特許 5836315 燃料供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5836315

(24)【登録日】2015年11月13日

(45)【発行日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】燃料供給装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 33/00 20060101AFI20151203BHJP

   F02M 31/16 20060101ALI20151203BHJP

   F02M 37/00 20060101ALI20151203BHJP

【ＦＩ】

   F02M33/00 D

   F02M31/16 E

   F02M37/00 P

   F02M37/00 341Z

【請求項の数】7

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2013-98425(P2013-98425)

(22)【出願日】2013年5月8日

(65)【公開番号】特開2014-111925(P2014-111925A)

(43)【公開日】2014年6月19日

【審査請求日】2014年3月27日

(31)【優先権主張番号】特願2012-242915(P2012-242915)

(32)【優先日】2012年11月2日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】重豊 健志

(72)【発明者】

【氏名】工藤 洋嗣

(72)【発明者】

【氏名】河口 正義

(72)【発明者】

【氏名】千嶋 啓之

(72)【発明者】

【氏名】堤 大昂

【審査官】 中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１４６８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３６４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５２２０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２３２６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４４７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４４７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０９２０５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３１／００−３３／０８

Ｆ０２Ｍ ３７／００−３７／２２

(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装置であって、
前記原燃料を格納する原燃料タンクと、
分離膜によって区分されている高圧室及び低圧室を備えると共に、真空吸引装置の動作により前記低圧室が負圧に維持されている状態で前記原燃料タンクから供給された前記原燃料を前記第１燃料と前記第２燃料とに分離するように構成されている分離器と、
原燃料供給装置の動作により前記原燃料タンクから前記分離器へ前記原燃料を供給するように構成されている原燃料経路と、
車両に搭載されている発熱要素由来の熱量により加熱された熱媒体が熱媒体流量調整機構の動作により流れるように構成され、かつ、前記熱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ている熱媒体経路と、
前記分離器の温度を所定の温度範囲に制御する観点から定まる第１温度範囲に熱交換後の前記原燃料の温度が含まれること、及び前記分離器の温度を前記所定の温度範囲に制御する観点又は前記原燃料の温度を第１温度範囲に制御する観点から定まる第２温度範囲に前記熱媒体経路を流れる前記熱媒体の温度が含まれることのうち少なくとも一方を含む燃料分離開始条件が充足されている場合に、前記真空吸引装置を作動させるように構成されている制御機構とを備え、
前記制御機構は、前記熱媒体経路を流れる前記熱媒体の温度が前記第２温度範囲の下限温度よりも低温の所定の供給開始温度以上であることを要件として、前記原燃料供給装置を作動させ、かつ、前記熱媒体が流れるように前記熱媒体流量調整機構の動作を制御するように構成されてい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、
前記第２燃料を前記分離器から前記原燃料タンクに送り込むように構成されている第２燃料経路を備えることを特徴とする燃料供給装置。

【請求項3】

請求項２記載の燃料供給装置において、
前記制御機構は、前記原燃料タンクに格納されている前記原燃料の温度が前記第１温度範囲の下限温度よりも低温の所定の供給制限温度以上となったことを含む供給制限条件が充足されている場合に、前記供給制限条件が充足されていない場合よりも前記原燃料の供給量を減少させるように構成されていることを特徴とする燃料供給装置。

【請求項4】

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装置であって、
前記原燃料を格納する原燃料タンクと、
分離膜によって区分されている高圧室及び低圧室を備えると共に、真空吸引装置の動作により前記低圧室が負圧に維持されている状態で前記原燃料タンクから供給された前記原燃料を前記第１燃料と前記第２燃料とに分離するように構成されている分離器と、
原燃料供給装置の動作により前記原燃料タンクから前記分離器へ前記原燃料を供給するように構成されている原燃料経路と、
車両に搭載されている発熱要素由来の熱量により加熱された熱媒体が熱媒体流量調整機構の動作により流れるように構成され、かつ、前記熱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ている熱媒体経路と、
前記分離器の温度を所定の温度範囲に制御する観点から定まる第１温度範囲に熱交換後の前記原燃料の温度が含まれること、及び前記分離器の温度を前記所定の温度範囲に制御する観点又は前記原燃料の温度を第１温度範囲に制御する観点から定まる第２温度範囲に前記熱媒体経路を流れる前記熱媒体の温度が含まれることのうち少なくとも一方を含む燃料分離開始条件が充足されている場合に、前記真空吸引装置を作動させるように構成されている制御機構と、
前記第２燃料を前記分離器から前記原燃料タンクに送り込むように構成されている第２燃料経路とを備え、
前記制御機構は、前記原燃料タンクに格納されている前記原燃料の温度が前記第１温度範囲の下限温度よりも低温の所定の供給制限温度以上となったことを含む供給制限条件が充足されている場合に、前記供給制限条件が充足されていない場合よりも前記原燃料の供給量を減少させるように構成されていることを特徴とする燃料供給装置。

【請求項5】

請求項３又は４記載の燃料供給装置において、
前記制御機構は、前記燃料分離開始条件が充足されている場合に、前記燃料分離開始条件を充足させながら、単位時間当たりに又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間において分離される前記第１燃料の量が最大となるように、前記分離器への前記原燃料の供給量を変化させるように構成されていることを特徴とする燃料供給装置。

【請求項6】

請求項５記載の燃料供給装置において、
前記制御機構は、前記燃料分離開始条件が充足されている場合に、前記原燃料タンクに格納されている前記原燃料の温度並びに前記熱媒体経路を流れる前記熱媒体の温度及び前記熱媒体の流量のうち少なくとも１つに基づいて、単位時間当たりに又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間において分離される前記第１燃料の量が最大となるように、前記分離器への前記原燃料の供給量を変化させるように構成されている燃料供給装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項記載の燃料供給装置において、
前記熱媒体が前記発熱要素としての前記内燃機関を冷却するための冷却媒体であり、
前記熱媒体経路が、前記内燃機関を冷却するための冷却媒体が流れるように構成され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、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において、分離膜によって区分された低圧側と高圧側とを有する分離器により、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技術が知られている（特許文献１参照）。

【0003】

分離性能（分離膜を通過する高オクタン価成分の割合）が原燃料の供給量、分離膜の温度及び低圧側の負圧等の因子に依存することから、当該因子を制御するために種々の装置の動作が制御される。例えば、低圧側の負圧を増大させるため、真空ポンプの動作が制御される（特許文献２参照）。さらに、分離膜の温度を好適な温度範囲に制御する観点から分離器に供給される原燃料を加熱するために加熱装置の動作が制御される（特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１４４７２０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

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、分離膜の温度が好適な温度範囲から外れている状況等、因子の制御用装置の動作に費やされるエネルギーに対する燃料分離効率が低下してしまう状況がある。

【0006】

そこで、本発明は、各装置の動作のために消費されるエネルギー節約の観点から燃料分離効率の向上を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る燃料供給装置は、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装置であって、前記原燃料を格納する原燃料タンクと、分離膜によって区分されている高圧室及び低圧室を備えると共に、真空吸引装置の動作により前記低圧室が負圧に維持されている状態で前記原燃料タンクから供給された前記原燃料を前記第１燃料と前記第２燃料とに分離するように構成されている分離器と、原燃料供給装置の動作により前記原燃料タンクから前記分離器へ前記原燃料を供給するように構成されている原燃料経路と、車両に搭載されている発熱要素由来の熱量により加熱された熱媒体が熱媒体流量調整機構の動作により流れるように構成され、かつ、前記熱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ている熱媒体経路と、前記分離器の温度を所定の温度範囲に制御する観点から定まる第１温度範囲に熱交換後の前記原燃料の温度が含まれること、及び前記分離器の温度を前記所定の温度範囲に制御する観点又は前記原燃料の温度を第１温度範囲に制御する観点から定まる第２温度範囲に前記熱媒体経路を流れる前記熱媒体の温度が含まれることのうち少なくとも一方を含む燃料分離開始条件が充足されている場合に、前記真空吸引装置を作動させるように構成されている制御機構とを備え、前記制御機構は、前記熱媒体経路を流れる前記熱媒体の温度が前記第２温度範囲の下限温度よりも低温の所定の供給開始温度以上であることを要件として、前記原燃料供給装置を作動させ、かつ、前記熱媒体が流れるように前記熱媒体流量調整機構の動作を制御するように構成されていることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、当該燃料分離開始条件が充足されない場合真空吸引装置を動作させないので、分離器の温度が燃料分離をする観点から好適な温度範囲である所定の温度範囲から外れている蓋然性が高い状態において、真空吸引装置のための消費エネルギーが節約されるから、燃料分離の効率向上が図られる。また、車両に搭載されている発熱要素由来の熱量で加熱された熱媒体と原燃料とを熱交換させることにより、専用の加熱装置を別個に設けなくとも原燃料の昇温が担保されるので、当該加熱装置の動作に消費されるエネルギー節約の観点から更なる燃料分離処理の効率化が図られうる。

【0010】

本発明によれば、当該要件が満たされない場合、原燃料供給装置及び前記熱媒体流量調整機構を動作させないので、原燃料と熱媒体との熱交換効率が低い場合の当該各装置の動作に消費されるエネルギーが節約されるから、燃料分離処理の効率化が図られる。

【0011】

本発明において、前記第２燃料を前記分離器から前記原燃料タンクに送り込むように構成されている第２燃料経路を備えることが好ましい。

【0012】

当該構成の本発明によれば、分離器を通過した比較的高温の第２燃料が原燃料タンクに送り込まれることにより、原燃料タンク内の原燃料の温度を上昇させることができる。ひいては、原燃料タンク内の原燃料を加熱するための別個の専用の加熱装置を設けなくとも原燃料タンク内の原燃料の温度が昇温されるので、当該加熱装置の動作に消費される追加的なエネルギーを要することなく、分離器に供給される原燃料の昇温が図られる。

【0013】

本発明の燃料供給装置において、前記制御機構は、前記原燃料タンクに格納されている前記原燃料の温度が前記第１温度範囲の下限温度よりも低温の所定の供給制限温度以上となったことを含む供給制限条件が充足されている場合に、前記供給制限条件が充足されていない場合よりも前記原燃料の供給量を減少させるように構成されてもよい。

【0014】

原燃料の循環経路（原燃料タンク→分離器→原燃料タンク）の全体における当該原燃料の温度が、分離器の迅速な温度制御又は昇温の観点から不適当な蓋然性が高い状態では、当該循環経路の分離器上流側において原燃料の局所的な昇温が図られても、かえって分離器の燃料分離開始条件が充足される時期が遅延する可能性がある。

【0015】

しかるに、当該構成の本発明によれば、供給制限条件が充足されていない場合には、原燃料の分離器への供給量が比較的多くなるように調節される。これにより、熱媒体と原燃料との間で比較的多くの熱量が交換される。このため、分離器への原燃料の供給量を減少させた場合よりも、原燃料の循環経路の全体における当該原燃料の温度が比較的早期に分離器の迅速な温度制御又は昇温の観点から適当な温度に制御される。

【0016】

一方、供給制限条件が充足されている場合には、分離器への原燃料の供給量が比較的少なくなるように調節される。これにより、分離器に供給される原燃料が熱媒体から受け取る単位流量当たりの熱量が増加する。このため、原燃料の循環経路の分離器上流側において原燃料の局所的な昇温が図られる。この結果、当該循環経路の分離器上流側における原燃料の局所的な温度が、分離器への原燃料の供給量を減少させなかった場合よりも早期に各機器のエネルギーに対する燃料分離の効率の観点から適当な温度に制御される。

【0017】

以上のとおり、原燃料タンク内の原燃料を加熱するためまたは当該循環経路の分離器上流側における原燃料を加熱するための別個の専用の加熱装置の動作等に消費される追加的なエネルギーを要することなく燃料分離処理の早期開始が図られうるから、各機器の消費エネルギーの観点から燃料分離の効率化が図られる。

【0018】

当該構成の本発明において、前記制御機構は、前記燃料分離開始条件が充足されている場合に、前記燃料分離開始条件を充足させながら、単位時間当たりに又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間において分離される前記第１燃料の量が最大となるように、前記分離器への前記原燃料の供給量を変化させるように構成されていることが好ましい。

【0019】

原燃料の循環経路の当該原燃料の温度が当該循環経路の全体においては当該効率の観点から適当な温度範囲に収まっている場合でも、分離器への原燃料の供給量が減少されたままであると、分離される第１燃料の量が全体として最大とならず、却って燃料分離効率が下がるおそれがある。

【0020】

一方、原燃料の循環経路の当該原燃料の温度が、局所的には各機器の消費エネルギーに対する燃料分離の効率の観点から適当な温度範囲に収まっているとしても、当該循環経路の全体においては当該効率の観点から適当な温度範囲に収まっていない蓋然性が高い場合、分離器への原燃料の供給量が過剰に増加されると、当該循環経路の局所的な当該原燃料の温度も当該効率の観点から適当な温度範囲から逸脱するおそれがある。

【0021】

しかるに、当該構成の本発明によれば、当該循環経路の局所的な当該原燃料の温度を当該効率の観点から適当な温度範囲に収めながら、単位時間当たりに又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間において分離される第１燃料の量が最大となるように、分離器への原燃料の供給量を適当に変化させることが出来る。

【0022】

当該構成の本発明において、前記制御機構は、前記燃料分離開始条件が充足されている場合に、前記原燃料タンクに格納されている前記原燃料の温度並びに前記熱媒体経路を流れる前記熱媒体の温度及び前記熱媒体の流量のうち少なくとも１つに基づいて、単位時間当たりに又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間において分離される前記第１燃料の量が最大となるように、前記分離器への前記原燃料の供給量を変化させるように構成されていることが好ましい。

【0023】

当該構成の本発明によれば、前記原燃料タンクに格納されている前記原燃料の温度または前記熱媒体経路を流れる前記熱媒体の温度は、該循環経路の全体における原燃料の温度に直接的または間接的に関係するところ、当該原燃料の温度並びに当該熱媒体の温度及び流量のうち少なくとも１つに基づいて単位時間当たりに又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間において分離される前記第１燃料の量が最大となるように分離器への原燃料の供給量が適当に変化するように調節される。このため、当該循環経路の分離器上流側における当該原燃料の温度を前記効率の観点から適当な温度範囲に収めながら、分離器への原燃料の供給量を、当該循環経路の全体における原燃料の温度に鑑みて適当に変化させることが出来る。

【0024】

本発明において、前記熱媒体が前記発熱要素としての前記内燃機関を冷却するための冷却媒体であり、前記熱媒体経路が、前記内燃機関を冷却するための冷却媒体が流れるように構成されていることが好ましい。

【0025】

本発明によれば、内燃機関を冷却する際に必然的に加熱された冷却媒体を放熱させるための熱量が分離器等の加熱のための熱量として使用されるから、原燃料の昇温に必要な消費エネルギー節約の観点からの更なる燃料分離の効率化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【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分離システム制御処理の手順を表わすフローチャート。

【図6】第１分離システム制御処理における冷却媒体温度ＴＣ、分離器温度ＴＭ及び原燃料温度ＴＦの関係図。

【図7】第２分離システム制御処理の手順を表わすフローチャート。

【図8】第２分離システム制御処理における冷却媒体温度ＴＣ、分離器温度ＴＭ及び原燃料温度ＴＦの関係図。

【図9】（ａ）は、原燃料送出量ごとの、原燃料タンク温度及び分離器温度と時間との関係図。（ｂ）は、原燃料送出量ごとの、分離器温度と分離速度との関係図。

【図10】第３分離システム制御処理の手順を表すフローチャート。

【図11】第３分離システム制御処理において、γ＝βである場合の冷却媒体温度ＴＣ、分離器温度ＴＭ及び原燃料温度ＴＦ並びに原燃料Ｆ０の送出量ＶＦの関係図。

【発明を実施するための形態】

【0027】

（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））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。

【0028】

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（原燃料供給装置）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。

【0029】

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、分離器温度センサ８２を備える。分離器温度センサ８２により、原燃料経路ＦＬ０を流れて分離器に流入する原燃料の温度（以下、分離器２０の温度と同視できるため「分離器温度ＴＭ」という。）に応じた信号が出力される。

【0030】

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。

【0031】

また、燃料供給装置は、原燃料タンク１０に貯蔵されている原燃料Ｆ０の温度（以下、「原燃料温度ＴＦ」という。）に応じた信号を出力する原燃料タンク温度センサ８３をさらに備える。

【0032】

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。

【0033】

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Ｆ０の送出量ＶＦ（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ＶＦ）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ＶＦが調節されてもよい。

【0034】

燃料供給装置は、内燃機関６０を冷却するための冷却媒体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高圧供給ポンプ７６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。燃料供給装置は、冷却媒体循環経路ＬＬにおける、内燃機関６０の下流かつ加熱器１６の上流に、冷却媒体の温度に応じた信号を出力するように構成されている冷却媒体温度センサ８１を備える。

【0035】

また、高圧供給ポンプ７６の動作又は開閉機構７５（例えば三方バルブ）の開度調整又は開閉により、冷却媒体の流量が調整される。高圧供給ポンプ７６及び開閉機構７５が本発明の「熱媒体流量調整機構」を構成する。

【0036】

開閉機構７５が「開状態」である場合、冷却媒体は加熱器１６及びウオータージャケット９２を経由する冷却媒体循環経路ＬＬを循環する。一方、開閉機構７５が「閉状態」である場合、冷却媒体は加熱器１６及びウオータージャケット９２を経由せず、適度に放熱された後、内燃機関６０に戻される。

【0037】

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９２により構成される。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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、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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

分離された第２燃料Ｆ２は、第２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、原燃料Ｆ０と混合されることにより、新たな原燃料Ｆ０を構成する。分離された第２燃料Ｆ２（例えば７５℃程度）が冷却器２６で適度に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）が適切に昇温される。

【0046】

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で分離された第２燃料Ｆ２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。

【0047】

また、冷却ファン９０の風量調整によって、冷却器２６における第２燃料Ｆ２の冷却量が調節される。

【0048】

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。

【0049】

なお、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。

【0050】

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。

【0051】

凝縮器３０は真空ポンプ（真空吸引装置）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、真空ポンプ３６の動作により第１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（図示略）が設けられている。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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、冷却媒体温度センサ８１が出力する信号、分離器温度センサ８２が出力する信号、原燃料タンク温度センサ８３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の分離システム制御処理」「第２の分離システム制御処理」「第３の分離システム制御処理」を実行するようにプログラムされている。制御装置７０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又は各開閉機構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。

【0070】

「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。

【0071】

なお、制御装置７０が本願発明の「制御機構」を構成する。

【0072】

（負圧制御処理）
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。

【0073】

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＝ｔ_００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。

【0074】

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。

【0075】

当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ００２‥ＹＥＳ（図４／ｔ＝ｔ_００参照））、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）。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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＝ｔ_００以後参照）。

【0079】

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。

【0080】

当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ００６‥ＹＥＳ（図４／ｔ＝ｔ_０１参照））、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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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）。

【0084】

２次状態が実現されてから、第１指定時間Δｔ_０１（例えば１０［ｓ］）が経過したか否かが判定される（図２／ＳＴＥＰ０１０）。

【0085】

当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ０１０‥ＹＥＳ（図４／ｔ＝ｔ_０１＋Δｔ_０１参照））、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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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＝ｔ_０１＋Δｔ_０１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）。

【0089】

当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ０１４‥ＹＥＳ（図４／ｔ＝ｔ_０２参照））、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。

【0090】

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。

【0091】

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＝ｔ_０２以後参照）。

【0092】

４次状態の実現後、第２指定時間Δｔ_０２（例えば１０［ｓ］。第１指定時間Δｔ_０１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）。

【0093】

当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ０１８‥ＹＥＳ（図４／ｔ＝ｔ_０２＋Δｔ_０２参照））、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＝ｔ_０２＋Δｔ_０２以後参照）。

【0094】

以降、上述の一連の処理が繰り返される（図２／ＳＴＥＰ００２〜０２０参照）。

【0095】

また、制御装置７０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。

【0096】

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。

【0097】

「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。

【0098】

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）。

【0099】

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）。

【0100】

この際、凝縮器３０の内部気圧Ｐが低下する（図４／ｔ＝ｔ_０１＋Δｔ_０１〜ｔ_０２参照）。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。

【0101】

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。

【0102】

（第１分離システム制御処理）
制御装置７０は、以下の「第１分離システム制御処理」を繰り返し実行するように構成されている。

【0103】

「第１分離システム制御処理」が開始されると、制御装置７０は、冷却媒体温度センサ８１を介して冷却媒体温度ＴＣを測定する（図５／ＳＴＥＰ１１０）。また、制御装置７０は、分離器温度センサ８２を介して分離器温度ＴＭを測定する（図５／ＳＴＥＰ１１２）。

【0104】

そして、制御装置７０は、測定した冷却媒体温度ＴＣが所定の供給開始温度ＴＣ０以上か否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ１２０）。なお、原燃料Ｆ０を昇温する観点から適切な温度（例えば、原燃料温度ＴＦよりも高温な温度）が当該供給開始温度ＴＣ０として設定される。

【0105】

ＳＴＥＰ１２０の判定結果が否定的である場合（図５／ＳＴＥＰ１２０‥ＮＯ）、制御装置７０は、開閉機構７５を「閉状態」に制御し、かつ、高圧供給ポンプ１２を「停止状態」に維持する。これらにより、冷却媒体の冷却媒体循環経路ＬＬへの循環の遮断、及び原燃料Ｆ０の原燃料経路ＦＬ０への送出が停止される（図５／ＳＴＥＰ１２４）。この場合、冷却媒体は前述のとおり、適度に放熱された後、内燃機関６０に戻されるが、内燃機関６０との熱交換が進むため、冷却媒体温度ＴＣは上昇する（図６、時間ｔ０まで参照）。換言すれば、冷却媒体温度ＴＣが原燃料Ｆ０の昇温の観点から好適な温度範囲から外れている蓋然性が高い場合、高圧供給ポンプ１２の動作が停止される。

【0106】

ＳＴＥＰ１２０の判定結果が肯定的である場合（図５／ＳＴＥＰ１２０‥ＹＥＳ）、制御装置７０は、開閉機構７５を「開状態」に制御し、かつ、高圧供給ポンプ１２を「動作状態」に制御する。これらにより、冷却媒体の冷却媒体循環経路ＬＬの循環、及び原燃料Ｆ０の原燃料経路ＦＬ０への送出がなされる（図５／ＳＴＥＰ１２２）。この場合、冷却媒体と原燃料Ｆ０とが熱交換することにより、分離器温度ＴＭが上昇すると共に、熱交換後の原燃料Ｆ０が原燃料タンク１０に戻されることにより、原燃料温度ＴＦが上昇する（図６、時間ｔ０以降参照）。

【0107】

そして、制御装置７０は、燃料分離開始条件が充足されているか否かを判定する。具体的には、制御装置７０は、測定した分離器温度ＴＭが所定の第１温度ＴＭ１（第１温度範囲の下限温度、ただし、ＴＭ１＞ＴＣ０）以上か否かを判定する（図５／ＳＴＥＰ１３０）。なお、当該第１温度ＴＭ１には、燃料分離速度が一定以上となるような分離器の温度環境（燃料分離の観点から好適な温度範囲の環境）を整える観点から適切な温度が設定される。

【0108】

ＳＴＥＰ１３０の判定結果が否定的である場合（図５／ＳＴＥＰ１３０‥ＮＯ）、制御装置７０は、「負圧制御処理」が実行されない（図５／ＳＴＥＰ１３４）。換言すれば、燃料分離速度が比較的小さい場合、「負圧制御処理」が実行されない（図６、時間ｔ０〜ｔ２参照）。

【0109】

ＳＴＥＰ１３０の判定結果が肯定的である場合（図５／ＳＴＥＰ１３０‥ＹＥＳ）、制御装置７０は、「負圧制御処理」を実行する（図５／ＳＴＥＰ１３２）。換言すれば、燃料分離速度が比較的大きい場合、燃料分離処理（負圧制御処理）が実行される（図６、時間ｔ２以降参照）。

【0110】

ＳＴＥＰ１２４，１３２，１３４のいずれかの処理の後、制御装置７０は、「第１分離システム制御処理」の今回周期を終了し、次回周期を開始する。

【0111】

（第１分離システム制御処理の効果）
「第１分離システム制御処理」によれば、冷却媒体温度ＴＣに応じて冷却媒体の循環及び原燃料の送出が制御されることにより（図５／ＳＴＥＰ１２０〜１２４）、冷却媒体温度ＴＣが低い場合（図６、ｔ０まで参照）に開閉機構７５が「閉状態」に制御され、かつ、高圧供給ポンプ１２が「停止状態」に制御されるから、これらの機器の動作により消費されるエネルギー節約の観点からの燃料分離処理の効率化が図られる。また、分離器温度ＴＭに応じて燃料分離処理の実行可否が制御されることにより（図５／ＳＴＥＰ１３０〜１３４）、燃料分離速度が比較的低い場合（図６、ｔ２まで参照）に、負圧ポンプ３６等の動作が停止されるから、当該負圧ポンプ３６等に消費されるエネルギー節約の観点から燃料分離処理の効率化が図られる。

【0112】

（第１分離システム制御処理の変形態様）
ＳＴＥＰ１２０において、冷却媒体温度ＴＣが所定の温度以上か否かが判定され、その結果に応じてＳＴＥＰ１２２又は１２４で開閉機構７５の開閉及び高圧供給ポンプ１２の作動の有無が制御されたが、これに代えて又は加えて、冷却媒体温度ＴＣが高温であるほど、開閉機構７５の開度が大きくなるように及び高圧供給ポンプ１２による原燃料Ｆ０の供給量が多くなるように制御されてもよい。

【0113】

ＳＴＥＰ１２２において、高圧供給ポンプ１２の動作が制御されることにより原燃料Ｆ０の送出量が制御されたが、これに代えて又は加えて、三方バルブ１４の動作が制御されることにより分離器２０への原燃料Ｆ０の供給量が制御されてもよい。

【0114】

ＳＴＥＰ１２２において、開閉機構７５の開度が制御されることにより冷却媒体の供給量が制御されたが、これに代えて又は加えて、高圧供給ポンプ７６の動作が制御されることにより冷却媒体の供給量が制御されてもよい。

【0115】

ＳＴＥＰ１３０において、燃料分離開始条件が充足されているか否かの判定として、分離器温度ＴＭが所定の温度（第１温度ＴＭ１）以上か否かが判定されたが、これに代えて又は加えて、冷却媒体温度ＴＣが所定の温度以上か否かに応じて燃料分離開始条件が充足されているか否かが判定されてもよい。当該所定の温度は、分離器２０の温度を好適な温度範囲に制御する観点又は原燃料Ｆ０の温度を第１温度ＴＭ１以上にする観点から定められる温度であり、本発明の「第２温度範囲の下限温度」に相当する。

【0116】

なお、分離器温度ＴＭが第１温度ＴＭ１よりも高温であり、冷却媒体温度ＴＣが前記所定の温度に達しない場合であっても、内燃機関６０の運転中、冷却媒体温度ＴＣはすぐに昇温される。そのため、冷却媒体温度ＴＣが不十分な状態であっても、消費されるエネルギー節約の観点から十分に効率的な燃料分離処理ができる。

【0117】

また、冷却媒体温度ＴＣが前記所定の温度よりも高温である一方、分離器温度ＴＭが第１温度ＴＭ１に達しない場合、冷却媒体温度ＴＣが前記観点から定められている温度以上であることから、「負圧制御処理」開始後まもなく分離器温度ＴＭが第１温度ＴＭ１以上となる蓋然性が高い。そのため、分離器温度ＴＭが不十分な状態であっても、消費されるエネルギー節約の観点から十分に効率的な燃料分離処理ができる。

【0118】

ＳＴＥＰ１３０において、燃料分離開始条件が充足されているか否かの判定として、分離器温度ＴＭが第１温度ＴＭ１以上か否かが判定されたが、これに代えて又は加えて、燃料分離速度が一定以上となるような分離器の温度環境（好適な温度範囲の環境）を整える観点から定められる所定温度以下か否かに応じて燃料分離開始条件が充足されているか否かが判定されてもよい。当該所定温度は、本発明の「第１温度範囲」の上限を設けた場合の上限温度に相当する。第２温度範囲の上限温度も同様の観点から定めることができる。また、これらに加えて、第１燃料タンク４０に格納される第１燃料Ｆ１が所定の量以下であるか否か、内燃機関の始動後の時間が所定時間を過ぎたか否か、及び原燃料Ｆ０の供給開始からの時間が所定時間を過ぎたか否かのうち少なくとも１つに応じて燃料分離開始条件が充足されているか否か判定されてもよい。

【0119】

ＳＴＥＰ１３０において、分離器温度ＴＭが所定の温度（第１温度ＴＭ１）以上である場合に負圧制御処理が開始されたが、これに代えて又は加えて、分離器温度ＴＭが高温になるほど、分離処理を促進するように、例えば、「負圧制御処理」における第１負圧Ｐ１が低くなるように制御されてもよい。

【0120】

また、ＳＴＥＰ１２０及び１２４の処理が省略されてもよい。

【0121】

（第２分離システム制御処理）
制御装置７０は、「第１分離システム制御処理」に代えて以下の「第２分離システム制御処理」を繰り返し実行するように構成されてもよい。

【0122】

「第２分離システム制御処理」が開始されると、制御装置７０は、冷却媒体温度センサ８１を介して冷却媒体温度ＴＣを測定する（図７／ＳＴＥＰ２１０）。また、制御装置７０は、分離器温度センサ８２を介して分離器温度ＴＭを測定する（図７／ＳＴＥＰ２１２）。そして、制御装置７０は、原燃料タンク温度センサ８３を介して原燃料温度ＴＦを測定する（図７／ＳＴＥＰ２１４）。

【0123】

制御装置７０は、測定した冷却媒体温度ＴＣが所定の供給開始温度ＴＣ０以上か否かを判定する（図７／ＳＴＥＰ２２０）。

【0124】

ＳＴＥＰ２２０の判定結果が否定的である場合（図７／ＳＴＥＰ２２０‥ＮＯ）、制御装置７０は、開閉機構７５を「閉状態」に制御し、かつ、高圧供給ポンプ１２を「停止状態」に制御する。これらにより、冷却媒体の冷却媒体循環経路ＬＬへの循環の遮断、及び原燃料経路ＦＬ０への原燃料Ｆ０の送出の停止がなされる（図７／ＳＴＥＰ２２４）。当該処理により、「第１分離システム制御処理」で述べたように、冷却媒体が昇温される（図８、時間ｔ０まで参照）。

【0125】

ＳＴＥＰ２２０の判定結果が肯定的である場合（図７／ＳＴＥＰ２２０‥ＹＥＳ）、制御装置７０は、開閉機構７５を「開状態」に制御し、かつ、高圧供給ポンプ１２を「動作状態」に制御する。これらにより、冷却媒体の冷却媒体循環経路ＬＬへの循環、及び原燃料Ｆ０の原燃料経路ＦＬ０への送出がなされる（図７／ＳＴＥＰ２２２）。

【0126】

そして、制御装置７０は、供給制限条件が充足されているか否かを判定する。具体的には、制御装置７０は、原燃料温度ＴＦが所定の供給制限温度ＴＦ０以上か否かを判定する（図７／ＳＴＥＰ２３０）。ここで、供給制限温度ＴＦ０は、第１温度ＴＭ１よりも低温な温度であり、消費エネルギー節約の観点から燃料分離が効率に行われるのに十分な温度以上、原燃料Ｆ０の変質又は蒸発を防ぐ観点から十分な温度以下に設定される。また、当該判定に代えて又は加えて、原燃料Ｆ０の供給開始からの時間が所定時間を過ぎたか否かに応じて供給制限条件が充足されているか否かが判定されてもよい。

【0127】

ＳＴＥＰ２３０の判定結果が否定的である場合（図７／ＳＴＥＰ２３０‥ＮＯ）、制御装置７０は、高圧供給ポンプ１２の動作を制御することにより、原燃料Ｆ０の送出量（燃料流量）ＶＦを所定の送出量βに設定する（図７／ＳＴＥＰ２３４）。送出量βは、原燃料Ｆ０が加熱器１６から受ける熱量を最大にする観点から適切な量（例えば送出の最大量）に設定される。当該処理により、原燃料Ｆ０と冷却媒体とが熱交換させられるから、原燃料温度ＴＦが上昇する（図８、ｔ０〜ｔ１参照）。

【0128】

ＳＴＥＰ２３０の判定結果が肯定的である場合（図７／ＳＴＥＰ２３０‥ＹＥＳ）、制御装置７０は、高圧供給ポンプ１２の動作を制御することにより、原燃料Ｆ０の送出量（燃料流量）ＶＦを所定の送出量α（ただし、α＜β）に設定する（図７／ＳＴＥＰ２３２）。送出量αは、原燃料Ｆ０の加熱器１６における昇温幅を拡大させることにより分離速度を上げる観点から適切な量（例えば送出の最大量の半分）に設定される。当該処理により、原燃料Ｆ０の昇温幅が拡大されるから、分離器温度ＴＭが上昇する（図８、ｔ１〜ｔ２＋参照）。

【0129】

さらに、制御装置７０は、燃料分離開始条件が充足されているか否かを判定する。具体的には、制御装置７０は、測定した分離器温度ＴＭが所定の第１温度ＴＭ１以上か否かを判定する（図７／ＳＴＥＰ２４０）。なお、消費エネルギー節約の観点から燃料分離が効率的に行われるのに十分な温度が当該第１温度ＴＭ１として定められる。

【0130】

ＳＴＥＰ２４０の判定結果が肯定的である場合（図７／ＳＴＥＰ２４０‥ＹＥＳ）、制御装置７０は、「負圧制御処理」を実行する（図７／ＳＴＥＰ２４２）。

【0131】

ＳＴＥＰ２４０の判定結果が否定的である場合（図７／ＳＴＥＰ２４０‥ＮＯ）、制御装置７０は、「負圧制御処理」を停止する（図７／ＳＴＥＰ２４４）。

【0132】

ＳＴＥＰ２２４，２４２，２４４のいずれかの処理の後、制御装置７０は、「第２分離システム制御処理」の今回周期を終了し、次回周期を開始する。

【0133】

（第２分離システム制御処理の作用・効果）
内燃機関６０の始動直後のように、原燃料Ｆ０の循環経路（原燃料タンク１０→加熱器１６→分離器２０→冷却器２６→原燃料タンク１０）の全体における当該原燃料Ｆ０の温度が、分離器２０の迅速な温度制御又は昇温の観点から不適当な蓋然性が高い状態となることがある。このような状態では、当該循環経路の分離器２０上流側において原燃料Ｆ０の局所的な昇温が図られても、図９（ａ）に示すように、原燃料タンクに格納されている原燃料Ｆ０の温度ＴＦが所定の温度ＴＦ０に達する時期が遅れる。このため、かえって分離器２０の分離開始条件が充足される時期が遅延する可能性がある。

【0134】

しかるに、本実施形態によれば、供給制限条件が充足されていない場合には（図７／ＳＴＥＰ２３０‥ＮＯ）、原燃料Ｆ０の分離器２０への供給量ＶＦが比較的多く、すなわちβになるように高圧供給ポンプ１２の動作が調節される（図７／ＳＴＥＰ２３４）。これにより、熱媒体（冷却媒体）と原燃料Ｆ０との間で比較的多くの熱量が交換される。このため、図９（ａ）に示すように、原燃料タンク１０の原燃料Ｆ０の温度ＴＦが、早期に分離器２０の迅速な温度制御又は昇温の観点から適当な温度である供給制限温度ＴＦ０に制御される。

【0135】

ここで、原燃料温度ＴＦは、原燃料Ｆ０の循環経路の全体における当該原燃料Ｆ０の大部分が格納されている原燃料タンク１０内の原燃料Ｆ０の温度である。このため、原燃料温度ＴＦは、原燃料Ｆ０の循環経路の全体における当該原燃料Ｆ０の温度と同等視され得る。

【0136】

一方、供給制限条件が充足されている場合には（図７／ＳＴＥＰ２３０‥ＹＥＳ）、分離器２０への原燃料Ｆ０の供給量ＶＦが比較的少なく、すなわちα（α＜β）となるように調節される（図７／ＳＴＥＰ２３２）。これにより、分離器２０に供給される原燃料Ｆ０が熱媒体（冷却媒体）から受け取る単位流量当たりの熱量が増加する。このため、図８／ｔ１〜ｔ２＋に示すように、原燃料Ｆ０の循環経路の分離器２０上流側において原燃料Ｆ０の局所的な昇温が図られる。

【0137】

より具体的には、図９（ａ）に示すように、原燃料温度ＴＦが同じ温度ＴＦ０の場合、送出量αの分離器温度ＴＭαは、送出量βの分離器温度ＴＭβよりも高くなる。この結果、図９（ｂ）に示すように、送出量αでの分離器温度ＴＭαである場合の分離速度はＭα［ｋｇ／ｈ］となり、送出量βでの分離器温度ＴＭβである場合の分離速度Ｍβ［ｋｇ／ｈ］よりも高くなる。

【0138】

このように、当該循環経路の分離器２０上流側における原燃料Ｆ０の局所的な温度ＴＭが、分離器２０への原燃料Ｆ０の供給量ＶＦを減少させなかった場合よりも早期に各機器のエネルギーに対する燃料分離の効率の観点から適当な温度ＴＭ１に制御される。

【0139】

以上のとおり、原燃料タンク１０内の原燃料Ｆ０を加熱するためまたは当該循環経路の分離器２０上流側において、局所的に原燃料Ｆ０を加熱するための別個の専用の加熱装置の動作等に消費される追加的なエネルギーを要することなく燃料分離処理の早期開始が図られうる。このため、各機器の消費エネルギーの観点から燃料分離の効率化が図られる。

【0140】

（第２分離システム制御処理の変形態様）
ＳＴＥＰ２２０において、冷却媒体温度ＴＣが所定の温度（供給開始温度ＴＣ０）以上か否かが判定され、その結果に応じてＳＴＥＰ２２２又は２２４で開閉機構７５の開閉及び高圧供給ポンプ１２の作動の有無が制御されたが、これに代えて又は加えて、冷却媒体温度ＴＣが高温であるほど、開閉機構７５の開度が大きくなるように及び高圧供給ポンプ１２の作動が強くなるように制御されてもよい。

【0141】

ＳＴＥＰ２２２において、高圧供給ポンプ１２の動作が制御されることにより原燃料Ｆ０の送出量ＶＦが制御されたが、これに代えて又は加えて、三方バルブ１４の動作が制御されることにより分離器２０への原燃料Ｆ０の供給量が制御されてもよい。

【0142】

ＳＴＥＰ２３０において、原燃料温度ＴＦが所定の温度（供給制限温度ＴＦ０）以上か否かの結果に応じてＳＴＥＰ２３２又は２３４で原燃料Ｆ０の送出量ＶＦが所定の値α又はβに制御されたが、これに代えて又は加えて、原燃料温度ＴＦに応じた適切な原燃料Ｆ０の送出量ＶＦが制御されてもよい。この場合、原燃料温度ＴＦに応じた適切な原燃料Ｆ０の送出量ＶＦは、分離器２０における単位時間当たりの又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間おける分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる観点から定められる。例えば、当該原燃料Ｆ０の送出量ＶＦは、原燃料温度ＴＦに基づいて分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる送出量を求める方程式により、求められてもよい。または、当該原燃料Ｆ０の送出量ＶＦは、原燃料温度ＴＦと分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる送出量との対応関係を記憶したデータベースを参照することにより定められてもよい。当該所定の方程式及び当該対応関係は、あらかじめ実験等により定められる。

【0143】

なお、「単位時間」とは、分離される第１燃料Ｆ１の量の大小を有効に測定するために必要な時間をいう。当該単位時間は、例えば１秒、３０秒、１分、５分、１０分、１時間等の時間でもよい。

【0144】

また、「燃料分離開始条件が充足された後の所定期間」とは、原燃料Ｆ０の送出量ＶＦの調整が必要が無くなるまでの期間をいう。当該所定期間は、例えば３０分、１時間、５時間、１０時間等の時間によってあらわされる期間でもよい。また、当該所定期間は、原燃料タンク１０に格納されている原燃料Ｆ０の温度、冷却媒体循環経路を流れる冷却媒体の温度ＴＣ及び冷却媒体循環経路ＬＬを流れる冷却媒体の流量に関する所定の条件が満たされることにより終了するような期間であってもよい。

【0145】

ＳＴＥＰ２４０において、燃料分離開始条件が充足されているか否かの判定として、分離器温度ＴＭが所定の温度（第１温度ＴＭ１）以上か否かが判定されたが、これに代えて又は加えて、冷却媒体温度ＴＣが所定の温度以上か否かに応じて燃料分離開始条件が充足されているか否かが判定されてもよい。また、これらに加えて、第１燃料タンク４０に格納される第１燃料Ｆ１が所定の量以下であるか否か及び内燃機関の始動後の時間が所定時間を過ぎたか否かのうち少なくとも１つに応じて燃料分離開始条件が充足されているか否かが判定されてもよい。

【0146】

ＳＴＥＰ２４０において、分離器温度ＴＭが所定の温度（第１温度ＴＭ１）以上である場合に負圧制御処理が開始されたが、これに代えて又は加えて、分離器温度ＴＭが高温になるほど、分離処理を促進するように、例えば、「負圧制御処理」における第１負圧Ｐ１が低くなるように制御されてもよい。

【0147】

また、ＳＴＥＰ２２０及び２２４の処理が省略されてもよい。

【0148】

（第３分離システム制御処理）
第２分離システム制御処理に代えて、分離器温度ＴＭが所定の温度（第１温度ＴＭ１）以上となったときに原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを原燃料温度ＴＦに応じて変更する第３分離システム制御処理が実行されてもよい。以下、第２分離システム制御処理と同一の処理については、同じ符号を付して説明を省略する。

【0149】

図１０に示すように、第３分離システム制御処理では、ＳＴＥＰ２１０〜ＳＴＥＰ２４２（又はＳＴＥＰ２４４）までは、第２分離システム制御処理と同一の処理が行われる。すなわち、第３分離システム制御処理では、燃料分離開始条件が充足された場合に（図１０／ＳＴＥＰ２４０‥ＹＥＳ）、負圧制御処理（図１０／ＳＴＥＰ２４２）が開始される。

【0150】

この状態において、原燃料Ｆ０の送出量ＶＦが所定の量γ以下である場合（図１０／ＳＴＥＰ２４６‥ＹＥＳ）、制御装置７０が、燃料分離開始条件を充足させながら、原燃料温度ＴＦが高くなるほど、所定の量γになるまで連続的又は段階的に増加するような原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを示す関数ｆ（ＴＦ）によって原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを制御する（図１０／ＳＴＥＰ２４８）。なお、当該所定の量γは、βと同一でもよいし、βと同一でなくともよい。

【0151】

関数ｆとしては、燃料分離開始条件が充足される原燃料Ｆ０の送出量ＶＦのうちで、原燃料送出量ＶＦが最大となる、又は単位時間当たりの又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間における分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる観点から、α≦ｆ（ＴＦ）≦γの範囲で、原燃料タンク１０に格納されている原燃料Ｆ０の温度が高くなるほど連続的又は段階的に増加するような原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを示す関数ｆ１が採用され得る。当該関数ｆ１としては、所定の方程式又は所定の対応関係を記憶したデータベースにより原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを求める関数が採用され得る。当該所定の方程式としては、例えば、原燃料温度ＴＦ、冷却媒体温度ＴＣ及び冷却媒体流量のうち少なくとも１つに基づいて分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを求める所定の方程式が採用され得る。当該所定の対応関係を記憶したデータベースとしては、分離器温度ＴＭが第１温度ＴＭ１以上となる原燃料Ｆ０の送出量ＶＦについての原燃料温度ＴＦと単位時間当たり又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間における分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる送出量ＶＦとの対応関係を記憶したデータベースが採用され得る。当該所定の方程式及び所定の対応関係は、あらかじめ実験等により定められる。

【0152】

また、関数ｆとして、原燃料タンク１０に格納されている原燃料Ｆ０の温度が高くなるほど連続的又は段階的に増加するような原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを示す関数に代えて又は加えて、冷却媒体温度ＴＣが高くなるほど、連続的又は段階的に増加するような原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを示す関数ｆ２が採用されてもよい。

【0153】

他に、原燃料タンク１０に格納されている原燃料Ｆ０の温度が高くなるほど連続的又は段階的に増加するような原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを示す関数に代えて又は加えて、冷却媒体の流量が多くなるほど、連続的又は段階的に増加するような原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを示す関数ｆ３が採用されてもよい。また、関数ｆとして、燃料分離開始条件が充足された後の経過時間に従って連続的又は段階的に増加する原燃料の送出量ＶＦを示す関数ｆ４が採用されてもよい。当該関数ｆ２、ｆ３及びｆ４は、あらかじめ実験等により定められる。

【0154】

図１０／ＳＴＥＰ２２４，２４４，２４８のいずれかの処理の後、制御装置７０は、「第３分離システム制御処理」の今回周期を終了し、次回周期を開始する。

【0155】

（第３分離システム制御処理の作用・効果）
原燃料Ｆ０の循環経路の当該原燃料Ｆ０の温度が、局所的には各機器の消費エネルギーに対する燃料分離の効率の観点から適当な温度範囲に収まっているとしても、当該循環経路の全体においては当該効率の観点から適当な温度範囲に収まっていない蓋然性が高い場合がある。このような場合、分離器２０への原燃料Ｆ０の供給量ＶＦが過剰に増加されると、当該循環経路の局所的な当該原燃料Ｆ０の温度も当該効率の観点から適当な温度範囲から逸脱するおそれがある。

【0156】

より具体的には、原燃料Ｆ０の送出量ＶＦをαに制御することにより、局所的に分離器温度ＴＭが第１温度ＴＭ１に到達したとしても、全体的な原燃料温度ＴＦがいまだ低いままである場合（図１１／ｔ２＋付近）がある。このような場合に、いきなり原燃料Ｆ０の送出量ＶＦをαからβに増加すると、原燃料Ｆ０が冷却媒体との熱交換により得られる単位流量当たり熱量が減少するため、図１１／ｔ２＋付近に１点鎖線で示すように、局所的な分離器温度ＴＭが第１温度ＴＭ１を大きく下回る可能性がある。

【0157】

ここで、原燃料タンク１０に格納されている原燃料Ｆ０の温度ＴＦまたは冷却媒体循環経路ＬＬを流れる冷却媒体の温度ＴＣは、原燃料Ｆ０の循環経路の全体における原燃料Ｆ０の温度ＴＦに直接的または間接的に関係する。

【0158】

第３分離システム制御処理によれば、原燃料Ｆ０の温度ＴＦ又は冷却媒体の温度ＴＣが高くなるほど、図１１の下のグラフに示すように、例えば関数ｆ（ＴＦ）によって、分離器２０への原燃料Ｆ０の供給量ＶＦが連続的又は段階的に増加するように調節される（図１１／ｔ２＋〜ｔ３）。このため、当該循環経路の分離器２０上流側における局所的な原燃料Ｆ０の温度ＴＭを、各機器の消費エネルギーに対する燃料分離の効率の観点から適当な温度範囲（例えば第１温度ＴＭ１以上）に収めながら、分離器２０への原燃料Ｆ０の供給量ＶＦを、当該循環経路の全体における原燃料Ｆ０の温度ＴＦに鑑みて適当に増加させることが出来る。

【0159】

（第３分離システム制御処理の変形態様）
ＳＴＥＰ２２０において、冷却媒体温度ＴＣが所定の温度（供給開始温度ＴＣ０）以上か否かが判定され、その結果に応じてＳＴＥＰ２２２又は２２４で開閉機構７５の開閉及び高圧供給ポンプ１２の作動の有無が制御されたが、これに代えて又は加えて、冷却媒体温度ＴＣが高温であるほど、開閉機構７５の開度が大きくなるように及び高圧供給ポンプ１２の作動が強くなるように制御されてもよい。

【0160】

ＳＴＥＰ２２２において、高圧供給ポンプ１２の動作が制御されることにより原燃料Ｆ０の送出量ＶＦが制御されたが、これに代えて又は加えて、三方バルブ１４の動作が制御されることにより分離器２０への原燃料Ｆ０の供給量が制御されてもよい。

【0161】

ＳＴＥＰ２３０において、原燃料温度ＴＦが所定の温度（供給制限温度ＴＦ０）以上か否かの結果に応じてＳＴＥＰ２３２又は２３４で原燃料Ｆ０の送出量ＶＦが所定の値α又はβに制御されたが、これに代えて又は加えて、原燃料温度ＴＦに応じた適切な原燃料Ｆ０の送出量ＶＦが制御されてもよい。この場合、原燃料温度ＴＦに応じた適切な原燃料Ｆ０の送出量ＶＦは、分離器２０における単位時間当たりの又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間における分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる観点から定められる。例えば、当該原燃料Ｆ０の送出量ＶＦは、原燃料温度ＴＦから分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる送出量を求める所定の方程式により求められてもよい。また、当該原燃料Ｆ０の送出量ＶＦは、原燃料温度ＴＦと分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる送出量との対応関係を記憶したデータベースを参照することにより定められてもよい。当該所定の方程式及び所定の対応関係は、あらかじめ実験等により定められる。

【0162】

ＳＴＥＰ２４０において、燃料分離開始条件が充足されているか否かの判定として、分離器温度ＴＭが所定の温度（第１温度ＴＭ１）以上か否かが判定されたが、これに代えて又は加えて、冷却媒体温度ＴＣが所定の温度以上か否かに応じて燃料分離開始条件が充足されているか否かが判定されてもよい。また、これらに加えて、第１燃料タンク４０に格納される第１燃料Ｆ１が所定の量以下であるか否か及び内燃機関の始動後の時間が所定時間を過ぎたか否かのうち少なくとも１つに応じて燃料分離開始条件が充足されているか否かが判定されてもよい。

【0163】

ＳＴＥＰ２４０において、分離器温度ＴＭが所定の温度（第１温度ＴＭ１）以上である場合に負圧制御処理が開始されたが、これに代えて又は加えて、分離器温度ＴＭが高温になるほど、分離処理を促進するように、例えば、「負圧制御処理」における第１負圧Ｐ１が低くなるように制御されてもよい。

【0164】

また、ＳＴＥＰ２２０及び２２４の処理が省略されてもよい。

【0165】

また、関数ｆとして、燃料分離開始条件を充足させながら、原燃料温度ＴＦが高くなるほど、所定の量γになるまで連続的又は段階的に増加するような原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを示す関数に代えて、原燃料温度ＴＦ、冷却媒体温度ＴＣ及び冷却媒体流量のうちの少なくとも１つに基づいて、単位時間当たりに又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間において分離される第１燃料Ｆ１が最大となるような原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを示す関数ｆ５が採用されてもよい。

【0166】

この場合、単位時間当たりに又は燃料分離開始条件が充足された後の所定期間において分離される第１燃料Ｆ１が最大となるような原燃料Ｆ０の送出量ＶＦは、所定の方程式又は所定の対応関係を記憶したデータベースにより求められてもよい。

【0167】

例えば、当該所定の方程式としては、原燃料温度ＴＦ、冷却媒体温度ＴＣ及び冷却媒体流量のうち少なくとも１つに基づいて分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる原燃料Ｆ０の送出量ＶＦを求める所定の方程式が採用されてもよい。また、当該所定の対応関係を記憶したデータベースとしては、原燃料温度ＴＦ、冷却媒体温度ＴＣ及び冷却媒体流量のうち少なくとも１つと分離される第１燃料Ｆ１の量が最大となる原燃料Ｆ０の送出量ＶＦとの対応関係を記憶したデータベースが採用されてもよい。当該所定の方程式及び所定の対応関係は、あらかじめ実験等により定められる。

【0168】

（燃料供給装置の変形態様）
本実施形態においては、冷却媒体と加熱器１６内部の原燃料Ｆ０及び分離器２０とを熱交換させるように冷却媒体循環経路ＬＬが構成されたが、これに代えて、冷却媒体と加熱器１６又はその内部の原燃料Ｆ０とを熱交換させるにように冷却媒体循環経路ＬＬが構成されてもよい。又は、これらに代えて、冷却媒体と分離器２０とを熱交換させるように冷却媒体循環経路ＬＬが構成されてもよい。

【0169】

本実施形態の冷却媒体及び冷却媒体循環経路ＬＬに代えて又は加えて、内燃機関６０又はその他の車載機器由来の熱量により加熱された熱媒体（例えば空気等の気体）及び当該熱媒体が流れるように構成された熱媒体経路が用いられてもよい。

【0170】

本実施形態の燃料供給装置は、加熱器１６の下流に三方バルブと、当該三方バルブ及び原燃料タンク１０を結ぶ燃料経路とを備えるように構成されてもよい。この場合、制御装置７０は、「第１分離システム制御処理」のＳＴＥＰ１３４又は「第２分離システム制御処理」若しくは「第３分離システム制御処理」のＳＴＥＰ２４４において、「負圧制御処理」を停止すると共に、当該燃料経路を通じて熱交換後の原燃料Ｆ０を原燃料タンク１０に戻すように当該三方バルブの動作を制御してもよい。

【符号の説明】

【0171】

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‥第１燃料タンク、５０‥キャニスタ、６０‥内燃機関、７０‥制御装置、８１‥冷却媒体温度センサ、８２‥分離器温度センサ、８３‥原燃料タンク温度センサ、ＴＣ‥冷却媒体温度、ＴＭ‥分離器温度、ＴＦ‥原燃料温度、ＴＭ１‥第１温度範囲の下限温度、ＴＣ０‥供給開始温度、ＴＦ０‥供給制限温度、Ｆ０‥原燃料、Ｆ２‥第２燃料、ＦＬ０‥原燃料経路、ＬＬ‥冷却媒体循環経路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図10】

【図11】

【図9】