(57)【要約】【課題】  分離器の状態判定の高精度化及び燃料分離装置の簡素化を図りうる装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る燃料分離装置は、原燃料タンク１０から供給された原燃料Ｆ０を高オクタン価燃料Ｆ２と低オクタン価燃料Ｆ１とに分離するように構成された分離器２０と、低オクタン価燃料Ｆ２における高オクタン価成分の濃度Ｃ１に応じた信号を出力するように構成された１次濃度センサ７１と、１次濃度センサ７１により出力される信号に示される当該濃度Ｃ１に応じて分離器２０の状態を判定するように構成された状態判定要素とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原燃料を格納するように構成された原燃料タンクと、
前記原燃料タンクから供給された前記原燃料を高オクタン価成分が当該原燃料よりも多く含有されている高オクタン価燃料と高オクタン価成分が当該原燃料よりも少なく含有されている低オクタン価燃料とに分離するように構成された分離器と、
前記低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度に応じた信号を出力するように構成された１次濃度センサと、
前記１次濃度センサにより出力される前記信号に示される高オクタン価成分の濃度に応じて前記分離器の状態を判定するように構成された状態判定要素とを備えることを特徴とする燃料分離装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃料分離装置において、
前記分離器が、前記原燃料に含まれる高オクタン価成分を選択的に透過させる分離膜と、前記分離膜により区分されている高圧室と低圧室とを備え、
前記燃料分離装置が、前記低圧室の圧力に応じた信号を出力するように構成された圧力センサを備え、
前記状態判定要素が、前記圧力センサにより出力される前記信号により表わされる圧力を前記分離器の状態の判定の判断材料とするように構成されていることを特徴とする燃料分離装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料分離装置において、
前記高オクタン価燃料を蓄積する高オクタン価燃料タンクと、
前記高オクタン価燃料タンクに蓄積された前記高オクタン価燃料の量に応じた信号を出力するように構成された燃料量センサとを備え、
前記状態判定要素が、前記燃料量センサにより出力される前記信号に表わされる前記高オクタン価燃料の量を前記分離器の状態の判定の判断材料とするように構成されていることを特徴とする燃料分離装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか1項に記載の燃料分離装置において、
前記高オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度に応じた信号を出力するように構成された２次濃度センサを備え、
前記状態判定要素が、前記２次濃度センサにより出力される前記信号に表わされる前記高オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度を分離器状態判定の材料とするように構成されていることを特徴とする燃料分離装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか1項に記載の燃料分離装置において、
前記原燃料タンクが前記低オクタン価燃料を蓄積するように構成され、
前記１次濃度センサが前記原燃料又は前記低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度を示す信号を出力するように構成されていることを特徴とする燃料分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を分離する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料分離膜を用いて、原料燃料を高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とに分離する車載用燃料分離装置が知られている（例えば下記特許文献１参照）。このような燃料分離装置においては、燃料分離膜の一方側に原料燃料を供給し、燃料分離膜の他方側を負圧とする。そして、燃料分離膜を透過した燃料が高オクタン価燃料となり、燃料分離膜を透過しなかった燃料が低オクタン価燃料となる。
【０００３】
上記のような燃料分離装置において、燃料分離膜は、経年変化により、その分離性能が劣化する。この劣化の原因は、燃料分離膜の細孔が、固形物の流入等により、詰まりを生ずることにあると考えられる。また、分離膜自体の構造破壊（破損）により、分離性能が劣化することも考えられる。分離性能が劣化すると、高オクタン価燃料の収量（収率）が低下する。
【０００４】
このような分離器（分離膜）の異常を判定する方法は種々提案されている。例えば、原燃料の密度と低オクタン価燃料の密度とに基づいて分離膜の劣化を判定する燃料分離装置が提案されている（特許文献１参照）。また、分離器における原燃料の入口圧力と低オクタン価燃料の出口圧力との差圧に基づき分離器の異常の有無を判定する燃料分離器の異常判定装置が提案されている（特許文献２参照）。さらに、分離器の負圧と高オクタン価燃料の吐出圧とに基づいて分離器の異常の有無を判定する燃料分離器の異常判定装置が提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５３７６９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３９７１号公報
【特許文献３】特開２０１０−１７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術に対し、分離器の状態判定の精度の維持又は向上しながら、燃料分離装置を簡素化する等の更なる改良が望まれている。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みたものであり、分離器の状態判定の精度の維持又は向上及び燃料分離装置の簡素化を図りうる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】
【０００８】
本発明に係る燃料分離装置は、原燃料を格納するように構成された原燃料タンクと、前記原燃料タンクから供給された前記原燃料を高オクタン価成分が当該原燃料よりも多く含有されている高オクタン価燃料と高オクタン価成分が当該原燃料よりも少なく含有されている低オクタン価燃料とに分離するように構成された分離器と、前記低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度に応じた信号を出力するように構成された１次濃度センサと、前記１次濃度センサにより出力される前記信号に示される高オクタン価成分の濃度に応じて前記分離器の状態を判定するように構成された状態判定要素とを備える。
【０００９】
本発明に係る装置において、分離器による分離性能の変化が低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度に反映されることに鑑みて、当該濃度が分離器の状態判定材料とされることにより、当該判定の精度の維持又は向上が図られる。
【００１０】
また、燃料分離装置が、例えば、低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度の高低に基づいて、燃料分離処理の進捗状況の判定を行うために、当該濃度を示す信号を出力するセンサを備えている場合、本発明の１次濃度センサとして、前記のセンサを兼用することも可能である。このことにより、装置全体の部品点数を削減しうるため、燃料分離装置の簡素化が図られうる。
【００１１】
本発明において、前記分離器が前記原燃料に含まれる高オクタン価成分を選択的に透過させる分離膜と、前記分離膜により区分されている高圧室と低圧室とを備え、前記燃料分離装置が、前記低圧室の圧力に応じた信号を出力するように構成された圧力センサを備え、前記状態判定要素が、前記圧力センサにより出力される前記信号により表わされる圧力を前記分離器の状態の判定の判断材料とするように構成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明において、高圧室とは原燃料が供給される室をいい、低圧室とは、燃料分離時に真空ポンプ等により真空吸引されることにより負圧状態が実現される室をいう。
【００１３】
当該構成の本発明によれば、圧力センサから出力される信号に表わされる圧力が分離器状態判定の判断材料とされることにより、高オクタン価成分の濃度のみでは判断することができなかった分離器の状態が、より精密に判定される。
【００１４】
例えば、低圧室の負圧が燃料を分離する観点から十分に低く維持されているにもかかわらず燃料分離性能が低下している「第１種劣化状態」と、低圧室の負圧が燃料を分離する観点から好適な範囲に維持がされず、燃料分離性能も低下している「第２種劣化状態」とが少なくとも区別して判定される。これにより、例えば、燃料分離装置のより適切なメンテナンスが可能となる。
【００１５】
また、分離器の燃料分離機能の制御を行うために低圧室（又は低圧室に連通する機器等、低圧室の圧力と同等視できる内部圧力を有する構成要素）の圧力を測定するセンサを使用している場合、前記センサが本発明の圧力センサとして兼用されることにより、燃料分離装置全体の部品点数が削減し得るため、さらに、燃料分離装置の簡素化が図られる。
【００１６】
また、本発明において、前記高オクタン価燃料を蓄積する高オクタン価燃料タンクと、前記高オクタン価燃料タンクに蓄積された前記高オクタン価燃料の量に応じた信号を出力するように構成された燃料量センサとを備え、前記状態判定要素が、前記燃料量センサにより出力される前記信号により表わされる前記高オクタン価燃料の量を前記分離器の状態の判定の判断材料とするように構成されていることが好ましい。
【００１７】
当該構成の本発明によれば、燃料量センサから出力される信号に表わされる燃料量が分離器状態判定の判断材料とされることにより、高オクタン価成分の濃度のみでは判断することができなかった分離器の状態が、より精密に判定される。
【００１８】
例えば、当該本発明により、燃料分離性能が低下してなおかつ分離された燃料の量も少ない「第３種劣化状態」と、分離された燃料の量が多いにもかかわらず燃料分離性能が低下している「第４種劣化状態」とが区別して判定されるから、分離器の状態がより精度よく判定される。このように分離器の状態が区別して精度よく判定されることにより、例えば、燃料分離装置のより適切なメンテナンスが可能となる。
【００１９】
また、内燃機関へ低オクタン価燃料と高オクタン価燃料とを適切な混合比で供給する目的で、高オクタン価燃料タンク内の高オクタン価燃料の量を測定するセンサを有している場合、前記センサが本発明の燃料量センサとして使用されることにより、燃料分離装置全体の部品点数が削減されるため、燃料分離装置の簡素化が図られる。
【００２０】
本発明において、前記高オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度に応じた信号を出力するように構成された２次濃度センサを備え、前記状態判定要素が、前記２次濃度センサにより出力される前記信号に表わされる前記高オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度を分離器状態判定の材料とするように構成されていることが好ましい。
【００２１】
当該構成の本発明によれば、前記のように他の用途に使用するセンサを本発明の１次濃度センサ又は２次濃度センサとして兼用することもできるため燃料分離装置全体の簡素化が図られうることに加え、低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度に加え、高オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度を分離器状態判定の判断材料とすることにより、分離器状態判定のさらなる高精度化が図られる。
【００２２】
本発明において、前記原燃料タンクが前記低オクタン価燃料を蓄積するように構成され、前記１次濃度センサが前記原燃料又は前記低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度を示す信号を出力するように構成されていることが好ましい。
【００２３】
低オクタン価燃料を前記原燃料タンクに格納するように当該装置が構成される場合、低オクタン価燃料は、原燃料タンクにおいて原燃料と混合され、一体不可分な新たな原燃料を構成する。前記のとおり低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度は分離器の状態と関連性を有するから、低オクタン価燃料と原燃料との混合により構成される当該新たな原燃料における高オクタン価成分の濃度は、例えば、分離器に異常が発生した場合に濃度の変化量が減少するなど、分離器の状態と関連性を有する。このため、当該装置においては、低オクタン価燃料又は原燃料における高オクタン価成分の濃度に応じた分離器状態判定が可能となる。
【００２４】
当該構成の本発明によれば、前記の効果に加え、原燃料タンクが低オクタン価燃料を格納することにより部品点数を削減できるから、燃料分離装置の簡素化が図られ、また、１次濃度センサの配置個所の選択の幅が広がることより、１次濃度センサの兼用目的の用途が拡大されるため、柔軟な装置構成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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】第１の分離器状態判定処理の手順を表すフローチャート。
【図６】第２の分離器状態判定処理の手順を表すフローチャート。
【図７】第３の分離器状態判定処理の手順を表すフローチャート。
【図８】本実施形態における各種パラメータと分離器の状態との関係を示す図。
【図９】変形対応における各種パラメータと分離器の状態との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（構成）
図１に示されている燃料供給装置（燃料分離装置を兼ねる。）は、原燃料タンク１０と、分離器２０と、凝縮器３０と、高オクタン価燃料タンク４０と、キャニスタ５０と、制御装置（又はＥＣＵ（電子制御ユニット））７０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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、冷却器（放熱器）２６を経て原燃料タンク１０に戻される。
【００３０】
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。
【００３１】
高圧供給ポンプ１２の動作が調整されることにより、原燃料経路ＦＬ０における原燃料Ｆ０の分離器２０に対する供給量が調節される。これに加えて又は代えて、例えば三方バルブ１４の開度調整又は開閉によって原燃料Ｆ０の分離器２０に対する供給量が調節されてもよい。
【００３２】
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。
【００３３】
また、冷却媒体循環経路ＬＬ経路上にある開閉機構（図示略、例えば流量調節バルブ）の開度調整又は開閉により、冷却媒体の流量が調整され、ひいては加熱器１６における原燃料Ｆ０の加熱量が調整される。
【００３４】
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、炭化水素及び高オクタン価成分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。
【００３５】
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））にしたがって高オクタン価燃料Ｆ２と低オクタン価燃料Ｆ１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。
【００３６】
高オクタン価燃料Ｆ２は、原燃料Ｆ０よりも高オクタン価成分の含有量が多い燃料であり、例えばエタノール等のアルコールである。低オクタン価燃料Ｆ１は、原燃料Ｆ０よりも高オクタン価成分の含有量が少ない燃料である。
【００３７】
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高オクタン価燃料Ｆ２が回収されうる。
【００３８】
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低オクタン価燃料Ｆ１が高圧室２２に残る。分離器２０から流出した低オクタン価燃料Ｆ１は、冷却器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。
【００３９】
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による高オクタン価燃料Ｆ２及び低オクタン価燃料Ｆ１の分離速度又は回収量等が変化する。
【００４０】
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の温度が調節される。また、分離器２０に供給される原燃料Ｆ０の流量が制御されることによっても、分離膜２１の温度が調節される。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。
【００４１】
分離された低オクタン価燃料Ｆ１は、低オクタン価燃料経路を通じて、冷却器２６を経由して、原燃料タンク１０に戻される。分離された低オクタン価燃料Ｆ１（例えば７５℃程度）が冷却器２６で冷却されることにより、原燃料タンク１０に貯蔵されている原燃料Ｆ０（例えば５０℃程度）の温度上昇が防止されうる。
【００４２】
冷却器（放熱器）２６は、風量調整可能な冷却ファン９０によって、原燃料Ｆ０又は分離器２０で分離された低オクタン価燃料Ｆ１が冷却されるように構成されている。なお、冷却器２６は、冷却ファン９０に加えて又は代えて、水冷式冷却装置により構成されてもよい。
【００４３】
また、冷却ファン９０の風量調整によって、冷却器２６における低オクタン価燃料Ｆ１の冷却量が調節される。
【００４４】
なお、燃料供給装置は、さらに原燃料タンク１０を冷却するための冷却装置（図示略）を備えてもよい。
【００４５】
なお、低オクタン価燃料Ｆ１は、原燃料タンク１０とは別個の低オクタン価燃料タンク（図示略）に対して供給された上で、この低オクタン価燃料タンクに貯蔵されてもよい。また、低オクタン価燃料タンクに貯蔵されている低オクタン価燃料Ｆ１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。
【００４６】
凝縮器（負圧タンク）３０は、分離器２０の低圧室２４と高オクタン価燃料タンク４０とを接続する回収経路の途中に設けられ、高オクタン価燃料Ｆ２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。
【００４７】
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、高オクタン価燃料Ｆ２の蒸気圧よりも低圧状態とされうる。高オクタン価燃料Ｆ２の蒸発により生じた高オクタン価成分等のアルコールを含有する蒸発燃料Ｖが、真空ポンプ３６の動作により高オクタン価燃料タンク４０等に供給される。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７３が設けられている。圧力センサ７３は、凝縮器３０の内部圧力Ｐに応じた信号を出力するように構成されている。
【００４８】
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。
【００４９】
凝縮器３０と高オクタン価燃料タンク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と高オクタン価燃料タンク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と高オクタン価燃料タンク４０とが遮断される。
【００５０】
凝縮器３０と高オクタン価燃料タンク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から高オクタン価燃料タンク４０に貯蔵されている高オクタン価燃料Ｆ２に導入される。
【００５１】
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を通じて高オクタン価燃料タンク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、高オクタン価燃料タンク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。
【００５２】
高オクタン価燃料タンク４０には、分離器２０により原燃料Ｆ０から分離された高オクタン価燃料Ｆ２が貯蔵される。高オクタン価燃料タンク４０に貯蔵されている高オクタン価燃料Ｆ２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。
【００５３】
高オクタン価燃料タンク４０に貯蔵されている高オクタン価燃料Ｆ２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。高オクタン価燃料タンク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は高オクタン価燃料タンク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。
【００５４】
高オクタン価燃料タンク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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
キャニスタ５０は、凝縮器３０において発生する高オクタン価燃料Ｆ２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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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及び高オクタン価燃料Ｆ２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及び高オクタン価燃料Ｆ２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及び高オクタン価燃料Ｆ２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。
【００６１】
低オクタン価燃料タンクが設けられている場合、燃料噴射装置６１２は、高オクタン価燃料Ｆ２及び低オクタン価燃料Ｆ１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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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が高オクタン価燃料タンク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。
【００６５】
燃料供給装置は、分離器２０の下流かつ原燃料タンク１０の上流に１次濃度センサ７１と、高オクタン価燃料タンク４０内に２次濃度センサ７２と、高オクタン価燃料タンク４０内に燃料量センサ７４とを備える。
【００６６】
１次濃度センサ７１は、原燃料Ｆ０から分離された低オクタン価燃料Ｆ１における高オクタン価成分の濃度に応じた信号を、２次濃度センサ７２は、原燃料Ｆ０から分離された高オクタン価燃料Ｆ２における高オクタン価成分の濃度に応じた信号を、燃料量センサ７４は、高オクタン価燃料タンク４０内の高オクタン価燃料Ｆ２の貯蔵量を示す信号を、それぞれ出力するように構成されている。
【００６７】
制御装置７０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７０には、１次濃度センサ７１が出力する信号、２次濃度センサ７２が出力する信号、圧力センサ７３が出力する信号、燃料量センサ７４が出力する信号等、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７０は、後述する「負圧制御処理」「第１の分離器状態判定処理」のほか、内燃機関６０の燃料噴射制御及び点火時期制御等、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。
【００６８】
例えば、制御装置７０は、１次濃度センサ７１が出力する信号により示される低オクタン価燃料における高オクタン価成分の濃度が所定値よりも高い場合に、高圧供給ポンプ１２を作動させることにより、分離器２０における燃料分離を開始するようにプログラムされている。また、制御装置７０は、１次濃度センサ７１が出力する信号に示される低オクタン価燃料Ｆ１における高オクタン価成分の濃度が所定値よりも低い場合に、高圧供給ポンプ１２を停止させることにより、分離器２０における燃料分離を終了するようにプログラムされている。また、制御装置７０は、低オクタン価燃料Ｆ１と高オクタン価燃料Ｆ２とを適切な比率で内燃機関６０に供給する目的で、燃料量センサ７４が出力する信号に示される高オクタン価燃料タンク４０内の高オクタン価燃料Ｆ２の量を判定するようにプログラムされている。
【００６９】
「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。
【００７０】
なお、制御装置７０が本願発明の「状態判定要素」を構成する。
【００７１】
（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７０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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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）。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
１次状態において、分離器２０によって高オクタン価燃料Ｆ２及び低オクタン価燃料Ｆ１の分離が開始され、高オクタン価燃料Ｆ２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。高オクタン価燃料Ｆ２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）。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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７０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の高オクタン価燃料Ｆ２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。
【００８２】
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からの高オクタン価燃料Ｆ２及び低オクタン価燃料Ｆ１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高オクタン価燃料Ｆ２が２次回収経路ＦＬ２を通じて高オクタン価燃料タンク４０に対して供給される（図３（ｂ）下矢印参照）。
【００８３】
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）。
【００８４】
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。
【００８５】
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を通じて高オクタン価燃料タンク４０に対して供給される（図３（ｃ）下矢印参照）。蒸発燃料Ｖは、高オクタン価燃料タンク４０において高オクタン価燃料Ｆ２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高オクタン価燃料Ｆ２に取り込まれうる。高オクタン価燃料タンク４０において高オクタン価燃料Ｆ２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高オクタン価燃料タンク４０が昇圧される。
【００８６】
なお、蒸発燃料Ｖは凝縮器３０から、高オクタン価燃料タンク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。
【００８７】
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）。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
４次状態において、高オクタン価燃料タンク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）。
【００９１】
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）。
【００９２】
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）。
【００９３】
以降、上述の一連の処理が繰り返される（図２／ＳＴＥＰ００２〜０２０参照）。
【００９４】
また、制御装置７０により、負圧制御処理の実行中に、高オクタン価燃料タンク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、高オクタン価燃料タンク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。
【００９５】
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、高オクタン価燃料タンク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が高オクタン価燃料タンク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。
【００９６】
「負圧制御処理」によれば、分離器２０で分離された高オクタン価燃料Ｆ２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。
【００９７】
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、液相状態の高オクタン価燃料Ｆ２が凝縮器３０から２次回収経路ＦＬ２を通じて高オクタン価燃料タンク４０に対して供給される（図２／ＳＴＥＰ００８、図３（ｂ）参照）。
【００９８】
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を通じて高オクタン価燃料タンク４０に対して供給される（図２／ＳＴＥＰ０１２、図３（ｃ）参照）。
【００９９】
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、高オクタン価燃料Ｆ２として高オクタン価燃料タンク４０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。
【０１００】
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。
【０１０１】
（第１の分離器状態判定処理）
制御装置７０により、以下の「第１の分離器状態判定処理」が繰り返し実行される。
【０１０２】
「第１の分離器状態判定処理」が開始されると、制御装置７０は、回数制御変数ｋの値を１に設定する（図５／ＳＴＥＰ１０２）。また、制御装置７０は、分離器温度センサ（図示略）から取得した分離器２０の温度に基づき濃度閾値α１を設定する（図５／ＳＴＥＰ１０４）。分離器２０の温度が予め記憶された好適な温度範囲にある場合には、原燃料Ｆ０から分離される高オクタン価成分が増加するので、低オクタン価燃料Ｆ１における高オクタン価成分の濃度である１次濃度Ｃ１の今回分と前回分との差分（１次濃度変化量）が大きくなる。このため、この場合、制御装置７０は、濃度閾値α１を高く設定することが好ましい。
【０１０３】
そして、燃料分離が進むと、原燃料Ｆ０における高オクタン価成分の濃度Ｃ０が低くなり、飽和状態となる。このような場合には、制御装置７０は、濃度閾値α１を低く設定することが好ましい。
【０１０４】
また、制御装置７０は、１次濃度センサ７１の出力信号より、１次濃度Ｃ１を測定する（図５／ＳＴＥＰ１１０）。そして、制御装置７０は、測定した１次濃度Ｃ１を、今回の１次濃度Ｃ１（ｋ）として記憶装置（図示略）に保持する（図５／ＳＴＥＰ１１２）。
【０１０５】
そして、制御装置７０は、今回の１次濃度Ｃ１（ｋ）と前回の１次濃度Ｃ１（ｋ−１）との差分を１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）として算出し、その１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が濃度閾値α１未満か否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ１２０）。
【０１０６】
当該判定結果が肯定的であった場合（図５／ＳＴＥＰ１２０でＹＥＳ）、制御装置７０は、分離器２０に異常が発生していると判定する（図５／ＳＴＥＰ１２２）。１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定の濃度閾値α１未満の場合、分離器２０の性能が劣化していることから、分離器２０に異常が発生していると考えられるためである（図８（ａ）参照）。
【０１０７】
一方、当該判定結果が否定的であった場合（図５／ＳＴＥＰ１２０でＮＯ）、制御装置７０は、分離器２０に異常が発生していない（分離器２０が正常）と判定する（図５／ＳＴＥＰ１２４）。
【０１０８】
図５／ＳＴＥＰ１２２又は１２４の処理の後、制御装置７０は、燃料分離処理が停止されているか否かを確認する（図５／ＳＴＥＰ１３０）。当該判定結果が肯定的である場合（図５／ＳＴＥＰ１３０でＹＥＳ）、制御装置７０は、「第１の分離器状態判定処理」を終了する。当該判定結果が否定的である場合（図５／ＳＴＥＰ１３０でＮＯ）、制御装置７０は、回数制御変数ｋを１増加させた（インクリメントさせた）後（図５／ＳＴＥＰ１３２）、図５／ＳＴＥＰ１０４からの処理を繰り返す。
【０１０９】
（第１の分離器状態判定処理の作用・効果）
本実施形態によれば、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定の閾値α１未満である場合に（図５／ＳＴＥＰ１２０でＹＥＳ）、制御装置７０が分離器２０を異常と判定し（図５／ＳＴＥＰ１２２、図８（ａ）参照）、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定の濃度閾値α１以上である場合に（図５／ＳＴＥＰ１２０でＮＯ）、制御装置７０が分離器２０の状態を正常と判定する（図５／ＳＴＥＰ１２４、図８（ａ）参照）ことにより、高精度の分離器２０の状態判定が実現される。また、燃料分離処理の開始及び終了判定に使用される１次濃度センサ７１が「第１の分離器状態判定処理」制御に兼用されるため、燃料供給装置の簡素化が図られる。
【０１１０】
（第２の分離器状態判定処理）
制御装置７０により、「第１の分離器状態判定処理」に代えて、以下の「第２の分離器状態判定処理」が繰り返し実行されてもよい。また、「第２の分離器状態判定処理」における圧力取得（図６／ＳＴＥＰ２２０）は、分離器２０と凝縮器３０とが連通している「負圧制御処理」における「１次状態（図３（ａ）参照）」に実施されることが好ましい。
【０１１１】
「第２の分離器状態判定処理」においては、分離器２０の状態を、正常と、分離性能が低下し、かつ、低圧室２４の負圧が維持される第１種劣化状態（例えば、原燃料Ｆ０に不可避的に含まれる不純固形物流入による分離膜２１の目詰まり）と、分離性能が低下し、かつ、低圧室２４の負圧維持が困難である第２種劣化状態（例えば、分離膜２１の構造破壊等の分離膜２１の破損）とに分類して判定を行う。
【０１１２】
「第２の分離器状態判定処理」が開始されると、制御装置７０は、回数制御変数ｋに１を設定し（図６／ＳＴＥＰ２０２）、分離器温度センサ（図示略）から取得した分離器２０の温度及び１次濃度センサ７１から取得した低オクタン価燃料Ｆ１における高オクタン価成分の１次濃度Ｃ１に基づき濃度閾値α２、濃度閾値β２、圧力閾値γ２及び圧力閾値δ２（ただし、γ２＞δ２）を設定する（図６／ＳＴＥＰ２０４）。
【０１１３】
制御装置７０は、１次濃度センサ７１を介して１次濃度Ｃ１を測定し（図６／ＳＴＥＰ２１０）、当該１次濃度Ｃ１を今回の１次濃度Ｃ１（ｋ）として記憶装置（図示略）に保持する（図６／ＳＴＥＰ２１２）。次に、制御装置７０は、圧力センサ７３を介して凝縮器３０の内部圧力Ｐを測定する（図６／ＳＴＥＰ２２０）。
【０１１４】
そして、制御装置７０は、今回の１次濃度Ｃ１（ｋ）と前回の１次濃度Ｃ１（ｋ−１）との差分である１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が濃度閾値α２未満か否か、かつ、内部圧力Ｐが圧力閾値γ２を超えているか否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ２３０）。
【０１１５】
当該判定結果が肯定的であった場合（図６／ＳＴＥＰ２３０でＹＥＳ）、制御装置７０は、分離器２０が第２種劣化状態となっていると判定する（図６／ＳＴＥＰ２３４、図８（ｂ）参照）。凝縮器３０（低圧室２４）が負圧に保たれておらず、なおかつ１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定よりも小さい（燃料分離が想定通り行われていない）ことから、分離器２０（又は分離膜２１）が第２種劣化状態となっていると判断できるためである。
【０１１６】
当該判定結果が否定的であった場合（図６／ＳＴＥＰ２３０でＮＯ）、制御装置７０は、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が濃度閾値β２未満か否か、かつ、内部圧力Ｐが圧力閾値δ２未満か否かを判定する（図６／ＳＴＥＰ２３２）。当該判定結果が肯定的であった場合（図６／ＳＴＥＰ２３２でＹＥＳ）、制御装置７０は、分離器２０が第１種劣化状態となっていると判定する（図６／ＳＴＥＰ２３６、図８（ｂ）参照）。凝縮器３０（低圧室２４）が負圧に保たれているにもかかわらず、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定よりも小さい（燃料分離が想定通り行われていない）ことから、分離器２０（又は分離膜２１）が第１種劣化状態となっていると判断できるためである。
【０１１７】
当該判定結果が否定的であった場合（図６／ＳＴＥＰ２３２でＮＯ）、制御装置７０は、分離器２０が正常であると判定する（図６／ＳＴＥＰ２３８、図８（ｂ）参照）。
【０１１８】
図６／ＳＴＥＰ２３４〜２３８のいずれかの処理の後、制御装置７０は、燃料分離処理が停止されているか否かを確認する（図６／ＳＴＥＰ２４０）。当該判定結果が肯定的である場合（図６／ＳＴＥＰ２４０でＹＥＳ）、制御装置７０は、「第２の分離器状態判定処理」を終了する。当該判定結果が否定的である場合（図６／ＳＴＥＰ２４０でＮＯ）、制御装置７０は、回数制御変数ｋを１増加させた（インクリメントさせた）後（図６／ＳＴＥＰ２４２）、図６／ＳＴＥＰ２０４からの処理を繰り返す。
【０１１９】
（第２の分離器状態判定処理の作用・効果）
「第２の分離器状態判定処理」によれば、１次濃度Ｃ１と内部圧力Ｐに応じて、分離器２０が正常なのか、それとも第１種劣化状態なのか、はたまた第２種劣化状態なのかの判定が実現でき、さらにより高精度な分離器２０の状態判定が可能となる。また、「負圧制御処理」に使用される圧力センサ７３が「第２の分離器状態判定処理」制御に兼用されるため、燃料供給装置の簡素化が図られる。
【０１２０】
（第３の分離器状態判定処理）
制御装置７０により、「第１の分離器状態判定処理」に代えて、以下の「第３の分離器状態判定処理」が繰り返し実行されてもよい。
【０１２１】
「第３の分離器状態判定処理」においては、分離器２０の状態を、正常と、燃料分離性能が低下してなおかつ分離された燃料の量も少ない第３種劣化状態（例えば、原燃料Ｆ０に不可避的に含まれる不純固形物流入による分離膜２１の目詰まり）と、分離された燃料の量が多いにもかかわらず燃料分離性能が低下している第４種劣化状態（例えば、分離膜２１の構造破壊等の分離膜２１の破損）とに分類して判定を行う。
【０１２２】
「第３の分離器状態判定処理」の開始が開始されると、制御装置７０は、回数制御変数ｋに１を設定し（図７／ＳＴＥＰ３０２）、分離器温度センサ（図示略）から取得した分離器２０の温度及び１次濃度センサ７１から取得した１次濃度Ｃ１に基づき濃度閾値α３、濃度閾値β３、燃料量閾値γ３及び燃料量閾値δ３（ただし、γ３＞δ３）を設定する（図７／ＳＴＥＰ３０４）。
【０１２３】
温度及び濃度からの閾値の設定例があれば追加してください。
【０１２４】
制御装置７０は、１次濃度センサ７１を介して１次濃度Ｃ１を測定し（図７／ＳＴＥＰ３１０）、当該１次濃度Ｃ１を今回の１次濃度Ｃ１（ｋ）として記憶装置（図示略）に保持する（図７／ＳＴＥＰ３１２）。また、制御装置７０は、燃料量センサ７４を介して高オクタン価燃料タンク４０の高オクタン価燃料Ｆ２の燃料量Ｖ２を測定し（図７／ＳＴＥＰ３２０）、当該燃料量Ｖ２を今回の燃料量Ｖ２（ｋ）として記憶装置（図示略）に保持する（図７／ＳＴＥＰ３２２）。
【０１２５】
そして、制御装置７０は、今回の１次濃度Ｃ１（ｋ）と前回の１次濃度Ｃ１（ｋ−１）との差分である１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が濃度閾値α３未満か否か、かつ、今回の燃料量Ｖ２（ｋ）と前回の燃料量Ｖ２（ｋ−１）との差分である燃料変化量ｄＶ（ｋ）が燃料量閾値γ３を超えているかを判定する（図７／ＳＴＥＰ３３０）。
【０１２６】
当該判定結果が肯定的である場合（図７／ＳＴＥＰ３３０でＹＥＳ）、制御装置７０は、分離器２０が第４種劣化状態となっていると判定する（図７／ＳＴＥＰ３３４、図８（ｃ）参照）。１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定よりも小さい（燃料分離が想定通り行われていない）にもかかわらず、高オクタン価燃料タンク４０内の燃料量Ｖ２が増えていることから、分離器２０が第４種劣化状態となっていると判断できるためである。
【０１２７】
当該判定結果が否定的である場合（図７／ＳＴＥＰ３３０でＮＯ）、制御装置７０は、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が濃度閾値β３未満か否か、かつ、燃料変化量ｄＶ（ｋ）が燃料量閾値δ３未満か否かを判定する（図７／ＳＴＥＰ３３２）。
【０１２８】
当該判定結果が肯定的である場合（図７／ＳＴＥＰ３３２でＹＥＳ）、制御装置７０は、分離器２０が第３種劣化状態となっていると判定する（図７／ＳＴＥＰ３３６、図８（ｃ）参照）。１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定よりも小さく（燃料分離が想定通り行われていなく）、高オクタン価燃料タンク４０内の燃料量Ｖ２が増えていないことから、分離器２０が第３種劣化状態となっていると判断できるためである。
【０１２９】
当該判定結果が否定的である場合（図７／ＳＴＥＰ３３２でＮＯ）、制御装置７０は、分離器２０が正常であると判定する（図７／ＳＴＥＰ３３８、図８（ｃ）参照）。
【０１３０】
図７／ＳＴＥＰ３３４〜３３８のいずれかの処理の後、制御装置７０は、燃料分離処理が停止されているか否かを確認する（図７／ＳＴＥＰ３４０）。当該判定結果が肯定的である場合（図７／ＳＴＥＰ３４０でＹＥＳ）、制御装置７０は、「第３の分離器状態判定処理」を終了する。当該判定結果が否定的である場合（図７／ＳＴＥＰ３４０でＮＯ）、制御装置７０は、回数制御変数ｋを１増加させた（インクリメントさせた）後（図７／ＳＴＥＰ３４２）、図７／ＳＴＥＰ３０４からの処理を繰り返す。
【０１３１】
（第３の分離器状態判定処理の作用・効果）
「第３の分離器状態判定処理」によれば、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）と燃料変化量ｄＶ（ｋ）に応じて、分離器２０が正常なのか、それとも第３種劣化状態なのか、はたまた第４種劣化状態なのかの判定が実現でき、分離器２０の状態判定の更なる高精度化が図られうる。また、ターボチャージャー６５への燃料供給制御にも用いられる燃料量センサ７４が「第３の分離器状態判定処理」制御に兼用されることで、燃料供給装置の簡素化が図られうる。
【０１３２】
（変形態様）
１次濃度センサ７１の配置場所は、分離器２０の下流かつ原燃料タンク１０の上流に限られず、原燃料タンク１０の下流かつ分離器２０の上流（図１の原燃料経路ＦＬ０）、又は内燃機関６０への原燃料Ｆ０の供給路上であってもよい。ただし、分離器２０の状態をより精度高く判定する観点から、分離器２０の下流かつ原燃料タンク１０の上流に１次濃度センサ７１を配置することが好ましい。
【０１３３】
２次濃度センサ７２の配置場所は、高オクタン価燃料タンク４０内部に限られず、分離器２０の下流かつ高オクタン価燃料タンク４０の上流又は内燃機関６０への供給路上であってもよい。
【０１３４】
「第２の分離器状態判定処理」においては、凝縮器３０内に設置された圧力センサ７３から出力された信号に基づいて分離器２０の状態判定を行ったが、これに代えて、低圧室２４内に設置された圧力センサ等から出力された信号に基づき、分離器２０の状態判定が行われてもよい。
【０１３５】
「第３の分離器状態判定処理」においては、燃料量センサ７４が高オクタン価燃料タンク４０内に設置されたが、燃料量センサ７４の出力信号により高オクタン価燃料Ｆ２の燃料量（又はその変化量）を把握できる場所であれば燃料量センサ７４がどこに配置されてもよく、例えば分離器２０の下流かつ凝縮器３０の上流に燃料量センサ７４が配置されてもよい。
【０１３６】
低オクタン価燃料タンクが原燃料タンク１０と別に設けられる場合、制御装置７０が「１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定の濃度閾値α１未満か否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ１２０）」ことに代えて、「低オクタン価燃料Ｆ１の高オクタン価成分の１次濃度Ｃ１が所定の濃度閾値α１’以上か否かを判定する」ように構成されてもよい。これは、１次濃度Ｃ１が所定の濃度閾値α１’以上である場合に、分離器２０の状態が異常である可能性が高いことに鑑みたものである。この構成は、「第２の分離器状態判定処理」及び「第３の分離器状態判定処理」においても同様である。
【０１３７】
また、前記「第１の分離器状態判定処理」〜「第３の分離器状態判定処理」においては、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定値未満か否かに基づき分離器２０の異常判定が行われたが、この処理に代えて、過去数回分の濃度の傾向（時間経過による濃度の変化率等）に基づき、分離器２０の状態判定が行われてもよい。
【０１３８】
さらに、前記「第２の分離器状態判定処理」及び「第３の分離器状態判定処理」では、分離器２０の状態判定が行われたが、分離器２０の第１種劣化状態又は第３種劣化状態か否かのみの判定等、両方でなく片方の分離器２０の状態判定のみが行われてもよい。
【０１３９】
また、前記「第１の分離器状態判定処理」〜「第３の分離器状態判定処理」では、各パラメータごとに所定の閾値との比較が行われたが、これに代えて、複数のパラメータの１次式等の所定の式の結果に応じて、分離器２０の状態判定が行われてもよい。
【０１４０】
例えば、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）と内部圧力Ｐと閾値γ４及びδ４とについて、以下の式（１）が満たされるときに分離器２０が第２種劣化状態となっていると判定し、式（１）が満たされず式（２）が満たされるとき第１種劣化状態と判定し、式（１）及び（２）いずれも満たされないときに正常と判定するように制御装置７０が構成されてもよい（図９（ａ）参照）。
【０１４１】
Ｐ＞ｄＣ＋γ４  ‥式（１）
Ｐ＜δ４−ｄＣ＊（１／２）  ‥式（２）
また、前記「第１の分離器状態判定処理」〜「第３の分離器状態判定処理」では、それぞれ１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）のみ、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）及び内部圧力Ｐ、又は１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）及び燃料変化量ｄＶ（ｋ）を分離器２０の状態判定の判断材料としたが、これらに代えて、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）と、内部圧力Ｐ、燃料変化量ｄＶ（ｋ）及び高オクタン価燃料Ｆ２における高オクタン価成分の２次濃度Ｃ２のうち少なくとも１つとを分離器２０の状態判定の判断材料とするように制御装置７０が構成されてもよい。
【０１４２】
例えば、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定の濃度閾値α５以下、かつ、内部圧力Ｐが所定の圧力閾値γ５以下、かつ、燃料変化量ｄＶ（ｋ）が所定の燃料量閾値δ５以下の場合に分離器２０が第１種又は第３種劣化状態と判定し、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定の濃度閾値α５’以下、かつ、内部圧力Ｐが所定の圧力閾値γ５’以上、かつ、燃料変化量ｄＶ（ｋ）が所定の燃料量閾値δ５’以上の場合に分離器２０が第２種又は第４種劣化状態と判定し、これら以外の場合に分離器２０を正常と判定するように制御装置７０が構成されてもよい（図９（ｂ）参照）。
【０１４３】
また、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定の濃度閾値α６以下、かつ、２次濃度Ｃ２が所定の閾値β６以下の場合に異常と判断し、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定の閾値α６以上、又は２次濃度Ｃ２が所定の閾値β６以上の場合に正常と判断するように制御装置７０が構成されてもよい。当該構成によれば、分離器２０の状態判定の精度の更なる向上が図られうる。
【０１４４】
さらに、本実施形態では、制御装置７０は、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）、又は１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）に加えて圧力Ｐ若しくは燃料変化量ｄＶ（ｋ）を分離器２０の状態判定の判断材料としたが、これに代えて又は加えて１次濃度Ｃ１、今回圧力Ｐ（ｋ）、前回圧力Ｐ（ｋ−１）の差である圧力変化量ｄＰ（ｋ）及び燃料量Ｖ２、２次濃度Ｃ２又はその今回分と前回分の差分である２次濃度変化量ｄＣ２（ｋ）を分離器２０の状態判定の判断材料とするように構成されてもよい。
【０１４５】
例えば、制御装置７０は、１次濃度Ｃ１が高い場合に分離器２０を異常と判定し、１次濃度Ｃ１が低い場合に分離器２０を正常であると判定するように構成されてもよい。また、制御装置７０は、１次濃度Ｃ１が高く、かつ、圧力変化量ｄＰ（ｋ）が高い場合に分離器２０を第１種劣化状態と判定し、１次濃度Ｃ１が高く、かつ、圧力変化量ｄＰ（ｋ）が低い場合に分離器２０を第２種劣化状態と判定するように構成されてもよい。さらに、制御装置７０は、１次濃度Ｃ１が高く、かつ、燃料量Ｖ２が小さい場合に分離器２０を第３種劣化状態と判定し、１次濃度Ｃ１が高く、かつ、燃料量Ｖ２が大きい場合に分離器２０を第４種劣化状態と判定するように構成されてもよい。そして、制御装置７０は、１次濃度Ｃ１が高く、かつ、２次濃度変化量ｄＣ２（ｋ）が小さい場合に分離器２０を異常と判定し、１次濃度Ｃ１が低く、かつ、２次濃度変化量ｄＣ２（ｋ）が小さい場合に分離器２０を正常と判定するように構成されてもよい。
【０１４６】
また、本実施形態では、制御装置７０は、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が所定の閾値を下回った場合に分離器２０が異常と判定したが、１次濃度変化量ｄＣ（ｋ）が小さければ小さいほど、分離器２０の異常度合いが高いと判定してもよい。これに加えて又は代えて、１次濃度Ｃ１が大きければ大きいほど分離器２０の異常度合いが高いと判定するように構成されてもよい。
【符号の説明】
【０１４７】
１０‥原燃料タンク、１６‥加熱器、２０‥分離器、２１‥分離膜、２６‥冷却器、３０‥凝縮器、４０‥高オクタン価燃料タンク、５０‥キャニスタ、６０‥内燃機関、７０‥制御装置、７１‥１次濃度センサ、７２‥２次濃度センサ、７３‥圧力センサ、７４‥燃料量センサ、Ｆ０‥原燃料、Ｆ１‥低オクタン価燃料、Ｆ２‥高オクタン価燃料、ＦＬ０‥原燃料経路、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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【図９】
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