JP2011163157A

JP2011163157A - 多種燃料エンジン

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Publication number: JP2011163157A
Application number: JP2010024447A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Nakayama; 裕介中山; Yukihiro Sonoda; 幸弘園田; Takaaki Ito; 隆晟伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2030-02-05
Also published as: JP5413736B2

Abstract

【課題】多種燃料エンジンにおいて、ＣＯ２排出量を考慮して燃料を選択するにあたり、混合燃料の単位出力あたりＣＯ２排出量を正しく算出する。
【解決手段】混合燃料である液体燃料中のアルコール濃度をＥＣＵが取得し、取得したアルコール濃度に基づいて液体燃料の単位出力あたりＣＯ２排出量を算出する。ＣＮＧとガソリン・アルコール混合燃料との単位出力あたりのＷＴＷ（ＷｅｌｌＴｏＷｈｅｅｌ）におけるＣＯ２排出量Ｗｃ，Ｗｆが、アルコール濃度を考慮して比較され、その比較に応じて、ＣＯ２排出量の少ない燃料が選択される。
【選択図】図３

Description

本発明は複数種類の燃料のうちの少なくとも何れかを燃焼室内で燃焼させて動力を発生する多種燃料エンジンに関する。

複数種類の燃料、例えばガソリンや軽油などの液体燃料と、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）などの気体燃料とを切り替えて使用する多種燃料エンジンが提案されている。特許文献１には、液体燃料として液化ガス（Gas To Liquid）燃料を用い、気体燃料としてＣＮＧを用いるエンジンが開示されている。

特開２００７−２３９６００号公報

ところで、近年では地球温暖化ガスの発生量抑制の観点から、燃料のＣＯ２排出量を評価する必要が生じている。多種燃料エンジンにおいても、ＣＯ２排出量を考慮した燃料の選択を行うことが望ましい。ＣＯ２排出量は通常、単位熱量（単位出力）あたり又は単位走行距離あたりの排出ＣＯ２重量として定義され（例えばｇ／ＭＪ又はｇ／ｋｍ）、その値は燃料の種類に応じて既知と考えることができる。しかしながら、複数種類の燃料中に混合燃料が含まれる場合、その成分比（例えば、ガソリン・アルコール混合燃料におけるアルコール含有量）は充てん所によって異なる場合があるため、単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を正しく算出することが困難である。

そこで本発明は、互いに異なる複数種類の燃料を使用する多種燃料エンジンにおいて、ＣＯ２排出量を考慮して燃料を選択するにあたり、混合燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を正しく算出することにある。

上記目的を達成するため本発明の一形態は、互いに種類の異なる燃料を供給可能な複数の燃料供給手段と、前記互いに種類の異なる燃料のうち単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量が比較的少ない燃料を選択して前記複数の燃料供給手段のうち該当する燃料供給手段に供給させるコントローラと、を備え、前記互いに種類の異なる燃料のうち少なくともいずれかの燃料は、第１及び第２の成分を含む混合燃料であり、前記コントローラは、前記混合燃料中の各成分の濃度を取得し、取得した濃度に基づいて当該燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を算出することを特徴とする多種燃料エンジンである。

この態様では、混合燃料中の各成分の濃度をコントローラが取得し、取得した濃度に基づいて当該燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を算出するので、混合燃料についての単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を正しく算出することができる。

好ましくは、前記コントローラは、前記混合燃料の追加の充てんがあった場合に、追加前の当該混合燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量と、追加前の当該混合燃料の残量と、追加された当該混合燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量と、追加された当該混合燃料の量とに基づいて、追加後の当該混合燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を算出する。

この態様では、混合燃料の追加の充てんがあった場合に、追加後の混合燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を適切に算出することができる。

好ましくは、前記多種燃料エンジンは車両に搭載され、前記コントローラは、前記混合燃料中の各成分のうち少なくとも一部の成分の濃度を前記車両の外部から取得する。

好ましくは、前記混合燃料は液体燃料である。さらに、好ましくは前記混合燃料はガソリン・アルコール混合燃料である。

好ましくは、前記単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量は、資源採掘、燃料製造、配送および使用までの合計である。

本発明によれば、複数種類の燃料を使用する多種燃料エンジンにおいて、ＣＯ２排出量を考慮して燃料を選択するにあたり、混合燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を正しく算出することができる。

本発明に係る多種燃料エンジンの第１実施形態を示す概略構成図である。ＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量を、ＣＮＧ、ガソリン・アルコール混合燃料及びガソリンで比較した例を示す図である。第１実施形態における燃料選択処理ルーチンを示すフローチャートである。第１実施形態における液体燃料のＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｆの算出ルーチンを示すフローチャートである。第１実施形態における液体燃料のアルコール出力割合の算出ルーチンを示すフローチャートである。本発明に係る多種燃料エンジンの第２実施形態を示す概略構成図である。第２実施形態における液体燃料のＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｆの算出ルーチンを示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態につき添付図面を参照しつつ説明する。

まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る車両に搭載されたバイフュエルエンジン１００の概要を説明する。１０１はエンジン本体、１０２はシリンダブロック、１０３はシリンダヘッド、１０４はピストン、１０５は燃焼室、１０６は吸気ポート、１０７は排気ポート、１０９は燃焼室１０５内の頂部に配置された点火栓をそれぞれ示している。吸気ポート１０６は吸気マニフォルド１１０を介してサージタンク１１１に接続され、サージタンク１１１は吸気ダクト１１２を介してエアクリーナ１１３に接続されている。吸気ダクト１１２内にはステップモータ１１４により駆動されるスロットル弁１１５が配置されている。

図１のエンジン１００は、気体燃料供給系と液体燃料供給系とを具備しており、気体燃料としてＣＮＧを用い、液体燃料としてガソリンを用いている。エンジン１００はガソリンとアルコールとの混合燃料による運転が可能に設計されている。

気体燃料供給系は、筒内の燃焼室１０５に噴射可能に配置されたＣＮＧ筒内噴射弁１２０を具備し、このＣＮＧ筒内噴射弁１２０は、ＣＮＧ供給ライン１２２を介してＣＮＧボンベ１２４に接続されている。なお、ＣＮＧ供給ライン１２２内には、図示しない燃料遮断弁および高圧レギュレータ１２６が配置されている。

ＣＮＧボンベ１２４内に、充てん圧力ＰＦ（例えば、２０ＭＰa）で充てんされているＣＮＧは、高圧レギュレータ１２６により一定の高調節圧ＰＨ（例えば、０．５ＭＰa）まで減圧され、通常のエンジン制御状態では、この高調節圧ＰＨでもってＣＮＧ筒内噴射弁１２０から筒内に圧縮行程で噴射される。この高調節圧ＰＨは、運転状態にかかわらず常に圧縮行程で筒内噴射が可能な圧力である。

液体燃料供給系は、吸気マニフォルド１１０内の吸気通路に噴射可能に配置されたガソリン噴射弁１３０を具備し、このガソリン噴射弁１３０は、ガソリン供給ライン１３２を介し車載された液体燃料容器としてのガソリンタンク１３４に接続されている。さらに、ガソリン供給ライン１３２内には、燃料ポンプ１３３が配置されている。これらのＣＮＧ筒内噴射弁１２０およびガソリン噴射弁１３０は、それぞれ、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）３００からの出力信号に基づいて制御される。

排気ポート１０７は、排気マニフォルド１４６を介して触媒装置１４７に接続され、触媒装置１４７の排気側は不図示の消音器を介して外部に開放している。

触媒装置１４７は、リーン空燃比での運転中にＮＯｘを吸蔵し、リッチ空燃比の際にＮＯｘを還元するＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒（リーンＮＯｘ触媒）である。この触媒装置１４７は、例えばアルミナ担体上に、アルカリ金属・アルカリ土類・希土類から選ばれた少なくとも一つと、貴金属とが担持されたものである。触媒装置１４７は、流入する排気ガスの平均空燃比がリーンのときにはＮＯｘを蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガス中に還元剤が含まれていると、蓄えているＮＯｘを還元して減少させる蓄積還元作用を行う。

ＥＣＵ３００はデジタルコンピュータからなり、周知の如く、双方向性バスを介して相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）、常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）、入力ポート、および出力ポート等を具備している。

吸気マニフォルド１１０に接続されたサージタンク１１１には、サージタンク１１１内の絶対圧に比例した出力電圧を発生する圧力センサ１４０が取り付けられている。ＣＮＧボンベ１２４の出口のＣＮＧ供給ライン１２２内には、ＣＮＧボンベ１２４内の残存ＣＮＧ量、すなわち、残圧に比例した出力電圧を発生するＣＮＧ残圧センサ１４１および燃料温度（高圧）センサ１５１が配置され、ガソリンタンク１３４には、ガソリンタンク１３４内の残存ガソリン量に比例した出力電圧を発生するガソリン残量センサ１４２が配置されている。また、ＣＮＧ供給ライン１２２の高圧レギュレータ１２６の下流には、燃料圧力（低圧）センサ１５２、燃料温度（低圧）センサ１５３が配置され、これらによって正確な燃料量が算出される。

液体燃料タンク１３４の内部には、液体燃料のアルコール濃度（例えばエタノール濃度）に対応した信号を出力するアルコール濃度センサ１５０が設けられている。アルコール濃度センサ１５０は、例えばガソリンとアルコールとで誘電率が異なることを利用してアルコール濃度を検出する周知のセンサが使用される。アルコール濃度センサ１５０の形式は任意であり、例えば誘電率の代わりに導電率を利用してアルコール濃度を検出するものでもよいし、アルコール濃度に応じて燃料の比重が変化することを利用してアルコール濃度を検出するものでもよい。

また車室内には、使用する燃料の種類を運転者の操作により選択するためのマニュアルスイッチ１６０が設置されており、このマニュアルスイッチ１６０からはその「ＣＮＧ」または「ガソリン」の操作位置に応じた信号が出力される。なお、このマニュアルスイッチ１６０はＣＯ２排出量を考慮した燃料の選択をキャンセルして運転者の意志に基づいて燃料を選択する際に用いられる。

センサ１４０、１４１、１４２、１５０、１５１、１５２、１５３およびスイッチ１６０の出力電圧は、それぞれ、対応するＡＤ変換器を介してＥＣＵ３００の入力ポートに入力される。

さらに、入力ポートには、エンジン回転数Ｎを表す出力パルスを発生する回転数センサ１４３、スロットル弁１１５の回動角度を検出するスロットル開度センサ１４４、アクセルペダルの踏み込み量（要求負荷Ｌに対応する）を検出するアクセル開度センサ１４５を含むセンサ類が、それぞれ対応するＡＤ変換器を介して接続されている。一方、ＥＣＵ３００の出力ポートは、それぞれ、対応するＤＡ変換器および駆動回路を介して、点火栓１０９、ステップモータ１１４、ＣＮＧ筒内噴射弁１２０、ガソリン噴射弁１３０および燃料ポンプ１３３を含む各アクチュエータに接続されている。

本実施形態ではＣＮＧとガソリンのそれぞれについて、通常制御として、エンジン回転数Ｎ、要求負荷Ｌなどから、燃料噴射量、噴射タイミングによる運転制御が行われる。また始動後触媒暖機中の燃料の選択については、エミッションを考慮した燃料の選択処理が行われる。そして後述するとおり、ＥＣＵ３００は、気体燃料および液体燃料のうち単位出力あたりＣＯ２排出量が比較的少ない燃料を選択する処理を実行する。この目的から、ＥＣＵ３００のＲＯＭには、気体燃料及び液体燃料の単位重量あたりの出力値、及び単位出力あたりのＣＯ２排出量の値を予め格納したＣＯ２排出量マップが記憶されている。

自動車用燃料に関するＣＯ２排出量の評価方法として、ＷＴＷなるものが知られている。ＷＴＷとはＷｅｌｌｔｏＷｈｅｅｌの略称で、石油の井戸から自動車の車輪までの意である。つまり資源採掘、燃料製造、燃料の配送、使用の各過程で排出されるＣＯ２の総排出量を比較して燃料を評価するものである（例えば、持続可能な発展のための世界経済人会議（ＷＢＣＳＤ）「持続可能なモビリティ・プロジェクト」（ＳＭＰ）最終報告書、２００４年）。ＷＴＷは、資源採掘から車の燃料タンクまでのＷＴＴ（ＷｅｌｌＴｏＴａｎｋ）と、燃料タンクから車が最終的に消費するまでのＴＴＷ（ＴａｎｋｔｏＷｈｅｅｌ）との二段階に大別される。

図２はＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量を、ＣＮＧ、ガソリン・アルコール混合燃料及びガソリンで比較した例を示す。横軸はガソリンを１とした場合の比率を示し、ここでアルコールはサトウキビ由来のエタノールである。図２に示されるように、ＣＮＧのＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量はガソリン（Ｅ０）に比して少ないが、ガソリン・アルコール混合燃料と比較すると、アルコール濃度２５％（Ｅ２５）とほぼ同等である。さらに、アルコール濃度５０％（Ｅ５０）および同１００（Ｅ１００）では、サトウキビ由来のエタノールのような所謂バイオエタノール燃料では、ＷＴＴにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量が小さいかあるいはマイナスであるため、ＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量も、ＣＮＧより小さい値となっている。

以上のとおり構成された本実施形態の動作の一例について説明する。図３は、本実施形態のＥＣＵ３００において実行される燃料選択処理ルーチンを示す。この処理ルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮされ、且つスタータの作動によりクランキングが開始されたことを条件に、予め定められたエンジン回転数ごとの割込みによって繰り返し実行される。

まずＥＣＵ３００は、触媒の暖機が完了しているかを判断し（Ｓ１０１）、完了していない場合には処理をリターンする。触媒暖機中は上述のとおりエミッションを考慮した燃料の選択処理が別途に行われるため、本実施形態に係る燃料選択処理は触媒暖機中には行わないこととしている。触媒暖機が完了しているかの判断は、例えば始動後からの積算空気量及び積算燃料噴射量に基づいて行い、これらの値が所定の基準値を下回っている間はステップＳ１０１で否定される。

触媒の暖機が完了すると、ＥＣＵ３００はＣＯ２排出量マップの参照により、ＣＮＧのＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｃ（Ｓ１０２）を取得し、また液体燃料のＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｆ（Ｓ１０３）を算出する。ここでステップＳ１０３における液体燃料の単位出力あたりのＷＴＷにおけるＣＯ２排出量Ｗｆの算出は、図４のルーチンに従って行われる。

図４において、ＥＣＵ３００はＣＯ２排出量マップの参照により、ガソリンの単位出力あたりのＷＴＷにおけるＣＯ２排出量Ｗｇ（Ｓ２０１）、及びアルコールの単位出力あたりのＷＴＷにおけるＣＯ２排出量Ｗａ（Ｓ２０２）をそれぞれ取得する。次にＥＣＵ３００は、アルコール濃度センサ１５０の検出値に基づいて、液体燃料のアルコール濃度Ｃａ［％］を算出する（Ｓ２０３）。
次にＥＣＵ３００は、液体燃料のアルコール出力割合Ｄａ（％）を算出する。この演算は、図５のルーチンに従って行われる。図５において、先ずＥＣＵ３００は、ガソリンの単位重量あたり出力値Ｓｇを、上述のＣＯ２排出量マップの参照により算出する（Ｓ３０１）。次にＥＣＵ３００は、アルコールの単位重量あたり出力値Ｓａを、上述のＣＯ２排出量マップの参照により算出する（Ｓ３０２）。そしてＥＣＵ３００は、液体燃料におけるアルコール成分が寄与する出力の割合値（液体燃料のアルコール出力割合）Ｄａ（％）を、次の数式（１）により算出する（Ｓ３０３）。

このようにして液体燃料のアルコール出力割合Ｄａ（％）が算出されると、処理は図４のルーチンに戻り、次にＥＣＵ３００は、液体燃料の単位出力あたりのＷＴＷにおけるＣＯ２排出量Ｗｆを、次の数式（２）によって算出する（Ｓ２０５）。

再び図３において、次にＥＣＵ３００は、先にステップＳ１０２で算出されたＣＮＧのＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｃと、図４のルーチンによって算出された液体燃料のＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｆとが等しいかを判断する（Ｓ１０４）。ＷｃとＷｆの値が等しい場合には、ＷＴＷにおけるＣＯ２排出量抑制のための燃料の切換は必要ないため、処理がリターンされる。

ステップＳ１０４で否定の場合には、次にＥＣＵ３００は、ＣＮＧのＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｃが、液体燃料のＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｆよりも大であるかを判断する（Ｓ１０５）。そしてＣＮＧの単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｃが大である場合には液体燃料が選択され（Ｓ１０６）、液体燃料の単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｆが大である場合にはＣＮＧが選択されて（Ｓ１０７）、以後の運転が行われる。

以上の処理の結果、本実施形態では、ＣＮＧとガソリン・アルコール混合燃料とのＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量が比較され、その比較に応じて、単位出力あたりのＣＯ２排出量の少ない燃料が選択される。また、液体燃料のＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量が、液体燃料中のアルコール濃度に基づいて算出される。

以上のとおり、本実施形態では、混合燃料である液体燃料中のアルコール濃度をＥＣＵ３００が取得し、取得したアルコール濃度に基づいて液体燃料の単位出力あたりＣＯ２排出量を算出するので、混合燃料である液体燃料の単位出力あたりＣＯ２排出量を正しく算出することができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態のバイフュエルエンジン２００は、混合燃料の追加の充てんがあった場合に、追加前の混合燃料と追加された混合燃料のそれぞれのアルコール濃度に基づいて、追加後の混合燃料のＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量を算出し、これに基づいて燃料の選択を行うものである。

図６に示されるように、第２実施形態のバイフュエルエンジン２００は、追加される混合燃料のアルコール濃度を取得するために、受信器１７０を備えている。受信器１７０は、ラジオ波によるアルコール濃度信号を受信可能であり、このアルコール濃度信号は、充てん所、燃料製造会社又は車両通信センターなど車外の所定位置に設置された送信器から、連続的又は間欠的に送信される。受信器１７０が受信したアルコール濃度信号は、不図示のインターフェイスを介してＥＣＵ３００に入力される。アルコール濃度信号は、当該充てん所において提供されるガソリン・アルコール混合燃料におけるアルコール濃度の情報を含む。送信器の送信可能範囲が複数の充てん所を含むほど広い場合には、アルコール濃度情報に充てん所ＩＤを関連付けて送信してもよい。第２実施形態の残余の機械的構成は上記第１実施形態と同様であるため、同一符号を付してその詳細の説明は省略する。

第２実施形態における燃料選択処理は、第１実施形態の図３における処理と基本的に同様であるが、液体燃料のＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｆの算出（Ｓ１０３）は、本実施形態では図７の処理ルーチンに従って行われる。図７において、まずＥＣＵ３００は、ガソリン残量センサ１４２からの残量信号に基づいて、液体燃料の残量が、本ルーチンの前回の実行時に比べて増加したかを判断する（Ｓ４０１）。増加していない場合にはＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量に変化がないと考えられるため、処理がリターンされる。

液体燃料の残量が増加した場合には、ＥＣＵ３００は、充てん前の液体燃料のＷＴＷにおける単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｏを算出する（Ｓ４０２）。この充てん前の単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｏの値としては、本ルーチンの前回実行時の液体燃料のＷＴＷにおけるＣＯ２排出量が、ＥＣＵ３００のＲＡＭから読み出されることによって取得される。なお、実行が初回である場合には充てん前の単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｏの値として固定のデフォルト値が用いられるが、この場合には充填前の液体燃料の残量Ｌｏ（Ｓ４０４）がゼロと考えられるので計算への影響はない。

次にＥＣＵ３００は、充てんされた液体燃料の単位出力あたりのＷＴＷにおけるＣＯ２排出量Ｗｎを算出する（Ｓ４０３）。ＥＣＵ３００はこの単位出力あたりのＣＯ２排出量Ｗｎを、車外の送信器から送信され受信器１７０によって受信されたアルコール濃度信号、及び上述のＣＯ２排出量マップに格納されたガソリン及びアルコールの単位重量あたりの出力値Ｓｇ，Ｓａ、及び単位出力あたりのＣＯ２排出量の値Ｗｇ，Ｗａに基づいて、算出する。この演算は、まず上述の数式（１）によって液体燃料におけるアルコール成分が寄与する出力の割合値（液体燃料のアルコール出力割合）Ｄａ（％）を求め、次にこのＤａの値を用いて次の数式（３）の演算を行うことによって実行される。

なお、アルコール濃度情報に充てん所ＩＤが関連付けられている場合には、ＥＣＵ３００は当該充てん所のアルコール濃度情報を選択するための当該充てん所の充てん所ＩＤを、車載地図情報端末（不図示）に格納された充てん所ＩＤを含む地図情報及び車載ＧＰＳ受信器（不図示）からの現在位置情報に基づいて特定することができる。

次にＥＣＵ３００は、充てん前の液体燃料の残量Ｌｏを算出する（Ｓ４０４）。この残量Ｌｏの値としては、本ルーチンの前回実行時の液体燃料の残量値がＥＣＵ３００のＲＡＭから読み出される。

次にＥＣＵ３００は、充てん後の液体燃料の残量Ｌｎを算出する（Ｓ４０５）。この充てん後の残量Ｌｎの値は、ガソリン残量センサ１４２からの残量信号に基づいて算出する。

そしてＥＣＵ３００は、充てん後の液体燃料の単位出力あたりのＷＴＷにおけるＣＯ２発生量Ｗｆを、次の数式（４）によって算出する（Ｓ４０６）。

このようにして算出された充てん後の液体燃料の単位出力あたりのＷＴＷにおけるＣＯ２発生量Ｗｆは、図３と同様の燃料選択処理、とくにステップＳ１０４及びＳ１０５において用いられ、これによって、ＣＮＧと液体燃料との単位出力あたりのＷＴＷにおけるＣＯ２排出量が比較され、その比較に応じて、単位出力あたりのＣＯ２排出量の少ない燃料が選択される。

以上のとおり、第２実施形態では、混合燃料の追加の充てんがあった場合に、追加前の単位出力あたりＣＯ２排出量と、追加前の混合燃料の残量と、追加された混合燃料の単位出力あたりＣＯ２排出量と、追加された混合燃料の量とに基づいて、追加後の混合燃料の単位出力あたりＣＯ２排出量を算出する。したがって、混合燃料の追加の充てんがあった場合に、追加後の混合燃料の単位出力あたりＣＯ２排出量を適切に算出することができる。

また本実施形態では、追加された混合燃料の各成分のうち一部の成分の濃度を車両の外部から取得するので、充てん所における混合燃料の濃度の違いや変更を演算に反映させることができる。

なお、上記各実施形態では気体燃料であるＣＮＧと、液体の混合燃料であるガソリン・アルコール混合燃料を用いた例につき説明した。しかしながら、本発明は互いに種類の異なる複数種類の燃料であって、うち少なくとも１種類が複数の成分を含む混合燃料である場合に広く適用でき、例えば気体燃料が混合燃料であってもよく、また気体燃料及び液体燃料の両者が混合燃料であってもよい。また複数種類の燃料は３種類以上であってもよく、また混合燃料は３種類以上の成分を含んでいてもよい。本発明における燃料としては、ガソリンや軽油のほかイソオクタン、ヘキサン、ヘプタン、軽油、灯油のような炭化水素、或いは液体の状態で保存しうるブタン、プロパンのような炭化水素、或いはメタノールなどの液体燃料、さらには一次燃料である天然ガスおよび石油ガス、或いは二次燃料である石炭転換ガスおよび石油転換ガス、水素、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）等の気体燃料のうちの複数種類からなる組合せを用いることができる。

また、上記実施形態では、単位出力あたりのＣＯ２排出量を用いて燃料の選択を行ったが、燃料の選択の基準としては、単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を用いてもよい。この場合には、１０・１５モード燃費のように車両の使用状況を配慮して決定する燃費測定方法に基づいて予想される走行距離、及びこれに対応する気体燃料及び液体燃料の単位走行距離あたりの既知のＣＯ２排出量を、比較及び選択の基準として用いることができる。

また、上記各実施形態ではＣＮＧ燃料につき筒内直噴式とする一方でガソリンにつき所謂ポート噴射式としたが、本発明では各燃料の供給方式はいずれも任意であって、液体・気体の双方を筒内直噴式あるいはポート噴射式としたり、さらには少なくともいずれか一方をキャブレター式やミキサ式とすることも可能である。また、エンジンは圧縮着火式内燃機関であってもよい。

また、第２実施形態では混合燃料中の各成分のうち一部の成分の濃度を車両の外部から取得することとしたが、混合燃料中の全成分の濃度を車両の外部から取得してもよい。混合燃料の各成分のうち少なくとも一部の成分の濃度を車両の外部から取得するための手段としては、上述したもののほか、例えば給油口の近傍に発光素子及び受光素子からなるバーコードリーダーを設けると共に充てん所の充てんノズルに混合燃料中の少なくとも一部の成分の濃度を表示したバーコードを設けて読み取ることとしてもよく、また、車室内の端末から運転者が混合燃料中の少なくとも一部の成分の濃度を入力することとしてもよい。また、車載地図情報端末において充てん所の所在地と関連付けて混合燃料中の少なくとも一部の成分の濃度の情報を保持し、この濃度情報を車載ＧＰＳ受信器からの現在位置情報に基づいて、燃料残量の増加あるいは給油口の開操作をトリガとして読み出すこととしてもよい。

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１００，２００バイフュエルエンジン
１２４ＣＮＧボンベ
１３４液体燃料タンク
１４１ＣＮＧ残圧センサ
１４２ガソリン残量センサ
１５０アルコール濃度センサ
１７０受信器

Claims

互いに種類の異なる燃料を供給可能な複数の燃料供給手段と、前記互いに種類の異なる燃料のうち単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量が比較的少ない燃料を選択して前記複数の燃料供給手段のうち該当する燃料供給手段に供給させるコントローラと、を備え、
前記互いに種類の異なる燃料のうち少なくともいずれかの燃料は、第１及び第２の成分を含む混合燃料であり、
前記コントローラは、前記混合燃料中の各成分の濃度を取得し、取得した濃度に基づいて当該燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を算出することを特徴とする多種燃料エンジン。
請求項１に記載の多種燃料エンジンであって、
前記コントローラは、前記混合燃料の追加の充てんがあった場合に、追加前の当該混合燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量と、追加前の当該混合燃料の残量と、追加された当該混合燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量と、追加された当該混合燃料の量とに基づいて、追加後の当該混合燃料の単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量を算出することを特徴とする多種燃料エンジン。
請求項１または２に記載の多種燃料エンジンであって、
前記多種燃料エンジンは車両に搭載され、
前記コントローラは、前記混合燃料の各成分のうち少なくとも一部の成分の濃度を前記車両の外部から取得することを特徴とする多種燃料エンジン。
請求項１ないし３のいずれかに記載の多種燃料エンジンであって、
前記混合燃料は液体燃料であることを特徴とする多種燃料エンジン。
請求項１ないし４のいずれかに記載の多種燃料エンジンであって、
前記混合燃料はガソリン・アルコール混合燃料であることを特徴とする多種燃料エンジン。
請求項１ないし５のいずれかに記載の多種燃料エンジンであって、
前記単位出力あたり又は単位走行距離あたりのＣＯ２排出量は、資源採掘、燃料製造、配送および使用までの合計であることを特徴とする多種燃料エンジン。