(57)【要約】    【課題】  エンジンの始動の失敗を抑制する。    【解決手段】  エンジン２４の燃焼室３６に燃料を供給する燃料噴射装置３４と、該エンジン２４に駆動されて発電するジェネレータ１８と、エンジン始動時に吸気量と燃料噴射装置３４の燃料の始動時噴射期間とを制御するエンジン制御手段５０と、ジェネレータ１８の発電量を制御するジェネレータ制御手段５０とを備える自動車のエンジン制御装置であって、エンジン始動時に、始動時噴射期間内における無効噴射期間を拡大する異常の有無を判定する異常判定手段５０を有し、エンジン制御手段５０は、異常判定手段５０が異常ありと判定したときに、吸気量を増加補正するとともに始動時噴射期間を延長補正してエンジン２４を始動する制御を実行し、ジェネレータ制御手段５０は、吸気量および始動時噴射期間の補正によるエンジン回転数の増加を抑制するように、ジェネレータ１８の発電量を増加させる制御を実行する。【選択図】    図６
2010216363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置と、該エンジンに駆動されて発電するジェネレータと、エンジン始動時に吸気量と前記燃料噴射装置の燃料の始動時噴射期間とを制御するエンジン制御手段と、ジェネレータの発電量を制御するジェネレータ制御手段とを備える自動車のエンジン制御装置であって、
エンジン始動時に、始動時噴射期間内における無効噴射期間を拡大する異常の有無を判定する異常判定手段を有し、
前記エンジン制御手段は、前記異常判定手段が異常ありと判定したときに、前記吸気量を増加補正するとともに前記始動時噴射期間を延長補正してエンジンを始動する制御を実行し、
前記ジェネレータ制御手段は、前記吸気量および始動時噴射期間の補正によるエンジン回転数の増加を抑制するように、前記ジェネレータの発電量を増加させる制御を実行することを特徴とする自動車のエンジン制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動車のエンジン制御装置であって、
前記ジェネレータ制御手段は、エンジン回転数が所定のアイドル回転数に近づくに従い、前記ジェネレータの発電量を増加させることを特徴とする自動車のエンジン制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の自動車のエンジン制御装置であって、
前記ジェネレータ制御手段は、エンジン回転数が所定のアイドル回転数を超えた後、その超えた回転数が該アイドル回転数に収束するように前記ジェネレータの発電量を制御することを特徴とする自動車のエンジン制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の自動車のエンジン制御装置であって、
前記エンジン制御手段は、エンジン回転数が略アイドル回転数になった後、
吸気量をアイドル回転数を維持できる量まで減少させることを特徴とする自動車のエンジン制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の自動車のエンジン制御装置であって、
前記ジェネレータ制御手段は、エンジン回転数が略アイドル回転数になった後、前記ジェネレータの発電量をゼロになるまで減少させ、
それと並行して、前記エンジン制御手段は、アイドル回転数を維持できるように、吸気量を減少させるとともに噴射期間を短縮し、
前記ジェネレータの発電量がゼロの状態でアイドル回転数を維持できる噴射期間を、アイドル回転数を維持するための新たなアイドル維持噴射期間とし、この新たなアイドル維持噴射期間と、前記異常判定手段が異常なしと判定したときの最近のアイドル維持噴射期間との差に基づいて、前記始動時噴射期間を補正する始動時噴射期間補正手段を有することを特徴とする自動車のエンジン制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の自動車のエンジン制御装置であって、
始動時のエンジンの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した温度と、前記始動時噴射期間補正手段による補正後の始動時噴射期間とを対応付けして記憶する記憶手段を有し、
前記エンジン制御手段は、前記記憶手段が記憶する始動時噴射期間に基づいてエンジンを始動することを特徴とする自動車のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置、特に燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置を備える自動車のエンジンの始動を制御する装置に関し、エンジンの制御技術の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンは、スタータモータによってクランクシャフトを回転させ、その後、燃料を燃焼室に供給して燃焼させることにより始動される。燃焼室に燃料を供給する手段としては、主として燃料噴射弁が用いられ、燃焼室を臨む位置、または吸気ポートを臨む位置に配置される。
【０００３】
図１１に示すように、燃料噴射弁５００は、その内部に、フューエルポンプによって送出され、圧力（燃圧）がレギュレータにより一定に維持されている燃料を蓄えている。内部には細い針状のニードル弁５０２を有し、該ニードル弁５０２はリターンスプリング５０４に付勢されて、その先端が燃料の噴孔５０６を塞いでいる。このニードル弁５０２は、ソレノイドコイル５０８の中心軸に沿って配置されており、該ソレノイドコイル５０８が電圧印加により磁力を発生すると、ニードル弁５０２に取り付けられた金属のプランジャーコア５１０がソレノイドコイル５０８側に引かれ、その力がリターンスプリング５０４の付勢力より勝ると、ニードル弁５０２は後退し、その先端が噴孔５０６から離れ、燃料が噴孔５０６から噴射される。
【０００４】
このようにニードル弁５０２を駆動するためにソレノイドコイル５０８に印加される電圧信号は、図１２に示すようなパルス信号であって、そのパルス間隔は燃料の噴射タイミングに相当してエンジンの回転数に対応して調節され、パルス幅は噴孔の開口時間、すなわち燃料の噴射期間に相当する。そして、この燃料噴射期間に燃料噴射量が対応し、エンジン負荷に応じて調節される。
【０００５】
しかしながら、厳密には、パルス幅に対応する期間全てに亘って燃料が噴孔５０６から噴射されるわけではない。これは、図１３に示すように、ソレノイドコイル５０８に印加する１パルスの信号が発生してから、ニードル弁５０２が後退して噴孔５０６が開くまでに、時間を要するためであり、この期間を無効噴射期間といい、噴孔が開いた後の実際に燃料が噴射される期間を有効噴射期間という。
【０００６】
したがって、パルス幅は、要求量の燃料が噴射される有効噴射期間に無効噴射期間を加えた幅に制御される。
【０００７】
また、このような無効噴射期間や有効噴射期間は、パルス幅が同一であっても、その期間の長さは種々の要因によって異なるため、それを考慮しなければならない。例えば特許文献１に記載された発明では、異なる要因であるソレノイドコイルに駆動電圧を印加するバッテリの電圧と、吸気ポート内の圧力と燃圧との圧力差とに基づいて無効噴射期間を算出し、この算出した無効噴射期間に基づいてパルス幅を決定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０８−１９３５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、パルス幅が同一であっても無効噴射期間が異なると、エンジンの始動に失敗することがある。例えば、燃料噴射弁の噴孔が直接燃焼室を臨むエンジンの場合、燃焼室に混入したオイルが噴孔を介して噴射弁内に侵入することがある。オイルが燃料噴射弁内部に入り、温度低下によりその粘度が高まると、ニードル弁がスムーズに後退しないなどして、無効噴射期間が拡大し、その分有効噴射期間が縮小することがある。したがって、エンジンの温度が相対的に低い始動時において、始動時用のパルス幅のパルス信号を燃料噴射弁に出力しても、オイルを原因として無効噴射期間が拡大していることから（有功噴射期間が縮小していることから）、エンジンの始動に必要な量の燃料を燃焼室に供給できず、その始動に失敗する可能性がある。
【００１０】
そこで、本発明は、始動時において無効噴射期間が拡大する異常があっても、エンジンを始動することができる自動車のエンジン制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置と、該エンジンに駆動されて発電するジェネレータと、エンジン始動時に吸気量と前記燃料噴射装置の燃料の始動時噴射期間とを制御するエンジン制御手段と、ジェネレータの発電量を制御するジェネレータ制御手段とを備える自動車のエンジン制御装置であって、
エンジン始動時に、始動時噴射期間内における無効噴射期間を拡大する異常の有無を判定する異常判定手段を有し、
前記エンジン制御手段は、前記異常判定手段が異常ありと判定したときに、前記吸気量を増加補正するとともに前記始動時噴射期間を延長補正してエンジンを始動する制御を実行し、
前記ジェネレータ制御手段は、前記吸気量および始動時噴射期間の補正によるエンジン回転数の増加を抑制するように、前記ジェネレータの発電量を増加させる制御を実行することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動車のエンジン制御装置であって、
前記ジェネレータ制御手段は、エンジン回転数が所定のアイドル回転数に近づくに従い、前記ジェネレータの発電量を増加させることを特徴とする。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の自動車のエンジン制御装置であって、
前記ジェネレータ制御手段は、エンジン回転数が所定のアイドル回転数を超えた後、その超えた回転数が該アイドル回転数に収束するように前記ジェネレータの発電量を制御することを特徴とする。
【００１４】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の自動車のエンジン制御装置であって、
前記エンジン制御手段は、エンジン回転数が略アイドル回転数になった後、
吸気量をアイドル回転数を維持できる量まで減少させることを特徴とする。
【００１５】
加えて、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の自動車のエンジン制御装置であって、
前記ジェネレータ制御手段は、エンジン回転数が略アイドル回転数になった後、前記ジェネレータの発電量をゼロになるまで減少させ、
それと並行して、前記エンジン制御手段は、アイドル回転数を維持できるように、吸気量を減少させるとともに噴射期間を短縮し、
前記ジェネレータの発電量がゼロの状態でアイドル回転数を維持できる噴射期間を、アイドル回転数を維持するための新たなアイドル維持噴射期間とし、この新たなアイドル維持噴射期間と、前記異常判定手段が異常なしと判定したときの最近のアイドル維持噴射期間との差に基づいて、前記始動時噴射期間を補正する始動時噴射期間補正手段を有することを特徴とする。
【００１６】
加えてまた、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の自動車のエンジン制御装置であって、
始動時のエンジンの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した温度と、前記始動時噴射期間補正手段による補正後の始動時噴射期間とを対応付けして記憶する記憶手段を有し、
前記エンジン制御手段は、前記記憶手段が記憶する始動時噴射期間に基づいてエンジンを始動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、エンジン始動時に、始動時噴射期間内における無効噴射期間を拡大させる異常がある場合、始動時の吸気量を増加補正するとともに、始動時噴射期間を延長補正する。これにより、必要量の燃料を燃焼室に供給することができ、エンジンを確実に始動できる。
【００１８】
また、エンジンの始動開始後、吸気量の増加補正と始動時噴射期間の延長補正によってエンジンの回転数が増加するが、これはエンジンに駆動されて発電するジェネレータの発電量を増加させてエンジンの回転抵抗を大きくすることにより抑制される。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明によれば、エンジンの始動開始後、ジェネレータの発電量は、エンジンの回転数が所定のアイドル回転数に近づくに従い増加される。これにより、エンジンの始動時において回転数がアイドル回転数を超えること、いわゆる吹き上がりを抑制することができる。
【００２０】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、ジェネレータの発電量は、エンジンの回転数が所定のアイドル回転数を超えた後、その超えた回転数がアイドル回転数に収束するように制御される。これにより、アイドル回転数が低く設定されている場合、すなわちアイドル回転数を超えないようにエンジン回転数を該アイドル回転数まで増加させることが困難な場合でも、エンジンの回転数をスムーズにアイドル回転数にすることができる。
【００２１】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、エンジンの回転数が略アイドル回転数になった後、吸気量がアイドル回転数を維持できる量まで減少される。これにより、アイドル回転数後において、オーバーリーンを抑制できる。
【００２２】
加えて、請求項５に記載の発明によれば、エンジンの回転数がアイドル回転数になった後、ジェネレータの発電量がゼロになるまで減少され、それと並行してアイドル回転数を維持できるように吸気量が減少されるとともに噴射期間が短縮される。そして、ジェネレータの発電量がゼロの状態でアイドル回転数を維持できる噴射期間を、アイドル回転数を維持するための新たなアイドル維持噴射期間とし、この新たなアイドル維持噴射期間と、前記異常判定手段が異常なしと判定したときの最近のアイドル維持噴射期間との差に基づいて、前記始動時噴射期間が補正される。これにより、次回のエンジンの始動時に、同様に無効噴射期間を拡大させる異常がある場合でも、その始動を確実に実行できる。
【００２３】
加えてまた、請求項６に記載の発明によれば、エンジンは、始動時の温度と、それに対応する補正後の始動時噴射期間に基づいて始動される。これにより、オイルが燃料噴射弁内部に侵入し、温度低下によりその粘度が高まっても、エンジンを始動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動車の駆動系を概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエンジンの概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る自動車の制御系を概略的に示す図である。
【図４】水温に基づいて始動用のパルス幅を決定するためのテーブルを示す図である。
【図５】水温に基づいてアイドル維持用のパルス幅を決定するためのテーブルを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る制御のタイムチャートを示す図である。
【図７】エンジン始動用のパルス幅の補正を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る制御のフローチャートを示す図である。
【図９】別の実施形態に係る制御のタイムチャートを示す図である。
【図１０】別の実施形態に係る制御のフローチャートの一部を示す図である。
【図１１】燃料噴射弁の概略図である。
【図１２】燃料噴射弁のパルス信号を示す図である。
【図１３】有効噴射期間と無効噴射期間とを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は本発明の一実施形態に係る自動車の駆動系を概略的に示している。また、図２はエンジンの構造を概略的に示している。さらに、図３は制御系を概略的に示している。
【００２７】
図１に示す自動車１０は、いわゆるハイブリッド車であって、駆動用モータ１２が車輪１４を直接駆動する。
【００２８】
この駆動用モータ１２は、バッテリ１６の蓄電電力またはジェネレータ１８の発電電力によって作動する。バッテリ１６の直流電力はＤＣ／ＡＣコンバータ２０によって交流電力に変換されて駆動用モータ１２に供給され、ジェネレータ１８の交流電力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２２によって直流電力に変換され、さらに直流電力がＤＣ／ＡＣコンバータ２０によって交流電力に変換されて駆動用モータ１２に供給される。なお、ジェネレータ１８の発電電力は、バッテリ１６の残量が少ないとき、その充電にも使用される。
【００２９】
ジェネレータ１８はエンジン２４によって駆動され、そのエンジン２４はガソリン燃料または水素燃料のいずれか一方の供給を受けて作動する。ガソリン燃料は、ガソリン燃料タンク２６に貯蔵されており、その内部に設置されているフューエルポンプ（図示せず）によってガソリン燃料用の燃料噴射弁２８に送出されている（図２参照。）。また、レギュレータ（図示せず）によって一定の燃圧に維持されている。この燃料噴射弁２８は、噴孔が吸気通路３０を臨む位置に設けられている。
【００３０】
一方、水素燃料は、図１に示す水素燃料タンク３２に貯蔵されており、レギュレータ（図示せず）によって一定の燃圧に維持されている。この燃料噴射弁３４は、噴孔が燃焼室３６を臨む位置に設けられている。
【００３１】
次に、図３に示す制御装置５０が実行する種々の制御について説明する。
【００３２】
まず、制御装置５０は、バッテリ１６の電圧を検出するバッテリ電圧センサ５２と、バッテリ１６の電流を検出するバッテリ電流センサ５４とからの信号に基づいて、バッテリ１６の残量（ＳＯＣ）を算出する。
【００３３】
バッテリ１６の残量が十分である場合、制御装置５０は、ＤＣ／ＡＣコンバータ２０とＡＣ／ＤＣコンバータ２２とを制御して、バッテリ１６の蓄電電力のみで走行する。ただし、高負荷走行の場合、バッテリ１６の蓄電電力では不足するので、ジェネレータ１８の発電電力を代わりにまたは加えて使用する。
【００３４】
一方、バッテリ１６の残量が十分でない場合、制御装置５０は、ＤＣ／ＡＣコンバータ２０とＡＣ／ＤＣコンバータ２２とを制御して、ジェネレータ１８の発電電力を、駆動用モータ１２の作動に使用するとともに、バッテリ１６の充電にも使用する。
【００３５】
ジェネレータ１８を駆動するエンジン２４に使用する燃料は、運転者によって選択され、そのための燃料選択スイッチ５６が運転席に設けられている。ただし、一方の燃料が少ないときは他方を強制的に使用する。また、エンジン２４の始動時および冷間時は、強制的に水素燃料を使用する。
【００３６】
また、制御装置５０は、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ５８とエンジン回転数センサ６０とからの信号に基づいて、駆動用モータ１２の要求出力を算出し、それに基づいてＤＣ／ＡＣコンバータ２０とＡＣ／ＤＣコンバータ２２とを制御する、すなわち駆動用モータ１２に供給する電力を制御する。
【００３７】
ジェネレータ１８の発電電力を駆動用モータ１２に供給している場合、駆動用モータ１２の要求出力を達成するように、制御装置５０は、ガソリン燃料を使用しているときはガソリン噴射弁２８を制御し（噴射期間、すなわち該噴射弁２８に送信するパルス信号のパルス幅を制御し）、水素燃料を使用しているときは水素噴射弁３４を制御する。また、点火プラグ４０を制御して燃料の点火タイミングを調整する。
【００３８】
ここからは、本発明に係る、エンジン２４の始動について説明する。
【００３９】
エンジン２４の始動の開始として、まず制御装置５０は、ジェネレータ１８をスタータとして制御し、エンジン２４のクランクシャフトを回転させる（クランキングする。）。
【００４０】
クランキングを開始すると、次に、制御装置５０は、水素噴射弁３４を制御して水素燃料を燃焼室３６に供給し、その供給燃料を点火プラグ４０の点火によって燃焼させる。このとき、燃焼室３６に供給する水素燃料の噴射期間（請求の範囲に記載の「始動時噴射期間」に対応。）、すなわち始動用のパルス幅は、エンジン２４の冷却水の温度を検出する水温センサ６２からの信号と、予め作成されてデータとして記憶装置（図示せず）に記憶されている始動用パルス幅決定テーブルとに基づいて決定される（図４参照。）。水温が低いほど、すなわちエンジン２４の温度が低いほど、噴射期間が長くなるように（始動用パルス幅が大きくなるように）、テーブルは作成されている。
【００４１】
燃料の供給および点火を開始して、エンジン回転数センサ６０が検出するエンジン回転数が所定のクランキング停止回転数になると、制御装置５０は、ジェネレータ１８の制御を停止する。これにより、エンジン２４は、燃料の燃焼のみで回転する。
【００４２】
その後エンジン回転数が所定のアイドル回転数になると、制御装置５０は、水素噴射弁３４の噴射期間を、アイドル回転数を維持できる期間に延長する。この噴射期間、すなわちアイドル維持用のパルス幅は、エンジン２４の冷却水の温度を検出する水温センサ６２からの信号と、予め作成されてデータとして記憶装置（図示せず）に記憶されているアイドル維持用パルス幅決定テーブルとに基づいて決定される（図５参照。）。これにより、エンジン２４はアイドル回転数で維持される。
【００４３】
上述したようにエンジン２４がアイドル回転数になって始動が成功すればよいが、失敗することがある。
【００４４】
ここでの始動の失敗とは、ジェネレータ１８がエンジン２４を駆動しているときに水素噴射弁３４が噴射する水素燃料が足らず、エンジン回転数がクランキング停止回転数にならない、またはクランキング停止回転数になってジェネレータ１８の制御停止後に、エンジン回転数がアイドル回転数にならない、またはエンジン回転数がゼロに減少することを言う。
【００４５】
これは、水温と図４に示すテーブルとに基づいて始動用パルス幅を決定し、その始動用パルス幅で水素噴射弁３４を駆動しても、無効噴射期間が拡大していることにより、実質的に必要量の水素燃料が燃焼室３６に供給されていないことによる。
【００４６】
この無効噴射期間の拡大は、例えば水素噴射弁３４の内部にロータ４２とトロコイド面４４との間を潤滑するオイルが侵入し、温度低下によりその粘度が高まり、水素噴射弁３４内のニードル弁がスムーズに後退しないなどして起こる。
【００４７】
この対処として、制御装置５０は、図６のタイムチャートに示すような制御を実行する。図６は、無効噴射期間が拡大しているときのタイムチャートである。
【００４８】
具体的に説明すると、制御装置５０は、ジェネレータ１８によってエンジン２４のクランキングを開始する（タイミングｔＡ）。そして、水素噴射弁２４にパルス幅Ｗｘのパルス信号を出力して、該噴射弁２４に燃料を燃焼室３６に供給させる。また、そのパルス幅Ｗｘに対応する吸気量になるように、スロットル弁３８を制御する。
【００４９】
エンジン回転数がクランキング停止回転数Ｎ１になると、制御装置５０は、ジェネレータ１８の制御を停止する。
【００５０】
ジェネレータ１８の制御を停止すると、無効噴射期間が拡大して燃焼室３６に供給する水素燃料の量が不足していることから、エンジン２４の回転数はクランキング停止回転数Ｎ１から減少する。
【００５１】
エンジン回転数が減少してゼロになると、制御装置５０は、再びジェネレータ１８によってエンジン２４のクランキングを開始する（タイミングｔＢ）。そして、今度は、噴射期間を延長して、すなわち水素噴射弁２４にパルス幅Ｗｘより大きいパルス幅Ｗｙのパルス信号を出力して、該噴射弁２４に燃料を燃焼室３６に供給させる。また、そのパルス幅Ｗｙに対応する吸気量になるように、スロットル弁３８を制御する。
【００５２】
エンジン回転数がクランキング停止回転数Ｎ１になると、制御装置５０は、ジェネレータ１８の制御を停止する。今度は、パルス幅がＷｙに増大されているので、エンジン回転数は減少することなく、アイドル回転数Ｎ２に向かって増加する。
【００５３】
ただし、このままだとパルス幅がＷｙに増大されていることによりエンジン回転数が大きくアイドル回転数Ｎ２を超えるので、制御装置５０は、ジェネレータ１８を発電機として制御し、その発電量をエンジン回転数がアイドル回転数Ｎ２に近づくに従い、増加する（タイミングｔＣ）。すなわち、アイドル回転数Ｎ２に近づくほど、ジェネレータ１８によるエンジン２４に対する回転抵抗を大きくする。これにより、吹き上がりを抑制する。
【００５４】
エンジン回転数がアイドル回転数になると（タイミングｔＤ）、制御装置５０は、スロットル弁３８を制御して、エンジン回転数がアイドル回転数Ｎ２から落ちる直前まで吸気量を減少させる。これにより、オーバーリーンを抑制する。
【００５５】
吸気量をエンジン回転数がアイドル回転数Ｎ２から落ちる直前まで減少させると、制御装置５０は、ジェネレータ１８を制御して、その発電量を減少させる（タイミングｔＥ）。それと並行して、エンジン回転数をアイドル回転数Ｎ２に維持できるように、スロットル弁３８を制御して吸気量を減少させるとともに、水素噴射弁２４の噴射量を減少させる、すなわちパルス幅を減少させる。
【００５６】
発電量がゼロになり、これ以上吸気量や噴射量を減少させるとアイドル回転数Ｎ２が維持できない状態（タイミングｔＦ）になると、制御装置５０は、ジェネレータ１８の制御を停止し、スロットル弁３８をそのまま維持する。また、そのときのパルス幅Ｗｚをアイドル回転数Ｎ２を維持するために必要なアイドル維持用パルス幅として維持する。
【００５７】
これにより、無効噴射期間が拡大しても、エンジン２４を始動できる。
【００５８】
ただしこのままだと、次にエンジン２４を始動するときの水温が同一であって、かつ無効噴射期間の拡大が解消されていない場合、図６のタイムチャートに示すように、再び、エンジン２４の始動は一度失敗した後で成功することになるので、この対処として、制御装置５０は、始動用パルス幅を無効噴射期間の拡大を考慮した値に更新する。具体的には、始動用パルス幅を無効噴射期間の拡大分だけ増大する。そのために、無効噴射期間の拡大分を算出する。
【００５９】
その無効噴射期間の拡大分の算出方法について、図７を用いて説明する。
【００６０】
図７（Ａ）は、図６に示すように、始動に失敗したときの始動用パルス幅Ｗｘのパルスを示している。始動の失敗は、無効噴射期間が始動が成功していたときのＰｉからΔＰｉ増加したために、言い換えると有効噴射期間が始動が成功していたときの値からΔＰｉ減少してＰｖｘになったために起こっている。なお、この段階では、無効噴射期間と有効噴射期間（Ｐi、ΔＰｉ、およびＰｖｘ）の実際の値は未知である。
【００６１】
図７（Ｂ）は、図６に示すように、エンジン２４の始動を一度失敗した後、燃料噴射量を増量したときのパルス幅Ｗｙのパルスを示している。無効噴射期間は当然ながら始動用パルス幅Ｗｘのときと同一のＰｉ＋ΔＰｉであって、有効噴射期間はＰｖｘに比べて十分に長いＰｖｙである。
【００６２】
図７（Ｃ）は、図６に示すように、アイドル回転数Ｎ２を維持するためのアイドル維持用パルス幅Ｗｚを示している。こちらも当然ながら無効噴射期間は始動用パルス幅Ｗｘのときと同一のＰｉ＋ΔＰｉである。また、有効噴射期間、アイドル回転数Ｎ２を維持できるＰｖｙである。
【００６３】
図７（Ｄ）は、無効噴射期間が拡大する前の、すなわちエンジン２４の始動を失敗することなく実行できた後の、アイドル維持用パルス幅Ｗｚ’を示している。その値は、記憶装置に記憶されている図５に示すテーブルを参照して得られる。この場合、無効噴射期間は拡大する前のＰｉであって、有効噴射期間はアイドル回転数Ｎ２を維持できるＰｖｙである。このアイドル回転数Ｎ２を維持するための有効噴射期間Ｐｖｙは、無効噴射期間の大きさに関係なく、一定である。
【００６４】
したがって、無効噴射期間が拡大した後のアイドルパルス幅Ｗｚから、拡大前のアイドルパルス幅Ｗｚ’を引いた値が、無効噴射期間の拡大分ΔＰｉとなる。
【００６５】
このようにして無効噴射期間の拡大分を算出すると、制御装置５０は、記憶装置に記憶されている図４に示すテーブルの始動用パルス幅値を更新する。例えば、水温Ｔ３において無効噴射期間の拡大が発生した場合、拡大前の始動用パルス幅Ｗｓ３に拡大分を足した値を、新たな水温Ｔ３に対する始動用パルス幅として更新する。
【００６６】
また、同様に、記憶装置に記憶されている図５に示すテーブルのアイドル維持用パルス幅値を更新する。例えば、水温Ｔ３において無効噴射期間の拡大が発生した場合、拡大前のアイドル維持用パルス幅Ｗｉ３に拡大分を足した値を、新たな水温Ｔ３に対するアイドル維持用パルス幅として更新する。
【００６７】
これにより、次にエンジン２４を始動するときの水温が同一であって、かつ無効噴射期間の拡大が解消されていない場合、一度も失敗することなくエンジン２４を始動できる。
【００６８】
以上、説明してきた制御装置５０が実行するエンジン２４の始動に関する制御の流れを、図８に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６９】
まず、ステップＳ１００において、制御装置５０は、水温センサ６２が検出する水温と、図４に示すテーブルとに基づいて、始動用パルス幅を算出する。
【００７０】
次に、ステップＳ１１０において、制御装置５０は、ジェネレータ１８をスタータとして制御し、エンジン２４の始動を開始する。
【００７１】
続く、ステップＳ１２０において、制御装置５０は、ステップＳ１００で算出した始動用パルス幅のパルス信号を水素噴射弁３４に出力し、その信号に基づいて水素噴射弁３４が燃焼室３６に噴射した水素燃料に、点火プラグ４０を介して点火する制御を開始する。
【００７２】
ステップＳ１３０において、制御装置５０は、エンジン回転数センサ６０からの信号に基づいて、エンジン回転数Ｎがクランキング停止回転数Ｎ１を超えているか否かを判定する。超えている場合は、ステップＳ１４０に進む。
【００７３】
ステップＳ１４０において、制御装置５０は、ジェネレータ１８の制御を停止する。これにより、エンジン２４は燃料の燃焼のみで回転する。
【００７４】
ステップＳ１５０において、制御装置５０は、エンジン２４の始動が失敗したか否か、すなわちエンジン回転数が減少するまたはアイドル回転数Ｎ２に向かって増加していないか否かを判定する。エンジン２４の始動に失敗した場合、ステップＳ１６０に進む。そうでなく、エンジン回転数がアイドル回転数に向かって増加している場合は、エンジン２４の始動に成功しているので、エンドに進んでこの制御を終了する。
【００７５】
ステップＳ１６０において、制御装置５０は、無効噴射期間を拡大する異常があるか否かを判定する。
【００７６】
具体的に説明すると、例えば、上述したようにオイルが水素噴射弁２４内部に侵入し、温度低下によりその粘度が高まると、ニードル弁の後退が遅れることにより、無効噴射期間が拡大する。ただ、ニードル弁の後退の遅れは直接の検出が不可能なので、ここでは水素燃料の燃圧を検出する水素燃圧センサ６４によって間接的に検出する。
【００７７】
ニードル弁の後退に遅れがない場合、水素燃料の燃圧は、１パルスの信号が発生して所定時間経過後、噴孔が開くことにより低下する。ところが、ニードル弁の後退に遅れが生じると、燃圧は所定時間より遅れて低下する。この燃圧の低下の遅れの発生が、無効噴射期間のが拡大の発生を示す。
【００７８】
すなわち、ここでは、制御装置５０は、水素燃圧センサ６４が検出する水素燃圧に基づいて、無効噴射期間を拡大する異常を示すものとして、燃圧の低下の遅れがあるか否かを判定する。異常がある場合はステップＳ１７０に進む。そうでない場合はステップＳ１７５に進む。
【００７９】
ステップＳ１７０において、制御装置５０は、燃料の噴射と点火を停止する。
【００８０】
ステップＳ１７５において、制御装置５０は、ステップＳ１５０で判定したエンジン２４の始動の失敗が、無効噴射期間を拡大する異常とは異なる異常によってもたらされたものとして、ワーニングランプ（図示せず）などを介して運転者に異常を報知する。そして、エンドに進んでこの制御を終了する。
【００８１】
ステップＳ１８０において、制御装置５０は、スロットル弁３８を制御して、吸気量を増加補正する。
【００８２】
ステップＳ１９０において、制御装置５０は、ステップＳ１００で算出した始動用パルス幅を増大補正する。
【００８３】
ステップＳ２００において、制御装置５０は、ジェネレータ１８をスタータとして制御し、エンジン２４の再始動を開始する。
【００８４】
ステップＳ２１０において、制御装置５０は、ステップＳ１９０で増大補正したパルス幅のパルス信号を水素噴射弁３４に出力し、その信号に基づいて水素噴射弁３４が燃焼室３６に噴射した水素燃料に、点火プラグ４０を介して点火する制御を開始する。
【００８５】
ステップＳ２２０において、制御装置５０は、エンジン回転数センサ６０からの信号に基づいて、エンジン回転数Ｎがクランキング停止回転数Ｎ１を超えているか否かを判定する。超えている場合は、ステップＳ２３０に進む。
【００８６】
ステップＳ２３０において、制御装置５０は、ジェネレータ１８を発電機として制御する。
【００８７】
ステップＳ２４０において、制御装置５０は、ジェネレータ１８の発電量を所定量増加する。
【００８８】
ステップＳ２５０において、制御装置５０は、エンジン回転数センサ６０からの信号に基づいて、エンジン回転数Ｎがアイドル回転数Ｎ２とほぼ同一であるか否かを判定する。ほぼ同一である場合は、ステップＳ２６０に進む。そうでない場合は、ステップＳ２４０に戻る。
【００８９】
ステップＳ２６０において、制御装置５０は、エンジン回転数センサ６０が検出するエンジン回転数Ｎがアイドル回転数Ｎ２から落ちる直前まで、スロットル弁３８を制御して吸気量を減少させる。
【００９０】
ステップＳ２７０において、制御装置５０は、ジェネレータ１８の発電量を減少させるとともに、エンジン回転数センサ６０が検出するエンジン回転数Ｎがアイドル回転数Ｎ２に維持できるように、吸気量とパルス幅を減少させる。
【００９１】
ステップＳ２８０において、制御装置５０は、発電量がゼロであるか否かを判定する。ゼロである場合、ステップＳ２９０に進む。そうでない場合、ステップＳ２７０に戻る。
【００９２】
ステップＳ２９０において、制御装置５０は、現在のパルス幅と、始動失敗前のアイドル維持用パルス幅、すなわち図５に示すテーブルに記憶されている同一水温のアイドル維持用パルス幅との差、言い換えると無効噴射期間の拡大分から新たな始動用パルス幅を算出する、すなわち図４に示すテーブルに記憶されている同一水温の始動用パルス幅と無効噴射期間の拡大分との和を算出する。
【００９３】
ステップＳ３００において、制御装置５０は、ステップＳ２９０で算出した新たな始動用パルス幅を水温に対応付けして記憶する、すなわち、この新たな始動用パルス幅に更新する。
【００９４】
ステップＳ３１０において、制御装置５０は、現在のパルス幅をアイドル回転数Ｎ２を維持する新たなアイドル維持用パルス幅として、水温に対応付けして記憶する。すなわち、この新たなアイドル維持用パルス幅に更新する。そして、エンドに進み、この制御を終了する。
【００９５】
本実施形態によれば、エンジン２４の始動時に、始動時噴射期間（始動用パルス幅）内における無効噴射期間を拡大させる異常がある場合、始動時の吸気量を増量補正するとともに、始動時噴射期間を延長補正する（始動用パルス幅を増大補正する）。これにより、必要な燃料を燃焼室に供給することができ、エンジン２４を確実に始動できる。
【００９６】
また、エンジン２４の回転数がアイドル回転数Ｎ２になった後、ジェネレータ１８の発電量がゼロになるまで減少され、それと並行してアイドル回転数Ｎ２を維持できるように吸気量が減少されるとともにパルス幅が減少される。そして、ジェネレータ１８の発電量がゼロの状態でアイドル回転数Ｎ２を維持できるパルス幅を、アイドル回転数Ｎ２を維持するための新たなアイドル維持用パルス幅とし、この新たなアイドル維持用パルス幅と、記憶装置に記憶されている図５に示すテーブルのアイドル維持用パルス幅との差に基づいて、始動用パルス幅が補正される。これにより、次回のエンジン２４の始動時に、同様に無効噴射期間を拡大させる異常がある場合でも、その始動を確実に実行できる。
【００９７】
さらに、エンジン２４は、始動時の温度と、それに対応する無効噴射期間の拡大を考慮して補正された後の始動時噴射期間に基づいて始動される。これにより、オイルが燃料噴射弁内部に侵入し、温度低下によりその粘度が高まっても、エンジン２４を始動することができる。
【００９８】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００９９】
例えば、上述の実施形態の場合、エンジン２４の始動に使用される燃料は水素燃料であるが、ガソリン燃料でもよい。本発明は、無効噴射期間が拡大する異常が発生し得る燃料噴射弁が、始動時に燃焼室に燃料を供給するエンジンであれば、適用できる。
【０１００】
また、上述の実施形態の場合、図６に示すように、一度始動に失敗した後のエンジンの再始動において、エンジン回転数がアイドル回転数を超えないように、ジェネレータの発電量を増量しているが、これに限らない。
【０１０１】
例えば、図９に示すように、アイドル回転数Ｎ２を超えて、その超えた回転数がＮ３になったときからジェネレータの発電量を増加し、回転数をアイドル回転数Ｎ２に収束するようにしてもよい。
【０１０２】
この場合、図１０に示すように、図８に示すフローチャートのステップＳ２３０とステップＳ２４０の間に、ステップＳ２３５が介在する。
【０１０３】
このステップＳ２３５において、制御装置５０は、エンジン回転数センサ６０が検出するエンジン回転数Ｎが所定の回転数Ｎ３（＞Ｎ２）を超えているか否かを判定する。超えている場合に次のステップＳ２４０に進む。
【０１０４】
これにより、アイドル回転数Ｎ２が低く設定されている場合、特にクランキング停止回転数Ｎ１とアイドル回転数Ｎ２との回転数差が小さい場合、すなわちアイドル回転数Ｎ２を超えないようにエンジン回転数を該アイドル回転数Ｎ２まで増加させることが困難な場合、エンジン２４の回転数をスムーズにアイドル回転数Ｎ２にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
以上のように、本発明は、始動時において無効噴射期間が拡大する異常があっても、エンジンを始動することができる。したがって、無効噴射期間が拡大する異常が発生し得る燃料噴射弁を備えたエンジンの分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【０１０６】
１８      ジェネレータ
２４      エンジン
３４      燃料噴射装置（水素噴射弁）
３６      燃焼室
５０      エンジン制御手段、ジェネレータ制御手段、異常判定手段（制御装置）
【図１】
2010216363.tif 000003
【図２】
2010216363.tif 000004
【図３】
2010216363.tif 000005
【図４】
2010216363.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010216363.tif 000008
【図７】
2010216363.tif 000009
【図８】
2010216363.tif 000010
【図９】
2010216363.tif 000011
【図１０】
2010216363.tif 000012
【図１１】
2010216363.tif 000013
【図１２】
2010216363.tif 000014
【図１３】
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