(57)【要約】【課題】インジェクタに無駄な燃料噴射を行わせることなくコモンレールの迅速な減圧制御を実現する。【解決手段】燃料タンク１から導いた燃料２を高圧ポンプ４により昇圧してコモンレール５に蓄圧させるフィードライン３と、コモンレール５から直動式のインジェクタ７に燃料２を導いて燃焼室８内に噴射させる噴射ライン６とを備えたＤＭＥエンジンの燃料供給装置に関し、コモンレール５からパージ制御弁９を介して燃料タンク１に燃料２を抜き出すパージライン１０を備え、圧力センサ１２、アクセルセンサ１３（負荷センサ）、回転センサ１４からの検出信号１２ａ，１３ａ，１４ａに基づき、エンジン運転状況に適したコモンレール５内の目標圧力が実測の圧力よりも所定以上の偏差を持って下まわっている時に制御装置１１によりパージ制御弁９を開弁し得るようにする。【選択図】図１
2005054748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから導いた燃料を高圧ポンプにより昇圧してコモンレールに蓄圧させるフィードラインと、前記コモンレールから直動式のインジェクタに燃料を導いて燃焼室内に噴射させる噴射ラインとを備えたＤＭＥエンジンの燃料供給装置において、
コモンレールからパージ制御弁を介して燃料タンクに燃料を抜き出すパージラインと、コモンレール内の圧力を検出する圧力センサと、エンジン負荷を検出する負荷センサと、エンジン回転数を検出する回転センサと、これら圧力センサ，負荷センサ，回転センサからの検出信号を入力してエンジン運転状況に適したコモンレール内の目標圧力が実測の圧力よりも所定以上の偏差を持って下まわっている時に前記パージ制御弁に向け開弁指令を出力する制御装置とを備えたことを特徴とするＤＭＥエンジンの燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジメチルエーテルを燃料として利用するＤＭＥエンジンの燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高セタン価（５５以上）で無煙燃焼するジメチルエーテル（以下ではＤＭＥと略称する）が石油や軽油の代替燃料として注目されており、特にＥＧＲ（排気ガス再循環）や触媒により低ＮＯxを実現し得て将来の厳しい排気規制を満足できるという観点から、ディーゼルエンジンの代替燃料として検討が進められている。
【０００３】
ただし、ＤＭＥは、その沸点が−２５℃と非常に低くて蒸発し易いという特性があるため、ＤＭＥを燃料として利用するＤＭＥエンジンの実用化にあたっては、このようなＤＭＥの特性を十分に考慮した燃料供給装置が必要になるものと考えられており、例えば、図２に示す如きＤＭＥエンジンの燃料供給装置が既に提案されている。
【０００４】
ここに図示している例では、燃料タンク１内に約０.４〜１ＭＰａの圧力で貯えられている燃料２（ＤＭＥ）を、フィードライン３を通し該フィードライン３の途中に装備されている高圧ポンプ４により約１５〜５０ＭＰａに昇圧してコモンレール５に蓄圧させ、該コモンレール５から噴射ライン６を介し各気筒のインジェクタ７に燃料２を導いて開弁制御により燃焼室８内に噴射させ、通常のディーゼルエンジンの場合と同様に圧縮着火により燃焼させるようにしてある。
【０００５】
そして、斯かる蓄圧式（コモンレール式）の燃料供給装置においては、エンジン回転数が高い高速高負荷の運転領域で極めて短い時間のうちに燃焼室８内に燃料２を噴射して良好に燃え広がらせる必要があるため、高速高負荷の運転領域では、高圧ポンプ４によりコモンレール５内を高圧状態としてインジェクタ７から高い噴射圧で燃料２の噴射が成されるようにしている。
【０００６】
ただし、このように高い噴射圧で燃料２を噴射した場合、燃焼室８内での燃焼性が高められて効率の良い燃料２の燃焼が実現されることになる反面、燃料２が活発に燃えることでエンジン音やＮＯxが発生し易くなるため、低い噴射圧で緩やかに燃料２を噴射しても燃焼室８内で十分に燃え広がるようなエンジン回転数の低い低速低負荷の運転領域では、コモンレール５内の圧力を下げてエンジン音やＮＯxの低減化を図る必要がある。
【０００７】
尚、この種のＤＭＥエンジンの燃料供給装置に関連する先行技術文献情報としては本発明と同じ出願人による次のものがある。
【特許文献１】特開２００３−５６３９３号公報
【特許文献２】特開２００３−５６４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来提案されているＤＭＥエンジンの燃料供給装置には、ＤＭＥの特性に合うものとして、燃料リーク回路を持たない直動式のインジェクタ７を採用したものがあり、このように直動式のインジェクタ７を採用した燃料供給装置では、エンジン運転状況に応じてコモンレール５内の圧力を高圧状態から低圧状態に制御するに際し、高圧ポンプ４を停止した上でインジェクタ７から燃料２を噴射して消費することでしかコモンレール５内の圧力を下げることができなかった。
【０００９】
このため、例えば、エンジン運転状況が高速高負荷（コモンレール５内が高圧状態）からアクセルオフのアイドリング（コモンレール５内が低圧状態）へ推移した場合、本来ならばアクセルオフで燃料噴射が不要な状況（出力零のアイドリングを維持するための微小な燃料噴射は必要）であるにも関わらず、コモンレール５内の圧力を低下させるために無駄な燃料噴射をインジェクタ７から行わなければならなくなって燃費の悪化を招いてしまうことになる。
【００１０】
また、高速走行から急激に減速してそのまま低速走行を継続するような場合、本来ならばコモンレール５内の圧力を高圧状態から素早く低圧状態に推移させたいところであるが、その減圧制御速度がインジェクタ７の噴射速度に依存しているため、素早いコモンレール５の減圧制御を実現することが困難であり、しかも、アクセルオフでも燃料噴射が行われることで減速時の機関制動効果（エンジンブレーキ）が得られ難くなる。
【００１１】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、インジェクタに無駄な燃料噴射を行わせることなくコモンレールの迅速な減圧制御を実現し得るようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、燃料タンクから導いた燃料を高圧ポンプにより昇圧してコモンレールに蓄圧させるフィードラインと、前記コモンレールから直動式のインジェクタに燃料を導いて燃焼室内に噴射させる噴射ラインとを備えたＤＭＥエンジンの燃料供給装置において、コモンレールからパージ制御弁を介して燃料タンクに燃料を抜き出すパージラインと、コモンレール内の圧力を検出する圧力センサと、エンジン負荷を検出する負荷センサと、エンジン回転数を検出する回転センサと、これら圧力センサ，負荷センサ，回転センサからの検出信号を入力してエンジン運転状況に適したコモンレール内の目標圧力が実測の圧力よりも所定以上の偏差を持って下まわっている時に前記パージ制御弁に向け開弁指令を出力する制御装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
而して、このようにすれば、負荷センサ及び回転センサからの検出信号に基づき現在の運転状況が制御装置で把握され、その把握された運転状況に適したコモンレール内の目標圧力が決められる一方、圧力センサからの検出信号により現在のコモンレール内の実測の圧力が計測され、その実測の圧力よりも前記目標圧力が所定以上の偏差を持って下まわっている時に、コモンレールを迅速に減圧制御する必要があるものとして、制御装置からパージ制御弁に向け開弁指令が出力されて該パージ制御弁が開き、コモンレール内に蓄圧された燃料が解放されてパージラインを介し燃料タンクへと抜き出される。
【００１４】
そして、コモンレール内の実測の圧力が低下して目標圧力との偏差が所定範囲内になると、制御装置からパージ制御弁に向けた開弁指令の出力が停止して該パージ制御弁が閉じ、コモンレール内の圧力が十分に低下した状態で保持されることになる。
【発明の効果】
【００１５】
上記した本発明のＤＭＥエンジンの燃料供給装置によれば、エンジン運転状況に応じコモンレールの迅速な減圧制御が要求される場合に、制御装置からの開弁指令によりパージ制御弁を開けてコモンレール内に蓄圧された燃料を直ちに燃料タンクに抜き出すことができるので、直動式のインジェクタに無駄な燃料噴射を行わせることなくコモンレールの迅速な減圧制御を実現することができ、延いては、アクセルオフでの燃料噴射により燃費が悪化する問題や減速時の機関制動効果（エンジンブレーキ）が得られ難くなる問題を未然に回避することができる等種々の優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００１８】
前述した図２と略同様に構成したＤＭＥエンジンの燃料供給装置に関し、本形態例においては、図１に示す如く、コモンレール５からパージ制御弁９を介して燃料タンク１に燃料２を抜き出すパージライン１０が新たに設けられており、所定場所に設けた制御装置１１からの開弁指令９ａにより前記パージ制御弁９が適宜に開弁操作されるようになっている。
【００１９】
更に、前記コモンレール５の適宜位置には、該コモンレール５内の圧力を検出する圧力センサ１２が装備されており、該圧力センサ１２の検出信号１２ａが前記制御装置１１に入力されるようになっている。
【００２０】
また、ここに図示している制御装置１１は、図示しない運転席に設けられてアクセル開度をエンジン負荷として検出するアクセルセンサ１３（負荷センサ）からの検出信号１３ａと、エンジン回転数を検出する回転センサ１４からの検出信号１４ａも入力されるようになっている。
【００２１】
そして、この制御装置１１においては、前記アクセルセンサ１３及び回転センサ１４からの検出信号１３ａ，１４ａに基づき現在の運転状況が把握され、その把握された運転状況に適したコモンレール５内の目標圧力が制御マップ等に基づいて決定されるようになっており、しかも、その決定した目標圧力が実測の圧力よりも所定以上の偏差を持って下まわっていると判定された際に、前記パージ制御弁９に向け開弁指令９ａが出力されるようになっている。
【００２２】
而して、このように燃料供給装置を構成した場合、アクセルセンサ１３及び回転センサ１４からの検出信号１３ａ，１４ａに基づき現在の運転状況が制御装置１１で把握され、その把握された運転状況に適したコモンレール５内の目標圧力が決められる一方、圧力センサ１２からの検出信号１２ａにより現在のコモンレール５内の実測の圧力が計測され、その実測の圧力よりも前記目標圧力が所定以上の偏差を持って下まわっている時に、コモンレール５を迅速に減圧制御する必要があるものとして、制御装置１１からパージ制御弁９に向け開弁指令９ａが出力されて該パージ制御弁９が開き、コモンレール５内に蓄圧された燃料２が解放されてパージライン１０を介し燃料タンク１へと抜き出される。
【００２３】
そして、コモンレール５内の実測の圧力が低下して目標圧力との偏差が所定範囲内になると、制御装置１１からパージ制御弁９に向けた開弁指令９ａの出力が停止して該パージ制御弁９が閉じ、コモンレール５内の圧力が十分に低下した状態で保持されることになる。
【００２４】
従って、上記形態例によれば、エンジン運転状況に応じコモンレール５の迅速な減圧制御が要求される場合に、制御装置１１からの開弁指令９ａによりパージ制御弁９を開けてコモンレール５内に蓄圧された燃料２を直ちに燃料タンク１に抜き出すことができるので、直動式のインジェクタ７に無駄な燃料噴射を行わせることなくコモンレール５の迅速な減圧制御を実現することができ、延いては、アクセルオフでの燃料噴射により燃費が悪化する問題や減速時の機関制動効果（エンジンブレーキ）が得られ難くなる問題を未然に回避することができる。
【００２５】
尚、本発明のＤＭＥエンジンの燃料供給装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、負荷センサにはエンジン負荷が検出できるものであればアクセルセンサ以外のものを採用しても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  燃料タンク
２  燃料
３  フィードライン
４  高圧ポンプ
５  コモンレール
６  噴射ライン
７  インジェクタ
８  燃焼室
９  パージ制御弁
９ａ  開弁指令
１０  パージライン
１１  制御装置
１２  圧力センサ
１２ａ  検出信号
１３  アクセルセンサ（負荷センサ）
１３ａ  検出信号
１４  回転センサ
１４ａ  検出信号
【図１】
2005054748.tif 000003
【図２】
2005054748.tif 000004