内燃機関の制御装置
【課題】安全性に配慮しつつ、プレヒート時におけるエネルギ消費の無駄を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】インジェクタヒータ２２の加熱によりプレヒートを行う。プレヒート時間ＴＰとプレヒート経過時間ｔｐとを求める。エンジンフードの開閉を検知する。インジェクタヒータ２２の加熱中にエンジンフードの開放がなされた場合には、プレヒート時間ＴＰとプレヒート経過時間ｔｐの差が２秒未満であるときには、プレヒートを続行する。
【解決手段】インジェクタヒータ２２の加熱によりプレヒートを行う。プレヒート時間ＴＰとプレヒート経過時間ｔｐとを求める。エンジンフードの開閉を検知する。インジェクタヒータ２２の加熱中にエンジンフードの開放がなされた場合には、プレヒート時間ＴＰとプレヒート経過時間ｔｐの差が２秒未満であるときには、プレヒートを続行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、車両に搭載され始動時にプレヒートが行われる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２００６−２４２１７１号公報に開示されているように、車両搭載内燃機関の始動時に、車両のエンジンフード（いわゆるボンネット）が閉状態から開状態に変化することが認められた場合には、内燃機関の始動を禁止する内燃機関の制御技術が知られている。当該制御技術によれば、内燃機関の始動時における安全性の確保を徹底することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４２１７１号公報
【特許文献２】特開平６−１０１５８３号公報
【特許文献３】特開２００４−３４００２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の始動時に、プレヒートを行う技術が公知である。プレヒートとは、内燃機関の始動時に、燃料の気化を促進する目的で、燃料噴射弁に取り付けられたインジェクタヒータによる噴射弁の加熱等を行うことである。プレヒートを実施することにより、内燃機関の始動時における始動性向上やエミッション悪化抑制という効果を得ることができる。プレヒートは、主に、低温始動時や高濃度アルコール燃料を用いる場合に有効な措置である。
【０００５】
プレヒートを行うには、それに見合うエネルギを消費する必要がある。その消費エネルギが多ければ燃費悪化を招いてしまうため、プレヒートの際にはできるだけ無駄なエネルギ消費は避けたい。
【０００６】
一方、上記従来の技術のように、安全性確保のために、エンジンフードを開く兆候が認められたら内燃機関の始動を途中で中止せざるを得ない場合もある。プレヒート開始後にその様な始動中止が発生した場合、プレヒートも途中で中止されてしまう。その結果、その始動中止までにプレヒートに費やされたエネルギが無駄になってしまう。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、安全性に配慮しつつ、プレヒート時におけるエネルギ消費の無駄を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、車両に搭載される内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の始動前にプレヒートを行うプレヒート手段と、
前記車両のエンジンフードの閉状態から開状態への変化または前記車両のエンジンフードが開かれる兆候を検知するエンジンフード検知手段と、
前記プレヒート中に前記エンジンフード検知手段が前記変化或いは前記兆候を検知した場合に、当該検知後に前記プレヒートが終了するまでの所要時間が所定値より短い場合には前記プレヒートを続行し、前記所要時間が前記所定値以上の場合には前記プレヒートを中止するように、前記プレヒート手段を制御するプレヒート制御手段と、
前記プレヒート制御手段が前記プレヒート手段に前記プレヒートを続行させた後、前記プレヒートが終了したら、前記内燃機関の始動を開始する始動手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記プレヒート制御手段は、
前記プレヒートに要する時間の長さと相関を有する物理量を検知する物理量検知手段と、
前記物理量検知手段が検知した前記物理量に基づいて、前記内燃機関の始動時に前記プレヒート手段が前記プレヒートを行うべき時間の長さであるプレヒート時間を求めるプレヒート時間取得手段と、
前記内燃機関の始動時に、前記プレヒートが開始されたときから前記エンジンフード検知手段が前記変化または前記兆候を検知したときまでの、経過時間を求める経過時間取得手段と、
前記プレヒート中に前記エンジンフード検知手段が前記変化または前記兆候を検知した場合に、前記プレヒート時間取得手段が求めた前記プレヒート時間と前記経過時間取得手段が求めた前記経過時間とに基づいて、前記所要時間を求める所要時間算出手段と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第２の発明において、
前記物理量検知手段は、前記内燃機関のエンジン水温を検知する手段と前記内燃機関に供給されるべき前記燃料のアルコール濃度を検知する手段とのうち少なくとも１つを含み、
前記プレヒート時間取得手段が、前記内燃機関のエンジン水温が低い程または／および前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高い程、前記プレヒート時間を長い時間として求める手段であることを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第１の発明において、
前記プレヒート制御手段は、前記内燃機関のエンジン水温が低いほどまたは／および前記内燃機関に供給されるべき前記燃料のアルコール濃度が高いほど、前記プレヒートが中止されやすくなるように、前記プレヒート手段の制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明のいずれか１つにおいて、
前記エンジンフード検知手段は、前記車両の車室内のエンジンフード開閉レバーの操作状態、または／および、前記車両のエンジンフードフック部の操作状態に基づいて、前記エンジンフードの開閉状態を検知することを特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明のいずれか１つにおいて、
前記プレヒート制御手段が前記所要時間と比較する前記所定値は、前記エンジンフードの閉状態が解除されたあと前記エンジンフードの開動作が完了するまでにかかる程度の長さの時間であることを特徴とする。
【００１４】
また、第７の発明は、第１乃至６の発明のいずれか１つにおいて、
前記プレヒートが行われている期間に前記エンジンフード検知手段の前記変化または前記兆候の検知があった場合には、プレヒート中であることの報知を行う報知手段を備えることを特徴する。
【００１５】
また、第８の発明は、第１乃至７の発明のいずれか１つにおいて、
前記プレヒート制御手段が、前記プレヒート中に前記車両の運転者による始動中止要求があった場合には前記プレヒートを中止させるプレヒート中止手段を、含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、エンジンフードが開かれることを検知した場合に、プレヒート終了までの残り所要時間が予め定めた時間より短いかどうかに基づいて、プレヒート手段の続行と中止のいずれかを選択することができる。これにより、プレヒートの残り所要時間が短いため始動を継続しても安全性を損なわないと認められる場合には、プレヒートを継続して内燃機関の運転を開始することができる。その結果、安全性に配慮しつつ、プレヒートで消費されたエネルギが無駄になることを抑制することができる。
【００１７】
第２の発明によれば、環境に応じてプレヒートにかかる時間が相違しても、所要時間を適切に求めることができる。その結果、安全性に配慮したうえでのプレヒート消費エネルギの無駄防止を、より一層図ることができる。
【００１８】
第３の発明によれば、内燃機関のエンジン水温または／および燃料のアルコール濃度に応じて、プレヒート時間の好適値を求めることができる。
【００１９】
第４の発明によれば、下記の効果が得られる。プレヒートに要する時間は、内燃機関のエンジン水温が低いほど長めになる傾向があり、かつ、燃料のアルコール濃度が高いほど長めになる傾向がある。プレヒートに要する時間が長ければ、その分だけ、プレヒートがエンジンフードの開閉までに完了し難いと考えることができる。第４の発明によれば、この点を考慮に入れて、内燃機関のエンジン水温または／および燃料のアルコール濃度に応じて、プレヒートの続行と中止の優先度を変更することができる。
【００２０】
第５の発明によれば、エンジンフード検知手段が、エンジンフード開閉レバー或いはエンジンフードフック部の操作状態に基づいて、エンジンフードが開かれる動作を確実に検知することができる。この検知手法により第１乃至第４の発明においてプレヒートを中止すべき事態の発生を正確に検知することができ、結果、プレヒートの不必要な中止の発生を確実に抑制できる。
【００２１】
第６の発明によれば、エンジンフードが実際に開き終わるまでに要する時間に比して残りの所要時間が短い場合には、プレヒート継続可能と判断することができる。これにより、安全性の確保をしつつも、プレヒートの中止を可能な限り避けることができる。その結果、安全性に配慮しつつ、プレヒート消費エネルギの無駄を可能な限り防止することができる。
【００２２】
第７の発明によれば、プレヒート中の状況を外部に知らせることができる。
【００２３】
第８の発明によれば、プレヒートの続行が不要である場合に、速やかにプレヒートを中止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置を、この制御装置が搭載される内燃機関とともに示す模式的構成図である。
【図２】本発明の実施の形態においてＥＣＵが実行するルーチンのフローチャートである。
【図３】エンジン水温、エタノール濃度、および必要なプレヒート時間の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施の形態．
［実施の形態の構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置を、この制御装置が搭載される内燃機関２０とともに示す模式的構成図である。図１に示された構成は、車両（不図示）のエンジンルーム内に搭載されている。本実施形態では、フレキシブル・フューエル・ビークル（ＦＦＶ）に内燃機関２０が備えられているものとし、内燃機関２０はエタノール燃料を使用することが可能な内燃機関である。なお、本発明において、内燃機関２０の気筒数、気筒の配列方式、燃料噴射弁の構成などといった内燃機関の構成に限定はない。
【００２６】
内燃機関２０は、図示しない燃料噴射弁を備えている。この燃料噴射弁は、インジェクタヒータ２２を備えるいわゆる加熱インジェクタである。インジェクタヒータ２２は、内燃機関２０の燃料噴射弁（不図示）を加熱することができる。本実施形態では、インジェクタヒータ２２によって燃料噴射弁を加熱することにより、プレヒートが実施される。プレヒートにより、冷間始動時においても、エタノール燃料の気化特性の悪化を少なく抑えることができる。
【００２７】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０は、エンジンフード検知装置５２、エンジン水温センサ５４、エタノール濃度センサ５６と接続している。エンジンフードは、内燃機関２０が収納されたエンジンルームを覆うカバーである。なお、車両前部にあるものは一般にボンネットと呼称される。エンジンフード検知装置５２は、本実施形態では、車室内のエンジンフード開閉レバーの操作状態を検知する。これにより、内燃機関２０が収納されたエンジンルームを運転者が開こうとしていることを、いち早く検知できる。
【００２８】
エンジン水温センサ５４は、内燃機関２０のエンジン水温を検知することができる。エタノール濃度センサ５６は、内燃機関２０への供給燃料のエタノール濃度を検知することができる。なお、エンジン水温や燃料のエタノール濃度検知の具体的技術は、既に公知であり、新規な事項ではない。したがって各種の公知技術を用いればよく、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２９】
ＥＣＵ５０は、図示しないが、内燃機関２０の制御に関する各種センサ機器（例えば、エアフローメータ、吸気温センサ、排気ガスセンサその他の機器）や、各種アクチュエータ（例えば、点火プラグ、燃料噴射弁、吸気弁や排気弁の駆動機構のアクチュエータなど）とも接続している。
【００３０】
［実施の形態の動作および具体的制御］
以下、図２を参照しながら、本実施形態にかかる内燃機関の制御装置の動作および具体的制御の内容を説明する。図２は、本発明の実施の形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図２のフローチャートは、内燃機関２０の始動時に実行されるものである。
【００３１】
本実施形態では、先ず、始動Ｓ／Ｗ（始動スイッチ）がオンかどうかの判別が行われる（ステップＳ１００）。このステップでは、運転者からの内燃機関２０の始動要求があったかどうかが判別される。始動スイッチ（イグニッション・スイッチ）の信号をＥＣＵ５０が受信して、当該判別を行えばよい。ステップＳ１００の条件が認められない場合には、今回の処理が終了する。
【００３２】
始動スイッチのオンが認められた場合には、始動時のエンジン水温ｔｈｗｓとエタノール濃度Ｅ（％）とに応じて、プレヒート時間ＴＰを算出する処理が実行される（ステップＳ１０２）。図３は、本発明の実施の形態において用いられるマップの一例を示す。ステップＳ１０２では、ＥＣＵ５０が、上記の図３のマップにしたがって、始動時のエンジン水温ｔｈｗｓとエタノール濃度Ｅとに応じたプレヒート時間ＴＰを求める。
なお、本実施形態では、一例として、ステップＳ１０２でプレヒート時間ＴＰが算出された時点で、プレヒート（つまりインジェクタヒータ２２への通電）が開始されるものとする。但し、本発明はこれに限られず、イグニッション・スイッチがオンされたら直ちに（ＴＰ算出前に）プレヒートを開始してもよいし、イグニッションキーの挿入や、車両ドアが開かれたことなどをトリガとして、プレヒートを開始しても良い。
【００３３】
図３のマップは、内燃機関２０の始動時における、エンジン水温、エタノール濃度、および必要なプレヒート時間の関係を示している。図３には、エタノール濃度が異なる複数の燃料として、Ｅ０、Ｅ５０、Ｅ１００の特性をそれぞれ図示している。
【００３４】
図３に示すように、始動時エンジン水温が低いほど、要求されるプレヒート時間は長い。これは、エタノールの気化特性が、高濃度であるほどかつ低温であるほど急激に悪化してしまうためである。気化に必要なプレヒート時間は、エタノール濃度と始動時水温に応じて大きく変わる。エタノール濃度が高い燃料であるほどプレヒート時間は長く、エタノール濃度差に応じたプレヒート時間の相違は低温であるほど顕著である。
【００３５】
そこで、本実施形態では、ＥＣＵ５０に図３のマップを予め記憶させておき、始動時のエンジン水温ｔｈｗｓとエタノール濃度Ｅとの検知値に応じて、プレヒート時間ＴＰを算出する。その結果、内燃機関２０のエンジン水温ｔｈｗｓおよび燃料のアルコール濃度Ｅに応じて、プレヒート時間ＴＰの好適値を求めることができる。これにより、上述したエタノール燃料の気化特性を、プレヒート時間に正確に反映させることができる。
【００３６】
次に、プレヒート経過時間ｔｐを求めるための処理が実行される（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４では、プレヒート経過時間ｔｐを求めるための時間の計測が開始される。
【００３７】
ここで、本実施形態における「プレヒート経過時間」の定義を述べる。本実施形態では、プレヒート経過時間ｔｐの起算点は、インジェクタヒータ２２が加熱を開始したタイミングである。また、本実施形態では、エンジンフード検知装置５２からの信号に基づいてＥＣＵ５０がエンジンフードの閉鎖状態が解除されたことを検知したときを、プレヒート経過時間ｔｐの計測の終期とする。本実施形態では、ＥＣＵ５０がこの始期から終期までの時間を計測し、その計測値をプレヒート経過時間ｔｐとする。
【００３８】
次に、エンジンフードが閉状態にあるかどうかの検知が行われる（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６では、ＥＣＵ５０が、エンジンフード検知装置５２からの信号がエンジンフードが閉じ状態にある場合の信号であるかどうかを比較判定する。エンジンフード検知装置５２からの信号が閉じ状態の信号と一致している場合、エンジンフードは閉じられたままだと判断できる。この場合には、ステップＳ１０６の条件は肯定される。
【００３９】
一方、エンジンフード検知装置５２からの信号が閉じ状態の信号と一致していない場合、エンジンフードの開放動作が開始され、エンジンフードは閉から開へと推移し始めたものと判断できる。この場合、ステップＳ１０６の条件は否定される。
【００４０】
ステップＳ１０６の条件が否定された場合、処理はステップＳ１０９に移る。ステップＳ１０９では、下記の式（１）が成立しているかどうかが判定される。
ＴＰ−ｔｐ ＜ ２秒 ・・・（１）
ここで、ＴＰの値、ｔｐの値は、ステップＳ１０２、Ｓ１０４の処理で説明したそれぞれの値である。ｔｐは、本実施形態では、ステップＳ１０６の条件肯定時までの時間である。本実施形態では、このｔｐは、プレヒート開始時点からステップＳ１０６が肯定されたときまでの経過時間に当たる。「ＴＰ−ｔｐ」は、プレヒート時間ＴＰからプレヒート経過時間ｔｐを減算した値であり、プレヒート完了までの残りの所要時間を意味する。
一方、上記の式の右辺における２秒という時間は、エンジンフードの開フックを外しエンジンフードを実際に開けるためにかかる時間が２〜３秒程度であることを根拠に、設定された値である。エンジンフードが実際に開くまでに内燃機関２０が始動されたとしても、特に危険はなく、安全面に支障はないと考えることができる。
【００４１】
ステップＳ１０６の条件が否定かつステップＳ１０９の条件が否定の場合には、ＥＣＵ５０が、プレヒート中止および内燃機関２０の始動禁止の措置を取る（ステップＳ１１４）。
【００４２】
前述したステップＳ１０６の条件が否定されたということは、エンジンフードは閉じ状態ではなくなっている。この場合、例えばエンジンルームの点検が試みられている可能性がある。
【００４３】
その上で、さらにステップＳ１０９の条件が否定された場合には、プレヒートの残り所要時間が、２秒以上という長時間である。つまり、エンジンフードの開フックを外しエンジンフードを実際に開けるためにかかる程度の時間以上に、プレヒートの残り所要時間が長いという状況にある。
【００４４】
プレヒートが行われる場合、車両の運転者が始動指示をしてから実際の内燃機関２０の始動運転までに、一定の遅延時間が生ずる。このため、内燃機関２０の実始動タイミングを、外部からは正確に把握できない。その結果、本状況下では、エンジンフードが実際に開かれた後、エンジンルームを点検しようとしているときに内燃機関２０が始動してしまうおそれがある。これは、点検者の安全性の面から見て好ましくない。
【００４５】
そこで、ステップＳ１０６の条件が否定されかつステップＳ１０９の条件が否定された場合には、ＥＣＵ５０が、プレヒート中止および内燃機関２０の始動禁止の措置を取る。これにより、始動の際の安全性を確保することができる。その後、今回のルーチンが終了する。
【００４６】
一方、ステップＳ１０６の条件が否定されたとしても、ステップＳ１０９の条件が肯定された場合には、本実施形態ではプレヒート実施を継続する（ステップＳ１１２）。
【００４７】
プレヒートを行うには、それに見合うエネルギを消費する必要がある。その消費エネルギが多ければ燃費悪化を招いてしまうため、プレヒートの際にはできるだけ無駄なエネルギ消費は避けたい。
【００４８】
一方、安全性確保のために、ステップＳ１０６でエンジンフードを開く兆候が認められたら、一律にステップＳ１１４に移行して内燃機関２０の始動を途中で中止させるという考え方もある。しかし、プレヒート開始後にその様な始動中止が発生した場合、プレヒートも途中で中止されてしまう。その結果、始動中止までにプレヒートに費やされたエネルギが無駄になってしまう。
【００４９】
プレヒートの残り所要時間（ＴＰ−ｔｐ）が２秒未満であれば、エンジンフードの開フックを外しエンジンフードを実際に開けるよりも早くプレヒートが完了し、内燃機関２０が始動運転を開始することができる。この場合であれば、上述した安全性の問題は解決される。
【００５０】
そこで、本実施形態では、ステップＳ１０６の条件が否定されたとしても、ステップＳ１０９の条件が肯定された場合、つまり、プレヒートの残り所要時間（ＴＰ−ｔｐ）が２秒未満であれば、ステップＳ１１２においてプレヒート実施を継続し、内燃機関２０の始動運転へと進むこととした。その結果、安全性に配慮しつつ、プレヒートで消費されたエネルギが無駄になることを抑制することができる。その後、今回のルーチンが終了する。
【００５１】
一方、ステップＳ１０６の条件が肯定された場合、プレヒート経過時間ｔｐがプレヒート時間ＴＰよりも長いかどうかが判定される（ステップＳ１０８）。このステップの条件（ＴＰ＜ｔｐ）が肯定の場合には、プレヒート時間ＴＰを越えて十分な時間のプレヒートが行われたと判断できる。
【００５２】
ステップＳ１０８の条件が肯定されている場合には、プレヒート結果に応じた始動増量（始動時燃料増量）で始動制御が行われる（ステップＳ１１０）。高濃度エタノール燃料は、低温での揮発性が低い。高濃度エタノール燃料でガソリン並みの始動性を得るためには、燃料の増量が必要となる。しかし、燃料増量に全面的に頼った場合、燃料増量によってガソリン並みの始動性が得られたとしても、過剰な未燃エタノールが大気放出されるおそれがある。燃料増量に全面的に頼る場合には、始動性と排気エミッション低減とを両立させることは難しい。
【００５３】
こういった問題に対処するためには、始動時の燃料加熱つまりプレヒートが有効である。本実施形態ではプレヒートを実施しているため、始動時の燃料増量はプレヒート結果に応じた少ない量で足りる。ステップＳ１１０では、この観点から、プレヒート後の燃料の温度状態に応じて、要求する始動性を満足させるために必要な分の増量後燃料量が算定される。ＥＣＵ５０は、この増量後燃料量を始動時の燃料噴射量として用いて、内燃機関２０のその後の始動制御ルーチン（具体的には、スタータモータ制御、燃料噴射、着火など）を実行する。ステップＳ１１０後には、今回のルーチンが終了する。
【００５４】
なお、ステップＳ１０８の条件が否定された場合には、ＴＰ≧ｔｐが成立している、つまり、プレヒート経過時間ｔｐがプレヒート時間ＴＰ以下の状況である。この場合には、処理は、ステップＳ１１２に移り、プレヒートを続行する制御（始動プレヒート制御）が引き続き行われる。その後今回のルーチンが終了する。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、エンジンフードが開かれることを検知した場合に、プレヒート終了までの残り所要時間が予め定めた時間より短いかどうかに基づいて、プレヒートの続行と中止のいずれかを選択することができる。
【００５６】
これにより、プレヒートの残り所要時間が短いため始動を継続しても安全性を損なわないと認められる場合には、プレヒートを継続して内燃機関２０の運転を開始することができる。その結果、安全性に配慮しつつ、プレヒートで消費されたエネルギが無駄になることを抑制することができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、ステップＳ１０９において、（ＴＰ−ｔｐ）の値に対する比較値を、２秒に設定した。しかしながら、本発明はこれに限られない。２秒よりも短い値にしてもよく、逆にそれよりも長めに設定しても良い。
【００５８】
なお、エタノールのプレヒートを短時間で行うには大型の加熱装置が必要になるため、これにより車両搭載性、コスト、ひいては商品性の低下が問題となりやすい。簡易な加熱装置でＥ０燃料〜Ｅ１００燃料のプレヒートを行うためには、エタノール濃度とエンジン水温に応じた加熱時間（つまり、可変プレヒート時間＋過熱エネルギ）が必須である。
【００５９】
過熱時間が長ければ、早期にプレヒートを開始するという措置を取ることも考えられる。例えば、運転者が車両のドアを開けたときや、運転者がシートに座ったときに、プレヒートを開始することもできる。
【００６０】
しかしながら、確実性を重視するならば、運転者の実際の始動指示（つまりイグニッションキー操作やプッシュ始動スイッチ操作）をトリガとしてプレヒートを開始することが好ましい。この場合、プレヒート完了タイミングも相応に遅くなりやすく、運転者の始動要求とプレヒート始動の際の始動タイミングとの乖離が大きくなり易い。このように、プレヒートの実際上の使用場面においては、幾つかの背反する事情があった。
【００６１】
この点、本実施形態によれば、簡易な加熱装置によるプレヒート、プレヒートの確実性の重視、安全性の確保、およびプレヒートの消費エネルギの無駄抑制という多数の課題を同時に解決することができる。
【００６２】
なお、上述した実施の形態においては、インジェクタヒータ２２が前記第１の発明における「プレヒート手段」に、エンジンフード検知装置５２が前記第１の発明における「エンジンフード検知手段」に、それぞれ相当している。また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が上記ステップＳ１０６、Ｓ１０９、Ｓ１１２およびＳ１１４の一連の処理を実行することにより、前記第１の発明における「プレヒート制御手段」が、ＥＣＵ５０が上記ステップＳ１１２において内燃機関２０の始動運転処理を実行することにより、前記第１の発明における「始動手段」が、それぞれ実現されている。また、上述した実施の形態においては、「ＴＰ−ｔｐ」の値が、前記第１の発明における「所要時間」に相当し、ステップＳ１０９における２秒という時間が、前記第１の発明における「所定値」に相当している。
【００６３】
なお、上述した実施の形態においては、エンジン水温センサ５４およびエタノール濃度センサ５６が、前記第２の発明における「物理量検知手段」に相当している。また、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１０２の処理を実行することにより、前記第２の発明における「プレヒート時間取得手段」が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより、前記第２の発明における「経過時間取得手段」が、上記ステップ１０９の処理においてＴＰ−ｔｐを算出することにより、前記第２の発明における「所要時間算出手段」が、それぞれ実現されている。また、上述した実施の形態において、プレヒート経過時間ｔｐが、前記第２の発明における「経過時間」に相当している。
【００６４】
［実施の形態の変形例］
（第１変形例）
本変形例では、プレヒート中にエンジンフードが開かれた場合には、異常音が発せられる。或いは、異常ランプの点灯が行われる。これにより、注意喚起を行うことができる。また、車室内のインパネ（インストルメント・パネル）等に、現在プレヒート中であることを表示したり、プレヒート後の内燃機関２０の始動までの時間を表示したりしてもよい。これにより、車両の運転者に、プレヒート中の状況を知らせることができる。図２のルーチンにおける、ステップＳ１０６以降（例えば、ステップＳ１０６とＳ１０９の間、あるいはＳ１０９とＳ１１４との間）に、異常音発信或いは異常ランプ点灯のための処理を挿入すればよい。
【００６５】
（第２変形例）
プレヒート中に、運転者がエンジン始動中止操作を行った場合には、その中止操作に応じてプレヒート中止および内燃機関２０の始動制御中止をしてもよい。例えば、イグニッション・スイッチの再度の操作があった場合や、プッシュ始動スイッチが再び押された場合に、これらの操作をエンジン始動中止操作として取り扱ってもよい。これにより、プレヒートの続行が不要である場合に、速やかにプレヒートを中止することができる。
【００６６】
（第３変形例）
上述した本実施形態においては、エンジンフード検知装置５２が車室内のエンジンフード開閉レバーの操作状態を検知することにより、エンジンルームが開かれる兆候を検知することができる。しかしながら、本発明はこれに限られない。他にも、例えば、エンジンフードフック部の解除スイッチの検知を行うことによっても、運転者が内燃機関２０が収納されたエンジンルームを開いていることを検知できる。また、エンジンフードのロックが実際に外れたかどうか（つまりエンジンフードが開いたかどうか）や、エンジンフードの開閉動作を検知して、エンジンフードの閉状態から開状態への変化があったか否かを検知してもよい。
【００６７】
なお、上述した実施の形態では、インジェクタヒータ２２を用いたプレヒートを行っているが、本発明はこれに限られない。例えば、特開２００５−２９３３号公報に開示されているように、燃料噴射弁に燃料を分配するデリバリパイプにヒータを設けることによりプレヒートを行う構成でも、本願発明を用いることができる。その他、プレヒートに関する各種技術が公知であり、それらの公知技術を適宜用いても良い。
【符号の説明】
【００６８】
２０ 内燃機関
２２ インジェクタヒータ
５０ ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
５２ エンジンフード検知装置
５４ エンジン水温センサ
５６ エタノール濃度センサ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、車両に搭載され始動時にプレヒートが行われる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２００６−２４２１７１号公報に開示されているように、車両搭載内燃機関の始動時に、車両のエンジンフード（いわゆるボンネット）が閉状態から開状態に変化することが認められた場合には、内燃機関の始動を禁止する内燃機関の制御技術が知られている。当該制御技術によれば、内燃機関の始動時における安全性の確保を徹底することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４２１７１号公報
【特許文献２】特開平６−１０１５８３号公報
【特許文献３】特開２００４−３４００２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の始動時に、プレヒートを行う技術が公知である。プレヒートとは、内燃機関の始動時に、燃料の気化を促進する目的で、燃料噴射弁に取り付けられたインジェクタヒータによる噴射弁の加熱等を行うことである。プレヒートを実施することにより、内燃機関の始動時における始動性向上やエミッション悪化抑制という効果を得ることができる。プレヒートは、主に、低温始動時や高濃度アルコール燃料を用いる場合に有効な措置である。
【０００５】
プレヒートを行うには、それに見合うエネルギを消費する必要がある。その消費エネルギが多ければ燃費悪化を招いてしまうため、プレヒートの際にはできるだけ無駄なエネルギ消費は避けたい。
【０００６】
一方、上記従来の技術のように、安全性確保のために、エンジンフードを開く兆候が認められたら内燃機関の始動を途中で中止せざるを得ない場合もある。プレヒート開始後にその様な始動中止が発生した場合、プレヒートも途中で中止されてしまう。その結果、その始動中止までにプレヒートに費やされたエネルギが無駄になってしまう。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、安全性に配慮しつつ、プレヒート時におけるエネルギ消費の無駄を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、車両に搭載される内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の始動前にプレヒートを行うプレヒート手段と、
前記車両のエンジンフードの閉状態から開状態への変化または前記車両のエンジンフードが開かれる兆候を検知するエンジンフード検知手段と、
前記プレヒート中に前記エンジンフード検知手段が前記変化或いは前記兆候を検知した場合に、当該検知後に前記プレヒートが終了するまでの所要時間が所定値より短い場合には前記プレヒートを続行し、前記所要時間が前記所定値以上の場合には前記プレヒートを中止するように、前記プレヒート手段を制御するプレヒート制御手段と、
前記プレヒート制御手段が前記プレヒート手段に前記プレヒートを続行させた後、前記プレヒートが終了したら、前記内燃機関の始動を開始する始動手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記プレヒート制御手段は、
前記プレヒートに要する時間の長さと相関を有する物理量を検知する物理量検知手段と、
前記物理量検知手段が検知した前記物理量に基づいて、前記内燃機関の始動時に前記プレヒート手段が前記プレヒートを行うべき時間の長さであるプレヒート時間を求めるプレヒート時間取得手段と、
前記内燃機関の始動時に、前記プレヒートが開始されたときから前記エンジンフード検知手段が前記変化または前記兆候を検知したときまでの、経過時間を求める経過時間取得手段と、
前記プレヒート中に前記エンジンフード検知手段が前記変化または前記兆候を検知した場合に、前記プレヒート時間取得手段が求めた前記プレヒート時間と前記経過時間取得手段が求めた前記経過時間とに基づいて、前記所要時間を求める所要時間算出手段と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第２の発明において、
前記物理量検知手段は、前記内燃機関のエンジン水温を検知する手段と前記内燃機関に供給されるべき前記燃料のアルコール濃度を検知する手段とのうち少なくとも１つを含み、
前記プレヒート時間取得手段が、前記内燃機関のエンジン水温が低い程または／および前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高い程、前記プレヒート時間を長い時間として求める手段であることを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第１の発明において、
前記プレヒート制御手段は、前記内燃機関のエンジン水温が低いほどまたは／および前記内燃機関に供給されるべき前記燃料のアルコール濃度が高いほど、前記プレヒートが中止されやすくなるように、前記プレヒート手段の制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明のいずれか１つにおいて、
前記エンジンフード検知手段は、前記車両の車室内のエンジンフード開閉レバーの操作状態、または／および、前記車両のエンジンフードフック部の操作状態に基づいて、前記エンジンフードの開閉状態を検知することを特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明のいずれか１つにおいて、
前記プレヒート制御手段が前記所要時間と比較する前記所定値は、前記エンジンフードの閉状態が解除されたあと前記エンジンフードの開動作が完了するまでにかかる程度の長さの時間であることを特徴とする。
【００１４】
また、第７の発明は、第１乃至６の発明のいずれか１つにおいて、
前記プレヒートが行われている期間に前記エンジンフード検知手段の前記変化または前記兆候の検知があった場合には、プレヒート中であることの報知を行う報知手段を備えることを特徴する。
【００１５】
また、第８の発明は、第１乃至７の発明のいずれか１つにおいて、
前記プレヒート制御手段が、前記プレヒート中に前記車両の運転者による始動中止要求があった場合には前記プレヒートを中止させるプレヒート中止手段を、含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、エンジンフードが開かれることを検知した場合に、プレヒート終了までの残り所要時間が予め定めた時間より短いかどうかに基づいて、プレヒート手段の続行と中止のいずれかを選択することができる。これにより、プレヒートの残り所要時間が短いため始動を継続しても安全性を損なわないと認められる場合には、プレヒートを継続して内燃機関の運転を開始することができる。その結果、安全性に配慮しつつ、プレヒートで消費されたエネルギが無駄になることを抑制することができる。
【００１７】
第２の発明によれば、環境に応じてプレヒートにかかる時間が相違しても、所要時間を適切に求めることができる。その結果、安全性に配慮したうえでのプレヒート消費エネルギの無駄防止を、より一層図ることができる。
【００１８】
第３の発明によれば、内燃機関のエンジン水温または／および燃料のアルコール濃度に応じて、プレヒート時間の好適値を求めることができる。
【００１９】
第４の発明によれば、下記の効果が得られる。プレヒートに要する時間は、内燃機関のエンジン水温が低いほど長めになる傾向があり、かつ、燃料のアルコール濃度が高いほど長めになる傾向がある。プレヒートに要する時間が長ければ、その分だけ、プレヒートがエンジンフードの開閉までに完了し難いと考えることができる。第４の発明によれば、この点を考慮に入れて、内燃機関のエンジン水温または／および燃料のアルコール濃度に応じて、プレヒートの続行と中止の優先度を変更することができる。
【００２０】
第５の発明によれば、エンジンフード検知手段が、エンジンフード開閉レバー或いはエンジンフードフック部の操作状態に基づいて、エンジンフードが開かれる動作を確実に検知することができる。この検知手法により第１乃至第４の発明においてプレヒートを中止すべき事態の発生を正確に検知することができ、結果、プレヒートの不必要な中止の発生を確実に抑制できる。
【００２１】
第６の発明によれば、エンジンフードが実際に開き終わるまでに要する時間に比して残りの所要時間が短い場合には、プレヒート継続可能と判断することができる。これにより、安全性の確保をしつつも、プレヒートの中止を可能な限り避けることができる。その結果、安全性に配慮しつつ、プレヒート消費エネルギの無駄を可能な限り防止することができる。
【００２２】
第７の発明によれば、プレヒート中の状況を外部に知らせることができる。
【００２３】
第８の発明によれば、プレヒートの続行が不要である場合に、速やかにプレヒートを中止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置を、この制御装置が搭載される内燃機関とともに示す模式的構成図である。
【図２】本発明の実施の形態においてＥＣＵが実行するルーチンのフローチャートである。
【図３】エンジン水温、エタノール濃度、および必要なプレヒート時間の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施の形態．
［実施の形態の構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかる内燃機関の制御装置を、この制御装置が搭載される内燃機関２０とともに示す模式的構成図である。図１に示された構成は、車両（不図示）のエンジンルーム内に搭載されている。本実施形態では、フレキシブル・フューエル・ビークル（ＦＦＶ）に内燃機関２０が備えられているものとし、内燃機関２０はエタノール燃料を使用することが可能な内燃機関である。なお、本発明において、内燃機関２０の気筒数、気筒の配列方式、燃料噴射弁の構成などといった内燃機関の構成に限定はない。
【００２６】
内燃機関２０は、図示しない燃料噴射弁を備えている。この燃料噴射弁は、インジェクタヒータ２２を備えるいわゆる加熱インジェクタである。インジェクタヒータ２２は、内燃機関２０の燃料噴射弁（不図示）を加熱することができる。本実施形態では、インジェクタヒータ２２によって燃料噴射弁を加熱することにより、プレヒートが実施される。プレヒートにより、冷間始動時においても、エタノール燃料の気化特性の悪化を少なく抑えることができる。
【００２７】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０は、エンジンフード検知装置５２、エンジン水温センサ５４、エタノール濃度センサ５６と接続している。エンジンフードは、内燃機関２０が収納されたエンジンルームを覆うカバーである。なお、車両前部にあるものは一般にボンネットと呼称される。エンジンフード検知装置５２は、本実施形態では、車室内のエンジンフード開閉レバーの操作状態を検知する。これにより、内燃機関２０が収納されたエンジンルームを運転者が開こうとしていることを、いち早く検知できる。
【００２８】
エンジン水温センサ５４は、内燃機関２０のエンジン水温を検知することができる。エタノール濃度センサ５６は、内燃機関２０への供給燃料のエタノール濃度を検知することができる。なお、エンジン水温や燃料のエタノール濃度検知の具体的技術は、既に公知であり、新規な事項ではない。したがって各種の公知技術を用いればよく、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２９】
ＥＣＵ５０は、図示しないが、内燃機関２０の制御に関する各種センサ機器（例えば、エアフローメータ、吸気温センサ、排気ガスセンサその他の機器）や、各種アクチュエータ（例えば、点火プラグ、燃料噴射弁、吸気弁や排気弁の駆動機構のアクチュエータなど）とも接続している。
【００３０】
［実施の形態の動作および具体的制御］
以下、図２を参照しながら、本実施形態にかかる内燃機関の制御装置の動作および具体的制御の内容を説明する。図２は、本発明の実施の形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図２のフローチャートは、内燃機関２０の始動時に実行されるものである。
【００３１】
本実施形態では、先ず、始動Ｓ／Ｗ（始動スイッチ）がオンかどうかの判別が行われる（ステップＳ１００）。このステップでは、運転者からの内燃機関２０の始動要求があったかどうかが判別される。始動スイッチ（イグニッション・スイッチ）の信号をＥＣＵ５０が受信して、当該判別を行えばよい。ステップＳ１００の条件が認められない場合には、今回の処理が終了する。
【００３２】
始動スイッチのオンが認められた場合には、始動時のエンジン水温ｔｈｗｓとエタノール濃度Ｅ（％）とに応じて、プレヒート時間ＴＰを算出する処理が実行される（ステップＳ１０２）。図３は、本発明の実施の形態において用いられるマップの一例を示す。ステップＳ１０２では、ＥＣＵ５０が、上記の図３のマップにしたがって、始動時のエンジン水温ｔｈｗｓとエタノール濃度Ｅとに応じたプレヒート時間ＴＰを求める。
なお、本実施形態では、一例として、ステップＳ１０２でプレヒート時間ＴＰが算出された時点で、プレヒート（つまりインジェクタヒータ２２への通電）が開始されるものとする。但し、本発明はこれに限られず、イグニッション・スイッチがオンされたら直ちに（ＴＰ算出前に）プレヒートを開始してもよいし、イグニッションキーの挿入や、車両ドアが開かれたことなどをトリガとして、プレヒートを開始しても良い。
【００３３】
図３のマップは、内燃機関２０の始動時における、エンジン水温、エタノール濃度、および必要なプレヒート時間の関係を示している。図３には、エタノール濃度が異なる複数の燃料として、Ｅ０、Ｅ５０、Ｅ１００の特性をそれぞれ図示している。
【００３４】
図３に示すように、始動時エンジン水温が低いほど、要求されるプレヒート時間は長い。これは、エタノールの気化特性が、高濃度であるほどかつ低温であるほど急激に悪化してしまうためである。気化に必要なプレヒート時間は、エタノール濃度と始動時水温に応じて大きく変わる。エタノール濃度が高い燃料であるほどプレヒート時間は長く、エタノール濃度差に応じたプレヒート時間の相違は低温であるほど顕著である。
【００３５】
そこで、本実施形態では、ＥＣＵ５０に図３のマップを予め記憶させておき、始動時のエンジン水温ｔｈｗｓとエタノール濃度Ｅとの検知値に応じて、プレヒート時間ＴＰを算出する。その結果、内燃機関２０のエンジン水温ｔｈｗｓおよび燃料のアルコール濃度Ｅに応じて、プレヒート時間ＴＰの好適値を求めることができる。これにより、上述したエタノール燃料の気化特性を、プレヒート時間に正確に反映させることができる。
【００３６】
次に、プレヒート経過時間ｔｐを求めるための処理が実行される（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４では、プレヒート経過時間ｔｐを求めるための時間の計測が開始される。
【００３７】
ここで、本実施形態における「プレヒート経過時間」の定義を述べる。本実施形態では、プレヒート経過時間ｔｐの起算点は、インジェクタヒータ２２が加熱を開始したタイミングである。また、本実施形態では、エンジンフード検知装置５２からの信号に基づいてＥＣＵ５０がエンジンフードの閉鎖状態が解除されたことを検知したときを、プレヒート経過時間ｔｐの計測の終期とする。本実施形態では、ＥＣＵ５０がこの始期から終期までの時間を計測し、その計測値をプレヒート経過時間ｔｐとする。
【００３８】
次に、エンジンフードが閉状態にあるかどうかの検知が行われる（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６では、ＥＣＵ５０が、エンジンフード検知装置５２からの信号がエンジンフードが閉じ状態にある場合の信号であるかどうかを比較判定する。エンジンフード検知装置５２からの信号が閉じ状態の信号と一致している場合、エンジンフードは閉じられたままだと判断できる。この場合には、ステップＳ１０６の条件は肯定される。
【００３９】
一方、エンジンフード検知装置５２からの信号が閉じ状態の信号と一致していない場合、エンジンフードの開放動作が開始され、エンジンフードは閉から開へと推移し始めたものと判断できる。この場合、ステップＳ１０６の条件は否定される。
【００４０】
ステップＳ１０６の条件が否定された場合、処理はステップＳ１０９に移る。ステップＳ１０９では、下記の式（１）が成立しているかどうかが判定される。
ＴＰ−ｔｐ ＜ ２秒 ・・・（１）
ここで、ＴＰの値、ｔｐの値は、ステップＳ１０２、Ｓ１０４の処理で説明したそれぞれの値である。ｔｐは、本実施形態では、ステップＳ１０６の条件肯定時までの時間である。本実施形態では、このｔｐは、プレヒート開始時点からステップＳ１０６が肯定されたときまでの経過時間に当たる。「ＴＰ−ｔｐ」は、プレヒート時間ＴＰからプレヒート経過時間ｔｐを減算した値であり、プレヒート完了までの残りの所要時間を意味する。
一方、上記の式の右辺における２秒という時間は、エンジンフードの開フックを外しエンジンフードを実際に開けるためにかかる時間が２〜３秒程度であることを根拠に、設定された値である。エンジンフードが実際に開くまでに内燃機関２０が始動されたとしても、特に危険はなく、安全面に支障はないと考えることができる。
【００４１】
ステップＳ１０６の条件が否定かつステップＳ１０９の条件が否定の場合には、ＥＣＵ５０が、プレヒート中止および内燃機関２０の始動禁止の措置を取る（ステップＳ１１４）。
【００４２】
前述したステップＳ１０６の条件が否定されたということは、エンジンフードは閉じ状態ではなくなっている。この場合、例えばエンジンルームの点検が試みられている可能性がある。
【００４３】
その上で、さらにステップＳ１０９の条件が否定された場合には、プレヒートの残り所要時間が、２秒以上という長時間である。つまり、エンジンフードの開フックを外しエンジンフードを実際に開けるためにかかる程度の時間以上に、プレヒートの残り所要時間が長いという状況にある。
【００４４】
プレヒートが行われる場合、車両の運転者が始動指示をしてから実際の内燃機関２０の始動運転までに、一定の遅延時間が生ずる。このため、内燃機関２０の実始動タイミングを、外部からは正確に把握できない。その結果、本状況下では、エンジンフードが実際に開かれた後、エンジンルームを点検しようとしているときに内燃機関２０が始動してしまうおそれがある。これは、点検者の安全性の面から見て好ましくない。
【００４５】
そこで、ステップＳ１０６の条件が否定されかつステップＳ１０９の条件が否定された場合には、ＥＣＵ５０が、プレヒート中止および内燃機関２０の始動禁止の措置を取る。これにより、始動の際の安全性を確保することができる。その後、今回のルーチンが終了する。
【００４６】
一方、ステップＳ１０６の条件が否定されたとしても、ステップＳ１０９の条件が肯定された場合には、本実施形態ではプレヒート実施を継続する（ステップＳ１１２）。
【００４７】
プレヒートを行うには、それに見合うエネルギを消費する必要がある。その消費エネルギが多ければ燃費悪化を招いてしまうため、プレヒートの際にはできるだけ無駄なエネルギ消費は避けたい。
【００４８】
一方、安全性確保のために、ステップＳ１０６でエンジンフードを開く兆候が認められたら、一律にステップＳ１１４に移行して内燃機関２０の始動を途中で中止させるという考え方もある。しかし、プレヒート開始後にその様な始動中止が発生した場合、プレヒートも途中で中止されてしまう。その結果、始動中止までにプレヒートに費やされたエネルギが無駄になってしまう。
【００４９】
プレヒートの残り所要時間（ＴＰ−ｔｐ）が２秒未満であれば、エンジンフードの開フックを外しエンジンフードを実際に開けるよりも早くプレヒートが完了し、内燃機関２０が始動運転を開始することができる。この場合であれば、上述した安全性の問題は解決される。
【００５０】
そこで、本実施形態では、ステップＳ１０６の条件が否定されたとしても、ステップＳ１０９の条件が肯定された場合、つまり、プレヒートの残り所要時間（ＴＰ−ｔｐ）が２秒未満であれば、ステップＳ１１２においてプレヒート実施を継続し、内燃機関２０の始動運転へと進むこととした。その結果、安全性に配慮しつつ、プレヒートで消費されたエネルギが無駄になることを抑制することができる。その後、今回のルーチンが終了する。
【００５１】
一方、ステップＳ１０６の条件が肯定された場合、プレヒート経過時間ｔｐがプレヒート時間ＴＰよりも長いかどうかが判定される（ステップＳ１０８）。このステップの条件（ＴＰ＜ｔｐ）が肯定の場合には、プレヒート時間ＴＰを越えて十分な時間のプレヒートが行われたと判断できる。
【００５２】
ステップＳ１０８の条件が肯定されている場合には、プレヒート結果に応じた始動増量（始動時燃料増量）で始動制御が行われる（ステップＳ１１０）。高濃度エタノール燃料は、低温での揮発性が低い。高濃度エタノール燃料でガソリン並みの始動性を得るためには、燃料の増量が必要となる。しかし、燃料増量に全面的に頼った場合、燃料増量によってガソリン並みの始動性が得られたとしても、過剰な未燃エタノールが大気放出されるおそれがある。燃料増量に全面的に頼る場合には、始動性と排気エミッション低減とを両立させることは難しい。
【００５３】
こういった問題に対処するためには、始動時の燃料加熱つまりプレヒートが有効である。本実施形態ではプレヒートを実施しているため、始動時の燃料増量はプレヒート結果に応じた少ない量で足りる。ステップＳ１１０では、この観点から、プレヒート後の燃料の温度状態に応じて、要求する始動性を満足させるために必要な分の増量後燃料量が算定される。ＥＣＵ５０は、この増量後燃料量を始動時の燃料噴射量として用いて、内燃機関２０のその後の始動制御ルーチン（具体的には、スタータモータ制御、燃料噴射、着火など）を実行する。ステップＳ１１０後には、今回のルーチンが終了する。
【００５４】
なお、ステップＳ１０８の条件が否定された場合には、ＴＰ≧ｔｐが成立している、つまり、プレヒート経過時間ｔｐがプレヒート時間ＴＰ以下の状況である。この場合には、処理は、ステップＳ１１２に移り、プレヒートを続行する制御（始動プレヒート制御）が引き続き行われる。その後今回のルーチンが終了する。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、エンジンフードが開かれることを検知した場合に、プレヒート終了までの残り所要時間が予め定めた時間より短いかどうかに基づいて、プレヒートの続行と中止のいずれかを選択することができる。
【００５６】
これにより、プレヒートの残り所要時間が短いため始動を継続しても安全性を損なわないと認められる場合には、プレヒートを継続して内燃機関２０の運転を開始することができる。その結果、安全性に配慮しつつ、プレヒートで消費されたエネルギが無駄になることを抑制することができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、ステップＳ１０９において、（ＴＰ−ｔｐ）の値に対する比較値を、２秒に設定した。しかしながら、本発明はこれに限られない。２秒よりも短い値にしてもよく、逆にそれよりも長めに設定しても良い。
【００５８】
なお、エタノールのプレヒートを短時間で行うには大型の加熱装置が必要になるため、これにより車両搭載性、コスト、ひいては商品性の低下が問題となりやすい。簡易な加熱装置でＥ０燃料〜Ｅ１００燃料のプレヒートを行うためには、エタノール濃度とエンジン水温に応じた加熱時間（つまり、可変プレヒート時間＋過熱エネルギ）が必須である。
【００５９】
過熱時間が長ければ、早期にプレヒートを開始するという措置を取ることも考えられる。例えば、運転者が車両のドアを開けたときや、運転者がシートに座ったときに、プレヒートを開始することもできる。
【００６０】
しかしながら、確実性を重視するならば、運転者の実際の始動指示（つまりイグニッションキー操作やプッシュ始動スイッチ操作）をトリガとしてプレヒートを開始することが好ましい。この場合、プレヒート完了タイミングも相応に遅くなりやすく、運転者の始動要求とプレヒート始動の際の始動タイミングとの乖離が大きくなり易い。このように、プレヒートの実際上の使用場面においては、幾つかの背反する事情があった。
【００６１】
この点、本実施形態によれば、簡易な加熱装置によるプレヒート、プレヒートの確実性の重視、安全性の確保、およびプレヒートの消費エネルギの無駄抑制という多数の課題を同時に解決することができる。
【００６２】
なお、上述した実施の形態においては、インジェクタヒータ２２が前記第１の発明における「プレヒート手段」に、エンジンフード検知装置５２が前記第１の発明における「エンジンフード検知手段」に、それぞれ相当している。また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が上記ステップＳ１０６、Ｓ１０９、Ｓ１１２およびＳ１１４の一連の処理を実行することにより、前記第１の発明における「プレヒート制御手段」が、ＥＣＵ５０が上記ステップＳ１１２において内燃機関２０の始動運転処理を実行することにより、前記第１の発明における「始動手段」が、それぞれ実現されている。また、上述した実施の形態においては、「ＴＰ−ｔｐ」の値が、前記第１の発明における「所要時間」に相当し、ステップＳ１０９における２秒という時間が、前記第１の発明における「所定値」に相当している。
【００６３】
なお、上述した実施の形態においては、エンジン水温センサ５４およびエタノール濃度センサ５６が、前記第２の発明における「物理量検知手段」に相当している。また、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１０２の処理を実行することにより、前記第２の発明における「プレヒート時間取得手段」が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより、前記第２の発明における「経過時間取得手段」が、上記ステップ１０９の処理においてＴＰ−ｔｐを算出することにより、前記第２の発明における「所要時間算出手段」が、それぞれ実現されている。また、上述した実施の形態において、プレヒート経過時間ｔｐが、前記第２の発明における「経過時間」に相当している。
【００６４】
［実施の形態の変形例］
（第１変形例）
本変形例では、プレヒート中にエンジンフードが開かれた場合には、異常音が発せられる。或いは、異常ランプの点灯が行われる。これにより、注意喚起を行うことができる。また、車室内のインパネ（インストルメント・パネル）等に、現在プレヒート中であることを表示したり、プレヒート後の内燃機関２０の始動までの時間を表示したりしてもよい。これにより、車両の運転者に、プレヒート中の状況を知らせることができる。図２のルーチンにおける、ステップＳ１０６以降（例えば、ステップＳ１０６とＳ１０９の間、あるいはＳ１０９とＳ１１４との間）に、異常音発信或いは異常ランプ点灯のための処理を挿入すればよい。
【００６５】
（第２変形例）
プレヒート中に、運転者がエンジン始動中止操作を行った場合には、その中止操作に応じてプレヒート中止および内燃機関２０の始動制御中止をしてもよい。例えば、イグニッション・スイッチの再度の操作があった場合や、プッシュ始動スイッチが再び押された場合に、これらの操作をエンジン始動中止操作として取り扱ってもよい。これにより、プレヒートの続行が不要である場合に、速やかにプレヒートを中止することができる。
【００６６】
（第３変形例）
上述した本実施形態においては、エンジンフード検知装置５２が車室内のエンジンフード開閉レバーの操作状態を検知することにより、エンジンルームが開かれる兆候を検知することができる。しかしながら、本発明はこれに限られない。他にも、例えば、エンジンフードフック部の解除スイッチの検知を行うことによっても、運転者が内燃機関２０が収納されたエンジンルームを開いていることを検知できる。また、エンジンフードのロックが実際に外れたかどうか（つまりエンジンフードが開いたかどうか）や、エンジンフードの開閉動作を検知して、エンジンフードの閉状態から開状態への変化があったか否かを検知してもよい。
【００６７】
なお、上述した実施の形態では、インジェクタヒータ２２を用いたプレヒートを行っているが、本発明はこれに限られない。例えば、特開２００５−２９３３号公報に開示されているように、燃料噴射弁に燃料を分配するデリバリパイプにヒータを設けることによりプレヒートを行う構成でも、本願発明を用いることができる。その他、プレヒートに関する各種技術が公知であり、それらの公知技術を適宜用いても良い。
【符号の説明】
【００６８】
２０ 内燃機関
２２ インジェクタヒータ
５０ ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
５２ エンジンフード検知装置
５４ エンジン水温センサ
５６ エタノール濃度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の始動前にプレヒートを行うプレヒート手段と、
前記車両のエンジンフードの閉状態から開状態への変化または前記車両のエンジンフードが開かれる兆候を検知するエンジンフード検知手段と、
前記プレヒート中に前記エンジンフード検知手段が前記変化或いは前記兆候を検知した場合に、当該検知後に前記プレヒートが終了するまでの所要時間が所定値より短い場合には前記プレヒートを続行し、前記所要時間が前記所定値以上の場合には前記プレヒートを中止するように、前記プレヒート手段を制御するプレヒート制御手段と、
前記プレヒート制御手段が前記プレヒート手段に前記プレヒートを続行させた後、前記プレヒートが終了したら、前記内燃機関の始動を開始する始動手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記プレヒート制御手段は、
前記プレヒートに要する時間の長さと相関を有する物理量を検知する物理量検知手段と、
前記物理量検知手段が検知した前記物理量に基づいて、前記内燃機関の始動時に前記プレヒート手段が前記プレヒートを行うべき時間の長さであるプレヒート時間を求めるプレヒート時間取得手段と、
前記内燃機関の始動時に、前記プレヒートが開始されたときから前記エンジンフード検知手段が前記変化または前記兆候を検知したときまでの、経過時間を求める経過時間取得手段と、
前記プレヒート中に前記エンジンフード検知手段が前記変化または前記兆候を検知した場合に、前記プレヒート時間取得手段が求めた前記プレヒート時間と前記経過時間取得手段が求めた前記経過時間とに基づいて、前記所要時間を求める所要時間算出手段と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記物理量検知手段は、前記内燃機関のエンジン水温を検知する手段と前記内燃機関に供給されるべき前記燃料のアルコール濃度を検知する手段とのうち少なくとも１つを含み、
前記プレヒート時間取得手段が、前記内燃機関のエンジン水温が低い程または／および前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高い程、前記プレヒート時間を長い時間として求める手段であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記プレヒート制御手段は、前記内燃機関のエンジン水温が低いほどまたは／および前記内燃機関に供給されるべき前記燃料のアルコール濃度が高いほど、前記プレヒートが中止されやすくなるように、前記プレヒート手段の制御を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記エンジンフード検知手段は、前記車両の車室内のエンジンフード開閉レバーの操作状態、または／および、前記車両のエンジンフードフック部の操作状態に基づいて、前記エンジンフードの開閉状態を検知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記プレヒート制御手段が前記所要時間と比較する前記所定値は、前記エンジンフードの閉状態が解除されたあと前記エンジンフードの開動作が完了するまでにかかる程度の長さの時間であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記プレヒートが行われている期間に前記エンジンフード検知手段の前記変化または前記兆候の検知があった場合には、プレヒート中であることの報知を行う報知手段を備えることを特徴する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記プレヒート制御手段が、前記プレヒート中に前記車両の運転者による始動中止要求があった場合には前記プレヒートを中止させるプレヒート中止手段を、含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１】
車両に搭載される内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の始動前にプレヒートを行うプレヒート手段と、
前記車両のエンジンフードの閉状態から開状態への変化または前記車両のエンジンフードが開かれる兆候を検知するエンジンフード検知手段と、
前記プレヒート中に前記エンジンフード検知手段が前記変化或いは前記兆候を検知した場合に、当該検知後に前記プレヒートが終了するまでの所要時間が所定値より短い場合には前記プレヒートを続行し、前記所要時間が前記所定値以上の場合には前記プレヒートを中止するように、前記プレヒート手段を制御するプレヒート制御手段と、
前記プレヒート制御手段が前記プレヒート手段に前記プレヒートを続行させた後、前記プレヒートが終了したら、前記内燃機関の始動を開始する始動手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記プレヒート制御手段は、
前記プレヒートに要する時間の長さと相関を有する物理量を検知する物理量検知手段と、
前記物理量検知手段が検知した前記物理量に基づいて、前記内燃機関の始動時に前記プレヒート手段が前記プレヒートを行うべき時間の長さであるプレヒート時間を求めるプレヒート時間取得手段と、
前記内燃機関の始動時に、前記プレヒートが開始されたときから前記エンジンフード検知手段が前記変化または前記兆候を検知したときまでの、経過時間を求める経過時間取得手段と、
前記プレヒート中に前記エンジンフード検知手段が前記変化または前記兆候を検知した場合に、前記プレヒート時間取得手段が求めた前記プレヒート時間と前記経過時間取得手段が求めた前記経過時間とに基づいて、前記所要時間を求める所要時間算出手段と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記物理量検知手段は、前記内燃機関のエンジン水温を検知する手段と前記内燃機関に供給されるべき前記燃料のアルコール濃度を検知する手段とのうち少なくとも１つを含み、
前記プレヒート時間取得手段が、前記内燃機関のエンジン水温が低い程または／および前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高い程、前記プレヒート時間を長い時間として求める手段であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記プレヒート制御手段は、前記内燃機関のエンジン水温が低いほどまたは／および前記内燃機関に供給されるべき前記燃料のアルコール濃度が高いほど、前記プレヒートが中止されやすくなるように、前記プレヒート手段の制御を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記エンジンフード検知手段は、前記車両の車室内のエンジンフード開閉レバーの操作状態、または／および、前記車両のエンジンフードフック部の操作状態に基づいて、前記エンジンフードの開閉状態を検知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記プレヒート制御手段が前記所要時間と比較する前記所定値は、前記エンジンフードの閉状態が解除されたあと前記エンジンフードの開動作が完了するまでにかかる程度の長さの時間であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記プレヒートが行われている期間に前記エンジンフード検知手段の前記変化または前記兆候の検知があった場合には、プレヒート中であることの報知を行う報知手段を備えることを特徴する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記プレヒート制御手段が、前記プレヒート中に前記車両の運転者による始動中止要求があった場合には前記プレヒートを中止させるプレヒート中止手段を、含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１０６３６８（Ｐ２０１１−１０６３６８Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６３１０２（Ｐ２００９−２６３１０２）
【出願日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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