JP2009209901A - Fuel supply device of engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの燃料供給装置に関し、特に、原燃料を分離膜により分離する際、分離膜の未透過側と透過側との間に差圧を発生させる技術に関する。 The present invention relates to an engine fuel supply device, and more particularly to a technique for generating a differential pressure between a non-permeation side and a permeation side of a separation membrane when raw fuel is separated by a separation membrane.
特許文献1に記載の燃料供給装置では、原燃料を、分離膜を用いて、原燃料よりオクタン価の高い高RON燃料と、原燃料よりオクタン価の低い低RON燃料と、に分離し、運転状態に応じて、高RON燃料又は低RON燃料のいずれか一方又は両方をエンジンに供給している。
In the fuel supply device described in
このように、運転状態に応じてエンジンに供給される燃料のオクタン価を変更することで、燃焼状態を改善し、エンジンの出力の増大及び排気性状の改善を図っている。
しかしながら、特許文献1に記載のものでは、ポンプの駆動力のみによって分離膜の未透過側と透過側との間に差圧を発生させているため、ポンプの駆動力が小さいときやポンプを駆動できないときなどは、分離膜の未透過側と透過側との間の差圧が十分に大きくならず、燃料の分離速度が低下してしまう。
However, in the thing of
このような燃料の分離速度の低下により高RON燃料又は低RON燃料の一方が不足すると、エンジンへ供給される燃料は他方の燃料ばかりに偏ってしまい、排気性状の低下や、出力の低下又は燃費の低下などが生じてしまう。 When one of the high RON fuel and the low RON fuel is insufficient due to such a decrease in the fuel separation speed, the fuel supplied to the engine is biased only to the other fuel, resulting in a decrease in exhaust properties, a decrease in output or fuel consumption. Decrease.
そこで、ポンプ以外の様々な車載装置も利用して、分離膜の未透過側と透過側との間に十分な差圧を発生させ、燃料の分離速度を確保したいが、このような技術に関して特許文献1には特に記載がない。
Therefore, we would like to use various in-vehicle devices other than the pump to generate a sufficient differential pressure between the non-permeate side and the permeate side of the separation membrane to ensure the fuel separation speed. There is no particular description in
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、様々な車載装置を利用して、分離膜の未透過側と透過側との間に十分な差圧を発生させ、燃料の分離速度を確保し、所望の成分の燃料が不足することを防止できるエンジンの燃料供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, and generates a sufficient differential pressure between the non-permeation side and the permeation side of the separation membrane using various in-vehicle devices. An object of the present invention is to provide an engine fuel supply device that can secure a fuel separation speed and prevent a shortage of fuel of a desired component.
このため本発明は、車両に搭載され、原燃料を分離膜の未透過側に供給し、該分離膜の未透過側と透過側との差圧によって、特定成分を、該分離膜を透過させて分離し、分離後の各燃料を互いに異なる供給路を介してエンジンへ供給するエンジンの燃料供給装置であって、エンジンの回転力により蓄圧状態とされる一方、車両の状態に応じて該蓄圧状態を解放して前記差圧を発生させる蓄圧装置を含んで構成した。 For this reason, the present invention is mounted on a vehicle, supplies raw fuel to the non-permeate side of the separation membrane, and allows a specific component to permeate the separation membrane by the differential pressure between the non-permeate side and the permeate side of the separation membrane. A fuel supply device for an engine that supplies the separated fuel to the engine via different supply paths, and is stored in an accumulated state by the rotational force of the engine. A pressure accumulating device that releases the state and generates the differential pressure is included.
以上の構成によって、蓄圧装置は、エンジンの回転力により蓄圧状態とされる一方、車両の状態に応じて蓄圧状態を解放して、分離膜の未透過側と透過側との差圧を発生させ、分離膜による燃料の分離を行わせることができる。 With the above configuration, the pressure accumulating device is brought into a pressure accumulating state by the rotational force of the engine, while releasing the pressure accumulating state according to the state of the vehicle to generate a differential pressure between the non-permeating side and the permeating side of the separation membrane. The fuel can be separated by the separation membrane.
ここで、本来は燃料分離以外に用いられる車載装置を蓄圧装置として利用すれば、本来は燃料分離以外に用いられる車載装置により、分離膜の未透過側と透過側との差圧を発生させ、分離膜による燃料の分離を行うことができる。 Here, if an in-vehicle device that is originally used other than fuel separation is used as a pressure accumulator, a differential pressure between the non-permeation side and the permeation side of the separation membrane is generated by the in-vehicle device that is originally used other than fuel separation, The fuel can be separated by the separation membrane.
以下に、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、本実施形態のシステム構成を示す図である。
図1において、車両のエンジン1は、燃料分離装置2において分離された各燃料を、互いに異なる供給路を介して各気筒へ供給され、各気筒での燃料への着火,燃焼により駆動力を発生させ、車両を走行させる。
The first embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of the present embodiment.
In FIG. 1, a
エンジン1には蓄圧装置3が接続され、蓄圧装置3は、詳しくは後述するように、エンジン1の回転力により蓄圧状態とされるようになっている。
また、蓄圧装置3は、燃料分離装置2と接続され、詳しくは後述するように、燃料分離装置2に対して蓄圧状態を解放することができる。
A
Further, the
エンジン1の出力の一部は、発電機5での発電に用いることができ、該発電電力は、バッテリ4へ充電されるようになっている。
バッテリ4は、後述する燃料分離装置2内の一部機器(ヒータ8等)へ電力を供給する。
A part of the output of the
The battery 4 supplies power to some devices (such as the heater 8) in the
図2は、燃料分離装置2及び蓄圧装置3の構成の詳細を示す。
燃料分離装置2において、原燃料は、1次タンク6、圧送機構7、ヒータ8を順に通って、分離膜モジュール9へ供給される。
FIG. 2 shows details of the configuration of the
In the
分離膜モジュール9では、原燃料は、分離膜9aの未透過側に供給され、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧によって、原燃料中の特定成分(例えばオクタン価に基づく特定成分)が、分離膜9aを透過して分離される。
In the separation membrane module 9, the raw fuel is supplied to the non-permeating side of the
分離膜9aを透過した燃料は、気液分離機12へ供給されるが、この供給通路として、エンジン1に駆動されるバキュームポンプ(以下、単にポンプとする)10を介装する通路18と、負圧機構11を介装する通路19と、が並列に設けられている。
The fuel that has passed through the
なお、通路19には、負圧機構11の上流側に弁27が設けられている。
この弁27は、少なくとも、ポンプ10が停止しているとき、及び、弁27より下流側の通路19の燃料圧力Plaeがポンプ10より下流側の通路18の燃料圧力Pvp未満であるとき、は開弁するように制御される。
The
This
気液分離機12で気泡を除去された燃料は、2次タンク13へ供給される。
また、分離膜9aを透過しなかった燃料は、2次タンク14へ供給される。
そして、エンジン1の運転状態に応じて、2次タンク13に貯蔵された燃料又は2次タンク14に貯蔵された燃料のうちから、エンジン1へ供給すべき燃料が選択される。
The fuel from which bubbles are removed by the gas-
Further, the fuel that has not permeated through the
Then, the fuel to be supplied to the
前記分離膜9aの未透過側と透過側との差圧は、蓄圧装置3の作動、又は、ポンプ10の駆動、のいずれかにより発生させることができる。即ち、該差圧の発生源は、蓄圧装置3とポンプ10との間で切り換えることができる。
The differential pressure between the non-permeate side and the permeate side of the
以下、蓄圧装置3のエア用高圧貯蓄部15により、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させる構成について説明する。
エア用高圧貯蓄部15は、弁21を介装した圧力伝達通路31を介して、圧送機構7へ接続されている。
Hereinafter, a configuration in which the differential pressure between the non-permeation side and the permeation side of the
The high
また、エア用高圧貯蓄部15には、弁24を介装した圧力伝達通路34を介して、減筒運転時に燃焼停止可能な気筒41が接続されている。
なお、減筒運転は、減速運転時など、エンジン1の要求出力が小さいときに行われる。
In addition, a
The reduced-cylinder operation is performed when the required output of the
詳細には、圧力伝達通路34は、例えば図3に示すように、気筒41の燃焼室50上部と連通して形成するとよい。なお、図3の符号51は吸気ポート、52は排気ポート、53は吸気弁、54は排気弁、55はピストンである。
Specifically, the
ここで、減筒運転時に燃焼停止した気筒41はエンジン1の回転力により筒内の空気を圧縮するが、エア用高圧貯蓄部15の圧力Phaが気筒41の圧縮時の最大圧力Phavより低い場合、弁24の開弁により、気筒41で最大限に圧縮された空気の一部を、圧力伝達通路34を介して、エア用高圧貯蓄部15へ取り込むことができる。これにより、エア用高圧貯蓄部15は、蓄圧状態とされる。
Here, the
そして、エア用高圧貯蓄部15の圧力Phaが、圧送機構7の駆動による原燃料の圧送に必要な最低限の圧力Phacよりも高い場合、弁21の開弁により、エア用高圧貯蓄部15の蓄圧状態を、圧力伝達通路31を介して、圧送機構7へ解放することができる。
When the pressure Pha of the high
この蓄圧状態の解放により、圧送機構7が空気圧によって駆動され、分離膜9aの未透過側を透過側よりも高圧とできるようになっている。
なお、弁24は、気筒41の燃焼運転中は、全閉へ制御され、混合気や排気がエア用高圧貯蓄部15へ取り込まれるのを防止するが、エア用高圧貯蓄部15側から気筒41側への空気の移動を防止する逆止弁の機能も備えて構成してもよい。
By releasing the pressure accumulation state, the pressure feeding mechanism 7 is driven by air pressure, so that the non-permeation side of the
The
次に、蓄圧装置3の燃料用高圧貯蓄部16により、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させる構成について説明する。
燃料用高圧貯蓄部16は、弁22を介装した圧力伝達通路32を介して、分離膜モジュール9内の分離膜9aの未透過側(上流側)へ接続されている。
Next, a configuration in which the differential pressure between the non-permeation side and the permeation side of the
The high-pressure
また、燃料用高圧貯蓄部16には、弁25を介装した圧力伝達通路35を介して、コモンレール42が接続されている。
詳細には、燃料用高圧貯蓄部16は、例えば図4に示すように、ピストン61及びスプリング62を備えたアキュームレータ60を取り付けて構成することもできる。
In addition, a
Specifically, the high-pressure
コモンレール42は、燃料を高圧に保つため、エンジン1により駆動される高圧ポンプ(図示せず)を備えており、該高圧ポンプの駆動時にコモンレール42の燃料圧力が変動して、これが燃料用高圧貯蓄部16へ伝播する可能性があるが、ピストン61に作用する燃料圧力の変動をスプリング62が吸収することで、燃料用高圧貯蓄部16の燃料圧力を略一定に維持することができる。
The
ここで、燃料用高圧貯蓄部16の燃料圧力Phfがコモンレール42の燃料圧力Phfvより低い場合、弁25の開弁により、コモンレール42内の高い燃料圧力を、圧力伝達通路35を介して、燃料用高圧貯蓄部16へ導くことができる。これにより、燃料用高圧貯蓄部16は、蓄圧状態とされる。
Here, when the fuel pressure Phf of the high-pressure
なお、弁25は、簡易的には燃料用高圧貯蓄部16側からコモンレール42側への燃料の移動を防止する逆止弁でよいが、コモンレール42の燃料圧力を略一定に維持するために、所定の圧力以上で開弁して燃料用高圧貯蓄部16側へ燃料を送る機能と、該逆止弁の機能と、を兼ね備えるのが好ましい。
The
そして、燃料用高圧貯蓄部16の燃料圧力Phfが、分離膜9aの未透過側の圧力Phfsよりも高い場合、弁22の開弁により、燃料用高圧貯蓄部16の蓄圧状態を、圧力伝達通路32を介して、分離膜9aの未透過側へ解放することができる。
When the fuel pressure Phf of the fuel high-
この蓄圧状態の解放により、分離膜9aの未透過側を透過側よりも高圧とできるようになっている。
以下、蓄圧装置3の負圧貯蓄部17により、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させる構成について説明する。
By releasing the pressure accumulation state, the non-permeate side of the
Hereinafter, a configuration in which the negative
負圧貯蓄部17は、弁23を介装した圧力伝達通路33を介して、負圧機構11へ接続されている。
また、負圧貯蓄部17には、弁26を介装した圧力伝達通路36を介して、ブレーキ倍力装置のマスターバック43が接続されている(詳細は図5にも示す)。
The negative
In addition, a master back 43 of a brake booster is connected to the negative
ここで、負圧貯蓄部17の圧力Plaがマスターバック43の圧力Plavより高い場合、弁26の開弁により、マスターバック43の吸気負圧を、圧力伝達通路36を介して、負圧貯蓄部17へ導くことができる。これにより、負圧貯蓄部17は、蓄圧状態とされる。
Here, when the pressure Pla of the negative
なお、弁26は、簡易的にはマスターバック43側から負圧貯蓄部17側への空気の移動を防止する逆止弁でよいが、開閉を制御するように構成してもよい。
そして、負圧貯蓄部17の圧力Plaが、負圧機構11(シリンダ11a内におけるピストン11bより圧力伝達通路33側)の圧力Pfaよりも低い場合、弁23の開弁により、負圧貯蓄部17の蓄圧状態を、圧力伝達通路33を介して、負圧機構11(ピストン11bより圧力伝達通路33側)へ解放することができる。
The
When the pressure Pla of the negative
この蓄圧状態の解放により、負圧機構11内のピストン11bが圧力伝達通路33側へ引き寄せられ、分離膜9aの透過側を未透過側よりも低圧とできるようになっている。
なお、負圧貯蓄部17により分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させるときは、弁27は開弁状態とする。
By releasing the pressure accumulation state, the
When the negative
以上説明したエア用高圧貯蓄部15,燃料用高圧貯蓄部16,負圧貯蓄部17のうち少なくとも1つを用いれば、ポンプ10を用いなくとも、分離膜9aの未透過側と透過側との十分な差圧を発生させて原燃料中の特定成分を分離可能であるが、以下、説明の簡単のため、特に記載がない限り、エア用高圧貯蓄部15のみを用いて該差圧を発生させる例を説明する。
If at least one of the air high-
図6は、本実施形態に係る制御のフローチャートを示す。
ステップS1では、エア用高圧貯蓄部15の圧力Phaから大気圧を減算した値(以下、蓄圧量Paccとする)が、Po未満であるか判定する。
FIG. 6 shows a flowchart of control according to the present embodiment.
In step S1, it is determined whether the value obtained by subtracting the atmospheric pressure from the pressure Pha of the air high-pressure storage unit 15 (hereinafter referred to as the pressure accumulation amount Pacc) is less than Po.
なお、前記Poは、本発明に係る燃料分離可能な下限蓄圧量であり、分離膜9aによる燃料分離を支障なく行えるような蓄圧量Paccの下限値として設定される。
ステップS1で、蓄圧量Paccが前記Po以上であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行える範囲であると判断して、ステップS2へ進む。
The Po is the lower limit pressure accumulation amount that enables fuel separation according to the present invention, and is set as the lower limit value of the pressure accumulation amount Pacc that can perform fuel separation by the
If it is determined in step S1 that the pressure accumulation amount Pacc is equal to or greater than Po, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is within a range in which fuel separation by the
一方、ステップS1で、蓄圧量Paccが前記Po未満であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行うには不十分であると判断して、ステップS5へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S1 that the pressure accumulation amount Pacc is less than Po, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is insufficient for performing fuel separation by the
ステップS2では、蓄圧量PaccがPa(Pa>Po)より大きいか判定する。
なお、前記Paは、本発明に係る所定蓄圧量であり、蓄圧量Paccが十分に高い値であるかの判定用として設定される。
In step S2, it is determined whether the pressure accumulation amount Pacc is larger than Pa (Pa> Po).
The Pa is a predetermined pressure accumulation amount according to the present invention, and is set for determining whether the pressure accumulation amount Pacc is a sufficiently high value.
ステップS2で、蓄圧量PaccがPaより大きいと判定したときは、蓄圧量Paccが十分に高い値であると判断し、ステップS3へ進む。
一方、ステップS2で、蓄圧量PaccがPa以下であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行える範囲ではあるが十分に高い値でないと判断し、ステップS4へ進む。
When it is determined in step S2 that the pressure accumulation amount Pacc is larger than Pa, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is a sufficiently high value, and the process proceeds to step S3.
On the other hand, when it is determined in step S2 that the pressure accumulation amount Pacc is equal to or less than Pa, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is within a range in which fuel separation by the
ステップS4では、エンジン1の出力Weが所定出力Wa未満であるか判定する。
ここで、該所定出力Waは、例えば図7に基づいて設定することができる。
図7は、本実施形態に係るエンジン1の出力と、エア用高圧貯蓄部15の蓄圧効率及びポンプ10の出力と、の関係を例示する。
In step S4, it is determined whether the output We of the
Here, the predetermined output Wa can be set based on, for example, FIG.
FIG. 7 illustrates the relationship between the output of the
図7において、エンジン1が低出力のときほど、燃費向上のために一部気筒の燃焼停止を行う機会が増えることで、エア用高圧貯蓄部15の蓄圧効率が高くなっている。また、エンジン1が高出力のときほど、ポンプ10の出力が高くなっている。
In FIG. 7, as the
即ち、エンジン1が低出力のときほど、蓄圧が促進されるエア用高圧貯蓄部15を用いて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させるのが有利であり、エンジン1が高出力のときほど、出力が増加するポンプ10を用いて、該差圧を発生させるのが有利である。
That is, it is advantageous to generate a differential pressure between the non-permeation side and the permeation side of the
したがって、前記所定出力Waは、エア用高圧貯蓄部15又はポンプ10のうち、どちらが前記差圧を発生させるのに有利かを判断する基準として設定される。
ステップS4で、エンジン1の出力Weが前記所定出力Wa未満であると判定したときは、エア用高圧貯蓄部15を用いるほうが前記差圧を発生させるのに有利であると判断して、ステップS3へ進む。
Therefore, the predetermined output Wa is set as a reference for determining which of the high pressure storage unit for
If it is determined in step S4 that the output We of the
一方、ステップS4で、エンジン1の出力Weが前記所定出力Wa以上であると判定したときは、ポンプ10を用いるほうが前記差圧を発生させるのに有利であると判断して、ステップS5へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S4 that the output We of the
ステップS3では、エア用高圧貯蓄部15を用いて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させることで、原燃料中の特定成分を、分離膜9aを透過させて分離する。
一方、ステップS5では、ポンプ10を用いて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させることで、原燃料中の特定成分を、分離膜9aを透過させて分離する。
In step S3, the specific component in the raw fuel is separated through the
On the other hand, in step S5, the
なお、図6において、燃料用高圧貯蓄部16のみを用いて分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させる場合、蓄圧量Paccは、燃料用高圧貯蓄部16の燃料圧力Phfから大気圧下での燃料圧力を減算した値で定義する。
In FIG. 6, when the differential pressure between the non-permeate side and the permeate side of the
また、負圧貯蓄部17のみを用いて前記差圧を発生させる場合、蓄圧量Paccは、大気圧から負圧貯蓄部17の圧力Plaを減算した値で定義する。
さらに、前記Po,Pa及びWaは、エア用高圧貯蓄部15のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、燃料用高圧貯蓄部16のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、負圧貯蓄部17のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、では夫々異なる値に設定することができる。
Further, when the differential pressure is generated using only the negative
Furthermore, Po, Pa, and Wa are the case where the differential pressure is generated using only the high
以上説明したように、本実施形態によれば、減速時などの減筒運転時に燃焼停止した気筒41で圧縮された空気を、エア用高圧貯蓄部15へ取り込み、エア用高圧貯蓄部15を蓄圧状態とすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the air compressed by the
また、エア用高圧貯蓄部15の蓄圧状態を解放して、圧送機構7を駆動することで、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させ、分離膜9aによる燃料の分離を行うことができる。
Further, by releasing the pressure accumulation state of the high-
このように、本来はエンジン1の運転に用いられる気筒41を利用して、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させ、分離膜9aによる燃料の分離を行うことができる。
As described above, by using the
さらに、燃焼停止した気筒41のピストンの運動エネルギーの一部を、捨てることなく、分離膜9aによる燃料の分離を行うのに有効利用することができ、燃費を向上させることができる。
Furthermore, a part of the kinetic energy of the piston of the
なお、燃料用高圧貯蓄部16を蓄圧状態とする場合は、圧力伝達通路35を介して、コモンレール42内の高い燃料圧力を燃料用高圧貯蓄部16へ導くことで、前記高圧ポンプの発生させたエネルギーの一部(エンジン1の出力の一部)を、捨てることなく燃料分離に有効利用することができる。
When the fuel high-
また、負圧貯蓄部17を蓄圧状態とする場合も、吸気負圧を負圧貯蓄部17へ導くことで、減速時などに発生する吸気負圧を、燃料分離に有効利用することができる。
さらに、本実施形態によれば、エンジン1の出力We及びエア用高圧貯蓄部15(又は燃料用高圧貯蓄部16,負圧貯蓄部17)の蓄圧量Paccに応じて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧の発生源を、蓄圧装置3とポンプ10との間で切り換えることができる。
Also, when the negative
Furthermore, according to the present embodiment, the
したがって、例えばエンジン1の出力が小さすぎるなどしてポンプ10では前記差圧を十分に発生できないときでも、蓄圧装置3により前記差圧を十分に発生させたりすることで、幅広い運転条件において十分な速度で安定して燃料分離を行うことができる。
Therefore, even when the output of the
これにより、燃料分離速度の低下により一方の成分の燃料が不足して、エンジン1へ供給される燃料が他方の燃料ばかりに偏ることをより確実に回避でき、排気性状の低下や、出力の低下,燃費の低下などを一層確実に防止することができる。
As a result, it is possible to more reliably avoid the fact that the fuel of one component becomes insufficient due to a decrease in the fuel separation speed, and the fuel supplied to the
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態では、ポンプ10は、バッテリ4から電力を供給されて駆動する電動式に構成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, the
図8は、本実施形態に係る制御のフローチャートを示す。
ステップS11では、エア用高圧貯蓄部15の蓄圧量Paccが、Po未満であるか判定する。
FIG. 8 shows a flowchart of control according to the present embodiment.
In step S11, it is determined whether or not the pressure accumulation amount Pacc of the high
ステップS11で、蓄圧量Paccが前記Po以上であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行える範囲であると判断して、ステップS12へ進む。
When it is determined in step S11 that the pressure accumulation amount Pacc is equal to or more than Po, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is within a range in which fuel separation by the
一方、ステップS11で、蓄圧量Paccが前記Po未満であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行うには不十分であると判断して、ステップS15へ進む。
On the other hand, when it is determined in step S11 that the pressure accumulation amount Pacc is less than Po, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is insufficient for performing fuel separation by the
ステップS12では、蓄圧量PaccがPa(Pa>Po)より大きいか判定する。
ステップS12で、蓄圧量PaccがPaより大きいと判定したときは、蓄圧量Paccが十分に高い値であると判断し、ステップS13へ進む。
In step S12, it is determined whether the pressure accumulation amount Pacc is larger than Pa (Pa> Po).
If it is determined in step S12 that the pressure accumulation amount Pacc is greater than Pa, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is a sufficiently high value, and the process proceeds to step S13.
一方、ステップS12で、蓄圧量PaccがPa以下であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行える範囲ではあるが十分に高い値でないと判断し、ステップS14へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S12 that the pressure accumulation amount Pacc is equal to or less than Pa, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is within a range in which fuel separation by the
ステップS14では、発電機5の発電量ηeが所定値A未満であるか判定する。
ここで、該所定値Aは、例えば図9に基づいて設定することができる。
図9は、本実施形態に係るエンジン1の出力と、発電機5の発電量ηeと、の関係を例示する。
In step S14, it is determined whether the power generation amount ηe of the
Here, the predetermined value A can be set based on, for example, FIG.
FIG. 9 illustrates the relationship between the output of the
図9において、エンジン1が高出力のときほど、発電機5の発電量ηeが高くなって、バッテリ4の充電効率が増加し、これにより、バッテリ4からポンプ10へ供給可能な電力も増加する。また、前記第1実施形態でも述べたように、エンジン1が低出力のときほど、エア用高圧貯蓄部15の蓄圧効率が高くなる。
In FIG. 9, the higher the
即ち、エンジン1が低出力のときほど、蓄圧が促進されるエア用高圧貯蓄部15を用いて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させるのが有利であり、エンジン1が高出力のときほど、発電機5の発電量ηeが増えてバッテリ4の充電残量に余裕ができやすいため、ポンプ10を用いて、該差圧を発生させるのが有利である。
That is, it is advantageous to generate a differential pressure between the non-permeation side and the permeation side of the
したがって、前記所定値Aは、エア用高圧貯蓄部15又はポンプ10のうち、どちらが前記差圧を発生させるのに有利かを判断する基準として設定される。
ステップS14で、発電機5の発電量ηeが前記所定値A未満であると判定したときは、発電機5の発電量ηeが燃料分離を行うのに十分でないため、エア用高圧貯蓄部15を用いるほうが前記差圧を発生させるのに有利であると判断して、ステップS13へ進む。
Therefore, the predetermined value A is set as a reference for determining which of the high pressure storage unit for
When it is determined in step S14 that the power generation amount ηe of the
一方、ステップS14で、発電機5の発電量ηeが前記所定値A以上であると判定したときは、発電機5の発電量ηeが燃料分離を行うのに十分であるため、ポンプ10を用いるほうが前記差圧を発生させるのに有利であると判断して、ステップS15へ進む。
On the other hand, when it is determined in step S14 that the power generation amount ηe of the
ステップS13では、エア用高圧貯蓄部15を用いて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させることで、原燃料中の特定成分を、分離膜9aを透過させて分離する。
In step S13, the specific component in the raw fuel is separated through the
一方、ステップS15では、ポンプ10を用いて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させることで、原燃料中の特定成分を、分離膜9aを透過させて分離する。
なお、前記Po,Pa及びAは、エア用高圧貯蓄部15のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、燃料用高圧貯蓄部16のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、負圧貯蓄部17のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、では夫々異なる値に設定することができる。
On the other hand, in step S15, the
The Po, Pa, and A are the negative pressure when the differential pressure is generated using only the high-
このように、本実施形態によれば、発電機5の発電量ηe及びエア用高圧貯蓄部15(又は燃料用高圧貯蓄部16,負圧貯蓄部17)の蓄圧量Paccに応じて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧の発生源を、蓄圧装置3とポンプ10との間で切り換えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the separation membrane depends on the power generation amount ηe of the
したがって、例えば発電機5の発電量ηeが不足するなどしてポンプ10では前記差圧を十分に発生できないときでも、蓄圧装置3により前記差圧を十分に発生させたりすることで、幅広い車両条件において十分な速度で安定して燃料分離を行うことができる。
Accordingly, even when the
これにより、燃料分離速度の低下により一方の成分の燃料が不足して、エンジン1へ供給される燃料が他方の燃料ばかりに偏ることをより確実に回避でき、排気性状の低下や、出力の低下,燃費の低下などを一層確実に防止することができる。
As a result, it is possible to more reliably avoid the fact that the fuel of one component becomes insufficient due to a decrease in the fuel separation speed, and the fuel supplied to the
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態の車両は、エンジン1又はモータの少なくとも一方の出力で走行するハイブリッド車両である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The vehicle of this embodiment is a hybrid vehicle that travels with the output of at least one of the
なお、該モータは、例えば、発電機5をモータとしても駆動可能に構成し、バッテリ4から駆動用電力を供給されて駆動するように構成するとよい。
また、ポンプ10は前記第2実施形態と同様に、電動式に構成されている。
For example, the motor may be configured such that the
Further, the
図10は、本実施形態に係る制御のフローチャートを示す。
ステップS21では、エア用高圧貯蓄部15の蓄圧量Paccが、Po未満であるか判定する。
FIG. 10 shows a flowchart of control according to the present embodiment.
In step S21, it is determined whether or not the pressure accumulation amount Pacc of the high
ステップS21で、蓄圧量Paccが前記Po以上であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行える範囲であると判断して、ステップS22へ進む。
When it is determined in step S21 that the pressure accumulation amount Pacc is equal to or greater than Po, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is within a range in which fuel separation by the
ステップS22では、蓄圧量PaccがPa(Pa>Po)より大きいか判定する。
ステップS22で、蓄圧量PaccがPaより大きいと判定したときは、蓄圧量Paccが十分に高い値であると判断し、ステップS23へ進む。
In step S22, it is determined whether the pressure accumulation amount Pacc is larger than Pa (Pa> Po).
When it is determined in step S22 that the pressure accumulation amount Pacc is greater than Pa, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is a sufficiently high value, and the process proceeds to step S23.
一方、ステップS22で、蓄圧量PaccがPa以下であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行える範囲ではあるが十分に高い値でないと判断し、ステップS24へ進む。
On the other hand, when it is determined in step S22 that the pressure accumulation amount Pacc is equal to or less than Pa, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is within a range in which fuel separation by the
ステップS24では、バッテリ4の充電残量SOCが第2所定値B未満であるか判定する。
該第2所定値Bは、ポンプ10の駆動により分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を十分に発生させても、バッテリ4の過放電を十分に回避可能な範囲で設定するのがよい。
In step S24, it is determined whether the remaining charge SOC of the battery 4 is less than a second predetermined value B.
The second predetermined value B is set within a range in which overdischarge of the battery 4 can be sufficiently avoided even when the
ステップS24で、バッテリ4の充電残量SOCが前記第2所定値B未満であると判定したときは、バッテリ4の充電残量SOCが燃料分離を行うのに十分でないため、エア用高圧貯蓄部15を用いるほうが前記差圧を発生させるのに有利であると判断して、ステップS23へ進む。
When it is determined in step S24 that the remaining charge SOC of the battery 4 is less than the second predetermined value B, the remaining charge SOC of the battery 4 is not sufficient to perform fuel separation, so the high pressure storage unit for
一方、ステップS24で、バッテリ4の充電残量SOCが前記第2所定値B以上であると判定したときは、バッテリ4の充電残量SOCが燃料分離を行うのに十分であるため、ポンプ10を用いるほうが前記差圧を発生させるのに有利であると判断して、ステップS25へ進む。 On the other hand, when it is determined in step S24 that the remaining charge SOC of the battery 4 is equal to or greater than the second predetermined value B, the remaining charge SOC of the battery 4 is sufficient to perform fuel separation. It is determined that it is more advantageous to generate the differential pressure, and the process proceeds to step S25.
また、ステップS21で、蓄圧量Paccが前記Po未満であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行うには不十分であると判断して、ステップS26へ進む。
If it is determined in step S21 that the pressure accumulation amount Pacc is less than the Po, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is insufficient for performing fuel separation by the
ステップS26では、前記ステップS24と同様、バッテリ4の充電残量SOCが前記第2所定値B未満であるか判定する。
ステップS26で、バッテリ4の充電残量SOCが前記第2所定値B未満であると判定したときは、バッテリ4の充電残量SOCが燃料分離を行うのに十分でなく、かつ、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行うには不十分であるため、エア用高圧貯蓄部15及びポンプ10による燃料分離は行わず、リターンとなる。
In step S26, as in step S24, it is determined whether the remaining charge SOC of the battery 4 is less than the second predetermined value B.
If it is determined in step S26 that the remaining charge SOC of the battery 4 is less than the second predetermined value B, the remaining charge SOC of the battery 4 is not sufficient to perform fuel separation, and the accumulated pressure Pacc However, the fuel is not sufficiently separated by the
一方、ステップS26で、バッテリ4の充電残量SOCが前記第2所定値B以上であると判定したときは、バッテリ4の充電残量SOCが燃料分離を行うのに十分であるため、ポンプ10を用いて前記差圧を発生可能であると判断して、ステップS25へ進む。 On the other hand, when it is determined in step S26 that the remaining charge SOC of the battery 4 is equal to or greater than the second predetermined value B, the remaining charge SOC of the battery 4 is sufficient to perform fuel separation. Is used to determine that the differential pressure can be generated, and the process proceeds to step S25.
ステップS23では、エア用高圧貯蓄部15を用いて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させることで、原燃料中の特定成分を、分離膜9aを透過させて分離する。
In step S23, the differential component between the non-permeate side and the permeate side of the
一方、ステップS25では、ポンプ10を用いて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させることで、原燃料中の特定成分を、分離膜9aを透過させて分離する。
なお、前記Po,Pa及びBは、エア用高圧貯蓄部15のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、燃料用高圧貯蓄部16のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、負圧貯蓄部17のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、では夫々異なる値に設定することができる。
On the other hand, in step S25, the
Note that Po, Pa, and B are generated when the differential pressure is generated using only the air high-
このように、本実施形態によれば、ハイブリッド車両において、バッテリ4の充電残量SOC及びエア用高圧貯蓄部15(又は燃料用高圧貯蓄部16,負圧貯蓄部17)の蓄圧量Paccに応じて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧の発生源を、蓄圧装置3とポンプ10との間で切り換えることができる。
Thus, according to the present embodiment, in the hybrid vehicle, according to the remaining charge SOC of the battery 4 and the pressure accumulation amount Pacc of the high
したがって、例えばバッテリ4の充電残量SOCが不足するなどしてポンプ10では前記差圧を十分に発生できないときでも、蓄圧装置3により前記差圧を十分に発生させたりすることで、幅広い車両条件において十分な速度で安定して燃料分離を行うことができる。
Therefore, for example, even when the
これにより、ハイブリッド車両において、燃料分離速度の低下により一方の成分の燃料が不足して、エンジン1へ供給される燃料が他方の燃料ばかりに偏ることをより確実に回避でき、排気性状の低下や、出力の低下,燃費の低下などを一層確実に防止することができる。
As a result, in the hybrid vehicle, it is possible to more reliably avoid the fact that the fuel of one component is insufficient due to the decrease in the fuel separation speed and the fuel supplied to the
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
本実施形態では、エンジン1の停止時(ハイブリッド車両ではモータのみによる走行時も含む)に、蓄圧装置3又はポンプ10による燃料分離を行っている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, the fuel is separated by the
なお、ポンプ10は前記第2,第3実施形態と同様に、電動式に構成されている。
図11は、本実施形態に係る制御のフローチャートを示す。
ステップS31では、エア用高圧貯蓄部15の蓄圧量Paccが、Po未満であるか判定する。
The
FIG. 11 shows a flowchart of control according to the present embodiment.
In step S31, it is determined whether or not the pressure accumulation amount Pacc of the high
ステップS31で、蓄圧量Paccが前記Po以上であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行える範囲であると判断して、ステップS32へ進む。
If it is determined in step S31 that the pressure accumulation amount Pacc is equal to or more than Po, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is within a range in which fuel separation by the
一方、ステップS31で、蓄圧量Paccが前記Po未満であると判定したときは、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行うには不十分であると判断して、ステップS33へ進む。
On the other hand, when it is determined in step S31 that the pressure accumulation amount Pacc is less than the Po, it is determined that the pressure accumulation amount Pacc is insufficient for performing fuel separation by the
ステップS33では、バッテリ4の充電残量SOCが第3所定値C未満であるか判定する。
該第3所定値Cは、ポンプ10の駆動により分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を十分に発生させても、バッテリ4の過放電を十分に回避可能な範囲で設定するのがよい。
In step S33, it is determined whether the remaining charge SOC of the battery 4 is less than a third predetermined value C.
The third predetermined value C is set within a range in which overdischarge of the battery 4 can be sufficiently avoided even when the differential pressure between the non-permeation side and the permeation side of the
ステップS33で、バッテリ4の充電残量SOCが前記第3所定値C未満であると判定したときは、バッテリ4の充電残量SOCが燃料分離を行うのに十分でなく、かつ、蓄圧量Paccが分離膜9aによる燃料分離を支障なく行うには不十分であるため、エア用高圧貯蓄部15及びポンプ10による燃料分離は行わず、リターンとなる。
If it is determined in step S33 that the remaining charge SOC of the battery 4 is less than the third predetermined value C, the remaining charge SOC of the battery 4 is not sufficient to perform fuel separation, and the accumulated pressure Pacc However, the fuel is not sufficiently separated by the
一方、ステップS33で、バッテリ4の充電残量SOCが前記第3所定値C以上であると判定したときは、バッテリ4の充電残量SOCが燃料分離を行うのに十分であるため、ポンプ10を用いて前記差圧を発生可能であると判断して、ステップS34へ進む。 On the other hand, when it is determined in step S33 that the remaining charge SOC of the battery 4 is equal to or greater than the third predetermined value C, the remaining charge SOC of the battery 4 is sufficient to perform fuel separation. Is determined that the differential pressure can be generated, and the process proceeds to step S34.
ステップS32では、エア用高圧貯蓄部15を用いて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させることで、原燃料中の特定成分を、分離膜9aを透過させて分離する。
In step S32, the air high
一方、ステップS34では、ポンプ10を用いて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧を発生させることで、原燃料中の特定成分を、分離膜9aを透過させて分離する。
なお、前記Po及びCは、エア用高圧貯蓄部15のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、燃料用高圧貯蓄部16のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、負圧貯蓄部17のみを用いて前記差圧を発生させる場合と、では夫々異なる値に設定することができる。
On the other hand, in step S34, the
In addition, Po and C are the case where the differential pressure is generated using only the high
このように、本実施形態によれば、エンジン1の停止中であっても、バッテリ4の充電残量SOC及びエア用高圧貯蓄部15(又は燃料用高圧貯蓄部16,負圧貯蓄部17)の蓄圧量Paccに応じて、分離膜9aの未透過側と透過側との差圧の発生源を、蓄圧装置3とポンプ10との間で切り換えることができる。
As described above, according to the present embodiment, even when the
したがって、例えばバッテリ4の充電残量SOCが不足するなどしてポンプ10では前記差圧を十分に発生できないときでも、蓄圧装置3により前記差圧を十分に発生させたりすることで、エンジン1の停止中の幅広い車両条件において、十分な速度で安定して燃料分離を行うことができる。
Therefore, for example, even when the
特に、エンジン1の停止中に燃料分離を行うことから、エンジン1の再始動時に、所望の成分の燃料が不足することをより確実に防止することができる。
In particular, since fuel separation is performed while the
1 エンジン
3 蓄圧装置
5 発電機
4 バッテリ
9a 分離膜
10 ポンプ
15 エア用高圧貯蓄部
16 燃料用高圧貯蓄部
17 負圧貯蓄部
41 気筒
42 コモンレール
43 マスターバック
DESCRIPTION OF
Claims (15)
原燃料を分離膜の未透過側に供給し、該分離膜の未透過側と透過側との差圧によって、特定成分を、該分離膜を透過させて分離し、分離後の各燃料を互いに異なる供給路を介してエンジンへ供給するエンジンの燃料供給装置であって、
エンジンの回転力により蓄圧状態とされる一方、車両の状態に応じて該蓄圧状態を解放して前記差圧を発生させる蓄圧装置を含んで構成したことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。 Mounted on the vehicle,
The raw fuel is supplied to the non-permeate side of the separation membrane, and a specific component is separated through the separation membrane by the differential pressure between the non-permeate side and the permeate side of the separation membrane. An engine fuel supply device that supplies an engine through different supply paths,
A fuel supply device for an engine, comprising: a pressure accumulating device that generates a differential pressure by releasing the pressure accumulating state according to a state of a vehicle while being accumulated by a rotational force of the engine.
車両の状態に応じて、前記差圧の発生源を、前記蓄圧装置とポンプとの間で切り換える切換手段と、
を含んで構成したことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの燃料供給装置。 A pump capable of generating the differential pressure by driving;
Switching means for switching the source of the differential pressure between the pressure accumulator and the pump according to the state of the vehicle;
The fuel supply device for an engine according to claim 1, comprising:
前記切換手段は、
前記蓄圧装置の蓄圧量が燃料分離可能な下限蓄圧量より高い所定蓄圧量より高い場合、又は、前記蓄圧装置の蓄圧量が前記下限蓄圧量以上かつ前記所定蓄圧量以下でエンジンの出力が所定出力より低い場合、
前記蓄圧装置を前記差圧の発生源とすることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの燃料供給装置。 The pump is configured to be driven by an engine;
The switching means is
When the pressure accumulation amount of the pressure accumulator is higher than a predetermined pressure accumulation amount that is higher than the lower limit pressure accumulation amount capable of fuel separation, or the engine output is a predetermined output when the pressure accumulation amount of the pressure accumulator is not less than the lower limit pressure accumulation amount and not more than the predetermined pressure accumulation amount If lower,
The engine fuel supply device according to claim 2, wherein the pressure accumulator is a source of the differential pressure.
エンジンにより駆動されて発電を行う発電機と、該発電機の発電電力を充電可能であると共に前記ポンプへ駆動用電力を供給する蓄電手段と、を備え、
前記切換手段は、前記発電機の発電量に基づいて、前記差圧の発生源を切り換えることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの燃料供給装置。 The pump is configured electrically,
A generator that is driven by an engine to generate electric power, and an electric storage means that can charge the electric power generated by the generator and supplies electric power for driving to the pump,
The engine fuel supply device according to claim 2, wherein the switching unit switches a source of the differential pressure based on a power generation amount of the generator.
前記蓄圧装置の蓄圧量が燃料分離可能な下限蓄圧量より高い所定蓄圧量より高い場合、又は、前記蓄圧装置の蓄圧量が前記下限蓄圧量以上かつ前記所定蓄圧量以下で前記発電機の発電量が所定値より小さい場合、
前記蓄圧装置を前記差圧の発生源とすることを特徴とする請求項4に記載のエンジンの燃料供給装置。 The switching means is
When the pressure accumulation amount of the pressure accumulator is higher than a predetermined pressure accumulation amount higher than a lower limit pressure accumulation amount that allows fuel separation, or when the pressure accumulation amount of the pressure accumulator is greater than or equal to the lower limit pressure accumulation amount and less than or equal to the predetermined pressure accumulation amount Is less than the predetermined value,
The engine fuel supply device according to claim 4, wherein the pressure accumulator is a source of the differential pressure.
前記ポンプは電動式に構成され、
エンジンにより駆動されて発電を行う発電機と、該発電機の発電電力を充電可能であると共に前記ポンプ及びモータへ駆動用電力を供給する蓄電手段と、を備え、
前記切換手段は、前記蓄電手段の充電残量に基づいて、前記差圧の発生源を切り換えることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの燃料供給装置。 The vehicle is a hybrid vehicle that runs with the output of at least one of an engine or a motor,
The pump is configured electrically,
A generator that is driven by an engine to generate electric power, and a power storage means that is capable of charging the electric power generated by the generator and supplies driving electric power to the pump and the motor,
The engine fuel supply device according to claim 2, wherein the switching means switches the source of the differential pressure based on a remaining charge amount of the power storage means.
前記蓄圧装置の蓄圧量が燃料分離可能な下限蓄圧量より高い所定蓄圧量より高い場合、又は、前記蓄圧装置の蓄圧量が前記下限蓄圧量以上かつ前記所定蓄圧量以下で前記蓄電手段の充電残量が第2所定値より小さい場合、
前記蓄圧装置を前記差圧の発生源とすることを特徴とする請求項6に記載のエンジンの燃料供給装置。 The switching means is
When the pressure accumulation amount of the pressure accumulator is higher than a predetermined pressure accumulation amount higher than a lower limit pressure accumulation amount that allows fuel separation, or when the pressure accumulation amount of the pressure accumulator is not less than the lower limit pressure accumulation amount and not more than the predetermined pressure accumulation amount, If the amount is less than the second predetermined value,
The engine fuel supply device according to claim 6, wherein the pressure accumulator is a source of the differential pressure.
前記切換手段は、エンジンの停止時、
前記蓄圧装置の蓄圧量が燃料分離可能な下限蓄圧量以上の場合、該蓄圧装置を前記差圧の発生源とし、
前記蓄圧装置の蓄圧量が前記下限蓄圧量より低く、前記蓄電手段の充電残量が第3所定値以上の場合、前記ポンプを前記差圧の発生源とすることを特徴とする請求項8に記載のエンジンの燃料供給装置。 Both the pressure accumulator and the pump can generate the differential pressure when the engine is stopped,
The switching means is when the engine is stopped.
When the pressure accumulation amount of the pressure accumulator is equal to or greater than the lower limit accumulator amount capable of fuel separation, the pressure accumulator is used as the source of the differential pressure,
9. The pump according to claim 8, wherein when the pressure accumulation amount of the pressure accumulator is lower than the lower limit pressure accumulation amount and the remaining charge amount of the power storage unit is equal to or greater than a third predetermined value, the pump is used as a source of the differential pressure. The fuel supply device for the engine described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008056776A JP2009209901A (en) | 2008-03-06 | 2008-03-06 | Fuel supply device of engine |
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