(57)【要約】【課題】内燃機関の始動前に、始動予定が複数回発生した場合の無駄な始動準備を防止することにより、エネルギーの無駄を防止することができる技術を提供する。【解決手段】ドアセンサが内燃機関の始動予定の発生を検出したときに、始動準備制御手段が、インジェクタヒータを作動させて内燃機関の始動の準備を開始し、少なくともその後初めて、内燃機関が始動して停止するまでは、ドアセンサが内燃機関の始動予定の発生をさらに検出してもインジェクタヒータを新たに作動させない。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動前に、該内燃機関の始動の準備をする始動準備手段と、
前記内燃機関の始動予定が発生したことを車輌の操作状態から検出する始動予定検出手段と、
前記始動予定検出手段により前記内燃機関の始動予定の発生が検出されたときに前記始動準備手段を作動させる始動準備制御手段と、を備え、
該始動準備制御手段は前記始動準備手段の作動を開始した後は、少なくとも次に前記内燃機関が始動して停止するときまで、前記始動予定検出手段が前記内燃機関の始動予定発生を検出しても前記始動準備手段を新たに作動させないことを特徴とする内燃機関の始動準備システム。
【請求項２】
内燃機関の始動前に、該内燃機関の始動の準備をする始動準備手段と、
前記内燃機関の始動予定が発生したことを車輌の操作状態から検出する始動予定検出手段と、
前記始動予定検出手段により前記内燃機関の始動予定の発生が検出されたときに前記始動準備手段を作動させ、その後第１の所定時間が経過しても前記内燃機関が始動しない場合に、前記始動準備手段の作動を中断させる始動準備制御手段と、を備え、
前記始動準備制御手段は、前記始動準備手段の作動を中断させた後第２の所定時間が経過するまで、前記始動予定検出手段が前記内燃機関の始動予定発生を検出しても前記始動準備手段を新たに作動させないことを特徴とする内燃機関の始動準備システム。
【請求項３】
内燃機関の始動前に、該内燃機関の始動の準備をする始動準備手段と、
前記内燃機関の始動前に、前記内燃機関が始動される予定が発生したことを車輌の操作状態から検出する始動予定検出手段と、
前記始動予定検出手段が前記内燃機関の始動予定の発生を検出したときに、前記始動準備手段を作動させるとともに、前記始動予定検出手段が前記内燃機関の始動前に、前記内燃機関の始動予定の発生を再度検出した場合に、前記始動準備手段の作動を中断する始動準備制御手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の始動準備システム。
【請求項４】
内燃機関の始動前に、該内燃機関の始動の準備をする始動準備手段と、
前記内燃機関の始動前に、前記内燃機関が始動される予定が発生したことを車輌の操作状態から検出する始動予定検出手段と、
前記内燃機関の始動前に、前記内燃機関が始動される予定が取り消されたことを車輌の操作状態から検出する始動予定取消検出手段と、
前記始動予定検出手段が前記内燃機関の始動予定の発生を検出したときに、前記始動準備手段を作動させるとともに、前記始動予定取消検出手段が前記内燃機関の始動前に、前記内燃機関の始動予定の取り消しを検出した場合に、前記始動準備手段の作動を中断する始動準備制御手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の始動準備システム。
【請求項５】
前記始動準備制御手段は、前記始動準備手段の作動の中断から所定時間経過後であって、前記内燃機関の始動前に、前記始動予定検出手段が前記内燃機関の始動予定の発生を検出した場合に、前記始動準備手段の作動を再開することを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関の始動準備システム。
【請求項６】
前記内燃機関の気筒内に燃料を噴射するインジェクタをさらに備え、
前記始動準備手段は、前記インジェクタから噴射されるべき燃料を供給電流に応じた発熱で加熱する電熱ヒータであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関の始動準備システム。
【請求項７】
前記内燃機関の気筒内に燃料を噴射するインジェクタをさらに備え、
前記始動準備手段は、前記インジェクタから噴射されるべき燃料を供給電流に応じた発熱で加熱する電熱ヒータと、前記インジェクタから噴射される燃料の燃圧を所定圧以上に上昇させる燃料ポンプと、を有し、
前記始動準備手段が作動をするときに、前記燃料ポンプにより燃圧が所定圧以上に上昇された後、前記電熱ヒータによる前記インジェクタから噴射されるべき燃料の加熱が開始されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関の始動準備システム。
【請求項８】
前記電熱ヒータが前記インジェクタから噴射されるべき燃料の加熱を開始するときの、前記インジェクタから噴射されるべき燃料の性状を推定する燃料性状推定手段をさらに備え、
前記燃料性状推定手段により推定された、前記インジェクタ内の燃料性状が重質であるほど、前記電熱ヒータに供給される電力量を多くすることを特徴とする請求項６または７に記載の内燃機関の始動準備システム。
【請求項９】
前記電熱ヒータに電流を供給するバッテリと、該バッテリから前記電熱ヒータに供給される電流を制御する電流制御手段と、をさらに備え、
前記電流制御手段は、前記電熱ヒータによる前記インジェクタの加熱が開始された後の所定時間は、前記バッテリの電極間電圧を前記電熱ヒータに直接印加することにより供給電流量を増加させることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の内燃機関の始動準備システム。
【請求項１０】
前記インジェクタは、燃料噴射時に摺動して開弁動作を行うニードル弁と、該ニードル弁を摺動可能に支持するとともに燃料が噴出する噴射孔を備えるボディー部と、を有し、
前記始動準備制御手段は、前記ニードル弁の温度を取得するニードル弁温度取得手段と、前記ボディー部の温度を取得するボディー部温度取得手段と、を有し、
前記電熱ヒータは、前記ニードル弁に配置されて前記ニードル弁を加熱し、
前記電熱ヒータに供給される電流は、前記ニードル弁温度取得手段によって取得された前記ニードル弁の温度が、前記ボディー部温度取得手段によって取得された前記ボディー部の温度と等しくなるように制御されることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の内燃機関の始動準備システム。
【請求項１１】
前記始動予定検出手段は、車輌のドアの開閉を検出するドアセンサ、
リモートコントローラによりキーの開閉操作がされたことを検出するリモートキーセンサ、
車輌の電源をＯＮ状態にするイグニッションスイッチにキーが差し込まれたことを検出するキー差込センサ、
車輌のドアにおける鍵穴にキーが差し込まれたことを検出するドアキーセンサ、
シートに人が着座したことを検出する着座センサ、
シートベルトが着用されたことを検出するシートベルト着用センサ、の中から選択される少なくともいずれか一つを有することを特徴とする請求項１から１０までのいずれかに記載の内燃機関の始動準備システム。
【請求項１２】
前記始動予定取消検出手段は、車輌の電源をＯＮ状態にするイグニッションスイッチからキーが抜き取られたことを検出するキー抜き取りセンサ、
シートから人が離脱したことを検出するシート離脱センサ、
シートベルトが離脱されたことを検出するシートベルト離脱センサ、の中から選択される少なくともいずれか一つを有することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の始動準備システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の始動前に始動準備を行う内燃機関の始動準備システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年車両の排ガス規制が強化されている。そして、排ガス中の有害成分を低減させるためには、ヒータで加熱した燃料を噴射することにより燃料を減圧沸騰させ、燃料噴霧を微粒化することが有効である。特に、内燃機関の冷間始動時は、燃料の温度が低いため噴射した燃料は微粒化しにくい。よって、冷間始動時に燃料をヒータで加熱して微粒化することが効果的である。また、内燃機関の始動性及び出力の向上を図るためにも、前述のように、燃料噴霧を微粒化することが有効であることが分かっている。
【０００３】
そして、内燃機関の始動当初から上記のように燃料を微粒化し、始動性及び出力の向上を図るとともに排ガス中の有害成分を低減するためには、内燃機関の始動前から燃料をヒータで加熱する必要がある。このため、イグニッションスイッチがオンされるなどの、内燃機関が始動する予定を検出して、その始動前から燃料をヒータで加熱することが行われている。
【０００４】
その他、排気ガス中の有害成分を低減するための空燃比フィードバック制御に用いられる空燃比センサは、これに設けられたヒータに通電することにより加熱され、活性化することにより空燃比の検出が可能になる。従って、このような空燃比センサのヒータについても、上記と同様に、内燃機関が始動する予定を検出して、その始動前からヒータによるセンサ加熱を始めることが行われている。
【０００５】
しかしながら、従来はイグニッションスイッチがオンされた後、最大電力でヒータに通電するので、イグニッションスイッチがオンのまま内燃機関が始動されずに放置された場合、オルタネータの発電がない状態でバッテリの電力がヒータに消費され続けてバッテリの電圧が低下してしまうおそれがあった。また、低温始動時にバッテリ電圧が低い場合、最大電力でヒータに通電すると内燃機関の始動が困難になるおそれがあった。
【０００６】
上記の不具合に対し、イグニッションスイッチがオンした後、空燃比センサのヒータを起動し、その後、所定時間経過しても内燃機関が始動しない場合には、始動準備装置であるヒータの作動を中断する技術などが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
しかし、上記の従来技術においては、イグニッションスイッチがオンしたときには、必ず所定時間、ヒータが作動するため、内燃機関の実際の始動がないまま、イグニッションスイッチのオン動作のみが複数回あった場合などには、無駄な電力消費が増加する欠点があった。
【０００８】
なお、上記以外の従来技術として、特許文献２から４に示すものが例示できる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−１１１２６９号公報
【特許文献２】
特開平０７−７７１３０号公報
【特許文献３】
特開２００２−１９５１１０号公報
【特許文献４】
特開２００２−２６６７１２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的とするところは、内燃機関の始動前に、始動予定が複数回発生した場合の無駄な始動準備を防止することにより、エネルギーの無駄を防止することができる技術を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明においては、ドア開閉などの車輌の操作状態を検出することで内燃機関の始動予定の発生を検出し、その検出を条件に内燃機関の始動準備を開始する場合にあっては、内燃機関の始動と関係なくドア開閉などが複数回行われるおそれがあるので、少なくとも次に内燃機関が始動し停止するまでは、その後内燃機関の始動予定の発生を新たに検出したとしても、その検出による内燃機関の始動準備はしないようにした。
【００１２】
より詳しくは、本発明においては、始動予定検出手段が内燃機関の始動予定の発生を検出したときに、始動準備制御手段が、始動準備手段を作動させて内燃機関の始動の準備を開始し、少なくともその後、内燃機関が始動して停止するまでは、始動予定検出手段が内燃機関の始動予定発生をさらに検出しても始動準備手段を新たに作動させないこととする。
【００１３】
これにより、内燃機関の始動前に、その始動予定が複数回発生した場合でも、始動準備は最初の始動予定の発生のみを条件に開始される。従って、始動予定のみが何度も発生して、実際には内燃機関は始動されない場合でも、始動準備は１回だけであるので、無駄な始動準備動作を防止することができ、エネルギーの無駄を防止することができる。
【００１４】
なお、例えば、前記内燃機関の始動準備手段が、燃料の加熱や空燃比センサの加熱、あるいは、内燃機関の排気を浄化させる排気浄化触媒などの加熱に用いられる電熱ヒータである場合は、燃料や空燃比センサ、排気浄化触媒などの過剰な温度上昇を防止し、消費電力の増大を防止することができる。
【００１５】
また、本発明における始動予定検出手段を構成するセンサとしては、ドアの開閉を検出するドアセンサ、リモートコントローラによるキー操作を検出するリモートキーセンサ、イグニッションスイッチにキーが差し込まれたことを検出するキー差込センサ、ドアの鍵穴にキーが差し込まれたことを検出するドアキーセンサ、シートに人が着座したことを検出する着座センサ、シートベルトが着用されたことを検出するシートベルト着用センサなどを挙げることができる。なお、本発明における始動予定検出手段は、上記のセンサ類の組み合わせによって構成されてもよい。
【００１６】
また、本発明においては、始動予定検出手段が内燃機関の始動予定の発生を検出したときに、始動準備制御手段が、始動準備手段を作動させて内燃機関の始動の準備を開始し、その後第１の所定時間が経過しても内燃機関が始動しない場合には、その始動の準備を中断させるようにし、さらに、その中断後第２の所定時間が経過するまでは、始動予定検出手段が内燃機関の始動予定発生をさらに検出しても始動準備手段を新たに作動させないようにした。
【００１７】
すなわち、内燃機関の始動前に、その始動予定が複数回発生した場合でも、原則は、始動準備は最初の始動予定の発生のみを条件に開始される。しかし、始動準備が開始してから第１の所定時間が経過しても内燃機関が始動しない場合には、始動準備が中断される。そして、その中断後第２の所定時間が経過した後に、始動予定が発生した時には、再度始動準備を開始するのである。
【００１８】
これによれば、まず最初に始動準備を開始しても、第１の所定時間が経過するまでに内燃機関が始動しない場合には、始動予定だけが発生し、実際の始動は発生しないと判断して、始動準備を中断するので、過剰に無駄な始動準備をすることがない。さらに、その中断から第２の所定時間以上が経過した場合には、例えば、始動準備で加熱した燃料が冷えてしまうなど、最初の始動準備による効果がなくなってしまうおそれがあるので、それ以降、始動予定が検出された場合には、再度始動準備を開始するのである。
【００１９】
従って、始動予定のみが発生し、実際の内燃機関の始動が行われない場合にも、無駄な始動準備を防止できると同時に、その後、実際に内燃機関の始動が行われた場合に、それまでに行った始動準備の効果がないという事態を避けることができる。
【００２０】
なお、例えば、前記内燃機関の始動準備手段が、燃料の加熱や空燃比センサの加熱、あるいは、内燃機関の排気を浄化させる排気浄化触媒などの加熱に用いられる電熱ヒータである場合は、燃料や空燃比センサ、排気浄化触媒などの過剰な温度上昇を防止し、消費電力の増大を防止すると同時に、実際に内燃機関が始動したときに、燃料や空燃比センサ、排気浄化触媒などの温度が、電熱ヒータで加熱していないのと変わらない温度まで冷えてしまうことを避けることができる。
【００２１】
また、本発明においては、始動予定検出手段が内燃機関の始動予定の発生を検出したときに、始動準備制御手段が、始動準備手段を作動させて内燃機関の始動の準備を開始し、その後、始動予定検出手段が内燃機関の始動予定の発生を再度検出したときには、その始動の準備を中断させるようにした。
【００２２】
すなわち、内燃機関の始動前に、その始動予定が複数回発生した場合には、始動予定が取り消されたことも考えられるので、始動準備を中断する。例えば、始動予定をドアの開閉動作とした場合に、複数回のドア開閉動作があったときは、運転者が一度車輌に乗車し、さらに降車したことが考えられるからである。
【００２３】
これにより、始動予定の発生だけが複数回検出されて、実際には始動予定がなくなったような場合に、無駄な始動準備動作を防止することができ、エネルギーの無駄を防止することができる。また、内燃機関の始動準備手段が、燃料の加熱や空燃比センサの加熱、あるいは、内燃機関の排気を浄化させる排気浄化触媒などの加熱に用いられる電熱ヒータである場合は、燃料や空燃比センサ、排気浄化触媒などの過剰な温度上昇を防止し、消費電力の増大を防止することができる。
【００２４】
また、本発明においては、始動予定検出手段が内燃機関の始動予定の発生を検出したときに、始動準備制御手段が、始動準備手段を作動させて内燃機関の始動の準備を開始し、その後、始動予定取消検出手段が内燃機関の始動予定の取り消しを検出したときには、その始動の準備を中断させるようにした。
【００２５】
すなわち、内燃機関の始動前に、一度発生した始動予定を取り消したことが検出された場合には、始動準備を中断するようにした。例えば、始動予定の発生をシートへの着座動作によって検出した場合には、逆にシートからの離脱動作が検出されたことは、前記した始動予定の取り消しを意味するので、このような場合には、始動準備を中断するのである。
【００２６】
これにより、始動予定が一度発生しても、その後、始動予定が取り消された場合に、無駄な始動準備動作を防止することができ、エネルギーの無駄を防止することができる。また、内燃機関の始動準備手段が、燃料の加熱や空燃比センサの加熱、あるいは、内燃機関の排気を浄化させる排気浄化触媒などの加熱に用いられる電熱ヒータである場合は、燃料や空燃比センサ、排気浄化触媒などの過剰な温度上昇を防止し、消費電力の増大を防止することができる。
【００２７】
また、本発明における始動予定取消検出手段を構成するセンサとしては、イグニッションスイッチからキーが抜き取られたことを検出するキー抜き取りセンサ、シートから人が離脱したことを検出するシート離脱センサ、シートベルトが離脱されたことを検出するシートベルト離脱センサなどを挙げることができる。なお、本発明における始動予定取消検出手段は、上記のセンサ類の組み合わせによって構成されてもよい。
【００２８】
また、本発明における始動予定取消検出手段は、着座センサやシートベルト着用センサなど、始動予定検出手段を構成するセンサ類によって構成され、これらのセンサ類がＯＦＦすることをもって、始動予定の取り消しを検出してもよい。
【００２９】
また、本発明においては、前記したように始動予定が複数回発生したときや、始動予定が取り消されたときに始動準備を中断した後、さらに所定時間が経過した後であって、内燃機関の始動前に、始動予定検出手段が内燃機関の始動予定が発生したことを再度検出した場合には、始動準備を再開するようにしてもよい。
【００３０】
すなわち、始動準備の中断から所定時間以上が経過した場合は、最初の始動準備による効果がなくなり、始動準備をしていないのと同じ状態に戻ってしまうおそれがある。従って、それ以降、始動予定が再度検出された場合には、始動準備を再開する。それにより、一度、始動準備を中断した後に、実際に内燃機関の始動が行われた場合に、それまでに行った始動準備の効果がないという事態を避けることができる。
【００３１】
なお、上述したように、本発明における始動準備手段の具体例としては、供給される電流に応じた発熱をして、内燃機関のインジェクタ内または、その上流側の燃料を加熱する電熱ヒータなどを挙げることができる。
【００３２】
この場合は、内燃機関の始動前に、インジェクタ内またはその上流側の燃料を加熱することができ、それにより、内燃機関の始動当初からインジェクタからの燃料噴射時に、燃料を減圧沸騰させ、燃料噴霧を微粒化することができる。その結果、内燃機関の始動性を向上させることができる。また、内燃機関の始動当初から、その出力を向上させるとともに、排気ガス中の有害成分を低減させることができる。
【００３３】
また、本発明における始動準備手段の具体例としては、供給される電流に応じた発熱をして、内燃機関のインジェクタ内または、その上流側の燃料を加熱する電熱ヒータと、インジェクタから噴射される燃料の燃圧を所定圧以上に上昇させる燃料ポンプとの組み合わせを挙げることができる。
【００３４】
そして、その場合、始動準備手段が作動をするときには、先ず、燃料ポンプがインジェクタ内の燃料の燃圧を所定圧以上に上昇させた後、電熱ヒータがインジェクタ内または、その上流側の燃料を加熱し始めるようにするのがよい。
【００３５】
すなわち、燃料ポンプによって、インジェクタ内の燃料の燃圧が充分に高められてから、電熱ヒータによる燃料加熱が開始するので、燃料の燃圧が低い状態で、燃料の温度が上昇することがなく、ベーパロックの発生を防止することができる。
【００３６】
また、本発明においては、前記インジェクタ内の燃料の性状を推定する燃料性状推定手段をさらに備えるようにし、その燃料性状推定手段により推定されたインジェクタ内の燃料の燃料性状が重質であるほど、前記電熱ヒータに供給される電力量を多くすることようにするとよい。
【００３７】
ここで、前述のように、内燃機関の始動性及び出力の向上を図り、排気ガス中の有害成分を低減させるためには、電熱ヒータで加熱した燃料を噴射することにより燃料を減圧沸騰させ、燃料噴霧を微粒化することが有効である。そして、電熱ヒータによる加熱の適正温度は、燃料の性状によって異なることが知られている。
【００３８】
すなわち、燃料性状が重質であれば、燃料沸点が高いので、微粒化を促進するためには、加熱のために供給する電力量を大きくする必要がある。逆に、燃料性状が軽質であれば、燃料沸点が低いので、加熱して微粒化を促進するために必要な電力量は少なくてもよい。従って、本発明においては、燃料性状推定手段により、インジェクタ内の燃料の性状を推定し、推定された燃料性状に応じて、電熱ヒータに供給する電力量を制御する。
【００３９】
こうすれば、インジェクタ内の燃料性状にかかわらず、最適の燃料粒状を得ることができ、内燃機関の始動性向上を図り、始動当初から出力を向上させ、排気ガス中の有害成分を低減させることができる。
【００４０】
なお、本発明における燃料性状推定手段としては、給油後の燃料消費量または、給油後の運転時間を検知して、燃料性状を推定する装置を例示することができる。ここで、給油直後の燃料は軽質成分を比較的多く含む。そして、給油後の燃料消費量が多いほど、または給油後の運転時間が長いほど、燃料の軽質成分が蒸発するので、燃料は重質成分を多く含むようになる。従って、給油後の燃料消費量または、給油後の運転時間によって燃料性状を推定することができる。
【００４１】
具体的には、給油直後には、電熱ヒータへの供給電力量は小さくし、給油後の運転時間が長いときには、電熱ヒータへの供給電力量を大きくするようにするとよい。
【００４２】
また、燃料性状推定手段の別の例をして、内燃機関の運転時の空燃比変動の大きさから、燃料性状を推定する装置を例示することができる。これは、内燃機関の運転時の空燃比変動の大きさは、燃料性状が重質であるほど大きくなるという知見に基づいている。具体的には、前回の運転時に空燃比センサで検出された空燃比変動の大きさのデータを記憶しておき、そのデータより、今回の始動準備開始時の燃料性状を推定するのがよい。
【００４３】
さらに、燃料性状の推定精度を上げるためには、大気温度や、大気圧などを検知し、燃料性状推定のための情報として用いるとよい。これは、大気温度が高い方が燃料の蒸発速度が速く、同様に、大気圧が低い方が燃料の蒸発速度が速いという知見に基づいている。なお、本発明においては、上記のような種々の情報に基づいて燃料性状を推定しているので、実際に燃料の飽和水蒸気圧を検出することによって燃料性状を取得する必要がない。従って、燃料供給用の配管内で燃料ベーパが発生するといった不具合がない。
【００４４】
また、本発明において、電熱ヒータに電流を供給するためのバッテリを備えており、さらに、電熱ヒータに供給される電流を制御する電流制御手段を備えている場合に、電熱ヒータによるインジェクタの加熱が開始された後の所定時間については、前記電流制御手段による電流のフィードバック制御などを休止し、バッテリの電極間電圧を電熱ヒータに直接印加するとよい。
【００４５】
こうすれば、電熱ヒータには、所定時間、その抵抗値とバッテリ電圧によって定まる最大の電流を流すことができるので、電熱ヒータの発熱を最大にすることができ、インジェクタ内の燃料を早期に昇温させることができる。
【００４６】
また、本発明によれば、前記インジェクタは、燃料噴射時に摺動して開弁動作をするニードル弁を有し、さらに、そのニードル弁を支持するとともに燃料の噴射孔を備えるボディー部とを有しており、電熱ヒータは、前記インジェクタのニードル弁に配置されてニードル弁を加熱する構造とする。
【００４７】
また、始動準備制御手段は、ニードル弁温度取得手段及びボディー部温度取得手段によって、ニードル弁の温度とボディー部の温度とを取得する。そして、電熱ヒータは、取得されたニードル部の温度と、ボディー部の温度とが等しくなるようにニードル弁を加熱するようにするとよい。
【００４８】
このことにより、ニードル弁の温度と、ボディー部の温度を同じにすることができるので、両部分の熱膨張量を同等にすることができる。その結果、ニードル弁のリフト量が温度によって変化することがなくなり、噴射量を温度にかかわらず一定にすることができる。
【００４９】
なお、上記で、ニードル弁の温度を取得する方法としては、電熱ヒータへの供給電流及び印加電圧から電熱ヒータの抵抗値を検知し、その抵抗値からニードル弁の温度を推定する方法を例示することができる。また、ボディー部の温度を取得する方法としては、エンジン水温からボディー部の温度を推定する方法を例示することができる。
【００５０】
なお、上記した、課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００５２】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る内燃機関の始動準備システムの概略構成を示すブロック図である。同図において燃料タンク１の内部には燃料１ａが充填されている。また、この燃料タンク１の内部には燃料ポンプ２が配設されており、この燃料ポンプ２が駆動することにより燃料１ａは燃料通路３を介してインジェクタ９に向けて圧送される。
【００５３】
また、図１において、逆流通路１８は、燃料通路３と燃料タンク１との間に配設されており、その途中位置に初期燃圧の調整を行う初期燃圧調整用プレッシャレギュレータ１７が配設されている。燃料通路３内の燃圧が所定圧以上になると初期燃圧調整用プレッシャレギュレータ１７は開放されて燃料通路３より燃料１ａが燃料タンク１に流入する構成とされている。従って、燃料通路３の初期燃圧調整用プレッシャレギュレータ１７の配設位置より下流側の燃圧は常に所定圧に維持される構成とされている。
【００５４】
次に、インジェクタ９は、内燃機関１０に配設されており、後述するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２１から供給される燃料噴射信号に応じて開弁及び閉弁する。そして、燃料通路３及びデリバリパイプ６を通り供給された燃料１ａを内燃機関１０の燃焼室１０ａに向けて噴射する。なお、燃焼室１０ａに直接噴射する代わりに、図示しない吸気ポートに向けて噴射することもできる。
【００５５】
また、インジェクタ９には、インジェクタ９内の燃料１ａを加熱するためのインジェクタヒータ４が備えられている。インジェクタヒータ４は、電熱線，ニクロム線またはリボンヒータ等により構成される電熱ヒータであり、バッテリ５をその電源としている。また、ＥＣＵ２１からの指令に基づいてコントローラ回路１５が、インンジェクタヒータ４への供給電流を制御する。
【００５６】
また、内燃機関１０には、機関制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）２１が併設されている。ＥＣＵ２１は、双方向性バスによって相互に接続された、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力インタフェース回路、出力インタフェース回路等から構成され、前記入力インタフェース回路には各種のセンサが電気配線を介して接続されている。
【００５７】
前記ＥＣＵ２１には、後述するドアセンサ７などの各種センサ類が電気配線を介して接続され、各センサの出力信号がＥＣＵ２１に入力されるようになっている。また、ＥＣＵ２１には、インジェクタ９、コントロール回路１５等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２１がそれらを制御することが可能になっている。また、このＥＣＵ２１は、後述するように本発明の特徴である始動準備制御を実行する。
【００５８】
本実施の形態では、内燃機関１０の始動前に、インジェクタ９から燃焼室１０ａに噴射されるべき燃料１ａを加熱しておくことにより、内燃機関１０の始動性を向上させ、始動直後の出力を向上させ、排気ガス中の有害成分を低減させるための燃料加熱ルーチンについて説明する。本ルーチンは、前述したＥＣＵ２１のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関１０の停止時に、所定時間毎に実行されるものである。
【００５９】
次に、図２のタイムチャートを用いて、本ルーチンによるインジェクタヒータ４の始動準備制御について説明する。本ルーチンの特徴は、一度インジェクタヒータ４への通電を開始した後は、少なくとも、内燃機関１０が始動して停止し、さらに、後述する内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過するまでは、２回目のインジェクタヒータ４への通電を行わないことである。
【００６０】
図２において横軸は時間の経過を示しており、縦軸には、それぞれ、ドアセンサ７、インジェクタヒータ４、内燃機関１０のＯＮ／ＯＦＦの動作が示されている。ここで、タイムチャートの左端は、前回の内燃機関１０の運転が終了した後、後述する内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過した状態を表している。先ず、（１）において、ドアセンサ７がＯＮされると、その時点で、内燃機関１０の始動予定が発生したと判断し、インジェクタヒータ４への通電を開始する。
【００６１】
ここで、ドアセンサ７は、車輌のドアが開けられたときにＯＮし、閉められたときにＯＦＦする機械式センサであり、ドアセンサ７がＯＮされたことで、運転者が乗車し、内燃機関１０が始動する可能性が高いと判断される。
【００６２】
本実施の形態における燃料加熱ルーチンでは、ドアセンサ７のＯＮ動作に伴うインジェクタヒータ４への通電開始後、予め決められた始動準備継続時間ｔ０の間、通電を続けても内燃機関１０の始動がない場合には、通電を終了することとしている。従って、図２においては（１）の後、始動準備継続時間ｔ０の経過時である（２）においても、内燃機関１０の始動がないので、インジェクタヒータ４への通電を中断する。これは、ドアセンサ７のＯＮ動作だけがあって、内燃機関１０の始動が始動準備継続時間ｔ０の間にない場合は、最初のドアセンサ７のＯＮ動作は、内燃機関１０の始動以外の何らかの目的で行われた可能性が高いと判断されるからである。
【００６３】
そして、その後さらに、（３）においてドアセンサ７のＯＮ動作があっても、本燃料加熱ルーチンでは、インジェクタヒータ４には通電しない。そして、その後（４）において、内燃機関１０が始動し、（５）で運転が終了したとする。この（５）の後、ドアセンサ７がＯＮしたとしても、本燃料加熱ルーチンではインジェクタヒータ４には通電しない。
【００６４】
ここで、内燃機関１０の停止後、さらに、内燃機関停止後待ち時間ｔ１経過した時点を（６）とする。本燃料加熱ルーチンでは、この（６）以降、例えば（７）において、最初にドアセンサ７のＯＮ動作があった場合には、インジェクタヒータ４に再度通電を開始する。
【００６５】
すなわち、本燃料加熱ルーチンにおいては、（１）でドアセンサ７のＯＮ動作に連動してインジェクタヒータ４を通電開始して以降、少なくとも次に内燃機関１０が始動して停止し、さらに内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過した（６）までの間は、ドアセンサ７のＯＮ動作があっても、新たにインジェクタヒータ４をＯＮさせることはない。
【００６６】
上記した制御をすることによって、内燃機関１０の始動前にドアの開閉が複数回あったような場合に、何度も、インジェクタヒータ４への無駄な通電をすることを防止することができる（例えば図２において、（３）に示した、破線によるインジェクタヒータ４のＯＮ／ＯＦＦ動作を防止することができる。）。
【００６７】
なお、本実施の形態では、内燃機関１０が始動して停止した時点（５）ではなく、それからさらに内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過した時点（６）以降に発生したドアセンサ７のＯＮ動作を検出して、インジェクタヒータ４への通電を再開している。これは、内燃機関１０が停止した直後のドアセンサ７のＯＮ動作は、運転者が降車するときのものである可能性が高いことから、このようなドアセンサ７のＯＮ動作によって燃料加熱を開始することを防止するためのものである。
【００６８】
内燃機関１０が停止した直後の、運転者の降車時に発生するドアセンサ７のＯＮ動作によって燃料加熱を開始することを防止するためには、上記のように、内燃機関停止後待ち時間ｔ１を導入する他、内燃機関１０の冷却水水温が所定温度以上のときは、ドアセンサ４のＯＮ動作を無視するなどの制御を行ってもよい。
【００６９】
上記のように、本実施の形態における燃料加熱ルーチンによれば、始動予定であるドア開閉動作のみが何度も発生して、実際には内燃機関１０は始動されない場合でも、始動準備手段であるインジェクタヒータ４への通電は１回だけであるので、無駄な通電動作を防止することができ、消費電力の増大を防止することができる。また、燃料１ａやインジェクタ９の過剰な温度上昇を防止することができる。
【００７０】
ここで、本実施の形態における始動予定検出手段は、ドアの開閉を検出するドアセンサ７を含んで構成される。しかし、ドアセンサ７の他にも、図による説明は割愛するが、リモートコントローラによるキー操作を検出するリモートキーセンサ、イグニッションスイッチにキーが差し込まれたことを検出するキー差込センサ、ドアの鍵穴にキーが差し込まれたことを検出するドアキーセンサ、シートに人が着座したことを検出する着座センサ、シートベルトが着用されたことを検出するシートベルト着用センサなどで構成するようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施の形態においては、インジェクタ９に備えられたインジェクタヒータ４によって、燃料１ａを加熱する場合について説明したが、燃料通路３や、デリバリパイプ６内に電熱ヒータを備えて、電熱ヒータを通過する燃料１ａを加熱する構成に対して、本発明を適用してもよい。
【００７２】
また、本実施の形態において、ドアセンサ７は機械式センサである場合について説明したが、圧力センサや、光電センサなど、他の原理を用いたセンサでもよいことは、もちろんである。
【００７３】
（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明する。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００７４】
本実施の形態においては、第１の実施の形態において説明した燃料加熱ルーチンと同様、一度インジェクタヒータ４への通電を開始した後は、少なくとも、内燃機関１０が始動して停止し、さらに、内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過するまでは、インジェクタヒータ４への２回目の通電を行わないこととしている。
【００７５】
そして、本実施の形態における燃料加熱ルーチンの最大の特徴は、最初に、ドアセンサ７のＯＮ動作に伴って、インジェクタヒータ４への通電を開始した後、内燃機関１０が始動する前に、再度ドアセンサ７がＯＮした場合には、インジェクタヒータ４への通電を中断することである。
【００７６】
図３は、本実施の形態における燃料加熱ルーチンによる始動準備制御を示すタイムチャートである。図３においても、図２と同様、横軸は時間の経過を示しており、縦軸にはそれぞれ、ドアセンサ７、インジェクタヒータ４、内燃機関１０のＯＮ／ＯＦＦの動作が示されている。ここで、タイムチャートの左端は、図２と同様、前回の内燃機関１０の運転が終了して、内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過した状態を表している。
【００７７】
そして、本実施の形態では、先ず、（１）においてドアセンサ７がＯＮされた時点で、内燃機関１０の始動予定が発生したと判断し、インジェクタヒータ４への通電を開始する。これは、ドアセンサ７がＯＮされたことで、運転者が乗車し、内燃機関１０が始動する可能性が高いと判断されるからである。
【００７８】
次に、本実施の形態では、（２）において内燃機関１０の始動前にドアセンサ７が再度ＯＮされたことを検出したときに、インジェクタヒータ４への通電を中断する。これは、内燃機関１０が始動される前にドアセンサ７のＯＮ動作だけが複数回あった場合には、内燃機関１０の始動以外の何らかの目的でドアセンサ７のＯＮ動作だけが行われた可能性が高いと判断されるからである。
【００７９】
そして、その後は、内燃機関１０が始動及び停止した後、さらに内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過後までは、ドアセンサ７のＯＮ動作があってもインジェクタヒータ４には通電しない。さらにその後、（６）においてドアセンサのＯＮ動作があった場合には、インジェクタヒータ４に再度通電を開始する。これについては、第１の実施の形態において説明した制御と同様である。しかし、（７）において、その後またドアセンサ７のＯＮ／ＯＦＦ動作だけが再度あった場合には、（２）におけると同様、インジェクタヒータ４への通電を中断する。
【００８０】
以上のように本実施の形態にいては、内燃機関１０の始動前に始動予定であるドアセンサ６のＯＮ動作が複数回発生した場合は、インジェクタヒータ４への通電を禁止する。このことにより、内燃機関１０の始動前に、内燃機関１０の始動に直結しない始動予定が複数回発生することによって、何度も、インジェクタヒータ４へ無駄な通電が行われることを防止することができる（例えば図３において、（２）と（３）の間に示した、破線によるインジェクタヒータＯＮ／ＯＦＦ動作を防止することができる。）。
【００８１】
また、本実施の形態における燃料加熱ルーチンによれば、始動予定であるドアセンサ７のＯＮ動作が短時間のうちに２回以上発生した場合には、第１の実施の形態における始動準備継続時間ｔ０の経過を待たずしてインジェクタヒータ４への通電を中断するので、より、効率的に、無駄な通電を防止し、消費電力の増大を防止することができる。
【００８２】
ここで、本実施の形態における始動予定検出手段は、ドアの開閉を検出するドアセンサ７を含んで構成される。しかし、ドアセンサ７の他にも、図による説明は割愛するが、リモートコントローラによるキー操作を検出するリモートキーセンサ、ドアの鍵穴にキーが差し込まれたことを検出するドアキーセンサなどによって構成されてもよい。
【００８３】
（第３の実施の形態）
次に、本発明に係る第３の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第２の実施の形態と異なる構成について説明する。その他の構成および作用については第２の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。なお、本実施の形態においては、ドアセンサ７の他に、図示しないシートに加えられる荷重の変化を検知することにより、運転者がシートから離脱したことを検出する図示しないシート離脱センサを備えており、運転者がシートから離脱した信号をＥＣＵ２１に入力する構成になっている。
【００８４】
本実施の形態においては、第２の実施の形態において説明した燃料加熱ルーチンと同様、一度インジェクタヒータ４への通電を開始した後は、内燃機関１０が始動して停止し、さらに、内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過するまでは、２回目のインジェクタヒータ４への通電を行わないこととしている。
【００８５】
そして、本実施の形態における燃料加熱ルーチンの最大の特徴は、最初のドアセンサ７のＯＮ動作に伴って、インジェクタヒータ４への通電を開始した後、内燃機関１０が始動する前に、図示しないシート離脱センサがＯＮした場合には、インジェクタヒータ４への通電を中断することである。
【００８６】
図４は、本実施の形態における燃料加熱ルーチンによる始動準備制御を示すタイムチャートである。図４においても、図３と同様、横軸は時間の経過を示しており、縦軸には、それぞれ、ドアセンサ７、シート離脱センサ、インジェクタヒータ４、内燃機関１０のＯＮ／ＯＦＦの動作が示されている。ここで、タイムチャートの左端は、図３と同様、前回の内燃機関の運転が終了して、内燃機関停止後待ち時間ｔ０が経過した状態を表している。
【００８７】
そして、本実施の形態においては、先ず、（１）においてドアセンサ７がＯＮされた時点で、内燃機関１０の始動予定が発生したと判断し、インジェクタヒータ４への通電を開始する。これは、ドアセンサ７がＯＮされたことで、運転者が乗車し、内燃機関１０が始動する可能性が高いと判断されるからである。
【００８８】
次に、本実施の形態においては、（２）において内燃機関１０の始動前にシート離脱センサがＯＮされたことを検出したときに、インジェクタヒータ４への通電を中断する。これは、内燃機関１０が始動される前に、シート離脱センサがＯＮした場合には、内燃機関１０の始動予定が取り消された可能性が極めて高いと判断されるからである。
【００８９】
そして、その後は、内燃機関１０が始動及び停止した後、さらに内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過後までは、ドアセンサ７のＯＮ動作があってもインジェクタヒータ４には通電しない。さらにその後、（６）においてドアセンサのＯＮ動作があった場合にはインジェクタヒータ４に再度通電を開始する。これについては、第１の実施の形態において説明した制御と同様である。しかし、その後（７）においてまた、シート離脱センサのＯＮ動作があった場合には、（２）におけると同様、インジェクタヒータ４への通電を中断する。
【００９０】
以上のように本実施の形態においては、内燃機関１０の始動前に始動予定であるドアセンサ７のＯＮ動作の後、始動予定取消検出手段を構成するシート離脱センサのＯＮ動作が発生した場合は、インジェクタヒータ４への通電を禁止する。このことにより、内燃機関１０の始動前に、内燃機関１０の始動予定が取り消された場合に、インジェクタヒータ４へ無駄な通電をすることを防止することができる（例えば図３において、（２）と（３）の間に示した、破線によるインジェクタヒータ４のＯＮ／ＯＦＦ動作を防止することができる。）。
【００９１】
また、本実施の形態における燃料加熱ルーチンによれば、始動予定取消検出手段を構成するシート離脱センサのＯＮ動作が発生した場合のように、内燃機関１０の始動が行われない可能性が極めて高い場合に、第１の実施の形態における始動準備継続時間ｔ０の経過を待たずしてインジェクタヒータ４への通電を中断するので、さらに効率的に、無駄な通電を防止し、消費電力の増大を防止することができる。
【００９２】
なお、本実施の形態における始動予定検出手段を構成するセンサとしては、第１および第２の実施の形態と同様、ドアセンサ７の他に、図による説明は割愛するが、リモートコントローラによるキー操作があったこと検出するリモートキーセンサ、イグニッションスイッチにキーが差し込まれたことを検出するキー差込センサ、ドアの鍵穴にキーが差し込まれたことを検出するドアキーセンサ、シートに人が着座したことを検出する着座センサ、シートベルトが着用されたことを検出するシートベルト着用センサなどを挙げることができる。
【００９３】
また、始動予定取消検出手段を構成するセンサとしては、本実施の形態において用いたシート離脱センサのほか、図示していないが、イグニッションスイッチからキーが抜き取られたことを検出するキー抜き取りセンサなどを挙げることができる。また、始動予定取消検出手段は、上記の着座センサやシートベルト着用センサなど、始動予定検出手段を構成するセンサ類により構成され、これらのセンサ類がＯＦＦすることをもって、始動予定の取り消しを検出してもよい。
【００９４】
さらに、本実施の形態における始動予定の発生の検出は、上に始動予定検出手段を構成するセンサとして例示したセンサ類のうちの複数のセンサ類の組み合わせによって行ってもよい。加えて、本実施の形態における始動予定の取り消しの検出は、上に始動予定取消検出手段を構成するセンサとして例示したセンサ類のうち複数のセンサ類の組み合わせによって行ってもよい。
【００９５】
（第４の実施の形態）
次に、本発明に係る第４の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明する。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００９６】
第１の実施の形態において説明した燃料加熱ルーチンでは、一度インジェクタヒータ４への通電を開始した後は、少なくとも、内燃機関１０が始動して停止し、さらに内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過するまでは、２回目のインジェクタヒータ４への通電を行わないようにしたが、本実施の形態においては、一度インジェクタヒータ４に通電を開始して、さらにその後、内燃機関１０が始動する可能性が低いと判断して通電を中断した場合に、その中断から始動準備禁止解除時間ｔ２の経過後であって、内燃機関１０の始動前に、始動予定検出手段を構成するドアセンサ７がＯＮ動作をした場合には、インジェクタヒータ４への通電を再開することを最大の特徴としている。なお、始動準備禁止解除時間ｔ２については後述する。
【００９７】
図５は、本実施の形態における燃料加熱ルーチンによる始動準備制御を示すタイムチャートである。図５においても図２と同様、横軸は時間の経過を示しており、縦軸にはそれぞれ、ドアセンサ７、インジェクタヒータ４、内燃機関１０のＯＮ／ＯＦＦの動作が示されている。また、図５においては、上記のインジェクタヒータ４のＯＮ／ＯＦＦの変化に伴う、燃料１ａの温度の変化の概略図も示している。ここで、タイムチャートの左端は、図２と同様、前回の内燃機関の運転が終了してから、内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過した状態を表している。
【００９８】
図５では、先ず、第１の実施の形態におけると同様、（１）においてドアセンサ７がＯＮされた時点で、内燃機関１０の始動予定が発生したと判断し、インジェクタヒータ４への通電を開始する。
【００９９】
また、ここで、第１の実施の形態における燃料加熱ルーチンと同様、ドアセンサ７のＯＮ動作に伴うインジェクタヒータ４への通電開始後、予め決められた始動準備継続時間ｔ０の間、通電を続けても内燃機関の始動がない場合には、通電を終了することとしている。
【０１００】
図５において、燃料１ａの温度は、（１）でインジェクタヒータ４への通電が開始された時点で上昇を始め、燃料噴射時に理想とされる温度Ｔ２まで昇温される。その後、始動準備継続時間ｔ０が経過し、（２）において、インジェクタヒータ４への通電が中断した後には、燃料１ａの温度は自然冷却により下降し始める。そして、（３）に示す時点で、燃料噴射時に燃料１ａを微粒化するための許容下限と考えられる温度Ｔ１まで冷却される。
【０１０１】
本実施の形態では、図５においてインジェクタヒータ４への通電が中断された後、燃料１ａの温度が、燃料噴射時に理想とされる温度Ｔ２から自然冷却によって燃料噴射時に許容下限と考えられる温度Ｔ１に冷却されるまでの時間、すなわち図５における（２）から（３）までの時間を始動準備禁止解除時間ｔ２として設定する。そして、インジェクタヒータ４への通電中断後、始動準備禁止解除時間ｔ２が経過した後に、ドアセンサ７がＯＮした場合には、再度インジェクタヒータ４への通電を開始する。
【０１０２】
図５においては、始動準備禁止解除時間ｔ２が経過した（３）以降、（４）においてドアセンサ７がＯＮした瞬間に、インジェクタヒータ４に通電を再開している。その後、さらに、始動準備継続時間ｔ０が経過しても、内燃機関の始動が行われない場合には、（５）において、２度目のインジェクタヒータ４への通電も中断される。ここにおいて、燃料１ａの温度は、噴射理想温度Ｔ２から再び、自然冷却によって冷却され始める。
【０１０３】
次に、図５では、（６）において、内燃機関１０が始動したとする。この内燃機関１０が始動すると、本実施の形態における燃料加熱ルーチンとは別の、内燃機関始動制御ルーチンの働きによって、インジェクタヒータ４には、通電が開始され、燃料１ａの温度は、内燃機関１０の始動後すぐに、噴射理想温度Ｔ２に達している。
【０１０４】
そして、内燃機関１０の運転中は、燃料１ａの温度は噴射理想温度Ｔ２に維持されているが、内燃機関１０の運転が終了した（７）の時点で、自然冷却によって、冷却され始める。そして、運転終了後待ち時間ｔ１が経過した（８）の時点で、噴射時の噴射料許容温度Ｔ１まで冷却されることになる。本実施の形態においては、（８）に達した時点で、図５における時間軸の左端からの動作が繰り返される。すなわち、（８）以降、例えば（９）でドアセンサ７がＯＮした場合には、インジェクタヒータ４に通電される。
【０１０５】
第１の実施の形態及び本実施の形態において、内燃機関１０が停止した後、運転終了後待ち時間ｔ１の間は、ドアセンサ７がＯＮしてもインジェクタヒータ４に通電を開始しないこととしているが、これは、運転者の降車によるドアセンサ７のＯＮ動作によって燃料加熱を開始してしまうことを防止するためという理由のほかに、運転終了後待ち時間ｔ１の間は、燃料１ａの温度が充分に高いため、インジェクタヒータ４に通電する必要がないという理由もある。
【０１０６】
上記したような制御によって、本実施の形態においては、ドアセンサ７のＯＮ動作に伴ってインジェクタヒータ４に通電された後、始動準備継続時間ｔ０が経過しても、内燃機関１０が始動しない場合は、インジェクタヒータ４への通電を中断する。そしてその中断から、さらに始動準備禁止解除時間ｔ２が経過した（３）以降は、内燃機関１０の停止以前であっても、ドアセンサ７のＯＮ動作を検出した場合に、インジェクタヒータ４に通電することとしている。
【０１０７】
このことにより、内燃機関１０の始動に直結しない始動予定の発生によって、何度も、インジェクタヒータ４への無駄な通電をすることを防止することができる。それに加えて、実際に内燃機関１０が始動したときには、燃料１ａの温度が殆ど室温Ｔ０まで冷却されてしまっているというような事態を避けることができる（図５の（６）で内燃時間１０を始動した時点では、燃料１ａの温度は充分高くなっている。）。
【０１０８】
なお、図３に示したような、インジェクタヒータ４への通電開始後、内燃機関１０の始動前に複数回のドアセンサ７のＯＮ動作があった場合に、インジェクタヒータ４への通電を中断する制御や、図４に示したような、インジェクタヒータ４へ通電開始後、内燃機関１０の始動前にシート離脱センサがＯＮした場合に、インジェクタヒータ４への通電を中断する制御に対して、本実施の形態における制御を適用してもよい。
【０１０９】
すなわち、インジェクタヒータ４への通電の中断の制御方法に関わらず、その中断の後、始動準備禁止解除時間ｔ２がさらに経過した後にドアセンサ７のＯＮ動作を検出した場合には、インジェクタヒータ４への通電を再開する制御を適用してもよい。
【０１１０】
なお、上記した第１から第４の実施の形態においては、内燃機関の始動準備システムの一例として、インジェクタヒータ４による燃料の加熱の場合について説明したが、上記第１から第４の実施の形態における制御を、内燃機関１０の始動準備としての、図示しない空燃比センサにおけるセンサ素子の加熱や、内燃機関１０の排気を浄化する図示しない排気浄化触媒の加熱に適用してもかまわない。
【０１１１】
（第５の実施の形態）
次に、本発明に係る第５の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明する。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１１２】
本実施の形態においては、内燃機関１０の始動の準備を行う始動準備手段がインジェクタヒータ４及び、燃料ポンプ２の組み合わせである場合の始動準備制御について説明する。
【０１１３】
本実施の形態においては、例えば、ドアセンサ７などにより構成される始動予定検出手段が、内燃機関１０に始動予定が発生したことを検出した場合に、まず、燃料ポンプ２の作動を開始してインジェクタ９内の燃料１ａの燃圧を上昇させ、その後、インジェクタ９に配置されたインジェクタヒータ４に通電を開始し、インジェクタ９内の燃料１ａを加熱することによって、内燃機関１０の始動準備を行う。
【０１１４】
図６は、本実施の形態に係る内燃機関の始動準備システムの概略構成を示すブロック図である。また、図７は、本実施の形態における内燃機関１０の燃料加熱ルーチンについてのフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２１内のＲＯＭに記憶されたものであり、内燃機関１０の停止時に所定時間毎に実行される。
【０１１５】
本ルーチンが実行されると、先ずＳ６０１において、始動準備開始条件が満たされているかどうかが判断される。これは、本実施の形態では、内燃機関１０の停止後、さらに内燃機関停止後待ち時間ｔ１が経過しており、ドアセンサ７がＯＮされたかどうかが判断される。ここで、始動準備開始条件が成立していなければ、そのまま本ルーチンを終了する。一方、始動準備開始条件が成立していれば、Ｓ６０２に進む。
【０１１６】
Ｓ６０２においては、まず、燃料ポンプ２の作動が開始される。このことにより、インジェクタ９内の燃料の燃圧が上昇し始める。
【０１１７】
次に、Ｓ６０３においては、始動準備中断条件が成立しているかどうかが判断される。本実施の形態においては、Ｓ６０２において、燃料ポンプ２の作動が開始、すなわち、内燃機関１０の始動準備が開始されてから、始動準備継続時間ｔ０が経過したかどうか及び、内燃機関１０が始動したかどうかが判断される。
【０１１８】
ここで、もし、内燃機関１０の始動準備が開始されてから始動準備継続時間ｔ０が経過したか、または、内燃機関１０が始動したときは、Ｓ６０８に進む。Ｓ６０８での処理については後述する。一方、Ｓ６０３において、内燃機関１０の始動準備が開始されてから始動準備継続時間ｔ０は経過しておらず、内燃機関１０が始動していないと判断されたときにはＳ６０４に進む。
【０１１９】
Ｓ６０４においては、燃料ポンプ２の作動によって上昇している燃圧が、インジェクタヒータ４に通電を開始するのに充分な燃圧Ｐ１以上かどうかが判断される。本実施の形態においては、デリバリパイプ６に燃圧を検知する圧力センサ１１を設置しておき、燃圧が所定値Ｐ１以上になったかどうかを判断する。
【０１２０】
この判断については、燃料ポンプ２が作動を開始してからの時間と、燃圧との関係を予め実験的に調べておき、燃圧がインジェクタヒータ４への通電を開始するのに充分な圧力Ｐ１になる時間ｔ３が経過したかどうかを判断してもよいし、例えばプレッシャレギュレータ１７の作動を確認する作動確認センサ１２を備えておき、その作動を確認する方法をとってもよい。
【０１２１】
Ｓ６０４において、燃圧がＰ１未満であると判断された場合には、Ｓ６０３の処理の前に戻り、再度始動準備中断条件の成立の判断がされる。ここで、始動準備中断条件が成立していると判断された場合には、Ｓ６０８に進み、成立してないと判断された場合には、再度、Ｓ６０４に進み、燃圧がインジェクタヒータ４を作動させるのに充分な燃圧Ｐ１以上かどうかが判断される。そして、Ｓ６０４で、燃圧がＰ１以上であると判断されるまで、この処理が繰り返される。
【０１２２】
Ｓ６０４で、燃圧がＰ１以上であると判断された場合には、Ｓ６０５に進み、インジェクタヒータ４に通電が開始され、燃料１ａの温度制御が開始される。具体的には、インジェクタヒータ４への供給電流および印加電圧から、インジェクタヒータ４の抵抗値Ｒを検知する。この抵抗値Ｒは、温度によって変化するため、ここで検知された抵抗値Ｒから、インジェクタヒータ４の温度および、それと相関の高い燃料１ａの温度を推定し、推定された燃料１ａの温度が、燃料噴射時に燃料１ａを最適に微粒化できる温度になるように供給電流をフィードバック制御する。
【０１２３】
次に、Ｓ６０６に進み、始動準備中断条件が成立するかどうかが判断される。ここで、判断される始動準備中断条件の内容は、Ｓ６０３において判断される内容と同じである。そして、始動準備中断条件が成立しない場合には、Ｓ６０６の処理の前まで戻り、再度、Ｓ６０６で始動準備中断条件が成立しているかどうかが判断され、Ｓ６０６で、始動準備中断条件が成立するまで、この処理が繰り返される。
【０１２４】
換言すると、始動準備中断条件が成立するまで、燃料ポンプ２による燃料への加圧と、インジェクタヒータ４への通電による燃料１ａの温度制御が継続される。Ｓ６０６において、始動準備中断条件が成立した場合、すなわち、始動準備を開始してから始動準備継続時間ｔ０が経過したか、内燃機関１０が始動された場合には、Ｓ６０７に進み、インジェクタヒータ４への通電を停止して燃料１ａの温度制御を中断し、次に、Ｓ６０８に進み、燃料ポンプ２を停止したうえで、本ルーチンを終了する。
【０１２５】
なお、Ｓ６０３またはＳ６０６で、内燃機関１０が始動されたと判断された場合には、本ルーチン終了後、本ルーチンとは別の内燃機関始動制御ルーチンによって、燃料１ａの温度制御が行われる。
【０１２６】
以上、説明したように、本実施の形態における燃料加熱ルーチンにおいては、内燃機関１０の始動準備が開始されたときに、まず、燃料ポンプ２を作動させてインジェクタ９や、燃料通路３内の燃圧を上昇させ、燃圧がインジェクタヒータ４に通電開始するのに充分な燃圧Ｐ１以上であることを確認したうえで、インジェクタヒータ４への通電を開始して燃料１ａの温度制御を開始している。従って、燃料１ａの燃圧が低い状態で、燃料１ａの温度が上昇することがなく、ベーパロックが発生することがない。
【０１２７】
次に本実施の形態における、インジェクタヒータ４への電流の供給方法の詳細について説明する。本実施の形態における内燃機関１０においては、車輌に給油がされたことを検出する給油センサ１４及び、最も新しく給油センサ１４が、給油されたことを検出してからの運転時間を計測する図示しない給油後運転時間タイマが備えられている。
【０１２８】
実際には、給油センサ１４からの信号を受け取ったＥＣＵ２１が、その時点から運転時間計測を開始し、ＲＡＭに格納した給油後運転時間データを読み出すことによって、図示しない給油後運転時間タイマのタイマ機能が実現される。なお、給油センサ１４は、本実施の形態においては、燃料タンク１に連通されている給油口１３の蓋体１３ａの開閉を検知する機械式スイッチによって構成されている。しかし、給油センサ１４は、圧力センサや、光電センサを用いたものなど、他の原理に基づくものであってもよいことはもちろんである。
【０１２９】
本実施の形態においては、ＥＣＵ２１の指令によって、コントロール回路１５は、給油後運転時間データの値に応じた電流をインジェクタヒータ４に供給する。具体的には、給油後運転時間データの値が小さい場合には、供給電流値を小さい値とし、給油後運転時間データの値が大きくなるにつれて供給電流値も大きくしていく、さらに換言すると、給油直後は、インジェクタヒータ４への供給電流を小さく、給油後の運転時間が長い場合には、供給電流を大きくする。
【０１３０】
ここで、前述のように、内燃機関１０の始動性の向上を図り、始動当初から、出力の向上を図り、排気ガス中の有害成分を低減させるためには、インジェクタヒータ４で加熱した燃料１ａを噴射することにより燃料１ａを減圧沸騰させ、燃料１ａの噴霧を微粒化することが有効である。そして、インジェクタヒータ４による加熱の適正温度は、燃料１ａの性状によって異なる。
【０１３１】
すなわち、燃料性状が重質であれば燃料沸点が高いため、燃料１ａを加熱して微粒化を促進するためには、供給する電力量を大きくする必要がある。逆に、燃料性状が軽質であれば燃料沸点が低いため、燃料１ａを加熱して微粒化を促進するために必要な電力量は少なくてもよい。従って、本実施の形態においては、給油センサ１４及び給油後運転時間タイマによりインジェクタ９内の燃料１ａの性状を推定し、推定された燃料性状に応じてインジェクタヒータ４に供給する電力量を制御する。
【０１３２】
こうすれば、インジェクタ９内の燃料性状にかかわらず燃料１ａを最適に微粒化することができ、内燃機関１０の始動性向上を図り、始動当初から出力を向上させ、排気ガス中の有害成分を低減させることができる。
【０１３３】
なお、本実施の形態における燃料性状推定手段は、給油センサ１４及び、給油後運転時間タイマの機能を果たすＥＣＵ２１を含んで構成される。その他、燃料性状推定手段は、給油センサ１４及び、燃料タンク１内の図示しない燃料残量センサを含んで構成するようにしてもよい。また、本実施の形態では、コントロール回路１５からインジェクタヒータ４へ供給する電流の値を制御することにより、所定時間にインジェクタヒータ４に供給する電力量の制御を行っている。
【０１３４】
また、さらに、燃料性状の推定精度を上げるためには、燃料性状推定手段に、図示しない温度センサや、図示しない気圧センサを備え、それぞれのセンサの計測値に応じた補正係数を給油後運転時間データに乗じる補正をするなど、上記センサからの情報を加味するようにしてもよい。これは、温度が高いほど、または気圧が低いほど、燃料１ａの軽質成分の蒸発が促進されるからである。
【０１３５】
なお、燃料性状を推定する手段としては、上記の他、前回の内燃機関１０の運転時に空燃比センサによって取得した、空燃比変動の大きさの値を記憶しておき、その空燃比変動の大きさから燃料性状を推定する方法もある。これは、燃料性状が重質であるほど、運転時の空燃比変動が大きくなるという知見に基づいている。ここで、この空燃比センサは、内燃機関１９における空燃比を検出するために、内燃機関１０の排気ガス通路に備えられ、内燃機関１０の排気ガスの酸素濃度を取得するためのセンサである。
【０１３６】
具体的には、内燃機関１０の運転時の空燃比変動の大きさと、燃料性状との関係および、燃料性状とインジェクタヒータ４への最適な供給電流量との関係を実験的に調査しておき、内燃機関１０の運転時の空燃比変動の大きさと、インジェクタヒータ４への最適な供給電流量のデータを格納して作成した供給電流マップから、供給電流値を読み出すことによって制御してもよい。
【０１３７】
なお、本実施の形態においては、給油後の運転時間などのデータに基づいて燃料１ａの燃料性状を推定しているので、実際に燃料１ａの飽和水蒸気圧を検知して、その値から燃料性状を判断する必要がない。従って、燃料通路３において燃料ベーパが発生するといった不具合がない。
【０１３８】
（第６の実施の形態）
次に、本発明に係る第６の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明する。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１３９】
本実施の形態においては、インジェクタヒータ４への通電開始後の所定期間、コントロール回路１５からインジェクタヒータ４へ供給する電流を最大にするために、バッテリ５の端子間電圧を直接インジェクタヒータ４に印加する例について説明する。
【０１４０】
前述した第１の実施の形態においては、燃料噴射時に燃料１ａを最適に微粒化できるように、インジェクタヒータ４への供給電流の値を目標電流にフィードバック制御することにより、燃料１ａの加熱を行っている。
【０１４１】
しかし、本実施の形態においては、インジェクタヒータ４への通電開始後の所定時間について、上記のフィードバック制御による電流制御は休止する。そして、バッテリ５の端子間電圧を直接インジェクタヒータ４の端子に印加する。このことにより、インジェクタヒータ４には、その抵抗値Ｒと、バッテリ５の端子間電圧によって定まる最大の電流を供給することができる。
【０１４２】
そして、インジェクタ９内の燃料１ａが燃料噴射時に燃料を最適に微粒化できる温度付近まで昇温した時点で、目標電流値への電流のフィードバック制御を開始する。こうすることによって、インジェクタヒータ４への電流供給開始後の所定時間にわたり、インジェクタヒータ４における発熱を最大にすることができるので、インジェクタ９内の燃料１ａを早期に昇温させ、早期に、燃料噴射時に燃料を最適に微粒化できる状態にすることができる。
【０１４３】
（第７の実施の形態）
次に、本発明に係る第７の実施の形態について説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明する。その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１４４】
本実施の形態においては、インジェクタヒータ４が、インジェクタ９の内部のニードル弁９ａに直接設けられており、インジェクタヒータ４は、ニードル弁９ａ及びインジェクタ９の内部を通過する燃料１ａを加熱する構成についての、インジェクタヒータ４に供給する電流の制御について説明する。
【０１４５】
図８に、本実施の形態におけるインジェクタ９の概略構成を示す。図７において、インジェクタ９は、ボディー部９ｂにおいて、内燃機関１０に固定されている。そして、インジェクタ９の内部には、ニードル弁９ａが図中上下方向に摺動可能に設置されている。このニードル弁９ａは、図示しない弾性部材によって燃料噴射孔９ｃの方向に付勢されている。燃料噴射の際は、やはり図示しない電磁力発生手段によって発生する電磁力によって、燃料噴射孔９ｃから離れる方向に所定のリフト量だけ移動する。
【０１４６】
そのとき、所定の燃圧まで加圧された燃料１ａがニードル弁９ａ内を図中の矢印の方向に通過し、燃料噴射孔９ｃから噴射される構成になっている。そして、ニードル弁９ａのまわりには、インジェクタヒータ４が備えられており、このインジェクタヒータ４内の図示しない電熱線に通電されることにより、ニードル弁９ａ及び、その内部の燃料１ａを加熱する構成になっている。
【０１４７】
本実施の形態では、インジェクタヒータ４の加熱を開始したときに、まず、ＥＣＵ２１内のＣＰＵにより、インジェクタヒータ４内の図示しない電熱線の抵抗値Ｒが、コントロール回路１５からの印加電圧及び供給電流より算出される。そして、電熱線の抵抗Ｒと、ニードル弁９ａの温度Ｔｎとの関係を表すデータを格納したニードル弁温度マップより、そのときの電熱線の抵抗値Ｒに対応するニードル弁９ａの温度Ｔｎのデータを読み出す。
【０１４８】
一方、ＥＣＵ２１においては、内燃機関１０に備えられた、図示しない水温センサからのデータにより、インジェクタ９のボディー部９ｂの温度Ｔｂを取得する。具体的には、水温センサからの水温データと、ボディー部９ｂの温度との関係を予め実験的に調査して作成したボディー部温度マップよりボディー部温度Ｔｂを読み出して取得する。そしてＥＣＵ２１は、上記Ｔｎ及びＴｂが等しくなるように、インジェクタヒータ４に供給する電流を決定し、コントロール回路１５によって、その電流をインジェクタヒータ４に供給させるフィードバック制御を行う。
【０１４９】
このことにより、ニードル弁９ａの温度Ｔｎと、ボディー部９ｂの温度Ｔｂを同じにすることができるので、両部分の熱膨張量を同等にすることができる。その結果、ニードル弁９ａのリフト量が温度によって変化することがなくなり、噴射量を温度にかかわらず一定にすることができる。
【０１５０】
なお、本実施の形態におけるインジェクタヒータ４に供給する電流の制御については、図８に示した構成以外の構成をとるインジェクタヒータ４にも適用可能であることはもちろんである。また、ニードル弁９ａの温度Ｔｎ及び、ボディー部９ｂの温度Ｔｂは、上記と別の方法によって取得してもかまわない。
【０１５１】
【発明の効果】
上述のように本発明にあっては、内燃機関の始動前に、始動予定が複数回発生した場合の無駄な始動準備を防止することにより、エネルギーの無駄を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明における第１の実施の形態に係る内燃機関の始動準備システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明における第１の実施の形態に係る燃料加熱ルーチンによる制御を示すタイムチャートである。
【図３】図３は、本発明における第２の実施の形態に係る燃料加熱ルーチンによる制御を示すタイムチャートである。
【図４】図４は、本発明における第３の実施の形態に係る燃料加熱ルーチンによる制御を示すタイムチャートである。
【図５】図５は、本発明における第４の実施の形態に係る燃料加熱ルーチンによる制御を示すタイムチャートである。
【図６】図６は、本発明における第５の実施の形態に係る内燃機関の始動準備システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明における第５の実施の形態に係る燃料加熱ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明における第７の実施の形態に係るインジェクタの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１…燃料タンク
２…燃料ポンプ
３…燃料通路
４…インジェクタヒータ
５…バッテリ
６…デリバリパイプ
７…ドアセンサ
９…インジェクタ
１０…内燃機関
１０ａ…燃焼室
１５…コントロール回路
２１…ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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