JPH0526087A - Ｆｆｖ用エンジンの始動制御方法及び始動補助装置 - Google Patents

Ｆｆｖ用エンジンの始動制御方法及び始動補助装置

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JPH0526087A
JPH0526087A JP3179939A JP17993991A JPH0526087A JP H0526087 A JPH0526087 A JP H0526087A JP 3179939 A JP3179939 A JP 3179939A JP 17993991 A JP17993991 A JP 17993991A JP H0526087 A JPH0526087 A JP H0526087A
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engine
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time
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陽一 斎藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン始動時に緻密な制御を実現して適切
な空燃比に保つとともに、低温時における燃料の気化を
効果的に促進し、円滑且つ速やかにエンジンを始動させ
る。 【構成】 冷却水温ＴW が設定水温ＲＣＨＥTWより低い
場合、燃料の循環によりアルコール濃度分布が均一化す
るまで設定時間Ｔ1の経過を待ち(S108）、その後、アル
コール濃度Ｍをパラメータとして始動可能判定水温ＴWM
ETを設定し(S110)、この始動可能判定水温ＴWMETと冷却
水温ＴW とを比較して始動判定を行なう(S111)。そし
て、ＴW ≦ＴWMETの場合、始動不能と判定して燃料噴射
前に予め設定した時間、ヒータに通電し、ＴW ＞ＴWMET
の場合、始動可能と判定して冷却水温ＴWが暖機完了温
度より低いときヒータに予め通電することなく燃料を噴
射させると共に、燃料噴射開始時からエンジン温度が所
定の値に達するまでの間ヒータに通電し、冷却水温が暖
機完了温度以上のときには、ヒータを非通電状態とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、始動性を向上したＦＦ
Ｖ用エンジンの始動制御方法及び始動補助装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近では、燃料事情の悪化、排気清浄化
の要請などにより、例えば特開昭６４−６９７６８号公
報に開示されているように、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る。
【０００３】このシステムを搭載した自動車などの車輌
（ＦＦＶ；Flexible Fuel Vehicle）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
化する。
【０００４】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、アルコール濃度
が変化すると、温度条件によって始動特性が大幅に変化
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。
【０００５】これに対処するに、始動補助装置としての
ヒータあるいは加熱素子など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５７−５２６６５号公報には、アルコール
濃度センサの出力により、吸気通路を加熱する加熱装置
を制御し、アルコール濃度が基準値以上にあるとき上記
加熱装置の発熱量を増大する技術が開示されており、ま
た、特開昭５５−３５１７９号公報には、主、副両吸気
通路へ流れる混合気の分配を制御する分配弁を設けると
ともに、副吸気通路内に発熱素子を設け冷態始動時に副
吸気通路に集まる液滴燃料を気化する技術が開示されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ン始動時には、加熱手段により燃料の気化を促進すると
ともに、エンジンの燃焼室温度を上昇させる必要があ
り、このため、従来、燃料の始動後増量補正などが必要
となり、この始動後燃料増量は、排気エミッショ悪化、
燃費悪化を招いていた。
【０００７】さらに、エンジン始動時には、燃料の気筒
内あるいはインテークマニホルド内の燃料残留成分によ
り不快な初爆を招くことがあり、始動から通常運転状態
への円滑な移行の妨げとなることがあった。
【０００８】また、低温時には、燃料タンク内あるいは
配管内でアルコールとガソリンとが分離し易く、アルコ
ール濃度分布が不均一となって、アルコール濃度センサ
の出力に基づく始動時制御が不正確なものとなるおそれ
がある。
【０００９】さらに、ヒータなどの加熱手段により燃料
の気化を促進する際には、ヒータなどの加熱手段の取付
け位置いかんによっては、全ての燃料が気化されるとは
限らず、エンジンの吸気ポート内壁面への付着、及び、
この付着燃料の蒸発により空燃比が不適切となって、始
動不良、燃費悪化を招くおそれがある。
【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、エンジン始動時に緻密な制御を実現して適切な空燃
比に保つとともに、低温時における燃料の気化を効果的
に促進し、円滑且つ速やかにエンジンを始動させること
のできるＦＦＶ用エンジンの始動制御方法及び始動補助
装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明によるＦＦＶ
用エンジンの始動制御方法は、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する手順と、上記始動
可能判定温度とエンジン温度とを比較し、エンジンが始
動可能か否かを判定する手順と、上記判定する手順で始
動不能と判定したとき、燃料噴射前に予め設定した時
間、燃料の気化を促進するための加熱手段に通電する手
順と、上記判定する手順で始動可能と判定したとき、エ
ンジン温度と暖機完了温度とを比較する手順と、上記比
較する手順での比較結果、エンジン温度が暖機完了温度
より低いとき、上記加熱手段に予め通電することなく燃
料を噴射させると共に、燃料噴射開始時からエンジン温
度が所定の値に達するまでの間、上記加熱手段に通電す
る手順と、上記比較する手順での比較結果、エンジン温
度が暖機完了温度以上のとき、上記加熱手段を非通電状
態とする手順とを備えている。
【００１２】また、第２の発明によるＦＦＶ用エンジン
の始動制御方法は、エンジン始動時、所定時間スタータ
モータの駆動を禁止すると共に、燃料ポンプを駆動して
燃料タンク内の燃料をプレッシャレギュレータに圧送
し、このプレッシャレギュレータから上記燃料タンクに
リターンする循環燃料により、燃料のアルコール濃度分
布を均一化する。
【００１３】また、第３の発明によるＦＦＶ用エンジン
の始動制御方法は、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する手順と、上記始動可能判定温
度とエンジン温度とを比較し、エンジンが始動可能か否
かを判定する手順と、上記判定する手順で始動不能と判
定したとき、燃料噴射を禁止して所定時間エンジンをク
ランキングさせる手順とを備えている。
【００１４】また、第４の発明によるＦＦＶ用エンジン
の始動制御方法は、エンジン温度に応じた固定点火時間
を設定する手順と、エンジン始動時に、上記固定点火時
間が経過する間、点火時期を一定のタイミングに固定す
る手順とを備えている。
【００１５】また、第５の発明によるＦＦＶ用エンジン
の始動制御方法は、エンジン始動時に燃料の気化を促進
するための加熱手段へ通電したとき、噴射燃料の吸気ポ
ート内壁面付着率と、１気筒における吸気行程と次の吸
気行程間の吸気ポート内燃料蒸発率とを、一定の値に固
定する。
【００１６】また、第６の発明によるＦＦＶ用エンジン
の始動制御方法は、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する手順と、上記始動可能判定温
度とエンジン温度とを比較し、エンジンが始動可能か否
かを判定する手順と、上記判定する手順で始動不能と判
定したとき、燃料噴射及び点火を禁止するとともに燃料
の気化を促進するための加熱手段に通電してエンジンを
クランキングさせ、予め設定した時間が経過した後、燃
料噴射及び点火を許可する手順とを備えている。
【００１７】また、第７の発明によるＦＦＶ用エンジン
の始動補助装置は、各気筒に配設したインジェクタに対
向し、このインジェクタからの噴射燃料を受けて気化さ
せるヒータと、このヒータを一体的に組込んだ取付け部
とからなるヒータユニットを、各気筒毎にシリンダヘッ
ドとインテークマニホルドとの間に装着したものであ
る。
【００１８】
【作用】第１の発明によるＦＦＶ用エンジンの始動制御
方法では、まず、燃料のアルコール濃度に基づいて始動
可能判定温度が設定され、この始動可能判定温度とエン
ジン温度とが比較され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、燃料噴射
前に予め設定した時間、燃料の気化を促進するための加
熱手段が通電され、一方、始動可能と判定されると、エ
ンジン温度と暖機完了温度とが比較される。比較の結
果、エンジン温度が暖機完了温度より低いときには、上
記加熱手段に予め通電することなく燃料が噴射され、そ
の後、エンジン温度が所定の値に達するまでの間、上記
加熱手段が通電される。また、エンジン温度が暖機完了
温度以上のときには、上記加熱手段は非通電状態とされ
る。
【００１９】第２の発明によるＦＦＶ用エンジンの始動
制御方法では、エンジン始動時に、所定時間スタータモ
ータの駆動が禁止され、燃料ポンプが駆動されて燃料タ
ンク内の燃料がプレッシャレギュレータに圧送される。
すると、圧送された燃料が上記プレッシャレギュレータ
を経て上記燃料タンクへリターンし、燃料が循環されて
攪拌される。その結果、燃料のアルコール濃度分布が均
一化される。
【００２０】第３の発明によるＦＦＶ用エンジンの始動
制御方法では、燃料のアルコール濃度に基づいて始動可
能判定温度が設定され、この始動可能判定温度とエンジ
ン温度とが比較され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、燃料噴射が
禁止されたまま、所定時間エンジンがクランキングされ
る。
【００２１】第４の発明によるＦＦＶ用エンジンの始動
制御方法では、エンジン始動時、点火時期が一定のタイ
ミングに固定され、エンジン温度に応じて設定された固
定点火時間が経過する間、保持される。
【００２２】第５の発明によるＦＦＶ用エンジンの始動
制御方法では、エンジン始動時に燃料の気化を促進する
ための加熱手段が通電されたとき、噴射燃料の吸気ポー
ト内壁面付着率と、１気筒における吸気行程と次の吸気
行程間の吸気ポート内燃料蒸発率とが、一定の値に固定
される。
【００２３】第６の発明によるＦＦＶ用エンジンの始動
制御方法では、燃料のアルコール濃度に基づいて始動可
能判定温度が設定され、この始動可能判定温度とエンジ
ン温度とが比較され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、燃料噴射及
び点火が禁止されるとともに燃料の気化を促進するため
の加熱手段が通電され、エンジンがクランキングされ
る。その後、予め設定した時間が経過すると燃料噴射及
び点火が許可され、加熱手段により噴射燃料の気化が促
進されてエンジンに供給され、点火が行なわれる。
【００２４】第７の発明によるＦＦＶ用エンジンの始動
補助装置では、各気筒に配設したインジェクタに対向す
るヒータと、このヒータを一体的に組込んだ取付け部と
からなるヒータユニットが、シリンダヘッドとインテー
クマニホルドとの間に各気筒毎に装着され、インジェク
タからの噴射燃料が気化される。
【００２５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図面は本発明の一実施例を示し、図１〜図４は始
動時制御手順を示すフローチャート、図５はエンジン制
御系の概略図、図６はヒータ取付け部の詳細図、図７は
図６のＡ−Ａ断面図、図８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９はクランクロータとクラ
ンク角センサの正面図、図１０はカムロータとカム角セ
ンサの正面図、図１１は制御装置の回路構成図、図１２
は始動可能領域と始動不能領域とを示す説明図、図１３
は始動可能判定水温マップの概念図、図１４はヒータの
特性図、図１５はヒータ加熱完了判定電力マップの概念
図、図１６は固定点火時間マップの概念図、図１７はス
タータモータの制御手順を示すフローチャート、図１８
は気筒判別、エンジン回転数算出手順を示すフローチャ
ート、図１９〜図２１は燃料噴射量、点火時期設定手順
を示すフローチャート、図２２は目標空燃比マップの概
念図、図２３は壁面付着率マップの概念図、図２４は燃
料蒸発率マップの概念図、図２５は基本点火時期マップ
の概念図、図２６は噴射開始クランク角度マップの概念
図、図２７は点火制御手順を示すフローチャート、図２
８は燃料噴射制御手順を示すフローチャート、図２９は
燃料噴射及び点火のタイムチャートである。
【００２６】［エンジン制御系の構成］図５において、
符号１はＦＦＶ用エンジン（図においては水平対向４気
筒型エンジン）であり、このエンジン１のシリンダヘッ
ド２に吸気ポート２ａと排気ポート２ｂが形成されてい
る。上記吸気ポート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チャンバ５が連通され、こ
のスロットルチャンバ５の上流に吸気管６を介してエア
クリーナ７が取付けられている。
【００２７】一方、上記排気ポート２ｂにエキゾースト
マニホルド８を介して排気管９が連通され、この排気管
９に触媒コンバータ１０が介装されている。また、上記
スロットルチャンバ５にスロットルバルブ５ａが設けら
れ、上記スロットルチャンバ５の直上流の上記吸気管６
にインタークーラ１１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
１２が介装されている。
【００２８】また、上記レゾネータチャンバ１２と上記
エアチャンバ４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１３
に、エンジン回転数を制御動作するアクチュエータとし
てのアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣＶ）
１４が介装され、さらに、このＩＳＣＶ１４直下流側
に、吸気圧が負圧のとき開弁するチェックバルブ１４ａ
が介装されている。
【００２９】このＩＳＣＶ１４は、例えば、デューティ
ソレノイドによって駆動されるロータリバルブなどから
なり、上記ＩＳＣＶ１４の駆動信号のデューティ比によ
って定まるバルブ開度によりバイパス通路１３の空気量
が増減され、アイドル回転数が制御される。尚、本実施
例では、デューティ比が大きくなると上記ＩＳＣＶ１４
のバルブ開度が大きくなる。
【００３０】また、符号１５は過給機の一例としてのタ
ーボチャージャであり、このターボチャージャ１５のタ
ービンホイール１５ａが上記排気管９に介装したタービ
ンハウジング１５ｂに収納され、一方、このタービンホ
イール１５ａにタービンシャフト１５ｃを介して連結す
るコンプレッサホイール１５ｄが上記吸気管６の上記レ
ゾネータチャンバ１２の下流側に介装したコンプレッサ
ハウジング１５ｅに収納されている。
【００３１】また、上記タービンハウジング１５ｂの流
入口にウエストゲートバルブ１６が介装され、このウエ
ストゲートバルブ１６に連設するレバー１７がダイヤフ
ラムアクチュエータ１８のダイヤフラム１８ａにロッド
１９を介して連設されている。さらに、上記ダイヤフラ
ムアクチュエータ１８の圧力室１８ｂが上記ターボチャ
ージャ１５下流側の上記吸気管６に圧力通路２０を介し
て連通され、この圧力通路２０の中途に、過給圧制御用
アクチュエータの一例としてのデューティソレノイドバ
ルブ２１が介装され、このデューティソレノイドバルブ
２１の弁体２１ａが上記レゾネータチャンバ１２に連通
する減圧通路２２の吐出口に対設されている。
【００３２】上記デューティソレノイドバルブ２１は、
後述する制御装置（ＥＣＵ）４１から供給されるデュー
ティ信号によって制御され、ダイヤフラムアクチュエー
タ１８の圧力室１８ｂに供給される圧力を調圧し、圧力
室１８ｂ内圧力と、ダイヤフラムアクチュエータ１８の
ダイヤフラム１８ａを後退方向へ常時付勢しロッド１
９、レバー１７を介してウエストゲートバルブ１６を閉
方向に付勢するダイヤフラムスプリング１８ｃとのバラ
ンスでウエストゲートバルブ１６によるタービンハウジ
ング１５ｂの流入口の開口面積を制御することで最大過
給圧を制御する。尚、本実施例ではデューティ信号のデ
ューティ比が増大するほど、デューティソレノイドバル
ブ２１の弁体２１ａによる減圧通路２２の単位時間当り
の開口時間が増大し、ダイヤフラムアクチュエータ１８
の圧力室１８ｂに供給されるコンプレッサホイール１５
ｄ下流の正圧のリーク量が増大されるため、相対的にウ
エストゲートバルブ１６が開き始める過給圧が上昇し、
ターボチャージャ１５による最大過給圧が上昇される。
【００３３】また、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、始動補助装置としての吸気ポ
ートヒータユニット２３が設けられるとともに、この吸
気ポートヒータユニット２３に対向する上記吸気ポート
２ａの直上流側の位置にインジェクタ２４が臨まされ、
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４０が取付けられてい
る。
【００３４】上記吸気ポートヒータユニット２３は、図
６に示すように、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との間に挾持され、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２
３ａには、インジェクタ２４からの燃料噴射方向側にＰ
ＴＣピル（Positive Temperature Coefficient Pill)か
らなるヒータ２３ｄが内蔵されている。
【００３５】また、図７に示すように、上記加熱部２３
ａは円筒状に形成され、ステー２３ｅ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２３ｂにより略断熱状態と
されている。
【００３６】そして、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８に示す
ように、２つの吸気バルブ２ｃに対し分配されるように
なっている。
【００３７】また、上記各インジェクタ２４は燃料供給
路２５を介して燃料タンク２６に連通され、この燃料タ
ンク２６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所定アル
コール濃度を有する混合燃料、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が０％から１０
０％の間で変化する燃料が貯留されている。
【００３８】また、上記燃料タンク２６内にはインタン
ク式の燃料ポンプ２７が設けられ、この燃料ポンプ２７
からの燃料が上記燃料供給路２５に介装された燃料フィ
ルタ２８、アルコール濃度センサ２９を経て上記インジ
ェクタ２４、プレッシャレギュレータ３０に圧送され、
このプレッシャレギュレータ３０から上記燃料タンク２
６に燃料がリターンされて燃料圧力が所定の圧力に調圧
される。
【００３９】上記アルコール濃度センサ２９は、例え
ば、上記燃料供給路２５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２９は、電気伝導度変化
を利用したタイプに限定されるものではなく、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。
【００４０】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（図においてはホット
ワイヤ式エアフローメータ）３１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３２ａと、
スロットルバルブ５ａの全閉を検出するアイドルスイッ
チ３２ｂとが連設されている。さらに、上記エンジン１
のシリンダブロック１ａにノックセンサ３３が取付けら
れるとともに、このシリンダブロック１ａに形成された
冷却水通路（図示せず）に冷却水温センサ３４が臨まさ
れ、上記排気管９にＯ2 センサ３５が臨まされている。
【００４１】さらに、上記シリンダブロック１ａに支承
されたクランクシャフト１ｂにクランクロータ３６が軸
着され、このクランクロータ３６の外周に、クランク角
センサ３７が対設され、さらに、上記エンジン１のカム
シャフト１ｃに連設するカムロータ３８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３９が対設
されている。
【００４２】上記クランクロータ３６は、図９に示すよ
うに、その外周に突起３６ａ，３６ｂ，３６ｃが形成さ
れ、これらの各突起３６ａ，３６ｂ，３６ｃが、例え
ば、各気筒（＃１，＃２と＃３，＃４) の圧縮上死点前
（ＢＴＤＣ）θ1,θ2,θ3 の位置（例えば、θ1 ＝９７
°，θ2＝６５°，θ3 ＝１０°）に形成されている。
すなわち、突起３６ａが点火時期及び燃料噴射タイミン
グ設定の際の基準クランク角を示し、突起３６ａ，３６
ｂ間の通過時間からエンジンの回転周期ｆが算出され、
また、突起３６ｃが固定点火時期を示す基準クランク角
となる。
【００４３】また、上記カムロータ３８の外周には、図
１０に示すように、気筒判別用の突起３８ａ，３８ｂ，
３８ｃが形成され、例えば、突起３８ａが＃３，＃４の
圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ4 の位置（例えばθ4 ＝２
０°）に形成され、突起３８ｂが３個の突起で構成され
て最初の突起が＃１気筒のＡＴＤＣθ5 の位置（例えば
θ5 ＝５°）に形成されている。さらに、突起３８ｃが
２個の突起で形成され、最初の突起が＃２気筒のＡＴＤ
Ｃθ6の位置（例えばθ6 ＝２０°）に形成されてい
る。
【００４４】尚、上記クランク角センサ３７及び上記カ
ム角センサ３９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。
【００４５】［制御装置の回路構成］一方、図１１にお
いて、符号４１はマイクロコンピュータなどからなる制
御装置（ＥＣＵ）であり、ＣＰＵ４２、ＲＯＭ４３、Ｒ
ＡＭ４４、バックアップＲＡＭ４４ａ、及び、I/O イン
ターフェース４５がバスライン４６を介して互いに接続
され、定電圧回路４７から所定の安定化電圧が各部に供
給される。
【００４６】上記定電圧回路４７は、ＥＣＵリレー４８
のリレー接点を介してバッテリ４９に接続され、このバ
ッテリ４９に、上記ＥＣＵリレー４８のリレーコイルが
イグニッションスイッチ５０を介して接続されている。
また、上記バッテリ４９に、スタータスイッチ６０から
スタータモータリレー６１のリレー接点を介してスター
タモータ６２が接続されるとともに、燃料ポンプリレー
５１のリレー接点を介して燃料ポンプ２７が接続され、
さらに、ヒータリレー５２のリレー接点から電流センサ
６３を経て各気筒の吸気ポートヒータユニット２３が接
続されている。
【００４７】また、上記I/O インターフェース４５の入
力ポートには、上記各センサ２９，３１，３２ａ，３
３，３４，３５，３７，３９，６３、及び、アイドルス
イッチ３２ｂ、スタータスイッチ６０が接続されるとと
もに、上記バッテリ４９が接続されてバッテリ電圧がモ
ニタされ、一方、上記I/O インターフェース４５の出力
ポートには、点火プラグ４０のイグナイタ４０ａが接続
され、さらに、駆動回路５８を介して、ＩＳＣＶ１４、
デューティソレノイドバルブ２１、インジェクタ２４、
各リレーコイル（燃料ポンプリレー５１、ヒータリレー
５２、スタータモータリレー６１）、及び、異常発生を
表示、あるいはヒータ通電状態を表示する表示手段とし
てのＥＣＳランプ５９が接続されている。
【００４８】上記ＲＯＭ４３には制御プログラム、及
び、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ＲＡＭ４４には、上記各センサ類、スイッチ
類の出力信号を処理した後のデータ及び上記ＣＰＵ４２
で演算処理したデータが格納されている。また、上記バ
ックアップＲＡＭ４４ａには、故障発生時のトラブルコ
ードなどがストアされており、イグニッションスイッチ
５０がＯＦＦのときにもデータが保持される。
【００４９】上記ＣＰＵ４２では、上記ＲＯＭ４３に記
憶されている制御プログラムに従い、上記ＲＡＭ４４に
格納した各種データに基づいて、燃料噴射量、点火時
期、デューティソレノイドバルブ２１を駆動する信号の
デューティ比などの各種制御量を設定し、対応する信号
をインジェクタ２４、イグナイタ４０ａに出力して空燃
比及び点火時期制御を行なうとともに、デューティソレ
ノイドバルブ２１に駆動信号を出力してターボチャージ
ャ１５による最大過給圧を制御する。
【００５０】［動 作］次に、上記構成による実施例の
動作について説明する。
【００５１】（始動時制御手順）図１〜図４のフローチ
ャートは、ＥＣＵ４１の電源投入とともにスタートする
始動時制御のプログラムであり、まず、ステップS101で
イニシャライズを行ない、スタータモータリレー６１及
びヒータリレー５２などの各リレーをＯＦＦにするとと
もに、タイマをリセットし、各カウンタ、各フラグをク
リアする。
【００５２】次いで、ステップS102でスタータモータ通
電禁止フラグFLAG1 をセットして（FLAG1 ←１）スター
タモータ６２への通電を禁止すると、ステップS103で、
燃料ポンプ通電許可フラグFLAG2 をセットし（FLAG2 ←
１）、燃料ポンプ２７への通電を許可する。
【００５３】次に、ステップS104で燃料噴射禁止フラグ
FLAG3 をセットして（FLAG3 ←１）燃料噴射を禁止する
と、ステップS105でＥＣＳランプ５９を点灯し、ステッ
プS106で、冷却水温センサ３４からの冷却水温ＴW を読
込み、このエンジン温度としての冷却水温ＴW が、設定
水温ＲＣＨＥTW以上か否かを判別する。
【００５４】上記ステップS106で、ＴW ≧ＲＣＨＥTWの
ときにはステップS110へジャンプし、一方、ＴW ＜ＲＣ
ＨＥTWのときにはステップS107へ進んでタイマのカウン
トを開始し、ステップS108でタイマの計時TIMER が設定
時間T1に達するまでの間、ステップS108のループを繰返
し、TIMER ≧T1となったとき、ループを脱出してステッ
プS109へ進み、タイマをクリアして（TIMER ←０）ステ
ップS110へ進む。
【００５５】すなわち、低温時に、燃料タンク２６ある
いは燃料供給路２５内のアルコールとガソリンとが分離
した状態となっているとき、また、燃料タンク２６内の
アルコール濃度Ｍが低い（高い）状態でアルコールのみ
（ガソリンのみ）が補給されたときなどには、燃料供給
路２５内の燃料のアルコール濃度Ｍは大きく変動し、時
間的にアルコール分が濃くなったり薄くなったりする。
【００５６】従って、冷却水温ＴW が設定水温ＲＣＨＥ
ＴW より低いときには、エンジンのクランキング前に燃
料ポンプ２７のみを駆動し、プレッシャレギュレータ３
０から燃料をリターンさせて燃料タンク２６内の燃料を
循環させて攪拌する。そして、この燃料の循環を、アル
コール濃度センサ２９とインジェクタ２４との間の燃料
容積と燃料ポンプ２７の吐出容量とによって決定される
設定時間T1だけ継続することにより、燃料のアルコール
濃度分布を均一にし、実際にエンジンへ燃料を供給する
インジェクタ２４の取付け位置とアルコール濃度センサ
２９の取付け位置との間のアルコール濃度Ｍに対する時
間的、空間的なずれを解消して制御性の向上を図るので
ある。
【００５７】次に、ステップS110では、アルコール濃度
Ｍをパラメータとして始動可能判定水温マップＭＰTWを
補間計算付きで参照し、始動可能判定水温ＴWMETを設定
し、ステップS111で、この始動可能判定水温ＴWMETと冷
却水温ＴW とを比較して始動判定を行なう。
【００５８】すなわち、図１２に示すように、インジェ
クタ２４から噴射する燃料をヒータ２３ｄにより加熱せ
ずに始動可能なアルコ−ル濃度Ｍの温度条件領域と、そ
のままでは始動不能な温度条件領域とを実験などにより
特定し、上記ＲＯＭ４３の一連のアドレスからなる始動
可能判定水温マップＭＰTW（図１３参照）からアルコー
ル濃度Ｍをパラメータとして始動可能判定水温ＴWMETを
設定する。そして、この始動可能判定水温ＴWMETと冷却
水温ＴWとを比較することにより、エンジンが始動可能
か否かを判定することができるのである。
【００５９】尚、始動可能判定の際のエンジン温度とし
て、上記冷却水温センサ３４からの冷却水温ＴW に代え
て燃料温度などを採用しても良い。
【００６０】その結果、上記ステップS111では、ＴW ≦
ＴWMETのとき始動不能と判定してステップS112へ進み、
ＴW ＞ＴWMETのときには始動可能と判定してステップS1
29へ進む。
【００６１】ここでは、まず、始動不能と判定された場
合の手順から説明する。
【００６２】上記ステップS111で始動不能と判定され、
ステップS112へ進むと、燃料ポンプ通電許可フラグFLAG
2 をクリアして（FLAG2 ←０）燃料ポンプ２７の駆動を
停止し、ステップS113で始動不能時制御判別フラグFLAG
4 をセットして（FLAG4 ←１）ステップS114へ進む。こ
の始動不能時制御判別フラグFLAG4は、後述するスター
タモータ制御手順にて参照され、始動不能時制御が判別
されて対応する手順が実行される。
【００６３】次いで、ステップS114では、ヒータ２３ｄ
を暖機中であることを表示するため、ＥＣＳランプ５９
を点灯状態から点滅に切換え、ステップS115でヒータリ
レー５２をＯＮしてヒータ２３ｄの通電を開始してヒー
タの暖機を行なう。
【００６４】次に、ステップS116でタイマのカウントを
開始して上記ヒータ２３ｄの通電時間を計時し、ステッ
プS117へ進んで、上記タイマによる計時TIMER が設定時
間TSET（例えば、TSET＝３sec ）以上となるまでカウン
トを継続する。
【００６５】そして、上記ステップS117でTIMER ≧TSET
になったとき、ステップS118へ進んでタイマをクリアし
（TIMER ←０）、ステップS119で、冷却水温ＴW とアル
コール濃度Ｍとをパラメータとしてヒータ加熱完了判定
電力マップＭＰHWを補間計算付きで参照し、ヒータ加熱
完了判定電力Ｗ1 を設定してステップS120へ進む。
【００６６】ステップS120では、電流センサ６３によっ
て検出したヒータ消費電流Ｉとバッテリ電圧ＶB とから
ヒータ消費電力Ｗを算出し（Ｗ←Ｉ×ＶB ）、ステップ
S121へ進んで、このヒータ消費電力Ｗを上記ステップS1
19で設定したヒータ加熱完了判定電力Ｗ1 と比較する。
【００６７】すなわち、図１４に示すように、ＰＴＣピ
ルからなるヒータ２３ｄは、通電後、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が減少し始めるため、消費電力のみではヒータの暖
機状態を判別することはできない。従って、ヒータ通電
開始初期を避けて時間TSET経過後にヒータ２３ｄの加熱
完了判定を行なうことにより、誤判定を防止するのであ
る。
【００６８】この加熱完了判定電力Ｗ1 は、燃料噴射が
開始されたときに、ヒータ２３ｄが燃料の気化を促進す
るに十分な温度まで暖機されたときの消費電力であり、
図１５に示すように、冷却水温ＴW とアルコール濃度Ｍ
とをパラメータとして構成されたヒータ加熱完了判定電
力マップＭＰHWの各アドレスに、アルコール濃度Ｍが高
いほど気化潜熱が大きく、また、冷却水温Ｔw が低いほ
ど、噴射燃料を気化させるために充分にヒータ２３ｄの
加熱を進める必要があるため、小さな値のヒータ加熱完
了判定電力Ｗ1 がストアされている。
【００６９】そして、上記ステップS121では、Ｗ≧Ｗ1
のときには、再び上記電流センサ６３からヒータ２３ｄ
の消費電流Ｉを読込んでヒータ消費電力Ｗを算出し、ヒ
ータ加熱完了判定電力Ｗ1 と比較するループを繰返し、
Ｗ＜Ｗ1 のとき加熱完了と判別してステップS122へ進
む。
【００７０】ステップS122では、スタータモータ通電禁
止フラグFLAG1 をクリアして（FLAG1 ←０）スタータモ
ータ６２への通電を許可し、ステップS123で燃料ポンプ
通電許可フラグFLAG2をセットして（FLAG2 ←１）燃料
ポンプ２７を再び駆動すると、ステップS124でＥＣＳラ
ンプ５９を点滅状態から連続点灯に切換え、ステップS1
25へ進む。
【００７１】ステップS125では、カウンタCOUNTST が設
定値ＴC に達するまでの間ループを繰返す。このカウン
タCOUNTSTは、後述するスタータモータ制御手順にてク
ランキング時間をカウントするものであり、上記設定値
ＴC は、例えば、２〜３sec相当の値に予め設定され、
このとき、燃料噴射禁止フラグFLAG3 はセットされたま
まであるため燃料が噴射されずにスタータモータ６２が
駆動される、いわゆる空クランキングとなる。
【００７２】すなわち、この空クランキングにより燃焼
室温度が上昇させられ、燃料噴射の実行により燃焼室に
燃料混合気が供給された際に、燃料の気化が促進されて
着火し易くなり、エンジン１の暖機時間を短縮すること
ができるのである。
【００７３】その後、上記ステップS125でCOUNTST ≧Ｔ
C になると、ループを脱出してステップS126以降へと進
み、ステップS126，S127,S128 で、それぞれ、始動不能
時制御判別フラグFLAG4 、カウンタCOUNTST 、燃料噴射
禁止フラグFLAG3 をクリアし（FLAG4 ←０、COUNTST ←
０、FLAG3 ←０）、始動不能時の処理を完了してステッ
プS133へ進む。
【００７４】一方、上記ステップS111でＴW ＞ＴWMETの
ときには、上記ステップS111からステップS129以降へと
進んで始動可能時処理を行なう。すなわち、ステップS1
29でスタータモータ通電禁止フラグFLAG1 をクリアして
（FLAG1 ←０）スタータモータ６２への通電を許可する
とともに、ステップS130で燃料噴射禁止フラグFLAG3を
クリアして（FLAG3 ←０）燃料噴射を許可し、ステップ
S131で冷却水温ＴW が暖機完了温度ＴWLA4（例えば、５
０〜６０℃）に達しているか否かを判別する。
【００７５】上記ステップS131でＴW ＞ＴWLA4のときに
は、上記ステップS131からステップS147へジャンプし、
ＥＣＳランプ５９を消灯してプログラムを抜け、一方、
ＴW≦ＴWLA4のときには、上記ステップS131からステッ
プS132へ進んでヒータリレー５２をＯＮにしてヒータ２
３ｄへの通電を開始し、ステップS133へ進む。
【００７６】次に、始動不能時処理のステップS128ある
いは始動可能時処理のステップS132からステップS133へ
進むと、冷却水温ＴW をパラメータとして固定点火時間
マップＭＰIGSTを補間計算付きで参照し、点火時期を特
定のタイミングに固定しておく時間、すなわち、固定点
火時間ＴＡＤＶを設定する。
【００７７】図１６に示すように、上記固定点火時間マ
ップＭＰIGSTの各アドレスには、予め実験などから定め
た値がストアされており、冷却水温ＴW が低いほど大き
な値の固定点火時間ＴＡＤＶがストアされている。そし
て、この固定点火時間ＴＡＤＶが経過するまでの間、通
常より点火時期を遅角化した特定のタイミング、例え
ば、クランク角センサ３７からのθ3 クランクパルス入
力タイミングに、点火時期が固定される。
【００７８】これにより、エンジン温度に応じて点火時
期が通常より遅角化され、燃焼室温度が上昇させられて
混合気に確実に着火することが可能となり、始動性を向
上することができる。
【００７９】さらに、上記ステップS133からステップS1
34へ進むと、タイマのカウントを開始し、ステップS135
でエンジン回転数Ｎe が完爆回転数ＮKAN に達したか否
かを判別し、Ｎe ＜ＮKAN のとき、すなわちエンジンが
完爆していないときにはステップS135からステップS141
へ分岐してカウント値COUNT をカウントアップし（COUN
T ←COUNT ＋１）、ステップS142で設定値COUNTSETを越
えたか否かを判別する。
【００８０】上記ステップS142では、COUNT ≦COUNTSET
のとき、ステップS143へ進んでタイマをクリアし（TIME
R ←０）、さらに、ステップS143から上述のステップS1
33へ戻って固定点火時間ＴＡＤＶを再設定して上述の手
順を繰返し、COUNT＞COUNTSETのときには、エンストと
判定して上記ステップS142からステップS144へ分岐し、
ステップS144でカウント値COUNTをクリアするとともに
ステップS145でタイマをクリアし（COUNT ←０、TIMER
←０）、ステップS146で冷却水温ＴW が始動可能判定水
温ＴWMETに達しているか否かを判別する。
【００８１】そして、上記ステップS146では、ＴW ＞Ｔ
WMETのとき上記ステップS133へ戻り、ＴW ≦ＴWMETのと
き始動不能時制御のステップS113以降へと戻る。一方、
上記ステップS135でＮe ≧ＮKAN のとき、すなわちエン
ジンが完爆したときには、上記ステップS135からステッ
プS136へ進んで、冷却水温ＴWが暖機完了温度ＴWLA4に
達したか否かを再び判別し、ＴW ≦ＴWLA4のときには、
上記ステップS136からステップS143へ分岐してタイマを
クリアして（TIMER←０）ステップS133へ戻り、ＴW ＞
ＴWLA4のときには、上記ステップS136からステップS137
へ進む。
【００８２】ステップS137では、タイマによる計時TIME
Rが設定時間ＴL に達したか否か、すなわち、エンジン
回転数Ｎe が完爆回転数ＮKAN以上で、且つ、冷却水温
ＴWが暖機完了温度ＴWLA4以上の状態が設定時間ＴL継続
して始動後、エンジンの暖機が完了したか否かを判別
し、TIMER ＜ＴLのときには、上記ステップS135へ戻っ
て完爆判定を繰返し、TIMER ≧ＴLのとき、始動後、エ
ンジン暖機完了と判別してステップS138へ進む。
【００８３】そして、ステップS138でカウント値COUNT
をクリアすると（COUNT←０）、ステップS139でタイマ
をクリアし（TIMER←０）、ステップS140でヒータリレ
ー５２をＯＦＦしてヒータ２３ｄへの通電を終了し、ス
テップS147でＥＣＳランプ５９を消灯してプログラムを
終了する。すなわち、エンジン暖機が完了するまでの間
は、ヒータ２３ｄによりインジェクタ２４からの噴射燃
料が気化され、エンジン暖機完了後は、エンジン自体の
熱によって噴射燃料が気化されて、常に良好に燃料が気
化される。
【００８４】以上のような緻密な始動時制御を行なうこ
とにより、速やかにエンジンの燃焼室温度を上昇させて
燃料の始動後増量を大幅に低減することが可能となり、
暖機時間の短縮と燃費向上とを達成することができる。
【００８５】（スタータモータ制御手順）一方、この初
期制御のプログラムに対し、図１７に示すスタータモー
タ制御手順のプログラムが所定時間毎に割込み実行され
る。
【００８６】この時間割込みのプログラムでは、まず、
ステップS201でスタータモータ通電禁止フラグFLAG1 の
値を調べ、スタータモータ６２への通電が許可されてい
るか否かを判別する。
【００８７】上記ステップS201でFLAG1 ＝０、すなわ
ち、スタータモータ６２への通電が許可されているとき
には、上記ステップS201からステップS202へ進んでスタ
ータスイッチ６０がＯＮされているか否かを判別し、ス
タータスイッチ６０がＯＮと判別するとステップS203へ
進んで、始動不能時制御判別フラグFLAG4 の値を調べ
る。
【００８８】上記ステップS203でFLAG4 ＝０のときに
は、ステップS205へジャンプし、FLAG4 ＝１のときに
は、冷却水温ＴW が始動可能判定水温ＴWMET以下であ
り、始動不能時制御の状態であるため、上記ステップS2
03からステップS204へ進み、前述の始動時制御手順にて
説明した空クランキング時間を計時するためのカウント
値COUNTSTをカウントアップする（COUNTST←COUNTST＋
１）。
【００８９】そして、ステップS205へ進み、スタータモ
ータリレー６１をＯＮしてスタータモータ６２を駆動
し、プログラムを抜ける。これによりエンジン１がクラ
ンキングされる。
【００９０】一方、上記ステップS201でFLAG1 ＝１であ
り、スタータモータ６２への通電が禁止されていると
き、あるいは、上記ステップS202でスタータスイッチ６
０がＯＦＦのときには、それぞれのステップからステッ
プS206へ分岐し、スタータモータリレー６１をＯＦＦと
してスタータモータ６２を停止状態とし、プログラムを
抜ける。
【００９１】（気筒判別、エンジン回転数算出手順）図
１８は、クランク角センサ３７からのクランクパルス入
力により割込みスタートする気筒判別、エンジン回転数
算出のルーチンを示し、ステップS301で、クランク角セ
ンサ３７及びカム角センサ３９の出力信号に基づき、点
火対象気筒＃ｉを判別すると、ステップS302で燃料噴射
対象気筒＃(+2)を判別する。
【００９２】すなわち、図２９のタイムチャートに示す
ように、例えば、上記カム角センサ３９からθ5 （突起
３８ｂ）のカムパルスが出力された場合、次の圧縮上死
点は＃３気筒であり、この＃３気筒が点火対象気筒とな
り、＃４気筒が燃料噴射対象気筒となることが判別でき
る。
【００９３】さらに、上記θ5 のカムパルスの後にθ4
（突起３８ａ）のカムパルスが出力された場合、次の圧
縮上死点は＃２気筒であり、この＃２気筒が点火対象気
筒となり、＃１気筒が燃料噴射対象気筒となることが判
別できる。
【００９４】同様にθ6 （突起３８ｃ）のカムパルスが
出力された後の圧縮上死点は＃４気筒であり、この＃４
気筒が点火対象気筒となって＃３気筒が燃料噴射対象気
筒となる。また、上記θ6 のカムパルスの後にθ4 （突
起３８ａ）のカムパルスが出力された場合、その後の圧
縮上死点は＃１気筒であり、この＃１気筒が点火対象気
筒となり、＃２気筒が燃料噴射対象気筒となることが判
別できる。
【００９５】さらに、上記カム角センサ３９からカムパ
ルスが出力された後に、上記クランク角センサ３７から
出力されるクランクパルスが該当気筒の点火時期及び燃
料噴射開始時期を設定する際の基準クランク角（θ1 ）
を示すものであることが判別できる。
【００９６】すなわち、本実施例の４サイクル４気筒エ
ンジン１では、燃焼行程は＃１→＃３→＃２→＃４の気
筒順であり、点火対象気筒＃ｉが＃１気筒とすると、こ
のときの燃料噴射対象気筒＃ｉ(+2)は＃２気筒であり、
次の燃料噴射対象気筒＃ｉ(+2)は＃４気筒となる。そし
て、点火が＃１→＃３→＃２→＃４の気筒順に行われ、
燃料噴射は該当気筒に対して７２０℃Ａ（エンジン２回
転）毎に１回のシーケンシャル噴射が行われる。
【００９７】次いで、S303でエンジン回転数Ｎeを算出
する。例えば、上記クランク角センサ３７から出力され
るＢＴＤＣθ1 ，θ2 を検出するパルスの間隔を計時し
て周期ｆを求め、この周期ｆからエンジン回転数Ｎe を
算出し（Ｎe ←６０／ｆ）、ＲＡＭ４４の所定アドレス
に回転数データとしてストアし、ルーチンを抜ける。
【００９８】（燃料噴射量、点火時期設定手順）一方、
燃料噴射量及び点火時期は図１９〜図２１に示す所定時
間毎の割込みルーチンによって設定され、まず、ステッ
プS401で、燃料噴射禁止フラグFLAG3 の値を調べ、FLAG
3 ＝１であり始動時制御において燃料噴射が禁止されて
いるときには、ステップS402へ進んで燃料噴射パルス幅
Ｔi を“０”に設定し（Ｔi ←０）、ステップS403で点
火を禁止してルーチンを抜ける。
【００９９】すなわち、エンジンの気筒内、吸気ポート
２ａ内、あるいは、インテークマニホルド３内に残って
いる燃料の低沸点成分やヒータ２３ｄによって加熱され
た残留燃料の影響でクランキング直後に比較的大きな初
爆が起きることが防止され、ドライバに不快感を与えた
り、また、１度目の初爆でドライバがスタータスイッチ
６０をＯＦＦにしてしまい始動不能に陥るといった事態
が回避される。
【０１００】一方、上記ステップS401でFLAG3 ＝０、す
なわち燃料噴射が許可されているときには、上記ステッ
プS401からステップS404へ進んで、エンジン回転数Ｎe
が“０”か否か、すなわちエンジン停止状態か否かを判
別し、Ｎe ＝０のときには、上述のステップS402，S403
を経てルーチンを抜け、Ｎe ≠０のときには、ステップ
S404からステップS405へ進む。
【０１０１】ステップS405では、ＲＡＭ４４の所定アド
レスにストアされているエンジン回転数Ｎe を読出し、
エンジン回転数Ｎe に基づきエンジン１／２回転当りの
時間ｔｉｍｅ1/2 を、 ｔｉｍｅ1/2 ＝３０／Ｎe …(1) から算出する。
【０１０２】上記(1) 式は、４気筒エンジンにおける１
行程当りの時間を算出するもので、気筒数ｎの等間隔燃
焼エンジンであれば、上記(1) 式は、 ｔｉｍｅ1/n/2 ＝（60/n/2）／Ｎe …（１）′ から算出することができる。
【０１０３】その後、ステップS406で、１行程当りの加
重係数（加重平均の重み）ＴNnewを、 ＴNnew＝ｔｉｍｅ1/2 ×ＣＯＦ …(2) ＣＯＦ：固定値 から算出する。
【０１０４】そして、ステップS407で、吸入空気量セン
サ３１の出力による計測吸入空気量Ｑ（ｇ／sec ）を読
込むとともに、前回のルーチンで設定した加重係数ＴNo
ld、補正吸入空気量Ｑaoldを読出す。尚、初回ルーチン
ではＴNold＝０、Ｑaold＝０である。
【０１０５】その後、ステップS408へ進み、一次遅れを
補償した補正吸入空気量Ｑanewを、 Ｑanew＝（Ｑaold・ＴNold＋Ｑ）／（１＋ＴNnew） …(3) から算出し、ステップS409へ進んで、吸気行程で１気筒
に吸入される空気量Ｑpを、 Ｑp ＝Ｑanew×ｔｉｍｅ1/2 …(4) から算出する。これにより、一次遅れを補償すること
で、過渡時のオーバシュートを補正することができる。
【０１０６】尚、上記補正吸入空気量Ｑanewの理論式
は、本出願人が先に出願した特開平２−５７４５号公報
に詳述されている。
【０１０７】次に、ステップS410へ進んで、スロットル
開度センサ３２ａ、アイドルスイッチ３２ｂ、冷却水温
センサ３４の出力値に基づき始動時、エンジン冷態時、
スロットル全開時の増量補正などの各種増量分補正係数
COEFを設定する。ただし、加速増量補正は行わない。
【０１０８】その後、ステップS411で、Ｏ2 センサ３５
の出力信号に基づいて空燃比フィードバック補正係数α
を設定し、ステップS412で、アルコール濃度Ｍ、吸気行
程で１気筒に吸入される空気量Ｑp、及び、エンジン回
転数Ｎeに基づいて、目標空燃比マップＭＰA/Fを参照し
て補間計算付きで目標空燃比A/Fを設定する。
【０１０９】この目標空燃比A/Fは、アルコール濃度Ｍ
によって空燃比が変化するため、予め、図２２に示すよ
うに、アルコール濃度Ｍ、吸気行程で１気筒に吸入され
る空気量Ｑp、及び、エンジン回転数Ｎeをパラメータと
してＲＯＭ４３のマップに最適空燃比(一般的には理論
空燃比)をストアしておくものである。
【０１１０】次に、上記ステップS412からステップS413
へ進むと、ヒータ通電中か否かを判別し、ヒータ通電中
のときには、ステップS414以降へ進み、ヒータ非通電の
ときには、ステップS425以降へと進む。 まず、ヒータ
通電中の手順について説明すると、ステップS414以降で
は、ステップS414で、エンジンが２回転（１サイクル）
する間の吸気ポート２ａに付着した燃料が蒸発する割
合、すなわち、燃料蒸発率βを“１”に固定し（β←
１）、さらに、ステップS415で、インジェクタ２４から
噴射される燃料のうち吸気ポート２ａの壁面に付着する
燃料の割合、すなわち、壁面付着率Ｘを“０”に固定す
る（Ｘ←０）。
【０１１１】すなわち、インジェクタ２４から噴射され
る燃料は全て吸気ポートヒータユニット２３の加熱部２
３ａに当り、ヒータ通電中はヒータ２３ｄにより燃料が
瞬時に気化されて壁面への付着がなく、付着燃料の蒸発
もないため、上記燃料蒸発率βを“１”、壁面付着率Ｘ
を“０”とすることにより、空燃比を適切なものとする
ことができ、空燃比のオーバーリッチを防止して、始動
性向上とともに燃費向上を図ることができるのである。
【０１１２】そして、上記ステップS415からステップS4
16へ進むと、エンジン回転数Ｎe と完爆回転数ＮKAN と
を比較して完爆判定を行ない、Ｎe ＜ＮKAN のときに
は、ステップS417で、エンジン完爆前の始動状態である
ことを示すエンジン始動判別フラグFLAG5 をセットし
（FLAG5 ←１) 、ステップS424へ進んで、点火時期θIG
を、例えば、クランク角センサ３７から出力されるＢＴ
ＤＣθ3 （１０°ＣＡ）のクランクパルスに同期した固
定点火時期（角度）ＡＤＶCSに設定してステップS430へ
進む。
【０１１３】一方、上記ステップS416でＮe ≧ＮKAN の
ときには、上記ステップS416からステップS418へ進んで
エンジン始動判別フラグFLAG5 の値を調べ、FLAG5 ＝１
のときには、前回のルーチンにおいてエンジンは完爆し
ておらず、今回、初めてエンジンが完爆したため、ステ
ップS419へ進んで、固定点火の経過時間を計時するため
のタイマをクリアし（TIMER2 ←０）、ステップS420
で、このタイマのカウントを開始するとともに、ステッ
プS421で、上記エンジン始動判別フラグFLAG5 をクリア
し（FLAG5 ←０）、上述のステップS424へと進む。
【０１１４】また、上記ステップS418でFLAG5 ＝０のと
きには、上記ステップS418からステップS422へ分岐し、
タイマによる固定点火経過時間の計時TIMER2が固定点火
時間ＴＡＤＶに達したか否かを判別する。そして、TIME
R2＜ＴＡＤＶのときには、ステップS422から上述のステ
ップS424へ進み、TIMER2≧ＴＡＤＶのときには、ステッ
プS422からステップS423へ進んでタイマをクリアし（TI
MER2←０）、ステップS427へ進む。
【０１１５】次に、上記ステップS413からステップS425
以降へ進むヒータ非通電の場合の手順について説明す
る。
【０１１６】ステップS425以降では、ステップS425で、
エンジン回転数Ｎe 、冷却水温度Ｔw 、アルコール濃度
Ｍをパラメータとして燃料蒸発率マップＭＰβを補間計
算付きで参照し、エンジン２回転毎の燃料蒸発率βを設
定する。
【０１１７】上記燃料蒸発率βは、壁面温度、周期、ア
ルコール濃度Ｍに支配される。すなわち、壁面温度が高
いほど燃料蒸発率βが大きくなり、また、エンジン回転
数Ｎe が上昇すれば周期が短くなるため次の吸気行程ま
での燃料付着時間が短く、その分、燃料蒸発率βの値は
小さくなる。さらに、アルコール濃度Ｍが高いほど気化
潜熱が高くなるため燃料が蒸発しにくく、燃料蒸発率β
の値は小さくなる。
【０１１８】従って、上記燃料蒸発率βは、冷却水温度
Ｔw とエンジン回転数Ｎe とアルコール濃度Ｍとの関数
として捕えることができ、本実施例においては、図２４
に示すようなエンジン回転数Ｎe と冷却水温度ＴWとア
ルコール濃度Ｍとをパラメータとする燃料蒸発率マップ
ＭＰβを構成し、各領域に予め実験などから求めた燃料
蒸発率βを格納する。
【０１１９】次いで、ステップS426で、アルコール濃度
Ｍと補正吸入空気量Ｑanewと前回のルーチンで設定した
燃料噴射パルス幅Ｔi とをパラメータとして壁面付着率
マップＭＰX を補間計算付きで参照し、壁面付着率Ｘを
設定する。尚、初回ルーチンでは、燃料噴射パルス幅Ｔ
i が設定されていないので、Ｘ＝０に設定する。
【０１２０】上記壁面付着率Ｘの変化は、吸入空気量Ｑ
anewと燃料噴射パルス幅Ｔi （燃料噴射量）とアルコー
ル濃度Ｍに支配される。すなわち、吸入空気量Ｑanewが
大きくなると霧化時間が短くなり壁面付着率Ｘが大きく
なる。また、吸入空気量Ｑanewを一定とした場合、壁面
付着量の変動幅は燃料噴射量の変化に対して微小であ
り、よって燃料噴射パルス幅Ｔi が大きくなれば上記壁
面付着率Ｘは相対的に小さな値になる。さらに、燃料の
アルコール濃度Ｍが高くなれば気化潜熱が高くなって燃
料が蒸発しにくくなるため、上記壁面付着率Ｘは相対的
に大きな値になる。
【０１２１】図２３に示すように、上記壁面付着率マッ
プＭＰX はアルコール濃度Ｍと補正吸入空気量Ｑanewと
燃料噴射パルス幅Ｔi とをパラメータとするマップで構
成されており、各領域には、予め実験などから求めた壁
面付着率Ｘが格納されている。
【０１２２】そして、上記ステップS426、あるいは、上
述したヒータ通電中の処理のステップS423からステップ
S427へ進むと、エンジン回転数Ｎe と、吸気行程で１気
筒に吸入される空気量Ｑpと、アルコール濃度Ｍとをパ
ラメータとして基本点火時期マップＭＰθBASEを補間計
算付きで参照し、基本点火時期θBASEを設定する。
【０１２３】上記基本点火時期マップＭＰθBASEの各ア
ドレスには、図２５に示すように、エンジン回転数Ｎe
と吸気行程で１気筒に吸入される空気量Ｑp とアルコー
ル濃度Ｍとをパラメータとして予め実験などから求めた
最適な基本点火時期θBASE（θ1 を基準としたクランク
角度）がストアされており、同一のＱp，Ｎのもとで
は、アルコール濃度Ｍが高いほど大きい進角量を得るよ
う、小さい値の基本点火時期（角度）θBASEがストアさ
れている。
【０１２４】その後、ステップS428へ進み、ノックセン
サ３３からの信号に基づいてノックコントロール値（角
度）θNKを設定し、次いで、ステップS429へ進んで、こ
のノックコントロール値θNKを上記ステップS427で設定
した基本点火時期θBASEに加算して点火時期（角度）θ
IGを算出し（θIG←θBASE＋θNK）、ステップS430へ進
む。
【０１２５】そして、ステップS429、あるいは、ヒータ
通電中の場合の処理におけるステップS424からステップ
S430へ進むと、４行程（１サイクル）前に設定した吸気
ポート残留燃料量Ｍf4を読出し、ステップS431で、１回
噴射当りの燃料噴射量Ｇf を次式から設定する。尚、燃
料噴射ルーチンが初回から４回実行されるまではＭf4＝
０である。
【０１２６】 Ｇf＝{(Ｑp/A/F)×COEF−βＭf4}/(1−Ｘ) …(5) 前述したように、本実施例のエンジン１では、該当気筒
に対して７２０℃Ａ（エンジン２回転）ごとに１回の燃
料噴射が行われ、該当気筒のインジェクタ２４から該当
気筒の吸気ポート２ａに燃料が噴射されると、その１部
は気筒内（燃焼室）に吸入されることなく、吸気バル
ブ、吸気ポート壁面などに付着する。この付着燃料はエ
ンジンが２回転する間、適宜蒸発し、この蒸発燃料が次
回の吸気行程で噴射された燃料と共に気筒内に吸入され
る。
【０１２７】ここで、１回噴射当りの実際に筒内へ供給
される燃料供給量Ｇeは壁面に付着しない燃料量（１−
Ｘ）Ｇf と蒸発量Ｍf4・βとの和、すなわち、 Ｇe＝(1−Ｘ）Ｇf ＋Ｍf4・β …(6) となる。この(6) 式から１回噴射当りの必要燃料量Ｇf
を求めると、 Ｇf＝（Ｇe −Ｍf4・β）／(1−Ｘ) …(7) となる。
【０１２８】実際の気筒内への燃料供給量Ｇe は、目標
空燃比A/F と空気量Ｑp とによる燃料供給の目標値であ
り、増量補正した目標空燃比が（A/F)/COEF であるた
め、 Ｇe＝Ｑp ・COEF／(A/F) …(8) となり、(8) 式を(7) 式に代入すると、上記(5) 式にな
る。
【０１２９】次いで、ステップS432で、今回の吸気ポー
ト残留燃料量Ｍf を次式から設定する。
【０１３０】 Ｍf＝（１−β）×Ｍf4＋Ｘ・Ｇf …(9) すなわち、燃料噴射直後の吸気ポート残留燃料量Ｍf
は、前回の該当気筒の付着燃料のうちから蒸発分を引い
た残量（１−β）×Ｍf4と今回の噴射された燃料量のう
ちの付着分Ｘ・Ｇf との和となる。尚、初回から４回噴
射実行されるまでの間は、Ｍf ＝Ｘ・Ｇf となる。
【０１３１】その後、ステップS433で、バッテリ電圧に
基づいて無効時間を補正する電圧補正パルス幅Ｔs を設
定し、ステップS434で、実際にインジェクタ２４を駆動
する燃料噴射パルス幅Ｔi を次式に基づいて設定する。
【０１３２】 Ｔi＝Ｋ・Ｇf ・α＋Ｔs …(10) Ｋ: インジェクタ特性補正係数 上記燃料噴射量Ｇf が壁面燃料付着予測補正、壁面付着
燃料に対する蒸発補正を行っているので、過渡時、とく
に、低回転時の空燃比のリッチ化が防止され、過渡時の
もたつきが防がれ、出力応答性が向上する。
【０１３３】さらに、加速増量補正が不要となり、空燃
比制御性が向上するとともに燃料の無駄な消費が防止さ
れる。
【０１３４】そして、ステップS435で、エンジン回転数
Ｎe と燃料噴射パルス幅Ｔi をパラメータとして噴射開
始クランク角度マップＭＰθINJST に基づき噴射開始ク
ランク角度θINJST を設定する。
【０１３５】図２６に示すように、上記噴射開始クラン
ク角度マップＭＰθINJST は、エンジン回転数Ｎe と燃
料噴射パルス幅Ｔi をパラメータとするマップで構成さ
れており、各領域には予め計算などから求めた最適な噴
射開始クランク角度θINJSTが格納されている。この噴
射開始クランク角度θINJST は、エンジン回転数Ｎe、
燃料噴射パルス幅Ｔi が大きいほど進角側に設定され
る。
【０１３６】その後、ステップS436へ進み、上記ステッ
プS406で設定した加重係数ＴNnewにて前回のデータＴNo
ldを更新する（ＴNold←ＴNnew）。また、ステップS437
で、ステップS408にて設定した補正吸入空気量Ｑanewに
より、前回のデータＱaoldを更新し（Ｑaold←Ｑane
w）、ルーチンを抜ける。
【０１３７】（点火、燃料噴射制御手順）以上の手順に
より、点火時期θIGおよび燃料噴射パルス幅Ｔi が設定
されると、図２７、図２８のフローチャートに従って点
火信号、燃料噴射信号が出力される。
【０１３８】図２７に示す点火制御手順では、クランク
パルス入力に基づいて演算された現在のクランク角度
が、前述のルーチン（ステップS424，S429）で設定した
点火時期（角度）θIGになると割込みがかかり、１８０
°ＣＡ毎に実行される。
【０１３９】すなわち、ステップS501で、前述の気筒判
別、エンジン回転数算出手順にて判別した点火対象気筒
＃ｉへ点火信号を出力し、ルーチンを抜ける。 また、
図２８に示す燃料噴射制御手順では、クランクパルス入
力に基づいて演算された現在のクランク角度が、前述の
ルーチン（ステップS435）で設定した噴射開始クランク
角度θINJST になると割込みがかかり、同様に、１８０
°ＣＡごとに実行される。
【０１４０】そして、まず、ステップS601で、前述の気
筒判別、エンジン回転数算出手順にて判別した燃料噴射
対象気筒＃ｉ(+2)のインジェクタ２４へ燃料噴射パルス
幅Ｔi の駆動パルス信号を出力する。
【０１４１】次いで、ステップS602へ進み、前述の燃料
噴射量、点火時期設定手順にて設定した今回の吸気ポー
ト残留燃料量Ｍf により、前回の吸気ポート残留燃料量
Ｍf1を更新する（Ｍf1←Ｍf ）。同様に各データを順次
更新する（Ｍf2←Ｍf1，Ｍf3←Ｍf2，Ｍf4←Ｍf3）。
【０１４２】その結果、前述の燃料噴射量、点火時期設
定手順のステップS430で読出す吸気ポート残留燃料量Ｍ
f4は常に１サイクル前、すなわち、当該気筒の残留燃料
となる。
【０１４３】尚、ｎ気筒エンジンの場合、１サイクル前
の吸気ポート残留燃料量Ｍfnは、その前の吸気ポート残
留燃料量Ｍfn-1で更新されることになる。
【０１４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ンジン温度に応じた緻密な始動時制御により、適切な空
燃比が得られ、始動後の燃料増量を大幅に低減すること
が可能となる。また、エンジン始動時に、燃料の残留成
分によるクランキング直後の不快な初爆を招くことなく
速やかに燃焼室温度を上昇させることができ、暖機時間
を短縮させることが可能となる。
【０１４５】従って、エンジン始動から円滑且つ速やか
に通常運転状態に移行させることができ、始動性向上と
燃費向上とを同時に達成することができる。
【０１４６】さらに、燃料を気化するヒータを効果的に
配置することができ、インジェクタからの噴射燃料を確
実に気化して始動性を向上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１】始動時制御手順を示すフローチャート
【図２】始動時制御手順を示すフローチャート
【図３】始動時制御手順を示すフローチャート
【図４】始動時制御手順を示すフローチャート
【図５】エンジン制御系の概略図
【図６】ヒータ取付け部の詳細図
【図７】図６のＡ−Ａ断面図
【図８】吸気ポート近傍における燃料噴射状態を示す説
明図
【図９】クランクロータとクランク角センサの正面図
【図１０】カムロータとカム角センサの正面図
【図１１】制御装置の回路構成図
【図１２】始動可能領域と始動不能領域とを示す説明図
【図１３】始動可能判定水温マップの概念図
【図１４】ヒータの特性図
【図１５】ヒータ加熱完了判定電力マップの概念図
【図１６】固定点火時間マップの概念図
【図１７】スタータモータの制御手順を示すフローチャ
ート
【図１８】気筒判別、エンジン回転数算出手順を示すフ
ローチャート
【図１９】燃料噴射量、点火時期設定手順を示すフロー
チャート
【図２０】燃料噴射量、点火時期設定手順を示すフロー
チャート
【図２１】燃料噴射量、点火時期設定手順を示すフロー
チャート
【図２２】目標空燃比マップの概念図
【図２３】壁面付着率マップの概念図
【図２４】燃料蒸発率マップの概念図
【図２５】基本点火時期マップの概念図
【図２６】噴射開始クランク角度マップの概念図
【図２７】点火制御手順を示すフローチャート
【図２８】燃料噴射制御手順を示すフローチャート
【図２９】燃料噴射及び点火のタイムチャート
【符号の説明】
１ エンジン ２ シリンダヘッド ３ インテークマニホルド ２４ インジェクタ ２３ 吸気ポートヒータユニット ２３ｂ インシュレータ ２３ｃ フランジ ２３ｄ ヒータ ２６ 燃料タンク ２７ 燃料ポンプ ３０ プレッシャレギュレータ ６２ スタータモータ Ｍ アルコール濃度 ＴWMET 始動可能判定水温 ＴW 冷却水温 ＴWLA4 暖機完了温度 ＴＡＤＶ 固定点火時間 θIG 点火時期 Χ 吸気ポート内壁面付着率 β 吸気ポート内燃料蒸発率
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｖ 8109−3Ｇ 45/00 ３０１ Ｍ 8109−3Ｇ Ｆ０２Ｍ 31/12 ３１１ Ｅ 8923−3Ｇ Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｇ 9149−3Ｇ 17/04 Ｂ 9149−3Ｇ Ｃ 9149−3Ｇ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ 9150−3Ｇ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料のアルコール濃度に基づいて始動可
    能判定温度を設定する手順と、 上記始動可能判定温度とエンジン温度とを比較し、エン
    ジンが始動可能か否かを判定する手順と、 上記判定する手順で始動不能と判定したとき、燃料噴射
    前に予め設定した時間、燃料の気化を促進するための加
    熱手段に通電する手順と、 上記判定する手順で始動可能と判定したとき、エンジン
    温度と暖機完了温度とを比較する手順と、 上記比較する手順での比較結果、エンジン温度が暖機完
    了温度より低いとき、上記加熱手段に予め通電すること
    なく燃料を噴射させると共に、燃料噴射開始時からエン
    ジン温度が所定の値に達するまでの間、上記加熱手段に
    通電する手順と、 上記比較する手順での比較結果、エンジン温度が暖機完
    了温度以上のとき、上記加熱手段を非通電状態とする手
    順とを備えたことを特徴とするＦＦＶ用エンジンの始動
    制御方法。
  2. 【請求項２】 エンジン始動時、所定時間スタータモー
    タの駆動を禁止すると共に、燃料ポンプを駆動して燃料
    タンク内の燃料をプレッシャレギュレータに圧送し、こ
    のプレッシャレギュレータから上記燃料タンクにリター
    ンする循環燃料により、燃料のアルコール濃度分布を均
    一化することを特徴とするＦＦＶ用エンジンの始動制御
    方法。
  3. 【請求項３】 燃料のアルコール濃度に基づいて始動可
    能判定温度を設定する手順と、 上記始動可能判定温度とエンジン温度とを比較し、エン
    ジンが始動可能か否かを判定する手順と、 上記判定する手順で始動不能と判定したとき、燃料噴射
    を禁止して所定時間エンジンをクランキングさせる手順
    とを備えたことを特徴とするＦＦＶ用エンジンの始動制
    御方法。
  4. 【請求項４】 エンジン温度に応じた固定点火時間を設
    定する手順と、 エンジン始動時に、上記固定点火時間が経過する間、点
    火時期を一定のタイミングに固定する手順とを備えたこ
    とを特徴とするＦＦＶ用エンジンの始動制御方法。
  5. 【請求項５】 エンジン始動時に燃料の気化を促進する
    ための加熱手段へ通電したとき、噴射燃料の吸気ポート
    内壁面付着率と、１気筒における吸気行程と次の吸気行
    程間の吸気ポート内燃料蒸発率とを、一定の値に固定す
    ることを特徴とするＦＦＶ用エンジンの始動制御方法。
  6. 【請求項６】 燃料のアルコール濃度に基づいて始動可
    能判定温度を設定する手順と、 上記始動可能判定温度とエンジン温度とを比較し、エン
    ジンが始動可能か否かを判定する手順と、 上記判定する手順で始動不能と判定したとき、燃料噴射
    及び点火を禁止するとともに燃料の気化を促進するため
    の加熱手段に通電してエンジンをクランキングさせ、予
    め設定した時間が経過した後、燃料噴射及び点火を許可
    する手順とを備えたことを特徴とするＦＦＶ用エンジン
    の始動制御方法。
  7. 【請求項７】 各気筒に配設したインジェクタに対向
    し、このインジェクタからの噴射燃料を受けて気化させ
    るヒータと、このヒータを一体的に組込んだ取付け部と
    からなるヒータユニットを、各気筒毎にシリンダヘッド
    とインテークマニホルドとの間に装着したことを特徴と
    するＦＦＶ用エンジンの始動補助装置。
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