(57)【要約】【課題】ヒータを用いずに燃料の気化を促進させることのできるアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置を提供する。【解決手段】電子制御装置１００には、機関冷却水温を検出する水温センサ６５が接続されているとともに、燃料噴射弁３４に供給される燃料に含まれるアルコールの濃度を検出するアルコール濃度センサ６６が接続されている。電子制御装置１００は、機関冷却水温が低いときほど燃料圧力が高くなり、且つアルコール濃度が高いときほど燃料圧力が高くなるように、機関冷却水温とアルコール濃度とに基づいて燃料圧力調整弁５３を制御し、燃料噴射弁３４に供給される燃料圧力を調整する。【選択図】図１
2011001881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコールとガソリンとを混合した燃料を使用可能なアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置であって、
燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が曝される空気の温度である雰囲気温度を推定する温度推定手段と、前記燃料噴射弁に供給される燃料に含まれるアルコールの濃度であるアルコール濃度を推定する濃度推定手段と、前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力である燃料圧力を調整する燃料圧力調整手段とを備え、
前記雰囲気温度が低いときほど前記燃料圧力が高くなり、且つ前記アルコール濃度が高いときほど前記燃料圧力が高くなるように、
前記雰囲気温度と前記アルコール濃度とに基づいて前記燃料圧力調整手段を制御し、前記燃料圧力を調整する
ことを特徴とするアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
「Ｐ」を燃料圧力、「Ｅ」をアルコール濃度、「Ｔ」を雰囲気温度とし、「α」、「β１」、「β２」、「γ」、「Ｋ」を定数とするときに、
【数１】
2011001881.tif 000013
上記の数式を利用して算出される燃料圧力「Ｐ」に基づいて前記燃料圧力調整手段を制御する請求項１に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置において、
前記燃料圧力が、前記数式を利用して算出される燃料圧力「Ｐ」以上の値になるように前記燃料圧力調整手段を制御する
ことを特徴とするアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記温度推定手段として、吸気通路内の空気の温度を検出する手段を備える
請求項１〜３のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
機関冷却水温を検出する水温検出手段を備え、前記温度推定手段が同水温検出手段によって検出される機関冷却水温に基づいて前記雰囲気温度を推定する
請求項１〜４のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
潤滑油の温度を検出する油温検出手段を備え、前記温度推定手段が同油温検出手段によって検出される潤滑油の温度に基づいて前記雰囲気温度を推定する
請求項１〜５のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
【請求項７】
前記濃度推定手段として、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給通路内の燃料に含まれるアルコールの濃度を検出する手段を備える
請求項１〜６のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
【請求項８】
前記濃度推定手段が空燃比制御のずれに基づいて前記アルコール濃度を推定する
請求項１〜７のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アルコールとガソリンとを任意の割合で混合したアルコール混合燃料を使用可能なアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される内燃機関の排出ガス規制は年々厳しくなっている。そこで、こうした排出ガス規制の強化に対応して二酸化炭素の排出量を削減するために、バイオエタノール等のアルコールとガソリンとを任意の割合で混合したアルコール混合燃料を使用可能なアルコール混合燃料用内燃機関が開発されている。
【０００３】
尚、国や地域によってはアルコール混合燃料や、アルコール混合燃料用内燃機関を搭載した車両等を対象にした税制上の優遇措置が設けられていることもあり、こうした国や地域にあっては特にアルコール混合燃料用内燃機関の使用が拡大している。
【０００４】
しかし、一般にアルコールはガソリンに比べて低温環境下で気化しにくいといった特性を有している。そのため、アルコール混合燃料用内燃機関にあっては、アルコールの濃度が高い燃料を使用しているときには低温環境下で燃料が気化しにくくなり、機関始動ができなくなったり、機関運転が不安定になったりしてしまうことが懸念されている。
【０００５】
これに対して特許文献１に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置にあっては、燃料供給通路にヒータを設け、このヒータで通路内の燃料を暖めることによって低温環境下での燃料の気化を促進させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５‐１９５８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように燃料供給通路にヒータを設け、ヒータで燃料を加熱する構成を採用した場合には、通路内で燃料が気化してしまう可能性がある。例えば、機関停止に伴いヒータへの通電を停止した直後にあっては、ヒータの余熱によって通路内に滞留している燃料が徐々に暖められ、通路内に燃料の蒸気が発生してしまうおそれがある。
【０００８】
尚、燃料供給通路内に燃料の蒸気が発生していると燃料噴射弁の開弁期間に対する燃料噴射量にずれが生じるようになるため、次回の機関運転時に適切な燃料噴射を行うことができなくなってしまうおそれがある。
【０００９】
この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的はヒータを用いずに燃料の気化を促進させることのできるアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、アルコールとガソリンとを混合した燃料を使用可能なアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置であって、燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧が曝される空気の温度である雰囲気温度を推定する温度推定手段と、前記燃料噴射弁に供給される燃料に含まれるアルコールの濃度であるアルコール濃度を推定する濃度推定手段と、前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力である燃料圧力を調整する燃料圧力調整手段とを備え、前記雰囲気温度が低いときほど前記燃料圧力が高くなり、且つ前記アルコール濃度が高いときほど前記燃料圧力が高くなるように、前記雰囲気温度と前記アルコール濃度とに基づいて前記燃料圧力調整手段を制御し、前記燃料圧力を調整することをその要旨とする。
【００１１】
燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧の液滴の粒径は、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が高いときほど小さくなる。そして、燃料噴霧の液滴の粒径が小さいほど液滴が蒸発しやすくなり、燃料の気化が促進されるようになる。この点、上記請求項１に記載の構成にあっては、燃料噴霧が曝される空気の温度である雰囲気温度と燃料のアルコール濃度とに基づいて燃料圧力調整手段を制御するようにしている。そして、雰囲気温度が低いときほど、またアルコール濃度が高いときほど燃料圧力を高くするようにしている。
【００１２】
そのため、上記構成によれば、雰囲気温度が低く燃料が気化しにくいとき、またアルコール濃度が高く燃料が気化しにくいときに燃料圧力が増大されるようになる。これにより、燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の液滴の粒径が小さくなり、燃料の気化が促進されるようになる。すなわち上記請求項１に記載の構成によれば、燃料圧力を増大させることにより、ヒータを用いずに燃料の気化を促進させることができるようになる。
【００１３】
尚、常に燃料圧力を高い状態に保持することによっても、燃料の気化を促進させることができる。しかしながら、常に燃料圧力を高い状態に保持するようにすると、燃料ポンプを駆動するためのエネルギ消費量が増大してしまう。これに対して、上記請求項１に記載の構成によれば、雰囲気温度が低いこと、アルコール濃度が高いことに基づいて燃料圧力が増大されるようになる。そのため、無駄に燃料圧力を増大させずに、燃料が気化しにくい状況にあるときに効果的に燃料圧力を増大させることができるようになる。すなわち、燃料ポンプを駆動するためのエネルギ消費量の増大を抑制しつつ、効果的に燃料の気化を促進させることができるようになる。
【００１４】
上記請求項１に記載されているように、雰囲気温度とアルコール濃度とに基づいて燃料圧力を調整するための具体的な構成としては、請求項２に記載されているように「Ｐ」を燃料圧力、「Ｅ」をアルコール濃度、「Ｔ」を雰囲気温度とし、「α」、「β１」、「β２」、「γ」、「Ｋ」を定数とするときに、下記の数式を利用して算出される燃料圧力「Ｐ」に基づいて前記燃料圧力調整手段を制御する構成を採用することができる。
【００１５】
【数１】
2011001881.tif 000003
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料圧力が、前記数式を利用して算出される燃料圧力「Ｐ」以上の値になるように前記燃料圧力調整手段を制御することをその要旨とする。
【００１６】
上記の数式を利用して算出される燃料圧力「Ｐ」に基づいて燃料圧力調整手段を制御し、燃料圧力を調整する場合には、数式を利用して算出される燃料圧力「Ｐ」に実際の燃料圧力を一致させるように燃料圧力調整手段を制御する方法の他、上記請求項３に記載されているように、燃料圧力が数式を利用して算出される燃料圧力「Ｐ」以上の値になるように燃料圧力調整手段を制御する構成を採用することもできる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記温度推定手段として、吸気通路内の空気の温度を検出する手段を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置である。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、機関冷却水温を検出する水温検出手段を備え、前記温度推定手段が同水温検出手段によって検出される機関冷却水温に基づいて前記雰囲気温度を推定する請求項１〜４のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置である。
【００１９】
そして、請求項６に記載の発明は、潤滑油の温度を検出する油温検出手段を備え、前記温度推定手段が同油温検出手段によって検出される潤滑油の温度に基づいて前記雰囲気温度を推定する請求項１〜５のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置である。
【００２０】
雰囲気温度を推定する温度推定手段の具体的な構成としては、請求項４に記載されているように吸気通路内の空気の温度を検出する手段（吸気温度センサ等）を設ける構成を採用することができる。また、請求項５や請求項６に記載されているように雰囲気温度に影響を及ぼす内燃機関の温度と高い相関を有する機関冷却水温や潤滑油の温度を検出する水温検出手段や油温検出手段を設け、これらによって検出される機関冷却水温や潤滑油の温度に基づいて雰囲気温度を推定する構成を採用することもできる。尚、これらの構成を組み合わせて雰囲気温度を推定する構成を採用することもできる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、前記濃度推定手段として、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給通路内の燃料に含まれるアルコールの濃度を検出する手段を備える請求項１〜６のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置である。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明は、前記濃度推定手段が空燃比制御のずれに基づいて前記アルコール濃度を推定する請求項１〜７のいずれか一項に記載のアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置である。
【００２３】
アルコール濃度を推定する濃度推定手段の具体的な構成としては、請求項７に記載されているように燃料供給通路に同燃料供給通路内の燃料に含まれるアルコールの濃度を検出する手段（アルコール濃度センサ等）を設け、検出された値に基づいてアルコール濃度を推定する構成を採用することができる。また、上記請求項８に記載されているように機関運転に伴う空燃比制御のずれに基づいてアルコール濃度を推定する構成を採用することもできる。また、こうした構成を組み合わせ、例えばアルコール濃度センサによって検出された値を空燃比制御のずれに基づいて補正し、補正された値に基づいてアルコール濃度を推定するといった構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施形態にかかる燃料供給装置を備える内燃機関の概略構成を示す模式図。
【図２】燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の液滴の粒径と、燃料圧力と関係を示すグラフ。
【図３】同実施形態にかかる内燃機関における燃料圧力制御の一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図４】燃料のアルコール濃度及び機関冷却水温と、燃料が良好に気化する燃料圧力との関係を示すマップ。
【図５】この発明の変更例にかかる燃料供給装置における燃料圧力の制御態様を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明にかかるアルコール混合燃料用内燃機関の燃料供給装置を、植物由来のエタノールであるバイオエタノールとガソリンとを混合したアルコール混合燃料いわゆるフレックス燃料を使用可能な内燃機関の燃料供給装置に具体化した一実施形態について図１〜４を参照して説明する。尚、図１は本実施形態にかかる燃料供給装置を備える内燃機関の概略構成を示す模式図である。
【００２６】
図１に示されるように、この内燃機関のシリンダブロック１０に形成された気筒１１には、ピストン１２が往復動可能に収容されている。尚、図１にあっては説明の便宜上、複数設けられている気筒１１のうち、その１つのみを図示している。
【００２７】
ピストン１２にはコネクティングロッド１６が連結されており、ピストン１２はこのコネクティングロッド１６を介して図示しないクランクシャフトに連結されている。また、シリンダブロック１０には、機関冷却水が循環するウォータジャケット１７が各気筒１１を取り囲むように形成されている。
【００２８】
図１に示されるように、シリンダブロック１０の上部にはシリンダヘッド２０が組み付けられている。これにより、気筒１１の内周面、ピストン１２の上面及びシリンダヘッド２０の下面によって燃焼室１３が区画形成されている。シリンダヘッド２０には、各燃焼室１３内に突出するように点火プラグ１４が設けられているとともに、各燃焼室１３に連通する吸気ポート２１及び排気ポート２２がそれぞれ形成されている。
【００２９】
各吸気ポート２１は図示しない吸気マニホルドと接続されて吸気通路３０の一部を構成している。また、各排気ポート２２は図示しない排気マニホルドと接続されて排気通路４０の一部を構成している。尚、吸気通路３０にはモータ３３ａによって駆動されて燃焼室１３に導入される空気の量である吸入空気量ＧＡを調量するスロットル弁３３が設けられているとともに、燃焼室１３に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁３４がそれぞれの気筒１１に対応して設けられている。
【００３０】
各燃料噴射弁３４には、燃料供給通路５２が接続されており、この燃料供給通路５２を通じて燃料タンク５０に貯留された燃料が供給される。図１の右側下方に示されるように燃料タンク５０内には燃料ポンプ５１が設けられている。燃料ポンプ５１は電動式のポンプであり、機関運転中に所定の圧力にて燃料を吐出する。燃料ポンプ５１には、燃料供給通路５２が接続されている。燃料供給通路５２は、上述したように燃料噴射弁３４に接続されており、燃料ポンプ５１によって圧送された燃料がこの燃料供給通路５２を通じて燃料噴射弁３４に供給されるようになっている。
【００３１】
図１の中央に示されるように燃料供給通路５２における燃料噴射弁３４の近傍には、燃料噴射弁３４に供給される燃料に含まれるエタノールの濃度を検出するアルコール濃度センサ６６が設けられている。
【００３２】
また、図１の右側下方に示されるように燃料供給通路５２の途中には、燃料圧力調整弁５３とリターン通路５４とが設けられている。リターン通路５４は、燃料ポンプ５１によって圧送された燃料の一部を、燃料供給通路５２における燃料ポンプ５１よりも上流側の部位に還流させる通路であり、図１に示されるように燃料圧力調整弁５３を介して燃料供給通路５２に接続されている。
【００３３】
燃料圧力調整弁５３は、プレッシャレギュレータとしての機能を有しており、燃料供給通路５２を通じて燃料噴射弁３４に供給される燃料の圧力である燃料圧力Ｐが設定圧力Ｐｓ以上になると開弁し、燃料ポンプ５１によって圧送された燃料の一部をリターン通路５４を通じて燃料ポンプ５１の上流側に還流させる。
【００３４】
燃料圧力調整弁５３は、電子制御装置１００の指令に基づいてその設定圧力Ｐｓが変更可能に構成されており、設定圧力Ｐｓの変更を通じて燃料噴射弁３４に供給する燃料の圧力である燃料圧力Ｐを調整する機能を有している。
【００３５】
また、図１に示されるようにシリンダヘッド２０には、吸気通路３０と燃焼室１３とを連通・遮断する吸気バルブ３１と、排気通路４０と燃焼室１３とを連通・遮断する排気バルブ４１とが設けられている。
【００３６】
これら吸気バルブ３１及び排気バルブ４１は、クランクシャフトの回転に伴って駆動される吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの作用によってそれぞれ開弁される。具体的には、機関運転時に吸気カムシャフト及び排気カムシャフトが回転すると吸気カムシャフトに設けられた吸気カムの作用により吸気バルブ３１が開弁され、排気カムシャフトに設けられた排気カムの作用により排気バルブ４１が開弁される。
【００３７】
また内燃機関には、機関運転状態を検出する各種のセンサが設けられている。例えば、アクセルペダル６０に設けられたアクセルポジションセンサ６１はアクセルペダル６０の踏み込み量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを検出する。車速センサ６２は車速ＳＰＤを検出する。エアフロメータ６３は燃焼室１３に導入される吸入空気量ＧＡを検出する。クランク角センサ６４はクランクシャフトの回転速度である機関回転速度ＮＥを検出する。シリンダブロック１０に設けられた水温センサ６５はウォータジャケット１７を循環する機関冷却水の温度である機関冷却水温Ｔを検出する。また上述したようにアルコール濃度センサ６６は燃料噴射弁３４に供給される燃料に含まれるエタノールの濃度であるアルコール濃度Ｅを検出する。
【００３８】
内燃機関を統括的に制御する電子制御装置１００には、これら各種センサ６１〜６６が接続されており、電子制御装置１００はこれら各種センサ６１〜６６からの検出信号を読み込み、機関制御にかかる各種の制御を実行する。
【００３９】
例えば、機関回転速度ＮＥ及びアクセル操作量ＡＣＣＰに基づいてモータ３３ａを制御することによりスロットル弁３３を駆動して吸入空気量ＧＡを調量するとともに、吸入空気量ＧＡに併せて燃料噴射弁３４の開弁期間を制御して燃料噴射量を調量する。
【００４０】
エタノール等のアルコールは、ガソリンに比べて低温環境下で気化しにくいといった特性を有している。そのため、フレックス燃料を使用する内燃機関にあっては、エタノールの濃度が高い燃料を使用しているときには低温環境下で燃料が気化しにくくなり、機関始動ができなくなったり、機関運転が不安定になったりしてしまうことがある。
【００４１】
図２に示されるように燃料噴射弁３４に供給される燃料の圧力である燃料圧力Ｐが高いときほど燃料噴射弁３４から噴射される燃料噴霧の液滴の粒径Ｄは小さくなる。また、燃料噴霧の液滴の粒径Ｄが小さいほど燃料は気化しやすくなる。
【００４２】
そこで、本実施形態にかかる内燃機関にあっては、低温環境下における燃料の気化を促進させるべく燃料圧力調整弁５３を制御して燃料圧力Ｐを調整するようにしている。
以下、図３を参照して本実施形態にかかる内燃機関における燃料圧力制御について説明する。尚、図３は本実施形態にかかる内燃機関における燃料圧力制御の一連の処理の流れを示すフローチャートである。この燃料圧力制御は機関運転中に電子制御装置１００によって所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００４３】
図３に示されるように、この燃料圧力制御を開始すると電子制御装置１００はまずステップＳ１００において、燃料噴射弁３４から噴射される燃料が曝される空気の温度である雰囲気温度の代替値として、水温センサ６５によって検出された機関冷却水温Ｔを読み込む。
【００４４】
そして、ステップＳ２００へと進み、ステップＳ２００においてアルコール濃度センサ６６によって検出されたアルコール濃度Ｅを読み込む。
こうして機関冷却水温Ｔ及びアルコール濃度Ｅを読み込むと、ステップＳ３００へと進み、電子制御装置１００は機関冷却水温Ｔとアルコール濃度Ｅとに基づいて目標とする燃料圧力Ｐを算出する。
【００４５】
尚、本実施形態の内燃機関にあっては、例えば下記の数式（１）に示される関係を利用して燃料圧力Ｐを算出する。
【００４６】
【数２】
2011001881.tif 000004
尚、この数式（１）は以下のようにして導出されたものである。
【００４７】
単位時間当たりに気化する燃料の量Ｑは、燃料噴霧の液滴の粒径Ｄが小さいほど、また蒸発速度定数Ｃが大きいほど、増大する。
そのため、単位時間当たりに気化する燃料の量Ｑについては、下記の数式（２）に示される関係が成立する。
【００４８】
【数３】
2011001881.tif 000005
また、燃料噴霧の液滴の粒径Ｄは、上述したように燃料圧力Ｐが高いほど小さくなるとともに、燃料のアルコール濃度Ｅが高いほど大きくなる。
【００４９】
そのため、燃料噴霧の液滴の粒径Ｄについては、下記の数式（３）に示される関係が成立する。
【００５０】
【数４】
2011001881.tif 000006
また、蒸発速度定数Ｃは、噴射された燃料噴霧が曝される空気の温度である雰囲気温度の代替値である機関冷却水温Ｔと燃料の液滴表面温度Ｔｓ（Ｔ）との差が大きいほど大きくなるとともに、アルコール濃度Ｅが高いほど小さくなる。
【００５１】
そのため、燃料の蒸発速度定数Ｃについては、下記の数式（４）に示される関係が成立する。
【００５２】
【数５】
2011001881.tif 000007
尚、数式（３）における「β１」及び数式（４）における「β２」は、アルコール濃度Ｅの変化に対する液滴の粒径Ｄ及び蒸発速度定数Ｃの変化の度合を示す係数であり、正の値である。これら「β１」及び「β２」は例えば予め行う実験等の結果に基づいて経験的に設定される。
【００５３】
上記の数式（４）における液滴表面温度Ｔｓ（Ｔ）は、機関冷却水温Ｔの関数であるため、ここでは液滴表面温度Ｔｓ（Ｔ）を下記の数式（５）に示されるように近似する。
【００５４】
【数６】
2011001881.tif 000008
尚、「α」及び「γ」は実験等の結果に基づいて設定される定数であり、正の値である。
【００５５】
こうして液滴表面温度Ｔｓ（Ｔ）を数式（５）に示されるように近似することにより、上記数式（４）に示される関係は、下記の数式（６）に示されるように書き換えることができる。
【００５６】
【数７】
2011001881.tif 000009
そして、上記数式（３）に示される関係及び数式（６）に示される関係を利用することにより、上記数式（２）は下記の数式（７）に示されるように書き換えることができる。
【００５７】
【数８】
2011001881.tif 000010
そして更に、これを整理すると下記の数式（８）に示されるようになる。
【００５８】
【数９】
2011001881.tif 000011
この数式（８）の右辺を下記の数式（９）に示されるように定数Ｋとすることにより、この数式（９）に基づいて上記数式（１）が導出される。
【００５９】
【数１０】
2011001881.tif 000012
尚、定数Ｋは正の値である。
【００６０】
図４に矢印で示されるように数式（１）に示される関係を利用して算出した燃料圧力Ｐは、機関冷却水温Ｔが低く雰囲気温度が低いときほど、またアルコール濃度Ｅが高いときほど大きな値になる。
【００６１】
尚、図４は、アルコール濃度Ｅ及び機関冷却水温Ｔと、燃料が良好に気化する燃料圧力Ｐとの関係を示すマップである。図４に示される実線は、燃料圧力Ｐが「Ｐ１」、「Ｐ２」、「Ｐ３」、「Ｐ４」（尚、ここではＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４）のときに燃料が良好に気化するアルコール濃度Ｅ及び機関冷却水温Ｔの境界線を示している。すなわち、各実線よりも右下の領域にあってはその燃料圧力Ｐにおいて燃料が良好に気化することを示しており、燃料圧力Ｐを増大させるほど低温環境下にあっても燃料が良好に気化するようになることを示している。
【００６２】
本実施形態にかかる内燃機関にあっては、上記のように導出された数式（１）を基本のモデル式として利用し、その定数Ｋの値を、実験やシミュレーションの結果に基づいて低温環境下にあっても安定した機関運転を実現することができるような値に設定している。
【００６３】
具体的には、図４に点Ｘで示されるように機関冷却水温Ｔが「Ｔｘ」であり、且つアルコール濃度Ｅが「Ｅｘ」であるときに数式（１）を通じて算出される燃料圧力Ｐの値が、図４における「Ｐ３」及び「Ｐ４」のように点Ｘを常に境界線よりも右下の領域に含むような値になるように、定数Ｋの値を設定するようにしている。
【００６４】
上述したように燃料圧力制御にあっては、このようにして定数Ｋが設定された数式（１）を利用して燃料圧力Ｐを算出する。
こうしてステップＳ３００において、数式（１）に示される関係を利用して機関冷却水温Ｔ及びアルコール濃度Ｅに基づいて目標とする燃料圧力Ｐを算出すると、ステップＳ４００へと進み、電子制御装置１００は、算出された燃料圧力Ｐに基づいて燃料圧力調整弁５３を駆動する。すなわち、燃料圧力Ｐを、ステップＳ３００を通じて算出された燃料圧力Ｐの値に一致させるように、燃料圧力調整弁５３を駆動する。
【００６５】
こうして数式（１）に示される関係を利用して算出された燃料圧力Ｐの値に基づいて燃料圧力調整弁５３を駆動すると、電子制御装置１００はこの処理を一旦終了する。
このように本実施形態にかかる燃料圧力制御を通じて燃料圧力調整弁５３を制御することにより、機関冷却水温Ｔが低く雰囲気温度が低いときほど燃料圧力Ｐが高くなり、アルコール濃度Ｅが高いときほど燃料圧力Ｐが高くなるように、燃料圧力Ｐが調整されるようになる。
【００６６】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）燃料噴射弁３４から噴射された燃料噴霧の液滴の粒径Ｄは、燃料圧力Ｐが高いときほど小さくなる。そして、燃料噴霧の液滴の粒径Ｄが小さいほど液滴が蒸発しやすくなり、燃料の気化が促進されるようになる。この点、上記実施形態の内燃機関にあっては、機関冷却水温Ｔとアルコール濃度Ｅとに基づいて目標とする燃料圧力Ｐを算出し、これに基づいて燃料圧力調整弁５３を制御するようにしている。そして、機関冷却水温Ｔが低く雰囲気温度が低いことが推定されるときほど、またアルコール濃度Ｅが高いときほど燃料圧力Ｐを高くするようにしている。
【００６７】
そのため、雰囲気温度が低く燃料が気化しにくいとき、またアルコール濃度Ｅが高く燃料が気化しにくいときに燃料圧力Ｐが増大されるようになる。これにより、燃料噴射弁３４から噴射される燃料噴霧の液滴の粒径Ｄが小さくなり、燃料の気化が促進されるようになる。すなわち、燃料圧力Ｐを増大させることにより、ヒータを用いずに燃料の気化を促進させることができる。
【００６８】
（２）大型の燃料ポンプを搭載する等して常に燃料圧力Ｐを高い状態に保持することによっても、気化を促進させることができる。しかしながら、常に燃料圧力Ｐを高い状態に保持するようにすると、燃料ポンプを駆動するためのエネルギ消費量が増大してしまう。これに対して、上記実施形態の構成によれば、機関冷却水温Ｔが低く雰囲気温度が低いことに基づいて、またアルコール濃度Ｅが高いことに基づいて燃料圧力Ｐが増大される。そのため、無駄に燃料圧力Ｐを増大させずに、燃料が気化しにくい状況にあるときに効果的に燃料圧力Ｐを増大させることができる。すなわち、燃料ポンプを駆動するためのエネルギ消費量の増大を抑制しつつ、効果的に燃料の気化を促進させることができる。
【００６９】
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、所定の制御周期毎に数式（１）で示される関係を利用して目標とする燃料圧力Ｐを算出し、算出された燃料圧力Ｐに実際の燃料圧力Ｐを一致させるように燃料圧力調整弁５３を駆動する構成を示した。
【００７０】
これに対して、機関冷却水温Ｔやアルコール濃度Ｅに対して閾値を設け、数式（１）によって示される関係を利用して算出される燃料圧力Ｐの値を下回らないように、燃料圧力Ｐを段階的に切り替える構成を採用することもできる。
【００７１】
例えば、図５に示されるように、数式（１）に示される関係を利用して算出される燃料圧力Ｐの値（図５における一点鎖線）を下回らないように、低温時用燃料圧力Ｐｃを設定し、機関冷却水温Ｔが基準温度Ｔｃ未満の場合には図５に矢印で示されるように燃料圧力Ｐを低温時用燃料圧力Ｐｃまで増大させるといった構成を採用することもできる。
【００７２】
・上記実施形態にあっては、燃料噴射弁３４に供給される燃料に含まれるエタノールの濃度を推定するアルコール濃度推定手段として、アルコール濃度センサ６６を設ける構成を示したが、アルコール濃度センサ６６を設ける構成に替えて機関運転に伴う空燃比制御のずれの大きさに基づいてアルコール濃度Ｅを推定する構成を採用することもできる。
【００７３】
・また、上記実施形態にあっては、雰囲気温度の代替値として機関冷却水温Ｔを利用し、雰囲気温度を推定する雰囲気温度推定手段として、機関冷却水温Ｔを検出する水温検出手段である水温センサ６５を利用する構成を示した。これに対して、雰囲気温度推定手段として、内燃機関各部を潤滑する潤滑油の温度を検出する油温検出手段である油温センサを設け、潤滑油の温度に基づいて雰囲気温度を推定する構成や、吸気ポート２１内の空気の温度を直接検出する手段である吸気温度センサを設け、雰囲気温度を直接検出する構成を採用することもできる。
【００７４】
・上記実施形態にあっては、燃料圧力調整手段として、燃料供給通路５２に燃料圧力調整弁５３とリターン通路５４とを設ける構成を示したが、燃料噴射弁３４に供給する燃料の圧力を変更することのできる構成であれば、燃料圧力調整手段の構成は適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１０…シリンダブロック、１１…気筒、１２…ピストン、１３…燃焼室、１４…点火プラグ、１６…コネクティングロッド、１７…ウォータジャケット、２０…シリンダヘッド、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、３０…吸気通路、３１…吸気バルブ、３３…スロットル弁、３３ａ…モータ、３４…燃料噴射弁、４０…排気通路、４１…排気バルブ、５０…燃料タンク、５１…燃料ポンプ、５２…燃料供給通路、５３…燃料圧力調整弁、５４…リターン通路、６０…アクセルペダル、６１…アクセルポジションセンサ、６２…車速センサ、６３…エアフロメータ、６４…クランク角センサ、６５…水温センサ、６６…アルコール濃度センサ、１００…電子制御装置。
【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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