WO2011001866A1 - 潤滑向上剤自動投入方法 - Google Patents

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fuel
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カンドカー・アブ ライハン
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ヤンマー株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • This relates to a method of automatically adding a lubricity improver to the engine fuel.
  • DME dimethyl ether
  • a lubricity improver to fuels such as DME.
  • the lubricity improver has been manually supplied to the fuel tank.
  • Patent Document 1 discloses a technique capable of automatically supplying a lubrication improver.
  • the lubricity improver is continuously supplied to the fuel supply path between the fuel tank and the fuel pump during the operation of the fuel pump.
  • the DME engine is used in, for example, a cogeneration system.
  • the DME cogeneration system is automatically supplied with DME from a DME station or a DME pipeline.
  • the DME in the DME station or DME pipeline does not contain a lubricity improver.
  • the DME cogeneration system can be operated continuously for 24 hours.
  • the lubricity improver is manually added to the fuel tank as in the prior art, the operator needs to monitor the decrease in the fuel in the fuel tank 24 hours a day, and the work efficiency may be deteriorated. Therefore, it is desirable to automatically replenish not only the DME but also the lubricity improver.
  • the present invention provides a method of automatically adding a lubricant improver to the fuel so that the ratio of the fuel (DME) to the lubricant improver is maintained at a predetermined ratio.
  • a lubricant improver when a supply target amount of fuel is supplied into a fuel tank of an engine through a fuel supply line, a lubricant improver is introduced into the fuel supply line to thereby add the fuel to the fuel.
  • a lubrication improver automatic charging method in which the lubrication improver is continuously added at the flow rate over the improver charging time, which is calculated based on time and the charging amount.
  • a lubrication improver when a target supply amount of fuel is supplied to a fuel tank of an engine through a fuel supply line, a lubrication improver is introduced into the fuel supply line, whereby the fuel is supplied to the fuel.
  • the lubrication improver to be charged is calculated by setting the amount of the improver charging time consumed for the input of the input amount to be shorter than the fuel supply time required for supplying the supply target amount by a predetermined time or by a predetermined ratio. Is provided on the basis of the improver charging time and the input amount, and the lubricity improver is continuously charged at the flow rate over the improver charging time.
  • the lubrication improver automatic charging method according to the second aspect of the present invention can employ the configuration (a).
  • the lubrication improver starts to be charged so that the improver charging time ends before the fuel supply time.
  • the present invention can automatically add the lubricity improver to the fuel so that the ratio of the fuel and the lubricity improver is maintained at a predetermined ratio.
  • the present invention can uniformly mix the lubricant mixture with the fuel. Abnormal wear of the fuel injection system is prevented by the good mixing of the fuel and the lubricity improver.
  • the present invention starts to supply the lubricity improver so that the improver charging time ends before the fuel supply time. For this reason, it is reliably prevented that the supplied lubrication improver remains in the fuel supply line.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a DME engine system 1 and a DME supply system 100.
  • the DME supply system 100 is a system that supplies DME and a lubricity improver from the DME supply source 101 to the fuel tank 3 of the engine 2.
  • the fuel tank 3 stores DME containing a lubricity improver.
  • the DME engine system 1 is a device that drives the engine 2 with DME containing a lubricity improver.
  • the DME supply source 101 is a DME pipeline system or a DME tank.
  • DME that does not include a lubricity improver
  • DME that includes a lubricity improver
  • mixed DME DME
  • the DME engine system 1 includes an engine 2, a fuel tank 3, a high-pressure pump 4, and an engine control device 5.
  • the DME engine system 1 includes a first fuel line 11, a second fuel line 12, a third fuel line 13, and a fourth fuel line 14 as fuel lines.
  • the DME engine system 1 includes a first purge line 21, a second purge line 22, and a third purge line 23 as lines for purging DME vapor.
  • the DME engine system 1 includes a pressure regulating valve 30, a second cutoff valve 32, a third cutoff valve 33, and a check valve 34 as valves.
  • the first fuel line 11 connects the fuel tank 3 and the high-pressure pump 4.
  • the second fuel line 12 connects the high pressure pump 4 and the engine 2.
  • the third fuel line 13 and the fourth fuel line 14 connect the engine 2 and the fuel tank 3 via the pressure regulating valve 30.
  • the pressure adjustment valve 30 is provided between the third fuel line 13 and the fourth fuel line 14.
  • the check valve 34 is provided between the fuel tank 3 and the fourth fuel line 14.
  • the second shutoff valve 32 is provided between the second fuel line 12 and the second purge line 22.
  • the third shut-off valve 33 is provided between the third fuel line 13 and the third purge line 23.
  • the third shut-off valve 33 is opened, the DME vapor in the third fuel line 13 is opened to the atmosphere via the third purge line 23.
  • the engine control device 5 controls each part of the DME engine system 1.
  • the engine control device 5 operates the high-pressure pump 4 when operating the engine 2.
  • the mixed DME circulates through the fuel tank 3 and the engine 2 via the lines 11 to 14 by the operation of the high-pressure pump 4.
  • the DME supply system 100 includes an improver tank 102, an improver pump 103, and a supply control device 105.
  • the DME supply system 100 includes a fuel supply line 111, a first improver supply line 121, and a second improver supply line 122 as supply lines.
  • the DME supply system 100 includes an inlet cutoff valve SV-1, a DME electromagnetic valve CV-3, an improver electromagnetic valve CV-4, and a purge electromagnetic valve RV-2 as valves.
  • the DME supply system 100 includes a flow sensor 151, a supply pressure sensor PS-1, a temperature sensor 152, a tank pressure sensor PS-2, and a capacity level sensor 51 as sensors.
  • the fuel supply line 111 connects the DME supply source 101 and the fuel tank 3. DME is supplied from the DME supply source 101 toward the fuel tank 3. On the fuel supply line 111, along the DME flow direction, an inlet shutoff valve SV-1, a flow rate sensor 151, a merging portion 131, a supply pressure sensor PS-1, a temperature sensor 152, and a DME solenoid valve CV-3 are provided. Have been placed.
  • the first improver supply line 121 connects the improver tank 102 and the improver pump 103.
  • the second improver supply line 122 connects the improver pump 103 and the fuel supply line 111.
  • the junction 131 is a connection between the second improver supply line 122 and the fuel supply line 111.
  • the lubrication improver is supplied from the improver tank 102 to the junction 131 on the fuel supply line 111 via the improver pump 103.
  • An improver solenoid valve CV-4 is disposed on the second improver supply line 122.
  • the improver pump 103 is a metering pump in this embodiment.
  • the inlet shutoff valve SV-1 can open and close the fuel supply line 111 on the upstream side of the junction 131.
  • the DME solenoid valve CV-3 can open and close the fuel supply line 111 on the downstream side of the merging portion 131.
  • the improver electromagnetic valve CV-4 can open and close the second improver supply line 122.
  • the supply pressure sensor PS-1 can detect the pressure in the fuel supply line 111 on the downstream side of the junction 131.
  • the flow sensor 151 can detect the flow rate in the fuel supply line 111. For this reason, the flow sensor 151 can detect whether the flow is generated in the fuel supply line 111 or the flow is stopped.
  • the temperature sensor 152 can detect the temperature in the fuel supply line 111 on the downstream side of the junction 131.
  • the temperature sensor 152 is a thermocouple.
  • the purge solenoid valve RV-2 is provided on the first purge line 21.
  • the purge solenoid valve RV-2 is opened, the DME vapor in the fuel tank 3 is released to the atmosphere via the first purge line 21.
  • the tank internal pressure sensor PS-2 detects the pressure of the first fuel line 11. Here, the pressure in the first fuel line 11 is equal to the pressure in the fuel tank 3.
  • the capacity level sensor 51 detects the amount of mixed DME stored in the fuel tank 3.
  • the supply control device 105 controls each part of the DME supply system 100. Specifically, the supply control device 105 controls the opening and closing of the purge solenoid valve RV-2, the inlet shutoff valve SV-1, the DME solenoid valve CV-3, and the improver solenoid valve CV-4. The supply control device 105 controls the driving of the improver pump 103. The supply control device 105 can grasp information detected by the supply pressure sensor PS-1, the tank pressure sensor PS-2, the capacity level sensor 51, and the temperature sensor 152.
  • DME that does not contain a lubricity improver is supplied from the DME supply source 101 to the fuel supply line 111.
  • a lubricity improver is charged into the DME. That is, the DME and the lubricity improver are mixed at the junction 131.
  • DME (mixed DME) containing the lubricity improver is supplied to the fuel tank 3.
  • FIG. 2 is a flowchart of the lubrication improver automatic charging control.
  • the supply control device 105 can execute lubrication improver automatic charging control.
  • the lubrication improver automatic charging control is sequence control. In the lubrication improver automatic charging control, processing of each step described later is sequentially executed.
  • the lubrication improver is automatically charged into the DME.
  • the DME and the lubricant improver are mixed so that the amount of DME and the amount of the lubricant improver are in a predetermined ratio.
  • the lubricant improver is continuously introduced into the fuel supply line 111 little by little so that the DME and the lubricant improver are mixed well. A specific procedure will be described below.
  • the inlet shutoff valve SV-1 is open, and the DME solenoid valve CV-3 and the improver solenoid valve CV-4 are closed.
  • the inlet shut-off valve SV-1 is normally open except during maintenance.
  • the DME supply system 100 includes a start switch for starting the system.
  • step S ⁇ b> 1 when the supply control device 105 detects that the start switch has been pressed, it starts the lubrication improver automatic charging control.
  • step S2 the supply control device 105 calculates a DME supply target amount.
  • the DME supply target amount means an amount by which the DME supply system 100 supplies DME to the fuel tank 3 in the current DME supply operation.
  • the free capacity in the fuel tank 3 is set to the target supply amount of DME.
  • DME supply target amount maximum tank amount-remaining tank amount (1)
  • the tank maximum amount is the maximum capacity of the fuel tank 3 and is specified.
  • the tank remaining amount is the amount of mixed DME remaining in the fuel tank 3.
  • the supply control device 105 can specify the tank remaining amount based on the detection information from the capacity level sensor 51. For this reason, the supply control apparatus 105 can calculate the DME supply target amount based on the equation (1).
  • the supply control device 105 calculates the input amount of the lubricity improver.
  • the input amount means the amount of the lubricity improver that is input in accordance with the DME supply target amount in the current DME supply operation. As described above, the ratio between the supply target amount and the input amount is set to a predetermined ratio. For this reason, the input amount is calculated based on the supply target amount and the equations (2) and (3).
  • Equation (3) uses a weight ratio.
  • the supply control device 105 can calculate the input amount of the lubricity improver based on the equations (2) and (3).
  • step S4 the supply control device 105 sets the improver charging time based on the DME supply time.
  • the DME supply time is the time required to supply the supply target amount of DME. That is, the supply target amount of DME is filled in the fuel tank 3 over the DME supply time.
  • the improver charging time is the time spent in charging the input amount of the lubricity improving agent. That is, the lubricity improver is continuously charged into the fuel supply line 111 over the time required for improving the lubricant.
  • the improver charging time is set to be shorter than the DME supply time by a predetermined time.
  • the predetermined time is 30 seconds
  • the improver charging time is set to 90 seconds.
  • DME supply time is specified as follows.
  • the pressure at which the DME supply source 101 discharges DME is constant. For this reason, when the DME solenoid valve CV-3 is opened, the flow rate of DME flowing through the fuel supply line 111 is also a constant value. Therefore, the supply target amount is equal to DME supply time ⁇ discharge pressure of the DME supply source 101.
  • the discharge pressure of the DME supply source 101 is a known value. Therefore, if the supply target amount is specified in step S2, the supply control device 105 can specify the DME supply time based on the supply target amount.
  • step S5 the supply control device 105 calculates the flow rate of the lubricity improving agent based on the improving agent charging time and the charging amount.
  • the flow rate of the lubricity improver means the flow rate of the lubricity improver introduced into the fuel supply line 111.
  • the discharge flow rate of the improver pump 103 which is a metering pump is equal to the flow rate of the lubricity improver.
  • the input amount is equal to the improver input time ⁇ the flow rate of the lubricant improver. Therefore, the supply control device 105 can calculate the necessary discharge flow rate based on the improving agent charging time and the charging amount.
  • step S6 the supply control device 105 opens the DME solenoid valve CV-3. As a result, DME flows into the fuel tank 3.
  • step S ⁇ b> 7 the supply control device 105 confirms whether or not there is a flow in the fuel supply line 111 based on the presence or absence of the fuel flow pulse in the flow sensor 151. That is, the supply control device 105 confirms that DME is flowing normally by opening the DME solenoid valve CV-3.
  • step S8 the supply control device 105 opens the improver electromagnetic valve CV-4.
  • the DME can be mixed with the lubricity improver.
  • step S9 the supply control device 105 activates the improver pump 103 and confirms whether or not it has been activated.
  • the supply control device 105 sets the target output of the improver pump 103 to the discharge flow rate calculated in step S5. If activation has been confirmed, the process proceeds to step S11. If activation has not been confirmed, the process proceeds to step S10.
  • step S10 the supply control device 105 closes the DME solenoid valve CV-3 and the improver solenoid valve CV-4.
  • the supply control device 105 temporarily ends the lubrication improver automatic charging control because there is a problem with the improver pump 103.
  • step S ⁇ b> 11 the supply control device 105 waits for the improver charging time to elapse from the start of the improver pump 103. During the elapse of the improver charging time, the DME and the lubricity improver are mixed in the fuel supply line 111. As a result, the mixed DME is supplied to the fuel tank 3 through the fuel supply line 111.
  • step S12 the supply control device 105 stops the driving of the improver pump 103.
  • step S13 the supply control device 105 closes the improver electromagnetic valve CV-4. As a result, the DME cannot be mixed with the lubricity improver.
  • step S14 the supply control device 105 waits for the supply target amount of mixed DME to be filled in the fuel tank 3.
  • the supply control device 105 can grasp that the supply target amount is filled based on the detection information of the capacity level sensor 51 or the measurement of the DME supply time from the opening time of the DME electromagnetic valve CV-3.
  • the mixed DME is supplied to the fuel tank 3 from the time when the improver pump 103 is started to the time when the improver is charged. On the other hand, after the elapse of the improver charging time, DME not containing the lubricity improver is supplied to the fuel tank 3.
  • step S15 the supply control device 105 closes the DME solenoid valve CV-3. As a result, the supply of DME is stopped.
  • step S16 the supply control device 105 ends the lubrication improver automatic charging control.
  • the lubricant improving agent can be automatically added to the DME so that the ratio of the DME and the lubricant improving agent is maintained at a predetermined ratio.
  • the lubrication improver is continuously fed into the fuel by the metering pump (enhancing agent pump 103)
  • the lubricant mixture can be uniformly mixed with DME.
  • the lubrication improver is started to be fed so that the improver feed time ends before the DME supply time. For this reason, it is reliably prevented that the supplied lubrication improver remains in the fuel supply line 111.
  • the improver charging time is set to be shorter than the DME supply time by a predetermined time.
  • the improver charging time may be set smaller than the DME supply time by a predetermined rate. Further, the improver charging time may be set equal to the DME supply time.
  • the means for detecting the presence or absence of the DME flow is the flow rate sensor 151.
  • the flow rate sensor 151 instead of the flow rate sensor 151 that can detect the flow rate, a means that can detect only the presence or absence of the flow can be used.

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Abstract

　エンジン（２）の燃料タンク（３）内に燃料供給ライン（１１１）を通じて供給目標量のＤＭＥが供給されているときに、前記燃料供給ライン（１１１）内に潤滑向上剤を投入することによって、前記ＤＭＥに前記潤滑向上剤を混合する、潤滑向上剤自動投入方法であって、前記供給目標量と前記潤滑向上剤の投入量との比が所定比率となるように、前記供給目標量に対応する前記投入量を算出し（ステップＳ３）、前記投入量の投入に費やされる向上剤投入時間を、前記供給目標量の供給に要する燃料供給時間よりも所定時間短く設定し（ステップＳ４）、投入される前記潤滑向上剤の流量を、前記向上剤投入時間及び前記投入量に基づいて算出し（ステップＳ５）、前記潤滑向上剤を前記向上剤投入時間に渡って前記流量で継続的に投入する（ステップＳ９～Ｓ１２）。

Description

潤滑向上剤自動投入方法
　エンジンの燃料に潤滑向上剤を自動的に投入する方法に関する。
　ＤＭＥ（ジメチルエーテル）は、エンジン等において使用する上で、潤滑性が不十分である。このため、ＤＭＥ等の燃料には、潤滑向上剤を添加する必要がある。従来、潤滑向上剤は、燃料タンクに手動で供給されていた。
　特許文献１には、潤滑向上剤を自動で供給可能な技術が開示されている。特許文献１の燃料供給装置では、潤滑向上剤は、燃料タンクと燃料ポンプとの間の燃料供給路に、燃料ポンプの作動中に継続して供給される。
特開２００６－２４２１２１号公報
　ＤＭＥエンジンは、例えば、コージェネレーションシステムにおいて用いられる。ＤＭＥコージェネレーションシステムには、ＤＭＥがＤＭＥステーション又はＤＭＥパイプラインから、自動的に供給される。ここで、ＤＭＥステーション又はＤＭＥパイプライン内のＤＭＥは、潤滑向上剤を含んでいない。このため、ＤＭＥエンジンにＤＭＥを供給するまでに、ＤＭＥに潤滑向上剤を添加する必要がある。ＤＭＥコージェネレーションシステムは、燃料タンク内の燃料が適切に補給されている限り、２４時間継続して稼働させることができる。しかし、従来のように、手動により燃料タンク内に潤滑向上剤を添加する場合、作業者は燃料タンク内の燃料の減量を２４時間体制で監視する必要があり、作業効率の悪化が考えられる。したがって、ＤＭＥだけでなく潤滑向上剤も自動的に補給されることが、望ましい。
　ＤＭＥエンジンでは、過剰なＤＭＥが燃料噴射装置に供給されており、燃料タンクと燃料噴射装置との間をＤＭＥが循環する。特許文献１の燃料供給装置は、循環しているＤＭＥに潤滑向上剤を添加するので、ＤＭＥが循環するたびに、ＤＭＥに潤滑向上剤が添加される。所定量のＤＭＥと、そのＤＭＥに添加される潤滑向上剤の量との比は、所定比率に保たれることが望ましい。しかし、特許文献１の燃料供給装置では、ＤＭＥに添加される潤滑向上剤の量が過剰になってしまう。
　そこで、本発明は、燃料（ＤＭＥ）と潤滑向上剤との比が所定比率に保たれるように、燃料に潤滑向上剤を自動的に投入する方法を、提供する。
　本発明の第１の観点は、エンジンの燃料タンク内に燃料供給ラインを通じて供給目標量の燃料が供給されているときに、前記燃料供給ライン内に潤滑向上剤を投入することによって、前記燃料に前記潤滑向上剤を混合する、潤滑向上剤自動投入方法であって、前記供給目標量と前記潤滑向上剤の投入量との比が所定比率となるように、前記供給目標量に対応する前記投入量を算出し、前記投入量の投入に費やされる向上剤投入時間を、前記供給目標量の供給に要する燃料供給時間に等しく設定し、投入される前記潤滑向上剤の流量を、前記向上剤投入時間及び前記投入量に基づいて算出し、前記潤滑向上剤を前記向上剤投入時間に渡って前記流量で継続的に投入する、潤滑向上剤自動投入方法を提供する。
　本発明の第２の観点は、エンジンの燃料タンク内に燃料供給ラインを通じて供給目標量の燃料が供給されているときに、前記燃料供給ライン内に潤滑向上剤を投入することによって、前記燃料に前記潤滑向上剤を混合する、潤滑向上剤自動投入方法であって、前記供給目標量と前記潤滑向上剤の投入量との比が所定比率となるように、前記供給目標量に対応する前記投入量を算出し、前記投入量の投入に費やされる向上剤投入時間を、前記供給目標量の供給に要する燃料供給時間よりも所定時間短く又は所定割合だけ小さく設定し、投入される前記潤滑向上剤の流量を、前記向上剤投入時間及び前記投入量に基づいて算出し、前記潤滑向上剤を前記向上剤投入時間に渡って前記流量で継続的に投入する、潤滑向上剤自動投入方法を提供する。
　本発明の第２の観点に係る潤滑向上剤自動投入方法は、好ましくは、構成（ａ）を採用できる。
（ａ）前記潤滑向上剤自動投入方法は、前記向上剤投入時間が前記燃料供給時間よりも前に終了するように、前記潤滑向上剤の投入を開始する。
　本発明は、燃料と潤滑向上剤との比が所定比率に保たれるように、燃料に潤滑向上剤を自動的に投入することができる。特に、潤滑向上剤が継続的に燃料に投入されるので、本発明は、燃料に潤滑混合剤を均一に混合できる。燃料と潤滑向上剤とが良好に混合されることによって、燃料噴射系の異常摩耗が防止される。
　本発明は、向上剤投入時間が燃料供給時間よりも前に終了するように、潤滑向上剤の投入を開始する。このため、投入された潤滑向上剤が燃料供給ライン内に残留することが確実に防止される。
ＤＭＥエンジンシステム及びＤＭＥ供給システムを示す概略図である。 潤滑向上剤自動投入制御のフローチャートである。
　図１は、ＤＭＥエンジンシステム１及びＤＭＥ供給システム１００を示す概略図である。ＤＭＥ供給システム１００は、ＤＭＥ供給源１０１からエンジン２の燃料タンク３に、ＤＭＥ及び潤滑向上剤を供給するシステムである。燃料タンク３には、潤滑向上剤を含むＤＭＥが蓄えられる。ＤＭＥエンジンシステム１は、潤滑向上剤を含むＤＭＥにより、エンジン２を駆動する装置である。ＤＭＥ供給源１０１は、ＤＭＥのパイプラインシステム、又はＤＭＥのタンクである。
　以下、潤滑向上剤を含まないＤＭＥを単に「ＤＭＥ」とし、潤滑向上剤を含むＤＭＥを「混合ＤＭＥ」とする。
　図１において、ＤＭＥエンジンシステム１は、エンジン２と、燃料タンク３と、高圧ポンプ４と、エンジン制御装置５と、を備えている。ＤＭＥエンジンシステム１は、燃料用のラインとして、第１燃料ライン１１と、第２燃料ライン１２と、第３燃料ライン１３と、第４燃料ライン１４と、を備えている。ＤＭＥエンジンシステム１は、ＤＭＥ蒸気をパージするためのラインとして、第１パージライン２１と、第２パージライン２２と、第３パージライン２３と、を備えている。ＤＭＥエンジンシステム１は、弁として、圧力調整弁３０と、第２遮断弁３２と、第３遮断弁３３と、逆止弁３４と、を備えている。
　第１燃料ライン１１は、燃料タンク３と高圧ポンプ４とを接続している。第２燃料ライン１２は、高圧ポンプ４とエンジン２とを接続している。第３燃料ライン１３及び第４燃料ライン１４は、圧力調整弁３０を介して、エンジン２と燃料タンク３とを接続している。圧力調整弁３０は、第３燃料ライン１３と第４燃料ライン１４との間に設けられている。逆止弁３４は、燃料タンク３と第４燃料ライン１４との間に設けられている。
　第２遮断弁３２は、第２燃料ライン１２と第２パージライン２２との間に設けられている。第２遮断弁３２が開放されると、第２燃料ライン１２内のＤＭＥ蒸気が、第２パージライン２２を介して大気中に開放される。第３遮断弁３３は、第３燃料ライン１３と第３パージライン２３との間に設けられている。第３遮断弁３３が開放されると、第３燃料ライン１３内のＤＭＥ蒸気が、第３パージライン２３を介して大気中に開放される。
　エンジン制御装置５は、ＤＭＥエンジンシステム１の各部を制御する。エンジン制御装置５は、エンジン２を作動させるときに、高圧ポンプ４を作動させる。混合ＤＭＥは、高圧ポンプ４の作動により、ライン１１～１４を経由して、燃料タンク３及びエンジン２を循環する。
　図１において、ＤＭＥ供給システム１００は、向上剤タンク１０２と、向上剤ポンプ１０３と、供給制御装置１０５と、を備えている。ＤＭＥ供給システム１００は、供給ラインとして、燃料供給ライン１１１と、第１向上剤供給ライン１２１と、第２向上剤供給ライン１２２と、を備えている。ＤＭＥ供給システム１００は、弁として、入口遮断弁ＳＶ－１と、ＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３と、向上剤電磁弁ＣＶ－４と、パージ電磁弁ＲＶ－２と、を備えている。ＤＭＥ供給システム１００は、センサとして、流量センサ１５１と、供給圧力センサＰＳ－１と、温度センサ１５２と、タンク内圧力センサＰＳ－２と、容量レベルセンサ５１と、を備えている。
　燃料供給ライン１１１は、ＤＭＥ供給源１０１と燃料タンク３とを接続している。ＤＭＥは、ＤＭＥ供給源１０１から燃料タンク３に向けて供給される。燃料供給ライン１１１上には、ＤＭＥの流れ方向に沿って、入口遮断弁ＳＶ－１、流量センサ１５１、合流部１３１、供給圧力センサＰＳ－１、温度センサ１５２、及びＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３が、配置されている。
　第１向上剤供給ライン１２１は、向上剤タンク１０２と、向上剤ポンプ１０３とを接続している。第２向上剤供給ライン１２２は、向上剤ポンプ１０３と燃料供給ライン１１１とを接続している。合流部１３１は、第２向上剤供給ライン１２２と燃料供給ライン１１１との接続部である。潤滑向上剤は、向上剤タンク１０２から向上剤ポンプ１０３を経由して、燃料供給ライン１１１上の合流部１３１に供給される。第２向上剤供給ライン１２２上には、向上剤電磁弁ＣＶ－４が配置されている。
　向上剤ポンプ１０３は、本実施形態では、定量ポンプである。
　入口遮断弁ＳＶ－１は、合流部１３１の上流側において、燃料供給ライン１１１を開閉できる。ＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３は、合流部１３１の下流側において、燃料供給ライン１１１を開閉できる。向上剤電磁弁ＣＶ－４は、第２向上剤供給ライン１２２を開閉できる。
　供給圧力センサＰＳ－１は、合流部１３１の下流側において、燃料供給ライン１１１内の圧力を検出できる。
　流量センサ１５１は、燃料供給ライン１１１内の流量を検出できる。このため、流量センサ１５１は、当然ながら、燃料供給ライン１１１内に流れが発生しているか流れが停止しているかも、検出できる。
　温度センサ１５２は、合流部１３１の下流側において、燃料供給ライン１１１内の温度を検出できる。温度センサ１５２は、本実施形態では、熱電対である。
　パージ電磁弁ＲＶ－２は、第１パージライン２１上に設けられている。パージ電磁弁ＲＶ－２が開放されると、燃料タンク３内のＤＭＥ蒸気が、第１パージライン２１を介して大気中に解放される。
　タンク内圧力センサＰＳ－２は、第１燃料ライン１１の圧力を検出する。ここで、第１燃料ライン１１の圧力は、燃料タンク３内の圧力に等しい。
　容量レベルセンサ５１は、燃料タンク３内に蓄えられている混合ＤＭＥの量を検出する。
　供給制御装置１０５は、ＤＭＥ供給システム１００の各部を制御する。具体的には、供給制御装置１０５は、パージ電磁弁ＲＶ－２、入口遮断弁ＳＶ－１、ＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３、及び向上剤電磁弁ＣＶ－４の開閉を制御する。供給制御装置１０５は、向上剤ポンプ１０３の駆動を制御する。供給制御装置１０５は、供給圧力センサＰＳ－１、タンク内圧力センサＰＳ－２、容量レベルセンサ５１、及び温度センサ１５２による検出情報を、把握できる。
　ＤＭＥ供給システム１００において、潤滑向上剤を含まないＤＭＥが、ＤＭＥ供給源１０１から燃料供給ライン１１１に供給される。燃料供給ライン１１１上の合流部１３１において、ＤＭＥに、潤滑向上剤が投入される。つまり、合流部１３１において、ＤＭＥと潤滑向上剤とが混合される。この結果、潤滑向上剤を含むＤＭＥ（混合ＤＭＥ）が、燃料タンク３に供給される。
　図２は、潤滑向上剤自動投入制御のフローチャートである。供給制御装置１０５は、潤滑向上剤自動投入制御を実行できる。潤滑向上剤自動投入制御は、シーケンス制御である。潤滑向上剤自動投入制御において、後述の各ステップの処理が、順次実行される。
　潤滑向上剤自動投入制御において、ＤＭＥに、潤滑向上剤が自動的に投入される。ここで、ＤＭＥの量と潤滑向上剤の量とが所定比率となるように、ＤＭＥと潤滑向上剤とが混合される。特に、ＤＭＥと潤滑向上剤とが良好に混合するように、潤滑向上剤が少量ずつ継続的に、燃料供給ライン１１１内に投入される。以下、具体的な手順が説明される。
　潤滑向上剤自動投入制御の開始時点において、入口遮断弁ＳＶ－１は開放されており、ＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３及び向上剤電磁弁ＣＶ－４は閉じられている。入口遮断弁ＳＶ－１は、メンテナンス時などを除いて通常は開放されている。
　ＤＭＥ供給システム１００は、システムを起動するための起動スイッチを備えている。ステップＳ１において、供給制御装置１０５は、起動スイッチが押されたことを検出すると、潤滑向上剤自動投入制御を開始する。
　ステップＳ２において、供給制御装置１０５は、ＤＭＥ供給目標量を計算する。ＤＭＥ供給目標量は、今回のＤＭＥ供給作業において、ＤＭＥ供給システム１００が燃料タンク３にＤＭＥを供給する量を意味する。本実施形態では、燃料タンク３内の空き容量が、ＤＭＥの供給目標量に設定されている。
　ＤＭＥ供給目標量＝タンク最大量－タンク残量・・・（１）
　タンク最大量は、燃料タンク３の最大容量であり、特定されている。タンク残量は、燃料タンク３内に残っている混合ＤＭＥの量である。供給制御装置１０５は、容量レベルセンサ５１による検出情報に基づいて、タンク残量を特定できる。このため、供給制御装置１０５は、式（１）に基づいて、ＤＭＥ供給目標量を算出できる。
　ステップＳ３において、供給制御装置１０５は、潤滑向上剤の投入量を計算する。投入量は、今回のＤＭＥ供給作業において、ＤＭＥ供給目標量に合わせて投入される潤滑向上剤の量を意味する。上述したように、供給目標量と投入量との比率は、所定比率に設定されている。このため、投入量は、供給目標量及び式（２）及び（３）に基づいて、算出される。
　投入量（ｍｌ）＝ＤＭＥ供給目標量（Ｌ）×所定比率・・・（２）
　所定比率＝ＤＭＥ比重（ｇ／ｃｍ３）×潤滑向上剤濃度（ｐｐｍ）／（潤滑向上剤比重（ｋｇ／ｍ３）×１０００）・・・（３）
　式（３）は、重量比を用いている。ＤＭＥ比重＝０．６７（ｇ／ｃｍ３）であり、潤滑向上剤比重（ｋｇ）＝０．９（ｋｇ／ｍ３）である。
　供給制御装置１０５は、式（２）及び（３）に基づいて、潤滑向上剤の投入量を算出できる。
　ステップＳ４において、供給制御装置１０５は、ＤＭＥ供給時間に基づいて、向上剤投入時間を設定する。ＤＭＥ供給時間は、供給目標量のＤＭＥの供給に要する時間である。つまり、供給目標量のＤＭＥは、ＤＭＥ供給時間の時間をかけて、燃料タンク３内に充填される。向上剤投入時間は、投入量の潤滑向上剤の投入に費やされる時間である。つまり、潤滑向上剤は、向上剤投入時間の時間をかけて、燃料供給ライン１１１内に継続的に投入される。
　ＤＭＥに潤滑向上剤を良好に混合させるために、ＤＭＥが供給されている間、潤滑向上剤が継続的に燃料供給ライン１１１内に投入することが望ましい。したがって、向上剤投入時間を、ＤＭＥ供給時間に等しく設定することが考えられる。本実施形態では、向上剤投入時間は、ＤＭＥ供給時間よりも所定時間だけ小さく設定される。所定時間が３０秒である場合、ＤＭＥ供給時間が１２０秒であるときに、向上剤投入時間は９０秒に設定される。向上剤投入時間をＤＭＥ供給時間よりも短くすることによって、ＤＭＥ供給の最終段階においてＤＭＥを流す時間が確保される。この結果、投入された潤滑向上剤が燃料供給ライン１１１内に残留することが確実に防止される。
　ＤＭＥ供給時間は、次のようにして特定される。ＤＭＥ供給源１０１がＤＭＥを吐き出す圧力は、一定である。このため、ＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３が開かれているときに、燃料供給ライン１１１を流れるＤＭＥの流量も、一定値である。したがって、供給目標量は、ＤＭＥ供給時間×ＤＭＥ供給源１０１の吐出圧力、に等しい。ＤＭＥ供給源１０１の吐出圧力は、既知の値である。したがって、ステップＳ２において供給目標量が特定されれば、供給制御装置１０５は、供給目標量に基づいてＤＭＥ供給時間を特定できる。
　ステップＳ５において、供給制御装置１０５は、向上剤投入時間及び投入量に基づいて、潤滑向上剤の流量を計算する。潤滑向上剤の流量は、燃料供給ライン１１１内に投入される潤滑向上剤の流量を意味する。定量ポンプである向上剤ポンプ１０３の吐出流量が、潤滑向上剤の流量に等しい。投入量は、向上剤投入時間×潤滑向上剤の流量、に等しい。したがって、供給制御装置１０５は、向上剤投入時間及び投入量に基づいて、必要な吐出流量を計算できる。
　ステップＳ６において、供給制御装置１０５は、ＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３を開放する。この結果、ＤＭＥが燃料タンク３内へと流れ込んでいく。
　ステップＳ７において、供給制御装置１０５は、流量センサ１５１における燃料流れパルスの有無に基づいて、燃料供給ライン１１１内における流れの有無を確認する。つまり、供給制御装置１０５は、ＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３の開放によって、正常にＤＭＥが流れていることを確認する。
　ステップＳ８において、供給制御装置１０５は、向上剤電磁弁ＣＶ－４を開放する。この結果、ＤＭＥに潤滑向上剤が混入できる状態となる。
　ステップＳ９において、供給制御装置１０５は、向上剤ポンプ１０３を起動すると共に、起動できたか否かを確認する。ここで、供給制御装置１０５は、向上剤ポンプ１０３の目標出力を、ステップＳ５において計算された吐出流量に設定する。起動が確認された場合、処理がステップＳ１１に進み、起動が確認されなかった場合、処理がステップＳ１０に進む。
　ステップＳ１０において、供給制御装置１０５は、ＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３及び向上剤電磁弁ＣＶ－４を閉じる。供給制御装置１０５は、向上剤ポンプ１０３に不具合があるので、潤滑向上剤自動投入制御を一旦終了させる。
　ステップＳ１１において、供給制御装置１０５は、向上剤ポンプ１０３の起動時点から向上剤投入時間が経過するのを待機する。向上剤投入時間の経過中、燃料供給ライン１１１内で、ＤＭＥと潤滑向上剤とが混合される。この結果、混合ＤＭＥが燃料供給ライン１１１を介して燃料タンク３に供給される。
　ステップＳ１２において、供給制御装置１０５は、向上剤ポンプ１０３の駆動を停止させる。
　ステップＳ１３において、供給制御装置１０５は、向上剤電磁弁ＣＶ－４を閉じる。この結果、ＤＭＥに潤滑向上剤が混入できない状態となる。
　ステップＳ１４において、供給制御装置１０５は、供給目標量の混合ＤＭＥが燃料タンク３内に充填されるのを待機する。供給制御装置１０５は、容量レベルセンサ５１の検出情報、又はＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３の開放時点からのＤＭＥ供給時間の計測に基づいて、供給目標量が充填されたことを、把握できる。
　ここで、向上剤ポンプ１０３の起動時点から向上剤投入時間までの間は、混合ＤＭＥが燃料タンク３に供給されている。一方、向上剤投入時間の経過後は、潤滑向上剤を含まないＤＭＥが燃料タンク３に供給されている。
　ステップＳ１５において、供給制御装置１０５は、ＤＭＥ電磁弁ＣＶ－３を閉じる。この結果、ＤＭＥの供給が停止される。
　ステップＳ１６において、供給制御装置１０５は、潤滑向上剤自動投入制御を終了させる。
　本実施形態は、次の効果を有している。本実施形態は、ＤＭＥと潤滑向上剤との比が所定比率に保たれるように、ＤＭＥに潤滑向上剤を自動的に投入することができる。特に、定量ポンプ（向上剤ポンプ１０３）により、潤滑向上剤が継続的に燃料に投入されるので、ＤＭＥに潤滑混合剤を均一に混合できる。ＤＭＥと潤滑向上剤とが良好に混合されることによって、燃料噴射系の異常摩耗が防止される。
　また、本実施形態は、向上剤投入時間がＤＭＥ供給時間よりも前に終了するように、潤滑向上剤の投入を開始する。このため、投入された潤滑向上剤が燃料供給ライン１１１内に残留することが確実に防止される。
　本実施形態では、向上剤投入時間は、ＤＭＥ供給時間よりも所定時間だけ小さく設定されている。向上剤投入時間は、ＤＭＥ供給時間よりも所定割合だけ小さく設定されてもよい。また、向上剤投入時間は、ＤＭＥ供給時間に等しく設定されてもよい。
　本実施形態では、ＤＭＥの流れの有無を検出する手段は、流量センサ１５１である。本実施形態は、流量を検出できる流量センサ１５１に代えて、流れの有無のみを検出できる手段を、用いることができる。
　　２　エンジン
　　３　燃料タンク
　　１００　ＤＭＥ供給システム
　　１１１　燃料供給ライン
　　１２１　第１向上剤供給ライン
　　１２２　第２向上剤供給ライン
　　１３１　合流部
　　ＣＶ－３　ＤＭＥ電磁弁
　　ＣＶ－４　向上剤電磁弁
　　１５１　流量センサ

Claims (3)

  1. 　エンジンの燃料タンク内に燃料供給ラインを通じて供給目標量の燃料が供給されているときに、前記燃料供給ライン内に潤滑向上剤を投入することによって、前記燃料に前記潤滑向上剤を混合する、潤滑向上剤自動投入方法であって、
    　前記供給目標量と前記潤滑向上剤の投入量との比が所定比率となるように、前記供給目標量に対応する前記投入量を算出し、
    　前記投入量の投入に費やされる向上剤投入時間を、前記供給目標量の供給に要する燃料供給時間に等しく設定し、
    　投入される前記潤滑向上剤の流量を、前記向上剤投入時間及び前記投入量に基づいて算出し、
    　前記潤滑向上剤を前記向上剤投入時間に渡って前記流量で継続的に投入する、
    　潤滑向上剤自動投入方法。
  2. 　エンジンの燃料タンク内に燃料供給ラインを通じて供給目標量の燃料が供給されているときに、前記燃料供給ライン内に潤滑向上剤を投入することによって、前記燃料に前記潤滑向上剤を混合する、潤滑向上剤自動投入方法であって、
    　前記供給目標量と前記潤滑向上剤の投入量との比が所定比率となるように、前記供給目標量に対応する前記投入量を算出し、
    　前記投入量の投入に費やされる向上剤投入時間を、前記供給目標量の供給に要する燃料供給時間よりも所定時間短く又は所定割合だけ小さく設定し、
    　投入される前記潤滑向上剤の流量を、前記向上剤投入時間及び前記投入量に基づいて算出し、
    　前記潤滑向上剤を前記向上剤投入時間に渡って前記流量で継続的に投入する、
    　潤滑向上剤自動投入方法。
  3. 　前記向上剤投入時間が前記燃料供給時間よりも前に終了するように、前記潤滑向上剤の投入を開始する、
    　請求項２に記載の、潤滑向上剤自動投入方法。
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