JP5375652B2 - Fuel supply device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関し、特に複数の液体燃料を用いる複式燃料を内燃機関へ供給する燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel supply device for supplying a dual fuel using a plurality of liquid fuels to the internal combustion engine.
近年、環境や資源保護の観点から内燃機関で用いられる液体燃料は多様化している(複式燃料の内燃機関について特許文献1参照)。例えば従来のガソリンや軽油に加え、エタノールや液体合成燃料(XTL)の利用が図られている。このような燃料の多様化にともない複数の種類の燃料を用いる場合、内燃機関は複数の種類の燃料のために独立した複数の燃料供給系を備える必要がある。
しかしながら、複数の種類の燃料をそれぞれ燃料タンクから燃料噴射部へ供給するためには、燃料タンクの数、すなわち燃料の種類に応じた複数のフィードポンプなどが必要となる。その結果、部品点数の増大および構造の複雑化を招くという問題がある。
In recent years, liquid fuels used in internal combustion engines have been diversified from the viewpoints of environmental protection and resource protection (see Patent Document 1 for a dual fuel internal combustion engine). For example, ethanol and liquid synthetic fuel (XTL) are used in addition to conventional gasoline and light oil. When a plurality of types of fuel are used in accordance with such fuel diversification, the internal combustion engine needs to include a plurality of independent fuel supply systems for the plurality of types of fuel.
However, in order to supply a plurality of types of fuel from the fuel tanks to the fuel injection unit, a plurality of feed pumps corresponding to the number of fuel tanks, that is, the types of fuels, are required. As a result, there is a problem that the number of parts is increased and the structure is complicated.
そこで、本発明の目的は、部品点数の増大を招くことなく簡単な構造で複数の種類の液体燃料を個別に燃料噴射部へ供給す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 device that supplies a plurality of types of liquid fuel individually to a fuel injection section with a simple structure without increasing the number of parts.
請求項1記載の発明では、加圧空気生成部と複数の燃料タンクとの間は、加圧空気通路部で接続されている。燃料供給制御部は、加圧空気通路部を開放することにより、加圧空気生成部から複数の燃料タンクへ加圧した空気を供給する。これにより、燃料タンクは、供給された空気によって加圧され、貯えられている燃料が燃料噴射部へ供給される。すなわち、単一の加圧空気生成部から複数の燃料タンクへ加圧した空気を供給することにより、燃料タンクに貯えられている燃料は加圧した空気によって押し出され燃料噴射部へ供給される。その結果、燃料タンクから燃料噴射部へ個別のポンプなどを必要としない。したがって、部品点数の増大を招くことなく簡単な構造で複数の種類の液体燃料を個別に燃料噴射部へ供給することができる。
また、請求項1記載の発明では、リーク弁は、加圧空気通路部および燃料タンクの内部の圧力を設定圧力に維持する。この設定圧力は、上限値と下限値との間に所定の範囲で予め設定されている。これにより、燃料タンクから燃料噴射部へ供給される燃料の圧力は、この設定圧力の範囲内に調整される。したがって、燃料タンクから燃料噴射部へ燃料を安定して供給することができる。
さらに、請求項1記載の発明では、リーク弁は、燃料タンクに燃料を補給するとき開放する。これにより、加圧空気通路部および燃料タンクの内部の圧力は、設定圧力よりも低い圧力に維持する。加圧空気通路部および燃料タンクの内部は、リーク弁が開放することにより、例えば大気圧に近い圧力に調整される。そのため、燃料タンクに燃料を補給するとき、燃料タンクの燃料が外部へ吹き出すことがない。したがって、安全性を高めることができる。
In the first aspect of the present invention, the pressurized air generating section and the plurality of fuel tanks are connected by the pressurized air passage section. The fuel supply controller supplies pressurized air from the pressurized air generator to the plurality of fuel tanks by opening the pressurized air passage. Thus, the fuel tank is pressurized by the supplied air, and the stored fuel is supplied to the fuel injection unit. That is, by supplying pressurized air from a single pressurized air generator to a plurality of fuel tanks, the fuel stored in the fuel tank is pushed out by the pressurized air and supplied to the fuel injector. As a result, no separate pump or the like is required from the fuel tank to the fuel injection unit. Therefore, a plurality of types of liquid fuel can be individually supplied to the fuel injection unit with a simple structure without increasing the number of parts.
In the first aspect of the invention, the leak valve maintains the pressure inside the pressurized air passage and the fuel tank at the set pressure. This set pressure is preset in a predetermined range between the upper limit value and the lower limit value. As a result, the pressure of the fuel supplied from the fuel tank to the fuel injection unit is adjusted within the set pressure range. Therefore, fuel can be stably supplied from the fuel tank to the fuel injection unit.
According to the first aspect of the present invention, the leak valve opens when the fuel tank is refilled. Thereby, the pressure inside the pressurized air passage and the fuel tank is maintained at a pressure lower than the set pressure. The inside of the pressurized air passage and the fuel tank is adjusted to a pressure close to atmospheric pressure, for example, by opening the leak valve. Therefore, when fuel is supplied to the fuel tank, the fuel in the fuel tank does not blow out to the outside. Therefore, safety can be improved.
請求項2記載の発明では、燃料噴射部は燃料の種類ごとにそれぞれ設けられている。すなわち、複数の燃料タンクに貯えられている複数の種類の燃料は、混合されることなく燃料噴射部へ供給される。したがって、異なる種類の燃料を内燃機関の運転状態にあわせて燃料噴射部へ供給することができる。
請求項3記載の発明では、通路開閉弁は、内燃機関が運転を停止したとき、加圧空気通路部を閉鎖する。これにより、内燃機関が運転を停止しているとき、加圧空気通路部を経由する燃料タンクから加圧空気生成部への空気の流れは通路開閉弁によって遮られる。そのため、加圧されている燃料タンクから加圧空気生成部側への燃料を含む空気の流入は防止される。したがって、加圧空気生成部の劣化や性能低下を低減することができる。
In the invention according to claim 2, the fuel injection section is provided for each type of fuel. That is, the plurality of types of fuel stored in the plurality of fuel tanks are supplied to the fuel injection unit without being mixed. Therefore, different types of fuel can be supplied to the fuel injection unit in accordance with the operating state of the internal combustion engine.
According to a third aspect of the present invention, the passage opening / closing valve closes the pressurized air passage when the internal combustion engine stops operating. Thus, when the internal combustion engine is stopped, the flow of air from the fuel tank to the pressurized air generation unit via the pressurized air passage unit is blocked by the passage opening / closing valve. Therefore, the inflow of air containing fuel from the pressurized fuel tank to the pressurized air generating unit side is prevented. Therefore, it is possible to reduce deterioration of the pressurized air generation unit and performance degradation.
以下、本発明の一実施形態による燃料供給装置を図面に基づいて説明する。
図2に示すように燃料供給装置10は、内燃機関11へ異なる種類の液体燃料を供給する。本実施形態の場合、燃料供給装置10は、二種類の燃料を内燃機関11に供給する。燃料供給装置10は、図1および図3に示すように燃料タンク12、燃料タンク13、燃料噴射部14、燃料噴射部15、加圧空気生成部16、加圧空気通路部17、通路開閉弁18、燃料供給制御部19およびリーク弁21を備えている。燃料タンク12および燃料タンク13は、互いに異なる種類の液体の燃料を貯える。燃料タンク12および燃料タンク13に貯えられる燃料は、例えばガソリン、軽油、アルコール類、エーテル類およびXTLなど、内燃機関11の種類に応じて任意の組み合わせで選択される。本実施形態では、内燃機関11としてディーゼルエンジン、液体の燃料として軽油およびアルコールを例に説明する。したがって、燃料タンク12は軽油を貯えており、燃料タンク13はアルコールを貯えている。アルコールは、メタノールやエタノールに限らず、例えばプロパノール、ブタノールあるいはイソプロピルアルコールなど炭素数や構造に関わらず任意に選択可能である。
Hereinafter, a fuel supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 2, the
内燃機関11は、図2に示すようにシリンダブロック22、シリンダヘッド23、ピストン24、吸気バルブ25、排気バルブ26、吸気管部27および排気管部28などを有している。ピストン24は、シリンダブロック22が形成するシリンダ29の内側を軸方向へ往復移動する。シリンダブロック22の内壁と、シリンダヘッド23の内壁と、ピストン24の端面との間には、燃焼室31が形成されている。この燃焼室31には、吸気管部27および排気管部28が接続している。吸気管部27は、吸気が流れる吸気通路32を形成している。排気管部28は、排気が流れる排気通路33を形成している。吸気バルブ25は、吸気管部27が形成する吸気通路32と燃焼室31との間を開閉する。排気バルブ26は、排気管部28が形成する排気通路33と燃焼室31との間を開閉する。
As shown in FIG. 2, the
燃料噴射部14は燃料タンク12に貯えられている燃料を内燃機関11に噴射し、燃料噴射部15は燃料タンク13に貯えられている燃料を内燃機関11に噴射する。具体的には、図1および図3に示す燃料噴射部14は、図2に示すインジェクタ35と、図示しない燃料配管部および燃料加圧部とを有している。インジェクタ35は、図2に示すようにシリンダヘッド23を貫いて先端が燃焼室31に露出している。図示しない燃料配管部は、燃料加圧部を経由して燃料タンク12とインジェクタ35との間を接続している。図示しない燃料加圧部は、図示しない燃料フィルタ、燃料噴射ポンプおよびコモンレールなどを有している。燃料タンク12から吐出された燃料は、燃料噴射ポンプで加圧された後、コモンレールに貯えられる。コモンレールに貯えられた高圧の燃料は、インジェクタ35の先端に形成されている図示しない噴孔から燃焼室31へ直接噴射される。
The
一方、燃料噴射部15は、燃料タンク13に貯えられている燃料を内燃機関11に噴射する。具体的には、図1および図3に示す燃料噴射部15は、図2に示すインジェクタ36と、図示しない燃料配管部とを有している。インジェクタ36は、吸気管部27を貫いて先端が吸気通路32に露出している。図示しない燃料配管部は、燃料タンク13とインジェクタ36との間を接続している。燃料噴射部15は、図示しない燃料フィルタなどを有している。燃料タンク13から吐出された燃料は、インジェクタ36の先端に形成されている図示しない噴孔から吸気通路32を流れる吸気へ噴射される。
On the other hand, the
燃料タンク12に貯えられている軽油は、インジェクタ35から燃焼室31へ直接噴射される。そのため、軽油は、燃料噴射ポンプで加圧され、コモンレールに貯えられる。これに対し、燃料タンク13に貯えられているアルコールは、軽油に比較して揮発性が高い。そのため、アルコールは、インジェクタ36から噴射され、吸気通路32を流れる吸気に混合される。これにより、アルコールは、燃料タンク13からインジェクタ36へ供給される。
The light oil stored in the
図1および図3に示す加圧空気生成部16は、例えばコンプレッサなどを有しており、燃料タンク12および燃料タンク13へ加圧した空気を供給する。このコンプレッサは、例えば車両のブレーキシステムなど、他のシステムにおいてコンプレッサを有している場合、他のシステムと共用することができる。加圧空気生成部16は、大気圧よりも高い圧力の空気を生成する。以下、加圧空気生成部16で生成された加圧後の空気は「加圧空気」と称する。
1 and 3 includes, for example, a compressor, and supplies pressurized air to the
加圧空気通路部17は、加圧空気生成部16と燃料タンク12および燃料タンク13とを接続している。本実施形態の場合、加圧空気通路部17は、一方の端部が加圧空気生成部16に接続し、途中で分岐して他方の端部が燃料タンク12および燃料タンク13にそれぞれ接続している。加圧空気通路部17は、加圧空気生成部16で生成された加圧空気が流れる加圧空気通路40を形成している。加圧空気通路40は、燃料タンク12に接続する第一通路41と、燃料タンク13に接続する第二通路42とに分岐している。通路開閉弁18は、加圧空気通路40を開閉する。具体的には、通路開閉弁18は、加圧空気生成部16の空気出口側に設けられており、加圧空気通路40を開閉する。図3に示す燃料供給制御部19は、通路開閉弁18の開閉を制御する。通路開閉弁18は、例えば電気的な信号によって開閉する。このように電気的な信号で開閉する通路開閉弁18は、燃料供給制御部19から出力される電気信号によって加圧空気通路40を開閉する。
The pressurized
燃料供給制御部19が通路開閉弁18により加圧空気通路40を開放すると、加圧空気は、加圧空気通路40および第一通路41を経由して燃料タンク12へ供給され、加圧空気通路40および第二通路42を経由して燃料タンク13へ供給される。燃料タンク12および燃料タンク13へ加圧空気を供給することにより、燃料タンク12および燃料タンク13の内部の圧力は上昇する。そのため、燃料タンク12に貯えられている軽油および燃料タンク13に貯えられているアルコールは、圧力の上昇によって燃料噴射部14および燃料噴射部15へそれぞれ吐出される。その結果、燃料タンク12の軽油は燃料加圧部を経由してインジェクタ35へ供給され、燃料タンク13のアルコールはインジェクタ36へ供給される。一方、燃料供給制御部19が通路開閉弁18により加圧空気通路40を閉鎖すると、加圧空気生成部16から加圧空気通路40への加圧空気の供給は遮断される。また、通路開閉弁18で加圧空気通路40を閉鎖すると、加圧空気通路40から加圧空気生成部側への空気の流れも遮断される。これにより、通路開閉弁18は、加圧空気通路40から加圧空気生成部16側への空気の逆流を防止する。
When the fuel
リーク弁21は、加圧空気通路40の途中に設けられている。本実施形態の場合、リーク弁21は、加圧空気通路40において通路開閉弁18と第一通路41および第二通路42の分岐部分との間に設けられている。リーク弁21は、燃料供給制御部19からの電気信号によって開閉する。リーク弁21は、開放することにより、加圧空気通路40を大気に接続する。そのため、リーク弁21が開くと、加圧空気通路40における加圧空気の圧力は低下する。燃料供給制御部19は、リーク弁21を開閉することにより、加圧空気通路40、燃料タンク12および燃料タンク13の圧力を、予め設定された範囲の設定圧力に維持する。また、リーク弁21は、燃料タンク12および燃料タンク13に外部から燃料を補給するとき開放される。燃料タンク12および燃料タンク13が常に空気で加圧されていると、燃料の補給時に燃料タンク12の給油口43の蓋または燃料タンク13の給油口44の蓋を開けた際に内部の燃料が吹き出すおそれがある。そこで、リーク弁21は、燃料タンク12および燃料タンク13への燃料の補給時に開放される。これにより、加圧空気通路40、燃料タンク12および燃料タンク13の圧力は、例えば大気圧に近い圧力など、上述の設定圧力よりも低い圧力となる。その結果、燃料タンク12および燃料タンク13からの燃料の吹き出しが回避される。
The
燃料供給装置10は、上記した構成の他に第一圧力センサ46、第二圧力センサ47および制御部48を備えている。第一圧力センサ46は、加圧空気通路40において加圧空気生成部16と通路開閉弁18との間に設けられている。第一圧力センサ46は、この加圧空気生成部16と通路開閉弁18との間の圧力を検出し、検出した圧力を電気信号として制御部48へ出力する。また、第二圧力センサ47は、加圧空気通路40において通路開閉弁18とリーク弁21との間に設けられている。第二圧力センサ47は、この通路開閉弁18とリーク弁21との間の圧力を検出し、検出した圧力を電気信号として制御部48へ出力する。
The
制御部48は、図示しないCPU、ROMおよびRAMを有するマイクロコンピュータで構成されている。この制御部48は、上述の燃料供給制御部19と一体に構成してもよい。また、制御部48は、ECU(Engine Control Unit)と一体に構成してもよい。制御部48は、第一圧力センサ46および第二圧力センサ47で検出した空気の圧力に基づいて、通路開閉弁18およびリーク弁21の開閉を制御する。
The
次に、上記の構成による燃料供給装置10の作動について説明する。
(内燃機関始動時)
まず、燃料供給装置10を適用した内燃機関11が始動する際の作動の流れを図4に基づいて説明する。
燃料供給制御部19は、内燃機関11の始動に先立って、加圧空気生成部16を起動する(S101)。内燃機関11を始動するためには燃料タンク12および燃料タンク13から燃料噴射部14および燃料噴射部15へ燃料を供給する必要がある。そのため、燃料供給制御部19は、内燃機関11が始動する前に、燃料タンク12および燃料タンク13へ供給するための加圧空気を生成する。なお、例えばコモンレール式の燃料噴射システムのように、燃料噴射部14において内燃機関11の始動に十分な燃料の圧力が確保されている場合、内燃機関11を始動した後または内燃機関11の始動と同時に、加圧空気生成部16を起動させてもよい。
Next, the operation of the
(When starting internal combustion engine)
First, the flow of operation when the
Prior to starting the
燃料供給制御部19は、加圧空気生成部16の起動と共に、リーク弁21を閉鎖し(S102)、通路開閉弁18を閉鎖する(S103)。燃料供給制御部19は、加圧空気生成部16で生成された加圧空気が十分な圧力まで上昇すると、加圧空気の燃料タンク12および燃料タンク13への供給を開始する。そのため、燃料供給制御部19は、リーク弁21および通路開閉弁18を閉鎖して、加圧空気生成部16において加圧空気の圧力が上昇するまで待機する。なお、S101における加圧空気生成部16の起動、S102におけるリーク弁21の閉鎖、およびS103における通路開閉弁18の閉鎖は、時間的にずれを生じることなく同時に行ってもよい。
The fuel
燃料供給制御部19は、リーク弁21および通路開閉弁18が閉鎖されると、第一圧力センサ46から通路開閉弁18よりも加圧空気生成部16側における加圧空気通路40の圧力を取得する(S104)。すなわち、燃料供給制御部19は、S101で起動した加圧空気生成部16で生成した加圧空気の圧力を監視する。そして、燃料供給制御部19は、S104で取得した加圧空気通路40における加圧空気の圧力が予め設定された下限圧力に到達したか否かを判断する(S105)。この下限圧力は、加圧空気が燃料タンク12および燃料タンク13への供給に十分な圧力へ達しているか否かを判断するための値として予め設定されている。この第一圧力センサ46で検出した加圧空気通路40の圧力が下限圧力よりも大きくなると、空気の圧力は加圧空気生成部16から燃料タンク12および燃料タンク13へ供給可能な程度となる。
When the
燃料供給制御部19は、S104で取得した加圧空気の圧力が下限圧力に到達したと判断すると(S105:Yes)、通路開閉弁18を開放する(S106)。これにより、加圧空気生成部16で生成された加圧空気は、加圧空気通路40を経由して燃料タンク12および燃料タンク13へ供給される。燃料タンク12および燃料タンク13へ加圧空気を供給することにより、燃料タンク12の軽油は燃料タンク12から燃料噴射部14へ供給され、燃料タンク13のアルコールは燃料タンク13から燃料噴射部15へ供給される。一方、燃料供給制御部19は、S104で取得した加圧空気の圧力が下限圧力に到達していないと判断すると(S105:No)、S104へリターンし、通路開閉弁18の閉鎖を継続する。
When determining that the pressure of the pressurized air acquired in S104 has reached the lower limit pressure (S105: Yes), the fuel
燃料供給制御部19は、通路開閉弁18を開放すると、第二圧力センサ47から通路開閉弁18よりも燃料タンク12および燃料タンク13側における加圧空気通路40の圧力を取得する(S107)。すなわち、燃料供給制御部19は、燃料タンク12および燃料タンク13に供給される加圧空気の圧力を監視する。そして、燃料供給制御部19は、S107で取得した加圧空気通路40における加圧空気の圧力が予め設定された設定下限値よりも大きいか否かを判断する(S108)。この設定下限値は、燃料タンク12および燃料タンク13における加圧空気の圧力が燃料タンク12および燃料タンク13からの燃料の供給に十分な圧力であるための最低限の圧力である。この第二圧力センサ47で検出した加圧空気の圧力が設定下限値よりも大きければ、加圧空気生成部16から燃料タンク12および燃料タンク13には十分な圧力の加圧空気が供給される。
When the passage opening / closing
燃料供給制御部19は、S108において加圧空気の圧力が設定下限値よりも大きいと判断すると(S108:Yes)、S107で取得した加圧空気通路40における加圧空気の圧力が予め設定された設定上限値より小さいか否かを判断する(S109)。この設定上限値は、燃料タンク12および燃料タンク13に供給する加圧空気の圧力の上限として設定されている。この第二圧力センサ47で検出した加圧空気の圧力が設定上限値よりも小さければ、加圧空気生成部16から燃料タンク12および燃料タンク13には十分な圧力の加圧空気が供給される。これに対し、第二圧力センサ47で検出した加圧空気の圧力が設定上限値を超えると、燃料タンク12および燃料タンク13に供給される加圧空気の圧力は過大となる。燃料タンク12および燃料タンク13に供給される加圧空気の圧力が過大になると、燃料タンク12から吐出される軽油および燃料タンク13から吐出されるアルコールの流量が過大となり、適正な燃料の噴射が困難となる。そのため、燃料供給制御部19は、加圧空気生成部16から燃料タンク12および燃料タンク13へ供給される加圧空気の圧力を監視する。一方、燃料供給制御部19は、S107で取得した加圧空気の圧力が設定下限値より小さいと判断すると(S108:No)、S107へリターンし、加圧空気の圧力の監視を継続する。
When the fuel
燃料供給制御部19は、S109において加圧空気の圧力が設定上限値よりも小さいと判断すると(S109:Yes)、リーク弁21を閉鎖すると共に(S110)、通路開閉弁18を閉鎖する(S111)。すなわち、燃料供給制御部19は、S109で加圧空気の圧力が設定上限値よりも小さいと判断したとき、加圧空気生成部16から燃料タンク12および燃料タンク13へ供給する空気の圧力が適正であると判断する。また、一旦上昇した燃料タンク12および燃料タンク13の圧力は、内燃機関11の運転にともなう通常の燃料の消費では大きく低下しない。そのため、燃料供給制御部19は、リーク弁21および通路開閉弁18を閉鎖して、加圧空気生成部16から燃料タンク12および燃料タンク13への加圧空気の供給を遮断する。一方、燃料供給制御部19は、S109において加圧空気の圧力が設定上限値よりも大きいと判断すると(S109:No)、リーク弁21を開放する(S112)。加圧空気の圧力が設定上限値よりも大きいとき、加圧空気通路40の圧力は過大となっている。そのため、燃料供給制御部19は、リーク弁21を開放して、加圧空気通路40の圧力を低下させる。燃料供給制御部19は、S112においてリーク弁21を開放すると、S107へリターンし、加圧空気通路40における圧力の監視を継続する。このように、燃料供給制御部19は、リーク弁21を開閉することにより、加圧空気通路40の圧力を設定下限値と設定上限値との間の設定圧力に維持する。
When determining that the pressure of the pressurized air is smaller than the set upper limit value in S109 (S109: Yes), the fuel
燃料供給制御部19は、加圧空気通路40の圧力が適正であるとして(S109:Yes)、S110において通路開閉弁18を閉鎖し、S111においてリーク弁21を閉鎖すると、再び第二圧力センサ47から加圧空気通路40の圧力を取得する(S113)。すなわち、燃料供給制御部19は、その後も加圧空気通路40における加圧空気の圧力、すなわち燃料タンク12および燃料タンク13の圧力の監視を継続する。そして、燃料供給制御部19は、S113で取得した加圧空気通路40の圧力が上述の設定下限値より大きいか否かを判断する(S114)。上述のように通常の内燃機関11の運転では、燃料タンク12および燃料タンク13の圧力が大きく低下することはあまりない。しかし、長時間の運転や高負荷の運転を継続した場合のように燃料の消費量が大きくなるとき、燃料タンク12および燃料タンク13の圧力が設定下限値を下回ることがある。そのため、燃料供給制御部19は、S110およびS111においてリーク弁21および通路開閉弁18を閉鎖して加圧空気生成部16から加圧空気の供給を遮断した後も、加圧空気通路40の圧力が設定下限値を下回ることがないかを監視する。
When the pressure of the
燃料供給制御部19は、加圧空気通路40の圧力が設定下限値よりも小さいと判断すると(S114:No)、S106へリターンし、通路開閉弁18を開放する。これにより、加圧空気通路40には加圧空気生成部16から加圧空気が供給される。燃料供給制御部19は、この後、S107以降の処理を繰り返す。一方、燃料供給制御部19は、加圧空気通路40の圧力が設定下限値よりも大きいと判断すると(S114:Yes)、S113へリターンし、加圧空気通路40における圧力の監視を継続する。
以上のように、燃料供給制御部19は、内燃機関11の運転が停止するまで上記の処理を継続する。これにより、燃料供給制御部19は、内燃機関11の始動から内燃機関11の運転中において加圧空気通路40、すなわち燃料タンク12および燃料タンク13の圧力を所定の設定圧力に維持する。
When the fuel
As described above, the fuel
(内燃機関停止時)
次に、燃料供給装置10を適用した内燃機関11が運転を停止する際の作動の流れを図5に基づいて説明する。
燃料供給制御部19は、内燃機関11の運転が停止されると、加圧空気生成部16の作動を停止する(S201)。続いて、燃料供給制御部19は、通路開閉弁18を閉鎖する(S202)。これにより、加圧空気通路40は通路開閉弁18で閉鎖され、燃料タンク12および燃料タンク13から加圧空気通路40を経由して加圧空気生成部16側への気化した燃料を含む空気の流入が防止される。燃料供給制御部19は、通路開閉弁18の閉鎖と共に、リーク弁21を開放する(S203)。これにより、燃料タンク12、燃料タンク13および加圧空気通路40に残留する加圧空気は、リーク弁21から排出される。その結果、加圧空気によって圧力が高められている燃料タンク12、燃料タンク13および加圧空気通路40の圧力は徐々に低下する。
(When the internal combustion engine is stopped)
Next, the flow of operation when the
When the operation of the
燃料供給制御部19は、第二圧力センサ47から加圧空気通路40の圧力を取得する(S204)。すなわち、燃料供給制御部19は、リーク弁21の開放によって徐々に低下する加圧空気通路40の圧力を監視する。そして、燃料供給制御部19は、S204で取得した加圧空気通路40の圧力が、予め設定されている安全圧力より小さくなったか否かを判断する(S205)。上述のように燃料タンク12、燃料タンク13および加圧空気通路40を加圧空気で加圧しているとき、燃料タンク12の給油口43の蓋および燃料タンク13の給油口44の蓋を開けた際に燃料が吹き出すおそれがある。そこで、燃料供給制御部19は、加圧空気通路40の圧力が各給油口の蓋を開けても燃料の吹き出しが回避される安全圧力まで低下したか否かを判断する。この安全圧力は、例えば大気圧に近い値として設定されている。
The fuel
燃料供給制御部19は、加圧空気の圧力が安全圧力まで低下していないと判断すると(S205:No)、図示しない警告灯を点灯させる(S206)。すなわち、燃料供給制御部19は、警告灯を点灯させることにより、内燃機関11の使用者に対し、燃料タンク12および燃料タンク13から燃料が吹き出すおそれがあることを警告する。なお、この警告は、警告灯の点灯に代えて、警報音の鳴動や燃料タンク12の給油口43の蓋および燃料タンク12の給油口44の蓋のロックなど、任意の手段で行ってもよい。燃料供給制御部19は、S206において警告灯を点灯させた後、S204にリターンし、圧力の監視および安全圧力との対比を継続する。
When the fuel
燃料供給制御部19は、加圧空気の圧力が安全圧力まで低下したと判断すると(S205:Yes)、燃料タンク12の給油口43の蓋および燃料タンク13の給油口44の蓋を開けてもよい旨を表示する(S207)。すなわち、燃料供給制御部19は、燃料タンク12および燃料タンク13の圧力が、各給油口から燃料が吹き出さない程度まで低下したと判断すると、燃料タンク12および燃料タンク13を開けてもよい旨を表示する。このとき、燃料供給制御部19は、S206で表示した警告灯を消灯する。
以上のような手順により、燃料供給制御部19は、内燃機関11の停止時に、燃料タンク12および燃料タンク13から燃料が吹き出さない程度に、燃料タンク12、燃料タンク13および加圧空気通路40の圧力を低下させる。
When the fuel
By the above procedure, the fuel
以上説明した本発明の一実施形態では、加圧空気生成部16と燃料タンク12および燃料タンク13との間は、加圧空気通路40で接続されている。燃料供給制御部19は、加圧空気通路40を開放することにより、加圧空気生成部16から燃料タンク12および燃料タンク13へ加圧空気を供給する。これにより、燃料タンク12および燃料タンク13は、供給された加圧空気によって加圧され、貯えられている燃料がそれぞれ燃料噴射部14および燃料噴射部15へ供給される。すなわち、単一の加圧空気生成部16から燃料タンク12および燃料タンク13へ加圧空気を供給することにより、燃料タンク12および燃料タンク13に貯えられている燃料は加圧空気によって押し出され燃料噴射部14および燃料噴射部15へ供給される。その結果、燃料タンク12および燃料タンク13から燃料噴射部14および燃料噴射部15へ個別のポンプなどを必要としない。したがって、部品点数の増大を招くことなく簡単な構造で複数の種類の液体燃料を個別に内燃機関11へ供給することができる。
In the embodiment of the present invention described above, the pressurized
一実施形態では、燃料の種類ごとに燃料噴射部14および燃料噴射部15が設けられている。すなわち、燃料タンク12および燃料タンク13に貯えられている複数の種類の燃料は、混合されることなく燃料噴射部14および燃料噴射部15へ供給される。したがって、異なる種類の燃料を内燃機関11の運転状態にあわせて燃料噴射部14および燃料噴射部15へ供給することができる。
In one embodiment, a
一実施形態では、通路開閉弁18は、内燃機関11が運転を停止したとき、加圧空気通路40を閉鎖する。これにより、内燃機関11が運転を停止しているとき、加圧空気通路40を経由して燃料タンク12および燃料タンク13から加圧空気生成部16への空気の流れは通路開閉弁18によって遮られる。そのため、加圧されている燃料タンク12および燃料タンク13から加圧空気生成部16側への燃料を含む空気の流入は防止される。したがって、加圧空気生成部16の劣化や性能低下を低減することができる。
In one embodiment, the passage opening / closing
一実施形態では、リーク弁21は、加圧空気通路40、燃料タンク12および燃料タンク13の内部の圧力を設定圧力に維持する。この設定圧力は、設定上限値と設定下限値との間に所定の範囲で予め設定されている。これにより、燃料タンク12から燃料噴射部14および燃料タンク13から燃料噴射部15へ供給される燃料の圧力は、この設定圧力の範囲内に調整される。したがって、燃料噴射部14および燃料噴射部15へ燃料を安定して供給することができる。
In one embodiment, the
一実施形態では、リーク弁21は、燃料タンク12および燃料タンク13に燃料を補給するとき開放する。これにより、燃料タンク12、燃料タンク13および加圧空気通路40の内部の圧力は、設定圧力よりも低い圧力に維持される。燃料タンク12、燃料タンク13および加圧空気通路40の内部は、リーク弁21が開放することにより、例えば大気圧に近い圧力に調整される。そのため、燃料タンク12および燃料タンク13に燃料を補給するとき、燃料タンク12および燃料タンク13の燃料が外部へ吹き出すことがない。したがって、安全性を高めることができる。
In one embodiment, the
(その他の実施形態)
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
例えば上記では、内燃機関11として燃料を軽油およびアルコールとするディーゼルエンジンを例に説明した。しかし、内燃機関11は、複数の燃料を用いるものであれば、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンなど他の形式に適用することができる。また、上記の実施形態では、二種類の燃料に対応して二つの燃料タンク12および燃料タンク13を備える燃料供給装置10を例に説明した。しかし、内燃機関11に二種類以上の燃料を供給するために、二つ以上の燃料タンクを備える構成としてもよい。
(Other embodiments)
The present invention described above is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
For example, in the above description, the
図面中、10は燃料供給装置、11は内燃機関、12、13は燃料タンク、14、15は燃料噴射部、16は加圧空気生成部、17は加圧空気通路部、18は通路開閉弁、19は燃料供給制御部、21はリーク弁、40は加圧空気通路を示す。 In the drawings, 10 is a fuel supply device, 11 is an internal combustion engine, 12 and 13 are fuel tanks, 14 and 15 are fuel injection sections, 16 is a pressurized air generating section, 17 is a pressurized air passage section, and 18 is a passage opening / closing valve. , 19 is a fuel supply control unit, 21 is a leak valve, and 40 is a pressurized air passage.
Claims (3)
前記燃料タンクに貯えられている燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射部と、
空気を加圧する加圧空気生成部と、
前記加圧空気生成部と複数の前記燃料タンクとを接続し、前記加圧空気生成部から複数の前記燃料タンクへ供給される加圧された空気が流れる加圧空気通路を形成する加圧空気通路部と、
前記加圧空気通路部を開閉する通路開閉弁と、
前記通路開閉弁で前記加圧空気通路部を開放して前記加圧空気生成部から前記燃料タンクへ加圧した空気を供給することにより前記燃料タンクに貯えられている燃料を前記燃料噴射部へ供給する燃料供給制御部と、
前記加圧空気通路部および前記燃料タンクの内部の圧力を、予め設定された範囲の設定圧力に維持するリーク弁とを備え、
前記リーク弁は、外部から前記燃料タンクに燃料を補給するとき開放し、前記加圧空気通路部および前記燃料タンクの内部の圧力を、前記設定圧力よりも低い圧力に維持することを特徴とする燃料供給装置。 A plurality of fuel tanks each storing different types of liquid fuel;
A fuel injection unit that injects fuel stored in the fuel tank into the internal combustion engine;
A pressurized air generator for pressurizing air;
Pressurized air that connects the pressurized air generation unit and the plurality of fuel tanks to form a pressurized air passage through which pressurized air supplied from the pressurized air generation unit to the plurality of fuel tanks flows. A passage section;
A passage opening / closing valve for opening and closing the pressurized air passage portion;
The fuel stored in the fuel tank is supplied to the fuel injection portion by opening the pressurized air passage portion with the passage opening / closing valve and supplying pressurized air from the pressurized air generating portion to the fuel tank. A fuel supply control unit to supply;
A leak valve for maintaining the pressure inside the pressurized air passage and the fuel tank at a set pressure within a preset range;
The leak valve is opened when fuel is supplied to the fuel tank from the outside, and the pressure inside the pressurized air passage and the fuel tank is maintained at a pressure lower than the set pressure. Fuel supply device.
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