(57)【要約】【課題】エンジン停止後に長期間に亘り放置してもインジェクタ内部に錆が発生しないようにした液化ガスエンジンの燃料噴射装置を提供する。【解決手段】エンジン停止後に燃料噴射系内の燃料を抜き出すパージ手段（パージ制御弁７を有するパージライン８）を備えた液化ガスエンジンの燃料噴射装置に関し、高粘度で低揮発性の潤滑性向上剤１１を加圧保持する添加容器１２を備え、インジェクタ６に燃料を導く噴射ライン５の途中に流路切り替え弁１４を介して前記添加容器１２を接続し、前記パージ手段による燃料噴射系内からの燃料の抜き出し後に前記流路切り替え弁１４を切り替えてインジェクタ６へ潤滑性向上剤１１を圧送し得るように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン停止後に燃料噴射系内の燃料を抜き出すパージ手段を備えた液化ガスエンジンの燃料噴射装置において、高粘度で低揮発性の潤滑性向上剤を加圧保持する添加容器を備え、インジェクタに燃料を導く噴射ラインの途中に流路切り替え弁を介して前記添加容器を接続し、前記パージ手段による燃料噴射系内からの燃料の抜き出し後に前記流路切り替え弁を切り替えてインジェクタへ潤滑性向上剤を圧送し得るように構成したことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料噴射装置。
【請求項２】
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し且つ該コモンレールから噴射ラインを介してインジェクタに燃料を導き得るように構成されていると共に、前記コモンレールからパージ制御弁を介し燃料を抜き出して前記燃料タンクに戻すパージラインがパージ手段として備えられていることを特徴とする請求項１に記載の液化ガスエンジンの燃料噴射装置。
【請求項３】
パージ手段に燃料噴射系内からの燃料の抜き出しを指示するパージ指令を出力し且つそのパージ指令の出力から所定時間経過した後に流路切り替え弁に向け流路切り替え指令を出力する制御装置を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液化ガスエンジンの燃料噴射装置。
【請求項４】
流路切り替え弁を任意に切り替える手動スイッチを備えたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の液化ガスエンジンの燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジメチルエーテル等の液化ガスを燃料として利用する液化ガスエンジンの燃料噴射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噴射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エンジンの燃料噴射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（ＤＭＥ）をフィードライン２を通し高圧ポンプ３により約１５〜５０ＭＰａに昇圧してコモンレール４に蓄圧させ、該コモンレール４から噴射ライン５を介し各気筒のインジェクタ６に燃料を導いて開弁制御により燃焼室内に噴射させ、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、斯かる燃料噴射装置においては、エンジン停止時に燃料の流れが止まってしまうと、エンジン側から熱が伝わってきて系内の燃料が温度上昇し、コモンレール４側にて燃料の昇温による膨張で圧力上昇が起こる一方、特に熱的な条件の厳しいインジェクタ６のノズルに残留している燃料が気化してしまうため、コモンレール４側からの圧力がかかり続けているインジェクタ６から燃料が燃焼室内に漏出し（液密性があってもガスの漏出をシールすることは困難）、その漏出した気化ガスが燃焼室に溜まることにより次にエンジンを始動した時に異常燃焼が惹起される虞れがある。
【０００６】
そこで、このような異常燃焼を回避するために、エンジン停止時にコモンレール４からパージ制御弁７により燃料を抜き出して燃料タンク１に戻すパージライン８が備えられており、このパージ制御弁７が開く際には、フィードライン２の途中の燃料遮断弁９が閉じられるようになっている。
【０００７】
これらパージ制御弁７及び燃料遮断弁９の開閉操作については、エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置１０からのパージ指令７ａ及び燃料遮断指令９ａにより制御されるようになっており、この制御装置１０には、図示しないアクセルセンサや回転センサからエンジン負荷や回転数が信号入力されてエンジンの運転状態が常に把握されるようになっているので、エンジン停止が確認されてから所要の待機時間（ごく短い時間のエンジン停止での燃料の抜き出しを避けて再始動性を良くするための待機時間）が経過するのを待ってパージ指令７ａ及び燃料遮断指令９ａが出力されるようになっている。
【０００８】
尚、この種の液化ガスエンジンの燃料噴射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】
【０００９】
しかしながら、前述した如き液化ガスエンジンの燃料噴射装置においては、エンジン停止後に燃料噴射系内の燃料が燃料タンク１へ抜き出されるようになっているので、エンジン停止後に長期間運転を行わないままでいると、インジェクタ６内部のニードル等の金属面が空気に直接晒されたまま長期間放置されることで錆が発生し、エンジン再稼働時にインジェクタ６の正常な作動に支障をきたす虞れがあった。
【００１０】
即ち、ＤＭＥのような揮発性の極めて高い燃料では、その粘度が低過ぎて燃料自体の潤滑性が期待できないため、高粘度で低揮発性の潤滑性向上剤を燃料に添加して燃料噴射系の焼付きを防止するようにしているが、前述した如く、エンジン停止後に燃料噴射系内の燃料を抜き出してしまうと、潤滑性向上剤も燃料と一緒に燃料タンク１に回収される結果、インジェクタ６内部のニードル等の金属面から油膜がなくなり、該金属面が空気に直接さらされて錆が発生し易くなるのである。
【００１１】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、エンジン停止後に長期間に亘り放置してもインジェクタ内部に錆が発生しないようにした液化ガスエンジンの燃料噴射装置を提供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、エンジン停止後に燃料噴射系内の燃料を抜き出すパージ手段を備えた液化ガスエンジンの燃料噴射装置において、高粘度で低揮発性の潤滑性向上剤を加圧保持する添加容器を備え、インジェクタに燃料を導く噴射ラインの途中に流路切り替え弁を介して前記添加容器を接続し、前記パージ手段による燃料噴射系内からの燃料の抜き出し後に前記流路切り替え弁を切り替えてインジェクタへ潤滑性向上剤を圧送し得るように構成し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、エンジン停止後にパージ手段により燃料噴射系内の燃料が抜き出された後、流路切り替え弁が切り替えられて添加容器から潤滑性向上剤がインジェクタへ圧送され、該インジェクタ内部が潤滑性向上剤により満たされてニードル等の金属面が空気に直接晒されなくなり、しかも、その状態が潤滑性向上剤の高い粘度と揮発性の低さにより長期間に亘り維持されるので、エンジン停止後に長期間に亘り放置してもインジェクタ内部の錆の発生が確実に防止されることになる。
【００１４】
尚、エンジン再稼働時には、流路切り替え弁が再び切り替えられて元の状態に戻り、噴射ラインからの燃料によりインジェクタ内に充満していた潤滑性向上剤が希釈されてエンジン気筒内に噴射され、該エンジン気筒内で燃料と一緒に燃やされるので、エンジン再稼働後の運転に支障をきたすことはない。
【００１５】
更に、本発明においては、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し且つ該コモンレールから噴射ラインを介してインジェクタに燃料を導き得るように構成されていると共に、前記コモンレールからパージ制御弁を介し燃料を抜き出して前記燃料タンクに戻すパージラインがパージ手段として備えられていることが好ましい。
【００１６】
また、パージ手段に燃料噴射系内からの燃料の抜き出しを指示するパージ指令を出力し且つそのパージ指令の出力から所定時間経過した後に流路切り替え弁に向け流路切り替え指令を出力する制御装置を備えると良く、更には、流路切り替え弁を任意に切り替える手動スイッチを備えることも可能である。
【発明の効果】
【００１７】
上記した本発明の液化ガスエンジンの燃料噴射装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００１８】
（Ｉ）本発明の請求項１、２に記載の発明によれば、エンジン停止後に長期間に亘り放置してもインジェクタ内部の錆の発生を確実に防止することができるので、エンジン再稼働時におけるインジェクタの作動不良を防いで正常な燃料噴射制御を維持することができ、しかも、インジェクタを長期に亘り健全な状態に保持し得て該インジェクタの長寿命化を図ることもできる。
【００１９】
（ＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、エンジン停止後にパージ手段により燃料噴射系内の燃料が抜き出されてから所定時間経過しないとインジェクタへ向けた潤滑性向上剤の圧送が実行されないため、インジェクタ内部に錆が発生する心配のない比較的短いエンジン停止期間内における潤滑性向上剤の圧送を極力回避することができ、該潤滑性向上剤の消費量を必要最小限に抑制することができる。
【００２０】
（ＩＩＩ）本発明の請求項４に記載の発明によれば、制御装置等による自動的な流路切り替え弁の切り替えが期待できないような非常時のエンジン停止状態であっても、そのような非常時のバックアップとして手動スイッチを使用することで流路切り替え弁の切り替えを強制的に実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
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。
【００２３】
前述した図２と略同様に構成したＤＭＥエンジンの燃料噴射装置に関し、本形態例においては、図１に示す如く、高粘度で低揮発性の潤滑性向上剤１１（燃料であるＤＭＥに添加する潤滑性向上剤と同じもの）を貯溜した添加容器１２が新たに備えられ、この添加容器１２と噴射ライン５途中の適宜位置との間が連絡ライン１３により接続されており、該連絡ライン１３の噴射ライン５に対する接続箇所には、スリーウェイバルブから成る流路切り替え弁１４が介装されている。
【００２４】
ここで、前記添加容器１２は、内部に収容した潤滑性向上剤１１をピストン部１５を介しバネ１６の弾撥力により加圧し得るように構成されており、各流路切り替え弁１４が切り替えられて前記添加容器１２とインジェクタ６との間が連通された際に、該インジェクタ６へ向け潤滑性向上剤１１が圧送されるようになっている。
【００２５】
また、前記各流路切り替え弁１４の切り換え操作については、制御装置１０からの流路切り替え指令１４ａにより制御されるようになっており、この制御装置１０においては、パージ制御弁７にコモンレール４からの燃料の抜き出しを指示するパージ指令７ａを出力してから所定時間経過した後に前記各流路切り替え弁１４に向け流路切り替え指令１４ａを出力するようにしてある。
【００２６】
更に、ここに図示している例においては、流路切り替え弁１４を任意に切り替える手動スイッチ１７も備えられており、この手動スイッチ１７は、非常時のバックアップとして手動操作で流路切り替え弁１４に流路切り替え指令１４ａを与えるようになっている。
【００２７】
而して、このように燃料噴射装置を構成すれば、エンジン停止後に所要の待機時間が経過することで制御装置１０からパージ指令７ａが出力され、これを受けたパージ制御弁７が開けられてコモンレール４内の燃料が燃料タンク１に抜き出される一方、前記制御装置１０にてパージ指令７ａの出力から所定時間経過した後に流路切り替え弁１４に向け流路切り替え指令１４ａが出力される。
【００２８】
そして、この流路切り替え指令１４ａを受けた流路切り替え弁１４が切り替えられると、添加容器１２とインジェクタ６との間が連通されて該インジェクタ６へ向け潤滑性向上剤１１が添加容器１２から圧送され、前記インジェクタ６内部が潤滑性向上剤１１により満たされてニードル等の金属面が空気に直接晒されなくなり、しかも、その状態が潤滑性向上剤１１の高い粘度と揮発性の低さにより長期間に亘り維持されるので、エンジン停止後に長期間に亘り放置してもインジェクタ６内部の錆の発生が確実に防止されることになる。
【００２９】
尚、エンジン再稼働時には、流路切り替え弁１４が再び切り替えられて元の状態に戻り、噴射ライン５からの燃料によりインジェクタ６内に充満していた潤滑性向上剤１１が希釈されてエンジン気筒内に噴射され、該エンジン気筒内で燃料と一緒に燃やされるので、エンジン再稼働後の運転に支障をきたすことはない。
【００３０】
従って、上記形態例によれば、エンジン停止後に長期間に亘り放置してもインジェクタ６内部の錆の発生を確実に防止することができるので、エンジン再稼働時におけるインジェクタ６の作動不良を防いで正常な燃料噴射制御を維持することができ、しかも、インジェクタ６を長期に亘り健全な状態に保持し得て該インジェクタ６の長寿命化を図ることもできる。
【００３１】
更に、特に本形態例においては、パージ指令７ａを出力してから所定時間経過した後に制御装置１０から流路切り替え指令１４ａが出力されるようになっていて、エンジン停止後にパージ制御弁７が開いて燃料噴射系内の燃料が抜き出されてから所定時間経過しないとインジェクタ６へ向けた潤滑性向上剤１１の圧送が実行されないため、インジェクタ６内部に錆が発生する心配のない比較的短いエンジン停止期間内における潤滑性向上剤１１の圧送を極力回避することができ、該潤滑性向上剤１１の消費量を必要最小限に抑制することができる。
【００３２】
また、制御装置１０による自動的な流路切り替え弁１４の切り替えが期待できないような非常時のエンジン停止状態であっても、そのような非常時のバックアップとして手動スイッチ１７を使用することで流路切り替え弁１４の切り替えを強制的に実行することができる。
【００３３】
尚、本発明の液化ガスエンジンの燃料噴射装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、燃料はジメチルエーテル以外の液化ガス燃料であっても良いこと、また、制御装置はエンジン制御コンピュータと別個に設けられていても良いこと、更に、コモンレールを採用しない液化ガスエンジンであっても、エンジン停止後に燃料噴射系内から燃料を抜き出す何らかのパージ手段を装備しなければならないことは共通の課題であるため、そのようなコモンレールを採用しない液化ガスエンジンの燃料噴射装置にも同様に適用し得ること、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】
【００３４】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す系統図である。
【図２】従来例を示す系統図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  燃料タンク
４  コモンレール
５  噴射ライン
６  インジェクタ
７  パージ制御弁（パージ手段）
７ａ  パージ指令
８  パージライン（パージ手段）
１０  制御装置
１１  潤滑性向上剤
１２  添加容器
１４  流路切り替え弁
１４ａ  流路切り替え指令
１７  手動スイッチ
【図１】
2005337113.tif 000003
【図２】
2005337113.tif 000004