ２６が上昇しても液圧室２５ａと油溜室１１は連通した状態となる。したがって、カム１３によるプランジャ２６の上下動によって、圧送されるＤＭＥ燃料が０となり、この状態が無噴射状態である。これによって、ＤＭＥ燃料の圧送は行われなくなり、ディーゼルエンジン２００へのＤＭＥ燃料の供給がされなくなってディーゼルエンジン２００が停止する。
【００６２】
図１２は、本願発明に係るインジェクションポンプエレメント２の断面を示した正面図である。
【００６３】
デリバリバルブシート２４には、パージ通路２４２が形成されている。パージ通路２４２は、その一方側が、燃料液送出口２１２と連通しており、他方側は、プランジャバレル２５に形成されているパージ通路２５２に連通している。パージ通路２５２は、プランジャバレル２５の内周面へ連通しているパージポート２５３と連通している。つまり、インジェクションポンプエレメント２は、燃料液送出口２１２に接続されるインジェクションパイプ３と、プランジャバレル２５の内周面とが連通する連通経路が形成されている。
【００６４】
つづいて、無噴射状態時にアスピレータ７によって、インジェクションパイプ３に残留しているＤＭＥ燃料を回収する際の回収経路について説明する。
【００６５】
図１３は、図１２に示した本願発明に係るインジェクションポンプエレメント２のＸ−Ｘ断面の平面図であり、図１３（ａ）は、噴射状態、図１３（ｂ）は、無噴射状態を、それぞれ示したものである。
【００６６】
図１３（ａ）に示した噴射状態、つまり所定のＤＭＥ燃料を圧送可能な有効ストロークが得られるプランジャ２６の回転位置においては、プランジャ２６の外周面の軸方向に形成されているパージ溝２６５は、プランジャバレル２５の内周面に形成されているパージポート２５３と非連通状態となる位置関係となっている。
【００６７】
図１３（ｂ）に示した無噴射状態時には、プランジャ２６が周方向に回転し、プランジャ２６の外周面に形成されているパージ溝２６５と、プランジャバレル２５の内周面に形成されているパージポート２５３とが連通する回転位置となる。パージ溝２６５は、プランジャ２６の上端面２６４まで形成されているので、パージ溝２６５は、孔２６３、切り欠き部２６２を介して油溜室１１へ連通している。つまり、無噴射状態時において、デリバリバルブ２３が閉じた状態でもインジェクションパイプ３は、パージ通路２４２、パージ通路２５２、パージポート２５３、パージ溝２６５、孔２６３、及び切り欠き部２６２を介したパージ通路が構成されることによって油溜室１１へ連通することになる。したがって、無噴射状態時にアスピレータ７で油溜室１１のＤＭＥ燃料を回収することによって、油溜室１１と連通しているインジェクションパイプ３のＤＭＥ燃料を、このパージ通路を介して回収することができる。
【００６８】
このようにして、当該実施の形態に示したＤＭＥ燃料供給装置１００は、ディーゼルエンジン２００の停止時の無噴射状態時には、デリバリバルブ２３が閉じた状態でも、インジェクションパイプ３と油溜室１１とが連通するので、ディーゼルエンジン２００の停止後、アスピレータ７によって油溜室１１のＤＭＥ燃料を回収する際に、インジェクションパイプ３内に残留しているＤＭＥ燃料も気化させて回収することができる。そして、それによって、ディーゼルエンジン２００の停止後に噴射系（油溜室１１、オーバーフロー燃料パイプ８、及びオーバーフロー燃料パイプ９）内のＤＭＥ燃料を燃料タンク４に回収する時間を短縮することができるとともに、前述したノッキング等の異常燃焼によって、ディーゼルエンジン２００の始動が正常に行えず大きな振動や騒音が発生することを防止することができる。
【００６９】
尚、本願発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本願発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【００７０】
【発明の効果】
本願発明によれば、ディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置において、ディーゼルエンジン停止後に噴射系内のＤＭＥ燃料をタンクに回収する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るディーゼルエンジンのＤＭＥ燃料供給装置の概略構成を示したシステム構成図である。
【図２】アスピレータの断面図である。
【図３】噴射状態時のＤＭＥ燃料供給装置の「残留燃料回収手段」近傍を拡大して示した概略のシステム構成図である。
【図４】無噴射状態時のＤＭＥ燃料供給装置の「残留燃料回収手段」近傍を拡大して示した概略のシステム構成図である。
【図５】無噴射状態時のＤＭＥ燃料供給装置の「残留燃料回収手段」近傍を拡大して示した概略のシステム構成図であり、図４に示した状態から所定時間経過した後に、気相圧力送出パイプ開閉電磁弁を閉状態にした状態を示したものである。
【図６】本願発明に係るインジェクションポンプのインジェクションポンプエレメントの近傍を示した要部斜視図である。
【図７】本願発明に係るインジェクションポンプエレメントのプランジャバレルに挿設されているプランジャの一部を拡大して示した斜視図である。
【図８】本願発明に係るインジェクションポンプエレメントの断面を示した要部正面図であり、噴射状態時における吸入工程を示したものである。
【図９】本願発明に係るインジェクションポンプエレメントの断面を示した要部正面図であり、噴射状態時における噴射工程の噴射始めを示したものである。
【図１０】本願発明に係るインジェクションポンプエレメントの断面を示した要部正面図であり、噴射状態時における噴射工程の噴射終わりを示したものである。
【図１１】本願発明に係るインジェクションポンプエレメントの断面を示した要部正面図であり、無噴射状態時（ディーゼルエンジンの停止時）を示したものである。
【図１２】本願発明に係るインジェクションポンプエレメントの断面を示した正面図である。
【図１３】図１２に示した本願発明に係るインジェクションポンプエレメントのＸ−Ｘ断面の平面図であり、図１３（ａ）は、噴射状態、図１３（ｂ）は、無噴射状態を、それぞれ示したものである。
【符号の説明】
１インジェクションポンプ
２インジェクションポンプエレメント
３インジェクションパイプ
４燃料タンク
５フィードポンプ
６オイルセパレータ
７アスピレータ
８、９オーバーフロー燃料パイプ
１０ＤＭＥ燃料回収制御部
１１油溜室
１２カムシャフト
１３カム
１４コントロールラック
２１デリバリバルブホルダ
２２デリバリスプリング
２３デリバリバルブ
２４デリバリバルブシート
２５プランジャバレル
２６プランジャ
２７プランジャスプリング
３１シリンダ
３２燃料噴射ノズル
４１クーラー
５１フィルタ
６１コンプレッサー
７３気相圧力送出パイプ
７４絞り部
７５気相圧力送出パイプ開閉電磁弁
１００ＤＭＥ燃料供給装置
２００ディーゼルエンジン
２４２、２５２パージ通路
２５３パージポート
２６５パージ溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection pump of a DME fuel supply device for a diesel engine, and a DME fuel supply device for a diesel engine equipped with the injection pump.
[0002]
[Prior art]
As a measure against air pollution by a diesel engine, DME (dimethyl ether), which has a clean exhaust gas instead of light oil, is attracting attention. DME fuel is a liquefied gas fuel unlike light oil which is a conventional fuel. That is, the boiling point temperature is lower than that of light oil, and light oil is liquid at normal temperature under atmospheric pressure, whereas DME has a property of becoming a gas at normal temperature. Therefore, in a diesel engine using DME fuel, the DME fuel remaining in the injection system after the engine stops leaks from the nozzle seat portion of the fuel injection nozzle into the engine cylinder and is vaporized. When the fuel is filled, abnormal combustion such as knocking may occur when the engine is started next time, and the engine may not be started normally, and a large vibration or noise may occur.
[0003]
Therefore, the DME fuel remaining in the injection system of the DME fuel supply apparatus after the engine is stopped is collected in a tank by a so-called aspirator suction means, and remains in the injection system of the DME fuel supply apparatus after the engine stops. The DME fuel can prevent abnormal combustion such as knocking when the engine is started next time. An aspirator does not suck DME fuel by a suction driving force source such as a pump, but originally constitutes a flow of an annular DME fuel by using an injection pump for delivering DME fuel as a driving source. The DME fuel is sucked by the suction force by the flow.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the DME fuel remaining in the injection system of the DME fuel supply device after the engine is stopped is sucked into the tank by a suction means such as an aspirator, all the DME fuel remaining in the injection system is quickly removed. It is difficult to suck. This is because the suction force by the aspirator is weak, and when the engine is stopped, the communication between the injection system and the fuel tank is cut off, and the injection system is close to the sealed state, so the vaporized DME fuel is sucked in. Because you can only do it. In other words, the DME fuel remaining in the injection system of the DME fuel supply apparatus until the DME fuel remaining in the injection system of the DME fuel supply apparatus is completely vaporized due to residual heat or natural vaporization of the diesel engine. Cannot be recovered.
[0005]
For this reason, it takes a certain amount of time to collect all the DME fuel remaining in the injection system of the DME fuel supply apparatus. For example, a short time such as an idling stop at a signal intersection in a recent urban area. When the engine is stopped for a certain period of time, all of the DME fuel remaining in the injection system of the DME fuel supply apparatus cannot be recovered, and abnormal combustion such as knocking may occur when the engine is started.
[0006]
The present invention has been made in view of such a situation, and the problem is to reduce the time for collecting the DME fuel in the injection system into the tank after the diesel engine is stopped in the DME fuel supply device of the diesel engine. It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in claim 1 of the present application is configured to pressurize the DME fuel in the fuel tank to a predetermined pressure and send it to the feed pipe, and the feed pump is sent via the feed pipe. An injection pump for sending the DME fuel in the oil reservoir chamber through which the DME fuel flows to an injection pipe communicating with the fuel injection nozzle of the diesel engine by a predetermined amount at a predetermined timing, and overflowed from the fuel injection nozzle The DME fuel and the overflow fuel pipe for returning the DME fuel that has overflowed from the injection pump to the fuel tank, and the diesel engine remaining after stopping in the oil sump chamber and the overflow fuel pipe The DME fuel is converted into the fuel tank. A DME fuel supply device for a diesel engine having a recoverable residual fuel recovery means, which connects an inlet side of the oil sump chamber to which the feed pipe is connected and a gas phase in the fuel tank. A DME fuel supply device for a diesel engine, comprising: a gas phase pressure delivery pipe; and a gas phase pressure delivery pipe opening / closing electromagnetic valve for opening and closing the gas phase pressure delivery pipe.
[0008]
By opening the gas-phase pressure delivery pipe open / close solenoid valve after the diesel engine is stopped, the gas phase in the fuel tank and the inlet side of the oil reservoir are communicated by the gas-phase pressure delivery pipe. The gas phase pressure will act. In the gas phase in the fuel tank, the vaporized DME fuel is present at a higher pressure than in the oil reservoir. Therefore, the liquid DME fuel remaining in the oil sump chamber and the overflow fuel pipe can be forcibly pumped to the residual fuel recovery means by the gas phase pressure in the fuel tank.
[0009]
Thus, according to the DME fuel supply device for a diesel engine according to the first aspect of the present invention, the liquid state remaining in the oil sump chamber and the overflow fuel pipe due to the pressure of the gas phase in the fuel tank. Since the DME fuel can be forcibly pumped to the residual fuel recovery means, the time for recovering the DME fuel remaining in the oil sump chamber and the overflow fuel pipe to the fuel tank by the residual fuel recovery means can be shortened. The effect of being able to be obtained is obtained.
[0013]
This application Claim 2 The invention described in Claim 1 The residual fuel recovery means causes the DME fuel sent from the feed pump to circulate to the fuel tank as it is by an aspirator disposed between the feed pipe and the overflow fuel pipe, Diesel characterized in that the DME fuel remaining in the oil sump chamber and in the overflow fuel pipe is sucked into the circulating DME fuel and recovered to the fuel tank It is a DME fuel supply device of an engine.
[0014]
As described above, the aspirator does not suck the DME fuel by a suction driving force source such as a pump, but originally constitutes the flow of the annular DME fuel by using the injection pump for sending the DME fuel as a driving source, The DME fuel remaining in the oil sump chamber and the overflow fuel pipe is sucked by the suction force generated by the flow of the DME fuel. That is, since the suction force is weaker than that of a suction driving force source such as a pump, only DME fuel remaining in a vaporized state in the oil sump chamber and the overflow fuel pipe can be sucked.
[0015]
Therefore, this application Claim 2 According to the DME fuel supply device for a diesel engine according to the invention described above, the liquid DME fuel before vaporization can be forcibly pumped to the aspirator. Claim 1 The effects of the described invention can be obtained particularly effectively.
[0016]
This application Claim 3 The invention described in Claim 2 The residual fuel recovery means is configured to switch a communication outlet of the feed pipe to either one of the inlet side of the circulating flow path of the aspirator and the inlet side of the oil reservoir, and A second electromagnetic valve that opens and closes between the suction port of the aspirator and the oil reservoir and the overflow fuel pipe; and the communication of the first electromagnetic valve is switched to the inlet side of the aspirator; An electromagnetic valve is opened to constitute a flow path for circulating the DME fuel delivered from the feed pump to the fuel tank, and the vapor pressure delivery pipe open / close solenoid valve is opened, and the vapor pressure is opened after a predetermined time has elapsed. A DME fuel supply device for a diesel engine, comprising: a DME fuel recovery control unit that executes control for closing only a delivery pipe opening / closing solenoid valve.
[0017]
By opening and closing the first solenoid valve and the second solenoid valve, an annular DME fuel flow is formed in which the DME fuel in the fuel tank returns from the inlet to the outlet of the aspirator and then returns to the fuel tank. At the same time, the gas-phase pressure delivery pipe open / close solenoid valve is opened, and the DME fuel in the liquid state remaining in the oil reservoir and the overflow fuel pipe is forced to the residual fuel recovery means by the gas-phase pressure in the fuel tank. Pump. Then, the oil reservoir chamber and the overflow fuel pipe are maintained in a low pressure state by closing only the gas-phase pressure delivery pipe opening / closing solenoid valve after a predetermined time has elapsed. That is, after the DME fuel remaining in the liquid state in the oil reservoir and the overflow fuel pipe is pumped by the gas phase pressure, only the gas phase pressure delivery pipe opening / closing solenoid valve is closed. Thereby, the oil reservoir chamber and the overflow fuel pipe are maintained in a low pressure state, and the vaporization of the liquid DME fuel that cannot be pumped and remains slightly can be promoted. Therefore, the DME fuel in the oil sump chamber and the overflow fuel pipe can be recovered into the fuel tank in a shorter time.
[0018]
As a result, this application Claim 3 According to the DME fuel supply device for a diesel engine according to the invention described in claim 1, Claim 2 In addition to the operational effects of the invention described in the above, the vaporization of the liquid DME fuel that could not be pumped can be promoted, so that the DME remaining in the oil sump chamber and the overflow fuel pipe by the residual fuel recovery means. The effect that the time for collecting the fuel into the fuel tank can be further shortened can be obtained.
[0019]
This application Claim 4 The invention described in Claims 1-3 In any one of the above, the injection pump is connected via the feed pipe by a delivery valve that can be opened and closed by a vertical movement of a plunger that engages with a rotating camshaft by transmitting rotation of a drive shaft of a diesel engine. An injection pump element for delivering the DME fuel in an oil reservoir through which the delivered DME fuel flows to an injection pipe communicating with a fuel injection nozzle of the diesel engine by a predetermined amount at a predetermined timing; and the camshaft Injection state switching means for switching between an injection state in which the delivery valve is opened and closed by the cam and a non-injection state in which the delivery valve does not open and close even if the plunger is moved up and down by the cam, and the injection pump element includes: When there is no injection , And the delivery the injection pipe even when the valve is closed and the oil reservoir chamber forms a structure that communicates with, it is the DME fuel supply device for a diesel engine characterized by.
[0020]
In this way, after the engine is stopped, the injection pipe and the oil reservoir chamber communicate with each other even when the delivery valve is closed in the state where the injection state switching means is switched to the non-injection state. When the DME fuel in the oil reservoir chamber is recovered by the residual fuel recovery means after the stop, the DME fuel remaining in the injection pipe can be recovered.
[0021]
As a result, this application Claim 4 According to the DME fuel supply device for a diesel engine according to the invention described in claim 1, Claims 1-3 In addition to the operational effects of the invention described in any one of the above, when the DME fuel in the oil sump chamber is recovered by the residual fuel recovery means after the engine is stopped, the DME fuel remaining in the injection pipe is recovered Therefore, it becomes possible to recover the DME fuel remaining between the injection pump element and the fuel injection nozzle after the engine is stopped, and the engine cannot be started normally due to abnormal combustion such as knocking as described above. An effect is obtained that it is possible to prevent the occurrence of large vibrations and noises.
[0022]
This application Claim 5 The invention described in Claim 4 The injection pump element has a configuration in which the plunger having a substantially cylindrical shape is rotated in the circumferential direction in the plunger barrel by the injection state switching means, and the injection amount of the DME fuel is changed depending on the rotation position. A diesel engine comprising a purge passage configured to communicate with the injection pipe and the oil reservoir chamber in a non-injection state at the rotation position of the plunger at which the injection amount is 0. This is a DME fuel supply apparatus.
[0023]
This application Claim 5 According to the DME fuel supply device for a diesel engine according to the invention described above, the injection pump element has a configuration in which the plunger rotates in the circumferential direction by the injection state switching means, and the injection amount of the DME fuel changes depending on the rotation position. In this application, a purge passage is formed in which the injection pipe and the oil reservoir chamber communicate with each other in a non-injection state at the rotation position of the plunger where the injection amount of the injection pump is zero. Claim 4 The effect by the invention as described in (1) can be acquired.
[0024]
This application Claim 6 The invention described in Claim 5 The injection pump element includes a delivery valve holder having a delivery valve insertion hole communicating with the injection pipe, the delivery valve inserted into the delivery valve insertion hole in a reciprocable manner, and the A delivery valve having a valve seat portion which is disposed integrally with the delivery valve holder and is closed when the valve portion of the delivery valve is in contact with the communication between the injection pipe and the oil reservoir chamber. A seat, a delivery spring that urges the delivery valve to the delivery valve seat, a plunger barrel that is disposed integrally with the delivery valve seat and has a hydraulic chamber that communicates with the delivery valve seat, and the liquid Inserted into the pressure chamber so that it can reciprocate, and one end of the delivery chamber A plunger spring that biases the plunger toward the cam, and in the injection state, the plunger is pushed up from the valve-closed state to the cam, and the hydraulic chamber The communication with the oil reservoir chamber is cut off, the DME fuel in the hydraulic pressure chamber pushes up the delivery valve to be opened, and the DME fuel in the hydraulic pressure chamber is opened from the opened delivery valve. The hydraulic pressure chamber and the oil reservoir chamber communicate with each other again through a notch formed in the outer peripheral surface of the plunger, and the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber decreases to reduce the delivery valve. Is closed by the urging force of the delivery spring, and in the non-injection state, a purge groove formed on the outer peripheral surface of the plunger, and the plunger The plunger is rotated in the circumferential direction by the injection state switching means so that the purge port formed on the inner peripheral surface of the rel communicates with the purge port, the purge port, the purge groove, and the delivery valve seat. DME fuel supply for a diesel engine, characterized in that the injection pipe and the oil reservoir chamber communicate with each other via a purge passage that communicates with the injection pipe and the purge port. Device.
[0025]
Thus, in the injection pump, the plunger rotates in the circumferential direction by the injection state switching means, and the purge groove formed on the outer peripheral surface of the plunger communicates with the purge port formed on the inner peripheral surface of the plunger barrel. Since the injection state becomes a non-injection state when it is rotated to the rotating position, the injection pipe is connected via the purge passage that connects the injection pipe formed on the delivery valve seat and the purge port. A purge passage that communicates with the oil reservoir chamber is formed, and when the DME fuel in the oil reservoir chamber is recovered by the residual fuel recovery means after the engine is stopped, the DME fuel remaining in the injection pipe can be recovered. .
[0026]
As a result, this application Claim 6 According to the DME fuel supply device for a diesel engine according to the invention, the injection pump is configured such that the plunger is rotated in the circumferential direction by the injection state switching means, the purge groove formed on the outer peripheral surface of the plunger, and the plunger barrel The effect of the invention according to claim 6 of the present application is such that the injection state becomes the non-injection state at the time of rotation to the rotational position where the purge port formed on the inner peripheral surface communicates. Can be obtained.
[0027]
This application Claim 7 The invention described in Claims 4-6 In any one of the above, the injection pump has a dedicated lubricating system in which the camshaft is disposed and a cam chamber in which lubricating oil is stored is separated from a lubricating system of the diesel engine, The cam chamber includes an oil separator that separates the DME fuel from the lubricating oil mixed with the DME fuel, and a compressor that is driven by the camshaft cam to pressurize the separated DME fuel and send it to the fuel tank. Is a DME fuel supply device for a diesel engine, characterized in that
[0028]
Thus, since the injection pump has a dedicated lubrication system in which the cam chamber is separated from the lubrication system of the diesel engine, DME fuel leaked into the cam chamber from the gap between the plunger of the injection pump element and the plunger barrel. However, there is no risk of entering the lubricating system of the diesel engine. Further, the DME fuel is separated from the lubricating oil mixed with the DME fuel by the oil separator provided in the cam chamber, and the separated DME fuel is sent to the fuel tank by the compressor. It is possible to prevent a decrease in lubrication performance. Furthermore, since the compressor is driven by a cam in the cam chamber, a drive source for driving the compressor such as an electric motor is not necessary.
[0029]
As a result, this application Claim 7 According to the DME fuel supply device for a diesel engine according to the invention described in claim 1, Claims 4-6 In addition to the operational effects of the invention according to any one of the above, the injection pump is configured such that the DME fuel leaked into the cam chamber from the gap between the plunger of the injection pump element and the plunger barrel enters the lubrication system of the diesel engine. Therefore, there is an effect that the risk that the DME fuel that has entered the lubrication system of the diesel engine is vaporized and the vaporized DME fuel enters the crank chamber of the engine and ignites can be eliminated.
[0030]
In addition, since it is possible to prevent a decrease in the lubrication performance of the lubricating oil due to the mixing of DME fuel, it is possible to prevent a decrease in the performance of the injection pump due to a decrease in the lubrication performance of the lubricating oil. Since a drive source for driving the compressor is not required, there is an effect that a DME fuel supply device for a diesel engine with lower power consumption becomes possible.
The invention according to claim 8 is an oil reservoir chamber in which liquid DME fuel is sent from a fuel tank, and liquid DME fuel remaining in the oil reservoir chamber and the overflow fuel pipe remains after the diesel engine is stopped. A forced pumping device for the residual liquid DME fuel in the oil reservoir chamber, which is configured to be recovered in the fuel tank by a fuel recovery means, toward the residual fuel recovery means, the inlet side of the oil reservoir chamber And a gas phase pressure delivery pipe opening / closing solenoid valve for opening and closing the gas phase pressure delivery pipe, wherein the gas phase pressure delivery pipe is opened and closed. The liquid DME fuel remaining in the oil reservoir chamber and in the overflow fuel pipe by causing the high pressure in the gas phase in the fuel tank to act on the oil reservoir chamber by opening the fuel tank Is strong Suppression feeder of residual liquid DME fuel in the oil reservoir chamber, characterized in that forced the towards the residual fuel retrieving means is adapted to pumping .
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a schematic configuration of a DME fuel supply device for a diesel engine will be described.
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a DME fuel supply device for a diesel engine according to the present invention.
[0032]
A DME fuel supply device 100 that supplies DME fuel to a diesel engine 200 includes an injection pump 1 according to the present invention. The injection pump 1 includes the same number of injection pump elements 2 as the number of cylinders 31 included in the diesel engine 200. The feed pump 5 pressurizes the DME fuel stored in the fuel tank 4 to a predetermined pressure and sends it to the feed pipe 52. The DME fuel delivery port of the fuel tank 4 is provided below the DME fuel level in the fuel tank 4, and the feed pump 5 is disposed in the vicinity of the DME fuel delivery port of the fuel tank 4. The DME fuel sent to the feed pipe 52 is filtered by the filter 51 and sent to the injection pump 1 via the three-way electromagnetic valve 71. A three-way solenoid valve 71, which is one of the components of “residual fuel recovery means” to be described later, is in an ON state in the injection state (during operation of the diesel engine 200) and communicates in the direction of the arrow indicated by the symbol A. is doing.
[0033]
As described above, the DME fuel delivery port of the fuel tank 4 is provided below the liquid level of the DME fuel in the fuel tank 4, and the feed pump 5 is disposed in the vicinity of the DME fuel delivery port of the fuel tank 4. Since the DME fuel is sent to the injection pump 1, the pressure drop in the fuel tank 4 can be reduced. Accordingly, it is possible to reduce the possibility that the DME fuel in the fuel tank 4 is vaporized due to a decrease in the pressure in the fuel tank 4.
[0034]
The cam chamber (not shown) in the injection pump 1 is a dedicated lubrication system separated from the lubrication system of the diesel engine 200, and the oil separator 7 leaks into the cam chamber in the injection pump 1. The lubricating oil in the cam chamber mixed with is separated into DME fuel and lubricating oil, and the lubricating oil is returned to the cam chamber. The DME fuel separated by the oil separator 7 is sent to a compressor 61 driven by a cam in the cam chamber via a check valve 62 that prevents the pressure in the cam chamber from becoming atmospheric pressure or lower, and is added by the compressor 61. After being pressurized, the fuel is returned to the fuel tank 4 through the check valve 63 and the cooler 41. The check valve 63 is provided to prevent the DME fuel from flowing backward from the fuel tank 4 to the cam chamber when the diesel engine 200 is stopped.
[0035]
Thus, since the cam chamber of the injection pump 1 is a dedicated lubrication system separated from the lubrication system of the diesel engine 200, the DME fuel leaking from the injection pump element 2 into the cam chamber is lubricated by the diesel engine 200. There is no risk of entering the system. As a result, it is possible to eliminate the risk that the DME fuel that has entered the lubrication system of the diesel engine 200 is vaporized and the vaporized DME fuel enters the crank chamber of the engine and ignites.
[0036]
Further, the DME fuel is separated from the lubricating oil mixed with the DME fuel by the oil separator 6 disposed in the cam chamber, and the separated DME fuel is sent to the fuel tank 4 by the compressor 61, so that the DME fuel is mixed. It is possible to prevent the deterioration of the lubricating performance of the lubricating oil due to. And thereby, the performance fall of the injection pump 1 by the fall of the lubrication performance of lubricating oil, etc. can be prevented.
[0037]
Furthermore, since the compressor 61 is driven by a cam in the cam chamber, a drive source such as an electric motor is not necessary, and thus the power-saving injection pump 1 can be realized.
[0038]
The DME fuel that has been pressurized from the fuel tank 4 to a predetermined pressure by the feed pump 5 and sent out from the fuel pump 4 through each injection pump element 2 of the injection pump 1 through the injection pipe 3 is a predetermined amount of diesel. It is pumped to a fuel injection nozzle 32 disposed in each cylinder 31 of the engine 200. The DME fuel overflowed from the injection pump 1 is returned to the fuel tank 4 via the overflow fuel pipe 8 and the check valve 91 for determining the pressure of the overflow fuel and the cooler 41. The DME fuel that has overflowed from each fuel injection nozzle 32 is returned to the fuel tank 4 via the overflow fuel pipe 9 and the check valve 91 that determines the pressure of the overflow fuel and the cooler 41.
[0039]
Further, when the diesel engine 200 is stopped, the DME fuel supply device 100 uses the DME fuel remaining in the oil reservoir (not shown), the overflow fuel pipe 8 and the overflow fuel pipe 9 in the injection pump 1 as a fuel. As components of “residual fuel recovery means” for recovery to the tank 4, an aspirator 7, a three-way solenoid valve 71, and a two-way solenoid valve 72 are provided.
[0040]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the aspirator 7. The aspirator 7 has an inlet 7a, an outlet 7b, and a suction port 7c. The inlet 7a and the outlet 7b communicate with each other in a straight line, and the suction port 7c branches off from the communication path between the inlet 7a and the outlet 7b in a substantially vertical direction. Due to the flow of DME fuel from the inlet 7a to the outlet 7b (flow in the direction indicated by reference numeral B), a suction force in the direction indicated by reference numeral C acts on the suction port 7c. This suction force is not strong enough to suck the liquid DME fuel in the pipe, and the aspirator 7 lowers the pressure in the pipe by the suction force, thereby sucking the vaporized DME fuel.
[0041]
In addition, the DME fuel supply apparatus 100 includes a gas phase pressure delivery pipe 73 that connects the gas phase 4a in the fuel tank 4 and the inlet side of the oil reservoir chamber of the injection pump 1 (the portion to which the feed pipe 52 is connected). (See FIG. 1). The gas phase pressure delivery pipe 73 has a throttle portion 74 whose inner diameter is partially narrowed, and a gas phase pressure delivery pipe open / close solenoid valve 75 that opens and closes the communication of the gas phase pressure delivery pipe 73. Subsequently, the DME fuel remaining in the oil reservoir, the overflow fuel pipe 8, and the overflow fuel pipe 9 in the injection pump 1 when the diesel engine 200 is stopped is supplied to the fuel tank by the above-mentioned “residual fuel recovery means”. 4 and the operations and actions of the gas-phase pressure delivery pipe 73, the throttle unit 74, and the gas-phase pressure delivery pipe opening / closing electromagnetic valve 75 will be described.
[0042]
FIG. 3 is a schematic system configuration diagram showing an enlarged view of the vicinity of the “residual fuel recovery means” of the DME fuel supply apparatus 100 in the injection state.
[0043]
The DME fuel supply apparatus 100 includes a DME fuel recovery control unit 10, and the three-way solenoid valve 71, the two-way solenoid valve 72, and the gas phase pressure delivery pipe opening / closing solenoid valve 75 are operated by the DME fuel recovery control unit 10. Open / close controlled. When the DME fuel supply device 100 is in the injection state, the three-way solenoid valve 71 is controlled to be in the ON state, and the feed pipe 52 and the oil reservoir 11 are in communication. Therefore, the DME fuel in the fuel tank 4 is sent to the oil reservoir 11 by the feed pump 5. The two-way electromagnetic valve 72 is controlled to be in an OFF state, and communication between the overflow fuel pipe 8 and the overflow fuel pipe 9 and the suction port 7c of the aspirator 7 is blocked. Further, the gas phase pressure delivery pipe opening / closing electromagnetic valve 75 is also controlled to be OFF, and communication between the inlet side of the oil reservoir 11 and the liquid layer 4a in the fuel tank 4 is blocked.
[0044]
FIG. 4 is a schematic system configuration diagram showing an enlarged view of the vicinity of “residual fuel recovery means” of the DME fuel supply apparatus 100 in the non-injection state.
[0045]
In the non-injection state (when the diesel engine 200 is stopped), the three-way solenoid valve 71 is turned off to form a communication path in the direction indicated by the arrow B and the two-way solenoid valve 72 is turned on. Thus, the overflow fuel pipe 8 and the overflow fuel pipe 9 are communicated with the suction port 7c of the aspirator 7 (in the direction indicated by the arrow C). Therefore, the DME fuel sent from the feed pump 5 is not sent to the injection pump 1 but sent to the aspirator 7, exits from the inlet 7 a to the outlet 7 b, returns to the fuel tank 4 via the cooler 41, and again feed pump 5 to the aspirator 7. That is, the DME fuel liquid circulates through the aspirator 7. The DME fuel remaining in the oil reservoir, the overflow fuel pipe 8 and the overflow fuel pipe 9 in the injection pump 1 is vaporized, and the vaporized DME fuel is generated by the flow of the DME fuel liquid flowing through the inlet 7a and the outlet 7b. Is sucked from the suction port 7 c and collected in the fuel tank 4.
[0046]
At the same time, the gas-phase pressure delivery pipe open / close solenoid valve 75 is controlled to be opened to open the gas-phase pressure delivery pipe 73 connecting the gas-phase 4 a of the fuel tank 4 and the inlet side of the oil reservoir 11. To the communication state. The DME fuel in the fuel tank 4 exists in a state in which it is separated into a gas phase 4a in a vaporized state and a liquid phase 4b in a liquid state. As described above, since the DME fuel has the property of becoming a gas at normal temperature, it is easily vaporized, whereby the vaporized DME fuel exists in the fuel tank 4 in a state having a high pressure. 4a will be made.
[0047]
Accordingly, the gas phase 4a and the oil reservoir 11 in the injection pump 1 communicate with each other, so that the residual gas remains in the oil reservoir 11, the overflow fuel pipe 8, and the overflow fuel pipe 9 due to the high pressure of the gas phase 4a. The liquid DME fuel that is present is pumped toward the suction port 7 c of the aspirator 7. Further, the throttle portion 74 in which the inner diameter of the gas phase pressure delivery pipe 73 is partially narrowed. Sent through . As described above, since the suction force by the aspirator 7 is only a suction force that sucks the vaporized DME fuel, the liquid state DME fuel is pumped to the suction port 7c of the aspirator 7 using the pressure of the gas phase 4a. By doing so, the time for collecting the DME fuel remaining in the oil reservoir 11, the overflow fuel pipe 8, and the overflow fuel pipe 9 can be greatly shortened.
[0048]
FIG. 5 is a schematic system configuration diagram showing an enlarged view of the vicinity of the “residual fuel recovery means” of the DME fuel supply apparatus 100 in the non-injection state, and after a predetermined time has elapsed from the state shown in FIG. The phase pressure delivery pipe opening / closing electromagnetic valve 75 is turned off to show a closed state.
[0049]
By closing only the gas-phase pressure delivery pipe opening / closing solenoid valve 75 after a predetermined time has elapsed, the communication with the high-pressure gas-phase 4a is blocked, so the oil reservoir 11, the overflow fuel pipe 8, and the overflow fuel pipe The inside of 9 can be in a lower pressure state. As a result, the vaporization of the liquid DME fuel that has remained slightly without being pumped is promoted, so that the time for collecting the remaining DME fuel can be further shortened. The predetermined time is a time determined by the amount of DME fuel remaining in the oil reservoir 11, the overflow fuel pipe 8, and the overflow fuel pipe 9, and is set to an optimal time by experiments or the like.
[0050]
In this way, in the DME fuel supply device of the diesel engine 200, the DME fuel in the injection system (oil reservoir 11, overflow fuel pipe 8, and overflow fuel pipe 9) is recovered in the fuel tank 4 after the diesel engine 200 is stopped. Time can be shortened.
[0051]
Further, as another embodiment, in addition to the above-described one embodiment, the injection pipe 3 and the oil reservoir 11 can be provided even when the delivery valve is closed only when the injection pump element of the injection pump 1 is in the non-injection state. The thing which comprises the structure which communicates with is mentioned. Next, the schematic structure of the injection pump element 2 constituting the injection pump 1 according to the present invention will be described.
[0052]
FIG. 6 is a perspective view of a main part showing the vicinity of the injection pump element 2 of the injection pump 1 according to the present invention.
[0053]
The delivery valve holder 21 has a shape having a delivery valve insertion hole 211 and is fixed to the base body of the injection pump 1. The injection pipe 3 is connected to the fuel liquid delivery port 212 communicating with the delivery valve insertion hole 211. The delivery valve 23 is inserted into the delivery valve insertion hole 211 so as to be able to reciprocate. The delivery valve 23 is provided integrally with the delivery valve holder 21 by a delivery spring 22. The valve portion 231 is urged so as to contact the valve seat portion 24a.
[0054]
The plunger barrel 25 is disposed integrally with the delivery valve seat 24 and has a hydraulic chamber 25 a communicating with the delivery valve seat 24. A plunger 26 is inserted into the hydraulic pressure chamber 25 a so as to be able to reciprocate, and one end side thereof faces the delivery valve 23. The plunger 26 is urged toward the cam 13 by a plunger spring 27. The plunger 26 is connected to the drive shaft of the diesel engine 200 and is rotated by the driving force of the diesel engine 200 by the cam 13 of the camshaft 12 via the tappet 28 (the direction indicated by the arrow D). Pushed up. The flange portion 261 of the plunger 26 is engaged with a sleeve 291 that is an integral cylindrical member with a pinion 29 that rotates by engaging with the control rack 14, and the pinion 29 is rotated by the reciprocating motion of the control rack 14. The plunger 26 rotates in the circumferential direction, and the DME fuel injection amount increases or decreases depending on the rotation position of the plunger.
[0055]
FIG. 7 is an enlarged perspective view showing a part of the plunger 26 inserted in the plunger barrel 25.
[0056]
In the injection pump 1, the injection pump element 2 is an important part that can increase the pressure of the DME fuel and increase or decrease the injection amount. Therefore, the sliding part of the plunger 26 and the delivery valve 23 is subjected to ultra-precision finishing. On the side wall surface of the plunger barrel 25, there is formed an intake / exhaust port 251 that allows the oil reservoir chamber 11 and the hydraulic chamber 25a to communicate with each other. The plunger 26 has a notch 262 formed therein. The notch 262 is a groove that is obliquely cut out on the outer peripheral surface of the plunger 26 as shown in the figure, and the groove portion communicates with a hole 263 formed in the center of the plunger 26.
[0057]
Here, the operation of the plunger 26 will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a front view of a principal part showing a cross section of the injection pump element 2 according to the present invention, and shows a suction process in an injection state (during operation of the diesel engine 200). FIG. 9 shows the start of injection in the injection process in the injection state, and FIG. 10 shows the end of injection in the injection process in the injection state.
[0058]
In the lowering process of the cam 13, the plunger 26 descends (in the direction of the arrow indicated by E), and when the upper end surface 264 of the plunger 26 looks into the intake / exhaust port 251 of the plunger barrel 25, the DME fuel in the oil reservoir 11 is sucked / discharged It is sent from the port 251 into the hydraulic chamber 25a. Then, the suction of DME fuel is completed at the bottom dead center of the cam 13 (suction process). When the cam 13 moves up, the plunger 26 also rises, and when the upper end surface 264 of the plunger 26 closes the intake / exhaust port 251, the communication between the oil reservoir 11 and the hydraulic chamber 25a is cut off (start of injection in the injection process). . As the cam 13 rises, the DME fuel pushes up the delivery valve to open it, and is pumped to the injection nozzle of the diesel engine 200 via the injection pipe 3. When the notch 262 of the plunger 26 reaches the intake / exhaust port 251, the DME fuel in the hydraulic chamber 25 a is fluidized from the hole 264 of the plunger 26 through the notch 262 and the intake / exhaust port 251. Flows into the oil reservoir 11. As a result, the fluid pressure of the DME fuel in the fluid pressure chamber 25 a is lowered, the delivery valve 23 is lowered by the urging force of the delivery spring 22, and the valve portion 232 comes into contact with the valve seat portion 24 a of the delivery valve seat 24. At this point, the valve is closed (end of injection in the injection step).
[0059]
The stroke of the plunger 26 from the start of injection (FIG. 9) to the end of injection (FIG. 10) is referred to as an effective stroke. The pumping of the DME fuel is performed only during the effective stroke, and the amount of the pumped DME fuel is increased or decreased by changing the length of the effective stroke. Since the notch 262 is formed obliquely in the circumferential direction as shown in the figure, by changing the position of the control rack 14 (FIG. 10) as described above, by rotating the plunger 26 in the circumferential direction, The position where the notch 262 of the plunger 26 reaches the intake / exhaust port 251 can be changed. As a result, the length of the effective stroke can be changed.
[0060]
Here, the non-injection state will be described.
FIG. 11 is a main part front view showing a cross section of the injection pump element 2 according to the present invention, and shows a non-injection state (when the diesel engine 200 is stopped).
[0061]
The position of the control rack 14 is a position where the amount of DME fuel to be pumped is zero, that is, when the upper end surface 264 of the plunger 26 blocks the intake / exhaust port 251, the notch 262 reaches the intake / exhaust port 251 at the same time. Therefore, the effective stroke is 0, and the hydraulic chamber 25a and the oil reservoir 11 are in communication with each other even when the plunger 26 is raised. Therefore, the DME fuel pumped by the plunger 26 by the cam 13 becomes zero, and this state is a non-injection state. As a result, the DME fuel is not pumped, the DME fuel is not supplied to the diesel engine 200, and the diesel engine 200 is stopped.
[0062]
FIG. 12 is a front view showing a cross section of the injection pump element 2 according to the present invention.
[0063]
A purge passage 242 is formed in the delivery valve seat 24. One side of the purge passage 242 communicates with the fuel liquid delivery port 212, and the other side communicates with the purge passage 252 formed in the plunger barrel 25. The purge passage 252 communicates with a purge port 253 that communicates with the inner peripheral surface of the plunger barrel 25. That is, in the injection pump element 2, a communication path is formed in which the injection pipe 3 connected to the fuel liquid delivery port 212 and the inner peripheral surface of the plunger barrel 25 communicate with each other.
[0064]
Next, a recovery path for recovering the DME fuel remaining in the injection pipe 3 by the aspirator 7 in the non-injection state will be described.
[0065]
13 is a plan view of the XX cross section of the injection pump element 2 according to the present invention shown in FIG. 12, where FIG. 13 (a) shows an injection state, FIG. 13 (b) shows a non-injection state, Each is shown.
[0066]
In the injection state shown in FIG. 13 (a), that is, in the rotational position of the plunger 26 where an effective stroke capable of pumping a predetermined DME fuel is obtained, the purge groove 265 formed in the axial direction of the outer peripheral surface of the plunger 26 is The positional relationship is such that the purge port 253 formed on the inner peripheral surface of the plunger barrel 25 is not in communication.
[0067]
In the non-injection state shown in FIG. 13B, the plunger 26 rotates in the circumferential direction, the purge groove 265 formed on the outer peripheral surface of the plunger 26, and the purge formed on the inner peripheral surface of the plunger barrel 25. This is the rotational position where the port 253 communicates. Since the purge groove 265 is formed up to the upper end surface 264 of the plunger 26, the purge groove 265 communicates with the oil reservoir chamber 11 through the hole 263 and the notch 262. In other words, even when the delivery valve 23 is closed in the non-injection state, the injection pipe 3 remains in the purge passage 242, the purge passage 252, the purge port 253, the purge groove 265, the hole 263, and the notch portion 262. Is configured to communicate with the oil sump chamber 11. Therefore, the DME fuel in the injection pipe 3 communicating with the oil reservoir chamber 11 can be recovered through the purge passage by recovering the DME fuel in the oil reservoir chamber 11 with the aspirator 7 in the non-injection state. .
[0068]
In this manner, the DME fuel supply device 100 shown in the present embodiment is configured so that the injection pipe 3 and the oil reservoir 11 are connected even when the delivery valve 23 is closed when the diesel engine 200 is in a non-injection state. Therefore, when the DME fuel in the oil reservoir 11 is recovered by the aspirator 7 after the diesel engine 200 is stopped, the DME fuel remaining in the injection pipe 3 can also be vaporized and recovered. As a result, the time for collecting the DME fuel in the injection system (oil reservoir 11, overflow fuel pipe 8, and overflow fuel pipe 9) in the fuel tank 4 after the diesel engine 200 is stopped can be shortened. Due to the above-described abnormal combustion such as knocking, it is possible to prevent the diesel engine 200 from starting normally and generating large vibrations and noises.
[0069]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
[0070]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the DME fuel supply device for a diesel engine, it is possible to shorten the time for collecting the DME fuel in the injection system in the tank after the diesel engine is stopped.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a DME fuel supply device for a diesel engine according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an aspirator.
FIG. 3 is a schematic system configuration diagram showing an enlarged view of the vicinity of “residual fuel recovery means” of the DME fuel supply apparatus in an injection state.
FIG. 4 is a schematic system configuration diagram showing an enlarged view of the vicinity of “residual fuel recovery means” of the DME fuel supply apparatus in a non-injection state.
FIG. 5 is a schematic system configuration diagram showing an enlarged view of the vicinity of “residual fuel recovery means” of the DME fuel supply apparatus in the non-injection state, and after a predetermined time has elapsed from the state shown in FIG. The pressure delivery pipe opening / closing solenoid valve is shown in a closed state.
FIG. 6 is a perspective view of a main part showing the vicinity of an injection pump element of an injection pump according to the present invention.
FIG. 7 is an enlarged perspective view of a part of the plunger inserted in the plunger barrel of the injection pump element according to the present invention.
FIG. 8 is a main part front view showing a cross-section of the injection pump element according to the present invention, showing an intake process in an injection state.
FIG. 9 is a front view of a principal part showing a cross section of the injection pump element according to the present invention, showing the start of injection in an injection process in an injection state.
FIG. 10 is a front view of a principal part showing a cross section of an injection pump element according to the present invention, showing the end of injection in an injection process in an injection state.
FIG. 11 is a front view of a main part showing a cross section of the injection pump element according to the present invention, and shows a non-injection state (when the diesel engine is stopped).
FIG. 12 is a front view showing a cross section of an injection pump element according to the present invention.
13 is a plan view of an XX cross section of the injection pump element according to the present invention shown in FIG. 12, wherein FIG. 13 (a) shows an injection state and FIG. 13 (b) shows a non-injection state. It is shown.
[Explanation of symbols]
1 Injection pump
2 Injection pump element
3 Injection pipe
4 Fuel tank
5 Feed pump
6 Oil separator
7 Aspirator
8, 9 Overflow fuel pipe
10 DME fuel recovery control unit
11 Oil reservoir
12 Camshaft
13 cams
14 Control rack
21 Delivery valve holder
22 Delivery Spring
23 Delivery valve
24 Delivery valve seat
25 Plunger barrel
26 Plunger
27 Plunger spring
31 cylinders
32 Fuel injection nozzle
41 cooler
51 Filter
61 Compressor
73 Vapor Pressure Delivery Pipe
74 Aperture
75 Solenoid valve for gas phase pressure delivery
100 DME fuel supply system
200 diesel engine
242, 252 Purge passage
253 Purge port
265 Purge groove

Claims

A feed pump that pressurizes the DME fuel in the fuel tank to a predetermined pressure and sends it to a feed pipe;
An injection for sending the DME fuel in the oil reservoir chamber through which the DME fuel sent through the feed pipe flows to an injection pipe communicating with the fuel injection nozzle of the diesel engine by a predetermined amount at a predetermined timing. A pump,
An overflow fuel pipe for returning the DME fuel overflowed from the fuel injection nozzle and the DME fuel overflowed from the injection pump to the fuel tank;
A DME fuel supply device for a diesel engine, comprising: a residual fuel recovery means capable of recovering the DME fuel remaining in the oil sump chamber and the overflow fuel pipe after the diesel engine is stopped to the fuel tank. There,
A gas-phase pressure delivery pipe that connects the inlet side of the oil reservoir chamber to which the feed pipe is connected, and a gas phase in the fuel tank, and a gas-phase pressure delivery pipe that opens and closes the gas-phase pressure delivery pipe A DME fuel supply device for a diesel engine, comprising: an open / close solenoid valve.

Oite to claim 1, wherein the residual fuel retrieving means by disposed a aspirator between said feed pipe and the overflow fuel pipe, the DME fuel delivered from the feed pump, it is to the said fuel tank The DME fuel that has been refluxed and remains in the oil reservoir and the overflow fuel pipe is sucked into the circulating DME fuel and collected into the fuel tank. DME fuel supply system for diesel engines.

3. The first electromagnetic wave according to claim 2 , wherein the residual fuel recovery means switches and communicates the feed outlet of the feed pipe to either the inlet side of the circulating flow path of the aspirator or the inlet side of the oil reservoir chamber. A valve, a second electromagnetic valve that opens and closes between the inlet of the aspirator, the oil reservoir and the overflow fuel pipe, and the communication of the first electromagnetic valve is switched to the inlet side of the aspirator, A second electromagnetic valve is opened to form a flow path for circulating the DME fuel delivered from the feed pump to the fuel tank, and the gas phase pressure delivery pipe opening / closing electromagnetic valve is opened, and after a predetermined time has elapsed, A DME fuel supply device for a diesel engine, comprising: a DME fuel recovery control unit that executes control for closing only a gas phase pressure delivery pipe opening / closing solenoid valve.

The injection pump according to any one of claims 1 to 3 , wherein the injection pump is provided by a delivery valve that can be opened and closed by a vertical movement of a plunger that engages with a rotating camshaft by transmitting rotation of a drive shaft of a diesel engine. An injection pump element for delivering the DME fuel in the oil reservoir in which the DME fuel delivered via a pipe flows to an injection pipe communicating with the fuel injection nozzle of the diesel engine by a predetermined amount at a predetermined timing And an injection state switching means for switching between an injection state in which the delivery valve is opened and closed by the cam of the camshaft and a non-injection state in which the delivery valve is not opened and closed even when the plunger is moved up and down by the cam. The pump element Only when the condition, and the delivery the injection pipe even when the valve is closed and the oil reservoir chamber forms a structure that communicates, DME fuel supply device for a diesel engine characterized in that.

5. The injection pump element according to claim 4 , wherein the plunger having a substantially cylindrical body shape is rotated in the circumferential direction in the plunger barrel by the injection state switching means, and the injection amount of the DME fuel varies depending on the rotation position. And a purge passage is formed which is in a non-injection state at the rotation position of the plunger where the injection amount is 0, and communicates the injection pipe and the oil reservoir chamber. DME fuel supply device for a diesel engine.

6. The delivery valve element according to claim 5 , wherein the injection pump element includes a delivery valve holder having a delivery valve insertion hole communicating with the injection pipe, and the delivery valve is inserted into the delivery valve insertion hole so as to be reciprocally movable. And a valve seat portion that is disposed integrally with the delivery valve holder and that is in a closed state when communication between the injection pipe and the oil reservoir chamber is blocked while the valve portion of the delivery valve is in contact with the valve seat portion. A delivery valve seat, a delivery spring that urges the delivery valve to the delivery valve seat, a plunger barrel that is disposed integrally with the delivery valve seat and has a hydraulic chamber that communicates with the delivery valve seat; Is inserted in the hydraulic chamber so as to be able to reciprocate, and one end side thereof is With said plunger facing the Baribarubu, and a plunger spring for urging the plunger to the cam side,
In the injection state, the plunger is pushed up by the cam from the closed state, the communication between the hydraulic chamber and the oil reservoir chamber is cut off, and the DME fuel in the hydraulic chamber pushes up the delivery valve. The DME fuel in the hydraulic pressure chamber is pumped from the delivery valve in the open state to the injection pipe, and the hydraulic pressure chamber and the hydraulic pressure chamber are formed through a notch formed on the outer peripheral surface of the plunger. The oil reservoir chamber communicates again, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber decreases, and the delivery valve is closed by the urging force of the delivery spring,
In the non-injection state, the injection state switching means causes the purge groove formed on the outer peripheral surface of the plunger and the purge port formed on the inner peripheral surface of the plunger barrel to be in a rotational position. The injection pipe and the oil reservoir chamber are formed via a purge passage that is formed in the purge port, the purge groove, and the delivery valve seat so that the plunger rotates in the circumferential direction and communicates the injection pipe with the purge port. A DME fuel supply device for a diesel engine, characterized in that it is configured to communicate with each other.

The injection pump according to any one of claims 4 to 6 , wherein the injection pump includes a dedicated lubrication system in which the camshaft is disposed and a cam chamber in which lubricating oil is stored is separated from a lubrication system of the diesel engine. The cam chamber is driven by an oil separator that separates the DME fuel from the lubricating oil mixed with the DME fuel and a cam of the camshaft, and pressurizes the separated DME fuel to pressurize the fuel. A DME fuel supply device for a diesel engine, characterized in that a compressor for delivering to a tank is disposed.

An oil reservoir chamber in which liquid DME fuel is sent from the fuel tank. After the diesel engine is stopped, the liquid DME fuel remaining in the oil reservoir chamber and the overflow fuel pipe is recovered in the fuel tank by the residual fuel recovery means. A forced pressure feeding device for the residual fuel recovery means of the residual liquid DME fuel in the oil sump chamber constituted by:
A gas-phase pressure delivery pipe opening / closing solenoid valve is provided for connecting the inlet side of the oil reservoir and the gas phase in the fuel tank by a gas-phase pressure delivery pipe and opening and closing the gas-phase pressure delivery pipe. By opening the solenoid valve for opening and closing the phase pressure delivery pipe, high pressure in the gas phase in the fuel tank is applied to the oil reservoir chamber, and the liquid DME fuel remaining in the oil reservoir chamber and the overflow fuel pipe is removed. A forced pumping device for residual liquid DME fuel in an oil reservoir, wherein the pump is forcibly pumped toward the residual fuel recovery means .