WO2015111330A1 - 車両用燃料冷却装置 - Google Patents

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WO2015111330A1
WO2015111330A1 PCT/JP2014/083237 JP2014083237W WO2015111330A1 WO 2015111330 A1 WO2015111330 A1 WO 2015111330A1 JP 2014083237 W JP2014083237 W JP 2014083237W WO 2015111330 A1 WO2015111330 A1 WO 2015111330A1
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vehicle
cooling device
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洋晃 松本
国彦 陣野
秀一 平林
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トヨタ自動車 株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle fuel cooling device that cools fuel using a refrigerant of an air conditioner mounted on a vehicle.
  • liquefied gas fuel such as liquefied petroleum gas (LPG)
  • LPG liquefied petroleum gas
  • Patent Document 1 discloses a vehicle including an air conditioner that cools air that is blown into a passenger compartment, and a fuel cooler that cools return fuel by using a part of the refrigerant of the air conditioner.
  • air conditioner air introduced into the passenger compartment is cooled using a refrigeration cycle. That is, the air passing through the evaporator is cooled by using the heat of vaporization when the refrigerant compressed by the compressor is vaporized by the evaporator. The cooled air is introduced into the passenger compartment.
  • the fuel cooling device has a branch passage branched from the refrigerant circulation path of the air conditioner and a throttle valve arranged in the branch passage.
  • the throttle valve adjusts the amount of refrigerant flowing through the branch passage.
  • a fuel cooling section is disposed in the branch passage. The refrigerant supplied to the fuel cooling unit cools the return fuel by heat exchange.
  • the predetermined surplus amount is small, even if the return fuel is cooled, the amount of low-temperature fuel returned to the fuel tank is small, so that the fuel tank is hardly cooled. Therefore, a considerable time is required until the fuel tank can be refilled with fuel.
  • the predetermined excess amount is large, the return fuel is returned to the fuel tank even though it is not sufficiently cooled. In this case, the return fuel has a high temperature due to the heat of the internal combustion engine. For this reason, when a large amount of return fuel is returned to the fuel tank at a high temperature, the temperature in the fuel tank may increase.
  • An object of the present invention is to provide a vehicular fuel cooling device that can suppress an increase in temperature in a fuel tank and can also rapidly decrease the temperature in the fuel tank.
  • the return passage for returning the surplus fuel that has not been injected among the fuel supplied to the fuel injection valve to the fuel tank as return fuel and the return passage And a fuel cooling unit disposed in the vehicle, wherein a part of the refrigerant of the vehicle air conditioner is circulated in the fuel cooling unit to cool the return fuel by heat exchange with the refrigerant flowing through the fuel cooling unit.
  • a fuel cooling unit disposed in the vehicle, wherein a part of the refrigerant of the vehicle air conditioner is circulated in the fuel cooling unit to cool the return fuel by heat exchange with the refrigerant flowing through the fuel cooling unit.
  • the amount of return fuel returned to the fuel tank increases.
  • the temperature in the fuel tank can be quickly reduced.
  • the return fuel is not cooled, the amount of return fuel returned to the fuel tank is reduced.
  • the temperature rise in the fuel tank can be suppressed. Therefore, the temperature increase in the fuel tank can be suppressed, and the temperature in the fuel tank can be quickly reduced.
  • the vehicle air conditioner includes a circulation path for circulating the refrigerant and a branch passage branched from the circulation path, and the refrigerant is supplied to the fuel cooling section through the branch passage.
  • the solenoid valve is disposed, and when the solenoid valve is in a fully closed state, the supply of the refrigerant from the circulation path to the fuel cooling unit is shut off, cooling of the return fuel is stopped, and the solenoid valve is in the valve open state.
  • the refrigerant is supplied from the circulation path to the fuel cooling section to cool the return fuel, it is preferable to increase the amount of return fuel returned to the fuel tank as compared to when the solenoid valve is in the fully closed state.
  • the amount of return fuel may be increased when the solenoid valve is in the open state compared to when the solenoid valve is in the fully closed state. Thereby, when the return fuel is cooled, the amount of return fuel returned to the fuel tank can be increased compared to when the return fuel is not cooled.
  • the solenoid valve is controlled to be in a fully open state or a fully closed state.
  • the fuel tank is compared with when the solenoid valve is in the fully closed state. It is preferable to increase the amount of return fuel returned to
  • the return fuel is cooled by fully opening the solenoid valve, and the return fuel is stopped by fully closing the solenoid valve.
  • the solenoid valve when the solenoid valve is in the fully open state, the amount of return fuel may be increased compared to when the solenoid valve is in the fully closed state. Further, when the solenoid valve is in the open state, the opening degree of the solenoid valve may be gradually reduced or gradually increased.
  • the amount of return fuel returned to the fuel tank is increased as the opening of the solenoid valve is larger.
  • the opening degree of the solenoid valve is larger, the amount of refrigerant flowing in the branch passage is increased, so that the return fuel cooling efficiency is increased.
  • the amount of return fuel can be controlled based on the drive amount of the fuel pump that supplies fuel to the fuel injection valve. That is, the amount of return fuel can be increased by increasing the drive amount of the fuel pump.
  • the above-described vehicle fuel cooling device includes a fuel pump that supplies fuel in the fuel tank to the fuel injection valve, and increases the amount of return fuel returned to the fuel tank by increasing the drive amount of the fuel pump. It is preferable to make it.
  • the fuel cooling device for a vehicle is mounted on a vehicle that automatically stops the internal combustion engine, and when the internal combustion engine is in an automatic stop state and the return fuel is not cooled, the fuel pump Is preferably stopped.
  • the amount of return fuel returned to the fuel tank is increased when the return fuel is cooled compared to when the return fuel is not cooled. While the increase control is executed, it is preferable to prohibit the increase control when the vehicle is not stopped.
  • the temperature in the fuel tank is increased by increasing the amount of low-temperature fuel returned to the fuel tank. It can be quickly reduced. Further, when the fuel is not replenished, the amount of return fuel does not increase, so that it is possible to prevent the amount of return fuel from being increased unnecessarily.
  • a return passage for returning excess fuel that has not been injected among fuel supplied to the fuel injection valve to the fuel tank as return fuel and a return passage A fuel cooling section disposed; a branch passage branched from a refrigerant circulation path of the vehicle air conditioner, wherein a part of the refrigerant is supplied to the fuel cooling section through the branch passage; and the branch passage is disposed in the branch passage.
  • a solenoid valve for adjusting the amount of refrigerant supplied to the fuel cooling unit wherein the solenoid valve increases the amount of refrigerant supplied to the fuel cooling unit as the degree of opening of the solenoid valve increases.
  • a cooling device is provided. In the vehicular fuel cooling device, when the opening degree of the magnetic valve is greater than or equal to a predetermined opening degree, the amount of return fuel returned to the fuel tank is increased compared to when the opening degree of the electromagnetic valve is less than the predetermined opening degree. .
  • the opening of the solenoid valve when the opening of the solenoid valve is equal to or greater than the predetermined opening and the amount of refrigerant supplied to the fuel cooling unit is large, the amount of return fuel returned to the fuel tank increases. In this case, since a large amount of low-temperature return fuel is returned to the fuel tank, the temperature in the fuel tank can be quickly reduced. Further, when the opening degree of the electromagnetic valve is less than the predetermined opening degree and the amount of refrigerant supplied to the fuel cooling unit is small, the amount of return fuel returned to the fuel tank is reduced. For this reason, it can suppress that the high temperature return fuel which is not fully cooled is returned to a fuel tank in large quantities, and can suppress the temperature rise in a fuel tank. Therefore, the temperature increase in the fuel tank can be suppressed, and the temperature in the fuel tank can be quickly reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a vehicle fuel cooling device according to a first embodiment of the present invention.
  • the flowchart which shows fuel cooling control.
  • the graph which shows the relationship between the fuel injection amount and the drive amount of a fuel pump.
  • (A) is a timing chart showing a temperature change in the fuel tank by the fuel cooling control
  • (b) is a timing chart showing a control mode of the solenoid valve by the fuel cooling control
  • (c) is an amount of return fuel by the fuel cooling control.
  • the timing chart which shows transition.
  • the flowchart which shows the fuel cooling control which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • the flowchart which shows the fuel cooling control which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 4D is a timing chart showing changes in shift range control by fuel cooling control.
  • the graph which shows the relationship between the opening degree of the solenoid valve of another example, and the quantity of return fuel.
  • an internal combustion engine 1 as a drive source is mounted on the vehicle.
  • the internal combustion engine 1 is provided with a fuel injection valve 2 for injecting fuel.
  • the fuel injection valve 2 is connected to a delivery pipe 3.
  • the delivery pipe 3 is connected to the fuel tank 5 through the fuel supply passage 4.
  • a fuel pump 6 is disposed in the fuel supply passage 4.
  • the fuel pump 6 supplies the fuel stored in the fuel tank 5 to the fuel injection valve 2.
  • the vehicle uses LPG as fuel.
  • a pressure regulator 8 is disposed in the return passage 7. The pressure regulator 8 maintains the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 2 at a predetermined pressure.
  • a fuel cooling unit 9 is disposed in the return passage 7.
  • the vehicle is equipped with a vehicle air conditioner that adjusts the air in the passenger compartment.
  • the air conditioner includes an electrically driven compressor 10 that compresses a refrigerant, a condenser 11, and a receiver 12.
  • the condenser 11 cools the refrigerant that has been compressed by the compressor 10 and has reached a high temperature.
  • the receiver 12 performs gas-liquid separation of the refrigerant that has passed through the condenser 11.
  • the air conditioner further includes an expansion valve 13, an evaporator 14, and a blower 15.
  • the expansion valve 13 atomizes the refrigerant that has passed through the receiver 12.
  • the evaporator 14 cools the air introduced into the passenger compartment by using the heat of vaporization of the atomized refrigerant.
  • the blower 15 adjusts the amount of air supplied to the evaporator 14.
  • the evaporator 14 and the blower 15 are disposed in an intake duct 16 through which air is introduced from the vehicle interior or the exterior of the vehicle interior.
  • the compressor 10 When the compressor 10 is driven, the refrigerant circulates in the air conditioner as indicated by arrows in FIG.
  • the air conditioner also includes a branch passage 17 branched from a circulation passage of the refrigerant flowing between the receiver 12 and the expansion valve 13.
  • the branch passage 17 is connected to a refrigerant circulation passage that flows between the evaporator 14 and the compressor 10.
  • the branch passage 17 circulates a part of the refrigerant of the air conditioner bypassing the evaporator 14.
  • the fuel cooling unit 9 is connected.
  • the refrigerant is supplied to the fuel cooling unit 9 through the branch passage 17.
  • the refrigerant supplied to the fuel cooling unit 9 cools the fuel flowing through the return passage 7 by heat exchange.
  • An electromagnetic valve 18 is disposed in the branch passage 17. The electromagnetic valve 18 adjusts the amount of refrigerant flowing through the branch passage 17, that is, the amount of refrigerant supplied to the fuel cooling unit 9 from the refrigerant circulation path.
  • the vehicle is equipped with various sensors.
  • a vehicle interior temperature sensor 19 that detects the temperature (inside air temperature) of the vehicle interior
  • an outside air temperature sensor 20 that detects the outside air temperature
  • a solar radiation amount sensor 21 that detects the amount of solar radiation
  • an evaporator temperature sensor that detects the temperature of the evaporator 14.
  • a pressure sensor 23 for detecting the pressure in the fuel tank 5
  • a fuel temperature sensor 24 for detecting the temperature in the fuel tank 5
  • a crank angle sensor 25 for detecting the engine speed
  • an air flow sensor 26 for detecting the intake air amount, etc.
  • an air conditioner switch 27 for the passenger to drive the air conditioner
  • a temperature setting switch 28 for setting the temperature in the passenger compartment, and the like are arranged.
  • the vehicle fuel cooling device includes an electronic control unit 29 to which output signals from the respective sensors are input.
  • the electronic control unit 29 executes air conditioning control and fuel cooling control based on output signals from the respective sensors.
  • a target blowing temperature (hereinafter referred to as TAO), which is a target value of the temperature of the air blown into the vehicle interior, is calculated based on the inside air temperature, the outside air temperature, the amount of solar radiation, the evaporator temperature, and the like. Further, the drive amounts of the compressor 10 and the blower 15 are controlled in accordance with the calculated target blowing temperature.
  • the electromagnetic valve 18 is controlled according to the temperature in the fuel tank 5. Thereby, the cooling mode of the return fuel returned to the fuel tank 5 is controlled.
  • step S21 determines whether or not the compressor 10 is in a driving state. In this process, for example, if the air conditioner switch 27 is in the ON state, a positive determination is made.
  • step S21: YES determines whether or not the electromagnetic valve 18 is in a fully opened state.
  • the solenoid valve 18 is controlled so as to be fully opened when the compressor 10 is in a driving state and the temperature in the fuel tank 5 is equal to or higher than a predetermined temperature T1.
  • the solenoid valve 18 is controlled so as to be fully closed when the temperature in the fuel tank 5 falls below a predetermined temperature T0 lower than the predetermined temperature T1.
  • the predetermined temperature T1 is the minimum value of the temperature at which the pressure in the fuel tank 5 becomes high and it is difficult to replenish the fuel into the fuel tank 5.
  • the electronic control unit 29 controls the fuel pump 6 based on the map A stored in the electronic control unit 29 (step S23), and this series of processes.
  • Map A is a calculation map showing the relationship between the fuel injection amount and the drive amount of the fuel pump 6.
  • the electronic control unit 29 is a map stored in the electronic control unit 29. Based on B, the fuel pump 6 is controlled (step S24), and this series of processes is terminated.
  • the map B is a calculation map showing the relationship between the fuel injection amount and the driving amount of the fuel pump 6, similarly to the map A.
  • FIG. 3 shows the relationship between the fuel injection amount injected from the fuel injection valve 2 and the minimum drive amount Wi of the fuel pump 6 necessary for supplying the fuel injection valve 2 with an amount of fuel equal to the injection amount. It shows with.
  • the minimum drive amount Wi corresponding to the fuel injection amount can be obtained in advance by experiments or the like.
  • the fuel injection amount injected from the fuel injection valve 2 can be calculated based on the engine load calculated based on the intake air amount and the engine rotational speed.
  • the map A stores a value obtained by adding a predetermined drive amount Wa to the minimum drive amount Wi as a map value.
  • the map B stores a value obtained by adding a predetermined drive amount Wb to the minimum drive amount Wi as a map value.
  • the driving amount Wa is larger than the driving amount Wb.
  • the drive amount Wb is set to a value such that the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 2 does not become less than the valve opening pressure of the pressure regulator 8.
  • the fuel pump 6 is controlled based on the map A by the process of step S23 in FIG. 2, the fuel pump 6 is controlled with a drive amount (Wi + Wa) obtained by adding the predetermined drive amount Wa to the minimum drive amount Wi. The For this reason, the fuel corresponding to the predetermined drive amount Wa becomes surplus in the fuel injection valve 2. For this reason, an amount of fuel substantially equal to the fuel corresponding to the predetermined drive amount Wa is returned to the fuel tank 5 as return fuel. Further, when the fuel pump 6 is controlled based on the map B by the process of step S24 in FIG. 2, the fuel pump 6 is controlled by a drive amount (Wi + Wb) obtained by adding a predetermined drive amount Wb to the minimum drive amount Wi. The For this reason, the fuel corresponding to the predetermined drive amount Wb becomes surplus in the fuel injection valve 2. Therefore, an amount of fuel approximately equal to the fuel corresponding to the predetermined drive amount Wb is returned to the fuel tank 5 as return fuel.
  • a drive amount (Wi + Wa) obtained by adding the predetermined drive amount Wa to
  • the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4 (a) to 4 (c).
  • the fuel supplied to the fuel injection valve 2 becomes high temperature due to the heat of the internal combustion engine 1.
  • the temperature in the fuel tank 5 gradually increases as shown in FIG.
  • the solenoid valve 18 is controlled to be fully opened at a timing t41 when the compressor 10 is in a driving state and the temperature in the fuel tank 5 becomes equal to or higher than a predetermined temperature T1. Is done.
  • the refrigerant is supplied to the fuel cooling unit 9.
  • the solenoid valve 18 is controlled to be fully closed, or when the compressor 10 is not in the driving state, that is, when the refrigerant is not circulating in the fuel cooling section 9, the fuel pump 6 is mapped. Since the control is performed based on B, the amount of return fuel is reduced. In this case, since a large amount of high-temperature return fuel is suppressed from being returned to the fuel tank 5, an increase in temperature in the fuel tank 5 is suppressed.
  • the following effects can be obtained. (1) When the solenoid valve 18 is fully opened to circulate a part of the refrigerant in the fuel cooling unit 9 to cool the return fuel, the return fuel returned to the fuel tank 5 is compared to when the return fuel is not cooled. Is controlled to increase the amount of. In this way, the temperature rise in the fuel tank 5 can be suppressed, and the temperature in the fuel tank 5 can be quickly lowered.
  • a vehicle fuel cooling device for a vehicle that performs idling stop control that automatically stops an internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied and automatically starts the internal combustion engine when a predetermined start condition is satisfied.
  • a series of processes related to fuel cooling control is different from that of the first embodiment.
  • symbol same about the structure similar to 1st Embodiment is attached
  • the electronic control unit 29 determines whether or not the compressor 10 is in a driving state (step S51). When the compressor 10 is in a driving state (step S51: YES), the electronic control unit 29 determines whether or not the electromagnetic valve 18 is in a fully opened state (step S52). When the solenoid valve 18 is fully open (step S52: YES), the electronic control unit 29 controls the fuel pump 6 based on the map A stored in the electronic control unit 29 (step S53), and this series of processes. Exit.
  • step S54 determines whether or not the internal combustion engine 1 is in the automatic stop state.
  • step S54: YES the electronic control unit 29 stops the fuel pump 6 (step S55) and ends this series of processes.
  • step S56 the electronic control unit 29 controls the fuel pump 6 based on the map B stored in the electronic control unit 29 (step S56). A series of processing ends.
  • step S51 NO
  • the electronic control unit 29 proceeds to the process of step S56, controls the fuel pump 6 based on the map B, and ends this series of processes.
  • the fuel pump 6 is controlled to stop driving. In this case, useless driving of the fuel pump 6 is suppressed, so that fuel efficiency is improved and temperature rise in the fuel tank 5 is also suppressed.
  • the electronic control unit 29 determines whether or not the compressor 10 is in a driving state (step S61).
  • the electronic control unit 29 determines whether or not the electromagnetic valve 18 is in a fully opened state (step S62).
  • the electronic control unit 29 determines whether or not the vehicle is in a stopped state (step S63). Whether or not the vehicle is in a stopped state is determined based on, for example, whether or not the shift range is a parking position.
  • the electronic control unit 29 controls the fuel pump 6 based on the map A stored in the electronic control unit 29 (step S64). ), This series of processes is terminated.
  • step S63: NO when the shift range is a drive position other than the parking position and the vehicle is not stopped (step S63: NO), the electronic control unit 29 proceeds to the process of step S65. And the electronic control part 29 controls the fuel pump 6 based on the map B memorize
  • FIG. 7A As shown in FIG. 7A, at the timing t71 when the compressor 10 is in a driving state and the temperature in the fuel tank 5 becomes equal to or higher than the predetermined temperature T1, the electromagnetic valve 18 is And is controlled so as to be fully opened. As indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 7D, when the shift range is a position other than the parking position, the vehicle is traveling and the fuel is not replenished. For this reason, even if the temperature in the fuel tank 5 is high, it is not necessary to quickly cool the fuel tank 5.
  • the fuel pump 6 is controlled on the basis of the map B, and is controlled so as not to increase the amount of return fuel, as indicated by a one-dot chain line in FIG.
  • the temperature in the fuel tank 5 gradually decreases as shown by the one-dot chain line in FIG.
  • the solenoid valve 18 is controlled to be fully closed, and the fuel cooling is stopped.
  • the increase control for increasing the amount of the low-temperature fuel returned to the fuel tank 5 is executed.
  • the temperature in the fuel tank 5 quickly decreases.
  • the increase control for increasing the amount of return fuel is not executed. For this reason, it is suppressed that the amount of return fuel is increased unnecessarily.
  • the third embodiment in addition to the effect (1), the following effect can be obtained.
  • (3) When the vehicle is stopped, when the solenoid valve 18 is fully opened and the return fuel is being cooled, the return is larger than when the solenoid valve 18 is fully closed and the return fuel is not being cooled. Controlled to increase the amount of fuel. In this case, it is determined that the temperature in the fuel tank 5 needs to be quickly reduced, and the amount of low-temperature fuel returned to the fuel tank 5 is increased, so that the temperature in the fuel tank 5 is quickly reduced.
  • the vehicle when the vehicle is not stopped, it is determined that there is no need to quickly reduce the temperature in the fuel tank 5, and the increase control for increasing the amount of return fuel is prohibited. Thereby, it is suppressed that the amount of return fuel increases wastefully.
  • the vehicular fuel cooling device is applied to a vehicle that executes idling stop control.
  • a vehicle that executes idling stop control.
  • another type of vehicle that automatically stops the internal combustion engine 1 for example, a hybrid that includes the internal combustion engine 1 and a motor. You may apply to a vehicle.
  • the process of step S55 may be executed. Also with this configuration, the same effects as the above (1) and (2) can be obtained.
  • the vehicle is in a stopped state when the shift range is in the parking position. For example, even if it is determined that the vehicle is in a stopped state when the shift range is in the neutral position. Good. Further, when the vehicle speed is 0, it may be determined that the vehicle is in a stopped state. Further, when any one or more of these conditions are satisfied, it may be determined that the vehicle is in a stopped state. Also with this configuration, the same effects as the above (1) and (3) can be obtained.
  • the amount of return fuel returned to the fuel tank 5 is increased by increasing the drive amount of the fuel pump 6, but the opening of the solenoid valve disposed in the return passage 7 is increased.
  • the amount of return fuel may be increased.
  • the electromagnetic valve 18 is controlled to be in the fully open state or the fully closed state, but the opening degree of the electromagnetic valve 18 may be changed according to the temperature in the fuel tank 5.
  • the opening degree of the electromagnetic valve 18 may be changed according to the temperature in the fuel tank 5.
  • the amount of return fuel is further increased, a large amount of low-temperature return fuel is returned to the fuel tank 5, so that the temperature in the fuel tank 5 can be lowered more rapidly.
  • fuel is generated using a map A that stores a value obtained by adding a predetermined drive amount Wa to a minimum drive amount Wi and a map B that stores a value obtained by adding a predetermined drive amount Wb to the minimum drive amount Wi.
  • the example which controls the pump 6 was shown.
  • the control may be performed such that the return fuel increases as the fuel injection amount increases, and the return fuel may increase as the fuel injection amount decreases.
  • the fuel pump 6 is controlled based on the map stored in the electronic control unit 29.
  • the driving amount of the fuel pump 6 corresponding to the fuel injection amount may be calculated each time.
  • the opening degree of the electromagnetic valve 18 when the opening degree of the electromagnetic valve 18 is equal to or larger than the predetermined opening degree and the amount of refrigerant supplied to the fuel cooling unit 9 is large, the amount of return fuel returned to the fuel tank 5 increases. For this reason, since a large amount of low-temperature return fuel is returned to the fuel tank 5, the temperature in the fuel tank 5 can be quickly reduced. Further, when the opening degree of the electromagnetic valve 18 is less than the predetermined opening degree and the amount of refrigerant supplied to the fuel cooling unit 9 is small, the amount of return fuel returned to the fuel tank 5 is reduced. Thereby, it is suppressed that a large amount of high-temperature return fuel is returned to the fuel tank 5, and the temperature rise in the fuel tank 5 is suppressed. Therefore, the temperature increase in the fuel tank 5 is suppressed, and the temperature in the fuel tank 5 can be quickly reduced.
  • the electromagnetic valve 18 is controlled according to the temperature in the fuel tank 5, but the electromagnetic valve 18 may be controlled according to the pressure in the fuel tank 5. Further, the electromagnetic valve 18 may be controlled according to the temperature and pressure in the fuel tank 5.
  • the electric drive type compressor 10 is used.
  • a variable displacement type engine drive type compressor may be used.
  • the position of the electromagnetic valve 18 may be changed to a connection portion between the branch passage 17 and the refrigerant circulation path.
  • a three-way valve may be employed as the electromagnetic valve, and the electromagnetic valve may be controlled so that the entire amount of refrigerant flows through the branch passage 17.

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Abstract

　車両用燃料冷却装置は、リターン通路と、リターン通路に配置された燃料冷却部とを備えている。燃料噴射弁に供給された燃料のうち噴射されなかった余剰な燃料は、リターン燃料として、リターン通路を通じて燃料タンクに戻される。車両用空調装置の冷媒の一部が燃料冷却部に循環されると、燃料冷却部を流れる冷媒は、熱交換によりリターン燃料を冷却する。車両用燃料冷却装置では、燃料冷却部に冷媒の一部を循環させてリターン燃料を冷却しているとき、リターン燃料を冷却していないときに比べて、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量が増大するように制御される。

Description

車両用燃料冷却装置
　本発明は、車両に搭載された空調装置の冷媒を用いて燃料を冷却する車両用燃料冷却装置に関する。
　従来より、液化石油ガス（ＬＰＧ）等の液化ガス燃料を用いる車両が知られている。この種の車両では、液化ガス燃料が燃料噴射弁から燃焼室に噴射される一方、噴射されなかった余剰な燃料がリターン燃料として燃料タンクに戻される。
　特許文献１は、車室に送風する空気を冷却する空調装置と、空調装置の冷媒の一部を用いてリターン燃料を冷却する燃料冷却装置とを備えた車両を開示する。空調装置では、冷凍サイクルを利用して、車室内に導入される空気が冷却される。即ち、コンプレッサーによって圧縮された冷媒が蒸発器で気化する際の気化熱を利用して、蒸発器を通過する空気が冷却される。冷却された空気は、車室内に導入される。
　燃料冷却装置は、空調装置の冷媒の循環経路から分岐する分岐通路と、分岐通路に配置された絞り弁とを有している。絞り弁は、分岐通路を流れる冷媒の量を調節する。分岐通路には、燃料冷却部が配置されている。燃料冷却部に供給された冷媒は、熱交換によって、リターン燃料を冷却する。
　特許文献１に記載の装置では、コンプレッサーが停止している状態で燃料タンク内の圧力が所定圧以上になると、コンプレッサーが駆動されて燃料冷却装置に冷媒が供給される。すると、リターン燃料が冷却されてから燃料タンクに戻されるため、燃料タンク内の温度が低下する。これにより、燃料タンク内の圧力が低下して、燃料タンクへの燃料補充が可能となる。
　また、この種の車両では、燃料噴射弁から噴射する燃料の量に対して、燃料噴射弁に供給される燃料の量が不足しないようにする必要がある。このため、燃料噴射弁には、噴射量に対して所定量だけ余分に加えた燃料が供給される。その結果、所定の余分量と略等しい量の燃料が、リターン燃料として燃料タンクに戻される。この場合、リターン燃料の量は、燃料噴射量に基づいて設定される。このため、特許文献１に記載の装置では、常に、所定の余分量と略等しい量の燃料が、リターン燃料として燃料タンクに戻される。このため、所定の余分量が少ない場合、リターン燃料を冷却しても燃料タンクに戻される低温の燃料の量が少ないため、燃料タンクが冷却され難い。よって、燃料タンクへの燃料補充が可能となるまでにかなりの時間を要する。一方、所定の余分量が多い場合、リターン燃料が十分に冷却されていないにも関わらず燃料タンクに戻されてしまう。この場合、リターン燃料は、内燃機関の熱を受けて高温となっている。このため、高温でかつ大量のリターン燃料が燃料タンクに戻されると、燃料タンク内の温度が上昇する虞がある。
特開２００８‐２６７１９０号公報
　本発明の目的は、燃料タンク内の温度上昇を抑制できると共に、燃料タンク内の温度を速やかに低下させることもできる車両用燃料冷却装置を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、燃料噴射弁に供給された燃料のうち噴射されなかった余剰な燃料をリターン燃料として燃料タンクに戻すリターン通路と、リターン通路に配置された燃料冷却部とを備え、燃料冷却部に車両用空調装置の冷媒の一部を循環させることで、燃料冷却部を流れる冷媒との熱交換によりリターン燃料を冷却する車両用燃料冷却装置が提供される。車両用燃料冷却装置では、燃料冷却部に冷媒の一部を循環させてリターン燃料を冷却しているとき、リターン燃料を冷却していないときに比べて、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させる。
　上記構成によれば、リターン燃料を冷却しているとき、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量が多くなる。この場合、低温のリターン燃料が大量に燃料タンクに戻されるため、燃料タンク内の温度を速やかに低下させることができる。一方、リターン燃料を冷却していないとき、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量が少なくなる。この場合、冷却されていない高温のリターン燃料が燃料タンクに戻される量が少なく抑えられるため、燃料タンク内の温度上昇を抑制できる。従って、燃料タンク内の温度上昇を抑制できると共に、燃料タンク内の温度を速やかに低下させることもできる。
　上記の車両用燃料冷却装置において、車両用空調装置は、冷媒を循環させる循環経路と、循環経路から分岐した分岐通路とを備え、燃料冷却部には、冷媒が分岐通路を通じて供給され、分岐通路には、電磁弁が配置され、電磁弁が全閉状態であるとき、循環経路から燃料冷却部への冷媒の供給が遮断されてリターン燃料の冷却が停止され、電磁弁が開弁状態であるとき、循環経路から燃料冷却部に冷媒が供給されてリターン燃料が冷却されると共に、電磁弁が全閉状態であるときよりも燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることが好ましい。
　電磁弁の開閉制御によってリターン燃料の冷却態様を制御する場合、電磁弁が開弁状態であるとき、電磁弁が全閉状態であるときに比べて、リターン燃料の量を増大させればよい。これにより、リターン燃料を冷却しているとき、リターン燃料を冷却していないときに比べて、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることができる。
　上記の車両用燃料冷却装置において、電磁弁は、全開状態又は全閉状態となるように制御され、電磁弁が全開状態であるとき、電磁弁が全閉状態であるときに比べて、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることが好ましい。
　上記構成では、電磁弁を全開することでリターン燃料の冷却が実行され、電磁弁を全閉することでリターン燃料の冷却が停止される。この場合、電磁弁が全開状態であるとき、電磁弁が全閉状態であるときに比べて、リターン燃料の量を増大させればよい。また、電磁弁が開弁状態であるとき、電磁弁の開度を漸減、漸増させてもよい。
　上記の車両用燃料冷却装置において、電磁弁の開度が大きいときほど、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることが好ましい。
　上記構成では、電磁弁の開度が大きいときほど、分岐通路に流れる冷媒の量が多くなるため、リターン燃料の冷却効率が上昇する。この場合、更にリターン燃料の量を増大させれば、燃料タンクに戻される低温のリターン燃料の量も増大する。このため、燃料タンク内の温度を、より一層速やかに低下させることができる。また、この場合、リターン燃料の量は、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプの駆動量に基づいて、制御することができる。即ち、燃料ポンプの駆動量を増大させることで、リターン燃料の量を増大させることができる。
　よって、上記の車両用燃料冷却装置において、燃料タンク内の燃料を燃料噴射弁に供給する燃料ポンプを備え、燃料ポンプの駆動量を増大させることで、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることが好ましい。
　また、上記の車両用燃料冷却装置において、車両用燃料冷却装置は、内燃機関を自動停止させる車両に搭載され、内燃機関が自動停止状態であり、且つリターン燃料を冷却していないとき、燃料ポンプを停止させることが好ましい。
　内燃機関が自動停止状態であるとき、燃料噴射弁から燃料を噴射する必要がないため、燃料ポンプから汲み上げられた燃料のほぼ全量がリターン燃料として燃料タンクに戻される。このため、リターン燃料を冷却していないとき燃料タンクに高温のリターン燃料が大量に戻されるため、燃料タンク内の温度が上昇し易い。この点、上記構成では、内燃機関が自動停止状態であり、リターン燃料を冷却していないとき、燃料ポンプの駆動が停止される。このため、燃料タンクに戻される高温の燃料の量が限りなく少なくなり、燃料タンク内の温度上昇を抑制できる。また、燃料ポンプの無駄な駆動も抑制されるため、燃費が向上すると共に、燃料タンク内の温度上昇を、より一層抑制することもできる。
　上記の車両用燃料冷却装置において、車両が停止している場合、リターン燃料を冷却しているとき、リターン燃料を冷却していないときに比べて、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させる増量制御を実行する一方、車両が停止していない場合、増量制御を禁止することが好ましい。
　燃料タンク内の温度が高いと燃料タンクに燃料を補充できない虞がある。そのため、車両が停止しており、燃料が補充される可能性がある場合、燃料タンク内の温度を速やかに低下させることが望ましい。一方、車両が走行中であり、燃料が補充されない場合、燃料タンク内の温度が高くても、それほど急いで燃料タンクを冷却する必要はない。この点、上記構成では、車両が停止している場合、リターン燃料の量を増大させる増量制御が行われる。一方、車両が停止していない場合、リターン燃料の量を増大させる増量制御が禁止される。このため、燃料が補充される可能性がありかつ燃料タンク内の温度を速やかに低下させる必要があるとき、燃料タンクに戻される低温の燃料の量を増大させることで、燃料タンク内の温度を速やかに低下させることができる。また、燃料が補充されることがない場合、リターン燃料の量が増大しないため、無駄にリターン燃料の量を増大させることが抑制される。
　上記課題を解決するため、本発明の第二の態様によれば、燃料噴射弁に供給された燃料のうち噴射されなかった余剰な燃料をリターン燃料として燃料タンクに戻すリターン通路と、リターン通路に配置された燃料冷却部と、車両用空調装置の冷媒の循環経路から分岐した分岐通路であって、冷媒の一部が分岐通路を通じて燃料冷却部に供給される分岐通路と、分岐通路に配置され、燃料冷却部に供給される冷媒の量を調節する電磁弁であって、電磁弁の開度が大きいときほど燃料冷却部に供給される冷媒の量が増大する電磁弁とを備える車両用燃料冷却装置が提供される。車両用燃料冷却装置では、磁弁の開度が所定開度以上であるとき、電磁弁の開度が所定開度未満であるときに比べて、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させる。
　上記構成では、電磁弁の開度が所定開度以上であり、燃料冷却部に供給される冷媒の量が多いとき、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量が多くなる。この場合、低温のリターン燃料が大量に燃料タンクに戻されるため、燃料タンク内の温度を速やかに低下させることができる。また、電磁弁の開度が所定開度未満であり、燃料冷却部に供給される冷媒の量が少ないとき、燃料タンクに戻されるリターン燃料の量が少なくなる。このため、十分に冷却されていない高温のリターン燃料が大量に燃料タンクに戻されることを抑制でき、燃料タンク内の温度上昇を抑制できる。従って、燃料タンク内の温度上昇を抑制できると共に、燃料タンク内の温度を速やかに低下させることもできる。
本発明の第１実施形態に係る車両用燃料冷却装置の全体構成を示すブロック図。 燃料冷却制御を示すフローチャート。 燃料噴射量と燃料ポンプの駆動量との関係を示すグラフ。 （ａ）は燃料冷却制御による燃料タンク内の温度変化を示すタイミングチャート、（ｂ）は燃料冷却制御による電磁弁の制御態様を示すタイミングチャート、（ｃ）は燃料冷却制御によるリターン燃料の量の推移を示すタイミングチャート。 本発明の第２実施形態に係る燃料冷却制御を示すフローチャート。 本発明の第３実施形態に係る燃料冷却制御を示すフローチャート。 （ａ）は燃料冷却制御による燃料タンク内の温度変化を示すタイミングチャート、（ｂ）は燃料冷却制御による電磁弁の制御態様を示すタイミングチャート、（ｃ）は燃料冷却制御によるリターン燃料の量の変化を示すタイミングチャート、（ｄ）は燃料冷却制御によるシフトレンジの制御の推移を示すタイミングチャート。 別例の電磁弁の開度とリターン燃料の量との関係を示すグラフ。 別例の電磁弁の開度とリターン燃料の量との関係を示すグラフ。
　（第１実施形態）
　以下、本発明の車両用燃料冷却装置を具体化した第１実施形態について図１～図４（ｃ）を参照して説明する。
　図１に示すように、車両には、駆動源としての内燃機関１が搭載されている。内燃機関１には、燃料を噴射する燃料噴射弁２が配置されている。燃料噴射弁２は、デリバリパイプ３に接続されている。デリバリパイプ３は、燃料供給通路４を通じて燃料タンク５に接続されている。燃料供給通路４には、燃料ポンプ６が配置されている。燃料ポンプ６は、燃料タンク５に貯留された燃料を燃料噴射弁２に供給する。車両は、ＬＰＧを燃料として用いる。
　燃料噴射弁２から噴射されなかった余剰な燃料は、リターン通路７を通じて燃料タンク５に戻される。リターン通路７には、プレッシャレギュレーター８が配置されている。プレッシャレギュレーター８は、燃料噴射弁２に供給された燃料の圧力を所定圧に維持する。リターン通路７には、燃料冷却部９が配置されている。
　車両には、車室内の空気を調節する車両用空調装置が搭載されている。空調装置は、冷媒を圧縮する電気駆動式のコンプレッサー１０と、コンデンサー１１と、レシーバー１２とを備えている。コンデンサー１１は、コンプレッサー１０により圧縮されて高温となった冷媒を冷却する。レシーバー１２は、コンデンサー１１を通過した冷媒の気液分離を行う。空調装置は、更に、エキスパンションバルブ１３と、エバポレーター１４と、ブロワー１５とを備えている。エキスパンションバルブ１３は、レシーバー１２を通過した冷媒を霧化する。エバポレーター１４は、霧化した冷媒の気化熱を利用して、車室内に導入される空気を冷却する。ブロワー１５は、エバポレーター１４に供給する空気の量を調節する。エバポレーター１４及びブロワー１５は、車室内や車室外から空気が導入される吸気ダクト１６に配置されている。コンプレッサー１０が駆動されると、空調装置内では、冷媒が、図１の矢印で示すように循環する。
　また、空調装置は、レシーバー１２とエキスパンションバルブ１３との間を流れる冷媒の循環通路から分岐した分岐通路１７を備えている。分岐通路１７は、エバポレーター１４とコンプレッサー１０との間を流れる冷媒の循環通路に接続されている。分岐通路１７は、空調装置の冷媒の一部を、エバポレーター１４を迂回して循環させる。分岐通路１７の途中には、燃料冷却部９が接続されている。冷媒は、分岐通路１７を通じて燃料冷却部９に供給される。燃料冷却部９に供給された冷媒は、熱交換によって、リターン通路７を流れる燃料を冷却する。分岐通路１７には、電磁弁１８が配置されている。電磁弁１８は、分岐通路１７に流れる冷媒の量、即ち、冷媒の循環経路から燃料冷却部９に供給される冷媒の量を調節する。
　車両には、各種のセンサが搭載されている。センサとして、車室内の温度（内気温）を検出する車室内温度センサ１９、外気温を検出する外気温センサ２０、日射量を検出する日射量センサ２１、エバポレーター１４の温度を検出するエバポレーター温度センサ２２、燃料タンク５内の圧力を検出する圧力センサ２３、燃料タンク５内の温度を検出する燃料温度センサ２４、機関回転速度を検出するクランク角センサ２５、吸入空気量を検出するエアフローセンサ２６等が挙げられる。車室には、乗員が空調装置を駆動させるためのエアコンスイッチ２７や、車室内の温度を設定するための温度設定スイッチ２８等が配置されている。
　車両用燃料冷却装置は、上記各センサからの出力信号が入力される電子制御部２９を備えている。電子制御部２９は、上記各センサからの出力信号に基づいて、空調制御や燃料冷却制御を実行する。空調制御では、内気温、外気温、日射量、及びエバポレーター温度等に基づいて、車室内に吹き出す空気の温度の目標値である目標吹き出し温度（以下、ＴＡＯという）が算出される。また、算出された目標吹き出し温度に合わせて、コンプレッサー１０やブロワー１５等の駆動量が制御される。燃料冷却制御では、燃料タンク５内の温度に応じて、電磁弁１８が制御される。これにより、燃料タンク５に戻されるリターン燃料の冷却態様が制御される。
　次に、燃料冷却制御について図２及び図３を参照して説明する。燃料冷却制御は、電子制御部２９によって、所定周期毎に繰り返し実行される。
　図２に示すように、まず、電子制御部２９は、コンプレッサー１０が駆動状態であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。この処理では、例えば、エアコンスイッチ２７がＯＮ状態であれば、肯定の判定が行われる。コンプレッサー１０が駆動状態である場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、電子制御部２９は、電磁弁１８が全開状態であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。電磁弁１８は、コンプレッサー１０が駆動状態であり、且つ燃料タンク５内の温度が所定温度Ｔ１以上であるとき、全開状態となるように制御される。一方、電磁弁１８は、燃料タンク５内の温度が所定温度Ｔ１よりも低い所定温度Ｔ０以下になると、全閉状態となるように制御される。所定温度Ｔ１は、燃料タンク５内の圧力が高くなり燃料タンク５への燃料の補充が困難になるおそれのある温度の最低値である。電磁弁１８が全開状態である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、電子制御部２９は、電子制御部２９に記憶されたマップＡに基づいて燃料ポンプ６を制御し（ステップＳ２３）、この一連の処理を終了する。マップＡは、燃料噴射量と燃料ポンプ６の駆動量との関係を示す演算マップである。
　一方、コンプレッサー１０が駆動状態ではない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）や、電磁弁１８が全閉状態である場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、電子制御部２９は、電子制御部２９に記憶されたマップＢに基づいて燃料ポンプ６を制御し（ステップＳ２４）、この一連の処理を終了する。マップＢは、マップＡと同様に、燃料噴射量と燃料ポンプ６の駆動量との関係を示す演算マップである。
　次に、マップＡとマップＢの違いと、これらのマップを用いた燃料ポンプ６の制御態様について、図３を参照して説明する。
　図３は、燃料噴射弁２から噴射される燃料噴射量と、この噴射量と等しい量の燃料を燃料噴射弁２に供給するために必要な燃料ポンプ６の最低駆動量Ｗｉとの関係を破線で示す。燃料噴射量に応じた最低駆動量Ｗｉは、実験等によって予め求めることができる。燃料噴射弁２から噴射される燃料噴射量は、吸入空気量に基づいて算出される機関負荷や、機関回転速度に基づいて算出することができる。
　図３に実線で示すように、マップＡは、最低駆動量Ｗｉに所定の駆動量Ｗａを加算した値をマップ値として記憶する。図３に一点鎖線で示すように、マップＢは、最低駆動量Ｗｉに所定の駆動量Ｗｂを加算した値をマップ値として記憶する。駆動量Ｗａは、駆動量Ｗｂよりも大きい。駆動量Ｗｂは、燃料噴射弁２に供給される燃料の圧力がプレッシャレギュレーター８の開弁圧未満にならない程度の値に設定されている。
　従って、図２のステップＳ２３の処理により、燃料ポンプ６がマップＡに基づいて制御されると、最低駆動量Ｗｉに所定の駆動量Ｗａを加えた駆動量（Ｗｉ＋Ｗａ）で燃料ポンプ６が制御される。このため、所定の駆動量Ｗａに相当する分の燃料が、燃料噴射弁２において余剰となる。このため、所定の駆動量Ｗａに相当する分の燃料と略等しい量の燃料が、リターン燃料として燃料タンク５に戻される。また、図２のステップＳ２４の処理により、燃料ポンプ６がマップＢに基づいて制御されると、最低駆動量Ｗｉに所定の駆動量Ｗｂを加えた駆動量（Ｗｉ＋Ｗｂ）で燃料ポンプ６が制御される。このため、所定の駆動量Ｗｂに相当する分の燃料が、燃料噴射弁２において余剰となる。このため、所定の駆動量Ｗｂに相当する分の燃料と略等しい量の燃料が、リターン燃料として燃料タンク５に戻される。
　次に、第１実施形態の作用について図１及び図４（ａ）～図４（ｃ）を参照して、説明する。
　図１に示すように、燃料噴射弁２に供給された燃料は、内燃機関１の熱によって高温となる。このため、高温の燃料が燃料タンク５に戻されると、図４（ａ）に示すように、燃料タンク５内の温度は、徐々に上昇する。そして、図４（ｂ）に示すように、コンプレッサー１０が駆動状態であり、且つ燃料タンク５内の温度が所定温度Ｔ１以上になるタイミングｔ４１で、電磁弁１８は、全開状態となるように制御される。その結果、燃料冷却部９に冷媒が供給される。このとき、図４（ｃ）に一点鎖線で示すように、燃料ポンプ６の駆動量が燃料冷却の有無によらずにマップＢに基づいて制御されている場合、タイミングｔ４１以降もリターン燃料の量が一定に維持される。このため、図４（ａ）に一点鎖線で示すように、燃料タンク５内の温度が緩やかに低下する。そして、燃料タンク５内の温度が所定温度Ｔ０以下になるタイミングｔ４３で、電磁弁１８は、全閉状態となるように制御される。その結果、燃料冷却が停止される。
　一方、タイミングｔ４１で電磁弁１８が全開状態となるように制御されると、燃料ポンプ６は、マップＡに基づいて制御される。その結果、図４（ｃ）に示すように、燃料タンク５に戻されるリターン燃料の量が増大する。これにより、電磁弁１８が全開状態となり燃料冷却部９に冷媒が循環している状態では、低温のリターン燃料が大量に燃料タンク５に戻される。その結果、図４（ａ）に実線で示すように、燃料タンク５内の温度が速やかに低下して、タイミングｔ４３よりも早いタイミングｔ４２で、燃料タンク５内の温度が所定温度Ｔ０以下となる。
　また、電磁弁１８が全閉状態となるように制御されているときや、コンプレッサー１０が駆動状態ではないとき、即ち、燃料冷却部９に冷媒が循環していない状態では、燃料ポンプ６がマップＢに基づいて制御されるため、リターン燃料の量が少なくなる。この場合、高温のリターン燃料が大量に燃料タンク５に戻されることが抑制されているため、燃料タンク５内の温度上昇が抑制される。
　従って、第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
　（１）電磁弁１８が全開状態となり燃料冷却部９に冷媒の一部を循環させてリターン燃料を冷却する場合、リターン燃料を冷却していないときに比べて、燃料タンク５に戻されるリターン燃料の量を増大させるように制御される。このようにすれば、燃料タンク５内の温度上昇が抑制されると共に、燃料タンク５内の温度を速やかに低下させることもできる。
　（第２実施形態）
　次に、本発明の車両用燃料冷却装置を具体化した第２実施形態について図５を参照して説明する。第２実施形態では、所定の停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止させると共に所定の始動条件が成立したときに内燃機関を自動始動させるアイドリングストップ制御を行う車両に、車両用燃料冷却装置が搭載されている。第２実施形態では、燃料冷却制御に係る一連の処理が、第１実施形態のそれと異なる。このため、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については共通の符号を付してその詳細な説明は省略する。
　図５に示すように、まず、電子制御部２９は、コンプレッサー１０が駆動状態であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。コンプレッサー１０が駆動状態である場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、電子制御部２９は、電磁弁１８が全開状態であるか否かを判定する（ステップＳ５２）。電磁弁１８が全開状態である場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、電子制御部２９は、電子制御部２９に記憶されたマップＡに基づいて燃料ポンプ６を制御し（ステップＳ５３）、この一連の処理を終了する。
　一方、電磁弁１８が全閉状態である場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、電子制御部２９は、内燃機関１が自動停止状態であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。内燃機関１が自動停止状態である場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、電子制御部２９は、燃料ポンプ６を停止して（ステップＳ５５）、この一連の処理を終了する。一方、内燃機関１が自動停止状態ではない場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、電子制御部２９は、電子制御部２９に記憶されたマップＢに基づいて燃料ポンプ６を制御し（ステップＳ５６）、この一連の処理を終了する。コンプレッサー１０が駆動状態ではない場合も（ステップＳ５１：ＮＯ）、電子制御部２９は、ステップＳ５６の処理に移行して、マップＢに基づいて燃料ポンプ６を制御し、この一連の処理を終了する
　次に、第２実施形態の作用について図１及び図５を参照して説明する。
　図１に示すように、内燃機関１が自動停止状態であるとき燃料噴射弁２から燃料を噴射する必要がないため、燃料ポンプ６から汲み上げられた燃料のほぼ全量が、リターン燃料として燃料タンク５に戻される。この場合、リターン燃料を冷却していないとき、高温のリターン燃料が大量に燃料タンク５に戻されるため、燃料タンク５内の温度が上昇する虞がある。
　図５に示すように、第２実施形態では、内燃機関１が自動停止状態であり且つ電磁弁１８が全閉状態である場合、燃料ポンプ６の駆動が停止するように制御される。このため、リターン燃料を冷却していないとき、燃料タンク５に戻される高温の燃料の量が極力少なくなる。また、この場合、燃料ポンプ６の無駄な駆動が抑制される。
　従って、第２実施形態によれば、上記（１）の効果に加えて以下の効果が得られる。
　（２）内燃機関１が自動停止状態であり且つリターン燃料を冷却していないとき、燃料ポンプ６の駆動が停止するように制御される。この場合、燃料ポンプ６の無駄な駆動が抑制されるため、燃費が向上する共に、燃料タンク５内の温度上昇も抑制される。
　（第３実施形態）
　次に、本発明の車両用燃料冷却装置を具体化した第３実施形態について図６及び図７を参照して説明する。第３実施形態では、燃料冷却制御に係る一連の処理が、第１実施形態のそれと異なる。このため、第３実施形態において、第１実施形態と同様の構成については共通の符号を付してその詳細な説明は省略する。
　図６に示すように、まず、電子制御部２９は、コンプレッサー１０が駆動状態であるか否かを判定する（ステップＳ６１）。コンプレッサー１０が駆動状態である場合（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、電子制御部２９は、電磁弁１８が全開状態であるか否かを判定する（ステップＳ６２）。電磁弁１８が全開状態である場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、電子制御部２９は、車両が停止状態であるか否かを判定する（ステップＳ６３）。車両が停止状態であるか否かは、例えば、シフトレンジがパーキングポジションであるか否かに基づいて判断される。シフトレンジがパーキングポジションであり、車両が停止状態である場合（ステップＳ６３：ＹＥＳ）、電子制御部２９は、電子制御部２９に記憶されたマップＡに基づいて燃料ポンプ６を制御し（ステップＳ６４）、この一連の処理を終了する。
　一方、シフトレンジがパーキングポジション以外のドライブポジションであり、車両が停止状態ではない場合（ステップＳ６３：ＮＯ）、電子制御部２９は、ステップＳ６５の処理に移行する。そして、電子制御部２９は、電子制御部２９に記憶されたマップＢに基づいて燃料ポンプ６を制御し、この一連の処理を終了する。コンプレッサー１０が駆動状態ではない場合（ステップＳ６１：ＮＯ）や、電磁弁１８が全閉状態である場合（ステップＳ６２：ＮＯ）も、電子制御部２９は、ステップＳ６５の処理を実行して、この一連の処理を終了する。
　次に、第３実施形態の作用について図７（ａ）～図７（ｄ）を参照して説明する。
　図７（ａ）に示すように、コンプレッサー１０が駆動状態であり、且つ燃料タンク５内の温度が所定温度Ｔ１以上になるタイミングｔ７１で、図７（ｂ）に示すように、電磁弁１８は、全開状態となるように制御される。図７（ｄ）に一点鎖線で示すように、シフトレンジがパーキングポジション以外のポジションである場合、車両は走行中であり、燃料は補充されない。このため、燃料タンク５内の温度が高い場合であっても、燃料タンク５を急いで冷却する必要はない。このため、燃料ポンプ６がマップＢに基づいて制御されて、図７（ｃ）に一点鎖線で示すように、リターン燃料の量を増大させないように制御される。その結果、図７（ａ）に一点鎖線で示すように燃料タンク５内の温度が緩やかに低下する。そして、燃料タンク５内の温度が所定温度Ｔ０以下になるタイミングｔ７４で、電磁弁１８が全閉状態となるように制御され、燃料冷却が停止される。
　一方、図７（ｄ）に実線で示すように、タイミングｔ７２で、シフトレンジがパーキングポジションに切換えられて車両が停止状態になると、燃料タンク５に燃料が補充される可能性がある。このため、燃料ポンプ６をマップＡに基づいて制御して、図７（ｃ）に実線で示すように、燃料タンク５に戻されるリターン燃料の量が増大するように制御される。これにより、低温のリターン燃料が大量に燃料タンク５に戻されるため、図７（ａ）に実線で示すように、燃料タンク５内の温度が速やかに低下する。その結果、タイミングｔ７４よりも早いタイミングｔ７３で、燃料タンク５内の温度が所定温度Ｔ０以下となる。
　このように、車両が停止状態であり燃料が補充される可能性があるとき、燃料タンク５に戻される低温の燃料の量を増大させる増量制御が実行される。その結果、燃料タンク５内の温度が速やかに低下する。また、車両が走行中であり燃料が補充されない場合、リターン燃料の量を増大させる増量制御が実行されない。このため、無駄にリターン燃料の量を増大させることが抑制される。
　従って、第３実施形態によれば、上記（１）の効果に加えて以下の効果が得られるようになる。
　（３）車両が停止している場合、電磁弁１８が全開状態でありリターン燃料を冷却しているとき、電磁弁１８が全閉状態でありリターン燃料を冷却していないときに比べて、リターン燃料の量を増大させるように制御される。この場合、燃料タンク５内の温度を速やかに低下させる必要があると判断し、燃料タンク５に戻される低温の燃料の量を増大させて、燃料タンク５内の温度が速やかに低下させられる。一方、車両が停止していない場合、燃料タンク５内の温度を速やかに低下させる必要がないと判断し、リターン燃料の量を増大させる増量制御が禁止される。これにより、無駄にリターン燃料の量が増大することが抑制される。
　上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
　・第２実施形態では、車両用燃料冷却装置を、アイドリングストップ制御を実行する車両に適用したが、内燃機関１を自動停止させる他の種類の車両、例えば、内燃機関１とモータとを備えるハイブリッド車両に適用してもよい。この場合、内燃機関１を停止させてモータの動力のみで車両が走行しており、且つ電磁弁１８が全閉状態であるとき、ステップＳ５５の処理を実行すればよい。この構成によっても、上記（１）及び（２）と同様の効果を得ることができる。
　・第３実施形態では、シフトレンジがパーキングポジションにあるときに、車両が停止状態であると判定したが、例えば、シフトレンジがニュートラルポジションにあるときに車両が停止状態であると判定してもよい。また、車速が０であるときに、車両が停止状態であると判定してもよい。また、これらの条件のうちいずれか一つ又は複数の条件が成立したときに、車両が停止状態であると判定してもよい。この構成によっても、上記（１）及び（３）と同様の効果を得ることができる。
　・第１及び第３実施形態では、燃料ポンプ６の駆動量を増大させて燃料タンク５に戻されるリターン燃料の量を増大させたが、リターン通路７に配置した電磁弁の開度を大きくしてリターン燃料の量を増大させてもよい。
　・上記各実施形態では、電磁弁１８が全開状態または全閉状態となるように制御したが、燃料タンク５内の温度に応じて電磁弁１８の開度を変更してもよい。例えば、図８に示すように、電磁弁１８の開度が大きいときほどリターン燃料の量を増大させることが望ましい。この場合、電磁弁１８の開度が大きいときほど分岐通路１７に流れる冷媒の量が多くなり、リターン燃料の冷却効率が上昇する。この場合にリターン燃料の量を更に増大させれば、低温のリターン燃料がより大量に燃料タンク５に戻されるため、燃料タンク５内の温度を、より一層速やかに低下させることができる
　・上記各実施形態では、最低駆動量Ｗｉに所定の駆動量Ｗａを加算した値を記憶したマップＡと、最低駆動量Ｗｉに所定の駆動量Ｗｂを加算した値を記憶したマップＢとを利用して燃料ポンプ６を制御する例を示した。これに対して、燃料ポンプ６をマップＡに基づいて制御しているときに、燃料ポンプ６をマップＢに基づいて制御しているときに比べて、リターン燃料の量が増大するのであれば、これらのマップ値を適宜変更してもよい。例えば、燃料噴射量が大きいときほどリターン燃料が増大するように制御してもよく、燃料噴射量が小さいときほどリターン燃料が増大するように制御してもよい。
　・上記各実施形態では、電子制御部２９に記憶されたマップに基づいて燃料ポンプ６を制御したが、燃料噴射量に応じた燃料ポンプ６の駆動量をその都度演算してもよい。
　・第１実施形態におけるリターン燃料の量の制御態様を、図９に示すように変更してもよい。即ち、電磁弁１８の開度が所定開度以上であるとき、電磁弁１８の開度が所定開度未満であるときに比べて、燃料タンク５に戻されるリターン燃料の量を増大させてもよい。この場合、電磁弁１８の開度が所定開度以上であり、燃料冷却部９に供給される冷媒の量が多いとき、燃料タンク５に戻されるリターン燃料の量が多くなる。このため、低温のリターン燃料が大量に燃料タンク５に戻されるため、燃料タンク５内の温度を速やかに低下させることができる。また、電磁弁１８の開度が所定開度未満であり、燃料冷却部９に供給される冷媒の量が少ないとき、燃料タンク５に戻されるリターン燃料の量が少なくなる。これにより、高温のリターン燃料が大量に燃料タンク５に戻されることが抑制され、燃料タンク５内の温度上昇が抑制される。よって、燃料タンク５内の温度上昇が抑制されると共に、燃料タンク５内の温度を速やかに低下させることもできる。
　・上記各実施形態では、燃料タンク５内の温度に応じて電磁弁１８を制御したが、燃料タンク５内の圧力に応じて電磁弁１８を制御してもよい。また、燃料タンク５内の温度及び圧力に応じて電磁弁１８を制御してもよい。
　・上記各実施形態では、電気駆動式のコンプレッサー１０を用いたが、可変容量タイプの機関駆動式のコンプレッサーを用いてもよい。
　・上記各実施形態では、電磁弁１８の位置を、分岐通路１７と冷媒の循環経路との接続部分に変更してもよい。この場合、電磁弁として三方弁を採用し、分岐通路１７に冷媒の全量が流れるように電磁弁を制御してもよい。
　・上記各実施形態では、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）やシェールガス等の他の燃料を用いてもよい。

Claims (8)

  1. 燃料噴射弁に供給された燃料のうち噴射されなかった余剰な燃料をリターン燃料として燃料タンクに戻すリターン通路と、前記リターン通路に配置された燃料冷却部とを備え、前記燃料冷却部に車両用空調装置の冷媒の一部を循環させることで、前記燃料冷却部を流れる冷媒との熱交換によりリターン燃料を冷却する車両用燃料冷却装置であって、
    　前記燃料冷却部に冷媒の一部を循環させてリターン燃料を冷却しているとき、リターン燃料を冷却していないときに比べて、前記燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることを特徴とする車両用燃料冷却装置。
  2. 請求項１記載の車両用燃料冷却装置において、
    　前記車両用空調装置は、冷媒を循環させる循環経路と、前記循環経路から分岐した分岐通路とを備え
    　前記燃料冷却部には、前記冷媒が前記分岐通路を通じて供給され、
    　前記分岐通路には、電磁弁が配置され、
    　前記電磁弁が全閉状態であるとき、前記循環経路から前記燃料冷却部への冷媒の供給が遮断されて前記リターン燃料の冷却が停止され、
    　前記電磁弁が開弁状態であるとき、前記循環経路から前記燃料冷却部に冷媒が供給されて前記リターン燃料が冷却されると共に、前記電磁弁が全閉状態であるときよりも前記燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることを特徴とする車両用燃料冷却装置。
  3. 請求項２記載の車両用燃料冷却装置において、
    　前記電磁弁は、全開状態又は全閉状態となるように制御され、
    　前記電磁弁が全開状態であるとき、前記電磁弁が全閉状態であるときに比べて、前記燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることを特徴とする車両用燃料冷却装置。
  4. 請求項２記載の車両用燃料冷却装置において、
    　前記電磁弁の開度が大きいときほど、前記燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることを特徴とする車両用燃料冷却装置。
  5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の車両用燃料冷却装置において、
    　前記燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射弁に供給する燃料ポンプを備え、
    　前記燃料ポンプの駆動量を増大させることで、前記燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることを特徴とする車両用燃料冷却装置。
  6. 請求項５記載の車両用燃料冷却装置において、
    　前記車両用燃料冷却装置は、内燃機関を自動停止させる車両に搭載され、
    　前記内燃機関が自動停止状態であり、且つリターン燃料を冷却していないとき、前記燃料ポンプを停止させることを特徴とする車両用燃料冷却装置。
  7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の車両用燃料冷却装置において、
    　車両が停止している場合、リターン燃料を冷却しているとき、リターン燃料を冷却していないときに比べて、前記燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させる増量制御を実行する一方、
    　車両が停止していない場合、前記増量制御を禁止することを特徴とする車両用燃料冷却装置。
  8. 燃料噴射弁に供給された燃料のうち噴射されなかった余剰な燃料をリターン燃料として燃料タンクに戻すリターン通路と、
    　前記リターン通路に配置された燃料冷却部と、
    　車両用空調装置の冷媒の循環経路から分岐した分岐通路であって、前記冷媒の一部が前記分岐通路を通じて前記燃料冷却部に供給される分岐通路と、
    　前記分岐通路に配置され、前記燃料冷却部に供給される冷媒の量を調節する電磁弁であって、前記電磁弁の開度が大きいときほど前記燃料冷却部に供給される冷媒の量が増大する電磁弁とを備える車両用燃料冷却装置であって、
    　前記電磁弁の開度が所定開度以上であるとき、前記電磁弁の開度が前記所定開度未満であるときに比べて、前記燃料タンクに戻されるリターン燃料の量を増大させることを特徴とする車両用燃料冷却装置。
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