JP4858422B2 - Fuel supply control device for internal combustion engine - Google Patents
Fuel supply control device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP4858422B2 JP4858422B2 JP2007307839A JP2007307839A JP4858422B2 JP 4858422 B2 JP4858422 B2 JP 4858422B2 JP 2007307839 A JP2007307839 A JP 2007307839A JP 2007307839 A JP2007307839 A JP 2007307839A JP 4858422 B2 JP4858422 B2 JP 4858422B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- internal combustion
- combustion engine
- fuel tank
- separated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
燃料にアルコールが混合されたアルコール混合燃料により運転可能な内燃機関の燃料供給制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply control device for an internal combustion engine that can be operated by an alcohol mixed fuel in which alcohol is mixed with fuel.
近年、内燃機関にて、燃料性状の異なる複数種類の燃料を用い、それぞれの短所を補って長所を相互補完させる、所謂、多種燃料内燃機関が採用されている。この多種燃料内燃機関が搭載された車両は、一般にフレキシブル燃料自動車(FFV:Flexible Fuel Vehicle)と呼ばれている。その一例としては、ガソリン燃料とエタノール等のアルコール燃料を要求性能に合わせて単独でまたは混合して使用し、内燃機関のエミッション性能の向上やガソリン燃料等の化石燃料の消費抑制などのような環境性能の向上を図るものが知られている。 2. Description of the Related Art In recent years, so-called multi-fuel internal combustion engines have been adopted in which a plurality of types of fuels having different fuel properties are used in an internal combustion engine and the respective advantages are complemented and the advantages are mutually complemented. A vehicle equipped with this multi-fuel internal combustion engine is generally called a flexible fuel vehicle (FFV). One example is the use of gasoline fuel and alcohol fuel such as ethanol alone or in combination according to the required performance to improve the internal combustion engine emission performance and reduce consumption of fossil fuel such as gasoline fuel. Those that improve performance are known.
この場合、内燃機関では、ガソリン燃料を使用するときのメリットと、アルコール燃料を使用するときのメリットがあり、内燃機関の運転状態に応じて使い分けることが望ましい。例えば、アルコール燃料は、ガソリン燃料よりも気化潜熱が大きく、また、沸点が高いことから、内燃機関の低温時には、蒸発しにくく可燃混合気を形成することが困難となり、内燃機関の始動性が低下する。一方、アルコール燃料は、オクタン価が高いことから、内燃機関の高回転・高負荷領域では、ノッキングの発生を抑制することが可能となる。 In this case, the internal combustion engine has a merit when using gasoline fuel and a merit when using alcohol fuel, and it is desirable to use them according to the operating state of the internal combustion engine. For example, alcohol fuel has a larger latent heat of vaporization than gasoline fuel, and has a higher boiling point. Therefore, when the internal combustion engine is at a low temperature, it becomes difficult to evaporate and it is difficult to form a combustible mixture, which reduces the startability of the internal combustion engine. To do. On the other hand, since the alcohol fuel has a high octane number, it is possible to suppress the occurrence of knocking in a high rotation / high load region of the internal combustion engine.
そのため、メイン燃料タンク内にアルコール燃料とガソリン燃料との混合燃料を貯留し、燃料分離装置によりガソリン燃料とアルコール燃料とに分離し、分離されたガソリン燃料とアルコール燃料をそれぞれサブ燃料タンクに貯留し、内燃機関の運転状態に応じて、ガソリン燃料またはアルコール燃料を選択的に内燃機関に供給することが考えられる。しかし、この場合、ガソリン燃料用のサブ燃料タンクとアルコール燃料用のサブ燃料タンクとが必要となることから、車両への燃料搭載容量が増加してしまう。 Therefore, a mixed fuel of alcohol fuel and gasoline fuel is stored in the main fuel tank, separated into gasoline fuel and alcohol fuel by the fuel separator, and the separated gasoline fuel and alcohol fuel are stored in the sub fuel tank, respectively. It is conceivable to selectively supply gasoline fuel or alcohol fuel to the internal combustion engine according to the operating state of the internal combustion engine. However, in this case, since a sub fuel tank for gasoline fuel and a sub fuel tank for alcohol fuel are required, the fuel mounting capacity to the vehicle increases.
そこで、メイン燃料タンク内にガソリン燃料とアルコール燃料との混合燃料を貯留し、内燃機関の運転状態がガソリン燃料を使用するのに適している場合、燃料分離装置によりガソリン燃料とアルコール燃料とに分離し、分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンクに貯留し、このサブ燃料タンクから内燃機関にガソリン燃料を供給する一方、燃料分離装置により分離されたアルコール燃料をメイン燃料タンクに戻すものが提案されている。例えば、このような内燃機関としては、下記特許文献1に記載されたものがある。 Therefore, when a mixed fuel of gasoline fuel and alcohol fuel is stored in the main fuel tank and the operation state of the internal combustion engine is suitable for using gasoline fuel, the fuel separator separates the fuel into gasoline fuel and alcohol fuel. Then, the separated gasoline fuel is stored in the sub fuel tank, and the gasoline fuel is supplied from the sub fuel tank to the internal combustion engine, while the alcohol fuel separated by the fuel separator is returned to the main fuel tank. Yes. For example, such an internal combustion engine is described in Patent Document 1 below.
ところが、上述したように、燃料分離装置によりガソリン燃料とアルコール燃料とに分離し、分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンクに貯留し、このガソリンを内燃機関に供給する一方、分離されたアルコール燃料をメイン燃料タンクに戻す制御を実行すると、メイン燃料タンクでは、ガソリン燃料のみの消費が多くなり、アルコール濃度が高くなる。すると、燃料分離装置によりガソリン燃料を必要量だけ分離することができず、内燃機関の運転状態に応じてガソリン燃料とアルコール燃料とを使い分けることが困難となり、低温始動性能が悪化してしまう。 However, as described above, the fuel separator separates the gasoline fuel and the alcohol fuel, stores the separated gasoline fuel in the sub fuel tank, and supplies the gasoline to the internal combustion engine. When the control to return to the main fuel tank is executed, only the gasoline fuel is consumed in the main fuel tank, and the alcohol concentration becomes high. Then, the fuel separator cannot separate the required amount of gasoline fuel, making it difficult to use the gasoline fuel and the alcohol fuel properly according to the operating state of the internal combustion engine, and the low temperature start performance is deteriorated.
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料を選択的に使用することで性能の向上を図る内燃機関の燃料供給制御装置を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve such problems, and provides a fuel supply control device for an internal combustion engine that improves performance by selectively using fuel having properties suitable for the operating state of the internal combustion engine. The purpose is to provide.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関の燃料供給制御装置は、メイン燃料タンクに貯留される混合燃料を燃料分離装置によりアルコール燃料と炭化水素燃料とに分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンクに供給する共に、他方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、前記メイン燃料タンクまたは前記サブ燃料タンクに貯留された燃料を内燃機関に供給可能な内燃機関の燃料供給制御装置において、前記燃料分離装置により分離されて前記サブ燃料タンクに貯留された一方の燃料を前記内燃機関に供給した後、前記燃料分離装置により分離された他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留して前記内燃機関に供給することを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a fuel supply control device for an internal combustion engine according to the present invention separates mixed fuel stored in a main fuel tank into alcohol fuel and hydrocarbon fuel by a fuel separator. An internal combustion engine capable of supplying one separated fuel to the sub fuel tank, returning the other fuel to the main fuel tank, and supplying the fuel stored in the main fuel tank or the sub fuel tank to the internal combustion engine In this fuel supply control device, after one fuel separated by the fuel separation device and stored in the sub fuel tank is supplied to the internal combustion engine, the other fuel separated by the fuel separation device is supplied to the sub fuel. It is stored in a tank and supplied to the internal combustion engine.
本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域に入ると、前記燃料分離装置により混合燃料を分離し、分離された一方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された一方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴としている。 In the fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when the operating state of the internal combustion engine enters a use area of one fuel, the fuel separation device separates the mixed fuel, and the separated fuel is used as the sub fuel. The fuel is stored in a tank, and supply of one fuel stored in the sub fuel tank to the internal combustion engine is started.
本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域から外れると、前記燃料分離装置により分離された一方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴としている。 In the internal combustion engine fuel supply control apparatus according to the present invention, when the operating state of the internal combustion engine deviates from one fuel use region, one fuel separated by the fuel separation device is returned to the main fuel tank, and the other The fuel is stored in the sub fuel tank, and the supply of the other fuel stored in the sub fuel tank to the internal combustion engine is started.
本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記内燃機関へ供給する一方の燃料の供給量が予め設定された所定量を超えると、前記燃料分離装置により分離された一方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴としている。 In the fuel supply control device for an internal combustion engine of the present invention, when the supply amount of one fuel supplied to the internal combustion engine exceeds a predetermined amount set in advance, the one fuel separated by the fuel separation device is transferred to the main fuel. The fuel is returned to the tank, the other fuel is stored in the sub fuel tank, and the supply of the other fuel stored in the sub fuel tank to the internal combustion engine is started.
本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記内燃機関へ供給する一方の燃料の供給量と他方の燃料の供給量との差が予め設定された所定量を超えると、前記燃料分離装置により分離された一方の燃料を前記メイン燃料タンクに戻し、他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留し、該サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の前記内燃機関への供給を開始することを特徴としている。 In the fuel supply control device for an internal combustion engine of the present invention, when the difference between the supply amount of one fuel supplied to the internal combustion engine and the supply amount of the other fuel exceeds a predetermined amount set in advance, the fuel separation device One separated fuel is returned to the main fuel tank, the other fuel is stored in the sub fuel tank, and supply of the other fuel stored in the sub fuel tank to the internal combustion engine is started. It is said.
本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記メイン燃料タンクのアルコール濃度が予め設定された所定濃度となると、前記内燃機関への他方の燃料の供給を終了することを特徴としている。 In the fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when the alcohol concentration in the main fuel tank reaches a predetermined concentration, the supply of the other fuel to the internal combustion engine is terminated.
本発明の内燃機関の燃料供給制御装置では、前記メイン燃料タンクのアルコール濃度が予め設定された所定濃度となり、且つ、前記サブ燃料タンクに貯留されている他方の燃料がなくなったら、前記メイン燃料タンクに貯留された混合燃料の前記内燃機関へ供給を開始することを特徴としている。 In the fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when the alcohol concentration of the main fuel tank reaches a predetermined concentration set in advance and the other fuel stored in the sub fuel tank is exhausted, the main fuel tank The supply of the mixed fuel stored in the internal combustion engine to the internal combustion engine is started.
本発明の内燃機関の燃料供給制御装置によれば、メイン燃料タンクに貯留される混合燃料をアルコール燃料と炭化水素燃料とに分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンクに供給する共に、他方の燃料をメイン燃料タンクに戻し可能に構成し、分離された一方の燃料を内燃機関に供給した後、分離された他方の燃料を内燃機関に強制的に供給するので、メイン燃料タンクに貯留される混合燃料のアルコール濃度は所定濃度に維持されることとなり、常時、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料を選択的に使用することができ、低温始動性能や高回転・高負荷時における性能の向上を図ることができる。 According to the fuel supply control device for an internal combustion engine of the present invention, the mixed fuel stored in the main fuel tank is separated into the alcohol fuel and the hydrocarbon fuel, and one separated fuel is supplied to the sub fuel tank, The other fuel can be returned to the main fuel tank, and after one separated fuel is supplied to the internal combustion engine, the other separated fuel is forcibly supplied to the internal combustion engine, so that it is stored in the main fuel tank. The alcohol concentration of the mixed fuel will be maintained at a predetermined concentration, and fuel with properties suitable for the operating state of the internal combustion engine can be selectively used at all times, with low temperature starting performance and high rotation / high load. The performance can be improved.
以下に、本発明に係る内燃機関の燃料供給制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。 Embodiments of a fuel supply control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.
図1は、本発明の実施例1に係る内燃機関の燃料供給制御装置を表す概略構成図、図2は、実施例1の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御を表すフローチャートである。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a fuel supply control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart illustrating mixed fuel separation and supply control by the fuel supply control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. is there.
実施例1の内燃機関の燃料供給制御装置は、燃料性状の異なる複数種類の燃料、ここでは、アルコール燃料とガソリン燃料(炭化水素燃料)とを混合して使用するものである。図1に示すように、シリンダブロック11上にシリンダヘッド12が締結されており、このシリンダブロック11に形成された複数のシリンダボア13にピストン14がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック11の下部にクランクケース15が締結され、このクランクケース15内にクランクシャフト16が回転自在に支持されており、各ピストン14はコネクティングロッド17を介してこのクランクシャフト16にそれぞれ連結されている。
The fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment uses a mixture of a plurality of types of fuels having different fuel properties, here, alcohol fuel and gasoline fuel (hydrocarbon fuel). As shown in FIG. 1, a cylinder head 12 is fastened on a
燃焼室18は、シリンダブロック11におけるシリンダボア13の壁面とシリンダヘッド12の下面とピストン14の頂面により構成されており、この燃焼室18は、上部(シリンダヘッド12の下面)の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室18の上部、つまり、シリンダヘッド12の下面に吸気ポート19及び排気ポート20が対向して形成されており、この吸気ポート19及び排気ポート20に対して吸気弁21及び排気弁22の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁21及び排気弁22は、シリンダヘッド12に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート19及び排気ポート20を閉止する方向(図1にて上方)に付勢支持されている。また、シリンダヘッド12には、吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24が回転自在に支持されており、吸気カム及び排気カムが吸気弁21及び排気弁22の上端部に接触している。
The
なお、図示しないが、クランクシャフト16に固結されたクランクシャフトスプロケットと、吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24にそれぞれ固結された各カムシャフトスプロケットとは、無端のタイミングチェーンが掛け回されており、クランクシャフト16と吸気カムシャフト23と排気カムシャフト24が連動可能となっている。
Although not shown, the crankshaft sprocket fixed to the
従って、クランクシャフト16に同期して吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24が回転すると、吸気カム及び排気カムが吸気弁21及び排気弁22を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート19及び排気ポート20を開閉し、吸気ポート19と燃焼室18、燃焼室18と排気ポート20とをそれぞれ連通することができる。この場合、この吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24は、クランクシャフト16が2回転(720度)する間に1回転(360度)するように設定されている。そのため、エンジンは、クランクシャフト16が2回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の4行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24が1回転することとなる。
Accordingly, when the
また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁21及び排気弁22を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構(VVT:Variable Valve Timing-intelligent)25となっている。この吸気可変動弁機構25は、吸気カムシャフト23の軸端部にVVTコントローラ26が設けられて構成され、オイルコントロールバルブ27からの油圧をこのVVTコントローラ26の図示しない進角室及び遅角室に作用させることによりカムスプロケットに対する吸気カムシャフト23の位相を変更し、吸気弁21の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、吸気可変動弁機構25は、吸気弁21の作用角(開放期間)を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト23には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ28が設けられている。
The valve mechanism of the engine is a variable intake valve timing mechanism (VVT: Variable Valve Timing-intelligent) 25 that controls the
吸気ポート19には、吸気マニホールド29を介してサージタンク30が連結され、このサージタンク30に吸気管31が連結されており、この吸気管31の空気取入口にはエアクリーナ32が取付けられている。そして、このエアクリーナ32の下流側にスロットル弁33を有する電子スロットル装置34が設けられている。
A
排気ポート20には、排気マニホールド35を介して排気管36が連結されており、この排気管36には排気ガス中に含まれる有害物質を浄化処理する三元触媒37及びNOx吸蔵還元型触媒38が装着されている。この三元触媒37は、空燃比(排気空燃比)がストイキのときに排気ガス中に含まれるHC、CO、NOxを酸化還元反応により同時に浄化処理するものである。NOx吸蔵還元型触媒38は、空燃比(排気空燃比)がリーンのときに排気ガス中に含まれるNOxを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに、吸蔵したNOxを放出し、添加した還元剤としての燃料によりNOxを還元するものである。
An
吸気管31におけるサージタンク23の下流側と、排気管36における三元触媒37の上流側との間には、排気ガス再循環通路(EGR通路)39が設けられており、このEGR通路39には、EGR弁40とEGRクーラ41が設けられている。また、このEGR通路39におけるEGR弁40より吸気管31側に、EGRガスの温度を検出するEGRガス温度センサ42が設けられている。
An exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 39 is provided between the downstream side of the
シリンダヘッド12には、吸気ポート19に燃料を噴射するインジェクタ43が装着されており、このインジェクタ43は、シリンダヘッド12の吸気マニホールド29に装着され、水平上端から下方に所定角度傾斜して配置されている。各気筒に対応して装着されるインジェクタ43はデリバリパイプ44に連結され、このデリバリパイプ44には、燃料供給管45を介して後述する燃料供給系が連結されている。また、シリンダヘッド12には、燃焼室18の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ46が装着されている。
The cylinder head 12 is provided with an
上述した燃料供給系にて、メイン燃料タンク47には、ガソリン燃料とアルコール燃料とを所定の割合で混合した混合燃料が貯留されている。このメイン燃料タンク47内には、フィードポンプ48が配置され、このフィードポンプ48にはフィルタ49を介してメイン燃料供給管50が連結されている。サブ燃料タンク51には、分離されたガソリン燃料またはアルコール燃料を貯留可能である。このサブ燃料タンク51内には、フィードポンプ52が配置され、このフィードポンプ52にはサブ燃料供給管53が連結されている。そして、燃料供給管45とメイン燃料供給管50とサブ燃料供給管53との各端部が三方式の供給燃料切換弁54により連結されている。
In the fuel supply system described above, the
従って、フィードポンプ48は、メイン燃料タンク47の混合燃料を所定の低圧まで加圧してメイン燃料供給管50に供給し、フィードポンプ52は、サブ燃料タンク51のアルコール燃料またはガソリン燃料をサブ燃料供給管53に供給可能である。そして、供給燃料切換弁54により燃料供給管45とメイン燃料供給管50を連通すると、メイン燃料タンク47の混合燃料をメイン燃料供給管50から燃料供給管45を介してデリバリパイプ44に供給することができ、インジェクタ43は、デリバリパイプ44内の混合燃料を吸気ポート19に噴射することができる。一方、供給燃料切換弁54により燃料供給管45とサブ燃料供給管53を連通すると、サブ燃料タンク51のアルコール燃料またはガソリン燃料をサブ燃料供給管53から燃料供給管45を介してデリバリパイプ44に供給することができ、インジェクタ43は、デリバリパイプ44内のガソリン燃料またはアルコール燃料を吸気ポート19に噴射することができる。
Accordingly, the
燃料分離装置55は、必要時に図示しない分離膜を用いて混合燃料をガソリン燃料とアルコール燃料とに分離するものであり、公知技術によって構成されている。即ち、メイン燃料供給管50から分岐した燃料分岐管56は、先端部が燃料分離装置55に連結されており、中途部に遮断弁57が装着されている。そして、この燃料分離装置55から延出された第1燃料分離管58の先端部には、三方式の第1分離燃料切換弁59が連結され、この第1分離燃料切換弁59から分岐した第1分離燃料供給管60の先端部がサブ燃料タンク51に連結される一方、第1分離燃料切換弁59から分岐した第1分離燃料戻し管61の先端部がメイン燃料タンク47に連結されている。また、燃料分離装置55から延出された第2燃料分離管62の先端部には、三方式の第2分離燃料切換弁63が連結され、この第2分離燃料切換弁63から分岐した第2分離燃料供給管64の先端部がサブ燃料タンク51に連結される一方、第2分離燃料切換弁63から分岐した第2分離燃料戻し管65の先端部がメイン燃料タンク47に連結されている。
The
従って、燃料分離装置55を作動すると共に遮断弁57を開放すると、メイン燃料タンク47の混合燃料がメイン燃料供給管50から燃料分岐管56を通って燃料分離装置55に導入され、ここで、分離膜により混合燃料をガソリン燃料とアルコール燃料とに分離することができる。そして、分離されたガソリン燃料は、第1燃料分離管58に吐出され、第1分離燃料切換弁59の切換動作により、第1分離燃料供給管60を通してサブ燃料タンク51に供給するか、第1分離燃料戻し管61を通してメイン燃料タンク47に戻すことができる。一方、分離されたアルコール燃料は、第2燃料分離管62に吐出され、第2分離燃料切換弁63の切換動作により、第2分離燃料供給管64を通してサブ燃料タンク51に供給するか、第2分離燃料戻し管65を通してメイン燃料タンク47に戻すことができる。
Accordingly, when the
車両には、電子制御ユニット(ECU)66が搭載されており、このECU66は、インジェクタ43の燃料噴射タイミングや点火プラグ46の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。
The vehicle is equipped with an electronic control unit (ECU) 66, which can control the fuel injection timing of the
即ち、吸気管31の上流側にはエアフローセンサ67及び吸気温センサ68が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をECU66に出力している。電子スロットル装置34にはスロットルポジションセンサ69が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ70が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をECU66に出力している。クランクシャフト16にはクランク角センサ71が設けられ、検出したクランク角度をECU66に出力し、ECU66はクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック11には水温センサ72が設けられており、検出したエンジン冷却水温をECU66に出力している。
That is, an
また、排気管36における三元触媒37より上流側に、空燃比(A/F)センサ(または、酸素センサ)73が設けられている。このA/Fセンサ73は、燃焼室18から排気ポート20及び排気マニホールド35を通して排気管36に排気された排気ガスの排気空燃比(酸素量)を検出し、検出した排気空燃比をECU66に出力している。ECU66は、A/Fセンサ61が検出した排気空燃比をフィードバックし、エンジン運転状態に応じて設定された目標空燃比と比較することで、燃料噴射量を補正している。
An air-fuel ratio (A / F) sensor (or oxygen sensor) 73 is provided upstream of the three-
メイン燃料タンク47には、アルコール燃料とガソリン燃料との混合燃料が貯留されており、この貯留されている混合燃料の残量を検出する残量センサ74が設けられており、検出した燃料残量をECU66に出力している。また、メイン燃料タンク47には、このメイン燃料タンク47に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度を検出する濃度温度センサ75が設けられており、検出した混合燃料におけるアルコール濃度をECU66に出力している。一方、サブ燃料タンク51には、混合燃料から分離されたアルコール燃料またはガソリン燃料を貯留可能となっており、この貯留されているアルコール燃料またはガソリン燃料の残量を検出する残量センサ76が設けられており、検出した燃料残量をECU66に出力している。
The
また、ECU66は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構25を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁22の閉止時期と吸気弁21の開放時期のオーバーラップをなくすことで、排気ガスが吸気ポート19または燃焼室18に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部EGR率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁21の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート19に吹き返す量を少なくし、体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁21の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとし、体積効率を向上させる。
The ECU 66 can control the intake
また、ECU66は、エンジン運転状態に基づいて燃料供給系を切換え、ガソリン燃料、アルコール燃料、混合燃料を選択的にエンジンに供給可能となっている。即ち、ECU66は、エンジン運転状態に基づいて供給燃料切換弁54、遮断弁57、第1分離燃料切換弁59、第2分離燃料切換弁63を切換制御可能であると共に、燃料分離装置55を作動制御可能となっている。
Further, the ECU 66 can switch the fuel supply system based on the engine operating state, and can selectively supply gasoline fuel, alcohol fuel, and mixed fuel to the engine. That is, the ECU 66 can control the supply
また、車両の運転席には、イグニッションキースイッチ77が設けられており、そのON・OFF状態がECU66に出力されている。 Further, an ignition key switch 77 is provided at the driver's seat of the vehicle, and the ON / OFF state thereof is output to the ECU 66.
ところで、実施例1の内燃機関は、上述したように、ガソリン燃料とエタノール等のアルコール燃料とを所定割合で混合した混合燃料を使用可能であると共に、この混合燃料を分離してガソリン燃料を単独で使用可能であり、また、アルコール燃料を単独で使用可能である。即ち、アルコール燃料は、ガソリン燃料よりも気化潜熱が大きく、沸点が高いことから、内燃機関の低温時には蒸発しにくく、可燃混合気を形成することが困難となり、内燃機関の始動性が低下してしまう一方、オクタン価が高いことから、内燃機関の高回転・高負荷領域には、ノッキングの発生を抑制することが可能となる。 By the way, as described above, the internal combustion engine of the first embodiment can use a mixed fuel obtained by mixing gasoline fuel and alcohol fuel such as ethanol at a predetermined ratio, and separate this mixed fuel to use gasoline fuel alone. In addition, alcohol fuel can be used alone. In other words, alcohol fuel has a larger latent heat of vaporization and higher boiling point than gasoline fuel, so that it is difficult to evaporate at a low temperature of the internal combustion engine, it is difficult to form a combustible mixture, and the startability of the internal combustion engine is reduced. On the other hand, since the octane number is high, the occurrence of knocking can be suppressed in the high rotation / high load region of the internal combustion engine.
そのため、ECU66は、供給燃料切換弁54、遮断弁57、第1分離燃料切換弁59、第2分離燃料切換弁63、燃料分離装置55を制御することで、内燃機関の冷間始動時には、燃料分離装置55により分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、このサブ燃料タンク51から内燃機関にガソリン燃料を供給する一方、アルコール燃料をメイン燃料タンク47に戻している。また、内燃機関の高回転・高負荷時には、燃料分離装置55により分離されたアルコール燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、このサブ燃料タンク51から内燃機関にアルコール燃料を供給する一方、ガソリン燃料をメイン燃料タンク47に戻している。なお、それ以外の内燃機関の運転時には、内燃機関に混合燃料を供給する。
Therefore, the ECU 66 controls the fuel
ところが、燃料分離装置55によりガソリン燃料とアルコール燃料とに分離し、分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク51に貯留して内燃機関に供給する一方、分離されたアルコール燃料をメイン燃料タンク47に戻すと、メイン燃料タンク47では、ガソリン燃料の消費が多くなってアルコール濃度が高くなってしまう。一方、分離されたアルコール燃料を内燃機関に供給し、分離されたガソリン燃料をメイン燃料タンク47に戻すと、メイン燃料タンク47では、アルコール燃料の消費が多くなってアルコール濃度が低くなってしまう。
However, the
そこで、実施例1の内燃機関の燃料供給制御装置にて、ECU66は、燃料分離装置55により分離されてサブ燃料タンク51に貯留された一方の燃料(ガソリン燃料またはアルコール燃料)を内燃機関に供給した後、燃料分離装置55により分離された他方の燃料をサブ燃料タンク51に貯留して内燃機関に供給するようにしている。
Therefore, in the fuel supply control device for the internal combustion engine of the first embodiment, the ECU 66 supplies one fuel (gasoline fuel or alcohol fuel) separated by the
このとき、ECU66は、内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域に入ると、燃料分離装置55により混合燃料をガソリン燃料とアルコール燃料分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、サブ燃料タンク51に貯留された一方の燃料の内燃機関への供給を開始する。一方、ECU66は、内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域から外れると、燃料分離装置55により分離された一方の燃料をメイン燃料タンク47に戻し、他方の燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、サブ燃料タンク51に貯留された他方の燃料の内燃機関への供給を開始する。
At this time, when the operating state of the internal combustion engine enters the one fuel use region, the ECU 66 separates the mixed fuel into gasoline fuel and alcohol fuel by the
この場合、ECU66は、メイン燃料タンク47のアルコール濃度が予め設定された所定濃度となり、サブ燃料タンク51に貯留されている他方の燃料がなくなったら、内燃機関への他方の燃料の供給を終了し、メイン燃料タンク47に貯留された混合燃料の内燃機関へ供給を開始するする。
In this case, the ECU 66 ends the supply of the other fuel to the internal combustion engine when the alcohol concentration in the
ここで、実施例1の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御について、図2のフローチャートに基づいて説明する。 Here, the mixed fuel separation and supply control by the fuel supply control device of the internal combustion engine of the first embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
実施例1の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御において、図2に示すように、ステップS10にて、イグニッションキースイッチ(IG−ON)77がONされると、ステップS11にて、ECU66は、濃度センサ75が検出したメイン燃料タンク47に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度Lを読み込む。そして、ステップS12にて、ECU66は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料を使用する必須条件が成立したかどうかを判定する。即ち、水温センサ72が検出したエンジン冷却水温が予め設定された所定の冷却水温より低く、内燃機関が冷間始動であるかどうかを判定する。
In the mixed fuel separation and supply control by the fuel supply control device for the internal combustion engine of the first embodiment, as shown in FIG. 2, when the ignition key switch (IG-ON) 77 is turned on in step S10, in step S11. The ECU 66 reads the alcohol concentration L in the mixed fuel stored in the
ここで、ガソリン燃料を使用する必須条件が成立していないと判定されたら、ステップS25に移行し、ここで、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。即ち、ECU66は、図1に示すように、遮断弁57を閉じ、燃料分離装置55を停止した状態で、供給燃料切換弁54により燃料供給管45とメイン燃料供給管50を連通する。すると、メイン燃料タンク47の混合燃料がメイン燃料供給管50から燃料供給管45を通してデリバリパイプ44に供給され、インジェクタ43は、混合燃料を吸気ポート19に噴射する。
Here, if it is determined that the indispensable condition for using gasoline fuel is not satisfied, the process proceeds to step S25, where fuel injection is performed with alcohol-mixed fuel. That is, as shown in FIG. 1, the ECU 66 connects the
一方、図2に戻り、ステップS12にて、ガソリン燃料を使用する必須条件が成立していると判定されたら、ステップS13にて、燃料分離装置55を作動(ON)し、ステップS14にて、燃料分離装置55で分離したガソリン燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、ステップS15にて、サブ燃料タンク51に切換え、ガソリン燃料で燃料噴射を実行する。
On the other hand, returning to FIG. 2, if it is determined in step S12 that the essential condition for using gasoline fuel is satisfied, the
即ち、ECU66は、図1に示すように、燃料分離装置55を作動すると共に、遮断弁57を開け、また、第1分離燃料切換弁59により第1燃料分離管58と第1分離燃料供給管60を連通すると共に、第2分離燃料切換弁63により第2燃料分離管62と第2分離燃料戻し管65を連通し、この状態で、供給燃料切換弁54により燃料供給管45とサブ燃料供給管53を連通する。すると、メイン燃料タンク47の混合燃料がメイン燃料供給管50から燃料分岐管56を通って燃料分離装置55に導入され、ここで、混合燃料がガソリン燃料とアルコール燃料とに分離される。分離されたガソリン燃料は、第1燃料分離管58から第1分離燃料供給管60を通してサブ燃料タンク51に貯留される一方、分離されたアルコール燃料は、第2燃料分離管62から第2分離燃料戻し管65を通してメイン燃料タンク47に戻される。そして、サブ燃料タンク51のガソリン燃料がサブ燃料供給管53から燃料供給管45を通してデリバリパイプ44に供給され、インジェクタ43は、ガソリン燃料を吸気ポート19に噴射する。
That is, as shown in FIG. 1, the ECU 66 operates the
そして、図2に戻り、ステップS16にて、ECU66は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料を使用する必須条件が終了したかどうかを判定する。即ち、水温センサ72が検出したエンジン冷却水温が予め設定された所定の冷却水温より高く、内燃機関が完全暖機されたかどうかを判定する。ここで、ガソリン燃料を使用する必須条件が終了していないと判定されたら、ステップS14に戻り、処理を繰り返す。一方、ステップS16にて、ガソリン燃料を使用する必須条件が終了したと判定されたら、ステップS17に移行する。
Returning to FIG. 2, in step S <b> 16, the ECU 66 determines whether or not the essential condition for using gasoline fuel has ended based on the operating state of the internal combustion engine. That is, it is determined whether the engine coolant temperature detected by the
ステップS17にて、ECU66は、燃料分離装置55により分離されたガソリン燃料とアルコール燃料の流路を切換え、ステップS18にて、濃度センサ75が検出したメイン燃料タンク47に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ALを読み込み、ステップS19にて、燃料分離装置55で分離したアルコール燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、ステップS20にて、アルコール燃料で燃料噴射を実行する。
In step S17, the ECU 66 switches the flow path between the gasoline fuel and the alcohol fuel separated by the
即ち、ECU66は、図1に示すように、第1分離燃料切換弁59により第1燃料分離管58と第1分離燃料戻し管61を連通すると共に、第2分離燃料切換弁63により第2燃料分離管62と第2分離燃料供給管64を連通する。すると、メイン燃料タンク47の混合燃料がメイン燃料供給管50から燃料分岐管56を通って燃料分離装置55に導入され、ここで、混合燃料がガソリン燃料とアルコール燃料とに分離される。分離されたガソリン燃料は、第1燃料分離管58から第1分離燃料戻し管61を通してメイン燃料タンク47に戻される一方、分離されたアルコール燃料は、第2燃料分離管62から第2分離燃料供給管64を通してサブ燃料タンク51に供給される。そして、サブ燃料タンク51のアルコール燃料がサブ燃料供給管53から燃料供給管45を通してデリバリパイプ44に供給され、インジェクタ43は、アルコール燃料を吸気ポート19に噴射する。
That is, as shown in FIG. 1, the ECU 66 communicates the first
そして、図2に戻り、ステップS21にて、ECU66は、メイン燃料タンク47に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ALが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Lに近似した濃度になったかどうかを判定する。この場合、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Lに対して所定の濃度幅を設定しておき、メイン燃料タンク47のアルコール濃度ALが、制御開始前のアルコール濃度Lに応じた濃度幅に入ったかどうかを判定する。
Returning to FIG. 2, in step S21, the ECU 66 determines whether the alcohol concentration AL in the mixed fuel stored in the
このステップS21にて、メイン燃料タンク47の混合燃料におけるアルコール濃度ALが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Lに近似した濃度になっていないと判定されたら、ステップS18に戻り、処理を繰り返す。一方、ここで、メイン燃料タンク47の混合燃料におけるアルコール濃度ALが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Lに近似した濃度になったと判定されたら、ステップS22にて、燃料分離装置55の作動を停止(OFF)し、ステップS23にて、ECU66は、残量センサ76が検出したサブ燃料タンク51のアルコール燃料の残量が0となったかどうかを判定する。
If it is determined in step S21 that the alcohol concentration AL in the mixed fuel in the
このステップS23では、サブ燃料タンク51のアルコール燃料の残量が0になるまで、アルコール燃料による燃料噴射を継続し、サブ燃料タンク51のアルコール燃料の残量が0になったと判定されたら、ステップS24にて、メイン燃料タンク47に切換え、ステップS25にて、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。
In this step S23, fuel injection by alcohol fuel is continued until the remaining amount of alcohol fuel in the
即ち、ECU66は、図1に示すように、遮断弁57を閉じ、供給燃料切換弁54により燃料供給管45とメイン燃料供給管50を連通する。すると、メイン燃料タンク47の混合燃料がメイン燃料供給管50から燃料供給管45を通してデリバリパイプ44に供給され、インジェクタ43は、アルコール混合燃料を吸気ポート19に噴射する。
That is, as shown in FIG. 1, the ECU 66 closes the shut-off
このように実施例1の内燃機関の燃料供給制御装置にあっては、メイン燃料タンク47に貯留される混合燃料を燃料分離装置55によりアルコール燃料と炭化水素燃料とに分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンク51に供給する共に、他方の燃料をメイン燃料タンク47に戻し、メイン燃料タンク47またはサブ燃料タンク51に貯留された燃料を内燃機関に供給可能に構成し、燃料分離装置55により分離されてサブ燃料タンク51に貯留された一方の燃料を内燃機関に供給した後、燃料分離装置55により分離された他方の燃料をサブ燃料タンク51に貯留して内燃機関に供給するようにしている。
As described above, in the fuel supply control device for the internal combustion engine of the first embodiment, the mixed fuel stored in the
従って、例えば、内燃機関にて、ガソリン燃料を供給する運転条件が成立したとき、燃料分離装置55により分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク47に貯留して内燃機関に供給し、その後、内燃機関にガソリン燃料を供給する運転条件が解除されたとき、燃料分離装置55により分離されたアルコール燃料をサブ燃料タンク51に貯留して内燃機関に供給することとなる。そのため、メイン燃料タンク47に貯留される混合燃料のアルコール濃度は所定濃度に維持されることとなり、常時、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料、つまり、ガソリン燃料またはアルコール燃料を選択的に使用することができ、低温始動性能や高回転・高負荷時における性能の向上を図ることができる。
Therefore, for example, when an operating condition for supplying gasoline fuel is established in the internal combustion engine, the gasoline fuel separated by the
また、実施例1の内燃機関の燃料供給制御装置では、内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域に入ると、燃料分離装置55により混合燃料を分離し、分離された一方の燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、内燃機関への供給を開始する一方、内燃機関の運転状態が一方の燃料の使用領域から外れると、燃料分離装置55により分離された一方の燃料をメイン燃料タンク47に戻し、他方の燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、内燃機関への供給を開始するようにしている。従って、内燃機関の運転状態に適したガソリン燃料またはアルコール燃料の一方を適宜内燃機関に供給し、その後、他方の燃料を供給することで、メイン燃料タンク47の混合燃料のアルコール濃度を所定濃度に維持することができる。
In the fuel supply control device for an internal combustion engine according to the first embodiment, when the operating state of the internal combustion engine enters the use range of one fuel, the
また、実施例1の内燃機関の燃料供給制御装置では、メイン燃料タンク47のアルコール濃度が予め設定された所定濃度となると、燃料分離装置55の作動を停止し、サブ燃料タンク51に貯留されている他方の燃料がなくなったら、メイン燃料タンク47に貯留された混合燃料の内燃機関へ供給を開始するようにしている。従って、メイン燃料タンク47に貯留された混合燃料を内燃機関へ供給しているときは、サブ燃料タンク51を空の状態に維持することで、燃料分離装置55を作動して燃料を分離するとき、サブ燃料タンク51に分離されたガソリン燃料またはアルコール燃料を適正に貯留することができ、燃料噴射を高精度に実行することができる。
In the fuel supply control device for the internal combustion engine of the first embodiment, when the alcohol concentration in the
図3は、本発明の実施例2に係る内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料供給制御装置における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 3 is a flowchart showing mixed fuel separation and supply control by the fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention. The overall configuration of the internal combustion engine fuel supply control apparatus according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and has the same functions as those described in this embodiment. The members having the same reference numerals are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例2の内燃機関の燃料供給制御装置では、内燃機関へ供給する一方の燃料の供給量が予め設定された所定量を超えると、分離された一方の燃料をメイン燃料タンクに戻し、他方の燃料をサブ燃料タンクに貯留し、サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の内燃機関への供給を開始するようにしている。 In the fuel supply control device for an internal combustion engine according to the second embodiment, when the supply amount of one fuel supplied to the internal combustion engine exceeds a predetermined amount set in advance, one separated fuel is returned to the main fuel tank, The fuel is stored in the sub fuel tank, and the supply of the other fuel stored in the sub fuel tank to the internal combustion engine is started.
ここで、実施例2の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御について、図1の概略図、図3のフローチャートに基づいて説明する。 Here, the mixed fuel separation and supply control by the fuel supply control device for the internal combustion engine of the second embodiment will be described based on the schematic diagram of FIG. 1 and the flowchart of FIG.
実施例2の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御において、図1及び図3に示すように、ステップS30にて、イグニッションキースイッチ(IG−ON)77がONされると、ステップS31にて、ECU66は、濃度センサ75が検出したメイン燃料タンク47に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度Lを読み込む。そして、ステップS32にて、ECU66は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料にアルコール濃度Lのアルコール燃料が混合された混合燃料よりも、ガソリン燃料を使用した方が良好である条件が成立したかどうかを判定する。例えば、水温センサ72が検出したエンジン冷却水温が予め設定された所定の冷却水温より低く、内燃機関が低温運転であるかどうかを判定する。
In the mixed fuel separation and supply control by the fuel supply control device of the internal combustion engine of the second embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, when the ignition key switch (IG-ON) 77 is turned on in step S30, a step is performed. In S31, the ECU 66 reads the alcohol concentration L in the mixed fuel stored in the
ここで、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が成立していないと判定されたら、ステップS46に移行し、ここで、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。即ち、ECU66は、遮断弁57を閉じ、燃料分離装置55を停止し、供給燃料切換弁54により燃料供給管45とメイン燃料供給管50を連通する。すると、メイン燃料タンク47の混合燃料がメイン燃料供給管50から燃料供給管45を通してデリバリパイプ44に供給され、インジェクタ43は、混合燃料を吸気ポート19に噴射する。
Here, if it is determined that the condition that it is better to use gasoline fuel is not satisfied, the process proceeds to step S46, where fuel injection is performed with the alcohol-mixed fuel. That is, the ECU 66 closes the shut-off
一方、ステップS32にて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が成立していると判定されたら、ステップS33にて、燃料分離装置55を作動(ON)し、ステップS34にて、燃料分離装置55で分離したガソリン燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、ステップS35にて、サブ燃料タンク51に切換え、ガソリン燃料で燃料噴射を実行する。
On the other hand, if it is determined in step S32 that the condition for using gasoline fuel is better, the
即ち、ECU66は、燃料分離装置55を作動し、遮断弁57を開け、第1分離燃料切換弁59により第1燃料分離管58と第1分離燃料供給管60を連通すると共に、第2分離燃料切換弁63により第2燃料分離管62と第2分離燃料戻し管65を連通し、また、供給燃料切換弁54により燃料供給管45とサブ燃料供給管53を連通する。すると、メイン燃料タンク47の混合燃料がメイン燃料供給管50から燃料分岐管56を通って燃料分離装置55に導入され、混合燃料がガソリン燃料とアルコール燃料とに分離され、分離されたガソリン燃料は、第1燃料分離管58から第1分離燃料供給管60を通してサブ燃料タンク51に貯留される一方、分離されたアルコール燃料は、第2燃料分離管62から第2分離燃料戻し管65を通してメイン燃料タンク47に戻される。そして、サブ燃料タンク51のガソリン燃料がサブ燃料供給管53から燃料供給管45を通してデリバリパイプ44に供給され、インジェクタ43は、ガソリン燃料を吸気ポート19に噴射する。
That is, the ECU 66 operates the
そして、ステップS36にて、ECU66は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了したかどうかを判定する。ここで、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了していないと判定されたら、ステップS37にて、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量が予め設定された所定量A以上になったかどうかを判定する。この場合、所定量Aは、これ以上ガソリン燃料を供給し続けると、メイン燃料タンク47の混合燃料におけるアルコール濃度を復元困難となる量である。なお、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量は、燃料噴射量、エンジン回転数、制御継続時間などに基づいて算出する。ここで、ガソリン燃料の供給量が所定量A以上でないと判定されたら、ステップS34に戻り、処理を繰り返す。一方、ステップS36にて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了したと判定されたり、ステップS37にて、ガソリン燃料の供給量が所定量A以上になったと判定されたら、ステップS38に移行する。
Then, in step S36, the ECU 66 determines whether or not the condition that it is better to use gasoline fuel has ended based on the operating state of the internal combustion engine. Here, if it is determined that the conditions for using gasoline fuel are better, the supply amount of gasoline fuel supplied to the internal combustion engine becomes equal to or greater than a predetermined amount A set in advance in step S37. Determine whether or not. In this case, the predetermined amount A is an amount that makes it difficult to restore the alcohol concentration in the mixed fuel in the
ステップS38にて、ECU66は、燃料分離装置55により分離されたガソリン燃料とアルコール燃料の流路を切換え、ステップS39にて、濃度センサ75が検出したメイン燃料タンク47に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ALを読み込み、ステップS40にて、燃料分離装置55で分離したアルコール燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、ステップS41にて、アルコール燃料で燃料噴射を実行する。
In step S38, the ECU 66 switches the flow path between the gasoline fuel and the alcohol fuel separated by the
即ち、ECU66は、第1分離燃料切換弁59により第1燃料分離管58と第1分離燃料戻し管61を連通し、第2分離燃料切換弁63により第2燃料分離管62と第2分離燃料供給管64を連通する。すると、メイン燃料タンク47の混合燃料がメイン燃料供給管50から燃料分岐管56を通って燃料分離装置55に導入され、ここで、混合燃料がガソリン燃料とアルコール燃料とに分離され、分離されたガソリン燃料は、第1燃料分離管58から第1分離燃料戻し管61を通してメイン燃料タンク47に戻される一方、分離されたアルコール燃料は、第2燃料分離管62から第2分離燃料供給管64を通してサブ燃料タンク51に供給される。そして、サブ燃料タンク51のアルコール燃料がサブ燃料供給管53から燃料供給管45を通してデリバリパイプ44に供給され、インジェクタ43は、アルコール燃料を吸気ポート19に噴射する。
That is, the ECU 66 communicates the first
そして、ステップS42にて、ECU66は、メイン燃料タンク47に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ALが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Lに近似した濃度になったかどうかを判定する。ここで、メイン燃料タンク47の混合燃料におけるアルコール濃度ALが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Lに近似した濃度になっていないと判定されたら、ステップS39に戻り、処理を繰り返す。一方、メイン燃料タンク47の混合燃料におけるアルコール濃度ALが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Lに近似した濃度になったと判定されたら、ステップS43にて、燃料分離装置55の作動を停止(OFF)し、ステップS44にて、ECU66は、残量センサ76が検出したサブ燃料タンク51のアルコール燃料の残量が0となったかどうかを判定する。
In step S42, the ECU 66 determines whether or not the alcohol concentration AL in the mixed fuel stored in the
このステップS44では、サブ燃料タンク51のアルコール燃料の残量が0になるまで、アルコール燃料による燃料噴射を継続し、サブ燃料タンク51のアルコール燃料の残量が0になったと判定されたら、ステップS45にて、メイン燃料タンク47に切換え、ステップS46にて、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。
In this step S44, fuel injection by alcohol fuel is continued until the remaining amount of alcohol fuel in the
即ち、ECU66は、遮断弁57を閉じ、供給燃料切換弁54により燃料供給管45とメイン燃料供給管50を連通する。すると、メイン燃料タンク47の混合燃料がメイン燃料供給管50から燃料供給管45を通してデリバリパイプ44に供給され、インジェクタ43は、アルコール混合燃料を吸気ポート19に噴射する。
That is, the ECU 66 closes the shut-off
このように実施例2の内燃機関の燃料供給制御装置にあっては、燃料分離装置55により分離されてサブ燃料タンク47に貯留された一方の燃料を内燃機関に供給した後、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量が予め設定された所定量A以上になったら、燃料分離装置55により分離された他方の燃料をサブ燃料タンク51に貯留して内燃機関に供給するようにしている。
As described above, in the fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment, one fuel separated by the
従って、例えば、内燃機関にて、ガソリン燃料を供給する方が良好である運転条件が成立したとき、燃料分離装置55により分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク47に貯留して内燃機関に供給し、その後、内燃機関にガソリン燃料を供給する方が良好である運転条件が解除されたり、ガソリン燃料の供給量が所定量A以上になったとき、燃料分離装置55により分離されたアルコール燃料をサブ燃料タンク51に貯留して内燃機関に供給することとなる。そのため、メイン燃料タンク47に貯留される混合燃料のアルコール濃度は所定濃度に維持されることとなり、常時、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料、つまり、ガソリン燃料またはアルコール燃料を選択的に使用することができ、低温始動性能や高回転・高負荷時における性能の向上を図ることができる。
Therefore, for example, when an operating condition in which it is better to supply gasoline fuel in an internal combustion engine is satisfied, the gasoline fuel separated by the
また、ガソリン燃料の供給量が所定量A以上になったときに、内燃機関へのガソリン燃料の供給を停止してアルコール燃料の供給を開始するため、メイン燃料タンク47の混合燃料におけるアルコール濃度LAを制御開始前のアルコール濃度Lに早期に復元することができ、高精度な燃料供給制御を可能とすることができる。 Further, when the supply amount of the gasoline fuel becomes equal to or greater than the predetermined amount A, the supply of the gasoline fuel to the internal combustion engine is stopped and the supply of the alcohol fuel is started. Can be restored to the alcohol concentration L before the start of control at an early stage, and highly accurate fuel supply control can be realized.
図4は、本発明の実施例3に係る内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御を表すフローチャートである。なお、本実施例の内燃機関の燃料供給制御装置における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 4 is a flowchart showing mixed fuel separation and supply control by the fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to the third embodiment of the present invention. The overall configuration of the internal combustion engine fuel supply control apparatus according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and has the same functions as those described in this embodiment. The members having the same reference numerals are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
実施例3の内燃機関の燃料供給制御装置では、内燃機関へ供給する一方の燃料の供給量と他方の燃料の供給量との差が予め設定された所定量を超えると、分離された一方の燃料をメイン燃料タンクに戻し、他方の燃料をサブ燃料タンクに貯留し、サブ燃料タンクに貯留された他方の燃料の内燃機関への供給を開始するようにしている。 In the fuel supply control device for an internal combustion engine according to the third embodiment, when the difference between the supply amount of one fuel supplied to the internal combustion engine and the supply amount of the other fuel exceeds a predetermined amount set in advance, The fuel is returned to the main fuel tank, the other fuel is stored in the sub fuel tank, and the supply of the other fuel stored in the sub fuel tank to the internal combustion engine is started.
ここで、実施例3の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御について、図1の概略図、図4のフローチャートに基づいて説明する。 Here, the mixed fuel separation and supply control by the fuel supply control device for the internal combustion engine of the third embodiment will be described based on the schematic diagram of FIG. 1 and the flowchart of FIG.
実施例3の内燃機関の燃料供給制御装置による混合燃料分離供給制御において、図1及び図4に示すように、ステップS50にて、イグニッションキースイッチ(IG−ON)77がONされると、ステップS51にて、ECU66は、濃度センサ75が検出したメイン燃料タンク47に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度Lを読み込む。そして、ステップS52にて、ECU66は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料にアルコール濃度Lのアルコール燃料が混合された混合燃料よりも、ガソリン燃料を使用した方が良好である条件が成立したかどうかを判定する。
In the mixed fuel separation and supply control by the fuel supply control device of the internal combustion engine of the third embodiment, as shown in FIGS. 1 and 4, when the ignition key switch (IG-ON) 77 is turned on in step S50, a step is performed. In S51, the ECU 66 reads the alcohol concentration L in the mixed fuel stored in the
ここで、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が成立していないと判定されたら、ステップS66に移行し、ここで、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。一方、ステップS52にて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が成立していると判定されたら、ステップS53にて、燃料分離装置55を作動(ON)し、ステップS54にて、燃料分離装置55で分離したガソリン燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、ステップS55にて、サブ燃料タンク51に切換え、ガソリン燃料で燃料噴射を実行する。
Here, if it is determined that the condition that it is better to use gasoline fuel is not satisfied, the process proceeds to step S66, where fuel injection is performed with alcohol-mixed fuel. On the other hand, if it is determined in step S52 that the condition for using gasoline fuel is better, the
そして、ステップS56にて、ECU66は、内燃機関の運転状態に基づいて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了したかどうかを判定する。ここで、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了していないと判定されたら、ステップS57にて、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量とアルコール燃料の供給量との差が予め設定された所定量を超えたかどうかを判定する。具体的には、残量センサ74が検出したメイン燃料タンク47に貯留された混合燃料の残量Qから、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量Bを減算した値が予め設定された所定量Cを越えたかどうかを判定する。この場合、所定量Cは、これ以上ガソリン燃料を供給し続けると、メイン燃料タンク47の混合燃料におけるアルコール濃度を復元困難となる量である。ここで、メイン燃料タンク47の混合残量Qからガソリン燃料の供給量Bを減算した値が所定量Cを越えていないと判定されたら、ステップS54に戻り、処理を繰り返す。一方、ステップS56にて、ガソリン燃料を使用する方が良好である条件が終了したと判定されたり、ステップS57にて、メイン燃料タンク47の混合残量Qからガソリン燃料の供給量Bを減算した値が所定量Cを越えたと判定されたら、ステップS58に移行する。
In step S56, the ECU 66 determines whether or not the condition that it is better to use gasoline fuel has ended based on the operating state of the internal combustion engine. Here, if it is determined that the condition for using gasoline fuel is better, the difference between the supply amount of gasoline fuel supplied to the internal combustion engine and the supply amount of alcohol fuel is determined in advance in step S57. It is determined whether or not the set predetermined amount is exceeded. Specifically, a predetermined amount in which a value obtained by subtracting the supply amount B of gasoline fuel supplied to the internal combustion engine from the remaining amount Q of the mixed fuel stored in the
ステップS58にて、ECU66は、燃料分離装置55により分離されたガソリン燃料とアルコール燃料の流路を切換え、ステップS59にて、濃度センサ75が検出したメイン燃料タンク47に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ALを読み込み、ステップS60にて、燃料分離装置55で分離したアルコール燃料をサブ燃料タンク51に貯留し、ステップS61にて、アルコール燃料で燃料噴射を実行する。
In step S58, the ECU 66 switches the flow path between the gasoline fuel and the alcohol fuel separated by the
そして、ステップS62にて、ECU66は、メイン燃料タンク47に貯留されている混合燃料におけるアルコール濃度ALが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Lに近似した濃度になったかどうかを判定する。ここで、メイン燃料タンク47の混合燃料におけるアルコール濃度ALが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Lに近似した濃度になっていないと判定されたら、ステップS59に戻り、処理を繰り返す。一方、メイン燃料タンク47の混合燃料におけるアルコール濃度ALが、制御開始前の混合燃料におけるアルコール濃度Lに近似した濃度になったと判定されたら、ステップS63にて、燃料分離装置55の作動を停止(OFF)し、ステップS64にて、ECU66は、残量センサ76が検出したサブ燃料タンク51のアルコール燃料の残量が0となったかどうかを判定する。
In step S62, the ECU 66 determines whether or not the alcohol concentration AL in the mixed fuel stored in the
このステップS64では、サブ燃料タンク51のアルコール燃料の残量が0になるまで、アルコール燃料による燃料噴射を継続し、サブ燃料タンク51のアルコール燃料の残量が0になったと判定されたら、ステップS65にて、メイン燃料タンク47に切換え、ステップS66にて、アルコール混合燃料で燃料噴射を実行する。
In this step S64, fuel injection by alcohol fuel is continued until the remaining amount of alcohol fuel in the
このように実施例3の内燃機関の燃料供給制御装置にあっては、燃料分離装置55により分離されてサブ燃料タンク47に貯留された一方の燃料を内燃機関に供給した後、内燃機関へ供給するガソリン燃料の供給量とアルコール燃料の供給量との差が予め設定された所定量を超えたかどうかを判定、つまり、メイン燃料タンク47に貯留された混合燃料の残量からガソリン燃料の供給量を減算した値が予め設定された所定量を越えたら、燃料分離装置55により分離された他方の燃料をサブ燃料タンク51に貯留して内燃機関に供給するようにしている。
As described above, in the fuel supply control device for an internal combustion engine according to the third embodiment, one fuel separated by the
従って、例えば、内燃機関にて、ガソリン燃料を供給する方が良好である運転条件が成立したとき、燃料分離装置55により分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク47に貯留して内燃機関に供給し、その後、内燃機関にガソリン燃料を供給する方が良好である運転条件が解除されたり、メイン燃料タンク47の混合燃料残量からガソリン燃料の供給量を減算した値が所定量を越えたとき、燃料分離装置55により分離されたアルコール燃料をサブ燃料タンク51に貯留して内燃機関に供給することとなる。そのため、メイン燃料タンク47に貯留される混合燃料のアルコール濃度は所定濃度に維持されることとなり、常時、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料、つまり、ガソリン燃料またはアルコール燃料を選択的に使用することができ、低温始動性能や高回転・高負荷時における性能の向上を図ることができる。
Therefore, for example, when an operating condition in which it is better to supply gasoline fuel in an internal combustion engine is satisfied, the gasoline fuel separated by the
また、メイン燃料タンク47の混合燃料残量からガソリン燃料の供給量を減算した値が所定量を越えたときに、内燃機関へのガソリン燃料の供給を停止してアルコール燃料の供給を開始するため、メイン燃料タンク47の混合燃料におけるアルコール濃度LAを制御開始前のアルコール濃度Lに早期に復元することができ、高精度な燃料供給制御を可能とすることができる。
Further, when the value obtained by subtracting the gasoline fuel supply amount from the remaining amount of the mixed fuel in the
なお、上述した実施例では、内燃機関の低温始動時における燃料噴射制御について詳細に説明したが、高回転・高負荷時でも、同様の作用効果を奏することができる。この場合、内燃機関の高回転・高負荷時にて、アルコール燃料を供給する運転条件が成立したとき、燃料分離装置55により分離されたアルコール燃料をサブ燃料タンク51に貯留して内燃機関に供給し、その後、内燃機関にアルコール燃料を供給する運転条件が解除されたとき、燃料分離装置55により分離されたガソリン燃料をサブ燃料タンク51に貯留して内燃機関に供給することとなる。
In the above-described embodiment, the fuel injection control at the low temperature start of the internal combustion engine has been described in detail. However, the same operational effects can be achieved even at high rotation and high load. In this case, the alcohol fuel separated by the
また、上述した実施例では、本発明の内燃機関をポート噴射式エンジンとして説明したが、筒内噴射式エンジンであってもよい。 Moreover, although the internal combustion engine of this invention was demonstrated as a port injection type engine in the Example mentioned above, a cylinder injection type engine may be sufficient.
以上のように、本発明に係る内燃機関の燃料供給制御装置は、内燃機関の運転状態に適した性状の燃料を選択的に使用することで、性能の向上を図るものであり、いずれの内燃機関にも有用である。 As described above, the fuel supply control device for an internal combustion engine according to the present invention is intended to improve performance by selectively using a fuel having properties suitable for the operating state of the internal combustion engine. It is also useful for institutions.
18 燃焼室
19 吸気ポート
20 排気ポート
31 吸気管
34 電子スロットル装置
36 排気管
43 インジェクタ
45 燃料供給管
46 点火プラグ
47 メイン燃料タンク
50 メイン燃料供給管
51 サブ燃料タンク
53 サブ燃料供給管
54 供給燃料切換弁
55 燃料分離装置
57 遮断弁
59 第1分離燃料切換弁
63 第2分離燃料切換弁
66 電子制御ユニット、ECU
72 水温センサ
74,76 残量センサ
75 濃度センサ
DESCRIPTION OF
72
Claims (7)
前記燃料分離装置により分離されて前記サブ燃料タンクに貯留された一方の燃料を前記内燃機関に供給した後、前記燃料分離装置により分離された他方の燃料を前記サブ燃料タンクに貯留して前記内燃機関に供給する
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。 The mixed fuel stored in the main fuel tank is separated into alcohol fuel and hydrocarbon fuel by the fuel separator, and one separated fuel is supplied to the sub fuel tank and the other fuel is returned to the main fuel tank. In the fuel supply control device for an internal combustion engine capable of supplying the fuel stored in the main fuel tank or the sub fuel tank to the internal combustion engine,
After supplying one fuel separated by the fuel separation device and stored in the sub fuel tank to the internal combustion engine, the other fuel separated by the fuel separation device is stored in the sub fuel tank and stored in the internal combustion engine. A fuel supply control device for an internal combustion engine, characterized by being supplied to an engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007307839A JP4858422B2 (en) | 2007-11-28 | 2007-11-28 | Fuel supply control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007307839A JP4858422B2 (en) | 2007-11-28 | 2007-11-28 | Fuel supply control device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009133212A JP2009133212A (en) | 2009-06-18 |
JP4858422B2 true JP4858422B2 (en) | 2012-01-18 |
Family
ID=40865335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007307839A Expired - Fee Related JP4858422B2 (en) | 2007-11-28 | 2007-11-28 | Fuel supply control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4858422B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014113020A1 (en) | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel separation method |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6165066A (en) * | 1984-09-05 | 1986-04-03 | Toyota Motor Corp | Device for supplying fuel mixed with alcohol |
JPH0342035A (en) * | 1989-07-11 | 1991-02-22 | Fujitsu Ltd | Formation of free interface in droplet |
JPH04342866A (en) * | 1991-05-17 | 1992-11-30 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel supply device of internal combustion engine |
JPH05312115A (en) * | 1992-05-12 | 1993-11-22 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel reforming device for vehicle |
JP3951558B2 (en) * | 1999-06-01 | 2007-08-01 | 日産自動車株式会社 | Internal combustion engine |
JP4173852B2 (en) * | 2004-11-04 | 2008-10-29 | 本田技研工業株式会社 | Control method for compression ignition internal combustion engine |
JP2006257907A (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Toyota Motor Corp | Starting system of internal combustion engine |
-
2007
- 2007-11-28 JP JP2007307839A patent/JP4858422B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009133212A (en) | 2009-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4341709B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
US7720592B2 (en) | Approach for enhancing emissions control device warmup in a direct injection engine system | |
US7869930B2 (en) | Approach for reducing overheating of direct injection fuel injectors | |
US7581528B2 (en) | Control strategy for engine employng multiple injection types | |
US7681554B2 (en) | Approach for reducing injector fouling and thermal degradation for a multi-injector engine system | |
US7426918B2 (en) | Engine having multiple injector locations | |
US20100312459A1 (en) | Internal combustion engine controller | |
JP2008138674A (en) | Control method and control system for engine | |
JP2009047002A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP2008157104A (en) | Internal combustion engine | |
JP4858422B2 (en) | Fuel supply control device for internal combustion engine | |
JP4670644B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4992851B2 (en) | Fuel property determination device for internal combustion engine | |
JP2010209859A (en) | Controlling device of internal combustion engine | |
JP5024880B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5071300B2 (en) | Fuel injection control device | |
US10883439B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP5994987B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP4816591B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2009047004A (en) | Internal combustion engine | |
JP4586733B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2009133211A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP4978322B2 (en) | Fuel supply device | |
JP2009156154A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2010037967A (en) | Controller of internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101018 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110912 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111004 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111017 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4858422 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141111 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |