JP2010255478A - エンジンの燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン始動時における燃料噴射量制御を適正に実施する。
【解決手段】筒内噴射式エンジンシステムには、エンジン１０により駆動されて燃料を高圧化する高圧ポンプ２６と、該高圧ポンプ２６により高圧化されデリバリパイプ２７に蓄えられた高圧燃料をエンジン１０の気筒内に噴射するインジェクタ２１とが設けられている。ＥＣＵ４０は、エンジン始動時におけるエンジン冷却水の水温情報に基づいて、エンジン始動時に始動増量を実施する。また、ＥＣＵ４０は、エンジン運転停止時におけるデリバリパイプ２７内の燃料圧力である停止時燃圧を検出し、エンジン始動時に、前回のエンジン停止時に検出した停止時燃圧に基づいて始動増量に対する補正を実施する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジンの燃料噴射量制御装置に関するものである。

エンジンの低温始動時には、エンジンの早期暖機を図るべく燃料噴射量の増量が行われる。具体的には、エンジン始動時又は始動後のエンジン水温に基づいて燃料噴射量が増量される。かかる場合、エンジンの低温始動直後にエンジンが停止され、その後直ちに再始動が行われると、エンジンの燃焼室近傍では局部的にエンジン温度が上昇しているが、エンジン水温はほとんど上昇していないという事態が生じる。このため、エンジン水温に応じて始動時の燃料噴射量が決定されると、実際の筒内での燃焼に必要な燃料量よりも過剰に燃料が供給され、オーバーリッチによる始動不良を招くことがある。

この問題に対して、例えば特許文献１の始動時燃料制御方法では、再始動の際に、前回の運転時間が設定された時間より短く、かつ前回の冷却水の温度が今回の冷却水の温度より低いことを検出し、前回の運転時間及び前回の冷却水の温度に応じて始動時燃料噴射量を増量するようにしている。そしてこれにより、再始動後において燃料が過剰供給されることを抑制し、再始動時の始動性向上を図るものとしていた。

特開平７−４２５８５号公報

しかしながら、高圧ポンプにより高圧化された燃料をエンジン気筒内に直接噴射する筒内噴射式エンジンの始動時噴射量制御では、上記特許文献１のように、前回のエンジン運転時間と前回及び今回の始動時水温とによる燃料噴射量制御では不十分であり、やはりエンジン始動時において燃料過多の状態を招くおそれがある。つまり、筒内噴射式エンジンの場合、エンジン始動後において気筒内の状態が変化しやすく、すなわちエンジン水温の変化に対して気筒内の状態変化が早いものとなっている。そのため、既存の制御では、始動時噴射量制御を高精度に実施できない。

本発明は、エンジン始動時における燃料噴射量制御を適正に実施することができるエンジンの燃料噴射量制御装置を提供することを主たる目的とするものである。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。

本発明の燃料噴射量制御装置は、エンジンにより駆動されて燃料を高圧化する高圧ポンプと、該高圧ポンプにより高圧化され高圧部に蓄えられた高圧燃料をエンジンの気筒内に噴射する燃料噴射手段とを備える筒内噴射式エンジンシステムに適用されるものであり、エンジンの始動時におけるエンジン冷却水の水温情報に基づいて、エンジン始動時に始動増量を実施する。また、請求項１に記載の発明では、エンジン運転停止時における高圧部内の燃料圧力である停止時燃圧を検出し、エンジン始動時に、前回のエンジン停止時における停止時燃圧に基づいて始動増量に対する補正を実施する。

例えば、エンジンが冷間状態（低温状態）から始動され、その始動開始直後に運転停止された場合、エンジン水温は未だ低温のまま（暖機完了温度以下のまま）であるが、気筒内は、燃料の壁面付着が生じる等しており、冷間始動時とは異なる状態になっていることがある。そして、この状態でエンジンが再始動されると、気筒内への噴射燃料が過多になり、始動性が低下することが懸念される。この場合特に、筒内噴射式エンジンでは、冷間始動後における高圧部（例えばデリバリパイプ）の燃料圧力と気筒内の状態とに相関があり、比較的短時間でエンジンの運転が停止された場合に、エンジン運転停止時における気筒内の状態がその運転停止時の燃料圧力に応じたものになっていると考えられる。補足すると、高圧部内の燃料圧力は、エンジン始動後に高圧ポンプの吐出燃料により徐々に高圧化され、その際、高圧部内の燃料圧力が高くなるほど噴射燃料の貫徹力が上昇すること等により壁面付着量の増加が生じる。

この点、本発明では、エンジン始動時に、エンジンの前回停止時における停止時燃圧に基づいて始動増量に対する補正を実施するため、筒内噴射式エンジンの気筒内の状態を考慮しつつ燃料噴射量の始動増量を実施でき、エンジン再始動時において気筒内への噴射燃料が過多になることを抑制できる。具体的には、停止時燃圧が大きいほど、始動増量に対する減少側の補正量を大きくするとよい。その結果、エンジン始動時における燃料噴射量制御を適正に実施できる。

請求項２に記載の発明では、エンジン始動時における高圧部内の燃料圧力である始動時燃圧を検出する。そして、エンジン始動時には、水温情報に加えてその時の燃圧情報に基づいて始動増量を実施する。この場合、エンジン始動時における燃圧が気筒内への噴霧燃料の状態に影響を及ぼすことを考慮しつつ、燃料噴射量の始動増量を実施できる。例えば、始動時燃圧が小さいほど、始動増量値を大きくするとよい。

請求項３に記載の発明では、エンジン運転停止時におけるエンジン水温である停止時水温を検出する。そして、エンジンの前回停止時における停止時水温が所定の暖機判定温度よりも低温である場合に、前記停止時燃圧に基づく始動増量の補正を実施する。つまり、エンジンの前回停止時における停止時水温が所定の暖機判定温度よりも低温である場合には、エンジンの暖機途中でエンジンの運転が停止され、その結果としてエンジン水温が低くても気筒内が通常の冷間始動時とは異なる状態になっていると考えられる。この点、停止時燃圧に基づく始動増量の補正を実施することにより、上記のとおりエンジン再始動時において気筒内への噴射燃料が過多になることを抑制できる。

なお、暖機判定温度は、エンジンの暖機が完了したと判定できる温度、又はエンジンの暖機途中であると判定できる温度であるとよい。

請求項４に記載の発明では、エンジンの前回停止時からの経過時間によりエンジン停止時間を計時し、前回停止時から今回始動時までのエンジン停止時間が所定以下である場合に、前記停止時燃圧に基づく始動増量の補正を実施する。つまり、エンジン停止時間が所定以下である場合には、今回のエンジン始動が再始動であると考えられ、この再始動時には、エンジン水温が低くても気筒内が通常の冷間始動時とは異なる状態になっていると考えられる。この点、停止時燃圧に基づく始動増量の補正を実施することにより、上記のとおりエンジン再始動時において気筒内への噴射燃料が過多になることを抑制できる。

ここで、請求項５に記載したように、エンジン運転時間を計時し、前回のエンジン運転時におけるエンジン運転時間に基づいて前記始動増量の補正を実施するとよい。つまり、エンジン始動後においては、運転時間が経過するにつれ、始動開始時点の状態からのエンジン水温の上昇と気筒内の状態変化とにずれ（差）が生じると考えられる。これはエンジン水温の上昇速度が比較的遅いことに起因する。この点、前回のエンジン運転時間に基づいて前記始動増量の補正を実施することで、適切なる噴射量補正を実施できる。例えば、エンジン運転時間が長いほど、始動増量に対する減少側の補正量を大きくするとよい。

また、請求項６に記載したように、エンジン始動からの燃料噴射量の積算値を算出し、前回のエンジン運転時における燃料噴射量積算値に基づいて前記始動増量の補正を実施するとよい。つまり、エンジン始動後においては、燃料噴射が繰り返されるにつれ、始動開始時点の状態からのエンジン水温の上昇と気筒内の状態変化とにずれ（差）が生じると考えられる。これはエンジン水温の上昇速度が比較的遅いことに起因する。この点、前回のエンジン運転時における燃料噴射量積算値に基づいて前記始動増量の補正を実施することで、適切なる噴射量補正を実施できる。例えば、燃料噴射量積算値が大きいほど、始動増量に対する減少側の補正量を大きくするとよい。

発明の実施の形態における筒内噴射式エンジンの制御システムの概略を示す構成図。 燃料噴射量制御の処理手順を示すフローチャート。 第１の始動増量制御の処理手順を示すフローチャート。 第２の始動増量制御の処理手順を示すフローチャート。 （ａ）は始動時水温ＷＴｃ及び始動時燃圧ＦＰｃと始動時噴射量Ｑｓｔａとの関係を示す図、（ｂ）は停止時燃圧ＦＰｂと補正係数Ｋｆｐｂとの関係を示す図。 （ａ）はエンジン水温ＷＴと補正係数Ｋｗｔとの関係を示す図、（ｂ）は燃圧ＦＰと補正係数Ｋｆｐとの関係を示す図。 エンジン始動時の燃料噴射量制御を説明するためのタイムチャート。 （ａ）はエンジン運転時間ＴＤと減量補正係数との関係を示す図、（ｂ）は燃料噴射量積算値と減量補正係数との関係を示す図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、車両に搭載される筒内噴射式の多気筒４サイクルガソリンエンジンを制御対象とし、当該エンジンにおける各種アクチュエータの電子制御を実施するものとしている。まず、図１によりエンジン制御システムの全体概略構成を説明する。

図１に示す筒内噴射式エンジン（以下、エンジン１０という）において、吸気管１１の上流部には吸入空気量を検出するためのエアフロメータ１２が設けられている。エアフロメータ１２の下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１３によって開度調節されるスロットルバルブ１４が設けられており、該スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）はスロットルアクチュエータ１３に内蔵されたスロットル開度センサにより検出される。スロットルバルブ１４の下流側にはサージタンク１６が設けられ、このサージタンク１６には吸気管圧力を検出するための吸気管圧力センサ１７が設けられている。サージタンク１６には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が接続されている。

シリンダブロック２０には電磁駆動式のインジェクタ２１が設けられており、該インジェクタ２１により燃焼室２２内に燃料が直接噴射される。インジェクタ２１に対しては、高圧ポンプを有してなる高圧燃料システムから高圧燃料が供給されるようになっている。高圧燃料システムについて簡単に説明する。本システムは、主たる構成として、燃料タンク２４内の燃料をくみ上げる低圧ポンプ２５と、この低圧ポンプ２５にてくみ上げられた低圧燃料を高圧化する高圧ポンプ２６と、高圧ポンプ２６から吐出される高圧燃料を蓄えるデリバリパイプ（蓄圧配管）２７とを有しており、デリバリパイプ２７に各気筒のインジェクタ２１がそれぞれ接続されている。デリバリパイプ２７内に蓄えられた高圧燃料はインジェクタ２１により気筒内に噴射される。また、高圧ポンプ２６とデリバリパイプ２７とを接続する高圧燃料配管２８には、燃圧を検出する燃圧検出手段としての燃圧センサ２９が設けられている。なお、デリバリパイプ２７と高圧燃料配管２８とが高圧部に相当する。

高圧ポンプ２６は、機械式ポンプであり、エンジン１０のカム軸の回転により駆動される。高圧ポンプ２６の燃料吐出量は、同ポンプ２６に設けられた燃圧制御弁（図示略）の開閉により制御され、デリバリパイプ２７内の燃圧が例えば１０〜２０ＭＰａ程度に高圧化される。なお、低圧ポンプ２５は電動式ポンプである。

また、エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートにはそれぞれ吸気バルブ３１及び排気バルブ３２が設けられており、吸気バルブ３１の開動作により吸入空気が燃焼室２２内（気筒内）に導入され、排気バルブ３２の開動作により燃焼後の排気が排気管３３に排出される。エンジン１０のシリンダヘッドには各気筒に点火プラグ３４が取り付けられており、点火プラグ３４には、図示しない点火コイル等を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ３４の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２２内において燃料が着火されて燃焼に供される。

排気管３３には、排気を浄化するための触媒３５が設けられている。触媒３５は、例えば排気中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを浄化する三元触媒である。また、排気管３３において三元触媒３５の上流側には、排気を検出対象として混合気の空燃比を検出する空燃比センサ３６が設けられている。その他に、シリンダブロック２０には、エンジン水温（水温情報）を検出する水温センサ３８や、エンジンの所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ３９が取り付けられている。

上述した各種センサの出力は、エンジン制御を司る電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ４０という）に入力される。ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じてインジェクタ２１の燃料噴射量を制御したり、点火プラグ３４の点火時期等を制御したりする。

特に、エンジン１０の冷間始動時の燃料噴射量制御として、ＥＣＵ４０は、エンジン１０の始動開始、すなわちスタータ（始動装置）によるクランキング開始に伴い、始動時水温及び始動時燃圧に基づいて第１の始動増量制御を実施するとともに、その後、エンジン暖機状態の変化に合わせて第２の始動増量制御を実施する。第１の始動増量制御では、始動開始時のエンジン水温（始動時水温ＷＴｃ）が低いほど、又は始動開始時の燃圧（始動時燃圧ＦＰｃ）が小さいほど、燃料噴射量が多くなるように燃料噴射量が制御される。また、第２の始動増量制御では、エンジン水温が上昇するほど基本噴射量に対する増量比が小さくなるように燃料噴射量が制御される。なお、基本噴射量はエンジン回転速度とエンジン負荷（吸気管圧力又は吸入空気量）に基づいて算出される。

ちなみに、第１の始動増量制御は、エンジン始動後の気筒判別の完了前においてクランク角信号に同期しない非同期噴射として実施され、第２の始動増量制御は、気筒判別の完了後においてクランク角信号に同期する同期噴射として実施される。

ところで、エンジン１０の冷間始動時には、上記のとおり始動増量（第１，第２の始動増量制御）が実施されるが、その始動直後にエンジン１０が停止され、さらにその後直ぐに（数分程度の経過後に）エンジン１０が再始動される場合があると想定される。かかる場合、先のエンジン停止時には、昇温速度が比較的遅い（時定数が大きい）エンジン水温については未だ低温のまま（暖機完了温度以下のまま）であるが、気筒内は、壁面付着等により燃料の残留が生じる等しており、冷間始動時とは異なる状態になっていることがある。そして、この状態でエンジン１０が再始動されると、気筒内への噴射燃料が過多（オーバーリッチ）になり、始動性が低下することが懸念される。

ここで、筒内噴射式エンジンでは、冷間始動後における高圧燃料の圧力と気筒内の状態とに相関があり、比較的短時間でエンジンの運転が停止された場合に、エンジン運転停止時における気筒内の状態がその運転停止時の燃料圧力に応じたものになっていると考えられる。補足すると、デリバリパイプ２７内の燃料圧力は、エンジン始動後に高圧ポンプ２６の燃料圧送により徐々に高圧化され、その際、デリバリパイプ２７内の燃料圧力が高くなるほど、インジェクタ２１による噴射燃料の貫徹力が上昇すること等により壁面付着量の増加が生じる。ゆえに、エンジン始動後においては、燃料圧力の上昇に伴い気筒内の状態変化がいち早く生じ、その状態でエンジン停止がなされ更にその直後に再始動がなされる場合には、気筒内の状態変化を考慮して始動増量制御を実施することが望ましい。

そこで本実施形態では、エンジン運転停止時に停止時燃圧ＦＰｂを検出するとともに、エンジン始動時に、エンジン１０の前回停止時における停止時燃圧ＦＰｂに基づいて始動増量に対して減量側への補正を実施する。つまり、停止時燃圧ＦＰｂに基づいて始動増量を制限する。これにより、前回のエンジン運転に伴う気筒内の状態変化を加味し始動増量制御を実施できる。

図２は、燃料噴射量制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理はＥＣＵ４０により所定周期で繰り返し実行される。

図２において、ステップＳ１１では、エンジン１０の始動時であるか否かを判定し、ステップＳ１２では、エンジン１０の運転停止時であるか否かを判定する。ステップＳ１１について具体的には、イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）がオフからオンに切り替えられかつそのスイッチ切替後、所定の始動制御期間にあれば、エンジン始動時であると判定される。また、ステップＳ１２について具体的には、ＩＧスイッチがオンからオフに切り替えられかつそのスイッチ切替後、所定の停止制御期間（ＥＣＵ４０への電源遮断を遅らせる、いわゆるメインリレー制御期間）にあれば、エンジン停止時であると判定される。

そして、ステップＳ１１，Ｓ１２が共にＮＯであればステップＳ１３に進み、通常の燃料噴射量制御を実施する。このとき、周知のとおり都度のエンジン運転状態（エンジン回転速度やエンジン負荷）に基づいて基本噴射量が算出されるとともに、その基本噴射量に対して空燃比補正や吸気温補正など各種補正が行われて最終の燃料噴射量が算出される。

エンジン停止時である場合（ステップＳ１２がＹＥＳの場合）にはステップＳ１４に進み、そのエンジン停止時におけるエンジン運転状態を記憶する。具体的には、水温センサ３８により停止時水温ＷＴｂを検出するとともに、燃圧センサ２９により停止時燃圧ＦＰｂを検出し、それら各検出値をバックアップ用のＲＡＭに記憶する。続くステップＳ１５では、エンジン１０の停止時間を測定する停止時間カウンタ（ソークタイマ）のカウントアップを開始する。

また、エンジン始動時である場合（ステップＳ１１がＹＥＳの場合）にはステップＳ１６に進み、気筒判別の完了前であるか否かを判定する。気筒判別処理については周知技術を適用すればよいため、ここでは詳細な説明を割愛するが、略述すると以下の通りである。クランク軸には、所定のクランク角位置に欠歯が形成された回転パルサ（クランク角度センサ３９による回転位置検出用のパルサ）が設けられており、エンジン始動に伴うクランク軸の回転開始後に欠歯検出を行うことで気筒判別を実施する。

そして、気筒判別の完了前であれば、ステップＳ１７で第１の始動増量制御を実施し、気筒判別の完了後であれば、ステップＳ１８で第２の始動増量制御を実施する。

ここで、ステップＳ１７の第１の始動増量制御について図３に示すサブルーチンにより説明する。図３において、ステップＳ２１では、始動時エンジン状態を検出する。具体的には、水温センサ３８により始動時水温ＷＴｃを検出するとともに、燃圧センサ２９により始動時燃圧ＦＰｃを検出する。続くステップＳ２２では、停止時間カウンタのカウント値によりエンジン停止時間ＴＩＭを算出する。

その後、ステップＳ２３では、今回がエンジン再始動であるか否かを判定する。具体的には、エンジン停止時間ＴＩＭが所定時間（例えば５分）よりも短いか否かを判定し、短ければ、エンジン再始動であると判定する。また、ステップＳ２４では、前回のエンジン運転が暖機途中で停止されたものであるか否かを判定する。具体的には、前回のエンジン停止時に検出した停止時水温ＷＴｂが、暖機判定温度としての所定の判定値（例えば５０℃）以下であるか否かを判定し、ＷＴｂ≦５０℃であれば、前回のエンジン運転が暖機途中で停止されたと判定する。ステップＳ２３，Ｓ２４のいずれかがＮＯであればステップＳ２５に進み、ステップＳ２３，Ｓ２４が共にＹＥＳであればステップＳ２６に進む。

ステップＳ２５では、始動時水温ＷＴｃと始動時燃圧ＦＰｃとに基づいて始動時噴射量Ｑｓｔａを算出し、それを最終の燃料噴射量Ｑｆｉｎとする（Ｑｆｉｎ＝Ｑｓｔａ）。このとき、例えば図５（ａ）の関係を用い、始動時水温ＷＴｃ及び始動時燃圧ＦＰｃに基づいて始動時噴射量Ｑｓｔａが算出される。図５（ａ）によれば、始動時水温ＷＴｃが低いほど、又は始動時燃圧ＦＰｃが小さいほど、始動時噴射量Ｑｓｔａが大きい値として算出される。なお、始動開始（クランキング開始）からの経過時間に応じて始動時噴射量Ｑｓｔａを徐々に減少させる構成であってもよい。

また、ステップＳ２６では、始動時水温ＷＴｃと始動時燃圧ＦＰｃとに基づいて始動時噴射量Ｑｓｔａを算出するとともに、前回のエンジン停止時における停止時燃圧ＦＰｂに基づいて補正係数Ｋｆｐｂを算出する。そして、始動時噴射量Ｑｓｔａを補正係数Ｋｆｐｂで補正したものを最終の燃料噴射量Ｑｆｉｎとする（Ｑｆｉｎ＝Ｑｓｔａ×Ｋｆｐｂ）。ここで、始動時噴射量Ｑｓｔａの算出についてはステップＳ２５で説明したとおりである。また、補正係数Ｋｆｐｂは、例えば図５（ｂ）の関係を用いて算出される。図５（ｂ）によれば、停止時燃圧ＦＰｂが大きいほど、補正係数Ｋｆｐｂとして１に対して小さい値（すなわち、減補正量が大きくなる値）が算出される。

エンジン始動直後においては、上述したステップＳ２５，Ｓ２６の算出値に基づいてインジェクタ２１による燃料噴射が行われる。

次いで、ステップＳ１８の第２の始動増量制御について図４に示すサブルーチンにより説明する。図４において、ステップＳ３１では、今回がエンジン再始動であり、かつ前回のエンジン運転が暖機途中で停止されたものであるか否かを判定する。これは、図３のステップＳ２３，Ｓ２４と同じ処理であり、ステップＳ３１がＮＯであればステップＳ３２に進み、ステップＳ３１がＹＥＳであればステップＳ３３に進む。

ステップＳ３２では、エンジン回転速度ＮＥと吸気管圧力ＰＭに基づいて基本噴射量Ｑｂａｓｅを算出するとともに、現在のエンジン水温ＷＴｉ及び燃圧ＦＰｉに基づいてそれぞれ補正係数Ｋｗｔ，Ｋｆｐを算出する。そして、基本噴射量Ｑｂａｓｅを補正係数Ｋｗｔ，Ｋｆｐで補正したものを最終の燃料噴射量Ｑｆｉｎとする（Ｑｆｉｎ＝Ｑｂａｓｅ×Ｋｗｔ×Ｋｆｐ）。ここで、補正係数Ｋｗｔ，Ｋｆｐは、例えば図６（ａ）、（ｂ）の関係を用いて算出される。図６（ａ）、（ｂ）によれば、エンジン水温ＷＴが低いほど補正係数Ｋｗｔとして１に対して大きい値が算出され、燃圧ＦＰが小さいほど補正係数Ｋｆｐとして１に対して大きい値が算出される。

また、ステップＳ３３では、エンジン回転速度ＮＥと吸気管圧力ＰＭに基づいて基本噴射量Ｑｂａｓｅを算出するとともに、現在のエンジン水温ＷＴｉ、燃圧ＦＰｉ及び前回のエンジン停止時における停止時燃圧ＦＰｂに基づいて補正係数Ｋｗｔ，Ｋｆｐ，Ｋｆｐｂを算出する。そして、基本噴射量Ｑｂａｓｅを補正係数Ｋｗｔ，Ｋｆｐ，Ｋｆｐｂで補正したものを最終の燃料噴射量Ｑｆｉｎとする（Ｑｆｉｎ＝Ｑｂａｓｅ×Ｋｗｔ×Ｋｆｐ×Ｋｆｐｂ）。ここで、補正係数Ｋｗｔ，Ｋｆｐの算出についてはステップＳ３２で説明したとおりである。また、補正係数Ｋｆｐｂの算出については図３のステップＳ２６で説明したとおりである。ただし、図３のステップＳ２６と図４のステップＳ３３とでは異なるマップ（適合値）を用いて各々Ｋｆｐｂが算出されるのが望ましい。

エンジン始動直後において暖機が完了するまでは、上述したステップＳ３２，Ｓ３３の算出値に基づいてインジェクタ２１による燃料噴射が行われる。

上述した燃料噴射量制御を図７のタイムチャートを用いてより具体的に説明する。図７では、連続する２回のエンジン運転期間を示しており、タイミングｔ１〜ｔ３の期間は冷間始動によるエンジン運転期間であり、タイミングｔ４以降の期間は再始動によるエンジン運転期間である。なお、タイミングｔ１〜ｔ２，ｔ４〜ｔ５の各期間はクランキング開始に伴い第１の始動増量制御が実施される期間である。

さて、タイミングｔ１では、エンジン水温ＷＴが常温であり、スタータによるクランキング（初期回転付与）とその後の燃焼開始に伴いエンジン水温ＷＴが上昇するとともに、エンジン回転速度ＮＥが上昇する。ｔ１〜ｔ２の期間では、始動時水温ＷＴｃと始動時燃圧ＦＰｃとに基づいて燃料噴射量が制御される（図３のステップＳ２５）。また、タイミングｔ２以降においては、都度のエンジン水温ＷＴと燃圧ＦＰに応じた増量補正が行われつつ燃料噴射量が制御される（図４のステップＳ３２）。

燃圧ＦＰは、タイミングｔ１では低圧（大気圧）にあり、その後高圧ポンプ２６の燃料圧送により徐々に上昇する。

そして、タイミングｔ３ではＩＧスイッチがオフになり、エンジン１０が停止される。このとき、停止時水温ＷＴｂと停止時燃圧ＦＰｂとが検出される。本例では、停止時水温ＷＴｂが未だ低温状態（暖機完了温度に対して低温の状態）であるのに対し、停止時燃圧ＦＰｂがアイドル時の目標燃圧付近まで上昇している状態を示している。したがって、エンジン停止時には、気筒内において壁面付着等による燃料残留が生じていると想定される。

その後、タイミングｔ４で、エンジン１０が再始動される。この再始動時には、前回のエンジン停止時に検出した停止時水温ＷＴｂが比較的低温であるため、前回のエンジン運転が暖機途中で停止されたと判定される。そして、ｔ４〜ｔ５の期間では、始動時水温ＷＴｃと始動時燃圧ＦＰｃと停止時燃圧ＦＰｂとに基づいて燃料噴射量が制御される（図３のステップＳ２６）。このとき、始動時水温ＷＴｃと始動時燃圧ＦＰｃとから算出される始動時噴射量Ｑｓｔａに対して停止時燃圧ＦＰｂに応じた減量補正が行われる。これにより、気筒内に燃料が残留していても、エンジン再始動時に燃料過多（オーバーリッチ）になるといった不都合を回避できる。

また、タイミングｔ５以降においては、都度のエンジン水温ＷＴ及び燃圧ＦＰとに応じた燃料増量に対して、停止時燃圧ＦＰｂに応じた減量補正が行われつつ燃料噴射量が制御される（図４のステップＳ３３）。これにより、やはり燃料過多（オーバーリッチ）になるといった不都合を回避できる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

エンジン始動時に、エンジンの前回停止時における停止時燃圧ＦＰｂに基づいて始動増量に対する補正を実施する構成としたため、筒内噴射式エンジンの気筒内の状態を考慮しつつ燃料噴射量の始動増量を実施でき、エンジン再始動時において気筒内への噴射燃料が過多になることを抑制できる。その結果、エンジン始動時における燃料噴射量制御を適正に実施できる。

また、エンジン始動時には、水温情報に加えてその時の燃圧情報に基づいて始動増量を実施する構成とした。具体的には、気筒判別の完了前における第１の始動増量制御では、始動時水温ＷＴｃと始動時燃圧ＦＰｃとに基づいて燃料噴射量を算出する構成とし、気筒判別の完了後における第２の始動増量制御では、都度のエンジン水温ＷＴｉと燃圧ＦＰｉとに基づいて燃料噴射量を算出する構成とした。この場合、エンジン始動時における燃圧が気筒内への噴霧燃料の状態に影響を及ぼすことを考慮しつつ、燃料噴射量の始動増量を実施できる。

エンジンの前回停止時における停止時水温ＷＴｂが所定の暖機判定温度よりも低温である場合に、停止時燃圧ＦＰｂに基づく始動増量の補正を実施する構成とした（図３のステップＳ２６、図４のステップＳ３３）。これにより、前回のエンジン運転時において暖機途中で運転が停止され、その結果としてエンジン水温が低くても気筒内が通常の冷間始動時とは異なる状態（筒内燃料残留量が多い状態）になっていると想定される場合にも、エンジン再始動時において気筒内への噴射燃料が過多になることを抑制し、適正な燃料噴射量制御を実施できる。

前回停止時から今回始動時までのエンジン停止時間ＴＩＭが所定以下である場合に、停止時燃圧ＦＰｂに基づく始動増量の補正を実施する構成とした（図３のステップＳ２６、図４のステップＳ３３）。これにより、エンジン再始動時において、エンジン水温が低くても気筒内が通常の冷間始動時とは異なる状態（筒内燃料残留量が多い状態）になっていると想定される場合にも、エンジン再始動時において気筒内への噴射燃料が過多になることを抑制し、適正な燃料噴射量制御を実施できる。

非同期噴射である第１の始動増量制御と同期噴射である第２の始動増量制御とを想定し、それぞれで停止時燃圧ＦＰｂに基づく始動増量制御を実施する構成としたため、エンジンの始動開始後（クランキング開始後）においては、気筒判別に関係なく、始動当初から適正な燃料噴射量制御を実施できる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。

・エンジン運転時間（図７のＴＤ）を計時し、前回のエンジン運転時におけるエンジン運転時間ＴＤに基づいて始動増量の補正を実施するようにしてもよい。つまり、エンジン始動後においては、運転時間が経過するにつれ、始動開始時点の状態からのエンジン水温の上昇と気筒内の状態変化とにずれ（差）が生じると考えられる。これはエンジン水温の上昇速度が比較的遅いことに起因する。より具体的には、エンジン始動開始時から見て、エンジン水温はさほど上昇していないにもかかわらず、気筒内は壁面付着等により燃料が残留し、しかも局所的に温度上昇していると考えられる。この点、前回のエンジン運転時間ＴＤに基づいて始動増量の補正を実施することで、適切なる噴射量補正を実施できる。

例えば、図８（ａ）に示す関係を用い、エンジン運転時間ＴＤに基づいて減量補正係数を算出する。図８（ａ）によれば、エンジン運転時間ＴＤが大きいほど、減量補正係数として１に対して小さい値（すなわち、減補正量が大きくなる値）が算出される。この減量補正係数は、図３のステップＳ２６や図４のステップＳ３３で算出され、同補正係数により燃料噴射量が減量補正される。

・エンジン始動からのインジェクタ２１による燃料噴射量の積算値を算出し、前回のエンジン運転時における燃料噴射量積算値に基づいて始動増量の補正を実施するようにしてもよい。つまり、エンジン始動後においては、燃料噴射が繰り返されるにつれ、始動開始時点の状態からのエンジン水温の上昇と気筒内の状態変化とにずれ（差）が生じると考えられる。この点、前回のエンジン運転時における燃料噴射量積算値に基づいて始動増量の補正を実施することで、適切なる噴射量補正を実施できる。

例えば、図８（ｂ）に示す関係を用い、燃料噴射量積算値に基づいて減量補正係数を算出する。図８（ｂ）によれば、燃料噴射量積算値が大きいほど、減量補正係数として１に対して小さい値（すなわち、減補正量が大きくなる値）が算出される。この減量補正係数は、図３のステップＳ２６や図４のステップＳ３３で算出され、同補正係数により燃料噴射量が減量補正される。

・上記実施形態では、非同期噴射としての第１の始動増量制御と、同期噴射としての第２の始動増量制御とを実施したが、これを変更し、第２の始動増量制御のみを実施する構成としてもよい。

１０…エンジン、２１…インジェクタ（燃料噴射手段）、２６…高圧ポンプ、２７…デリバリパイプ（高圧部）、２９…燃圧センサ、３８…水温センサ、４０…ＥＣＵ（停止時燃圧検出手段、補正手段、始動時燃圧検出手段、停止時水温検出手段）。

Claims (6)

1. エンジンにより駆動されて燃料を高圧化する高圧ポンプと、該高圧ポンプにより高圧化され高圧部に蓄えられた高圧燃料をエンジンの気筒内に噴射する燃料噴射手段とを備える筒内噴射式エンジンシステムに適用され、エンジン始動時におけるエンジン冷却水の水温情報に基づいて、エンジン始動時に始動増量を実施するエンジンの燃料噴射量制御装置において、
   エンジン運転停止時における前記高圧部内の燃料圧力である停止時燃圧を検出する停止時燃圧検出手段と、
   エンジン始動時に、前記停止時燃圧検出手段により検出した前回のエンジン停止時における停止時燃圧に基づいて前記始動増量に対する補正を実施する補正手段と、
   を備えることを特徴とするエンジンの燃料噴射量制御装置。
2. エンジン始動時における前記高圧部内の燃料圧力である始動時燃圧を検出する始動時燃圧検出手段を備え、
   エンジン始動時に、前記水温情報に加えてその時の燃圧情報に基づいて前記始動増量を実施する請求項１に記載のエンジンの燃料噴射量制御装置。
3. エンジン運転停止時におけるエンジン水温である停止時水温を検出する停止時水温検出手段を備え、
   前記補正手段は、前記停止時水温検出手段により検出した前回のエンジン停止時における停止時水温が所定の暖機判定温度よりも低温である場合に、前記停止時燃圧に基づく始動増量の補正を実施する請求項１又は２に記載のエンジンの燃料噴射量制御装置。
4. 前記エンジンの前回停止時からの経過時間によりエンジン停止時間を計時する手段を備え、
   前記補正手段は、前回停止時から今回始動時までのエンジン停止時間が所定以下である場合に、前記停止時燃圧に基づく始動増量の補正を実施する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンジンの燃料噴射量制御装置。
5. 前記エンジンの運転時間を計時する手段を備え、
   前記補正手段は、前回のエンジン運転時におけるエンジン運転時間に基づいて前記始動増量の補正を実施する請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンジンの燃料噴射量制御装置。
6. エンジン始動からの燃料噴射量の積算値を算出する手段を備え、
   前記補正手段は、前回のエンジン運転時における燃料噴射量積算値に基づいて前記始動増量の補正を実施する請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンジンの燃料噴射量制御装置。

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