ディーゼルエンジンの間接噴射システム用のデュアルフューエル供給システム
本発明はディーゼルエンジン用の燃料システムに関する。特に、本発明は、間接噴射システム（１２）を有するディーゼルエンジン用のデュアルフューエル供給システム（１０）に関する。本発明は、デュアルフューエル供給システム（１０）を組み入れたディーゼルエンジン、およびデュアルフューエル供給システム（１０）を有するディーゼルエンジンを組み入れた車両にまで広がる。デュアルフューエル供給システム（１０）は、混合燃料供給システム（１７）を含み、この混合燃料供給システム（１７）は、ディーゼルタンク（４２）とＬＰＧタンク（４４）を有する第１段階（１４）、および第２に段階（１６）として噴射システム（１２）に燃料混合物を供給することを含む。デュアルフューエル供給システム（１０）はまた、ディーゼル油を噴射システム（１２）に送出する、ディーゼル油供給システム（８０）も含む。さらに、デュアルフューエル供給システム（１０）は、ディーゼル油供給システム（８０）と混合燃料システム（１７）との選択的切り換えを可能にして、噴射システム（１２）に、ディーゼル油または液体燃料混合物をそれぞれ選択的に供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディーゼルエンジン用の燃料システムに関する。特に、本発明は、間接噴射システムを有するディーゼルエンジン用のデュアルフューエル供給システムに関する。本発明は、デュアルフューエル供給システムを組み込んだディーゼルエンジン、およびデュアルフューエル供給システムを有するディーゼルエンジンを組み込んだ車両にまで広がる。
【０００２】
本発明は、特に、しかし排他的にではないが、トラックのディーゼルエンジン用のデュアルフューエル供給システムに関する。したがって、以下では、この例示的応用を参照して、本発明を説明するのが好都合である。しかしながら、同時に、本発明は、軽量車両用のディーゼルエンジン、およびその他の種類の内燃式エンジンなどの、その他の応用にも適用されることを認識されるべきである。
【背景技術】
【０００３】
ディーゼル油とガス状燃料の燃料混合物をディーゼルエンジンへ供給する、デュアルフューエル供給システムが知られている。デュアルフューエル供給システムの中には、燃焼チャンバにつながる空気供給源中にガス状燃料を導入するものがある。米国特許第２００５２０２０２１号には、独立した組の噴射器が、ガス状ＬＰＧを燃焼チャンバ中に導入するのに対して、米国特許第５４０８９５７号、米国特許第４５２０７６６号、日本国特許第１３１８７５５号および英国特許第ＧＢ１２５２４５８においては、混合気を燃焼チャンバに導入する前に、ガス状ＬＰＧが空気と混合される。
【０００４】
ＬＰＧおよびディーゼル油を同時に使用することが、近年、国際公開ＷＯ２００８０３６９９９に開示されたデュアルフューエルシステムによって検討されており、この場合には、液体ＬＰＧとディーゼル油が、燃焼チャンバに導入される前に、チャンバ内で混合される。しかしながら、異なる種類のエンジンへの応用において、国際公開ＷＯ２００８０３６９９９に開示されたデュアルフューエルシステムには問題がある。
【発明の概要】
【０００５】
発明の目的
本発明の目的は、従来のデュアルフューエル供給システム技術に関連する問題を少なくとも部分的に克服する、間接噴射システムに好適な代替デュアルフューエル供給システムを提供することにある。
【０００６】
発明の概要
第１の観点において、本発明は、ディーゼルエンジンの間接噴射システムに燃料を供給するデュアルフューエル供給システムであって、
前記間接噴射システムにディーゼル油を供給する、ディーゼル油供給システム；および
ディーゼル油と液化ガス状燃料の液体燃料混合物を、前記間接噴射システムの燃料要求圧力範囲内の供給圧力で、かつ前記燃料混合物が前記間接噴射システムおよび前記ディーゼルエンジンの燃料経路を通過して流れるときに、該燃料混合物をその蒸気温度より低く保持する、対応する温度範囲において、前記間接噴射システムに動作可能に供給することのできる、混合燃料供給システムを含み、
前記ディーゼル油供給システムと前記混合燃料システムの間の選択的な切り換えを可能にして、前記間接噴射システムに、選択的にディーゼル油または液体燃料混合物をそれぞれ供給するように構成されている、前記デュアルフューエル供給システムを提供する。
【０００７】
ディーゼル油供給システムは、好ましくは、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲内の供給圧力において、かつ混合燃料供給システムの供給温度範囲に対応する供給温度範囲において、ディーゼル油を間接噴射システムに効果的に供給することができる。
混合燃料供給システムは、好ましくは、液体燃料混合物の供給圧力を、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の上限に近い圧力範囲内に調整するように構成されている。
【０００８】
混合燃料供給システムは、好ましくは、液体燃料混合物が間接噴射システムおよびディーゼルエンジンの流体燃料経路を通過して流れるときに、エンジン熱によって前記液体燃料混合物中に導入される熱を補償するために、供給圧力における液体燃料混合物の蒸気温度よりも十分低い供給温度で、燃料混合物を供給するように構成されている。
混合燃料供給システムは、好ましくは、第１段階および第２段階を含み、前記混合燃料供給システムの前記第２段階が、液体燃料混合物が間接噴射システムに供給される供給圧力および供給温度を調整するように構成されている。
【０００９】
混合燃料供給システムは、好ましくは、該混合燃料供給システムの第２段階における供給圧力が、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の下限に向かって低下するときに、該混合燃料供給システムの第１段階をトリガーして液体燃料混合物を該混合燃料供給システムの第２段階に供給するように構成されている。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、蓄圧器を含み、前記混合燃料供給システムの第２段階における供給圧力が、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の下限に向かって低下するときに、前記混合燃料供給システムの第１段階がトリガーされて、前記蓄圧器を燃料混合物で充填する。
【００１０】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムの燃料レールと流動循環して直列に接続されているか、または接続可能である、混合燃料供給循環流路を画定する、混合燃料供給循環ラインを含む。
混合燃料供給循環ラインは、好ましくは、ディーゼルエンジンが全負荷において１分間に消費する液体燃料混合物の量を少なくとも収容する流路体積を有する、混合燃料供給循環流路を画定する。
【００１１】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給循環ラインと直列の循環ポンプを含む。この循環ポンプは、好ましくは、速度可変制御型ポンプである。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムの上流で、循環ポンプに下流に、混合燃料供給循環ラインと直列に、少なくとも１つの燃料冷却器を含む。
【００１２】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムの下流で、循環ポンプに上流に、混合燃料供給循環ラインと直列に、少なくとも１つの燃料冷却器を含む。
少なくとも１つの燃料冷却器は、好ましくは、冷媒がその中を通される蒸発器と、該蒸発器を通過する冷媒の流れを遮断する遮断バルブとを含む。
【００１３】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムに供給される液体燃料混合物の供給温度を測定するために、前記間接噴射システムの上流に、温度センサを含む。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムから混合燃料供給循環ラインに放出される液体燃料混合物の温度を測定するために、前記間接噴射システムの下流に、温度センサを含む。
【００１４】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給循環ラインを通って循環する液体燃料混合物の流量を測定するために、フローセンサを含む。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給循環ラインに直列に燃料混合器を含み、該燃料混合器は、混合燃料循環供給流路と流動連通する混合チャンバを画定する。混合燃料蓄圧器は、好ましくはブラッダ形蓄圧器である。
【００１５】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムに供給されている液体燃料混合物の供給圧力を測定するために、前記間接噴射システムの上流に少なくとも１つの圧力センサを含む。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、前記混合燃料供給システムの第１段階を、前記混合燃料供給システムの第２段階と流動連通して接続する、混合燃料供給ラインを含み、該混合燃料供給ラインは、混合燃料供給循環ラインと直列の循環ポンプの上流の、前記混合燃料供給循環ラインに合流する。
【００１６】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給ラインに直列に圧力調整バルブを含む。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給ラインに直列に複式冷却器を含む。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給ラインに直列に蓄圧器を含む。
【００１７】
混合燃料供給システムの第１段階は、好ましくは、ディーゼル油と液化ガス状燃料とを混合して液体燃料混合物を形成するように構成された、燃料混合システムである。
燃料混合システムは、好ましくは、混合燃料供給システムの第２段階に供給される液体燃料混合物のディーゼル油と液化ガス状燃料の比を、ディーゼル油を質量で１０％から５０％と、液化ガス状燃料を質量で９０％から５０％の間に比に調整するように構成されている。
【００１８】
燃料混合システムは、好ましくは、燃料混合器と、ディーゼル油貯蔵器および液化ガス状燃料貯蔵器の間にそれぞれ接続された、ディーゼル油送出ラインおよび液体ガス状燃料送出ラインとを含む。
燃料混合システムは、好ましくは、混合器に供給される液化ガス状燃料に対するディーゼル油の比を調整するために、ディーゼル油送出ラインと直列の速度可変制御型ポンプと、混合器の上流の液体ガス状燃料送出ラインと直列の速度可変制御型ポンプとを含む。
【００１９】
燃料混合システムは、好ましくは、ディーゼル油送出ラインと直列のディーゼル油蓄圧器と、液体ガス状燃料送出ラインと直列の液化ガス状燃料蓄圧器とを含む。
ディーゼル油蓄圧器は、好ましくは、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器を含み、液化ガス状燃料蓄圧器は、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器を含む。
【００２０】
燃料混合システムは、好ましくは、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器の上流のディーゼル油送出ラインに直列にディーゼル油ブースタポンプと、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器の上流の液体ガス状燃料送出ラインに直列に液化ガス状燃料ブースタポンプとを含む。
燃料混合システムは、好ましくは、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器の下流のディーゼル油送出ラインに直列のプロポーショニング（proportioning）バルブと、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器の下流の液体ガス状燃料送出ラインに直列のプロポーショニングバルブとを含む。
【００２１】
燃料混合システムは、好ましくは、ディーゼル油送出ラインと液体ガス状燃料送出ラインの少なくとも一方と直列のフローメータを含む。
燃料混合システムは、好ましくは、ディーゼル油送出ラインと直列の燃料冷却器と、液体ガス状燃料送出ラインと直列の燃料冷却器とを含む。
【００２２】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムを選択的に迂回する混合燃料バイパスラインを含む。
ディーゼル油供給システムは、好ましくは、間接噴射システムの燃料レールと直列に流動連通して接続されるか、または接続可能であるディーゼル油供給循環ラインを含む。
【００２３】
ディーゼル油供給システムは、好ましくは、間接噴射システムの上流のディーゼル油供給循環ラインに直列に少なくも１つの燃料冷却器を含む。
ディーゼル油供給システムは、好ましくは、少なくとも１つの燃料冷却器の上流のディーゼル油供給循環ラインに直列にディーゼル油ブースタポンプを含む。
ディーゼル油供給システムは、好ましくは、間接噴射システムを選択的に迂回するディーゼル油バイパスを含む。
【００２４】
デュアルフューエル供給システムは、好ましくは、ディーゼル油供給システムと混合燃料供給システムの間の切り換えを選択的に制御するように構成された、コントローラを含む。
コントローラは、好ましくは、混合燃料供給システムからディーゼル油システムへの切り換えの前に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている。
【００２５】
コントローラは、好ましくは、燃料混合システムが混合燃料供給システムの第２段階に液体燃料混合物を充填した後に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている。
コントローラは、好ましくは、ディーゼルエンジンが停止する前に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている。
【００２６】
コントローラは、好ましくは、燃料混合物の温度を調整するために、混合燃料供給循環ラインにおける少なくとも１つの燃料冷却器を通過する燃料混合物の流量を調整するように構成されている。
コントローラは、好ましくは、混合燃料バイパスラインを開く前に、ディーゼル油供給循環ラインを開くように構成されている。
【００２７】
コントローラは、好ましくは、ディーゼル油バイパスラインを開く前に、混合燃料供給循環ラインを開くように構成されている。
コントローラは、好ましくは、混合燃料供給循環ループ内の圧力が、設定圧力閾値より下に低下すると、混合燃料供給システムからディーゼル油供給システムに自動的に切り換えるように構成されている。
【００２８】
コントローラは、好ましくは、混合中および混合燃料供給循環ラインに流れるときに燃料混合物に付加される熱を補償するために、液化ガス状燃料およびディーゼル燃料の温度を、混合前に混合圧力における液化ガス状燃料の蒸気温度よりも十分に低い温度に調整するように構成されている。
コントローラは、好ましくは、混合燃料供給循環ラインにおける液体燃料混合物の温度を監視して、温度が、設定温度閾値より上に上昇すると、ディーゼル油供給システムに切り換えるように構成されている。
【００２９】
コントローラは、好ましくは、混合燃料バイパスライン内の温度を監視して、該混合燃料バイパスライン内の液体燃料混合物の温度が設定温度閾値よりも上である場合には、ディーゼル油供給システムから混合燃料供給システムへの切り換えを控えるように構成されている。
コントローラは、好ましくは、ディーゼル油の供給温度を監視して、ディーゼル油の供給温度が設定温度閾値よりも高い場合には、混合燃料供給システムへの切り換えを控えるように構成されている。
【００３０】
コントローラは、好ましくは、ディーゼル油供給循環ライン内のディーゼル油の流量、または混合燃料循環ライン内の燃料混合物の流量が、設定流量閾値よりも低い場合には、警報をトリガーするように構成されている。
コントローラは、好ましくは、供給圧力における燃料混合物の蒸気温度を変化させるために、ディーゼル油と液化ガス状燃料との比を変更するように構成されている。
【００３１】
第２の観点において、本発明は、
間接噴射システム、および
本発明の第１の観点において定義されたデュアルフューエル供給システム
を含む、ディーゼルエンジンを提供する。
このデュアルフューエル供給システムは、好ましくは、本発明の第１の観点にしたがって上記で定義された、任意選択の特徴のいずれか１つまたは複数を含む。
【００３２】
第３の観点において、本発明は、
間接噴射システムを有するディーゼルエンジン、および
本発明の第１の観点において定義された、デュアルフューエル供給システム
を含む、車両を提供する。
このデュアルフューエル供給システムは、好ましくは、本発明の第１の観点にしたがって上記で定義された任意選択の特徴のいずれか１つまたは複数を含む。
【００３３】
第４の観点において、本発明は、低圧型内燃ディーゼルエンジンによる使用のためのデュアルフューエル供給システムに概して属し、該デュアルフューエル供給システムは、
加圧液化ガスを貯蔵するための燃料タンク；
該燃料タンクに動作可能に接続されて、液化ガスの流れを制御するように適合された、プロポーショニングバルブ手段；
該プロポーショニングバルブに動作可能に接続されて、液化ガスの比率調整された流れと、ディーゼル油の比率調整された流れを混合して、液体燃料混合物を形成するように適合された、混合チャンバ；および
液体燃料温度の混合中、または混合後に、前記液体燃料混合物を、標準室温より低い温度に維持する冷却器
を含み、燃料混合物を液体状態に維持するため前記液体燃料混合物が８０〜１５０ｐｓｉの範囲内の圧力下で、０．５℃から１７℃の範囲内に冷却されるとともに、前記液体燃料混合物はディーゼルエンジンの燃焼チャンバ中に導入される。
【００３４】
第５の観点において、本発明は、低圧型内燃ディーゼルエンジン用のデュアルフューエル供給システムアセンブリに属し、該デュアルフューエル供給システムアセンブリは、
加圧液化ガスを貯蔵するための燃料タンク；
該燃料タンクに動作可能に接続可能であって、液化ガスの流れを制御するように適合された、プロポーショニングバルブ手段；
該プロポーショニングバルブに動作可能に接続されて、液化ガスの比率調整された流れと、ディーゼル油の比率調整された流れを混合して、液体燃料混合物を形成するように適合された、混合チャンバであって、使用時に前記アセンブリが前記液体燃料混合物をディーゼルエンジンの燃焼チャンバに供給することができる前記混合チャンバ；および
液体燃料温度の混合中、または混合後に、液体燃料混合物を、標準室温より低い温度に維持する冷却器
を含み、該液体燃料混合物が、燃料混合物を液体状態に維持するために８０〜１５０ｐｓｉの範囲内の圧力下で、０．５℃から１７℃の範囲内に冷却されるとともに、ディーゼルエンジンの燃焼チャンバ中に導入される。
【００３５】
混合チャンバは、好ましくは、スワールチャンバまたは２種類の異なる燃料源が出会って混合する合流部である。
プロポーショニングバルブ手段は、好ましくは、電子制御ボードによって動作可能に制御される、流量制御バルブを含む。電子制御ボードは、好ましくは、車両電子制御ユニットからの処理情報に応じて、流量制御バルブを制御する。
【００３６】
好ましくは、ディーゼル燃料は、混合チャンバに入る前に加圧される。ディーゼル燃料は、好ましくは、直列のポンプによって加圧されて、この燃料は使用前に加圧タンク内に貯蔵される。ディーゼル燃料の圧力は、好ましくは、混合チャンバ内の液化ガスの圧力と実質的に同等である。
好ましくは、混合チャンバへの加圧ディーゼル燃料の供給は、電子制御ボードによって動作可能に制御される流量制御バルブによって調整される。電子制御ボードは、好ましくは、情報を受信、処理して、関連する信号を電子制御ボードに供給する、車両電子制御ユニットによって制御される。
【００３７】
液化ガスは、好ましくは、プロポーショニングバルブ前に直列フィルタによってフィルタリングされる。
好ましくは、ＬＰＧタンク、プロポーショニングバルブ手段および混合チャンバは、ガスパイプラインによって連結されている。
【００３８】
ＬＰＧタンクとプロポーショニングバルブの間のパイプラインは、好ましくは、少なくとも１つの閉止可能バルブを含む。好ましい態様においては、ＬＰＧタンクとプロポーショニングバルブ手段の間のラインには、一方向ノンリターンバルブおよび閉止可能バルブが含まれる。
本デュアルフューエルアセンブリは、好ましくは、ディーゼルエンジン車両の配送の前に装着されるか、アフターマーケットキットとして装着される。
【００３９】
液化ガスは、好ましくはＬＰＧ、プロパン、天然ガスまたは圧縮天然ガスである。
好ましくは、液化ガスタンクは、約１５０ｐｓｉより下であるが、その蒸気圧８０ｐｓｉよりは上の圧力で、ＬＰＧを貯蔵する。
【００４０】
第６の観点では、本発明は、低圧型内燃ディーゼルエンジン用のデュアルフューエル供給システムに概して属し、該デュアルフューエル供給システムは、
加圧液化ガスを貯蔵するための第１のタンク；
加圧ディーゼル油を貯蔵するための第２のタンク；
前記第１のタンクに動作可能に接続されて、液化ガスの流れを制御するように適合された、第１のプロポーショニングバルブ手段；
前記第２のタンクに動作可能に接続されて、ディーゼル油の流れを制御するように適合された、第２のプロポーショニングバルブ手段；
前記第１のプロポーショニングバルブ手段および第２のプロポーショニングバルブ手段に動作可能に接続された混合チャンバであって、液化ガスの比率調整された流れとディーゼル油の比率調整された流れを混合して液体燃料混合物を形成するように適合された、前記混合チャンバ；
【００４１】
液体燃料温度の混合中、または混合後に標準室温より低い温度に前記液体燃料混合物を維持する冷却器であって、燃料混合物を液体状態に維持するために前記液体燃料混合物が８０〜１５０ｐｓｉの範囲内の圧力下で、０．５℃から１７℃の範囲内に冷却される、前記冷却器；および
前記液体燃料混合物を各内燃チャンバに分配する分配手段
を含み、エンジンプロセッサが、要求に応じてそれぞれのプロポーショニングバルブ手段を調整することによって燃料の比率調整を制御する。
【００４２】
デュアルフューエル供給システムおよびデュアルフューエル供給システムアセンブリの特徴に対する、上記した好ましい態様は、本発明のこの観点にも適用される。
好ましくは、第１及び第２の燃料タンクが備えられる。
第２のタンクは、好ましくは、ディーゼル燃料タンクから、直列のフィルタおよびポンプを介して、加圧ディーゼル油を受け入れる。
【００４３】
第２のプロポーショニングバルブ手段は、好ましくは、電子制御ボードによって動作可能に制御される、流量制御バルブを含む。電子制御ボードは、好ましくは、車両電子制御ユニットからの処理情報に応じて、流量制御バルブを制御する。車両電子制御ユニットは、エンジンの燃料要求に関する入力を受信、処理する。
ディーゼル油に対するＬＰＧの比は、それぞれ、５０：５０から９０：１０の間で変動してもよい。より好ましくは、ディーセル油に対するＬＰＧに比は、それぞれ、約７０：３０である。潤滑不足のためにエンジン部品が早期に摩耗しないこと、製造者の保証が無効にならないこと、エンジンが許容できる量の動力とトルクを生成するのに燃料のカロリー値が十分であることを条件として、どのような比も適していることが好ましい。
【００４４】
冷却器は、冷却システムとしての役割を果たし、好ましくは、所望の温度を維持するために妥当な冷媒を使用する。一態様においては、空調システムからの冷媒を、冷却器内部で循環させるのが好ましい。
好ましくは、燃料が混合された後、および燃料混合物がコモンレールを通過して循環した後に冷却器が備えられる。
【００４５】
液体燃料混合物が液体状態に留まるように、液体燃料混合物は、好ましくは、８０ｐｓｉより上、１５０ｐｓｉより下の低圧、および０．５℃から１７℃の温度下で動作可能なコモンレールに圧送される。好ましくは、液体燃料混合物は、実質的に１１０ｐｓｉ、かつ実質的に７℃〜１０℃でコモンレール中に導入される。
【００４６】
本明細書におけるコモンレールという語句は、共通のレールおよび燃料レールを含む。好ましくは、コモンレールは、各燃焼チャンバ用に噴射器に接続されており、燃料混合物が、製造業者の仕様に応じて、燃焼のために噴射器のそれぞれに分配される。
過剰な未燃焼の燃料混合物は、好ましくは、オーバーフロータンクに集められて、混合チャンバに戻される。
【００４７】
次いで過剰な燃料は、好ましくは、燃料冷却器を通過させて、その後に混合チャンバに再導入するために、加圧タンク内で圧力を加えて維持される。
好ましくは、エンジンがディーゼル油を単独の燃料源として使用するための、ディーゼル油タンクから供給ポンプへ、またそれに続いてコモンレールへの個別のラインが備えられる。
未燃焼ディーゼル油（単独の燃料源として使用される場合）は、好ましくは、再使用のためにディーゼル燃料タンクに戻される。
【００４８】
第７の観点においては、本発明は、内燃ディーゼルエンジン用の前記デュアルフューエル供給システムの使用方法に概して属し、該方法は、
第１のプロポーショニングバルブ手段で第１のタンクからの液化ガスの流れを比率調整すること、
第２のプロポーショニングバルブ手段で第２のタンクからのディーゼル油の流れを比率調整すること、
混合チャンバ内に液体燃料混合物を形成するために、比率調整された燃料を混合すること、
該液体燃料混合物を液体状態に冷却して維持すること、および
液体燃料混合物を混合チャンバから燃焼チャンバのそれぞれに分配すること
を含む。
本発明を、より容易に理解できるようにするために、次いで、本発明の好ましい態様を示す、以下の添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明による、デュアルフューエル供給システムの概略機能ブロック図である。
【図２】図２は、デュアルフューエルシステムの第１の態様の概略図である。
【図３】図３は、第１の態様と追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエルシステムの第２の態様の概略図である。
【図４】図４は、デュアルフューエルシステムの第３の態様の概略図である。
【図５】図５は、第３の態様と追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエルシステムの第４の態様の概略図である。
【００５０】
【図６】図６は、デュアルフューエルシステムの第５の態様の概略図である。
【図７】図７は、第５の態様と追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエルシステムの第６の態様の概略図である。
【図８】図８は、デュアルフューエルシステムの第７の態様の概略図である。
【図９】図９は、第７の態様と追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエルシステムの第８の態様の概略図である。
【図１０】図１０は、デュアルフューエルシステムの第９の態様の概略図である。
【００５１】
好ましい態様の詳細な説明
図１を参照すると、参照番号１０は、全体を通してディーゼルエンジン（図示せず）の間接噴射システム（噴射システム）１２に燃料を供給する、本発明によるデュアルフューエル供給システムを示す。間接噴射システムは、一般的に、その噴射器の噴射圧力が、直接噴射システムと比較して相対的に低いという特徴がある。
以下に示すデュアルフューエル供給システムの態様は、相対的に低い燃料要求圧力、典型的には２バールから１５バールを有する、間接噴射システムへ燃料を供給するためのものである。
【００５２】
概して、以下に示す態様のそれぞれは、２つのサブシステムを含む。１つのサブシステムは、混合燃料供給システム１７であって、これは、ディーゼル油貯蔵器またはタンク４２、液化ガス状燃料貯蔵器またはタンク４４、および液体燃料混合物を混合燃料供給システム１７の第２段階１６へ供給するシステム構成要素１３を有する、混合燃料供給システム１７の第１段階１４を含む。第２段階１６は、システム構成要素１５を含む。液化ガス状燃料は、通常、液体石油ガス（ＬＰＧ）であるが、本発明による、デュアルフューエル供給システムは、異なる種類の液化ガス状燃料に使用するように構成することができることが認識されるであろう。
【００５３】
混合燃料供給システム１７は、ディーゼル油と液化ガス状燃料の液体燃料混合物を、噴射システム１２の燃料要求圧力範囲に合致する供給圧力で、かつ燃料混合物が間接噴射システム１２およびディーゼルエンジンの燃料経路を通過して流れるときに、燃料混合物をその蒸気温度より下に保持する、対応する温度範囲で、間接噴射システム１２へ動作可能に供給することができる。
デュアルフューエル供給システム１０の別のサブシステムは、ディーゼル油供給システム８０であって、ディーゼル油タンク４２、およびディーゼル油を噴射システム１２に送出するシステム構成要素７９を含む。
【００５４】
デュアルフューエル供給システム１０は、以下により詳細に説明するように、様々な流路を画定する導管またはライン、およびデュアルフューエル供給システム１１を通過するディーゼル油または燃料混合物の能動的流路、流量、温度、および圧力を調整、制御する、システム構成要素を含む。
さらに、デュアルフューエルシステム１０は、ディーゼル油供給システム８０と混合燃料システム１７の間の選択的な切り換えを可能として、噴射システム１２に、ディーゼル油または液体燃料混合物のいずれかをそれぞれ選択的に供給するように構成されている。
【００５５】
図２は、デュアルフューエル供給システムの態様１１の概略図を示す。このデュアルフューエル供給システム１１は、ディーゼル油とＬＰＧを混合して液体燃料混合物を形成する第１段階１４と、噴射システム１２に、混合燃料供給システム１７の第１段階１４からの燃料混合物を供給する、第２段階１６とを含む。混合燃料供給システム１７の第２段階１６は、燃料混合システムを形成する。
【００５６】
混合燃料供給システム１７の第２段階１６は、混合燃料供給循環流路（矢印２０を参照）を画定する混合燃料供給循環ライン（またはループ）１８を含む。混合燃料供給循環ループ１８は、噴射システム１２の燃料レールを通過して燃料混合物を循環させるための、噴射システム１２の燃料レールまたはマニホルドと直列に流動連通して接続されている。
混合燃料供給ライン流路（矢印２４を参照）を画定する、混合燃料供給ライン２２は、燃料混合システム１４と混合燃料供給循環ループ１８の間に延びて、燃料混合物を燃料混合システム１４から混合燃料供給循環ループ１８に供給する。
【００５７】
混合燃料供給システム１７の第２段階１６は、混合燃料供給循環ライン１８と直列の循環ポンプ２６と、間接噴射システム１２の上流、かつ循環ポンプ２６の下流で混合燃料供給循環ループ１８と直列の燃料冷却器２８とを含む。この態様において、循環ポンプは、制御可能な速度可変ポンプであり、燃料冷却器は、トラックの空調システムの冷媒ラインと直列に接続された蒸発器を含む。しかしながら、燃料冷却器は、スタンドアローン燃料冷却器とすることができることが認識されるであろう。
【００５８】
温度センサ３０が、噴射システム１２に供給される液体燃料混合物の供給温度を測定するために、間接噴射システム１２の上流に設けられている。
デュアルフューエル供給システム１１はまた、混合燃料供給循環ライン１８から間接噴射システム１２を選択的に隔離する、混合燃料バイパスライン３２を含む（矢印３３を参照）。
【００５９】
制御可能な常時閉止ソレノイドバルブ３５および常時開放ソレノイドバルブ３４の形態のバルブが、混合燃料供給循環ループ１８およびバイパスライン３２それぞれに直列に設けられており、流路２０または３３のいずれかを通過して燃料混合物を選択的に向きを変えさせる。
混合燃料供給システム１７の第２段階１６はまた、間接噴射システム１２の下流で循環ポンプ２６の上流に、混合燃料供給循環ループ１８と直列に蓄圧器３６を含む。
【００６０】
蓄圧器３６は、ブラッダ形蓄圧器（bladder accumulator）の形態である。
この目的で、混合燃料供給システム１７の第２段階１６は、間接噴射システム１２に供給されている液体燃料混合物の供給圧力を測定するために、間接噴射システム１２の上流に少なくとも１つの圧力センサ３８を含む。
圧力解放バルブ４０が、間接噴射システム１２の下流に設けられている。この圧力解放バルブは、間接噴射システムの燃料要求圧力に応じて、２バールから１５バール（相対圧力）の間の解放（または開口）圧力定格を有する。
【００６１】
燃料混合システム１４は、混合燃料供給システム１７の第２段階１６に供給される、ディーゼル油のＬＰＧに対する比を調整するように構成されている。この比は、ディーゼル油を質量で約１０％から５０％の間、ＬＰＧを質量で９０％から５０％の間とすることができる。
さらに、燃料混合物は、混合燃料循環供給ループ１８における液体燃料混合物に対する温度範囲および圧力範囲に対応する、２．０バールから１５．０バールの間の圧力と、−８．５℃から＋５５℃の間の温度において、混合燃料循環供給ループに供給される。
【００６２】
燃料混合システム１４は、ディーゼル油およびＬＰＧを、ディーゼル油供給源およびＬＰＧ供給源から、受け入れる燃料混合器４０を含む。この燃料混合器４０は、直列型静的混合器、混合チャンバ、出口にチューブを備えて混合を可能にする、ＴピースジョイントまたはＹピースジョイント、その他の形態とすることができる。
ディーゼル油供給源は、ディーゼル油貯留器またはタンク４２を含み、ＬＰＧ供給源は、ＬＰＧ貯留器またはタンク４４を含む。
【００６３】
ディーゼル油送出ライン４８およびＬＰＧ送出ライン４６は、ディーゼル油タンクおよびＬＰＧタンクならびに混合器４０にそれぞれ接続されている。
速度可変制御型ポンプ５０および５２は、燃料混合器４０に供給されるＬＰＧに対するディーゼル油の比を調整するために、混合器の上流にＬＰＧ送出ライン４６と直列に、かつディーゼル油送出ライン４８と直列にそれぞれ設けられている。
燃料混合システム１４は、それぞれディーゼル油送出ラインおよびＬＰＧ送出ラインに直列に、フローメータ５６および５８を含む。
【００６４】
燃料混合システム１４はまた、ＬＰＧ送出ラインおよびディーゼル油送出ラインと直列の燃料冷却器６０および６２を含む。温度センサ７２および７４は、それぞれの冷却器６０および６２の下流に、ＬＰＧ送出ラインおよびディーゼル油送出ラインに直列に設けられている。温度センサ７２、７４は、センサの検知先端が燃料冷却器の出口中に延びるように設置される。
燃料混合システム１４はまた、ＬＰＧ送出ライン４６およびディーゼル油送出ライン４８の後端の近くに、燃料フィルタ６４および６６を含む。
【００６５】
制御可能な常時閉止ソレノイドバルブ６８および７０の形態の２つのバルブが、ＬＰＧ送出ライン４６のいずれかの端部の近くに設けられている。
デュアルフューエル供給システム１１は、ディーゼル油供給システム８０と混合燃料供給システム１７の第２段階１６とを選択的に切り換えて、噴射システム１２にディーゼル油のみ、または燃料混合物のいずれかを選択的に供給するように構成されている。
【００６６】
ディーゼル油供給システム１１は、ディーゼル油を、間接噴射システム１２の燃料要求圧力範囲内の供給圧力で、かつ混合燃料供給システム１６の供給温度範囲に対応する供給温度範囲で、間接噴射システム１２に動作可能に供給することができる。
ディーゼル油供給システム８０は、間接噴射システム１２と直列に流動連通して接続された、ディーゼル油供給循環ライン（またはループ）８２（矢印８４を参照）を含む。
【００６７】
ディーゼル油供給システム８０は、間接噴射システム１２の上流で、ディーゼル油供給循環ラインと直列に、冷凍冷却器の形態の燃料冷却器８５を含む。
ディーゼル油循環ポンプ８６は、冷却器８５の上流にディーゼル油循環供給ループ８２に直列に設けられている。このディーゼル油循環ポンプ８６は、車両の既存のオンボードディーゼル燃料フィードポンプとすることができる。
ディーゼル油供給システム８０は、噴射システム１２をディーゼル油循環供給ループから選択的に隔離する、ディーゼルバイパスライン８７を含む。
【００６８】
燃料供給がディーゼル油供給システム８０から混合燃料供給システム１７に切り換えられるときに、噴射システムおよびエンジンの燃料流動路を液体燃料混合物の沸騰を阻止するのに十分な温度に保持するために、ディーゼル油の供給温度は、噴射システム１２に供給されるときに、燃料混合物の温度と実質的に同一範囲にある。
デュアルフューエル供給システム１１はまた、システムを通過する燃料の流れ、温度および圧力を制御するために、デュアルフューエル供給システム１１の関連するシステム構成要素、ポンプ、バルブ、冷却器、およびその他とインターフェイスで結ばれた、コントローラ（図示せず）を含む。このコントローラは、通常、専用ロジックコントローラまたはプログラマブルロジックコントローラである。
【００６９】
使用に際して、ディーゼルエンジンが動作中の場合に、噴射システム１２には、ディーゼル油またはディーゼル油とＬＰＧの液体燃料混合物のいずれかが供給される。
燃料混合物が噴射システム１２に供給されると、燃料混合物は、流路２０に沿って、混合燃料循環供給ループ１８を通過して循環する。冷却器２８は、噴射システム１２の燃料供給圧力において、液体燃料混合物を液化状態に維持するために、循環燃料混合物の温度を低下させる。温度センサ３０は、冷却器２８から出る、循環燃料混合物の温度を測定する。同時に、圧力センサ３８は、循環燃料混合物の圧力を測定する。
【００７０】
循環燃料混合物の圧力は要求圧力範囲内であるが、その温度が最大閾値温度を越えて上昇する場合には、温度調整システムが、循環ポンプ２６によって、冷却器２８を通過する、燃料混合物の循環速度を上昇させることによって、燃料混合物の温度を低下させる。温度を制御する別の方法は、燃料混合物を一定速度で循環させて、必要に応じて、単に燃料冷却器のオン・オフを切り換えて、燃料混合物を冷却することである。
【００７１】
噴射システム１２は、混合燃料循環供給ループ１８内を循環する循環燃料混合物からの燃料を使用し、これによって、混合燃料循環ループ１８内の燃料混合物の供給圧力が時間とともに低下する。循環燃料混合物の圧力が最小閾値よりも下に低下すると、燃料混合システム１４が起動されて、混合燃料循環供給ループに燃料混合システム１４からの混合燃料を補充する。
【００７２】
燃料混合システム１４が起動されると、２つのソレノイドバルブ６８が開かれる。ソレノイドバルブ６８は、オーストラリアなどのいくつかの国において要求される安全切断バルブである。ソレノイドバルブ６８は、デュアルフューエル供給システムコントローラによっては制御されず、別個の安全装置によって独立に制御される。この装置は、エンジンのクランクシャフトセンサから来るインパルスを検出する。安全装置が、エンジンが回っていることを示す、そのようなインパルスを検出した場合にだけ、安全装置はＬＰＧ送出ライン内のバルブ６８および７０を開き、２つの速度可変制御型ポンプ５０および５２を始動させて、ディーゼルタンクおよびＬＰＧタンクから混合器４０へと圧送されるディーゼル油とＬＰＧの、それぞれの送出ライン４８および４６に沿った流量をディーゼル油フローメータ５６およびＬＰＧフローメータ５８で測定する。コントローラは、ディーゼルポンプ５２およびＬＰＧポンプ５０を制御して、要求される比のディーゼル油とＬＰＧを混合器４０に供給する。
【００７３】
コントローラはまた、ディーゼル燃料冷却器６２およびＬＰＧ冷却器６０を起動させて、混合器４０に圧送される、ディーゼル油とＬＰＧの温度を調整する。理想的には、両方の燃料を、全温度範囲について同一温度に調整すべきである。ディーゼル油は、０℃がディーゼル油の曇り点であるので、０℃より下には冷却できない。０℃より低い温度では、ディーゼル油にワックス粒子が形成され、これがディーゼル燃料冷却器を詰まらせる可能性がある。このような理由で、結果として得られる燃料混合物の温度が正しい範囲になるように、ＬＰＧは、０℃より低い温度に対してディーゼル油よりもいくぶん冷たくする必要がある。
【００７４】
ポンプ５２および５０を用いて、燃料混合システム１４は、混合燃料循環供給ループ１８に進入するとともに、混合燃料循環供給ループ１８内の循環燃料混合物の圧力を増大させるブラッダ形蓄圧器３６を充填するのに十分な圧力で、ディーゼル油およびＬＰＧを送出する。圧力センサ３８は、混合燃料循環供給ループ１８内の圧力を測定し、循環燃料混合物の圧力が最大閾値に達すると、ポンプ５２および５０がオフに切り換えられて、バルブ７０が閉じられる。
【００７５】
ＬＰＧポンプ５０は、ディーゼルポンプ５２の前にオフに切り換えられて、燃料混合システム１４が遮断される前に、ディーゼル油が混合燃料供給ライン２２中に圧送される。これによって、燃料混合システムが起動していなときには冷却がその中では行われない、混合燃料供給ライン２２に滞留するＬＰＧの量が減少する。言い換えると、混合燃料供給システムの第２段階１６に燃料混合物が毎度、供給された後に、混合燃料供給システム１７の第２段階１６には、少なくとも部分的にディーゼル油が流される。また、混合燃料供給システム１７には、ディーゼルエンジンがオフに切り換えられる前に、少なくとも部分的にディーゼル油が流される。
【００７６】
一方で、ディーゼル油は、特にオンボードディーゼルフィードポンプ８６が機械駆動であって、切ることができない場合に、ディーゼル油バイパスライン８７を通って循環している。
デュアルフューエル供給システム１１が、混合燃料供給システム１７からディーゼル油供給システム８０に切り替わると、コントローラは、ディーゼル油供給循環ライン８２を通ってディーゼル油の循環を開始するために、ディーゼル油循環供給ループ８２内のバルブ９１を開き、ディーゼル油バイパスライン８７内のバルブ８９を閉じる。
【００７７】
結果的に、混合燃料循環供給ループ１８内のバルブ３５が閉じられ、混合燃料バイパスライン３２内のバルブ３４が開かれて、この結果、燃料混合物は、噴射システム１２を迂回する。
すなわち、ディーゼル油供給システム８０が、噴射システム１２にディーゼル油を供給している間、燃料混合物は、冷却器２８を通って混合燃料バイパスループ３３内をまだ循環されており、混合燃料循環供給ループ１８内の滞留燃料混合物を、液体燃料混合物の沸騰を防止するのに十分に低い温度に維持する。
【００７８】
デュアルフューエル供給システム１１はまた、噴射システム１２の入力端とディーゼル油タンク４２の間に延びる安全オーバーフローライン９４を含む。この安全オーバーフローライン９４は、噴射システムの最大要求圧力に応じて、３バールから１６バールの範囲の開口圧力を有する、圧力解放バルブ９６を含む。噴射システム１２内の圧力が、圧力解放バルブ９６の開口圧力を超えて上がるときに、例えば、混合燃料の温度が高すぎて、そのために液体燃料混合物の蒸気圧が圧力解放バルブ９６の開口圧力を超えて上がる場合には、圧力解放バルブが開いて、燃料が安全オーバーフローライン９４に沿って流れる。安全オーバーフローライン９４は、ディーゼル油をディーゼルタンク４２へと通過させるが、ガス状ＬＰＧを吸収する、吸収器／気液分離器９８を含む。
【００７９】
コントローラはまた、混合燃料供給循環ループ１８内の圧力が設定圧力閾値より下に低下すると、混合燃料供給システム１７からディーゼル油供給システム８０に自動的に切り換えるように構成されている。
また、燃料、燃料混合物および／またはディーゼル油の温度は、燃料がディーゼルエンジンおよび噴射システムの燃料流路を通って循環するときに、燃料に導入される付加的な熱を補償するのに十分に低い温度に調整される。同様に、混合前の液化ガス状燃料およびディーゼル油の温度は、混合中、および混合燃料供給循環ラインへと流れるときに、燃料混合物に付加される熱を補償するために、混合圧力における液化ガス状燃料の蒸気温度よりも十分に低い温度に調整される。
【００８０】
コントローラが、混合燃料供給循環ループ１８内における液体燃料混合物の温度を監視して、温度が設定温度閾値より高く上がると、ディーゼル油供給システムに切り換えるように構成されるなどの、安全対策もシステムに組み込まれている。
さらに、コントローラは、混合燃料バイパスループ３２内の温度を監視して、混合燃料バイパスループ内の液体燃料混合物の温度が、設定温度閾値よりも高い場合には、ディーゼル油供給システム８０から混合燃料供給システム１７への切り換えを控えるように構成されている。
【００８１】
さらに、コントローラは、ディーゼル油の供給温度を監視して、ディーゼル油の供給温度が設定温度閾値よりも高い場合には、混合燃料供給システムへの切り換えを控えるように構成されている。
コントローラは、ディーゼル油供給循環ライン内のディーゼル油の流量、または混合燃料循環ライン内の燃料混合物の流量が、設定流量閾値よりも低い場合には、警報をトリガーするように構成されている。
温度の制御の一部として、供給圧力における燃料混合物の蒸気温度を相殺するために、ディーゼル油の液化ガス状燃料に対する比を変更することができる。
【００８２】
図３は、本質的に図２のデュアルフューエル供給システム１１と同一であるが、追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエル供給システム１００を示す。図３において、図２における同一部品は、異なる参照番号によって特に示さない限り、同一の参照番号で示されている。追加のシステム構成要素としては、混合燃料循環供給ループ１８内に、混合器１０２、追加の冷却器１０３、追加の温度センサ１１０、１１４、１０８、１１６および追加の圧力センサ１０９、１１２、ならびに冷却器２８の上流の追加のノンリターンバルブ１１８が含まれる。
【００８３】
デュアルフューエル供給システム１００の燃料混合システム１２０はまた、追加の圧力センサ１２１および１２２、ＬＰＧ送出ラインにおける追加の冷却器１２４、ならびにノンリターンバルブ１２６などの、追加の部品を含む。
デュアルフューエル供給システム１００のディーゼル油供給システム１３１は、追加の補助ディーゼル油ポンプ１２８およびマニュアルバルブ１３０を含む。デュアルフューエル供給システム１００の全体的な動作および制御は、上述のデュアルフューエル供給システム１１のそれと本質的に同一であることが認識されるであろう。
【００８４】
図４は、本発明による、デュアルフューエル供給システム１４０の別の態様を示す。デュアルフューエル供給システム１４０は、混合燃料供給システム１４３およびディーゼル油供給システム１４４を含む。ディーゼル油供給システム１４４は、図２のディーゼル油供給システム８０と実質的に同一である。
混合燃料供給システム１４３の第２段階１４２は、図２の混合燃料供給システム１１の第２段階１６と実質的に同一である。
しかしながら、デュアルフューエル供給システム１４０は、図２の燃料混合システム１４と異なる燃料混合システム１４６を含む。
【００８５】
燃料混合システム１４６はまた、ディーゼル油およびＬＰＧを混合器１５２に供給する、ディーゼル油送出ライン１４８およびＬＰＧ送出ライン１５０を含む。
ディーゼル油送出ライン１４８は、ディーゼル油フィード（またはブースタ）ポンプ１５４、ディーゼル油ブースタポンプ１５４の下流のディーゼル油ブラッダ形蓄圧器１５８、およびディーゼル油ブラッダ形蓄圧器１５８の下流の冷却器１６０を含む。ディーゼル油送出ラインは、冷却器１６０の上流にプロポーショニングバルブ１６６をさらに含む。圧力センサ１５６および温度センサ１６２が、ディーゼル油送出ライン１４８に直列に設けられている。フィルタ１６８が、ディーゼル油送出ライン１４８の後端近くに設けられている。
【００８６】
同様に、ＬＰＧ送出ライン１５０は、ＬＰＧフィード（またはブースタ）ポンプ１７８、ＬＰＧブースタポンプ１７８の下流のＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８、およびＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８の下流の冷却器１９０を含む。ＬＰＧ送出ラインは、冷却器１９０の下流にプロポーショニングバルブ１７２をさらに含む。圧力センサ１８６および温度センサ１９２が、ＬＰＧ送出ライン１５０と直列に設けられている。フィルタ１７９が、ＬＰＧ送出ライン１４８の後端近くに設けられている。
【００８７】
ＬＰＧタンク４４の内側のＬＰＧは、通常、加圧状態で貯蔵されており、したがってＬＰＧタンク４４内の圧力がＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８を充填するのに適当であれば、ＬＰＧブースタポンプ１８０は、そのようなときに使用されない。ラインセクション１９６に沿って、ＬＰＧタンク４４から直接、ＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８へのＬＰＧの流れは、バルブ１８４を開閉することによって制御される。そうでない場合には、ＬＰＧブースタポンプ１７８が起動されて、ＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８へのＬＰＧの供給圧力を増大させる。
【００８８】
バルブ１７２は、図２に示すものと類似の隔離バルブとして使用される。
使用に際しては、混合燃料供給循環ライン１８内の燃料混合物の圧力が、供給圧力閾値より下に低下すると、燃料混合システム１４６がコントローラによって起動されて、混合燃料循環供給ループ１８に直列の混合燃料ブラッダ形蓄圧器３６を充填することによって、混合燃料循環供給ループ１８に燃料混合物を補充する。
【００８９】
ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器１５８内、またはＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８内の圧力が、圧力センサ１５６および１８６によって検出されるように、圧力閾値より下に低下する場合には、ブースタポンプ１５６および１７８がコントローラによって起動されて、ブラッダ形蓄圧器１５８および１８８に、ディーゼル油およびＬＰＧをそれぞれ充填する。燃料混合システム１４６の構成によって、ブラッダ形蓄圧器１５８および１８８の充填は、独立に制御することが可能であること、すなわち、ブラッダ形蓄圧器は、ディーゼル油およびＬＰＧを混合器１５２に解放する前に、充填することが可能であることが認識されるであろう。
【００９０】
冷却器１６０および１９０は、ディーゼル油およびＬＰＧの温度を低減させて、ディーゼル油およびＬＰＧの両方の温度を、送出ラインに直列の圧力においてＬＰＧが液化状態である温度に調製する。次いで、ディーゼル油およびＬＰＧは、混合器１５２内で混合されて、混合燃料循環供給ループ１８へ送られる。デュアルフューエル供給システム１４０の追加の動作および制御は、図２のデュアルフューエル供給システム１１を参照して上述したものと、本質的に同一である。
【００９１】
図５は、図５のデュアルフューエルシステム１４０と本質的に同一であるが、ディーゼル油供給システム２１２および混合燃料供給システム２１４の第２段階２１３において、図３を参照して説明した態様と異なることのない、ある数の追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエル供給システム２１０の別の態様を示す。
燃料混合システム２１６は、図４の燃料混合システム１４６と類似しているが、ＬＰＧ送出ラインにおける圧力センサ２１８およびノンリターンバルブ２２０などの、いくつかの追加の構成要素も含む。
図６は、本発明による、デュアルフューエル供給システム２４０の別の態様を示す。デュアルフューエルシステム２４０は、混合燃料供給システム２４３およびディーゼル油供給システム２４４を含む。
【００９２】
混合燃料供給システム２４３の第２段階２４２は、それが、混合燃料循環供給ループ１８、混合燃料バイパスループ３２、冷却器２８および混合燃料循環ポンプ２６、ならびにソレノイドバルブ３４および３５をやはり含む点において、図２〜５を参照して説明した態様と実質的に同様である。しかしながら、混合燃料ブラッダ形蓄圧器２６２は、混合燃料循環供給ループ１８に直列であるのと反対に、混合燃料供給ライン２２に直列に、混合燃料供給ライン２２の後端近くに位置している。
【００９３】
図２〜５における態様との別の違いは、冷却器２６４が、混合燃料ブラッダ形蓄圧器２６２の上流に混合燃料供給ライン２２と直列に設けられている点である。また、圧力調整バルブ２６６が、混合燃料供給ライン２２と直列に、冷却器２６４の上流に位置している。
混合燃料供給システム２４２は、混合燃料循環供給ループ１８に供給される燃料混合物の圧力および温度を制御するのに使用するための、関連する圧力センサ２６８および温度センサ２７０および２７２をさらに含む。
【００９４】
燃料混合システム２５６は、図２および３を参照して説明したような燃料混合システムと実質的に同様であるが、ディーゼル油送出ライン２６５およびＬＰＧ送出ライン２６７から冷却器を除外する。圧力調整バルブ２６６によって、混合燃料供給循環ループ１８内の燃料混合物の圧力が、噴射システム１２の必要とされる圧力要求範囲内にあり、こうして圧力調整バルブ２６６の後端近くの圧力は、ＬＰＧを液化状態に維持するのに十分に高く、したがってディーゼル油送出ラインおよびＬＰＧ送出ラインに冷却器を必要としない圧力に維持されることが確実になる。ディーゼル油ラインおよびＬＰＧラインにおける冷却器の追加は、しかしながら、任意選択の機能であることが認識されるであろう。
【００９５】
ディーゼル燃料システム２４４は、図２を参照して説明した、ディーゼル燃料システム８０と実質的に同一である。
図７は、図６のデュアルフューエル供給システム２４０と実質的に同様であるが、図３のデュアルフューエル供給システム１００を参照して説明したものと異ならない、いくつかの追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエル供給システム２８０の別の態様を示す。
図８は、本発明によるデュアルフューエル供給システム２９０の別の態様を示す。デュアルフューエル供給システム２９０は、図６を参照して説明した混合燃料供給システム２４２の第２段階と実質的に同様である、混合燃料供給システム２９１の第２段階を含む。
【００９６】
デュアルフューエルシステム２９０は燃料混合システム２９２をさらに含み、この燃料混合システム２９２は、図４を参照して説明した燃料混合システムと実質的に同様であるが、この燃料混合システムはディーゼル油送出ラインおよびＬＰＧ送出ラインから冷却器を除外する。冷却器を省略することは、図６の燃料混合システム２４６を参照して説明したのと同じ理由で可能である。
図９は、図７のデュアルフューエル供給システムと実質的に同様であるが、図５を参照して説明したデュアルフューエル供給システム２１０と異ならない、いくつかの追加の構成要素を含む、デュアルフューエル供給システム３００の別の態様を示す。
【００９７】
図１０は、トラックおよび原動機用の低圧ディーゼルエンジンまたは間接噴射ディーゼルエンジン用の、本発明によるデュアルフューエル供給システム４００のさらに別の態様を示す。
デュアルフューエル供給システム４００は、混合燃料供給システム４０２、燃料混合システム４０４、およびディーゼル油供給システム４０６を含む。
【００９８】
混合燃料供給システム５０２は、混合燃料供給循環ライン４３４を含む。混合燃料循環ライン４３４は、混合チャンバを画定し、過剰な圧力を解放する圧力解放バルブ４２８を有する、混合器４２７を含む。この態様においては、混合器４２７は、混合燃料循環供給ライン４３４と直列に設置されて、それによって燃料混合システム４０４と混合燃料供給システム４０２の間の共通構成要素を形成する。
使用に際して、燃料混合物は、混合器４２７から、噴射システム１２のレール燃料ライン４５０に沿って通過する。燃料混合物の温度は、約１２０ｐｓｉの圧力を維持する間に、約３℃に調製される。冷却器４５１の下流には、２つの温度センサ４２６がある。
【００９９】
混合燃料循環供給ライン４３４は、別の冷却器４５３、速度可変制御型循環ポンプ４５４、フローメータ４５５、圧力解放バルブ５６、および混合燃料圧力燃料タンク４５７をそれぞれ下流に含む。
混合燃料圧力燃料タンク４５７は、温度センサ４５８および圧力センサ４５９を有する。混合燃料圧力燃料タンク４５７と混合器４２７の間に、混合器４２７への混合燃料の流れを制御することのできる、ソレノイドバルブ４６０がある。
【０１００】
混合燃料バイパスライン４３４．１は、レール燃料ライン４５０を分割して、噴射システム１２を迂回する代替経路を形成する。バルブ４５２および４６２は、燃料混合物を、混合燃料循環供給ライン４３４またはバイパスライン４３４．１のいずれかを通過して向きを変えるように制御される。
ソレノイドバルブ４６２の下流には、レール燃料ライン４５０は、流れに沿って、フローメータ４６３、圧力センサ４６４、圧力解放バルブ配設４６５および４６６を含む。
【０１０１】
ディーゼル油は、給油スタンドポンプから、大気圧でオンボードディーゼル油タンク４１１中に導入される。ディーゼル油は、ディーゼル燃料ポンプ４１３およびディーゼル油ブースタ（補助）ポンプ４１４によって、ディーゼル油タンク４１１から配管４３１に沿って直列フィルタ４１２を介して抽出、圧送される、前記２つのポンプは、一緒にディーゼルポンプから流れるディーゼル油の圧力を、約１５０ｐｓｉの圧力まで増大させることができる。
【０１０２】
直列フィルタ４１２は、ガラスハウジング型フィルタである。
ディーゼル燃料は、その後、加圧ディーゼル油タンク４１５内に圧力をかけて貯蔵される。圧力センサ４２３が、加圧ディーゼル油タンク４１５の内側の圧力を測定するために設けられる。ディーゼル油リターンライン４２２．１は、加圧ディーゼル油タンク４１５とディーゼル油タンク４１４の間に延びるとともに、タンク４１５内部の圧力が圧力解放バルブ４２２の開口圧力を超えて増大する場合に、ディーゼル油がディーゼルタンク４１１に戻るのを可能にする、直列圧力解放バルブを含む。
【０１０３】
加圧ディーゼル燃料タンク５１５から、ディーゼル油は、２つの可能性のある経路の一方に向きを変えられる前に、制御可能ソレノイドバルブ４２４および圧力センサ１９を通過する。ソレノイドバルブ４２４および圧力センサ１４９を含む、これらの構成要素４１１〜４１５は、ディーゼル油供給システム４０６および燃料混合システム４０４のための共通構成要素である。
燃料混合システム４０４は、混合チャンバ４２７に入る前に、ディーゼル油プロポーショニングバルブ４２０、フローメータ４２１およびノンリターンバルブ４２５を有する、ディーゼル油送出ライン４３０を含む。
【０１０４】
ＬＰＧは、給油スタンドポンプからＬＰＧタンク４４２中に導入され、この場合にタンク４４２は、液体状態で約１５０ｐｓｉの圧力下で充填される。ＬＰＧは、液体状態で約１５０ｐｓｉの圧力下で貯蔵される。燃料混合システム４０４は、フローメータ４４３、ＬＰＧ圧力調整バルブ４４４、ＬＰＧプロポーショニングバルブ４４５およびノンリターンバルブ４４６を有する、ＬＰＧ送出ライン４３３を含む。加圧液体ＬＰＧは、約１２０ｐｓｉで混合チャンバ４２７に進入する。
加圧ディーゼル油および液化ＬＰＧの両方が、混合器４２７に進入して燃料混合物を形成する。混合器の一例が、ＰＣＴ／ＡＵ１８７／００１３９６に記載されており、本明細書に組み入れてある。
【０１０５】
混合器は、ベンチャーミキサ（venture-mixer）のような代替形態とすることも可能であり、この場合には、ＬＰＧの主流が引き込まれ、それによってディーゼル油の副流がＬＰＧと混合させられる。
燃料の好ましい比は、ディーゼル油が３０％でＬＰＧが７０％である。しかしながら、ディーゼル油が１０％でＬＰＧが９０％から、ディーゼル油が９０％でＬＰＧが１０％までの比の範囲がある。３０％未満のディーゼル油を使用する燃料配合の比は、混合燃料の潤滑性が増大した場合に、達成することができる。特に、追加の濾過処理をした低硫黄ディーゼル油は、潤滑性が低く、ディーゼル油割合が３０％未満の燃料配合では、エンジン構成要素を維持するために追加の潤滑が必要となる。
【０１０６】
ディーゼル油供給システム４０６は、ディーゼル油循環ループ４２９を含む。ディーゼル油は、噴射システム１２に接続するレール燃料ライン４５０に合流する前に、ディーゼル燃料バルブ４１７およびノンリターンバルブ４１８を通過する。
ディーゼル油が単独の燃料源として使用される場合には、電子制御ユニットはバルブ４２０、４６２、４４５を閉じて、バルブ４２４、４１７、４７６を開く。ディーゼル油が戻されるときには、一方向圧力バルブ４７４が閉じている間、バルブ４７６は開いている。
【０１０７】
混合燃料が使用されるときには、電子制御ユニット５００は、バルブ４１７、４７６、４５２を閉じて、バルブ４２０、４２４、４４５、４６２および４６０を開く。
電子制御ユニット５００は、様々なエンジンセンサ類で指示されるような、燃料に対する要求に応じて、バルブの開閉を制御する。電子制御ユニット５００は、クランク角度センサからのエンジンの１分間当たりの回転数に関する情報を処理する。
【０１０８】
排出ガス試験結果
排出ガス試験は、独立した第３者、Ｂｒｉｓｂａｎｅ Ｃｉｔｙ Ｃｏｕｎｃｉｌ ａｎｄ Ｄｉｅｓｅｌ ｔｅｓｔ Ａｕｓｔｒａｌｉａによって、図１０を参照して上述したデュアルフューエルシステム４００に対して実施され、結果は、デュアルフューエルシステム５００についてＧｉｌｍｏｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ Ｐｔｙ Ｌｔｄによって解析された。車両がディーゼル油だけ、およびＬＰＧ／ディーゼル油（７０％ＬＰＧおよび３０％ディーゼル油の比）を使用した場合の２種類の試験が実施された。ディーゼル油単独試験（試験１０８１）は、ＤＴ８０ショートテストを使用して（１８７）９月１９日に実施された。ＬＰＧ／ディーゼル油試験（試験４１７９）は、ＤＴ８０ショートテストを使用して（１８８）１月１４日に実施された。両方の試験に同じ車両が使用された。
【０１０９】
車両は、車両試験重量が４５０００ｋｇで、登録番号ＶＶ６８ＨＤトラックのダイムラークライスラー社のＦｒｅｉｇｈｔｌｉｎｅｒ Ｃｏｌｏｍｂｉａであった。ＤＴ８０ショートテストは、一連の急速な加減速にアイドリングを散在させたものであり、典型的な「実世界」のストップスタート運転モードおよび運転条件の間の車両排出ガスを評価するように設計されている。これらの試験、ＤＴ８０テストに加えて、Ｂｒｉｓｂａｎｅ Ｃｉｔｙ Ｃｏｕｎｃｉｌは、類似の走行マイル数の類似のトラックを、ディーゼル油で走行するＶＶ６８ＨＤと比較することを委任されていた。クリーン走行のボルボＦＨ１２原動機が選択された。ダイムラークライスラー社Ｆｒｅｉｇｈｔｌｉｎｅｒ Ｃｏｌｏｍｂｉａ ＶＶ６８ＨＤトラックは、低圧ディーゼルエンジンを使用する原動機であるのに対して、ボルボＦＨ１２原動機は、高圧ディーゼルエンジンを使用するものであった。４４１８テストの結果が以下の表にまとめられている。
【０１１０】
２００８年７月３１日に、Ｂｒｉｓｂａｎｅ Ｃｉｔｙ Ｃｏｕｎｃｉｌによって、１８３モデルｆｒｅｉｇｈｔｌｉｎｅｒ Ｃ１１２ Ｃｅｎｔｕｒｙ（これは、スリーパーキャブを例外として、基本的にＶＶ６８ＨＤと同じモデルである）を使用して、さらなるＤＴ８０テストが実施された。これらの結果も以下の表にまとめられている。排出ガス試験結果を以下に要約する。
【表１】
【０１１１】
これらの結果に基づくと、ＬＰＧ／ディーゼル燃料混合物を使用する、ＤＴ８０ショートテスト運転サイクル下のエンジンは、ディーゼル油と比較してｋｍ当たりで、大幅に低い不透明度、大幅に低い微粒子排出、および低いＮＯｘ排出を示している。 ＬＰＧ／ディーゼル油混合物を使用するＮＯｘ排出は、ＤＮＥＰＭ（Diesel Vehicle Emission National Environment Protection Measure：ディーゼル車両排出物国家環境保全対策）規制値で許容される量の３０．６６％にすぎない。微粒子物質排出は、ＤＮＥＰＭ規制値で許容される値の３．２５％にすぎず、平均不透明度は、ＤＮＥＰＭ規制値で許容される値の３．３５％である。要約すると、ＬＰＧ／ディーゼル混合物を使用する排出ガスレベルは、ＤＮＥＰＭ規制値で許容されるレベルよりも実質的に低い。
【０１１２】
効果
間接噴射燃料システム用のデュアルフューエル供給システムの好ましい態様は、デュアルフューエル供給システムは、燃料混合物またはディーゼル油のみのいずれかを間接噴射システムに供給することが可能であり、２つのシステムの間で選択的に切り換えられることにおいて、燃料冗長性をもたらす効果がある。
デュアルフューエル供給システムの別の効果は、デュアルフューエル供給システムが間接噴射システムにディーゼル油だけを供給する場合には、液体燃料混合物の沸騰を引き起こすことなくデュアルフューエル供給システムが混合燃料供給システムへの切り換えを行うのに安全な温度に、エンジンの燃料流路を保持するように、ディーゼル油温度が制御されることである。
【０１１３】
デュアルフューエル供給システムのさらに別の効果は、使用時のエンジンによる燃料混合物中への熱の導入を補償して、燃料混合物を燃料要求圧力においてその蒸気温度より下に保持するように、ディーゼル油または燃料混合物の供給温度を、燃料混合物の蒸気温度よりも十分に低い温度に調整できることである。
有利なことは、混合燃料供給システムは、デュアルフューエル供給システムが間接噴射システムにディーゼル油だけを供給するときに、混合燃料供給システム内に滞留する燃料混合物の量を最少化するように、燃料混合物流路を最小化するように設計されていることである。
【０１１４】
また、デュアルフューエル供給システムは、燃料混合物が混合燃料供給システムの第２段階に供給された後、およびディーゼルエンジンが停止される前に、燃料混合物流路にディーゼル油を少なくとも部分的に流すように構成される。
デュアルフューエル供給システムはまた、ディーゼル油供給システム、混合燃料供給システムの第１段階、および混合燃料供給システムの第２段階が独立に制御可能であるという効果を有する。特に、混合燃料供給システムの第２段階は、加圧燃料混合物のバッファとなる蓄圧器を含み、したがって、混合燃料供給システムの第１段階から持続的な圧力で制御を行うことの依存性を切り離して、ディーゼルエンジンの燃料要求変動中の安定性制御に貢献する。
【０１１５】
また、デュアルフューエルシステムは、デュアルフューエル供給システムのサブシステム内にそれぞれ含まれる、複数の燃料冷却器を使用しており、これらによって、デュアルフューエル供給システムを通過する燃料の温度制御性が向上する。
デュアルフューエル供給システムはまた、既存の燃料システム構成要素のかなりの部分を使用するように設計されており、したがってディーゼルエンジンにデュアルフューエル供給システムを搭載するために必要となる修正が減少した。
【０１１６】
変形形態
前述したことは本発明の実証例として示したが、そのすべて、またその他の修正およびそれに対する変形は、当業者には明白であるように、本明細書に記載されている、本発明の広義の範囲と趣旨に含まれると考えることは、勿論のこと理解されるであろう。
本明細書の詳細な説明と特許請求の範囲の全体を通して、「含む（comprise）」という用語、および「comprises」や「comprising」などの、その変形形態は、その他の添加物、構成要素、整数または工程を除外することを意図するものではない。
【技術分野】
【０００１】
本発明はディーゼルエンジン用の燃料システムに関する。特に、本発明は、間接噴射システムを有するディーゼルエンジン用のデュアルフューエル供給システムに関する。本発明は、デュアルフューエル供給システムを組み込んだディーゼルエンジン、およびデュアルフューエル供給システムを有するディーゼルエンジンを組み込んだ車両にまで広がる。
【０００２】
本発明は、特に、しかし排他的にではないが、トラックのディーゼルエンジン用のデュアルフューエル供給システムに関する。したがって、以下では、この例示的応用を参照して、本発明を説明するのが好都合である。しかしながら、同時に、本発明は、軽量車両用のディーゼルエンジン、およびその他の種類の内燃式エンジンなどの、その他の応用にも適用されることを認識されるべきである。
【背景技術】
【０００３】
ディーゼル油とガス状燃料の燃料混合物をディーゼルエンジンへ供給する、デュアルフューエル供給システムが知られている。デュアルフューエル供給システムの中には、燃焼チャンバにつながる空気供給源中にガス状燃料を導入するものがある。米国特許第２００５２０２０２１号には、独立した組の噴射器が、ガス状ＬＰＧを燃焼チャンバ中に導入するのに対して、米国特許第５４０８９５７号、米国特許第４５２０７６６号、日本国特許第１３１８７５５号および英国特許第ＧＢ１２５２４５８においては、混合気を燃焼チャンバに導入する前に、ガス状ＬＰＧが空気と混合される。
【０００４】
ＬＰＧおよびディーゼル油を同時に使用することが、近年、国際公開ＷＯ２００８０３６９９９に開示されたデュアルフューエルシステムによって検討されており、この場合には、液体ＬＰＧとディーゼル油が、燃焼チャンバに導入される前に、チャンバ内で混合される。しかしながら、異なる種類のエンジンへの応用において、国際公開ＷＯ２００８０３６９９９に開示されたデュアルフューエルシステムには問題がある。
【発明の概要】
【０００５】
発明の目的
本発明の目的は、従来のデュアルフューエル供給システム技術に関連する問題を少なくとも部分的に克服する、間接噴射システムに好適な代替デュアルフューエル供給システムを提供することにある。
【０００６】
発明の概要
第１の観点において、本発明は、ディーゼルエンジンの間接噴射システムに燃料を供給するデュアルフューエル供給システムであって、
前記間接噴射システムにディーゼル油を供給する、ディーゼル油供給システム；および
ディーゼル油と液化ガス状燃料の液体燃料混合物を、前記間接噴射システムの燃料要求圧力範囲内の供給圧力で、かつ前記燃料混合物が前記間接噴射システムおよび前記ディーゼルエンジンの燃料経路を通過して流れるときに、該燃料混合物をその蒸気温度より低く保持する、対応する温度範囲において、前記間接噴射システムに動作可能に供給することのできる、混合燃料供給システムを含み、
前記ディーゼル油供給システムと前記混合燃料システムの間の選択的な切り換えを可能にして、前記間接噴射システムに、選択的にディーゼル油または液体燃料混合物をそれぞれ供給するように構成されている、前記デュアルフューエル供給システムを提供する。
【０００７】
ディーゼル油供給システムは、好ましくは、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲内の供給圧力において、かつ混合燃料供給システムの供給温度範囲に対応する供給温度範囲において、ディーゼル油を間接噴射システムに効果的に供給することができる。
混合燃料供給システムは、好ましくは、液体燃料混合物の供給圧力を、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の上限に近い圧力範囲内に調整するように構成されている。
【０００８】
混合燃料供給システムは、好ましくは、液体燃料混合物が間接噴射システムおよびディーゼルエンジンの流体燃料経路を通過して流れるときに、エンジン熱によって前記液体燃料混合物中に導入される熱を補償するために、供給圧力における液体燃料混合物の蒸気温度よりも十分低い供給温度で、燃料混合物を供給するように構成されている。
混合燃料供給システムは、好ましくは、第１段階および第２段階を含み、前記混合燃料供給システムの前記第２段階が、液体燃料混合物が間接噴射システムに供給される供給圧力および供給温度を調整するように構成されている。
【０００９】
混合燃料供給システムは、好ましくは、該混合燃料供給システムの第２段階における供給圧力が、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の下限に向かって低下するときに、該混合燃料供給システムの第１段階をトリガーして液体燃料混合物を該混合燃料供給システムの第２段階に供給するように構成されている。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、蓄圧器を含み、前記混合燃料供給システムの第２段階における供給圧力が、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の下限に向かって低下するときに、前記混合燃料供給システムの第１段階がトリガーされて、前記蓄圧器を燃料混合物で充填する。
【００１０】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムの燃料レールと流動循環して直列に接続されているか、または接続可能である、混合燃料供給循環流路を画定する、混合燃料供給循環ラインを含む。
混合燃料供給循環ラインは、好ましくは、ディーゼルエンジンが全負荷において１分間に消費する液体燃料混合物の量を少なくとも収容する流路体積を有する、混合燃料供給循環流路を画定する。
【００１１】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給循環ラインと直列の循環ポンプを含む。この循環ポンプは、好ましくは、速度可変制御型ポンプである。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムの上流で、循環ポンプに下流に、混合燃料供給循環ラインと直列に、少なくとも１つの燃料冷却器を含む。
【００１２】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムの下流で、循環ポンプに上流に、混合燃料供給循環ラインと直列に、少なくとも１つの燃料冷却器を含む。
少なくとも１つの燃料冷却器は、好ましくは、冷媒がその中を通される蒸発器と、該蒸発器を通過する冷媒の流れを遮断する遮断バルブとを含む。
【００１３】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムに供給される液体燃料混合物の供給温度を測定するために、前記間接噴射システムの上流に、温度センサを含む。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムから混合燃料供給循環ラインに放出される液体燃料混合物の温度を測定するために、前記間接噴射システムの下流に、温度センサを含む。
【００１４】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給循環ラインを通って循環する液体燃料混合物の流量を測定するために、フローセンサを含む。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給循環ラインに直列に燃料混合器を含み、該燃料混合器は、混合燃料循環供給流路と流動連通する混合チャンバを画定する。混合燃料蓄圧器は、好ましくはブラッダ形蓄圧器である。
【００１５】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムに供給されている液体燃料混合物の供給圧力を測定するために、前記間接噴射システムの上流に少なくとも１つの圧力センサを含む。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、前記混合燃料供給システムの第１段階を、前記混合燃料供給システムの第２段階と流動連通して接続する、混合燃料供給ラインを含み、該混合燃料供給ラインは、混合燃料供給循環ラインと直列の循環ポンプの上流の、前記混合燃料供給循環ラインに合流する。
【００１６】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給ラインに直列に圧力調整バルブを含む。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給ラインに直列に複式冷却器を含む。
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、混合燃料供給ラインに直列に蓄圧器を含む。
【００１７】
混合燃料供給システムの第１段階は、好ましくは、ディーゼル油と液化ガス状燃料とを混合して液体燃料混合物を形成するように構成された、燃料混合システムである。
燃料混合システムは、好ましくは、混合燃料供給システムの第２段階に供給される液体燃料混合物のディーゼル油と液化ガス状燃料の比を、ディーゼル油を質量で１０％から５０％と、液化ガス状燃料を質量で９０％から５０％の間に比に調整するように構成されている。
【００１８】
燃料混合システムは、好ましくは、燃料混合器と、ディーゼル油貯蔵器および液化ガス状燃料貯蔵器の間にそれぞれ接続された、ディーゼル油送出ラインおよび液体ガス状燃料送出ラインとを含む。
燃料混合システムは、好ましくは、混合器に供給される液化ガス状燃料に対するディーゼル油の比を調整するために、ディーゼル油送出ラインと直列の速度可変制御型ポンプと、混合器の上流の液体ガス状燃料送出ラインと直列の速度可変制御型ポンプとを含む。
【００１９】
燃料混合システムは、好ましくは、ディーゼル油送出ラインと直列のディーゼル油蓄圧器と、液体ガス状燃料送出ラインと直列の液化ガス状燃料蓄圧器とを含む。
ディーゼル油蓄圧器は、好ましくは、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器を含み、液化ガス状燃料蓄圧器は、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器を含む。
【００２０】
燃料混合システムは、好ましくは、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器の上流のディーゼル油送出ラインに直列にディーゼル油ブースタポンプと、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器の上流の液体ガス状燃料送出ラインに直列に液化ガス状燃料ブースタポンプとを含む。
燃料混合システムは、好ましくは、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器の下流のディーゼル油送出ラインに直列のプロポーショニング（proportioning）バルブと、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器の下流の液体ガス状燃料送出ラインに直列のプロポーショニングバルブとを含む。
【００２１】
燃料混合システムは、好ましくは、ディーゼル油送出ラインと液体ガス状燃料送出ラインの少なくとも一方と直列のフローメータを含む。
燃料混合システムは、好ましくは、ディーゼル油送出ラインと直列の燃料冷却器と、液体ガス状燃料送出ラインと直列の燃料冷却器とを含む。
【００２２】
混合燃料供給システムの第２段階は、好ましくは、間接噴射システムを選択的に迂回する混合燃料バイパスラインを含む。
ディーゼル油供給システムは、好ましくは、間接噴射システムの燃料レールと直列に流動連通して接続されるか、または接続可能であるディーゼル油供給循環ラインを含む。
【００２３】
ディーゼル油供給システムは、好ましくは、間接噴射システムの上流のディーゼル油供給循環ラインに直列に少なくも１つの燃料冷却器を含む。
ディーゼル油供給システムは、好ましくは、少なくとも１つの燃料冷却器の上流のディーゼル油供給循環ラインに直列にディーゼル油ブースタポンプを含む。
ディーゼル油供給システムは、好ましくは、間接噴射システムを選択的に迂回するディーゼル油バイパスを含む。
【００２４】
デュアルフューエル供給システムは、好ましくは、ディーゼル油供給システムと混合燃料供給システムの間の切り換えを選択的に制御するように構成された、コントローラを含む。
コントローラは、好ましくは、混合燃料供給システムからディーゼル油システムへの切り換えの前に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている。
【００２５】
コントローラは、好ましくは、燃料混合システムが混合燃料供給システムの第２段階に液体燃料混合物を充填した後に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている。
コントローラは、好ましくは、ディーゼルエンジンが停止する前に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている。
【００２６】
コントローラは、好ましくは、燃料混合物の温度を調整するために、混合燃料供給循環ラインにおける少なくとも１つの燃料冷却器を通過する燃料混合物の流量を調整するように構成されている。
コントローラは、好ましくは、混合燃料バイパスラインを開く前に、ディーゼル油供給循環ラインを開くように構成されている。
【００２７】
コントローラは、好ましくは、ディーゼル油バイパスラインを開く前に、混合燃料供給循環ラインを開くように構成されている。
コントローラは、好ましくは、混合燃料供給循環ループ内の圧力が、設定圧力閾値より下に低下すると、混合燃料供給システムからディーゼル油供給システムに自動的に切り換えるように構成されている。
【００２８】
コントローラは、好ましくは、混合中および混合燃料供給循環ラインに流れるときに燃料混合物に付加される熱を補償するために、液化ガス状燃料およびディーゼル燃料の温度を、混合前に混合圧力における液化ガス状燃料の蒸気温度よりも十分に低い温度に調整するように構成されている。
コントローラは、好ましくは、混合燃料供給循環ラインにおける液体燃料混合物の温度を監視して、温度が、設定温度閾値より上に上昇すると、ディーゼル油供給システムに切り換えるように構成されている。
【００２９】
コントローラは、好ましくは、混合燃料バイパスライン内の温度を監視して、該混合燃料バイパスライン内の液体燃料混合物の温度が設定温度閾値よりも上である場合には、ディーゼル油供給システムから混合燃料供給システムへの切り換えを控えるように構成されている。
コントローラは、好ましくは、ディーゼル油の供給温度を監視して、ディーゼル油の供給温度が設定温度閾値よりも高い場合には、混合燃料供給システムへの切り換えを控えるように構成されている。
【００３０】
コントローラは、好ましくは、ディーゼル油供給循環ライン内のディーゼル油の流量、または混合燃料循環ライン内の燃料混合物の流量が、設定流量閾値よりも低い場合には、警報をトリガーするように構成されている。
コントローラは、好ましくは、供給圧力における燃料混合物の蒸気温度を変化させるために、ディーゼル油と液化ガス状燃料との比を変更するように構成されている。
【００３１】
第２の観点において、本発明は、
間接噴射システム、および
本発明の第１の観点において定義されたデュアルフューエル供給システム
を含む、ディーゼルエンジンを提供する。
このデュアルフューエル供給システムは、好ましくは、本発明の第１の観点にしたがって上記で定義された、任意選択の特徴のいずれか１つまたは複数を含む。
【００３２】
第３の観点において、本発明は、
間接噴射システムを有するディーゼルエンジン、および
本発明の第１の観点において定義された、デュアルフューエル供給システム
を含む、車両を提供する。
このデュアルフューエル供給システムは、好ましくは、本発明の第１の観点にしたがって上記で定義された任意選択の特徴のいずれか１つまたは複数を含む。
【００３３】
第４の観点において、本発明は、低圧型内燃ディーゼルエンジンによる使用のためのデュアルフューエル供給システムに概して属し、該デュアルフューエル供給システムは、
加圧液化ガスを貯蔵するための燃料タンク；
該燃料タンクに動作可能に接続されて、液化ガスの流れを制御するように適合された、プロポーショニングバルブ手段；
該プロポーショニングバルブに動作可能に接続されて、液化ガスの比率調整された流れと、ディーゼル油の比率調整された流れを混合して、液体燃料混合物を形成するように適合された、混合チャンバ；および
液体燃料温度の混合中、または混合後に、前記液体燃料混合物を、標準室温より低い温度に維持する冷却器
を含み、燃料混合物を液体状態に維持するため前記液体燃料混合物が８０〜１５０ｐｓｉの範囲内の圧力下で、０．５℃から１７℃の範囲内に冷却されるとともに、前記液体燃料混合物はディーゼルエンジンの燃焼チャンバ中に導入される。
【００３４】
第５の観点において、本発明は、低圧型内燃ディーゼルエンジン用のデュアルフューエル供給システムアセンブリに属し、該デュアルフューエル供給システムアセンブリは、
加圧液化ガスを貯蔵するための燃料タンク；
該燃料タンクに動作可能に接続可能であって、液化ガスの流れを制御するように適合された、プロポーショニングバルブ手段；
該プロポーショニングバルブに動作可能に接続されて、液化ガスの比率調整された流れと、ディーゼル油の比率調整された流れを混合して、液体燃料混合物を形成するように適合された、混合チャンバであって、使用時に前記アセンブリが前記液体燃料混合物をディーゼルエンジンの燃焼チャンバに供給することができる前記混合チャンバ；および
液体燃料温度の混合中、または混合後に、液体燃料混合物を、標準室温より低い温度に維持する冷却器
を含み、該液体燃料混合物が、燃料混合物を液体状態に維持するために８０〜１５０ｐｓｉの範囲内の圧力下で、０．５℃から１７℃の範囲内に冷却されるとともに、ディーゼルエンジンの燃焼チャンバ中に導入される。
【００３５】
混合チャンバは、好ましくは、スワールチャンバまたは２種類の異なる燃料源が出会って混合する合流部である。
プロポーショニングバルブ手段は、好ましくは、電子制御ボードによって動作可能に制御される、流量制御バルブを含む。電子制御ボードは、好ましくは、車両電子制御ユニットからの処理情報に応じて、流量制御バルブを制御する。
【００３６】
好ましくは、ディーゼル燃料は、混合チャンバに入る前に加圧される。ディーゼル燃料は、好ましくは、直列のポンプによって加圧されて、この燃料は使用前に加圧タンク内に貯蔵される。ディーゼル燃料の圧力は、好ましくは、混合チャンバ内の液化ガスの圧力と実質的に同等である。
好ましくは、混合チャンバへの加圧ディーゼル燃料の供給は、電子制御ボードによって動作可能に制御される流量制御バルブによって調整される。電子制御ボードは、好ましくは、情報を受信、処理して、関連する信号を電子制御ボードに供給する、車両電子制御ユニットによって制御される。
【００３７】
液化ガスは、好ましくは、プロポーショニングバルブ前に直列フィルタによってフィルタリングされる。
好ましくは、ＬＰＧタンク、プロポーショニングバルブ手段および混合チャンバは、ガスパイプラインによって連結されている。
【００３８】
ＬＰＧタンクとプロポーショニングバルブの間のパイプラインは、好ましくは、少なくとも１つの閉止可能バルブを含む。好ましい態様においては、ＬＰＧタンクとプロポーショニングバルブ手段の間のラインには、一方向ノンリターンバルブおよび閉止可能バルブが含まれる。
本デュアルフューエルアセンブリは、好ましくは、ディーゼルエンジン車両の配送の前に装着されるか、アフターマーケットキットとして装着される。
【００３９】
液化ガスは、好ましくはＬＰＧ、プロパン、天然ガスまたは圧縮天然ガスである。
好ましくは、液化ガスタンクは、約１５０ｐｓｉより下であるが、その蒸気圧８０ｐｓｉよりは上の圧力で、ＬＰＧを貯蔵する。
【００４０】
第６の観点では、本発明は、低圧型内燃ディーゼルエンジン用のデュアルフューエル供給システムに概して属し、該デュアルフューエル供給システムは、
加圧液化ガスを貯蔵するための第１のタンク；
加圧ディーゼル油を貯蔵するための第２のタンク；
前記第１のタンクに動作可能に接続されて、液化ガスの流れを制御するように適合された、第１のプロポーショニングバルブ手段；
前記第２のタンクに動作可能に接続されて、ディーゼル油の流れを制御するように適合された、第２のプロポーショニングバルブ手段；
前記第１のプロポーショニングバルブ手段および第２のプロポーショニングバルブ手段に動作可能に接続された混合チャンバであって、液化ガスの比率調整された流れとディーゼル油の比率調整された流れを混合して液体燃料混合物を形成するように適合された、前記混合チャンバ；
【００４１】
液体燃料温度の混合中、または混合後に標準室温より低い温度に前記液体燃料混合物を維持する冷却器であって、燃料混合物を液体状態に維持するために前記液体燃料混合物が８０〜１５０ｐｓｉの範囲内の圧力下で、０．５℃から１７℃の範囲内に冷却される、前記冷却器；および
前記液体燃料混合物を各内燃チャンバに分配する分配手段
を含み、エンジンプロセッサが、要求に応じてそれぞれのプロポーショニングバルブ手段を調整することによって燃料の比率調整を制御する。
【００４２】
デュアルフューエル供給システムおよびデュアルフューエル供給システムアセンブリの特徴に対する、上記した好ましい態様は、本発明のこの観点にも適用される。
好ましくは、第１及び第２の燃料タンクが備えられる。
第２のタンクは、好ましくは、ディーゼル燃料タンクから、直列のフィルタおよびポンプを介して、加圧ディーゼル油を受け入れる。
【００４３】
第２のプロポーショニングバルブ手段は、好ましくは、電子制御ボードによって動作可能に制御される、流量制御バルブを含む。電子制御ボードは、好ましくは、車両電子制御ユニットからの処理情報に応じて、流量制御バルブを制御する。車両電子制御ユニットは、エンジンの燃料要求に関する入力を受信、処理する。
ディーゼル油に対するＬＰＧの比は、それぞれ、５０：５０から９０：１０の間で変動してもよい。より好ましくは、ディーセル油に対するＬＰＧに比は、それぞれ、約７０：３０である。潤滑不足のためにエンジン部品が早期に摩耗しないこと、製造者の保証が無効にならないこと、エンジンが許容できる量の動力とトルクを生成するのに燃料のカロリー値が十分であることを条件として、どのような比も適していることが好ましい。
【００４４】
冷却器は、冷却システムとしての役割を果たし、好ましくは、所望の温度を維持するために妥当な冷媒を使用する。一態様においては、空調システムからの冷媒を、冷却器内部で循環させるのが好ましい。
好ましくは、燃料が混合された後、および燃料混合物がコモンレールを通過して循環した後に冷却器が備えられる。
【００４５】
液体燃料混合物が液体状態に留まるように、液体燃料混合物は、好ましくは、８０ｐｓｉより上、１５０ｐｓｉより下の低圧、および０．５℃から１７℃の温度下で動作可能なコモンレールに圧送される。好ましくは、液体燃料混合物は、実質的に１１０ｐｓｉ、かつ実質的に７℃〜１０℃でコモンレール中に導入される。
【００４６】
本明細書におけるコモンレールという語句は、共通のレールおよび燃料レールを含む。好ましくは、コモンレールは、各燃焼チャンバ用に噴射器に接続されており、燃料混合物が、製造業者の仕様に応じて、燃焼のために噴射器のそれぞれに分配される。
過剰な未燃焼の燃料混合物は、好ましくは、オーバーフロータンクに集められて、混合チャンバに戻される。
【００４７】
次いで過剰な燃料は、好ましくは、燃料冷却器を通過させて、その後に混合チャンバに再導入するために、加圧タンク内で圧力を加えて維持される。
好ましくは、エンジンがディーゼル油を単独の燃料源として使用するための、ディーゼル油タンクから供給ポンプへ、またそれに続いてコモンレールへの個別のラインが備えられる。
未燃焼ディーゼル油（単独の燃料源として使用される場合）は、好ましくは、再使用のためにディーゼル燃料タンクに戻される。
【００４８】
第７の観点においては、本発明は、内燃ディーゼルエンジン用の前記デュアルフューエル供給システムの使用方法に概して属し、該方法は、
第１のプロポーショニングバルブ手段で第１のタンクからの液化ガスの流れを比率調整すること、
第２のプロポーショニングバルブ手段で第２のタンクからのディーゼル油の流れを比率調整すること、
混合チャンバ内に液体燃料混合物を形成するために、比率調整された燃料を混合すること、
該液体燃料混合物を液体状態に冷却して維持すること、および
液体燃料混合物を混合チャンバから燃焼チャンバのそれぞれに分配すること
を含む。
本発明を、より容易に理解できるようにするために、次いで、本発明の好ましい態様を示す、以下の添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明による、デュアルフューエル供給システムの概略機能ブロック図である。
【図２】図２は、デュアルフューエルシステムの第１の態様の概略図である。
【図３】図３は、第１の態様と追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエルシステムの第２の態様の概略図である。
【図４】図４は、デュアルフューエルシステムの第３の態様の概略図である。
【図５】図５は、第３の態様と追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエルシステムの第４の態様の概略図である。
【００５０】
【図６】図６は、デュアルフューエルシステムの第５の態様の概略図である。
【図７】図７は、第５の態様と追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエルシステムの第６の態様の概略図である。
【図８】図８は、デュアルフューエルシステムの第７の態様の概略図である。
【図９】図９は、第７の態様と追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエルシステムの第８の態様の概略図である。
【図１０】図１０は、デュアルフューエルシステムの第９の態様の概略図である。
【００５１】
好ましい態様の詳細な説明
図１を参照すると、参照番号１０は、全体を通してディーゼルエンジン（図示せず）の間接噴射システム（噴射システム）１２に燃料を供給する、本発明によるデュアルフューエル供給システムを示す。間接噴射システムは、一般的に、その噴射器の噴射圧力が、直接噴射システムと比較して相対的に低いという特徴がある。
以下に示すデュアルフューエル供給システムの態様は、相対的に低い燃料要求圧力、典型的には２バールから１５バールを有する、間接噴射システムへ燃料を供給するためのものである。
【００５２】
概して、以下に示す態様のそれぞれは、２つのサブシステムを含む。１つのサブシステムは、混合燃料供給システム１７であって、これは、ディーゼル油貯蔵器またはタンク４２、液化ガス状燃料貯蔵器またはタンク４４、および液体燃料混合物を混合燃料供給システム１７の第２段階１６へ供給するシステム構成要素１３を有する、混合燃料供給システム１７の第１段階１４を含む。第２段階１６は、システム構成要素１５を含む。液化ガス状燃料は、通常、液体石油ガス（ＬＰＧ）であるが、本発明による、デュアルフューエル供給システムは、異なる種類の液化ガス状燃料に使用するように構成することができることが認識されるであろう。
【００５３】
混合燃料供給システム１７は、ディーゼル油と液化ガス状燃料の液体燃料混合物を、噴射システム１２の燃料要求圧力範囲に合致する供給圧力で、かつ燃料混合物が間接噴射システム１２およびディーゼルエンジンの燃料経路を通過して流れるときに、燃料混合物をその蒸気温度より下に保持する、対応する温度範囲で、間接噴射システム１２へ動作可能に供給することができる。
デュアルフューエル供給システム１０の別のサブシステムは、ディーゼル油供給システム８０であって、ディーゼル油タンク４２、およびディーゼル油を噴射システム１２に送出するシステム構成要素７９を含む。
【００５４】
デュアルフューエル供給システム１０は、以下により詳細に説明するように、様々な流路を画定する導管またはライン、およびデュアルフューエル供給システム１１を通過するディーゼル油または燃料混合物の能動的流路、流量、温度、および圧力を調整、制御する、システム構成要素を含む。
さらに、デュアルフューエルシステム１０は、ディーゼル油供給システム８０と混合燃料システム１７の間の選択的な切り換えを可能として、噴射システム１２に、ディーゼル油または液体燃料混合物のいずれかをそれぞれ選択的に供給するように構成されている。
【００５５】
図２は、デュアルフューエル供給システムの態様１１の概略図を示す。このデュアルフューエル供給システム１１は、ディーゼル油とＬＰＧを混合して液体燃料混合物を形成する第１段階１４と、噴射システム１２に、混合燃料供給システム１７の第１段階１４からの燃料混合物を供給する、第２段階１６とを含む。混合燃料供給システム１７の第２段階１６は、燃料混合システムを形成する。
【００５６】
混合燃料供給システム１７の第２段階１６は、混合燃料供給循環流路（矢印２０を参照）を画定する混合燃料供給循環ライン（またはループ）１８を含む。混合燃料供給循環ループ１８は、噴射システム１２の燃料レールを通過して燃料混合物を循環させるための、噴射システム１２の燃料レールまたはマニホルドと直列に流動連通して接続されている。
混合燃料供給ライン流路（矢印２４を参照）を画定する、混合燃料供給ライン２２は、燃料混合システム１４と混合燃料供給循環ループ１８の間に延びて、燃料混合物を燃料混合システム１４から混合燃料供給循環ループ１８に供給する。
【００５７】
混合燃料供給システム１７の第２段階１６は、混合燃料供給循環ライン１８と直列の循環ポンプ２６と、間接噴射システム１２の上流、かつ循環ポンプ２６の下流で混合燃料供給循環ループ１８と直列の燃料冷却器２８とを含む。この態様において、循環ポンプは、制御可能な速度可変ポンプであり、燃料冷却器は、トラックの空調システムの冷媒ラインと直列に接続された蒸発器を含む。しかしながら、燃料冷却器は、スタンドアローン燃料冷却器とすることができることが認識されるであろう。
【００５８】
温度センサ３０が、噴射システム１２に供給される液体燃料混合物の供給温度を測定するために、間接噴射システム１２の上流に設けられている。
デュアルフューエル供給システム１１はまた、混合燃料供給循環ライン１８から間接噴射システム１２を選択的に隔離する、混合燃料バイパスライン３２を含む（矢印３３を参照）。
【００５９】
制御可能な常時閉止ソレノイドバルブ３５および常時開放ソレノイドバルブ３４の形態のバルブが、混合燃料供給循環ループ１８およびバイパスライン３２それぞれに直列に設けられており、流路２０または３３のいずれかを通過して燃料混合物を選択的に向きを変えさせる。
混合燃料供給システム１７の第２段階１６はまた、間接噴射システム１２の下流で循環ポンプ２６の上流に、混合燃料供給循環ループ１８と直列に蓄圧器３６を含む。
【００６０】
蓄圧器３６は、ブラッダ形蓄圧器（bladder accumulator）の形態である。
この目的で、混合燃料供給システム１７の第２段階１６は、間接噴射システム１２に供給されている液体燃料混合物の供給圧力を測定するために、間接噴射システム１２の上流に少なくとも１つの圧力センサ３８を含む。
圧力解放バルブ４０が、間接噴射システム１２の下流に設けられている。この圧力解放バルブは、間接噴射システムの燃料要求圧力に応じて、２バールから１５バール（相対圧力）の間の解放（または開口）圧力定格を有する。
【００６１】
燃料混合システム１４は、混合燃料供給システム１７の第２段階１６に供給される、ディーゼル油のＬＰＧに対する比を調整するように構成されている。この比は、ディーゼル油を質量で約１０％から５０％の間、ＬＰＧを質量で９０％から５０％の間とすることができる。
さらに、燃料混合物は、混合燃料循環供給ループ１８における液体燃料混合物に対する温度範囲および圧力範囲に対応する、２．０バールから１５．０バールの間の圧力と、−８．５℃から＋５５℃の間の温度において、混合燃料循環供給ループに供給される。
【００６２】
燃料混合システム１４は、ディーゼル油およびＬＰＧを、ディーゼル油供給源およびＬＰＧ供給源から、受け入れる燃料混合器４０を含む。この燃料混合器４０は、直列型静的混合器、混合チャンバ、出口にチューブを備えて混合を可能にする、ＴピースジョイントまたはＹピースジョイント、その他の形態とすることができる。
ディーゼル油供給源は、ディーゼル油貯留器またはタンク４２を含み、ＬＰＧ供給源は、ＬＰＧ貯留器またはタンク４４を含む。
【００６３】
ディーゼル油送出ライン４８およびＬＰＧ送出ライン４６は、ディーゼル油タンクおよびＬＰＧタンクならびに混合器４０にそれぞれ接続されている。
速度可変制御型ポンプ５０および５２は、燃料混合器４０に供給されるＬＰＧに対するディーゼル油の比を調整するために、混合器の上流にＬＰＧ送出ライン４６と直列に、かつディーゼル油送出ライン４８と直列にそれぞれ設けられている。
燃料混合システム１４は、それぞれディーゼル油送出ラインおよびＬＰＧ送出ラインに直列に、フローメータ５６および５８を含む。
【００６４】
燃料混合システム１４はまた、ＬＰＧ送出ラインおよびディーゼル油送出ラインと直列の燃料冷却器６０および６２を含む。温度センサ７２および７４は、それぞれの冷却器６０および６２の下流に、ＬＰＧ送出ラインおよびディーゼル油送出ラインに直列に設けられている。温度センサ７２、７４は、センサの検知先端が燃料冷却器の出口中に延びるように設置される。
燃料混合システム１４はまた、ＬＰＧ送出ライン４６およびディーゼル油送出ライン４８の後端の近くに、燃料フィルタ６４および６６を含む。
【００６５】
制御可能な常時閉止ソレノイドバルブ６８および７０の形態の２つのバルブが、ＬＰＧ送出ライン４６のいずれかの端部の近くに設けられている。
デュアルフューエル供給システム１１は、ディーゼル油供給システム８０と混合燃料供給システム１７の第２段階１６とを選択的に切り換えて、噴射システム１２にディーゼル油のみ、または燃料混合物のいずれかを選択的に供給するように構成されている。
【００６６】
ディーゼル油供給システム１１は、ディーゼル油を、間接噴射システム１２の燃料要求圧力範囲内の供給圧力で、かつ混合燃料供給システム１６の供給温度範囲に対応する供給温度範囲で、間接噴射システム１２に動作可能に供給することができる。
ディーゼル油供給システム８０は、間接噴射システム１２と直列に流動連通して接続された、ディーゼル油供給循環ライン（またはループ）８２（矢印８４を参照）を含む。
【００６７】
ディーゼル油供給システム８０は、間接噴射システム１２の上流で、ディーゼル油供給循環ラインと直列に、冷凍冷却器の形態の燃料冷却器８５を含む。
ディーゼル油循環ポンプ８６は、冷却器８５の上流にディーゼル油循環供給ループ８２に直列に設けられている。このディーゼル油循環ポンプ８６は、車両の既存のオンボードディーゼル燃料フィードポンプとすることができる。
ディーゼル油供給システム８０は、噴射システム１２をディーゼル油循環供給ループから選択的に隔離する、ディーゼルバイパスライン８７を含む。
【００６８】
燃料供給がディーゼル油供給システム８０から混合燃料供給システム１７に切り換えられるときに、噴射システムおよびエンジンの燃料流動路を液体燃料混合物の沸騰を阻止するのに十分な温度に保持するために、ディーゼル油の供給温度は、噴射システム１２に供給されるときに、燃料混合物の温度と実質的に同一範囲にある。
デュアルフューエル供給システム１１はまた、システムを通過する燃料の流れ、温度および圧力を制御するために、デュアルフューエル供給システム１１の関連するシステム構成要素、ポンプ、バルブ、冷却器、およびその他とインターフェイスで結ばれた、コントローラ（図示せず）を含む。このコントローラは、通常、専用ロジックコントローラまたはプログラマブルロジックコントローラである。
【００６９】
使用に際して、ディーゼルエンジンが動作中の場合に、噴射システム１２には、ディーゼル油またはディーゼル油とＬＰＧの液体燃料混合物のいずれかが供給される。
燃料混合物が噴射システム１２に供給されると、燃料混合物は、流路２０に沿って、混合燃料循環供給ループ１８を通過して循環する。冷却器２８は、噴射システム１２の燃料供給圧力において、液体燃料混合物を液化状態に維持するために、循環燃料混合物の温度を低下させる。温度センサ３０は、冷却器２８から出る、循環燃料混合物の温度を測定する。同時に、圧力センサ３８は、循環燃料混合物の圧力を測定する。
【００７０】
循環燃料混合物の圧力は要求圧力範囲内であるが、その温度が最大閾値温度を越えて上昇する場合には、温度調整システムが、循環ポンプ２６によって、冷却器２８を通過する、燃料混合物の循環速度を上昇させることによって、燃料混合物の温度を低下させる。温度を制御する別の方法は、燃料混合物を一定速度で循環させて、必要に応じて、単に燃料冷却器のオン・オフを切り換えて、燃料混合物を冷却することである。
【００７１】
噴射システム１２は、混合燃料循環供給ループ１８内を循環する循環燃料混合物からの燃料を使用し、これによって、混合燃料循環ループ１８内の燃料混合物の供給圧力が時間とともに低下する。循環燃料混合物の圧力が最小閾値よりも下に低下すると、燃料混合システム１４が起動されて、混合燃料循環供給ループに燃料混合システム１４からの混合燃料を補充する。
【００７２】
燃料混合システム１４が起動されると、２つのソレノイドバルブ６８が開かれる。ソレノイドバルブ６８は、オーストラリアなどのいくつかの国において要求される安全切断バルブである。ソレノイドバルブ６８は、デュアルフューエル供給システムコントローラによっては制御されず、別個の安全装置によって独立に制御される。この装置は、エンジンのクランクシャフトセンサから来るインパルスを検出する。安全装置が、エンジンが回っていることを示す、そのようなインパルスを検出した場合にだけ、安全装置はＬＰＧ送出ライン内のバルブ６８および７０を開き、２つの速度可変制御型ポンプ５０および５２を始動させて、ディーゼルタンクおよびＬＰＧタンクから混合器４０へと圧送されるディーゼル油とＬＰＧの、それぞれの送出ライン４８および４６に沿った流量をディーゼル油フローメータ５６およびＬＰＧフローメータ５８で測定する。コントローラは、ディーゼルポンプ５２およびＬＰＧポンプ５０を制御して、要求される比のディーゼル油とＬＰＧを混合器４０に供給する。
【００７３】
コントローラはまた、ディーゼル燃料冷却器６２およびＬＰＧ冷却器６０を起動させて、混合器４０に圧送される、ディーゼル油とＬＰＧの温度を調整する。理想的には、両方の燃料を、全温度範囲について同一温度に調整すべきである。ディーゼル油は、０℃がディーゼル油の曇り点であるので、０℃より下には冷却できない。０℃より低い温度では、ディーゼル油にワックス粒子が形成され、これがディーゼル燃料冷却器を詰まらせる可能性がある。このような理由で、結果として得られる燃料混合物の温度が正しい範囲になるように、ＬＰＧは、０℃より低い温度に対してディーゼル油よりもいくぶん冷たくする必要がある。
【００７４】
ポンプ５２および５０を用いて、燃料混合システム１４は、混合燃料循環供給ループ１８に進入するとともに、混合燃料循環供給ループ１８内の循環燃料混合物の圧力を増大させるブラッダ形蓄圧器３６を充填するのに十分な圧力で、ディーゼル油およびＬＰＧを送出する。圧力センサ３８は、混合燃料循環供給ループ１８内の圧力を測定し、循環燃料混合物の圧力が最大閾値に達すると、ポンプ５２および５０がオフに切り換えられて、バルブ７０が閉じられる。
【００７５】
ＬＰＧポンプ５０は、ディーゼルポンプ５２の前にオフに切り換えられて、燃料混合システム１４が遮断される前に、ディーゼル油が混合燃料供給ライン２２中に圧送される。これによって、燃料混合システムが起動していなときには冷却がその中では行われない、混合燃料供給ライン２２に滞留するＬＰＧの量が減少する。言い換えると、混合燃料供給システムの第２段階１６に燃料混合物が毎度、供給された後に、混合燃料供給システム１７の第２段階１６には、少なくとも部分的にディーゼル油が流される。また、混合燃料供給システム１７には、ディーゼルエンジンがオフに切り換えられる前に、少なくとも部分的にディーゼル油が流される。
【００７６】
一方で、ディーゼル油は、特にオンボードディーゼルフィードポンプ８６が機械駆動であって、切ることができない場合に、ディーゼル油バイパスライン８７を通って循環している。
デュアルフューエル供給システム１１が、混合燃料供給システム１７からディーゼル油供給システム８０に切り替わると、コントローラは、ディーゼル油供給循環ライン８２を通ってディーゼル油の循環を開始するために、ディーゼル油循環供給ループ８２内のバルブ９１を開き、ディーゼル油バイパスライン８７内のバルブ８９を閉じる。
【００７７】
結果的に、混合燃料循環供給ループ１８内のバルブ３５が閉じられ、混合燃料バイパスライン３２内のバルブ３４が開かれて、この結果、燃料混合物は、噴射システム１２を迂回する。
すなわち、ディーゼル油供給システム８０が、噴射システム１２にディーゼル油を供給している間、燃料混合物は、冷却器２８を通って混合燃料バイパスループ３３内をまだ循環されており、混合燃料循環供給ループ１８内の滞留燃料混合物を、液体燃料混合物の沸騰を防止するのに十分に低い温度に維持する。
【００７８】
デュアルフューエル供給システム１１はまた、噴射システム１２の入力端とディーゼル油タンク４２の間に延びる安全オーバーフローライン９４を含む。この安全オーバーフローライン９４は、噴射システムの最大要求圧力に応じて、３バールから１６バールの範囲の開口圧力を有する、圧力解放バルブ９６を含む。噴射システム１２内の圧力が、圧力解放バルブ９６の開口圧力を超えて上がるときに、例えば、混合燃料の温度が高すぎて、そのために液体燃料混合物の蒸気圧が圧力解放バルブ９６の開口圧力を超えて上がる場合には、圧力解放バルブが開いて、燃料が安全オーバーフローライン９４に沿って流れる。安全オーバーフローライン９４は、ディーゼル油をディーゼルタンク４２へと通過させるが、ガス状ＬＰＧを吸収する、吸収器／気液分離器９８を含む。
【００７９】
コントローラはまた、混合燃料供給循環ループ１８内の圧力が設定圧力閾値より下に低下すると、混合燃料供給システム１７からディーゼル油供給システム８０に自動的に切り換えるように構成されている。
また、燃料、燃料混合物および／またはディーゼル油の温度は、燃料がディーゼルエンジンおよび噴射システムの燃料流路を通って循環するときに、燃料に導入される付加的な熱を補償するのに十分に低い温度に調整される。同様に、混合前の液化ガス状燃料およびディーゼル油の温度は、混合中、および混合燃料供給循環ラインへと流れるときに、燃料混合物に付加される熱を補償するために、混合圧力における液化ガス状燃料の蒸気温度よりも十分に低い温度に調整される。
【００８０】
コントローラが、混合燃料供給循環ループ１８内における液体燃料混合物の温度を監視して、温度が設定温度閾値より高く上がると、ディーゼル油供給システムに切り換えるように構成されるなどの、安全対策もシステムに組み込まれている。
さらに、コントローラは、混合燃料バイパスループ３２内の温度を監視して、混合燃料バイパスループ内の液体燃料混合物の温度が、設定温度閾値よりも高い場合には、ディーゼル油供給システム８０から混合燃料供給システム１７への切り換えを控えるように構成されている。
【００８１】
さらに、コントローラは、ディーゼル油の供給温度を監視して、ディーゼル油の供給温度が設定温度閾値よりも高い場合には、混合燃料供給システムへの切り換えを控えるように構成されている。
コントローラは、ディーゼル油供給循環ライン内のディーゼル油の流量、または混合燃料循環ライン内の燃料混合物の流量が、設定流量閾値よりも低い場合には、警報をトリガーするように構成されている。
温度の制御の一部として、供給圧力における燃料混合物の蒸気温度を相殺するために、ディーゼル油の液化ガス状燃料に対する比を変更することができる。
【００８２】
図３は、本質的に図２のデュアルフューエル供給システム１１と同一であるが、追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエル供給システム１００を示す。図３において、図２における同一部品は、異なる参照番号によって特に示さない限り、同一の参照番号で示されている。追加のシステム構成要素としては、混合燃料循環供給ループ１８内に、混合器１０２、追加の冷却器１０３、追加の温度センサ１１０、１１４、１０８、１１６および追加の圧力センサ１０９、１１２、ならびに冷却器２８の上流の追加のノンリターンバルブ１１８が含まれる。
【００８３】
デュアルフューエル供給システム１００の燃料混合システム１２０はまた、追加の圧力センサ１２１および１２２、ＬＰＧ送出ラインにおける追加の冷却器１２４、ならびにノンリターンバルブ１２６などの、追加の部品を含む。
デュアルフューエル供給システム１００のディーゼル油供給システム１３１は、追加の補助ディーゼル油ポンプ１２８およびマニュアルバルブ１３０を含む。デュアルフューエル供給システム１００の全体的な動作および制御は、上述のデュアルフューエル供給システム１１のそれと本質的に同一であることが認識されるであろう。
【００８４】
図４は、本発明による、デュアルフューエル供給システム１４０の別の態様を示す。デュアルフューエル供給システム１４０は、混合燃料供給システム１４３およびディーゼル油供給システム１４４を含む。ディーゼル油供給システム１４４は、図２のディーゼル油供給システム８０と実質的に同一である。
混合燃料供給システム１４３の第２段階１４２は、図２の混合燃料供給システム１１の第２段階１６と実質的に同一である。
しかしながら、デュアルフューエル供給システム１４０は、図２の燃料混合システム１４と異なる燃料混合システム１４６を含む。
【００８５】
燃料混合システム１４６はまた、ディーゼル油およびＬＰＧを混合器１５２に供給する、ディーゼル油送出ライン１４８およびＬＰＧ送出ライン１５０を含む。
ディーゼル油送出ライン１４８は、ディーゼル油フィード（またはブースタ）ポンプ１５４、ディーゼル油ブースタポンプ１５４の下流のディーゼル油ブラッダ形蓄圧器１５８、およびディーゼル油ブラッダ形蓄圧器１５８の下流の冷却器１６０を含む。ディーゼル油送出ラインは、冷却器１６０の上流にプロポーショニングバルブ１６６をさらに含む。圧力センサ１５６および温度センサ１６２が、ディーゼル油送出ライン１４８に直列に設けられている。フィルタ１６８が、ディーゼル油送出ライン１４８の後端近くに設けられている。
【００８６】
同様に、ＬＰＧ送出ライン１５０は、ＬＰＧフィード（またはブースタ）ポンプ１７８、ＬＰＧブースタポンプ１７８の下流のＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８、およびＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８の下流の冷却器１９０を含む。ＬＰＧ送出ラインは、冷却器１９０の下流にプロポーショニングバルブ１７２をさらに含む。圧力センサ１８６および温度センサ１９２が、ＬＰＧ送出ライン１５０と直列に設けられている。フィルタ１７９が、ＬＰＧ送出ライン１４８の後端近くに設けられている。
【００８７】
ＬＰＧタンク４４の内側のＬＰＧは、通常、加圧状態で貯蔵されており、したがってＬＰＧタンク４４内の圧力がＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８を充填するのに適当であれば、ＬＰＧブースタポンプ１８０は、そのようなときに使用されない。ラインセクション１９６に沿って、ＬＰＧタンク４４から直接、ＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８へのＬＰＧの流れは、バルブ１８４を開閉することによって制御される。そうでない場合には、ＬＰＧブースタポンプ１７８が起動されて、ＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８へのＬＰＧの供給圧力を増大させる。
【００８８】
バルブ１７２は、図２に示すものと類似の隔離バルブとして使用される。
使用に際しては、混合燃料供給循環ライン１８内の燃料混合物の圧力が、供給圧力閾値より下に低下すると、燃料混合システム１４６がコントローラによって起動されて、混合燃料循環供給ループ１８に直列の混合燃料ブラッダ形蓄圧器３６を充填することによって、混合燃料循環供給ループ１８に燃料混合物を補充する。
【００８９】
ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器１５８内、またはＬＰＧブラッダ形蓄圧器１８８内の圧力が、圧力センサ１５６および１８６によって検出されるように、圧力閾値より下に低下する場合には、ブースタポンプ１５６および１７８がコントローラによって起動されて、ブラッダ形蓄圧器１５８および１８８に、ディーゼル油およびＬＰＧをそれぞれ充填する。燃料混合システム１４６の構成によって、ブラッダ形蓄圧器１５８および１８８の充填は、独立に制御することが可能であること、すなわち、ブラッダ形蓄圧器は、ディーゼル油およびＬＰＧを混合器１５２に解放する前に、充填することが可能であることが認識されるであろう。
【００９０】
冷却器１６０および１９０は、ディーゼル油およびＬＰＧの温度を低減させて、ディーゼル油およびＬＰＧの両方の温度を、送出ラインに直列の圧力においてＬＰＧが液化状態である温度に調製する。次いで、ディーゼル油およびＬＰＧは、混合器１５２内で混合されて、混合燃料循環供給ループ１８へ送られる。デュアルフューエル供給システム１４０の追加の動作および制御は、図２のデュアルフューエル供給システム１１を参照して上述したものと、本質的に同一である。
【００９１】
図５は、図５のデュアルフューエルシステム１４０と本質的に同一であるが、ディーゼル油供給システム２１２および混合燃料供給システム２１４の第２段階２１３において、図３を参照して説明した態様と異なることのない、ある数の追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエル供給システム２１０の別の態様を示す。
燃料混合システム２１６は、図４の燃料混合システム１４６と類似しているが、ＬＰＧ送出ラインにおける圧力センサ２１８およびノンリターンバルブ２２０などの、いくつかの追加の構成要素も含む。
図６は、本発明による、デュアルフューエル供給システム２４０の別の態様を示す。デュアルフューエルシステム２４０は、混合燃料供給システム２４３およびディーゼル油供給システム２４４を含む。
【００９２】
混合燃料供給システム２４３の第２段階２４２は、それが、混合燃料循環供給ループ１８、混合燃料バイパスループ３２、冷却器２８および混合燃料循環ポンプ２６、ならびにソレノイドバルブ３４および３５をやはり含む点において、図２〜５を参照して説明した態様と実質的に同様である。しかしながら、混合燃料ブラッダ形蓄圧器２６２は、混合燃料循環供給ループ１８に直列であるのと反対に、混合燃料供給ライン２２に直列に、混合燃料供給ライン２２の後端近くに位置している。
【００９３】
図２〜５における態様との別の違いは、冷却器２６４が、混合燃料ブラッダ形蓄圧器２６２の上流に混合燃料供給ライン２２と直列に設けられている点である。また、圧力調整バルブ２６６が、混合燃料供給ライン２２と直列に、冷却器２６４の上流に位置している。
混合燃料供給システム２４２は、混合燃料循環供給ループ１８に供給される燃料混合物の圧力および温度を制御するのに使用するための、関連する圧力センサ２６８および温度センサ２７０および２７２をさらに含む。
【００９４】
燃料混合システム２５６は、図２および３を参照して説明したような燃料混合システムと実質的に同様であるが、ディーゼル油送出ライン２６５およびＬＰＧ送出ライン２６７から冷却器を除外する。圧力調整バルブ２６６によって、混合燃料供給循環ループ１８内の燃料混合物の圧力が、噴射システム１２の必要とされる圧力要求範囲内にあり、こうして圧力調整バルブ２６６の後端近くの圧力は、ＬＰＧを液化状態に維持するのに十分に高く、したがってディーゼル油送出ラインおよびＬＰＧ送出ラインに冷却器を必要としない圧力に維持されることが確実になる。ディーゼル油ラインおよびＬＰＧラインにおける冷却器の追加は、しかしながら、任意選択の機能であることが認識されるであろう。
【００９５】
ディーゼル燃料システム２４４は、図２を参照して説明した、ディーゼル燃料システム８０と実質的に同一である。
図７は、図６のデュアルフューエル供給システム２４０と実質的に同様であるが、図３のデュアルフューエル供給システム１００を参照して説明したものと異ならない、いくつかの追加のシステム構成要素を含む、デュアルフューエル供給システム２８０の別の態様を示す。
図８は、本発明によるデュアルフューエル供給システム２９０の別の態様を示す。デュアルフューエル供給システム２９０は、図６を参照して説明した混合燃料供給システム２４２の第２段階と実質的に同様である、混合燃料供給システム２９１の第２段階を含む。
【００９６】
デュアルフューエルシステム２９０は燃料混合システム２９２をさらに含み、この燃料混合システム２９２は、図４を参照して説明した燃料混合システムと実質的に同様であるが、この燃料混合システムはディーゼル油送出ラインおよびＬＰＧ送出ラインから冷却器を除外する。冷却器を省略することは、図６の燃料混合システム２４６を参照して説明したのと同じ理由で可能である。
図９は、図７のデュアルフューエル供給システムと実質的に同様であるが、図５を参照して説明したデュアルフューエル供給システム２１０と異ならない、いくつかの追加の構成要素を含む、デュアルフューエル供給システム３００の別の態様を示す。
【００９７】
図１０は、トラックおよび原動機用の低圧ディーゼルエンジンまたは間接噴射ディーゼルエンジン用の、本発明によるデュアルフューエル供給システム４００のさらに別の態様を示す。
デュアルフューエル供給システム４００は、混合燃料供給システム４０２、燃料混合システム４０４、およびディーゼル油供給システム４０６を含む。
【００９８】
混合燃料供給システム５０２は、混合燃料供給循環ライン４３４を含む。混合燃料循環ライン４３４は、混合チャンバを画定し、過剰な圧力を解放する圧力解放バルブ４２８を有する、混合器４２７を含む。この態様においては、混合器４２７は、混合燃料循環供給ライン４３４と直列に設置されて、それによって燃料混合システム４０４と混合燃料供給システム４０２の間の共通構成要素を形成する。
使用に際して、燃料混合物は、混合器４２７から、噴射システム１２のレール燃料ライン４５０に沿って通過する。燃料混合物の温度は、約１２０ｐｓｉの圧力を維持する間に、約３℃に調製される。冷却器４５１の下流には、２つの温度センサ４２６がある。
【００９９】
混合燃料循環供給ライン４３４は、別の冷却器４５３、速度可変制御型循環ポンプ４５４、フローメータ４５５、圧力解放バルブ５６、および混合燃料圧力燃料タンク４５７をそれぞれ下流に含む。
混合燃料圧力燃料タンク４５７は、温度センサ４５８および圧力センサ４５９を有する。混合燃料圧力燃料タンク４５７と混合器４２７の間に、混合器４２７への混合燃料の流れを制御することのできる、ソレノイドバルブ４６０がある。
【０１００】
混合燃料バイパスライン４３４．１は、レール燃料ライン４５０を分割して、噴射システム１２を迂回する代替経路を形成する。バルブ４５２および４６２は、燃料混合物を、混合燃料循環供給ライン４３４またはバイパスライン４３４．１のいずれかを通過して向きを変えるように制御される。
ソレノイドバルブ４６２の下流には、レール燃料ライン４５０は、流れに沿って、フローメータ４６３、圧力センサ４６４、圧力解放バルブ配設４６５および４６６を含む。
【０１０１】
ディーゼル油は、給油スタンドポンプから、大気圧でオンボードディーゼル油タンク４１１中に導入される。ディーゼル油は、ディーゼル燃料ポンプ４１３およびディーゼル油ブースタ（補助）ポンプ４１４によって、ディーゼル油タンク４１１から配管４３１に沿って直列フィルタ４１２を介して抽出、圧送される、前記２つのポンプは、一緒にディーゼルポンプから流れるディーゼル油の圧力を、約１５０ｐｓｉの圧力まで増大させることができる。
【０１０２】
直列フィルタ４１２は、ガラスハウジング型フィルタである。
ディーゼル燃料は、その後、加圧ディーゼル油タンク４１５内に圧力をかけて貯蔵される。圧力センサ４２３が、加圧ディーゼル油タンク４１５の内側の圧力を測定するために設けられる。ディーゼル油リターンライン４２２．１は、加圧ディーゼル油タンク４１５とディーゼル油タンク４１４の間に延びるとともに、タンク４１５内部の圧力が圧力解放バルブ４２２の開口圧力を超えて増大する場合に、ディーゼル油がディーゼルタンク４１１に戻るのを可能にする、直列圧力解放バルブを含む。
【０１０３】
加圧ディーゼル燃料タンク５１５から、ディーゼル油は、２つの可能性のある経路の一方に向きを変えられる前に、制御可能ソレノイドバルブ４２４および圧力センサ１９を通過する。ソレノイドバルブ４２４および圧力センサ１４９を含む、これらの構成要素４１１〜４１５は、ディーゼル油供給システム４０６および燃料混合システム４０４のための共通構成要素である。
燃料混合システム４０４は、混合チャンバ４２７に入る前に、ディーゼル油プロポーショニングバルブ４２０、フローメータ４２１およびノンリターンバルブ４２５を有する、ディーゼル油送出ライン４３０を含む。
【０１０４】
ＬＰＧは、給油スタンドポンプからＬＰＧタンク４４２中に導入され、この場合にタンク４４２は、液体状態で約１５０ｐｓｉの圧力下で充填される。ＬＰＧは、液体状態で約１５０ｐｓｉの圧力下で貯蔵される。燃料混合システム４０４は、フローメータ４４３、ＬＰＧ圧力調整バルブ４４４、ＬＰＧプロポーショニングバルブ４４５およびノンリターンバルブ４４６を有する、ＬＰＧ送出ライン４３３を含む。加圧液体ＬＰＧは、約１２０ｐｓｉで混合チャンバ４２７に進入する。
加圧ディーゼル油および液化ＬＰＧの両方が、混合器４２７に進入して燃料混合物を形成する。混合器の一例が、ＰＣＴ／ＡＵ１８７／００１３９６に記載されており、本明細書に組み入れてある。
【０１０５】
混合器は、ベンチャーミキサ（venture-mixer）のような代替形態とすることも可能であり、この場合には、ＬＰＧの主流が引き込まれ、それによってディーゼル油の副流がＬＰＧと混合させられる。
燃料の好ましい比は、ディーゼル油が３０％でＬＰＧが７０％である。しかしながら、ディーゼル油が１０％でＬＰＧが９０％から、ディーゼル油が９０％でＬＰＧが１０％までの比の範囲がある。３０％未満のディーゼル油を使用する燃料配合の比は、混合燃料の潤滑性が増大した場合に、達成することができる。特に、追加の濾過処理をした低硫黄ディーゼル油は、潤滑性が低く、ディーゼル油割合が３０％未満の燃料配合では、エンジン構成要素を維持するために追加の潤滑が必要となる。
【０１０６】
ディーゼル油供給システム４０６は、ディーゼル油循環ループ４２９を含む。ディーゼル油は、噴射システム１２に接続するレール燃料ライン４５０に合流する前に、ディーゼル燃料バルブ４１７およびノンリターンバルブ４１８を通過する。
ディーゼル油が単独の燃料源として使用される場合には、電子制御ユニットはバルブ４２０、４６２、４４５を閉じて、バルブ４２４、４１７、４７６を開く。ディーゼル油が戻されるときには、一方向圧力バルブ４７４が閉じている間、バルブ４７６は開いている。
【０１０７】
混合燃料が使用されるときには、電子制御ユニット５００は、バルブ４１７、４７６、４５２を閉じて、バルブ４２０、４２４、４４５、４６２および４６０を開く。
電子制御ユニット５００は、様々なエンジンセンサ類で指示されるような、燃料に対する要求に応じて、バルブの開閉を制御する。電子制御ユニット５００は、クランク角度センサからのエンジンの１分間当たりの回転数に関する情報を処理する。
【０１０８】
排出ガス試験結果
排出ガス試験は、独立した第３者、Ｂｒｉｓｂａｎｅ Ｃｉｔｙ Ｃｏｕｎｃｉｌ ａｎｄ Ｄｉｅｓｅｌ ｔｅｓｔ Ａｕｓｔｒａｌｉａによって、図１０を参照して上述したデュアルフューエルシステム４００に対して実施され、結果は、デュアルフューエルシステム５００についてＧｉｌｍｏｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ Ｐｔｙ Ｌｔｄによって解析された。車両がディーゼル油だけ、およびＬＰＧ／ディーゼル油（７０％ＬＰＧおよび３０％ディーゼル油の比）を使用した場合の２種類の試験が実施された。ディーゼル油単独試験（試験１０８１）は、ＤＴ８０ショートテストを使用して（１８７）９月１９日に実施された。ＬＰＧ／ディーゼル油試験（試験４１７９）は、ＤＴ８０ショートテストを使用して（１８８）１月１４日に実施された。両方の試験に同じ車両が使用された。
【０１０９】
車両は、車両試験重量が４５０００ｋｇで、登録番号ＶＶ６８ＨＤトラックのダイムラークライスラー社のＦｒｅｉｇｈｔｌｉｎｅｒ Ｃｏｌｏｍｂｉａであった。ＤＴ８０ショートテストは、一連の急速な加減速にアイドリングを散在させたものであり、典型的な「実世界」のストップスタート運転モードおよび運転条件の間の車両排出ガスを評価するように設計されている。これらの試験、ＤＴ８０テストに加えて、Ｂｒｉｓｂａｎｅ Ｃｉｔｙ Ｃｏｕｎｃｉｌは、類似の走行マイル数の類似のトラックを、ディーゼル油で走行するＶＶ６８ＨＤと比較することを委任されていた。クリーン走行のボルボＦＨ１２原動機が選択された。ダイムラークライスラー社Ｆｒｅｉｇｈｔｌｉｎｅｒ Ｃｏｌｏｍｂｉａ ＶＶ６８ＨＤトラックは、低圧ディーゼルエンジンを使用する原動機であるのに対して、ボルボＦＨ１２原動機は、高圧ディーゼルエンジンを使用するものであった。４４１８テストの結果が以下の表にまとめられている。
【０１１０】
２００８年７月３１日に、Ｂｒｉｓｂａｎｅ Ｃｉｔｙ Ｃｏｕｎｃｉｌによって、１８３モデルｆｒｅｉｇｈｔｌｉｎｅｒ Ｃ１１２ Ｃｅｎｔｕｒｙ（これは、スリーパーキャブを例外として、基本的にＶＶ６８ＨＤと同じモデルである）を使用して、さらなるＤＴ８０テストが実施された。これらの結果も以下の表にまとめられている。排出ガス試験結果を以下に要約する。
【表１】
【０１１１】
これらの結果に基づくと、ＬＰＧ／ディーゼル燃料混合物を使用する、ＤＴ８０ショートテスト運転サイクル下のエンジンは、ディーゼル油と比較してｋｍ当たりで、大幅に低い不透明度、大幅に低い微粒子排出、および低いＮＯｘ排出を示している。 ＬＰＧ／ディーゼル油混合物を使用するＮＯｘ排出は、ＤＮＥＰＭ（Diesel Vehicle Emission National Environment Protection Measure：ディーゼル車両排出物国家環境保全対策）規制値で許容される量の３０．６６％にすぎない。微粒子物質排出は、ＤＮＥＰＭ規制値で許容される値の３．２５％にすぎず、平均不透明度は、ＤＮＥＰＭ規制値で許容される値の３．３５％である。要約すると、ＬＰＧ／ディーゼル混合物を使用する排出ガスレベルは、ＤＮＥＰＭ規制値で許容されるレベルよりも実質的に低い。
【０１１２】
効果
間接噴射燃料システム用のデュアルフューエル供給システムの好ましい態様は、デュアルフューエル供給システムは、燃料混合物またはディーゼル油のみのいずれかを間接噴射システムに供給することが可能であり、２つのシステムの間で選択的に切り換えられることにおいて、燃料冗長性をもたらす効果がある。
デュアルフューエル供給システムの別の効果は、デュアルフューエル供給システムが間接噴射システムにディーゼル油だけを供給する場合には、液体燃料混合物の沸騰を引き起こすことなくデュアルフューエル供給システムが混合燃料供給システムへの切り換えを行うのに安全な温度に、エンジンの燃料流路を保持するように、ディーゼル油温度が制御されることである。
【０１１３】
デュアルフューエル供給システムのさらに別の効果は、使用時のエンジンによる燃料混合物中への熱の導入を補償して、燃料混合物を燃料要求圧力においてその蒸気温度より下に保持するように、ディーゼル油または燃料混合物の供給温度を、燃料混合物の蒸気温度よりも十分に低い温度に調整できることである。
有利なことは、混合燃料供給システムは、デュアルフューエル供給システムが間接噴射システムにディーゼル油だけを供給するときに、混合燃料供給システム内に滞留する燃料混合物の量を最少化するように、燃料混合物流路を最小化するように設計されていることである。
【０１１４】
また、デュアルフューエル供給システムは、燃料混合物が混合燃料供給システムの第２段階に供給された後、およびディーゼルエンジンが停止される前に、燃料混合物流路にディーゼル油を少なくとも部分的に流すように構成される。
デュアルフューエル供給システムはまた、ディーゼル油供給システム、混合燃料供給システムの第１段階、および混合燃料供給システムの第２段階が独立に制御可能であるという効果を有する。特に、混合燃料供給システムの第２段階は、加圧燃料混合物のバッファとなる蓄圧器を含み、したがって、混合燃料供給システムの第１段階から持続的な圧力で制御を行うことの依存性を切り離して、ディーゼルエンジンの燃料要求変動中の安定性制御に貢献する。
【０１１５】
また、デュアルフューエルシステムは、デュアルフューエル供給システムのサブシステム内にそれぞれ含まれる、複数の燃料冷却器を使用しており、これらによって、デュアルフューエル供給システムを通過する燃料の温度制御性が向上する。
デュアルフューエル供給システムはまた、既存の燃料システム構成要素のかなりの部分を使用するように設計されており、したがってディーゼルエンジンにデュアルフューエル供給システムを搭載するために必要となる修正が減少した。
【０１１６】
変形形態
前述したことは本発明の実証例として示したが、そのすべて、またその他の修正およびそれに対する変形は、当業者には明白であるように、本明細書に記載されている、本発明の広義の範囲と趣旨に含まれると考えることは、勿論のこと理解されるであろう。
本明細書の詳細な説明と特許請求の範囲の全体を通して、「含む（comprise）」という用語、および「comprises」や「comprising」などの、その変形形態は、その他の添加物、構成要素、整数または工程を除外することを意図するものではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの間接噴射システムに燃料を供給するデュアルフューエル供給システムであって、
前記間接噴射システムにディーゼル油を供給する、ディーゼル油供給システム；および
ディーゼル油と液化ガス状燃料の液体燃料混合物を前記間接噴射システムに、前記間接噴射システムの燃料要求圧力範囲内の供給圧力で、かつ前記燃料混合物が前記間接噴射システムおよび前記ディーゼルエンジンの燃料経路を通過して流れるときに、該燃料混合物をその蒸気温度より低く保持する、対応する温度範囲において、動作可能に供給することのできる、混合燃料供給システムを含み、
前記ディーゼル油供給システムと前記混合燃料システムの間の選択的な切り換えを可能にして、前記間接噴射システムに、選択的にディーゼル油または液体燃料混合物をそれぞれ供給するように構成されている、前記デュアルフューエル供給システム。
【請求項２】
ディーゼル油供給システムが、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲内の供給圧力において、かつ混合燃料供給システムの供給温度範囲に対応する供給温度範囲において、ディーゼル油を間接噴射システムに効果的に供給することができる、請求項１に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３】
混合燃料供給システムが、液体燃料混合物の供給圧力を、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の上限に近い圧力範囲内に調整するように構成されている、請求項１または２に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４】
混合燃料供給システムが、液体燃料混合物が間接噴射システムおよびディーゼルエンジンの流体燃料経路を通過して流れるときに、エンジン熱によって前記液体燃料混合物中に導入される熱を補償するために、供給圧力における液体燃料混合物の蒸気温度よりも十分低い供給温度で、燃料混合物を供給するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項５】
混合燃料供給システムが、第１段階および第２段階を含み、前記混合燃料供給システムの前記第２段階が、液体燃料混合物が間接噴射システムに供給される供給圧力および供給温度を調整するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項６】
混合燃料供給システムが、該混合燃料供給システムの第２段階における供給圧力が、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の下限に向かって低下するときに、該混合燃料供給システムの第１段階をトリガーして液体燃料混合物を該混合燃料供給システムの第２段階に供給するように構成されている、請求項５に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項７】
混合燃料供給システムの第２段階が蓄圧器を含み、前記混合燃料供給システムの第２段階における供給圧力が、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の下限に向かって低下するときに、前記混合燃料供給システムの第１段階がトリガーされて、前記蓄圧器を燃料混合物で充填する、請求項６に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項８】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムの燃料レールと流動循環して直列に接続されているか、または接続可能である、混合燃料供給循環流路を画定する、混合燃料供給循環ラインを含む、請求項７に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項９】
混合燃料供給循環ラインが、ディーゼルエンジンが全負荷において１分間に消費する液体燃料混合物の量を少なくとも収容する流路体積を有する、混合燃料供給循環流路を画定する、請求項８に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１０】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給循環ラインと直列の循環ポンプを含む、請求項８〜９のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１１】
循環ポンプが、速度可変制御型ポンプである、請求項１０に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１２】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムの上流で、循環ポンプに下流に、混合燃料供給循環ラインと直列に、少なくとも１つの燃料冷却器を含む、請求項８〜１１のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１３】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムの下流で、循環ポンプに上流に、混合燃料供給循環ラインと直列に、少なくとも１つの燃料冷却器を含む、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１４】
少なくとも１つの燃料冷却器が、冷媒がその中を通される蒸発器と、該蒸発器を通過する冷媒の流れを遮断する遮断バルブとを含む、請求項１２または１３に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１５】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムに供給される液体燃料混合物の供給温度を測定するために、前記間接噴射システムの上流に、温度センサを含む、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１６】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムから混合燃料供給循環ラインに放出される液体燃料混合物の温度を測定するために、前記間接噴射システムの下流に、温度センサを含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１７】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給循環ラインを通って循環する液体燃料混合物の流量を測定するために、フローセンサを含む、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１８】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給循環ラインに直列に燃料混合器を含み、該燃料混合器は、混合燃料循環供給流路と流動連通する混合チャンバを画定する、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１９】
混合燃料蓄圧器が、ブラッダ形蓄圧器である、請求項１８に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２０】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムに供給されている液体燃料混合物の供給圧力を測定するために、前記間接噴射システムの上流に少なくとも１つの圧力センサを含む、請求項５〜１９のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２１】
混合燃料供給システムの第２段階が、前記混合燃料供給システムの第１段階を、前記混合燃料供給システムの第２段階と流動連通して接続する、混合燃料供給ラインを含み、該混合燃料供給ラインは、混合燃料供給循環ラインと直列の循環ポンプの上流の、前記混合燃料供給循環ラインに合流する、請求項１０〜２０のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２２】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給ラインに直列に圧力調整バルブを含む、請求項２１に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２３】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給ラインに直列に複式冷却器を含む、請求項２１または２２に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２４】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給ラインに直列に蓄圧器を含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム
【請求項２５】
混合燃料供給システムの第１段階が、ディーゼル油と液化ガス状燃料とを混合して液体燃料混合物を形成するように構成された、燃料混合システムである、請求項５〜２４のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２６】
燃料混合システムが、混合燃料供給システムの第２段階に供給される液体燃料混合物のディーゼル油と液化ガス状燃料の比を、ディーゼル油を質量で１０％から５０％と、液化ガス状燃料を質量で９０％から５０％の間の比に調整するように構成されている、請求項２５に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２７】
燃料混合システムが、燃料混合器と、ディーゼル油貯蔵器および液化ガス状燃料貯蔵器の間にそれぞれ接続された、ディーゼル油送出ラインおよび液体ガス状燃料送出ラインとを含む、請求項２５または２６に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２８】
燃料混合システムが、混合器に供給される液化ガス状燃料に対するディーゼル油の比を調整するために、ディーゼル油送出ラインと直列の速度可変制御型ポンプと、混合器の上流の液体ガス状燃料送出ラインと直列の速度可変制御型ポンプとを含む、請求項２７に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２９】
燃料混合システムが、ディーゼル油送出ラインと直列のディーゼル油蓄圧器と、液体ガス状燃料送出ラインと直列の液化ガス状燃料蓄圧器とを含む、請求項２８に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３０】
ディーゼル油蓄圧器が、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器を含み、液化ガス状燃料蓄圧器が、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器を含む、請求項２９に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３１】
燃料混合システムが、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器の上流のディーゼル油送出ラインに直列にディーゼル油ブースタポンプと、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器の上流の液体ガス状燃料送出ラインに直列に液化ガス状燃料ブースタポンプとを含む、請求項３０に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３２】
燃料混合システムが、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器の下流のディーゼル油送出ラインに直列のプロポーショニングバルブと、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器の下流の液体ガス状燃料送出ラインに直列のプロポーショニングバルブとを含む、請求項３１に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３３】
燃料混合システムが、ディーゼル油送出ラインと液体ガス状燃料送出ラインの少なくとも一方と直列のフローメータを含む、請求項２７〜３２のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３４】
燃料混合システムが、ディーゼル油送出ラインと直列の燃料冷却器と、液体ガス状燃料送出ラインと直列の燃料冷却器とを含む、請求項２７〜３３のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３５】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムを選択的に迂回する混合燃料バイパスラインを含む、請求項５〜３４のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３６】
ディーゼル油供給システムが、間接噴射システムの燃料レールと直列に流動連通して接続されるか、または接続可能であるディーゼル油供給循環ラインを含む、請求項１〜３５のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３７】
ディーゼル油供給システムが、間接噴射システムの上流のディーゼル油供給循環ラインに直列に少なくも１つの燃料冷却器を含む、請求項３６に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３８】
ディーゼル油供給システムが、少なくとも１つの燃料冷却器の上流のディーゼル油供給循環ラインに直列にディーゼル油ブースタポンプを含む、請求項３７に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３９】
ディーゼル油供給システムが、間接噴射システムを選択的に迂回する、ディーゼル油バイパスを含む、請求項１〜３８のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４０】
ディーゼル油供給システムと混合燃料供給システムの間の切り換えを選択的に制御するように構成された、コントローラを含む、請求項３５〜３９のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４１】
コントローラが、混合燃料供給システムからディーゼル油システムへの切り換えの前に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている、請求項４０に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４２】
コントローラは、燃料混合システムが混合燃料供給システムの第２段階に液体燃料混合物を充填した後に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている、請求項４０または４１に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４３】
コントローラが、ディーゼルエンジンが停止する前に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている、請求項４０〜４２のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４４】
コントローラが、燃料混合物の温度を調整するために、混合燃料供給循環ラインにおける少なくとも１つの燃料冷却器を通過する燃料混合物の流量を調整するように構成されている、請求項４０〜４３のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４５】
コントローラが、混合燃料バイパスラインを開く前に、ディーゼル油供給循環ラインを開くように構成されている、請求項４０〜４４のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４６】
コントローラが、ディーゼル油バイパスラインを開く前に、混合燃料供給循環ラインを開くように構成されている、請求項４０〜４５のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４７】
コントローラが、混合燃料供給循環ループ内の圧力が、設定圧力閾値より下に低下すると、混合燃料供給システムからディーゼル油供給システムに自動的に切り換えるように構成されている、請求項４０〜４６のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４８】
コントローラが、混合中および混合燃料供給循環ラインに流れるときに燃料混合物に付加される熱を補償するために、液化ガス状燃料およびディーゼル燃料の温度を、混合前に混合圧力における液化ガス状燃料の蒸気温度よりも十分に低い温度に調整するように構成されている、請求項４０〜４７のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４９】
コントローラが、混合燃料供給循環ラインにおける液体燃料混合物の温度を監視して、温度が設定温度閾値より上に上昇すると、ディーゼル油供給システムに切り換えるように構成されている、請求項４０〜４８のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項５０】
コントローラが、混合燃料バイパスライン内の温度を監視して、該混合燃料バイパスライン内の液体燃料混合物の温度が設定温度閾値よりも上である場合には、ディーゼル油供給システムから混合燃料供給システムへの切り換えを控えるように構成されている、請求項４０〜４９のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項５１】
コントローラが、ディーゼル油の供給温度を監視して、ディーゼル油の供給温度が設定温度閾値よりも高い場合には、混合燃料供給システムへの切り換えを控えるように構成されている、請求項４０〜５０のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項５２】
コントローラが、ディーゼル油供給循環ライン内のディーゼル油の流量、または混合燃料循環ライン内の燃料混合物の流量が、設定流量閾値よりも低い場合には、警報をトリガーするように構成されている、請求項５０〜５１のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項５３】
コントローラが、供給圧力における燃料混合物の蒸気温度を変化させるために、ディーゼル油と液化ガス状燃料との比を変更するように構成されている、請求項４０〜５２のいずれか一項に記載されたデュアルフューエル供給システム。
【請求項５４】
間接噴射システム、および
請求項１〜５３のいずれか一項に記載されたデュアルフューエル供給システムを含む、ディーゼルエンジン。
【請求項５５】
間接噴射システムを有するディーゼルエンジン、および
請求項１〜５３のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システムを含む、車両。
【請求項１】
ディーゼルエンジンの間接噴射システムに燃料を供給するデュアルフューエル供給システムであって、
前記間接噴射システムにディーゼル油を供給する、ディーゼル油供給システム；および
ディーゼル油と液化ガス状燃料の液体燃料混合物を前記間接噴射システムに、前記間接噴射システムの燃料要求圧力範囲内の供給圧力で、かつ前記燃料混合物が前記間接噴射システムおよび前記ディーゼルエンジンの燃料経路を通過して流れるときに、該燃料混合物をその蒸気温度より低く保持する、対応する温度範囲において、動作可能に供給することのできる、混合燃料供給システムを含み、
前記ディーゼル油供給システムと前記混合燃料システムの間の選択的な切り換えを可能にして、前記間接噴射システムに、選択的にディーゼル油または液体燃料混合物をそれぞれ供給するように構成されている、前記デュアルフューエル供給システム。
【請求項２】
ディーゼル油供給システムが、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲内の供給圧力において、かつ混合燃料供給システムの供給温度範囲に対応する供給温度範囲において、ディーゼル油を間接噴射システムに効果的に供給することができる、請求項１に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３】
混合燃料供給システムが、液体燃料混合物の供給圧力を、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の上限に近い圧力範囲内に調整するように構成されている、請求項１または２に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４】
混合燃料供給システムが、液体燃料混合物が間接噴射システムおよびディーゼルエンジンの流体燃料経路を通過して流れるときに、エンジン熱によって前記液体燃料混合物中に導入される熱を補償するために、供給圧力における液体燃料混合物の蒸気温度よりも十分低い供給温度で、燃料混合物を供給するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項５】
混合燃料供給システムが、第１段階および第２段階を含み、前記混合燃料供給システムの前記第２段階が、液体燃料混合物が間接噴射システムに供給される供給圧力および供給温度を調整するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項６】
混合燃料供給システムが、該混合燃料供給システムの第２段階における供給圧力が、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の下限に向かって低下するときに、該混合燃料供給システムの第１段階をトリガーして液体燃料混合物を該混合燃料供給システムの第２段階に供給するように構成されている、請求項５に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項７】
混合燃料供給システムの第２段階が蓄圧器を含み、前記混合燃料供給システムの第２段階における供給圧力が、間接噴射システムの燃料要求圧力範囲の下限に向かって低下するときに、前記混合燃料供給システムの第１段階がトリガーされて、前記蓄圧器を燃料混合物で充填する、請求項６に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項８】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムの燃料レールと流動循環して直列に接続されているか、または接続可能である、混合燃料供給循環流路を画定する、混合燃料供給循環ラインを含む、請求項７に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項９】
混合燃料供給循環ラインが、ディーゼルエンジンが全負荷において１分間に消費する液体燃料混合物の量を少なくとも収容する流路体積を有する、混合燃料供給循環流路を画定する、請求項８に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１０】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給循環ラインと直列の循環ポンプを含む、請求項８〜９のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１１】
循環ポンプが、速度可変制御型ポンプである、請求項１０に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１２】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムの上流で、循環ポンプに下流に、混合燃料供給循環ラインと直列に、少なくとも１つの燃料冷却器を含む、請求項８〜１１のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１３】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムの下流で、循環ポンプに上流に、混合燃料供給循環ラインと直列に、少なくとも１つの燃料冷却器を含む、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１４】
少なくとも１つの燃料冷却器が、冷媒がその中を通される蒸発器と、該蒸発器を通過する冷媒の流れを遮断する遮断バルブとを含む、請求項１２または１３に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１５】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムに供給される液体燃料混合物の供給温度を測定するために、前記間接噴射システムの上流に、温度センサを含む、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１６】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムから混合燃料供給循環ラインに放出される液体燃料混合物の温度を測定するために、前記間接噴射システムの下流に、温度センサを含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１７】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給循環ラインを通って循環する液体燃料混合物の流量を測定するために、フローセンサを含む、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１８】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給循環ラインに直列に燃料混合器を含み、該燃料混合器は、混合燃料循環供給流路と流動連通する混合チャンバを画定する、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項１９】
混合燃料蓄圧器が、ブラッダ形蓄圧器である、請求項１８に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２０】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムに供給されている液体燃料混合物の供給圧力を測定するために、前記間接噴射システムの上流に少なくとも１つの圧力センサを含む、請求項５〜１９のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２１】
混合燃料供給システムの第２段階が、前記混合燃料供給システムの第１段階を、前記混合燃料供給システムの第２段階と流動連通して接続する、混合燃料供給ラインを含み、該混合燃料供給ラインは、混合燃料供給循環ラインと直列の循環ポンプの上流の、前記混合燃料供給循環ラインに合流する、請求項１０〜２０のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２２】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給ラインに直列に圧力調整バルブを含む、請求項２１に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２３】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給ラインに直列に複式冷却器を含む、請求項２１または２２に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２４】
混合燃料供給システムの第２段階が、混合燃料供給ラインに直列に蓄圧器を含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム
【請求項２５】
混合燃料供給システムの第１段階が、ディーゼル油と液化ガス状燃料とを混合して液体燃料混合物を形成するように構成された、燃料混合システムである、請求項５〜２４のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２６】
燃料混合システムが、混合燃料供給システムの第２段階に供給される液体燃料混合物のディーゼル油と液化ガス状燃料の比を、ディーゼル油を質量で１０％から５０％と、液化ガス状燃料を質量で９０％から５０％の間の比に調整するように構成されている、請求項２５に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２７】
燃料混合システムが、燃料混合器と、ディーゼル油貯蔵器および液化ガス状燃料貯蔵器の間にそれぞれ接続された、ディーゼル油送出ラインおよび液体ガス状燃料送出ラインとを含む、請求項２５または２６に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２８】
燃料混合システムが、混合器に供給される液化ガス状燃料に対するディーゼル油の比を調整するために、ディーゼル油送出ラインと直列の速度可変制御型ポンプと、混合器の上流の液体ガス状燃料送出ラインと直列の速度可変制御型ポンプとを含む、請求項２７に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項２９】
燃料混合システムが、ディーゼル油送出ラインと直列のディーゼル油蓄圧器と、液体ガス状燃料送出ラインと直列の液化ガス状燃料蓄圧器とを含む、請求項２８に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３０】
ディーゼル油蓄圧器が、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器を含み、液化ガス状燃料蓄圧器が、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器を含む、請求項２９に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３１】
燃料混合システムが、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器の上流のディーゼル油送出ラインに直列にディーゼル油ブースタポンプと、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器の上流の液体ガス状燃料送出ラインに直列に液化ガス状燃料ブースタポンプとを含む、請求項３０に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３２】
燃料混合システムが、ディーゼル油ブラッダ形蓄圧器の下流のディーゼル油送出ラインに直列のプロポーショニングバルブと、液化ガス状燃料ブラッダ形蓄圧器の下流の液体ガス状燃料送出ラインに直列のプロポーショニングバルブとを含む、請求項３１に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３３】
燃料混合システムが、ディーゼル油送出ラインと液体ガス状燃料送出ラインの少なくとも一方と直列のフローメータを含む、請求項２７〜３２のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３４】
燃料混合システムが、ディーゼル油送出ラインと直列の燃料冷却器と、液体ガス状燃料送出ラインと直列の燃料冷却器とを含む、請求項２７〜３３のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３５】
混合燃料供給システムの第２段階が、間接噴射システムを選択的に迂回する混合燃料バイパスラインを含む、請求項５〜３４のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３６】
ディーゼル油供給システムが、間接噴射システムの燃料レールと直列に流動連通して接続されるか、または接続可能であるディーゼル油供給循環ラインを含む、請求項１〜３５のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３７】
ディーゼル油供給システムが、間接噴射システムの上流のディーゼル油供給循環ラインに直列に少なくも１つの燃料冷却器を含む、請求項３６に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３８】
ディーゼル油供給システムが、少なくとも１つの燃料冷却器の上流のディーゼル油供給循環ラインに直列にディーゼル油ブースタポンプを含む、請求項３７に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項３９】
ディーゼル油供給システムが、間接噴射システムを選択的に迂回する、ディーゼル油バイパスを含む、請求項１〜３８のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４０】
ディーゼル油供給システムと混合燃料供給システムの間の切り換えを選択的に制御するように構成された、コントローラを含む、請求項３５〜３９のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４１】
コントローラが、混合燃料供給システムからディーゼル油システムへの切り換えの前に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている、請求項４０に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４２】
コントローラは、燃料混合システムが混合燃料供給システムの第２段階に液体燃料混合物を充填した後に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている、請求項４０または４１に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４３】
コントローラが、ディーゼルエンジンが停止する前に、混合燃料供給ラインにディーゼル油を流すように構成されている、請求項４０〜４２のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４４】
コントローラが、燃料混合物の温度を調整するために、混合燃料供給循環ラインにおける少なくとも１つの燃料冷却器を通過する燃料混合物の流量を調整するように構成されている、請求項４０〜４３のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４５】
コントローラが、混合燃料バイパスラインを開く前に、ディーゼル油供給循環ラインを開くように構成されている、請求項４０〜４４のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４６】
コントローラが、ディーゼル油バイパスラインを開く前に、混合燃料供給循環ラインを開くように構成されている、請求項４０〜４５のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４７】
コントローラが、混合燃料供給循環ループ内の圧力が、設定圧力閾値より下に低下すると、混合燃料供給システムからディーゼル油供給システムに自動的に切り換えるように構成されている、請求項４０〜４６のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４８】
コントローラが、混合中および混合燃料供給循環ラインに流れるときに燃料混合物に付加される熱を補償するために、液化ガス状燃料およびディーゼル燃料の温度を、混合前に混合圧力における液化ガス状燃料の蒸気温度よりも十分に低い温度に調整するように構成されている、請求項４０〜４７のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項４９】
コントローラが、混合燃料供給循環ラインにおける液体燃料混合物の温度を監視して、温度が設定温度閾値より上に上昇すると、ディーゼル油供給システムに切り換えるように構成されている、請求項４０〜４８のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項５０】
コントローラが、混合燃料バイパスライン内の温度を監視して、該混合燃料バイパスライン内の液体燃料混合物の温度が設定温度閾値よりも上である場合には、ディーゼル油供給システムから混合燃料供給システムへの切り換えを控えるように構成されている、請求項４０〜４９のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項５１】
コントローラが、ディーゼル油の供給温度を監視して、ディーゼル油の供給温度が設定温度閾値よりも高い場合には、混合燃料供給システムへの切り換えを控えるように構成されている、請求項４０〜５０のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項５２】
コントローラが、ディーゼル油供給循環ライン内のディーゼル油の流量、または混合燃料循環ライン内の燃料混合物の流量が、設定流量閾値よりも低い場合には、警報をトリガーするように構成されている、請求項５０〜５１のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システム。
【請求項５３】
コントローラが、供給圧力における燃料混合物の蒸気温度を変化させるために、ディーゼル油と液化ガス状燃料との比を変更するように構成されている、請求項４０〜５２のいずれか一項に記載されたデュアルフューエル供給システム。
【請求項５４】
間接噴射システム、および
請求項１〜５３のいずれか一項に記載されたデュアルフューエル供給システムを含む、ディーゼルエンジン。
【請求項５５】
間接噴射システムを有するディーゼルエンジン、および
請求項１〜５３のいずれか一項に記載のデュアルフューエル供給システムを含む、車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２０１２−５２４２０７（Ｐ２０１２−５２４２０７Ａ）
【公表日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０６２７９（Ｐ２０１２−５０６２７９）
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２０１０／０００４５０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２１３０６
【国際公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（５１１２５２７９６）ディージーシー インダストリーズ ピーティーワイ リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＤＧＣ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ ＰＴＹ ＬＴＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２０１０／０００４５０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２１３０６
【国際公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（５１１２５２７９６）ディージーシー インダストリーズ ピーティーワイ リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＤＧＣ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ ＰＴＹ ＬＴＤ
【Ｆターム（参考）】
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