JPH03156139A - アルコールエンジンの始動補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、始動時にエンジンへ供給する燃料の気化を促
進して始動を容易にするアルコールエンジンの始動補助
装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］近年、燃
料事情の悪化、排気清浄化の要請などにより、従来のガ
ソリンに加えて、代替燃料としてのアルコールを同時に
使用可能なシステムが実用化されつつあり、このシステ
ムを搭載した自動車などの車輌（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｆ
ｕｅｌ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　、以下、ｒＦＦＶＪと称する
）では、ガソリンは勿論のこと、アルコールとガソリン
との混合燃料、あるいは、アルコールのみで走行が可能
なようになっており、このＦＦＶで使用する燃料のアル
コール濃度（含有率）は、燃料補給の際のユーザー事情
により、０％（ガソリンのみ）から１００％（アルコー
ルのみ）の間で変化覆る。

一般に、アルコール燃料は、ガソリン燃料に比較して、
低温で気化しにくい、気化潜熱が大きい、引火点が高い
などの特性を有しており、アルコル淵度が変化づると、
渇度条ｆ１によって出力特性が大幅に変化してしまい、
とくに、アル、コール濃度が高いと低温始動性が悪くな
るといった問題が生じる。

これに対処するに、ヒータなどの加熱手段により燃料の
気化を促進して始動性を向上させる技術が従来から知ら
れており、例えば、特開昭５７５２６６５号公報には、
アルコール濶磨廿ンリの出力により、吸気通路を加熱す
る加熱装置を制御し、アルコール濃度が設定値以上にあ
るとき上記加熱￥１ｆｆｌの発熱量を増大する技術が開
示されている。

しかしながら、エンジンを始動可能とげる上記加熱装置
の必要発熱量は、エンジン温度及びエンジンに供給され
る燃料の単位時間当りの流量りどを考慮して決定されね
ばならず、上記先行例のように、単にアルコール濃度に
より一義的に加熱手段の発熱量を決定してしまうと、低
温時の始動に対処できないおそれがある。

さらに、エンジン始動時には、温度によって潤滑油の粘
性が変化し、クランキング回転速度の変動が大きくなる
ため、クランキング回転速度を正確に把握して燃料の単
位時間当りの流量を正確に算出する必要がある。すなわ
ち、この燃料の単位時間当りの派遣が不正確であると、
上記加熱手段の必要発熱量を適確なものとすることがで
きず、上記加熱手段の発熱量が不足して容易に始動でき
ない場合がある。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン
始動時に燃料の気化を促進するだめの加熱手段の必要発
熱間を適確に算出し、この必要発熱量に対づる消費電力
を考慮して最適な制御を行ない、確実にエンジンを始動
することのできるアルコールエンジンの始動補助装置を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段及・び作用］上記目的を達
成するため本発明によるアルコールエンジンの始動補助
装置は、燃料のアルコール濃度とエンジン温度とに基づ
いてエンジンが始動可能か否かを判定する始動可能判定
手段と、上記始動可能判定手段で始動不能と判定された
とき、スタータ端子電圧とスタータ消費電流とに基づい
てエンジンのクランキング回転速度を日出するクランキ
ング回転速度算出手段と、上記クランキング回転速度口
出手段で算出したクランキング回転速度に基づいて単位
時間当りの燃料噴射ｍを算出１６単位時間当り燃料噴ｔ
ＪＪｆｆｌ算出手段と、燃料のアルコール？１１ｒ！１
とエンジン温度と上記単位時間当り燃料噴射量算出手段
で算出した単位時間当りの燃料噴射量とに基づいて、燃
料の気化を促進する加熱手段の必要発熱量を算出する必
要発熱耐算出手段と、上記加熱手段への通電を制御して
上記必要発熱耐算出手段で算出した必要発熱量を発生さ
せる始動制御手段とを備えたものである。

すなわち、エンジン始動のためスタータが駆動されると
、始動可能判定手段により、燃料のアルコール濃度とエ
ンジン温度とに基づいてエンジンが始動可能か否かが判
定される。

そして、始動不能と判定されると、クランキング回転速
度算出手段により、スタータ端子電圧とスタータ消費電
流とに基づいてエンジンのクランキング回転速度が算出
され、このクランキング回転速度に基づいて単位時間当
りの燃料噴射量が単位時間当り燃料噴射量算出手段によ
り算出される。

また、必要発熱ｍ算出手段により、燃料のアルコール濃
度とエンジン温度と上記単位時間当りの燃料噴射量とに
基づいて、加熱手段の必要発熱量が算出され、始動制御
手段により上記加熱手段への通電が制御されて上記必要
発熱量が発生させられ、燃料の気化が促進されてエンジ
ンの始動が可能となる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は制御装置の機
能ブロック図、第２図はエンジン制御系の概略図、第３
図は始動可能判定マツプの説明図、第４図は始動時燃料
噴射間マツプの説明図、第５図はスタータモータの特性
を承り説明図、第６図は燃料噴射制御手順を示すフロー
ブト一ト、第７図は始動時の制御手順を示すフローチャ
ートである。

（エンジン制御系の構成） 第２図において、符号１はＦＦＶ用のアルコルエンジン
であり、図においては水平３Ｊ　ｌｉ＋］　４気筒型エ
ンジンを示づ。このエンジン１のシリンダヘッド２に形
成した吸気ボート２ａにインテークマニホルド３が連通
され、このインテークマニホルド３にエアヂャンバ４を
介してスロットルチャンバ５が連通され、このスロット
ルチャンバ５上流側に吸気管６を介してエアクリーナ７
が取付けられている。

また、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の直下流に吸
入空気Ｍセンサ（図においては、ホットワイヤ式エアフ
ローメータ）８が介装され、さらに、上記スロットルチ
ャンバ５に設けられたスロットルバルブ５ａにスロット
ル開度センサ９ａとスロットルバルブ全開を検出するア
イドルスイッチ９ｂとがｉｌ！設されている。

また、上記インテークマニホルド３集合部の上記スロワ
［・ルバルブ５ａ下流側にインジェクタ１０が設置され
、さらに、上記シリンダヘッド２の各気筒毎に、その先
端を燃焼室に露呈する点火プラグ１１が取付けられてい
る。

上記インジェクタ１０は、燃料供給路１２を介して燃料
タンク１３に連通され、この燃料タンク１３には、アル
コールのみ、またはアルコールとガソリンとの混合燃料
、あるいは、ガソリンのみの、ユーザの燃料補給の際の
事情によりアルコル澗度Ａ（％）の異なる燃料が貯溜さ
れている。

また、上記燃料供給路１２には、上記燃料タンク１３側
から燃料ポンプ１４、アルコール濃度廿ンリ１５が介装
され（，１３す、さらに、ｉ記インジェクタ１０がリタ
ーン通路１６を介してプレッシャレギュレータ１７の燃
￥′４室１７ａに連通されている。

上記プレッシャレギュレータ１７は、図中、点ｇ１線で
示づように、上記燃料室１７ａ下流側が上記燃料タンク
１３に連通され、また、調圧室１７ｂが上記インテーク
マニホルド３に連通しており、上記プレッシャレギュレ
ータ１７によって、上記燃ｖ１供給路１２内の燃料圧力
と上記インテークマニホルド３内圧力との差圧が一定に
保たれ、上記インジェクタ１０からの燃料噴射量が変動
しないよう制御される。

また、上記エンジン１のクランクシャフト１ｂにクラン
クロータ１８が軸着され、このクランクロータ１８の外
周に、所定のクランク角に対応する突起（あるいはスリ
ット）を検出するｆｆ２１Ｍピックアップなどからなる
クランク角センサ１９が対設されている。

また、上記インテークマニホルド３のエアチャンバ４下
部Ｍ　ｉ、Ｌ、ヒータ２０などの加熱手段が設問されて
おり、上記インテークマニホルド３に形成されたライザ
をなす冷却水通路（図示せず）には、冷却水温センサ２
１が臨まされている。

さらに、上記シリンダヘッド２の排気ボート２ｂに連通
ずる排気管２２には、０２センサ２３が臨まされている
。尚、符号２４は触媒コンバータである。

（制御装置の回路構成） 一方、符号３１はマイクロコンピュータなどからなる制
御装置で、この制御装置３１のＣＰＵ（中央演算処理装
置）３２．ＲＯＭ３３．ＲＡＭ３４、および、Ｉ１０イ
ンターフェース３５がパスライン３６を介して互いに接
続されており、定電圧回路３７から所定の安定化された
電圧が供給される。

上記定電圧回路３７は、イグニッションリレー３８のリ
レー接点を介してバッテリ３９に接続されて制御用電源
を供給するとともに上記バッテリ３９に直接接続され、
上記イグニッションリレー３８をＯＮ、ＯＦＦするイグ
ニッションスイッチ４０がＯＦＦしたとき、バックアッ
プ電源を供給するようになっている。

また、上記バッテリ３９にスタータスイッチ４１が接続
され、このスタータスイッチ４１にスタータモータリレ
ー４２のリレー接点を介してスタタモータ４３が接続さ
れており、上記スタータモータリレー４２のリレー接点
と上記スタータモタ４３との間には、スタータ消費電流
を検出づる電流センサ４４が介装されている。

また、ト記Ｉ１０インターフェース３５の入力ボートに
は、吸入空気量センナ８、スロットル間度センリ９ａ、
アイドルスイッチ９ｂ、クランク角ヒンサ１９、冷却水
温センサ２１、及び、０２１！ン（）２３からなるエン
ジン運転状態パラメータ検出手段４５が接続されるとと
もに、アルコール潤度センサ１５、￥ｉ流センサ４４が
接続され、さらに、イグニッションリレー３８のリレー
接点とスタータスイッチ４１とが接続されている。

また、上記Ｉ１０インターフェース３５の出力ボートに
は、ヒータ２０への通ＴＸ電圧を調整づる電圧調整回路
／Ｉ６が接続されるとともに、インジェクタ１０、燃料
ポンプ１４、イグナイタ４７、及び、ヒータ加熱表示手
段であるＬＥＤ４８が駆動回路４９を介して接続されて
いる。

上記ＲＯＭ３３には制御プログラム、及び後述する始動
可能判定マツプＭＰＳＴ、始動時燃料噴射間マツプＭＰ
ｒＳＴ１クランキング回転速度マツプＭＰＶなどの固定
データが配憶されており、また、上記ＲＡＭ３４には、
データ処理した後の上記各センサ類、スイッチ類の出力
Ｇｉ号及び上記ＣＰＵ３２で演算処理したデータが格納
されている。

また、上記ＣＰＵ３２では上記ＲＯＭ３３に記憶されて
いる制御プログラムに従い、エンジン始動時には、スタ
ータスイッチ４１がＯＮされるとともに始動判定を行な
い、始動不能と判定した場合、ヒータ２０への通電を制
御してインジェクタ１０から噴射される燃料の気化を促
進し、容易に始動が可能なようにする。

そして、エンジン始動後は、通常制御に移行し、燃料噴
射量、点火時期などを演算し、上記インジェクタ１０に
対する駆動パルス幅信号、点火プラグ１１に対づる点火
信号などを出力りる。

（ｉｌｌＩＩＩＩ装置の機能構成） 第１図に示すように、上記制御装置３１の始動時制御に
係わる機能は、エンジン回転数口出手段５１、完爆判定
手段５２、アルコール濃度算出手段５３、始動時燃料噴
射量設定手段５４、始動時燃料噴射量マツプＭＰＦＳＴ
、スタータスイッチ状態判別手段５５、始動可能判定手
段５６、始動可能判定マツプＭＰＳＴ、ＲＡ　Ｍ　３４
からなる記憶手段５７、クランキング回転速度算出手段
５８、クランキング回転速度マツプＭＰＶ、単位時間当
り燃料噴射ｆｆｉ算出手段５９、蒸発潜熱算出手段６０
、燃料沸点算出手段６１、温度差ｎ出手段６２、比熱算
出手段６３、必要発熱聞算出手段６４、始動制御手段６
５、燃料沸点算出手段６６、インジェクタ駆動手段６７
から構成されている。

また、上記始動制御手段６５は、基準値比較手段６５ａ
１タイマ作動時間設定手段６５ｂ、タイマ手段６５ｃ、
ヒータ電圧設定手段６５ｄ、ヒタ通電手段６５ｅ、スタ
ータモータ駆動手段６５ｆから構成されている。

エンジン回転数算出手段５１では、クランクロタ１８の
突起を検出するクランク角センサ１９からのクランクパ
ルス間の経過時間へｔを測定し、この経過時間Δｔと上
記クランクロータ１８の突起間の角麿Δθとから角速度
ωを粋出しくω＝△θ／Δｔ）、この角速度ωに基づい
てエンジン回転数Ｎを算出する（Ｎ＝６０ω／２π）。

完爆判定手段５２では、上記エンジン回転数算出手段５
１で算出したエンジン回転数Ｎと所定の完爆回転数ＮＳ
　　（例えば、５ＱＱｒｐｍ）とを比較し、Ｎ≧ＮＳの
とき、エンジンが完爆したと判別する。

アルコール濃度算出手段５３では、アルコールｍ度セン
サ１５の出力信号を読込みインジェクタ１０へ供給する
燃料のアルコールＳ度Ａを算出する。

始動時燃料噴＠量設定手段５４では、冷却水温センサ２
１からの冷却水Ｃｕｔと上記アルコール濃度算出手段５
３で算出したアルコール濃匪△とをパラメータとして始
動時燃料噴射室マツプＭＰ［３丁を検索し、始動時燃料
噴射量Ｔｉを設定する。

そして、この始！７１時燃料噴射ｆｆ１Ｔｉに相応する
固定パルス幅信号を出力し、インジェクタ駆動手段６７
を介してインジェクタ１０を駆動する。

上記始動時燃利噴射耐マツプＭ　Ｐ　ＦＳｒは、第４図
に丞すように、始動時にインジェクタ１０から噴射づる
１噴α１当りの固定燃料噴射ｌを、冷ｆＪＩ水渇Ｔ−と
アルコール濃度ＡとしてＲＯＭ３３の一連の所定アドレ
スに記憶したもので、アルコール濃度△が高いほど空燃
比を低くする必要があるため、大きな１Ｆｒｌの始動口
）燃料噴射量ｌｉがストアされてＪ３す、また、冷却水
温が低いＧＪど増吊補ｄ−を要するため、大きな値の始
動時燃料噴射ｔｉｔＴｉがストアされている。

スタータスイッチ状態判別手段５５では、スタタスイッ
チ４１のＯＮ、ＯＦＦ状態を判別し、上記スタータスイ
ッチ４１がＯＮされると、始動可能判定手段５６へトリ
ガ信５）を出力覆る。また、十記スタータスイッヂ４１
がｏ　ｔ：ｒされると、スタータモータ駆動手段６５ｆ
を介してスタータスイッチ−４２をＯＦＦさせる。

始動可能判定手段５６では、上記スタータスイッチ状態
判別手段５５からトリガ信号が入力されると、上記アル
コール濃度算出手段５３で算出したアルコール濃度Ａと
、冷Ｕ）水温センサ２１からの冷却水温ＴＷなどによる
エンジン温度とをパラメータとして、始動可能判定マツ
プＭＰＳＴにより始動可能か否かを判定する。

始動可能と判定した場合、スタータモータ駆動手段６５
ｆを介してスタータモータリレー４２をＯＮし、スター
タモータ４３をＯＮするとともに、ＲＡ　Ｍ　３４から
なる記憶手段５７にストアされている燃料噴射停止フラ
グＦＬＡＧをクリアしくＨ＾Ｇ←Ｏ）、一方、始動不能
と判定した場合には、上記始動時燃料噴射囲設足手段５
４へ停止信号を出力するとともに上記燃料噴射停止フラ
グＦＬＡＧをセットして（ＦＬ＾Ｇ←１）インジェクタ
１０からの燃料噴射を中止させ、クランキング回転速度
算出手段５８、蒸発潜熱算出手段６０、燃料沸点算出手
段６１、温度差わ山手段６２、及び、比熱算出手段６３
へ演算開始信号を出力する。

上記始動可能判定マツプＭＰＳＴは、第３図に示づよう
に、冷ＩＩ水温ＴＷなどで代表されるエンジン４ｆｆｆ
に対して、インジェクタ１０から噴射する燃料をヒータ
２０により加熱せずに始動可能なアルコール濃度Ａの領
域と、そのままでは始動不能な領域とを予め実験などに
より特定し、上記Ｒ○Ｍ３３の一連の所定アドレスにマ
ツプとして記憶しておくものである。

尚、上記冷却水温センサ２１からの冷却水湿Ｔ−に代え
て、オイル温度、燃料温度などを採用しても良い。

クランキング回転速度算出手段５８では、スタタモータ
４３の端子電圧Ｅと電流セン＋＋４４で検出したスター
タ消費電流Ｉとをパラメータとしてクランキング回転速
度マツプＭＰＶを検索し、上記スタータモータ４３のク
ランキング回転速度Ｖ（ｒｐｓ；毎秒当りの回転数）を
算出する。

すなわち、エンジンのクランキング時には回転変動が大
きいため、上記クランク角センサ１９からのクランクパ
ルスによって算出される角速度ωは極めて変動が大きく
、従って、この角速度ωに基づいて毎秒当りのエンジン
回転数、すなわち、クランキング回転速度Ｖを算出する
と、誤差が極めて大きいものとなる。

周知のように、通常、上記スタータモータ４３には直巻
直流モータが採用されており、その回転数Ｎｍは、 Ｎ＋ｇ　＝ＫＸ　（Ｅ−ＩＸＲ）／φ に：定数 Ｒ：モータの内部抵抗 φ：！１束 で示され、スタータ端子電圧Ｅ１スター・少消費電流１
１モータ回転数Ｎ−の関係は第５図に示すようになる。

従って、スタータ端子電圧Ｅとスタータ消費電ＩＩとを
パラメータとして、上記スタータモータ４３の特性から
決定されるモータ回転数Ｎｌに対し減速比などを考慮し
て予めＲＯＭ３３の所定アドレスにマツプとして格納さ
れたクランキング回転速度Ｖを検索することにより、正
確なクランキング回転速度Ｖを口出づることができる。

中位時間当り燃料噴ｆＡｆＡ口出手段５９では、上記始
動時燃料噴射量設定手段５４で設定した始動時燃料噴射
量Ｔｉに、上記クランキング回転速度算出手段５８で口
出したクランキング回転速度■を乗じ、１１位時間当り
燃料噴射ｆｆ１ＱＦを算出づる（Ｑｒ　−ＶＸＴｉ　）
。

蒸発潜熱算出手段６０では、上記始動可能判定手段５６
からの演算開始信号により、上記アルコ１ル濃度算出手
段５３で口出したアルコール濃度Δに３Ａづき蒸発潜熱
（気化熱）Ｊを口出づる。この蒸発潜熱Ｊは、アルコー
ル濃度ＡにＪ、って決まり、アルコール濃度Ａの関数ｒ
１（Ａ）で求めることができるＬＪ＝ｒｌ（Ａ）　）。

燃料沸点算出手段６１では、上記始動可能判定手段５６
からの演算開始信号により、上記アルコール温度口出手
段５３で口出したアルコールｍ麿Ａに基づき燃料の沸点
ＴＯを算出する。この燃料沸点ＴＯは、アルコール濃度
Ａによって決まり、アルコール濃度Ａの関数ｆ２（Ａ）
で求めることができる（Ｔｏ　−ｆ２（Ａ）　）。

温度差口出手段６２では、通常、冷却水温センサ２１か
らの冷却水温ＴＷは燃料温度Ｔ「とみなりことができる
ため、上記始動可能判定手段５６からの演算開始信号に
より、上記冷却水温Ｔ−を燃料温度ＴＦとして、この燃
料温度ＴＦを上記燃料沸点算出手段６１で口出した燃料
沸点ＴＯから減算し、燃料沸点Ｔｏと燃料温度ＴＦとの
温度差Δ１を算出する（ΔＴ＝ＴＯ−ＴＦ　＞。

比熱算出手段６３では、上記始動可能判定手段５６から
の演算開始信号により、上記アルコール０度の出手段５
３で口出したアルコール濃度Ａに基づき燃料の比熱Ｒを
わ出づる。この比熱１又は、アルコール濃度Δによって
決まり、アルコール濃度△の関数ｆ　３（Ａ）で求める
ことができる（　Ｒ＝　ｆ３（八）　）　。

必要発熱早い出手段６４ぐは、上記１に’ｒ間当り燃料
噴射量算出手段５９で算出した時間当り燃料噴１１岨Ｑ
Ｆに上記蒸発潜熱算出手段６０で算出した蒸発潜熱Ｊを
乗じて燃料を気化させるに要する熱量を口出し、また、
上記時間当り燃料噴射量ＱＦに上記温ｉ差算出手段６２
で口出した温度差ΔＴ、及び、上記比熱算出手段６３で
算出した比熱Ｒを乗じて燃料を沸点Ｔｏまで加熱するに
要する熱量を口出する。そして、これらの熱♀を加蓮し
てヒータ２０からなる加熱手段の必要発熱ｆｆ１Ｗ（単
位：ワット）を口出する（Ｗ＝ＱＦ　ｘＪ＋Ｑｒ　ＸΔ
ＴＸＲ）。

また、始動制御手段６５では、基準値比較手段６５ａに
て、上記必要発熱帛算出手段６４で口出した必要発熱量
Ｗ＠基準値ＷＳと比較し、ＷＳＷＳの場合、ＲＡＭ３４
の燃料噴射停止フラグＦＬＡＧをクリアして（ＦＬＡＧ
←０）インジェクタ１０から燃料を噴射させ、ヒータ通
電手段６５ｅに出力してヒータ２０に通電させるととも
にＬＥＤ４８を前月しヒータ加熱表示をさせる。

一ブｊ、Ｗ＞ＷＳの場合には、ヒータ通電手段６５ｅ１
．：出力してヒータ２０に通電させるとともにスタータ
モータ駆動手段６５「を介してスタータモータリレー４
２をＯＦＦしてスタータモータ４３を停止させ、タイマ
作動時間設定手段６５ｂにタイマセットを指示する。

タイマ作動時間設定手段６５ｂでは、タイマ手段６５Ｃ
に所定のタイマ作動時間（例えば３ＳＥＣ）をセットし
、上記基準値比較手段６５ａからの指示により、タイマ
手段６５ｃにトリガ信号を出力づる。

タイマ手段６５ｃでは、上記タイマ作動時間設定手段６
５ｂからのトリガ信号により、ヒータ通電手段６５ｅを
介してヒ〜り２０及びＬＥＤ４８に通電し、計時を開始
づる。そして、所定時間経過後、ヒータ２０及びＬＥＤ
４８への通電を終了し、スタータモータ駆動手段６５ｆ
を介してスターモータリレ−４２をＯＮＬでスタータモ
ータ４３を作動させるともに、燃料噴射停止フラグ「Ｌ
＾Ｇをクリアして（［［八Ｇ４−０）インジェクタ１０
から燃料を噴射させる。

ヒータ電圧設定手段６５ｄでは、上記必要発熱聞算出手
段６４で口出した必要発熱ｆｆ１Ｗを発生させるに要づ
るヒータ２０へのヒータ電圧ＥＨを算出づる。このヒー
タ電圧Ｅ　Ｈは、上記ヒータ２０の抵抗をＲ１１とする
と、 ＥＩＩ＝Ｗ／Ｒ１１ によりｐ出Ｊることがでさ、ヒータ通電手段６５ｅを介
して、ヒ、−タ２０に上式で口出したヒータ電圧Ｆ　１
１を印加覆る。

づなわら、エンジンを始動する際に、スタータスイッチ
状態判別１段５５にてスタータスイッチ／１１のＯＮを
判別ザると、始動可能判定手段５６て・始動可能が否か
を判定し、始動不能と判定した場合には、スタータ端子
電圧Ｅとスタータ消費電流Ｉとからエンジンのクランキ
ング回転速度Ｖを粋出し、このクランキング回転速度Ｖ
に桔づいて時間当りの燃利噴射岨ＱＦを口出し、ヒータ
２０の必要発熱ｆｆ１Ｗを０出する。

この場合、インジェクタ１０から燃料が噴射されると、
燃料の気化を促進して始動可能とするためのヒータ２０
の必要発熱ｔｌＬｗが変化してしまうため、燃料噴射を
中止して時間当りに噴射されるべき燃料噴１）Ｊｆｆｉ
ＱＦを算出し、この時間当りの燃料噴射ｆｆ１ＱＦ　、
蒸発潜熱Ｊ、燃料沸点ＴＯと燃料温度ＴＦとの温度差Δ
丁、及び、比熱Ｒから必要発熱ＪＡＷを算出する。

そして、上記必要発熱量口出手段６４で算出した必要発
熱Ｊａ　Ｗをまかなう電力が、上記ヒータ２０の通電と
スタータモータ４３の駆動とを同時に行える電力消費は
であるか否かを判別し、上記必要発熱量Ｗが上記基準値
ＷＳ以下の場合、消費電力が少ないため、上記ヒータ２
ｏに通電ツるとともに上記スタータモータ４３を駆動し
てインジェクタ１０から燃料を噴）１させ、エンジンを
始動する。

一方、上記必要発熱量Ｗが上記基準値ＷＳよりも大きい
場合には、消費電力が大きいため、上記タイマ手段６５
ｃで所定時間上記ヒータ２０に通電し、その間、上記ス
タータ七−夕４３は停止させておく。

また、燃料噴射量設定手段６６では、上記完爆判定手段
５２によりエンジンが完爆したと判定されると、エンジ
ン回転数弾出手段５１にて口出したエンジン回転数Ｎと
吸入空気量センサからの吸入空気量Ｑとから基本燃料噴
射槍Ｔｐを演算あるいはマツプ検索により設定し、この
基本燃料噴射Ｒ′ＩＴ　ｐに、エンジン運転状態パラメ
ータ検出手段４５にて検出したエンジン運転状態パラメ
ータに基づく空燃比フィードバック補正係数α、各種増
石分補正係数Ｃ０ＦＦ、及び、上記アルコールｍ度算出
ｆ段５３にて算出したアルコール濃度Ａに基づり）アル
コール分補正係数ＫＡＬにより補正を加え、燃料噴射ｆ
ｄ　ｌ”　ｉを設定する（Ｔｉ＝ＴｌｌＸαＸＣ０ＥＦ
ＸＫＡ１．）。

そして、インジェクタ駆動手段６７を介して上記燃料噴
ＤＪ　Ｎ　Ｔ　ｉに相応するパルス幅信号をインジェク
タ１０に出力し、燃料を噴射させる。

（動　作） 次に、上記構成による実施例の動作を第６図及び第７図
のフローチャートに基づいて説明する。

（燃料噴射制ｍ＞ 第６図のフローチャートに示すプログラムは燃料噴射制
御手順を示し、所定周期毎に起動される割込み処理ルー
チンである。

すなわち、まず、ステップ５１０１で燃料噴射停止フラ
グＦＬＡＧがクリアされているか否かを判別し、燃料噴
射停止フラグＦＬＡＧ＝　１　、すなわち、現在、燃料
噴射停止状態のときにはルーチンを抜けて燃料噴射は行
わない。

一方、ＦＬＡＧ＝　Ｏのときには、上記ステップ５１０
１からステップ５１０２へ進み、クランク角センサ１９
からの信号に基づいてエンジン回転数Ｎを算出し、ステ
ップ５１０３で、上記ステップ５１０２で口出したエン
ジン回転数Ｎが所定の完爆回転数ＮＳに達したか否かを
判別する。

上記ステップ５１０３で、Ｎ＜ＮＳの場合、エンジンが
完爆していないと判別して上記ステップ５１０３からス
テップ５１０４へ進み、冷却水温センサ２１からの冷却
水ＷＴ１４信号を読込むとともに、アルコール濃度セン
サ１５の出力信号からアルコール濃度Ａを算出し、ステ
ップ５１０５へ進む。

ステップ３１０５では、上記ステップ５１０４で得た冷
却水ＷＴ−とアルコールＩｌ［ｆＡとをパラメータとし
て始動時燃料噴射伝マツプＭ　Ｐ　ＦＳＴを検索し、始
動時の燃料噴射量Ｔｉを設定してステップ５１０７へ進
む。

一方、上記ステップ５１０３で、Ｎ≧ＮＳの場合、エン
ジンが完爆したと判別して上記ステップ５１０３からス
テップ８１０６へ進み、エンジン回転数Ｎと吸入空気ω
Ｑとから算出される基本燃料噴射量Ｔｐに対し、エンジ
ン運転状態パラメータに基づく空燃比フィードバック補
正係数α、各種増ｉｌ１分補正係数Ｃ０ＦＦ、及び、ア
ルコール濃度△に駐づくアルコール分補正係数ＫＡＬに
より補正を加え、燃料噴射量Ｔｉを設定して（Ｔｉ　＝
Ｔｌ）Ｘαｘ　Ｃ０ＥＦｘ　Ｋ＾し）ステップ５１０７
へ進む。

そして、ステップ５１０７で、上記ステップ５１０５あ
るいは上記ステップ８１０６で設定した燃料噴射ｆｆ１
．　Ｔに相応するパルス幅信号をインジェクタ１０に出
力して燃料を噴射し、ルーチンを抜ける。

（始動開制御Ｉ） 第７図の７０−ヂセートに示すプログラムは始動時の制
御手順を示し、スタータスイッチ４１のＯＮととｂにス
タートする初期制御のプログラムである。

まず、ステップ５２０１で、イニシャライズを行ない、
カウンタを初期化しスタータモータリレー４２をＯＦＦ
するとともに、ヒータ２０のヒータ電圧Ｅ　１１をＯに
初期化する。

次いで、ステップ５２０２で、冷却水温センサ２１から
の冷に１水温ＴｌＩ４信号を読込むとともに、アルコー
ル濃度センサ１５の出力信号からアルコール漠度へを算
出する。

次に、ステップ５２０３へ進んで、上記ステップ５２０
２で得た冷却水ＵＴ−とアルコール濃度へとをパラメー
タとして、始動可能判定マツプＭＰＳＴから始動可能か
否かを判定する。

上記ステップ５２０３で、始動可能と判定されると、ス
テップ５２０４へ進み、燃料噴射フラグＦＬＡＧをクリ
アして（ＦＬＡＧ←０）インジェクタ１０からの燃料噴
射を許可し、ステップ５２０５へ進む。

ステップ５２０５では、スタータモータリレー４２をＯ
ＮＬでスタータモータ４３を駆動し、ステップ３２０６
で、スタータスイッチ４１がＯＦＦしたか否かを判別す
る。

スタータスイッチ４１がＯＦＦしていない場合、上記ス
テップ８２０６でそのままスタータモータリレー４２を
ＯＮＬ、、続け、スタータスイッチ４１がＯＦＦした場
合には、上記ステップ８２０６からステップ５２０７へ
進んでスタータモータリレー４２をＯＦＦし、スタータ
七−夕４３の駆動を停止してプログラムを終了する。

一方、上記ステップ３２０３で、始動不能と判定された
場合、上記ステップ５２０３からステップ３２０８へ進
み、燃料噴射停止フラグ「ＬＡＧをセットして（ＦＬＡ
Ｇ←１）インジェクタ１０からの燃料噴射を中止し、ス
テップ５２０９で、スタータモータリレー４２をＯＮし
てスタータモータ４３を駆動する。

次に、ステップ５２１０へ進み、スタータ端子電圧Ｅ及
びスタータ消費電流Ｉを読込み、ステップ５２１１で、
上記ステップ５２１０にて読込んだスタータ端子電圧Ｅ
とスタータ消費電流Ｉとをパラメータとしてクランキン
グ回転速度マツプＭＰＶを検索し、クランキング回転速
度Ｖを算出してステップ５２１２へ進む。

ステップ５２１２では、上記ステップ５２０２で得た冷
却水ｍＴＷとアルコール濃度へとをパラメータとして始
動時燃料噴射量マツプＭ　Ｐ　ＦＳＴを検索して始動時
の１噴射当りの燃料噴射量王１を設定し、ステップ５２
１３へ進んで、上記ステップ５２１１で算出したクラン
キング回転速度■と上記ステップ５２１２で設定した１
噴射当りの燃料噴射ＩＴｉ　とから単位時間当りの燃料
噴！）ＩｆｆｌＱＦを算出する（ＱＦ　−ＶＸＴＩ　）
。

次に、ステップ５２１４で、上記ステップ５２０２で算
出したアルコール濃度へに基づき蒸発潜熱Ｊを算出する
とともにＬｌ　＝ｆ１（Ａ）　）　、ステップ５２１５
で燃料の沸点ＴＯを算出しくＴＯ＝ｆ２（Ａ）　）　、
ステップ８２１６へ進んで、上記ステップ５２１５にて
算出した沸点ＴＯと、上記ステップ５２０２で読込んだ
冷却水温Ｔ−に基づく燃料温度ＴＦとの温度差ΔＴを口
出しくΔＴ＝ＴＯ−ＴＦ　）　、ステップ５２１７で、
アルコール濃度へから比熱Ｒを算出づ′る（　Ｒ＝　Ｃ
３（八）　）　。

次いで、ステップ８２１８へ進み、上記ステップ５２１
３で口出したｔｉｔ位口、′ｉ間当りの燃料噴射２Ｊ１
ＱＦ、上記ステップ５２１４で算出した蒸発潜熱Ｊ、上
記ステップ３２１６で口出した温度差Δ丁、及び、上記
ステップ５２１７で口出した比熱Ｒから、ヒータ２０の
必要発熱量Ｗをｎ出ｔｌる（Ｗ＝ＱＦ　ｘＪ＋Ｑｒ　ｘ
ΔＴｘＲ）。

そして、ステップ５２１９で、上記ステップ５２１８で
の出した必要ヒータ発熱１１１Ｗと基Ｑ’　ｆ＋＋’ｔ
　Ｗ　Ｓとを比較し、スタータし一夕４３を駆動してい
る状態でヒータ２０に通電可能か否か判断づる。

ＷＳ≧Ｗの場合、消費電力が小さくスタータモタ４３を
駆動している状態でヒータ２０に通電可能と判断して、
上記ステップ５２１９からステップ５２２０へ進んで燃
料噴射停止フラグＦＬＡＧをクリアしくＦＬ＾Ｇ←０）
で燃料噴射を許可し、ステップ５２２１へ進む。

ステップ５２２１では、上記ステップ８２１８で算出し
た必要発熱１ｉ１Ｗとヒータ２０の抵抗ＲＨとがら、ヒ
ータ２０にて上記必要発熱ωＷを発生させるに要１−る
ｅ−１ｍ圧ＥＨを算出り、　（Ｅｌｌ　＝Ｗ／ＲＨ）、
ステップ５２２２へ進む。

ステップ５２２２では、ヒータ２０へ上記ステップ５２
２１で算出したヒータ電圧Ｅ　Ｈを印加し、インジェク
タ１０から噴射される燃料を加熱するとともに、ＬＥＤ
４８を点灯してヒータ通電中であることを表示する。

次いで、ステップ５２２３で、スタータスイッチ４１が
ＯＦＦしたか否かを判別し、スタータスイッチ４１が０
ＦＦＬ、ていない場合、そのままヒータ２０及びＬＥＤ
４８をＯＮＬ、続け、スタータスイッチ４１がＯＦＦし
た場合には、上記ステップ５２２３からステップ５２２
４へ進む。

ステップ５２２４では、上記スタータモータリレ４２を
ＯＦＦしてスタータモータ４３の駆動を停止するととも
にヒータ２０へのヒータ印加電圧ＥＨをＯにして通電を
停止し、さらに、上記ＬＥＤ４８を消灯して加熱表示を
停止し、プログラムを終了する。

一方、上記ステップ２１９でＷＳ　＜Ｗの場合、消費電
力が大きくスタータモータ４３を駆動している状態では
ヒータ２０への通電は不可と判定して、上記ステップ５
２１９からステップ５２２５へ進み、スターモータリレ
−４２をＯＦＦしてスタータモタ４３の駆動を停止し、
ステップ８２２６へ進ｌυで、上記ステップ５２２１と
同様にヒータ電圧Ｅ　１１を算出しくＥｌｆ　＝Ｗ／Ｒ
Ｉ＋　）、ステップ５２２７へ進む。

ステップ５２２７へ進むと、ヒータ２０へ上記ステップ
５２２７で算出したヒータ電圧Ｅ　ｔ＋を印加するとと
もに、ＬＥＤ４８を点灯してヒータ通電中であることを
表示し、ステップ８２２８で、カウンタのカウント値Ｃ
を１カウント加算する（Ｃ４−Ｃ＋１’）。

そして、ステップ５２２９で、カウンタのカウント値Ｃ
ｔｆｉ設定値Ｃｌｌ１に達したか否かを判定し、ｃくＣ
１１の場合、上記ステップ８２２８へ戻ってカウントを
続け、Ｃ≧Ｃｗ＋の場合、すなわち、所定時間（例えば
３ＳＥＣ）が経過するとステップ５２３０へ進む。

ステップ５２３０では、カウント値Ｃをクリア（Ｃ１０
）してステップ５２３１へ進み、ヒータ電圧Ｅｌ＋を０
にしてヒータ２０への通電を終了するとともに、ＬＥＤ
４８を消灯してヒータ加熱表示を停止し、ステップ５２
３２で燃料噴射停止フラグＦＬＡＧをクリアして（ＦＬ
ＡＧ←０）インジェクタ１０がらの燃料噴射を許可し、
ステップ５２３３へ進む。

ステップ５２３３では、スタータスイッチ４１がＯＦＦ
しているか否かを判別し、スタータスイッチ４１がＯＦ
Ｆしていない場合、ステップ５２３４でスタータモータ
リレー４２をＯＮし、上記ステップ５２３３でスタータ
スイッチ４１がＯＦＦと判別されるまでスタータモータ
４３を駆動する。

すなわち、ヒータ通電中にスタータスイッチ４１をＯＦ
Ｆした場合には、通電終了とともにスタータモータ４３
が駆動されてしまうのを回避するため、スタータスイッ
チ４１の状態を判別してスタータモータリレー４２を制
御し、上記ステップ５２３３でスタータスイッチ４１が
０ＦＦＩ、ていると判別した場合に、ステップ５２３５
でスタータモータリレー４２をＯＦＦにしてスタータモ
ータ４３の駆動を停止し、プログラムを終了する。

尚、本発明は、実施例に限定されることなく、インテー
クマニホルド３の各気筒の各吸気ボート２ａ直上流に、
それぞれヒータを設けることにより、ＭＰ１方式のエン
ジンにも適用でき、さらには、電子制６０気化ム形式の
エンジンにも適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明にＪ：れば、エンジンが始Ｕ
Ｊ可能か否かを判定し、始動不可と判定したとき、スタ
ータ電圧とスタータ消費電流とに基づいてエンジンのク
ランキング回転速度を算出する。

そして、このクランキング回転速度に基づいて！■位時
間当りの燃斜噴射給を鋒出し、燃料の気化を促進づる加
熱手段の必要発熱量を算出するため、エンジンを始動づ
るための必要発熱片が正確に算出できる。そして、上記
加熱手段の通電が制御されて上記必要発熱量が発生させ
られるため、外気温が低く、従来、始動が困難な状況に
おいても、確実にエンジンを始動することができる。

また、上記加熱手段の必要発熱量が正確に算出されるた
め、無駄に電力を消費することがなくエネルギー浪費を
防止することができるなど優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は制御装置の鍬
能ブ［］ツタ図、第２図はエンジン制御系の概略図、第
３図は始動可能判定マツプの説明図、第４図は始動時燃
料噴）１幇マツプの説明図、第５図はスタータモータの
特性を示す説明図、第６図は燃料噴射制御手順を示ずフ
ローチャート、第７図は始動時の制御手順を示すフロー
チャートである。 ２０・・・加熱手段 ５６・・・始動可能判定手段 ５８・・・クランキング回転速度算出手段５９・・・単
位時間当り燃料噴射量算出手段６４・・・必要発熱量算
出手段 ６５・・・始動制御手段 Ａ・・・アルコール濃度 Ｔす・・・冷却水温くエンジン温度） Ｅ・・・スタータ端子電圧 Ｉ・・・スタータ消費電流 ■・・・クランキング回転速度 ＱＦ・・・単位時間当り燃料噴射岱 Ｗ・・・必要発熱間 第４ 図 ア１シコールｉｌＡ 第３図 第５ 図 スダー′ｙ清を電光１ 第６ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃料のアルコール濃度とエンジン温度とに基づいてエン
   ジンが始動可能か否かを判定する始動可能判定手段と、 上記始動可能判定手段で始動不能と判定されたとき、ス
   タータ端子電圧とスタータ消費電流とに基づいてエンジ
   ンのクランキング回転速度を算出するクランキング回転
   速度算出手段と、 上記クランキング回転速度算出手段で算出したクランキ
   ング回転速度に基づいて単位時間当りの燃料噴射量を算
   出する単位時間当り燃料噴射量算出手段と、 燃料のアルコール濃度とエンジン温度と上記単位時間当
   り燃料噴射量算出手段で算出した単位時間当りの燃料噴
   射量とに基づいて、燃料の気化を促進する加熱手段の必
   要発熱量を算出する必要発熱量算出手段と、 上記加熱手段への通電を制御して上記必要発熱量算出手
   段で算出した必要発熱量を発生させる始動制御手段とを
   備えたことを特徴とするアルコールエンジンの始動補助
   装置。