油分离器及气体燃料供给装置制造方法

油分离器及气体燃料供给装置制造方法
【专利摘要】油分离器具备：分离部，其从气体燃料中分离该气体燃料所包含的油；排油箱，其中贮留有该分离的油；以及检测机构，其对油在该排油箱内的贮留量进行检测。分离部被配置在排油箱内的铅垂方向上的上部区域。检测机构以其在排油箱的内部中位于比分离部靠近铅垂方向上的下方的方式被固定在该排油箱的侧壁上。
【专利说明】油分离器及气体燃料供给装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油分离器、以及具备该油分离器的气体燃料供给装置，该油分离器将被供给至内燃机的喷射器中的压缩天然气(CNG:Compressed Natural Gas)等气体燃料所包含的油从该气体燃料中分离出来。

【背景技术】
[0002]一般，在CNG等气体燃料中包含有在将该气体燃料压缩成高压的过程中混入的雾状油等杂质。因此，在从气体燃料的贮留箱向内燃机的喷射器供给气体燃料的气体燃料供给装置上设置有油分离器，该油分离器从气体燃料中分离油等杂质，并将分离了杂质的气体燃料引导至喷射器中。
[0003]在专利文献I中公开了油分离器的一例。在该油分离器上设置有:分离部，其从由贮留箱流入的气体燃料中分离油；以及排油箱，其中贮留有通过该分离部从气体燃料中分离的油。该排油箱被配置在分离部的铅垂方向下方，并且从该分离部向下方延伸的排油管的顶端位于排油箱的内部。
[0004]在油分离器上设置有检测机构，该检测机构用于对油在排油箱内的液面的位置进行检测。该检测机构具备:具有插通孔的浮标，在该插通孔内插通有排油管；以及检测传感器，其被配置在该浮标上。当通过分离部从CNG中分离的油通过排油管排出到排油箱内时，随着油在排油箱内的贮留量的增加而使浮标以排油管为向导移动到铅垂方向上侧。于是，从检测传感器输出与这样的浮标沿铅垂方向的移动相应的信号。然后，在基于来自检测传感器的信号判断为油在排油箱内的贮留量在规定量以上时，排出阀开启，从而使排油箱内的油通过排出阀排出到外部。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2000-230459号公报
[0008]但是，在专利文献I记载的检测机构中，伴随与油在排油箱内的贮留量的增减相应的、浮标沿铅垂方向的移动而产生的负荷作用于被设置在该浮标上的检测传感器的配线上。因此，必须在该配线的处理等配置上想办法，以使检测传感器的配线不会因为这样的负荷而导致断线。在上述检测机构中，由于需要用于如浮标等移动体及对该移动体的移动进行引导的部件，所以使得用于检测油的贮留量的构成变得复杂化。


【发明内容】

[0009]本发明的目的为，提供一种能够以简单的构成检测出油在排油箱内的贮留量的油分离器及气体燃料供给装置。
[0010]为了达成上述目的，本发明的一个方面提供一种油分离器，其具备:分离部，其从气体燃料中分离该气体燃料所包含的油；排油箱，其中贮留有该分离的油；以及检测机构，其对油在该排油箱内的贮留量进行检测。所述分离部被配置在所述排油箱内的铅垂方向上的上部区域。所述检测机构以在所述排油箱的内部中位于比所述分离部靠近铅垂方向上的下方的方式被固定在该排油箱的侧壁上。
[0011]根据上述构成，在被贮留在排油箱内的油接触到被配置在排油箱的铅垂方向上的上部区域上的分离部之前，可以由检测机构检测出液面在排油箱内的位置。由于这样的检测机构被固定在排油箱的侧壁上，与传感器被设置在浮标上的情况相比，由于相当于传感器的检测机构的位置不移动，所以连接在检测机构上的信号线等配线不容易断线。因此，可以简化配线的断线对策。也可以不用在排油箱内设置伴随油的贮留量的增减而移动的浮标等移动体。因此，能够以简单的构成检测出油在排油箱内的贮留量。
[0012]在此，根据车辆所处的路面的坡度或在车辆上产生的加减速度，液面在排油箱内的最上位位置有可能产生变化。因此，优选地将检测机构配置在满足如下两个条件中的至少一个的位置上。作为更优选的方式，将检测机构配置在同时满足如下记载的两个条件的位置上。
[0013](A)车辆行驶的路面的坡度为可以预计的最大值的情况下，在排油箱内的油接触到分离部之前检测机构浸在油中。
[0014](B)在车辆行驶时产生的加减速度为可以预计的最大值的情况下，在排油箱内的油接触到分离部之前检测机构浸在油中。
[0015]在满足上述条件(A)情况下，在检测机构还没有检测出液面在排油箱内的位置时，可以抑制车辆在坡路上行驶时排油箱内的油接触到分离部。满足上述条件(B)情况下，在检测机构还没有检测出液面在排油箱内的位置时，可以抑制在车辆急加速时、急减速时、及急转弯时排油箱内的油接触到分离部。
[0016]另外，作为检测机构也可以是具有通过供电自发热的第I热敏电阻及第2热敏电阻的机构。在该情况下，优选地，在没有供给通过了分离部的气体燃料的状态下各个热敏电阻没有浸在油中时施加于第I热敏电阻上的电压低于施加于第2热敏电阻上的电压，另一方面，在各个热敏电阻浸在油中时施加于第I热敏电阻上的电压高于施加于第2热敏电阻上的电压。由此，在通过了分离部气体燃料没有供给至喷射器中时，能够通过对施加于各个热敏电阻上的电压进行比较来检测出液面在排油箱内的位置。优选地，在第I热敏电阻及第2热敏电阻处于空气中时第I热敏电阻的热耗散量多于第2热敏电阻的热耗散量，在第I热敏电阻及第2热敏电阻处于液体中时第I热敏电阻的热耗散量少于第2热敏电阻的热耗散量。
[0017]作为检测机构也可以是具有通过供电自发热的检测用热敏电阻的机构。作为这样的检测用热敏电阻优选地被构成为，其耗散系数具有与在排油箱内流动的气体燃料的流量相应的值。
[0018]在该情况下，在检测用热敏电阻浸在油中时，在通过了分离部的气体燃料没有供给至喷射器中的状态下施加于检测用热敏电阻上的电压的变化状态、和在将气体燃料供给至喷射器中的状态下施加于检测用热敏电阻上的电压的变化状态不怎么变化。与此相比，在检测用热敏电阻没有浸在油中时，在通过了分离部的气体燃料没有供给至喷射器状态下施加于检测用热敏电阻上的电压的变化状态、和在将气体燃料供给至喷射器中的状态下施加于检测用热敏电阻上的电压的变化状态有很大的不同。于是，对在通过了分离部的气体燃料向喷射器的供给开始前后的电压进行比较，从而可以检测出液面在排油箱内的位置。
[0019]可是，在基于施加于热敏电阻上的电压检测出液面在排油箱内的位置的方法中，在热敏电阻的热耗散量较少的情况下，其检测精度有可能下降。于是，优选地将热敏电阻以与被形成在排油箱内的侧壁上的连通孔的周壁之间介装有绝热材料的状态而支承在排油箱内。由此，由于在热敏电阻上产生的热向排油箱的侧壁传播被绝热材料抑制，所以能够提高液面在排油箱内的位置的检测精度。
[0020]虽然也可以在车辆行驶时进行基于由检测机构检测出的检测结果来监视油在排油箱内的贮留量的监视处理，但是优选地在车辆停车时进行该监视处理。通过采用这样的控制构成，由于可以在液面在排油箱内的变动几乎没有的状态下执行监视处理，所以能够提高基于该监视处理的液面在排油箱内的位置的检测精度。
[0021]在采用具有第I热敏电阻及第2热敏电阻的检测机构的情况下，优选地在通过了分离部的气体燃料没有供给至喷射器中时进行监视处理，该监视处理基于施加于正在供电的检测用热敏电阻上的电压之差来监视油在排油箱内的贮留量。由此，在没有执行使用气体燃料的内燃机运转的情况下，通过该监视处理的执行能够检测出液面在排油箱内的位置。
[0022]在采用具有检测用热敏电阻的检测机构的情况下，优选地在通过了分离部的燃料气体向喷射器中的供给开始时进行监视处理，该监视处理基于施加于正在供电的检测用热敏电阻上的电压的变化状态来监视油在排油箱内的贮留量。由此，能够基于在气体燃料的供给开始后的电压的变化量，来检测出液面在排油箱内的位置。
[0023]在采用具有热敏电阻的检测机构的情况下，优选地在从对热敏电阻的供电开始起的经过时间超过规定时间以后进行监视处理。在该情况下，可以在热敏电阻充分地发热之后执行监视处理。因此，与对热敏电阻的供电开始后立即进行监视处理的情况相比，能够提高液面在排油箱内的位置的检测精度。
[0024]在监视处理结束时，优选地禁止对热敏电阻的供电。由此，与即使是监视处理结束后对热敏电阻的供电仍持续的情况相比，可以实现热敏电阻的长寿命化。
[0025]另外，在通过监视处理能够判断为油在排油箱内的贮留量超过规定量时，优选地将该情况通知给车辆的乘务员。

【专利附图】

【附图说明】
[0026]图1是表示具备第I实施方式的气体燃料供给装置的内燃机的概要构成的框图。
[0027]图2是表示调整器的剖视图。
[0028]图3是示意性地表示在第I实施方式中的检测机构的示意图。
[0029]图4是表示在第I实施方式中的检测装置的电路的概要构成的框图。
[0030]图5是表示电位差和环境温度的关系的曲线图。
[0031]图6是表示油的贮留量和路面坡度及车辆的加速度的关系的曲线图。
[0032]图7是说明在第I实施方式中控制装置所执行的处理程序的时序图。
[0033]图8是表示在第2实施方式中双燃料型内燃机的概要构成的框图。
[0034]图9是表示在第2实施方式中的检测装置的电路的概要构成的框图。
[0035]图10是说明在第2实施方式中控制装置所执行的处理程序的时序图。
[0036]图11(a)是检测用热敏电阻浸在油中时的时序图。
[0037]图11(b)是检测用热敏电阻没有浸在油中时的时序图。

【具体实施方式】
[0038](第I实施方式)
[0039]以下，按照图1-图7对将气体燃料供给装置具体化的一个实施方式进行说明。另夕卜，图2中的上下方向被规定为与车辆处于与水平面平行的路面上时的铅垂方向一致的方向。
[0040]如图1所示，在可以使用作为气体燃料的压缩天然气(CNG:Compressed NaturalGas)的内燃机11的进气通道12上设置有喷射器14，该喷射器14喷射从气体燃料供给装置13供给的CNG。通过由从喷射器14喷射的CNG和进气构成的混合气在汽缸15的燃烧室16内燃烧而使活塞17进行往返移动，从而使曲轴(图示省略)向预定的旋转方向进行旋转。
[0041]气体燃料供给装置13上设置有高压燃料配管22，该高压燃料配管22被连接在贮留CNG的CNG箱21上。在该高压燃料配管22内流动的气体燃料由具备油分离器的调整器23调压成规定的燃料压力，并且调压后的气体燃料被供给至输送管24中。从输送管24供给的CNG由喷射器14喷射到进气通道12内。
[0042]气体燃料供给装置13的控制装置25具有微型计算机，该微型计算机由CPU、R0M、及RAM等电子部件构筑而成，控制装置25对被设置在调整器23的排油箱内的油的贮留量进行监视。控制装置25在判断为油在排油箱内的贮留量超过规定量的情况下，为了将该信息通知给车辆的乘务员而使警告灯26点灯。
[0043]如图2所示，在本实施方式的调整器23的主体31上连接有从CNG箱21流入CNG的电磁式截止阀32。在电磁式截止阀32的电磁线圈321被供给了电力时,该电磁式截止阀32允许向输送管24供给CNG。在该情况下，通过了电磁式截止阀32的CNG流入主体31内。另一方面，在没有向电磁线圈321供给电力时，电磁式截止阀32禁止向输送管24供给CNG。
[0044]在调整器23上设置有减压阀33，该减压阀33将通过电磁式截止阀32流入主体31内的CNG减压成规定的燃料压力。被减压阀33减压的CNG通过被形成在主体31内的通道34而流入被安装在主体31的下端的有底筒状的排油箱35内。
[0045]该排油箱35以其开口被堵塞的形式被安装在主体31上。在排油箱35内的上部区域设置有作为分离部的环状元件36，该环状元件36用于从通过通道34而流入到排油箱35内的CNG中分离油。该元件36由无纺布等构成，该无纺布允许CNG等气体的通过，另一方面限制油等液体的通过。通过了元件36的CNG通过被形成在主体31上的未予图示的供给通道而被引导至输送管24中。另一方面，通过元件36从CNG中分离出来的油从元件36向下方下流，而被贮留在排油箱35内。
[0046]另外，在排油箱35的侧壁351的下端侧形成有将排油箱35的内外连通的开口部352，并且该开口部352被手动式阀37堵塞。在阀37从排油箱35卸下从而开放开口部352时，排油箱35内的油通过开口部352排出到外部。
[0047]如图2及图3所示，在本实施方式的气体燃料供给装置13上设置有检测装置38，该检测装置38用于对油在排油箱35内的贮留量进行检测。该检测装置38具有:检测机构41，其由在铅垂方向上被配置在同一位置上的第I热敏电阻411及第2热敏电阻412构成；以及电路42，其用于将电力供给至各个热敏电阻411、412。在排油箱35的侧壁351上比元件36更靠下方的位置上形成有将排油箱35的内外连通的连通孔353。在该连通孔353内以各个热敏电阻411、412的顶端位于排油箱35内的方式插通有检测机构41。另外，检测机构41的外周面和连通孔353的周面之间介装有作为绝热材料的O形密封圈39，该O形密封圈39具有气密作用及绝热作用。
[0048]各个热敏电阻411、412以隔着预定的间隔(例如，1mm)的方式配置，并由通过被供电而自发热的元件构成。第I热敏电阻411为这样的热敏电阻:在液体中(油中)自发热时的耗散系数远远大于在空气中自发热时的耗散系数。作为一例，作为第I热敏电阻411可以列举在“25°C”的电阻值为“2kQ ”、B值(B25/50)为“3500K”的玻璃密封型热敏电阻。该热敏电阻在空气中的耗散系数为“2.3W/°C”，在液体中的耗散系数为“5.7W/°C”。
[0049]第2热敏电阻412为用于对成为判断第I热敏电阻411的发热温度高或低的基准的温度进行检测的热敏电阻。作为一例，作为第2热敏电阻412可以列举在“25°C”的电阻值为“20k Ω ”、B值为“3930K”的芯片式热敏电阻。
[0050]如图4所示，电路42具备“DC24V”的电源421。在向第I热敏电阻411供给电力的电力供给路径上设置有电流限制电阻Rs，该电流限制电阻RS与第I热敏电阻411串联连接。该电流限制电阻Rs的电阻值作为一例可为“500Ω ”，通过该电流限制电阻Rs的电压下降，限制在第I热敏电阻411中流动的电流值。
[0051]在电路42中向第2热敏电阻412供给电力的电力供给路径上设置有--第I电阻Ra及第2电阻Rb，其与第2热敏电阻412串联连接；以及第3电阻Re，其与第2热敏电阻412并联连接。在本实施方式中，第I电阻Ra的电阻值为“22kΩ”、第2电阻Rb的电阻值为“2kQ ”、且第3电阻Re的电阻值为“22k Ω ”。
[0052]本实施方式的电路42具有电压计422，该电压计422用于对第I位置PI的电压Va和第2位置P2的电压Vc之间的电位差(=Va-Vc)进行检测，第I位置Pl位于向第I热敏电阻411供给电力的电力供给路径上的电流限制电阻Rs和第I热敏电阻411之间，第2位置P2位于向第2热敏电阻412供给电力的电力供给路径上的第I电阻Ra和第2电阻Rb之间。另外，在电路42上设置有未予图示的开关元件，该开关元件在对各个热敏电阻411、412供电时成闭合状态，在非供电时成断开状态。在本实施方式中，第I位置Pl的电压Va相当于施加于第I热敏电阻411上的电压，第2位置P2的电压Vc相当于施加于第2热敏电阻412上的电压。
[0053]在气体几乎不流动的环境下设置各个热敏电阻411、412的情况下，在各个热敏电阻411、412处于气体中时、即各个热敏电阻411、412没有浸在油中时，第I热敏电阻411的热耗散量多于第2热敏电阻412的热耗散量。因此，第I热敏电阻411的电阻值下降，从而使第I位置Pl的电压Va变低。其结果，如在图5用虚线所示，电位差Vsub成负值。另一方面，在各个热敏电阻411、412浸在油中时，第I热敏电阻411的热耗散量少于第2热敏电阻412的热耗散量。因此，第I热敏电阻411的电阻值不下降，第I位置Pl的电压Va变大。其结果，如在图5用实线所示，电位差Vsub为正值。但是，可以从图5看出，电位差Vsub的绝对值随着两个热敏电阻的环境温度变成高温而逐渐变小。
[0054]但是，在车辆的行驶中，即使是油在排油箱35内的贮留量为恒定，液面在排油箱35内的位置也有可能变动。例如，在车辆行驶的路面的坡度为陡坡的情况与坡度为缓坡的情况相比，液面的最高位置位于铅垂方向上侧。在如车辆加速时、减速时、及转弯时等作用于车辆上的加减速度大的情况与加减速度小的情况相比，液面的最高位置位于铅垂方向上侧。
[0055]也就是说，即使在车辆在与水平面平行的路面停车的情况下，贮留在排油箱35内的油不会附着于元件36上，但是在车辆停止在陡坡的斜坡上时、车辆加速时、减速时、及急转弯时，排油箱35内的油有可能接触到元件36。在该情况下，接触到元件36的油有可能与通过了元件36的CNG —起被引导至输送管24中。
[0056]于是，在本实施方式中，如图6所示，检测机构41被设置在满足如下2个条件的位置上。
[0057](第I条件)车辆行驶的路面的坡度为可以预计的坡度最大值emax(例如，22°)的情况下，排油箱35内的油不与元件36的铅垂方向下端接触的位置。
[0058](第2条件)在车辆行驶时产生的加减速度为可以预计的加减速度最大值Gmax(例如，0.6G)的情况下，排油箱35内的油不与元件36的铅垂方向下端接触的位置。
[0059]另外，在图6用虚线示出的边界线LI是表示排油箱35内的油是否与元件36接触的边界的线。即、在路面坡度为”0”、且车辆处于停止中，油的贮留量变成多于规定量KS的最大贮留量KSmax，并且排油箱35内的油接触到元件36。与此相比，在车辆的加减速度为加减速度最大值Gmax的情况下，在油的贮留量超过了规定量KS的时点，排油箱35内的油接触到元件36。在路面坡度为坡度最大值Θ max的情况下，在油的贮留量超过了规定量KS的时点，虽然排油箱35内的油未与元件36接触,但是到忙留量超过最大忙留量KSmax之前，排油箱35内的油接触到元件36。于是，在本实施方式中，在可以检测出油的贮留量超过规定量KS的时点的位置上，检测机构41被安装在排油箱35的侧壁351上。
[0060]以下，参照图7示出的时序图，说明为了对油在排油箱35内的贮留量进行监视而由控制装置25执行的处理程序。另外，该处理程序在车辆停止时被执行。
[0061]在图7示出的该处理程序中，控制装置25判断车辆的点火开关是否为关闭、即判断内燃机运转是否停止(步骤S10)。另外，在内燃机运转停止时，禁止对调整器23的电磁式截止阀32供电，从而CNG不会流入排油箱35内。
[0062]在内燃机运转停止的情况下(步骤SlO:是)，控制装置25为了开始对各个热敏电阻411、412的供电而对电路42进行控制(步骤Sll)。接着，控制装置25判断从对各个热敏电阻411、412的供电开始起的经过时间是否经过了规定时间Tth(例如，60秒)(步骤S12)。该规定时间Tth是为了判断各个热敏电阻411、412是否能充分的自发热而设定的时间。
[0063]在经过时间没有经过规定时间Tth的情况下(步骤S12:否)，控制装置25重复进行步骤S12的判断处理，直到经过时间经过规定时间Tth为止。另一方面，在经过时间经过了规定时间Tth的情况下(步骤S12:是)，控制装置25进行用电压计422取得电位差Vsub ( = Va-Vc)的监视处理(步骤S14)。
[0064]接着，控制装置25判断取得的电位差Vsub是否为正值(步骤S15)。在电位差Vsub为正值的情况下(步骤S15:是)，由于能够判断为各个热敏电阻411、412浸在油中，所以控制装置25将通知标志FLGl设定为开启(步骤S16)，为了结束对各个热敏电阻411、412的供电而对电路42进行控制(步骤S17)。然后，控制装置25结束该处理程序。另外，表示该通知标志FLGl是否是开启或关闭的信息被存储在设置于控制装置25的非易失性存储器中。
[0065]另一方面，在电位差Vsub不是正值的情况下(步骤S15:否)，由于能够判断为各个热敏电阻411、412没有浸在油中，所以控制装置25将通知标志FLGl设定为关闭(步骤S19)，将该处理移动到上述步骤S17。
[0066]而另一方面，在内燃机正在运转的情况下(步骤S10:否)，由于通过了调整器23(即、元件36)的CNG被供给至喷射器14中，所以控制装置25不执行监视处理。然后，控制装置25基于被存储在非易失性的存储器中的信息，来判断通知标志FLGl是否为开启(步骤S20)。在通知标志FLGl为关闭的情况下(步骤S20:否)，控制装置25不执行通知处理并暂且结束该处理程序。另一方面，在通知标志FLGl为开启的情况下(步骤S20:是)，控制装置25进行使警告灯26点灯的通知处理(步骤S21)，并暂且结束该处理程序。
[0067]接着，对用于将CNG供给至输送管24中的作用进行说明。
[0068]从CNG箱21流入高压燃料配管22内的CNG，通过调整器23而被供给至输送管24中。这时，在调整器23内，CNG在通过了电磁式截止阀32及减压阀33时被减压成规定的燃料压力，并流入排油箱35内。CNG所包含的油通过位于排油箱35内的上部区域上的元件36与CNG分离。于是，通过了元件36的CNG被引导至输送管24内。由此，几乎不包含油的CNG被供给至喷射器14中，因而不容易产生因油的附着而引起的喷射器14的动作不良。
[0069]而另一方面，通过元件36从CNG中分离的油贮留在排油箱35中。当使用CNG的内燃机运转持续时，像这样油在排油箱35内的贮留量逐渐增加，从而排油箱35内的液面逐渐上升。
[0070]另外，在排油箱35内设置有用于对液面位置进行检测的检测机构41。该检测结构41被设置在满足上述条件的位置上。因此，在车辆在与水平面平行的路面上停止的情况下，在构成检测机构41的各个热敏电阻411、412没有浸在油中时、即在电位差Vsub为负值时，即使在其后车辆进行急加速或急转弯，排油箱35内的油接触到位于排油箱35内的上部区域上的元件36的可能性非常低。即使车辆在陡坡上行驶，被贮留在排油箱35内的油不容易接触到元件36。
[0071]当在其后进行使用CNG的内燃机运转而使油在排油箱35内的贮留量增加时，各个热敏电阻411、412因液面的上升而被浸在油中。在该状态下关闭点火开关时，执行图7中示出的处理程序。这时，电位差Vsub为正值，通知标志FLGl变成开启。之后，在点火开关开启时，由于通知标志FLGl为开启，所以被设置在车辆上的警告灯26点灯。
[0072]另外，在点火开关变成开启时通知标志FLGl为关闭的情况下，判断为排油箱35内的油的贮留量小于规定量，警告灯26不点灯。
[0073]在阀37从排油箱35卸下而开放开口部352时，油从排油箱35内排出到外部。于是，排油箱35内的液面下降。其结果，各个热敏电阻411、412不被浸在油中。在该状态下点火开关变成关闭时，进行监视处理。于是，由于电位差Vsub变成负值，所以通知标志FLGl变成关闭。因此，在其后点火开关变成开启时，警告灯26不点灯。
[0074]如上所述，在本实施方式中可以获得如下效果。
[0075](I)本实施方式的检测机构41被固定在排油箱35的侧壁351上。因此，与传感器被设置在浮标上的现有的情况相比，能够使相当于传感器的热敏电阻411、412的配线不容易断线。并且，与设置在排油箱内上下移动的浮漂的现有的情况相比，可以不设置浮漂和引导浮漂移动的机构。因此，能以简易的构成检测出油在排油箱35内的贮留量。并且，由于检测机构41上没有移动的部件，所以能够抑制来自排油箱35内的异常声响的产生。
[0076](2)如果被贮留在排油箱35内的油与元件36接触的话，接触到元件36的油的一部分有可能与通过了元件36的CNG—起被引导至输送管24中。在该情况下，大量的油附着于喷射器14上，因而容易产生该喷射器14的动作不良。这点，在本实施方式中，由于检测机构41被设置在满足上述2个条件的位置上，所以能在排油箱35内的油接触到元件36的前阶段使警告灯26点灯。
[0077](3)构成检测机构41的各个热敏电阻411、412通过具有绝热作用的O形密封圈39而支承在排油箱35的侧壁351上。因此，抑制热从通过供电而自发热的热敏电阻411、412传到侧壁351上。因此，能使热敏电阻411、412从供电开始起迅速升温，并且能够及时开始使用该热敏电阻411、412检测油的贮留量。
[0078](4)在本实施方式中，在车辆停止中(具体地讲，没有进行使用CNG的内燃机运转)时进行监视处理。因此，与在车辆行驶中进行监视处理的情况相比，由于在液面不容易变化的状态下进行监视处理，所以能够提高油在排油箱35内的贮留量的检测精度。
[0079]由于像这样从内燃机运转停止起进行监视处理，所以在执行该监视处理时包含CNG的气体几乎不在排油箱35内流动。因此，在CNG几乎不在排油箱35内流动的状态下且在排油箱35内的压力为大致恒定的状态下进行监视处理。其结果，由于能够在第I热敏电阻411的耗散系数几乎没有变化的状态下执行监视处理，所以能够提高油在排油箱35内的贮留量的检测精度。
[0080](5)监视处理在对各个热敏电阻411、412的供电持续规定时间Tth以上的期间之后进行。即、在各个热敏电阻411、412充分发热后进行监视处理。因此，能够提高被贮留在排油箱35中的油的液面位置的检测精度。
[0081](6)在本实施方式中，在进行监视处理时，禁止对各个热敏电阻411、412供电。因此，无论监视处理执行的有无，与一直进行对热敏电阻411、412的供电的情况相比，能够实现热敏电阻411、412的长寿命化。
[0082](7)作为使警告灯26点灯的方法，可以考虑在车辆的行驶距离在预定距离以上的时点自动点灯的方法。但是，在该情况下，会有如下的可能、即在油在排油箱35内的贮留量没有达到规定量的状态下警告灯26被点灯、或尽管元件36浸在油中但警告灯26没有点灯。这点，在本实施方式中，由检测装置38实际测量油的贮留量是否超过规定量，并基于该结果而使警告灯26点灯。因此，能够抑制警告灯26不必要地被点灯、或警告灯26的点灯时期延迟。
[0083](第2实施方式)
[0084]以下，参照图8-图11对本发明的第2实施方式进行说明。另外，在第2实施方式中，与第I实施方式的不同之处在于，内燃机不仅能够将CNG作为燃料利用，还能够将汽油作为燃料利用，以及检测机构为只具有一个热敏电阻的构成。因此，在以下的说明中，以与第I实施方式不同的部分为主进行说明，对与第I实施方式相同或相当的部件构成赋予同样的符号并省略重复说明。
[0085]如图8所示，在内燃机11的进气通道12上，除了喷射CNG的喷射器14，还设置有喷射器51，该喷射器51喷射从燃料供给装置50供给的、作为液体燃料的汽油。汽油供给装置50具备:燃料泵53，其从油箱抽取汽油；输送管54，其压送从燃料泵53输出的汽油。从该输送管54供给的汽油由喷射器51喷射到进气通道12内。即、本实施方式的内燃机11为双燃料型内燃机。
[0086]在这样的内燃机11中，在内燃机运转开始时汽油被供给至汽缸15的燃烧室16内。然后，例如以如下示出的条件的成立为契机，被供给至燃烧室16内的燃料从汽油转换成CNG。该条件为如下:
[0087].从基于汽油供给的内燃机运转开始起的经过时间达到规定时间Tth(例如，60秒)。
[0088]?车辆处于停止中。
[0089]接着，参照图9对构成本实施方式的检测装置38的检测机构进行说明。
[0090]如图9所示，本实施方式的检测机构41A具有:通过供电而自发热的检测用热敏电阻413 ;以及用于向该检测用热敏电阻413供给电力的电路42A。该电路42A具备:“DC24V”电源421 ;与检测用热敏电阻413串联连接的电流限制电阻Rs;以及用于对施加于检测用热敏电阻413上的电压Va进行检测的电压计422A。在电路42A上设置有开关元件，该开关元件在向检测用热敏电阻413供电时成闭合状态，在非供电时成断开状态。另外，电流限制电阻Rs的电阻值作为一例为“500 Ω ”。
[0091]检测用热敏电阻413为具有在液体中(油中)自发热时的耗散系数远远大于在空气中自发热时的耗散系数的特性的热敏电阻。作为一例，作为检测用热敏电阻413可以列举在“25°C”的电阻值为“2kQ”、B值(Β25/50)为“3500Κ”的玻璃密封型热敏电阻。
[0092]本实施方式的检测用热敏电阻413进一步具有如下特征。即、在检测用热敏电阻413浸在油中时，无论流入排油箱35内的CNG的温度是低温还是高温，检测用热敏电阻413的耗散系数不怎么变化。即使排油箱35内的CNG的流速、即流量变化，检测用热敏电阻413的耗散系数也不怎么变化。
[0093]与此相比，在检测用热敏电阻413没有浸在油中的情况下，检测用热敏电阻413的耗散系数在流入排油箱35内的CNG的温度为低温时和温度为高温时会有较大的变化。即使流入排油箱35内的CNG的温度为恒定，检测用热敏电阻413的耗散系数也会因在排油箱35内的CNG的流速而变化。本实施方式的检测用热敏电阻413的耗散系数随着CNG的流速越快、即流量越多就变得越大。
[0094]例如，假定电源电压为“12V”，用于CNG的输送管24的燃料压力为“9.5Mpa”，检测用热敏电阻413的环境温度为“15°C”。在该情况下，检测用热敏电阻413的耗散系数在排油箱35内的CNG的流量为“ 1.3m3/h”时为“3.5mff/°C ”、在CNG的流量为“9.5m3/h”时为“4.3mW/。。”。
[0095]即、检测用热敏电阻413在CNG的流速越快、即流量越多时越不容易变成高温，并且施加于检测用热敏电阻413上的电压Va在CNG的流速越快、即流量越多时越容易变成高电压。
[0096]接着，参照图10中示出的时序图，对为了监视排油箱35内的油贮留量，控制装置25所执行的处理程序进行说明。该处理程序以点火开关变成开启为契机被执行。
[0097]在图10示出的本处理程序中，控制装置25判断监视标志FLG是否为关闭(步骤S30)。该监视标志FLG为这样的标志:在从点火开关变成开启时起没有进行I次对排油箱35内的油的贮留量进行监视的监视处理的情况下被设定为“关闭”，在进行了监视处理的情况下被设定为“开启”。在监视标志FLG为开启的情况下(步骤S30:否)，控制装置25结束本处理程序。
[0098]另一方面，在监视标志FLG为关闭的情况下(步骤S30:是)，控制装置25为了开始对检测用热敏电阻413的供电而对电路42A进行控制(步骤S31)。接着，控制装置25判断从对检测用热敏电阻413的供电开始起的经过时间是否经过了规定时间Tth (例如，60秒)(步骤S32)。该规定时间Tth被设为，能使检测用热敏电阻413充分地自发热，并与供给至燃烧室16中的燃料有可能从汽油转换成CNG的时点相应的时间。
[0099]在经过时间小于规定时间Tth的情况下(步骤S32:否)，控制装置25重复进行步骤S32的判断处理，直到经过时间变成规定时间Tth以上。另一方面，在经过时间达到规定时间Tth以上时(步骤S32:是)，控制装置25判断供给至燃烧室16中的燃料是否从汽油转换成CNG(步骤S33)。在还是汽油被供给至燃烧室16中时(步骤S33:否)，控制装置25重复进行步骤S33的判断处理，直到CNG供给至燃烧室16中。
[0100]另一方面，在变成CNG被供给至燃烧室16中时(步骤S33:是)，控制装置25将电压差最大值AVmax设为“O” (步骤S34)。接着，控制装置25将第I电压Val设为供给至燃烧室16中的燃料从汽油转换成CNG的时点(或即将转换成CNG之前)的电压Va(步骤S35)。另外，电压Va为施加于检测用热敏电阻413上的电压。
[0101]控制装置25检测出正在施加于检测用热敏电阻413上的、现时点的电压Va，并将第2电压Va2设为现时点的电压Va(步骤S36)。接着，控制装置25算出从第2电压Va2减去第I电压Val的电位差Λ V ( = Va2-Val)(步骤S37)，并更新电压差最大值Λ Vmax (步骤
538)。即、在步骤S38中，对该时点的电压差最大值ΛVmax和在步骤S37中算出的电压差AV进行比较，并将大的值更新为最新的电压差最大值AVmax。然后，控制装置25判断从CNG供给至燃烧室16中开始起的经过时间是否达到测量时间Tl (例如，10秒)以上(步骤
539)。
[0102]在经过时间小于测量时间Tl时(步骤S39:否)，控制装置25将该处理转移至上述步骤S36。另一方面，经过时间在测量时间Tl以上时(步骤S39:是)，控制装置25判断在步骤S38中更新的电压差最大值AVmax是否小于判断值Vmaxth (步骤S40)。另外,优选地，检测用热敏电阻413的设置环境的温度越为高温，该判断值Vmaxth被设定为越大的值。例如，在设置环境的温度为“25°C ”的情况下，判断值Vmaxth被设定为“0.6”。
[0103]在电压差最大值AVmax小于判断值Vmaxth的情况下(步骤S40:是),由于能够判断为检测用热敏电阻413浸在油中，所以控制装置25执行使警告灯26点灯的通知处理(步骤S41)，并将该处理转移至下一个步骤S42。另一方面，在电压差最大值AVmax为判断值Vmaxth以上的情况下(步骤S40:否)，由于能够判断为检测用热敏电阻413没有浸在油中，所以控制装置25不执行监视处理，而将该处理转移至下一个步骤S42。
[0104]在步骤S42中，控制装置25结束对检测用热敏电阻413的供电。然后，控制装置25将监视标志FLG设定为开启(步骤S43)，并结束本处理程序。
[0105]接着，参照图11示出的时序图，对内燃机运转开始后的作用进行说明。
[0106]首先，参照图11(a)对检测用热敏电阻413浸在油中的情况进行说明。
[0107]如图11 (a)所示，当在第I时刻til开始内燃机运转时，汽油供给至燃烧室16中。当像这样内燃机运转开始时，也开始对检测用热敏电阻413的供电。当从该第I时刻til起的经过时间达到规定时间Tth时，判断为检测用热敏电阻413能够充分地自发热(第2时刻tl2)。在之后的第3时刻tl3车辆停止时，在该时刻供给至燃烧室16中的燃料从汽油转换成CNG。于是，在该时点的电压Va被设定为第I电压Val。
[0108]在从第3时刻tl3起至经过测量时间Tl为止的期间中，在每个预定周期检测出电压Va，并将最新的电压Va设定为第2电压Va2。然后，算出第I电压Val和第2电压Va2的电位差AV。
[0109]另外，在检测用热敏电阻413浸在油中时，即使在排油箱35内CNG的流动产生变化，电压Va几乎不受到其影响。因此，即使CNG在排油箱35内流动，检测用热敏电阻413的耗散系数几乎不产生变化。可以从图11(a)看出，由于电压Va随着时间的经过而变低，所以电压差最大值Λ Vmax仍被维持在“O”。其结果，在经过了测量时间Tl的第4时刻tl4的电压差最大值AVmax小于判断值Vmaxth。因此,警告灯26点灯。
[0110]接着，参照图11(b)对检测用热敏电阻没有浸在油中的情况进行说明。
[0111]如图11(b)所示，当在第3时刻tl3开始向燃烧室16供给CNG时，CNG流入排油箱35内。于是，检测用热敏电阻413处于CNG的流动中。因此，检测用热敏电阻413的耗散系数比开始供给CNG的第3时刻tl3之前变大。其结果，施加于检测用热敏电阻413上的电压Va变高，而且电压差最大值AVmax随着时间经过而逐渐变大。
[0112]在从第3时刻tl3起的经过时间达到测量时间Tl的第4时刻tl4的电压差最大值Λ Vmax成为判断值Vmaxth以上。因此，警告灯26不点灯。
[0113]如上所述，在本实施方式中，除了具有上述第I实施方式的效果(1)_(3)、及
(5)-(7)的同等效果之外，还具有如下效果。
[0114](8)在本实施方式中，基于在排油箱35内有包含CNG的气体的流动时的电压Va ( = Va2)、和没有气体流动时的电压Va ( = Val)的比较，来判断油在排油箱35内的贮留量是否在规定量以上。因此，能够在内燃机运转中执行监视处理。
[0115]另外，上述各个实施方式也可以变更为如下的其他实施方式。
[0116]在各个实施方式中，通知处理只要能将油在排油箱35内的贮留量在规定量以上的信息通知给车辆的乘务员的话，也可以是警告灯26的点灯之外的其他方法。例如，也可以是通过声音的通知。在车辆上设置有导航设备等显示器的情况下，也可以在该显示器上显示表示“油在排油箱35内的贮留量达到了规定量以上”的意思的信息。
[0117]作为检测车辆停止的方法，可以列举对车辆的自动变速器的变速挡位于停车挡(即、自动变速器被驻车锁止)、在车辆施加驻车制动、以及车体速度为“O”中的至少一个进行检测的方法。
[0118]在各个实施方式中，也可以在车辆行驶的路面为与水平面平行的路面的情况下执行图7及图10示出的处理程序。即、也可以在路面坡度小于规定坡度的情况下执行图7及图10示出的处理程序。另外，作为估计路面坡度的方法，可以列举基于来自被设置在车辆上的前后方向加速传感器的检测信号来估计坡度的方法。
[0119]在第2实施方式中，也可以在车辆的行驶中进行供给至燃烧室16中的燃料从汽油向CNG的转换。在该情况下，也可以在车辆行驶中执行监视处理。
[0120]在第2实施方式中，车辆也可以是在内燃机启动时不是供给汽油而是供给CNG的车辆。优选地，像这样在内燃机启动时供给CNG的情况下不执行图10示出的处理程序。
[0121]在第I实施方式中，也可以将内燃机11设定为双燃料型内燃机。也可以在点火开关变成开启的时点开始对各个热敏电阻411、412的供电，并在使用这些各个热敏电阻411、412的监视处理进行之后，将供给至燃烧室16中的燃料从汽油转换成CNG。在该情况下，只要在伴随汽油供给的内燃机运转中的话，也可以在车辆行驶中进行监视处理。
[0122]在各个实施方式中，分离部只要可以从CNG中分离油即可，也可以采用元件36以外的其他构成。例如，分离部也可以是通过旋转扇的旋转从CNG中分离油的构成。
[0123]在第I实施方式中，检测机构只要可以在浸在油中时和没有浸在油中时输出不同形式的信号的机构的话，也可以是不具有热敏电阻的构成。作为这样的检测机构，可以列举例如具备静电电容式传感器的检测机构。
[0124]气体燃料只要是可以在汽缸15内的燃烧室16中燃烧的气体的话，也可以是CNG以外的其他的气体燃料(例如，氢气)。
【权利要求】
1.一种油分离器，具备:分离部，其从气体燃料中分离该气体燃料所包含的油；排油箱，其中贮留有该分离的油；以及检测机构，其对油在该排油箱内的贮留量进行检测，其特征在于， 所述分离部被配置在所述排油箱内的铅垂方向上的上部区域， 所述检测机构以其在所述排油箱的内部中位于比所述分离部靠近铅垂方向上的下方的方式被固定在该排油箱的侧壁上。
2.根据权利要求1所述的油分离器，其中， 所述检测机构被配置于这样的位置:在车辆行驶的路面的坡度为能够预计的最大值的情况下，在所述排油箱内的油接触到所述分离部之前，所述检测机构浸在该油中。
3.根据权利要求1或2所述的油分离器，其中， 所述检测机构被配置于这样的位置:在车辆行驶时产生的加减速度为能够预计的最大值的情况下，在所述排油箱内的油接触到所述分离部之前，所述检测机构浸在该油中。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的油分离器，其中， 所述检测机构具有通过供电自发热的第I热敏电阻及第2热敏电阻，所述检测机构被构成为，在没有供给通过了所述分离部的气体燃料的情况下，在所述第I热敏电阻及所述第2热敏电阻没有浸在油中时施加于该第I热敏电阻上的电压低于施加于第2热敏电阻上的电压，另一方面，在所述第I热敏电阻及第2热敏电阻浸在油中时施加于第I热敏电阻上的电压高于施加于第2热敏电阻上的电压。
5.根据权利要求4所述的油分离器，其中， 在所述排油箱的侧壁上形成有贯穿该侧壁的连通孔， 所述第I热敏电阻及所述第2热敏电阻以在该第I热敏电阻及第2热敏电阻和所述连通孔的周壁之间介装有绝热材料的状态被支承在所述侧壁的所述连通孔内。
6.根据权利要求4或5所述的油分离器，其中， 在所述第I热敏电阻及所述第2热敏电阻处于气体中时，所述第I热敏电阻的热耗散量比所述第2热敏电阻的热耗散量多，在所述第I热敏电阻及所述第2热敏电阻处于液体中时，所述第I热敏电阻的热放撒量比所述第2热敏电阻的热耗散量少。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的油分离器，其中， 所述检测机构具有通过供电自发热的检测用热敏电阻， 所述检测用热敏电阻被构成为，其耗散系数具有与在所述排油箱内流动的气体燃料的流量相应的值。
8.根据权利要求7所述的油分离器，其中， 在所述排油箱的侧壁上形成有贯穿该侧壁的连通孔， 所述检测用热敏电阻以在该检测用热敏电阻和所述连通孔的周壁之间介装有绝热材料的状态被支承在所述侧壁的所述连通孔内。
9.一种气体燃料供给装置，其具备: 权利要求1-8中任意一项所述的油分离器；以及 控制装置，其在车辆停止时进行监视处理，该监视处理基于所述检测机构的检测结果来监视油在所述排油箱内的贮留量。
10.一种气体燃料供给装置，其具备: 权利要求4所述的油分离器；以及 控制装置，其在通过了所述分离部的气体燃料没有供给至内燃机中时进行监视处理，该监视处理基于施加于所述第I热敏电阻及所述第2热敏电阻上的电压之差来监视油在所述排油箱内的贮留量。
11.根据权利要求10所述的气体燃料供给装置，其中， 所述控制装置在从对所述第I热敏电阻及所述第2热敏电阻的供电开始起的经过时间超过规定时间之后进行所述监视处理。
12.根据权利要求10或11所述的气体燃料供给装置，其中， 在所述监视处理结束的情况下，所述控制装置禁止对所述第I热敏电阻及所述第2热敏电阻的供电。
13.一种气体燃料供给装置，其具备: 权利要求7所述的油分离器；以及 控制装置，其在通过了所述分离部的气体燃料开始供给至内燃机中时进行监视处理，该监视处理基于施加于所述检测用热敏电阻上的电压的变化来监视油在所述排油箱内的贮留量。
14.根据权利要求13所述的气体燃料供给装置，其中， 所述控制装置在从对所述检测用热敏电阻的供电开始起的经过时间超过规定时间之后进行所述监视处理。
15.根据权利要求13或14所述的气体燃料供给装置，其中， 在所述监视处理结束的情况下，所述控制装置禁止对所述检测用热敏电阻的供电。
16.根据权利要求10-15中任意一项所述的气体燃料供给装置，其中， 所述控制装置在通过所述监视处理而判断为油在所述排油箱内的贮留量超过规定量时将该情况通知。
【文档编号】F02B43/00GK104254680SQ201380015064
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年3月22日
【发明者】福田秀行, 高崎准, 小田启视, 铃木雅雄, 菰田孝夫 申请人:爱三工业株式会社, 丰田自动车株式会社