(57)【要約】【課題】燃料を改質することなく、運転状況に応じて、燃料中の要求度の低い成分を分離して、要求度の高い成分を下流側の装置に供給し、必要に応じて分離した成分を利用可能とする燃料供給装置及びこれを用いた燃料供給方法を提供する。【解決手段】本発明の燃料供給装置１は、燃料中の一部の成分を分離し、分離成分及び／又は残余成分を供給する分離手段（分離部２）と、上記分離成分、残余成分及び燃料から成る群より選ばれた少なくとも１種のものを噴射する燃料噴射手段（燃料噴射装置３）とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料中の一部の成分を分離し、分離成分及び／又は残余成分を供給する分離手段と、上記分離成分、残余成分及び燃料から成る群より選ばれた少なくとも１種のものを噴射する燃料噴射手段とを備えたことを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
上記燃料がガソリンであり、上記分離成分が高オクタン価成分であることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
上記燃料がガソリンであり、上記分離成分が低オクタン価成分であることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
上記燃料が軽油であり、上記分離成分が高セタン価成分であることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
上記燃料が軽油であり、上記分離成分が低セタン価成分であることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
上記分離手段が、上記分離成分を吸着可能な少なくとも１種の吸着剤とを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
上記吸着剤が、金属酸化物、ゼオライト及び高分子炭化水素樹脂から成る群より選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項６に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
上記吸着剤が、塩基性金属酸化物、大孔径ゼオライト及び芳香族モノマー由来の高分子炭化水素樹脂から成る群より選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項６又は７に記載の燃料供給装置。
【請求項９】
上記吸着剤が、細孔径ゼオライトであることを特徴とする請求項６又は７に記載の燃料供給装置。
【請求項１０】
上記分離手段を、上記燃料噴射手段の上流側に設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つの項に記載の燃料供給装置。
【請求項１１】
上記分離手段を、上記燃料噴射手段の下流側に設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つの項に記載の燃料供給装置。
【請求項１２】
上記吸着剤で吸着した分離成分を放出する放出手段を備えたことを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１つの項に記載の燃料供給装置。
【請求項１３】
内燃機関を備え、上記放出手段が、上記内燃機関から排出されたガスの熱で上記分離手段を加熱するガス流通手段であることを特徴とする請求項１２に記載の燃料供給装置。
【請求項１４】
上記放出手段が、上記分離手段を加熱するヒータであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の燃料供給装置。
【請求項１５】
排気処理装置を備え、上記分離手段から放出した分離成分の少なくとも一部を、上記排気処理装置に供給する供給手段を備えたことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つの項に記載の燃料供給装置。
【請求項１６】
燃料タンクを備え、上記分離手段から放出した分離成分の少なくとも一部を、上記燃料タンクに供給する供給手段を備えたことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つの項に記載の燃料供給装置。
【請求項１７】
上記分離手段から放出した分離成分の少なくとも一部を、上記内燃機関に供給するための供給手段を備えたことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の燃料供給装置。
【請求項１８】
走行時の運転負荷状況を検出する負荷検出手段を備え、該負荷検出手段の検出信号に基づいて、燃料の供給経路を決定する決定手段を備えたことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つの項に記載の燃料供給装置。
【請求項１９】
燃料中の一部の成分を吸放出する分離手段と、該分離手段で分離された分離成分、残余成分及び燃料から成る群より選ばれた少なくとも１種のものを噴射する燃料噴射手段とを備えた燃料供給装置を用いて、燃料を供給する燃料供給方法であって、
上記分離手段で、燃料中から一部の成分を分離する工程と、上記分離成分を上記分離手段から放出させる工程とを含むことを特徴とする燃料供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を供給するための燃料供給装置及びこれを用いた燃料供給方法に関し、更に詳細には、燃料自体を改質することなく、運転状況に応じて、燃料中の要求度の低い一部の成分を分離して、要求度の高い成分を供給し、必要に応じて分離した成分を利用可能とする燃料供給装置及びこれを用いた燃料供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関から排出された排気中に含まれる成分の少なくとも一部を、排気熱を利用した触媒反応により、Ｈ２やＣＯを含む燃料成分に改質して利用する内燃機関が提案されている（例えば特許文献１）。
また、内燃機関から排出された排気熱等利用して、有機ハイドライド（３００℃程度の温度で脱水素反応を起こす炭化水素（ＨＣ）成分）を多量に含む水素化ガソリンを改質し、水素リッチガスと脱水素化ガソリンとを内燃機関に供給するようにした水素利用内燃機関が提案されている（特許文献２）。
また、車両等に搭載される内燃機関は、運転状況等によってノッキングと呼ばれる異常燃焼が生じる場合がある。このような異常燃焼を防ぐために、燃料中から低オクタン価成分を分離し、この成分を改質（異性化）して高オクタン価成分とし、この高オクタン価成分と、低オクタン価成分が分離された残余の高オクタン価成分とを内燃機関に供給する給油装置が提案されている（特許文献３）。この装置では、内燃機関から排出された排気熱を利用して、分離した成分を異性化して高オクタン価成分に改質する。
【特許文献１】特開２００５−１２７１６０号公報
【特許文献２】特開２００６−２２７３１号公報
【特許文献３】特開２００６−７０１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１〜３のように燃料を改質して使用する場合は、燃料を改質する触媒を活性化させるために環境を制御する装置を設けたり、触媒寿命等を考慮する必要があり、種々の制御因子が存在し、制御が困難になるという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料を改質することなく、運転状況に応じて、燃料中の要求度の低い成分を分離して、要求度の高い成分を供給し、必要に応じて分離した分離成分を利用可能とする燃料供給装置及びこれを用いた燃料供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、燃料中の一部の成分を分離する分離手段を備えた燃料供給装置を設けることによって、燃料自体を改質させることなく、運転状況に応じて、要求度の低い一部の成分を分離し、要求度の高い成分を供給すると共に、必要に応じて分離された分離成分を利用することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち、本発明の燃料供給装置は、燃料中の一部の成分を分離し、分離成分及び／又は残余成分を供給する分離手段と、上記燃料、分離成分及び残余成分から成る群より選ばれた少なくとも１種のものを噴射する燃料噴射手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の燃料供給方法は、燃料中の一部の成分を吸放出する分離手段と、該分離手段で分離された分離成分、残余成分及び燃料から成る群より選ばれた少なくとも１種のものを噴射する燃料噴射手段とを備えた燃料供給装置を用いて、燃料を供給する燃料供給方法であって、上記分離手段で、燃料中から一部の成分を分離する工程と、上記分離成分を上記分離手段から放出させる工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、燃料自体を改質することなく、運転状況に応じて、燃料中の一部の成分を分離し、要求度の高い成分を選択的に内燃機関等に供給することができ、必要に応じて分離した分離成分を利用することができる。そのため、本発明の燃料供給装置又は燃料供給方法を車両に用いた場合は、運転状況に応じて、内燃機関を効率的に作動し、良好な運転性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の好ましい実施形態の第一の例を模式的に示す図である。
図１に示すように、本例の燃料供給装置１は、燃料中の一部の成分を分離し、分離成分及び／又は残余成分を供給する分離手段である分離部２と、分離成分、残余成分及び燃料から成る群より選ばれた少なくとも１種のものを噴射する燃料噴射手段である燃料噴射装置３とを備えている。
本例の燃料供給装置１は、燃料噴射装置３の上流側に分離部２を配置している。また、本例の燃料供給装置１は、燃料タンク４から内燃機関５に燃料を供給する燃料経路の燃料タンク４の下流側、且つ、内燃機関５の上流側に配置されている。
なお、燃料経路には、清浄化した空気を内燃機関５に供給する空気供給手段６を設けている。燃料噴射装置３から供給される燃料、分離成分及び残余成分から成る群より選ばれた少なくとも１種のものは、空気供給手段６から供給される空気と混合されて、内燃機関５の燃焼室に供給される。また、内燃機関５の下流側には、排気処理装置７を設け、内燃機関５から排出される排出ガス中の有害成分を排気処理装置７で浄化して、浄化ガスが排気される。
【００１０】
分離部２は、燃料中の一部の成分を分離する。分離部２で分離される成分は、燃料や運転状況によって異なり、運転状況に応じて、燃料中の要求度の低い成分を分離することが好ましい。
例えば、ガソリンエンジンを搭載した車両に燃料供給装置１を用いる場合、車両の運転状況に応じて、燃料（ガソリン）中の各成分（例えば、高オクタン価成分又は低オクタン価成分）への要求度は異なる。
運転始動時の低負荷状況においては、着火性の良好な低オクタン価成分の要求度が高くなる。一方、加速時等の高負荷状況においては、アンチノック性の高オクタン価成分への要求度が高くなる。
このような運転状況の変化に応じて、例えば、運転始動時には、分離部２で要求度の低い高オクタン価成分を分離して、残余成分の低オクタン価成分を内燃機関に供給するようにし、加速時には、分離された高オクタン価成分（分離成分）を内燃機関に供給するようにすれば、内燃機関の燃焼性を向上することができる。
【００１１】
分離部２は、燃料中の一部の成分（運転状況に応じて要求度の低い成分）を吸着し得る吸着剤を備えていることが好ましい。
吸着剤は、例えば、多孔材に担持させて用いることができる。
多孔材としては、金属及び金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等のセラミックスを用いることができる。特に、吸着剤との熱膨張率や親和性等を考慮すると、コージェライトセラミックス製等のハニカム状又はフォーム状のモノリス担体等を用いることが好ましい。
【００１２】
吸着剤は、使用される燃料の種類及び分離成分に応じて、適宜選択することができる。
吸着剤としては、例えば金属酸化物、ゼオライト及び高分子炭化水素樹脂から成る群より選ばれた少なくとも１種ものを用いることが好ましい。
使用される燃料がガソリンである場合は、本明細書において、低オクタン価成分とは、オクタン価が純物質で５０〜８０程度のものであり、高オクタン価成分とは、オクタン価が純物質で９０〜１１０のものをいう。
一般的に、ガソリン中に含まれる炭化水素系成分のうち、パラフィン系成分、ナフテン系成分、オレフィン系成分、芳香族成分の順にオクタン価が高くなる。
【００１３】
分離成分が高オクタン価成分、例えば、芳香族系炭化水素である場合は、吸着剤として、塩基性金属酸化物、大孔径ゼオライト及び芳香族モノマー由来の高分子炭化水素樹脂からなる群より選ばれた少なくとも１種のものを用いることが好ましい。
塩基性金属酸化物としては、例えば、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム等が挙げられる。
大孔径ゼオライトは、平均細孔径が５オングストローム以上のものが挙げられる。
芳香族モノマー由来の高分子炭化水素樹脂としては、ポリスチレン等が挙げられる。
【００１４】
分離成分が低オクタン価成分、例えば、パラフィン系成分等の脂肪族系炭化水素である場合は、吸着剤として、平均細孔径が５オングストローム未満の細孔径ゼオライトを用いることが好ましい。
【００１５】
燃料供給装置１の燃料噴射手段としては、例えば燃料がガソリンである場合は、吸入した空気にインジェクターから直接燃料を微細粒にして噴射し混合させるインジェクション方式の燃料噴射装置３を用いることができる。
また、例えば燃料が軽油である場合は、燃料供給装置１の燃料噴射手段として、燃料を直接燃焼室に高圧噴射するダイレクト・インジェクション方式の燃料噴射装置３を用いることができる。
【００１６】
図１に示す燃料供給装置１をガソリンエンジンを搭載した車両に設けた例について説明する。図１に示す例の分離部２は、高オクタン価成分を吸着する吸着剤を備えている。
運転始動時の低負荷状況において、燃料供給経路Ａを通じて、燃料タンク４から分離部２に燃料が供給され、分離部２で要求度の低い高オクタン価成分が分離され、残余成分である要求度の高い低オクタン価成分が選択的に燃料噴射装置３に供給される。
【００１７】
分離成分（本例の場合は高オクタン価成分）は、例えば、分離部２を加熱することによって、分離部２から放出させることができる。
分離成分を放出させる手段としては、例えば、排気処理装置７から排出された高温（例えば３００〜５００℃）の浄化ガスの熱によって、分離部２を加熱する浄化ガス流通路８や、分離部２を外部から加熱するヒータ等を用いることができる。
このような放出手段、具体的には加熱手段で分離部２を加熱することによって、分離部２の吸着剤によって吸着された分離成分を放出させて、供給経路Ｃを通じて排気処理装置７に供給し、還元剤として分離成分を有効に利用することができる。
【００１８】
次に、本発明の燃料供給装置の好ましい実施形態の第２の例について説明する。
図２は、本発明の好ましい実施形態の第２の例を模式的に示す図である。なお、図２において、図１と同様の部材には、同一の符号を付した。
図２に示すように、本例の燃料供給装置１は、排気処理装置７から排出される高温の浄化ガスの熱によって分離部２を加熱する、浄化ガス流通路８を備えている。
また、燃料供給装置１は、分離部２から放出された分離成分を再び燃料タンク４に戻すための供給経路Ｄを備えている。
【００１９】
次に、図２に示す燃料供給装置１をガソリンエンジンを搭載した車両に設けた場合の運転負荷状況と、要求ＲＯＮ（ＲＯＮ：Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｏｃｔａｎｅ  Ｎｕｍｂｅｒ）と、分離部２の吸着剤吸着量の変化の関係を図３に基づき説明する。なお、本例の分離部２には、高オクタン価成分を吸着する吸着剤を設けている。
図３中、（ａ）は経過時間と運転負荷状況の変化の関係を示し、（ｂ）は経過時間と要求ＲＯＮの変化の関係を示し、（ｃ）は経過時間と分離部２の吸着剤吸着量の変化の関係を示す。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、運転始動時の低負荷状況においては、やや低めのＲＯＮが要求される。この場合は、燃料供給経路Ａを通じて、燃料タンク４から分離部２に燃料が供給され、分離部２で要求度の低い成分である高オクタン価成分が選択的に吸着されて分離され、残余成分である低オクタン価成分が燃料噴射装置３を介して内燃機関５の燃焼室に供給されることが好ましい（図３（ｃ）参照）。
【００２０】
運転始動時から暫く時間が経過し、分離部２の吸着剤に吸着された分離成分（高オクタン価成分）は、浄化ガス流通路８を流通する高温の浄化ガスで加熱されることによって、分離部２から放出され、放出された分離成分（高オクタン価成分）が供給経路Ｄを通って、再び燃料タンク４に貯留される（図２，図３（ａ）〜（ｃ）参照）。
分離部２から放出された分離成分（高オクタン価成分）が徐々に貯留されることによって、燃料タンク４中の燃料中には、高オクタン価成分が多量に含まれることになる。
また、分離部２では、吸着剤の吸着破過量を超えることなく、分離部２から分離成分（高オクタン価成分）が放出される（図３（ｃ）参照）。
【００２１】
その後、加速時の高負荷状況においては、やや高めのＲＯＮが要求される。この場合、高オクタン価成分の含有量が増大している燃料タンク４中の燃料が、燃料供給経路Ｂを通じて直接、燃料噴射装置３に供給されることが好ましい。このように、高負荷状況において、要求度の高くなる高オクタン価成分を多量に含む燃料が、燃料噴射装置３から内燃機関５の燃焼室に供給されれば、内燃機関５を効率良く作動させることができる（図２，図３（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００２２】
次に、本発明の燃料供給装置の好ましい実施形態の第３の例について説明する。
図４は、本発明の好ましい実施形態の第３の例を模式的に示す図である。なお、図４において、図１及び図２と同様の部材には、同一の符号を付した。
図４には、燃料供給装置１の分離部２が外部から加熱するヒータ９を放出手段として設けた例を示す。本例の燃料供給装置１は、排気処理装置７から排出された高温の浄化ガスの代わりに、ヒータ１０で分離部２を加熱することによって、分離成分を分離部２から放出させ、供給経路Ｄを通じて、分離成分を再び燃料タンク４に貯留することができる。
【００２３】
次に、本発明の燃料供給装置の好ましい実施形態の第４の例について説明する。
図５は、本発明の好ましい実施形態の第４の例を模式的に示す図である。なお、図５において、図１及び図２と同様の部材には、同一の符号を付した。
図５に示すように、本例の燃料供給装置１を設けた燃料経路には、浄化ガス流通路８を流れる高温の浄化ガスによって分離部２から放出された分離成分を、直接、燃料噴射装置３に供給する供給経路Ｅを備えている。
【００２４】
次に、図５に示す燃料供給装置１を、ガソリンエンジンを搭載した車両に用いた例を説明する。本例の分離部２には、高オクタン価成分を吸着する吸着剤を設けている。
運転始動時の低負荷状況においては、燃料供給経路Ａを通じて、燃料タンク４から分離部２に燃料が供給され、分離部２で要求度の低い高オクタン価成分が分離され、残余成分である要求度の高い低オクタン価成分が燃料噴射装置３に供給される。
加速時等の高負荷状況においては、分離部２で分離・吸着された分離成分（高オクタン価成分）が、浄化ガス流通路８を流通する高温の浄化ガスで分離部２が加熱されることによって放出され、放出された分離成分（高オクタン価成分）が、供給経路Ｅを通って、直接、燃料噴射装置３に供給される。
本例の燃料供給装置１は、供給経路Ｅを通じて、分離部２から直接、燃料噴射装置３に分離成分を供給することができるため、運転状況の変化に即応して、要求度が高い成分（分離成分；高オクタン価成分）を内燃機関５の燃焼室に供給することができ、効率的に内燃機関５を作動させることができる。
【００２５】
次に、本発明の燃料供給装置の好ましい実施形態の第５の例について説明する。
図６は、本発明の好ましい実施形態の第５の例を模式的に示す図である。なお、図６おいて、図１及び図２と同様の部材には、同一の符号を付した。
本例の燃料供給装置１は、燃料噴射装置３の下流側に分離部２を設け、放出手段として、排気処理装置７から排出される高温の浄化ガスの熱によって、分離部２を加熱することができる浄化ガス流通路８’を備えている。
また、燃料供給装置１は分離部２から放出された成分を還元剤として、排気処理装置７に供給する供給経路Ｇを備えている。
【００２６】
次に、図６に示す燃料供給装置１を、ガソリンエンジンを搭載した車両に用いた例を説明する。本例の分離部２には、高オクタン価成分を吸着する吸着剤を設けている。
運転始動時の低負荷状況において、燃料供給経路Ａを通じて、燃料タンク４から燃料噴射装置３に燃料が供給される。次いで、燃料噴射装置３の下流に配置された分離部２で、燃料噴射装置３から噴射された燃料中から、要求度の低い高オクタン価成分が分離され、残余成分である要求度の高い低オクタン価成分が内燃機関５の燃焼室に供給される。
分離部２を燃料噴射装置３の下流側に設けることによって、燃料噴射装置３から噴射された微細な液滴状又は霧状の燃料から効率よく分離成分（本例の場合は、高オクタン価成分）を分離することができる。
また、分離部２を燃料噴射装置３と内燃機関５の間に設けることによって、排気処理装置７に近い位置に分離部２を配置することができるため、排気処理装置７から排出される高温の浄化ガスの熱を有効に利用することができる。
【００２７】
図６に示す例において、分離成分（高オクタン価成分）は、浄化ガス流通路８’を流通する高温の浄化ガスの加熱によって、分離部２から放出され、この分離成分が供給経路Ｇを通じて排気処理装置７に供給され、還元剤として有効に利用される。
一方、加速時等の高負荷状況においては、燃料供給経路Ｆを通じて、燃料噴射装置３から直接、内燃機関５の燃焼室に燃料が供給される。
このように、運転状況の変化に応じて、要求度の高くなる成分を内燃機関５の燃焼室に供給することができるため、内燃機関５を効率良く作動させ、良好な運転性を確保することができる。
【００２８】
次に、本発明の燃料供給装置の好ましい実施形態の第６の例について説明する。
図７は、本発明の好ましい実施形態の第６の例を模式的に示す図である。なお、図７おいて、図１及び図２と同様の部材には、同一の符号を付した。また、分離部２には、高オクタン価成分を吸着する吸着剤を設けている。
本例の燃料供給装置１は、分離部２から放出した分離成分を排気処理装置７に供給する供給経路Ｇの代わりに、分離成分を直接内燃機関５に供給する供給経路Ｈを備えている。
運転始動時の低負荷状況において、燃料供給経路Ａを通じて、燃料タンク４から燃料噴射装置３に燃料が供給される。次いで、燃料噴射装置３の下流側に配置された分離部２で、燃料噴射装置３から噴射された燃料中から、要求度の低い高オクタン価成分が分離され、残余成分である要求度の高い低オクタン価成分が内燃機関５の燃焼室に供給される。
一方、加速時等の高負荷状況においては、燃料供給経路Ｆを通じて、燃料噴射装置３から直接、内燃機関５の燃焼室に燃料が供給されると共に、分離部３から分離成分（高オクタン価成分）を放出させて、供給経路Ｈを通じて、分離成分が内燃機関５の燃焼室に供給される。
このように、運転状況の変化に応じて、要求度の高くなる成分を内燃機関５の燃焼室に供給することができるため、内燃機関５を効率良く作動させ、良好な運転性を確保することができる。
【００２９】
図１，２，４〜７に示す燃料供給装置１は、走行時の運転負荷状況を検出する負荷検出手段を備え、負荷検出手段の検出信号に基づいて、燃料の供給経路を決定する決定手段を備えていてもよい。
例えば、走行時の運転負荷状況を検出する負荷状況検出手段（図示略）を設け、この負荷検出手段の結果を電子制御ユニット（ＥＣＵ）等に伝達し、ＥＣＵから送信された信号に基づいて、供給経路Ａ〜Ｈのいずれかを開閉する選択バルブを、燃料の供給経路を決定する決定手段として用いることができる。
【００３０】
図１，２，４〜７に基づいて、分離成分が高オクタン価成分である場合の例を挙げて説明したが、分離成分が低オクタン価成分、低セタン価成分又は高セタン価成分から成る群より選ばれたいずれか１種のものであってもよい。
次に、分離成分が低オクタン価成分である場合の例を説明する。この場合は、分離手段として、低オクタン価成分を吸着する吸着剤を備えたものを用いる。
図１に示す燃料経路を用いた例について説明すると、運転始動時等の低負荷状況においては、燃料供給経路Ｂを通じて、燃料が燃料タンク４から直接燃料噴射装置３に供給される。燃料中には、低オクタン価成分及び高オクタン価成分の両者が含まれている。
加速時等の高負荷状況においては、燃料供給経路Ａを通じて、燃料が燃料タンク４から分離部２に供給され、分離部２で要求度の低い低オクタン価成分が分離され、残余成分である高オクタン価成分が燃料噴射装置３に供給される。
上記燃料供給経路Ａ，Ｂを選択し、決定する手段としては、上記の負荷状況検出手段や選択バルブ等を用いることができる。
【００３１】
また、分離成分が高セタン価成分又は低セタン価成分である場合も、図１，２，４〜７に示す燃料供給装置１を用いることができる。
通常、軽油のセタン価は５３〜５５程度であるので、本例においては、セタン価がこの範囲に満たない成分を低セタン価成分といい、この範囲以上の成分を高セタン価成分という。
軽油に含まれる種々の炭化水素化合物のうち、ｎ−パラフィン等の長鎖脂肪族系はセタン価が高く、芳香族系化合物はセタン価が低い。この関係は、オクタン価と逆の関係となっている。即ち、高オクタン価成分である芳香族系化合物は、低セタン価成分に該当する場合があり、低オクタン価成分である長鎖脂肪族系化合物は、高オクタン価成分に該当する場合がある。
そのため、分離成分が低セタン価成分である場合は、分離部２に用いる吸着剤として、上記高オクタン価成分を分離する吸着剤を用いることができる。また、分離成分が高セタン価成分である場合は、分離部２に用いる吸着剤として、上記低オクタン価成分を分離する吸着剤を用いることができる。
【００３２】
次に、ディーゼルエンジンを搭載した車両に、図２に示す燃料供給装置１を用いた例について説明する。本例の燃料供給装置１の分離部２には、高セタン価成分を吸着する吸着剤を設けている。
例えば、運転始動時の低負荷状況には、燃料供給経路Ａを通じて、燃料タンク４から分離部２に燃料が送られ、分離部２で要求度の低い高セタン価成分が吸着されて燃料中から分離され、残余成分である要求度の高い低セタン価成分が燃料噴射装置３に供給される。
このように、低負荷状況において、高セタン価成分が除かれて、燃焼室には自己着火しにくい（着火遅れの長い）、低セタン価成分が供給され、燃焼室内ができるだけ均質な混合気で満たされるような状態とすることができるため、ノッキングを防止することができる。
分離成分は、排気処理装置７から排出された高温の浄化ガスの加熱によって分離部２から放出され、供給経路Ｄを通じて、燃料タンク４に貯留される。燃料タンク４内の燃料は、徐々に分離成分（高セタン価成分）の含有量が高くなる。
一方、加速時等の高負荷状況では、燃料供給経路Ｂを通じて、要求度の高い高セタン価成分を多く含む燃料が、燃料タンク４から燃料噴射装置３に供給される。
このように、車両の負荷状況に応じて、要求度の高い成分が燃料噴射装置３に供給されるため、内燃機関５の燃焼性を向上させることができる。
上記燃料供給経路Ａ，Ｂを選択し、決定する手段としては、上記の負荷状況検出手段や選択バルブ等を用いることができる。
【００３３】
次に、分離手段（分離部２）に低セタン価成分を吸着する吸着剤を設けた場合の例を説明する。
例えば、図２に示す例において、運転始動時には、燃料供給経路Ｂを通じて、低負荷
状況において要求度の高い低セタン価成分を含む燃料が、燃料タンク４から直接、燃料噴射装置３に供給される。なお、この場合には、燃料中に低セタン価成分及び高セタン価成分の両者が含まれている。
加速時等の高負荷状況では、燃料供給経路Ａを通じて、燃料が燃料タンク４から分離部２に供給され、分離部２で、要求度の低い低セタン価成分が分離され、残余成分である高セタン価成分が燃料噴射装置３に供給される。
このように、車両の負荷状況に応じて、要求度の高い成分が燃料噴射装置３に供給されるため、内燃機関５の燃焼性を向上させることができる。
上記燃料供給経路Ａ，Ｂを選択し、決定する手段としては、上記の負荷状況検出手段や選択バルブ等を用いることができる。
【００３４】
その他に、分離部２として、高オクタン価成分を吸着可能な吸着剤、及び、低オクタン価成分を吸着可能な吸着剤の両方を備え、運転状況に応じてどちらか一方の吸着剤で要求度の低い成分を吸着して分離するようにしたものを用いてもよい。
また、分離部２として、高セタン価成分を吸着可能な吸着剤、及び、低セタン価成分を吸着可能な吸着剤の両方を備え、運転状況に応じてどちらか一方の吸着剤で要求度の低い成分を分離成分として分離するようにしたものを用いてもよい。
【００３５】
次に、本発明の燃料供給方法について説明する。
本発明の燃料供給方法は、例えば図１，２，４〜７に示す燃料供給装置を用いて、燃料を供給するにあたり、燃料中の一部の成分の吸放出が可能な分離手段と、該分離手段で分離された分離成分、残余成分及び燃料から成る群より選ばれた少なくとも１種のものを噴射する燃料噴射手段とを備えた燃料供給装置を用いて、燃料を供給するにあたり、上記分離手段（分離部２）で、燃料中から一部の成分（例えば、高オクタン価成分、低オクタン価成分、高セタン価成分又は低セタン価成分から成る群より選ばれた少なくとも１種の成分）を分離する工程と、上記分離手段（分離部２）で分離した分離成分を分離手段（分離部２）から放出させる工程とを行う。
本例の燃料供給方法によれば、燃料供給装置１を車両に搭載した場合、車両の運転状況に応じて、要求度の高い成分を内燃機関５の燃焼室に供給することができるため、内燃機関１を効率良く作動させて、良好な運転性を確保することが可能である。
【００３６】
本発明によれば、運転状況に応じて要求度の高い成分を内燃機関に供給することができるため、内燃機関を搭載した車両等に好適に用いることができる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３８】
（実施例）
本実施例において、図６に示す燃料供給装置１を使用した。
分離部２の多孔材として、１平方インチ当たり４００セルを有するコージェライト製ハニカム担体（体積：０．１２Ｌ）を用いた。また、分離部２の吸着剤として、酸化セリウムに塗布助剤としてアルミナゾルを加え、ボールミルにて１時間分散させた後、酸化セリウム塗布量が２４ｇになるように、上記コージェライト製ハニカム担体を塗布し、乾燥、焼成した酸化セリウムコートハニカム吸着剤を用いた。この酸化セリウムコートハニカム吸着剤は、主に高オクタン価成分を吸着・分離する。
図６に示す燃料経路において、運転始動時の低負荷状況の状態を次のように確認した。
この分離部２（酸化セリウムコートハニカム吸着剤）を、燃料噴射装置３の下流の経路に設置し、吸着温度１２０℃を維持するように加温しながら、空気通風下において、市販のレギュラーガソリン（ＲＯＮ９１）を３０分間、流通させて、分離部２の下流側の内燃機関５の燃焼室に燃料を供給した。内燃機関５から排気処理装置７を介して排出された浄化ガスをサンプリングし、ガスクロマトグラフ法にてＲＯＮを算出した。結果を表１に示す。
その後、分離部２の酸化セリウムコートハニカム吸着剤を粉砕し、Ｈｅ気流化で毎分１０℃で６００℃まで昇温しながら、脱離物質を質量分析計にて分析した。結果を図８に示す。また、粉砕物の一部は、同様にＨｅ気流化で昇温しながら、脱離物質を冷却捕集後、ＧＣ−ＭＳにて定性分析した。定性分析の結果、高オクタン価成分を示す単環・２環の芳香族炭化水素のみが検出された。
【００３９】
（比較例）
酸化セリウムコートハニカム吸着剤を用いた分離部２を設けないこと以外は、実施例と同様の経路（図６参照）を用いて、市販のレギュラーガソリン（ＲＯＮ９１）を３０分間、内燃機関５に供給し、排気処理装置７から排出された浄化ガスをサンプリングし、ガスクロマトグラフ法にてＲＯＮを算出した。結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2009209692.tif 000003
【００４１】
表１に示す結果から、実施例は、内燃機関５から排気された浄化ガス中のＲＯＮが、比較例よりも低くなっていることから、始動時の低負荷状況において、要求度の低い高オクタン価成分が選択的に分離され、残余成分である要求度の高い低オクタン価成分が内燃機関５の燃焼室に供給されていることが推測できた。
実施例の分離成分を、脱離物質としてＧＣ−ＭＳにて定性分析したところ、高オクタン価を示す単環・２環の芳香族炭化水素のみが検出されたことから、始動時の低負荷状況において、分離部２で要求度の低い高オクタン価成分が燃料中から分離されていることが確認できた。
更に、図８に示す結果から、分離部２を３００〜５００℃に加熱することによって、分離成分が高い強度で脱離する確認できた。このように、分離部２から分離成分を脱離させることができるので、分離成分を燃料や還元剤として有効に利用可能であることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の燃料供給装置の実施形態の第１の例を模式的に示す図である。
【図２】本発明の燃料供給装置の実施形態の第２の例を模式的に示す図である。
【図３】運転状況下において、（ａ）経過時間と負荷状況の関係、（ｂ）経過時間と要求ＲＯＮの関係、（ｃ）経過時間と分離部における吸着剤吸着量の関係を示す図である。
【図４】本発明の燃料供給装置の実施形態の第３の例を模式的に示す図である。
【図５】本発明の燃料供給装置の実施形態の第４の例を模式的に示す図である。
【図６】本発明の燃料供給装置の実施形態の第５の例を模式的に示す図である。
【図７】本発明の燃料供給装置の実施形態の第６の例を模式的に示す図である。
【図８】実施例において、質量分析計で測定した温度と脱離物質の強度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１          燃料供給装置
２          分離部
３          燃料噴射装置
４          燃料タンク
５          内燃機関
６          空気供給手段
７          排気処理装置
８，８’    浄化ガス流通路
９          ヒータ
Ａ，Ｂ，Ｆ        燃料供給経路
Ｃ〜Ｅ，Ｇ，Ｈ    供給経路
【図１】
2009209692.tif 000004
【図２】
2009209692.tif 000005
【図３】
2009209692.tif 000006
【図４】
2009209692.tif 000007
【図５】
2009209692.tif 000008
【図６】
2009209692.tif 000009
【図７】
2009209692.tif 000010
【図８】
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