JP2009180130A - エンジンの始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アルコール燃料が給油された場合であっても、エンジン始動性能の悪化を抑制できるエンジンの始動制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンの始動制御装置は、燃料タンク４５内のアルコール燃料が燃料配管４２、４６、４８を介して供給される燃料噴射弁４１と、燃料噴射弁４１に供給されるアルコール燃料を加熱する加熱手段４９と、エンジン運転中に燃料噴射弁４１から噴射されたアルコール燃料のアルコール濃度を推定し、そのアルコール濃度を学習値として更新するアルコール濃度学習手段Ｓ１０１〜Ｓ１０３と、エンジン停止時に燃料タンク４５内に燃料が給油されたか否かを判定する給油判定手段Ｓ１１２と、給油後最初のエンジン始動の場合に、給油前のアルコール濃度学習値に基づいて加熱手段４９によってアルコール燃料を加熱制御してエンジン始動する始動制御手段Ｓ１１５と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジン始動時にアルコール燃料を加熱制御するエンジンの始動制御装置に関する。

従来から、ガソリンにエタノールを混合したエタノール混合ガソリン（以下「アルコール燃料」という。）を使用可能な自動車（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｕｅｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）に用いるエンジン（以下「ＦＦエンジン」という。）が広く知られている（例えば、特許文献１）。

ＦＦエンジンに使用されるアルコール燃料は、エタノール含有率（以下「アルコール濃度」という。）が０％（ガソリンのみ）から１００％（エタノールのみ）の間にあり、例えばエタノール含有率が８５％の場合には「Ｅ８５燃料」というように呼ばれる。このようなアルコール燃料はアルコール濃度が高くなると低温で気化しにくくなるため、ＦＦエンジンでは低温での始動性能が悪化するという問題がある。

特許文献１に記載のＦＦエンジンは、燃料通路にアルコール濃度センサを備え、エンジン始動時にアルコール濃度に基づいてアルコール燃料を加熱し、アルコール燃料の気化を促進するので、低温でのＦＦエンジンの始動性能の悪化を抑制することができる。
特開平６−１０１５８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のＦＦエンジンでは、燃料通路にアルコール濃度センサを備えるために、燃料噴射弁から噴射されるアルコール燃料のアルコール濃度を検出することができない。そのため、アルコール燃料給油後のエンジン始動時に、燃料噴射弁からアルコール濃度センサの配置位置までの燃料通路内に給油前のアルコール燃料が残存しており、給油前後のアルコール濃度が異なる場合には、アルコール濃度センサによって検出したアルコール濃度に基づいてエンジン始動すると、エンジン始動性能が悪化するという問題がある。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、アルコール燃料が給油された場合であっても、エンジン始動性能の悪化を抑制できるエンジンの始動制御装置を提供することを目的とする。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。

本発明のエンジンの始動制御装置は、燃料タンク（４５）内のアルコール燃料が燃料配管（４２、４６、４８）を介して供給される燃料噴射弁（４１）と、燃料噴射弁（４１）に供給されるアルコール燃料を加熱する加熱手段（４９）と、エンジン運転中に燃料噴射弁（４１）から噴射されたアルコール燃料のアルコール濃度を推定し、そのアルコール濃度を学習値として更新するアルコール濃度学習手段（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）と、エンジン停止時に燃料タンク（４５）内に燃料が給油されたか否かを判定する給油判定手段（Ｓ１１２）と、給油後最初のエンジン始動の場合に、給油前のアルコール濃度学習値に基づいて加熱手段（４９）によってアルコール燃料を加熱制御してエンジン始動する始動制御手段（Ｓ１１５）と、を備える。

本発明によれば、給油後１回目のエンジン始動時には、燃料噴射弁から燃料配管の間に残留する給油前のアルコール燃料を考慮して、給油前のエンジン始動時に学習したアルコール濃度学習値に基づいてアルコール燃料を加熱制御するので、給油後のＦＦエンジン１００の始動性能の悪化を抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態のＦＦエンジンの概略構成図である。

ＦＦエンジン１００は、吸気ポート内にアルコール燃料を噴射するポート噴射式の多気筒エンジンであって車両前方に配置される。ＦＦエンジン１００は、図１に示すようにシリンダヘッド１に吸気ポート２と排気ポート３とを形成する。この吸気ポート２と排気ポート３は、燃焼室４と連通する。

吸気ポート２には、吸気マニホールド２１が接続する。そして、この吸気マニホールド２１には吸気通路２２が接続する。

吸気通路２２は、外部から取り入れた空気を、吸気マニホールド２１を介して吸気ポート２に流す。この吸気通路２２には、エアフローメータ２３と、スロットルバルブ２４とが吸気通路上流側から順次配置される。

エアフローメータ２３は、熱線式のエアフローメータである。このエアフローメータ２３は、燃焼室４に導入される吸気の吸気量を検出する。

スロットルバルブ２４は、エアフローメータ２３よりも下流側の吸気通路２２に設置される。スロットルバルブ２４は、吸気通路２２の吸気流通面積を変化させることで、燃焼室４に導入される吸気量を調整する。スロットルバルブ２４を通過した吸気は、吸気マニホールド２１を介してＦＦエンジン１００の各気筒に分配される。

上記した吸気マニホールド２１には、燃料噴射弁４１が設置される。この燃料噴射弁４１は、ＦＦエンジン１００の気筒毎に設けられる。燃料噴射弁４１は、エンジン運転状態に応じたアルコール燃料を吸気マニホールド内に噴射して混合気を形成する。

燃料噴射弁４１に供給されるアルコール燃料は、燃料タンク４５に貯蔵される。この燃料タンク４５は、車両後方に配置される。燃料タンク４５に貯蔵されたアルコール燃料は、燃料タンク内に設けられた燃料ポンプ４４から吐出される。吐出された燃料は、車両の床下に配置される床下パイプ４６を通って車両後方から前方に向けて流れ、デリバリパイプ４２に供給される。デリバリパイプ４２にはプレッシャレギュレータ４３が設けられる。プレッシャレギュレータ４３は、燃料ポンプ４４から圧送されたアルコール燃料を所定の圧力に調整する。プレッシャレギュレータ４３は、エンジンの吸入負圧と燃料圧力との差圧を一定にすべく、吸入負圧に対して燃料圧力が所定以上に高い場合には、アルコール燃料をリターンパイプ４７から燃料タンク４５に戻して燃料圧力を調整するものである。そして、プレッシャレギュレータ４３によって所定の圧力に調整されたアルコール燃料は、デリバリパイプ４２から燃料パイプ４８を通って燃料噴射弁４１に供給される。デリバリパイプ４２には、アルコール燃料を加熱する加熱装置４９が設けられる。加熱装置４９は、印加電圧に応じて発熱量を調節するように構成されており、デリバリパイプ４２を加熱することによってアルコール燃料を加熱する。

なお、上記した燃料タンク４５には、燃料タンク内に蓄えられたアルコール燃料量を検出する燃料レベルセンサ５１が設置される。

一方、排気ポート３には、排気マニホールド３１が接続する。排気マニホールド３１には、排気通路３２が接続する。排気通路３２には、三元触媒３３が配置される。三元触媒３３よりも上流側の排気通路３２には、空燃比センサ５２が設置される。空燃比センサ５２は、排気通路内を流れる排気中の酸素濃度を検出し、後述するコントローラ５０に出力する。

また、ＦＦエンジン１００は、吸気ポート２を開閉する吸気バルブ５と、排気ポート３を開閉する排気バルブ６とをシリンダヘッド１に備える。

吸気バルブ５は、図示しない吸気カムシャフトによって駆動される。吸気バルブ５が吸気ポート２を開くと、吸気ポート内に形成された混合気が燃焼室４に導入され、導入された混合気は燃焼室上部に設置された点火プラグ７によって点火されて爆発燃焼する。そして、シリンダヘッド１に設置された排気バルブ６が図示しない排気カムシャフトによって駆動され、排気バルブ６が排気ポート３を開くことで燃焼により生じた排気が排気ポート３に排出される。この排気は排気通路３２を流れ、三元触媒３３によって浄化されて外部に放出される。

ＦＦエンジン１００では、燃料噴射弁４１から噴射されるアルコール燃料のアルコール濃度を判定したり、アルコール燃料を加熱する加熱装置４９を制御したりするためにコントローラ５０を備える。コントローラ５０は、中央演算装置(ＣＰＵ)、読み出し専用メモリ(ＲＯＭ)、ランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)及び入出力インタフェース(Ｉ／Ｏインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。このコントローラ５０には、エアフローメータ２３や燃料レベルセンサ５１、空燃比センサ５２のほか、冷却水温度を検出する水温センサ５３やイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦを検出するイグニッションスイッチセンサ５４などのエンジン運転状態を検出するセンサからの出力信号が入力する。そして、コントローラ５０は、上記した各種センサからの検出信号に基づいてアルコール燃料のアルコール濃度を判定したり、加熱装置４９を制御したりする。

上記のように構成されるＦＦエンジン１００では、燃料噴射弁４１から噴射されたアルコール燃料のアルコール濃度を空燃比フィードバック補正量に基づいて検出し、そのアルコール濃度に基づいてエンジン始動時にアルコール燃料を加熱するか否かを判断する。

ところで、燃料通路に配置したアルコール濃度センサでアルコール濃度を検出する従来手法のＦＦエンジンでは、燃料噴射弁から噴射されるアルコール燃料のアルコール濃度を検出することができない。そのため、アルコール燃料給油後のエンジン始動時において、燃料噴射弁からアルコール濃度センサの配置位置までの燃料通路内に給油前のアルコール燃料が残存しており、給油前後のアルコール濃度が異なる場合には、給油後のアルコール燃料のアルコール濃度に基づいてエンジン始動すると、エンジン始動性能が悪化することがある。

そこで、本実施形態のＦＦエンジン１００では、エンジン停止中に燃料が給油された場合に、燃料噴射弁４１などに残存している給油前の燃料を考慮して、給油前に学習したアルコール濃度に基づいてアルコール燃料を加熱するか否かを判断してエンジン始動することで、ＦＦエンジン１００の始動性能を確保する。

ＦＦエンジン１００のコントローラ５０が実行する制御について、図２〜図７を参照して説明する。

図２は、アルコール燃料のアルコール濃度を検出する制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御は、ＦＦエンジン１００が停止するときに実施される。

ステップＳ１０１では、コントローラ５０は、エンジン停止前のアイドル運転時の空燃比フィードバック補正量を記憶する。ここで、空燃比フィードバック補正量は、空燃比センサ５２の検出値から求めることができる。

ステップＳ１０２では、コントローラ５０は、記憶した空燃比フィードバック補正量に基づいて、燃料噴射弁４１から噴射されたアルコール燃料のアルコール濃度ｄ_newを推定し、ステップＳ１０３に移る。つまり、所定空燃比となるように燃料噴射量などを調節してフィードバック制御している場合に、フィードバック補正時の補正量に応じて、燃料噴射弁４１から噴射されているアルコール燃料のアルコール濃度ｄ_newを推定するのである。

ステップＳ１０３では、コントローラ５０は、ステップＳ１０２で推定したアルコール濃度ｄ_newを学習し、アルコール濃度学習値ｄ_learnとして記憶し、処理を終了する。

上記の通り、本実施形態のＦＦエンジン１００では、ＦＦエンジン１００が停止する度に、エンジン停止前のアイドル運転時のフィードバック補正量に基づいてアルコール濃度ｄ_newを推定し、そのアルコール濃度ｄ_newを学習値ｄ_learnとして更新する。

このように構成されるＦＦエンジン１００では、エンジン停止中に燃料が給油された場合に、図３に示すフローチャートに従ってＦＦエンジン１００を始動する。

図３は、エンジン始動時にコントローラ５０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御は、エンジン停止中に一定周期、例えば１０ミリ秒周期で実施される。

ステップＳ１１１では、コントローラ５０は、イグニッションスイッチセンサ５４からの出力信号に基づいてエンジン始動要求があるか否かを判定する。

イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わった場合には、エンジン始動要求があると判定し、ステップＳ１１２に移る。それ以外の場合には、エンジン始動要求がないと判定して処理を終了する。

なお、エンジン停止中に運転者が車両に乗り込むときのドア開状態を検出し、ドア開を検出した場合にはＦＦエンジン１００が始動される可能性があると判断して、ステップＳ１１２に移るようにしてもよい。

ステップＳ１１２では、コントローラ５０は、燃料レベルセンサ５１によって検出される燃料タンク内のアルコール燃料の燃料量に基づいて、エンジン停止中にアルコール燃料が給油されたか否かを判定する。

ＦＦエンジン１００が停止した後再始動するときの燃料タンク内の燃料量とエンジン停止前の燃料タンク内の燃料量との偏差が所定値よりも小さい場合には、エンジン停止中にアルコール燃料が給油されていないと判定して、ステップＳ１１３に移る。それ以外の場合には、エンジン停止中にアルコール燃料が給油されたと判定して、ステップＳ１１４に移る。

ステップＳ１１３では、コントローラ５０は通常始動制御を実行して、処理を終了する。この通常始動制御の詳細については、図４を参照して後述する。

ステップＳ１１４では、コントローラ５０は、給油されてから最初のエンジン始動であるか否かを判定する。これは給油後の始動回数をイグニッションスイッチセンサ５４からの出力信号に基づいてカウントすることで判定することができ、後述する燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₀（第１所定値）よりも大きくなったときにゼロにリセットされる。

そして、給油されてから最初のエンジン始動である場合には、ステップＳ１１５に移る。これに対して、給油後２回目以降のエンジン始動である場合には、ステップＳ１１６に移る。

ステップＳ１１５では、コントローラ５０は初回始動制御を実行する。この初回始動制御の詳細については、図６を参照して後述する。

ステップＳ１１６では、コントローラ５０は初回以降始動制御を実行する。この初回以降始動制御の詳細については、図７を参照して後述する。

図４は、コントローラ５０が実行する通常運転制御を示すフローチャートである。

エンジン停止中に給油されていない場合のエンジン始動時には、図４に示すように通常運転制御が実施される。

ステップＳ１１３では、コントローラ５０は、ＦＦエンジン１００が停止するときに学習したアルコール濃度学習値ｄ_learnと、水温センサ５３から検出される現在の冷却水温度Ｔとに基づいて、アルコール燃料を加熱装置４９によって加熱する必要があるか否かを判断する。この判断は、例えば図５に示すマップに基づいて行う。

図５は、アルコール濃度と冷却水温度とによって定まるアルコール燃料の加熱領域を示すマップである。図５の領域Ｒが、アルコール燃料を加熱する必要がある加熱領域である。アルコール濃度が高くなるほどアルコール燃料は気化しにくくなるので、領域Ｒに示すように冷却水温度が高くなってもエンジン始動時にアルコール燃料の加熱が必要となる。

そして、アルコール燃料を加熱する必要があると判断した場合には、ステップＳ１３２に移る。これに対して、アルコール燃料を加熱する必要がないと判断した場合には、ステップＳ１３３に移る。

ステップＳ１３２では、コントローラ５０は、加熱装置４９によってアルコール燃料を所定温度Ｔａまで加熱し、ステップＳ１３３に移る。このようにアルコール燃料を所定温度Ｔａまで加熱することで、燃料噴射時のアルコール燃料の気化を促進することができる。なお、所定温度Ｔａは、アルコール濃度によらず一定として設定してもよいが、アルコール濃度が高くなるほど高温となるように設定してもよい。

ステップＳ１３３では、コントローラ５０は、燃料噴射弁４１からアルコール燃料を噴射して、ＦＦエンジン１００を始動する。

次に、初回始動制御について、図６を参照して説明する。図６は、コントローラ５０が実行する初回始動制御を示すフローチャートである。

エンジン停止中に給油された後最初のエンジン始動時に、図６に示すように初回始動制御が実施される。

ステップＳ１５１では、コントローラ５０は、給油前のエンジン停止時に学習したアルコール濃度学習値ｄ_learnと、水温センサ５３から検出される現在の冷却水温度Ｔとに基づいて、アルコール燃料を加熱装置４９によって加熱する必要があるか否かを判定する。なお、ステップＳ１５１の判定は、上述したステップＳ１３１と同様であるので（図４参照）、詳細な説明は省略する。

給油直後などにエンジン始動する場合には、給油前のアルコール燃料のアルコール濃度と異なるアルコール燃料が給油されたとしても、燃料噴射弁４１や燃料パイプ４８などには給油前の燃料が残留している。そのため、給油された後の１回目のエンジン始動時には、給油前のエンジン停止時に学習したアルコール濃度学習値ｄ_learnに基づいてアルコール燃料を加熱する必要があるか否かを判定するのである。

そして、アルコール燃料を加熱する必要があると判定した場合にはステップＳ１５２に移る。それ以外の場合には、ステップＳ１５２でアルコール燃料を加熱することなく、ステップＳ１５３に移る。

ステップＳ１５２では、コントローラ５０は、加熱装置４９によってアルコール燃料を所定温度Ｔａまで加熱し、ステップＳ１５３に移る。この所定温度Ｔａは、ステップＳ１３２と同様の値であって、アルコール濃度によらず一定として設定してもよいし、アルコール濃度が高くなるほど高温となるように設定してもよい。

ステップＳ１５３では、コントローラ５０は、燃料噴射弁４１からアルコール燃料を噴射して、ＦＦエンジン１００を始動し、ステップＳ１５４に移る。

そして、ステップＳ１５４では、コントローラ５０は、給油後のエンジン運転中に消費された燃料量を積算して燃料消費量Ｓを算出する。この燃料消費量Ｓは、後述する初回以降始動制御において使用される。

ここで、燃料消費量Ｓは、燃料噴射弁４１の燃料噴射パルス幅とエンジン回転速度とを掛けた値に基づいて算出することができる。なお、燃料消費量Ｓは、エアフローメータ２３によって検出された吸気量をその時の空燃比で割った値に基づいて算出するようにしてもよい。

上記の通り、給油後１回目のエンジン始動時は、燃料噴射弁４１などに残存している給油前の燃料を考慮して、給油前のエンジン停止時に学習したアルコール濃度学習値ｄ_learnに基づいてアルコール燃料の加熱判定を行い、ＦＦエンジン１００を始動する。このようにエンジン始動をした後に再びＦＦエンジン１００が停止すると、図２でも示したようにアルコール濃度ｄ_newが判定され、アルコール濃度学習値ｄ_learnが更新される。

ここで、給油後１回目のエンジン始動時に給油前のアルコール燃料を全て使い切らずに、燃料噴射弁近傍に給油後の燃料が到達した状態で停止した場合について考える。この場合に、アルコール燃料の温度が低く、給油前後でアルコール燃料のアルコール濃度が異なるとときには、給油前の燃料と給油後の燃料との間に燃料界面が形成される。そうするとエンジン始動時や始動後にアルコール燃料のアルコール濃度が急変するので、給油前の燃料のアルコール濃度学習値ｄ_learnに基づいてエンジン始動したのでは始動性能が悪化したりトルクショックを生じたりすることがある。

そこで、給油後２回目以降のエンジン始動では、アルコール燃料が給油されてからの燃料消費量に基づいてアルコール燃料の加熱制御を実行する。

この給油後２回目以降のエンジン始動時に実施される初回以降始動制御について、図７を参照して説明する。図７は、コントローラ５０が実行する初回以降始動制御を示すフローチャートである。

ステップＳ１６１では、コントローラ５０は、給油後にアルコール濃度学習値ｄ_learnが更新されたときの燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₀（第１所定値）よりも大きいか否かを判定する。ここで、基準となる所定値Ｓ₀は、燃料噴射弁４１、燃料パイプ４８、デリバリパイプ４２や床下パイプ４６などの容量から決定されるものであって、例えば各容量の和に基づいて設定される。

そして、燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₀よりも大きい場合には、燃料噴射弁４１などに残留していた給油前のアルコール燃料が全て消費された後に、給油後のアルコール燃料のアルコール濃度が判定されてアルコール濃度学習値ｄ_learnが更新されたとして、ステップＳ１６２に移る。これに対して、燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₀よりも小さい場合には、給油前のアルコール燃料が全て使い切られていないと判定して、ステップＳ１６６に移る。

ステップＳ１６２では、コントローラ５０は、給油後に更新されたアルコール濃度学習値ｄ_learnと、水温センサ５３から検出される現在の冷却水温度Ｔとに基づいて、アルコール燃料を加熱する必要があるか否かを判断する。なお、ステップＳ１６２の判定は、上述したステップＳ１３１と同様である（図４参照）。

そして、アルコール燃料を加熱する必要があると判定した場合にはステップＳ１６２に移り、それ以外の場合にはステップＳ１６４に移る。

ステップＳ１６３では、コントローラ５０は、加熱装置４９によってアルコール燃料を所定温度Ｔａまで加熱し、ステップＳ１６４に移る。この所定温度Ｔａは、ステップＳ１３２と同様の値であって、アルコール濃度によらず一定として設定してもよいし、アルコール濃度が高くなるほど高温となるように設定してもよい。

ステップＳ１６４では、コントローラ５０は、燃料噴射弁４１からアルコール燃料を噴射して、ＦＦエンジン１００を始動し、ステップＳ１６５に移る。

ステップＳ１６５では、コントローラ５０は、ステップＳ１６４でのエンジン始動後、燃料消費量Ｓを前回始動時から引続き演算して処理を終了する。

なお、ステップＳ１６１において燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₀よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ１６５での演算を行わず、燃料消費量Ｓはリセットされる。このように燃料消費量Ｓがリセットされた後は、次にアルコール燃料が給油されるまで通常始動制御に基づいてエンジン始動される。

一方、燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₀よりも小さく、給油前のアルコール燃料が全て使い切られていない場合には（Ｓ１６１でＮｏ）、ステップＳ１６６に移る。

ステップＳ１６６では、コントローラ５０は、水温センサ５３の検出値から算出される冷却水温度Ｔが所定温度Ｔ₀よりも大きいか否かを判定する。この所定温度Ｔ₀は、最も気化しにくいＥ１００燃料でも加熱することなくエンジン始動することができるエンジン温度に基づいて設定される（図５参照）。

そして、冷却水温度Ｔが所定温度Ｔ₀よりも大きい場合には、アルコール燃料の温度も高く、給油前後のアルコール燃料のアルコール濃度が異なる場合であっても、燃料界面が形成されにくいと判定し、アルコール燃料を加熱することなくステップＳ１６４に移る。これに対して、冷却水温度Ｔが所定温度Ｔ₀よりも小さい場合には、燃料界面が形成される可能性があると判定し、ステップＳ１６７に移る。

ステップＳ１６７では、コントローラ５０は、給油後のアルコール燃料が燃料噴射弁近傍まで到達しているかを、燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₁（第２所定値）よりも小さいか否かに基づいて判定する。ここで、所定値Ｓ₁は、燃料噴射弁４１、燃料パイプ４８、デリバリパイプ４２や床下パイプ４６などの容量の和に基づいて設定され、ステップＳ１６１での所定値Ｓ₀よりも小さな値である。

そして、燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₁よりも小さい場合には、給油後のアルコール燃料は燃料噴射弁近傍まで到達していないと判定し、ステップＳ１６８に移る。これに対して、燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₁よりも大きい場合には、給油後のアルコール燃料が燃料噴射弁近傍まで到達していると判定し、ステップＳ１６９に移る。

ステップＳ１６８では、コントローラ５０は、アルコール燃料がＥ１００燃料であるとして、加熱装置４９によってアルコール燃料を所定温度Ｔａまで加熱する。

このようにアルコール燃料を加熱するのは、エンジン始動性能を確保するとともに、エンジン始動後のトルクショックを抑制するためである。つまり、アルコール燃料を所定温度Ｔａまで加熱することで、アルコール燃料加熱時に生じる対流によってアルコール燃料を攪拌して給油前後のアルコール燃料を混合する。これにより、燃料界面を無くすことができ、エンジン始動後のトルクショックが抑制されるのである。

ステップＳ１６９では、コントローラ５０は、加熱装置４９によってアルコール燃料を所定温度Ｔｂまで加熱する。ここで、所定温度Ｔｂは、ステップＳ１６８における所定温度Ｔａよりも高温に設定される。

加熱装置４９は燃料噴射弁４１から離れたデリバリパイプ４２に設置されるため、給油後のアルコール燃料が燃料噴射弁近傍まで到達している場合には、アルコール燃料を所定温度Ｔａよりも高い所定温度Ｔｂまで加熱することで、燃料噴射弁近傍での燃料界面の形成を抑え、エンジン始動性能を確保するとともに始動後のトルクショックを抑制する。

上記の通り説明した初回以降始動制御の具体的な加熱判定結果の例を参考として図８に示す。図８は、図７の内容を具体的に示した一例である。

以上により、本実施形態では下記の効果を得ることができる。

ＦＦエンジン１００では、エンジン停止毎に空燃比のフィードバック補正量に基づいて燃料噴射弁４１から噴射されたアルコール燃料のアルコール濃度を推定して学習値を更新する。そして、給油後１回目のエンジン始動時には、燃料噴射弁４１から床下パイプ４６の間に残留する給油前のアルコール燃料を考慮して、給油前のエンジン始動時に学習したアルコール濃度学習値ｄ_learnと、そのときの冷却水温度Ｔとに基づいてアルコール燃料の加熱要否を判定するため、給油後のＦＦエンジン１００の始動性能の悪化を抑制することができる。

また、給油後２回目以降のエンジン始動には、燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₀よりも大きく、アルコール濃度を学習したときに燃料噴射弁内が給油後のアルコール燃料に完全に置換されていると判定した場合に、アルコール濃度学習値ｄ_learnと冷却水温度Ｔとに基づいてアルコール燃料の加熱要否を判定するので、エンジン始動性能の悪化を抑制できる。

さらに、燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₀よりも小さく、給油前の燃料が全て使い切られていない場合には、エンジン始動時や始動後にアルコール濃度が急変してしまうことがあるが、冷却水温度Ｔが所定温度Ｔ₀よりも小さい場合にのみアルコール燃料がＥ１００燃料であるとして所定温度Ｔａまで加熱して、給油前後の燃料を撹拌して混合するので、ＦＦエンジン１００の始動性能を確保することができるとともにエンジン始動後のトルクショックを抑制できる。ここで、燃料消費量Ｓが所定値Ｓ₁よりも大きく、燃料界面が燃料噴射弁近傍にある場合には、アルコール燃料を所定温度Ｔａよりも高い所定温度Ｔｂまで加熱するため、加熱装置４９が燃料噴射弁４１から離れた位置に設置されている場合であっても、給油前後の燃料を撹拌して混合することができ、ＦＦエンジン１００の始動性能を確保することができるとともにエンジン始動後のトルクショックを抑制できる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、デリバリパイプ４２にアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサを備え、通常始動制御時にはアルコール濃度センサによって検出されたアルコール濃度に基づいてアルコール燃料の加熱判定を行うようにしてもよい。この場合でも、初回始動制御や初回以降始動制御では、空燃比センサの検値から算出したアルコール濃度に基づいてアルコール燃料の加熱制御を行うので、本実施形態と同様の効果を得ることができる。アルコールセンサを備えた場合の初回以降始動制御の具体的な加熱判定結果の一例を図９に示すが、アルコール濃度センサの検出値から算出したアルコール濃度と空燃比センサの検出値から算出したアルコール濃度とが異なっていても、初回以降始動制御では空燃比センサの検出値から算出したアルコール濃度に基づいてアルコール燃料の加熱制御を行うので、最終的な加熱判断は図８と同様となる。

また、ステップＳ１６８、Ｓ１６９では、加熱装置４９によって所定温度までアルコール燃料を加熱するようにしたが、アルコール燃料温度と加熱装置温度の温度差が所定値となるように所定期間、加熱装置４９を制御するようにしてもよい。

ＦＦエンジンの概略構成図である。 アルコール濃度を検出する制御ルーチンを示すフローチャートである。 エンジン始動時に実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。 通常運転制御を示すフローチャートである。 アルコール燃料の加熱領域を示すマップである。 初回始動制御を示すフローチャートである。 初回以降始動制御を示すフローチャートである。 初回以降始動制御の具体的な加熱判定結果を示す図である。 初回以降始動制御の具体的な加熱判定結果を示す図である。

符号の説明

１００ ＦＦエンジン
２３ エアフローメータ
２４ スロットルバルブ
４１ 燃料噴射弁
４２ デリバリパイプ（燃料配管）
４５ 燃料タンク
４６ 床下パイプ（燃料配管）
４８ 燃料パイプ（燃料配管）
４９ 加熱装置（加熱手段）
５０ コントローラ
５１ 燃料レベルセンサ
５２ 空燃比センサ
５３ 水温センサ
５４ イグニッションスイッチセンサ
ステップＳ１０１〜Ｓ１０３ アルコール濃度学習手段
ステップＳ１１２ 給油判定手段
ステップＳ１１５、Ｓ１１６ 始動制御手段
ステップＳ１５４、Ｓ１６５ 燃料消費量算出手段

Claims (12)

1. 燃料タンク内のアルコール燃料が燃料配管を介して供給される燃料噴射弁と、
   前記燃料噴射弁に供給されるアルコール燃料を加熱する加熱手段と、
   エンジン運転中に前記燃料噴射弁から噴射されたアルコール燃料のアルコール濃度を推定し、そのアルコール濃度を学習値として更新するアルコール濃度学習手段と、
   エンジン停止時に前記燃料タンク内に燃料が給油されたか否かを判定する給油判定手段と、
   給油後最初のエンジン始動の場合に、給油前のアルコール濃度学習値に基づいて前記加熱手段によってアルコール燃料を加熱制御してエンジン始動する始動制御手段と、
   を備えるエンジンの始動制御装置。
2. 給油後のエンジン運転中に消費された燃料の燃料消費量を算出する燃料消費量算出手段を備え、
   前記始動制御手段は、給油後２回目以降のエンジン始動の場合には、学習値更新時における燃料消費量が第１所定値よりも大きいときに、更新したアルコール濃度学習値に基づいてアルコール燃料を加熱制御してエンジン始動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動制御装置。
3. 前記第１所定値は、前記燃料噴射弁から前記燃料配管の間に残留する給油前の燃料が消費され、前記燃料噴射弁から前記燃料配管の間の燃料が給油後の燃料に置換されるときの燃料消費量に基づいて設定される、
   ことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの始動制御装置。
4. 前記始動制御手段は、給油後２回目以降のエンジン始動の場合には、学習値更新時における燃料消費量が第２所定値よりも小さいときに、アルコール濃度が１００％であるとしてアルコール燃料を加熱制御してエンジン始動する、
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のエンジンの始動制御装置。
5. 前記始動制御手段は、給油後２回目以降のエンジン始動の場合には、学習値更新時における燃料消費量が第２所定値よりも大きいときに、アルコール濃度が１００％であるときよりも高い温度までアルコール燃料を加熱制御してエンジン始動する、
   ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一つに記載のエンジンの始動制御装置。
6. 前記第２所定値は、前記第１所定値よりも小さい値であって、前記燃料噴射弁から前記燃料配管の間に残留する給油前の燃料が消費され、前記燃料噴射弁近傍に給油後の燃料が到達するときの燃料消費量に基づいて設定される、
   ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のエンジンの始動制御装置。
7. 前記燃料消費量算出手段は、燃料噴射弁の燃料噴射パルス幅とエンジン回転速度との積に基づいて燃料消費量を算出する、
   ことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一つに記載のエンジンの始動制御装置。
8. 前記燃料消費量算出手段は、吸気量を空燃比で割った値に基づいて燃料消費量を算出する、
   ことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一つに記載のエンジンの始動制御装置。
9. 前記始動制御手段は、アルコール濃度学習値とエンジン始動時の冷却水温度とに基づいてアルコール燃料の加熱判定を行い、加熱が必要である場合にアルコール燃料を所定温度まで加熱する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一つに記載のエンジンの始動制御装置。
10. 前記所定温度は、アルコール濃度が高くなるほど高温に設定される、
    ことを特徴とする請求項９に記載のエンジンの始動制御装置。
11. 前記始動制御手段は、エンジン始動時の冷却水温度が、アルコール濃度によらずアルコール燃料の気化特性が低下しない温度よりも大きい場合には、アルコール燃料を加熱することなくエンジン始動する、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載のエンジンの始動制御装置。
12. 前記アルコール濃度学習手段は、エンジン停止前のアイドル運転時の空燃比のフィードバック補正量に基づいてアルコール燃料のアルコール濃度を推定して学習する、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載のエンジンの始動制御装置。

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