(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原燃料から分離される、オクタン価が高い成分が当該原燃料よりも多く含有されている第１燃料と、オクタン価が低い成分が当該原燃料よりも多く含有されている第２燃料又は前記原燃料とを、選択的に又は指定混合比で同時に内燃機関に対して供給する燃料供給装置であって、
前記原燃料を格納する原燃料タンクと、
前記原燃料を前記第１燃料と前記第２燃料とに分離する分離器と、
原燃料送出装置によって前記原燃料タンクから前記分離器へ前記原燃料を送り出すように構成されている原燃料経路と、
前記内燃機関を冷却するための冷却媒体を循環させるように構成されている冷却媒体循環経路とを備え、
前記冷却媒体循環経路は、前記冷却媒体循環経路を循環する前記冷却媒体と前記分離器とを熱交換させるように構成され、
前記燃料供給装置は、さらに、前記分離器の温度である第１温度、前記原燃料経路における前記原燃料の温度である第２温度及び前記冷却媒体循環経路における前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流を流れる前記冷却媒体の温度である第３温度のうちの少なくとも１つを基準因子として、前記第１温度が所定の温度範囲に含まれるように前記冷却媒体循環経路における前記冷却媒体の流量を調整する流量調整機構と、
内燃機関停止指示を受けた際に、前記分離器の温度を第１温度として又は前記原燃料経路を流れる前記原燃料の温度を第２温度として測定する温度センサと、
前記温度センサによって測定した前記第１又は第２温度が所定温度以上である場合に前記原燃料送出装置を作動させる循環制御要素と、
前記温度センサによって測定した前記第１又は第２温度が所定温度未満である場合に前記内燃機関及び前記原燃料送出装置を停止させる停止要素とを備えることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃料供給装置において、
前記燃料供給装置は、さらに、
前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流において前記冷却媒体循環経路を流れる前記冷却媒体と前記原燃料経路を流れる前記原燃料とを熱交換させるように構成された熱交換器を備えることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項３】
原燃料から分離される、オクタン価が高い成分が当該原燃料よりも多く含有されている第１燃料と、オクタン価が低い成分が当該原燃料よりも多く含有されている第２燃料又は前記原燃料とを、選択的に又は指定混合比で同時に内燃機関に対して供給する燃料供給装置であって、
前記原燃料を格納する原燃料タンクと、
前記原燃料を前記第１燃料と前記第２燃料とに分離する分離器と、
原燃料送出装置によって前記原燃料タンクから前記分離器へ前記原燃料を送り出すように構成されている原燃料経路と、
前記内燃機関を冷却するための冷却媒体を循環させるように構成されている冷却媒体循環経路と、
前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流において前記冷却媒体循環経路を流れる前記冷却媒体と前記原燃料経路を流れる前記原燃料とを熱交換させるように構成された熱交換器とを備え、
前記冷却媒体循環経路は、前記冷却媒体循環経路を循環する前記冷却媒体と前記分離器とを熱交換させるように構成され、
前記燃料供給装置は、さらに、前記分離器の温度である第１温度、前記原燃料経路における前記原燃料の温度である第２温度及び前記冷却媒体循環経路における前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流を流れる前記冷却媒体の温度である第３温度のうちの少なくとも１つを基準因子として、前記第１温度が所定の温度範囲に含まれるように前記冷却媒体循環経路における前記冷却媒体の流量を調整する流量調整機構を備えることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の燃料供給装置において、
前記燃料供給装置は、さらに、
前記分離器で分離された前記第２燃料を前記原燃料タンクへ送り込むように構成されている第２燃料経路と、
前記第２燃料経路に、前記第２燃料を冷却するように構成されている冷却器とを備えていることを特徴とする燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に対して燃料を供給する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原燃料を分離して原燃料とは性状の異なる燃料を生成し、それらの燃料を供給する燃料供給装置が知られている。このような燃料供給装置としては、例えば、原燃料を、原燃料よりもオクタン価が高い高オクタン価燃料とオクタン価が低い低オクタン価燃料とに分離する分離器を備える装置がある（特許文献１及び２参照）。
【０００３】
燃料を分離する性能（透過速度）は分離器の温度に依存するため、分離器の温度を整えることが燃料供給装置の重要な課題の一つとなる。この点について、分離対象の燃料を事前に加熱することにより、分離器の温度を整える装置が提案されている（特許文献３参照）。また、エンジン始動時に迅速に温度を整えるために、蒸発温度の高い高オクタン価燃料を分離器に注入することにより、迅速に分離器の昇温を行う装置が提案されている（特許文献４参照）。このほかに、分離器の温度が低い場合には分離器に供給される原燃料の圧力を高くして、分離器を良好に昇温する装置が提案されている（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３１８１８号公報
【特許文献２】特表２００４−５２２０３９号公報
【特許文献３】特開２００４−２３２６２４号公報
【特許文献４】特開２０１０−１４４７３５号公報
【特許文献５】特開２０１０−１７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、事前に燃料や分離器を加温しても、分離時に発生する燃料の蒸発潜熱又は放熱等により分離器の温度が低下し、当該分離器の原燃料分離性能を所望の形態に維持できないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、分離器の原燃料分離性能を所望の形態に維持することができる燃料供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明は、原燃料から分離される、オクタン価が高い成分が当該原燃料よりも多く含有されている第１燃料と、オクタン価が低い成分が当該原燃料よりも多く含有されている第２燃料又は前記原燃料とを、選択的に又は指定混合比で同時に内燃機関に対して供給する燃料供給装置であって、前記原燃料を格納する原燃料タンクと、前記原燃料を前記第１燃料と前記第２燃料とに分離する分離器と、原燃料送出装置によって前記原燃料タンクから前記分離器へ前記原燃料を送り出すように構成されている原燃料経路と、前記内燃機関を冷却するための冷却媒体を循環させるように構成されている冷却媒体循環経路とを備え、前記冷却媒体循環経路は、前記冷却媒体循環経路を循環する前記冷却媒体と前記分離器とを熱交換させるように構成され、前記燃料供給装置は、さらに、前記分離器の温度である第１温度、前記原燃料経路における前記原燃料の温度である第２温度及び前記冷却媒体循環経路における前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流を流れる前記冷却媒体の温度である第３温度のうちの少なくとも１つを基準因子として、前記第１温度が所定の温度範囲に含まれるように前記冷却媒体循環経路における前記冷却媒体の流量を調整する流量調整機構と、内燃機関停止指示を受けた際に、前記分離器の温度を第１温度として又は前記原燃料経路を流れる前記原燃料の温度を第２温度として測定する温度センサと、前記温度センサによって測定した前記第１又は第２温度が所定温度以上である場合に前記原燃料送出装置を作動させる循環制御要素と、前記温度センサによって測定した前記第１又は第２温度が所定温度未満である場合に前記内燃機関及び前記原燃料送出装置を停止させる停止要素とを備えることを特徴とする。
【０００８】
第１発明によれば、内燃機関を冷却するための冷却媒体が循環する冷却媒体循環経路は、循環する冷却媒体と分離器とを熱交換するように構成されている。内燃機関によって加熱された冷却媒体が冷却媒体循環経路を循環し、分離器と熱交換する。このことによって、分離器が加熱され、燃料分離時の蒸発潜熱及び放熱で失われた熱量が補われる。また、第１発明によれば、内燃機関停止指示を受けた際に、分離膜の入口温度が燃料を分離するための十分な温度以上である場合は、内燃機関はすぐさま停止されず、原燃料送出装置によって原燃料が原燃料経路に送り込まれ、分離処理が続行される。そして、分離膜の入口温度が所定温度未満の場合に内燃機関及び原燃料送出装置を停止させる。これらにより、内燃機関停止の際に、内燃機関動作時の余熱を無駄にすることなく、燃料分離を行うことができる。
【０００９】
さらに、前記分離器の温度である「第１温度」、前記原燃料経路における前記原燃料の温度である「第２温度」及び前記冷却媒体循環経路における前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流を流れる前記冷却媒体の温度である「第３温度」のうちの少なくとも１つを基準因子として、冷却媒体の流量が調整される。ここで、「第２温度」は、分離器へ流入する原燃料の温度なので、分離器の温度である「第１温度」に影響を与える。また、「第３温度」は、冷却媒体循環経路における前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流を流れる冷却媒体の温度であり、この冷却媒体により分離器が加熱されるので、分離器の温度である「第１温度」に影響を与える。すなわち、「第１温度」に影響を与える因子を使って、冷却媒体の流量が調整されるので、分離器の分離性能を所望の形態に維持する観点から適切な温度範囲に「第１温度」を制御することができ、当該分離器の原燃料分離性能を所望の形態に維持することができる。
【００１０】
ここで、「第１温度」の所定範囲の上限を設けた場合には、分離性能を抑制できるから、分離された第１燃料が減少し、分離後の第１燃料を処理格納するスペースを節約できる。これは、例えば軽車両に搭載するなど、車両への搭載スペースが限られる場合に特に効果がある。
【００１１】
第２発明は、第１発明において、前記燃料供給装置が、さらに、前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流において前記冷却媒体循環経路を流れる前記冷却媒体と前記原燃料経路を流れる前記原燃料とを熱交換させるように構成された熱交換器を備えることを特徴とする。
【００１２】
第２発明によれば、分離器の上流で冷却媒体と原燃料とを熱交換させることにより、原燃料を昇温させ、かつ、冷却媒体を降温させることができる。原燃料を昇温させる分だけ、原燃料が供給されたときに、分離器の温度が分離性能を所望の形態に維持する観点から適切な温度範囲の下限値を下回る程度に低下することを防ぐことができる。一方、冷却媒体を降温させることにより、過剰に高温な冷却媒体による分離性能を所望の形態に維持する観点から適切な温度範囲の上限値を上回る程度の分離器の加熱を防止できる。従って、分離器の温度を分離性能を所望の形態に維持する観点から適切な温度範囲内となるように制御することができ、当該分離器の原燃料分離性能を所望の形態に維持することができる。
【００１３】
第３発明は、原燃料から分離される、オクタン価が高い成分が当該原燃料よりも多く含有されている第１燃料と、オクタン価が低い成分が当該原燃料よりも多く含有されている第２燃料又は前記原燃料とを、選択的に又は指定混合比で同時に内燃機関に対して供給する燃料供給装置であって、前記原燃料を格納する原燃料タンクと、前記原燃料を前記第１燃料と前記第２燃料とに分離する分離器と、原燃料送出装置によって前記原燃料タンクから前記分離器へ前記原燃料を送り出すように構成されている原燃料経路と、前記内燃機関を冷却するための冷却媒体を循環させるように構成されている冷却媒体循環経路と、前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流において前記冷却媒体循環経路を流れる前記冷却媒体と前記原燃料経路を流れる前記原燃料とを熱交換させるように構成された熱交換器とを備え、前記冷却媒体循環経路は、前記冷却媒体循環経路を循環する前記冷却媒体と前記分離器とを熱交換させるように構成され、前記燃料供給装置は、さらに、前記分離器の温度である第１温度、前記原燃料経路における前記原燃料の温度である第２温度及び前記冷却媒体循環経路における前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流を流れる前記冷却媒体の温度である第３温度のうちの少なくとも１つを基準因子として、前記第１温度が所定の温度範囲に含まれるように前記冷却媒体循環経路における前記冷却媒体の流量を調整する流量調整機構を備えることを特徴とする。
【００１４】
第３発明によれば、内燃機関を冷却するための冷却媒体が循環する冷却媒体循環経路は、循環する冷却媒体と分離器とを熱交換するように構成されている。内燃機関によって加熱された冷却媒体が冷却媒体循環経路を循環し、分離器と熱交換する。このことによって、分離器が加熱され、燃料分離時の蒸発潜熱及び放熱で失われた熱量が補われる。さらに、前記分離器の温度である「第１温度」、前記原燃料経路における前記原燃料の温度である「第２温度」及び前記冷却媒体循環経路における前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流を流れる前記冷却媒体の温度である「第３温度」のうちの少なくとも１つを基準因子として、冷却媒体の流量が調整される。ここで、「第２温度」は、分離器へ流入する原燃料の温度なので、分離器の温度である「第１温度」に影響を与える。また、「第３温度」は、冷却媒体循環経路における前記内燃機関の下流かつ前記分離器の上流を流れる冷却媒体の温度であり、この冷却媒体により分離器が加熱されるので、分離器の温度である「第１温度」に影響を与える。すなわち、「第１温度」に影響を与える因子を使って、冷却媒体の流量が調整されるので、分離器の分離性能を所望の形態に維持する観点から適切な温度範囲に「第１温度」を制御することができ、当該分離器の原燃料分離性能を所望の形態に維持することができる。また、第３発明によれば、分離器の上流で冷却媒体と原燃料とを熱交換させることにより、原燃料を昇温させ、かつ、冷却媒体を降温させることができる。原燃料を昇温させる分だけ、原燃料が供給されたときに、分離器の温度が分離性能を所望の形態に維持する観点から適切な温度範囲の下限値を下回る程度に低下することを防ぐことができる。一方、冷却媒体を降温させることにより、過剰に高温な冷却媒体による分離性能を所望の形態に維持する観点から適切な温度範囲の上限値を上回る程度の分離器の加熱を防止できる。従って、分離器の温度を分離性能を所望の形態に維持する観点から適切な温度範囲内となるように制御することができ、当該分離器の原燃料分離性能を所望の形態に維持することができる。
【００１５】
第４発明は、第１〜第３発明において、前記燃料供給装置が、さらに、前記分離器で分離された前記第２燃料を前記原燃料タンクへ送り込むように構成されている第２燃料経路と、前記第２燃料経路に、前記第２燃料を冷却するように構成されている冷却器とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
第４発明によれば、分離された第２燃料を原燃料タンクに送り込むように構成されている場合において、冷却器によって第２燃料を冷却できる。原燃料タンクに送り込まれる前に第２燃料が冷却されているので、原燃料タンクに貯蔵される原燃料が過剰に高くなることを防止できる。結果、分離された第１燃料を処理しきれないなどの所望の分離性能から外れてしまう程度に過剰に分離器が加熱されることを防止できるから、当該分離器の原燃料分離性能を所望の形態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態としての燃料供給装置の構成説明図。
【図２】負圧制御処理の手順を表わすフローチャート。
【図３】負圧制御系の開閉処理に関する説明図。
【図４】負圧制御に伴う凝縮器の内部気圧変化に関する説明図。
【図５】ウオータージャケットの構成及び分離膜の入口温度と出口温度の測定状況説明図。
【図６】冷却媒体開閉機構制御処理のフロー図。
【図７】分離膜の入口温度と透過速度の関係図。
【図８】内燃機関停止時の分離システムの制御処理のフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（構成）
図１に示されている燃料供給装置は、原燃料タンク１０と、分離器２０と、凝縮器３０と、第１燃料タンク４０と、キャニスタ５０と、制御装置（又はＥＣＵ（電子制御ユニット））８０とを備えている。燃料供給装置は車両に搭載され、同じく車両に搭載されている内燃機関６０に対して燃料を供給するように構成されている。
【００１９】
原燃料タンク１０には、給油口を通じて供給された通常又は市販のガソリンが原燃料Ｆ０として貯蔵される。原燃料タンク１０に貯蔵されている原燃料Ｆ０は、高圧供給ポンプ（原燃料送出装置）１２により指定圧力まで昇圧された後、内燃機関６０に対して供給される（図示略）。
【００２０】
また、原燃料Ｆ０は、高圧供給ポンプ１２により指定圧力まで昇圧された後、加熱器１６において加熱された後、原燃料経路ＦＬ０を通じて分離器２０に送り込まれる。加熱器１６と分離器２０の間の原燃料経路ＦＬ０に、原燃料温度センサ８２を備える。三方バルブ１４により、原燃料タンク１０及び加熱器１６が遮断された場合、原燃料Ｆ０は分離器２０を経ずに、放熱器（冷却器）２６を経て原燃料タンク１０に戻される。加熱器１６は、内燃機関６０の冷却媒体と原燃料とを熱交換させる熱交換器により構成されている。加熱器１６は、これに代えて又は加えて、電気ヒータにより構成されてもよい。
【００２１】
原燃料タンク１０に貯蔵されている原燃料Ｆ０が蒸発することにより、炭化水素及びエタノールを含有する蒸発燃料Ｖが生じる。蒸発燃料Ｖは、原燃料タンク１０からキャニスタ５０に対して供給される。
【００２２】
分離器２０は、原燃料Ｆ０を、透過気化法（ＰＶ（パーベーパレーション））にしたがって第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２とに分離するように構成されている。分離器２０は、原燃料（ガソリン）中の高オクタン価成分を選択的に透過させる分離膜２１と、分離膜２１により区分されている高圧室２２及び低圧室２４とを備えている。
【００２３】
第１燃料Ｆ１は、原燃料Ｆ０よりも高オクタン価成分の含有量が多い高オクタン価燃料であり、例えばエタノール等のアルコールである。第２燃料Ｆ２は、原燃料Ｆ０よりも高オクタン価成分の含有量が少ない低オクタン価燃料である。
【００２４】
具体的には、分離器２０の高圧室２２に対して高温かつ高圧状態の原燃料Ｆ０が供給される一方、低圧室２４が負圧状態に維持されることにより、原燃料Ｆ０に含有される高オクタン価成分が分離膜２１を透過して低圧室２４に浸出する。原燃料Ｆ０の高オクタン価成分量が増加すると、当該透過流体のオクタン価は高くなるため、分離膜２１の低圧側から高オクタン価成分を多く含み、原燃料Ｆ０よりもオクタン価が高い第１燃料Ｆ１が回収されうる。
【００２５】
一方、高圧室２２を流れる原燃料Ｆ０に含有される高オクタン価成分量は下流になる程低下するため、高オクタン価成分含有量の少ない、原燃料Ｆ０よりオクタン価の低い第２燃料Ｆ２が高圧室２２に残る。分離器２０から流出した第２燃料Ｆ２は、放熱器２６において冷却された後、原燃料タンク１０に対して供給される。
【００２６】
また、分離膜２１の温度、原燃料Ｆ０の温度及び供給量、高圧室２２の圧力並びに低圧室２４の圧力（負圧）等の分離器２０の作動条件が制御される。これにより、分離器２０による第１燃料Ｆ１及び第２燃料Ｆ２の分離速度又は回収量等が変化する。
【００２７】
例えば、加熱器１６により、分離器２０に供給される原燃料Ｆ０の温度が制御されることにより、分離膜２１の温度が調整されうる。また、後述する冷却媒体と熱交換されることにより、分離膜２１の温度が調整されうる。さらに、真空ポンプ３６の動作による凝縮器３０の減圧によって凝縮器３０に連通する低圧室２４の圧力が調節されうる。
【００２８】
なお、第２燃料Ｆ２は、原燃料タンク１０とは別個の第２燃料タンク（図示略）に対して供給された上で、この第２燃料タンクに貯蔵されてもよい。また、第２燃料タンクに貯蔵されている第２燃料Ｆ２が、原燃料Ｆ０に代えて内燃機関６０に対して供給されてもよい。
【００２９】
凝縮器（負圧タンク）３０は、分離器２０の低圧室２４と第１燃料タンク４０とを接続する回収経路の途中に設けられ、第１燃料Ｆ１を凝縮させるように構成されている。凝縮器３０は、例えば空冷式又は水冷式のタンク又は貯留器により構成されている。
【００３０】
凝縮器３０は真空ポンプ（負圧ポンプ）３６の吸込側に接続されている。真空ポンプ３６の動作により凝縮器３０の内側が負圧状態に制御され、第１燃料Ｆ１の蒸気圧よりも低圧状態とされうる。第１燃料Ｆ１の蒸発により生じたエタノール等のアルコールを含有する蒸発燃料Ｖが、第１燃料タンク４０に供給される。凝縮器３０には、その内部の圧力を測定するための圧力センサ（図示略）が設けられている。
【００３１】
分離器２０と凝縮器３０とを接続する１次回収経路ＦＬ１には、当該経路を開閉する第１開閉機構３１が設けられている。第１開閉機構３１が開かれることにより分離器２０の低圧室２４と凝縮器３０とが連通される一方、第１開閉機構３１が閉じられることにより分離器２０と凝縮器３０とが遮断される。
【００３２】
凝縮器３０と第１燃料タンク４０とを接続する２次回収経路ＦＬ２には、当該経路を開閉する第２開閉機構３２が設けられている。第２開閉機構３２が開かれることにより凝縮器３０と第１燃料タンク４０とが連通される一方、第２開閉機構３２が閉じられることにより凝縮器３０と第１燃料タンク４０とが遮断される。
【００３３】
凝縮器３０と第１燃料タンク４０とが、２次回収経路ＦＬ２とは別個の第１蒸発燃料経路ＶＬ１により接続されている。第１蒸発燃料経路ＶＬ１には第３開閉機構３３及び真空ポンプ３６が設けられている。第３開閉機構３３が開かれ、かつ、真空ポンプ３６が動作することにより、蒸発燃料Ｖが凝縮器３０から第１燃料タンク４０に貯蔵されている第１燃料Ｆ１に導入される。
【００３４】
第１蒸発燃料経路ＶＬ１は、真空ポンプ３６の上流側から分岐している第２蒸発燃料経路ＶＬ２を通じて第１燃料タンク４０に対して接続されている。第２蒸発燃料経路ＶＬ２には第４開閉機構３４が設けられている。第３開閉機構３３が開かれている状態で第４開閉機構３４が開かれることにより、第１燃料タンク４０に充満している蒸発燃料Ｖが、第２蒸発燃料経路ＶＬ２及び第１蒸発燃料経路ＶＬ１を通じて凝縮器３０に導入される。
【００３５】
第１燃料タンク４０には、分離器２０により原燃料Ｆ０から分離された第１燃料Ｆ１が貯蔵される。第１燃料タンク４０に貯蔵されている第１燃料Ｆ１は、高圧供給ポンプ４２により指定圧力まで昇圧された後、内燃機関６０に対して供給される。
【００３６】
第１燃料タンク４０に貯蔵されている第１燃料Ｆ１が蒸発することにより、エタノール等のアルコールを含有する蒸発燃料Ｖが生じる。第１燃料タンク４０とキャニスタ５０とが接続され、当該接続経路には第５開閉機構３５が設けられている。第５開閉機構３５が開かれることにより、蒸発燃料Ｖは第１燃料タンク４０から当該接続経路を通じてキャニスタ５０に対して供給される。
【００３７】
第１燃料タンク４０には、その内部気圧を測定するための圧力センサ（図示略）が設けられている。開閉機構３１〜３５のそれぞれは、例えば電磁弁により構成される。真空ポンプ３６の作動及び作動停止によって第１蒸発燃料経路ＶＬ１が開閉されうるので、第１蒸発燃料経路ＶＬ１を開閉するための第３開閉機構３３は省略されてもよい。
【００３８】
キャニスタ５０には、活性炭等の吸着剤が内蔵されており、原燃料Ｆ０由来の蒸発燃料Ｖに含まれるアルコールのほか、炭化水素が当該吸着剤に吸着される。これにより、蒸発燃料Ｖは、アルコール及び炭化水素と、窒素等の他の成分とに分離されうる。
【００３９】
分離された窒素等を含有する空気は、キャニスタ５０から車両の外部に排出される。一方、内燃機関６０が稼動して吸気管６１が負圧状態になると、キャニスタ５０において吸着剤に吸着されているアルコール及び炭化水素は、スロットルバルブ６１３の下流側において吸気管６１に供給され、さらに燃焼室に導入された上で燃焼する。キャニスタ５０に接続されている吐出経路には、当該吐出経路における蒸発燃料Ｖの流量を調節するための流量調節バルブ５２が設けられている。
【００４０】
キャニスタ５０は、凝縮器３０において発生する第１燃料Ｆ１の凝縮熱によって加熱され、その温度が蒸発燃料Ｖの吸着性能を十分に発揮しうる温度範囲に維持されるように構成されていてもよい。例えば、凝縮器３０の冷却媒体によりキャニスタ５０が加熱されるように当該媒体の流路が構成されていてもよい。
【００４１】
各経路の途中には、貯留器又は熱交換器等、説明かつ図示されていない機能的な構成要素が設けられていてもよい。
【００４２】
内燃機関６０の燃焼室に接続されている吸気管６１には、吸気バルブ６１１と、燃料噴射装置６１２と、スロットルバルブ６１３とが設けられている。吸気バルブ６１１が開かれることにより吸気管６１と燃焼室とが連通される一方、吸気バルブ６１１が閉じられることにより吸気管６１と燃焼室とが遮断される。スロットルバルブ６１３は、内燃機関６０の吸入空気量を調整するように構成されている。
【００４３】
燃料噴射装置６１２は、吸気バルブ６１１とスロットルバルブ６１３との間に配置され、原燃料Ｆ０及び第１燃料Ｆ１のうち一方を選択的に、内燃機関６０の各気筒に対して噴射するように構成されている。なお、燃料噴射装置６１２は、原燃料Ｆ０及び第１燃料Ｆ１の両方を指定混合比で同時に、内燃機関６０の各気筒に対して噴射するように構成されていてもよい。あるいは、燃料噴射装置６１２は、原燃料Ｆ０及び第１燃料Ｆ１を別々に噴射するように構成されていてもよい。吸気管６１に吸入された空気と、燃料噴射装置６１２から噴射された燃料との混合ガスが吸気管６１から各気筒の燃焼室に導入される。
【００４４】
第２燃料タンクが設けられている場合、燃料噴射装置６１２は、第１燃料Ｆ１及び第２燃料Ｆ２のうち一方を選択的に、又は、両方を指定混合比で同時に、内燃機関６０の各気筒に対して噴射するように構成されていてもよい。
【００４５】
吸気管６１には、スロットルバルブ６１３の上流側においてターボチャージャー６５、ベンチュリガスミキサ６５１及びパージポンプ６５２が設けられている。蒸発燃料Ｖは、キャニスタ５０から、パージポンプ６５２及びターボチャージャー６５を経て吸気管６１に対して供給されうる。
【００４６】
なお、内燃機関６０はターボチャージャー６５付きのエンジンではなく、自然吸気エンジンであってもよい。この場合、キャニスタ５０から、蒸発燃料Ｖが、パージコントロールバルブ（図示略）を経て、スロットルバルブ６１３の下流側において吸気管６１に対して供給されてもよい。
【００４７】
さらに、蒸発燃料Ｖが、ベンチュリガスミキサ６５１により凝縮器３０から吸気管６１に対して直接的に供給されてもよい。また、蒸発燃料Ｖが第１燃料タンク４０から内燃機関６０の吸気管６１に対して直接的に供給されてもよい。
【００４８】
燃料供給装置は、内燃機関６０を冷却するための冷却媒体（例えば水）を循環させるための冷却媒体循環経路ＬＬをさらに備えている。冷却媒体循環経路ＬＬには、冷却媒体を冷却媒体循環経路ＬＬに循環させるためのポンプ（図示略）が設けられている。冷却媒体循環経路ＬＬは、内燃機関６０の下流にある加熱器１６において、冷却媒体と原燃料経路ＦＬ０を流れる原燃料Ｆ０とを熱交換させるように構成されている。さらに、冷却媒体循環経路ＬＬは、加熱器１６の下流において、冷却媒体と分離器２０とを熱交換させるように構成されている。なお、冷却媒体循環経路ＬＬは、加熱器１６を経由しないように構成されてもよい。
【００４９】
冷却媒体循環経路ＬＬを循環する冷却媒体は、内燃機関６０との熱交換により加熱された後、加熱器１６における原燃料Ｆ０との熱交換により冷却され、さらに分離器２０との熱交換により冷却され、再び内燃機関６０において加熱される。すなわち、冷却媒体循環経路ＬＬを循環する冷却媒体は、内燃機関６０を冷却した後、加熱器１６においてＦＬ１を流れる原燃料Ｆ０を加熱し、さらに分離器２０を加熱した上で、再び内燃機関６０を冷却する。冷却媒体によって分離器２０が加熱されることにより、間接的に、分離器２０内部の分離膜２１及び原燃料Ｆ０の温度が、分離器２０による原燃料Ｆ０の分離性能を所望の形態に維持する観点から適温に維持される。
【００５０】
冷却媒体と分離器２０とを熱交換させるために、例えば、冷却媒体循環経路ＬＬの一部が分離器２０の外側に取り付けられているウオータージャケット７０により構成される。
【００５１】
図５を参照して、ウオータージャケット７０の構成例を説明する。ウオータージャケット７０は、冷却媒体をその内部７４に流入させるためのウオータージャケット入口７２と、その内部７４から冷却媒体を流出させるためのウオータージャケット出口７３とを備える。
【００５２】
図１に示すように、冷却媒体循環経路ＬＬに、内燃機関６０の下流かつ加熱器１６の上流において、冷却媒体温度センサ８１及び冷却媒体開閉機構（流量調整機構）８３が設けられている。冷却媒体温度センサ８１及び冷却媒体開閉機構８３は、加熱器１６の上流に限られず、加熱器１６の下流かつ分離器２０の上流に設けられていてもよい。さらに、冷却媒体開閉機構８３は、内燃機関６０の下流かつ分離器２０の上流であればどこに配置されてもよい。なお、冷却媒体温度センサ８１は、内燃機関６０の下流かつ冷却媒体開閉機構８３の上流又は内燃機関６０と熱交換した冷却媒体の温度が計測できる場所（例えば、冷却媒体循環経路ＬＬと別個に設けられた冷却媒体を循環させるための循環経路上）に配置される必要がある。
【００５３】
冷却媒体開閉機構８３は、後述するように、制御装置８０により、温度センサ８１及び８２の温度に基づいて開閉が調整される。冷却媒体開閉機構８３は、冷却媒体循環経路ＬＬの開通及び遮断を切り替え可能な電磁弁又は冷却媒体の流量を調整可能な流量調節バルブのいずれで構成してもよい。本実施形態においては、冷却媒体開閉機構８３は電磁弁で構成されている。
【００５４】
冷却媒体開閉機構８３が開状態の場合、冷却媒体は、前記のとおり、冷却媒体循環経路ＬＬを循環する。冷却媒体開閉機構８３が閉状態の場合、冷却媒体は、冷却媒体開閉機構８３により遮断され、冷却媒体循環経路ＬＬを循環しない。
【００５５】
ただし、冷却媒体開閉機構８３が閉状態であっても、冷却媒体は別個のバイパス（図示略）を通じて構成される別個の循環経路（図示略）を循環して内燃機関６０を定常的に冷却する。
【００５６】
制御装置８０は、プログラマブルコンピュータにより構成されている。制御装置８０には、冷却媒体の温度に応じた信号を出力する冷却媒体温度センサ８１、原燃料経路ＦＬ０の温度に応じた信号を出力する原燃料温度センサ８２等、燃料供給装置のさまざまな状態を検知するための各種センサの出力信号が入力される。制御装置８０は、後述する「負圧制御処理」「冷却媒体開閉機構制御処理」「内燃機関停止時の分離システムの制御処理」を実行するようにプログラムされている。制御装置８０は、内燃機関６０の燃料噴射制御及び点火時期制御等のほか、分離器２０の作動条件の調節、内燃機関６０に対して供給される燃料の調節、各ポンプの動作制御及び各バルブの開閉又は開度調節等のために必要な演算処理を実行するようにプログラムされている。
【００５７】
「プログラムされている」とは、コンピュータの構成要素であるＣＰＵ等の演算処理装置が、ＲＯＭ若しくはＲＡＭ等のメモリ又は記録媒体から必要な情報に加えてソフトウェアを読み出し、当該情報に対して当該ソフトウェアにしたがって演算処理を実行するように構成されていることを意味する。
【００５８】
なお、制御装置８０が本願発明の「循環制御要素」及び「停止要素」を構成する。
【００５９】
（基本機能）
前記構成の燃料供給装置の機能について説明する。具体的には、制御装置８０により、次に説明する手順にしたがって「負圧制御処理」が繰り返し実行される。以下、第５開閉機構３５が閉状態であることを前提として説明する。
【００６０】
３次状態において真空ポンプ３６が動作することにより凝縮器３０が減圧され、その内部気圧Ｐが徐々に低下する（図４／ｔ＝ｔ０以前参照）。「３次状態」とは、１次回収経路ＦＬ１、２次回収経路ＦＬ２及び第２蒸発燃料経路ＶＬ２が閉じられ、かつ、真空ポンプ３６の動作により凝縮器３０が減圧されている状態を意味する（図３（ｃ）参照）。この際、第３開閉機構３３により第１蒸発燃料経路ＶＬ１が開かれている。
【００６１】
この状態で、凝縮器３０の内部気圧Ｐが第１負圧Ｐ１以下に到達したか否かが判定される（図２／ＳＴＥＰ００２）。「負圧」は大気圧又は常圧を基準として負値として定義される。すなわち、大気圧よりも低圧であるほどその絶対値は大きくなる。
【００６２】
当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ００２‥ＹＥＳ（図４／ｔ＝ｔ０参照））、第１開閉機構３１が閉状態から開状態に切り替えられ、第３開閉機構３３が開状態から閉状態に切り替えられ、かつ、真空ポンプ３６の動作が停止される（図２／ＳＴＥＰ００４）。
【００６３】
これにより、図３（ａ）に示されているように、１次回収経路ＦＬ１が開かれている一方、２次回収経路ＦＬ２及び第２蒸発燃料経路ＶＬ２が閉じられ、かつ、真空ポンプ３６の動作による凝縮器３０の減圧が停止されている「１次状態」が実現される。
【００６４】
３次状態から１次状態への遷移要件が、凝縮器３０の内部気圧Ｐではなく、２次又は４次状態から３次状態への遷移が実現された時点からの経過時間に応じて定義されていてもよい。例えば、当該経過時間が指定時間以上になったことを要件として、３次状態から１次状態への遷移が実現されてもよい。
【００６５】
１次状態において、分離器２０によって第１燃料Ｆ１及び第２燃料Ｆ２の分離が開始され、第１燃料Ｆ１が分離器２０から１次回収経路ＦＬ１を通じて凝縮器３０に対して供給される。第１燃料Ｆ１の少なくとも一部は、負圧かつ冷却状態にある凝縮器３０において凝縮（気相から液相に相転移）した上で貯留される。また、凝縮器３０において蒸発燃料Ｖが増加し、凝縮器３０の内部気圧Ｐが上昇する（図４／ｔ＝ｔ０以後参照）。
【００６６】
凝縮器３０の内部気圧Ｐが第１負圧Ｐ１よりも高い第２負圧Ｐ２以上に到達したか否かが判定される（図２／ＳＴＥＰ００６）。前記のように「負圧」は大気圧を基準として負値として定義されるので、第２負圧Ｐ２の絶対値は第１負圧Ｐ１の絶対値よりも小さい。
【００６７】
当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ００６‥ＹＥＳ（図４／ｔ＝ｔ１参照））、第１開閉機構３１が開状態から閉状態に切り替えられる一方、第２開閉機構３２が閉状態から開状態に切り替えられる（図２／ＳＴＥＰ００８）。これにより、図３（ｂ）に示されているように、１次回収経路ＦＬ１及び第２蒸発燃料経路ＶＬ２が閉じられている一方、２次回収経路ＦＬ２が開かれ、かつ、真空ポンプ３６の動作による凝縮器３０の減圧が停止されている「２次状態」が実現される。
【００６８】
１次状態から２次状態への遷移要件が、凝縮器３０の内部気圧Ｐではなく、３状態から１次状態への遷移が実現された時点からの経過時間に応じて定義されていてもよい。例えば、当該経過時間が指定時間以上になったことを要件として、１次状態から２次状態への遷移が実現されてもよい。
【００６９】
第１負圧Ｐ１及び第２負圧Ｐ２のそれぞれの値は予めさまざまな値に変更されていてもよく、燃料供給装置又はこれが搭載されている車両の走行状態（加速度要求など）に応じて、制御装置８０によって変更されてもよい。例えば、原燃料タンク１０に貯蔵されている原燃料Ｆ０の第１燃料Ｆ１の濃度又は含有量が測定され、当該測定値が高いほど、第２負圧Ｐ２が高く設定されてもよい。
【００７０】
第１開閉機構３１により１次回収経路ＦＬ１が閉じられ、分離器２０の低圧室２４及び凝縮器３０が遮断されることにより、分離器２０による原燃料Ｆ０からの第１燃料Ｆ１及び第２燃料Ｆ２の分離が停止される。第２開閉機構３２により２次回収経路ＦＬ２が開かれることにより、凝縮器３０に貯留されている液相状態の第１燃料Ｆ１が２次回収経路ＦＬ２を通じて第１燃料タンク４０に対して供給される（図３（ｂ）下矢印参照）。
【００７１】
２次状態が実現されてから、第１指定時間Δｔ１（例えば１０［ｓ］）が経過したか否かが判定される（図２／ＳＴＥＰ０１０）。
【００７２】
当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ０１０‥ＹＥＳ（図４／ｔ＝ｔ１＋Δｔ１参照））、第２開閉機構３２が開状態から閉状態に切り替えられる一方、第３開閉機構３３が閉状態から開状態に切り替えられ、かつ、真空ポンプ３６の動作が開始される（図２／ＳＴＥＰ０１２）。これにより、図３（ｃ）に示されている前記３次状態が実現される。
【００７３】
３次状態において、蒸発燃料Ｖ（気体）が凝縮器３０から第１蒸発燃料経路ＶＬ１を通じて第１燃料タンク４０に対して供給される（図３（ｃ）下矢印参照）。蒸発燃料Ｖは、第１燃料タンク４０において第１燃料Ｆ１のバブリングを引き起こし、気泡中の蒸発燃料Ｖのうち少なくとも一部が液相状態の第１燃料Ｆ１に取り込まれうる。第１燃料タンク４０において第１燃料Ｆ１は二相状態（気相−液相）にあり、凝縮器３０から蒸発燃料Ｖが供給されることにより第１燃料タンク４０が昇圧される。
【００７４】
なお、蒸発燃料Ｖは凝縮器３０から、第１燃料タンク４０において同じく蒸発燃料Ｖが充満している空間に対して供給されてもよい。
【００７５】
真空ポンプ３６の動作により凝縮器３０の内部気圧Ｐが低下する（図４／ｔ＝ｔ１＋Δｔ１以後参照）。ここで、凝縮器３０の内部気圧Ｐが、第１負圧Ｐ１よりも高い一方、第２負圧Ｐ２よりも低い第３負圧Ｐ３以下に到達したか否かが判定される（図２／ＳＴＥＰ０１４）。
【００７６】
当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ０１４‥ＹＥＳ（図４／ｔ＝ｔ２参照））、第４開閉機構３４が閉状態から開状態に切り替えられる（図２／ＳＴＥＰ０１６）。これにより、図３（ｄ）に示されているように、１次回収経路ＦＬ１及び２次回収経路ＦＬ２が閉じられている一方、第２蒸発燃料経路ＶＬ２が開かれ、かつ、真空ポンプ３６の動作により凝縮器が減圧されている「４次状態」が実現される。
【００７７】
なお、凝縮器３０の内部気圧Ｐが、第１負圧Ｐ１よりも高い一方、第２負圧Ｐ２よりも低い第３負圧Ｐ３以下に到達したことに代えて、内部気圧Ｐの低下速度｜ｄＰ／ｄｔ｜が所定速度以下になったことを要件として３次状態から４次状態への遷移が実現されてもよい。
【００７８】
４次状態において、第１燃料タンク４０から第２蒸発燃料経路ＶＬ２を通じて凝縮器３０に対して蒸発燃料Ｖが供給されるので（図３（ｄ）上矢印参照）、凝縮器３０の内部気圧Ｐが上昇する（図４／ｔ＝ｔ２以後参照）。
【００７９】
４次状態の実現後、第２指定時間Δｔ２（例えば１０［ｓ］。第１指定時間Δｔ１と同一であってもよく、異なっていてもよい。）が経過したか否かが判定される（図２／ＳＴＥＰ０１８）。
【００８０】
当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ０１８‥ＹＥＳ（図４／ｔ＝ｔ２＋Δｔ２参照））、第４開閉機構３４が開状態から閉状態に切り替えられる（図２／ＳＴＥＰ０２０）。これにより、再び３次状態が実現され、凝縮器３０の内部気圧Ｐが上昇から低下に転じる（図４／ｔ＝ｔ２＋Δｔ２以後参照）。
【００８１】
以降、上述の一連の処理が繰り返される（図２／ＳＴＥＰ００２〜０２０参照）。
【００８２】
また、制御装置８０により、負圧制御処理の実行中に、第１燃料タンク４０の開放条件が満たされているか否かが判定される。「開放条件」としては、第１燃料タンク４０の測定圧力が閾値以上になったという条件、若しくは、閾値を超える車両の加速要求があったという条件又はこれらの組み合わせ条件が採用されうる。
【００８３】
そして、開放条件が満たされていると判定された場合、第５開閉機構３５が閉状態から開状態に切り替えられ、第１燃料タンク４０とキャニスタ５０とを結ぶ経路が開かれている「５次状態」が実現される。この際、例えば、第１開閉機構３１、第２開閉機構３２、第３開閉機構３３及び第４開閉機構３４は閉状態になるように制御される。５次状態において、蒸発燃料Ｖが第１燃料タンク４０から放出されてキャニスタ５０に吸着され、必要に応じて吸気管６１を通じて内燃機関６０に対して供給される。蒸発燃料Ｖは内燃機関６０に対して直接的に供給されてもよい。これにより、蒸発燃料Ｖの利用効率の向上が図られる。
【００８４】
「負圧制御処理」によれば、分離器２０で分離された第１燃料Ｆ１は、気相状態で（蒸発燃料の形で）分離器２０から１次回収経路ＦＬ１を通じて凝縮器３０に供給され、凝縮器３０において少なくとも一部が凝縮されることにより液相状態となって貯留される。
【００８５】
続いて、２次状態（１次回収経路ＦＬ１‥閉、第２蒸発燃料経路ＶＬ２‥閉、２次回収経路ＦＬ２‥開、凝縮器３０‥減圧停止）において、液相状態の第１燃料Ｆ１が凝縮器３０から２次回収経路ＦＬ２を通じて第１燃料タンク４０に対して供給される（図２／ＳＴＥＰ００８、図３（ｂ）参照）。
【００８６】
さらに、３次状態（１次回収経路ＦＬ１‥閉、２次回収経路ＦＬ２‥閉、第２蒸発燃料経路ＶＬ２‥閉、凝縮器３０‥減圧）において、真空ポンプ３６が動作する。これにより、蒸発燃料Ｖが凝縮器３０から第１蒸発燃料経路ＶＬ１を通じて第１燃料タンク４０に対して供給される（図２／ＳＴＥＰ０１２、図３（ｃ）参照）。
【００８７】
この際、凝縮器３０の内部気圧Ｐが低下する（図４／ｔ＝ｔ１＋Δｔ１〜ｔ２参照）。蒸発燃料Ｖの少なくとも一部は気相から液相に相転移し、第１燃料Ｆ１として第１燃料タンクに貯蔵されうる。このように、凝縮器３０の減圧に際して蒸発燃料Ｖが回収及び利用不可能な形で車両外部等に排出されることが防止されるので、蒸発燃料Ｖの利用率の向上が図られる。
【００８８】
なお、上記「負圧制御処理」を採用せず、蒸発燃料Ｖが車両外部へ排出されるように構成してもよい。
【００８９】
（付加機能）
次に、「冷却媒体開閉機構制御処理」について説明する。具体的には、制御装置８０により、次に説明する手順にしたがって「冷却媒体開閉機構制御処理」が繰り返し実行される。以下、処理開始時において、冷却媒体開閉機構８３が閉状態であることを前提として説明する。なお、冷却媒体開閉機構８３が閉状態の場合は、冷却媒体がウオータージャケット７０に流入しないので、冷却媒体による分離器２０への熱影響は発生しない。
【００９０】
「冷却媒体開閉機構制御処理」では、最初に、冷却媒体温度センサ８１から冷却媒体温度（第３温度）Ｔ３が取得される（図６／ＳＴＥＰ１）。冷却媒体温度Ｔ３は、内燃機関６０の停止中又は始動直後では低く、内燃機関６０が十分長く稼働している状況では高くなる。
【００９１】
次に、冷却媒体温度Ｔ３が、所定の冷却媒体基準温度Ｔ３０（例えば５０℃）以上であるか否かが判定される（図６／ＳＴＥＰ２）。冷却媒体温度Ｔ３が冷却媒体基準温度Ｔ３０未満である場合（図６／ＳＴＥＰ２‥ＮＯ）、冷却媒体開閉機構８３が閉状態に制御される（図６／ＳＴＥＰ６）。その後、「冷却媒体開閉機構制御処理」の今回周期が終了し、次回周期が開始する。
【００９２】
冷却媒体温度Ｔ３が冷却媒体基準温度Ｔ３０以上である場合（図６／ＳＴＥＰ２‥ＹＥＳ）、冷却媒体開閉機構８３が開状態に制御される（図６／ＳＴＥＰ３）。これにより、冷却媒体開閉機構８３により遮断されていた冷却媒体が冷却媒体循環経路ＬＬを循環し、加熱器１６における原燃料Ｆ０との熱交換、及び、ウオータージャケット７０における分離器２０との熱交換がなされる。
【００９３】
冷却媒体開閉機構８３を開状態とした後、原燃料温度センサ８２から、原燃料Ｆ０の温度Ｔ２が取得される（図６／ＳＴＥＰ４）。原燃料温度（第２温度）Ｔ２が高ければ分離器２０の内部温度は高くなり、原燃料温度Ｔ２が低ければ分離器２０の内部温度は低くなる。
【００９４】
その後、原燃料温度Ｔ２が、所定の原燃料基準温度Ｔ２０（例えば７５℃）以上であるか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ５）。もし、原燃料温度Ｔ２が原燃料基準温度Ｔ２０未満である場合（図６／ＳＴＥＰ５‥ＮＯ）、「冷却媒体開閉機構制御処理」の今回周期が終了し、次回周期が開始する。
【００９５】
原燃料温度Ｔ２が原燃料基準温度Ｔ２０以上である場合（図６／ＳＴＥＰ５‥ＹＥＳ）、冷却媒体開閉機構８３が閉状態に制御される（図６／ＳＴＥＰ６）。その後、「冷却媒体開閉機構制御処理」の今回周期が終了し、次回周期が開始する。
【００９６】
次に、「内燃機関停止時の分離システムの制御処理」について説明する。本制御は、制御部が内燃機関６０の停止指令信号（内燃機関停止指示）を受けた際に、制御装置８０により内燃機関６０と燃料供給装置に対して行われる。内燃機関６０の停止指令信号は、例えば、内燃機関６０用のイグニッションスイッチ（図示略）がＯＮからＯＦＦに切り替えられたときに、当該スイッチから出力される。
【００９７】
最初に、原燃料経路ＦＬ０における原燃料Ｆ０の原燃料温度Ｔ２を取得する（図８／ＳＴＥＰ１）。次に、原燃料温度Ｔ２が所定の原燃料基準温度Ｔ２２未満か否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ２）。原燃料温度Ｔ２が原燃料基準温度Ｔ２２以上である場合（図８／ＳＴＥＰ２‥ＮＯ）、高圧供給ポンプ１２を作動させて（図８／ＳＴＥＰ５）分離処理を開始し、ＳＴＥＰ１の処理に戻る。
【００９８】
原燃料温度Ｔ２が原燃料基準温度Ｔ２２未満である場合（図８／ＳＴＥＰ２‥ＹＥＳ）、内燃機関６０が停止され（図８／ＳＴＥＰ３）、かつ、原燃料送出装置１２の動作が停止される（図８／ＳＴＥＰ４）。
【００９９】
なお、「内燃機関停止時の分離システムの制御処理」では、原燃料温度Ｔ２の代わりに分離器２０の温度Ｔ１が所定の分離器基準温度Ｔ１２未満か否かで判定してもよい。
【０１００】
ここで、原燃料基準温度Ｔ２２は、内燃機関６０動作時の余熱を無駄にすることなく燃料分離を行う観点から定められる温度であり、原燃料基準温度Ｔ２０と同一であっても異なっていてもよい。また、分離器基準温度Ｔ１２も、原燃料基準温度Ｔ２２と同様の観点から定められる温度であり、分離器基準温度Ｔ１０と同一であっても異なっていてもよい。
【０１０１】
（効果）
本実施形態の「冷却媒体開閉機構制御処理」によれば、冷却媒体温度Ｔ３が冷却媒体基準温度Ｔ３０以上で、かつ原燃料温度Ｔ２が原燃料基準温度Ｔ２０未満の場合に、冷却媒体が冷却媒体循環経路ＬＬを循環する。冷却媒体循環経路ＬＬを循環する冷却媒体は、ウオータージャケット７０において、分離器２０を加熱する。分離器２０の加熱によって、蒸発潜熱及び放熱等により失われる熱量が補われ、その内部の分離膜２１及び燃料が適温に保たれる。図７に示すように、分離器２０の温度Ｔ１は原燃料温度Ｔ２と共に透過速度（分離性能）に強い影響を及ぼすところ、分離器２０の温度を適温に保つことにより、燃料Ｆ１の透過速度を所望の範囲に制御することができる。
【０１０２】
分離器２０の入口付近の原燃料温度Ｔ２（図５の原燃料温度センサ８２により測定）が７５℃であったときに、冷却媒体による分離器２０の加熱がない場合には、蒸発潜熱や放熱等により燃料温度が低下し、分離器２０の出口付近の原燃料温度（図５の第２燃料温度センサ８４により測定）は７４℃程度になる。冷却媒体による分離器２０の加熱がある場合には、この温度低下相当の熱量を冷却媒体からの熱量で補うことができるから、出口付近の温度も７５℃程度に保つことができる。本発明者らが行った試験によれば、冷却媒体による分離器２０の加熱がある場合には、冷却媒体による分離器２０の加熱がない場合と比べて、第１燃料Ｆ１の透過速度を１．２倍とすることができた。
【０１０３】
内燃機関始動直後等、冷却媒体の温度が低い状況では、ウオータージャケット７０に冷却媒体が流れ込むと、分離器２０が冷却されることとなってしまい、分離膜２１の温度Ｔ１の昇温が阻害される。そのため、本実施形態では、冷却媒体の温度を監視し、その温度が所定温度未満の場合には、冷却媒体開閉機構８３を閉状態のままにして、冷却媒体の循環を遮断して、冷却媒体による分離器への熱影響を発生させないようにしている。
【０１０４】
逆に、冷却媒体によって分離器２０が過剰に加熱されてしまう場合には、透過速度が過剰に高まり、その結果、容積の小さい凝縮器３０では、分離器２０から送られてきた燃料Ｆ１を凝縮しきれなくなる。このような事態を防ぐために、本実施形態では、分離器２０の入口付近に原燃料温度センサ８２を設け、分離器２０の入口付近の原燃料温度Ｔ２を監視することとした。分離器２０の入口付近の原燃料温度Ｔ２が高くなりすぎた場合は、冷却媒体開閉機構８３を閉状態として冷却媒体の循環を遮断し、冷却媒体による分離器２０への熱影響を発生させないようにしている。
【０１０５】
本実施形態によれば、以上のとおり、分離器２０の温度を、分離器２０の分離性能を所望の形態に維持する観点から適切な温度範囲に保つことができ、分離器２０の分離性能を所望の形態に維持することができる。
【０１０６】
さらに、分離された第２燃料Ｆ２を放熱器２６との熱交換により冷却され、その後に原燃料タンク１０に戻されるから、原燃料タンク１０内の原燃料Ｆ０の温度上昇を防止できる。これによって、分離器２０に供給される原燃料Ｆ０による、分離器２０の過剰加熱を回避することができ、分離器２０の分離性能を所望の範囲に維持することができる。
【０１０７】
また、本実施形態の「内燃機関停止時の分離システムの制御処理」によれば、原燃料温度Ｔ２が燃料を分離するための十分な温度以上である場合は、内燃機関６０はすぐさま停止されず、高圧供給ポンプ１２によって原燃料Ｆ０が原燃料経路ＦＬ０に送り込まれ、分離処理が続行される。そして、原燃料温度Ｔ２が所定温度未満の場合に内燃機関６０及び高圧供給ポンプ１２を停止させることとなる。これらにより、内燃機関６０停止の際に、内燃機関６０動作時の余熱を無駄にすることなく、燃料分離を行うことができる。
【０１０８】
（本発明の他の実施形態）
本実施形態においては、冷却媒体温度Ｔ３が冷却媒体基準温度Ｔ３０以上のときに冷却媒体開閉機構８３を開状態とし、原燃料温度Ｔ２が原燃料基準温度Ｔ２０以上の場合に冷却媒体開閉機構８３を閉状態としたが、例えば、原燃料温度Ｔ２に代えて、分離器２０の温度（第１温度）Ｔ１が所定の分離器基準温度Ｔ１０（例えば７５℃）以上又は冷却媒体温度Ｔ３が分離器基準温度Ｔ１０以上の所定温度（例えば８０℃）以上の場合に冷却媒体開閉機構８３を閉状態としてもよい。
【０１０９】
もしくは、分離器２０の温度Ｔ１、原燃料温度Ｔ２及び冷却媒体温度Ｔ３がいずれも分離器基準温度Ｔ１０以上の所定温度（例えば７５℃）以上の場合に冷却媒体開閉機構８３を閉状態としてもよい。また、冷却媒体温度Ｔ３の代わりに、分離器２０の温度Ｔ１又は原燃料温度Ｔ２を用いて冷却媒体基準温度Ｔ３０以上の所定温度（例えば５０℃）以上の場合に冷却媒体開閉機構８３を開状態としてもよい。さらに、原燃料温度Ｔ２を用いず、冷却媒体温度Ｔ３が冷却媒体基準温度Ｔ３０以上か否かで冷却媒体開閉機構８３を開閉してもよい。逆に、冷却媒体温度Ｔ３を用いず、原燃料温度Ｔ２が原燃料基準温度Ｔ２０以上か否かで冷却媒体開閉機構８３を開閉してもよい。
【０１１０】
また、第１温度Ｔ１〜第３温度Ｔ３のうち計測された温度が所定温度以上か否かによって冷却媒体開閉機構８３を開状態又は閉状態とするだけでなく、冷却媒体開閉機構８３が流量調整可能な流量調節バルブにより構成されている場合には、分離器の温度Ｔ１が分離器の分離性能を所望の範囲に維持する観点から適切な温度範囲内になるように、当該計測された温度に応じて連続的又は断続的に冷却媒体開閉機構８３の開度が調整されてもよい。
【０１１１】
例えば、当該計測された温度が、分離器２０の分離性能を所望の範囲に維持する観点から適切な温度範囲内であるものの、温度範囲の上限値に近い場合に、流量を減少させるように冷却媒体開閉機構８３の開度が連続的又は断続的に調整されてもよい。
【０１１２】
また、分離器温度Ｔ１、原燃料温度Ｔ２及び冷却媒体温度Ｔ３をいずれも測定せず、例えば、フィードフォワード制御によって冷却媒体の冷却媒体循環経路の循環パターンが制御されてもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１０‥原燃料タンク、２０‥分離器、２１‥分離膜、３０‥凝縮器、４０‥第１燃料タンク、５０‥キャニスタ、６０‥内燃機関、７０‥ウオータージャケット、８０‥制御装置、８１‥冷却媒体温度センサ、８２‥燃料温度センサ、８３‥冷却媒体開閉機構、ＬＬ‥冷却媒体循環経路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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