(57)【要約】【課題】燃料温度が所定温度以下となった後に燃料分離システムを停止させることで、燃料の沸騰を回避できる燃料分離システムの制御装置を提供すること。【解決手段】燃料分離システム１の停止要求があった場合に、負圧ポンプ１４１を停止させた後、昇温用熱交換器１１により昇温されて分離器１２内の分離膜１２２に流入する燃料の温度が所定温度以下になったことに応じて、燃料ポンプ１０２及び降温用熱交換器１６を停止させる停止制御部を備えることを特徴とする燃料分離システム１の制御装置である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコールとガソリンの混合燃料を貯留する第１タンクと、
該第１タンク内の混合燃料を圧送する燃料ポンプと、
該燃料ポンプにより圧送された混合燃料を昇温させる昇温用熱交換器と、
該昇温用熱交換器により昇温された混合燃料を、該混合燃料よりオクタン価の高い高オクタン価燃料と前記混合燃料よりオクタン価の低い低オクタン価燃料とに分離する分離膜を備えた分離器と、
該分離器により分離された低オクタン価燃料を降温させる降温用熱交換器と、
前記分離器により分離された高オクタン価燃料を貯留する第２タンクと、
前記分離器内の前記分離膜より前記第２タンク側の圧力を負圧とする負圧ポンプと、を備える燃料分離システムの制御装置であって、
前記燃料分離システムの停止要求があった場合に、前記負圧ポンプを停止させた後、前記昇温用熱交換器により昇温されて前記分離器に流入する燃料の温度が所定温度以下になったことに応じて、前記燃料ポンプ及び前記降温用熱交換器を停止させる停止制御手段を備えることを特徴とする燃料分離システムの制御装置。
【請求項２】
前記昇温用熱交換器は、内燃機関の冷却水が流れる冷却水通路と、該冷却水通路内を流れる冷却水の流量を調整する流量調整弁と、を備え、
前記停止制御手段は、前記負圧ポンプを停止させた後、前記流量調整弁を閉弁することを特徴とする請求項１に記載の燃料分離システムの制御装置。
【請求項３】
前記燃料分離システムは、
前記第１タンク及び前記第２タンクと連通してこれらタンクから排出された蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
該キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路と、
該パージ通路に設けられ、前記パージ通路を開放又は遮断するパージ弁と、をさらに備え、
前記停止制御手段は、内燃機関の停止要求がない場合には、前記負圧ポンプを停止させてから所定時間が経過するまでの間、前記パージ弁により前記パージ通路を開放することで前記蒸発燃料を前記吸気通路内に供給して燃焼させ、前記所定時間が経過した後は、前記パージ弁により前記パージ通路を遮断することで前記蒸発燃料を前記キャニスタに吸着させることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料分離システムの制御装置。
【請求項４】
前記燃料分離システムは、
前記第１タンク及び前記第２タンクと連通してこれらタンクから排出された蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
該キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路と、
該パージ通路に設けられ、前記パージ通路を開放又は遮断するパージ弁と、をさらに備え、
前記停止制御手段は、内燃機関の停止要求があった場合に、前記負圧ポンプを停止させてから所定時間が経過して前記内燃機関を停止させるまでの間、前記パージ弁により前記パージ通路を開放することで前記蒸発燃料を前記吸気通路内に供給して燃焼させ、前記所定時間が経過した後は、前記パージ弁により前記パージ通路を遮断することで前記蒸発燃料を前記キャニスタに吸着させることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料分離システムの制御装置。
【請求項５】
前記停止制御手段は、車両がアイドルストップ中は前記燃料ポンプの駆動を継続することで、アイドルストップ解除後、速やかに燃料の分離を開始可能な状態を維持することを特徴とする請求項４に記載の燃料分離システムの制御装置。
【請求項６】
前記昇温用熱交換器は、内燃機関の冷却水が流れる冷却水通路と、該冷却水通路内を流れる冷却水の流量を調整する流量調整弁と、を備え、
前記燃料分離システムの制御装置は、前記燃料分離システムに故障が発生したか否かを判断する故障判断手段と、前記故障判断手段の判断結果に基づいて故障事象を判別する故障事象判別手段と、をさらに備え、
前記停止制御手段は、前記故障判断手段により前記燃料分離システムに故障が発生したと判断された場合には、前記故障事象判別手段による判別結果に応じて、前記負圧ポンプ、前記燃料ポンプ及び前記降温用熱交換器を即時停止並びに前記流量調整弁を即時閉弁させるか、又は、前記負圧ポンプを停止及び前記前記流量調整弁を閉弁させた後、前記昇温用熱交換器により昇温されて前記分離器に流入する燃料の温度が所定温度以下になったことに応じて、前記燃料ポンプ及び前記降温用熱交換器を停止させるかを選択することを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の燃料分離システムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料分離システムの制御装置に関する。より詳しくは、アルコールとガソリンの混合燃料を、オクタン価の高い高オクタン価燃料とオクタン価の低い低オクタン価燃料とに分離する燃料分離システムの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（以下、「エンジン」という。）の燃料として、さとうきび、とうもろこし、じゃがいも等多くの作物から製造できるアルコール燃料が注目されている。特に近年では、アルコール燃料をガソリンに添加した混合燃料が流通しており、今後さらに普及すると予測されている。アルコール燃料としては、エタノールやメタノール等様々な種類があり、これらのうちエタノールが最も多く普及している。
【０００３】
上記混合燃料の普及とあわせて、車両の走行中に、外部から給油された混合燃料を、分離膜により高ガソリン濃度の燃料（低オクタン価燃料）と高アルコール濃度の燃料（高オクタン価燃料）とに再び分離する燃料分離システムが知られている。ガソリンとアルコールとでは、オクタン価や発熱量等の燃料物性において様々な相違点があることから、外部から給油された混合燃料をそのまま利用するよりも、車両上で再び分離し、エンジンの運転状態に応じてガソリンとアルコールとを使い分けた方が好ましい場合があるためである。例えば、アルコールはガソリンと比べて耐ノッキング性に優れているため、アルコールをエンジンに供給することで、ノッキングが抑制される。
【０００４】
ところで上述の燃料分離システムでは、分離膜の分離効率向上の観点から、例えばエンジンの冷却水を利用した昇温用熱交換器により燃料を昇温する必要がある。従って、システムを作動後、必要な温度条件（例えば、燃料温度がおよそ７０度）が満たされてシステムが正常に機能するまでには、ある程度の時間を要する。そのため、エンジンの始動直後において、十分な量の低オクタン価燃料及び高オクタン価燃料（以下、「分離燃料」）という。）をエンジンに供給できないという課題があった。そこで、エンジン停止時刻に対して、燃料分離システム停止時刻を所定時間遅延させることで、次回のエンジン始動直後に必要な分離燃料を確保するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７０６５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１のシステムでは、燃料分離部の分離効率の経時劣化度合いに基づいて、上記所定時間が設定される。即ち、燃料温度によらずに、エンジン停止後における燃料分離システムの駆動時間が決定される。そのため、燃料温度を十分に降温できない状態で燃料分離システムが停止されるおそれがあり、この場合には、昇温用熱交換器内で燃料が沸騰するおそれがある。また、燃料分離部の分流改質器内に設けられた改質触媒の活性温度によっては、燃料分離部で燃料が沸騰するおそれがある。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料温度が所定温度以下となった後に燃料分離システムを停止させることで、燃料の沸騰を回避できる燃料分離システムの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明は、アルコールとガソリンの混合燃料を貯留する第１タンク（例えば、後述の主タンク１０）と、該第１タンク内の混合燃料を圧送する燃料ポンプ（例えば、後述の燃料ポンプ１０２）と、該燃料ポンプにより圧送された混合燃料を昇温させる昇温用熱交換器（例えば、後述の昇温用熱交換器１１）と、該昇温用熱交換器により昇温された混合燃料を、該混合燃料よりオクタン価の高い高オクタン価燃料と前記混合燃料よりオクタン価の低い低オクタン価燃料とに分離する分離膜（例えば、後述の分離膜１２２）を備えた分離器（例えば、後述の分離器１２）と、該分離器により分離された低オクタン価燃料を降温させる降温用熱交換器（例えば、後述の降温用熱交換器１６）と、前記分離器により分離された高オクタン価燃料を貯留する第２タンク（例えば、後述の高オクタン価燃料タンク１５）と、前記分離器内の前記分離膜より前記第２タンク側の圧力を負圧とする負圧ポンプ（例えば、後述の負圧ポンプ１４１）と、を備える燃料分離システム（例えば、後述の燃料分離システム１）の制御装置（例えば、後述のＥＣＵ５）であって、前記燃料分離システムの停止要求があった場合に、前記負圧ポンプを停止させた後、前記昇温用熱交換器により昇温されて前記分離器に流入する燃料の温度が所定温度以下になったことに応じて、前記燃料ポンプ及び前記降温用熱交換器を停止させる停止制御手段（例えば、後述のＥＣＵ５，停止制御部）を備えることを特徴とする燃料分離システムの制御装置を提供する。
【０００９】
本発明では、燃料分離システムの停止要求があった場合に、先ず、負圧ポンプを停止させる。その後、昇温用熱交換器により昇温されて分離器に流入する燃料の温度が所定温度以下になったことに応じて、燃料ポンプ及び降温用熱交換器を停止させる。
本発明によれば、負圧ポンプを停止し、高オクタン価燃料が流通する２次側装置を停止させた後、燃料ポンプ及び降温用熱交換器を所定時間作動させるため、燃料温度を十分に冷却して降温させることができる。従って、熱交換器内で燃料が沸騰するのを回避でき、蒸発燃料量を低減できる。ひいては、高い耐久性を有する高価な部品が不要となり、コストを削減できる。
【００１０】
前記昇温用熱交換器は、内燃機関（例えば、後述のエンジン２）の冷却水が流れる冷却水通路（例えば、後述のＬＬＣ通路１１１）と、該冷却水通路内を流れる冷却水の流量を調整する流量調整弁（例えば、後述の流量調整弁１１２）と、を備え、前記停止制御手段は、前記負圧ポンプを停止させた後、前記流量調整弁を閉弁することが好ましい。
【００１１】
この発明では、燃料分離システムの停止要求があった場合に、負圧ポンプを停止させた後、流量調整弁を閉弁（全閉）することで、昇温用熱交換器が備える冷却水通路内を流れる冷却水の流れを停止させる。
この発明によれば、負圧ポンプを停止させた後、冷却水の流れを停止させるため、燃料分離システム内を流れる燃料が昇温用熱交換器により加熱されることがなくなるため、燃料温度をより確実に冷却して降温させることができる。
【００１２】
前記燃料分離システムは、前記第１タンク及び前記第２タンクと連通してこれらタンクから排出された蒸発燃料を吸着するキャニスタ（例えば、後述のキャニスタ１８）と、該キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路（例えば、後述のパージ通路１８３）と、該パージ通路に設けられ、前記パージ通路を開放又は遮断するパージ弁（例えば、後述のパージ弁１８１）と、をさらに備え、前記停止制御手段は、内燃機関の停止要求がない場合には、前記負圧ポンプを停止させてから所定時間が経過するまでの間、前記パージ弁により前記パージ通路を開放することで前記蒸発燃料を前記吸気通路内に供給して燃焼させ、前記所定時間が経過した後は、前記パージ弁により前記パージ通路を遮断することで前記蒸発燃料を前記キャニスタに吸着させることが好ましい。
【００１３】
この発明では、燃料分離システムの停止要求があった場合においてエンジンの停止要求がない場合（イグニッションスイッチがオフされていない場合やアイドルストップ要求がない場合）、即ち燃料分離が完了した場合や高オクタン価燃料タンク内の残量との関係からオーバーフローを防止する必要がある場合には、負圧ポンプを停止させてから所定時間が経過するまでの間、パージ弁によりパージ通路を開放することで、蒸発燃料を吸気通路内に供給して燃焼させる。また、所定時間が経過した後は、パージ弁によりパージ通路を遮断することで、蒸発燃料をキャニスタに吸着させる。
この発明によれば、燃料分離が完了した場合や高オクタン価燃料タンク内の残量との関係からオーバーフローを防止する必要がある場合には、負圧ポンプを停止させてから所定時間（例えば５秒）の間、エンジン駆動中に通常行われる蒸発燃料のパージ処理を延長して実行する。これにより、蒸発燃料を適切に処理できることで、蒸発燃料量をより低減できる。ひいては、キャニスタを小型化できる。
【００１４】
前記燃料分離システムは、前記第１タンク及び前記第２タンクと連通してこれらタンクから排出された蒸発燃料を吸着するキャニスタ（例えば、後述のキャニスタ１８）と、該キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路（例えば、後述のパージ通路１８３）と、該パージ通路に設けられ、前記パージ通路を開放又は遮断するパージ弁（例えば、後述のパージ弁１８１）と、をさらに備え、前記停止制御手段は、内燃機関の停止要求があった場合に、前記負圧ポンプを停止させてから所定時間が経過して前記内燃機関を停止させるまでの間、前記パージ弁により前記パージ通路を開放することで前記蒸発燃料を前記吸気通路内に供給して燃焼させ、前記所定時間が経過した後は、前記パージ弁により前記パージ通路を遮断することで前記蒸発燃料を前記キャニスタに吸着させることが好ましい。
【００１５】
この発明では、燃料分離システムの停止要求があった場合においてエンジンの停止要求があった場合、即ちイグニッションスイッチがオフされた場合又はアイドルストップ要求があった場合に、負圧ポンプを停止させてから所定時間が経過し、エンジンを停止させるまでの間、パージ弁によりパージ通路を開放することで、蒸発燃料を吸気通路内に供給して燃焼させる。また、所定時間が経過した後は、パージ弁によりパージ通路を遮断することで、蒸発燃料をキャニスタに吸着させる。
この発明によれば、イグニッションスイッチがオフされた場合又はアイドルストップ要求があった場合に、エンジンを停止させるまでの所定時間（例えば５秒）の間、エンジン駆動中に通常行われる蒸発燃料のパージ処理を延長して実行する。これにより、蒸発燃料を適切に処理できることで、蒸発燃料量をより低減できる。ひいては、キャニスタを小型化できる。
【００１６】
前記停止制御手段は、車両がアイドルストップ中は前記燃料ポンプの駆動を継続することで、アイドルストップ解除後、速やかに燃料の分離を開始可能な状態を維持することが好ましい。
【００１７】
この発明では、車両がアイドルストップ中は燃料ポンプの駆動を継続することで、アイドルストップ解除後、速やかに燃料の分離を開始可能な状態を維持する。
この発明によれば、アイドルストップ中は燃料ポンプの駆動を継続し、燃料に燃圧を付与して温調することで、アイドルストップ解除後、速やかに燃料の分離を開始できる。従って、より効率良く燃料を分離できる。
【００１８】
前記昇温用熱交換器は、内燃機関の冷却水が流れる冷却水通路（例えば、後述のＬＬＣ通路１１１）と、該冷却水通路内を流れる冷却水の流量を調整する流量調整弁（例えば、後述の流量調整弁１１２）と、を備え、前記燃料分離システムの制御装置は、前記燃料分離システムに故障が発生したか否かを判断する故障判断手段（例えば、後述のＥＣＵ５，故障判断部）と、前記故障判断手段の判断結果に基づいて故障事象を判別する故障事象判別手段（例えば、後述のＥＣＵ５，故障事象判別部）と、をさらに備え、前記停止制御手段は、前記故障判断手段により前記燃料分離システムに故障が発生したと判断された場合には、前記故障事象判別手段による判別結果に応じて、前記負圧ポンプ、前記燃料ポンプ及び前記降温用熱交換器を即時停止並びに前記流量調整弁を即時閉弁させるか、又は、前記負圧ポンプを停止及び前記流量調整弁を閉弁させた後、前記昇温用熱交換器により昇温されて前記分離器に流入する燃料の温度が所定温度以下になったことに応じて、前記燃料ポンプ及び前記降温用熱交換器を停止させるかを選択することが好ましい。
【００１９】
この発明では、燃料分離システムに故障が発生したと判断された場合には、故障事象の判別結果に応じて、負圧ポンプ、燃料ポンプ及び降温用熱交換器を即時停止並びに流量調整弁を閉弁（全閉）させるか、又は、負圧ポンプを停止及び流量調整弁を閉弁（全閉）させた後、昇温用熱交換器により昇温されて分離器に流入する燃料の温度が所定温度以下になったことに応じて、燃料ポンプ及び降温用熱交換器を停止させるかを選択する。
この発明によれば、重大な故障が発生した場合には、負圧ポンプ、燃料ポンプ及び降温用熱交換器を即時停止並びに流量調整弁を閉弁（全閉）させて、２次側装置及び１次側装置を含めた燃料分離システム全体を即時停止させることができる。また、重大でない故障が発生した場合には、負圧ポンプを停止させて２時側装置を停止、及び流量調整弁を閉弁（全閉）させた後、燃料温度が所定温度以下となった後に燃料ポンプ及び降温用熱交換器を停止させて１次側装置を停止させることで、燃料の沸騰を回避しながらシステムを停止できる。従って、この発明によれば、故障状況に応じて最適なタイミングで燃料分離システムを停止できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、燃料温度が所定温度以下となった後に燃料分離システムを停止させることで、燃料の沸騰を回避できる燃料分離システムの制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の燃料分離システムの構成を示す図である。
【図２】上記実施形態に係る燃料分離システムの停止制御の手順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】
【００２２】
本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン２の燃料分離システム１の構成を示す図である。エンジン２の燃料分離システム１は、図示しない車両に搭載され、車両の走行中にエタノールとガソリンの混合燃料を、混合燃料よりエタノール濃度が高くオクタン価の高い高オクタン価燃料と、混合燃料よりエタノール濃度が低くオクタン価の低い低オクタン価燃料とに分離する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態に係るエンジン２の燃料分離システム１は、主タンク１０と、昇温用熱交換器１１と、分離器１２と、凝縮器１３と、高オクタン価燃料バッファタンク１４と、高オクタン価燃料タンク１５と、降温用熱交換器１６と、キャニスタ１８と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）５と、を備える。なお、この燃料分離システム１は、分離器１２内に設けられた後述の分離膜１２２を境として、１次側装置と２次側装置とに分けられる。即ち、１次側装置は、主タンク１０と、昇温用熱交換器１１と、降温用熱交換器１６とを含んで構成され、分離膜１２２により分離された低オクタン価燃料が主に流通する。また、２次側装置は、凝縮器１３と、高オクタン価燃料バッファタンク１４と、高オクタン価燃料タンク１５と、負圧ポンプ１４１と、を含んで構成され、分離膜１２２により分離された高オクタン価燃料が主に流通する。
【００２４】
主タンク１０は、給油口から供給されたエタノールとガソリンの混合燃料を貯留する。本実施形態では、混合燃料として、最も普及しているエタノール含有率が１０％の混合燃料（Ｅ１０）が好ましく使用される。主タンク１０には、後述する昇温用熱交換器１１及び分離器１２に燃料を供給するための第１燃料通路１０１が接続される。
【００２５】
また、後述するように主タンク１０には、分離膜１２２により分離された低オクタン価燃料が導入され、主タンク１０内の混合燃料と混合されて再び分離に供される。混合燃料を分離膜１２２に１回接触させただけでは、高オクタン価成分を完全には分離できないため、複数回、分離膜１２２に接触させる必要があるからである。
従って、主タンク１０内の燃料は、１次側装置を循環して分離膜１２２に複数回接触することで、徐々に高オクタン価成分濃度が低下していく。以下、１次側装置を循環する燃料を、単に燃料という。
【００２６】
主タンク１０内の貯留部１０ａには、第１燃料通路１０１に接続された燃料ポンプ１０２が設けられる。この燃料ポンプ１０２の回転数はＥＣＵ５により制御され、これにより、主タンク１０内の混合燃料は第１燃料通路１０１を介して昇温用熱交換器１１内に供給される。
昇温用熱交換器１１の上流側の第１燃料通路１０１には、第１温度センサ１０４が設けられる。第１温度センサ１０４は、第１燃料通路１０１を介して昇温用熱交換器１１内に供給される燃料の温度を検出し、これに応じた検出信号をＥＣＵ５に出力する。
【００２７】
昇温用熱交換器１１は、第１燃料通路１０１の途中に設けられ、燃料ポンプ１０２により第１燃料通路１０１を介して供給された燃料を、エンジン２の冷却水（ＬＬＣ）との熱交換により加熱する。
昇温用熱交換器１１には、エンジン２の冷却水が流れるＬＬＣ通路１１１が接続され、エンジン２の冷却水が昇温用熱交換器１１内を流通する。ＬＬＣ通路１１１には、ＬＬＣ通路１１１内を流れる冷却水の流量を調整する流量調整弁１１２が設けられ、この流量調整弁１１２はＥＣＵ５により制御される。また、ＬＬＣ通路１１１のエンジン２側には、水温センサ１１３が設けられ、この水温センサ１１３は、ＬＬＣ通路１１１内を流れる冷却水の温度を検出し、これに応じた検出信号をＥＣＵ５に出力する。
なお、昇温用熱交換器１１は、電気ヒータをさらに備えてもよく、電気ヒータで代替されてもよい。
【００２８】
分離器１２は、昇温用熱交換器１１により加熱されて供給された混合燃料を、該混合燃料よりエタノール濃度が高くオクタン価の高い高オクタン価燃料と、よりエタノール濃度が低くオクタン価の低い低オクタン価燃料とに分離する。
昇温用熱交換器１１の下流側で且つ分離器１２の上流側の第１燃料通路１０１には、第２温度センサ１２６が設けられる。第２温度センサ１２６は、昇温用熱交換器１１により加熱されて分離器１２に供給される燃料の温度を検出し、これに応じた検出信号をＥＣＵ５に出力する。
【００２９】
分離器１２は、透過気化法（パーベーパレーション法）を利用した分離器である。分離器１２は、混合燃料中の高オクタン価成分であるエタノールを選択的に透過させる分離膜１２２と、この分離膜１２２により区画された高圧室１２３及び低圧室１２４と、低圧室１２４内の圧力を検出する圧力センサ１２５と、を備える。
【００３０】
高圧室１２３は、第１燃料通路１０１の昇温用熱交換器１１下流側に接続され、第１燃料通路１０１に設けられた燃料ポンプ１０２により、高圧に保たれる。低圧室１２４は、後述する凝縮器１３及び高オクタン価燃料バッファタンク１４を介して負圧ポンプ１４１の吸気側に接続され、これにより負圧に保たれる。低圧室１２４内には、圧力センサ１２５が設けられる。圧力センサ１２５は、低圧室１２４内の圧力を検出し、これに応じた検出信号をＥＣＵ５に出力する。
【００３１】
昇温用熱交換器１１により加熱された燃料が高圧室１２３内に供給されると、高オクタン価成分のエタノールが分離膜１２２を選択的に透過し、低圧室１２４内に高オクタン価燃料が浸出する。一方、高圧室１２３内には低オクタン価燃料が残存する。これにより、燃料が高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とに分離される。
分離器１２の分離効率は、供給される燃料の温度や流量と、高圧室１２３及び低圧室１２４内の圧力とにより調整される。
【００３２】
凝縮器１３は、気体状態の高オクタン価燃料を凝縮する。この凝縮器１３は、分離器１２の下方に配置される。凝縮器１３は、その上流側が分離器１２の低圧室１２４に接続され、その下流側が後述する高オクタン価燃料バッファタンク１４を介して負圧ポンプ１４１の吸気側に接続される。これにより、凝縮器１３内は負圧に制御され、気体状態の高オクタン価燃料が低圧室１２４から凝縮器１３内に供給されて、凝縮される。
凝縮器１３は、空冷式の凝縮器であり、プレート状の複数のフィン１３０と、冷却ファン１３２と、を備える。冷却ファン１３２は、その回転数がＥＣＵ５により制御される。なお、凝縮器１３として、水冷式の凝縮器を使用してもよい。
【００３３】
高オクタン価燃料バッファタンク１４は、高オクタン価燃料を負圧下で一時的に貯留する。高オクタン価燃料バッファタンク１４は、凝縮器１３の下方に配置される。高オクタン価燃料バッファタンク１４の上方空間１４６は、凝縮器１３の下部１３４と第３連通路１３３により連通されるとともに、後述する負圧ポンプ１４１の吸気側に接続される。これにより、高オクタン価燃料バッファタンク１４内は負圧に制御され、高オクタン価燃料が、凝縮器１３から高オクタン価燃料バッファタンク１４内に供給される。
高オクタン価燃料バッファタンク１４の上方空間１４６と凝縮器１３の下部１３４とを連通する第３連通路１３３には、高オクタン価燃料バッファタンク１４から凝縮器１３への燃料の流れを妨げる第２逆止弁１３１が設けられる。
高オクタン価燃料バッファタンク１４内には、高オクタン価燃料の残量を検出する高オクタン価燃料バッファタンク残量センサ１４８が設けられる。
【００３４】
高オクタン価燃料タンク１５は、高オクタン価燃料を大気圧下で貯留する。高オクタン価燃料タンク１５は、高オクタン価燃料バッファタンク１４の下方に配置される。高オクタン価燃料タンク１５の上方空間１５４は、高オクタン価燃料バッファタンク１４の貯留部１４７と第２連通路１４５により連通される。第２連通路１４５には、高オクタン価燃料タンク１５から高オクタン価燃料バッファタンク１４への燃料の流れを妨げる第１逆止弁１４３が設けられる。
【００３５】
高オクタン価燃料タンク１５の貯留部１５５は、吸気側が高オクタン価燃料バッファタンク１４の上方空間１４６に接続された負圧ポンプ１４１の排気側に接続される。また、高オクタン価燃料タンク１５の上方空間１５４は、負圧ポンプ１４１の吸気側と第１連通路１４４により連通される。第１連通路１４４には、該第１連通路１４４を開放又は遮断する圧力制御弁１４２が設けられる。負圧ポンプ１４１の回転数及び圧力制御弁１４２の開閉は、ＥＣＵ５により制御される。圧力制御弁１４２は、例えば電磁弁で構成される。
高オクタン価燃料タンク１５内には、高オクタン価燃料の残量を検出する高オクタン価燃料タンク残量センサ１５６が設けられる。
【００３６】
負圧ポンプ１４１の作動停止後に、圧力制御弁１４２が開弁されると、高オクタン価燃料バッファタンク１４の上方空間１４６が、負圧ポンプ１４１の吸気側と遮断される一方で、大気圧下の高オクタン価燃料タンク１５の上方空間１５４と連通される。これにより、高オクタン価燃料バッファタンク１４内の負圧が開放され、高オクタン価燃料バッファタンク１４の内圧が概大気圧となる。すると、高オクタン価燃料バッファタンク１４の貯留部１４７に貯留されていた高オクタン価燃料の自重により、第１逆止弁１４３が開弁され、高オクタン価燃料が高オクタン価燃料タンク１５内に移送される。
また、高オクタン価燃料バッファタンク１４の内圧が概大気圧となることで、凝縮器１３の内圧との間に差圧が発生し、これにより第２逆止弁１３１が閉弁するため、分離器１２の低圧室１２４内及び凝縮器１３内の負圧が維持される。厳密に言えば、燃料の分離進行分の負圧低下はあるものの、短時間であれば分離器１２の低圧室１２４内及び凝縮器１３内の負圧は維持され、分離が継続可能である。
【００３７】
高オクタン価燃料タンク１５に貯留された高オクタン価燃料は、高オクタン価燃料タンク１５の貯留部１５５に設けられた燃料ポンプ１５１により、所定の圧力まで昇圧され、高オクタン価燃料通路１５２内に圧送される。圧送された高オクタン価燃料は、ポートインジェクタ５１によりエンジン２の吸気ポート３０内に適宜噴射される。燃料ポンプ１５１の回転数と、ポートインジェクタ５１の噴射時期及び噴射時間は、ＥＣＵ５により制御される。
【００３８】
また、高オクタン価燃料タンク１５の上方空間１５４は、後述するキャニスタ１８と二方弁１５３を介して接続される。高オクタン価燃料タンク１５内の圧力がキャニスタ１８内の圧力より高くなると、高オクタン価燃料タンク１５内の蒸発燃料がキャニスタ１８内に供給される。一方、高オクタン価燃料タンク１５内の圧力がキャニスタ１８内の圧力より低くなると、キャニスタ１８内の蒸発燃料が高オクタン価燃料タンク１５内に供給される。
【００３９】
降温用熱交換器１６は、分離器１２により分離された低オクタン価燃料を冷却する。本実施形態の降温用熱交換器１６は、ラジエータで構成される。この降温用熱交換器１６は、第２燃料通路１２１の途中に設けられ、分離器１２の下流側に配置される。降温用熱交換器１６は、コルゲート状の複数のフィン１６０と、冷却ファン１６１と、を備える。冷却ファン１６１は、その回転数がＥＣＵ５により制御される。分離膜１２２により分離された高温の低オクタン価燃料は、この降温用熱交換器１６により冷却される。
降温用熱交換器１６の出口には、第３温度センサ１６２が設けられる。第３温度センサ１６２は、降温用熱交換器１６により冷却された燃料の温度を検出し、これに応じた検出信号をＥＣＵ５に出力する。
【００４０】
降温用熱交換器１６の下流側は、主タンク１０と第２燃料通路１２１により接続される。即ち、分離膜１２２により分離された低オクタン価燃料は、主タンク１０内に供給されて分離前の混合燃料と混合され、再び分離器１２に供される。このようにして、燃料中の高オクタン価成分濃度が、分離が完了したと判断できる所定の閾値以下となるまで、主タンク１０及び分離膜１２２間を燃料が循環する。
【００４１】
第２燃料通路１２１には、燃圧レギュレータ１６５が設けられる。この燃圧レギュレータ１６５により、第２燃料通路１２１内を流れる燃料の燃圧が除去される。
また、昇温用熱交換器１１よりも上流側の第１燃料通路１０１には、燃料中の高オクタン価成分濃度を検出又は推定可能な高オクタン価成分濃度検出部として、例えばエタノールセンサ等の高オクタン価成分濃度センサ１６６が設けられる。高オクタン価成分濃度センサ１６６は、燃料中の高オクタン価成分濃度を検出し、これに応じた検出信号をＥＣＵ５に出力する。
【００４２】
高オクタン価成分濃度センサ１６６により検出された燃料中の高オクタン価成分濃度が、分離が完了したと判断できる所定の閾値以下となった場合には、主タンク１０内に高オクタン価成分濃度が十分に小さい低オクタン価燃料が貯留されていることとなる。
主タンク１０内の低オクタン価燃料は、主タンク１０の貯留部１０ａに設けられた燃料ポンプ１０３により、所定の圧力まで昇圧され、低オクタン価燃料通路１０６内に圧送される。圧送された低オクタン価燃料は、直噴インジェクタ５２によりエンジン２の燃焼室２０内に適宜噴射される。燃料ポンプ１０３の回転数と、直噴インジェクタ５２の噴射時期及び噴射時間は、ＥＣＵ５により制御される。
【００４３】
主タンク１０の上方空間１０ｂは、後述するキャニスタ１８と二方弁１０５を介して接続される。高オクタン価燃料タンク１５内の圧力がキャニスタ１８内の圧力より高くなると、高オクタン価燃料タンク１５内の蒸発燃料がキャニスタ１８内に供給される。一方、高オクタン価燃料タンク１５内の圧力がキャニスタ１８内の圧力より低くなると、キャニスタ１８内の蒸発燃料が高オクタン価燃料タンク１５内に供給される。
【００４４】
キャニスタ１８は、主タンク１０及び高オクタン価燃料タンク１５と連通し、これらタンクから排出された蒸発燃料を吸着する。より具体的には、キャニスタ１８は、活性炭等の吸着剤を内蔵し、高オクタン価成分のエタノール及び低オクタン価成分のガソリン（炭化水素）を吸着して保持する。キャニスタ１８は、パージ通路１８３を介してエンジン２の吸気ポート３０に連通する。パージ通路１８３には、パージ通路１８３を開放又は遮断するパージ弁１８１が設けられ、パージ弁１８１の開閉は、ＥＣＵ５により制御される。
【００４５】
吸気ポート３０内は負圧状態であることから、パージ弁１８１が開弁されると、キャニスタ１８に吸着されて保持されていたエタノール及びガソリン（炭化水素）が、再び蒸発して蒸発燃料となって、開放されたパージ通路１８３を介して吸気ポート３０内に供給される（以下、「燃料パージ処理」という。）。これにより、蒸発燃料がエンジン２の燃焼室２０内に供給され、燃焼される。この燃料パージ処理は、イグニッションスイッチがオンされているときに実行される。
また、パージ弁１８１が閉弁されると、パージ通路１８３が遮断されて、主タンク１０及び高オクタン価燃料タンク１５内で発生した蒸発燃料がキャニスタ１８に排出されて吸着される（以下、「キャニスタ処理」という。）このキャニスタ処理は、イグニッションスイッチがオフされているときとアイドルストップ中に実行される。
なお、蒸発燃料以外の窒素等の空気成分は、キャニスタ１８から排出通路１８２を介して車外に排出される。
【００４６】
エンジン２は、複数のシリンダ２３を備えた多気筒エンジンである。図１には、このうちの１つを代表的に示す。エンジン２は、シリンダ２３が形成されたシリンダブロック２１と、シリンダヘッド２２とを組み合わせて構成される。シリンダ２３内には、ピストン２４が摺動可能に設けられる。ピストン２４の頂面とシリンダヘッド２２のシリンダ２３側の面により、エンジン２の燃焼室２０が形成される。ピストン２４は、コンロッドを介して図示しないクランクシャフトに連結されている。即ち、シリンダ２３内におけるピストン２４の往復動に応じて図示しないクランクシャフトが回転する。
【００４７】
エンジン２には、吸気が流れる吸気管３と、排気が流れる排気管４と、が設けられる。シリンダヘッド２２には、燃焼室２０と吸気管３とを接続する吸気ポート３０と、燃焼室２０と排気管４とを接続する排気ポート４０と、が形成されている。吸気ポート３０のうち燃焼室２０に臨む吸気開口は、吸気バルブ２７により開閉される。排気ポート４０のうち燃焼室２０に臨む排気開口は、排気バルブ２８により開閉される。
【００４８】
シリンダヘッド２２には、燃焼室２０内に臨む点火プラグ２９と、吸気バルブ２７を開閉駆動する図示しない吸気カムシャフトと、排気バルブ２８を開閉駆動する排気カムシャフトと、が設けられる。点火プラグ２９は、図示しないイグナイタ及びそのドライバを介してＥＣＵ５に接続され、その点火時期がＥＣＵ５により制御される。
【００４９】
吸気管３には、上流側から下流側に向かって順に、図示しない過給機のコンプレッサ及びインタークーラ、スロットル弁３１が設けられる。スロットル弁３１は、エンジン２の燃焼室２０内に供給される空気の流量（吸気流量）を制御する。スロットル弁３１は、図示しないドライバを介してＥＣＵ５に接続される。
【００５０】
排気管４には、上流側から下流側へ向かって順に、図示しない過給機のタービン、排気を浄化する排気浄化触媒が設けられる。排気浄化触媒は、例えば三元触媒であり、排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等を浄化する。
【００５１】
ＥＣＵ５は、エンジン２及び燃料分離システム１を制御する電子制御ユニットであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び各種インターフェース等の電子回路を含んで構成される。また、ＥＣＵ５には、後述する燃料分離システム１の燃料分離制御を実行する燃料分離制御部と、停止制御を実行する停止制御部と、燃料分離システム１に故障が発生したか否かを判断する故障判断部と、故障判断部の判断結果に基づいて故障事象を判別する故障事象判別部と、が構成される。ＥＣＵ５には、エンジン２及び燃料分離システム１の状態及びこれらを搭載した車両の状態等を把握するため、上述した各種のセンサ、弁、ポンプ、ファン等が接続される。
【００５２】
次に、本実施形態に係る燃料分離システム１における燃料分離制御の動作について説明する。
先ず、主タンク１０内に給油された混合燃料は、燃料ポンプ１０２（燃圧３００〜４００ｋＰａ）により、第１燃料通路１０１の途中に設けられた昇温用熱交換器１１に供給され、昇温用熱交換器１１内を流通するエンジン２の冷却水との熱交換により加熱される。加熱された混合燃料は、分離器１２内の分離膜１２２に供給され、高オクタン価成分（アルコール）が選択的に分離膜１２２を透過する。これにより、混合燃料が、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とに分離される。
【００５３】
低圧室１２４で分離された高オクタン価燃料は、気体状態であり、負圧ポンプ１４１の作用により負圧状態に保たれた低圧室１２４から、同じく負圧状態に保たれた凝縮器１３内に供給される。気体状態の高オクタン価燃料は、凝縮器１３内で凝縮されて液体状態となった後、負圧ポンプ１４１の作用により負圧状態に保たれた高オクタン価燃料バッファタンク１４内に供給され、負圧下で一時的に貯留される。
【００５４】
高オクタン価燃料バッファタンク１４内の高オクタン価燃料は、所定のタイミングで、高オクタン価燃料タンク１５内に移送される。具体的には、負圧ポンプ１４１の作動停止後に、圧力制御弁１４２を開弁することで、高オクタン価燃料バッファタンク１４の上方空間１４６は、負圧ポンプ１４１の吸気側と遮断される一方で、大気圧下の高オクタン価燃料タンク１５の上方空間１５４と連通される。これにより、高オクタン価燃料バッファタンク１４内の圧力が大気圧となる。すると、高オクタン価燃料バッファタンク１４の貯留部１４７に貯留されていた高オクタン価燃料の自重により、第１逆止弁１４３が開弁され、高オクタン価燃料が高オクタン価燃料タンク１５内に供給される。
なお、このとき、高オクタン価燃料バッファタンク１４よりも上方の凝縮器１３内及び分離器１２の低圧室１２４内は、燃料の分離進行分の負圧低下があるのみであり、負圧が維持されて分離が継続される。
【００５５】
高オクタン価燃料バッファタンク１４から高オクタン価燃料タンク１５への高オクタン価燃料の移送が終了した後、圧力制御弁１４２を閉弁し、負圧ポンプ１４１を作動開始することで、再び高オクタン価燃料バッファタンク１４内は負圧状態となり、第１逆止弁１４３が閉弁される。
高オクタン価燃料タンク１５内に移送されて貯留された高オクタン価燃料は、ポートインジェクタ５１により吸気ポート３０内に適宜噴射される。また、主タンク１０及び高オクタン価燃料タンク１５内で発生した蒸発燃料は、キャニスタ１８に吸着された後、パージされてエンジン２の燃焼に供される。
【００５６】
一方、高圧室１２３で分離された液体状態の低オクタン価燃料は、降温用熱交換器１６により冷却された後、燃圧レギュレータ１６５により燃圧が除去される。その後、低オクタン価燃料は、主タンク１０内に戻されて混合燃料と混合され、再び分離器１２に供される。混合燃料を分離膜１２２に１回接触させただけでは、高オクタン価成分を完全には分離できないため、複数回、分離膜１２２に接触させる。そして、高オクタン価成分濃度センサ１６６により検出された高オクタン価成分濃度が所定の閾値以下となった場合には、分離が完了したと判断し、燃料分離制御を終了する。主タンク１０内の低オクタン価燃料は、直噴インジェクタ５２によりエンジン２の燃焼室２０内に適宜噴射される。
【００５７】
図２は、本実施形態に係る燃料分離システム１の停止制御の手順を示すフローチャートである。本実施形態の停止制御は、ＥＣＵ５により繰り返し実行される。
【００５８】
ステップＳ１では、燃料分離システム１の停止要求が有ったか否かを判別する。この判別がＹＥＳの場合にはステップＳ２に移り、ＮＯの場合には本処理を終了する。
ここで、燃料分離システム１の停止要求は、（１）高オクタン価燃料タンク１５内の高オクタン価燃料タンク残量センサ１５６により検出された高オクタン価燃料残量が所定の閾値以上であり、オーバーフローを防止する必要がある場合、（１’）高オクタン価成分濃度センサ１６６により検出された燃料中の高オクタン価成分濃度が所定の閾値以下であり、燃料の分離が完了したと判断された場合、（２）車両のアイドルストップ要求があった場合、（３）車両のイグニッションスイッチがオフされた場合、又は、（４）燃料分離システム１にフェール（故障）があった場合に要求され、停止フラグが「０」から「１」に設定される。
【００５９】
ステップＳ２では、燃料分離システム１が停止しているか否かを判別する。即ち、１次側装置及び２次側装置いずれも停止しているか否かを判別する。この判別がＮＯの場合には、ステップＳ３に移り、ＹＥＳの場合には本処理を終了する。
【００６０】
ステップＳ３では、燃料分離システム１にフェール（故障）が発生しているか否かを判別する。この判別がＹＥＳの場合には、ステップＳ４に移り、発生した故障の事象を判別する。一方、この判別がＮＯの場合には、ステップＳ７に移る。
ここで、フェール（故障）としては、（５）降温用熱交換器１６の冷却ファン１６１の故障や制御異常等により、第１温度センサ１０４により検出される主タンク１０内の燃料の温度が所定の閾値以上となった場合、（５’）（５）の場合において、燃料温度を降温できない場合、（６）分離膜１２２の破損等により、２次側装置の負圧が所定の閾値以上である場合、（７）配管の破損や通路の目詰まりにより、１次側装置の燃圧が所定の閾値以下である場合、（８）ＬＬＣ通路１１の流量調整弁１１２の固着や制御異常により、昇温用熱交換器１１により昇温されて分離膜１２２に流入する燃料の温度が所定の閾値以上である場合、が挙げられる。これらの場合に、故障が発生したと判断し、故障フラグが「０」から「１」に設定される。
【００６１】
ステップＳ４では、発生した故障の事象が重大フェール（重大故障）であるか否かを判別する。この判別がＹＥＳの場合には、重大な故障が発生しているため、ステップＳ５に移って燃料分離システム１を即時停止（１次側装置及び２次側装置いずれも即時停止、即ち、負圧ポンプ１４１、燃料ポンプ１０２及び降温用熱交換器１６を即時停止、並びに、流量調整弁１１２を即時閉弁）させる。また、この判別がＮＯの場合には、発生した故障が重大ではないため、ステップＳ６に移って１次側装置を流通する燃料（主に低オクタン価燃料）の温度を十分に降温させてから燃料分離システム１を停止（即ち、負圧ポンプ１４１を停止及び流量調整弁１１２を閉弁させた後、昇温用熱交換器１１により昇温されて分離器１２に流入する燃料の温度が所定温度以下になったことに応じて、燃料ポンプ１０２及び降温用熱交換器１６を停止）させ、本処理を終了する。
ここで、重大フェール（重大故障）とは、システムを即時停止させないとシステムが多大な影響を受ける故障事象である。上述の（５）〜（８）のフェール（故障）のうち、重大フェール（重大故障）としては、（５’）及び（７）が挙げられる。
【００６２】
ステップＳ７では、負圧ポンプ１４１を停止させ、ステップＳ８に移る。これにより、燃料の分離が停止され、２次側装置が停止される。
【００６３】
ステップＳ８では、エンジン２の停止要求が有ったか否かを判別する。この判別がＮＯの場合、即ち燃料分離システム１の停止要求はあったがエンジン２の停止要求が無い場合、具体的には上述の（１）又は（１’）の場合には、ステップＳ９に移る。一方、この判別がＹＥＳの場合、即ち燃料分離システム１の停止要求がありエンジン２の停止要求も有った場合、具体的には上述の（２）又は（３）の場合には、ステップＳ１３に移る。
【００６４】
ステップＳ９では、上述の（１）又は（１’）の場合において、ステップＳ７で負圧ポンプ１４１を停止させてから所定時間が経過したか否かを判別する。ここで、所定時間は、各タンクとキャニスタ１８とを接続する配管内の蒸発燃料の排出遅れに相当する時間に予め設定される。なお、この所定時間は後述のステップＳ１３の所定時間と同一の値に設定される。
この判別がＮＯの場合には、配管内の蒸発燃料がまだ十分に排出されていないため、ステップＳ１０に移って燃料パージ処理を継続し、ステップＳ１６に移る。一方、この判別がＹＥＳの場合には、配管内の蒸発燃料が十分に排出されたため、ステップＳ１１に移って燃料パージ処理を終了し、ステップＳ１２に移って２次側装置の停止を終了する。これにより、各タンク内で発生する蒸発燃料は、キャニスタ処理によりキャニスタ１８に吸着されることとなる。
なお、燃料パージ処理の際には、各インジェクタの燃料噴射量を減少方向に補正するパージ補正係数を、パージ流量及び蒸発燃料濃度に基づいて算出し、算出されたパージ補正係数に基づく蒸発燃料量が差し引かれた燃料量を、各インジェクタから噴射するのが好ましい。
【００６５】
ステップＳ１３では、（２）車両のアイドルストップ要求があった場合、又は（３）車両のイグニッションスイッチがオフされた場合において、ステップＳ７で負圧ポンプ１４１を停止させてから所定時間が経過したか否かを判別する。上述したように、この所定時間はステップＳ９の所定時間と同一の値に設定される。
この判別がＮＯの場合には、配管内の蒸発燃料がまだ十分に排出されていないため、エンジン２を停止させるまでの間、ステップＳ１５に移って燃料パージ処理を継続する。
一方、この判別がＹＥＳの場合には、配管内の蒸発燃料が十分に排出されたため、ステップＳ１４に移って燃料パージ処理を終了し、エンジン２の停止を許可する。これにより、各タンク内で発生する蒸発燃料は、キャニスタ処理によりキャニスタ１８に吸着されることとなる。その後、ステップＳ１２に移って２次側装置の停止を終了する。
このように、ステップＳ１３〜１５は、２次側装置のオフタイマーとして機能する。
【００６６】
ステップＳ１６では、車両がアイドルストップ（Ｉ／Ｓ）中であるか否かを判別する。この判別がＹＥＳの場合には、ステップＳ１７に移って燃料ポンプ１０２をＯＮにして、本処理を終了する。これにより、燃料に燃圧が付与されて温調されることで、アイドルストップ解除後、速やかに燃料の分離の開始が可能となっている。
【００６７】
ステップＳ１８では、昇温用熱交換器１１により昇温されて分離器１２に流入する燃料の温度が所定温度以下であるか否かを判別する。具体的には、第２温度センサ１２６により検出された燃料の温度が所定温度以下であるか否かを判別する。ここで、所定温度は、昇温用熱交換器１１内等で燃料が沸騰することがない値に予め設定される。
【００６８】
この判別がＹＥＳの場合には、燃料が十分に降温したと判断されるため、ステップＳ１９に移って、燃料ポンプ１０２、降温用熱交換器１６の冷却ファン１６１をオフにする。また、昇温用熱交換器１１の流量調整弁１１２によりＬＬＣ通路１１１をオフにする。次いで、ステップＳ２１に移って１次側装置の停止を終了し、本処理を終了する。
一方、この判別がＮＯの場合には、燃料がまだ十分に降温していないと判断されるため、ステップＳ２０に移って、燃料ポンプ１０２、降温用熱交換器１６の冷却ファン１６１をオンにするとともに、昇温用熱交換器１１の流量調整弁１１２によりＬＬＣ通路１１１をオフにし、本処理を終了する。これにより、１次側装置を流通する燃料の冷却が効率良く行われる。
【００６９】
従って、（１）高オクタン価燃料残量が所定の閾値以上でありオーバーフローを防止する必要がある場合、及び、（１’）燃料中の高オクタン価成分濃度が所定の閾値以下であり燃料の分離が完了したと判断された場合には、ステップＳ９及びステップＳ１８を経由する処理が実行される。この場合には、ステップＳ１９及びステップＳ２０にあるように、ＬＬＣ通路がオフ（即ち流量調整弁１１２が閉弁（全閉）、以下同様。）される。
【００７０】
また、（２）車両のアイドルストップ要求があった場合には、ステップＳ１３及びステップＳ１７を経由する処理が実行される。この場合には、ＬＬＣ通路はオフされない。
【００７１】
また、（３）車両のイグニッションスイッチがオフされた場合には、ステップＳ１３における所定時間が経過する前は、ステップＳ１５及びステップＳ１８を経由する処理が実行される。この場合には、ステップＳ１９及びステップＳ２０にあるように、ＬＬＣ通路１１１がオフされる。
その後、ステップＳ１３における所定時間が経過した後は、ステップＳ１４及びステップＳ１８を経由する処理が実行される。この場合には、エンジン２の停止により、ＬＬＣ通路１１１のオフは特に不要である。
【００７２】
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
【００７３】
本実施形態では、燃料分離システム１の停止要求があった場合に、先ず、負圧ポンプ１４１を停止させる。その後、昇温用熱交換器１１により昇温されて分離器１２に流入する燃料の温度が所定温度以下になったことに応じて、燃料ポンプ１０２及び降温用熱交換器１６を停止させる。
本実施形態によれば、負圧ポンプ１４１を停止し、高オクタン価燃料が流通する２次側装置を停止させた後、燃料ポンプ１０２及び降温用熱交換器１６を所定時間作動させるため、燃料温度を十分に冷却して降温させることができる。従って、熱交換器内で燃料が沸騰するのを回避でき、蒸発燃料量を低減できる。ひいては、高い耐久性を有する高価な部品が不要となり、コストを削減できる。
【００７４】
本実施形態では、燃料分離システム１の停止要求があった場合に、負圧ポンプ１４１を停止させた後、流量調整弁１１２を閉弁（全閉）することで、昇温用熱交換器１１が備えるＬＬＣ通路１１１内を流れる冷却水の流れを停止させる。
本実施形態によれば、負圧ポンプ１４１を停止させた後、冷却水の流れを停止させるため、燃料分離システム１内を流れる燃料が昇温用熱交換器１１により加熱されることがなくなるため、燃料温度をより確実に冷却して降温させることができる。
【００７５】
本実施形態では、燃料分離システム１の停止要求があった場合においてエンジン２の停止要求がない場合（イグニッションスイッチがオフされていない場合やアイドルストップ要求がない場合）、即ち燃料分離が完了した場合や高オクタン価燃料タンク１５内の残量との関係からオーバーフローを防止する必要がある場合には、負圧ポンプ１４１を停止させてから所定時間が経過するまでの間、パージ弁１８１によりパージ通路１８３を開放することで、蒸発燃料を吸気ポート３０内に供給して燃焼させる。また、所定時間が経過した後は、パージ弁１８１によりパージ通路１８３を遮断することで、蒸発燃料をキャニスタ１８に吸着させる。
本実施形態によれば、燃料分離が完了した場合や高オクタン価燃料タンク１５内の残量との関係からオーバーフローを防止する必要がある場合には、負圧ポンプ１４１を停止させてから所定時間（例えば５秒）の間、エンジン２駆動中に通常行われる蒸発燃料のパージ処理を延長して実行する。これにより、蒸発燃料を適切に処理できることで、蒸発燃料量をより低減できる。ひいては、キャニスタ１８を小型化できる。
【００７６】
本実施形態では、燃料分離システム１の停止要求があった場合においてエンジン２の停止要求があった場合、即ちイグニッションスイッチがオフされた場合又はアイドルストップ要求があった場合に、負圧ポンプ１４１を停止させてから所定時間が経過し、エンジン２を停止させるまでの間、パージ弁１８１によりパージ通路１８３を開放することで、蒸発燃料を吸気ポート３０内に供給して燃焼させる。また、所定時間が経過した後は、パージ弁１８１によりパージ通路１８３を遮断することで、蒸発燃料をキャニスタ１８に吸着させる。
本実施形態によれば、イグニッションスイッチがオフされた場合又はアイドルストップ要求があった場合に、エンジン２を停止させるまでの所定時間（例えば５秒）の間、エンジン２駆動中に通常行われる蒸発燃料のパージ処理を延長して実行する。これにより、蒸発燃料を適切に処理できることで、蒸発燃料量をより低減できる。ひいては、キャニスタ１８を小型化できる。
【００７７】
本実施形態では、車両がアイドルストップ中は燃料ポンプ１０２の駆動を継続することで、アイドルストップ解除後、速やかに燃料の分離を開始可能な状態を維持する。
本実施形態によれば、アイドルストップ中は燃料ポンプの駆動を継続し、燃料に燃圧を付与して温調することで、アイドルストップ解除後、速やかに燃料の分離を開始できる。従って、より効率良く燃料を分離できる。
【００７８】
本実施形態では、燃料分離システム１に故障が発生したと判断された場合には、故障事象の判別結果に応じて、負圧ポンプ１４１、燃料ポンプ１０２及び降温用熱交換器１６を即時停止並びに流量調整弁１１２を閉弁（全閉）させるか、又は、負圧ポンプ１４１を停止及び流量調整弁１１２を閉弁（全閉）させた後、昇温用熱交換器１１により昇温されて分離器１２に流入する燃料の温度が所定温度以下になったことに応じて、燃料ポンプ１０２及び降温用熱交換器１６を停止させるかを選択する。
本実施形態によれば、重大な故障が発生した場合には、負圧ポンプ１４１、燃料ポンプ１０２及び降温用熱交換器１６を即時停止並びに流量調整弁１１２を閉弁（全閉）させて、２次側装置及び１次側装置を含めた燃料分離システム１全体を即時停止させることができる。また、重大でない故障が発生した場合には、負圧ポンプ１４１を停止させて２時側装置を停止、及び流量調整弁１１２を閉弁（全閉）させた後、燃料温度が所定温度以下となった後に燃料ポンプ１０２及び降温用熱交換器１６を停止させて１次側装置を停止させることで、燃料の沸騰を回避しながらシステムを停止できる。従って、本実施形態によれば、故障状況に応じて最適なタイミングで燃料分離システム１を停止できる。
【００７９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
上記実施形態では、エタノールとガソリンの混合燃料の使用を想定したが、本発明はこれに限定されない。ガソリンに混合するアルコール成分としては、エタノールに限らずメタノールやブタノール等でもよい。
【００８０】
上記実施形態では、分離器１２で分離された低オクタン価燃料を主タンク１０に戻す構成としたが、これに限定されない。例えば、低オクタン価燃料タンクを別途設け、この低オクタン価燃料タンクに低オクタン価燃料を貯留する構成としてもよい。
また、低オクタン価燃料タンクに加えて循環回路を設け、この循環回路内を少量の燃料が循環して分離が行われるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１…燃料分離システム
２…エンジン（内燃機関）
５…ＥＣＵ（制御装置，停止制御手段，故障判断手段，故障事象判別手段）
１０…主タンク（第１タンク）
１１…昇温用熱交換器
１２…分離器
１５…高オクタン価燃料タンク（第２タンク）
１６…降温用熱交換器
１８…キャニスタ
１０２…燃料ポンプ
１１１…ＬＬＣ通路（冷却水通路）
１１２…流量調整弁
１２２…分離膜
１４１…負圧ポンプ
１８１…パージ弁
１８３…パージ通路
【図１】
2014227895.tif 000003
【図２】
2014227895.tif 000004