JPS58200050A - プログラム温度調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、舶用内燃機関に供給する燃料油の切替時に
、燃料油の温度を調節するプログラム温度調節装置に関
する。

一般に、舶用内燃機関であるディーゼル機関においては
、発停時にディーゼル油（Ａ重油）を使用し、航海状態
になれば低質燃料油（（シ重油）に切替えるようにして
、燃料コストの低減を図っている。

ところで、この場合、低粘度のへ重油は・１０１０程度
で使用するのに対して、高粘度のＣ重油は８０℃程度に
加熱して使用するが、燃料油の切替時に両燃料油の温度
差が大きいと、系に温度ショックを生じて各種の不都合
を生ずる。

そこで、燃料油の切替時、例えばＡ重油から（：重油に
切替える時には、へ重油を除々に加熱して温度差が小さ
くなった時にＡｉ油がらＣ重油に切替え、またＣ重油か
らＡｌｊ油に切替える時には、Ｃ重油に切替えた後Ａ重
油適正温度°まで除々に１・降するようにしている。

このよりなＡ重油とＣ重油との切替えを自動的に制御す
るＡ−Ｃ重油自動切替装置は、プログラム温度を示す関
数情報（以下「プログラム温度情報」という）に基づい
て燃料温度を調節するグログラム温ｒ！ｉ調節装置を備
えている。

従来、このプログラム温度調節装置は、例えば燃料油切
替開始時の燃料温度を初期温度としてプログラム温度情
報を発生するプログラムを開始し、プログラム温度がＣ
重油又はへ重油の最適粘度に基づいて予め設定した上限
温度又は下限温度（燃料油切替温度よりも高い又は低い
温度）に達した時にプログラムを終了するようにしたも
のがある。

このように、こ−のプログラム温度調節装置は、プログ
ラムによるプログラム温度情報の発生の終了時点、すな
わちプログラム温度情報に基づく燃料温度の調節制御終
了時点を設定温度で決定する、つまシ温度一時間制御で
燃料温度を調節制御するようにしていた。

しかしながら、このようなプログラム温度調節装置にあ
っては、燃料油の温度と粘度との関係が一義的に定まる
としても、実際の燃料油の温度と粘度との対応関係は経
験に頼らざるを得す、プロｉｒ策 ダラムの終了時点を定める設定温度を最適粘度と正確に
対応させて設定することは困難であり、プログラム終了
時点で最適粘度が得られないことがある。

また、プログラム温度の上限温度及びト限温度の設定を
誤まると、プログラム温度調節から通常の温度調節に移
行した際に、必要な粘度に対する温度と設定温度との間
の温度差が太きくなって。

温度ショックを生ずることがある。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、プロ
グラム温度調節装置によるプログラム温度情報に基づく
燃料、温度の調節制御終了時に適正粘度が得られ、且つ
温度ショックを生じないようにすることを目的とする。

そのため、この発明によるプログラム温度調節装置は、
燃料油の粘度を検出すると共に、燃料油を切替えた時に
−Ｈプログラム温度情報の増加又は減少を停止し、検出
粘度が予め定めた設定粘度になった時以後所Ｗの時点で
プログラム温度情報の増加又は減少を再開させ、その後
検出粘度が設定粘度になった時にプログラム温度情報に
基つく燃料温度の調節を終了するようにしたものである
〇以下、この発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。

第１図は、この発明によるプログラム温度調節装置を備
えたＡ−Ｃ重油自動切替装置の要部概略構成を示すブロ
ック図である。

同図において、へ重油タンク１及び０Ｍ油タンク２には
、夫々常温例えば４０℃のへ重油及び８０℃まで加熱し
たＣ重油が蓄えられている。

三方向ピストン切替弁３は、三方口を磁弁等のアクチュ
エータ４によって駆動制御されて、内燃機関への燃料供
給系に供給する燃料油を、Ａ重油タンク１のＡ重油又は
Ｃ重油タンク２のＣ重油に切替える。

燃料油供給ポンプ５は、その吸入口から黙料油を吸入し
、燃料油に高圧を与えながら機関の負荷重に応じた油量
を送り出す。

加熱器６は、加熱器制御装置７によって制御されて燃料
油を加熱する。この加熱器６としては、例えば電気式又
は蒸気式のものがあり、電気式加熱器にあっては加熱器
制御装置７によって加熱器に流す電流を制御することに
よって、また蒸気式加熱器にあっては加熱器制御装置７
によって加熱器に送る蒸気量を調整することによって加
熱ｉ７！度を調整できる。

温度検出器８は、例えばサーミスタ、熱電郊」。

金属測温抵抗体等を用いた温度センサであり、燃料油の
温度に応じた検出温度信号ＳＴを出力する。

粘度検出器９は、粘度検出手段であり、例えばモータト
ルク式粘度センサ、モータ電流式粘度センサ等からなり
、燃料油の粘度に応じた検出粘度信号Ｖｓを出力する。

エンジン１０は、６気筒エンジであり、燃料油供給ポン
プ５から加熱器６及び粘度検出器９を介して燃料油を供
給される。

エアーセパレイタ１１は、燃料油に含まれている空気を
分離排出する。このエアーセパレイタＩ＋は、Ａ重油タ
ンク１及びＣ重油タンク２と同一＾さ位置に配置されて
いる。

コントローラ１２は、Ａ−、ｑ９Ｊ替スイッチ１３を（
２重油に切替えた時の切替指令信号Ｓｃ及びＡ重油側に
切替えた時の切替指令信号８ｃを入力してアクチュエー
タ４に三方ロピストン切替弁３を切替制御するだめの切
替信号Ｓｈｆ出力する切替制御部１４と、温度検出器８
からの検出温度信号ＳＴ、粘度検出器９からの検出粘度
信号Ｓｖ、Ａ−Ｃ切替スイッチ１３からの切替指令信号
Ｓｃ、Ｓｃ及び切替制御部１４がらの切替信号ＳＡを入
力して加熱器制御装置７に調節信号Ｓａを出力するプロ
グラム温度調節計１５等からなる。

なお、切替制御部１４は、Ａ重油がらＣ重油への切替時
には、へ重油とＣ重油の温度が一致したときにアクチュ
エータ４を制御して三方ロピストン切替弁３のＣ重油タ
ンク２側を開くようになっている。

第２図は、このプログラム温度調節計１５の詳細を示す
ブロック図である。

このプログラム温度調節計１５は、設定ユニット加及び
調節ユニット２１からなる調節計２２と、プログラム温
度情報を出力するプログラム発生器２３及び切替スイッ
チ冴とア・らなる。　　　　　　　　　　　　　　　　
′・まず、調節計２２において、温良検出器８がらの検
出温度信号ＳＴ及び粘度検出器９からの検出粘度信号Ｓ
ｖが、切替スイッチ２４の接点ａ又はｂを介して設定ユ
ニット２０の入力整合部５に人力されて入力整合された
後、比較部２６に人力される。

その切替スイッチ２４は、Ａ−Ｃ切替スイッチ１３から
の切替指令信号Ｓｃ、Ｓｃによる自動操作又は手動操作
で燃料油切替時に接点す側に切換わる。

比較部２６は、粘度検出器９からの検出粘度信号Ｓｖと
設定部２７によって予め設定した設定粘度を示す設定粘
度信号Ｐｖとを比較し、その比較結果である大小及び差
を偏差信号ＳＤとして出力する。なお、この比較部２６
は、切替スイッチ２４が接点ａ側に切替っているときに
は検出温度と設定温度を比較する。

この比較部２６からの偏差信号ＳＤは、アンプ２８で増
幅された後、切替スイッチ側及び３１の各接点ａを介し
て調節ユニット２１に出力され、また切替スイッチ（資
）の接点ｂｆ：介してプログラム発生器３に出力される
。

なお、切替スイッチＩ及び３】は、Ａ−Ｃ重油切替時に
接点す側に切替わり、後述するプログラム発生器部の終
了制御部５３から終了信号ＰＥが出力された時に接点ａ
側に復帰する。

また、比較部あからの偏差信号ＳＤをアンプ２８を介し
て偏差指示計３２に人力して偏差を表示するようにして
いる。

次に、調節ユニット２１は、設定ユニツ）２０からの信
号ＳＩＮを入力して、比例動作部３７、微分動作部間、
アンプ３９及び積分動作部４０からなる調節演算部で調
節演算し、その結果を自動−手動切替スイッチ４１、ア
ンプ４２、抵抗４３ヲ介して調節信号ＳＢとして出力す
る。

なお、４４は出力指示計、４５は出力指示計４４への入
力を自動時と手動時とで切替えるためのブツシュボタン
である。

次に、プログラム発生器おにおいで、プログラマ５０は
、温度検出器８からの検出温度信号ＳＴと、Ａ−Ｃ切替
スイッチ１３からの切替指令信号Ｓｃ、Ｓｃと、停止信
号発生部５１からの停止信号Ｐｓと、一致判別部５２か
らの再開信号ＰＫとを入力する。

このプログラマ関は、Ａ−Ｃ切替スイッチ１３からの切
替指令１ａ号Ｓｃ又は茨が人力されたときには、検出温
度信号ＳＴに対応する温度を初期温度として漸増又は廟
減、例えば温度換算で１分間に１℃の割合で高く又は低
くなるプログラム温度信号ＰＴを切替スイッチ３１の接
点すに出力する。

そして、このプログラマ５０は、０■（回路５１からの
停止信号Ｐｓが人力された時にプログラム温度信号ＰＴ
の増加又は減少を停止してプログラム温［を一定にし、
また一致判別部５２から再開信号Ｐｋが入力された時に
プログラム温度信号Ｐ′Ｔの増加又は減少を再開し、プ
ログラム温度を切替指令信号Ｓｃ又（ｄ８ｃに応じて高
く又は低くする。

停止信号発生部５１は、第１図の切替制御部■からの切
替信号ＳＡ又は終了制御部５３からの終ｒ信号ＰＥが人
力されたときに停止信号Ｉ’ｓ　ｆ出力する。

すなわち、燃料油を切替えた時にプログラム温度情報の
増加又は減少を停止するプログラム停止１：。

制御手段を切替制御部１４によって構成している。

一致判別部５２は、比較部２６からの偏差信号ＳＤを人
力して、検出粘度と設定粘度とが一致したか否かを判別
し、検出粘度が設定粘度になった時にプログラマ印のプ
ログラムを再開させる再開信号Ｐｋを出力する。

この一致判別部５２と比較部２６とによって、プログラ
ム再開制御手段を構成する。

終了制御部５３は、比較部２６から偏差信号ＳＤ及び一
致判別部５２からの再開信号Ｐｋを入力し、再開信号Ｐ
ｉ＜が入力された後、検出粘度が設定粘度になった時に
プログラマ５０のプログラムを停止してプログラム温度
情報に基づく温度制御を終了させる終了信号ＰＥを出力
する。

この終了制御部５３と比較部２６とによってプログラム
温度調節終了制御手段を構成する。

次に、このように構成した実施例におけるプログラム温
度調節について、第３図及び第４図をも参照して説明す
る。

まず、Ａ重油を使用していて、へ重油がらＣ重油に切替
える場合、−へ図及び第４図の時点ｔ・でＡ−Ｃ切替ス
イッチ１３をＣ重油側に切替えると、切替指令信号８ｃ
が切替制御部Ｉ４及びプログラム温度調節計１５のプロ
グラマ関に入力される。

このとき、切替スイッチ２４及び切替スイッチ：り）。

３１が接点す側に切替わる。

そして、プログラマ５０は、時点１．がらその時のへ重
油の温度を初期プログラム温度Ｔ、としてプログラムを
開始して、１分間に１℃の割合で上昇するプログラム温
度信号ＰＴを出力し、調節ユニット２１はこのプログラ
ム温度信号ＰＴを信号ＳＩＮとして入力して、そのプロ
グラム温度信号ＰＴに応じた調節信号ＳＢを加熱器制御
装置７に出力する。

それによって、加熱器制御装置７が調節信号ＳＢに応じ
て加熱器６の出力を増加させるので燃料油の温度が漸増
し、第３図に示すように燃料油の粘度はＡ重油の粘度■
ｌを初期粘度として時間の経過に従って除々に低下する
。

そして、プログラム温度が切替温度、すなわち初期設定
されたＣ重油タンク２のＣ重油温度になった第３図及び
第４図の時点ｔ２で、切替制御部１１から切替信号ＳＡ
′ｆ：出力してアクチュエータ４を駆動制御し、三方ロ
ピストン切替弁３＝ｉ、Ｃ重油側に切替える。

それ−によって、Ｃ重油タンク２がら加熱されに高粘度
のＣ重油が供給され、また切替信号ＳＡが停止信号発生
部５１に入力されることによって停止信号Ｐｓがプログ
ラマ関に人力され、プログラマ５ｏがプログラム温度情
報ＰＴの増加を停止するので、第４図に示すようにプロ
グラム温度が温度Ｔ２で一定になる。

そのため、系の燃料油の粘度は、第３図に示すようにＣ
重油の増加とへ重油の減少に伴なって高くなる。

そして、第３図及び第４図の時点ｔ３になった時に、燃
料油の検出粘度ＶＤが設定粘度Ｖｏと一致し１この時一
致判別部５２が再開信号ｌ）ｋ全出力するので、プログ
ラマ（ト）がプログラムを再開してプログラム温度情報
を増加させるので、プログラム温度が第４図に示すよう
に時点ｔ３がら再び次第に高くなる。

それによって、燃料油の粘度は、例えば第３図に時点ｔ
３から実線で示すように変化し、時点ｔ４で再び設定粘
度Ｖｏと一致するので、このとき終了制御部５３から終
了信号ＰＥが出力されて停止信号発生部５１から停止信
号Ｌ’ｓが出力され、プログラマ５０がプログラムを終
了する。

なお、Ｃ重油を使用していて、Ｃ重油からへ重油に切替
える場合の動作説明については省略するが、上述と同様
にして燃料油の粘度が設定粘度に達した時にプログラム
を終了する。

このように、プログラムの終了時点を予め設定した・燃
料油の粘度で決定することによって、プログラム終了時
に燃料が最適粘度になり、且つ通常の温度調節に移行し
た時に温度ショックを生じない０ また、燃料油を切替えた時（第３図の時点ｔ２）に、一
旦プログラムを停止し、燃料油の粘度が設定粘度になっ
た時以後所定の時点でプログラムを再開するようにする
ことによって、第３図に一点鎖線で示すように燃料油の
緒１度がいつまでも設定粘度にならず燃料油の温度が上
昇しすぎるようなことがない。

なお、プログラムを再開する時点は、燃料油の粘度が設
定粘度になった時に限るものではなく、例えば、第３図
に時点ｔ３以後仮想線で示すように、燃料油の粘度がピ
ーク値になった時点ｔ３′で第４図に示すようにプログ
ラムを再開し、燃料油の粘度が設定粘度になった時点Ｇ
ｒでプログラムを終了するようにしてもよい。

この場合には、第２図の一致判別部５２を、比較部がか
らの偏差信号ＳＤを入力して又は粘度検出器９からの検
出粘度信号Ｓｖを人力して検出粘度のピーク値を検出し
、ピーク値を検出した時に再開信号Ｐｋｉ出力するピー
ク値検出部に代えればよい。

また、この発明はへ重油からＣ重油の切替時又はＣ重油
からへ重油への切替時のいずれか一方のみの場合だけ実
施するようにしてもよい。ただし、へ重油とＣ重油との
切替時だけに限らないことは勿論である。

以上説明したように、この発明によればプログラム温度
調節装置によるプログラム温度情報に基　　　　　　　
ハづく温度調節終了時に燃料が適正粘度になり、且つ温
度ショックを生ずることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるプログラム温ＶＬ調節装置を
備えたＡ−Ｃ重油自動切替装置の要部概略構成を示すブ
ロック図、第２図は、第１図のプログラム温度調節計１
５の詳細を示すブロック図、第３図及び第４図は、第１
図及び第２図の動作説明に供する波形図である。 １・・・へ重油タンク、２・・・Ｃ重油タンク、３・・
・三方ロピストン切替弁、 ５・・・燃料油供給ポンプ、６・・・加熱器、７・・・
加熱器制御装置、８・・・温度検出器、９・・・粘度検
出器、１０・・・エンジン、１４・・・切替制御部、１
５・・・プログラム温度調節計、加・・・設定ユニット
、２１・・・調節ユニット、２２・・・調節計、乙・・
・プログラム発生器、２６・・・比較部、２７・・・設
定部、５０・・・プログラマ、５１・・・停止信号発生
部、５２・・・一致判別部、５３・・・終了制御部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　舶用内燃機関に供給する燃料油の切替時に、プログ
   ラム温度を示す関数情報に基づいて燃料油の温度を調節
   制御するプログラム温度調節装置において、次の（イ）
   〜に）を設けたことを特徴とするプログラム温度調節装
   置。 （イ）燃料油の粘度を検出する粘度検出手段（ロ）燃料
   油を切替えた時に、前記プログラム温度を示す関数情報
   の増加又は減少を停止するプログラム停止制御手段 （ハ）該プログラム停止制御手段が前記プログラム温度
   を示す関数情報の増加又は減少を停止した後、前記粘度
   検出手段の検出粘度が、予め設定した設定粘度になった
   時以後所定の時点で前記プログラム温度を示す関数情報
   の増加又は減少を再開させるプログラム再開制御手段 に）該プログラム再開制御手段が前記プロゲラｌ、温度
   を示す関数情報の増加又は減少を再開させた後、前記検
   出粘度が設定粘度になった時に、前記プログラム温度を
   示す関数情報に基づく燃料温度の調節を終了させるプロ
   グラム温度調節終了制御手段 ２　プログラム再開制御手段が、前記検出粘度が設定粘
   度になった時に前記プログラム温度を示す関数情報の増
   加又は減少を再開させる特許請求の範囲第１項記載のプ
   ログラム温度調節装置。 ３　プログラム再開制御手段が、前記検出粘度のピーク
   値を検出した時に前記プログラム温度を示す関数情報の
   増加又は減少を再開させる特許請求の範囲第１項記載の
   プログラム温度調節装置。