JPH06101608A - Ｆｆｖ用エンジンの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリ負荷を軽減し、バッテリの長寿命化
を図るとともに、クランキング時の電圧降下を抑制して
燃料加熱手段の発熱量の低下を防止する。 【構成】 スタータモータに対する通電が禁止されてい
るヒータ暖機中のとき（Ｆ4 ＝１）、あるいはヒータ通
電中（Ｇ3 ＝０）でスタータスイッチがＯＮのとき、あ
るいはＰＴＣヒータに対しヒータ通電中でエンジン回転
数Ｎが完爆判定回転数ＮS 以下のとき、燃料ポンプ回転
数ＮP を通常時燃料ポンプ回転数ＮP1よりも低い始動時
燃料ポンプ回転数ＮP2に設定する。ＰＴＣヒータ通電中
（燃料加熱手段加熱中）の始動時における燃料ポンプ駆
動による電力消費を低減することで、バッテリ負荷を軽
減して電圧降下を抑制し、ＰＴＣヒータの発熱量低下が
防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、始動時の燃料ポンプ吐
出量を制御してバッテリ負荷を軽減するＦＦＶ用エンジ
ンの制御方法に関する。

【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、低温で気化し難い、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、エンジン始動時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、所定時間ヒー
タ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、ヒータ等の燃
料加熱手段の出力を維持するには最大で１００Ａ、最低
でも５０Ａの電流を必要とするが、例えばクランキング
時ではスタータモータに対する駆動用電流が加わるため
バッテリ消費が早くなり、このバッテリの寿命低下を招
くばかりでなく、スタータモータ駆動による電圧降下の
ために燃料加熱手段の発熱量が充分に得られず、燃料の
気化促進が図れなくなり、始動時の燃焼が不安定化する
問題がある。

【０００７】ところで、エンジンの燃料供給系は、エン
ジンルーム内の熱による燃料のベーパーロック等を防止
するため、実際にエンジンの燃焼室に供給する燃料量に
対し、大流量の燃料を燃料ポンプによって圧送し、余剰
燃料を燃料タンクに戻して循環するようになっている。

【０００８】従来、この種の燃料ポンプは、予め実験な
どから求めた最大必要燃料量に対応できる吐出量を設定
して一義的に駆動させているものが一般的であり、ＦＦ
Ｖ用エンジンのように燃料中のアルコール濃度によって
最大必要燃料量が変化するものでは、ガソリン燃料に比
し理論空燃比が略１／２（したがって、必要燃料量は略
２倍となる）となるアルコール濃度１００％時の最大必
要燃料量に対応した容量に設定されている。

【０００９】インジェクタからの燃料噴射量の比較的少
ない始動時において、例えば噴射する燃料がアルコール
濃度０％のガソリン燃料の場合であっても最大必要燃料
量に対応する吐出量で燃料を供給することはバッテリ負
担を増大させるばかりでなく、燃料リターン量が多くな
るため燃料タンク内で燃料蒸発ガスの発生を不要に増大
させることになる。なお、この問題は始動時制御におい
てばかりでなく、例えばガソリン燃料（アルコール濃度
０％）時の通常時制御においても同様のことが言える。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、第一の目的は始動時のバッテリ負荷を軽減してバッ
テリの長寿命化を図るとともに、クランキング時の電圧
降下を抑制して燃料加熱手段の発熱量の低下を防止し、
良好な始動性能を得ることのできるＦＦＶ用エンジンの
制御方法を提供することにある。

【００１１】本発明の第二の目的は、上述した第一の目
的に加え、始動時のみならず通常時においてもバッテリ
負荷を軽減することが可能となるばかりでなく、燃料タ
ンク内での燃料蒸発ガスの発生をも低減することのでき
るＦＦＶ用エンジンの制御方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るため本発明による第一のＦＦＶ用エンジンの制御方法
は、始動時のエンジン状態および燃料中のアルコール濃
度に基づきインジェクタの燃料噴射方向に対設する燃料
加熱手段に対する通電非通電を制御する手順と、エンジ
ン完爆を判断する手順と、上記燃料加熱手段に対し通電
中で且つエンジン完爆と判断するまでの始動時燃料ポン
プ吐出量を通常時燃料ポンプ吐出量に比し低く設定する
手順とを備えるものである。

【００１３】上記第二の目的を達成するため本発明によ
る第二のＦＦＶ用エンジンの制御方法は、上記第一のＦ
ＦＶ用エンジンの制御方法における始動時燃料ポンプ吐
出量と前記通常時燃料ポンプ吐出量との少なくとも一方
を燃料中のアルコール濃度に応じて可変設定するもので
ある。

【００１４】

【作 用】本発明による第一のＦＦＶ用エンジンの制御
方法によれば、燃料加熱手段に対し通電中で且つエンジ
ン完爆と判断するまでの始動時燃料ポンプ吐出量が通常
時燃料ポンプ吐出量に比し低く設定される。従って、始
動時のバッテリ負荷が軽減され、またクランキング時の
電圧降下が抑制されて燃料加熱手段の発熱量の低下が防
止され良好な始動性能を得られる。

【００１５】本発明による第二のＦＦＶ用エンジンの制
御方法によれば、上述した第一のＦＦＶ用エンジンの制
御方法における始動時燃料ポンプ吐出量と通常時燃料ポ
ンプ吐出量との少なくとも一方が燃料中のアルコール濃
度に応じて可変設定される。これにより、バッテリ負荷
を軽減しつつアルコール濃度毎の最大必要燃料量に対応
する燃料ポンプの吐出量を無理なく設定することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００１７】図１〜図１６は本発明の第一実施例を示
し、図１は燃料ポンプ制御ルーチンを示すフローチャー
ト、図２はイニシャライズルーチンを示すフローチャー
ト、図３，図４はヒータ制御ルーチンを示すフローチャ
ート、図５はタイマールーチンを示すフローチャート、
図６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７はスタータスイッチＯＮ→ＯＦＦ割込みルーチ
ンを示すフローチャート、図８は燃料噴射制御ルーチン
を示すフローチャート、図９はエンジン制御系の全体概
略図、図１０は制御装置の回路構成図、図１１はヒータ
暖機完了判別値テーブルの概念図、図１２は燃料中のア
ルコール濃度とヒータ暖機時間との関係を冷却水温別に
示す特性図、図１３は燃料ポンプに対する回転数制御デ
ューティテーブルの概念図、図１４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１５は始動可能判定値テーブルの
概念図、図１６は始動不能領域と始動可能領域における
ＰＴＣヒータに対する通電制御動作、ＥＣＳランプに対
する出力制御動作、スタータモータ通電禁止フラグのセ
ット／リセット、スタータモータリレーに対する出力制
御動作、燃料ポンプに対する回転数制御動作を示すタイ
ムチャートである。

【００１８】図９において、符号１はＦＦＶ用エンジン
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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】さらに、このＩＳＣＶ１６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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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の燃料噴射方向に燃
料気化を補助するための燃料加熱手段の一例であるＰＴ
Ｃ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）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２４ａが取付けられ、この点
火プラグ２４ａに連設された点火コイル２４ｂにイグナ
イタ３１が接続されている。

【００２６】上記インジェクタ２３に、燃料タンク３２
内に設けたインタンク式のＤＣモータ駆動燃料ポンプ３
３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１
００％の間で変化する燃料が貯留されている。また、上
記燃料通路３４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としては静電容量式、抵抗検出
式、光学式など種々のものが考えられる。

【００２７】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４４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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】また、図１０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、ＣＰ
Ｕ５１，ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５３、バックアップＲＡＭ
５４、及びＩ／Ｏインターフェース５５がバスライン５
６を介して互いに接続されている。

【００３２】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、燃料ポンプコントロールモジ
ュール（ＦＰＣＭ）６２を介してＤＣモータ駆動燃料ポ
ンプ３３が接続されている。尚、上記ＦＰＣＭ６２は、
入力制御信号の制御デューティに対応した電圧でＤＣモ
ータ駆動燃料ポンプ３３を駆動し、デューティ出力に応
じたポンプ回転数によりポンプ吐出量を可変するもので
ある。

【００３３】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
に上記ＰＴＣヒータ３ａが接続されている。

【００３４】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、アルコール濃度センサ３７、吸入空気量センサ４
１、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４
６、絶対圧センサ２２、ノックセンサ４３、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。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２３、ＦＰＣＭ６２、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２２ｂ、及び図示
しないインストルメントパネルに配設し、ヒータ暖機状
態を示すＥＣＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌＳｙｓｔｅｍ）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、始動判定を
行ない、判定結果に応じて、ＰＴＣヒータ３ａへの通電
・非通電を制御するとともにＤＣモータ駆動燃料ポンプ
３３の吐出量を制御し、かつ、空燃比制御、点火時期制
御、過給圧制御などのエンジン制御を行なう。

【００３６】次に、上記ＥＣＵ５０による燃料ポンプ制
御、スタータモータ制御および燃料噴射制御等について
図１〜図８のフローチャートに従って説明する。

【００３７】イグニッションスイッチング６１をＯＮ
し、ＥＣＵ５０へ電源を投入すると、まず図２のイニシ
ャライズルーチンが初回のみ起動され、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
の出力値を０）し、ルーチンを終了する。

【００３８】図３，図４のフローチャートは、上記イニ
シャライズルーチンが終了した後、所定時間毎に繰返さ
れるヒータ制御ルーチンで、まず、Ｓ２０１で始動判別
終了フラグＦ1 を参照し、Ｆ1 ＝０の場合イグニッショ
ンスイッチ６１をＯＮした後の最初のルーチンと判断し
初回制御を行うべくＳ２０２へ進む。また、Ｆ＝１の場
合２回目以降のルーチンと判断しＳ２０３へ進む。

【００３９】以下においては、まず初回のヒータ制御に
ついて説明し、次いで２回目以降のヒータ制御について
説明する。

【００４０】上記Ｓ２０１でＦ1 ＝０と判断されて、Ｓ
２０２へ進むと、スタータモータ通電禁止フラグＦSTを
セット（ＦST←１、通電禁止）した後、Ｓ２０４へ進み
上記始動判別終了フラグＦ1 をセット（Ｆ1 ←１）した
後、Ｓ２０５へ進む。

【００４１】Ｓ２０５へ進むとアルコール濃度センサ３
７で検出した燃料中のアルコール濃度Ｍに基づいて始動
可能判定値テーブルＴＢTes を検索し、始動可能判定値
Ｔesを直接あるいは補間計算により設定する。

【００４２】図１４に示すように、この始動可能判定値
テーブルＴＢＴes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Ｐ
ＴＣ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１５に示すように、ＲＯＭ５
２の一連のアドレスから構成された始動可能判定値テー
ブルＴＢTes 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。

【００４３】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値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、Ｓ２０６では、上記冷却水温Ｔw と、上記Ｓ
２０５で設定した始動可能判定値Ｔesとを比較し、エン
ジンが始動可能かどうかを判定する。

【００４４】Ｓ２０６で、Ｔw ＞Ｔesの場合、ＰＴＣヒ
ータ３ａにより噴射燃料を加熱せずに始動可能と判断
し、Ｓ２０７へ進み、スタータモータ通電禁止フラグＦ
STをクリアしてスタータモータリレー６５への通電を許
可した後、ルーチンを抜ける。一方、上記Ｓ２０６で、
Ｔw ≦Ｔesの場合、始動不能と判断し、ヒータ暖機すべ
くＳ２０８へ進み、始動不能時制御フラグＦ4 をセット
した後、Ｓ２０９へ進み、冷却水温Ｔw とアルコール濃
度Ｍとに基づきヒータ暖機完了判別値テーブルＴＢCSか
らヒータ暖機完了判別値ＣS を直接あるいは補間計算に
より設定する。図１１に示すように上記ヒータ暖機完了
判別値テーブルＴＢCSには、エンジン温度を示す冷却水
温Ｔw が低いほどヒータ加熱完了のためのヒータ暖機時
間を長くする必要があるので大きな値の上記ヒータ暖機
完了判別値ＣS が格納されており、また、燃料中のアル
コール濃度Ｍが高いほど気化潜熱が大きいためヒータ加
熱完了時のヒータ温度を高めるべくヒータ暖機時間を長
くする必要があるので大きな値のヒータ暖機完了判別値
ＣS が格納されている。

【００４５】上記ヒータ暖機完了時間はヒータ容量、エ
ンジン形式毎に相違するが燃料中のアルコール濃度Ｍに
よるヒータ暖機完了時間の具体例を示せば、図１２の通
りである。図１２（ａ）は冷却水温Ｔw が−２５℃の場
合、同図（ｂ）は冷却水温Ｔw が０℃の場合を示す。

【００４６】そして、Ｓ２０９からＳ２１０へ進むとヒ
ータ暖機時間カウント許可フラグＦ2 をセットし、Ｓ２
１１でＥＣＳランプ４８に対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ
2 を１とし、ＥＣＳランプ４８を点灯させ、ドライバに
ヒータ暖機中であることを知らせる。

【００４７】その後、Ｓ２１２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に対し
通電してヒータ暖機を行いルーチンを抜ける。

【００４８】初回のヒータ制御ルーチンのＳ２０４で始
動判別終了フラグＦ1 がセットされるため、２回以降で
はＳ２０１からＳ２０３へ進み、始動不能時制御フラグ
Ｆ4を参照し、Ｆ4 ＝１の場合ヒータ暖機中と判断し、
Ｓ２１３へ進み、また、Ｆ4＝０の場合ヒータ暖機完了
と判断し、Ｓ２１４へ進む。

【００４９】Ｓ２１３へ進むと、後述するタイマールー
チンでカウントアップするヒータ暖機時間カウント値Ｃ
1 と上記ヒータ暖機完了判別値ＣS とを比較し、Ｃ1 ≦
ＣSの場合ヒータ暖機継続と判断してルーチンを抜け
る。また、Ｃ1 ＞ＣS の場合ヒータ暖機完了と判断し、
Ｓ２１５〜Ｓ２１７でヒータ暖機時間カウント許可フラ
グＦ2 、始動不能時制御フラグＦ4 をそれぞれクリアす
るとともにＥＣＳランプ４８に対するＩ／Ｏポート出力
値Ｇ2 を０としてＥＣＳランプ４８を消灯した後、Ｓ２
０７へ戻り、スタータモータ通電禁止フラグＦSTをクリ
アしてスタータモータリレー６５への通電を許可した
後、ルーチンを抜ける。

【００５０】一方、Ｓ２０３でＦ4 ＝０、すなわち、ヒ
ータ暖機完了と判断してＳ２１４へ進むと、冷却水温Ｔ
w 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、Ｔes＜ＴLA4 ）とを比較し、Ｔw ＞ＴLA4 の場
合、ＰＴＣヒータ３ａから付着燃料が液滴しても壁面温
度で気化可能と判断してＳ２１８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Ｓ２１
２へ戻り、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の加熱を続行しルーチンを抜け
る。また、Ｓ２１４でＴw ＞ＴLA4 と判断されてＳ２１
８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。

【００５１】上記Ｓ２１８でアイドルと判断した場合Ｓ
２１２へ戻り、上述と同様ＰＴＣヒータ３ａを加熱状態
と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燃
料噴射量に対して相対的に多くの燃料が液化して不規則
に各気筒の燃焼室へ供給されるのでアイドル時のエンジ
ン回転数の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に通電して加熱状態とし、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Ｓ２１８で非アイドルと判断さ
れた場合Ｓ２１９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としてヒータリレー６４をＯ
ＦＦさせてヒータ非通電としてルーチンを抜ける。

【００５３】また、図５に示すフローチャートは上記ヒ
ータ制御ルーチンのＳ２１３で読出すヒータ暖機時間カ
ウント値Ｃ1 を設定するタイマールーチンで、イニシャ
ライズルーチンが終了した後、設定時間毎に繰返され
る。

【００５４】まず、Ｓ３０１で上記ヒータ制御ルーチン
で設定されるヒータ暖機時間カウント許可フラグＦ2 の
値を読出し、Ｆ2 ＝１（カウント許可）の場合Ｓ３０２
へ進みヒータ暖機時間カウント値Ｃ1 をカウントアップ
した後（Ｃ1 ←Ｃ1 ＋１）、ルーチンを抜ける。また、
Ｆ2 ＝０の場合Ｓ３０３へ進みヒータ暖機時間カウント
値Ｃ1 をリセットした後、ルーチンを抜ける。

【００５５】また、図１に示すフローチャートはイニシ
ャライズルーチンが終了した後、所定時間毎に繰返され
る燃料ポンプ制御ルーチンで、まず、Ｓ４０１で始動不
能時制御フラグＦ4 を参照し、Ｆ4 ＝０（ヒータ暖機完
了）の場合Ｓ４０２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 を参照し、Ｇ3＝
１（ヒータ通電）の場合Ｓ４０３へ進み、Ｇ3 ＝０（ヒ
ータ非通電）の場合Ｓ４０５へジャンプする。

【００５６】上記Ｓ４０２からＳ４０３へ進むとスター
タスイッチ６３がＯＦＦかを判断し、ＯＦＦの場合Ｓ４
０４へ進みエンジン回転数Ｎと完爆判定回転数ＮS （例
えば５００ｒｐｍ）とを比較し、Ｎ＞ＮS の場合始動後
と判断しＳ４０５へ進む。

【００５７】そして、Ｓ４０２あるいはＳ４０４からＳ
４０５へ進むと、燃料ポンプ回転数ＮP を予め設定した
通常時燃料ポンプ回転数ＮP1で設定し（ＮP ←ＮP1）、
Ｓ４０７へ進む。

【００５８】一方、上記Ｓ４０１でＦ4 ＝１（ヒータ暖
機中）と判断され、Ｓ４０３でスタータスイッチ６３が
ＯＮと判断され、あるいは、Ｓ４０４でＮ≦ＮS と判断
された場合、それぞれのステップからＳ４０６へ進み、
燃料ポンプ回転数ＮP を予め設定した始動時燃料ポンプ
回転数ＮP2で設定し（ＮP ←ＮP2）、Ｓ４０７へ進む。

【００５９】上記通常時燃料ポンプ回転数ＮP1は予め実
験などにより求めた（アルコール濃度１００％時の）最
大必要燃料供給量に対応する燃料ポンプ回転数（吐出
量）と余裕量とを加算した値である。また、上記始動時
燃料ポンプ回転数ＮP2は予め実験などにより求めた始動
時における（アルコール濃度１００％時の）最大必要燃
料供給量（吐出量）に対応する燃料ポンプ回転数と余裕
量とを加算した値でＮP1＞ＮP2の関係にある。

【００６０】燃料ポンプ回転数ＮP を始動時燃料ポンプ
回転数ＮP2に設定する条件をまとめれば以下の通りであ
る。

【００６１】(i) Ｆ4 ＝１ ヒータ暖機中でありスタータモータに対する通電が禁止
されているため燃料ポンプ回転数ＮP を通常時より低く
設定しても燃料供給に影響はない。

【００６２】(ii)Ｆ4 ＝０の場合 (a)Ｇ3 ＝１、且つ、スタータスイッチＯＮ クランキング中であり必要燃料量が少なく燃料ポンプ回
転数ＮP を通常時より低く設定しても燃料供給量が不足
することはない。

【００６３】(b)Ｇ3 ＝１、且つ、Ｎ≦ＮS エンジン完爆前であり必要燃料量が比較的少ないため通
常時より低い燃料ポンプ回転数であっても問題はない。

【００６４】以上の結果、イグニッションスイッチ６１
をＯＮしたときからヒータ通電中でエンジンが完爆する
までの間の燃料ポンプ３３の回転数ＮP を低く設定する
ことで、バッテリ負荷が軽減され、バッテリ長寿命化を
図ることができるばかりでなく、クランキング時の電圧
降下が抑制され、その分、ＰＴＣヒータ３ａの発熱量の
低下を防止することができる。

【００６５】そして、上記Ｓ４０５あるいはＳ４０６か
らＳ４０７へ進むと、上記燃料ポンプ回転数ＮP の関数
からＦＰＣＭ６２へ出力する制御信号のデューティＤＵ
ＴＹを算出し（ＤＵＴＹ←ｆ（ＮP ））、あるいは、燃
料ポンプ回転数ＮP に基づき燃料ポンプ回転数制御デュ
ーティテーブルを参照してデューティＤＵＴＹを設定す
る。上記燃料ポンプ回転数制御デューティテーブルは、
燃料ポンプ回転数ＮPを得るためのＦＰＣＭ６２へ対す
るデューティＤＵＴＹを予め実験などにより求め、ＲＯ
Ｍ５２の一連のアドレスに固定データテーブルとしてス
トアしておくものであり、図１３に示すように燃料ポン
プ回転数ＮP が高い程、大きな値のデューティＤＵＴＹ
がメモリされている。その後、Ｓ４０８でＩ／Ｏポート
から上記ＦＰＣＭ６２へ出力する制御信号に上記デュー
ティＤＵＴＹをセットしルーチンを抜ける。なお、この
Ｓ４０８でセットしたデューティＤＵＴＹ制御信号出力
は次回の燃料ポンプ制御ルーチンが実行されるまでの
間、保持される。

【００６６】その結果、ＤＣモータ駆動燃料ポンプ３３
が上記ＦＰＣＭ６２から出力されるデューティＤＵＴＹ
に対応する電圧で駆動される。

【００６７】図６に示すフローチャートは、スタータモ
ータ制御ルーチンで、イニシャライズルーチン終了後、
スタータスイッチ６３がＯＮ時のみ所定時間毎に繰返さ
れる。

【００６８】まず、Ｓ５０１でスタータモータ通電禁止
フラグＦSTの値を読出し、スタータモータ６６への通電
が許可されているかを判断する。

【００６９】ＦST＝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場合、Ｓ５０２へ進みスター
タモータリレー６５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させ、エンジ
ンをクランキングさせてルーチンを抜ける。

【００７０】一方、Ｓ５０１でＦST＝１、すなわち、ス
タータモータ６６への通電が禁止されている場合、Ｓ５
０３へ進み、上記スタータモータリレー６５に対するＩ
／Ｏポート出力値Ｇ4 を０とし、スタータモータリレー
６５をＯＦＦさせスタータモータ６６を停止状態にして
ルーチンを抜ける。

【００７１】一方、図７に示すフローチャートはスター
タスイッチ６３がＯＮ→ＯＦＦされると割込み起動する
スタータスイッチＯＮ→ＯＦＦ割込みルーチンで、Ｓ６
０１でスタータモータリレー６５に対するＩ／Ｏポート
出力値Ｇ4 を０とし、スタータモータリレー６５をＯＦ
Ｆさせてルーチンを抜ける。

【００７２】また、図８に示すフローチャートは燃料噴
射制御ルーチンで、イニシャライズルーチン終了後に所
定時間毎に繰返される。

【００７３】まず、Ｓ７０１でエンジン回転数Ｎ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＝０、すなわち、エンジンが
停止している場合には、Ｓ７０２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、Ｎ
≠０のときにはＳ７０１からＳ７０３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Ｎ、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Ｓ７０４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、ルーチンを抜ける。

【００７４】次に、図１６に示すタイムチャートに従っ
て、ＰＴＣヒータ３ａに対する通電制御、ＥＣＳランプ
４８に対する出力制御、スタータモータ通電禁止フラグ
ＦSTの設定、スタータモータリレー６５のＯＮ／ＯＦＦ
制御、及び、燃料ポンプ３３に対する回転数制御の一例
を説明する。

【００７５】同図（ａ）は始動時において冷却水温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と設定値ＴLA4 （燃料気化可能温度）と
に対し、ＴLA4 ≧Ｔw ＞Ｔesのときの制御例で、同図
（ｂ）はＴw ≦Ｔesのときの制御例である。

【００７６】まず、ＴLA4 ≧Ｔw ＞Ｔesのときの制御例
について説明する。

【００７７】イグニッションスイッチ６１をＯＮする
と、冷却水温Ｔw が始動可能判定値Ｔesより高いため、
スタータモータ通電禁止フラグＦSTがクリアされてスタ
ータ通電が許可され、ＥＣＳランプ４８に対するＩ／Ｏ
ポート出力値Ｇ2 は０（消灯）となる。また、スタータ
スイッチ６３は未だＯＦＦであるためスタータモータリ
レー６５に対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ4 はイニシャル
値である０のままである。一方、ＰＴＣヒータ３ａは、
冷却水温Ｔw がＴw ≦ＴLA4 であるため通電が開始され
る。また、イグニッションスイッチ６１をＯＮした直後
は未だエンジンは停止状態（したがってＮ≦ＮS ）にあ
るため燃料ポンプ３３の回転数は通常時よりも低い始動
時燃料ポンプ回転数に設定される（経過時間ｔ0 ）。

【００７８】次いで、スタータスイッチ６１をＯＮする
とスタータモータリレー６５に対するＩ／Ｏポート出力
値Ｇ4 が１となりクランキングが開始される。このとき
のエンジン回転数Ｎは完爆判定回転数ＮS よりも低いた
め、燃料ポンプ３３の回転数は始動時燃料ポンプ回転数
に維持される（経過時間ｔ1 ）。

【００７９】そして、スタータスイッチ６１をＯＦＦす
るとスタータモータリレー６５に対するＩ／Ｏポート出
力値Ｇ4 が０となる（経過時間ｔ2 ）。

【００８０】その後、エンジン回転数Ｎが上昇し、完爆
判定回転数ＮS を越えると上記燃料ポンプ３３の回転数
が通常時燃料ポンプ回転数に切換えられる（経過時間ｔ
3 ）。

【００８１】そして、冷却水温Ｔw が燃料気化可能温度
ＴLA4 に達し、かつ、非アイドル状態のときＰＴＣヒー
タ３ａに対する通電が停止される（経過時間ｔ7 ）。

【００８２】次に、Ｔw ≦Ｔesのときの制御例を示す。

【００８３】図１６（ｂ）に示すようにイグニッション
スイッチ６１をＯＮしたときの冷却水温Ｔw が始動可能
判定値Ｔes以下であるため、始動不能と判定し、ヒータ
暖機すべくＰＴＣヒータ３ａに対し通電を開始するとと
もにＥＣＳランプ４８に対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ2
を１としてＥＣＳランプ４８を点灯させヒータ暖機をド
ライバに知らせる。また、スタータモータ通電禁止フラ
グＦSTをセットし、スタータ通電を禁止する。スタータ
通電が禁止されるとスタータモータリレー６５に対する
Ｉ／Ｏポート出力値Ｇ4 がイニシャル値である０のまま
となり、スタータモータリレー６５もＯＦＦ状態を維持
する。一方、燃料ポンプ３３の回転数はヒータ暖機中で
あるため通常時よりも低い始動時燃料ポンプ回転数に設
定される（経過時間ｔ0 ）。

【００８４】そして、ヒータ暖機（Ｃ1 ＞ＣS ）が完了
すると、ＥＣＳランプ４８に対するＩ／Ｏポート出力値
Ｇ2 を０としてＥＣＳランプ４８を消灯させてヒータ暖
機完了をドライバに知らせるとともに、スタータモータ
通電禁止フラグＦSTをクリアしてスタータモータ６６に
対する通電を許可する。また、このときスタータスイッ
チ６３がＯＮされていればスタータモータリレー６５に
対するＩ／Ｏポート出力値Ｇ4 が１となり、クランキン
グが開始される（経過時間ｔ4 ）。

【００８５】その後、スタータスイッチ６１をＯＦＦす
ると上記Ｉ／Ｏポート出力値Ｇ4 が０となる（経過時間
ｔ5 ）。

【００８６】そして、エンジン回転数Ｎが上昇し完爆判
定回転数ＮS を越えると燃料ポンプ３３の回転数が通常
時燃料ポンプ回転数に切換えられ（経過時間ｔ6 ）、次
いで、冷却水温Ｔw が燃料気化可能温度ＴLA4 に達し、
このとき非アイドル状態であれば、ＰＴＣヒータ３ａに
対する通電が停止される（経過時間ｔ7 ）。

【００８７】（第二実施例）図１７以下は本発明の第二
実施例を示し、図１７は燃料ポンプ制御ルーチンを示す
フローチャート、図１８は始動時燃料ポンプ回転数テー
ブルと通常時燃料ポンプ回転数テーブルの概念図であ
る。

【００８８】この実施例では、始動時燃料ポンプ回転数
と通常時燃料ポンプ回転数とを燃料中のアルコール濃度
Ｍに基づいて可変設定するもので、第一実施例の図１に
示す燃料ポンプ制御ルーチンと同一のステップは同一の
符号を付して説明を省略する。

【００８９】Ｓ４０２あるいはＳ４０４からＳ８０１へ
進むと燃料中のアルコール濃度Ｍに基づいて通常時燃料
ポンプ回転数テーブルから燃料ポンプ回転数ＮP を設定
し、Ｓ４０７へ進む。

【００９０】また、Ｓ４０１、Ｓ４０３、あるいは、Ｓ
４０４からＳ８０２へ進むと燃料中のアルコール濃度Ｍ
に基づき始動時燃料ポンプ回転数テーブルから燃料ポン
プ回転数ＮP を設定し、Ｓ４０７へ進む。

【００９１】アルコール濃度１００％（アルコール燃料
のみ）時の最大必要燃料量はアルコール濃度０％（ガソ
リン燃料のみ）時の最大必要燃料量に比し略２倍である
ため、実際の最大必要燃料量は燃料中のアルコール濃度
Ｍによって広範囲に変化する。 図１８に示すように、
始動時あるいは通常時の最大必要燃料量に対応する燃料
ポンプ回転数を燃料中のアルコール濃度Ｍに基づき計算
により、あるいは実験などから求めて予めＲＯＭ５２の
一連のアドレスにテーブル化しておき、エンジン状態に
よりテーブル選択し、選択されたテーブルを燃料中のア
ルコール濃度Ｍに基づき参照して始動時あるいは通常時
の燃料ポンプ回転数を設定することで、燃料ポンプ３３
駆動による電力消費が低減され、特に、始動時において
はバッテリ消費が少なくなり、クランキング時の電圧降
下を抑制してＰＴＣヒータ３ａの発熱量が充分保証さ
れ、ヒータ暖機時間の短縮および燃料気化促進の向上を
図ることができる。

【００９２】また、燃料中のアルコール濃度に基づいて
燃料ポンプ回転数ＮP を可変設定するため、リターン量
が各アルコール濃度Ｍ毎に適正となり燃料タンク内での
不要な燃料蒸発ガスの発生を低減することができる。

【００９３】なお、本発明は上記各実施例に限るもので
はなく、例えば第二実施例において始動時燃料ポンプ回
転数と通常時燃料ポンプ回転数の少なくとも一方を第一
実施例に示すように固定値としてもよい。また、燃料ポ
ンプの吐出量は回転数制御以外に、燃料ポンプの燃料供
給方式により種々のものが考えられる。

【００９４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
以下に示す効果が奏される。

【００９５】請求項１の記載によれば、始動時のバッテ
リ負荷を軽減してバッテリ長寿命化を図ることができる
ばかりでなく、クランキング時の電圧降下を抑制して燃
料加熱手段の発熱量の低下を防止することができて、良
好な始動性能を得ることができる。

【００９６】請求項２の記載によれば、上述した効果に
加え、始動時のみならず通常時においてもバッテリ負荷
を軽減することができるとともに、燃料リターン量が多
量化せず燃料タンク内での燃料蒸発ガスの発生を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１〜図１６は本発明の第一実施例を示し、図
１は燃料ポンプ制御ルーチンを示すフローチャート

【図２】イニシャライズルーチンを示すフローチャート

【図３】ヒータ制御ルーチンを示すフローチャート

【図４】同上

【図５】タイマールーチンを示すフローチャート

【図６】スタータモータ制御ルーチンを示すフローチャ
ート

【図７】スタータスイッチＯＮ→ＯＦＦ割込みルーチン
を示すフローチャート

【図８】燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート

【図９】エンジン制御系の全体概略図

【図１０】制御装置の回路構成図

【図１１】ヒータ暖機完了判別値テーブルの概念図

【図１２】燃料中のアルコール濃度とヒータ暖機時間と
の関係を冷却水温別に示す特性図

【図１３】燃料ポンプに対する回転数制御デューティテ
ーブルの概念図

【図１４】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１５】始動可能判定値テーブルの概念図

【図１６】始動不能領域と始動可能領域におけるＰＴＣ
ヒータに対する通電制御動作、ＥＣＳランプに対する出
力制御動作、スタータモータ通電禁止フラグのセット／
リセット、スタータモータリレーに対する出力制御動
作、燃料ポンプに対する回転数制御動作を示すタイムチ
ャート

【図１７】図１７以下は本発明の第二実施例を示し、図
１７は燃料ポンプ制御ルーチンを示すフローチャート

【図１８】始動時燃料ポンプ回転数テーブルと通常時燃
料ポンプ回転数テーブルの概念図

【符号の説明】

３ａ…ＰＴＣヒータ（燃料加熱手段） ２３…インジェクタ Ｍ…アルコール濃度

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｌ 8614−3Ｇ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 始動時のエンジン状態および燃料中のア
   ルコール濃度に基づきインジェクタの燃料噴射方向に対
   設する燃料加熱手段に対する通電非通電を制御する手順
   と、 エンジン完爆を判断する手順と、 上記燃料加熱手段に対し通電中で且つエンジン完爆と判
   断するまでの始動時燃料ポンプ吐出量を通常時燃料ポン
   プ吐出量に比し低く設定する手順とを備えることを特徴
   とするＦＦＶ用エンジンの制御方法。
2. 【請求項２】 前記始動時燃料ポンプ吐出量と前記通常
   時燃料ポンプ吐出量との少なくとも一方を燃料中のアル
   コール濃度に応じて可変設定することを特徴とする請求
   項１記載のＦＦＶ用エンジンの制御方法。