JP7449120B2 - fuel storage device - Google Patents
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Description
本発明は、燃料貯留装置に関する。より詳しくは、所定割合以上でオレフィン系炭化水素を含む燃料を貯留する燃料貯留装置に関する。 The present invention relates to a fuel storage device. More specifically, the present invention relates to a fuel storage device that stores fuel containing olefinic hydrocarbons in a predetermined proportion or more.
近年、化石燃料の代替として、再生可能エネルギによって発電した電力によって生成した水素とバイオマスや工場から排出される二酸化炭素等の炭素源とを原材料とした合成燃料が注目されている。 BACKGROUND ART In recent years, as an alternative to fossil fuels, synthetic fuels made from hydrogen produced by electricity generated by renewable energy and carbon sources such as biomass and carbon dioxide emitted from factories have been attracting attention.
合成燃料は石油から製造する燃料と異なり、オクタン価が高い物質を選択的に製造することが難しいためオクタン価の担保が課題となっている。オレフィン系炭化水素は、パラフィン系炭化水素よりもオクタン価が高いという利点があるため、この点において合成燃料に適していると言える。 Unlike fuels produced from petroleum, synthetic fuels are difficult to selectively produce substances with a high octane number, so ensuring a high octane number is an issue. Olefinic hydrocarbons have the advantage of having a higher octane number than paraffinic hydrocarbons, so in this respect they can be said to be suitable for synthetic fuels.
しかしながらオレフィン系炭化水素は、空気に触れると酸化し、ガム状物質に変質しやすいという欠点がある。このためオレフィン系炭化水素を所定割合以上で含む合成燃料を内燃機関用燃料として用いる場合、車両上で燃料の変質を防ぐ必要がある。 However, olefinic hydrocarbons have the disadvantage that they easily oxidize and turn into gummy substances when exposed to air. Therefore, when synthetic fuel containing olefinic hydrocarbons in a predetermined proportion or more is used as a fuel for an internal combustion engine, it is necessary to prevent the fuel from deteriorating in quality on the vehicle.
例えば特許文献1には、バイオ軽油の酸化劣化を抑制する燃料供給装置に関する発明が示されている。バイオ軽油は、標準軽油に比べて高温条件下で酸化劣化しやすいという特徴がある。そこでこの燃料供給装置では、燃料タンク内の温度が大気温度よりも所定温度以上高くなった場合に燃料タンク内に大気を供給し、燃料タンク内の燃料を冷却することによって燃料の酸化劣化を抑制している。 For example, Patent Document 1 discloses an invention related to a fuel supply device that suppresses oxidative deterioration of biogas oil. Bio-gas oil is characterized by being more susceptible to oxidative deterioration under high-temperature conditions than standard diesel oil. Therefore, this fuel supply device suppresses oxidative deterioration of the fuel by supplying air into the fuel tank and cooling the fuel in the fuel tank when the temperature inside the fuel tank becomes higher than the atmospheric temperature by a predetermined temperature. are doing.
しかしながら合成燃料に含まれるオレフィン系炭化水素は上述のように空気に触れるとガム状物質に変質するため、特許文献1に示された技術を利用して合成燃料の変質を抑制することはできない。 However, as mentioned above, the olefinic hydrocarbons contained in the synthetic fuel deteriorate into a gummy substance when exposed to air, so the technique disclosed in Patent Document 1 cannot be used to suppress the deterioration of the synthetic fuel.
本発明は、オレフィン系炭化水素を所定割合以上で含む燃料の変質を抑制できる燃料貯留装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fuel storage device that can suppress deterioration of fuel containing olefinic hydrocarbons in a predetermined proportion or more.
(1)本発明に係る燃料貯留装置(例えば、後述の燃料貯留装置2)は、内燃機関(例えば、後述のエンジン1)に供給される燃料を貯留するものであって、所定割合以上でオレフィン系炭化水素を含む燃料を貯留する燃料タンク(例えば、後述の燃料タンク3)と、前記内燃機関の排ガスの一部を不活性ガスとして前記燃料タンク内に供給し、当該燃料タンク内に不活性ガスを封入する不活性ガス封入装置(例えば、後述の不活性ガス封入装置6)と、を備えることを特徴とする。
(1) The fuel storage device according to the present invention (for example, the
(2)この場合、前記燃料貯留装置は、前記燃料タンク内に燃料が給油されたことを検知する給油検知手段(例えば、後述のセンダユニット5、制御装置7等)をさらに備え、前記不活性ガス封入装置は、前記給油検知手段により給油されたことが検知されたことに応じて前記燃料タンク内に不活性ガスを封入することが好ましい。
(2) In this case, the fuel storage device further includes a refueling detection means (for example, a
(3)この場合、前記不活性ガス封入装置は、前記内燃機関の排ガス通路(例えば、後述の排気管13)と前記燃料タンクとを接続する不活性ガス通路(例えば、後述の不活性ガス導入管61)と、前記不活性ガス通路に設けられた排ガスチャンバー(例えば、後述の排ガスチャンバー62)と、前記不活性ガス通路のうち前記排ガスチャンバーより前記燃料タンク側に設けられた第1バルブ(例えば、後述の第1電磁バルブ63)と、前記第1バルブを開閉する制御装置(例えば、後述の制御装置7)と、を備えることが好ましい。
(3) In this case, the inert gas filling device connects the exhaust gas passage of the internal combustion engine (for example, the
(4)この場合、前記制御装置は、前記排ガスチャンバーの内圧が大気圧より高い状態で前記第1バルブを開くことにより、前記排ガスチャンバー内の排ガスを前記燃料タンク内に供給することが好ましい。 (4) In this case, it is preferable that the control device supplies the exhaust gas in the exhaust gas chamber into the fuel tank by opening the first valve while the internal pressure of the exhaust gas chamber is higher than atmospheric pressure.
(5)この場合、前記不活性ガス通路のうち前記排ガスチャンバーより前記排ガス通路側には第2バルブ(例えば、後述の第2電磁バルブ64)が設けられ、前記制御装置は、前記第1バルブを閉じかつ前記第2バルブを開き前記排ガスチャンバー内に排ガスを供給した後、前記第2バルブを閉じることにより前記排ガスチャンバー内に排ガスを封入することが好ましい。
(5) In this case, a second valve (for example, a second
(6)この場合、前記不活性ガス通路のうち前記排ガスチャンバーより前記排ガス通路側には、前記不活性ガス通路を流れる排ガスを圧縮して前記排ガスチャンバーに供給するコンプレッサが設けられていることが好ましい。 (6) In this case, a compressor may be provided in the inert gas passage closer to the exhaust gas passage than the exhaust gas chamber, compressing the exhaust gas flowing through the inert gas passage and supplying it to the exhaust gas chamber. preferable.
(7)この場合、前記不活性ガス通路又は前記排ガスチャンバーには、排ガス中の水を捕捉する水トラップ(例えば、後述の水トラップ66)が設けられていることが好ましい。
(7) In this case, it is preferable that the inert gas passage or the exhaust gas chamber is provided with a water trap (for example, the
(8)この場合、前記燃料貯留装置は、前記燃料タンクとチャージ管(例えば、後述のチャージ管41)を介して接続されたキャニスタ(例えば、後述のキャニスタ42)と、前記チャージ管に設けられたワンウェイバルブ(例えば、後述のワンウェイバルブ45)と、を備え、前記ワンウェイバルブは、前記燃料タンクの内圧が所定圧より高くなると開くことが好ましい。
(8) In this case, the fuel storage device includes a canister (for example, a
(1)本発明に係る燃料貯留装置は、所定割合以上でオレフィン系炭化水素を含む燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンク内の燃料を供給することにより内燃機関から排出される排ガスの一部を不活性ガスとして燃料タンク内に供給し、この燃料タンク内に不活性ガスを封入する不活性ガス封入装置と、を備える。本発明によれば、燃料タンク内に排ガスを不活性ガスとして封入することにより、燃料タンク内の燃料が液面において酸素と接触するのを抑制できるので、燃料中のオレフィン系炭化水素の変質を抑制することができる。また本発明では、内燃機関の排ガスを不活性ガスとして利用することにより、不活性ガスを蓄えておくタンクを別途設ける必要が無いので、燃料貯留装置の構成を簡素にできる。 (1) The fuel storage device according to the present invention includes a fuel tank that stores fuel containing olefinic hydrocarbons at a predetermined ratio or more, and a part of the exhaust gas discharged from an internal combustion engine by supplying the fuel in the fuel tank. and an inert gas filling device that supplies the fuel as an inert gas into the fuel tank and fills the fuel tank with the inert gas. According to the present invention, by sealing the exhaust gas in the fuel tank as an inert gas, it is possible to suppress the fuel in the fuel tank from coming into contact with oxygen at the liquid level, thereby preventing the deterioration of olefinic hydrocarbons in the fuel. Can be suppressed. Further, in the present invention, by using the exhaust gas of the internal combustion engine as the inert gas, there is no need to separately provide a tank for storing the inert gas, so the configuration of the fuel storage device can be simplified.
(2)燃料タンクへの燃料の給油時に給油口に設けられたキャップを開くと、燃料タンク内には少なからず空気が流入する。そこで本発明に係る燃料貯留装置では、給油検知手段により給油されたことが検知されたことに応じて燃料タンク内に不活性ガスを封入する。これにより、給油時に燃料タンク内に流入した空気を不活性ガスで置換できるので、燃料中のオレフィン系炭化水素の変質を抑制することができる。 (2) When the cap provided on the fuel filler port is opened when filling the fuel tank with fuel, a considerable amount of air flows into the fuel tank. Therefore, in the fuel storage device according to the present invention, inert gas is sealed in the fuel tank in response to the fact that the fuel supply detection means detects that fuel has been supplied. Thereby, the air that has flowed into the fuel tank during refueling can be replaced with inert gas, so that deterioration of the olefinic hydrocarbons in the fuel can be suppressed.
(3)不活性ガス封入装置は、内燃機関の排ガス通路と燃料タンクとを接続する不活性ガス通路と、この通路に設けられた排ガスチャンバーと、不活性ガス通路のうち排ガスチャンバーより燃料タンク側に設けられた第1バルブと、この第1バルブを開閉する制御装置と、を備える。本発明によれば、内燃機関から排出される排ガスの一部を排ガスチャンバー内で貯めた後、必要に応じて第1バルブを開くことによって自由なタイミングで排ガスチャンバー内の排ガスを燃料タンク内に供給することができる。またこのように内燃機関の排ガスの一部を排ガスチャンバー内で貯めておくことにより、排ガスを冷却する時間を確保することができ、ひいては冷えた排ガスを不活性ガスとして燃料タンクに封入することができる。 (3) The inert gas filling device includes an inert gas passage that connects the exhaust gas passage of the internal combustion engine and the fuel tank, an exhaust gas chamber provided in this passage, and a side of the inert gas passage that is closer to the fuel tank than the exhaust gas chamber. The device includes a first valve provided in the first valve, and a control device that opens and closes the first valve. According to the present invention, after a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is stored in the exhaust gas chamber, the exhaust gas in the exhaust gas chamber is released into the fuel tank at any time by opening the first valve as necessary. can be supplied. In addition, by storing a portion of the exhaust gas from an internal combustion engine in the exhaust gas chamber, time can be secured for the exhaust gas to cool down, and the cooled exhaust gas can then be sealed in the fuel tank as an inert gas. can.
(4)制御装置は、排ガスチャンバーの内圧が大気圧より高い状態で第1バルブを開くことにより、排ガスチャンバー内の排ガスを燃料タンク内に供給する。従って本発明によれば、排ガスチャンバー内と燃料タンク内との差圧を利用して排ガスを燃料タンク内に供給することができる。このように本発明では差圧を利用することにより、排ガスチャンバー内の排ガスを圧縮して燃料タンク内に供給するためのポンプを別途設ける必要が無いので、燃料貯留装置の構成を簡素にできる。 (4) The control device supplies the exhaust gas in the exhaust gas chamber into the fuel tank by opening the first valve while the internal pressure of the exhaust gas chamber is higher than atmospheric pressure. Therefore, according to the present invention, exhaust gas can be supplied into the fuel tank using the differential pressure between the inside of the exhaust gas chamber and the inside of the fuel tank. As described above, in the present invention, by utilizing the differential pressure, there is no need to separately provide a pump for compressing the exhaust gas in the exhaust gas chamber and supplying it into the fuel tank, so the configuration of the fuel storage device can be simplified.
(5)本発明では、排ガスチャンバーの前後に第1バルブ及び第2バルブを設ける。また制御装置は、第1バルブを閉じかつ第2バルブを開くことによって排ガスチャンバー内に排ガスを供給した後、第2バルブを閉じることによって排ガスチャンバー内に排ガスを封入する。これにより、内燃機関の排ガス通路における排気圧を利用して圧縮した排ガスを排ガスチャンバー内に封入することができる。 (5) In the present invention, a first valve and a second valve are provided before and after the exhaust gas chamber. Further, the control device supplies the exhaust gas into the exhaust gas chamber by closing the first valve and opening the second valve, and then seals the exhaust gas into the exhaust gas chamber by closing the second valve. Thereby, compressed exhaust gas can be sealed in the exhaust gas chamber using the exhaust pressure in the exhaust gas passage of the internal combustion engine.
(6)本発明では、不活性ガス通路のうち排ガスチャンバーより排ガス通路側には、排ガスを圧縮して排ガスチャンバーに供給するコンプレッサを設ける。これにより、排ガス通路における排気圧が十分に高くない場合であっても排ガスチャンバー内に圧縮した排ガスを封入することができる。 (6) In the present invention, a compressor is provided in the inert gas passage on the exhaust gas passage side from the exhaust gas chamber to compress the exhaust gas and supply it to the exhaust gas chamber. Thereby, even when the exhaust pressure in the exhaust gas passage is not high enough, compressed exhaust gas can be sealed in the exhaust gas chamber.
(7)本発明では、不活性ガス通路又は排ガスチャンバーには、排ガス中の水を捕捉する水トラップを設ける。これにより、排ガス中の凝縮水が燃料タンク内に混入するのを防止できる。 (7) In the present invention, the inert gas passage or the exhaust gas chamber is provided with a water trap that captures water in the exhaust gas. This can prevent condensed water in the exhaust gas from entering the fuel tank.
(8)本発明では、燃料タンクとキャニスタとを接続するチャージ管に、燃料タンクの内圧が所定圧より高くなると開くワンウェイバルブを設ける。これにより、燃料タンク内で発生した燃料蒸気をキャニスタに吸着させつつ、外気がキャニスタを介して燃料タンク内に流入するのを抑制できるので、燃料中のオレフィン系炭化水素の変質をさらに抑制できる。 (8) In the present invention, a one-way valve that opens when the internal pressure of the fuel tank becomes higher than a predetermined pressure is provided in the charge pipe that connects the fuel tank and the canister. This makes it possible to prevent outside air from flowing into the fuel tank through the canister while allowing the fuel vapor generated within the fuel tank to be adsorbed by the canister, thereby further suppressing deterioration of the olefinic hydrocarbons in the fuel.
以下、本発明の一実施形態に係る燃料貯留装置について図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fuel storage device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、内燃機関(以下、「エンジン」という)1及びその燃料を貯留する燃料貯留装置2の構成を示す図である。燃料貯留装置2は、エンジン1に供給される燃料を貯留する燃料タンク3と、この燃料タンク3内に不活性ガスを封入する不活性ガス封入装置6と、を備える。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an internal combustion engine (hereinafter referred to as "engine") 1 and a
燃料タンク3内には、所定割合以上でオレフィン系炭化水素を含む液体燃料が貯留されている。燃料タンク3内に貯留される燃料には、風力や太陽光等の再生可能エネルギによって発電した電力によって生成した水素と、バイオマスや工場から排出される二酸化炭素等の炭素源と、を原材料として製造された合成燃料が好ましく用いられる。またこの合成燃料は、オクタン価が所定値以上になるようにオレフィン系炭化水素の含有割合が調整されたものであることが好ましい。燃料タンク3内には、給油口31に設けられたキャップ32を開くことによって外部から新たな燃料を給油することが可能となっている。
In the
燃料タンク3には、燃料タンク3内に貯留されている燃料をエンジン1に供給する燃料供給装置11と、燃料タンク3内で発生する蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置4と、燃料タンク3内に貯留されている燃料の残量を検出するセンダユニット5と、後述の不活性ガス封入装置6と、が接続されている。
The
蒸発燃料処理装置4は、燃料タンク3とチャージ管41を介して接続されたキャニスタ42と、キャニスタ42とエンジン1の吸気管12とを接続するパージ管43と、チャージ管41に設けられたワンウェイバルブ45と、を備える。
The evaporative
ワンウェイバルブ45は、燃料タンク3の内圧が所定圧より高くなると開き、燃料タンク3側からキャニスタ42側への流れのみを許容する。キャニスタ42は、蒸発燃料を吸着する図示しない吸着材(具体的には、例えば活性炭)を備える。燃料タンク3内において発生した蒸発燃料は、チャージ管41を介してキャニスタ42内へ供給され、その吸着材に一時的に蓄えられる。また吸着材に吸着された蒸発燃料は、パージ管43に設けられた図示しないパージ制御弁を適宜開くことによって吸気管12内へ流れ込み、エンジン1の燃焼に供される。
The one-
センダユニット5は、燃料タンク3内に貯留されている燃料の液位に応じた信号を不活性ガス封入装置6の後述の制御装置7へ送信する。燃料タンク3内に貯留されている燃料の残量は、センダユニット5から送信される信号に基づいて制御装置7によって取得される。制御装置7は、イグニッションスイッチ9がオフにされる前とイグニッションスイッチ9がオンにされた後との間で燃料の残量が所定量以上増加した場合、燃料タンク3内に燃料が給油されたと判定する。従って本実施形態において、燃料タンク3内に燃料が給油されたことを検知する給油検知手段は、センダユニット5及び制御装置7によって構成されるが、本発明はこれに限らない。
The
不活性ガス封入装置6は、エンジン1の排気管13と燃料タンク3とを接続する不活性ガス導入管61と、この不活性ガス導入管61に設けられた排ガスチャンバー62と、不活性ガス導入管61のうち排ガスチャンバー62よりも燃料タンク3側に設けられた第1電磁バルブ63と、不活性ガス導入管61のうち排ガスチャンバー62よりも排気管13側に設けられた第2電磁バルブ64と、第1電磁バルブ63及び第2電磁バルブ64を操作する制御装置7と、を備える。
The inert
不活性ガス封入装置6は、排気管13を流れるエンジン1の排ガスの一部を不活性ガス導入管61及び排ガスチャンバー62内に貯めておき、所定のタイミングで第1電磁バルブ63を開き、不活性ガス導入管61及び排ガスチャンバー62内に貯められた排ガスを不活性ガスとして燃料タンク3内に供給することにより、燃料タンク3内に不活性ガスを封入する。燃料タンク3内に貯留された燃料をエンジン1で燃焼することによって発生する排ガスは、酸素をほとんど含まず窒素及び二酸化炭素を多く含むため、燃料タンク3内の燃料に含まれるオレフィン系炭化水素の酸化を抑制するための不活性ガスとして利用することができる。
The inert
不活性ガス導入管61は、排気管13のうち排ガスを浄化する触媒浄化装置14よりも下流側に設けられた排ガス導入部15と、燃料タンク3のうち燃料の液面33よりも鉛直方向上方側に設けられた不活性ガス導入部35と、を接続する配管である。
The inert
排ガスチャンバー62は、排ガス導入部15から不活性ガス導入管61を介して導入される排ガスを貯留する。排ガスチャンバー62に貯留された排ガスは、外気によって冷却される。
The
また排ガスチャンバー62には、排ガスチャンバー62内に貯留された排ガス中の凝縮水を捕捉し排出する水トラップ66が設けられている。水トラップ66は、排ガスチャンバー62の底部に設けられた凹部661と、この凹部661に設けられた逆止弁662と、を備える。すなわち、排ガスが冷却されることにより排ガスチャンバー62内で発生した凝縮水は凹部661内に溜まる。また凹部661内に所定量の凝縮水が溜まるとその重みによって逆止弁662が開き、凹部661に溜まった凝縮水が排出される。
Further, the
第1電磁バルブ63は、不活性ガス導入管61のうち排ガスチャンバー62よりも燃料タンク3側に設けられている。第1電磁バルブ63を開くと、排ガスチャンバー62と燃料タンク3とが連通し、第1電磁バルブ63を閉じると、排ガスチャンバー62と燃料タンク3との連通が遮断される。第1電磁バルブ63は、制御装置7からの指令信号に応じて開閉する。
The first
第2電磁バルブ64は、不活性ガス導入管61のうち排ガスチャンバー62よりも排気管13側に設けられている。第2電磁バルブ64を開くと、排気管13と排ガスチャンバー62とが連通し、第2電磁バルブ64を閉じると、排気管13と排ガスチャンバー62との連通が遮断される。第2電磁バルブ64は、制御装置7からの指令信号に応じて開閉する。
The second
以上のように排ガスチャンバー62の前後には電磁バルブ63,64が設けられている。このため、排ガスチャンバー62内に圧縮した排ガスが貯留された状態でこれら電磁バルブ63,64を両方とも閉じることにより、排ガスチャンバー62内には圧縮した排ガスが封入される。また排ガスチャンバー62内に圧縮した排ガスを封入した後、電磁バルブ63,64を閉じ続けることにより、排ガスチャンバー62の内圧は大気圧よりも高い状態で維持される。
As described above,
また以上のようにして排ガスチャンバー62内に圧縮した排ガスを封入した後、第1電磁バルブ63を開くと、排ガスチャンバー62と燃料タンク3との間の圧力差により、排ガスチャンバー62内の排ガスは、不活性ガス導入部35を介して燃料タンク3内の液面33と内壁面34との間の空間内に不活性ガスとして供給される。また燃料タンク3内の液面33と内壁面34との間の空間に存在していたガスは、不活性ガス導入部35から供給される不活性ガスによってワンウェイバルブ45からキャニスタ42側へ押し出され、不活性ガスによって置換される。これにより、燃料タンク3内には不活性ガスが封入される。
Furthermore, when the first
制御装置7は、以下で説明する排ガスチャージ処理(図2参照)と、不活性ガス封入処理(図3参照)と、を繰り返し実行することにより、燃料タンク3内に不活性ガスが封入された状態を維持する。
The control device 7 repeatedly performs an exhaust gas charging process (see FIG. 2) and an inert gas filling process (see FIG. 3), which will be described below, to fill the
図2は、排ガスチャンバー62内に排ガスを封入する排ガスチャージ処理の具体的な手順を示すフローチャートである。図2に示す処理は、エンジン1の運転中、すなわち燃料タンク3から供給される燃料をエンジン1で燃焼させている間でありかつ排ガスチャンバー62内に排ガスが封入されていない場合に、制御装置7において所定の周期で実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing a specific procedure for exhaust gas charging processing for sealing exhaust gas into the
S1では、制御装置7は、第1電磁バルブ63及び第2電磁バルブ64を閉じ、S2に移る。
In S1, the control device 7 closes the first
S2では、制御装置7は、エンジン1の暖機完了後であるか否かを判定する。制御装置7は、S2の判定結果がNOである場合には第1電磁バルブ63及び第2電磁バルブ64を閉じたまま図2に示す処理を終了する。暖機完了前のエンジン1の排ガスには暖機完了後のエンジン1の排ガスよりも多くの不純物が含まれる。このため制御装置7は、エンジン1の暖機完了前である場合には第2電磁バルブ64を閉じ、暖機完了前のエンジン1の排ガスを排ガスチャンバー62内に供給しないようにする。S2の判定結果がYESである場合には、S3に移る。
In S2, the control device 7 determines whether or not the engine 1 has finished warming up. If the determination result in S2 is NO, the control device 7 ends the process shown in FIG. 2 while keeping the first
S3では、制御装置7は、エンジン1の運転状態は所定の運転領域内であるか否かを判定する。ここで所定の運転領域とは、排気管13内における排気圧が所定圧以上となる運転領域であり、例えば高回転かつ高負荷領域である。制御装置7は、S3の判定結果がYESである場合、S4に移る。制御装置7は、S3の判定結果がNOである場合、第2電磁バルブ64を閉じたまま図2に示す処理を終了する。このため制御装置7は、排気管13内における排気圧が所定圧に満たない場合には第2電磁バルブ64を閉じ、排ガスチャンバー62内に排ガスを供給しないようにする。
In S3, the control device 7 determines whether the operating state of the engine 1 is within a predetermined operating range. Here, the predetermined operating range is an operating range in which the exhaust pressure in the
S4では、制御装置7は、第1電磁バルブ63を閉じたまま所定時間にわたり第2電磁バルブ64を開くことにより、排気圧によって圧縮された排ガスを排ガスチャンバー62内に供給する。
In S4, the control device 7 supplies the exhaust gas compressed by the exhaust pressure into the
S5では、制御装置7は、第2電磁バルブ64を閉じ、排ガスチャンバー62内に排気圧によって圧縮された排ガスを封入する。これにより、排ガスチャンバー62には、大気圧よりも高い内圧で排ガスが封入される。
In S5, the control device 7 closes the second
図3は、排ガスチャンバー62内の排ガスを不活性ガスとして燃料タンク3内に封入する不活性ガス封入処理の具体的な手順を示すフローチャートである。図3に示す処理は、図2に示す排ガスチャージ処理を実行することにより排ガスチャンバー62内に大気圧よりも高い排ガスが封入されている場合に、制御装置7において所定の周期で実行される。
FIG. 3 is a flowchart showing a specific procedure for an inert gas filling process in which the exhaust gas in the
S11では、制御装置7は、燃料タンク3内に燃料が給油されたか否かを判定する。上述のように燃料が給油されたか否かは、イグニッションスイッチ9がオフにされる前とイグニッションスイッチ9がオンにされた後との間で燃料の残量が所定量以上増加したか否かによって判定することができる。制御装置7は、S11の判定結果がNOである場合には、第1電磁バルブ63を閉じたまま図3に示す処理を終了し、S11の判定結果がYESである場合には、S12に移る。
In S11, the control device 7 determines whether the
S12では、制御装置7は、前回排ガスチャンバー62内に排ガスを封入してから所定の冷却時間が経過したか否かを判定する。制御装置7は、S12の判定結果がYESである場合にはS13に移り、S12の判定結果がNOである場合には第1電磁バルブ63を閉じたまま図3に示す処理を終了する。すなわち制御装置7は、排ガスチャンバー62内に排ガスを封入してから冷却時間が経過しておらず、排ガスチャンバー62内の排ガスの温度が所定温度以下まで低下していない場合には、第1電磁バルブ63の開弁を禁止する。
In S12, the control device 7 determines whether or not a predetermined cooling time has elapsed since the last time exhaust gas was sealed in the
S13では、制御装置7は、第2電磁バルブ64を閉じたまま所定時間にわたり第1電磁バルブ63を開くことにより、排ガスチャンバー62内の排ガスを不活性ガスとして燃料タンク3内に供給する。これにより、給油時に給油口31から燃料タンク3内に流入した空気は、排ガスチャンバー62から供給される排ガスによって置換される。
In S13, the control device 7 supplies the exhaust gas in the
S14では、制御装置7は、第1電磁バルブ63を閉じ、図3に示す処理を終了する。これにより、燃料タンク3内には不活性ガスが封入される。
In S14, the control device 7 closes the first
本実施形態に係る燃料貯留装置2によれば、以下の効果を奏する。
(1)燃料貯留装置2は、所定割合以上でオレフィン系炭化水素を含む燃料を貯留する燃料タンク3と、燃料タンク3内の燃料を供給することによりエンジン1から排出される排ガスの一部を不活性ガスとして燃料タンク3内に供給し、この燃料タンク3内に不活性ガスを封入する不活性ガス封入装置6と、を備える。燃料貯留装置2によれば、燃料タンク3内に排ガスを不活性ガスとして封入することにより、燃料タンク3内の燃料が液面33において酸素と接触するのを抑制できるので、燃料中のオレフィン系炭化水素の変質を抑制することができる。また燃料貯留装置2では、エンジン1の排ガスを不活性ガスとして利用することにより、不活性ガスを蓄えておくタンクを別途設ける必要が無いので、燃料貯留装置2の構成を簡素にできる。
According to the
(1) The
(2)燃料タンク3への燃料の給油時に給油口に設けられたキャップ32を開くと、燃料タンク3内には少なからず空気が流入する。そこで燃料貯留装置2では、給油されたことが検知されたことに応じて燃料タンク3内に不活性ガスを封入する。これにより、給油時に燃料タンク3内に流入した空気を不活性ガスで置換できるので、燃料中のオレフィン系炭化水素の変質を抑制することができる。
(2) When the
(3)不活性ガス封入装置6は、排気管13と燃料タンク3とを接続する不活性ガス導入管61と、この不活性ガス導入管61に設けられた排ガスチャンバー62と、不活性ガス導入管61のうち排ガスチャンバー62より燃料タンク3側に設けられた第1電磁バルブ63と、この第1電磁バルブ63を開閉する制御装置7と、を備える。燃料貯留装置2によれば、エンジン1から排出される排ガスの一部を排ガスチャンバー62内で貯めた後、必要に応じて第1電磁バルブ63を開くことによって自由なタイミングで排ガスチャンバー62内の排ガスを燃料タンク3内に供給することができる。またこのようにエンジン1の排ガスの一部を排ガスチャンバー62内で貯めておくことにより、排ガスを冷却する時間を確保することができ、ひいては冷えた排ガスを不活性ガスとして燃料タンク3に封入することができる。
(3) The inert
(4)制御装置7は、排ガスチャンバー62の内圧が大気圧より高い状態で第1電磁バルブ63を開くことにより、排ガスチャンバー62内の排ガスを燃料タンク3内に供給する。従って燃料貯留装置2によれば、排ガスチャンバー62内と燃料タンク3内との差圧を利用して排ガスを燃料タンク3内に供給することができる。このように燃料貯留装置2では差圧を利用することにより、排ガスチャンバー62内の排ガスを圧縮して燃料タンク3内に供給するためのポンプを別途設ける必要が無いので、燃料貯留装置2の構成を簡素にできる。
(4) The control device 7 supplies the exhaust gas in the
(5)燃料貯留装置2では、排ガスチャンバー62の前後に第1電磁バルブ63及び第2電磁バルブ64を設ける。また制御装置7は、第1電磁バルブ63を閉じかつ第2電磁バルブ64を開くことによって排ガスチャンバー62内に排ガスを供給した後、第2電磁バルブ64を閉じることによって排ガスチャンバー62内に排ガスを封入する。これにより、排気管13における排気圧を利用して圧縮した排ガスを排ガスチャンバー62内に封入することができる。
(5) In the
(6)燃料貯留装置2では、排ガスチャンバー62に、排ガス中の凝縮水を捕捉する水トラップ66を設ける。これにより、排ガス中の凝縮水が燃料タンク3内に混入するのを防止できる。
(6) In the
(7)燃料貯留装置2では、燃料タンク3とキャニスタ42とを接続するチャージ管41に、燃料タンク3の内圧が所定圧より高くなると開くワンウェイバルブ45を設ける。これにより、燃料タンク3内で発生した燃料蒸気をキャニスタ42に吸着させつつ、外気がキャニスタ42を介して燃料タンク3内に流入するのを抑制できるので、燃料中のオレフィン系炭化水素の変質をさらに抑制できる。
(7) In the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. The detailed structure may be changed as appropriate within the spirit of the present invention.
例えば上記実施形態では、排気管13内の排気圧を利用して排ガスチャンバー62内に圧縮した排ガスを供給する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。排気圧だけでは十分に圧縮した排ガスを供給できない場合もある。このような場合、不活性ガス導入管61のうち排ガスチャンバー62よりも排気管13側に、制御装置7からの指令に応じて不活性ガス導入管61を流れる排ガスを圧縮して排ガスチャンバー62に供給するコンプレッサを設けてもよい。このようなコンプレッサを用いることにより、排気管13内における排気圧が十分に高くない場合であっても排ガスチャンバー62内に圧縮した排ガスを供給することができる。
For example, in the above embodiment, a case has been described in which compressed exhaust gas is supplied into the
また上記実施形態では、水トラップ66を排ガスチャンバー62の底部に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限らない。水トラップ66は、排ガスチャンバー62の他、不活性ガス導入管61に設けてもよい。
Further, in the above embodiment, a case has been described in which the
また上記実施形態では、排ガスを排ガスチャンバー62内で外気によって冷却する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、排ガスチャンバー62内又は不活性ガス導入管61のうち排ガスチャンバー62よりも排気管13側に冷媒が通流する熱交換器を設け、この熱交換器によって排ガスを冷却してもよい。
Further, in the above embodiment, a case has been described in which the exhaust gas is cooled by outside air within the
1…エンジン
13…排気管(排ガス通路)
2…燃料貯留装置
3…燃料タンク
4…蒸発燃料処理装置
41…チャージ管
42…キャニスタ
45…ワンウェイバルブ
5…センダユニット(給油検知手段)
6…不活性ガス封入装置
61…不活性ガス導入管(不活性ガス通路)
62…排ガスチャンバー
63…第1電磁バルブ(第1バルブ)
64…第2電磁バルブ(第2バルブ)
66…水トラップ
7…制御装置(給油検知手段)
1...
2...
6...Inert
62...
64...Second electromagnetic valve (second valve)
66...Water trap 7...Control device (refueling detection means)
Claims (7)
所定割合以上でオレフィン系炭化水素を含む燃料を貯留する燃料タンクと、
前記内燃機関の排ガスの一部を不活性ガスとして前記燃料タンク内に供給し、当該燃料タンク内に不活性ガスを封入する不活性ガス封入装置と、
前記燃料タンク内に燃料が給油されたことを検知する給油検知手段と、を備え、
前記不活性ガス封入装置は、前記給油検知手段により給油されたことが検知されたことに応じて前記燃料タンク内に不活性ガスを封入することを特徴とする燃料貯留装置。 A fuel storage device that stores fuel to be supplied to an internal combustion engine,
a fuel tank that stores fuel containing olefinic hydrocarbons at a predetermined ratio or more;
an inert gas filling device that supplies part of the exhaust gas of the internal combustion engine as an inert gas into the fuel tank, and seals the inert gas into the fuel tank;
Refueling detection means for detecting that fuel has been supplied into the fuel tank,
The inert gas filling device is a fuel storage device, wherein the inert gas filling device fills inert gas into the fuel tank in response to detection of refueling by the refueling detection means.
所定割合以上でオレフィン系炭化水素を含む燃料を貯留する燃料タンクと、
前記内燃機関の排ガスの一部を不活性ガスとして前記燃料タンク内に供給し、当該燃料タンク内に不活性ガスを封入する不活性ガス封入装置と、を備え、
前記不活性ガス封入装置は、
前記内燃機関の排ガス通路と前記燃料タンクとを接続する不活性ガス通路と、
前記不活性ガス通路に設けられた排ガスチャンバーと、
前記不活性ガス通路のうち前記排ガスチャンバーより前記燃料タンク側に設けられた第1バルブと、
前記第1バルブを開閉する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記排ガスチャンバーの内圧が大気圧より高い状態で前記第1バルブを開くことにより、前記排ガスチャンバー内の排ガスを前記燃料タンク内に供給することを特徴とする燃料貯留装置。 A fuel storage device that stores fuel to be supplied to an internal combustion engine,
a fuel tank that stores fuel containing olefinic hydrocarbons at a predetermined ratio or more;
an inert gas filling device that supplies part of the exhaust gas of the internal combustion engine as an inert gas into the fuel tank and seals the inert gas into the fuel tank,
The inert gas filling device includes:
an inert gas passage connecting the exhaust gas passage of the internal combustion engine and the fuel tank;
an exhaust gas chamber provided in the inert gas passage;
a first valve provided in the inert gas passage closer to the fuel tank than the exhaust gas chamber;
A control device that opens and closes the first valve ,
The fuel storage device is characterized in that the control device supplies the exhaust gas in the exhaust gas chamber into the fuel tank by opening the first valve in a state where the internal pressure of the exhaust gas chamber is higher than atmospheric pressure. .
所定割合以上でオレフィン系炭化水素を含む燃料を貯留する燃料タンクと、
前記内燃機関の排ガスの一部を不活性ガスとして前記燃料タンク内に供給し、当該燃料タンク内に不活性ガスを封入する不活性ガス封入装置と、を備え、
前記不活性ガス封入装置は、
前記内燃機関の排ガス通路と前記燃料タンクとを接続する不活性ガス通路と、
前記不活性ガス通路に設けられた排ガスチャンバーと、
前記不活性ガス通路のうち前記排ガスチャンバーより前記燃料タンク側に設けられた第1バルブと、
前記第1バルブを開閉する制御装置と、を備え、
前記不活性ガス通路のうち前記排ガスチャンバーより前記排ガス通路側には第2バルブが設けられ、
前記制御装置は、前記第1バルブを閉じかつ前記第2バルブを開き前記排ガスチャンバー内に排ガスを供給した後、前記第2バルブを閉じることにより前記排ガスチャンバー内に排ガスを封入することを特徴とする燃料貯留装置。 A fuel storage device that stores fuel to be supplied to an internal combustion engine,
a fuel tank that stores fuel containing olefinic hydrocarbons at a predetermined ratio or more;
an inert gas filling device that supplies part of the exhaust gas of the internal combustion engine as an inert gas into the fuel tank and seals the inert gas into the fuel tank,
The inert gas filling device includes:
an inert gas passage connecting the exhaust gas passage of the internal combustion engine and the fuel tank;
an exhaust gas chamber provided in the inert gas passage;
a first valve provided in the inert gas passage closer to the fuel tank than the exhaust gas chamber;
A control device that opens and closes the first valve,
A second valve is provided in the inert gas passage closer to the exhaust gas passage than the exhaust gas chamber,
The control device closes the first valve and opens the second valve to supply exhaust gas into the exhaust gas chamber, and then closes the second valve to seal exhaust gas into the exhaust gas chamber. fuel storage device.
所定割合以上でオレフィン系炭化水素を含む燃料を貯留する燃料タンクと、a fuel tank that stores fuel containing olefinic hydrocarbons at a predetermined ratio or more;
前記内燃機関の排ガスの一部を不活性ガスとして前記燃料タンク内に供給し、当該燃料タンク内に不活性ガスを封入する不活性ガス封入装置と、を備え、an inert gas filling device that supplies part of the exhaust gas of the internal combustion engine as an inert gas into the fuel tank and seals the inert gas into the fuel tank,
前記不活性ガス封入装置は、The inert gas filling device includes:
前記内燃機関の排ガス通路と前記燃料タンクとを接続する不活性ガス通路と、an inert gas passage connecting the exhaust gas passage of the internal combustion engine and the fuel tank;
前記不活性ガス通路に設けられた排ガスチャンバーと、an exhaust gas chamber provided in the inert gas passage;
前記不活性ガス通路のうち前記排ガスチャンバーより前記排ガス通路側に設けられた第2バルブと、a second valve provided in the inert gas passage closer to the exhaust gas passage than the exhaust gas chamber;
前記第2バルブを開閉する制御装置と、を備え、A control device that opens and closes the second valve,
前記制御装置は、前記内燃機関の暖機完了前は前記第2バルブを閉じ、暖機完了後に前記第2バルブを開くことにより暖機完了後の前記内燃機関の排ガスを前記排ガスチャンバーに供給することを特徴とする燃料貯留装置。The control device closes the second valve before the warm-up of the internal combustion engine is completed, and opens the second valve after the warm-up is completed, thereby supplying exhaust gas from the internal combustion engine after the warm-up is completed to the exhaust gas chamber. A fuel storage device characterized by:
前記チャージ管に設けられたワンウェイバルブと、を備え、
前記ワンウェイバルブは、前記燃料タンクの内圧が所定圧より高くなると開くことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の燃料貯留装置。
a canister connected to the fuel tank via a charge pipe;
a one-way valve provided in the charge tube,
7. The fuel storage device according to claim 1, wherein the one-way valve opens when the internal pressure of the fuel tank becomes higher than a predetermined pressure.
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