专利名称：超临界燃料用燃料喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆用燃料喷射装置，使用在常温常压下不液化的超临界燃料 (亚临界燃料)。
背景技术：
(现有技术1) 已知一种使用作为超临界燃料的一例的匿E( 二甲醚)的车辆用燃料喷射装置 (例如专利文献1)。 参照图9对使用DME的燃料喷射装置的一例进行说明。 以天然气、煤炭和生物物质等作为原料来精制匿E。该匿E的蒸汽压较低。因此， 能够被加压到IO个大气压前后并以被液化的状态蓄积在燃料箱Jl内。
燃料箱Jl内所蓄积的DME通过高压燃料泵J2 —高压泵J3 —共轨J4被高压供给 到喷射器(injector) J5，并从J5喷射到发动机的气缸内。喷射器J5的要求喷射压为高压， 从喷射器J5被导入回流管J6的泄漏燃料变成高温。因此，被导入回流管J6的泄漏燃料在 回流管J6内容易气化。 以往，为了使该气化的泄漏燃料液化并返回到燃料箱Jl中，搭载有专用的压縮机 J7。 但是，仅为了使泄漏燃料液化并返回到燃料箱Jl内而搭载高价的压縮机J7，会提 高使用DME的燃料喷射装置的成本。
(现有技术2) 作为使用匿E的其他的燃料喷射装置，提出如下的方法通过向燃料箱供给氮气，
使燃料箱内的压力超过饱和蒸汽压，由此将匿E液化(未图示，例如专利文献2)。 该将氮气供给到燃料箱并进行升压的燃料喷射装置，如果为置型则问题也较少。 但是，由于当要将这种技术使用于车辆时，需要在车辆上搭载氮气瓶，所以高价且
车辆重量变重。并且，由于除匿E之外，新产生还要进行补充氮气的需要，因此向车辆的适
用较困难。 专利文献1 :日本特开2003-3925号公报
专利文献2 :日本特开平10-306760号公报
发明内容
本发明是有鉴于上述问题而进行的，其目的是提供一种车辆用燃料喷射装置，可
抑制成本并将燃料箱内的超临界燃料维持为液态。[技术方案l]
采用技术方案1的超临界燃料用燃料喷射装置，通过由加热机构对燃料箱内的超 临界燃料进行加热，来使燃料箱的内压升高。由此，可使燃料箱内的压力超过饱和蒸汽压， 可将燃料箱内的超临界燃料液化。即，取代现有技术所使用的高价的压縮机和氮气瓶，可以 通过加热机构将燃料箱内升压并将超临界燃料液化。 作为加热机构，由于可利用廉价且重量轻的紧凑的电加热器、或者车辆废热(发 动机废热、冷却水热、中间冷却器废热等)，因此与利用现有技术所使用的压縮机和氮气瓶 的情况比较，可降低超临界燃料用燃料喷射装置的成本。
[技术方案2] 采用技术方案2的超临界燃料喷射装置的燃料箱为，由主箱和副箱构成，并将加 热机构设置在副箱内。由此，通过加热机构可容易地升高超临界燃料的温度，并可容易地进 行燃料箱内的升压。 并且，主箱和副箱在上部通过通路阻力小的气体连通部连通，在下部通过通路阻 力大的液体连通部连通。由此，在副箱内产生的高压通过通路阻力小的气体连通部施加到 主箱内。另一方面，由于在副箱内被加热的高温的液体燃料与主箱内的液体燃料通过通路 阻力大的液体连通部连通，因此可抑制主箱内的液体燃料的温度上升，并且可抑制副箱内 的液体燃料的热量泄漏到外部。
[技术方案3] 采用技术方案3的超临界燃料喷射装置的副箱被设置在主箱的外部。 这样，由于副箱从主箱分离，因此加热机构等的搭载性和绝热构造的采用变得容易。[技术方案4] 采用技术方案4的超临界燃料喷射装置的副箱被设置在主箱的内部。
由此，可以减小燃料箱的搭载空间。
[技术方案5] 采用技术方案5的超临界燃料喷射装置，具有冷却燃料箱内的燃料的冷却机构。
由此，可防止由于加热机构的动作而使燃料箱内的温度成为异常高温，并且可避 免燃料箱内成为异常高压。
[技术方案6] 采用技术方案6的超临界燃料喷射装置为，通过送气机构向燃料箱内供给加压空 气，使燃料箱的内压升压。由此，可使燃料箱内的压力超过饱和蒸汽压，可使燃料箱内的超 临界燃料液化。即，替代现有技术所使用的高价的压縮机和氮气瓶，通过送气机构可将燃料 箱内升压并将超临界燃料液化。 作为送气机构，由于可利用通用性强的廉价的空气压縮机或搭载在车辆上的现有 的气泵(气动制动器用泵等)，因此与利用现有技术所使用的压縮机或氮气瓶的情况比较， 可降低超临界燃料喷射装置的成本。
[技术方案7] 采用技术方案7的超临界燃料喷射装置具有控制装置，该控制装置对加热机构或 者送气机构进行控制，以使燃料箱内的压力或者将燃料压縮为高压并排出的高压泵的燃料 吸入侧的燃料压力成为饱和蒸汽压以上。
这样，通过控制装置对加热机构和送气机构进行控制，可将燃料箱内的超临界燃 料维持为液化状态，或者在使燃料箱内的燃料为液化状态的基础上，可将高压泵的燃料吸 入侧的燃料维持为液化状态。
图1是燃料喷射装置的概略图(实施例1)。图2是表示压力控制功能的控制例的流程图。图3是表示DME的温度和饱和蒸汽压的关系的图表。图4是燃料喷射装置的概略图(实施例2)。图5是燃料喷射装置的概略图(实施例3)。图6是燃料喷射装置的概略图(实施例4)。图7是燃料喷射装置的概略图(实施例5)。图8是燃料喷射装置的概略图(实施例6)。图9是燃料喷射装置的概略图(现有技术例)。
具体实施例方式
优选方式1的超临界燃料用燃料喷射装置具有对蓄积超临界燃料的燃料箱内的 燃料进行加热并使燃料箱的内压升压的加热机构(例如，电加热器、发动机废热、冷却水 热、中间冷却器废热等)。通过加热机构对燃料箱内的超临界燃料进行加热并使燃料箱的内 压升压，可将燃料箱内的超临界燃料液化。 优选方式2的超临界燃料用燃料喷射装置具有向蓄积超临界燃料的燃料箱内供 给加压空气并使燃料箱的内压升压的送气机构(例如，气动制动器用泵等)。
[实施例1] 参照图1 图3对使用作为超临界燃料的一例的DME的燃料喷射装置进行说明
燃料喷射装置是向发动机(未图示)的各气缸进行燃料喷射的系统，如图l所示， 由供给泵1、共轨2、喷射器3以及控制装置4等构成。 另外，控制装置4由ECU(发动机控制单元)4a和EDU(驱动单元)4b构成，ECU4a 和EDU4b可以独立地设置、也可以内置在一个壳内。 [OOM](供给泵l的说明) 供给泵1是通过共通的凸轮轴(通过发动机旋转驱动的驱动轴)来驱动输送泵 (feed pump)5和高压泵6的整体式的燃料泵。该供给泵1是对在一般所使用的共轨式燃料 喷射装置(柴油机用的燃料喷射装置)中所搭载的类型施加了匿E用的改良的供给泵。
输送泵5是燃料吸入泵，其通过燃料配管8与燃料箱7连接，并经由设置在该燃料 配管8的途中的截止阀9及燃料滤清器10吸入燃料箱7内(具体为后述的主箱21内)的 燃料，并送至高压泵6。 截止阀9例如为常闭电磁阀，在发动机运转中(点火开关接通时)从ECU4a接受 通电并开通燃料配管8，在发动机停止中(点火开关关断时)被停止通电并封闭燃料配管 8。 燃料滤清器10除了过滤燃料的原本的作用之外，还具有通过其内部容积与燃料配管8的连接通路截面积，可吸收在燃料配管8中产生的脉动(由输送泵5和高压泵6的 动作引起的脉动等)的作用。 另外，截止阀9及燃料滤清器10当然是可对应于高输送压的构造。 在供给泵1中搭载有将高压泵6的燃料吸入侧的通道(￥ Y ， 'j 一 )压调整为规
定的输送通道压的调压阀11。 该调压阀11被设置为，在其背后施加有燃料箱7内的燃料蒸汽压，并根据燃料蒸 汽压、即燃料温度自动调整开阀压力，并不使匿E在高压泵6的燃料吸入侧的通道内气化。 通过了调压阀11的DME被导入回流管12，并通过止回阀13返回到燃料箱7 (具体为后述的 主箱21)。 高压泵6是燃料压縮泵，其将由调压阀11调压的燃料压縮为高压，并通过排出阀 (止回阀)14向共轨2压送。 在从输送泵5向高压泵6 (具体是高压泵6的燃料加压室)输送燃料的燃料流路 中，搭载有用于调整该燃料流路的开度程度的SCV(吸入调量阀)15。该SCV15是调量阀，通 过由来自控制装置4的泵驱动信号控制来调整被吸入高压泵6的燃料的吸入量、并变更向 共轨2压送的燃料的排出量，通过调整向共轨2压送的燃料的排出量来调整共轨压。S卩，控 制装置4通过控制SCV15来将共轨压控制为与车辆行驶状态相对应的压力。
(共轨2的说明) 共轨2是对向喷射器3供给的高压燃料进行蓄能的蓄能容器，通过高压泵配管16 与高压泵6的排出阀14连接、以便蓄能相当于燃料喷射压的共轨压，并且连接有向各喷射 器3供给高压燃料的多个喷射器配管17。 在共轨2的一端安装有兼用作压力限制器的减压阀18。该减压阀18通过从控制 装置4赋予的开阀指示信号进行开阀，并通过回流管2快速地对共轨压进行减压。这样，通 过在共轨2上搭载减压阀18，控制装置4可以将共轨压快速降低控制到对应于车辆行驶状 态的压力。(喷射器3的说明) 喷射器3搭载于发动机的每个气缸，向各个气缸内喷射供给燃料，其连接在从共 轨2分支的多个喷射器配管17的下游端。 喷射器3搭载有螺线管、压电驱动器等电动驱动器。电动驱动器由来自控制装置
4的喷射信号控制，由此使在共轨2中蓄能的高压燃料从顶端的喷嘴3a喷射。 从喷射器3泄漏的低压的泄漏燃料被导入到回流管12中，并经由止回阀13返回
到燃料箱7中。 在此，在比止回阀13靠上流侧的回流管12上设置有燃料转换阀19。该燃料转 换阀19例如为电磁三通阀，在通常时将泄漏燃料返回燃料箱7，当从控制装置4赋予清扫 (purge)信号(例如，伴随发动机停止的通电停止)时，将回流管12与清扫通路连接。另 外，清扫通路与发动机进气管或者清扫箱等连接。
(燃料箱7的说明) 燃料箱7是可从外部补充被加压到10个大气压左右并被液化的DME的、考虑了安 全性的、耐压性、耐腐蚀性和耐可燃性等优秀的容器，由大容积的主箱21和小容积的副箱 22构成。
本实施例的副箱22与主箱21相独立地设置，在与主箱21大致相同高度位置搭载 在车辆上。 主箱21与副箱22在上部通过通路阻力小的气体连通部23连通，在下部通过通路 阻力大的液体连通部24连通。 具体而言，主箱21和副箱22的上部通过流路截面大的上部配管(气体连通部23 的一例)连接，并构成为在副箱22内产生的压力(通过后述的电加热器26的动作而产生 的副箱22内的上升压力)容易施加到主箱21。 并且，主箱21和副箱22的下部通过流路截面小的下部配管(液体连通部24的一 例)连接，并构成为在副箱22内温度上升的液体燃料(通过后述的电加热器26的动作而 被加热的副箱22内的燃料)不容易流入主箱21。 副箱22被设为绝热构造或简易绝热构造，并成为通过后述的电加热器26的动作 而被加热的副箱22内的燃料温度不容易降温的构造。 并且，在主箱21或副箱22的一个的上部设置有安全阀25，当燃料箱7的内压达到 规定的上限压力时阀门打开，将燃料箱7内的压力释放到外部。 在副箱22的内部设置有对副箱22内的DME进行加热并使副箱22的内压升压的 加热机构。本实施例的加热机构，例如为设置在副箱22内的下部等、通过通电来发热并加 热副箱22内的液体燃料的电加热器26。 该电加热器26通过由控制装置4控制通电状态，来调整副箱22内的液体燃料的 温度，并控制主箱21内及副箱22内的压力。另外，关于电加热器26的通电控制将后述。
并且，在副箱22的内部设置有冷却副箱22内的DME的燃料冷却器27 (冷却机构)。 该燃料冷却器27是将发动机的低温侧的冷却水、冷气设备用的冷热制冷剂、以及车辆行驶 风等冷却流体导入来冷却副箱22的DME的机构，导入到该燃料冷却器27的冷却流体的供 给及停止(设置于将冷却流体导入燃料冷却器27的配管的阀的开闭)，由控制装置4控制。 另外，关于燃料冷却器27的控制将后述。
(控制装置4的说明) 控制装置4是对上述的各电功能部件进行通电控制的装置，由ECU4a和EDU4b构 成。 ECU4a是由周知构造的计算机构成，其构成为，包括进行控制处理、运算处理的 CPU ;保存各种程序及数据的存储装置(R0M、RAM、SRAM、EEPR0M等存储器)；输入电路；输出 电路；和电源电路。 ECU4a根据读入的传感类的信号(发动机参数根据乘员的驾驶状态、发动机的运 转状态的信号)进行各种运算处理 另外，在ECU4a中，作为检测发动机参数的传感器类，除了检测油门开度的油门传 感器、检测发动机转速和曲轴角的转速传感器、检测发动机的冷却水温度的水温传感器、以 及检测共轨压的共轨压传感器31等、通常的柴油机用的共轨式燃料喷射装置的传感器类 之外，还连接有检测在共轨2蓄能的燃料温度的共轨温度传感器32、检测高压泵6的燃料吸 入侧的燃料温度的通道温度传感器33、检测副箱22内的燃料温度的副箱温度传感器34、检 测主箱21内的压力的主箱压力传感器35。
(压力控制功能的说明)
在控制装置4中，除根据车辆的驾驶状态进行喷射器3或SCV15的控制的通常的 喷射控制功能之外，还搭载有压力控制功能，对电加热器26的通电状态进行控制，以便使 高压泵6的燃料吸入侧的燃料压力(输送通道压)成为匿E的饱和蒸汽压以上，即、使高压 泵6的燃料吸入侧的DME成为液体状态。 该压力控制功能是存储在ECU4a的存储器中并由ECU4a执行的控制程序，参照图2 的流程图及图3的饱和蒸汽压曲线来说明压力控制功能的电加热器26的通电控制的具体 的一例 当ECU4a进入(启动)压力控制功能的控制程序时，执行下述的控制。 步骤S1 :读入由通道温度传感器33检测的高压泵6的燃料吸入侧的燃料温度(通
道温度Tgr)。 步骤S2 :根据在步骤Sl读入的通道温度Tgr计算箱内目标压力Ptt (=通道目标 压Pf t)。 对该步骤S2的具体例进行说明。ECU4a对图3所示的饱和蒸汽压曲线的图进行存 储。然后，根据读入的通道温度Tgr的饱和压力，计算通道压成为匿E的饱和蒸汽压以上的 箱内目标压力Ptt(=通道目标压Pft)。 并且，根据具体例子对箱内目标压力Ptt( 二通道目标压Pft)的计算的流程进行 说明 首先，在读入的通道温度Tgr为图3中(1)的情况下，对应于该通道温度Tgr的基 础通道压Pg成为图3中(2)在输送泵5中由于有图3中(3)所示的DME的加压力Pfp，所以燃料箱7内的压力 为(2)-(3)即可。但是，实际上在高压泵6中存在燃料吸入的压力降低。因此，将输送通道 压作为匿E的饱和蒸汽压以上的剩余压力，并保持图3中(4)所示的剩余控制幅度Pgm。
这样，使高压泵6的燃料吸入侧的DME为液体状态的箱内目标压力Ptt，通过(5) =(2)-(3)+ (4)来计算。 即，通过Ptt = Pg-Pfp+Pgm来计算。 步骤S3 :读入由副箱温度传感器34检测的副箱22内的燃料温度(箱内温度Ttr)。
步骤S4 :根据在步骤S2计算的箱内目标压力Ptt(=通道目标压Pft)，来计算副 箱22内的目标温度Ttt。具体而言，根据图3所示的饱和蒸汽压曲线的图，并根据箱内目标 压力Ptt(二通道目标压Pft)来计算箱内目标温度Ttt。 S卩，如果箱内目标压力Ptt(二通 道目标压Pft)为图3中(5)，则作为对应于该(5)的箱内目标温度Ttt求出图3中(6)。
步骤5 :对电加热器26或者燃料冷却器27进行控制，以便成为在步骤4求出的箱 内目标温度Ttt。 具体而言，从在步骤S3读入的箱内温度Ttr减去在步骤S4求出的箱内目标温度 Ttt(Ttr-Ttt)，在Ttr < Ttt的情况下，对电加热器26通电使箱内温度Ttr升温到箱内目 标温度Ttt，反之在Ttr > Ttt的情况下，使燃料冷却器27动作使箱内温度Ttr降温到箱内 目标温度Ttt。 步骤S6 :读入由主箱压力传感器35检测的主箱21内的压力(箱内压力Ptr)。
步骤S7 :在步骤S5中在箱内温度Ttr和箱内目标温度Ttt大致相等的情况下 (Ttr…Ttt)，在箱内压力Ptr和箱内目标压力Ptt不同的情况下(Ptr # Ptt)，根据箱内压力Ptr和箱内目标压力Ptt的差(Ptr-Ptt)进行修正控制。 修正控制为，求出修正值，并根据该修正值使箱内压力Ptr和箱内目标压力Ptt — 致，可以进行计算的修正控制，也可对电加热器26或者燃料冷却器27的动作输出进行修正 控制。(控制的变形例) 在本实施例中表示的例子为，在上述步骤S5中在Ttr > Ttt的情况下使燃料冷却 器27动作从而使箱内温度Ttr降温到箱内目标温度Ttt，但是，也可以使燃料冷却器27动 作以便使箱内温度Ttr不达到预先设定的上限温度，或者使燃料冷却器27动作以便使箱内 压力Ptr不达到预先设定的上限压力。 并且，也可以废除上述步骤S6、 S7的修正控制，加入误差大小并计算箱内目标压 力Ptt或箱内目标温度Ttt。 [O109](实施例l的动作) 当通过控制装置4的动作来对电加热器26进行通电并加热副箱22内时，副箱22 内的液体燃料的一部份气化从而内压上升。在副箱22内上升的压力经由大流路截面的上 部配管被导入主箱21内，使主箱21内的压力上升。通过上述压力控制功能，主箱21内的 压力被控制为箱内目标压力Ptt。 S卩，主箱21中的压力被控制，以便使高压泵6的燃料吸入 侧的燃料成为液体状态。
(实施例1的效果) 如上所述，实施例1的燃料喷射装置，通过电加热器26对燃料箱7内的DME进行 加热，由此使燃料箱7的内压升压。由此，可使燃料箱7内的压力超过饱和蒸汽压，并可使 燃料箱7内的匿E液化。S卩，替代现有技术中使用的高价的压縮机和氮气瓶，可通过轻量且 廉价的电加热器26对燃料箱7内进行升压从而将燃料箱7内的匿E液化。
由此，与现有技术(使用压縮机和氮气瓶的情况)相比较，能够降低使用匿E的燃 料喷射装置的成本。具体而言，可从图9所示的现有技术(专利文献l)，废除高压供给泵 J2、压縮机J7和清扫箱J8等。 实施例1的燃料喷射装置对主箱21内的压力进行控制，以使高压泵6的燃料吸入 侧的燃料成为液体状态。因此，可以废除对从燃料箱7导入供给泵5的匿E进行冷却的燃 料供给冷却器51 (符号参照实施例6的图8)，并可降低使用匿E的燃料喷射装置的成本。
实施例1的燃料喷射装置将燃料箱7分为主箱21和副箱22，并将电加热器26搭 载在容积小的副箱22中。由此，由于通过电加热器26容易将燃料温度上升，所以可减小电 加热器26的容量，并且可抑制电加热器26的电力消耗。 并且，主箱21和副箱22的上部通过通路阻力小的气体连通部23连通，主箱21和 副箱22的下部通过通路阻力大的液体连通部24连通。由此，由于在副箱22内产生的高压 可通过通路阻力小的气体连通部23施加到主箱21内，但在副箱22内被加热的高温的液体 燃料几乎不通过通路阻力大的液体连通部24流入主箱21，因此可抑制主箱21内的燃料的 温度上升，并且可抑制副箱21内的燃料的热量泄漏到外部。 并且，在本实施例中，将副箱22设置在主箱21的外部。由此，可提高电加热器26 或燃料冷却器27的搭载性，并且可容易地采用副箱22的绝热构造。 并且，在实施例1的燃料喷射装置中，在副箱22中设有冷却DME的燃料冷却器27。由此，可防止通过电加热器26的动作使副箱22内的燃料温度成为异常高温，并且可避免燃 料箱7内成为异常高压。
[实施例2] 参照图4对实施例2进行说明。另外，在以下的实施例中，与实施例1相同的符号 表示同一功能物。 本实施例2为，取代在上述实施例1中所示的电加热器26 (符号参照图1)，利用车 辆的废热(发动机废热、冷却水热、中间冷却器废热等)对副箱22内的DME进行加热。
具体而言，在本实施例中，作为加热机构，将导入废热的高温流体的热交换器41 设置在副箱22内。该热交换器41通过使流过内部的高温流体和副箱22内的DME进行热 交换，从而加热副箱22内的DME，由此使燃料箱7的内压上升并实现DME的液化。
作为被导入热交换器41的高温流体的一例，有发动机的高温侧的冷却水、由增压 器加压的增压气、和从排气管向进气管返回的EGR气体等。S卩，通过将冷却水导入热交换器 41而使热交换器41起到散热器的一部分的作用，通过将增压气导入热交换器41而使热交 换器41起到中间冷却器的作用，通过将EGR气体导入热交换器41而使热交换器41起到 EGR冷却器的作用。 当被导入热交换器41的高温流体加热副箱22内的液体燃料时，副箱22内的DME 接受该热量并气化。在该DME气化时，其气化热高效地对流过热交换器41内的高温流体进 行冷却。换言之，副箱22内搭载的热交换器41即使是小型，也可高效地加热副箱22内的 燃料。并且，由于作为高温流体的发动机冷却水、增压器、EGR气体被高效地冷却，因此可实 现提高发动机的输出、减少废气。 另外，在上述的实施例1中，作为控制副箱22内的燃料的加热量的方法，对电加热 器26的通电进行控制，但在本实施例中，通过控制装置4对设置在将高温流体导入热交换 器41的配管42上的调量阀43的开度进行控制，由此对副箱22内的燃料的加热量进行控 制。 并且，在本实施例2中，废除在实施例1中所示的燃料转换阀19(符号参照图1)， 并通过止回阀13和安全阀25的开阀压来调压回流管12的内压。S卩，回流管12的内压由 止回阀13的设定压力和燃料箱7内的压力来决定。因此，安全阀25成为最终的压力设定 机构。而且，在燃料箱7内的压力上升到安全阀25的开阀压的情况下、或者回流管12的内 压上升、止回阀13开阀且燃料箱7内的压力上升到安全阀25的开阀压的情况下，安全阀25
开阀以防止异常高压。[实施例3] 参照图5对实施例3进行说明 在上述实施例1中表示了将副箱22与主箱21独立地设置的例子。 与此相对，在本实施例3中，将副箱22设置在主箱21的内部。具体而言，在主箱
21的内部设置划分主箱21的内部的隔板44，并在主箱21的内部设置小容积的副箱22。 隔板44为绝热构造，其被设置为可抑制副箱22内的燃料的热量传导给主箱21内
的燃料。 隔板44在上部较大地开口并将主箱21内和副箱22内连通，隔板44的上部的开 口相当于气体连通部23。并且，隔板44在下部设置有小的贯通孔，该贯通孔相当于液体连
如本实施例3所示，由于在主箱21的内部设置隔板44并构成副箱22，因此可使燃
料箱7紧凑，并可提高向车辆的搭载性。另外，同实施例2 —样，废除了燃料转换阀19 (符
号参照图1)。[实施例4] 参照图6对实施例4进行说明。 在上述实施例1中，表示了使用将输送泵5和高压泵6 —体化的供给泵1的例子。
与此相对，本实施例4废除输送泵5，而在燃料箱7内搭载电动燃料泵45。
电动燃料泵45可以使用在汽油机中使用的小型泵，并且将在燃料箱7内由燃料蒸 汽的压力加压而液化的DME进一步加压到300kPa左右并输送到高压泵6，因此可使燃料配 管8内的燃料压力一直高于燃料箱7内的压力。 通过采用该电动燃料泵45，可使燃料配管8内的燃料压力一直高于燃料箱7内的 压力，由此可将高压泵6的燃料吸入侧的燃料保持为液化状态。 在上述实施例1中，为了将高压泵6的燃料吸入侧的燃料保持为液化状态，需要将 高压泵6的燃料吸入侧的压力保持在匿E的饱和蒸汽压以上。但是，在本实施例中，通过将 燃料箱7内保持在饱和蒸汽压以上，就可将高压泵6的燃料吸入侧的燃料保持为液化状态， 因此可降低燃料箱7内的压力，并可抑制电加热器26的电力消耗。 并且，通过使用电动输送泵45，可配合发动机的负载状态地将DME输送至高压泵
6，并可期待燃料消耗率的改善效果。[实施例5] 参照图7对实施例5进行说明。 在上述实施例1 4中，表示了对燃料箱7内的DME进行加热从而提高燃料箱7 内的压力的例子。 与此相对，本实施例5废除了加热机构，而使用送气机构，通过该送气机构向蓄积 匿E的燃料箱7内供给加压空气，从而使燃料箱7的内压升压。 具体而言，在本实施例中，作为送气机构的一例利用了气动制动器用的气泵46。
并且，在实施例1 4中，控制燃料箱7内(具体为副箱22内)的DME的加热量 并控制燃料箱7内的压力，但是本实施例中，通过控制装置4对设置在将高压空气从气泵 46(具体为空气箱内)导入燃料箱7内的配管47上的空气调压阀48的开度进行控制，由此 控制燃料箱7内的压力。另外，设置在配管47的燃料箱7侧的止回阀49，防止燃料箱7内 的压力通过配管47泄漏到外部。 另外，在本实施例中，在回流管12的燃料箱7侧设置燃料回流冷却器50，其被设 置为降低返回到燃料箱7内的燃料温度。该燃料回流冷却器50与上述的燃料冷却器27 — 样，是导入发动机的低温侧的冷却水、冷气设备用的冷热制冷剂、车辆行走风等冷却流体来 冷却DME的机构。 由于通过采用本实施例5，可以不需要在实施例1 4中公开的副箱22，因此可抑 制成本。 并且，通过由气泵46赋予的高压，可比实施例1 4提高燃料箱7内的压力，通过 赋予到燃料箱7内的高压，可将燃料箱7内的燃料供给到高压泵6。由此，可以废除在实施例1 4中公开的输送泵5或电动燃料泵45，由此也可抑制成本。 并且，由于通过蓄能在空气箱中的高压空气，可在起动时将DME输送到高压泵6，
因此可提高起动性能。[实施例6] 参照图8对实施例6进行说明。 在上述实施例1 5中，表示了对燃料箱7内的压力进行控制以便使高压泵6的 燃料吸入侧的燃料成为液体状态的例子 与此相对，本实施例6将燃料箱7内的压力控制为匿E的饱和蒸汽压力以上，以便 使燃料箱7内的DME成为液体状态。具体而言，本实施例6为，在上述实施例1中，将燃料 箱7内的压力控制为匿E的饱和蒸汽压以上，以便使燃料箱7内的匿E成为液体状态。当 然，也可以与其他的实施例进行组合。 当实施这种控制时，产生的不良情况为，在从燃料箱7向高压泵6输送DME的燃料 配管8中，DME从周围受热而气化。因此，在本实施例中，在燃料配管8上设置防止气化用 的燃料供给冷却器51，避免匿E在燃料配管8内气化的不良情况。 另外，燃料供给冷却器51与上述的燃料冷却器27 —样，是导入发动机的低温侧的
冷却水、冷气设备用的冷热制冷剂、车辆行走风等冷却流体来冷却DME的机构。 在本实施例6中，由于将燃料箱7内保持在饱和蒸汽压以上即可，因此可以降低燃
料箱7内的压力，并可抑制电加热器26的电力消耗。[变形例] 在上述的实施例中，将DME作为超临界燃料的一例进行了表示，但本发明也适用 使用在低温容易气化并具有高压蒸汽压的其他的匿E、例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等的燃料 喷射装置。
权利要求
一种超临界燃料用燃料喷射装置，为使用超临界燃料的车辆用燃料喷射装置，其特征在于，该燃料喷射装置具有送气机构，该送气机构向蓄积超临界燃料的燃料箱内供给加压空气，使上述燃料箱的内压升压。
2. 如权利要求1所述的超临界燃料用燃料喷射装置，其特征在于， 上述送气机构为气动制动器用气泵。
全文摘要
提供一种车辆用燃料喷射装置，可抑制成本并将燃料箱内的超临界燃料维持为液态。燃料箱(7)由容量大的主箱(21)和容量小的绝热构造的副箱(22)构成，在该副箱(22)内设置进行燃料的加热的电加热器(26)。并且，通过电加热器(26)对燃料箱(7)内的DME进行加热，并通过燃料的气化来使燃料箱(7)内的压力升压。具体而言，对主箱(21)内的压力进行控制，以便使高压泵(6)的燃料吸入侧的燃料成为液体状态。取代在现有技术中使用的高价的压缩机和氮气瓶，可通过轻量且廉价的电加热器(26)将燃料箱(7)内升压从而将燃料箱(7)内的DME液化，并可降低燃料喷射装置的成本。
文档编号F02M55/00GK101699056SQ20091020769
公开日2010年4月28日 申请日期2007年8月10日 优先权日2006年8月11日
发明者加藤正明, 本江勇介 申请人:株式会社电装