(57)【要約】      （修正有）【課題】高オクタン価燃料の貯留量が不足して走行性能が低下するおそれがある場合に、その旨を運転者に認識させることが可能な車両用内燃機関システムを提供する。【解決手段】原料燃料を高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とに分離する燃料分離装置２３と、高オクタン価燃料及び低オクタン価燃料が燃料室１２に噴射されて運転する内燃機関１０と、内燃機関１０の燃料室１２に噴射する高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との噴射量を可変的に制御可能な電子制御装置３０とを備えた車両用内燃機関システムであって、内燃機関１０の燃料室１２に高オクタン価燃料を噴射させることを許可するか否かの設定を操作者の操作により切り替え可能な許可スイッチ４５を備え、許可スイッチ４５が高オクタン価燃料噴射を許可しないように設定されている場合、高オクタン価燃料が噴射されないように制御する。【選択図】図１
2012225195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料燃料を高オクタン価燃料と該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とに分離する燃料分離装置と、前記高オクタン価燃料及び前記低オクタン価燃料が燃料室に噴射されて運転する内燃機関と、該内燃機関の燃料室に噴射する前記高オクタン価燃料の噴射量と前記低オクタン価燃料の噴射量とを可変的に制御可能な制御手段とを備えた車両用内燃機関システムであって、
前記内燃機関の燃料室に前記高オクタン価燃料を噴射させる高オクタン価燃料噴射を許可するか否かの設定を操作者の操作により切り替え可能な許可スイッチを備え、
前記許可スイッチが前記高オクタン価燃料噴射を許可しないように設定されている場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射しないように制御することを特徴とする車両用内燃機関システム。
【請求項２】
前記燃料分離装置が前記原料燃料から前記高オクタン価燃料を分離する高オクタン価燃料分離が可能であるかを判定する分離判定手段と、
報知手段とを備え、
前記分離判定手段が前記高オクタン価燃料分離が不可能であると判定し、且つ前記許可スイッチが前記高オクタン価燃料噴射を許可するように設定されている場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射が不可能となる旨を前記報知手段で報知させ、
前記分離判定手段が前記高オクタン価燃料分離が可能であると判定し、且つ前記許可スイッチが前記高オクタン価燃料噴射を許可しないように設定されている場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射が可能となる旨を前記報知手段で報知させることを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関システム。
【請求項３】
前記燃料分離装置で分離された高オクタン価燃料を貯留する高オクタン価燃料タンクと、
該高オクタン価燃料タンクに貯留された高オクタン価燃料の貯留量が前記高オクタン価燃料噴射が可能な下限量以上であるか否かを判定する下限判定手段と、
報知手段とを備え、
前記下限判定手段が前記高オクタン価燃料の貯留量が前記下限量未満であると判定し、且つ前記許可スイッチが前記高オクタン価燃料噴射を許可するように設定されている場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射しないように制御すると共に、前記高オクタン価燃料噴射が不可能である旨を前記報知手段で報知させ、
前記下限判定手段が前記高オクタン価燃料の貯留量が前記下限量以上であると判定し、且つ前記許可スイッチが前記内燃機関の前記高オクタン価燃料噴射が許可されないように設定されている場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射が可能である旨を前記報知手段で報知させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用内燃機関システム。
【請求項４】
前記燃料分離装置で分離された高オクタン価燃料を貯留する高オクタン価燃料タンクと、
該高オクタン価燃料タンクに貯留された高オクタン価燃料の貯留量が前記高オクタン価燃料噴射が可能な下限量以上であるか否かを判定する下限判定手段と、
前記許可スイッチが前記高オクタン価燃料噴射を許可するか否かの設定を無効にするか否かの設定を操作者の操作により切り替え可能な自動設定スイッチと、
報知手段とを備え、
前記自動設定スイッチが前記許可スイッチによる設定が無効となるように設定されている場合において、
前記下限判定手段が前記高オクタン価燃料の貯留量が前記下限量未満であると判定した場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射しないように制御すると共に、前記高オクタン価燃料噴射が不可能である旨を前記報知手段で報知させ、
前記下限判定手段が前記高オクタン価燃料の貯留量が前記下限量以上であると判定した場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射が可能であるように制御すると共に、前記高オクタン価燃料噴射が可能である旨を前記報知手段で報知させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用内燃機関システム。
【請求項５】
前記高オクタン価燃料タンクに貯留された高オクタン価燃料の貯留量が減少しているか否かを判定する減少判定手段を備え、
該減少判定手段が前記高オクタン価燃料の貯留量が減少していると判定した場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射が不可能となる旨の警告を前記報知手段で報知させることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の車両用内燃機関システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される内燃機関システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンクに給油される原料燃料を高オクタン価燃料（例えばエタノール）と低オクタン価燃料（例えばガソリン）とに分離する燃料分離装置を備え、燃料室に噴射する高オクタン価燃料の噴射量と低オクタン価燃料の噴射量とを要求トルク等に応じて可変的に制御する内燃機関システムが知られている。
【０００３】
この種の内燃機関システムでは、高負荷運転時に燃焼室に噴射する燃料中の高オクタン価燃料の割合を高くすることで、ノッキングの発生を防止できるため、内燃機関の出力性能を向上させる（出力可能なトルクの上限を高める）ことが可能である。
【０００４】
なお、特許文献１及び２には、原料燃料タンクに貯留された原料ガソリンを高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとに分離する燃料分離装置を付設した内燃機関が記載されている。
【０００５】
特許文献１には、運転者の運転特性が、高オクタン価ガソリンの使用が好ましい運転状態の割合が高い運転特性であるか、低オクタン価ガソリンの使用が好ましい運転状態の割合が高い運転特性であるかを判定して、これに応じて、次回給油する原料ガソリンのオクタン価の高低を推奨する推奨燃料案内装置を設けることが記載されている。
【０００６】
特許文献２には、原料ガソリンが貯留される原料燃料タンクと、燃料分離装置で分離された高オクタン価ガソリンを貯留する第１サブ燃料タンクと、燃料分離装置で分離された低オクタン価ガソリンを貯留する第２サブ燃料タンクとを備え、原料燃料タンクの貯留量と各サブ燃料タンクの貯留量の和である総燃料貯留量が原料燃料タンクの容量を超えた場合には、原料燃料タンクへの給油を禁止することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３４６８２９号公報
【特許文献２】特開２００４−３４５５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、給油される原料燃料に含まれるアルコール濃度や運転者の運転特性によっては、高オクタン価燃料の貯留量が不足して、高オクタン価燃料の噴射によりノッキングの発生を防止することができなくなる。そのため、このような状況では、内燃機関で出力させるトルクの上限を低下させざるをおえず、走行性能が低下する。
【０００９】
このような走行性能の低下は、運転者が認識することなく生じるので、運転者が意図した通りの運転が行われないおそれがある。
【００１０】
本発明は、高オクタン価燃料の貯留量が不足して走行性能が低下するおそれがある場合に、その旨を運転者に認識させることが可能な車両用内燃機関システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、原料燃料を高オクタン価燃料と該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とに分離する燃料分離装置と、前記高オクタン価燃料及び前記低オクタン価燃料が燃料室に噴射されて運転する内燃機関と、該内燃機関の燃料室に噴射する前記高オクタン価燃料の噴射量と前記低オクタン価燃料の噴射量とを可変的に制御可能な制御手段とを備えた車両用内燃機関システムであって、前記内燃機関の燃料室に前記高オクタン価燃料を噴射させる高オクタン価燃料噴射を許可するか否かの設定を操作者の操作により切り替え可能な許可スイッチを備え、前記許可スイッチが前記高オクタン価燃料噴射を許可しないように設定されている場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射しないように制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、許可スイッチを備えているので、内燃機関の燃焼室への高オクタン価燃料の噴射を許可するか否かが、運転者などの操作者自身の操作によって設定される。そのため、許可スイッチによる設定を操作者が認識するので、高オクタン価燃料噴射が不可能であることによって生じる走行性能の低下のおそれを、操作者に認識させることが可能となる。なお、許可スイッチが機械式のスイッチやＬＥＤの点灯等の表示を伴うスイッチであれば、許可スイッチによる設定を操作者が視覚的に認識することができ、特に好ましい。
【００１３】
さらに、給油した原料燃料の種類に応じて、許可スイッチの設定を操作者が切り替えることが可能となる。よって、原料燃料の種類が限定されない。
【００１４】
ただし、許可スイッチを高オクタン価燃料噴射を許可するように設定しても、高オクタン価燃料が不足して高オクタン価燃料噴射が不可能となることもある。また、逆に、許可スイッチを高オクタン価燃料噴射を許可しないように設定しても、高オクタン価燃料が充分に存在して高オクタン価燃料噴射が可能であることもある。
【００１５】
そこで、本発明において、前記燃料分離装置が前記原料燃料から前記高オクタン価燃料を分離する高オクタン価燃料分離が可能であるかを判定する分離判定手段と、報知手段とを備え、前記分離判定手段が前記高オクタン価燃料分離が不可能であると判定し、且つ前記許可スイッチが前記高オクタン価燃料噴射を許可するように設定されている場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射が不可能となる旨を前記報知手段で報知させ、前記分離判定手段が前記高オクタン価燃料分離が可能であると判定し、且つ前記許可スイッチが前記高オクタン価燃料噴射を許可しないように設定されている場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射が可能となる旨を前記報知手段で報知させることが好ましい。
【００１６】
これにより、原料燃料のアルコール濃度に応じて、許可スイッチの設定を適切に変更するよう、操作者に操作を促すことが可能となる。また、報知により、高オクタン価燃料分離が可能であるか否かを操作者に認識させることが可能となる。
【００１７】
なお、分離判定手段は、例えば、原料燃料のアルコール濃度を検知する濃度センサを備え、燃料分離装置が原料燃料から高オクタン価燃料を分離することが可能な濃度閾値を参照して、濃度センサが検知したアルコール濃度に基づいて高オクタン価燃料分離が可能であるか否かを判定する。そして、制御手段は、濃度センサが検知したアルコール濃度を報知手段で報知させてもよい。これにより、原料燃料のアルコール濃度を操作者に認識させることが可能となる。
【００１８】
また、本発明において、前記燃料分離装置で分離された高オクタン価燃料を貯留する高オクタン価燃料タンクと、該高オクタン価燃料タンクに貯留された高オクタン価燃料の貯留量が前記内燃機関の燃料室に高オクタン価燃料を噴射可能な下限量以上であるか否かを判定する下限判定手段と、報知手段とを備え、前記下限判定手段が前記高オクタン価燃料の貯留量が前記下限量未満であると判定し、且つ前記許可スイッチが前記高オクタン価燃料噴射を許可するように設定されている場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射しないように制御すると共に、前記内燃機関の燃料室への前記高オクタン価燃料噴射が不可能である旨を前記報知手段で報知させ、前記下限判定手段が前記高オクタン価燃料の貯留量が前記下限量以上であると判定し、且つ前記許可スイッチが前記内燃機関の前記高オクタン価燃料噴射が許可されないように設定されている場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射が可能である旨を前記報知手段で報知させることが好ましい。
【００１９】
これにより、高オクタン価燃料の貯留量の有無に応じて、許可スイッチの設定を適切に変更するよう、操作者に操作を促すことが可能となる。また、高オクタン価燃料の貯留量が充分でない場合、高オクタン価燃料噴射を自動的に禁止することができると共に、報知により、その旨を操作者に認識させることが可能となる。
【００２０】
なお、下限判定手段は、例えば、高オクタン価燃料タンクに貯留された高オクタン価燃料の貯留量を検知する貯留量センサを備え、高オクタン価燃料噴射が可能な下限量を参照して、貯留量センサが検知した高オクタン価燃料の貯留量に基づいて高オクタン価燃料の貯留量が下限量以上であるか否かを判定する。そして、制御手段は、貯留量センサが検知した高オクタン価燃料の貯留量を報知手段で報知させてもよい。これにより、高オクタン価燃料の貯留量を操作者に認識させることが可能となる。
【００２１】
また、本発明において、前記燃料分離装置で分離された高オクタン価燃料を貯留する高オクタン価燃料タンクと、該高オクタン価燃料タンクに貯留された高オクタン価燃料の貯留量が前記高オクタン価燃料噴射が可能な下限量以上であるか否かを判定する下限判定手段と、前記許可スイッチが前記高オクタン価燃料噴射を許可するか否かの設定を無効にするか否かの設定を操作者の操作により切り替え可能な自動設定スイッチと、報知手段とを備え、前記自動設定スイッチが前記許可スイッチによる設定が無効となるように設定されている場合において、前記下限判定手段が前記高オクタン価燃料の貯留量が前記下限量未満であると判定した場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射しないように制御すると共に、前記高オクタン価燃料噴射が不可能である旨を前記報知手段で報知させ、前記下限判定手段が前記高オクタン価燃料の貯留量が前記下限量以上であると判定した場合、前記制御手段は、前記高オクタン価燃料噴射が可能であるとして制御すると共に、前記高オクタン価燃料噴射が可能である旨を前記報知手段で報知させることが好ましい。
【００２２】
この場合、許可スイッチによる設定を無効にするように操作者が自動設定スイッチを設定しておくことにより、高オクタン価燃料の貯留量に応じて、高オクタン価燃料噴射を許可するか否かが自動的に設定される。そして、高オクタン価燃料噴射が可能であるか否かを報知することにより、その旨を操作者に認識させることが可能となる。
【００２３】
また、高オクタン価燃料の貯留量が減少している場合、燃料分離装置での高オクタン価燃料の分離速度より内燃機関での高オクタン価燃料の消費速度が速いことを意味し、将来的に高オクタン価燃料が不足すると考えられる。
【００２４】
そこで、本発明において、前記高オクタン価燃料タンクに貯留された高オクタン価燃料の貯留量が減少しているか否かを判定する減少判定手段を備え、該減少判定手段が前記高オクタン価燃料の貯留量が減少していると判定した場合、前記制御手段は、前記内燃機関の燃焼室への高オクタン価燃料の噴射が不可能となる旨の警告を前記報知手段で報知させることが好ましい。
【００２５】
これにより、高オクタン価燃料噴射が将来的に不可能となる可能性を操作者に認識させることにより、高オクタン価燃料の消費を抑制するような運転を行うように促すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関システムの構成を模式的に示す図。
【図２】電子制御手段の処理を示すフローチャート。
【図３】図２のサブルーチンＡを示すフローチャート。
【図４】図２のサブルーチンＢを示すフローチャート。
【図５】図４のサブルーチンＢの一部を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態に係る内燃機関システムについて説明する。
【００２８】
図１を参照して、内燃機関システムは、車両に搭載されるものであり、車両走行用の動力源である内燃機関１０と、内燃機関１０に燃料を供給する燃料供給装置２０と、内燃機関１０及び燃料供給装置２０の運転制御などを行う電子制御装置３０とを備えている。
【００２９】
内燃機関１０は、高オクタン価燃料と該高オクタン価燃料よりもオクタン価が低い低オクタン価燃料とを使用して運転を行う機関である。例えば、高オクタン価燃料はエタノールであり、低オクタン価燃料はガソリンである。高オクタン価燃料と低オクタン価燃料は、原料燃料から分離生成される。
【００３０】
燃料供給装置２０は、内燃機関１０の各気筒１１毎に設けられ、各気筒１１の燃焼室１２で燃焼させる燃料を供給する燃料噴射弁２１ａ，２１ｂと、車両に給油された原料燃料を貯留する原料燃料タンク２２と、原料燃料を高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とに分離する燃料分離装置２３と、燃料分離装置２３で原料燃料から分離された低オクタン価燃料を貯留する低オクタン価燃料タンク２４と、燃料分離装置２３で原料燃料から分離された高オクタン価燃料を貯留する高オクタン価燃料タンク２５とを備えている。
【００３１】
そして、燃料供給装置２０は、低オクタン価燃料タンク２４に貯留された低オクタン価燃料をポンプ等により構成される昇圧機構２６により昇圧して燃料噴射弁２１ａに供給する。また、高オクタン価燃料タンク２５に貯留された高オクタン価燃料をポンプ等により構成される昇圧機構２７により昇圧して燃料噴射弁２１ｂに供給する。
【００３２】
燃料噴射弁２１ａ，２１ｂは、ここではポート噴射型のものであり、インテークマニホールド１３に取り付けられている。そして、各燃料噴射弁２１ａ，２１ｂは、その開弁時間を制御することで、燃料噴射量（燃焼室１２への燃料供給量）を制御することが可能となっている。なお、燃料噴射弁２１ａ，２１ｂのうちの一方、例えば、高オクタン価燃料用の燃料噴射弁２１ａを直噴型としてもよい。
【００３３】
このように、低オクタン価燃料用の燃料噴射弁２１ａと、高オクタン価燃料用の燃料噴射弁２１ｂとを各別に備えるので、両燃料噴射弁２１ａ，２１ｂによって各気筒１１の燃焼室１２に供給される低オクタン価燃料の供給量と高オクタン価燃料との供給量を可変的に制御できることとなる。
【００３４】
なお、高オクタン価燃料には、エタノールよりも十分に小さい含有割合でガソリンが含まれていてもよく、低オクタン価燃料には、ガソリンよりも十分に小さい含有割合でエタノールが含まれていてもよい。
【００３５】
原料燃料タンク２２には、レギュラーガソリン、ハイオクガソリンやエタノールとガソリンとが混合された混合燃料（例えばＥ１０、Ｅ８０等の燃料）が原料燃料として給油されて補充される。原料燃料タンク２２に貯留された原料価燃料は、ポンプ等により構成される昇圧機構２８により昇圧されて、燃料分離装置２３に供給される。
【００３６】
燃料分離装置２３は、原料燃料を高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とに分離する。ただし、原料燃料のアルコール濃度Ｄが濃度閾値Ｄth未満である場合、燃料分離装置２３は原料燃料から高オクタン価燃料を実質的に分離することができず、全ての原料燃料が低オクタン価燃料となる。燃料分離装置２３で原料燃料から分離された低オクタン価燃料は、低オクタン価燃料タンク２４で貯留される。燃料分離装置２３で原料燃料から分離された高オクタン価燃料は、高オクタン価燃料タンク２５で貯留される。
【００３７】
燃料分離装置２３は、例えば、芳香族成分の透過性が良好な分離膜を備え、原料燃料を分離膜に向けて流し、分離膜を透過した芳香族成分を多く含む高オクタン価燃料と、分離膜を透過しない芳香族成分が少ない低オクタン価燃料に分離する。なお、燃料分離装置２３は、分離動作の進行、停止が制御可能なように構成されたものであってもよい。
【００３８】
原料燃料タンク２２には濃度センサ４１が付設されている。濃度センサ４１は、原料燃料タンク２２に貯留される原料燃料のアルコール濃度Ｄを検知する。
【００３９】
高オクタン価燃料タンク２５には貯留量センサ４２が付設されている。貯留量センサ４２は、ここでは、高オクタン価燃料タンク２５に貯留される高オクタン価燃料の貯留量（残量）Ｖを検知する。
【００４０】
さらに、図示を省略する車両のアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ４３、及び内燃機関１０の図示を省略するクランク軸の回転数を検出する回転数センサ４４も備えられている。
【００４１】
また、車両の運転席に周り、例えば計器パネルの周辺やコンソールなどに、許可スイッチ４５及び自動設定スイッチ４６が付設されている。
【００４２】
許可スイッチ４５は、内燃機関１０の燃焼室１２への高オクタン価燃料の噴射（以下、「高オクタン価燃料噴射」という。）を許可するか否かの設定を操作者による操作により切り替え可能なものである。ここでは、許可スイッチ４５は、ＯＮの場合、高オクタン価燃料噴射を原則として許可し、ＯＦＦの場合、高オクタン価燃料噴射を原則として禁止する。
【００４３】
自動設定スイッチ４６は、許可スイッチ４５による高オクタン価燃料噴射を許可するか否かの設定を無効にするか否かの設定を操作者の操作により切り替えるものである。ここでは、自動設定スイッチ４６は、ＯＮの場合、許可スイッチ４５による高オクタン価燃料噴射を許可するか否かの設定が無効にされ、許可スイッチ４５の設定に拘わらず高オクタン価燃料噴射が行われるか否かが自動的に設定される自動設定モードとなる。
【００４４】
一方、自動設定スイッチ４６がＯＦＦの場合、許可スイッチ４５による高オクタン価燃料噴射を許可するか否かの設定が有効とされ、高オクタン価燃料噴射を許可するか否かが原則として許可スイッチ４５の設定に基づき設定される手動設定モードとなる。
【００４５】
さらに、車両の運転席に周り、例えば計器パネルやその周辺やコンソールなどに、表示装置４７が付設されている。表示装置４７は、例えば、文字や絵記号などが表示可能な液晶モニタや点灯ランプなどであり、視覚的方法で報知する。表示装置４７は、本発明の報知手段に相当する。なお、表示装置４７での報知の替わりに、又は表示装置４７での報知に加えて、ブザー、チャイム、音声など聴覚的方法で報知してもよい。
【００４６】
電子制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む電子回路ユニットであり、内燃機関１０の各種機構、燃料供給装置２０の燃料噴射弁２１ａ，２１ｂ及び表示装置４７などの動作を制御する。電子制御装置３０は、本発明の制御手段に相当する。
【００４７】
また、電子制御装置３０には、各種のセンサの検出信号やスイッチの設定信号が入力される。ここでは、濃度センサ４１、貯留量センサ４２、アクセルセンサ４３及び回転数センサ４４の検出信号、並びに許可スイッチ４５及び自動設定スイッチ４６の設定信号が電子制御装置３０に入力される。
【００４８】
電子制御装置３０は、燃料分離装置２３が原料燃料タンク２２に貯留される原料燃料から高オクタン価燃料を分離する高オクタン価燃料分離が可能であるかを判定する。ここでは、電子制御装置３０は、濃度センサ４１が検知したアルコール濃度Ｄが、燃料分離装置２３が原料燃料から高オクタン価燃料を分離することが可能な濃度閾値Ｄth以上である場合、高オクタン価燃料分離が可能であると判定する。濃度閾値ＤthはＲＯＭ等の記憶装置に格納されており、電子制御装置３０は、この記憶装置を参照して濃度閾値Ｄthを取得する。電子制御装置３０及び濃度センサ４１が、本発明の分離判定手段に相当する。
【００４９】
なお、本発明の分離判定手段は、これに限定されない。例えば、分離判定手段は、本内燃機関システムを搭載した車両の現在位置を特定するＧＰＳ機構などを備え、記憶装置に格納したマップ等を参照して特定した現在位置がオクタン価の限定された特定の原料燃料しか流通していない地域内に属する場合には、その原料燃料のオクタン価に応じて、高オクタン価燃料分離が可能であるかを判定するものであってもよい。
【００５０】
また、電子制御装置３０は、高オクタン価燃料タンク２５に貯留された高オクタン価燃料の貯留量Ｖが高オクタン価燃料噴射が可能な下限量Ｖth以上であるか否かを判定する。ここでは、電子制御装置３０は、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが、下限量Ｖth以上であるであるか否かを判定する。下限量ＶthはＲＯＭ等の記憶装置に格納されており、電子制御装置３０は、この記憶装置を参照して下限量Ｖthを取得する。電子制御装置３０及び貯留量センサ４２が、本発明の下限判定手段に相当する。
【００５１】
なお、本発明の下限判定手段は、これに限定されず、例えば、高オクタン価燃料タンク２５に貯留された高オクタン価燃料の上面が所定の高さ以上である否かを検知するフローセンサを備えたものであってもよい。また、燃料分離装置２３での高オクタン価燃料の分離速度及び内燃機関１０での高オクタン価燃料の消費速度等から高オクタン価燃料の貯留量Ｖを算出するものであってもよい。
【００５２】
また、電子制御装置３０は、アクセルセンサ４３が検出するアクセルペダルの踏み込み量、及び回転数センサ４４が検出するクランク軸の回転数等から図示しないマップ等を参照して要求トルクを決定する。そして、電子制御装置３０は、決定した要求トルク等から図示しないマップ等を参照して、内燃機関１０の燃料室１２に噴射する高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との噴射量等を決定する。
【００５３】
なお、高オクタン価燃料噴射が不可能な場合に対応するマップ等も用意されており、電子制御装置３０は、高オクタン価燃料噴射が不可能な場合には、このマップ等を参照して、内燃機関１０の燃料室１２に噴射する低オクタン価燃料の噴射量等を決定する。
【００５４】
次に、本実施形態のシステムの作動を説明する。電子制御装置３０は、図２から図５のフローチャートに示す制御処理を行う。なお、これらのフローチャート及びその説明は、本発明の理解が容易となるように記載されたものであり、記載されない処理が各ステップ間に挿入されることなどを排除するものではない。
【００５５】
図２を参照して、電子制御装置３０は、まず、ＳＴＥＰ１で、自動設定スイッチ４６のＯＮ／ＯＦＦの設定を取得する。
【００５６】
自動設定スイッチ４６がＯＮである場合（ＳＴＥＰ１：ＹＥＳ）、自動設定モードに設定される。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ２に進んで、自動設定スイッチ４６がＯＮである旨を表示装置４７に表示させ、ＳＴＥＰ３で、図３に示す自動設定モード時のサブルーチンＡを実行する。
【００５７】
一方、自動設定スイッチがＯＦＦである場合（ＳＴＥＰ１：ＮＯ）、手動設定モードに設定される。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ４に進んで、自動設定スイッチ４６がＯＦＦである旨を表示装置４７に表示させ、ＳＴＥＰ５で、図４及び図５に示す手動設定モード時のサブルーチンＢを実行する。
【００５８】
図３に示す自動設定モード時のサブルーチンＡでは、電子制御装置３０は、まず、ＳＴＥＰ１１で、濃度センサ４１が検知した原料燃料のアルコール濃度が濃度閾値Ｄth以上であるか否かを判定する。
【００５９】
濃度センサ４１が検知したアルコール濃度Ｄが濃度閾値Ｄth以上である場合（ＳＴＥＰ１１：ＹＥＳ）、燃料分離装置２３が動作して原料燃料から分離された高オクタン価燃料が高オクタン価燃料タンク２５に供給中であることになる。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ１２に進んで、高オクタン価燃料が生成中である旨を表示装置４７に表示させる。なお、燃料分離装置２３が分離動作の進行、停止が制御可能な構成である場合、燃料分離装置２３の分離動作を進行させる。
【００６０】
一方、濃度センサ４１が検知したアルコール濃度Ｄが濃度閾値Ｄth未満である場合（ＳＴＥＰ１１：ＮＯ）、燃料分離装置２３で高オクタン価燃料が分離されないことになる。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ１３に進んで、高オクタン価燃料の生成が不可能である旨を表示装置４７に表示させる。なお、燃料分離装置２３が分離動作の進行、停止が制御可能な構成である場合、燃料分離装置２３の分離動作を停止させる。
【００６１】
次いで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ１４で、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth以上であるか否かを判定する。
【００６２】
貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth以上である場合（ＳＴＥＰ１４：ＹＥＳ）、高オクタン価燃料噴射が可能である。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ１５に進んで、高オクタン価燃料噴射を許可する。そして、ＳＴＥＰ１６で、高オクタン価燃料噴射が可能である旨を表示装置４７に表示させる。また、高オクタン価燃料の貯留量Ｖが不足している旨や、許可スイッチ４５のＯＮを促す旨が表示装置４７に表示されている場合、これらの表示を消去させる。
【００６３】
一方、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth未満である場合（ＳＴＥＰ１４：ＮＯ）、高オクタン価燃料噴射が不可能である。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ１７に進んで、高オクタン価燃料噴射を禁止させる。そして、ＳＴＥＰ１８で、高オクタン価燃料噴射が不可能である旨、及び高オクタン価燃料の貯留量Ｖが不足している旨を表示装置４７に表示させる。また、許可スイッチ４５のＯＮを促す旨が表示装置４７に表示されている場合、その表示を消去させる。
【００６４】
図４に示す手動設定モード時のサブルーチンＢでは、電子制御装置３０は、まず、ＳＴＥＰ２１で、許可スイッチ４５のＯＮ／ＯＦＦの設定を取得する。
【００６５】
許可スイッチ４５がＯＮである場合（ＳＴＥＰ２１：ＹＥＳ）、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ２２に進んで、許可スイッチ４５がＯＮである旨を表示装置４７に表示させる。
【００６６】
次いで、電子制御装置３０は、濃度センサ４１が検知した原料燃料のアルコール濃度Ｄが濃度閾値Ｄth以上であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ２３）。
【００６７】
濃度センサ４１が検知したアルコール濃度Ｄが濃度閾値Ｄth以上である場合（ＳＴＥＰ２３：ＹＥＳ）、燃料分離装置２３が動作して原料燃料から分離された高オクタン価燃料が高オクタン価燃料タンク２５に供給中であることになる。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ２４に進んで、高オクタン価燃料が生成中である旨を表示装置４７に表示させる。なお、燃料分離装置２３が分離動作の進行、停止が制御可能な構成である場合、燃料分離装置２３の分離動作を進行させる。
【００６８】
なお、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth未満である場合には、将来的に高オクタン価燃料噴射が可能でなくなるので、これを予告する旨を表示装置４７に表示させてもよい。
【００６９】
一方、濃度センサ４１が検知したアルコール濃度Ｄが濃度閾値Ｄth未満である場合（ＳＴＥＰ２３：ＮＯ）、燃料分離装置２３で高オクタン価燃料が分離されないことになる。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ２５に進んで、高オクタン価燃料の生成が不可能である旨を表示装置４７に表示させる。なお、燃料分離装置２３が分離動作の進行、停止が制御可能な構成である場合、燃料分離装置２３の分離動作を停止させる。
【００７０】
次いで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ２６に進んで、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth以上であるか否かを判定する。
【００７１】
貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth以上である場合（ＳＴＥＰ２６：ＹＥＳ）、高オクタン価燃料噴射が可能である。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ２７に進んで、高オクタン価燃料噴射を許可する。そして、ＳＴＥＰ２８で、高オクタン価燃料噴射が可能である旨を表示装置４７に表示させる。また、高オクタン価燃料の貯留量Ｖが不足している旨や、許可スイッチ４５のＯＮを促す旨が表示装置４７に表示されている場合、これらの表示を消去させる。
【００７２】
一方、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth未満である場合（ＳＴＥＰ２６：ＮＯ）、高オクタン価燃料噴射が不可能である。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ２９に進んで、高オクタン価燃料噴射を禁止させる。そして、ＳＴＥＰ３０で、高オクタン価燃料噴射が不可能である旨、及び高オクタン価燃料の貯留量Ｖが不足している旨を表示装置４７に表示させる。また、許可スイッチ４５のＯＮを促す旨が表示装置４７に表示されている場合、その表示を消去させる。
【００７３】
他方、許可スイッチ４５がＯＦＦである場合（ＳＴＥＰ２１：ＮＯ）、図５を参照して、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ３１に進んで、高オクタン価燃料噴射を禁止し、さらに、ＳＴＥＰ３２で、高オクタン価燃料噴射が禁止されている旨、及び許可スイッチ４５がＯＦＦである旨を表示装置４７に表示させる。
【００７４】
次いで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ３３に進んで、濃度センサ４１が検知した原料燃料のアルコール濃度Ｄが濃度閾値Ｄth以上であるか否かを判定する。
【００７５】
濃度センサ４１が検知したアルコール濃度Ｄが濃度閾値Ｄth以上である場合（ＳＴＥＰ３３：ＹＥＳ）、燃料分離装置２３が動作して原料燃料から分離された高オクタン価燃料が高オクタン価燃料タンク２５に供給中であることになる。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ３４に進んで、高オクタン価燃料が生成中である旨、及び高オクタン価燃料噴射が可能となる旨を表示装置４７に表示させる。なお、燃料分離装置２３が分離動作の進行、停止が制御可能な構成である場合、燃料分離装置２３の分離動作を進行させる。
【００７６】
なお、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth未満である場合には、将来的に高オクタン価燃料噴射が可能でなくなるので、これを予告する旨を表示装置４７に表示させてもよい。
【００７７】
一方、濃度センサ４１が検知したアルコール濃度Ｄが濃度閾値Ｄth未満である場合（ＳＴＥＰ３３：ＮＯ）、燃料分離装置２３で高オクタン価燃料が分離されないことになる。そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ３５に進んで、高オクタン価燃料の生成が不可能である旨を表示装置４７に表示させる。なお、燃料分離装置２３が分離動作の進行、停止が制御可能な構成である場合、燃料分離装置２３の分離動作を停止させる。
【００７８】
次いで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ３６で、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth未満であるか否かを判定する。
【００７９】
貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth以上である場合（ＳＴＥＰ３６：ＹＥＳ）、高オクタン価燃料噴射が可能である。しかし、許可スイッチ４５がＯＦＦであるので、高オクタン価燃料噴射が禁止される。
【００８０】
そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ３７で、高オクタン価燃料噴射が可能である旨、及び許可スイッチ４５のＯＮを促す旨を表示装置４７に表示させる。また、高オクタン価燃料の貯留量Ｖが不足している旨が表示装置４７に表示されている場合、その表示を消去させる。
【００８１】
一方、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが下限量Ｖth未満である場合（ＳＴＥＰ３６：ＮＯ）、高オクタン価燃料噴射が不可能である。そして、許可スイッチ４５がＯＦＦであるので、高オクタン価燃料噴射はそもそも禁止されている。
【００８２】
そこで、電子制御装置３０は、ＳＴＥＰ３８に進んで、高オクタン価燃料噴射が不可能である旨、及び高オクタン価燃料の貯留量Ｖが不足している旨を表示装置４７に表示させる。また、許可スイッチ４５のＯＮを促す旨が表示装置４７に表示されている場合、その表示を消去させる。
【００８３】
上記のように、本実施形態の内燃機関システムは、許可スイッチ４５を備えているので、高オクタン価燃料噴射を許可するか否かが、運転者の操作によって設定される。そのため、高オクタン価燃料噴射が不可能であることによる走行性能の低下のおそれを、運転者に認識させることが可能となる。
【００８４】
さらに、給油した原料燃料の種類に応じて、許可スイッチ４５の設定を運転者が切り替えることができる。よって、原料燃料の種類が限定されない。
【００８５】
また、原料燃料のアルコール濃度Ｄに応じて、許可スイッチ４５の設定を適切に変更するよう、運転者に操作を促すことが可能となる。さらに、高オクタン価燃料が生成されているか否かの旨を表示装置４７に表示させることにより、運転者にその旨を認識させることが可能となる。なお、原料燃料のアルコール濃度Ｄを表示装置４７に表示させてもよい。
【００８６】
また、高オクタン価燃料の貯留量Ｖに応じて、許可スイッチ４５の設定を適切に変更するよう、運転者に操作を促すことが可能となる。そして、高オクタン価燃料の貯留量Ｖが充分でない場合、許可スイッチ４５の設定に拘わらず、高オクタン価燃料噴射が自動的に禁止されると共に、表示装置４７に表示させることにより、運転者にその旨を認識させることが可能となる。なお、高オクタン価燃料タンク２５に貯留された高オクタン価燃料の貯留量Ｖを表示装置４７に表示させてもよい。
【００８７】
また、許可スイッチ４５による設定を無効にするように自動設定スイッチ４６を設定し、自動設定モードとしておくことにより、高オクタン価燃料の貯留量Ｖに応じて、高オクタン価燃料噴射が許可させるか否かが自動的に設定される。そして、高オクタン価燃料噴射が可能であるか否かの旨を表示装置４７に表示させることにより、運転者にその旨を認識させることが可能となる。
【００８８】
なお、以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００８９】
例えば、高オクタン価燃料の貯留量Ｖが減少している場合、燃料分離装置２３での高オクタン価燃料の分離速度より内燃機関１０での高オクタン価燃料の消費速度が速いことを意味し、将来的に高オクタン価燃料が不足すると考えられる。
【００９０】
そこで、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが減少している場合、高オクタン価燃料噴射が不可能となる旨の警告を表示装置４７に表示させてもよい。
【００９１】
また、貯留量センサ４２が検知した高オクタン価燃料の貯留量Ｖが所定の閾値未満となった場合、高オクタン価燃料の貯留量Ｖが少ない警告を表示装置４７に表示させてもよい。これにより、運転者がその旨を認識して、高オクタン価燃料噴射が抑制される運転を行うように促すことが可能となる。
【００９２】
なお、この場合、高オクタン価燃料噴射を抑制する場合に対応するマップ等を用意しておき、電子制御装置３０は、高オクタン価燃料噴射を抑制する場合には、このマップ等を参照して、内燃機関１０の燃料室１２に噴射する低オクタン価燃料と高オクタン価燃料の噴射量等を決定すればよい。
【００９３】
また、原料燃料タンク２２に貯留された原料燃料のアルコール濃度Ｄや高オクタン価燃料貯留量タンク２５に貯留された高オクタン価燃料の貯留量Ｖなどから、次回給油される原料燃料の好ましい種類を表示装置４７に表示させてもよい。
【００９４】
また、低オクタン価燃料を貯留する低オクタン価燃料タンク２４を備えるものについて説明したが、原料燃料タンク２２に燃料分離装置２３が付設され、原料燃料タンク２２に貯留されるオクタン価が低減して、結果的に原料燃料タンク２２に低オクタン価燃料が貯留される構成のものであってもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１０…内燃機関、  １２…燃焼室、  ２０…燃料供給装置、  ２１ａ，２１ｂ…燃料噴射弁、  ２２…原料燃料タンク、  ２３…燃料分離装置、  ２４…低オクタン価燃料タンク、  ２５…高オクタン価燃料タンク、  ３０…電子制御手段（制御手段、分離判定手段、下限判定手段）、  ４１…濃度センサ（分離判定手段）、  ４２…貯留量センサ（下限判定手段）、  ４５…許可スイッチ、  ４６…自動設定スイッチ、  ４７…表示装置（報知手段）。
【図１】
2012225195.tif 000003
【図２】
2012225195.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012225195.tif 000006
【図５】
2012225195.tif 000007