JP4214893B2 - 車載型燃料分離システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の車載用燃料分離装置の実施の形態の概略構成を模式的に示す図である。
図1において、1は車両、2は内燃機関、11、12は内燃機関2の燃料噴射弁を示している。本実施の形態では、後述するようにオクタン価の高い高オクタン価燃料とオクタン価の低い低オクタン価燃料とが使用され、それぞれの燃料を個別に噴射するために各気筒にそれぞれ2つの燃料噴射弁11、12が設けられている。図1の例では、低オクタン価燃料用の燃料噴射弁11は各気筒内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射弁とされ、高オクタン価燃料用の燃料噴射弁12は各気筒の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁とされている。
分離ユニット100は、分離膜モジュール110を備えており、分離膜モジュール110は、耐圧容器からなるハウジング110a内を分離膜111で2つの区画113と115とに区分した構成とされている。分離膜111としては、ガソリン中の芳香族成分を選択的に透過させる性質を有するものが使用される。
そして、比較的沸点の高い芳香族成分は液化し、気液分離器130の下部には芳香族成分を多く含む液相の高オクタン価燃料が生成される。一方、気液分離器130の上部には底部に生成される液相燃料よりオクタン価の低い低沸点の燃料蒸気が分離される。
つまり、分離膜モジュール110に原料燃料を供給する事により、原料燃料は高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とに分離される。
原料燃料はタンク3から原料燃料供給ポンプ31により熱交換器120を経て分離ユニット100の循環ライン140に供給され、循環ライン140内では、原料燃料は高圧区画113に供給され分離膜111と接触する。分離膜と接触した後の原料燃料、すなわち低オクタン価燃料は循環ポンプ141により循環ライン140を経て分離膜モジュール110の高圧区画113に供給される。
また、気液分離器130内の高オクタン価燃料の液面が所定の低位高さまで低下すると液面制御弁75は閉弁され、循環ポンプ139から吐出された高オクタン価燃料は循環ライン137を通って気液分離器130内に循環する。
本発明の目的は、前述したように、原料燃料タンクの他に、燃料分離装置で分離された複数の燃料のための燃料タンクをそれぞれ別途備える車載型燃料分離システムにおいて、各燃料タンクの燃料残量が少なくなった場合に不都合が発生しないようにすることである。
低オクタン価燃料タンクの残量が多い場合を低多、低オクタン価燃料タンクの残量が少ない場合を低少と略記し、
高オクタン価燃料タンクの残量が多い場合を高多、高オクタン価燃料タンクの残量が少ない場合を高少と略記すると、
以下のような八つのケースが存在する。
B:原少+低少+高多
C:原少+低多+高少
D:原少+低少+高少
E:原多+低少+高多
F:原多+低多+高少
G:原多+低少+高少
H:原多+低多+高多
そのために、まず、原料燃料タンク3には原料燃料タンク3内の燃料の残量を検出する原料燃料タンク残量計32が、高オクタン価燃料タンク7には原料燃料タンク7内の燃料の残量を検出する原料燃料タンク残量計72が、低オクタン価燃料タンク5には低オクタン価燃料タンク5内の燃料の残量を検出する低オクタン価燃料タンク残量計52が、付設されていて、各残量計の検出した残量の信号はECU20に送達されるようになっている。
A: FT=ON, FL=OFF、 FH=OFF
B: FT=ON, FL=ON、 FH=OFF
C: FT=ON, FL=OFF、 FH=ON
D: FT=ON, FL=ON、 FH=ON
E: FT=OFF, FL=ON、 FH=OFF
F: FT=OFF, FL=OFF、 FH=ON
G: FT=OFF, FL=ON、 FH=ON
H: FT=OFF, FL=OFF、 FH=OFF
ステップ16で否定判定された場合は、FL=ON、かつ、FH=ONである。この場合は、ステップ18に進んで、前述のX処理に加えて、燃料分離装置10で分離された低オクタン価燃料の低オクタン価燃料タンク5への送給速度を増大するY処理を実行してからステップ25に進んで終了する。したがって、上記のDの場合にはX処理とY処理の2つの処理が実行される。
ステップ23で否定判定された場合は、FT=OFF、FL=OFF、FH=OFF、すなわち、すべての燃料タンクの残量が多い場合であるので、そのまま、ステップ25に進んで終了する。したがって、上記のHの場合には、何も処理されずに終了する。
A: X処理
B: X処理 + A処理
C: X処理 + Z処理
D: X処理 + Y処理
E: Y処理
F: Z処理
G: Y処理 + Z処理
H: 何もせず
X処理によれば、原料燃料タンク3の残量が所定値以下になった場合には、原料燃料タンク3から燃料分離装置10に燃料を供給する原料燃料ポンプ31が停止される。したがって、燃料が無くなった状態で原料燃料ポンプ31が作動して原料燃料ポンプ31が焼き付いたり、燃料分離装置10に気泡が混入して分離が不安定になることが抑制される。
なお、高オクタン価燃料ポンプ71の停止も、原料燃料ポンプ31の停止と同様に、高オクタン価燃料タンク7の残量が所定値以下になって直ぐに停止せず、しばらく経ってから停止することが好ましい。
2…内燃機関
3…原料燃料タンク
5…低オクタン価燃料タンク
7…高オクタン価燃料タンク
10…燃料分離装置
11…燃料噴射弁(低オクタン価燃料を噴射する筒内噴射弁)
12…燃料噴射弁(高オクタン価燃料を噴射するポート噴射弁)
20…電子制御ユニット(ECU)
100…分離ユニット
110…分離膜モジュール
111…分離膜
120…熱交換器
130…気液分離器
Claims (1)
- 原料燃料を貯留する原料燃料タンクと、原料燃料タンクから原料燃料ポンプで供給される原料燃料を相対的にオクタン価が高い高オクタン価燃料と相対的にオクタン価が低い低オクタン価燃料に分離する燃料分離装置と、燃料分離装置で分離された高オクタン価燃料を貯留する高オクタン価燃料タンクと、燃料分離装置で分離された低オクタン価燃料を貯留する低オクタン価燃料タンクと、高オクタン価燃料ポンプで高オクタン価燃料タンクから送出される高オクタン価燃料と低オクタン価燃料ポンプで低オクタン価燃料タンクから送出される低オクタン価燃料の、一方が選択的に、あるいは、両方が所定の比率で同時に噴射される内燃機関とを、車両に搭載して成る車載型燃料分離システムにおいて、
原料燃料タンクの残量が所定値以上で、低オクタン価燃料タンクの残量が所定値以下になった場合には、
燃料分離装置での分離が不十分なまま低オクタン価燃料を低オクタン価燃料タンクに送給することにより、低オクタン価燃料の低オクタン価燃料タンクへの送給速度を増大する、
ことを特徴とする車載型燃料分離システム。
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