JPH0626414A - Ｆｆｖ用エンジンの始動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン始動時に検出した燃料中のアルコー
ル濃度と実際に噴射される燃料中のアルコール濃度が相
違することなく、良好な始動性能を得ることができると
ともに、排気エミッションの改善を図る。 【構成】 イグニッションスイッチをＯＮしたときに検
出した燃料中のアルコール濃度Ｍと前回エンジン停止時
の燃料中のアルコール濃度ＭOLD との差の絶対値と設定
値Ｍs を比較し（Ｓ１０５）、｜Ｍ−ＭOLD ｜＞Ｍs の
場合、燃料分離あるいは燃料補給によるアルコール濃度
急変と判断し、通常時始動制御へ移行する前に設定時間
Ｔ1 だけ燃料ポンプのみを駆動させて燃料を予混合する
（Ｓ１０８）。その結果、通常時始動制御へ移行したと
きの燃料が均一な混合状態になり、アルコール濃度セン
サで検出したアルコール濃度とインジェクタから噴射さ
れる実際の燃料中のアルコール濃度とが一致し良好な始
動制御性能を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、始動時の燃料が分離し
ている場合、この燃料を撹拌混合した後に始動させるＦ
ＦＶ用エンジンの始動制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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 ＦｕｅｌＶｅｈｉｃｌｅ，以下、
「ＦＦＶ」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１
００％（アルコールのみ）の間で変化する。

【０００３】この種のＦＦＶ用エンジンでは燃料中のア
ルコール濃度によって目標空燃比、ＭＢＴ進角（Minimu
m Spark Advance for Best Torque ）などが決定される
ため、このアルコール濃度を正確に検出することはエン
ジンの運転性能の向上、排気エミッションの改善を図る
上で重要である。なお、燃料中のアルコール濃度によっ
て目標空燃比を可変設定する技術としては、例えば特開
平３−２５３７４６号公報に開示されているように、ア
ルコール濃度に基づいて設定した目標空燃比に対応する
補正係数でガソリン燃料１００％時の基本燃料噴射量を
補正して適正な燃料噴射量を設定するものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃料中のア
ルコール濃度が低い場合、低温時に燃料中のアルコール
が分離しやすくなり、しかも、燃料中に水分が多く含ま
れている場合には燃料分離が一層顕在化することが知ら
れている。

【０００５】エンジン始動後所定時間経過すれば燃料が
燃料ポンプにより循環されているために均一混合状態に
なるが、始動時においては燃料ポンプが駆動したばかり
で燃料中のアルコールが完全に混合されておらず、不均
一であるためアルコール濃度検出手段で検出するアルコ
ール濃度が一定せず、実際にインジェクタから噴射され
る燃料中のアルコール濃度との間に開きが生じ、空燃比
制御性、点火時期制御性などに支障を来し、良好な始動
性能を得ることができず、しかも、排気エミッションの
悪化を招く問題がある。

【０００６】このような問題は燃料補給後の再始動にお
いても補給燃料によりアルコール濃度が急変するために
起り得ると考えられる。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、検出する燃料中のアルコール濃度と実際に噴射され
るアルコール濃度とが一致し、良好な始動制御性能が得
られるばかりでなく、排気エミッションの改善を図るこ
とのできるＦＦＶ用エンジンの始動制御方法を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明によるＦＦＶ用エンジンの始動制御方法は、エン
ジン始動時の燃料中のアルコール濃度と前回エンジン停
止時の燃料中のアルコール濃度とを比較し、アルコール
濃度が変化している場合、燃料を予混合させる手順と、
予混合終了後、燃料中のアルコール濃度に基づいて、通
常時始動制御を行う手順とを備えるものである。

【０００９】

【作 用】本発明では、始動時の燃料中のアルコール濃
度が前回エンジン停止時のアルコール濃度と比較して変
化していると判断した場合、まず燃料を予混合させて均
一状態にし、その後、この均一に混合された燃料中のア
ルコール濃度に基づいて通常時始動制御を行う。

【００１０】その結果、通常時始動においては常に均一
化された混合燃料となるため、検出した燃料中のアルコ
ール濃度と実際に噴射される燃料中のアルコール濃度と
が一致し、良好な始動制御性能が得られ、排気エミッシ
ョンの改善を図ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００１２】図面は本発明の一実施例を示し、図１，図
２は始動初回制御ルーチンを示すフローチャート、図３
はヒータ通常時制御ルーチンを示すフローチャート、図
４はスタータモータ制御ルーチンを示すフローチャー
ト、図５は燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャー
ト、図６はエンジン制御系の概略図、図７は制御装置の
概略図、図８はアルコール濃度と温度条件とによって決
定される始動可能領域と始動不能領域とを示す概念図、
図９は始動可能判定水温マップの概念図、図１０はヒー
タの特性図、図１１は燃料ポンプ及びＰＴＣヒータの制
御動作を示すタイムチャートである。

【００１３】図６において、符号１はエンジン本体で、
図においては水平対向型エンジンを示す。このエンジン
本体１のシリンダヘッド２に吸気ポート２ａと排気ポー
ト２ｂとが形成されている。この吸気ポート２ａにはイ
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の上流にエアチャンバ４を介してスロットル通
路５が連通されている。このスロットル通路５の上流側
には、吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けられ、
このエアクリーナ７が吸入空気の取り入れ口であるエア
インテークチャンバ８に連通されている。

【００１４】また、上記排気ポート２ｂにエキゾースト
マニホルド９を介して排気管１０が連通され、この排気
管１０に触媒コンバータ１１が介装されてマフラ１２に
連通されている。一方、上記スロットル通路５にスロッ
トルバルブ５ａが設けられ、このスロットル通路５の直
上流の上記吸気管６にインタークーラ１３が介装され、
さらに、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の下流側に
レゾネータチャンバ１４が介装されている。

【００１５】また、上記レゾネータチャンバ１４と上記
インテークマニホルド３とを連通して上記スロットルバ
ルブ５ａの上流側と下流側とをバイパスするバイパス通
路１５に、アイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳ
ＣＶ）１６が介装されている。さらに、このＩＳＣＶ１
６の直下流側に、吸気圧が負圧のとき開弁し、また後述
するターボチャージャ１８によって過給されて吸気圧が
正圧になったとき閉弁するチェックバルブ１７が介装さ
れている。

【００１６】また、符号１８はターボチャージャで、排
気側のタービンホイール１８ａと吸気側のコンプレッサ
ホイール１８ｂとがタービンシャフト１８ｃを介して連
結されている。また、上記ターボチャージャ１８の排気
側に設けたウエストゲート弁１９に、ウエストゲート弁
作動用アクチュエータ２０が連設されている。このウエ
ストゲート弁作動用アクチュエータ２０は、ダイヤフラ
ムにより２室に仕切られ、一方が過給圧制御手段の一例
であるウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁
２１に連通される圧力室を形成し、他方が上記ウエスト
ゲート弁１９を閉方向に付勢するスプリングを収納した
スプリング室を形成している。

【００１７】上記ウエストゲート弁制御用デューティソ
レノイド弁２１は、上記レゾネータチャンバ１４と上記
ターボチャージャ１８の上記コンプレッサホイール１８
ｂの下流とを連通する通路に介装されており、後述する
制御装置（ＥＣＵ）５０から出力される制御信号のデュ
ーティ比ｒに応じて、上記レゾネータチャンバ１４側の
圧力と上記コンプレッサホイール１８ｂの下流側の圧力
とを調圧して上記ウエストゲート弁作動用アクチュエー
タ２０の圧力室に供給し、このウエストゲート弁作動用
アクチュエータ２０を動作させ、ウエストゲート弁１９
による排気ガスリリーフを調整して上記ターボチャージ
ャ１８による過給圧を制御する。

【００１８】また、上記インテークマニホルド３に絶対
圧センサ２２が通路２２ａを介して連通され、この通路
２２ａに吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２２ｂが
介装されている。この吸気管圧力／大気圧切換ソレノイ
ド弁２２ｂは絶対圧センサ２２をインテークマニホルド
３側と大気側とに選択的に連通させるもので、絶対圧セ
ンサ２２とインテークマニホルド３とが連通されること
で吸気管圧力（過給時には過給圧）を検出することがで
きる。

【００１９】さらに、上記インテークマニホルド３の各
気筒の各吸気ポート２ａの直上流側にインジェクタ２３
が臨まされ、このインジェクタ２３の燃料噴射方向に低
温始動のための加熱手段の一例であるＰＴＣ（Ｐｏｓｉ
ｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉ
ｅｎｔ）ヒータ３ａが対設されている。また、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２４が取付けられ、この点火プラグ２４に
イグナイタ３１が接続されている。

【００２０】上記インジェクタ２３は燃料分離の影響の
少ないボトムフィード型であり、燃料タンク３２内に設
けたインタンク式の燃料ポンプ３３から燃料通路３４に
介装した燃料フィルタ３４ａを経て燃料が圧送され、プ
レッシャレギュレータ３５にて調圧される。なお、上記
燃料タンク３２内には、ガソリンのみの燃料、アルコー
ルのみの燃料、あるいは、アルコールとガソリンとの混
合燃料、すなわち、ユーザーの燃料補給の際の事情によ
りアルコール濃度Ｍが０％から１００％の間で変化する
貯留されている。

【００２１】また、上記燃料通路３４の上記インジェク
タ２３の流入側に近接する部分にサージタンク３６が形
成され、このサージタンク３６に燃料中のアルコール濃
度Ｍを検出するアルコール濃度センサ３７が取付けられ
ている。図においては上記サージタンク３６の容量は比
較的小さく、しかも、燃料が混合されやすい形状に形成
されており、また、上記アルコール濃度センサ３７とし
ては静電容量式を採用している。

【００２２】また、上記吸気管６の上記エアークリーナ
７の直下流に、吸入空気量センサ（図においては熱式エ
アフローメータ）４１が介装され、上記スロットルバル
ブ５ａにスロットル開度センサ４２が連設されている。
さらに、上記エンジン本体１のシリンダブロック１ａに
ノックセンサ４３が取付けられるとともに、このシリン
ダブロック１ａの左右両バンクを連通する冷却水通路４
４に水温センサ４５が臨まされ、上記排気管１０の上記
エキゾーストマニホルド９の集合部にＯ2 センサ４６が
臨まされている。

【００２３】また、前記エンジン本体１に支承されたク
ランクシャフト１ｂにクランクロータ２５が軸着され、
このクランクロータ２５の外周に、電磁ピックアップな
どからなるクランク角センサ２６が対設されている。さ
らに、上記エンジン本体１のカムシャフト１ｃに連設す
るカムロータ２７に、電磁ピックアップなどからなる気
筒判別用のカム角センサ２８が対設されている。尚、上
記クランク角センサ２６及び前記カム角センサ２８は、
電磁ピックアップなどの磁気センサに限らず、光センサ
などでも良い。

【００２４】上記クランクロータ２５の外周には各気筒
に対応して突起（あるいはスリット）が所定間隔毎に形
成されており、後述するＥＣＵ５０では上記クランク角
センサ２６で検出した突起（あるいはスリット）の間隔
時間からエンジン回転数ＮEを算出し、また特定の突起
（あるいはスリット）が点火時期および燃料噴射開始時
期を設定する際の基準クランク角となる。

【００２５】一方、上記カムロータ２７の外周には気筒
判別用の突起（あるいはスリット）が形成されており、
上記ＥＣＵ５０では上記カム角センサ２８からの上記突
起（あるいはスリット）を検出するパルスの割込みから
気筒判別を行う。

【００２６】また、図７において符号５０はマイクロコ
ンピュータなどからなる制御装置（ＥＣＵ）で、ＣＰＵ
５１，ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５３、バックアップＲＡＭ５
４、及びＩ／Ｏインターフェース５５がバスライン５６
を介して互いに接続されている。

【００２７】また、上記ＥＣＵ５０内には定電圧回路５
９が内蔵されており、この定電圧回路５９がＥＣＵリレ
ー６０のリレー接点を介してバッテリ５７に接続され、
また、このＥＣＵリレー６０のリレーコイルがイグニッ
ションスイッチ６１を介して上記バッテリ５７に接続さ
れている。上記イグニッションスイッチ６１がＯＮする
と上記ＥＣＵリレー６０の接点がＯＮし、バッテリ５７
の電圧が上記定電圧回路５９に供給され、この定電圧回
路５９からＥＣＵ５０の各部に安定化電圧が供給され
る。一方、バックアップＲＡＭ５４には上記定電圧回路
５９から常時バックアップ電圧が印加されている。ま
た、上記バッテリ５７に、燃料ポンプリレー６２のリレ
ー接点を介して燃料ポンプ３３が接続されている。

【００２８】また、上記バッテリ５７にスタータスイッ
チ６３、ヒータリレー６４のリレー接点が接続されてい
る。さらに、上記スタータスイッチ６３にスタータモー
タリレー６５のリレー接点を介してスタータモータ６６
が接続され、一方、上記ヒータリレー６４のリレー接点
に電流センサ６７を介して上記ＰＴＣヒータ３ａが接続
されている。

【００２９】一方、上記ＥＣＵ５０の上記Ｉ／Ｏインタ
ーフェース５５の入力ポートには、スタータスイッチ６
３、電流センサ６７、アルコール濃度センサ３７、吸入
空気量センサ４１、クランク角センサ２６、カム角セン
サ２８、スロットル開度センサ４２、水温センサ４５、
Ｏ2 センサ４６、絶対圧センサ２２、ノックセンサ４
３、車速センサ４７が接続され、さらにバッテリ５７が
接続されてバッテリ電圧がモニタされる。

【００３０】また、上記Ｉ／Ｏインターフェース５５の
出力ポートには、イグナイタ３１が接続され、さらに、
駆動回路５８を介してＩＳＣＶ１６、インジェクタ２
３、燃料ポンプリレー６２のリレーコイル、ヒータリレ
ー６４のリレーコイル、スタータモータリレー６５のリ
レーコイル、ウエストゲート弁制御用デューティソレノ
イド弁２１、吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２２
ｂ、及び図示しないインストルメントパネルに配設し、
燃料の予混合状態とヒータ暖機状態を示すＥＣＳ（Ｅｌ
ｅｃｔｏｒｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）ラ
ンプ４８が接続されている。

【００３１】上記ＲＯＭ５２には制御プログラム、各種
マップ類などの固定データが記憶されており、また、上
記ＲＡＭ５３にはデータ処理した後の上記各センサ類、
スイッチ類の出力信号、及び、ＣＰＵ５１で演算処理し
たデータが格納されている。上記ＣＰＵ５１では、イグ
ニッションスイッチ６１がＯＮされると、上記ＲＯＭ５
２に記憶されている制御プログラムに従い、まずスター
タモータ６６への通電を禁止する一方で、燃料ポンプ３
３へ通電して燃料を循環させる。また、イグニッション
スイッチ６１がＯＮされた直後の燃料中のアルコール濃
度Ｍと前回エンジン停止時のアルコール濃度ＭOLD とを
比較し、アルコール濃度が変化している場合、上記燃料
ポンプ３３による燃料の循環を設定時間Ｔ1 だけ続行
し、通常時始動制御へ移行する前に燃料を予混合させ
る。

【００３２】そして、上記設定時間Ｔ１経過後に通常時
始動制御へ移行すると、現在のアルコール濃度と温度条
件からエンジンが始動可能か否かを判定する。

【００３３】そして、始動不能と判定した場合には、Ｐ
ＴＣヒータ３ａに通電して燃料を気化させるに十分な温
度までＰＴＣヒータ３ａを加熱した後、スタータモータ
６６を駆動してエンジンを始動可能とし、エンジンが完
爆し所定回転数まで上昇すると通常制御へ移行する。

【００３４】通常制御では、各センサ類からの出力信号
に基づいて燃料噴射制御、点火時期制御に加え、過給圧
を制御するためのウエストゲート弁制御用デューティソ
レノイド弁２１に対するデューティ比ｒなどを演算す
る。

【００３５】次に、上記ＥＣＵ５０による始動制御およ
び燃料噴射制御等について図１〜図５のフローチャート
に従って説明する。

【００３６】図１のフローチャートはイグニッションス
イッチ６１をＯＮし、ＥＣＵ５０へ電源を投入すると同
時に起動する始動初回制御ルーチンで、まず、ステップ
（以下「Ｓ」と略称）１０１でシステムをイニシャライ
ズ（各フラグクリア、カウント値クリア、各Ｉ／Ｏポー
ト出力値を０）し、Ｓ１０２でヒータ通常時制御ルーチ
ンの割込みを禁止した後、Ｓ１０３へ進みスタータモー
タ通電禁止フラグＦ1をセットし（Ｆ1 ←１）、次い
で、Ｓ１０４で燃料ポンプリレー６２のリレーコイルに
対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ1 を１として上記燃料ポン
プリレー６２をＯＮさせ、燃料ポンプ３３を駆動させ
る。

【００３７】その後、Ｓ１０５へ進みキースイッチＯＮ
時にアルコール濃度センサ３７で検出した燃料中のアル
コール濃度Ｍ（％）と前回エンジン停止直前のアルコー
ル濃度ＭOLD （バックアップＲＡＭ５４にストアされて
いる）との差の絶対値と設定値Ｍs （始動時のアルコー
ル濃度Ｍの変化が許容範囲かを判断する値で実験などか
ら求める）とを比較し、｜Ｍ−ＭOLD ｜＞Ｍs の場合、
燃料中のガソリンとアルコールとが分離したか、あるい
はエンジン停止後に異なるアルコール濃度の燃料を補給
したためにアルコール濃度Ｍが急変したと判断し、燃料
を予混合（燃料ポンプのみの駆動による燃料の循環）す
べくＳ１０６へ進み、また、｜Ｍ−ＭOLD ｜≦Ｍs の場
合、燃料中のガソリンとアルコールとの分離、あるいは
アルコール濃度の急変がないため、そのまま通常時始動
制御へ移行すべくＳ１１１へジャンプする。

【００３８】上記Ｓ１０５からＳ１０６へ進むとインス
トルメントパネルに配設したＥＣＳランプ４８を点滅さ
せて燃料の予混合中であることを表示し、Ｓ１０７で予
混合時間を経時すべくタイマをスタートさせてＳ１０８
へ進む。

【００３９】Ｓ１０８では上記タイマの計時時間ＴＩＭ
と予混合に充分な設定時間Ｔ1 （燃料循環系の燃料が均
一に混合される充分な時間であり実験などから求める）
とを比較し、計時時間ＴＩＭがＴＩＭ＞Ｔ1 になるまで
ループを繰返し、ＴＩＭ＞Ｔ1 のとき予混合終了と判断
してループを抜けてＳ１０９へ進み、上記タイマの計時
をリセットした後、Ｓ１１０へ進む。なお、タイマの計
時がリセットされるとＥＣＳランプ４８の点滅も解除さ
れる。

【００４０】上記Ｓ１０８でループを繰返している間、
燃料系においては燃料ポンプ３３の駆動により燃料タン
ク３２に貯留されている燃料が燃料通路３４を経て循環
され、燃料タンク３２へリターンされて撹拌され次第に
均一な混合燃料になる。

【００４１】そして、上記Ｓ１０９からＳ１１０へ進む
と予混合終了時の燃料中のアルコール濃度Ｍをアルコー
ル濃度センサ３７の出力値から検出し、通常時始動制御
へ移行すべく、Ｓ１１１へ進む。

【００４２】上記Ｓ１０５あるいはＳ１１０からＳ１１
１へ進むと上記アルコール濃度Ｍに基づき始動可能判定
水温マップＭＰＴs を検索し、始動可能判定水温Ｔesを
直接あるいは補間計算により設定する。

【００４３】図８に示すように、この始動可能判定水温
マップＭＰＴs は実験などにより特定した２つの領域、
すなわち、インジェクタ２３から噴射する燃料をＰＴＣ
ヒータ３ａにより加熱せずに始動可能な領域と、そのま
までは始動不能な領域とに区分し、これらの領域の境界
温度を示すもので、図９に示すように、ＲＯＭ５２の一
連のアドレスから構成された始動可能判定水温マップＭ
ＰＴs にアルコール濃度Ｍをパラメータとして予め記憶
しておくものである。

【００４４】これにより水温センサ４５によって検出し
たエンジン温度を代表する冷却水温Ｔw が、そのときの
アルコール濃度Ｍに応じて設定される始動可能判定水温
Ｔes以下か否かによってエンジンが始動可能かを判別す
ることができ、Ｓ１１２では、上記冷却水温Ｔw と、上
記Ｓ１１１で設定した始動可能判定水温Ｔesとを比較
し、エンジンが始動可能かを判定する。

【００４５】Ｓ１１２で、Ｔw ＞Ｔesの場合、ＰＴＣヒ
ータ３ａにより加熱せずに始動可能と判断し、Ｓ１１３
へ進み、スタータモータ通電禁止フラグＦ1 をクリアし
てスタータモータリレー６５への通電を許可し、次い
で、Ｓ１１４でヒータ通常時制御ルーチンの割込みを許
可した後、ルーチンを終了する。

【００４６】一方、上記Ｓ１１２で、Ｔw ≦Ｔesの場
合、始動不能と判断し、ヒータ暖機すべくＳ１１５へ進
み上記ＥＣＳランプ４８に対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ
2 を１としてＥＣＳランプ４８を点灯させ、ヒータ通電
状態を表示し、Ｓ１１６でヒータリレー６４のリレーコ
イルに対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ3 を１としてヒータ
リレー６４をＯＮさせ、ＰＴＣヒータ３ａへの通電を開
始する。

【００４７】そして、Ｓ１１７でヒータ通電時間を計時
すべくタイマをスタートさせてＳ１１８へ進み計時時間
ＴＩＭが設定時間Ｔ2 以上になるまでループを繰返し、
ＴＩＭ＞Ｔ2 となったとき、ループを抜けてＳ１１９へ
進み、タイマの計時をリセットした後、Ｓ１２０で電流
センサ６７で検出したＰＴＣヒータ３ａの消費電流Ｉと
設定電流ＩSET とを比較する。

【００４８】上記Ｓ１２０では、Ｉ≧ＩSET のとき、再
び電流センサ６７からＰＴＣヒータ３ａの消費電流Ｉを
読込んで設定電流ＩSET と比較する手順を繰返し、Ｉ＜
ＩSET の場合にはヒータ暖機完了と判別してＳ１２１へ
進み、ＥＣＳランプ４８に対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ
2 を０とし、ＥＣランプ４８を消灯してドライバにヒー
タ暖機終了を知らせた後、Ｓ１１３へ進みスタータモー
タ通電禁止フラグＦ1をクリアしてスタータモータリレ
ー６５への通電を許可し、Ｓ１１４でヒータ通常時制御
ルーチンの割込みを許可した後、ルーチンを終了する。

【００４９】ここで、図１０に示すように、ＰＴＣヒー
タ３ａは、通電後、ヒータ消費電流Ｉが立ち上り、温度
が上昇してキューリー点に達すると、抵抗値が急激に上
昇して消費電流Ｉが減少し始め、その後、ＰＴＣヒータ
３ａの温度が略飽和状態となって消費電流Ｉが略一定の
値となるため、消費電流Ｉのみではヒータ暖機完了状態
を判断することができない。

【００５０】したがって、ヒータ通電開始初期を避けて
設定時間Ｔ２経過後にヒータ消費電流Ｉと設定電流ＩSE
T とを比較してヒータ暖機完了判定を行なうことによ
り、誤判定を防止する。

【００５１】その結果、上記Ｓ１２０からＳ１２１へ進
む時点で、ＰＴＣヒータ３ａが燃料を気化させることが
可能な温度まで加熱されており、Ｓ１１３でスタータモ
ータ通電禁止フラグＦ1 をクリアして、スタータモータ
リレー６５をＯＮし、スタータモータ６６を駆動させ
て、同時にインジェクタ２３から燃料を噴射させても、
上記ＰＴＣヒータ３ａにより燃料の気化促進がなされる
ため、低温時であってもエンジンを始動することが可能
となる。

【００５２】上記始動初回制御ルーチンのＳ１１４でヒ
ータ通常時制御ルーチン割込みが許可されると、図３の
ヒータ通常時制御ルーチンが所定時間毎に起動される。

【００５３】このヒータ通常時制御ルーチンでは、ま
ず、Ｓ２０１で冷却水温Ｔw と設定値ＴLA4 （壁面付着
燃料が気化可能となる壁面温度に相当する冷却水温で、
例えば２５℃、但し、Ｔes＜ＴLA4 ）とを比較し、Ｔw
＞ＴLA4 の場合、ＰＴＣヒータ３ａから燃料が液滴して
も壁面温度で気化可能と判断してＳ２０２へ進み、ま
た、Ｔw ≦ＴLA4 の場合、液滴燃料の気化が困難と判断
してＳ２０３へ進み、ヒータリレー６４のリレーコイル
に対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ3 を１としてヒータリレ
ー６４をＯＮさせてＰＴＣヒータ３ａの加熱を始動初回
制御ルーチンから続行しルーチンを抜ける。また、Ｓ２
０１でＴw ＞ＴLA4 と判断されてＳ２０２へ進むと、現
運転状態がアイドルかを判断する。アイドルの判定条件
は、例えばスロットル開度と車速とに基づいて判断し、
スロットル全閉かつ車速センサ４７で車速Ｖ＝０と検出
された場合アイドルと判断する。

【００５４】上記Ｓ２０２でアイドルと判断した場合Ｓ
２０３へ進み、上述と同様ＰＴＣヒータ３ａを加熱しル
ーチンを抜ける。アイドル運転時の燃料噴射量は少な
く、この燃料が上記ＰＴＣヒータ３ａに衝突すると気化
潜熱によりＰＴＣヒータ３ａの表面が低温化して多くの
燃料が液化して不規則に各気筒へ供給されるのでアイド
ル不安定を招くおそれがあるため、アイドル時はＰＴＣ
ヒータ３ａを加熱して燃料の液化を防止する。

【００５５】また、上記Ｓ２０２で非アイドルと判断さ
れた場合Ｓ２０４へ進み、ヒータリレー６４に対するＩ
／Ｏポート出力値Ｇ3 を０としヒータリレー６４をＯＦ
Ｆさせてヒータ非通電としてルーチンを抜ける。

【００５６】また、図４に示すフローチャートは所定時
間毎に起動されるスタータモータ制御ルーチンで、ま
ず、Ｓ３０１でスタータスイッチ６３がＯＮされている
かを判別し、スタータスイッチ６３がＯＮと判別すると
Ｓ３０２へ進んでスタータモータ通電禁止フラグＦ1 の
値を参照し、スタータモータ６６への通電が許可されて
いるかを判別する。

【００５７】上記Ｓ３０２でＦ1 ＝０、すなわち、スタ
ータモータ６６への通電が許可されているときには、Ｓ
３０３へ進み、スタータモータリレー６５のリレーコイ
ルに対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ4 を１としスタータモ
ータリレー６５をＯＮし、スタータモータ６６によるエ
ンジンクランキングを可能にしてルーチンを抜ける。一
方、上記Ｓ３０１でスタータスイッチ６３がＯＦＦのと
き、あるいは上記Ｓ３０２でＦ1 ＝１であり、スタータ
モータ６６への通電が禁止させているときには、それぞ
れのステップからＳ３０４へ分岐し、スタータモータリ
レー６５のリレーコイルに対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ
4 を０としてスタータモータリレー６５をＯＦＦしスタ
ータモータ６６を駆動不可としてルーチンを抜ける。

【００５８】また、図５に示すフローチャートは所定時
間毎に起動される燃料噴射制御ルーチンで、まず、Ｓ４
０１でエンジン回転数ＮE が“０”か否か、すなわち、
エンジンが回転しているか否かを判別する。そして、Ｎ
E ＝０、すなわち、エンジンが停止している場合には、
Ｓ４０２へ進み、燃料噴射パルス幅Ｔi を０として（Ｔ
i ←０）、ルーチンを抜け、ＮE ≠０のときにはＳ４０
１からＳ４０３へ進み、燃料噴射パルス幅演算ルーチン
を呼出し、吸入空気量Ｑ、エンジン回転数ＮE、アルコ
ール濃度Ｍに応じて設定した目標空燃比、および、空燃
比フィードバック補正係数等から最適な燃料噴射パルス
幅Ｔi を求めＳ４０４で、上記燃料噴射パルス幅Ｔi を
セットして所定タイミングで出力し、また、Ｓ４０５で
今回検出した燃料中のアルコール濃度Ｍでバックアップ
ＲＡＭ５４の所定アドレスに格納されている前回のアル
コール濃度ＭOLD を更新し（ＭOLD ←Ｍ）、ルーチンを
抜ける。

【００５９】上記アルコール濃度ＭOLD の更新はエンジ
ン停止（イグニッションスイッチＯＦＦ）と共に中止さ
れるので、次回の始動時に読出されるアルコール濃度Ｍ
OLDは前回エンジン停止直前の検出値を示すことにな
る。

【００６０】図１１に始動制御の一例をタイムチャート
にて示す。

【００６１】まず、イグニッションスイッチ６１をＯＮ
すると（経過時間ｔ0 ）、燃料ポンプ３３がＯＮして燃
料タンク３２中の燃料が燃料通路３４を介して循環され
る。始動制御は、イグニッションスイッチ６１をＯＮし
たときの燃料中のアルコール濃度Ｍと前回エンジン停止
時のアルコール濃度ＭOLD との差の絶対値（｜Ｍ−ＭOL
D ｜）によって相違し、さらに、冷却水温Ｔw によって
も相違する。

【００６２】図１１（ｂ）の示すように、｜Ｍ−ＭOLD
｜＞Ｍs の場合、燃料中のガソリンとアルコールとが分
離しているとみなして上記イグニッションスイッチ６１
をＯＮした時（経過時間ｔ0 ）から設定時間Ｔ1 の間、
上記燃料ポンプ３３のみを駆動させて、通常時始動制御
へ移行する前に燃料を予混合する。その間、スタータス
イッチ６３をＯＮしても（経過時間ｔ1 ）、スタータモ
ータ６６は駆動せずエンジンは起動しない。

【００６３】そして、設定時間Ｔ1 経過後、冷却水温Ｔ
w がＴw ≦Ｔesであれば、同図１１（ｂ）（ｉ）に示す
ように、ＰＴＣヒータ３ａに対する通電を開始してＰＴ
Ｃヒータ３ａを暖機し、その間、スタータモータ６６の
駆動を停止させておく（経過時間ｔ2 〜ｔ4 ）。

【００６４】その後、ヒータ暖機完了後にスタータモー
タ６６に対する通電を許可しエンジンを起動させる（経
過時間ｔ4 ）。

【００６５】ついで、冷却水温Ｔw がＴw ＞ＴLA4 に達
したとき（但し、非アイドル状態とする）、上記ＰＴＣ
ヒータ３ａに対する通電を停止する（経過時間ｔ5 ）。

【００６６】一方、燃料の予混合終了時の冷却水温Ｔw
がＴw ＞Ｔesで、しかもこの冷却水温Ｔw がＴw ≦ＴLA
4 あるいはアイドル運転のときには、同図（ｂ）（ｉ
ｉ）に実線で示すように、ＰＴＣヒータ３ａに対する通
電を開始するとともにスタータモータ６６を駆動させて
エンジンを起動させる（経過時間ｔ2 ）。そして、冷却
水温Ｔw がＴw ＞ＴLA4 に達したとき（但し、非アイド
ル状態とする）、上記ＰＴＣヒータ３ａに対する通電を
停止する（経過時間ｔ5 ）。

【００６７】また、同図（ｂ）（ｉｉ）において、予混
合終了時の冷却水温Ｔw がＴw ＞ＴLA4 で、しかも非ア
イドル運転のときには、破線で示すように、ＰＴＣヒー
タ３ａに対する通電は行わない。

【００６８】同図（ｃ）に示すように、イグニッション
スイッチ６１をＯＮしたとき（経過時間ｔ0 ）の燃料中
のアルコール濃度Ｍと前回エンジン停止時のアルコール
濃度ＭOLD との差の絶対値（｜Ｍ−ＭOLD ｜）が、｜Ｍ
−ＭOLD ｜≦Ｍs の場合、燃料中のガソリンとアルコー
ルとが分離していないとみなし、冷却水温Ｔw がＴw≦
Ｔesのときには、同図（ｃ）（ｉ）に示すようにＰＴＣ
ヒータ３ａに対する通電を開始して、所定時間ヒータ暖
機を行い、その間、スタータモータ６６への通電を停止
させておく（経過時間ｔ0 〜ｔ3 ）。

【００６９】そして、ヒータ暖機完了後にスタータモー
タ６６に対する通電を許可してエンジンを起動させる
（経過時間ｔ3 ）。

【００７０】また、上記ＰＴＣヒータ３ａに対する通電
は冷却水温Ｔw がＴw ＞ＴLA4 に達したとき（但し、非
アイドル状態とする）、停止させる（経過時間ｔ5 ）。

【００７１】また、同図（ｃ）（ｉｉ）に実線で示すよ
うに、上記イグニッションスイッチ６１をＯＮしたとき
の冷却水温Ｔw がＴw ＞Ｔesで、しかも、この冷却水温
ＴwがＴw ≦ＴLA4 あるいはアイドル運転のときには、
ＰＴＣヒータ３ａに対する通電を開始するとともに、ス
タータモータ６６に対する通電を許可する（経過時間ｔ
0 ）。従って、その後、スタータスイッチ６３をＯＮす
ると同時にエンジンが起動する（経過時間ｔ1 ）。

【００７２】そして、冷却水温Ｔw がＴw ＞ＴLA4 に達
したとき（但し、非アイドル状態とする）、上記ＰＴＣ
ヒータ３ａに対する通電を停止する（経過時間ｔ5 ）。

【００７３】また、同図（ｃ）（ｉｉ）においてイグニ
ッションスイッチ６１をＯＮしたとき（経過時間ｔ0 ）
の冷却水温Ｔw がＴw ＞ＴLA4 で、しかも非アイドル運
転のときには、破線で示すようにＰＴＣモータ３ａに対
する通電は行わない。

【００７４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
エンジン始動時の燃料中のアルコール濃度が前回停止時
のアルコール濃度に比し変化している場合、通常時始動
制御へ移行する前に燃料を予混合するので、常に均一混
合状態でエンジンを始動させることができ、検出した燃
料中のアルコール濃度と実際に噴射される燃料のアルコ
ール濃度とが一致し、良好な始動制御性能が得られ、そ
の上、排気エミッションの改善を図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１】始動初回制御ルーチンを示すフローチャート

【図２】同上

【図３】ヒータ通常時制御ルーチンを示すフローチャー
ト

【図４】スタータモータ制御ルーチンを示すフローチャ
ート

【図５】燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート

【図６】エンジン制御系の概略図

【図７】制御装置の概略図

【図８】アルコール濃度と温度条件とによって決定され
る始動可能領域と始動不能領域とを示す概念図

【図９】始動可能判定水温マップの概念図

【図１０】ヒータの特性図

【図１１】燃料ポンプ及びＰＴＣヒータの制御動作を示
すタイムチャート

【符号の説明】

Ｍ…燃料中のアルコール濃度 ＭOLD …（前回のエンジン停止時の）燃料中のアルコー
ル濃度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン始動時の燃料中のアルコール濃
   度と前回エンジン停止時の燃料中のアルコール濃度とを
   比較し、アルコール濃度が変化している場合、燃料を予
   混合させる手順と、 予混合終了後、燃料中のアルコール濃度に基づいて通常
   時始動制御を行う手順とを備えることを特徴とするＦＦ
   Ｖ用エンジンの始動制御方法。