WO2017029938A1 - 燃料供給システム - Google Patents

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WO2017029938A1
WO2017029938A1 PCT/JP2016/071494 JP2016071494W WO2017029938A1 WO 2017029938 A1 WO2017029938 A1 WO 2017029938A1 JP 2016071494 W JP2016071494 W JP 2016071494W WO 2017029938 A1 WO2017029938 A1 WO 2017029938A1
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mixing ratio
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dme
engine
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桂　涼
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株式会社デンソー
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Definitions

  • the present disclosure relates to a fuel supply system that supplies liquefied gas fuel and liquid fuel to an engine.
  • Patent Document 1 discloses a fuel control system that supplies dimethyl ether (DME) that is a liquefied gas fuel and light oil that is a liquid fuel to an engine.
  • DME dimethyl ether
  • electronic control switches are provided at a plurality of locations in the fuel system.
  • the fuel control system can supply one of DME and light oil to the engine by switching the flow path of the fuel system with the plurality of electronic control switches.
  • the inventors of the present application focused on the merit of supplying a mixed fuel of liquefied gas fuel and liquid fuel to the engine. For example, when the mixed fuel is supplied, the amount of smoke discharged from the engine is reduced compared to the case where only the liquid fuel is supplied. Further, when the mixed fuel is supplied, the leak fuel generated in the engine pump or the like is reduced as compared with the case where only the liquefied gas fuel is supplied.
  • Patent Document 1 a pipe from which return fuel that has not been used for combustion in an engine is discharged is connected to a light oil tank through a pipe that supplies light oil to the engine. Therefore, if liquefied gas fuel and liquid fuel are mixed and supplied to the engine, a part of the mixed fuel that has become return fuel can be returned to the light oil tank via a plurality of pipes. In order to prepare for such a situation, the light oil tank had to be structured to withstand the vapor pressure of the liquefied gas fuel.
  • a fuel supply system is a fuel supply system capable of supplying liquefied gas fuel stored in a gas fuel tank and liquid fuel stored in a liquid fuel tank to an engine.
  • a liquefied gas fuel and a liquid fuel sent from the gas fuel tank and the liquid fuel tank, respectively, and a mixed fuel supplied to the engine.
  • the liquid fuel tank may not have a structure that can withstand the vapor pressure of the liquefied gas fuel.
  • the fuel supply system further includes a mixing ratio control unit that adjusts a mixing ratio of the liquefied gas fuel and the liquid fuel in the mixed fuel supplied to the engine through the supply fuel system. .
  • the ratio of the liquefied gas fuel and the liquid fuel in the fuel in the gas fuel tank gradually changes.
  • the mixing ratio control unit even if the mixing ratio of the fuel in the gas fuel tank changes, the mixing ratio of the mixed fuel supplied to the internal combustion engine is adjusted as appropriate, and the emission level of the exhaust gas is reduced. It can be stably maintained at a value that does not deteriorate. According to the above, the emission level of the exhaust gas can be maintained satisfactorily while avoiding the liquid fuel tank from having a pressure resistant structure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a fuel supply system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram showing details of functional blocks constructed in the control device.
  • FIG. 3 is a flowchart showing processing executed by the processor of the control device.
  • a fuel supply system 100 is mounted on a vehicle together with an internal combustion engine 150, a DME tank 190, a light oil tank 90, and the like.
  • the fuel supply system 100 can mix dimethyl ether (DME) stored in the DME tank 190 with light oil stored in the light oil tank 90 and supply these mixed fuels to the internal combustion engine 150.
  • DME dimethyl ether
  • the internal combustion engine 150 is specifically a diesel engine, and is a bi-fuel type multi-cylinder (for example, in-line four-cylinder) engine that can use DME and light oil as fuel.
  • the internal combustion engine 150 compresses the fuel injected from the direct injection type injectors 140 disposed in each cylinder in each cylinder, and converts the thermal energy of the fuel combusted by the compression in each combustion chamber 151 into power. Can do.
  • the internal combustion engine 150 is provided with a supply pump 120, a common rail 130, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) system 160, and the injector 140 described above.
  • the supply pump 120 is a plunger pump, for example, and is driven by the internal combustion engine 150.
  • the pump housing of the supply pump 120 is formed with a pressurizing chamber, a suction channel for allowing fuel to flow into the pressurizing chamber, a discharge channel for allowing fuel to flow out from the pressurizing chamber, and the like.
  • the supply pump 120 pressurizes the mixed fuel supplied from the fuel supply system 100 in a pressurizing chamber by a plunger that is reciprocally displaced by the power of the internal combustion engine 150, and pumps the fuel toward the common rail 130.
  • the supply pump 120 is provided with a leak fuel discharge port 122 and a feed pressure sensor 123.
  • the leak fuel discharge port 122 discharges leak fuel leaking from a gap around the plunger to the outside of the supply pump 120.
  • the feed pressure sensor 123 measures the pressure of the mixed fuel flowing through the suction flow path in the housing.
  • the common rail 130 is a tubular member formed of a metal material such as a steel material.
  • the common rail 130 is connected to the supply pump 120 by a high-pressure fuel pipe 121.
  • the common rail 130 accumulates the mixed fuel pressurized by the supply pump 120 while maintaining the pressure.
  • the common rail 130 is connected to each injector 140 via a distribution pipe 131 and supplies mixed fuel to each injector 140.
  • the common rail 130 is provided with a pressure regulating valve 132, a rail pressure sensor 133, and a rail temperature sensor 134.
  • the pressure regulating valve 132 opens when the fuel pressure in the common rail 130 exceeds a predetermined upper limit pressure, and discharges a part of the accumulated mixed fuel to the outside of the common rail 130.
  • the rail pressure sensor 133 measures the fuel pressure in the common rail 130.
  • the rail temperature sensor 134 measures the fuel temperature in the common rail 130.
  • the injector 140 supplies the mixed fuel supplied through the common rail 130 to each cylinder of the internal combustion engine 150.
  • the injector 140 is inserted into a through hole formed in the head portion of the internal combustion engine 150 to expose the injection hole in the combustion chamber 151.
  • the injector 140 injects the mixed fuel from the injection hole exposed in the combustion chamber 151 based on a control signal input from the control device 50 described later.
  • the injector 140 has a surplus fuel discharge part 141.
  • the surplus fuel discharge unit 141 discharges surplus fuel generated in the injector 140 to the outside of the injector 140.
  • the surplus fuel of the injector 140 is the fuel that has not been injected from the injection hole out of the mixed fuel supplied from the common rail 130. Specifically, the fuel discharged from the back pressure chamber of the injector 140, the leaked fuel leaking through the clearance formed in the sliding portion, and the like are the surplus fuel.
  • the EGR system 160 includes an EGR pipe that connects an exhaust pipe and an intake pipe of the internal combustion engine 150, an EGR valve provided in the EGR pipe, and the like.
  • the EGR system 160 recirculates a part of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe to the intake pipe.
  • the EGR valve can adjust the flow rate of the exhaust gas recirculated to the intake pipe.
  • the internal combustion engine 150 is provided with an in-cylinder pressure sensor 152, a water temperature sensor 153, a crank speed sensor 156, and the like as sensors for detecting the state of the engine.
  • the in-cylinder pressure sensor 152 measures the pressure in the combustion chamber 151.
  • the water temperature sensor 153 measures the temperature of the cooling water flowing through the cooling water passage formed around each cylinder.
  • the crank speed sensor 156 detects the angular speed of the crankshaft 155 that is the output shaft of the internal combustion engine 150.
  • the DME tank 190 can store DME, which is a kind of liquefied gas fuel, as fuel supplied to the internal combustion engine 150.
  • the DME in the DME tank 190 is liquefied by being pressurized at a pressure corresponding to the fuel vapor pressure. Therefore, the DME tank 190 has a pressure resistant structure capable of withstanding the vapor pressure of DME.
  • the volume of the DME tank 190 is larger than the volume of the light oil tank 90, and specifically, is defined to be about twice that of the light oil tank 90.
  • the DME tank 190 is provided with a filling port 191. By connecting the filling nozzle of the DME dispenser to the filling port 191 in an airtight state, it is possible to supply DME to the DME tank 190 from the DME dispenser.
  • the light oil tank 90 can store light oil, which is a kind of liquid fuel, as fuel supplied to the internal combustion engine 150.
  • the light oil tank 90 does not have a pressure resistant structure like the DME tank 190.
  • the light oil tank 90 is provided with an oil supply port 91 and an air introduction valve 92. By inserting the oil supply nozzle of the oil supply device into the oil supply port 91, it becomes possible to supply light oil from the oil supply device to the light oil tank 90.
  • the air introduction valve 92 can introduce air from the outside to the inside of the light oil tank 90 while preventing the entry of rainwater and foreign matters. Therefore, even if the light oil in the light oil tank 90 is consumed, the pressure in the light oil tank 90 is maintained at a predetermined pressure.
  • the fuel supply system 100 includes a supply fuel system 20, a return fuel system 30, a DME feed pump 110, a light oil feed pump 10, a plurality of sensors, a control device 50, and the like.
  • the supply fuel system 20 mixes DME and light oil sent from the light oil tank 90 and the DME tank 190, respectively, and supplies these mixed fuels to the internal combustion engine 150.
  • the supply fuel system 20 includes a liquid fuel pipe 21, a gas fuel pipe 23, a mixed fuel pipe 26, and the like.
  • the liquid fuel pipe 21 is connected to the light oil feed pump 10 in the light oil tank 90, and forms a liquid fuel supply path 21 a through which the light oil in the light oil tank 90 flows.
  • the liquid fuel pipe 21 is provided with a check valve 22 that prevents backflow of light oil to the light oil tank 90.
  • the gas fuel pipe 23 is connected to the DME feed pump 110 in the DME tank 190, and forms a gas fuel supply path 23a through which the DME in the DME tank 190 flows.
  • the gas fuel pipe 23 is provided with a check valve 24 for preventing the back flow of DME to the DME tank 190.
  • the gas fuel pipe 23 is connected to the liquid fuel pipe 21.
  • the connecting portion of the gas fuel pipe 23 and the liquid fuel pipe 21 forms a junction 25 where the liquid fuel supply path 21a and the gas fuel supply path 23a merge.
  • the mixed fuel pipe 26 is connected to the supply pump 120 of the internal combustion engine 150.
  • the mixed fuel pipe 26 forms a mixed fuel supply path 26 a through which the mixed fuel flows from the junction 25 to the internal combustion engine 150.
  • a common fuel filter 27 is provided in the middle of the mixed fuel pipe 26 and between the junction 25 and the supply pump 120.
  • the common fuel filter 27 has pressure resistance against feed pressure.
  • the common fuel filter 27 can remove foreign matters mixed in each of DME and light oil under the condition where the feed pressure is applied.
  • the return fuel system 30 includes a part of the mixed fuel supplied to the internal combustion engine 150 that has not been used for combustion in the engine (hereinafter referred to as return fuel) in the DME tank 190 and the light oil tank 90. Return to the DME tank 190.
  • the return fuel system 30 returns the return fuel only to the DME tank 190 and does not return the return fuel to the light oil tank 90.
  • the return fuel system 30 includes an injector exhaust fuel pipe 33, a pump exhaust fuel pipe 35, a return pipe 31, and the like.
  • the injector discharge fuel pipe 33 is connected to the surplus fuel discharge part 141 of each injector 140 and the junction part 34 provided in the return pipe 31.
  • the injector discharge fuel pipe 33 forms a fuel flow path through which the surplus fuel of the injector 140 discharged from each surplus fuel discharge portion 141 flows to the return pipe 31.
  • the pump discharge fuel pipe 35 is connected to a leak fuel discharge port 122 of the supply pump 120 and a junction 36 provided in the return pipe 31.
  • the pump discharge fuel pipe 35 forms a fuel flow path through which the leak fuel of the supply pump 120 discharged from the leak fuel discharge port 122 flows to the return pipe 31.
  • the return pipe 31 forms a return fuel flow path 31a through which the mixed fuel discharged from the common rail 130, the injector 140, and the supply pump 120 flows only to the DME tank 190.
  • An inlet portion 32 a of the return pipe 31 is connected to the pressure regulating valve 132 of the common rail 130.
  • the outlet portion 32b of the return pipe 31 is connected only to the DME tank 190 among the two fuel tanks.
  • junctions 34 and 36 connected to the exhaust fuel pipes 33 and 35 are provided in the middle of the return pipe 31, junctions 34 and 36 connected to the exhaust fuel pipes 33 and 35 are provided.
  • the return fuel channel 31 a allows both DME and light oil to flow to the DME tank 190. Therefore, both DME and light oil are stored in the DME tank 190. On the other hand, neither DME nor light oil is returned to the light oil tank 90.
  • the DME feed pump 110 is an electric pump disposed inside the DME tank 190.
  • the DME feed pump 110 sucks the DME stored in the DME tank 190 using the power of the electric motor and discharges it toward the internal combustion engine 150.
  • the DME to which the feed pressure is applied by the DME feed pump 110 is pumped to the supply pump 120 through the liquid fuel supply path 21 a and the mixed fuel pipe 26.
  • the DME feed pump 110 can discharge fuel even when light oil is mixed in the DME.
  • the rotation speed of the electric motor is controlled by a control signal input from the control device 50.
  • the feed pressure applied to the DME by the DME feed pump 110 is set to a pressure (for example, about 3 MPa) at which the DME can maintain a liquid state.
  • the light oil feed pump 10 is an electric pump disposed inside the light oil tank 90.
  • the light oil feed pump 10 sucks light oil stored in the light oil tank 90 using the power of the electric motor, and discharges the light oil toward the internal combustion engine 150.
  • the light oil to which the feed pressure is applied by the light oil feed pump 10 is pumped to the supply pump 120 through the liquid fuel supply path 21 a and the mixed fuel pipe 26.
  • the rotation speed of the electric motor is controlled by a control signal input from the control device 50.
  • the feed pressure given to the light oil by the light oil feed pump 10 is made equal to the feed pressure given to the DME or the like by the DME feed pump 110.
  • the fuel supply system 100 is provided with a light oil temperature sensor 71, a DME temperature sensor 72, rotation speed sensors 73 and 74 of each feed pump, a DME pressure sensor 76, a light oil fuel gauge 78, and a DME fuel gauge 79. These sensors are electrically connected to the control device 50 and output detection results to the control device 50.
  • the light oil temperature sensor 71 is attached to the bottom wall of the light oil tank 90.
  • the light oil temperature sensor 71 includes, for example, a thermistor that changes a resistance value according to temperature.
  • the light oil temperature sensor 71 outputs an electric signal corresponding to the temperature of the light oil in the light oil tank 90 to the control device 50.
  • the DME temperature sensor 72 is attached to the bottom wall of the DME tank 190. Similar to the light oil temperature sensor 71, the DME temperature sensor 72 includes a thermistor, for example.
  • the DME temperature sensor 72 outputs an electrical signal corresponding to the temperature of the DME in the DME tank 190 to the control device 50.
  • the rotation speed sensor 73 is provided in the light oil feed pump 10.
  • the rotation speed sensor 73 outputs an electric signal corresponding to the rotation speed of the light oil feed pump 10 to the control device 50.
  • the rotation speed sensor 74 is provided in the DME feed pump 110.
  • the rotation speed sensor 74 outputs an electric signal corresponding to the rotation speed of the DME feed pump 110 to the control device 50.
  • the DME pressure sensor 76 is attached to the bottom wall of the DME tank 190 together with the DME temperature sensor 72.
  • the DME pressure sensor 76 includes a metal diaphragm portion that receives pressure, and a strain gauge that converts deformation of the diaphragm portion due to the pressure into an electrical signal.
  • the DME pressure sensor 76 outputs an electrical signal corresponding to the fuel pressure in the DME tank 190 to the control device 50.
  • the light oil fuel gauge 78 and the DME fuel gauge 79 detect the remaining fuel amount in each of the tanks 90 and 190 by detecting the position of the float that moves up and down following the liquid level using a magnetoelectric transducer or a variable resistor. It is a sensor to measure.
  • the light oil fuel meter 78 is located in the light oil tank 90 and is attached to the wall surface of the light oil feed pump 10 or the light oil tank 90.
  • a measured value corresponding to the remaining amount of light oil in the light oil tank 90 measured by the light oil fuel meter 78 is acquired by the control device 50 as an electric signal.
  • the DME fuel gauge 79 is located in the DME tank 190 and is attached to the wall surface of the DME feed pump 110 or the DME tank 190.
  • a measurement value corresponding to the remaining amount of DME in the DME tank 190 measured by the DME fuel gauge 79 is acquired by the control device 50 as an electrical signal.
  • the control device 50 is a control unit that integrally controls the injector 140 and the supply pump 120 of the internal combustion engine 150, the feed pumps 10 and 110 of the fuel supply system 100, and the like.
  • the control device 50 is mainly composed of a microcomputer having a processor 55, a RAM 56, a flash memory 57, and the like.
  • the control device 50 includes a power supply circuit, an input signal processing circuit, a control signal processing circuit, a communication circuit, and the like. In FIG. 1, illustration of electrical connection between the control device 50 and each component is omitted.
  • the processor 55 can execute various arithmetic processes related to the program stored in the flash memory 57.
  • the RAM 56 functions as a work area for arithmetic processing by the processor 55.
  • the flash memory 57 is a non-transitional physical storage medium that stores information such as programs and maps.
  • the input unit 51 is connected to a number of sensors installed in the internal combustion engine 150 and the fuel supply system 100. Signals input from each sensor to the input unit 51 are processed by an input signal processing circuit.
  • the output unit 52 is connected to each injector 140, the supply pump 120, each feed pump 10, 110, and the like.
  • the control signal generated by the control signal processing circuit is output from the output unit 52 to each actuator.
  • the control device 50 described above executes the injection control unit 61, the remaining fuel amount acquisition unit 62, the EGR control unit 63, the mixing ratio calculation unit 66, the mixing ratio setting unit 67, and the pump shown in FIG.
  • the control unit 68 and the like are constructed as functional blocks. Hereinafter, the details of each functional block will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the injection control unit 61 controls the injection amount of the mixed fuel injected from each injector 140.
  • the injection control unit 61 can increase or decrease the injection amount by adjusting the injection period in accordance with the mixing ratio of DME and light oil in the mixed fuel.
  • the injection control unit 61 sets the torque required for the internal combustion engine 150 based on the operation amount of the accelerator pedal and the like.
  • the injection control unit 61 can refer to a control map that defines the injection amounts of DME and diesel oil according to the required torque.
  • the injection controller 61 supplies the combustion chamber 151 with an amount of mixed fuel necessary for generating the required torque based on information such as the EGR rate, the coolant temperature, and the mixing ratio of the mixed fuel, and two control maps. As described above, the pulse width of the control signal output toward each injector 140 is set.
  • the remaining fuel amount acquisition unit 62 acquires the remaining fuel amount of the light oil tank 90 and the DME tank 190.
  • the fuel remaining amount acquisition unit 62 calculates the remaining amount of light oil remaining in the light oil tank 90 based on the measurement value output from the light oil fuel meter 78.
  • the remaining fuel amount acquisition unit 62 calculates the remaining amount of DME remaining in the DME tank 190 based on the measurement value output from the DME fuel gauge 79.
  • the EGR control unit 63 controls the opening degree of the EGR valve in the EGR system 160 according to the operating state of the internal combustion engine 150.
  • the EGR control unit 63 sets the EGR rate so that the combustion state of the internal combustion engine 150 is maintained in a desirable state.
  • the EGR control unit 63 adjusts the amount of exhaust gas recirculated to the intake system by controlling the opening of the EGR valve so that the set EGR rate is realized.
  • the mixing ratio calculation unit 66 calculates the mixing ratio of DME and light oil in the mixed fuel.
  • the mixing ratio in the following description is the ratio of the volume of DME and light oil in the mixed fuel.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can calculate the mixing ratio of the mixed fuel by a plurality of methods described later.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can improve the calculation accuracy of the mixing ratio by using a plurality of methods in combination.
  • the mixing ratio setting unit 67 sets a target mixing ratio required by the internal combustion engine 150. Based on the remaining amount of light oil in the light oil tank 90 and the remaining amount of DME in the DME tank 190, the mixing ratio setting unit 67 maintains the operation of the internal combustion engine 150 using the mixed fuel, while maximizing the cruising distance of the vehicle.
  • the target mixture ratio can be set. For example, when each fuel is filled to the maximum in the light oil tank 90 and the DME tank 190, the reference value of the target mixing ratio may be set to about 2: 1 according to the volume ratio of the tanks 90 and 190. it can. Further, the mixing ratio setting unit 67 can reduce the ratio of DME in the mixed fuel when the remaining amount of DME becomes small.
  • the pump control unit 68 controls the light oil feed pump 10 and the DME feed pump 110 together to adjust the mixing ratio of DME and light oil in the mixed fuel supplied to the internal combustion engine 150.
  • the pump control unit 68 performs feedback control of each discharge flow rate in the light oil feed pump 10 and the DME feed pump 110 so that the mixing ratio calculated by the mixing ratio calculation unit 66 becomes the target mixing ratio set by the mixing ratio setting unit 67. I do.
  • the pump control unit 68 can perform control to increase the flow rate of the mixed fuel supplied to the internal combustion engine 150 by cooperative control of the feed pumps 10 and 110 as the ratio of DME fuel in the target mixing ratio increases. . This is because the energy density of DME is lower than the energy density of light oil, and the energy density of the mixed fuel decreases as the proportion of DME in the mixed fuel increases.
  • the feed pump control process is repeatedly started by the pump control unit 68 of the control device 50 based on the start of the internal combustion engine 150 by switching the vehicle ignition to the on state.
  • the pump control unit 68 continues the feed pump control process until the internal combustion engine 150 is stopped.
  • S101 the latest target mixing ratio set by the mixing ratio setting unit 67 is read, and the process proceeds to S102.
  • the detection value of the mixing ratio calculated by the mixing ratio calculation unit 66 is read, and the process proceeds to S103.
  • S103 it is determined whether or not the detected value of the mixing ratio read in S102 is out of the target value read in S101. Specifically, in S103, it is determined whether or not the difference between the detected value of the mixing ratio and the target value exceeds a preset threshold value. In S103, when the difference between the detected value and the target value is equal to or smaller than the threshold value, it is considered that the mixing ratio is controlled according to the target, and the current operation of each of the feed pumps 10 and 110 is continued. On the other hand, if the difference between the detected value and the target value exceeds the threshold value in S103, the process proceeds to S104.
  • a process of adjusting the rotation speed of each of the feed pumps 10 and 110 is performed in order to bring the mixing ratio close to the target value. Specifically, when the mixing ratio of light oil is lower than the target value, the rotation speed of the light oil feed pump 10 is increased, and when the mixing ratio of DME is lower than the target value, the rotation speed of the DME feed pump 110 is increased. .
  • the mixing ratio of the mixed fuel supplied to the internal combustion engine 150 follows the target mixing ratio.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can calculate the mixing ratio from information detected in the low pressure section from the tanks 90 and 190 to the supply pump 120 inlet. In such a low-pressure detection method, the mixing ratio calculation unit 66 estimates the flow rate of light oil discharged from the light oil feed pump 10 and the flow rate and mixing ratio of discharged fuel discharged from the DME feed pump 110. The mixing ratio calculation unit 66 can calculate the mixing ratio in the mixed fuel supplied to the internal combustion engine 150 based on each fuel flow rate and the mixing ratio of the discharged fuel.
  • the mixing ratio calculation unit 66 adjusts the light oil temperature detected by the light oil temperature sensor 71, the rotation speed of the light oil feed pump 10 detected by the rotation speed sensor 73, and the feed pressure detected by the feed pressure sensor 123. Based on this, the discharge flow rate of the light oil feed pump 10 can be estimated.
  • the mixing ratio calculation unit 66 determines the discharge of the DME feed pump 110 from the difference between the flow rate of the high-pressure fuel pumped from the supply pump 120 and the discharge flow rate of the light oil feed pump 10. The flow rate can be calculated.
  • the flow rate of the high-pressure fuel is substantially the same as the amount of fuel injected from the injector 140 per unit time.
  • the mixing ratio calculation unit 66 acquires the pressure and temperature of the high-pressure fuel in the common rail 130 from the rail pressure sensor 133 and the rail temperature sensor 134 and is set by the injection control unit 61 in order to calculate the injection amount of the injector 140. Get the pulse width of the control signal.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can estimate the flow rate of the high-pressure fuel and thus the discharge flow rate of the DME feed pump 110 based on the calculated injection amount.
  • the efficiency of the DME feed pump 110 varies depending on the proportion of light oil mixed in the DME. This is because the amount of fuel per hour that permeates from the clearance inside the DME feed pump 110 increases or decreases according to the viscosity of the mixed fuel.
  • the mixing ratio calculation unit 66 acquires the fuel temperature detected by the DME temperature sensor 72, the fuel pressure detected by the DME pressure sensor 76, and the rotation speed of the DME feed pump 110 detected by the rotation speed sensor 74. To do. Based on the operating condition information such as the fuel temperature, the fuel pressure, and the rotation speed and the estimated discharge flow rate of the DME feed pump 110, the mixing ratio calculation unit 66 can calculate the current efficiency of the DME feed pump 110.
  • the mixing ratio calculation unit 66 stores in advance two efficiency maps indicating the correlation between the operating conditions such as the fuel temperature, the fuel pressure, and the rotation speed, and the efficiency of the pump for each of DME and light oil.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can estimate the current mixing ratio of the discharged fuel by comparing the current operating condition and efficiency of the DME feed pump 110 with two efficiency maps. As a result, the mixing ratio calculation unit 66 can determine the flow rates of DME and light oil discharged from the DME feed pump 110, respectively. Therefore, the mixing ratio calculation unit 66 can acquire the mixing ratio of DME and light oil in the mixed fuel supplied to the supply pump 120.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can calculate the mixing ratio from information detected in the high pressure section from the outlet of the supply pump 120 to each injector 140. In such a high-pressure detection method, the mixing ratio calculation unit 66 can calculate the mixing ratio based on the bulk elastic modulus E of the mixed fuel supplied to the internal combustion engine 150. This is because the bulk elastic modulus E of the mixed fuel decreases as the proportion of DME increases.
  • V is the volume of the high pressure section and is a specific value stored in advance.
  • the volume V of the high pressure section is the volume of the fuel flow path formed in each injector 140, the volume of the distribution pipe 131, the volume of the common rail 130, the volume of the high pressure fuel pipe 121, and the discharge flow path of the supply pump 120.
  • the mixing ratio calculation unit 66 stores in advance two correlation maps indicating the values of the bulk modulus of elasticity with respect to the fuel temperature and pressure for each of DME and light oil.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can obtain a pressure change ⁇ P caused by fuel injection from the transition of the pressure in the common rail 130 detected by the rail pressure sensor 133. Further, the mixing ratio calculation unit 66 is based on the pressure and temperature of the mixed fuel detected by the sensors 133 and 134 and the pulse width of the control signal set by the injection control unit 61, the injection amount of the injector 140, That is, the volume change ⁇ V occurring in the high pressure section can be acquired.
  • Equation 2 the bulk modulus E is expressed as Equation 2 below.
  • E ⁇ P / ⁇ V ⁇ V (2)
  • the mixing ratio calculation unit 66 calculates the current bulk modulus E.
  • the mixing ratio calculation unit 66 calculates a mixing ratio at which the calculated bulk elasticity E is obtained from the two stored correlation maps at the current fuel temperature detected by the rail temperature sensor 134. Can do.
  • the mixing ratio calculation unit 66 calculates the mixing ratio based on the correlation between the volume of the mixed fuel supplied to the combustion chamber 151 and the torque output by the combustion of the supplied mixed fuel. Can do. More specifically, the energy density of each of DME and diesel oil, that is, the calorific value per mass, is determined in advance. Therefore, for each of DME and diesel oil, a torque map that indicates the value of the shaft torque that will be output according to the fuel mass supplied to the combustion chamber 151, the injection timing, the EGR rate, the cooling water temperature, etc. is defined in advance. It is possible to keep it. Even when the same mass of fuel is supplied, the shaft torque decreases as the EGR rate increases. Similarly, the shaft torque decreases as the coolant temperature decreases.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can determine the injection amount (volume) of the injector 140 as described in the high pressure detection method.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can calculate the densities of DME and diesel oil based on the fuel temperature and fuel pressure in the common rail 130.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can estimate the axial torque of the crankshaft 155 from the change in angular velocity detected by the crank speed sensor 156.
  • the mixing ratio calculation unit 66 calculates the mixing ratio at which the above-mentioned mixed fuel injection amount, each density of DME and light oil, and the actual torque value can be matched with reference to two predefined torque maps. Is possible.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can calculate the mixing ratio based on the ignition time of the mixed fuel as an in-cylinder pressure detection method.
  • the ignition time is the time from the injection start timing at which the injection of the mixed fuel into the combustion chamber 151 is started to the ignition of the injected mixed fuel in one combustion cycle.
  • the cetane number of DME is higher than the cetane number of light oil. Therefore, the ignition timing becomes earlier as the mixing ratio of DME in the mixed fuel increases. Therefore, according to the in-cylinder pressure and in-cylinder temperature before ignition, the EGR rate, etc., it is possible to pre-define an ignition time map showing a correlation between the mixing ratio of DME and light oil and the ignition time. Become.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can acquire the timing at which the rectangular pulse rises in the control signal output toward each injector 140 as the injection start timing. In addition, the mixture ratio calculation unit 66 can detect the ignition timing from the transition of the in-cylinder pressure measured by the in-cylinder pressure sensor 152. The mixing ratio calculation unit 66 calculates the ignition time from the injection start timing to the ignition timing, and can determine the mixing ratio based on the calculated ignition time and a predefined ignition time map.
  • the return fuel that has not been consumed in the internal combustion engine 150 is returned to only the DME tank 190 among the DME tank 190 and the light oil tank 90. Therefore, DME is not returned to the light oil tank 90.
  • the light oil tank 90 does not have to have a structure that can withstand the high vapor pressure of DME.
  • the light oil tank 90 can have substantially the same configuration as a fuel tank combined with a fuel supply system that supplies only light oil to the internal combustion engine. Therefore, the cost of the light oil tank 90 can be suppressed.
  • the outlet portion 32b of the return pipe 31 is connected only to the DME tank 190, and is not connected to the fuel pipe 21, the fuel pipe 23, etc. of the supply fuel system 20. Therefore, the inflow of DME into the light oil tank 90 can be reliably prevented. As a result, the light oil tank 90 does not have to have a structure that can withstand the vapor pressure of DME. Furthermore, a situation in which the pressure generated by the vaporization of DME when the fuel supply port 91 is opened is not generated at a stroke.
  • both the light oil tank 90 and the DME tank 190 are mounted on the vehicle, even when there is no DME fueling station near the current position of the vehicle, it is possible to avoid a situation where the vehicle cannot run due to lack of gas. Can be done.
  • the mixed fuel is supplied from the fuel supply system 100 as in this embodiment, two types of fuel are supplied to the combustion chamber 151 with only one supply pump 120, common rail 130, injector 140, and the like. Can be supplied.
  • the form in which the mixed fuel is supplied as in the present embodiment is less likely to cause an increase in smoke, a reduction in torque, a deterioration in fuel consumption, and the like, compared to a form in which DME and light oil are switched and supplied. More specifically, in order to output the same torque, the DME injection amount needs to be secured about 1.9 times the light oil injection amount. Therefore, when the injection hole shape of the injector is made suitable for DME injection, atomization becomes difficult when light oil is injected, and smoke is excessively discharged. Moreover, when the injection hole shape of the injector is made a shape suitable for light oil injection, the torque is reduced due to the shortage of the fuel supply amount. In addition, the fuel consumption tends to deteriorate due to the longer injection period.
  • the fuel supply system 100 that supplies the mixed fuel can prevent the above disadvantages from occurring.
  • the amount of smoke discharged is reduced by about half compared to the case where only light oil is burned. This is because the oxygen atom contained in the DME molecule is combined with the carbon atom by combustion to exert an effect of suppressing the generation of smoke.
  • the viscosity of DME is lower than that of light oil, the amount of leakage fuel discharged from a supply pump that pumps only DME is 10 times or more compared to a supply pump that pumps only light oil.
  • the efficiency of the internal combustion engine 150 is improved.
  • the mixed fuel since the lubricating action is exhibited by the light oil, it is substantially unnecessary to add an additive to the DME for preventing mechanical wear such as a supply pump.
  • the ratio of DME and light oil in the fuel in the DME tank 190 gradually changes. Therefore, the amount of heat generated per volume of the mixed fuel supplied to the internal combustion engine 150 also changes gradually. As a result, the driver may feel a sense of discomfort due to the increase or decrease of the torque of the internal combustion engine 150, and the exhaust emission may deteriorate.
  • feedback control is performed by the pump control unit 68 so that the mixing ratio in the mixed fuel becomes the target mixing ratio.
  • the mixing ratio of the mixed fuel supplied to the supply pump 120 can be appropriately adjusted and stably maintained. Therefore, in this embodiment, after avoiding the light oil tank 90 from having a pressure-resistant structure, it is possible to reliably prevent the driver from feeling uncomfortable and to maintain the exhaust gas emission level well. it can.
  • the mixing ratio calculation unit 66 can acquire an accurate mixing ratio without directly measuring the mixing ratio of the mixed fuel by using the plurality of detection methods described above.
  • each measurement value used in the plurality of detection methods described above is a value that can be measured by a group of sensors generally provided in the internal combustion engine 150 and the fuel supply system 100. Therefore, the fuel supply system 100 can acquire the mixing ratio of the mixed fuel with high accuracy without adding a special sensor or the like for acquiring the mixing ratio.
  • the pump control unit 68 can increase the flow rate of the mixed fuel supplied to the internal combustion engine 150 as the mixing ratio of DME with a small amount of generated heat per volume increases.
  • the pump control unit 68 since the pressures of the gas fuel supply passage 23a and the liquid fuel supply passage 21a are substantially the same, the pump control unit 68 performs control to increase both the rotation speeds of the feed pumps 10 and 110, thereby performing mixing. Increasing fuel supply. According to the above control, even when the mixing ratio is changed, a decrease in torque that can be generated in the internal combustion engine 150 can be prevented.
  • the mixing ratio setting unit 67 can adjust the target mixing ratio according to the remaining amounts of the light oil tank 90 and the DME tank 190. According to the above control, the operation of the internal combustion engine 150 using the mixed fuel is maintained so that only one of DME and light oil is not used up. As a result, the cruising range of the vehicle can be extended while obtaining the above-mentioned merit by using the mixed fuel to the maximum extent.
  • the capacity of the DME tank 190 that stores DME with a small amount of generated heat per volume is secured more than the capacity of the light oil tank 90.
  • the common fuel filter 27 provided in the mixed fuel pipe 26 removes foreign matters mixed in the mixed fuel.
  • the structure of the supply fuel system 20 can be simplified as compared to providing a fuel filter in each of the liquid fuel pipe 21 and the gas fuel pipe 23.
  • the introduction of air into the light oil tank 90 is permitted by the air introduction valve 92. Therefore, even in a configuration in which not only DME but also light oil is not returned, the internal pressure of the light oil tank 90 can be maintained substantially constant without decreasing as fuel is supplied to the internal combustion engine 150. As described above, according to the maintenance of the internal pressure in the light oil tank 90, the light oil feed pump 10 can reliably suck the light oil in the light oil tank 90. As a result, the amount of fuel pumped from the light oil feed pump 10 is stabilized, so that the mixing ratio in the mixed fuel can also be stabilized. As described above, the configuration in which the air introduction valve 92 is provided in the light oil tank 90 can surely contribute to the stabilization of the mixing ratio in the fuel supply system 100 that supplies the mixed fuel to the internal combustion engine 150.
  • the light oil feed pump 10 corresponds to a “liquid fuel pump”
  • the pump control unit 68 corresponds to a “mixing ratio control unit”
  • the light oil tank 90 corresponds to a “liquid fuel tank”
  • air The introduction valve 92 corresponds to an “air introduction part”.
  • the DME feed pump 110 corresponds to a “liquefied gas fuel pump”
  • the DME tank 190 corresponds to a “gas fuel tank”.
  • the light oil feed pump 10 and the DME feed pump 110 are accommodated in the light oil tank 90 and the DME tank 190, respectively.
  • the light oil feed pump and the DME feed pump may be disposed outside the light oil tank and the DME tank, respectively.
  • the light oil temperature sensor and the DME temperature sensor are disposed at the suction port of each feed pump.
  • the sensor for measuring the temperature in the high pressure section may not be the rail temperature sensor 134 but may be a temperature sensor provided in the injector 140.
  • the mixing ratio of DME and light oil was based on 2: 1.
  • the reference mixing ratio can be changed as appropriate, and may be set to 1: 1, for example.
  • the liquefied gas fuel is not limited to DME, but may be LPG (Liquid Petroleum Gas) or the like.
  • the liquid fuel is not limited to light oil, and may be gasoline or the like.
  • the axial torque of the crankshaft 155 is estimated from the variation of the angular speed measured by the crank speed sensor 156.
  • a sensor that directly measures the shaft torque generated in the crankshaft may be installed in the internal combustion engine.
  • feedback control is performed in which the mixing ratio of the mixed fuel supplied to the internal combustion engine is detected and the detected value is brought close to the target value.
  • feedback control may not be performed.
  • the pump control unit may simply perform control to increase or decrease the rotation speed of each feed pump according to the required torque.
  • the capacity of the DME tank 190 is larger than the capacity of the light oil tank 90.
  • the capacity of each fuel tank can be changed as appropriate.
  • a plurality of gas fuel tanks for storing the liquefied gas fuel may be provided.
  • the return pipe in such a form is connected to at least one of the gas fuel tanks and is not connected to the light oil tank.
  • the common fuel filter 27 provided in the mixed fuel pipe 26 removes foreign matters from the fuel transferred through the liquid fuel supply path 21a and the gas fuel supply path 23a.
  • a fuel filter may be provided in each of the liquid fuel pipe and the gas fuel pipe.
  • a fuel filter may be provided in each of the liquid fuel pipe and the gas fuel pipe.
  • control device of the above embodiment may be a functional block of a processor that executes a predetermined program, or may be realized by a dedicated integrated circuit. Alternatively, each function may be provided by hardware and software different from those described above, or a combination thereof.
  • the present disclosure can be applied not only to an onboard internal combustion engine but also to a fuel supply system that supplies fuel to an internal combustion engine or an external combustion engine mounted on a ship, a railway vehicle, an aircraft, or the like. Furthermore, the present disclosure can be applied to a fuel supply system that supplies fuel consumed by an internal combustion engine or an external combustion engine for power generation.

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Abstract

燃料供給システム（１００）は、ＤＭＥタンク（１９０）に貯留されている液化ガス燃料としてのＤＭＥと、軽油タンク（９０）に貯留されている液体燃料である軽油とを内燃機関（１５０）へ供給可能である。燃料供給システム（１００）は、供給燃料系（２０）及びリターン燃料系（３０）を備えている。供給燃料系（２０）は、ＤＭＥタンク（１９０）及び軽油タンク（９０）のそれぞれから送られるＤＭＥ及び軽油を混合し、これらの混合燃料を内燃機関（１５０）へ供給する。リターン燃料系（３０）は、内燃機関（１５０）に供給された混合燃料のうち当該機関（１５０）にて燃焼に使用されなかった一部を、ＤＭＥタンク（１９０）及び軽油タンク（９０）のうちで、ＤＭＥタンク（１９０）に戻す。

Description

燃料供給システム 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１５年８月１７日に出願された日本特許出願番号２０１５－１６０５２７号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、液化ガス燃料及び液体燃料を機関へ供給する燃料供給システムに関する。
　特許文献１には、液化ガス燃料であるジメチルエーテル（ＤＭＥ）と、液体燃料である軽油とを機関に供給する燃料制御システムが開示されている。特許文献１の燃料制御システムでは、燃料系の複数箇所に電子制御スイッチが設けられている。これら複数の電子制御スイッチによって燃料系の流路を切り替えることで、燃料制御システムは、ＤＭＥ及び軽油のうち一方を機関へ供給することができる。
　本出願の発明者は、液化ガス燃料及び液体燃料の混合燃料を機関へ供給することのメリットに着目した。例えば、混合燃料が供給される場合、液体燃料のみが供給される場合と比較して、機関から排出されるスモーク量は低減される。また、混合燃料が供給される場合、液化ガス燃料のみが供給される場合と比較して、機関のポンプ等にて生じるリーク燃料は低減される。
　特許文献１では、機関にて燃焼に使用されなかったリターン燃料が排出される配管は、機関へ軽油を供給する配管を通じて軽油タンクと繋がっている。故に、仮に液化ガス燃料と液体燃料とを混合して機関に供給してしまうと、リターン燃料となった一部の混合燃料は、複数の配管を経由して軽油タンクにも戻り得る。こうした事態に備えるため、軽油タンクは、液化ガス燃料の蒸気圧に耐える構造にならざるを得なかった。
中国実用新案第２０１６８７５８５号明細書
　本開示は、混合燃料を機関に供給可能であっても、液体燃料タンクを液化ガス燃料の蒸気圧に耐える構造にしなくてもよい燃料供給システムを提供することを目的とする。
　本開示の一態様によれば、燃料供給システムは、ガス燃料タンクに貯留されている液化ガス燃料と、液体燃料タンクに貯留されている液体燃料とを機関へ供給可能な燃料供給システムであって、ガス燃料タンク及び液体燃料タンクのそれぞれから送られる液化ガス燃料及び液体燃料を混合し、これらの混合燃料を機関へ供給する供給燃料系と、機関に供給された混合燃料のうち当該機関にて燃焼に使用されなかった一部を、ガス燃料タンク及び液体燃料タンクのうちで、ガス燃料タンクに戻すリターン燃料系と、を備える。
　機関に供給された混合燃料のうち機関にて燃焼に使用されなかった一部は、ガス燃料タンク及び液体燃料タンクのうちで、ガス燃料タンクに戻される。故に、液体燃料タンクには、液化ガス燃料は戻されない。以上によれば、液化ガス燃料及び液体燃料の混合燃料を機関に供給する燃料供給システムであっても、液体燃料タンクは、液化ガス燃料の蒸気圧に耐え得る構造でなくてもよくなる。
　また、本開示の他の態様によれば、供給燃料系を通じて機関に供給される混合燃料における液化ガス燃料と液体燃料との混合割合を調整する混合割合制御部、をさらに備える燃料供給システムとする。
　このように、ガス燃料タンクに一部の混合燃料が戻される形態では、ガス燃料タンク内の燃料における液化ガス燃料と液体燃料との割合が徐々に変化する。しかし、混合割合制御部による制御によれば、ガス燃料タンク内の燃料の混合割合が変化しても、内燃機関に供給される混合燃料の混合割合は、適宜調整され、排気ガスのエミッションレベルを悪化させないような値に安定的に維持され得る。以上によれば、液体燃料タンクが耐圧構造となるのを回避したうえで、排気ガスのエミッションレベルも良好に維持可能となる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
図１は、本開示の一実施形態による燃料供給システムの全体構成を示す図である。 図２は、制御装置に構築される機能ブロックの詳細を示す図である。 図３は、制御装置のプロセッサによって実施される処理を示すフローチャートである。
　図１に示す本開示の一実施形態による燃料供給システム１００は、内燃機関１５０、ＤＭＥタンク１９０、及び軽油タンク９０等と共に車両に搭載されている。燃料供給システム１００は、ＤＭＥタンク１９０に貯留されているジメチルエーテル（ＤＭＥ）と、軽油タンク９０に貯留されている軽油とを混合し、これらの混合燃料を内燃機関１５０へ供給することができる。
　内燃機関１５０は、具体的にはディーゼル機関であり、ＤＭＥ及び軽油を燃料として使用可能なバイフューエルタイプの多気筒（例えば直列四気筒）エンジンである。内燃機関１５０は、各気筒に配置された直噴式のインジェクタ１４０から噴射される燃料を各気筒内にて圧縮し、各燃焼室１５１にて圧縮により燃焼する燃料の熱エネルギーを動力に変換することができる。内燃機関１５０には、サプライポンプ１２０、コモンレール１３０、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム１６０と、上述のインジェクタ１４０とが設けられている。
　サプライポンプ１２０は、例えばプランジャポンプ等であり、内燃機関１５０によって駆動される。サプライポンプ１２０のポンプハウジングには、加圧室、加圧室に燃料を流入させる吸込流路、加圧室から燃料を流出させる吐出流路等が形成されている。サプライポンプ１２０は、燃料供給システム１００から供給される混合燃料を、内燃機関１５０の動力によって往復変位するプランジャにより加圧室内で加圧し、コモンレール１３０へ向けて圧送する。
　サプライポンプ１２０には、リーク燃料排出口１２２及びフィード圧力センサ１２３が設けられている。リーク燃料排出口１２２は、プランジャ周囲の隙間等から漏れ出るリーク燃料を、サプライポンプ１２０の外部に排出する。フィード圧力センサ１２３は、ハウジング内の吸込流路を流通する混合燃料の圧力を計測する。
　コモンレール１３０は、鉄鋼材等の金属材料によって形成された管状部材である。コモンレール１３０は、高圧燃料配管１２１によってサプライポンプ１２０と接続されている。コモンレール１３０は、サプライポンプ１２０にて加圧された混合燃料を、圧力を維持させたまま蓄積する。コモンレール１３０は、分配配管１３１を介して各インジェクタ１４０と接続されており、各インジェクタ１４０へ混合燃料を供給する。
　コモンレール１３０には、調圧弁１３２、レール圧力センサ１３３、及びレール温度センサ１３４が設けられている。調圧弁１３２は、コモンレール１３０内の燃料圧力が所定の上限圧力を超えた場合に開弁し、蓄積している混合燃料の一部をコモンレール１３０の外部に排出する。レール圧力センサ１３３は、コモンレール１３０内の燃料圧力を計測する。レール温度センサ１３４は、コモンレール１３０内の燃料温度を計測する。
　インジェクタ１４０は、コモンレール１３０を通じて供給される混合燃料を、内燃機関１５０の各気筒に供給する。インジェクタ１４０は、内燃機関１５０のヘッド部に形成された貫通孔に挿入されることにより、燃焼室１５１に噴孔を露出させている。インジェクタ１４０は、後述する制御装置５０から入力される制御信号に基づいて、燃焼室１５１に露出した噴孔から混合燃料を噴射する。
　インジェクタ１４０は、余剰燃料排出部１４１を有している。余剰燃料排出部１４１は、インジェクタ１４０にて生じる余剰燃料を、インジェクタ１４０の外部に排出する。インジェクタ１４０の余剰燃料は、コモンレール１３０から供給された混合燃料のうちで、噴孔から噴射されなかった燃料である。具体的には、インジェクタ１４０の背圧室から排出される燃料、及び摺動部分に形成されるクリアランスを通じて漏れ出るリーク燃料等が余剰燃料となる。
　ＥＧＲシステム１６０は、内燃機関１５０の排気管と吸気管とを接続するＥＧＲパイプと、ＥＧＲパイプに設けられたＥＧＲバルブ等とによって構成されている。ＥＧＲシステム１６０は、排気管を流通する排気ガスの一部を吸気管に還流させる。ＥＧＲバルブは、吸気管に還流される排気ガスの流量を調整することができる。
　内燃機関１５０には、当該機関の状態を検出するためのセンサとして、筒内圧センサ１５２、水温センサ１５３、及びクランク速度センサ１５６等が設けられている。筒内圧センサ１５２は、燃焼室１５１の圧力を計測する。水温センサ１５３は、各気筒の周囲に形成された冷却水路を流れる冷却水の温度を計測する。クランク速度センサ１５６は、内燃機関１５０の出力軸であるクランクシャフト１５５の角速度を検出する。
　ＤＭＥタンク１９０は、液化ガス燃料の一種であるＤＭＥを内燃機関１５０へ供給される燃料として貯留することができる。ＤＭＥタンク１９０内のＤＭＥは、燃料蒸気圧に応じた圧力で加圧されることによって液化されている。故に、ＤＭＥタンク１９０は、ＤＭＥの蒸気圧に耐えることが可能な耐圧構造とされている。ＤＭＥタンク１９０の容積は、軽油タンク９０の容積よりも大きくされており、具体的には、軽油タンク９０の二倍程度に規定されている。ＤＭＥタンク１９０には、充填口１９１が設けられている。ＤＭＥディスペンサの充填ノズルが充填口１９１に気密状態で接続されることにより、ＤＭＥディスペンサからＤＭＥタンク１９０へのＤＭＥの給油が可能となる。
　軽油タンク９０は、液体燃料の一種である軽油を内燃機関１５０へ供給される燃料として貯留することができる。軽油タンク９０は、ＤＭＥタンク１９０のような耐圧構造とはされていない。軽油タンク９０には、給油口９１及び空気導入バルブ９２が設けられている。給油装置の給油ノズルが給油口９１に挿入されることにより、給油装置から軽油タンク９０への軽油の給油が可能となる。空気導入バルブ９２は、雨水や異物等の混入を防ぎつつ、軽油タンク９０の外部から内部へと空気を導入させることができる。故に、軽油タンク９０内の軽油が消費されても、軽油タンク９０の内部の圧力は所定の圧力に維持される。
　次に燃料供給システム１００の構成を説明する。燃料供給システム１００は、供給燃料系２０、リターン燃料系３０、ＤＭＥフィードポンプ１１０、軽油フィードポンプ１０、複数のセンサ、及び制御装置５０等によって構成されている。
　供給燃料系２０は、軽油タンク９０及びＤＭＥタンク１９０のそれぞれから送られるＤＭＥ及び軽油を混合し、これらの混合燃料を内燃機関１５０へ供給する。供給燃料系２０は、液体燃料配管２１、ガス燃料配管２３、混合燃料配管２６等によって構成されている。液体燃料配管２１は、軽油タンク９０内にて軽油フィードポンプ１０と接続されており、軽油タンク９０の軽油を流通させる液体燃料供給路２１ａを形成している。液体燃料配管２１には、軽油の軽油タンク９０への逆流を防止する逆止弁２２設けられている。
　ガス燃料配管２３は、ＤＭＥタンク１９０内にてＤＭＥフィードポンプ１１０と接続されており、ＤＭＥタンク１９０のＤＭＥを流通させるガス燃料供給路２３ａを形成している。ガス燃料配管２３には、ＤＭＥのＤＭＥタンク１９０への逆流を防止する逆止弁２４設けられている。ガス燃料配管２３は、液体燃料配管２１と接続されている。ガス燃料配管２３及び液体燃料配管２１の接続部分は、液体燃料供給路２１ａ及びガス燃料供給路２３ａの合流する合流部２５を形成している。
　混合燃料配管２６は、内燃機関１５０のサプライポンプ１２０と接続されている。混合燃料配管２６は、合流部２５から内燃機関１５０へ向けて混合燃料を流通させる混合燃料供給路２６ａを形成している。混合燃料配管２６の中間であって、合流部２５とサプライポンプ１２０との間には、共通燃料フィルタ２７が設けられている。共通燃料フィルタ２７は、フィード圧力に対する耐圧性を備えている。共通燃料フィルタ２７は、フィード圧力の作用した状態下にて、ＤＭＥ及び軽油のそれぞれに混入した異物を除去することができる。
　リターン燃料系３０は、内燃機関１５０に供給された混合燃料のうち、当該機関にて燃焼に使用されなかった一部の燃料（以下、リターン燃料）を、ＤＭＥタンク１９０及び軽油タンク９０のうちで、ＤＭＥタンク１９０に戻す。リターン燃料系３０は、ＤＭＥタンク１９０のみにリターン燃料を戻し、軽油タンク９０にはリターン燃料を戻さない。リターン燃料系３０は、インジェクタ排出燃料配管３３、ポンプ排出燃料配管３５、及びリターン配管３１等によって構成されている。
　インジェクタ排出燃料配管３３は、各インジェクタ１４０の余剰燃料排出部１４１と、リターン配管３１に設けられた合流部３４とに接続されている。インジェクタ排出燃料配管３３は、各余剰燃料排出部１４１から排出されるインジェクタ１４０の余剰燃料を、リターン配管３１に流通させる燃料流路を形成している。
　ポンプ排出燃料配管３５は、サプライポンプ１２０のリーク燃料排出口１２２と、リターン配管３１に設けられた合流部３６とに接続されている。ポンプ排出燃料配管３５は、リーク燃料排出口１２２から排出されるサプライポンプ１２０のリーク燃料を、リターン配管３１に流通させる燃料流路を形成している。
　リターン配管３１は、コモンレール１３０、インジェクタ１４０、及びサプライポンプ１２０から排出された混合燃料を、ＤＭＥタンク１９０のみに流通させるリターン燃料流路３１ａを形成している。リターン配管３１の入口部分３２ａは、コモンレール１３０の調圧弁１３２と接続されている。リターン配管３１の出口部分３２ｂは、二つの燃料タンクのうちでＤＭＥタンク１９０のみに接続されている。リターン配管３１の中間には、各排出燃料配管３３，３５と接続される合流部３４，３６が設けられている。リターン燃料流路３１ａには、調圧弁１３２の開弁によってコモンレール１３０から排出される混合燃料に加えて、各排出燃料配管３３，３５を流通したリーク燃料等が流入する。リターン燃料流路３１ａは、ＤＭＥ及び軽油の両方をＤＭＥタンク１９０へ流通させる。故に、ＤＭＥタンク１９０には、ＤＭＥ及び軽油の両方が貯留される。一方で、軽油タンク９０には、ＤＭＥも、軽油も還流されない。
　ＤＭＥフィードポンプ１１０は、ＤＭＥタンク１９０の内部に配置された電動ポンプである。ＤＭＥフィードポンプ１１０は、電動モータの動力を用いて、ＤＭＥタンク１９０に貯留されたＤＭＥを吸い込み、内燃機関１５０へ向けて吐出する。ＤＭＥフィードポンプ１１０によってフィード圧力を加えられたＤＭＥは、液体燃料供給路２１ａ及び混合燃料配管２６を通じてサプライポンプ１２０に圧送される。ＤＭＥフィードポンプ１１０は、ＤＭＥに軽油が混ざっている場合でも、燃料の吐出を行うことができる。ＤＭＥフィードポンプ１１０は、制御装置５０から入力される制御信号によって電動モータの回転数を制御される。ＤＭＥフィードポンプ１１０によってＤＭＥに与えられるフィード圧力は、ＤＭＥが液体の状態を維持できる圧力（例えば３ＭＰａ程度）設定されている。
　軽油フィードポンプ１０は、軽油タンク９０の内部に配置された電動ポンプである。軽油フィードポンプ１０は、電動モータの動力を用いて、軽油タンク９０に貯留された軽油を吸い込み、内燃機関１５０へ向けて吐出する。軽油フィードポンプ１０によってフィード圧力を加えられた軽油は、液体燃料供給路２１ａ及び混合燃料配管２６を通じてサプライポンプ１２０に圧送される。軽油フィードポンプ１０は、制御装置５０から入力される制御信号によって電動モータの回転数を制御される。軽油フィードポンプ１０によって軽油に与えられるフィード圧力は、ＤＭＥフィードポンプ１１０によってＤＭＥ等に与えられるフィード圧力に揃えられる。
　燃料供給システム１００には、軽油温度センサ７１、ＤＭＥ温度センサ７２、各フィードポンプの回転数センサ７３，７４、ＤＭＥ圧力センサ７６、軽油燃料計７８、及びＤＭＥ燃料計７９が設けられている。これらのセンサは、制御装置５０と電気的に接続されており、制御装置５０へ向けて検出結果を出力する。
　軽油温度センサ７１は、軽油タンク９０の底壁に取り付けられている。軽油温度センサ７１は、例えば温度によって抵抗値を変化させるサーミスタ等を備えている。軽油温度センサ７１は、軽油タンク９０内の軽油の温度に応じた電気信号を制御装置５０へ向けて出力する。ＤＭＥ温度センサ７２は、ＤＭＥタンク１９０の底壁に取り付けられている。ＤＭＥ温度センサ７２は、軽油温度センサ７１と同様に、例えばサーミスタ等を備えている。ＤＭＥ温度センサ７２は、ＤＭＥタンク１９０内のＤＭＥの温度に応じた電気信号を制御装置５０へ向けて出力する。
　回転数センサ７３は、軽油フィードポンプ１０に設けられている。回転数センサ７３は、軽油フィードポンプ１０の回転数に応じた電気信号を制御装置５０へ向けて出力する。回転数センサ７４は、ＤＭＥフィードポンプ１１０に設けられている。回転数センサ７４は、ＤＭＥフィードポンプ１１０の回転数に応じた電気信号を制御装置５０へ向けて出力する。
　ＤＭＥ圧力センサ７６は、ＤＭＥ温度センサ７２と共にＤＭＥタンク１９０の底壁に取り付けられている。ＤＭＥ圧力センサ７６は、圧力を受ける金属製のダイアフラム部と、圧力に起因したダイアフラム部の変形を電気信号に変換するひずみゲージ等とを備えている。ＤＭＥ圧力センサ７６は、ＤＭＥタンク１９０内の燃料圧力に応じた電気信号を制御装置５０へ向けて出力する。
　軽油燃料計７８及びＤＭＥ燃料計７９は、液面に追従して上下するフロートの位置を、磁電変換素子又は可変抵抗器を用いて検出することにより、各タンク９０，１９０における燃料の残量を計測するセンサである。軽油燃料計７８は、軽油タンク９０内に位置し、軽油フィードポンプ１０又は軽油タンク９０の壁面に取り付けられている。軽油燃料計７８によって計測された軽油タンク９０内の軽油の残量に応じた計測値が、電気信号として制御装置５０に取得される。ＤＭＥ燃料計７９は、ＤＭＥタンク１９０内に位置し、ＤＭＥフィードポンプ１１０又はＤＭＥタンク１９０の壁面に取り付けられている。ＤＭＥ燃料計７９によって計測されたＤＭＥタンク１９０内のＤＭＥの残量に応じた計測値が、電気信号として制御装置５０に取得される。
　制御装置５０は、内燃機関１５０のインジェクタ１４０及びサプライポンプ１２０、並びに燃料供給システム１００の各フィードポンプ１０，１１０等を統合的に制御する制御ユニットである。制御装置５０は、プロセッサ５５、ＲＡＭ５６、フラッシュメモリ５７等を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。制御装置５０には、入力部５１及び出力部５２に加えて、電源回路、入力信号処理回路、制御信号処理回路、通信回路等が設けられている。尚、図１では、制御装置５０と各構成との電気的な接続の図示を省略している。
　プロセッサ５５は、フラッシュメモリ５７に記憶されたプログラムに係る種々の演算処理を実行可能である。ＲＡＭ５６は、プロセッサ５５による演算処理の作業領域として機能する。フラッシュメモリ５７は、プログラム及びマップ等の情報を格納する非遷移的実体的記憶媒体である。入力部５１は、内燃機関１５０及び燃料供給システム１００に設置された多数のセンサと接続されている。各センサから入力部５１に入力された信号は、入力信号処理回路によって処理される。出力部５２は、各インジェクタ１４０、サプライポンプ１２０、各フィードポンプ１０，１１０等と接続されている。制御信号処理回路によって生成された制御信号は、出力部５２から各アクチュエータへ向けて出力される。
　以上の制御装置５０は、プロセッサ５５におけるプログラムの実行により、図２に示す噴射制御部６１、燃料残量取得部６２、ＥＧＲ制御部６３、混合割合算出部６６、混合割合設定部６７、及びポンプ制御部６８等を機能ブロックとして構築する。以下、図１及び図２に基づき、各機能ブロックの詳細を説明する。
　噴射制御部６１は、各インジェクタ１４０から噴射される混合燃料の噴射量を制御する。噴射制御部６１は、混合燃料におけるＤＭＥと軽油との混合割合に応じて噴射期間を調整することにより、噴射量を増減させることができる。具体的に、噴射制御部６１は、アクセルペダルの操作量等に基づき、内燃機関１５０に要求されているトルクを設定する。噴射制御部６１は、要求トルクに応じたＤＭＥ及び軽油それぞれの噴射量を規定した制御マップを参照可能である。噴射制御部６１は、ＥＧＲ率、冷却水温、及び混合燃料の混合割合等の情報と、二つの制御マップとに基づき、要求トルクの発生に必要な量の混合燃料が燃焼室１５１に供給されるよう、各インジェクタ１４０へ向けて出力される制御信号のパルス幅を設定する。
　燃料残量取得部６２は、軽油タンク９０及びＤＭＥタンク１９０の各燃料残量を取得する。燃料残量取得部６２は、軽油燃料計７８から出力される計測値に基づき、軽油タンク９０に残留する軽油の残量を算出する。燃料残量取得部６２は、ＤＭＥ燃料計７９から出力される計測値に基づき、ＤＭＥタンク１９０に残留するＤＭＥの残量を算出する。
　ＥＧＲ制御部６３は、内燃機関１５０の運転状態に応じて、ＥＧＲシステム１６０におけるＥＧＲバルブの開度を制御する。ＥＧＲ制御部６３は、内燃機関１５０の燃焼状態が望ましい状態に維持されるよう、ＥＧＲ率を設定する。ＥＧＲ制御部６３は、設定したＥＧＲ率が実現されるようＥＧＲバルブの開度を制御することにより、吸気系に還流させる排出ガスの量を調整する。
　混合割合算出部６６は、混合燃料におけるＤＭＥと軽油との混合割合を算出する。以下の説明における混合割合は、混合燃料におけるＤＭＥと軽油との体積の比である。混合割合算出部６６は、後述する複数の方法により、混合燃料の混合割合を算出可能である。混合割合算出部６６は、複数の方法を併用することにより、混合割合の算出精度を向上させることができる。
　混合割合設定部６７は、内燃機関１５０によって要求される目標混合割合を設定する。混合割合設定部６７は、軽油タンク９０における軽油の残量と、ＤＭＥタンク１９０におけるＤＭＥの残量とに基づき、混合燃料による内燃機関１５０の稼動を維持しつつ、車両の航続距離が最長となるように、目標混合割合を設定可能である。例えば、軽油タンク９０及びＤＭＥタンク１９０のそれぞれに各燃料が最大まで充填された場合、各タンク９０，１９０の容積比に合わせて、目標混合割合の基準値を約２：１に設定することができる。また混合割合設定部６７は、ＤＭＥの残量が僅かとなった場合に、混合燃料におけるＤＭＥの割合を低くすることができる。
　ポンプ制御部６８は、軽油フィードポンプ１０及びＤＭＥフィードポンプ１１０を共に制御することにより、内燃機関１５０に供給される混合燃料におけるＤＭＥと軽油との混合割合を調整する。ポンプ制御部６８は、混合割合算出部６６によって算出される混合割合が混合割合設定部６７によって設定される目標混合割合となるよう、軽油フィードポンプ１０及びＤＭＥフィードポンプ１１０における各吐出流量のフィードバック制御を行う。またポンプ制御部６８は、目標混合割合におけるＤＭＥ燃料の割合が増えるに従い、各フィードポンプ１０，１１０の協調制御により、内燃機関１５０へ供給される混合燃料の流量を増加させる制御を行うことができる。これは、ＤＭＥのエネルギー密度が軽油のエネルギー密度よりも低いことに起因し、混合燃料におけるＤＭＥの割合が高くなるほど、混合燃料のエネルギー密度は低下するためである。
　以上のポンプ制御部６８によって実施されるフィードポンプ制御処理の詳細を、図３のフローチャートに基づいて、図１，２を参照しつつ説明する。フィードポンプ制御処理は、車両のイグニッションのオン状態へと切り替えによって内燃機関１５０が始動されたことに基づき、制御装置５０のポンプ制御部６８によって繰り返し開始される。ポンプ制御部６８は、内燃機関１５０が停止されるまで、フィードポンプ制御処理を継続する。
　Ｓ１０１では、混合割合設定部６７によって設定された最新の目標混合割合を読み込み、Ｓ１０２に進む。Ｓ１０２では、混合割合算出部６６によって算出された混合割合の検出値を読み込み、Ｓ１０３に進む。
　Ｓ１０３では、Ｓ１０２にて読み込んだ混合割合の検出値がＳ１０１にて読み込んだ目標値から外れているか否かを判定する。具体的に、Ｓ１０３では、混合割合の検出値と目標値との差が予め設定された閾値を超えているか否かを判定する。Ｓ１０３において、検出値と目標値との差が閾値以下である場合、混合割合は目標通り制御されているとみなし、各フィードポンプ１０，１１０に現在の作動を継続させる。一方、Ｓ１０３において、検出値と目標値との差が閾値を超えている場合、Ｓ１０４に進む。
　Ｓ１０４では、混合割合を目標値に近づけるために、各フィードポンプ１０，１１０の回転数を調整する処理を実施する。具体的には、軽油の混合割合が目標値よりも低い場合、軽油フィードポンプ１０の回転数が高められ、ＤＭＥの混合割合が目標値よりも低い場合、ＤＭＥフィードポンプ１１０の回転数が高められる。以上のようなフィードバック制御により、内燃機関１５０に供給される混合燃料の混合割合は、目標混合割合に追従するようになる。
　次に、混合割合算出部６６によって実施される混合割合の検出方法の詳細を、順に説明する。
　＜低圧検出法＞
　混合割合算出部６６は、各タンク９０，１９０からサプライポンプ１２０入口までの低圧区間にて検出される情報等から、混合割合を算出することができる。このような低圧検出法において、混合割合算出部６６は、軽油フィードポンプ１０から吐出されている軽油の流量と、ＤＭＥフィードポンプ１１０から吐出されている吐出燃料の流量及び混合割合とを推定する。そして混合割合算出部６６は、各燃料流量と、吐出燃料の混合割合とに基づき、内燃機関１５０に供給される混合燃料における混合割合を算出することができる。
　詳しく説明すると、軽油フィードポンプ１０の効率は、燃料温度に応じて変化する一方で、燃料温度が一定であれば実質的に同一の値を維持する。故に混合割合算出部６６は、軽油温度センサ７１にて検出される軽油温度、回転数センサ７３にて検出される軽油フィードポンプ１０の回転数、及びフィード圧力センサ１２３にて検出されるフィード圧力に基づき、軽油フィードポンプ１０の吐出流量を推定し得る。
　また混合割合算出部６６は、フィード圧力が一定に維持されていれば、サプライポンプ１２０から圧送される高圧燃料の流量と、軽油フィードポンプ１０の吐出流量との差分から、ＤＭＥフィードポンプ１１０の吐出流量を算出し得る。高圧燃料の流量は、単位時間あたりにインジェクタ１４０から噴射される燃料量と概ね同一である。混合割合算出部６６は、インジェクタ１４０の噴射量を算出するため、コモンレール１３０内の高圧燃料の圧力及び温度をレール圧力センサ１３３及びレール温度センサ１３４から取得すると共に、噴射制御部６１にて設定される制御信号のパルス幅を取得する。混合割合算出部６６は、算出した噴射量に基づき、高圧燃料の流量、ひいてはＤＭＥフィードポンプ１１０の吐出流量を推定し得る。
　ここで、ＤＭＥフィードポンプ１１０の効率は、ＤＭＥに混入している軽油の割合に応じて変化する。これは、ＤＭＥフィードポンプ１１０内部のクリアランスから染み出す時間当たりの燃料量が混合燃料の粘性に応じて増減するためである。混合割合算出部６６は、ＤＭＥ温度センサ７２にて検出される燃料温度、ＤＭＥ圧力センサ７６にて検出される燃料圧力、及び回転数センサ７４にて検出されるＤＭＥフィードポンプ１１０の回転数を取得する。これら燃料温度、燃料圧力、及び回転数といった作動条件情報と、推定したＤＭＥフィードポンプ１１０の吐出流量とに基づき、混合割合算出部６６は、現在のＤＭＥフィードポンプ１１０の効率を算出できる。
　混合割合算出部６６は、ＤＭＥ及び軽油のそれぞれについて、燃料温度、燃料圧力、及び回転数といった作動条件と、ポンプの効率との相関を示した二つの効率マップを予め記憶している。混合割合算出部６６は、現在のＤＭＥフィードポンプ１１０の作動条件及び効率を、二つの効率マップと比較することにより、現在の吐出燃料の混合割合を推定することができる。その結果、混合割合算出部６６は、ＤＭＥフィードポンプ１１０から吐出されているＤＭＥ及び軽油それぞれの流量を割り出すことができる。したがって、混合割合算出部６６は、サプライポンプ１２０に供給されている混合燃料におけるＤＭＥ及び軽油の混合割合を取得できる。
　＜高圧検出法＞
　混合割合算出部６６は、サプライポンプ１２０出口から各インジェクタ１４０までの高圧区間にて検出される情報から、混合割合を算出することができる。このような高圧検出法において、混合割合算出部６６は、内燃機関１５０に供給される混合燃料の体積弾性係数Ｅに基づき、混合割合を算出することができる。混合燃料の体積弾性係数Ｅは、ＤＭＥの割合が増えるに従って減少するためである。
　詳しく説明すると、インジェクタ１４０の燃料噴射によって高圧区間に生じる圧力変化ΔＰと体積変化ΔＶとの間には、下記の式１に示す相関がある。
 
　ΔＰ　＝　Ｅ　×　ΔＶ／Ｖ　・・・（１）
 
上記の式１において、Ｖは、高圧区間の容積であって、予め記憶された特定の値である。具体的に、高圧区間の容積Ｖは、各インジェクタ１４０に形成された燃料流路の容積、分配配管１３１の容積、コモンレール１３０の容積、高圧燃料配管１２１の容積、及びサプライポンプ１２０の吐出流路の容積の総和となる。
　混合割合算出部６６は、ＤＭＥ及び軽油のそれぞれについて、燃料温度及び圧力に対する体積弾性係数の値を示した二つの相関マップを予め記憶している。混合割合算出部６６は、レール圧力センサ１３３にて検出されるコモンレール１３０内の圧力の推移から、燃料噴射によって生じる圧力変化ΔＰを取得できる。また混合割合算出部６６は、各センサ１３３，１３４にて検出される混合燃料の圧力及び温度と、噴射制御部６１にて設定される制御信号のパルス幅とに基づき、インジェクタ１４０の噴射量、即ち高圧区間に生じる体積変化ΔＶを取得できる。
　上記の式１を変形することにより、体積弾性係数Ｅは、下記の式２のように示される。
 
　Ｅ　＝　ΔＰ／ΔＶ×　Ｖ　・・・（２）
 
上記式２を用いて、混合割合算出部６６は、現在の体積弾性係数Ｅを算出する。そして混合割合算出部６６は、レール温度センサ１３４にて検出された現在の燃料温度において、算出された体積弾性係数Ｅとなるような混合割合を、予め記憶している二つの相関マップから割り出すことができる。
　＜トルク検出法＞
　混合割合算出部６６は、トルク検出法として、燃焼室１５１に供給される混合燃料の体積と、供給された混合燃料の燃焼によって出力されるトルクとの相関に基づいて、混合割合を算出することができる。詳しく説明すると、ＤＭＥ及び軽油それぞれのエネルギー密度、即ち質量あたりの発熱量は、予め決まっている。故に、ＤＭＥ及び軽油のそれぞれについて、燃焼室１５１に供給される燃料質量、噴射タイミング、ＥＧＲ率、及び冷却水温等に応じて、出力されるであろう軸トルクの値を示すトルクマップを予め規定しておくことが可能である。尚、同一質量の燃料が供給された場合でも、ＥＧＲ率が高くなるほど、軸トルクは低下する。同様に、冷却水温が低くなるほど、軸トルクは低下する。
　混合割合算出部６６は、高圧検出法にて説明したように、インジェクタ１４０の噴射量（体積）を求めることができる。混合割合算出部６６は、コモンレール１３０内の燃料温度及び燃料圧力に基づき、ＤＭＥ及び軽油それぞれの密度を算出できる。混合割合算出部６６は、クランク速度センサ１５６にて検出される角速度の変化から、クランクシャフト１５５の軸トルクを推定できる。以上の混合燃料の噴射量、ＤＭＥ及び軽油の各密度、並びに実際のトルク値の整合が取れる混合割合を、混合割合算出部６６は、予め規定された二つのトルクマップを参照しつつ、割り出すことが可能となる。
　＜筒内圧検出法＞
　混合割合算出部６６は、筒内圧検出法として、混合燃料の着火時間に基づき、混合割合を算出することができる。着火時間は、一回の燃焼サイクルにおいて、燃焼室１５１への混合燃料の噴射が開始される噴射開始タイミングから、噴射された混合燃料が着火するまでの時間である。
　詳しく説明すると、ＤＭＥのセタン価は、軽油のセタン価よりも高い。故に、混合燃料におけるＤＭＥの混合割合が増えるほど、着火タイミングは早くなる。そのため、着火前の筒内圧力及び筒内温度、並びにＥＧＲ率等に応じて、ＤＭＥ及び軽油の混合割合と、着火時間との相関を示した着火時間マップを予め規定しておくことが可能となる。
　混合割合算出部６６は、各インジェクタ１４０へ向けて出力される制御信号において、矩形状のパルスが立ち上がるタイミングを、噴射開始タイミングとして取得できる。加えて混合割合算出部６６は、筒内圧センサ１５２によって計測される筒内圧の推移から、着火タイミングを検出できる。混合割合算出部６６は、噴射開始タイミングから着火タイミングまでの着火時間を算出し、算出した着火時間と予め規定された着火時間マップとに基づいて、混合割合を割り出すことが可能となる。
　ここまで説明した本実施形態では、内燃機関１５０にて消費されなかったリターン燃料は、ＤＭＥタンク１９０及び軽油タンク９０のうちで、ＤＭＥタンク１９０のみに戻される。故に、軽油タンク９０には、ＤＭＥは戻されない。以上によれば、ＤＭＥ及び軽油を混合した混合燃料を内燃機関１５０に供給する燃料供給システム１００であっても、軽油タンク９０は、ＤＭＥの高い蒸気圧に耐え得る構造でなくてもよくなる。
　その結果、軽油タンク９０は、内燃機関に軽油のみを供給する燃料供給システムと組み合わされる燃料タンクと実質的に同一の構成となり得る。故に、軽油タンク９０のコストを抑えることが可能となる。
　加えて本実施形態では、リターン配管３１の出口部分３２ｂは、ＤＭＥタンク１９０のみに接続されており、供給燃料系２０の燃料配管２１，燃料配管２３等に接続されていない。故に、ＤＭＥの軽油タンク９０への流入は、確実に防がれ得る。その結果、軽油タンク９０は、ＤＭＥの蒸気圧に耐える構造でなくてもよくなる。さらに、給油口９１を開けた際にＤＭＥの気化によって生じた圧力が一気に解放される事態も生じなくなる。
　また本実施形態では、軽油タンク９０及びＤＭＥタンク１９０の両方が車両に搭載されているので、車両の現在位置近くにＤＭＥの給油スタンドが無い場合でも、ガス欠によって走行不能となる事態は、回避され得る。加えて本実施形態のように、燃料供給システム１００から混合燃料を供給する形態であれば、１系統分のサプライポンプ１２０、コモンレール１３０、及びインジェクタ１４０等だけで、燃焼室１５１に二種類の燃料が供給可能となる。
　さらに、本実施形態のような混合燃料を供給する形態は、ＤＭＥと軽油とを切り替えて供給する形態と比較して、スモークの増大、トルクの低下、燃費の悪化等が引き起こされに難い。詳記すると、同一のトルクを出力するために、ＤＭＥの噴射量は、軽油の噴射量の約１．９倍確保される必要がある。故に、インジェクタの噴孔形状をＤＭＥの噴射に適した形状にした場合、軽油の噴射時においては微粒化が困難となり、スモークが過大に排出されてしまう。また、インジェクタの噴孔形状を軽油の噴射に適した形状にした場合、燃料供給量の不足によってトルクが低下してしまう。加えて、噴射期間が長くなることで、燃費が悪化し易くなる。以上のようなデメリットの発生を、混合燃料を供給する燃料供給システム１００は防ぐことが可能である。
　さらに加えて、例えば軽油に２割程度のＤＭＥを混ぜて燃焼させた場合、軽油のみを燃焼させた場合と比較して、スモークの排出量は、半分程度に低減される。これは、ＤＭＥの分子に含まれる酸素原子が燃焼によって炭素原子と結び付くことにより、スモークの発生を抑制する作用を発揮するためである。また、ＤＭＥの粘性が軽油よりも低いことに起因し、ＤＭＥのみを圧送するサプライポンプのリーク燃料の排出量は、軽油のみを圧送するサプライポンプと比較して、１０倍以上となる。しかし、ＤＭＥへの軽油の混合によれば、軽油の粘性によってリーク燃料の排出量は、低減される。その結果、内燃機関１５０の効率向上が実現される。加えて、混合燃料が供給される形態では、軽油によって潤滑作用が発揮されるため、サプライポンプ等の機械摩耗を防ぐための添加剤のＤＭＥへの添加は、実質的に不要となる。
　ここで本実施形態のように、ＤＭＥタンク１９０のみにリターン燃料が戻される形態では、ＤＭＥタンク１９０内の燃料におけるＤＭＥと軽油との割合は、徐々に変化する。そのため、内燃機関１５０に供給される混合燃料の体積当たり発生熱量も徐々に変化する。その結果、内燃機関１５０のトルク増減に起因した運転者の違和感の感取、及び排気エミッションの悪化等が引き起こされ得る。
　しかし本実施形態では、混合燃料における混合割合が目標混合割合となるように、ポンプ制御部６８によるフィードバック制御が行われる。その結果、ＤＭＥタンク１９０内におけるＤＭＥ及び軽油の混合割合が変化しても、サプライポンプ１２０に供給される混合燃料の混合割合は、適宜調整され、安定的に維持され得る。したがって、本実施形態では、軽油タンク９０が耐圧構造となるのを回避したうえで、運転者が違和感を覚えてしまう事態を確実に防ぎ、且つ、排気ガスのエミッションレベルも良好に維持することができる。
　さらに本実施形態に混合割合算出部６６は、上述した複数の検出法を用いることで、混合燃料の混合割合を直接的に計測しなくても、正確な混合割合を取得し得る。加えて、上述した複数の検出法に用いられる各計測値は、内燃機関１５０及び燃料供給システム１００に一般的に設けられるセンサ群によって計測可能な値である。故に、燃料供給システム１００は、混合割合を取得するための特別なセンサ等の追加を伴うことなく、混合燃料の混合割合を高精度に取得できる。
　加えて本実施形態では、体積当たりの発生熱量が少ないＤＭＥの混合割合の増加に伴い、ポンプ制御部６８は、内燃機関１５０へと供給させる混合燃料の流量を増やすことができる。本実施形態では、ガス燃料供給路２３ａと液体燃料供給路２１ａの圧力が実質同一となるため、ポンプ制御部６８は、各フィードポンプ１０，１１０の回転数を共に高める制御を行うことで、混合燃料の供給量を増やしている。以上の制御によれば、混合割合を変えた場合でも、内燃機関１５０にて発生可能なトルクの低下は防がれ得る。
　また本実施形態では、軽油タンク９０及びＤＭＥタンク１９０の各残量に応じて、混合割合設定部６７は、目標混合割合を調整可能である。以上の制御によれば、ＤＭＥ及び軽油のうちの一方のみを使い切らないように、混合燃料による内燃機関１５０の稼動が維持される。その結果、混合燃料の使用による上述のメリットを最大限獲得しつつ、車両の航続距離を伸ばすことができる。
　さらに本実施形態では、体積あたりの発生熱量が少ないＤＭＥを貯留するＤＭＥタンク１９０の容量が、軽油タンク９０の容量よりも多く確保されている。こうした構成であれば、燃料供給システム１００は、内燃機関１５０を混合燃料によって稼動させる時間を長く確保することができる。
　また本実施形態では、混合燃料配管２６に設けられた共通燃料フィルタ２７が混合燃料に混入した異物を除去する。こうした構成であれば、液体燃料配管２１及びガス燃料配管２３のそれぞれに燃料フィルタを設けるよりも、供給燃料系２０の構造を簡素化することができる。
　さらに本実施形態では、軽油タンク９０内への空気の導入が空気導入バルブ９２によって許容されている。故に、ＤＭＥだけでなく軽油すら戻されない構成であっても、軽油タンク９０の内圧は、内燃機関１５０への燃料供給に伴って低下することなく、概ね一定に維持され得る。以上のように、軽油タンク９０内の内圧の維持によれば、軽油フィードポンプ１０は、軽油タンク９０内の軽油を確実に吸い込むことができる。その結果、軽油フィードポンプ１０から圧送される燃料量が安定化するので、ひいては混合燃料における混合割合も安定化し得る。以上のように、軽油タンク９０に空気導入バルブ９２を設ける構成は、混合燃料を内燃機関１５０に供給する燃料供給システム１００において、混合割合の安定化に確実に貢献することができる。
　尚、本実施形態において、軽油フィードポンプ１０が「液体燃料ポンプ」に相当し、ポンプ制御部６８が「混合割合制御部」に相当し、軽油タンク９０が「液体燃料タンク」に相当し、空気導入バルブ９２が「空気導入部」に相当する。また、ＤＭＥフィードポンプ１１０が「液化ガス燃料ポンプ」に相当し、ＤＭＥタンク１９０が「ガス燃料タンク」に相当する。
　（他の実施形態）
　以上、本開示による一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
　上記実施形態において、軽油フィードポンプ１０及びＤＭＥフィードポンプ１１０は、それぞれ軽油タンク９０及びＤＭＥタンク１９０の内部に収容されていた。しかし、軽油フィードポンプ及びＤＭＥフィードポンプは、それぞれ軽油タンク及びＤＭＥタンクの外部に配置されてもよい。こうした形態では、軽油温度センサ及びＤＭＥ温度センサは、各フィードポンプの吸込口に配置されるのが望ましい。また、高圧区間の温度を計測するセンサは、レール温度センサ１３４でなくてもよく、インジェクタ１４０に設けられた温度センサであってもよい。
　上記実施形態では、ＤＭＥと軽油との混合割合は、２：１を基準としていた。しかし、基準となる混合割合は、適宜変更可能であり、例えば１：１等に設定されてもよい。さらに、液化ガス燃料は、ＤＭＥに限定されず、ＬＰＧ（Liquid Petroleum Gas）等であってもよい。同様に、液体燃料は、軽油に限定されず、ガソリン等であってもよい。
　上記実施形態では、クランク速度センサ１５６によって計測された角速度の変動態様から、クランクシャフト１５５の軸トルクが推定されていた。しかし、クランクシャフトに生じている軸トルクを直接的に計測するセンサが内燃機関に設置されていてもよい。
　上記実施形態では、内燃機関に供給される混合燃料の混合割合を検出し、この検出値を目標値に近づけるフィードバック制御が行われていた。しかし、このようなフィードバック制御は実施されなくてもよい。例えば、混合燃料における混合割合を検出しない形態では、ポンプ制御部は、要求トルクに応じて、単に各フィードポンプの回転数を増減させる制御を行うだけでもよい。
　上記実施形態では、ＤＭＥタンク１９０の容量は、軽油タンク９０の容量よりも大きくされていた。しかし、各燃料タンクの容量は、適宜変更可能である。さらに、液化ガス燃料を貯留するガス燃料タンクは、複数設けられていてもよい。こうした形態におけるリターン配管は、ガス燃料タンクの少なくとも一方に接続され、且つ、軽油タンクに接続されない。こうした構成であれば、ガス燃料タンクが複数であっても、ＤＭＥは、軽油タンクに還流されない。
　上記実施形態では、混合燃料配管２６に設けられた共通燃料フィルタ２７が、液体燃料供給路２１ａ及びガス燃料供給路２３ａを通じて移送される燃料から異物を取り除いていた。しかし、こうした燃料フィルタは、液体燃料配管及びガス燃料配管のそれぞれに設けられていてもよい。さらに、共通燃料フィルタに加えて、液体燃料配管及びガス燃料配管のそれぞれに燃料フィルタが設けられていてもよい。
　上記実施形態の制御装置によって提供されていた機能は、所定のプログラムを実行するプロセッサの機能ブロックであってもよく、又は専用の集積回路によって実現されていてもよい。或いは、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって、各機能が提供されてよい。
　上記実施形態では、車両に搭載された内燃機関に燃料を供給する燃料供給システムに本開示を適用した例を説明した。しかし、車載された内燃機関に限らず、船舶、鉄道車両、及び航空機等に搭載された内燃機関又は外燃機関に燃料を供給する燃料供給システムにも、本開示は適用可能である。さらに、発電用の内燃機関又は外燃機関にて消費される燃料を供給する燃料供給システムにも、本開示は適用可能である。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

 

Claims (14)

  1. 　ガス燃料タンク（１９０）に貯留されている液化ガス燃料と、液体燃料タンク（９０）に貯留されている液体燃料とを機関（１５０）へ供給可能な燃料供給システムであって、
    　前記ガス燃料タンク及び前記液体燃料タンクのそれぞれから送られる液化ガス燃料及び液体燃料を混合し、これらの混合燃料を前記機関へ供給する供給燃料系（２０）と、
    　前記機関に供給された混合燃料のうち当該機関にて燃焼に使用されなかった一部を、前記ガス燃料タンク及び前記液体燃料タンクのうちで、前記ガス燃料タンクに戻すリターン燃料系（３０）と、を備える燃料供給システム。
  2. 　前記供給燃料系を通じて前記機関に供給される混合燃料における液化ガス燃料と液体燃料との混合割合を調整する混合割合制御部（６８）、をさらに備える請求項１に記載の燃料供給システム。
  3. 　前記ガス燃料タンクの液化ガス燃料を前記機関へ向けて吐出するガス燃料ポンプ（１１０）と、
    　前記液体燃料タンクの液体燃料を前記機関へ向けて吐出する液体燃料ポンプ（１０）と、をさらに備え、
    　前記混合割合制御部は、前記ガス燃料ポンプ及び液体燃料ポンプを共に制御することで、前記機関に供給される混合燃料における液化ガス燃料と液体燃料との混合割合を調整する請求項２に記載の燃料供給システム。
  4. 　前記機関に供給される混合燃料の混合割合を算出する混合割合算出部（６６）と、
    　前記機関によって要求される目標混合割合を設定する混合割合設定部（６７）と、をさらに備え、
    　前記混合割合制御部は、前記混合割合算出部によって算出される混合割合が前記目標混合割合となるよう、前記ガス燃料ポンプ及び前記液体燃料ポンプを制御する請求項３に記載の燃料供給システム。
  5. 　前記混合割合算出部は、前記液体燃料タンクから吐出される液体燃料の流量と、前記ガス燃料タンクから吐出される吐出燃料の流量及び混合割合と、を推定することにより、前記機関に供給されている混合燃料の混合割合を算出する請求項４に記載の燃料供給システム。
  6. 　前記混合割合算出部は、前記機関に供給されている混合燃料の体積弾性係数に基づいて混合割合を算出する請求項４又は５に記載の燃料供給システム。
  7. 　前記混合割合算出部は、前記機関の燃焼室に供給される混合燃料の体積と、供給された混合燃料の燃焼によって出力される前記機関のトルクとに相関に基づき、前記機関に供給されている混合燃料の混合割合を算出する請求項４～６のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
  8. 　前記混合割合算出部は、一回の燃焼サイクルにおいて、前記機関の燃焼室への混合燃料の噴射が開始される噴射開始タイミングから、噴射された混合燃料が着火する着火タイミングまでの時間に基づき、前記機関に供給されている混合燃料の混合割合を算出する請求項４～７のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
  9. 　前記混合割合制御部は、前記混合割合設定部にて設定される前記目標混合割合において液化ガス燃料の割合が増えるに従い、前記ガス燃料ポンプ及び前記液体燃料ポンプの制御により、前記機関へ供給される混合燃料の流量を増加させる請求項４～８のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
  10. 　前記混合割合設定部は、前記ガス燃料タンクにおける液化ガス燃料の残量と、前記液体燃料タンクにおける液体燃料の残量に基づき、前記目標混合割合を調整する請求項４～９のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
  11. 　前記ガス燃料タンクの容積は、前記液体燃料タンクの容積よりも大きい請求項１～１０のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
  12. 　前記リターン燃料系を形成するリターン配管（３１）の出口部分（３２ｂ）は、前記ガス燃料タンクのみに接続されている請求項１～１１のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
  13. 　前記供給燃料系は、前記ガス燃料タンクの液化ガス燃料を流通させるガス燃料供給路（２３ａ）、前記液体燃料タンクの液体燃料を流通させる液体燃料供給路（２１ａ）、並びに前記ガス燃料供給路及び液体燃料供給路の合流部（２５）から前記機関へ向けて混合燃料を流通させる混合燃料供給路（２６ａ）、を有し、
    　前記混合燃料供給路には、液化ガス燃料及び液体燃料のそれぞれに混入した異物を除去する共通燃料フィルタ（２７）が設けられている請求項１～１２のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
  14. 　前記液体燃料タンクは、当該液体燃料タンクの外部から内部へと空気を導入させることにより、当該内部の圧力を維持する空気導入部（９２）、を有する請求項１～１３のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110402329B (zh) * 2017-03-16 2021-06-29 沃尔沃卡车集团 用于内燃发动机的燃料系统
JP6935363B2 (ja) * 2018-06-11 2021-09-15 愛三工業株式会社 燃料供給装置
CN109057999A (zh) * 2018-10-09 2018-12-21 广西玉柴机器股份有限公司 燃气机用特殊气源掺混装置
CN110307098B (zh) * 2019-06-28 2021-12-28 中船黄埔文冲船舶有限公司 一种发动机的燃料供给系统及方法
WO2021171621A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02 本田技研工業株式会社 高圧燃料配管
JP7294236B2 (ja) * 2020-05-21 2023-06-20 トヨタ自動車株式会社 燃料供給装置の制御装置
JP7307760B2 (ja) * 2021-03-22 2023-07-12 本田技研工業株式会社 推定装置
CN117871771B (zh) * 2024-03-13 2024-06-25 山东国研自动化有限公司 一种基于大数据的燃气能源监测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001234829A (ja) * 2000-02-24 2001-08-31 Nippon Soken Inc 内燃機関の燃料噴射システム
JP2002327658A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料装置
CN201687585U (zh) * 2009-07-15 2010-12-29 上海柴油机股份有限公司 双燃料发动机燃料系统控制装置
JP2011514476A (ja) * 2008-03-03 2011-05-06 ビアレ オルターネイティブ フュエル システムズ ビーブイ 二元燃料直接噴射式燃焼機関のための装置及び方法
JP2014066230A (ja) * 2012-09-27 2014-04-17 Isuzu Motors Ltd 液化ガス燃料の供給システム、及び液化ガス燃料の供給方法
JP2014238071A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の混合燃料供給システム、車両、及び内燃機関の混合燃料供給方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60309184T2 (de) * 2002-08-13 2007-08-23 Isuzu Motors Ltd. Kraftstoffrückführvorrichtung für verbrennungsmotor
CN101109343A (zh) * 2006-07-20 2008-01-23 株式会社丰田自动织机 Dme发动机的燃料供应系统
MY147343A (en) * 2006-09-25 2012-11-30 Dgc Ind Pty Ltd A dual fuel system
CN202900489U (zh) * 2012-11-27 2013-04-24 陆小飞 双燃料供给的车辆燃油系统
JP6138073B2 (ja) 2014-02-27 2017-05-31 本田技研工業株式会社 車両用ホイール

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001234829A (ja) * 2000-02-24 2001-08-31 Nippon Soken Inc 内燃機関の燃料噴射システム
JP2002327658A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料装置
JP2011514476A (ja) * 2008-03-03 2011-05-06 ビアレ オルターネイティブ フュエル システムズ ビーブイ 二元燃料直接噴射式燃焼機関のための装置及び方法
CN201687585U (zh) * 2009-07-15 2010-12-29 上海柴油机股份有限公司 双燃料发动机燃料系统控制装置
JP2014066230A (ja) * 2012-09-27 2014-04-17 Isuzu Motors Ltd 液化ガス燃料の供給システム、及び液化ガス燃料の供給方法
JP2014238071A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の混合燃料供給システム、車両、及び内燃機関の混合燃料供給方法

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