(57)【要約】【課題】複数種類の燃料間の噴射比率が変化する内燃機関に適した燃料貯留装置を提供する。【解決手段】複数種類の燃料Ｆ１、Ｆ２をそれらの間の噴射比率を変化させつつ噴射する内燃機関１に適用される燃料貯留装置７Ａにおいて、複数種類の燃料Ｆ、Ｆ２を互いに分けて収容できるよう内部が隔壁１１にて複数の貯留室１２、１３に区分された燃料タンク１０を設ける。複数の貯留室１２、１３間の容積比が変化するように隔壁１１の少なくとも一部を変位可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の燃料をそれらの間の噴射比率を変化させつつ噴射する内燃機関に適用される燃料貯留装置であって、
前記複数種類の燃料を互いに分けて収容できるよう内部が隔壁にて複数の貯留室に区分された燃料タンクを具備し、前記複数の貯留室間の容積比が変化するように前記隔壁の少なくとも一部を変位可能としたことを特徴とする内燃機関の燃料貯留装置。
【請求項２】
前記隔壁が、前記複数の貯留室の燃料量に関わりなく一定形状を保持する剛性を備えた剛体隔壁とされ、前記容積比が変化するように前記剛体隔壁を移動させる隔壁移動装置を備えることにより、前記隔壁を変位可能としたことを特徴とする請求項１に記載の燃料貯留装置。
【請求項３】
前記複数種類の燃料間における給油後の燃料消費割合を推定するために必要な情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記給油後の燃料消費割合を推定する燃料消費割合推定手段と、
給油に先立って、推定された燃料消費割合と前記容積比とが一致する位置に前記剛体隔壁が移動するように前記隔壁移動装置の動作を制御する隔壁位置制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の燃料貯留装置。
【請求項４】
前記隔壁が、前記複数の貯留室の燃料量に関わりなく一定形状を保持する剛性を備えた剛体隔壁とされ、前記容積比が変化するように前記剛体隔壁を変位可能に支持する可変支持機構を備えることにより、前記隔壁を変位可能としたことを特徴とする請求項１に記載の燃料貯留装置。
【請求項５】
前記複数種類の燃料間における給油後の燃料消費割合を推定するために必要な情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記給油後の燃料消費割合を推定する燃料消費割合推定手段と、
給油に先立って、推定された燃料消費割合を前記複数種類の燃料間における給油割合としてユーザに指示する給油割合指示手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４に記載の燃料貯留装置。
【請求項６】
前記情報取得手段は、給油前の所定期間における前記複数種類の燃料のそれぞれの消費量に相関する物理量を前記必要な情報として取得し、
前記燃料消費割合推定手段は、前記情報取得手段が取得した物理量に基づいて前記所定期間における前記燃料の消費割合を算出し、算出された消費割合に基づいて給油後の燃料消費割合を推定する、
ことを特徴とする請求項３又は５に記載の燃料貯留装置。
【請求項７】
前記情報取得手段は、前記消費量に相関する物理量として、前記複数の貯留室に収容されている燃料の液面位置の前記所定期間内における変化量と、前記剛体隔壁の位置とを取得する、ことを特徴とする請求項６に記載の燃料貯留装置。
【請求項８】
前記情報取得手段は、前記消費量に相関する物理量として、前記剛体隔壁を挟んで該剛体隔壁の移動方向に離れた複数の重量検出位置のそれぞれにて検出される燃料タンクの重量の前記所定期間内における変化量と、前記剛体隔壁の位置とを取得する、ことを特徴とする請求項６に記載の燃料貯留装置。
【請求項９】
前記隔壁が、前記複数の貯留室の燃料量の差に応じて前記容積比が変化するように弾性変形可能な弾性体隔壁とされることにより、前記隔壁を変位可能としたことを特徴とする請求項１に記載の燃料貯留装置。
【請求項１０】
前記複数種類の燃料間における給油後の燃料消費割合を推定するために必要な情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記給油後の燃料消費割合を推定する燃料消費割合推定手段と、
給油に先立って、推定された燃料消費割合を前記複数種類の燃料間における給油割合としてユーザに指示する給油割合指示手段と、
を備えたことを特徴とする請求項９に記載の燃料貯留装置。
【請求項１１】
前記情報取得手段は、ユーザによる給油後の走行モードの入力を受け付ける走行モード入力手段を具備し、
前記燃料消費割合推定手段は、前記走行モード入力手段に入力された走行モードと燃料消費割合とを予め対応付けたデータに基づいて、前記給油後の燃料消費割合を推定する、
ことを特徴とする請求項３、５又は１０のいずれか一項に記載の燃料貯留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の燃料のそれぞれを互いに異なる貯留室に収容する内燃機関の燃料貯留装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料貯留装置として、燃料の貯留室の容積を変更可能とした装置が知られている（特許文献１、２参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献３〜５が存在する。但し、これらの燃料貯留装置はいずれも単一種類の燃料を貯留するものである。
【特許文献１】特開平０７−２９３３６６号公報
【特許文献２】特開２００２−０５４７９４号公報
【特許文献３】特開平０１−０１６４２６号公報
【特許文献４】特開平１１−０３４６７５号公報
【特許文献５】特開２００３−２９１６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、ＧＴＬと軽油のように、互いに異なる２種類の燃料を車両の走行モードに応じた最適な比率で噴射する内燃機関が検討されている。このような内燃機関に適用される燃料貯留装置は、燃料毎に独立した複数の貯留室を備えている必要がある。しかし、上記の内燃機関では、燃料の噴射比率が変化するため、燃料間の消費割合が一定とならない。従って、燃料の貯留室間の容積比が一定に固定されていると、それぞれの貯留室が空になる時期に無視し得ない偏りが生じる。一方の燃料が尽きれば燃料の噴射比率を最適化することが不可能となり、これを避けるには燃料残量が少なくなる毎に燃料を補給する必要が生じるため、給油回数が顕著に増加する。消費割合が低い燃料に関しては、その残量が車両の負荷となり、燃費にも好ましくない影響が及ぶ。
【０００４】
そこで、本発明は、複数種類の燃料間の噴射比率が変化する内燃機関に適した燃料貯留装置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】
【０００５】
本発明は、複数種類の燃料をそれらの間の噴射比率を変化させつつ噴射する内燃機関に適用される燃料貯留装置であって、前記複数種類の燃料を互いに分けて収容できるよう内部が隔壁にて複数の貯留室に区分された燃料タンクを具備し、前記複数の貯留室間の容積比が変化するように前記隔壁の少なくとも一部を変位可能としたことにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００６】
本発明の燃料貯留装置によれば、燃料タンクの隔壁の少なくとも一部が変位することにより、複数の貯留室間の容積比が変化するため、燃料消費割合が一定でない場合でも、給油後に予想される燃料の消費割合に応じた比率で各貯留室に燃料を収容することができる。それにより、各貯留室の燃料が尽きる時期を概略一致させてそれぞれの燃料の給油時期を一致させ、一部の燃料が十分に残っていても他の燃料が残り少なくなって給油を余儀なくされるおそれを排除することが可能となる。
【０００７】
本発明の燃料貯留装置の一形態においては、前記隔壁が、前記複数の貯留室の燃料量に関わりなく一定形状を保持する剛性を備えた剛体隔壁とされてもよい。この場合、前記容積比が変化するように前記剛体隔壁を移動させる隔壁移動装置を備えることにより、前記隔壁を変位可能としてもよい（請求項２）。この形態によれば、隔壁移動装置を利用して剛体隔壁を移動させることにより、隔壁の全体を変位させて貯留室間の容積比を変化させることができる。
【０００８】
隔壁移動装置を設けた形態においては、前記複数種類の燃料間における給油後の燃料消費割合を推定するために必要な情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記給油後の燃料消費割合を推定する燃料消費割合推定手段と、給油に先立って、推定された燃料消費割合と前記容積比とが一致する位置に前記剛体隔壁が移動するように前記隔壁移動装置の動作を制御する隔壁位置制御手段と、をさらに備えてもよい（請求項３）。この場合、給油後の燃料消費割合が推定され、その推定結果と容積比とが一致するように、給油に先立って剛体隔壁の位置が制御される。よって、剛体隔壁が移動した後の各貯留室に対して満タン状態まで給油することにより、給油後の燃料の消費割合に適した比率で複数種類の燃料を燃料タンクに収容することができる。
【０００９】
本発明の燃料貯留装置の他の形態においては、前記隔壁が、前記複数の貯留室の燃料量に関わりなく一定形状を保持する剛性を備えた剛体隔壁とされ、かつ前記容積比が変化するように前記剛体隔壁を変位可能に支持する可変支持機構を備えてもよい（請求項４）。この形態によれば、給油後に予想される燃料の消費割合に応じた比率で各貯留室に燃料を給油すれば、その比率に応じた容積比が実現されるように剛体隔壁が変位してそれらの燃料が貯留室のそれぞれに確実に収容される。隔壁が剛体隔壁であるため、剛体隔壁の位置さえ判れば、燃料の消費量に相関する液面位置、あるいは燃料タンクの重量といった物理量を検出することにより、燃料の消費量を比較的正確に検出することができる利点がある。
【００１０】
剛体隔壁を可変支持機構にて支持する場合においては、前記複数種類の燃料間における給油後の燃料消費割合を推定するために必要な情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記給油後の燃料消費割合を推定する燃料消費割合推定手段と、給油に先立って、推定された燃料消費割合を前記複数種類の燃料間における給油割合としてユーザに指示する給油割合指示手段とをさらに備えてもよい（請求項５）。この形態によれば、給油後の燃料消費割合の推定結果に従って給油割合が指示されるので、ユーザが自ら燃料の給油量を決定する場合において、有効な判断材料をユーザに与えることができる。
【００１１】
燃料消費割合推定手段を備えた燃料貯留装置の一形態において、前記情報取得手段は、給油前の所定期間における前記複数種類の燃料のそれぞれの消費量に相関する物理量を前記必要な情報として取得し、前記燃料消費割合推定手段は、前記情報取得手段が取得した物理量に基づいて前記所定期間における前記燃料の消費割合を算出し、算出された消費割合に基づいて給油後の燃料消費割合を推定する、ものとしてもよい（請求項６）。給油前の所定期間（一例として前回の給油時から今回の給油時までの期間）における各燃料の消費量を算出することにより、給油前の燃料消費割合の実績を把握し、その実績を給油後の燃料消費割合の推定に反映させることが可能となる。これにより、給油後の燃料消費割合に関する推定精度を高めることができる。
【００１２】
さらに、前記情報取得手段は、前記消費量に相関する物理量として、前記複数の貯留室に収容されている燃料の液面位置の前記所定期間内における変化量と、前記剛体隔壁の位置とを取得してもよい（請求項７）。あるいは、前記情報取得手段は、前記消費量に相関する物理量として、前記剛体隔壁を挟んで該剛体隔壁の移動方向に離れた複数の重量検出位置のそれぞれにて検出される燃料タンクの重量の前記所定期間内における変化量と、前記剛体隔壁の位置とを取得してもよい（請求項８）。前者によれば、液面位置の変化量と隔壁位置とから、各貯留室の燃料の消費量（体積）を求めることができる。一方、後者によれば、重量の変化量と剛体隔壁の位置とを手掛かりとして、燃料タンクの重心の回りのモーメントの釣り合いに着目することにより、各燃料が所定期間内に消費された重量を求めることができる。それらの消費重量と燃料の密度とから各貯留室の燃料の消費量（体積）を求めることができる。
【００１３】
本発明の燃料貯留装置のさらに他の形態においては、前記隔壁が、前記複数の貯留室の燃料量の差に応じて前記容積比が変化するように弾性変形可能な弾性体隔壁であってもよい（請求項９）。弾性体隔壁とした場合には、貯留室のそれぞれに給油される燃料量に応じて隔壁が弾性変形することにより、隔壁の一部が変位して貯留室間の容積比も変化する。これにより、給油後に予想される燃料の消費割合に応じた量の燃料を貯留室のそれぞれに収容することができる。弾性体隔壁が自ら変位するため、剛体隔壁を利用する場合と比較して構成が簡素化される。
【００１４】
弾性体隔壁を利用する形態においては、前記複数種類の燃料間における給油後の燃料消費割合を推定するために必要な情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、前記給油後の燃料消費割合を推定する燃料消費割合推定手段と、給油に先立って、推定された燃料消費割合を前記複数種類の燃料間における給油割合としてユーザに指示する給油割合指示手段と、を備えてもよい（請求項１０）。この形態によれば、給油後の燃料消費割合の推定結果に従って給油割合が指示されるので、ユーザに対して燃料の給油量を決定するために有効な判断材料を与えることができる。
【００１５】
上述した情報取得手段は、ユーザによる給油後の走行モードの入力を受け付ける走行モード入力手段を具備し、前記燃料消費割合推定手段は、前記走行モード入力手段に入力された走行モードと燃料消費割合とを予め対応付けたデータに基づいて、前記給油後の燃料消費割合を推定する、ものとしてもよい（請求項１１）。この形態によれば、ユーザが給油後の走行モードを指定すれば、その走行モードに適した燃料消費割合が推定される。これにより、給油の前後で走行モードが明確に変化する場合でも、給油後の燃料消費割合を比較的正確に推定して、給油後の走行モードに適した比率で燃料を貯留室に収容することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上に説明したように、本発明の燃料貯留装置によれば、給油後に予想される燃料の消費割合に応じた比率で各貯留室に燃料を収容することが可能となるため、各貯留室の燃料が尽きる時期を概略一致させてそれぞれの燃料の給油時期を一致させ、一部の燃料が十分に残っていても他の燃料が残り少なくなって給油を余儀なくされるおそれを排除することができる。これにより、給油回数を一種類の燃料のみ貯留する場合と同等に抑えることができ、消費割合が相対的低い燃料の残量が車両に無駄な負荷を与えるおそれもない等、複数種類の燃料間の噴射比率が変化する内燃機関に適した燃料貯留装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１の形態］
図１は本発明の燃料貯留装置を、内燃機関としてのディーゼルエンジン（以下エンジンと略称することがある。）１に適用した第１の形態を示す。エンジン１は車両に走行用駆動源として搭載される。エンジン１には、複数（一例として４つ）のシリンダ２と、各シリンダ２の内部に燃料を噴射する第１噴射弁３及び第２噴射弁４とが設けられている。第１噴射弁３は第１コモンレール５と接続され、第２噴射弁４は第２コモンレール６と接続されている。第１コモンレール５には、燃料貯留装置７Ａから汲み上げられて第１燃料ポンプ８で加圧された高圧の第１の燃料Ｆ１が蓄えられ、第２コモンレール６には燃料貯留装置７Ａから汲み上げられて第２燃料ポンプ９で加圧された高圧の第２の燃料Ｆ２が蓄えられている。コモンレール５、６に蓄えられた燃料は、噴射弁３、４のそれぞれの開弁動作に応じてシリンダ２に噴射される。
【００１８】
燃料貯留装置７Ａは燃料タンク１０を備えている。燃料タンク１０の内部は、剛性を有する剛体隔壁１１によって第１貯留室１２と第２貯留室１３とに仕切られている。第１貯留室１２には第１の燃料Ｆ１が、第２貯留室１３には第２の燃料Ｆ２がそれぞれ収容される。第１の燃料Ｆ１と第２の燃料Ｆ２とは互いに種類が異なる。一例として、第１の燃料Ｆ１はＧＴＬ（Ｇａｓ  Ｔｏ  Ｌｉｑｕｉｄｓの略称）燃料であり、第２の燃料Ｆ２は軽油である。剛体隔壁１１は、貯留室１２、１３にそれぞれ蓄えられる燃料Ｆ１、Ｆ２の量に関わりなく一定形状を保持できる範囲の剛性を有している。剛体隔壁１１の存在により、第１貯留室１２と第２貯留室１３との間は燃料の流通が不可能であり、燃料タンク１０内で第１の燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２とが混ざり合うことはない。貯留室１２、１３の間の容積比を可変とするため、剛体隔壁１１は燃料タンク１０の左右方向に全体として変位可能に設けられている。燃料タンク１０の左右方向は、車両が水平面上にあるときの水平方向に一致する。
【００１９】
さらに、燃料貯留装置７Ａには、剛体隔壁１１を移動させる隔壁移動装置１４が設けられている。隔壁移動装置１４は、例えば駆動源としての電動モータ１４ａとそのモータ１４ａの回転運動を剛体隔壁１１の左右方向の往復運動に変換する運動変換機構１４ｂとを組み合わせた構成を備えている。運動変換機構１４ｂには、例えば送りねじ機構、リンク機構等を利用することができる。さらに、燃料貯留装置７Ａには、剛体隔壁１１の左右方向の位置を検出する位置センサ１５と、貯留室１２、１３に収容された燃料の液面位置を検出するフロートセンサ１６Ａ、１６Ｂとが設けられている。
【００２０】
隔壁移動装置１４の動作、言い換えれば剛体隔壁１１の位置はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１８によって制御される。ＥＣＵ１８は、エンジン１の運転状態に影響する第１噴射弁３、第２噴射弁４、サプライポンプ８、９等の制御対象装置を操作することにより、エンジン１を目標とする運転状態に制御するコンピュータユニットである。ＥＣＵ１８には、エンジン１の現在の運転状態を判別するためのセンサとして、クランク角センサ、エアフローメータ等の各種のセンサが接続されるが、それらの図示は省略した。上述した位置センサ１５、フロートセンサ１６Ａ、１６ＢもＥＣＵ１８に接続されている。さらに、ＥＣＵ１８は、エンジン１の運転状態に関する制御の一種として、第１噴射弁３及び第２噴射弁４からの燃料Ｆ１、Ｆ２の噴射比率（一回の燃焼に対する燃料噴射量の比率）を、エンジン１の運転状態に応じた最適値に制御する処理を実行する。各シリンダ２に対する第１の燃料Ｆ１と第２の燃料Ｆ２との噴射比率は、噴射弁３、４の開弁期間（オンデューティー比）の比率に応じて定まる。
【００２１】
燃料Ｆ１、Ｆ２の噴射比率が変更される結果、第１の燃料Ｆ１と第２の燃料Ｆ２との間の消費割合（所定時間当りの燃料消費量の比率）もエンジン１の運転状態、あるいは車両の走行状態に応じて変化する。従って、貯留室１２、１３の容積比が一定に固定されていると、貯留室１２、１３のそれぞれが空になる時期に比較的大きな偏りが生じるおそれがある。一方の燃料のみが尽きた後は最適な噴射比率を得ることが不可能となり、これを回避するにはいずれの燃料も尽きないように頻繁に給油する必要が生じる。つまり、いずれか一方の燃料が残り少なくなれば、他方の燃料が十分に残っていても給油する必要がある。このような不都合を回避するため、ＥＣＵ１８は、剛体隔壁１１が燃料の消費割合に応じた最適位置に移動するように隔壁移動装置１４の動作を制御する。
【００２２】
剛体隔壁１１の位置を制御するため、ＥＣＵ１８には、走行モード入力部１９が接続されている。走行モード入力部１９は、ユーザが給油後の走行モードを入力するための走行モード入力手段に相当する。走行モードは、高速道路の巡航、市街地の走行、渋滞路の走行といった幾つかの代表的な走行状態に区分して用意されている。また、ＥＣＵ１８のＲＯＭには、走行モード入力部１９にて指定可能な複数の走行モードのそれぞれに対応した剛体隔壁１１の制御目標位置を判別するためのデータが予め書き込まれている。そのデータは、一例として、走行モードと燃料の消費割合の標準値とを対応付けるテーブル形式で構成されている。例えば、走行モード毎に標準的な走行パターンが決定され、その走行パターンに従ってエンジン１の運転状態を制御したときの燃料の消費割合がベンチ適合試験やコンピュータシミュレーションによって取得され、その値が走行モードに対応した消費割合の標準値としてデータに格納される。
【００２３】
ＥＣＵ１８は、剛体隔壁１１の位置を最適位置に制御するために図２の隔壁位置制御ルーチンを実行する。その隔壁位置制御ルーチンの概要は、燃料の消費割合を把握し、得られた消費割合と貯留室１２、１３の容積比とが一致するように剛体隔壁１１の位置を制御するものである。例えば、第１の燃料Ｆ１と第２の燃料Ｆ２との消費割合が２：１であれば、第１貯留室１２の容積と第２貯留室１３の容積との比が２：１となるように剛体隔壁１１の位置が制御される。以下、図２のルーチンの詳細を説明する。なお、図２の隔壁位置制御ルーチンは燃料の給油時に実行される。給油時か否かは、例えばフューエルリッドを開くためのフューエルリッドオープナーの操作の有無によって判別すればよい。
【００２４】
図２の制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ１８は、まずステップＳ１で剛体隔壁１１の現在の位置を検出する。続くステップＳ２にて、ＥＣＵ１８は、走行モード入力部１９から走行モードが入力されたか否かを判別する。このとき、ドライバに対して映像、合成音声等を利用して走行モードの入力を促すことが望ましい。所定時間内に走行モードが入力されない場合、ＥＣＵ１８はステップＳ３に進んで貯留室１２、１３の燃料の液面位置をフロートセンサ１６Ａ、１６Ｂの出力に基づいて検出する。次のステップＳ４において、ＥＣＵ１８は、検出した液面位置に基づいて燃料の消費割合を算出する。消費割合の算出は、剛体隔壁１１の現在の位置と、貯留室１２、１３のそれぞれに燃料Ｆ１、Ｆ２を満タン状態まで蓄えたときの液面位置と現在の液面位置との差を求めることにより前回の給油時からの各燃料Ｆ１、Ｆ２の消費量を算出し、得られた消費量の比率を算出することにより行うことができる。但し、その場合には、毎回の給油時に貯留室１２、１３のそれぞれが満タン状態まで給油されることを前提とする。前回の給油時に満タン状態まで給油されなかった場合には、満タン時の液面位置に代えて、前回の給油完了時にフロートセンサ１６Ａ、１６Ｂが検出した液面位置を利用すればよい。消費割合の算出後、ＥＣＵ１８はステップＳ５に進み、算出された消費割合を燃料の消費見込割合として設定する。消費見込割合は、今回の給油後における燃料Ｆ１、Ｆ２の消費割合の予測値である。
【００２５】
一方、ステップＳ２において走行モードが入力された場合、ＥＣＵ１８はステップＳ６に進む。この場合、ＥＣＵ１８は、上述したデータを参照して、指定された走行モードに対応する燃料の消費割合を取得する。続くステップＳ７にて、ＥＣＵ１８は、取得した燃料の消費割合を消費見込割合として設定する。
【００２６】
ステップＳ５又はＳ７で燃料の消費見込割合を設定した後、ＥＣＵ１８はステップＳ８に進んで剛体隔壁１１の制御の目標位置を決定する。制御目標位置は、設定された消費見込割合と貯留室１２、１３間の容積比とが一致するときの剛体隔壁１１の位置である。続くステップＳ９にて、ＥＣＵ１８は、剛体隔壁１１を目標位置に移動させるように隔壁移動装置１４の動作を制御する。ステップＳ９にて剛体隔壁１１を目標位置まで移動させた後、ＥＣＵ１８は今回のルーチンを終了する。
【００２７】
以上の形態によれば、ステップＳ３、Ｓ４の処理により、前回の給油時から今回の給油時までの間における燃料の消費割合の実績値が消費見込割合として取得され、あるいはステップＳ６の処理により、走行モードに応じた消費割合の標準値が消費見込割合として取得される。そして、取得された消費見込割合と貯留室１２、１３の容積比とが一致するように剛体隔壁１１の位置が制御される。消費見込割合は前回の実績あるいは今回の給油後の走行モードに対応して変化するため、貯留室１２、１３が燃料Ｆ１、Ｆ２でそれぞれ満たされるように給油すれば、貯留室１２、１３の燃料Ｆ１、Ｆ２が尽きる時期は概略一致する。よって、燃料Ｆ１、Ｆ２の給油時期が一致し、一方の燃料が十分に残っていても他方の燃料が残り少なくなって給油を余儀なくされるおそれが排除される。これにより、給油回数を一種類の燃料のみ貯留する場合と同等に抑えることができる。消費割合が相対的低い燃料の残量が車両に無駄な負荷を与えるおそれもない。
【００２８】
以上の形態においては、ＥＣＵ１８が図２のステップＳ１で隔壁位置を検出し、ステップＳ３で液面位置を検出し、さらにステップＳ４で液面位置の変化量を求めることにより情報取得手段が実現され、ＥＣＵ１８がステップＳ４で燃料の消費量から消費割合を算出し、さらにステップＳ５で消費見込割合を設定することにより燃料消費割合推定手段が実現され、さらに、ＥＣＵ１８がステップＳ９で隔壁移動装置１４を制御することにより隔壁位置制御手段が実現される。また、ＥＣＵ１８が走行モード入力部１９からの走行モードを受け付けることによっても情報取得手段が実現され、さらに、ＥＣＵ１８がステップＳ６、Ｓ７の処理を実行することによっても燃料消費割合推定手段が実現される。
【００２９】
図３は、第１の形態の変形例を示している。この例では、フロートセンサ１６Ａ、１６Ｂに代え、貯留室１２、１３の燃料重量を検出するための重量検出手段としての重量センサ２０、２１が設けられている。重量センサ２０、２１は、燃料タンク１０の左右方向両端の検出位置Ｘ１、Ｘ２に配置されている。
【００３０】
図４は、重量センサ２０、２１を利用した場合の隔壁位置制御ルーチンを示すフローチャートである。図４の制御ルーチンは、図２の隔壁位置制御ルーチンのステップＳ３及びステップＳ４を、ステップＳ１１及びステップＳ１２に変更したものであり、その余の処理は図２の処理と同一である。図４の隔壁位置制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ１８は、ステップＳ２で走行モードが入力されないと判別した場合、ステップＳ１１に進んで重量センサ２０、２１の出力を参照して燃料タンク１０の両端の重量Ｗ１、Ｗ２を検出し、続くステップＳ１２にて、重量Ｗ１、Ｗ２に基づいて燃料の消費割合を算出する。消費割合の算出は以下のように計算される。
【００３１】
図３に示すように、燃料タンク１０の検出位置Ｘ２からタンク重心ＣＧまでの距離をＬＧ、検出位置Ｘ１から剛体隔壁１１までの距離をＬ１、剛体隔壁１１から検出位置Ｘ２までの距離をＬ２とすれば、検出位置Ｘ１を支点としたモーメントのつり合いは次式（１）で表現することができる。
【００３２】
【数１】
2009121385.tif 000003
【００３３】
第１貯留室１２に残留する燃料Ｆ１の重量をＷａ、第２貯留室１３に残留する燃料Ｆ２の重量をＷｂとすれば、重心ＣＧ回りのモーメントのつり合いは次式（２）で表現することができる。
【００３４】
【数２】
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【００３５】
検出位置Ｘ１、Ｘ２の重量Ｗ１、Ｗ２と、燃料重量Ｗａ、Ｗｂとの関係は次式（３）で表現することができる。なお、式（３）において、Ｗは燃料タンク１０の総重量である。また、Ｗｔは燃料タンク１０に燃料Ｆ１、Ｆ２のいずれもが入っていない時の燃料タンク１０の空重量である。
【００３６】
【数３】
2009121385.tif 000005
【００３７】
式（２）、（３）を連立させることにより、未知数は燃料重量Ｗａ、Ｗｂの２つとなり、燃料重量Ｗａ、Ｗｂを求めることができる。そして、得られた燃料重量Ｗａ、Ｗｂと、燃料Ｆ１、Ｆ２の密度とから、貯留室１２、１３に残留している燃料量を算出することができる。さらに、貯留室１２、１３を満タン状態としたときの燃料量と、今回算出された燃料量との差から、前回の給油時以降の貯留室１２、１３の燃料の消費量をそれぞれ求めることにより、貯留室１２、１３間の燃料の消費割合を算出することができる。なお、図２の例と同様に、この場合も、毎回の給油時に貯留室１２、１３のそれぞれが満タン状態まで給油されることを前提とする。前回の給油時に満タン状態まで給油されなかった場合には、満タン時の燃料量に代えて、前回の給油完了時に重量Ｗ１、Ｗ２を利用して燃料重量Ｗａ、Ｗｂを算出し、それらの重量Ｗａ、Ｗｂと、燃料Ｆ１、Ｆ２の密度と、剛体隔壁１１の位置とから貯留室１２、１３の燃料量を求めておけばよい。
【００３８】
図３及び図４の変形例においては、ＥＣＵ１８が図４のステップＳ１で隔壁位置を検出し、ステップＳ１１で重量を検出し、さらにステップＳ１２で前回の給油時から燃料の消費された重量を求めることにより情報取得手段が実現され、ＥＣＵ１８がステップＳ１２で燃料の消費割合を算出し、さらにステップＳ５で消費見込割合を設定することにより燃料消費割合推定手段が実現される。
【００３９】
［第２の形態］
次に、図５及び図６を参照して本発明の第２の形態を説明する。なお、図５及び図６において第１の形態と共通する構成要素には第１の形態と同一の参照符号を使用し、それらの詳細な説明は省略する。本形態の燃料貯留装置７Ｂでは、隔壁移動装置１４に代えて可変支持機構２２が設けられている。可変支持機構２２は、剛体隔壁１１を左右方向に位置変更可能に支持するものであるが、第１の形態の隔壁移動装置１４のように剛体隔壁１１の位置を自ら変化させる機能は有しない。すなわち、本形態では、剛体隔壁１１の位置を積極的に変化させるのではなく、受動的に変化させることにより、貯留室１２、１３の間の容積比を変更する。
【００４０】
可変支持機構２２は、一対の支持部材２３と、一対のばね部材２４とを備えている。一対の支持部材２３は剛体隔壁１１を挟んで左右に配置されて燃料タンク１０の上面に固定されている。ばね部材２４は支持部材２３と剛体隔壁１１との間に配置されている。ばね部材２４は、剛体隔壁１１を所定の初期位置に保持すべく剛体隔壁１１の左右から対称的に押し込み力又は引張力を作用させるように設けられている。さらに、ＥＣＵ１８には、ユーザに対して給油割合を指示するための給油割合指示部２５が接続されている。給油割合指示部２５は、車両の計器盤のようにユーザが容易に視認できる位置に設けられ、燃料Ｆ１、Ｆ２のそれぞれについての適切な給油割合を表示する。
【００４１】
貯留室１２、１３に燃料Ｆ１、Ｆ２を適切な割合で収容するため、ＥＣＵ１８は図６の給油割合指示ルーチンを実行する。給油割合指示ルーチンは、図２に示した隔壁位置制御ルーチンに代えて給油時に実行される。給油割合指示ルーチンの最初のステップＳ２１において、ＥＣＵ１８は、走行モード入力部１９に対して所定時間内に走行モードが入力されたか否かを判別する。走行モードが入力されていない場合、ＥＣＵ１８はステップＳ２２に進んで剛体隔壁１１の位置を検出する。続くステップＳ２３にて、ＥＣＵ１８はフロートセンサ１６Ａ、１６Ｂの出力に基づいて貯留室１２、１３の燃料の液面位置を検出する。続くステップＳ２４にてＥＣＵ１８は燃料の消費割合を算出し、その算出された消費割合をステップＳ２５で消費見込割合として設定する。消費割合の算出は図２のステップＳ４と同様に行なえばよい。一方、ステップＳ２１にて走行モードが入力されている場合、ＥＣＵ１８はステップＳ２６に進み、入力された走行モードに対応する燃料の消費割合を取得する。その取得は図２のステップＳ６と同様でよい。その後、ＥＣＵ１８はステップＳ２７に進み、取得した燃料の消費割合を燃料の消費見込割合として設定する。ステップＳ２５又はＳ２７で消費見込割合を設定した後、ＥＣＵ１８はステップＳ２８に進み、設定された消費見込割合を燃料Ｆ１、Ｆ２の給油割合として給油割合指示部２５に表示させる。その後、ＥＣＵ１８は今回のルーチンを終了する。
【００４２】
給油割合指示部２５に給油割合が表示された後は、その給油割合に従って貯留室１２、１３のそれぞれへの給油量を調整する。この場合、給油割合の少ない燃料を先に給油し、給油割合の多い燃料を後から給油することが好ましい。例えば、燃料Ｆ１と燃料Ｆ２との間の給油割合が２：１であれば、まず、第２の燃料Ｆ２を燃料タンク１０の合計容量の１／３だけ第２貯留室１３に給油し、次いで第１の燃料Ｆ１を燃料タンク１０の合計容量の２／３だけ第１貯留室１２に給油すればよい。剛体隔壁１１は、可変支持機構２２によって左右方向に位置変更可能に支持されているので、燃料Ｆ１、Ｆ２の給油割合に対応した位置に移動し、貯留室１２、１３の間の容積比が給油割合、あるいは燃料の消費見込割合と一致する。これにより、給油割合に従った量の燃料Ｆ１、Ｆ２を貯留室１２、１３のそれぞれに収容することができる。よって、上述した第１の形態と同様に、貯留室１２、１３の燃料Ｆ１、Ｆ２の次回の給油時期を一致させ、一方の燃料が十分に残っていても他方の燃料が残り少なくなって給油を余儀なくされるおそれを排除することができる。本形態では、剛体隔壁１１を駆動する動力源を要しないので、構成が簡素化され、コストダウンを図ることができる。
【００４３】
第２の形態においては、第１の形態と同様にフロートセンサ１６Ａ、１６Ｂに代えて重量センサが燃料貯留装置７Ｂに設けられてもよい。この場合、図６のステップＳ２３の液面位置の検出及びステップＳ２４の消費割合の算出に代えて、図４のステップＳ１１及びＳ１２を実行して燃料の消費見込割合を算出すればよい。第２の形態ではステップＳ２８で給油割合を表示させているが、これに代えて、あるいは加えて、貯留室１２、１３のそれぞれに対して給油すべき燃料量を表示してもよい。この場合の燃料量は、燃料タンク１０の合計容量に給油割合を乗じて得られる貯留室１２、１３毎の最適な給油量である。なお、第２の形態においては、ＥＣＵ１８が図６のステップＳ２８を実行することにより、給油割合指示手段が実現される。
【００４４】
［第３の形態］
次に、図７及び図８を参照して本発明の第３の形態を説明する。なお、図７及び図８において、第２の形態と共通する構成要素には第２の形態と同一の参照符号を使用し、それらの詳細な説明は省略する。図７から明らかなように、本形態の燃料貯留装置７Ｃでは、第２の形態の剛体隔壁１１に代えて、弾性体隔壁２６により燃料タンク１０の内部が仕切られている。弾性体隔壁２６は、貯留室１２、１３に収容される燃料量に応じて左右方向に弧を描くように弾性変形可能である。従って、図５に示した支持部材２３、ばね部材２４、及び位置センサ１５は省略されている。なお、フロートセンサ１６Ａ、１６については図示を省略したが、燃料の残量警告時期を検出するためにフロートセンサが設けられていてもよい。
【００４５】
貯留室１２、１３に燃料Ｆ１、Ｆ２を適切な割合で収容するため、ＥＣＵ１８は、図８の給油割合指示ルーチンを実行する。図８の給油割合指示ルーチンは、図６のルーチンに代えて給油時に実行されるものであり、図６のステップＳ２２〜Ｓ２５を省略し、これらに代えてステップＳ３１、Ｓ３２の処理を設けたものである。図６と同一の処理については同一の参照番号にて示されている。図８の給油割合指示ルーチンにおいて、ＥＣＵ１８は、ステップＳ２１にて走行モードが入力されないと判別した場合、ステップＳ３１に進んで走行モードの入力履歴を取得する。走行モードの入力履歴は、前回の給油時から過去に所定回数遡った給油時のそれぞれで入力された走行モードの履歴である。走行モードの入力履歴を取得した後、ＥＣＵ１８はステップＳ３２に進み、入力履歴から今回の給油後の走行モードを予測する。その後、ＥＣＵ１８はステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、走行モード入力部１９に入力された走行モード、又はステップＳ３２で予測された走行モードに対応する燃料の消費割合を図２のステップＳ４と同様に取得すればよい。
【００４６】
第３の形態によれば、燃料タンク１０の内部が弾性変形可能な弾性体隔壁２６にて仕切られているので、貯留室１２、１３に収容される燃料Ｆ１、Ｆ２の重量で弾性体隔壁２６が弾性変形し、これにより貯留室１２、１３の間の容積比が変化する。消費割合の少ない燃料を給油し、続いて消費割合の多い燃料を給油することにより、弾性体隔壁２６を弾性変形させて給油割合に従った量の燃料Ｆ１、Ｆ２を貯留室１２、１３のそれぞれに収容することができる。よって、上述した第１、第２の形態と同様に、貯留室１２、１３の燃料Ｆ１、Ｆ２の次回の給油時期を一致させ、一方の燃料が十分に残っていても他方の燃料が残り少なくなって給油を余儀なくされるおそれを排除することができる。本形態では、弾性体隔壁２６を駆動する動力源を要しないので、構成が簡素化され、コストダウンを図ることができる。なお、第３の形態では、ＥＣＵ１８がステップＳ３１、Ｓ３２を実行することにより、燃料消費割合推定手段が実現される。
【００４７】
本発明は上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、給油後の燃料の消費割合を推定するために必要な情報は、前回の給油から今回の給油での期間における燃料の液面位置や重量といった物理量の変化量に限らない。一例として、今回の給油前に走行した所定距離間における燃料の消費量等に相関する物理量を取得してもよい。ユーザから走行モードが入力されない場合における給油前の所定期間の消費割合の算出方法は適宜に変更してよい。本発明の燃料貯留装置はディーゼルエンジンに限らず、各種の内燃機関に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の形態に係る燃料貯留装置の全体構成を示す概略図。
【図２】第１の形態に係る燃料貯留装置の制御ルーチンの概要を示したフローチャート。
【図３】第１の形態の変形例を示す概略図。
【図４】図３に係る燃料貯留装置の制御ルーチンの概要を示したフローチャート。
【図５】本発明の第２の形態に係る燃料貯留装置の全体構成を示す概略図。
【図６】第２の形態に係る燃料貯留装置の制御ルーチンの概要を示したフローチャート。
【図７】本発明の第３の形態に係る燃料貯留装置の全体構成を示す概略図。
【図８】第３の形態に係る燃料貯留装置の制御ルーチンの概要を示したフローチャート。
【符号の説明】
【００４９】
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ  燃料貯留装置
１０  燃料タンク
１１  剛体隔壁
１２、１３  貯留室
１４  隔壁移動装置
１５  位置センサ（情報取得手段）
１６Ａ、１６Ｂ  フロートセンサ（情報取得手段）
１８  エンジンコントロールユニット（情報取得手段、燃料消費割合推定手段、給油割合指示手段）
１９  走行モード入力部（走行モード入力手段）
２０、２１  重量センサ（情報取得手段）
２５  給油割合指示部（給油割合指示手段）
２６  弾性体隔壁
Ｆ１、Ｆ２  燃料
【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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