专利名称：柴油发动机的液化气燃料供给装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柴油发动机的液化气燃料供给装置，该柴油发动机使用液化气例如DME(二甲醚)、LP气等作为燃料，十六烷值改进剂添加在LP气中(下文中称为高十六烷值LP气)。
背景技术：
作为用于解决由柴油发动机引起的污染的对策，使用清洁燃烧的DME或高十六烷值LP气来代替轻质油的柴油发动机很吸引人注意。这些燃料是与通常使用的轻质油不同的液化气燃料。也就是，DME等与轻质油相比有更低的沸点，因此，轻质油在大气压力和室温下以液体状态存在，而DME等的特性是它们在室温下以气体形式存在，且有较低粘性。
在柴油发动机的液化气燃料供给装置中，在压力下将燃料供给燃料喷射喷嘴的燃料增压装置(例如供给泵或喷射泵)包括燃料槽道，液化气燃料从燃料箱供给该燃料槽道；凸轮室，该凸轮室与燃料槽道隔开；凸轮机构，该凸轮机构布置在凸轮室内部，并由于柴油发动机的旋转而旋转；以及泵元件，该泵元件布置成跨过燃料槽道和凸轮腔室，并由凸轮机构驱动，以便将燃料槽道内部的液化气燃料供给柴油发动机的燃料喷射喷嘴。
在具有这样结构的燃料增压装置中，因为泵元件在燃料增压装置内部布置成跨过燃料槽道和凸轮腔室的结构以及液化气燃料例如DMEd上述特性(在室温下为气体形式，并有较低粘性)，因此有这样的缺点，即少量液化气燃料从泵元件的柱塞泄漏至凸轮腔室中。在使用轻质油作为燃料的柴油发动机的燃料供给装置中不会产生该缺点。而且，当泄漏至凸轮腔室中的液化气燃料储存在凸轮腔室内部，且储存的液化气燃料超过预定量时，由于该泄漏的液化气燃料，在凸轮腔室内部的润滑剂的润滑性能变坏，因此可能防碍燃料增压装置的操作。
作为克服该缺点的一个方法，已知这样的方法，其中，使用滑油分离器来使得润滑剂与气化的液化气燃料(该气化的液化气燃料充满凸轮腔室内部的气体部分)分离，且分离的气体液化气燃料由凸轮驱动压缩机(该凸轮驱动压缩机利用由于柴油发动机旋转而驱动的凸轮机构作为驱动动力源来工作)抽吸，并返回燃料箱。根据该方法，泄漏至凸轮腔室内部的液体液化气燃料的气化加速，因此可以减少以液体形式混合至润滑剂中的液化气燃料量。同时，混合至润滑剂中的、成液体形式的液体液化气燃料的气化加速，因此可以缩短使液体形式的液体液化气燃料与润滑剂分离所需的时间。因此，可以减少由于液体液化气燃料混合至润滑剂中而引起的润滑性能降低。
作为现有技术的特定实例，例如已知这样的技术，其中，润滑剂利用滑油分离器而与气化的液化气燃料(该气化的液化气燃料充满凸轮腔室内部的气体部分)分离，且通过滑油分离器而分离的气化液化气燃料通过凸轮驱动压缩机而抽吸和返回燃料箱，该凸轮驱动压缩机使用凸轮机构作为驱动动力源来工作(例如见专利文献1)。
上面安装使用轻质油的普通柴油发动机的大型卡车、大型公共汽车等通常安装了所谓的空转停止控制装置，在由于红灯等而暂时停止时，该空转停止控制装置使得柴油发动机停止运转。这用于克服由于在柴油发动机空转过程中排出的排气而引起的大气污染问题、由于在空转时的发动机声音引起的噪音问题等。控制装置设置成这样，即当满足预定空转停止条件和当车辆停止时，柴油发动机停止运转，且当开始驱动车辆时，该柴油发动机重新起动。因此，在暂时停止时(例如由于红灯)能够减少排气和噪音(例如见专利文献2)专利文献1JP-A-2003-262167
专利文献2JP-A-2000-179389发明的公开发明要解决的问题当柴油发动机由于空转停止等而停止运转时，燃料增压装置也停止，也就是，燃料增压装置的凸轮腔室的凸轮机构也停止，因此，使用凸轮机构作为驱动动力源而工作的凸轮驱动压缩机也停止。当凸轮驱动压缩机停止时，泄漏至凸轮腔室内部的液化气燃料(并不)进行抽吸，且并不供给燃料箱，因此，泄漏至凸轮腔室内的液化气燃料储存在凸轮腔室内部。当由于停车而使柴油发动机长时间停止运转时，这样防止液化气燃料从燃料槽道泄漏至凸轮腔室中，即通过停止执行将燃料从燃料箱供给燃料增压装置的操作控制，并通过抽吸装置例如吸气器而抽吸在燃料增压装置的燃料槽道中的液化气燃料。
不过，例如当柴油发动机重新起动，以便使车辆在停止较短时间(例如在交叉路口等候交通灯的变化)后立即运行时(也就是在上述空转停止时)，当执行上述控制(该控制在停车较长时间时进行)时将产生以下问题。也就是，当在停止时执行使液化气燃料返回燃料增压装置燃料槽道内部的工作控制时，在重新起动柴油发动机时，将需要用于使液化气燃料从燃料箱充入燃料槽道的预备时间，因此有这样的驱动，即车辆不能在合适时间很容易地开始运行。
因此，在空转停止过程中，需要保持柴油发动机停止运转的状态，同时防止燃料增压装置的燃料槽道中的液化气燃料返回燃料箱。这时，凸轮机构也停止，因此不能使得泄漏至凸轮腔室中的液化气燃料从燃料槽道返回燃料箱。不过，当柴油发动机从空转停止状态重新起动时，凸轮机构也采取驱动状态。通过继续该驱动状态，泄漏至凸轮腔室中的液化气燃料通过凸轮驱动压缩机而逐渐返回燃料箱，因此能够防止泄漏和储存在凸轮腔室内部的液化气燃料增加。
不过，当空转停止频繁重复时，在停止过程中泄漏至凸轮腔室中的液化气燃料并没有在车辆运行过程中利用凸轮驱动压缩机而充分返回燃料箱的情况下重复进行停止和运行。因此，液化气燃料逐渐储存在凸轮腔室内部，且如前所述，由于泄漏的液化气燃料，凸轮腔室的润滑性能降低，从而可能防碍燃料增压装置的工作。
本发明考虑到这些问题，本发明的目的是在使用液化气例如DME等作为燃料的柴油发动机系统中，即使当在燃料增压装置(例如供给泵或喷射泵等)的燃料槽道中的液化气燃料并不返回燃料箱中的情况下使柴油发动机频繁重复停止和运行时，也防止储存的液化气燃料进入凸轮腔室中。
解决问题的方式为了克服上述缺点，本发明的第一方面涉及一种柴油发动机的燃料供给装置，它包括燃料增压装置，该燃料增压装置有燃料槽道，液化气燃料供给该燃料槽道中；凸轮腔室，该凸轮腔室与燃料槽道隔开；凸轮机构，该凸轮机构布置在凸轮腔室内部，并通过柴油发动机的旋转而驱动；以及泵元件，该泵元件布置成跨过燃料槽道和凸轮腔室，并由凸轮机构驱动，以便在压力下将燃料槽道中的液化气燃料传送至柴油发动机的燃料喷射喷嘴中；分离装置，该分离装置使得混合至凸轮腔室内部的润滑剂中的液化气燃料与该润滑剂分离；凸轮腔室压力调节装置，不管柴油发动机的工作状态如何，该凸轮腔室压力调节装置都通过抽吸并通过分离装置来降低燃料增压装置的凸轮腔室内部的压力；凸轮腔室压力检测装置，该凸轮腔室压力检测装置检测凸轮腔室内部的压力；以及凸轮腔室压力调节装置，该凸轮腔室压力调节装置控制凸轮腔室压力调节装置，这样，当凸轮腔室压力检测装置的检测压力超过预定压力时，凸轮腔室内部的压力降低至预定压力或更小。
燃料增压装置例如供给泵、喷射泵等(它通常用于柴油发动机的燃料供给装置中)包括凸轮腔室，通过柴油发动机的旋转而驱动的凸轮机构布置在该凸轮腔室中；燃料槽道，该燃料槽道允许液化气燃料在压力下从燃料箱供给其中，并与凸轮腔室隔开；以及泵元件，该泵元件由凸轮机构驱动，并在压力下将燃料槽道中的液化气燃料传送至柴油发动机的燃料喷射喷嘴。而且，泵元件布置成跨过彼此隔开的燃料槽道和凸轮腔室。
而且，液化气燃料例如DME或高十六烷值LP气具有这样的特性，它在正常温度下变成气体，因此，当燃料从燃料箱供给燃料增压装置中的供给压力较低时，液化气燃料将气化。因此，为了使液化气燃料成液体状态从燃料箱供给燃料增压装置，与使用轻质油作为燃料的情况下相比，需要增加将燃料传送给燃料增压装置所需的燃料传送压力。
与轻质油相比，液化气燃料例如DME或高十六烷值LP气有较低粘性，因此，燃料槽道中的燃料将很容易从确定于泵元件的柱塞套和柱塞之间的间隙泄漏至凸轮腔室中。而且，因为供给燃料增压装置的燃料供给压力增加，因此，燃料槽道中的燃料将进一步加速泄漏至凸轮腔室中。
当液化气燃料从泵元件的柱塞泄漏至凸轮腔室内部时，由于气化的液化气燃料的压力，凸轮腔室内部的压力升高。压力的升高与泄漏至凸轮腔室中的液化气燃料的储存量相对应。因此，可以通过检测凸轮腔室内部的压力来确定储存在凸轮腔室内部的液化气燃料量。
然后，检测凸轮腔室内部的压力，并控制凸轮腔室压力调节装置，以便当凸轮腔室内部的压力超过预定压力时使凸轮腔室内部的压力降低至预定压力或更小。通过抽吸通过分离装置并利用凸轮腔室压力调节装置来降低燃料增压装置的凸轮腔室内部的压力，从而加速泄漏至凸轮腔室中的液化气燃料的气化。而且，因为在凸轮腔室内部的气化液化气燃料抽吸至凸轮腔室外部，因此可以防止预定量或更多的液化气燃料储存在凸轮腔室内部。
也就是，凸轮腔室压力调节装置构成这样，即不管柴油发动机的工作状态如何，燃料增压装置的凸轮腔室内部的压力都能够通过抽吸而降低，因此总是能够使凸轮腔室内部的压力设置为预定压力或更低。也就是，不管柴油发动机的工作状态如何，都可以防止预定量或更多的液化气燃料储存在凸轮腔室内部。
这样，根据本发明第一方面，可以获得这样的有利效果，即使当柴油发动机在没有使燃料增压装置的燃料槽道中的液化气燃料返回燃料箱的情况下频繁地重复停止和工作时，可以防止液化气燃料储存在凸轮腔室内部。
本发明的第二方面涉及本发明第一方面的、柴油发动机的燃料供给装置，它的特征在于凸轮腔室压力调节装置包括电操作压缩机，该电操作压缩机能够通过抽吸而降低凸轮腔室内部的压力，并设置成能够通过控制电操作压缩机来调节凸轮腔室内部的压力。
这样，通过电操作马达(该电操作马达能够通过抽吸而降低凸轮腔室内部的压力)，不管柴油发动机的工作状态如何，都可以通过抽吸来降低燃料增压装置的凸轮腔室内部的压力。
本发明的第三方面涉及本发明第一方面的、柴油发动机的液化气燃料供给装置，它的特征在于，凸轮腔室压力调节装置包括减压箱；使减压箱内部的压力降低至预定压力或更小并保持该减小压力的装置；以及凸轮腔室压力调节阀，该凸轮腔室压力调节阀能够打开或关闭在减压箱和凸轮腔室之间的连通，其中，凸轮腔室内部的压力可通过执行凸轮腔室压力调节阀的打开/关闭控制来调节。
这样，通过使减压箱内部的压力降低至预定压力或更小、通过保持由减压箱提供的该减小压力以及通过执行凸轮腔室压力调节阀的打开控制(该凸轮腔室压力调节阀能够打开或关闭在减压箱和燃料增压装置的凸轮腔室之间的连通)，不管柴油发动机的工作状态如何，都能够通过由于减压箱中的负压而引起的抽吸来降低燃料增压装置的凸轮腔室内部的压力。
本发明的第四方面涉及本发明第三方面的、柴油发动机的液化气燃料供给装置，它的特征在于燃料供给装置包括凸轮驱动压缩机，该凸轮驱动压缩机使用凸轮腔室内部的凸轮机构作为驱动源，并将由分离装置分离的液化气燃料通过增压而传送给燃料箱，其中，减压箱通过单向阀而与凸轮驱动压缩机的抽吸口连接，因此，凸轮腔室内部的压力通过由于凸轮驱动压缩机的工作产生的抽吸而降低成负压，且凸轮腔室内部的压力可通过处于负压状态的凸轮腔室压力调节阀的打开/关闭控制而进行调节。
因为减压箱与凸轮驱动压缩机的抽吸口连接，因此在凸轮驱动压缩机工作的过程中(也就是在柴油发动机的工作过程中)，减压箱内部由于凸轮驱动压缩机的抽吸力而采取负压状态。然后，即使在柴油发动机停止后，减压箱内部也保持在上述负压状态。
也就是，只在柴油发动机工作过程中操作的凸轮驱动压缩机的功率预先转变成减压箱中的负压，且保持该负压(保持在待用状态)，且在柴油发动机停止后，通过利用在柴油发动机停止后基于减压箱中的负压的抽吸力来执行凸轮腔室的压力控制。因此，由于凸轮驱动压缩机(它的驱动局限于柴油发动机工作期间)和减压箱，即使当柴油发动机停止时，也使得燃料供给装置能够通过减压箱内部的负压来执行该功能。
本发明的第五方面涉及本发明第二方面的、柴油发动机的液化气燃料供给装置，它的特征在于凸轮腔室压力调节装置包括压力开关，该压力开关使用凸轮腔室的压力作为驱动动力源。
这样，因为凸轮腔室压力调节装置由压力开关构成，该压力开关使用凸轮腔室内部的压力作为驱动动力源，因此凸轮腔室压力调节装置能够简化。
本发明的第六方面涉及一种液化气燃料供给装置，它包括燃料增压装置，该燃料增压装置在压力下传送液化气燃料，该液化气燃料从燃料箱供给柴油发动机的燃料喷射喷嘴；溢流燃料流动通道，用于使得从燃料增压装置的燃料槽道溢流的液化气燃料返回燃料箱；残余燃料回收装置，该残余燃料回收装置通过压缩机而抽吸保留在燃料槽道和溢流燃料流动通道中的液化气燃料；以及凸轮腔室抽吸装置，该凸轮腔室抽吸装置通过压缩机而从燃料增压装置的凸轮腔室抽吸泄漏的液化气燃料，其中，压缩机是液压驱动压缩机，它布置在液化气燃料的分支流动通道上，该分支流动通道从传送通道分支，用于将液化气燃料从燃料传送装置供给燃料增压装置，该燃料传送装置将液化气燃料从燃料箱传送给燃料增压装置并返回燃料箱，并响应流入分支流动通道的液化气燃料的液压而工作，残余燃料回收装置包括抽吸通道打开/关闭阀，该抽吸通道打开/关闭阀打开或关闭从燃料槽道和溢流燃料流动通道至液压驱动压缩机的抽吸通道；分支流动通道打开/关闭阀，该分支流动通道打开/关闭阀能够打开或关闭分支流动通道；以及残余燃料回收控制装置，该残余燃料回收控制装置控制液压驱动压缩机的操作，并处于这样的状态，即在柴油发动机工作过程中使得抽吸通道打开/关闭阀关闭，而在柴油发动机的工作停止后使得抽吸通道打开/关闭阀打开，且残余燃料回收控制装置通过执行分支流动通道打开/关闭阀的打开/关闭控制来控制液压驱动压缩机的操作。
也就是，本发明的这些方面构成如下。
用于在柴油发动机停止之后抽吸保留在燃料槽道和溢流燃料流动通道中的液化气燃料的液压驱动压缩机也是在柴油发动机工作过程中用于抽吸泄漏至燃料增压装置的凸轮腔室中的液化气燃料的装置。燃料增压装置的凸轮腔室内部设置成能够利用液压驱动压缩机来抽吸液化气燃料，同时，还提供了用于打开或关闭从燃料槽道和溢流燃料流动通道至液压驱动压缩机的抽吸通道的抽吸通道打开/关闭阀。
在柴油发动机的工作期间，液压驱动压缩机在抽吸通道打开/关闭阀关闭的状态下工作，以便抽吸泄漏至燃料增压装置的凸轮腔室内的液化气燃料，并将该液化气燃料传送给燃料箱。另一方面，在停止柴油发动机之后，液压驱动压缩机在抽吸通道打开/关闭阀打开的状态下工作，以便抽吸保留在燃料槽道和燃料增压装置的溢流燃料流动通道中的液化气燃料，并将该液化气燃料传送给燃料箱。
在使用液化气例如DME等作为燃料的柴油发动机系统中，甚至当柴油发动机在燃料增压装置(例如供给泵、喷射泵等)的燃料槽道中的液化气燃料返回至燃料箱，它可以防止液化气燃料储存在凸轮腔室内部。
附图的简要说明
图1是表示本发明的DME燃料供给装置的第一实施例的示意结构图；图2是表示喷射泵元件附近的主要部分的透视图；图3是表示本发明的DME燃料供给装置的第二实施例的示意结构图；图4是表示本发明的DME燃料供给装置的第三实施例的示意结构图；图5是DME燃料供给装置的方框图；图6是表示压力变化相对于凸轮腔室压力调节阀的控制的正时曲线图；图7是表示凸轮腔室压力调节阀的控制步骤的流程图；
图8是表示本发明的DME燃料供给装置的第四实施例的示意结构图；图9是表示本发明的DME燃料供给装置的第五实施例的示意结构图；图10是表示本发明的DME燃料供给装置的第六实施例的示意结构图；图11是表示DME燃料供给装置的方框图；图12是表示根据电操作压缩机的控制的压力变化的正时曲线图；以及图13是表示电操作压缩机的控制步骤的流程图。
实施发明的最佳方式下文中将结合附图解释本发明的实施例。
首先，DME燃料供给装置的示意结构解释为本发明的“柴油发动机的液化气燃料供给装置”。作为液化气燃料，可以使用的典型实例为DME或高十六烷值LP气(添加了十六烷值改进剂的LP气)，该LP气有大约40至55的十六烷值，优选是50或更多。
在后面所述的实施例中，介绍了DME用作液化气燃料的情况。不过，当使用高十六烷值LP气时，对于十六烷值改进剂，使用已知的亚硝酸酯、亚硝酸戊酯、有机过氧化物等。作为专用的十六烷值改进剂，可以使用DTBP(Di-tertiary butyl过氧化物)或2HEN(2-Ethylhexylnitrate)。而且，LP气与轻质油相比有较低的润滑性，因此希望添加已知的烷基酯作为润滑性改进剂。
实施例1图1是表示DME燃料供给装置的示意结构图，该DME燃料供给装置构成本发明的“柴油发动机燃料供给装置”。
将DME燃料作为液化气燃料供给柴油发动机中的DME燃料供给装置100包括喷射泵1(该喷射泵1构成“燃料增压装置”)和燃料箱4。喷射泵1包括喷射泵元件2，该喷射泵元件2的数目与柴油发动机的汽缸数相等。构成“燃料传送装置”的传送泵51使得储存在燃料箱4中的DME燃料增压，并将该DME燃料传送给传送管5，该传送管5构成通向喷射泵1的“传送通路”。
燃料箱4的DME燃料传送口41布置成低于在燃料箱4内部的液相4a的液体表面，且传送泵51布置在燃料箱4的DME燃料传送口41附近。供给传送管5的DME燃料通过过滤器52而过滤，并通过传送给打开/关闭电磁阀711而供给喷射泵1，该电磁阀711构成打开和关闭单向阀713和传送给5的“传送通道打开/关闭阀”。
在传送管打开/关闭电磁阀711通过燃料喷射状态中的ON信号而采取打开状态时(柴油发动机工作时的状态)，传送管打开/关闭电磁阀711与传送管5连通。单向阀713防止DME燃料从喷射泵1侧反向流入燃料箱4侧。
在喷射泵1中形成有燃料槽道11和凸轮腔室12，在压力下通过传送泵51而从燃料箱4传送的DME燃料通过传送管5而充满该燃料槽道11，且由柴油发动机的旋转来驱动的凸轮机构布置在凸轮腔室12中。凸轮腔室12与燃料槽道11隔开，喷射泵元件2布置成跨过彼此隔开的燃料槽道11和凸轮腔室12，且喷射泵元件2由布置在凸轮腔室2内部的凸轮机构来驱动。
在燃料槽道11中的DME燃料在压力下通过喷射管3而在预定正时从各喷射泵元件2供给燃料喷射喷嘴9，且只供给预定量，该燃料喷射喷嘴9布置成用于柴油发动机的各个汽缸(图中未示出)。
在溢流燃料管81(该溢流燃料管81构成用于使从燃料槽道溢流的DME燃料返回燃料箱4的“溢流燃料流动通道”)上安装有溢流阀82，其中，该溢流阀82使得燃料槽道11中的DME燃料压力保持为预定压力，且同时使得DME燃料的流动方向确定为只沿使得从燃料槽道11溢流的DME燃料返回燃料箱4的方向。
从喷射泵1的燃料槽道11溢流的DME燃料通过溢流燃料管而经溢流阀82和冷却器42返回燃料箱4。从各燃料喷射喷嘴9溢流的DME燃料通过电操作压缩机16a通过喷嘴返回管6而经溢流管8和冷却器42返回燃料箱4。
而且，DME燃料供给装置100包括“残余燃料回收装置”，该残余燃料回收装置在柴油发动机停止时将保留在燃料槽道11以及喷射泵1的溢流燃料管81和喷射管3中的DME燃料回收至燃料箱4中。
“残余燃料回收装置”包括燃料循环流动管53，该燃料循环流动管53构成“循环流动通道”，从传送泵51供给的DME燃料传送至该循环流动通道中；燃料循环管打开/关闭电磁阀712，该燃料循环管打开/关闭电磁阀712构成“循环流动通道打开/关闭阀”，它打开或关闭燃料循环流动管53；吸气器7，在该吸气器7中，抽吸力通过DME燃料在循环流动管53中循环而产生；传送管打开/关闭电磁阀711；排气管(purge pipe)19，该排气管19使得吸气器7的抽吸部分和溢流燃料管81相互连通，并构成“气化通道”，用于通过吸气器7的抽吸力而使保留在燃料槽道11、溢流燃料管81和喷射管81中的DME燃料气化；抽吸口打开/关闭电磁阀72，该抽吸口打开/关闭电磁阀72构成气化通道打开/关闭阀，它打开或关闭与排气管19的连通；以及DME燃料回收控制部分10，它构成“残余燃料回收控制装置”。
DME燃料回收控制部分10检测柴油发动机的工作/停止状态(DMR燃料供给装置100的喷射/未喷射状态)，并根据各状态来执行传送泵51、传送管打开/关闭电磁阀711、燃料循环管打开/关闭电磁阀712和抽吸口打开/关闭电磁阀72的打开/关闭控制(ON/OFF控制)。
在柴油发动机停止运转时，DME燃料回收控制部分10执行用于回收保留在燃料槽道11、喷射管3和溢流燃料管81中的DME燃料的控制。
喷射泵1的凸轮腔室12构成专用润滑系统，它与柴油发动机的润滑系统分离，其中，构成“分离装置”的滑油分离器13使得润滑剂与凸轮腔室12内部的气态部分分离，其中，从喷射泵1的凸轮腔室12泄漏的DME燃料与润滑剂混合并返回至凸轮腔室12。
成气态形式的DME燃料(润滑剂通过滑油分离器13而与该气态DME燃料分离)供给电操作压缩机16e，该电操作压缩机16e构成“凸轮腔室压力调节装置”，它通过单向阀14而防止凸轮腔室12内部的压力变成大气压或更小。然后，DME燃料在通过电操作压缩机16e而增压之后通过单向阀15和冷却器42而返回燃料箱4。当柴油发动机停止运转时，单向阀15用于防止DME燃料从燃料箱4反向流入凸轮腔室12中。
图2是表示喷射泵1的喷射泵元件2附近的主要部分的透视图。
如前所述，在喷射泵1内部，燃料槽道11和凸轮腔室12形成这样的状态，即它们的腔室相互隔开。喷射泵元件2布置成跨过燃料槽道11和凸轮腔室12，如图所示。喷射泵元件2的传送阀保持器21设置成具有传送阀插入孔211，并固定在喷射泵1的基体上。喷射管3与燃料液体传送口212连接，该燃料液体传送口212与传送阀插入孔211连通。
传送阀23以可往复运动的方式插入传送阀插入孔211中，其中，传送阀23由传送弹簧22偏压成使得阀部分231与传送阀座24的阀座部分24a接触，该传送阀座24与传送阀保持器21形成一体。柱塞套25与传送阀座24形成一体，并包括压缩腔室25a，该压缩腔室25a与传送阀座24连通。
在压缩腔室25a中，柱塞26以可往复运动的方式插入传送阀座24的内周边241中，且压缩腔室25a的一端侧对者传送阀23。柱塞26通过柱塞弹簧27并通过挺杆28而偏压向凸轮283侧。
在凸轮腔室12内部布置有构成“凸轮机构”的凸轮轴282的凸轮283。柱塞26与柴油发动机的驱动轴连接。这时，由于通过柴油发动机的驱动力而沿符号X所示旋转方向旋转的凸轮轴282的凸轮283，柱塞26通过挺杆28而向上推向传送阀23侧(由箭头符号D所示的方向)。挺杆辊子281相对于挺杆28可枢轴转动地支承，这样，挺杆辊子281作为从动件而旋转，其中，凸轮283的外周表面和挺杆辊子281的周边表面相互接触。
如上所述，在构成结合图1和图2所述结构的柴油发动机的DME燃料供给装置100中，喷射泵1设置成这样，即喷射泵元件2布置成跨过燃料槽道11和凸轮腔室12，如图2所示，并由布置在凸轮腔室12内部的凸轮机构来驱动。
构成“液化气燃料”的DME燃料具有以下特性，即在室温下变成气体，且有很低的粘性，因此，在燃料槽道11中的DME燃料通过喷射泵元件2而逐渐泄漏至凸轮腔室12。而且，当固定量或更多DME燃料储存在凸轮腔室12的内部时，由于泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料，有可能使得凸轮腔室12内部的润滑剂的润滑性降低，从而降低凸轮机构的功能。
当燃料槽道11中的DME燃料泄漏至凸轮腔室12中时，由于泄漏至凸轮腔室12中并气化的DME燃料的压力，凸轮腔室12内部的压力升高。因此，在凸轮腔室12内部的压力根据泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料储存量而升高。也就是，通过检测凸轮腔室12的压力，可以确定泄漏和储存在凸轮腔室12内部的DME燃料量。
而且，电操作压缩机16e设置成使用装载柴油发动机车辆的电池的电能来工作。因此，不管柴油发动机的工作状态如何，都可以通过抽吸而通过滑油分离器13来降低喷射泵1的凸轮腔室12内部的压力。
电操作压缩机16e通过构成“凸轮腔室压力调节装置”的凸轮腔室压力调节部分20来进行ON/OFF控制。在凸轮腔室12内部布置有凸轮腔室压力传感器121，该凸轮腔室压力传感器121构成检测凸轮腔室12内部的压力的“凸轮腔室压力检测装置”。当凸轮腔室压力传感器121的检测压力变成预定值或更小时，凸轮腔室压力调节部分20执行电操作压缩机16e的OFF控制，且当凸轮腔室压力传感器121的检测压力超过该预定值时，凸轮腔室压力调节部分20执行电操作压缩机16e的ON控制，以便通过抽吸而使得凸轮腔室12内部的压力降低至预定压力或更小。
通过利用电操作压缩机16e抽吸和通过滑油分离器13而降低喷射泵1的凸轮腔室12内部的压力，泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料的气化加速，且在凸轮腔室12内部的气化DME燃料通过溢流管8和冷却器42而返回燃料箱4，因此，在凸轮腔室12内部不会储存固定量或更多的DME燃料。
而且，不管柴油发动机的工作状态如何，电操作压缩机16e都能够降低喷射泵1的凸轮腔室12内部的压力，因此，可以降低压力，这样，由凸轮腔室压力传感器121检测的压力不会超过允许压力，因此总是防止储存在凸轮腔室12内部的DME燃料超过固定量的DME燃料。
这里，允许压力是对应于这样情况的压力，在该情况下，由于DME燃料泄漏至凸轮腔室12中，可能通过降低凸轮腔室12内部的润滑剂的润滑性能而降低凸轮机构功能的DME燃料量将泄漏和储存在凸轮腔室12内部。该允许压力是根据实验等而设置的压力值。
这样，在使用DME作为“液化气燃料”的柴油发动机系统中，即使当柴油发动机在燃料喷射泵1的燃料槽道11内的DME燃料并不返回燃料箱4的情况下频繁地重复停止和工作时，也可以防止DME燃料储存在凸轮腔室12内部。
实施例2图3是表示构成本发明的“柴油发动机燃料供给装置”的DME燃料供给装置100的第二实施例的示意结构图。这里，具有与实施例1中所述的DME燃料供给装置100部分相同结构的部分将给出相同标记符号，且省略对它们的说明。
电操作压缩机16e作为具有“凸轮腔室压力调节装置”功能的部分，方式与在上述第一实施例中所述的“凸轮腔室压力调节装置”相同。因此，不管柴油发动机的工作状态如何，电操作压缩机16e都能够通过抽吸并通过滑油分离器13而降低喷射泵1的凸轮腔室12内部的压力。
在本实施例中的DME燃料供给装置100包括减压箱17，该减压箱17的容量比燃料箱4小，并有气密密封结构。减压箱17通过单向阀171而利用管175与电操作压缩机16e的抽吸侧连接。减压箱17通过电操作压缩机16e进行抽吸，因此，减压箱17的内部压力成负压状态，且即使当电操作压缩机16e停止时，也通过单向阀171而保持低压状态。而且，减压阀17利用抽吸管191而与溢流燃料管81的溢流阀82的上游部分连通。
抽吸管191设置成通过排气管19而与溢流燃料管81连通。能够打开或关闭抽吸管191的抽吸管打开/关闭电磁阀18布置在抽吸管191上。抽吸管打开/关闭电磁阀18由DME燃料回收控制部分10来控制。抽吸管打开/关闭电磁阀18由DME燃料回收控制部分10来控制，其中，在柴油发动机停止时，抽吸管打开/关闭电磁阀18响应ON控制而采取打开状态，且减压箱17和溢流燃料管81相互连通，而当柴油发动机工作时，抽吸管打开/关闭电磁阀18响应OFF控制而采取关闭状态，且中断在减压箱17和溢流燃料管81之间的连通。
实施例3图4是表示构成本发明的“柴油发动机燃料供给装置”的DME燃料供给装置100的第三实施例的示意结构图。这里，具有与实施例1或实施例2中所述的DME燃料供给装置100部分相同结构的部分将给出相同标记符号，且省略对它们的说明。
在本实施例中的DME燃料供给装置100以与第二实施例相同的方式包括减压箱17，该减压箱17的容量比燃料箱4小，并有气密密封结构。减压箱17通过凸轮驱动压缩机16来抽吸，代替第二实施例的电操作压缩机16e，因此，减压箱17的内部压力形成负压状态。这里，即使当凸轮驱动压缩机16停止时，也通过单向阀17而保持低压状态。凸轮驱动压缩机16只有当柴油发动机工作时才工作，且当柴油发动机处于停止状态时停止。
在本实施例的DME燃料供给装置100中，用于在柴油发动机停止后回收保留在燃料槽道11、喷射管3和溢流燃料管81中的DME燃料的减压箱17也用作“凸轮腔室压力调节装置”，用于通过抽吸而降低凸轮腔室12内部的压力。用于使凸轮腔室12通过滑油分离器13而与减压箱17连通的管172布置在DME燃料供给装置100中，而打开或关闭在凸轮腔室12和减压箱17之间的连通并调节凸轮腔室12内部压力的凸轮腔室压力调节阀173也布置在管172中。
当凸轮腔室压力传感器121的检测压力保持预定值或更小时，凸轮腔室压力调节部分20执行凸轮腔室压力调节阀173的关闭控制(OFF控制)，且当凸轮腔室压力传感器121的检测压力超过预定压力时，凸轮腔室压力调节部分20执行凸轮腔室压力调节阀173的打开控制(ON控制)，以便使凸轮腔室12内部的压力降低至预定压力或更小。
通过由于减压箱17中的负压而引起的抽吸并通过滑油分离器13来降低喷射泵1的凸轮腔室12内部的压力，泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料的气化加速，且同时，在凸轮腔室12内部的气化DME燃料抽吸至减压箱17内部，因此可以防止固定量或更多DME燃料储存在凸轮腔室12内部。在柴油发动机的工作过程中，在减压箱17内的压力通过使用凸轮驱动压缩机16的抽吸而降低，且即使当凸轮驱动压缩机16由于柴油发动机停止运转而停止时，减压箱17也由于单向阀171而保持负压状态。
因此，不管柴油发动机的工作状态如何，喷射泵1的凸轮腔室12内部的压力通过抽吸而降低。也就是，不管柴油发动机的工作状态如何，凸轮腔室12内部的压力都能够在凸轮腔室压力传感器121的检测压力超过预定压力时降低至预定压力或更小，因此，总是能够防止固定量或更多DME燃料储存在凸轮腔室12内部。
这里，当柴油发动机重新起动以便操作凸轮驱动压缩机16时，抽吸至减压箱17中的DME燃料通过利用凸轮驱动压缩机16的抽吸而返回至燃料箱4中。
图5是DME燃料供给装置100的方框图。图6是表示燃料槽道11和凸轮腔室12的压力响应凸轮腔室压力调节阀173的控制的正时曲线图。
构成控制装置的ECU(电子控制单元)101(包括DME燃料回收控制部分10和凸轮腔室压力调节部分20)是已知用于车辆的控制装置，它执行各种控制，例如柴油发动机车辆的发动机控制、制动控制等，柴油发动机200和DME燃料供给装置100安装在该柴油发动机车辆上。
在ECU101中输入凸轮腔室压力Pc(凸轮腔室压力传感器121输出该凸轮腔室压力)和柴油发动机200的发动机转速Ne。ECU101根据柴油发动机200的发动机转速Ne来确定柴油发动机200的工作状态，并根据工作状态、凸轮腔室压力Pc和其它状态信息来执行凸轮腔室压力调节阀173、传送泵51和其它各电磁阀的ON/OFF控制。
在柴油发动机200的工作过程中，由于DME燃料在压力下通过传送泵51从燃料箱4供给，因此在喷射泵1的燃料槽道11中的压力(燃料槽道压力Pg)保持在近似固定高压(比燃料蒸气压力Pe高0.5Mpa的压力)。在该时期，凸轮腔室压力调节部分20保持在这样的状态，其中，在凸轮腔室12和减压箱17之间的连通通过关闭凸轮腔室压力调节阀173而中断。
在柴油发动机200工作的过程中，由喷射泵1的凸轮腔室12内部的凸轮机构驱动的凸轮驱动压缩机16继续工作，因此，在该时期，凸轮腔室12内部的压力(凸轮腔室压力Pc)总是通过利用凸轮驱动压缩机16抽吸和通过单向阀14而降低。因此，将响应从燃料槽道11泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料的蒸气压力而升高的、凸轮腔室12内部的压力(凸轮腔室压力Pc)保持在由单向阀14限定的预定压力(凸轮腔室控制压力Pe1)。
当进行工作的柴油发动机200停止运转时，增压燃料通过传送泵51向燃料槽道11的供给停止，且保留在燃料槽道11中的DME燃料的回收操作通过由DME燃料回收控制部分10控制的“残余燃料回收装置”而开始进行。在燃料槽道11中的压力通过由“残余燃料回收装置”进行的抽吸而降低，因此，以液体状态保留在燃料槽道11中的DME燃料逐渐气化，并回收至燃料箱4中。
当液体状态的DME燃料仍保留于燃料槽道11中时，燃料槽道压力Pg继续保持在使得燃料槽道压力Pg低于估计燃料蒸气压力Pe的状态。在该时期，从燃料槽道11泄漏至凸轮腔室12中的燃料增加，因此，凸轮腔室压力Pc将进一步升高。因此，通过执行凸轮腔室压力调节阀173的ON控制，凸轮腔室压力调节部分20保持在使得凸轮腔室压力调节阀173打开的状态，这样，凸轮腔室压力Pc不会超过凸轮腔室允许压力PeO(凸轮腔室控制压力Pe1+0.1Mpa)。由于该控制，将保持在凸轮腔室12和减压箱17之间的连通状态，且凸轮腔室12内部的压力通过减压箱压力Ps而降低，该减压箱压力Ps降低至大气压Pa或更小，因此抑制凸轮腔室压力Pc的升高。
当燃料槽道11中的压力等于或小于燃料蒸气压力Pe时，DME燃料在燃料槽道11中只能以气体形式存在。因此，当在燃料槽道11中没有保持成液体状态的DME燃料时，燃料槽道压力Pg开始逐渐降低。而且，随着燃料槽道压力Pg的降低，从燃料槽道11泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料减少，因此，凸轮腔室压力调节阀173继续保持阀打开状态，同时保持ON控制，因此保持在凸轮腔室12和减压箱17之间的连通，从而使凸轮腔室压力Pc也由于减压箱压力Ps而降低，该减压箱压力Ps降低至大气压Pa或更小。这样，当燃料槽道压力Pg降低至大气压附近时(大气压Pa+0.01MPa)，“残余燃料回收装置”的回收操作停止，同时，当凸轮腔室压力Pc降低至大气压附近时，凸轮腔室压力调节阀173进行OFF控制，因此中断在凸轮腔室12和减压箱17之间的连通。
图7是表示凸轮腔室压力调节阀173的控制步骤的流程图。
首先，确定发动机转速Ne是否为0(步骤S1)，从而确定柴油发动机200是工作还是停止。当发动机转速Ne不为0(步骤S1中为No)时(也就是当柴油发动机200工作时)，凸轮腔室12内部的压力(凸轮腔室压力Pc)总是通过利用凸轮驱动压缩机16进行抽吸和通过单向阀14而降低，因此，凸轮腔室压力调节阀173进行OFF控制，从而保持使得在凸轮腔室12和减压箱17之间的连通中断的状态(步骤S5)。
另一方面，当发动机转速Ne为0(步骤S1中为Yes)时(也就是当柴油发动机200停止时)，随后确定燃料槽道压力Pg是否超过大气压Pa(步骤S2)。当燃料槽道压力Pg并没有降低至大气压Pa(大气压Pa+0.01Mpa)时(步骤S2中为Yes)，随后确定凸轮腔室压力Pc是否超过大气压Pa(步骤S3)。当凸轮腔室压力Pc并没有降低至大气压Pa(大气压Pa+0.01Mpa)时(步骤S3中为Yes)，凸轮腔室压力调节阀173进行ON控制，从而保持使得凸轮腔室12和减压箱17相互连通的状态，因此，由于减压箱17中的负压，凸轮腔室12内部的压力通过抽吸而降低(步骤S4)。
然后，当凸轮腔室压力Pc降低至大气压Pa(大气压Pa+0.01Mpa)时(步骤S3中为No)，凸轮腔室压力调节阀173进行OFF控制，保持使得凸轮腔室12和减压箱17之间的连通中断的状态(步骤S5)。而且，甚至当燃料槽道压力Pg降低至大气压Pa(大气压Pa+0.01Mpa)时(步骤S2中为No)，将确定保留在燃料槽道11中的DME燃料大致回收，这时，确定凸轮腔室压力Pc也降低至大气压Pa(大气压Pa+0.01Mpa)因此，凸轮腔室压力调节阀173进行OFF控制，从而保持使得凸轮腔室12和减压箱17之间的连通中断的状态(步骤S5)。
实施例4图8是表示构成本发明的“柴油发动机燃料供给装置”的DME燃料供给装置100的第四实施例的示意结构图。这里，具有与第一实施例中所述的DME燃料供给装置100部分相同结构的部分将给出相同标记符号，且省略对它们的说明。
在本实施例的DME燃料供给装置100中，压力开关122布置在凸轮腔室12内部。构成“凸轮腔室压力检测装置”和“凸轮腔室压力调节装置”的该压力开关122检测凸轮腔室12内部的压力，同时当检测压力等于或小于预定压力(凸轮腔室控制压力Pe1)时采取OFF状态，而当检测压力超过该预定压力时采取ON状态。
不管柴油发动机的工作状态如何，电操作压缩机16e可以以与在上述第一实施例1中所述的DME燃料供给装置100相同的方式通过在喷射泵1的凸轮腔室12内部进行抽吸和通过滑油分离器13而降低压力。然后，电操作压缩机16e响应压力开关122的ON/OFF状态而进行ON/OFF控制。
因此，当凸轮腔室12内部的压力为预定压力(凸轮腔室控制压力Pe1)或更小时，电操作压缩机16e进行OFF控制，当凸轮腔室12内部的压力超过该预定压力(凸轮腔室控制压力Pe1)时，电操作压缩机16e进行ON控制，这样，凸轮腔室12内部的压力降低至预定压力或更小，从而通过抽吸降低凸轮腔室12内部的压力。
通过利用电操作压缩机16e进行抽吸和通过滑油分离器13来降低喷射泵1的凸轮腔室12内部的压力，将使得泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料加速气化，且在凸轮腔室12内部的气化DME燃料通过冷却器42而返回燃料箱4，因此，可以防止固定量或更多的DME燃料储存在凸轮腔室12内部。也就是，不管柴油发动机的工作状态如何，当凸轮腔室压力传感器121的检测压力超过预定压力(凸轮腔室控制压力Pe1)时，都可以使凸轮腔室内部的压力降低至预定压力(凸轮腔室控制压力Pe1)或更低，因此，总是能够防止固定量或更多DME燃料储存在凸轮腔室12内部。
实施例5
图9是表示构成本发明的“柴油发动机燃料供给装置”的DME燃料供给装置100的第五实施例的示意结构图。这里，具有与第一实施例中所述的DME燃料供给装置100部分相同结构的部分将给出相同标记符号，且省略对它们的说明。
从各燃料喷射喷嘴9溢流的DME燃料经过喷嘴返回管6以及通过后面所述的液压驱动压缩机16D和通过溢流返回管8和冷却器42而返回燃料箱4。通过利用液压驱动压缩机16D对喷嘴返回管6进行抽吸，在喷嘴返回管6中的压力限制为近似固定负压状态。因此，可以减小燃料喷射喷嘴9的燃料喷射特征由于燃料喷射喷嘴9的溢流侧压力波动而降低，该溢流侧压力相对于燃料喷射喷嘴9的阀沿阀关闭方向作用。
而且，通过利用液压驱动压缩机16D抽吸从燃料喷射喷嘴9溢流的DME燃料，从燃料喷射喷嘴9溢流的DME燃料进行气化，且燃料喷射喷嘴9通过蒸发热而冷却。因此，燃料喷射喷嘴9的温度升高受到抑制，因此也可以减少燃料喷射喷嘴9的燃料喷射特征由于燃料喷射喷嘴9的温度升高而降低的可能性。
成气体状态的DME燃料(润滑剂通过滑油分离器13而与该DME燃料分离)通过单向阀14(该单向阀14防止凸轮腔室12内部的压力变成大气压力或更小)供给液压驱动压缩机16D，并在通过液压驱动压缩机16D而压缩后通过单向阀15和冷却器42而返回燃料箱4。
而且，在喷射泵1中，将泄漏至凸轮腔室12内部的DME燃料排向大气的大气排出管79以及使凸轮腔室12内部的压力保持在固定压力(凸轮腔室允许压力Pe0)或更小的单向阀78布置在大气排出管79上。当液压驱动压缩机16D产生故障，且凸轮腔室12内部的压力升高至凸轮腔室控制压力Pe1或更高时，泄漏至凸轮腔室12内部的DME燃料排向大气，且处在使喷射泵1的凸轮腔室12内部的压力保持在固定压力(凸轮腔室允许压力Pe0)或更低的状态，因此，能够防止泄漏至凸轮腔室12内部的DME燃料混合至凸轮腔室12内部的润滑油中。
液压驱动压缩机16D是布置在“分支流动通道”上的压缩机，其中，从传送泵51供给的DME燃料从传送管5分支，并通过液体压力供给管161、液体压力返回管162、溢流返回管8和冷却器42而返回燃料箱4，且通过在“分支流动通道”中循环的DME燃料的液体压力来操作。在液体压力供给管161上布置有液体压力打开/关闭电磁阀77，该液体压力打开/关闭电磁阀77构成能够打开和关闭“分支流动通道”的“分支流动通道打开/关闭阀”。
通过将传送管5的流动通道面积和液体压力供给管161的流动通道面积之间的比例设置成使得通向液压驱动压缩机16D的DME燃料的液压采取合适液压，可以在不提供液体压力打开/关闭电磁阀77的情况下将液压驱动压缩机16D压力下的传送力设置为固定值。
在柴油发动机的工作过程中，DME燃料回收控制部分10通过在液体压力打开/关闭电磁阀77打开的状态下操作传送泵51而操作液压驱动压缩机16D。由于这样控制，如前所述，泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料和从燃料喷射喷嘴9溢流至喷嘴返回管6中的DME燃料将通过液压驱动压缩机16D来抽吸，并供给燃料箱4。
而且，通过使用一个液压驱动压缩机16D来实现在柴油发动机停止后对保留在燃料槽道11、溢流燃料管81和喷射管3中的DME燃料的回收以及在柴油发动机工作过程中对泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料的回收，可以实现DME燃料供给装置100的小型化和大量减小成本。
而且，通过提供液压驱动压缩机16D(该液压驱动压缩机16D通过由传送泵51传送的DME燃料的液压来操作)，可以利用传送泵51的传送力(该传送泵首先用于将DME燃料从燃料箱4传送给喷射泵1)作为在柴油发动机停止后用于抽吸保留在燃料槽道11、溢流燃料管81和喷射管3中的DME燃料以及用于将DME燃料传送至燃料箱4的驱动力。因此，可以有这样的有利效果，即进一步实现DME燃料供给装置100的小型化和减少成本。
实施例6图10是表示构成本发明的“柴油发动机燃料供给装置”的DME燃料供给装置100的第六实施例的示意结构图。这里，具有与第一实施例中所述的DME燃料供给装置部分相同结构的部分将给出相同标记符号，且省略对它们的说明。
从各燃料喷射喷嘴9溢流的DME燃料经过喷嘴返回管6并通过后面所述的电操作压缩机16e和通过溢流返回管8和冷却器42而返回燃料箱4。成气体状态的DME燃料(润滑剂通过滑油分离器13而与该DME燃料分离)通过单向阀14(该单向阀14防止凸轮腔室12内部的压力变成大气压或更小)而供给电操作压缩机16e，并在通过电操作压缩机16e增压后通过单向阀15和冷却器42而返回燃料箱4。
在喷射泵1中，将泄漏至凸轮腔室12内部的DME燃料排向大气的大气排出管79以及使凸轮腔室12内部的压力保持在固定压力(凸轮腔室允许压力Pe0)或更小的单向阀78布置在大气排出管79上。当电操作压缩机16e产生故障，且凸轮腔室12内部的压力升高至凸轮腔室控制压力Pe1或更高时，泄漏至凸轮腔室12内部的DME燃料排向大气，且处在使喷射泵1的凸轮腔室12内部的压力保持在固定压力(凸轮腔室允许压力Pe0)或更低的状态，因此，能够防止泄漏至凸轮腔室12内部的DME燃料混合至凸轮腔室12内部的润滑油中。
“残余燃料回收装置”包括抽吸管811，该抽吸管811构成抽吸通道，并使得溢流燃料管81和电操作压缩机16e相互连通，且使用电操作压缩机16e抽吸保留在燃料槽道11、溢流燃料管81和喷射管3中的DME燃料，将DME燃料传送至燃料箱4；以及抽吸管打开/关闭电磁阀76，该抽吸管打开/关闭电磁阀76构成打开和关闭抽吸管811的“抽吸通道打开/关闭阀”。在燃料槽道11中布置有燃料槽道压力传感器111，该燃料槽道压力传感器111检测燃料槽道11中的压力。
图11是DME燃料供给装置100的方框图。图12是表示燃料槽道11和凸轮腔室12中的压力响应电操作压缩机16e的控制的正时曲线图。
燃料槽道压力传感器111输出的燃料槽道压力Pg、凸轮腔室压力传感器121输出的凸轮腔室压力Pc和柴油发动机200的发动机转速Ne输入ECU101中，该ECU101构成包括DME燃料回收控制部分10和凸轮腔室压力调节部分20的控制装置。该ECU101根据柴油发动机200的发动机转速Ne来确定柴油发动机200的工作状态，并根据该工作状态、燃料槽道压力Pg、凸轮腔室压力Pc和其它状态信息来执行电操作压缩机16e。传送泵51、各电磁阀等的ON/OFF控制。
在柴油发动机200的工作过程中，由于DME燃料在压力下通过传送泵51而从燃料箱4供给，喷射泵1的燃料槽道11中的压力(燃料槽道压力Pg)保持在近似固定的高压(高于燃料蒸气压力Pe0.5Mpa的压力)。在该时期中，DME燃料回收控制部分10保持使得抽吸管打开/关闭电磁阀76关闭的状态，因此在柴油发动机的工作过程中防止DME燃料通过电操作压缩机16e而吸入燃料槽道11和溢流燃料管81中。
而且，凸轮腔室压力调节部分20执行电操作压缩机16e的ON/OFF控制，以便使凸轮腔室12内部的压力(凸轮腔室压力Pc)(该凸轮腔室12内部的压力将由于从燃料槽道11泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料的蒸气压力而升高)保持在预定压力(凸轮腔室控制压力Pe1)。
在电操作压缩机16e进行ON控制时，凸轮腔室12内部的压力通过抽吸并通过滑油分离器13而降低，从而降低凸轮腔室压力Pc，因此，泄漏至凸轮腔室12中并气化的DME燃料返回燃料箱4。另一方面，在电操作压缩机16e进行OFF控制时，凸轮腔室压力Pc由于从燃料槽道11泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料的蒸气压力而升高。
因此，通过根据由凸轮腔室压力传感器121检测的凸轮腔室压力Pc来进行电操作压缩机16e的ON/OFF控制，可以使凸轮腔室压力Pc保持在凸轮腔室控制压力Pe1。
当进行工作的柴油发动机200停止时，增压燃料通过供给泵51而向燃料槽道11的供给停止，且通过由DME燃料回收控制部分10控制的“残余燃料回收装置”来开始将保留在燃料槽道11、喷射管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首先停止传送泵51，同时通过OFF控制来关闭传送管打开/关闭电磁阀711。
因此，DME燃料通过传送泵51从燃料箱4向喷射泵1的供给停止，同时形成使得在燃料箱4和喷射泵1之间的DME燃料流动通道中断的状态。
随后，在溢流燃料管81和电操作压缩机16e响应抽吸管打开/关闭电磁阀76的打开控制(ON控制)通过抽吸管811而相互连通的状态下，电操作压缩机16e进行工作，在燃料槽道11中的压力通过利用电操作压缩机16e的抽吸而降低，因此，成液体状态保留在燃料槽道11中的DME燃料逐渐蒸发，并回收至燃料箱4中。
在DME燃料成液体状态保持在燃料槽道11中时，燃料槽道压力Pg持续保持使得燃料槽道压力Pg低于估计燃料蒸气压力Pe的状态。因为在该时期从燃料槽道11泄漏至凸轮腔室12中的燃料增加，因此凸轮腔室压力Pc将进一步升高。因此，凸轮腔室压力调节部分20继续操作电操作压缩机16e，同时使电操作压缩机16e保持在ON控制状态，以便防止凸轮腔室压力Pc超过凸轮腔室允许压力PeO(凸轮腔室控制压力Pe1+0.1Mpa)。
当燃料槽道11中的压力等于或小于燃料蒸气压力Pe时，DME燃料能够只以气体形式存在于燃料槽道11中，因此，当保留在燃料槽道11、溢流燃料管81和喷射管3中并成液体状态的大部分DME燃料回收至燃料箱4中时，燃料槽道压力Pg开始逐渐降低。而且，随着燃料槽道压力Pg的降低，从燃料槽道11泄漏至凸轮腔室12中的DME燃料减少，因此，凸轮腔室压力Pc也通过继续电操作压缩机16e的ON控制而降低。
这样，当燃料槽道压力Pg降低至大气压附近(大气压Pa+0.01Mpa)，且凸轮腔室压力Pc降低至大气压附近时，电操作压缩机16e通过OFF控制而停止。这时，当通过利用吸气器7的抽吸力和燃料箱4的气体相压力而回收上述残余燃料之后，传送泵51通过关闭燃料循环管打开/关闭电磁阀712而停止，同时使传送管打开/关闭电磁阀711保持关闭，从而停止DME燃料供给装置100，DME燃料成充满状态保持在传送管打开/关闭电磁阀711和单向阀713之间。
图13是表示电操作压缩机16e的控制步骤的流程图。
首先，确定发动机转速Ne是否为0，从而确定柴油发动机200是工作还是停止(步骤S11)。当发动机转速Ne并不为0(步骤S11中为No)时(也就是当柴油发动机200工作时)，随后确定凸轮腔室压力Pc是否超过凸轮腔室控制压力Pe0(步骤S16)。
当凸轮腔室压力Pc超过凸轮腔室控制压力Pe0(步骤S16中为Yes)时，电操作压缩机16e通过ON控制来操作，因此，凸轮腔室12内部的压力通过利用电操作压缩机16e抽吸而降低(步骤S17)，而当凸轮腔室压力Pc并不超过凸轮腔室控制压力Pe0(步骤S16中为No)时，电操作压缩机16e通过OFF控制而停止(步骤S15)。
另一方面，当发动机转速Ne为0(步骤S11中为Yes)时(也就是当柴油发动机200停止时)，随后确定燃料槽道压力Pg是否超过大气压Pa(步骤S12)。当燃料槽道压力Pg并没有降低至大气压Pa(大气压Pa+0.01Mpa)时(步骤S12中为Yes)，随后确定凸轮腔室压力Pc是否超过大气压Pa(步骤S13)。
当凸轮腔室压力Pc并没有降低至大气压Pa(大气压Pa+0.01Mpa)时(步骤S13中为Yes)，电操作压缩机16e通过ON控制来操作，以便通过利用电操作压缩机16e进行抽吸而降低凸轮腔室12内部的压力(步骤S14)。
然后，当凸轮腔室压力Pc降低至大气压Pa(大气压Pa+0.01Mpa)时(步骤S13中为No)，电操作压缩机16e通过OFF控制而停止(步骤S15)。而且，甚至当燃料槽道压力Pg降低至大气压Pa(大气压Pa+0.01Mpa)时(步骤S2中为No)，将确定保留在燃料槽道11中的DME燃料大致回收，这时，确定凸轮腔室压力Pc也降低至大气压Pa(大气压Pa+0.01Mpa)，因此电操作压缩机16e通过OFF控制而停止(步骤S15)。
这样，在使用DME燃料作为“液化气燃料”的柴油发动机系统中，即使当柴油发动机在喷射泵1的燃料槽道11中的DME燃料并不返回至燃料箱4中的情况下频繁重复地停止和操作柴油发动机时，可以防止DME燃料储存在凸轮腔室12内部。
这里，需要说明本发明并不局限于上述实施例，本发明也可用于在共轨系统中的高压泵(其中，凸轮腔室和燃料槽道相互隔开)，或者在权利要求的范围内进行各种变化，这些变化将落在本发明的范围内。
权利要求
1.一种柴油发动机的液化气燃料供给装置包括燃料增压装置，该燃料增压装置具有燃料槽道，液化气燃料供给该燃料槽道中；与燃料槽道隔开的凸轮腔室；凸轮机构，该凸轮机构布置在凸轮腔室内部，并通过柴油发动机的旋转而驱动；以及泵元件，该泵元件布置成跨过燃料槽道和凸轮腔室，并由凸轮机构驱动，以便在压力下将燃料槽道中的液化气燃料传送至柴油发动机的燃料喷射喷嘴中；分离装置，该分离装置使得混合至凸轮腔室内部的润滑剂中的液化气燃料与该润滑剂分离；凸轮腔室压力调节装置，不管柴油发动机的工作状态如何，该凸轮腔室压力调节装置都并利用分离装置通过抽吸来降低燃料增压装置的凸轮腔室内部的压力；凸轮腔室压力检测装置，该凸轮腔室压力检测装置检测凸轮腔室内部的压力；以及凸轮腔室压力调节装置，该凸轮腔室压力调节装置控制凸轮腔室压力调节装置，这样，当凸轮腔室压力检测装置的检测压力超过预定压力时，凸轮腔室内部的压力降低至预定压力或更小。
2.根据权利要求1所述的、柴油发动机的液化气燃料供给装置，其中凸轮腔室压力调节装置内部包括电操作压缩机，该电操作压缩机能够通过抽吸而降低凸轮腔室内部的压力，并设置成能够通过控制电操作压缩机来调节凸轮腔室内部的压力。
3.根据权利要求1所述的、柴油发动机的液化气燃料供给装置，其中，凸轮腔室压力调节装置包括减压箱；使减压箱内部的压力降低至预定压力或更小并保持该减小压力的装置；以及凸轮腔室压力调节阀，该凸轮腔室压力调节阀能够打开或关闭在减压箱和凸轮腔室之间的连通，其中，凸轮腔室内部的压力可通过执行凸轮腔室压力调节阀的打开/关闭控制来调节。
4.根据权利要求3所述的、柴油发动机的液化气燃料供给装置，其中液化气燃料供给装置包括凸轮驱动压缩机，该凸轮驱动压缩机使用凸轮腔室内部的凸轮机构作为驱动源，并在压力下将由分离装置分离的液化气燃料而传送给燃料箱，其中，减压箱通过单向阀而与凸轮驱动压缩机的抽吸口连接，因此，凸轮腔室内部的压力通过由于凸轮驱动压缩机的工作产生的抽吸而降低成负压，且凸轮腔室内部的压力可通过处于负压状态的凸轮腔室压力调节阀的打开/关闭控制而进行调节。
5.根据权利要求2所述的、柴油发动机的液化气燃料供给装置，其中凸轮腔室压力调节装置内部包括压力开关，该压力开关使用凸轮腔室的压力作为驱动动力源。
6.一种柴油发动机的液化气燃料供给装置包括燃料增压装置，该燃料增压装置在压力下传送液化气燃料，该液化气燃料从燃料箱供给柴油发动机的燃料喷射喷嘴；溢流燃料流动通道，用于使得从燃料增压装置的燃料槽道溢流的液化气燃料返回燃料箱；残余燃料回收装置，该残余燃料回收装置通过压缩机而抽吸保留在燃料槽道和溢流燃料流动通道中的液化气燃料，并在停止柴油发动机后将抽吸的液化气燃料传送到燃料箱；以及凸轮腔室抽吸装置，该凸轮腔室抽吸装置通过压缩机而抽吸泄漏至燃料增压装置的凸轮腔室中的液化气燃料，其中，压缩机是液压驱动压缩机，它布置在液化气燃料的分支流动通道上，该分支流动通道从传送通道分支，用于将液化气燃料从燃料传送装置供给燃料增压装置，该燃料传送装置将液化气燃料从燃料箱传送给燃料增压装置并返回燃料箱，并响应流入分支流动通道的液化气燃料的液体压力而工作，残余燃料回收装置包括抽吸通道打开/关闭阀，该抽吸通道打开/关闭阀打开或关闭从燃料槽道和溢流燃料流动通道至液压驱动压缩机的抽吸通道；分支流动通道打开/关闭阀，该分支流动通道打开/关闭阀能够打开或关闭分支流动通道；以及残余燃料回收控制装置，该残余燃料回收控制装置控制液压驱动压缩机的操作，并处于这样的状态，即在柴油发动机工作过程中使得抽吸通道打开/关闭阀关闭，而在柴油发动机的工作停止后使得抽吸通道打开/关闭阀打开，且残余燃料回收控制装置通过执行分支流动通道打开/关闭阀的打开/关闭控制来控制液压驱动压缩机的操作。
全文摘要
在液化气燃料的柴油发动机系统中，本发明的目的是即使当柴油发动机在并不使燃料增压装置(例如供给泵或喷射泵)的燃料槽道中的液化气燃料返回燃料箱的情况下重复地停止和工作时，也防止液化气燃料储存在凸轮腔室中。电操作压缩机16e通过凸轮腔室压力调节部分20来进行ON/OFF控制。在凸轮腔室12内部布置有凸轮腔室压力传感器，该凸轮腔室压力传感器121检测凸轮腔室12内部的压力。当凸轮腔室压力传感器121的检测压力为预定值或更小时，凸轮腔室压力调节部分20执行电操作压缩机16e的OFF控制，而当凸轮腔室压力传感器121的检测压力超过预定压力时，凸轮腔室压力调节部分20执行电操作压缩机16e的ON控制，以便使凸轮腔室12内部的压力降低至预定值或更小，从而通过抽吸降低凸轮腔室12内部的压力。
文档编号F02M59/44GK101014763SQ20058002307
公开日2007年8月8日 申请日期2005年7月5日 优先权日2004年7月6日
发明者野崎真哉, 野田俊郁, 牛山大丈, 石川辉昭, 早坂行広 申请人:博世株式会社