(57)【要約】【課題】アルコール吸着装置の小型化、軽量化を図ることである。【解決手段】燃料供給装置２０は、燃料としてアルコール混合ガソリン（混合燃料Ｆ１）が充填される燃料タンク２１と、混合燃料Ｆ１をエンジン本体１０に供給する第１の燃料供給管２４と、アルコール吸着材としてメソポーラスシリカ４５を含むアルコール吸着装置４４と、アルコール吸着装置４４で処理された低アルコール燃料Ｆ２をエンジン本体１０に供給する第２のインジェクタ４２とを備えエンジンの冷間始動時に、低アルコール燃料Ｆ２をエンジン本体１０に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料としてアルコール混合ガソリンが充填される燃料タンクと、
前記燃料タンクに接続され、前記燃料を内燃機関本体に供給する第１燃料供給管と、
アルコール吸着材としてメソポーラスシリカを含むアルコール吸着装置と、
前記アルコール吸着装置で処理された低アルコール燃料を前記内燃機関本体に供給する第２燃料供給管と、
を備える、内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
内燃機関の冷間始動時に、前記低アルコール燃料を前記内燃機関本体に供給する、内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記メソポーラスシリカは、中心細孔径が２ｎｍ〜１０ｎｍである、内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記メソポーラスシリカは、中心細孔径が３ｎｍ〜７ｎｍである、内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関し、特に燃料としてアルコール混合ガソリンを用いる内燃機関の燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料としてアルコール混合ガソリンを用いることが知られている。また、当該混合燃料を用いた場合に、エンジンの要求負荷に応じてアルコール及びガソリンを任意の割合で供給したいという要求がある。そこで、ガソリンタンク及びアルコールタンクの２つの燃料タンクを搭載する車両が提案されている。しかし、２つの燃料タンクを搭載すると、２種類の燃料を補給する必要があるため不便である。
【０００３】
かかる状況に鑑みて、特許文献１では、混合燃料に含まれるアルコールを加圧下でアルコール吸着材に吸着させる工程と、該アルコール吸着材に吸着されたアルコールを減圧下で該アルコール吸着材から脱離させる工程とを備えるガソリン−アルコール分離方法が提案されている。なお、特許文献１の分離方法では、アルコール吸着材として、ポリビニルアルコール又はゼオライトのいずれかを用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９０７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ガソリン−アルコールの分離装置は、特に車載用途において、小型且つ軽量なものが求められており、特許文献１を含む従来技術は未だ改良の余地がある。なお、混合燃料中には幾分水分が含まれるため、吸着材としてポリビニルアルコールを用いた場合には、吸着材が燃料中に溶解してエンジンに供給される可能性があり、エンジンの燃焼性能や排気性能に悪影響を与えることが懸念される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る内燃機関の燃料供給装置は、燃料としてアルコール混合ガソリンが充填される燃料タンクと、前記燃料タンクに接続され、前記燃料を内燃機関本体に供給する第１燃料供給管と、アルコール吸着材としてメソポーラスシリカを含むアルコール吸着装置と、前記アルコール吸着装置で処理された低アルコール燃料を前記内燃機関本体に供給する第２燃料供給管と、を備えることを特徴とする。
また、内燃機関の冷間始動時に、前記低アルコール燃料を前記内燃機関本体に供給することが好適である。
【０００７】
上記構成によれば、アルコール吸着能が高く混合燃料に不溶であるメソポーラスシリカを用いることで、内燃機関の性能を損なうことなく、アルコール吸着装置の小型化、軽量化が可能になる。また、オンボードでアルコール濃度を下げた燃料を得ることができるため、２種類の燃料を補給するという煩わしさがない。さらに、アルコール濃度が高い場合には冷間時における内燃機関の始動性が悪化するが、上記構成によれば、冷間始動時に低アルコール燃料を供給することで、冷間時でも良好な内燃機関の始動性を確保することができる。
【０００８】
また、前記メソポーラスシリカは、中心細孔径が２ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍであることがより好ましい。
当該構成によれば、アルコール吸着能をより一層向上させることができ、アルコール吸着装置のさらなる小型化、軽量化が可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る内燃機関の燃料供給装置によれば、アルコール吸着装置の小型化、軽量化が可能である。また、冷間時における内燃機関の良好な始動性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態である内燃機関の燃料供給装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態である内燃機関の燃料供給装置において、低アルコール燃料供給系を抜き出して示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態である内燃機関の燃料供給装置に搭載されるメソポーラスシリカの中心細孔径と、エタノール吸着量との関係を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態である内燃機関の燃料供給装置の作動状態（内燃機関始動時）を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態である内燃機関の燃料供給装置の作動状態（シリカ再生時）を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態である内燃機関の燃料供給装置の作動状態（アルコール吸着時）を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態である内燃機関の燃料供給装置の全体構成を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態である内燃機関の燃料供給装置の作動状態を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態の変形例である内燃機関の燃料供給装置の作動状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１〜図６を参照しながら、本発明の第１実施形態である内燃機関の燃料供給装置２０について、以下詳細に説明する。燃料供給装置２０は、自動車等の車両に搭載されるものとして説明するが、本発明の適用はこれに限定されない。燃料供給装置２０の構成は、例えば、移動体以外に設置される据え置き型の内燃機関にも適用することができる。
【００１３】
図１は、燃料供給装置２０及び当該装置により燃料が供給される内燃機関の概略構成を示すブロック図であり、図２は、燃料供給装置２０の低アルコール燃料供給系４０を抜き出して示す図である。ここで例示する内燃機関は、車両駆動用の４気筒エンジンである。
【００１４】
図１に示すように、エンジンを構成するエンジン本体１０は、シリンダ１１、吸気管につながる吸気ポート１２、排気管につながる排気ポート１３、吸気ポート１２を開閉する吸気バルブ１４、排気ポート１３を開閉する排気バルブ１５等を備える。図１に例示する形態は、後述する燃料供給装置２０のインジェクタ２５，４２が吸気ポート１２に設置されたポート噴射式である。なお、燃焼噴射方式は、シリンダ１１内に直接燃料を噴射する所謂直噴式であってもよい。
【００１５】
燃料供給装置２０は、燃料としてアルコール混合ガソリン（以下、「混合燃料Ｆ１」という）が充填される燃料タンク２１を備える。燃料タンク２１には、混合燃料Ｆ１を圧送するための燃料ポンプ２２、及び混合燃料Ｆ１中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ２３を設けることが好適である。燃料タンク２１には一般的なガソリンを充填することもできるが、燃料供給装置２０の特徴的な機能は、混合燃料Ｆ１を用いる場合に発揮される。
【００１６】
なお、エンジンの冷間始動時における燃料供給装置２０の駆動状態は、制御装置３０により制御される。アルコール濃度センサ２３により検出されるアルコール濃度は、詳しくは後述するように、制御装置３０による制御に用いられることが好ましい。
【００１７】
燃料供給装置２０は、燃料タンク２１に接続された燃料供給管２４を備える。燃料供給管２４は、混合燃料Ｆ１をエンジン本体１０に供給するための配管であって、デリバリパイプ２６を介して各シリンダ１１に対応する複数（４つ）のインジェクタ２５に接続されている。燃料供給管２４及びインジェクタ２５は、冷間始動時以外のエンジンの通常運転時に使用される燃料供給系である。即ち、インジェクタ２５からは、燃料タンク２１に充填されている混合燃料Ｆ１がそのまま噴射される。
【００１８】
燃料供給装置２０は、上記通常の燃料供給系に加えて、低アルコール燃料供給系４０を備える。低アルコール燃料供給系４０は、アルコール吸着材としてメソポーラスシリカ４５を含むアルコール吸着装置４４（以下、単に「吸着装置４４」という）を備える。低アルコール燃料供給系４０は、吸着装置４４によりアルコールを吸着して、混合燃料Ｆ１中のアルコール濃度を下げるための設備である。以下、吸着装置４４によりアルコールが低濃度化した混合燃料を「低アルコール燃料Ｆ２」といい、混合燃料Ｆ１と区別して使用する。
【００１９】
低アルコール燃料供給系４０は、燃料供給管２４から分岐した第２の燃料供給管４１を備える。燃料供給管４１は、低アルコール燃料Ｆ２をエンジン本体１０に供給するための配管であって、デリバリパイプ４３を介して各シリンダ１１に対応する複数（４つ）のインジェクタ４２に接続されている。つまり、燃料供給装置２０は、混合燃料Ｆ１を噴射するインジェクタ２５とは別に、低アルコール燃料Ｆ２専用のインジェクタ４２を備えている。なお、燃料供給管４１は、燃料タンク２１に直接接続されていてもよい。
【００２０】
吸着装置４４は、燃料供給管４１の途中に設置されている。吸着装置４４は、アルコール吸着材であるメソポーラスシリカ４５を充填する容器を備える。当該容器の形状や寸法は、特に限定されず、エンジンの排気量等に応じて適宜変更できる。なお、図示しないが、吸着装置４４からメソポーラスシリカ４５が流出することを防止するため、メソポーラスシリカ４５を充填した容器の出入り口にフィルタ等を設ける、或いはメソポーラスシリカ４５をフィルタ等で覆うことは好ましい。好適なフィルタとしては、細孔を有するセラミックス等の焼結体、金属メッシュ、不織布等が例示できる。
【００２１】
メソポーラスシリカ４５は、細孔径が１．５ｎｍ〜５０ｎｍの細孔を有する多孔質シリカである。本明細書では、中心細孔径が１．５ｎｍ〜５０ｎｍである多孔質シリカをメソポーラスシリカと定義する。ここで、中心細孔径とは、窒素ガス吸着法により測定される。メソポーラスシリカ４５は、混合燃料Ｆ１中のアルコールを選択的に吸着する。なお、混合燃料Ｆ１に含まれるアルコールは、主にエタノールである。
【００２２】
図３に、メソポーラスシリカ４５の中心細孔径と、エタノール吸着量との関係を示す。
図３から明らかであるように、メソポーラスシリカ４５は、ゼオライトよりも単位重量当たりにおけるエタノールの吸着能が高い。また、単位体積当たりのエタノール吸着量も、メソポーラスシリカ４５＞ゼオライトである。したがって、アルコール吸着材としてメソポーラスシリカ４５を用いることにより、ゼオライトを用いた場合よりも吸着装置４４を小型化、軽量化することができる。エタノール吸着能は、エタノールとガソリンとを重量比１：１で混合した混合燃料中に吸着材を投入して１時間撹拌した後、吸着剤投入前後の混合燃料中のエタノール濃度の変化から算出した。混合燃料中のエタノール濃度は、ガスクロマトグラフで分析し、吸着されたエタノールの重量を吸着材の重量で割ってエタノール吸着能を算出した。
【００２３】
メソポーラスシリカ４５は、細孔径が特定の範囲である場合に、特に優れたエタノール吸着能を有する。具体的には、中心細孔径が２ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍであることが特に好ましい。本発明者らは、メソポーラスシリカ４５のエタノール吸着能に着目して鋭意検討した結果、エタノールの吸着にとって最適な細孔径が存在することを見出した。図３に示すように、メソポーラスシリカ４５は、中心細孔径の増大に伴ってエタノール吸着能が増加した後、３ｎｍ〜７ｎｍの範囲で略一定のエタノール吸着能を示し、７ｎｍ以上ではエタノール吸着能が低下する。
【００２４】
吸着装置４４は、メソポーラスシリカ４５を再生するための設備を備える。即ち、メソポーラスシリカ４５は所定量以上のアルコールを吸着できないため、吸着したアルコールを脱離させる再生処理を行って繰り返し使用する。吸着装置４４は、再生設備の１つとして、メソポーラスシリカ４５を加熱して吸着したアルコールを気化させて脱離させる加熱手段４６を備えることが好適である。
【００２５】
加熱手段４６は、例えばメソポーラスシリカ４５を収容する容器の周囲に設けられたヒーターである。或いは、エンジンの排気ガス、エンジンやトランスミッションの潤滑油を用いてメソポーラスシリカ４５を加熱する構成としてもよい。メソポーラスシリカ４５に吸着されるアルコールは主にエタノールであるから、加熱手段４６は、再生処理時において約８０℃以上にメソポーラスシリカ４５を加熱できることが望ましい。
【００２６】
燃料供給管４１の吸着装置４４の下流側（インジェクタ４２側）には、逆止弁４７を設けることが好適である。これにより、インジェクタ４２側からの燃料の逆流を防止できる。さらに、エタノール吸着過程で存在する吸着装置４４内の燃料のエタノール濃度が逆止弁４７より下流のインジェクタ４２側の低エタノール燃料より高い場合においても、エタノールの濃度差による拡散を防止できるために、インジェクタ４２側のエタノール濃度の増加を防止できる。また、燃料供給管４１の吸着装置４４の上流側（燃料タンク２１側）には、混合燃料Ｆ１の吸着装置４４への供給を制御するための弁を設けることが好適である。本実施形態では、当該弁として二方弁４８を設けている。
【００２７】
吸着装置４４の下流側、又は燃料供給管４１の吸着装置４４と逆止弁４７との間には、アルコール還流管５０（以下、単に「還流管５０」という）が設置される。還流管５０は、メソポーラスシリカ４５から脱離したアルコールを燃料タンク２１に戻すための配管である。還流管５０には、メソポーラスシリカ４５の再生処理時に開放される弁を設けることが好適である。本実施形態では、当該弁として二方弁４９を設けている。また、還流管５０には、アルコール凝縮装置５１（以下、単に「凝縮装置５１」という）を設けることが好適である。凝縮装置５１は、再生処理時に気化したアルコールを液化する役割を果たす。凝縮装置５１は、水冷又は空冷されており、例えばエンジンの冷却水を利用した水冷機構を備える。
【００２８】
制御装置３０は、上記のように、エンジンンの冷間始動時における燃料供給装置２０の駆動を制御する装置である。混合燃料のアルコール濃度が高い場合には冷間時におけるエンジンの始動性が悪化するが、制御装置３０の制御により、冷間始動時に低アルコール燃料Ｆ２を供給し、冷間時でも良好なエンジンの始動性を確保する。制御装置３０は、エンジンンの冷間始動時における燃料供給装置２０の駆動を制御すべく、冷間始動制御手段３１と、吸着制御手段３２と、再生制御手段３３とを有する。
【００２９】
制御装置３０は、通常走行時における燃料供給装置２０及びエンジン全体の制御を実行するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）の一部として構成されていてもよいし、これとは別のＥＣＵとして構成されていてもよい。制御装置３０を構成するＥＣＵは、ＣＰＵ、入出力ポート、メモリ等を備えるマイクロコンピュータ（マイコン）であって、制御装置３０の各機能はソフトウェアを実行することで実現できる。
【００３０】
冷間始動制御手段３１は、エンジンの始動に、混合燃料Ｆ１を用いるか、低アルコール燃料Ｆ２を用いるかを判定する。そして、低アルコール燃料Ｆ２を用いてエンジンを始動させると判定した場合には、詳しくは後述するように二方弁４８等の動作を制御して、吸着装置４４により処理された低アルコール燃料Ｆ２をエンジン本体１０に供給する。
【００３１】
冷間始動制御手段３１は、例えば、図示しない温度センサにより測定される温度と、アルコール濃度センサ２３により測定される混合燃料Ｆ１のアルコール濃度とを取得して、当該情報に基づいて上記判定を行う。温度センサは、例えばエンジン本体１０の近傍の温度、冷却水温度、又は外気温度等を測定する。例えば、冷却水温度に関する温度閾値、及びアルコール濃度に関する濃度閾値を設定しておき、冷却水温度が温度閾値を下回り、且つ混合燃料Ｆ１中のアルコール濃度が濃度閾値を上回っている場合に、低アルコール燃料Ｆ２を用いてエンジンを始動させると判定することができる。或いは、温度のみを基準に当該判定を行ってもよい。
【００３２】
吸着制御手段３２は、低アルコール燃料Ｆ２を生成するための制御を実行する。吸着制御手段３２は、低アルコール燃料供給系４０からの燃料供給を行わないタイミング、例えばエンジンの通常運転時において、二方弁４８等の動作を制御して吸着装置４４に混合燃料Ｆ１を供給し、アルコールを吸着分離させる。
【００３３】
再生制御手段３３は、メソポーラスシリカ４５からアルコールを脱離して、アルコール吸着能を回復（再生）させるための制御を実行する。再生制御手段３３は、低アルコール燃料供給系４０からの燃料供給が完了したタイミング、例えばエンジンの通常運転時において、加熱手段４６や二方弁４９等の動作を制御してメソポーラスシリカ４５からアルコールを気化脱離させ、燃料タンク２１に回収する。
【００３４】
ここで、図４〜図６を参照しながら、エンジンンの冷間始動時における燃料供給装置２０の駆動制御手順の一例について説明する。
【００３５】
エンジン始動時には、上記のように、例えば図示しない温度センサにより測定される温度（エンジンの冷却水温度等）と、アルコール濃度センサ２３により測定される混合燃料Ｆ１のアルコール濃度とに基づき、或いは冷却水温度等のみに基づき、混合燃料Ｆ１を用いてエンジンを始動させるか否かを判定する。このとき、エンジンは停止状態であって、図４（ａ）に示すように二方弁４８は閉じられている。
【００３６】
低アルコール燃料Ｆ２を用いてエンジンを始動させると判定した場合、即ち混合燃料Ｆ１によるエンジンの始動が困難であるときには、図４（ｂ）に示すように二方弁４８を開状態とする。なお、二方弁４９は、メソポーラスシリカ４５の再生処理時以外は閉状態である。この操作を行う前に吸着装置４４内に存在していた混合燃料は、メソポーラスシリカ４５によってアルコールが吸着された低アルコール燃料Ｆ２である。したがって、二方弁４８を開放し、燃料ポンプ２２で混合燃料Ｆ１を燃料タンク２１から圧送すると共にインジェクタ４２を作動させると、処理済みの低アルコール燃料Ｆ２がエンジン本体１０に供給される。
【００３７】
低アルコール燃料Ｆ２をエンジン本体１０に供給するとき、混合燃料Ｆ１が噴流状態で吸着装置４４の下流側に流れないようにする、即ち混合燃料Ｆ１とメソポーラスシリカ４５とを接触させる必要がある。その対策として下記（１）〜（３）が例示できる。
（１）上記操作を実行する前に吸着装置４４内に充填されている低アルコール燃料Ｆ２の      体積を、上記操作により吸着装置４４に流入する混合燃料Ｆ１の体積よりも多くす      る。
（２）吸着装置４４の入口と出口の位置をずらして、互いの位置をできるだけ離す。
（３）吸着装置４４の入口に混合燃料Ｆ１を拡散させてメソポーラスシリカ４５にまんべ      んなく接触させ、また流入速度を遅くするためのフィルタ等を設置する。
【００３８】
エンジンが始動すると、図４（ｃ）に示すように二方弁４８を閉じて低アルコール燃料供給系４０への混合燃料Ｆ１の供給を停止する。その後は、インジェクタ２５を作動させて、通常の燃料供給系から混合燃料Ｆ１をエンジン本体１０に供給する。なお、低アルコール燃料Ｆ２を供給する時間は、エンジン始動の瞬間、例えばエンジンの回転数が所定値に達するまでの極短時間である。
【００３９】
図４に例示する一連の手順は、制御装置３０の冷間始動制御手段３１の機能により実行される。なお、上記では、混合燃料Ｆ１によるエンジンの始動が困難であるときに、低アルコール燃料Ｆ２を供給するものとしたが、エンジンの始動時には常に低アルコール燃料供給系４０を作動させて低アルコール燃料Ｆ２を供給するものとしてもよい。この方式によれば、温度センサや判定回路が不要となり、低コストのシステムを構築できる。
【００４０】
低アルコール燃料供給系４０による低アルコール燃料Ｆ２の供給が終了すると、次回の燃料供給に備えてメソポーラスシリカ４５を再生する。具体的には、図５（ｄ）に示すように、二方弁４９を開状態にして還流管５０を開放し、その状態で加熱手段４６によりメソポーラスシリカ４５を加熱する。これにより、メソポーラスシリカ４５に吸着されていたアルコールは気化し、アルコールの相変化により吸着装置４４内の圧力が上昇する。そして、気化したアルコールは、還流管５０を通って凝縮装置５１に流入し、凝縮装置５１で液化して燃料タンク２１に戻される。こうして、メソポーラスシリカ４５のアルコール吸着能が回復して再生処理が完了する。再生処理が完了すると、図５（ｅ）に示すように二方弁４９を閉状態とする。
【００４１】
メソポーラスシリカ４５の再生が完了すると、次回の燃料供給に備えて低アルコール燃料供給系４０に混合燃料Ｆ１を供給する。具体的には、図６（ｆ）に示すように、二方弁４８を開状態にして吸着装置４４に混合燃料Ｆ１を供給する。このとき、二方弁４９は閉状態であり、インジェクタ４２は作動していない。吸着装置４４への混合燃料Ｆ１の充填が完了すると、図６（ｇ）に示すように再び二方弁４８を閉状態とする。これにより、次回の燃料供給までの間に、メソポーラスシリカ４５が混合燃料Ｆ１中のアルコールを吸着して低アルコール燃料Ｆ２が準備される。
【００４２】
必要な低アルコール燃料Ｆ２の量、即ち吸着装置４４に供給する混合燃料Ｆ１の量は、例えば下記の式に基づいて決定することが好適である。
Ｍsupply＝｛（１−Ｃtarget）／（Ｃsupply−Ｃtarget）｝×Ｍad
ここで、Ｍsupplyは吸着装置４４に供給する混合燃料Ｆ１の重量、Ｃsupplyは吸着装置４４に供給する混合燃料Ｆ１中のアルコール濃度、Ｃtargetは目標アルコール濃度、Ｍadはメソポーラスシリカ４５のアルコール吸着可能量である。Ｍsupplyよりも供給量を少なくすれば、低アルコール燃料Ｆ２におけるアルコール濃度を目標アルコール濃度よりも低くすることができる。なお、エンジンの冷間始動性向上の観点から、Ｃtargetは５０ｗｔ％以下が好ましく、２０ｗｔ％以下がより好ましい。Ｃsupplyは、例えば８０ｗｔ％〜９０ｗｔ％程度である。
【００４３】
以上のように、燃料供給装置２０によれば、オンボードでアルコール濃度を下げた低アルコール燃料Ｆ２を得ることができる。燃料供給装置２０は、アルコール吸着能が高く混合燃料に不溶であるメソポーラスシリカ４５を用いることで、エンジンの性能を損なうことなく吸着装置４４の小型化、軽量化が可能であるため、特に自動車等の車載用途に好適である。そして、冷間始動時に低アルコール燃料Ｆ２を供給することで、冷間時でも良好なエンジンの始動性を確保することができる。
【００４４】
なお、上記では、通常運転時等において予め混合燃料Ｆ１を吸着装置４４に供給して低アルコール燃料Ｆ１を準備したが、エンジン始動時に混合燃料Ｆ１を吸着装置４４に供給して低アルコール燃料Ｆ２を得てもよい。つまり、混合燃料Ｆ１が吸着装置４４を通過する短時間の間に、メソポーラスシリカ４５がアルコールを吸着して低アルコール燃料Ｆ２を生成する。この場合、図６に示す工程が不要となり、制御工程を簡素化することができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
図７〜図９を参照しながら、本発明の第２実施形態である内燃機関の燃料供給装置６０について、以下詳細に説明する。以下では、第１実施形態との相違点について詳説し、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
【００４６】
図７は、燃料供給装置６０及び当該装置により燃料が供給される内燃機関の概略構成を示すブロック図である。図７に示すように、燃料供給装置６０の低アルコール燃料供給系６１は、吸着装置４４で処理された低アルコール燃料Ｆ２を貯蔵する燃料タンク６２を備える点で、第１実施形態の燃料供給装置２０と大きく異なる。また、低アルコール燃料供給系６１では、吸着装置４４と燃料タンク６２との間に、二方弁６４が設けられており、当該弁を開状態とすることにより吸着装置４４で所定時間処理された燃料が燃料タンク６２に流入する構成となっている。さらに、低アルコール燃料供給系６１では、還流管５０が吸着装置４４の上流側に取り付けられ、還流管５０及び燃料供給管４１を開閉する三方弁６５が設けられている。
【００４７】
ここで、図８を参照しながら、エンジンンの冷間始動時における燃料供給装置６０の駆動制御手順の一例について説明する。
【００４８】
燃料供給装置６０では、エンジンの冷間始動時において、燃料タンク６２に貯蔵された低アルコール燃料Ｆ２を用いる。したがって、冷間始動に使用される低アルコール燃料Ｆ２が燃料タンク６２に貯蔵されている必要がある。燃料タンク６２に貯蔵された低アルコール燃料Ｆ２は、冷間始動時に、当該タンクに設置された燃料ポンプ６３によってインジェクタ４２へ圧送される。
【００４９】
低アルコール燃料Ｆ２の生成のタイミングは、例えば燃料タンク６２の残存量に基づいて決定される。即ち、燃料タンク６２に貯蔵される低アルコール燃料Ｆ２が減少したときに、低アルコール燃料Ｆ２を生成すればよい。具体的には、図８（ａ）に示すように、三方弁６５を開いて吸着装置４４に混合燃料Ｆ１を供給し、メソポーラスシリカ４５と混合燃料Ｆ１を所定時間接触させてアルコールを吸着分離する。図８（ｂ）に示すように、アルコールの吸着処理時は、二方弁６４及び三方弁６５を閉状態とすることが好ましい。三方弁６５は、例えば還流管５０側に開いている。
【００５０】
上記所定時間が経過すると、図８（ｃ）に示すように、二方弁６４を開いて処理された低アルコール燃料Ｆ２を燃料タンク６２に供給する。こうして、エンジンの冷間始動に使用される低アルコール燃料Ｆ２を燃料タンク６２に貯蔵することができる。図８（ｄ）に示すように、メソポーラスシリカ４５を再生するときには、二方弁６４を閉じて三方弁６５を還流管５０側に開いた状態でメソポーラスシリカ４５を加熱すればよい。これにより、アルコールがメソポーラスシリカ４５から脱離して燃料タンク２１に戻される。図８に示す一連の操作を繰り返すことで、燃料タンク６２に低アルコール燃料Ｆ２を貯蔵することができる。
【００５１】
図９に示す燃料供給装置７０は、還流管５０が三方弁６５を介することなく吸着装置４４の上流側に接続されている点で、図８に例示する燃料供給装置６０と異なる。燃料供給装置７０では、燃料供給管４１の吸着装置４４の上流側に、二方弁７１が設けられている。この場合、メソポーラスシリカ４５の再生処理時等に弁の操作が不要である。
【００５２】
なお、上記実施形態は本発明の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。
例えば、上記各実施形態を組み合わせた形態としてもよい。具体例としては、図１に示す形態において、図９に示すように還流管５０を吸着装置４４の上流側に接続した形態が挙げられる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  エンジン本体、１１  シリンダ、１２  吸気ポート、１３  排気ポート、１４  吸気バルブ、１５  排気バルブ、１６  温度センサ、２０  燃料供給装置、２１  燃料タンク、２２  燃料ポンプ、２３  アルコール濃度センサ、２４，４１  燃料供給管、２５，４２  インジェクタ、２６，４３  デリバリパイプ、３０  制御装置、３１  冷間始動制御手段、３２  吸着制御手段、３３  再生制御手段、４０  低アルコール燃料供給系、４４  アルコール吸着装置、４５  メソポーラスシリカ、４６  加熱手段、４７  逆止弁、４８，４９  二方弁、５０  アルコール還流管、５１  アルコール凝縮装置
【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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【図９】
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