内燃機関の燃料性状判定装置
【課題】性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることのできる内燃機関の燃料性状判定装置を提供すること。
【解決手段】メインタンク２１とサブタンク２２と設け、双方の間に連通遮断弁２５を設ける。このうち、サブタンク２２にはサブ燃料配管４２が接続され、気筒群Ａに燃料を供給可能に設けられている。また、メインタンク２１は給油管２７とメイン燃料配管４１とが接続され、気筒群Ｂに燃料を供給可能に設けられている。燃料を給油した際には、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断するので、気筒群Ａはサブタンク２２内に貯留される、給油前の燃料で運転できる。また、気筒群Ｂは、給油した燃料を含む燃料で運転でき、燃料性状を判定できる。これらの結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【解決手段】メインタンク２１とサブタンク２２と設け、双方の間に連通遮断弁２５を設ける。このうち、サブタンク２２にはサブ燃料配管４２が接続され、気筒群Ａに燃料を供給可能に設けられている。また、メインタンク２１は給油管２７とメイン燃料配管４１とが接続され、気筒群Ｂに燃料を供給可能に設けられている。燃料を給油した際には、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断するので、気筒群Ａはサブタンク２２内に貯留される、給油前の燃料で運転できる。また、気筒群Ｂは、給油した燃料を含む燃料で運転でき、燃料性状を判定できる。これらの結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料性状判定装置に関するものである。特に、この発明は、性状の異なる複数の種類の燃料で運転可能な内燃機関に備えられる内燃機関の燃料性状判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は燃料を燃焼室で燃焼させることにより運転可能に形成されているが、従来の内燃機関では、性状の異なる複数の燃料によって運転可能になっているものがある。このような内燃機関では、燃料タンクに性状の異なる複数の種類の燃料を給油した場合、例えば、高分子膜などこれらの燃料を分離させる手段を用いて燃料を分離し、内燃機関には燃料が分離した状態で供給する。これにより、性状の異なる複数の種類の燃料を燃料タンクに給油した場合でも、内燃機関の運転時には１種類の燃料で運転することができる。しかし、このように燃料タンク内の燃料を分離する場合、分離させる手段を設ける必要があるため、その手段によっては製造コストが上昇したり、確実に分離が行なわれなかったりする虞がある。そこで、従来の内燃機関では、給油する燃料に応じて燃料タンクを分けているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のエンジンの燃料貯留装置では、２つの燃料タンクを設け、給油された燃料をこの２つのタンクのいずれかに導くように切り替える切換手段を設けている。さらに、給油状態の燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段を設けて、給油した燃料のアルコール濃度を検出し、検出したアルコール濃度に応じて切換手段を切り替えている。これにより、性状の異なる複数の燃料を給油した場合でも、そのアルコール濃度に応じて燃料を２つの燃料タンクのいずれかに給油することができる。これにより、性状の異なる燃料を、内燃機関の運転状況に応じて容易に使い分けることができる。さらに、燃料タンクは２つ設けられているが給油口は１つ設けるのみでよいので、性状の異なる燃料を給油する際における給油間違いを抑制できる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２０９５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、内燃機関は、性状の異なる燃料で運転をする際には、例えば空燃比を変更するなど、内燃機関の運転状態を燃料の性状に合わせて変更する必要がある。しかし、燃料タンクに性状の異なる複数の燃料を給油し、その燃料が内燃機関に供給された場合には、ドライバビリティ不良などの不具合が生じる虞がある。例えば、性状の異なる複数の種類の燃料で運転可能な内燃機関の場合、燃料タンク内の燃料が少なくなって燃料を給油した際に、元々燃料タンク内に入っていた燃料と性状が異なる燃料を給油する場合がある。この場合、新たに給油した燃料が内燃機関に供給された際に、内燃機関はその燃料で運転した場合におけるＯ2センサ等から燃料の性状を判定し、燃料の性状に合わせて内燃機関の運転状態を切り替える。しかし、この判定は時間がかかる場合があり、判定中は空燃比が不安定になったりエミッションが悪化したりするなど、不具合が生じる虞があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることのできる内燃機関の燃料性状判定装置を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、複数の気筒を有する内燃機関の燃料の給油時に前記燃料が通る通路である給油通路と連通するメインタンクと、前記メインタンクと連通するサブタンクと、前記メインタンクと前記サブタンクとの連通と遮断とを切り替え可能な第１連通遮断手段と、前記複数の気筒のうちの一部の気筒である第１気筒群に、少なくとも前記サブタンク内に貯留された前記燃料を供給可能なサブ通路と、前記複数の気筒のうち前記第１気筒群以外の前記気筒である第２気筒群に、少なくとも前記メインタンク内に貯留された前記燃料を供給可能なメイン通路と、前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に前記第１連通遮断手段に前記メインタンクと前記サブタンクとを遮断させ、且つ、前記第１気筒群に前記サブタンク内に貯留された前記燃料のみを供給させると共に前記第２気筒群に前記メインタンク内に貯留された前記燃料のみを供給させる供給燃料制御手段と、前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に少なくとも前記第２気筒群で燃料性状判定を行なう燃料性状判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、給油通路からメインタンクに燃料が給油された際に、第１連通遮断手段でメインタンクとサブタンクとを遮断させるので、新たに給油された燃料はメインタンク内にのみ給油され、サブタンクには給油前の燃料のみが貯留される。また、給油通路から燃料が給油された際には、第１気筒群にはサブタンク内に貯留された燃料のみを供給し、第２気筒群には、メインタンク内に貯留された燃料のみを供給する。これにより、第２気筒群では、メインタンク内の燃料を燃焼させることより、新たに給油された燃料の性状を判定することができる。また、第１気筒群では、サブタンク内の燃料を燃焼させることにより、既に燃料性状が判定され、給油前から内燃機関の運転に使用されている燃料で運転することができ、安定した運転状態を得ることができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０００９】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、前記メイン通路と前記サブ通路とは連通していると共に、前記メイン通路と前記サブ通路との連通と遮断とを切り替え可能な第２連通遮断手段を介して接続されており、前記供給燃料制御手段は、前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に前記第２連通遮断手段に前記メイン通路と前記サブ通路とを遮断させることを特徴とする。
【００１０】
この発明では、給油通路から燃料が給油された際にメイン通路とサブ通路とを遮断させる第２連通遮断手段を設けている。このため、給油通路から燃料が給油された際には、この第２連通遮断手段でメイン通路とサブ通路とを遮断させることにより、第１気筒群には、より確実に給油前の燃料がサブ通路を介してサブタンクから供給され、第２気筒群には、給油前の燃料と新たに給油された燃料とが混合された燃料が、より確実にメイン通路を介してメインタンクから供給される。これにより、より確実に第２気筒群で新たに給油された燃料の性状を判定することができると共に、給油前から内燃機関の運転に使用されている燃料を第１気筒群で燃焼させることにより、安定した運転状態を得ることができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【００１１】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段による前記燃料性状判定が完了した場合に前記第２連通遮断手段に前記メイン通路と前記サブ通路とを連通させることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、燃料性状判定が完了した場合には、第２連通遮断手段にメイン通路とサブ通路とを連通させるので、メインタンク内の燃料とサブタンク内の燃料とを、第１気筒群と第２気筒群とに必要に応じて自由に供給することができる。また、これらのメインタンクとサブタンクとから供給される燃料は、燃料性状が判定された後の燃料なので、第１気筒群と第２気筒群とでこの燃料を燃焼させて内燃機関を運転する場合には、燃料性状に応じた運転をすることができ、より確実に安定した運転状態を得ることができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティの向上を図ることができる。
【００１３】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段による前記燃料性状判定が完了した場合に前記第１連通遮断手段に前記メインタンクと前記サブタンクとを連通させることを特徴とする。
【００１４】
この発明では、燃料性状判定が完了した場合には、第１連通遮断手段にメインタンクとサブタンクとを連通させるので、新たに給油した燃料をサブタンクにも給油することができ、メインタンク内の燃料とサブタンク内の燃料とが同じ燃料性状になる。このため、サブタンク内の燃料とメインタンク内の燃料とを同じ性状にして第１気筒群と第２気筒群とに供給することができ、さらに、これらの燃料は、性状が判定された後の燃料なので、第１気筒群と第２気筒群とで燃料性状に応じた運転をすることができる。これにより、より確実に安定した運転状態を得ることができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティの向上を図ることができる。
【００１５】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、前記燃料性状判定手段は、前記燃料性状判定が完了して前記第１連通遮断手段が前記メインタンクと前記サブタンクとを連通した後に、前記メインタンクと前記サブタンクとを連通する前の前記メインタンク内の前記燃料と前記サブタンク内の前記燃料に応じて、さらに燃料性状判定を行なうことを特徴とする。
【００１６】
この発明では、メインタンクとサブタンクとを連通した後に、メインタンクとサブタンクとを連通する前のメインタンク内の燃料とサブタンク内の燃料に応じて、燃料性状判定を行なっているので、給油後において内燃機関の運転に用いる燃料の性状を、より正確に判定することができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【００１７】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、さらに、前記燃料性状判定中の前記燃料が、前記内燃機関に対する供給量を補正して使用することができるかを判定する燃料補正判定手段を備えており、前記燃料性状判定手段は、前記燃料補正判定手段が前記燃料の供給量を補正して使用することができないと判定した場合には前記燃料性状判定を行なう前記気筒を減らすことを特徴とする。
【００１８】
この発明では、燃料性状判定中の燃料が、内燃機関に対する供給量を補正して使用することができないと燃料補正判定手段で判定された場合には、燃料性状判定を行なう気筒を減らしている。つまり、燃料性状判定中の燃料が、燃料補正できない場合には、燃料性状判定をするために時間がさらに費やされるので、燃料性状判定を行なう気筒を減らし、新たな燃料を給油する前の燃料で運転する気筒を増やす。これにより、燃料性状判定中の内燃機関の運転状態を、より確実に安定させることができ、また、新たな燃料を給油する前の燃料で運転する気筒を増やして運転状態を安定させることにより、残りの気筒で燃料性状判定を行なうことができ、より確実に燃料性状判定を行なうことができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【００１９】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、前記メイン通路は複数に分岐しており、且つ、分岐した複数の前記メイン通路は複数の分岐メイン通路となってそれぞれ前記サブ通路に連通しており、前記複数の分岐メイン通路のうち一部の前記分岐メイン通路は、当該分岐メイン通路と前記サブ通路との連通と遮断、及び当該分岐メイン通路と前記メインタンクとの連通と遮断を切り替え可能な第３連通遮断手段に接続されており、前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段が前記燃料性状判定を行なう前記気筒を減らす場合には前記第３連通遮断手段に前記分岐メイン通路と前記サブ通路とを連通させ、且つ、前記分岐メイン通路と前記メインタンクとを遮断させることを特徴とする。
【００２０】
この発明では、メイン通路を複数に分岐させて分岐メイン通路を複数形成し、さらに第３連通遮断手段を設けることにより、分岐メイン通路のうちの一部の分岐メイン通路とサブ通路との連通と遮断、及びこの分岐メイン通路とメインタンクとの連通と遮断とを切り替え可能にしている。これにより、燃料性状判定中において燃料性状判定を行なう気筒を減らす場合には、第３連通遮断手段を切り替えて、この分岐メイン通路とサブ通路とを連通させ、且つ、この分岐メイン通路とメインタンクとを遮断させることにより、第２気筒群の一部の気筒に、サブタンク内の燃料を供給することができる。このため、サブタンク内の燃料で運転することのできる気筒を増やすことができる。従って、燃料性状判定中の燃料が、燃料補正できない場合に、より確実にサブタンク内の燃料を使用することにより安定した運転状態となる気筒を、より確実に増やすことができ、また、安定した運転状態のまま、残りの気筒でより確実に燃料性状判定を行なうことができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料性状判定装置が設けられた内燃機関の概略図である。同図に示す内燃機関１には、本発明の実施例１に係る燃料性状判定装置１０が備えられており、この内燃機関１は、複数の気筒３を有している。この複数の気筒３は、内燃機関１の運転時における出力軸であるクランクシャフト（図示省略）に対して気筒３が２方向に向けて形成されており、このように形成された気筒３を有する当該内燃機関１は、いわゆるＶ型の内燃機関１となっている。このＶ型の内燃機関１は、４つの気筒３が１つの組となってバンク６を形成しており、このバンク６が２つ設けられている。即ち、当該内燃機関１は、８つの気筒３を有している。また、２つのバンク６のうち、一方のバンク６は第１バンク７となっており、他方のバンク６は第２バンク８となっている。このように第１バンク７と第２バンク８とに設けられる気筒３のうち、第１バンク７に設けられる気筒３は第１気筒群である気筒群Ａとなっており、第２バンク８に設けられる気筒３は第２気筒群である気筒群Ｂとなっている。つまり、気筒群Ａは、内燃機関１が有する複数の気筒３のうちの一部の気筒３からなり、気筒群Ｂは、内燃機関１が有する複数の気筒３のうち、気筒群Ａ以外の気筒３となっている。
【００２４】
このように複数の気筒３が形成される内燃機関１には、気筒３に燃料と空気との混合気を供給する吸気管１１と、内燃機関１の運転時に内燃機関１から排出される排気ガスが流れる排気通路である排気管１３とが接続されている。このうち吸気管１１は、第１バンク７の気筒３に接続される吸気管１１と第２バンク８の気筒３に接続される吸気管１１とに分岐しており、分岐した吸気管１１は、さらに、各気筒３に対応して分岐し、各気筒３に接続されている。このように、各気筒３に接続される吸気管１１には、吸気管１１内を流れる空気に対して燃料を噴射可能なインジェクタ１２が、吸気管１１において各気筒３に対応して分岐した部分に設けられている。即ち、インジェクタ１２は、気筒３ごとに設けられている。吸気管１１には、このようにインジェクタ１２が設けられているため、このインジェクタ１２によって燃料を吸気管１１内に噴射することにより、吸気管１１内で燃料と空気との混合気が生成され、気筒３内に混合気を供給可能になっている。また、各気筒３は、吸気管１１より供給された混合気が燃焼可能に設けられている。
【００２５】
また、このように形成される吸気管１１には、当該吸気管１１内を流れる空気の流れ方向において、吸気管１１が第１バンク７の気筒３に接続される部分と第２バンク８の気筒３に接続される部分との上流側に、吸気管１１内を流れる空気の流量を調整可能なスロットルバルブ１５が設けられている。さらに、吸気管１１には、スロットルバルブ１５の上流側に、吸気管１１内を流れる空気の流量を検出可能なエアフロメータ１６が設けられている。
【００２６】
また、排気管１３は、吸気管１１と同様に各気筒３に接続されている。即ち、排気管１３は、吸気管１１と同様に各気筒３に対応して複数に分岐し、分岐した排気管１３は各気筒３に接続されている。さらに、この排気管１３は、第１バンク７が有する気筒３に接続される排気管１３同士が１つに集合し、第２バンク８が有する気筒３に接続される排気管１３同士が１つに集合している。また、この排気管１３には、当該排気管１３内を流れる排気ガスの流れ方向において、第１バンク７が有する気筒３に接続された排気管１３が１つに集合した下流側、及び第２バンク８が有する気筒３に接続された排気管１３が１つに集合した下流側に、排気ガス中に含まれる酸素の量を検出可能なＯ2センサ１７が設けられている。
【００２７】
また、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０は、内燃機関１に供給する燃料を貯留する燃料タンク２０を備えている。この燃料タンク２０は、給油する燃料を当該燃料タンク２０内に導く給油通路である給油管２７を備えている。即ち、給油管２７は、燃料の給油時に燃料が通る通路となっており、管状の形状で、一端が燃料タンクに接続され、内部が燃料タンク２０内と連通している。また、給油管２７の他端には、当該給油管２７を開閉可能な給油キャップ２８が設けられている。給油管２７は、この給油キャップ２８を開けた際に燃料を給油可能になっている。また、このように形成される給油キャップ２８の近傍には、給油キャップ２８が開かれているか閉じられているかを検出可能に形成された開閉検出手段である開閉センサ２９が設けられている。
【００２８】
また、この燃料タンク２０は、内側に隔壁２３を有しており、燃料タンク２０内はこの隔壁２３により、メインタンク２１とサブタンク２２とに区画されている。この隔壁２３は、燃料タンク２０の使用時の状態においてメインタンク２１とサブタンク２２とに、少なくとも水平方向に隣接する部分を有して区画するように形成されている。
【００２９】
また、隔壁２３には、メインタンク２１とサブタンク２２との連通と遮断とを切り替え可能な第１連通遮断手段である連通遮断弁２５が設けられている。詳しくは、隔壁２３には、燃料タンク２０の使用時の状態における燃料タンク２０内の下方寄りの位置に連通穴２４が形成されており、メインタンク２１とサブタンク２２とは、この連通穴２４によって連通している。連通遮断弁２５は、この連通穴２４に設けられており、且つ、開閉可能に形成されている。このため、連通遮断弁２５が開くとメインタンク２１とサブタンク２２とは連通し、連通遮断弁２５が閉じるとメインタンク２１とサブタンク２２とは遮断される。
【００３０】
また、メインタンク２１内とサブタンク２２内とには、燃料を燃料タンク２０外に送り出す燃料ポンプがそれぞれ設けられており、メインタンク２１内にはメインタンク燃料ポンプ３１が設けられ、サブタンク２２内にはサブタンク燃料ポンプ３２が設けられている。このうち、メインタンク燃料ポンプ３１には、メインタンク２１内の燃料が通るメイン通路であるメイン燃料配管４１が接続されている。また、このメイン燃料配管４１は、第２バンク８が有する気筒３である気筒群Ｂに接続されている吸気管１１に設けられたインジェクタ１２に接続されている。つまり、メイン燃料配管４１は、気筒群Ｂにメインタンク２１内の燃料を供給可能に形成されている。
【００３１】
また、サブタンク燃料ポンプ３２には、サブタンク２２内の燃料が通るサブ通路であるサブ燃料配管４２が接続されている。また、このサブ燃料配管４２は、第１バンク７が有する気筒３である気筒群Ａに接続されている吸気管１１に設けられたインジェクタ１２に接続されている。つまり、サブ燃料配管４２は、気筒群Ａにサブタンク２２内の燃料を供給可能に形成されている。
【００３２】
また、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とには、双方を連通させる接続燃料配管４３が接続されている。この接続燃料配管４３は、一端がメイン燃料配管４１に接続されており、他端がサブ燃料配管４２に接続されており、メイン燃料配管４１と接続燃料配管４３、及びサブ燃料配管４２と接続燃料配管４３とは、それぞれ内部が連通している。これにより、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とは、接続燃料配管４３を介して連通している。
【００３３】
さらに、メイン燃料配管４１と接続燃料配管４３との接続部分には、メイン燃料配管４１と接続燃料配管４３との連通と遮断とを切り替え可能な第２連通遮断手段である燃料通路切替弁４５が設けられている。燃料通路切替弁４５は、このようにメイン燃料配管４１と接続燃料配管４３との連通と遮断とを切り替え可能に設けられているため、燃料通路切替弁４５は、接続燃料配管４３を介してメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２との連通と遮断とを切り替え可能に形成されている。
【００３４】
これらのように設けられるインジェクタ１２、エアフロメータ１６、Ｏ2センサ１７、開閉センサ２９、連通遮断弁２５、及び燃料通路切替弁４５は、全て当該内燃機関１を搭載する車両（図示省略）の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０に接続されている。
【００３５】
ＥＣＵ５０には、処理部５１、記憶部５９及び入出力部６０が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ５０に接続されているインジェクタ１２、エアフロメータ１６、Ｏ2センサ１７、開閉センサ２９、連通遮断弁２５、及び燃料通路切替弁４５は、入出力部６０に接続されており、入出力部６０は、これらのセンサ等との間で信号の入出力を行なう。また、記憶部５９には、本発明に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部５９は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００３６】
また、処理部５１は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されており、少なくとも、燃料タンク２０に給油が行なわれているかを判定する給油判定手段である給油判定部５２と、給油管２７から燃料の給油が行なわれた場合に連通遮断弁２５にメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させ、且つ、気筒群Ａにサブタンク２２内に貯留された燃料のみを供給させると共に気筒群Ｂにメインタンク２１内に貯留された燃料をのみを供給させる供給燃料制御手段である供給燃料制御部５３と、燃料性状判定を行なう条件が成立しているかを判定する燃料性状判定条件成立判定手段である判定条件成立判定部５４と、燃料性状を判定するための制御を行なう燃料性状判定制御手段である燃料性状判定制御部５５と、給油管２７から燃料の給油が行なわれた場合に少なくとも気筒群Ｂで燃料性状判定を行なう燃料性状判定手段である燃料性状判定部５６と、燃料性状判定が完了したかを判断する燃料性状判定完了判断手段である燃料性状判定完了判断部５７と、を有している。
【００３７】
当該内燃機関１の燃料性状判定装置１０が有するインジェクタ１２や燃料通路切替弁４５などの制御は、Ｏ2センサ１７など車両の各部に設けられたセンサによる検出結果に基づいて、処理部５１が前記コンピュータプログラムを当該処理部５１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じてインジェクタ１２や燃料通路切替弁４５を作動させることにより制御する。その際に処理部５１は、適宜記憶部５９へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このように内燃機関１の燃料性状判定装置１０を制御する場合には、前記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ５０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００３８】
この実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。内燃機関１を運転すると、スロットルバルブ１５の開閉の度合いに応じた流量の空気が、第１バンク７及び第２バンク８に設けられた各気筒３に向けて吸気管１１内を流れる。吸気管１１内には、各気筒３に向けてこのように空気が流れるが、吸気管１１には気筒３ごとにインジェクタ１２が設けられている。このインジェクタ１２は、燃料タンク２０から供給される燃料を吸気管１１内に噴射可能に形成されている。このため、インジェクタ１２によって燃料を吸気管１１内に噴射することにより、この燃料と吸気管１１内を流れる空気とは混合し、燃料と空気とが混合した混合気が作られる。また、インジェクタ１２は気筒３ごとに設けられていため、インジェクタ１２から燃料を噴射することにより作られた混合気は、各気筒３に吸入される。気筒３内に吸入された混合気は、気筒３内で燃料が燃焼し、燃焼時の圧力により内燃機関１は作動する。内燃機関１を作動させ、燃料が燃焼した後のガスは、排気ガスとなって排気管１３内に排出される。
【００３９】
内燃機関１の運転時には、燃料タンク２０内の燃料はインジェクタ１２によって吸気管１１内に噴射されるが、インジェクタ１２にはメイン燃料配管４１及びサブ燃料配管４２によって燃料が供給される。詳しくは、内燃機関１の通常運転時には、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する供給燃料制御部５３は燃料タンク２０が有する連通遮断弁２５を開いてメインタンク２１とサブタンク２２とを連通させ、燃料通路切替弁４５を切り替えてメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを連通させる。
【００４０】
この状態で燃料タンク２０が有するメインタンク燃料ポンプ３１とサブタンク燃料ポンプ３２とを作動させると、メインタンク２１内の燃料は、メインタンク燃料ポンプ３１によってメイン燃料配管４１に供給され、主にメイン燃料配管４１を通って第２バンク８が有する気筒３、即ち気筒群Ｂのインジェクタ１２に燃料を供給され、このインジェクタ１２を介して気筒群Ｂに燃料を供給される。また、サブタンク２２内の燃料は、サブタンク燃料ポンプ３２によってサブ燃料配管４２に供給され、主にサブ燃料配管４２を通って第１バンク７が有する気筒３、即ち気筒群Ａのインジェクタ１２に燃料を供給され、このインジェクタ１２を介して気筒群Ａに燃料を供給される。これにより、内燃機関１は、燃料タンク２０内に燃料によって運転可能になっている。
【００４１】
内燃機関１の運転時には、このように燃料タンク２０内の燃料が内燃機関１に供給されて内燃機関１の運転に使用されるため、内燃機関１の運転を続けることにより燃料タンク２０内の燃料は少なくなる。このため、燃料タンク２０内の燃料が少なくなった後、さらに内燃機関１の運転を続ける場合には、燃料タンク２０内に燃料を供給する。燃料タンク２０内に燃料を給油する場合には、まず、給油管２７の先端に設けられた給油キャップ２８を開け、給油管２７から燃料を給油する。その際に、給油キャップ２８の近傍に設けられる開閉センサ２９は給油キャップ２８が開けられたことを検出する。開閉センサ２９によって給油キャップ２８が開けられたことが検出されると、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する供給燃料制御部５３は、連通遮断弁２５を閉じてメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させ、燃料通路切替弁４５を切り替えてメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断させる。
【００４２】
また、給油管２７はメインタンク２１に連通しているため、この状態で給油をすると、燃料はメインタンク２１内にのみ給油される。このため、メインタンク２１内では、給油前の燃料と新たに給油された燃料とが混合された状態になる。一方、サブタンク２２は、連通遮断弁２５によってメインタンク２１と遮断されているため、給油管２７からメインタンク２１内に給油された燃料はサブタンク２２内には流入せず、サブタンク２２内には、給油前の燃料のみが貯留される。
【００４３】
この状態で内燃機関１を運転すると、第１バンク７が有する気筒３である気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留された、給油前の燃料が供給される。このため、気筒群Ａには、燃料タンク２０に新たに燃料を給油する前に使用していた燃料と同じ性状の燃料が供給されるので、気筒群Ａでは、燃料を給油する前と同様な運転状態になる。即ち、新たな燃料を給油後に運転した場合における内燃機関１の気筒群Ａは、給油前と同様に安定した運転状態になる。
【００４４】
これに対し、第２バンク８が有する気筒３である気筒群Ｂには、メインタンク２１内に貯留された燃料、つまり給油前の燃料と新たに給油された燃料とが混合された燃料が供給される。このため、気筒群Ｂでは、この混合された燃料によって運転されるが、新たに給油された燃料は性状が不明であるため、この燃料と給油前の燃料とが混合された燃料も性状が不明となっている。従って、この燃料で内燃機関１を運転する場合、例えば理想的な空燃比が不明であるなど、この燃料に適した運転条件が不明であるため、気筒群Ｂをこの燃料で運転して、この燃料の燃料性状を判定する。
【００４５】
この判定は、メイン燃料配管４１に接続されたインジェクタ１２から噴射する燃料を調整しながら、気筒群Ｂに接続されている排気管１３に設けられたＯ2センサ１７によって、気筒群Ｂから排出される排気ガスに含まれる酸素の量を検出する。これにより、この燃料に適した空燃比を求め、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する燃料性状判定部５６によって燃料性状を判定する。即ち、インジェクタ１２から噴射する燃料を調整しながらＯ2センサ１７によって、気筒群Ｂから排出される排気ガスに含まれる酸素の量を検出し、このＯ2センサ１７による検出値が所定の値になった場合、燃料性状判定は完了する。
【００４６】
燃料性状判定の完了後は、ＥＣＵ５０の供給燃料制御部５３が連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５とを制御することにより、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通させ、さらにメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とも連通させる。これにより、メインタンク２１内に給油された燃料はサブタンク２２内に流入し、メインタンク２１内とサブタンク２２内には、同じ性状の燃料が貯留される。また、サブタンク２２内の燃料は、サブタンク燃料ポンプ３２によってサブ燃料配管４２に供給され、気筒群Ａに接続された吸気管１１に設けられるインジェクタ１２から気筒群Ａの各気筒に供給される。
【００４７】
さらに、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とが連通することにより、メイン燃料配管４１内を流れる燃料とサブ燃料配管４２内を流れる燃料とが、互いに他方に流れることができるので、メインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料とは、共に気筒群Ａ及び気筒群Ｂに供給可能になる。燃料タンク２０内の燃料は、このように気筒群Ａと気筒群Ｂとの双方に供給可能になるが、この燃料は、燃料性状判定部５６により燃料性状が判定されている。このため、気筒群Ａと気筒群Ｂとの双方で、この燃料性状に応じた運転をすることにより、内燃機関１は安定した運転状態になる。
【００４８】
図２は、本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料性状判定装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０の制御方法、即ち、当該燃料性状判定装置１０の処理手順について詳細に説明する。この燃料性状判定装置１０の処理手順では、まず、燃料タンク２０に給油が行なわれているかを判定する（ステップＳＴ１０１）。この判定は、燃料タンク２０に備えられた開閉センサ２９が、給油キャップ２８の状態を検出し、この検出結果がＥＣＵ５０の処理部５１が有する給油判定部５２に伝達され、給油キャップ２８の状態より判定する。即ち、燃料タンク２０に給油をする際には、給油キャップ２８を開いて給油管２７から給油をするため、給油キャップ２８が開けられた場合には、燃料を燃料タンク２０に給油していると判定することができる。このため、給油キャップ２８が開けられたことを開閉センサ２９が検出した場合には、給油判定部５２は燃料タンク２０に給油が行なわれていると判定し、給油キャップ２８は閉じられていることを開閉センサ２９が検出した場合には、給油判定部５２は燃料タンク２０に給油は行なわれていないと判定する。この判定により、燃料タンク２０に給油は行なわれていないと判定した場合には、この処理手順から抜け出る。
【００４９】
給油判定部５２で、燃料タンク２０に給油が行なわれていると判定した場合には、次に、メインタンク２１〜サブタンク２２間を遮断し、さらに、メイン燃料配管４１〜サブ燃料配管４２間を遮断する（ステップＳＴ１０２）。この制御は、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する供給燃料制御部５３が、燃料タンク２０に設けられる連通遮断弁２５と、メイン燃料配管４１と接続燃料配管４３との接続部分に設けられた燃料通路切替弁４５とを作動させることにより行なう。即ち、供給燃料制御部５３によって連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５とを制御して、連通遮断弁２５を閉じることによりメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断すると共に、燃料通路切替弁４５を切り替えることによりメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断する。このように、連通遮断弁２５を閉じてメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断することにより、給油した燃料はメインタンク２１内にのみ流れる。このため、サブタンク２２内には、新たに給油をした燃料が流入しないため、当該サブタンク２２内には給油をする前から燃料タンク２０内に貯留されている燃料である給油前燃料が貯留される。これに対し、メインタンク２１内には、新たに給油した燃料と、給油前から燃料タンク２０内に貯留されている燃料とが混合された燃料である新燃料が貯留される。
【００５０】
供給燃料制御部５３によって連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５とを制御して、メインタンク２１〜サブタンク２２間、及びメイン燃料配管４１〜サブ燃料配管４２間を遮断した状態で内燃機関１を運転すると、気筒群Ａは給油前燃料で運転し、気筒群Ｂは新燃料で運転する（ステップＳＴ１０３）。つまり、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断し、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断することにより、サブ燃料配管４２を介してサブタンク２２内の燃料が供給される気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留されている燃料である給油前燃料のみが供給され、気筒群Ａは、この給油前燃料で運転する。また、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断し、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断することにより、メイン燃料配管４１を介してメインタンク２１内の燃料が供給される気筒群Ｂには、メインタンク２１内に貯留されている燃料である新燃料のみが供給され、気筒群Ｂは、この新燃料で運転する。
【００５１】
次に、気筒群Ａと気筒群Ｂとを給油前燃料、及び新燃料で運転している状態で、燃料性状判定制御の実行条件が成立しているかを判定する（ステップＳＴ１０４）。この判定は、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する判定条件成立判定部５４で行なう。この燃料性状判定制御の実行条件とは、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する燃料性状判定部５６で、燃料性状の判定を行なう制御を実行できるかの条件である。具体的には、まず、Ｏ2センサ１７が正常に作動しており、内燃機関１の運転中にＯ2センサ１７で検出した排気ガス中の酸素濃度をＥＣＵ５０に伝達し、いわゆるフィードバック制御が行なえるかを判定する。また、内燃機関１の運転時に当該内燃機関１を冷却する冷却水（図示省略）の温度である水温が所定の温度以上であるかを判定し、これにより、暖機運転が完了しているかを判定する。また、内燃機関１の運転が安定しているかを判定する。
【００５２】
なお、この判定に用いる水温は、当該内燃機関１が有する水温検出センサ（図示省略）から直接、または、水温検出センサからＥＣＵ５０内の他の部分に伝達された情報より取得する。また、内燃機関１の運転が安定しているかの判定は、エアフロメータ１６やＯ2センサ１７による検出結果より、当該燃料性状判定装置１０の処理手順中にこれらのセンサ類からのフィードバックがあまり変化していないかを判定し、フィードバックが安定している場合に内燃機関１の運転は安定していると判定する。
【００５３】
判定条件成立判定部５４では、これらの判定を行ない、Ｏ2センサ１７が正常に作動してフィードバック制御を行っていること、水温が所定の温度以上であること、内燃機関１の運転が安定していることを満たしている場合に、燃料性状判定制御の実行条件が成立していると判定する。この判定により、燃料性状判定制御の実行条件が成立していないと判定した場合には、ステップＳＴ１０３に戻り、気筒群Ａは給油前燃料で運転を続け、気筒群Ｂは新燃料で運転を続ける。
【００５４】
判定条件成立判定部５４での判定により、燃料性状判定制御の実行条件が成立していると判定された場合には、次に、気筒群Ｂで燃料性状判定制御を実行する（ステップＳＴ１０５）。この燃料性状判定制御は、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する燃料性状判定制御部５５で、気筒群Ｂの運転状態を変化させつつ、気筒群Ｂに供給される燃料である新燃料の性状をＥＣＵ５０の処理部５１が有する燃料性状判定部５６で判定する。燃料性状判定性制御部が行なう燃料性状判定制御は、具体的には、燃料性状判定制御部５５によって吸気管１１内を流れる空気量をエアフロメータ１６で検出し、気筒群Ｂに燃料を供給するインジェクタ１２からの燃料の噴射量を調整しながら、気筒群Ｂから排出される排気ガスに含まれる酸素量を、Ｏ2センサ１７で検出する。
【００５５】
燃料性状判定制御では、このようにインジェクタ１２からの燃料の噴射量を調整しながら、Ｏ2センサ１７によって排気ガス中に含まれる酸素量を検出して燃料性状判定部５６で燃料性状を判定する。その際に、検出した酸素量が多いと燃料性状判定部５６が判定した場合には、インジェクタ１２からの燃料の噴射量を増加し、検出した酸素量が少ないと判定した場合には、インジェクタ１２からの燃料の噴射量を低減する。これを繰り返すことにより、気筒群Ｂに供給される燃料である新燃料を燃焼させる場合の最適な空燃比を求め、燃料性状判定部５６によって燃料性状を判定する。また、このように燃料性状判定制御を行なっている最中は、気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留される燃料である給油前燃料が供給され続け、気筒群Ａは、給油前燃料によって運転を続ける。
【００５６】
次に、新燃料の燃料性状判定が完了したかを判断する（ステップＳＴ１０６）。この判断は、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する燃料性状判定完了判断部５７が行ない、燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了していないと判断した場合には、ステップＳＴ１０５に戻り、燃料性状判定制御を継続する。
【００５７】
これに対し、燃料性状判定部による燃料性状の判定が完了したと燃料性状判定完了判断部が判断した場合には、次に、メインタンク２１〜サブタンク２２間を連通し、さらに、メイン燃料配管４１〜サブ燃料配管４２間を連通する（ステップＳＴ１０７）。この制御は、ＥＣＵ５０の供給燃料制御部５３が連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５とを制御し、連通遮断弁２５を開くことによりメインタンク２１とサブタンク２２とを連通すると共に、燃料通路切替弁４５を切り替えることによりメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを連通する。
【００５８】
このように、連通遮断弁２５を開いてメインタンク２１とサブタンク２２とを連通することにより、メインタンク２１内の燃料はサブタンク２２内にも流入する。つまり、燃料タンク２０に給油した燃料は、メインタンク２１を介してサブタンク２２内にも流入し、メインタンク２１内に貯留される燃料とサブタンク２２内に貯留される燃料とは、同じ性状の燃料になる。また、燃料通路切替弁４５を切り替えてメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを連通することにより、メインタンク２１内に貯留されている燃料は、メイン燃料配管４１を通ることができると共にサブ燃料配管４２を通ることができ、また、サブタンク２２内に貯留されている燃料は、サブ燃料配管４２を通ることができると共にメイン燃料配管４１を通ることができる。これにより、気筒群Ａと気筒群Ｂには、メインタンク２１内に貯留された同じ性状の燃料が供給され、この燃料で運転する。
【００５９】
以上の内燃機関１の燃料性状判定装置１０は、給油管２７からメインタンク２１に燃料が給油された際に、連通遮断弁２５でメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させるので、新たに給油された燃料はメインタンク２１内にのみ給油され、サブタンク２２には給油前の燃料のみが貯留される。また、給油管２７から燃料が給油された際には、気筒群Ａにはサブタンク２２内に貯留された燃料のみを供給し、気筒群Ｂには、メインタンク２１内に貯留された燃料のみを供給する。これにより、気筒群Ｂでは、メインタンク２１内の燃料を燃焼させることより、新たに給油された燃料の性状を判定することができる。また、気筒群Ａでは、サブタンク２２内の燃料を燃焼させることにより、既に燃料性状が判定され、給油前から内燃機関１の運転に使用されている燃料で運転することができ、安定した運転状態を得ることができる。従って、燃料性状が異なる燃料が給油された場合でも、正確な燃料性状判定を行なうと共に内燃機関１の制御性を確保することができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【００６０】
また、給油管２７から燃料が給油された際にメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断させる燃料通路切替弁４５を設けている。このため、給油管２７から燃料が給油された際には、この燃料通路切替弁４５でメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断させることにより、気筒群Ａには、より確実に給油前の燃料である給油前燃料がサブ燃料配管４２を介してサブタンク２２から供給され、気筒群Ｂには、給油前の燃料と新たに給油された燃料とが混合された燃料である新燃料が、より確実にメイン燃料配管４１を介してメインタンク２１から供給される。これにより、より確実に気筒群Ｂで新たに給油された燃料の性状を判定することができると共に、給油前から内燃機関１の運転に使用されている燃料を気筒群Ａで燃焼させることにより、安定した運転状態を得ることができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【００６１】
また、燃料性状判定が完了した場合には、燃料通路切替弁４５にメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを連通させるので、メインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料とを、気筒群Ａと気筒群Ｂとに必要に応じて自由に供給することができる。また、これらのメインタンク２１とサブタンク２２とから供給される燃料は、燃料性状が判定された後の燃料なので、気筒群Ａと気筒群Ｂとでこの燃料を燃焼させて内燃機関１を運転する場合には、燃料性状に応じた運転をすることができ、より確実に安定した運転状態を得ることができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティの向上を図ることができる。
【００６２】
また、燃料性状判定が完了した場合には、連通遮断弁２５にメインタンク２１とサブタンク２２とを連通させるので、新たに給油した燃料をサブタンク２２にも給油することができ、メインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料とが同じ燃料性状になる。このため、サブタンク２２内の燃料とメインタンク２１内の燃料とを同じ性状にして気筒群Ａと気筒群Ｂとに供給することができ、さらに、これらの燃料は、性状が判定された後の燃料なので、気筒群Ａと気筒群Ｂとで燃料性状に応じた運転をすることができる。これにより、より確実に安定した運転状態を得ることができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティの向上を図ることができる。
【実施例２】
【００６３】
実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０は、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０と略同様の構成であるが、メインタンク２１から供給される気筒群を複数に分割している点に特徴がある。他の構成は実施例１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図３は、本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料性状判定装置が設けられた内燃機関の概略図である。同図に示す内燃機関１の燃料性状判定装置７０は、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０と同様に、燃料タンク２０はメインタンク２１とサブタンク２２とを有しており、メインタンク２１内にはメインタンク燃料ポンプ３１が設けられ、サブタンク２２内にはサブタンク燃料ポンプ３２が設けられている。このうち、サブタンク燃料ポンプ３２にはサブ燃料配管４２が接続されており、このサブ燃料配管４２は、気筒群Ａに接続されている吸気管１１に設けられたインジェクタ１２にサブタンク２２内の燃料を供給可能に設けられている。
【００６４】
また、メインタンク燃料ポンプ３１にはメイン燃料配管７１が接続されている。このメイン燃料配管７１は、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０が有するメイン燃料配管４１と異なり、複数に分岐している。メイン燃料配管７１において分岐した複数のメイン燃料配管７１は、複数の分岐メイン通路である分岐メイン燃料配管７２となっている。メイン燃料配管７１は、このように複数に分岐して、第２バンク８が有する気筒３に接続された吸気管１１に設けられたインジェクタ１２に接続されている。また、分岐メイン燃料配管７２は、２方向に分岐しており、このうちの一方の分岐メイン燃料配管７２に接続されるインジェクタ１２によって燃料が供給される気筒群は気筒群Ｂとなっており、他方の分岐メイン燃料配管７２に接続されるインジェクタ１２によって燃料が供給される気筒群は気筒群Ｃとなっている。
【００６５】
このように形成される複数の分岐メイン燃料配管７２のうち、一部の分岐メイン燃料配管７２には、当該分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通させる分岐部接続燃料配管７３が接続されている。この分岐部接続燃料配管７３は、一端が分岐メイン燃料配管７２に接続されており、他端がサブ燃料配管４２に接続されており、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３、及びサブ燃料配管４２と分岐部接続燃料配管７３とは、それぞれ内部が連通している。これにより、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とは、分岐部接続燃料配管７３を介して連通している。
【００６６】
さらに、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３との接続部分には、当該分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３との連通と遮断とを切り替え可能な第３連通遮断手段である分岐通路切替弁７５が設けられている。分岐通路切替弁７５は、このように分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３との連通と遮断とを切り替え可能に設けられているため、この分岐通路切替弁７５は、分岐部接続燃料配管７３を介して分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２との連通と遮断とを切り替え可能に形成されている。また、分岐通路切替弁７５は、さらにメイン燃料配管７１を介して、分岐メイン燃料配管７２におけるインジェクタ１２側の部分、詳しくは、分岐メイン燃料配管７２における分岐通路切替弁７５よりもインジェクタ１２側の部分とメインタンク２１との連通と遮断とを切り替え可能に形成されている。
【００６７】
つまり、分岐通路切替弁７５を切り替えて分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを連通した場合には、分岐部接続燃料配管７３は分岐通路切替弁７５側の端部の反対側に位置する端部がサブ燃料配管４２に接続されているため、分岐部接続燃料配管７３を介して分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２は連通する。この場合、分岐メイン燃料配管７２は、分岐部接続燃料配管７３にのみ連通するため、分岐メイン燃料配管７２におけるインジェクタ１２側の部分はメイン燃料配管７１には連通していない。
【００６８】
このため、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを連通した場合には、気筒群Ｂに燃料を供給するインジェクタ１２に接続される分岐メイン燃料配管７２のうちインジェクタ１２側の部分は、メインタンク２１内のメインタンク燃料ポンプ３１に接続されたメイン燃料配管７１と遮断される。即ち、気筒群Ｂに燃料を供給するインジェクタ１２に接続される分岐メイン燃料配管７２のうちインジェクタ１２側の部分は、メインタンク２１と遮断される。
【００６９】
また、分岐通路切替弁７５を切り替えて分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを遮断した場合には、当該分岐メイン燃料配管７２は、分岐部接続燃料配管７３に接続されるサブ燃料配管４２と遮断される。また、この場合、当該分岐メイン燃料配管７２、即ち気筒群Ｂに燃料を供給するインジェクタ１２に接続された分岐メイン燃料配管７２は、メイン燃料配管７１に連通するため、当該分岐メイン燃料配管７２はメイン燃料配管７１を介してメインタンク２１と連通する。
【００７０】
さらに、この分岐通路切替弁７５は、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを連通させることにより分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通させた場合、さらに分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とも連通させることができるように形成されている。つまり、分岐通路切替弁７５は、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とは連通させて分岐メイン燃料配管７２のインジェクタ１２側の部分とメイン燃料配管７１とは遮断する、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とは遮断して分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とは連通させる、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とを共に連通させる、の３パターンで切り替え可能に形成されている。
【００７１】
また、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０は、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０と同様にＥＣＵ８０を有しており、このＥＣＵ８０は処理部５１と記憶部５９と入出力部６０とを有している。このうち、処理部５１は、給油判定部５２と、供給燃料制御部５３と、判定条件成立判定部５４と、燃料性状判定制御部５５と、燃料性状判定部５６と、燃料性状判定完了判断部５７とを有している。さらに、この処理部５１は、燃料性状判定制御において燃料性状判定中の燃料が、内燃機関１に対する供給量を補正して使用することができるかを判定する燃料補正判定手段である燃料補正可能判定部８１を有している。
【００７２】
この実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。内燃機関１を運転する際における通常運転時には、ＥＣＵ８０の処理部５１が有する供給燃料制御部５３は燃料タンク２０が有する連通遮断弁２５を開いてメインタンク２１とサブタンク２２とを連通させ、燃料通路切替弁４５を切り替えてメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを連通させる。さらに、供給燃料制御部５３は、分岐通路切替弁７５を切り替えて、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とを共に連通させる。
【００７３】
この状態で燃料タンク２０が有するメインタンク燃料ポンプ３１とサブタンク燃料ポンプ３２とを作動させると、メインタンク２１内の燃料は、メインタンク燃料ポンプ３１によってメイン燃料配管７１に供給され、主にメイン燃料配管７１と分岐メイン燃料配管７２とを通って第２バンク８が有する気筒３に供給される。つまり、メインタンク２１に貯留されている燃料は、主にメイン燃料配管７１と分岐メイン燃料配管７２とを通って気筒群Ｂ及び気筒群Ｃのインジェクタ１２に供給され、これらのインジェクタ１２を介して気筒群Ｂ及び気筒群Ｃに供給される。また、サブタンク２２内の燃料は、サブタンク燃料ポンプ３２によってサブ燃料配管４２に供給され、主にサブ燃料配管４２を通って第１バンク７が有する気筒３、即ち気筒群Ａのインジェクタ１２に供給され、このインジェクタ１２を介して気筒群Ａに供給される。これにより、内燃機関１は、燃料タンク２０内の燃料によって運転可能になっている。
【００７４】
内燃機関１の運転時には、このように燃料タンク２０内の燃料によって運転する。また、この運転により燃料タンク２０内の燃料が少なくなり、燃料タンク２０内に燃料を給油する場合には、まず、給油管２７の先端に設けられた給油キャップ２８を開け、給油管２７から燃料を給油する。その際に、給油キャップ２８の近傍に設けられる開閉センサ２９は、給油キャップ２８が開けられたことを検出する。これにより給油キャップ２８が開けられたことが検出されると、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３は、連通遮断弁２５を閉じてメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させ、燃料通路切替弁４５を切り替えてメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断させる。さらに、供給燃料制御部５３は、分岐通路切替弁７５を切り替えて分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを遮断して分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とを連通させる。
【００７５】
このように、給油時にメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させることにより、給油した燃料はメインタンク２１内にのみ給油される。このため、メインタンク２１内には、給油前の燃料と新たに給油された燃料とが混合された燃料である新燃料が貯留され、サブタンク２２内には、給油前の燃料である給油前燃料が貯留される。この状態で内燃機関１を運転すると、第１バンク７が有する気筒３である気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留された給油前燃料が供給される。このため気筒群Ａは、給油前と同様に安定した運転状態で運転される。
【００７６】
これに対し、第２バンク８が有する気筒３である気筒群Ｂ及び気筒群Ｃには、メインタンク２１内に貯留された新燃料が供給される。このため、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃでは、新燃料によって運転されるが、メインタンク２１内に新たに給油された燃料は性状が不明であるため、この燃料と給油前の燃料とが混合された燃料である新燃料も性状が不明となっている。従って、この燃料で内燃機関１を運転する場合、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃを新燃料で運転して、新燃料の燃料性状を判定する。
【００７７】
この判定は、メイン燃料配管７１に接続されたインジェクタ１２から噴射する燃料を調整しながら、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃに接続されている排気管１３に設けられたＯ2センサ１７によって、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃから排出される排気ガスに含まれる酸素の量を検出する。これにより、この燃料に適した空燃比を求め、ＥＣＵ８０の燃料性状判定部５６によって燃料性状を判定する。
【００７８】
図４は、ガソリンに対するアルコールの混合割合とガソリンに対する噴射増量割合との関係を示す図である。なお、図４の横軸は、ガソリンに対するアルコールの混合割合を示しており、図における左側から右側に向かうに従ってアルコールの割合が増加していることを示している。また、図４の縦軸は、燃料がガソリンのみの場合におけるインジェクタからの噴射量に対する噴射増量割合を示しており、図における下方から上方に向かうに従って噴射量が増量していることを示している。燃料性状判定部５６では、このように気筒群Ｂ及び気筒群Ｃから排出される排気ガスにより、新燃料の性状判定を行なうが、この新燃料の性状判定を行なう際には、給油前燃料に対する新燃料の変化の度合いが所定に範囲内である場合には、インジェクタ１２からの噴射量を補正することにより対応することができる。例えば、給油前に燃料タンク２０内に貯留されている燃料、即ち給油前燃料がガソリンで、新たに給油をする燃料がアルコールの場合、アルコールを給油することにより、メインタンク２１内でガソリンとアルコールとは混合される。
【００７９】
ここで、ガソリンとアルコールとでは、ガソリンよりもアルコールの方が理論空燃比が小さいため、アルコールを理論空燃比で燃焼させる場合には、ガソリンを理論空燃比で燃焼させる場合よりもインジェクタ１２からの噴射量を増量させる必要がある。このため、ガソリンとアルコールとを混合させた場合には、ガソリンに対するアルコールの割合が増加するに従って、インジェクタ１２から噴射量を増量する必要があるが、その際の対処方法は、ガソリンに混合するアルコールの割合により異なる。
【００８０】
まず、ガソリンにアルコールを混合した場合において、ガソリンに対するアルコールの量が比較的少ない場合には、ガソリンに対する噴射増量割合を、補正により増量する。つまり、ガソリンにアルコールを混合させた場合において、その燃料をガソリンのみの場合よりも増量してインジェクタ１２から噴射する際に、ガソリンに対する噴射増量割合が上限補正量９２以下の場合には、補正により噴射量を増量する。即ち、ガソリンに対するアルコール混合割合とガソリンに対する噴射増量割合、換言すると、ガソリンとアルコールとの混合割合に対する補正量は、補正量線９１（図４）で示すことができるが、この補正量線９１のうち上限補正量９２以下の部分では、補正によって噴射量を増量する。
【００８１】
これに対し、ガソリンにアルコールを混合した場合において、ガソリンに対するアルコールの量が比較的多い場合には、燃料性状の判定に用いる気筒３を減らし、給油前燃料で運転する気筒３を増やして、引き続き燃料性状判定制御を行なう。つまり、ガソリンとアルコールとを混合した燃料をガソリンのみの場合よりも増量してインジェクタ１２から噴射する際に、ガソリンに対する噴射増量割合が上限補正量９２よりも多くなることにより燃料補正が不可能な場合には、燃料性状の判定に用いる気筒３を減らし、給油前燃料で運転する気筒３を増やす。即ち、ガソリンとアルコールとの混合割合に対する補正量を示す補正量線９１のうち、上限補正量を超える部分では、燃料性状の判定に用いる気筒３を減らし、給油前燃料で運転する気筒３を増やす。
【００８２】
具体的には、ＥＣＵ８０の処理部５１が有する燃料補正可能判定部８１で、燃料性状判定を行なう燃料が燃料補正を行なうことが不可能であると判定された場合には、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３は、連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５との状態は維持し、分岐通路切替弁７５のみを切り替える。これにより、連通遮断弁２５はメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させた状態を維持し、燃料通路切替弁４５はメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断させた状態を維持する。これに対し、分岐通路切替弁７５は、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とは連通させ、分岐メイン燃料配管７２のインジェクタ１２側の部分とメイン燃料配管７１とは遮断するように切り替える。
【００８３】
この状態で内燃機関１の運転を続けると、サブタンク２２内に貯留されている給油前燃料は、サブ燃料配管４２を通って気筒群Ａに供給されると共に、分岐部接続燃料配管７３、分岐通路切替弁７５を通って分岐メイン燃料配管７２における気筒群Ｂ側に流れ、気筒群Ｂに供給される。
【００８４】
また、メインタンク２１内に貯留されている新燃料は、燃料通路切替弁４５によってサブ燃料配管４２方向の流れが遮断され、また、分岐通路切替弁７５によって、分岐メイン燃料配管７２におけるメイン燃料配管７１側から気筒群Ｂに燃料を供給するインジェクタ１２側への流れが遮断される。このため、メインタンク２１内に貯留されている新燃料は、メイン燃料配管７１を通って気筒群Ｃに燃料を供給するインジェクタ１２にのみ供給される。これらにより、気筒群Ａ及び気筒群Ｂは、給油前燃料で運転することができるので、安定して運転することができる。また、気筒群Ｃでは、引き続きメインタンク２１から供給される新燃料の燃料性状判定を行なう。
【００８５】
この燃料性状判定は、燃料性状判定を行なう燃料が燃料補正を行なうことが不可能であると判定された場合における燃料性状の判定であるため、気筒群Ｃから排出される排気ガスに含まれる酸素量をＯ2センサ１７で検出しつつ、気筒群Ｃに燃料を供給するインジェクタ１２から噴射する燃料の量を調整する。これにより、新燃料の理論空燃比付近の空燃比を導きだし、気筒群Ｃが吸入する混合気の空燃比が理論空燃比付近になるように、インジェクタ１２から噴射する燃料の基準噴射量を変更する。
【００８６】
このように、気筒群Ｃで燃料性状判定を行なうことにより、インジェクタ１２から噴射する燃料の基準噴射量を変更した後、即ち、燃料性状の判定の完了後は、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３が連通遮断弁２５を制御することにより、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通させる。これにより、メインタンク２１内に給油された燃料はサブタンク２２内に流入し、メインタンク２１内とサブタンク２２内には、同じ性状の燃料が貯留される。また、供給燃料制御部５３は、燃料通路切替弁４５と分岐通路切替弁７５とを制御することにより、さらにメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とを連通させる。
【００８７】
これらにより、サブタンク燃料ポンプ３２によってサブ燃料配管４２に供給されたサブタンク２２内の燃料は、サブ燃料配管４２を通って気筒群Ａに供給されると共に、サブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２を通って気筒群Ｂに供給され、さらに、サブ燃料配管４２、及びメイン燃料配管７１を通って気筒群Ｃに供給される。また、メインタンク燃料ポンプ３１によってメイン燃料配管７１に供給されたメインタンク２１内の燃料は、メイン燃料配管７１を通って気筒群Ｃに供給されると共に、メイン燃料配管７１、及び分岐メイン燃料配管７２を通って気筒群Ｂに供給され、さらに、メイン燃料配管７１、及びサブ燃料配管４２を通って気筒群Ａに供給される。
【００８８】
つまり、メインタンク２１とサブタンク２２とが連通することにより同じ燃料性状となるメインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料とは、共に気筒群Ａ、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃに供給可能になる。燃料タンク２０内の燃料は、このように気筒群Ａ、気筒群Ｂ、及び気筒群Ｃの全ての気筒３に供給可能になるが、この燃料は、燃料性状判定部５６により燃料性状が判定されている。このため全ての気筒３で、この燃料性状に応じた運転をすることにより、内燃機関１は安定した運転状態になる。
【００８９】
図５は、本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料性状判定装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０の制御方法、即ち、当該燃料性状判定装置７０の処理手順について詳細に説明する。この燃料性状判定装置７０の処理手順では、まず、燃料タンク２０に給油が行なわれているかを判定する（ステップＳＴ２０１）。この判定は、燃料タンク２０に備えられた開閉センサ２９が、給油キャップ２８の状態を検出し、この検出結果がＥＣＵ８０の処理部５１が有する給油判定部５２に伝達され、給油キャップ２８の状態より判定する。この判定により、燃料タンク２０に給油は行なわれていないと判定した場合には、この処理手順から抜け出る。
【００９０】
給油判定部５２で、燃料タンク２０に給油が行なわれていると判定した場合には、次に、メインタンク２１〜サブタンク２２間を遮断し、メイン燃料配管７１〜サブ燃料配管４２間を遮断する。さらに、分岐メイン燃料配管７２〜サブ燃料配管４２間を遮断し、分岐メイン燃料配管７２〜メイン燃料配管７１間を連通する（ステップＳＴ２０２）。この制御は、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３が、燃料タンク２０に設けられる連通遮断弁２５と、メイン燃料配管７１と接続燃料配管４３との接続部分に設けられた燃料通路切替弁４５と、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３との接続部分に設けられた分岐通路切替弁７５とを作動させることにより行なう。
【００９１】
即ち、連通遮断弁２５を閉じることによりメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断すると共に、燃料通路切替弁４５を切り替えることによりメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断する。さらに、分岐通路切替弁７５を切り替えて、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを遮断することにより分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを遮断し、分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とは連通する。このように、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断することにより、給油した燃料はメインタンク２１内にのみ流れるので、サブタンク２２内には、給油前から燃料タンク２０内に貯留されている給油前燃料が貯留される。また、メインタンク２１内には、新たに給油した燃料と、給油前から燃料タンク２０内に貯留されている燃料とが混合された燃料である新燃料が貯留される。
【００９２】
供給燃料制御部５３によって連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５と分岐通路切替弁７５を制御して、メインタンク２１〜サブタンク２２間、メイン燃料配管７１〜サブ燃料配管４２間、分岐メイン燃料配管７２〜サブ燃料配管４２間を遮断し、分岐メイン燃料配管７２〜メイン燃料配管７１間を連通した状態で内燃機関１を運転すると、気筒群Ａは給油前燃料で運転し、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃは新燃料で運転する（ステップＳＴ２０３）。つまり、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断し、メイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを遮断することにより、サブ燃料配管４２を介してサブタンク２２内の燃料が供給される気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留されている給油前燃料のみが供給され、気筒群Ａは、この給油前燃料で運転する。また、メインタンク２１とサブタンク２２、及びメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断し、分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とを連通することにより、メイン燃料配管７１と分岐メイン燃料配管７２とを介してメインタンク２１内の燃料が供給される気筒群Ｂと気筒群Ｃには、メインタンク２１内に貯留されている新燃料のみが供給され、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃは、この新燃料で運転する。
【００９３】
次に、気筒群Ａを給油前燃料、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃを新燃料で運転している状態で、燃料性状判定制御の実行条件が成立しているかを判定する（ステップＳＴ２０４）。この判定は、ＥＣＵ８０の判定条件成立判定部５４で行ない、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０における同判定と同様に、Ｏ2センサ１７を用いてフィードバック制御が行なえるか、水温は所定の温度以上であるか、内燃機関１の運転が安定しているか、を判定する。判定条件成立判定部５４によるこれらの判定により、燃料性状判定制御の実行条件が成立していないと判定した場合には、ステップＳＴ２０３に戻り、気筒群Ａは給油前燃料で運転を続け、気筒群Ｂ、Ｃは新燃料で運転を続ける。
【００９４】
判定条件成立判定部５４での判定により、燃料性状判定制御の実行条件が成立していると判定された場合には、次に、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃで燃料性状判定制御を実行する（ステップＳＴ２０５）。この燃料性状判定制御は、ＥＣＵ８０の燃料性状判定制御部５５で、気筒群Ｂ、Ｃの運転状態を変化させつつ、気筒群Ｂ、Ｃに供給される新燃料の性状をＥＣＵ８０の燃料性状判定部５６で判定する。
【００９５】
燃料性状判定制御部５５が行なう燃料性状判定制御は、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０における燃料性状判定制御と同様に、燃料性状判定制御部５５によって吸気管１１内を流れる空気量をエアフロメータ１６で検出し、気筒群Ｂ、Ｃに燃料を供給するインジェクタ１２からの燃料の噴射量を調整しながら、気筒群Ｂ、Ｃから排出される排気ガスに含まれる酸素量を、Ｏ2センサ１７で検出する。燃料性状判定制御は、これにより気筒群Ｂ、Ｃに供給される新燃料を燃焼させる場合の最適な空燃比を求め、燃料性状判定部５６によって燃料性状を判定する。また、このように燃料性状判定制御を行なっている最中は、気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留される燃料である給油前燃料が供給され続け、気筒群Ａは、給油前燃料によって運転を続ける。
【００９６】
次に、燃料性状の判定を行なっている新燃料が燃料補正可能であるかを判定する（ステップＳＴ２０６）。この判定は、ＥＣＵ８０の処理部５１が有する燃料補正可能判定部８１で行なう。具体的には、給油前の燃料と給油した燃料とが混合された燃料である新燃料の、その混合の割合に応じた給油前の燃料の供給量に対する供給量の割合が、この割合を補正により増減する場合における上限値である上限補正量９２（図４参照）以下の場合には、燃料補正が可能であると判定する。つまり、上述したように、燃料の一例として給油前の燃料がガソリンで、新たに給油する燃料がアルコールの場合で説明をすると、ガソリンにアルコールを混合した場合に、ガソリンに対するアルコールの混合割合に応じたガソリンに対する噴射増量割合が上限補正量９２以下の場合には、燃料補正は可能であると判定する。なお、この判定を行なう場合における基準である上限補正量９２は、インジェクタ１２から噴射する燃料の基準の噴射量である基準噴射量を補正する場合の、限界の補正量として予めＥＣＵ８０の記憶部５９に記憶されている。
【００９７】
次に、新燃料の燃料性状判定が完了したかを判断する（ステップＳＴ２０７）。この判断は、ＥＣＵ８０の燃料性状判定完了判断部５７が行ない、燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了していないと判断した場合には、ステップＳＴ２０５に戻り、燃料性状判定制御を継続する。
【００９８】
これに対し、燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了したと燃料性状判定完了判断部５７が判断した場合には、次に、メインタンク２１〜サブタンク２２間、及びメイン燃料配管７１〜サブ燃料配管４２間を連通する。さらに、分岐メイン燃料配管７２〜サブ燃料配管４２間、及び分岐メイン燃料配管７２〜メイン燃料配管７１間を連通する（ステップＳＴ２０８）。この制御は、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３が連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５と分岐通路切替弁７５とを制御することにより行なう。
【００９９】
即ち、連通遮断弁２５を開くことによりメインタンク２１とサブタンク２２とを連通すると共に、燃料通路切替弁４５を切り替えることによりメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを連通する。さらに、分岐通路切替弁７５を切り替えて、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを連通することにより分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通し、また、分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とも連通する。このように、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通することにより、メインタンク２１内に貯留される燃料とサブタンク２２内に貯留される燃料とは、同じ性状の燃料になる。また、メイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１をそれぞれ連通することにより、メインタンク２１内とサブタンク２２内に貯留されている燃料は、それぞれメイン燃料配管７１、分岐メイン燃料配管７２、サブ燃料配管４２を通ることができる。これにより、気筒群Ａ、Ｂ、Ｃには、メインタンク２１内に貯留された同じ性状の燃料が供給され、この燃料で運転する。
【０１００】
また、燃料性状の判定を行なっている新燃料が燃料補正可能であるかをＥＣＵ８０の燃料補正可能判定部８１で判定した際に（ステップＳＴ２０６）、燃料補正が不可能であると判断された場合には、メインタンク２１〜サブタンク２２間、及びメイン燃料配管７１〜サブ燃料配管４２間を遮断する。さらに、分岐メイン燃料配管７２〜サブ燃料配管４２間を連通し、分岐メイン燃料配管７２〜メイン燃料配管７１間を遮断する（ステップＳＴ２０９）。具体的には、新燃料が燃料補正可能であるかを燃料補正可能判定部８１で判定する際に、給油前の燃料と給油した燃料とが混合された燃料である新燃料の、その混合の割合に応じた給油前の燃料の供給量に対する供給量の割合が、上限補正量９２（図４参照）よりも多い場合には、燃料補正が不可能であると判定する。つまり、上記と同様に、燃料の一例として給油前の燃料がガソリンで、新たに給油する燃料がアルコールの場合で説明をすると、ガソリンにアルコールを混合した場合に、ガソリンに対するアルコールの混合割合に応じたガソリンに対する噴射増量割合が上限補正量９２よりも多い場合には、燃料補正は不可能であると判定する。
【０１０１】
このように、燃料補正可能判定部８１による判定で、燃料性状判定を行なう新燃料の燃料補正は不可能であると判定された場合には、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３が連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５と分岐通路切替弁７５とを制御して、各部を連通させたり遮断させたりする。即ち、連通遮断弁２５を閉じることによりメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断すると共に、燃料通路切替弁４５を切り替えることによりメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断する。さらに、分岐通路切替弁７５を切り替えて、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを連通することにより分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通する一方、分岐メイン燃料配管７２におけるインジェクタ１２側とメイン燃料配管７１とは遮断する。
【０１０２】
供給燃料制御部５３によって連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５と分岐通路切替弁７５を制御して、メインタンク２１〜サブタンク２２間、メイン燃料配管７１〜サブ燃料配管４２間を遮断し、分岐メイン燃料配管７２〜サブ燃料配管４２間を連通し、分岐メイン燃料配管７２〜メイン燃料配管７１間を遮断した状態で内燃機関１を運転すると、気筒群Ａ、Ｂは給油前燃料で運転し、気筒群Ｃは新燃料で運転する（ステップＳＴ２１０）。つまり、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断した状態で、メイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２を遮断し、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通することにより、サブタンク２２内の燃料は、サブ燃料配管４２を通って気筒群Ａに供給されると共に、サブ燃料配管４２と分岐メイン燃料配管７２とを通って気筒群Ｂに供給される。これにより、気筒群Ａ、Ｂには、サブタンク２２内に貯留されている給油前燃料が供給され、気筒群Ａ、Ｂは、この給油前燃料で運転する。また、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断した状態で、メイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断し、分岐メイン燃料配管７２のインジェクタ１２側とメイン燃料配管７１とも遮断することにより、メインタンク２１内の燃料はメイン燃料配管７１を通って気筒群Ｃにのみ供給される。これにより、気筒群Ｃには、メインタンク２１内に貯留されている新燃料が供給され、気筒群Ｃは、この新燃料で運転する。
【０１０３】
燃料性状の判定を行なう燃料が、燃料補正が不可能であると判断された場合には、このように気筒群Ｃのみ新燃料で運転し、この気筒群Ｃで燃料性状判定制御を実行する（ステップＳＴ２１１）。この燃料性状判定制御は、ＥＣＵ８０の燃料性状判定制御部５５で、気筒群Ｃの運転状態を変化させつつ、気筒群Ｃに供給される新燃料の性状をＥＣＵ８０の燃料性状判定部５６で判定する。つまり、この場合の燃料性状判定制御は、燃料性状判定を行なう新燃料によって運転する気筒群Ｃから排出される排気ガスに含まれる酸素をＯ2センサ１７で検出しつつ、気筒群Ｃに燃料を供給するインジェクタ１２から噴射する燃料の量を調整する。
【０１０４】
燃料性状判定制御は、これにより、気筒群Ｃに供給される新燃料を燃焼させる場合の最適な空燃比を求め、燃料性状判定部５６によって燃料性状を判定する。また、この燃料性状判定制御は、燃料補正が不可能であると判定された場合における燃料性状判定制御であるため、新燃料の最適な空燃比を求めた際には、インジェクタ１２から吸気管１１内に燃料を噴射した場合における空燃比が、この最適な空燃比になるように、インジェクタ１２から噴射する燃料の基準噴射量を変更する。また、このように燃料性状判定制御を行なっている最中は、気筒群Ａ、Ｂには、サブタンク２２内に貯留される燃料である給油前燃料が供給され続け、気筒群Ａ、Ｂは、給油前燃料によって運転を続ける。
【０１０５】
次に、新燃料の燃料性状判定が完了したかを判断する（ステップＳＴ２１２）。この判断は、ＥＣＵ８０の燃料性状判定完了判断部５７が行ない、燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了していないと判断した場合には、ステップＳＴ２１１に戻り、燃料性状判定制御を継続する。これに対し、燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了したと燃料性状判定完了判断部５７が判断した場合、つまり、燃料補正が不可能であると燃料補正可能判定部８１で判定した後に燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了したと燃料性状判定完了判断部５７が判断した場合には、ステップＳＴ２０８に向かう。これにより、メインタンク２１とサブタンク２２とは連通し、さらに、メイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２、分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とも連通する。従って、気筒群Ａ、Ｂ、Ｃには、メインタンク２１内に貯留され、燃料性状の判定が完了した燃料と同じ性状の燃料が供給され、この燃料で運転する。
【０１０６】
以上の内燃機関１の燃料性状判定装置７０は、燃料性状判定中の燃料が、内燃機関１に対する供給量を補正して使用することができないと燃料補正可能判定部８１で判定された場合には、燃料性状判定を気筒群Ｂ、Ｃから、気筒群Ｃのみで行ない、燃料性状判定を行なう気筒３を減らしている。つまり、燃料性状判定中の燃料が、燃料補正できない場合には、燃料性状判定をするために時間がさらに費やされるので、燃料性状判定を行なう気筒３を減らし、新たな燃料を給油する前の燃料、即ち給油前燃料で運転する気筒３を増やす。これにより、燃料性状判定中の内燃機関１の運転状態を、より確実に安定させることができ、また、給油前燃料で運転する気筒３を増やして運転状態を安定させることにより、残りの気筒３で燃料性状判定を行なうことができ、より確実に燃料性状判定を行なうことができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０１０７】
また、メイン燃料配管７１を複数に分岐させて分岐メイン燃料配管７２を複数形成し、さらに分岐通路切替弁７５を設けることにより、分岐メイン燃料配管７２のうちの一部の分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２との連通と遮断、及びこの分岐メイン燃料配管７２とメインタンク２１との連通と遮断とを切り替え可能にしている。これにより、燃料性状判定中において燃料性状判定を行なう気筒３を減らす場合には、分岐通路切替弁７５を切り替えて、この分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通させ、且つ、この分岐メイン燃料配管７２とメインタンク２１とを遮断させることにより、分岐メイン燃料配管７２から燃料が供給される気筒群Ｂに、サブタンク２２内の燃料を供給することができる。このため、サブタンク２２内の燃料で運転することのできる気筒３を増やすことができる。従って、燃料性状判定中の燃料が、燃料補正できない場合に、より確実にサブタンク２２内の燃料を使用することにより安定した運転状態となる気筒３を、より確実に増やすことができ、また、安定した運転状態のまま、残りの気筒３でより確実に燃料性状判定を行なうことができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０１０８】
なお、上述した内燃機関１の燃料性状判定装置１０、７０では、メインタンク２１内に貯留された燃料の性状を判定した後、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通し、気筒群Ｂや気筒群Ｃで燃料性状を判定した状態における空燃比で全ての気筒３を運転しているが、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通した際に、再び空燃比を変更してもよい。つまり、燃料性状判定はメインタンク２１内の新燃料によって行なうが、燃料性状判定時にサブタンク２２内に多くの給油前燃料が残っていた場合に、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通してメインタンク２１内の新燃料とサブタンク２２内の給油前燃料とを混合すると、性状を判定した新燃料の燃料性状と、新燃料と給油前燃料との混合後の燃料性状とが変化する虞がある。この場合、最適な空燃比で燃料を供給できない虞があるため、このような場合、メインタンク２１内の新燃料とサブタンク２２内の給油前燃料との割合に応じて、燃料性状を判定することにより定めた空燃比を変更するのが望ましい。
【０１０９】
このため、燃料性状判定部５６は、燃料性状判定が完了して連通遮断弁２５がメインタンク２１とサブタンク２２とを連通し、燃料通路切替弁４５がメイン燃料配管４１、７１とサブ燃料配管４２とを連通した後に、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通する前のメインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料に応じて、さらに燃料性状判定を行なってもよい。
【０１１０】
具体的には、メインタンク２１とサブタンク２２との双方に、燃料の貯留量を検出する貯留量検出センサ（図示省略）を設け、メインタンク２１内の新燃料の貯留量とサブタンク２２内の給油前燃料の貯留量とを検出し、検出した新燃料及び給油前燃料の貯留量に応じて、これらの燃料を混合した後における燃料性状をＥＣＵ５０、８０の燃料性状判定部５６で判定する。これにより、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通した後に、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通する前のメインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料に応じて、燃料性状判定を行うことができるので、給油後において内燃機関１の運転に用いる燃料の性状を、より正確に判定することができ、内燃機関１を安定して運転することができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０１１１】
また、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通した後に、燃料性状を判定した燃料と異なる性状の燃料で内燃機関１を運転することを抑制するための他の手法として、燃料性状判定を行なった後、サブタンク２２内の燃料が無くなるまでメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断し続け、サブタンク２２内の燃料が消費された後、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通してもよい。これにより、メインタンク２１とサブタンク２２との連通後は、燃料性状が判定された燃料のみが各気筒３に供給されるので、メインタンク２１とサブタンク２２との連通後においても、全ての気筒３を燃料性状が判定された燃料で運転することができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０１１２】
また、上述した内燃機関１の燃料性状判定装置１０、７０は、第１バンク７と第２バンク８とを有するＶ型の内燃機関１に備えられているが、燃料性状判定装置１０、７０が備えられる内燃機関１は、Ｖ型の内燃機関１以外でもよい。燃料性状判定装置１０、７０が備えられる内燃機関１は、複数の気筒３を有しており、燃料通路切替弁４５を切り替えることにより、メインタンク２１からのみ燃料を供給可能な気筒３とサブタンク２２からのみ燃料を供給可能な気筒３を有していればよい。これにより、燃料性状を判定する際に、メインタンク２１からのみ燃料を供給される気筒３によって燃料を判定している間に、サブタンク２２からのみ燃料を供給される気筒３によって内燃機関１を安定して運転することができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０１１３】
また、上述した内燃機関１の燃料性状判定装置１０、７０では、メインタンク２１とサブタンク２２は、１つの燃料タンク２０内に隔壁２３を設けることによりメインタンク２１とサブタンク２２とに区画しているが、メインタンク２１とサブタンク２２とは、独立して設けてもよい。メインタンク２１とサブタンク２２とを独立して設けた場合でも、メインタンク２１とサブタンク２２とが連通しており、メインタンク２１とサブタンク２２との連通と遮断とを切り替え可能な連通遮断弁２５が設けられていればよい。これにより、メインタンク２１内の燃料の性状判定中はメインタンク２１とサブタンク２２と遮断することにより、メインタンク２１内の燃料の性状判定中に、性状が分かっているサブタンク２２内の燃料によって、内燃機関を安定して運転することができる。
【０１１４】
また、上述した内燃機関１の燃料性状判定装置１０、７０を備える内燃機関１は、インジェクタ１２は吸気管１１に設けられており、燃料の供給時には吸気管１１内に燃料を噴射するポート噴射によって気筒３内に燃料を供給する内燃機関１となっているが、インジェクタ１２は、気筒３に直接設けられていてもよい。つまり、内燃機関１は、インジェクタ１２から気筒３内に燃料を噴射する、いわゆる筒内噴射によって燃料を供給する内燃機関１でもよい。燃料を噴射するインジェクタ１２は、燃料性状判定制御時に気筒３内に供給する燃料をメインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料とで任意で切り替えて供給可能に設けられていればよく、このように設けられていれば燃料の供給の形態は問わない。
【０１１５】
また、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０では、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２との間にこれらの連通と遮断とを切り替え可能な燃料通路切替弁４５を設け、この燃料通路切替弁４５を切り替えることによって気筒群Ａ及び気筒群Ｂに供給される燃料を制御しているが、これ以外の手段によりこれらを制御してもよい。例えば、気筒群Ａに燃料を供給する燃料通路と、気筒群Ｂに燃料を供給する燃料通路とを、それぞれ独立してメインタンク２１とサブタンク２２との双方に連通させて双方からの燃料供給が可能に設け、さらに、双方の燃料通路において、メインタンク２１に連通している部分とサブタンク２２に連通している部分との連通と遮断とを切り替え可能な切替手段を設ける。この切替手段は、ＥＣＵの供給燃料制御部５３で制御する。これにより、気筒群Ａにはサブタンク２２のみから燃料を供給し、気筒群Ｂにはメインタンク２１のみから燃料を供給する状態を作り出すことができるので、気筒群Ａは給油前燃料で運転しつつ、気筒群Ｂでは新燃料の性状を判定することができる。
【０１１６】
つまり、燃料タンク２０に燃料を給油した際に、サブタンク２２内の燃料は気筒群Ａのみに供給し、メインタンク２１内の燃料は気筒群Ｂのみに供給することができるように形成されていればよい。これにより、給油時に気筒群Ａは給油前燃料で運転しつつ、気筒群Ｂでは新燃料の性状を判定することができるので、燃料の性状を判定しつつ、内燃機関１の安定した運転状態を得ることができる。なお、このような構成は、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０においても同様である。
【０１１７】
さらに、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０においては、メイン燃料配管７１を分岐させると共に分岐通路切替弁７５を設け、メイン燃料配管７１から燃料を供給する気筒３の数を必要に応じて変化させているが、このようにメイン燃料配管７１から燃料を供給する気筒３の数を変える場合も、これ以外の手段により行なってもよい。例えば、上記の気筒群Ａに燃料を供給する通路と気筒群Ｂに燃料を供給する通路とを、それぞれ独立してメインタンク２１とサブタンク２２との双方に連通させる場合と同様に、所定の気筒群に燃料を供給する燃料通路を、それぞれ独立してメインタンク２１とサブタンク２２との双方に連通させる。さらに、これらの燃料通路において、メインタンク２１に連通している部分とサブタンク２２に連通している部分との連通と遮断とを切り替え可能な切替手段を設ける。これにより、気筒群ごとにメインタンク２１やサブタンク２２から任意で燃料を供給することができるので、性状判定中の燃料が燃料補正をできるかの可否によって燃料性状を行なう気筒３の数を変化させる場合に、容易に変化させることができる。
【０１１８】
また、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０では、燃料性状判定を気筒群Ｂ及び気筒群Ｃにより行ない、燃料性状判定中のこの燃料が燃料補正できない場合には、気筒群Ｃのみにより燃料性状を行なっている。つまり、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０では、燃料補正が不可能な場合、２段階で燃料性状判定を行なっているが、燃料補正が不可能な場合には、２段階以外で燃料性状判定を行なってもよい。例えば、気筒群Ａ、Ｂ、Ｃに加えて気筒群Ｄを設け、最初は気筒群Ａを給油前燃料で運転しつつ気筒群Ｂ、Ｃ、Ｄで燃料性状判定制御をし、燃料性状判定中の燃料が、燃料補正が不可能であると判断された場合には、気筒群Ａ、Ｂは給油前燃料で運転し、気筒群Ｃ、Ｄで燃料性状判定制御をする。さらに、気筒群Ｃ、Ｄによる燃料性状判定制御における燃料性状判定が困難であり、燃料性状判定完了までの時間を要する場合には、気筒群Ｃにも給油前燃料を供給して気筒群Ｃは給油前燃料で運転し、気筒群Ｄのみ燃料性状判定制御を行なう。
【０１１９】
これにより、給油前の燃料と性状が大きく異なることにより燃料性状の判定が困難な燃料を給油した場合でも、給油前燃料、即ち燃料性状が分かっている燃料で運転する気筒３を増加させることができる。従って、内燃機関１を安定して運転させることができ、このように内燃機関１を安定して運転させた状態で、燃料性状判定を行なうことができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
以上のように、本発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、性状の異なる燃料によって運転可能な内燃機関に有用であり、特に、内燃機関が複数の気筒を有している場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料性状判定装置が設けられた内燃機関の概略図である。
【図２】本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料性状判定装置の処理手順を示すフロー図である。
【図３】本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料性状判定装置が設けられた内燃機関の概略図である。
【図４】ガソリンに対するアルコールの混合割合とガソリンに対する噴射増量割合との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料性状判定装置の処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 内燃機関
３ 気筒
６ バンク
７ 第１バンク
８ 第２バンク
１０、７０ 燃料性状判定装置
１１ 吸気管
１２ インジェクタ
１３ 排気管
１５ スロットルバルブ
１６ エアフロメータ
１７ Ｏ2センサ
２０ 燃料タンク
２１ メインタンク
２２ サブタンク
２３ 隔壁
２４ 連通穴
２５ 連通遮断弁
２７ 給油管
２８ 給油キャップ
２９ 開閉センサ
３１ メインタンク燃料ポンプ
３２ サブタンク燃料ポンプ
４１、７１ メイン燃料配管
４２ サブ燃料配管
４３ 接続燃料配管
４５ 燃料通路切替弁
５０、８０ ＥＣＵ
５１ 処理部
５２ 給油判定部
５３ 供給燃料制御部
５４ 判定条件成立判定部
５５ 燃料性状判定制御部
５６ 燃料性状判定部
５７ 燃料性状判定完了判断部
５９ 記憶部
６０ 入出力部
７２ 分岐メイン燃料配管
７３ 分岐部接続燃料配管
７５ 分岐通路切替弁
８１ 燃料補正可能判定部
９１ 補正量線
９２ 上限補正量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料性状判定装置に関するものである。特に、この発明は、性状の異なる複数の種類の燃料で運転可能な内燃機関に備えられる内燃機関の燃料性状判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は燃料を燃焼室で燃焼させることにより運転可能に形成されているが、従来の内燃機関では、性状の異なる複数の燃料によって運転可能になっているものがある。このような内燃機関では、燃料タンクに性状の異なる複数の種類の燃料を給油した場合、例えば、高分子膜などこれらの燃料を分離させる手段を用いて燃料を分離し、内燃機関には燃料が分離した状態で供給する。これにより、性状の異なる複数の種類の燃料を燃料タンクに給油した場合でも、内燃機関の運転時には１種類の燃料で運転することができる。しかし、このように燃料タンク内の燃料を分離する場合、分離させる手段を設ける必要があるため、その手段によっては製造コストが上昇したり、確実に分離が行なわれなかったりする虞がある。そこで、従来の内燃機関では、給油する燃料に応じて燃料タンクを分けているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のエンジンの燃料貯留装置では、２つの燃料タンクを設け、給油された燃料をこの２つのタンクのいずれかに導くように切り替える切換手段を設けている。さらに、給油状態の燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段を設けて、給油した燃料のアルコール濃度を検出し、検出したアルコール濃度に応じて切換手段を切り替えている。これにより、性状の異なる複数の燃料を給油した場合でも、そのアルコール濃度に応じて燃料を２つの燃料タンクのいずれかに給油することができる。これにより、性状の異なる燃料を、内燃機関の運転状況に応じて容易に使い分けることができる。さらに、燃料タンクは２つ設けられているが給油口は１つ設けるのみでよいので、性状の異なる燃料を給油する際における給油間違いを抑制できる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２０９５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、内燃機関は、性状の異なる燃料で運転をする際には、例えば空燃比を変更するなど、内燃機関の運転状態を燃料の性状に合わせて変更する必要がある。しかし、燃料タンクに性状の異なる複数の燃料を給油し、その燃料が内燃機関に供給された場合には、ドライバビリティ不良などの不具合が生じる虞がある。例えば、性状の異なる複数の種類の燃料で運転可能な内燃機関の場合、燃料タンク内の燃料が少なくなって燃料を給油した際に、元々燃料タンク内に入っていた燃料と性状が異なる燃料を給油する場合がある。この場合、新たに給油した燃料が内燃機関に供給された際に、内燃機関はその燃料で運転した場合におけるＯ2センサ等から燃料の性状を判定し、燃料の性状に合わせて内燃機関の運転状態を切り替える。しかし、この判定は時間がかかる場合があり、判定中は空燃比が不安定になったりエミッションが悪化したりするなど、不具合が生じる虞があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることのできる内燃機関の燃料性状判定装置を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、複数の気筒を有する内燃機関の燃料の給油時に前記燃料が通る通路である給油通路と連通するメインタンクと、前記メインタンクと連通するサブタンクと、前記メインタンクと前記サブタンクとの連通と遮断とを切り替え可能な第１連通遮断手段と、前記複数の気筒のうちの一部の気筒である第１気筒群に、少なくとも前記サブタンク内に貯留された前記燃料を供給可能なサブ通路と、前記複数の気筒のうち前記第１気筒群以外の前記気筒である第２気筒群に、少なくとも前記メインタンク内に貯留された前記燃料を供給可能なメイン通路と、前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に前記第１連通遮断手段に前記メインタンクと前記サブタンクとを遮断させ、且つ、前記第１気筒群に前記サブタンク内に貯留された前記燃料のみを供給させると共に前記第２気筒群に前記メインタンク内に貯留された前記燃料のみを供給させる供給燃料制御手段と、前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に少なくとも前記第２気筒群で燃料性状判定を行なう燃料性状判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、給油通路からメインタンクに燃料が給油された際に、第１連通遮断手段でメインタンクとサブタンクとを遮断させるので、新たに給油された燃料はメインタンク内にのみ給油され、サブタンクには給油前の燃料のみが貯留される。また、給油通路から燃料が給油された際には、第１気筒群にはサブタンク内に貯留された燃料のみを供給し、第２気筒群には、メインタンク内に貯留された燃料のみを供給する。これにより、第２気筒群では、メインタンク内の燃料を燃焼させることより、新たに給油された燃料の性状を判定することができる。また、第１気筒群では、サブタンク内の燃料を燃焼させることにより、既に燃料性状が判定され、給油前から内燃機関の運転に使用されている燃料で運転することができ、安定した運転状態を得ることができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０００９】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、前記メイン通路と前記サブ通路とは連通していると共に、前記メイン通路と前記サブ通路との連通と遮断とを切り替え可能な第２連通遮断手段を介して接続されており、前記供給燃料制御手段は、前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に前記第２連通遮断手段に前記メイン通路と前記サブ通路とを遮断させることを特徴とする。
【００１０】
この発明では、給油通路から燃料が給油された際にメイン通路とサブ通路とを遮断させる第２連通遮断手段を設けている。このため、給油通路から燃料が給油された際には、この第２連通遮断手段でメイン通路とサブ通路とを遮断させることにより、第１気筒群には、より確実に給油前の燃料がサブ通路を介してサブタンクから供給され、第２気筒群には、給油前の燃料と新たに給油された燃料とが混合された燃料が、より確実にメイン通路を介してメインタンクから供給される。これにより、より確実に第２気筒群で新たに給油された燃料の性状を判定することができると共に、給油前から内燃機関の運転に使用されている燃料を第１気筒群で燃焼させることにより、安定した運転状態を得ることができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【００１１】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段による前記燃料性状判定が完了した場合に前記第２連通遮断手段に前記メイン通路と前記サブ通路とを連通させることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、燃料性状判定が完了した場合には、第２連通遮断手段にメイン通路とサブ通路とを連通させるので、メインタンク内の燃料とサブタンク内の燃料とを、第１気筒群と第２気筒群とに必要に応じて自由に供給することができる。また、これらのメインタンクとサブタンクとから供給される燃料は、燃料性状が判定された後の燃料なので、第１気筒群と第２気筒群とでこの燃料を燃焼させて内燃機関を運転する場合には、燃料性状に応じた運転をすることができ、より確実に安定した運転状態を得ることができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティの向上を図ることができる。
【００１３】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段による前記燃料性状判定が完了した場合に前記第１連通遮断手段に前記メインタンクと前記サブタンクとを連通させることを特徴とする。
【００１４】
この発明では、燃料性状判定が完了した場合には、第１連通遮断手段にメインタンクとサブタンクとを連通させるので、新たに給油した燃料をサブタンクにも給油することができ、メインタンク内の燃料とサブタンク内の燃料とが同じ燃料性状になる。このため、サブタンク内の燃料とメインタンク内の燃料とを同じ性状にして第１気筒群と第２気筒群とに供給することができ、さらに、これらの燃料は、性状が判定された後の燃料なので、第１気筒群と第２気筒群とで燃料性状に応じた運転をすることができる。これにより、より確実に安定した運転状態を得ることができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティの向上を図ることができる。
【００１５】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、前記燃料性状判定手段は、前記燃料性状判定が完了して前記第１連通遮断手段が前記メインタンクと前記サブタンクとを連通した後に、前記メインタンクと前記サブタンクとを連通する前の前記メインタンク内の前記燃料と前記サブタンク内の前記燃料に応じて、さらに燃料性状判定を行なうことを特徴とする。
【００１６】
この発明では、メインタンクとサブタンクとを連通した後に、メインタンクとサブタンクとを連通する前のメインタンク内の燃料とサブタンク内の燃料に応じて、燃料性状判定を行なっているので、給油後において内燃機関の運転に用いる燃料の性状を、より正確に判定することができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【００１７】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、さらに、前記燃料性状判定中の前記燃料が、前記内燃機関に対する供給量を補正して使用することができるかを判定する燃料補正判定手段を備えており、前記燃料性状判定手段は、前記燃料補正判定手段が前記燃料の供給量を補正して使用することができないと判定した場合には前記燃料性状判定を行なう前記気筒を減らすことを特徴とする。
【００１８】
この発明では、燃料性状判定中の燃料が、内燃機関に対する供給量を補正して使用することができないと燃料補正判定手段で判定された場合には、燃料性状判定を行なう気筒を減らしている。つまり、燃料性状判定中の燃料が、燃料補正できない場合には、燃料性状判定をするために時間がさらに費やされるので、燃料性状判定を行なう気筒を減らし、新たな燃料を給油する前の燃料で運転する気筒を増やす。これにより、燃料性状判定中の内燃機関の運転状態を、より確実に安定させることができ、また、新たな燃料を給油する前の燃料で運転する気筒を増やして運転状態を安定させることにより、残りの気筒で燃料性状判定を行なうことができ、より確実に燃料性状判定を行なうことができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【００１９】
また、この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、前記メイン通路は複数に分岐しており、且つ、分岐した複数の前記メイン通路は複数の分岐メイン通路となってそれぞれ前記サブ通路に連通しており、前記複数の分岐メイン通路のうち一部の前記分岐メイン通路は、当該分岐メイン通路と前記サブ通路との連通と遮断、及び当該分岐メイン通路と前記メインタンクとの連通と遮断を切り替え可能な第３連通遮断手段に接続されており、前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段が前記燃料性状判定を行なう前記気筒を減らす場合には前記第３連通遮断手段に前記分岐メイン通路と前記サブ通路とを連通させ、且つ、前記分岐メイン通路と前記メインタンクとを遮断させることを特徴とする。
【００２０】
この発明では、メイン通路を複数に分岐させて分岐メイン通路を複数形成し、さらに第３連通遮断手段を設けることにより、分岐メイン通路のうちの一部の分岐メイン通路とサブ通路との連通と遮断、及びこの分岐メイン通路とメインタンクとの連通と遮断とを切り替え可能にしている。これにより、燃料性状判定中において燃料性状判定を行なう気筒を減らす場合には、第３連通遮断手段を切り替えて、この分岐メイン通路とサブ通路とを連通させ、且つ、この分岐メイン通路とメインタンクとを遮断させることにより、第２気筒群の一部の気筒に、サブタンク内の燃料を供給することができる。このため、サブタンク内の燃料で運転することのできる気筒を増やすことができる。従って、燃料性状判定中の燃料が、燃料補正できない場合に、より確実にサブタンク内の燃料を使用することにより安定した運転状態となる気筒を、より確実に増やすことができ、また、安定した運転状態のまま、残りの気筒でより確実に燃料性状判定を行なうことができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、性状の異なる燃料が内燃機関に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料性状判定装置が設けられた内燃機関の概略図である。同図に示す内燃機関１には、本発明の実施例１に係る燃料性状判定装置１０が備えられており、この内燃機関１は、複数の気筒３を有している。この複数の気筒３は、内燃機関１の運転時における出力軸であるクランクシャフト（図示省略）に対して気筒３が２方向に向けて形成されており、このように形成された気筒３を有する当該内燃機関１は、いわゆるＶ型の内燃機関１となっている。このＶ型の内燃機関１は、４つの気筒３が１つの組となってバンク６を形成しており、このバンク６が２つ設けられている。即ち、当該内燃機関１は、８つの気筒３を有している。また、２つのバンク６のうち、一方のバンク６は第１バンク７となっており、他方のバンク６は第２バンク８となっている。このように第１バンク７と第２バンク８とに設けられる気筒３のうち、第１バンク７に設けられる気筒３は第１気筒群である気筒群Ａとなっており、第２バンク８に設けられる気筒３は第２気筒群である気筒群Ｂとなっている。つまり、気筒群Ａは、内燃機関１が有する複数の気筒３のうちの一部の気筒３からなり、気筒群Ｂは、内燃機関１が有する複数の気筒３のうち、気筒群Ａ以外の気筒３となっている。
【００２４】
このように複数の気筒３が形成される内燃機関１には、気筒３に燃料と空気との混合気を供給する吸気管１１と、内燃機関１の運転時に内燃機関１から排出される排気ガスが流れる排気通路である排気管１３とが接続されている。このうち吸気管１１は、第１バンク７の気筒３に接続される吸気管１１と第２バンク８の気筒３に接続される吸気管１１とに分岐しており、分岐した吸気管１１は、さらに、各気筒３に対応して分岐し、各気筒３に接続されている。このように、各気筒３に接続される吸気管１１には、吸気管１１内を流れる空気に対して燃料を噴射可能なインジェクタ１２が、吸気管１１において各気筒３に対応して分岐した部分に設けられている。即ち、インジェクタ１２は、気筒３ごとに設けられている。吸気管１１には、このようにインジェクタ１２が設けられているため、このインジェクタ１２によって燃料を吸気管１１内に噴射することにより、吸気管１１内で燃料と空気との混合気が生成され、気筒３内に混合気を供給可能になっている。また、各気筒３は、吸気管１１より供給された混合気が燃焼可能に設けられている。
【００２５】
また、このように形成される吸気管１１には、当該吸気管１１内を流れる空気の流れ方向において、吸気管１１が第１バンク７の気筒３に接続される部分と第２バンク８の気筒３に接続される部分との上流側に、吸気管１１内を流れる空気の流量を調整可能なスロットルバルブ１５が設けられている。さらに、吸気管１１には、スロットルバルブ１５の上流側に、吸気管１１内を流れる空気の流量を検出可能なエアフロメータ１６が設けられている。
【００２６】
また、排気管１３は、吸気管１１と同様に各気筒３に接続されている。即ち、排気管１３は、吸気管１１と同様に各気筒３に対応して複数に分岐し、分岐した排気管１３は各気筒３に接続されている。さらに、この排気管１３は、第１バンク７が有する気筒３に接続される排気管１３同士が１つに集合し、第２バンク８が有する気筒３に接続される排気管１３同士が１つに集合している。また、この排気管１３には、当該排気管１３内を流れる排気ガスの流れ方向において、第１バンク７が有する気筒３に接続された排気管１３が１つに集合した下流側、及び第２バンク８が有する気筒３に接続された排気管１３が１つに集合した下流側に、排気ガス中に含まれる酸素の量を検出可能なＯ2センサ１７が設けられている。
【００２７】
また、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０は、内燃機関１に供給する燃料を貯留する燃料タンク２０を備えている。この燃料タンク２０は、給油する燃料を当該燃料タンク２０内に導く給油通路である給油管２７を備えている。即ち、給油管２７は、燃料の給油時に燃料が通る通路となっており、管状の形状で、一端が燃料タンクに接続され、内部が燃料タンク２０内と連通している。また、給油管２７の他端には、当該給油管２７を開閉可能な給油キャップ２８が設けられている。給油管２７は、この給油キャップ２８を開けた際に燃料を給油可能になっている。また、このように形成される給油キャップ２８の近傍には、給油キャップ２８が開かれているか閉じられているかを検出可能に形成された開閉検出手段である開閉センサ２９が設けられている。
【００２８】
また、この燃料タンク２０は、内側に隔壁２３を有しており、燃料タンク２０内はこの隔壁２３により、メインタンク２１とサブタンク２２とに区画されている。この隔壁２３は、燃料タンク２０の使用時の状態においてメインタンク２１とサブタンク２２とに、少なくとも水平方向に隣接する部分を有して区画するように形成されている。
【００２９】
また、隔壁２３には、メインタンク２１とサブタンク２２との連通と遮断とを切り替え可能な第１連通遮断手段である連通遮断弁２５が設けられている。詳しくは、隔壁２３には、燃料タンク２０の使用時の状態における燃料タンク２０内の下方寄りの位置に連通穴２４が形成されており、メインタンク２１とサブタンク２２とは、この連通穴２４によって連通している。連通遮断弁２５は、この連通穴２４に設けられており、且つ、開閉可能に形成されている。このため、連通遮断弁２５が開くとメインタンク２１とサブタンク２２とは連通し、連通遮断弁２５が閉じるとメインタンク２１とサブタンク２２とは遮断される。
【００３０】
また、メインタンク２１内とサブタンク２２内とには、燃料を燃料タンク２０外に送り出す燃料ポンプがそれぞれ設けられており、メインタンク２１内にはメインタンク燃料ポンプ３１が設けられ、サブタンク２２内にはサブタンク燃料ポンプ３２が設けられている。このうち、メインタンク燃料ポンプ３１には、メインタンク２１内の燃料が通るメイン通路であるメイン燃料配管４１が接続されている。また、このメイン燃料配管４１は、第２バンク８が有する気筒３である気筒群Ｂに接続されている吸気管１１に設けられたインジェクタ１２に接続されている。つまり、メイン燃料配管４１は、気筒群Ｂにメインタンク２１内の燃料を供給可能に形成されている。
【００３１】
また、サブタンク燃料ポンプ３２には、サブタンク２２内の燃料が通るサブ通路であるサブ燃料配管４２が接続されている。また、このサブ燃料配管４２は、第１バンク７が有する気筒３である気筒群Ａに接続されている吸気管１１に設けられたインジェクタ１２に接続されている。つまり、サブ燃料配管４２は、気筒群Ａにサブタンク２２内の燃料を供給可能に形成されている。
【００３２】
また、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とには、双方を連通させる接続燃料配管４３が接続されている。この接続燃料配管４３は、一端がメイン燃料配管４１に接続されており、他端がサブ燃料配管４２に接続されており、メイン燃料配管４１と接続燃料配管４３、及びサブ燃料配管４２と接続燃料配管４３とは、それぞれ内部が連通している。これにより、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とは、接続燃料配管４３を介して連通している。
【００３３】
さらに、メイン燃料配管４１と接続燃料配管４３との接続部分には、メイン燃料配管４１と接続燃料配管４３との連通と遮断とを切り替え可能な第２連通遮断手段である燃料通路切替弁４５が設けられている。燃料通路切替弁４５は、このようにメイン燃料配管４１と接続燃料配管４３との連通と遮断とを切り替え可能に設けられているため、燃料通路切替弁４５は、接続燃料配管４３を介してメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２との連通と遮断とを切り替え可能に形成されている。
【００３４】
これらのように設けられるインジェクタ１２、エアフロメータ１６、Ｏ2センサ１７、開閉センサ２９、連通遮断弁２５、及び燃料通路切替弁４５は、全て当該内燃機関１を搭載する車両（図示省略）の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０に接続されている。
【００３５】
ＥＣＵ５０には、処理部５１、記憶部５９及び入出力部６０が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ５０に接続されているインジェクタ１２、エアフロメータ１６、Ｏ2センサ１７、開閉センサ２９、連通遮断弁２５、及び燃料通路切替弁４５は、入出力部６０に接続されており、入出力部６０は、これらのセンサ等との間で信号の入出力を行なう。また、記憶部５９には、本発明に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部５９は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００３６】
また、処理部５１は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されており、少なくとも、燃料タンク２０に給油が行なわれているかを判定する給油判定手段である給油判定部５２と、給油管２７から燃料の給油が行なわれた場合に連通遮断弁２５にメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させ、且つ、気筒群Ａにサブタンク２２内に貯留された燃料のみを供給させると共に気筒群Ｂにメインタンク２１内に貯留された燃料をのみを供給させる供給燃料制御手段である供給燃料制御部５３と、燃料性状判定を行なう条件が成立しているかを判定する燃料性状判定条件成立判定手段である判定条件成立判定部５４と、燃料性状を判定するための制御を行なう燃料性状判定制御手段である燃料性状判定制御部５５と、給油管２７から燃料の給油が行なわれた場合に少なくとも気筒群Ｂで燃料性状判定を行なう燃料性状判定手段である燃料性状判定部５６と、燃料性状判定が完了したかを判断する燃料性状判定完了判断手段である燃料性状判定完了判断部５７と、を有している。
【００３７】
当該内燃機関１の燃料性状判定装置１０が有するインジェクタ１２や燃料通路切替弁４５などの制御は、Ｏ2センサ１７など車両の各部に設けられたセンサによる検出結果に基づいて、処理部５１が前記コンピュータプログラムを当該処理部５１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じてインジェクタ１２や燃料通路切替弁４５を作動させることにより制御する。その際に処理部５１は、適宜記憶部５９へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このように内燃機関１の燃料性状判定装置１０を制御する場合には、前記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ５０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００３８】
この実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。内燃機関１を運転すると、スロットルバルブ１５の開閉の度合いに応じた流量の空気が、第１バンク７及び第２バンク８に設けられた各気筒３に向けて吸気管１１内を流れる。吸気管１１内には、各気筒３に向けてこのように空気が流れるが、吸気管１１には気筒３ごとにインジェクタ１２が設けられている。このインジェクタ１２は、燃料タンク２０から供給される燃料を吸気管１１内に噴射可能に形成されている。このため、インジェクタ１２によって燃料を吸気管１１内に噴射することにより、この燃料と吸気管１１内を流れる空気とは混合し、燃料と空気とが混合した混合気が作られる。また、インジェクタ１２は気筒３ごとに設けられていため、インジェクタ１２から燃料を噴射することにより作られた混合気は、各気筒３に吸入される。気筒３内に吸入された混合気は、気筒３内で燃料が燃焼し、燃焼時の圧力により内燃機関１は作動する。内燃機関１を作動させ、燃料が燃焼した後のガスは、排気ガスとなって排気管１３内に排出される。
【００３９】
内燃機関１の運転時には、燃料タンク２０内の燃料はインジェクタ１２によって吸気管１１内に噴射されるが、インジェクタ１２にはメイン燃料配管４１及びサブ燃料配管４２によって燃料が供給される。詳しくは、内燃機関１の通常運転時には、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する供給燃料制御部５３は燃料タンク２０が有する連通遮断弁２５を開いてメインタンク２１とサブタンク２２とを連通させ、燃料通路切替弁４５を切り替えてメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを連通させる。
【００４０】
この状態で燃料タンク２０が有するメインタンク燃料ポンプ３１とサブタンク燃料ポンプ３２とを作動させると、メインタンク２１内の燃料は、メインタンク燃料ポンプ３１によってメイン燃料配管４１に供給され、主にメイン燃料配管４１を通って第２バンク８が有する気筒３、即ち気筒群Ｂのインジェクタ１２に燃料を供給され、このインジェクタ１２を介して気筒群Ｂに燃料を供給される。また、サブタンク２２内の燃料は、サブタンク燃料ポンプ３２によってサブ燃料配管４２に供給され、主にサブ燃料配管４２を通って第１バンク７が有する気筒３、即ち気筒群Ａのインジェクタ１２に燃料を供給され、このインジェクタ１２を介して気筒群Ａに燃料を供給される。これにより、内燃機関１は、燃料タンク２０内に燃料によって運転可能になっている。
【００４１】
内燃機関１の運転時には、このように燃料タンク２０内の燃料が内燃機関１に供給されて内燃機関１の運転に使用されるため、内燃機関１の運転を続けることにより燃料タンク２０内の燃料は少なくなる。このため、燃料タンク２０内の燃料が少なくなった後、さらに内燃機関１の運転を続ける場合には、燃料タンク２０内に燃料を供給する。燃料タンク２０内に燃料を給油する場合には、まず、給油管２７の先端に設けられた給油キャップ２８を開け、給油管２７から燃料を給油する。その際に、給油キャップ２８の近傍に設けられる開閉センサ２９は給油キャップ２８が開けられたことを検出する。開閉センサ２９によって給油キャップ２８が開けられたことが検出されると、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する供給燃料制御部５３は、連通遮断弁２５を閉じてメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させ、燃料通路切替弁４５を切り替えてメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断させる。
【００４２】
また、給油管２７はメインタンク２１に連通しているため、この状態で給油をすると、燃料はメインタンク２１内にのみ給油される。このため、メインタンク２１内では、給油前の燃料と新たに給油された燃料とが混合された状態になる。一方、サブタンク２２は、連通遮断弁２５によってメインタンク２１と遮断されているため、給油管２７からメインタンク２１内に給油された燃料はサブタンク２２内には流入せず、サブタンク２２内には、給油前の燃料のみが貯留される。
【００４３】
この状態で内燃機関１を運転すると、第１バンク７が有する気筒３である気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留された、給油前の燃料が供給される。このため、気筒群Ａには、燃料タンク２０に新たに燃料を給油する前に使用していた燃料と同じ性状の燃料が供給されるので、気筒群Ａでは、燃料を給油する前と同様な運転状態になる。即ち、新たな燃料を給油後に運転した場合における内燃機関１の気筒群Ａは、給油前と同様に安定した運転状態になる。
【００４４】
これに対し、第２バンク８が有する気筒３である気筒群Ｂには、メインタンク２１内に貯留された燃料、つまり給油前の燃料と新たに給油された燃料とが混合された燃料が供給される。このため、気筒群Ｂでは、この混合された燃料によって運転されるが、新たに給油された燃料は性状が不明であるため、この燃料と給油前の燃料とが混合された燃料も性状が不明となっている。従って、この燃料で内燃機関１を運転する場合、例えば理想的な空燃比が不明であるなど、この燃料に適した運転条件が不明であるため、気筒群Ｂをこの燃料で運転して、この燃料の燃料性状を判定する。
【００４５】
この判定は、メイン燃料配管４１に接続されたインジェクタ１２から噴射する燃料を調整しながら、気筒群Ｂに接続されている排気管１３に設けられたＯ2センサ１７によって、気筒群Ｂから排出される排気ガスに含まれる酸素の量を検出する。これにより、この燃料に適した空燃比を求め、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する燃料性状判定部５６によって燃料性状を判定する。即ち、インジェクタ１２から噴射する燃料を調整しながらＯ2センサ１７によって、気筒群Ｂから排出される排気ガスに含まれる酸素の量を検出し、このＯ2センサ１７による検出値が所定の値になった場合、燃料性状判定は完了する。
【００４６】
燃料性状判定の完了後は、ＥＣＵ５０の供給燃料制御部５３が連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５とを制御することにより、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通させ、さらにメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とも連通させる。これにより、メインタンク２１内に給油された燃料はサブタンク２２内に流入し、メインタンク２１内とサブタンク２２内には、同じ性状の燃料が貯留される。また、サブタンク２２内の燃料は、サブタンク燃料ポンプ３２によってサブ燃料配管４２に供給され、気筒群Ａに接続された吸気管１１に設けられるインジェクタ１２から気筒群Ａの各気筒に供給される。
【００４７】
さらに、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とが連通することにより、メイン燃料配管４１内を流れる燃料とサブ燃料配管４２内を流れる燃料とが、互いに他方に流れることができるので、メインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料とは、共に気筒群Ａ及び気筒群Ｂに供給可能になる。燃料タンク２０内の燃料は、このように気筒群Ａと気筒群Ｂとの双方に供給可能になるが、この燃料は、燃料性状判定部５６により燃料性状が判定されている。このため、気筒群Ａと気筒群Ｂとの双方で、この燃料性状に応じた運転をすることにより、内燃機関１は安定した運転状態になる。
【００４８】
図２は、本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料性状判定装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０の制御方法、即ち、当該燃料性状判定装置１０の処理手順について詳細に説明する。この燃料性状判定装置１０の処理手順では、まず、燃料タンク２０に給油が行なわれているかを判定する（ステップＳＴ１０１）。この判定は、燃料タンク２０に備えられた開閉センサ２９が、給油キャップ２８の状態を検出し、この検出結果がＥＣＵ５０の処理部５１が有する給油判定部５２に伝達され、給油キャップ２８の状態より判定する。即ち、燃料タンク２０に給油をする際には、給油キャップ２８を開いて給油管２７から給油をするため、給油キャップ２８が開けられた場合には、燃料を燃料タンク２０に給油していると判定することができる。このため、給油キャップ２８が開けられたことを開閉センサ２９が検出した場合には、給油判定部５２は燃料タンク２０に給油が行なわれていると判定し、給油キャップ２８は閉じられていることを開閉センサ２９が検出した場合には、給油判定部５２は燃料タンク２０に給油は行なわれていないと判定する。この判定により、燃料タンク２０に給油は行なわれていないと判定した場合には、この処理手順から抜け出る。
【００４９】
給油判定部５２で、燃料タンク２０に給油が行なわれていると判定した場合には、次に、メインタンク２１〜サブタンク２２間を遮断し、さらに、メイン燃料配管４１〜サブ燃料配管４２間を遮断する（ステップＳＴ１０２）。この制御は、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する供給燃料制御部５３が、燃料タンク２０に設けられる連通遮断弁２５と、メイン燃料配管４１と接続燃料配管４３との接続部分に設けられた燃料通路切替弁４５とを作動させることにより行なう。即ち、供給燃料制御部５３によって連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５とを制御して、連通遮断弁２５を閉じることによりメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断すると共に、燃料通路切替弁４５を切り替えることによりメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断する。このように、連通遮断弁２５を閉じてメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断することにより、給油した燃料はメインタンク２１内にのみ流れる。このため、サブタンク２２内には、新たに給油をした燃料が流入しないため、当該サブタンク２２内には給油をする前から燃料タンク２０内に貯留されている燃料である給油前燃料が貯留される。これに対し、メインタンク２１内には、新たに給油した燃料と、給油前から燃料タンク２０内に貯留されている燃料とが混合された燃料である新燃料が貯留される。
【００５０】
供給燃料制御部５３によって連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５とを制御して、メインタンク２１〜サブタンク２２間、及びメイン燃料配管４１〜サブ燃料配管４２間を遮断した状態で内燃機関１を運転すると、気筒群Ａは給油前燃料で運転し、気筒群Ｂは新燃料で運転する（ステップＳＴ１０３）。つまり、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断し、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断することにより、サブ燃料配管４２を介してサブタンク２２内の燃料が供給される気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留されている燃料である給油前燃料のみが供給され、気筒群Ａは、この給油前燃料で運転する。また、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断し、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断することにより、メイン燃料配管４１を介してメインタンク２１内の燃料が供給される気筒群Ｂには、メインタンク２１内に貯留されている燃料である新燃料のみが供給され、気筒群Ｂは、この新燃料で運転する。
【００５１】
次に、気筒群Ａと気筒群Ｂとを給油前燃料、及び新燃料で運転している状態で、燃料性状判定制御の実行条件が成立しているかを判定する（ステップＳＴ１０４）。この判定は、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する判定条件成立判定部５４で行なう。この燃料性状判定制御の実行条件とは、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する燃料性状判定部５６で、燃料性状の判定を行なう制御を実行できるかの条件である。具体的には、まず、Ｏ2センサ１７が正常に作動しており、内燃機関１の運転中にＯ2センサ１７で検出した排気ガス中の酸素濃度をＥＣＵ５０に伝達し、いわゆるフィードバック制御が行なえるかを判定する。また、内燃機関１の運転時に当該内燃機関１を冷却する冷却水（図示省略）の温度である水温が所定の温度以上であるかを判定し、これにより、暖機運転が完了しているかを判定する。また、内燃機関１の運転が安定しているかを判定する。
【００５２】
なお、この判定に用いる水温は、当該内燃機関１が有する水温検出センサ（図示省略）から直接、または、水温検出センサからＥＣＵ５０内の他の部分に伝達された情報より取得する。また、内燃機関１の運転が安定しているかの判定は、エアフロメータ１６やＯ2センサ１７による検出結果より、当該燃料性状判定装置１０の処理手順中にこれらのセンサ類からのフィードバックがあまり変化していないかを判定し、フィードバックが安定している場合に内燃機関１の運転は安定していると判定する。
【００５３】
判定条件成立判定部５４では、これらの判定を行ない、Ｏ2センサ１７が正常に作動してフィードバック制御を行っていること、水温が所定の温度以上であること、内燃機関１の運転が安定していることを満たしている場合に、燃料性状判定制御の実行条件が成立していると判定する。この判定により、燃料性状判定制御の実行条件が成立していないと判定した場合には、ステップＳＴ１０３に戻り、気筒群Ａは給油前燃料で運転を続け、気筒群Ｂは新燃料で運転を続ける。
【００５４】
判定条件成立判定部５４での判定により、燃料性状判定制御の実行条件が成立していると判定された場合には、次に、気筒群Ｂで燃料性状判定制御を実行する（ステップＳＴ１０５）。この燃料性状判定制御は、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する燃料性状判定制御部５５で、気筒群Ｂの運転状態を変化させつつ、気筒群Ｂに供給される燃料である新燃料の性状をＥＣＵ５０の処理部５１が有する燃料性状判定部５６で判定する。燃料性状判定性制御部が行なう燃料性状判定制御は、具体的には、燃料性状判定制御部５５によって吸気管１１内を流れる空気量をエアフロメータ１６で検出し、気筒群Ｂに燃料を供給するインジェクタ１２からの燃料の噴射量を調整しながら、気筒群Ｂから排出される排気ガスに含まれる酸素量を、Ｏ2センサ１７で検出する。
【００５５】
燃料性状判定制御では、このようにインジェクタ１２からの燃料の噴射量を調整しながら、Ｏ2センサ１７によって排気ガス中に含まれる酸素量を検出して燃料性状判定部５６で燃料性状を判定する。その際に、検出した酸素量が多いと燃料性状判定部５６が判定した場合には、インジェクタ１２からの燃料の噴射量を増加し、検出した酸素量が少ないと判定した場合には、インジェクタ１２からの燃料の噴射量を低減する。これを繰り返すことにより、気筒群Ｂに供給される燃料である新燃料を燃焼させる場合の最適な空燃比を求め、燃料性状判定部５６によって燃料性状を判定する。また、このように燃料性状判定制御を行なっている最中は、気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留される燃料である給油前燃料が供給され続け、気筒群Ａは、給油前燃料によって運転を続ける。
【００５６】
次に、新燃料の燃料性状判定が完了したかを判断する（ステップＳＴ１０６）。この判断は、ＥＣＵ５０の処理部５１が有する燃料性状判定完了判断部５７が行ない、燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了していないと判断した場合には、ステップＳＴ１０５に戻り、燃料性状判定制御を継続する。
【００５７】
これに対し、燃料性状判定部による燃料性状の判定が完了したと燃料性状判定完了判断部が判断した場合には、次に、メインタンク２１〜サブタンク２２間を連通し、さらに、メイン燃料配管４１〜サブ燃料配管４２間を連通する（ステップＳＴ１０７）。この制御は、ＥＣＵ５０の供給燃料制御部５３が連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５とを制御し、連通遮断弁２５を開くことによりメインタンク２１とサブタンク２２とを連通すると共に、燃料通路切替弁４５を切り替えることによりメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを連通する。
【００５８】
このように、連通遮断弁２５を開いてメインタンク２１とサブタンク２２とを連通することにより、メインタンク２１内の燃料はサブタンク２２内にも流入する。つまり、燃料タンク２０に給油した燃料は、メインタンク２１を介してサブタンク２２内にも流入し、メインタンク２１内に貯留される燃料とサブタンク２２内に貯留される燃料とは、同じ性状の燃料になる。また、燃料通路切替弁４５を切り替えてメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを連通することにより、メインタンク２１内に貯留されている燃料は、メイン燃料配管４１を通ることができると共にサブ燃料配管４２を通ることができ、また、サブタンク２２内に貯留されている燃料は、サブ燃料配管４２を通ることができると共にメイン燃料配管４１を通ることができる。これにより、気筒群Ａと気筒群Ｂには、メインタンク２１内に貯留された同じ性状の燃料が供給され、この燃料で運転する。
【００５９】
以上の内燃機関１の燃料性状判定装置１０は、給油管２７からメインタンク２１に燃料が給油された際に、連通遮断弁２５でメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させるので、新たに給油された燃料はメインタンク２１内にのみ給油され、サブタンク２２には給油前の燃料のみが貯留される。また、給油管２７から燃料が給油された際には、気筒群Ａにはサブタンク２２内に貯留された燃料のみを供給し、気筒群Ｂには、メインタンク２１内に貯留された燃料のみを供給する。これにより、気筒群Ｂでは、メインタンク２１内の燃料を燃焼させることより、新たに給油された燃料の性状を判定することができる。また、気筒群Ａでは、サブタンク２２内の燃料を燃焼させることにより、既に燃料性状が判定され、給油前から内燃機関１の運転に使用されている燃料で運転することができ、安定した運転状態を得ることができる。従って、燃料性状が異なる燃料が給油された場合でも、正確な燃料性状判定を行なうと共に内燃機関１の制御性を確保することができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【００６０】
また、給油管２７から燃料が給油された際にメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断させる燃料通路切替弁４５を設けている。このため、給油管２７から燃料が給油された際には、この燃料通路切替弁４５でメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを遮断させることにより、気筒群Ａには、より確実に給油前の燃料である給油前燃料がサブ燃料配管４２を介してサブタンク２２から供給され、気筒群Ｂには、給油前の燃料と新たに給油された燃料とが混合された燃料である新燃料が、より確実にメイン燃料配管４１を介してメインタンク２１から供給される。これにより、より確実に気筒群Ｂで新たに給油された燃料の性状を判定することができると共に、給油前から内燃機関１の運転に使用されている燃料を気筒群Ａで燃焼させることにより、安定した運転状態を得ることができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【００６１】
また、燃料性状判定が完了した場合には、燃料通路切替弁４５にメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを連通させるので、メインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料とを、気筒群Ａと気筒群Ｂとに必要に応じて自由に供給することができる。また、これらのメインタンク２１とサブタンク２２とから供給される燃料は、燃料性状が判定された後の燃料なので、気筒群Ａと気筒群Ｂとでこの燃料を燃焼させて内燃機関１を運転する場合には、燃料性状に応じた運転をすることができ、より確実に安定した運転状態を得ることができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティの向上を図ることができる。
【００６２】
また、燃料性状判定が完了した場合には、連通遮断弁２５にメインタンク２１とサブタンク２２とを連通させるので、新たに給油した燃料をサブタンク２２にも給油することができ、メインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料とが同じ燃料性状になる。このため、サブタンク２２内の燃料とメインタンク２１内の燃料とを同じ性状にして気筒群Ａと気筒群Ｂとに供給することができ、さらに、これらの燃料は、性状が判定された後の燃料なので、気筒群Ａと気筒群Ｂとで燃料性状に応じた運転をすることができる。これにより、より確実に安定した運転状態を得ることができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティの向上を図ることができる。
【実施例２】
【００６３】
実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０は、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０と略同様の構成であるが、メインタンク２１から供給される気筒群を複数に分割している点に特徴がある。他の構成は実施例１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図３は、本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料性状判定装置が設けられた内燃機関の概略図である。同図に示す内燃機関１の燃料性状判定装置７０は、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０と同様に、燃料タンク２０はメインタンク２１とサブタンク２２とを有しており、メインタンク２１内にはメインタンク燃料ポンプ３１が設けられ、サブタンク２２内にはサブタンク燃料ポンプ３２が設けられている。このうち、サブタンク燃料ポンプ３２にはサブ燃料配管４２が接続されており、このサブ燃料配管４２は、気筒群Ａに接続されている吸気管１１に設けられたインジェクタ１２にサブタンク２２内の燃料を供給可能に設けられている。
【００６４】
また、メインタンク燃料ポンプ３１にはメイン燃料配管７１が接続されている。このメイン燃料配管７１は、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０が有するメイン燃料配管４１と異なり、複数に分岐している。メイン燃料配管７１において分岐した複数のメイン燃料配管７１は、複数の分岐メイン通路である分岐メイン燃料配管７２となっている。メイン燃料配管７１は、このように複数に分岐して、第２バンク８が有する気筒３に接続された吸気管１１に設けられたインジェクタ１２に接続されている。また、分岐メイン燃料配管７２は、２方向に分岐しており、このうちの一方の分岐メイン燃料配管７２に接続されるインジェクタ１２によって燃料が供給される気筒群は気筒群Ｂとなっており、他方の分岐メイン燃料配管７２に接続されるインジェクタ１２によって燃料が供給される気筒群は気筒群Ｃとなっている。
【００６５】
このように形成される複数の分岐メイン燃料配管７２のうち、一部の分岐メイン燃料配管７２には、当該分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通させる分岐部接続燃料配管７３が接続されている。この分岐部接続燃料配管７３は、一端が分岐メイン燃料配管７２に接続されており、他端がサブ燃料配管４２に接続されており、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３、及びサブ燃料配管４２と分岐部接続燃料配管７３とは、それぞれ内部が連通している。これにより、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とは、分岐部接続燃料配管７３を介して連通している。
【００６６】
さらに、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３との接続部分には、当該分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３との連通と遮断とを切り替え可能な第３連通遮断手段である分岐通路切替弁７５が設けられている。分岐通路切替弁７５は、このように分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３との連通と遮断とを切り替え可能に設けられているため、この分岐通路切替弁７５は、分岐部接続燃料配管７３を介して分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２との連通と遮断とを切り替え可能に形成されている。また、分岐通路切替弁７５は、さらにメイン燃料配管７１を介して、分岐メイン燃料配管７２におけるインジェクタ１２側の部分、詳しくは、分岐メイン燃料配管７２における分岐通路切替弁７５よりもインジェクタ１２側の部分とメインタンク２１との連通と遮断とを切り替え可能に形成されている。
【００６７】
つまり、分岐通路切替弁７５を切り替えて分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを連通した場合には、分岐部接続燃料配管７３は分岐通路切替弁７５側の端部の反対側に位置する端部がサブ燃料配管４２に接続されているため、分岐部接続燃料配管７３を介して分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２は連通する。この場合、分岐メイン燃料配管７２は、分岐部接続燃料配管７３にのみ連通するため、分岐メイン燃料配管７２におけるインジェクタ１２側の部分はメイン燃料配管７１には連通していない。
【００６８】
このため、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを連通した場合には、気筒群Ｂに燃料を供給するインジェクタ１２に接続される分岐メイン燃料配管７２のうちインジェクタ１２側の部分は、メインタンク２１内のメインタンク燃料ポンプ３１に接続されたメイン燃料配管７１と遮断される。即ち、気筒群Ｂに燃料を供給するインジェクタ１２に接続される分岐メイン燃料配管７２のうちインジェクタ１２側の部分は、メインタンク２１と遮断される。
【００６９】
また、分岐通路切替弁７５を切り替えて分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを遮断した場合には、当該分岐メイン燃料配管７２は、分岐部接続燃料配管７３に接続されるサブ燃料配管４２と遮断される。また、この場合、当該分岐メイン燃料配管７２、即ち気筒群Ｂに燃料を供給するインジェクタ１２に接続された分岐メイン燃料配管７２は、メイン燃料配管７１に連通するため、当該分岐メイン燃料配管７２はメイン燃料配管７１を介してメインタンク２１と連通する。
【００７０】
さらに、この分岐通路切替弁７５は、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを連通させることにより分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通させた場合、さらに分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とも連通させることができるように形成されている。つまり、分岐通路切替弁７５は、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とは連通させて分岐メイン燃料配管７２のインジェクタ１２側の部分とメイン燃料配管７１とは遮断する、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とは遮断して分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とは連通させる、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とを共に連通させる、の３パターンで切り替え可能に形成されている。
【００７１】
また、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０は、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０と同様にＥＣＵ８０を有しており、このＥＣＵ８０は処理部５１と記憶部５９と入出力部６０とを有している。このうち、処理部５１は、給油判定部５２と、供給燃料制御部５３と、判定条件成立判定部５４と、燃料性状判定制御部５５と、燃料性状判定部５６と、燃料性状判定完了判断部５７とを有している。さらに、この処理部５１は、燃料性状判定制御において燃料性状判定中の燃料が、内燃機関１に対する供給量を補正して使用することができるかを判定する燃料補正判定手段である燃料補正可能判定部８１を有している。
【００７２】
この実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。内燃機関１を運転する際における通常運転時には、ＥＣＵ８０の処理部５１が有する供給燃料制御部５３は燃料タンク２０が有する連通遮断弁２５を開いてメインタンク２１とサブタンク２２とを連通させ、燃料通路切替弁４５を切り替えてメイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２とを連通させる。さらに、供給燃料制御部５３は、分岐通路切替弁７５を切り替えて、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とを共に連通させる。
【００７３】
この状態で燃料タンク２０が有するメインタンク燃料ポンプ３１とサブタンク燃料ポンプ３２とを作動させると、メインタンク２１内の燃料は、メインタンク燃料ポンプ３１によってメイン燃料配管７１に供給され、主にメイン燃料配管７１と分岐メイン燃料配管７２とを通って第２バンク８が有する気筒３に供給される。つまり、メインタンク２１に貯留されている燃料は、主にメイン燃料配管７１と分岐メイン燃料配管７２とを通って気筒群Ｂ及び気筒群Ｃのインジェクタ１２に供給され、これらのインジェクタ１２を介して気筒群Ｂ及び気筒群Ｃに供給される。また、サブタンク２２内の燃料は、サブタンク燃料ポンプ３２によってサブ燃料配管４２に供給され、主にサブ燃料配管４２を通って第１バンク７が有する気筒３、即ち気筒群Ａのインジェクタ１２に供給され、このインジェクタ１２を介して気筒群Ａに供給される。これにより、内燃機関１は、燃料タンク２０内の燃料によって運転可能になっている。
【００７４】
内燃機関１の運転時には、このように燃料タンク２０内の燃料によって運転する。また、この運転により燃料タンク２０内の燃料が少なくなり、燃料タンク２０内に燃料を給油する場合には、まず、給油管２７の先端に設けられた給油キャップ２８を開け、給油管２７から燃料を給油する。その際に、給油キャップ２８の近傍に設けられる開閉センサ２９は、給油キャップ２８が開けられたことを検出する。これにより給油キャップ２８が開けられたことが検出されると、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３は、連通遮断弁２５を閉じてメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させ、燃料通路切替弁４５を切り替えてメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断させる。さらに、供給燃料制御部５３は、分岐通路切替弁７５を切り替えて分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを遮断して分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とを連通させる。
【００７５】
このように、給油時にメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させることにより、給油した燃料はメインタンク２１内にのみ給油される。このため、メインタンク２１内には、給油前の燃料と新たに給油された燃料とが混合された燃料である新燃料が貯留され、サブタンク２２内には、給油前の燃料である給油前燃料が貯留される。この状態で内燃機関１を運転すると、第１バンク７が有する気筒３である気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留された給油前燃料が供給される。このため気筒群Ａは、給油前と同様に安定した運転状態で運転される。
【００７６】
これに対し、第２バンク８が有する気筒３である気筒群Ｂ及び気筒群Ｃには、メインタンク２１内に貯留された新燃料が供給される。このため、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃでは、新燃料によって運転されるが、メインタンク２１内に新たに給油された燃料は性状が不明であるため、この燃料と給油前の燃料とが混合された燃料である新燃料も性状が不明となっている。従って、この燃料で内燃機関１を運転する場合、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃを新燃料で運転して、新燃料の燃料性状を判定する。
【００７７】
この判定は、メイン燃料配管７１に接続されたインジェクタ１２から噴射する燃料を調整しながら、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃに接続されている排気管１３に設けられたＯ2センサ１７によって、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃから排出される排気ガスに含まれる酸素の量を検出する。これにより、この燃料に適した空燃比を求め、ＥＣＵ８０の燃料性状判定部５６によって燃料性状を判定する。
【００７８】
図４は、ガソリンに対するアルコールの混合割合とガソリンに対する噴射増量割合との関係を示す図である。なお、図４の横軸は、ガソリンに対するアルコールの混合割合を示しており、図における左側から右側に向かうに従ってアルコールの割合が増加していることを示している。また、図４の縦軸は、燃料がガソリンのみの場合におけるインジェクタからの噴射量に対する噴射増量割合を示しており、図における下方から上方に向かうに従って噴射量が増量していることを示している。燃料性状判定部５６では、このように気筒群Ｂ及び気筒群Ｃから排出される排気ガスにより、新燃料の性状判定を行なうが、この新燃料の性状判定を行なう際には、給油前燃料に対する新燃料の変化の度合いが所定に範囲内である場合には、インジェクタ１２からの噴射量を補正することにより対応することができる。例えば、給油前に燃料タンク２０内に貯留されている燃料、即ち給油前燃料がガソリンで、新たに給油をする燃料がアルコールの場合、アルコールを給油することにより、メインタンク２１内でガソリンとアルコールとは混合される。
【００７９】
ここで、ガソリンとアルコールとでは、ガソリンよりもアルコールの方が理論空燃比が小さいため、アルコールを理論空燃比で燃焼させる場合には、ガソリンを理論空燃比で燃焼させる場合よりもインジェクタ１２からの噴射量を増量させる必要がある。このため、ガソリンとアルコールとを混合させた場合には、ガソリンに対するアルコールの割合が増加するに従って、インジェクタ１２から噴射量を増量する必要があるが、その際の対処方法は、ガソリンに混合するアルコールの割合により異なる。
【００８０】
まず、ガソリンにアルコールを混合した場合において、ガソリンに対するアルコールの量が比較的少ない場合には、ガソリンに対する噴射増量割合を、補正により増量する。つまり、ガソリンにアルコールを混合させた場合において、その燃料をガソリンのみの場合よりも増量してインジェクタ１２から噴射する際に、ガソリンに対する噴射増量割合が上限補正量９２以下の場合には、補正により噴射量を増量する。即ち、ガソリンに対するアルコール混合割合とガソリンに対する噴射増量割合、換言すると、ガソリンとアルコールとの混合割合に対する補正量は、補正量線９１（図４）で示すことができるが、この補正量線９１のうち上限補正量９２以下の部分では、補正によって噴射量を増量する。
【００８１】
これに対し、ガソリンにアルコールを混合した場合において、ガソリンに対するアルコールの量が比較的多い場合には、燃料性状の判定に用いる気筒３を減らし、給油前燃料で運転する気筒３を増やして、引き続き燃料性状判定制御を行なう。つまり、ガソリンとアルコールとを混合した燃料をガソリンのみの場合よりも増量してインジェクタ１２から噴射する際に、ガソリンに対する噴射増量割合が上限補正量９２よりも多くなることにより燃料補正が不可能な場合には、燃料性状の判定に用いる気筒３を減らし、給油前燃料で運転する気筒３を増やす。即ち、ガソリンとアルコールとの混合割合に対する補正量を示す補正量線９１のうち、上限補正量を超える部分では、燃料性状の判定に用いる気筒３を減らし、給油前燃料で運転する気筒３を増やす。
【００８２】
具体的には、ＥＣＵ８０の処理部５１が有する燃料補正可能判定部８１で、燃料性状判定を行なう燃料が燃料補正を行なうことが不可能であると判定された場合には、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３は、連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５との状態は維持し、分岐通路切替弁７５のみを切り替える。これにより、連通遮断弁２５はメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断させた状態を維持し、燃料通路切替弁４５はメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断させた状態を維持する。これに対し、分岐通路切替弁７５は、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とは連通させ、分岐メイン燃料配管７２のインジェクタ１２側の部分とメイン燃料配管７１とは遮断するように切り替える。
【００８３】
この状態で内燃機関１の運転を続けると、サブタンク２２内に貯留されている給油前燃料は、サブ燃料配管４２を通って気筒群Ａに供給されると共に、分岐部接続燃料配管７３、分岐通路切替弁７５を通って分岐メイン燃料配管７２における気筒群Ｂ側に流れ、気筒群Ｂに供給される。
【００８４】
また、メインタンク２１内に貯留されている新燃料は、燃料通路切替弁４５によってサブ燃料配管４２方向の流れが遮断され、また、分岐通路切替弁７５によって、分岐メイン燃料配管７２におけるメイン燃料配管７１側から気筒群Ｂに燃料を供給するインジェクタ１２側への流れが遮断される。このため、メインタンク２１内に貯留されている新燃料は、メイン燃料配管７１を通って気筒群Ｃに燃料を供給するインジェクタ１２にのみ供給される。これらにより、気筒群Ａ及び気筒群Ｂは、給油前燃料で運転することができるので、安定して運転することができる。また、気筒群Ｃでは、引き続きメインタンク２１から供給される新燃料の燃料性状判定を行なう。
【００８５】
この燃料性状判定は、燃料性状判定を行なう燃料が燃料補正を行なうことが不可能であると判定された場合における燃料性状の判定であるため、気筒群Ｃから排出される排気ガスに含まれる酸素量をＯ2センサ１７で検出しつつ、気筒群Ｃに燃料を供給するインジェクタ１２から噴射する燃料の量を調整する。これにより、新燃料の理論空燃比付近の空燃比を導きだし、気筒群Ｃが吸入する混合気の空燃比が理論空燃比付近になるように、インジェクタ１２から噴射する燃料の基準噴射量を変更する。
【００８６】
このように、気筒群Ｃで燃料性状判定を行なうことにより、インジェクタ１２から噴射する燃料の基準噴射量を変更した後、即ち、燃料性状の判定の完了後は、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３が連通遮断弁２５を制御することにより、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通させる。これにより、メインタンク２１内に給油された燃料はサブタンク２２内に流入し、メインタンク２１内とサブタンク２２内には、同じ性状の燃料が貯留される。また、供給燃料制御部５３は、燃料通路切替弁４５と分岐通路切替弁７５とを制御することにより、さらにメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とを連通させる。
【００８７】
これらにより、サブタンク燃料ポンプ３２によってサブ燃料配管４２に供給されたサブタンク２２内の燃料は、サブ燃料配管４２を通って気筒群Ａに供給されると共に、サブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２を通って気筒群Ｂに供給され、さらに、サブ燃料配管４２、及びメイン燃料配管７１を通って気筒群Ｃに供給される。また、メインタンク燃料ポンプ３１によってメイン燃料配管７１に供給されたメインタンク２１内の燃料は、メイン燃料配管７１を通って気筒群Ｃに供給されると共に、メイン燃料配管７１、及び分岐メイン燃料配管７２を通って気筒群Ｂに供給され、さらに、メイン燃料配管７１、及びサブ燃料配管４２を通って気筒群Ａに供給される。
【００８８】
つまり、メインタンク２１とサブタンク２２とが連通することにより同じ燃料性状となるメインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料とは、共に気筒群Ａ、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃに供給可能になる。燃料タンク２０内の燃料は、このように気筒群Ａ、気筒群Ｂ、及び気筒群Ｃの全ての気筒３に供給可能になるが、この燃料は、燃料性状判定部５６により燃料性状が判定されている。このため全ての気筒３で、この燃料性状に応じた運転をすることにより、内燃機関１は安定した運転状態になる。
【００８９】
図５は、本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料性状判定装置の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０の制御方法、即ち、当該燃料性状判定装置７０の処理手順について詳細に説明する。この燃料性状判定装置７０の処理手順では、まず、燃料タンク２０に給油が行なわれているかを判定する（ステップＳＴ２０１）。この判定は、燃料タンク２０に備えられた開閉センサ２９が、給油キャップ２８の状態を検出し、この検出結果がＥＣＵ８０の処理部５１が有する給油判定部５２に伝達され、給油キャップ２８の状態より判定する。この判定により、燃料タンク２０に給油は行なわれていないと判定した場合には、この処理手順から抜け出る。
【００９０】
給油判定部５２で、燃料タンク２０に給油が行なわれていると判定した場合には、次に、メインタンク２１〜サブタンク２２間を遮断し、メイン燃料配管７１〜サブ燃料配管４２間を遮断する。さらに、分岐メイン燃料配管７２〜サブ燃料配管４２間を遮断し、分岐メイン燃料配管７２〜メイン燃料配管７１間を連通する（ステップＳＴ２０２）。この制御は、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３が、燃料タンク２０に設けられる連通遮断弁２５と、メイン燃料配管７１と接続燃料配管４３との接続部分に設けられた燃料通路切替弁４５と、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３との接続部分に設けられた分岐通路切替弁７５とを作動させることにより行なう。
【００９１】
即ち、連通遮断弁２５を閉じることによりメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断すると共に、燃料通路切替弁４５を切り替えることによりメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断する。さらに、分岐通路切替弁７５を切り替えて、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを遮断することにより分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを遮断し、分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とは連通する。このように、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断することにより、給油した燃料はメインタンク２１内にのみ流れるので、サブタンク２２内には、給油前から燃料タンク２０内に貯留されている給油前燃料が貯留される。また、メインタンク２１内には、新たに給油した燃料と、給油前から燃料タンク２０内に貯留されている燃料とが混合された燃料である新燃料が貯留される。
【００９２】
供給燃料制御部５３によって連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５と分岐通路切替弁７５を制御して、メインタンク２１〜サブタンク２２間、メイン燃料配管７１〜サブ燃料配管４２間、分岐メイン燃料配管７２〜サブ燃料配管４２間を遮断し、分岐メイン燃料配管７２〜メイン燃料配管７１間を連通した状態で内燃機関１を運転すると、気筒群Ａは給油前燃料で運転し、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃは新燃料で運転する（ステップＳＴ２０３）。つまり、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断し、メイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを遮断することにより、サブ燃料配管４２を介してサブタンク２２内の燃料が供給される気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留されている給油前燃料のみが供給され、気筒群Ａは、この給油前燃料で運転する。また、メインタンク２１とサブタンク２２、及びメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断し、分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とを連通することにより、メイン燃料配管７１と分岐メイン燃料配管７２とを介してメインタンク２１内の燃料が供給される気筒群Ｂと気筒群Ｃには、メインタンク２１内に貯留されている新燃料のみが供給され、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃは、この新燃料で運転する。
【００９３】
次に、気筒群Ａを給油前燃料、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃを新燃料で運転している状態で、燃料性状判定制御の実行条件が成立しているかを判定する（ステップＳＴ２０４）。この判定は、ＥＣＵ８０の判定条件成立判定部５４で行ない、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０における同判定と同様に、Ｏ2センサ１７を用いてフィードバック制御が行なえるか、水温は所定の温度以上であるか、内燃機関１の運転が安定しているか、を判定する。判定条件成立判定部５４によるこれらの判定により、燃料性状判定制御の実行条件が成立していないと判定した場合には、ステップＳＴ２０３に戻り、気筒群Ａは給油前燃料で運転を続け、気筒群Ｂ、Ｃは新燃料で運転を続ける。
【００９４】
判定条件成立判定部５４での判定により、燃料性状判定制御の実行条件が成立していると判定された場合には、次に、気筒群Ｂ及び気筒群Ｃで燃料性状判定制御を実行する（ステップＳＴ２０５）。この燃料性状判定制御は、ＥＣＵ８０の燃料性状判定制御部５５で、気筒群Ｂ、Ｃの運転状態を変化させつつ、気筒群Ｂ、Ｃに供給される新燃料の性状をＥＣＵ８０の燃料性状判定部５６で判定する。
【００９５】
燃料性状判定制御部５５が行なう燃料性状判定制御は、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０における燃料性状判定制御と同様に、燃料性状判定制御部５５によって吸気管１１内を流れる空気量をエアフロメータ１６で検出し、気筒群Ｂ、Ｃに燃料を供給するインジェクタ１２からの燃料の噴射量を調整しながら、気筒群Ｂ、Ｃから排出される排気ガスに含まれる酸素量を、Ｏ2センサ１７で検出する。燃料性状判定制御は、これにより気筒群Ｂ、Ｃに供給される新燃料を燃焼させる場合の最適な空燃比を求め、燃料性状判定部５６によって燃料性状を判定する。また、このように燃料性状判定制御を行なっている最中は、気筒群Ａには、サブタンク２２内に貯留される燃料である給油前燃料が供給され続け、気筒群Ａは、給油前燃料によって運転を続ける。
【００９６】
次に、燃料性状の判定を行なっている新燃料が燃料補正可能であるかを判定する（ステップＳＴ２０６）。この判定は、ＥＣＵ８０の処理部５１が有する燃料補正可能判定部８１で行なう。具体的には、給油前の燃料と給油した燃料とが混合された燃料である新燃料の、その混合の割合に応じた給油前の燃料の供給量に対する供給量の割合が、この割合を補正により増減する場合における上限値である上限補正量９２（図４参照）以下の場合には、燃料補正が可能であると判定する。つまり、上述したように、燃料の一例として給油前の燃料がガソリンで、新たに給油する燃料がアルコールの場合で説明をすると、ガソリンにアルコールを混合した場合に、ガソリンに対するアルコールの混合割合に応じたガソリンに対する噴射増量割合が上限補正量９２以下の場合には、燃料補正は可能であると判定する。なお、この判定を行なう場合における基準である上限補正量９２は、インジェクタ１２から噴射する燃料の基準の噴射量である基準噴射量を補正する場合の、限界の補正量として予めＥＣＵ８０の記憶部５９に記憶されている。
【００９７】
次に、新燃料の燃料性状判定が完了したかを判断する（ステップＳＴ２０７）。この判断は、ＥＣＵ８０の燃料性状判定完了判断部５７が行ない、燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了していないと判断した場合には、ステップＳＴ２０５に戻り、燃料性状判定制御を継続する。
【００９８】
これに対し、燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了したと燃料性状判定完了判断部５７が判断した場合には、次に、メインタンク２１〜サブタンク２２間、及びメイン燃料配管７１〜サブ燃料配管４２間を連通する。さらに、分岐メイン燃料配管７２〜サブ燃料配管４２間、及び分岐メイン燃料配管７２〜メイン燃料配管７１間を連通する（ステップＳＴ２０８）。この制御は、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３が連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５と分岐通路切替弁７５とを制御することにより行なう。
【００９９】
即ち、連通遮断弁２５を開くことによりメインタンク２１とサブタンク２２とを連通すると共に、燃料通路切替弁４５を切り替えることによりメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを連通する。さらに、分岐通路切替弁７５を切り替えて、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを連通することにより分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通し、また、分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とも連通する。このように、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通することにより、メインタンク２１内に貯留される燃料とサブタンク２２内に貯留される燃料とは、同じ性状の燃料になる。また、メイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２、及び分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１をそれぞれ連通することにより、メインタンク２１内とサブタンク２２内に貯留されている燃料は、それぞれメイン燃料配管７１、分岐メイン燃料配管７２、サブ燃料配管４２を通ることができる。これにより、気筒群Ａ、Ｂ、Ｃには、メインタンク２１内に貯留された同じ性状の燃料が供給され、この燃料で運転する。
【０１００】
また、燃料性状の判定を行なっている新燃料が燃料補正可能であるかをＥＣＵ８０の燃料補正可能判定部８１で判定した際に（ステップＳＴ２０６）、燃料補正が不可能であると判断された場合には、メインタンク２１〜サブタンク２２間、及びメイン燃料配管７１〜サブ燃料配管４２間を遮断する。さらに、分岐メイン燃料配管７２〜サブ燃料配管４２間を連通し、分岐メイン燃料配管７２〜メイン燃料配管７１間を遮断する（ステップＳＴ２０９）。具体的には、新燃料が燃料補正可能であるかを燃料補正可能判定部８１で判定する際に、給油前の燃料と給油した燃料とが混合された燃料である新燃料の、その混合の割合に応じた給油前の燃料の供給量に対する供給量の割合が、上限補正量９２（図４参照）よりも多い場合には、燃料補正が不可能であると判定する。つまり、上記と同様に、燃料の一例として給油前の燃料がガソリンで、新たに給油する燃料がアルコールの場合で説明をすると、ガソリンにアルコールを混合した場合に、ガソリンに対するアルコールの混合割合に応じたガソリンに対する噴射増量割合が上限補正量９２よりも多い場合には、燃料補正は不可能であると判定する。
【０１０１】
このように、燃料補正可能判定部８１による判定で、燃料性状判定を行なう新燃料の燃料補正は不可能であると判定された場合には、ＥＣＵ８０の供給燃料制御部５３が連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５と分岐通路切替弁７５とを制御して、各部を連通させたり遮断させたりする。即ち、連通遮断弁２５を閉じることによりメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断すると共に、燃料通路切替弁４５を切り替えることによりメイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断する。さらに、分岐通路切替弁７５を切り替えて、分岐メイン燃料配管７２と分岐部接続燃料配管７３とを連通することにより分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通する一方、分岐メイン燃料配管７２におけるインジェクタ１２側とメイン燃料配管７１とは遮断する。
【０１０２】
供給燃料制御部５３によって連通遮断弁２５と燃料通路切替弁４５と分岐通路切替弁７５を制御して、メインタンク２１〜サブタンク２２間、メイン燃料配管７１〜サブ燃料配管４２間を遮断し、分岐メイン燃料配管７２〜サブ燃料配管４２間を連通し、分岐メイン燃料配管７２〜メイン燃料配管７１間を遮断した状態で内燃機関１を運転すると、気筒群Ａ、Ｂは給油前燃料で運転し、気筒群Ｃは新燃料で運転する（ステップＳＴ２１０）。つまり、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断した状態で、メイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２を遮断し、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通することにより、サブタンク２２内の燃料は、サブ燃料配管４２を通って気筒群Ａに供給されると共に、サブ燃料配管４２と分岐メイン燃料配管７２とを通って気筒群Ｂに供給される。これにより、気筒群Ａ、Ｂには、サブタンク２２内に貯留されている給油前燃料が供給され、気筒群Ａ、Ｂは、この給油前燃料で運転する。また、メインタンク２１とサブタンク２２とを遮断した状態で、メイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２とを遮断し、分岐メイン燃料配管７２のインジェクタ１２側とメイン燃料配管７１とも遮断することにより、メインタンク２１内の燃料はメイン燃料配管７１を通って気筒群Ｃにのみ供給される。これにより、気筒群Ｃには、メインタンク２１内に貯留されている新燃料が供給され、気筒群Ｃは、この新燃料で運転する。
【０１０３】
燃料性状の判定を行なう燃料が、燃料補正が不可能であると判断された場合には、このように気筒群Ｃのみ新燃料で運転し、この気筒群Ｃで燃料性状判定制御を実行する（ステップＳＴ２１１）。この燃料性状判定制御は、ＥＣＵ８０の燃料性状判定制御部５５で、気筒群Ｃの運転状態を変化させつつ、気筒群Ｃに供給される新燃料の性状をＥＣＵ８０の燃料性状判定部５６で判定する。つまり、この場合の燃料性状判定制御は、燃料性状判定を行なう新燃料によって運転する気筒群Ｃから排出される排気ガスに含まれる酸素をＯ2センサ１７で検出しつつ、気筒群Ｃに燃料を供給するインジェクタ１２から噴射する燃料の量を調整する。
【０１０４】
燃料性状判定制御は、これにより、気筒群Ｃに供給される新燃料を燃焼させる場合の最適な空燃比を求め、燃料性状判定部５６によって燃料性状を判定する。また、この燃料性状判定制御は、燃料補正が不可能であると判定された場合における燃料性状判定制御であるため、新燃料の最適な空燃比を求めた際には、インジェクタ１２から吸気管１１内に燃料を噴射した場合における空燃比が、この最適な空燃比になるように、インジェクタ１２から噴射する燃料の基準噴射量を変更する。また、このように燃料性状判定制御を行なっている最中は、気筒群Ａ、Ｂには、サブタンク２２内に貯留される燃料である給油前燃料が供給され続け、気筒群Ａ、Ｂは、給油前燃料によって運転を続ける。
【０１０５】
次に、新燃料の燃料性状判定が完了したかを判断する（ステップＳＴ２１２）。この判断は、ＥＣＵ８０の燃料性状判定完了判断部５７が行ない、燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了していないと判断した場合には、ステップＳＴ２１１に戻り、燃料性状判定制御を継続する。これに対し、燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了したと燃料性状判定完了判断部５７が判断した場合、つまり、燃料補正が不可能であると燃料補正可能判定部８１で判定した後に燃料性状判定部５６による燃料性状の判定が完了したと燃料性状判定完了判断部５７が判断した場合には、ステップＳＴ２０８に向かう。これにより、メインタンク２１とサブタンク２２とは連通し、さらに、メイン燃料配管７１とサブ燃料配管４２、分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２、分岐メイン燃料配管７２とメイン燃料配管７１とも連通する。従って、気筒群Ａ、Ｂ、Ｃには、メインタンク２１内に貯留され、燃料性状の判定が完了した燃料と同じ性状の燃料が供給され、この燃料で運転する。
【０１０６】
以上の内燃機関１の燃料性状判定装置７０は、燃料性状判定中の燃料が、内燃機関１に対する供給量を補正して使用することができないと燃料補正可能判定部８１で判定された場合には、燃料性状判定を気筒群Ｂ、Ｃから、気筒群Ｃのみで行ない、燃料性状判定を行なう気筒３を減らしている。つまり、燃料性状判定中の燃料が、燃料補正できない場合には、燃料性状判定をするために時間がさらに費やされるので、燃料性状判定を行なう気筒３を減らし、新たな燃料を給油する前の燃料、即ち給油前燃料で運転する気筒３を増やす。これにより、燃料性状判定中の内燃機関１の運転状態を、より確実に安定させることができ、また、給油前燃料で運転する気筒３を増やして運転状態を安定させることにより、残りの気筒３で燃料性状判定を行なうことができ、より確実に燃料性状判定を行なうことができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０１０７】
また、メイン燃料配管７１を複数に分岐させて分岐メイン燃料配管７２を複数形成し、さらに分岐通路切替弁７５を設けることにより、分岐メイン燃料配管７２のうちの一部の分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２との連通と遮断、及びこの分岐メイン燃料配管７２とメインタンク２１との連通と遮断とを切り替え可能にしている。これにより、燃料性状判定中において燃料性状判定を行なう気筒３を減らす場合には、分岐通路切替弁７５を切り替えて、この分岐メイン燃料配管７２とサブ燃料配管４２とを連通させ、且つ、この分岐メイン燃料配管７２とメインタンク２１とを遮断させることにより、分岐メイン燃料配管７２から燃料が供給される気筒群Ｂに、サブタンク２２内の燃料を供給することができる。このため、サブタンク２２内の燃料で運転することのできる気筒３を増やすことができる。従って、燃料性状判定中の燃料が、燃料補正できない場合に、より確実にサブタンク２２内の燃料を使用することにより安定した運転状態となる気筒３を、より確実に増やすことができ、また、安定した運転状態のまま、残りの気筒３でより確実に燃料性状判定を行なうことができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０１０８】
なお、上述した内燃機関１の燃料性状判定装置１０、７０では、メインタンク２１内に貯留された燃料の性状を判定した後、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通し、気筒群Ｂや気筒群Ｃで燃料性状を判定した状態における空燃比で全ての気筒３を運転しているが、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通した際に、再び空燃比を変更してもよい。つまり、燃料性状判定はメインタンク２１内の新燃料によって行なうが、燃料性状判定時にサブタンク２２内に多くの給油前燃料が残っていた場合に、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通してメインタンク２１内の新燃料とサブタンク２２内の給油前燃料とを混合すると、性状を判定した新燃料の燃料性状と、新燃料と給油前燃料との混合後の燃料性状とが変化する虞がある。この場合、最適な空燃比で燃料を供給できない虞があるため、このような場合、メインタンク２１内の新燃料とサブタンク２２内の給油前燃料との割合に応じて、燃料性状を判定することにより定めた空燃比を変更するのが望ましい。
【０１０９】
このため、燃料性状判定部５６は、燃料性状判定が完了して連通遮断弁２５がメインタンク２１とサブタンク２２とを連通し、燃料通路切替弁４５がメイン燃料配管４１、７１とサブ燃料配管４２とを連通した後に、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通する前のメインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料に応じて、さらに燃料性状判定を行なってもよい。
【０１１０】
具体的には、メインタンク２１とサブタンク２２との双方に、燃料の貯留量を検出する貯留量検出センサ（図示省略）を設け、メインタンク２１内の新燃料の貯留量とサブタンク２２内の給油前燃料の貯留量とを検出し、検出した新燃料及び給油前燃料の貯留量に応じて、これらの燃料を混合した後における燃料性状をＥＣＵ５０、８０の燃料性状判定部５６で判定する。これにより、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通した後に、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通する前のメインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料に応じて、燃料性状判定を行うことができるので、給油後において内燃機関１の運転に用いる燃料の性状を、より正確に判定することができ、内燃機関１を安定して運転することができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０１１１】
また、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通した後に、燃料性状を判定した燃料と異なる性状の燃料で内燃機関１を運転することを抑制するための他の手法として、燃料性状判定を行なった後、サブタンク２２内の燃料が無くなるまでメインタンク２１とサブタンク２２とを遮断し続け、サブタンク２２内の燃料が消費された後、メインタンク２１とサブタンク２２とを連通してもよい。これにより、メインタンク２１とサブタンク２２との連通後は、燃料性状が判定された燃料のみが各気筒３に供給されるので、メインタンク２１とサブタンク２２との連通後においても、全ての気筒３を燃料性状が判定された燃料で運転することができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０１１２】
また、上述した内燃機関１の燃料性状判定装置１０、７０は、第１バンク７と第２バンク８とを有するＶ型の内燃機関１に備えられているが、燃料性状判定装置１０、７０が備えられる内燃機関１は、Ｖ型の内燃機関１以外でもよい。燃料性状判定装置１０、７０が備えられる内燃機関１は、複数の気筒３を有しており、燃料通路切替弁４５を切り替えることにより、メインタンク２１からのみ燃料を供給可能な気筒３とサブタンク２２からのみ燃料を供給可能な気筒３を有していればよい。これにより、燃料性状を判定する際に、メインタンク２１からのみ燃料を供給される気筒３によって燃料を判定している間に、サブタンク２２からのみ燃料を供給される気筒３によって内燃機関１を安定して運転することができる。この結果、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【０１１３】
また、上述した内燃機関１の燃料性状判定装置１０、７０では、メインタンク２１とサブタンク２２は、１つの燃料タンク２０内に隔壁２３を設けることによりメインタンク２１とサブタンク２２とに区画しているが、メインタンク２１とサブタンク２２とは、独立して設けてもよい。メインタンク２１とサブタンク２２とを独立して設けた場合でも、メインタンク２１とサブタンク２２とが連通しており、メインタンク２１とサブタンク２２との連通と遮断とを切り替え可能な連通遮断弁２５が設けられていればよい。これにより、メインタンク２１内の燃料の性状判定中はメインタンク２１とサブタンク２２と遮断することにより、メインタンク２１内の燃料の性状判定中に、性状が分かっているサブタンク２２内の燃料によって、内燃機関を安定して運転することができる。
【０１１４】
また、上述した内燃機関１の燃料性状判定装置１０、７０を備える内燃機関１は、インジェクタ１２は吸気管１１に設けられており、燃料の供給時には吸気管１１内に燃料を噴射するポート噴射によって気筒３内に燃料を供給する内燃機関１となっているが、インジェクタ１２は、気筒３に直接設けられていてもよい。つまり、内燃機関１は、インジェクタ１２から気筒３内に燃料を噴射する、いわゆる筒内噴射によって燃料を供給する内燃機関１でもよい。燃料を噴射するインジェクタ１２は、燃料性状判定制御時に気筒３内に供給する燃料をメインタンク２１内の燃料とサブタンク２２内の燃料とで任意で切り替えて供給可能に設けられていればよく、このように設けられていれば燃料の供給の形態は問わない。
【０１１５】
また、実施例１に係る内燃機関１の燃料性状判定装置１０では、メイン燃料配管４１とサブ燃料配管４２との間にこれらの連通と遮断とを切り替え可能な燃料通路切替弁４５を設け、この燃料通路切替弁４５を切り替えることによって気筒群Ａ及び気筒群Ｂに供給される燃料を制御しているが、これ以外の手段によりこれらを制御してもよい。例えば、気筒群Ａに燃料を供給する燃料通路と、気筒群Ｂに燃料を供給する燃料通路とを、それぞれ独立してメインタンク２１とサブタンク２２との双方に連通させて双方からの燃料供給が可能に設け、さらに、双方の燃料通路において、メインタンク２１に連通している部分とサブタンク２２に連通している部分との連通と遮断とを切り替え可能な切替手段を設ける。この切替手段は、ＥＣＵの供給燃料制御部５３で制御する。これにより、気筒群Ａにはサブタンク２２のみから燃料を供給し、気筒群Ｂにはメインタンク２１のみから燃料を供給する状態を作り出すことができるので、気筒群Ａは給油前燃料で運転しつつ、気筒群Ｂでは新燃料の性状を判定することができる。
【０１１６】
つまり、燃料タンク２０に燃料を給油した際に、サブタンク２２内の燃料は気筒群Ａのみに供給し、メインタンク２１内の燃料は気筒群Ｂのみに供給することができるように形成されていればよい。これにより、給油時に気筒群Ａは給油前燃料で運転しつつ、気筒群Ｂでは新燃料の性状を判定することができるので、燃料の性状を判定しつつ、内燃機関１の安定した運転状態を得ることができる。なお、このような構成は、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０においても同様である。
【０１１７】
さらに、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０においては、メイン燃料配管７１を分岐させると共に分岐通路切替弁７５を設け、メイン燃料配管７１から燃料を供給する気筒３の数を必要に応じて変化させているが、このようにメイン燃料配管７１から燃料を供給する気筒３の数を変える場合も、これ以外の手段により行なってもよい。例えば、上記の気筒群Ａに燃料を供給する通路と気筒群Ｂに燃料を供給する通路とを、それぞれ独立してメインタンク２１とサブタンク２２との双方に連通させる場合と同様に、所定の気筒群に燃料を供給する燃料通路を、それぞれ独立してメインタンク２１とサブタンク２２との双方に連通させる。さらに、これらの燃料通路において、メインタンク２１に連通している部分とサブタンク２２に連通している部分との連通と遮断とを切り替え可能な切替手段を設ける。これにより、気筒群ごとにメインタンク２１やサブタンク２２から任意で燃料を供給することができるので、性状判定中の燃料が燃料補正をできるかの可否によって燃料性状を行なう気筒３の数を変化させる場合に、容易に変化させることができる。
【０１１８】
また、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０では、燃料性状判定を気筒群Ｂ及び気筒群Ｃにより行ない、燃料性状判定中のこの燃料が燃料補正できない場合には、気筒群Ｃのみにより燃料性状を行なっている。つまり、実施例２に係る内燃機関１の燃料性状判定装置７０では、燃料補正が不可能な場合、２段階で燃料性状判定を行なっているが、燃料補正が不可能な場合には、２段階以外で燃料性状判定を行なってもよい。例えば、気筒群Ａ、Ｂ、Ｃに加えて気筒群Ｄを設け、最初は気筒群Ａを給油前燃料で運転しつつ気筒群Ｂ、Ｃ、Ｄで燃料性状判定制御をし、燃料性状判定中の燃料が、燃料補正が不可能であると判断された場合には、気筒群Ａ、Ｂは給油前燃料で運転し、気筒群Ｃ、Ｄで燃料性状判定制御をする。さらに、気筒群Ｃ、Ｄによる燃料性状判定制御における燃料性状判定が困難であり、燃料性状判定完了までの時間を要する場合には、気筒群Ｃにも給油前燃料を供給して気筒群Ｃは給油前燃料で運転し、気筒群Ｄのみ燃料性状判定制御を行なう。
【０１１９】
これにより、給油前の燃料と性状が大きく異なることにより燃料性状の判定が困難な燃料を給油した場合でも、給油前燃料、即ち燃料性状が分かっている燃料で運転する気筒３を増加させることができる。従って、内燃機関１を安定して運転させることができ、このように内燃機関１を安定して運転させた状態で、燃料性状判定を行なうことができる。この結果、より確実に、性状の異なる燃料が内燃機関１に供給された際におけるドライバビリティと燃料性状判定との両立を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
以上のように、本発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、性状の異なる燃料によって運転可能な内燃機関に有用であり、特に、内燃機関が複数の気筒を有している場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料性状判定装置が設けられた内燃機関の概略図である。
【図２】本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料性状判定装置の処理手順を示すフロー図である。
【図３】本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料性状判定装置が設けられた内燃機関の概略図である。
【図４】ガソリンに対するアルコールの混合割合とガソリンに対する噴射増量割合との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料性状判定装置の処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 内燃機関
３ 気筒
６ バンク
７ 第１バンク
８ 第２バンク
１０、７０ 燃料性状判定装置
１１ 吸気管
１２ インジェクタ
１３ 排気管
１５ スロットルバルブ
１６ エアフロメータ
１７ Ｏ2センサ
２０ 燃料タンク
２１ メインタンク
２２ サブタンク
２３ 隔壁
２４ 連通穴
２５ 連通遮断弁
２７ 給油管
２８ 給油キャップ
２９ 開閉センサ
３１ メインタンク燃料ポンプ
３２ サブタンク燃料ポンプ
４１、７１ メイン燃料配管
４２ サブ燃料配管
４３ 接続燃料配管
４５ 燃料通路切替弁
５０、８０ ＥＣＵ
５１ 処理部
５２ 給油判定部
５３ 供給燃料制御部
５４ 判定条件成立判定部
５５ 燃料性状判定制御部
５６ 燃料性状判定部
５７ 燃料性状判定完了判断部
５９ 記憶部
６０ 入出力部
７２ 分岐メイン燃料配管
７３ 分岐部接続燃料配管
７５ 分岐通路切替弁
８１ 燃料補正可能判定部
９１ 補正量線
９２ 上限補正量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を有する内燃機関の燃料の給油時に前記燃料が通る通路である給油通路と連通するメインタンクと、
前記メインタンクと連通するサブタンクと、
前記メインタンクと前記サブタンクとの連通と遮断とを切り替え可能な第１連通遮断手段と、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒である第１気筒群に、少なくとも前記サブタンク内に貯留された前記燃料を供給可能なサブ通路と、
前記複数の気筒のうち前記第１気筒群以外の前記気筒である第２気筒群に、少なくとも前記メインタンク内に貯留された前記燃料を供給可能なメイン通路と、
前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に前記第１連通遮断手段に前記メインタンクと前記サブタンクとを遮断させ、且つ、前記第１気筒群に前記サブタンク内に貯留された前記燃料のみを供給させると共に前記第２気筒群に前記メインタンク内に貯留された前記燃料のみを供給させる供給燃料制御手段と、
前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に少なくとも前記第２気筒群で燃料性状判定を行なう燃料性状判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項２】
前記メイン通路と前記サブ通路とは連通していると共に、前記メイン通路と前記サブ通路との連通と遮断とを切り替え可能な第２連通遮断手段を介して接続されており、
前記供給燃料制御手段は、前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に前記第２連通遮断手段に前記メイン通路と前記サブ通路とを遮断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性状判定装置。
【請求項３】
前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段による前記燃料性状判定が完了した場合に前記第２連通遮断手段に前記メイン通路と前記サブ通路とを連通させることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項４】
前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段による前記燃料性状判定が完了した場合に前記第１連通遮断手段に前記メインタンクと前記サブタンクとを連通させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項５】
前記燃料性状判定手段は、前記燃料性状判定が完了して前記第１連通遮断手段が前記メインタンクと前記サブタンクとを連通した後に、前記メインタンクと前記サブタンクとを連通する前の前記メインタンク内の前記燃料と前記サブタンク内の前記燃料に応じて、さらに燃料性状判定を行なうことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項６】
さらに、前記燃料性状判定中の前記燃料が、前記内燃機関に対する供給量を補正して使用することができるかを判定する燃料補正判定手段を備えており、
前記燃料性状判定手段は、前記燃料補正判定手段が前記燃料の供給量を補正して使用することができないと判定した場合には前記燃料性状判定を行なう前記気筒を減らすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項７】
前記メイン通路は複数に分岐しており、且つ、分岐した複数の前記メイン通路は複数の分岐メイン通路となってそれぞれ前記サブ通路に連通しており、
前記複数の分岐メイン通路のうち一部の前記分岐メイン通路は、当該分岐メイン通路と前記サブ通路との連通と遮断、及び当該分岐メイン通路と前記メインタンクとの連通と遮断を切り替え可能な第３連通遮断手段に接続されており、
前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段が前記燃料性状判定を行なう前記気筒を減らす場合には前記第３連通遮断手段に前記分岐メイン通路と前記サブ通路とを連通させ、且つ、前記分岐メイン通路と前記メインタンクとを遮断させることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項１】
複数の気筒を有する内燃機関の燃料の給油時に前記燃料が通る通路である給油通路と連通するメインタンクと、
前記メインタンクと連通するサブタンクと、
前記メインタンクと前記サブタンクとの連通と遮断とを切り替え可能な第１連通遮断手段と、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒である第１気筒群に、少なくとも前記サブタンク内に貯留された前記燃料を供給可能なサブ通路と、
前記複数の気筒のうち前記第１気筒群以外の前記気筒である第２気筒群に、少なくとも前記メインタンク内に貯留された前記燃料を供給可能なメイン通路と、
前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に前記第１連通遮断手段に前記メインタンクと前記サブタンクとを遮断させ、且つ、前記第１気筒群に前記サブタンク内に貯留された前記燃料のみを供給させると共に前記第２気筒群に前記メインタンク内に貯留された前記燃料のみを供給させる供給燃料制御手段と、
前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に少なくとも前記第２気筒群で燃料性状判定を行なう燃料性状判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項２】
前記メイン通路と前記サブ通路とは連通していると共に、前記メイン通路と前記サブ通路との連通と遮断とを切り替え可能な第２連通遮断手段を介して接続されており、
前記供給燃料制御手段は、前記給油通路から前記燃料の給油が行なわれた場合に前記第２連通遮断手段に前記メイン通路と前記サブ通路とを遮断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性状判定装置。
【請求項３】
前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段による前記燃料性状判定が完了した場合に前記第２連通遮断手段に前記メイン通路と前記サブ通路とを連通させることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項４】
前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段による前記燃料性状判定が完了した場合に前記第１連通遮断手段に前記メインタンクと前記サブタンクとを連通させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項５】
前記燃料性状判定手段は、前記燃料性状判定が完了して前記第１連通遮断手段が前記メインタンクと前記サブタンクとを連通した後に、前記メインタンクと前記サブタンクとを連通する前の前記メインタンク内の前記燃料と前記サブタンク内の前記燃料に応じて、さらに燃料性状判定を行なうことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項６】
さらに、前記燃料性状判定中の前記燃料が、前記内燃機関に対する供給量を補正して使用することができるかを判定する燃料補正判定手段を備えており、
前記燃料性状判定手段は、前記燃料補正判定手段が前記燃料の供給量を補正して使用することができないと判定した場合には前記燃料性状判定を行なう前記気筒を減らすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【請求項７】
前記メイン通路は複数に分岐しており、且つ、分岐した複数の前記メイン通路は複数の分岐メイン通路となってそれぞれ前記サブ通路に連通しており、
前記複数の分岐メイン通路のうち一部の前記分岐メイン通路は、当該分岐メイン通路と前記サブ通路との連通と遮断、及び当該分岐メイン通路と前記メインタンクとの連通と遮断を切り替え可能な第３連通遮断手段に接続されており、
前記供給燃料制御手段は、前記燃料性状判定手段が前記燃料性状判定を行なう前記気筒を減らす場合には前記第３連通遮断手段に前記分岐メイン通路と前記サブ通路とを連通させ、且つ、前記分岐メイン通路と前記メインタンクとを遮断させることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−９５５８１（Ｐ２００８−９５５８１Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７６８６８（Ｐ２００６−２７６８６８）
【出願日】平成１８年１０月１０日（２００６．１０．１０）
【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２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１０日（２００６．１０．１０）
【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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