(57)【要約】【課題】液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を、液体燃料の燃料供給系統及び燃料噴射系統を大幅に変更することなく、そのまま利用して内燃機関に供給することができる内燃機関の混合燃料供給システム、内燃機関、及び内燃機関の燃料供給方法を提供する。【解決手段】従来技術の軽油用供給システム８の構成に加えて、ＤＭＥを貯蔵するＤＭＥ用タンク（液化ガス燃料用貯蔵槽）１４と、ＤＭＥを供給するＤＭＥ用供給路（液化ガス燃料用供給路）１５を設け、ＤＭＥ用供給路１５を、フィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａとの間の移送路７に接続すると共に、ＤＭＥ用供給路１５に、流量調整弁１６を備え、その流量調整弁１６により、ＤＭＥの供給量ＱＤＭＥを、重量比で混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌの１０％程度の割合に調整して、移送路７内で混合した混合燃料を燃料噴射ポンプ６ａに移送し、インジェクタ５から噴射するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を使用する内燃機関の混合燃料供給システムにおいて、
液体燃料を貯蔵する液体燃料用貯蔵槽と、液体燃料を移送する移送用ポンプと、燃料噴射弁に液体燃料を供給する供給用ポンプを移送路で接続して構成された液体燃料用供給システムに、液化ガス燃料を貯蔵する液化ガス燃料用貯蔵槽と、液化ガス燃料を供給する液化ガス燃料用供給路を設け、該液化ガス燃料用供給路を、前記移送用ポンプと前記供給用ポンプとの間の前記移送路に接続すると共に、該液化ガス燃料用供給路に、流量調整弁を備え、
該流量調整弁により、液化ガス燃料の供給量を、重量比で混合燃料の全供給量の半分よりも少ない割合に調整して、前記移送路内で混合した混合燃料を前記供給用ポンプに移送し、前記燃料噴射弁から噴射するように構成されることを特徴とする内燃機関の混合燃料供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の混合燃料供給システムを搭載した車両であって、液体燃料として軽油を、液化ガス燃料としてジメチルエーテルを用いることを特徴とする車両。
【請求項３】
液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を使用する内燃機関の混合燃料供給方法において、
液体燃料を移送する移送用ポンプと燃料噴射弁に液体燃料を供給する供給用ポンプとの間の移送路に、液化ガス燃料用供給路を経由して液化ガス燃料を供給すると共に、
前記移送路に供給される液化ガス燃料の供給量を、重量比で混合燃料の全供給量の半分よりも少ない割合に調整し、
前記移送路内で混合した混合燃料を前記供給用ポンプに移送し、前記燃料噴射弁から噴射することを特徴とする内燃機関の混合燃料供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽油などの液体燃料とジメチルエーテル（以下、ＤＭＥという）などの液化ガス燃料とを混合した混合燃料を内燃機関に供給する内燃機関の混合燃料供給システム、車両、及び内燃機関の混合燃料供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ディーゼルエンジンに使用される軽油などの液体燃料の代替燃料として、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などの液化ガス燃料を用いることが注目されている。ＤＭＥは、セタン価が高く、且つ硫黄酸化物や煤を発生せず、窒素酸化物の発生量も大幅に削減できる等、環境負荷が小さい燃料である。このＤＭＥを、ディーゼルエンジンに燃料として適用する場合には、軽油に代えて全燃料の１００％をＤＭＥに置き換える場合と、軽油とＤＭＥを混合して利用する場合がある。
【０００３】
全燃料の１００％をＤＭＥに置き換える場合は、ＤＭＥが常温で約６気圧（約０．６ＭＰａ）の蒸気圧を有することから、燃料供給システムの燃料供給系統を耐圧化したＤＭＥ専用のものに変更する必要がある。よって、１００％ＤＭＥに置き換える場合は、ＤＭＥ専用のシステムが必要であることから、従来技術の液体燃料を供給するシステムに対しては、後改造で適用させることは困難である。
【０００４】
一方、軽油とＤＭＥを混合して利用する場合は、予め混合燃料タンクなどで軽油にＤＭＥを混合させる装置が一般的である（例えば、特許文献１参照）。この装置は、８０〜９９質量％の軽油などの液体燃料と１〜２０質量％のＤＭＥを混合燃料タンクに貯留している。
【０００５】
そのような割合で混合した混合燃料の蒸気圧は、ＤＭＥを１００％とした場合の蒸気圧よりも低くなる。よって、混合燃料タンクを軽度な圧力で加圧するだけで、混合燃料を液化して容易に取り扱うことを可能とする。
【０００６】
しかし、この装置のように予め混合燃料タンクに軽油とＤＭＥを混合しておく場合では、混合燃料タンクを高圧用のものにする必要があり、その分コストが高くなる問題がある。また、混合燃料の気化を抑制するために、混合燃料タンクに冷却装置や加圧器を備える必要がある。
【０００７】
さらに重要な問題として、高圧の混合燃料タンクへ軽油を充填する技術が確立されていないという問題がある。上記の装置に関しては軽油とＤＭＥを混合燃料タンクに貯留して、内燃機関に供給することは記載されているが、肝心の軽油とＤＭＥを混合する方法については記載がない。
【０００８】
軽油とＤＭＥを混合して利用する場合であっても、混合燃料タンクを使用しないで、軽油とＤＭＥの二系統の燃料供給系統と燃料噴射系統を搭載する方法もあるが、システムが二重となり高コストであることや、重量増、及び架装性の悪化といった問題がある。その他、吸気管にＤＭＥを供給する方法も考えられるが、圧縮自己着火し易い燃料であるため、エンジン筒内にて意図しないタイミングで着火する可能性があり、燃焼コントロールが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１６２５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、従来技術の液体燃料を内燃機関に供給するシステムを大幅に変更することなく、そのまま利用して、液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を内燃機関に供給することができる内燃機関の混合燃料供給システム、車両、及び内燃機関の混合燃料供給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための本発明の内燃機関の混合燃料供給システムは、液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を使用する内燃機関の混合燃料供給システムにおいて、液体燃料を貯蔵する液体燃料用貯蔵槽と、液体燃料を移送する移送用ポンプと、燃料噴射弁に液体燃料を供給する供給用ポンプを移送路で接続して構成された液体燃料用供給システムに、液化ガス燃料を貯蔵する液化ガス燃料用貯蔵槽と、液化ガス燃料を供給する液化ガス燃料用供給路を設け、該液化ガス燃料用供給路を、前記移送用ポンプと前記供給用ポンプとの間の前記移送路に接続すると共に、該液化ガス燃料用供給路に、流量調整弁を備え、該流量調整弁により、液化ガス燃料の供給量を、重量比で混合燃料の全供給量の半分よりも少ない割合に調整して、前記移送路内で混合した混合燃料を前記供給用ポンプに移送し、前記燃料噴射弁から噴射するように構成される。
【００１２】
なお、ここでいう供給用ポンプとは、列型噴射ポンプ、分配型噴射ポンプ、独立型噴射ポンプ、及びユニットインジェクター式噴射ポンプなどの燃料噴射ポンプ、又はコモンレールなどを用いた蓄圧式で用いられるサプライポンプなどのことをいう。
【００１３】
また、液体燃料用供給システムとは、軽油などの液体燃料を内燃機関に供給するシステムのことであり、周知の技術の液体燃料用供給システムである。
【００１４】
加えて、移送用ポンプと供給用ポンプの間の移送路は、液体燃料の供給圧力が液化ガス燃料の蒸気圧力よりも低くなるように構成される。例えば、液化ガス燃料としてジメチルエーテル（ＤＭＥ）を用いた場合には、移送用ポンプと供給用ポンプの間の移送路の液体燃料の供給圧は、ＤＭＥの常温での蒸気圧の０．６２ＭＰａ程度よりも低く、例えば、０．３ＭＰａ程度になる。この移送用ポンプと供給用ポンプの間であれば、移送用ポンプの吐出圧力を制御することで、容易に移送用ポンプと供給用ポンプの間の移送路の液体燃料の供給圧を液化ガス燃料の蒸気圧よりも低くなるように調節することができる。
【００１５】
さらに、この液化ガス燃料の供給量は、内燃機関の運転状況によって増減する混合燃料の全供給量に対してその重量比が一定の比率となるように調整されるとことが好ましく、また、そのときの供給量の全供給量に対する比率は重量比で５０％よりも少ない割合が好ましい。混合燃料の全供給量に対して、液化ガス燃料の供給量が５０％以上の割合となると、液体燃料と液化ガス燃料を混合する高圧タンクや、混合燃料を液化するためのよりシビアな圧力の調整などが必要となり、システムの重量増や高額化の原因となる。
【００１６】
より詳しくは、例えば、液化ガス燃料としてＤＭＥを利用する場合は、軽油などの液体燃料の発熱量に対して、ＤＭＥの発熱量が三割程度低くなるため、ＤＭＥの供給量の割合を多くした場合に、同程度の出力を得ようとすると燃料噴射弁の噴射口経を大きくするなどの変更が必要となる。よって、エネルギー効率の面を考慮すると、液化ガス燃料の供給量は、重量比で混合燃料の全供給量の１０％程度がより好ましい。
【００１７】
さらに、液化ガス燃料の供給量が、混合燃料の全供給量に対して大きくなると、混合燃料の蒸気圧が上昇し、混合燃料を液化した状態で供給用ポンプに移送しようとすると、混合燃料を加圧する必要がある。よって、混合燃料の気化を抑制することを考慮すると、液化ガス燃料の供給量は、重量比で混合燃料の全供給量の１０％程度がより好ましい。
【００１８】
上記の構成によれば、液体燃料の供給圧力が液化ガス燃料の蒸気圧力よりも低くなる、移送用ポンプと供給用ポンプの間の移送路に液化ガス燃料を供給するように、液化ガス燃料用供給路を接続するだけで、元々使用していた軽油などの液体燃料を内燃機関に供給する液体燃料用供給システムに、液化ガス燃料を移送するためのポンプや液体燃料と液化ガス燃料を混合するための高圧タンクなどを追加することなく、液体燃料と液化ガス燃料を混合することができる。
【００１９】
また、流量調整弁で液化ガス燃料の供給量を調整することにより、内燃機関の出力が殆ど低下することなく、且つ、混合燃料の蒸気圧を低く抑えて液化した状態で燃料供給ポンプに供給することができる。
【００２０】
これにより、従来技術の液体燃料用供給システムを大幅に変更することなく、そのまま利用して、液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を内燃機関に供給することができる。
【００２１】
このシステムは、耐圧化したタンクや液化ガス燃料を加圧するポンプなどを設ける必要がないため、安価に製造することができ、且つ従来技術の液体燃料用供給システムをそのまま利用するため、従来より得られてきた信頼性を損なうことなく後改造が可能となる。
【００２２】
上記の課題を解決するための本発明の車両は、上記の内燃機関の混合燃料供給システムを搭載した車両であって、液体燃料として軽油を、液化ガス燃料としてジメチルエーテルを用いて構成される。この構成によれば、セタン価が高く、且つ硫黄酸化物や煤を発生せず、窒素酸化物の発生量も大幅に削減できる等環境負荷が小さいジメチルエーテルを軽油と混合した混合燃料を用いることで、環境性能を向上することができる。
【００２３】
特に本発明は、元々備えてある液体燃料を内燃機関に供給するシステムの大幅な変更を必要としないため、より安価に提供することができ、さらにコモンレール式などの高度な噴射系を搭載していない内燃機関にも適用することができる。
【００２４】
上記の課題を解決するための本発明の内燃機関の混合燃料供給方法は、液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を使用する内燃機関の混合燃料供給方法において、液体燃料を移送する移送用ポンプと燃料噴射弁に液体燃料を供給する供給用ポンプとの間の移送路に、液化ガス燃料用供給路を経由して液化ガス燃料を供給すると共に、前記移送路に供給される液化ガス燃料の供給量を、重量比で混合燃料の全供給量の半分よりも少ない割合に調整し、前記移送路内で混合した混合燃料を前記供給用ポンプに移送し、前記燃料噴射弁から噴射することを特徴とする方法である。
【００２５】
この方法によれば、従来技術の液体燃料用供給システムの大幅な変更なしで、液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を、内燃機関に供給することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、液体燃料の供給圧力が液化ガス燃料の蒸気圧力よりも低くなる、移送用ポンプと供給用ポンプの間の移送路に液化ガス燃料を供給するように、液化ガス燃料用供給路を接続することと、液化ガス燃料用供給路に設けた流量調整弁で液化ガス燃料の供給量を調整することにより、従来技術の液体燃料用供給システムを大幅に変更せずそのま
ま利用して、液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る第一の実施の形態の内燃機関の混合燃料供給システムを示す概略図である。
【図２】本発明に係る第二の実施の形態の内燃機関の混合燃料供給システムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関の混合燃料供給システム、内燃機関、及び内燃機関の燃料供給方法について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態では、液体燃料の軽油と、液化ガス燃料のジメチルエーテル（以下、ＤＭＥとする）を混合した混合燃料を供給するシステムについて説明するが、例えば、液化ガス燃料として液化石油ガス（ＬＰＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ブタンガス（ＬＢＧ）、及び液化水素燃料などを適用することもできる。また、ＤＭＥを貯蔵するタンクを一本搭載した車両について説明するが、本発明は二本以上のタンクを搭載したものにも適用することができる。また、内燃機関として、直列四気筒のディーゼルエンジンを例に説明するが、本発明は気筒数や配列については限定されない。
【００２９】
まず、本発明に係る第一の実施の形態の内燃機関の混合燃料供給システム及び第二の実施の形態の内燃機関の混合燃料供給システムについて、図１及び図２を参照しながら説明する。この混合燃料供給システム１及び３０は、エンジン（内燃機関）２に液体燃料である軽油に、液化ガス燃料であるＤＭＥ（ジメチルエーテル）を混合した混合燃料を供給するシステムである。
【００３０】
この第一の実施の形態の混合燃料供給システム１は、図１に示すように、軽油を貯蔵する軽油用タンク（液体燃料用貯蔵槽）３、軽油を移送するフィードポンプ（移送用ポンプ）４、及びインジェクタ（燃料噴射弁）５に燃料を供給する燃料噴射ポンプ（供給用ポンプ）６ａを移送路７で接続して構成された軽油用供給システム（液体燃料用供給システム）８を備える。
【００３１】
この軽油用供給システム８は、軽油を軽油用タンク３からフィードポンプ４により燃料噴射ポンプ６ａに供給し、燃料噴射ポンプ６ａから配管９ａを介して各インジェクタ５に送るように構成される。また、移送路７には、軽油内の不純物を除去するフィルタ１０と、軽油の逆流を防ぐチェックバルブ（逆止弁）１１が設けられている。加えて、インジェクタ５と燃料噴射ポンプ６ａで残った燃料を軽油用タンク３に戻す戻り流路１２と、その戻り流路１２にチェックバルブ１３を備える。
【００３２】
この軽油用供給システム８に設けられた燃料噴射ポンプ６ａは、列型噴射ポンプ、分配型噴射ポンプ、及び独立型噴射ポンプなどの噴射ポンプのみで燃料を高圧化するものや、ユニットインジェクター式噴射ポンプなどのインジェクタごとに加圧機構をもつものを含み、エンジン２の駆動力をクランクシャフト、カムシャフト、タイミングチェーン、あるいはタイミングベルトから受け取って機械的に駆動する周知の技術の噴射ポンプである。
【００３３】
一方、第二の実施の形態の混合燃料供給システム３０は、図２に示すように、燃料噴射ポンプ６ａと配管９ａに代えて、サプライポンプ６ｂとコモンレール９ｂを備えて構成される。
【００３４】
上記の構成は、従来技術のディーゼルエンジンに軽油を供給するシステムであればよく、本発明は、上記の構成に限定されるものではない。
【００３５】
なお、本発明は、上記のような従来技術の軽油用供給システム８を後改造して、軽油とＤＭＥの混合燃料を供給可能にするシステムであり、図１に示す混合燃料供給システム１と図２に示す混合燃料供給システム３０は、型噴射ポンプ、分配型噴射ポンプ、独立型噴射ポンプ、及びユニットインジェクター式噴射ポンプなどの燃料噴射ポンプ６ａと、コモンレール９ｂを用いた蓄圧式で用いられるサプライポンプ６ｂという違いのみであり、以下では第一の実施の形態の混合燃料供給システム１を例に説明する。
【００３６】
図１に示す混合燃料供給システム１は、上記の従来技術の軽油用供給システム８の構成に加えて、ＤＭＥを貯蔵するＤＭＥ用タンク（液化ガス燃料用貯蔵槽）１４と、ＤＭＥを供給するＤＭＥ用供給路（液化ガス燃料用供給路）１５を設け、ＤＭＥ用供給路１５を、フィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａの間の移送路７に接続すると共に、ＤＭＥ用供給路１５に、流量調整弁１６を備えて構成される。
【００３７】
そして、この混合燃料供給システム１は、流量調整弁１６により、ＤＭＥの供給量ＱＤＭＥを、重量比で混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌの５０％よりも少ない割合に、好ましくは１０％程度に調整して、移送路７内で混合した混合燃料を燃料噴射ポンプ６ａに移送し、インジェクタ５から噴射するように構成される。
【００３８】
加えて、フィードポンプ４の吐出流量及び吐出圧力（フィード圧）と、流量調整弁１６によるＤＭＥの供給量を制御するＣＵ（コントロールユニット；制御装置）１７を備えて構成される。
【００３９】
ＤＭＥ用タンク１４は、ＤＭＥを貯蔵するタンクであり、このＤＭＥ用タンク１４内の圧力Ｐ１はＤＭＥの蒸気圧Ｐ０（常温で約０．６２ＭＰａ）に保持される。ＤＭＥの蒸気圧Ｐ０は温度が高くなると大きくなるため、このＤＭＥ用タンク１４は、エンジン２の温度の影響が少ない所に配置されることが望ましい。
【００４０】
また、このＤＭＥ用タンク１４にＤＭＥを充填する装置として、クイックカップリング１８、充填路１９、及び充填用開閉バルブ２０を備える。加えて、このＤＭＥ用タンク１４内の圧力を検知する圧力センサ２１とＤＭＥ用タンク１４のＤＭＥの貯蔵量を検知するフロートセンサ（液面レベルセンサ）２２を備え、それらの圧力センサ２１とフロートセンサ２２はそれぞれＣＵ１７に接続されている。
【００４１】
ＤＭＥ用供給路１５は、ＤＭＥ用タンク１４から移送路７にＤＭＥを移送する配管であり、移送路７側に流量調整弁１６を、一方、ＤＭＥ用タンク１４側に供給用開閉弁２３、供給用電磁弁２４、及びフィルタ２５を備える。
【００４２】
このＤＭＥ用供給路１５は、フィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａの間の移送路７に接続される配管であり、そのフィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａとの間の移送路７の軽油の供給圧が、ＤＭＥの蒸気圧Ｐ０よりも低くなるように構成される。このフィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａとの間の移送路７の軽油の供給圧は、フィードポンプ４のフィード圧（吐出圧力）を制御することで、容易にＤＭＥの蒸気圧Ｐ０よりも低くなるように調節することができる。
【００４３】
ここで、この混合燃料供給システム１の圧力の関係について説明する。ＤＭＥの蒸気圧をＰ０、ＤＭＥ用タンク１４内の圧力をＰ１、供給されるＤＭＥの圧力をＰ２、フィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａの間の移送路７の軽油の供給圧をＰ３、フィードポンプ４のフィード圧をＰ４とすると、各圧力の関係は以下の数式（１）で表すことができる。
【数１】
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【００４４】
例えば、ＤＭＥの蒸気圧を０．６２ＭＰａとすると、フィードポンプ４のフィード圧Ｐ４が０．３ＭＰａ、フィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａの間の移送路７の供給圧Ｐ３が０．３ＭＰａ＋α（但し、０＜α＜０．３２）となる。
【００４５】
このような圧力関係とすることで、ＤＭＥ用タンク１４内のＤＭＥは、ＤＭＥ用供給路１５を介して、圧力の低いフィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａとの間の移送路７に流れ込み、移送路７内で軽油と混合される。
【００４６】
上記のように、従来技術の軽油用供給システム８に加えて、ＤＭＥ用タンク１４とＤＭＥ用供給路１５を備え、ＤＭＥ用供給路１５を、ＤＭＥの蒸気圧Ｐ０よりも圧力の低くなるフィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａの間の移送路７に接続することで、ＤＭＥを加圧して移送するためのポンプや、軽油とＤＭＥを混合するための高圧タンクなどを追加することなく、移送路７内で、軽油とＤＭＥを容易に混合することができる。
【００４７】
流量調整弁１６は、ＣＵ１７により制御され、ＤＭＥ用供給路１５から移送路７に流れるＤＭＥの供給量ＱＤＭＥを調整することが可能な電磁弁である。この流量調整弁１６により、ＤＭＥ用供給路１５から移送路７に供給されるＤＭＥの供給量ＱＤＭＥは、エンジン２の運転状況に合わせて、重量比で軽油とＤＭＥを混合した混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌの１０％程度になるように調整される。
【００４８】
ＤＭＥの供給量ＱＤＭＥを混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌの１０％程度にすると、軽油の発熱量に対して、三割程度低い発熱量のＤＭＥを軽油と混合した混合燃料をインジェクタ５から噴射する場合に、インジェクタ５の噴射口経を大きくしなくとも、噴射された混合燃料は軽油を１００％としたときの出力と略同じ出力に調整可能となる。よって、エネルギー効率を軽油を１００％とした場合と略同様にして、環境性能を向上することができる。
【００４９】
これにより、従来技術の軽油用供給システム８の出力を考慮した変更と、混合燃料の蒸気圧を考慮した変更を行うことなく、そのまま使用することができ、比較的安価なシステムを提供することができる。
【００５０】
なお、この実施の形態では、ＤＭＥの供給量ＱＤＭＥを重量比で混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌの１０％程度に調整したが、従来技術の軽油用供給システム８の構成によっては、その割合は変わる。しかし、その場合のＤＭＥの供給量ＱＤＭＥは、重量比で混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌの半分よりも少ない割合で、且つ従来技術の軽油用供給システム８に大幅な変更が必要ないような割合である。
【００５１】
ＣＵ１７は、エンジン２の運転状況、フィードポンプ４のフィード圧Ｐ４、ＤＭＥ用タンク１４内の圧力Ｐ１、及びＤＭＥ用タンク１４のＤＭＥの充填量に基づいて、インジェクタ５、燃料噴射ポンプ６ａ、フィードポンプ４、流量調整弁１６、及び供給用電磁弁２４を電気的に制御するマイクロコントローラである。また、このＣＵ１７は、吐出制御手段Ｍ１と、ＤＭＥ流量制御手段Ｍ２と、ＤＭＥ供給停止手段Ｍ３を備えて構成される。
【００５２】
吐出制御手段Ｍ１は、フィードポンプ４の吐出流量ＱＯＩＬとフィード圧（吐出圧力）
Ｐ４を制御する手段であり、エンジン２の運転状況に応じて、軽油の吐出流量ＱＯＩＬを調節し、且つそのときのフィード圧Ｐ４がＤＭＥ用タンク１４内の圧力Ｐ１よりも小さくなるように調節する手段である。
【００５３】
ＤＭＥ流量制御手段Ｍ２は、流量調整弁１６により、ＤＭＥの供給量ＱＤＭＥを混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌに対してその重量比が一定の比率となるように調整する手段であり、且つＤＭＥの供給量ＱＤＭＥが重量比で混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌの１０％程度になるように調整する手段である。
【００５４】
このＤＭＥ流量制御手段Ｍ２は、吐出制御手段Ｍ１で調節された軽油の吐出流量ＱＯＩＬに基づいて、ＤＭＥの供給量ＱＤＭＥを調整する、あるいはエンジン２の運転状況に応じて、ＤＭＥの供給量ＱＤＭＥを調整している。
【００５５】
ＤＭＥ供給停止手段Ｍ３は、フロートセンサ２２が検知したＤＭＥ用タンク１４のＤＭＥの充填量が予め定めた量以下になったら、ＤＭＥの供給を止めるように、供給用電磁弁２４を閉じる手段である。
【００５６】
次に、この実施の形態のエンジン２の混合燃料供給方法について、説明する。ＤＭＥ用タンク１４に十分にＤＭＥが充填されている場合は、まず、吐出制御手段Ｍ１が、エンジン２の運転状況に応じた軽油の吐出流量ＱＯＩＬを算出する。次に、圧力センサ２１で検知されたＤＭＥ用タンク１４内の圧力Ｐ１が入力される。
【００５７】
次に、吐出制御手段Ｍ１が、フィードポンプ４のフィード圧Ｐ４がＤＭＥ用タンク１４内の圧力Ｐ１よりも小さくなるように、且つ算出された吐出流量ＱＯＩＬになるように、フィードポンプ４を制御する。
【００５８】
次に、ＤＭＥ流量制御手段Ｍ２が、ＤＭＥの供給量ＱＤＭＥを重量比で混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌの１０％程度になるように、流量調整弁１６を制御する。
【００５９】
フィードポンプ４が制御され、且つ流量調整弁１６が制御されると、フィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａとの間の移送路７の軽油の供給圧Ｐ３が、ＤＭＥ用タンク１４内の圧力Ｐ１とＤＭＥ用供給路１５から移送路７に供給されるＤＭＥの供給圧力Ｐ２よりも小さくなり、且つＤＭＥの供給量ＱＤＭＥが重量比で混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌの１０％程度になる。
【００６０】
よって、ＤＭＥ用供給路１５から移送路７にＤＭＥが供給され、移送路７内で軽油とＤＭＥが混合され、その移送路７内で混合された混合燃料はそのまま燃料噴射ポンプ６ａに供給される。そして、混合燃料は燃料噴射ポンプ６ａからインジェクタ５に供給され、インジェクタ５から噴射され、この燃料供給方法は完了する。
【００６１】
この方法によれば、従来技術の軽油用供給システム８の大幅な変更なしで、フィードポンプ４のフィード圧Ｐ４をＤＭＥ用タンク１４内の圧力Ｐ１よりも小さくする、つまりＤＭＥの蒸気圧Ｐ０よりも小さくする制御と、ＤＭＥの供給量ＱＤＭＥを混合燃料の全供給量Ｑｆｕｅｌの１０％程度にする制御を行うことで、液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を、エンジン２に供給し、インジェクタ５から噴射することができる。
【００６２】
一方、上記の燃料供給方法の途中などで、ＤＭＥ用タンク１４のＤＭＥの充填量が少なくなると、ＤＭＥ供給停止手段Ｍ３が、供給用電磁弁２４を閉じると、ＤＭＥの供給量ＱＤＭＥはゼロ％となる。これにより、ＤＭＥ用タンク１４が空になったとしても、エンジン２を止めること無く、車両を走行させることができる。
【００６３】
なお、上記の混合燃料供給方法では、フィードポンプ４のフィード圧Ｐ４をＤＭＥ用タンク１４内の圧力Ｐ１に基づいて制御する方法を用いたが、予めフィードポンプ４のフィード圧Ｐ４を、ＤＭＥの蒸気圧Ｐ０よりも小さい一定値に設定し、常にフィードポンプ４と燃料噴射ポンプ６ａとの間の移送路の供給圧Ｐ３がＤＭＥの蒸気圧Ｐ０よりも小さくなるように設定してもよい。
【００６４】
上記の混合燃料供給システム１を搭載したエンジン２は、セタン価が高く、且つ硫黄酸化物や煤を発生せず、窒素酸化物の発生量も大幅に削減できる等環境負荷が小さいＤＭＥと軽油を混合した混合燃料を用いることで、環境性能を向上することができる。
【００６５】
特に、従来技術の軽油用供給システム８の大幅な変更を必要としないため、より安価に提供することができ、さらにコモンレール式などの高度な噴射系を搭載していないエンジン２に、従来より得られてきた信頼性を損なうことなく後改造で搭載することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の内燃機関の混合燃料供給システムは、液体燃料の供給圧力が液化ガス燃料の蒸気圧力よりも低くなる、移送用ポンプと供給用ポンプの間の移送路に液化ガス燃料を供給するように、液化ガス燃料用供給路を接続することと、液化ガス燃料用供給路に設けた流量調整弁で液化ガス燃料の供給量を調整することにより、従来技術の液体燃料用供給システムを大幅に変更せずそのまま利用して、液体燃料と液化ガス燃料を混合した混合燃料を供給することができるので、ＤＭＥなどの液化ガス燃料を用いるエンジンを搭載した車両に利用することができる。特に、コモンレールなどの高度な燃料噴射系統を備えていない内燃機関に安価で液化ガス燃料と軽油を混合した混合燃料を供給することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１、３０  混合燃料供給システム
２  エンジン（内燃機関）
３  軽油用タンク（液体燃料用貯蔵槽）
４  フィードポンプ（移送用ポンプ）
５  インジェクタ（燃料噴射弁）
６ａ  燃料噴射ポンプ（供給用ポンプ）
６ｂ  サプライポンプ（供給用ポンプ）
７  移送路
８  軽油用供給システム（液体燃料用供給システム）
１４  ＤＭＥ用タンク（液化ガス燃料用貯蔵槽）
１５  ＤＭＥ用供給路（液化ガス燃料用供給路）
１６  流量調整弁
１７  ＣＵ（制御装置）
２１  圧力センサ
２２  フロートセンサ
Ｍ１  吐出制御手段
Ｍ２  ＤＭＥ流量制御手段
Ｍ３  ＤＭＥ供給停止手段
【図１】
2014238071.tif 000004
【図２】
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