(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内の一部の領域に着火可能な空燃比の混合気を成層させ全体としてリーン空燃比の燃焼を行う成層燃焼モードと、燃焼室内全体に均一な空燃比の混合気を生成して燃焼を行う均質燃焼モードとを負荷に応じて切換えて運転する内燃機関の燃料供給装置であって、
高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを個別にまたは混合して内燃機関に供給し、機関が低負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の低オクタン価燃料の割合を増大し、機関が高負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の高オクタン価燃料の割合を増大させる燃料供給制御手段と、
両方の燃料の消費量バランスの調整のために高オクタン価燃料の消費量を増大すべきか否かを判断するとともに、高オクタン価燃料の消費量を増大すべきと判断した場合には、均質モード運転時に前記低負荷で運転される領域であっても機関に供給される高オクタン価燃料の量を低オクタン価燃料の量より増大させる燃料消費量調整手段を備えたことを特徴とする、内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
前記燃料供給制御手段は、機関負荷が予め定めた所定の負荷より高い場合には機関に高オクタン価燃料のみを供給し、前記所定の負荷以下の場合には機関に低オクタン価燃料のみを供給し、
前記燃料消費量調整手段は、前記高オクタン価燃料の消費量を増大すべきと判断した場合には、均質燃焼時における前記所定の負荷を低下させ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】
高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを個別にまたは混合して内燃機関に供給する内燃機関の燃料供給装置であって、
機関が低負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の低オクタン価燃料の割合を増大し、機関が高負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の高オクタン価燃料の割合を増大する燃料供給制御手段と、
両方の燃料の消費量バランスの調整のために低オクタン価燃料の消費量を増大すべきか否かを判断するとともに、低オクタン価燃料の消費量を増大すべきと判断した場合には、前記高負荷で運転される領域であっても機関に供給される低オクタン価燃料の量を高オクタン価燃料の量より増大するとともに、機関の実圧縮比を低下させる燃料消費量調整手段を備えたことを特徴とする、内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを個別にまたは混合して内燃機関に供給する内燃機関の燃料供給装置であって、
機関が低負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の低オクタン価燃料の割合を増大し、機関が高負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の高オクタン価燃料の割合を増大する燃料供給制御手段と、
両方の燃料の消費量バランスの調整のために一方の燃料の消費量を増大すべき場合に、機関運転条件の変化により前記一方の燃料の供給量が増大する領域に機関運転状態が移行することが予測された時に、実際に前記機関運転状態の移行が生じる前に、機関に供給される燃料中の前記一方の燃料量を増大させる燃料消費量調整手段と、
を備えたことを特徴とする、内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記燃料消費量調整手段は、前記両方の燃料の消費量バランスの調整のために高オクタン価燃料の消費を増大すべきときにのみ前記運転状態移行の予測に基づいて、実際に運転状態が前記領域に移行する前に高オクタン価燃料量の増大を行うことを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを負荷に応じて切換えて内燃機関に供給する内燃機関の燃料供給装置であって、
機関負荷が予め定めた所定の負荷より高い場合には機関に高オクタン価燃料のみを供給し、前記所定の負荷以下の場合には機関に低オクタン価燃料のみを供給する燃料供給制御手段と、
前記両方の燃料の消費量バランスの調整のために高オクタン価燃料の消費量を増大すべきか否かを判断するとともに、高オクタン価燃料の消費量を増大すべきと判断したときには、高オクタン価燃料の消費量増大要求の程度に応じて前記所定負荷を低く設定し、低オクタン価燃料の消費を増大すべき時には低オクタン価燃料の消費量増大要求の程度に応じて前記所定負荷を高く設定する、燃料消費量調整手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関し、詳細には高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との２種類の燃料を機関に供給することが可能な燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃料オクタン価に対する要求は機関運転状態に応じて変化する。例えば、低回転高負荷の機関運転状態ではノッキングを防止し機関高出力を得るためには燃料オクタン価は高い方が好ましく、一方高回転低負荷の機関運転状態では燃焼状態を良好に維持するためには燃料オクタン価は低い方が好ましい。このため、機関燃焼室に高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを同時に供給し、機関運転状態に応じて両方の燃料の混合割合を変更することにより燃料のオクタン価を変更したり、或は機関運転状態に応じて機関燃焼室に供給する燃料を高オクタン価燃料のみもしくは低オクタン価燃料のみに切換える燃料供給装置が知られている。このように、オクタン価の異なる燃料を同時にもしくは切換えて機関に供給することにより、機関運転条件に応じて必要とされるオクタン価の燃料を使用して機関を運転可能となるため、機関性能や排ガス性状を常に良好に維持することが可能となる。
【０００３】
例えば、このような燃料供給装置の例としては特開２００１−５００７０号公報に記載されたものがある。同公報の燃料供給装置では原料となる燃料を分留することにより、原料燃料よりオクタン価の高い高オクタン価燃料と、原料燃料よりオクタン価の低い低オクタン価燃料とを生成し、これら２種類の燃料を機関運転状態に応じた混合比で混合して機関に供給している。
【０００４】
上記特開２００１−５００７０号公報の装置では、原料燃料を分留して生成した高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とをそれぞれ別のサブ燃料タンクに一旦貯留し、これらのサブ燃料タンクから高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを取出して所定の割合で混合して機関に供給している。これにより、機関に供給する燃料のオクタン価を運転状態に応じて調整することが可能となっている。
【０００５】
上記特開２００１−５００７０号公報の装置では、原料燃料の分留により高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを生成しているため、両方の燃料の生成量の比率は或る範囲内に固定されている。このため、一方の燃料のみが消費される運転状態（或は一方の燃料の消費量が大きい運転状態）が長時間継続すると問題が生じる。
例えば、上記特開２００１−５００７０号公報の装置では、機関が比較的低負荷で運転されている場合には、機関に主に低オクタン価燃料を供給して機関を自己着火燃焼運転させている。このため、自己着火燃焼運転では高オクタン価燃料はほとんど消費されず、低オクタン価燃料のみが消費され両方の燃料の消費量のバランスが保てなくなる。
【０００６】
一方、特開２００１−５００７０号公報の装置では原料燃料を分留することにより高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを生成しているため、一方の燃料のみを生成することはできない。従って、機関の自己着火運転中はサブ燃料タンクに貯留される高オクタン価燃料の量は増大し、低オクタン価燃料の量は低下するようになる。
このように両方の燃料の消費量に大きな差が生じる状態が継続すると、例えばサブ燃料タンク内の低オクタン価燃料量が不足したり、或はサブ燃料タンク内の高オクタン価燃料の量が増大してタンクの容量上限に到達するような場合が生じてしまい好ましくない。
【０００７】
上記特開２００１−５００７０号公報の装置では、例えば自己着火燃焼の運転が長時間継続して、低オクタン価燃料のタンク内残量が下限値以下に減少した場合、又は高オクタン価燃料のタンク内残量が上限値以上に増大した場合には、機関の燃焼モードを自己着火燃焼から火花点火燃焼に切換えるとともに、機関への高オクタン価燃料の供給割合を増大するようにしている。これにより、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との燃料の消費量バランスが調整される。
すなわち、特開２００１−５００７０号公報の装置では、一方の燃料の消費量が大きい運転状態が継続し、この一方の燃料の残量が過大になった場合、または他方の燃料の残量が過小になった場合には、両方の燃料の消費量バランスをとるために、機関の運転モードを切換えて残量が多い方の燃料を多く使用する運転モードで機関を運転するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開２００１−５００７０号公報の装置では、一方の燃料の消費量のみが増大する条件での機関運転が継続して両方の燃料の消費量バランスを調整する必要が生じた場合には、消費量の少ない方の燃料を多く使用する燃焼モード（すなわち、自己着火燃焼から火花点火燃焼）に運転状態を切換えることにより燃料の消費量バランスを調整している。
【０００９】
しかし、上記公報の装置の場合には、逆に火花点火燃焼での運転が継続し、高オクタン価燃料の残量が低下したり、低オクタン価燃料の残量が増大した場合には、燃料消費バランスを調整するためには火花点火燃焼から自己着火燃焼に運転状態を切換えて低オクタン価燃料の消費量を増大させる必要がある。ところが、自己着火燃焼での運転は低負荷領域でしか行うことができないため、燃料消費バランスを調整するために常に火花点火燃焼から自己着火燃焼に運転モードを切換えることができるとは限らない。また、燃料消費バランス調整のために、本来自己着火燃焼には適していない運転状態で無理に自己着火燃焼での運転を行うと燃焼状態の悪化や排気性状の大幅な悪化を生じることになる。このため、上記公報の装置では、低オクタン価燃料の残量が増大した場合、或は高オクタン価燃料の残量が低下した場合には有効に燃料消費量バランスを調整することができない問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑み、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との両方を機関に供給する場合に、機関性能や排気性状の大幅な悪化を生じることなく有効に両方の燃料の消費量バランスをとることが可能な内燃機関の燃料供給装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、燃焼室内の一部の領域に着火可能な空燃比の混合気を成層させ全体としてリーン空燃比の燃焼を行う成層燃焼モードと、燃焼室内全体に均一な空燃比の混合気を生成して燃焼を行う均質燃焼モードとを負荷に応じて切換えて運転する内燃機関の燃料供給装置であって、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを個別にまたは混合して内燃機関に供給し、機関が低負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の低オクタン価燃料の割合を増大し、機関が高負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の高オクタン価燃料の割合を増大させる燃料供給制御手段と、両方の燃料の消費量バランスの調整のために高オクタン価燃料の消費量を増大すべきか否かを判断するとともに、高オクタン価燃料の消費量を増大すべきと判断した場合には、均質モード運転時に前記低負荷で運転される領域であっても機関に供給される高オクタン価燃料の量を低オクタン価燃料の量より増大させる燃料消費量調整手段を備えたことを特徴とする、内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００１２】
すなわち請求項１の発明では、機関は成層燃焼と均質燃焼とを切換えて運転可能とされている。また、燃料供給装置は、機関が比較的低負荷で運転されている場合には燃料中の低オクタン価燃料の割合を増大し、比較的高負荷で運転されている場合には燃料中の高オクタン価燃料の割合を増大する。一方、機関の成層燃焼モード運転は機関回転数と負荷とが比較的小さい領域で行われ、成層燃焼モード運転は、機関回転数と負荷との何れか一方または両方が比較的大きい領域で行われる。
【００１３】
このため、本発明では、成層燃焼モード運転と均質燃焼モード運転との両方において、高オクタン価燃料主体の運転と低オクタン価主体の運転との両方が行われる場合がある。
燃料消費量バランス調整のために高オクタン価燃料の消費量を増大すべきとき（例えば、高オクタン価燃料のタンク内残量が増大したとき、または低オクタン価燃料の残量が減少したときなど）には、本来低オクタン価燃料主体の運転を行うべき負荷領域で高オクタン価燃料主体の運転を行うことにより、高オクタン価燃料の消費量を増大させて燃料消費量バランスが調整される。本発明では、成層燃焼モードと均質燃焼モードとの両方において低オクタン価燃料主体の運転を行う負荷領域があるため、上記の消費量バランス調整のための高オクタン価燃料主体の運転への切換も本来、成層燃焼モードと均質燃焼モードとのいずれにおいても実施することが可能である。
【００１４】
しかし、成層燃焼モードにおいては全体としてリーンな空燃比の運転が行われるため、本来低オクタン価燃料主体の運転を行うべき領域で高オクタン価燃料主体の運転を行うと混合気の着火性が悪化し、燃焼の悪化、排気性状の悪化等が生じる可能性がある。
一方、均質燃焼モードでは燃焼状態や排気性状は比較的燃料のオクタン価の影響を受けにくいため、本来低オクタン価燃料主体の燃料を行うべき領域で高オクタン価燃料主体の運転を行っても燃焼の悪化や排気性状の悪化は生じない。
【００１５】
そこで、本発明では燃料消費量バランス調整のために高オクタン価燃料の消費量を増大すべき場合には、機関が均質燃焼モードで運転を行っている場合にのみ本来低オクタン価燃料主体の燃焼を行うべき負荷領域で高オクタン価燃料主体の燃焼を行い、成層燃焼モード運転時には本来定められた燃料を用いて運転を行うようにしている。
このように、燃料のオクタン価変動の影響を受けにくい均質燃焼モード運転時に燃焼モードを変更することなく燃料消費量バランス調整のための高オクタン価燃料供給増大を行うようにしたため、燃焼モードが負荷条件と適合しないために生じる機関の燃焼の悪化や排気性状の悪化が防止されるとともに、有効に燃料消費量のバランスが調整される。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、前記燃料供給制御手段は、機関負荷が予め定めた所定の負荷より高い場合には機関に高オクタン価燃料のみを供給し、前記所定の負荷以下の場合には機関に低オクタン価燃料のみを供給し、前記燃料消費量調整手段は、前記高オクタン価燃料の消費量を増大すべきと判断した場合には、均質燃焼時における前記所定の負荷を低下させ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が提供される。
【００１７】
すなわち、請求項２の発明では、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とは混合されることなく、それぞれ機関の運転負荷領域に応じて切換えて使用されるが、この場合も均質燃焼時にのみ燃料消費量バランス調整のための高オクタン価燃料の消費量増大を行うことにより、燃焼モードを切換えることなく燃料消費量バランスの調整を有効に行うことができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを個別にまたは混合して内燃機関に供給する内燃機関の燃料供給装置であって、機関が低負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の低オクタン価燃料の割合を増大し、機関が高負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の高オクタン価燃料の割合を増大する燃料供給制御手段と、両方の燃料の消費量バランスの調整のために低オクタン価燃料の消費量を増大すべきか否かを判断するとともに、低オクタン価燃料の消費量を増大すべきと判断した場合には、前記高負荷で運転される領域であっても機関に供給される低オクタン価燃料の量を高オクタン価燃料の量より増大するとともに、機関の実圧縮比を低下させる燃料消費量調整手段を備えたことを特徴とする、内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００１９】
すなわち、請求項３の発明では機関が比較的高負荷で運転される領域では高オクタン価燃料の供給量が増大され、比較的低負荷で運転される領域では低オクタン価燃料の供給量が増大される。また、比較的高負荷の運転が継続して高オクタン価燃料のタンク内残量が低下した場合、または低オクタン価燃料のタンク内残量が増大した場合には、本来高オクタン価燃料を使用して運転すべき比較的高負荷領域でも低オクタン価燃料を使用するようにして、燃料消費量のバランスを調整する。また、低オクタン価燃料を使用すると比較的負荷の高い領域ではノックが生じ機関性能や排気性状が悪化する。そこで、本発明では燃料消費量バランスを調整するために、比較的高い負荷領域まで低オクタン価燃料を使用する場合には、機関のバルブタイミングを変化させることにより機関の実際の圧縮比を低下させる。これにより、点火時期を遅角させることなくノックの発生を防止することができるため、点火時期の遅角による機関性能や排気性状の悪化を生じることなく燃料消費量のバランスを調整することが可能となる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを個別にまたは混合して内燃機関に供給する内燃機関の燃料供給装置であってに記載の発明によれば、機関が低負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の低オクタン価燃料の割合を増大し、機関が高負荷で運転される領域では機関に供給する燃料中の高オクタン価燃料の割合を増大する燃料供給制御手段と、両方の燃料の消費量バランスの調整のために一方の燃料の消費量を増大すべき場合に、機関運転条件の変化により前記一方の燃料の供給量が増大する領域に機関運転状態が移行することが予測された時に、実際に前記機関運転状態の移行が生じる前に、機関に供給される燃料中の前記一方の燃料量を増大させる燃料消費量調整手段と、を備えたことを特徴とする、内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００２１】
すなわち、請求項４の発明では燃料消費バランス調整のために一方の燃料の消費量を増大すべき場合に、機関の運転状態の変化を予測し、運転状態が変化して実際に一方の燃料の供給量を増大すべき運転状態に移行する前にこの一方の燃料の供給量を増大する。これにより、消費量を増大すべき燃料での運転時間が長くなり燃料消費量バランス調整が有効に行われる。また、燃料の供給量割合の変更には多少の時間を要するため、実際の運転では運転状態の移行後、必ずしも機関の運転状態に応じたオクタン価の燃料が機関に供給されない場合が生じるが、本発明のように機関の運転状態の変化を予測して予め燃料供給割合の変更を行うことにより、燃料オクタン価調整の際の応答遅れをなくすことが可能となる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、前記燃料消費量調整手段は、前記両方の燃料の消費量バランスの調整のために高オクタン価燃料の消費を増大すべきときにのみ前記運転状態移行の予測に基づいて、実際に運転状態が前記領域に移行する前に高オクタン価燃料量の増大を行うことを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００２３】
すなわち、請求項５の発明では請求項４の運転状態移行の予測による運転状態移行前の燃料供給割合の変更は、燃料消費量バランス調整のために高オクタン価燃料の消費量を増大すべきときにのみ行う。例えば、本発明では、燃料消費量バランス調整のために高オクタン価燃料の消費量を増大すべきときには、低オクタン価燃料主体の運転を実施中に機関運転負荷が増大することが予測される場合（例えば加速開始時）等に、実際に機関負荷が増大する前に高オクタン価燃料の供給割合を増大する。しかし、逆に燃料消費量バランス調整のために低オクタン価燃料の消費量を増大すべきときには、高オクタン価燃料主体の運転（高負荷運転）から低オクタン価燃料主体の運転（低負荷運転）に運転状態が移行する場合には予測による燃料の供給割合の変更は行わず、実際に運転状態が移行して負荷が低下してから低オクタン価燃料の供給割合を増大する。
【００２４】
例えば、低オクタン価燃料主体の供給から高オクタン価燃料主体の供給への切換は、機関負荷が実際に増大する前に行っても運転上問題は生じない。しかし、逆に高オクタン価燃料主体の供給から低オクタン価燃料主体の供給への切換は、実際に機関負荷が低下する前に行ってしまうとノックが生じる可能性がある。そこで、本発明では燃料消費量バランス調整のための燃料供給割合の変更は、高オクタン価燃料の消費量を増大すべき場合にのみ行うようにしている。
これにより、機関運転状態に影響を与えることなく燃料消費バランスの調整を有効に行うことが可能となる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを負荷に応じて切換えて内燃機関に供給する内燃機関の燃料供給装置であって、機関負荷が予め定めた所定の負荷より高い場合には機関に高オクタン価燃料のみを供給し、前記所定の負荷以下の場合には機関に低オクタン価燃料のみを供給する燃料供給制御手段と、前記両方の燃料の消費量バランスの調整のために高オクタン価燃料の消費量を増大すべきか否かを判断するとともに、高オクタン価燃料の消費量を増大すべきと判断したときには、高オクタン価燃料の消費量増大要求の程度に応じて前記所定負荷を低く設定し、低オクタン価燃料の消費を増大すべき時には低オクタン価燃料の消費量増大要求の程度に応じて前記所定負荷を高く設定する、燃料消費量調整手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００２６】
すなわち、請求項６の発明では高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とを機関負荷に応じて切換えて使用する場合に、消費量バランス調整のための消費量増大要求の程度に応じて燃料の切換を行う負荷を変更する。例えば、燃料の消費量バランス調整のために高オクタン価燃料の消費を増大する必要がある場合には、切換を行う所定負荷を消費量増大要求の程度に応じて低下させる。ここで、消費量増大要求の程度は、例えば消費量をどの程度増大させるかの程度を意味し、高オクタン価燃料のタンク内残量が多いほど、或は低オクタン価燃料のタンク内残量が少ないほど高オクタン価燃料の消費量増大要求の程度が大きくなる。
【００２７】
従って、高オクタン価燃料のタンク内残量が多いほど、または低オクタン価燃料の少ないほど燃料切換を行う所定負荷が低くなるように設定することにより、高オクタン価燃料を使用する運転が行われる頻度が増加し、高オクタン価燃料の消費量の増大幅が大きくなる。同様に、低オクタン価燃料の消費を増大する必要がある場合には、低オクタン価燃料の消費量増大要求の程度が大きいほど（例えば、低オクタン価燃料の残量が多いほど、または高オクタン価燃料の残量が少ないほど）切換を行う所定負荷が高くなるように設定することにより、低オクタン価燃料の消費量増大幅が大きくなる。従って、本発明によれば、燃料の消費量バランスの狂いが大きい場合にも短時間で燃料消費量のバランス調整が行われるようになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の燃料供給装置を車両用内燃機関に適用した場合の実施形態の概略構成を模式的に示す図である。
【００２９】
図１において、１００は内燃機関、１１０は内燃機関１の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁を示す。各燃料噴射弁１１０は、後述するデュアルデリバリパイプ２０に接続され、デュアルデリバリパイプ２０内に形成された２つのデリバリ通路２０１、２０３内の燃料の一方を選択的に、もしくは両方の燃料を任意の混合比で同時に、機関１００の各気筒内に噴射可能な構造となっている。デュアルデリバリパイプ２０の構造及び具体的な燃料噴射弁１１０への燃料供給部構造については後述する。
【００３０】
図１において、１１、１３で示すのは機関１の燃料タンクである。本実施形態では、種類の異なる２つの燃料油を燃料噴射弁１１０から機関に噴射するためにそれぞれの燃料タンクを別個に設けている。本実施形態では、種類の異なる２つの燃料としてオクタン価の異なる２つの燃料、例えば高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンや、ガソリンと他の種類の液体燃料（例えばＤＭＥ（ジメチルエーテル））等を使用することが可能であるが、図１の例では高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとを使用する場合を示している。
【００３１】
本実施形態では、例えば燃料タンク１１には高オクタンガソリンが、１３には低オクタンガソリンがそれぞれ貯留されている。高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとは、それぞれ外部からタンク１１と１３とに別々に補給するようにしても良いし、例えば後述するように、車両上で分留などの適宜な手段を用いて市販のガソリンを高オクタン価成分を多く含むガソリンと低オクタン価成分を多く含むガソリンとに分けることにより車両上で生成することも可能である。
【００３２】
燃料タンク１１と１３に貯留された燃料は、タンク内にそれぞれ設けられた低圧フィードポンプ１１ａ、１３ａにより低圧供給配管１５、１７を介して高圧燃料ポンプ２１、２３に供給される。
高圧燃料ポンプ２１、２３は、例えばプランジャ式高圧ポンプとされ、それぞれポンプ吐出量を調整する吐出量制御機構を有している。高圧燃料ポンプ２１、２３はそれぞれ高圧供給配管２５、２７を介してデュアルデリバリパイプ２０のデリバリ通路２０１、２０３に接続されている。
【００３３】
図１に示すように、高オクタン価ガソリンは燃料タンク１１から低圧フィードポンプ１１ａにより高圧燃料ポンプ２１に供給され、高圧燃料ポンプ２１で昇圧されて高圧供給配管２５からデュアルデリバリパイプ２０のデリバリ通路２０１に供給される。また、低オクタン価ガソリンは燃料タンク１３から低圧フィードポンプ１３ａ、高圧燃料ポンプ２３、高圧供給配管２７を通りデュアルデリバリパイプ２０のデリバリ通路２０３に供給される。すなわち、高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとは、互いに独立した供給源から互いに独立した供給経路を通って燃料噴射弁１１０に供給される。
【００３４】
次に、燃料噴射弁１１０への燃料供給機構について説明する。
図２は、デュアルデリバリパイプ２０と燃料噴射弁１１０の燃料供給機構の構成を示す断面図である。デュアルデリバリパイプ２０内には、その長手方向に沿った隔壁２０ａにより２つのデリバリ通路（高オクタン価ガソリンレール２０１と低オクタン価ガソリンレール２０３）とが形成されている。レール２０１と２０３とは、それぞれ供給される高圧の高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとを貯留し、各気筒の燃料噴射弁１１０に分配する機能を有している。
【００３５】
図２に２５１で示すのは、各燃料噴射弁１１０毎に設けられた円筒状のインジェクタガイド２５１である。インジェクタガイド２５１は、デュアルデリバリパイプ２０内の隔壁２０ａを貫通して取付けられている。インジェクタガイド２５１は、内部に軸線方向に形成された燃料噴射通路２５７を備えている。燃料噴射通路２５７はその端部にデリバリパイプ２０の高オクタン価ガソリンレール２０１内に開口する開口２５７ａによりレール２０１に連通しており、更にデリバリパイプ２０側面に形成された開口２５７ｂによりデリバリパイプ２０内の低オクタン価ガソリンレール２０３に連通している。
【００３６】
図２に２０１ａ、２０３ａで示すのは、インジェクタガイド２０の外側に嵌装され、各レールからの燃料洩れを防止するＯリングシールである。各燃料噴射弁１１０は、それぞれのインジェクタガイド２５１のデリバリパイプ２０側と反対の端部に取付けられており、インジェクタガイド２５１内に軸線方向に形成された燃料噴射通路２５７から燃料を供給される。すなわち、本実施形態では、共通の燃料噴射通路２５７を介して高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとの両方がそれぞれの燃料噴射弁に供給される。
【００３７】
図１に３０で示すのは、機関１の電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。本実施形態では、ＥＣＵ３０は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、演算ユニット（ＣＰＵ）及び入出力ポートを双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータとして構成され、機関の燃料噴射制御や点火時期制御などの基本制御を行う他、本実施形態では後述するように、高圧燃料ポンプ２１と２３の吐出量を制御してデリバリパイプ２０内の圧力を機関運転条件に応じて調節するとともに、各レール２０１、２０３への燃料供給量を個別に調節することにより、各燃料噴射弁１１０に供給される高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとの量の比率を調節する。
【００３８】
これらの各制御のために、ＥＣＵ３０の入力ポートには図示しない機関回転数センサと、機関吸入空気量センサ、アクセル開度センサ等の各センサから、機関回転数、吸入空気量、運転者のアクセルペダル踏込み量（アクセル開度）等の機関運転状態を表すパラメータが入力されている他、デュアルデリバリパイプ２０の両方のレール２０１、２０３に設けられた燃料圧センサ２０１Ｐと２０３Ｐからそれぞれのレール内の燃料圧力を表す信号が入力されている。また、ＥＣＵ３０の出力ポートは、各燃料噴射弁１１０に接続され、各燃料噴射弁からの燃料噴射量、燃料噴射タイミングを制御している他、高圧燃料ポンプ２１、２３の吐出量制御機構に接続され、それぞれの高圧燃料ポンプ２１、２３の燃料吐出量を制御している。
なお、本実施形態の機関１００は吸排気弁の開閉タイミング（バルブタイミング）を変更可能な可変バルブタイミング機構１００ａを有しており、ＥＣＵ３０の出力ポートは可変バルブタイミング機構１００ａのアクチュエータに接続され、機関１００の各気筒のバルブタイミングを制御している。
【００３９】
それぞれの高圧燃料ポンプ２１、２３からデュアルデリバリパイプ２０のレール２０１、２０３に圧送された燃料は、それぞれインジェクタガイド２５１の各レールに設けられた開口２５７ａと２５７ｂとからインジェクタガイド内の燃料噴射通路２５７に流入し、各燃料噴射弁１１０に供給される。この場合、各レールに供給された燃料量と各レールから燃料噴射通路２５７に流入する燃料量とは等しくなるため、各燃料噴射弁１１０からはそれぞれの高圧燃料ポンプ２１、２０３の吐出量の比率に等しい混合比の燃料が機関に噴射されるようになる。このように、それぞれのポンプの吐出量を制御することにより、燃料の混合比を精密に制御することができる。なお、一方のポンプの吐出量をゼロにすると、レールには燃料が供給されなくなる。このため、この場合には他方のポンプからの燃料のみが各燃料噴射弁から噴射されるようになり、高オクタン価ガソリンのみ、または低オクタン価ガソリンのみでの機関の運転が可能となる。
【００４０】
次に、本実施形態における高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとの使用方法について説明する。
本実施形態では、機関１００は成層燃焼モードと均質燃焼モードとの２つの運転モードを切換えて運転することが可能な希薄燃焼機関とされている。
機関の均質燃焼モードでは、燃料噴射弁１１０から機関燃焼室内に吸気行程前半に燃料を噴射して燃焼室内に均一な混合気を形成し、この混合気にスパークプラグで着火することにより燃焼を行う。均質燃焼モードでは、燃焼室内の混合気全体の空燃比が可燃範囲になっている必要があるため、混合気の空燃比を高く（希薄に）することができないが、燃料噴射から着火までに比較的長い時間をとることができるため機関に比較的多量の燃料を供給することができる。
このため、本実施形態では機関出力トルクが大きい運転領域、或は機関高回転領域で均質燃焼モード運転が行われる。
【００４１】
一方、成層燃焼は、気筒の圧縮行程後期に燃焼室内に燃料を噴射することにより、スパークプラグ近傍のみに可燃空燃比の混合気を成層させるものである。このようにスパークプラグまわりのみに噴射燃料を成層させることにより、気筒全体としての空燃比は均質混合気燃焼の場合に較べて大幅に高く（希薄に）維持しながら、安定した燃焼を行うことが可能となる。
成層燃焼は、気筒全体としての燃焼空燃比を充分高く設定して、排気性状（特にＮＯX濃度）を改善することが可能であるが、燃料噴射開始から着火までの時間が比較的短く機関に比較的少量の燃焼しか供給できないため、機関出力を増大することが困難な問題がある。
【００４２】
本実施形態では、機関出力が比較的小さく、かつ機関回転数が低い運転領域で機関を成層燃焼モードで機関の運転を行う。
図３は、縦軸に機関出力トルクＴ、横軸に回転数Ｎをとって表した機関１００の成層燃焼モード運転と均質燃焼モード運転とを行う運転領域を示す図である。
図３に示すように、本実施形態では機関出力トルクが小さく、かつ機関回転数が低い（図３で出力トルクＴがＴ0以下、かつ機関回転数ＮがＮ0以下）運転領域では成層燃焼モード運転が行われ、機関出力トルクと機関回転数のいずれか一方または両方が大きい場合（図３でＴ＞Ｔ0とＮ＞Ｎ0の一方もしくは両方が成立する場合）に均質燃焼モード運転が行われる。
【００４３】
ところで、燃料に要求されるオクタン価はノックが生じない範囲でできるだけ低いことが好ましい。オクタン価が低いほど燃料の着火性が向上し燃料の燃焼状態が良好になるためである。一方、燃料オクタン価が低くなるにつれて燃焼時の火炎伝播速度が大きくなるため、点火時期を進角するとノックが生じるようになる。このため、燃料オクタン価が低いと点火時期を最適時期まで進角することができず、機関出力を充分に増大することができない。
このため、本実施形態では上記燃焼モードの切換に加えて、機関出力がある切換判定値より高い場合には高オクタン価ガソリンを、低い場合には低オクタン価ガソリンを使用して、機関負荷により燃料を切換えて使用する。
【００４４】
図３に直線Ａで示すのは、本実施形態における燃料切換負荷の判定値である。図３に示すように、負荷判定値は機関回転数が高いほど大きくなるように設定されている。すなわち、機関回転数が低いほど小さい負荷でもノックが生じやすくなるため、本実施形態では機関回転数が低いほど小さい負荷領域まで高オクタン価ガソリンでの運転を行い、機関回転数が高いほど高い負荷領域まで低オクタン価ガソリンでの運転を行っている。
図３から判るように、本実施形態では機関が成層燃焼モードで運転されている場合も、機関負荷が図３直線Ａより高くなると燃料は低オクタン価ガソリンから高オクタン価ガソリンに切換えられる。
【００４５】
また、図３に示すように低オクタン価燃料は比較的負荷が低い領域で使用されるため、機関の通常の運転状態では低オクタン価ガソリンでの運転が行われる頻度が高い。しかし、低オクタン価ガソリンでの運転では機関出力が比較的低いため、単位時間当りの燃料消費量は比較的小さくなる。一方、高オクタン価ガソリン運転が行われる領域は、比較的負荷が高い領域であるため、高オクタン価ガソリンでの運転が行われる頻度は低オクタン価ガソリンでの運転が行われる頻度に較べて小さくなる。しかし、高オクタン価ガソリンでの運転では機関出力が比較的大きいため、単位時間当りの燃料消費量は比較的大きくなる。このため、通常の運転では全体的に見ると高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとの消費量は略同等となりバランスしている。
【００４６】
ところが、運転状態によっては上記の燃料消費量のバランスがくずれてしまい、一方の燃料が他方の燃料より多く消費される場合が生じる。
例えば、低負荷運転のみが長く続いて低オクタン価ガソリンの消費量が高オクタン価ガソリンの消費量に較べて極めて大きくなったような場合には、高オクタン価ガソリン用タンク１１内の燃料レベルは高いにもかかわらず、低オクタン価ガソリン用タンク１３内の燃料レベルが低下してしまう場合がある。このような場合には、高オクタン価ガソリンのタンク内残量は充分にあるにもかかわらず、低オクタン価ガソリンを補給しなければ運転を続行することができなくなる。
【００４７】
本実施形態では、このような場合には高オクタン価ガソリンの消費量を増大、すなわち高オクタン価ガソリンを消費する運転頻度を増大することにより燃料消費量のバランスを調整して、片方の燃料（低オクタン価ガソリン）のみの不足のために燃料を補給する必要がないようにしている。
ところが、上記のように燃料消費量バランスの調整のために高オクタン価ガソリン消費量を増大すべき場合に成層燃焼の低負荷運転領域で低オクタン価ガソリンの代りに高オクタン価ガソリンを使用すると運転上問題を生じる場合がある。
成層燃焼モードでの低負荷運転領域では、燃焼室内に成層化される燃料量も極めて少ないため、成層した混合気の空燃比もかなり低くなる。このため、成層燃焼モードでの低負荷運転領域で比較的着火性の低い高オクタン価ガソリンを使用すると、失火、燃焼不良などの問題が生じる可能性が生じるのである。
【００４８】
一方、均質燃焼モードは成層燃焼モードに較べて比較的燃料のオクタン価の変化による影響を受けにくい。このため、均質燃焼モードでは本来低オクタン価ガソリンで運転している領域では負荷にかかわらず低オクタン価ガソリンによる運転を行っても大きな問題は生じない。
そこで、本実施形態では燃料消費量バランス調整のために高オクタン価ガソリンの消費量を増大すべき場合には、本来高オクタン価ガソリンでの運転を行う機関運転領域に加えて、更に均質燃焼モード運転で本来低オクタン価ガソリンで運転すべき領域においても高オクタン価ガソリンによる運転を行う。
【００４９】
すなわち、本実施形態では燃料消費量バランス調整のために高オクタン価ガソリンをの消費量を増大すべき場合には、図４に斜線で示す領域、つまり均質燃焼モード運転の全領域（及び成層燃焼モード運転では切換判定値（Ａ線）より負荷が高い領域）で高オクタン価ガソリンでの運転を行う。この場合、成層燃焼モード運転では、高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンを使用する運転領域は示すように、均質燃焼モードでは通常時（図３）と同じに維持される。
これにより、機関が高オクタン価ガソリンで運転される領域が大幅に拡大され、高オクタン価ガソリンの消費量が低オクタン価ガソリンの消費量に較べて大きく増大する。従って、燃料消費量バランス調整のために高オクタン価ガソリンの消費量を増大すべき場合にも、成層燃焼モードにおける燃焼の悪化を生じることなく短時間でバランス調整を行うことが可能となる。
【００５０】
上記は、燃料消費量バランス調整のために高オクタン価ガソリンの消費量を増大すべき場合の操作について説明したが、実際の運転では高オクタン価ガソリンを消費する運転（高負荷運転）が長時間継続して、逆に高オクタン価ガソリンのタンク内残量が減少してしまう場合がある。
このような場合には、燃料消費量バランスを調整するために低オクタン価ガソリンの消費量を高オクタン価ガソリンに較べて増大する必要が生じる。このような場合には、本実施形態では図３の燃料切換負荷判定値を増大させることにより低オクタン価ガソリンでの運転頻度を増大するようにしている。
【００５１】
図５は、燃料消費量バランス調整のために低オクタン価ガソリン消費量を増大すべき場合の燃料切換負荷判定値を示す図である。図５において、線Ａ′は燃料消費量バランス調整のために低オクタン価ガソリン消費量を増大すべき場合の各回転数における燃料切換負荷判定値を、線Ａは、通常の運転時（図３の場合）の燃料切換負荷判定値を示している。
【００５２】
図５に示すように、燃料消費量バランス調整のために低オクタン価ガソリン消費量を増大すべき場合には、燃料切換負荷判定値Ａ′線は、通常の判定値Ａ線に較べて高負荷側に平行移動した形になっており、低オクタン価ガソリンを使用する運転の頻度が大幅に増大する。
なお、燃料切換負荷判定値をＡ線からＡ′線に上昇させた結果、本来高オクタン価ガソリンで運転すべき比較的負荷の高い領域で低オクタン価燃料での運転が行われるようになるため、ノックが発生しやすくなる。このため、本実施形態では、燃料切換判定値をＡ′線に移動させた場合には機関の各気筒の実圧縮比を低下させてノックの発生を防止するようにしている。
また、逆に図４の斜線で示すように均質燃焼モード運転領域を拡大してでも高オクタン価ガソリンの消費量を増大させたい場合には、図５における燃料切換負荷判定値は通常時の線Ａから線Ａ′′のように低負荷側に平行移動させ、高オクタン価ガソリンを使用する運転の頻度を更に増大させることも可能である。
【００５３】
前述したように、本実施形態の機関１００は機関運転中に各気筒の吸排気弁のバルブタイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１００ａを備えている。本実施形態では、可変バルブタイミング機構１００ａにより各気筒の吸気弁のバルブタイミングを変更することにより実圧縮比を低下させる。すなわち、本実施形態では、図５に示したように通常高オクタン価ガソリンを用いて運転すべき領域で低オクタン価ガソリンを使用する場合に、ＥＣＵ３０は可変バルブタイミング機構１００ａを操作して各気筒の吸気弁の開閉タイミングを遅角させる。これにより、気筒の実際の吸気行程（吸気弁が開弁してからピストンが下死点に到達するまでの期間）が短くなり気筒に充填される空気量が低減するとともに、下死点通過後吸気弁が閉弁するまでに吸気弁を通じて気筒内の吸気が排出されるようになる。従って、吸気弁の開閉タイミングを遅角させることにより実際に気筒内で圧縮される吸気の量が低減され、気筒の実圧縮比が低下する。
【００５４】
通常、ノック発生を防止するためには機関点火時期を遅角することが行われる。しかし、点火時期の遅角は燃焼に与える影響が比較的大きく機関性能の低下や排気ガス性状の悪化を生じやすい。一方、本実施形態のように点火時期を通常に維持したまま気筒実圧縮比を低下させる場合には燃焼に対する影響が少なく、機関性能の低下や排気ガス性状の悪化を生じにくい。
このため、燃料消費量バランス調整のために、通常高オクタン価ガソリンで運転すべき領域で低オクタン価ガソリンを使用する場合に機関の実圧縮比を低下させることにより、機関性能の低下や排気ガス性状の悪化を生じることなく低オクタン価ガソリンでの運転が可能となる。
【００５５】
次に、上記した燃料消費量バランスの調整を実施すべき場合について説明する。本実施形態では燃料消費量バランスの調整を実施すべきか否かは、例えば、燃料タンク１１、１３内の燃料残量に基づいて判断する。すなわち、ＥＣＵ３０は、燃料タンク１１、１３に設けた液面センサ（図示せず）の出力に基づいて、それぞれのタンク内の燃料の残量を算出する。そして、一方の燃料（例えば高オクタン価ガソリン）のタンク内残量が所定値以下になった場合、または、一方の燃料（例えば高オクタン価ガソリン）のタンク内残量が他方の燃料（例えば低オクタン価ガソリン）のタンク内残量より所定値以上少なくなった場合には、他方の燃料（例えば低オクタン価ガソリン）の消費量を増大することにより燃料消費量バランスを調整する。
【００５６】
また図１には示していないが、前述の特開２００１−５００７０号公報に記載したように、車上に搭載した分留装置などにより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留してそれぞれのタンク１１、１３に貯留するような燃料供給装置では、一方の燃料（例えば低オクタン価ガソリン）を生成しようとすると必ず他方の燃料（例えば高オクタン価ガソリン）が生成されてしまう。このため、一方の燃料（例えば低オクタン価ガソリン）の消費量に較べて他方の燃料（例えば高オクタン価ガソリン）の消費量が少ないような場合には、一方の燃料（低オクタン価ガソリン）のタンク内残量が低下していなくても、他方の燃料（高オクタン価ガソリン）のタンク内残量が増大してしまい、タンクの上限容量に到達してしまう場合がある。
【００５７】
このような場合にも、上記他方の燃料（高オクタン価ガソリン）のタンク内残量を低減するために、他方の燃料（高オクタン価ガソリン）の消費量を増大する燃料消費量のバランス調整が実施される。
また、上記実施携帯では切換負荷判定値（図３、図４のＡ線、図５のＡ′線）を境に負荷が大きい側では高オクタン価ガソリンのみ、小さい側では低オクタン価ガソリンのみを機関に供給している。しかし、高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとの混合燃料を機関に供給し、上記負荷判定値を境にして両方の燃料の混合比を変えることにより、全体としての燃料オクタン価を変化させるようにすることも可能である。例えば、この場合には負荷判定値より負荷が大きい場合には機関に供給する燃料中の高オクタン価ガソリンの割合を増大させ全体としてオクタン価の高い燃料を機関に供給し、逆に負荷判定値より負荷が小さい場合には、供給燃料中の低オクタン価ガソリンの割合を増大させ、全体としてオクタン価の低い燃料を機関に供給するようにしても良い。
【００５８】
次に本発明の別の実施形態について説明する。
図４、図５で説明した実施形態では、燃料消費量バランスを調整する際に、燃料切換負荷判定値（図３、Ａ線）を変更（図４）または移動（図５）させることにより、必要とされる側の燃料の消費量増大を得ている。これに対して、本実施形態では、燃料切換負荷判定値（図３、Ａ線）は固定したままで燃料消費量バランスの調整を行う。
【００５９】
図６は、図３と同じ燃料切換負荷判定値（Ａ線）を示す図である。今、機関が図６のＩ点で運転されていたとする。この場合、Ｉ点はＡ線より低負荷側（下側）であるため機関は低オクタン価ガソリンで運転されている。この状態から運転者がアクセルペダルを踏込んで加速すると、運転点は図６の線Ｉ−ＩＩ上を通って移動し、最終的には図６のＩＩ点に到達する。
この場合、運転点が図６のＩ−ＩＩ線とＡ線との交点（図６、Ａ１点）を通過したときに低オクタン価ガソリンから高オクタン価ガソリンへの切換が行われることになる。
【００６０】
本実施形態では、機関の運転状態が変化して運転点が燃料切換負荷判定値（Ａ線）を横切ることが予想される場合には、実際に運転点がＡ線に到達する前に予め燃料を切換えて運転することにより燃料消費量バランスを調整する。すなわち、例えば図６のＩ点で運転中に加速が開始され、運転状態が切換判定値（Ａ線）を越えてＩＩ点に移行すると予測される場合には、予めＡ線より低い負荷（例えば図６のａ線）に運転点が到達したときに低オクタン価ガソリンから高オクタン価ガソリンへの切換を行う。
これにより、高オクタン価ガソリンで機関が運転される機会が増大するため、燃料消費量のバランスを調整する際に高オクタン価ガソリンの消費量を増大することが可能となる。
【００６１】
なお、実際に運転点がＡ線を横切る以前にａ線で低オクタン価ガソリンから高オクタン価ガソリンへの燃料切換を行っておくことには別の利点もある。
すなわち、実際にはＡ１点到達時までは機関は低オクタン価ガソリンで運転されており燃料噴射弁内の燃料通路には低オクタン価ガソリンが充満している。このため、加速時等の負荷増大時にＡ１点で低オクタン価ガソリンから高オクタン価ガソリンへの切換を行った場合には、実際に高オクタン価ガソリンが燃料噴射弁から噴射されるようになるまでに遅れ時間が生じ、実際には高オクタン価ガソリンで運転されるべき領域で機関が過渡的に低オクタン価ガソリンで運転される状態が生じることになり、ノックなどが発生する場合がある。従って、運転点がＡ線を横切って高負荷側に移行すると予測される際に、Ａ線より低い負荷のａ線到達時に予め燃料を高オクタン価ガソリンに切換えておくことにより、燃料消費量バランスの調整の他に、加速時のノックの発生を防止することが可能となる副次的効果を得ることができる。
【００６２】
なお、運転状態の移行の予測は機関回転数ＮＥと運転者のアクセルペダルの操作量（アクセル開度）と操作速度とに基づいて判断する。すなわち、あるアクセル開度と回転数で機関が運転されていた場合、運転者がある速度以上でアクセルペダルを踏込んだ場合には、機関負荷が増大して運転状態が燃料切換判定値（Ａ線）を越えて変化すると予想することができる。本実施形態では、アクセル開度が変化したときに、その変化速度（微分値）がそのときのアクセル開度と機関回転数とから定まる判定値を越えた場合には、運転状態が燃料切換判定値を越えて変化すると予想して運転状態が図６のＡ線より低負荷側のａ線に到達したときに低オクタン価ガソリンから高オクタン価ガソリンへの切換を実施する。これにより、高オクタン価ガソリンでの運転頻度が高くなり高オクタン価ガソリンの消費量が増大するとともに、実際に運転状態が高負荷側に移行した場合に燃料の切換に遅れが生じることが防止される。
【００６３】
なお、上記は燃料消費量バランス調整のために高オクタン価ガソリンの消費量を増大すべき場合について説明したが、逆に燃料消費量バランス調整のために低オクタン価ガソリンの消費量を増大すべき場合には、逆の操作により実際に機関の運転状態がＡ線の下部に移行する前に高オクタン価ガソリンから低オクタン価ガソリンに切換えるようにしてもよい。しかし、この場合には実際に高負荷運転されている領域で機関に低オクタン価ガソリンが供給される場合が生じるため、ノックが発生するおそれがある。
【００６４】
そこで、上記の予測による燃料の切換は負荷が増大すると予測される場合のみ、すなわち低オクタン価ガソリンから高オクタン価ガソリンへの燃料切換の場合にのみ行うようにしてもよい。この場合、低オクタン価ガソリンから高オクタン価ガソリンへの燃料切換時に燃料切換の遅れにより過渡的に、本来低オクタン価ガソリンで運転されるべき負荷領域で高オクタン価ガソリンでの運転が行われる場合が生じるが、この方向の燃料切換が生じるのは高負荷運転から低負荷運転への移行であり、直前まで高負荷運転が行われており燃焼室温度も高くなっており、急激に低オクタン価燃料への切換を行うと過早着火によるノックが発生する場合がある。従って、高オクタン価ガソリンから低オクタン価ガソリンへの切換には、むしろ遅れ時間が生じたほうが好ましい場合もある。
なお、燃料消費量バランス調整のために高オクタン価ガソリンから低オクタン価ガソリンへの切換を運転状態の移行を予測して実施する場合には、バルブタイミングの変更による実圧縮比の低減などを併用してノックの発生を防止することが好ましい。
【００６５】
次に本発明の別の実施形態について説明する。
本実施形態では、図４、図５の実施形態と同様に、燃料消費量バランスを調整する際には燃料切換負荷判定値（Ａ線）を移動させて、消費量増大が必要とされる側の燃料での運転が行われる機会を増大することにより、燃料消費量のバランスを調整する。
しかし、図５の実施形態では切換負荷判定値（Ａ線）の移動幅は固定（Ａ′線）されており、そのため消費量増大が必要とされる側の燃料での運転頻度の増大も常時ほぼ一定になっている。これに対して、本実施形態では燃料消費量バランス調整のために一方の燃料の消費量を増大すべき場合には、その消費量増大要求の程度に応じて切換負荷判定値を移動させ、消費量を増大すべき側の燃料での運転が行われる頻度を必要に応じて変更するようにしている。
【００６６】
図７は、本実施形態の燃料切換負荷判定値の設定を説明する図３と同様な図である。本実施形態においても、通常運転時（すなわち、燃料消費量バランスを調整する必要がない場合）には、燃料切換負荷判定値は図３と同一に設定されている（Ａ線）。
例えば図１の例において低オクタン価ガソリンの残量が低下したために、高オクタン価ガソリンの消費量を増大して燃料消費バランスを調整する必要が生じた場合について考える。
【００６７】
この場合、燃料切換負荷判定値（Ａ線）を低負荷側に移動させれば、それに応じて機関が高オクタン価ガソリンで運転される頻度が増大するため、高オクタン価ガソリンの消費量が増大する。また、この場合には切換負荷判定値を低く設定すればするほど高オクタン価ガソリンでの運転頻度が増大し高オクタン価ガソリンの消費量の増大幅が大きくなる。そこで、本実施形態では高オクタン価ガソリンの消費量増大要求の程度に応じて燃料切換負荷判定値の移動幅を決定するようにしている。
例えば、高オクタン価ガソリンの消費量増大要求が非常に大きい場合、すなわち低オクタン価ガソリンのタンク内残量が極めて少量になった場合等には、燃料切換負荷判定値は図７にａ１線で示すように、通常の値（Ａ線）から大きく低下される。これにより、機関が高オクタン価ガソリンで運転される機会が大幅に増大するため、短時間で高オクタン価ガソリンの消費量は大幅に増大するようになる。
【００６８】
一方、高オクタン価ガソリンの消費量増大要求が比較的小さい場合、すなわち低オクタンガソリンのタンク内残量が比較的多い場合等には、燃料切換負荷判定値は図７にａ２線で示すように通常の値（Ａ）線に比較的近い位置に設定される。これにより、通常の運転に近い状態で運転を行い、機関の運転状態を大幅に変えることなく高オクタン価ガソリンでの運転の機会を増大し、燃料消費量バランスを調整することが可能となる。
なお、本実施形態では、例えば図１のように高オクタン価ガソリン用サブタンク１１と低オクタン価ガソリン用サブタンク１３とを有し、外部からこれらのサブタンクにそれぞれのガソリンを補給するような場合には、低オクタン価ガソリン用サブタンク１３内の液面レベルが低いほど、または高オクタン価ガソリン用サブタンク１１内の液面レベルと低オクタン価ガソリン用サブタンク１３内の液面レベルの差が大きいほど高オクタン価ガソリンの消費量増大要求は大きくなる。また、前述の特開２００１−５００７０号のように車上に搭載した分留装置等により両方のガソリンを生成する場合には、高オクタン価ガソリンサブタンク１１のレベルが高いほど消費量増大要求が大きくなる。本実施形態では、ＥＣＵ３０はそれぞれのサブタンクに設けた液面レベルセンサによりタンク内液面レベルを検出し、液面レベルに応じて予め設定された関係に基づいて燃料切換負荷判定値を設定する。
【００６９】
また、本実施形態では燃料消費量バランス調整のために低オクタン価ガソリンの消費量を増大すべき場合にも、同様に図７にｂ１、ｂ２線で示すように低オクタン価ガソリンの消費量の増大要求の程度に応じて燃料切換負荷判定値を設定するが、この場合にはノックの発生を防止するために、バルブタイミングの変更による実圧縮比の低減を併用することが好ましい。
【００７０】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との両方を運転状態に応じて機関に供給する場合に、機関性能や排気性状の大幅な悪化を生じることなく有効に両方の燃料の消費量のバランスを調整することが可能となる共通の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料供給装置を車両用内燃機関に適用した場合の実施形態の概略構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の燃料供給装置のデュアルデリバリパイプと燃料噴射弁の燃料供給機構の構成を示す断面図である。
【図３】図１の内燃機関の高オクタン価ガソリンと低オクタン価ガソリンとを使用する運転を行う領域の設定を示す図である。
【図４】燃料消費量バランス調整のために高オクタン価ガソリン消費量を増大すべき場合の燃料切換負荷判定値の設定を説明する図である。
【図５】燃料消費量バランス調整のために低オクタン価ガソリン消費量を増大すべき場合の燃料切換負荷判定値の設定を説明する図である。
【図６】燃料消費量バランス調整のために一方の燃料消費量を増大する場合の燃料切換負荷判定値の設定の別の実施形態を示す図である。
【図７】燃料消費量バランス調整のために一方の燃料消費量を増大する場合の燃料切換負荷判定値の設定の別の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１１、１３…サブ燃料タンク
２０…デュアルデリバリパイプ
２１、２３…高圧燃料ポンプ
１００…内燃機関本体
１１０…燃料噴射弁
【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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