内燃機関の制御装置
【課題】この発明は、低温始動時でも気化燃料を筒内に速やかに供給し、始動性を向上させることを目的とする。
【解決手段】エンジン１０は、気化燃料タンク３６、タンク内噴射弁３８、気化燃料供給弁４０等を備える。気化燃料タンク３６には、気相室３６Ｂと液相室３６Ｃとを形成する。ＥＣＵ７０は、エンジンの運転中に生成した気化燃料を気相室３６Ｂに蓄えておき、この気化燃料を始動時にサージタンク２０に供給する。これにより、始動性を向上させることができる。また、気化燃料の生成時には、液相室３６Ｃに液相燃料が残ってもよい前提でタンク内噴射弁３８から燃料を噴射し、冷間運転時にも気化燃料を生成することができる。また、運転中に液相室３６Ｃで発生する気化燃料を気相室３６Ｂに補充し、気相室３６Ｂ内に可能な限り多量の気化燃料を蓄えることができる。
【解決手段】エンジン１０は、気化燃料タンク３６、タンク内噴射弁３８、気化燃料供給弁４０等を備える。気化燃料タンク３６には、気相室３６Ｂと液相室３６Ｃとを形成する。ＥＣＵ７０は、エンジンの運転中に生成した気化燃料を気相室３６Ｂに蓄えておき、この気化燃料を始動時にサージタンク２０に供給する。これにより、始動性を向上させることができる。また、気化燃料の生成時には、液相室３６Ｃに液相燃料が残ってもよい前提でタンク内噴射弁３８から燃料を噴射し、冷間運転時にも気化燃料を生成することができる。また、運転中に液相室３６Ｃで発生する気化燃料を気相室３６Ｂに補充し、気相室３６Ｂ内に可能な限り多量の気化燃料を蓄えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばアルコール燃料のように揮発性が低い燃料を用いる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１（特開２００７−２２４８７８号公報）に開示されているように、アルコール燃料を用いる内燃機関の制御装置が知られている。アルコール燃料は、特に低温時に気化し難いため、従来技術の内燃機関には、始動時に燃料を気化させるための気化室が設けられている。この気化室は、外部から遮断された密閉構造を有し、絞り通路を介して吸気通路に接続されている。また、気化室には、その内部に燃料を噴射する始動用燃料噴射弁と、噴射燃料を加熱するためのヒータとが設けられている。
【０００３】
そして、内燃機関の始動時には、まず、内燃機関に対して始動信号が出力された時点でヒータを作動させ、その後に適宜時間が経過した時点で、始動用燃料噴射弁から気化室内に燃料を噴射する。燃料が噴射されるときに、気化室は、クランキングによる吸気負圧が作用することによって減圧状態となる。この結果、噴射燃料は、減圧状態の気化室内でヒータの熱を受けることにより気化し、吸気通路を介して各気筒に供給される。このように、従来技術では、始動時に燃料を気化室内で気化させることにより、冷間始動時等の始動性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２４８７８号公報
【特許文献２】特開２００８−２８６１０１号公報
【特許文献３】特開２００３−２３９７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来技術では、始動時にヒータを作動させてから気化室内に燃料を噴射し、気化燃料を生成するようにしている。しかしながら、この場合には、内燃機関に対して始動信号が出力された後に、ヒータの昇温、噴射燃料の加熱及び気化室の減圧が行われ、その結果として気化燃料が生成される。このため、従来技術では、始動時に気化燃料を生成するのに時間がかかり、気化燃料を筒内に速やかに供給することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、低温始動時等の燃料が気化し難い状況でも、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、始動性を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び／又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気通路に接続された気相室と当該気相室に接続された液相室とを有し、前記液相室で前記燃料が気化して生じた気化燃料を前記気相室に蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内に貯留された燃料を前記気化燃料タンクの液相室に供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクの気相室と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の気化燃料供給弁と、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンクの気相室内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記気化燃料供給弁を開弁し、運転中に前記気化燃料タンクの気相室に蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する気化燃料供給手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、前記気化燃料タンクの液相室と前記吸気通路との間を接続，遮断する常閉の液相燃料供給弁と、
前記気化燃料タンクの液相室内に気化していない液相燃料が存在する場合に、内燃機関の運転中に前記液相燃料供給弁を開弁して前記液相燃料を前記吸気通路に供給する液相燃料供給手段と、を備える。
【０００９】
第３の発明は、燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び／又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
上部側と下部側がそれぞれ前記吸気通路に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクの上部側と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の気化燃料供給弁と、
前記気化燃料タンクの下部側と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の液相燃料供給弁と、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁と前記液相燃料供給弁とを閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記液相燃料供給弁を閉弁した状態で前記気化燃料供給弁を開弁し、運転中に前記気化燃料タンクに蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する気化燃料供給手段と、
前記気化燃料タンク内に気化していない液相燃料が存在する場合に、内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記液相燃料供給弁を開弁し、前記液相燃料を前記吸気通路に供給する液相燃料供給手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明によると、前記液相燃料供給手段は、内燃機関の高負荷運転時に前記液相燃料供給弁を開弁する高負荷時燃料供給手段を備える。
【００１１】
第５の発明によると、前記液相燃料供給手段は、前記気化燃料タンク内に存在する液相燃料の量が上限判定値を超えた場合に、前記液相燃料供給弁を開弁する液量調整手段を備える。
【００１２】
第６の発明によると、前記気化燃料タンクには、当該タンク内の空間を外部空間に対して連通，遮断する常閉の大気導入弁を設け、
前記液相燃料供給手段は、前記気化燃料タンク内の圧力が前記吸気通路の圧力以下となった状態で前記液相燃料の供給を開始する場合に、前記大気導入弁を開弁してから前記液相燃料供給弁を開弁するタンク圧調整手段を備える。
【００１３】
第７の発明によると、前記気化燃料生成手段は、少なくとも内燃機関の暖機が完了する前に前記気化燃料の生成を実施する構成としている。
【００１４】
第８の発明は、前記気化燃料タンク内の空間を上，下に分割する部材であって、当該タンク内の上部側に前記気相室を形成して下部側に前記液相室を形成するセパレータと、
前記液相室で発生した気化燃料を前記気相室に流入させる気体通路と、を備える。
【００１５】
第９の発明は、前記燃料としてアルコール燃料を用いる構成としている。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、内燃機関の運転中に気化燃料を生成し、この気化燃料を機関停止後の自然減圧を利用して気化燃料タンクの気相室内に蓄えておくことができる。これにより、始動時に気化燃料を生成する必要がないので、低温始動時でも、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、始動性を向上させることができる。また、気化燃料の生成時には、気化せずに余った液相燃料を液相室に貯留することができる。即ち、タンク内燃料供給手段により過剰な燃料を供給した場合でも、この燃料を液相室で吸収することができる。従って、内燃機関の運転中には、冷間時から暖機後にわたる広い温度領域において、液相燃料が残留してもよい前提で気化燃料を自由に生成することができ、気化燃料の生成可能なタイミングを増やすことができる。また、液相燃料が溜まった状態では、内燃機関の運転中に液相室で発生する気化燃料を気相室に常時補充し、気相室内に可能な限り多量の気化燃料を蓄えることができる。従って、ショートトリップ運転等が繰返された場合でも、次回の始動時に気化燃料が不足するのを回避することができる。
【００１７】
第２の発明によれば、液相燃料供給手段は、気化燃料タンクの液相室内に液相燃料が存在する場合に、内燃機関の運転中に液相燃料供給弁を開弁して液相燃料を吸気通路に供給することができる。これにより、液相室内に溜まる液相燃料の量を適切に調整することができ、また、液相燃料を有効に活用することができる。
【００１８】
第３の発明によれば、第１の発明と同様に、始動時に気化燃料を生成する必要がないので、始動性を向上させることができる。また、気化燃料の生成時には、気化せずに余った液相燃料を気化燃料タンクの下部側に貯留しておき、この液相燃料を液相燃料供給弁から吸気通路に供給することができる。従って、内燃機関の運転中には、冷間時から暖機後にわたる広い温度領域において、液相燃料が残留してもよい前提で気化燃料を自由に生成することができる。また、液相燃料が溜まった状態では、内燃機関の運転中に液相燃料が常時気化するので、気化燃料タンク内に可能な限り多量の気化燃料を蓄えることができる。
【００１９】
第４の発明によれば、気化燃料の生成時には、気化燃料タンク内に供給された燃料のうち軽質成分が比較的早期に気化する。このため、液相燃料中には、オクタン価が比較的高い重質成分が残留し易い。これに対し、高負荷時燃料供給手段は、高負荷運転時に液相燃料供給弁を開弁することができる。従って、ノッキングが発生し易い高負荷運転時には、オクタン価が比較的高い液相燃料を筒内で燃焼させることができ、液相燃料を利用してノッキングの発生を抑制することができる。
【００２０】
第５の発明によれば、液量調整手段は、液相燃料の貯留量が上限判定値を超えた場合に、液相燃料供給弁を開弁することができる。これにより、液相燃料の貯留量を適切に調整し、液相燃料が過剰に貯留されるのを防止することができる。
【００２１】
第６の発明によれば、タンク圧調整手段は、気化燃料タンク内の圧力が吸気通路の圧力以下となった状態で液相燃料の供給を開始する場合に、大気導入弁を開弁してから液相燃料供給弁を開弁することができる。これにより、吸気通路側から気化燃料タンク内に空気が逆流するのを防止することができる。
【００２２】
第７の発明によれば、前記気化燃料生成手段は、内燃機関の暖機が完了する前にも、気化燃料の生成を実施することができる。これにより、冷間運転時を含めて運転中に出来るだけ多量の気化燃料を生成し、冷間運転が連続することで気化燃料が生成されない事態を回避することができる。
【００２３】
第８の発明によれば、気化燃料タンク内には、セパレータにより上側の気相室と下側の液相室とを形成することができる。そして、気体通路により、液相室で発生した気化燃料を気相室に流入させることができる。
【００２４】
第９の発明によれば、低温時に気化し難いアルコール燃料を用いる場合でも、内燃機関の運転中に気化燃料タンク内に気化燃料を蓄えておき、この気化燃料を始動時に供給することにより、始動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるシステムの制御系統を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される気化燃料生成制御を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される気化燃料供給制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される液相燃料供給制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２のシステム構成を説明するための全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図５を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、ＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle）に搭載される内燃機関としてのエンジン１０を備えている。なお、図１には、４気筒エンジンを例示したが、本発明の内燃機関は、４気筒に限定されるものではない。エンジン１０は、各気筒の燃焼室に吸入空気を吸込む吸気通路１２と、燃焼室から排気ガスが排出される排気通路１４とを備えている。
【００２７】
吸気通路１２には、上流側から順にエアクリーナ１６、スロットルバルブ１８及びサージタンク２０がそれぞれ設けられている。スロットルバルブ１８は、全閉位置と全開位置との間で開，閉される電子制御式のバタフライ弁により構成され、その開度に応じて吸気通路１２を流れる吸入空気量を調整する。サージタンク２０は、吸気脈動の減衰効果等を発揮するために、吸気通路１２の途中に一定の広がりをもつ空間を形成している。そして、サージタンク２０の下流側は、複数の吸気管からなる吸気マニホールド２２を介して各気筒の吸気ポート２４に接続されている。なお、サージタンク２０、吸気マニホールド２２及び吸気ポート２４は、吸気通路１２の一部を構成している。
【００２８】
また、エンジン１０の各気筒には、吸気ポート２４に燃料を噴射する吸気ポート噴射弁２６と、燃焼室内（筒内）に燃料を直接噴射する筒内噴射弁２８とが設けられている。さらに、各気筒には、気化燃料に点火する点火プラグ３０（図２参照）と、図示しない吸気弁及び排気弁とが設けられている。噴射弁２６，２８には、車両の燃料タンク３２内に液化状態で貯留されたアルコール燃料が供給されるように構成されている。
【００２９】
また、エンジン１０は、始動時にクランク軸を回転駆動するスタータモータ３４を備えている。車両の運転者がスタータスイッチをＯＮにした場合には、後述のＥＣＵ７０に対してエンジンの始動要求が発生する。これにより、ＥＣＵ７０は、スタータモータ３４を起動してクランク軸を回転させる動作（クランキング）を実行し、エンジンが始動した時点、即ち、自立運転に移行した時点でクランキングを停止する。
【００３０】
次に、エンジン１０に搭載された燃料気化系統について説明する。本実施の形態では、エンジンの運転中に生成した気化燃料をタンクに蓄えておき、この気化燃料を次回の始動時に使用することを特徴としている。そして、燃料気化系統は、以下に述べる気化燃料タンク３６、タンク内噴射弁３８、気化燃料供給弁４０、大気導入弁４２、リリーフ弁４４、液相燃料供給弁４６等を備えている。
【００３１】
気化燃料タンク３６は、燃料タンク３２内のアルコール燃料が気化した気化燃料を蓄えるもので、気液分離型の耐圧容器として形成されている。具体的な構成例を挙げると、気化燃料タンク３６は、タンク内の空間を上，下に分割するセパレータ３６Ａと、セパレータ３６Ａによりタンク内の上部側に形成された気相室３６Ｂと、セパレータ３６Ａによりタンク内の下部側に形成された液相室３６Ｃと、気相室３６Ｂと液相室３６Ｃとを接続する気体通路３６Ｄとを備えている。また、気化燃料タンク３６は、例えばエンジンルーム内において、エンジン１０から熱が伝導し易い位置に設置されている。このため、エンジンの運転中には、気化燃料タンク３６が高い温度に保持され、タンク内の燃料が気化し易いように構成されている。
【００３２】
タンク内噴射弁３８は、燃料タンク３２に貯留された燃料を気化燃料タンク３６の液相室３６Ｃ内に噴射（供給）するもので、本実施の形態のタンク内燃料供給手段を構成している。タンク内噴射弁３８は、例えば噴射弁２６，２８と同様の一般的な燃料噴射弁により構成され、その燃料噴射量は制御信号に応じて制御される。タンク内噴射弁３８から噴射された燃料は、液相室３６Ｃ内で気化することにより気化燃料となる。そして、この気化燃料は、気体通路３６Ｄを介して気相室３６Ｂに流入し、気相室３６Ｂに蓄えられるようになっている。
【００３３】
また、気化燃料タンク３６内の上部側に位置する気相室３６Ｂは、サージタンク２０と接続されている。この接続部には、常閉（ノーマル・クローズ）の電磁弁等により構成された気化燃料供給弁４０が設けられている。気化燃料供給弁４０の閉弁時には、気化燃料タンク３６の気相室３６Ｂとサージタンク２０との間が遮断され、気相室３６Ｂ内に気化燃料を蓄えることが可能となる。また、気化燃料供給弁４０の開弁時には、気相室３６Ｂとサージタンク２０とが相互に連通され、気相室３６Ｂに蓄えられた気化燃料がサージタンク２０に供給される。
【００３４】
また、気化燃料タンク３６には、気相室３６Ｂを外部空間に対して連通，遮断する常閉の大気導入弁４２が設けられている。大気導入弁４２は常閉の電磁弁等により構成され、開弁時には気化燃料タンク３６を大気解放するようになっている。気化燃料の供給時には、気化燃料供給弁４０と大気導入弁４２とが多少の時間差をもって一緒に開弁され、気化燃料を供給した分だけ大気導入弁４２から気相室３６Ｂ内に大気が導入される。また、大気導入弁４２は、エアクリーナ１６とスロットルバルブ１８との間で吸気通路１２に接続されている。このため、大気導入弁４２の開弁時には、エアクリーナ１６より清浄化され、かつ吸気負圧の影響を受けない空気が気相室３６Ｂに導入される。
【００３５】
さらに、気化燃料タンク３６の気相室３６Ｂには、例えばチェック弁、リード弁等により構成された常閉のリリーフ弁４４が設けられている。リリーフ弁４４は、気相室３６Ｂ内の圧力が所定の作動圧を超えたときに、この圧力を外部（例えば、吸気通路１２）に解放するもので、リリーフ弁４４の作動圧は、例えば大気圧程度の圧力か、または大気圧よりも数十ｋＰａ程度高い圧力に設定されている。この設定は、例えば気化燃料タンク３６が常温程度かそれよりも少し高い温度に保持され、燃料の飽和蒸気圧がこの温度領域に対応した圧力となることを前提としている。これにより、リリーフ弁４４は、気化燃料タンク３６の液相室３６Ｃ内に噴射された燃料が気化するときに、気相室３６Ｂ内の空気を外部に逃がすように構成されている。また、リリーフ弁４４は、気化燃料タンク３６が密閉された状態において、タンク内の圧力が過大となるのを防止する安全弁としての機能も備えている。
【００３６】
一方、気化燃料タンク３６内の下部側に位置する液相室３６Ｃの底面部は、気相室３６Ｂと別の経路でサージタンク２０に接続されている。この接続部には、常閉の電磁弁等により構成された液相燃料供給弁４６が設けられている。液相燃料供給弁４６は、後述のＥＣＵ７０により制御され、液相室３６Ｃとサージタンク２０との間を接続，遮断する。これにより、液相燃料供給弁４６は、タンク内噴射弁３８から液相室３６Ｃ内に噴射された燃料のうち、気化せずに余った液相状態の燃料（以下、液相燃料と称す）を、そのままサージタンク２０内に供給するものである。なお、液相燃料供給弁４６は、後述の液相燃料供給制御を実行する場合を除いて閉弁状態に保持される。
【００３７】
次に、図２を参照しつつ、エンジン１０の制御系統について説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるシステムの制御系統を示す構成図である。この図に示すように、本実施の形態のシステムは、複数のセンサ４８〜６０を含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)７０とを備えている。
【００３８】
まず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ４８は、エンジン１０のクランク軸の回転に同期した信号を出力するもので、ＥＣＵ７０は、この出力に基いてエンジン回転数及びクランク角を検出することができる。また、エアフローセンサ５０は吸入空気量を検出し、水温センサ５２は、エンジン１０の機関温度として、エンジン冷却水の温度を検出する。また、吸気圧センサ５４はサージタンク２０内の圧力Ｐmvを検出し、タンク圧センサ５６は気化燃料タンク３６内の圧力を検出し、タンク温度センサ５８は気化燃料タンク３６内の温度を検出する。さらに、燃料性状センサ６０は、燃料の性状として、燃料中のアルコール濃度を検出するものである。
【００３９】
センサ系統には、上記センサ４８〜６０の他にも、車両やエンジンの制御に必要な各種のセンサ（例えば排気空燃比を検出する空燃比センサ、スロットルバルブ１８の開度を検出するスロットルセンサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、吸気温を検出する吸気温センサ等）が含まれており、これらのセンサはＥＣＵ７０の入力側に接続されている。なお、本発明は、必ずしもタンク温度センサ５８を必要とするものではなく、例えばタンク温度センサ５８を使用せず、エンジンの温度や運転履歴、気化燃料タンク３６への熱伝導特性等に基いてタンク内温度を推定する構成としてもよい。
【００４０】
一方、ＥＣＵ７０の出力側には、スロットルバルブ１８、噴射弁２６，２８，３８、点火プラグ３０、スタータモータ３４、気化燃料供給弁４０、大気導入弁４２、液相燃料供給弁４６等を含む各種のアクチュエータが接続されている。そして、ＥＣＵ７０は、センサ系統によりエンジンの運転情報を検出し、その検出結果に基いて各アクチュエータを駆動することにより、運転制御を行う。具体的には、クランク角センサ４８の出力に基いてエンジン回転数とクランク角とを検出し、エアフローセンサ５０により吸入空気量を検出する。また、以下に述べる通常の燃料噴射制御を実行しつつ、クランク角に基いて点火時期を決定し、点火プラグ３０を駆動する。
【００４１】
通常の燃料噴射制御は、後述の気化燃料供給制御が実行される場合を除いて、エンジンの運転中に実行されるもので、始動時の燃料噴射制御も含んでいる。この燃料噴射制御では、吸入空気量とエンジン回転数とに基いてエンジンの負荷（負荷率）を算出し、吸入空気量、負荷、エンジン冷却水の温度等に基いて燃料噴射量を算出する。そして、クランク角に基いて燃料噴射時期を決定し、噴射弁２６，２８を駆動する。この場合、吸気ポート噴射弁２６と筒内噴射弁２８の噴射量の比率は、エンジンの運転状態や燃料の性状に応じて可変に設定される。また、ＥＣＵ７０は、燃料気化系統の制御として、以下に述べる気化燃料生成制御、気化燃料供給制御及び液相燃料供給制御を実行する。
【００４２】
［実施の形態１の動作］
（気化燃料生成制御）
気化燃料生成制御は、エンジン１０の運転中に、気化燃料タンク３６内で燃料を気化させ、気化燃料を生成するものである。具体的に述べると、気化燃料生成制御では、気化燃料供給弁４０、大気導入弁４２及び液相燃料供給弁４６を閉弁した状態で、タンク内噴射弁３８から気化燃料タンク３６の液相室３６Ｃ内に燃料を噴射する。このとき、燃料の噴射量は、気化燃料タンク３６内の温度、燃料中のアルコール濃度等に基いて、少なくとも始動時要求量Ｆgas以上の気化燃料が発生するように決定される。なお、始動時要求量Ｆgasの詳細については後述する。
【００４３】
そして、噴射された燃料は、液相室３６Ｃ内で気化して気化燃料となる。この気化燃料は、自らの蒸気圧により気体通路３６Ｄを通じて気相室３６Ｂに流入しつつ、気相室３６Ｂ内の空気をリリーフ弁４４から追い出すようになる。従って、リリーフ弁４４は、タンク内の空気圧により燃料の気化が抑制されるのを回避し、気化燃料の生成を促進することができる。この結果、噴射燃料の気化が完了すると、タンク内の空気は殆ど排出され、気化燃料タンク３６内には、気化燃料が飽和蒸気圧に近い圧力で充満した状態となる。
【００４４】
このように、気化燃料生成制御は、低温時に気化し難いアルコール燃料を気化させるので、基本的には暖機終了後、即ち、エンジンの熱により気化燃料タンク３６が暖機された状態で実行するのが好ましい。しかし、本実施の形態では、気化燃料タンク３６に液相室３６Ｃを設けている。このため、例えば冷間運転時に気化燃料生成制御を実行した場合には、気化せずに余った噴射燃料（液相燃料）が液相室３６Ｃに貯留される。従って、気化燃料生成制御は、冷間運転時（暖機の完了前）であっても、例えば気化燃料タンク３６内に保有する気化燃料の保有量が始動時要求量Ｆgas未満となった場合に実行される。
【００４５】
始動時要求量Ｆgasは、エンジンの始動時に必要な気化燃料の量であり、例えば始動時の外気温や機関温度（エンジン冷却水の温度等）に基いて可変に設定される。ＥＣＵ７０には、外気温や機関温度に基いて始動時要求量Ｆgasを算出するためのマップデータが予め記憶されている。始動時には、外気温や機関温度が低いほど、多量の気化燃料が必要となる。このため、上記のマップデータは、吸気温が低いほど、また、冷却水の温度が低いほど、始動時要求量Ｆgasが多くなるように設定されている。
【００４６】
上述した気化燃料生成制御によれば、気化燃料タンク３６の気相室３６Ｂには、エンジンの運転中に気化燃料を蓄えることができる。そして、気化燃料タンク３６は、タンク内で生じる自然減圧を利用して、エンジン停止後の冷間時にも、気化燃料の少なくとも一部を気相状態で保有することができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、気液分離型の気化燃料タンク３６を備えているので、気相室３６Ｂ内に気化燃料を生成しつつ、余った液相燃料を液相室３６Ｃに貯留することができる。即ち、タンク内噴射弁３８により過剰な燃料を噴射した場合でも、この燃料を液相室３６Ｃで吸収することができる。このため、本実施の形態では、エンジンの暖機が完了する前にも、気化燃料の生成を実施するようにしている。従って、エンジンの運転中には、冷間時から暖機後にわたる広い温度領域において、液相燃料が残留してもよい前提で気化燃料を自由に生成することができ、気化燃料の生成可能なタイミングを増やすことができる。これにより、冷間運転時を含めて運転中に出来るだけ多量の気化燃料を生成し、冷間運転が連続することで気化燃料が生成されない事態を回避することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、気化燃料の生成時に敢えて過剰な燃料を噴射し、液相室３６Ｃ内に液相燃料を意図的に貯留することもできる。この場合も含めて、液相室３６Ｃに液相燃料が溜まった状態では、エンジンの運転中に液相室３６Ｃで発生する気化燃料を気相室３６Ｂに常時補充し、気相室３６Ｂ内に可能な限り多量の気化燃料を蓄えることができる。従って、エンジンが始動後に短時間で停止される運転（所謂ショートトリップ運転）が繰返された場合でも、次回の始動時に気化燃料が不足するのを回避することができる。
【００４９】
（気化燃料供給制御）
気化燃料供給制御は、エンジンの始動時に気化燃料供給弁４０と大気導入弁４２とを開弁し、気化燃料タンク３６の気相室３６Ｂに蓄えられていた気化燃料をサージタンク２０に供給するものである。具体的に述べると、まず、スタータスイッチがＯＮされることによりクランキングが開始されると、サージタンク２０内には、クランキングにより吸気負圧が生じる。このとき、ＥＣＵ７０は、気化燃料供給弁４０と大気導入弁４２とを開弁し、気相室３６Ｂ内の気化燃料を吸気負圧によってサージタンク２０に供給する。なお、液相燃料供給弁４６は閉弁状態に保持する。
【００５０】
これにより、気相室３６Ｂ内の気化燃料がサージタンク２０に流出すると、その分だけ大気導入弁４２から気相室３６Ｂに空気が流入するので、気化燃料の供給をスムーズに行うことができる。また、大気導入弁４２を開弁させるにあたり、気化燃料タンク３６内の圧力が大気圧以上である場合には、最初に気化燃料供給弁４０を開弁してから大気導入弁４２を開弁する。一方、タンク内の圧力が大気圧よりも低い場合には、最初に大気導入弁４２を開弁してから気化燃料供給弁４０を開弁する。これにより、気相室３６Ｂ内の気化燃料が大気導入弁４２から大気中に流出したり、サージタンク２０内の空気が気化燃料供給弁４０から気相室３６Ｂ内に逆流するのを防止することができる。
【００５１】
気化燃料タンク３６からサージタンク２０に供給された気化燃料は、吸気ポート２４を介して筒内に流入し、筒内で点火されて燃焼する。これにより、各気筒での燃焼が連続するようになると、エンジン回転数が上昇し、エンジンが自立運転に移行する。ＥＣＵ７０は、自立運転が開始されたことをエンジン回転数の上昇により確認した時点で、クランキングを停止する。また、気化燃料供給弁４０と大気導入弁４２とを閉弁し、気化燃料供給制御を終了する。そして、吸気ポート噴射弁２６や筒内噴射弁２８から燃料を噴射する通常の燃料噴射制御を開始する。
【００５２】
このように、エンジンの運転中に蓄えておいた気化燃料を使用すれば、始動時に気化燃料を生成する場合と比較して、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、燃料が気化し難い低温始動時でも、始動性を向上させることができる。なお、気化燃料供給制御は、始動時の機関温度が気化燃料を必要とする所定の判定温度以下の場合にのみ実行するのが好ましい。
【００５３】
（液相燃料供給制御）
液相燃料供給制御は、気化燃料タンク３６の液相室３６Ｃ内に液相燃料が存在する場合に、エンジンの運転中に液相燃料供給弁４６を開弁し、液相室３６Ｃ内の液相燃料をサージタンク２０に供給するものである。このとき、気化燃料供給弁４０は閉弁状態に保持され、大気導入弁４２、後述のように必要に応じて開弁される。サージタンク２０に供給された液相燃料は、エンジンから伝わる熱により吸気通路の途中で気化し、気化燃料となって筒内に流入する。このため、液相燃料供給制御は、暖機運転が完了してから実行するのが好ましい。上記制御によれば、液相燃料を利用して気化燃料を常時補充しつつ、液相室３６Ｃ内に溜まる液相燃料の量を適切に調整することができ、また、液相燃料を有効に活用することができる。
【００５４】
また、液相燃料供給制御では、燃料の性状や温度環境等に応じて液相燃料供給弁４６を断続的に開，閉し、その開弁時間及び開弁タイミングを適切に制御する。これにより、液相燃料の供給量及び供給タイミングは、例えば全ての液相燃料が気化してから筒内に流入するように適切に制御される。さらに、エンジンの運転中には、噴射弁２６，２８による通常の燃料噴射制御が実行されるが、液相燃料供給制御の実行時には、液相燃料の供給量に応じて噴射弁２６，２８からの燃料噴射量が減量される。これにより、筒内に供給される燃料ガスを適度な濃度に保持することができる。
【００５５】
一方、気化燃料の生成時には、気化燃料タンク３６内に噴射された燃料のうち軽質成分が比較的早期に気化する。このため、液相燃料中には、オクタン価が比較的高い重質成分が残留し易い。そこで、本実施の形態では、高負荷運転時に液相燃料供給弁４６を開弁し、液相燃料供給制御を実行する。これにより、ノッキングが発生し易い高負荷運転時には、オクタン価が比較的高い液相燃料を筒内で燃焼させることができ、液相燃料を利用してノッキングの発生を抑制することができる。
【００５６】
また、高負荷運転が行われていなくても、気化燃料タンク３６内に多量の液相燃料が溜まった場合には、液相燃料供給制御を実行する。具体的には、液相室３６Ｃ内に溜まった液相燃料の貯留量を算出し、この貯留量が上限判定値Ｆlimitを超えた場合には、液相燃料供給弁４６を開弁する。上限判定値Ｆlimitは、液相室３６Ｃの容積またはタンク内で許容される液面レベルの上限等に対応して設定される。これにより、液相燃料の貯留量を適切に調整し、液相燃料が液相室３６Ｃから溢れるのを防止することができる。
【００５７】
［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
次に、図３乃至図５を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。まず、図３は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される気化燃料生成制御を示すフローチャートである。図３に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
【００５８】
図３に示すルーチンでは、まず、燃料性状センサ６０の出力に基いて燃料中のアルコール濃度を検出する（ステップ１００）。また、タンク圧センサ５６及びタンク温度センサ５８の出力に基いて気化燃料タンク３６内の温度と圧力とを検出する（ステップ１０２）。また、これらの検出処理の他に、エンジンの冷却水温、吸気温の検出等も実行する。次の処理では、例えば燃料中のアルコール濃度、気化燃料タンク３６内の温度及び容積等に基いて適切な燃料噴射量を算出し、この燃料噴射量が実現されるようにタンク内噴射弁３８を駆動する（ステップ１０４）。
【００５９】
これにより、タンク内噴射弁３８から液相室３６Ｃ内に燃料が噴射され、気化燃料が発生するので、発生した気化燃料の量を算出する（ステップ１０６）。この算出処理において、気化燃料の量は、例えば燃料噴射後に変化したタンク内の圧力、タンク内の温度、アルコールの飽和蒸気圧の温度特性等に基いて算出される。なお、飽和蒸気圧の温度特性データは、ＥＣＵ７０に予め記憶されている。次の処理では、前述したように、エンジン水温や吸気温等に基いて始動時要求量Ｆgasを算出し、その時点における気化燃料の量が始動時要求量Ｆgasよりも多いか否かを判定する（ステップ１０８）。
【００６０】
ステップ１０８の判定成立時には、タンク内噴射弁３８内に十分な量の気化燃料が生成されたので、そのまま制御を終了する。また、ステップ１０８の判定が不成立の場合には、始動時要求量Ｆgasよりも多量の気化燃料が生成されるまでステップ１０２〜１０８の処理を繰返す。これにより、例えば冷間運転時には、タンク内に十分な量の気化燃料を生成すると、液相室３６Ｃ内に液相燃料が貯留された状態となる。この液相燃料は、後述の図５に示す制御により使用される。
【００６１】
次に、図４は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される気化燃料供給制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。そして、図４に示すルーチンでは、まず、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がＯＮになったか否かを判定し（ステップ２００）、この判定成立時には、燃料中のアルコール濃度を検出する（ステップ２０２）。また、水温センサ５２の出力に基いて始動時のエンジン水温を検出する（ステップ２０４）。
【００６２】
次に、スタータスイッチがＯＮになったか否かを判定し（ステップ２０６）、この判定成立時には、スタータモータ３４を起動してクランキングを実行する（ステップ２０８）。そして、クランキング中に気筒判別処理を実行し、気筒判別処理が終了したか否かを判定する（ステップ２１０）。続いて、気筒判別の終了後には、気化燃料供給判定温度ethw1を算出し、始動時のエンジン水温が気化燃料供給判定温度ethw1未満であるか否かを判定する（ステップ２１２）。ここで、気化燃料供給判定温度ethw1とは、気化燃料の供給を許可するための判定温度であり、気化燃料を必要とする機関温度の上限値に対応して設定される。また、気化燃料供給判定温度ethw1は、燃料性状センサ６０の出力に基いて、燃料中のアルコール濃度が高いほど（即ち、燃料の揮発性が低いほど）、高い温度に設定される。
【００６３】
ステップ２１２の判定が成立した場合には、気化燃料を使用しないと始動が難しいので、ステップ２１４〜２２６の処理を実行し、気化燃料を供給する。この処理は、前述したように、気化燃料タンク３６の圧力（タンク内圧力）Ｐと大気圧Ｐ0との大小関係に基いて気化燃料供給弁４０と大気導入弁４２の開弁順序を切換えつつ、サージタンク２０に気化燃料を供給するものである。具体的に述べると、まず、タンク内圧力Ｐが大気圧Ｐ0よりも大きいか否かを判定し（ステップ２１４）、この判定成立時には、気化燃料供給弁４０を開弁してから大気導入弁４２を開弁し、始動に十分な量の気化燃料が供給された時点で２つの弁４０，４２を閉弁する（ステップ２１６〜２２０）。また、ステップ２１４の判定が不成立の場合には、大気導入弁４２を開弁してから気化燃料供給弁４０を開弁し、その後に各弁４０，４２を閉弁する（ステップ２２２〜２２６）。一方、ステップ２１２の判定が不成立の場合には、通常の始動時噴射制御を実行し、吸気ポート噴射弁２６及び筒内噴射弁２８から燃料を噴射する（ステップ２２８）。
【００６４】
次に、図５は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される液相燃料供給制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図５に示すルーチンでは、まず、燃料中のアルコール濃度、気化燃料タンク３６内の温度及び圧力Ｐを検出する（ステップ３００，３０２）。そして、気化燃料タンク３６内に存在する気化燃料と液相燃料の量をそれぞれ算出する（ステップ３０４）。ここで、気化燃料の量は、前記図１中のステップ１０６と同様の処理により算出される。また、液相燃料の量は、図１中のステップ１０４で算出した燃料噴射量から、気化燃料の量を減算することにより算出される。
【００６５】
次に、液相燃料の量が所定の液相燃料使用判定値Ｆliqよりも大きいか否かを判定する（ステップ３０６）。ここで、液相燃料使用判定値Ｆliqとは、液相室３６Ｃ内に溜まった液相燃料が使用を必要とする程の量であるか否かを判定するための判定値である。このため、ステップ３０６の判定が不成立の場合には、そのまま制御を終了する。一方、ステップ３０６の判定成立時には、高負荷運転中であるか否かを判定する（ステップ３０８）。具体的に述べると、ステップ３０８では、ＥＣＵ７０により算出されるエンジンの負荷が高負荷に対応する所定の負荷判定値以上であるか否かを判定する。
【００６６】
ステップ３０８の判定成立時には、後述のステップ３１２〜３２０の処理を実行し、気化燃料タンク３６内の液相燃料をサージタンク２０に供給する。一方、ステップ３０８の判定が不成立の場合には、液相燃料の量が前述の上限判定値Ｆlimitよりも多いか否かを判定する（ステップ３１０）。この判定成立時には、液相燃料の貯留量が上限に近いので、ステップ３１２に移行する。また、ステップ３１０の判定が不成立の場合には、液相燃料の貯留量が許容範囲内であり、高負荷運転も行われていないので、ステップ３０８，３１０の何れかで判定が成立するまでこれらの判定処理を繰返す。
【００６７】
次に、ステップ３１２〜３２０の処理では、気化燃料タンク３６のタンク内圧力Ｐと、サージタンク２０内の圧力（吸気圧）Ｐmvとの大小関係を考慮しつつ、液相室３６Ｃ内の液相燃料をサージタンク２０に供給する。具体的に述べると、まず、ステップ３１２では、タンク内圧力Ｐが吸気圧Ｐmvよりも高いか否かを判定する。この判定成立時には、サージタンク２０側から気化燃料タンク３６内に空気が逆流する虞れがないので、前述したように液相燃料供給弁４６を適切なタイミングで開，閉し、液相室３６Ｃ内の液相燃料をサージタンク２０に供給する（ステップ３１４）。
【００６８】
一方、ステップ３１２の判定が不成立の場合には、まず、大気導入弁４２を開弁し、吸気圧以下の負圧状態となっている気化燃料タンク３６内に大気を導入する（ステップ３１６）。これにより、気化燃料タンク３６内の圧力が大気圧近傍まで上昇するので、次に、液相燃料供給弁４６を開弁する（ステップ３１８）。そして、これらの弁４２，４６を適切なタイミングで閉弁する（ステップ３２０）。上述した弁制御によれば、液相燃料の供給時に、サージタンク２０側から気化燃料タンク３６内に空気が逆流するのを防止することができる。
【００６９】
なお、前記実施の形態１では、図３中に示すステップ１００〜１０８が請求項１における気化燃料生成手段の具体例を示し、図４中に示すステップ２００〜２２６が請求項１における気化燃料供給手段の具体例を示している。また、図５中に示すステップ３００〜３２０は、請求項２における液相燃料供給手段の具体例を示している。さらに、ステップ３０８，３１４，３１８は、請求項３における高負荷時燃料供給手段の具体例、ステップ３１０，３１４，３１８は、請求項４における液量調整手段の具体例、ステップ３１２，３１６，３１８は、請求項５におけるタンク圧調整手段の具体例をそれぞれ示している。
【００７０】
また、実施の形態１では、気液分離型の気化燃料タンク３６と液相燃料供給弁４６とを備える構成としたが、本発明はこれに限らず、液相燃料供給弁４６を省略する構成としてもよい。この場合にも、気化燃料タンク３６内に液相燃料を貯留する機能や、この液相燃料により気化燃料を補充する機能は備えているので、これらの機能に応じた作用効果を得ることができる。
【００７１】
また、実施の形態１では、１つの気化燃料タンク３６内に気相室３６Ｂと液相室３６Ｃとを形成する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば気相室と液相室とをそれぞれ別個のタンクにより形成し、これら２つのタンク間に気化燃料が流通する気体通路を設ける構成としてもよい。
【００７２】
実施の形態２．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様の構成及び制御（図２乃至図５）を採用しているものの、気液分離型ではない気化燃料タンク８０を用いている。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７３】
［実施の形態２の特徴］
図６は、本発明の実施の形態２のシステム構成を説明するための全体構成図である。この図に示すように、本実施の形態では、セパレータ等が存在しない気化燃料タンク８０を備えている。そして、気化燃料供給弁４０は、気化燃料タンク８０の上部側に接続され、液相燃料供給弁４６は、気化燃料タンク８０の下部側（底面部）に接続されている。このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
なお、実施の形態では、気化燃料タンク３６，８０内に溜まった液相燃料の貯留量を算出処理により求める構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばタンク内の液量や液面レベルを検出するセンサ等を用いて、液相燃料の貯留量を検出する構成としてもよい。
【００７５】
また、実施の形態では、吸気通路１２に対する気化燃料の供給部位として、サージタンク２０を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、スロットルバルブ１８の下流側であれば、吸気通路１２の任意の部位に気化燃料タンク３６，８０を接続し、この部位に気化燃料を供給する構成としてよいものである。
【００７６】
また、実施の形態では、気化燃料タンク３６，８０をエンジン１０からの熱が伝わり易い場所に配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、エンジン１０で発生する熱により気化燃料タンク３６，８０を積極的に加熱する構成としてもよい。一例を挙げれば、エンジン１０と気化燃料タンク３６，８０との間に冷却水配管を設け、エンジン冷却水により気化燃料タンク３６，８０を加熱する構成としてもよい。また、排気通路１４と気化燃料タンク３６，８０との間にヒートパイプ等の熱伝導部材を設け、排気熱により気化燃料タンク３６，８０を加熱する構成としてもよい。これらの構成により、気化燃料タンク３６，８０内での燃料の飽和蒸気圧を高め、蓄えられる気化燃料の量を増やすことができる。
【００７７】
また、実施の形態では、吸気ポート噴射弁２６と筒内噴射弁２８の両方を備えたエンジン１０を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、噴射弁２６，２８のうち何れか一方を備えず、他方のみを備えた内燃機関に適用してもよい。
【００７８】
さらに、実施の形態では、アルコール燃料を使用するエンジン１０を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、通常のガソリンや、ガソリンにアルコール以外の成分を添加した各種の燃料に対しても適用し得るものである。
【符号の説明】
【００７９】
１０ エンジン（内燃機関）
１２ 吸気通路
１４ 排気通路
１６ エアクリーナ
１８ スロットルバルブ
２０ サージタンク（吸気通路）
２２ 吸気マニホールド（吸気通路）
２４ 吸気ポート（吸気通路）
２６ 吸気ポート噴射弁（燃料噴射弁）
２８ 筒内噴射弁（燃料噴射弁）
３２ 燃料タンク
３４ スタータモータ
３６，８０ 気化燃料タンク
３６Ａ セパレータ
３６Ｂ 気相室
３６Ｃ 液相室
３６Ｄ 気体通路
３８ タンク内噴射弁（タンク内燃料供給手段）
４０ 気化燃料供給弁
４２ 大気導入弁
４４ リリーフ弁
４６ 液相燃料供給弁
５４ 吸気圧センサ
５６ タンク圧センサ
５８ タンク温度センサ
６０ 燃料性状センサ
７０ ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばアルコール燃料のように揮発性が低い燃料を用いる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１（特開２００７−２２４８７８号公報）に開示されているように、アルコール燃料を用いる内燃機関の制御装置が知られている。アルコール燃料は、特に低温時に気化し難いため、従来技術の内燃機関には、始動時に燃料を気化させるための気化室が設けられている。この気化室は、外部から遮断された密閉構造を有し、絞り通路を介して吸気通路に接続されている。また、気化室には、その内部に燃料を噴射する始動用燃料噴射弁と、噴射燃料を加熱するためのヒータとが設けられている。
【０００３】
そして、内燃機関の始動時には、まず、内燃機関に対して始動信号が出力された時点でヒータを作動させ、その後に適宜時間が経過した時点で、始動用燃料噴射弁から気化室内に燃料を噴射する。燃料が噴射されるときに、気化室は、クランキングによる吸気負圧が作用することによって減圧状態となる。この結果、噴射燃料は、減圧状態の気化室内でヒータの熱を受けることにより気化し、吸気通路を介して各気筒に供給される。このように、従来技術では、始動時に燃料を気化室内で気化させることにより、冷間始動時等の始動性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２４８７８号公報
【特許文献２】特開２００８−２８６１０１号公報
【特許文献３】特開２００３−２３９７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来技術では、始動時にヒータを作動させてから気化室内に燃料を噴射し、気化燃料を生成するようにしている。しかしながら、この場合には、内燃機関に対して始動信号が出力された後に、ヒータの昇温、噴射燃料の加熱及び気化室の減圧が行われ、その結果として気化燃料が生成される。このため、従来技術では、始動時に気化燃料を生成するのに時間がかかり、気化燃料を筒内に速やかに供給することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、低温始動時等の燃料が気化し難い状況でも、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、始動性を向上させることが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び／又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気通路に接続された気相室と当該気相室に接続された液相室とを有し、前記液相室で前記燃料が気化して生じた気化燃料を前記気相室に蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内に貯留された燃料を前記気化燃料タンクの液相室に供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクの気相室と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の気化燃料供給弁と、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンクの気相室内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記気化燃料供給弁を開弁し、運転中に前記気化燃料タンクの気相室に蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する気化燃料供給手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、前記気化燃料タンクの液相室と前記吸気通路との間を接続，遮断する常閉の液相燃料供給弁と、
前記気化燃料タンクの液相室内に気化していない液相燃料が存在する場合に、内燃機関の運転中に前記液相燃料供給弁を開弁して前記液相燃料を前記吸気通路に供給する液相燃料供給手段と、を備える。
【０００９】
第３の発明は、燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び／又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
上部側と下部側がそれぞれ前記吸気通路に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクの上部側と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の気化燃料供給弁と、
前記気化燃料タンクの下部側と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の液相燃料供給弁と、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁と前記液相燃料供給弁とを閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記液相燃料供給弁を閉弁した状態で前記気化燃料供給弁を開弁し、運転中に前記気化燃料タンクに蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する気化燃料供給手段と、
前記気化燃料タンク内に気化していない液相燃料が存在する場合に、内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記液相燃料供給弁を開弁し、前記液相燃料を前記吸気通路に供給する液相燃料供給手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明によると、前記液相燃料供給手段は、内燃機関の高負荷運転時に前記液相燃料供給弁を開弁する高負荷時燃料供給手段を備える。
【００１１】
第５の発明によると、前記液相燃料供給手段は、前記気化燃料タンク内に存在する液相燃料の量が上限判定値を超えた場合に、前記液相燃料供給弁を開弁する液量調整手段を備える。
【００１２】
第６の発明によると、前記気化燃料タンクには、当該タンク内の空間を外部空間に対して連通，遮断する常閉の大気導入弁を設け、
前記液相燃料供給手段は、前記気化燃料タンク内の圧力が前記吸気通路の圧力以下となった状態で前記液相燃料の供給を開始する場合に、前記大気導入弁を開弁してから前記液相燃料供給弁を開弁するタンク圧調整手段を備える。
【００１３】
第７の発明によると、前記気化燃料生成手段は、少なくとも内燃機関の暖機が完了する前に前記気化燃料の生成を実施する構成としている。
【００１４】
第８の発明は、前記気化燃料タンク内の空間を上，下に分割する部材であって、当該タンク内の上部側に前記気相室を形成して下部側に前記液相室を形成するセパレータと、
前記液相室で発生した気化燃料を前記気相室に流入させる気体通路と、を備える。
【００１５】
第９の発明は、前記燃料としてアルコール燃料を用いる構成としている。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、内燃機関の運転中に気化燃料を生成し、この気化燃料を機関停止後の自然減圧を利用して気化燃料タンクの気相室内に蓄えておくことができる。これにより、始動時に気化燃料を生成する必要がないので、低温始動時でも、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、始動性を向上させることができる。また、気化燃料の生成時には、気化せずに余った液相燃料を液相室に貯留することができる。即ち、タンク内燃料供給手段により過剰な燃料を供給した場合でも、この燃料を液相室で吸収することができる。従って、内燃機関の運転中には、冷間時から暖機後にわたる広い温度領域において、液相燃料が残留してもよい前提で気化燃料を自由に生成することができ、気化燃料の生成可能なタイミングを増やすことができる。また、液相燃料が溜まった状態では、内燃機関の運転中に液相室で発生する気化燃料を気相室に常時補充し、気相室内に可能な限り多量の気化燃料を蓄えることができる。従って、ショートトリップ運転等が繰返された場合でも、次回の始動時に気化燃料が不足するのを回避することができる。
【００１７】
第２の発明によれば、液相燃料供給手段は、気化燃料タンクの液相室内に液相燃料が存在する場合に、内燃機関の運転中に液相燃料供給弁を開弁して液相燃料を吸気通路に供給することができる。これにより、液相室内に溜まる液相燃料の量を適切に調整することができ、また、液相燃料を有効に活用することができる。
【００１８】
第３の発明によれば、第１の発明と同様に、始動時に気化燃料を生成する必要がないので、始動性を向上させることができる。また、気化燃料の生成時には、気化せずに余った液相燃料を気化燃料タンクの下部側に貯留しておき、この液相燃料を液相燃料供給弁から吸気通路に供給することができる。従って、内燃機関の運転中には、冷間時から暖機後にわたる広い温度領域において、液相燃料が残留してもよい前提で気化燃料を自由に生成することができる。また、液相燃料が溜まった状態では、内燃機関の運転中に液相燃料が常時気化するので、気化燃料タンク内に可能な限り多量の気化燃料を蓄えることができる。
【００１９】
第４の発明によれば、気化燃料の生成時には、気化燃料タンク内に供給された燃料のうち軽質成分が比較的早期に気化する。このため、液相燃料中には、オクタン価が比較的高い重質成分が残留し易い。これに対し、高負荷時燃料供給手段は、高負荷運転時に液相燃料供給弁を開弁することができる。従って、ノッキングが発生し易い高負荷運転時には、オクタン価が比較的高い液相燃料を筒内で燃焼させることができ、液相燃料を利用してノッキングの発生を抑制することができる。
【００２０】
第５の発明によれば、液量調整手段は、液相燃料の貯留量が上限判定値を超えた場合に、液相燃料供給弁を開弁することができる。これにより、液相燃料の貯留量を適切に調整し、液相燃料が過剰に貯留されるのを防止することができる。
【００２１】
第６の発明によれば、タンク圧調整手段は、気化燃料タンク内の圧力が吸気通路の圧力以下となった状態で液相燃料の供給を開始する場合に、大気導入弁を開弁してから液相燃料供給弁を開弁することができる。これにより、吸気通路側から気化燃料タンク内に空気が逆流するのを防止することができる。
【００２２】
第７の発明によれば、前記気化燃料生成手段は、内燃機関の暖機が完了する前にも、気化燃料の生成を実施することができる。これにより、冷間運転時を含めて運転中に出来るだけ多量の気化燃料を生成し、冷間運転が連続することで気化燃料が生成されない事態を回避することができる。
【００２３】
第８の発明によれば、気化燃料タンク内には、セパレータにより上側の気相室と下側の液相室とを形成することができる。そして、気体通路により、液相室で発生した気化燃料を気相室に流入させることができる。
【００２４】
第９の発明によれば、低温時に気化し難いアルコール燃料を用いる場合でも、内燃機関の運転中に気化燃料タンク内に気化燃料を蓄えておき、この気化燃料を始動時に供給することにより、始動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるシステムの制御系統を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される気化燃料生成制御を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される気化燃料供給制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される液相燃料供給制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２のシステム構成を説明するための全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図５を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、ＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle）に搭載される内燃機関としてのエンジン１０を備えている。なお、図１には、４気筒エンジンを例示したが、本発明の内燃機関は、４気筒に限定されるものではない。エンジン１０は、各気筒の燃焼室に吸入空気を吸込む吸気通路１２と、燃焼室から排気ガスが排出される排気通路１４とを備えている。
【００２７】
吸気通路１２には、上流側から順にエアクリーナ１６、スロットルバルブ１８及びサージタンク２０がそれぞれ設けられている。スロットルバルブ１８は、全閉位置と全開位置との間で開，閉される電子制御式のバタフライ弁により構成され、その開度に応じて吸気通路１２を流れる吸入空気量を調整する。サージタンク２０は、吸気脈動の減衰効果等を発揮するために、吸気通路１２の途中に一定の広がりをもつ空間を形成している。そして、サージタンク２０の下流側は、複数の吸気管からなる吸気マニホールド２２を介して各気筒の吸気ポート２４に接続されている。なお、サージタンク２０、吸気マニホールド２２及び吸気ポート２４は、吸気通路１２の一部を構成している。
【００２８】
また、エンジン１０の各気筒には、吸気ポート２４に燃料を噴射する吸気ポート噴射弁２６と、燃焼室内（筒内）に燃料を直接噴射する筒内噴射弁２８とが設けられている。さらに、各気筒には、気化燃料に点火する点火プラグ３０（図２参照）と、図示しない吸気弁及び排気弁とが設けられている。噴射弁２６，２８には、車両の燃料タンク３２内に液化状態で貯留されたアルコール燃料が供給されるように構成されている。
【００２９】
また、エンジン１０は、始動時にクランク軸を回転駆動するスタータモータ３４を備えている。車両の運転者がスタータスイッチをＯＮにした場合には、後述のＥＣＵ７０に対してエンジンの始動要求が発生する。これにより、ＥＣＵ７０は、スタータモータ３４を起動してクランク軸を回転させる動作（クランキング）を実行し、エンジンが始動した時点、即ち、自立運転に移行した時点でクランキングを停止する。
【００３０】
次に、エンジン１０に搭載された燃料気化系統について説明する。本実施の形態では、エンジンの運転中に生成した気化燃料をタンクに蓄えておき、この気化燃料を次回の始動時に使用することを特徴としている。そして、燃料気化系統は、以下に述べる気化燃料タンク３６、タンク内噴射弁３８、気化燃料供給弁４０、大気導入弁４２、リリーフ弁４４、液相燃料供給弁４６等を備えている。
【００３１】
気化燃料タンク３６は、燃料タンク３２内のアルコール燃料が気化した気化燃料を蓄えるもので、気液分離型の耐圧容器として形成されている。具体的な構成例を挙げると、気化燃料タンク３６は、タンク内の空間を上，下に分割するセパレータ３６Ａと、セパレータ３６Ａによりタンク内の上部側に形成された気相室３６Ｂと、セパレータ３６Ａによりタンク内の下部側に形成された液相室３６Ｃと、気相室３６Ｂと液相室３６Ｃとを接続する気体通路３６Ｄとを備えている。また、気化燃料タンク３６は、例えばエンジンルーム内において、エンジン１０から熱が伝導し易い位置に設置されている。このため、エンジンの運転中には、気化燃料タンク３６が高い温度に保持され、タンク内の燃料が気化し易いように構成されている。
【００３２】
タンク内噴射弁３８は、燃料タンク３２に貯留された燃料を気化燃料タンク３６の液相室３６Ｃ内に噴射（供給）するもので、本実施の形態のタンク内燃料供給手段を構成している。タンク内噴射弁３８は、例えば噴射弁２６，２８と同様の一般的な燃料噴射弁により構成され、その燃料噴射量は制御信号に応じて制御される。タンク内噴射弁３８から噴射された燃料は、液相室３６Ｃ内で気化することにより気化燃料となる。そして、この気化燃料は、気体通路３６Ｄを介して気相室３６Ｂに流入し、気相室３６Ｂに蓄えられるようになっている。
【００３３】
また、気化燃料タンク３６内の上部側に位置する気相室３６Ｂは、サージタンク２０と接続されている。この接続部には、常閉（ノーマル・クローズ）の電磁弁等により構成された気化燃料供給弁４０が設けられている。気化燃料供給弁４０の閉弁時には、気化燃料タンク３６の気相室３６Ｂとサージタンク２０との間が遮断され、気相室３６Ｂ内に気化燃料を蓄えることが可能となる。また、気化燃料供給弁４０の開弁時には、気相室３６Ｂとサージタンク２０とが相互に連通され、気相室３６Ｂに蓄えられた気化燃料がサージタンク２０に供給される。
【００３４】
また、気化燃料タンク３６には、気相室３６Ｂを外部空間に対して連通，遮断する常閉の大気導入弁４２が設けられている。大気導入弁４２は常閉の電磁弁等により構成され、開弁時には気化燃料タンク３６を大気解放するようになっている。気化燃料の供給時には、気化燃料供給弁４０と大気導入弁４２とが多少の時間差をもって一緒に開弁され、気化燃料を供給した分だけ大気導入弁４２から気相室３６Ｂ内に大気が導入される。また、大気導入弁４２は、エアクリーナ１６とスロットルバルブ１８との間で吸気通路１２に接続されている。このため、大気導入弁４２の開弁時には、エアクリーナ１６より清浄化され、かつ吸気負圧の影響を受けない空気が気相室３６Ｂに導入される。
【００３５】
さらに、気化燃料タンク３６の気相室３６Ｂには、例えばチェック弁、リード弁等により構成された常閉のリリーフ弁４４が設けられている。リリーフ弁４４は、気相室３６Ｂ内の圧力が所定の作動圧を超えたときに、この圧力を外部（例えば、吸気通路１２）に解放するもので、リリーフ弁４４の作動圧は、例えば大気圧程度の圧力か、または大気圧よりも数十ｋＰａ程度高い圧力に設定されている。この設定は、例えば気化燃料タンク３６が常温程度かそれよりも少し高い温度に保持され、燃料の飽和蒸気圧がこの温度領域に対応した圧力となることを前提としている。これにより、リリーフ弁４４は、気化燃料タンク３６の液相室３６Ｃ内に噴射された燃料が気化するときに、気相室３６Ｂ内の空気を外部に逃がすように構成されている。また、リリーフ弁４４は、気化燃料タンク３６が密閉された状態において、タンク内の圧力が過大となるのを防止する安全弁としての機能も備えている。
【００３６】
一方、気化燃料タンク３６内の下部側に位置する液相室３６Ｃの底面部は、気相室３６Ｂと別の経路でサージタンク２０に接続されている。この接続部には、常閉の電磁弁等により構成された液相燃料供給弁４６が設けられている。液相燃料供給弁４６は、後述のＥＣＵ７０により制御され、液相室３６Ｃとサージタンク２０との間を接続，遮断する。これにより、液相燃料供給弁４６は、タンク内噴射弁３８から液相室３６Ｃ内に噴射された燃料のうち、気化せずに余った液相状態の燃料（以下、液相燃料と称す）を、そのままサージタンク２０内に供給するものである。なお、液相燃料供給弁４６は、後述の液相燃料供給制御を実行する場合を除いて閉弁状態に保持される。
【００３７】
次に、図２を参照しつつ、エンジン１０の制御系統について説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるシステムの制御系統を示す構成図である。この図に示すように、本実施の形態のシステムは、複数のセンサ４８〜６０を含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)７０とを備えている。
【００３８】
まず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ４８は、エンジン１０のクランク軸の回転に同期した信号を出力するもので、ＥＣＵ７０は、この出力に基いてエンジン回転数及びクランク角を検出することができる。また、エアフローセンサ５０は吸入空気量を検出し、水温センサ５２は、エンジン１０の機関温度として、エンジン冷却水の温度を検出する。また、吸気圧センサ５４はサージタンク２０内の圧力Ｐmvを検出し、タンク圧センサ５６は気化燃料タンク３６内の圧力を検出し、タンク温度センサ５８は気化燃料タンク３６内の温度を検出する。さらに、燃料性状センサ６０は、燃料の性状として、燃料中のアルコール濃度を検出するものである。
【００３９】
センサ系統には、上記センサ４８〜６０の他にも、車両やエンジンの制御に必要な各種のセンサ（例えば排気空燃比を検出する空燃比センサ、スロットルバルブ１８の開度を検出するスロットルセンサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、吸気温を検出する吸気温センサ等）が含まれており、これらのセンサはＥＣＵ７０の入力側に接続されている。なお、本発明は、必ずしもタンク温度センサ５８を必要とするものではなく、例えばタンク温度センサ５８を使用せず、エンジンの温度や運転履歴、気化燃料タンク３６への熱伝導特性等に基いてタンク内温度を推定する構成としてもよい。
【００４０】
一方、ＥＣＵ７０の出力側には、スロットルバルブ１８、噴射弁２６，２８，３８、点火プラグ３０、スタータモータ３４、気化燃料供給弁４０、大気導入弁４２、液相燃料供給弁４６等を含む各種のアクチュエータが接続されている。そして、ＥＣＵ７０は、センサ系統によりエンジンの運転情報を検出し、その検出結果に基いて各アクチュエータを駆動することにより、運転制御を行う。具体的には、クランク角センサ４８の出力に基いてエンジン回転数とクランク角とを検出し、エアフローセンサ５０により吸入空気量を検出する。また、以下に述べる通常の燃料噴射制御を実行しつつ、クランク角に基いて点火時期を決定し、点火プラグ３０を駆動する。
【００４１】
通常の燃料噴射制御は、後述の気化燃料供給制御が実行される場合を除いて、エンジンの運転中に実行されるもので、始動時の燃料噴射制御も含んでいる。この燃料噴射制御では、吸入空気量とエンジン回転数とに基いてエンジンの負荷（負荷率）を算出し、吸入空気量、負荷、エンジン冷却水の温度等に基いて燃料噴射量を算出する。そして、クランク角に基いて燃料噴射時期を決定し、噴射弁２６，２８を駆動する。この場合、吸気ポート噴射弁２６と筒内噴射弁２８の噴射量の比率は、エンジンの運転状態や燃料の性状に応じて可変に設定される。また、ＥＣＵ７０は、燃料気化系統の制御として、以下に述べる気化燃料生成制御、気化燃料供給制御及び液相燃料供給制御を実行する。
【００４２】
［実施の形態１の動作］
（気化燃料生成制御）
気化燃料生成制御は、エンジン１０の運転中に、気化燃料タンク３６内で燃料を気化させ、気化燃料を生成するものである。具体的に述べると、気化燃料生成制御では、気化燃料供給弁４０、大気導入弁４２及び液相燃料供給弁４６を閉弁した状態で、タンク内噴射弁３８から気化燃料タンク３６の液相室３６Ｃ内に燃料を噴射する。このとき、燃料の噴射量は、気化燃料タンク３６内の温度、燃料中のアルコール濃度等に基いて、少なくとも始動時要求量Ｆgas以上の気化燃料が発生するように決定される。なお、始動時要求量Ｆgasの詳細については後述する。
【００４３】
そして、噴射された燃料は、液相室３６Ｃ内で気化して気化燃料となる。この気化燃料は、自らの蒸気圧により気体通路３６Ｄを通じて気相室３６Ｂに流入しつつ、気相室３６Ｂ内の空気をリリーフ弁４４から追い出すようになる。従って、リリーフ弁４４は、タンク内の空気圧により燃料の気化が抑制されるのを回避し、気化燃料の生成を促進することができる。この結果、噴射燃料の気化が完了すると、タンク内の空気は殆ど排出され、気化燃料タンク３６内には、気化燃料が飽和蒸気圧に近い圧力で充満した状態となる。
【００４４】
このように、気化燃料生成制御は、低温時に気化し難いアルコール燃料を気化させるので、基本的には暖機終了後、即ち、エンジンの熱により気化燃料タンク３６が暖機された状態で実行するのが好ましい。しかし、本実施の形態では、気化燃料タンク３６に液相室３６Ｃを設けている。このため、例えば冷間運転時に気化燃料生成制御を実行した場合には、気化せずに余った噴射燃料（液相燃料）が液相室３６Ｃに貯留される。従って、気化燃料生成制御は、冷間運転時（暖機の完了前）であっても、例えば気化燃料タンク３６内に保有する気化燃料の保有量が始動時要求量Ｆgas未満となった場合に実行される。
【００４５】
始動時要求量Ｆgasは、エンジンの始動時に必要な気化燃料の量であり、例えば始動時の外気温や機関温度（エンジン冷却水の温度等）に基いて可変に設定される。ＥＣＵ７０には、外気温や機関温度に基いて始動時要求量Ｆgasを算出するためのマップデータが予め記憶されている。始動時には、外気温や機関温度が低いほど、多量の気化燃料が必要となる。このため、上記のマップデータは、吸気温が低いほど、また、冷却水の温度が低いほど、始動時要求量Ｆgasが多くなるように設定されている。
【００４６】
上述した気化燃料生成制御によれば、気化燃料タンク３６の気相室３６Ｂには、エンジンの運転中に気化燃料を蓄えることができる。そして、気化燃料タンク３６は、タンク内で生じる自然減圧を利用して、エンジン停止後の冷間時にも、気化燃料の少なくとも一部を気相状態で保有することができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、気液分離型の気化燃料タンク３６を備えているので、気相室３６Ｂ内に気化燃料を生成しつつ、余った液相燃料を液相室３６Ｃに貯留することができる。即ち、タンク内噴射弁３８により過剰な燃料を噴射した場合でも、この燃料を液相室３６Ｃで吸収することができる。このため、本実施の形態では、エンジンの暖機が完了する前にも、気化燃料の生成を実施するようにしている。従って、エンジンの運転中には、冷間時から暖機後にわたる広い温度領域において、液相燃料が残留してもよい前提で気化燃料を自由に生成することができ、気化燃料の生成可能なタイミングを増やすことができる。これにより、冷間運転時を含めて運転中に出来るだけ多量の気化燃料を生成し、冷間運転が連続することで気化燃料が生成されない事態を回避することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、気化燃料の生成時に敢えて過剰な燃料を噴射し、液相室３６Ｃ内に液相燃料を意図的に貯留することもできる。この場合も含めて、液相室３６Ｃに液相燃料が溜まった状態では、エンジンの運転中に液相室３６Ｃで発生する気化燃料を気相室３６Ｂに常時補充し、気相室３６Ｂ内に可能な限り多量の気化燃料を蓄えることができる。従って、エンジンが始動後に短時間で停止される運転（所謂ショートトリップ運転）が繰返された場合でも、次回の始動時に気化燃料が不足するのを回避することができる。
【００４９】
（気化燃料供給制御）
気化燃料供給制御は、エンジンの始動時に気化燃料供給弁４０と大気導入弁４２とを開弁し、気化燃料タンク３６の気相室３６Ｂに蓄えられていた気化燃料をサージタンク２０に供給するものである。具体的に述べると、まず、スタータスイッチがＯＮされることによりクランキングが開始されると、サージタンク２０内には、クランキングにより吸気負圧が生じる。このとき、ＥＣＵ７０は、気化燃料供給弁４０と大気導入弁４２とを開弁し、気相室３６Ｂ内の気化燃料を吸気負圧によってサージタンク２０に供給する。なお、液相燃料供給弁４６は閉弁状態に保持する。
【００５０】
これにより、気相室３６Ｂ内の気化燃料がサージタンク２０に流出すると、その分だけ大気導入弁４２から気相室３６Ｂに空気が流入するので、気化燃料の供給をスムーズに行うことができる。また、大気導入弁４２を開弁させるにあたり、気化燃料タンク３６内の圧力が大気圧以上である場合には、最初に気化燃料供給弁４０を開弁してから大気導入弁４２を開弁する。一方、タンク内の圧力が大気圧よりも低い場合には、最初に大気導入弁４２を開弁してから気化燃料供給弁４０を開弁する。これにより、気相室３６Ｂ内の気化燃料が大気導入弁４２から大気中に流出したり、サージタンク２０内の空気が気化燃料供給弁４０から気相室３６Ｂ内に逆流するのを防止することができる。
【００５１】
気化燃料タンク３６からサージタンク２０に供給された気化燃料は、吸気ポート２４を介して筒内に流入し、筒内で点火されて燃焼する。これにより、各気筒での燃焼が連続するようになると、エンジン回転数が上昇し、エンジンが自立運転に移行する。ＥＣＵ７０は、自立運転が開始されたことをエンジン回転数の上昇により確認した時点で、クランキングを停止する。また、気化燃料供給弁４０と大気導入弁４２とを閉弁し、気化燃料供給制御を終了する。そして、吸気ポート噴射弁２６や筒内噴射弁２８から燃料を噴射する通常の燃料噴射制御を開始する。
【００５２】
このように、エンジンの運転中に蓄えておいた気化燃料を使用すれば、始動時に気化燃料を生成する場合と比較して、気化燃料を筒内に速やかに供給することができ、燃料が気化し難い低温始動時でも、始動性を向上させることができる。なお、気化燃料供給制御は、始動時の機関温度が気化燃料を必要とする所定の判定温度以下の場合にのみ実行するのが好ましい。
【００５３】
（液相燃料供給制御）
液相燃料供給制御は、気化燃料タンク３６の液相室３６Ｃ内に液相燃料が存在する場合に、エンジンの運転中に液相燃料供給弁４６を開弁し、液相室３６Ｃ内の液相燃料をサージタンク２０に供給するものである。このとき、気化燃料供給弁４０は閉弁状態に保持され、大気導入弁４２、後述のように必要に応じて開弁される。サージタンク２０に供給された液相燃料は、エンジンから伝わる熱により吸気通路の途中で気化し、気化燃料となって筒内に流入する。このため、液相燃料供給制御は、暖機運転が完了してから実行するのが好ましい。上記制御によれば、液相燃料を利用して気化燃料を常時補充しつつ、液相室３６Ｃ内に溜まる液相燃料の量を適切に調整することができ、また、液相燃料を有効に活用することができる。
【００５４】
また、液相燃料供給制御では、燃料の性状や温度環境等に応じて液相燃料供給弁４６を断続的に開，閉し、その開弁時間及び開弁タイミングを適切に制御する。これにより、液相燃料の供給量及び供給タイミングは、例えば全ての液相燃料が気化してから筒内に流入するように適切に制御される。さらに、エンジンの運転中には、噴射弁２６，２８による通常の燃料噴射制御が実行されるが、液相燃料供給制御の実行時には、液相燃料の供給量に応じて噴射弁２６，２８からの燃料噴射量が減量される。これにより、筒内に供給される燃料ガスを適度な濃度に保持することができる。
【００５５】
一方、気化燃料の生成時には、気化燃料タンク３６内に噴射された燃料のうち軽質成分が比較的早期に気化する。このため、液相燃料中には、オクタン価が比較的高い重質成分が残留し易い。そこで、本実施の形態では、高負荷運転時に液相燃料供給弁４６を開弁し、液相燃料供給制御を実行する。これにより、ノッキングが発生し易い高負荷運転時には、オクタン価が比較的高い液相燃料を筒内で燃焼させることができ、液相燃料を利用してノッキングの発生を抑制することができる。
【００５６】
また、高負荷運転が行われていなくても、気化燃料タンク３６内に多量の液相燃料が溜まった場合には、液相燃料供給制御を実行する。具体的には、液相室３６Ｃ内に溜まった液相燃料の貯留量を算出し、この貯留量が上限判定値Ｆlimitを超えた場合には、液相燃料供給弁４６を開弁する。上限判定値Ｆlimitは、液相室３６Ｃの容積またはタンク内で許容される液面レベルの上限等に対応して設定される。これにより、液相燃料の貯留量を適切に調整し、液相燃料が液相室３６Ｃから溢れるのを防止することができる。
【００５７】
［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
次に、図３乃至図５を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。まず、図３は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される気化燃料生成制御を示すフローチャートである。図３に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。
【００５８】
図３に示すルーチンでは、まず、燃料性状センサ６０の出力に基いて燃料中のアルコール濃度を検出する（ステップ１００）。また、タンク圧センサ５６及びタンク温度センサ５８の出力に基いて気化燃料タンク３６内の温度と圧力とを検出する（ステップ１０２）。また、これらの検出処理の他に、エンジンの冷却水温、吸気温の検出等も実行する。次の処理では、例えば燃料中のアルコール濃度、気化燃料タンク３６内の温度及び容積等に基いて適切な燃料噴射量を算出し、この燃料噴射量が実現されるようにタンク内噴射弁３８を駆動する（ステップ１０４）。
【００５９】
これにより、タンク内噴射弁３８から液相室３６Ｃ内に燃料が噴射され、気化燃料が発生するので、発生した気化燃料の量を算出する（ステップ１０６）。この算出処理において、気化燃料の量は、例えば燃料噴射後に変化したタンク内の圧力、タンク内の温度、アルコールの飽和蒸気圧の温度特性等に基いて算出される。なお、飽和蒸気圧の温度特性データは、ＥＣＵ７０に予め記憶されている。次の処理では、前述したように、エンジン水温や吸気温等に基いて始動時要求量Ｆgasを算出し、その時点における気化燃料の量が始動時要求量Ｆgasよりも多いか否かを判定する（ステップ１０８）。
【００６０】
ステップ１０８の判定成立時には、タンク内噴射弁３８内に十分な量の気化燃料が生成されたので、そのまま制御を終了する。また、ステップ１０８の判定が不成立の場合には、始動時要求量Ｆgasよりも多量の気化燃料が生成されるまでステップ１０２〜１０８の処理を繰返す。これにより、例えば冷間運転時には、タンク内に十分な量の気化燃料を生成すると、液相室３６Ｃ内に液相燃料が貯留された状態となる。この液相燃料は、後述の図５に示す制御により使用される。
【００６１】
次に、図４は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される気化燃料供給制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。そして、図４に示すルーチンでは、まず、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がＯＮになったか否かを判定し（ステップ２００）、この判定成立時には、燃料中のアルコール濃度を検出する（ステップ２０２）。また、水温センサ５２の出力に基いて始動時のエンジン水温を検出する（ステップ２０４）。
【００６２】
次に、スタータスイッチがＯＮになったか否かを判定し（ステップ２０６）、この判定成立時には、スタータモータ３４を起動してクランキングを実行する（ステップ２０８）。そして、クランキング中に気筒判別処理を実行し、気筒判別処理が終了したか否かを判定する（ステップ２１０）。続いて、気筒判別の終了後には、気化燃料供給判定温度ethw1を算出し、始動時のエンジン水温が気化燃料供給判定温度ethw1未満であるか否かを判定する（ステップ２１２）。ここで、気化燃料供給判定温度ethw1とは、気化燃料の供給を許可するための判定温度であり、気化燃料を必要とする機関温度の上限値に対応して設定される。また、気化燃料供給判定温度ethw1は、燃料性状センサ６０の出力に基いて、燃料中のアルコール濃度が高いほど（即ち、燃料の揮発性が低いほど）、高い温度に設定される。
【００６３】
ステップ２１２の判定が成立した場合には、気化燃料を使用しないと始動が難しいので、ステップ２１４〜２２６の処理を実行し、気化燃料を供給する。この処理は、前述したように、気化燃料タンク３６の圧力（タンク内圧力）Ｐと大気圧Ｐ0との大小関係に基いて気化燃料供給弁４０と大気導入弁４２の開弁順序を切換えつつ、サージタンク２０に気化燃料を供給するものである。具体的に述べると、まず、タンク内圧力Ｐが大気圧Ｐ0よりも大きいか否かを判定し（ステップ２１４）、この判定成立時には、気化燃料供給弁４０を開弁してから大気導入弁４２を開弁し、始動に十分な量の気化燃料が供給された時点で２つの弁４０，４２を閉弁する（ステップ２１６〜２２０）。また、ステップ２１４の判定が不成立の場合には、大気導入弁４２を開弁してから気化燃料供給弁４０を開弁し、その後に各弁４０，４２を閉弁する（ステップ２２２〜２２６）。一方、ステップ２１２の判定が不成立の場合には、通常の始動時噴射制御を実行し、吸気ポート噴射弁２６及び筒内噴射弁２８から燃料を噴射する（ステップ２２８）。
【００６４】
次に、図５は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される液相燃料供給制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図５に示すルーチンでは、まず、燃料中のアルコール濃度、気化燃料タンク３６内の温度及び圧力Ｐを検出する（ステップ３００，３０２）。そして、気化燃料タンク３６内に存在する気化燃料と液相燃料の量をそれぞれ算出する（ステップ３０４）。ここで、気化燃料の量は、前記図１中のステップ１０６と同様の処理により算出される。また、液相燃料の量は、図１中のステップ１０４で算出した燃料噴射量から、気化燃料の量を減算することにより算出される。
【００６５】
次に、液相燃料の量が所定の液相燃料使用判定値Ｆliqよりも大きいか否かを判定する（ステップ３０６）。ここで、液相燃料使用判定値Ｆliqとは、液相室３６Ｃ内に溜まった液相燃料が使用を必要とする程の量であるか否かを判定するための判定値である。このため、ステップ３０６の判定が不成立の場合には、そのまま制御を終了する。一方、ステップ３０６の判定成立時には、高負荷運転中であるか否かを判定する（ステップ３０８）。具体的に述べると、ステップ３０８では、ＥＣＵ７０により算出されるエンジンの負荷が高負荷に対応する所定の負荷判定値以上であるか否かを判定する。
【００６６】
ステップ３０８の判定成立時には、後述のステップ３１２〜３２０の処理を実行し、気化燃料タンク３６内の液相燃料をサージタンク２０に供給する。一方、ステップ３０８の判定が不成立の場合には、液相燃料の量が前述の上限判定値Ｆlimitよりも多いか否かを判定する（ステップ３１０）。この判定成立時には、液相燃料の貯留量が上限に近いので、ステップ３１２に移行する。また、ステップ３１０の判定が不成立の場合には、液相燃料の貯留量が許容範囲内であり、高負荷運転も行われていないので、ステップ３０８，３１０の何れかで判定が成立するまでこれらの判定処理を繰返す。
【００６７】
次に、ステップ３１２〜３２０の処理では、気化燃料タンク３６のタンク内圧力Ｐと、サージタンク２０内の圧力（吸気圧）Ｐmvとの大小関係を考慮しつつ、液相室３６Ｃ内の液相燃料をサージタンク２０に供給する。具体的に述べると、まず、ステップ３１２では、タンク内圧力Ｐが吸気圧Ｐmvよりも高いか否かを判定する。この判定成立時には、サージタンク２０側から気化燃料タンク３６内に空気が逆流する虞れがないので、前述したように液相燃料供給弁４６を適切なタイミングで開，閉し、液相室３６Ｃ内の液相燃料をサージタンク２０に供給する（ステップ３１４）。
【００６８】
一方、ステップ３１２の判定が不成立の場合には、まず、大気導入弁４２を開弁し、吸気圧以下の負圧状態となっている気化燃料タンク３６内に大気を導入する（ステップ３１６）。これにより、気化燃料タンク３６内の圧力が大気圧近傍まで上昇するので、次に、液相燃料供給弁４６を開弁する（ステップ３１８）。そして、これらの弁４２，４６を適切なタイミングで閉弁する（ステップ３２０）。上述した弁制御によれば、液相燃料の供給時に、サージタンク２０側から気化燃料タンク３６内に空気が逆流するのを防止することができる。
【００６９】
なお、前記実施の形態１では、図３中に示すステップ１００〜１０８が請求項１における気化燃料生成手段の具体例を示し、図４中に示すステップ２００〜２２６が請求項１における気化燃料供給手段の具体例を示している。また、図５中に示すステップ３００〜３２０は、請求項２における液相燃料供給手段の具体例を示している。さらに、ステップ３０８，３１４，３１８は、請求項３における高負荷時燃料供給手段の具体例、ステップ３１０，３１４，３１８は、請求項４における液量調整手段の具体例、ステップ３１２，３１６，３１８は、請求項５におけるタンク圧調整手段の具体例をそれぞれ示している。
【００７０】
また、実施の形態１では、気液分離型の気化燃料タンク３６と液相燃料供給弁４６とを備える構成としたが、本発明はこれに限らず、液相燃料供給弁４６を省略する構成としてもよい。この場合にも、気化燃料タンク３６内に液相燃料を貯留する機能や、この液相燃料により気化燃料を補充する機能は備えているので、これらの機能に応じた作用効果を得ることができる。
【００７１】
また、実施の形態１では、１つの気化燃料タンク３６内に気相室３６Ｂと液相室３６Ｃとを形成する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば気相室と液相室とをそれぞれ別個のタンクにより形成し、これら２つのタンク間に気化燃料が流通する気体通路を設ける構成としてもよい。
【００７２】
実施の形態２．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様の構成及び制御（図２乃至図５）を採用しているものの、気液分離型ではない気化燃料タンク８０を用いている。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７３】
［実施の形態２の特徴］
図６は、本発明の実施の形態２のシステム構成を説明するための全体構成図である。この図に示すように、本実施の形態では、セパレータ等が存在しない気化燃料タンク８０を備えている。そして、気化燃料供給弁４０は、気化燃料タンク８０の上部側に接続され、液相燃料供給弁４６は、気化燃料タンク８０の下部側（底面部）に接続されている。このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
なお、実施の形態では、気化燃料タンク３６，８０内に溜まった液相燃料の貯留量を算出処理により求める構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばタンク内の液量や液面レベルを検出するセンサ等を用いて、液相燃料の貯留量を検出する構成としてもよい。
【００７５】
また、実施の形態では、吸気通路１２に対する気化燃料の供給部位として、サージタンク２０を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、スロットルバルブ１８の下流側であれば、吸気通路１２の任意の部位に気化燃料タンク３６，８０を接続し、この部位に気化燃料を供給する構成としてよいものである。
【００７６】
また、実施の形態では、気化燃料タンク３６，８０をエンジン１０からの熱が伝わり易い場所に配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、エンジン１０で発生する熱により気化燃料タンク３６，８０を積極的に加熱する構成としてもよい。一例を挙げれば、エンジン１０と気化燃料タンク３６，８０との間に冷却水配管を設け、エンジン冷却水により気化燃料タンク３６，８０を加熱する構成としてもよい。また、排気通路１４と気化燃料タンク３６，８０との間にヒートパイプ等の熱伝導部材を設け、排気熱により気化燃料タンク３６，８０を加熱する構成としてもよい。これらの構成により、気化燃料タンク３６，８０内での燃料の飽和蒸気圧を高め、蓄えられる気化燃料の量を増やすことができる。
【００７７】
また、実施の形態では、吸気ポート噴射弁２６と筒内噴射弁２８の両方を備えたエンジン１０を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、噴射弁２６，２８のうち何れか一方を備えず、他方のみを備えた内燃機関に適用してもよい。
【００７８】
さらに、実施の形態では、アルコール燃料を使用するエンジン１０を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、通常のガソリンや、ガソリンにアルコール以外の成分を添加した各種の燃料に対しても適用し得るものである。
【符号の説明】
【００７９】
１０ エンジン（内燃機関）
１２ 吸気通路
１４ 排気通路
１６ エアクリーナ
１８ スロットルバルブ
２０ サージタンク（吸気通路）
２２ 吸気マニホールド（吸気通路）
２４ 吸気ポート（吸気通路）
２６ 吸気ポート噴射弁（燃料噴射弁）
２８ 筒内噴射弁（燃料噴射弁）
３２ 燃料タンク
３４ スタータモータ
３６，８０ 気化燃料タンク
３６Ａ セパレータ
３６Ｂ 気相室
３６Ｃ 液相室
３６Ｄ 気体通路
３８ タンク内噴射弁（タンク内燃料供給手段）
４０ 気化燃料供給弁
４２ 大気導入弁
４４ リリーフ弁
４６ 液相燃料供給弁
５４ 吸気圧センサ
５６ タンク圧センサ
５８ タンク温度センサ
６０ 燃料性状センサ
７０ ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び／又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気通路に接続された気相室と当該気相室に接続された液相室とを有し、前記液相室で前記燃料が気化して生じた気化燃料を前記気相室に蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内に貯留された燃料を前記気化燃料タンクの液相室に供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクの気相室と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の気化燃料供給弁と、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンクの気相室内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記気化燃料供給弁を開弁し、運転中に前記気化燃料タンクの気相室に蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する気化燃料供給手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記気化燃料タンクの液相室と前記吸気通路との間を接続，遮断する常閉の液相燃料供給弁と、
前記気化燃料タンクの液相室内に気化していない液相燃料が存在する場合に、内燃機関の運転中に前記液相燃料供給弁を開弁して前記液相燃料を前記吸気通路に供給する液相燃料供給手段と、
を備えてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び／又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
上部側と下部側がそれぞれ前記吸気通路に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクの上部側と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の気化燃料供給弁と、
前記気化燃料タンクの下部側と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の液相燃料供給弁と、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁と前記液相燃料供給弁とを閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記液相燃料供給弁を閉弁した状態で前記気化燃料供給弁を開弁し、運転中に前記気化燃料タンクに蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する気化燃料供給手段と、
前記気化燃料タンク内に気化していない液相燃料が存在する場合に、内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記液相燃料供給弁を開弁し、前記液相燃料を前記吸気通路に供給する液相燃料供給手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記液相燃料供給手段は、内燃機関の高負荷運転時に前記液相燃料供給弁を開弁する高負荷時燃料供給手段を備えてなる請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記液相燃料供給手段は、前記気化燃料タンク内に存在する液相燃料の量が上限判定値を超えた場合に、前記液相燃料供給弁を開弁する液量調整手段を備えてなる請求項２乃至４のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記気化燃料タンクには、当該タンク内の空間を外部空間に対して連通，遮断する常閉の大気導入弁を設け、
前記液相燃料供給手段は、前記気化燃料タンク内の圧力が前記吸気通路の圧力以下となった状態で前記液相燃料の供給を開始する場合に、前記大気導入弁を開弁してから前記液相燃料供給弁を開弁するタンク圧調整手段を備えてなる請求項２乃至５のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記気化燃料生成手段は、少なくとも内燃機関の暖機が完了する前に前記気化燃料の生成を実施する構成としてなる請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記気化燃料タンク内の空間を上，下に分割する部材であって、当該タンク内の上部側に前記気相室を形成して下部側に前記液相室を形成するセパレータと、
前記液相室で発生した気化燃料を前記気相室に流入させる気体通路と、
を備えてなる請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記燃料としてアルコール燃料を用いてなる請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１】
燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び／又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気通路に接続された気相室と当該気相室に接続された液相室とを有し、前記液相室で前記燃料が気化して生じた気化燃料を前記気相室に蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内に貯留された燃料を前記気化燃料タンクの液相室に供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクの気相室と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の気化燃料供給弁と、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンクの気相室内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記気化燃料供給弁を開弁し、運転中に前記気化燃料タンクの気相室に蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する気化燃料供給手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記気化燃料タンクの液相室と前記吸気通路との間を接続，遮断する常閉の液相燃料供給弁と、
前記気化燃料タンクの液相室内に気化していない液相燃料が存在する場合に、内燃機関の運転中に前記液相燃料供給弁を開弁して前記液相燃料を前記吸気通路に供給する液相燃料供給手段と、
を備えてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び／又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
上部側と下部側がそれぞれ前記吸気通路に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクの上部側と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の気化燃料供給弁と、
前記気化燃料タンクの下部側と前記吸気通路との接続部に設けられ、当該接続部を開，閉する常閉の液相燃料供給弁と、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁と前記液相燃料供給弁とを閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記液相燃料供給弁を閉弁した状態で前記気化燃料供給弁を開弁し、運転中に前記気化燃料タンクに蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する気化燃料供給手段と、
前記気化燃料タンク内に気化していない液相燃料が存在する場合に、内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁を閉弁した状態で前記液相燃料供給弁を開弁し、前記液相燃料を前記吸気通路に供給する液相燃料供給手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記液相燃料供給手段は、内燃機関の高負荷運転時に前記液相燃料供給弁を開弁する高負荷時燃料供給手段を備えてなる請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記液相燃料供給手段は、前記気化燃料タンク内に存在する液相燃料の量が上限判定値を超えた場合に、前記液相燃料供給弁を開弁する液量調整手段を備えてなる請求項２乃至４のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記気化燃料タンクには、当該タンク内の空間を外部空間に対して連通，遮断する常閉の大気導入弁を設け、
前記液相燃料供給手段は、前記気化燃料タンク内の圧力が前記吸気通路の圧力以下となった状態で前記液相燃料の供給を開始する場合に、前記大気導入弁を開弁してから前記液相燃料供給弁を開弁するタンク圧調整手段を備えてなる請求項２乃至５のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記気化燃料生成手段は、少なくとも内燃機関の暖機が完了する前に前記気化燃料の生成を実施する構成としてなる請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記気化燃料タンク内の空間を上，下に分割する部材であって、当該タンク内の上部側に前記気相室を形成して下部側に前記液相室を形成するセパレータと、
前記液相室で発生した気化燃料を前記気相室に流入させる気体通路と、
を備えてなる請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記燃料としてアルコール燃料を用いてなる請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２３６８１４（Ｐ２０１１−２３６８１４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０９０９１（Ｐ２０１０−１０９０９１）
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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