JP2001050070A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮自己着火燃焼が可能な運転領域を拡大
し、燃料経済性及び排気浄化性に優れた内燃機関を提供
する。 【解決手段】 分留器９は、メインガソリンタンク８の
燃料を高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とに分留
し、それぞれサブタンク１０、１１へ貯蔵する。高オク
タン価燃料は高圧間欠ポンプ１６により、低オクタン価
燃料は可変圧力ポンプ１５により燃料噴射弁１７へ供給
される。ＥＣＵ１の運転領域判定部２は回転数と負荷に
より運転領域を判定し、燃料混合比決定部３は、運転領
域と、それぞれの残量計１２、１３の残量値を参照して
複数燃料の使用割合（混合比）を決定する。この混合比
に応じて、高圧間欠ポンプ制御部５、可変圧力ポンプ制
御部６の圧力を制御し、燃料噴射弁１７から噴射される
高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との使用比率を変
更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用の
４行程サイクル型の火花点火式内燃機関の改良、特に、
運転領域の応じて複数の燃料の使用比率を制御して供給
する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関への複数の燃料を供給す
る手段としては、例えば以下のようなものがある。第１
の従来技術として、特開平６−１０７８７号公報には、
主燃料と副燃料の２種類の燃料を一つのノズルで噴射す
る技術が開示されている。この例によれば、ノズル先端
部に副燃料を充填し、主燃料の噴射に先立って副燃料が
噴射することができる。この機構により、２種類の燃料
を一つのノズルでエンジンに供給することが可能であ
る。

【０００３】また、第２の従来技術として、特開平６−
３０７３０７号公報には、同じ発明者から、２つの燃料
の噴射割合を制御する方法が示されている。第１の燃料
としてアルコール、第２の燃料として軽油を用い、第２
の燃料の軽油のノズル先端部の充填量を制御することに
より、第１の燃料と第２の燃料の混合割合を制御してい
る。

【０００４】このような従来の複数の燃料の供給手段
は、車両の外から第１の燃料と第２の燃料をそれぞれ専
用の燃料タンクに個別に給油する必要があり、かつ、そ
れぞれの燃料の機能が異なる。例えば、特開平６−３０
７３０７号公報では、アルコールを主燃料とするディー
ゼル機関の着火性の改善のために、アルコールより着火
性のよい軽油を副燃料として先に噴射する。これによ
り、軽油がまず圧縮着火し、その火炎がアルコールに引
火することで燃焼が行われる。

【０００５】この従来の例では、例えば第２の燃料の軽
油は着火性向上のため例えば一定量供給すればよく、第
１の燃料のアルコールは運転状態で消費量が変化するも
のの、両者は車両の外からそれぞれ独立に供給されるた
め、通常の給油と同じく、いずれか一方の残量が有る程
度以下になれば、その時点で補充することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、機関回転数や
負荷等で定まる運転領域に応じて、圧縮自己着火燃焼と
火花点火燃焼とを切換可能なガソリン機関において、燃
料経済性及び排気浄化性に優れた圧縮自己着火燃焼を行
わせる運転領域を拡大することを考える。

【０００７】ガソリン機関において、内部ＥＧＲや圧縮
比の高圧縮比化により、圧縮上死点付近の筒内圧力及び
筒内温度を有る程度以上に高めると、燃焼室内の混合気
は活性化して非常に着火し易い状態となり、火花点火を
行わなくても、燃焼室全体の複数の点から着火して急速
に燃焼が広がる。これにより空燃比がリーン化した場合
においても火花点火と比べると燃焼期間が長期化せず、
よりリーンな空燃比での安定な燃焼が可能となる。ま
た、空燃比がリーンのため、燃焼温度が低下して、ＮＯ
ｘも大幅に低減できる。

【０００８】ところが、自己着火燃焼は空燃比の影響を
強く受け、リッチ側ではノッキングが生じて音振特性を
悪化させ、リーン側では燃焼安定度が低下してトルク変
動又は回転変動が生じ運転性を悪化させる。このため、
一定のオクタン価のガソリンを使用する自己着火燃焼ガ
ソリン機関では、ノッキングによる音振限界が空燃比の
リッチ限界となり、燃焼安定度の悪化によるトルク変動
限界が空燃比のリーン限界となり、安定度限界とノッキ
ング限界の間の空燃比範囲が自己着火成立範囲となる。

【０００９】この自己着火燃焼範囲を拡大するために
は、空燃比のリッチ側では高オクタン価燃料を使用する
ことによりノッキングを抑制して、ノッキング限界をさ
らにリッチ側に移動させ、空燃比のリーン側では低オク
タン価燃料を使用することにより自己着火を容易に起こ
させ、燃焼安定度限界をさらにリーン側に移動させるこ
とが考えられる。

【００１０】このような運転領域で相反するオクタン価
に対する要求を単純に満たそうとすると、車両に２つの
ガソリンタンクを備えて、それぞれのタンクに異なるオ
クタン価のガソリンを給油し、これら２つの燃料タンク
から運転領域に応じたオクタン価のガソリンを切り換え
てエンジンに供給することが考えられる。

【００１１】しかしながら、給油口、燃料タンク、燃料
ポンプ系を２式も車両に備えることは、製造コストを引
き上げるばかりか、給油の手間も２倍となり、ユーザー
の負担が非常に大きくなるという問題点がある。

【００１２】さらに、上記の運転領域のどこが利用され
るかは、走行条件及び運転者の特性によって異なるの
で、２種類のオクタン価の異なるガソリンのどちらがよ
り多く消費されるかは、運転によるため予測ができず、
オクタン価の異なるガソリンをバランス良く使い切るこ
とが極めて難い。このため、一方のガソリンが十分残っ
ていても、他方のガソリン残量が少なくなれば給油を行
わねばならず、給油の頻度が上がるという問題点があっ
た。

【００１３】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、その課題は、圧縮自己着火燃焼が
可能な運転領域を拡大し、燃料経済性及び排気浄化性に
優れた内燃機関を提供することである。

【００１４】また本発明の課題は、１種類の燃料を車両
に供給するだけで、高オクタン価燃料が要求される運転
領域及び低オクタン価燃料が要求される運転領域におい
ても自己着火燃焼が可能な内燃機関を提供することであ
る。

【００１５】さらに本発明の課題は、給油された燃料を
効率よく利用し、給油頻度が上昇することがない内燃機
関を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、車両に供給された１種類の燃
料から複数種の燃料に分離する燃料分離手段と、運転領
域に応じて前記複数種の燃料のそれぞれの使用比率を変
更して燃料を供給する燃料供給装置と、を備えたことを
要旨とする内燃機関である。

【００１７】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、請求項１記載の内燃機関において、前記燃料分
離手段は、分留器であることを要旨とする。

【００１８】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、請求項２記載の内燃機関において、前記分留器
は、その熱源として、機関の冷却水、電熱器、排気熱の
いずれか又はこれらの任意の組合せを用いて、車両に供
給された１種類のガソリンから比較的高い沸点を有する
成分と、比較的低い沸点を有する成分とに分離すること
を要旨とする。

【００１９】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、請求項３記載の内燃機関において、前記分留器
は、機関の暖機前は、分留温度に制御された前記電熱器
により分留し、機関の暖機後は、分留温度に設定された
冷却水の熱、または分留器を通過する流量制御により分
留器を分留温度に設定する排気ガスの熱を用いて分留す
ることを要旨とする。

【００２０】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るため、運転領域に応じて複数種の燃料のそれぞれの使
用比率を変更して供給する燃料供給装置を備えた内燃機
関であって、運転領域に応じて前記複数種の燃料のそれ
ぞれの使用比率を変化させるとともに、前記燃料の使用
比率によらずに運転が可能な運転領域を有することを要
旨とする。

【００２１】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るため、請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の
内燃機関において、前記複数種の燃料のそれぞれの使用
比率によらずに運転が可能な運転領域においては、前記
燃料供給装置は、前記複数種の燃料の残量に応じて、前
記使用比率を変更することを要旨とする。

【００２２】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るため、請求項６記載の内燃機関において、前記複数種
の燃料のそれぞれの使用比率によらずに運転が可能な運
転領域においては、前記燃料供給装置は、残量の多い燃
料の使用比率を高くすることを要旨とする。

【００２３】請求項８記載の発明は、上記課題を解決す
るため、自己着火燃焼方式と火花点火燃焼方式とを運転
状態に応じて切り換え可能な内燃機関において、車両に
供給されたガソリン燃料から複数の燃料成分に分留する
分留手段と、該分留手段により得られた複数の燃料成分
をそれぞれ貯蔵する複数のサブタンクと、前記分留され
た複数の燃料成分を運転状態に応じて使用比率を変えて
供給する燃料供給装置とを備えてなり、前記燃料供給装
置は、自己着火領域の高負荷側では高い分留温度の燃料
成分の使用比率を高くし、自己着火領域の低負荷側では
低い分留温度の燃料成分の使用比率を高くし、中低負荷
の火花点火領域ではサブタンクの残量の多い燃料成分の
使用比率を高くするように制御することを要旨とする。

【００２４】請求項９記載の発明は、上記課題を解決す
るため、自己着火燃焼方式と火花点火燃焼方式とを運転
状態に応じて切り換え可能な内燃機関において、車両に
供給されたガソリン燃料をオクタン価の異なる複数の燃
料成分に分離する分離手段と、該分離手段により得られ
た複数の燃料成分をそれぞれ貯蔵する複数のサブタンク
と、前記分離された複数の燃料成分を運転状態に応じて
使用比率を変えて供給する燃料供給装置とを備えてな
り、前記燃料供給装置は、自己着火領域の高負荷側では
オクタン価の高い燃料成分の使用比率を高くし、自己着
火領域の低負荷側ではオクタン価の低い燃料成分の使用
比率を高くし、中低負荷の火花点火領域ではサブタンク
の残量が多い燃料成分の使用比率を高くするように制御
することを要旨とする。

【００２５】請求項１０記載の発明は、上記課題を解決
するため、自己着火燃焼方式と火花点火燃焼方式とを運
転状態に応じて切り換え可能な内燃機関において、車両
に供給されたガソリン燃料をオクタン価の異なる複数の
燃料成分に分留する分留手段と、該分留手段により得ら
れた複数の燃料成分をそれぞれ貯蔵する複数のサブタン
クと、前記分留された複数の燃料成分を運転状態に応じ
て使用比率を変えて供給する燃料供給装置とを備えてな
り、前記燃料供給装置は、自己着火領域の高負荷側では
オクタン価の高い燃料成分の使用比率を高くし、自己着
火領域の低負荷側ではオクタン価の低い燃料成分の使用
比率を高くし、中低負荷の火花点火領域ではサブタンク
の残量が多い燃料成分の使用比率を高くするように制御
することを要旨とする。

【００２６】請求項１１記載の発明は、上記課題を解決
するため、請求項９または請求項１０記載の内燃機関に
おいて、自己着火運転が継続し、複数の燃料成分のう
ち、その運転領域で使用割合が多い方の燃料成分の残量
が第１の所定量より少なくなった場合、或いは、その運
転領域で使用割合が少ない方の燃料成分の残量が前記第
１の所定量より多い第２の所定量より多くなった場合、
残量が多い方の燃料成分を多く供給するように切り換え
るとともに、自己着火燃焼から火花点火燃焼へ切り換え
ることを要旨とする。

【００２７】請求項１２記載の発明は、上記課題を解決
するため、自己着火燃焼方式と火花点火燃焼方式とを運
転状態に応じて切り換え可能な内燃機関において、車両
に供給されたガソリン燃料をオクタン価の異なる複数の
燃料成分に分留する分留手段と、該分留手段により得ら
れた複数の燃料成分をそれぞれ貯蔵する複数のサブタン
クと、前記分留された複数の燃料成分を運転状態に応じ
て使用比率を変えて供給する燃料供給装置と、自動変速
機の変速点を変更する変速点制御手段とを備えて、オク
タン価の高い燃料成分の使用比率を高くする運転領域
と、オクタン価の低い燃料成分の使用比率を高くする運
転領域と、いずれのオクタン価の燃料成分でも使用可能
な運転領域とを設定し、自己着火運転が継続し、複数の
燃料成分のうち、その運転領域で使用比率が多い方の燃
料成分のサブタンク残量が第１の所定量より少なくなっ
た場合、或いはその運転領域で使用比率が少ない方の燃
料成分のサブタンク残量が前記第１の所定量より多い第
２の所定量より多くなった場合、前記変速機の変速点を
変更するとともに、変更前の出力と同等な出力でサブタ
ンク残量が少ない方の燃料成分の使用比率が低い運転領
域を利用するように切り換えることを要旨とする。

【００２８】請求項１３記載の発明は、上記課題を解決
するため、請求項１記載の内燃機関において、前記燃料
分離手段は、燃料中の高オクタン価燃料成分を吸着する
燃料フィルタと、該燃料フィルタが吸着した高オクタン
価燃料成分を気化させて燃料フィルタから離脱させる加
熱器とを備えたことを要旨とする。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、車両に
供給された１種類の燃料から複数種の燃料に分離する燃
料分離手段と、運転領域に応じて前記複数種の燃料のそ
れぞれの使用比率を変更して燃料を供給する燃料供給装
置とを備えたことにより、運転領域に適合した燃料を使
用できるので、燃費を向上し、排気を低減することがで
きる。

【００３０】請求項２記載の本発明によれば、請求項１
記載の発明の効果に加えて、前記燃料分離手段を分留器
としたので、比較的簡単な構造で１種類の燃料から複数
種の燃料に分離することができる。

【００３１】請求項３記載の本発明によれば、請求項２
記載の発明の効果に加えて、前記分留器は、その熱源と
して、機関の冷却水、電熱器、排気熱のいずれか又はこ
れらの任意の組合せを用いて、車両に供給された１種類
のガソリンから比較的高い沸点を有する成分と、比較的
低い沸点を有する成分とに分離することにより、分留の
ためのエネルギーを消費することなく、機関の廃熱を利
用して分留が行えると共に、冷間時に分留の必要が生じ
た場合にも電熱器を熱源として分留することができる。

【００３２】請求項４記載の本発明によれば、請求項３
記載の発明の効果に加えて、前記分留器は、機関の暖機
前は、分留温度に制御された前記電熱器により分留し、
機関の暖機後は、分留温度に設定された冷却水の熱、ま
たは分留器を通過する流量制御により分留器を分留温度
に設定する排気ガスの熱を用いて分留することにより、
所望の分留温度にて給油された１種類のガソリンから複
数種の燃料に分留することができる。

【００３３】請求項５記載の本発明によれば、運転領域
に応じて前記複数種の燃料のそれぞれの使用比率を変化
させるとともに、前記燃料の使用比率によらずに運転が
可能な運転領域を設けたことにより、一方の燃料のみが
使用され、他方の燃料が使用されずに余ることを避ける
ことができる。

【００３４】請求項６記載の本発明によれば、請求項１
ないし請求項５記載の発明の効果に加えて、前記複数種
の燃料のそれぞれの使用比率によらずに運転が可能な運
転領域においては、前記燃料供給装置は、前記複数種の
燃料の残量に応じて、前記使用比率を変更することによ
り、どのように運転領域が変化した場合でも運転領域に
適合した燃料を長時間供給することができる。

【００３５】請求項７記載の本発明によれば、請求項６
記載の発明の効果に加えて、前記複数種の燃料のそれぞ
れの使用比率によらずに運転が可能な運転領域において
は、前記燃料供給装置は、残量の多い燃料の使用比率を
高くすることにより、複数種の燃料の残量が平均化し、
分離された複数種の燃料の残量が下限又は上限に至るこ
とを防止することができる。

【００３６】請求項８記載の本発明によれば、車両に供
給されたガソリン燃料から分離手段により得られた複数
の燃料成分を運転状態に応じて使用比率を変えて供給す
る燃料供給装置は、自己着火領域の高負荷側では高い分
留温度の燃料成分の使用比率を高くし、自己着火領域の
低負荷側では低い分留温度の燃料成分の使用比率を高く
し、中低負荷の火花点火領域ではサブタンクの残量の多
い燃料成分の使用比率を高くするように制御することに
より、運転領域に適合した燃料を使用可能として燃費を
向上し、排気を低減することができるとともに、いずれ
か一方の燃料成分が余ることを防止できる。

【００３７】請求項９記載の本発明によれば、車両に供
給されたガソリン燃料から分離手段により得られた複数
の燃料成分を運転状態に応じて使用比率を変えて供給す
る燃料供給装置は、自己着火領域の高負荷側ではオクタ
ン価の高い燃料成分の使用比率を高くし、自己着火領域
の低負荷側ではオクタン価の低い燃料成分の使用比率を
高くし、中低負荷の火花点火領域ではサブタンクの残量
が多い燃料成分の使用比率を高くするように制御するこ
とにより、運転領域に適合した燃料を使用可能として燃
費を向上し、排気を低減することができるとともに、い
ずれか一方の燃料成分が余ることを防止できる。

【００３８】請求項１０記載の本発明によれば、車両に
供給されたガソリン燃料から分留手段により得られたオ
クタン価の異なる複数の燃料成分を運転状態に応じて使
用比率を変えて供給する燃料供給装置は、自己着火領域
の高負荷側ではオクタン価の高い燃料成分の使用比率を
高くし、自己着火領域の低負荷側ではオクタン価の低い
燃料成分の使用比率を高くし、中低負荷の火花点火領域
ではサブタンクの残量が多い燃料成分の使用比率を高く
するように制御することにより、運転領域に適合した燃
料を使用可能として燃費を向上し、排気を低減すること
ができるとともに、いずれか一方の燃料成分が余ること
を防止できる。

【００３９】請求項１１記載の本発明によれば、請求項
９または請求項１０記載の発明の効果に加えて、自己着
火運転が継続し、複数の燃料成分のうち、その運転領域
で使用割合が多い方の燃料成分の残量が第１の所定量よ
り少なくなった場合、或いは、その運転領域で使用割合
が少ない方の燃料成分の残量が前記第１の所定量より多
い第２の所定量より多くなった場合、残量が多い方の燃
料成分を多く供給するように切り換えるとともに、自己
着火燃焼から火花点火燃焼へ切り換えることにより、分
離または分留された燃料成分毎に貯蔵する複数のサブタ
ンクのアンダーフロー又はオーバフローを防止すること
ができる。

【００４０】請求項１２記載の本発明によれば、自己着
火燃焼方式と火花点火燃焼方式とを運転状態に応じて切
り換え可能な内燃機関において、オクタン価の高い燃料
成分の使用比率を高くする運転領域と、オクタン価の低
い燃料成分の使用比率を高くする運転領域と、いずれの
オクタン価の燃料成分でも使用可能な運転領域とを設定
し、自己着火運転が継続し、複数の燃料成分のうち、そ
の運転領域で使用比率が多い方の燃料成分のサブタンク
残量が第１の所定量より少なくなった場合、或いはその
運転領域で使用比率が少ない方の燃料成分のサブタンク
残量が前記第１の所定量より多い第２の所定量より多く
なった場合、前記変速機の変速点を変更するとともに、
変更前の出力と同等な出力でサブタンク残量が少ない方
の燃料成分の使用比率が低い運転領域を利用するように
切り換えることにより、アクセルペダルの踏込量に対す
る加速特性等の運転性を損なわずに、残量の多い方の燃
料を使用することができる。

【００４１】請求項１３記載の本発明によれば、請求項
１記載の発明の効果に加えて、前記燃料分離手段は、燃
料中の高オクタン価燃料成分を吸着する燃料フィルタ
と、該燃料フィルタが吸着した高オクタン価燃料成分を
気化させて燃料フィルタから離脱させる加熱器とを備え
たことにより、燃料から高オクタン価燃料成分と低オク
タン価燃料成分とを分離するための燃料分離手段を簡単
な構造のものとすることができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
説明する。図１は、本発明に係る内燃機関の一実施形態
を示すシステム構成図であり、本発明をガソリン機関に
適用した例を示す。

【００４３】図１において、ガソリン機関は、機関全体
及び燃料の使用比率を制御する電子制御ユニット（以
下、ＥＣＵと略す）１と、外部からガソリンが給油され
るメインガソリンタンク８と、メインガソリンタンク８
から供給されるガソリンを燃料成分の沸点の違いにより
高沸点かつ高いオクタン価を有する高オクタン価燃料と
低沸点かつ低いオクタン価を有する低オクタン価燃料と
に分離する分留器と９と、分留された高オクタン価燃
料、低オクタン価燃料をそれぞれ貯蔵するサブ燃料タン
ク１０、１１、それぞれのサブタンク１０、１１に設け
られた残量計１２、１３、高オクタン価燃料を高圧力で
間欠的に送出する高圧間欠ポンプ１６、低オクタン価燃
料を所望の一定圧力で送出する可変圧力ポンプ１５、可
変圧力ポンプ１５の出力ライン圧力を検出する燃料ライ
ン圧力計１４、可変圧力ポンプ１５及び高圧間欠ポンプ
１６から燃料が供給される燃料噴射弁１７、点火プラグ
１８、バルブタイミング可変機構１９、エンジン本体２
０、及び自動変速機２１とを備えている。

【００４４】ＥＣＵ１は、エンジンの負荷及び回転数に
より運転領域を判定する運転領域判定部２と、高オクタ
ン価燃料と低オクタン価燃料との使用割合または混合比
を決定する燃料混合比決定部３と、運転領域に応じた燃
焼条件を実現するためバルブタイミング可変機構１９を
制御するバルブタイミング制御部４と、高圧間欠ポンプ
１６を制御する高圧間欠ポンプ制御部５と、可変圧力ポ
ンプ１５を制御する可変圧力ポンプ制御部６と、自動変
速機２１の変速点を制御する自動変速機制御部７とを備
えている。

【００４５】バルブタイミング可変機構１９は、エンジ
ン２０が備える吸気弁と排気弁の開閉タイミングを変更
する機構である。バルブタイミング可変機構１９とし
て、例えば、特開平 ９−２４２５２０号公報や特開２
０００−７３７９７号公報に開示される機構を適用する
ことができる。

【００４６】バルブタイミング可変機構１９は、排気弁
を排気ストロークの途中で閉じ、吸気弁を吸気ストロー
クの途中で閉じることで、吸気弁と排気弁の双方が閉鎖
状態となる期間を設けて内部ＥＧＲ量を制御したり、あ
るいは吸気弁の閉鎖時期を遅くしてエンジン２０の実質
的な圧縮比を下げるなどの操作を行う。

【００４７】次に、本実施の形態の動作を説明する。メ
インガソリンタンク（以下、単にメインタンクと呼ぶ）
８からは燃料配管で分留器９が接続されている。分留器
９には、例えばエンジンからラジエータへ向かう高温冷
却水、及びラジエータからエンジンへ向かう低温冷却水
の冷却水通路２２が高温熱源と低温熱源（冷熱源）とし
て設けられている。そして、この高温冷却水の温度によ
り高い沸点を持つガソリン成分と同温度より低い沸点を
持つガソリン成分とが分離され、低温冷却水により蒸発
したガソリンが再び液化される。

【００４８】例えば、暖機後の冷却水温度が８０℃とす
ると、８０℃よりも高い温度で蒸発する成分（高沸点成
分）と、８０℃よりも低い温度で蒸発する成分（低沸点
成分）に分離される。更に詳細に記述すれば、ＲＯＮ
（リサーチ法オクタン価）１００のガソリンを８０℃で
分留した場合、ＲＯＮ１０８の高オクタン価の分子量の
大きい高沸点ガソリン成分（高オクタン価燃料）が約体
積で元のガソリンの４５％得られ、ＲＯＮ９４の低オク
タン価の分子量の小さい低沸点ガソリン成分（低オクタ
ン価燃料）が元のガソリンの体積の５５％得られる。こ
の際合計のガソリン分留量は、エンジンの最大負荷時に
消費するガソリン量よりも多くなるように設定されてい
る。

【００４９】尚、低温冷却水により気化ガソリンを液化
する代わりに、空冷により液化してもよく、また高温熱
源としては、高温冷却水に換えて暖機後の排気熱、さら
に暖機前の冷間時には、高温熱源としてバッテリの電力
を利用する電熱器等の利用も可能である。

【００５０】分留器９で分離された高オクタン価燃料及
び低オクタン価燃料は、分留器９に接続されるそれぞれ
のサブタンク１０、１１に納められる。それぞれのサブ
タンク１０、１１には、残量計１２、１３が設けられ、
各燃料成分の残量に応じた信号がＥＣＵ１に送られる。
サブタンク１０の高オクタン価燃料は高圧間欠ポンプ１
６により、サブタンク１１からの低オクタン価燃料は可
変圧力ポンプ１５によりそれぞれ圧力が加えられて一つ
の燃料噴射弁１７に供給される。

【００５１】そして、ＥＣＵ１の高圧間欠ポンプ制御部
５による高圧間欠ポンプ１６の残留圧力制御、及び可変
圧力ポンプ制御部６による可変圧力ポンプ１５の圧力制
御によって、これら高オクタン価燃料及び低オクタン価
燃料の供給燃料圧力を制御することにより、燃料噴射弁
１７から噴射される両燃料の一回の噴射当たりの噴射
量、すなわち噴射中の両燃料の使用割合、或いは混合割
合を制御するよう構成されている。

【００５２】図２は、燃料噴射弁１７の詳細な構造を説
明する断面図である。図２において、燃料噴射弁１７
は、バルブボディ１０１と、針弁１０２と、針弁１０２
を閉弁側に付勢するバネ１０３と、チェック弁１１０と
を備えている。針弁１０２には、バルブボディ１０１内
を上下に摺動する大径部１０２ａと、これに続くテーパ
部１０２ｂと、これに続く小径部１０２ｃと、小径部１
０２ｃの先端に設けられた円錐形のコーン部１０２ｄが
設けられている。

【００５３】バルブボディ１０１の先端部には噴射口１
０５が設けられ、そのすぐ内側は針弁コーン部１０２ｄ
が当接して噴射口１０５を塞ぐシート部１０４となって
いる。

【００５４】また、バルブボディ１０１には、針弁テー
パ部１０２ｂの周囲に環状に設けられた空間部である上
部燃料たまり１０８と、針弁小径部１０２ｃの先端部の
周囲に設けられた環状の空間部である先端部燃料たまり
１０６と、先端部が先端部燃料たまり１０６に開口する
とともにチェック弁１１０を介して可変圧力ポンプより
低オクタン価燃料が供給される燃料通路１０７と、先端
部が上部燃料たまり１０８に開口するとともに高圧間欠
ポンプより高オクタン価燃料が供給される燃料通路１０
９とが設けられている。

【００５５】ここで、高オクタン価燃料の粘度は、低オ
クタン価燃料の粘度よりは高く、高圧での潤滑性に相対
的に優れるため、高オクタン価燃料で燃料噴射弁１７の
バルブボディ１０１に対する針弁大径部１０２ａ等の可
動部の潤滑を行っている。

【００５６】また高オクタン価燃料の間欠的な高圧によ
り、上部燃料たまり１０８の燃料圧力が針弁テーパー部
１０２ｂに上向きの力として作用し、バネ１０３の押圧
力に打ち勝って針弁１０２を上方に滑動させ、針弁コー
ン部１０２ｄがバルブボディシート部１０４から離れる
ことによって、燃料噴射弁１７を開弁させている。

【００５７】一方、低オクタン価燃料は可変圧力ポンプ
１５により圧力制御可能な定圧力で燃料噴射弁１７に供
給される。高オクタン価燃料の間欠噴射の終了時に、そ
の残留圧力に対する可変圧力ポンプの低オクタン価燃料
の供給圧力が高ければ、先端部燃料たまり１０６に低オ
クタン価燃料が多く溜まり、従って針弁１０２が開いた
ときにそれらが先に噴射されるので低オクタン価燃料の
噴射割合が多くできる。

【００５８】逆に、低オクタン価燃料噴射割合を少なく
したい場合は、低オクタン価燃料の供給圧力を下げて、
高オクタン価燃料の間欠噴射が終了したときの残留圧力
よりも同等か低くすることにより、低オクタン価燃料は
燃料噴射弁の先端部燃料たまり１０６に溜まることがで
きず、高オクタン価燃料による針弁１０２のリフト上昇
で始まる噴射時にはほぼ大半の噴射燃料が高オクタン価
燃料となり、低オクタン価燃料の噴射割合を少なくでき
る。

【００５９】ここで、全体の燃料量は、負荷に応じた噴
射量になるが、これは、間欠噴射する燃料量と、一定圧
力で供給する燃料量の合計である。このため、全体の噴
射量は、運転者のトルクの要求により決まるが、その際
の混合割合を制御したいのである。このため、全体量が
決まったら、次に上記２つのサブタンク１０、１１の残
量に応じて、どちらの燃料をどの程度多く混合噴射する
かを決めて、それになるように、間欠噴射の噴射量と、
一定圧力のレベルを決めることになる。

【００６０】より詳しくは、ＥＣＵ１の燃料混合比決定
部３で全体の噴射量と、その中での両燃料の噴射割合を
決定し、決定された噴射割合に応じて、高圧間欠ポンプ
制御部５が制御する高圧間欠ポンプ１６の残留圧力又は
可変圧力ポンプ制御部６が制御する可変圧力ポンプの一
定圧力レベルを制御することになる。

【００６１】高圧間欠ポンプ１６は高圧圧送期間を制御
するものであるが、この高圧圧送期間は針弁の開弁する
期間であり、結局、一定圧力の燃料と間欠圧送する燃料
の合計の燃料が噴射される量を決定している。つまり、
全体の燃料量を高圧間欠噴射ポンプの開弁期間により決
めている。一定圧力により、燃料噴射弁先端部にたまる
一定圧力の燃料量が決まるため、混合割合が決められる
ことになる。

【００６２】このようにして、間欠噴射する燃料量と、
一定圧力で供給する燃料の供給圧力の両者を制御するこ
とで、噴射割合を制御できる。尚、この燃料噴射弁は、
吸気ポート噴射または筒内直接噴射のいずれに用いても
よい。

【００６３】また、本実施形態では、吸排気弁のバルブ
タイミングが可変制御できるバルブタイミング可変機構
１９が設けられている。例えば、バルブタイミングを排
気弁を排気行程途中で早めに閉じて、吸気弁の開く時期
も吸気行程途中になるように遅らせるように変更してマ
イナスオーバラップ量を制御したり、吸気弁の閉じる時
期を遅くして実質的な圧縮比を下げるなどの制御ができ
るようになっている。

【００６４】これにより、残留ガスの量が制御でき、ま
た、圧縮比も制御できることになり、自己着火に必要な
温度や圧力が得られることができ、また、火花点火が可
能になるように実質的な圧縮比を下げることも可能にな
っている。

【００６５】図３は、本実施の形態における運転領域区
分、すなわち負荷及び機関回転数による火花点火領域
（Ａ１）と自己着火領域との区分、さらに自己着火領域
内を高負荷から低負荷側へ、Ｂと、Ａ２と、Ｃからなる
３領域に区分して、いずれの燃料を使用する領域かを示
したマップである。Ａ１とＡ２の領域は、高オクタン価
燃料及び低オクタン価燃料のいずれの燃料でも利用可能
であり、両者の任意の混合比でもかまわない。Ｂの領域
は高負荷のためノッキングを起こしにくい高オクタン価
燃料が適合し、Ｃの領域は低負荷のため燃焼安定性に優
れる低オクタン価燃料が適合する。

【００６６】図３のマップは、ＥＣＵ１の運転領域判定
部２により参照され、いずれの運転領域かが判定され
る。

【００６７】ここで、自己着火について補足すると、自
己着火領域は主として負荷の大きさによって上記３領域
に分けることができ、高負荷側の領域Ｂではノッキング
により自己着火範囲が制限されるので、燃料のオクタン
価は相対的に高く、圧縮比は相対的に低く、排気ガスを
気筒内に残留させて再循環する内部ＥＧＲの量も相対的
に低くすることが望ましい。

【００６８】これに対し、自己着火領域の低負荷側の領
域Ｃは、希薄な混合気の自己着火を促進するために、燃
料のオクタン価は相対的に低く、圧縮比は相対的に高
く、内部ＥＧＲ量も相対的に多くすることが望ましい。
実圧縮比及び内部ＥＧＲ量はＥＣＵ１のバルブタイミン
グ制御部４からバルブタイミング可変機構１９を制御す
ることにより行うことができる。更には、点火プラグの
火花による混合気活性化エネルギ補助などの手段によ
り、自己着火を促進することが望ましい。

【００６９】また、領域Ｂと領域Ｃとの中間の負荷の領
域Ａ２では、燃料オクタン価や圧縮比や内部ＥＧＲ量は
相対的に中間のレベルにあることが望ましい。このよう
に負荷に応じてエンジンの制御パラメータを制御するこ
とにより、自己着火を安定的に起こさせることが望まし
い。

【００７０】次に、図３に示したＡ１，Ａ２，Ｂ，Ｃの
各運転領域において、バルブタイミング可変機構１９に
よる具体的なバルブタイミングを図１０のバルブタイミ
ング図を参照して説明する。

【００７１】Ｃ領域での自己着火運転時は、最も低負荷
側で自己着火が起きにくいので、低オクタン価燃料を使
うと共に、図１０（ａ）に示すバルブタイミングに設定
し、排気弁を早く閉じ、吸気弁を遅く開けて、いわゆるマ
イナスオーバラップ量を大きく取る。これにより、大量
の前サイクルの排気ガスをＥＧＲガスとして次のサイク
ルに供給し、筒内のガス温度を十分高くして、自己着火
が起きやすくする。

【００７２】さらに、吸気弁の閉時期を早くして下死点
付近とし、幾何学的な圧縮比を高く取り、上死点付近で
筒内の温度圧力を高くし、自己着火しやすくする。

【００７３】Ｂ領域での自己着火運転時には、自己着火
領域の高負荷側なので、自己着火が急激におきてノッキ
ングを起こしやすいので、高オクタン価燃料を使うと共
に、図１０（ｂ）に示すバルブタイミングに設定し、排
気弁を遅く閉じ、吸気弁を早く開けて、いわゆるマイナス
オーバラップ量を小さく取る。これにより、少量の前サ
イクルの排気ガスをＥＧＲガスとして次のサイクルに供
給し、筒内のガス温度があまり高く成らないようにし
て、自己着火が急激に起こらないように緩慢に起こるよ
うにする。

【００７４】さらに、吸気弁の閉時期を下死点付近より
も遅くして、幾何学的な圧縮比が低くなるようにして、
上死点付近で筒内の温度圧力が余り上がらないようにし
て、自己着火を緩慢に起こすようにする。

【００７５】Ａ２領域での自己着火運転時には、自己着
火領域の中負荷側なので、自己着火にとり適度な温度と
圧力の場が筒内に実現できており、高＆低オクタン価燃
料の両者が使える。このため、図１０（ｃ）に示すバル
ブタイミングを設定し、排気弁をやや遅く閉じ、吸気弁
をやや早く開けて、いわゆるマイナスオーバラップ量を
ＢとＣの中間程度に設定し、前サイクルの排気ガスをＥ
ＧＲガスとして次のサイクルに供給する量もＢとＣの中
間程度にする。これにより、筒内のガス温度が適度に高
くなり、オクタン価が高くても低くても自己着火が緩慢
に起こる。

【００７６】さらに、吸気弁の閉時期を下死点付近より
もやや遅くして、幾何学的な圧縮比がやや低くなるよう
にして、上死点付近で筒内の温度圧力をＢとＣの中間程
度になるようにして、自己着火を緩慢に起こすようにす
る。

【００７７】Ａ１領域での運転時には、火花点火運転領
域であるので、筒内の温度圧力を自己着火燃焼とは異な
り上昇させる必要はない。

【００７８】このため、図１０（ｄ）に示すバルブタイ
ミングを設定し、排気弁を遅く閉じ、吸気弁を排気弁の
閉じる時期よりも早く開けて、いわゆるオーバラップ量
を設ける。

【００７９】これにより、前サイクルの既燃ガスが次の
サイクルにＥＧＲガスとして供給されることがほとんど
なくなり、良好な火炎伝播が行われるとともに、ＥＧＲ
ガスによる筒内の温度が高く成ることも抑えられるの
で、ノッキングも抑えられる。

【００８０】さらに、吸気弁の閉時期を下死点付近より
も遅くして、幾何学的な圧縮比が低くなるようにして、
上死点付近で筒内の温度圧力を抑制することにより、火
花点火時のノッキングを抑制する。

【００８１】次に、フローチャートを参照して、本実施
の形態の動作を説明する。図４は、本実施形態の概略動
作を示すフローチャートである。まず最初に、機関の負
荷及び回転数をＥＣＵ１に読み込み、負荷及び回転数に
基づいて予め記憶された図３のようなマップを参照して
運転領域がＡ１，Ａ２，Ｂ，Ｃのいずれであるかを判別
する（ステップ１０、以下ステップをＳと略す）。運転
領域がＢ又はＣの場合、次いで、２つのサブタンクの残
量計を読み取り、高オクタン価燃料、低オクタン価燃料
のそれぞれの残量を検出する（Ｓ１２）。

【００８２】次いで、運転領域対応の燃料残量、即ち領
域Ｂの場合は高オクタン価燃料、領域Ｃの場合は低オク
タン価燃料の残量が最小値ＭＩＮより多いか否かを判定
する（Ｓ１４）。最小値ＭＩＮより多ければ、運転領域
対応の燃料のみを使用して（Ｓ１６）、運転領域に応じ
たバルブタイミングを設定するために後述されるＳ２６
へ分岐する。

【００８３】Ｓ１４の判定で運転領域対応の燃料残量が
ＭＩＮ以下であれば、他方の燃料の使用率（混合率）を
上げるように燃料のポンプ１５、１６を制御し（Ｓ２
０）、運転領域対応の燃料が増加するか否かを判定する
（Ｓ２２）。運転領域対応の燃料の分留量が使用量を上
回れば、その燃料残量は増加し、使用量が分留量を上回
ればその燃料残量は減少する。

【００８４】Ｓ２２の判定において、運転領域対応の燃
料残量が増加していれば、その時点の燃料使用比率を維
持し（Ｓ２４）、運転領域を判別して（Ｓ２６）、運転
領域がＣであれば、ＥＧＲ増加及び高圧縮比化した自己
着火燃焼用の図１０（ａ）のバルブタイミングを設定す
るとともに自己着火燃焼の予反応（活性ラジカル生成反
応）を高めるための補助点火信号を出力して（Ｓ２
８）、リターンする。

【００８５】Ｓ２６の判定で、運転領域がＢであれば、
ＥＧＲ減少及び低圧縮比化した自己着火燃焼用の図１０
（ｂ）のバルブタイミングを設定して（Ｓ３０）、リタ
ーンする。

【００８６】Ｓ２２の判定において、運転領域対応の燃
料残量が増加していなければ、自己着火燃料領域である
にも係わらず運転領域に対応した燃料が使用できないと
して火花点火燃焼に切り換えるため、他方の燃料のみを
使用するように燃料のポンプ１５、１６を制御し（Ｓ３
２）、火花点火燃焼用の通常のバルブタイミングである
図１０（ｄ）のバルブタイミングに設定するとともに火
花点火信号を出力して（Ｓ３４）、リターンする。

【００８７】Ｓ１０の運転領域判定において、Ａ１又は
Ａ２であれば、いずれの燃料を使用してもよい運転領域
なので、次いで、２つのサブタンクの残量計を読み取
り、高オクタン価燃料、低オクタン価燃料のそれぞれの
残量を検出する（Ｓ４０）。

【００８８】次いで、それぞれのサブタンクの燃料残量
と最小値ＭＩＮとを比較し（Ｓ４２）、一方の残量のみ
がＭＩＮ以下で有れば、他方の燃料のみを使用するよう
にポンプ１５、１６を制御する（Ｓ４４）。また、Ｓ４
２の判定で両方のサブタンクの燃料残量が共に最小値を
上回っていれば、残量の多い方の燃料の使用比率を上げ
る（Ｓ４６）。そして、運転領域を判別して（Ｓ４
８）、Ａ１であればＳ３４へ移って火花点火燃焼用の設
定を行う。運転領域がＡ２であれば、自己着火燃焼用の
図１０（ｃ）のバルブタイミングに設定して（Ｓ５
０）、リターンする。

【００８９】以上、図４に示したように制御することの
より、分留された燃料のうち自己着火燃焼領域Ｂまたは
Ｃに適合した燃料残量が最小値より多い場合は、運転領
域に適合した燃料を使用して、燃費の低減及び排気の浄
化を図ることができる。さらに、運転領域に適合した燃
料が使用できない場合には、他方の燃料を使用して火花
点火燃焼とし、いずれの燃料でも利用できる運転領域で
は、残量の多い方の燃料を使用するように制御すること
で、分留された一方の燃料のみを使い切って、他方の燃
料が余ることを回避し、メインタンクへの給油の手間を
減らすことができる。

【００９０】尚、２つのサブタンクの残量をＭＩＮ値と
比較または相互に比較する場合、分留により得られる高
オクタン価燃料と低オクタン価燃料との体積収率、４
５：５５を考慮して、残量値を補正した値を使用しても
よい。即ち、高オクタン価燃料のサブタンク１０の残量
計１２の指示値をＱｈ、低オクタン価燃料のサブタンク
１１の残量計１３の指示値をＱｒ、としたとき、実効的
な燃料残量を高オクタン価燃料残量を０．９Ｑｈ、低オ
クタン価燃料残量を１．１Ｑｒとして計算してもよい。

【００９１】図５ないし図７は、本実施形態の詳細な制
御フローチャートである。図５は、制御の開始点から主
として、高オクタン価燃料または低オクタン価燃料のい
ずれの燃料でも利用可能な火花点火燃焼領域Ａ１及び中
負荷自己着火燃焼領域Ａ２における残量の多い方の燃料
を多く使用する制御動作を説明する。図６は、高オクタ
ン価燃料が適合する高負荷自己着火燃焼領域Ｂの動作を
説明し、図７は、低オクタン価燃料が適合する低負荷自
己着火燃焼領域Ｃの動作を説明する。

【００９２】図５において、まず、回転数および負荷を
検出し、これに基づいて図３に示した様なマップを参照
して運転領域の判別を行う（Ｓ１０２）。運転領域がＣ
となったとき（Ｓ１０４）は、図７へ移る。運転領域が
Ｂとなったとき（Ｓ１０６）は、図６へ移る。

【００９３】運転領域がいずれの燃料でも利用可能なＡ
１又はＡ２の領域となったとき（Ｓ１０８）、２つのサ
ブタンクの残量計を読み取って燃料残量を検出する（Ｓ
１１０）。次いで両方の燃料残量ともに最小限度の残量
（ＭＩＮ）よりも多いかどうかを判定する（Ｓ１１
２）。

【００９４】高オクタン価燃料の残量が最小限度よりも
少なければ（Ｓ１１４）低オクタン価燃料のみを使うよ
うに、可変圧力ポンプによる低オクタン価燃料の供給圧
を高圧間欠ポンプの残留圧力より大幅に上げる（Ｓ１１
６）。そして、点火時期、残留ガス量、圧縮比など、領
域Ａ１またはＡ２に適合した微調整を行うように、点火
信号、可変バルブタイミング機構指示信号を出力して
（Ｓ１３６）、リターンする。

【００９５】Ｓ１１２の判定において、どちらの燃料残
量ともに最小限度の残量より多ければ（Ｓ１２０）、２
つのサブタンクの残量計の指示値を比べる（Ｓ１２
２）。低オクタン価燃料の残量が多ければ（Ｓ１２
４）、低オクタン価燃料の噴射割合が増えるように低オ
クタン価燃料の供給圧を制御する可変圧力ポンプの圧力
を上げ（Ｓ１２６）、Ｓ１３６へ移る。

【００９６】Ｓ１２２の比較において、高オクタン価燃
料の残量が多ければ（Ｓ１２８）、低オクタン価燃料の
噴射割合が減るように低オクタン価燃料の供給圧を制御
する可変圧力ポンプの圧力を下げ（Ｓ１３０）、Ｓ１３
６へ移る。

【００９７】Ｓ１１２の判定において、低オクタン価燃
料の残量が最小限度よりも少なければ（Ｓ１３２）、高
オクタン価燃料のみを使用するように低オクタン価燃料
の供給圧を制御する可変圧力ポンプの圧力を高圧間欠ポ
ンプの残留圧力よりも下げて（Ｓ１３４）、Ｓ１３６へ
移る。

【００９８】こうして、いずれの燃料でも使用可能なＡ
１又はＡ２の運転領域において、低オクタン価燃料の供
給圧を可変圧力ポンプにより制御することにより、燃料
残量の多い方の燃料の使用割合を多くすることができ
る。

【００９９】尚、燃料使用割合、換言すれば噴射割合
は、例えば、２つのタンクの残量の相対的な大きさの違
いにより、あらかじめ定められたマップに従って設定し
てもよい。例えば、２つのタンクの残量差が多い場合
は、残量の多い燃料の噴射割合が多くなるように設定し
てもよい。

【０１００】このような燃料の切り替え制御と同時に、
点火時期やバルブタイミングなど、エンジンの燃焼制御
パラメータも必要に応じ、その燃料の性状変化に合わせ
てあらかじめ定められたマップに従い制御する。

【０１０１】次に、図３の高負荷自己着火燃焼領域Ｂに
おいては、高オクタン価燃料が適合するので、高オクタ
ン価燃料のサブタンクの残量があらかじめ定められた最
小限度以上あれば、高オクタン価燃料を主に噴射するよ
う、低オクタン価燃料の一定供給圧力を高オクタン価燃
料の間欠噴射の残留圧力以下になるように設定する。

【０１０２】図６は、この領域Ｂにあるときの制御フロ
ーを示す。もし、この運転領域Ｂに長時間あって、高オ
クタン価燃料の残留量があらかじめ定められた最小限度
よりも少なくなった場合、低オクタン価燃料の混合割合
を増大させるよう、一定圧力の供給圧力を上げる。

【０１０３】これに応じて、そのままでは自己着火時に
ノッキングに近いような急激な燃焼が起こるので、バル
ブタイミングをマイナスオーバラップ量が少なくなるよ
うに制御して残留ガス量を減少させたり、吸気弁の閉じ
る時期を遅くして実質的な圧縮比を下げることを行う。
それでも高オクタン価燃料の残留量が回復しない場合
は、低オクタン価燃料のみが噴射されるよう、一定供給
圧力を高くすると共に、領域Ｂを火花点火による火炎伝
播運転に切り替える。

【０１０４】このために、バルブタイミングを制御し
て、マイナスオーバラップ量を少なくして残留ガス量を
低減すると共に、圧縮比を低下させてノッキングが起こ
らないようにする。また、点火時期は、このようなパラ
メータが制御される途中で時間がかかる場合、ノッキン
グが起きないように遅い時期に点火するように必要に応
じて調整される。

【０１０５】図６において、運転領域が高オクタン価燃
料が適合する高負荷自己着火燃焼領域Ｂとなった場合で
は、まず２つのサブタンクの燃料残量を検出し（Ｓ１４
０）、両方の燃料残量と最小限度の残量（ＭＩＮ）とを
比較する（Ｓ１４２）。低オクタン価燃料の残量が最小
限度よりも少なければ（Ｓ１４４）、高オクタン価燃料
のみを使用するように、可変圧力ポンプによる低オクタ
ン価燃料の供給圧を高圧間欠ポンプの残留圧力より大幅
に下げる（Ｓ１４８）。そして、自己着火燃焼を行うた
めに、残留ガス量が多くなるように、圧縮比が高くなる
ように、可変バルブタイミング機構指示信号を出力し
（Ｓ１５０）、リターンする。

【０１０６】Ｓ１４２の比較において、どちらの残量と
もに最小限度の残量より多ければ（Ｓ１４６）、Ｓ１４
８へ移る。

【０１０７】Ｓ１４２の比較において、高オクタン価燃
料の残量が最小限度よりも少なければ（Ｓ１５２）、低
オクタン価燃料の噴射割合が多くなるように、可変圧力
ポンプによる低オクタン価燃料の供給圧を上げる（Ｓ１
５４）。次いで、高オクタン価燃料の残量が最小限度の
残量以下で増大しているかどうかを判定し（Ｓ１５
６）、増大していなければ（Ｓ１５８）、低オクタン価
燃料のみを使用するように、低オクタン価燃料の供給圧
を高圧間欠ポンプの残留圧力よりも大幅に上げて（Ｓ１
６０）、火花点火燃焼をおこなうために、残留ガス量が
少なくなるように、圧縮比が低くなるように、可変バル
ブタイミング機構指示信号と点火信号とを出力して（Ｓ
１６２）、リターンする。

【０１０８】Ｓ１５６の判定で、増大していれば（Ｓ１
６４）、そのままの噴射割合を維持し（Ｓ１６６）、自
己着火燃焼を行うために、残留ガス量がより多くなるよ
うに、圧縮比がより高くなるように、可変バルブタイミ
ング機構指示信号を出力して（Ｓ１６８）、リターンす
る。

【０１０９】次に、運転領域が図３の領域Ｃに長時間あ
った場合、低負荷自己着火燃焼領域Ｃで使用する低オク
タン価燃料が多く消費されることになる。この場合の制
御フローを図７に示す。

【０１１０】もし、低オクタン価燃料の残量があらかじ
め定めた最小限レベルよりも高ければ、低オクタン価燃
料が主に噴射されるように、可変圧力ポンプの供給圧力
を高くして、燃料噴射弁の先端部を低オクタン価燃料が
多く占めるようにして、噴射時には大半の噴射燃料が低
オクタン価燃料となるようにする。

【０１１１】ここで、該低オクタン価燃料の残量が最小
限以下となったら、残量の多い高オクタン価燃料の噴射
割合を増大する。これを行うと、この領域では自己着火
が起こりにくくなるので、自己着火を起こしやすくする
よう、他のパラメータを制御する。例えば、点火プラグ
で点火を行うか、可変バルブタイミング機構を制御して
残留ガス量を多くしたり、吸気弁の閉じる時期を下死点
付近にして実質的な圧縮比を高く取るかである。

【０１１２】それでも低オクタン価燃料の残量が回復し
ない場合は、全量高オクタン価燃料を噴射するように、
低オクタン価燃料の一定供給圧力を間欠噴射する高オク
タン価燃料の噴射終了時の残留圧力よりも低くする。同
時に、このままでは自己着火しないので、火花点火を行
い、通常の火炎伝播による燃焼に切り替える。圧縮比は
ノッキングが起こらない程度まで下がるようにバルブタ
イミングを変化させるとともに、残留ガス量を減らし、
かつ、新気の空気吸入量を減らして、空燃比が火炎伝播
できるような例えば２４よりも高い値になるようにす
る。

【０１１３】この状態で残量の多い高オクタン価燃料を
主に使い、低オクタン価燃料の使用量を抑えて、分留に
より生成される低オクタン価燃料のサブタンクの残量が
あらかじめ定められた残量まで回復するまで、この状態
を継続する。

【０１１４】図７において、運転領域が低オクタン価燃
料が適合する低負荷自己着火燃焼領域Ｃとなった場合で
は、まず２つのサブタンクの燃料残量を検出し（Ｓ１７
０）、両方の燃料残量と最小限度の残量（ＭＩＮ）とを
比較する（Ｓ１７２）。高オクタン価燃料の残量が最小
限度よりも少なければ（Ｓ１７４）、低オクタン価燃料
のみを使用するように、可変圧力ポンプによる低オクタ
ン価燃料の供給圧を高圧間欠ポンプの残留圧力より大幅
に上げる（Ｓ１７８）。そして、自己着火燃焼を行うた
めに、残留ガス量が多くなるように、圧縮比が高くなる
ように、可変バルブタイミング機構指示信号を出力し
（Ｓ１８０）、リターンする。

【０１１５】Ｓ１７２の比較において、どちらの残量と
もに最小限度の残量より多ければ（Ｓ１７６）、Ｓ１７
８へ移る。

【０１１６】Ｓ１７２の比較において、低オクタン価燃
料の残量が最小限度よりも少なければ（Ｓ１８２）、高
オクタン価燃料の噴射割合が多くなるように、可変圧力
ポンプによる低オクタン価燃料の供給圧を下げる（Ｓ１
８４）。次いで、低オクタン価燃料の残量が最小限度の
残量以下で増大しているかどうかを判定し（Ｓ１８
６）、増大していなければ（Ｓ１８８）、高オクタン価
燃料のみを使用するように、低オクタン価燃料の供給圧
を高圧間欠ポンプの残留圧力よりも下げて（Ｓ１９
０）、火花点火燃焼をおこなうために、残留ガス量が少
なくなるように、圧縮比が低くなるように、可変バルブ
タイミング機構指示信号と点火信号とを出力して（Ｓ１
９２）、リターンする。

【０１１７】Ｓ１８６の判定で、増大していれば（Ｓ１
９４）、そのままの噴射割合を維持し（Ｓ１９６）、自
己着火燃焼を行うために、残留ガス量がより多くなるよ
うに、圧縮比がより高くなるように、可変バルブタイミ
ング機構指示信号を出力し、さらに好ましくは、自己着
火燃焼の点火を容易にするために、点火信号など自己着
火促進指示を出力して（Ｓ１９８）、リターンする。

【０１１８】また図示しないが、いずれの運転領域にお
いても、残量計によりそれぞれの燃料の残量が、あらか
じめ決められた上限を超えた場合、その燃料を使用する
ように切り替えることで、過剰な分留された燃料成分が
サブタンクに溜まることが防止できる。

【０１１９】あるいは、各運転領域であらかじめ定めら
れた想定される燃料の残量が下限以上あって、なおか
つ、もう片方の燃料の残量が上限を超える場合は、分留
器による分留を停止し、燃料がサブタンクに過剰に溜ま
りすぎるのを防止できる。

【０１２０】また、図示しないが、各運転領域におい
て、あらかじめ定められた想定する燃料の残量が上限を
超えている場合、分留を停止し、サブタンクに供給され
る分留燃料がエンジンでの消費が少ないために溜まりす
ぎるのが防止できる。

【０１２１】このようにして、エンジンの運転領域毎に
分留によって得られる２種類のオクタン価の異なる燃料
を使い分けると共に、そのサブタンク内の残留量により
どちらの燃料を多く噴射するかを決定し、それに従って
エンジンの点火時期やバルブタイミングを調整すること
により、分留により得られる２種類のオクタン価の異な
る燃料をバランス良く消費でき、それぞれが必要となる
運転領域において、最大限長い時間それぞれの燃料のみ
が多く消費できるようになる。このため、燃料の種類を
変えて、運転領域毎に、最適な燃料を使用できる機会が
増大し、燃費の向上、排気の浄化などの効果が最大限に
得ることが可能となる。

【０１２２】図８は、本実施形態の内燃機関を車両に搭
載して、自動変速機（図１の符号２１）と組み合わせた
場合、高オクタン価燃料の残量が最小値より少なく、高
オクタン価燃料に代えて低オクタン価燃料を使用する際
の自動変速特性の変更を示すグラフである。

【０１２３】同図において、実線が通常の変速パターン
であり、破線が高オクタン価燃料が使用できない場合の
変速パターンである。高オクタン価燃料が使用できない
場合、変速点を通常より高速側に移動させることによ
り、トルク低下を補い、通常と同等の加速特性を得てい
る。尚、図示しないがシフトダウン側も同様に変速点を
高速側に移動させている。

【０１２４】また自動変速機として通常の自動変速機に
代えて連続可変変速機（ＣＶＴ）を搭載した場合、アク
セル開度と車速に応じた変速比の値を一定の係数または
制御マップを用いて高い方へ変えることにより、高オク
タン価燃料に代えて低オクタン価燃料を使用する際のト
ルク低下を通常の変速機の場合と同様に補うことができ
る。

【０１２５】このように、自動変速機と組み合わせた場
合、使用する燃料に応じて変速特性（変速線）を制御し
て、同一負荷でエンジンの使用する運転領域を変更する
ことにより、運転性を損なわずに、分留した複数の燃料
を過不足無く使い切るとともに、燃費の向上及び排気の
低減を行うことができる。

【０１２６】更に、上記実施の形態においては、車両に
供給された燃料から２種類の燃料成分に分離して、運転
領域に応じて使い分ける例を説明したが、２種類に限ら
ず３種類以上に分離又は分留して、運転領域に応じて使
い分けることもできる。この場合、複数の分留温度を用
い、分離される燃料の種類に応じてサブタンクを備える
とともに、複数の燃料噴射弁を用いるか又は高圧間欠ポ
ンプを複数用いて燃料噴射弁に燃料を供給してもよい。

【０１２７】次に、図９の部分断面図を参照して分留器
９の構造例を詳細説明する。

【０１２８】分留器９は、ケース４０内に２段のトレイ
４１と４２を備える。各トレイ４１と４２にはそれぞれ
複数の小さな穴があいており、穴から落ちた燃料は貯留
容器４１Ａと４２Ａにそれぞれ貯留される。メインガソ
リンタンク８のガソリンは低圧ポンプ５２を介してケー
ス４０内のトレイ４１と４２の間に供給される。トレイ
４１と４２はケース４０内に上下方向に配設されたダク
ト４３を介して連通する。

【０１２９】ケース４０の上端には燃料の低沸点成分を
気体として取り出す出口４５が設けられる。ケース４０
の下端にはガソリンに含まれる高沸点成分を液体として
取り出す出口４６が設けられる。出口４５から流出する
低沸点成分の気体は空冷冷却器４７で冷却され、液化し
た低オクタン価燃料としてサブタンク１１に流入する。
下のトレイ４２からあふれた高沸点成分の液体はダクト
５３を介してケース４０の底面にたまり、出口４６から
流出して高オクタン価燃料としてサブタンク１０に流入
する。

【０１３０】ケース４０内の温度を制御するために、ケ
ース４０内の下側のトレイ４２の下方にラジエータ４８
と電熱器４９が設けられる。ラジエータ４８にはコント
ローラ１に制御される電子制御絞り５０を介してエンジ
ン２０の冷却液が導かれる。冷却液に代えてエンジン２
０の排気ガスを導くことも可能である。

【０１３１】また電熱器４９は車両に搭載された図外の
バッテリから供給される電力に応じて発熱する。ケース
１０には内部の温度、すなわち分留温度を検出する温度
センサ５１が設けられ、検出温度が信号としてコントロ
ーラ１に入力される。コントローラ１は温度センサ５１
の検出温度に基づき電子スロットル５０の開度と電熱器
４９ヘの通電を制御することにより、ケース４０内を所
定の分留温度に維持する。

【０１３２】具体的には、エンジン２０の始動時には、
冷却液温度が低いため、電熱器４９を用いて分留温度を
実現する。エンジン２０の暖機終了後は、ラジエータ４
８の放熱により分留温度を維持する。ラジエータ４８の
放熱量はコントローラ１が行う電子制御絞り５０の操作
により制御される。

【０１３３】このようにして、ケース４０内を例えば８
０℃に保持すると、ケース４０内に導かれたガソリン中
の、沸点が８０℃以下の低沸点成分は沸騰して気化す
る。

【０１３４】低沸点成分の気体はダクト４３からケース
４０内を上方へ移動し、一部は出口４５から流出し、一
部は上のトレイ４１あるいはトレイ４１にたまった液体
と接触して液化し、トレイ４１の貯留容器４１ａに落下
する。貯留容器４１ａ内の液体も沸騰しており、この中
から気化した低沸点成分の気体も出口４５から流出す
る。

【０１３５】一方、下のトレイ４２にはケース４０内に
導かれたガソリン中の高沸点成分がたまる。そして、ト
レイ４２からあふれた高沸点成分の液体はダクト５３を
通ってケース４０の底を通って出口４６から流出する。
このようにしてガソリンは低沸点成分の低オクタン価燃
料と、高沸点成分の高オクタン価燃料とに分留される。

【０１３６】高オクタン価燃料を貯留するサブタンク１
０には高オクタン価燃料の貯留量を検出する貯留量計１
２が取り付けられ、検出された燃料貯留量が信号として
コントローラ１に入力される，低オクタン価燃料を貯留
するサブタンク１１には低オクタン価燃料の貯留量を検
出する貯留量計１３が取り付けられ、検出された残留燃
料量が信号としてコントローラ１に入力される。

【０１３７】次に図１１を参照して、ガソリンの分離に
関するこの発明の別の実施形態説明する。この実施形態
は、分留器９の代わりにシリカゲルを用いた分離器１２
０を用いてガソリンを高オクタン価燃料と低オクタン価
燃料に分離する。

【０１３８】ガソリンがシリカゲルに接すると、ガソリ
ンの中のオクタン価の高い芳香族成分がシリカゲルに吸
着され、残りのガソリンのオクタン価が低下する。分離
器１２０はこの性質を利用してガソリンを高オクタン価
燃料と低オクタン価燃料に分離する。

【０１３９】分離器１２０は、例えば球形の粒状に形成
されたシリカゲルを主成分とするフィルタ１２１と１２
２を内蔵した一対の吸着器１２３と１２４を備える。吸
着器１２３はスイッチ１２６を介したバッテリ１２７の
電力で発熱する電熱ヒータ１２５を備える。吸着器１２
４はスイッチ１２８を介したバッテリ１２７の電力で発
熱する電熱ヒータ１２９を備える。

【０１４０】図示されないメインタンクからの燃料は、
切換弁１３０により吸着器１２３と１２４のいずれかに
選択的に供給される。吸着器１２３を通過した燃料は切
換弁１３１を介して高オクタン価燃料を貯留するサブタ
ンク１０と低オクタン価燃料を貯留するサブタンク１１
のいずれかに流入する。なお、高オクタン価燃料を貯留
するサブタンク１０への流入通路には空冷冷却器１３３
が設けられる。吸着器１２４を通過した燃料は切換弁１
３２を介してサブタンク１０と１１のいずれかに流入す
る。

【０１４１】図１１においては、切換弁１３０はガソリ
ンを吸着器１２４に流入させている。この状態では、吸
着器１２４の電熱ヒータ１２９には通電されない。吸着
器１２４内でシリカゲルのフィルタ１２２を通過するガ
ソリンは、高オクタン価の芳香族成分をシリカゲルに吸
着され、低オクタン価燃料となって吸着器１２４から流
出する。切換弁１３２がこの低オクタン価燃料をサブタ
ンク１１に導く。

【０１４２】一方、吸着器１２３においては、スイッチ
１２６を介して電熱ヒータ１２５ヘ通電が行われる。こ
れにより吸着器１２３内の温度が上昇し、シリカゲルの
フィルタ１２１に吸着されていた高オクタン価の芳香族
成分が気化してフィルタ１２１から脱離する。脱離した
芳香族成分は吸着器１２３から切換弁１３１を介して空
冷冷却器１３３に導かれ、空冷冷却器１３３で冷やされ
て液化した後、高オクタン価燃料としてサブタンク１０
に流入する。

【０１４３】吸着器１２３のフイルタ１２１からの芳香
族成分の脱離が完了し、吸着器１２４のフィルタ１２２
が十分に芳香族成分を吸着した時点で、切換弁１３０，
１３１及び１３２を切り換える。同時に、スイッチ１２
６をオフに、スイッチ１２８をオンに切り換える。

【０１４４】その結果、メインタンクのガソリンは切換
弁１３０を介して吸着器１２３に供給され、吸着器１２
３内でフイルタ１２１が芳香族成分を吸着した後、低オ
クタン価燃料として切換弁１３１からサブタンク１１へ
流入する。一方、吸着器１２４においては、電熱ヒータ
１２９の発熱によりフイルタ１２２から芳香族成分が脱
離する。離脱成分は切換弁１３２を介して空冷冷却器１
３３へ導かれ、空冷冷却器１３３内で液化した後、高オ
クタン価燃料としてサブタンク１０に流入する。

【０１４５】このようにして、吸着器１２３と１２４の
一方へのガソリン供給と、もう一方の加熱とを交互に実
施することで、ガソリンを高オクタン価燃料と低オクタ
ン価燃料に継続的に分離することができる。尚、この実
施形態では、２式の吸着器を使用したが、１式のみを用
いて間欠的に芳香族成分の吸着と脱離を繰り返してもよ
いし、３式以上を用いて循環的に吸着と脱離を繰り返し
てもよいことは明らかである。

【０１４６】上記の各実施形態では、ガソリンを２種類
の燃料に分離して使用しているが、さらに多くの種類に
分離して使い分けることも可能である。この場合には、
例えば分留器が複数の分留温度を適用し、分離される燃
料の種類と同数のサブタンクにそれぞれ貯留する。ま
た、これらの燃料を使い分けるために、複数の燃料イン
ジェクタを用いるするか、あるいは複数の高圧間欠ポン
プを用いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関の一実施形態の構成を示
すシステム構成図である。

【図２】本発明の実施形態に用いられる燃料噴射弁の構
成例を示す断面図である。

【図３】本発明の実施形態における火花点火燃料領域及
び自己着火燃焼領域と、自己着火燃焼領域内の各運転領
域における要求オクタン価の例を示す図である。

【図４】本発明の実施形態の概略動作を説明する概略制
御フローチャートである。

【図５】本発明の実施形態の詳細フローチャートであ
り、火花点火燃焼領域Ａ１、及び中負荷自己着火燃焼領
域Ａ２の動作を示す。

【図６】本発明の実施形態の詳細フローチャートであ
り、高負荷自己着火燃焼領域Ｂの動作を示す。

【図７】本発明の実施形態の詳細フローチャートであ
り、低負荷自己着火燃焼領域Ｃの動作を示す。

【図８】本発明の実施形態における変速点制御を説明す
る変速特性図である。

【図９】実施形態における燃料分離手段である分留器の
詳細を示す部分断面図である。

【図１０】実施形態における運転領域毎のバルブタイミ
ングを説明するバルブタイミング図である。

【図１１】燃料分離手段の他の実施形態であるシリカゲ
ルを使用した分離器を説明する部分断面図である。

【符号の説明】

１ ＥＣＵ ２ 運転領域判定部 ３ 燃料混合比決定部 ４ バルブタイミング制御部 ５ 高圧間欠ポンプ制御部 ６ 可変圧力ポンプ制御部 ７ 自動変速機制御部 ８ メインガソリンタンク ９ 分留器 １０ ＲＯＮ１０８サブタンク １１ ＲＯＮ９４サブタンク １２ 残量計 １３ 残量計 １４ 燃料ライン圧力計 １５ 可変圧力ポンプ １６ 高圧間欠ポンプ １７ 燃料噴射弁 １８ 点火プラグ １９ バルブタイミング可変機構 ２０ エンジン本体 ２１ 自動変速機 ２２ 冷却水通路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/02 ３５１ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３５１ 41/04 ３２５ 41/04 ３２５Ｃ 45/00 ３６４ 45/00 ３６４Ｌ Ｆ０２Ｍ 31/125 Ｆ０２Ｍ 31/16 Ｅ 31/16 Ｆ Ｊ 31/18 31/18 37/00 ３０１Ｂ 37/00 ３０１ ３４１Ｚ ３４１ Ｆ１６Ｈ 61/02 Ｆ１６Ｈ 61/02 Ｆ０２Ｍ 31/12 ３２１Ａ // Ｆ１６Ｈ 59:34 ３２１Ｊ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に供給された１種類の燃料から複数
   種の燃料に分離する燃料分離手段と、 運転領域に応じて前記複数種の燃料のそれぞれの使用比
   率を変更して燃料を供給する燃料供給装置と、 を備えたことを特徴とする内燃機関。
2. 【請求項２】 前記燃料分離手段は、分留器であること
   を特徴とする請求項１記載の内燃機関。
3. 【請求項３】 前記分留器は、その熱源として、機関の
   冷却水、電熱器、排気熱のいずれか又はこれらの任意の
   組合せを用いて、車両に供給された１種類のガソリンか
   ら比較的高い沸点を有する成分と、比較的低い沸点を有
   する成分とに分離することを特徴とする請求項２記載の
   内燃機関。
4. 【請求項４】 前記分留器は、機関の暖機前は、分留温
   度に制御された前記電熱器により分留し、機関の暖機後
   は、分留温度に設定された冷却水の熱、または分留器を
   通過する流量制御により分留器を分留温度に設定する排
   気ガスの熱を用いて分留することを特徴とする請求項３
   記載の内燃機関。
5. 【請求項５】 運転領域に応じて複数種の燃料のそれぞ
   れの使用比率を変更して供給する燃料供給装置を備えた
   内燃機関であって、 運転領域に応じて前記複数種の燃料のそれぞれの使用比
   率を変化させるとともに、前記燃料の使用比率によらず
   に運転が可能な運転領域を有することを特徴とする内燃
   機関。
6. 【請求項６】 前記複数種の燃料のそれぞれの使用比率
   によらずに運転が可能な運転領域においては、前記燃料
   供給装置は、前記複数種の燃料の残量に応じて、前記使
   用比率を変更することを特徴とする請求項１ないし請求
   項５のいずれか１項記載の内燃機関。
7. 【請求項７】 前記複数種の燃料のそれぞれの使用比率
   によらずに運転が可能な運転領域においては、前記燃料
   供給装置は、残量の多い燃料の使用比率を高くすること
   を特徴とする請求項６記載の内燃機関。
8. 【請求項８】 自己着火燃焼方式と火花点火燃焼方式と
   を運転状態に応じて切り換え可能な内燃機関において、 車両に供給されたガソリン燃料から複数の燃料成分に分
   留する分留手段と、 該分留手段により得られた複数の燃料成分をそれぞれ貯
   蔵する複数のサブタンクと、 前記分留された複数の燃料成分を運転状態に応じて使用
   比率を変えて供給する燃料供給装置とを備えてなり、 前記燃料供給装置は、 自己着火領域の高負荷側では高い分留温度の燃料成分の
   使用比率を高くし、 自己着火領域の低負荷側では低い分留温度の燃料成分の
   使用比率を高くし、 中低負荷の火花点火領域ではサブタンクの残量の多い燃
   料成分の使用比率を高くするように制御することを特徴
   とする内燃機関。
9. 【請求項９】 自己着火燃焼方式と火花点火燃焼方式と
   を運転状態に応じて切り換え可能な内燃機関において、 車両に供給されたガソリン燃料をオクタン価の異なる複
   数の燃料成分に分離する分離手段と、 該分離手段により得られた複数の燃料成分をそれぞれ貯
   蔵する複数のサブタンクと、 前記分離された複数の燃料成分を運転状態に応じて使用
   比率を変えて供給する燃料供給装置とを備えてなり、 前記燃料供給装置は、 自己着火領域の高負荷側ではオクタン価の高い燃料成分
   の使用比率を高くし、 自己着火領域の低負荷側ではオクタン価の低い燃料成分
   の使用比率を高くし、 中低負荷の火花点火領域ではサブタンクの残量が多い燃
   料成分の使用比率を高くするように制御することを特徴
   とする内燃機関。
10. 【請求項１０】 自己着火燃焼方式と火花点火燃焼方式
    とを運転状態に応じて切り換え可能な内燃機関におい
    て、 車両に供給されたガソリン燃料をオクタン価の異なる複
    数の燃料成分に分留する分留手段と、 該分留手段により得られた複数の燃料成分をそれぞれ貯
    蔵する複数のサブタンクと、 前記分留された複数の燃料成分を運転状態に応じて使用
    比率を変えて供給する燃料供給装置とを備えてなり、 前記燃料供給装置は、 自己着火領域の高負荷側ではオクタン価の高い燃料成分
    の使用比率を高くし、 自己着火領域の低負荷側ではオクタン価の低い燃料成分
    の使用比率を高くし、 中低負荷の火花点火領域ではサブタンクの残量が多い燃
    料成分の使用比率を高くするように制御することを特徴
    とする内燃機関。
11. 【請求項１１】 自己着火運転が継続し、複数の燃料成
    分のうち、その運転領域で使用割合が多い方の燃料成分
    の残量が第１の所定量より少なくなった場合、或いは、
    その運転領域で使用割合が少ない方の燃料成分の残量が
    前記第１の所定量より多い第２の所定量より多くなった
    場合、残量が多い方の燃料成分を多く供給するように切
    り換えるとともに、自己着火燃焼から火花点火燃焼へ切
    り換えることを特徴とする請求項９または請求項１０記
    載の内燃機関。
12. 【請求項１２】 自己着火燃焼方式と火花点火燃焼方式
    とを運転状態に応じて切り換え可能な内燃機関におい
    て、 車両に供給されたガソリン燃料をオクタン価の異なる複
    数の燃料成分に分留する分留手段と、 該分留手段により得られた複数の燃料成分をそれぞれ貯
    蔵する複数のサブタンクと、 前記分留された複数の燃料成分を運転状態に応じて使用
    比率を変えて供給する燃料供給装置と、 自動変速機の変速点を変更する変速点制御手段とを備え
    て、 オクタン価の高い燃料成分の使用比率を高くする運転領
    域と、オクタン価の低い燃料成分の使用比率を高くする
    運転領域と、いずれのオクタン価の燃料成分でも使用可
    能な運転領域とを設定し、 自己着火運転が継続し、複数の燃料成分のうち、その運
    転領域で使用比率が多い方の燃料成分のサブタンク残量
    が第１の所定量より少なくなった場合、或いはその運転
    領域で使用比率が少ない方の燃料成分のサブタンク残量
    が前記第１の所定量より多い第２の所定量より多くなっ
    た場合、前記変速機の変速点を変更するとともに、変更
    前の出力と同等な出力でサブタンク残量が少ない方の燃
    料成分の使用比率が低い運転領域を利用するように切り
    換えることを特徴とする内燃機関。
13. 【請求項１３】 前記燃料分離手段は、燃料中の高オク
    タン価燃料成分を吸着する燃料フィルタと、該燃料フィ
    ルタが吸着した高オクタン価燃料成分を気化させて燃料
    フィルタから離脱させる加熱器とを備えたことを特徴と
    する請求項１記載の内燃機関。