(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵手段（１１）と、
前記液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した前記高圧液体燃料を減圧させて気化する燃料気化手段（１２）と、
前記燃料気化手段（１２）に対して離間して配置されて、前記燃料気化手段（１２）にて気化した気体燃料を消費して発熱を伴いながらエネルギを出力するエネルギ出力手段（ＥＧ）と、
前記エネルギ出力手段（ＥＧ）の発熱により生じた熱を蓄える蓄熱手段（４４）と、
前記燃料気化手段（１２）における燃料の気化を促進するために、前記燃料気化手段（１２）側へ前記蓄熱手段（４４）に蓄えられた熱を供給する熱供給手段（４３、４４ｃ）と、
前記熱供給手段（４３、４４ｃ）の作動を制御する熱供給制御手段とを備え、
前記熱供給制御手段は、前記エネルギ出力手段（ＥＧ）の始動時に、前記燃料気化手段（１２）側へ前記蓄熱手段（４４）に蓄えられた熱を供給するとともに、前記エネルギ出力手段（ＥＧ）の始動後に、前記燃料気化手段（１２）側へ供給される熱を徐々に減少させることを特徴とする燃料供給システム。
【請求項２】
前記エネルギ出力手段（ＥＧ）を冷却する熱媒体を循環させるとともに、前記蓄熱手段（４４）が配置された熱媒体循環回路（４０）と、
前記熱媒体循環回路（４０）を、前記エネルギ出力手段（ＥＧ）から流出した熱媒体を前記蓄熱手段（４４）側へ流入させる蓄熱用回路および前記蓄熱手段（４４）から流出した熱媒体を前記燃料気化手段（１２）側へ流入させる放熱用回路に切り替える熱媒体回路切替手段（４５）と、
前記熱媒体回路切替手段（４５）の作動を制御する熱媒体回路切替制御手段を備え、
前記熱媒体回路切替制御手段は、前記エネルギ出力手段（ＥＧ）の始動時に、前記熱媒体循環回路（４０）を前記放熱用回路に切り替え、前記蓄熱手段（４４）に熱を蓄える時に、前記蓄熱用回路に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項３】
前記熱媒体回路切替制御手段は、前記エネルギ出力手段（ＥＧ）から流出した熱媒体の温度が予め定めた第１基準温度（ＫＴ１）以下となっている時を前記エネルギ出力手段（ＥＧ）の始動時として、前記熱媒体循環回路（４０）を前記放熱用回路に切り替えるとともに、前記エネルギ出力手段（ＥＧ）から流出した熱媒体の温度が予め定めた第２基準温度（ＫＴ２）以上となっている時を前記蓄熱手段（４４）に熱を蓄熱する時として、前記熱媒体循環回路（４０）を前記蓄熱用回路に切り替え、
さらに、前記第２基準温度（ＫＴ２）は、前記第１基準温度（ＫＴ１）よりも高い温度に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧液体燃料を気化させて、気化された燃料をエネルギ出力手段へ供給する燃料供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に、エネルギ出力手段であるエンジン（内燃機関）の吸気ポートに液体燃料を噴射する燃料噴射弁と、エンジンの作動中に温度上昇した高温のエンジン冷却水を蓄えておく蓄熱タンクとを備える燃料供給システムが開示されている。この特許文献１の燃料供給システムでは、エンジンの始動時に蓄熱タンクに蓄えられた高温の冷却水を熱源として燃料噴射弁を加熱することで、燃料噴射弁から噴射される燃料の気化を促進して、エンジンの始動性の向上を狙っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３２５７５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、高圧液化燃料を気化器等にて気化させて、気化された燃料をエンジン等のエネルギ出力手段へ供給する燃料供給システムにおいても、エネルギ出力手段の始動時に、エネルギ出力手段へ供給される燃料の気化を促進することで、エネルギ出力手段の始動性を向上させることができる。
【０００５】
さらに、この種の燃料供給システムでは、高圧液化燃料を気化器にて減圧させる際に、ジュール・トムソン効果によって大きな温度低下が生じるため、特許文献１のように、エネルギ出力手段へ供給される燃料を加熱することは、燃料の気化を促進するために有効である。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の燃料供給システムでは、エンジンの始動時に、燃料噴射弁とエンジンのシリンダヘッドとの間に形成される温水通路に高温の冷却水を流通させることによって燃料噴射弁を加熱する構成を採用しているので、燃料を効率的に気化させることができない。その理由は、エンジンのシリンダヘッドは熱容量が大きいため、高温の冷却水が有する熱の大半がシリンダヘッドに奪われてしまうからである。
【０００７】
上記点に鑑み、本発明では、高圧液体燃料を気化させて、気化された燃料をエネルギ出力手段へ供給する燃料供給システムにおいて、燃料を効率的に加熱して気化を促進することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、高圧液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵手段（１１）と、液体燃料貯蔵手段（１１）から流出した高圧液体燃料を減圧させて気化する燃料気化手段（１２）と、燃料気化手段（１２）に対して離間して配置されて、燃料気化手段（１２）にて気化した気体燃料を消費して発熱を伴いながらエネルギを出力するエネルギ出力手段（ＥＧ）と、エネルギ出力手段（ＥＧ）の発熱により生じた熱を蓄える蓄熱手段（４４）と、燃料気化手段（１２）における燃料の気化を促進するために、燃料気化手段（１２）側へ蓄熱手段（４４）に蓄えられた熱を供給する熱供給手段（４３、４４ｃ）と、熱供給手段（４３、４４ｃ）の作動を制御する熱供給制御手段とを備え、
熱供給制御手段は、エネルギ出力手段（ＥＧ）の始動時に、燃料気化手段（１２）側へ蓄熱手段（４４）に蓄えられた熱を供給するとともに、エネルギ出力手段（ＥＧ）の始動後に、燃料気化手段（１２）側へ供給される熱を徐々に減少させる燃料供給システムを特徴とする。
【０００９】
これによれば、熱供給制御手段が、エネルギ出力手段（ＥＧ）の始動時に、蓄熱手段（４４）に蓄えられた熱を燃料気化手段（１２）側へ供給するので、燃料気化手段（１２）における燃料を加熱して、気化を促進することができる。この際、エネルギ出力手段（ＥＧ）が燃料気化手段（１２）に対して離間して配置されているので、燃料気化手段（１２）側へ供給される熱がエネルギ出力手段（ＥＧ）自体に奪われてしまうことを抑制できる。
【００１０】
その結果、燃料気化手段（１２）において燃料を効率的に加熱することができ、燃料の気化を効果的に促進することができる。延いては、エネルギ出力手段（ＥＧ）の始動性を効果的に向上させることができる。
【００１１】
さらに、熱供給制御手段が、エネルギ出力手段（ＥＧ）の始動後に、燃料気化手段（１２）側へ供給される熱を徐々に減少させるので、燃料気化手段（１２）自体の温度が低く、燃料の気化促進が最も要求されるエネルギ出力手段（ＥＧ）の起動直後に燃料気化手段（１２）に対して多くの熱を供給して、始動後は不必要な熱の供給を抑制できる。
【００１２】
その結果、蓄熱手段（４４）に不必要な熱を蓄えておく必要がなくなり、蓄熱手段（４４）の小型化が可能となる。
【００１３】
なお、本請求項における「蓄熱手段（４４）に蓄えられた熱を燃料気化手段（１２）側へ供給する」とは、燃料気化手段（１２）自体を加熱するように熱を供給することのみを意味するものではなく、燃料気化手段（１２）側へ流入した燃料あるいは燃料気化手段（１２）から流出する燃料を加熱するために熱を供給することを含む意味である。また、本請求項における「エネルギ」には、機械的エネルギ、電気エネルギ、熱エネルギ等が含まれる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の燃料供給システムにおいて、エネルギ出力手段（ＥＧ）を冷却する熱媒体を循環させるとともに、蓄熱手段（４４）が配置された熱媒体循環回路（４０）と、熱媒体循環回路（４０）を、エネルギ出力手段（ＥＧ）から流出した熱媒体を蓄熱手段（４４）側へ流入させる蓄熱用回路および蓄熱手段（４４）から流出した熱媒体を燃料気化手段（１２）側へ流入させる放熱用回路に切り替える熱媒体回路切替手段（４５）と、熱媒体回路切替手段（４５）の作動を制御する熱媒体回路切替制御手段を備え、
熱媒体回路切替制御手段は、エネルギ出力手段（ＥＧ）の始動時に、熱媒体循環回路（４０）を放熱用回路に切り替え、蓄熱手段（４４）に熱を蓄える時に、蓄熱用回路に切り替えることを特徴とする。
【００１５】
これによれば、熱媒体回路切替制御手段が、熱媒体循環回路（４０）を蓄熱用回路に切り替えることによって、蓄熱手段（４４）に熱を蓄えておくことができるので、エネルギ出力手段（ＥＧ）を始動させた際に放熱用回路に切り替えることで、確実かつ速やかに、燃料気化手段（１２）側へ蓄熱手段（４４）に蓄えられた熱を供給することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の燃料供給システムにおいて、熱媒体回路切替制御手段は、エネルギ出力手段（ＥＧ）から流出した熱媒体の温度が予め定めた第１基準温度（ＫＴ１）以下となっている時をエネルギ出力手段（ＥＧ）の始動時として、熱媒体循環回路（４０）を放熱用回路に切り替えるとともに、エネルギ出力手段（ＥＧ）から流出した熱媒体の温度が予め定めた第２基準温度（ＫＴ２）以上となっている時を蓄熱手段（４４）に熱を蓄熱する時として、熱媒体循環回路（４０）を蓄熱用回路に切り替え、さらに、第２基準温度（ＫＴ２）は、第１基準温度（ＫＴ１）よりも高い温度に設定されていることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、エネルギ出力手段（ＥＧ）から流出した熱媒体の温度に応じて、熱媒体循環回路（４０）を切り替えるので、エネルギ出力手段（ＥＧ）の発熱により生じた熱が燃料気化手段（１２）における燃料の気化促進に不足している場合には放熱用回路に切り替え、エネルギ出力手段（ＥＧ）の発熱により生じた熱が燃料気化手段（１２）における燃料の気化促進に充分足りている場合には蓄熱用回路に切り替えることを確実に行うことができる。
【００１８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態の蓄熱用回路に切り替えられた燃料供給システムの全体構成図である。
【図２】一実施形態の放熱用回路に切り替えられた燃料供給システムの全体構成図である。
【図３】エンジンの始動時における補助冷却水ポンプの吐出流量の変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。図１、２は、本実施形態の燃料供給システム１の全体構成図である。この燃料供給システム１は、車両に適用されており、車両走行用の駆動力を出力するエンジン（内燃機関）ＥＧへ燃料を供給するものである。まず、燃料供給システム１は、高圧液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵手段としての高圧タンク１１を備えている。
【００２１】
本実施形態では、高圧タンク１１に貯蔵される燃料として、可燃性を有し、さらに、高圧化においては常温（１５℃〜２５℃程度）でも、容易に液化する燃料を採用している。つまり、本実施形態の燃料は、エンジンＥＧにて燃料として燃焼させるため可燃性が必要となる。さらに、その製造コストを低減するとともに減圧することで容易に気化させることができるように、常温でも液化しやすい燃料であることが望ましい。
【００２２】
具体的には、本実施形態では、可燃性を有し、気化潜熱が水の気化潜熱の２０％以上であり、常温で１．５ＭＰａ以下で液化する燃料として、ジメチルエーテルを採用している。さらに、ジメチルエーテルは水素を含有する燃料（水素化合物）であるので、改質することによって可燃性を有する水素ガスを生成することもできる。
【００２３】
この他にも、例えば、水素を含有する燃料であって、同燃料の分子中に、Ｓ（硫黄）、Ｏ（酸素）、Ｎ（窒素）、及びハロゲンのうち少なくとも１種の原子が含まれるものであり、且つ、分子間にて水素結合が発現するものを同等の性質を有する燃料として採用してもよい。
【００２４】
高圧タンク１１の燃料流出口には、気化器１２の噴射弁１２ａ入口側が接続されている。気化器１２は、高圧液化燃料を減圧させて気化させる燃料気化手段を構成するものである。具体的には、気化器１２は、燃料を気化させる気化空間１２ｃを形成する気化容器１２ｂ、気化空間１２ｃ内に高圧液化燃料を霧状に噴射する噴射弁１２ａ等を有している。
【００２５】
この噴射弁１２ａは、分岐部から流入する高圧液化燃料の通路面積を小さく絞って燃料を減圧させて噴射するノズル、および、ノズルへ流入する燃料の通路を開閉する電磁弁等から構成される。そして、この電磁弁を開く時間を調整することによって、ノズルから噴射される燃料の噴射流量が調整される。なお、電磁弁は、後述するシステム制御装置から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。
【００２６】
さらに、気化器１２の気化空間１２ｃの内部には、後述する冷却水循環回路４０を循環する冷却水（熱媒体）が流通する冷却水通路４１が配置されている。この冷却水循環回路４０および冷却水通路４１については後述する。
【００２７】
気化器１２の気体燃料出口から流出した気体燃料の流れは燃料配管１３にて２つの流れに分岐され、分岐された一方の気体燃料は、気体燃料をエンジンＥＧの燃焼室内へ噴射供給する燃料噴射弁（インジェクタ）１５へ流入し、分岐された他方の気体燃料は、気体燃料を改質して水素ガスを発生させる改質器（リフォーマ）１６へ流入する。
【００２８】
エンジンＥＧは、いわゆるレシプロ型エンジンで構成されており、気化器１２から供給される気体燃料を燃焼して消費し、発熱を伴いながら車両走行用の駆動力となる機械的エネルギを出力するエネルギ出力手段を構成している。また、前述の如く、エンジンＥＧは、燃料配管１３を介して気化器１２に接続されている。従って、本実施形態のエンジンＥＧは、気化器１２に接触することなく、気化器１２に対して離間して配置されている。
【００２９】
インジェクタ１５は、エンジンＥＧのシリンダヘッドに固定されて、エンジンＥＧの吸気ポートに向けて気体燃料を噴射するものである。これにより、気体燃料と燃焼用空気（吸気）が混合された混合気が燃焼室内へ供給される。より具体的には、インジェクタ１５は、吸気経路内に燃料を供給する燃料供給通路を開閉する電磁弁によって構成されている。
【００３０】
さらに、この電磁弁は、システム制御装置から出力される制御電圧によってその作動が制御される。従って、インジェクタ１５は、気化器１２の噴射弁１２ａと同様に、電磁弁を開く時間を調整することによって、燃焼室内へ供給される燃料の供給流量を調整することができる。
【００３１】
なお、図１では、図示の明確化のため、エンジンＥＧの１つの気筒のみを模式的に図示しているが、このエンジンＥＧは、多気筒型（例えば、４気筒）のエンジンであり、インジェクタ１５は、各気筒に対して１個ずつ設けられている。
【００３２】
リフォーマ１６は、気体燃料を触媒下で改質可能温度まで加熱して改質反応させることによって、水素ガスを発生させるものである。具体的には、本実施形態では、燃料として炭化水素系燃料であるジメチルエーテルを採用しているので、燃料を２５０℃以上となるまで加熱して、触媒下にて水蒸気改質反応をさせて水素ガスを発生させる。リフォーマ１６にて発生した水素ガスは、補助燃料として吸気に混合されてエンジンＥＧの吸気ポートより燃焼室へ供給される。
【００３３】
次に、冷却水循環回路４０について説明する。冷却水循環回路４０は、エンジンＥＧを冷却する冷却水（例えば、エチレングリコール水溶液）を循環させる熱媒体循環回路であって、気化器１２の気化空間１２ｃに配置された冷却水通路４１、エンジンＥＧ内に形成されたエンジン冷却用通路４２、冷却水ポンプ４３、エンジンＥＧから流出した冷却水を蓄える蓄熱タンク４４等を冷却水配管にて接続したものである。
【００３４】
冷却水通路４１は、蛇行状の冷却水配管によって構成されており、噴射弁１２ａから噴射された燃料が吹き付けられるように、気化空間１２ｃ内に配置されている。このため、吹き付けられた燃料が、冷却水通路４１を流通する高温の冷却水によって加熱されて気化が促進される。換言すると、冷却水通路４１を流通する高温の冷却水から燃料の気化潜熱分の熱量が吸熱されて、冷却水が冷却される。
【００３５】
冷却水ポンプ４３は、エンジンＥＧ内に形成されたエンジン冷却用通路４２へ冷却水を圧送する電動式の水ポンプであり、システム制御装置から出力される制御信号によって回転数（流量）が制御される。
【００３６】
蓄熱タンク４４は、耐食性に優れた材質（本実施形態ではステンレス）製の内側タンク部と外側タンク部とを有し、内側タンク部と外側タンク部との間を略真空に保つことで断熱層を形成した二重タンク構造のもので、エンジンＥＧが発熱した熱を蓄える蓄熱手段を構成している。
【００３７】
蓄熱タンク４４には、冷却水を流入させる流入ポート４４ａおよび冷却水を流出させる流出ポート４４ｂが形成されており、流出ポート４４ｂには、蓄熱タンク４４内の冷却水を吸い上げて圧送する補助冷却水ポンプ４４ｃが接続されている。この補助冷却水ポンプ４４ｃは、冷却水ポンプ４３と同等の構成の電動式の水ポンプであり、システム制御装置から出力される制御信号によって回転数（流量）が制御される。
【００３８】
この補助冷却水ポンプ４４ｃとしては、冷却水圧送能力が冷却水ポンプ４３よりも低く、小型なものが採用されている。従って、補助冷却水ポンプ４４ｃを蓄熱タンク４４内に内蔵する構成として一体化してもよい。
【００３９】
また、冷却水循環回路４０には、その回路構成を切り替える熱媒体回路切替手段としての電気式の回路切替弁４５が接続されている。この回路切替弁４５は、システム制御装置から出力される制御信号によってその作動が制御される電気式のロータリー弁である。
【００４０】
具体的には、回路切替弁４５は、図１、２に示すように冷却水配管を介して、エンジン冷却用通路４２の出口側と蓄熱タンク４４の流入ポート４４ａ側およびエンジン冷却用通路４２の出口側と冷却水通路４１の入口側とを同時に接続する回路、並びに、エンジン冷却用通路４２の出口側と冷却水ポンプ４３の吸入口側とを直接的に接続する回路を切り替える。
【００４１】
さらに、冷却水配管としては、冷却水通路４１の出口側と冷却水ポンプ４３の吸入口側とを接続する配管、冷却水ポンプ４３の吐出口側とエンジン冷却用通路４２の入口側とを接続する冷却水配管等が設けられている。
【００４２】
従って、回路切替弁４５が、エンジン冷却用通路４２の出口側と蓄熱タンク４４の流入ポート４４ａ側およびエンジン冷却用通路４２の出口側と冷却水通路４１の入口側とを同時に接続する回路に切り替えた状態で、冷却水ポンプ４３を作動させると、冷却水は、図１の破線矢印に示すように、冷却水ポンプ４３→エンジン冷却用通路４２→回路切替弁４５→冷却水通路４１→冷却水ポンプ４３の順に循環し、エンジン冷却用通路４２から流出した高温の冷却水の一部が、回路切替弁４５を介して蓄熱タンク４４へ流入する。
【００４３】
つまり、エンジンＥＧ（具体的には、エンジン冷却用通路４２）から流出した高温の冷却水を蓄熱タンク４４側へ流入させることによって、エンジンＥＧが発熱した熱を蓄熱タンク４４に蓄える回路に切り替えられる。以下の説明では、このように切り替えられた冷却水循環回路４０を、蓄熱用回路と記載する。
【００４４】
なお、冷却水循環回路４０が蓄熱用回路に切り替えられた際には、冷却水通路４１を流通する冷却水が前述の如く燃料の気化潜熱によって冷却され、冷却された冷却水がエンジン冷却用通路４２を通過することでエンジンＥＧが冷却される。
【００４５】
また、回路切替弁４５が、エンジン冷却用通路４２の出口側と冷却水ポンプ４３の吸入口側とを接続する回路に切り替えた状態で、冷却水ポンプ４３を作動させると、冷却水は、図２の破線矢印に示すように、冷却水ポンプ４３→エンジン冷却用通路４２→回路切替弁４５→冷却水ポンプ４３の順に循環し、冷却水ポンプ４３の吸入負圧によって蓄熱タンク４４から吸い上げられた高温の冷却水が冷却水通路４１へ流入する。
【００４６】
つまり、蓄熱タンク４４の流出ポート４４ｂから流出した高温の冷却水を気化器１２内に配置された冷却水通路４１側へ流入させることによって、蓄熱タンク４４に蓄えられた熱が気化器１２へ供給される回路に切り替えられる。以下の説明では、このように切り替えられた冷却水循環回路４０を、放熱用回路と記載する。
【００４７】
なお、本実施形態では、冷却水循環回路４０が放熱用回路に切り替えられた際に、冷却水ポンプ４３に加えて、補助冷却水ポンプ４４ｃを作動させている。これにより、蓄熱タンク４４から冷却水通路４１側へ確実に高温の冷却水を流入させている。従って、本実施形態の冷却水ポンプ４３および補助冷却水ポンプ４４ｃは、蓄熱タンク４４に蓄えられた熱を気化器１２へ供給する熱供給手段を構成している。
【００４８】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。システム制御装置は、制御処理や演算処理を行うＣＰＵおよびプログラムやデータ等を記憶するＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶回路を含む周知のマイクロコンピュータ、各種制御対象機器への制御信号あるいは制御電圧を出力する出力回路、各種センサの検出信号が入力される入力回路、並びに、電源回路等から構成されている。
【００４９】
システム制御装置の出力側には、前述した各種制御対象機器１２ａ、１５、４３、４４ｃ等が接続され、システム制御装置はこれらの制御対象機器の作動を制御する。システム制御装置の入力側には、エンジンＥＧの作動を制御するために用いられる物理量を検出するエンジン制御用のセンサ群等が接続されている。
【００５０】
具体的には、エンジン制御用のセンサ群としては、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、エンジンＥＧの回転数を検出する回転数センサ、インジェクタ１５へ流入する燃料圧力を検出する燃圧センサ、エンジンＥＧの吸気経路に配置されて吸気流量を調整するスロットルバルブの弁開度を検出するスロットルポジションセンサ、エンジンＥＧ（具体的には、エンジン冷却用通路４２）から流出した冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ（いずれも図示せず）等が設けられている。
【００５１】
さらに、システム制御装置の入力側には、車両を起動あるいは停止させるスタートスイッチ、エンジンＥＧを始動させるイグニションスイッチ等のスイッチ群の操作信号が入力される。
【００５２】
また、システム制御装置は、上述した各種制御対象機器を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、システム制御装置のうち各制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が各制御対象機器の制御手段を構成している。例えば、冷却水ポンプ４３および補助冷却水ポンプ４４ｃの作動を制御する構成が熱供給制御手段を構成し、回路切替弁４５の作動を制御する構成が熱媒体回路切替制御手段を構成している。
【００５３】
次に、上記構成における本実施形態の燃料供給システム１の作動について説明する。まず、イグニションスイッチが投入されてエンジンＥＧが始動すると、システム制御装置が、その記憶回路に記憶されたエンジン制御プログラムを実行する。このエンジン制御プログラムでは、エンジンの運転状態に応じて、各種制御対象機器の作動を制御する。
【００５４】
エンジン制御プログラムが実行されると、システム制御装置が、予め記憶回路に記憶されている基準回転数（基準冷却水圧送能力）となるように、冷却水ポンプ４３を作動させる。さらに、システム制御装置は、所定の制御周期毎にエンジン制御用のセンサ群の各種検出値を読み込み、読み込まれた検出値に基づいて、回路切替弁４５、噴射弁１２ａ、インジェクタ１５等の制御対象機器の作動状態を決定する。
【００５５】
まず、回路切替弁４５については、エンジンＥＧの始動時には、冷却水循環回路４０が放熱用回路となるように決定される。さらに、冷却水循環回路４０が放熱用回路に切り替えられている際には、補助冷却水ポンプ４４ｃを作動状態とする。これにより、蓄熱タンク４４内の高温の冷却水が冷却水通路４１へ流入する。つまり、気化器１２側へ蓄熱タンク４４に蓄えられた熱が供給される。
【００５６】
なお、本実施形態では、具体的に、冷却水温度センサによって検出された冷却水の温度が、予め定めた第１基準温度ＫＴ１（本実施形態では、８０℃）以下である場合に、エンジンＥＧの始動時としている。
【００５７】
さらに、補助冷却水ポンプ４４ｃについては、図３のタイムチャートに示すように、冷却水循環回路４０が放熱用回路に切り替えられた後、予め定めた所定時間（本実施形態では、３０秒）を経過するまでは、その冷却水圧送能力（吐出流量）が略最大となるように制御され、その後、冷却水圧送能力が徐々に低下するように制御される。つまり、エンジンＥＧの始動後に、気化器１２側へ供給される熱が徐々に減少するように制御される。
【００５８】
なお、図３では、補助冷却水ポンプ４４ｃの吐出流量を太実線で示し、補助冷却水ポンプ４４ｃの吐出流量の変化に応じて、気化器１２側へ供給される熱の積算値（単位：Ｊ）の変化を太破線で示している。
【００５９】
その後、冷却水温度センサによって検出された冷却水の温度が、予め定めた第２基準温度ＫＴ２（本実施形態では、９０℃）以上となった際には、エンジンＥＧの始動時ではなくなり、蓄熱タンク４４に熱を蓄えることが可能になったものとして、冷却水循環回路４０が蓄熱用回路となるように決定されるとともに、補助冷却水ポンプ４４ｃを停止させる。これにより、エンジンＥＧから流出した高温の冷却水が蓄熱タンク４４へ流入する。つまり、蓄熱タンク４４にエンジンＥＧにて発生した熱が蓄えられる。
【００６０】
次に、インジェクタ１５については、システム制御装置が、所定の制御周期毎に読み込まれたエンジン回転数、アクセル開度信号、スロットルバルブの弁開度等に基づいて、予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、エンジンＥＧに要求されている要求出力を出力させるために必要な目標供給流量を決定する。
【００６１】
さらに、決定した目標供給流量、エンジン回転数、インジェクタ１５入口側の燃料圧力等に基づいて、予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、インジェクタ１５から燃焼室へ供給される供給流量が目標供給流量となるインジェクタ１５の開弁時間を決定する。
【００６２】
ここで、エンジンＥＧに供給される燃料は、気化器１２にて気化された燃料である。さらに、本実施形態では、気化器１２にて気化された燃料がエンジンＥＧのみならず改質器１６にも供給される。従って、気化器１２にて気化される燃料の気化流量（質量流量）は、インジェクタ１５から燃焼室へ供給される燃料の供給流量（質量流量）より多くなっている必要がある。
【００６３】
そこで、システム制御装置では、上述したインジェクタ１５の開弁時間と同様に、目標供給流量、噴射弁１２ａの入口側の燃料圧力等に基づいて、予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して、気化器１２にて気化させる燃料の気化流量、すなわち噴射弁１２ａから噴射される燃料の噴射流量が、目標供給流量より所定量多くなるように噴射弁１２ａの開弁時間を決定する。
【００６４】
そして、システム制御装置は、出力回路あるいは駆動回路（ＥＤＵ）を介して、決定された開弁時間の間だけ燃料を供給するように、インジェクタ１５および噴射弁１２ａに対して制御電圧を出力する。
【００６５】
その後、スタートスイッチによって車両の停止が要求されるまで、所定の制御周期毎に、上述の検出信号および操作信号の読み込み→インジェクタ１５および噴射弁１２ａの開弁時間等の決定→決定された開弁時間となる制御電圧の出力といった制御ルーチンを繰り返す。これにより、要求されている駆動トルクを発生させながらエンジンＥＧを作動させることができる。
【００６６】
さらに、本実施形態のシステム制御装置は、エンジンＥＧの始動に伴って、改質器１６に設けられた改質用加熱手段としての電気ヒータ（図示せず）に通電し、改質可能な温度以上となるまで燃料を加熱する。これにより、エンジンＥＧの燃焼室に水素ガスを補助燃料として供給することができる。
【００６７】
本実施形態の燃料供給システム１は、上記の如く作動するので、以下のような優れた効果を得ることができる。
【００６８】
本実施形態の燃料供給システム１では、エンジンＥＧの始動時に、冷却水循環回路４０を放熱用回路に切り替えて蓄熱タンク４４に蓄えられた高温の冷却水を冷却水通路４１へ流入させるので、蓄熱タンク４４に蓄えられた熱を気化器１２側へ、確実かつ速やかに供給することができる。従って、エンジンＥＧの始動時に、気化器１２における燃料を、確実かつ速やかに加熱して気化を促進することができる。
【００６９】
この際、エンジンＥＧが気化器１２に対して離間して配置されているので、気化器１２側へ供給される熱がエンジンＥＧ自体に奪われてしまうことを抑制できる。その結果、気化器１２において燃料を効率的に加熱することができ、燃料の気化を効果的に促進することができる。延いては、エンジンＥＧの始動性を効果的に向上させることができる。
【００７０】
さらに、エンジンＥＧの始動後、所定時間経過後に、補助冷却水ポンプ４４ｃの冷却水圧送能力を徐々に低下させるので、気化器１２側へ供給される熱を徐々に減少させることができる。
【００７１】
従って、エンジンＥＧの始動後のように、気化器１２自体の温度が低く、燃料の気化促進が最も要求される際に、気化器１２に対して多くの熱を供給して、始動後は不必要な熱の供給を抑制できる。その結果、蓄熱タンク４４に不必要な量の冷却水を蓄えておく必要がなくなり、蓄熱タンク４４の小型化が可能となる。
【００７２】
さらに、本実施形態の燃料供給システム１によれば、エンジンＥＧ（具体的には、エンジン冷却用通路４２）から流出した冷却水の温度に応じて、冷却水循環回路４０の回路構成を切り替えるので、エンジンＥＧの発熱により生じた熱が気化器１２における燃料の気化促進に不足している場合には放熱用回路に切り替え、エンジンＥＧの発熱により生じた熱が気化器１２における燃料の気化促進に充分である場合には蓄熱用回路に切り替える制御を確実に実行することができる。
【００７３】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【００７４】
（１）上述の実施形態では、燃料気化手段として、気化空間１２ｃに液体燃料を霧状に噴射する気化器１２を採用しているが、燃料気化手段は、これに限定されない。例えば、高圧液化燃料と熱媒体とを熱交換させる熱交換器を採用してもよい。この場合は、高圧液化燃料を霧状に噴射する必要はなく、熱交換器へ流入させる高圧液化燃料の流量を調整すればよい。
【００７５】
（２）上述の実施形態では、エネルギ出力手段として、エンジン（内燃機関）ＥＧを採用した例を説明したが、エネルギ出力手段は、これに限定されない。例えば、燃料ガス（水素ガス）と酸化剤ガス（空気）とを電気化学反応させて、電気エネルギを出力する燃料電池を採用してもよい。
【００７６】
（３）上述の実施形態では、冷却水ポンプ４３および補助冷却水ポンプ４４ｃによって熱供給手段を構成した例を説明したが、熱供給手段は、これに限定されない。
【００７７】
例えば、補助冷却水ポンプ４４ｃを廃止して、冷却水ポンプ４３のみにて熱供給手段を構成してもよい。また、蓄熱タンク４４の流出ポート４４ｂから流出する冷却水の通路抵抗を生じさせる可変絞り機構を採用して、この可変絞り機構の絞り開度を変化させることによって、冷却水通路４１へ流入させる冷却水流量を変化させるようにしてもよい。
【００７８】
（４）上述の実施形態では、回路切替弁４５によって熱媒体回路切替手段を構成した例を説明したが、熱媒体回路切替手段は、これに限定されない。例えば、各冷却水通路を開閉する複数の開閉弁を採用して、これらの開閉弁の開閉状態を変化させることによって、熱媒体循環回路を切り替えるようにしてもよい。もちろん、三方弁や四方弁を組み合わせて、熱媒体回路切替手段を構成してもよい。
【００７９】
（５）上述の実施形態では、蓄熱タンク４４に蓄えられた熱を気化器１２側へ供給する際に、噴射弁１２ａから噴射された霧状の燃料、すなわち気化器１２から流出する燃料を供給した例を説明したが、蓄熱タンク４４に蓄えられた熱を気化器１２側へ供給する手段はこれに限定されない。
【００８０】
例えば、冷却水通路４１を螺旋状に形成して、噴射弁１２ａの外周に巻き付けるように配置してもよい。これにより、噴射弁１２ａ自体に蓄熱タンク４４に蓄えられた熱を供給することができ、気化器１２（噴射弁１２ａ）へ流入した燃料を加熱して気化を促進できる。また、噴射弁１２ａへ流入する燃料通路の外周に巻き付けるように配置してもよい。これにより、気化器１２へ流入する燃料を加熱して気化を促進できる。
【００８１】
（６）上述の実施形態では、蓄熱手段としてエネルギ出力手段であるエンジンＥＧから流出した高温の冷却水を蓄える蓄熱タンク４４を採用した例を説明したが、蓄熱手段はこれに限定されない。例えば、化学的に熱を蓄える蓄熱手段を採用してもよい。
【００８２】
具体的には、燃料と化学反応することによって発熱する化学物質を密閉容器内に収容し、エンジンＥＧの始動時には燃料と該化学物質との反応熱を気化器１２へ供給し、エンジンＥＧの始動時でなくなった際には、エンジンＥＧの熱にて燃料と該化学物質との化合物から該化学物質を再生するようにしてもよい。つまり、エンジンＥＧの始動時でなくなった際に該化学物質を再生することによって、エンジンＥＧの熱を蓄えるようにしてもよい。
【００８３】
（７）上述の実施形態では、本発明の燃料供給システムを車両に適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、燃料を燃焼させて熱エネルギを出力するボイラ装置等に適用してもよい。
【００８４】
（８）上述の実施形態では、エンジンＥＧへ補助燃料としての水素ガスを供給するために、改質器１６を採用した例を説明したが、この改質器１６は、気化器１２において燃料を効率的に加熱して気化を促進するという効果を得るための必須の構成ではないので、廃止してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１１          高圧タンク
１２          気化器
４３          冷却水ポンプ
４４          蓄熱タンク
４４ｃ        補助冷却水ポンプ
４５          回路切替弁
【図１】
0005585252.tif 000002
【図２】
0005585252.tif 000003
【図３】
0005585252.tif 000004