JP5259514B2 - Dmeエンジンの起動方法 - Google Patents

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Description

燃料タンク内のDME燃料をフィードポンプにより供給ラインを介してDMEエンジンに供給する燃料回路を備えている燃料供給システムにおける、DMEエンジンの起動方法に関する。
DMEエンジンにDME(ジメチルエーテル)燃料を供給する燃料供給システムが知られている。燃料供給システムは、燃料タンク内のDME燃料をフィードポンプにより供給ラインを介してDMEエンジンに供給する燃料回路を備えている。この燃料回路は、燃料が循環するように構成されており、エンジンに供給された燃料は、燃料タンク又は供給ライン上に戻される。
従来、燃料供給システムにおけるDMEエンジンの起動は、次のように行われている。まず、フィードポンプの起動が行われる。これにより、燃料回路内における燃料の循環が開始される。次に、供給ライン内の圧力が所定圧力に到達しているか否かが、確認される。圧力が所定圧力に到達していない場合は、例えば手動により、供給ラインのパージが実行される。その後、エンジンが起動される。
特許文献1には、DMEエンジンの起動方法の一例が開示されている。特許文献1の燃料供給装置は、燃料タンクからエンジンまでの間に、複数のフィードポンプを備えている。特許文献1では、エンジンの起動前に、各フィードポンプの圧力が目標圧力に到達するように制御される。目標圧力は、DMEの飽和蒸気圧以上の値であって、DMEが必ず液体となるような値である。目標圧力は、DMEの温度と蒸気圧との関係を示すグラフに基づいて、特定される。このため、特許文献1の制御装置は、DMEの温度と、各フィードポンプの入口側における圧力とを検出し、温度に対応する蒸気圧以上の圧力となるように、各フィードポンプの出力を設定する。この結果、各フィードポンプによって供給されるDME中に気泡(DME蒸気)が混入することが、防止される。そして、全てのフィードポンプの圧力が目標圧力に到達すると、制御装置は、エンジンを始動する。
特開2005−98260号公報
エンジンの停止状態において、DMEはエンジンの燃料噴射ポンプからパージされ、及び/又は、DMEは燃料回路からリークされる。この結果、燃料回路内から出たDMEの代わりに、燃料回路内にエアが進入する。
エンジンの起動時には、フィードポンプが起動される。このとき、燃料回路内のエアは、フィードポンプによるキャビテーションの原因となる。キャビテーションはフィードポンプの駆動を妨げる。この結果、DMEの圧力が正しく上昇しない。つまり、燃料回路内のエアの存在が、エンジンの起動の妨げとなる。一方、特許文献1の技術は、温度上昇によるDMEの気化を防止できても、燃料回路内に進入したエアを除去できるものではない。
そこで、本発明は、DMEエンジンを起動する前に、DMEの気化を防止するだけでなく、燃料回路内に進入しているエアを除去できるDMEエンジンの起動方法を提供する。
第1発明は、燃料タンク内のDME燃料をフィードポンプにより供給ラインを介してDMEエンジンに供給する燃料回路を備えている燃料供給システムにおける、DMEエンジンの起動方法であって、前記燃料回路の少なくとも一部において前記燃料を冷却する燃料クーラーを起動する、クーラー起動工程と、前記供給ラインを開放する、ライン開放工程と、前記ライン開放工程後に、前記フィードポンプを起動する、ポンプ起動工程と、前記ポンプ起動工程後に、前記フィードポンプの出口側と入口側とにおける圧力差が所定圧力差以上、且つ、前記フィードポンプの出口側の圧力が所定圧以上となるまで、前記供給ラインを大気中に開放する、パージ工程と、前記クーラー起動工程後に、前記燃料回路内の所定位置における前記燃料の温度が所定温度未満となるまで待機する、温度低下待機工程と、前記パージ工程及び前記温度低下待機工程の完了後に、前記DMEエンジンのスターターを起動する、スターター起動工程と、を備えている。
第1発明は、好ましくは、構成(a)〜(c)を採用できる。
(a)前記各工程が、クーラー起動工程、ライン開放工程、ポンプ起動工程、前記パージ工程、前記温度低下待機工程、及び前記スターター起動工程の順序で、実行される。
(b)前記パージ工程において、前記フィードポンプの出口側の圧力が、前記フィードポンプに近い位置と前記DMEエンジンに近い位置とで検出されるものであり、前記所定圧力差と比較するための圧力差が、前記フィードポンプの入口側の圧力と前記フィードポンプに近い位置の圧力との圧力差であり、前記所定圧と比較するための前記圧力が、前記DMEエンジンに近い位置の圧力である。
(c)前記燃料回路が、前記DMEエンジンから前記燃料タンクに前記燃料を戻すリターンラインを備えており、前記燃料が前記DMEエンジンと前記燃料タンクとを循環するようになっている。
本発明は、DMEエンジンを起動する前に、DMEの気化を防止するだけでなく、燃料回路内に進入しているエアを除去できる。
燃料供給システムを示す概略図である。 DMEエンジンの起動方法を示すフローチャートである。
図1は、燃料供給システム及びDME供給源100を示す概略図である。燃料供給システムは、エンジン2にDME燃料を供給するシステムである。DME供給源100は、燃料供給システムの燃料タンク3に、DME燃料を供給する。
燃料供給システムは、燃料を供給するための燃料回路1を備えている。燃料回路1は、エンジン2と、燃料タンク3と、高圧ポンプ4と、を備えている。
燃料回路1は、燃料タンク3からエンジン2に燃料を供給する供給ライン10と、エンジン2から燃料タンク3に燃料を戻すリターンライン20と、供給ライン10とリターンライン20とを連通接続するバイパスライン30と、を備えている。供給ラインは、第1サブ供給ライン11と、第2サブ供給ライン12と、第3サブ供給ライン13と、第4サブ供給ライン14と、からなっている。リターンラインは、第1サブリターンライン21と、第2サブリターンライン22と、第3サブリターンライン23と、第4サブリターンライン24と、からなっている。バイパスライン30は、第1サブバイパスライン31と、第2サブバイパスライン32と、からなっている。
燃料回路1は、更に、3つのパージライン71、72及び73と、リークライン80と、を備えている。第1パージライン71、第2パージライン72、及び第3パージライン73は、燃料回路1内のガスを大気中に放出するラインである。第1パージライン71は、大気中に開放されている。第2パージライン72は、合流部1cにおいて、第1パージライン71の下流側部分に合流している。第3パージライン73は、合流部1dにおいて、第2パージライン72の下流側部分に合流している。リークライン80は、燃料回路1内の各部からリークした燃料を燃料タンク3に回収するラインである。
高圧ポンプ(フィードポンプ)4は、第1サブ供給ライン11と第2サブ供給ライン12との間に配置されている。エンジン2は、第4サブ供給ライン14と第1サブリターンライン21との間に配置されている。燃料タンク3は、第4サブリターンライン24と第1サブ供給ライン11との間に配置されている。
分岐部1aは、供給ライン10とバイパスライン30との接続部である。第2サブ供給ライン12は、分岐部1aにおいて、第3サブ供給ライン13と第1サブバイパスライン31とに分岐している。合流部1bは、リターンライン20とバイパスライン30との接続部である。第2サブバイパスライン32及び第3サブリターンライン23は、合流部1bにおいて、第4サブリターンライン24に合流している。
燃料回路1は、2つの電磁弁CV−1、CV−2を備えている。第1電磁弁CV−1は、第3サブ供給ライン13と第4サブ供給ライン14との間に配置されている。第2電磁弁CV−2は、第1サブリターンライン21と第2サブリターンライン22との間に配置されている。
燃料回路1は、2つの圧力調整弁41、42を備えている。第1圧力調整弁41は、第1サブバイパスライン21と第2サブバイパスライン32との間に配置されている。第2圧力調整弁42は、第2サブリターンライン22と第3サブリターンライン23との間に配置されている。2つの圧力調整弁41、42は、エンジン2に供給される燃料の圧力を、一定に保つために設けられている。高圧ポンプ4から2つの圧力調整弁41、42の上流側までの圧力は、高圧に保たれている。2つの圧力調整弁41、42の下流側から高圧ポンプ4までは、低圧である。本実施形態では、高圧は1.6MPaであり、低圧は0.6MPaである。
燃料回路1は、2つの逆止弁43、44を備えている。逆止弁43は、第4サブリターンライン24と燃料タンク3との間に配置されている。逆止弁44は、リークライン80と燃料タンク3との間に配置されている。逆止弁43、44は、燃料タンク3からライン24、80に燃料が逆流することを防止する。
燃料回路1は、パージのために、2つの電磁弁RV−1、RV−2と、2つの遮断弁91、92と、を備えている。第1電磁弁RV−1は、合流部1cと合流部1dとの間で、第2パージライン72上に配置されている。第2電磁弁RV−2は、合流部1cの上流側において、第1パージライン71上に配置されている。第1遮断弁91は、第4サブ供給ライン14と第2パージライン72との間に配置されている。第2遮断弁92は、第1サブリターンライン21と第3パージライン73との間に配置されている。
第1電磁弁RV−1及び第1遮断弁91が開放されると、第4サブ供給ライン14内のガスが、第2パージライン72を介して大気中に解放される。第1電磁弁RV−1及び第2遮断弁92が開放されると、第1サブリターンライン21内のガスが、第3パージライン73を介して大気中に解放される。第2電磁弁RV−2が開放されると、燃料タンク3内のガスが第1パージライン71を介して大気中に解放される。
燃料供給システムは、燃料回路1内の各部に、燃料の圧力を検出する6つの圧力センサPS−2、PS−3、PS−4、PS−5、PS−6、PS−7を備えている。第2圧力センサPS−2は、第1サブ供給ライン11内の燃料の圧力を検出する。ここで、第1サブ供給ライン11内の燃料の圧力は、燃料タンク3内の燃料の圧力に等しい。第3圧力センサPS−3は、第2上流供給ライン12内の燃料の圧力を検出する。第4圧力センサPS−4は、第4サブ供給ライン14内の燃料の圧力を検出する。第5圧力センサPS−5は、第2サブリターンライン22内の燃料の圧力を検出する。第6圧力センサPS−6は、第4サブリターンライン24内の燃料の圧力を検出する。第7圧力センサPS−7は、リークライン80内の燃料の圧力を検出する。
燃料供給システムは、燃料回路1内の燃料を冷却するための2つの燃料クーラー51、52を備えている。燃料クーラー51、52は、チラー(冷媒を冷やす装置)である。第1燃料クーラー51は、供給ライン10内の燃料を冷却する。第1燃料クーラー51の熱交換器51aは、第2サブ供給ライン12内に配置されている。第2燃料クーラー52は、リターンライン20内の燃料を冷却する。第2燃料クーラー52の熱交換器52aは、第4サブリターンライン24内に配置されている。
燃料供給システムは、燃料回路1内の各部に、燃料の温度を検出する8つの温度センサ61〜68を備えている。第1温度センサ61は、第1サブ供給ライン11内の燃料の温度を検出する。第2温度センサ62及び第3温度センサ63は、第2サブ供給ライン12において、第1熱交換器51の上流側及び下流側の燃料の温度を検出する。第4温度センサ64は、供給ライン10の終端部、つまりエンジン2の入口における燃料の温度を検出する。第5温度センサ65は、リターンライン20の始端部、つまりエンジン2の出口における燃料の温度を検出する。第6温度センサ66及び第7温度センサ67は、第4サブリターンライン24において、第2熱交換器52の上流側及び下流側の燃料の温度を検出する。第8温度センサ68は、リークライン80内の燃料の温度を検出する。
燃料供給システムは、制御装置6を備えている。制御装置6は、エンジン2、高圧ポンプ4、及び燃料クーラー51、52の駆動を制御できる。制御装置6は、2つの電磁弁CV−1、CV−2の開度を維持又は変更できる。制御装置6は、6つの圧力センサPS−2〜PS−7及び8つの温度センサ61〜68による検出情報を確認できる。
燃料供給システムの駆動中における大まかな作動を説明する。燃料供給システムにおいて、高圧ポンプ4の作動により、燃料タンク3内の燃料が、供給ライン10を介してエンジン2に供給される。エンジン2に供給された燃料は、エンジン2を通過した後、リターンライン20を介して、燃料タンク3内に戻される。また、供給ライン10に供給された燃料の一部は、バイパスライン30及びリターンライン20を介して、エンジン2を通過することなく、燃料タンク3内に戻される。燃料は、供給ライン10において第1燃料クーラー51によって冷却されると共に、リターンライン20において第2燃料クーラー52によって冷却される。バイパスライン30の存在によって、燃料クーラー51、52を通過する燃料の流量が増大している。このため、燃料が冷却されやすくなっている。
図2を参照して、燃料供給システムにおけるエンジン2の起動方法を説明する。図2は、DMEエンジン2の起動方法を示すフローチャートである。制御装置6は、図2のフローにしたがって、エンジン起動制御を実行する。エンジン起動制御は、後述の各工程を含んでいる。
エンジン2の停止状態において、つまりエンジン起動制御の開始時点において、4つの電磁弁CV−1、CV−2、RV−1、及びRV−2と、2つの遮断弁91、92とは、全て閉じられている。また、エンジン2、高圧ポンプ4、及び2つの燃料クーラー51、52の駆動も、停止している。
燃料供給システムは、エンジン2を起動するための起動スイッチを備えている。ステップS1において、制御装置6は、起動スイッチが押されたことを検出すると、エンジン起動制御を開始する。
ステップS2において、制御装置6は、2つの燃料クーラー51、52を起動させる。ステップS2の処理は、クーラー起動工程である。
ステップS3において、制御装置6は、2つの電磁弁CV−1、CV−2を開放する。この結果、燃料が、供給ライン10及びリターンライン20内を流れうる状態となる。ステップS3の処理は、ライン開放工程である。
ステップS4において、制御装置6は、高圧ポンプ(フィードポンプ)4を起動する。この結果、燃料が燃料回路1内を流れ始める。ステップS4の処理は、フィードポンプ起動工程である。
ステップS5において、制御装置6は、所定の第1待機時間だけ、次のステップS6の実行を待機する。第1待機時間は、例えば、高圧ポンプ4が定常回転に到達するまでの時間に設定される。本実施形態では、第1待機時間は、5秒間である。
ステップS6からS12までの処理は、ガスのパージを実行するためのパージ工程である。パージ工程における処理は、所定条件の下でステップS6からS12までが繰り返し実行されるループ処理である。このループ処理は、ステップS6及びS7における判定結果が共にYesの場合に終了する。ステップS6又はS7におけるいずれかの判定結果がNoの場合、ループ処理が繰り返し実行される。
ステップS6において、制御装置6は、高圧ポンプ4の出口側と入口側とにおける圧力差が所定圧力差以上であるか否か、を判定する。制御装置6は、第2圧力センサPS−2による検出情報に基づいて、高圧ポンプ4の入口側の圧力を把握できる。制御装置6は、第3圧力センサPS−3による検出情報に基づいて、高圧ポンプ4の出口側の圧力を把握できる。この圧力差は、出口側の圧力から入口側の圧力を減じることによって得られる。したがって、制御装置6は、高圧ポンプ4の出口側と入口側とにおける圧力差を把握できる。所定圧力差は、高圧ポンプ4の作動状態を知るための指標として、設定されている。つまり、高圧ポンプ4における圧力差が所定圧力差を越えている場合、高圧ポンプ4が適切に作動している。所定圧力差は、本実施形態では、0.3MPaである。
高圧ポンプ4における圧力差が所定圧力差(0.3MPa)以上である場合、制御装置6は、処理をステップS7に移行させる。高圧ポンプ4における圧力差が所定圧力差未満である場合、制御装置6は、処理をステップS8に移行させる。
ステップS7において、制御装置6は、高圧ポンプ4の出口側の圧力が所定圧以上であるか否かを、判定する。制御装置6は、第4圧力センサPS−4による検出情報に基づいて、高圧ポンプ4の出口側の圧力を把握できる。所定圧は、エンジン2に供給される燃料の圧力を知るための指標として、設定されている。つまり、高圧ポンプ4の出口側の圧力が所定圧を越えている場合、エンジン2に供給される燃料の圧力は適切である。所定圧は、本実施形態では、1.5MPaである。なお、ステップS7における出口側の圧力は、エンジン2に近い位置の圧力が好ましい。このため、ステップS7では、ステップS6で用いられた第2圧力センサPS−2の検出値の代わりに、第4圧力センサPS−4の検出値が用いられている。
出口側の圧力が所定圧(1.5MPa)以上である場合、制御装置6は、処理をステップS13に移行させる。つまり、制御装置6は、ステップS6からS12までのループ処理を終了させる。出口側の圧力が所定圧未満である場合、制御装置6は、処理をステップS8に移行させる。
ステップS8において、制御装置6は、第1電磁弁RV−1及び遮断弁91、92を開放する。この結果、供給ライン10及びリターンライン20内のガス(エア及びDME蒸気)が大気中にパージされる。
ステップS9において、制御装置6は、所定の第2待機時間だけ、次のステップS10の実行を待機する。第2待機時間は、エア抜き時間として設定されている。第2待機時間は、本実施形態では、1秒間である。第2待機時間の間、ガスのパージが実行される。
ステップS10において、制御装置6は、第1電磁弁RV−1及び遮断弁91、92を閉鎖する。この結果、ガスのパージが終了する。
ステップS11において、制御装置6は、所定の第3待機時間だけ、次のステップS10の実行を待機する。第3待機時間は、パージの実行後に燃料回路1内の燃料が安定するのに要する時間として、設定されている。第3待機時間は、本実施形態では、40秒間である。
ステップS12において、制御装置6は、所定の第1継続時間の間、高圧ポンプ4の出口側の圧力が継続的に所定圧を越えていたか否かを、判定する。第1継続時間は、高圧ポンプ4の駆動の安定度合いを知るための指標として設定されている。第1継続時間は、本実施形態では、40秒間である。
第1継続時間(40秒間)の間、第4圧力センサPS−4の検出値が継続的に1.5MPaを越えている場合、制御装置6は、処理をステップS6に移行させる。一方、第1継続時間の間、第4圧力センサPS−4の検出値が継続的に1.5MPaを越えることができなかった場合、制御装置6は、エラーが発生したと判断し、エンジン起動制御を終了させる。
ステップS13からS15までの処理は、燃料が冷却するまで待機するための温度低下待機工程である。温度低下待機工程における処理は、所定条件の下でステップS13からS15までが繰り返し実行されるループ処理である。このループ処理は、ステップS13における判定結果がYesの場合に終了する。ステップS13における判定結果がNoの場合、ループ処理が繰り返し実行される。
ステップS13において、制御装置6は、エンジン2の入口における燃料の温度が所定温度未満であるか否かを、判定する。制御装置6は、第4温度センサ64による検出情報に基づいて、エンジン2の入口における燃料の温度を把握できる。所定温度は、燃料クーラー51、52の作動状態を知るための指標として、設定されている。所定温度は、本実施形態では、30℃である。
エンジンの入口の温度が所定温度(30℃)未満である場合、制御装置6は、処理をステップS16に移行させる。エンジンの入口の温度が所定温度以上である場合、制御装置6は、処理をステップS14に移行させる。
ステップS14において、制御装置6は、所定の第4待機時間だけ、次のステップS15の実行を待機する。第4待機時間は、燃料クーラー51、52が正常に作動しているときに、燃料の温度が所定温度未満となるのに十分な時間として、設定されている。第4待機時間は、本実施形態では、3分間である。
ステップS15において、制御装置6は、所定の第2継続時間の間、燃料の温度が継続的に所定温度未満であったか否かを、判定する。第2継続時間は、燃料クーラー51、52の駆動の安定度合いを知るための指標として設定されている。第2継続時間は、本実施形態では、5分間である。
第2継続時間(5分間)の間、第4温度センサ64の検出値が継続的に30℃未満であった場合、制御装置6は、処理をステップS13に移行させる。一方、第2継続時間の間、第4温度センサ64の検出値が継続的に30℃未満にならなかった場合、制御装置6は、エラーが発生したと判断し、エンジン起動制御を終了させる。
ステップS16において、制御装置6は、エンジン2のスターターを起動させる。つまり、エンジン2の起動が実行される。
次に、ステップS17において、制御装置6は、エンジン起動制御を終了させる。
本実施形態は、次の作用、効果を有する。高圧ポンプ4の出口側と入口側との圧力差が所定圧力差より小さい間、及び/又は、エンジン2の入口の圧力が所定圧より低い間は、エンジンが起動されることなく、ガス(エア及びDME蒸気)がパージされる。このため、本実施形態は、エンジン2を起動する前に、燃料回路1内に進入しているエアを除去できる。したがって、本実施形態は、燃料回路1内へのエアの進入により、高圧ポンプ4が正しく作動しない不具合を回避できる。
また、エンジン2の入口の温度が所定温度よりも高い間は、エンジン2が起動されない。このため、本実施形態は、エンジン2を起動する前に、DME燃料の気化を防止できる。したがって、本実施形態は、燃料回路1内のDME蒸気により、高圧ポンプ4が正しく作動しない不具合や、エンジン2が適切に起動しない不具合を、回避できる。
本発明は、次の変形例を採用できる。
エンジン起動制御における各工程は、本実施形態では、(1)クーラー起動工程、(2)ライン開放工程、(3)ポンプ起動工程、(4)パージ工程、(5)温度低下待機工程、及び(6)スターター起動工程の順序で、実行される。ここで、各工程の実行順序は、次の条件を満たせばよい。(2)ライン開放工程、(3)ポンプ起動工程、及び(5)パージ工程は、(2)、(3)、及び(4)の順序で実行される必要がある。(1)クーラー起動工程、(5)温度低下待機工程は、(1)、(5)の順序で実行される必要がある。しかし、(2)、(3)、及び(4)の工程群と、(1)及び(5)の工程群とは、実行順序が限定されるものではない。例えば、(3)ポンプ起動工程の後に(1)クーラー起動工程が実行されても良い。あるいは、(4)パージ工程及び(5)温度低下待機工程が、実行時間が重なるように、並列的に実行されても良い。
本実施形態では、高圧ポンプ4の出口側の圧力が、高圧ポンプ4に近い位置とエンジン2に近い位置とで検出される。第3圧力センサPS−3は、比較的高圧ポンプ4に近い位置であり、第4圧力センサPS−4は、比較的エンジン2に近い位置にある。パージ工程(ステップS5)において、所定圧力差と比較するための圧力差が、高圧ポンプ4の入口側の圧力と高圧ポンプ4に近い位置の圧力との圧力差である。同じくパージ工程(ステップS6)において、前記所定圧と比較するための圧力が、エンジン2に近い位置の圧力である。高圧ポンプ4の出口側の圧力は、上述のような異なる2つの位置ではなく、同一位置において検出されても良い。
本実施形態では、温度低下待機工程(ステップS7)において、所定温度と比較するための燃料回路1内の燃料の温度は、エンジン2に近い位置の温度が用いられている。第4温度センサ64が、エンジン2に近い位置の温度を検出する。所定温度と比較するための燃料の温度は、燃料回路1内の所定位置における温度であればよく、エンジン2に近い位置の温度に限定されない。
本実施形態では、燃料回路1は、供給ライン10、リターンライン20、及びバイパスライン30を備えている。このため、一部の燃料がエンジン2及び燃料タンク3を循環すると共に、他の燃料がエンジン2を通過することなく燃料タンク3を循環する。燃料回路1としては、この構成に限定されない。燃料回路は、バイパスライン30を備えない構成であっても良い。燃料回路において、エンジン2からの戻りラインが、燃料タンク3ではなく、供給ライン10の途中に合流しても良い。
1 燃料回路
2 DMEエンジン
3 燃料タンク
4 高圧ポンプ(フィードポンプ)
10 供給ライン
20 リターンライン
51 第1燃料クーラー
52 第2燃料クーラー
64 第4温度センサ(エンジンに近い位置の温度を検出するセンサ)
71 第1パージライン
72 第2パージライン
73 第3パージライン
80 リークライン
PS−2 第2圧力センサ(フィードポンプの入口側の圧力を検出するセンサ)
PS−3 第3圧力センサ(フィードポンプの出口側でフィードポンプに近い位置の圧力を検出するセンサ)
PS−4 第4圧力センサ(フィードポンプの出口側でエンジンに近い位置の圧力を検出するセンサ)

Claims (4)

  1. 燃料タンク内のDME燃料をフィードポンプにより供給ラインを介してDMEエンジンに供給する燃料回路を備えている燃料供給システムにおける、DMEエンジンの起動方法であって、
    前記燃料回路の少なくとも一部において前記燃料を冷却する燃料クーラーを起動する、クーラー起動工程と、
    前記供給ラインを開放する、ライン開放工程と、
    前記ライン開放工程後に、前記フィードポンプを起動する、ポンプ起動工程と、
    前記ポンプ起動工程後に、前記フィードポンプの出口側と入口側とにおける圧力差が所定圧力差以上、且つ、前記フィードポンプの出口側の圧力が所定圧以上となるまで、前記供給ラインを大気中に開放する、パージ工程と、
    前記クーラー起動工程後に、前記燃料回路内の所定位置における前記燃料の温度が所定温度未満となるまで待機する、温度低下待機工程と、
    前記パージ工程及び前記温度低下待機工程の完了後に、前記DMEエンジンのスターターを起動する、スターター起動工程と、
    を備えている、DMEエンジンの起動方法。
  2. 前記各工程が、クーラー起動工程、ライン開放工程、ポンプ起動工程、前記パージ工程、前記温度低下待機工程、及び前記スターター起動工程の順序で、実行される、
    請求項1に記載のDMEエンジンの起動方法。
  3. 前記パージ工程において、前記フィードポンプの出口側の圧力が、前記フィードポンプに近い位置と前記DMEエンジンに近い位置とで検出されるものであり、
    前記所定圧力差と比較するための圧力差が、前記フィードポンプの入口側の圧力と前記フィードポンプに近い位置の圧力との圧力差であり、
    前記所定圧と比較するための前記圧力が、前記DMEエンジンに近い位置の圧力である、
    請求項1に記載のDMEエンジンの起動方法。
  4. 前記燃料回路が、前記DMEエンジンから前記燃料タンクに前記燃料を戻すリターンラインを備えており、
    前記燃料が前記DMEエンジンと前記燃料タンクとを循環するようになっている、
    請求項1に記載のDMEエンジンの起動方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0281947A (ja) * 1988-09-17 1990-03-22 Daihatsu Motor Co Ltd 燃料ポンプ制御方法
JP2000110683A (ja) * 1998-10-09 2000-04-18 Nkk Corp 低沸点燃料用ディーゼル機関
JP2000127902A (ja) 1998-10-26 2000-05-09 Matsushita Electric Works Ltd エンジン起動システム及びこれが設けられたエンジン装置
JP2002276473A (ja) * 2001-03-22 2002-09-25 Isuzu Motors Ltd ジメチルエーテルエンジンの燃料供給システム
JP3932190B2 (ja) * 2002-05-16 2007-06-20 ボッシュ株式会社 ディーゼルエンジンのdme燃料供給装置
JP4168893B2 (ja) * 2003-09-26 2008-10-22 いすゞ自動車株式会社 燃料供給装置
KR100747240B1 (ko) * 2006-03-16 2007-08-07 현대자동차주식회사 엘피아이 가스인젝터 시스템 및 이를 이용한 연료누출방지방법 및 시동불량 방지방법
JP2007263064A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Isuzu Motors Ltd ジメチルエーテルエンジン搭載車両

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