JP5563881B2 - 燃料供給装置 - Google Patents
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Description
そこで、動粘度が高い燃料を使用する場合でも、金属イオン除去手段により充分に金属イオンを除去できるようにする必要がある。
請求項1に記載の燃料供給装置は、車両の内燃機関に燃料を供給するものであり、燃料に含まれる金属イオンを除去する金属イオン除去手段と、燃料の温度を検出する温度検出手段と、燃料を加熱する加熱手段と、燃料を冷却する冷却手段と、温度検出手段により検出された燃料温度の検出値に応じて加熱手段や冷却手段を操作する制御手段とを備える。
また、金属イオン除去手段は、イオン交換樹脂またはキレート樹脂であり、制御手段は、燃料温度の検出値に対する上限値を記憶しており、燃料温度の検出値が上限値以下となるように加熱手段や冷却手段を操作する。そして、上限値は、燃料温度と金属イオン除去率との相関において金属イオン除去率が最大となる燃料温度であるピーク温度に基づき設定される。
また、イオン交換樹脂やキレート樹脂の母体樹脂は高温になるほど劣化するので、母体樹脂の劣化を抑制する点でも請求項1の手段は有効である。
請求項2に記載の燃料供給装置は、燃料の動粘度を検出する動粘度検出手段を備え、制御手段は、燃料動粘度の検出値に対する上限値を記憶しており、燃料動粘度の検出値が上限値以下となるように加熱手段を操作する。
燃料の品種には、寒冷地用の品種や、植物油を混合した品種等が存在しており、燃料温度と燃料動粘度との相関も品種毎に異なる。そこで、燃料動粘度を直接的に検出できるようにして、燃料動粘度を上限値以下に制御する。これにより、どのような品種の燃料を使用する場合でも、加熱不足による流動性不良を確実に解消することができる。
請求項3に記載の燃料供給装置は、走行風を金属イオン除去手段に導く走行風導入路と、走行風導入路を金属イオン除去手段に対して開閉する開閉ドアとを備える。そして、制御手段は、開閉ドアを操作することで、走行風による金属イオン除去手段の冷却を開始または停止する。
走行風は、簡易な構成で冷却媒体としての利用が可能になる。そこで、請求項3の手段を採用することにより、簡易な構成で金属イオン除去手段を冷却することができる。
さらに、実施形態1の燃料供給装置は、燃料の動粘度を検出する動粘度検出手段を備え、制御手段は、燃料動粘度の検出値に対する上限値を記憶しており、燃料動粘度の検出値が上限値以下となるように加熱手段を操作する。
実施例1の燃料供給装置1の構成を、図面に基づいて説明する。
燃料供給装置1は、車両の内燃機関2に燃料を供給するものであり、例えば、図1に示すように、燃料タンク3から燃料を汲み上げ高圧化して吐出するサプライポンプ4と、サプライポンプ4から吐出された燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレール5と、内燃機関2の気筒毎に搭載され、コモンレール5から燃料の分配を受けて気筒内に燃料を噴射するインジェクタ6とを備え、燃料タンク3からサプライポンプ4およびコモンレール5を経てインジェクタ6に至る燃料供給路7が形成されており、インジェクタ6から内燃機関2に燃料が噴射供給される。
そこで、燃料供給装置1は、燃料に含まれる金属イオンを除去する金属イオン除去手段16を備え、金属イオンを積極的に除去する。
すなわち、燃料温度および燃料動粘度は、図2(a)に示すように、燃料の品種ごとに異なる相関を有するが、これらの相関は、いずれも燃料温度の上昇に応じて燃料動粘度が指数関数的に減少するものである。このため、燃料温度が高くなるほど燃料動粘度が下がって燃料の流動性が高まるので、金属イオン除去手段16内における燃料の分散性や浸透性が向上する。
冷却手段19は、例えば、エンジン冷却水を冷却媒体として利用するものであって、エンジン冷却水と燃料との間で熱交換させる熱交換装置であり、ECU8の指令信号により、熱交換器へのエンジン冷却水の流通をオンオフするように設定されている。
なお、温度検出手段20や動粘度検出手段21は周知のセンサ機器である。
まず、ECU8は、燃料動粘度の検出値に対する上限値ηmaxを記憶しており、燃料動粘度の検出値が上限値ηmax以下となるように加熱手段18を操作する。また、ECU8は、燃料温度の検出値に対する上限値Tmaxを記憶しており、燃料温度の検出値が上限値Tmax以下となるように加熱手段18や冷却手段19を操作する。
また、上限値Tmaxは、例えば、流動性が最も高い品種のピーク温度の数値(つまり、最も低いピーク温度の数値)として設定されている。
実施例1の燃料供給装置1による制御方法を、図3に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップS1で燃料動粘度を動粘度検出手段21により検出し、ステップS2で燃料動粘度の検出値が上限値ηmax以下か否かを判定する。そして、検出値が上限値ηmaxよりも大きい場合には(NO)、ステップS3に進み、検出値が上限値ηmax以下の場合には(YES)、ステップS4に進む。
ステップS7では、加熱手段18および冷却手段19を両方ともオフにする。
実施例1の燃料供給装置1は、燃料に含まれる金属イオンを除去する金属イオン除去手段16と、燃料を加熱する加熱手段18と、燃料を冷却する冷却手段19と、燃料温度を検出する温度検出手段20と、燃料動粘度を検出する動粘度検出手段21とを備え、ECU8は、燃料温度の検出値や燃料動粘度の検出値に応じて加熱手段18および冷却手段19を操作するように設けられている。
また、イオン交換樹脂やキレート樹脂の母体樹脂は高温になるほど劣化するので、母体樹脂の劣化を抑制する点でも、冷却手段19の操作による燃料温度の制御は有効である。
また、燃料動粘度の増大、ワックス析出等を確実に防止できるので、フィルタの目詰まりを抑制できる。
実施例2の燃料供給装置1は、図4に示すように、走行風を金属イオン除去手段16に導く走行風導入路24と、走行風導入路24を金属イオン除去手段16に対して開閉する開閉ドア25とを備える。そして、ECU8は、開閉ドア25を操作することで、走行風による金属イオン除去手段16の冷却を開始または停止するように設けられている。また、金属イオン除去手段16には放熱フィン26が設けられており、放熱フィン26によって、走行風による金属イオン除去手段16の冷却を促進することができる。
燃料供給装置1の態様は、実施例1、2に限定されず種々の変形例を考えることができる。例えば、実施例1、2の燃料供給装置1によれば、ECU8は、燃料動粘度の検出値に応じて加熱手段18をオンオフしていたが、燃料温度の検出値に応じて加熱手段18をオンオフするようにしてもよい。
なお、燃料温度の検出値に応じて加熱手段18をオンオフする場合、加熱手段18をオンする基準となる燃料温度の下限値Tminは、例えば、図5に示すように、流動性の最も低い品種の燃料動粘度が上限値ηmaxとなるときの燃料温度の数値として設定することができる。そして、金属イオン除去率と燃料温度との相関は、領域αの高温部分を占める領域βに制御される。
2 内燃機関
8 ECU(制御手段)
16 金属イオン除去手段
18 加熱手段
19 冷却手段
20 温度検出手段
21 動粘度検出手段
24 走行風導入路
25 開閉ドア
ηmax 燃料動粘度の検出値に対する上限値
Tmax 燃料温度の検出値に対する上限値
Claims (3)
- 車両の内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置において、
燃料に含まれる金属イオンを除去する金属イオン除去手段と、
燃料の温度を検出する温度検出手段と、
燃料を加熱する加熱手段と、
燃料を冷却する冷却手段と、
前記温度検出手段により検出された燃料温度の検出値に応じて前記加熱手段や前記冷却手段を操作する制御手段とを備え、
前記金属イオン除去手段は、イオン交換樹脂またはキレート樹脂であり、
前記制御手段は、前記燃料温度の検出値に対する上限値を記憶しており、前記燃料温度の検出値が前記上限値以下となるように前記加熱手段や前記冷却手段を操作し、
前記上限値は、燃料温度と金属イオン除去率との相関において金属イオン除去率が最大となる燃料温度であるピーク温度に基づき設定されることを特徴とする燃料供給装置。 - 請求項1に記載の燃料供給装置において、
燃料の動粘度を検出する動粘度検出手段を備え、
前記制御手段は、燃料動粘度の検出値に対する上限値を記憶しており、前記燃料動粘度の検出値が前記上限値以下となるように前記加熱手段を操作することを特徴とする燃料供給装置。 - 請求項1または請求項2に記載の燃料供給装置において、
走行風を前記金属イオン除去手段に導く走行風導入路と、
この走行風導入路を前記金属イオン除去手段に対して開閉する開閉ドアとを備え、
前記制御手段は、前記開閉ドアを操作することで、走行風による前記金属イオン除去手段の冷却を開始または停止することを特徴とする燃料供給装置。
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