專利名稱：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)使用液化氣例如DME(二甲醚)、LP氣等作為燃料，十六烷值改進(jìn)劑添加在LP氣中(下文中稱為高十六烷值LP氣)。
背景技術(shù)：
作為用于解決由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)引起的污染的對(duì)策，使用清潔燃燒的DME或高十六烷值LP氣來(lái)代替輕質(zhì)油的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)很吸引人注意。這些燃料是與通常使用的輕質(zhì)油不同的液化氣燃料。也就是，DME等與輕質(zhì)油相比有更低的沸點(diǎn)，因此，輕質(zhì)油在大氣壓力和室溫下以液體狀態(tài)存在，而DME等的特性是它們?cè)谑覝叵乱詺怏w形式存在，且有較低粘性。
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置中，在壓力下將燃料供給燃料噴射噴嘴的燃料增壓裝置(例如供給泵或噴射泵)包括燃料槽道，液化氣燃料從燃料箱供給該燃料槽道；凸輪室，該凸輪室與燃料槽道隔開；凸輪機(jī)構(gòu)，該凸輪機(jī)構(gòu)布置在凸輪室內(nèi)部，并由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)；以及泵元件，該泵元件布置成跨過(guò)燃料槽道和凸輪腔室，并由凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，以便將燃料槽道內(nèi)部的液化氣燃料供給柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射噴嘴。
在具有這樣結(jié)構(gòu)的燃料增壓裝置中，因?yàn)楸迷谌剂显鰤貉b置內(nèi)部布置成跨過(guò)燃料槽道和凸輪腔室的結(jié)構(gòu)以及液化氣燃料例如DMEd上述特性(在室溫下為氣體形式，并有較低粘性)，因此有這樣的缺點(diǎn)，即少量液化氣燃料從泵元件的柱塞泄漏至凸輪腔室中。在使用輕質(zhì)油作為燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給裝置中不會(huì)產(chǎn)生該缺點(diǎn)。而且，當(dāng)泄漏至凸輪腔室中的液化氣燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室內(nèi)部，且儲(chǔ)存的液化氣燃料超過(guò)預(yù)定量時(shí)，由于該泄漏的液化氣燃料，在凸輪腔室內(nèi)部的潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑性能變壞，因此可能防礙燃料增壓裝置的操作。
作為克服該缺點(diǎn)的一個(gè)方法，已知這樣的方法，其中，使用滑油分離器來(lái)使得潤(rùn)滑劑與氣化的液化氣燃料(該氣化的液化氣燃料充滿凸輪腔室內(nèi)部的氣體部分)分離，且分離的氣體液化氣燃料由凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)(該凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)利用由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源來(lái)工作)抽吸，并返回燃料箱。根據(jù)該方法，泄漏至凸輪腔室內(nèi)部的液體液化氣燃料的氣化加速，因此可以減少以液體形式混合至潤(rùn)滑劑中的液化氣燃料量。同時(shí)，混合至潤(rùn)滑劑中的、成液體形式的液體液化氣燃料的氣化加速，因此可以縮短使液體形式的液體液化氣燃料與潤(rùn)滑劑分離所需的時(shí)間。因此，可以減少由于液體液化氣燃料混合至潤(rùn)滑劑中而引起的潤(rùn)滑性能降低。
作為現(xiàn)有技術(shù)的特定實(shí)例，例如已知這樣的技術(shù)，其中，潤(rùn)滑劑利用滑油分離器而與氣化的液化氣燃料(該氣化的液化氣燃料充滿凸輪腔室內(nèi)部的氣體部分)分離，且通過(guò)滑油分離器而分離的氣化液化氣燃料通過(guò)凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)而抽吸和返回燃料箱，該凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)使用凸輪機(jī)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源來(lái)工作(例如見專利文獻(xiàn)1)。
上面安裝使用輕質(zhì)油的普通柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的大型卡車、大型公共汽車等通常安裝了所謂的空轉(zhuǎn)停止控制裝置，在由于紅燈等而暫時(shí)停止時(shí)，該空轉(zhuǎn)停止控制裝置使得柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這用于克服由于在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)過(guò)程中排出的排氣而引起的大氣污染問(wèn)題、由于在空轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音引起的噪音問(wèn)題等。控制裝置設(shè)置成這樣，即當(dāng)滿足預(yù)定空轉(zhuǎn)停止條件和當(dāng)車輛停止時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，且當(dāng)開始驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)。因此，在暫時(shí)停止時(shí)(例如由于紅燈)能夠減少排氣和噪音(例如見專利文獻(xiàn)2)專利文獻(xiàn)1JP-A-2003-262167
專利文獻(xiàn)2JP-A-2000-179389發(fā)明的公開發(fā)明要解決的問(wèn)題當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于空轉(zhuǎn)停止等而停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，燃料增壓裝置也停止，也就是，燃料增壓裝置的凸輪腔室的凸輪機(jī)構(gòu)也停止，因此，使用凸輪機(jī)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源而工作的凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)也停止。當(dāng)凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)停止時(shí)，泄漏至凸輪腔室內(nèi)部的液化氣燃料(并不)進(jìn)行抽吸，且并不供給燃料箱，因此，泄漏至凸輪腔室內(nèi)的液化氣燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室內(nèi)部。當(dāng)由于停車而使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，這樣防止液化氣燃料從燃料槽道泄漏至凸輪腔室中，即通過(guò)停止執(zhí)行將燃料從燃料箱供給燃料增壓裝置的操作控制，并通過(guò)抽吸裝置例如吸氣器而抽吸在燃料增壓裝置的燃料槽道中的液化氣燃料。
不過(guò)，例如當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)，以便使車輛在停止較短時(shí)間(例如在交叉路口等候交通燈的變化)后立即運(yùn)行時(shí)(也就是在上述空轉(zhuǎn)停止時(shí))，當(dāng)執(zhí)行上述控制(該控制在停車較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)進(jìn)行)時(shí)將產(chǎn)生以下問(wèn)題。也就是，當(dāng)在停止時(shí)執(zhí)行使液化氣燃料返回燃料增壓裝置燃料槽道內(nèi)部的工作控制時(shí)，在重新起動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，將需要用于使液化氣燃料從燃料箱充入燃料槽道的預(yù)備時(shí)間，因此有這樣的驅(qū)動(dòng)，即車輛不能在合適時(shí)間很容易地開始運(yùn)行。
因此，在空轉(zhuǎn)停止過(guò)程中，需要保持柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，同時(shí)防止燃料增壓裝置的燃料槽道中的液化氣燃料返回燃料箱。這時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)也停止，因此不能使得泄漏至凸輪腔室中的液化氣燃料從燃料槽道返回燃料箱。不過(guò)，當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)從空轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)重新起動(dòng)時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)也采取驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。通過(guò)繼續(xù)該驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，泄漏至凸輪腔室中的液化氣燃料通過(guò)凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)而逐漸返回燃料箱，因此能夠防止泄漏和儲(chǔ)存在凸輪腔室內(nèi)部的液化氣燃料增加。
不過(guò)，當(dāng)空轉(zhuǎn)停止頻繁重復(fù)時(shí)，在停止過(guò)程中泄漏至凸輪腔室中的液化氣燃料并沒(méi)有在車輛運(yùn)行過(guò)程中利用凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)而充分返回燃料箱的情況下重復(fù)進(jìn)行停止和運(yùn)行。因此，液化氣燃料逐漸儲(chǔ)存在凸輪腔室內(nèi)部，且如前所述，由于泄漏的液化氣燃料，凸輪腔室的潤(rùn)滑性能降低，從而可能防礙燃料增壓裝置的工作。
本發(fā)明考慮到這些問(wèn)題，本發(fā)明的目的是在使用液化氣例如DME等作為燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，即使當(dāng)在燃料增壓裝置(例如供給泵或噴射泵等)的燃料槽道中的液化氣燃料并不返回燃料箱中的情況下使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁重復(fù)停止和運(yùn)行時(shí)，也防止儲(chǔ)存的液化氣燃料進(jìn)入凸輪腔室中。
解決問(wèn)題的方式為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的第一方面涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給裝置，它包括燃料增壓裝置，該燃料增壓裝置有燃料槽道，液化氣燃料供給該燃料槽道中；凸輪腔室，該凸輪腔室與燃料槽道隔開；凸輪機(jī)構(gòu)，該凸輪機(jī)構(gòu)布置在凸輪腔室內(nèi)部，并通過(guò)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)；以及泵元件，該泵元件布置成跨過(guò)燃料槽道和凸輪腔室，并由凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，以便在壓力下將燃料槽道中的液化氣燃料傳送至柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射噴嘴中；分離裝置，該分離裝置使得混合至凸輪腔室內(nèi)部的潤(rùn)滑劑中的液化氣燃料與該潤(rùn)滑劑分離；凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，該凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置都通過(guò)抽吸并通過(guò)分離裝置來(lái)降低燃料增壓裝置的凸輪腔室內(nèi)部的壓力；凸輪腔室壓力檢測(cè)裝置，該凸輪腔室壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)凸輪腔室內(nèi)部的壓力；以及凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置，該凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置控制凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置，這樣，當(dāng)凸輪腔室壓力檢測(cè)裝置的檢測(cè)壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，凸輪腔室內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定壓力或更小。
燃料增壓裝置例如供給泵、噴射泵等(它通常用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給裝置中)包括凸輪腔室，通過(guò)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)布置在該凸輪腔室中；燃料槽道，該燃料槽道允許液化氣燃料在壓力下從燃料箱供給其中，并與凸輪腔室隔開；以及泵元件，該泵元件由凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，并在壓力下將燃料槽道中的液化氣燃料傳送至柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射噴嘴。而且，泵元件布置成跨過(guò)彼此隔開的燃料槽道和凸輪腔室。
而且，液化氣燃料例如DME或高十六烷值LP氣具有這樣的特性，它在正常溫度下變成氣體，因此，當(dāng)燃料從燃料箱供給燃料增壓裝置中的供給壓力較低時(shí)，液化氣燃料將氣化。因此，為了使液化氣燃料成液體狀態(tài)從燃料箱供給燃料增壓裝置，與使用輕質(zhì)油作為燃料的情況下相比，需要增加將燃料傳送給燃料增壓裝置所需的燃料傳送壓力。
與輕質(zhì)油相比，液化氣燃料例如DME或高十六烷值LP氣有較低粘性，因此，燃料槽道中的燃料將很容易從確定于泵元件的柱塞套和柱塞之間的間隙泄漏至凸輪腔室中。而且，因?yàn)楣┙o燃料增壓裝置的燃料供給壓力增加，因此，燃料槽道中的燃料將進(jìn)一步加速泄漏至凸輪腔室中。
當(dāng)液化氣燃料從泵元件的柱塞泄漏至凸輪腔室內(nèi)部時(shí)，由于氣化的液化氣燃料的壓力，凸輪腔室內(nèi)部的壓力升高。壓力的升高與泄漏至凸輪腔室中的液化氣燃料的儲(chǔ)存量相對(duì)應(yīng)。因此，可以通過(guò)檢測(cè)凸輪腔室內(nèi)部的壓力來(lái)確定儲(chǔ)存在凸輪腔室內(nèi)部的液化氣燃料量。
然后，檢測(cè)凸輪腔室內(nèi)部的壓力，并控制凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置，以便當(dāng)凸輪腔室內(nèi)部的壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)使凸輪腔室內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定壓力或更小。通過(guò)抽吸通過(guò)分離裝置并利用凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置來(lái)降低燃料增壓裝置的凸輪腔室內(nèi)部的壓力，從而加速泄漏至凸輪腔室中的液化氣燃料的氣化。而且，因?yàn)樵谕馆喦皇覂?nèi)部的氣化液化氣燃料抽吸至凸輪腔室外部，因此可以防止預(yù)定量或更多的液化氣燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室內(nèi)部。
也就是，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成這樣，即不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，燃料增壓裝置的凸輪腔室內(nèi)部的壓力都能夠通過(guò)抽吸而降低，因此總是能夠使凸輪腔室內(nèi)部的壓力設(shè)置為預(yù)定壓力或更低。也就是，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，都可以防止預(yù)定量或更多的液化氣燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室內(nèi)部。
這樣，根據(jù)本發(fā)明第一方面，可以獲得這樣的有利效果，即使當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在沒(méi)有使燃料增壓裝置的燃料槽道中的液化氣燃料返回燃料箱的情況下頻繁地重復(fù)停止和工作時(shí)，可以防止液化氣燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室內(nèi)部。
本發(fā)明的第二方面涉及本發(fā)明第一方面的、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給裝置，它的特征在于凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置包括電操作壓縮機(jī)，該電操作壓縮機(jī)能夠通過(guò)抽吸而降低凸輪腔室內(nèi)部的壓力，并設(shè)置成能夠通過(guò)控制電操作壓縮機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)凸輪腔室內(nèi)部的壓力。
這樣，通過(guò)電操作馬達(dá)(該電操作馬達(dá)能夠通過(guò)抽吸而降低凸輪腔室內(nèi)部的壓力)，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，都可以通過(guò)抽吸來(lái)降低燃料增壓裝置的凸輪腔室內(nèi)部的壓力。
本發(fā)明的第三方面涉及本發(fā)明第一方面的、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置，它的特征在于，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置包括減壓箱；使減壓箱內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定壓力或更小并保持該減小壓力的裝置；以及凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥，該凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥能夠打開或關(guān)閉在減壓箱和凸輪腔室之間的連通，其中，凸輪腔室內(nèi)部的壓力可通過(guò)執(zhí)行凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥的打開/關(guān)閉控制來(lái)調(diào)節(jié)。
這樣，通過(guò)使減壓箱內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定壓力或更小、通過(guò)保持由減壓箱提供的該減小壓力以及通過(guò)執(zhí)行凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥的打開控制(該凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥能夠打開或關(guān)閉在減壓箱和燃料增壓裝置的凸輪腔室之間的連通)，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，都能夠通過(guò)由于減壓箱中的負(fù)壓而引起的抽吸來(lái)降低燃料增壓裝置的凸輪腔室內(nèi)部的壓力。
本發(fā)明的第四方面涉及本發(fā)明第三方面的、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置，它的特征在于燃料供給裝置包括凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，該凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)使用凸輪腔室內(nèi)部的凸輪機(jī)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)源，并將由分離裝置分離的液化氣燃料通過(guò)增壓而傳送給燃料箱，其中，減壓箱通過(guò)單向閥而與凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的抽吸口連接，因此，凸輪腔室內(nèi)部的壓力通過(guò)由于凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的工作產(chǎn)生的抽吸而降低成負(fù)壓，且凸輪腔室內(nèi)部的壓力可通過(guò)處于負(fù)壓狀態(tài)的凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥的打開/關(guān)閉控制而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
因?yàn)闇p壓箱與凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的抽吸口連接，因此在凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作的過(guò)程中(也就是在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中)，減壓箱內(nèi)部由于凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的抽吸力而采取負(fù)壓狀態(tài)。然后，即使在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，減壓箱內(nèi)部也保持在上述負(fù)壓狀態(tài)。
也就是，只在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中操作的凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的功率預(yù)先轉(zhuǎn)變成減壓箱中的負(fù)壓，且保持該負(fù)壓(保持在待用狀態(tài))，且在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，通過(guò)利用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止后基于減壓箱中的負(fù)壓的抽吸力來(lái)執(zhí)行凸輪腔室的壓力控制。因此，由于凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)(它的驅(qū)動(dòng)局限于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間)和減壓箱，即使當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，也使得燃料供給裝置能夠通過(guò)減壓箱內(nèi)部的負(fù)壓來(lái)執(zhí)行該功能。
本發(fā)明的第五方面涉及本發(fā)明第二方面的、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置，它的特征在于凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置包括壓力開關(guān)，該壓力開關(guān)使用凸輪腔室的壓力作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源。
這樣，因?yàn)橥馆喦皇覊毫φ{(diào)節(jié)裝置由壓力開關(guān)構(gòu)成，該壓力開關(guān)使用凸輪腔室內(nèi)部的壓力作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源，因此凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置能夠簡(jiǎn)化。
本發(fā)明的第六方面涉及一種液化氣燃料供給裝置，它包括燃料增壓裝置，該燃料增壓裝置在壓力下傳送液化氣燃料，該液化氣燃料從燃料箱供給柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射噴嘴；溢流燃料流動(dòng)通道，用于使得從燃料增壓裝置的燃料槽道溢流的液化氣燃料返回燃料箱；殘余燃料回收裝置，該殘余燃料回收裝置通過(guò)壓縮機(jī)而抽吸保留在燃料槽道和溢流燃料流動(dòng)通道中的液化氣燃料；以及凸輪腔室抽吸裝置，該凸輪腔室抽吸裝置通過(guò)壓縮機(jī)而從燃料增壓裝置的凸輪腔室抽吸泄漏的液化氣燃料，其中，壓縮機(jī)是液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，它布置在液化氣燃料的分支流動(dòng)通道上，該分支流動(dòng)通道從傳送通道分支，用于將液化氣燃料從燃料傳送裝置供給燃料增壓裝置，該燃料傳送裝置將液化氣燃料從燃料箱傳送給燃料增壓裝置并返回燃料箱，并響應(yīng)流入分支流動(dòng)通道的液化氣燃料的液壓而工作，殘余燃料回收裝置包括抽吸通道打開/關(guān)閉閥，該抽吸通道打開/關(guān)閉閥打開或關(guān)閉從燃料槽道和溢流燃料流動(dòng)通道至液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的抽吸通道；分支流動(dòng)通道打開/關(guān)閉閥，該分支流動(dòng)通道打開/關(guān)閉閥能夠打開或關(guān)閉分支流動(dòng)通道；以及殘余燃料回收控制裝置，該殘余燃料回收控制裝置控制液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的操作，并處于這樣的狀態(tài)，即在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中使得抽吸通道打開/關(guān)閉閥關(guān)閉，而在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作停止后使得抽吸通道打開/關(guān)閉閥打開，且殘余燃料回收控制裝置通過(guò)執(zhí)行分支流動(dòng)通道打開/關(guān)閉閥的打開/關(guān)閉控制來(lái)控制液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的操作。
也就是，本發(fā)明的這些方面構(gòu)成如下。
用于在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后抽吸保留在燃料槽道和溢流燃料流動(dòng)通道中的液化氣燃料的液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)也是在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中用于抽吸泄漏至燃料增壓裝置的凸輪腔室中的液化氣燃料的裝置。燃料增壓裝置的凸輪腔室內(nèi)部設(shè)置成能夠利用液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)抽吸液化氣燃料，同時(shí)，還提供了用于打開或關(guān)閉從燃料槽道和溢流燃料流動(dòng)通道至液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的抽吸通道的抽吸通道打開/關(guān)閉閥。
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作期間，液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)在抽吸通道打開/關(guān)閉閥關(guān)閉的狀態(tài)下工作，以便抽吸泄漏至燃料增壓裝置的凸輪腔室內(nèi)的液化氣燃料，并將該液化氣燃料傳送給燃料箱。另一方面，在停止柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之后，液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)在抽吸通道打開/關(guān)閉閥打開的狀態(tài)下工作，以便抽吸保留在燃料槽道和燃料增壓裝置的溢流燃料流動(dòng)通道中的液化氣燃料，并將該液化氣燃料傳送給燃料箱。
在使用液化氣例如DME等作為燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，甚至當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在燃料增壓裝置(例如供給泵、噴射泵等)的燃料槽道中的液化氣燃料返回至燃料箱，它可以防止液化氣燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室內(nèi)部。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的DME燃料供給裝置的第一實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示噴射泵元件附近的主要部分的透視圖；圖3是表示本發(fā)明的DME燃料供給裝置的第二實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖4是表示本發(fā)明的DME燃料供給裝置的第三實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖5是DME燃料供給裝置的方框圖；圖6是表示壓力變化相對(duì)于凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥的控制的正時(shí)曲線圖；圖7是表示凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥的控制步驟的流程圖；
圖8是表示本發(fā)明的DME燃料供給裝置的第四實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖9是表示本發(fā)明的DME燃料供給裝置的第五實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖10是表示本發(fā)明的DME燃料供給裝置的第六實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖11是表示DME燃料供給裝置的方框圖；圖12是表示根據(jù)電操作壓縮機(jī)的控制的壓力變化的正時(shí)曲線圖；以及圖13是表示電操作壓縮機(jī)的控制步驟的流程圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下文中將結(jié)合附圖解釋本發(fā)明的實(shí)施例。
首先，DME燃料供給裝置的示意結(jié)構(gòu)解釋為本發(fā)明的“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置”。作為液化氣燃料，可以使用的典型實(shí)例為DME或高十六烷值LP氣(添加了十六烷值改進(jìn)劑的LP氣)，該LP氣有大約40至55的十六烷值，優(yōu)選是50或更多。
在后面所述的實(shí)施例中，介紹了DME用作液化氣燃料的情況。不過(guò)，當(dāng)使用高十六烷值LP氣時(shí)，對(duì)于十六烷值改進(jìn)劑，使用已知的亞硝酸酯、亞硝酸戊酯、有機(jī)過(guò)氧化物等。作為專用的十六烷值改進(jìn)劑，可以使用DTBP(Di-tertiary butyl過(guò)氧化物)或2HEN(2-Ethylhexylnitrate)。而且，LP氣與輕質(zhì)油相比有較低的潤(rùn)滑性，因此希望添加已知的烷基酯作為潤(rùn)滑性改進(jìn)劑。
實(shí)施例1圖1是表示DME燃料供給裝置的示意結(jié)構(gòu)圖，該DME燃料供給裝置構(gòu)成本發(fā)明的“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給裝置”。
將DME燃料作為液化氣燃料供給柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的DME燃料供給裝置100包括噴射泵1(該噴射泵1構(gòu)成“燃料增壓裝置”)和燃料箱4。噴射泵1包括噴射泵元件2，該噴射泵元件2的數(shù)目與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)相等。構(gòu)成“燃料傳送裝置”的傳送泵51使得儲(chǔ)存在燃料箱4中的DME燃料增壓，并將該DME燃料傳送給傳送管5，該傳送管5構(gòu)成通向噴射泵1的“傳送通路”。
燃料箱4的DME燃料傳送口41布置成低于在燃料箱4內(nèi)部的液相4a的液體表面，且傳送泵51布置在燃料箱4的DME燃料傳送口41附近。供給傳送管5的DME燃料通過(guò)過(guò)濾器52而過(guò)濾，并通過(guò)傳送給打開/關(guān)閉電磁閥711而供給噴射泵1，該電磁閥711構(gòu)成打開和關(guān)閉單向閥713和傳送給5的“傳送通道打開/關(guān)閉閥”。
在傳送管打開/關(guān)閉電磁閥711通過(guò)燃料噴射狀態(tài)中的ON信號(hào)而采取打開狀態(tài)時(shí)(柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的狀態(tài))，傳送管打開/關(guān)閉電磁閥711與傳送管5連通。單向閥713防止DME燃料從噴射泵1側(cè)反向流入燃料箱4側(cè)。
在噴射泵1中形成有燃料槽道11和凸輪腔室12，在壓力下通過(guò)傳送泵51而從燃料箱4傳送的DME燃料通過(guò)傳送管5而充滿該燃料槽道11，且由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)布置在凸輪腔室12中。凸輪腔室12與燃料槽道11隔開，噴射泵元件2布置成跨過(guò)彼此隔開的燃料槽道11和凸輪腔室12，且噴射泵元件2由布置在凸輪腔室2內(nèi)部的凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)。
在燃料槽道11中的DME燃料在壓力下通過(guò)噴射管3而在預(yù)定正時(shí)從各噴射泵元件2供給燃料噴射噴嘴9，且只供給預(yù)定量，該燃料噴射噴嘴9布置成用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)汽缸(圖中未示出)。
在溢流燃料管81(該溢流燃料管81構(gòu)成用于使從燃料槽道溢流的DME燃料返回燃料箱4的“溢流燃料流動(dòng)通道”)上安裝有溢流閥82，其中，該溢流閥82使得燃料槽道11中的DME燃料壓力保持為預(yù)定壓力，且同時(shí)使得DME燃料的流動(dòng)方向確定為只沿使得從燃料槽道11溢流的DME燃料返回燃料箱4的方向。
從噴射泵1的燃料槽道11溢流的DME燃料通過(guò)溢流燃料管而經(jīng)溢流閥82和冷卻器42返回燃料箱4。從各燃料噴射噴嘴9溢流的DME燃料通過(guò)電操作壓縮機(jī)16a通過(guò)噴嘴返回管6而經(jīng)溢流管8和冷卻器42返回燃料箱4。
而且，DME燃料供給裝置100包括“殘余燃料回收裝置”，該殘余燃料回收裝置在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)將保留在燃料槽道11以及噴射泵1的溢流燃料管81和噴射管3中的DME燃料回收至燃料箱4中。
“殘余燃料回收裝置”包括燃料循環(huán)流動(dòng)管53，該燃料循環(huán)流動(dòng)管53構(gòu)成“循環(huán)流動(dòng)通道”，從傳送泵51供給的DME燃料傳送至該循環(huán)流動(dòng)通道中；燃料循環(huán)管打開/關(guān)閉電磁閥712，該燃料循環(huán)管打開/關(guān)閉電磁閥712構(gòu)成“循環(huán)流動(dòng)通道打開/關(guān)閉閥”，它打開或關(guān)閉燃料循環(huán)流動(dòng)管53；吸氣器7，在該吸氣器7中，抽吸力通過(guò)DME燃料在循環(huán)流動(dòng)管53中循環(huán)而產(chǎn)生；傳送管打開/關(guān)閉電磁閥711；排氣管(purge pipe)19，該排氣管19使得吸氣器7的抽吸部分和溢流燃料管81相互連通，并構(gòu)成“氣化通道”，用于通過(guò)吸氣器7的抽吸力而使保留在燃料槽道11、溢流燃料管81和噴射管81中的DME燃料氣化；抽吸口打開/關(guān)閉電磁閥72，該抽吸口打開/關(guān)閉電磁閥72構(gòu)成氣化通道打開/關(guān)閉閥，它打開或關(guān)閉與排氣管19的連通；以及DME燃料回收控制部分10，它構(gòu)成“殘余燃料回收控制裝置”。
DME燃料回收控制部分10檢測(cè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作/停止?fàn)顟B(tài)(DMR燃料供給裝置100的噴射/未噴射狀態(tài))，并根據(jù)各狀態(tài)來(lái)執(zhí)行傳送泵51、傳送管打開/關(guān)閉電磁閥711、燃料循環(huán)管打開/關(guān)閉電磁閥712和抽吸口打開/關(guān)閉電磁閥72的打開/關(guān)閉控制(ON/OFF控制)。
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，DME燃料回收控制部分10執(zhí)行用于回收保留在燃料槽道11、噴射管3和溢流燃料管81中的DME燃料的控制。
噴射泵1的凸輪腔室12構(gòu)成專用潤(rùn)滑系統(tǒng)，它與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)分離，其中，構(gòu)成“分離裝置”的滑油分離器13使得潤(rùn)滑劑與凸輪腔室12內(nèi)部的氣態(tài)部分分離，其中，從噴射泵1的凸輪腔室12泄漏的DME燃料與潤(rùn)滑劑混合并返回至凸輪腔室12。
成氣態(tài)形式的DME燃料(潤(rùn)滑劑通過(guò)滑油分離器13而與該氣態(tài)DME燃料分離)供給電操作壓縮機(jī)16e，該電操作壓縮機(jī)16e構(gòu)成“凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置”，它通過(guò)單向閥14而防止凸輪腔室12內(nèi)部的壓力變成大氣壓或更小。然后，DME燃料在通過(guò)電操作壓縮機(jī)16e而增壓之后通過(guò)單向閥15和冷卻器42而返回燃料箱4。當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，單向閥15用于防止DME燃料從燃料箱4反向流入凸輪腔室12中。
圖2是表示噴射泵1的噴射泵元件2附近的主要部分的透視圖。
如前所述，在噴射泵1內(nèi)部，燃料槽道11和凸輪腔室12形成這樣的狀態(tài)，即它們的腔室相互隔開。噴射泵元件2布置成跨過(guò)燃料槽道11和凸輪腔室12，如圖所示。噴射泵元件2的傳送閥保持器21設(shè)置成具有傳送閥插入孔211，并固定在噴射泵1的基體上。噴射管3與燃料液體傳送口212連接，該燃料液體傳送口212與傳送閥插入孔211連通。
傳送閥23以可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式插入傳送閥插入孔211中，其中，傳送閥23由傳送彈簧22偏壓成使得閥部分231與傳送閥座24的閥座部分24a接觸，該傳送閥座24與傳送閥保持器21形成一體。柱塞套25與傳送閥座24形成一體，并包括壓縮腔室25a，該壓縮腔室25a與傳送閥座24連通。
在壓縮腔室25a中，柱塞26以可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式插入傳送閥座24的內(nèi)周邊241中，且壓縮腔室25a的一端側(cè)對(duì)者傳送閥23。柱塞26通過(guò)柱塞彈簧27并通過(guò)挺桿28而偏壓向凸輪283側(cè)。
在凸輪腔室12內(nèi)部布置有構(gòu)成“凸輪機(jī)構(gòu)”的凸輪軸282的凸輪283。柱塞26與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸連接。這時(shí)，由于通過(guò)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力而沿符號(hào)X所示旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的凸輪軸282的凸輪283，柱塞26通過(guò)挺桿28而向上推向傳送閥23側(cè)(由箭頭符號(hào)D所示的方向)。挺桿輥?zhàn)?81相對(duì)于挺桿28可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地支承，這樣，挺桿輥?zhàn)?81作為從動(dòng)件而旋轉(zhuǎn)，其中，凸輪283的外周表面和挺桿輥?zhàn)?81的周邊表面相互接觸。
如上所述，在構(gòu)成結(jié)合圖1和圖2所述結(jié)構(gòu)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的DME燃料供給裝置100中，噴射泵1設(shè)置成這樣，即噴射泵元件2布置成跨過(guò)燃料槽道11和凸輪腔室12，如圖2所示，并由布置在凸輪腔室12內(nèi)部的凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)。
構(gòu)成“液化氣燃料”的DME燃料具有以下特性，即在室溫下變成氣體，且有很低的粘性，因此，在燃料槽道11中的DME燃料通過(guò)噴射泵元件2而逐漸泄漏至凸輪腔室12。而且，當(dāng)固定量或更多DME燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室12的內(nèi)部時(shí)，由于泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料，有可能使得凸輪腔室12內(nèi)部的潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑性降低，從而降低凸輪機(jī)構(gòu)的功能。
當(dāng)燃料槽道11中的DME燃料泄漏至凸輪腔室12中時(shí)，由于泄漏至凸輪腔室12中并氣化的DME燃料的壓力，凸輪腔室12內(nèi)部的壓力升高。因此，在凸輪腔室12內(nèi)部的壓力根據(jù)泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料儲(chǔ)存量而升高。也就是，通過(guò)檢測(cè)凸輪腔室12的壓力，可以確定泄漏和儲(chǔ)存在凸輪腔室12內(nèi)部的DME燃料量。
而且，電操作壓縮機(jī)16e設(shè)置成使用裝載柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛的電池的電能來(lái)工作。因此，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，都可以通過(guò)抽吸而通過(guò)滑油分離器13來(lái)降低噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部的壓力。
電操作壓縮機(jī)16e通過(guò)構(gòu)成“凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置”的凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20來(lái)進(jìn)行ON/OFF控制。在凸輪腔室12內(nèi)部布置有凸輪腔室壓力傳感器121，該凸輪腔室壓力傳感器121構(gòu)成檢測(cè)凸輪腔室12內(nèi)部的壓力的“凸輪腔室壓力檢測(cè)裝置”。當(dāng)凸輪腔室壓力傳感器121的檢測(cè)壓力變成預(yù)定值或更小時(shí)，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20執(zhí)行電操作壓縮機(jī)16e的OFF控制，且當(dāng)凸輪腔室壓力傳感器121的檢測(cè)壓力超過(guò)該預(yù)定值時(shí)，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20執(zhí)行電操作壓縮機(jī)16e的ON控制，以便通過(guò)抽吸而使得凸輪腔室12內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定壓力或更小。
通過(guò)利用電操作壓縮機(jī)16e抽吸和通過(guò)滑油分離器13而降低噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部的壓力，泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料的氣化加速，且在凸輪腔室12內(nèi)部的氣化DME燃料通過(guò)溢流管8和冷卻器42而返回燃料箱4，因此，在凸輪腔室12內(nèi)部不會(huì)儲(chǔ)存固定量或更多的DME燃料。
而且，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，電操作壓縮機(jī)16e都能夠降低噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部的壓力，因此，可以降低壓力，這樣，由凸輪腔室壓力傳感器121檢測(cè)的壓力不會(huì)超過(guò)允許壓力，因此總是防止儲(chǔ)存在凸輪腔室12內(nèi)部的DME燃料超過(guò)固定量的DME燃料。
這里，允許壓力是對(duì)應(yīng)于這樣情況的壓力，在該情況下，由于DME燃料泄漏至凸輪腔室12中，可能通過(guò)降低凸輪腔室12內(nèi)部的潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑性能而降低凸輪機(jī)構(gòu)功能的DME燃料量將泄漏和儲(chǔ)存在凸輪腔室12內(nèi)部。該允許壓力是根據(jù)實(shí)驗(yàn)等而設(shè)置的壓力值。
這樣，在使用DME作為“液化氣燃料”的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，即使當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在燃料噴射泵1的燃料槽道11內(nèi)的DME燃料并不返回燃料箱4的情況下頻繁地重復(fù)停止和工作時(shí)，也可以防止DME燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室12內(nèi)部。
實(shí)施例2圖3是表示構(gòu)成本發(fā)明的“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給裝置”的DME燃料供給裝置100的第二實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖。這里，具有與實(shí)施例1中所述的DME燃料供給裝置100部分相同結(jié)構(gòu)的部分將給出相同標(biāo)記符號(hào)，且省略對(duì)它們的說(shuō)明。
電操作壓縮機(jī)16e作為具有“凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置”功能的部分，方式與在上述第一實(shí)施例中所述的“凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置”相同。因此，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，電操作壓縮機(jī)16e都能夠通過(guò)抽吸并通過(guò)滑油分離器13而降低噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部的壓力。
在本實(shí)施例中的DME燃料供給裝置100包括減壓箱17，該減壓箱17的容量比燃料箱4小，并有氣密密封結(jié)構(gòu)。減壓箱17通過(guò)單向閥171而利用管175與電操作壓縮機(jī)16e的抽吸側(cè)連接。減壓箱17通過(guò)電操作壓縮機(jī)16e進(jìn)行抽吸，因此，減壓箱17的內(nèi)部壓力成負(fù)壓狀態(tài)，且即使當(dāng)電操作壓縮機(jī)16e停止時(shí)，也通過(guò)單向閥171而保持低壓狀態(tài)。而且，減壓閥17利用抽吸管191而與溢流燃料管81的溢流閥82的上游部分連通。
抽吸管191設(shè)置成通過(guò)排氣管19而與溢流燃料管81連通。能夠打開或關(guān)閉抽吸管191的抽吸管打開/關(guān)閉電磁閥18布置在抽吸管191上。抽吸管打開/關(guān)閉電磁閥18由DME燃料回收控制部分10來(lái)控制。抽吸管打開/關(guān)閉電磁閥18由DME燃料回收控制部分10來(lái)控制，其中，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，抽吸管打開/關(guān)閉電磁閥18響應(yīng)ON控制而采取打開狀態(tài)，且減壓箱17和溢流燃料管81相互連通，而當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，抽吸管打開/關(guān)閉電磁閥18響應(yīng)OFF控制而采取關(guān)閉狀態(tài)，且中斷在減壓箱17和溢流燃料管81之間的連通。
實(shí)施例3圖4是表示構(gòu)成本發(fā)明的“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給裝置”的DME燃料供給裝置100的第三實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖。這里，具有與實(shí)施例1或?qū)嵤├?中所述的DME燃料供給裝置100部分相同結(jié)構(gòu)的部分將給出相同標(biāo)記符號(hào)，且省略對(duì)它們的說(shuō)明。
在本實(shí)施例中的DME燃料供給裝置100以與第二實(shí)施例相同的方式包括減壓箱17，該減壓箱17的容量比燃料箱4小，并有氣密密封結(jié)構(gòu)。減壓箱17通過(guò)凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16來(lái)抽吸，代替第二實(shí)施例的電操作壓縮機(jī)16e，因此，減壓箱17的內(nèi)部壓力形成負(fù)壓狀態(tài)。這里，即使當(dāng)凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16停止時(shí)，也通過(guò)單向閥17而保持低壓狀態(tài)。凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16只有當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)才工作，且當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)停止。
在本實(shí)施例的DME燃料供給裝置100中，用于在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止后回收保留在燃料槽道11、噴射管3和溢流燃料管81中的DME燃料的減壓箱17也用作“凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置”，用于通過(guò)抽吸而降低凸輪腔室12內(nèi)部的壓力。用于使凸輪腔室12通過(guò)滑油分離器13而與減壓箱17連通的管172布置在DME燃料供給裝置100中，而打開或關(guān)閉在凸輪腔室12和減壓箱17之間的連通并調(diào)節(jié)凸輪腔室12內(nèi)部壓力的凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173也布置在管172中。
當(dāng)凸輪腔室壓力傳感器121的檢測(cè)壓力保持預(yù)定值或更小時(shí)，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20執(zhí)行凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173的關(guān)閉控制(OFF控制)，且當(dāng)凸輪腔室壓力傳感器121的檢測(cè)壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20執(zhí)行凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173的打開控制(ON控制)，以便使凸輪腔室12內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定壓力或更小。
通過(guò)由于減壓箱17中的負(fù)壓而引起的抽吸并通過(guò)滑油分離器13來(lái)降低噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部的壓力，泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料的氣化加速，且同時(shí)，在凸輪腔室12內(nèi)部的氣化DME燃料抽吸至減壓箱17內(nèi)部，因此可以防止固定量或更多DME燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室12內(nèi)部。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中，在減壓箱17內(nèi)的壓力通過(guò)使用凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16的抽吸而降低，且即使當(dāng)凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)而停止時(shí)，減壓箱17也由于單向閥171而保持負(fù)壓狀態(tài)。
因此，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部的壓力通過(guò)抽吸而降低。也就是，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，凸輪腔室12內(nèi)部的壓力都能夠在凸輪腔室壓力傳感器121的檢測(cè)壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)降低至預(yù)定壓力或更小，因此，總是能夠防止固定量或更多DME燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室12內(nèi)部。
這里，當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)以便操作凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16時(shí)，抽吸至減壓箱17中的DME燃料通過(guò)利用凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16的抽吸而返回至燃料箱4中。
圖5是DME燃料供給裝置100的方框圖。圖6是表示燃料槽道11和凸輪腔室12的壓力響應(yīng)凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173的控制的正時(shí)曲線圖。
構(gòu)成控制裝置的ECU(電子控制單元)101(包括DME燃料回收控制部分10和凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20)是已知用于車輛的控制裝置，它執(zhí)行各種控制，例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制、制動(dòng)控制等，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200和DME燃料供給裝置100安裝在該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車輛上。
在ECU101中輸入凸輪腔室壓力Pc(凸輪腔室壓力傳感器121輸出該凸輪腔室壓力)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne。ECU101根據(jù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne來(lái)確定柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200的工作狀態(tài)，并根據(jù)工作狀態(tài)、凸輪腔室壓力Pc和其它狀態(tài)信息來(lái)執(zhí)行凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173、傳送泵51和其它各電磁閥的ON/OFF控制。
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200的工作過(guò)程中，由于DME燃料在壓力下通過(guò)傳送泵51從燃料箱4供給，因此在噴射泵1的燃料槽道11中的壓力(燃料槽道壓力Pg)保持在近似固定高壓(比燃料蒸氣壓力Pe高0.5Mpa的壓力)。在該時(shí)期，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20保持在這樣的狀態(tài)，其中，在凸輪腔室12和減壓箱17之間的連通通過(guò)關(guān)閉凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173而中斷。
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200工作的過(guò)程中，由噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部的凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16繼續(xù)工作，因此，在該時(shí)期，凸輪腔室12內(nèi)部的壓力(凸輪腔室壓力Pc)總是通過(guò)利用凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16抽吸和通過(guò)單向閥14而降低。因此，將響應(yīng)從燃料槽道11泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料的蒸氣壓力而升高的、凸輪腔室12內(nèi)部的壓力(凸輪腔室壓力Pc)保持在由單向閥14限定的預(yù)定壓力(凸輪腔室控制壓力Pe1)。
當(dāng)進(jìn)行工作的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，增壓燃料通過(guò)傳送泵51向燃料槽道11的供給停止，且保留在燃料槽道11中的DME燃料的回收操作通過(guò)由DME燃料回收控制部分10控制的“殘余燃料回收裝置”而開始進(jìn)行。在燃料槽道11中的壓力通過(guò)由“殘余燃料回收裝置”進(jìn)行的抽吸而降低，因此，以液體狀態(tài)保留在燃料槽道11中的DME燃料逐漸氣化，并回收至燃料箱4中。
當(dāng)液體狀態(tài)的DME燃料仍保留于燃料槽道11中時(shí)，燃料槽道壓力Pg繼續(xù)保持在使得燃料槽道壓力Pg低于估計(jì)燃料蒸氣壓力Pe的狀態(tài)。在該時(shí)期，從燃料槽道11泄漏至凸輪腔室12中的燃料增加，因此，凸輪腔室壓力Pc將進(jìn)一步升高。因此，通過(guò)執(zhí)行凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173的ON控制，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20保持在使得凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173打開的狀態(tài)，這樣，凸輪腔室壓力Pc不會(huì)超過(guò)凸輪腔室允許壓力PeO(凸輪腔室控制壓力Pe1+0.1Mpa)。由于該控制，將保持在凸輪腔室12和減壓箱17之間的連通狀態(tài)，且凸輪腔室12內(nèi)部的壓力通過(guò)減壓箱壓力Ps而降低，該減壓箱壓力Ps降低至大氣壓Pa或更小，因此抑制凸輪腔室壓力Pc的升高。
當(dāng)燃料槽道11中的壓力等于或小于燃料蒸氣壓力Pe時(shí)，DME燃料在燃料槽道11中只能以氣體形式存在。因此，當(dāng)在燃料槽道11中沒(méi)有保持成液體狀態(tài)的DME燃料時(shí)，燃料槽道壓力Pg開始逐漸降低。而且，隨著燃料槽道壓力Pg的降低，從燃料槽道11泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料減少，因此，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173繼續(xù)保持閥打開狀態(tài)，同時(shí)保持ON控制，因此保持在凸輪腔室12和減壓箱17之間的連通，從而使凸輪腔室壓力Pc也由于減壓箱壓力Ps而降低，該減壓箱壓力Ps降低至大氣壓Pa或更小。這樣，當(dāng)燃料槽道壓力Pg降低至大氣壓附近時(shí)(大氣壓Pa+0.01MPa)，“殘余燃料回收裝置”的回收操作停止，同時(shí)，當(dāng)凸輪腔室壓力Pc降低至大氣壓附近時(shí)，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173進(jìn)行OFF控制，因此中斷在凸輪腔室12和減壓箱17之間的連通。
圖7是表示凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173的控制步驟的流程圖。
首先，確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne是否為0(步驟S1)，從而確定柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200是工作還是停止。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne不為0(步驟S1中為No)時(shí)(也就是當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200工作時(shí))，凸輪腔室12內(nèi)部的壓力(凸輪腔室壓力Pc)總是通過(guò)利用凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16進(jìn)行抽吸和通過(guò)單向閥14而降低，因此，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173進(jìn)行OFF控制，從而保持使得在凸輪腔室12和減壓箱17之間的連通中斷的狀態(tài)(步驟S5)。
另一方面，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne為0(步驟S1中為Yes)時(shí)(也就是當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200停止時(shí))，隨后確定燃料槽道壓力Pg是否超過(guò)大氣壓Pa(步驟S2)。當(dāng)燃料槽道壓力Pg并沒(méi)有降低至大氣壓Pa(大氣壓Pa+0.01Mpa)時(shí)(步驟S2中為Yes)，隨后確定凸輪腔室壓力Pc是否超過(guò)大氣壓Pa(步驟S3)。當(dāng)凸輪腔室壓力Pc并沒(méi)有降低至大氣壓Pa(大氣壓Pa+0.01Mpa)時(shí)(步驟S3中為Yes)，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173進(jìn)行ON控制，從而保持使得凸輪腔室12和減壓箱17相互連通的狀態(tài)，因此，由于減壓箱17中的負(fù)壓，凸輪腔室12內(nèi)部的壓力通過(guò)抽吸而降低(步驟S4)。
然后，當(dāng)凸輪腔室壓力Pc降低至大氣壓Pa(大氣壓Pa+0.01Mpa)時(shí)(步驟S3中為No)，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173進(jìn)行OFF控制，保持使得凸輪腔室12和減壓箱17之間的連通中斷的狀態(tài)(步驟S5)。而且，甚至當(dāng)燃料槽道壓力Pg降低至大氣壓Pa(大氣壓Pa+0.01Mpa)時(shí)(步驟S2中為No)，將確定保留在燃料槽道11中的DME燃料大致回收，這時(shí)，確定凸輪腔室壓力Pc也降低至大氣壓Pa(大氣壓Pa+0.01Mpa)因此，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥173進(jìn)行OFF控制，從而保持使得凸輪腔室12和減壓箱17之間的連通中斷的狀態(tài)(步驟S5)。
實(shí)施例4圖8是表示構(gòu)成本發(fā)明的“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給裝置”的DME燃料供給裝置100的第四實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖。這里，具有與第一實(shí)施例中所述的DME燃料供給裝置100部分相同結(jié)構(gòu)的部分將給出相同標(biāo)記符號(hào)，且省略對(duì)它們的說(shuō)明。
在本實(shí)施例的DME燃料供給裝置100中，壓力開關(guān)122布置在凸輪腔室12內(nèi)部。構(gòu)成“凸輪腔室壓力檢測(cè)裝置”和“凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置”的該壓力開關(guān)122檢測(cè)凸輪腔室12內(nèi)部的壓力，同時(shí)當(dāng)檢測(cè)壓力等于或小于預(yù)定壓力(凸輪腔室控制壓力Pe1)時(shí)采取OFF狀態(tài)，而當(dāng)檢測(cè)壓力超過(guò)該預(yù)定壓力時(shí)采取ON狀態(tài)。
不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，電操作壓縮機(jī)16e可以以與在上述第一實(shí)施例1中所述的DME燃料供給裝置100相同的方式通過(guò)在噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部進(jìn)行抽吸和通過(guò)滑油分離器13而降低壓力。然后，電操作壓縮機(jī)16e響應(yīng)壓力開關(guān)122的ON/OFF狀態(tài)而進(jìn)行ON/OFF控制。
因此，當(dāng)凸輪腔室12內(nèi)部的壓力為預(yù)定壓力(凸輪腔室控制壓力Pe1)或更小時(shí)，電操作壓縮機(jī)16e進(jìn)行OFF控制，當(dāng)凸輪腔室12內(nèi)部的壓力超過(guò)該預(yù)定壓力(凸輪腔室控制壓力Pe1)時(shí)，電操作壓縮機(jī)16e進(jìn)行ON控制，這樣，凸輪腔室12內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定壓力或更小，從而通過(guò)抽吸降低凸輪腔室12內(nèi)部的壓力。
通過(guò)利用電操作壓縮機(jī)16e進(jìn)行抽吸和通過(guò)滑油分離器13來(lái)降低噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部的壓力，將使得泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料加速氣化，且在凸輪腔室12內(nèi)部的氣化DME燃料通過(guò)冷卻器42而返回燃料箱4，因此，可以防止固定量或更多的DME燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室12內(nèi)部。也就是，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，當(dāng)凸輪腔室壓力傳感器121的檢測(cè)壓力超過(guò)預(yù)定壓力(凸輪腔室控制壓力Pe1)時(shí)，都可以使凸輪腔室內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定壓力(凸輪腔室控制壓力Pe1)或更低，因此，總是能夠防止固定量或更多DME燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室12內(nèi)部。
實(shí)施例5
圖9是表示構(gòu)成本發(fā)明的“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給裝置”的DME燃料供給裝置100的第五實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖。這里，具有與第一實(shí)施例中所述的DME燃料供給裝置100部分相同結(jié)構(gòu)的部分將給出相同標(biāo)記符號(hào)，且省略對(duì)它們的說(shuō)明。
從各燃料噴射噴嘴9溢流的DME燃料經(jīng)過(guò)噴嘴返回管6以及通過(guò)后面所述的液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D和通過(guò)溢流返回管8和冷卻器42而返回燃料箱4。通過(guò)利用液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D對(duì)噴嘴返回管6進(jìn)行抽吸，在噴嘴返回管6中的壓力限制為近似固定負(fù)壓狀態(tài)。因此，可以減小燃料噴射噴嘴9的燃料噴射特征由于燃料噴射噴嘴9的溢流側(cè)壓力波動(dòng)而降低，該溢流側(cè)壓力相對(duì)于燃料噴射噴嘴9的閥沿閥關(guān)閉方向作用。
而且，通過(guò)利用液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D抽吸從燃料噴射噴嘴9溢流的DME燃料，從燃料噴射噴嘴9溢流的DME燃料進(jìn)行氣化，且燃料噴射噴嘴9通過(guò)蒸發(fā)熱而冷卻。因此，燃料噴射噴嘴9的溫度升高受到抑制，因此也可以減少燃料噴射噴嘴9的燃料噴射特征由于燃料噴射噴嘴9的溫度升高而降低的可能性。
成氣體狀態(tài)的DME燃料(潤(rùn)滑劑通過(guò)滑油分離器13而與該DME燃料分離)通過(guò)單向閥14(該單向閥14防止凸輪腔室12內(nèi)部的壓力變成大氣壓力或更小)供給液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D，并在通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D而壓縮后通過(guò)單向閥15和冷卻器42而返回燃料箱4。
而且，在噴射泵1中，將泄漏至凸輪腔室12內(nèi)部的DME燃料排向大氣的大氣排出管79以及使凸輪腔室12內(nèi)部的壓力保持在固定壓力(凸輪腔室允許壓力Pe0)或更小的單向閥78布置在大氣排出管79上。當(dāng)液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D產(chǎn)生故障，且凸輪腔室12內(nèi)部的壓力升高至凸輪腔室控制壓力Pe1或更高時(shí)，泄漏至凸輪腔室12內(nèi)部的DME燃料排向大氣，且處在使噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部的壓力保持在固定壓力(凸輪腔室允許壓力Pe0)或更低的狀態(tài)，因此，能夠防止泄漏至凸輪腔室12內(nèi)部的DME燃料混合至凸輪腔室12內(nèi)部的潤(rùn)滑油中。
液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D是布置在“分支流動(dòng)通道”上的壓縮機(jī)，其中，從傳送泵51供給的DME燃料從傳送管5分支，并通過(guò)液體壓力供給管161、液體壓力返回管162、溢流返回管8和冷卻器42而返回燃料箱4，且通過(guò)在“分支流動(dòng)通道”中循環(huán)的DME燃料的液體壓力來(lái)操作。在液體壓力供給管161上布置有液體壓力打開/關(guān)閉電磁閥77，該液體壓力打開/關(guān)閉電磁閥77構(gòu)成能夠打開和關(guān)閉“分支流動(dòng)通道”的“分支流動(dòng)通道打開/關(guān)閉閥”。
通過(guò)將傳送管5的流動(dòng)通道面積和液體壓力供給管161的流動(dòng)通道面積之間的比例設(shè)置成使得通向液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D的DME燃料的液壓采取合適液壓，可以在不提供液體壓力打開/關(guān)閉電磁閥77的情況下將液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D壓力下的傳送力設(shè)置為固定值。
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中，DME燃料回收控制部分10通過(guò)在液體壓力打開/關(guān)閉電磁閥77打開的狀態(tài)下操作傳送泵51而操作液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D。由于這樣控制，如前所述，泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料和從燃料噴射噴嘴9溢流至噴嘴返回管6中的DME燃料將通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D來(lái)抽吸，并供給燃料箱4。
而且，通過(guò)使用一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D來(lái)實(shí)現(xiàn)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止后對(duì)保留在燃料槽道11、溢流燃料管81和噴射管3中的DME燃料的回收以及在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中對(duì)泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料的回收，可以實(shí)現(xiàn)DME燃料供給裝置100的小型化和大量減小成本。
而且，通過(guò)提供液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D(該液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)16D通過(guò)由傳送泵51傳送的DME燃料的液壓來(lái)操作)，可以利用傳送泵51的傳送力(該傳送泵首先用于將DME燃料從燃料箱4傳送給噴射泵1)作為在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停止后用于抽吸保留在燃料槽道11、溢流燃料管81和噴射管3中的DME燃料以及用于將DME燃料傳送至燃料箱4的驅(qū)動(dòng)力。因此，可以有這樣的有利效果，即進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)DME燃料供給裝置100的小型化和減少成本。
實(shí)施例6圖10是表示構(gòu)成本發(fā)明的“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給裝置”的DME燃料供給裝置100的第六實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖。這里，具有與第一實(shí)施例中所述的DME燃料供給裝置部分相同結(jié)構(gòu)的部分將給出相同標(biāo)記符號(hào)，且省略對(duì)它們的說(shuō)明。
從各燃料噴射噴嘴9溢流的DME燃料經(jīng)過(guò)噴嘴返回管6并通過(guò)后面所述的電操作壓縮機(jī)16e和通過(guò)溢流返回管8和冷卻器42而返回燃料箱4。成氣體狀態(tài)的DME燃料(潤(rùn)滑劑通過(guò)滑油分離器13而與該DME燃料分離)通過(guò)單向閥14(該單向閥14防止凸輪腔室12內(nèi)部的壓力變成大氣壓或更小)而供給電操作壓縮機(jī)16e，并在通過(guò)電操作壓縮機(jī)16e增壓后通過(guò)單向閥15和冷卻器42而返回燃料箱4。
在噴射泵1中，將泄漏至凸輪腔室12內(nèi)部的DME燃料排向大氣的大氣排出管79以及使凸輪腔室12內(nèi)部的壓力保持在固定壓力(凸輪腔室允許壓力Pe0)或更小的單向閥78布置在大氣排出管79上。當(dāng)電操作壓縮機(jī)16e產(chǎn)生故障，且凸輪腔室12內(nèi)部的壓力升高至凸輪腔室控制壓力Pe1或更高時(shí)，泄漏至凸輪腔室12內(nèi)部的DME燃料排向大氣，且處在使噴射泵1的凸輪腔室12內(nèi)部的壓力保持在固定壓力(凸輪腔室允許壓力Pe0)或更低的狀態(tài)，因此，能夠防止泄漏至凸輪腔室12內(nèi)部的DME燃料混合至凸輪腔室12內(nèi)部的潤(rùn)滑油中。
“殘余燃料回收裝置”包括抽吸管811，該抽吸管811構(gòu)成抽吸通道，并使得溢流燃料管81和電操作壓縮機(jī)16e相互連通，且使用電操作壓縮機(jī)16e抽吸保留在燃料槽道11、溢流燃料管81和噴射管3中的DME燃料，將DME燃料傳送至燃料箱4；以及抽吸管打開/關(guān)閉電磁閥76，該抽吸管打開/關(guān)閉電磁閥76構(gòu)成打開和關(guān)閉抽吸管811的“抽吸通道打開/關(guān)閉閥”。在燃料槽道11中布置有燃料槽道壓力傳感器111，該燃料槽道壓力傳感器111檢測(cè)燃料槽道11中的壓力。
圖11是DME燃料供給裝置100的方框圖。圖12是表示燃料槽道11和凸輪腔室12中的壓力響應(yīng)電操作壓縮機(jī)16e的控制的正時(shí)曲線圖。
燃料槽道壓力傳感器111輸出的燃料槽道壓力Pg、凸輪腔室壓力傳感器121輸出的凸輪腔室壓力Pc和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne輸入ECU101中，該ECU101構(gòu)成包括DME燃料回收控制部分10和凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20的控制裝置。該ECU101根據(jù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne來(lái)確定柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200的工作狀態(tài)，并根據(jù)該工作狀態(tài)、燃料槽道壓力Pg、凸輪腔室壓力Pc和其它狀態(tài)信息來(lái)執(zhí)行電操作壓縮機(jī)16e。傳送泵51、各電磁閥等的ON/OFF控制。
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200的工作過(guò)程中，由于DME燃料在壓力下通過(guò)傳送泵51而從燃料箱4供給，噴射泵1的燃料槽道11中的壓力(燃料槽道壓力Pg)保持在近似固定的高壓(高于燃料蒸氣壓力Pe0.5Mpa的壓力)。在該時(shí)期中，DME燃料回收控制部分10保持使得抽吸管打開/關(guān)閉電磁閥76關(guān)閉的狀態(tài)，因此在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中防止DME燃料通過(guò)電操作壓縮機(jī)16e而吸入燃料槽道11和溢流燃料管81中。
而且，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20執(zhí)行電操作壓縮機(jī)16e的ON/OFF控制，以便使凸輪腔室12內(nèi)部的壓力(凸輪腔室壓力Pc)(該凸輪腔室12內(nèi)部的壓力將由于從燃料槽道11泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料的蒸氣壓力而升高)保持在預(yù)定壓力(凸輪腔室控制壓力Pe1)。
在電操作壓縮機(jī)16e進(jìn)行ON控制時(shí)，凸輪腔室12內(nèi)部的壓力通過(guò)抽吸并通過(guò)滑油分離器13而降低，從而降低凸輪腔室壓力Pc，因此，泄漏至凸輪腔室12中并氣化的DME燃料返回燃料箱4。另一方面，在電操作壓縮機(jī)16e進(jìn)行OFF控制時(shí)，凸輪腔室壓力Pc由于從燃料槽道11泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料的蒸氣壓力而升高。
因此，通過(guò)根據(jù)由凸輪腔室壓力傳感器121檢測(cè)的凸輪腔室壓力Pc來(lái)進(jìn)行電操作壓縮機(jī)16e的ON/OFF控制，可以使凸輪腔室壓力Pc保持在凸輪腔室控制壓力Pe1。
當(dāng)進(jìn)行工作的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200停止時(shí)，增壓燃料通過(guò)供給泵51而向燃料槽道11的供給停止，且通過(guò)由DME燃料回收控制部分10控制的“殘余燃料回收裝置”來(lái)開始將保留在燃料槽道11、噴射管3和溢流燃料管81中的DME燃料回收至燃料箱4中的操作。DME燃料回收控制部分10首先停止傳送泵51，同時(shí)通過(guò)OFF控制來(lái)關(guān)閉傳送管打開/關(guān)閉電磁閥711。
因此，DME燃料通過(guò)傳送泵51從燃料箱4向噴射泵1的供給停止，同時(shí)形成使得在燃料箱4和噴射泵1之間的DME燃料流動(dòng)通道中斷的狀態(tài)。
隨后，在溢流燃料管81和電操作壓縮機(jī)16e響應(yīng)抽吸管打開/關(guān)閉電磁閥76的打開控制(ON控制)通過(guò)抽吸管811而相互連通的狀態(tài)下，電操作壓縮機(jī)16e進(jìn)行工作，在燃料槽道11中的壓力通過(guò)利用電操作壓縮機(jī)16e的抽吸而降低，因此，成液體狀態(tài)保留在燃料槽道11中的DME燃料逐漸蒸發(fā)，并回收至燃料箱4中。
在DME燃料成液體狀態(tài)保持在燃料槽道11中時(shí)，燃料槽道壓力Pg持續(xù)保持使得燃料槽道壓力Pg低于估計(jì)燃料蒸氣壓力Pe的狀態(tài)。因?yàn)樵谠摃r(shí)期從燃料槽道11泄漏至凸輪腔室12中的燃料增加，因此凸輪腔室壓力Pc將進(jìn)一步升高。因此，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20繼續(xù)操作電操作壓縮機(jī)16e，同時(shí)使電操作壓縮機(jī)16e保持在ON控制狀態(tài)，以便防止凸輪腔室壓力Pc超過(guò)凸輪腔室允許壓力PeO(凸輪腔室控制壓力Pe1+0.1Mpa)。
當(dāng)燃料槽道11中的壓力等于或小于燃料蒸氣壓力Pe時(shí)，DME燃料能夠只以氣體形式存在于燃料槽道11中，因此，當(dāng)保留在燃料槽道11、溢流燃料管81和噴射管3中并成液體狀態(tài)的大部分DME燃料回收至燃料箱4中時(shí)，燃料槽道壓力Pg開始逐漸降低。而且，隨著燃料槽道壓力Pg的降低，從燃料槽道11泄漏至凸輪腔室12中的DME燃料減少，因此，凸輪腔室壓力Pc也通過(guò)繼續(xù)電操作壓縮機(jī)16e的ON控制而降低。
這樣，當(dāng)燃料槽道壓力Pg降低至大氣壓附近(大氣壓Pa+0.01Mpa)，且凸輪腔室壓力Pc降低至大氣壓附近時(shí)，電操作壓縮機(jī)16e通過(guò)OFF控制而停止。這時(shí)，當(dāng)通過(guò)利用吸氣器7的抽吸力和燃料箱4的氣體相壓力而回收上述殘余燃料之后，傳送泵51通過(guò)關(guān)閉燃料循環(huán)管打開/關(guān)閉電磁閥712而停止，同時(shí)使傳送管打開/關(guān)閉電磁閥711保持關(guān)閉，從而停止DME燃料供給裝置100，DME燃料成充滿狀態(tài)保持在傳送管打開/關(guān)閉電磁閥711和單向閥713之間。
圖13是表示電操作壓縮機(jī)16e的控制步驟的流程圖。
首先，確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne是否為0，從而確定柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200是工作還是停止(步驟S11)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne并不為0(步驟S11中為No)時(shí)(也就是當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200工作時(shí))，隨后確定凸輪腔室壓力Pc是否超過(guò)凸輪腔室控制壓力Pe0(步驟S16)。
當(dāng)凸輪腔室壓力Pc超過(guò)凸輪腔室控制壓力Pe0(步驟S16中為Yes)時(shí)，電操作壓縮機(jī)16e通過(guò)ON控制來(lái)操作，因此，凸輪腔室12內(nèi)部的壓力通過(guò)利用電操作壓縮機(jī)16e抽吸而降低(步驟S17)，而當(dāng)凸輪腔室壓力Pc并不超過(guò)凸輪腔室控制壓力Pe0(步驟S16中為No)時(shí)，電操作壓縮機(jī)16e通過(guò)OFF控制而停止(步驟S15)。
另一方面，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne為0(步驟S11中為Yes)時(shí)(也就是當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)200停止時(shí))，隨后確定燃料槽道壓力Pg是否超過(guò)大氣壓Pa(步驟S12)。當(dāng)燃料槽道壓力Pg并沒(méi)有降低至大氣壓Pa(大氣壓Pa+0.01Mpa)時(shí)(步驟S12中為Yes)，隨后確定凸輪腔室壓力Pc是否超過(guò)大氣壓Pa(步驟S13)。
當(dāng)凸輪腔室壓力Pc并沒(méi)有降低至大氣壓Pa(大氣壓Pa+0.01Mpa)時(shí)(步驟S13中為Yes)，電操作壓縮機(jī)16e通過(guò)ON控制來(lái)操作，以便通過(guò)利用電操作壓縮機(jī)16e進(jìn)行抽吸而降低凸輪腔室12內(nèi)部的壓力(步驟S14)。
然后，當(dāng)凸輪腔室壓力Pc降低至大氣壓Pa(大氣壓Pa+0.01Mpa)時(shí)(步驟S13中為No)，電操作壓縮機(jī)16e通過(guò)OFF控制而停止(步驟S15)。而且，甚至當(dāng)燃料槽道壓力Pg降低至大氣壓Pa(大氣壓Pa+0.01Mpa)時(shí)(步驟S2中為No)，將確定保留在燃料槽道11中的DME燃料大致回收，這時(shí)，確定凸輪腔室壓力Pc也降低至大氣壓Pa(大氣壓Pa+0.01Mpa)，因此電操作壓縮機(jī)16e通過(guò)OFF控制而停止(步驟S15)。
這樣，在使用DME燃料作為“液化氣燃料”的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，即使當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在噴射泵1的燃料槽道11中的DME燃料并不返回至燃料箱4中的情況下頻繁重復(fù)地停止和操作柴油發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，可以防止DME燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室12內(nèi)部。
這里，需要說(shuō)明本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，本發(fā)明也可用于在共軌系統(tǒng)中的高壓泵(其中，凸輪腔室和燃料槽道相互隔開)，或者在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變化，這些變化將落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置包括燃料增壓裝置，該燃料增壓裝置具有燃料槽道，液化氣燃料供給該燃料槽道中；與燃料槽道隔開的凸輪腔室；凸輪機(jī)構(gòu)，該凸輪機(jī)構(gòu)布置在凸輪腔室內(nèi)部，并通過(guò)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)；以及泵元件，該泵元件布置成跨過(guò)燃料槽道和凸輪腔室，并由凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，以便在壓力下將燃料槽道中的液化氣燃料傳送至柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射噴嘴中；分離裝置，該分離裝置使得混合至凸輪腔室內(nèi)部的潤(rùn)滑劑中的液化氣燃料與該潤(rùn)滑劑分離；凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置，不管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何，該凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置都并利用分離裝置通過(guò)抽吸來(lái)降低燃料增壓裝置的凸輪腔室內(nèi)部的壓力；凸輪腔室壓力檢測(cè)裝置，該凸輪腔室壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)凸輪腔室內(nèi)部的壓力；以及凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置，該凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置控制凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置，這樣，當(dāng)凸輪腔室壓力檢測(cè)裝置的檢測(cè)壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，凸輪腔室內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定壓力或更小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置，其中凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部包括電操作壓縮機(jī)，該電操作壓縮機(jī)能夠通過(guò)抽吸而降低凸輪腔室內(nèi)部的壓力，并設(shè)置成能夠通過(guò)控制電操作壓縮機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)凸輪腔室內(nèi)部的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置，其中，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置包括減壓箱；使減壓箱內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定壓力或更小并保持該減小壓力的裝置；以及凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥，該凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥能夠打開或關(guān)閉在減壓箱和凸輪腔室之間的連通，其中，凸輪腔室內(nèi)部的壓力可通過(guò)執(zhí)行凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥的打開/關(guān)閉控制來(lái)調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置，其中液化氣燃料供給裝置包括凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，該凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)使用凸輪腔室內(nèi)部的凸輪機(jī)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)源，并在壓力下將由分離裝置分離的液化氣燃料而傳送給燃料箱，其中，減壓箱通過(guò)單向閥而與凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的抽吸口連接，因此，凸輪腔室內(nèi)部的壓力通過(guò)由于凸輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的工作產(chǎn)生的抽吸而降低成負(fù)壓，且凸輪腔室內(nèi)部的壓力可通過(guò)處于負(fù)壓狀態(tài)的凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)閥的打開/關(guān)閉控制而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置，其中凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部包括壓力開關(guān)，該壓力開關(guān)使用凸輪腔室的壓力作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源。
6.一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液化氣燃料供給裝置包括燃料增壓裝置，該燃料增壓裝置在壓力下傳送液化氣燃料，該液化氣燃料從燃料箱供給柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射噴嘴；溢流燃料流動(dòng)通道，用于使得從燃料增壓裝置的燃料槽道溢流的液化氣燃料返回燃料箱；殘余燃料回收裝置，該殘余燃料回收裝置通過(guò)壓縮機(jī)而抽吸保留在燃料槽道和溢流燃料流動(dòng)通道中的液化氣燃料，并在停止柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后將抽吸的液化氣燃料傳送到燃料箱；以及凸輪腔室抽吸裝置，該凸輪腔室抽吸裝置通過(guò)壓縮機(jī)而抽吸泄漏至燃料增壓裝置的凸輪腔室中的液化氣燃料，其中，壓縮機(jī)是液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，它布置在液化氣燃料的分支流動(dòng)通道上，該分支流動(dòng)通道從傳送通道分支，用于將液化氣燃料從燃料傳送裝置供給燃料增壓裝置，該燃料傳送裝置將液化氣燃料從燃料箱傳送給燃料增壓裝置并返回燃料箱，并響應(yīng)流入分支流動(dòng)通道的液化氣燃料的液體壓力而工作，殘余燃料回收裝置包括抽吸通道打開/關(guān)閉閥，該抽吸通道打開/關(guān)閉閥打開或關(guān)閉從燃料槽道和溢流燃料流動(dòng)通道至液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的抽吸通道；分支流動(dòng)通道打開/關(guān)閉閥，該分支流動(dòng)通道打開/關(guān)閉閥能夠打開或關(guān)閉分支流動(dòng)通道；以及殘余燃料回收控制裝置，該殘余燃料回收控制裝置控制液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的操作，并處于這樣的狀態(tài)，即在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中使得抽吸通道打開/關(guān)閉閥關(guān)閉，而在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作停止后使得抽吸通道打開/關(guān)閉閥打開，且殘余燃料回收控制裝置通過(guò)執(zhí)行分支流動(dòng)通道打開/關(guān)閉閥的打開/關(guān)閉控制來(lái)控制液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的操作。
全文摘要
在液化氣燃料的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，本發(fā)明的目的是即使當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在并不使燃料增壓裝置(例如供給泵或噴射泵)的燃料槽道中的液化氣燃料返回燃料箱的情況下重復(fù)地停止和工作時(shí)，也防止液化氣燃料儲(chǔ)存在凸輪腔室中。電操作壓縮機(jī)16e通過(guò)凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20來(lái)進(jìn)行ON/OFF控制。在凸輪腔室12內(nèi)部布置有凸輪腔室壓力傳感器，該凸輪腔室壓力傳感器121檢測(cè)凸輪腔室12內(nèi)部的壓力。當(dāng)凸輪腔室壓力傳感器121的檢測(cè)壓力為預(yù)定值或更小時(shí)，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20執(zhí)行電操作壓縮機(jī)16e的OFF控制，而當(dāng)凸輪腔室壓力傳感器121的檢測(cè)壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，凸輪腔室壓力調(diào)節(jié)部分20執(zhí)行電操作壓縮機(jī)16e的ON控制，以便使凸輪腔室12內(nèi)部的壓力降低至預(yù)定值或更小，從而通過(guò)抽吸降低凸輪腔室12內(nèi)部的壓力。
文檔編號(hào)F02M59/44GK101014763SQ20058002307
公開日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2005年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者野崎真哉, 野田俊郁, 牛山大丈, 石川輝昭, 早坂行広 申請(qǐng)人:博世株式會(huì)社