(57)【要約】【課題】燃料が相分離した場合であっても内燃機関を効率的に動作させる。【解決手段】エンジンシステム１０においてＥＣＵ１００はエンジン２００の始動時に噴射制御処理を実行する。当該処理において、エンジン停止時間Ｔが閾値Ｔｔｈ以上である場合に、エタノール混合燃料３００ＧＥが相分離状態にある旨の判別がなされる。当該判別がなされた場合、ＥＣＵ１００は、燃料タンク３１０内に貯留される相分離状態の燃料の攪拌を所定期間禁止し、ガソリンよりも比重の小さい吸入口３０１を介して上層部にあたるガソリン相３００Ｇからガソリンを汲み出してインジェクタ２１４に供給する。このため、エンジン２００の早期暖機及びエミッション悪化抑制が促進される。エンジン２００が始動し十分に暖機した後、攪拌部材３０５による燃料の攪拌が実行され、検出されたエタノール濃度Ｄｅに基づいた燃料噴射制御が実行される。【選択図】図４
2008144705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガソリンとアルコールとが混合されてなる燃料を使用可能な内燃機関において前記燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置であって、
前記燃料を貯留する貯留手段と、
前記貯留された燃料を攪拌可能な攪拌手段と、
前記噴射手段に対し、前記貯留された燃料の上層部分から前記貯留された燃料を供給する供給手段と、
前記貯留された燃料が相分離しているか否かを判別する判別手段と、
前記内燃機関の始動時において前記貯留された燃料が相分離している旨の判別がなされた場合に、少なくとも所定期間について前記攪拌が行われないように前記攪拌手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記所定期間の経過後に前記攪拌が行われるように前記攪拌手段を更に制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
前記判別手段は、前記内燃機関の停止期間の長さに基づいて前記貯留された燃料が相分離しているか否かを判別する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記判別手段は、前記停止期間の長さが所定値以上である場合に前記相分離している旨の判別を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記アルコールよりも比重が小さく且つ前記ガソリンよりも比重が大きい材料で構成されると共に前記貯留された燃料の内部で上下方向に移動可能に設置されてなる相分離検出手段を更に具備し、
前記判別手段は、前記貯留された燃料における前記相分離検出手段の位置に基づいて前記貯留された燃料が相分離しているか否かを判別する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
前記供給手段は、前記ガソリンよりも比重の小さい材料で構成されると共に前記貯留された燃料の内部で上下方向に移動可能に設置されてなる、前記貯留された燃料を吸入可能な吸入手段を備える
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項７】
前記アルコールよりも比重が小さく且つ前記ガソリンよりも比重の大きい材料で構成されると共に前記貯留された燃料の内部で上下方向に移動可能に設置されてなる相分離検出手段を更に具備し、
前記判別手段は、前記貯留された燃料における前記相分離検出手段の位置と、前記貯留された燃料における前記吸入手段の位置との相対比較に基づいて前記貯留された燃料が相分離しているか否かを判別する
ことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項８】
前記内燃機関は、前記供給される燃料を噴射する噴射系を備え、
前記供給手段は、前記貯留された燃料を前記貯留手段と前記噴射系との間で循環させる循環手段を含んでなり、
前記攪拌手段は、少なくとも一部が前記循環手段と共用される
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記始動時において前記貯留された燃料が前記相分離状態にない旨の判別がなされた場合に、少なくとも所定期間について前記攪拌が行われるように前記攪拌手段を制御する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の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、アルコール混合燃料を使用可能な内燃機関において燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、燃料タンク内を攪拌するものが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１に開示されたアルコール内燃機関の燃料供給装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、給油動作が検出された際に燃料ポンプを駆動して燃料供給系内の燃料を循環させて攪拌することにより、給油時におけるアルコール濃度の不均一を解消し、空燃比の誤差を無くすことが可能であるとされている。
【０００３】
尚、ガソリン用燃料タンクをアルコール燃料タンクとは別に設け、冷間始動時にガソリンを供給する技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、二次タンクにおける燃料の性状を検出し、噴射量を決定する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【非特許文献１】実開平５−６６２６１号公報
【特許文献１】特開平２−９９４３号公報
【特許文献２】特開平５−２２３０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
燃料タンク内では、アルコール混合燃料が相分離することがある。このような場合にも、従来の技術の如くアルコール混合燃料を攪拌することによりアルコール混合燃料の燃料性状の均一化を図ることが可能であるが、内燃機関が冷えた状態にあると、十分に暖機されるまでの時間において、機関回転数の変動やエミッションの悪化が顕在化しかねない。即ち、従来の技術には、顕著には冷間状態の内燃機関においてアルコール混合燃料が相分離時した場合に、内燃機関の性能が相対的に低下しかねないという技術的な問題点がある。
【０００７】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、燃料が相分離した場合であっても内燃機関を効率的に動作させ得る内燃機関の燃料供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置は、ガソリンとアルコールとが混合されてなる燃料を使用可能な内燃機関において前記燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置であって、前記燃料を貯留する貯留手段と、前記貯留された燃料を攪拌可能な攪拌手段と、前記噴射手段に対し、前記貯留された燃料の上層部分から前記貯留された燃料を供給する供給手段と、前記貯留された燃料が相分離しているか否かを判別する判別手段と、前記内燃機関の始動時において前記貯留された燃料が相分離している旨の判別がなされた場合に、少なくとも所定期間について前記攪拌が行われないように前記攪拌手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明における「内燃機関」とは、例えば複数の気筒を有し、当該複数の気筒の各々における燃焼室において燃料が燃焼した際に発生する爆発力たる動力を、例えばピストン及びコネクティングロッド等の機械的な伝達経路を経て、例えばクランク軸等を介して動力として出力可能な、例えば２サイクル或いは４サイクルレシプロエンジン等を指し、特に本発明では、ガソリンと、エタノールやメタノール等の各種アルコールとを混合してなる燃料（以下、適宜「アルコール混合燃料」と称する）を使用可能な機関を包括してなる概念である。尚、アルコール混合燃料におけるアルコールの濃度は、固定値であっても、或いは例えば燃料の補給条件等に応じて、例えば０％から１００％の範囲で変化する可変な値であってもよい。即ち、本発明に係る内燃機関は、所謂ＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle）用の内燃機関として構成されていてもよい。
【００１０】
本発明に係る内燃機関の燃料供給装置には、例えば上述したアルコール濃度が可変なアルコール混合燃料を貯留する、例えば燃料タンク等の形態を採り得る貯留手段が備わる。また、係る貯留されたアルコール混合燃料を攪拌可能な、例えば、攪拌装置等の攪拌手段が備わる。係る攪拌手段に係る攪拌作用により、貯留手段に貯留されてなるアルコール混合燃料における燃料性状（例えば、アルコール濃度）は、適宜に均一化され得る。
【００１１】
このような貯留手段に貯留されたアルコール混合燃料は、例えば、電動ポンプやデリバリパイプ等を含み得る供給手段の作用により、例えば、燃料を吸気ポートや燃焼室に噴射可能なインジェクタ装置等の噴射手段に供給される。ここで、供給手段は、貯留された燃料の上層部分から燃料を供給するように構成されるが、アルコール混合燃料の燃料性状が均一であれば、供給手段が貯留された燃料のどの部分から燃料を供給するにしても、絶えず燃料性状の安定したアルコール混合燃料が供給される。
【００１２】
一方、貯留手段内では、アルコール混合燃料を構成するガソリンとアルコールとの混合状態が、例えば経時的に、例えば貯留手段内に何らかの理由で水が存在した場合等に変化することがあり、アルコール混合燃料が相分離することがある。ここで、本発明に係る「相分離」とは、アルコール混合燃料から少なくともガソリンがガソリン相として分離している状態を包括する概念である。アルコール混合燃料がガソリンとアルコールとから構成される点に鑑みれば、アルコール混合燃料からガソリンが分離しガソリン相が形成されることにより、相分離時にはアルコール或いはアルコールと水とを含んでなるアルコール相が形成される。
【００１３】
ここで特に、例えば内燃機関が定常的に動作している期間であれば、前述した攪拌手段により攪拌を行って燃料性状を均一化することにより、空燃比の誤差を解消し、もって内燃機関の効率的な動作を促すことは可能であるが、内燃機関が冷間状態にある場合、同様に攪拌によって燃料性状を均一化させようとしても、燃料性状が均一化されるまでの期間において、例えば機関回転数の変動やエミッションの悪化が顕在化し、燃費、エミッション或いはドライバビリティ等が悪化しかねない。そこで、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置は、以下の如くにして冷間状態の内燃機関において燃料が相分離した場合であっても内燃機関を効率的に動作させることが可能となっている。
【００１４】
即ち、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成され得る判別手段によって、アルコール混合燃料が相分離状態にあるか否かが判別される。尚、判別手段に係る判別の態様並びに判別手段における例えば機械的、物理的及び電気的な構成等は、アルコール混合燃料が相分離状態にあるか否かを、実践上十分な精度で判別し得る限りにおいて何ら限定されない。例えば、判別手段は、相分離の発生と何らかの物理的、機械的、電気的又は化学的な対応関係を有する物理量を直接的に又は間接的に検出可能な、各種の相分離検出装置により相分離に対応する物理量が検出された場合に、貯留されたアルコール混合燃料が相分離している旨の判別を行ってもよい。
【００１５】
一方、内燃機関の始動時において当該判別手段によりアルコール混合燃料が相分離している旨の判別がなされた場合、ＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る制御手段により、少なくとも所定期間について貯留された燃料（即ち、相分離状態にあるアルコール混合燃料）の攪拌が行われないように攪拌手段が制御される。
【００１６】
アルコール混合燃料が相分離状態にある場合、アルコールに比して比重の小さいガソリンは、上層部分にガソリン相を形成し、ガソリンに比して比重の大きいアルコールが、好適には下層部分にアルコール相を形成する。従って、貯留された燃料の上層部分から燃料を供給する供給手段は、この場合、ガソリンを供給することになる。逆に言えば、供給手段は、相分離時にガソリンを供給することが可能となるように、例えばその物理的、機械的、又は電気的な構成が決定されている。
【００１７】
一方、始動時における内燃機関は、特に相分離が生じる程度に長時間放置された内燃機関は、少なくとも相対的にみれば冷間状態にあり、暖機が不十分であることが多い。ガソリンはアルコールと較べて気化潜熱が小さいから、内燃機関を暖機する観点からはアルコール混合燃料よりもガソリンの方が有効である。
【００１８】
ここで、制御手段は、内燃機関の始動時に相分離が発生している場合には少なくとも所定期間燃料の攪拌を禁止するから、係る所定期間について供給される燃料は上述したようにガソリンとなる。また、供給される燃料が必然的にガソリンとなるため、始動時における、例えば燃料噴射系に係る空燃比制御は、予めガソリンに適合させた最適な形態を採ることができる。
【００１９】
即ち、このような場合について、通常行われ得る燃料性状の検出等は必要がなく、エミッションの観点から迅速且つ正確な空燃比制御が顕著に要求され易い始動時において、迅速且つ正確な空燃比制御が可能となる。従って、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置によれば、内燃機関の暖機が相対的に促進され、エミッションや動力性能の相対的な悪化が抑制される。このような効果は、燃料性状を均一化した場合には逆に得難いものである。このように、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置によれば、冷間状態の内燃機関において燃料が相分離しても、相分離の発生を逆に利用し、内燃機関の暖機を促進する或いは内燃機関の動作を早期に安定させること等によって内燃機関を効率的且つ効果的に動作させることが可能となるのである。
【００２０】
尚、当該所定期間とは、攪拌を禁止することにより幾らかなりとも上記効果が得られることに鑑みれば、特に限定されない趣旨である。例えば、冷却水温や機関回転数等から判断される始動期間中については、ガソリンのみの供給が継続されてもよい。但し、アルコール混合燃料を使用することによって、例えば燃費の向上及びノッキングの抑制等の諸効果が得られることは自明であり、制御手段が攪拌を禁止する期間については、例えば予め実験的に、経験的に或いはシミュレーション等に基づいて、ガソリンのみを供給することによる利益と、アルコール混合燃料を供給することによる利益との相互的なバランスが高い次元で両立するように決定されていてもよい。
【００２１】
本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の一の態様では、前記制御手段は、前記所定期間の経過後に前記攪拌が行われるように前記攪拌手段を更に制御する。
【００２２】
この態様によれば、所定期間の経過後に攪拌手段による攪拌がなされるため、始動時における暖機性能を担保しつつ、アルコール混合燃料を使用することによる燃費の向上及びノッキングの抑制等といった諸利益を享受することが可能となり実践上有益である。尚、このように所定時間の経過後になされる攪拌の継続時間は何ら限定されず、必ずしも内燃機関の動作期間の全域において攪拌が継続する必要はない。例えば、攪拌を如何なるタイミングで行うかについては、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーション等に基づいて、攪拌に係る効果が十分に得られ、且つ攪拌による動力の損失を幾らかなりとも低減し得るように決定されていてもよい。
【００２３】
本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の他の態様では、前記判別手段は、前記内燃機関の停止期間の長さに基づいて前記貯留された燃料が相分離しているか否かを判別する。
【００２４】
内燃機関の動作期間中は、攪拌手段による攪拌効果が期待できるから、相分離は、顕著には内燃機関の停止期間が長い程その発生の可能性が高くなる。
【００２５】
この態様によれば、例えば、ＥＣＵが内蔵するタイマ等によりカウントされる内燃機関の停止期間の長さに基づいて判別手段による判別がなされるため、燃料が相分離状態にあるか否かに係る判別が簡便にして可能である。尚、所定値とは、必ずしも固定値でなくともよく、例えば、外気温や湿度等の環境条件や、内燃機関の過去の動作条件等に応じて可変な値であってもよい。
【００２６】
尚、この態様では、前記判別手段は、前記停止期間の長さが所定値以上である場合に前記相分離している旨の判別を行う。
【００２７】
このように、内燃機関の停止期間の長さが、予め設定される、或いはその都度個別具体的に然るべきアルゴリズムや算出式に従って導出される、固定或いは可変な所定値以上である場合に相分離している旨の判別がなされた場合には、相分離の検出が簡便にして可能である。
【００２８】
本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の他の態様では、前記アルコールよりも比重が小さく且つ前記ガソリンよりも比重が大きい材料で構成されると共に前記貯留された燃料の内部で上下方向に移動可能に設置されてなる相分離検出手段段を更に具備し、前記判別手段は、前記貯留された燃料における前記相分離検出手段の位置に基づいて前記貯留された燃料が相分離しているか否かを判別する。
【００２９】
この態様によれば、相分離の発生を直接的に又は間接的に、少なくとも物理状態として検出可能な、アルコールよりも比重の小さい、例えばフロート等の形態を採り得る相分離検出手段が備わり、判別手段が、貯留された燃料における当該相分離検出手段の位置に基づいて貯留された燃料が相分離しているか否かを判別するため、迅速且つ正確に相分離の発生を検出することが可能となる。
【００３０】
この相分離検出手段は、例えば、貯留された燃料に重力以外の束縛を受けない状態で、或いは例えば何らかの物理的、機械的又は電気的な機構により、貯留された燃料の内部で上下方向に移動可能に設置されている。一方、この相分離検出手段の比重がアルコールとガソリンとの間に設定されることに鑑みれば、相分離検出手段の停止位置は、必然的にガソリン相の下方、好適にはガソリン相とアルコール相との境界位置となる。即ち、係る相分離検出手段は言わば、アルコールとガソリンとの境界面を検出するセンサとして機能する。一方で、燃料が相分離状態にない場合、相分離以前の燃料性状次第で、相分離検出手段の比重は燃料に対し大きくも小さくもなるが、いずれの場合であっても相分離検出手段が貯留された燃料の中間位置に停止することは極めて稀である。従って、この態様によれば、アルコール混合燃料が相分離状態にあるか否かについての判別を迅速且つ正確に行うことが可能となる。
【００３１】
本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の他の態様では、前記供給手段は、前記ガソリンよりも比重の小さい材料で構成されると共に前記貯留された燃料の内部で上下方向に移動可能に設置されてなる、前記貯留された燃料を吸入可能な吸入手段を備える。
【００３２】
この態様によれば、供給手段は、吸入手段を介して貯留された燃料の上層部分から燃料を吸入し供給することが可能である。この吸入手段は、例えば、貯留された燃料に重力以外の束縛を受けない状態で、或いは例えば何らかの物理的、機械的又は電気的な機構により、貯留された燃料の内部で上下方向に移動可能に設置されている。従って、この吸入手段により、供給手段は、比較的簡便に且つ正確に、貯留された燃料の上層部分から燃料を供給することが可能となる。
【００３３】
尚、この態様では、前記アルコールよりも比重が小さく且つ前記ガソリンよりも比重の大きい材料で構成されると共に前記貯留された燃料の内部で上下方向に移動可能に設置されてなる相分離検出手段を更に具備し、前記判別手段は、前記貯留された燃料における前記相分離検出手段の位置と、前記貯留された燃料における前記吸入手段の位置との相対比較に基づいて前記貯留された燃料が相分離しているか否かを判別してもよい。
【００３４】
この場合、供給手段の一部たる吸入手段は、貯留された燃料の液面位置を検出するためのセンサとして、或いはセンサの一部として機能する。従って、貯留された燃料の上層部分から燃料を吸入しつつ、燃料が相分離状態にあるか否かの判別の基準を付与することが可能となり効率的である。
【００３５】
本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の他の態様では、前記内燃機関は、前記供給される燃料を噴射する噴射系を備え、前記供給手段は、前記貯留された燃料を前記貯留手段と前記噴射系との間で循環させる循環手段を含んでなり、前記攪拌手段は、少なくとも一部が前記循環手段と共用される。
【００３６】
この態様によれば、供給手段が、例えばデリバリパイプやインジェクタ等を含み得る供給系と貯留手段との間で、例えばプレッシャレギュレータ等によって規定される供給圧が一定となるように燃料を循環供給する、例えば電動ポンプ等を含み得る循環手段を備えており、攪拌手段の少なくとも一部をなしている。即ち、循環手段に係る燃料の循環作用により、攪拌手段の攪拌作用の少なくとも一部が賄われる。従って、この態様によれば、貯留された燃料を攪拌するための攪拌装置等の特別な手段が必ずしも必要とならず、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の物理的、機械的又は電気的な構成を相対的にみて簡略化し得るため効率的である。
【００３７】
本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の他の態様では、前記制御手段は、前記始動時において前記貯留された燃料が前記相分離状態にない旨の判別がなされた場合に、少なくとも所定期間について前記攪拌が行われるように前記攪拌手段を制御する。
【００３８】
この態様によれば、判別手段により貯留された燃料が相分離状態にない旨の判別がなされた場合には、制御手段により、少なくとも所定期間について攪拌が行われるように攪拌手段が制御される。即ち、この場合、速やかに燃料性状の均一化が図られる。このように燃料が相分離状態にないと判別された場合には、少なくとも燃料性状が均一であることを前提に噴射量制御を行ってもエミッションの悪化が実践上顕在化することはなく、基本的には前回内燃機関が停止した際の燃料性状を空燃比制御に供することができる。但し、このように攪拌手段に係る攪拌を行った場合には、より精細な噴射量制御が可能となって、内燃機関の始動性能を向上させることができる。
【００３９】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
＜発明の実施形態＞
以下、適宜図面を参照して本発明の好適な各種実施形態について説明する。
【００４１】
＜１：第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るエンジンシステム１０の構成について説明する。ここに、図１は、エンジンシステム１０の構成を概念的に表してなるブロック図である。
【００４２】
図１において、エンジンシステム１０は、ＥＣＵ１００、エンジン２００及び燃料供給システム３００を備える。
【００４３】
ＥＣＵ１００は、図示せぬＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含み、エンジン２００及び燃料供給システム３００の動作を制御する電子制御ユニットであり、本発明に係る「判別手段」及び「制御手段」の夫々一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、後述する噴射量制御処理を実行可能に構成されている。
【００４４】
エンジン２００は、燃料としてガソリンとエタノール（即ち、本発明に係る「アルコール」の一例）との混合燃料たるエタノール混合燃料（即ち、本発明に係る「燃料」の一例）を使用可能に構成されたエンジンであり、本発明に係る「内燃機関」の一例である。尚、エンジン２００は、エタノール濃度Ｄｅが０％から１００％までの燃料を使用可能に構成されており、エンジン２００が搭載される車両は、所謂ＦＦＶとして構成されている。
【００４５】
ここで、図２を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、エンジン２００の模式図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００４６】
図２において、エンジン２００は、シリンダ２０１内に一部が露出した点火プラグ（符号省略）を含む点火装置２０２の点火動作によりシリンダ２０１内部で混合気を爆発させると共に、爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクションロッド２０４を介してクランクシャフト２０５の回転運動に変換することが可能に構成されている。
【００４７】
この際、クランクシャフト２０５の回転位置（即ち、クランク角）は、クランクシャフト２０５近傍に設置されたクランクポジションセンサ２０６により検出される。クランクポジションセンサ２０６は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ２０６によって検出されたクランクシャフト２０５の回転位置に基づいて、点火装置２０３の点火時期、或いは後述する吸気バルブ２１５及び排気バルブ２１６の開閉タイミング等を制御可能に構成されている。また、ＥＣＵ１００は、クランクシャフト２０５の回転位置に基づいてエンジン２００の機関回転数Ｎｅを算出することが可能に構成されている。以下、エンジン２００の要部構成を、その動作の一部と共に説明する。
【００４８】
エンジン２００において、外部から吸入され、エアクリーナ２０８及びエアフローメータ２０９を通過した空気（以下、適宜「吸入空気」と称する）は、吸気管２０７を介し、吸気ポート２１３に到達する。エアクリーナ２０８は、吸入空気を浄化するための浄化装置であり、ＥＣＵ１００と電気的に接続され、ＥＣＵ１００によりその動作状態が制御される構成となっている。エアフローメータ２０９は、ホットワイヤー式の質量流量測定装置であり、吸入空気の質量流量（即ち、吸入空気量）を測定することが可能に構成されている。エアフローメータ２０９は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された吸入空気量は、ＥＣＵ１００によって絶えず、或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
【００４９】
吸気管２０７におけるエアフローメータ２０９の下流側には、シリンダ２０１内部へ流入する吸入空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ２１０が配設されている。このスロットルバルブ２１０には、スロットルポジションセンサ２１２が電気的に接続されており、その開度（即ち、スロットル開度）が検出可能に構成されている。一方、スロットルバルブ２１０の開閉状態は、スロットルバルブ２１０と電気的且つ機械的に接続されたスロットルバルブモータ２１１によって制御される。スロットルバルブモータ２１１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００により駆動制御がなされる構成となっている。この際、ＥＣＵ１００は、不図示のアクセルポジションセンサにより検出される、不図示のアクセルペダルの操作量（即ち、アクセル開度）に基づいてスロットル開度を決定し、係る決定されたスロットル開度に従ってスロットルバルブモータ２１１を駆動制御している。
【００５０】
吸気ポート２１３には、インジェクタ２１４が設置されている。インジェクタ２１４は、吸気ポート２１３に、例えば上述したエタノール混合燃料を供給することが可能に構成された、本発明に係る「噴射系」の一例である。インジェクタ２１４から噴射された燃料は、上述した吸入空気と混合され、上述した混合気の一部となる。
【００５１】
シリンダ２０１内部と吸気ポート２１３とは、吸気バルブ２１５の開閉によって、その連通状態が制御される構成となっている。シリンダ２０１内部で上述した点火装置２０２に係る点火動作を経て燃焼した混合気は排気となり、吸気バルブ２１５の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１６を通過し、排気ポート２１７及び排気ポート２１７に連通する排気管２１８を介して排気される。
【００５２】
排気管２１８には、三元触媒２１９が設置されている。三元触媒２１９は、エンジン２００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化することが可能な触媒である。
【００５３】
また、排気管２１８における三元触媒２１９の上流側には、空燃比センサ２２０が配設されている。空燃比センサ２２０は、排気管２１８から排出される排気から、エンジン２００の空燃比を検出することが可能に構成されている。また、シリンダ２０１を収容するシリンダブロック内のウォータージャケットには、エンジン２００の冷却水温度を検出するための水温センサ２２１が配設されている。空燃比センサ２２０及び水温センサ２２１は、夫々ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された空燃比及び冷却水温は、夫々ＥＣＵ１００によって把握される構成となっている。
【００５４】
図１に戻り、燃料供給システム３００は、上述したエンジン２００のインジェクタ２１４に燃料を供給可能に構成されたシステムであり、ＥＣＵ１００と共に、本発明に係る「内燃機関の燃料供給装置」の一例を構成している。ここで、図３を参照し、燃料供給システム３００の詳細な構成をその動作の一部と共に説明する。ここに、図３は、燃料供給システム３００の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５５】
図３において、燃料供給システム３００は、燃料タンク３１０を備える。燃料タンク３１０は、外部から給油されるエタノール混合燃料３００ＧＥを貯留可能に構成されたタンクであり、本発明に係る「貯留手段」の一例である。
【００５６】
燃料タンク３１０内に貯留されるエタノール混合燃料３００ＧＥの液面には、エタノール混合燃料３００ＧＥの取り入れ口となる吸入口３０１が浮遊している。吸入口３０１は、比重がガソリンよりも小さい材料で形成されており、また、浮力に逆らう物理的な束縛力が実質的に作用することのないように、フレキシブルパイプ３０２と接続されている。従って、吸入口３０１は、比重がガソリンよりも大きいエタノールとガソリンとの混合体であるエタノール混合燃料３００ＧＥに対し、常にその液面位置で停止する構成となっている。より具体的には、吸入口３０１は、エタノール混合燃料３００ＧＥの貯留量が減少すると、下方に推移する液面位置に追従するように図示破線方向に移動する。即ち、吸入口３０１は、貯留された燃料の内部で上下方向に移動可能に設置されてなる、本発明に係る「吸入手段」の一例である。
【００５７】
吸入口３０１に接続されたフレキシブルパイプ３０２の端部には、電気駆動式のポンプ３０３が接続されている。ポンプ３０３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続され、ＥＣＵ１００の制御に従って駆動される構成を有しており、燃料タンク３１０内部に貯留されるエタノール混合燃料３００ＧＥを、吸入口３０１を介して汲み上げることが可能に構成されている。汲み上げられたエタノール混合燃料３００ＧＥは、デリバリパイプ３０８を介してインジェクタ２１４に圧送される構成となっている。
【００５８】
尚、インジェクタ２１４に供給されるエタノール混合燃料３００ＧＥの液圧は、不図示のプレッシャレギュレータにより所定の圧力に調整されており、係る圧力の調整過程で過剰に供給されたエタノール混合燃料は、還流パイプ３０９を介して再び燃料タンク３１０内に戻される構成となっている。即ち、吸入口３０１、フレキシブルパイプ３０２、ポンプ３０３、デリバリパイプ３０８及び還流パイプ３０９は、本発明に係る「循環手段」の一例を構成している。
【００５９】
一方、フレキシブルパイプ３０２の経路上には、燃料性状センサ３０４が配設されている。燃料性状センサ３０４は、エタノール混合燃料３００ＧＥの燃料性状として、エタノール濃度Ｄｅを検出することが可能に構成されたセンサである。燃料性状センサ３０４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたエタノール濃度Ｄｅは、ＥＣＵ１００に絶えず、或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
【００６０】
燃料タンク３１０内部には、攪拌部材３０５が設置されている。攪拌部材３０５は、断面視十字型の板状部材であり、シャフト３０６と物理的に固定されている。シャフト３０６は、燃料タンク３１０の筐体の一部を、気密を保った状態で貫通してなる回転可能な軸体であり、攪拌部材３０５と異なる側の端部において、モータ３０７に固定されている。
【００６１】
モータ３０７は、ＥＣＵ１００と電気的に接続され、ＥＣＵ１００により、例えば適宜インバータ等のパワーコントロールユニットを介してその駆動状態が制御される構成を有する電動機であり、その回転駆動力をシャフト３０６に伝達することにより、攪拌部材３０５を燃料タンク３１０内部で回転駆動することが可能に構成されている。尚、モータ３０７の物理的、機械的又は電気的な構成は何ら限定されず、例えばＤＣモータや三相交流モータ等を広く使用可能である。
【００６２】
＜２：実施形態の動作＞
エンジンシステム１０では、ＥＣＵ１００によって実行される噴射量制御処理によって、インジェクタ２１４における燃料の噴射量が制御される。燃料の噴射量は、例えば、アクセル開度や車速に基づいて算出される要求出力が出力されるように、また、空燃比が所定値（例えば、理論空燃比近傍の値）に収束するように、例えば空燃比センサ２２０により検出される空燃比、エアフローメータ２０９により検出される吸入空気量、スロットルポジションセンサ２１０により検出されるスロットル開度及び、ＥＣＵ１００により算出される機関回転数等に基づいて公知の空燃比フィードバック制御が実行されることによって決定される。ここで、図４を参照し、噴射制御処理の詳細について説明する。ここに、図４は、噴射制御処理のフローチャートである。
【００６３】
図４において、ＥＣＵ１００は始めに、イグニッションがオン状態であるか否か、即ち、エンジン２００の始動要請が生じているか否かを判別する（ステップＡ１０）。イグニッションがオフである場合、即ちエンジン２００の始動要請が生じていない場合（ステップＡ１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００はステップＡ１０に係る処理を繰り返し、実質的に処理を待機状態に制御すると共に、イグニッションがオン状態である場合（ステップＡ１０：ＹＥＳ）、エンジン２００の停止時間Ｔを取得する（ステップＡ１１）。この際、ＥＣＵ１００は、内蔵されたタイマにより計測される、前回エンジン２００が停止された時点からの経過時間として係る停止時間Ｔを取得する。
【００６４】
次に、ＥＣＵ１００は、取得した停止時間Ｔが所定の閾値Ｔｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＡ１２）。ここで、閾値Ｔｔｈは、エタノール混合燃料３００ＧＥが相分離状態にあるか否かの判別基準を与えるものとして設定されている。例えば、閾値Ｔｔｈは、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて導かれた、エンジン２００の停止時間と燃料性状との相関に従って、固定又は可変な値として設定されている。可変な値である場合には、更に、外気温や湿度、前回停止時における燃料性状等に基づいて、例えばマップから適当な値が選択されることにより、或いは基準となる時間値が補正されること等により、閾値Ｔｔｈが決定されてもよい。
【００６５】
ここで、図５を参照し、相分離について説明する。ここに、図５は、エタノール混合燃料３００ＧＥが相分離している場合における燃料供給システム３００の状態を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００６６】
図５において、相分離状態にあるエタノール混合燃料３００ＧＥは、その構成要素の一であるガソリンを支配的に含んだ（本実施形態ではエタノール濃度が０％或いは０％とみなし得る程度に小さい）ガソリン相３００Ｇと、その構成要素の他の一であるエタノールを支配的に含んだ（本実施形態では、エタノール濃度が１００％或いは１００％とみなし得る程度に大きい）エタノール相３００Ｅとに分離する。この際、エタノールはガソリンと較べて比重が大きいため、エタノール相３００Ｅはガソリン相３００Ｇの下方に位置することになる。ここで、前述したように、吸入口３０１は、ガソリンよりも比重の小さい材料で構成されており、ガソリン相３００Ｇに浮遊する形となるため、相分離状態において、インジェクタ２１４に供給される燃料はガソリンとなる。
【００６７】
図４に戻り、エンジン２００の停止時間Ｔが閾値Ｔｔｈ未満である場合（ステップＡ１２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、エタノール混合燃料３００ＧＥが相分離状態にないものとし、エタノール濃度Ｄｅとして前回エンジン２００が停止した際のエタノール濃度Ｄｅの学習値を使用し、燃料の噴射制御を開始する（ステップＡ１４）。
【００６８】
一方、エンジン２００の停止時間Ｔが閾値Ｔｔｈ以上である場合（ステップＡ１２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エタノール混合燃料３００ＧＥが例えば図５に示したような相分離状態にあるものとして、エタノール濃度Ｄｅをゼロとして、即ち、インジェクタ２１４に供給される燃料がガソリンであるものとして噴射量制御を開始する（ステップＡ１３）。
【００６９】
ステップＡ１３に係る噴射量制御が開始されると、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の始動が完了したか否かを判別する（ステップＡ１５）。ここで、エンジン２００の始動が完了したか否かは、例えば始動時からの経過時間に基づいて判別してもよいし、例えば水温センサ２２１によって検出されるエンジン冷却水温に基づいて判別してもよい。エンジン２００が始動期間中である場合（ステップＡ１５：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理を実質的に待機状態に制御し、ガソリン供給時の噴射量制御を継続する。
【００７０】
このように始動期間についてガソリンの噴射が継続されることにより、気化潜熱による冷却効果が生じないガソリンによってもたらされるエンジン２００の早期暖機が実現される。また、この際、供給される燃料は、燃料性状センサ３０４によるエタノール濃度Ｄｅの検出過程を経るまでもなくガソリンであり、空燃比制御が燃料性状センサ３０４の検出誤差に影響されることがない。従って、高精度な空燃比制御が可能となり、エミッション量も可及的に最小限に抑制される。
【００７１】
一方、エンジン２００の始動が完了した旨の判別がなされると（ステップＡ１５：ＹＥＳ）、或いは、ステップＡ１４に係る処理において前回学習値に基づいた通常の噴射量制御が開始されると、ＥＣＵ１００は、モータ３０７を制御して攪拌部材３０５を燃料タンク３１０内で回転駆動させ、燃料の攪拌を実行する（ステップＡ１６）。尚、燃料の噴射量制御が開始されてより、係る始動完了の判別がなされるまでの期間は、本発明に係る「所定期間」の一例であり、攪拌部材３０５は物理的に停止状態に制御されている。
【００７２】
燃料の攪拌が開始されると、ＥＣＵ１００は、燃料性状センサ３０４によって検出されたエタノール濃度Ｄｅを取得し（ステップＡ１７）、検出されたエタノール濃度Ｄｅに基づいた噴射量制御を実行する（ステップＡ１８）。検出されたエタノール濃度Ｄｅに基づいた通常の噴射量制御が開始されると、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の停止操作がなされたか否か（例えば、イグニッションがオフ状態とされたか否か）を判別し（ステップＡ１９）、エンジン２００の動作中は（ステップＡ１９：ＮＯ）、検出されたエタノール濃度Ｄｅに基づいた噴射量制御を継続すると共に、エンジンを停止させる場合には（ステップＡ１９：ＹＥＳ）、噴射量制御処理を終了する。
【００７３】
尚、ステップＡ１６に係る処理において稼動せしめられた攪拌部材３０５は、攪拌開始から、燃料が十分に攪拌されたとみなし得る一定又は不定の時間が経過した後に停止されてもよいし、ステップＡ１９に係る処理によりエンジン２００が停止するまで稼動されてもよい。また、エンジン２００の動作中に攪拌部材３０５を停止させる場合には、攪拌すべきものとして定められる一定又は不定の周期で繰り返し攪拌が実行されてもよい。
【００７４】
尚、ステップＡ１４に係る処理において噴射量制御に供されるエタノール濃度Ｄｅの前回学習値と、ステップＡ１７に係る処理において取得される攪拌後のエタノール濃度Ｄｅの検出値は、理想的には等しい。従って、ステップＡ１２に係る処理においてエタノール混合燃料３００ＧＥが相分離状態にない旨が判別された場合には、エンジン２００は、エタノール濃度Ｄｅが変化し得る、例えば給油動作等がなされない限り、実質的には一のエタノール濃度に基づいて制御される。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係る噴射制御処理によれば、始動時においてエタノール混合燃料が相分離している場合には、係る相分離状態を逆に利用し、攪拌部材３０５による攪拌が所定期間禁止されることによりガソリンのみがインジェクタ２１４に供給される。このため、燃料性状が確定しているガソリンによる好適な空燃比制御を実行することが可能となる。更に、暖機への寄与がエタノール混合燃料３００ＧＥと比較して大きいガソリンにより、エンジン２００を効果的に暖機せしめることが可能となる。
【００７６】
ここで、本発明の比較例として、相分離の発生時に攪拌を禁止することなく実行した場合、攪拌によって燃料性状が均一化し、燃料性状センサ３０４による燃料性状の検出結果が安定するまでは、噴射量は過不足状態に陥り易いため、またエンジン２００の動作自体が不安定であるため、エミッションの悪化及び機関回転数の変動を招き易い。また、失火を回避する観点から言えば、燃料は必然的に過剰に噴射され易い。従って、実質的には、始動期間における無視し得ない程度に長い期間について、噴射量が最適化されない事態が生じる。エンジン２００が未暖機の場合、このような噴射量が最適化されない影響は相対的に大きく、暖機速度の低下及びエミッションの悪化が誘発されることによって、結局エンジン２００の性能が大幅に低下しかねない。即ち、本実施形態に係る噴射量制御は、このようなエンジン２００の大幅な性能低下を回避し得る点において顕著に効果的であり、冷間時に相分離が発生していても、エンジン２００を効率的に動作させることが可能なのである。
【００７７】
尚、本実施形態において、エタノール混合燃料３００ＧＥが相分離状態にあるか否かの判別は始動時に限定されるが、相分離は顕著にはエンジン２００の停止時に発生するから、実質的には何ら問題は生じない。或いは、エンジン２００の動作中に相分離が発生したとしても、始動時におけるエンジン２００の性能を向上させ得る上述した効果については何ら阻害されるものではない。
【００７８】
＜２：第２実施形態＞
本発明に係る上述した効果は、第１実施形態と異なる形態の下でも得ることができる。そこで、図６を参照し、第１実施形態とは異なる形態を有する本発明の第２実施形態に係る燃料供給システムについて説明する。ここに、図６は、燃料供給システム４００の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００７９】
図６において、燃料供給システム４００は、相分離検出装置５００を備える点において第１実施形態に係る燃料供給システム３００と相違している。
【００８０】
相分離検出装置５００は、第１フロートセンサ５０１、キャリア５０２及び第２フロートセンサ５０３を備える。
【００８１】
第１フロートセンサ５０１は、停止位置から燃料タンク３１０の底面部分までの距離（即ち、本発明に係る「位置」の一例）を検出可能なセンサである。第１フロートセンサ５０１は、ガソリンよりも比重の小さい材料で構成されており、必然的にエタノール混合燃料３００ＧＥの液面に対応する位置で停止する。尚、第１フロートセンサ５０１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された距離は、ＥＣＵ１００によって絶えず、或いは一定又は不定の周期毎に把握される構成となっている。
【００８２】
キャリア５０２は、第１フロートセンサ５０１を、燃料タンク３１０内部において上下方向に移動可能に保持する保持部材である、キャリア５０２によって上下に移動可能に保持されることにより、第１フロートセンサ５０１は、エタノール混合燃料３００ＧＥの液面位置で停止することが可能である。
【００８３】
第２フロートセンサ５０３は、停止位置から燃料タンク３１０の底面部分までの距離（即ち、本発明に係る「位置」の他の一例）を検出可能なセンサであり、本発明に係る「相分離検出手段」の一例である。第２フロートセンサ５０３は、ガソリンよりも比重が大きく、且つエタノールよりも比重の小さい材料で構成されており、第１フロートセンサ５０１と同様にキャリア５０２に保持されることによって、エタノール混合燃料３００ＧＥにおけるエタノール濃度Ｄｅに応じて（即ち、その時点のエタノール混合燃料３００ＧＥの比重に応じて）、エタノール混合燃料３００ＧＥの液面位置又は燃料タンク３１０の底面位置のいずれかで停止することが可能に構成されている。尚、第２フロートセンサ５０３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された距離は、ＥＣＵ１００によって絶えず、或いは一定又は不定の周期毎に把握される構成となっている。尚、図６においては、第２フロートセンサ５０３の比重は、その時点のエタノール混合燃料３００ＧＥよりも小さく、第２フロートセンサ５０３は、第１フロートセンサ５０１と同様に、エタノール混合燃料３００ＧＥの液面位置で停止する。
【００８４】
次に、図７を参照し、第２実施形態の動作について説明する。ここに、図７は、第２実施形態に係る噴射制御処理のフローチャートである。尚、同図において、図４と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００８５】
図７において、イグニッションがオン状態である場合（ステップＡ１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第１フロートセンサ５０１及び第２フロートセンサ５０２の出力値を取得し（ステップＢ１０）、係る取得した出力値に基づいてエタノール混合燃料３００ＧＥが相分離状態にあるか否かを判別する（ステップＢ１１）。
【００８６】
ここで、図８を参照し、エタノール混合燃料３００ＧＥが相分離した場合の相分離検出装置の状態について説明する。ここに、図８は、エタノール混合燃料３００ＧＥが相分離している場合における燃料供給システム４００の状態を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図６と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００８７】
図８において、エタノール混合燃料３００ＧＥがガソリン相３００Ｇとエタノール相３００Ｅとに相分離した場合、ガソリンよりも比重の小さい第１フロートセンサ５０１の停止位置はガソリン相３００Ｅの液面位置であり、実質的にみて相分離発生以前のエタノール混合燃料３００ＧＥの液面位置から変化しない。
【００８８】
一方で、第２フロートセンサ５０３の停止位置は、第２フロートセンサ５０３の比重がガソリンよりも大きいことに起因してガソリン相３００Ｇよりも下方に移動し、第２フロートセンサ５０３は、ガソリン相３００Ｇとエタノール相３００Ｅとの境界面に対応する位置で停止する。このように、相分離検出装置５００においては、相分離の発生前後で第１フロートセンサ５０１及び第２フロートセンサ５０３相互間の位置関係が変化する。この位置関係の変化により相分離を検出することが可能である。
【００８９】
図７に戻り、ステップＢ１１に係る処理において、ＥＣＵ１００は、第１フロートセンサ５０１により検出された距離と、第２フロートセンサ５０３により検出された距離との差分が変化した場合に、エタノール混合燃料３００ＧＥが相分離している旨の判別を行う（ステップＢ１１：ＹＥＳ）。一方、当該差分が変化しない場合、エタノール混合燃料３００ＧＥが相分離していない旨の判別を行う（ステップＢ１１：ＮＯ）。
【００９０】
このように相分離の発生の有無に係る判別を経て、相分離の発生が検出された場合には、エタノール濃Ｄｅが０％であるものとした噴射量制御が実行され（ステップＡ１３）、相分離の発生が検出されなかった場合には、エタノール濃度Ｄｅを前回学習値とした噴射量制御が実行される（ステップＡ１４）。
【００９１】
このように、本発明の第２実施形態によれば、エタノール混合燃料３００ＧＥの物理的な状態に基づいて相分離の発生の有無を判別することが可能となるため、エンジン２００の停止時間に基づいて当該判別がなされる第１実施形態と較べてより高精度な噴射制御が実現される。また、停止時間と異なり、エンジン２００の動作状態にかかわらず相分離の検出が可能であるため、何らかの要因によりエンジン２００の動作期間中に相分離が発生したとしても、例えば攪拌部材３０５の攪拌動作によって燃料性状を安定化させ、最適な噴射制御を継続することが可能である。
【００９２】
＜３：第３実施形態＞
次に、図９を参照し、本発明の第３実施形態に係る燃料供給システム６００について説明する。ここに、図９は、燃料供給システム６００の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図６と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９３】
図９において、燃料供給システム６００は、相分離検出装置５００の代わりに相分離検出装置５００ａを備え、吸入口３０１の変わりに吸入口６０１を備える点において、第２実施形態に係る燃料供給装置４００と相違している。
【００９４】
相分離検出装置５００ａは、第１フロートセンサ５０１を備えない点において相分離検出装置５００と相違する構成となっている。一方、吸入口６０１は、第１及び第２実施形態における吸入口３０１と較べ、燃料タンク３１０の底面からの距離を検出可能なセンサ機能を有する点において相違している。即ち、第３実施形態では、吸入口６０１がＥＣＵ１００と電気的に接続されており、第２実施形態に係る第１フロートセンサ５０１の機能が代替される構成となっている。
【００９５】
このような構成によれば、吸入口６０１と第２フロートセンサ５０２とのセンサ出力の相対比較に基づいて、第２実施形態と同様にエタノール混合燃料３００ＧＥが相分離状態にある否かに係る高精度な判別を実現可能であると共に、部品点数の削減によって、より簡素な構成を実現することが可能となりコスト面で有利である。
【００９６】
＜４：第４実施形態＞
第１乃至第３実施形態に係る燃料供給システムにおいては、攪拌部材３０５、シャフト３０６及びモータ３０７からなる攪拌装置により、燃料タンク３１０内に貯留されるエタノール混合燃料３００ＧＥが攪拌されたが、燃料の攪拌は特別な攪拌装置を用いることなく実現可能である。ここで、図１０を参照し、このような本発明の第４実施形態について説明する。ここに、図１０は、本発明の第４実施形態に係る燃料供給システム７００の構成を概念的に表してなる模式図である。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９７】
図１０において、燃料供給システム７００は、攪拌部材３０５、シャフト３０６及びモータ３０７を備えない点において、第１実施形態に係る燃料供給システム３００と相違する構成となっている。このような構成において、貯留された燃料の攪拌を行う場合、ＥＣＵ１００は、ポンプ３０３を駆動し、積極的に貯留されたエタノール混合燃料３００ＧＥを循環させる。より具体的には、前述したように、インジェクタ２１４へ供給される燃料の圧力はプレッシャレギュレータ等により所定値に維持されているから、デリバリパイプ３０８を介し、敢えて必要以上の燃料を供給すれば、必然的に還流パイプ３０９を介して燃料タンク３１０内に戻される燃料量も増加することとなる。このように、貯留された燃料を循環させて燃料タンク３１０内に戻すことによって、貯留された燃料の攪拌が好適に実現され得る。
【００９８】
尚、貯留されたエタノール混合燃料が相分離状態にあるか否かは、上述した各種実施形態に例示した手法以外で検することも可能である。例えば、貯留タンク３１０内部の上下方向複数個所にエタノール濃度センサを配設した場合、各センサによって検出されるエタノール濃度が相互に等しくない場合には、相分離が発生しているものと判別することも可能である。
【００９９】
尚、上述した各種実施形態では、燃料タンク３１０から燃料を吸入するに際し、ガソリンよりも比重の小さい吸入口３０１等を使用し、相分離時のガソリン供給を実現しているが、無論、燃料タンク３１０から燃料を汲み出す態様は、これに限定されず、エタノール混合燃料の相分離時にガソリン相からガソリンを供給可能であって、且つ燃料残量が少ない場合であっても確実に燃料タンク３１０から燃料を供給可能である限りにおいて何ら限定されない。例えば、燃料タンクの底面部分から燃料を汲み出す第１のパイプと、燃料タンクの上層部から燃料を汲み出す第２のパイプの二種類のパイプとが備わり、例えば制御弁の開閉状態を切り替えること等により、相分離時のみ第２のパイプから燃料（即ち、ガソリン）を汲み出すように燃料供給システムが構成されていてもよい。
【０１００】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の燃料供給装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエンジンシステムの模式図である。
【図２】図１のエンジンシステムにおけるエンジンの模式図である。
【図３】図１のエンジンシステムにおける燃料供給システムの構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図４】図１のエンジンシステムにおいてＥＣＵが実行する噴射制御処理のフローチャートである。
【図５】相分離時の燃料供給システムの状態を概念的に表してなる概略構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る燃料供給システムの構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図７】第２実施形態に係る噴射制御処理のフローチャートである。
【図８】相分離時の燃料供給システムの状態を概念的に表してなる概略構成図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る燃料供給システムの構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る燃料供給システムの構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…エンジンシステム、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、３００…燃料供給システム、３０１…吸入口、３０２…フレキシブルパイプ、３０３…ポンプ、３０４…燃料性状センサ、３０５…攪拌部材、３０６…シャフト、３０７…モータ、３０８…デリバリパイプ、３０９…還流パイプ、３１０…燃料タンク、４００…燃料供給システム、５００…相分離検出装置、５０１…第１フロートセンサ、５０２…キャリア、５０３…第２フロートセンサ、６００…燃料供給システム、６０１…吸入口、７００…燃料供給システム。
【図１】
2008144705.tif 000003
【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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【図１０】
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