JP4858422B2 - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

Description

燃料にアルコールが混合されたアルコール混合燃料により運転可能な内燃機関の燃料供給制御装置に関する。

近年、内燃機関にて、燃料性状の異なる複数種類の燃料を用い、それぞれの短所を補って長所を相互補完させる、所謂、多種燃料内燃機関が採用されている。この多種燃料内燃機関が搭載された車両は、一般にフレキシブル燃料自動車（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｕｅｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）と呼ばれている。その一例としては、ガソリン燃料とエタノール等のアルコール燃料を要求性能に合わせて単独でまたは混合して使用し、内燃機関のエミッション性能の向上やガソリン燃料等の化石燃料の消費抑制などのような環境性能の向上を図るものが知られている。

この場合、内燃機関では、ガソリン燃料を使用するときのメリットと、アルコール燃料を使用するときのメリットがあり、内燃機関の運転状態に応じて使い分けることが望ましい。例えば、アルコール燃料は、ガソリン燃料よりも気化潜熱が大きく、また、沸点が高いことから、内燃機関の低温時には、蒸発しにくく可燃混合気を形成することが困難となり、内燃機関の始動性が低下する。一方、アルコール燃料は、オクタン価が高いことから、内燃機関の高回転・高負荷領域では、ノッキングの発生を抑制することが可能となる。

そのため、メイン燃料タンク内にアルコール燃料とガソリン燃料との混合燃料を貯留し、燃料分離装置によりガソリン燃料とアルコール燃料とに分離し、分離されたガソリン燃料とアルコール燃料をそれぞれサブ燃料タンクに貯留し、内燃機関の運転状態に応じて、ガソリン燃料またはアルコール燃料を選択的に内燃機関に供給することが考えられる。しかし、この場合、ガソリン燃料用のサブ燃料タンクとアルコール燃料用のサブ燃料タンクとが必要となることから、車両への燃料搭載容量が増加してしまう。

そこで、メイン燃料タンク内にガソリン燃料とアルコール燃料との混合燃料を貯留し、内燃機関の運転状態がガソリン燃料を使用するのに適している場合、燃料分離装置によりガソリン燃料とアルコール燃料とに分離し、分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンクに貯留し、このサブ燃料タンクから内燃機関にガソリン燃料を供給する一方、燃料分離装置により分離されたアルコール燃料をメイン燃料タンクに戻すものが提案されている。例えば、このような内燃機関としては、下記特許文献１に記載されたものがある。

特開２００６−１３２３６８号公報

ところが、上述したように、燃料分離装置によりガソリン燃料とアルコール燃料とに分離し、分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンクに貯留し、このガソリンを内燃機関に供給する一方、分離されたアルコール燃料をメイン燃料タンクに戻す制御を実行すると、メイン燃料タンクでは、ガソリン燃料のみの消費が多くなり、アルコール濃度が高くなる。すると、燃料分離装置によりガソリン燃料を必要量だけ分離することができず、内燃機関の運転状態に応じてガソリン燃料とアルコール燃料とを使い分けることが困難となり、低温始動性能が悪化してしまう。

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料を選択的に使用することで性能の向上を図る内燃機関の燃料供給制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関の燃料供給制御装置は、メイン燃料タンクに貯留される混合燃料を燃料分離装置によりアルコール燃料と炭化水素燃料とに分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンクに供給する共に、他方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、前記メイン燃料タンクまたは前記サブ燃料タンクに貯留された燃料を内燃機関に供給可能な内燃機関の燃料供給制御装置において、前記燃料分離装置により分離されて前記サブ燃料タンクに貯留された一方の燃料を前記内燃機関に供給した後、前記燃料分離装置により分離された他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留して前記内燃機関に供給することを特徴とするものである。

本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域に入ると、前記燃料分離装置により混合燃料を分離し、分離された一方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された一方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴としている。

本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域から外れると、前記燃料分離装置により分離された一方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴としている。

本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記内燃機関へ供給する一方の燃料の供給量が予め設定された所定量を超えると、前記燃料分離装置により分離された一方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴としている。

本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記内燃機関へ供給する一方の燃料の供給量と他方の燃料の供給量との差が予め設定された所定量を超えると、前記燃料分離装置により分離された一方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴としている。

本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記メイン燃料タンクのアルコール濃度が予め設定された所定濃度となると、前記内燃機関への他方の燃料の供給を終了することを特徴としている。

本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記メイン燃料タンクのアルコール濃度が予め設定された所定濃度となり、且つ、前記サブ燃料タンクに貯留されている他方の燃料がなくなったら、前記メイン燃料タンクに貯留された混合燃料の前記内燃機関へ供給を開始することを特徴としている。

本発明の内燃機関の燃料供給制御装置によれば、メイン燃料タンクに貯留される混合燃料をアルコール燃料と炭化水素燃料とに分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンクに供給する共に、他方の燃料をメイン燃料タンクに戻し可能に構成し、分離された一方の燃料を内燃機関に供給した後、分離された他方の燃料を内燃機関に強制的に供給するので、メイン燃料タンクに貯留される混合燃料のアルコール濃度は所定濃度に維持されることとなり、常時、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料を選択的に使用することができ、低温始動性能や高回転・高負荷時における性能の向上を図ることができる。

以下に、本発明に係る内燃機関の燃料供給制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料供給制御装置を表す概略構成図、図２は、実施例１の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御を表すフローチャートである。

実施例１の内燃機関の燃料供給制御装置は、燃料性状の異なる複数種類の燃料、ここでは、アルコール燃料とガソリン燃料（炭化水素燃料）とを混合して使用するものである。図１に示すように、シリンダブロック１１上にシリンダヘッド１２が締結されており、このシリンダブロック１１に形成された複数のシリンダボア１３にピストン１４がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部にクランクケース１５が締結され、このクランクケース１５内にクランクシャフト１６が回転自在に支持されており、各ピストン１４はコネクティングロッド１７を介してこのクランクシャフト１６にそれぞれ連結されている。

燃焼室１８は、シリンダブロック１１におけるシリンダボア１３の壁面とシリンダヘッド１２の下面とピストン１４の頂面により構成されており、この燃焼室１８は、上部（シリンダヘッド１２の下面）の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室１８の上部、つまり、シリンダヘッド１２の下面に吸気ポート１９及び排気ポート２０が対向して形成されており、この吸気ポート１９及び排気ポート２０に対して吸気弁２１及び排気弁２２の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁２１及び排気弁２２は、シリンダヘッド１２に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート１９及び排気ポート２０を閉止する方向（図１にて上方）に付勢支持されている。また、シリンダヘッド１２には、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が回転自在に支持されており、吸気カム及び排気カムが吸気弁２１及び排気弁２２の上端部に接触している。

なお、図示しないが、クランクシャフト１６に固結されたクランクシャフトスプロケットと、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４にそれぞれ固結された各カムシャフトスプロケットとは、無端のタイミングチェーンが掛け回されており、クランクシャフト１６と吸気カムシャフト２３と排気カムシャフト２４が連動可能となっている。

従って、クランクシャフト１６に同期して吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が回転すると、吸気カム及び排気カムが吸気弁２１及び排気弁２２を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１９及び排気ポート２０を開閉し、吸気ポート１９と燃焼室１８、燃焼室１８と排気ポート２０とをそれぞれ連通することができる。この場合、この吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４は、クランクシャフト１６が２回転（７２０度）する間に１回転（３６０度）するように設定されている。そのため、エンジンは、クランクシャフト１６が２回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４が１回転することとなる。

また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁２１及び排気弁２２を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing-intelligent）２５となっている。この吸気可変動弁機構２５は、吸気カムシャフト２３の軸端部にＶＶＴコントローラ２６が設けられて構成され、オイルコントロールバルブ２７からの油圧をこのＶＶＴコントローラ２６の図示しない進角室及び遅角室に作用させることによりカムスプロケットに対する吸気カムシャフト２３の位相を変更し、吸気弁２１の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、吸気可変動弁機構２５は、吸気弁２１の作用角（開放期間）を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト２３には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ２８が設けられている。

吸気ポート１９には、吸気マニホールド２９を介してサージタンク３０が連結され、このサージタンク３０に吸気管３１が連結されており、この吸気管３１の空気取入口にはエアクリーナ３２が取付けられている。そして、このエアクリーナ３２の下流側にスロットル弁３３を有する電子スロットル装置３４が設けられている。

排気ポート２０には、排気マニホールド３５を介して排気管３６が連結されており、この排気管３６には排気ガス中に含まれる有害物質を浄化処理する三元触媒３７及びＮＯｘ吸蔵還元型触媒３８が装着されている。この三元触媒３７は、空燃比（排気空燃比）がストイキのときに排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを酸化還元反応により同時に浄化処理するものである。ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３８は、空燃比（排気空燃比）がリーンのときに排気ガス中に含まれるＮＯｘを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに、吸蔵したＮＯｘを放出し、添加した還元剤としての燃料によりＮＯｘを還元するものである。

吸気管３１におけるサージタンク２３の下流側と、排気管３６における三元触媒３７の上流側との間には、排気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）３９が設けられており、このＥＧＲ通路３９には、ＥＧＲ弁４０とＥＧＲクーラ４１が設けられている。また、このＥＧＲ通路３９におけるＥＧＲ弁４０より吸気管３１側に、ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度センサ４２が設けられている。

シリンダヘッド１２には、吸気ポート１９に燃料を噴射するインジェクタ４３が装着されており、このインジェクタ４３は、シリンダヘッド１２の吸気マニホールド２９に装着され、水平上端から下方に所定角度傾斜して配置されている。各気筒に対応して装着されるインジェクタ４３はデリバリパイプ４４に連結され、このデリバリパイプ４４には、燃料供給管４５を介して後述する燃料供給系が連結されている。また、シリンダヘッド１２には、燃焼室１８の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ４６が装着されている。

上述した燃料供給系にて、メイン燃料タンク４７には、ガソリン燃料とアルコール燃料とを所定の割合で混合した混合燃料が貯留されている。このメイン燃料タンク４７内には、フィードポンプ４８が配置され、このフィードポンプ４８にはフィルタ４９を介してメイン燃料供給管５０が連結されている。サブ燃料タンク５１には、分離されたガソリン燃料またはアルコール燃料を貯留可能である。このサブ燃料タンク５１内には、フィードポンプ５２が配置され、このフィードポンプ５２にはサブ燃料供給管５３が連結されている。そして、燃料供給管４５とメイン燃料供給管５０とサブ燃料供給管５３との各端部が三方式の供給燃料切換弁５４により連結されている。

従って、フィードポンプ４８は、メイン燃料タンク４７の混合燃料を所定の低圧まで加圧してメイン燃料供給管５０に供給し、フィードポンプ５２は、サブ燃料タンク５１のアルコール燃料またはガソリン燃料をサブ燃料供給管５３に供給可能である。そして、供給燃料切換弁５４により燃料供給管４５とメイン燃料供給管５０を連通すると、メイン燃料タンク４７の混合燃料をメイン燃料供給管５０から燃料供給管４５を介してデリバリパイプ４４に供給することができ、インジェクタ４３は、デリバリパイプ４４内の混合燃料を吸気ポート１９に噴射することができる。一方、供給燃料切換弁５４により燃料供給管４５とサブ燃料供給管５３を連通すると、サブ燃料タンク５１のアルコール燃料またはガソリン燃料をサブ燃料供給管５３から燃料供給管４５を介してデリバリパイプ４４に供給することができ、インジェクタ４３は、デリバリパイプ４４内のガソリン燃料またはアルコール燃料を吸気ポート１９に噴射することができる。

燃料分離装置５５は、必要時に図示しない分離膜を用いて混合燃料をガソリン燃料とアルコール燃料とに分離するものであり、公知技術によって構成されている。即ち、メイン燃料供給管５０から分岐した燃料分岐管５６は、先端部が燃料分離装置５５に連結されており、中途部に遮断弁５７が装着されている。そして、この燃料分離装置５５から延出された第１燃料分離管５８の先端部には、三方式の第１分離燃料切換弁５９が連結され、この第１分離燃料切換弁５９から分岐した第１分離燃料供給管６０の先端部がサブ燃料タンク５１に連結される一方、第１分離燃料切換弁５９から分岐した第１分離燃料戻し管６１の先端部がメイン燃料タンク４７に連結されている。また、燃料分離装置５５から延出された第２燃料分離管６２の先端部には、三方式の第２分離燃料切換弁６３が連結され、この第２分離燃料切換弁６３から分岐した第２分離燃料供給管６４の先端部がサブ燃料タンク５１に連結される一方、第２分離燃料切換弁６３から分岐した第２分離燃料戻し管６５の先端部がメイン燃料タンク４７に連結されている。

従って、燃料分離装置５５を作動すると共に遮断弁５７を開放すると、メイン燃料タンク４７の混合燃料がメイン燃料供給管５０から燃料分岐管５６を通って燃料分離装置５５に導入され、ここで、分離膜により混合燃料をガソリン燃料とアルコール燃料とに分離することができる。そして、分離されたガソリン燃料は、第１燃料分離管５８に吐出され、第１分離燃料切換弁５９の切換動作により、第１分離燃料供給管６０を通してサブ燃料タンク５１に供給するか、第１分離燃料戻し管６１を通してメイン燃料タンク４７に戻すことができる。一方、分離されたアルコール燃料は、第２燃料分離管６２に吐出され、第２分離燃料切換弁６３の切換動作により、第２分離燃料供給管６４を通してサブ燃料タンク５１に供給するか、第２分離燃料戻し管６５を通してメイン燃料タンク４７に戻すことができる。

車両には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）６６が搭載されており、このＥＣＵ６６は、インジェクタ４３の燃料噴射タイミングや点火プラグ４６の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。

即ち、吸気管３１の上流側にはエアフローセンサ６７及び吸気温センサ６８が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をＥＣＵ６６に出力している。電子スロットル装置３４にはスロットルポジションセンサ６９が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ７０が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をＥＣＵ６６に出力している。クランクシャフト１６にはクランク角センサ７１が設けられ、検出したクランク角度をＥＣＵ６６に出力し、ＥＣＵ６６はクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック１１には水温センサ７２が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ６６に出力している。

また、排気管３６における三元触媒３７より上流側に、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ（または、酸素センサ）７３が設けられている。このＡ／Ｆセンサ７３は、燃焼室１８から排気ポート２０及び排気マニホールド３５を通して排気管３６に排気された排気ガスの排気空燃比（酸素量）を検出し、検出した排気空燃比をＥＣＵ６６に出力している。ＥＣＵ６６は、Ａ／Ｆセンサ６１が検出した排気空燃比をフィードバックし、エンジン運転状態に応じて設定された目標空燃比と比較することで、燃料噴射量を補正している。

メイン燃料タンク４７には、アルコール燃料とガソリン燃料との混合燃料が貯留されており、この貯留されている混合燃料の残量を検出する残量センサ７４が設けられており、検出した燃料残量をＥＣＵ６６に出力している。また、メイン燃料タンク４７には、このメイン燃料タンク４７に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度を検出する濃度温度センサ７５が設けられており、検出した混合燃料におけるアルコール濃度をＥＣＵ６６に出力している。一方、サブ燃料タンク５１には、混合燃料から分離されたアルコール燃料またはガソリン燃料を貯留可能となっており、この貯留されているアルコール燃料またはガソリン燃料の残量を検出する残量センサ７６が設けられており、検出した燃料残量をＥＣＵ６６に出力している。

また、ＥＣＵ６６は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構２５を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁２２の閉止時期と吸気弁２１の開放時期のオーバーラップをなくすことで、排気ガスが吸気ポート１９または燃焼室１８に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部ＥＧＲ率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁２１の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート１９に吹き返す量を少なくし、体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁２１の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとし、体積効率を向上させる。

また、ＥＣＵ６６は、エンジン運転状態に基づいて燃料供給系を切換え、ガソリン燃料、アルコール燃料、混合燃料を選択的にエンジンに供給可能となっている。即ち、ＥＣＵ６６は、エンジン運転状態に基づいて供給燃料切換弁５４、遮断弁５７、第１分離燃料切換弁５９、第２分離燃料切換弁６３を切換制御可能であると共に、燃料分離装置５５を作動制御可能となっている。

また、車両の運転席には、イグニッションキースイッチ７７が設けられており、そのＯＮ・ＯＦＦ状態がＥＣＵ６６に出力されている。

ところで、実施例１の内燃機関は、上述したように、ガソリン燃料とエタノール等のアルコール燃料とを所定割合で混合した混合燃料を使用可能であると共に、この混合燃料を分離してガソリン燃料を単独で使用可能であり、また、アルコール燃料を単独で使用可能である。即ち、アルコール燃料は、ガソリン燃料よりも気化潜熱が大きく、沸点が高いことから、内燃機関の低温時には蒸発しにくく、可燃混合気を形成することが困難となり、内燃機関の始動性が低下してしまう一方、オクタン価が高いことから、内燃機関の高回転・高負荷領域には、ノッキングの発生を抑制することが可能となる。

そのため、ＥＣＵ６６は、供給燃料切換弁５４、遮断弁５７、第１分離燃料切換弁５９、第２分離燃料切換弁６３、燃料分離装置５５を制御することで、内燃機関の冷間始動時には、燃料分離装置５５により分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、このサブ燃料タンク５１から内燃機関にガソリン燃料を供給する一方、アルコール燃料をメイン燃料タンク４７に戻している。また、内燃機関の高回転・高負荷時には、燃料分離装置５５により分離されたアルコール燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、このサブ燃料タンク５１から内燃機関にアルコール燃料を供給する一方、ガソリン燃料をメイン燃料タンク４７に戻している。なお、それ以外の内燃機関の運転時には、内燃機関に混合燃料を供給する。

ところが、燃料分離装置５５によりガソリン燃料とアルコール燃料とに分離し、分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク５１に貯留して内燃機関に供給する一方、分離されたアルコール燃料をメイン燃料タンク４７に戻すと、メイン燃料タンク４７では、ガソリン燃料の消費が多くなってアルコール濃度が高くなってしまう。一方、分離されたアルコール燃料を内燃機関に供給し、分離されたガソリン燃料をメイン燃料タンク４７に戻すと、メイン燃料タンク４７では、アルコール燃料の消費が多くなってアルコール濃度が低くなってしまう。

そこで、実施例１の内燃機関の燃料供給制御装置にて、ＥＣＵ６６は、燃料分離装置５５により分離されてサブ燃料タンク５１に貯留された一方の燃料（ガソリン燃料またはアルコール燃料）を内燃機関に供給した後、燃料分離装置５５により分離された他方の燃料をサブ燃料タンク５１に貯留して内燃機関に供給するようにしている。

このとき、ＥＣＵ６６は、内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域に入ると、燃料分離装置５５により混合燃料をガソリン燃料とアルコール燃料分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、サブ燃料タンク５１に貯留された一方の燃料の内燃機関への供給を開始する。一方、ＥＣＵ６６は、内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域から外れると、燃料分離装置５５により分離された一方の燃料をメイン燃料タンク４７に戻し、他方の燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、サブ燃料タンク５１に貯留された他方の燃料の内燃機関への供給を開始する。

この場合、ＥＣＵ６６は、メイン燃料タンク４７のアルコール濃度が予め設定された所定濃度となり、サブ燃料タンク５１に貯留されている他方の燃料がなくなったら、内燃機関への他方の燃料の供給を終了し、メイン燃料タンク４７に貯留された混合燃料の内燃機関へ供給を開始するする。

ここで、実施例１の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御について、図２のフローチャートに基づいて説明する。

実施例１の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御において、図２に示すように、ステップＳ１０にて、イグニッションキースイッチ（ＩＧ−ＯＮ）７７がＯＮされると、ステップＳ１１にて、ＥＣＵ６６は、濃度センサ７５が検出したメイン燃料タンク４７に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度Ｌを読み込む。そして、ステップＳ１２にて、ＥＣＵ６６は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料を使用する必須条件が成立したかどうかを判定する。即ち、水温センサ７２が検出したエンジン冷却水温が予め設定された所定の冷却水温より低く、内燃機関が冷間始動であるかどうかを判定する。

ここで、ガソリン燃料を使用する必須条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ２５に移行し、ここで、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。即ち、ＥＣＵ６６は、図１に示すように、遮断弁５７を閉じ、燃料分離装置５５を停止した状態で、供給燃料切換弁５４により燃料供給管４５とメイン燃料供給管５０を連通する。すると、メイン燃料タンク４７の混合燃料がメイン燃料供給管５０から燃料供給管４５を通してデリバリパイプ４４に供給され、インジェクタ４３は、混合燃料を吸気ポート１９に噴射する。

一方、図２に戻り、ステップＳ１２にて、ガソリン燃料を使用する必須条件が成立していると判定されたら、ステップＳ１３にて、燃料分離装置５５を作動（ＯＮ）し、ステップＳ１４にて、燃料分離装置５５で分離したガソリン燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、ステップＳ１５にて、サブ燃料タンク５１に切換え、ガソリン燃料で燃料噴射を実行する。

即ち、ＥＣＵ６６は、図１に示すように、燃料分離装置５５を作動すると共に、遮断弁５７を開け、また、第１分離燃料切換弁５９により第１燃料分離管５８と第１分離燃料供給管６０を連通すると共に、第２分離燃料切換弁６３により第２燃料分離管６２と第２分離燃料戻し管６５を連通し、この状態で、供給燃料切換弁５４により燃料供給管４５とサブ燃料供給管５３を連通する。すると、メイン燃料タンク４７の混合燃料がメイン燃料供給管５０から燃料分岐管５６を通って燃料分離装置５５に導入され、ここで、混合燃料がガソリン燃料とアルコール燃料とに分離される。分離されたガソリン燃料は、第１燃料分離管５８から第１分離燃料供給管６０を通してサブ燃料タンク５１に貯留される一方、分離されたアルコール燃料は、第２燃料分離管６２から第２分離燃料戻し管６５を通してメイン燃料タンク４７に戻される。そして、サブ燃料タンク５１のガソリン燃料がサブ燃料供給管５３から燃料供給管４５を通してデリバリパイプ４４に供給され、インジェクタ４３は、ガソリン燃料を吸気ポート１９に噴射する。

そして、図２に戻り、ステップＳ１６にて、ＥＣＵ６６は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料を使用する必須条件が終了したかどうかを判定する。即ち、水温センサ７２が検出したエンジン冷却水温が予め設定された所定の冷却水温より高く、内燃機関が完全暖機されたかどうかを判定する。ここで、ガソリン燃料を使用する必須条件が終了していないと判定されたら、ステップＳ１４に戻り、処理を繰り返す。一方、ステップＳ１６にて、ガソリン燃料を使用する必須条件が終了したと判定されたら、ステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７にて、ＥＣＵ６６は、燃料分離装置５５により分離されたガソリン燃料とアルコール燃料の流路を切換え、ステップＳ１８にて、濃度センサ７５が検出したメイン燃料タンク４７に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬを読み込み、ステップＳ１９にて、燃料分離装置５５で分離したアルコール燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、ステップＳ２０にて、アルコール燃料で燃料噴射を実行する。

即ち、ＥＣＵ６６は、図１に示すように、第１分離燃料切換弁５９により第１燃料分離管５８と第１分離燃料戻し管６１を連通すると共に、第２分離燃料切換弁６３により第２燃料分離管６２と第２分離燃料供給管６４を連通する。すると、メイン燃料タンク４７の混合燃料がメイン燃料供給管５０から燃料分岐管５６を通って燃料分離装置５５に導入され、ここで、混合燃料がガソリン燃料とアルコール燃料とに分離される。分離されたガソリン燃料は、第１燃料分離管５８から第１分離燃料戻し管６１を通してメイン燃料タンク４７に戻される一方、分離されたアルコール燃料は、第２燃料分離管６２から第２分離燃料供給管６４を通してサブ燃料タンク５１に供給される。そして、サブ燃料タンク５１のアルコール燃料がサブ燃料供給管５３から燃料供給管４５を通してデリバリパイプ４４に供給され、インジェクタ４３は、アルコール燃料を吸気ポート１９に噴射する。

そして、図２に戻り、ステップＳ２１にて、ＥＣＵ６６は、メイン燃料タンク４７に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Ｌに近似した濃度になったかどうかを判定する。この場合、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Ｌに対して所定の濃度幅を設定しておき、メイン燃料タンク４７のアルコール濃度ＡＬが、制御開始前のアルコール濃度Ｌに応じた濃度幅に入ったかどうかを判定する。

このステップＳ２１にて、メイン燃料タンク４７の混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Ｌに近似した濃度になっていないと判定されたら、ステップＳ１８に戻り、処理を繰り返す。一方、ここで、メイン燃料タンク４７の混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Ｌに近似した濃度になったと判定されたら、ステップＳ２２にて、燃料分離装置５５の作動を停止（ＯＦＦ）し、ステップＳ２３にて、ＥＣＵ６６は、残量センサ７６が検出したサブ燃料タンク５１のアルコール燃料の残量が０となったかどうかを判定する。

このステップＳ２３では、サブ燃料タンク５１のアルコール燃料の残量が０になるまで、アルコール燃料による燃料噴射を継続し、サブ燃料タンク５１のアルコール燃料の残量が０になったと判定されたら、ステップＳ２４にて、メイン燃料タンク４７に切換え、ステップＳ２５にて、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。

即ち、ＥＣＵ６６は、図１に示すように、遮断弁５７を閉じ、供給燃料切換弁５４により燃料供給管４５とメイン燃料供給管５０を連通する。すると、メイン燃料タンク４７の混合燃料がメイン燃料供給管５０から燃料供給管４５を通してデリバリパイプ４４に供給され、インジェクタ４３は、アルコール混合燃料を吸気ポート１９に噴射する。

このように実施例１の内燃機関の燃料供給制御装置にあっては、メイン燃料タンク４７に貯留される混合燃料を燃料分離装置５５によりアルコール燃料と炭化水素燃料とに分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンク５１に供給する共に、他方の燃料をメイン燃料タンク４７に戻し、メイン燃料タンク４７またはサブ燃料タンク５１に貯留された燃料を内燃機関に供給可能に構成し、燃料分離装置５５により分離されてサブ燃料タンク５１に貯留された一方の燃料を内燃機関に供給した後、燃料分離装置５５により分離された他方の燃料をサブ燃料タンク５１に貯留して内燃機関に供給するようにしている。

従って、例えば、内燃機関にて、ガソリン燃料を供給する運転条件が成立したとき、燃料分離装置５５により分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク４７に貯留して内燃機関に供給し、その後、内燃機関にガソリン燃料を供給する運転条件が解除されたとき、燃料分離装置５５により分離されたアルコール燃料をサブ燃料タンク５１に貯留して内燃機関に供給することとなる。そのため、メイン燃料タンク４７に貯留される混合燃料のアルコール濃度は所定濃度に維持されることとなり、常時、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料、つまり、ガソリン燃料またはアルコール燃料を選択的に使用することができ、低温始動性能や高回転・高負荷時における性能の向上を図ることができる。

また、実施例１の内燃機関の燃料供給制御装置では、内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域に入ると、燃料分離装置５５により混合燃料を分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、内燃機関への供給を開始する一方、内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域から外れると、燃料分離装置５５により分離された一方の燃料をメイン燃料タンク４７に戻し、他方の燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、内燃機関への供給を開始するようにしている。従って、内燃機関の運転状態に適したガソリン燃料またはアルコール燃料の一方を適宜内燃機関に供給し、その後、他方の燃料を供給することで、メイン燃料タンク４７の混合燃料のアルコール濃度を所定濃度に維持することができる。

また、実施例１の内燃機関の燃料供給制御装置では、メイン燃料タンク４７のアルコール濃度が予め設定された所定濃度となると、燃料分離装置５５の作動を停止し、サブ燃料タンク５１に貯留されている他方の燃料がなくなったら、メイン燃料タンク４７に貯留された混合燃料の内燃機関へ供給を開始するようにしている。従って、メイン燃料タンク４７に貯留された混合燃料を内燃機関へ供給しているときは、サブ燃料タンク５１を空の状態に維持することで、燃料分離装置５５を作動して燃料を分離するとき、サブ燃料タンク５１に分離されたガソリン燃料またはアルコール燃料を適正に貯留することができ、燃料噴射を高精度に実行することができる。

図３は、本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料供給制御装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２の内燃機関の燃料供給制御装置では、内燃機関へ供給する一方の燃料の供給量が予め設定された所定量を超えると、分離された一方の燃料をメイン燃料タンクに戻し、他方の燃料をサブ燃料タンクに貯留し、サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の内燃機関への供給を開始するようにしている。

ここで、実施例２の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御について、図１の概略図、図３のフローチャートに基づいて説明する。

実施例２の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御において、図１及び図３に示すように、ステップＳ３０にて、イグニッションキースイッチ（ＩＧ−ＯＮ）７７がＯＮされると、ステップＳ３１にて、ＥＣＵ６６は、濃度センサ７５が検出したメイン燃料タンク４７に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度Ｌを読み込む。そして、ステップＳ３２にて、ＥＣＵ６６は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料にアルコール濃度Ｌのアルコール燃料が混合された混合燃料よりも、ガソリン燃料を使用した方が良好である条件が成立したかどうかを判定する。例えば、水温センサ７２が検出したエンジン冷却水温が予め設定された所定の冷却水温より低く、内燃機関が低温運転であるかどうかを判定する。

ここで、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ４６に移行し、ここで、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。即ち、ＥＣＵ６６は、遮断弁５７を閉じ、燃料分離装置５５を停止し、供給燃料切換弁５４により燃料供給管４５とメイン燃料供給管５０を連通する。すると、メイン燃料タンク４７の混合燃料がメイン燃料供給管５０から燃料供給管４５を通してデリバリパイプ４４に供給され、インジェクタ４３は、混合燃料を吸気ポート１９に噴射する。

一方、ステップＳ３２にて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が成立していると判定されたら、ステップＳ３３にて、燃料分離装置５５を作動（ＯＮ）し、ステップＳ３４にて、燃料分離装置５５で分離したガソリン燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、ステップＳ３５にて、サブ燃料タンク５１に切換え、ガソリン燃料で燃料噴射を実行する。

即ち、ＥＣＵ６６は、燃料分離装置５５を作動し、遮断弁５７を開け、第１分離燃料切換弁５９により第１燃料分離管５８と第１分離燃料供給管６０を連通すると共に、第２分離燃料切換弁６３により第２燃料分離管６２と第２分離燃料戻し管６５を連通し、また、供給燃料切換弁５４により燃料供給管４５とサブ燃料供給管５３を連通する。すると、メイン燃料タンク４７の混合燃料がメイン燃料供給管５０から燃料分岐管５６を通って燃料分離装置５５に導入され、混合燃料がガソリン燃料とアルコール燃料とに分離され、分離されたガソリン燃料は、第１燃料分離管５８から第１分離燃料供給管６０を通してサブ燃料タンク５１に貯留される一方、分離されたアルコール燃料は、第２燃料分離管６２から第２分離燃料戻し管６５を通してメイン燃料タンク４７に戻される。そして、サブ燃料タンク５１のガソリン燃料がサブ燃料供給管５３から燃料供給管４５を通してデリバリパイプ４４に供給され、インジェクタ４３は、ガソリン燃料を吸気ポート１９に噴射する。

そして、ステップＳ３６にて、ＥＣＵ６６は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了したかどうかを判定する。ここで、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了していないと判定されたら、ステップＳ３７にて、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量が予め設定された所定量Ａ以上になったかどうかを判定する。この場合、所定量Ａは、これ以上ガソリン燃料を供給し続けると、メイン燃料タンク４７の混合燃料におけるアルコール濃度を復元困難となる量である。なお、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量は、燃料噴射量、エンジン回転数、制御継続時間などに基づいて算出する。ここで、ガソリン燃料の供給量が所定量Ａ以上でないと判定されたら、ステップＳ３４に戻り、処理を繰り返す。一方、ステップＳ３６にて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了したと判定されたり、ステップＳ３７にて、ガソリン燃料の供給量が所定量Ａ以上になったと判定されたら、ステップＳ３８に移行する。

ステップＳ３８にて、ＥＣＵ６６は、燃料分離装置５５により分離されたガソリン燃料とアルコール燃料の流路を切換え、ステップＳ３９にて、濃度センサ７５が検出したメイン燃料タンク４７に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬを読み込み、ステップＳ４０にて、燃料分離装置５５で分離したアルコール燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、ステップＳ４１にて、アルコール燃料で燃料噴射を実行する。

即ち、ＥＣＵ６６は、第１分離燃料切換弁５９により第１燃料分離管５８と第１分離燃料戻し管６１を連通し、第２分離燃料切換弁６３により第２燃料分離管６２と第２分離燃料供給管６４を連通する。すると、メイン燃料タンク４７の混合燃料がメイン燃料供給管５０から燃料分岐管５６を通って燃料分離装置５５に導入され、ここで、混合燃料がガソリン燃料とアルコール燃料とに分離され、分離されたガソリン燃料は、第１燃料分離管５８から第１分離燃料戻し管６１を通してメイン燃料タンク４７に戻される一方、分離されたアルコール燃料は、第２燃料分離管６２から第２分離燃料供給管６４を通してサブ燃料タンク５１に供給される。そして、サブ燃料タンク５１のアルコール燃料がサブ燃料供給管５３から燃料供給管４５を通してデリバリパイプ４４に供給され、インジェクタ４３は、アルコール燃料を吸気ポート１９に噴射する。

そして、ステップＳ４２にて、ＥＣＵ６６は、メイン燃料タンク４７に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Ｌに近似した濃度になったかどうかを判定する。ここで、メイン燃料タンク４７の混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Ｌに近似した濃度になっていないと判定されたら、ステップＳ３９に戻り、処理を繰り返す。一方、メイン燃料タンク４７の混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Ｌに近似した濃度になったと判定されたら、ステップＳ４３にて、燃料分離装置５５の作動を停止（ＯＦＦ）し、ステップＳ４４にて、ＥＣＵ６６は、残量センサ７６が検出したサブ燃料タンク５１のアルコール燃料の残量が０となったかどうかを判定する。

このステップＳ４４では、サブ燃料タンク５１のアルコール燃料の残量が０になるまで、アルコール燃料による燃料噴射を継続し、サブ燃料タンク５１のアルコール燃料の残量が０になったと判定されたら、ステップＳ４５にて、メイン燃料タンク４７に切換え、ステップＳ４６にて、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。

即ち、ＥＣＵ６６は、遮断弁５７を閉じ、供給燃料切換弁５４により燃料供給管４５とメイン燃料供給管５０を連通する。すると、メイン燃料タンク４７の混合燃料がメイン燃料供給管５０から燃料供給管４５を通してデリバリパイプ４４に供給され、インジェクタ４３は、アルコール混合燃料を吸気ポート１９に噴射する。

このように実施例２の内燃機関の燃料供給制御装置にあっては、燃料分離装置５５により分離されてサブ燃料タンク４７に貯留された一方の燃料を内燃機関に供給した後、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量が予め設定された所定量Ａ以上になったら、燃料分離装置５５により分離された他方の燃料をサブ燃料タンク５１に貯留して内燃機関に供給するようにしている。

従って、例えば、内燃機関にて、ガソリン燃料を供給する方が良好である運転条件が成立したとき、燃料分離装置５５により分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク４７に貯留して内燃機関に供給し、その後、内燃機関にガソリン燃料を供給する方が良好である運転条件が解除されたり、ガソリン燃料の供給量が所定量Ａ以上になったとき、燃料分離装置５５により分離されたアルコール燃料をサブ燃料タンク５１に貯留して内燃機関に供給することとなる。そのため、メイン燃料タンク４７に貯留される混合燃料のアルコール濃度は所定濃度に維持されることとなり、常時、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料、つまり、ガソリン燃料またはアルコール燃料を選択的に使用することができ、低温始動性能や高回転・高負荷時における性能の向上を図ることができる。

また、ガソリン燃料の供給量が所定量Ａ以上になったときに、内燃機関へのガソリン燃料の供給を停止してアルコール燃料の供給を開始するため、メイン燃料タンク４７の混合燃料におけるアルコール濃度ＬＡを制御開始前のアルコール濃度Ｌに早期に復元することができ、高精度な燃料供給制御を可能とすることができる。

図４は、本発明の実施例３に係る内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料供給制御装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３の内燃機関の燃料供給制御装置では、内燃機関へ供給する一方の燃料の供給量と他方の燃料の供給量との差が予め設定された所定量を超えると、分離された一方の燃料をメイン燃料タンクに戻し、他方の燃料をサブ燃料タンクに貯留し、サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の内燃機関への供給を開始するようにしている。

ここで、実施例３の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御について、図１の概略図、図４のフローチャートに基づいて説明する。

実施例３の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御において、図１及び図４に示すように、ステップＳ５０にて、イグニッションキースイッチ（ＩＧ−ＯＮ）７７がＯＮされると、ステップＳ５１にて、ＥＣＵ６６は、濃度センサ７５が検出したメイン燃料タンク４７に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度Ｌを読み込む。そして、ステップＳ５２にて、ＥＣＵ６６は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料にアルコール濃度Ｌのアルコール燃料が混合された混合燃料よりも、ガソリン燃料を使用した方が良好である条件が成立したかどうかを判定する。

ここで、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が成立していないと判定されたら、ステップＳ６６に移行し、ここで、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。一方、ステップＳ５２にて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が成立していると判定されたら、ステップＳ５３にて、燃料分離装置５５を作動（ＯＮ）し、ステップＳ５４にて、燃料分離装置５５で分離したガソリン燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、ステップＳ５５にて、サブ燃料タンク５１に切換え、ガソリン燃料で燃料噴射を実行する。

そして、ステップＳ５６にて、ＥＣＵ６６は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了したかどうかを判定する。ここで、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了していないと判定されたら、ステップＳ５７にて、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量とアルコール燃料の供給量との差が予め設定された所定量を超えたかどうかを判定する。具体的には、残量センサ７４が検出したメイン燃料タンク４７に貯留された混合燃料の残量Ｑから、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量Ｂを減算した値が予め設定された所定量Ｃを越えたかどうかを判定する。この場合、所定量Ｃは、これ以上ガソリン燃料を供給し続けると、メイン燃料タンク４７の混合燃料におけるアルコール濃度を復元困難となる量である。ここで、メイン燃料タンク４７の混合残量Ｑからガソリン燃料の供給量Ｂを減算した値が所定量Ｃを越えていないと判定されたら、ステップＳ５４に戻り、処理を繰り返す。一方、ステップＳ５６にて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了したと判定されたり、ステップＳ５７にて、メイン燃料タンク４７の混合残量Ｑからガソリン燃料の供給量Ｂを減算した値が所定量Ｃを越えたと判定されたら、ステップＳ５８に移行する。

ステップＳ５８にて、ＥＣＵ６６は、燃料分離装置５５により分離されたガソリン燃料とアルコール燃料の流路を切換え、ステップＳ５９にて、濃度センサ７５が検出したメイン燃料タンク４７に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬを読み込み、ステップＳ６０にて、燃料分離装置５５で分離したアルコール燃料をサブ燃料タンク５１に貯留し、ステップＳ６１にて、アルコール燃料で燃料噴射を実行する。

そして、ステップＳ６２にて、ＥＣＵ６６は、メイン燃料タンク４７に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Ｌに近似した濃度になったかどうかを判定する。ここで、メイン燃料タンク４７の混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Ｌに近似した濃度になっていないと判定されたら、ステップＳ５９に戻り、処理を繰り返す。一方、メイン燃料タンク４７の混合燃料におけるアルコール濃度ＡＬが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Ｌに近似した濃度になったと判定されたら、ステップＳ６３にて、燃料分離装置５５の作動を停止（ＯＦＦ）し、ステップＳ６４にて、ＥＣＵ６６は、残量センサ７６が検出したサブ燃料タンク５１のアルコール燃料の残量が０となったかどうかを判定する。

このステップＳ６４では、サブ燃料タンク５１のアルコール燃料の残量が０になるまで、アルコール燃料による燃料噴射を継続し、サブ燃料タンク５１のアルコール燃料の残量が０になったと判定されたら、ステップＳ６５にて、メイン燃料タンク４７に切換え、ステップＳ６６にて、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。

このように実施例３の内燃機関の燃料供給制御装置にあっては、燃料分離装置５５により分離されてサブ燃料タンク４７に貯留された一方の燃料を内燃機関に供給した後、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量とアルコール燃料の供給量との差が予め設定された所定量を超えたかどうかを判定、つまり、メイン燃料タンク４７に貯留された混合燃料の残量からガソリン燃料の供給量を減算した値が予め設定された所定量を越えたら、燃料分離装置５５により分離された他方の燃料をサブ燃料タンク５１に貯留して内燃機関に供給するようにしている。

従って、例えば、内燃機関にて、ガソリン燃料を供給する方が良好である運転条件が成立したとき、燃料分離装置５５により分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク４７に貯留して内燃機関に供給し、その後、内燃機関にガソリン燃料を供給する方が良好である運転条件が解除されたり、メイン燃料タンク４７の混合燃料残量からガソリン燃料の供給量を減算した値が所定量を越えたとき、燃料分離装置５５により分離されたアルコール燃料をサブ燃料タンク５１に貯留して内燃機関に供給することとなる。そのため、メイン燃料タンク４７に貯留される混合燃料のアルコール濃度は所定濃度に維持されることとなり、常時、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料、つまり、ガソリン燃料またはアルコール燃料を選択的に使用することができ、低温始動性能や高回転・高負荷時における性能の向上を図ることができる。

また、メイン燃料タンク４７の混合燃料残量からガソリン燃料の供給量を減算した値が所定量を越えたときに、内燃機関へのガソリン燃料の供給を停止してアルコール燃料の供給を開始するため、メイン燃料タンク４７の混合燃料におけるアルコール濃度ＬＡを制御開始前のアルコール濃度Ｌに早期に復元することができ、高精度な燃料供給制御を可能とすることができる。

なお、上述した実施例では、内燃機関の低温始動時における燃料噴射制御について詳細に説明したが、高回転・高負荷時でも、同様の作用効果を奏することができる。この場合、内燃機関の高回転・高負荷時にて、アルコール燃料を供給する運転条件が成立したとき、燃料分離装置５５により分離されたアルコール燃料をサブ燃料タンク５１に貯留して内燃機関に供給し、その後、内燃機関にアルコール燃料を供給する運転条件が解除されたとき、燃料分離装置５５により分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク５１に貯留して内燃機関に供給することとなる。

また、上述した実施例では、本発明の内燃機関をポート噴射式エンジンとして説明したが、筒内噴射式エンジンであってもよい。

以上のように、本発明に係る内燃機関の燃料供給制御装置は、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料を選択的に使用することで、性能の向上を図るものであり、いずれの内燃機関にも有用である。

本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料供給制御装置を表す概略構成図である。 実施例１の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御を表すフローチャートである。 本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御を表すフローチャートである。 本発明の実施例３に係る内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御を表すフローチャートである。

符号の説明

１８ 燃焼室
１９ 吸気ポート
２０ 排気ポート
３１ 吸気管
３４ 電子スロットル装置
３６ 排気管
４３ インジェクタ
４５ 燃料供給管
４６ 点火プラグ
４７ メイン燃料タンク
５０ メイン燃料供給管
５１ サブ燃料タンク
５３ サブ燃料供給管
５４ 供給燃料切換弁
５５ 燃料分離装置
５７ 遮断弁
５９ 第１分離燃料切換弁
６３ 第２分離燃料切換弁
６６ 電子制御ユニット、ＥＣＵ
７２ 水温センサ
７４，７６ 残量センサ
７５ 濃度センサ

Claims (7)

1. メイン燃料タンクに貯留される混合燃料を燃料分離装置によりアルコール燃料と炭化水素燃料とに分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンクに供給する共に、他方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、前記メイン燃料タンクまたは前記サブ燃料タンクに貯留された燃料を内燃機関に供給可能な内燃機関の燃料供給制御装置において、
   前記燃料分離装置により分離されて前記サブ燃料タンクに貯留された一方の燃料を前記内燃機関に供給した後、前記燃料分離装置により分離された他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留して前記内燃機関に供給する
   ことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。
2. 前記内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域に入ると、前記燃料分離装置により混合燃料を分離し、分離された一方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された一方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
3. 前記内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域から外れると、前記燃料分離装置により分離された一方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
4. 前記内燃機関へ供給する一方の燃料の供給量が予め設定された所定量を超えると、前記燃料分離装置により分離された一方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
5. 前記内燃機関へ供給する一方の燃料の供給量と他方の燃料の供給量との差が予め設定された所定量を超えると、前記燃料分離装置により分離された一方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
6. 前記メイン燃料タンクのアルコール濃度が予め設定された所定濃度となると、前記内燃機関への他方の燃料の供給を終了することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
7. 前記メイン燃料タンクのアルコール濃度が予め設定された所定濃度となり、且つ、前記サブ燃料タンクに貯留されている他方の燃料がなくなったら、前記メイン燃料タンクに貯留された混合燃料の前記内燃機関へ供給を開始することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

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