WO2011114525A1 - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011114525A1
WO2011114525A1 PCT/JP2010/054871 JP2010054871W WO2011114525A1 WO 2011114525 A1 WO2011114525 A1 WO 2011114525A1 JP 2010054871 W JP2010054871 W JP 2010054871W WO 2011114525 A1 WO2011114525 A1 WO 2011114525A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
vaporized fuel
tank
vaporized
valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/054871
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
角岡　卓
入澤　泰之
三谷　信一
聡 吉嵜
佐藤　哲
繁幸 浦野
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to PCT/JP2010/054871 priority Critical patent/WO2011114525A1/ja
Priority to US13/636,045 priority patent/US8935079B2/en
Priority to JP2012505422A priority patent/JP5278595B2/ja
Priority to BR112012023682-2A priority patent/BR112012023682A2/pt
Publication of WO2011114525A1 publication Critical patent/WO2011114525A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/16—Other apparatus for heating fuel
    • F02M31/18—Other apparatus for heating fuel to vaporise fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0605—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel pressure or temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0626—Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
    • F02D19/0628—Determining the fuel pressure, temperature or flow, the fuel tank fill level or a valve position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649—Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
    • F02D19/0652—Biofuels, e.g. plant oils
    • F02D19/0655—Biofuels, e.g. plant oils at least one fuel being an alcohol, e.g. ethanol
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0665—Tanks, e.g. multiple tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0668—Treating or cleaning means; Fuel filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0673—Valves; Pressure or flow regulators; Mixers
    • F02D19/0678—Pressure or flow regulators therefor; Fuel metering valves therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/081—Adjusting the fuel composition or mixing ratio; Transitioning from one fuel to the other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
    • F02D33/003—Controlling the feeding of liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus ; Failure or leakage prevention; Diagnosis or detection of failure; Arrangement of sensors in the fuel system; Electric wiring; Electrostatic discharge
    • F02D33/006—Controlling the feeding of liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus ; Failure or leakage prevention; Diagnosis or detection of failure; Arrangement of sensors in the fuel system; Electric wiring; Electrostatic discharge depending on engine operating conditions, e.g. start, stop or ambient conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F02D19/0692—Arrangement of multiple injectors per combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine that uses a low-volatility fuel such as alcohol fuel.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2007-224878
  • a fuel supply device for an internal combustion engine using alcohol fuel is known. Since alcohol fuel is difficult to vaporize particularly at low temperatures, the internal combustion engine of the prior art is provided with a vaporization chamber for vaporizing the fuel at start-up.
  • the vaporizing chamber has a sealed structure that is blocked from the outside, and is connected to the intake passage through a throttle passage. Further, the vaporizing chamber is provided with a starting fuel injection valve for injecting fuel therein and a heater for heating the injected fuel.
  • the heater When starting the internal combustion engine, first, the heater is operated when a start signal is output to the internal combustion engine, and then fuel is injected from the start fuel injection valve into the vaporization chamber when an appropriate time has elapsed. To do.
  • the vaporization chamber When fuel is injected, the vaporization chamber is in a decompressed state due to the intake negative pressure due to cranking. As a result, the injected fuel is vaporized by receiving the heat of the heater in the vaporization chamber in the decompressed state, and is supplied to each cylinder through the intake passage.
  • fuel is vaporized in the vaporizing chamber at the time of starting, thereby ensuring startability at the time of cold starting or the like.
  • the applicant has recognized the following documents including the above-mentioned documents as related to the present invention.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-224878 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-2314 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-151033 Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-88740 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-214415
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to quickly supply vaporized fuel into a cylinder even at a low temperature start, thereby improving startability.
  • An object of the present invention is to provide a fuel supply device for an internal combustion engine.
  • a first invention is a fuel tank for storing fuel; A fuel injection valve for injecting fuel in the fuel tank into the intake passage and / or the combustion chamber; A vaporized fuel tank connected to the intake passage and storing vaporized fuel vaporized by the fuel; In-tank fuel supply means for supplying fuel in the fuel tank to the vaporized fuel tank in order to generate vaporized fuel in the vaporized fuel tank; A normally closed valve that opens and closes the connection between the vaporized fuel tank and the intake passage, the vaporized fuel supply valve being opened when the internal combustion engine is started; It is characterized by providing.
  • a second invention drives the fuel supply means in the tank with the vaporized fuel supply valve closed during operation of the internal combustion engine, and generates control means for generating vaporized fuel in the vaporized fuel tank; Supply control means for opening the vaporized fuel supply valve at the start of the internal combustion engine and supplying vaporized fuel stored in the vaporized fuel tank during operation to the intake passage; Is provided.
  • the generation control means is configured to drive the in-tank fuel supply means when the temperature in the vaporized fuel tank exceeds a predetermined determination temperature at which vaporized fuel can be generated.
  • the supply control means is configured to open the vaporized fuel supply valve when the engine temperature at the start is lower than a predetermined determination temperature that requires vaporized fuel.
  • the fifth aspect of the invention includes fuel mode switching means for supplying vaporized fuel by the supply control means at the time of combustion in the first cycle when starting, and for injecting fuel by the fuel injection valve at the time of combustion after the second cycle.
  • a sixth invention is a normally closed valve provided at a position where the inside of the vaporized fuel tank and the external space can communicate with each other, and includes an air introduction valve that opens and closes together with the vaporized fuel supply valve .
  • the seventh invention is means for sequentially opening the vaporized fuel supply valve and the atmospheric introduction valve when vaporized fuel is supplied, and is based on the magnitude relationship between the pressure in the vaporized fuel tank and the atmospheric pressure.
  • Valve opening order switching means for switching the valve opening order of each valve is provided.
  • the eighth invention includes a pressure release mechanism that releases the pressure to the outside when the pressure in the vaporized fuel tank exceeds a predetermined operating pressure.
  • the ninth invention comprises heating means for heating the vaporized fuel tank.
  • a tenth aspect of the invention is a saturated vapor pressure calculating means for calculating a saturated vapor pressure of the fuel, Fuel supply amount calculation means for calculating the supply amount of fuel to be supplied to the vaporized fuel tank by the fuel supply means in the tank, based on the saturated vapor pressure of the fuel, the temperature and volume in the vaporized fuel tank, and Prepare.
  • the eleventh aspect of the invention comprises a limiting means for limiting the amount of fuel supplied from being calculated based on a saturated vapor pressure greater than the pressure resistance of the vaporized fuel tank.
  • the twelfth aspect of the invention comprises pressure release control means for opening the vaporized fuel supply valve when the pressure in the vaporized fuel tank becomes equal to or higher than the pressure resistance of the tank.
  • alcohol fuel is used as the fuel.
  • the fuel supply means in the tank can supply the fuel in the fuel tank into the vaporized fuel tank during the operation of the internal combustion engine, and can generate the vaporized fuel with this fuel.
  • the vaporized fuel tank can maintain at least a part of the vaporized fuel in a gas phase state even when the engine is cold after the engine is stopped by using natural pressure reduction generated in the tank.
  • the vaporized fuel supply valve is opened when the engine is started, so that vaporized fuel stored in the vaporized fuel tank can be supplied to the intake passage. Therefore, the vaporized fuel can be supplied into the cylinder in a very short time compared to the case where the vaporized fuel is generated at the start. As a result, the engine can be started immediately even at a low temperature start at which vaporized fuel is difficult to generate, and startability can be improved.
  • the generation control means drives the fuel supply means in the tank with the vaporized fuel supply valve closed during operation of the internal combustion engine, and generates vaporized fuel in the vaporized fuel tank. it can. Further, the supply control means can open the vaporized fuel supply valve when starting the engine and supply vaporized fuel in the vaporized fuel tank to the intake passage.
  • the generation control means can supply the fuel into the vaporized fuel tank by the fuel supply means in the tank when the temperature in the vaporized fuel tank exceeds a predetermined judgment temperature.
  • the vaporized fuel can be efficiently generated at a high temperature at which the fuel is easily vaporized, and it is possible to avoid unnecessary fuel supply at a low temperature.
  • the supply control means can open the vaporized fuel supply valve when the engine temperature at the start is lower than the predetermined determination temperature.
  • the vaporized fuel can be used efficiently only at the low temperature start time when the vaporized fuel is required. Further, it is possible to avoid the use of vaporized fuel when starting at a high temperature.
  • the fuel mode switching means can supply the vaporized fuel at the time of combustion in the first cycle at the start, and can reliably burn the vaporized fuel even in a low temperature state. Further, at the time of combustion after the second cycle, the injected fuel can be supplied to the cylinder whose temperature has increased by the first combustion, and the injected fuel can be vaporized smoothly. As a result, continuous combustion can be stably realized while reducing the amount of vaporized fuel used, and startability can be ensured.
  • the air introduction valve is opened and closed together with the vaporized fuel supply valve, and the atmosphere can be introduced into the vaporized fuel tank when the valve is opened.
  • the valve opening sequence switching means can switch the valve opening sequence of the vaporized fuel supply valve and the atmospheric introduction valve based on the magnitude relationship between the pressure in the vaporized fuel tank and the atmospheric pressure.
  • the pressure release mechanism can release the pressure to the outside when the pressure in the vaporized fuel tank exceeds a predetermined operating pressure.
  • the fuel supplied into the vaporized fuel tank can be vaporized quickly while driving the air in the tank out of the pressure release mechanism. Accordingly, it is possible to avoid the fuel from being suppressed by the air pressure in the vaporized fuel tank, and to promote the generation of vaporized fuel. Further, the dead volume occupied by air in the tank can be eliminated, and the density of vaporized fuel can be increased. Therefore, a large amount of vaporized fuel can be generated efficiently and stored compactly. Furthermore, according to the pressure release mechanism, it is possible to realize a function as a safety valve that prevents the pressure in the tank from becoming excessive when the vaporized fuel tank is sealed.
  • fuel when vaporized fuel is produced, fuel can be supplied into the vaporized fuel tank heated by the heating means, and fuel vaporization can be promoted. Further, since the saturated vapor pressure of the fuel can be increased by heating, the vapor density of the fuel in the tank can be increased. Thereby, the quantity of the vaporized fuel stored in the vaporized fuel tank can be increased, or the volume of the tank can be reduced.
  • the fuel supply amount calculation means can calculate the supply amount of the fuel to be supplied to the vaporized fuel tank based on the saturated vapor pressure of the fuel, the temperature and the volume in the vaporized fuel tank. . Since the saturated vapor pressure is the vapor pressure in a state where the fuel is vaporized as much as possible, if the amount of fuel calculated by the above method is supplied, the maximum amount of vaporized fuel is generated in the vaporized fuel tank. Can do. Accordingly, the volume of the tank can be effectively utilized.
  • the restricting means can restrict the fuel supply amount from being calculated based on a saturated vapor pressure larger than the pressure resistance of the vaporized fuel tank.
  • the pressure release control means can open the vaporized fuel supply valve when the pressure in the vaporized fuel tank becomes equal to or higher than the pressure resistance of the tank. Therefore, even when the pressure in the vaporized fuel tank rises more than expected, this pressure can be reliably released, and the vaporized fuel tank can be protected.
  • the startability can be improved by supplying vaporized fuel stored during operation of the internal combustion engine at the time of starting.
  • Embodiment 1 of this invention It is a whole block diagram for demonstrating the system configuration
  • Embodiment 5 of this invention it is a flowchart which shows the control performed by ECU.
  • Embodiment 6 of this invention it is a characteristic diagram which shows the relationship between the alcohol concentration in a fuel, the temperature in a tank, and a saturated vapor pressure.
  • Embodiment 6 of this invention it is a flowchart which shows the control performed by ECU.
  • Embodiment 7 of this invention it is a flowchart which shows the control performed by ECU.
  • Embodiment 8 of this invention it is a flowchart which shows the control performed by ECU.
  • Embodiment 8 of this invention it is a flowchart which shows the 1st modification of the control shown in FIG.
  • Embodiment 8 of this invention it is a flowchart which shows the 2nd modification of the control shown in FIG.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention.
  • the system of the present embodiment includes an engine 10 as an internal combustion engine mounted on, for example, an FFV (Flexible Fuel Vehicle). 1 illustrates a multi-cylinder engine having four cylinders, the internal combustion engine of the present invention is not limited to four cylinders.
  • the engine 10 includes an intake passage 12 that sucks intake air into each cylinder, and an exhaust passage 14 through which exhaust gas is discharged from each cylinder.
  • an air cleaner 16, a throttle valve 18 and a surge tank 20 are provided in this order from the upstream side.
  • the throttle valve 18 adjusts the amount of intake air, and is composed of an electronically controlled valve.
  • the surge tank 20 has a function of forming a space having a certain extent in the middle of the intake passage 12 to attenuate intake pulsation.
  • the downstream side of the surge tank 20 is connected to an intake port 24 of each cylinder via a plurality of intake pipes (intake manifolds) 22.
  • the surge tank 20, the intake manifold 22 and the intake port 24 constitute a part of the intake passage 12.
  • Each cylinder of the engine 10 is provided with an intake port injection valve 26 that injects fuel into the intake port 24 and an in-cylinder injection valve 28 that directly injects fuel into the combustion chamber (inside the cylinder).
  • a spark plug 30 (see FIG. 2) for igniting the engine and an intake valve and an exhaust valve (not shown) are provided.
  • Alcohol fuel stored in a liquefied state in the fuel tank 32 is supplied to the injection valves 26 and 28.
  • the fuel vaporization system of the present embodiment is characterized in that vaporized fuel generated during operation of the engine is stored in a tank, and this vaporized fuel is used at the next start.
  • the fuel vaporization system includes a vaporized fuel tank 34, an in-tank injection valve 36, a vaporized fuel supply valve 38, an air introduction valve 40, a relief valve 42, and the like described below.
  • the vaporized fuel tank 34 is formed as a pressure-resistant container having a sealed structure, and is configured to store vaporized fuel obtained by vaporizing alcohol fuel in the fuel tank 32. Further, the vaporized fuel tank 34 is installed at a position where heat is easily conducted from the engine 10, for example, in the engine room.
  • the in-tank injection valve 36 injects (supplies) the fuel stored in the fuel tank 32 into the vaporized fuel tank 34, and constitutes the in-tank fuel supply means of the present embodiment.
  • the in-tank injection valve 36 is constituted by a general fuel injection valve similar to the injection valves 26 and 28, for example, and the fuel injection amount is controlled in accordance with a control signal. The fuel injected from the in-tank injection valve 36 becomes vaporized fuel by being vaporized in the vaporized fuel tank 34.
  • the vaporized fuel tank 34 is connected to the surge tank 20 on the downstream side of the throttle valve 18.
  • the connecting portion is provided with a vaporized fuel supply valve 38 constituted by a normally closed solenoid valve or the like.
  • a vaporized fuel supply valve 38 constituted by a normally closed solenoid valve or the like.
  • the vaporized fuel supply valve 38 is closed, the vaporized fuel tank 34 and the surge tank 20 are disconnected, and vaporized fuel can be stored in the vaporized fuel tank 34.
  • the vaporized fuel supply valve 38 is opened, the tanks 20 and 34 are communicated with each other, and the vaporized fuel stored in the vaporized fuel tank 34 is supplied to the surge tank 20.
  • the vaporized fuel tank 34 is provided with an air introduction valve 40 at a position where the inside of the tank and the external space can communicate with each other.
  • the atmosphere introduction valve 40 is constituted by a normally closed electromagnetic valve or the like, and the vaporized fuel tank 34 is released to the atmosphere when the valve is opened.
  • the vaporized fuel supply valve 38 and the atmosphere introduction valve 40 are opened together with a slight time difference, and the atmosphere is introduced into the vaporized fuel tank 34 from the atmosphere introduction valve 40 by the amount of the vaporized fuel supplied.
  • the These valves 38 and 40 are kept closed except when vaporized fuel is supplied.
  • the air introduction valve 40 is connected to the intake passage 12 between the air cleaner 16 and the throttle valve 18. For this reason, when the air introduction valve 40 is opened, air that has been cleaned by the air cleaner 16 and is not affected by the negative intake pressure is introduced into the vaporized fuel tank 34.
  • the vaporized fuel tank 34 is provided with a normally closed relief valve 42 constituted by, for example, a check valve, a reed valve or the like.
  • the relief valve 42 releases the pressure to the outside (for example, the intake passage 12) when the pressure in the vaporized fuel tank 34 exceeds a predetermined operating pressure, and constitutes the pressure release mechanism of the present embodiment. is doing.
  • the relief valve 42 has a function of releasing the air in the tank to the outside when the fuel injected into the vaporized fuel tank 34 is vaporized.
  • the relief valve 42 also has a function as a safety valve that prevents the pressure in the tank from becoming excessive when the vaporized fuel tank 34 is sealed.
  • the operating pressure of the relief valve 42 is set to, for example, a pressure of about atmospheric pressure or a pressure about several tens of kPa higher than the atmospheric pressure.
  • This setting is based on the premise that, for example, the vaporized fuel tank 34 is maintained at a temperature around room temperature or slightly higher than that, and the saturated vapor pressure of the fuel becomes a pressure corresponding to this temperature region. Therefore, when the saturated vapor pressure of the fuel is increased by means such as heating, it is preferable to increase the operating pressure of the relief valve 42 correspondingly. This point will be described in detail in the second embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a control system of the system according to the first embodiment of the present invention.
  • the system of the present embodiment includes a sensor system including a plurality of sensors 44 to 56 and an ECU (Electronic Control Unit) 60 that controls the operating state of the engine 10.
  • the crank angle sensor 44 outputs a signal synchronized with the rotation of the crankshaft of the engine 10, and the ECU 60 can detect the engine speed and the crank angle based on this output. it can.
  • the air flow sensor 46 detects the intake air amount
  • the water temperature sensor 48 detects the temperature of the engine cooling water.
  • the intake pressure sensor 50 detects the pressure of intake air at the position of the surge tank 20, for example, and the ECU 60 can detect the pressure in the surge tank 20 based on the output of the intake pressure sensor 50.
  • the tank pressure sensor 52 detects the pressure in the vaporized fuel tank 34
  • the tank temperature sensor 54 detects the temperature in the vaporized fuel tank 34.
  • the fuel property sensor 56 detects the alcohol concentration in the fuel as the property of the fuel.
  • the sensor system includes various sensors necessary for vehicle and engine control (for example, an air-fuel ratio sensor for detecting an exhaust air-fuel ratio, an accelerator opening sensor for detecting an accelerator opening, etc.). These sensors are connected to the input side of the ECU 60.
  • the present invention does not necessarily require the tank temperature sensor 54.
  • the tank temperature sensor 54 is not used, and the tank temperature is based on the engine temperature, operation history, heat conduction characteristics to the vaporized fuel tank 34, and the like. The internal temperature may be estimated.
  • various actuators including the throttle valve 18, the injection valves 26, 28, 36, the ignition plug 30, the vaporized fuel supply valve 38, the air introduction valve 40, and the like are connected.
  • the ECU 60 detects the operation information of the engine by the sensor system, and controls the operation by driving each actuator based on the detection result. Specifically, the engine speed and the crank angle are detected based on the output of the crank angle sensor 44, and the intake air amount is detected by the air flow sensor 46. Further, while performing the normal fuel injection control described below, the ignition timing is determined based on the crank angle, and the spark plug 30 is driven.
  • Normal fuel injection control is executed during engine operation except when vaporized fuel supply control described later is executed, and includes start-up injection control.
  • the fuel injection amount is calculated based on the intake air amount, the engine speed, the temperature of the engine coolant, etc., and the fuel injection timing is determined based on the crank angle. To drive. At this time, the ratio between the injection amount of the intake port injection valve 26 and the injection amount of the in-cylinder injection valve 28 is variably set according to the properties of the fuel and the operating state.
  • the ECU 60 executes vaporized fuel generation control and vaporized fuel supply control described below as controls related to the fuel vaporization system described above.
  • Embodiment 1 The vaporized fuel generation control is to vaporize the fuel in the vaporized fuel tank 34 during operation of the engine 10 (preferably during operation after the warm-up is completed) to generate vaporized fuel. More specifically, in the vaporized fuel generation control, fuel is injected from the in-tank injection valve 36 with the vaporized fuel supply valve 38 and the atmosphere introduction valve 40 closed. The injected fuel quickly evaporates and becomes vaporized fuel while expelling air in the tank from the relief valve 42. As a result, the vaporized fuel tank 34 is finally filled with vaporized fuel.
  • the relief valve 42 it is possible to avoid the fuel vaporization from being suppressed by the air pressure in the tank, and to promote the generation of vaporized fuel. Further, the dead volume occupied by air in the tank can be eliminated, and the density of vaporized fuel can be increased. Thus, a large amount of vaporized fuel can be efficiently generated and stored in a compact manner.
  • the vaporized fuel generation control may be executed only when the temperature in the vaporized fuel tank 34 (tank temperature) T exceeds a predetermined fuel injection determination temperature T1.
  • the fuel injection determination temperature T1 is set in correspondence with the lower limit value of the temperature at which vaporized fuel can be generated, and is a determination temperature for permitting fuel injection in the tank.
  • the tank internal temperature T is higher than the fuel injection determination temperature T1
  • the alcohol fuel is in a temperature state sufficient to vaporize, so vaporized fuel generation control is executed.
  • the tank internal temperature T is equal to or lower than the fuel injection determination temperature T1
  • the fuel volatility is low, so that the vaporized fuel cannot be generated efficiently. Therefore, in this case, fuel injection in the vaporized fuel tank 34 is prohibited, and vaporized fuel generation control is stopped.
  • vaporized fuel can be efficiently generated at high temperatures, and unnecessary fuel injection can be avoided at low temperatures.
  • T1 fuel injection determination temperature
  • the fuel injection determination temperature T1 may be configured to be variably set according to the properties of the fuel. Specifically, the fuel injection determination temperature T1 is set to a higher temperature as the alcohol concentration in the fuel is higher. That is, when the alcohol concentration is high, the fuel is difficult to vaporize, and therefore, fuel injection is performed in a higher temperature range. Thereby, even when the alcohol concentration in the fuel fluctuates, the vaporized fuel can always be generated efficiently corresponding to this.
  • vaporized fuel can be stored in the vaporized fuel tank 34 while the engine is operating. And the vaporized fuel tank 34 can hold
  • the vaporized fuel supply valve 38 and the atmosphere introduction valve 40 are opened when the engine is started, and the vaporized fuel stored in the vaporized fuel tank 34 is supplied to the surge tank 20. More specifically, an intake negative pressure is generated in the surge tank 20 due to cranking at the time of starting. Therefore, when the vaporized fuel supply valve 38 is opened, the vaporized fuel tank 34 is vaporized by the intake negative pressure. Fuel is supplied to the surge tank 20. The vaporized fuel supplied into the surge tank 20 flows into the cylinder via the intake port 24, and is ignited and burned in the cylinder.
  • the vaporized fuel can be supplied into the cylinder in a very short time compared to the case where vaporized fuel is generated at the time of starting, and the engine is immediately started even at a low temperature start where vaporized fuel is difficult to generate. be able to.
  • the vaporized fuel can be supplied smoothly by interlocking the vaporized fuel supply valve 38 and the air introduction valve 40. Further, by setting the supply destination of the vaporized fuel to the surge tank 20, the vaporized fuel and air can be mixed in the surge tank 20 having a constant volume, and a high-quality mixed gas can be generated. In order to smoothly flow out the vaporized fuel in the vaporized fuel tank 34, it is necessary to generate a sufficient intake negative pressure in the surge tank 20. Therefore, the throttle valve 18 is kept closed. Is preferred.
  • the vaporized fuel supply control may be executed only when the engine temperature at the start is lower than a predetermined vaporized fuel supply determination temperature.
  • the vaporized fuel supply determination temperature is set in correspondence with the upper limit value of the engine temperature that requires vaporized fuel, and is a determination temperature for permitting the supply of vaporized fuel. If the engine temperature at the time of starting is lower than the vaporized fuel supply judgment temperature, the injected fuel is difficult to vaporize with intake port injection or in-cylinder injection, and it is difficult to start without using vaporized fuel. To do.
  • the vaporized fuel supply control is not executed, and the engine is started by normal start-up injection control.
  • the engine temperature includes various temperature parameters that reflect the temperature state of the engine. For example, the temperature of the engine cooling water, the temperature of the lubricating oil, the temperature of the engine body (engine block, etc.) Etc.
  • the engine cooling water temperature (engine water temperature) is used as an example of the engine temperature
  • the vaporized fuel supply is performed only when the engine water temperature at the start is lower than the predetermined vaporized fuel supply determination temperature ethw1.
  • the valve 38 is configured to open. As a result, the vaporized fuel can be used efficiently only at the low temperature start time when the vaporized fuel is required. Further, it is possible to avoid the use of vaporized fuel when starting at a high temperature.
  • the vaporized fuel supply determination temperature may be set higher as the alcohol concentration in the fuel is higher.
  • the temperature range which uses vaporized fuel can be set appropriately according to the alcohol concentration in fuel, and startability can be secured stably.
  • the vaporized fuel supply valve 38 and the air introduction valve 40 are opened together, and the valve opening order is determined based on the pressure in the vaporized fuel tank 34 (tank pressure), the atmospheric pressure, and the like. It is preferable to set it variably on the basis of the magnitude relationship. More specifically, first, when the tank internal pressure P is greater than the atmospheric pressure P0, the vaporized fuel may flow out into the atmosphere when the atmosphere introduction valve 40 is opened. Accordingly, in this case, first, the vaporized fuel supply valve 38 is opened, and after the vaporized fuel flows out to the surge tank 20 and the pressure in the tank is reduced, the air introduction valve 40 is opened.
  • the tank pressure P when the tank pressure P is equal to or lower than the atmospheric pressure P0, the tank pressure P may be lower than the pressure on the surge tank 20 side. If the vaporized fuel supply valve 38 is opened in this state, the surge There is a possibility that air flows backward from the tank 20 into the vaporized fuel tank 34. Therefore, in this case, first, the air introduction valve 40 is opened, the tank pressure P is increased to almost atmospheric pressure, and then the vaporized fuel supply valve 38 is opened. According to the above configuration, it is possible to prevent the vaporized fuel from flowing into the atmosphere and the air from flowing into the vaporized fuel tank 34. Therefore, even when the vaporized fuel supply valve 38 and the air introduction valve 40 are opened together, the flow of vaporized fuel can be appropriately controlled in accordance with the opening order.
  • FIG. 3 is a flowchart showing vaporized fuel generation control executed by the ECU in the first embodiment of the present invention.
  • the routine shown in FIG. 3 is repeatedly executed during operation of the engine.
  • the alcohol concentration in the fuel is detected based on the output of the fuel property sensor 56 (step 100). Then, a fuel injection determination temperature T1 is calculated based on the detected alcohol concentration value (step 102).
  • the ECU 60 stores in advance map data for setting the fuel injection determination temperature T1 to a higher temperature as the alcohol concentration in the fuel becomes higher. By referring to this map data, the fuel injection determination temperature T1 can be calculated.
  • the temperature T in the vaporized fuel tank 34 is detected by the tank temperature sensor 54 (step 104), and it is determined whether or not the tank internal temperature T is higher than the fuel injection determination temperature T1 (step 106). .
  • the determination in step 106 is established, the amount of fuel injected into the vaporized fuel tank 34 is calculated, and the in-tank injection valve 36 is driven with the vaporized fuel supply valve 38 and the air introduction valve 40 closed. (Step 108). As a result, fuel is injected from the in-tank injection valve 36 into the vaporized fuel tank 34.
  • the fuel injection amount of the in-tank injection valve 36 is calculated based on, for example, the saturated vapor pressure of the fuel, the tank internal temperature T, the volume of the vaporized fuel tank 34, and the like. An example of this calculation method will be described in detail in Embodiment 6 and the like.
  • FIG. 4 is a flowchart showing vaporized fuel supply control executed by the ECU in the first embodiment of the present invention.
  • the routine shown in FIG. 4 is repeatedly executed during operation of the engine.
  • this routine first, it is determined whether or not the ignition switch (IGSW) is turned on (step 200). When the determination is satisfied, the alcohol concentration in the fuel is detected (step 202). Further, the engine water temperature at the start is detected based on the output of the water temperature sensor 48 (step 204).
  • IGSW ignition switch
  • step 206 it is determined whether or not the starter switch is turned on.
  • step 208 cylinder determination processing is performed while performing cranking for driving the starter motor or the like.
  • step 210 it is determined whether or not the cylinder discrimination process has been completed.
  • step 210 it is determined whether or not the engine water temperature at the start is lower than the vaporized fuel supply determination temperature ethw1 (step 212).
  • step 212 the processing in step 212 will be specifically described.
  • the vaporized fuel supply determination temperature ethw1 is calculated based on the alcohol concentration in the fuel.
  • the ECU 60 stores in advance map data for setting the vaporized fuel supply determination temperature ethw1 to a higher temperature as the alcohol concentration in the fuel increases. By referring to this map data, the vaporized fuel supply determination temperature ethw1 can be calculated.
  • the vaporized fuel supply determination temperature ethw1 is compared with the engine water temperature.
  • step 212 If the determination in step 212 is satisfied, vaporized fuel needs to be supplied, so the processing in steps 214 to 226 is performed. As described above, this process supplies the vaporized fuel to the surge tank 20 while switching the opening sequence of the vaporized fuel supply valve 38 and the atmospheric introduction valve 40 based on the magnitude relationship between the tank internal pressure P and the atmospheric pressure P0. To do. More specifically, it is first determined whether or not the tank internal pressure P is greater than the atmospheric pressure P0 (step 214). When this determination is satisfied, the vaporized fuel supply valve 38 is opened and then the atmospheric introduction valve 40 is opened. Is opened and the two valves 38 and 40 are closed when a sufficient amount of vaporized fuel for starting is supplied (steps 216 to 220).
  • step 214 determines whether the vaporization fuel supply valve 38 is opened after the atmosphere introduction valve 40 is opened, and then the two valves 38 and 40 are closed (steps 222 to 226).
  • vaporized fuel is supplied from the vaporized fuel tank 34 into the cylinder via the surge tank 20, the intake port 24, and the like.
  • step 212 determines whether the intake port injection valve 26 and the in-cylinder injection valve 28 is necessary. If the determination in step 212 is not satisfied, it is not necessary to supply vaporized fuel, so normal start-up injection control is executed, and fuel is injected from the intake port injection valve 26 and the in-cylinder injection valve 28 ( Step 228).
  • steps 100 to 108 shown in FIG. 3 show a specific example of the generation control means in claim 2, and step 106 shows a specific example of the generation control means in claim 3.
  • steps 200 to 226 shown in FIG. 4 show a specific example of the supply control means in claim 2, and among these, step 212 shows a specific example of the supply control means in claim 4.
  • steps 214 to 226 show a specific example of the valve opening order switching means in claim 7.
  • Embodiment 2 a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the present embodiment is provided with heating means for heating the vaporized fuel tank, and is characterized by this point.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 5 is an overall configuration diagram for explaining a system configuration according to the second embodiment of the present invention.
  • the cooling pipe 70 of the engine 10 is installed in the vaporized fuel tank 34.
  • the cooling pipe 70 circulates engine cooling water (LLC) between devices such as an engine main body, a radiator, and a vehicle air conditioner (heater).
  • LLC engine cooling water
  • the engine cooling water is supplied to the vaporized fuel tank 34.
  • the cooling pipe 70 constitutes a heating means for heating the vaporized fuel tank 34 using heat generated by the engine 10.
  • the heating means does not necessarily use the heat of the engine, and may be, for example, an electric heater.
  • the vaporized fuel tank 34 can be positively heated by the engine coolant that has become hot.
  • energy generated by the latent heat of vaporization of the fuel can be easily supplied using heat generated in the engine, and vaporization of the fuel can be promoted.
  • no extra energy such as electric power is required during heating, so that the operation efficiency can be improved.
  • the maximum amount of vaporized fuel that can be stored in the vaporized fuel tank 34 is limited by the saturated vapor pressure of the fuel.
  • the saturated vapor pressure of the fuel can be increased and the vapor density of the fuel in the tank can be increased.
  • the volume of the vaporized fuel tank 34 that stores a certain amount of vaporized fuel can be reduced.
  • Embodiment 3 FIG. Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the present embodiment is provided with heating means different from that of the second embodiment, and is characterized by this point.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 6 is an overall configuration diagram for explaining a system configuration according to the third embodiment of the present invention.
  • a heat pipe 80 is provided between the exhaust passage 14 of the engine 10 and the vaporized fuel tank 34.
  • the heat pipe 80 constitutes a heating unit that heats the vaporized fuel tank 34 using heat generated by the engine 10.
  • the heat pipe 80 includes a pipe formed of a material having a high thermal conductivity such as metal, and a volatile liquid (working fluid) sealed in the pipe.
  • the hydraulic fluid circulates in the pipe and repeats the operation of absorbing and evaporating exhaust heat at the position of the exhaust passage 14 and the operation of releasing heat and liquefying at the position of the vaporized fuel tank 34. It is configured.
  • the heat pipe is not necessarily provided with a working fluid, and may have a structure in which heat conduction is performed only with a pipe material in which the working fluid is not sealed, for example.
  • the vaporized fuel tank 34 can be positively heated by the exhaust heat of the engine using the hydraulic fluid of the heat pipe 80 as a medium. Thereby, the temperature of the vaporized fuel tank 34 can be increased as compared with the case of using engine cooling water. Therefore, the vapor density of the fuel can be further increased, and the effect of the second embodiment can be exhibited more remarkably.
  • Embodiment 4 FIG. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the relief valve is omitted, and this is a feature.
  • the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 7 is an overall configuration diagram for explaining a system configuration according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the ECU 60 realizes the function of the relief valve 42 by controlling the air introduction valve 40. That is, the ECU 60 opens the air introduction valve 40 when the vaporized fuel in the vaporized fuel tank 34 is supplied to the surge tank 20 and when the pressure in the vaporized fuel tank 34 exceeds the pressure resistance of the tank. It is.
  • Embodiment 5 FIG. Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the present embodiment employs substantially the same configuration and control (FIGS. 1, 2, and 3) as in the first embodiment, in the vaporized fuel supply control, at the time of combustion in the first cycle at start-up It is characterized by using only vaporized fuel.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the control executed by the ECU in the fifth embodiment of the present invention.
  • the routine shown in this figure is executed repeatedly during the operation of the engine instead of the routine shown in FIG. 4 of the first embodiment.
  • step 300 processing similar to that in steps 200 to 210 shown in FIG. 4 is executed.
  • step 312 processing similar to that in steps 212 to 228 shown in FIG. 4 is executed.
  • a first cycle end cylinder determination process is executed (step 314). This determination process determines whether or not the first stroke combustion stroke has been completed in all the cylinders. If the determination in step 314 is not established, there is a cylinder that has not yet reached the first combustion stroke, so the vaporized fuel supply control is continued. If the determination in step 314 is established, the vaporized fuel supply control is terminated, and in-cylinder injection control for the second and subsequent cycles is executed (step 316).
  • the vaporized fuel can be reliably burned at the low temperature state at the time of combustion in the first cycle. Further, at the time of combustion after the second cycle, fuel can be directly injected into the cylinder whose temperature has increased by the first combustion, and the injected fuel can be smoothly vaporized. As a result, continuous combustion can be stably realized while reducing the amount of vaporized fuel used, and startability can be ensured.
  • steps 312 to 316 in FIG. 8 show a specific example of the fuel mode switching means in claim 5.
  • Embodiment 6 FIG. Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 and FIG.
  • the present embodiment employs substantially the same configuration and control as in the first embodiment (FIGS. 1, 2, and 4), the fuel injection amount is set to the saturated vapor pressure in the vaporized fuel generation control. The calculation is based on this.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the saturated vapor pressure Pg of the fuel is calculated based on the alcohol concentration in the fuel and the tank temperature T. Based on the saturated vapor pressure Pg, the tank internal temperature T, and the volume of the vaporized fuel tank 34, an optimal fuel injection amount (fuel supply amount) Q to be injected into the tank is calculated.
  • the saturated vapor pressure Pg is a vapor pressure in a state where the fuel is vaporized as much as possible
  • the fuel injection amount Q is calculated based on the above calculation method, and the fuel is injected into the vaporized fuel tank 34 by this injection amount. By injecting, the maximum amount of vaporized fuel can be generated in the tank.
  • the calculation method will be specifically described.
  • the ECU 60 stores map data shown in FIG. 9 in advance.
  • FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the alcohol concentration in the fuel, the temperature in the tank, and the saturated vapor pressure in Embodiment 6 of the present invention. Therefore, the ECU 60 can calculate the saturated vapor pressure Pg of the fuel at an arbitrary alcohol concentration and tank temperature by referring to this map data.
  • the ECU 60 also stores in advance map data for calculating the fuel injection amount Q based on the saturated vapor pressure Pg, the tank temperature T, and the volume of the vaporized fuel tank 34.
  • the injection amount calculation map data can be easily obtained by experiments or the like. Further, since the volume of the tank is a constant value determined at the time of design, it may be stored in advance in the ECU or reflected in advance in the injection amount calculation map data.
  • the ECU 60 can calculate the optimum fuel injection amount Q at an arbitrary saturated vapor pressure Pg and tank internal temperature T by referring to the injection amount calculation map data.
  • the fuel injection amount Q calculated in this way is a theoretical optimum value, and in practice, the vapor pressure of the generated vaporized fuel is required to be equal to or lower than the pressure resistance Ptmax of the vaporized fuel tank 34. .
  • the calculation of the injection amount based on the saturated vapor pressure Pg larger than the withstand pressure of the vaporized fuel tank 34 is limited.
  • the ECU 60 calculates the smaller value of the calculated value of the saturated vapor pressure Pg and the withstand pressure Ptmax of the tank, the temperature T in the tank, and the vaporized fuel tank 34. Based on the volume, the injection amount calculation map data is referred to.
  • the saturated vapor pressure Pg exceeds the tank pressure Ptmax for the fuel with alcohol concentration A. Therefore, the injection amount is calculated.
  • the injection amount is calculated in the fuel having the alcohol concentration B.
  • the saturated vapor pressure Pg is less than the withstand pressure Ptmax, the injection amount is calculated based on the saturated vapor pressure Pg. According to this configuration, even if all of the fuel for the injection amount Q is vaporized, the vapor pressure can be kept below the tank pressure resistance Ptmax.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the control executed by the ECU in the sixth embodiment of the present invention.
  • the routine shown in this figure is repeatedly executed during the operation of the engine instead of the routine shown in FIG. 3 of the first embodiment.
  • step 400 processing similar to that in steps 100 to 106 shown in FIG. 3 is executed.
  • the saturated vapor pressure Pg is calculated with reference to the map data of FIG. 9 based on the alcohol concentration in the fuel and the tank temperature T (step 408).
  • the value of the pressure resistance Ptmax is stored in the ECU 60 in advance. If the determination in step 410 is established, the fuel injection amount cannot be calculated using the saturated vapor pressure Pg, and therefore an injection amount calculation map based on the pressure resistance Ptmax, the tank temperature T, and the tank volume.
  • the fuel injection amount Q is calculated with reference to the data (step 412).
  • step 410 the fuel injection amount Q is calculated by referring to the injection amount calculation map data based on the saturated vapor pressure Pg, the tank internal temperature T, and the tank volume (step 414). Then, the fuel is injected into the vaporized fuel tank 34 based on the fuel injection amount Q calculated in any one of steps 412 and 414 (step 416).
  • the maximum amount of vaporized fuel can be generated and stored within the allowable range according to the pressure resistance Ptmax of the vaporized fuel tank 34, and the vaporized fuel tank 34 is protected while being protected. It is possible to effectively utilize the volume.
  • step 408 in FIG. 10 shows a specific example of the saturated vapor pressure calculating means in claim 10
  • step 414 shows a specific example of the fuel supply amount calculating means.
  • Steps 410 and 412 show specific examples of limiting means in claim 11.
  • Embodiment 7 FIG. Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the present embodiment is characterized in that fuel injection is performed only when the saturated vapor pressure of the fuel is equal to the pressure resistance of the vaporized fuel tank as compared with the sixth embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the saturated vapor pressure Pg of the fuel is calculated, and the fuel injection amount Q is calculated based on this calculated value.
  • the calculation of the fuel injection amount Q and the fuel injection are executed, and in other cases, the process waits without performing the fuel injection.
  • it is set as the structure which restrict
  • the saturated vapor pressure Pg is equal to the withstand pressure Ptmax” is the fuel injection execution condition.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the saturated vapor pressure Pg of the vaporized fuel tank 34 is It is good also as a structure which performs calculation of the fuel injection quantity Q, and fuel injection when it is below withstand pressure
  • FIG. 11 is a flowchart showing control executed by the ECU in the seventh embodiment of the present invention.
  • the routine shown in this figure is repeatedly executed during the operation of the engine instead of the routine shown in FIG. 3 of the first embodiment.
  • step 510 it is determined whether or not the saturated vapor pressure Pg is equal to the pressure resistance Ptmax of the vaporized fuel tank 34 (step 510).
  • the fuel injection amount Q is calculated by the same processing as in steps 414 and 416 in FIG. 10, and fuel is injected into the tank (steps 512 and 514).
  • the process returns to step 504. In this case, the processing in steps 504 to 510 is repeatedly executed until the saturated vapor pressure Pg becomes equal to the pressure resistance Ptmax or until the determination in step 506 is not established.
  • step 508 in FIG. 11 shows a specific example of the saturated vapor pressure calculating means in claim 10
  • step 512 shows a specific example of the fuel supply amount calculating means.
  • Step 510 shows a specific example of limiting means in claim 11.
  • Embodiment 8 FIG. Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the present embodiment is characterized in that the vaporized fuel supply valve is opened when the pressure in the vaporized fuel tank exceeds the pressure resistance.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the saturated vapor pressure Pg of fuel is calculated, the fuel injection amount Q is calculated based on this calculated value, and fuel injection is executed.
  • the vaporized fuel supply valve 38 is opened to release the pressure in the tank from the vaporized fuel supply valve 38. According to this configuration, even when fuel is injected based on the saturated vapor pressure Pg equal to or higher than the pressure resistance Ptmax, the pressure in the tank can be reduced after the injection.
  • the vaporized fuel supply valve 38 is opened when the pressure in the tank rises.
  • the atmosphere introduction valve 40 may be opened instead.
  • FIG. 12 is a flowchart showing control executed by the ECU in the eighth embodiment of the present invention.
  • the routine shown in this figure is repeatedly executed during the operation of the engine instead of the routine shown in FIG. 3 of the first embodiment.
  • steps 600 to 608 substantially the same processing as in steps 400 to 408 shown in the sixth embodiment (FIG. 10) is executed.
  • Step 606 when the tank internal temperature T is equal to or lower than the fuel injection determination temperature T1, the process returns to Step 604.
  • steps 610 and 612 the fuel injection amount Q is calculated by the same processing as in steps 414 and 416 in FIG. 10, and the fuel is injected into the tank.
  • the tank internal pressure P is detected (step 614), and it is determined whether the tank internal pressure P is equal to or higher than the tank pressure resistance Ptmax (step 616).
  • the vaporized fuel supply valve 38 is opened (step 618), and it is determined whether or not the tank pressure P has decreased below the pressure resistance Ptmax by this valve opening operation (step 620).
  • the vaporized fuel supply valve 38 is closed (step 622), and when the determination in step 620 is not satisfied, the valve opening state is continued until the determination is satisfied.
  • the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the first and sixth embodiments.
  • the pressure in the tank is surely increased.
  • the vaporized fuel tank 34 can be protected by limiting.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a first modification of the control shown in FIG. 12 in the eighth embodiment of the present invention. This figure shows only the part (a) in FIG. Further, since the first modified example is obtained by adding step 700 to FIG. 12, the description of the processing of the other steps is omitted.
  • the pressure Ps in the surge tank 20 is determined before the vaporized fuel supply valve 38 is opened after the tank pressure P is determined to be equal to or higher than the pressure resistance Ptmax. It is determined whether or not it is equal to or less than a predetermined value P ⁇ (step 700).
  • the pressure Ps in the surge tank 20 can be calculated based on the output of the intake pressure sensor 50, or can be estimated based on the engine speed, load, and the like.
  • the predetermined value P ⁇ is set corresponding to a lower limit value of the tank internal pressure P that varies depending on, for example, the fuel vaporization state, and is stored in the ECU 60 in advance.
  • the determination in step 700 when the determination in step 700 is established, it is determined that the pressure in the surge tank 20 is surely lower than the pressure in the vaporized fuel tank 34, and the vaporized fuel supply valve 38 is opened. To do. As a result, the pressure can be reliably released from the vaporized fuel tank 34 to the surge tank 20. On the other hand, if the determination in step 700 is not established, the pressure in the vaporized fuel tank 34 may be higher than the pressure in the surge tank 20. Therefore, until the determination is established, the vaporized fuel supply valve It waits without opening 38. Thereby, it is possible to prevent air from flowing backward from the surge tank 20 to the vaporized fuel tank 34 when the vaporized fuel supply valve 38 is opened.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a second modification of the control shown in FIG. 12 in the eighth embodiment of the present invention.
  • the second modified example is obtained by adding steps 702 and 704 to the first modified example, and thus description of the processing of the other steps is omitted.
  • step 702 the inside of the surge tank 20 is maintained while the vaporized fuel supply valve 38 is kept open. It is determined whether or not the pressure Ps is equal to or lower than a predetermined value P ⁇ (step 702). When this determination is established, the air backflow described above does not occur, so the vaporized fuel supply valve 38 is kept open. On the other hand, if the determination in step 702 is not satisfied, the vaporized fuel supply valve 38 is closed to prevent the backflow of air (step 704). According to this configuration, even when the vaporized fuel supply valve 38 is opened once, the backflow of air can be reliably prevented even when the operating state of the engine changes and the pressure in the surge tank 20 increases. .
  • step 608 in FIG. 12 shows a specific example of the saturated vapor pressure calculating means in claim 10
  • step 610 shows a specific example of the fuel supply amount calculating means.
  • Steps 616 and 618 in FIGS. 12 to 14 show a specific example of the pressure release control means in claim 12.
  • the present invention is not limited to performing these configurations individually. That is, the present invention may be implemented by combining any of a plurality of configurations that can be implemented together among the configurations of Embodiments 1 to 8.
  • the surge tank 20 has been described as an example of the supply portion of the vaporized fuel to the intake passage 12.
  • the present invention is not limited to this, and the vaporized fuel tank 34 may be connected to any part of the intake passage 12 and the vaporized fuel may be supplied to this part as long as it is downstream of the throttle valve 18. .
  • the engine 10 including both the intake port injection valve 26 and the in-cylinder injection valve 28 has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to an internal combustion engine that does not include any one of the injection valves 26 and 28 but includes only the other.
  • the engine 10 using alcohol fuel has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to normal gasoline and various fuels obtained by adding components other than alcohol to gasoline.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

　この発明は、低温始動時でも気化燃料を筒内に速やかに供給し、始動性を向上させることを目的とする。　エンジン１０は、通常の燃料タンク３２、気化燃料タンク３４、タンク内噴射弁３６、気化燃料供給弁３８等を備える。エンジンの運転中には、気化燃料供給弁３８を閉弁した状態で、タンク内噴射弁３６から気化燃料タンク３４内に燃料を噴射し、この燃料が気化した気化燃料を生成する。気化燃料タンク３４内に蓄えられた気化燃料は、エンジンの停止後にも、自然減圧により気相状態を保持する。エンジンの始動時には、気化燃料供給弁３８を開弁することにより、気化燃料タンク３４内の気化燃料をサージタンク２０に供給する。これにより、始動時に気化燃料を生成する場合と比較して、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、始動性を向上させることができる。

Description

内燃機関の燃料供給装置
　本発明は、例えばアルコール燃料のように揮発性が低い燃料を用いる内燃機関の燃料供給装置に関する。
　従来技術として、例えば特許文献１（日本特開２００７－２２４８７８号公報）に開示されているように、アルコール燃料を用いる内燃機関の燃料供給装置が知られている。アルコール燃料は、特に低温時に気化し難いため、従来技術の内燃機関には、始動時に燃料を気化させるための気化室が設けられている。この気化室は、外部から遮断された密閉構造を有し、絞り通路を介して吸気通路に接続されている。また、気化室には、その内部に燃料を噴射する始動用燃料噴射弁と、噴射燃料を加熱するためのヒータとが設けられている。
　そして、内燃機関の始動時には、まず、内燃機関に対して始動信号が出力された時点でヒータを作動させ、その後に適宜時間が経過した時点で、始動用燃料噴射弁から気化室内に燃料を噴射する。燃料が噴射されるときに、気化室は、クランキングによる吸気負圧が作用することによって減圧状態となる。この結果、噴射燃料は、減圧状態の気化室内でヒータの熱を受けることにより気化し、吸気通路を介して各気筒に供給される。このように、従来技術では、始動時に燃料を気化室内で気化させることにより、冷間始動時等の始動性を確保するようにしている。
　尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
日本特開２００７－２２４８７８号公報 日本特開２００９－２３１４号公報 日本特開平７－１５１０２３号公報 日本特開平９－８８７４０号公報 日本特開２００６－２１４４１５号公報
　ところで、上述した従来技術では、始動時にヒータを作動させてから気化室内に燃料を噴射し、気化燃料を生成するようにしている。しかしながら、この場合には、内燃機関に対して始動信号が出力された後に、ヒータの昇温、噴射燃料の加熱及び気化室の減圧が行われ、その結果として気化燃料が生成される。このため、従来技術では、始動時に気化燃料を生成するのに時間がかかり、気化燃料を筒内に速やかに供給することができないという問題がある。
　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、低温始動時でも気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、始動性を向上させることが可能な内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
　第１の発明は、燃料を貯留する燃料タンクと、
　前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び／又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
　前記吸気通路に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
　前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成するために、前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
　前記気化燃料タンクと前記吸気通路との接続部を開，閉する常閉の弁であって、内燃機関の始動時に開弁する気化燃料供給弁と、
　を備えることを特徴とする。
　第２の発明は、内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する生成制御手段と、
　内燃機関の始動時に前記気化燃料供給弁を開弁し、運転中に前記気化燃料タンク内に蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する供給制御手段と、
　を備える。
　第３の発明によると、前記生成制御手段は、前記気化燃料タンク内の温度が気化燃料を生成し得る所定の判定温度を超えている場合に、前記タンク内燃料供給手段を駆動する構成としている。
　第４の発明によると、前記供給制御手段は、始動時の機関温度が気化燃料を必要とする所定の判定温度よりも低い場合に、前記気化燃料供給弁を開弁する構成としている。
　第５の発明は、始動時の１サイクル目の燃焼時には前記供給制御手段により気化燃料を供給し、２サイクル目以降の燃焼時には前記燃料噴射弁により燃料を噴射する燃料形態切換手段を備える。
　第６の発明は、前記気化燃料タンクの内部と外部空間とを連通可能な位置に設けられた常閉の弁であって、前記気化燃料供給弁と一緒に開，閉する大気導入弁を備える。
　第７の発明は、気化燃料の供給時に前記気化燃料供給弁と前記大気導入弁とを順次開弁させる手段であって、前記気化燃料タンク内の圧力と大気圧との大小関係に基いて前記各弁の開弁順序を切換える開弁順序切換手段を備える。
　第８の発明は、前記気化燃料タンク内の圧力が所定の作動圧を超えたときに当該圧力を外部に解放する圧力解放機構を備える。
　第９の発明は、前記気化燃料タンクを加熱する加熱手段を備える。
　第１０の発明は、前記燃料の飽和蒸気圧を算出する飽和蒸気圧算出手段と、
　前記燃料の飽和蒸気圧、前記気化燃料タンク内の温度及び容積に基いて、前記タンク内燃料供給手段により前記気化燃料タンクに供給すべき燃料の供給量を算出する燃料供給量算出手段と、を備える。
　第１１の発明は、前記気化燃料タンクの耐圧よりも大きな飽和蒸気圧に基いて前記燃料の供給量が算出されるのを制限する制限手段を備える。
　第１２の発明は、前記気化燃料タンク内の圧力が当該タンクの耐圧以上となった場合に、前記気化燃料供給弁を開弁する圧力解放制御手段を備える。
　第１３の発明は、前記燃料としてアルコール燃料を用いる構成としている。
　第１の発明によれば、タンク内燃料供給手段は、内燃機関の運転中に燃料タンク内の燃料を気化燃料タンク内に供給することができ、この燃料により気化燃料を生成することができる。気化燃料タンクは、タンク内で生じる自然減圧を利用して、機関停止後の冷間時にも、気化燃料の少なくとも一部を気相状態に保持することができる。そして、気化燃料供給弁は、機関始動時に開弁することにより、気化燃料タンクに蓄えられていた気化燃料を吸気通路に供給することができる。従って、始動時に気化燃料を生成する場合と比較して、非常に短い時間で気化燃料を筒内に供給することができる。これにより、気化燃料を生成し難い低温始動時でも、エンジンを即座に始動させることができ、始動性を向上させることができる。
　第２の発明によれば、生成制御手段は、内燃機関の運転中に気化燃料供給弁を閉弁した状態でタンク内燃料供給手段を駆動し、気化燃料タンク内に気化燃料を生成することができる。また、供給制御手段は、機関始動時に気化燃料供給弁を開弁し、気化燃料タンク内の気化燃料を吸気通路に供給することができる。
　第３の発明によれば、生成制御手段は、気化燃料タンク内の温度が所定の判定温度を超えている場合に、タンク内燃料供給手段によって気化燃料タンク内に燃料を供給することができる。これにより、燃料が気化し易い高温時に気化燃料を効率よく生成することができ、低温時に無駄な燃料供給が行われるのを回避することができる。
　第４の発明によれば、供給制御手段は、始動時の機関温度が所定の判定温度よりも低い場合に、気化燃料供給弁を開弁することができる。これにより、気化燃料が必要となる低温始動時に限って、気化燃料を効率よく使用することができる。また、高温時での始動時に気化燃料が無駄に使用されるのを回避することができる。
　第５の発明によれば、燃料形態切換手段は、始動時の１サイクル目の燃焼時に気化燃料を供給し、低温状態でも気化燃料を確実に燃焼させることができる。また、２サイクル目以降の燃焼時には、初回の燃焼により温度が上昇した筒内に対して噴射燃料を供給し、噴射燃料を円滑に気化させることができる。これにより、気化燃料の使用量を節減しながら、連続燃焼を安定的に実現することができ、始動性を確保することができる。
　第６の発明によれば、大気導入弁は、気化燃料供給弁と一緒に開，閉し、開弁時には気化燃料タンク内に大気を導入することができる。これにより、気化燃料の供給時には、気化燃料タンクから気化燃料が流出した分だけ、大気導入弁から気化燃料タンク内に空気を流入させることができる。従って、気化燃料供給弁と大気導入弁とを連動させることにより、気化燃料の供給をスムーズに行うことができる。
　第７の発明によれば、開弁順序切換手段は、気化燃料タンク内の圧力と大気圧との大小関係に基いて気化燃料供給弁と大気導入弁の開弁順序を切換えることができる。これにより、気化燃料の供給時には、タンク内の気化燃料が大気導入弁から大気中に流出したり、吸気通路から気化燃料供給弁を介してタンク内に空気が逆流するのを防止することができる。従って、気化燃料の流れを適切に制御することができる。
　第８の発明によれば、圧力解放機構は、気化燃料タンク内の圧力が所定の作動圧を超えたときに当該圧力を外部に解放することができる。これにより、気化燃料タンク内に供給された燃料は、タンク内の空気を圧力解放機構から外部に追い出しつつ、速やかに気化することができる。従って、気化燃料タンク内の空気圧により燃料の気化が抑制されるのを回避し、気化燃料の生成を促進することができる。また、タンク内で空気が占めるデッドボリュームを排除し、気化燃料の密度を高めることができる。従って、多量の気化燃料を効率よく生成し、コンパクトに蓄えることができる。さらに、圧力解放機構によれば、気化燃料タンクが密閉された状態において、タンク内の圧力が過大となるのを防止する安全弁としての機能も実現することができる。
　第９の発明によれば、気化燃料の生成時には、加熱手段によって加熱された気化燃料タンク内に燃料を供給し、燃料の気化を促進することができる。また、加熱により燃料の飽和蒸気圧を高くすることができるので、タンク内での燃料の蒸気密度を上昇させることができる。これにより、気化燃料タンクに蓄えられる気化燃料の量を増やしたり、タンクの容積を小型化することができる。
　第１０の発明によれば、燃料供給量算出手段は、燃料の飽和蒸気圧、気化燃料タンク内の温度及び容積に基いて、気化燃料タンクに供給すべき燃料の供給量を算出することができる。飽和蒸気圧は、燃料を可能な限り気化させた状態での蒸気圧であるから、上記方法により算出された量の燃料を供給すれば、気化燃料タンク内に最大量の気化燃料を生成することができる。従って、タンクの容積を有効に活用することができる。
　第１１の発明によれば、制限手段は、気化燃料タンクの耐圧よりも大きな飽和蒸気圧に基いて燃料の供給量が算出されるのを制限することができる。これにより、気化燃料タンクの耐圧に応じて許容される範囲内で、最大量の気化燃料を生成して蓄えることができ、気化燃料タンクを保護しつつ、タンクの容積を有効に活用することができる。
　第１２の発明によれば、圧力解放制御手段は、気化燃料タンク内の圧力がタンクの耐圧以上となった場合に、気化燃料供給弁を開弁することができる。これにより、気化燃料タンク内の圧力が想定以上に上昇した場合でも、この圧力を確実に逃がすことができ、気化燃料タンクを保護することができる。
　第１３の発明によれば、低温時に気化し難いアルコール燃料を用いる場合でも、内燃機関の運転中に蓄えておいた気化燃料を始動時に供給することにより、始動性を向上させることができる。
本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。 本発明の実施の形態１におけるシステムの制御系統を示す構成図である。 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２のシステム構成を説明するための全体構成図である。 本発明の実施の形態３のシステム構成を説明するための全体構成図である。 本発明の実施の形態４のシステム構成を説明するための全体構成図である。 本発明の実施の形態５において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態６において、燃料中のアルコール濃度、タンク内温度及び飽和蒸気圧の関係を示す特性線図である。 本発明の実施の形態６において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態７において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態８において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態８において、図１２に示す制御の第１の変形例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態８において、図１２に示す制御の第２の変形例を示すフローチャートである。
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
　以下、図１乃至図４を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、例えばＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle）に搭載される内燃機関としてのエンジン１０を備えている。なお、図１には、４気筒を備えた多気筒エンジンを例示したが、本発明の内燃機関は、４気筒に限定されるものではない。エンジン１０は、各気筒に吸入空気を吸込む吸気通路１２と、各気筒から排気ガスが排出される排気通路１４とを備えている。
　吸気通路１２には、上流側から順にエアクリーナ１６、スロットルバルブ１８及びサージタンク２０が設けられている。スロットルバルブ１８は、吸入空気量を調整するもので、電子制御式のバルブにより構成されている。サージタンク２０は、吸気通路１２の途中に一定の広がりをもつ空間を形成し、吸気脈動を減衰させる機能を備えている。そして、サージタンク２０の下流側は、複数の吸気管（吸気マニホールド）２２を介して各気筒の吸気ポート２４に接続されている。なお、サージタンク２０、吸気マニホールド２２及び吸気ポート２４は、吸気通路１２の一部を構成している。また、エンジン１０の各気筒には、吸気ポート２４に燃料を噴射する吸気ポート噴射弁２６と、燃焼室内（筒内）に燃料を直接噴射する筒内噴射弁２８とが設けられると共に、気化燃料に点火する点火プラグ３０（図２参照）と、図示しない吸気弁及び排気弁とがそれぞれ設けられている。噴射弁２６，２８には、燃料タンク３２内に液化状態で貯留されたアルコール燃料が供給される。
　次に、エンジン１０に搭載された燃料気化系統について説明する。本実施の形態の燃料気化系統は、エンジンの運転中に生成した気化燃料をタンクに蓄えておき、この気化燃料を次回の始動時に使用することを特徴としている。そして、燃料気化系統は、以下に述べる気化燃料タンク３４、タンク内噴射弁３６、気化燃料供給弁３８、大気導入弁４０、リリーフ弁４２等を備えている。
　気化燃料タンク３４は、密閉構造を有する耐圧容器として形成され、燃料タンク３２内のアルコール燃料が気化した気化燃料を蓄えるように構成されている。また、気化燃料タンク３４は、例えばエンジンルーム内において、エンジン１０から熱が伝導し易い位置に設置されている。タンク内噴射弁３６は、燃料タンク３２に貯留された燃料を気化燃料タンク３４内に噴射（供給）するもので、本実施の形態のタンク内燃料供給手段を構成している。タンク内噴射弁３６は、例えば噴射弁２６，２８と同様の一般的な燃料噴射弁により構成され、その燃料噴射量は制御信号に応じて制御される。タンク内噴射弁３６から噴射された燃料は、気化燃料タンク３４内で気化することにより気化燃料となる。
　気化燃料タンク３４は、スロットルバルブ１８の下流側でサージタンク２０と接続されている。この接続部には、常閉（ノーマル・クローズ）の電磁弁等により構成された気化燃料供給弁３８が設けられている。気化燃料供給弁３８の閉弁時には、気化燃料タンク３４とサージタンク２０との間が遮断され、気化燃料タンク３４内に気化燃料を蓄えることが可能となる。また、気化燃料供給弁３８の開弁時には、前記タンク２０，３４が相互に連通され、気化燃料タンク３４に蓄えられた気化燃料がサージタンク２０に供給される。
　また、気化燃料タンク３４には、タンク内部と外部空間とを連通可能な位置に大気導入弁４０が設けられている。大気導入弁４０は常閉の電磁弁等により構成され、開弁時には気化燃料タンク３４を大気解放するようになっている。気化燃料の供給時には、気化燃料供給弁３８と大気導入弁４０とが多少の時間差をもって一緒に開弁され、気化燃料を供給した分だけ大気導入弁４０から気化燃料タンク３４内に大気が導入される。なお、これらの弁３８，４０は、気化燃料の供給時を除いて閉弁状態に保持される。また、大気導入弁４０は、エアクリーナ１６とスロットルバルブ１８との間で吸気通路１２に接続されている。このため、大気導入弁４０の開弁時には、エアクリーナ１６より清浄化され、かつ吸気負圧の影響を受けない空気が気化燃料タンク３４に導入される。
　さらに、気化燃料タンク３４には、例えばチェック弁、リード弁等により構成された常閉のリリーフ弁４２が設けられている。リリーフ弁４２は、気化燃料タンク３４内の圧力が所定の作動圧を超えたときに、この圧力を外部（例えば、吸気通路１２）に解放するもので、本実施の形態の圧力解放機構を構成している。これにより、リリーフ弁４２は、気化燃料タンク３４内に噴射された燃料が気化するときに、タンク内の空気を外部に逃がす機能を備えている。また、リリーフ弁４２は、気化燃料タンク３４が密閉された状態において、タンク内の圧力が過大となるのを防止する安全弁としての機能も備えている。
　また、本実施の形態では、リリーフ弁４２の作動圧を、例えば大気圧程度の圧力か、または大気圧よりも数十ｋＰａ程度高い圧力に設定している。この設定は、例えば気化燃料タンク３４が常温程度かそれよりも少し高い温度に保持され、燃料の飽和蒸気圧がこの温度領域に対応した圧力となることを前提としている。従って、加熱等の手段により燃料の飽和蒸気圧を高める場合には、これに対応してリリーフ弁４２の作動圧を高くするのが好ましい。なお、この点については、実施の形態２で詳細に説明する。
　次に、図２を参照して、エンジン１０の制御系統について説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるシステムの制御系統を示す構成図である。図２に示すように、本実施の形態のシステムは、複数のセンサ４４～５６を含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)６０とを備えている。まず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ４４は、エンジン１０のクランク軸の回転に同期した信号を出力するもので、ＥＣＵ６０は、この出力に基いてエンジン回転数及びクランク角を検出することができる。また、エアフローセンサ４６は吸入空気量を検出し、水温センサ４８はエンジン冷却水の温度を検出する。
　吸気圧センサ５０は、例えばサージタンク２０の位置で吸入空気の圧力を検出するもので、ＥＣＵ６０は、吸気圧センサ５０の出力に基いてサージタンク２０内の圧力を検出することができる。また、タンク圧センサ５２は気化燃料タンク３４内の圧力を検出し、タンク温度センサ５４は気化燃料タンク３４内の温度を検出する。さらに、燃料性状センサ５６は、燃料の性状として、燃料中のアルコール濃度を検出するものである。
　センサ系統には、上記センサ４４～５６の他にも、車両やエンジンの制御に必要な各種のセンサ（例えば排気空燃比を検出する空燃比センサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ等）が含まれており、これらのセンサはＥＣＵ６０の入力側に接続されている。なお、本発明は、必ずしもタンク温度センサ５４を必要とするものではなく、例えばタンク温度センサ５４を使用せず、エンジンの温度や運転履歴、気化燃料タンク３４への熱伝導特性等に基いてタンク内温度を推定する構成としてもよい。
　一方、ＥＣＵ６０の出力側には、スロットルバルブ１８、噴射弁２６，２８，３６、点火プラグ３０、気化燃料供給弁３８、大気導入弁４０等を含む各種のアクチュエータが接続されている。そして、ＥＣＵ６０は、センサ系統によりエンジンの運転情報を検出し、その検出結果に基いて各アクチュエータを駆動することにより、運転制御を行う。具体的には、クランク角センサ４４の出力に基いてエンジン回転数とクランク角とを検出し、エアフローセンサ４６により吸入空気量を検出する。また、以下に述べる通常の燃料噴射制御を実行しつつ、クランク角に基いて点火時期を決定し、点火プラグ３０を駆動する。
　通常の燃料噴射制御は、後述の気化燃料供給制御が実行される場合を除いて、エンジンの運転中に実行されるもので、始動時噴射制御を含んでいる。通常の燃料噴射制御では、吸入空気量、エンジン回転数、エンジン冷却水の温度等に基いて燃料噴射量を算出し、クランク角に基いて燃料噴射時期を決定した後に、噴射弁２６，２８を駆動する。このとき、吸気ポート噴射弁２６の噴射量と筒内噴射弁２８の噴射量との比率は、燃料の性状や運転状態に応じて可変に設定される。さらに、ＥＣＵ６０は、上述した燃料気化系統に関連する制御として、以下に述べる気化燃料生成制御と、気化燃料供給制御とを実行する。
［実施の形態１の動作］
（気化燃料生成制御）
　気化燃料生成制御は、エンジン１０の運転中（好ましくは、暖機終了後の運転中）に、気化燃料タンク３４内で燃料を気化させ、気化燃料を生成するものである。具体的に述べると、気化燃料生成制御では、気化燃料供給弁３８と大気導入弁４０とを閉弁した状態で、タンク内噴射弁３６から燃料を噴射する。噴射された燃料は、タンク内の空気をリリーフ弁４２から追い出しつつ、速やかに気化して気化燃料となる。この結果、気化燃料タンク３４内には、最終的に気化燃料が充満した状態となる。従って、リリーフ弁４２によれば、タンク内の空気圧により燃料の気化が抑制されるのを回避し、気化燃料の生成を促進することができる。また、タンク内で空気が占めるデッドボリュームを排除し、気化燃料の密度を高めることができる。これにより、多量の気化燃料を効率よく生成し、コンパクトに蓄えることができる。
　また、気化燃料生成制御は、気化燃料タンク３４内の温度（タンク内温度）Ｔが所定の燃料噴射判定温度Ｔ1を超えている場合にのみ実行する構成としてもよい。ここで、燃料噴射判定温度Ｔ1とは、気化燃料を生成し得る温度の下限値に対応して設定されるもので、タンク内での燃料噴射を許可するための判定温度である。タンク内温度Ｔが燃料噴射判定温度Ｔ1よりも高い場合には、アルコール燃料が気化するのに十分な温度状態であるから、気化燃料生成制御を実行する。一方、タンク内温度Ｔが燃料噴射判定温度Ｔ1以下の場合には、燃料の揮発性が低いので、気化燃料を効率よく生成することができない。そこで、この場合には、気化燃料タンク３４内での燃料噴射を禁止し、気化燃料生成制御を停止する。
　上記構成によれば、高温時に気化燃料を効率よく生成することができ、低温時に無駄な燃料噴射が行われるのを回避することができる。なお、燃料噴射判定温度Ｔ1を適切に設定することにより、例えばエンジンの暖機がある程度進んだ時点で気化燃料生成制御を実行する構成とすれば、エンジンから伝わる熱により気化燃料タンク３４が暖められているので、タンク内に噴射した燃料を効率よく気化させることができる。
　また、アルコール燃料の揮発性は、燃料の性状によっても変化する。そこで、燃料噴射判定温度Ｔ1は、燃料の性状に応じて可変に設定する構成としてもよい。具体的には、燃料中のアルコール濃度が高いほど、燃料噴射判定温度Ｔ1を高い温度に設定する。つまり、アルコール濃度が高い場合には、燃料が気化し難くなるので、その分だけ高い温度領域で燃料噴射を行うようにする。これにより、燃料中のアルコール濃度が変動する場合でも、これに対応して気化燃料を常に効率よく生成することができる。
　上述した気化燃料生成制御により、気化燃料タンク３４内には、エンジンの運転中に気化燃料を蓄えることができる。そして、気化燃料タンク３４は、タンク内で生じる自然減圧を利用して、エンジン停止後の冷間時にも、気化燃料の少なくとも一部を気相状態に保持することができる。このため、エンジンの再始動時には、気化燃料供給制御によりタンク内の気化燃料を筒内に速やかに供給し、始動性を向上させることができる。
（気化燃料供給制御）
　気化燃料供給制御は、エンジンの始動時に気化燃料供給弁３８と大気導入弁４０とを開弁し、気化燃料タンク３４内に蓄えられていた気化燃料をサージタンク２０に供給するものである。具体的に述べると、サージタンク２０内には、始動時のクランキングにより吸気負圧が生じているので、気化燃料供給弁３８が開弁すると、この吸気負圧により気化燃料タンク３４内の気化燃料がサージタンク２０に供給される。そして、サージタンク２０内に供給された気化燃料は、吸気ポート２４を介して筒内に流入し、筒内で点火されて燃焼する。これにより、始動時に気化燃料を生成する場合と比較して、非常に短い時間で気化燃料を筒内に供給することができ、気化燃料を生成し難い低温始動時でも、エンジンを即座に始動させることができる。
　また、上述した気化燃料の供給時において、気化燃料タンク３４内には、気化燃料が流出した分だけ大気導入弁４０から空気が流入する。従って、気化燃料供給弁３８と大気導入弁４０とを連動させることにより、気化燃料の供給をスムーズに行うことができる。また、気化燃料の供給先をサージタンク２０とすることにより、一定の容積をもつサージタンク２０内で気化燃料と空気とを混合させ、良質な混合気を生成することができる。なお、気化燃料タンク３４内の気化燃料をスムーズに流出させるためには、サージタンク２０内に十分な吸気負圧を生じさせる必要があるので、スロットルバルブ１８は閉弁状態に保持しておくのが好ましい。
　また、気化燃料供給制御は、始動時の機関温度が所定の気化燃料供給判定温度よりも低い場合にのみ実行する構成としてもよい。気化燃料供給判定温度とは、気化燃料を必要とする機関温度の上限値に対応して設定されるもので、気化燃料の供給を許可するための判定温度である。始動時の機関温度が気化燃料供給判定温度よりも低い場合には、吸気ポート噴射や筒内噴射では噴射燃料が気化し難く、気化燃料を使用しないと始動が難しいので、気化燃料供給制御を実行する。一方、始動時の機関温度が気化燃料供給判定温度以上である場合には、吸気ポート噴射や筒内噴射でも噴射燃料が気化するので、気化燃料を使用する必要がない。そこで、この場合には、気化燃料供給制御を実行せず、通常の始動時噴射制御により始動を行う。
　また、機関温度とは、エンジンの温度状態が反映される各種の温度パラメータを含むものであり、一例を挙げれば、エンジン冷却水の温度、潤滑油の温度、エンジン本体（エンジンブロック等）の温度などである。本実施の形態では、機関温度の一例として、エンジン冷却水の温度（エンジン水温）を用いるものとし、始動時のエンジン水温が所定の気化燃料供給判定温度ethw1よりも低い場合にのみ、気化燃料供給弁３８を開弁する構成としている。これにより、気化燃料が必要となる低温始動時に限って、気化燃料を効率よく使用することができる。また、高温時での始動時に気化燃料が無駄に使用されるのを回避することができる。
　また、燃料中のアルコール濃度が高い場合には、噴射燃料の揮発性が低下するため、その分だけ高い温度領域で気化燃料を供給するのが好ましい。即ち、燃料中のアルコール濃度が高いほど、気化燃料供給判定温度を高い温度に設定する構成としてもよい。これにより、気化燃料を使用する温度領域を燃料中のアルコール濃度に応じて適切に設定することができ、始動性を安定的に確保することができる。
　さらに、気化燃料の供給時には、気化燃料供給弁３８と大気導入弁４０とを一緒に開弁するが、これらの開弁順序は、気化燃料タンク３４内の圧力（タンク内圧力）と大気圧との大小関係に基いて可変に設定するのが好ましい。詳しく述べると、まず、タンク内圧力Ｐが大気圧Ｐ0よりも大きい場合には、大気導入弁４０を開弁すると、気化燃料が大気中に流出する虞れがある。従って、この場合には、まず、気化燃料供給弁３８を開弁し、気化燃料がサージタンク２０側に流出してタンク内圧力が低下してから、大気導入弁４０を開弁する。
　一方、タンク内圧力Ｐが大気圧Ｐ0以下である場合には、タンク内圧力Ｐがサージタンク２０側の圧力よりも低い可能性があり、この状態で気化燃料供給弁３８を開弁すると、サージタンク２０から気化燃料タンク３４内に空気が逆流する虞れがある。従って、この場合には、まず、大気導入弁４０を開弁し、タンク内圧力Ｐをほぼ大気圧に上昇させてから、気化燃料供給弁３８を開弁する。上記構成によれば、気化燃料が大気中に流出したり、気化燃料タンク３４内に空気が流入するのを防止することができる。従って、気化燃料供給弁３８と大気導入弁４０とを一緒に開弁する場合でも、これらの開弁順序に応じて気化燃料の流れを適切に制御することができる。
［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
　次に、図３及び図４を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。まず、図３は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される気化燃料生成制御を示すフローチャートである。図３に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
　図３に示すルーチンでは、まず、燃料性状センサ５６の出力に基いて燃料中のアルコール濃度を検出する（ステップ１００）。そして、アルコール濃度の検出値に基いて燃料噴射判定温度Ｔ1を算出する（ステップ１０２）。ＥＣＵ６０には、燃料中のアルコール濃度が高くなるにつれて燃料噴射判定温度Ｔ1を高い温度に設定するためのマップデータが予め記憶されている。このマップデータを参照することにより、燃料噴射判定温度Ｔ1を算出することができる。
　次の処理では、タンク温度センサ５４により気化燃料タンク３４内の温度Ｔを検出し（ステップ１０４）、このタンク内温度Ｔが燃料噴射判定温度Ｔ1よりも大きいか否かを判定する（ステップ１０６）。そして、ステップ１０６の判定成立時には、気化燃料タンク３４内に噴射する燃料の噴射量を算出し、気化燃料供給弁３８と大気導入弁４０とを閉弁した状態でタンク内噴射弁３６を駆動する（ステップ１０８）。これにより、タンク内噴射弁３６から気化燃料タンク３４内に燃料が噴射される。なお、タンク内噴射弁３６の燃料噴射量は、例えば燃料の飽和蒸気圧、タンク内温度Ｔ、気化燃料タンク３４の容積等に基いて算出される。この算出方法の例については、実施の形態６等で詳細に説明する。
　次に、図４は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される気化燃料供給制御を示すフローチャートである。図４に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。そして、このルーチンでは、まず、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がＯＮになったか否かを判定し（ステップ２００）、判定成立時には、燃料中のアルコール濃度を検出する（ステップ２０２）。また、水温センサ４８の出力に基いて始動時のエンジン水温を検出する（ステップ２０４）。
　次に、スタータスイッチがＯＮになったか否かを判定し（ステップ２０６）、判定成立時には、スタータモータ等を駆動するクランキングを実行しつつ、気筒判別処理を行う（ステップ２０８）。そして、気筒判別処理が終了したか否かを判定し（ステップ２１０）、この判定成立時には、始動時のエンジン水温が気化燃料供給判定温度ethw1未満であるか否かを判定する（ステップ２１２）。ステップ２１２の処理を具体的に説明すると、まず、燃料中のアルコール濃度に基いて気化燃料供給判定温度ethw1を算出する。ＥＣＵ６０には、燃料中のアルコール濃度が高くなるにつれて気化燃料供給判定温度ethw1を高い温度に設定するためのマップデータが予め記憶されている。このマップデータを参照することにより、気化燃料供給判定温度ethw1を算出することができる。そして、この気化燃料供給判定温度ethw1とエンジン水温とを比較するものである。
　ステップ２１２の判定が成立した場合には、気化燃料を供給する必要があるので、ステップ２１４～２２６の処理を行う。この処理は、前述したように、タンク内圧力Ｐと大気圧Ｐ0との大小関係に基いて気化燃料供給弁３８と大気導入弁４０の開弁順序を切換えつつ、サージタンク２０に気化燃料を供給するものである。具体的に述べると、まず、タンク内圧力Ｐが大気圧Ｐ0よりも大きいか否かを判定し（ステップ２１４）、この判定成立時には、気化燃料供給弁３８を開弁してから大気導入弁４０を開弁し、始動に十分な量の気化燃料が供給された時点で２つの弁３８，４０を閉弁する（ステップ２１６～２２０）。また、ステップ２１４の判定が不成立の場合には、大気導入弁４０を開弁してから気化燃料供給弁３８を開弁し、その後に２つの弁３８，４０を閉弁する（ステップ２２２～２２６）。これにより、気化燃料タンク３４からサージタンク２０、吸気ポート２４等を介して筒内に気化燃料が供給される。
　一方、ステップ２１２の判定が不成立の場合には、気化燃料を供給する必要がないので、通常の始動時噴射制御を実行し、吸気ポート噴射弁２６及び筒内噴射弁２８から燃料を噴射する（ステップ２２８）。
　なお、前記実施の形態１では、図３中に示すステップ１００～１０８が請求項２における生成制御手段の具体例を示し、このうちステップ１０６は、請求項３における生成制御手段の具体例を示している。また、図４中に示すステップ２００～２２６は、請求項２における供給制御手段の具体例を示し、このうちステップ２１２は、請求項４における供給制御手段の具体例を示している。また、ステップ２１４～２２６は、請求項７における開弁順序切換手段の具体例を示している。
実施の形態２．
　次に、図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、気化燃料タンクを加熱する加熱手段を備えており、この点を特徴としている。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
［実施の形態２の特徴］
　図５は、本発明の実施の形態２のシステム構成を説明するための全体構成図である。この図に示すように、本実施の形態では、エンジン１０の冷却配管７０が気化燃料タンク３４に設置されている。冷却配管７０は、例えばエンジン本体、ラジエータ、車両の空調装置（ヒータ）等の機器間にエンジン冷却水（ＬＬＣ）を循環させるもので、本実施の形態では、エンジン冷却水が気化燃料タンク３４にも循環するように構成されている。これにより、冷却配管７０は、エンジン１０で発生する熱を用いて気化燃料タンク３４を加熱する加熱手段を構成している。なお、本発明において、加熱手段は、必ずしもエンジンの熱を利用する必要はなく、例えば電気式のヒータ等であってもよい。
　このように構成される本実施の形態でも、実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態によれば、エンジンの運転中には、高温となったエンジン冷却水により気化燃料タンク３４を積極的に加熱することができる。これにより、気化燃料の生成時には、エンジンで発生する熱を利用して燃料の気化潜熱分のエネルギーを容易に供給することができ、燃料の気化を促進することができる。また、エンジンの熱を利用することにより、加熱時に電力等の余分なエネルギを必要としないので、運転効率を高めることができる。
　また、気化燃料タンク３４内に蓄えることが可能な気化燃料の最大量は、燃料の飽和蒸気圧によって制限される。しかし、本実施の形態のように、気化燃料タンク３４を加熱すれば、燃料の飽和蒸気圧を高くして、タンク内での燃料の蒸気密度を上昇させることができる。これにより、気化燃料タンク３４の容積が一定でも、多量の気化燃料を蓄えることができる。換言すれば、一定量の気化燃料を蓄える気化燃料タンク３４の容積を小型化することができる。また、この効果を発揮するためには、想定される気化燃料の蒸気圧に応じてリリーフ弁４２の作動圧を高く設定するのが好ましい。これにより、高圧の気化燃料をタンク内に安定的に保持することができる。
実施の形態３．
　次に、図６を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態２と異なる加熱手段を備えており、この点を特徴としている。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
［実施の形態３の特徴］
　図６は、本発明の実施の形態３のシステム構成を説明するための全体構成図である。この図に示すように、本実施の形態では、エンジン１０の排気通路１４と気化燃料タンク３４との間にヒートパイプ８０を設けている。ヒートパイプ８０は、エンジン１０で発生する熱を用いて気化燃料タンク３４を加熱する加熱手段を構成している。詳しく述べると、ヒートパイプ８０は、例えば金属等の熱伝導性が高い材料により形成されたパイプと、このパイプ内に封入された揮発性の液体（作動液）とを備えている。そして、作動液は、パイプ内を循環しつつ、排気通路１４の位置で排気熱を吸収して蒸発する動作と、気化燃料タンク３４の位置で熱を放出して液化する動作とを繰返すように構成されている。なお、本発明において、ヒートパイプは、必ずしも作動液を備える必要はなく、例えば作動液が封入されていないパイプ材だけで熱伝導を行う構造のものでもよい。
　このように構成される本実施の形態でも、実施の形態１，２とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、ヒートパイプ８０の作動液を媒体として、エンジンの排気熱により気化燃料タンク３４を積極的に加熱することができる。これにより、エンジン冷却水を利用する場合と比較して気化燃料タンク３４の温度を高くすることができる。従って、燃料の蒸気密度を更に高くすることができ、実施の形態２の効果をより顕著に発揮することができる。
実施の形態４．
　次に、図７を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態は、リリーフ弁を省略する構成としており、この点を特徴としている。なお、本実施の形態では、前記実施の形態２と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
［実施の形態４の特徴］
　図７は、本発明の実施の形態４のシステム構成を説明するための全体構成図である。この図に示すように、本実施の形態では、例えば実施の形態２においてリリーフ弁４２を省略した構成を採用している。このため、ＥＣＵ６０は、大気導入弁４０を制御してリリーフ弁４２の機能を実現する。即ち、ＥＣＵ６０は、気化燃料タンク３４内の気化燃料をサージタンク２０に供給する場合、及び気化燃料タンク３４内の圧力がタンクの耐圧以上となった場合に、大気導入弁４０を開弁するものである。
　このように構成される本実施の形態でも、実施の形態１，２とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、リリーフ弁４２を省略することができるので、システムの部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。
実施の形態５．
　次に、図８を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１とほぼ同様の構成及び制御（図１、図２、図３）を採用しているものの、気化燃料供給制御において、始動時の１サイクル目の燃焼時にのみ気化燃料を使用することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
［実施の形態５の特徴］
　冷間始動時において、気筒判別処理が終了してから初回（１サイクル目）の燃焼時には、燃焼室の温度が低いので、気化燃料を供給する必要がある。しかし、２サイクル目以降の燃焼時には、初回燃焼時に発生した熱により燃焼室の温度が上昇しているので、燃料が気化し易くなる。このため、本実施の形態では、始動時の１サイクル目の燃焼時にのみ気化燃料を供給し、２サイクル目以降の燃焼時には、筒内噴射弁２８から燃料を噴射する構成としている。なお、２サイクル目以降の燃焼時には、必要に応じて吸気ポート噴射弁２６からの燃料噴射を併用する構成としてもよい。
［実施の形態５を実現するための具体的な処理］
　次に、図８を参照しつつ、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図８は、本発明の実施の形態５において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、前記実施の形態１の図４に示すルーチンに代えて、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
　図８に示すルーチンでは、まず、ステップ３００～３１０において、前記図４中に示すステップ２００～２１０と同様の処理を実行する。そして、気筒判別処理が終了すると、各気筒で１サイクル目の燃焼が行われるので、１サイクル目の気化燃料供給制御を実行する（ステップ３１２）。具体的に述べると、ステップ３１２では、図４中に示すステップ２１２～２２８と同様の処理を実行する。
　次の処理では、１サイクル目終了気筒判定処理を実行する（ステップ３１４）。この判定処理は、全ての気筒において１サイクル目の燃焼行程が終了したか否かを判定するものである。ステップ３１４の判定が不成立の場合には、まだ最初の燃焼行程を迎えていない気筒が存在するので、気化燃料供給制御を続行する。また、ステップ３１４の判定が成立した場合には、気化燃料供給制御を終了し、２サイクル目以降の筒内噴射制御を実行する（ステップ３１６）。
　このように構成される本実施の形態でも、実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、１サイクル目の燃焼時には、低温状態でも気化燃料を確実に燃焼させることができる。また、２サイクル目以降の燃焼時には、初回の燃焼により温度が上昇した筒内に燃料を直接噴射し、噴射燃料を円滑に気化させることができる。これにより、気化燃料の使用量を節減しながら、連続燃焼を安定的に実現することができ、始動性を確保することができる。なお、前記実施の形態５では、図８中のステップ３１２～３１６が請求項５における燃料形態切換手段の具体例を示している。
実施の形態６．
　次に、図９及び図１０を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１とほぼ同様の構成及び制御（図１、図２、図４）を採用しているものの、気化燃料生成制御において、燃料の噴射量を飽和蒸気圧に基いて算出することを特徴としている。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
［実施の形態６の特徴］
　気化燃料タンク３４の容積を有効に活用するためには、タンク内に最大量の気化燃料を蓄えるのが好ましい。しかし、タンク内に過剰な燃料を噴射した場合には、噴射燃料が気化せずに残ったり、生成された気化燃料の圧力がタンクの耐圧を超える虞れがある。このため、本実施の形態では、まず、燃料中のアルコール濃度と、タンク内温度Ｔとに基いて燃料の飽和蒸気圧Ｐgを算出する。そして、飽和蒸気圧Ｐgと、タンク内温度Ｔと、気化燃料タンク３４の容積とに基いて、タンク内に噴射すべき最適な燃料噴射量（燃料の供給量）Ｑを算出する。
　飽和蒸気圧Ｐgは、燃料を可能な限り気化させた状態での蒸気圧であるから、上記算出方法に基いて燃料噴射量Ｑを算出し、この噴射量分だけ気化燃料タンク３４内に燃料を噴射すれば、タンク内に最大量の気化燃料を生成することができる。また、上記算出方法について具体的に説明すると、まず、ＥＣＵ６０には、図９に示すマップデータが予め記憶されている。図９は、本発明の実施の形態６において、燃料中のアルコール濃度、タンク内温度及び飽和蒸気圧の関係を示す特性線図である。従って、ＥＣＵ６０は、このマップデータを参照することにより、任意のアルコール濃度及びタンク内温度における燃料の飽和蒸気圧Ｐgを算出することができる。
　また、ＥＣＵ６０には、飽和蒸気圧Ｐgと、タンク内温度Ｔと、気化燃料タンク３４の容積とに基いて燃料噴射量Ｑを算出するためのマップデータも予め記憶されている。この噴射量算出用マップデータは、実験等により容易に求めることができる。また、タンクの容積は設計時に定められる一定値なので、ＥＣＵに予め記憶させておくか、噴射量算出用マップデータに予め反映させておけばよい。ＥＣＵ６０は、噴射量算出用マップデータを参照することにより、任意の飽和蒸気圧Ｐg及びタンク内温度Ｔにおける最適な燃料噴射量Ｑを算出することができる。
　一方、このように算出された燃料噴射量Ｑは理論上の最適値であり、実用上においては、生成された気化燃料の蒸気圧が気化燃料タンク３４の耐圧Ｐtmax以下となることが要求される。このため、本実施の形態では、燃料噴射量Ｑの算出処理において、気化燃料タンク３４の耐圧よりも大きな飽和蒸気圧Ｐgに基いて噴射量が算出されるのを制限する構成としている。具体的に説明すると、ＥＣＵ６０は、燃料噴射量Ｑを算出するときに、飽和蒸気圧Ｐgの算出値とタンクの耐圧Ｐtmaxのうち小さい方の値と、タンク内温度Ｔと、気化燃料タンク３４の容積とに基いて、噴射量算出用マップデータを参照する。
　一例を挙げれば、図９中に示す燃料噴射タイミングで燃料噴射量Ｑを算出する場合において、アルコール濃度Ａの燃料では、飽和蒸気圧Ｐgがタンクの耐圧Ｐtmaxを超えているので、耐圧Ｐtmaxに基いて噴射量を算出することになる。これに対し、アルコール濃度Ｂの燃料では、飽和蒸気圧Ｐgが耐圧Ｐtmax未満であるから、飽和蒸気圧Ｐgに基いて噴射量を算出することになる。この構成によれば、噴射量Ｑ分の燃料が全て気化しても、その蒸気圧をタンクの耐圧Ｐtmax以下に保持することができる。
［実施の形態６を実現するための具体的な処理］
　次に、図１０を参照しつつ、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図１０は、本発明の実施の形態６において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、前記実施の形態１の図３に示すルーチンに代えて、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
　図１０に示すルーチンでは、まず、ステップ４００～４０６において、前記図３中に示すステップ１００～１０６と同様の処理を実行する。次に、燃料中のアルコール濃度とタンク内温度Ｔとに基いて図９のマップデータを参照し、飽和蒸気圧Ｐgを算出する（ステップ４０８）。そして、飽和蒸気圧Ｐgが気化燃料タンク３４の耐圧Ｐtmax以上であるか否かを判定する（ステップ４１０）。なお、耐圧Ｐtmaxの値は、ＥＣＵ６０に予め記憶されている。ステップ４１０の判定が成立した場合には、飽和蒸気圧Ｐgを用いて燃料噴射量を算出することができないので、耐圧Ｐtmaxと、タンク内温度Ｔと、タンク容積とに基いて噴射量算出用マップデータを参照し、燃料噴射量Ｑを算出する（ステップ４１２）。
　また、ステップ４１０の判定が不成立の場合には、飽和蒸気圧Ｐgと、タンク内温度Ｔと、タンク容積とに基いて噴射量算出用マップデータを参照し、燃料噴射量Ｑを算出する（ステップ４１４）。そして、ステップ４１２，４１４の何れかで算出された燃料噴射量Ｑに基いて、気化燃料タンク３４内に燃料を噴射する（ステップ４１６）。
　このように構成される本実施の形態でも、実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、気化燃料タンク３４の耐圧Ｐtmaxに応じて許容される範囲内で、最大量の気化燃料を生成して蓄えることができ、気化燃料タンク３４を保護しつつ、タンクの容積を有効に活用することができる。
　なお、前記実施の形態６では、図１０中のステップ４０８が請求項１０における飽和蒸気圧算出手段の具体例を示し、ステップ４１４が燃料供給量算出手段の具体例を示している。また、ステップ４１０，４１２は、請求項１１における制限手段の具体例を示している。
実施の形態７．
　次に、図１１を参照して、本発明の実施の形態７について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態６に対して、燃料の飽和蒸気圧が気化燃料タンクの耐圧と等しい場合にのみ、燃料噴射を行うことを特徴としている。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
［実施の形態７の特徴］
　本実施の形態では、実施の形態６とほぼ同様に、燃料の飽和蒸気圧Ｐgを算出し、この算出値に基いて燃料噴射量Ｑを算出する。しかし、飽和蒸気圧Ｐgが気化燃料タンク３４の耐圧Ｐtmaxと等しい場合にのみ、燃料噴射量Ｑの算出及び燃料噴射を実行し、それ以外の場合には、燃料噴射を行わずに待機する。これにより、本実施の形態では、気化燃料タンク３４の耐圧Ｐtmaxよりも大きな飽和蒸気圧Ｐgに基いて燃料噴射量が算出されるのを制限する構成としている。なお、本実施の形態では、「飽和蒸気圧Ｐgが耐圧Ｐtmaxと等しい」ことを、燃料噴射の実行条件としたが、本発明はこれに限らず、例えば飽和蒸気圧Ｐgが気化燃料タンク３４の耐圧Ｐtmax以下で、かつ両者の差が所定値以下である場合に、燃料噴射量Ｑの算出及び燃料噴射を実行する構成としてもよい。
［実施の形態７を実現するための具体的な処理］
　次に、図１１を参照しつつ、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図１１は、本発明の実施の形態７において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、前記実施の形態１の図３に示すルーチンに代えて、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
　図１１に示すルーチンでは、まず、ステップ５００～５０８において、前記実施の形態６（図１０）中に示すステップ４００～４０８と同様の処理を実行する。次に、飽和蒸気圧Ｐgが気化燃料タンク３４の耐圧Ｐtmaxと等しいか否かを判定する（ステップ５１０）。この判定成立時には、前記図１０中のステップ４１４，４１６と同様の処理により、燃料噴射量Ｑを算出し、タンク内に燃料を噴射する（ステップ５１２，５１４）。一方、ステップ５１０の判定が不成立の場合には、ステップ５０４の処理に戻る。この場合には、飽和蒸気圧Ｐgが耐圧Ｐtmaxと等しくなるか、またはステップ５０６の判定が不成立となるまで、ステップ５０４～５１０の処理が繰返し実行される。
　このように構成される本実施の形態でも、実施の形態１，６とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、飽和蒸気圧Ｐgが耐圧Ｐtmaxと等しい場合にのみ燃料噴射を実行するので、気化燃料を効率よく生成することができる。
　なお、前記実施の形態７では、図１１中のステップ５０８が請求項１０における飽和蒸気圧算出手段の具体例を示し、ステップ５１２が燃料供給量算出手段の具体例を示している。また、ステップ５１０は、請求項１１における制限手段の具体例を示している。
実施の形態８．
　次に、図１２乃至図１４を参照して、本発明の実施の形態８について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態６に対して、気化燃料タンク内の圧力が耐圧以上となった場合に、気化燃料供給弁を開弁することを特徴としている。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
［実施の形態８の特徴］
　本実施の形態では、実施の形態６とほぼ同様に、燃料の飽和蒸気圧Ｐgを算出し、この算出値に基いて燃料噴射量Ｑを算出し、燃料噴射を実行する。しかし、燃料の噴射後にタンク内圧力Ｐがタンクの耐圧Ｐtmax以上となった場合には、気化燃料供給弁３８を開弁し、タンク内の圧力を気化燃料供給弁３８から逃がす構成としている。この構成によれば、耐圧Ｐtmax以上の飽和蒸気圧Ｐgに基いて燃料を噴射した場合でも、噴射後にタンク内の圧力を低下させることができる。なお、本実施の形態では、タンク内の圧力上昇時に気化燃料供給弁３８を開弁する構成としたが、本発明では、これに代えて大気導入弁４０を開弁させる構成としてもよい。
［実施の形態８を実現するための具体的な処理］
　次に、図１２を参照しつつ、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図１２は、本発明の実施の形態８において、ＥＣＵにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、前記実施の形態１の図３に示すルーチンに代えて、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
　図１２に示すルーチンでは、まず、ステップ６００～６０８において、前記実施の形態６（図１０）中に示すステップ４００～４０８とほぼ同様の処理を実行する。なお、ステップ６０６では、タンク内温度Ｔが燃料噴射判定温度Ｔ1以下である場合に、ステップ６０４に戻る。また、ステップ６１０，６１２では、前記図１０中のステップ４１４，４１６と同様の処理により、燃料噴射量Ｑを算出し、タンク内に燃料を噴射する。
　次の処理では、タンク内圧力Ｐを検出し（ステップ６１４）、タンク内圧力Ｐがタンクの耐圧Ｐtmax以上であるか否かを判定する（ステップ６１６）。この判定成立時には、噴射燃料の気化によりタンク内圧力Ｐが過度に上昇したと考えられる。そこで、この場合には、気化燃料供給弁３８を開弁し（ステップ６１８）、この開弁動作よりタンク内圧力Ｐが耐圧Ｐtmax未満に低下したか否かを判定する（ステップ６２０）。そして、ステップ６２０の判定成立時には、気化燃料供給弁３８を閉弁し（ステップ６２２）、ステップ６２０の判定が不成立の場合には、判定が成立するまで開弁状態を継続する。
　このように構成される本実施の形態でも、実施の形態１，６とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、例えば飽和蒸気圧Ｐgや燃料噴射量Ｑの算出誤差等が原因で、気化燃料の実際の蒸気圧が想定以上に上昇した場合でも、タンク内の圧力を確実に制限し、気化燃料タンク３４を保護することができる。
（第１の変形例）
　また、本実施の形態は、図１３に示す第１の変形例のように構成してもよい。図１３は、本発明の実施の形態８において、図１２に示す制御の第１の変形例を示すフローチャートである。この図は、図１２中の（ａ）部のみを示している。また、第１の変形例は、図１２に対してステップ７００を追加したものであるため、それ以外のステップの処理については説明を省略する。
　図１３に示すように、第１の変形例では、タンク内圧力Ｐが耐圧Ｐtmax以上であると判定してから、気化燃料供給弁３８を開弁する前に、サージタンク２０内の圧力Ｐsが所定値Ｐα以下であるか否かを判定する（ステップ７００）。ここで、サージタンク２０内の圧力Ｐsは、吸気圧センサ５０の出力に基いて算出するか、エンジンの回転数、負荷等に基いて推定することができる。また、所定値Ｐαは、例えば燃料の気化状態に応じて変動するタンク内圧力Ｐの下限値に対応して設定されるもので、ＥＣＵ６０に予め記憶されている。
　そして、第１の変形例では、ステップ７００の判定が成立した場合に、サージタンク２０内の圧力が気化燃料タンク３４内の圧力よりも確実に低いと判断し、気化燃料供給弁３８を開弁する。これにより、気化燃料タンク３４からサージタンク２０へと圧力を確実に逃がすことができる。一方、ステップ７００の判定が不成立の場合には、サージタンク２０内の圧力よりも気化燃料タンク３４内の圧力の方が高い可能性があるので、当該判定が成立するまでは、気化燃料供給弁３８を開弁せずに待機する。これにより、気化燃料供給弁３８を開弁したときに、サージタンク２０から気化燃料タンク３４へと空気が逆流するのを防止することができる。
（第２の変形例）
　また、本実施の形態は、図１４に示す第２の変形例のように構成してもよい。図１４は、本発明の実施の形態８において、図１２に示す制御の第２の変形例を示すフローチャートである。第２の変形例は、第１の変形例に対してステップ７０２，７０４を追加したものであるため、それ以外のステップの処理については説明を省略する。
　図１４に示すように、第２の変形例では、タンク内圧力Ｐを耐圧Ｐtmax未満に低下させるために、気化燃料供給弁３８を開弁状態に保持している間に、サージタンク２０内の圧力Ｐsが所定値Ｐα以下であるか否かを判定する（ステップ７０２）。この判定成立時には、前述した空気の逆流が生じないから、気化燃料供給弁３８の開弁状態を継続する。一方、ステップ７０２の判定が不成立の場合には、空気の逆流を防止するために気化燃料供給弁３８を閉弁する（ステップ７０４）。この構成によれば、気化燃料供給弁３８を一旦開弁した後に、エンジンの運転状態が変化してサージタンク２０内の圧力が上昇した場合にも、空気の逆流を確実に防止することができる。
　なお、前記実施の形態８では、図１２中のステップ６０８が請求項１０における飽和蒸気圧算出手段の具体例を示し、ステップ６１０が燃料供給量算出手段の具体例を示している。また、図１２乃至図１４中のステップ６１６，６１８は、請求項１２における圧力解放制御手段の具体例を示している。
　また、前記実施の形態１乃至８では、各種の構成をそれぞれ個別に例示したが、本発明は、これらの構成を個別に実施することに限定されるものではない。即ち、実施の形態１乃至８の構成うち、一緒に実施することが可能な任意の複数個の構成を組合わせるることにより、本発明を実施してもよい。
　また、実施の形態では、吸気通路１２に対する気化燃料の供給部位として、サージタンク２０を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、スロットルバルブ１８の下流側であれば、吸気通路１２の任意の部位に気化燃料タンク３４を接続し、この部位に気化燃料を供給する構成としてよいものである。
　また、実施の形態では、吸気ポート噴射弁２６と筒内噴射弁２８の両方を備えたエンジン１０を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、噴射弁２６，２８のうち何れか一方を備えず、他方のみを備えた内燃機関に適用してもよい。
　また、実施の形態では、アルコール燃料を使用するエンジン１０を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、通常のガソリンや、ガソリンにアルコール以外の成分を添加した各種の燃料に対しても適用し得るものである。
１０　エンジン（内燃機関）
１２　吸気通路
１４　排気通路
１６　エアクリーナ
１８　スロットルバルブ
２０　サージタンク（吸気通路）
２２　吸気マニホールド（吸気通路）
２４　吸気ポート（吸気通路）
２６　吸気ポート噴射弁（燃料噴射弁）
２８　筒内噴射弁（燃料噴射弁）
３２　燃料タンク
３４　気化燃料タンク
３６　タンク内噴射弁（タンク内燃料供給手段）
３８　気化燃料供給弁
４０　大気導入弁
４２　リリーフ弁（圧力解放機構）
５０　吸気圧センサ
５２　タンク圧センサ
５４　タンク温度センサ
５６　燃料性状センサ
６０　ＥＣＵ
７０　冷却配管（加熱手段）
８０　ヒートパイプ（加熱手段）

Claims (13)

  1. 　燃料を貯留する燃料タンクと、
    　前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び／又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
    　前記吸気通路に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
    　前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成するために、前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
    　前記気化燃料タンクと前記吸気通路との接続部を開，閉する常閉の弁であって、内燃機関の始動時に開弁する気化燃料供給弁と、
    　を備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
  2. 　内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する生成制御手段と、
    　内燃機関の始動時に前記気化燃料供給弁を開弁し、運転中に前記気化燃料タンク内に蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する供給制御手段と、
    　を備えてなる請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  3. 　前記生成制御手段は、前記気化燃料タンク内の温度が気化燃料を生成し得る所定の判定温度を超えている場合に、前記タンク内燃料供給手段を駆動する構成としてなる請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  4. 　前記供給制御手段は、始動時の機関温度が気化燃料を必要とする所定の判定温度よりも低い場合に、前記気化燃料供給弁を開弁する構成としてなる請求項２または３に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  5. 　始動時の１サイクル目の燃焼時には前記供給制御手段により気化燃料を供給し、２サイクル目以降の燃焼時には前記燃料噴射弁により燃料を噴射する燃料形態切換手段を備えてなる請求項２乃至４のうち何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  6. 　前記気化燃料タンクの内部と外部空間とを連通可能な位置に設けられた常閉の弁であって、前記気化燃料供給弁と一緒に開，閉する大気導入弁を備えてなる請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  7. 　気化燃料の供給時に前記気化燃料供給弁と前記大気導入弁とを順次開弁させる手段であって、前記気化燃料タンク内の圧力と大気圧との大小関係に基いて前記各弁の開弁順序を切換える開弁順序切換手段を備えてなる請求項６に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  8. 　前記気化燃料タンク内の圧力が所定の作動圧を超えたときに当該圧力を外部に解放する圧力解放機構を備えてなる請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  9. 　前記気化燃料タンクを加熱する加熱手段を備えてなる請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  10. 　前記燃料の飽和蒸気圧を算出する飽和蒸気圧算出手段と、
    　前記燃料の飽和蒸気圧、前記気化燃料タンク内の温度及び容積に基いて、前記タンク内燃料供給手段により前記気化燃料タンクに供給すべき燃料の供給量を算出する燃料供給量算出手段と、
    　を備えてなる請求項１乃至９のうち何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  11. 　前記気化燃料タンクの耐圧よりも大きな飽和蒸気圧に基いて前記燃料の供給量が算出されるのを制限する制限手段を備えてなる請求項１０に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  12. 　前記気化燃料タンク内の圧力が当該タンクの耐圧以上となった場合に、前記気化燃料供給弁を開弁する圧力解放制御手段を備えてなる請求項１乃至１１のうち何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
  13. 　前記燃料としてアルコール燃料を用いてなる請求項１乃至１２のうち何れか１項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
PCT/JP2010/054871 2010-03-19 2010-03-19 内燃機関の燃料供給装置 WO2011114525A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/054871 WO2011114525A1 (ja) 2010-03-19 2010-03-19 内燃機関の燃料供給装置
US13/636,045 US8935079B2 (en) 2010-03-19 2010-03-19 Fuel supply system for internal combustion engine
JP2012505422A JP5278595B2 (ja) 2010-03-19 2010-03-19 内燃機関の燃料供給装置
BR112012023682-2A BR112012023682A2 (pt) 2010-03-19 2010-03-19 sistema de suprimento de combustível para motor de combustão interna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/054871 WO2011114525A1 (ja) 2010-03-19 2010-03-19 内燃機関の燃料供給装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011114525A1 true WO2011114525A1 (ja) 2011-09-22

Family

ID=44648651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/054871 WO2011114525A1 (ja) 2010-03-19 2010-03-19 内燃機関の燃料供給装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8935079B2 (ja)
JP (1) JP5278595B2 (ja)
BR (1) BR112012023682A2 (ja)
WO (1) WO2011114525A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8393313B2 (en) 2010-06-18 2013-03-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus and control method for internal combustion engine

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5605006B2 (ja) * 2010-06-17 2014-10-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN104395587A (zh) * 2012-06-25 2015-03-04 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置
US20160317231A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Covidien Lp Methods for microwave ablation planning and procedure using a three-dimensional model of a patient
US10865724B2 (en) * 2018-01-22 2020-12-15 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for characterization of aged fuel for an engine cold start
US11702999B2 (en) 2021-12-10 2023-07-18 Caterpillar Inc. Vaporizing methanol using exhaust gas and an electrical heating component

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5892454U (ja) * 1981-12-17 1983-06-22 日産自動車株式会社 アルコ−ル機関の始動装置
JPH05178102A (ja) * 1991-12-28 1993-07-20 Suzuki Motor Corp 極低温液化ガス自動車の燃料充填方法
JPH0719124A (ja) * 1993-06-16 1995-01-20 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料供給装置
JP2003239788A (ja) * 2001-12-14 2003-08-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料供給装置
JP2006214415A (ja) * 2005-02-07 2006-08-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置及び燃料噴射制御装置
JP2007224878A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Daihatsu Motor Co Ltd アルコールを主成分とする燃料を使用した内燃機関

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3699770A (en) * 1971-05-27 1972-10-24 Gen Motors Corp Stirling engine control system
JPS5892454A (ja) 1981-11-27 1983-06-01 Daido Steel Co Ltd 粉末製造装置
JPH0719124B2 (ja) * 1986-09-17 1995-03-06 株式会社日立製作所 暗号装置
JPH07151023A (ja) 1992-05-07 1995-06-13 Hiroshima Denki:Kk 内燃機関用の燃料をエンジンに供給する前に気化させる装置
JPH0988740A (ja) 1995-09-27 1997-03-31 Toyota Autom Loom Works Ltd 燃料気化装置及び燃料気化用ヒータ
JP2009002314A (ja) 2007-06-25 2009-01-08 Denso Corp 内燃機関の始動制御装置
JP4978559B2 (ja) * 2008-05-20 2012-07-18 トヨタ自動車株式会社 ガス循環型エンジン
JP5035392B2 (ja) * 2010-06-18 2012-09-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5892454U (ja) * 1981-12-17 1983-06-22 日産自動車株式会社 アルコ−ル機関の始動装置
JPH05178102A (ja) * 1991-12-28 1993-07-20 Suzuki Motor Corp 極低温液化ガス自動車の燃料充填方法
JPH0719124A (ja) * 1993-06-16 1995-01-20 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料供給装置
JP2003239788A (ja) * 2001-12-14 2003-08-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料供給装置
JP2006214415A (ja) * 2005-02-07 2006-08-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置及び燃料噴射制御装置
JP2007224878A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Daihatsu Motor Co Ltd アルコールを主成分とする燃料を使用した内燃機関

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8393313B2 (en) 2010-06-18 2013-03-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus and control method for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
BR112012023682A2 (pt) 2021-08-17
US8935079B2 (en) 2015-01-13
US20130013173A1 (en) 2013-01-10
JPWO2011114525A1 (ja) 2013-06-27
JP5278595B2 (ja) 2013-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110259285A1 (en) Ammonia burning internal combustion engine
US20130306029A1 (en) Direct Injection Gas Engine and Method
JP5278595B2 (ja) 内燃機関の燃料供給装置
JP5429011B2 (ja) 内燃機関の制御装置
RU152742U1 (ru) Система двигателя
JP5035392B2 (ja) 内燃機関の制御装置
CN108730051B (zh) 用于气态和液态丙烷喷射的方法和系统
CN104421015A (zh) 用于调整燃料组成以增加液体燃料耐热性的方法
US8534260B2 (en) Fuel supply system
JP2011220114A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5605006B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2011220235A (ja) 内燃機関の制御装置
EP3548794B1 (en) A fuel tank arrangement
JP2011220208A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5402767B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2011236814A (ja) 内燃機関の制御装置
WO2002050418A1 (fr) Alimentation en gaz d'un moteur a combustion interne
JP2011236815A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6414522B2 (ja) エンジンの燃料供給装置
JP2002188518A (ja) 内燃機関のガス燃料供給装置
JP5387475B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2011236817A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2012002149A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2011241807A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2005180221A (ja) Ｌｐｇ燃料エンジン

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10847936

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012505422

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13636045

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10847936

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112012023682

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112012023682

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20120919