(57)【要約】【課題】バイオ燃料中に生じた析出物が燃料フィルタをつまらせることを抑制する。【解決手段】燃料タンク１１から燃料圧送ポンプ２０によって汲み上げたバイオ燃料を燃料フィルタ１３を介してインジェクタ１７に供給する燃料供給装置１０であって、燃料供給装置１０は、燃料タンク１１と燃料フィルタ１３との間の燃料供給経路上に設けられ且つバイオ燃料中に生じた析出物を粉砕する粉砕装置３０を備える。【選択図】図２
2018112173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから燃料供給ポンプによって汲み上げたバイオ燃料を燃料フィルタを介してインジェクタに供給する燃料供給装置であって、
前記燃料タンクと前記燃料フィルタとの間の燃料供給経路上に設けられ且つバイオ燃料中に生じた析出物を粉砕する粉砕装置を備える
ことを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記粉砕装置は、ミキサである
請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記粉砕装置は、自身の駆動シャフトに接続されたブレードに貫通孔が形成されている
請求項１又は２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記粉砕装置は、自身の駆動シャフトに接続されたブレードに突起物が形成されている
請求項１から３の何れか一項に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給装置に関し、特に燃料タンクから燃料供給ポンプによって汲み上げたバイオ燃料を燃料フィルタを介してインジェクタに供給する燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、エンジンの燃料には、主として、ガソリンや軽油等の化石燃料が広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、これら化石燃料には、燃焼により発生するＣＯ２が地球温暖化等に影響を与える課題がある。近年、このような化石燃料の課題に鑑み、燃焼により発生したＣＯ２排出量をカウントしない所謂バイオディーゼル燃料（以下「バイオ燃料」という）が用いられるようになっている。バイオ燃料としては、例えば、植物由来のエタノールやメタノール、脂肪酸メチルエステル等を原料とするものが広く実用化されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６２７５号公報
【特許文献２】特開２００６−１４４７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バイオ燃料は、例えば燃料温度が２０℃以下となる低温時に析出物、例えばモノグリセライドを生じるという課題がある。低温時にバイオ燃料から生じる析出物は、比較的大きな異物となって、燃料フィルタの詰まりの原因となるという課題がある。
【０００５】
本開示の技術は、バイオ燃料中の析出物によって燃料フィルタをつまらせることを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の技術は、燃料タンクから燃料供給ポンプによって汲み上げたバイオ燃料を燃料フィルタを介してインジェクタに供給する燃料供給装置であって、燃料タンクと燃料フィルタとの間の燃料供給経路上に設けられ且つバイオ燃料中に生じた析出物を粉砕する粉砕装置を備えることを特徴とする。このように構成された本発明においては、粉砕装置が、バイオ燃料中に生じた析出物を粉砕し、再び溶解しやすい状態にすることができ、バイオ燃料中に生じた析出物が粉砕装置の下流側に設けられた燃料フィルタをつまらせることを抑制することができる。
【０００７】
本開示の技術において、好ましくは、粉砕装置は、ミキサであることを特徴とする。このように構成された本発明においては、粉砕装置は、ミキサにより形成され、比較的容易に形成することができ、バイオ燃料中に生じた析出物を粉砕することができる。
【０００８】
本開示の技術において、好ましくは、粉砕装置は、自身の駆動シャフトに接続されたブレードに貫通孔が形成されていることを特徴とする。このように構成された本発明においては、ブレードに貫通孔が形成されているので、貫通孔に衝突する流れが形成されやすくなり、バイオ燃料中に生じた析出物がブレードに衝突しやすくなり、析出物の粉砕力を向上させることができる。
【０００９】
本開示の技術において、好ましくは、粉砕装置は、自身の駆動シャフトに接続されたブレードに突起物が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
このように構成された本発明においては、ブレードに突起物が形成されているので、突起物に衝突する流れが形成されやすくなり、バイオ燃料中に生じた析出物がブレードに衝突しやすくなり、析出物の粉砕力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の技術によれば、バイオ燃料中に生じた析出物が燃料フィルタをつまらせることを抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置を示す模式的な全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の粉砕装置を概略的に説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る燃料供給装置について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
まず、図１に基づいて、本実施形態に係る燃料供給装置１０の全体構成から説明する。燃料供給装置１０は、車両のディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）Ｅにバイオ燃料を供給する装置である。燃料供給装置１０は、燃料タンク１１と、燃料吸入配管（燃料供給経路）１２と、燃料フィルタ１３と、燃料圧送ポンプ（燃料供給ポンプ）２０と、粉砕装置３０と、高圧ポンプ（サプライポンプ）１４と、燃料供給配管１５と、コモンレール１６と、エンジンＥの各筒内に燃料を噴射する複数のインジェクタ１７と、圧力制御弁１８と、リターン配管１９とを備えている。
【００１５】
燃料タンク１１は、バイオディーゼル燃料を貯留する。バイオ燃料は、生物由来油を原料として作られる燃料であり、例えば脂肪酸メチルエステルを含む。燃料吸入配管１２は、一端側を燃料タンク１１内のバイオ燃料に浸漬させると共に、他端側を高圧ポンプ１４の吸入口に接続されている。燃料フィルタ１３は、燃料吸入配管１２に介装されており、燃料圧送ポンプ２０によって汲み上げられる燃料中の異物を除去する。
【００１６】
燃料タンク１１内にはバイオ燃料の温度を測定する燃料温度センサ２１が設けられている。燃料温度センサ２１は、エンジンコントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５０と電気的に接続され、ＥＣＵ５０にバイオ燃料の温度情報を伝達している。
【００１７】
燃料圧送ポンプ２０は、燃料タンク１１内に設けられている。燃料圧送ポンプ２０は、燃料タンク１１内の下部から延びる燃料吸入配管１２上に設けられている。燃料圧送ポンプ２０は、バイオ燃料を燃料タンク１１内からくみ上げ、燃料吸入配管１２を介して粉砕装置３０に圧送する。燃料圧送ポンプ２０は、電動ポンプであり、ＥＣＵ５０と電気的に接続され、燃料圧送ポンプ２０はＥＣＵ５０によって制御される。燃料圧送ポンプ２０は、バイオ燃料の供給が必要とされる場合に、ＥＣＵ５０からの指令を受けた高圧ポンプ１４を介し、バイオ燃料をインジェクタ１７に供給する。本実施形態においては、燃料圧送ポンプ２０は、燃料タンク１１内に設けられているが、他の実施形態においては、燃料圧送ポンプ２０が省略され且つフィードポンプが燃料フィルタ１３と高圧ポンプ１４との間に配置されていてもよい。
【００１８】
高圧ポンプ１４は、何れも図示しないシャフトの回転によって往復駆動するプランジャを備えており、プランジャの往復運動によって燃料を加圧して吐出する。高圧ポンプ１４で加圧された高圧燃料は、燃料供給配管１５を介してコモンレール１６に供給される。
【００１９】
コモンレール１６は、高圧ポンプ１４から供給される高圧燃料を蓄圧して各インジェクタ１７に分配する。また、コモンレール１６には、圧力制御弁１８が設けられており、コモンレール１６内の圧力が所定値に達すると、高圧燃料がリターン配管１９を介して燃料タンク１１に戻されるようになっている。なお、圧力制御弁１８は高圧ポンプ１４とコモンレール１６との間の他の位置に配置されていてもよい。
【００２０】
ＥＣＵ５０は、車両の各部から送られてくるデータを受け入れる入力インターフェース（図示せず）と、車両の各部の制御を行うための演算を実行するＣＰＵ（図示せず）と、車両の各部の制御を行うためのプログラム、データ及び制御信号を格納するメモリ（図示せず）と、および車両の各部に制御信号を送る出力インターフェース（図示せず）とを備えている。本発明の燃料供給装置を実現するためのプログラム、およびこのプログラムの実行に使用するデータおよびテーブルは、メモリ上に格納されている。さらに、メモリには、ＣＰＵによる演算のための作業領域が設けられ、車両の各部から送られてくるデータおよび車両の各部に送り出す制御信号は、メモリに記憶される。
【００２１】
次に、図２に基づいて、本実施形態に係る燃料供給装置１０の粉砕装置について説明する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、燃料供給装置１０の粉砕装置３０は、燃料圧送ポンプ２０と燃料フィルタ１３との間の燃料吸入配管１２上に設けられている。
【００２３】
粉砕装置３０は、入口部３２Ａ及び出口部３２Ｂが設けられたハウジング３２と、ハウジング３２内に回転自在に設けられた駆動シャフト３４と、駆動シャフト３４のハウジング３２内の部分に設けられた１つ又は複数のブレード３６と、駆動シャフト３４を駆動するモータ３８とを備えている。このような粉砕装置３０は、ミキサであり、比較的容易に準備及び形成することができる。
【００２４】
ハウジング３２は、ハウジング３２内にハウジング内流路４０を形成している。本実施形態において、粉砕装置３０のハウジング３２の出口部３２Ｂは、バイオ燃料を燃料フィルタ１３に供給する燃料吸入配管１２と接続されている。また、ハウジング３２の入口部３２Ａには、燃料タンク１１側の燃料吸入配管１２が接続されている。ハウジング３２内部に延びている駆動シャフト３４及びブレード３６が回転することにより、ハウジング内流路４０を流れるバイオ燃料中に生じている析出物がブレード３６により粉砕される。
【００２５】
駆動シャフト３４は、その一端がハウジング３２外部のモータ３８に接続され、ハウジング３２内まで延びている。駆動シャフト３４は、ブレード３６と接合されており、ブレード３６とともに回転される。モータ３８は、駆動シャフト３４及びブレード３６を、ハウジング内流路４０内のバイオ燃料中の析出物を粉砕できるような比較的高回転で回転させる。
【００２６】
ブレード３６は、駆動シャフト３４の中心軸線Ａから外側に延びるように形成されている。例えば、ブレード３６は、中心軸線Ａを中心としたプロペラ形状であってもよく、また、駆動シャフト３４の外周に沿ったらせん状に延びる形状であってもよい。ブレード３６は、自身が回転されることによりバイオ燃料中の析出物と衝突して、バイオ燃料中の析出物の分子の構造を切断する又は分離させることができる。また、バイオ燃料中の析出物を粉砕して細かくすることにより、バイオ燃料の温度上昇時に再び溶解しやすい状態とすることができる。
【００２７】
ブレード３６は、ブレード３６に貫通孔４２が形成されている及び/又はブレード３６に突起物（例えば、じゃま板又は突起部（図示せず））が形成されている構造であってもよい。ブレード３６に貫通孔４２及び/又はじゃま板が形成されていることにより、貫通孔４２及び/又はじゃま板に衝突する流れが形成されやすくなる。よって、析出物がブレード３６及び、貫通孔４２及び/又はじゃま板等に衝突しやすくなり、析出物の粉砕力が向上される。
【００２８】
粉砕装置３０が、バイオ燃料中の析出物を粉砕できるので、粉砕装置３０の下流側に設けられている燃料フィルタ１３において、析出物が付着し、燃料フィルタ１３が詰まってしまうことを抑制することができる。さらに、粉砕装置３０が、バイオ燃料中の析出物を粉砕できるので、仮に、バイオ燃料中の析出物が粉砕装置３０から下流側の燃料フィルタ１３に流れてしまう場合においても、比較的小さい析出物が燃料フィルタ１３に付着することとなり、比較的大きい析出物が燃料フィルタ１３に付着する場合と比べて、燃料フィルタ１３が詰まり、閉塞してしまうことを抑制することができる。また、粉砕装置３０が、析出物を粉砕することにより、燃料フィルタ１３への析出物の付着量を低減させ、燃料フィルタ１３の交換回数が増えることを抑制することができる。また、バイオ燃料中の異物、例えば、バイオ燃料が酸化劣化した際に生じるスラッジ、給油スタンドから給油した場合に混入した、給油スタンドのバイオ燃料貯蔵タンクなどで発生した析出物やその他の異物等についても、ブレード３６に貫通孔４２及び/又はじゃま板がこれら異物を粉砕することができる場合には、燃料フィルタ１３に異物が付着し、燃料フィルタ１３が詰まってしまうことを抑制することができる。
【００２９】
モータ３８は、ＥＣＵ５０と電気的に接続され、ＥＣＵ５０によって制御される。モータ３８は、燃料温度センサ２１が測定したバイオ燃料温度が２０℃以下になる場合に、ＥＣＵ５０がモータ３８を作動させ、燃料温度センサ２１が測定したバイオ燃料温度が２０℃超である場合には、ＥＣＵ５０がモータ３８を作動させないように制御する。従って、バイオ燃料温度が２０℃超でありバイオ燃料中に析出物が生じにくいと想定される場合に、モータ３８が回転して無駄に電量を消費することを防ぐことができる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、モータ３８が駆動シャフト３４を駆動するように構成されているが、他の実施形態として、モータ３８が省略され、エンジンＥのクランクシャフトの回転を回転力として伝達する駆動部が設けられ、駆動部が駆動シャフト３４に係合され、この駆動シャフト３４が駆動部の回転力を受けて回転されるように構成されていてもよい。
【００３１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００３２】
例えば、エンジンＥは車両のディーゼルエンジンに限定されず、設備機器に設けられたディーゼルエンジン、器具（例えば、農機具、作業器具）のディーゼルエンジンにも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  燃料供給装置
１１  燃料タンク
１２  燃料吸入配管
１３  燃料フィルタ
１４  高圧ポンプ
１５  燃料供給配管
１６  コモンレール
１７  インジェクタ
１８  圧力制御弁
１９  リターン配管
２０  燃料圧送ポンプ
２１  燃料温度センサ
３０  粉砕装置
３２Ａ  入口部
３２Ｂ  出口部
３４  駆動シャフト
３６  ブレード
３８  モータ
４０  ハウジング内流路
４２  貫通孔
【図１】
2018112173.tif 000003
【図２】
2018112173.tif 000004