JP2014031785A - 燃料温度調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、エンジンに供給する燃料の温度を調節する燃料温度調節装置に関し、構造の複雑さを避けつつ正確な温度制御を可能とする。
【解決手段】
熱交換器２０と、液を貯留して熱交換器との間で循環させる貯留槽８０と、熱交換器への供給液量を調整する第１のバルブ４０と、熱交換器から送り出された燃料の温度を測定する第１の温度センサ６０と、貯留槽内の液の温度を測定する第２の温度センサ７０と、第１の温度制御目標値と第１の温度センサ６０による第１の温度測定値とに基づいて、加熱制御と冷却制御のうちのいずれの制御を行なうべき状況にあるかを判定し、加熱制御を行なうべき状況にあるときは加熱制御値に基づいてバルブの開度を調整し、冷却制御を行なうべき状況にある場合には冷却制御値に基づいてバルブの開度を調整する制御部とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジンに供給する燃料の温度を調節する燃料温度調節装置に関する。

エンジンの性能を評価するには、そのエンジンを様々な条件下で動作させ、その様々な条件下での燃費やエンジンの振る舞いを正確に計測することが必要である。この正確な計測を行なうには、そのエンジンの動作条件も正確に制御されている必要があり、エンジンに供給する燃料の温度も目標温度に対し正確に調整されている必要がある。

特許文献１，２には、エンジンへの燃料供給経路上に燃料を加熱する加熱手段と燃料を冷却する冷却手段との双方を備え、それらを組み合わせて燃料の温度を調節する装置が開示されている。

実開昭６２−１２６５５９号公報 特開平５−２９４７８８号公報

上掲の特許文献１，２は、燃料供給経路上に加熱手段と冷却手段との双方が備えられているため、燃料の加熱も冷却も自在である。しかしながら、加熱と冷却との２系統の温度制御手段を必要とし、その分、装置が大がかりとなり、またコストアップ要因となる。

一方、それら２系統のうちの１系統のみ備えたときは、２系統を備えることと比べ、装置の大型化やコストアップを避けることができるものの、加熱制御あるいは冷却制御のうちの一方の制御しか行なうことができない。このため、燃料の温度を広範囲に調整して広い温度範囲における計測を行なうことができないという問題を生じさせる。

ここで、燃料温度制御は１系統のみとし、加熱制御と冷却制御とを切り換える構成とすることが考えられる。しかしこの場合であっても、加熱制御と冷却制御とのいずれの制御が必要になるか予測不能な温度範囲で温度制御を行なう必要がある場合にどのように制御するかが問題となる。

本発明は、上記事情に鑑み、１系統の温度制御であっても正確な制御が可能な燃料温度調節装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の燃料温度調節装置は、
燃料と熱交換用の液との間での熱交換により燃料の温度を調整して燃料の消費先であるエンジンに向けて燃料を送り出す熱交換器と、
上記液を貯留しその液を熱交換器との間で循環させる貯留槽と、
上記液の、貯留槽と熱交換器との間の循環路上に配備され、制御を受けて開度が調整され、液の熱交換器への供給流量を調整するバルブと、
熱交換器からエンジンに向けて送り出された燃料の温度を測定する第１の温度センサと、
貯留槽内の液の温度を測定する第２の温度センサと、
第１の温度センサで測定された第１の温度測定値が燃料の温度制御目標値である第１の温度制御目標値に近づくようにバルブの開度を制御する制御部とを備え、
上記制御部が、
第１の温度制御目標値と第１の温度測定値とに基づいて、熱交換器で燃料を加熱する加熱制御に対応したバルブの開度制御用の第１の制御値と、熱交換器で燃料を冷却する冷却制御に対応したバルブの開度制御用の第２の制御値との双方の制御値を生成する制御値生成部と、
第１の温度制御目標値と第２の温度センサで測定された第２の温度測定値とに基づいて、加熱制御と冷却制御のうちのいずれの制御を行なうべき状況にあるかを判定し、加熱制御を行なうべき状況にあるときは第１の制御値に基づいてバルブの開度を調整し、冷却制御を行なうべき状況にあるときは第２の制御値に基づいてバルブの開度を調整するバルブ調整部とを有することを特徴とする。

本発明の燃料温度調節装置は、加熱制御を行なうべき状況にあるか冷却制御を行なうべき状況にあるかをモニタリングし、加熱制御／冷却制御を適応的に切り換える構成を有するため、温度制御系統が一系統であっても、正確な制御が可能である。

ここで、上記本発明の燃料温度調節装置において、
上記貯留槽が、上記循環路とは異なる供給路を経由して送り込まれてきた、第１の温度制御目標値よりも低温の液の供給を受けるものであり、
上記供給路上に配備され、制御を受けて開度が調整されて液の貯留槽への供給流量を調整する第２のバルブと、
貯留槽内の液を暖めるヒータとを備え、
上記制御部が、第２の温度センサで測定された第２の温度測定値が液の温度制御目標値である第２の温度制御目標値に近づくように第２のバルブの開度とヒータによる加熱熱量との双方を制御する液温度制御部をさらに備えることが好ましい。

このように、貯留槽内の液体の温度を一定に制御することにより、燃料の温度を一層高精度に調整することができる。

ここで、上記の液温度制御部を備えた構成の場合、上記バルブ調整部は、第２の温度測定値に代えて第２の温度制御目標値を用い、第１の温度制御目標値と第２の温度制御目標値とに基づいて、加熱制御と冷却制御のうちのいずれの制御を行なうべき状況にあるかを判定するものであってもよい。

上記の液温度制御部を備えた構成の場合、第２の温度測定値は第２の温度制御目標値にほぼ一致するため、第２の温度測定値に代えて第２の温度制御目標値を採用してもよい。

また、本発明の燃料温度調節装置における、上記の液温度制御部を備えた構成において、上記制御部がさらに、
第２の温度制御目標値を第１の温度制御目標値に応じた初期目標値に設定するとともに、バルブ調整部に、第１のバルブの開度を所定の固定開度に調整させ、
第１の温度測定値が第１の温度制御目標値に対し所定の偏差以内に近づくまで第１の温度制御目標値と第１の温度測定値との間の差分に応じた値だけ第２の温度目標値の調整を繰り返し、
第１の温度測定値が第１の温度制御目標値に対し所定の偏差以内に近づいた時点で、第２の温度制御目標値をその時点における第２の温度制御目標値に固定するとともに、バルブ調整部に、第１のバルブの開度を、固定開度から、第１の制御値および第２の制御値のうちの一方の制御値に基づく開度調整に切り換えさせる液温度目標値演算部を備えることが好ましい。

上記の液温度目標値演算部を備えると、第２の温度制御目標値、すなわち貯留槽内の液の温度制御目標値が、その時点における各種条件、例えば熱交換器に流入する燃料の温度や熱交換器から流出した燃料の温度制御目標値（第１の温度制御目標値）等に応じて自動的に適切に設定される。

以上説明した通り、本発明によれば、１系統にも拘らず正確な温度制御が可能となる。

一実施形態の燃料温度調節装置における燃料およびＬＬＣ（ロングライフクーラント：不凍液）の流れの系統図である。 本実施形態の燃料温度調節装置の制御部の構成を示すブロック図である。 バルブ調整部の内部構成を示すブロック図である。 恒温水温度目標値演算部における演算内容を示すフローチャートである。 Ｔ１目標値を５℃に設定したときの供給燃料の温度安定性を示した図である。 Ｔ１目標値を３０℃に設定したときの供給燃料の温度安定性を示した図である。 Ｔ１目標値を５５℃に設定したときの供給燃料の温度安定性を示した図である。

以下本発明の実施形態を説明する。

図１は、一実施形態の燃料温度調節装置における燃料およびＬＬＣ（ロングライフクーラント；不凍液）の流れの系統図である。

この図１には、第１の熱交換器１０、第２の熱交換器２０、および第３の熱交換器３０が示されている。またこの図１には、第１のバルブ４０と第２のバルブ５０、第１の温度センサ６０と第２の温度センサ７０、恒温水タンク８０、流量計９０、およびエンジン１００が示されている。恒温水タンク８０には、ヒータ８１が備えられている。

燃料は、図示しない燃料タンク側から供給を受けて、第１の熱交換器１０、流量計９０、および第２の熱交換器２０を経由し、第１の温度センサ６０でその温度が測定されてエンジン１００に供給される。このエンジン１００は、例えば電子燃料噴射式エンジンなどのような、エンジンに向けて供給した燃料の一部が戻される、戻り（リターン）の燃料があるタイプのエンジンである。このエンジン１００からの戻りの燃料は、第３の熱交換器３０を通って第２の熱交換器２０の入口側に戻り、第１の熱交換器１０を通過してきた新たな燃料と合流して再び第２の熱交換器２０を通過する。

また、ＬＬＣは、ＬＬＣの供給路Ｌ１を通って恒温水タンク８０に供給される。その供給路Ｌ１上には、第２のバルブ５０が配置されている。この第２のバルブ５０は、外部から開度を表わす制御信号の入力を受けて、その制御信号に応じた開度に制御される開度可変型のバルブである。供給路Ｌ１を通って恒温水タンク８０に供給されるＬＬＣは、例えば２℃〜３℃程度にまで十分に冷却されたＬＬＣである。恒温水タンク８０にはヒータ８１が備えられており、この恒温水タンク８０内に供給されたＬＬＣは、所望の温度に暖められる。詳細は後述する。この恒温水タンク８０内のＬＬＣの温度は第２の温度センサ７０により測定される。この恒温水タンク８０内で所望の温度に調整されたＬＬＣは、第１の熱交換器１０、第２の熱交換器２０、および第３の熱交換器３０のそれぞれとの間で循環する。第１の熱交換器１０との間、および第３の熱交換器３０との間では、ＬＬＣはそれぞれ一定流量で循環する。これに対し、第２の熱交換器２０との間では、その循環路Ｌ２上に第１のバルブ４０が配置されていて、この第１のバルブ４０の開度に応じた流量で循環する。この第１のバルブ４０は、第２のバルブ５０と同様、外部から開度を表わす制御信号の入力を受けて、その制御信号に応じた開度に制御される開度可変型のバルブである。この第１のバルブ４０は、本実施形態では、恒温水タンク８０と第２の熱交換器２０との間のＬＬＣの循環路Ｌ２のうちの、ＬＬＣが恒温水タンク８０から第２の熱交換器２０に向かう往路上に配置されている。ただし、この第１のバルブ４０は、ＬＬＣが第２の熱交換器２０から恒温水タンク８０に戻る復路上に配置されていてもよい。

恒温水タンク８０内には常に一定量のＬＬＣが満たされており、その一定量を越えるＬＬＣは排水路Ｌ３から排水される。

この燃料温度調節装置の役割りは、第１の温度センサ６０で測定される燃料の温度を目標温度に一致させることである。

図示しない燃料タンク側から供給されてきた燃料は、第１の熱交換器１０により、目標温度に近づくようにその温度が調節される。この第１の熱交換器１０は、第２の熱交換器２０の温度調節の負担を減らし第２の熱交換器２０で燃料の温度を高精度に微調節させるための粗調節用のものである。

第１の熱交換器１０により温度の粗調節が行なわれた燃料は、流量計９０を通り、そこを流れる燃料の流量が計測される。この流量計９０は、容積式流量計であって、温度が大きく異なると体積変化により計測流量に誤差が生じるが、ここでは目標温度にほぼ近づいた温度状態にある燃料の流量が計測されるため、高精度な流量計側、すなわち高精度な燃費計測が可能である。

この流量計９０を通過した燃料は、今度は第２の熱交換器２０によりその温度が微調節される。この微調節は第１のバルブ４０の開度を調節することにより達せられる。詳細は後述する。この第２の熱交換器２０を通り過ぎた燃料は、第１の温度センサ６０によりその温度がモニタリングされてエンジン１００に供給される。

エンジン１００からの戻りの燃料は、そのエンジン１００により暖められているため第３の熱交換器３０でその温度が粗調節され、第１の熱交換器１０で温度の粗調節を受けた燃料と合流し、第２の熱交換器２０で再び微調節されてエンジン１００に供給される。

ここで、燃料の温度調節の点から言うと、第１の熱交換器１０および第３の熱交換器３０は、第２の熱交換器２０の負担を減らして第２の熱交換器２０により高精度な温度調節を担わせるためのものである。したがって第１の熱交換器１０および第３の熱交換器３０は、第２の熱交換器２０としてさらに大容量の熱交換器を採用することなどにより必ずしも設置する必要のない熱交換器である。

すなわち、第２の熱交換器２０が本発明の必須要件である熱交換器の一例に対応する熱交換器である。また図１に示す恒温水タンク８０が本発明にいう貯留槽の一例に対応する。

図２は、本実施形態の燃料温度調節装置の制御部の構成を示すブロック図である。

この制御部２００の、全体としての役割りは、図１に示す第１の温度センサ６０による燃料の温度測定値（Ｔ１測定値）を燃料の温度制御目標値（Ｔ１目標値）に一致させるように、第１のバルブ４０の開度を調節することにある。

この制御部２００は、制御値生成部２１０と、バルブ調整部２２０と、恒温水温度制御部２３０と、恒温水温度目標値演算部２４０を有する。

制御値生成部２１０は、第１の温度センサ６０による燃料の温度測定値（Ｔ１測定値）をモニタし、また温度制御目標値（Ｔ１目標値）の設定を受け、ＰＩＤ制御により、Ｔ１測定値がＴ１目標値に近づくように第１のバルブの開度の制御値を生成する。

ここで、例えばＴ１測定値がＴ１目標値を上回っていたとき、燃料を冷却する冷却制御のときは第１のバルブ４０の開度を少し上げることにより第２の熱交換器２０での冷却能力を上げることになる。一方、Ｔ１測定値がＴ１目標値を上回っているという同じ条件下であっても、燃料を加熱する加熱制御のときは、第１のバルブ４０の開度を少し下げることにより第２の熱交換器２０での加熱能力を下げることになる。すなわち、Ｔ１測定値とＴ１目標値との関係が同じであっても、冷却制御のときと加熱制御のときとでは、第１のバルブ４０をさらに開く方向に動かすか閉じる方向に動かすかが異なることになる。

そこで、制御値生成部２１０では、加熱制御に対応した第１のバルブ４０の開度と、冷却制御に対応した第１のバルブ４０の開度との双方が求められる。例えば、Ｔ１測定値がＴ１目標値を上回っていたときは、第１のバルブ４０の開度がそれまで例えば５２％だったとき、加熱制御用の制御値として、第２の熱交換器２０における加熱能力を少し下げるために、第１のバルブ４０の開度を例えば５０％に下げるように、開度５０％に対応した加熱制御値が生成される。またこれと同様に、制御値生成部２１０では、冷却制御用の制御値として、第２の熱交換器２０における冷却能力を少し上げるために、第１のバルブ４０の開度を例えば５４％に上げるように、開度５４％に対応した冷却制御値が生成される。

この制御値生成部２１０で生成された加熱制御値および冷却制御値は、バルブ調整部２２０に入力される。

図３は、バルブ調整部２２０の内部構成を示すブロック図である。

このバルブ調整部２２０は、比較部２２１と、第１の切換部２２２と、第２の切換部２２３とを有する。

制御値生成部２１０で生成されてこのバルブ調整部２２０に入力されてきた加熱制御値と冷却制御値との双方が、第１の切換部２２２に入力される。

比較部２２１では、Ｔ１目標値と、第２の温度センサ７０で測定された恒温水タンク８０内のＬＬＣの温度測定値（Ｔ２測定値）との値の大小が比較される。そして、
Ｔ１目標値＞Ｔ２測定値
のときは、冷却制御を行なうべき状況にあると判定されて、その判定結果を表わす制御信号Ｓ１が第１の切換部２２２に入力される。このときは、第１の切換部２２２は、制御値生成部２１０で生成されて入力されてきた加熱制御値と冷却制御値のうちの冷却制御値を第１のバルブ４０の開度を制御する制御値とし、その制御値を表わす制御信号（Ｖ１開度）を出力する。第１のバルブ４０は、この制御信号に基づいてその開度が調整され、恒温水タンク８０と第２の熱交換器２０との間で循環するＬＬＣの流量が調整される。一方、
Ｔ１目標値＜Ｔ２測定値
のときは、比較部２２１では、加熱制御を行なうべき状況にあると判定されて、その判定結果を表わす制御信号Ｓ１が第１の切換部２２２に入力される。このときは、第１の切換部２２２は、加熱制御値と冷却制御値のうちの加熱制御値を第１のバルブ４０の開度を制御する制御値とし、その制御値を表わす制御信号（Ｖ１開度）を出力する。

このようにして第１の切換部２２２から出力された加熱制御値又は冷却制御値は、次に第２の切換部２２３に入力される。また、この第２の切換部２２３には、図２に示す恒温水温度目標値演算部２４０から出力され、バルブの固定開度（例えばバルブ開度５０％）を表わすＶ１初期制御値も入力される。この第２の切換部２２３は、これも同じく恒温水温度目標値演算部２４０から出力される固定／制御切替信号Ｓ２により切り替えられ、このバルブ調整部２２０からは、第１の切換部２２２で切り換えられた後の、加熱制御値又は冷却制御値、あるいはＶ１初期制御値を表わす制御信号（Ｖ１開度）が出力される。第１のバルブ４０は、この制御信号に基づいてその開度が調整され、恒温水タンク８０と第２の熱交換器２０との間で循環するＬＬＣの流量が調整される。

図２に示す制御部２００の説明に戻る。

図２に示す制御部２００を構成する恒温水温度制御部２３０は、恒温水タンク８０内のＬＬＣの温度制御を担っている。

ここには、第２の温度センサ７０で測定された、恒温水タンク８０内のＬＬＣの温度（Ｔ２測定値）が入力されるとともに、恒温水タンク８０内のＬＬＣの目標温度（Ｔ２目標値）が設定される。本実施形態では、このＴ２目標値は、恒温水温度目標値演算部２４０での演算により求められる。詳細は後述する。恒温水温度制御部２３０では、Ｔ２測定値がＴ２目標値に一致するように、第２のバルブ５０の開度（Ｖ２開度）とヒータ８１に流す電流値（ヒータ電流）がＰＩＤ制御される。

本実施形態の燃料温度調節装置を使って燃料の温度制御を行なうにあたっては、本実施形態では、恒温水温度目標値演算部２４０により、以下のようにして、恒温水タンク８０（図１参照）内の恒温水の温度制御目標値（Ｔ２目標値）が求められる。

図４は、恒温水温度目標値演算部２４０における、Ｔ２目標値を求めるための演算内容を示すフローチャートである。

ここでは先ず、制御の初回であることを表わす初回フラグをオンにし（ステップＳ１１）、図３に示す第２の切換部２２３を例えばバルブ開度５０％に固定されたＶ１初期制御値側に切り換えるための固定／制御切替信号Ｓ２を出力する。すると、バルブ調整部２２０からは例えばＶ１開度５０％を表わす制御信号が出力され、第１のバルブ４０が開度５０％に調整される（ステップＳ１２）。

また、このステップＳ１２ではさらに、恒温水の温度制御目標値（Ｔ２目標値）が燃料の温度制御目標値（Ｔ１目標値）に応じた値、ここに示す例ではＴ１目標値と同一の値に初期設定される。

その後、恒温水の温度測定値であるＴ２測定値が、現在設定されているＴ２目標値に安定的に一致するまで待機する（ステップＳ１３）。

ここで、安定的に一致するとは、Ｔ２測定値がＴ２目標値に対し所定時間以上所定の微小偏差以内にとどまった状態にあることをいう。Ｔ２測定値がＴ２目標値に安定的に一致すると、さらに、燃料温度の測定値であるＴ１測定値が安定するまで待機する（ステップＳ１４）。Ｔ１測定値が安定するとは、Ｔ１測定値の変動幅があらかじめ定められた所定の変動幅以内に所定時間以上とどまった状態にあることをいう。

Ｔ１測定値が安定すると、次にＴ１目標値とＴ１測定値の相違の絶対値｜Ｔ１目標値−Ｔ１測定値｜が一例として０．１℃未満であるか否かが判定される（ステップＳ１５）。ここでは、Ｔ１測定値をＴ１目標値に対し±０．１℃以内に調整する例を挙げている。

ステップＳ１５で絶対値｜Ｔ１目標値−Ｔ１測定値｜が０．１℃未満ではない、と判定されると、Ｔ２目標値が、それまでのＴ２目標値に、（Ｔ１目標値−Ｔ１測定値）を加えた値に変更され（ステップＳ１６）、ステップＳ１３〜Ｓ１５が繰り返される。

ステップＳ１５で絶対値｜Ｔ１目標値−Ｔ１測定値｜が０．１未満であると判定されると、ステップＳ１７に進んで初回フラグがオンか否かが判定される。初回フラグがオンのときは、初回フラグをオフにした上で（ステップＳ１８）、バルブ調整部２２０に、第２の切換部２２３を第１の切換部２２２側に切り換えるための固定／制御切替信号Ｓ２を出力する。これにより第１のバルブ４０が、固定開度（例えば開度５０％）から制御値生成部２１０で生成された加熱制御値又は冷却制御値に応じた開度に調整される（ステップＳ１９）。

ここまでのステップで今回のＴ２目標値が求められる。その後エンジン１００（図１参照）の燃費等の計測が行なわれる。本実施形態では、その計測を行なっている間も、絶対値｜Ｔ１目標値−Ｔ１測定値｜が０．１℃未満を保っているか否かがモニタされる（ステップＳ２０）。絶対値｜Ｔ１目標値−Ｔ１測定値｜が０．１℃未満という条件から外れたときは、ステップＳ１６と同様、Ｔ２目標値が、それまでのＴ２目標値に（Ｔ１目標値−Ｔ１測定値）を加えた値に変更され（ステップＳ２１）、ステップＳ１３以降の各ステップの処理が繰り返される。ただし、この場合、初回フラグはオフになっているため、ステップＳ１８，Ｓ１９はスキップされ、第１のバルブ４０は、加熱制御値又は冷却制御値に応じた開度に調整され続ける。

ただし、ステップＳ２０からステップＳ２１に進むのは、Ｔ１測定値が多少変動して絶対値｜Ｔ１目標値−Ｔ１測定値｜＜０．１℃を少し外れた場合であって、Ｔ１目標値が別な目標値に再設定された場合は、ステップＳ１１から新たな初期設定が開始される。

尚、本実施形態では、恒温水温度目標値演算部２４０を備えて図４に示すフローチャートに沿った演算によりＴ２目標値を求めているが、この恒温水温度目標値演算部２４０を備えることは必ずしも必要ではなく、図４のフローチャートと同様の調整をオペレータが行なうことによってＴ２目標値を求めてもよい。

本実施形態では、上記の通り、Ｔ１目標値とＴ２測定値との値の大小に応じて加熱制御と冷却制御とを切り換えているため、燃料の温度調節系統は１系統であるにも関わらず加熱制御と冷却制御とが適応的に切り換えられ、正確な温度制御が行なわれる。

なお、本実施形態では、加熱制御と冷却制御との切り換えを、Ｔ１目標値とＴ２測定値との値の大小に応じて行なっているが、Ｔ２測定値はＴ２目標値に一致するように制御されているため、Ｔ２測定値に代えてＴ２目標値を採用しても同様に正確な温度制御が行なわれる。

次に、図１〜図４に示す実施形態における、エンジン１００への供給燃料の温度安定性測定結果を説明する。

図５は、Ｔ１目標値を５℃、許容制御温度範囲を±０．１℃に設定したときの供給燃料の温度安定性を示した図である。

このとき、エンジン１００に供給される燃料温度（Ｔ１測定値）は５℃±０．１℃の範囲内にある必要がある。ここでは、時間［ｓ］の経過に従って燃料の流量を段階的に変化させたときの温度変動を観測している。具体的には、燃料流量を、１０［Ｌ／ｈ］から１００［Ｌ／ｈ］に段階的に上昇させ、その後、１００［Ｌ／ｈ］から１０［Ｌ／ｈ］まで段階的に下降させている。この図５に示すように、流量をこのように変化させても燃料の温度は、５℃±０．１℃以内に安定していることが分かる。

図６は、Ｔ１目標値を３０℃、許容制御温度範囲を±０．２℃に設定したときの供給燃料の温度安定性を示した図である。

このときは、エンジン１００に供給される燃料の温度は許容温度３０℃±０．２℃以内に制御される必要がある。

図５の場合と同様に流量を段階的に変化させても、燃料温度は許容温度範囲３０℃±０．２℃以内に安定的に制御されている。

図７は、Ｔ１目標値を５５℃、許容制御温度範囲を±０．３℃に設定したときの供給燃料の温度安定性を示した図である。

このときは、エンジン１００に供給される燃料の温度は、許容温度５５℃±０．３℃以内に制御される必要がある。燃料の流量を１０［Ｌ／ｈ］から１００［Ｌ／ｈ］まで段階的に変化させても、燃料の温度は許容温度範囲５５℃±０．３℃以内に安定的に制御されている。

１０ 第１の熱交換器
２０ 第２の熱交換器
３０ 第３の熱交換器
４０ 第１のバルブ
５０ 第２のバルブ
６０ 第１の温度センサ
７０ 第２の温度センサ
８０ 恒温水タンク
８１ ヒータ
９０ 流量計
１００ エンジン
２００ 制御部
２１０ 制御値生成部
２２０ バルブ調整部
２２１ 比較部
２２２ 第１の切換部
２２３ 第２の切換部
２３０ 恒温水温度制御部
２４０ 恒温水温度目標値演算部
Ｌ１ 供給路
Ｌ２ 循環路
Ｌ３ 排水路

Claims (4)

1. 燃料と熱交換用の液との間での熱交換により燃料の温度を調整して該燃料の消費先であるエンジンに向けて該燃料を送り出す熱交換器と、
   前記液を貯留し該液を前記熱交換器との間で循環させる貯留槽と、
   前記液の、前記貯留槽と前記熱交換器との間の循環路上に配備され、制御を受けて開度が調整され、該液の該熱交換器への供給流量を調整する第１のバルブと、
   前記熱交換器からエンジンに向けて送り出された前記燃料の温度を測定する第１の温度センサと、
   前記貯留槽内の前記液の温度を測定する第２の温度センサと、
   前記第１の温度センサで測定された第１の温度測定値が前記燃料の温度制御目標値である第１の温度制御目標値に近づくように前記第１のバルブの開度を制御する制御部とを備え、
   前記制御部が、
   前記第１の温度制御目標値と前記第１の温度測定値とに基づいて、前記熱交換器で前記燃料を加熱する加熱制御に対応した前記バルブの開度制御用の第１の制御値と、該熱交換器で該燃料を冷却する冷却制御に対応した該バルブの開度制御用の第２の制御値との双方の制御値を生成する制御値生成部と、
   前記第１の温度制御目標値と前記第２の温度センサで測定された第２の温度測定値とに基づいて、前記加熱制御と前記冷却制御のうちのいずれの制御を行なうべき状況にあるかを判定し、該加熱制御を行なうべき状況にあるときは前記第１の制御値に基づいて前記第１のバルブの開度を調整し、該冷却制御を行なうべき状況にあるときは前記第２の制御値に基づいて前記第１のバルブの開度を調整するバルブ調整部とを有することを特徴とする燃料温度調節装置。
2. 前記貯留槽が、前記循環路とは異なる供給路を経由して送り込まれてきた、前記第１の温度制御目標値よりも低温の前記液の供給を受けるものであり、
   前記供給路上に配備され、制御を受けて開度が調整されて前記液の前記貯留槽への供給流量を調整する第２のバルブと、
   前記貯留槽内の前記液を暖めるヒータとを備え、
   前記制御部が、前記第２の温度センサで測定された第２の温度測定値が前記液の温度制御目標値である第２の温度制御目標値に近づくように前記第２のバルブの開度と前記ヒータによる加熱熱量との双方を制御する液温度制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の燃料温度調節装置。
3. 前記バルブ調整部は、前記第２の温度測定値に代えて前記第２の温度制御目標値を用い、前記第１の温度制御目標値と該第２の温度制御目標値とに基づいて、前記加熱制御と前記冷却制御のうちのいずれの制御を行なうべき状況にあるかを判定するものであることを特徴とする請求項２記載の燃料温度調節装置。
4. 前記制御部がさらに、
   前記第２の温度制御目標値を前記第１の温度制御目標値に応じた初期目標値に設定するとともに、前記バルブ調整部に、前記第１のバルブの開度を所定の固定開度に調整させ、
   前記第１の温度測定値が前記第１の温度制御目標値に対し所定の偏差以内に近づくまで該第１の温度制御目標値と該第１の温度測定値との間の差分に応じた値だけ前記第２の温度目標値の調整を繰り返し、
   前記第１の温度測定値が前記第１の温度制御目標値に対し前記所定の偏差以内になった時点で、前記第２の温度制御目標値を該時点における該第２の温度制御目標値に固定するとともに、前記バルブ調整部に、前記第１のバルブの開度を、前記固定開度から、前記第１の制御値および前記第２の制御値のうちの一方の制御値に基づく開度調整に切り換えさせる液温度目標値演算部を備えたことを特徴とする請求項２又は３記載の燃料温度調節装置。
   

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