(57)【要約】【課題】ヒータの温度を検出しつつヒータへの通電を制御し、燃料の加熱を過不足なく行い、エンジンの始動性を向上させるヒータ駆動装置を提供する。【解決手段】ヒータ駆動装置１は、燃料加熱部２のヒータ３への通電制御を行う。ヒータ３への通電は、ＭＯＳＦＥＴ４を制御回路５によりゲート信号を与えることで行う。ＭＯＳＦＥＴ４のドレイン・ソース間の電圧を検出回路６により検出してヒータ３の温度を算出し、燃料温度Ｔｆを推定する。制御回路５は、ＩＧＳＷのオン信号Ｓ１が入力されると、ヒータ３に通電して燃料温度Ｔｆを推定し、基準設定レベルＴ１に達していないときには上限設定レベルＴ２まで加熱を継続し、達しているときにはヒータ３への通電を遮断する。推定される燃料温度Ｔｆが設定レベルＴ１からＴ２の範囲のときエンジン始動可能領域である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を流すことで発熱して内燃機関に供給する燃料を加熱するヒータへの通電時の電流値を検出して前記燃料の温度を推定して推定燃料温度を出力する温度推定部（５）と、
前記温度推定部の前記推定燃料温度に基づいて前記ヒータへの通電制御を行う制御部（５）とを備え、
前記制御部は、電源が投入されたときに、前記ヒータに通電して前記温度推定部から出力される前記推定燃料温度が予め設定された基準設定レベル以上であるときには前記ヒータへの通電を遮断するヒータ駆動装置。
【請求項２】
電流を流すことで発熱して内燃機関に供給する燃料を加熱するヒータへの通電時の電流値を検出して前記燃料の温度を推定して推定燃料温度を出力する温度推定部（５）と、
前記温度推定部の前記推定燃料温度に基づいて、前記ヒータへの通電制御を行う制御部（５）とを備え、
前記制御部は、電源が投入されたときに、前記ヒータに通電して前記温度推定部から出力される前記推定燃料温度が予め設定された基準設定レベル未満であるときには、前記推定燃料温度が前記基準設定レベルよりも高く設定された上位設定レベルに達するまで前記ヒータへの通電を継続するヒータ駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載のヒータ駆動装置において、
前記制御部（５）は、電源が投入されたときに、前記ヒータに通電して前記燃料推定温度が前記基準設定レベル以上であるときには前記ヒータへの通電を遮断するヒータ駆動装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のヒータ駆動装置において、
前記制御部（５）は、前記内燃機関の始動要求時に、前記推定燃料温度が前記基準設定レベル未満であるときには、前記推定燃料温度が前記基準設定レベルに達するまで前記ヒータへの通電を継続するヒータ駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のヒータ駆動装置において、
前記制御部（５）は、前記ヒータへの通電の遮断後一定時間が経過するまで、前記内燃機関の始動要求が無いときに、前記ヒータに再通電し、前記推定燃料温度が前記基準設定レベル未満であるときには、前記推定燃料温度が前記基準設定レベルに達するまで前記ヒータへの通電を継続するヒータ駆動装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のヒータ駆動装置において、
前記制御部（５）は、前記内燃機関の始動要求時に、前記推定燃料温度が前記基準設定レベル以上のときには、前記ヒータへの通電を遮断するヒータ駆動装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のヒータ駆動装置において、
前記制御部（５）は、前記ヒータへの通電の遮断後一定時間が経過するまで、前記内燃機関の始動要求が無いときに、前記ヒータに再通電し、前記推定燃料温度が前記基準設定レベル以上のときには、前記ヒータへの通電を遮断するヒータ駆動装置。
【請求項８】
請求項１から３のいずれか一項に記載のヒータ駆動装置において、
前記制御部（５）は、前記内燃機関の始動要求時に、前記推定燃料温度が前記基準設定レベル未満であるときには、前記推定燃料温度が前記基準設定レベルよりも高く設定された上位設定レベルに達するまで前記ヒータへの通電を継続するヒータ駆動装置。
【請求項９】
請求項１から３、８のいずれか一項に記載のヒータ駆動装置において、
前記制御部（５）は、前記ヒータへの通電の遮断後一定時間が経過するまで、前記内燃機関の始動要求が無いときに、前記ヒータに再通電し、前記推定燃料温度が前記基準設定レベル未満であるときには、前記推定燃料温度が前記上位設定レベルに達するまで前記ヒータへの通電を継続するヒータ駆動装置。
【請求項１０】
請求項１から３、８、９のいずれか一項に記載のヒータ駆動装置において、
前記制御部（５）は、前記内燃機関の始動要求時に、前記推定燃料温度が前記基準設定レベル以上で且つ前記上位設定レベル未満のときには、前記推定燃料温度が前記上位設定レベルに達するまで前記ヒータへの通電を継続するヒータ駆動装置。
【請求項１１】
請求項１から３、８から１０のいずれか一項に記載のヒータ駆動装置において、
前記制御部（５）は、前記ヒータへの通電の遮断後一定時間が経過するまで、前記内燃機関の始動要求が無いときに、前記ヒータに再通電し、前記推定燃料温度が前記基準設定レベル以上で且つ前記上位設定レベル未満のときには、前記推定燃料温度が前記上位設定レベルに達するまで前記ヒータへの通電を継続するヒータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンおよびエタノール等の混合燃料、或いはエタノールを燃料として使用するＦＦＶ用エンジン（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ−Ｆｕｅｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）では、ヒータにより燃料を加熱してからエンジンの筒内へ噴射することで、低温始動性を確保したものがある。燃料の加熱には、燃料噴射装置内にヒータを設けて行うものがあり、このヒータによりエンジンの筒内へ噴出する燃料を加熱する構成である。この場合、ヒータの制御については、ヒータ通電時の駆動電流を検出し、この電流の値に基づいてヒータ温度を推定することで制御するものがある。
【０００３】
このような構成において、ヒータの温度を検出しつつヒータへの通電を制御することで、燃料の加熱を過不足なく行い、エンジンの始動性を向上させることが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１２２７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、ヒータの温度を検出しつつヒータへの通電を制御することで、燃料の加熱を過不足なく行い、エンジンの始動性を向上させることができるようにしたヒータ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のヒータ駆動装置は、電流を流すことで発熱して内燃機関に供給する燃料を加熱するヒータへの通電時の電流値を検出して前記燃料の温度を推定して推定燃料温度を出力する温度推定部と、前記温度推定部の前記推定燃料温度に基づいて前記ヒータへの通電制御を行う制御部とを備え、前記制御部は、電源が投入されたときに前記ヒータに通電して前記温度推定部から出力される前記推定燃料温度が予め設定された基準設定レベル以上であるときには前記ヒータへの通電を遮断する。
【０００７】
上記構成を採用することにより、制御部は、電源が投入されるとヒータに通電し、これによって温度推定部から出力される推定燃料温度が予め設定された基準設定レベル以上であるときにはヒータへの通電を遮断する。一般に、ＦＦＶ用エンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を始動する際に内燃機関および燃料の温度が低いと正常に始動することができないので、電源投入時にヒータへの通電により燃料を加熱して始動可能なレベルとなるように制御する。しかし、前回の内燃機関の動作終了からの時間経過が少ない場合には、燃料温度もあまり低下していない場合がある。このとき、燃料温度が基準設定レベルに達している場合には、始動可能なレベルにあることから、燃料温度の検出を行った後にヒータへの通電を遮断することで過剰な加熱をすることなく、燃料の適正温度を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態を示す概略的な電気的構成図
【図２】ヒータ制御のフローチャート（その１）
【図３】ヒータ制御のフローチャート（その２）
【図４】ヒータ制御のタイムチャート（その１）
【図５】ヒータ制御のタイムチャート（その２）
【図６】ヒータ制御のタイムチャート（その３）
【図７】ヒータ制御のタイムチャート（その４）
【図８】ヒータ制御のタイムチャート（その５）
【図９】ヒータ制御のタイムチャート（その６）
【図１０】第２実施形態を示すヒータ制御のフローチャート（その１）
【図１１】ヒータ制御のフローチャート（その２）
【図１２】ヒータ制御のフローチャート（その３）
【図１３】ヒータ制御のタイムチャート（その１）
【図１４】ヒータ制御のタイムチャート（その２）
【図１５】ヒータ制御のタイムチャート（その３）
【図１６】ヒータ制御のタイムチャート（その４）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。本実施形態では、車両に搭載されるエンジン用の燃料を加熱する車載ヒータ駆動装置に適用した例を示している。
【００１０】
図１は車載ヒータ駆動装置１の電気的な概略構成を示すもので、車載ヒータ駆動装置１は、ＦＦＶ用エンジンの燃料噴射装置内の燃料加熱部２のヒータ３の通電制御をするものである。ここで、ＦＦＶ用エンジンとは、ガソリンおよびエタノール等の混合燃料、或いはエタノールを燃料として使用するエンジンのことである。
【００１１】
燃料加熱部２には、燃料タンクから加熱前の燃料が流入され、ヒータ３により加熱した燃料はインジェクタに送出される。ヒータ３は、例えば、ＰＣＴヒータ等のセラミックヒータや金属ヒータ等からなるもので、車載ヒータ駆動装置１の出力端子Ｐに接続され、車載ヒータ駆動装置１からの電流により発熱して燃料加熱部２内に流通される燃料を加熱する。また、ヒータ３は、抵抗値が温度に応じて変動する特性を有し、この特性を利用して温度を検出する構成である。
【００１２】
車載ヒータ駆動装置１は、車載電源ＶＢからヒータ３に通電するためのｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ４が設けられている。ＭＯＳＦＥＴ４は、制御回路５から駆動信号が与えられてオンオフ駆動の制御が行われる。車載電源ＶＢからＭＯＳＦＥＴ４のドレイン・ソース間を介して出力端子Ｐに接続され、ヒータ３に通電する構成で、ヒータ３の他端子はグランドに接続されている。制御回路５は、マイコン、メモリ、インターフェース回路などを含んで構成されるもので、ヒータ３の加熱および温度検出を行うためのプログラムが記憶されている。制御回路５は、温度推定部、制御部の機能を兼ね備える。
【００１３】
ヒータ３の温度は検出回路６によりヒータ３の端子電圧Ｖｐを検出して制御回路５により推定する。検出回路６は、オペアンプ７を主体とした構成で、出力端子Ｐは抵抗８を介してオペアンプ７の反転入力端子に接続される。車載電源ＶＢとグランドとの間に抵抗９、１０の直列回路が接続され、抵抗９、１０の共通接続点がオペアンプ７の非反転入力端子に接続される。オペアンプ７の反転入力端子と出力端子との間に抵抗１１が接続されている。検出回路６は、オペアンプ７に入力されるＭＯＳＦＥＴ４のドレイン・ソース間の電圧Ｖｄｓに応じた検出信号ＳＴを制御回路５に入力する。
【００１４】
なお、制御回路５には図示しない電源回路により生成される制御電源から所定電圧ＶＤの電源が供給される。また、制御回路５には、車両側からＩＧＳＷ（イグニッションスイッチ）のオンオフを示す信号Ｓ１が入力され、スタータのオンを示すエンジン始動要求信号Ｓ２が入力され、さらに、図示しないエンジンＥＣＵからエンジン回転信号Ｓ３が入力される。
【００１５】
制御回路５は、これら入力される信号Ｓ１〜Ｓ３および検出回路６から入力される検出信号ＳＴに基づいてＭＯＳＦＥＴ４を例えばＰＷＭ方式の制御によりオンオフの駆動制御を行うように構成されている。また、この制御では、制御回路５は、後述する制御プログラムをメモリから読み出して実行する。
【００１６】
次に、上記構成の作用について、図２から図９も参照して説明する。図２および図３は車載ヒータ駆動装置１によるＭＯＳＦＥＴ４のゲート駆動の制御のフローチャートである。車載ヒータ駆動装置１は、ＩＧＳＷがオンされた後、エンジン始動要求に備えて、ＦＦＶ用エンジンの燃料噴射装置内の燃料加熱部２のヒータ３を通電制御してインジェクタに送る燃料を加熱制御する。この場合、ＩＧＳＷをオンした後、スタータをオンしてエンジン始動要求をする場合と、エンジン始動要求を出さずに待機した状態とがある。車載ヒータ駆動装置１は、これらに対応して過不足無く燃料の加熱を行うように制御する。
【００１７】
動作説明に先立って、制御回路５による燃料温度Ｔｆの推定処理について説明する。制御回路５は、ヒータ３の通電制御を行う場合に、ヒータ３への通電により検出される信号から以下のようにして燃料温度Ｔｆを推定し、得られた燃料温度Ｔｆに基づいてその後のヒータ３の制御を実施する。
【００１８】
ヒータ３は燃料中に浸された状態であるから、燃料温度Ｔｆはヒータ３の温度Ｔと等しいので、ヒータ３の温度Ｔを算出することができれば、これを燃料温度Ｔｆとすることができる。ヒータ３はＰＴＣヒータを用いているので、抵抗体であり、温度Ｔによって抵抗値Ｒｈが変化する。ヒータ３に通電したときに出力端子Ｐの電圧Ｖｐを検出することで、以下のように燃料温度Ｔｆを推定することができる。
【００１９】
なお、ヒータ３の基準温度Ｔｏでの抵抗値Ｒｈｏ、抵抗温度係数σ、および予め測定されたＭＯＳＦＥＴ４のオン抵抗Ｒｏｎは、それぞれメモリに記憶されている。制御回路５は燃料の温度Ｔｆの推定時にこれらの値をメモリから読み出すことができる。
【００２０】
まず、車載電源の電圧ＶＢと検出電圧Ｖｐとから、ＭＯＳＦＥＴ４のドレイン・ソース間の電圧Ｖｄｓ（＝ＶＢ−Ｖｐ）を算出する。これにより、ヒータ３に供給している電流Ｉｈを式（１）のように算出できる。また、ヒータ３の電流Ｉｈと電圧Ｖｐからヒータ３の抵抗値Ｒｈを式（２）のように算出できる。
Ｉｈ＝（ＶＢ−Ｖｐ）／Ｒｏｎ    …（１）
Ｒｈ＝Ｖｐ／Ｉｈ                …（２）
上式（２）に式（１）を代入すると、検出電圧Ｖｐからヒータ３の抵抗値Ｒｈを式（３）のように得ることができる。
Ｒｈ＝Ｒｏｎ・Ｖｐ／（ＶＢ−Ｖｐ）    …（３）
【００２１】
ヒータ３の温度Ｔでの抵抗値Ｒｈは、次式（４）のように示されるから、これを変形してヒータ３の温度Ｔについて解くと、式（５）のように得られる。
Ｒｈ＝（１＋σ（Ｔ−Ｔｏ））・Ｒｏ      …（４）
Ｔ＝Ｔｏ＋（（Ｒｈ／Ｒｈｏ）−１）／σ  …（５）
【００２２】
この結果、ヒータ３の抵抗値Ｒｈが式（３）のように算出できると、この値を式（５）に代入することで、ヒータ３の温度Ｔすなわち燃料温度Ｔｆを一義的に求めることができる。この燃料温度Ｔｆの推定処理は、ヒータ３への通電時に短時間で実施できるので、実質的な加熱動作が開始される前に、加熱の継続をするか否かの制御の判断を行うことができる。
【００２３】
まず、図２および図３において、制御回路５は、ＩＧＳＷがオンされると、ゲート駆動制御をスタートする。制御回路５は、スタート直後に、図示はしないが、初期化処理を実行しており、各種フラグやレジスタの内容をクリアしている。後述するエンジン始動フラグについてはオフ状態に設定し、燃料噴射の設定については「禁止」状態とする。
【００２４】
この後、制御回路５は、ステップＡ１で、ヒータ３に通電して加熱動作を開始させる。制御回路５は、ＭＯＳＦＥＴ４のゲートにＰＷＭ信号によるゲート駆動信号を出力すると、ＭＯＳＦＥＴ４は、オン状態で車載電源から出力端子Ｐを介してヒータ３に通電する。これにより、ヒータ３に電圧ＶＢが印加され電流が流れることで発熱し、燃料加熱部２に流通する燃料を加熱する。燃料は燃料タンクから燃料加熱部２に流入され、ヒータ３による加熱がなされた状態でインジェクタに送出される。
【００２５】
このとき、制御回路５は、ステップＡ２を実行して、検出回路６から入力される検出信号ＳＴにより、デジタル変換した信号から出力端子Ｐの電圧Ｖｐを算出し、前述した演算処理により燃料温度Ｔｆを推定処理する。次に、制御回路５は、ステップＡ３で、推定された燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１である６０℃以上であるか否かを判断する。なお、基準設定レベルＴ１としている６０℃の値は、エンジンの始動可能な下限温度に相当しているからである。エンジン始動可能な温度範囲は、基準設定レベルＴ１の６０℃から上限設定レベルＴ２である沸点の９０℃の範囲である。
【００２６】
燃料温度Ｔｆがまだ基準設定レベルＴ１である６０℃に達していない場合には、制御回路５は、ステップＡ３でＮＯと判断してこの後、ステップＡ４に進み、ヒータ３への通電を継続するようになる。この後、制御回路５は、ステップＡ６で、燃料温度Ｔｆが上限設定レベルＴ２である９０℃に達したかどうかを判断する。制御回路５は、燃料温度Ｔｆが上限設定レベルＴ２に達していない場合には、ステップＡ７に進み、燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１に達しているか否かを判断する。
【００２７】
ここでは、燃料の加熱途中で燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１に達した場合には、制御回路５は、ステップＡ８で燃料噴射の「禁止」状態から「許可」状態に設定変更する。ステップＡ８の後、あるいはステップＡ７でＮＯだった場合には、制御回路５は、ステップＡ９に進み、エンジン始動要求の信号Ｓ２が入力されているか否かを判断して、ＮＯの場合にはステップＡ４に戻って、上記したステップＡ４からＡ９の処理を繰り返す。また、ステップＡ９でＹＥＳの場合には、制御回路５は、図３のステップＡ２７に進むが、これについては後述する。
【００２８】
上述のようにしてステップＡ４からＡ９を繰り返し実施するうちに、燃料温度Ｔｆが上限設定レベルＴ２に達すると、制御回路５は、ステップＡ６でＹＥＳと判断してステップＡ１０に移行する。なお、ステップＡ６でＹＥＳとなる場合には、制御回路５は、これに先立ってステップＡ７でＹＥＳとなってステップＡ８を実行している。
【００２９】
制御回路５は、ステップＡ１０で、ヒータ３への通電をオフする。具体的には、制御回路５は、ＭＯＳＦＥＴ４へのゲート信号を停止してＭＯＳＦＥＴ４をオフ状態に移行させる。これにより、ヒータ３への通電はオフ（遮断）される。
【００３０】
また、制御回路５は、ステップＡ３でＹＥＳであった場合、すなわち、ステップＡ１、Ａ２でのヒータ３への通電で燃料温度Ｔｆを検出した時点で、燃料温度Ｔｆが既に基準設定レベルＴ１以上である場合には、ステップＡ１０に進み、ヒータ３への通電をオフする。この場合には、ＩＧＳＷをオンして動作が開始された時点で、燃料温度Ｔｆがエンジン始動が可能な温度領域にある状態であるから、ここではこれ以上の加熱を行わず、すぐにヒータ３への通電をオフする。
【００３１】
制御回路５は、この後、ステップＡ１１で、燃料噴射の「禁止」状態から「許可」状態に設定変更する。なお、ステップＡ３でＮＯだった場合には、既にステップＡ８でステップＡ１１の処理を実行しているので、実質的には実行済みの処理としてジャンプすることになる。
【００３２】
続いて、制御回路５は、ステップＡ１２に進み、エンジン始動要求の信号Ｓ２の入力があるか否かを判断する。制御回路５は、このステップＡ１２でＮＯの場合には、ステップＡ１３でヒータオフ後一定時間Ｔａが経過したことを判断するまでは、繰り返しステップＡ１２およびＡ１３を実行することで待機する。エンジン始動要求の信号Ｓ２が入力された場合には、制御回路５は、図３に示すステップＡ１４に進む。また、エンジン始動要求の信号Ｓ２の入力が無いままヒータオフ後の時間Ｔａが経過した場合には、制御回路５は、図３のステップＡ２５に進むが、これについては後述する。
【００３３】
制御回路５は、ステップＡ１４に移行すると、エンジン始動のフラグをオンにセットする。この後、制御回路５は、ステップＡ１５で再びヒータ３に通電し、ステップＡ１６で燃料温度Ｔｆの推定処理を実施する。制御回路５は、燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１以上に保持されている場合にはＹＥＳと判断してステップＡ１８に進む。また、燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１よりも低下している場合には、制御回路５は、ステップＡ１７でＮＯと判断してステップＡ１９に進みヒータ３への通電を継続し、ステップＡ２０で燃料温度Ｔｆの推定し、ステップＡ２１で燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１に達するまで継続させる。
【００３４】
この後、燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１に達すると、制御回路５は、ステップＡ１８で燃料噴射の設定が「禁止」であった場合にはこれを「許可」の設定にする。なお、このステップＡ１８では、後述する他のステップを経て燃料噴射の設定を「禁止」に変更していた場合に「許可」に変更設定するものである。
【００３５】
制御回路５は、この後、ステップＡ２２でヒータオフすなわち、ヒータ３への通電をオフし、ステップＡ２３で、エンジン始動フラグがオンか否かを判断する。エンジン始動フラグがオンの場合には、ステップＡ２４でエンジン始動を実行して制御を終了し、そうでない場合にはそのまま制御を終了する。
【００３６】
また、前述したステップＡ１３でＹＥＳであった場合、つまりヒータオフ後一定時間Ｔａが経過するまでエンジン始動要求信号Ｓ２が入力されなかった場合には、制御回路５は、ステップＡ２５で、燃料噴射の設定を「許可」から「禁止」に変更設定する。そして、この後、制御回路５は、ステップＡ２６で、再びエンジン始動要求信号Ｓ２が入力されたか否かを判断し、ここでＹＥＳの場合には、前述したステップＡ１４に移行し、ＮＯの場合には前述したステップＡ１５に移行し、以後、上記したと同様の処理を実行する。
【００３７】
さらに、前述したステップＡ９でＹＥＳであった場合、つまり、ヒータ３による燃料の加熱中にエンジン始動要求信号Ｓ２が入力された場合には、制御回路５は、ステップＡ２７で、エンジン始動フラグをオンにセットし、この後、前述したステップＡ１８に移行し、以後、上記したと同様の処理を実行する。
【００３８】
以上のようにして、制御回路５によりゲート駆動制御を実行することで、燃料加熱部２に流通する燃料をヒータ３により加熱し、エンジン始動要求信号Ｓ２が入力される場合に備えて燃料を適温に加熱した状態を保持することができる。
【００３９】
次に、上記動作について図４から図９のタイムチャートを参照して具体的に説明する。図４および図５は、加熱初期の燃料温度Ｔｆの違いによって、制御回路５によるヒータ３の異なる制御を行う場合のタイムチャートを示している。また、図６から図９は、ＩＧＳＷのオンでヒータ３による加熱を行った後に、エンジン始動要求がある場合と無い場合の制御回路５による異なる制御を行う場合のタイムチャートを示している。なお、タイムチャートでは、燃料温度Ｔｆは実線部分で推定した温度の推移を示しており、破線部分は通電による推定ができない領域に対応しているので、経験的な予想推移を示している。
【００４０】
まず、燃料温度Ｔｆが外気温度Ｔｒに近い状態に対応する図４において、図４（ａ）のように時刻ｔ０でＩＧＳＷがオンされると、車載ヒータ駆動装置１においては、図４（ｂ）に示すように内部の電源回路が立ち上がって所定電圧を出力する。これにより、制御回路５に制御電源がオンとなり、時刻ｔ１で制御回路５はゲート駆動制御を起動する。
【００４１】
制御回路５は、制御をスタートすると、図４（ｃ）に示すようにヒータオンつまりヒータ３への通電を開始して燃料の加熱を行う。燃料温度Ｔｆは、図４（ｄ）に示すように、徐々に上昇していく。このとき、制御回路５は、図中破線の矢印で示すように適宜の時間間隔で燃料温度Ｔｆの算出処理を前述したような処理により行っている。以上は、ステップＡ１、Ａ２の動作に相当している。
【００４２】
制御回路５は、この燃料の加熱では、ヒータ３への通電開始時点で検出した燃料温度Ｔｆが外気温Ｔｒに近い場合であるから、長時間エンジンが停止していた状態などに相当しており、加熱開始時点で検出した燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１よりも小さくエンジン始動可能領域に入っていないので、前述のステップＡ３でＮＯとなる場合である。制御回路５は、図４（ｄ）に示すように、ヒータ３による加熱を燃料温度Ｔｆが上限設定レベルＴ２に達するまで継続する。すなわち、ステップＡ４〜Ａ９を繰り返し実施している。
【００４３】
制御回路５は、燃料温度Ｔｆが時刻ｔ２で上限設定レベルＴ２に達すると、図４（ｃ）に示すように、ヒータ３への通電をオフする。これは、ステップＡ６でＹＥＳ、としてステップＡ１０の動作に相当している。ヒータ３への通電オフで、この後、燃料温度Ｔｆを推定することはできないが、図４（ｄ）に示しているように、燃料温度Ｔｆは徐々に低下する推移となる。
【００４４】
ＩＧＳＷオン時の動作は以上であり、以下の動作については、図６から図９により説明する。なお、この後、図４（ａ）に示すように、時刻ｔｘでＩＧＳＷがオフされると、エンジンが停止され、制御回路５は動作を停止し、図４（ｂ）に示すように制御電源もオフとなる。
【００４５】
一方、燃料温度Ｔｆがエンジン始動可能領域のレベルにあって基準設定レベルＴ１以上である状態に対応する場合には、図５（ａ）のように時刻ｔ０でＩＧＳＷがオンされると、車載ヒータ駆動装置１においては、図５（ｂ）に示すように制御回路５に制御電源がオンとなり、時刻ｔ１で制御回路５はゲート駆動制御を起動する。制御回路５は、制御をスタートすると、図５（ｃ）に示すようにヒータオンつまりヒータ３への通電を開始して燃料の加熱を行う。この場合には、図５（ｄ）に示すように、加熱開始時点で検出した燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１以上でエンジン始動可能領域に入っているので、前述のステップＡ３でＹＥＳとなる。この結果、制御回路５は、図５（ｃ）に示すように、時刻ｔ１から僅かに経過した時刻ｔ１ａで、ステップＡ１０を実施してヒータ３による加熱を遮断する。
【００４６】
次に、図６から図９を参照して、上記したＩＧＳＷのオン時の動作に続く作用について、４つの場合に分けて説明する。図６および図７はエンジン始動要求の信号Ｓ２の入力がある場合で、信号Ｓ２の入力時に燃料温度Ｔｆがエンジン始動可能領域以下か領域内かの場合で分けている。図８および図９はエンジン始動要求の信号Ｓ２の入力が無かった場合で、同じく信号Ｓ２の入力時に燃料温度Ｔｆがエンジン始動可能領域以下か領域内かの場合で分けている。
【００４７】
なお、以下の説明では、制御回路５は、制御電源がオンになった直後のヒータ３への通電オンで燃料温度Ｔｆが外気温度Ｔｒ近傍のレベルが推定された場合として示している。したがって、制御回路５により、燃料温度Ｔｆが上限設定レベルＴ２に達するまでヒータ３に通電された後の動作について示すものである。また、図４および図５の説明では、燃料温度Ｔｆに起因したインジェクタの噴射許可および禁止の状態を示していなかったが、エンジン始動要求に対応して示している。
【００４８】
まず、エンジン始動要求信号Ｓ２が入力される場合について図６を参照して説明する。上記したように、制御回路５は、ヒータ３に通電を開始して燃料の加熱を継続している途中で、図６（ｇ）に示すように、時刻ｔ１ｂで燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１に達すると、図６（ｅ）に示すように、燃温起因の噴射許可を「許可」状態に設定する。
【００４９】
制御回路５は、この許可状態を一定時間Ｔａだけ継続する。この時間Ｔａは、燃料温度Ｔｆがエンジン始動可能領域内にある一定時間に設定されている。以上の動作は、ステップＡ４〜Ａ９を繰り返し実施するときに、ステップＡ７でＹＥＳとしてステップＡ８を実施し、さらに、ステップＡ６でＹＥＳとなってステップＡ１０〜Ａ１３を実施したところである。
【００５０】
制御回路５は、時間Ｔａが経過して時刻ｔ３になると、図６（ｅ）に示すように、燃温起因の噴射許可を「許可」から「禁止」に設定する。これはステップＡ１３でＹＥＳの後、ステップＡ２５を実施したものである。この後、図６（ｃ）に示すように、使用者によるエンジン始動要求信号Ｓ２が時刻ｔ４で入力されると、制御回路５は、図６（ｆ）に示すようにヒータ３への通電をＯＮにし、燃料温度Ｔｆを検出してさらに加熱を継続する。このとき、エンジン回転数の信号Ｓ３は、図６（ｄ）に示すように、スタータによる低回転数の信号が入力されている。これは、ステップＡ２６でＹＥＳとなり、ステップＡ１４〜Ａ２０の動作である。
【００５１】
制御回路５は、図６（ｇ）に示すように、燃料温度Ｔｆがエンジン始動可能領域の下限である基準設定レベルＴ１に達すると、図６（ｆ）に示すようにヒータ３への通電をオフし、さらに図６（ｅ）に示すように燃温起因の噴射許可を「禁止」から「許可」に変更設定する。これにより、エンジンにインジェクタから燃料が噴射され、図６（ｄ）に示すようにエンジン回転数信号Ｓ３は増大し、エンジンが始動される。これは、ステップＡ２０でＹＥＳとなって、ステップＡ２１〜Ａ２３に進み、ステップＡ２４を実施した場合の動作である。
【００５２】
エンジンが始動されてエンジン始動要求の信号Ｓ２がクリアされると、エンジン回転数信号Ｓ３は一定レベルに落ち着く。なお、一旦エンジンが始動されると、エンジン自体の温度で燃料が加熱されるので、その後はヒータ３による加熱を要さないので、制御回路５は、図６（ｅ）に示すように、燃温起因の噴射許可を「許可」状態に保持する。
【００５３】
この後、図６（ａ）に示すように、時刻ｔｘでＩＧＳＷがオフされると、エンジンが停止され、制御回路５は動作を停止し、図６（ｂ）に示すように制御電源もオフとなる。
次に、図７を参照して、エンジン始動要求信号Ｓ２が入力される場合で図６の時刻ｔ３よりも早いタイミングで入力される場合について説明する。上記の場合と同様にして、制御回路５は、ヒータ３に通電を開始して燃料の加熱を実施して、図７（ｅ）に示すように、時刻ｔ１ｂで燃温起因の噴射許可を「許可」状態に設定する。
【００５４】
この後、時刻ｔ３より前つまり時間Ｔａが経過する前に、図７（ｃ）に示すように、使用者によるエンジン始動要求信号Ｓ２が時刻ｔ４ａで入力されると、制御回路５は、図７（ｆ）に示すようにヒータ３への通電をＯＮにし、燃料温度Ｔｆを検出する。このとき、燃料温度Ｔｆは、まだエンジン始動可能領域の下限よりも高く、基準設定レベルＴ１を超えている。制御回路５は、図７（ｇ）に示すように、時刻ｔ４ａから短時間が経過した時刻ｔ５ａでヒータ３への通電をオフする。これはステップＡ１７でＹＥＳの場合に相当する。また、制御回路５は、図７（ｅ）に示すように、燃温起因の噴射許可を「許可」のまま継続する。
【００５５】
これにより、エンジンにインジェクタから燃料が噴射され、図７（ｄ）に示すようにエンジン回転数信号Ｓ３は増大し、エンジンが始動される。エンジンが始動されてエンジン始動要求の信号Ｓ２がクリアされると、エンジン回転数信号Ｓ３は一定レベルに落ち着く。また、制御回路５は、図７（ｅ）に示すように、燃温起因の噴射許可を「許可」状態に保持する。
【００５６】
次に、ＩＧＳＷがオンされた後、エンジン始動要求の信号Ｓ２が入力されることなくＩＧＳＷがオフされた場合について、図８および図９を参照して説明する。まず、図８に示す場合では、制御回路５は、ヒータ３に通電を開始して燃料の加熱を継続している途中で、図８（ｇ）に示すように、時刻ｔ１ｂで燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１に達すると、図８（ｅ）に示すように、燃温起因の噴射許可を「許可」状態に設定する。制御回路５は、この許可状態を一定時間Ｔａだけ継続する。
【００５７】
この場合には、エンジン始動要求信号Ｓ２が入力されないので、制御回路５は、時間Ｔａが経過して時刻ｔ３になると、図８（ｅ）に示すように、燃温起因の噴射許可を「許可」から「禁止」に設定する。制御回路５は、この後、ヒータ３のオフ後一定時間Ｔｂが経過した時刻ｔ４ｂで、図８（ｆ）に示すようにヒータ３に再通電を行う。制御回路５は、ヒータ３への通電で燃料温度Ｔｆを検出し、このときの燃料温度Ｔｆがエンジン始動可能領域の下限である基準設定レベルＴ１よりも低いことで、さらに加熱を継続する。
【００５８】
制御回路５は、図８（ｇ）に示すように、時刻ｔ５ｂで燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１に達すると、図８（ｆ）に示すようにヒータ３への通電をオフし、さらに図８（ｅ）に示すように燃温起因の噴射許可を「禁止」から「許可」に変更設定する。これにより、エンジン始動要求信号Ｓ２が入力されるとエンジンを始動可能な状態となる。しかし、この場合には、図８（ａ）に示すように、エンジン始動要求信号Ｓ２が入力されないまま、時刻ｔｘでＩＧＳＷがオフされると、エンジンが停止され、制御回路５は動作を停止し、図８（ｂ）に示すように制御電源もオフとなる。
【００５９】
図９は、上記と同様にして、制御回路５により、ヒータ３のオフ後一定時間Ｔｂが経過した時刻ｔ４ｃで、図９（ｆ）に示すようにヒータ３に再通電を行ったときに、検出された燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１以上で、エンジン始動可能領域内にある場合を示している。
【００６０】
この場合には、制御回路５は、時刻ｔ４ｃから短時間が経過した時刻ｔ５ｃで、図９（ｆ）に示すようにヒータ３への通電をオフし、さらに図９（ｅ）に示すように燃温起因の噴射許可を「禁止」から「許可」に変更設定する。これにより、エンジン始動要求信号Ｓ２が入力されるとエンジンを始動可能な状態となる。しかし、この場合には、図９（ａ）に示すように、エンジン始動要求信号Ｓ２が入力されないまま、時刻ｔｘでＩＧＳＷがオフされると、エンジンが停止され、制御回路５は動作を停止し、図９（ｂ）に示すように制御電源もオフとなる。
【００６１】
このような第１実施形態によれば、制御回路５によりゲート駆動制御を実行するようにした。これにより、制御回路５により、燃料加熱部２に流通する燃料をヒータ３により加熱のために通電することで燃料温度Ｔｆを検出し、エンジン始動要求信号Ｓ２が入力される場合に備えて燃料をエンジン始動可能領域の下限である基準設定レベルＴ１以上となるように制御することで、燃料の加熱を過不足なく行いながら、エンジンの始動性を向上させることができる。
【００６２】
（第２実施形態）
図１０から図１６は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、ＩＧＳＷのオン後に、ヒータ３の通電制御を行った後は、次にヒータ３に通電したときに燃料温度Ｔｆを検出し、この後、上位設定レベルＴ２に達するまでヒータ３による加熱を継続するようにしている。
【００６３】
制御回路５は、図１０から図１２に示すゲート駆動制御のフローチャートに従って制御動作を実施している。この場合、図１０のステップＢ１〜Ｂ１３は、第１実施形態の図２のステップＡ１〜Ａ１３と同様の内容を実施している。また、図１１のステップＢ１４〜Ｂ２１は、第１実施形態の図３のステップＡ１４〜Ａ２１と同様の内容を実施している。さらに、図１１のステップＢ２８〜Ｂ３０は、第１実施形態の図３のステップＡ２５〜Ａ２７と同様の内容を実施している。
【００６４】
以下の説明では、主として図１１および図１２のステップＢ２２以降の内容について説明する。第１実施形態では、制御回路５は、ステップＡ２１で、燃料噴射の設定を「禁止」から「許可」に変更した後、ステップＡ２２でヒータ３の通電をオフしていた。これに対して、この実施形態では、ステップＢ２１で燃料噴射の設定を「禁止」から「許可」に変更した後、ステップＢ２２で先にエンジン始動フラグの状態を判定する。エンジン始動フラグがオンである場合には、制御回路５は、ステップＢ２３に進み、エンジンを始動する。
【００６５】
この後、制御回路５は、ステップＢ２４に進み、燃料温度Ｔｆの推定を行い、続くステップＢ２５で、得られた燃料温度Ｔｆが上限設定レベルＴ２以上であるか否かを判断する。ここで燃料温度Ｔｆが上限設定レベルＴ２に達していない場合には、制御回路５は、ＮＯと判断してステップＢ２６に移行し、ヒータ３への通電を継続して加熱動作を行い、ステップＢ２４からＢ２６を繰り返し実行する。
【００６６】
そして、燃料温度Ｔｆが上限設定レベルＴ２に達すると、制御回路５は、ステップＢ２５でＹＥＳと判断してステップＢ２７に移行し、ヒータ３への通電をオフして加熱動作を終了する。
【００６７】
以上のように、この実施形態では、燃料温度Ｔｆがエンジン始動可能領域に入った後も、ヒータ３による加熱を上限設定レベルＴ２に達するまで継続するようにしたものである。これにより、燃料温度Ｔｆをエンジン始動可能領域の上限まで上昇させておくことで、エンジン始動後においても燃料を十分に加熱することができる。また、エンジン始動をしていない場合には、エンジン始動要求が入力されるまでに時間を要する場合でも、迅速にエンジン始動を行えるようになる。
【００６８】
次に、図１３から図１６を参照して、第１実施形態で示した図６から図９の場合との違いを説明する。まず、図１３および図１４はエンジン始動要求の信号Ｓ２の入力がある場合で、信号Ｓ２の入力時に燃料温度Ｔｆがエンジン始動可能領域以下か領域内かの場合で分けたものである。
【００６９】
図１３において、使用者によるエンジン始動要求信号Ｓ２が時刻ｔ４で入力されると、制御回路５は、図１３（ｆ）に示すようにヒータ３への通電をＯＮにし、燃料温度Ｔｆを検出してさらに加熱を継続する。この後、制御回路５は、図１３（ｇ）に示すように、燃料温度Ｔｆがエンジン始動可能領域の下限である基準設定レベルＴ１に達すると、図１３（ｅ）に示すように燃温起因の噴射許可を「禁止」から「許可」に変更設定する。これにより、エンジンにインジェクタから燃料が噴射され、図１３（ｄ）に示すようにエンジン回転数信号Ｓ３は増大し、エンジンが始動される。
【００７０】
このとき、この実施形態では、制御回路５は、図１３（ｆ）に示すように、ヒータ３への通電を継続している。そして、制御回路５は、図１３（ｇ）に示すように、時刻ｔ６で燃料温度Ｔｆが上限設定例ベルＴ２に達すると、この時点でヒータ３への通電をオフする。これにより、燃料温度Ｔｆはエンジン始動可能領域の範囲でこの後も保持されるようになる。
【００７１】
次に、図１４を参照して、エンジン始動要求信号Ｓ２が入力される場合で図１３の時刻ｔ３よりも早いタイミングで入力される場合について説明する。この場合には、時刻ｔ３より前つまり時間Ｔａが経過する前に、図１４（ｃ）に示すように、使用者によるエンジン始動要求信号Ｓ２が時刻ｔ４ａで入力されると、制御回路５は、図１４（ｆ）に示すようにヒータ３への通電をＯＮにし、燃料温度Ｔｆを検出する。
【００７２】
この時点では、燃料温度Ｔｆは、まだエンジン始動可能領域の下限よりも高く、基準設定レベルＴ１を超えているので、制御回路５は、図１４（ｅ）に示すように、燃温起因の噴射許可を「許可」のまま継続する。これにより、エンジンにインジェクタから燃料が噴射され、図１３（ｄ）に示すようにエンジン回転数信号Ｓ３は増大し、エンジンが始動される。
【００７３】
このとき、制御回路５は、図１４（ｆ）に示すように、ヒータ３への通電を継続している。そして、制御回路５は、図１４（ｇ）に示すように、時刻ｔ５ａｓで燃料温度Ｔｆが上限設定例ベルＴ２に達すると、この時点でヒータ３への通電をオフする。これにより、燃料温度Ｔｆはエンジン始動可能領域の範囲でこの後も保持されるようになる。
【００７４】
次に、ＩＧＳＷがオンされた後、エンジン始動要求の信号Ｓ２が入力されることなくＩＧＳＷがオフされた場合について、図１５および図１６を参照して説明する。まず、図１５に示す場合では、ヒータ３のオフ後一定時間Ｔｂが経過した時刻ｔ４ｂで、図１５（ｆ）に示すようにヒータ３に再通電を行う。制御回路５は、ヒータ３への通電で燃料温度Ｔｆを検出し、このときの燃料温度Ｔｆがエンジン始動可能領域の下限である基準設定レベルＴ１よりも低いことで、さらに加熱を継続する。
【００７５】
制御回路５は、図１５（ｇ）に示すように、時刻ｔ５ｂで燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１に達すると、図１５（ｅ）に示すように燃温起因の噴射許可を「禁止」から「許可」に変更設定する。このとき、制御回路５は、図１５（ｆ）に示すように、ヒータ３への通電を継続している。そして、制御回路５は、図１５（ｇ）に示すように、時刻ｔ６ｂで燃料温度Ｔｆが上限設定例ベルＴ２に達すると、この時点でヒータ３への通電をオフする。これにより、燃料温度Ｔｆはエンジン始動可能領域の範囲でこの後も保持されるようになる。
【００７６】
図１６は、上記と同様にして、制御回路５により、ヒータ３のオフ後一定時間Ｔｂが経過した時刻ｔ４ｃで、図９（ｆ）に示すようにヒータ３に再通電を行ったときに、検出された燃料温度Ｔｆが基準設定レベルＴ１以上で、エンジン始動可能領域内にある場合を示している。
【００７７】
この場合には、制御回路５は、時刻ｔ４ｃから短時間が経過した時刻ｔ５ｃで、図１６（ｅ）に示すように燃温起因の噴射許可を「禁止」から「許可」に変更設定する。このとき、制御回路５は、図１６（ｆ）に示すように、ヒータ３への通電を継続している。そして、制御回路５は、図１６（ｇ）に示すように、時刻ｔ６ｂで燃料温度Ｔｆが上限設定例ベルＴ２に達すると、この時点でヒータ３への通電をオフする。これにより、燃料温度Ｔｆはエンジン始動可能領域の範囲でこの後も保持されるようになる。
【００７８】
このような第２実施形態によっても、エンジン始動要求信号Ｓ２の入力によるヒータ３への通電あるいは時間Ｔｂ経過後のヒータ３への再通電で、燃料温度Ｔｆが上限設定レベルＴ２に達するまで加熱を継続するので、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７９】
（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
【００８０】
基準設定レベルＴ１は６０℃に限らず、また、上限設定レベルＴ２は沸点の９０℃に限らず、燃料あるいは条件などに応じて適宜の温度に相当するレベルに設定することができる。
【００８１】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００８２】
図面中、１は車載ヒータ駆動装置、３はヒータ、４はｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ、５は制御回路、６は検出回路である。
【図１】
2018048614.tif 000003
【図２】
2018048614.tif 000004
【図３】
2018048614.tif 000005
【図４】
2018048614.tif 000006
【図５】
2018048614.tif 000007
【図６】
2018048614.tif 000008
【図７】
2018048614.tif 000009
【図８】
2018048614.tif 000010
【図９】
2018048614.tif 000011
【図１０】
2018048614.tif 000012
【図１１】
2018048614.tif 000013
【図１２】
2018048614.tif 000014
【図１３】
2018048614.tif 000015
【図１４】
2018048614.tif 000016
【図１５】
2018048614.tif 000017
【図１６】
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