JP2012225194A - Fuel feed system of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel feed system capable of accurately estimating the property of fuel, which is jetted from an injector, by a fuel property sensor disposed in a return pipe.SOLUTION: The fuel property sensor is disposed in the return pipe 14. A position of the disposition of the fuel property sensor is set as a position in which time until the fuel flowing into the return pipe 14 from a pressure regulator 12 at an arbitrary point in time reaches the fuel property sensor 16 is shorter than time until the fuel flowing into a fuel pipe 6 from the pressure regulator 12 at the same point in time reaches a delivery pipe 8.

Description

本発明は、内燃機関の燃料供給システムに関し、詳しくは、インジェクタから噴射される燃料の性状を推定するための燃料性状センサを備える燃料供給システムに関する。   The present invention relates to a fuel supply system for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel supply system including a fuel property sensor for estimating the property of fuel injected from an injector.

今日実用化されている一部の内燃機関では、性状の異なる複数種類の燃料を使用することができる。しかし、使用される燃料の性状は必ずしも既知ではなく、また、常に一定の性状であるとは限らない。例えばアルコール混合ガソリンの場合、市販されているアルコール混合ガソリンにはアルコール濃度の異なるものが複数種類あるため、燃料タンク内の燃料とは異なるアルコール濃度の燃料が給油により足される場合もある。このため、性状の異なる複数種類の燃料の使用が想定される内燃機関では、使用されている燃料の性状を知るための手段が必要となる。   In some internal combustion engines in practical use today, a plurality of types of fuels having different properties can be used. However, the properties of the fuel used are not always known, and are not always constant. For example, in the case of alcohol-mixed gasoline, there are a plurality of types of alcohol-mixed gasoline that have different alcohol concentrations on the market, and therefore, fuel with an alcohol concentration different from the fuel in the fuel tank may be added by refueling. For this reason, in an internal combustion engine that is supposed to use a plurality of types of fuels having different properties, means for knowing the properties of the fuel being used is required.

上記の手段としては燃料性状センサを用いることができる。特開２００９−１３３２７３号公報には、燃料性状センサの一種であるアルコール濃度センサを備えた燃料供給システムが開示されている。同公報に開示されたシステムでは、燃料ポンプとデリバリパイプとを接続する燃料パイプにアルコール濃度センサが配置されている。このシステムによれば、燃料ポンプによってデリバリパイプに供給された燃料、すなわち、暫くの後にインジェクタから筒内に噴射されることになる燃料のアルコール濃度を測定することができる。   As the above means, a fuel property sensor can be used. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-133273 discloses a fuel supply system including an alcohol concentration sensor which is a kind of fuel property sensor. In the system disclosed in the publication, an alcohol concentration sensor is arranged in a fuel pipe connecting a fuel pump and a delivery pipe. According to this system, the alcohol concentration of the fuel supplied to the delivery pipe by the fuel pump, that is, the fuel to be injected into the cylinder from the injector after a while can be measured.

特開２００９−１３３２７３号公報JP 2009-133273 A 特開２０１０−２２３１３０号公報JP 2010-223130 A

しかし、上記公報に開示されているシステムでは、燃料性状センサのために高いコストがかかってしまう。燃料パイプを流れる燃料は加圧されて高圧になっているため、燃料パイプに配置される燃料性状センサには高いシール性と低い圧力損失とが求められるからである。   However, the system disclosed in the above publication is expensive because of the fuel property sensor. This is because the fuel flowing through the fuel pipe is pressurized and has a high pressure, so that the fuel property sensor disposed in the fuel pipe is required to have high sealing performance and low pressure loss.

そこで考えられるのが、低圧環境であるリターンパイプへの燃料性状センサの配置である。リターンパイプにはプレッシャレギュレータにより燃料タンクへ戻される燃料が流れている。この燃料は燃料パイプによってインジェクタに運ばれている燃料と同じ燃料であるため、リターンパイプに燃料性状センサを取り付ければ、その出力値からインジェクタから噴射される燃料の性状を推定することができる。   Therefore, the arrangement of the fuel property sensor in the return pipe which is a low pressure environment is considered. Fuel returned to the fuel tank by the pressure regulator flows through the return pipe. Since this fuel is the same fuel that is carried to the injector by the fuel pipe, if the fuel property sensor is attached to the return pipe, the property of the fuel injected from the injector can be estimated from the output value.

ただし、燃料性状センサを配置する位置によっては、給油により燃料タンク内で燃料性状に変化があった場合に、性状が変化した燃料がインジェクタから噴射される前にその変化を検出することができないおそれがある。燃料性状の変化の検出に遅れが生じる場合には、インジェクタから噴射される燃料の性状を精度良く推定することはできない。   However, depending on the position at which the fuel property sensor is disposed, when the fuel property has changed in the fuel tank due to refueling, the change may not be detected before the fuel whose property has changed is injected from the injector. There is. If there is a delay in detecting the change in the fuel property, the property of the fuel injected from the injector cannot be accurately estimated.

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、リターンパイプに配置された燃料性状センサによってインジェクタから噴射される燃料の性状を精度良く推定することのできる燃料供給システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a fuel supply system capable of accurately estimating the properties of fuel injected from an injector by a fuel property sensor disposed in a return pipe. With the goal.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料タンクから燃料を吸い上げる燃料ポンプと、前記燃料ポンプの吐出口に接続されたプレッシャレギュレータと、各気筒のインジェクタが取り付けられたデリバリパイプと、前記デリバリパイプと前記プレッシャレギュレータとを接続する燃料パイプと、前記プレッシャレギュレータから排出される燃料を前記燃料タンクに戻すためのリターンパイプとを有する内燃機関の燃料供給システムにおいて、前記リターンパイプに配置された燃料性状センサと、前記燃料性状センサの出力値に基づいて前記インジェクタから噴射される燃料の燃料性状を推定する燃料性状推定手段とを備え、前記燃料性状センサは、任意の時点において前記プレッシャレギュレータから前記燃料パイプに流れた燃料が前記デリバリパイプに到達するまでの時間よりも、同時点において前記プレッシャレギュレータから前記リターンパイプに流れた燃料が前記燃料性状センサに到達するまでの時間のほうが短くなる位置に配置されていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, a first invention is a fuel pump that sucks fuel from a fuel tank, a pressure regulator connected to a discharge port of the fuel pump, a delivery pipe to which an injector of each cylinder is attached, In a fuel supply system for an internal combustion engine, comprising a fuel pipe connecting the delivery pipe and the pressure regulator, and a return pipe for returning the fuel discharged from the pressure regulator to the fuel tank, the fuel pipe is disposed on the return pipe. And a fuel property estimation means for estimating the fuel property of the fuel injected from the injector based on an output value of the fuel property sensor, the fuel property sensor at any time when the pressure regulator The fuel that flowed from the It is arranged at a position where the time until the fuel that has flowed from the pressure regulator to the return pipe at the same time reaches the fuel property sensor is shorter than the time to reach the delivery pipe. Yes.

第２の発明は、第１の発明において、前記プレッシャレギュレータから前記燃料性状センサまでのパイプ容積をＶs、前記プレッシャレギュレータから前記デリバリパイプまでのパイプ容積をＶd、各インジェクタの燃料噴射によるセンサ出力取得間隔あたりの最大燃料消費量をΔｑmax、最大燃料消費時のセンサ出力取得間隔あたりのポンプ吐出量をΔＱmとすると、前記燃料性状センサは、Ｖs／（ΔＱm−Δｑmax）÷Ｖd／Δｑmax＜１、を満たす位置に配置されていることを特徴としている。   According to a second aspect, in the first aspect, the pipe volume from the pressure regulator to the fuel property sensor is Vs, the pipe volume from the pressure regulator to the delivery pipe is Vd, and the sensor output is acquired by fuel injection of each injector. Assuming that the maximum fuel consumption per interval is Δqmax and the pump discharge amount per sensor output acquisition interval at the time of maximum fuel consumption is ΔQm, the fuel property sensor is Vs / (ΔQm−Δqmax) ÷ Vd / Δqmax <1. It is characterized by being arranged at a position to satisfy.

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記燃料性状推定手段は、前記燃料パイプを容積の等しい複数のセルに仮想的に分割した場合の各セルに対応する複数の記憶部を有し、同記憶部のそれぞれに、対応するセルにおける燃料性状パラメータ値を記憶する手段と、所定の時間間隔で前記燃料性状センサの出力値を取得し、同出力値から燃料性状パラメータ値を計算する手段と、前記燃料ポンプの吐出量と燃料噴射による燃料消費量とに基づいて前記燃料性状センサの設置位置における燃料と同じ燃料が流れているセルを特定する手段と、前記インジェクタによる燃料噴射によって前記セルの容積分の燃料消費があった場合に、各記憶部が記憶しているパラメータ値をそれぞれ１つ先のセルに対応する記憶部にシフトさせて更新するとともに、前記プレッシャレギュレータから前記特定したセルまでの各セルに対応する記憶部には前記燃料性状センサの出力値から得られる最新の燃料性状パラメータ値を記録する手段と、前記デリバリパイプに最も近いセルに対応する記憶部が記憶している燃料性状パラメータ値を用いて前記デリバリパイプ内の燃料の燃料性状を推定する手段とを有することを特徴としている。   According to a third invention, in the first or second invention, the fuel property estimation means includes a plurality of storage units corresponding to each cell when the fuel pipe is virtually divided into a plurality of cells having the same volume. Each of the storage units stores a fuel property parameter value in a corresponding cell, and obtains an output value of the fuel property sensor at a predetermined time interval, and calculates a fuel property parameter value from the output value. Means for identifying a cell in which the same fuel as the fuel at the installation position of the fuel property sensor flows based on a discharge amount of the fuel pump and a fuel consumption amount by fuel injection, and fuel injection by the injector When there is fuel consumption for the volume of the cell, the parameter value stored in each storage unit is shifted to the storage unit corresponding to the next cell and updated. In addition, the storage unit corresponding to each cell from the pressure regulator to the specified cell stores the latest fuel property parameter value obtained from the output value of the fuel property sensor, and is closest to the delivery pipe. And means for estimating the fuel property of the fuel in the delivery pipe using the fuel property parameter value stored in the storage unit corresponding to the cell.

本発明によれば、燃料タンク内で燃料性状に変化があった場合に、性状の変化した燃料がデリバリパイプに到達するよりも前にその変化を燃料性状センサによって検出することができる。さらに、第３の発明によれば、プレッシャレギュレータからデリバリパイプまでの間の燃料性状の分布を精度良く得ることができる。   According to the present invention, when there is a change in the fuel property in the fuel tank, the change in the property can be detected by the fuel property sensor before the fuel whose property has changed reaches the delivery pipe. Furthermore, according to the third invention, it is possible to obtain a fuel property distribution from the pressure regulator to the delivery pipe with high accuracy.

本発明の実施の形態の内燃機関の燃料供給システムの構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a configuration of a fuel supply system for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態において採られている燃料性状センサの出力値から噴射燃料の性状を推定する方法と、本発明の実施の形態において燃料性状センサを配置する位置について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of estimating the property of the injection fuel from the output value of the fuel property sensor taken in embodiment of this invention, and the position which arrange | positions a fuel property sensor in embodiment of this invention. .

本実施の形態の燃料供給システムは、ガソリンのみならずアルコール混合ガソリンも使用可能なＦＦＶ用内燃機関に適用される。図１は、本実施の形態の内燃機関の燃料供給システムの構成を示す概略図である。   The fuel supply system of the present embodiment is applied to an internal combustion engine for FFV that can use not only gasoline but also alcohol-mixed gasoline. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a fuel supply system for an internal combustion engine according to the present embodiment.

図１に示す燃料供給システムでは、燃料タンク２の内部に電動式の燃料ポンプ４が設けられている。燃料ポンプ４の吐出口にはプレッシャレギュレータ１２が設けられている。プレッシャレギュレータ１２は燃料パイプ６によってデリバリパイプ８に接続されている。デリバリパイプ８には各気筒のインジェクタ１０が取り付けられている。また、プレッシャレギュレータ１２の排出側にはリターンパイプ１４が接続されている。リターンパイプ１４には、燃料性状センサとしてのアルコール濃度センサ１６が配置されている。アルコール濃度センサ１６が配置される位置については追って詳細に説明する。なお、アルコール濃度センサ１６のセンシングの方法には限定はない。例えば、静電容量、屈折率、透過率、比重、或いは密度等からアルコール濃度を計測するセンサを用いることができる。アルコール濃度センサ１６の出力値は他の各種センサのセンサ出力値とともに内燃機関の制御装置であるＥＣＵ２０に取り込まれる。   In the fuel supply system shown in FIG. 1, an electric fuel pump 4 is provided inside the fuel tank 2. A pressure regulator 12 is provided at the discharge port of the fuel pump 4. The pressure regulator 12 is connected to the delivery pipe 8 by the fuel pipe 6. An injector 10 for each cylinder is attached to the delivery pipe 8. A return pipe 14 is connected to the discharge side of the pressure regulator 12. The return pipe 14 is provided with an alcohol concentration sensor 16 as a fuel property sensor. The position where the alcohol concentration sensor 16 is disposed will be described in detail later. There is no limitation on the sensing method of the alcohol concentration sensor 16. For example, a sensor that measures alcohol concentration from capacitance, refractive index, transmittance, specific gravity, density, or the like can be used. The output value of the alcohol concentration sensor 16 is taken into the ECU 20 which is a control device of the internal combustion engine together with the sensor output values of other various sensors.

ＥＣＵ２０が有する機能には、インジェクタ１０から噴射されている燃料の性状を推定する機能が含まれている。ここでいう燃料性状とはアルコール濃度センサ１６の出力値を用いて判定できる燃料性状であり、具体的には、燃料のアルコール濃度を指す。アルコール濃度センサ１６の出力値はアルコール濃度の変化に対して連続的な変化を示すため、その出力値から燃料のアルコール濃度を測定することができる。つまり、本実施の形態では、燃料性状に関連するパラメータとしてアルコール濃度を使用し、アルコール濃度センサ１６の出力値からその値を測定する。使用されている燃料のアルコール濃度が分かれば、インジェクタ１０の燃料噴射量を適切な量に調整することができる。   The functions of the ECU 20 include a function of estimating the properties of fuel injected from the injector 10. The fuel property referred to here is a fuel property that can be determined using the output value of the alcohol concentration sensor 16, and specifically refers to the alcohol concentration of the fuel. Since the output value of the alcohol concentration sensor 16 shows a continuous change with respect to the change of the alcohol concentration, the alcohol concentration of the fuel can be measured from the output value. That is, in this embodiment, the alcohol concentration is used as a parameter related to the fuel property, and the value is measured from the output value of the alcohol concentration sensor 16. If the alcohol concentration of the fuel being used is known, the fuel injection amount of the injector 10 can be adjusted to an appropriate amount.

インジェクタ１０の燃料噴射量を適切な量に調整するためには、インジェクタ１０から噴射される燃料のアルコール濃度を知る必要がある。燃料タンク２内の燃料が燃料ポンプ４によって燃料パイプ６に送り出され、それがインジェクタ１０に到達するまでにはある程度の時間を要する。このため、給油によって燃料タンク２内のアルコール濃度に変化があった場合、アルコール濃度センサ１６の出力値から判定されるアルコール濃度と、インジェクタ１０から噴射される燃料のアルコール濃度との間には、少なくとも一時的にずれが生じることになる。そこで、ＥＣＵ２０は、以下に説明する方法によってインジェクタ１０から噴射される燃料のアルコール濃度を推定し、その推定値を用いてインジェクタ１０の燃料噴射量を決定する。   In order to adjust the fuel injection amount of the injector 10 to an appropriate amount, it is necessary to know the alcohol concentration of the fuel injected from the injector 10. It takes a certain amount of time for the fuel in the fuel tank 2 to be sent out to the fuel pipe 6 by the fuel pump 4 and to reach the injector 10. For this reason, when there is a change in the alcohol concentration in the fuel tank 2 due to refueling, there is a difference between the alcohol concentration determined from the output value of the alcohol concentration sensor 16 and the alcohol concentration of the fuel injected from the injector 10. There will be a shift at least temporarily. Therefore, the ECU 20 estimates the alcohol concentration of the fuel injected from the injector 10 by the method described below, and determines the fuel injection amount of the injector 10 using the estimated value.

図２は、本実施の形態において採られているアルコール濃度センサ１６の出力値から噴射燃料のアルコール濃度を推定する方法について説明するための図である。この図に示すように、ＥＣＵ２０が有する噴射燃料のアルコール濃度の推定機能によれば、プレッシャレギュレータ１２からデリバリパイプ８までの間の燃料パイプ６は容積の等しいｎ個のセルに仮想的に分割される。ＥＣＵ２０は、これらｎ個のセルに対応して合計ｎ個の記憶部を有している。各記憶部には、対応するセルにおけるアルコール濃度の値が記憶される。   FIG. 2 is a diagram for explaining a method for estimating the alcohol concentration of the injected fuel from the output value of the alcohol concentration sensor 16 employed in the present embodiment. As shown in this figure, according to the alcohol concentration estimation function of the injected fuel that the ECU 20 has, the fuel pipe 6 between the pressure regulator 12 and the delivery pipe 8 is virtually divided into n cells having the same volume. The The ECU 20 has a total of n storage units corresponding to these n cells. Each storage unit stores the value of the alcohol concentration in the corresponding cell.

セルの個数ｎには、アルコール濃度センサ１６のセンサ出力取得間隔（ルーチン間隔）ｔrとの関係において以下のような制約がある。まず、セルの個数ｎによって１セル当たりの容積（以下、セル容積）Ｑcellが決まる。プレッシャレギュレータ１２からデリバリパイプ８までのパイプ容積をＶdとすると、セル容積Ｑcellは、Ｑcell＝Ｖd/ｎで表すことができる。燃料パイプ６内のアルコール濃度の分布を精度良く求めるためには、センサ出力取得間隔ｔrあたりの最大燃料消費量をΔｑmaxとすると、セルの個数ｎから決まるセル容積Ｑcellは、Ｑcell／Δｑmax＞ｔr×α、という関係を満たしている必要がある。αは係数であって１よりも大きい値の固定値である。本実施の形態では、余裕をとってα＝２に設定されている。最大燃料消費量Δｑmaxは、最大負荷最大回転数のときのインジェクタ１０の噴射量から算出される。   The number n of cells has the following restrictions in relation to the sensor output acquisition interval (routine interval) tr of the alcohol concentration sensor 16. First, the volume per cell (hereinafter, cell volume) Qcell is determined by the number n of cells. If the pipe volume from the pressure regulator 12 to the delivery pipe 8 is Vd, the cell volume Qcell can be expressed as Qcell = Vd / n. In order to obtain the alcohol concentration distribution in the fuel pipe 6 with high accuracy, assuming that the maximum fuel consumption per sensor output acquisition interval tr is Δqmax, the cell volume Qcell determined from the number n of cells is Qcell / Δqmax> tr × It is necessary to satisfy the relationship of α. α is a coefficient and is a fixed value larger than 1. In the present embodiment, α = 2 is set with a margin. The maximum fuel consumption amount Δqmax is calculated from the injection amount of the injector 10 at the maximum load maximum rotational speed.

ここで、アルコール濃度センサ１６が配置される位置について詳しく説明する。燃料ポンプ４によって送り出された燃料は、一部がプレッシャレギュレータ１２からリターンパイプ１４に排出され、残りは燃料パイプ６へと送り出される。このとき、燃料パイプ６へ流れた燃料がデリバリパイプ８に到達するよりも前に、リターンパイプ１４に排出された燃料がアルコール濃度センサ１６に到達するならば、アルコール濃度センサ１６の出力値から噴射燃料のアルコール濃度を精度良く推定することが可能となる。そのためには、プレッシャレギュレータ１２からアルコール濃度センサ１６までのパイプ容積Ｖsは、以下の関係を満たしている必要がある。なお、ΔＱmは最大燃料消費時のセンサ出力取得間隔ｔrあたりのポンプ吐出量である。βは係数であって１よりも小さい値の固定値である。本実施の形態では、余裕をとってβ＝１／２に設定されている。   Here, the position where the alcohol concentration sensor 16 is disposed will be described in detail. A part of the fuel sent out by the fuel pump 4 is discharged from the pressure regulator 12 to the return pipe 14, and the rest is sent to the fuel pipe 6. At this time, if the fuel discharged to the return pipe 14 reaches the alcohol concentration sensor 16 before the fuel flowing to the fuel pipe 6 reaches the delivery pipe 8, it is injected from the output value of the alcohol concentration sensor 16. It is possible to accurately estimate the alcohol concentration of the fuel. For this purpose, the pipe volume Vs from the pressure regulator 12 to the alcohol concentration sensor 16 needs to satisfy the following relationship. ΔQm is a pump discharge amount per sensor output acquisition interval tr at the time of maximum fuel consumption. β is a coefficient and is a fixed value smaller than 1. In the present embodiment, β is set to 1/2 with a margin.

Ｖs／（ΔＱm−Δｑmax）÷Ｑcell／Δｑmax＜ｎ×β   Vs / (ΔQm−Δqmax) ÷ Qcell / Δqmax <n × β

アルコール濃度センサ１６が上記の関係を満たす位置に配置されているならば、任意の時点においてプレッシャレギュレータ１２から燃料パイプ６に流れた燃料がデリバリパイプ８に到達するまでの時間よりも、同時点においてプレッシャレギュレータ１２からリターンパイプ１４に流れた燃料がアルコール濃度センサ１６に到達するまでの時間のほうが短くなる。これによれば、給油によって燃料タンク２内の燃料のアルコール濃度に変化があった場合には、アルコール濃度の変化した燃料がデリバリパイプ８に到達するよりも前にその変化をアルコール濃度センサ１６によって検出することができる。   If the alcohol concentration sensor 16 is arranged at a position satisfying the above relationship, the fuel flowing from the pressure regulator 12 to the fuel pipe 6 at an arbitrary point in time will be at the same point rather than the time until it reaches the delivery pipe 8. The time until the fuel that has flowed from the pressure regulator 12 to the return pipe 14 reaches the alcohol concentration sensor 16 is shorter. According to this, when there is a change in the alcohol concentration of the fuel in the fuel tank 2 due to refueling, the change is detected by the alcohol concentration sensor 16 before the fuel with the changed alcohol concentration reaches the delivery pipe 8. Can be detected.

図２には、ある時点における燃料パイプ６内のアルコール濃度Ｅの分布を示している。“i”はセルごとに付けられた番号であり、“0”がプレッシャレギュレータ１２に最も近いセル、“n-1”がデリバリパイプ８に最も近いセルに対応している。したがって、Ｅ0はプレッシャレギュレータ１２に最も近いセルのアルコール濃度であり、Ｅn-1はデリバリパイプ８に最も近いセルのアルコール濃度である。デリバリパイプ８に最も近いセルのアルコール濃度Ｅn-1は、デリバリパイプ８内のアルコール濃度の推定に用いられる。本実施の形態ではデリバリパイプ８内のアルコール濃度は一様であって、各インジェクタ１０から噴射される燃料のアルコール濃度はデリバリパイプ８内のアルコール濃度に等しいものとする。   FIG. 2 shows the distribution of the alcohol concentration E in the fuel pipe 6 at a certain point in time. “I” is a number assigned to each cell, “0” corresponds to the cell closest to the pressure regulator 12, and “n−1” corresponds to the cell closest to the delivery pipe 8. Therefore, E0 is the alcohol concentration of the cell closest to the pressure regulator 12, and En-1 is the alcohol concentration of the cell closest to the delivery pipe 8. The alcohol concentration En-1 of the cell closest to the delivery pipe 8 is used to estimate the alcohol concentration in the delivery pipe 8. In the present embodiment, the alcohol concentration in the delivery pipe 8 is uniform, and the alcohol concentration of the fuel injected from each injector 10 is equal to the alcohol concentration in the delivery pipe 8.

その後、インジェクタ１０による燃料噴射によってセル容積Ｑcell分の燃料消費が行なわれると、各記憶部が記憶しているアルコール濃度の値はそれぞれ１つ先のセルに対応する記憶部にシフトされる。例えば、i番目のセルに対応する記憶部には、i-1番目のセルに対応する記憶部に格納されていたアルコール濃度Ｅi-1の値が格納される。そして、i+1番目のセルに対応する記憶部には、i番目のセルに対応する記憶部に格納されていたアルコール濃度Ｅiの値が格納される。   After that, when fuel consumption by the cell volume Qcell is performed by fuel injection by the injector 10, the value of the alcohol concentration stored in each storage unit is shifted to the storage unit corresponding to the next cell. For example, the value of the alcohol concentration Ei−1 stored in the storage unit corresponding to the i−1th cell is stored in the storage unit corresponding to the ith cell. And the value of the alcohol concentration Ei stored in the storage unit corresponding to the i-th cell is stored in the storage unit corresponding to the i + 1-th cell.

一方、アルコール濃度センサ１６の出力値から得られたアルコール濃度は、次のようにして燃料パイプ６内のアルコール濃度の分布に反映される。まず、各インジェクタ１０の燃料噴射量からセンサ出力取得間隔ｔrあたりの燃料消費量Δｑが算出される。また、センサ出力取得間隔ｔrあたりのポンプ吐出量ΔＱが燃料ポンプ４の運転状態に基づいて算出される。ポンプ吐出量ΔＱと燃料消費量Δｑとの差分は、プレッシャレギュレータ１２からリターンパイプ１４へのセンサ出力取得間隔ｔrあたりの燃料排出量を意味する。そして、パイプ容積Ｖsと燃料排出量ΔＱ−Δｑとの比を計算することによって、プレッシャレギュレータ１２からリターンパイプ１４に排出された燃料がアルコール濃度センサ１６に到達するまでの所要時間ｔdi（ｔdi＝Ｖs／（ΔＱ−Δｑ））が算出される。   On the other hand, the alcohol concentration obtained from the output value of the alcohol concentration sensor 16 is reflected in the distribution of alcohol concentration in the fuel pipe 6 as follows. First, the fuel consumption amount Δq per sensor output acquisition interval tr is calculated from the fuel injection amount of each injector 10. Further, the pump discharge amount ΔQ per sensor output acquisition interval tr is calculated based on the operating state of the fuel pump 4. The difference between the pump discharge amount ΔQ and the fuel consumption amount Δq means the fuel discharge amount per sensor output acquisition interval tr from the pressure regulator 12 to the return pipe 14. Then, by calculating the ratio between the pipe volume Vs and the fuel discharge amount ΔQ−Δq, the required time tdi (tdi = Vs) until the fuel discharged from the pressure regulator 12 to the return pipe 14 reaches the alcohol concentration sensor 16. / (ΔQ−Δq)) is calculated.

１．所要時間ｔdiが、ｔdi＜ｔr、という関係を満たす場合
この場合は、プレッシャレギュレータ１２の出口におけるアルコール濃度は、アルコール濃度センサ１６の出力値から得られるアルコール濃度に等しいとされる。 1. When the required time tdi satisfies the relationship tdi <tr In this case, the alcohol concentration at the outlet of the pressure regulator 12 is equal to the alcohol concentration obtained from the output value of the alcohol concentration sensor 16.

２．所要時間ｔdiが、ｔr≦ｔdi＜Ｑcell／Δｑ×２、という関係を満たす場合
Ｑcell／Δｑは燃料が１つのセルを通過するのに要する時間を意味する。上記の関係が満たされる場合、１番目のセルにはアルコール濃度センサ１６の設置位置における燃料と同じ燃料が充填されている。したがって、この場合は、アルコール濃度センサ１６の出力値から得られるアルコール濃度の最新値が１番目のセルに対応する記憶部に記憶される。 2. When the required time tdi satisfies the relationship tr ≦ tdi <Qcell / Δq × 2, Qcell / Δq means the time required for the fuel to pass through one cell. When the above relationship is satisfied, the first cell is filled with the same fuel as the fuel at the position where the alcohol concentration sensor 16 is installed. Therefore, in this case, the latest value of the alcohol concentration obtained from the output value of the alcohol concentration sensor 16 is stored in the storage unit corresponding to the first cell.

３．所要時間ｔdiが、Ｑcell／Δｑ×２＜ｔdi、という関係を満たす場合
この場合は、所要時間ｔdiと燃料の１セルあたりの通過時間Ｑcell／Δｑとの比の値（自然数）ｋが算出される。このｋは、アルコール濃度センサ１６の設置位置における燃料と同じ燃料が充填されているセルの番号である。したがって、この場合は、アルコール濃度センサ１６の出力値から得られるアルコール濃度の最新値が１番目からｋ番目の各セルに対応する記憶部に記憶される。 3. When the required time tdi satisfies the relationship Qcell / Δq × 2 <tdi In this case, the value (natural number) k of the ratio between the required time tdi and the passage time Qcell / Δq per fuel cell is calculated. . This k is the number of the cell filled with the same fuel as the fuel at the position where the alcohol concentration sensor 16 is installed. Therefore, in this case, the latest value of the alcohol concentration obtained from the output value of the alcohol concentration sensor 16 is stored in the storage unit corresponding to each of the first to kth cells.

ＥＣＵ２０は、以上のような方法にて内燃機関の運転時における燃料パイプ６内のアルコール濃度分布の変化を時々刻々と計算し、それを用いてインジェクタ１０から噴射される燃料のアルコール濃度を推定している。これによれば、燃料タンク２内のアルコール濃度に変化があった場合や、燃料消費量やポンプ吐出量が変化する場合であっても、プレッシャレギュレータ１２からデリバリパイプ８までの間のアルコール濃度分布を精度良く得ることができる。   The ECU 20 calculates the change in the alcohol concentration distribution in the fuel pipe 6 during the operation of the internal combustion engine by the method as described above, and estimates the alcohol concentration of the fuel injected from the injector 10 using this. ing. According to this, even when there is a change in the alcohol concentration in the fuel tank 2 or when the fuel consumption amount or the pump discharge amount changes, the alcohol concentration distribution between the pressure regulator 12 and the delivery pipe 8. Can be obtained with high accuracy.

なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施の形態ものから種々変形して実施することができる。例えば、上述の実施の形態では、燃料性状センサとしてアルコール濃度センサを用いているが、どのようなセンサを用いるかは使用される燃料に応じて決定すればよい。例えば、ガソリン機関において使用されるガソリンの質にばらつきがあるのであれば、燃料が重質か軽質かを検知するセンサや、オクタン価を検知するセンサを燃料性状センサとして用いてもよい。   The present invention is not limited to the embodiment described above. The present invention can be implemented with various modifications from the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an alcohol concentration sensor is used as the fuel property sensor, but what kind of sensor is used may be determined according to the fuel used. For example, if the quality of gasoline used in a gasoline engine varies, a sensor that detects whether the fuel is heavy or light, or a sensor that detects the octane number may be used as the fuel property sensor.

２ 燃料タンク
４ 燃料ポンプ
６ 燃料パイプ
８ デリバリパイプ
１０ インジェクタ
１２ プレッシャレギュレータ
１４ リターンパイプ
１６ アルコール濃度センサ
２０ ＥＣＵ 2 Fuel tank 4 Fuel pump 6 Fuel pipe 8 Delivery pipe 10 Injector 12 Pressure regulator 14 Return pipe 16 Alcohol concentration sensor 20 ECU

Claims (3)

燃料タンクから燃料を吸い上げる燃料ポンプと、前記燃料ポンプの吐出口に接続されたプレッシャレギュレータと、各気筒のインジェクタが取り付けられたデリバリパイプと、前記デリバリパイプと前記プレッシャレギュレータとを接続する燃料パイプと、前記プレッシャレギュレータから排出される燃料を前記燃料タンクに戻すためのリターンパイプとを有する内燃機関の燃料供給システムにおいて、
前記リターンパイプに配置された燃料性状センサと、
前記燃料性状センサの出力値に基づいて前記インジェクタから噴射される燃料の燃料性状を推定する燃料性状推定手段とを備え、
前記燃料性状センサは、任意の時点において前記プレッシャレギュレータから前記燃料パイプに流れた燃料が前記デリバリパイプに到達するまでの時間よりも、同時点において前記プレッシャレギュレータから前記リターンパイプに流れた燃料が前記燃料性状センサに到達するまでの時間のほうが短くなる位置に配置されていることを特徴とする内燃機関の燃料供給システム。 A fuel pump for sucking fuel from a fuel tank, a pressure regulator connected to a discharge port of the fuel pump, a delivery pipe to which an injector of each cylinder is attached, and a fuel pipe connecting the delivery pipe and the pressure regulator A fuel supply system for an internal combustion engine having a return pipe for returning the fuel discharged from the pressure regulator to the fuel tank,
A fuel property sensor disposed in the return pipe;
Fuel property estimation means for estimating the fuel property of the fuel injected from the injector based on the output value of the fuel property sensor;
The fuel property sensor is configured such that the fuel that has flowed from the pressure regulator to the return pipe at the same time is longer than the time that the fuel that has flowed from the pressure regulator to the fuel pipe at any point in time reaches the delivery pipe. A fuel supply system for an internal combustion engine, wherein the fuel supply system is disposed at a position where a time until the fuel property sensor is reached is shorter. 前記プレッシャレギュレータから前記燃料性状センサまでのパイプ容積をＶs、前記プレッシャレギュレータから前記デリバリパイプまでのパイプ容積をＶd、各インジェクタの燃料噴射によるセンサ出力取得間隔あたりの最大燃料消費量をΔｑmax、最大燃料消費時のセンサ出力取得間隔あたりのポンプ吐出量をΔＱmとすると、
前記燃料性状センサは、Ｖs／（ΔＱm−Δｑmax）÷Ｖd／Δｑmax＜１、を満たす位置に配置されてい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システム。 The pipe volume from the pressure regulator to the fuel property sensor is Vs, the pipe volume from the pressure regulator to the delivery pipe is Vd, the maximum fuel consumption per sensor output acquisition interval by fuel injection of each injector is Δqmax, the maximum fuel If the pump discharge amount per sensor output acquisition interval during consumption is ΔQm,
2. The fuel supply system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel property sensor is disposed at a position satisfying Vs / (ΔQm−Δqmax) ÷ Vd / Δqmax <1. 前記燃料性状推定手段は、
前記燃料パイプを容積の等しい複数のセルに仮想的に分割した場合の各セルに対応する複数の記憶部を有し、同記憶部のそれぞれに、対応するセルにおける燃料性状パラメータ値を記憶する手段と、
所定の時間間隔で前記燃料性状センサの出力値を取得し、同出力値から燃料性状パラメータ値を計算する手段と、
前記燃料ポンプの吐出量と燃料噴射による燃料消費量とに基づいて前記燃料性状センサの設置位置における燃料と同じ燃料が流れているセルを特定する手段と、
前記インジェクタによる燃料噴射によって前記セルの容積分の燃料消費があった場合に、各記憶部が記憶しているパラメータ値をそれぞれ１つ先のセルに対応する記憶部にシフトさせて更新するとともに、前記プレッシャレギュレータから前記特定したセルまでの各セルに対応する記憶部には前記燃料性状センサの出力値から得られる最新の燃料性状パラメータ値を記録する手段と、
前記デリバリパイプに最も近いセルに対応する記憶部が記憶している燃料性状パラメータ値を用いて前記デリバリパイプ内の燃料の燃料性状を推定する手段と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料供給システム。 The fuel property estimating means includes
Means for storing a plurality of storage units corresponding to each cell when the fuel pipe is virtually divided into a plurality of cells having the same volume, and storing the fuel property parameter value in the corresponding cell in each of the storage units When,
Means for obtaining an output value of the fuel property sensor at a predetermined time interval and calculating a fuel property parameter value from the output value;
Means for specifying a cell in which the same fuel as the fuel at the installation position of the fuel property sensor flows based on the discharge amount of the fuel pump and the fuel consumption amount by fuel injection;
When there is fuel consumption for the volume of the cell due to fuel injection by the injector, the parameter value stored in each storage unit is shifted to the storage unit corresponding to the next cell, and updated. Means for recording the latest fuel property parameter value obtained from the output value of the fuel property sensor in a storage unit corresponding to each cell from the pressure regulator to the identified cell;
The fuel property parameter value stored in the storage unit corresponding to the cell closest to the delivery pipe is used to estimate the fuel property of the fuel in the delivery pipe. 3. A fuel supply system for an internal combustion engine according to 2.
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