(57)【要約】【課題】複数のタンクの燃料を偏りなく消費することが可能な燃料供給制御装置、燃料供給システムおよび車両を提供する。【解決手段】燃料供給制御装置は、複数の弁のいずれか一つの弁を介して、複数のタンクの中の一つの弁に対応する燃料供給元としてのタンクから燃料がエンジンに供給されるように複数の弁を制御する燃料供給制御装置であって、エンジンへ噴射される燃料の噴射時間およびエンジンの回転数を取得する取得部と、取得された燃料の噴射時間およびエンジンの回転数に基づいて、各タンクからエンジンへ供給される燃料の供給量を算出する算出部と、算出された燃料の供給量の積算値に基づいて、燃料供給元としてのタンクを切り替えるように、複数の弁を制御する弁制御部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の弁のいずれか一つの弁を介して、複数のタンクの中の前記一つの弁に対応する燃料供給元としてのタンクから燃料がエンジンに供給されるように前記複数の弁を制御する燃料供給制御装置であって、
エンジンへ噴射される燃料の噴射時間およびエンジンの回転数を取得する取得部と、
取得された前記燃料の噴射時間および前記エンジンの回転数に基づいて、各前記タンクから前記エンジンへ供給される燃料の供給量の積算値を算出する算出部と、
算出された前記積算値に基づいて、前記燃料供給元としてのタンクを切り替えるように、前記複数の弁を制御する弁制御部と、
を備える燃料供給制御装置。
【請求項２】
前記弁制御部は、前記積算値が閾値を超える場合、前記燃料供給元としてのタンクを切り替えるように前記複数の弁を制御する、
請求項１に記載の燃料供給制御装置。
【請求項３】
前記積算値の閾値は、前記タンクの容量に応じて設定される、
請求項２に記載の燃料供給制御装置。
【請求項４】
前記弁制御部は、前記複数のタンクの少なくとも一つのタンクの燃料の残量が下限値未満である場合、前記複数の弁のすべてを開くように制御する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料供給制御装置。
【請求項５】
前記燃料の残量は、残量検出部により検出される、
請求項４に記載の燃料供給制御装置。
【請求項６】
前記燃料の残量は、燃料の供給量の積算値に基づいて算出される、
請求項４に記載の燃料供給制御装置。
【請求項７】
前記燃料は、液化天然ガスである、
請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料供給制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の前記複数のタンクおよび前記複数の弁を備える燃料供給システム。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料供給システムを備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料供給制御装置、燃料供給システムおよび車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化天然ガス（Liquefied Natural Gas。以下、ＬＮＧ）を燃料として使用するＬＮＧ車が知られている。ＬＮＧ車には、ＬＮＧを貯留するためのタンクが搭載されている。タンクに貯留されたＬＮＧは、エンジンに供給され、エンジンで燃焼されて消費される（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１５８９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＬＮＧ燃料（以下、燃料）は、メタン、エタン、プロパン、ブタン等の成分を有している。燃料の各成分は、オクタン価が異なる。メタンはオクタン価が高いが、プロパンやブタンはオクタン価が低い。
【０００５】
車載されたＬＮＧタンクが低温で維持されない場合、燃料の各成分の沸点が互いに異なるため、沸点の低いメタンから気化し大気に放出される。
【０００６】
ＬＮＧ車においては、上記の気化による成分変化をする前に、燃料を使い切ることが好ましい。しかし、例えば二つのＬＮＧタンクを備えた車両では、タンクの設置場所、タンクに設けられる圧力弁等の影響で、一方のタンクの燃料が消費され、他方のタンクの燃料が消費されない場合がある。この場合、消費されない側のタンク内のメタンがボイルオフし、燃料の成分が変化してしまう。成分変化（重質化）した燃料は、オクタン価の高いメタンが抜けたオクタン価の低い燃料であるため、オットーサイクルの燃料として使用する場合、この燃料を消費すると、ノッキングが発生し易くなる。その結果、燃費の悪化や、エンジンの故障などを招く場合があるという問題点があった。
【０００７】
本開示の目的は、複数のタンクの燃料を偏りなく消費することが可能な燃料供給制御装置、燃料供給システムおよび車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本開示における燃料供給制御装置は、
複数の弁のいずれか一つの弁を介して、複数のタンクの中の前記一つの弁に対応する燃料供給元としてのタンクから燃料がエンジンに供給されるように前記複数の弁を制御する燃料供給制御装置であって、
エンジンへ噴射される燃料の噴射時間およびエンジンの回転数を取得する取得部と、
取得された前記燃料の噴射時間および前記エンジンの回転数に基づいて、各前記タンクから前記エンジンへ供給される燃料の供給量の積算値を算出する算出部と、
算出された前記積算値に基づいて、前記燃料供給元としてのタンクを切り替えるように、前記複数の弁を制御する弁制御部と、
を備える。
【０００９】
本開示における燃料供給システムは、上記複数のタンクおよび上記複数の弁を備える。
【００１０】
本開示における車両は、上記燃料供給システムを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、複数のタンクの燃料を偏りなく消費することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施の形態における燃料供給システムの構成の一例を概略的に示す図である。
【図２】燃料供給処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本開示の実施の形態における燃料供給システム１の構成の一例を概略的に示す図である。ここでは、燃料供給システム１は、車両に搭載されている。
【００１４】
燃料供給システム１は、燃料（例えば、ＬＮＧ）をエンジンＥに供給する二つの燃料供給系統２Ａ，２Ｂおよびレギュレータ３を備えている。
【００１５】
燃料供給系統２Ａは、タンク４Ａと、燃料供給路５と、気化器６Ａと、遮断弁７Ａと、を有している。
【００１６】
タンク４Ａは、燃料を貯留する。以下の説明で、タンク４Ａに貯留される燃料を「燃料Ａ」という。タンク４Ａには、燃料Ａの残量を検出する残量検出センサ８Ａ（本発明の「残量検出部」に対応する）が設けられている。残量検出センサ８Ａには、燃料Ａの残量を検出可能な公知のセンサ、例えば、タンク４Ａの燃料Ａの液面レベルを検出する圧力センサが用いられる。
【００１７】
燃料供給路５は、タンク４Ａを気化器６Ａおよび遮断弁７Ａを介してレギュレータ３に接続する。また、燃料供給路５は、レギュレータ３とエンジンＥとを接続する。
【００１８】
気化器６Ａは、タンク４Ａからの燃料Ａを熱交換器（不図示）の冷媒で気化させる。
【００１９】
遮断弁７Ａは、気化器６Ａとレギュレータ３との間の燃料供給路５を開閉する。
【００２０】
燃料供給系統２Ａにおいては、遮断弁７Ａが開かれることにより、燃料Ａがタンク４Ａから気化器６Ａおよびレギュレータ３を介してエンジンＥへ供給される。遮断弁７Ａが閉じられことにより、タンク４ＡからエンジンＥへの燃料Ａの供給が停止される。
【００２１】
レギュレータ３は、気化器６Ａで気化された燃料Ａを減圧する。
【００２２】
燃料供給系統２Ｂは、タンク４Ｂと、燃料供給路５と、気化器６Ｂと、遮断弁７Ｂと、を有している。なお、タンク４Ｂ、気化器６Ｂ、遮断弁７Ｂおよび残量検出センサ８Ｂの構成は、上述するタンク４Ａ、気化器６Ａ、遮断弁７Ａおよび残量検出センサ８Ａの構成と同じであるため、それらの説明を省略する。以下の説明で、タンク４Ｂに貯留される燃料を「燃料Ｂ」という。
【００２３】
燃料供給系統２Ｂにおいては、遮断弁７Ｂが開かれることにより、燃料Ｂがタンク４Ｂから気化器６Ｂおよびレギュレータ３を介してエンジンＥへ供給される。遮断弁７Ｂが閉じられことにより、タンク４ＢからエンジンＥへの燃料Ｂの供給が停止される。
【００２４】
燃料供給システム１は、燃料供給制御装置１０を備えている。燃料供給制御装置１０は、例えば電子制御ユニット１００（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）により構成される。ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、入力装置および出力装置を有している。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して後述する各機能を実行する。燃料供給制御装置１０は、取得部１１、算出部１２および弁制御部１３としての各機能とを有する。
【００２５】
取得部１１は、インジェクター（不図示）の噴射幅（燃料の噴射時間）およびエンジンの回転数を取得する。また、取得部１１は、残量検出センサ８Ａからタンク４Ａの燃料Ａの残量を取得する。また、取得部１１は、残量検出センサ８Ｂからタンク４Ｂの燃料Ｂの残量を取得する。
【００２６】
算出部１２は、取得された燃料の噴射時間およびエンジンの回転数に基づいて、燃料供給元としてのタンク４ＡからエンジンＥに供給された燃料Ａの供給量の積算値を算出する。なお、算出部１２は、積算を開始する前に積算値を０とする。
【００２７】
同様にして、算出部１２は、取得された燃料の噴射時間およびエンジンの回転数に基づいて、燃料供給元としてのタンク４ＢからエンジンＥに供給された燃料Ｂの供給量の積算値を算出する。なお、算出部１２は、積算を開始する前に積算値を０とする。
【００２８】
弁制御部１３は、燃料Ａの供給量の積算値が閾値ＶＴＨＡを超えた場合、遮断弁７Ａを閉じるように制御し、かつ、遮断弁７Ｂを開くように制御する。また、弁制御部１３は、燃料Ｂの供給量の積算値が閾値ＶＴＨＢを超えた場合、遮断弁７Ｂを閉じるように制御し、かつ、遮断弁７Ａを開くように制御する。ここで、閾値ＶＴＨＡおよび閾値ＶＴＨＢは、互いに同じ値である。
【００２９】
例えば、タンク４Ａの燃料Ａが減って、気体のみになると、エンジンＥに供給される燃料Ａが温度上昇し、燃圧不足が発生し、燃料がエンジンＥに供給されない場合がある。そこで、弁制御部１３は、タンク４Ａの燃料Ａの残量が下限値ＶＬＬＡ未満である場合、遮断弁７Ｂを開くように制御する。以上により、遮断弁７Ａおよび遮断弁７Ｂが開かれるため、全部のタンク４Ａ、４Ｂから燃料Ａ，Ｂが排出される。
【００３０】
同様に、弁制御部１３は、タンク４Ｂの燃料Ｂの残量が下限値ＶＬＬＢ未満である場合、遮断弁７Ａを開くように制御する。以上により、遮断弁７Ａおよび遮断弁７Ｂが開かれるため、全部のタンク４Ａ、４Ｂから燃料Ａ，Ｂが排出される。
【００３１】
次に、燃料供給制御装置１０の燃料供給処理の一例について図２を参照して説明する。図２は燃料供給処理の一例を示すフローチャートである。本フローは、タンク４Ａおよびタンク４Ｂに燃料が充填された後に開始される。以下、取得部１１、算出部１２および弁制御部１３としての機能を有するＥＣＵ１００が、燃料供給処理を行うものとして説明する。
【００３２】
先ず、ステップＳ１００において、ＥＣＵ１００は、燃料Ａの供給量の積算値を０とする。
【００３３】
次に、ステップＳ１１０において、ＥＣＵ１００は、遮断弁７Ｂを閉じるように、かつ、遮断弁７Ａを開くように制御する。
【００３４】
次に、ステップＳ１２０において、ＥＣＵ１００は、取得した燃料Ａの噴射時間およびエンジン回転数に基づいて燃料Ａの供給量の積算値を算出する。また、ＥＣＵ１００は、残量検出センサ８Ａからタンク４Ａの燃料Ａの残量を取得する。
【００３５】
次に、ステップＳ１３０において、ＥＣＵ１００は、燃料Ａの供給量の積算値が閾値ＶＴＨＡを超えるか否かについて判断する。燃料Ａの供給量の積算値が閾値ＶＴＨＡを超える場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１４０に遷移する。燃料Ａの供給量の積算値が閾値ＶＴＨＡ以下の場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、処理は、ステップＳ２００に遷移する。
【００３６】
ステップＳ１４０において、ＥＣＵ１００は、燃料Ｂの供給量の積算値を０とする。
【００３７】
ステップＳ１５０において、ＥＣＵ１００は、遮断弁７Ａを閉じるように、かつ、遮断弁７Ｂを開くように制御する。
【００３８】
次に、ステップＳ１６０において、ＥＣＵ１００は、取得した燃料Ｂの噴射時間およびエンジン回転数に基づいて燃料Ｂの供給量の積算値を算出する。また、ＥＣＵ１００は、残量検出センサ８Ｂからタンク４Ｂの燃料Ｂの残量を取得する。
【００３９】
次に、ステップＳ１７０において、ＥＣＵ１００は、燃料Ｂの供給量の積算値が閾値ＶＴＨＢを超えるか否かについて判断する。燃料Ｂの供給量の積算値が閾値ＶＴＨＢを超える場合（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１００の前に戻る。燃料Ｂの供給量の積算値が閾値ＶＴＨＢ以下の場合（ステップＳ１７０：ＮＯ）、処理は、ステップＳ１８０に遷移する。
【００４０】
ステップＳ１８０において、ＥＣＵ１００は、燃料Ｂの残量が下限値ＶＬＬＢ未満であるか否かについて判断する。タンク４Ｂの燃料Ｂの残量が下限値ＶＬＬＢ未満である場合（ステップＳ１８０：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１９０に遷移する。タンク４Ｂの燃料Ｂの残量が下限値ＶＬＬＢ未満でない場合（ステップＳ１８０：ＮＯ）、処理は、ステップＳ１６０の前に戻る。
【００４１】
ステップＳ１９０において、ＥＣＵ１００は、遮断弁７Ａを開くように制御する。これにより、遮断弁７Ａおよび遮断弁７Ｂが開かれる。その結果、全部のタンク４Ａ、４Ｂから燃料Ａ，Ｂが排出される。その後、図２に示す処理は、終了する。
【００４２】
ステップＳ２００において、ＥＣＵ１００は、燃料Ａの残量が下限値ＶＬＬＡ未満であるか否かについて判断する。タンク４Ａの燃料Ａの残量が下限値ＶＬＬＡ未満である場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１９０に遷移する。タンク４Ａの燃料Ａの残量が下限値ＶＬＬＡ未満でない場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、処理は、ステップＳ１２０の前に戻る。
【００４３】
上記実施の形態における燃料供給制御装置１０によれば、複数の遮断弁７Ａ，７Ｂのいずれか一つの弁を介して、複数のタンク４Ａ，４Ｂの中の上記一つの弁に対応する燃料供給元としてのタンクから燃料がエンジンＥに供給されるように複数の遮断弁７Ａ，７Ｂを制御する燃料供給制御装置１０であって、エンジンＥへ噴射される燃料の噴射時間およびエンジンの回転数を取得する取得部１１と、取得された燃料の噴射時間およびエンジンＥの回転数に基づいて、各タンク４Ａ，４ＢからエンジンＥへ供給される燃料の供給量の積算値を算出する算出部１２と、算出された積算値に基づいて、燃料供給元としてのタンク４Ａをタンク４Ｂに切り替えるように、また、燃料供給元としてのタンク４Ｂをタンク４Ａに切り替えるように、遮断弁７Ａ，７Ｂを制御する弁制御部１３と、を備える。これにより、タンク４Ａ，４Ｂの燃料Ａ，Ｂを偏りなく消費することが可能になる。その結果、燃料成分が変化する前に燃料を消費することができるため、ノッキングの発生等を防止することができる。
【００４４】
なお、上記実施の形態においては、燃料Ａの供給量の積算値の閾値ＶＴＨＡおよび燃料Ｂの供給量の積算値の閾値ＶＴＨＢは、同じ値としたが、タンク４Ａ，４Ｂそれぞれの容量に応じて予め設定されてもよい。例えば、タンク４Ａの容量がタンク４Ｂの容量の２倍である場合、閾値ＶＴＨＡは、閾値ＶＴＨＢの２倍の数値でもよい。これにより、タンク４Ａ，４Ｂの燃料Ａ，Ｂを、タンク４Ａ，４Ｂのそれぞれの容量に応じて偏りなく消費することが可能となる。
【００４５】
また、閾値ＶＴＨＡおよび閾値ＶＴＨＢは、タンク４Ａ，４Ｂの燃料Ａ，Ｂの残量に応じて設定されてもよい。例えば、タンク４Ａの燃料Ａの残量がタンク４Ｂの燃料Ａの残量の３倍である場合、閾値ＶＴＨＡは、閾値ＶＴＨＢの３倍の数値でもよい。これにより、タンク４Ａ，４Ｂの燃料Ａ，Ｂを、タンク４Ａ，４Ｂの燃料Ａ，Ｂのそれぞれの残量に応じて偏りなく消費することが可能となる。
【００４６】
また、上記実施の形態では、例えば、タンク４Ａの燃料Ａの残量は、残量検出センサ８Ａにより検出されたが、算出部１２により積算された燃料Ａの供給量の積算値に基づいて算出されてもよい。つまり、タンク４Ａの燃料Ａの残量は、タンク４Ａに燃料Ａを充填されたときの充填量から上記の積算値を減算した値としてもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態における二つのタンク４Ａ，４Ｂを備える燃料供給システム１では、燃料供給元としてのタンクをタンク４Ａ，４Ｂ，４Ａ，…のように交互に切り替えた。同様に、三以上のタンク４Ａ，４Ｂ，４Ｃを備える燃料供給システム１においては、燃料供給元としてのタンクをタンク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ａ，…のように切り替えてもよく、タンク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｃ，４Ｂ，４Ａ，４Ａ，…のように切り替えてもよい。４Ｃ，４Ｃのように連続して同じタンク４Ｃを使用するので、燃料供給元としてのタンクの切り替え回数が少なくて済むという利点がある。
【００４８】
また、上記実施の形態では、燃料の一例といてＬＮＧを挙げて説明したが、本開示はこれに限らず、タンクの設置場所等の影響によりその成分が変化する燃料であればよい。
【００４９】
その他、上記実施の形態は、何れも本開示の実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本開示は、複数のタンクの燃料を偏りなく消費することが要求される燃料供給システムを備えた車両に好適に利用される。
【符号の説明】
【００５１】
１  燃料供給システム
２Ａ，２Ｂ  燃料供給系統
３  レギュレータ
４Ａ，４Ｂ  タンク
５  燃料供給路
６Ａ，６Ｂ  気化器
７Ａ，７Ｂ  遮断弁
８Ａ，８Ｂ  残量検出センサ
１０  燃料供給制御装置
１００  ＥＣＵ
【図１】
2020118055.tif 000003
【図２】
2020118055.tif 000004