内燃機関の自動停止制御装置
【課題】始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能な内燃機関の自動停止制御装置を提供する。
【解決手段】この内燃機関の自動停止制御装置は、始動性の異なるガソリンとアルコールとの混合燃料またはガソリンもしくはアルコール単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止要求に基づいてその機関運転を自動停止する制御装置であって、自動停止要求が設定され且つ冷却水温ＴＨＷが境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）の冷却水温ＴＨＷ軸上の値以下であるときには機関の自動停止制御を禁止し、同境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）は始動性の低いアルコールの混合燃料における割合が大きくなるにつれて機関温度が増大するものである。
【解決手段】この内燃機関の自動停止制御装置は、始動性の異なるガソリンとアルコールとの混合燃料またはガソリンもしくはアルコール単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止要求に基づいてその機関運転を自動停止する制御装置であって、自動停止要求が設定され且つ冷却水温ＴＨＷが境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）の冷却水温ＴＨＷ軸上の値以下であるときには機関の自動停止制御を禁止し、同境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）は始動性の低いアルコールの混合燃料における割合が大きくなるにつれて機関温度が増大するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止要求に基づいてその機関運転を自動停止する制御装置であって、機関要求が設定され且つ機関温度が禁止値以下であるときには機関の自動停止を禁止する内燃機関の自動停止制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、運転中の車両停止時などに機関運転を自動停止して燃費の向上を図る、いわゆるエコラン技術が知られている。機関運転の自動停止の後に、アクセルペダルの踏み込みによって運転者が運転の再開意思を示したときには、これにともなって機関運転が自動再始動される。
【０００３】
さて、周知のように冷間始動のように機関温度が低いときには燃焼が不安定となり始動に際して不具合が生じるなど、始動性が悪化する。これはエコランのための自動再始動においても同様の問題である。機関運転の自動停止後、自動再始動時に機関温度が低いことに起因して自動再始動時の始動性が悪化する。従って、このようなエコランにおいては、機関温度が所定値未満のときはエコランすなわち自動停止を禁止するような制御を行うことが提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２９５２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで近年、ガソリンとアルコールとの混合燃料を燃焼させる内燃機関を搭載したフレキシブル燃料車両が普及している。さらに、混合燃料中のアルコール濃度が０〜１００％の間で利用可能なものも実用化されており、このような車両では補給される燃料によって常に混合燃料中のアルコール濃度が変化している。
【０００５】
ところがアルコールはガソリンに比べて気化し難いために低温時に着火し難く、冷間始動に向かない、すなわち始動性が低いと言える。このため、混合燃料中のアルコール濃度が高い状態で機関温度が所定値以上であることのみに基づいて上述のような自動停止制御を行うと、始動性の悪い状態で再始動を行わなければならない等の問題を生じることになる。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能な内燃機関の自動停止制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止要求に基づいてその機関運転を自動停止する制御装置であって、前記自動停止要求が設定され且つ機関温度が禁止値以下であるときには前記機関の自動停止制御を禁止する内燃機関の自動停止制御装置において、第１燃料と第２燃料のうちの始動性の低い前記第２燃料の前記混合燃料における割合が大きくなるにつれて前記禁止値を増大することを要旨としている。
【０００８】
この発明では、始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用する内燃機関の機関運転中に、機関運転の自動停止を行うときに、始動性の低い第２燃料の割合に基づいてこの機関の自動停止制御を禁止するか否かを判断している。
【０００９】
一般に、機関温度が低いと機関の始動性は低下する。始動性の異なる２種類の燃料の混合燃料を使用する内燃機関においては、始動性の高い方の燃料単独で使用するときと比較して、始動性の低い方の燃料の割合が大きくなるにつれて始動性が低くなっていくと考えられる。すなわち、第２燃料の割合が大きいほど始動性は低下することになる。
【００１０】
このため、機関運転において自動停止制御を行う内燃機関で機関温度が低いときに自動停止制御を行った後、再始動時に始動性の悪化が生じる可能性が、第２燃料の割合が大きくなるにつれて高くなることになる。そこで、上記発明のように禁止値を可変設定し、機関運転の自動停止を行わないようにすることで、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能である。
【００１１】
従って、始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能となる。
【００１２】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、前記機関温度が前記禁止値よりも大きな判定上限値以上のときには、前記自動停止制御を許可することを要旨としている。
【００１３】
この発明では、機関温度が判定上限値以上であったときには、第２燃料の割合に関わらず自動停止制御の禁止を行わないようにしている。第２燃料の割合が高い、もしくは使用する燃料が第２燃料単独の状態であったとしても、機関温度が判定上限値以上であるときには機関の自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じ難くなる。このため、このような判定上限値を設定することで、自動停止制御の不要な禁止を行う機会を減らすことが可能となる。
【００１４】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関温度が前記禁止値よりも小さな判定下限値以下のときには、前記自動停止制御を禁止することを要旨としている。
【００１５】
この発明では、機関温度が判定下限値以下であったときには、第２燃料の割合に関わらず自動停止制御を禁止するようにしている。機関温度が所定値以下であると、比較的始動性の高い第１燃料の割合が高い、もしくは使用する燃料が第１燃料単独の状態であったとしても、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じやすいと考えられる。このため、このような所定値を設定することで、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能となる。
【００１６】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、前記混合燃料における前記第２燃料の割合が大きくなるにつれて、すなわち前記第２燃料の割合が０％から１００％に近づくにつれてこれと比例して前記禁止値を増大するように可変設定することを要旨としている。
【００１７】
混合燃料を用いるときには、始動性は第２燃料の割合に応じて変化している。上記発明では、第２燃料の割合の範囲を０％から１００％として、この範囲内で禁止値を可変設定していることから、的確な禁止値を設定できるようになる。
【００１８】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、前記機関温度が前記禁止値よりも小さな判定下限値以下のときには前記機関の自動停止制御を禁止し、前記機関温度が前記禁止値よりも大きな判定上限値以上のときには前記機関の自動停止制御を許可し、前記機関温度が前記判定下限値と前記上限値の範囲内であるときには、前記第２燃料の前記混合燃料における割合が大きくなるにつれて前記禁止値を増大するように可変設定することを要旨としている。
【００１９】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、前記第１燃料はガソリンであり、前記第２燃料はアルコールであることを要旨としている。
【００２０】
この発明では、第１燃料をガソリンとし、第１燃料より始動性の低い第２燃料をアルコールとしている。一般に、アルコールはガソリンに比べて始動性が低く特に冷間始動に適していない。このため、ガソリンとアルコールの混合燃料を使用可能な内燃機関において、混合燃料中のアルコールの割合が大きくなることでガソリン単独のときよりも始動性が低くなることに起因して発生する自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１〜図４を参照して、本発明の内燃機関の自動停止制御装置をガソリン及びアルコールの混合燃料を用いるフレキシブル燃料車両の自動停止制御装置として具体化した一実施形態について説明する。
【００２２】
図１に示されるように、内燃機関１は、吸入空気と燃料との混合気を燃焼させる機関本体１０と、この機関本体１０の燃焼室１１に吸入空気及び燃料を供給する吸気管１２と、燃焼室１１での燃焼後の排気を外部に送り出す排気管１３とを備えている。さらに、吸気管１２に燃料を供給する燃料供給装置２０と、内燃機関１の各種装置を統括的に制御する制御装置３０とを備えて構成されている。
【００２３】
機関本体１０は、燃焼室１１での混合気の燃焼を通じて往復運動するピストン１４と、このピストン１４の往復運動を回転運動に変換するクランクシャフト１５と、吸気管１２と燃焼室１１との接続部を開閉する吸気弁１６と、排気管１３と燃焼室１１との接続部を開閉する排気弁１７とを備えている。クランクシャフト１５の端にはフライホイール（図示略）が取り付けられている。機関運転の始動時にはスタータモータ（図示略）がフライホールに接続される。さらに、機関本体１０には冷却水を保持するウォータジャケット１８と、燃焼室１１内に送り込まれた燃料と吸気の混合気を燃焼させるための点火プラグ１９が設けられている。
【００２４】
燃料供給装置２０は、燃料を貯留する燃料タンク２２と、吸気管１２に燃料を噴射する燃料噴射弁２１と、燃料タンク２２と燃料噴射弁２１とを接続する燃料供給管２３とを備えて構成されている。燃料タンク２２には、燃料としてアルコールまたはガソリンまたはこれらの混合燃料が貯留されているとともに、燃料タンク２２の内部にアルコール濃度センサ３３が備えられている。
【００２５】
制御装置３０は、機関運転状態等をモニタする各種センサ、すなわち水温センサ３２、アルコール濃度センサ３３、アクセルポジションセンサ３４および回転速度センサ３５を含む各種センサと、これらセンサの出力に基づいて各装置の動作を制御する電子制御装置３１とにより構成されている。水温センサ３２は、ウォータジャケット１８内の冷却水の温度に応じた信号を出力する。冷却水の温度は内燃機関温度に相関するため、水温センサの値「冷却水温ＴＨＷ」を検出することで内燃機関温度を間接的に計測することが可能である。また、アルコール濃度センサ３３は燃料タンク内の燃料のアルコール濃度に応じた信号「アルコール濃度ＡＬＣ」を出力する。また、アクセルポジションセンサ３４はアクセルペダルの踏み込みに応じた信号「アクセル信号ＡＰ」を出力する。また回転速度センサ３５は、クランクシャフト１５の回転速度に応じた信号を出力する。
【００２６】
制御装置３０は内燃機関の運転中に運転者がアクセルペダルを離してアクセル信号ＡＰが踏み込み量「０」の状態すなわちアクセル「ＯＦＦ」且つ回転速度センサ３５から検出される値や走行速度が十分小さくなるなどの条件が成立したときに、燃費の向上のために機関運転を自動で停止させる。具体的には燃料噴射弁２１からの燃料噴射停止や点火プラグ１９の作動等を禁止して、機関運転を停止させる。この後、再びアクセルペダルが踏まれてアクセル信号がアクセルペダルの踏み込み量「０」よりも大きい状態すなわちアクセル「ＯＮ」になったときには、機関運転を再開させるべく、通常の始動時と同様にスタータモータの駆動によって内燃機関を再始動する。このとき、機関温度が低いと再始動し難いなどの問題が生じるため、機関運転の自動停止制御には自動停止を行う前に、「自動停止制御許可判定」を行って、自動停止制御の許可あるいは非許可を判定するようにしている。この判定には、始動性と関わる機関温度と相関する冷却水温ＴＨＷ及び、アルコール濃度ＡＬＣに基づいて行われる。そして、自動停止制御が許可であるときには、自動停止可能であり、自動停止制御が非許可であるときには、他の条件が成立していても、自動停止は禁止される。
【００２７】
図２を参照して、「自動停止制御許可判定処理」について詳述する。なお、この処理は所定の演算処理ごとに繰り返し実行される。
まず、ステップＳ１にてイグニッションスイッチがＯＮであるか否かの判定がなされる。ＯＦＦである旨判定した場合には、本処理は終了する。ＯＮである旨判定すると、ステップＳ２以下へと進む。ステップＳ２にてアクセル信号ＡＰの取得、アルコール濃度ＡＬＣの取得、冷却水温ＴＨＷの取得が行われる。これらは運転中において適時電子制御装置３１に送信され、記録されている。次にステップＳ３にてアクセル信号ＡＰがＯＮからＯＦＦになったか否かを判定する。アクセル信号ＡＰがＯＮのまま維持されているときには本処理は一旦終了する。アクセル信号ＡＰがＯＮからＯＦＦになった旨判定した場合には、ステップＳ４へと進む。
【００２８】
ステップＳ４では、冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ未満であるか否かを判定する。内燃機関の機関温度の指標となる冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ以上であるときには、機関温度が低いことによる自動停止後の再始動に不具合が生じない可能性が高いと考えられるため、ステップＳ７にて自動停止制御の許可フラグをＯＮにして本処理を終了する。また、ステップＳ４にて冷却水温ＴＨＷが所定値Ｔｂ未満であったときには、ステップＳ５へと進む。なお、この判定上限値Ｔｂとしては、実験により求められた実験値が設定され、一例として５０℃が挙げられる。
【００２９】
ステップＳ５では、冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａより大きいか否かを判定する。内燃機関の機関温度の指標となる冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａ以下であるときには始動性の高いガソリン単独の燃料であっても機関温度が低いことによる自動停止後の再始動に不具合が生じる可能性が高いと考えられるため、ステップＳ８にて自動停止制御の許可フラグをＯＦＦにして本処理を終了する。また、ステップＳ５にて冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａより大きかったときには、ステップＳ６へと進む。なお、この判定下限値Ｔａとしては、実験により求められた実験値が設定され、一例として−１０℃が挙げられる。
【００３０】
ステップＳ６では、アルコール濃度ＡＬＣと冷却水温ＴＨＷとに基づいた自動停止制御の許可条件が成立しているか否かを判定する。この許可条件は、アルコール濃度ＡＬＣと冷却水温ＴＨＷとの関係が図３にて示すマップ上の境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）によって区切られる領域（許可領域と非許可領域）のどちらにあるかによって行われる。アクセルＯＦＦ時のアルコール濃度ＡＬＣと冷却水温ＴＨＷに基づいて判定し、許可領域にある場合は、ステップＳ７へと進み自動停止制御の許可フラグをＯＮにし、非許可領域にある場合は、ステップＳ８へと進み、自動停止制御の許可フラグをＯＦＦにして本処理を終了する。
【００３１】
そして、ステップＳ７にて設定された自動停止制御の許可フラグのＯＮ及び、車速が所定速度以下か、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦになって所定時間が経過したか等の自動停止制御の他の開始条件成立をもって自動停止制御の開始が決定される。
【００３２】
図３を参照して「自動停止制御許可判定処理」に使われる、「アルコール濃度ＡＬＣと冷却水温ＴＨＷとに基づいた自動停止制御の許可条件」について詳述する。
冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａ以下であるときはガソリンが１００％であっても着火し難く、結果として始動性が悪化するため、判定下限値Ｔａ以下であるときにはアルコール濃度ＡＬＣに関わらず自動停止制御は非許可となる。また、冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ以上であるときにはアルコールが１００％であっても始動が良好に行えると考えられるため、アルコール濃度ＡＬＣに関わらず自動停止制御を許可することになる。
【００３３】
さて、冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａより大きく判定上限値Ｔｂ未満となる範囲内にあるときは、冷却水温ＴＨＷが高くなるにつれて、自動停止制御を許可するアルコール濃度ＡＬＣの範囲が広くなる。逆を言えば、機関運転時のアルコール濃度ＡＬＣが高くなるにつれて、自動停止制御を許可する冷却水温ＴＨＷの範囲が狭くなる。詳しくは図中の実線にて表されるアルコール濃度ＡＬＣが大きくなるにつれて冷却水温ＴＨＷも大きくなる境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）によって許可範囲（図中斜線部）と非許可範囲とが決定される。
【００３４】
任意のアルコール濃度ＡＬＣを所定濃度Ａｘとしたとき、所定濃度Ａｘと境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）から求められる冷却水温ＴＨＷ軸上の値を所定水温Ｔｘとすると、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦとなったときの冷却水温ＴＨＷが所定水温Ｔｘ以上であれば自動停止制御は許可され、所定水温Ｔｘ未満であれば非許可となる。
【００３５】
図４を参照して「自動停止制御許可判定処理」の実行態様の一例について説明する。なお、本図における内燃機関の運転に使用される混合燃料のアルコール濃度ＡＬＣは濃度Ａｘである。
【００３６】
時刻ｔ１にてイグニッションスイッチがＯＮとなると、内燃機関１の運転が開始される。この後、時刻ｔ２において運転者がアクセルペダルを踏み込むことにより、アクセル信号がＯＮとなるとともに車両の走行が開始される。時刻ｔ３にてアクセル信号がＯＦＦとなると、冷却水温ＴＨＷとアルコール濃度ＡＬＣとに基づいて自動停止制御許可フラグの設定判定がなされる。
【００３７】
時刻ｔ３における冷却水温は判定上限値Ｔｂ及び所定水温Ｔｘよりも低いため、自動停止制御は許可されない。このため、自動停止制御許可フラグはＯＦＦのまま維持される。従って、この自動停止制御フラグのＯＦＦをもって、自動停止制御を実行するのに必要な他の条件が成立していても、自動停止制御は行われない。時刻ｔ４にてアクセル信号が入力されると車両は再び走行を開始する。さらに時刻ｔ５において再びアクセル信号がＯＦＦとなるとともに車両が停止すると、このときは冷却水温が所定水温Ｔｘを超えているため、自動停止制御許可フラグがＯＮとなり、自動停止制御を行うことが可能となり、自動停止制御を実行するのに必要な他の条件が成立したときは、自動停止制御が実行される。
【００３８】
時刻ｔ６にて車両の走行が再開された後に、さらに時刻ｔ７にてアクセル信号がＯＦＦになったことを検出すると、このときの冷却水温ＴＨＷはアルコール濃度ＡＬＣに関わらず自動停止制御が許可される冷却水温ＴＨＷの判定上限値Ｔｂを超えていることによって、自動停止制御許可フラグはＯＮの状態を維持することになる。自動停止制御を実行するのに必要な他の条件が成立したときは、自動停止制御が実行される。この後、車両は時刻ｔ８にて走行を再開し、以降アクセル信号のＯＦＦを検出するたびに同様の自動停止制御の許可フラグの設定が行われる。
【００３９】
［実施形態の効果］
以上詳述したように、本実施形態の内燃機関の自動停止制御装置によれば以下に示す効果が得られるようになる。
【００４０】
（１）本実施形態では、始動性の異なるガソリンとアルコールとの混合燃料またはガソリンもしくはアルコール単独の燃料を使用する内燃機関１の機関運転中に、機関運転の自動停止を行うときに、始動性の低いアルコールの割合に基づいてこの機関の自動停止制御を禁止するか否かを判断している。
【００４１】
一般に、機関温度（冷却水温ＴＨＷ）が低いと機関の始動性は低下する。始動性の異なる２種類の燃料の混合燃料を使用する内燃機関１においては、始動性の高いガソリン単独で使用するときと比較して、始動性の低いアルコールの割合が大きくなるにつれて始動性が低くなっていくと考えられる。すなわち、アルコールの割合が大きいほど始動性は低下することになる。
【００４２】
このため、機関運転において自動停止制御を行う内燃機関１で冷却水温ＴＨＷが低いときに自動停止制御を行った後、再始動時に始動性の悪化が生じる可能性が、アルコールの割合が大きくなるにつれて高くなることになる。そこで、本実施形態のように境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）に基づく禁止値を可変設定し、機関運転の自動停止を行わないようにすることで、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能である。
【００４３】
従って、始動性の異なるガソリンとアルコールとの混合燃料またはガソリンもしくはアルコール単独の燃料を使用可能な内燃機関１について、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能となる。
【００４４】
（２）本実施形態では、冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ以上であったときには、アルコールの割合に関わらず自動停止制御の禁止を行わないようにしている。アルコールの割合が高い、もしくは使用する燃料がアルコール単独の状態であったとしても、冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ以上であるときには機関の自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じ難くなる。このため、このような判定上限値Ｔｂを設定することで、自動停止制御の不要な禁止を行う機会を減らすことが可能となる。
【００４５】
（３）本実施形態では、冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａ以下であったときには、アルコールの割合に関わらず自動停止制御を禁止するようにしている。冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａ以下であると、比較的始動性の高いガソリンの割合が高い、もしくは使用する燃料がガソリン単独の状態であったとしても、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じやすいと考えられる。このため、このような所定値を設定することで、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能となる。
【００４６】
（４）混合燃料を用いるときには、始動性はアルコールの割合に応じて変化している。上記発明では、アルコールの割合の範囲を０％から１００％として、この範囲内で禁止値を可変設定していることから、的確な禁止値を設定できるようになる。
【００４７】
（５）一般に、アルコールはガソリンに比べて始動性が低く、特に冷間始動に適していない。このため、本実施形態では、ガソリンとアルコールの混合燃料を使用可能な内燃機関１において、混合燃料中のアルコールの割合が大きくなることでガソリン単独のときよりも始動性が低くなることに起因して発生する自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能である。
【００４８】
（６）冷間始動時にはスタータモータのスタータの作動トルクが大きくなってしまう。また、バッテリの消耗も大きい。本実施形態では、冷却水温ＴＨＷが低いときには自動停止及び再始動を行わないようにしているため、低温時に再始動を行うことによる冷間始動に由来するスタータの磨耗とバッテリの消耗を低減可能である。
【００４９】
（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示す態様をもって実施することもできる。
【００５０】
・上記実施形態では、アクセル信号ＡＰがＯＦＦになったときに自動停止制御の許可フラグの設定を判断したが、アクセルがＯＮ・ＯＦＦどちらの状態であっても自動停止制御許可フラグの設定を行うようにすることもできる。これは例えば機関運転中は常に冷却水温ＴＨＷを取得し、その運転時におけるアルコール濃度ＡＬＣに対して冷却水温ＴＨＷが自動停止制御の許可あるいは非許可の範囲に転じたことをもって自動停止制御の許可フラグの設定を変更するようにすることが考えられる。
【００５１】
・上記実施形態では、境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）をアルコール濃度ＡＬＣと冷却水温ＴＨＷとの間で比例関係とするようにしたが、これは実験値や制御の状況に応じて曲線や、段階状となるようにしても良い。
【００５２】
・上記実施形態では、機関温度の指標として冷却水温ＴＨＷを使用したが、これは機関温度を間接的に示すものであれば良い。例えば、吸気管１２を流れる吸入空気の温度が考えられる。いずれにしても、機関温度を監視できるような値であれば、上記実施形態の効果を得ることはできる。
【００５３】
・上記実施形態では、アルコール濃度ＡＬＣを燃料タンク２２内に設けられたアルコール濃度センサ３３によって検出したが、これはアルコール濃度センサ３３でなくとも、運転時におけるアルコール濃度ＡＬＣを推定する構成としても良い。例えば運転者が自らアルコール濃度ＡＬＣもしくはこれに関する値を設定するような構成であっても良い。
【００５４】
・上記実施形態では、判定上限値Ｔｂをアルコール濃度ＡＬＣが１００％のときの境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）の冷却水温ＴＨＷ軸の値と一致させるようにした。しかし、これはアルコール濃度が１００％未満であるときの任意のアルコール濃度ＡＬＣを濃度Ａｙとしたときの境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）の冷却水温ＴＨＷ軸の値である水温Ｔｙと判定上限値Ｔｂを一致させるようにしても良い。すなわち、アルコール濃度が濃度Ａｙ以上であるときには、アクセルＯＦＦ時の冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ以上か判定上限値Ｔｂ未満かによって自動停止制御がそれぞれ許可あるいは非許可となる。
【００５５】
・上記実施形態では、判定下限値Ｔａをアルコール濃度ＡＬＣが０％のときの境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）の冷却水温ＴＨＷ軸の値と一致させるようにした。しかし、これはアルコール濃度が０％より大きいときの任意のアルコール濃度ＡＬＣを濃度Ａｚとしたときの境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）の冷却水温ＴＨＷ軸の値である水温Ｔｚと判定下限値Ｔａを一致させるようにしても良い。すなわち、アルコール濃度が濃度Ａｚ未満であるときには、アクセルＯＦＦ時の冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａ以上か判定上限値Ｔａ未満かによって自動停止制御がそれぞれ非許可あるいは許可となる。
【００５６】
・上記実施形態では、始動性の異なるガソリンとアルコールとの混合燃料またはガソリンもしくはアルコール単独の燃料を使用可能な内燃機関１を想定した。しかし、これは始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止要求に基づいてその機関運転を自動停止する制御装置を備える自動停止制御装置であれば、いずれの内燃機関についても本発明の適用は可能である。この場合にも上記実施形態に準じた作用効果を奏することはできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の内燃機関の自動停止制御装置を具体化した一実施形態について、同装置を搭載した内燃機関の構成を模式的に示す模式図。
【図２】同実施形態において実行される「自動停止制御許可判定処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態において実行される「自動停止制御許可判定処理」に用いる冷却水温ＴＨＷとアルコール濃度ＡＬＣとの関係を示すマップ。
【図４】同実施形態の「自動停止制御許可判定処理」について、その実行態様の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００５８】
１…内燃機関、１０…機関本体、１１…燃焼室、１２…吸気管、１３…排気管、１４…ピストン、１５…クランクシャフト、１６…吸気弁、１７…排気弁、１８…ウォータジャケット、１９…点火プラグ、２０…燃料供給装置、２１…燃料噴射弁、２２…燃料タンク、２３…燃料供給管、３０…制御装置、３１…電子制御装置、３２…水温センサ、３３…アルコール濃度センサ、３４…アクセルポジションセンサ、３５…回転速度センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止要求に基づいてその機関運転を自動停止する制御装置であって、機関要求が設定され且つ機関温度が禁止値以下であるときには機関の自動停止を禁止する内燃機関の自動停止制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、運転中の車両停止時などに機関運転を自動停止して燃費の向上を図る、いわゆるエコラン技術が知られている。機関運転の自動停止の後に、アクセルペダルの踏み込みによって運転者が運転の再開意思を示したときには、これにともなって機関運転が自動再始動される。
【０００３】
さて、周知のように冷間始動のように機関温度が低いときには燃焼が不安定となり始動に際して不具合が生じるなど、始動性が悪化する。これはエコランのための自動再始動においても同様の問題である。機関運転の自動停止後、自動再始動時に機関温度が低いことに起因して自動再始動時の始動性が悪化する。従って、このようなエコランにおいては、機関温度が所定値未満のときはエコランすなわち自動停止を禁止するような制御を行うことが提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２９５２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで近年、ガソリンとアルコールとの混合燃料を燃焼させる内燃機関を搭載したフレキシブル燃料車両が普及している。さらに、混合燃料中のアルコール濃度が０〜１００％の間で利用可能なものも実用化されており、このような車両では補給される燃料によって常に混合燃料中のアルコール濃度が変化している。
【０００５】
ところがアルコールはガソリンに比べて気化し難いために低温時に着火し難く、冷間始動に向かない、すなわち始動性が低いと言える。このため、混合燃料中のアルコール濃度が高い状態で機関温度が所定値以上であることのみに基づいて上述のような自動停止制御を行うと、始動性の悪い状態で再始動を行わなければならない等の問題を生じることになる。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能な内燃機関の自動停止制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止要求に基づいてその機関運転を自動停止する制御装置であって、前記自動停止要求が設定され且つ機関温度が禁止値以下であるときには前記機関の自動停止制御を禁止する内燃機関の自動停止制御装置において、第１燃料と第２燃料のうちの始動性の低い前記第２燃料の前記混合燃料における割合が大きくなるにつれて前記禁止値を増大することを要旨としている。
【０００８】
この発明では、始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用する内燃機関の機関運転中に、機関運転の自動停止を行うときに、始動性の低い第２燃料の割合に基づいてこの機関の自動停止制御を禁止するか否かを判断している。
【０００９】
一般に、機関温度が低いと機関の始動性は低下する。始動性の異なる２種類の燃料の混合燃料を使用する内燃機関においては、始動性の高い方の燃料単独で使用するときと比較して、始動性の低い方の燃料の割合が大きくなるにつれて始動性が低くなっていくと考えられる。すなわち、第２燃料の割合が大きいほど始動性は低下することになる。
【００１０】
このため、機関運転において自動停止制御を行う内燃機関で機関温度が低いときに自動停止制御を行った後、再始動時に始動性の悪化が生じる可能性が、第２燃料の割合が大きくなるにつれて高くなることになる。そこで、上記発明のように禁止値を可変設定し、機関運転の自動停止を行わないようにすることで、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能である。
【００１１】
従って、始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能となる。
【００１２】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、前記機関温度が前記禁止値よりも大きな判定上限値以上のときには、前記自動停止制御を許可することを要旨としている。
【００１３】
この発明では、機関温度が判定上限値以上であったときには、第２燃料の割合に関わらず自動停止制御の禁止を行わないようにしている。第２燃料の割合が高い、もしくは使用する燃料が第２燃料単独の状態であったとしても、機関温度が判定上限値以上であるときには機関の自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じ難くなる。このため、このような判定上限値を設定することで、自動停止制御の不要な禁止を行う機会を減らすことが可能となる。
【００１４】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関温度が前記禁止値よりも小さな判定下限値以下のときには、前記自動停止制御を禁止することを要旨としている。
【００１５】
この発明では、機関温度が判定下限値以下であったときには、第２燃料の割合に関わらず自動停止制御を禁止するようにしている。機関温度が所定値以下であると、比較的始動性の高い第１燃料の割合が高い、もしくは使用する燃料が第１燃料単独の状態であったとしても、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じやすいと考えられる。このため、このような所定値を設定することで、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能となる。
【００１６】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、前記混合燃料における前記第２燃料の割合が大きくなるにつれて、すなわち前記第２燃料の割合が０％から１００％に近づくにつれてこれと比例して前記禁止値を増大するように可変設定することを要旨としている。
【００１７】
混合燃料を用いるときには、始動性は第２燃料の割合に応じて変化している。上記発明では、第２燃料の割合の範囲を０％から１００％として、この範囲内で禁止値を可変設定していることから、的確な禁止値を設定できるようになる。
【００１８】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、前記機関温度が前記禁止値よりも小さな判定下限値以下のときには前記機関の自動停止制御を禁止し、前記機関温度が前記禁止値よりも大きな判定上限値以上のときには前記機関の自動停止制御を許可し、前記機関温度が前記判定下限値と前記上限値の範囲内であるときには、前記第２燃料の前記混合燃料における割合が大きくなるにつれて前記禁止値を増大するように可変設定することを要旨としている。
【００１９】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、前記第１燃料はガソリンであり、前記第２燃料はアルコールであることを要旨としている。
【００２０】
この発明では、第１燃料をガソリンとし、第１燃料より始動性の低い第２燃料をアルコールとしている。一般に、アルコールはガソリンに比べて始動性が低く特に冷間始動に適していない。このため、ガソリンとアルコールの混合燃料を使用可能な内燃機関において、混合燃料中のアルコールの割合が大きくなることでガソリン単独のときよりも始動性が低くなることに起因して発生する自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１〜図４を参照して、本発明の内燃機関の自動停止制御装置をガソリン及びアルコールの混合燃料を用いるフレキシブル燃料車両の自動停止制御装置として具体化した一実施形態について説明する。
【００２２】
図１に示されるように、内燃機関１は、吸入空気と燃料との混合気を燃焼させる機関本体１０と、この機関本体１０の燃焼室１１に吸入空気及び燃料を供給する吸気管１２と、燃焼室１１での燃焼後の排気を外部に送り出す排気管１３とを備えている。さらに、吸気管１２に燃料を供給する燃料供給装置２０と、内燃機関１の各種装置を統括的に制御する制御装置３０とを備えて構成されている。
【００２３】
機関本体１０は、燃焼室１１での混合気の燃焼を通じて往復運動するピストン１４と、このピストン１４の往復運動を回転運動に変換するクランクシャフト１５と、吸気管１２と燃焼室１１との接続部を開閉する吸気弁１６と、排気管１３と燃焼室１１との接続部を開閉する排気弁１７とを備えている。クランクシャフト１５の端にはフライホイール（図示略）が取り付けられている。機関運転の始動時にはスタータモータ（図示略）がフライホールに接続される。さらに、機関本体１０には冷却水を保持するウォータジャケット１８と、燃焼室１１内に送り込まれた燃料と吸気の混合気を燃焼させるための点火プラグ１９が設けられている。
【００２４】
燃料供給装置２０は、燃料を貯留する燃料タンク２２と、吸気管１２に燃料を噴射する燃料噴射弁２１と、燃料タンク２２と燃料噴射弁２１とを接続する燃料供給管２３とを備えて構成されている。燃料タンク２２には、燃料としてアルコールまたはガソリンまたはこれらの混合燃料が貯留されているとともに、燃料タンク２２の内部にアルコール濃度センサ３３が備えられている。
【００２５】
制御装置３０は、機関運転状態等をモニタする各種センサ、すなわち水温センサ３２、アルコール濃度センサ３３、アクセルポジションセンサ３４および回転速度センサ３５を含む各種センサと、これらセンサの出力に基づいて各装置の動作を制御する電子制御装置３１とにより構成されている。水温センサ３２は、ウォータジャケット１８内の冷却水の温度に応じた信号を出力する。冷却水の温度は内燃機関温度に相関するため、水温センサの値「冷却水温ＴＨＷ」を検出することで内燃機関温度を間接的に計測することが可能である。また、アルコール濃度センサ３３は燃料タンク内の燃料のアルコール濃度に応じた信号「アルコール濃度ＡＬＣ」を出力する。また、アクセルポジションセンサ３４はアクセルペダルの踏み込みに応じた信号「アクセル信号ＡＰ」を出力する。また回転速度センサ３５は、クランクシャフト１５の回転速度に応じた信号を出力する。
【００２６】
制御装置３０は内燃機関の運転中に運転者がアクセルペダルを離してアクセル信号ＡＰが踏み込み量「０」の状態すなわちアクセル「ＯＦＦ」且つ回転速度センサ３５から検出される値や走行速度が十分小さくなるなどの条件が成立したときに、燃費の向上のために機関運転を自動で停止させる。具体的には燃料噴射弁２１からの燃料噴射停止や点火プラグ１９の作動等を禁止して、機関運転を停止させる。この後、再びアクセルペダルが踏まれてアクセル信号がアクセルペダルの踏み込み量「０」よりも大きい状態すなわちアクセル「ＯＮ」になったときには、機関運転を再開させるべく、通常の始動時と同様にスタータモータの駆動によって内燃機関を再始動する。このとき、機関温度が低いと再始動し難いなどの問題が生じるため、機関運転の自動停止制御には自動停止を行う前に、「自動停止制御許可判定」を行って、自動停止制御の許可あるいは非許可を判定するようにしている。この判定には、始動性と関わる機関温度と相関する冷却水温ＴＨＷ及び、アルコール濃度ＡＬＣに基づいて行われる。そして、自動停止制御が許可であるときには、自動停止可能であり、自動停止制御が非許可であるときには、他の条件が成立していても、自動停止は禁止される。
【００２７】
図２を参照して、「自動停止制御許可判定処理」について詳述する。なお、この処理は所定の演算処理ごとに繰り返し実行される。
まず、ステップＳ１にてイグニッションスイッチがＯＮであるか否かの判定がなされる。ＯＦＦである旨判定した場合には、本処理は終了する。ＯＮである旨判定すると、ステップＳ２以下へと進む。ステップＳ２にてアクセル信号ＡＰの取得、アルコール濃度ＡＬＣの取得、冷却水温ＴＨＷの取得が行われる。これらは運転中において適時電子制御装置３１に送信され、記録されている。次にステップＳ３にてアクセル信号ＡＰがＯＮからＯＦＦになったか否かを判定する。アクセル信号ＡＰがＯＮのまま維持されているときには本処理は一旦終了する。アクセル信号ＡＰがＯＮからＯＦＦになった旨判定した場合には、ステップＳ４へと進む。
【００２８】
ステップＳ４では、冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ未満であるか否かを判定する。内燃機関の機関温度の指標となる冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ以上であるときには、機関温度が低いことによる自動停止後の再始動に不具合が生じない可能性が高いと考えられるため、ステップＳ７にて自動停止制御の許可フラグをＯＮにして本処理を終了する。また、ステップＳ４にて冷却水温ＴＨＷが所定値Ｔｂ未満であったときには、ステップＳ５へと進む。なお、この判定上限値Ｔｂとしては、実験により求められた実験値が設定され、一例として５０℃が挙げられる。
【００２９】
ステップＳ５では、冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａより大きいか否かを判定する。内燃機関の機関温度の指標となる冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａ以下であるときには始動性の高いガソリン単独の燃料であっても機関温度が低いことによる自動停止後の再始動に不具合が生じる可能性が高いと考えられるため、ステップＳ８にて自動停止制御の許可フラグをＯＦＦにして本処理を終了する。また、ステップＳ５にて冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａより大きかったときには、ステップＳ６へと進む。なお、この判定下限値Ｔａとしては、実験により求められた実験値が設定され、一例として−１０℃が挙げられる。
【００３０】
ステップＳ６では、アルコール濃度ＡＬＣと冷却水温ＴＨＷとに基づいた自動停止制御の許可条件が成立しているか否かを判定する。この許可条件は、アルコール濃度ＡＬＣと冷却水温ＴＨＷとの関係が図３にて示すマップ上の境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）によって区切られる領域（許可領域と非許可領域）のどちらにあるかによって行われる。アクセルＯＦＦ時のアルコール濃度ＡＬＣと冷却水温ＴＨＷに基づいて判定し、許可領域にある場合は、ステップＳ７へと進み自動停止制御の許可フラグをＯＮにし、非許可領域にある場合は、ステップＳ８へと進み、自動停止制御の許可フラグをＯＦＦにして本処理を終了する。
【００３１】
そして、ステップＳ７にて設定された自動停止制御の許可フラグのＯＮ及び、車速が所定速度以下か、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦになって所定時間が経過したか等の自動停止制御の他の開始条件成立をもって自動停止制御の開始が決定される。
【００３２】
図３を参照して「自動停止制御許可判定処理」に使われる、「アルコール濃度ＡＬＣと冷却水温ＴＨＷとに基づいた自動停止制御の許可条件」について詳述する。
冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａ以下であるときはガソリンが１００％であっても着火し難く、結果として始動性が悪化するため、判定下限値Ｔａ以下であるときにはアルコール濃度ＡＬＣに関わらず自動停止制御は非許可となる。また、冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ以上であるときにはアルコールが１００％であっても始動が良好に行えると考えられるため、アルコール濃度ＡＬＣに関わらず自動停止制御を許可することになる。
【００３３】
さて、冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａより大きく判定上限値Ｔｂ未満となる範囲内にあるときは、冷却水温ＴＨＷが高くなるにつれて、自動停止制御を許可するアルコール濃度ＡＬＣの範囲が広くなる。逆を言えば、機関運転時のアルコール濃度ＡＬＣが高くなるにつれて、自動停止制御を許可する冷却水温ＴＨＷの範囲が狭くなる。詳しくは図中の実線にて表されるアルコール濃度ＡＬＣが大きくなるにつれて冷却水温ＴＨＷも大きくなる境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）によって許可範囲（図中斜線部）と非許可範囲とが決定される。
【００３４】
任意のアルコール濃度ＡＬＣを所定濃度Ａｘとしたとき、所定濃度Ａｘと境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）から求められる冷却水温ＴＨＷ軸上の値を所定水温Ｔｘとすると、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦとなったときの冷却水温ＴＨＷが所定水温Ｔｘ以上であれば自動停止制御は許可され、所定水温Ｔｘ未満であれば非許可となる。
【００３５】
図４を参照して「自動停止制御許可判定処理」の実行態様の一例について説明する。なお、本図における内燃機関の運転に使用される混合燃料のアルコール濃度ＡＬＣは濃度Ａｘである。
【００３６】
時刻ｔ１にてイグニッションスイッチがＯＮとなると、内燃機関１の運転が開始される。この後、時刻ｔ２において運転者がアクセルペダルを踏み込むことにより、アクセル信号がＯＮとなるとともに車両の走行が開始される。時刻ｔ３にてアクセル信号がＯＦＦとなると、冷却水温ＴＨＷとアルコール濃度ＡＬＣとに基づいて自動停止制御許可フラグの設定判定がなされる。
【００３７】
時刻ｔ３における冷却水温は判定上限値Ｔｂ及び所定水温Ｔｘよりも低いため、自動停止制御は許可されない。このため、自動停止制御許可フラグはＯＦＦのまま維持される。従って、この自動停止制御フラグのＯＦＦをもって、自動停止制御を実行するのに必要な他の条件が成立していても、自動停止制御は行われない。時刻ｔ４にてアクセル信号が入力されると車両は再び走行を開始する。さらに時刻ｔ５において再びアクセル信号がＯＦＦとなるとともに車両が停止すると、このときは冷却水温が所定水温Ｔｘを超えているため、自動停止制御許可フラグがＯＮとなり、自動停止制御を行うことが可能となり、自動停止制御を実行するのに必要な他の条件が成立したときは、自動停止制御が実行される。
【００３８】
時刻ｔ６にて車両の走行が再開された後に、さらに時刻ｔ７にてアクセル信号がＯＦＦになったことを検出すると、このときの冷却水温ＴＨＷはアルコール濃度ＡＬＣに関わらず自動停止制御が許可される冷却水温ＴＨＷの判定上限値Ｔｂを超えていることによって、自動停止制御許可フラグはＯＮの状態を維持することになる。自動停止制御を実行するのに必要な他の条件が成立したときは、自動停止制御が実行される。この後、車両は時刻ｔ８にて走行を再開し、以降アクセル信号のＯＦＦを検出するたびに同様の自動停止制御の許可フラグの設定が行われる。
【００３９】
［実施形態の効果］
以上詳述したように、本実施形態の内燃機関の自動停止制御装置によれば以下に示す効果が得られるようになる。
【００４０】
（１）本実施形態では、始動性の異なるガソリンとアルコールとの混合燃料またはガソリンもしくはアルコール単独の燃料を使用する内燃機関１の機関運転中に、機関運転の自動停止を行うときに、始動性の低いアルコールの割合に基づいてこの機関の自動停止制御を禁止するか否かを判断している。
【００４１】
一般に、機関温度（冷却水温ＴＨＷ）が低いと機関の始動性は低下する。始動性の異なる２種類の燃料の混合燃料を使用する内燃機関１においては、始動性の高いガソリン単独で使用するときと比較して、始動性の低いアルコールの割合が大きくなるにつれて始動性が低くなっていくと考えられる。すなわち、アルコールの割合が大きいほど始動性は低下することになる。
【００４２】
このため、機関運転において自動停止制御を行う内燃機関１で冷却水温ＴＨＷが低いときに自動停止制御を行った後、再始動時に始動性の悪化が生じる可能性が、アルコールの割合が大きくなるにつれて高くなることになる。そこで、本実施形態のように境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）に基づく禁止値を可変設定し、機関運転の自動停止を行わないようにすることで、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能である。
【００４３】
従って、始動性の異なるガソリンとアルコールとの混合燃料またはガソリンもしくはアルコール単独の燃料を使用可能な内燃機関１について、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能となる。
【００４４】
（２）本実施形態では、冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ以上であったときには、アルコールの割合に関わらず自動停止制御の禁止を行わないようにしている。アルコールの割合が高い、もしくは使用する燃料がアルコール単独の状態であったとしても、冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ以上であるときには機関の自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じ難くなる。このため、このような判定上限値Ｔｂを設定することで、自動停止制御の不要な禁止を行う機会を減らすことが可能となる。
【００４５】
（３）本実施形態では、冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａ以下であったときには、アルコールの割合に関わらず自動停止制御を禁止するようにしている。冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａ以下であると、比較的始動性の高いガソリンの割合が高い、もしくは使用する燃料がガソリン単独の状態であったとしても、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じやすいと考えられる。このため、このような所定値を設定することで、自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能となる。
【００４６】
（４）混合燃料を用いるときには、始動性はアルコールの割合に応じて変化している。上記発明では、アルコールの割合の範囲を０％から１００％として、この範囲内で禁止値を可変設定していることから、的確な禁止値を設定できるようになる。
【００４７】
（５）一般に、アルコールはガソリンに比べて始動性が低く、特に冷間始動に適していない。このため、本実施形態では、ガソリンとアルコールの混合燃料を使用可能な内燃機関１において、混合燃料中のアルコールの割合が大きくなることでガソリン単独のときよりも始動性が低くなることに起因して発生する自動停止後の再始動時の始動性の悪化が生じることを抑制可能である。
【００４８】
（６）冷間始動時にはスタータモータのスタータの作動トルクが大きくなってしまう。また、バッテリの消耗も大きい。本実施形態では、冷却水温ＴＨＷが低いときには自動停止及び再始動を行わないようにしているため、低温時に再始動を行うことによる冷間始動に由来するスタータの磨耗とバッテリの消耗を低減可能である。
【００４９】
（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示す態様をもって実施することもできる。
【００５０】
・上記実施形態では、アクセル信号ＡＰがＯＦＦになったときに自動停止制御の許可フラグの設定を判断したが、アクセルがＯＮ・ＯＦＦどちらの状態であっても自動停止制御許可フラグの設定を行うようにすることもできる。これは例えば機関運転中は常に冷却水温ＴＨＷを取得し、その運転時におけるアルコール濃度ＡＬＣに対して冷却水温ＴＨＷが自動停止制御の許可あるいは非許可の範囲に転じたことをもって自動停止制御の許可フラグの設定を変更するようにすることが考えられる。
【００５１】
・上記実施形態では、境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）をアルコール濃度ＡＬＣと冷却水温ＴＨＷとの間で比例関係とするようにしたが、これは実験値や制御の状況に応じて曲線や、段階状となるようにしても良い。
【００５２】
・上記実施形態では、機関温度の指標として冷却水温ＴＨＷを使用したが、これは機関温度を間接的に示すものであれば良い。例えば、吸気管１２を流れる吸入空気の温度が考えられる。いずれにしても、機関温度を監視できるような値であれば、上記実施形態の効果を得ることはできる。
【００５３】
・上記実施形態では、アルコール濃度ＡＬＣを燃料タンク２２内に設けられたアルコール濃度センサ３３によって検出したが、これはアルコール濃度センサ３３でなくとも、運転時におけるアルコール濃度ＡＬＣを推定する構成としても良い。例えば運転者が自らアルコール濃度ＡＬＣもしくはこれに関する値を設定するような構成であっても良い。
【００５４】
・上記実施形態では、判定上限値Ｔｂをアルコール濃度ＡＬＣが１００％のときの境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）の冷却水温ＴＨＷ軸の値と一致させるようにした。しかし、これはアルコール濃度が１００％未満であるときの任意のアルコール濃度ＡＬＣを濃度Ａｙとしたときの境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）の冷却水温ＴＨＷ軸の値である水温Ｔｙと判定上限値Ｔｂを一致させるようにしても良い。すなわち、アルコール濃度が濃度Ａｙ以上であるときには、アクセルＯＦＦ時の冷却水温ＴＨＷが判定上限値Ｔｂ以上か判定上限値Ｔｂ未満かによって自動停止制御がそれぞれ許可あるいは非許可となる。
【００５５】
・上記実施形態では、判定下限値Ｔａをアルコール濃度ＡＬＣが０％のときの境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）の冷却水温ＴＨＷ軸の値と一致させるようにした。しかし、これはアルコール濃度が０％より大きいときの任意のアルコール濃度ＡＬＣを濃度Ａｚとしたときの境界線ｆ（ＡＬＣ，ＴＨＷ）の冷却水温ＴＨＷ軸の値である水温Ｔｚと判定下限値Ｔａを一致させるようにしても良い。すなわち、アルコール濃度が濃度Ａｚ未満であるときには、アクセルＯＦＦ時の冷却水温ＴＨＷが判定下限値Ｔａ以上か判定上限値Ｔａ未満かによって自動停止制御がそれぞれ非許可あるいは許可となる。
【００５６】
・上記実施形態では、始動性の異なるガソリンとアルコールとの混合燃料またはガソリンもしくはアルコール単独の燃料を使用可能な内燃機関１を想定した。しかし、これは始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止要求に基づいてその機関運転を自動停止する制御装置を備える自動停止制御装置であれば、いずれの内燃機関についても本発明の適用は可能である。この場合にも上記実施形態に準じた作用効果を奏することはできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の内燃機関の自動停止制御装置を具体化した一実施形態について、同装置を搭載した内燃機関の構成を模式的に示す模式図。
【図２】同実施形態において実行される「自動停止制御許可判定処理」について、その処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態において実行される「自動停止制御許可判定処理」に用いる冷却水温ＴＨＷとアルコール濃度ＡＬＣとの関係を示すマップ。
【図４】同実施形態の「自動停止制御許可判定処理」について、その実行態様の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００５８】
１…内燃機関、１０…機関本体、１１…燃焼室、１２…吸気管、１３…排気管、１４…ピストン、１５…クランクシャフト、１６…吸気弁、１７…排気弁、１８…ウォータジャケット、１９…点火プラグ、２０…燃料供給装置、２１…燃料噴射弁、２２…燃料タンク、２３…燃料供給管、３０…制御装置、３１…電子制御装置、３２…水温センサ、３３…アルコール濃度センサ、３４…アクセルポジションセンサ、３５…回転速度センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止要求に基づいてその機関運転を自動停止する制御装置であって、前記自動停止要求が設定され且つ機関温度が禁止値以下であるときには前記機関の自動停止制御を禁止する内燃機関の自動停止制御装置において、
第１燃料と第２燃料のうちの始動性の低い前記第２燃料の前記混合燃料における割合が大きくなるにつれて前記禁止値を増大する
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、
前記機関温度が前記禁止値よりも大きな判定上限値以上のときには、前記自動停止制御を許可する
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記機関温度が前記禁止値よりも小さな判定下限値以下のときには、前記自動停止制御を禁止する
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、
前記混合燃料における前記第２燃料の割合が大きくなるにつれて、すなわち前記第２燃料の割合が０％から１００％に近づくにつれてこれと比例して前記禁止値を増大するように可変設定する
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、
前記機関温度が前記禁止値よりも小さな判定下限値以下のときには前記機関の自動停止制御を禁止し、前記機関温度が前記禁止値よりも大きな判定上限値以上のときには前記機関の自動停止制御を許可し、前記機関温度が前記判定下限値と前記上限値の範囲内であるときには、前記第２燃料の前記混合燃料における割合が大きくなるにつれて前記禁止値を増大するように可変設定する
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、
前記第１燃料はガソリンであり、前記第２燃料はアルコールである
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項１】
始動性の異なる第１燃料と第２燃料との混合燃料または第１燃料もしくは第２燃料単独の燃料を使用可能な内燃機関について、自動停止要求に基づいてその機関運転を自動停止する制御装置であって、前記自動停止要求が設定され且つ機関温度が禁止値以下であるときには前記機関の自動停止制御を禁止する内燃機関の自動停止制御装置において、
第１燃料と第２燃料のうちの始動性の低い前記第２燃料の前記混合燃料における割合が大きくなるにつれて前記禁止値を増大する
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、
前記機関温度が前記禁止値よりも大きな判定上限値以上のときには、前記自動停止制御を許可する
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記機関温度が前記禁止値よりも小さな判定下限値以下のときには、前記自動停止制御を禁止する
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、
前記混合燃料における前記第２燃料の割合が大きくなるにつれて、すなわち前記第２燃料の割合が０％から１００％に近づくにつれてこれと比例して前記禁止値を増大するように可変設定する
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、
前記機関温度が前記禁止値よりも小さな判定下限値以下のときには前記機関の自動停止制御を禁止し、前記機関温度が前記禁止値よりも大きな判定上限値以上のときには前記機関の自動停止制御を許可し、前記機関温度が前記判定下限値と前記上限値の範囲内であるときには、前記第２燃料の前記混合燃料における割合が大きくなるにつれて前記禁止値を増大するように可変設定する
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の自動停止制御装置において、
前記第１燃料はガソリンであり、前記第２燃料はアルコールである
ことを特徴とする内燃機関の自動停止制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−９６０６６（Ｐ２０１０−９６０６６Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６６６３８（Ｐ２００８−２６６６３８）
【出願日】平成２０年１０月１５日（２００８．１０．１５）
【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２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１５日（２００８．１０．１５）
【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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