JPH0874696A - 多種燃料機関の燃料貯蔵送出装置と方法 - Google Patents

多種燃料機関の燃料貯蔵送出装置と方法

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JPH0874696A
JPH0874696A JP7213377A JP21337795A JPH0874696A JP H0874696 A JPH0874696 A JP H0874696A JP 7213377 A JP7213377 A JP 7213377A JP 21337795 A JP21337795 A JP 21337795A JP H0874696 A JPH0874696 A JP H0874696A
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Anthony K Chan
ケイ チャン アントニー
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】多種燃料機関に一又は二以上の非混和性の燃料
を供給する燃料貯蔵送出装置と方法を提供する。 【解決手段】非混和性の第一燃料１５と第二燃料１６と
を互いに連通する状態で貯蔵する燃料リザーバ２０を備
え、第一燃料と第二燃料は、それらの間に位相境界面２
４を備える。燃料リザーバは底部２６と、第一燃料と第
二燃料をそれぞれに受けるようになった第一出口２８と
第二出口２９を有する。第一出口は底部に、第二出口は
フロート５５により位相境界面に、それぞれ隣接配設さ
れる。リザーバ内の第一燃料と第二燃料の流体レベルを
感知して信号を発生するレベル感知手段４３，４２と、
導管を通過する第一燃料と第二燃料の流量を計測して信
号を発生する流量感知手段４８，４７とを備える。前記
レベル感知手段と流量感知手段に電気的に結合する流量
制御装置４９は、流体レベル信号と流量信号を受け取
り、両信号の関数である所定の値で第一燃料と第二燃料
の流量を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多種燃料機関の燃料取
扱方法及び装置に関する。より詳細には、多種燃料機関
の一つの燃料タンクに複数の非混和性の燃料を貯蔵し、
送り出す装置と、その方法とに関する。
【０００２】
【従来技術】フレキシブル燃料機関、すなわち多種燃料
機関の利点の一つは、発熱量の異なる燃料でも稼動でき
ることである。時には、一定の容積比で混合した二つの
混和可能な燃料を、一つの燃料タンクに貯蔵してよい。
また、その二つの燃料が混和しないのなら、二つの燃料
タンクを使用してもよい。多種燃料ディーゼルサイクル
機関の作動では、燃焼室に入る燃料の特性が、二つの燃
料、例えば、メタノールとディーゼル油の不完全な混和
のために、急激に変化することがある。これは一つの燃
料タンクで部分的に混和可能な二つの燃料の位相分離の
ために起こり、特に、車両が長時間停止状態に保持され
た時に生じる。また、時には、ある燃料から別の燃料に
変わる際に、燃焼室に入る燃料の特性が、急激に変化す
ることがある。特性が変化すると、動力の一時的な損失
により機関性能が低下する。これらの特有の問題を克服
するための公知の解決方法は、センサで使用燃料を識別
して、燃焼室に入っている燃料の流量と噴射時期、又は
エンジンの点火時期を適切に変化させることである。し
かし、燃料特質の変化を感知して応答するために、非常
に早く作動するようなセンサとポンプが必要になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】多種燃料機関が、複数
の非混和性燃料を使用できる燃料タンクを一つだけ有す
るような燃料貯蔵送出装置を有することが望ましい。こ
れらの複数の燃料が、ほぼ完全に取り出されて一定の容
積比で機関に送られることが望ましい。さらに、燃料の
それぞれが異なる発熱量を有しても、エンジン稼動でい
かなる突然の変化もせずに、一つの量が減少した燃料か
ら別の供給可能な燃料へ平滑に移行できることが望まし
い。さらに、燃料貯蔵送出装置は、安価であるとよい。
本発明は、前述の問題の一つか二つ以上を解決するもの
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様におい
て、多種燃料機関に一又は二以上の非混和性燃料を供給
する燃料貯蔵送出装置は、互いに連通するように非混和
性の第一燃料と第二燃料を貯蔵する燃料リザーバを有す
る。第一燃料と第二燃料は、それらの間に位相境界面を
備え、第二燃料は、上部流体面を形成する。燃料リザー
バは、底部と、第一燃料を受け取る第一出口と、第二燃
料を受け取る第二出口とを有する。第一出口と第二出口
はそれぞれに、底部と位相境界面、位相境界面と上部流
体面のうちの一つに隣接して位置される。混合室は、第
一出口と第二出口に連通して、機関に接続する。混合室
は、第一燃料と第二燃料を入れて、機関に所定の比率で
混合燃料を供給するように構成される。本発明の別の態
様において、多種燃料機関に一又は二以上の非混和性燃
料を供給する燃料貯蔵送出装置は、互いに連通するよう
に非混和性の第一燃料と第二燃料を貯蔵する燃料リザー
バを有する。第一燃料と第二燃料は、それらの間に位相
境界面を備え、第二燃料は、上部流体面を形成する。燃
料リザーバは、底部と、第一燃料を受け取る第一出口
と、第二燃料を受け取る第二出口とを有する。第一出口
と第二出口はそれぞれに、底部と位相境界面、位相境界
面と上部流体面のうちの一つに隣接して位置される。燃
料送出装置は、第一出口と第二出口がそれぞれに、底部
と位相境界面、位相境界面と上部流体面のうちの一つに
隣接するように維持する手段を有する。燃料送出装置
は、リザーバ内の第一燃料と第二燃料のレベルを感知
し、感知した流体レベルに応答して流体レベル信号を発
生するような手段を有する。さらに、燃料送出装置は、
導管を通過する第一燃料と第二燃料の流量を計測し、感
知した流量を表す流量信号を発生するために流量感知手
段を有する。さらに、燃料送出装置は、レベル感知手段
と流量感知手段に電気的に接続する流量制御装置を有す
る。流量制御装置は、流体レベル信号と流量信号を受け
取り、導管を通過する第一燃料と第二燃料の流量を流体
レベル信号と流量信号の関数である所定の値に維持す
る。
【０００５】本発明の他の態様において、多種燃料機関
に一又は二以上の非混和性燃料を貯蔵し、送り出す方法
は、一つの燃料リザーバに非混和性の第一燃料と第二燃
料を貯蔵し、リザーバ内で第一燃料と第二燃料の流体レ
ベルを感知し、流体レベルの関数として第一燃料と第二
燃料のそれぞれの流量の流量比を決定し、所定の流量比
になるようなそれぞれの流量でリザーバから第一燃料と
第二燃料を送りだす段階を備える。
【０００６】
【実施例】図１を参照すると、燃料噴射装置（図示せ
ず）に、機関（図示せず）作動に一又は二以上の異なる
種類の燃料が使用できる装置２が備えらる。そのような
燃料噴射装置の一つは、メタノールとディーゼル油の混
合物、またはメタノール、またはディーゼル油の使用が
可能であり、使用された燃料の種類を識別して燃焼室に
入る燃料の流量と機関の点火時期とを適切に変化できる
ものである。装置２は、燃料入口１０を有する。燃料入
口は、第一端部１１と第二端部１２を有する。混合室３
０は、出口部分３２と、非混和性の第一燃料と第二燃料
のそれぞれに結合する入口部分３４と３５を有する。燃
料入口１０の第一端部１１は、混合室３０の出口部分３
２に流体連通する。燃料入口１０の第二端部１２は、燃
料噴射装置（図示せず）に接続する。燃料リザーバ２０
は、第一燃料１５と第二燃料１６を貯蔵するように構成
される。燃料リザーバは、金属とか、高密度ポリエチレ
ン（ＨＤＰＥ）のような燃料耐プラスチック素材で作ら
れるとよい。第一燃料と第二燃料は間に位相境界面２４
を形成する。燃料リザーバ２０は、底部２６と、第一燃
料１５と流体連通する第一出口２８と、第二燃料１６と
流体連通する第二出口２９とを有する。第一出口２８
は、燃料回収導管３８により混合室３０の入口部分３４
と流体連通する。第二出口２９は、手段５０と燃料回収
導管３９により混合室３０の入口部分３５で流体連通す
る。
【０００７】燃料リザーバ２０の深さの最大値と等しい
長さを有する可撓性導管５１のような手段５０は、第二
出口２９に流体的に連通する第一端部５２と、燃料回収
導管３９と流体連通する第二端部５３を有する。フロー
ト５５は、第一端部５２と結合し、リザーバ２０内に位
置する。フロートは、第一燃料より軽い比重で、第二燃
料より重い比重を有する。フロートは、流体境界面２４
に隣接する第二出口２９を維持し、燃料１６と流体連通
する。例えば、圧力式レベル標識のようなレベル感知手
段４２、４３は、それぞれに燃料１５、１６とリザーバ
２０で流体連通し、それぞれの燃料を感知し、前記感知
されたレベルに応じて電気的流体レベル信号を送る。例
えば、電気的流体レベル信号を受け取り、レベル信号の
代数関数である流量指令信号を発生するデジタル変換部
のような、比率制御手段４４は、レベル感知手段４２、
４３に電気的に接続する。例えば、容積式流量計とか、
質量流量計とか、ベンチュリ形流体開口部のような、流
量感知手段４７、４８は、それぞれに燃料回収導管３
８、３９に流体連通する。該流量感知手段４７、４８
は、燃料１５、１６の流量を感知し、前記感知された流
量に応じて対応実測流量信号を送る。
【０００８】例えば、往復運動するポンプとか、遠心ポ
ンプとか、膜ポンプのような、ポンプ手段４５、４６
は、混合室３０に燃料を圧縮して通すためにそれぞれに
燃料入口に結合される。例えば、当業者には公知の比例
積分偏差（ＰＩＤ）制御装置のような、流量制御手段４
９は、比率制御手段４４と、流量感知手段４７、４８
と、ポンプ手段４５、４６とに電気的に結合する。流量
制御手段４９は、ポンプ４５、４６のそれぞれの速度変
化によって燃料１５、１６の流量を制御するために、流
量指令信号と実測流量信号を受け取り、該二つの信号を
比較し、誤差信号と対応ポンプ指令信号とを発生する。
本発明の好適実施例において、流量制御手段は、ＰＩＤ
制御装置であり、ポンプ手段はベンチュリであり、比率
制御手段は、デジタル変換機であり、レベル感知手段
は、フロート型レベル指示計器である。図２を参照する
と、本発明の別の好適実施例による貯蔵送出装置を示
し、燃料リザーバ２０は、第一燃料１５と第二燃料１６
を貯蔵するように構成される。燃料リザーバは、高密度
ポリエチレン（ＨＤＰＥ）のような、金属又は、燃料耐
プラスチック素材で作られるとよい。第一燃料と第二燃
料は、間に位相境界面２４を形成する。第二燃料は上部
流体面２５を有する。燃料リザーバ２０は、底部２６
と、第一燃料１５と流体連通する第一出口２８と、第二
燃料１６と流体連通する第二出口２９とを有する。第一
出口２８は、燃料回収導管３８によって混合室３０の入
口部分３４と流体連通する。第二出口２９は、手段５０
と燃料回収導管３９によって混合室３０の入口部分３５
と流体連通する。
【０００９】燃料リザーバ２０の深さの最大値と等しい
長さを有する可撓性導管５６、５１のような手段５０
は、第一出口２８、第二出口２９のそれぞれに結合する
第一端部５４、５２と、燃料回収導管３８、３９のそれ
ぞれに結合する第二端部５７、５３を有する。第一フロ
ート５９と第二フロート５５は、それぞれに導管第一端
部５４、５２に結合し、リザーバ２０内に位置する。第
一フロート５９は、第一燃料より軽い比重で、第二燃料
より重い比重を有する。第二フロート５５は、第二燃料
より軽い比重である。フロートは、流体境界面２４と第
二燃料上部流体面２５に隣接する第一出口２８、第二出
口２９を維持し、燃料１５、１６と流体連通する。本発
明の装置の実施例においては、メタノールとディーゼル
油のような二つの非混和性燃料が、一つのリザーバに貯
蔵される。二つの燃料の非混和性により、ディーゼル油
がリザーバの底部に沈んで、メタノールがディーゼル油
の上部に浮く。図１を参照すると、ディーゼル油は燃料
出口２８を通って、燃料回収導管３８を圧縮通過され、
混合室３０に戻る。メタノールは燃料出口２９を通っ
て、燃料回収導管３９を圧縮通過され、混合室３０に戻
る。混合室では、二つの燃料が混合され、機関の燃料噴
射装置と接続する燃料入口１０に送られる。
【００１０】フロート５５の一端部で接続する可撓性導
管５１により、燃料出口２９は常に、流体境界面２４に
隣接するように維持される。図２を参照すると、別の実
施例では、それぞれにフロート５９、５５に接続する二
つの可撓性導管５６、５１により、第一燃料出口２８と
第二燃料出口２９が常に、それぞれに流体境界面２４と
流体境界面２５に隣接するように維持される。本発明の
これらの特徴により、二つの非混和性燃料を一つのリザ
ーバに貯蔵することが可能になり、時間や労力や機材や
天然資源を減少し、多種燃料機関に対して一つのリザー
バ燃料送出装置の使用の実用性を高める。好適実施例に
おいて、リザーバのディーゼル油とメタノールのレベル
が、それぞれの最大レベルの２０％以上である時に、比
率制御装置４４は、ディーゼル油とメタノールの容積比
率を９０：１０にする。さらに、比率制御装置４４は、
機関制御装置から全燃料流量信号を受け取り、流量制御
装置４９に対して電気的流量指令信号を計算し、送る。
流量制御装置４９は、それぞれの流量感知手段４７、４
８からメタノールとディーゼル油の実測流量を受け取
り、送る速度を調節することでディーゼル油とメタノー
ルのそれぞれの流量を超過するように閉ループＰＩＤ制
御を維持する。このことにより、機関に送られた混合燃
料の燃焼特性が変化する。
【００１１】リザーバ内のディーゼル油のレベルがその
最大レベルの２０％以下に降下する時、比率制御装置４
４は、ディーゼル油のレベルが２０％から１０％に減少
する時間の間、ディーゼル油とメタノールの容積比を９
０：１０から１０：９０に変化させる。比率制御装置
は、ディーゼル油の低燃料警戒燈も作動させる。一つの
燃料から他の燃料へ換えることで、機関に送られた混合
燃料の燃焼特質の変化を妨げることができる。本発明の
他の態様と目的と利点は、図面と説明及び添付の特許請
求の範囲から明らかになるであろう。
【００１２】
【発明の効果】 【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体例の貯蔵送出装置の線図である。
【図２】本発明の別の具体例の貯蔵送出装置の線図であ
る。
【符号の説明】
２ 装置 １０ 燃料入口 １１、１２、５２、５３、５４、５７ 第一端部 １５、１６ 非混和性燃料 ２０ 燃料リザーバ ２４、２５ 位相境界面 ２６ 底部 ２８、２９ 出口 ３０ 混合室 ３２ 出口部分 ３４、３５ 入口部分 ３８、３９ 燃料回収導管 ４２、４３ レベル感知手段 ４４ 比率制御手段 ４５、４６ ポンプ手段 ４７、４８ 流量感知手段 ４９ 流量制御手段 ５１、５６ 可撓性導管 ５５、５９ フロート

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 間に位相境界面を形成するような非混和
    性の第一燃料と第二燃料とを互いに連通する状態で貯蔵
    し、前記第二燃料によって上部流体面を形成するように
    なった燃料リザーバを備え、前記リザーバは、底部と、
    前記第一燃料を受けるようになった第一出口と、前記第
    二燃料を受けるようになった第二出口とを有し、前記第
    一出口と前記第二出口が、前記底部と前記位相境界面
    と、該位相境界面と前記上部流体面のうちの一つとそれ
    ぞれに隣接するように配置され、 前記第一燃料と前記第二燃料を受けて所定の比率で前記
    燃料の混合物を前記機関に供給するために前記第一出口
    と前記第二出口、及び前記機関に連通する混合室と、を
    備える多種燃料機関に一又は二以上の非混和性燃料を供
    給する燃料貯蔵送出装置。
  2. 【請求項２】 前記底部と前記位相境界面と、該位相境
    界面と前記上部流体面のうちの一つとそれぞれに隣接す
    るように前記第一出口と前記第二出口を維持するための
    手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料貯
    蔵送出装置。
  3. 【請求項３】 前記手段が、少なくとも一つのフロート
    と、一端が該フロートの一端部に接続されて前記リザー
    バ内に位置し、他端部が前記混合室に接続されている少
    なくとも一つの可撓性導管と、を備えることを特徴とす
    る請求項２に記載の燃料貯蔵送出装置。
  4. 【請求項４】 前記手段が、前記第一燃料より軽く、前
    記第二燃料より重い比重を有するフロートと、一端が前
    記フロートと接続されて、前記リザーバ内に位置し、他
    端部が前記混合室に接続されている導管と、を備えるこ
    とを特徴とする請求項３に記載の燃料貯蔵送出装置。
  5. 【請求項５】 前記手段が、前記第一燃料より軽く、前
    記第二燃料より重い比重を有する第一フロートと、前記
    第二燃料より軽い比重を有する第二フロートと、一端部
    が前記第一フロートのそれぞれと接続され、他端部がそ
    れぞれに前記混合室と接続される第一可撓性導管及び第
    二可撓性導管と、を備えることを特徴とする請求項３に
    記載の燃料貯蔵送出装置。
  6. 【請求項６】 前記リザーバ内の前記第一燃料と前記第
    二燃料の流体レベルを感知し、感知した前記流体レベル
    に応答して流体レベル信号を発生する手段を備えること
    を特徴とする請求項１に記載の燃料貯蔵送出装置。
  7. 【請求項７】 前記流体レベル信号を受け取り、該流体
    レベル信号を表す流量指令信号を発生する比率制御手段
    を備えることを特徴とする請求項６に記載の燃料貯蔵送
    出装置。
  8. 【請求項８】 前記送出装置を通過する前記第一燃料と
    前記第二燃料の流量を計測し、感知した該流量を表す流
    量信号を発生するための流量感知手段を備えることを特
    徴とする請求項７に記載の燃料貯蔵送出装置。
  9. 【請求項９】 ポンプ指令信号に応じて前記送出装置を
    通して前記第一燃料と前記第二燃料を制御可能に送る手
    段を備えることを特徴とする請求項８に記載の燃料貯蔵
    送出装置。
  10. 【請求項１０】 前記流量指令信号と前記流量信号の関
    数として前記流量指令信号と前記流量信号を受け取り、
    前記ポンプ指令信号を発生するようになっており、前記
    比率制御手段と前記流量感知手段と前記送る手段と、に
    電気的に結合される流量制御装置を備えることを特徴と
    する請求項９に記載の燃料貯蔵送出装置。
  11. 【請求項１１】 間に位相境界面を形成するような非混
    和性の第一燃料と第二燃料とを互いに連通する状態で貯
    蔵し、前記第二燃料によって上部流体面を形成するよう
    になった燃料リザーバを備え、前記リザーバは、底部
    と、前記第一燃料を受けるようになった第一出口と、前
    記第二燃料を受けるようになった第二出口と、を有し、
    前記第一出口と前記第二出口が、前記底部と前記位相境
    界面と、該位相境界面と前記上部流体面のうちの一つと
    それぞれに隣接するように配置され、 前記底部と前記位相境界面、及び該位相境界面と前記上
    部流体面の一つとそれぞれに隣接するように前記第一出
    口と前記第二出口とを維持する手段と、 前記リザーバ内の前記第一燃料と前記第二燃料の前記流
    体レベルを感知して、感知した前記流体レベルに応答し
    て流体レベル信号を発生する手段と、 前記送出装置を通過する前記第一燃料と前記第二燃料の
    流量を計測して、感知した該流量を表す流量信号を発生
    するための流量感知手段と、 前記流体レベル信号と前記流量信号を受け取り、前記流
    体レベル信号と前記流量信号の関数である所定の値で、
    導管を通過する前記第一燃料と前記第二燃料の流量を維
    持するようになった、前記レベル感知手段と前記流量感
    知手段に電気的に結合する流量制御装置と、を備える多
    種燃料機関に、一又は二以上の非混和性燃料を備える燃
    料貯蔵送出装置。
  12. 【請求項１２】 単一の燃料リザーバに非混和性の第一
    燃料と第二燃料を貯蔵し、 前記リザーバにおける前記第一燃料と前記第二燃料の流
    体レベルを感知し、 前記流体レベルの関数として前記第一燃料と前記第二燃
    料の流量の流量比を決定し、 前もって決定された流量比になるようなそれぞれの流量
    で前記リザーバから前記第一燃料と前記第二燃料に送り
    だす、段階を備える多種燃料機関に一又は二以上の非混
    和性燃料を貯蔵し、送り出す方法。
  13. 【請求項１３】 流量比を決定する前記段階は、前記第
    一燃料の前記流体レベルが最大流体レベルの約２０％よ
    り大きい時、前記第一燃料と前記第二燃料の前記流量比
    が約９０：１０から約１００：０の範囲になるように維
    持することを備えることを特徴とする請求項１２に記載
    の多種燃料機関に一又は二以上の非混和性燃料を貯蔵
    し、送り出す方法。
  14. 【請求項１４】 流量比を決定する前記段階が、前記第
    一燃料の前記流体レベルが約２０％より小さい時、前記
    第一燃料の前記流体レベルが最大流体レベルの約２０％
    から約１０％に減少するのに要する時間の間、前記第一
    燃料と前記第二燃料の前記流量比を約９０：１０から約
    １０：９０に減少させることを特徴とする請求項１２に
    記載の多種燃料機関に一又は二以上の非混和性燃料を貯
    蔵し、送り出す方法。
JP7213377A 1994-08-23 1995-08-22 多種燃料機関の燃料貯蔵送出装置と方法 Withdrawn JPH0874696A (ja)

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