JP2010048166A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあって、クランク角判別後に燃焼室内で燃料を燃焼させようとするときの同燃焼を良好なものとし、その燃焼の不良に伴う内燃機関の始動性悪化を抑制する。
【解決手段】燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあって、エンジン始動時のクランク角判別後に各気筒で燃焼室２内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室２内に存在する燃料の量をエンジン始動に必要な値とし得る燃料噴射形態として、高アルコール濃度用の燃料噴射形態が新たに設定される。そして、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあるときには、クランク角判別後における燃料噴射形態を上記高アルコール濃度用の燃料噴射形態に切り換え、その高アルコール濃度用の燃料噴射形態を実現すべくクランク角判別後に各気筒の燃料噴射弁４からの燃料噴射が実行される。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
自動車用エンジンなどの多気筒内燃機関においては、吸気通路内から燃焼室に向けて燃料（ガソリン）を噴射する燃料噴射弁が各気筒毎に設けられたものが実用されている。こうした内燃機関の始動に際しては、機関始動に必要な燃料噴射量を始動時噴射量指令値として算出し、機関始動のためのクランキングによってクランク角が判別された後、各気筒における燃料噴射弁の駆動制御を通じて上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を吸気通路内から燃焼室に向けて噴射させることが行われる。
上記多気筒の内燃機関においては、同機関の各気筒が表行程気筒群と裏行程気筒群とに分けられる。なお、上記表行程気筒群とは、上記クランク角の判別後における最初の吸気バルブの開弁期間前期までに上記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの可能な気筒からなる気筒群のことである。また、上記裏行程気筒群とは、上記クランク角の判別後における最初の吸気バルブの開弁期間前期までに上記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの不可能な気筒からなる気筒群のことである。
一方、上記クランク角判別後における始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射するための燃料噴射形態としては、後に前記燃焼室内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量を機関始動に必要な値とし得る燃料噴射形態、例えば特許文献１に示されるシーケンシャル噴射やグループ噴射を行うことが考えられる。
上記シーケンシャル噴射とは、上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を、内燃機関の排気エミッション改善を考慮して各気筒毎に吸気バルブの開弁期間に対し比較的早期に開始するようにした燃料噴射形態である。なお、上記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を吸気バルブの開弁期間に対し比較的早期に開始することで排気エミッション改善が図られるのは、燃料が噴射されてから燃焼室内に入るまでにある程度の時間を要し、同燃料が気化した状態で燃焼室に入り易くなり、同燃料が液滴の状態で燃焼室に入って燃焼することが抑制されるためである。仮に、燃料が液滴の状態で燃焼室に入って燃焼されると、排気中におけるＨＣ（炭化水素）やスモーク（煤）の量が多くなり排気エミッションが悪化することになる。こうした排気エミッションの悪化が上記燃料噴射（シーケンシャル噴射）によって抑制される。
上記グループ噴射とは、表行程気筒群と裏行程気筒群とにおけるピストン位置が同じになる気筒を一つのグループとし、同一のグループの気筒において上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を同じ開始タイミング及び噴射時間で行うようにした燃料噴射形態である。なお、グループ噴射での上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射に関しては、内燃機関の始動性を考慮して、表行程気筒群の気筒における吸気バルブの開弁期間前期までに噴射完了するよう開始することが考えられる。仮に、上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が吸気バルブの開弁期間前期以降まで続けられると、同開弁期間後期における吸気バルブの全開からの閉弁動作によって上記燃焼室への燃料の供給が妨げられたり、同吸気バルブの閉弁によって燃焼室への燃料の供給が遮られたりし、その燃料の供給が効率よく行われなくなる。このように燃料の供給が効率よく行われなくなる分、内燃機関の始動性が悪化するおそれがある。こうした始動性の悪化がグループ噴射での燃料噴射の開始タイミングの上記設定を通じて抑制される。
特開平７−１５８４８２公報（段落［０００４］、［０００５］、［００１９］、［００３０］）
ところで、内燃機関の燃料としてガソリンとアルコールとの混合燃料が使用される場合、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあって、クランク角判別後に始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射するための燃料噴射形態として上述したシーケンシャル噴射やグループ噴射を採用すると、内燃機関の始動性が悪化するという問題が生じる。これは、ガソリンとアルコールとの混合燃料に関しては、ガソリンのみからなる燃料と比較して、燃料中のアルコール濃度が濃くなるほど揮発性が低下することが関係している。すなわち、こうした混合燃料の特性を考慮せずに、ガソリンのみからなる燃料の使用を前提として設定された燃料噴射形態である上記シーケンシャル噴射や上記グループ噴射をクランク角判別後に実行すると、クランク角判別後に燃焼室内で燃料を燃焼させようとするとき、同燃焼室内に存在する燃料の量が機関始動に必要な量に対し不足する。その結果、上記燃焼室内での燃料の燃焼を良好に行えず、内燃機関の始動性が悪化することとなる。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあって、クランク角判別後に燃焼室内で燃料を燃焼させようとするときの同燃焼を良好なものとし、その燃焼の不良に伴う内燃機関の始動性悪化を抑制することのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。
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。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、各気筒毎に吸気通路内から燃焼室に向けて燃料噴射を行う燃料噴射弁が設けられる内燃機関に適用され、機関始動のためのクランキングによってクランク角が判別された後、各気筒で前記燃焼室内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量を機関始動に必要な値とし得る燃料噴射形態をもって、前記クランク角の判別後の各気筒の前記燃料噴射弁からの燃料噴射を実行する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあって、前記クランク角の判別後に各気筒で前記燃焼室内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量を機関始動に必要な値とし得る燃料噴射形態として、高アルコール濃度用の燃料噴射形態を新たに設定し、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあるときには、前記クランク角の判別後における燃料噴射形態を前記高アルコール濃度用の燃料噴射形態に切り換え、その高アルコール濃度用の燃料噴射形態を実現すべく前記クランク角の判別後に各気筒の前記燃料噴射弁からの燃料噴射を実行することを要旨とした。
上記構成によれば、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあっては、その状態に対応できるよう考慮された燃料噴射形態である高アルコール濃度用の燃料噴射形態に切り換えられ、その高アルコール濃度用の燃料噴射形態が実現されるようクランク角判別後に各気筒の燃料噴射弁からの燃料噴射が実行される。上記高アルコール濃度用の燃料噴射形態に関しては、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあって、クランク角判別後に各気筒で前記燃焼室内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量を機関始動に必要な値とし得る燃料噴射形態として設定される。このため、上記クランク角判別後に燃焼室内で燃料を燃焼させようとするとき、同燃焼室内に存在する燃料の燃焼がアルコール濃度の濃い状態による揮発性の低下に起因して不足することは抑制され、ひいては同燃料の不足に伴う燃料の燃焼不良によって内燃機関の始動性が悪化することが抑制される。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記内燃機関は、前記クランク角の判別後、機関温度及び燃料中のアルコール濃度に基づき機関始動に必要な燃料噴射量として算出される始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を、定められた燃料噴射形態をもって各気筒の前記燃料噴射弁から噴射させるものであり、前記内燃機関の各気筒は、前記クランク角の判別後における最初の吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの可能な気筒からなる表行程気筒群と、前記クランク角の判別後における最初の吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの不可能な気筒からなる裏行程気筒群とに分けられ、前記高アルコール濃度用の燃料噴射形態は、前記クランク角の判別後、前記表行程気筒群の気筒では前記吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が完了するよう同燃料噴射を開始し、前記裏行程気筒群の気筒では同気筒と同じピストン位置となる前記表行程気筒群の気筒での前記燃料噴射と同じタイミングで前記表行程気筒群の気筒での燃料噴射に用いられる前記始動時噴射量指令値よりも大きい値に増量補正された始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を開始するようにした改良グループ噴射であることを要旨とした。
上記構成によれば、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあっては、クランク角判別後に高アルコール濃度用の燃料噴射形態として改良グループ噴射が実施される。この改良グループ噴射では、表行程気筒群と裏行程気筒群とにおけるピストン位置が同じになる気筒を一つのグループとし、同じグループの気筒において同時に始動時噴射量指令値に対応した量の燃料の噴射が開始される。そして、裏行程気筒群の気筒では、始動時噴射量指令値として、表行程気筒群での始動時噴射量指令値よりも大きい値となるよう増量補正された値が用いられる。このため、裏行程気筒群の気筒での上記改良グループ噴射による燃料噴射は、表行程気筒での上記改良グループ噴射による燃料噴射に比べて、多く（長く）行われることとなる。
ここで、仮に表行程気筒群と裏行程気筒群とで始動時噴射量指令値が等しくなる従来のグループ噴射が行われたとすると、裏行程気筒群の気筒では次のような不具合が生じる。すなわち、裏行程気筒群では、燃料噴射が開始されてから同燃料が燃焼するまでの期間が長くなり、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあっては燃料の揮発性が低下することもあって、噴射された燃料が吸気通路の内壁等に多く付着することとなる。このように多くの燃料が吸気通路の内壁等に付着すると、後に燃焼室内での燃料の燃焼を実行しようとするとき、上記内壁等に燃料が付着したままとなって燃焼室に存在する燃料の量が少なくなる。その結果、裏行程気筒群の気筒での燃料の燃焼が良好に行われなくなり、それによって内燃機関の始動性が悪化することになる。
しかし、上記改良グループ噴射では、裏行程気筒群の気筒での燃料噴射量が上述したように増量補正されるため、同気筒で噴射された燃料が吸気通路の内壁等に付着するとしても、後に燃焼室内で燃料の燃焼を実行しようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量が少なくなることを抑制できる。従って、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあるとき、機関始動開始後における裏行程気筒群の気筒で燃焼室内に存在する燃料の量が少なくなることに起因して同気筒での燃料の燃焼が良好に行われなくなり、それによって内燃機関の始動性が悪化することを抑制できるようになる。
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記改良グループ噴射で実施される前記裏行程気筒群の気筒における始動時噴射量指令値の増量補正は、算出された始動時噴射量指令値に対し増量補正値分の補正を加えることによって実現されるものであり、前記増量補正値に関しては燃料中のアルコール濃度が濃い値になるに従って徐々に大きくされるものとした。
上記構成によれば、クランキングが開始されてクランク角の判別が行われた後、裏行程気筒群の気筒での上記改良グループ噴射による燃料噴射が行われ、その際の燃料噴射量の増量補正に関しては燃料中のアルコール濃度が濃い値になるほど徐々に大きくされる。燃料中のアルコール濃度が濃い値になるほど、裏行程気筒群の気筒での上記改良グループ噴射による燃料噴射が行われたとき、燃料の揮発性が低下して吸気通路の内壁等に付着する燃料が多くなり、後に燃焼室内で燃料の燃焼を実行しようとするときに同燃焼室内に存在する燃料が少なくなる傾向がある。しかし、アルコール濃度が濃い値になるほど、裏行程気筒群の気筒における上記改良グループ噴射での燃料噴射量の増量補正が大きくされるため、同噴射が行われた後に燃焼室内での燃料の燃焼を実行しようとするとき、同燃焼室内に存在する燃料が少なくなることを、燃料中のアルコール濃度の濃い薄いに関係なく的確に抑制できるようになる。
請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記内燃機関は、前記クランク角の判別後、機関温度及び燃料中のアルコール濃度に基づき機関始動に必要な燃料噴射量として算出される始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を、定められた燃料噴射形態をもって各気筒の前記燃料噴射弁から噴射させるものであり、前記内燃機関の各気筒は、前記クランク角の判別後における最初の吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの可能な気筒からなる表行程気筒群と、前記クランク角の判別後における最初の吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの不可能な気筒からなる裏行程気筒群とに分けられ、前記燃料中のアルコール濃度が薄い状態にあって、前記クランク角の判別後に各気筒で最初に前記燃焼室内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量を機関始動に必要な値とし得る燃料噴射形態として、シーケンシャル噴射及び通常グループ噴射が設定されており、前記シーケンシャル噴射は、各気筒毎に前記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を内燃機関の排気エミッション改善を考慮したタイミングで開始するようにしたものであり、前記通常グループ噴射は、前記表行程気筒群の気筒では前記吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が完了するよう同燃料噴射を開始し、前記裏行程気筒群の気筒では同気筒と同じピストン位置となる前記表行程気筒群の気筒での前記燃料噴射と同じタイミングで前記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を開始するようにしたものであり、燃料中のアルコール濃度が薄い状態での前記クランク角の判別後における燃料噴射形態に関しては、機関温度が低いときには前記シーケンシャル噴射に切り換えられ、機関温度が高いときには前記通常グループ噴射に切り換えられ、それら切り換えられた燃料噴射形態を実現すべく前記クランク角の判別後に各気筒の前記燃料噴射弁からの燃料噴射を実行するようにした。
上記構成によれば、燃料中のアルコール濃度が薄い状態にあっては、クランク角判別後に始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射するための燃料噴射形態が、機関温度に応じて上記シーケンシャル噴射、もしくは上記通常グループ噴射に切り換えられる。
すなわち、クランク角判別後、機関温度が高いときには上記通常グループ噴射が実現されるよう各気筒の前記燃料噴射弁からの燃料噴射が実行される。この通常グループ噴射において表行程気筒群の気筒で始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が行われ、後に同気筒の燃焼室内で燃料の燃焼が実行されると、機関温度が高いことによる同機関の潤滑油の粘度低下等の影響もあって、その燃焼に伴い機関回転速度が急上昇する。このように機関回転速度が急上昇すると、裏行程気筒群の気筒における燃焼室内で燃料の燃焼を実行しようとする時点までの時間が短くなることは避けられない。しかし、上記通常グループ噴射においては、裏行程気筒群の気筒で表行程気筒群における同一グループの気筒での燃料噴射と同じ開始タイミング及び噴射時間でもって燃料噴射が行われる。このため、上記機関回転速度の急上昇により裏行程気筒群の気筒における燃焼室内で燃料の燃焼を実行しようとする時点までの時間が短くなるために、裏行程気筒群の気筒で始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射しきれなくなるということはない。従って、裏行程気筒群の気筒で上記量の燃料を噴射しきれなくなることに起因して、同燃料の燃焼を燃焼室内で良好に行うことが困難になり、内燃機関の始動性が悪化することを抑制できるようになる。
一方、クランク角判別後、機関温度が低いときには上記シーケンシャル噴射が実現されるよう各気筒の前記燃料噴射弁からの燃料噴射が実行される。このシーケンシャル噴射では、各気筒毎に始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が、内燃機関の排気エミッション改善を考慮したタイミング、具体的には吸気バルブの開弁期間に対し比較的早いタイミングで開始される。このように、始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を吸気バルブの開弁期間に対し比較的早いタイミングで開始すると、燃料が噴射されてから燃焼室内に入るまでにある程度の時間を要し、同燃料が気化した状態で燃焼室に入り易くなり、同燃料が液滴の状態で燃焼室に入って燃焼することが抑制される。仮に、燃料が液滴の状態で燃焼室に入って燃焼されると、排気中におけるＨＣ（炭化水素）やスモーク（煤）の量が多くなり排気エミッションが悪化することになる。こうした排気エミッションの悪化を上記シーケンシャル噴射によって抑制することができるようになる。
請求項５記載の発明では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記内燃機関は、前記クランク角の判別後、機関温度及び燃料中のアルコール濃度に基づき機関始動に必要な燃料噴射量として算出される始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を、定められた燃料噴射形態をもって各気筒の前記燃料噴射弁から噴射させるものであり、機関温度が極低温の状態にあって、前記クランク角の判別後に各気筒で前記燃焼室内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量を機関始動に必要な値とし得る燃料噴射形態として、各気筒毎に吸気バルブの開弁期間前期に前記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が完了するよう同燃料噴射を各気筒毎に開始する吸気同期噴射が設定されており、始動開始時の機関温度が極低温であるときには、前記クランク角の判別後における燃料噴射形態を燃料中のアルコール濃度に関係なく前記吸気同期噴射に切り換え、その吸気同期噴射を実施すべく前記クランク角の判別後に各気筒の前記燃料噴射弁からの燃料噴射を実行することを要旨とした。
上記構成によれば、機関温度が極低温の状態にあっては、クランク角判別後に始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射するための燃料噴射形態が、燃料中のアルコール濃度に関係なく吸気同期噴射に切り換えられ、同吸気同期噴射が実現されるよう各気筒の燃料噴射弁からの燃料噴射が実行される。この吸気同期噴射においては、各気筒において吸気バルブの開弁期間前期に燃料噴射弁からの上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射、言い換えれば吸気通路内から燃焼室への上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が完了するよう同燃料噴射が開始される。このように燃料噴射を行うことにより、機関温度が極低温の状態にあっても上記燃料を燃焼室に効率よく供給し、同燃焼室内での上記燃料の燃焼による内燃機関の始動を良好なものとすることができる。
以下、本発明を、燃料としてガソリンとアルコールとの混合燃料が使用される自動車用Ｖ型８気筒エンジンの燃料噴射制御装置に具体化した一実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。
図１に示されるエンジン１においては、各気筒の燃焼室２に繋がる吸気通路３から燃焼室２に空気が吸入されるとともに、各気筒毎に設けられた燃料噴射弁４により吸気通路３内から燃焼室２に向けて燃料が噴射され、それら燃料と空気とが燃焼室２に供給される。上記燃料噴射弁４は、燃料タンク９に溜められた燃料がフィードポンプ１０の駆動を通じて送り込まれるデリバリパイプ１１に接続されており、そのデリバリパイプ１１から燃料の供給を受ける。
エンジン１における各気筒の燃焼室２に上述したように空気と燃料とが吸入されると、それら空気及び燃料からなる混合気が燃焼室２内に形成され、同混合気に対して点火プラグ５による点火が行われる。このように混合気に対し点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン６が往復移動し、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト７が回転する。一方、燃焼室２にて燃焼した後の混合気は、排気として燃焼室２から排気通路８に送り出される。なお、上記クランクシャフト７には、エンジン１の始動の際に同シャフト７を強制的に回転（クランキング）させるスタータ１２が接続されている。
燃焼室２と吸気通路３との間は吸気バルブ１３の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室２と排気通路８との間は排気バルブ１４の開閉駆動によって連通・遮断される。そして、吸気バルブ１３に関しては、クランクシャフト７からの回転が伝達される吸気カムシャフト１８の回転を通じて、同吸気バルブ１３の設けられた気筒の吸気行程で開閉動作することとなる。また、排気バルブ１４に関しては、クランクシャフト７からの回転が伝達される排気カムシャフト１９の回転を通じて、同排気バルブ１４の設けられた気筒の排気行程で開閉動作することとなる。
上記エンジン１を搭載した自動車には、燃料噴射量制御などエンジン１に関する各種制御を実行する電子制御装置２１が設けられている。この電子制御装置２１は、上記制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
電子制御装置２１の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ１５。
・排気中の酸素濃度に応じた信号を出力する空燃比センサ１７。
・エンジン１の吸気カムシャフト１８の回転に対応して、同シャフト１８の回転位置に対応した信号を出力するカムポジションセンサ２２。
・クランクシャフト７の回転に対応する信号を出力し、エンジン回転速度の算出等に用いられるクランクポジションセンサ３４。
・自動車の運転者により「オフ」、［アクセサリ］、「オン」、及び「スタート」といった四つの切換位置のいずれかに切り換え操作され、現在の切換位置に対応した信号を出力するイグニッションスイッチ３５。
・デリバリパイプ１１内の燃料の圧力を検出する燃圧センサ３６。
一方、電子制御装置２１の出力ポートには、燃料噴射弁４、点火プラグ５、及びスタータ１２等の駆動回路等が接続されている。
そして、電子制御装置２１は、上記各種センサから入力した検出信号に基づきエンジン運転状態を把握し、そのエンジン運転状態に応じて上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして燃料噴射制御、点火時期制御、及びスタータ１２の駆動制御などのエンジン１における各種制御が電子制御装置２１を通じて実施される。
次に、エンジン１の始動に関係する各種制御について、図３のタイミングチャートを参照して説明する。なお、同図は、エンジン１の始動時におけるクランク角の変化に対する各気筒（＃１〜＃８）での吸気バルブ１３の開閉態様、燃料噴射態様、及び点火態様を示したものである。
エンジン１の始動に際しては、その始動時であってイグニッションスイッチ３５の「オン」位置への切り換えが行われたとき、同始動に必要な燃料噴射量が始動時噴射量指令値として算出される。そして、イグニッションスイッチ３５が「オン」から「スタート」に切り換えられると、スタータ１２が駆動されてエンジン始動のためのクランキングが開始される（タイミングＴ１）。このようにクランキングが開始されると、エンジン回転に伴って出力されるカムポジションセンサ２２及びクランクポジションセンサ３４からの信号に基づきクランク角が判別される（タイミングＴ２）。
クランク角が判別された後、各気筒における燃料噴射弁４の駆動制御を通じて上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を吸気通路３から燃焼室２に向けて噴射することが行われる。こうした燃料噴射に関しては、燃料噴射弁４に燃料を供給するデリバリパイプ１１内の燃料圧力に基づき、その燃料圧力で上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射するために必要な時間を燃料噴射時間として算出し、その燃料噴射時間に対応した時間だけ燃料噴射弁４を開弁させることによって実現される。
そして、上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が行われ、燃焼室２内での混合気の点火プラグ５による点火に基づく燃焼が行われると、それによってエンジン回転速度が上昇してエンジン１の自立運転が開始される。そして、上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が全気筒で行われた後には、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づく通常のエンジン運転時の燃料噴射量制御及び燃料噴射時期制御が実施される。
なお、エンジン１の各気筒（＃１〜＃８）は、表行程気筒群と裏行程気筒群といった二つの気筒群に分けられる。ここで、表行程気筒群とは、上記クランク角の判別後（Ｔ２以後）における最初の吸気バルブ１３の開弁期間前期までに上記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの可能な気筒（この例では＃６、＃５、＃４、＃２）からなる気筒群のことである。また、裏行程気筒群とは、上記クランク角の判別後における最初の吸気バルブ１３の開弁期間前期までに上記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの不可能な気筒（この例では＃１、＃８、＃７、＃３）からなる気筒群のことである。
ところで、上記クランク角判別後において、始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射するための燃料噴射形態としては、燃料噴射後に前記燃焼室２内の燃料を燃焼させようとするとき、同燃焼室２内に存在する燃料の量をエンジン始動に必要な値とし得る燃料噴射形態が採用される。
ただし、上記燃料噴射形態としてガソリンのみからなる燃料の使用を前提として設定されたものを採用すると、エンジン１の燃料としてガソリンとアルコールとの混合燃料が使用される場合であって、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあるとき、エンジン１の始動性が悪化するという問題が生じる。これは、ガソリンとアルコールとの混合燃料に関しては、ガソリンのみからなる燃料と比較して、燃料中のアルコール濃度が濃くなるほど揮発性が低下することが関係している。こうした混合燃料の特性を考慮せずに、ガソリンのみからなる燃料の使用を前提として設定された燃料噴射形態を上記クランク角判別後に実行すると、クランク角判別後に燃焼室２内で燃料を燃焼させようとするとき、同燃焼室２内に存在する燃料の燃焼がエンジン１の始動に必要な量に対し不足する。その結果、上記燃焼室２内での燃料の燃焼を良好に行うことができず、エンジン１の始動性が悪化することとなる。
そこで本実施形態では、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあって、クランク角判別後に各気筒で燃焼室２内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室２内に存在する燃料の量をエンジン始動に必要な値とし得る燃料噴射形態として、高アルコール濃度用の燃料噴射形態を新たに設定する。そして、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあるときには、クランク角判別後における燃料噴射形態を上記高アルコール濃度用の燃料噴射形態に切り換え、その高アルコール濃度用の燃料噴射形態を実現すべくクランク角判別後に各気筒の燃料噴射弁４からの燃料噴射を実行する。
上記高アルコール濃度用の燃料噴射形態に関しては、燃料中のアルコール濃度が濃い状態に対応できるように、言い換えればクランク角判別後に各気筒で前記燃焼室２内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室２内に存在する燃料の量をエンジン始動に必要な値とし得るように設定される。このため、上記クランク角判別後に燃焼室２内で燃料を燃焼させようとするとき、同燃焼室２内に存在する燃料の燃焼がアルコール濃度の濃い状態による揮発性の低下に起因して不足することは抑制され、ひいては同燃料の不足に伴う燃料の燃焼不良によってエンジン１の始動性が悪化することが抑制されるようになる。
次に、上記クランク角判別後の燃料噴射形態、及びその切り換えについて、図２〜図６を参照して説明する。
エンジン始動時におけるクランク角判別後の燃料噴射形態は、エンジン１の冷却水温（エンジン１の機関温度に対応）及び燃料中のアルコール濃度に基づき、図２に示されるようにシーケンシャル噴射、通常グループ噴射、改良グループ噴射、及び吸気同期噴射のいずれかに切り換えられる。これら各燃料噴射形態のうち、改良グループ噴射は、上述した高アルコール濃度用の燃料噴射形態として実施される。なお、上記燃料中のアルコール濃度に関しては、給油直後のエンジン運転時に空燃比センサ１７から出力される信号に基づき推定し記憶した値を用いることができる。また、燃料タンク等にアルコール濃度センサを設け、同センサからの信号に基づき上記燃料中のアルコール濃度を求め、そのアルコール濃度を用いるようにしてもよい。
以下、クランク角判別後に上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射するための上記各燃料噴射形態、すなわちシーケンシャル噴射、通常グループ噴射、改良グループ噴射、及び吸気同期噴射について個別に詳しく述べる。
［シーケンシャル噴射］
シーケンシャル噴射では、図３に示されるように、上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を、エンジン１の排気エミッション改善を考慮して各気筒毎に吸気バルブ１３の開弁期間に対し比較的早期に開始する。なお、上記燃料噴射を吸気バルブ１３の開弁期間に対し比較的早期に開始することで排気エミッション改善が図られるのは、燃料が噴射されてから燃焼室２内に入るまでにある程度の時間を要し、同燃料が気化した状態で燃焼室２に入り易くなり、同燃料が液滴の状態で燃焼室２に入って燃焼することが抑制されるためである。仮に、燃料が液滴の状態で燃焼室２に入って燃焼されると、排気中におけるＨＣ（炭化水素）やスモーク（煤）の量が多くなり排気エミッションが悪化することになる。こうした排気エミッションの悪化が上記燃料噴射（シーケンシャル噴射）によって抑制される。
［通常グループ噴射］
通常グループ噴射では、表行程気筒群と裏行程気筒群とにおけるピストン位置が同じになる気筒を一つのグループとし、同一のグループの気筒において上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を、図４に示されるように同じ開始タイミング及び噴射時間で行う。なお、通常グループ噴射での上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射に関しては、エンジン１の始動性を考慮して、表行程気筒群の気筒における吸気バルブ１３の開弁期間前期までに噴射完了するよう開始することが考えられる。仮に、上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が吸気バルブ１３の開弁期間前期以降まで続けられると、同開弁期間後期における吸気バルブ１３の全開からの閉弁動作によって上記燃焼室２への燃料の供給が妨げられたり、同吸気バルブ１３の閉弁によって燃焼室２への燃料の供給が遮られたりし、その燃料の供給が効率よく行われなくなる。このように燃料の供給が効率よく行われなくなる分、エンジン１の始動性が悪化するおそれがある。こうした始動性の悪化が通常グループ噴射での燃料噴射の開始タイミングの上記設定を通じて抑制される。
［改良グループ噴射］
改良グループ噴射では、表行程気筒群と裏行程気筒群とにおけるピストン位置が同じになる気筒を一つのグループとし、同じグループの気筒において同時に始動時噴射量指令値に対応した量の燃料の噴射が図５に示されるように開始される。ただし、裏行程気筒群の気筒での始動時噴射量指令値としては、表行程気筒群の気筒での燃料噴射に用いられる始動時噴射量指令値よりも大きい値に増量補正されたものが用いられる。このため、裏行程気筒群の気筒での上記改良グループ噴射による燃料噴射は、表行程気筒での上記改良グループ噴射による燃料噴射に比べて、図中にハッチングで示される分だけ多く（長く）行われることとなる。
ここで、仮に表行程気筒群と裏行程気筒群とで始動時噴射量指令値が等しくなる上記通常グループ噴射が行われたとすると、裏行程気筒群の気筒では次のような不具合が生じる。すなわち、裏行程気筒群では、燃料噴射が開始されてから同燃料が燃焼するまでの期間が長くなり、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあっては燃料の揮発性が低下することもあって、噴射された燃料が吸気通路３の内壁等に多く付着することとなる。このように多くの燃料が吸気通路３の内壁等に付着すると、後に燃焼室２内での燃料の燃焼を実行しようとするとき（図の例では、クランク角判別後の二回目の点火が行われるとき）、上記内壁等に燃料が付着したままとなって燃焼室２に存在する燃料の量が少なくなる。その結果、裏行程気筒群の気筒での燃料の燃焼が良好に行われなくなり、それによってエンジン１の始動性が悪化することになる。
しかし、上記改良グループ噴射では、裏行程気筒群の気筒での燃料噴射量が上述したように増量補正されるため、同気筒で噴射された燃料が吸気通路３の内壁等に付着するとしても、後に燃焼室２内で燃料の燃焼を実行しようとするときに同燃焼室２内に存在する燃料の量が少なくなることを抑制できる。従って、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあるとき、エンジン始動開始後における裏行程気筒群の気筒で燃焼室２内に存在する燃料の量が少なくなることに起因して同気筒での燃料の燃焼が良好に行われなくなり、それによってエンジン１の始動性が悪化することを抑制できるようになる。
［吸気同期噴射］
吸気同期噴射では、図６に示されるように、各気筒毎に吸気バルブ１３の開弁期間前期に燃料噴射弁４からの始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が完了するよう、言い換えれば吸気通路３内から燃焼室２への上記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が完了するよう同燃料噴射が各気筒毎に開始される。このように燃料噴射を行うことにより、エンジン１の冷却水温（エンジン１の機関温度に対応）が極低温の状態にあっても、上記燃料が燃焼室２に効率よく供給され、同燃焼室２内での上記燃料の燃焼によるエンジン１の始動が良好なものとされる。
以上、クランク角判別後に始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射するための燃料噴射形態として、シーケンシャル噴射、通常グループ噴射、改良グループ噴射、及び吸気同期噴射について説明したが、これら燃料噴射形態はエンジン１の冷却水温及び燃料中のアルコール濃度に基づき、図２に示されるように切り換えられる。そして、切り換えられた燃料噴射形態を実現すべく、上記クランク角判別後に各気筒の燃料噴射弁４からの燃料噴射が実行される。
具体的には、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあっては、上述した高アルコール濃度用の燃料噴射形態として改良グループ噴射が実施される。この改良グループ噴射では、裏行程気筒群の気筒での燃料噴射量が表行程気筒群の気筒群での燃料噴射量よりも多くなるよう増量補正される。このため、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあって、エンジン始動開始後における裏行程気筒群の気筒で燃料を燃焼させようとするとき、同燃焼室２内に存在する燃料の量が少なくなることに起因して燃料の燃焼が良好に行われなくなり、それによってエンジン１の始動性が悪化することを抑制できるようになる。
燃料中のアルコール濃度が薄い状態にあって、エンジン１の冷却水温（エンジン１の機関温度に対応）が高いときには通常グループ噴射が実施される。この通常グループ噴射においては、図７に示されるように、表行程気筒群の気筒及び裏行程気筒群の気筒で始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が行われる（タイミングＴ４以後）。そして、まず表行程気筒群の気筒の燃焼室２内で燃料の燃焼が実行され、エンジン１の機関温度が高いことによる同エンジン１の潤滑油の粘度低下等の影響もあって、その燃焼に伴いエンジン回転速度が急上昇する（タイミングＴ５）。このようにエンジン回転速度が急上昇すると、裏行程気筒群の気筒における燃焼室２内で燃料の燃焼を実行しようとする時点までの時間が短くなることは避けられない。しかし、上記通常グループ噴射においては、裏行程気筒群の気筒で表行程気筒群における同一グループの気筒での燃料噴射と同じ開始タイミング及び噴射時間でもって燃料噴射が行われる。このため、上記エンジン回転速度の急上昇により裏行程気筒群の気筒における燃焼室２内で燃料の燃焼を実行しようとする時点までの時間が短くなるために、裏行程気筒群の気筒で始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射しきれなくなるということはない。従って、裏行程気筒群の気筒で上記量の燃料を噴射しきれなくなることに起因して、同燃料の燃焼を燃焼室２内で良好に行うことが困難になり、エンジン１の始動性が悪化することを抑制できるようになる。
燃料中のアルコール濃度が薄い状態にあって、エンジン１の冷却水温（エンジン１の機関温度に対応）が低いときにはシーケンシャル噴射が実施される。このシーケンシャル噴射では、上述したように、排気中におけるＨＣ（炭化水素）やスモーク（煤）の量が多くなって排気エミッションが悪化することを抑制できるようになる。なお、このシーケンシャル噴射において表行程気筒群の気筒で始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が行われ、後に同気筒の燃焼室２内で燃料の燃焼が実行されたとき、エンジン１の機関温度が低く潤滑油の粘度が高くなっている関係から、その燃焼に伴いエンジン回転速度が急上昇することはない。従って、そのエンジン回転速度の急上昇により、裏行程気筒群の気筒における燃焼室２内で燃料の燃焼を実行しようとする時点までの時間が短くなることはなく、裏行程気筒群の気筒で始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射しきれなくなり、それに伴う同燃料の燃焼不良に起因してエンジン１の始動性が悪化することもない。
一方、エンジン１の冷却水温（エンジン１の機関温度に対応）が極低温の状態にあっては、燃料中のアルコール濃度に関係なく吸気同期噴射が実施される。この吸気同期噴射においては、上述したように、冷却水温が極低温の状態にあっても上記燃料が燃焼室２に効率よく供給されるため、その燃料の燃焼を良好に行ってエンジン１の始動を良好なものとすることができる。
次に、高アルコール濃度用の燃料噴射形態である上記改良グループ噴射を実施する際に用いられる始動時噴射量指令値Ｑ１，Ｑ２の算出について説明する。
改良グループ噴射においては、裏行程気筒群の気筒での燃料噴射に用いられる始動時噴射量指令値として、表行程気筒群の気筒での燃料噴射に用いられる始動時噴射量指令値よりも大きい値となるよう増量補正された値が用いられる。具体的には、表行程気筒群の気筒での燃料噴射に用いられる始動時噴射量指令値を「Ｑ１」とし、裏行程気筒群の気筒での燃料噴射に用いられる始動時噴射量指令値を「Ｑ２」とすると、それら指令値Ｑ１，Ｑ２が上記増量補正を含めてそれぞれ以下のように算出される。
表行程気筒群の気筒での燃料噴射に用いられる始動時噴射量指令値Ｑ１は、エンジン１の始動開始時における冷却水温（エンジン１の機関温度に対応）及び燃料中のアルコール濃度に基づき算出される。燃料噴射弁４から噴射された燃料に関しては、冷却水温が低いほど、また燃料中のアルコール濃度が濃いほど、揮発性が低下して吸気通路３の内壁に付着し易くなる。このため、冷却水温が低いほど、また燃料中のアルコール濃度が濃いほど、表行程気筒群の気筒で上記始動時噴射量指令値Ｑ１に対応した量の燃料を噴射したとき、燃焼室２内に入る燃料の量が少なくなる傾向がある。上記算出される始動時噴射量指令値Ｑ１に関しては、こうした傾向をふまえて、同燃焼室２内に入る燃料の量がエンジン１の始動に必要な値となるよう、冷却水温が低くなるほど大きい値になるとともに、燃料中のアルコール濃度が濃い値になるほど大きい値になるようにされる。
一方、裏行程気筒群の気筒での燃料噴射に用いられる始動時噴射量指令値Ｑ２は、上記のように算出される始動時噴射量指令値Ｑ１に対し、増量補正係数Ｋを乗算した値「Ｑ１・Ｋ」が用いられる。言い換えれば、始動時噴射量指令値Ｑ２は、上記始動時噴射量指令値Ｑ１に対し増量補正係数Ｋを乗算することによって算出される。このため、始動時噴射量指令値Ｑ２は、上記始動時噴射量指令値Ｑ１に対し、増量補正係数Ｋ（増量補正値）に対応する分だけ大きい値になるよう増量補正された値ということになる。なお、上記増量補正係数Ｋに関しては、裏行程気筒群の気筒での始動時噴射量指令値Ｑ２に対応する量の燃料噴射が行われた後、燃焼室２内で燃料の燃焼を実行しようとするときに同燃焼室２内に存在する燃料の量がエンジン１の始動に必要な値に対し不足しないよう、冷却水温及びアルコール濃度に基づき算出される。すなわち、始動時噴射量指令値Ｑ２が上記燃焼室２内の燃料の量の不足を生じさせることのない値となるよう、始動時噴冷却水温及びアルコール濃度に基づき算出される。
こうして算出された増量補正係数Ｋは、図８に示されるように、エンジン始動開始時の冷却水温の低下に伴い、また燃料中のアルコール濃度の濃い値への変化に伴い、「１．０」に対し徐々に大きい値となる。なお、改良グループ噴射の行われているとき、上記冷却水温が高く且つ上記アルコール濃度の薄い領域では、燃料の揮発性がそれほど低下しない関係から、上記増量補正係数Ｋが「１．０」となって裏行程気筒群の気筒での燃料噴射量の増量補正が停止され、始動時噴射量指令値Ｑ２が始動時噴射量指令値Ｑ１と等しい値とされる。
次に、エンジン始動開始後であってクランク角が判別された後の燃料噴射形態の切り換え、及び同燃料噴射形態の実施手順について、始動時噴射形態切換ルーチンを示す図９及び図１０のフローチャートを参照して説明する。この始動時噴射形態切換ルーチンは、電子制御装置２１を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
同ルーチンにおいては、イグニッションスイッチ３５の「スタート」位置への切り換えが行われたか否か（図９のＳ１０１）、クランク角が判別された後であるか否か（Ｓ１０２）が判断される。そして、それらステップ１０１とステップＳ１０２とで共に肯定判定がなされると、それら肯定判定がエンジン始動開始後に初めてなされたものであるか否かを判断するためのフラグＦが「０（初回）」であるか否かの判断が行われる（Ｓ１０３）。ここで肯定判定であれば、エンジン１の冷却水温（エンジン１の機関温度に対応）、及び燃料中のアルコール濃度に応じて、クランク角判別後の燃料噴射形態を切り換え、その燃料噴射形態を実施する処理が行われる（図１０のステップＳ１０４〜Ｓ１１１）。
この一連の処理では、まずステップＳ１０４でエンジン１の冷却水温が極低温であるか否か、具体的には吸気同期噴射を行わなければエンジン始動を良好に行えないほど冷却水温が低い値（例えば−３０℃以下）であるか否かが判断される。そして、ここで肯定判定がなされることに基づき、ステップＳ１０５に進んで吸気同期噴射が実施される。一方、ステップＳ１０４で否定判定がなされると、ステップＳ１０６に進む。
ステップＳ１０６では、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあるか否か、具体的には改良グループ噴射を行わなければ、裏行程気筒群の気筒において燃焼室２内で燃料を燃焼させようとするとき、同燃焼室２内に存在する燃料の量が少なくなるおそれがあるほど、燃料中のアルコール濃度が濃い（例えば１５％以上）か否かが判断される。そして、ここで行程判定がなされることに基づき、ステップＳ１０７に進んで改良グループ噴射が実施される。一方、ステップＳ１０６で否定判定がなされると、燃料中のアルコール濃度が薄い旨判断されてステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８では、エンジン１の冷却水温が高いか否か、具体的には表行程気筒群の気筒で燃料の燃焼が行われたときにエンジン回転速度の急上昇が生じるほどエンジン１の潤滑油の粘度が低くなる冷却水温（例えば１５℃以上）であるか否かが判断される。上記のようにエンジン回転速度の急上昇が生じる場合、通常グループ噴射を行わないと裏行程気筒群の気筒で燃料の燃焼を実行しようとする時点までに始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射しきれなくなるおそれがある。従って、ステップＳ１０８で肯定判定がなされたときには、ステップＳ１０９に進んで通常グループ噴射が実施される。
一方、ステップＳ１０８で否定判定がなされた場合には、エンジン１の冷却水温が低い旨判断される。より詳しくは、表行程気筒群の気筒で燃料の燃焼が行われたときにエンジン回転速度の急上昇が生じない程度にエンジン１の潤滑油の粘度が低くなる冷却水温（例えば１５℃未満）である旨判断される。上記エンジン回転速度の急上昇が生じない場合、シーケンシャル噴射を行っても裏行程気筒群の気筒で始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射しきれなくなるおそれはないため、同シーケンシャル噴射を行ってＨＣ（炭化水素）やスモーク（煤）に関する排気エミッションの改善を図ることが好ましい。従って、ステップＳ１０８で否定判定がなされたときには、ステップＳ１１０に進んでシーケンシャル噴射が実施される。
上記のように吸気同期噴射（Ｓ１０５）、改良グループ噴射（Ｓ１０７）、通常グループ噴射（Ｓ１０９）、及びシーケンシャル噴射（Ｓ１１０）のいずれかが実施されると、ステップＳ１１１に進んでフラグＦが「１（非初回）」に設定される。このため、次回ステップＳ１０３（図９）の判断処理に進んだときには、同判断処理で否定判定がなされ、ステップＳ１０４〜Ｓ１１１の処理がスキップされる。なお、上記フラグＦに関しては、エンジン１の停止時に「０」にリセットされることとなる。
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあっては、クランク角判別後の燃料噴射形態が高アルコール濃度用の燃料噴射形態に切り換えられ、その高アルコール濃度用の燃料噴射形態を実現すべくクランク角判別後に各気筒の燃料噴射弁４からの燃料噴射が実行される。上記高アルコール濃度用の燃料噴射形態に関しては、燃料中のアルコール濃度が濃い状態に対応できるように、言い換えればクランク角判別後に各気筒で前記燃焼室２内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室２内に存在する燃料の量をエンジン始動に必要な値とし得るように設定される。このため、上記クランク角判別後に燃焼室２内で燃料を燃焼させようとするとき、同燃焼室２内に存在する燃料の燃焼がアルコール濃度の濃い状態による揮発性の低下に起因して不足することは抑制され、ひいては同燃料の不足に伴う燃料の燃焼不良によってエンジン１の始動性が悪化することが抑制されるようになる。
（２）上記高アルコール濃度用の燃料噴射形態として、改良グループ噴射が設定されている。そして、同改良グループ噴射における裏行程気筒群の気筒での始動時噴射量指令値としては、表行程気筒群の気筒での燃料噴射に用いられる始動時噴射量指令値よりも大きい値に増量補正されたものが用いられる。このため、裏行程気筒群の気筒での上記改良グループ噴射による燃料噴射は、表行程気筒での上記改良グループ噴射による燃料噴射に比べて増量補正された状態となる。ここで、裏行程気筒群では、燃料噴射が開始されてから同燃料が燃焼するまでの期間が長くなり、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあっては燃料の揮発性が低下することもあって、噴射された燃料が吸気通路３の内壁等に多く付着し、後に燃焼室２内での燃料の燃焼を実行しようとするとき燃焼室２に存在する燃料の量が少なくなるおそれがある。しかし、上述したように裏行程気筒群の気筒での燃料噴射量が増量補正されるため、同気筒で噴射された燃料が吸気通路３の内壁等に付着するとしても、後に燃焼室２内で燃料の燃焼を実行しようとするときに同燃焼室２内に存在する燃料の量が少なくなることを抑制できる。従って、燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあるとき、エンジン始動開始後における裏行程気筒群の気筒で燃焼室２内に存在する燃料の量が少なくなることに起因して同気筒での燃料の燃焼が良好に行われなくなり、それによってエンジン１の始動性が悪化することを抑制できるようになる。
（３）上記改良グループ噴射において、燃料中のアルコール濃度が濃いほど、またエンジン１の冷却水温が低いほど、上記改良グループ噴射による燃料噴射が裏行程気筒群の気筒で行われるとき、燃料の揮発性が低下して吸気通路３の内壁等に付着する燃料が多くなる。その結果、後に裏行程気筒群の気筒の燃焼室２内で燃料の燃焼を実行しようとするときに、同燃焼室２内に存在する燃料が少なくなる傾向がある。しかし、上記改良グループ噴射での裏行程気筒群の気筒での燃料噴射量（始動時噴射量指令値Ｑ２）の増量補正に関しては、燃料中のアルコール濃度及びエンジン１の冷却水温に基づき設定される増量補正係数Ｋにより、燃料中のアルコール濃度が濃い値になるほど、またエンジン１の冷却水温が低下するほど徐々に大きくされる。従って、上記改良グループ噴射が行われた後に裏行程気筒群で燃焼室２内の燃料の燃焼を実行しようとするとき、同燃焼室２内に存在する燃料が少なくなることを、燃料中のアルコール濃度の濃い薄いに関係なく、且つエンジン１の冷却水温の低下度合いに関係なく、的確に抑制できるようになる。
（４）燃料中のアルコール濃度が薄い状態にあって、エンジン１の冷却水温（エンジン１の機関温度に対応）が高いときには、クランク角判別後に通常グループ噴射が実施される。この通常グループ噴射においては、裏行程気筒群の気筒で表行程気筒群における同一グループの気筒での燃料噴射と同じ開始タイミング及び噴射時間でもって始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が行われる。このため、表行程気筒群の気筒の燃焼室２内で燃料の燃焼が実行され、その燃焼に伴いエンジン回転速度が急上昇して裏行程気筒群の気筒における燃焼室２内で燃料の燃焼を実行しようとする時点までの時間が短くなるとしても、同気筒で始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を噴射しきれなくなることはない。従って、裏行程気筒群の気筒で上記量の燃料を噴射しきれなくなることに起因して、同燃料の燃焼を燃焼室２内で良好に行うことが困難になり、エンジン１の始動性が悪化することを抑制できるようになる。
（５）燃料中のアルコール濃度が薄い状態にあって、エンジン１の冷却水温（エンジン１の機関温度に対応）が低いときには、クランク角判別後にシーケンシャル噴射が実施される。このシーケンシャル噴射では、吸気バルブ１３の開弁期間に対し比較的早いタイミングで開始されるため、燃料が噴射されてから燃焼室２内に入るまでにある程度の時間を要し、同燃料が気化した状態で燃焼室２に入り易くなり、同燃料が液滴の状態で燃焼室２に入って燃焼することが抑制される。従って、燃料が液滴の状態で燃焼室２に入って燃焼されることにより、排気中におけるＨＣ（炭化水素）やスモーク（煤）の量が多くなって排気エミッションが悪化することを抑制できるようになる。
（６）エンジン１の冷却水温（エンジン１の機関温度に対応）が極低温の状態にあっては、クランク角判別後、燃料中のアルコール濃度に関係なく吸気同期噴射が実施される。この吸気同期噴射においては、各気筒毎に吸気バルブ１３の開弁期間前期に燃料噴射弁４からの始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が完了するよう同燃料噴射が各気筒毎に開始されるため、冷却水温が極低温の状態にあっても上記燃料を燃焼室２に効率よく供給し、その燃料の燃焼によるエンジン１の始動を良好なものとすることができる。
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・高アルコール濃度用の燃料噴射形態以外の燃料噴射形態として、吸気同期噴射、シーケンシャル噴射、及び通常グループ噴射を例示したが、これら各燃料噴射形態を必ずしも全て実施する必要はなく、上記各噴射形態のうちのいくつかだけを実施するようにしてもよい。
・高アルコール濃度用の燃料噴射形態として改良グループ噴射を例示したが、それ以外の燃料噴射形態で高アルコール濃度用に適したものを採用してもよい。
・上記改良グループ噴射における裏行程気筒群の気筒での燃料噴射量の増量補正に関しては、冷却水温に基づく可変態様を２段階や３段階などの多段階での段階的な可変としたり、アルコール濃度に基づく可変態様を同じく２段階や３段階などの多段階での段階的な可変としたりすることも可能である。
・上記改良グループ噴射において、裏行程気筒群の気筒での燃料噴射量の増量補正の大きさを、エンジン１の冷却水温及び燃料中のアルコール濃度に基づき可変としたが、アルコール濃度のみに基づき可変としてもよい。
・上記改良グループ噴射における裏行程気筒群の気筒での燃料噴射量の増量補正の大きさに関しては、必ずしも冷却水温やアルコール濃度に応じて可変とする必要はなく、予め実験等により定められた最適な大きさに固定してもよい。
本実施形態の燃料噴射制御装置が適用されるエンジン全体を示す略図。 クランク角判別後の燃料噴射形態のエンジン冷却水温及び燃料アルコール濃度に基づく実施態様を示す説明図。 エンジン始動時におけるクランク角の変化に対する各気筒（＃１〜＃８）での吸気バルブの開閉態様、燃料噴射態様、及び点火態様を示したタイミングチャート。 エンジン始動時におけるクランク角の変化に対する各気筒（＃１〜＃８）での吸気バルブの開閉態様、燃料噴射態様、及び点火態様を示したタイミングチャート。 エンジン始動時におけるクランク角の変化に対する各気筒（＃１〜＃８）での吸気バルブの開閉態様、燃料噴射態様、及び点火態様を示したタイミングチャート。 エンジン始動時におけるクランク角の変化に対する各気筒（＃１〜＃８）での吸気バルブの開閉態様、燃料噴射態様、及び点火態様を示したタイミングチャート。 エンジン始動開始後の時間経過に対するエンジン回転速度の変化を示すタイムチャート。 エンジン始動開始後のグループ噴射で用いられる増量補正係数Ｋのエンジンの冷却水温及び燃料中のアルコール濃度の変化に対する推移を示すグラフ。 エンジン始動開始後であってクランク角が判別された後の燃料噴射形態の切り換え手順、及び同燃料噴射形態の実施手順を示すフローチャート。 エンジン始動開始後であってクランク角が判別された後の燃料噴射形態の切り換え手順、及び同燃料噴射形態の実施手順を示すフローチャート。
符号の説明
１…エンジン、２…燃焼室、３…吸気通路、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…ピストン、７…クランクシャフト、８…排気通路、９…燃料タンク、１０…フィードポンプ、１１…デリバリパイプ、１２…スタータ、１３…吸気バルブ、１４…排気バルブ、１５…水温センサ、１７…空燃比センサ、１８…吸気カムシャフト、１９…排気カムシャフト、２１…電子制御装置、２２…カムポジションセンサ、３４…クランクポジションセンサ、３５…イグニッションスイッチ、３６…燃圧センサ。

Claims (5)

  1. 各気筒毎に吸気通路内から燃焼室に向けて燃料噴射を行う燃料噴射弁が設けられる内燃機関に適用され、機関始動のためのクランキングによってクランク角が判別された後、各気筒で前記燃焼室内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量を機関始動に必要な値とし得る燃料噴射形態をもって、前記クランク角の判別後の各気筒の前記燃料噴射弁からの燃料噴射を実行する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
    前記燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあって、前記クランク角の判別後に各気筒で前記燃焼室内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量を機関始動に必要な値とし得る燃料噴射形態として、高アルコール濃度用の燃料噴射形態を新たに設定し、
    燃料中のアルコール濃度が濃い状態にあるときには、前記クランク角の判別後における燃料噴射形態を前記高アルコール濃度用の燃料噴射形態に切り換え、その高アルコール濃度用の燃料噴射形態を実現すべく前記クランク角の判別後に各気筒の前記燃料噴射弁からの燃料噴射を実行する
    ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
  2. 前記内燃機関は、前記クランク角の判別後、機関温度及び燃料中のアルコール濃度に基づき機関始動に必要な燃料噴射量として算出される始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を、定められた燃料噴射形態をもって各気筒の前記燃料噴射弁から噴射させるものであり、
    前記内燃機関の各気筒は、前記クランク角の判別後における最初の吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの可能な気筒からなる表行程気筒群と、前記クランク角の判別後における最初の吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの不可能な気筒からなる裏行程気筒群とに分けられ、
    前記高アルコール濃度用の燃料噴射形態は、前記クランク角の判別後、前記表行程気筒群の気筒では前記吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が完了するよう同燃料噴射を開始し、前記裏行程気筒群の気筒では同気筒と同じピストン位置となる前記表行程気筒群の気筒での前記燃料噴射と同じタイミングで前記表行程気筒群の気筒での燃料噴射に用いられる前記始動時噴射量指令値よりも大きい値に増量補正された始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を開始するようにした改良グループ噴射である
    請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  3. 前記改良グループ噴射で実施される前記裏行程気筒群の気筒における始動時噴射量指令値の増量補正は、算出された始動時噴射量指令値に対し増量補正値分の補正を加えることによって実現されるものであり、前記増量補正値に関しては燃料中のアルコール濃度が濃い値になるに従って徐々に大きくされるものである
    請求項２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  4. 前記内燃機関は、前記クランク角の判別後、機関温度及び燃料中のアルコール濃度に基づき機関始動に必要な燃料噴射量として算出される始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を、定められた燃料噴射形態をもって各気筒の前記燃料噴射弁から噴射させるものであり、
    前記内燃機関の各気筒は、前記クランク角の判別後における最初の吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの可能な気筒からなる表行程気筒群と、前記クランク角の判別後における最初の吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を行うことの不可能な気筒からなる裏行程気筒群とに分けられ、
    前記燃料中のアルコール濃度が薄い状態にあって、前記クランク角の判別の後に各気筒で最初に前記燃焼室内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量を機関始動に必要な値とし得る燃料噴射形態として、シーケンシャル噴射及び通常グループ噴射が設定されており、
    前記シーケンシャル噴射は、各気筒毎に前記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を内燃機関の排気エミッション改善を考慮したタイミングで開始するようにしたものであり、
    前記通常グループ噴射は、前記表行程気筒群の気筒では前記吸気バルブの開弁期間前期までに前記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が完了するよう同燃料噴射を開始し、前記裏行程気筒群の気筒では同気筒と同じピストン位置となる前記表行程気筒群の気筒での前記燃料噴射と同じタイミングで前記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を開始するようにしたものであり、
    燃料中のアルコール濃度が薄い状態での前記クランク角の判別後における燃料噴射形態に関しては、機関温度が低いときには前記シーケンシャル噴射に切り換えられ、機関温度が高いときには前記通常グループ噴射に切り換えられ、それら切り換えられた燃料噴射形態を実現すべく前記クランク角の判別後に各気筒の前記燃料噴射弁からの燃料噴射を実行するようにした
    請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  5. 前記内燃機関は、前記クランク角の判別後、機関温度及び燃料中のアルコール濃度に基づき機関始動に必要な燃料噴射量として算出される始動時噴射量指令値に対応した量の燃料を、定められた燃料噴射形態をもって各気筒の前記燃料噴射弁から噴射させるものであり、
    機関温度が極低温の状態にあって、前記クランク角の判別後に各気筒で前記燃焼室内の燃料を燃焼させようとするときに同燃焼室内に存在する燃料の量を機関始動に必要な値とし得る燃料噴射形態として、各気筒毎に吸気バルブの開弁期間前期に前記始動時噴射量指令値に対応した量の燃料噴射が完了するよう同燃料噴射を各気筒毎に開始する吸気同期噴射が設定されており、
    始動開始時の機関温度が極低温であるときには、前記クランク角の判別後における燃料噴射形態を燃料中のアルコール濃度に関係なく前記吸気同期噴射に切り換え、その吸気同期噴射を実施すべく前記クランク角の判別後に各気筒の前記燃料噴射弁からの燃料噴射を実行する
    請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
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