(57)【要約】【課題】  分留されるべき燃料への供給熱量を適切に調整し、燃料の過熱を防止可能な内燃機関の燃料分留装置を提供する。【解決手段】  内燃機関１の排気管７と接触及び離間可能な接触部２０を有し、分留されるべき燃料を導く燃料管１３と、前記接触部を前記排気管に対して接触する位置と離間する位置との間で駆動するアクチュエータ１６、８１、９１と、を燃料分留装置１１に設ける。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気管と接触及び離間可能な接触部を有し、分留されるべき燃料を導く燃料管と、前記接触部を前記排気管に対して接触する位置と離間する位置との間で駆動するアクチュエータと、を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料分留装置。
【請求項２】
前記接触部は、前記アクチュエータにより駆動されることで前記接触部と前記排気管との接触面積が変化するように前記燃料管に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料分留装置。
【請求項３】
前記排気管は、前記排気管内を流れる排気の流れに沿って管の断面積が漸次増加又は漸次減少するコーン部を備え、
前記接触部は前記コーン部の側面と接触及び離間可能なように設けられ、
前記アクチュエータは、前記接触部を前記コーン部の軸方向に駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料分留装置。
【請求項４】
前記燃料管は、同一の上流部から分岐する複数の下流部を備え、
前記接触部として前記複数の下流部が設定されていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料分留装置。
【請求項５】
前記燃料管は、前記コーン部の側面に沿って曲げられ、かつ接触部の最も低い位置よりも上に出口が配置されている曲がり部を備え、
前記接触部として前記曲がり部が設定されていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料分留装置。
【請求項６】
前記アクチュエータにより前記接触部と前記排気管とが離間された後、前記燃料管への燃料供給を停止する燃料供給停止手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料分留装置。
【請求項７】
前記アクチュエータの動作を制御する動作制御手段を備え、
前記動作制御手段は、前記内燃機関の振動が大きい運転領域では前記接触部と前記排気管とが離間するように前記アクチュエータを動作させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料分留装置。
【請求項８】
前記燃料分留装置の異常の有無を診断する異常診断手段と、前記アクチュエータの動作を制御する動作制御手段と、を備え、
前記動作制御手段は、前記異常診断手段が前記燃料分留装置に異常があると診断した場合に前記接触部と前記排気管とが離間するように前記アクチュエータを動作させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料分留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を軽質燃料と重質燃料とに分留する内燃機関の燃料分留装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気管に巻き回された燃料通路にて燃料を液相と気相とに分離し、分離した気相成分をＮＯｘ吸収剤に供給する装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜５が存在する。
【特許文献１】特開平０６−２７２５３９号公報
【特許文献２】特開２００１−１９３５３９号公報
【特許文献３】特開平０７−２９３３４６号公報
【特許文献４】特開２００１−１９３５２５号公報
【特許文献５】特開平１１−５０８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の装置では、排気管が高温の場合、燃料が過熱されてコーキングが起こるおそれがある。また、燃料通路内に残留した燃料が排気熱で炭化して燃料通路に詰まりを発生させるおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、分留されるべき燃料への供給熱量を適切に調整し、燃料の過熱を防止可能な内燃機関の燃料分留装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関の燃料分留装置は、内燃機関の排気管と接触及び離間可能な接触部を有し、分留されるべき燃料を導く燃料管と、前記接触部を前記排気管に対して接触する位置と離間する位置との間で駆動するアクチュエータと、を備えていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００６】
本発明の内燃機関の燃料分留装置によれば、内燃機関の運転状態などに応じて適宜排気管と接触部とを接触状態又は離間状態に変化させることができる。そのため、例えば排気温度が燃料の分留に適した温度範囲内のときにのみ排気管に接触部を接触させて燃料を分留するなど、燃料への供給熱量を適切に調整することができる。また、例えば高負荷運転時など排気温度が高温の場合は、接触部と排気管とを離間させることにより燃料の過熱を防止することができる。さらに、排気管に排気浄化触媒が設けられている場合は、冷間始動時に接触部と排気管とを離間させることで排気の冷却を抑制することができるので、迅速に触媒を活性温度まで昇温することができる。
【０００７】
本発明の内燃機関の燃料分留装置において、前記接触部は、前記アクチュエータにより駆動されることで前記接触部と前記排気管との接触面積が変化するように前記燃料管に設けられていてもよい（請求項２）。接触部と排気管との接触面積を変化させることによって、分留されるべき燃料に供給する熱量を変化させることができる。そのため、例えば、排気温度などに基づいて接触面積を変化させることで、燃料に供給する熱量を安定化させることができる。そのため、分留により得られる燃料の性状を安定化させることができる。また、分留時に気化する燃料が所定の目標収率に調整されるように接触面積を変化させることができる。このように接触面積を可変とすることで、燃料への供給熱量をより適切に調整することができる。
【０００８】
本発明の内燃機関の燃料分留装置において、前記排気管は、前記排気管内を流れる排気の流れに沿って管の断面積が漸次増加又は漸次減少するコーン部を備え、前記接触部は前記コーン部の側面と接触及び離間可能なように設けられ、前記アクチュエータは、前記接触部を前記コーン部の軸方向に駆動してもよい（請求項３）。この場合、コーン部の軸方向への短い距離の移動のみで接触部とコーン部とを離間させることができる。そのため、迅速に接触部とコーン部とを接触状態又は離間状態に変化させることができる。
【０００９】
本発明の内燃機関の燃料分留装置において、前記燃料管は、同一の上流部から分岐する複数の下流部を備え、前記接触部として前記複数の下流部が設定されていてもよい（請求項４）。この場合、複数の下流部においてそれぞれ燃料を分留することができるので、一度に大量の燃料を分留できる。そのため、分留時に気化する軽質燃料の収量を増加させることができる。また、これら複数の下流部の駆動方向がコーン部の軸方向であるため、例えば一台のアクチュエータで複数の下流部を駆動することができる。そのため、装置コストを抑えることができる。
【００１０】
本発明の内燃機関の燃料分留装置において、前記燃料管は、前記コーン部の側面に沿って曲げられ、かつ接触部の最も低い位置よりも上に出口が配置されている曲がり部を備え、前記接触部として前記曲がり部が設定されていてもよい（請求項５）。この場合、曲がり部とコーン部との離間時に曲がり部に燃料を残留させ、曲がり部を冷え難くすることができる。そのため、次に曲がり部をコーン部に接触させた場合、速やかに曲がり部を昇温して分留を迅速に開始することができる。
【００１１】
本発明の内燃機関の燃料分留装置は、前記アクチュエータにより前記接触部と前記排気管とが離間された後、前記燃料管への燃料供給を停止する燃料供給停止手段を備えていてもよい（請求項６）。このように接触部と排気管とを離間させた状態で燃料管内に燃料を流通させ、接触部の温度を燃料が過熱される温度よりも低下させることで、燃料管内のコーキングを抑制することができる。また、その後燃料管への燃料供給を停止することで、燃料による接触部の冷却を抑制することができる。
【００１２】
本発明の内燃機関の燃料分留装置は、前記アクチュエータの動作を制御する動作制御手段を備え、前記動作制御手段は、前記内燃機関の振動が大きい運転領域では前記接触部と前記排気管とが離間するように前記アクチュエータを動作させてもよい（請求項７）。このように内燃機関の振動の大きい運転領域では接触部と排気管とを離間させて異音の発生を防止する。また、振動による燃料管のびびりを防止することができる。
【００１３】
本発明の内燃機関の燃料分留装置は、前記燃料分留装置の異常の有無を診断する異常診断手段と、前記アクチュエータの動作を制御する動作制御手段と、を備え、前記動作制御手段は、前記異常診断手段が前記燃料分留装置に異常があると診断した場合に前記接触部と前記排気管とが離間するように前記アクチュエータを動作させてもよい（請求項８）。このように燃料分留装置に異常があると診断された場合は、接触部と排気管とを離間させることにより安全性を確保することができる。例えば、異常により燃料管に分留されるべき燃料が供給されない場合は、排気管と接触部とを離間させることによって燃料の過熱を防止して、燃料管内のコーキングを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したように、本発明によれば、接触部を排気管に対して接触する位置と離間する位置との間で駆動することができるので、分留されるべき燃料に供給する熱量を適切に調整することができる。そのため、燃料の過熱による炭化や酸化を防止して燃料のコーキング等による燃料管内の詰まりを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の燃料分留装置を内燃機関としてのディーゼルエンジン１に組み込んだ一形態を示している。エンジン１は車両に走行用動力源として搭載されるもので、図１に示したようにエンジン１には吸気通路２と排気通路３とが接続されている。吸気通路２にはターボチャージャ４のコンプレッサ４ａ、吸気量調整用の絞り弁５が、排気通路３にはターボチャージャ４のタービン４ｂ、排気浄化触媒（以下、触媒と略称する。）６がそれぞれ設けられている。排気通路３は排気管７によって形成されている。排気管７は、エンジン１の各シリンダから排出された排気を集合させる排気マニホールド８、触媒６が収容されるケーシング９を備えている。ケーシング９は、触媒６が収容される収容部９ａと排気を整流するコーン部としての排気整流部９ｂとを備えている。図１に示したように排気整流部９ｂは、内部を流れる排気の流れに沿って断面積が漸次増加又は漸次減少するように形成されている。収容部９ａには、排気の温度に対応した信号を出力する排気温センサ１０が設けられている。
【００１６】
エンジン１には、低沸点成分を多く含み分留時に気相となる軽質燃料と高沸点成分を多く含み分留時に液相となる重質燃料とに燃料を分留する燃料分留装置１１と、排気浄化触媒６の機能再生時などに触媒６に軽質燃料を添加する燃料添加装置１２とが設けられている。燃料分留装置１１は、分留されるべき燃料を導く燃料管１３と、燃料管１３にエンジン１の燃料供給系統から燃料を供給する燃料ポンプ１４と、分留された軽質燃料を貯留する軽質燃料タンク１５と、アクチュエータ１６とを備えている。燃料管１３の終端の分岐点１３ａには、軽質燃料が導かれる気相通路１７と重質燃料が導かれる液相通路１８とが接続されている。気相通路１７は軽質燃料タンク１５に接続され、液相通路１８はエンジン１の不図示の燃料タンクに接続される。軽質燃料タンク１５には、軽質燃料タンク１５の貯留量に対応した信号を出力する貯留量センサ１９が設けられている。
【００１７】
図２は、燃料分留装置１１の一部を拡大して示している。なお、図２（ａ）は燃料管１３の一部を排気の流れ方向上流側から見た図を、図２（ｂ）は燃料分留装置１１の一部及びケーシング９の拡大図をそれぞれ示している。燃料管１３は、排気整流部９ｂと接触及び離間可能な接触部２０を有している。接触部２０は、排気整流部９ｂの側面などの排気管７の外側と接触することで内部を流通する燃料が所定の目標温度（例えば２００°Ｃ〜２５０°Ｃ）まで昇温されるように燃料管１３に設けられる。アクチュエータ１６は、接触部２０を排気整流部９ｂと接触する位置と離間する位置との間で駆動する。接触部２０は、アクチュエータ１６によって排気整流部９ｂの軸方向（図２（ｂ）の矢印Ａ方向）に駆動される。排気整流部９ｂには、アクチュエータ１６による駆動時に接触部２０を案内するためのガイド２１が設けられている。燃料管１３は、アクチュエータ１６によって接触部２０が駆動されるときに一部が変形可能なように例えばフレキシブルパイプ２２などで形成されている。図２（ａ）に示したように、排気整流部９ｂの左右の側面には下流部としての二本の分岐管２４が接触及び離間可能なように設けられている。この二本の分岐管２４は、これらよりも上流側に設けられた同一の上流部２３から分岐している。この態様では、この二本の分岐管２４が接触部２０として設定される。なお。この二本の分岐管２４は下流側で同一の分岐点１３ａに接続されていてもよいし、それぞれが分岐点１３ａを有し、それぞれに気相通路１７及び液相通路１８が接続されていてもよい。
【００１８】
図１に戻って説明を続ける。燃料添加装置１２は、軽質燃料を排気通路３に添加する添加インジェクタ３０と、軽質燃料タンク１５から添加インジェクタ３０に軽質燃料を供給する軽質燃料ポンプ３１とを備えている。
【００１９】
アクチュエータ１６及び燃料ポンプ１４の動作は、エンジンコンロトールユニット（ＥＣＵ）４０により制御される。ＥＣＵ４０は、エンジン１の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットであるが、図３のアクチュエータ動作制御ルーチンを実行することにより、本発明の動作制御手段及び燃料供給停止手段として機能する。図３の制御ルーチンは、エンジン１の運転中に所定の周期で繰り返し実行される。
【００２０】
図３の制御ルーチンにおいてＥＣＵ４０はまずステップＳ１１で燃料分留装置１１に異常があることを示す異常フラグがオンの状態であるか否か判断する。なお、燃料分留装置１１に異常があるか否かは、後述する図４の診断ルーチンによって診断される。異常フラグがオフの状態であると判断した場合はステップＳ１２に進み、ＥＣＵ４０はエンジン１がエンジン１の振動が大きい運転領域で運転されているか否か判断する。エンジン１の振動が大きい運転領域としては例えばアイドル運転時の運転領域や高負荷運転領域が設定される。エンジン１がこれらの運転領域で運転されているか否かは、例えば不図示のエンジン回転数センサの出力信号等を参照して判断される。なお、エンジン１の振動を検出するセンサが設けられている場合は、この振動を検出するセンサを参照してエンジン１の振動が大きいか否か判断してもよい。エンジン１がエンジン１の振動が大きい運転領域で運転されていないと判断した場合はステップＳ１３に進み、ＥＣＵ４０は排気温度が燃料の分留を実施するのに適正な温度域（分留適正温度域）内であるか否か判断する。分留適正温度域としては、例えば接触部２０に供給された燃料が排気熱によって所定の目標温度まで昇温されるような温度域が設定される。排気温度が分留適正温度域内であると判断した場合はステップＳ１４に進み、ＥＣＵ４０は軽質燃料タンク１５の貯留量が所定量以上であるか否か判断する。所定量としては、例えば次回の触媒６の機能再生時に使用する量が設定される。貯留量が所定量未満であると判断した場合はステップＳ１５に進み、ＥＣＵ４０はアクチュエータ１６により接触部２０を駆動して接触部２０と排気管７（排気整流部９ｂ）とを接触させる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２１】
ステップＳ１１、ステップＳ１２又はステップＳ１４で肯定判断した場合、及びステップＳ１３で否定判断した場合はステップＳ１６に進み、ＥＣＵ４０はアクチュエータ１６により接触部２０を駆動して接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させる。続くステップＳ１７においてＥＣＵ４０は、燃料ポンプ１４の動作を制御して燃料管１３への燃料供給を停止する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２２】
図４は、ＥＣＵ４０が燃料分留装置１１の異常の有無を診断するために実行する異常診断ルーチンを示している。図４の診断ルーチンは、エンジン１の運転中に所定の周期で繰り返し実行される。ＥＣＵ４０は図４の診断ルーチンを実行することにより本発明の異常診断手段として機能する。
【００２３】
図４の診断ルーチンにおいてＥＣＵ４０は、まずステップＳ２１において燃料の分留に関係する物理量を取得する。燃料の分留に関係する物理量としては、例えば燃料管１３の入口、出口における燃料温度、接触部２０における燃料温度、燃料管１３内の燃料圧力及び燃料ポンプ１４の電流値などが設定される。次のステップＳ２２においてＥＣＵ４０は、燃料分留装置１１に異常があるか否か判断する。燃料分留装置１１に異常があるか否かは、例えば燃料温度、燃料圧力又は電流値が許容範囲内にあるか否かに基づいて判断される。例えば、燃料管１３内の燃料圧力が許容範囲よりも高い場合は燃料管１３内、又はその下流に接続された通路１７、１８に詰まりが発生しているおそれがある。一方、燃料圧力が許容範囲よりも低い場合は、燃料ポンプ１４に異常があり燃料が適正に供給されていないおそれがある。また、燃料ポンプ１４の電流値が許容範囲よりも大きい場合は回路が短絡しているおそれが、一方、燃料ポンプ１４の動作時の電流値が許容範囲よりも小さい場合は回路が断線しているおそれがある。燃料温度が許容範囲外の場合は、燃料管１３に供給される燃料量が正常に調整できていないおそれがある。そこで、燃料温度、燃料圧力又は電流値が許容範囲外の場合に燃料分留装置１１に異常があると判断される。燃料分留装置１１に異常があると判断した場合はステップＳ２３に進み、ＥＣＵ４０は異常フラグをオンの状態に変更する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。一方、燃料分留装置１１に異常がないと判断した場合はステップＳ２４に進み、ＥＣＵ４０は異常フラグをオフの状態に変更する、その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２４】
本発明では、アクチュエータ１６によって排気管７と接触部２０とを接触状態又は離間状態に変化させることで、分留されるべき燃料への供給熱量を調整することができる。そのため、燃料の過熱を防止することができる。また、図２（ａ）に示したように二本の分岐管２４を同一の上流部２３から分岐して設けることにより、一度に分留可能な燃料量を増加させることができる。なお、同一の上流部２３から分岐させる分岐管２４は二本に限定されない。燃料を所定の目標温度まで昇温できるのであれば二本以上の複数の分岐管２４を同一の上流部２３から分岐されていてもよい。アクチュエータ１６はこれら複数の分岐管２４を排気整流部９ｂの軸方向に駆動するので、短い距離の移動のみで分岐管２４と排気整流部９ｂとを接触及び離間させることができる。そのため、迅速に複数の分岐管２４と排気整流部９ｂとを接触状態又は離間状態に変化させることができる。また、複数の分岐管２４は同じ方向（排気整流部９ｂの軸方向）に駆動されるので、一台のアクチュエータ１６で複数の分岐管２４を駆動させることができる。そのため、アクチュエータ１６の設置台数を低減し、コストを抑えることができる。
【００２５】
図３の制御ルーチンでは、異常フラグがオンの場合即ち燃料分留装置１１に異常が有ると判断（ステップＳ１１で肯定判断）した場合に接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させる。そのため、安全性を確保することができる。例えば、燃料管１３の詰まりや燃料ポンプ１４の異常により燃料管１３に燃料が供給されない場合に接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させることにより、燃料の過熱を防止することができる。
【００２６】
また、図３の制御ルーチンでは、エンジン１の振動が大きい運転領域でエンジン１が運転されていると判断（ステップＳ１２で肯定判断）した場合に接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させる。このような運転領域では、接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させることで、異音や燃料管１３のびびりを防止することができる。
【００２７】
図３の制御ルーチンでは、排気温度が分留適正温度域外であると判断（ステップＳ１３で否定判断）した場合に接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させ、その後燃料管１３への燃料供給を停止する。このように排気温度が分留適正温度域内にある場合にのみ接触部２０と廃棄整流部９ｂとを接触させることで、軽質燃料の性状を安定化させることができる。また、例えば排気温度が分留適正温度域よりも高い場合に接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させることで、燃料の過熱を防止できる。さらに、エンジン１の冷間始動時など排気温度が分留適正温度域よりも低い場合に接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させることで、排気の冷却を抑制して触媒６を迅速に活性温度に昇温することができる。
【００２８】
図３の制御ルーチンでは、軽質燃料タンク１５の貯留量が所定量以上であると判断（ステップＳ１４で肯定判断）した場合に接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させ、その後燃料管１３への燃料供給を停止する。このように燃料添加時に必要な所定量の軽質燃料が軽質燃料タンク１５に確保されている場合は燃料の分留を停止させることにより、軽質燃料タンク１５の容量を所定量よりも若干多い程度に設定することができる。そのため、軽質燃料タンク１５のコスト及び配置スペースを抑えることができる。また、このような場合に燃料の分留を停止させることで、燃料分留装置１１で消費されるエネルギを低減することができる。さらに、燃料の分留を必要以上に実施しないので、エンジン１の燃料タンク内の燃料の重質化を抑制することができる。
【００２９】
図３の制御ルーチンでは、接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させた後、燃料管１３への燃料供給を停止する。このように、接触部２０と排気整流部９ｂとを離間させた状態で燃料管１３に燃料を流通させて接触部２０の温度を低下させ、その後燃料管１３への燃料供給を停止することで、燃料管１３内のコーキングを抑制することができる。また、離間時に燃料管１３への燃料供給を停止することで、接触部の冷却を抑制することができる。
【００３０】
図５は、本発明の燃料分留装置１１における燃料管１３の第二の実施形態を示している。なお、図５（ａ）は接触部２０を排気の流れ方向上流側から見た図を、図５（ｂ）は燃料分留装置１１の一部及びケーシング９の拡大図をそれぞれ示している。この実施形態では、図５（ａ）に示したように燃料管１３が排気整流部９ｂの側面に沿って排気整流部９ｂのほぼ一周分曲げられた曲がり部５０を備え、この曲がり部５０が接触部２０として設定されている。このような曲がり部５０が接触部２０に設定されている場合、曲がり部５０と排気整流部９ｂとの離間時に曲がり部５０に加熱された燃料を残留させることができる。この残留した燃料は、離間時における曲がり部５０の温度低下を抑制する。そのため、次の燃料分留時に曲がり部５０を迅速に昇温して燃料の分留を速やかに開始することができる。なお、曲がり部５０の出口５０ｂは曲がり部５０の入口５０ａよりも少し低い位置に設けられていてもよい。このように出口５０ｂを入口５０ａよりも低くすることで、曲がり部５０内の燃料を重力により出口５０ｂから排出することができる。なお、曲がり部５０は、その内部に燃料が残留可能なように出口５０ｂが曲がり部５０即ち接触部２０の最も低い位置よりも上に配置されていればよい。そのため、図６（ａ）に示したように、曲がり部５０が排気整流部９ｂの下半周に沿って曲げられていてもよいし、図６（ｂ）に示したように排気整流部９ｂの３／４周に沿って曲がれていてもよい。
【００３１】
図７は、本発明の燃料分留装置１１における燃料管１３の第三の実施形態を示している。なお、図７（ａ）は接触部２０を排気の流れ方向上流側から見た図を、図７（ｂ）は接触部２０を図７（ａ）の右側から見た図をそれぞれ示している。この実施形態では、接触部２０が収容部９ａの側面と接触及び離間可能なように設けられている。この場合、アクチュエータ１６は図７（ａ）の左右方向（図７（ａ）の矢印Ｂ方向）に接触部２０を駆動する。接触部２０は、このように収容部９ａと接触及び離間が可能なように設けられていてもよい。なお、接触部２０は収容部９ａの両側に設けられていてもよい。また、図８に示したように接触部２０は収容部９ａの側面に沿って複数回往復するように設けられていてもよい。
【００３２】
図９は、本発明の燃料分留装置における燃料管１３の第四の実施形態を示している。なお、図９（ａ）は接触部２０が排気整流部９ｂに対して離間する位置に駆動されている図を、図９（ｂ）は接触部２０が排気整流部９ｂに対して接触する位置に駆動されている図をそれぞれ示している。この実施形態では、図９に示したように接触部２０が排気整流部９ｂの側面に沿って排気整流部９ｂの周囲を複数回巻くように曲げられた螺旋部６０を備えている。接触部２０の入口２０ａは排気整流部９ｂに対して位置が変化しないように固定されている。そのため、接触部２０は、アクチュエータ１６によって螺旋部６０が排気整流部９ｂの軸方向（図９の矢印Ａ方向）に駆動されることで、アクチュエータ１６に近い側から排気整流部９ｂに対して徐々に離間する。即ち、アクチュエータ１６で螺旋部６０を駆動することにより、接触部２０と排気整流部９ｂとの接触面積を変化させることができる。そのため、例えば排気温度に応じて適宜接触面積を変化させることで燃料への供給熱量をより適切に調整することができる。そのため、軽質燃料の性状を安定化させることができる。
【００３３】
図１０は、本発明の燃料分留装置１１における燃料管１３の第五の実施形態を示している。図１０に示したように、この実施形態では接触部２０が収容部９ａの側面に沿って変形可能な巻付き部７０を有し、この巻付き部７０を収容部９ａの側面に沿わせて変形させる駆動装置８０を備えている点が他の実施形態と異なる。駆動装置８０は、電気モータ８１と、燃料管１３に設けられた可動点１３ｂを案内するガイド８２とを備えている。なお、分岐点１３ａは収容部９ａの側面に固定されている。電気モータ８１は、巻付き部７０と収容部９ａとの接触面積が変化するように可動点１３ｂを図１０の矢印Ｃ方向に駆動する。この実施形態では、図１０に示したように電気モータ８１によって可動点１３ｂを駆動することにより巻付き部７０と収容部９ａの側面との接触面積を変化させることができるので、燃料に供給する熱量をより適切に調整することができる。
【００３４】
図１１は、本発明の燃料分留装置における燃料管１３の第六の実施形態を示している。なお、図１１（ａ）は接触部２０が収容部９ａに対して離間する位置に駆動されている図を、図１１（ｂ）は接触部２０が駆動されている途中の図を、図１１（ｃ）は接触部２０が収容部９ａに対して接触する位置に駆動されている図をそれぞれ示している。この実施形態では、燃料管１３の殆どがフレキシブルパイプで形成され、この燃料管１３を燃料ポンプ１４の側に引き寄せることが可能な電気モータ９１が設けられている点が他の実施形態と異なる。電気モータ９１は、図１１の矢印Ｄ方向に回転することで、燃料管１３を燃料ポンプ１４側に引き寄せ、接触部２０を収容部９ａの側面に接触させる。このように電気モータ９１によって燃料管１３を燃料ポンプ１４側に引き寄せることで、接触部２０と収容部９ａとの接触面積を変化させることができる。そのため、分留されるべき燃料への供給熱量をより適切に調整することができる。
【００３５】
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、本発明はディーゼルエンジンに限らず、ガソリンその他の燃料を利用する各種の内燃機関に適用してよい。軽質燃料の用途は、排気浄化触媒の機能再生に限定されない。例えば、機関始動時に吸気系に軽質燃料を供給してもよい。吸気系に軽質燃料を供給することで、エンジンの燃焼を安定させることができる。そのため、エンジンの始動性を向上させることができる。
【００３６】
接触部を接触させる場所は、排気浄化触媒のケーシングに限定されない。接触部は、内部を流通する燃料を分留時の目標温度まで昇温できる種々の場所と接触及び離間可能なように設けてよい。排気管は、ケーシングの排気整流部以外にも形状がコーン状に形成される場所を有している。例えば排気集合部やターボチャージャの出入口などがコーン状に形成される。そこで、接触部はこのような場所と接触及び離間可能なように設けられていてもよい。分留時に燃料を目標温度まで昇温できるのであれば、図１２に示したように接触部２０が排気管７の直線部と接触及び離間可能なように設けられていてもよい。また、図１３に一例を示したように接触部２０が排気マニホールド８と接触及び離間可能なように設けられていてもよい。なお、図１３（ａ）は排気マニホールド８を上から見た図を、図１２（ｂ）は排気マニホールドを横から見た図を示している。このように排気温度の高い排気マニホールド８と接触部２０とを接触させることで、燃料を速やかに目標温度まで昇温することができる。さらに、エンジンのシリンダブロックやシリンダヘッドなどと接触及び離間可能なように接触部が設けられていてもよい。
【００３７】
接触部は、排気浄化触媒よりも下流の排気管やケーシングの下流側の排気整流部と接触及び離間可能なように設けられていてもよい。排気浄化触媒では、反応熱によって排気温度が上昇する。そこで、排気浄化触媒よりも下流の排気管と接触部とを接触させ、触媒の反応熱も利用して燃料を分留する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の燃料分留装置が組み込まれたディーゼルエンジンの一形態を示す図。
【図２】図１の燃料分留装置の一部を拡大して示す図。
【図３】図１のＥＣＵが実行するアクチュエータ動作制御ルーチンを示すフローチャート。
【図４】図１のＥＣＵが実行する異常診断ルーチンを示すフローチャート。
【図５】本発明の燃料分留装置における燃料管の第二の実施形態を示す図。
【図６】第二の実施形態の燃料管の他の実施例を示す図。
【図７】本発明の燃料分留装置における燃料管の第三の実施形態を示す図。
【図８】第三の実施形態の燃料管の他の実施例を示す図。
【図９】本発明の燃料分留装置における燃料管の第四の実施形態を示す図。
【図１０】本発明の燃料分留装置における燃料管の第五の実施形態を示す図。
【図１１】本発明の燃料分留装置における燃料管の第六の実施形態を示す図。
【図１２】本発明の燃料分留装置における燃料管の第七の実施形態を示す図。
【図１３】本発明の燃料分留装置における燃料管の第八の実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００３９】
１  ディーゼルエンジン（内燃機関）
７  排気管
９ｂ  排気整流部（コーン部）
１１  燃料分留装置
１３  燃料管
１６  アクチュエータ
２０  接触部
２３  上流部
２４  分岐管（下流部）
４０  エンジンコントロールユニット（動作制御手段、燃料供給停止手段、異常診断手段）
５０  曲がり部
８１  電気モータ（アクチュエータ）
９１  電気モータ（アクチュエータ）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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