JP2009002314A - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン始動時にヒータで加熱した燃料を噴射するシステムにおいて、噴射燃料の気化を促進してヒータの電力消費量を低減する共に始動時間を短縮化する。
【解決手段】エンジン始動時に燃料加熱領域であると判定した場合、燃料加熱用のヒータの通電を開始した後、スロットル開度を全閉付近に制御すると共にスタータの通電を許可してクランキングを開始する。その際、スロットル開度を全閉付近に制御した状態で所定時間Ｔ2 が経過するまで燃料噴射を禁止することで、クランキングによって吸気管圧力を低下させると共に筒内空気の圧縮熱で筒内温度を上昇させた状態で、燃料噴射を開始して噴射燃料の気化を促進する。更に、燃料のアルコール濃度と冷却水温に応じて燃料の気化特性が変化するのに対応して、スタータの回転速度を変化させてクランキングによる吸気管圧力低下効果と筒内温度上昇効果を変化させて、噴射燃料の気化を確実に促進する。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の燃料を加熱する加熱手段を備えた内燃機関の始動制御装置に関する発明である。

車両に搭載される内燃機関の燃料として、エタノールやメタノール等のアルコール、或はアルコールとガソリンとを混合した混合燃料を使用できるようにしたものがあるが、これらのアルコールを含んだアルコール燃料は、ガソリンに比べて、引火点が高く、気化潜熱が大きい（気化し難い）ため、アルコール燃料（特にアルコール濃度が高い燃料）を使用した場合に低温時の始動性が悪化する傾向がある。

この対策として、特許文献１（特開平５−２６０８７号公報）に記載されているように、内燃機関の始動時に、燃料のアルコール濃度に基づいて始動可能判定温度を設定し、この始動可能判定温度と内燃機関の温度（冷却水温）とを比較して始動不能であると判定したときに、燃料加熱用のヒータに通電すると共に燃料噴射を禁止し、所定時間経過後に燃料噴射を許可して噴射燃料をヒータで加熱することで、燃料の気化を促進するようにしたものがある。

更に、特許文献２（特許第２９０２７８８号公報）に記載されているように、燃料加熱用ヒータの通電開始後、ヒータの消費電流が第１の設定値よりも小さくなったときにスタータに通電してクランキングを開始し、その後、ヒータの消費電流が第２の設定値よりも小さくなったときに燃料噴射を許可することで、始動の際の暖機に要するエネルギー効率を向上させるようにしたものがある。
特開平５−２６０８７号公報（第２頁等） 特許第２９０２７８８号公報（第２頁等）

しかし、上述したようにヒータで燃料を加熱するシステムでは、内燃機関の低温始動時に、燃料の温度を始動可能な温度まで昇温させるためにヒータの発熱量（通電量）をかなり大きくする必要があり、ヒータの電力消費量が増大すると共に、燃料噴射を許可するまでのヒータの通電時間（いわゆるプレヒート時間）が長くなって始動時間が長くなるという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、内燃機関の所定領域での始動時に加熱手段で加熱した燃料を噴射するシステムにおいて、加熱手段の電力消費量の低減と始動時間の短縮とを実現することができる内燃機関の始動制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関をクランキングする始動補助手段と、内燃機関の燃料を加熱する加熱手段と、内燃機関の始動時に燃料のアルコール濃度と内燃機関の温度とに基づいて所定の燃料加熱領域であると判定した場合に加熱手段で燃料を加熱して始動補助手段によるクランキング中に該加熱手段で加熱した燃料を噴射する始動制御（以下「燃料加熱領域での始動制御」という）を実行する始動制御手段とを備えた内燃機関の始動制御装置において、燃料加熱領域での始動制御の際に、始動補助手段によるクランキング中に吸入空気量を調整する空気量制御弁の開度を全閉位置又はその付近に制御した状態で所定期間が経過するまで燃料噴射を禁止し、燃料のアルコール濃度と内燃機関の温度とに応じて始動補助手段の回転速度を変化させるようにしたものである。

この構成では、燃料加熱領域での始動制御の際に、クランキング中に空気量制御弁（例えばスロットルバルブやアイドルスピードコントロールバルブ）の開度を全閉付近（全閉位置又はその付近）に制御した状態で所定期間が経過するまで燃料噴射を禁止することで、クランキングによって吸気通路内の圧力を速やかに低下させる（吸気通路内の負圧を速やかに大きくする）と共に、筒内の空気の圧縮熱で筒内温度や吸気バルブ温度を上昇させた状態で、燃料噴射を開始することができ、噴射燃料の気化を効果的に促進することができる。

更に、燃料のアルコール濃度と内燃機関の温度とに応じて始動補助手段の回転速度を変化させることで、燃料のアルコール濃度と内燃機関の温度とに応じて燃料の気化特性（気化し難さ）が変化するのに対応して、始動補助手段の回転速度を変化させてクランキングによる吸気通路内圧力低下効果と筒内温度上昇効果を変化させることができ、噴射燃料の気化を確実に促進することができる。

これにより、加熱手段で加熱して噴射する燃料の温度が従来より低い状態でも、噴射燃料を確実に気化させて始動することが可能となり、燃料の温度を昇温させるために必要な加熱手段の発熱量（通電量）を少なくすることができるため、加熱手段の電力消費量を低減することができると共に、燃料噴射を許可するまでの加熱手段の通電時間（いわゆるプレヒート時間）を短くして始動時間を短縮化することができる。

一般に、内燃機関の始動時は、燃料のアルコール濃度が高くなるほど又内燃機関の温度が低くなるほど燃料が気化し難くなるため、請求項２のように、燃料加熱領域での始動制御の際に、燃料のアルコール濃度が所定値以上で且つ内燃機関の温度が所定値以下の領域で始動補助手段の回転速度を高くするようにすると良い。このようにすれば、燃料が最も気化し難くなる領域で始動補助手段の回転速度を高くしてクランキングによる吸気通路内圧力低下効果と筒内温度上昇効果の両方を増大させることができ、噴射燃料を確実に気化させることができる。

また、請求項３のように、燃料加熱領域での始動制御の際に、所定期間として吸気通路内の圧力が所定値以下に低下するまでの期間が経過したときに燃料噴射を許可するようにしても良い。このようにすれば、吸気通路内の圧力が噴射燃料の気化を促進するのに十分な圧力まで低下してから燃料噴射を開始することができる。

更に、請求項４のように、吸入空気流を調整する気流制御弁（例えばタンブルコントロールバルブやスワールコントロールバルブ）を備えたシステムの場合には、燃料加熱領域での始動制御の際に、始動補助手段によるクランキング中に気流制御弁の開度を全閉位置又はその付近に制御して吸気通路内の圧力を低下させるようにしても良い。クランキング中に気流制御弁の開度を全閉付近（全閉位置又はその付近）に制御すると、吸気通路内の圧力が一時的に大きく低下するため、例えば、燃料噴射タイミングに合わせて気流制御弁を全閉付近に制御して吸気通路内の圧力を一時的に大きく低下させることで、噴射燃料の気化を更に促進することができる。

また、請求項５のように、燃料加熱領域での始動制御の際に、燃料のアルコール濃度と内燃機関の温度とに応じて筒内の実圧縮比を変化させるようにしても良い。このようにすれば、燃料のアルコール濃度や内燃機関の温度によって燃料の気化特性（気化し難さ）が変化して燃料の気化に必要な熱エネルギーが増大しても、それに応じて筒内の実圧縮比を高くしてクランキングによる筒内空気の圧縮熱を増加させることができ、加熱手段の発熱量を更に低減することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２（吸気通路）の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６（空気量制御弁）と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。

更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。

一方、エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、ノッキングを検出するノックセンサ２９が取り付けられている。また、クランク軸２７の外周側には、クランク軸２７が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２８が取り付けられ、このクランク角センサ２８の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。更に、エンジン１１には、始動時にクランク軸２７を回転駆動（クランキング）するためのスタータ３８（始動補助手段）が取り付けられている。

エンジン１１の燃料としては、エタノールやメタノール等のアルコール、或はアルコールとガソリンとを混合した混合燃料等を使用可能であり、これらのアルコールを含んだアルコール燃料をエンジン１１に供給するようになっている。燃料を貯溜する燃料タンク３０内には、燃料を汲み上げる燃料ポンプ３１が設けられ、この燃料ポンプ３１に、フィルタ３４を介して燃料配管３２が接続されている。燃料ポンプ３１から吐出される燃料は、燃料配管３２を通してデリバリパイプ３３に送られ、このデリバリパイプ３３から小容量の加熱デリバリ３６（図２参照）を介して各気筒の燃料噴射弁２１に分配される。また、燃料タンク３０からデリバリパイプ３３までの燃料供給系には、燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ３９が適宜の箇所に設けられている。

図２に示すように、加熱デリバリ３６（サブデリバリ）の内部には、燃料を加熱するヒータ３７（加熱手段）が設けられている。このヒータ３７は、例えばＰＴＣヒータ（自己温度調節型ヒータ）で構成されている。このＰＴＣヒータは、正抵抗温度特性を有し、低温領域では抵抗値が小さいため、通電開始後に比較的大きなヒータ電流が流れてヒータ温度が素早く上昇し、所定温度（キュリー温度）を越えると、抵抗値が急激に増大してヒータ電流（発熱量）が急激に減少することで、ヒータ温度の上昇が抑えられて所定温度（キュリー温度）付近に自動調節される。本実施例では、加熱デリバリ３６の内部にヒータ３７が配置されて加熱デリバリ３６内の燃料をヒータ３７で直接加熱するようになっている。尚、加熱デリバリ３６の外側にヒータを配置して加熱デリバリ３６の外側から加熱デリバリ３６内の燃料を間接的に加熱するようにしても良い等、ヒータの位置や種類等を適宜変更しても良い。

図１に示すように、上述した各種センサの出力は、制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）４０に入力される。このＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や点火プラグ２２の点火時期を制御する。

また、ＥＣＵ４０は、後述する図４及び図５の始動制御ルーチンを実行することで、次のようにして始動制御を行う。図示しないイグニッションスイッチ（スタータスイッチ）のオン後に、アルコール濃度センサ３９で検出した燃料のアルコール濃度と、冷却水温センサ２６で検出した冷却水温（エンジン温度の代用情報）とに基づいて所定の燃料加熱領域（ヒータ３７で燃料を加熱しないと始動が困難な低温領域）であるか否かを判定する。

その結果、燃料加熱領域ではないと判定された場合には、通常の始動制御を実行する。この通常の始動制御では、ヒータ３７をオフしたまま、スタータ３８の通電を許可してエンジン１１のクランキングを開始すると共に、燃料噴射を開始する。

一方、燃料加熱領域であると判定された場合には、燃料加熱領域での始動制御を実行する。この燃料加熱領域での始動制御では、図３のタイムチャートに示すように、燃料加熱領域であると判定された時点ｔ1 で、ヒータ３７の通電を開始して燃料を加熱し、その後、実ヒータ電力量Ｗが目標ヒータ電力量Ｗ1 以上になった時点ｔ2 で、スロットル開度を全閉付近（全閉位置又はその付近）に制御すると共に、スタータ３８の通電を許可してエンジン１１のクランキングを開始する。

その際、燃料のアルコール濃度と冷却水温とに応じた目標スタータ回転速度Ｒをマップ等により算出し、この目標スタータ回転速度Ｒ相当の駆動電圧でスタータ３８を駆動することで、燃料のアルコール濃度と冷却水温とに応じてスタータ３８の回転速度を変化させる。

このスタータ３８によるクランキング中にスロットル開度を全閉付近に制御した状態で所定時間Ｔ2 （吸気管圧力が所定値以下に低下するのに必要な時間）が経過するまで燃料噴射を禁止し、その後、所定時間Ｔ2 が経過した時点ｔ3 で、燃料噴射を開始してヒータ３７で加熱した燃料を噴射する。

この燃料加熱領域での始動制御では、クランキング中にスロットル開度を全閉付近に制御した状態で所定時間が経過するまで燃料噴射を禁止することで、クランキングによって吸気管圧力を速やかに低下させる（吸気管負圧を速やかに大きくする）と共に、筒内の空気の圧縮熱で筒内温度や吸気バルブ温度を上昇させた状態で、燃料噴射を開始して、噴射燃料の気化を効果的に促進する。

更に、燃料のアルコール濃度と冷却水温とに応じてスタータ３８の回転速度を変化させることで、燃料のアルコール濃度と冷却水温とに応じて燃料の気化特性（気化し難さ）が変化するのに対応して、スタータ３８の回転速度を変化させてクランキングによる吸気管圧力低下効果と筒内温度上昇効果を変化させて、噴射燃料の気化を確実に促進する。
以下、ＥＣＵ４０が実行する図４及び図５に示す始動制御ルーチンの処理内容を説明する。

図４及び図５に示す始動制御ルーチンは、ＥＣＵ４０の電源オン中（イグニッションスイッチのオン後）に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう始動制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、初期化処理を実行して、各カウンタや各フラグをクリアする。この後、ステップ１０２で、スタータ３８の通電を禁止し、次のステップ１０３で、燃料噴射弁２１の燃料噴射を禁止する。

この後、ステップ１０４に進み、図７の始動可能水温ＴＨＷ1 のマップを参照して、アルコール濃度センサ３９で検出した燃料のアルコール濃度に応じた始動可能水温ＴＨＷ1 を算出する。

図６に示すように、一般に、燃料のアルコール濃度が高くなるほど始動可能な冷却水温（エンジン温度）が高くなるという特性がある。このような特性を考慮して、図７に示す始動可能水温ＴＨＷ1 のマップは、燃料のアルコール濃度が高くなるほど、始動可能水温ＴＨＷ1 が高くなるように設定されている。

この後、ステップ１０５に進み、冷却水温センサ２６で検出した冷却水温ＴＨＷ（エンジン温度の代用情報）が始動可能水温ＴＨＷ1 以下であるか否かによって、燃料加熱領域（ヒータ３７で燃料を加熱しないと始動が困難な低温領域）であるか否かを判定する。

このステップ１０５で、冷却水温ＴＨＷが始動可能水温ＴＨＷ1 以下である（燃料加熱領域である）と判定された場合には、燃料加熱領域における始動制御を次のようにして実行する。

まず、ステップ１０６で、図８に示す目標ヒータ通電時間Ｔ1 のマップを参照して、始動可能水温ＴＨＷ1 と冷却水温ＴＨＷ（燃料温度の代用情報）との差及び燃料のアルコール濃度に応じた目標ヒータ通電時間Ｔ1 （例えば、燃料の温度を始動可能な温度に昇温させるのに必要なヒータ３７の通電時間）を算出する。

図８に示す目標ヒータ通電時間Ｔ1 のマップは、始動可能水温ＴＨＷ1 と冷却水温ＴＨＷとの差が大きくなるほど目標ヒータ通電時間Ｔ1 が長くなると共に、燃料のアルコール濃度が高くなるほど目標ヒータ通電時間Ｔ1 が長くなるように設定されている。

この後、ステップ１０７に進み、ヒータ３７の通電電流Ｉと通電電圧Ｖと目標ヒータ通電時間Ｔ1 とを乗算して目標ヒータ電力量Ｗ1 を求める。
Ｗ1 ＝Ｉ×Ｖ×Ｔ1

この後、ステップ１０８に進み、ヒータ３７の通電を開始した後、ステップ１０９に進み、ヒータ３７の通電開始からの経過時間である実ヒータ通電時間Ｔh を計測するカウンタの計時動作（カウントアップ）を開始する。

この後、ステップ１１０に進み、ヒータ３７の通電電流Ｉと通電電圧Ｖと実ヒータ通電時間Ｔh とを乗算して実ヒータ電力量Ｗを求める。
Ｗ＝Ｉ×Ｖ×Ｔh

この後、ステップ１１１に進み、実ヒータ電力量Ｗが目標ヒータ電力量Ｗ1 以上であるか否かを判定し、実ヒータ電力量Ｗが目標ヒータ電力量Ｗ1 以上であると判定されたときに、図５のステップ１１２に進み、スロットル開度を全閉付近（全閉位置又はその付近）に制御する。

この後、ステップ１１３に進み、図９に示す目標スタータ回転速度Ｒのマップを参照して、燃料のアルコール濃度と冷却水温ＴＨＷとに応じた目標スタータ回転速度Ｒを算出する。

一般に、エンジン始動時は、燃料のアルコール濃度が高くなるほど又冷却水温（エンジン温度）が低くなるほど燃料が気化し難くなるため、図９に示す目標スタータ回転速度Ｒのマップは、燃料のアルコール濃度が所定値（例えば９０％）以上で且つ冷却水温ＴＨＷが所定値（例えば５℃）以下の領域及びその付近（つまり燃料が最も気化し難くなる領域）で目標スタータ回転速度Ｒが高回転側所定値（例えば４５０ｒｐｍ）となり、それ以外の領域で目標スタータ回転速度Ｒが低回転側所定値（例えば２００ｒｐｍ）となるように設定されている。

この後、ステップ１１４に進み、スタータ３８の駆動電圧を目標スタータ回転速度Ｒ相当の電圧に昇圧するように図示しない駆動電圧調整装置（例えばスイッチング電源）を制御した後、ステップ１１５に進み、スタータ３８の通電を許可してエンジン１１のクランキングを開始する。

この後、ステップ１１６に進み、スタータ３８の通電開始からの経過時間であるスタータ通電時間Ｔs （クランキング時間）を計測するカウンタの計時動作（カウントアップ）を開始した後、ステップ１１７に進み、スタータ通電時間Ｔs が所定時間Ｔ2 以上であるか否かによって、吸気管圧力が所定値（噴射燃料の気化を促進するのに十分な圧力）以下に低下したか否かをを判定する。ここで、所定時間Ｔ2 は、スロットル開度を全閉付近に制御した状態でクランキングによって吸気管圧力が所定値以下に低下するのに必要な時間に設定されている。

このステップ１１７で、スタータ通電時間Ｔs が所定時間Ｔ2 に達していないと判定された場合には、燃料噴射を禁止したままスロットル開度を全閉付近に制御した状態に維持する。これにより、クランキング中にスロットル開度を全閉付近に制御した状態で所定時間Ｔ2 が経過するまで燃料噴射を禁止する。

その後、上記ステップ１１７で、スタータ通電時間Ｔs が所定時間Ｔ2 以上になったと判定されたときに、スロットル開度を全閉付近に制御した状態でクランキングによって吸気管圧力が所定値以下に低下する（吸気管負圧が大きくなる）と共に空気の圧縮熱で筒内温度が上昇したと判断して、ステップ１１８に進み、燃料噴射を許可して燃料噴射タイミング毎に燃料を噴射する。

この後、ステップ１２１に進み、エンジン回転速度Ｎe が完爆判定値Ｎe1以上であるか否かを判定し、エンジン回転速度Ｎe が完爆判定値Ｎe1以上になったと判定されたときに、ステップ１２２に進み、ヒータ３７の通電を停止する。

一方、図４のステップ１０５で、冷却水温ＴＨＷが始動可能水温ＴＨＷ1 よりも高い（燃料加熱領域ではない）と判定された場合には、通常の始動制御を次のようにして実行する。まず、図５のステップ１１９に進み、ヒータ３７をオフしたまま、スタータ３８の通電を許可してエンジン１１のクランキングを開始した後、ステップ１２０に進み、燃料噴射を許可して燃料噴射タイミング毎に燃料を噴射する。

以上説明した本実施例では、燃料加熱領域での始動制御の際に、クランキング中にスロットル開度を全閉付近に制御した状態で所定時間が経過するまで燃料噴射を禁止するようにしたので、クランキングによって吸気管圧力を速やかに低下させると共に筒内の空気の圧縮熱で筒内温度や吸気バルブ温度を上昇させた状態で、燃料噴射を開始することができ、噴射燃料の気化を効果的に促進することができる。

更に、燃料のアルコール濃度と冷却水温とに応じてスタータ３８の回転速度を変化させるようにしたので、燃料のアルコール濃度と冷却水温とに応じて燃料の気化特性（気化し難さ）が変化するのに対応して、スタータ３８の回転速度を変化させてクランキングによる吸気管圧力低下効果と筒内温度上昇効果を変化させることができ、噴射燃料の気化を確実に促進することができる。

これにより、ヒータ３７で加熱して噴射する燃料の温度が従来より低い状態であっても、噴射燃料を確実に気化させて始動することが可能となり、燃料の温度を昇温させるために必要なヒータ３７の発熱量（通電量）を少なくすることができるため、ヒータ３７の電力消費量を低減することができると共に、燃料噴射を許可するまでのヒータ３７の通電時間（いわゆるプレヒート時間）を短くして始動時間を短縮化することができる。

尚、上記実施例では、燃料のアルコール濃度とエンジン温度（例えば冷却水温）とに応じてスタータ３８の回転速度を２段階で変化させるようにしたが、スタータ３８の回転速度を３段階以上で変化させたり、スタータ３８の回転速度をほぼ連続的に変化させる（ほぼ無段階で変化させる）ようにしても良い。

また、上記実施例では、燃料加熱領域での始動制御の際に、クランキング中にスロットル開度を全閉付近に制御した状態で所定時間が経過するまで燃料噴射を禁止するようにしたが、ＩＳＣバルブ（アイドルスピードコントロールバルブ）を備えたシステムの場合には、ＩＳＣバルブの開度を全閉付近に制御した状態で所定時間が経過するまで燃料噴射を禁止するようにしても良い。また、空気量制御弁（スロットルバルブやＩＳＣバルブ）の開度を全閉付近に制御した状態で吸気管圧力センサ１９で検出した吸気管圧力が所定値以下に低下するまで燃料噴射を禁止するようにしても良い。

また、上記実施例では、アルコール濃度センサ３９で燃料のアルコール濃度を検出するようにしたが、アルコール濃度センサ３９を備えていないシステムの場合には、例えば、空燃比フィードバック補正量、空燃比のずれ量、燃焼安定性（エンジン回転変動）、エンジントルク等の少なくとも１つに基づいて燃料のアルコール濃度を算出するようにしても良い。

また、吸入空気流を調整する気流制御弁（例えばタンブルコントロールバルブやスワールコントロールバルブ）を備えたシステムの場合には、燃料加熱領域での始動制御の際に、クランキング中に気流制御弁の開度を全閉付近（全閉位置又はその付近）に制御して吸気管圧力を低下させるようにしても良い。クランキング中に気流制御弁の開度を全閉付近に制御すると、吸気管圧力が一時的に大きく低下するため、例えば、燃料噴射タイミングに合わせて気流制御弁を全閉付近に制御して吸気管圧力を一時的に大きく低下させることで、噴射燃料の気化を更に促進することができる。

更に、燃料加熱領域での始動制御の際に、燃料のアルコール濃度とエンジン温度（例えば冷却水温）とに応じて筒内の実圧縮比を変化させるようにしても良い。例えば、燃料のアルコール濃度が所定値（例えば９０％）以上で且つ冷却水温ＴＨＷが所定値（例えば５℃）以下の領域及びその付近（つまり燃料が最も気化し難くなる領域）で、可変バルブタイミング機構や可変バルブリフト機構によって吸気バルブの閉弁タイミングを下死点又はその付近に制御して筒内の実圧縮比を高くしたり、或は、燃焼室容積（例えばピストンの高さ）を変化させる可変圧縮比機構によって筒内の実圧縮比を高くする。このようにすれば、燃料のアルコール濃度やエンジン温度によって燃料の気化特性（気化し難さ）が変化して燃料の気化に必要な熱エネルギーが増大しても、それに応じて筒内の実圧縮比を高くしてクランキングによる筒内空気の圧縮熱を増加させることができ、ヒータ３７の発熱量を更に低減することができる。

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 加熱デリバリ及びその周辺部の正面図である。 燃料加熱領域での始動制御を説明するタイムチャートである。 始動制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャート（その１）である。 始動制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャート（その２）である。 アルコール濃度と始動可能な冷却水温との関係を示す図である。 始動可能水温ＴＨＷ1 のマップの一例を概念的に示す図である。 目標ヒータ通電時間Ｔ1 のマップの一例を概念的に示す図である。 目標スタータ回転速度Ｒのマップの一例を概念的に示す図である。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管（吸気通路）、１６…スロットルバルブ（空気量制御弁）、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、２６…冷却水温センサ、３３…デリバリパイプ、３６…加熱デリバリ、３７…ヒータ（加熱手段）、３８…スタータ（始動補助手段）、３９…アルコール濃度センサ、４０…ＥＣＵ（始動制御手段）

Claims (5)

1. 内燃機関をクランキングする始動補助手段と、内燃機関の燃料を加熱する加熱手段と、内燃機関の始動時に燃料のアルコール濃度と内燃機関の温度とに基づいて所定の燃料加熱領域であると判定した場合に前記加熱手段で燃料を加熱して前記始動補助手段によるクランキング中に該加熱手段で加熱した燃料を噴射する始動制御（以下「燃料加熱領域での始動制御」という）を実行する始動制御手段とを備えた内燃機関の始動制御装置において、 前記始動制御手段は、前記燃料加熱領域での始動制御の際に、前記始動補助手段によるクランキング中に吸入空気量を調整する空気量制御弁の開度を全閉位置又はその付近に制御した状態で所定期間が経過するまで燃料噴射を禁止し、燃料のアルコール濃度と内燃機関の温度とに応じて前記始動補助手段の回転速度を変化させることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
2. 前記始動制御手段は、前記燃料加熱領域での始動制御の際に、燃料のアルコール濃度が所定値以上で且つ内燃機関の温度が所定値以下の領域で前記始動補助手段の回転速度を高くすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の始動制御装置。
3. 前記始動制御手段は、前記燃料加熱領域での始動制御の際に、前記所定期間として吸気通路内の圧力が所定値以下に低下するまでの期間が経過したときに燃料噴射を許可することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の始動制御装置。
4. 前記始動制御手段は、前記燃料加熱領域での始動制御の際に、前記始動補助手段によるクランキング中に吸入空気流を調整する気流制御弁の開度を全閉位置又はその付近に制御して吸気通路内の圧力を低下させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
5. 前記始動制御手段は、前記燃料加熱領域での始動制御の際に、燃料のアルコール濃度と内燃機関の温度とに応じて筒内の実圧縮比を変化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。

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