(57)【要約】【課題】燃焼室に供給される燃料を貯蔵するタンク内の燃料の酸化を抑制すること。【解決手段】燃料供給装置１００は、バイオ燃料を含む燃料が燃焼する燃焼室９１１に燃料を噴射するコモンレール式燃料噴射装置１０４と、燃料を貯蔵すると共に、コモンレール式燃料噴射装置１０４と接続されて、内部に溜められる燃料をコモンレール式燃料噴射装置１０４に供給できるように構成される第１燃料タンク１０１と、コモンレール式燃料噴射装置１０４によって燃焼室に噴射されなかったリターン燃料を貯蔵する第２燃料タンク１０２と、を備え、第２燃料タンク１０２の内部に溜められるリターン燃料は、コモンレール式燃料噴射装置１０４には供給されないことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオ燃料を含む燃料が燃焼する燃焼室に前記燃料を噴射する燃焼用燃料噴射装置と、
前記燃料を貯蔵すると共に、前記燃焼用燃料噴射装置と接続されて、内部に溜められる前記燃料を前記燃焼用燃料噴射装置に供給できるように構成される第１燃料タンクと、
前記燃料のうち、前記燃焼用燃料噴射装置によって前記燃焼室に噴射されなかったリターン燃料を貯蔵する第２燃料タンクと、
を備え、
前記第２燃料タンクの内部に溜められる前記リターン燃料は、前記燃焼用燃料噴射装置には供給されないことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
前記燃焼用燃料噴射装置で噴射されなかった前記リターン燃料の供給先を、前記第１燃料タンクと前記第２燃料タンクとの間で切り替えるリターン燃料用切り替え弁を備え、
前記リターン燃料用切り替え弁は、前記リターン燃料の供給先を、前記リターン燃料の酸化の度合いに基づいて前記第１燃料タンクと前記第２燃料タンクとの間で切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
前記第１燃料タンク内の前記燃料に含まれる前記バイオ燃料の濃度と前記リターン燃料の温度とのうちの少なくとも一方の値に基づいて推定し、前記リターン燃料用切り替え弁は、推定された前記リターン燃料の酸化の度合いに基づいて前記リターン燃料の供給先を前記第１燃料タンクと前記第２燃料タンクとの間で切り替えることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記第１燃料タンク内の前記燃料に含まれる前記バイオ燃料の濃度が所定濃度未満である場合、前記リターン燃料用切り替え弁は、前記リターン燃料の供給先を第１燃料タンクに切り替えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記リターン燃料の温度が所定温度未満である場合、前記リターン燃料用切り替え弁は、前記リターン燃料の供給先を第１燃料タンクに切り替えることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
前記第１燃料タンク内の前記燃料に含まれる前記バイオ燃料の濃度が所定濃度以上、かつ、前記リターン燃料の温度が所定温度以上である場合、前記リターン燃料用切り替え弁は、前記リターン燃料の供給先を第２燃料タンクに切り替えることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項７】
前記リターン燃料用切り替え弁は、前記燃焼室を有する内燃機関のクランクシャフトの回転速度と前記内燃機関の負荷とに基づいて推定された前記リターン燃料の酸化の度合いに基づいて、前記リターン燃料の供給先を前記第１燃料タンクと前記第２燃料タンクとの間で切り替えることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項８】
前記燃料が燃焼した後の排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置に前記第１燃料タンク内の前記燃料及び前記第２燃料タンク内の前記燃料を噴射する添加用燃料噴射装置を備え、
前記第２燃料タンク内の前記燃料は、前記添加用燃料噴射装置に供給されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項９】
前記添加用燃料噴射装置に供給する前記燃料の供給源を、前記第１燃料タンクと前記第２燃料タンクとの間で切り替える添加用燃料切り替え弁を備えることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１０】
前記添加用燃料切り替え弁は、
前記第２燃料タンク内の前記燃料の残量が所定量以上の場合、前記添加用燃料噴射装置に供給する前記燃料の供給源を前記第２燃料タンクに切り替え、
前記第２燃料タンク内の前記燃料の残量が所定量未満の場合、前記添加用燃料噴射装置に供給する前記燃料の供給源を前記第１燃料タンクに切り替えることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１１】
前記燃料の酸化を抑制する酸化抑制剤を貯蔵するタンクであって、前記第２燃料タンクと接続されて前記第２燃料タンクに前記酸化抑制剤を供給できるように構成される酸化抑制剤タンクを備えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１２】
前記第１燃料タンク及び前記第２燃料タンクは、互いに接続されて前記第１燃料タンク内の前記燃料が前記第２燃料タンクに供給できるように構成されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
この発明は、バイオ燃料を含む燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置に関する。
【０００２】
従来、２種類の燃料を混合した多種燃料を燃焼させる内燃機関がある。例えば、特許文献１には、燃焼特性が互いに異なる第１燃料と第２燃料とを別々のタンクに蓄え、第１燃料と第２燃料とを混合させて燃料させる多種燃料内燃機関が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、生物体の持つエネルギーを用いたバイオ燃料と、軽油や重油とを混合した燃料を燃焼させるディーゼル機関がある。ここで、特許文献１に開示されているように、従来の内燃機関は、燃料噴射装置によって燃焼室に噴射されなかった余剰分の燃料をタンクに戻す。しかしながら、バイオ燃料は、軽油や重油よりも酸化しやすい。よって、一度、燃料噴射装置に供給された燃料は、温度が上昇してさらに酸化が進むおそれがある。
【０００５】
燃焼室に導かれる燃料が蓄えられるタンクに、上述のような酸化が進んだ燃料が戻されると、前記タンク内全体の燃料の酸化が進むおそれがある。これにより、従来の技術では、燃焼室に酸化が進んだ燃料が供給されることになる。また、従来の技術では、酸化した燃料がタンクに導かれて、前記タンクの耐久性が低下するおそれも考えられる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、燃焼室に供給される燃料を貯蔵するタンク内の燃料の酸化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置は、バイオ燃料を含む燃料が燃焼する燃焼室に前記燃料を噴射する燃焼用燃料噴射装置と、前記燃料を貯蔵すると共に、前記燃焼用燃料噴射装置と接続されて、内部に溜められる前記燃料を前記燃焼用燃料噴射装置に供給できるように構成される第１燃料タンクと、前記燃料のうち、前記燃焼用燃料噴射装置によって前記燃焼室に噴射されなかったリターン燃料を貯蔵する第２燃料タンクと、を備え、前記第２燃料タンクの内部に溜められる前記リターン燃料は、前記燃焼用燃料噴射装置には供給されないことを特徴とする。
【０００８】
燃焼用燃料噴射装置に供給された燃料のうち、燃焼用燃料噴射装置によって噴射されなかったリターン燃料は、燃焼用燃料噴射装置で温度が上昇しているため酸化しやすい。しかしながら、上記構成により、燃料供給装置は、リターン燃料が第１燃料タンクに導かれずに、第２燃料タンクに導かれる。よって、燃料供給装置は、第１燃料タンク内の燃料の酸化を抑制できる。
【０００９】
また、第１燃料タンク内の燃料は燃焼室に供給されるが、第２燃料タンク内の燃料は燃焼室には供給されない。よって、燃料供給装置は、酸化が進んだ燃料が燃焼室に供給されるおそれが抑制される。また、燃料供給装置は、第１燃料タンク内の燃料の酸化を抑制できるため、第１燃料タンクの耐久性の低下を抑制できる。
【００１０】
本発明の好ましい態様としては、前記燃焼用燃料噴射装置で噴射されなかった前記リターン燃料の供給先を、前記第１燃料タンクと前記第２燃料タンクとの間で切り替えるリターン燃料用切り替え弁を備え、前記リターン燃料用切り替え弁は、前記リターン燃料の供給先を、前記リターン燃料の酸化の度合いに基づいて前記第１燃料タンクと前記第２燃料タンクとの間で切り替えることが望ましい。
【００１１】
本発明の好ましい態様としては、前記第１燃料タンク内の前記燃料に含まれる前記バイオ燃料の濃度と前記リターン燃料の温度とのうちの少なくとも一方の値に基づいて推定し、前記リターン燃料用切り替え弁は、推定された前記リターン燃料の酸化の度合いに基づいて前記リターン燃料の供給先を前記第１燃料タンクと前記第２燃料タンクとの間で切り替えることが望ましい。
【００１２】
本発明の好ましい態様としては、前記第１燃料タンク内の前記燃料に含まれる前記バイオ燃料の濃度が所定濃度未満である場合、前記リターン燃料用切り替え弁は、前記リターン燃料の供給先を第１燃料タンクに切り替えることが望ましい。
【００１３】
本発明の好ましい態様としては、前記リターン燃料の温度が所定温度未満である場合、前記リターン燃料用切り替え弁は、前記リターン燃料の供給先を第１燃料タンクに切り替えることが望ましい。
【００１４】
本発明の好ましい態様としては、前記第１燃料タンク内の前記燃料に含まれる前記バイオ燃料の濃度が所定濃度以上、かつ、前記リターン燃料の温度が所定温度以上である場合、前記リターン燃料用切り替え弁は、前記リターン燃料の供給先を第２燃料タンクに切り替えることが望ましい。
【００１５】
本発明の好ましい態様としては、前記リターン燃料用切り替え弁は、前記燃焼室を有する内燃機関のクランクシャフトの回転速度と前記内燃機関の負荷とに基づいて推定された前記リターン燃料の酸化の度合いに基づいて、前記リターン燃料の供給先を前記第１燃料タンクと前記第２燃料タンクとの間で切り替えることが望ましい。
【００１６】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料が燃焼した後の排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置に前記第１燃料タンク内の前記燃料及び前記第２燃料タンク内の前記燃料を噴射する添加用燃料噴射装置を備え、前記第２燃料タンク内の前記燃料は、前記添加用燃料噴射装置に供給されることが望ましい。
【００１７】
本発明の好ましい態様としては、前記添加用燃料噴射装置に供給する前記燃料の供給源を、前記第１燃料タンクと前記第２燃料タンクとの間で切り替える添加用燃料切り替え弁を備えることが望ましい。
【００１８】
本発明の好ましい態様としては、前記添加用燃料切り替え弁は、前記第２燃料タンク内の前記燃料の残量が所定量以上の場合、前記添加用燃料噴射装置に供給する前記燃料の供給源を前記第２燃料タンクに切り替え、前記第２燃料タンク内の前記燃料の残量が所定量未満の場合、前記添加用燃料噴射装置に供給する前記燃料の供給源を前記第１燃料タンクに切り替えることが望ましい。
【００１９】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料の酸化を抑制する酸化抑制剤を貯蔵するタンクであって、前記第２燃料タンクと接続されて前記第２燃料タンクに前記酸化抑制剤を供給できるように構成される酸化抑制剤タンクを備えることが望ましい。
【００２０】
本発明の好ましい態様としては、前記第１燃料タンク及び前記第２燃料タンクは、互いに接続されて前記第１燃料タンク内の前記燃料が前記第２燃料タンクに供給できるように構成されることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る燃料供給装置は、燃焼室に供給される燃料を貯蔵するタンク内の燃料の酸化を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００２３】
（実施形態１）
図１は、実施形態１のディーゼル機関及び燃料供給装置を示す構成図である。図１に示す、燃料供給装置１００は、バイオ燃料と、軽油や重油とが混合された燃料を内燃機関であるディーゼル機関９００に供給する装置である。なお、バイオ燃料とは、動植物油脂をメタノール処理や水素化分解されて製造される燃料である。まずは、ディーゼル機関９００の構成を説明する。
【００２４】
ディーゼル機関９００は、ディーゼル機関本体９１０と、吸気通路９２０と、排気通路９３０と、排気ガス浄化装置９４０とを含んで構成される。ディーゼル機関本体９１０は、燃料が燃焼する燃焼室９１１を例えば複数有する。
【００２５】
吸気通路９２０は、一方がディーゼル機関９００の外部である大気に開口し、他方が燃焼室９１１にインテークマニホールド９２１を介して開口する。インテークマニホールド９２１は、一本の通路を複数の通路に分岐させる要素である。インテークマニホールド９２１は、分岐した通路が複数の燃焼室９１１にそれぞれ開口する。
【００２６】
排気通路９３０は、一方がエキゾーストマニホールド９３１を介して燃焼室９１１に開口し、ディーゼル機関９００の外部である大気に開口する。エキゾーストマニホールド９３１は、複数の通路を一本の通路に集合させる要素である。エキゾーストマニホールド９３１は、分岐した通路が複数の燃焼室９１１にそれぞれ開口する。
【００２７】
排気ガス浄化装置９４０は、排気通路９３０に設けられる。排気ガス浄化装置９４０は、排気通路９３０を流れる排気ガスの流れの上流から下流に向かって順に、例えば、ＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１と、ＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）９４２と、酸化触媒装置９４３とを含んで構成される。
【００２８】
ＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１は、排気ガスに含まれるＮＯｘを吸着して蓄え、リッチスパイクによって還元する。なお、リッチスパイクとは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１に導かれる排気ガスに含まれる燃料の量を一時的に増加させることである。
【００２９】
ＤＰＮＲ９４２は、排気ガスに含まれる炭素含有粒子及びＮＯｘを同時に還元する触媒装置である。ＤＰＮＲ９４２は、例えば、自己再生方式の排気ガス浄化装置であって、排気ガスの熱や、ＤＰＮＲ９４２内で燃料が燃焼した際の熱によって再生する。
【００３０】
具体的には、ディーゼル機関９００は、ＤＰＮＲ９４２よりも排気ガスの流れの上流側、本実施形態ではＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１よりも排気ガスの流れの上流側と、ＤＰＮＲ９４２よりも排気ガスの流れの下流側との圧力差を検出する差圧センサー１８４が検出した前記圧力差が所定値以上になると、排気ガス中に燃料が添加される。これにより、燃料供給装置１００は、前記燃料がＤＰＮＲ９４２内で燃焼し、ＤＰＮＲ９４２が再生する。
【００３１】
酸化触媒装置９４３は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１及びＤＰＮＲ９４２を通過した排気ガスにわずかに含まれる炭素含有粒子を、触媒の酸化作用で除去する。
【００３２】
上記構成のディーゼル機関９００は、吸気通路９２０のインテークマニホールド９２１を介してディーゼル機関本体９１０の燃焼室９１１に空気が供給される。また、ディーゼル機関９００は、燃料供給装置１００によって燃焼室９１１に燃料が供給される。前記燃料が燃焼すると、ディーゼル機関９００は、燃焼室９１１からエキゾーストマニホールド９３１を介して排気通路９３０に排気ガスが排出される。
【００３３】
排気通路９３０を流れる排気ガスは、排気ガス浄化装置９４０のＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１によって、前記排気ガス中に含まれるＮＯｘが低減される。次に、排気通路９３０を流れる排気ガスは、ＤＰＮＲ９４２によって前記排気ガス中に含まれる炭素含有粒子及びＮＯｘが低減される。さらに、排気通路９３０を流れる排気ガスは、酸化触媒装置９４３によって前記排気ガス中に含まれる炭素含有粒子が低減される。排気ガス浄化装置９４０によって浄化された排気ガスは、大気に排出される。
【００３４】
以上がディーゼル機関９００の主な構成である。次に、ディーゼル機関９００に燃料を供給する燃料供給装置１００について説明する。
【００３５】
燃料供給装置１００は、燃焼用燃料噴射装置としてのコモンレール式燃料噴射装置１０４を備え、コモンレール式燃料噴射装置１０４から燃焼室９１１に燃料を噴射する。ここで、コモンレール式燃料噴射装置１０４は、コモンレール式燃料噴射装置１０４に供給される燃料の一部のみを燃焼室９１１に噴射する場合がある。
【００３６】
つまり、燃料供給装置１００は、コモンレール式燃料噴射装置１０４に供給された燃料の一部が、燃焼室９１１に噴射されずに余剰となることがある。本実施形態の燃料供給装置１００は、この燃焼室９１１に噴射されなかったリターン燃料の処理に特徴がある。そこでまずは、コモンレール式燃料噴射装置を備える従来の燃料供給装置について説明する。
【００３７】
従来の燃料供給装置は、燃料噴射装置に供給された燃料のうち、燃焼室９１１に噴射されなかったリターン燃料を燃料タンクに戻す。しかしながら、コモンレール式燃料噴射装置を備える燃料供給装置は、コモンレール式燃料噴射装置に燃料を供給するポンプ内で気泡が発生して消滅する現象、いわゆるキャビテーションが発生することがある。これにより、従来の燃料供給装置は、気泡が消滅する際に燃料の温度が上昇するため、燃料タンクに戻されるリターン燃料の温度も上昇する。
【００３８】
また、コモンレール式燃料噴射装置は、燃焼室９１１近傍に設けられるためディーゼル機関本体９１０から熱を受ける。よって、コモンレール式燃料噴射装置に導かれた燃料の温度が上昇するため、従来の燃料供給装置は、燃料タンクに戻る燃焼の温度がさらに上昇する。
【００３９】
このようにして、従来の燃料供給装置は、燃料タンクに戻されるリターン燃料の温度が上昇するため、リターン燃料が酸化しやすくなる。また、温度が上昇したリターン燃料が燃料タンクに導かれることにより、燃料タンク内に溜められている燃料全体の温度も上昇して燃料タンク内の燃料が酸化するおそれもある。このように酸化した燃料が燃料タンクに戻されたり、燃料タンク内の燃料の酸化が進行したりすると、燃料タンクの耐久性が低下するおそれがある。
【００４０】
また、酸化した燃料が燃料通路上に設けられるポンプや、コモンレール式燃料噴射装置に導かれると、ポンプや、コモンレール式燃料噴射装置に不具合が生じるおそれも考えられる。以上が、従来の燃料供給装置の構成と、従来の燃料供給装置が抱える課題である。以下に、本実施形態の燃料供給装置１００の構成を説明すると共に、燃焼室９１１に供給される燃料の酸化を抑制できる理由を説明する。
【００４１】
燃料供給装置１００は、第１燃料タンク１０１と、第２燃料タンク１０２と、酸化抑制剤タンク１０３と、コモンレール式燃料噴射装置１０４と、添加用燃料噴射装置１０５とを含んで構成される。第１燃料タンク１０１は、燃焼室９１１に供給される燃焼用の燃料と、エキゾーストマニホールド９３１に噴射されて排気ガス浄化装置９４０に供給される添加用の燃料とを貯蔵する容器である。
【００４２】
なお、添加用の燃料は、排気ガス浄化装置９４０での還元及び触媒の再生用の燃料である。具体的には、添加用の燃料は、エキゾーストマニホールド９３１に噴射されることで排気ガスと混合されて排気ガス浄化装置９４０に供給される。これにより、排気ガス浄化装置９４０は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１が吸着した硝酸塩が還元し、ＤＰＮＲ９４２が再生する。以下、ＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１が吸着した硝酸塩を還元させ、ＤＰＮＲ９４２を再生することを、単に、排気ガス浄化装置９４０を再生させるという。
【００４３】
第２燃料タンク１０２は、コモンレール式燃料噴射装置１０４で噴射されなかったリターン燃料のみを貯蔵する容器である。第２燃料タンク１０２内の燃料は、添加用のみに用いられ、燃焼用には用いられない。つまり、第２燃料タンク１０２内の燃料は、燃焼室９１１には供給されない。酸化抑制剤タンク１０３は、燃料の酸化を抑制する酸化抑制剤を貯蔵する容器である。
【００４４】
コモンレール式燃料噴射装置１０４は、ディーゼル機関本体９１０に設けられる。コモンレール式燃料噴射装置１０４は、コモンレールと噴射部とを含んで構成される。コモンレール式燃料噴射装置１０４は、噴射部が燃焼室９１１の内部に突出する。コモンレール式燃料噴射装置１０４は、コモンレール内の圧縮された燃料を噴射部から燃焼室９１１に噴射する。
【００４５】
添加用燃料噴射装置１０５は、例えば、エキゾーストマニホールド９３１の内部に噴射部が突出して設けられる。添加用燃料噴射装置１０５は、エキゾーストマニホールド９３１に添加用の燃料を噴射して排気ガス浄化装置９４０に添加用の燃料を供給する。
【００４６】
次に、第１燃料タンク１０１と、第２燃料タンク１０２と、酸化抑制剤タンク１０３と、コモンレール式燃料噴射装置１０４と、添加用燃料噴射装置１０５とをそれぞれ接続する各通路の構成と、前記通路上に設けられるポンプやフィルター、弁、センサーの構成とを説明する。
【００４７】
燃料供給装置１００は、第１燃料供給通路１１０と、第１燃料用ポンプ１６１と、フィルター１６４と、燃焼用燃料供給通路１１１と、添加用燃料供給通路１１２と、添加用燃料切り替え弁１７１とを含んで構成される。第１燃料供給通路１１０は、一方の端部が第１燃料タンク１０１に開口し、他方の端部が第１燃料用ポンプ１６１に接続される。
【００４８】
フィルター１６４は、第１燃料タンク１０１と第１燃料用ポンプ１６１との間の第１燃料供給通路１１０に設けられる。フィルター１６４は、第１燃料供給通路１１０を流れる燃料に含まれる異物を除去する。
【００４９】
第１燃料用ポンプ１６１は、燃焼用燃料供給通路１１１及び添加用燃料供給通路１１２が接続されて、圧縮した燃料を燃焼用燃料供給通路１１１と添加用燃料供給通路１１２とに導く。燃焼用燃料供給通路１１１は、一方の端部が第１燃料用ポンプ１６１に接続され、他方の端部がコモンレール式燃料噴射装置１０４の導入口１０４ａに接続される。
【００５０】
ここで、コモンレール式燃料噴射装置１０４は、導入口１０４ａと、排出口１０４ｂとが形成される。コモンレール式燃料噴射装置１０４は、燃焼室９１１に噴射するための燃料が導入口１０４ａからコモンレールの内部に導かれる。またコモンレール式燃料噴射装置１０４は、リターン燃料が排出口１０４ｂから排出される。
【００５１】
添加用燃料供給通路１１２は、一方の端部が第１燃料用ポンプ１６１に接続され、他方の端部が添加用燃料切り替え弁１７１の第２開口１７１ｂに接続される。ここで、添加用燃料切り替え弁１７１は、第１開口１７１ａと、第２開口１７１ｂと、第３開口１７１ｃとが形成される。添加用燃料切り替え弁１７１は、弁体が操作されることで、第１開口１７１ａと第２開口１７１ｂとが連通する状態と、第１開口１７１ａと第３開口１７１ｃとが連通する状態とが切り替えられる。
【００５２】
燃料供給装置１００は、さらに、第２燃料供給通路１２２と、第２燃料用ポンプ１６２と、添加用共通通路１３２とを含んで構成される。第２燃料供給通路１２２は、一方の端部が第２燃料タンク１０２に開口し、他方の端部が添加用燃料切り替え弁１７１の第３開口１７１ｃに接続される。
【００５３】
第２燃料用ポンプ１６２は、第２燃料供給通路１２２に設けられる。第２燃料用ポンプ１６２は、第２燃料タンク１０２内の燃料を添加用燃料切り替え弁１７１に向かって導く。添加用共通通路１３２は、一方の端部が添加用燃料切り替え弁１７１の第１開口１７１ａに接続され、他方の端部が添加用燃料噴射装置１０５に接続される。
【００５４】
この構成により、添加用燃料切り替え弁１７１が第１開口１７１ａと第２開口１７１ｂとが連通する状態の場合、燃料供給装置１００は、第１燃料タンク１０１内の燃料が、第１燃料用ポンプ１６１によって送り出されて、第１燃料供給通路１１０と、添加用燃料供給通路１１２と、添加用共通通路１３２とを介して添加用燃料噴射装置１０５に供給される。これにより、燃料供給装置１００は、第１燃料タンク１０１内の燃料が添加用燃料噴射装置１０５からエキゾーストマニホールド９３１に噴射される。
【００５５】
また、添加用燃料切り替え弁１７１が第１開口１７１ａと第３開口１７１ｃとが連通する状態の場合、燃料供給装置１００は、第２燃料タンク１０２内の燃料が、第２燃料用ポンプ１６２によって送り出されて、第２燃料供給通路１２２と、添加用共通通路１３２とを介して添加用燃料噴射装置１０５に供給される。これにより、燃料供給装置１００は、第２燃料タンク１０２内の燃料が添加用燃料噴射装置１０５からエキゾーストマニホールド９３１に噴射される。
【００５６】
燃料供給装置１００は、さらに、共通リターン通路１４０と、リターン燃料用切り替え弁１７２と、第１燃料タンク側リターン通路１４１と、第２燃料タンク側リターン通路１４２とを含んで構成される。
【００５７】
共通リターン通路１４０は、一方の端部がコモンレール式燃料噴射装置１０４の排出口１０４ｂに接続され、他方の端部がリターン燃料用切り替え弁１７２の第１開口１７２ａに接続される。ここで、リターン燃料用切り替え弁１７２は、第１開口１７２ａと、第２開口１７２ｂと、第３開口１７２ｃとが形成される。リターン燃料用切り替え弁１７２は、弁体が操作されることで、第１開口１７２ａと第２開口１７２ｂとが連通する状態と、第１開口１７２ａと第３開口１７２ｃとが連通する状態とが切り替えられる。
【００５８】
第１燃料タンク側リターン通路１４１は、一方の端部がリターン燃料用切り替え弁１７２の第２開口１７２ｂに接続され、他方の端部が第１燃料タンク１０１に開口する。第２燃料タンク側リターン通路１４２は、一方の端部がリターン燃料用切り替え弁１７２の第３開口１７２ｃに接続され、他方の端部が第２燃料タンク１０２に開口する。
【００５９】
この構成により、リターン燃料用切り替え弁１７２が第１開口１７２ａと第２開口１７２ｂとが連通する状態の場合、燃料供給装置１００は、リターン燃料が、共通リターン通路１４０と、第１燃料タンク側リターン通路１４１とを介して第１燃料タンク１０１に戻される。
【００６０】
また、リターン燃料用切り替え弁１７２が第１開口１７２ａと第３開口１７２ｃとが連通する状態の場合、燃料供給装置１００は、リターン燃料が、共通リターン通路１４０と、第２燃料タンク側リターン通路１４２とを介して第２燃料タンク１０２に戻される。
【００６１】
燃料供給装置１００は、さらに、酸化抑制剤供給通路１５０と、酸化抑制剤用ポンプ１６３とを含んで構成される。酸化抑制剤供給通路１５０は、一方の端部が酸化抑制剤タンク１０３に開口し、他方の端部が第２燃料タンク１０２に開口する。酸化抑制剤用ポンプ１６３は、酸化抑制剤供給通路１５０に設けられる。酸化抑制剤用ポンプ１６３は、酸化抑制剤タンク１０３内の酸化抑制剤を第２燃料タンク１０２に導く。
【００６２】
燃料供給装置１００は、さらに、燃料濃度センサー１８１と、レベルセンサー１８２と、温度センサー１８３と、差圧センサー１８４と、制御装置１９１とを含んで構成される。燃料濃度センサー１８１は、第１燃料タンク１０１に設けられて、燃焼室９１１に供給される燃料に含まれるバイオ燃料の濃度を検出する。なお、以下、燃料に含まれるバイオ燃料の濃度を単に燃料の濃度という。
【００６３】
レベルセンサー１８２は、第２燃料タンク１０２に設けられて、第２燃料タンク１０２内の燃料の残量を検出する。具体的には、レベルセンサー１８２は、第２燃料タンク１０２の底から第２燃料タンク１０２内の燃料の液面までの高さが、所定の高さ以上か否かを検出する。以下、第２燃料タンク１０２の底から第２燃料タンク１０２内の液体の液面までの高さを第２燃料タンク１０２内の液体のレベルという。
【００６４】
温度センサー１８３は、共通リターン通路１４０に設けられて、共通リターン通路１４０内の燃料の温度を検出する。つまり、温度センサー１８３は、コモンレール式燃料噴射装置１０４で燃焼室９１１に噴射されなかったリターン燃料の温度を検出する。
【００６５】
差圧センサー１８４は、排気通路９３０の排気ガス浄化装置９４０が設けられる部分に設けられる。差圧センサー１８４は、一方の端部がＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１よりも排気ガスの流れの上流側に開口し、他方の端部がＤＰＮＲ９４２よりも排気ガスの流れの下流側に開口する。差圧センサー１８４は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１よりも排気ガスの流れの上流側と、ＤＰＮＲ９４２よりも排気ガスの流れの下流側との圧力差を検出する。
【００６６】
制御装置１９１は、例えば、ディーゼル機関９００を搭載する車両の各装置を制御するＥＣＵ１９０に組み込まれて構成される。制御装置１９１は、ディーゼル機関９００や燃料供給装置１００の各装置と電気的に接続されて各装置から情報を取得すると共に、各装置を制御する。
【００６７】
具体的には、制御装置１９１は、第１燃料用ポンプ１６１と電気的に接続される。制御装置１９１は、第１燃料用ポンプ１６１を制御することで、燃焼用燃料供給通路１１１及び添加用燃料供給通路１１２に供給する燃料の流量を調節する。
【００６８】
また、制御装置１９１は、コモンレール式燃料噴射装置１０４と電気的に接続される。制御装置１９１は、コモンレール式燃料噴射装置１０４を制御することで、燃焼室９１１に噴射する燃料の量と、噴射するタイミングとを調節する。
【００６９】
制御装置１９１は、添加用燃料噴射装置１０５と電気的に接続される。制御装置１９１は、添加用燃料噴射装置１０５を制御することで、燃料をエキゾーストマニホールド９３１に噴射するタイミングを調節する。
【００７０】
制御装置１９１は、第２燃料用ポンプ１６２と電気的に接続される。制御装置１９１は、第２燃料用ポンプ１６２を制御することで、第２燃料タンク１０２から燃料を導くタイミングを調節する。
【００７１】
制御装置１９１は、酸化抑制剤用ポンプ１６３と電気的に接続される。制御装置１９１は、酸化抑制剤用ポンプ１６３を制御することで、酸化抑制剤タンク１０３から第２燃料タンク１０２に酸化抑制剤を供給するタイミングを調節する。
【００７２】
制御装置１９１は、添加用燃料切り替え弁１７１と電気的に接続される。制御装置１９１は、添加用燃料切り替え弁１７１を制御することで、添加用共通通路１３２と添加用燃料供給通路１１２とが連通する状態と、添加用共通通路１３２と第２燃料供給通路１２２とが連通する状態とを切り替える。つまり、制御装置１９１は、添加用燃料切り替え弁１７１を制御することで、エキゾーストマニホールド９３１に噴射する燃料の供給源を、第１燃料タンク１０１と第２燃料タンク１０２との間で切り替える。
【００７３】
制御装置１９１は、リターン燃料用切り替え弁１７２と電気的に接続される。制御装置１９１は、リターン燃料用切り替え弁１７２を制御することで、共通リターン通路１４０と第１燃料タンク側リターン通路１４１とが連通する状態と、共通リターン通路１４０と第２燃料タンク側リターン通路１４２とが連通する状態とを切り替える。つまり、制御装置１９１は、リターン燃料用切り替え弁１７２を制御することで、リターン燃料の供給先を、第１燃料タンク１０１と第２燃料タンク１０２との間で切り替える。
【００７４】
制御装置１９１は、燃料濃度センサー１８１と電気的に接続される。制御装置１９１は、燃料濃度センサー１８１から第１燃料タンク１０１内の燃料の濃度を取得する。制御装置１９１は、レベルセンサー１８２と電気的に接続される。制御装置１９１は、レベルセンサー１８２から第２燃料タンク１０２内の燃料のレベルを取得する。制御装置１９１は、温度センサー１８３と電気的に接続される。制御装置１９１は、温度センサー１８３から共通リターン通路１４０内のリターン燃料の温度を取得する。
【００７５】
また、制御装置１９１は、差圧センサー１８４と電気的に接続される。制御装置１９１は、差圧センサー１８４からＮＯｘ吸蔵還元触媒装置９４１よりも排気ガスの流れの上流側と、ＤＰＮＲ９４２よりも排気ガスの流れの下流側との圧力差を取得する。これにより、制御装置１９１は、排気ガス浄化装置９４０を再生させる時期であるか否かを判断する。
【００７６】
以上が燃料供給装置１００の構成である。次に、制御装置１９１が実行する手順を説明する。なお、制御装置１９１は、「リターン燃料の供給先の燃料タンクを選択する手順」を実行すると共に、「エキゾーストマニホールド９３１に噴射する燃料の供給源の燃料タンクを選択する手順」を実行する。まずは、「リターン燃料の供給先の燃料タンクを選択する手順」を説明する。
【００７７】
図２は、実施形態１の制御装置が実行する手順であって、リターン燃料の供給先の燃料タンクを選択する手順を示すフローチャートである。制御装置１９１は、ＳＴ１０１で図１に示す燃料濃度センサー１８１から第１燃料タンク１０１内の燃料の濃度Ｃ１を取得する。
【００７８】
ここで、燃料供給装置１００は、燃料濃度センサー１８１が第１燃料タンク１０１内の燃料の実際の濃度Ｃ１を検出して制御装置１９１が前記濃度Ｃ１を取得する構成に限定されない。例えば、燃料供給装置１００は、制御装置１９１が濃度Ｃ１を推定してもよい。以下に濃度Ｃ１を推定する方法を説明する。
【００７９】
燃料供給装置１００は、図１に示すＡ／Ｆセンサー１８５を備える。Ａ／Ｆセンサー１８５は、例えば、ディーゼル機関９００のＤＰＮＲ９４２と酸化触媒装置９４３との間の排気通路９３０に設けられる。Ａ／Ｆセンサー１８５は、酸素濃度と未燃ガス濃度とに基づいてディーゼル機関本体９１０の燃焼空燃比を検出する。制御装置１９１は、Ａ／Ｆセンサー１８５と電気的に接続されてＡ／Ｆセンサー１８５から前記燃焼空燃比を取得する。
【００８０】
ここで、バイオ燃料は、軽油や重油よりも燃焼しにくい。よって、燃料に含まれるバイオ燃料の量が増えるほど、ディーゼル機関９００は、排気ガスに含まれる未燃ガスの量が増える傾向にある。つまり、前記燃焼空燃比は、第１燃料タンク１０１内の燃料の濃度Ｃ１が高くなるほど小さくなる傾向がある。制御装置１９１は、この前記燃焼空燃比と濃度Ｃ１との関係に基づいて、前記燃焼空燃比から第１燃料タンク１０１内の燃料の濃度Ｃ１を推定する。
【００８１】
また、燃料供給装置１００は、燃料濃度センサー１８１に代えて、燃料の粘度を検出する粘度センサーを第１燃料タンク１０１に設けられてもよい。この場合、制御装置１９１は、粘度センサーから第１燃料タンク１０１内の燃料の粘度を取得する。ここで、燃料は、粘度が高くなるほど濃度Ｃ１が高くなる傾向がある。制御装置１９１は、この粘度と濃度Ｃ１との関係に基づいて、粘度から濃度Ｃ１を推定する。
【００８２】
ここで、燃料の粘度は燃料の温度によって変化する。よって、燃料供給装置１００は、燃料の温度を検出する温度センサーが第１燃料タンク１０１に設けられるとより好ましい。この場合、制御装置１９１は、温度センサーから第１燃料タンク１０１内の燃料の温度を取得する。また、制御装置１９１は、粘度センサーから第１燃料タンク１０１内の燃料の粘度を取得する。
【００８３】
制御装置１９１は、燃料の温度及び燃料の粘度と、濃度Ｃ１との関係に基づいて、濃度Ｃ１を推定する。これにより、燃料供給装置１００は、粘度のみに基づいて濃度Ｃ１を推定する場合よりも正確に濃度Ｃ１を推定できる。なお、燃料供給装置１００は、第１燃料タンク１０１内の燃料の温度が所定の温度の際に、粘度センサーが前記燃料の粘度を検出する構成でもよい。この場合であっても、燃料供給装置１００は、粘度のみに基づいて濃度Ｃ１を推定する場合よりも正確に濃度Ｃ１を推定できる。
【００８４】
このように、制御装置１９１は、燃料濃度センサー１８１から燃料の実際の濃度Ｃ１を取得してもよいし、燃料濃度センサー１８１以外の各種センサーから取得したパラメータから、濃度Ｃ１を推定してもよい。
【００８５】
ここで、制御装置が実行する手順の説明に戻る。図２に示すように、制御装置１９１は、ＳＴ１０２で濃度Ｃ１が所定濃度Ｃ２以上であるか否かを判定する。ここで、燃料は、温度が高いほど酸化しやすく、また、濃度が高いほど酸化しやすい。所定濃度Ｃ２は、燃料の濃度Ｃ１が所定濃度Ｃ２未満であれば、燃料の温度に関係なく燃料の酸化の度合いが許容範囲となる濃度である。所定濃度Ｃ２は、例えば、３０％以上４０％以下の濃度である。
【００８６】
ＳＴ１０２で濃度Ｃ１が所定濃度Ｃ２以上であると判定されると（ＳＴ１０２、Ｙｅｓ）、制御装置１９１は、ＳＴ１０３で図１に示す温度センサー１８３から共通リターン通路１４０内の燃料の温度Ｔ１を取得する。次に、制御装置１９１は、ＳＴ１０４で温度Ｔ１が所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。
【００８７】
ここで、所定温度Ｔ２は、温度Ｔ１が所定温度Ｔ２未満であれば、濃度Ｃ１が所定濃度Ｃ２以上であっても燃料の酸化の度合いが許容範囲となる濃度である。所定温度Ｔ２は、例えば、１００度である。
【００８８】
ＳＴ１０４で温度Ｔ１が所定温度Ｔ２以上であると判定されると（ＳＴ１０４、Ｙｅｓ）、制御装置１９１は、ＳＴ１０５で図１に示すリターン燃料用切り替え弁１７２を制御して共通リターン通路１４０と第２燃料タンク側リターン通路１４２とを連通させる。つまり、制御装置１９１は、共通リターン通路１４０内のリターン燃料の供給先を第２燃料タンク１０２に切り替える。
【００８９】
これにより、制御装置１９１は、図１に示す共通リターン通路１４０内の燃料の酸化の度合いが許容範囲を超えると推定される場合、つまり、ＳＴ１０２で濃度Ｃ１が所定濃度Ｃ２以上であると判定され（ＳＴ１０２、Ｙｅｓ）、かつ、ＳＴ１０４で温度Ｔ１が所定温度Ｔ２以上であると判定される場合（ＳＴ１０４、Ｙｅｓ）、共通リターン通路１４０内の燃料を第１燃料タンク１０１に戻さずに第２燃料タンク１０２に導く。
【００９０】
なお、以下、酸化の度合いが許容範囲を超えると推定される燃料を「酸化した燃料」という。但し、正確には、リターン燃料以外の燃料、例えば第１燃料タンク１０１内の燃料も時間の経過と共に酸化する。つまり、ここでいう「酸化した燃料」とは、酸化の度合いが許容範囲を超えて、仮に燃焼室９１１で燃焼した場合に燃料の燃焼に不具合を生じるような燃料をいう。
【００９１】
これにより、燃料供給装置１００は、酸化していると推定される燃料が第１燃料タンク１０１に導かれない。よって、燃料供給装置１００は、第１燃料タンク１０１の耐久性の低下を抑制できる。
【００９２】
また、燃料供給装置１００は、温度Ｔ１が所定温度Ｔ２を超える燃料が第１燃料タンク１０１に導かれない。これにより、燃料供給装置１００は、第１燃料タンク１０１内全体の燃料の温度上昇を抑制できる。よって、燃料供給装置１００は、第１燃料タンク１０１内の燃料の酸化を抑制できる。結果として、燃料供給装置１００は、さらに良好に第１燃料タンク１０１の耐久性の低下を抑制できる。
【００９３】
ここで、第２燃料タンク１０２にはあらかじめ酸化抑制剤が溜められている。よって、燃料供給装置１００は、酸化していると推定されるリターン燃料が第２燃料タンク１０２に導かれても、直ちに酸化抑制剤とリターン燃料とが混合する。これにより、燃料供給装置１００は、第２燃料タンク１０２の耐久性が低下するおそれを抑制できる。
【００９４】
また、第２燃料タンク１０２内の燃料は、上述のように、燃焼室９１１に供給されず、添加用燃料噴射装置１０５によってエキゾーストマニホールド９３１に噴射される。エキゾーストマニホールド９３１に噴射される燃料は、排気ガス浄化装置９４０の再生に用いられる添加用の燃料であるため、燃焼室９１１に噴射される燃焼用の燃料ほど、高い品質を要求されない。
【００９５】
また、コモンレール式燃料噴射装置１０４や燃焼室９１１には、摺動する部材が配置される。このような摺動する部材に酸化した燃料が供給されると、コモンレール式燃料噴射装置１０４やディーゼル機関本体９１０に不具合が生じるおそれがある。
【００９６】
しかしながら、排気通路９３０には、コモンレール式燃料噴射装置１０４や燃焼室９１１ほど摺動する部材が配置されない。よって、燃料供給装置１００は、コモンレール式燃料噴射装置１０４に酸化している燃料を供給するよりも、エキゾーストマニホールド９３１に酸化している燃料を供給する方が、ディーゼル機関９００を構成する各部材に不具合が生じるおそれを抑制できる。
【００９７】
以上の理由により、燃料供給装置１００は、酸化していると推定される燃料が第２燃料タンク１０２に導かれても、第２燃料タンク１０２の耐久性が低下するおそれを抑制できる。また、燃料供給装置１００は、酸化していると推定される燃料がコモンレール式燃料噴射装置１０４に供給されない。よって、燃料供給装置１００は、酸化していると推定される燃料が燃焼することに起因してディーゼル機関９００に不具合が生じるおそれを抑制できる。
【００９８】
ここで、制御装置１９１が実行する手順の説明に戻る。図２に示すＳＴ１０２で濃度Ｃ１が所定濃度Ｃ２未満であると判定される場合（ＳＴ１０２、Ｎｏ）、または、ＳＴ１０４で温度Ｔ１が所定温度Ｔ２未満であると判定される場合（ＳＴ１０４、Ｎｏ）、制御装置１９１は、ＳＴ１０６で図１に示すリターン燃料用切り替え弁１７２を制御して共通リターン通路１４０と第１燃料タンク側リターン通路１４１とを連通させる。つまり、制御装置１９１は、共通リターン通路１４０内のリターン燃料の供給先を第１燃料タンク１０１に切り替える。
【００９９】
これにより、燃料供給装置１００は、酸化の度合いが許容範囲であると推定される燃料を、第１燃料タンク１０１に導く。第１燃料タンク１０１に戻された燃料は、再度、コモンレール式燃料噴射装置１０４に供給されて燃焼室９１１に噴射されて燃焼する。これにより、燃料供給装置１００は、ディーゼル機関９００を搭載する車両が単位燃料量で走行できる距離の低下を抑制できる。
【０１００】
ここで、制御装置１９１は、ＳＴ１０３で温度Ｔ１を取得し、ＳＴ１０４で温度Ｔ１が所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定することで、図１に示す共通リターン通路１４０内のリターン燃料が酸化しているか否かを推定するが、制御装置１９１は、他の方法によって共通リターン通路１４０内のリターン燃料が酸化しているか否かを推定してもよい。以下に共通リターン通路１４０内のリターン燃料が酸化しているか否かを推定する方法の一例を説明する。
【０１０１】
例えば、制御装置１９１は、ディーゼル機関９００の運転状況に関する情報を取得する。ここで、運転状況に関する情報とは、具体的には、ディーゼル機関９００の機関回転数及びディーゼル機関９００の負荷である。ＥＣＵ１９０には、前記運転状況に関する情報が入力されるため、制御装置１９１は、ＥＣＵ１９０から前記運転状況に関する情報を取得する。
【０１０２】
そして、ディーゼル機関９００の機関回転数が高回転かつ、ディーゼル機関９００の負荷が低負荷の場合に、制御装置１９１は、共通リターン通路１４０内のリターン燃料が酸化していると推定する。これは、ディーゼル機関９００の機関回転数が高回転かつ、ディーゼル機関９００の負荷が低負荷の場合、燃料供給装置１００は、コモンレール式燃料噴射装置１０４でキャビテーションが発生しやすくなるためである。
【０１０３】
コモンレール式燃料噴射装置１０４でキャビテーションが発生すると、燃料の温度が上昇するため燃料が酸化しやすくなる。よって、燃料供給装置１００は、ディーゼル機関９００の機関回転数が高回転かつ、ディーゼル機関９００の負荷が低負荷の場合に、制御装置１９１は、共通リターン通路１４０内の燃料を第１燃料タンク１０１に戻さずに第２燃料タンク１０２に導く。
【０１０４】
ここで、ディーゼル機関９００の機関回転数とは、ディーゼル機関９００のクランクシャフトの回転角速度である。また、ディーゼル機関９００の機関回転数が高回転の場合とは、前記クランクシャフトの回転角速度が所定の回転角速度以上の場合をいう。ここで、所定の回転角速度は、ディーゼル機関９００の仕様によって異なるが、例えば、毎分３０００回転である。
【０１０５】
また、ディーゼル機関９００の負荷が低負荷の場合とは、ディーゼル機関９００の負荷が下限側所定負荷以下の場合をいう。ここで、下限側所定負荷は、ディーゼル機関９００の仕様によって異なるが、例えば、２０％である。
【０１０６】
また、ディーゼル機関９００の負荷が上限側所定負荷以上の場合、ディーゼル機関９００の負荷が高負荷の場合という。ここで、上限側所定負荷は、ディーゼル機関９００の仕様によって異なるが、例えば、９０％である。
【０１０７】
また、制御装置１９１は、ディーゼル機関９００の機関回転数が高回転かつ、ディーゼル機関９００の負荷が高負荷の場合に、共通リターン通路１４０内のリターン燃料が酸化していると推定する。これは、ディーゼル機関９００の機関回転数が高回転かつ、ディーゼル機関９００の負荷が高負荷の場合、ディーゼル機関本体９１０の温度が上昇するためである。
【０１０８】
ディーゼル機関本体９１０の温度が上昇すると、ディーゼル機関本体９１０に設けられるコモンレール式燃料噴射装置１０４内の燃料がディーゼル機関本体９１０から熱を受け取る。これにより、燃料供給装置１００は、コモンレール式燃料噴射装置１０４内の燃料の温度が上昇する。
【０１０９】
よって、コモンレール式燃料噴射装置１０４内の燃料が酸化しやすくなる。これにより、ディーゼル機関９００の機関回転数が高回転かつ、ディーゼル機関９００の負荷が高負荷の場合に、制御装置１９１は、共通リターン通路１４０内のリターン燃料が酸化していると推定する。
【０１１０】
また、ディーゼル機関９００の機関回転数が高回転かつ、ディーゼル機関９００の負荷が高負荷の場合、ディーゼル機関本体９１０は、より多くの燃料を必要とする。よって、燃料供給装置１００は、コモンレール式燃料噴射装置１０４に供給する燃料の量を増加させる。すると、燃料供給装置１００は、コモンレール式燃料噴射装置１０４で噴射されなかった燃料の量も増える傾向にある。
【０１１１】
つまり、ディーゼル機関９００の機関回転数が高回転かつ、ディーゼル機関９００の負荷が高負荷の場合、燃料の温度が上昇しやすいことに加えて、リターン燃料の量も増える傾向にある。仮に、より多くの酸化した燃料を第１燃料タンク１０１に導くと、第１燃料タンク１０１内の燃料は、より酸化しやすくなる。
【０１１２】
よって、制御装置１９１は、ディーゼル機関９００の機関回転数が高回転かつ、ディーゼル機関９００の負荷が高負荷の場合、共通リターン通路１４０内のリターン燃料を第１燃料タンク１０１に戻さずに、第２燃料タンク１０２に導く。
【０１１３】
以上が、「リターン燃料の供給先の燃料タンクを選択する手順」である。なお、制御装置１９１は、濃度Ｃ１が所定濃度Ｃ２以上、かつ、温度Ｔ１が所定温度Ｔ２以上の場合にリターン燃料を第２燃料タンク１０２に供給したが、制御装置１９１は、例えば、濃度Ｃ１のみを取得して、濃度Ｃ１が所定濃度Ｃ２以上の場合にリターン燃料を第２燃料タンク１０２に供給してもよい。
【０１１４】
また、制御装置１９１は、例えば、温度Ｔ１のみを取得して、温度Ｔ１が所定温度Ｔ２以上の場合にリターン燃料を第２燃料タンク１０２に供給してもよい。つまり、制御装置１９１は、濃度Ｃ１と温度Ｔ１とのうちの少なくとも一方の値に基づいて、リターン燃料が酸化しているか否かを推定すればよい。
【０１１５】
次に、「エキゾーストマニホールド９３１に噴射する燃料の供給源の燃料タンクを選択する手順」を説明する。
【０１１６】
図３は、実施形態１の制御装置が実行する手順であって、エキゾーストマニホールドに噴射する燃料の供給源の燃料タンクを選択する手順を示すフローチャートである。図３に示すように、制御装置１９１は、ＳＴ２０１で図１に示す差圧センサー１８４から圧力差Ｐ１を取得する。次に、制御装置１９１は、ＳＴ２０２で圧力差Ｐ１が所定圧力差Ｐ２以上であるか否かを判定する。
【０１１７】
ここで、燃料供給装置１００は、最後に排気ガス浄化装置９４０を再生した時期から時間が経過するほど、排気ガス浄化装置９４０を排気ガスが通過する際の排気ガスの圧力の損失が大きくなる。これにより、燃料供給装置１００は、圧力差Ｐ１が上昇する。
【０１１８】
所定圧力差Ｐ２は、圧力差Ｐ１が所定圧力差Ｐ２以上である場合に排気ガス浄化装置９４０を再生すべきであると判定できる値である。所定圧力差Ｐ２は、ディーゼル機関９００の運転状態によって変化するが、例えば、１００ｋＰａである。
【０１１９】
圧力差Ｐ１が所定圧力差Ｐ２未満である場合（ＳＴ２０２、Ｎｏ）、制御装置１９１は、「エキゾーストマニホールド９３１に噴射する燃料の供給源の燃料タンクを選択する手順」を終了する。圧力差Ｐ１が所定圧力差Ｐ２以上である場合（ＳＴ２０２、Ｙｅｓ）、制御装置１９１は、ＳＴ２０３で図１に示すレベルセンサー１８２から第２燃料タンク１０２内の燃料のレベルＬ１を取得する。
【０１２０】
次に、制御装置１９１は、ＳＴ２０４でレベルＬ１が所定レベルＬ２以上であるか否かを判定する。ここで、所定レベルＬ２は、第２燃料タンク１０２内の燃料の残量が残りわずかと判定できる値である。
【０１２１】
レベルＬ１が所定レベルＬ２以上であると判定されると（ＳＴ２０４、Ｙｅｓ）、制御装置１９１は、ＳＴ２０５で図１に示す添加用燃料切り替え弁１７１を制御して添加用共通通路１３２と第２燃料供給通路１２２とを連通させる。つまり、制御装置１９１は、エキゾーストマニホールド９３１に噴射する燃料の供給源を第２燃料タンク１０２に切り替える。
【０１２２】
次に、制御装置１９１は、ＳＴ２０６で図１に示す第２燃料用ポンプ１６２を動作させる。これにより、燃料供給装置１００は、第２燃料タンク１０２内の燃料が添加用燃料噴射装置１０５に供給される。次に、制御装置１９１は、ＳＴ２０７で添加用燃料噴射装置１０５を動作させてエキゾーストマニホールド９３１に添加用の燃料を噴射する。
【０１２３】
ここで、仮に、酸化していると推定されるリターン燃料が排気ガス浄化装置９４０の再生に用いられずに、第１燃料タンク１０１から添加用の燃料が排気ガス浄化装置９４０に導かれると、燃料供給装置は、第１燃料タンク１０１内の燃料の消費量が増加する。つまり、燃料供給装置は、燃焼用に確保できる燃料の量が減少する。
【０１２４】
しかしながら、燃料供給装置１００は、酸化していると推定されるリターン燃料を、排気ガス浄化装置９４０の再生に用いることができる。よって、燃料供給装置１００は、第１燃料タンク１０１内の燃料の消費量の増加を抑制して、燃焼用に確保できる燃料の量の減少を抑制できる。つまり、燃料供給装置１００は、燃料を有効に利用できる。
【０１２５】
一方、図３に示すＳＴ２０４でレベルＬ１が所定レベルＬ２未満であると判定されると（ＳＴ２０４、Ｎｏ）、制御装置１９１は、ＳＴ２０８で図１に示す添加用燃料切り替え弁１７１を制御して添加用共通通路１３２と添加用燃料供給通路１１２とを連通させる。つまり、制御装置１９１は、エキゾーストマニホールド９３１に噴射する燃料の供給源を第１燃料タンク１０１に切り替える。
【０１２６】
仮に、レベルＬ１が所定レベルＬ２未満である状態で第２燃料タンク１０２から燃料を添加用燃料噴射装置１０５に供給し、エキゾーストマニホールド９３１に燃料を噴射した場合、燃料供給装置は、エキゾーストマニホールド９３１に噴射する燃料が不足するおそれがある。
【０１２７】
しかしながら、燃料供給装置１００は、レベルＬ１が所定レベルＬ２未満である場合には、エキゾーストマニホールド９３１に噴射する燃料の供給源を第１燃料タンク１０１に切り替える。これにより、燃料供給装置１００は、エキゾーストマニホールド９３１に噴射する燃料が不足するおそれを抑制できる。
【０１２８】
次に、制御装置１９１は、ＳＴ２０９で添加用燃料噴射装置１０５を動作させてエキゾーストマニホールド９３１に添加用の燃料を噴射する。次に、制御装置１９１は、ＳＴ２１０で図１に示す酸化抑制剤用ポンプ１６３を動作させる。これにより、燃料供給装置１００は、第２燃料タンク１０２に酸化抑制剤が供給される。
【０１２９】
第２燃料タンク１０２に酸化抑制剤が供給されると、燃料供給装置１００は、酸化していると推定される燃料が第２燃料タンク１０２に供給される際に、第２燃料タンク１０２の耐久性が低下するおそれを抑制できる。
【０１３０】
なお、酸化抑制剤が第２燃料タンク１０２に供給されるタイミングは、エキゾーストマニホールド９３１に噴射される燃料の供給源が第１燃料タンク１０１に切り替えられた後に限定されない。燃料供給装置１００は、どのタイミングであっても酸化抑制剤が第２燃料タンク１０２に供給されれば、第２燃料タンク１０２の耐久性が低下するおそれを抑制できる。
【０１３１】
但し、酸化抑制剤が第２燃料タンク１０２に供給されるタイミングは、エキゾーストマニホールド９３１に噴射される燃料の供給源が第１燃料タンク１０１に切り替えられた直後が好ましい。これにより、燃料供給装置１００は、酸化していると推定される燃料が次に第２燃料タンク１０２に供給される際に備えて、あらかじめ第２燃料タンク１０２に酸化抑制剤を用意しておくことができる。
【０１３２】
よって、燃料供給装置１００は、第２燃料タンク１０２内に燃料が導かれるとすぐに、燃料と酸化抑制剤とが混合される。これにより、燃料供給装置１００は、第２燃料タンク１０２内の燃料の酸化をより好適に抑制できる。結果として、燃料供給装置１００は、第２燃料タンク１０２の耐久性が低下するおそれをより好適に抑制できる。
【０１３３】
次に、制御装置１９１は、図３に示すＳＴ２１１で図１に示すレベルセンサー１８２からレベルＬ１を取得する。なお、ここで取得したレベルＬ１は、ＳＴ２１０で第２燃料タンク１０２内に供給された酸化抑制剤のレベルである。
【０１３４】
次に、制御装置１９１は、ＳＴ２１２でレベルＬ１が酸化抑制剤所定レベルＬ３以上であるか否かを判定する。ここで、酸化抑制剤所定レベルＬ３は、第２燃料タンク１０２内の酸化抑制剤のレベルＬ１が酸化抑制剤所定レベルＬ３以上であれば、酸化していると推定される燃料が第２燃料タンク１０２に導かれても、第２燃料タンク１０２内の燃料の酸化を十分に抑制できると判定できる値である。
【０１３５】
ＳＴ２１２でレベルＬ１が酸化抑制剤所定レベルＬ３未満である場合（ＳＴ２１２、Ｎｏ）、制御装置１９１は、レベルＬ１が酸化抑制剤所定レベルＬ３以上になるまでＳＴ２１０とＳＴ２１１とを実行する。レベルＬ１が酸化抑制剤所定レベルＬ３以上になると（ＳＴ２１２、Ｙｅｓ）、制御装置１９１は、ＳＴ２１３で酸化抑制剤用ポンプ１６３を停止する。
【０１３６】
これにより、燃料供給装置１００は、第２燃料タンク１０２内の酸化抑制剤のレベルＬ１が第２燃料タンク１０２内の燃料の酸化を十分に抑制できる量に到達するまで、酸化抑制剤を第２燃料タンク１０２に供給する。これにより、燃料供給装置１００は、酸化していると推定される燃料が第２燃料タンク１０２に供給されても、第２燃料タンク１０２の耐久性が低下するおそれを抑制できる。
【０１３７】
以上が、制御装置１９１が実行する手順である。上記構成により、燃料供給装置１００は、図１に示す第１燃料タンク１０１内の燃料の濃度Ｃ１が所定濃度Ｃ２以上の場合であって、共通リターン通路１４０内のリターン燃料の温度Ｔ１が所定温度Ｔ２以上である場合には、共通リターン通路１４０内のリターン燃料を第１燃料タンク１０１に戻さずに第２燃料タンク１０２に導く。
【０１３８】
これにより、燃料供給装置１００は、酸化していると推定されるリターン燃料が第１燃料タンク１０１に導かれない。これにより、燃料供給装置１００は、第１燃料タンク１０１の耐久性が低下するおそれを抑制できる。
【０１３９】
また、燃料供給装置１００は、第２燃料タンク１０２内の燃料が十分残っている場合には、第２燃料タンク１０２内の燃料を排気ガス浄化装置９４０に供給して排気ガス浄化装置９４０を再生する。これにより、燃料供給装置１００は、燃焼室９１１内での燃焼に用いられない燃料を有効に利用できる。
【０１４０】
（実施形態２）
図４は、実施形態２のディーゼル機関及び燃料供給装置を示す構成図である。図４に示す実施形態２の燃料供給装置２００は、図１に示す酸化抑制剤タンク１０３を備えない点で実施形態１の燃料供給装置１００と異なる。
【０１４１】
燃料供給装置２００は、希釈用燃料通路２１０と、希釈用燃料ポンプ２６１とを含んで構成される。希釈用燃料通路２１０は、一方の端部が第１燃料タンク１０１に開口し、他方の端部が第２燃料タンク１０２に開口する。希釈用燃料ポンプ２６１は、希釈用燃料通路２１０に設けられる。希釈用燃料ポンプ２６１は、第１燃料タンク１０１内の燃料を第２燃料タンク１０２に送る。
【０１４２】
希釈用燃料ポンプ２６１は、制御装置２９１と電気的に接続される。制御装置２９１は、希釈用燃料ポンプ２６１を制御することで、第１燃料タンク１０１から第２燃料タンク１０２に送る燃料の流量及び第１燃料タンク１０１から第２燃料タンク１０２に燃料を送るタイミングを調節する。
【０１４３】
図５は、実施形態２の制御装置が実行する手順であって、エキゾーストマニホールドに噴射する燃料の供給源を選択する手順を示すフローチャートである。図５に示す手順には、図３に示す手順と同一の内容の手順が含まれるため、図３に示す手順と異なる手順のみ説明する。
【０１４４】
制御装置２９１は、ＳＴ２０８でエキゾーストマニホールド９３１へ噴射する燃料の供給源を第１燃料タンク１０１に切り替え、ＳＴ２０９で添加用燃料噴射装置１０５を動作させると、ＳＴ３１０で図４に示す希釈用燃料ポンプ２６１を動作させる。これにより、第２燃料タンク１０２に、第１燃料タンク１０１内の燃料が供給される。
【０１４５】
なお、この時、第２燃料タンク１０２内のレベルＬ１は、所定レベルＬ２未満の状態である。つまり、燃料供給装置２００は、第２燃料タンク１０２内の燃料の残量がわずかとなった場合に、次に、酸化していると推定されるリターン燃料が第２燃料タンク１０２に導かれる際に備えて第１燃料タンク１０１から第２燃料タンク１０２へ燃料を導く。
【０１４６】
ここで、第１燃料タンク１０１内の燃料は、第２燃料タンク１０２に導かれる燃料よりも酸化が進行していない。これにより、燃料供給装置２００は、第２燃料タンク１０２に酸化していると推定される燃料が導かれると、あらかじめ第１燃料タンク１０１から第２燃料タンク１０２に導かれていた燃料が、酸化していると推定される燃料を希釈する。
【０１４７】
また、第１燃料タンク１０１内の燃料は、第２燃料タンク１０２に導かれる燃料よりも温度が低い。これにより、燃料供給装置２００は、第２燃料タンク１０２に酸化していると推定される燃料が導かれると、酸化していると推定される燃料の熱を第１燃料タンク１０１から第２燃料タンク１０２に導かれた燃料が受け取る。よって、燃料供給装置２００は、第２燃料タンク１０２内全体の燃料の温度上昇を抑制できる。
【０１４８】
以上により、燃料供給装置２００は、第２燃料タンク１０２内の燃料の酸化を抑制できる。結果として、燃料供給装置２００は、第２燃料タンク１０２の耐久性が低下するおそれを抑制できる。
【０１４９】
また、第１燃料タンク１０１内の燃料は、第２燃料タンク１０２に導かれる燃料よりも粘度が低い。これにより、燃料供給装置２００は、第２燃料タンク１０２に燃料が導かれると、第２燃料タンク１０２内の燃料と第１燃料タンク１０１から第２燃料タンク１０２に導かれた燃料とが混合される。これにより、燃料供給装置２００は、第２燃料タンク１０２内全体の燃料の粘度の上昇を抑制できるという効果もある。
【０１５０】
次に、制御装置２９１は、図５に示すＳＴ３１１で第１燃料タンク１０１から第２燃料タンク１０２に導かれた燃料のレベルＬ１を取得する。次に、制御装置２９１は、ＳＴ３１２でレベルＬ１が希釈用燃料所定レベルＬ４以上であるか否かを判定する。
【０１５１】
ここで、希釈用燃料所定レベルＬ４は、第１燃料タンク１０１から第２燃料タンク１０２へ導かれた燃料の第２燃料タンク１０２内でのレベルＬ１が希釈用燃料所定レベルＬ４以上であれば、酸化していると推定される燃料が第２燃料タンク１０２に導かれても、第２燃料タンク１０２内の燃料を十分に希釈できると判定できる値である。
【０１５２】
ＳＴ３１２でレベルＬ１が希釈用燃料所定レベルＬ４未満である場合（ＳＴ３１２、Ｎｏ）、制御装置２９１は、レベルＬ１が希釈用燃料所定レベルＬ４以上になるまでＳＴ３１０とＳＴ３１１とを実行する。レベルＬ１が希釈用燃料所定レベルＬ４以上になると（ＳＴ３１２、Ｙｅｓ）、制御装置２９１は、ＳＴ３１３で希釈用燃料ポンプ２６１を停止する。
【０１５３】
これにより、燃料供給装置２００は、第１燃料タンク１０１から第２燃料タンク１０２に導かれた燃料の第２燃料タンク１０２内でのレベルＬ１が十分に第２燃料タンク１０２内の燃料を希釈できる量に到達するまで、第１燃料タンク１０１内の燃料を第２燃料タンク１０２に供給する。
【０１５４】
これにより、燃料供給装置２００は、酸化していると推定される燃料が第２燃料タンク１０２に供給されても、酸化していると推定される燃料を十分な量の燃料で希釈できる。よって、燃料供給装置２００は、第２燃料タンク１０２内の燃料の酸化を抑制できる。結果として、燃料供給装置２００は、第２燃料タンク１０２の耐久性が低下するおそれを抑制できる。
【０１５５】
ここで、図４に示す希釈用燃料通路２１０及び希釈用燃料ポンプ２６１を設けずに、第２燃料タンク１０２内の燃料を第１燃料タンク１０１から供給される燃料で希釈する方法を説明する。
【０１５６】
この場合、添加用燃料切り替え弁１７１は、第２開口１７１ｂと第３開口１７１ｃとが連通可能に構成される。第２燃料タンク１０２に第１燃料タンク１０１内の燃料を導く際、制御装置２９１は、添加用燃料切り替え弁１７１の第２開口１７１ｂと第３開口１７１ｃとを連通させる。つまり、添加用燃料供給通路１１２と第２燃料供給通路１２２とを連通させる。なお、この時、第２燃料用ポンプ１６２は停止している。
【０１５７】
これにより、添加用燃料供給通路１１２内の燃料が第２燃料供給通路１２２を第２燃料タンク１０２に向かって流れる。結果として、燃料供給装置２００は、第１燃料タンク１０１内の燃料を第２燃料タンク１０２に供給できる。これにより、燃料供給装置２００は、希釈用燃料通路２１０及び希釈用燃料ポンプ２６１を備える必要がなくなり、部品点数が低減される。
【０１５８】
ここで、実施形態１の燃料供給装置１００及び実施形態２の燃料供給装置２００は、リターン燃料のうち、酸化していると推定される燃料を第２燃料タンク１０２に溜め、第２燃料タンク１０２内の燃料をエキゾーストマニホールド９３１に噴射させて排気ガス浄化装置９４０の再生に用いる。
【０１５９】
しかしながら、燃料供給装置は、第２燃料タンク１０２内の燃料を必ずしもエキゾーストマニホールド９３１に噴射しなくてもよい。例えば、燃料供給装置は、酸化していると推定される燃料を、第２燃料タンク１０２に貯蔵するのみの構成でもよい。この場合、車両の運転者や、車両の整備を行う者が、定期的に第２燃料タンク１０２内に溜まった酸化していると推定される燃料を処理する。
【０１６０】
つまり、燃料供給装置は、酸化していると推定されるリターン燃料を燃焼用の燃料とは別に溜めておく構成であればよく、酸化していると推定されるリターン燃料の利用方法は限定されない。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
以上のように、本発明に係る燃料供給装置は、バイオ燃料が含まれる燃料を内燃機関に供給する燃焼供給装置に適しており、特に、燃焼室に供給される燃料を貯蔵するタンク内の燃料の酸化を抑制することを目的とした燃料供給装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】実施形態１のディーゼル機関及び燃料供給装置を示す構成図である。
【図２】実施形態１の制御装置が実行する手順であって、リターン燃料の供給先の燃料タンクを選択する手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態１の制御装置が実行する手順であって、エキゾーストマニホールドに噴射する燃料の供給源の燃料タンクを選択する手順を示すフローチャートである。
【図４】実施形態２のディーゼル機関及び燃料供給装置を示す構成図である。
【図５】実施形態２の制御装置が実行する手順であって、エキゾーストマニホールドに噴射する燃料の供給源を選択する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６３】
１００  燃料供給装置
１０１  第１燃料タンク
１０２  第２燃料タンク
１０３  酸化抑制剤タンク
１０４  コモンレール式燃料噴射装置（燃焼用燃料噴射装置）
１０４ａ  導入口
１０４ｂ  排出口
１０５  添加用燃料噴射装置
１１０  第１燃料供給通路
１１１  燃焼用燃料供給通路
１１２  添加用燃料供給通路
１２２  第２燃料供給通路
１３２  添加用共通通路
１４０  共通リターン通路
１４１  第１燃料タンク側リターン通路
１４２  第２燃料タンク側リターン通路
１５０  酸化抑制剤供給通路
１６１  第１燃料用ポンプ
１６２  第２燃料用ポンプ
１６３  酸化抑制剤用ポンプ
１６４  フィルター
１７１  添加用燃料切り替え弁
１７１ａ  第１開口
１７１ｂ  第２開口
１７１ｃ  第３開口
１７２  リターン燃料用切り替え弁
１７２ａ  第１開口
１７２ｂ  第２開口
１７２ｃ  第３開口
１８１  燃料濃度センサー
１８２  レベルセンサー
１８３  温度センサー
１８４  差圧センサー
１９０  ＥＣＵ
１９１  制御装置
２００  燃料供給装置
２１０  希釈用燃料通路
２６１  希釈用燃料ポンプ
２９１  制御装置
９００  ディーゼル機関
９１０  ディーゼル機関本体
９１１  燃焼室
９２０  吸気通路
９２１  インテークマニホールド
９３０  排気通路
９３１  エキゾーストマニホールド
９４０  排気ガス浄化装置
９４１  ＮＯｘ吸蔵還元触媒装置
９４２  ＤＰＮＲ
９４３  酸化触媒装置
【図１】
2010121528.tif 000003
【図２】
2010121528.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010121528.tif 000006
【図５】
2010121528.tif 000007