JP2013189913A - Fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine.
従来、分離装置を用いて、原料燃料を高オクタン価成分の含有率が高い高オクタン価燃料(高RON燃料)と高オクタン価成分の含有率が低い低オクタン価燃料(低RON燃料)とに分離することが知られている。高RON燃料は、高オクタン価成分の含有率が原料燃料よりも高い。低RON燃料は、高オクタン価成分の含有率が原料燃料よりも低い。そして、内燃機関の運転状態に応じて、分離された高RON燃料と低RON燃料との割合を変更して燃料供給する燃料供給装置が知られている。(例えば、特許文献1参照)。これにより、内燃機関に供給する燃料のオクタン価を内燃機関の運転状態に応じて調節することができる。また、空燃比センサの出力に応じて、分離装置により分離された高RON燃料中の含酸素燃料含有率を推定し、燃料噴射量を補正する技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Conventionally, using a separator, a raw material fuel can be separated into a high octane number fuel with a high content of high octane number components (high RON fuel) and a low octane number fuel with a low content of high octane number components (low RON fuel). Are known. The high RON fuel has a higher content of high octane components than the raw material fuel. The low RON fuel has a lower content of high octane components than the raw material fuel. A fuel supply apparatus is known that supplies fuel by changing the ratio of the separated high RON fuel and low RON fuel in accordance with the operating state of the internal combustion engine. (For example, refer to Patent Document 1). Thereby, the octane number of the fuel supplied to the internal combustion engine can be adjusted according to the operating state of the internal combustion engine. Further, a technique for estimating the oxygen-containing fuel content in the high RON fuel separated by the separation device in accordance with the output of the air-fuel ratio sensor and correcting the fuel injection amount has been proposed (see, for example, Patent Document 2). ).
ところで、原料燃料にエタノール、メタノール等のアルコールやMTBE等の含酸素燃料をガソリン等の石油系燃料に混合した混合燃料を用いることがある。原料燃料として混合燃料を用い、これを分離した場合、分離後の燃料のオクタン価、発熱量等の燃料性状は、石油系燃料だけの通常燃料とは異なってくる。これは、含酸素燃料は、含酸素燃料の有する極性によりアロマ成分と同様に分離膜を透過し易いので、混合燃料に含まれる含酸素燃料は、高RON燃料に分離されるためである。このため、生成された高RON燃料は、分離後の含酸素燃料を含み、燃料性状が大きく変化する。このため、この高RON燃料は多量の含酸素燃料を含み、通常燃料と同様の燃料噴射量とした場合、排気空燃比がリーン空燃比側へシフトする。これに対し、空燃比センサでフィードバック制御して排気空燃比を調整することが考えられるが、内燃機関の運転状態に応じて高RON燃料の供給割合は変更され、全供給量に対する含酸素燃料量の割合は逐次変化することになる。よって、空燃比センサでフィードバック制御して排気空燃比を調整しても後追いの調整となり、排気空燃比を目標空燃比に調整することが困難である。排気空燃比を目標空燃比に調整するためには、高RON燃料に含まれている含酸素燃料含有率を算出し、算出した含酸素燃料含有率に応じて燃料噴射量を補正する必要がある。上記特許文献2に開示された燃料供給装置は、高RON燃料の含酸素燃料含有率に応じた燃料噴射量の補正が行われるが、例えば、給油される燃料の性状は、給油毎に異なることが考えられる。給油毎に燃料の性状が異なる場合、給油直後の空燃比センサの出力値に基づく燃料性状判定にばらつきが生じることがある。
By the way, a mixed fuel obtained by mixing an alcohol-containing fuel such as ethanol or methanol or an oxygen-containing fuel such as MTBE with a petroleum-based fuel such as gasoline may be used as a raw material fuel. When a mixed fuel is used as a raw material fuel and separated, the fuel properties such as the octane number and the calorific value of the separated fuel are different from those of a normal fuel composed solely of petroleum fuel. This is because the oxygen-containing fuel is easy to permeate the separation membrane like the aroma component due to the polarity of the oxygen-containing fuel, so that the oxygen-containing fuel contained in the mixed fuel is separated into the high RON fuel. For this reason, the produced high RON fuel contains the oxygen-containing fuel after separation, and the fuel properties greatly change. For this reason, this high RON fuel contains a large amount of oxygen-containing fuel, and when the fuel injection amount is the same as that of normal fuel, the exhaust air-fuel ratio shifts to the lean air-fuel ratio side. On the other hand, it is conceivable to adjust the exhaust air-fuel ratio by feedback control with an air-fuel ratio sensor, but the supply ratio of high RON fuel is changed according to the operating state of the internal combustion engine, and the oxygen-containing fuel amount with respect to the total supply amount The ratio of will change sequentially. Therefore, even if the exhaust air-fuel ratio is adjusted by feedback control with the air-fuel ratio sensor, it is a follow-up adjustment, and it is difficult to adjust the exhaust air-fuel ratio to the target air-fuel ratio. In order to adjust the exhaust air-fuel ratio to the target air-fuel ratio, it is necessary to calculate the oxygen-containing fuel content contained in the high RON fuel and correct the fuel injection amount according to the calculated oxygen-containing fuel content . The fuel supply device disclosed in
そこで本明細書開示の内燃機関の燃料供給装置は、給油直後等、燃料タンク内の燃料の性状が変化したときに、即座に適切な燃料噴射量を実現することを課題とする。 Therefore, an object of the fuel supply device for an internal combustion engine disclosed in the present specification is to immediately realize an appropriate fuel injection amount when the property of the fuel in the fuel tank changes, such as immediately after refueling.
上記課題を解決するために本明細書開示の内燃機関の燃料供給装置は、含酸素燃料を含まない通常燃料と、含酸素燃料と通常燃料とが混合された混合燃料と、のどちらかを用いた原料燃料を、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とに分離する燃料分離手段と、原料燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値と、原料燃料から分離された前記低オクタン価燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値と、前記高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との噴射比率に基づいて、燃料噴射量を制御する制御手段と、を備える。 In order to solve the above problems, the fuel supply device for an internal combustion engine disclosed in this specification uses either a normal fuel that does not contain oxygen-containing fuel, or a mixed fuel that is a mixture of oxygen-containing fuel and normal fuel. The fuel separation means for separating the raw material fuel into the high octane fuel and the low octane fuel, the output value of the air-fuel ratio sensor obtained at the time of the raw fuel injection, and the injection of the low octane fuel separated from the raw fuel Control means for controlling the fuel injection amount based on the obtained output value of the air-fuel ratio sensor and the injection ratio of the high octane fuel and the low octane fuel.
燃料分離手段により分離された原料燃料は、毎回ほぼ一定の割合で高オクタン価燃料(高RON燃料)と低オクタン価燃料(低RON燃料)とに分離されることがわかっている。そして、含酸素燃料は、ほぼ全量が高RON燃料側に分離することもわかっている。すなわち、分離後の低RON燃料側には、含酸素燃料が含まれていない状態となる。このため、含酸素燃料が含まれていない低RON燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値を基準とした演算を行うことにより、適切な空燃比となるような燃料噴射量を決定することができる。 It has been found that the raw material fuel separated by the fuel separation means is separated into a high octane fuel (high RON fuel) and a low octane fuel (low RON fuel) at a substantially constant rate each time. It is also known that almost all the oxygen-containing fuel is separated to the high RON fuel side. That is, the oxygen-containing fuel is not included on the low RON fuel side after separation. For this reason, by performing a calculation based on the output value of the air-fuel ratio sensor acquired at the time of injection of the low RON fuel that does not contain oxygen-containing fuel, the fuel injection amount that provides an appropriate air-fuel ratio is determined. be able to.
前記制御手段は、原料燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値と、原料燃料から分離された前記低オクタン価燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値とを比較して、前記原料燃料中の含酸素燃料含有率を算出し、前記原料燃料中の含酸素燃料含有率に基づいて、前記原料燃料の増量割合を算出して燃料噴射量に反映させることができる。 The control means compares the output value of the air-fuel ratio sensor acquired when the raw fuel is injected with the output value of the air-fuel ratio sensor acquired when the low-octane fuel separated from the raw fuel is injected, and The oxygen-containing fuel content rate in the raw fuel can be calculated, and the increase rate of the raw fuel can be calculated based on the oxygen-containing fuel content rate in the raw fuel and reflected in the fuel injection amount.
上述のように、分離後の低RON燃料側には、含酸素燃料が含まれていない状態となることがわかっている。このため、含酸素燃料が含まれていない低RON燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値を基準とし、この低RON燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値と原料燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値とを比較することにより、原料燃料中の含酸素燃料含有率を算出することができる。算出された原料燃料中の含酸素燃料含有率に基づいて、原料燃料のみを噴射するときの増量割合を算出すれば、原料燃料のみを噴射したときに適切な空燃比とすることができる。 As described above, it is known that the low RON fuel side after separation is in a state in which no oxygen-containing fuel is contained. Therefore, based on the output value of the air-fuel ratio sensor acquired at the time of injection of the low RON fuel not containing oxygen-containing fuel, the output value of the air-fuel ratio sensor acquired at the time of injection of the low RON fuel and the raw fuel By comparing the output value of the air-fuel ratio sensor acquired at the time of injection, the oxygen-containing fuel content in the raw fuel can be calculated. By calculating the increase ratio when only the raw material fuel is injected based on the calculated oxygen-containing fuel content in the raw material fuel, an appropriate air-fuel ratio can be obtained when only the raw material fuel is injected.
前記制御手段は、原料燃料から分離された前記高オクタン価燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値と、前記原料燃料から分離された前記低オクタン価燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値とを比較するとともに、前記高オクタン価燃料の噴射時の前記高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との噴射比率に基づいて、前記高オクタン価燃料の増量割合を算出して燃料噴射量に反映させることができる。 The control means includes an output value of an air-fuel ratio sensor acquired when the high-octane fuel separated from the raw fuel is injected, and an air-fuel ratio sensor acquired when the low-octane fuel separated from the raw fuel is injected. Compare the output value and calculate the increase ratio of the high octane fuel based on the injection ratio of the high octane fuel and the low octane fuel at the time of the injection of the high octane fuel and reflect it in the fuel injection amount Can do.
上述のように、分離後の低RON燃料側には、含酸素燃料が含まれていない状態となることがわかっている。このため、含酸素燃料が含まれていない低RON燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値を基準とし、この低RON燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値と、低RON燃料との噴射比率が既知である高RON燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値とを比較することにより、高RON燃料中の含酸素燃料含有率を算出することができる。算出された高RON燃料中の含酸素燃料含有率に基づいて、高RON燃料を噴射するときの増量割合を算出すれば、高RON燃料を噴射したときに適切な空燃比とすることができる。 As described above, it is known that the low RON fuel side after separation is in a state in which no oxygen-containing fuel is contained. Therefore, based on the output value of the air-fuel ratio sensor acquired at the time of injection of the low RON fuel not containing oxygen-containing fuel, the output value of the air-fuel ratio sensor acquired at the time of injection of the low RON fuel and the low RON The oxygen-containing fuel content in the high RON fuel can be calculated by comparing the output value of the air-fuel ratio sensor acquired during the injection of the high RON fuel whose injection ratio with the fuel is known. Based on the oxygen-containing fuel content ratio in the calculated high RON fuel, if an increase ratio at the time of injecting the high RON fuel is calculated, an appropriate air-fuel ratio can be obtained when the high RON fuel is injected.
本明細書に開示された内燃機関の燃料供給装置によれば、燃料タンク内の燃料の性状が変化したときに、即座に適切な燃料噴射量を実現することができる。 According to the fuel supply device for an internal combustion engine disclosed in this specification, an appropriate fuel injection amount can be immediately realized when the property of the fuel in the fuel tank changes.
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, in the drawings, the dimensions, ratios, and the like of each part may not be shown so as to completely match the actual ones.
図1は、本明細書開示の内燃機関の燃料供給装置(以下、単に「燃料供給装置」という。)1が適用された内燃機関100の概略構成を示す説明図である。内燃機関1は、内燃機関1を作動させる燃料を貯留する燃料タンク2を備える。燃料タンク2内には、原料燃料が貯留される。ここで、原料燃料とは、例えば90RONの通常のガソリン等の石油系燃料(通常燃料)や、エタノール、メタノール等のアルコールやMTBE等の含酸素燃料をガソリン等の石油系燃料(通常燃料)に混合した混合燃料である場合がある。本実施例では、ガソリンのみ、又はガソリンとエタノールが混合された混合燃料が給油される場合を想定する。しかしながら、給油されるエタノールの含有量は、毎回一定であるとは限らず、原料燃料中のエタノール含有率(含酸素燃料含有率)は、変化する。特に性状の異なる燃料が給油された場合は、エタノール含有率が大きく変化する場合がある。なお、以下の説明において、全体の燃料量に対するエタノールの量を示すエタノール含有率をEn(nはエタノール含有率を百分率で示す数字)で示す。例えば、エタノール含有率が10%であるときは、E10と表記し、エタノール含有率が5%のときは、E5と表記する。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an
燃料タンク2内には、燃料ポンプP1が配設されている。燃料タンク2の原料燃料は、燃料ポンプP1によって第1燃料配管3に送り出される。第1燃料配管3の途中には、流量制御弁4が設けられている。流量制御弁4は、第1燃料配管3を流通する原料燃料の流量を調節する。原料燃料は、燃料ポンプP1及び流量制御弁4によって、所定の圧力まで昇圧される。また、第1燃料配管3は、流量制御弁4から第2燃料配管5に分岐している。
In the
第1燃料配管3の流量制御弁4の下流側には、ヒートパイプ6が設けられている。ヒートパイプ6は、内燃機関1の排気通路7内を流通する排気の熱を受けた媒体で原料燃料を加熱する。昇圧された原料燃料は、ヒートパイプ6によって、所定の温度まで昇温される。
A
第1燃料配管3上の、流量制御弁4とヒートパイプ6との間には、温度センサ8が配置されている。温度センサ8は原料燃料の温度を取得する。
A
第1燃料配管3は、ヒートパイプ4よりも下流側において、分離器9に接続されている。分離器9は、加熱された原料燃料を、高RON燃料(高オクタン価燃料)と、低RON燃料(低オクタン価燃料)とに分離する。分離器9は、容器内をアロマ分離膜10で仕切って第1区画11と第2区画12を形成している。アロマ分離膜10は、原料燃料中の芳香族成分を選択的に透過させる性質を有している。第2区画12は、イダクタ13の作用により負圧となる。このため、分離器9に流入した高温高圧の原料燃料の一部が、アロマ分離膜10を透過して、第2区画12側へ移動する。第2区画12側へ移動した燃料は、芳香族成分量が多くなり、高RON燃料となる。一方、アロマ分離膜10を透過しない燃料は、芳香族成分量が少なく、低RON燃料となる。
The
分離器9における燃料がアロマ分離膜10を透過していない第1区画11は、第3燃料配管14に接続されている。第3燃料配管14は、第2燃料配管5と合流している。分離器9における燃料がアロマ分離膜10を透過した第2区画12は、第4燃料配管15に接続されている。なお、分離器9は、燃料分離手段に相当する。
The
第2燃料配管5の第3燃料配管14との合流点の下流側には、第1燃料クーラ16が配設されている。第4燃料配管15には、第2燃料クーラ17が配設されている。第1燃料クーラ16及び第2燃料クーラ17は、それぞれ、各燃料を外気と熱交換して冷却する。第2燃料配管5は、第1燃料クーラ16よりも下流側において、インジェクタ18に接続されている。インジェクタ18は内燃機関100内で燃料を噴射する。第4燃料配管15は、第2燃料クーラ12よりも下流においてイダクタ13に接続されている。イダクタ13は、上述のように第2区画12内を負圧にすることができる。イダクタ13の下流側には、高RON燃料タンク19に接続されている。高RON燃料タンク19内には、貯留されている高RON燃料の残量を検知する残量センサ20が配設されている。高RON燃料タンク14内の高RON燃料は、燃料ポンプP2で汲み上げられて内燃機関100内のインジェクタ21に供給される。
A
内燃機関100は、内燃機関100を制御するための電子制御ユニット(Electronic Control Unit:以下、ECUという)22を備える。ECU22は、内燃機関100の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関100の運転状態を制御する。ECU22には、上述の残量センサ20の他、内燃機関100の排気通路7に配置され内燃機関100から排出された排気の排気空燃比を検知する空燃比センサ23、クランクポジションセンサ24、アクセルポジションセンサ25等の各種センサが電気配線を介して接続されている。また、ECU22には温度センサ8が電気的に接続されている。これら各種センサの出力信号は、ECU22に入力される。一方、ECU17には、流量制御弁4、イダクタ17、及びインジェクタ18、21が電気配線を介して接続されており、ECU22によりこれらの機器が制御される。
The
ECU22は、内燃機関100内の夫々のインジェクタ18、21から吸気ポートへ噴射される高RON燃料及び低RON燃料の噴射割合を、運転状態に応じて変更する。ECU22は、制御手段に相当する。ECU22は、原料燃料の噴射時に取得された空燃比センサ23の出力値、原料燃料から分離された低RON燃料の噴射時に取得された空燃比センサ23の出力値、高RON燃料と低RON燃料との噴射比率に基づき、燃料噴射量を制御する。
The
つぎに、このような燃料供給装置1の制御の一例につき、図2を参照しつつ説明する。燃料供給装置1の制御は、ECU22によって主体的に行われる。
Next, an example of the control of the
まず、ステップS1では、空燃比センサ(A/Fセンサ)23がON状態であるか否かを判断する。ここで、空燃比センサ23は、排気温度が所定値以上とならないと出力しないため、空燃比センサ23の出力があるか否かに内燃機関100が暖機されたか否かの判断の目安とすることができる。内燃機関100の排気温度が所定値以上となると、ヒートパイプ6を通じて原料燃料が加熱され、分離器9内で、高RON燃料と低RON燃料とに分離されるようになる。ステップS1の処理はYes判定がされるまで繰り返される。ステップS1でYesと判断したときは、ステップS2へ進む。ステップS2では、温度センサ8により取得した原料燃料の温度Tfが予め定めた閾値Tf0よりも低いか否かを判断する。閾値Tf0は、流量制御弁4を制御して分離器9側への原料燃料の流入を0(FC=0)とするか否かの基準となる値である。原料燃料が過度に加熱された状態で、FC=0の状態とすると、燃料コーキングのおそれが有る。そこで、閾値Tf0は、燃料コーキングを回避するために余裕を持たせた温度に設定されている。
First, in step S1, it is determined whether or not the air-fuel ratio sensor (A / F sensor) 23 is in an ON state. Here, since the air-
ステップS2でYesと判断したときは、ステップS3へ進む。ステップS3では、流量制御弁4を制御して、FC=0の状態とする。すなわち、分離器9側への原料燃料の流入を停止し、原料燃料を第2燃料配管5側への流通させる。そして、引き続き行われるステップS4において、燃料タンク2内の燃料、すなわち、原料燃料の含酸素燃料含有率(エタノール含有率;En)を算出する。具体的には、原料燃料の噴射時に取得された空燃比センサ23の出力値AF−Rと、低RON燃料の噴射時に取得された空燃比センサ23の出力値AF−Lとを比較する。ここでの演算は、低RON燃料中には、含酸素燃料であるエタノールは混入していないとの知見に基づいて行う。すなわち、低RON燃料は、E0であるとして、このときの出力値AF−Lを基準として、出力値AF−Rを分析することにより、原料燃料中のエタノール含有率を取得することができる。
When it is determined Yes in step S2, the process proceeds to step S3. In step S3, the
このようにして原料燃料中のエタノール含有率が算出されると、引き続き行われるステップS5において、高RON燃料の含酸素燃料含有率、すなわち、エタノール含有率を算出することができる。ここで、高RON燃料のエタノール含有率の算出について図3(A)〜(C)を参照しつつ説明する。図3(A)〜(C)は分離器9を通過した後の燃料の性状を示す説明図である。
When the ethanol content in the raw material fuel is thus calculated, the oxygen-containing fuel content of the high RON fuel, that is, the ethanol content can be calculated in the subsequent step S5. Here, calculation of the ethanol content of the high RON fuel will be described with reference to FIGS. 3A to 3C are explanatory views showing the properties of the fuel after passing through the
分離器9を所定条件下で稼動させた場合、分離器9により分離された原料燃料は、毎回ほぼ一定の割合で高RON燃料と低RON燃料とに分離されることがわかっている。例えば、図3(A)に示すように原料燃料のエタノール含有率が0%であるとき、分離器9に原料燃料を供給すると、供給された原料燃料の80%が低RON燃料として排出され、残りの20%が高RON燃料として排出される。このとき、元々の原料燃料のエタノール含有率が0%であるから、低RON燃料、高RON燃料ともに、エタノール含有率は0パーセントである(E0)。このとき、原料燃料が90RONであるとすると、例えば、低RON燃料は88RON、高RON燃料は100RONの燃料となる。
It is known that when the
図3(B)に示すように原料燃料のエタノール含有率が5%(E5)であるとき、分離器9に原料燃料を供給すると、供給された原料燃料の80%が低RON燃料として排出され、残りの20%が高RON燃料として排出される。すなわち、同一の分離器9を用いると、原料燃料のエタノール含有率の相違にかかわらず、低RON燃料と高RON燃料とは、ほぼ同一の比率で分離される。また、原料燃料に含有されていたエタノール分は、ほぼ全量が高RON燃料側に分離されることがわかっている。このとき、元々の原料燃料のエタノール含有率が5%であるから、高RON燃料のエタノール含有率は25%(E25)となる。一方、低RON燃料側には、エタノール分はほとんど分離されないため、低RON燃料のエタノール含有率はほぼ0%(E0)となる。このとき、原料燃料が91RONであるとすると、例えば、低RON燃料は88RON、高RON燃料は102RONの燃料となる。
When the raw material fuel is supplied to the
図3(C)に示すように原料燃料のエタノール含有率が10%(E10)であるとき、分離器9に原料燃料を供給すると、上記の二つの場合と同様に、供給された原料燃料の80%が低RON燃料として排出され、残りの20%が高RON燃料として排出される。すなわち、同一の分離器9を用いると、原料燃料のエタノール含有率の相違にかかわらず、低RON燃料と高RON燃料とは、ほぼ同一の比率で分離される。また、原料燃料に含有されていたエタノール分は、ほぼ全量が高RON燃料側に分離されることも同様である。このとき、元々の原料燃料のエタノール含有率が10%であるから、高RON燃料のエタノール含有率は50%(E50)となる。一方、低RON燃料側には、エタノール分はほとんど分離されないため、低RON燃料のエタノール含有率はほぼ0%(E0)となる。このとき、原料燃料が92RONであるとすると、例えば、低RON燃料は88RON、高RON燃料は104RONの燃料となる。
When the raw material fuel is supplied to the
ここで、着目すべきは、分離器9に原料燃料を供給すると、原料燃料中のエタノール分のほぼ全量が高RON燃料側へ分離され、低RON燃料側には分離されないということである。このため、原料燃料のエタノール含有率を把握することができれば、この原料燃料のエタノール含有率に基づいて高RON燃料のエタノール含有率を算出することができる。上記の例で言えば、原料燃料がE5であれば、高RON燃料はE25となり、原料燃料がE10であれば、高RON燃料はE50となる。
Here, it should be noted that when the raw material fuel is supplied to the
ステップS4、ステップS5を経ることによって原料燃料のエタノール含有率、高RON燃料のエタノール含有率を把握した後は、ステップS9へ進む。ステップS9の処理については後に詳述する。 After step S4 and step S5, the ethanol content of the raw material fuel and the ethanol content of the high RON fuel are grasped, and then the process proceeds to step S9. The process of step S9 will be described in detail later.
ステップS2でNoと判断したときは、ステップS6へ進む。ステップS6では、高RON燃料噴射を行う。高RON燃料を行うか否かは、内燃機関100の運転状態に基づくが、燃料性状判定のために強制的に高RON燃料噴射を行ってもよい。ステップS6に引き続き行われるステップS7では、高RON燃料の含酸素燃料含有率(エタノール含有率;En)を算出する。具体的には、高RON燃料の噴射時に取得された空燃比センサ23の出力値AF−HLと、低RON燃料の噴射時に取得された空燃比センサ23の出力値AF−Lとを比較する。ここでの演算は、低RON燃料中には、含酸素燃料であるエタノールは混入していないとの知見に基づいて行う。すなわち、低RON燃料は、E0であるとして、このときの出力値AF−Lを基準として、出力値AF−HLを分析することにより、原料燃料中のエタノール含有率を取得することができる。ここで、高RON燃料の噴射は、低RON燃料の噴射とともに行われる。すなわち、混合噴射が行われる場合を想定している。高RON燃料と低RON燃料との噴射比率は、内燃機関の運転状態に応じてECU22によって決定されるものである。従って、この時点において、高RON燃料と低RON燃料との噴射比率は、既知である。また、上述のように、分離器9に供給された原料燃料は、一定の割合で高RON燃料と低RON燃料とに分離され、また、ほぼ全量のエタノール分は、高RON燃料側に分離される。このことから、高RON燃料のエタノール含有率を算出すすることができる。なお、高RON燃料の噴射比率が100%であるときは、このときの出力値AF−Hを出力値AF−Lと比較することにより、高精度に高RON燃料のエタノール含有率を算出することができる。
When it is determined No in step S2, the process proceeds to step S6. In step S6, high RON fuel injection is performed. Whether or not to perform high RON fuel is based on the operating state of the
ステップS7に引き続き行われるステップS8では、高RON燃料のエタノール含有率に基づいて原料燃料(燃料タンク内燃料)のエタノール含有率を算出する。分離器9により分離された燃料には、上述の関係があるため、高RON燃料のエタノール含有率を把握することができれば、この高RON燃料のエタノール含有率に基づいて原料燃料のエタノール含有率を算出することができる。上記の例で言えば、高RON燃料がE25であれば、原料燃料はE5となり、高RON燃料がE50であれば、原料燃料はE10となる。
In step S8, which is performed subsequent to step S7, the ethanol content of the raw fuel (fuel in the fuel tank) is calculated based on the ethanol content of the high RON fuel. Since the fuel separated by the
ステップS7、ステップS8を経ることによって原料燃料のエタノール含有率、高RON燃料のエタノール含有率を把握した後は、ステップS9へ進む。 After step S7 and step S8, the ethanol content of the raw material fuel and the ethanol content of the high RON fuel are grasped, and then the process proceeds to step S9.
ステップS9では、原料燃料増量割合(増量1)と、高RON燃料増量割合(増量2)を決定する。エタノールを含有している燃料は、エタノールが含酸素燃料であることから、空燃比がリーン側にシフトする。すなわち、燃料量が不足する。そこで、エタノール含有量に見合った燃料増量として、ストイキに近づける。原料燃料がE10で、高RON燃料がE50である場合は、増量1を3.4%に設定し、増量2を20%に設定する。
In step S9, the raw material fuel increase ratio (increase 1) and the high RON fuel increase ratio (increase 2) are determined. The fuel containing ethanol shifts the air-fuel ratio to the lean side because ethanol is an oxygen-containing fuel. That is, the amount of fuel is insufficient. Therefore, the fuel increase corresponding to the ethanol content is brought close to stoichiometry. When the raw material fuel is E10 and the high RON fuel is E50, the
そして、ステップS10では、FC=0か否か、すなわち、流量制御弁4により、分離器9側へ燃料が供給されているか否かを判断する。ステップS10でYesと判断した場合、すなわち、原料燃料が噴射に供される場合は、ステップS11へ進み、増量1及び増量2が実行される。一方、ステップS10でNoと判断したときは、原料燃料のみが噴射されることがないため、ステップS12において増量1が回避され、増量2が実行される。このようにして、算出された原料燃料の増量割合、高RON燃料の増量割合が燃料噴射量に反映される。なお、低RON燃料の増量は不要である。これは、低RON燃料には、含酸素燃料であるエタノールが含まれておらず、低RON燃料の噴射に伴う空燃比のリーン側へのシフトは起こらないと考えられるためである。
In step S10, it is determined whether or not FC = 0, that is, whether or not fuel is supplied to the
以上のように、実施例の燃料供給装置1によれば、E0とすることができる低RON燃料噴射時に取得された空燃比センサの出力値を基準として原料燃料のエタノール含有率及び高RON燃料のエタノール含有率を把握することができる。これにより、給油等により、燃料タンク内の燃料の性状が変化したときに、即座に適切な燃料噴射量を実現することができる。
As described above, according to the
上記実施例は本発明を実施するための一例にすぎない。よって本発明はこれらに限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 The above embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to these, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.
1 燃料供給装置
2 燃料タンク
3 第1燃料配管
4 流量制御弁
5 第2燃料配管
6 ヒートパイプ
7 排気通路
8 温度センサ
9 分離器
10 アロマ分離膜
17 イダクタ
22 ECU
23 空燃比センサ
P1、P2 燃料ポンプ
DESCRIPTION OF
23 Air-fuel ratio sensor P1, P2 Fuel pump
Claims (3)
原料燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値と、原料燃料から分離された前記低オクタン価燃料の噴射時に取得された空燃比センサの出力値と、前記高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との噴射比率に基づいて、燃料噴射量を制御する制御手段と、
を備える内燃機関の燃料供給装置。 A fuel separation means for separating a raw fuel using one of a normal fuel not containing oxygen-containing fuel and a mixed fuel obtained by mixing oxygen-containing fuel and normal fuel into a high-octane fuel and a low-octane fuel; ,
The output value of the air-fuel ratio sensor acquired at the time of injection of the raw fuel, the output value of the air-fuel ratio sensor acquired at the time of injection of the low-octane fuel separated from the raw fuel, and the high-octane fuel and the low-octane fuel Control means for controlling the fuel injection amount based on the injection ratio;
A fuel supply device for an internal combustion engine.
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