JPH0626427A - Ｆｆｖ用エンジンの始動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリ負荷を軽減し、良好な始動性能を得
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したときの燃
料中のアルコール濃度Ｍに基づいて設定した始動可能判
定値Ｔesとエンジン温度を代表する冷却水温Ｔw とを比
較し、Ｔw ≦Ｔesの場合始動不能と判断し、インジェク
タから噴射した燃料を気化させるＰＴＣヒータを暖機し
た後スタータモータを駆動させる。一方、Ｔw ＞Ｔesの
場合、冷却水温Ｔw が燃料気化可能温度ＴLA4 より高け
ればヒータ非通電状態でクランキングし、燃料気化可能
温度ＴLA4 以下であればヒータ通電と同時にクランキン
グする。必要なときにのみヒータ通電するのでバッテリ
の負荷が軽減される。また、ヒータ通電により燃料の気
化が促進されるので良好な始動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、燃料中のアルコール濃
度及びエンジン温度に応じて燃料加熱手段に対する加熱
制御とクランキング制御を行うＦＦＶ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
アルコール濃度が高くなるに従ってアルコール燃料の特
性により、低温で気化し難く、気化潜熱が大きい、引火
点が高い等のために低温始動性が極めて悪くなる問題が
ある。

【０００４】このＦＦＶ用エンジンの低温始動性を改善
するため、及び、排気ガス対策のために、本出願人は吸
気ポート内のインジェクタからの燃料噴射方向に燃料加
熱手段を配設し、始動時に噴射された燃料を上記燃料加
熱手段で加熱して気化の促進を図る技術を、例えば特開
平３−２５３７４６号公報などで提案した。

【０００５】上記先行技術では燃料加熱手段としてヒー
タを用い、エンジン始動、エンジン温度を代表するの冷
却水温と燃料中のアルコール濃度とに基づきＦＦＶ用エ
ンジンが始動可能かを判断し、始動不能の場合にはヒー
タ通電し、所定時間加熱後にクランキングを行うもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、燃料中のアル
コール濃度及びエンジン温度から始動可能と判断し、ヒ
ータ非通電状態でエンジンのクランキングを行うと、上
記ヒータに付着する燃料の気化潜熱によりヒータ表面の
熱が失われて表面温度が低下し、このヒータ表面で燃料
が液化しやすくなる。

【０００７】その結果、シリンダに対し燃料が液状のま
ま供給されてしまい始動性が悪化するばかりか不完全燃
焼による排気エミッションの悪化を招く。

【０００８】この対策として、始動可能領域であっても
一律にヒータ通電状態のままエンジンを始動させること
も考えられるが、始動時のバッテリ負担が大きくなり、
バッテリ寿命の低下を招く。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、バッテリ寿命を低下させることなく燃料の液滴を防
止し、排気エミッションの改善を図るとともに、良好な
始動性能を得ることのできる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。

【００１０】

【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、燃料
中のアルコール濃度とエンジン温度とに基づいて始動可
能かを判断する手順と、始動不能と判断した場合インジ
ェクタの燃料噴射方向に対設する燃料加熱手段を加熱暖
機した後クランキングを行う手順と、始動可能と判断し
かつエンジン温度が燃料気化可能温度以下の場合上記燃
料加熱手段を加熱すると同時にクランキングを行う手順
と、始動可能と判断しかつエンジン温度が燃料気化可能
温度より高い場合上記燃料加熱手段を非加熱状態でクラ
ンキングを行う手順とを備えるものである。

【００１１】

【作 用】本発明では、燃料中のアルコール濃度とエン
ジン温度とに基づいて始動可能と判断した場合でも、エ
ンジン温度から判断してクランキング時に燃料加熱手段
上で液化した燃料が内壁面等に付着しても気化し難い場
合のみ、クランキング時に上記燃料加熱手段を加熱する
ようにしたので、始動時のバッテリ負担が軽減され、ま
た、燃料の液滴を防止して良好な始動性能を得ることが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００１３】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全体概略図、図７はヒータ
取付部の詳細図、図８は図７のＡ−Ａ断面図、図９は吸
気ポート近傍における燃料噴射状態を示す説明図、図１
０は制御装置の回路構成図、図１１はアルコール濃度と
温度条件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１２は始動可能判定水温マップの
概念図、図１３はヒータの特性図、図１４はスロットル
開度及びＰＣＴヒータの制御動作を示すタイムチャート
である。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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２４
が臨まされ、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３１が取付
けられ、この点火プラグ３１にイグナイタ３１ａが接続
されている。

【００２１】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に、燃料加熱手段の一例である
吸気ポートヒータユニット２３が配設されている。図７
〜図９に示すように、この吸気ポートヒータユニット２
３は、吸気通路内に加熱部２３ａが臨まされ、インシュ
レータ２３ｂ及びフランジ２３ｃからなる取付部が上記
インテークマニホルド３と上記シリンダヘッド２との間
に挟持され、図示しないボルトなどにより上記シリンダ
ヘッド２に固定されている。上記加熱部２３ａには、イ
ンジェクタ２４からの燃料噴射方向側にＰＴＣピル（Po
sitive Temperature Coefficient Pill ）からなるヒー
タ（以下「ＰＴＣヒータ」とする）２３ｄが内蔵されて
いる。上記加熱部２３ａは円筒状に形成され、ステー２
３ｅを介して上記フランジ２３ｃに支持されて吸気通路
内に臨まされており、上記インテークマニホルド３と上
記シリンダヘッド２とに対し、上記インシュレータ２３
ｂにより略断熱状態とされている。

【００２２】ターミナル２３ｆを介してヒータ２３ｄが
通電されると、上記インジェクタ２４から噴射された燃
料が上記加熱部２３ａで気化され、図９に示すように、
２つの吸気バルブ２ｃに対し分配される。

【００２３】また、上記インジェクタ２４には、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、ガソリンとの燃
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
間で変化する燃料が貯留されている。

【００２４】また、上記燃料通路３４の中途に燃料中の
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。このアルコール濃度センサ３７
は、例えば、上記燃料通路３４内に設けられた一対の電
極などから構成され、燃料の電気伝導度変化に基づく電
流変化を検出することによりアルコール濃度が検出され
る。尚、このアルコール濃度センサ３７は、電気伝導度
変化を利用したタイプに限定させるものではなく、その
他、抵抗検出式、静電容量式、光学式のものを用いても
良い。

【００２５】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にエンジン温度を冷却水温から検出する水温センサ４
５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。

【００２６】また、前記エンジン本体に支承されたクラ
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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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２３ｄが接
続されている。また、オルタネータ６８のフィールドコ
イルに上記バッテリ５７が上記イグニッションスイッチ
６１、図示しないインストルメントパネルに配設された
チャージランプ６９を介して接続されている。イグニッ
ションスイッチ６１をＯＮすると上記チャージランプ６
９が点灯し、また、エンジンが起動するとオルタネータ
６８のステータコイルに交流が発生し、所定に整流され
た後に出力されるとともに、上記チャージランプ６９が
消灯する。

【００３２】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、Ｎ（ニュートラル）レンジスイッ
チ４８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。

【００３３】なお、上記Ｎレンジスイッチ４８はオート
マチックトランスミッション（ＡＴ）車においてセレク
トレバーをＮレンジにシフトしたときにＯＮするもの
で、マニアルトランスミッション（ＭＴ）車ではシフト
レバーをニュートラルにしたときにＯＮする。

【００３４】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３１ａが接続され、さら
に、駆動回路５８を介してＩＳＣＶ１６、インジェクタ
２４、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２
２ｂ、及び図示しないインストルメントパネルに配設
し、ヒータ通電状態を示すＥＣＳ（Electornic Control
System ）ランプ４８が接続されている。

【００３５】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と冷却水温Ｔw から始動可能かを判断し、始動不能
の場合所定時間ＰＴＣヒータ２３ｄに通電して燃料を気
化させるに充分な温度までＰＴＣヒータ２３ｄ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した後通
常制御へ移行する。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】その後、Ｓ１０５へ進むと、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、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。

【００４０】図１１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２４から噴射する燃料をＰ
ＴＣヒータ２３ｄ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１２に示すように、ＲＯＭ
５２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ＭＰＴs 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。

【００４１】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、Ｓ１０６では、上記冷却水温Ｔw と、上
記Ｓ１０５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。Ｔw ＞Ｔesの場
合、ＰＴＣヒータ２３ｄにより加熱せずに始動可能と判
断し、Ｓ１０７へ進み上記冷却水温Ｔw と燃料気化可能
温度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、ＴLA4 ＞Ｔ
es）とを比較し、Ｔw ＞ＴLA4 の場合、ＰＴＣヒータ２
３ｄによる始動補助は不要と判断し、そのままＳ１０９
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、Ｓ１１０
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。

【００４２】また、上記Ｓ１０７でＴw ≦ＴLA4 と判断
した場合、始動時の燃料気化を補助すべくＳ１０８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、
ＰＴＣヒータ２３ｄへの通電を開始させた後、上記Ｓ１
０９へ進む。

【００４３】一方上記Ｓ１０６で、Ｔw ≦Ｔesの場合、
始動不能と判断し、Ｓ１１１へ進み上記ＥＣＳランプ４
８に対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ2 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、Ｓ１１
２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２３ｄへの通電を開始する。

【００４４】そして、Ｓ１１３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Ｓ１１４へ進み計時時間
ＴＩＭが設定時間Ｔ1 以上になるまでループを繰返し、
ＴＩＭ＞Ｔ1 となったとき、ループを抜けてＳ１１５へ
進み、タイマの計時をリセットした後、Ｓ１１６で電流
センサ６７で検出したＰＴＣヒータ２３ｄの消費電流Ｉ
と設定電流ＩSET とを比較する。

【００４５】上記Ｓ１１６では、Ｉ≧ＩSET のとき、再
び電流センサ６７からＰＴＣヒータ２３ｄ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Ｓ１１７
へ進み、ＥＣＳランプ４８に対するＩ／Ｏポート出力値
Ｇ2 を０とし、ＥＣＳ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、Ｓ１０９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、Ｓ１１０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】ここで、図１３に示すように、ＰＴＣヒー
タ２３ｄ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２３ｄの温度が略飽和状態となって消費電流Ｉが略一
定となるため、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。

【００４７】したがって、ヒータ通電開始初期を避けて
設定時間Ｔ１経過後にヒータ消費電流Ｉと設定電流ＩSE
T とを比較し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。

【００４８】その結果、上記Ｓ１１６からＳ１１７へ進
む時点で、ＰＴＣヒータ２３ｄ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、Ｓ１０９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２４から燃料を噴射させても、
上記ＰＴＣヒータ２３ｄ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。

【００４９】上記始動初回制御ルーチンのＳ１１０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。

【００５０】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 と燃料気化可能温度ＴLA4
とを比較し、Ｔw ＞ＴLA4 の場合、ＰＴＣヒータ２３ｄ
から付着燃料が液滴しても壁面温度で気化可能でありＰ
ＴＣヒータ２３ｄによる加熱不要と判断してＳ２０２へ
進み、また、Ｔw ≦ＴLA4 の場合、液滴燃料の気化が困
難であり、ヒータ加熱による燃料気化の促進が必要と判
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２３ｄ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。

【００５１】また、上記Ｓ２０１でＴw ＞ＴLA4 と判断
されてＳ２０２へ進むとスロットル開度センサ４２で検
出したスロットル開度Ｔh に基づきスロットルバルブ５
ａが全閉かを判断する。スロットル全閉と判断した場合
Ｓ２０３へ進み、上述と同様にＰＴＣヒータ２３ｄを加
熱状態としルーチンを抜ける。スロットルバルブ５ａが
全閉状態のアイドリング、あるいは燃料カットリカバー
直後等における燃料噴射量は少なく、この燃料が上記Ｐ
ＴＣヒータ２３ｄに衝突すると気化潜熱によりＰＴＣヒ
ータ２３ｄの表面が低温化して相対的に多くの燃料が液
化して、気筒への燃料供給が不規則になり、エンジン回
転数の不安定を招く。そのため、スロットル全閉時はＰ
ＴＣヒータ２３ｄを加熱して燃料の液化を防止しエンジ
ン回転数の安定化を図る。

【００５２】また、上記Ｓ２０２でスロットルバルブ５
ａが開と判断された場合には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ＯＦＦさせてヒータ非通電としてルーチ
ンを抜ける。

【００５３】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。

【００５４】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としてスタータ
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。

【００５５】一方、上記Ｓ３０１でスターチスイッチ６
３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への通電が禁止されている
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Ｇ4 を０としてスタータモータリレー６
５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。

【００５６】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Ｓ
４０２へ進み、燃料噴射パルス幅Ｔi を０として（Ｔi
←０）、ルーチンを抜け、ＮE ≠０のときにはＳ４０１
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等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、ルーチンを抜ける。このセットされた燃料
噴射パルスＴi は所定タイミングに噴射対象気筒のイン
ジェクタ２４へ出力されて燃料噴射が行われる。

【００５７】次に、図１４のタイムチャートに従ってＰ
ＴＣヒータ２３ｄに対する通電制御の一例を説明する。

【００５８】同図（ｂ）は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、燃料中のアルコール
濃度Ｍに基づいて設定した始動可能判定値Ｔesに対し、
Ｔw≦Ｔesのときの制御例で、同図（ｃ）はＴw ＞Ｔes
のときの制御例である。

【００５９】まず、Ｔw ≦Ｔesのときの制御例について
説明する。

【００６０】イグニッションスイッチ６１をＯＮする
と、燃料中のアルコール濃度Ｍに対する現在の冷却水温
Ｔw が始動不能領域（図１１参照）にあるため、イグニ
ッションスイッチ６１をＯＮすると同時にＰＴＣヒータ
２３ｄに対して通電を開始しヒータ暖機を行う（経過時
間ｔ0 ）。このとき、スタータモータ６６に対しては通
電が禁止されており（Ｆ＝１）、また、ＥＣＳランプ４
８が点灯されて、ドライバにヒータ暖機を知らせる。

【００６１】そして、ヒータ暖機が完了すると、スター
タモータ６６に対する通電が許可され（Ｆ＝０）、ＥＣ
Ｓランプ４８が消灯されるとともにスタータスイッチ６
３がＯＮされていればエンジンのクランキングが開始さ
れる（経過時間ｔ2 ）。

【００６２】この場合、ヒータ暖機完了時の冷却水温Ｔ
w は燃料気化可能温度ＴLA4 より（ＴLA4 ＞Ｔesである
ため）必ず低く、したがって、暖機完了後もＰＴＣヒー
タ２３ｄは継続して通電され加熱状態が保持される。

【００６３】そして、冷却水温Ｔw がＴw ＞ＴLA4 にな
ったとき、スロットルバルブ５ａが開であれば、上記Ｐ
ＴＣヒータ２３ｄに対する通電が停止される（経過時間
Ｔ4）。

【００６４】その後は、スロットルバルブ５ａの開度に
応じてＰＴＣヒータ２３ｄに対する通電が制御される。
すなわち、スロットルバルブ５ａが全閉状態のときＰＴ
Ｃヒータ２３ｄを通電して加熱状態とし（経過時間ｔ5
〜ｔ6 ）、一方、スロットルバルブ５ａが開になればヒ
ータ通電が停止される（経過時間ｔ6 以降）。

【００６５】次にＴw ＞Ｔesのときの制御例を図１４
（ｃ）のタイムチャートに従って説明する。

【００６６】イグニッション６１をＯＮしたときの冷却
水温Ｔw がＴw ≦ＴLA4 のときスロットルバルブ５ａの
開度に関係なくＰＴＣヒータ２３ｄに対して通電が開始
され、Ｔw ＞ＴLA4 になるまで継続される（経過時間ｔ
0 〜ｔ4 ）。

【００６７】また、イグニッションスイッチ６１のＯＮ
動作に連続してスタータスイッチ６３をＯＮするとクラ
ンキングが開始される（経過時間ｔ1 ）。

【００６８】一方イグニッションスイッチ６１をＯＮし
たとき、あるいは、その後の冷却水温Ｔw がＴw ＞ＴLA
4 の時には、上記ＰＴＣヒータ２３ｄに対する通電制御
がスロットルバルブ５ａの開度に応じて行われ、スロッ
トルバルブ５ａが開状態のときにはＰＴＣヒータ２３ｄ
に対する通電が停止される（経過時間ｔ3 〜ｔ5 、ｔ6
以降）。

【００６９】このように、ＰＴＣヒータ２３ｄに対する
通電を、エンジン温度を代表する冷却水温Ｔw 、燃料中
のアルコール濃度Ｍ、及びスロットルバルブ５ａの開度
に応じて制御し、必要なときだけヒータを通電して加熱
状態とするようにしたため、バッテリに掛る負担を軽減
させることができる。

【００７０】なお、本発明は上記実施例に限るものでは
なく、例えばインジェクタはシングルポイントインジェ
クタ（ＳＰＩ）であってもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
エンジン始動に際し、燃料中のアルコール濃度とエンジ
ン温度に応じて燃料加熱手段に対する加熱制御を行い、
必要なときだけ上記燃料加熱手段を加熱するようにした
ので、バッテリ負荷が軽減されて長寿命化が図れるばか
りでなく、上記燃料加熱手段からの燃料液滴を防止し、
良好な始動性能を得ることができるとともに、始動時の
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】エンジン制御系の全体概略図

【図７】ヒータ取付部の詳細図

【図８】図７のＡ−Ａ断面図

【図９】吸気ポート近傍における燃料噴射状態を示す説
明図

【図１０】制御装置の回路構成図

【図１１】アルコール濃度と温度条件によって決定され
る始動可能領域と始動不能領域とを示す概念図

【図１２】始動可能判定水温マップの概念図

【図１３】ヒータの特性図

【図１４】スロットル開度及びＰＣＴヒータの制御動作
を示すタイムチャート

【符号の説明】

Ｍ…アルコール濃度 Ｔw …冷却水温度（エンジン温度） ２３ｄ…ＰＴＣヒータ（燃料加熱手段） ２４…インジェクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料中のアルコール濃度とエンジン温度
   とに基づいて始動可能かを判断する手順と、 始動不能と判断した場合インジェクタの燃料噴射方向に
   対設する燃料加熱手段を加熱暖機した後クランキングを
   行う手順と、 始動可能と判断しかつエンジン温度が燃料気化可能温度
   以下の場合上記燃料加熱手段を加熱すると同時にクラン
   キングを行う手順と、 始動可能と判断しかつエンジン温度が燃料気化可能温度
   より高い場合上記燃料加熱手段を非加熱状態でクランキ
   ングを行う手順とを備えることを特徴とするＦＦＶ用エ
   ンジンの始動制御方法。