JP4208349B2

JP4208349B2 - Emulsion fuel supply system

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Publication number: JP4208349B2
Application number: JP18346799A
Authority: JP
Inventors: 功岸本; 昭晴土井; 浩司山本; 宙伊藤; 真典岡田; 幸夫天野
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: CN1287219A; KR20010020850A; JP2001012309A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスに含まれる窒素酸化物（以下、ＮＯｘと記す）を低減するためのエマルジョン燃料をディーゼル機関に給油する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル機関の排気ガス中のＮＯｘを低減する手段の一つとしてエマルジョン燃料を使用することが知られている。このエマルジョン燃料の使用に際しては多くの問題があり、この問題に関連した技術の幾つかを次に示す。
(1) 特開平９−３１７５８７号公報（三菱）には、エマルジョン燃料の指令加水率を変更する技術が開示されている。これは、ＮＯｘに応じて実加水率を変更するものである。
(2) 特許第２５６１８２０号公報（日野自動車工業）に記載のものは、エマルジョン燃料中の水の割合を検出するセンサを設け、このセンサの検出に応じて燃料噴射ポンプを調整することにより、燃料の状態に応じて最適な量の燃料の供給を行うものである。
(3) 特開昭５９−３３３９２号公報（晃産業）に記載のものは、エンジンからの余剰流量を再びエマルジョン燃料の供給経路に戻す循環回路を有する。
(4) ディーゼルエンジンの始動時は、失火（点火されないこと）を防止するため、油のみで行われる。循環回路を有するものでは、即座に油のみの供給に変更することができない。これを解決するものとして、特開平６−１５９１４９号公報（テクノバイオ）に開示されたものがある。これにはバッファタンクを設けることが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本明細書において使用する用語の次のものは、以下の用語の定義に示す意味で使用している。
用語の定義
・指令加水率：制御部から指令する加水率。［加水率＝｛水量Ｗ/ 油Ｆ｝×100 ］
・目標加水率：エンジンの状況に基づきＮＯｘ低減に最適な加水率。
・遅延時間：ミキサーで生成されたエマルジョン燃料が噴射弁に至るまでの時間。制御変数を変更するタイミングをはかるものである。
・安定時間：指令加水率が変更した後、爆発エネルギーが変動しエンジン回転数も変動する。この変動は制御部のフィードバック制御により修正される。安定時間とはこの修正に要する時間。
・実注水量：実際にミキサーに送られる水量。（水ラインの流量計の値、水ポンプの吐出量より検出）
・指令注水量：サブルーチンで算出された水系統に指令する値。
・実加水率：実際にミキサーで生成されたエマルジョン燃料の加水率（実加水量は、新たに加わる水量・油量、および、循環回路から戻ってくるエマルジョン燃料（余剰燃料）水量・油量より求める。）
・急速切換：予定外で急にエマルジョン燃料の供給を停止し、油のみで運転する場合である。（エマルジョン燃料は、始動・低速時の際に失火の恐れがあり用いたくないため、機関を止める際には、予め循環回路のエマルジョン燃料も含め全て消費することが望ましい。）
・実油量：油タンクから送られる新たな油の量。（油ラインの流量計の値、油用ポンプの吐出量より検出）
・余剰燃料：循環回路から戻ってくるエマルジョン燃料。この量は、循環回路の流量計の値、もしくは、噴射ポンプに送られた量（燃料ポンプの吐出量）から噴射ポンプで消費された量（ガバナのラック位置またはエンジン回転数より算出、もしくは、これら両方の値から算出）を減算した値を用いる。余剰燃料の実加水率は、循環回路の加水率センサーの値、もしくは、余剰燃料生成時の指令加水率（実加水率）。
・上限加水率：失火を起こさない最大加水率。
【０００４】
前記(1) の技術は、舶用エンジン等の負荷変動があるものでは、実加水率が高いとき、もしくは、エンジン回転数が低いときに、高負荷に転ずると失火の恐れがあるという問題があった。
第１発明は、負荷が変動するエンジンに用いた際に、失火の恐れを低減できるエマルジョン燃料給油装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、前記(2) の技術は、エマルジョン燃料で運転する際に、油のみで運転するときと同量のエマルジョン燃料をシリンダ内に噴射すると、例えば、エンジン回転数を上げるときに、増量したエマルジョン燃料に水が含まれる分、油の増加量が減り、その分エンジン回転数の加速が鈍り、指令回転数に対する追従性が悪くなるという問題があった。
第１発明は、エマルジョン燃料、油にかかわらず、同様にエンジン回転数を制御できるエマルジョン燃料給油装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、前記(3) の技術は、こうしたものでは、実加水率を変更しようとすると、循環回路からの戻り量が把握できないため、実加水率を制御変更できず、エンジンの状況に応じた加水率の制御ができないという問題があった。
第２発明は、エマルジョン燃料が循環するものにおいて、実加水率を制御可能なエマルジョン燃料給油装置を提供することを目的とする。
【０００７】
前記(4) に記載の技術は、バッファタンクを別途設ける必要があるため、スペースの確保や配置に苦慮するという問題があった。
第３発明は、エマルジョン燃料が循環するものにおいて、別途バッファタンクを設けることなく、エマルジョン燃料を退避することができるエマルジョン燃料給油装置を提供することを目的とする。
【０００８】
水系統等に異常が発生し実加水率の制御不能に陥った場合、水の供給を停止して油のみの運転を行う。この際、循環回路を有するものでは、この循環回路に介在するエマルジョン燃料は消費してしまう方が、バッファタンク等に退避させるよりも好ましい。これは、エマルジョン燃料は長時間放置すると、油と水が分離し再び使用することが困難になるからである。しかしながら、その消費において実加水率が高いものでは、失火の恐れがあるという問題があった。
第４、第５発明は、水系統の異常時に、失火を招くことなく、循環回路内のエマルジョン燃料をできるだけ消費できるエマルジョン燃料給油装置を提供することを目的とする。
【０００９】
エマルジョン燃料の実加水率を変更した際に、エマルジョン燃料に含まれる水の量が増減し、この分だけ油の量が増減する。これに伴い、爆発エネルギーが変動しエンジン回転数が変動するという問題があった。これを解決する手段として前記(2) に開示されたものがある。しかし、前記(2) に開示されたものは、誘電率センサーを用いている。実加水率の変動による誘電率の変動は微小であり、加水率の検出精度は必ずしも高いものではなく、エマルジョン燃料の調節誤差が大きいという問題がある。
第６発明は、エマルジョン燃料の実加水率を変更した際に、エンジン回転数が変動を低減できるエマルジョン燃料給油装置を提供することを目的とする。
【００１０】
従来の技術において、エマルジョン燃料の実加水率を変更した際に、例えば、前記(2) において、大幅に実加水率を上昇させると、エマルジョン燃料に含まれる水の量が激増し、その反対に油の量が激減する。これに伴い、爆発エネルギーが変動してエンジン回転数が大きく変動する恐れがあるという問題があった。
第７発明は、エマルジョン燃料の実加水率を変更した際に、エンジン回転数が変動を低減できるエマルジョン燃料給油装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１発明は、油が貯蔵された燃料タンクと、シリンダ内に油を噴射する噴射弁と、油を噴射弁に圧送する加圧循環ポンプと、噴射弁から噴射する油の量を制御する噴射ポンプと、噴射ポンプを制御する制御部と、噴射ポンプと燃料タンクとの間に設けられ油と水とを混合するミキサーと、このミキサーに水を供給する水ポンプと、を備え、エンジンの状態、もしくは、負荷状態に応じて、窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するとともに失火の恐れが低減できる目標加水率を設定し、この目標加水率に基づき、ミキサーに供給する水量を制御し、前記負荷の変動が大きいときには、前記負荷の変動が小さいときよりも前記目標加水率を低く設定する、もしくは、エンジン回転数が低いときには、エンジン回転数が高いときよりも前記目標加水率を低く設定するエマルジョン燃料給油装置において、
前記制御部はＰＩＤ制御を行い、エマルジョン燃料で運転した際に、油のみの運転と同様にエンジン回転数が加減速するように、指令加水率に基づき制御変数を変更することを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
第１発明の手段では、負荷が変動するエンジンに用いた際に、失火の恐れを低減できる。
【００１３】
そして、負荷の変動が大きいときには、また、エンジンの回転数が低いときには、失火の可能性が大であるから、目標加水率を低く設定することで失火を低減できる。明らかに失火の恐れが低いときは、実加水率を高くして、ＮＯｘの低減を図るものとする。
【００１５】
また、エマルジョン燃料、油にかかわらず、同様にエンジン回転数を制御できる。すなわち、例えば、エンジン回転数を上げても増量したエマルジョン燃料に含まれる油の量が、油のみの運転と同様に増量されて、同様にエンジン回転数を上げる制御ができる。
【００１６】
前記第１発明（請求項１）において、前記 PID 制御の前記制御変数を指令加水率に替えて実加水率に基づき変更する構成とするのがよい（請求項２）。水系統に異常が発生した場合、例えば、給水量が減り実加水率が低い状態でエンジン回転数を変更しようとすると、指令加水率に基づき制御変数を変更したものでは油の増量が通常よりも多く、エンジン回転数の変動が通常よりも大きくなる。実加水率に基づき制御変数を設定することにより、水系統の異常時に、通常時と同様にエンジン回転数を制御できる。
【００１７】
前記第１発明（請求項１、又は請求項２）において、前記実加水率もしくは前記指令加水率の変更に関わらず、エマルジョン燃料内に含まれる油が同量になるように、前記制御変数を変更する構成とするのがよい（請求項３）。なお、制御変数の変更方法は、実加水率（指令加水率）に応じた制御変数を予め設定し、実加水率（指令加水率）毎に制御変数を選択する。また、水を加えることにより、熱効率が減少する場合には、この減少を勘案して実加水率（指令加水率）に応じた制御変数を設定するとよい。
その他に、エマルジョン燃料内で運転する際には、油のみで運転している制御変数に、エマルジョン燃料に含まれる油の割合を割って、油量が一定になるように、制御変数を変更する方法がある。
【００１８】
前記第１発明（請求項１、又は請求項２）において、前記制御変数の変更は、前記実加水率が変更されたエマルジョン燃料が噴射ポンプからシリンダ内に噴射されるときに行われる構成とするのがよい（請求項４）。制御変数を変更するタイミングを合わせることにより、より油のみで運転したときに近づけることができる。
【００１９】
第２発明は、第１発明（請求項１記載）のエマルジョン燃料給油装置において、
噴射ポンプの余剰燃料をミキサーの前段に送る循環回路を備え、前記余剰燃料の量を検出する量検出機構を設け、前記余剰燃料の量および実加水率と、新たに燃料タンクからミキサーに送られる油量と、指令加水率とから、新たに加える水量を算出することを特徴とする（請求項５）。
【００２０】
第２発明の手段では、エマルジョン燃料が循環するものにおいて、戻り量を把握して、実加水率を制御可能である。
【００２１】
第２発明（請求項５）において、前記量検出機構は、前記循環回路に設けた流量発信器、もしくは、前記制御部の出力またはエンジン回転数から消費されるエマルジョン燃料の量を算出し、前記噴射ポンプに送られる流量から消費されるエマルジョン燃料の量を減算して算出する演算部である構成とするのがよい（請求項６）。
【００２２】
第２発明（請求項５）において、前記余剰燃料の実加水率は、余剰のエマルジョン燃料生成時の指令加水率、余剰のエマルジョン燃料生成時に実際に前記ミキサーで加えられた水量と油量から算出された実加水率、もしくは、前記循環回路に設けた加水率検出器を用いる構成とするのがよい（請求項７）。新たにミキサーに送られる油の量は、油ラインの流量発信器の信号、もしくは、加圧循環ポンプの吐出量を用いる。噴射ポンプに送られるエマルジョン燃料の量は、エマルジョン燃料のラインに流量発信器を設け測定する。
【００２３】
第３発明は、第１発明（請求項１記載）のエマルジョン燃料給油装置において、
前記噴射ポンプの余剰流量を前記ミキサーの前段に接続する循環回路を備え、この循環回路内のエマルジョン燃料を水ラインに退避可能に形成することを特徴とする（請求項８）。
【００２４】
第３発明の手段では、エマルジョン燃料が循環するものにおいて、別途バッファタンクを設けることなく、エマルジョン燃料を退避させることができる。
エマルジョン燃料を退避させるとき、水の供給停止は、水ポンプの停止・遮断弁・リリーフ弁による全量リリーフにより行う。この制御は、停止時・低速時・クラッシュアスターン（機関反転時）等の予定外のエンジン制御するときに用いる。
【００２５】
第４発明は、第1発明(請求項1記載)のエマルジョン燃料給油装置において、
前記噴射ポンプの余剰流量を前記ミキサーの前段に接続する循環回路を備え、実加水率が制御不能となった際に、水の供給を停止するとともに、実加水率が上限加水率以下の場合は、前記循環回路のエマルジョン燃料を退避することなく、このエマルジョン燃料を使用することを特徴とする（請求項９）。
【００２６】
第４発明の手段では、水系統の異常時に、失火を招くことなく、循環回路内のエマルジョン燃料をできるだけ消費できる。
【００２７】
第５発明は、第１発明（請求項１記載）のエマルジョン燃料給油装置において、
前記噴射ポンプの余剰流量を前記ミキサーの前段に接続する循環回路を備え、実加水率が制御不能となった際に、水の供給を停止するとともに、実加水率が上限加水率以下になるように、前記ミキサーに導入される余剰燃料の量を調節することを特徴とする（請求項１０）。
【００２８】
第５発明の手段では、水系統の異常時に、失火を招くことなく、循環回路内のエマルジョン燃料をできるだけ消費できる。
【００２９】
第６発明は、第１発明（請求項１記載）のエマルジョン燃料給油装置において、
エマルジョン燃料の指令加水率、もしくは、前記ミキサーで実際に加えられた水量と油量から算出された実加水率が変更された際に、前記指令加水率、もしくは、前記ミキサーで実際に加えられた水量と油量から算出された実加水率に基づき、爆発エネルギーが一定となるように、前記制御部が前記噴射ポンプを介して、噴射されるエマルジョン燃料量を増減することを特徴とする（請求項１１）。
【００３０】
第６発明の手段では、エマルジョン燃料の実加水率を変更した際に、エンジン回転数が変動することを低減できる。
【００３１】
第６発明（請求項１１）において、実加水率に基づき、爆発エネルギーが一定となるように、前記制御部が前記噴射ポンプを介して、噴射されるエマルジョン燃料量を増減する構成とするのがよい（請求項１２）。なお、実加水率に基づき制御することで、水系統等の故障の際にも、適用することができる。
【００３２】
第６発明（請求項１１、又は請求項１２）において、前記指令加水率もしくは実加水率の変更時に、油の量が一定となるように、エマルジョン燃料を増減する構成とするのがよい（請求項１３）。
【００３３】
第７発明は、第１発明（請求項１記載）のエマルジョン燃料給油装置において、
窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減に最適な目標加水率が変更された際に、実加水率を徐々に目標加水率に近づけることを特徴とする（請求項１４）。
【００３４】
第７発明の手段では、エマルジョン燃料の実加水率を変更した際に、エンジン回転数の変動を低減できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態の概略の構成を図１に示す。このエマルジョン燃料給油装置１は、舶用ディーゼルエンジン２に適用した例であり、燃料タンク１０、燃料噴射弁１１、加圧循環ポンプ１２、制御部１３、ミキサー１４、水ポンプ１５等を具えている。
【００３６】
まず燃料油系統について説明すると、燃料タンク１０の貯蔵している燃料油がブースターポンプ１６を介して油循環回路１７に送られる。油循環回路１７は、合流部１８、加圧循環ポンプ１２、燃料加熱ヒータ１９、リリーフ弁２０を順次循環する油通路であり、油は加圧循環ポンプ１２の作用で循環する。この油循環回路１７の燃料加熱ヒータ１９とリリーフ弁２０の間に分岐通路２１を設けてあり、この分岐通路２１が開閉弁２２を介して、後述するエマルジョン燃料が噴射ポンプ４２に供給される通路４３に接続している。また、油循環回路１７の燃料加熱ヒータ１９と前記分岐通路２１の分岐点の間に分岐通路２３を設けてあり、この分岐通路２３が開閉弁２４、油用の流量発信器２５を介して、ミキサー１４の入口に接続している。
【００３７】
水系統は、給水源２６からの水の通路が、遮断弁２７を介して、適切な水位がレベルスイッチ２８により維持される水タンク２９に接続している。そして水の通路は、水タンク２９から水ブースターポンプ３０、フィルタ３１、流量発信器３２、水ポンプ１５、遮断弁３３、水加熱ヒータ３４、リリーフ弁３５を介して、ミキサー１４の入口に接続している。途中、水ブースターポンプ３０とフィルタ３１の間、フィルタ３１と流量発信器３２の間、水ポンプ１５と遮断弁３３の間には、圧力を検出して制御部１３に送る圧力発信器３６、３７、３８を設けてある。図において、各機器（開閉弁、遮断弁、流量発信器等）に接続している点線は、いずれも制御部１３に接続しており、制御部１３から機器への又は機器から制御部１３への信号伝達用の線である。
【００３８】
ミキサー１４は、供給される油と水を混合してエマルジョン燃料として出口から送りだす。ミキサー１４の出口は加水率検出用センサー４０、開閉弁４１を介してエンジン２の噴射ポンプ４２に接続している。この開閉弁４１と噴射ポンプ４２の間の通路４３が、前記分岐通路２１の接続している通路である。噴射ポンプ４２に供給される燃料は、噴射ポンプ４２で量を制御されて、噴射弁１１に送られてシリンダ（燃焼室）内に供給される。余剰の燃料は通路４４に送りだされ、その通路４４が、遮断弁４５、循環ポンプ４６、流量発信器４７を介して、ミキサー１４の入口に接続している。このミキサー１４から、噴射ポンプ４２、遮断弁４５、循環ポンプ４６、流量発信器４７を経て再びミキサー１４に戻る回路は循環回路４８を形成している。この循環回路４８中の噴射ポンプ４２と遮断弁４５の間の通路４４が途中から分岐し、遮断弁４９を介して、バッファータンク５０に接続している。バッファータンク５０は、送られてくるエマルジョン燃料を再利用するために、例えば、油水分離器又はボイラーへ接続されている。また、開閉弁５６付きの通路５７が、循環回路４８の噴射ポンプ４２を出た部分を、循環回路１７中のリリーフ弁２０の後段に接続している。
【００３９】
制御部１３は、コンピュータを用いたものであり、設定部に設定される値と、前述した機器及びこの他に設けられているエンジン回転数検出器５１、回転数指令発信器５２等から得られるデータとに基いてエマルジョン燃料給油装置２を制御し、失火しないように排ガス中のＮＯｘをできるだけ低減するようになっている。
【００４０】
ディーゼルエンジン２は、始動時等は油のみを供給され、通常運転に移ると油のみからエマルジョン燃料に切り換え供給される。この様に切り換えられれた場合の機器の状態について説明する。油のみの供給状態は、ポンプ１６、１２が動作し、開閉弁２４、４１を開き、開閉弁２２を閉じた状態である。この状態では、循環回路４８を循環している油が、循環ポンプ４６により、噴射ポンプ４２を介して、燃料噴射弁１１から燃焼室に供給される。
【００４１】
油のみの供給からエマルジョン燃料の供給に切り換えた状態は、水系統のポンプ３０、１５が動作し、遮断弁３３を開いた状態である。この状態では、水と油がミキサー１４に供給され、ミキサー１４でエマルジョン燃料となってセンサー４０、開閉弁４１、噴射ポンプ４２を介して、燃料噴射弁１１から燃焼室に供給される。ミキサー１４へ送られる水は、その量を流量発信器３２で検出され、水ポンプ１５で加減される。ミキサー１４へ送られる油はその量を流量発信器２５で検出される。そして、燃焼室に供給されるエマルジョン燃料の量は、噴射ポンプ４２で制御され、余剰エマルジョン燃料が循環回路４８を循環してミキサー１４に戻る。この余剰エマルジョン燃料がミキサー１４へ戻る量が、流量発信器４７によって検出される。なお、ミキサーに異常が発生した場合には、開閉弁２４、４１を閉じ、開閉弁２２、５６を開く。この状態では、油循環回路１７を循環している油が開閉弁２２、噴射ポンプ４２を介して、燃料噴射弁１１から燃焼室に供給される。
【００４２】
図２は、前記実施の形態の変形例の概略の構成を示すもので、このエマルジョン燃料給油装置１ａは、バッファータンク５０を省略する場合の構成であり、前記実施の形態のものと比べて、遮断弁４９、バッファータンク５０が無い点と、流量発信器４７の出口と、流量発信器２５の出口と、水通路の終端部５８とが三位置切換弁５９を介してミキサー１４の入口に接続されている点と、が相違している。
三位置切換弁５９は、制御部からの信号により切り換えられる。第１の切換位置は、流量発信器２５とミキサー１４とを接続し且つ流量発信器４７と水通路の終端部５８とを遮断する。第２の切換位置は、流量発信器２５とミキサー１４、及び流量発信器４７と水通路の終端部５８、を別々に接続する。第３の切換位置は、流量発信器２５、４７、水通路の終端部５８の全てをミキサー１４に接続する。
【００４３】
この三位置切換弁５９の第１切換位置は油のみの供給に用い、第２切換位置は油のみの供給及びエマルジョン燃料を水系統に退避させるのに用い、第３切換位置は通常のエマルジョン燃料の供給に用いる。なお、エマルジョン燃料を水系統に退避させるときは、水ポンプ３０、１５を停止させ、リリーフ弁３５、遮断弁３３側へ逆流させる。この場合、フィルター３１の手前までは逆流させても、他の機器に差し支えない。
この他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同等部分を同一図面符号で示して説明を省略する。
【００４４】
以下に図１、図２に示した実施の形態及びその変形例の作用を、図３〜図１０のフローチャートを用いて説明する。
実施の形態において、メインルーチンは図３に示すとおりであり、まずこれについて説明する。エマルジョン燃料の給油を開始する際に、ステップＳ１で初期の指令加水率a ％を設定し、ステップＳ２でエンジンの状況に応じ、ＮＯｘ低減に最適な目標加水率ｂ％を設定する。具体的には、例えば、エンジン回転数が高いとき目標加水率を大きくし、また、負荷変動が小さいとき目標加水率を大きくする。次のステップＳ３で指令加水率の変更の有り、無しを判断し、無しのときにステップＳ４に進む。有りのときはステップＳ９（図４に示すサブルーチン）へ進む。すなわち、指令加水率が変更される毎に、サブルーチンへ進む。
【００４５】
ステップＳ４では遅延時間が経過したか、していないかを判断し、していないときにステップＳ５へ進む。経過したときはステップＳ１３（図５に示す制御変数変更ルーチン）へ進む。すなわち、遅延時間が経過すると、制御変数変更ルーチンへ進む。
【００４６】
ステップＳ５では安定時間が経過したか、していないかを判断し、経過していないときにステップＳ６へ進む。経過したときはステップＳ１５（図６に示す指令加水率調整ルーチン）へ進む。すなわち、安定時間が経過すると、指令加水率調整ルーチンへ進む。（指令加水率を変更してもエンジン回転数が瞬時に安定するものにおいては、初期の指令加水率ａ％を目標加水率ｂ％として、このフローおよび指令加水率調整ルーチンを省略することができる。）
【００４７】
ステップＳ６では実注水量が指令注水量に等しくないか、等しいかを判断し、等しいときにステップＳ７に進む。等しくないときはステップＳ１９（図８に示す異常時ルーチン）へ進む。すなわち、実注水量と指令注水量とが等しくないとき（ある程度の許容範囲が必要）は、装置異常として異常時ルーチンへ進む。
【００４８】
ステップＳ７では実加水率が指令加水率に等しくないか、等しいかを判断し、等しいときにステップＳ８へ進む。等しくないときはステップＳ１９（図８に示す異常時ルーチン）へ進む。すなわち、実加水率と指令加水率とが等しくないとき（ある程度の許容範囲が必要）は、装置異常として異常時ルーチンへ進む。
【００４９】
ステップＳ８では急速切換が行われたか、否かを判断し、否であるときにステップＳ２に戻る。急速切換が行われたときはステップＳ２３（図９に示す急速切換ルーチン）へ進む。すなわち、急速切換の指令があったときは、急速切換ルーチンへ進む。（このフローは、停止時・クラッシュアスターン（機関反転時）等の予定外のエンジン制御するときに用いる。また、エマルジョン燃料には相応しない自動減速時等の低速域でも、このフローを用いて、自動的にエマルジョン給油を解除してもよい。）
【００５０】
メインルーチンのステップＳ３からステップＳ９へ進んだときは、すなわち、図４に示すサブルーチンへ進んだときは、次のように機能が実行される。ステップＳ９では燃料タンク１０からミキサー１４に送られる油量、余剰燃料の量、余剰燃料の実加水率を入力する。次のステップＳ１０では油量・余剰燃料の量と実加水率・指令加水率に基づき注水量を算出して、水ポンプ（水用制御部）１５に指令する。次のステップＳ１１では安定時間の計時を開始する。（この安定時間は、ミキサー１４から噴射ポンプ４２の配管容量[ ｍｌ] ／エマルジョン燃料の吐出量[ ｍｌ/ ｓｅｃ] から求める。または、エマルジョン燃料の吐出量[ ｍｌ/ ｓｅｃ] を積算し、この積算した吐出量がミキサー１４から噴射ポンプ４２の配管容量[ ｍｌ] を超えるまでを測定してもよい。）次に、ステップＳ１２（図７に示す遅延時間算出ルーチン）へ進み、遅延時間の計時を開始する。（回転数が安定しているときは、ＰＩＤ制御の制御係数の変化が小さいので、このときは、遅延回路を省くことができる。また、指令加水率の変更した率が小さく、回転数の変動が少ないときも同様に省ける。）そして、ステップＳ４へ進む。
【００５１】
メインルーチンのステップＳ４からステップＳ１３へ進んだときは、すなわち、図５に示す制御変数変更ルーチンへ進んだときは、次のように機能が実行される。ステップＳ１３では、ＰＩＤ制御によりＰｎ＋Ｉｎ＋Ｄｎの油量を増減する指令が発信された際に、実加水率がｘ％のときでは、実際に増加される油量は、（Ｐｎ＋Ｉｎ＋Ｄｎ）×｛（１／（１＋ｘ／１００）｝である。これを補正するため、各々定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄを｛１＋（ｘ／１００）｝倍する。これにより、増減する油量は、実加水率にかかわらず同じにできる。（実加水率に変えて、指令加水率を用いて定数を変更してもよい。また、エマルジョン燃料を用いた際に、同量の油でも水を加えることにより、爆発エネルギー量が大きく変わる場合には、実加水率に対応する予め設定した制御変数を選択してもよい。）次のステップＳ１４では、実加水率（指令加水率）の変更に伴うエンジン回転数の変動を抑えるため、エマルジョン燃料の量を調節する。そして、ステップＳ５へ進む。
【００５２】
メインルーチンのステップＳ５からステップＳ１５へ進んだときは、すなわち、図６に示す指令加水率調整ルーチンへ進んだときは、次のように機能が実行される。このルーチンは、目標加水率に一挙に変更せず、回転数の大きな変動がないように、序々に指令加水率を変更して調整するものである。ステップＳ１５では指令加水率が目標加水率と等しいか、否かを判断し、等しいときにはステップＳ６へ進み、等しくないときにステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、指令加水率にｃ％増減する。このｃ％は、回転数が大きく変動しない範囲で設定される。次のステップＳ１７では、指令加水率が、ｃ％増減した状態で目標加水率以下であれば、ステップＳ６へ進み、越えていれば次のステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８では、指令加水率が、目標加水率を超えている場合であり、指令加水率を目標加水率にする。そして、ステップＳ６へ進む。
【００５３】
メインルーチンのステップＳ６から、又はステップＳ７から、ステップＳ１９へ進んだときは、すなわち、図８に示す異常ルーチンへ進んだときは、次のように機能が実行される。ステップＳ１９では、実加水率が上限加水率を越えたか、否かを判断し、上限加水率を越えた場合はステップＳ２３（図１０に示す急速切換ルーチン）へ進み、越えていないときはステップＳ２０（図９に示す注水停止ルーチン）へ進む。この上限加水率を越えていないときは失火の恐れはないが、実加水率をコントロールできていないので、注水停止ルーチンへ進む。
【００５４】
注水停止ルーチンのステップＳ２０では、注水停止を水ポンプ部（水用制御部）に指令する。具体的には、指令加水率を０％に設定するか、遮断弁３３を閉じるか、又は水ポンプ１５を停止させる。そして、次のステップＳ１２（図７に示す遅延時間算出ルーチン）へ進む。ステップＳ１２では、前述したと同様に遅延時間の計時を開始して、次のステップＳ２１へ進む。ステップＳ２１では、遅延時間が経過したか、否かを判断し、遅延時間が経過してから前述したステップＳ１３（図５に示す制御変数変更ルーチン）へ進む。そしてステップＳ１３、ステップＳ１４を実行してステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、実加水率が０に略等しいか否かを判断し、略等しくないときはステップＳ１２に戻り、略等しくなったとき注水停止を終了する。
【００５５】
メインルーチンのステップＳ８から、又は異常ルーチンのステップＳ１９から、ステップＳ２３へ進んだときは、すなわち、図１０に示す急速切換ルーチンへ進んだときは、次のように機能が実行される。ステップＳ２３では、注水停止を水ポンプ部（水用制御部）に指令し、指令加水率を０％に設定する。次のステップＳ２４では、循環回路４８のエマルジョン燃料を、バッファタンク５０、もしくは、水系統に流入させる退避指令を発する。（退避を完了すると循環回路４８を元に戻す。なお、退避させたエマルジョン燃料は、油水分離器で処理、もしくは、他の装置、例えば、ボイラー等で燃焼させてもよい。）そして、次のステップＳ１２（図７に示す遅延時間算出ルーチン）へ進む。ステップＳ１２では、前述したと同様に遅延時間の計時を開始する。そして、ステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５では、算出された遅延時間が経過するまで待ってから、前述したステップＳ１３（図５に示す制御変数変更ルーチン）へ進む。ステップＳ１３、次のステップＳ１４で、前述したと同様に機能が実行される。そして急速切換を終わる。
【００５６】
以上に説明した実施の形態と前記第１発明〜第７発明との概略の対応関係は次の通りである。
第１発明は、前記メインルーチンのステップＳ２に記載のように、目標加水率ａ％を設定し、この目標加水率に基いてミキサーに供給する水量を制御するから、失火を抑制してＮＯｘを低減できる。
【００５７】
また、第１発明は、前記制御変数変更ルーチンで記載したように、エマルジョン燃料の量を調節するから、油のみの運転と同様にエンジンの回転数を制御できる。そして、遅延時間算出ルーチンで記載のように、遅延時間を考慮に入れてエマルジョン燃料の噴射が行われるから、確実に制御できる。
【００５８】
また、第２発明は、前記サブルーチンのステップＳ９、ステップＳ１０に示したように、エマルジョン燃料が循環するものにおいて、循環回路からの戻り量を把握して、実加水率を制御できる。
【００５９】
また、第３発明は、変形例（図２の構成）で示したように、エマルジョン燃料が循環するものにおいて、バッファタンクを省略し、エマルジョン燃料を退避することができる。
【００６０】
また、第４発明、及び第５発明は、前記メインルーチンのステップＳ６、ステップＳ７、異常ルーチン、注水停止ルーチン、急速切換ルーチンで示したように、水系統の異常時に、失火を招くことなく、循環回路内のエマルジョン燃料をできるだけ消費できる。これはバッファタンクに退避させるよりも、時間経過により油と水が分離する事態に対処しなくて良い点で、好ましい。
【００６１】
また、第６発明は、前記制御変数変更ルーチン、遅延時間算出ルーチンに示したように、加水率の精度が高いものとなるから、エマルジョン燃料の実加水率を変更した際に、エンジン回転数が変動することを低減できる。
【００６２】
また、第７発明は、前記メインルーチンのステップＳ５、指令加水率調整ルーチンに示したように、目標加水率を変更された際に、実加水率を徐々に目標加水率に近づけるから、エマルジョン燃料の実加水率を変更した際に、エンジン回転数が変動を低減できる。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、負荷が変動するエンジンに用いた際に、失火の恐れを低減できる効果を奏する。
また、エマルジョン燃料、油にかかわらず、同様にエンジン回転数を制御できる効果を奏する。
請求項２に記載の発明は、実加水率に基づいて制御変数を設定するから、水系統の異常時に、通常時と同様にエンジン回転数を制御できる効果を奏する。
請求項３に記載の発明は、エマルジョン燃料内に含まれる油が同量になるように、前記制御変数を変更するから、油のみの運転度同様にエンジン回転数を制できる効果を奏する。
請求項４に記載の発明は、遅延時間を考慮に入れてエマルジョン燃料の噴射が行われるから、より油のみで運転したときに近づけることができる。
請求項５に記載の発明は、エマルジョン燃料が循環するものにおいて、循環回路からの戻り量を把握でき、実加水率を制御可能である。
請求項８に記載の発明は、エマルジョン燃料を退避することができるから、バッファタンクを省略できる効果を奏する。
請求項９に記載の発明は、水系統の異常時に、失火を招くことなく、循環回路内のエマルジョン燃料をできるだけ消費できる効果を奏する。バッファタンクに退避させるよりも好ましい。
請求項１１に記載の発明は、エマルジョン燃料の実加水率を変更した際に、エンジン回転数が変動することを低減できる効果を奏する。
請求項１４に記載の発明は、エマルジョン燃料の実加水率を変更した際に、エンジン回転数が変動を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】同実施の形態の変形例を示す概略構成図である。
【図３】同実施の形態の作用を説明するためのメインルーチン部を示すフローチャートである。
【図４】同実施の形態の作用を説明するためのサブルーチン部を示すフローチャートである。
【図５】同実施の形態の作用を説明するための制御変数変更ルーチン部を示すフローチャートである。
【図６】同実施の形態の作用を説明するための指令加水率調整ルーチン部を示すフローチャートである。
【図７】同実施の形態の作用を説明するための遅延時間算出ルーチン部を示すフローチャートである。
【図８】同実施の形態の作用を説明するための異常時ルーチン部を示すフローチャートである。
【図９】同実施の形態の作用を説明するための注水停止ルーチン部を示すフローチャートである。
【図１０】同実施の形態の作用を説明するための急速切換ルーチン部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１エマルジョン燃料給油装置
２舶用ディーゼルエンジン
１０燃料タンク
１１燃料噴射弁
１２加圧循環ポンプ
１３制御部
１４ミキサー
１５水ポンプ
１６ブースターポンプ
１７油循環回路
１８合流部
１９燃料加熱ヒーター
２０リリーフ弁
２１分岐通路
２２開閉弁
２３分岐通路
２４開閉弁
２５流量発振器
２６給水源
２７遮断弁
２８レベルスイッチ
２９水タンク
３０水ブースターポンプ
３１フィルター
３２流量発振器
３３遮断弁
３４水加熱ヒーター
３５リリーフ弁
３６、３７、３８圧力発振器
４０センサー
４１開閉弁
４２噴射ポンプ
４３、４４通路
４５遮断弁
４６循環ポンプ
４７流量発振器
４８循環回路
４９遮断弁
５０バッファータンク
５１エンジン回転数検出器
５６開閉弁
５７通路
５８終端部
５９三位置切換弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for supplying diesel engine with emulsion fuel for reducing nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) contained in exhaust gas.
[0002]
[Prior art]
It is known to use emulsion fuel as one of means for reducing NOx in exhaust gas of a diesel engine. There are many problems in using this emulsion fuel, and some of the techniques associated with this problem are as follows.
(1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-317587 (Mitsubishi) discloses a technique for changing the command water ratio of emulsion fuel. This changes the actual water addition rate according to NOx.
(2) The one described in Japanese Patent No. 25661820 (Hino Motor Co., Ltd.) is provided with a sensor for detecting the ratio of water in the emulsion fuel, and the fuel injection pump is adjusted in accordance with the detection of this sensor, so that the fuel The optimum amount of fuel is supplied according to the state of the fuel cell.
(3) Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-33392 (Sakai Sangyo) has a circulation circuit for returning the surplus flow rate from the engine to the emulsion fuel supply path again.
(4) The diesel engine is started only with oil to prevent misfire (not ignited). In the case of having a circulation circuit, it is not possible to immediately change to supplying oil only. As a solution to this problem, there is one disclosed in JP-A-6-159149 (Technobio). It is disclosed to provide a buffer tank.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The following terms used in this specification are used in the meaning shown in the definitions of the following terms.
Definition of terms
-Command water ratio: Water ratio commanded from the control unit. [Hydration rate = {Water amount W / Oil F} × 100]
-Target water addition rate: Optimal water addition rate for NOx reduction based on engine conditions.
Delay time: The time until the emulsion fuel generated by the mixer reaches the injection valve. The timing for changing the control variable is measured.
・ Stable time: After the command water ratio is changed, the explosion energy changes and the engine speed also changes. This variation is corrected by feedback control of the control unit. The stabilization time is the time required for this correction.
-Actual water volume: The amount of water actually sent to the mixer. (Detected from the flow meter value of the water line and the discharge amount of the water pump)
・ Command water injection amount: Value commanded to the water system calculated in the subroutine.
・ Actual water content: The water content of the emulsion fuel actually produced by the mixer (the actual water content is calculated from the amount of water and oil newly added, and the amount of emulsion fuel (surplus fuel) returned from the circulation circuit and the amount of oil) .)
-Rapid switching: This is a case where the supply of emulsion fuel is suddenly stopped at an unscheduled time and is operated only with oil. (Emulsion fuel may not be used because it may cause misfire during start-up and low speed. Therefore, it is desirable to consume all of the emulsion fuel including the emulsion fuel in the circulation circuit before stopping the engine.)
-Actual oil amount: The amount of new oil sent from the oil tank. (Detected from oil line flow meter value and oil pump discharge)
-Surplus fuel: Emulsion fuel returning from the circulation circuit. This amount is calculated from the value of the flow meter of the circulation circuit, or the amount consumed by the injection pump from the amount sent to the injection pump (discharge amount of the fuel pump) (the rack position of the governor or the engine speed), or A value obtained by subtracting (calculated from both values) is used. The actual water addition rate of the surplus fuel is the value of the water addition rate sensor in the circulation circuit, or the command water addition rate (actual water addition rate) when surplus fuel is generated.
-Maximum water addition rate: Maximum water addition rate that does not cause misfire.
[0004]
The technique of (1) has a problem that if the actual water addition rate is high or the engine speed is low, there is a risk of misfire if turning to a high load when the load of the marine engine or the like is high. It was.
An object of the first invention is to provide an emulsion fuel supply device that can reduce the risk of misfire when used in an engine with a variable load.
[0005]
Also,In the technique (2), when operating with emulsion fuel, if the same amount of emulsion fuel is injected into the cylinder as when operating only with oil, for example, when the engine speed is increased, the increased amount of emulsion fuel is added. There is a problem that the amount of increase in oil is reduced by the amount of water contained, the acceleration of the engine speed is slowed down accordingly, and the followability to the commanded speed is deteriorated.
  FirstAn object of the present invention is to provide an emulsion fuel supply apparatus that can control the engine speed in the same manner regardless of emulsion fuel and oil.
[0006]
  Also,In the technology of (3) above, if the actual water addition rate is changed, the amount of return from the circulation circuit cannot be grasped. There was a problem that control was impossible.
  2ndAn object of the present invention is to provide an emulsion fuel refueling device capable of controlling the actual water addition rate in the circulation of emulsion fuel.
[0007]
  The technique described in (4) has a problem in that it is difficult to secure and arrange a space because it is necessary to provide a buffer tank separately.
  3rdAn object of the present invention is to provide an emulsion fuel refueling device capable of evacuating emulsion fuel without providing a separate buffer tank in the case where emulsion fuel circulates.
[0008]
  When an abnormality occurs in the water system, etc., and the actual water addition rate becomes uncontrollable, the water supply is stopped and only the oil is operated. At this time, in the case of having a circulation circuit, it is more preferable to consume the emulsion fuel intervening in the circulation circuit than to evacuate to a buffer tank or the like. This is because if the emulsion fuel is left for a long time, the oil and water are separated and it is difficult to use them again. However, there was a problem that there was a fear of misfire if the actual water content was high in consumption.
  4th and 5th shotsAn object of the present invention is to provide an emulsion fuel supply device that can consume emulsion fuel in the circulation circuit as much as possible without causing misfire when the water system is abnormal.
[0009]
  When the actual water addition rate of the emulsion fuel is changed, the amount of water contained in the emulsion fuel increases or decreases, and the amount of oil increases or decreases by this amount. Along with this, there has been a problem that the explosion energy fluctuates and the engine speed fluctuates. As means for solving this, there is one disclosed in (2) above. However, the one disclosed in the above (2) uses a dielectric constant sensor. The variation of the dielectric constant due to the variation of the actual water content is minute, and the detection accuracy of the water content is not necessarily high, and there is a problem that the adjustment error of the emulsion fuel is large.
6thAn object of the present invention is to provide an emulsion fuel supply apparatus capable of reducing fluctuations in engine speed when the actual water addition rate of emulsion fuel is changed.
[0010]
  In the prior art, when the actual water addition rate of the emulsion fuel is changed, for example, in (2) above, if the actual water addition rate is significantly increased, the amount of water contained in the emulsion fuel increases dramatically, and vice versa. The amount of oil is drastically reduced. Along with this, there has been a problem that the explosion energy may fluctuate and the engine speed may fluctuate greatly.
  7thAn object of the present invention is to provide an emulsion fuel supply apparatus capable of reducing fluctuations in engine speed when the actual water addition rate of emulsion fuel is changed.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The first invention includes a fuel tank in which oil is stored, an injection valve that injects oil into a cylinder, a pressure circulation pump that pumps oil to the injection valve, and an injection that controls the amount of oil injected from the injection valve A pump, a control unit for controlling the injection pump, a mixer provided between the injection pump and the fuel tank for mixing oil and water, and a water pump for supplying water to the mixer.Depending on the state of the engine or the load, a target water addition rate that reduces nitrogen oxides (NOx) and reduces the risk of misfire is set. Based on this target water addition rate, the amount of water supplied to the mixer is set. And when the load fluctuation is large, the target water addition ratio is set lower than when the load fluctuation is small, or when the engine speed is low, the target water addition ratio is higher than when the engine speed is high. In the emulsion fuel refueling device that sets low,
  The control unit performs PID control, and when operating with emulsion fuel, changes the control variable based on the command water ratio so that the engine speed is accelerated and decelerated in the same manner as when only oil is operated.(Claim 1).
[0012]
With the means of the first invention, the risk of misfire can be reduced when used in an engine whose load varies.
[0013]
  AndWhen the load fluctuation is large or when the engine speed is low, the possibility of misfire is high. Therefore, misfire can be reduced by setting the target water addition rate low. When the risk of misfire is clearly low, the actual water content is increased to reduce NOx.
[0015]
Also,Regardless of emulsion fuel or oil, the engine speed can be controlled similarly. That is, for example, even if the engine speed is increased, the amount of oil contained in the increased emulsion fuel is increased in the same manner as in the oil-only operation, and the engine speed can be similarly increased.
[0016]
  In the first invention (claim 1),Said PID ControlThe control variableBased on actual water rate instead of command water rateIt is preferable to change the configuration (claim 2). When an abnormality occurs in the water system, for example, if the engine speed is changed while the actual water supply rate is low and the actual water addition rate is low, the oil increase will be higher than usual if the control variable is changed based on the command water addition rate. In many cases, the fluctuation of the engine speed becomes larger than usual. By setting the control variable based on the actual water addition rate, the engine speed can be controlled in the same way as during normal operation when the water system is abnormal.
[0017]
  Said1st invention (Claim 1 or Claim 2)The control variable is preferably changed so that the amount of oil contained in the emulsion fuel becomes the same amount regardless of the change in the actual water addition rate or the command water addition rate (Claim 3). In addition, the control variable change method sets the control variable according to an actual water addition rate (command water addition rate) beforehand, and selects a control variable for every real water addition rate (command water addition rate). In addition, when the thermal efficiency is reduced by adding water, a control variable corresponding to the actual water addition rate (command water addition rate) may be set in consideration of this reduction.
  In addition, when operating in emulsion fuel, the control variable is changed so that the amount of oil is constant by dividing the ratio of oil contained in emulsion fuel to the control variable operating only with oil. There is a way.
[0018]
  Said1st invention (Claim 1 or Claim 2)The control variable may be changed when the emulsion fuel having the changed actual water addition rate is injected into the cylinder from the injection pump (Claim 4). By matching the timing of changing the control variable, it is possible to make it closer when operating only with oil.
[0019]
  The second invention is that of the first invention (claim 1).In the emulsion fuel supply system,
  A circulation circuit for sending surplus fuel of the injection pump to the front stage of the mixer is provided, and an amount detection mechanism for detecting the amount of surplus fuel is provided, and the amount of surplus fuel and the actual water addition rate are newly sent from the fuel tank to the mixer. It is characterized in that the amount of water to be newly added is calculated from the oil amount and the command water ratio (Claim 5).
[0020]
  2ndIn the light means, the actual amount of water added can be controlled by grasping the return amount of the emulsion fuel circulating.
[0021]
  Second invention (Claim 5)The amount detection mechanism calculates the amount of emulsion fuel consumed from the flow rate transmitter provided in the circulation circuit, or the output of the control unit or the engine speed, and is consumed from the flow rate sent to the injection pump. It is good to have a configuration that is a calculation unit that calculates by subtracting the amount of emulsion fuel to be performed (Claim 6).
[0022]
  In the second invention (invention 5), the actual water addition rate of the surplus fuel is the command water addition rate when generating surplus emulsion fuel.The actual water addition rate calculated from the amount of water and oil actually added by the mixer during the production of surplus emulsion fuelAlternatively, it is preferable to use a hydration rate detector provided in the circulation circuit (Claim 7). The amount of oil newly sent to the mixer uses the signal from the flow transmitter of the oil line or the discharge amount of the pressurized circulation pump. The amount of emulsion fuel sent to the injection pump is measured by providing a flow rate transmitter in the emulsion fuel line.
[0023]
  3rdAkira is the emulsion fuel refueling device of the first invention (claim 1),
  A circulation circuit for connecting the surplus flow rate of the injection pump to the front stage of the mixer is provided, and the emulsion fuel in the circulation circuit is formed so as to be retractable to a water line (Claim 8).
[0024]
  3rdIn the light means, the emulsion fuel can be withdrawn without providing a separate buffer tank when the emulsion fuel circulates.
  When the emulsion fuel is evacuated, the water supply is stopped by a water pump stop / shutoff valve / relief valve. This control is used for unscheduled engine control such as when the vehicle is stopped, at low speed, or in a crash astern (when the engine is turned over).
[0025]
  A fourth invention is the emulsion fuel supply apparatus according to the first invention (claim 1),
  A circulation circuit for connecting the surplus flow rate of the injection pump to the previous stage of the mixer, and when the actual water addition rate becomes uncontrollable, the supply of water is stopped, and the actual water addition rate is less than or equal to the upper limit water addition rate. The emulsion fuel is used without retracting the emulsion fuel in the circulation circuit (Claim 9).
[0026]
  4thWith the light means, the emulsion fuel in the circulation circuit can be consumed as much as possible without causing misfire when the water system is abnormal.
[0027]
  The fifth aspect of the invention relates to the first aspect of the invention (claim 1).In the Marujon fuel supply system,
  Provided with a circulation circuit for connecting the surplus flow rate of the injection pump to the previous stage of the mixer, when the actual water addition rate becomes uncontrollable, the supply of water is stopped, and the actual water addition rate is equal to or lower than the upper limit water addition rate. And adjusting the amount of surplus fuel introduced into the mixer (Claim 10).
[0028]
  5thWith the light means, the emulsion fuel in the circulation circuit can be consumed as much as possible without causing misfire when the water system is abnormal.
[0029]
  A sixth aspect of the present invention is the emulsion fuel supply apparatus according to the first aspect (claim 1),
  Emulsion fuel command water rateOr the actual water addition rate calculated from the amount of water and oil actually added by the mixerIs changed toOr the actual water addition rate calculated from the amount of water and oil actually added by the mixerOn the basis of the above, the control unit increases or decreases the amount of emulsion fuel injected via the injection pump so that the explosion energy becomes constant (claim 11).
[0030]
  6thThe light means can reduce the fluctuation of the engine speed when the actual water addition rate of the emulsion fuel is changed.
[0031]
6th invention (claim 11)The control unit may increase or decrease the amount of emulsion fuel injected via the injection pump so that the explosion energy becomes constant based on the actual water addition rate (Claim 12). In addition, it can apply also at the time of failure of a water system etc. by controlling based on an actual water addition rate.
[0032]
  6th invention (Invention 11 or Claim 12)In this case, it is preferable to increase or decrease the emulsion fuel so that the amount of oil becomes constant when the command water ratio or the actual water ratio is changed (Claim 13).
[0033]
  The seventh aspect of the invention relates to the first aspect of the invention (claim 1).In the Marujon fuel supply system,
  When the target water content optimum for reducing nitrogen oxides (NOx) is changed, the actual water content is gradually brought close to the target water content (Claim 14).
[0034]
  7thThe light means can reduce the fluctuation of the engine speed when the actual water addition rate of the emulsion fuel is changed.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A schematic configuration of an embodiment of the present invention is shown in FIG. This emulsion fuel refueling device 1 is an example applied to a marine diesel engine 2, and includes a fuel tank 10, a fuel injection valve 11, a pressurized circulation pump 12, a control unit 13, a mixer 14, a water pump 15, and the like.
[0036]
First, the fuel oil system will be described. The fuel oil stored in the fuel tank 10 is sent to the oil circulation circuit 17 via the booster pump 16. The oil circulation circuit 17 is an oil passage that sequentially circulates the junction 18, the pressure circulation pump 12, the fuel heater 19, and the relief valve 20, and the oil circulates by the action of the pressure circulation pump 12. A branch passage 21 is provided between the fuel heater 19 and the relief valve 20 of the oil circulation circuit 17, and this branch passage 21 is a passage through which an emulsion fuel, which will be described later, is supplied to an injection pump 42 via an on-off valve 22. 43. Further, a branch passage 23 is provided between the fuel heater 19 of the oil circulation circuit 17 and the branch point of the branch passage 21, and this branch passage 23 is connected via an on-off valve 24 and an oil flow transmitter 25. It is connected to the inlet of the mixer 14.
[0037]
In the water system, a water passage from a water supply source 26 is connected via a shut-off valve 27 to a water tank 29 in which an appropriate water level is maintained by a level switch 28. The water passage is connected from the water tank 29 to the inlet of the mixer 14 through the water booster pump 30, the filter 31, the flow rate transmitter 32, the water pump 15, the shutoff valve 33, the water heater 34, and the relief valve 35. ing. In the middle, between the water booster pump 30 and the filter 31, between the filter 31 and the flow rate transmitter 32, and between the water pump 15 and the shutoff valve 33, pressure transmitters 36 and 37 that send pressure to the control unit 13. , 38 are provided. In the figure, all the dotted lines connected to each device (open / close valve, shut-off valve, flow rate transmitter, etc.) are connected to the control unit 13, and from the control unit 13 to the device or from the device to the control unit 13. This is a signal transmission line.
[0038]
The mixer 14 mixes the supplied oil and water and feeds them out as an emulsion fuel from the outlet. The outlet of the mixer 14 is connected to an injection pump 42 of the engine 2 via a water detection sensor 40 and an on-off valve 41. A passage 43 between the on-off valve 41 and the injection pump 42 is a passage to which the branch passage 21 is connected. The amount of fuel supplied to the injection pump 42 is controlled by the injection pump 42, sent to the injection valve 11, and supplied into the cylinder (combustion chamber). Excess fuel is sent to the passage 44, and the passage 44 is connected to the inlet of the mixer 14 via the shut-off valve 45, the circulation pump 46, and the flow rate transmitter 47. A circuit that returns from the mixer 14 to the mixer 14 through the injection pump 42, the shutoff valve 45, the circulation pump 46, and the flow rate transmitter 47 forms a circulation circuit 48. A passage 44 between the injection pump 42 and the shutoff valve 45 in the circulation circuit 48 is branched from the middle and connected to the buffer tank 50 via the shutoff valve 49. The buffer tank 50 is connected to, for example, an oil / water separator or a boiler in order to reuse the emulsion fuel that is sent. A passage 57 with an opening / closing valve 56 connects the portion of the circulation circuit 48 that exits the injection pump 42 to the rear stage of the relief valve 20 in the circulation circuit 17.
[0039]
The control unit 13 uses a computer, and is obtained from the values set in the setting unit, the above-described devices, and the engine speed detector 51, the speed command transmitter 52, etc. provided in addition thereto. The emulsion fuel refueling device 2 is controlled based on the data, and NOx in the exhaust gas is reduced as much as possible so as not to misfire.
[0040]
The diesel engine 2 is supplied only with oil at the time of start-up and the like, and is switched from only oil to emulsion fuel when the operation is shifted to normal operation. The state of the device when switched in this way will be described. The oil-only supply state is a state in which the pumps 16 and 12 are operated, the on-off valves 24 and 41 are opened, and the on-off valve 22 is closed. In this state, oil circulating in the circulation circuit 48 is supplied from the fuel injection valve 11 to the combustion chamber by the circulation pump 46 via the injection pump 42.
[0041]
The state of switching from supplying oil only to supplying emulsion fuel is a state in which the water system pumps 30 and 15 are operated and the shut-off valve 33 is opened. In this state, water and oil are supplied to the mixer 14, become emulsion fuel in the mixer 14, and are supplied from the fuel injection valve 11 to the combustion chamber via the sensor 40, the on-off valve 41, and the injection pump 42. The amount of water sent to the mixer 14 is detected by the flow rate transmitter 32 and adjusted by the water pump 15. The amount of oil sent to the mixer 14 is detected by the flow rate transmitter 25. The amount of emulsion fuel supplied to the combustion chamber is controlled by the injection pump 42, and excess emulsion fuel circulates in the circulation circuit 48 and returns to the mixer 14. The amount of this excess emulsion fuel returning to the mixer 14 is detected by the flow rate transmitter 47. If an abnormality occurs in the mixer, the on-off valves 24 and 41 are closed and the on-off valves 22 and 56 are opened. In this state, the oil circulating in the oil circulation circuit 17 is supplied from the fuel injection valve 11 to the combustion chamber via the on-off valve 22 and the injection pump 42.
[0042]
FIG. 2 shows a schematic configuration of a modified example of the above embodiment, and this emulsion fuel refueling device 1a is a configuration in the case where the buffer tank 50 is omitted. Compared to that of the above embodiment, FIG. A point where the shut-off valve 49 and the buffer tank 50 are not provided, an outlet of the flow transmitter 47, an outlet of the flow transmitter 25, and a terminal end 58 of the water passage are connected to the inlet of the mixer 14 through a three-position switching valve 59. It is different from what is being done.
The three-position switching valve 59 is switched by a signal from the control unit. The first switching position connects the flow rate transmitter 25 and the mixer 14 and shuts off the flow rate transmitter 47 and the end portion 58 of the water passage. The second switching position separately connects the flow rate transmitter 25 and the mixer 14, and the flow rate transmitter 47 and the end portion 58 of the water passage. In the third switching position, all of the flow rate transmitters 25 and 47 and the end portion 58 of the water passage are connected to the mixer 14.
[0043]
The first switching position of the three-position switching valve 59 is used to supply only oil, the second switching position is used to supply only oil and the emulsion fuel is retracted to the water system, and the third switching position is a normal emulsion fuel. Used to supply Note that when the emulsion fuel is withdrawn to the water system, the water pumps 30 and 15 are stopped and backflowed to the relief valve 35 and the shutoff valve 33 side. In this case, even if it flows back to the front of the filter 31, it does not interfere with other devices.
Since the other configuration is the same as that of the above embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0044]
The operation of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 and its modification will be described below with reference to the flowcharts of FIGS.
In the embodiment, the main routine is as shown in FIG. 3, which will be described first. When starting the refueling of the emulsion fuel, an initial command water ratio a% is set in step S1, and a target water ratio b% optimum for NOx reduction is set in step S2 according to the engine status. Specifically, for example, the target water addition rate is increased when the engine speed is high, and the target water addition rate is increased when the load fluctuation is small. In the next step S3, it is determined whether or not there is a change in the command water ratio. If yes, the process proceeds to step S9 (subroutine shown in FIG. 4). That is, every time the command water ratio is changed, the process proceeds to a subroutine.
[0045]
In step S4, it is determined whether the delay time has elapsed or not. If not, the process proceeds to step S5. When the time has elapsed, the process proceeds to step S13 (control variable change routine shown in FIG. 5). That is, when the delay time elapses, the process proceeds to the control variable change routine.
[0046]
In step S5, it is determined whether or not the stabilization time has elapsed. If it has not elapsed, the process proceeds to step S6. When the time has elapsed, the process proceeds to step S15 (command water rate adjustment routine shown in FIG. 6). That is, when the stabilization time has elapsed, the routine proceeds to a command water addition rate adjustment routine. (If the engine speed is instantaneously stable even if the command water rate is changed, the initial command water rate a% is set as the target water rate b%, and this flow and command water rate adjustment routine can be omitted. .)
[0047]
In step S6, it is determined whether or not the actual water injection amount is equal to or equal to the command water injection amount. If they are not equal, the process proceeds to step S19 (abnormal routine shown in FIG. 8). That is, when the actual water injection amount and the command water injection amount are not equal (a certain allowable range is required), the process proceeds to an abnormal time routine as a device abnormality.
[0048]
In step S7, it is determined whether or not the actual water addition rate is equal to or equal to the command water addition rate. If they are not equal, the process proceeds to step S19 (abnormal routine shown in FIG. 8). That is, when the actual water addition rate and the command water addition rate are not equal (a certain allowable range is necessary), the process proceeds to the abnormal routine as an apparatus abnormality.
[0049]
In step S8, it is determined whether or not rapid switching has been performed. If not, the process returns to step S2. When rapid switching is performed, the process proceeds to step S23 (rapid switching routine shown in FIG. 9). That is, when there is an instruction for rapid switching, the process proceeds to a rapid switching routine. (This flow is used for unscheduled engine control such as when stopping and crashing astern (engine reversal). Also, this flow can be used in low speed range such as automatic deceleration that is not suitable for emulsion fuel. (Emulsion oiling may be canceled automatically.)
[0050]
When the process proceeds from step S3 of the main routine to step S9, that is, when the process proceeds to the subroutine shown in FIG. 4, the function is executed as follows. In step S9, the amount of oil sent from the fuel tank 10 to the mixer 14, the amount of surplus fuel, and the actual water addition rate of surplus fuel are input. In the next step S10, the water injection amount is calculated based on the oil amount, the surplus fuel amount, the actual water addition rate, and the command water addition rate, and the water pump (water control unit) 15 is instructed. In the next step S11, the counting of the stable time is started. (This stabilization time is obtained from the pipe capacity [ml] of the injection pump 42 from the mixer 14 / the discharge amount [ml / sec] of the emulsion fuel. Alternatively, the discharge amount [ml / sec] of the emulsion fuel is integrated and this integration is performed. The measured discharge amount may be measured from the mixer 14 until it exceeds the piping capacity [ml] of the injection pump 42.) Next, the process proceeds to step S12 (delay time calculation routine shown in FIG. 7) to measure the delay time. Start. (When the rotational speed is stable, the change in the control coefficient of the PID control is small, so in this case, the delay circuit can be omitted. Also, the change rate of the command water ratio is small, and the fluctuation of the rotational speed is Similarly, when there are few, the process can be omitted.)
[0051]
When the process proceeds from step S4 of the main routine to step S13, that is, when the process proceeds to the control variable change routine shown in FIG. 5, the function is executed as follows. In step S13, when a command to increase or decrease the oil amount of Pn + In + Dn is transmitted by PID control, when the actual water addition rate is x%, the actually increased oil amount is (Pn + In + Dn) × {(1 / ( In order to correct this, the constants Kp, Ki, and Kd are each multiplied by {1+ (x / 100)}, so that the amount of oil that increases or decreases is the same regardless of the actual water addition rate. (Instead of the actual water addition rate, the constant may be changed using the command water addition rate. When using emulsion fuel, the amount of explosion energy can be increased by adding water to the same amount of oil. In the case of change, a preset control variable corresponding to the actual water addition rate may be selected.) In the next step S14, in order to suppress fluctuations in the engine speed accompanying changes in the actual water addition rate (command water addition rate). , Emarjo Adjusting the amount of fuel. Then, the process proceeds to step S5.
[0052]
When the process proceeds from step S5 to step S15 of the main routine, that is, when the process proceeds to the command water rate adjustment routine shown in FIG. 6, the function is executed as follows. In this routine, the target water addition rate is not changed all at once, and the command water addition rate is gradually changed and adjusted so that there is no large fluctuation in the rotational speed. In step S15, it is determined whether or not the command water ratio is equal to the target water ratio. If they are equal, the process proceeds to step S6, and if they are not equal, the process proceeds to step S16. In step S16, the command water ratio is increased or decreased by c%. This c% is set in a range where the rotation speed does not vary greatly. In the next step S17, if the command water ratio is less than or equal to the target water ratio in a state where the ratio is increased or decreased by c%, the process proceeds to step S6, and if it exceeds, the process proceeds to the next step S18. In step S18, the command water rate exceeds the target water rate, and the command water rate is set to the target water rate. Then, the process proceeds to step S6.
[0053]
When the process proceeds from step S6 of the main routine or from step S7 to step S19, that is, when the process proceeds to the abnormal routine shown in FIG. 8, the function is executed as follows. In step S19, it is determined whether or not the actual water addition rate exceeds the upper limit water addition rate. If the upper limit water addition rate is exceeded, the process proceeds to step S23 (rapid switching routine shown in FIG. 10). Proceed to (water injection stop routine shown in FIG. 9). If this upper limit water rate is not exceeded, there is no risk of misfire, but the actual water rate cannot be controlled, so the process proceeds to a water injection stop routine.
[0054]
In step S20 of the water injection stop routine, the water pump stop (water control unit) is commanded to stop water injection. Specifically, the command water ratio is set to 0%, the shutoff valve 33 is closed, or the water pump 15 is stopped. Then, the process proceeds to the next step S12 (delay time calculation routine shown in FIG. 7). In step S12, the measurement of the delay time is started in the same manner as described above, and the process proceeds to the next step S21. In step S21, it is determined whether or not the delay time has passed. After the delay time has passed, the process proceeds to step S13 (control variable change routine shown in FIG. 5). And step S13 and step S14 are performed and it progresses to step S22. In step S22, it is determined whether or not the actual water addition rate is substantially equal to 0. If it is not substantially equal, the process returns to step S12.
[0055]
When the routine proceeds from step S8 of the main routine or step S19 of the abnormal routine to step S23, that is, when the routine proceeds to the rapid switching routine shown in FIG. 10, the function is executed as follows. In step S23, stop water injection is commanded to the water pump unit (water control unit), and the command water addition rate is set to 0%. In the next step S24, an evacuation command for causing the emulsion fuel in the circulation circuit 48 to flow into the buffer tank 50 or the water system is issued. (When the evacuation is completed, the circulation circuit 48 is returned to the original state. The evacuated emulsion fuel may be processed by an oil / water separator or burned by another device such as a boiler). The process proceeds to step S12 (delay time calculation routine shown in FIG. 7). In step S12, the measurement of the delay time is started as described above. Then, the process proceeds to step S25. In step S25, the process waits until the calculated delay time elapses, and then proceeds to the above-described step S13 (control variable change routine shown in FIG. 5). In step S13 and next step S14, the function is executed in the same manner as described above. Then, the rapid switching ends.
[0056]
  The embodiment described above and the first invention7thThe general correspondence with Ming is as follows.
  As described in Step S2 of the main routine, the first invention sets the target water addition rate a% and controls the amount of water supplied to the mixer based on the target water addition rate, so that misfire is suppressed and NOx is reduced. Can be reduced.
[0057]
  Also,FirstAs described above, since the amount of emulsion fuel is adjusted as described in the control variable changing routine, the engine speed can be controlled in the same manner as in the operation of oil only. As described in the delay time calculation routine, since the delay time is taken into account and the emulsion fuel is injected, the control can be performed reliably.
[0058]
  Also,2ndTo be clear, as shown in steps S9 and S10 of the subroutine, in the case where emulsion fuel circulates, it is possible to grasp the return amount from the circulation circuit and control the actual water addition rate.
[0059]
  Also,3rdTo be clear, as shown in the modification (configuration of FIG. 2), in the case where the emulsion fuel circulates, the buffer tank can be omitted and the emulsion fuel can be saved.
[0060]
  Also,4th invention and 5thAs explained in steps S6, S7 of the main routine, the abnormal routine, the water injection stop routine, and the rapid switching routine, the emulsion fuel in the circulation circuit is consumed as much as possible without causing misfire when the water system is abnormal. it can. This is buffStuffIt is preferable in that it is not necessary to cope with a situation where oil and water are separated over time rather than retreating to a tank.
[0061]
  Also,6thAs shown in the control variable change routine and the delay time calculation routine, the accuracy of the water addition rate is high, so that when the actual water addition rate of the emulsion fuel is changed, the engine speed changes. Can be reduced.
[0062]
  Also,7thAs shown in the step S5 of the main routine, the command water rate adjustment routine, when the target water rate is changed, the actual water rate is gradually brought closer to the target water rate. When the engine speed is changed, fluctuations in the engine speed can be reduced.
[0063]
【The invention's effect】
  The invention according to claim 1 has the effect of reducing the risk of misfire when used in an engine with a variable load.
  Also,Regardless of whether the fuel is oil or oil, the engine speed can be controlled similarly.
  Claim 2Since the described invention sets the control variable based on the actual water addition rate, there is an effect that the engine speed can be controlled similarly to the normal time when the water system is abnormal.
  Claim 3The described invention changes the control variable so that the amount of oil contained in the emulsion fuel becomes the same amount, so that the engine speed can be controlled similarly to the operating degree of only oil.
  Claim 4Since the emulsion fuel injection is performed in consideration of the delay time, the described invention can be approached when operating with only oil.
  Claim 5In the described invention, the emulsion fuel is circulated, the return amount from the circulation circuit can be grasped, and the actual water addition rate can be controlled.
  Claim 8In the described invention, the emulsion fuel can be evacuated.FahThere is an effect that the tank can be omitted.
  Claim 9The described invention has an effect that the emulsion fuel in the circulation circuit can be consumed as much as possible without causing misfire when the water system is abnormal. BagFahIt is preferable to retreat to the tank.
  Claim 11The described invention has an effect of reducing the fluctuation of the engine speed when the actual water addition rate of the emulsion fuel is changed.
  Claim 14The described invention can reduce fluctuations in the engine speed when the actual water addition rate of the emulsion fuel is changed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a modification of the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a main routine section for explaining the operation of the embodiment;
FIG. 4 is a flowchart showing a subroutine for explaining the operation of the embodiment;
FIG. 5 is a flowchart showing a control variable change routine section for explaining the operation of the embodiment;
FIG. 6 is a flowchart showing a command water rate adjustment routine for explaining the operation of the embodiment;
FIG. 7 is a flowchart showing a delay time calculation routine for explaining the operation of the embodiment;
FIG. 8 is a flowchart showing an abnormal routine part for explaining the operation of the embodiment;
FIG. 9 is a flowchart showing a water injection stop routine for explaining the operation of the embodiment;
FIG. 10 is a flowchart showing a rapid switching routine for explaining the operation of the embodiment;
[Explanation of symbols]
1 Emulsion fuel supply system
2 Marine diesel engine
10 Fuel tank
11 Fuel injection valve
12 Pressurized circulation pump
13 Control unit
14 Mixer
15 Water pump
16 Booster pump
17 Oil circulation circuit
18 Junction
19 Fuel heater
20 Relief valve
21 branch passage
22 On-off valve
23 Branch passage
24 On-off valve
25 Flow rate oscillator
26 Water supply
27 Shut-off valve
28 Level switch
29 Water tank
30 Water booster pump
31 filters
32 Flow rate oscillator
33 Shut-off valve
34 Water heater
35 relief valve
36, 37, 38 Pressure oscillator
40 sensors
41 On-off valve
42 Injection pump
43, 44 passage
45 Shut-off valve
46 Circulation pump
47 Flow rate oscillator
48 Circulation circuit
49 Shut-off valve
50 buffer tank
51 Engine speed detector
56 On-off valve
57 passage
58 Termination
59 Three-position switching valve

Claims

A fuel tank in which oil is stored, an injection valve that injects oil into the cylinder, a pressure circulation pump that pumps oil to the injection valve, an injection pump that controls the amount of oil injected from the injection valve, and an injection pump A control unit for controlling the engine, a mixer provided between the injection pump and the fuel tank for mixing oil and water, and a water pump for supplying water to the mixer. Accordingly, a target water ratio that can reduce nitrogen oxide (NOx) and reduce the risk of misfire is set. Based on this target water ratio, the amount of water supplied to the mixer is controlled. The target water addition rate is set lower than when the load fluctuation is small, or the target water addition rate is set lower when the engine speed is low than when the engine speed is high. In Rujon refueling equipment,
The control unit performs PID control, and changes the control variable based on the command water ratio so that when the engine is operated with emulsion fuel, the engine speed is accelerated and decelerated similarly to the operation with oil only. Fuel refueling device.

Keep emulsion fuel oil supply device according to claim 1, the emulsion fuel supply system and changes based instead the control variable of the PID control command hydrolysis rate actual hydrolysis rates.

3. The emulsion fuel supply device according to claim 1 or 2, wherein the control variable is set so that the amount of oil contained in the emulsion fuel becomes the same regardless of the change in the actual water addition rate or the command water addition rate. Emulsion fuel oil supply device characterized by changing.

3. The emulsion fuel supply apparatus according to claim 1, wherein the change of the control variable is performed when the emulsion fuel having the changed actual water addition rate is injected into a cylinder from an injection pump. An emulsion fuel refueling device.

The emulsion fuel refueling device according to claim 1,
A circulation circuit for sending surplus fuel of the injection pump to the front stage of the mixer is provided, and an amount detection mechanism for detecting the amount of surplus fuel is provided, and the amount of surplus fuel and the actual water addition rate are newly sent from the fuel tank to the mixer. An emulsion fuel refueling device, wherein a water amount to be newly added is calculated from an oil amount and a command water ratio.

6. The emulsion fuel supply apparatus according to claim 5, wherein the amount detection mechanism calculates an amount of emulsion fuel consumed from a flow rate transmitter provided in the circulation circuit or an output of the control unit or an engine speed. An emulsion fuel supply device, which is a calculation unit that calculates by subtracting the amount of emulsion fuel consumed from the flow rate sent to the injection pump.

The emulsion fuel refueling device according to claim 5,
The actual water addition rate of the surplus fuel is a command water addition rate at the time of surplus emulsion fuel production, an actual water addition rate calculated from the amount of water and oil actually added by the mixer at the time of surplus emulsion fuel production , or the circulation An emulsion fuel supply device using a water content detector provided in a circuit.

The emulsion fuel refueling device according to claim 1,
An emulsion fuel refueling device comprising a circulation circuit for connecting an excess flow rate of the injection pump to a front stage of the mixer, and forming emulsion fuel in the circulation circuit so as to be retractable to a water line.

The emulsion fuel refueling device according to claim 1,
A circulation circuit for connecting the surplus flow rate of the injection pump to the previous stage of the mixer, and when the actual water addition rate becomes uncontrollable, the supply of water is stopped, and the actual water addition rate is less than or equal to the upper limit water addition rate. An emulsion fuel supply apparatus using the emulsion fuel without evacuating the emulsion fuel in the circulation circuit.

The emulsion fuel refueling device according to claim 1,
Provided with a circulation circuit for connecting the surplus flow rate of the injection pump to the previous stage of the mixer, when the actual water addition rate becomes uncontrollable, the supply of water is stopped, and the actual water addition rate is equal to or lower than the upper limit water addition rate. And adjusting the amount of surplus fuel introduced into the mixer.

The emulsion fuel refueling device according to claim 1,
When the command water rate of the emulsion fuel or the actual water rate calculated from the amount of water and oil actually added by the mixer is changed, the command water rate or the actual water rate added by the mixer Emulsion fuel characterized in that the control unit increases or decreases the amount of emulsion fuel injected via the injection pump so that the explosion energy is constant based on the actual water addition rate calculated from the amount of water and the amount of oil. Refueling device.

12. The emulsion fuel supply apparatus according to claim 11, wherein the control unit increases or decreases the amount of emulsion fuel injected through the injection pump so that the explosion energy is constant based on the actual water addition rate. Emulsion fuel refueling device.

13. The emulsion fuel supply apparatus according to claim 11, wherein the emulsion fuel is increased or decreased so that the amount of oil becomes constant when the command water addition rate or the actual water addition rate is changed. Refueling device.

The emulsion fuel refueling device according to claim 1,
An emulsion fuel supply system characterized by gradually bringing an actual water addition rate closer to a target water addition rate when an optimum target water addition rate for reducing nitrogen oxides (NOx) is changed.