(57)【要約】【課題】燃料タンク内および燃料供給経路内の燃料性状の均質化を促進することで、早期に正確な燃料性状判定を実行する。【解決手段】給油されたか否かを検出し（ステップＳ００１）、給油時に給油管を流れる燃料の運動エネルギーを利用して、給油管に設けられたタービンを回転させ、それによりタービンに連結された攪拌器２５を駆動して燃料タンク内の燃料を攪拌させ、さらに、給油の検出結果に応じて燃料ポンプを駆動させ、燃料タンクと燃料噴射弁とを繋ぐ燃料供給経路内に燃料を循環させる（ステップＳ００３）。これにより、燃料タンク内と燃料供給経路内の燃料の性状の均質化を促進することができる。こうして燃料性状の均質化後に、燃料性状の判定を実施する（ステップＳ００４）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給油口から供給される燃料タンクへの給油を検出する給油検出手段と、燃料の性状を判定する燃料性状判定手段とを設けた内燃機関の制御装置であって、
前記燃料タンク内の燃料性状の均質化を行うタンク内均質化手段と、
前記燃料タンクから燃料噴射弁へ燃料を供給する燃料供給経路内の燃料性状の均質化を行う供給経路均質化手段と
を備え、
前記給油検出手段が給油を検出したときに、前記燃料性状判定手段は、前記タンク内均質化手段によって燃料タンク内の燃料性状が均質化されるとともに前記供給経路均質化手段によって前記燃料供給経路内の燃料性状が均質化された後に、燃料性状を判定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記タンク内均質化手段は、
前記給油口と前記燃料タンクとの間に設けられた給油管に設けられたタービンと、
前記燃料タンク内に設けられ、前記タービンに連結されて、給油時に前記給油管内を流れる燃料の運動エネルギーによって前記タービンが回ることにより駆動される攪拌器と
から構成され、
前記タンク内均質化手段は、給油時に前記タービンの回転により前記攪拌器を駆動して、前記燃料タンク内の燃料を攪拌させることにより、前記燃料性状の均質化を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記燃料供給経路に設けられ、開放された時に前記燃料供給経路内の燃料を前記燃料タンクに戻す電磁弁をさらに備え、
前記供給経路均質化手段は、前記給油検出手段で給油開始を検出したときに前記電磁弁を開放し、所定時間経過後に前記電磁弁を閉鎖させる電磁弁制御手段を有している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記燃料タンクから前記燃料供給経路へ燃料を送るための燃料ポンプをさらに備え、
前記供給経路均質化手段は、前記給油検出手段で給油を検出したときに、前記燃料ポンプを駆動させる燃料ポンプ制御手段を有している
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
給油終了時からの前記燃料ポンプの駆動時間を計測する駆動タイマをさらに備え、
前記供給経路均質化手段は、前記給油検出手段で給油の終了を検出した後に前記駆動タイマの計測時間が所定時間に達するまで前記燃料ポンプを駆動させることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記燃料タンク内の燃料の残量を検出する残量検出手段と、
前記給油口から供給される前記燃料タンクへの給油の給油量を検出する給油量検出手段と、
給油前の前記燃料タンク内の燃料残量を記憶する残量記憶手段と
をさらに備え、
前記供給経路均質化手段は、前記給油量検出手段により検出された前記給油量と前記残量記憶手段に記憶されている前記給油前の前記燃料タンク内の燃料残量とを比較し、それらの差が所定量以下の場合には、前記燃料性状の均質化を行い、それらの差が所定量より多い場合には、前記燃料性状の均質化を行わないことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関の制御装置に関し、特に、内燃機関の燃焼変動に与える影響が大きい燃料性状の検出に関して、給油後の燃料性状判定を誤検出なく早期に完了することの可能な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上のため、内燃機関の空燃比を理論空燃比よりも希薄化して運転する必要性が高まっている。ところが、空燃比を希薄化した場合、ガソリンのように多種類の炭化水素物質が混合された燃料を使用した場合はガソリンの性状の違いにより可燃性混合気の状態が異なり、燃焼の悪化や変動の影響を受けやすいことが知られている。市販されているガソリンの燃料性状はガソリンの種類で異なり、さらに同じ種類でも地域や季節によっても異なっており、燃焼の変動等の不具合を抑制するための燃料性状の検出は必須となっている。
【０００３】
そこで、燃焼時の筒内圧力の状態や燃料補正係数等の制御変数の相違から燃料性状判定を行う方法が公知の技術として提案されているが、内燃機関の運転時には加減速等の過渡状態が多く、燃料性状以外の要因で筒内圧力や制御変数が変化し、燃料性状の検出が困難である。また、過渡状態になる可能性が低い始動直後での燃料性状の検出方法として、例えば、下記の特許文献１では、燃料性状の違いによって異なる回転速度や回転速度のピークまでの時間を予め設定された比較値と比較することで燃料性状判定を行う方法が示されている。しかし、給油直後の燃料供給経路や燃料ヘッダには、新たに給油された燃料ではなく、給油前の燃料が残留している。従って、新規の燃料ではなく、残留燃料の燃料性状を判定してしまい、内燃機関運転中に残留燃料を消費した場合、突然、新規の燃料性状に変化するため、燃焼悪化が発生する。
【０００４】
そこで、近年、内燃機関においてガソリンの代替燃料として注目されているガソリンにエタノール等のアルコールを混合したアルコール混合燃料に関してではあるが、給油中における燃料の均質化方法として、下記の特許文献２で、給油動作検出信号により燃料ポンプを駆動し、燃料供給経路内の燃料性状を燃料タンク内の燃料性状に均質化した後、燃料性状を検出することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２６８４１号公報
【特許文献２】実開平５−６６２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に係る技術では燃料ポンプのみによる均質化であり、燃料タンク内の燃料を積極的に攪拌していないので、燃料タンク内の燃料性状を早期に均質化することはできない。その結果、早期に正確な燃料性状判定も困難である。また、燃料供給経路内の燃圧が高い状態で内燃機関が停止した給油中に燃料ポンプを駆動し続ける為に、バッテリーの消費電力が大きくなるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、燃料タンク内および燃料供給経路内の燃料性状の均質化を促進することで、早期に正確な燃料性状判定を実行することが可能な内燃機関の制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、給油口から供給される燃料タンクへの給油を検出する給油検出手段と、燃料の性状を判定する燃料性状判定手段とを設けた内燃機関の制御装置であって、前記燃料タンク内の燃料性状の均質化を行うタンク内均質化手段と、前記燃料タンクから燃料噴射弁へ燃料を供給する燃料供給経路内の燃料性状の均質化を行う供給経路均質化手段とを備え、前記給油検出手段が給油を検出したときに、前記燃料性状判定手段は、前記タンク内均質化手段によって燃料タンク内の燃料性状が均質化されるとともに前記供給経路均質化手段によって前記燃料供給経路内の燃料性状が均質化された後に、燃料性状を判定することを特徴とする内燃機関の制御装置である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、給油口から供給される燃料タンクへの給油を検出する給油検出手段と、燃料の性状を判定する燃料性状判定手段とを設けた内燃機関の制御装置であって、前記燃料タンク内の燃料性状の均質化を行うタンク内均質化手段と、前記燃料タンクから燃料噴射弁へ燃料を供給する燃料供給経路内の燃料性状の均質化を行う供給経路均質化手段とを備え、前記給油検出手段が給油を検出したときに、前記燃料性状判定手段は、前記タンク内均質化手段によって燃料タンク内の燃料性状が均質化されるとともに前記供給経路均質化手段によって前記燃料供給経路内の燃料性状が均質化された後に、燃料性状を判定することを特徴とする内燃機関の制御装置であるので、燃料タンク内および燃料供給経路内の燃料性状の均質化を促進することで、早期に正確な燃料性状判定を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る内燃機関の制御装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】この発明に係る内燃機関の燃料系装置の構成を示す概略構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１および実施の形態２の主体となるフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１の給油検出演算に用いるフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１の燃料ポンプ駆動演算に用いるフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１および実施の形態２の燃料性状判定演算に用いるフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２の給油検出演算に用いるフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態２の燃料ポンプ駆動演算に用いるフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
前述した希薄燃焼の内燃機関の他に燃料性状の違いにより燃焼変動等の受けやすい内燃機関として、ガソリンの代替燃料としてガソリンにエタノール等のアルコールを混合したアルコール混合燃料を使用するアルコール内燃機関などがあるが、本発明では、将来の自動車排ガス規制に対応する内燃機関として注目されている高効率かつ超低ＮＯｘな圧縮自己着火燃焼を行うことの出来る内燃機関を例に挙げる。可燃性混合気の圧縮自己着火燃焼は主に可燃性混合気の温度に支配される現象であり、オットーサイクルの圧縮行程において予め可燃性混合気の高温化のために高圧縮化していることで、可燃性混合気が自己着火する条件となる概ね圧縮が完了する時期に可燃性混合気が自ら着火する。ガソリンのように多種類の炭化水素物質が混合された燃料を使用した場合には燃料性状の違いにより可燃性混合気の自己着火する温度が異なり燃焼変動が発生するため、燃料性状判定は必須となる。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態１および実施の形態２に係る内燃機関の制御装置の構成を示した全体概略図であり、図２は、当該内燃機関の燃料系装置の構成を示した図である。これらの図を用いて、本発明に関する基本的な構成について説明する。図１において、６はエンジン本体である。エンジン６は、空気を吸気するための吸気ポートと燃焼後の燃焼ガス（排気ガス）を排気するための排気ポートとを有している。吸気ポートには吸気管５が接続され、排気ポートには排気管３０が接続されている。吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ、吸気バルブ３１および排気バルブ３２が設けられていて、それらにより各ポートは開閉される。
【００１３】
吸気管５には、エアフィルター１と、エアフローセンサ２と、スロットルバルブ３と、吸気温制御装置４が接続されている。エアフィルター１は、エンジン６に吸入される空気に含まれるダストを取り除くエアフィルターである。エアフローセンサ２は、例えば、熱線式エアフローセンサから構成され、吸入空気の質量流量に応じた電圧信号を発生する。スロットルバルブ３は、図示しないアクセルペダルに連動しており、吸入空気量を調整するものである。さらに、スロットルバルブ３には、例えばポテンショメータを内蔵し、スロットルバルブ開度を検出するスロットルバルブ開度センサ１１が設けられている。また、吸気温制御装置４は、吸気管５を介してエンジン６の吸気ポートに接続されており、後述するＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）１９からの制御信号に基づいて、運転動作点や燃料性状等に応じて吸気温度を制御する。
【００１４】
また、吸気管５には、燃料ヘッダ１０が設けられている。燃料ヘッダ１０に取付けられた燃料噴射弁７は、エンジン６の各気筒に対して１つずつ配置され、図２に示すように、燃料ヘッダ１０に気筒数分設けられている。当該燃料噴射弁７は、駆動回路１８からの信号に応じて燃料を噴射し、噴射された燃料と吸気管５から流入した空気とがエンジン６の燃焼室９内で混合され、混合気が形成される。混合気は、自己着火可能な、エンジン回転数と負荷とで決定される所定の運転領域においては、圧縮自己着火燃焼となり、一方、圧縮自己着火が困難な運転領域では、エンジン６に取り付けられた点火プラグ８で着火され燃焼する。
【００１５】
また、図１に示すように、内燃機関の制御装置には、クランク角センサ１２とカム角センサ１３とが設けられている。エンジン６の下部には、クランク軸（図示せず）が設けられており、クランク角センサ１２は、当該クランク軸が一定回転するごとにパルス信号を出力する。また、エンジン６の上方には、吸気バルブ３１および排気バルブ３２を吸排気のタイミングに合わせて開閉させるためのカムシャフト（図示せず）が設けられている。カムシャフトとクランク軸とはタイミングベルト（図示せず）により連結しており、クランク軸の回転はベルト伝動でカムシャフトに伝えられる。カム角センサ１３は、エンジン６のカムシャフトが一定回転するごとにパルス信号を出力する。当該構成において、例えば、クランク角センサ１２はクランク回転角１０°ごとに回転角検出用のパルスを出力する。カム角センサ１３は、各気筒ごとに異なる信号を出力するので、クランク角センサ１２の信号と組み合わせて、気筒を特定することができる。
【００１６】
一方、車室内等に設けられたＥＣＵ１９は、各種制御を実行するマイクロコンピュータシステムであり、入出力インターフェース１７、中央演算処理装置１４、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、および、駆動回路１８から構成されている。ＥＣＵ１９の入力側には各種センサやスイッチ類が接続されており、それらの各種センサ等からの出力は、入出力インターフェース１７を介しＡ／Ｄ変換されて、ＥＣＵ１９へ取り込まれる。ＥＣＵ１９は、その入力信号に基づいて演算処理を実行する。ＥＣＵ１９は、当該演算結果に基づいて各種アクチュエータ用の制御信号を出力し、燃料噴射弁７や点火プラグ８などのアクチュエータを制御する。
【００１７】
次に、本発明の実施の形態１と実施の形態２の主体となる燃料系の構成および機能について図２を用いて説明する。給油口２０から給油管２３を介して給油された燃料は、燃料タンク２１に溜められ、燃料タンク２１内の燃料量が燃料タンクゲージ２２によって検出される。ＥＣＵ１９は、燃料タンクゲージ２２による燃料の残量の検出値の変化に基づいて、給油開始や、給油中、あるいは、給油終了などを検出することができる（給油検出手段）。すなわち、燃料タンク２１内の燃料量が増えれば給油開始であることが検出でき、その状態が続いている間は給油中であり、燃料タンク２１内の燃料量の増加が止まったら給油終了と検出できる。また、給油管２３内にはタービン２４が設けられ、攪拌器２５は燃焼タンク２１内に配置するように設けられている。攪拌器２５とタービン２４とは連結軸により連結されており、タービン２４の回転に合わせて、攪拌器２５も回転するしくみになっている。給油の際に、給油管２３を流れる燃料の運動エネルギーにより、タービン２４が回ることで、燃料タンク２１内に設けた攪拌器２５が駆動され、燃料タンク２１内の燃料が攪拌される。これにより、燃料タンク２１内の燃料性状の均質化が促進される。また、燃料タンク２１と燃料噴射弁７が設けられている燃料ヘッダ１０とを繋ぐ燃料供給経路２８に対して設けられた電磁弁２６と電磁弁２７を開放することで、燃料供給経路２８内の残留燃料を抜き、駆動回路１８からの信号により燃料ポンプ２９を駆動することで、燃料タンク２１から燃料供給経路２８および燃料ヘッダ１０内へ燃料を循環し燃料性状を均質化する。ＥＣＵ１９は、こうして均質化された後に、燃料性状の判定を行う（燃料性状判定手段）。燃料性状の判定は、燃料性状の違いによって、内燃機関始動直後の回転速度の吹き上がり（すなわち、最大回転速度）が異なるので、その値に基づいて、燃料タンク２１内の燃料が、標準燃料なのか、重質燃料なのかを判定する。本発明おいては、このようにして、均質化された燃料で、精度よく、燃料判定を行って、内燃機関の燃焼変動による不具合の発生を防止する。なお、燃料ポンプ２９には燃圧を調整するための図示しない燃圧レギュレータが組み込まれている。内燃機関が始動されると燃料ポンプ２９が駆動し燃料タンク２１内の燃料が汲み上げられ、燃料供給経路２８を介して燃料供給ヘッダ１０に圧送される。燃料ポンプ２９に組み込まれた燃圧レギュレータによって燃料ポンプ２９から燃料ヘッダ１０内は所定の燃圧となり駆動回路１８からの信号に応じて燃料噴射弁７が駆動される。
【００１８】
以上のように構成すれば、燃料タンク内および燃料供給経路の燃料性状の均質化を促進することができ、早期に正確な燃料性状判定を実行することができる。
【００１９】
このように、本発明においては、燃料タンク２１内の燃料性状の均質化を促進するためのタンク内均質化手段を備えている。タンク内均質化手段は、給油口２３付近に設けられ、給油管２３を流れる給油の運動エネルギーによって回転するタービン２４と、タービン２４に連結軸により連結されて、タービン２４の回転に合わせて駆動される、燃料タンク２１内に配置された攪拌器２５とから構成され、給油時にタービン２４の回転により燃料タンク２１内に配置された攪拌器２５を駆動することにより、燃料タンク２１内の燃料性状の均質化を促進する。
【００２０】
また、本発明においては、ＥＣＵ１９が、燃料供給経路の燃料性状の均質化を促進するための供給経路均質化手段を備えている。供給経路均質化手段は、燃料ポンプ制御手段と電磁弁制御手段とを有している。燃料ポンプ制御手段は、ＥＣＵ１９の給油検出手段で給油ありと検出したときに、燃料ポンプ２９を駆動させることで、燃料供給経路２８に燃料を循環させ、燃料供給経路２８内の燃料性状の均質化を促進する。また、電磁弁制御手段は、燃料供給経路２８内の燃料を燃料タンク２１に戻すために開放される電磁弁２６，２７の開閉を制御する。電磁弁制御手段は、ＥＣＵ１９の給油検出手段で給油開始を検出したときに、電磁弁２６，２７を開放して、燃料供給経路２８内の燃料を燃料タンク２１へ戻して、燃料供給経路２８内の残留燃料を抜く。これにより、燃料ポンプ２９により燃料供給経路２８に燃料を循環させたときに、燃料供給経路２８内の燃料性状の均質化が促進される。
【００２１】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について、具体的内容を説明する。本実施の形態１に係る内燃機関の制御装置の構成および燃料系装置の構成については、上述の図１および図２で説明した通りであるので、それらを参照することとし、ここでは、説明を省略する。
【００２２】
上述したように、本実施の形態１においては、給油口２０から給油を行う際に、給油燃料の運動エネルギーを利用して給油管２３に設けたタービン２４が回ることで燃料タンク２１内に設けた攪拌器２５が駆動され、これにより、燃料タンク２１内の燃料を攪拌することで給油燃料と残燃料の燃料性状の均質化を促進する。また、燃料供給経路２８内に設けた電磁弁２６，２７を開放することで、燃料供給経路２８内の燃料を燃料タンク２１に戻した後、燃料ポンプ２９を駆動することで、燃料供給経路２８内の燃料を循環し、燃料供給経路２８内の燃料を燃料タンク２１内の燃料と同じ性状になるように早期に均質化する。このようにして、本実施の形態１においては、燃料タンク２１内および燃料供給経路２８内の燃料性状の均質化が促進され、均質化された燃料で性状判定を行うことができるので、早期に正確な燃料性状を実行できる。
【００２３】
図３に本実施の形態１の主体となるＥＣＵ１９により実行される制御ルーチン、図４、図５および図６に、図３の制御ルーチンの次位となる制御ルーチンを示している。まず、図３を用いて本実施の形態１の主体となる制御ルーチンを説明し、以降で次位の制御ルーチンについて順に説明する。
【００２４】
本実施の形態１に係る内燃機関の制御装置においては、図３に示すように、まず、ステップＳ００１で、図４に記載の給油の検出に関する給油検出演算を実行し、次いで、ステップＳ００３で、図５に記載の燃料供給経路２８内の燃料性状の均質化に関する燃料ポンプ駆動演算を実行し、その次に、ステップＳ００４で、図６に記載の燃料性状の判定に関する燃料性状判定演算を実行する。
【００２５】
図３のステップＳ００１の給油検出演算に関して、詳細を図４を基に説明する。図３のステップＳ００１の給油検出演算は、ＥＣＵ１９に設けられた給油検出手段によって、図４に示す処理の流れにより実行される。給油検出演算においては、図４に示すように、まず、ステップＳ１０１で、給油した際の燃料タンクゲージ２２による燃料量の検出値の増減により、給油の有無を判定する。このとき、給油が検出できなければ、給油されなかったか、あるいは、給油の完了後なので、ステップＳ１０８で、検出フラグをクリアして、図３の主体の制御ルーチンに戻る。一方、ステップＳ１０１で給油ありと検出した場合には、次に、ステップＳ１０２で、検出フラグがセットされているかを判定し、セットされていない場合は、給油が開始されているので、ステップＳ１０３で検出フラグをセットする。なお、ステップＳ１０３以降は初期化処理を主体に考慮しており、給油の開始直後の１回のみの処理となる。ステップＳ１０１で給油が検出された場合、燃料の給油によって元々燃料タンク２１内にあった残留燃料と新たに給油された燃料とで燃料性状が不均質となるため、次に、ステップＳ１０４で燃料の性状判定完了フラグをクリアし、ステップＳ１０５で燃料性状の均質化フラグをクリアする。次に、ステップＳ１０６では燃料供給経路２８に設けた電磁弁２６と電磁弁２７を開くことで、燃料供給経路２８内に残った燃料を燃料タンク２１に戻し、ステップＳ１０７で、電磁弁２６が開いている時間を確認するための電磁弁２６開タイマ（図示せず）をリセットし、図３の主体の制御ルーチンに戻る。なお、この電磁弁２６開タイマは、給油開始直後からカウントアップし、再給油されるまで最大値で保持される。一方、ステップＳ１０２で検出フラグがセットされていれば、給油開始時の初期化処理を完了しているので、図３の主体の制御ルーチンに戻る。
【００２６】
次に、図３のステップＳ００３の燃料ポンプ駆動演算に関して、詳細を図５を基に説明する。図３のステップＳ００３の燃料ポンプ駆動演算は、ＥＣＵ１９に設けられた燃料ポンプ制御手段によって、図５に示す処理の流れにより実行される。燃料ポンプ駆動演算においては、図５に示すように、まず、ステップＳ３０１で、給油を意味する検出フラグがセットされているかを判定し、セットされていれば、新たに給油されているので、ステップＳ３０２で、電磁弁２６が開いている時間を表す電磁弁２６開タイマが１秒より長いか否かを確認する。本実施の形態１では電磁弁２６を開けている時間の比較値を１秒としたが、この時間は燃料供給経路２８や燃料ヘッダ１０の形状や長さ等を考慮して残留燃料を燃料タンク２１内に戻せる最小時間を適宜設定する。ステップＳ３０２で、１秒以下であれば、残留燃料が残っているので、図３の主体の制御ルーチンに戻る。
【００２７】
一方、１秒より長い場合には、残留燃料が残っていないということなので、ステップＳ３０３で、電磁弁２６を閉じ、ステップＳ３０４で、燃料供給経路２８および燃料ヘッダ１０の燃料性状を均質化するために燃料ポンプ２９を駆動し、燃料タンク２１から順に、燃料供給経路２８、燃料ヘッダ１０、給油管２３に燃料を循環させる。一方、ステップＳ３０１で検出フラグがセットされていなければ、給油がされていないか、あるいは、給油完了直後であり、燃料タンク２１内および燃料供給経路２８内の燃料の性状が十分均質化されているので、ステップＳ３０５で、燃料ポンプ２９を停止し、内燃機関の始動に備え、燃圧が所望圧になるように、ステップＳ３０６で電磁弁２６および電磁弁２７を閉じる。次に、ステップＳ３０７で、現在の状態は、燃料タンク２１内と燃料供給経路２８内の燃料性状が均質化された状態であるので、均質化フラグをセットし、図３の主体の制御ルーチンに戻る。
【００２８】
最後に図３のステップＳ００４の燃料性状判定演算に関して、詳細を図６を基に説明する。図３のステップＳ００４の燃料性状判定演算は、ＥＣＵ１９に設けられた燃料性状判定手段によって、図６に示す処理の流れにより実行される。燃料性状判定演算においては、まず、ステップＳ４０１で給油開始直後の初期化処理でクリアされ、燃料性状判定時にセットされる燃料性状判定完了フラグがクリアされているかを判定し、クリアされている場合は、給油により燃料性状が変化しているので、ステップＳ４０２に進み、燃料タンク２１内と燃料供給経路２８内の燃料性状が均質化されたときにセットされる均質化フラグがセットされているかを判定する。セットされていれば、燃料性状が均質化されており、誤判定なく燃料性状判定が実行できるので、ステップＳ４０３からステップＳ４０７までの処理で、燃料性状の違いによる始動直後の回転速度の吹き上がり、つまり、最大回転速度の違いから、燃料性状判定を行う。
【００２９】
標準燃料を使用した場合の最大回転速度は、重質燃料を使用した場合と比較すると、燃焼状態が良く、高くなる。従って、ステップＳ４０３で、始動後所定区間か否かを判断する。所定区間としては、始動直後の回転速度の吹き上がり、つまり、最大回転速度が現れる区間を予め設定しておく。所定区間でなければ、図３の主体の制御ルーチンに戻る。所定区間であれば、ステップＳ４０４で、最大回転速度と比較値とを比較する。比較値としては、標準燃料を使用した場合の最大回転速度と、重質燃料を使用した場合の最大回転速度との平均値を予め設定しておく。ステップＳ４０４の比較の結果、最大回転速度が比較値より高い場合には、ステップＳ４０５で標準燃料と判定し、一方、比較値より低い場合には、ステップＳ４０６で重質燃料と判定する。最後にステップＳ４０７で燃料性状判定の完了を示す性状判定完了フラグをセットし、図３の主体の制御ルーチンに戻る。一方、ステップＳ４０１やステップＳ４０２で燃料性状判定をできる状況にないと判定された場合には、以降の処理を行わず、図３の主体の制御ルーチンに戻る。
【００３０】
以上のように、本実施の形態１では、給油時に給油燃料の運動エネルギーで燃料タンク２１内を攪拌し、燃料供給経路２８および燃料ヘッダ１０内の燃料を燃料タンク２１内に戻した後、燃料供給経路２８および燃料ヘッダ１０に燃料を循環させることで、燃料供給経路２８および燃料ヘッダ２１内の燃圧が高い状態で循環した場合に比べて、バッテリーの消費電力を抑えつつ、燃料性状の均質化を促進し、早期に正確な燃料性状判定を実行することができる。
【００３１】
すなわち、本実施の形態１においては、ＥＣＵ１９が、給油口から供給される燃料タンクへの給油を検出する給油検出手段と、燃料の性状を判定する燃料性状判定手段と、燃料タンク内の燃料性状の均質化を促進するタンク内均質化手段と、燃料供給経路の燃料性状の均質化を促進する供給経路均質化手段とを備え、給油検出手段で給油を検出したときに、燃料性状判定手段は、タンク内均質化手段で燃料タンク２１内の燃料性状を均質化し、供給経路均質化手段で燃料供給経路２８内の燃料性状を均質化した後に、燃料性状を判定するようにしたので、燃料タンク２１内および燃料供給経路２８内の燃料性状の均質化を促進することができ、早期に正確な燃料性状判定を実行できる。
【００３２】
タンク内均質化手段は、給油口２０と燃料タンク２１との間に設けられた給油管２３に設けられたタービン２４と、タービン２４に連結されて、燃料タンク２１内に設けられた攪拌器２５とから構成され、攪拌器２５は、給油時に給油管２３内を流れる燃料の運動エネルギーによってタービン２４が回ることにより駆動される。タンク内均質化手段は、給油時にタービン２４の回転により攪拌器２５を駆動させて、燃料タンク２１内の燃料を攪拌させて、燃料性状の均質化を促進するようにしたので、給油燃料の運動エネルギーを利用することでバッテリーの消費電力を抑えつつ、燃料タンク２１内の燃料性状の均質化を促進できる。
【００３３】
供給経路均質化手段は、燃料ポンプ制御手段と電磁弁制御手段とを有している。燃料ポンプ制御手段は、ＥＣＵ１９の給油検出手段で給油を検出したときに、燃料ポンプ２９を駆動させることで、燃料供給経路２８に燃料を循環させ、燃料供給経路２８内の燃料性状の均質化を促進する。また、電磁弁制御手段は、燃料供給経路２８内の燃料を燃料タンク２１に戻すために開放される電磁弁２６，２７の開閉を制御する。電磁弁制御手段は、ＥＣＵ１９の給油検出手段で給油開始を検出したときに、電磁弁２６，２７を開放して、燃料供給経路２８内の燃料を燃料タンク２１へ戻して、燃料供給経路２８内の残留燃料を抜く。これにより、燃料ポンプ２９により燃料供給経路２８に燃料を循環させたときに、燃料供給経路２８内の燃料性状の均質化が促進される。このように、電磁弁制御手段が、電磁弁２６，２７を開放して燃料供給経路２８内の燃料を燃料タンク２１へ戻して、燃料供給経路２８内の燃料を抜くようにしたので、通常の燃料供給経路２８内の燃料が残って燃圧が高い状態に比して、燃料の循環に要するバッテリーの消費電力を抑えることができる。
【００３４】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２について説明する。上述の実施の形態１と基本的に同じ内容だが、本実施の形態２では、燃料ポンプの有効な駆動時間設定によってバッテリーの消費電力抑制を実行する点が異なる。なお、本実施の形態２に係る内燃機関の制御装置の構成および燃料系装置の構成については、上述の図１および図２で説明した通りであるので、それらを参照することとし、ここでは、説明を省略する。
【００３５】
本実施の形態２でも、主体となるＥＣＵ１９により実行される制御ルーチンとしては、上述の実施の形態１で説明した図３の制御ルーチンと基本的に同じである。以下では、本実施の形態２における図３の制御ルーチンの各ステップについて、図７、図８を基に説明する。なお、本実施の形態２においては、図３のステップＳ００４の燃料性状判定演算の処理の流れに関しては、上述の実施の形態１と同じ図６に示す内容なので、ここでは説明を省略する。従って、以下では、図３のステップＳ００１の給油検出演算とステップＳ００３の燃料ポンプ駆動演算について詳細に説明する。
【００３６】
まず、図３のステップＳ００１の給油検出演算に関して、図７を基に説明する。本実施の形態２においては、図３のステップＳ００１の給油検出演算は、ＥＣＵ１９に設けられた給油検出手段によって、図７に示す処理の流れにより実行される。すなわち、本実施の形態２においては、給油検出演算において、図７に示すように、まず、ステップＳ５０１で、給油を検出したかを判定し、検出した場合は、ステップＳ５０２で、後述する図８の燃料ポンプ駆動演算内の燃料ポンプ２９の駆動条件に用いる燃料ポンプ２９の駆動時間を示す駆動タイマ（図示せず）をリセットする。この駆動タイマは、給油完了時からカウントアップし、再給油されるまで最大値で保持される。ステップＳ５０３からステップＳ５０７までの処理は、上述の実施の形態１と同様の給油開始直後の初期化処理である。まず、ステップＳ５０３で、検出フラグがセットされていなければ、ステップＳ５０４で検出フラグをセットする。次に、ステップＳ５０５で燃料の性状判定完了フラグをクリアし、ステップＳ５０６で燃料性状の均質化フラグをクリアする。ステップＳ５０７に進み、燃料供給経路２８に設けた電磁弁２６および電磁弁２７を開き、図３の主体の制御ルーチンに戻る。一方、ステップＳ５０３で検出フラグがセットされていれば、給油開始時の初期化処理は完了しているので、図３の主体の制御ルーチンに戻る。
【００３７】
一方、ステップ５０１で給油が検出されなかった場合、ステップＳ５０８で検出フラグがセットされているかを判定する。検出フラグがセットされていなければ、つまり給油中でない場合には、ステップＳ５０９で、給油前の燃料残量として、燃料タンクゲージ２２によって検出される燃料タンク２１内の燃料量をＲＡＭ１６に記憶し、ステップＳ５１０で給油を意味する検出フラグをクリアし、図３の主体の制御ルーチンに戻る。
【００３８】
一方、ステップＳ５０１で給油が検出されなかったにもかかわらず、ステップＳ５０８で検出フラグがセットされていた場合、この場合は給油完了直後を示しているので、ステップＳ５１１に進み、後述する図８の燃料ポンプ駆動演算内の燃料ポンプ２９の駆動条件に用いる給油量を演算する。具体的には、燃料タンクゲージ２２によって給油完了時の燃料タンク２１内の燃料量（現在の残量）を検出し、その燃料量とステップＳ５０９で給油前に記録した燃料量（給油前の残量）との差から燃料の給油量を算出する（燃料の給油量＝現在の残量−給油前の残量）。ステップＳ５１１の給油量演算後は、ステップＳ５１０に進み、検出フラグをクリアし、図３の主体の制御ルーチンに戻る。
【００３９】
次に、図３のステップＳ００３の燃料ポンプ駆動演算に関して、詳細を図８を基に説明する。本実施の形態２においては、図３のステップＳ００３の燃料ポンプ駆動演算は、ＥＣＵ１９に設けられた燃料ポンプ制御手段によって、図８に示す処理の流れにより実行される。すなわち、本実施の形態２においては、燃料ポンプ駆動演算において、図８に示すように、まず、ステップＳ６０１で、給油を意味する検出フラグがセットされているかを判定し、セットされていれば、給油状態であるので、ステップＳ６０２で、燃料ポンプ２９を停止し、図３の主体の制御ルーチンに戻る。一方、ステップＳ６０１で検出フラグがセットされていなければ、ステップＳ６０３とステップＳ６０４で、燃料供給経路２８内の燃料を循環させる必要性の要否を判定し、それにより、燃料ポンプ２９の駆動および停止を実行する。まず、ステップＳ６０３で、図７の給油検出演算内で算出した給油量と給油前の燃料残量との差が、燃料残量の２倍に設定した所定量より多いかを判定する。ステップＳ６０３で所定量より多いと判定した場合には、給油量が多く、つまり、給油燃料の運動エネルギーも多く、燃料タンク２１内が十分攪拌され、燃料性状が均質化されている。また、燃料供給経路２８内の燃料も図７の給油検出演算内で電磁弁２６および電磁弁２７が開けられることでほとんど燃料タンク２１内に戻り、戻った燃料が燃料タンク２１内で十分攪拌されるので、燃料供給経路２８内を循環させる必要がない。したがって、ステップＳ６０３で給油量と給油前の燃料残量との差が所定量より多いと判定した場合には、ステップＳ６０７で電磁弁２６および電磁弁２７を閉じ、ステップＳ６０８で燃料ポンプ２９を停止し、ステップＳ６０９で均質化フラグをセットし、図３の主体の制御ルーチンに戻る。なお、本実施の形態２では、所定量を燃料残量の２倍と設定したが、燃料タンク２１内の燃料性状が十分均質化される量であれば、適宜設定してよい。
【００４０】
一方、ステップＳ６０３で給油量と給油前の燃料残量との差が所定量より少ないと判定した場合には、燃料タンク２１内での攪拌器２５による燃料性状の均質化が不十分であるため、燃料ポンプ２９を駆動し、燃料タンク２１から順に、燃料供給経路２８、燃料ヘッダ１０、給油管２３に燃料を循環させる必要がある。そのため、ステップＳ６０４で、燃料ポンプ２９の駆動タイマと所定時間との比較を行い、所定時間より短い場合には、燃料性状が不均質であるので、燃料を循環させるために、ステップＳ６０５で電磁弁２６を閉じ、ステップＳ６０６で燃料ポンプ２９を駆動し、図３の主体の制御ルーチンに戻る。なお、所定時間は実験結果や燃料ポンプ２９の性能等から燃料タンク２１内および燃料供給経路２８内の燃料が均質化される時間を予め設定しておき、燃料ポンプ２９の駆動時間を必要以上に駆動させることによるバッテリーの消費電力増大を抑制する。また、本実施の形態２では、所定時間としたが、所定時間に相当する所定量等で設定することも可能である。
【００４１】
一方、ステップＳ６０４で、駆動タイマが所定時間より長い場合には、燃料供給経路２８内の燃料が十分循環され均質化されているので、ステップＳ６０７で電磁弁２６および電磁弁２７を閉じ、ステップＳ６０８で燃料ポンプ２９を停止し、ステップＳ６０９で均質化フラグをセットし、図３の主体の制御ルーチンに戻る。
【００４２】
以上のように、本実施の形態２では、給油時に給油燃料の運動エネルギーで燃料タンク２１内を攪拌し、さらに、燃料供給経路２８内の燃料の均質化の必要性を考慮し、燃料ポンプ２９を駆動するので、より効率的にバッテリーの消費電力を抑えつつ燃料性状の均質化を促進し、より早期に正確な燃料性状判定を実行することができる。
【００４３】
すなわち、本実施の形態２においても、上述の実施の形態１と同様に、ＥＣＵ１９が、給油口から供給される燃料タンクへの給油を検出する給油検出手段と、燃料の性状を判定する燃料性状判定手段と、燃料タンク内の燃料性状の均質化を促進するタンク内均質化手段と、燃料供給経路の燃料性状の均質化を促進する供給経路均質化手段とを備え、給油検出手段で給油を検出したときに、燃料性状判定手段は、タンク内均質化手段で燃料タンク２１内の燃料性状を均質化し、供給経路均質化手段で燃料供給経路２８内の燃料性状を均質化した後に、燃料性状を判定するようにしたので、燃料タンク２１内および燃料供給経路２８内の燃料性状の均質化を促進することができ、早期に正確な燃料性状判定を実行できる。
【００４４】
また、給油口２０と燃料タンク２１との間に設けられた給油管２３に設けられたタービン２４と、タービン２４に連結されて、燃料タンク２１内に設けられた攪拌器２５とをさらに備え、攪拌器２５は、給油時に給油管２３内を流れる燃料の運動エネルギーによってタービン２４が回ることにより駆動されて、タンク内均質化手段は、給油時にタービン２４の回転により攪拌器２５を駆動させて、燃料タンク２１内の燃料性状の均質化を促進するようにしたので、給油燃料の運動エネルギーを利用することでバッテリーの消費電力を抑えつつ、燃料タンク２１内の燃料性状の均質化を促進できる。
【００４５】
また、燃料供給経路２８に設けられて開放時に燃料供給経路２８内の燃料を燃料タンクに戻す電磁弁２６，２７をさらに備え、ＥＣＵ１９が、電磁弁２６，２７の開閉を制御する電磁弁制御手段を備えて、給油検出手段で給油開始を検出したときに、電磁弁制御手段が、電磁弁２６，２７を開放して燃料供給経路２８内の燃料を燃料タンク２１へ戻すようにしたので、燃料供給経路２８内の燃料を抜くことが可能であり、通常の燃料供給経路２８内の燃料が残り燃圧が高い状態に比して、燃料の循環に要するバッテリーの消費電力を抑えることができる。
【００４６】
さらに、本実施の形態２においては、給油の終了時からの燃料ポンプ２９の駆動時間を計測する駆動タイマをさらに備え、供給経路均質化手段が、給油検出手段で給油の終了を検出した後に、駆動タイマの計測時間が所定時間に達するまで燃料ポンプ２９を駆動させることにより、燃料供給経路２８に燃料を循環させ、燃料供給経路２８内の燃料性状を均質化するようにしたので、給油の終了が検出された後に燃料ポンプ２９を所定時間だけ駆動することで、バッテリーの消費電力を最小限に抑えつつ、燃料供給経路２８内の燃料性状の均質化を促進できる。
【００４７】
また、ＥＣＵ１９が、燃料タンク２１内の燃料の残量を検出する残量検出手段と、給油口２３から供給される燃料タンク２１への給油の給油量を検出する給油量検出手段と、給油前の燃料タンク２１内の燃料残量をＲＡＭ１６に記憶する残量記憶手段とをさらに備え、残量記憶手段に記憶されている給油前の燃料タンク２１内の燃料残量と給油量検出手段により検出された給油量とを比較し、それらの差が所定量以下の場合には、供給経路均質化手段による燃料性状の均質化を行い、それらの差が所定量より多い場合には、供給経路均質化手段による燃料性状の均質化を行わないようにしたので、給油前の燃料タンク２１内の燃料残量と給油量とを比較し、必要以上に燃料供給経路２８の均質化を実行しないことで、効率的に燃料ポンプ２９を駆動することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  エアフィルター、２  エアフローセンサ、３  スロットルバルブ、４  吸気温制御装置、５  吸気管、６  エンジン、７  燃料噴射弁、８  点火プラグ、９  燃焼室、１０  燃料ヘッダ、１１  スロットルバルブ開度センサ、１２  クランク角センサ、１３  カム角センサ、１４  中央演算処理装置、１５  ＲＯＭ、１６  ＲＡＭ、１７  入出力インターフェース、１８  駆動回路、１９  ＥＣＵ、２０  給油口、２１  燃料タンク、２２  燃料タンクゲージ、２３  給油管、２４  タービン、２５  攪拌器、２６，２７  電磁弁、２８  燃料供給経路、２９  燃料ポンプ、３０  排気管、３１  吸気バルブ、３２  排気バルブ、３３  ピストン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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