JP4470841B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの制御装置に関し、特に、筒内および吸気通路内に燃料が噴射されるエンジンの制御装置に関する。

従来より、特に冷間始動時においては、燃料の霧化が悪いことが知られている。燃料が十分に霧化していない場合は、燃料の着火性が悪く、始動性が悪い。そこで、冷間時の始動性をよくするため、通常のインジェクタとは別に、コールドスタートインジェクタを設け、たとえばサージタンク内やサージタンクの上流に燃料を噴射することにより、燃料が霧化し得る時間を十分に確保して霧化を促進し、始動性を向上させる技術がある。

特開平４−２３２３５３号公報（特許文献１）は、冷間始動時にコールドスタートインジェクタから噴射される燃料が空気と十分に混合されるようにして燃料の霧化やミキシングを大幅に促進し、冷間時の始動性を向上することができるエンジンの吸気装置を開示する。特許文献１に記載のエンジンの吸気装置は、冷間始動時に燃料を噴射供給するコールドスタートインジェクタを備え、冷間始動時のエンジンの状態に応じてコールドスタートインジェクタからの燃料噴射供給の時間を調整するようにしたエンジンの吸気装置である。この吸気装置は、コールドスタートインジェクタを、吸気通路集合部（サージタンク）上流であって、スロットル弁が配置されている主吸気通路に設けるとともに、スロットル弁の開度を調整するスロットル開度調整部と、コールドスタートインジェクタからの燃料噴射供給の時間に応じてこの時間が長いほどスロットル弁の開度を大きくするように、スロットル開度調整部を制御するスロットル弁制御部とを含む。

この公報に記載の吸気装置によれば、冷間始動時でコールドスタートインジェクタからの燃料噴射供給の時間が長くされるときに、スロットル弁を通る空気の流量および流速が増大された状態で、これに向けて燃料が噴射され、十分に空気と混合される。これにより、冷間時の始動性を向上することができる。

また、コールドスタートインジェクタにより燃料を噴射する方法とは別に、点火を行なわずに予め定められた回数だけ燃料を噴射し、噴射した燃料を霧化させてから点火することにより、始動性を向上した技術がある。

特開平１１−２７０３８７号公報（特許文献２）は、筒内噴射エンジンの始動性を向上させる内燃機関（エンジン）の始動制御装置を開示する。特許文献２に記載の始動制御装置は、燃料噴射弁から気筒内に燃料を直接噴射し、その混合気に点火プラグで点火する筒内噴射式の内燃機関を始動する。この始動制御装置は、始動初期の所定期間（以下「点火カット期間」という）に点火プラグの点火をカットして燃料噴射のみを実行し、点火カット期間経過後に引き続き燃料噴射を実行しながら点火を開始する始動制御部を含む。

この公報に記載の始動制御装置によれば、始動初期の点火カット期間に噴射された燃料は、その後、排気行程を経ても、ある程度の割合の燃料が排出されずに気筒内に残留する。これにより、点火カット期間経過後に最初の点火が開始されるまでの間に、始動初期に噴射された燃料が霧化する時間を十分に確保できる。そのため、燃料を十分に霧化させてから点火することができる。その結果、始動時に混合気を確実に着火、燃焼させることができて、始動性を向上できる。
特開平４−２３２３５３号公報 特開平１１−２７０３８７号公報

しかしながら、特開平４−２３２３５３号公報に記載の吸気装置においては、コールドスタートインジェクタから吸気通路に多くの燃料が噴射されるため、たとえば、エンジンの始動前にクランキングが中断された場合には、吸気通路内に多くの燃料が残留し得る。この場合、吸気通路内に残留した未燃燃料が吸気通路を逆流して車外に流出し、エミッション性能に悪影響を及ぼし得るという問題点があった。特開平１１−２７０３８７号公報に記載の始動制御装置においては、初爆（初めての混合気への点火）後の筒内には霧化された燃料が無くなる。そのため、初爆後のサイクルにおいて燃焼され得る燃料（霧化した燃料）が不足し得る。この場合、特にピストン等の摩擦が大きい場合においてエンジンのトルクが不足するために、エンジンの始動性が悪いという問題点があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、エミッション性能に与える悪影響を抑制しつつ、エンジンの始動性を向上することができるエンジンの制御装置を提供することである。

第１の発明に係るエンジンの制御装置は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備え、点火手段により燃料が点火されるエンジンを制御する。この制御装置は、第１の燃料噴射手段から燃料を噴射するように、第１の燃料噴射手段を制御するための第１の噴射制御手段と、予め定められた条件の下に実施される点火カット期間の終了後であって、最初に点火が実施されるサイクルの次のサイクルの吸気行程において、第２の燃料噴射手段から噴射された燃料が筒内に導入されるように、第２の燃料噴射手段を制御するための第２の噴射制御手段とを含む。

第１の発明によると、第１の燃料噴射手段により、筒内に燃料が噴射される。このような直噴エンジンにおいては、筒内に直接燃料が噴射されるため、燃料が霧化する時間が短い。そのため、特に冷間始動時においては、燃料の霧化が促進されず、燃料の着火性が悪い。そこで、第１の燃料噴射手段から燃料が噴射された回数が予め定められた回数以下の場合には点火が中止され、第１の燃料噴射手段から燃料が噴射された回数が予め定められた回数より多くなった場合には点火を開始する点火カットが行なわれる。この点火カット期間（点火が中止される期間）中に筒内に燃料を溜め、噴射された燃料が霧化する時間を十分に確保することができる。そのため、燃料の着火性を向上することができる。ところが、点火を開始すると、初爆後において筒内には霧化した燃料が無くなる。そのため、初爆後において燃焼され得る燃料が不足し得る。この場合、特にピストン等の摩擦が大きい場合においてエンジンのトルクが不足するために、完爆まで至らない（始動が完了するといえるまで回転数が上昇しない）可能性がある。そこで、霧化した燃料をさらに導入するため、点火カット期間の終了後であって、最初に点火が実施されるサイクルの次のサイクルの吸気行程において、第２の燃料噴射手段から噴射された燃料が筒内に導入されるように、第２の燃料噴射手段から吸気通路内（サージタンクを含む）に燃料が噴射される。吸気通路から筒内に燃料が到達するまでには所定の時間が必要であるため、燃料が霧化する時間を十分に確保することができる。これにより、十分に霧化した燃料を筒内に導入することができる。そのため、燃料の着火性を向上することができる。その結果、エンジン始動性を向上することができる。このとき、第２の燃料噴射手段から噴射された燃料が、点火カット期間中に筒内に導入されないように燃料が噴射される。これにより、その分だけ第２の燃料噴射手段から噴射される燃料量を抑制することができる。そのため、吸気通路内に残留し得る燃料を抑制し、吸気通路を逆流して車外に流出する未燃燃料を抑制することができる。その結果、エミッション性能に与える悪影響を抑制しつつ、エンジンの始動性を向上することができるエンジンの制御装置を提供することができる。

第２の発明に係るエンジンの制御装置は、第１の発明の構成に加え、点火カット期間の終了後であって、最初に点火が実施されるサイクルの次のサイクルの吸気行程までに、第２の燃料噴射手段からの燃料を筒内に導入できないと判断した場合には、第２の燃料噴射手段からの燃料噴射を禁止するための手段をさらに含む。

第２の発明によると、点火カット期間の終了後であって、最初に点火が実施されるサイクルの次のサイクルの吸気行程までに、第２の燃料噴射手段からの燃料を筒内に導入できない場合は、第２の燃料噴射手段からの燃料噴射が禁止される。これにより、始動性の向上に役立てることができない無駄な燃料が吸気通路内に噴射されることを抑制することができる。そのため、吸気通路内に残留し得る燃料を抑制することができる。その結果、吸気通路を逆流して車外に流出する未燃燃料を抑制し、エミッション性能に与える悪影響を抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１に、本発明の制御装置で制御されるエンジンの全体構成図を示す。
エンジン本体１０は、シリンダブロック１００の上方にシリンダヘッド１１０が覆着されてなり、シリンダブロック１００に形成されたシリンダ１００Ａ内にピストン１２０が摺動自在に保持されている。シリンダ１００Ａ内におけるピストン１２０の上下往復動がクランク軸１３０の回転運動に変換され、トランスミッション３００等へと伝達されるようになっている。クランク軸１３０は、エンジン始動時にはフライホイール１４０を介してスタータ３０と接続される。フライホイール１４０とトランスミッション３００との間には、クラッチ３１０が設けられる。

本実施の形態において、トランスミッション３００は、運転者の手動操作により変速されるマニュアルトランスミッションである。クラッチ３１０は、運転者の操作により係合されたり解放されたりする。

ピストン１２０の上方にはシリンダブロック１００、シリンダヘッド１１０を室壁として燃焼室１０００が形成され、燃焼室１０００において燃料と空気との混合気の燃焼が行なわれ、その爆発力によりピストン１２０を上下往復動せしめる。混合気への点火はシリンダヘッド１１０を貫通し燃焼室１０００内に突出して設けられた点火プラグ１５０により行なわれる。

混合気を構成する空気の供給は、シリンダヘッド１１０およびこれと接続された吸気管内部に形成された吸気通路１０１０により行なわれる。また、燃焼室１０００からの排気は排気通路１０２０により行なわれる。シリンダヘッド１１０には、吸気通路１０１０と燃焼室１０００との間の連通と遮断とを切り換える吸気バルブ１６０、排気通路１０２０と燃焼室１０００との間の連通と遮断とを切り換える排気バルブ１７０が取り付けられている。

吸気管内にはフラップ状のスロットルバルブ１９０が設けられ、その開度に応じて吸気通路１０１０内の空気流を調整する。

混合気を構成する燃料の供給は、電磁式のインジェクタ２１０により行なわれる。インジェクタ２１０はシリンダヘッド１１０を貫通して設けられ、先端ノズル部から燃焼室１０００内（筒内）に燃料を噴射するようになっている。

インジェクタ２１０への燃料供給は、燃料タンク２５０から吸い上げた燃料を低圧ポンプ２４０および高圧ポンプ２３０により２段階に昇圧して供給される。高圧ポンプ２３０はエンジン本体１０のクランク軸１３０からベルト等を介して伝達される動力で駆動される。一方、低圧ポンプ２４０は電動駆動のもので、始動時には、インジェクタ２１０も低圧ポンプ２４０から燃料が供給される。

本実施の形態においては、インジェクタ２１０の他、冷間始動時において吸気通路１０１０内のサージタンク１０１２に燃料を噴射するコールドスタートインジェクタ２１２が設けられる。なお、噴射位置はサージタンク１０１２の上流であってもよい。

また、点火プラグ１５０、スロットルバルブ１９０、インジェクタ２１０、コールドスタートインジェクタ２１２等のエンジン各部を制御するエンジンコントロールコンピュータ（以下、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）と記載する）６０が設けられている。エンジンＥＣＵ６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＲＯＭ(Read Only Memory)等からなる一般的な構成のもので、各種センサからの検知信号等に基づいて、点火プラグ１５０を作動せしめ、スロットルバルブ１９０に制御信号を出力してスロットルバルブ１９０の開度（スロットル開度）を調整し、インジェクタ２１０やコールドスタートインジェクタ２１２に、制御信号により通電し所定のタイミングで所定時間、インジェクタ２１０やコールドスタートインジェクタ２１２のノズルを開く。

エンジンＥＣＵ６０に入力するセンサには、エアフローメータ５１０、クランク角センサ５２０、Ａ／Ｆセンサ５３０、スロットル開度センサ５４０、アクセル開度センサ５５０、車速センサ５６０、冷却水温センサ５８０等がある。

エアフローメータ５１０は、吸気通路１０１０内を流通する空気流量を測定する。クランク角センサ５２０は、エンジン回転数ＮＥを検知するためのパルス信号を出力する、Ａ／Ｆセンサ５３０は、排気通路１０２０内の空燃比を測定する。スロットル開度センサ５４０は、スロットルバルブ１９０の開度を検知する。アクセル開度センサ５５０は、アクセルペダル４２０の開度（踏込み量）を検知する。車速センサ５６０は、車速（車輪の回転）を検出するためのパルス信号を出力する。冷却水温センサ５８０は、エンジン温度を代表するエンジン冷却水温を検出する。

また、エンジンＥＣＵ６０には、始動時に運転者がキーを操作すると、そのイグニッション（ＩＧ）オン信号およびスタータオン信号が入力される。クラッチペダル４３０のストローク量が最大になった場合は、ニュートラルスタートスイッチ５７０がオンになり、エンジンＥＣＵ６０にオン信号が入力される。

エンジンＥＣＵ６０は、エアフローメータ５１０等によって検知された吸入空気量に基づいて燃焼噴射量を制御する。このとき、エンジンＥＣＵ６０は、各センサからの信号に基づいて、最適な燃焼状態になるように、エンジン回転数およびエンジン負荷に応じた噴射量と噴射時期とを制御する。このエンジン本体１０においては、燃料を筒内に直接噴射するため、噴射時期制御と噴射量制御とを同時に行なう。また、エンジンＥＣＵ６０は、クランク角センサ５２０やカムポジションセンサ等によって検知された信号（ノッキングセンサ等も含む）に基づいて、最適な点火時期になるように点火時期制御が行なわれる。このような制御により、エンジン本体１０の高出力化および低エミッション化の両立を実現している。

図２を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ６０により、エンジンの始動時において点火プラグ１５０およびインジェクタ２１０を制御するために実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、エンジンＥＣＵ６０は、点火カット実行条件が満たされているか否かを判別する。点火カットとは、サイクル（吸気、圧縮、膨張、排気の４つの行程からなる燃焼サイクルであって、クランク角で７２０度）において点火を行なわずに燃料噴射のみを行なうことを意味する。点火カット実行条件には、冷却水温が予め定められた温度よりも低いという条件、筒内温度が予め定められた温度よりも低いという条件、筒内に残留する燃料量が予め定められた量よりも少ないという条件等が含まれる。点火カット実行条件が満たされていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ２００に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２００にて、エンジンＥＣＵ６０は、点火カット許可回数Ｃ（１）を設定する。点火カット許可回数Ｃ（１）は、予め定められた点火カット実行限度Ｃ（０）から点火カット実行回数Ｃを減算した値として設定される。

Ｓ３００にて、エンジンＥＣＵ６０は、スタータ３０により、クランキングを開始する。Ｓ４００にて、エンジンＥＣＵ６０は、インジェクタ２１０に対して制御信号を出力することにより、インジェクタ２１０からの燃料噴射を開始する。インジェクタ２１０からの燃料噴射は、予め定められたクランク角度において行なわれる。このとき、燃料が噴射されるサイクルにおいては、点火プラグ１５０に対して制御信号が出力されない。燃料への点火は行なわれず、燃料噴射のみが行なわれる。すなわち、点火カットが開始される。

Ｓ５００にて、エンジンＥＣＵ６０は、点火カット実行回数Ｃのカウントを開始する。すなわち、点火カットが行なわれたサイクルの回数のカウントが開始される。

Ｓ６００にて、エンジンＥＣＵ６０は、点火カット実行回数Ｃ＜点火カット許可回数Ｃ（１）であるか否かを判別する。点火カット実行回数Ｃ＜点火カット許可回数Ｃ（１）である場合（Ｓ６００にてＹＥＳ）、処理はＳ６００に戻される。もしそうでないと（Ｓ６００にてＮＯ）、処理はＳ７００に移される。

Ｓ７００にて、エンジンＥＣＵ６０は、点火カット実行回数Ｃをクリアする。なお、点火が行なわれてから（初爆後に）点火カット実行回数Ｃをクリアするようにしてもよい。

Ｓ８００にて、エンジンＥＣＵ６０は、点火プラグ１５０に対して制御信号を出力することにより、次のサイクルから筒内の燃料への点火を開始する。これにより、エンジンＥＣＵ６０は、燃料が噴射されたサイクルの回数が点火カット許可回数Ｃ（１）以下である間は点火カットを行ない、燃料が噴射されたサイクルの回数が点火カット許可回数Ｃ（１）よりも多くなると点火を開始することになる。点火は、予め定められたクランク角度において行なわれる。

図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ６０により、エンジンの始動時においてコールドスタートインジェクタ２１２を制御するために実行されるプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ１０００にて、エンジンＥＣＵ６０は、点火カット実行条件が満たされているか否かを判別する。この点火カット実行条件は、上述したＳ１００における点火カット実行条件と同じである。点火カット実行条件が満たされていると（Ｓ１０００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１００に移される。もしそうでないと（Ｓ１０００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１００にて、エンジンＥＣＵ６０は、コールドスタートインジェクタ２１２からの燃料噴射実行条件が満たされているか否かを判別する。燃料噴射実行条件には、たとえば、冷却水温が予め定められた温度よりも低いという条件、予め定められた時間内において、コールドスタートインジェクタ２１２から燃料が噴射されたという履歴がないという条件等が含まれる。燃料噴射実行条件が満たされていると（Ｓ１１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１２００に移される。もしそうでないと（Ｓ１１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１２００にて、エンジンＥＣＵ６０は、燃料への点火が開始されるサイクル（初爆されるサイクル）の次のサイクルにおいて、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を筒内に導入可能であるか否かを判別する。

初爆後のサイクルにおいて、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を筒内に導入可能であるか否かは、たとえば、クランキングの開始後において、クランク位置（ピストンが上死点にある気筒）が判定されてから、燃料への点火が開始されるタイミングまでのクランク角度ＣＡ（１）を用いて判別される。

図４に示すように、ＴＤＣ（Top Dead of Center）において燃料への点火が行なわれるとすると、クランク角度ＣＡ（１）は、クランク位置（ピストンがＴＤＣ付近にある気筒）の判定後、筒内への燃料噴射が最初に行なわれるサイクルのＴＤＣまでのクランク角度と、その後、点火が開始されるサイクルのＴＤＣまでのクランク角度の和である。

クランク位置の判定後、筒内への燃料噴射が最初に行なわれるサイクルのＴＤＣまでのクランク角度は、タイミングロータの形状、気筒数、クランクシャフトの形状、バンク角など、エンジンの形状により必然的に定まる角度である。なお、クランク位置が判定されるタイミングを基準として用いるのは、クランク位置が判定されなければ、燃料を噴射すべき気筒や時期を決定できないからである。

筒内への燃料噴射が最初に行なわれるサイクルのＴＤＣから、点火が開始されるサイクルのＴＤＣまでのクランク角度は、気筒間の位相差と点火カット許可回数Ｃ（１）との積になる。たとえば、６気筒エンジンの場合、気筒間の位相差は１２０度であるため、点火カット許可回数Ｃ（１）を１２回とすると、図４に示すように、筒内への燃料噴射が最初に行なわれるサイクルのＴＤＣから、点火が開始されるサイクルのＴＤＣまでのクランク角度は１４４０度になる。

このようにして求められるクランク角度ＣＡ（１）が、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料が気筒の入口（吸気バルブ１６０付近）に到達するまでのクランク角度ＣＡ（２）よりも長いか否かを判別することにより、初爆後のサイクルにおいて、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を筒内に導入可能であるか否かが判別される。コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料が気筒の入口に到達するまでのクランク角度ＣＡ（２）には、実験などに基づいて予め計測された値が用いられる。

なお、クランク角度ＣＡ（１）は、点火カット許可回数Ｃ（１）に依存するため、点火カット許可回数Ｃ（１）に基づいて、初爆後のサイクルにおいて、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を筒内に導入可能であるか否かを判別するようにしてもよい。たとえば、点火カット許可回数Ｃ（１）が所定の回数よりも多い場合、初爆後のサイクルにおいて、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を筒内に導入可能であると判定するようにしてもよい。

図３に戻って、燃料への点火が開始されるサイクルの次のサイクルにおいて、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を筒内に導入可能であると（Ｓ１２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１３００に移される。もしそうでないと（Ｓ１２００にてＮＯ）、処理はＳ１５００に移される。

Ｓ１３００にて、エンジンＥＣＵ６０は、クランキングが開始されたか否かを判別する。クランキングが開始されたか否かは、たとえば、クランキングを開始した場合にフラグを設定するようにし、このフラグの有無により判別するようにすればよい。クランキングが開始されると（Ｓ１３００にてＹＥＳ）、処理はＳ１４００に移される。もしそうでないと（Ｓ１３００にてＮＯ）、処理はＳ１３００に戻される。

Ｓ１４００にて、エンジンＥＣＵ６０は、燃料への点火が開始されるタイミング（初爆のタイミング）とコールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料が気筒の入口に到達するタイミングとが同期するように、コールドスタートインジェクタ２１２からの燃料噴射を開始する。燃料噴射は、燃料への点火が開始されるタイミング（初爆のタイミング）から、クランク角度ＣＡ（２）を逆算したタイミング（クランク角度もしくはクランク位置の判定からの経過時間）において開始される。なお、コールドスタートインジェクタ２１２からの燃料噴射は連続的に行なわれ、完爆すると（始動が完了すると）燃料噴射が終了される。

Ｓ１５００にて、エンジンＥＣＵ６０は、コールドスタートインジェクタ２１２からの燃料噴射を禁止する。その後、この処理は終了する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ６０の動作について説明する。

燃料が直接筒内に噴射されるエンジンにおいては、燃料の噴射後、点火までの時間が短く、燃料が霧化する時間が不足し得る。そのため、特に冷間始動時においては、燃料の霧化が促進されず、燃料の着火性が悪い。このような場合、所定の回数だけ燃料噴射のみを行ない、点火を行なわない点火カットが行なわれる。

この点火カットを行なう必要があるか否かを判別するため、点火カット実行条件が満たされているか否かが判別される（Ｓ１００）。

点火カット実行条件が満たされていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、点火カット許可回数Ｃ（１）が設定される（Ｓ２００）。点火カット許可回数Ｃ（１）を決定するのは、燃料の噴き過ぎにより筒内が濡れて逆に着火性が悪化することを、点火カットが行なわれる回数を制限することにより抑制するためである。

前回エンジンを停止する際、燃料への点火が行なわれていれば（Ｓ７００にて点火カット実行回数Ｃがクリアされた状態であれば）、点火実行回数Ｃが「０」であるため、点火カット許可回数Ｃ（１）は点火カット実行限度Ｃ（０）（たとえば１２回）と同じ回数に設定される。この場合、点火カットにより溜められた燃料が無くなっていると考えられる。

一方、初爆が行なわれる前に（Ｓ７００にて点火カット実行回数Ｃがクリアされる前に）クランキングが中断された場合には、点火カット許可回数Ｃ（１）は、点火カット実行限度Ｃ（０）から点火実行回数Ｃを減算した回数に設定される。この場合、点火カットにより貯められた燃料が筒内に残存していると考えられる。

点火カット許可回数Ｃ（１）が設定されると、クランキングが開始され（Ｓ３００）、点火カットによる燃料噴射が開始される（Ｓ４００）。点火カットが行われたサイクルの回数、すなわち、点火カット実行回数Ｃがカウントされ（Ｓ５００）、点火カット実行回数Ｃが点火カット許可回数Ｃ（１）と等しくなると（Ｓ６００にてＮＯ）、点火カット実行回数Ｃがクリアされ（Ｓ７００）、次のサイクルから点火が開始される（Ｓ８００）。

これにより、点火カットが行なわれたサイクルにおいて筒内に燃料を溜め、噴射された燃料が霧化する時間を十分に確保することができる。そのため、燃料の着火性を向上し、良好な初爆を得ることができる。

ところが、点火を開始すると、初爆後において、筒内には霧化した燃料が無くなる。この場合、初爆後のサイクルにおいて燃焼され得る燃料（霧化した燃料）が不足し得る。この場合、特にピストン等の摩擦が大きい場合においてエンジンのトルクが不足するために、エンジンの始動性が悪化し得る。

そこで、霧化した燃料を筒内に導入するため、点火カット実行条件が満たされ（Ｓ１０００にてＹＥＳ）、燃料噴射実行条件が満たされていると（Ｓ１１００にてＹＥＳ）、コールドスタートインジェクタ２１２が併用される。

ここで、たとえば前回エンジンを停止する際、初爆が行なわれる前に（Ｓ７００にて点火カット実行回数Ｃがクリアされる前に）クランキングが中断されたため、設定された点火カット許可回数Ｃ（１）が点火カット実行制限Ｃ（０）よりも少ないと想定する。

この場合、図５に示すように、クランク位置が判定されてから、燃料への点火が開始されるタイミング（初爆のタイミング）までのクランク角度ＣＡ（１）よりも、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料が気筒の入口に到達するまでのクランク角度ＣＡ（２）が長くなる場合がある。

この状態では、初爆後のサイクルにおける吸気行程で、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を吸入できないといえる。すなわち、初爆後のサイクルにおいて、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を筒内に導入することはできないといえる（Ｓ１２００にてＮＯ）。

この場合、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を用いて完爆まで至らしめることができない。そのため、コールドスタートインジェクタ２１２からの燃料噴射が禁止される（Ｓ１５００）。これにより、始動性の向上に役立てることができない無駄な燃料がサージタンク１０１２内に噴射されることを抑制することができる。そのため、吸気通路１０１０内に残留し得る燃料を抑制することができる。その結果、吸気通路１０１０を逆流して車外に流出する未燃燃料を抑制し、エミッション性能に与える悪影響を抑制することができる。

一方、点火カット許可回数Ｃ（１）が十分に多い場合には、図６に示すように、クランク位置が判定されてから、燃料への点火が開始されるタイミングまでのクランク角度ＣＡ（１）が、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料が気筒の入口に到達するまでのクランク角度ＣＡ（２）よりも長くなり得る。

この状態では、初爆後のサイクルにおける吸気行程で、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を吸入できるといえる。すなわち、初爆後のサイクルにおいて、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を筒内に導入可能であるといえる（Ｓ１２００にてＮＯ）。この場合、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料を用いて完爆まで至らしめることが可能である。

そこで、クランキングが開始されると（Ｓ１３００にてＹＥＳ）、図７に示すように、
燃料への点火が開始されるタイミングとコールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料が気筒の入口に到達するタイミングとが同期するように、コールドスタートインジェクタ２１２からの燃料噴射が開始される。

これにより、吸気通路１０１０を通過する間に霧化した燃料を、初爆後のサイクルにおいて筒内に導入することができる。そのため、燃料の着火性を向上することができる。その結果、エンジン始動性を向上することができる。

また、点火カット中のサイクルにおいては、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料が筒内に導入されないようなタイミングで燃料噴射が開始される。これにより、その分だけ（燃料噴射のタイミングを遅らせた分だけ）、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射される燃料を抑制することができる。そのため、コールドスタートインジェクタ２１２からサージタンク１０１２内に噴射される燃料を抑制し、吸気通路１０１０内に残留し得る燃料を抑制することができる。その結果、吸気通路１０１０を逆流して車外に流出する未燃燃料を抑制し、エミッション性能に与える悪影響を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵによれば、点火カット許可回数Ｃ（１）だけ燃料が噴射された後、次のサイクルから燃料への点火が開始される。燃料への点火が開始されるタイミングとコールドスタートインジェクタから噴射された燃料が気筒の入口に到達するタイミングとが同期するように、コールドスタートインジェクタからの燃料噴射が開始される。これにより、燃料への点火が開始されたサイクルの次のサイクルにおいて、コールドスタートインジェクタから噴射された燃料を筒内に導入することができる。そのため、初爆後においても、霧化した燃料を筒内に導入することができる。その結果、燃料の着火性を向上し、エンジン始動性を向上することができる。また、点火カット中のサイクルにおいては、コールドスタートインジェクタから噴射されて燃料が筒内に導入されないようなタイミングで燃料噴射が開始される。これにより、その分だけ（燃料噴射のタイミングを遅らせた分だけ）、コールドスタートインジェクタから噴射される燃料を抑制することができる。そのため、コールドスタートインジェクタからサージタンク内に噴射される燃料を抑制し、吸気通路を逆流して車外に流出する未燃燃料を抑制することができる。その結果、エミッション性能に与える悪影響を抑制しつつ、エンジンの始動性を向上することができる。

なお、本実施の形態においては、初爆後のサイクルにおいて、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料が筒内に導入されるように、コールドスタートインジェクタから燃料噴射されていたが、初爆が行なわれるサイクル（初爆以後のサイクル）において、コールドスタートインジェクタ２１２から噴射された燃料が筒内に導入されるようにしてもよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る制御装置で制御されるエンジンの全体構成図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 クランク位置が判定されてから点火が開始されるまでのクランク角度Ｃ（１）を示す図である。 クランク位置が判定されてから点火が開始されるまでのクランク角度Ｃ（１）とコールドスタートインジェクタから噴射された燃料が気筒の入口に到達するまでのクランク角度Ｃ（２）とを比較した図（その１）である。 クランク位置が判定されてから点火が開始されるまでのクランク角度Ｃ（１）とコールドスタートインジェクタから噴射された燃料が気筒の入口に到達するまでのクランク角度Ｃ（２）とを比較した図（その２）である。 点火が開始されるタイミングとコールドスタートインジェクタから噴射された燃料が気筒の入口に到達するタイミングとが同期した場合を示す図である。

符号の説明

１０ エンジン本体、３０ スタータ、６０ エンジンＥＣＵ、１５０ 点火プラグ、１６０ 吸気バルブ、１７０ 排気バルブ、１９０ スロットルバルブ、２１０ インジェクタ、２１２ コールドスタートインジェクタ、３００ トランスミッション、３１０ クラッチ、４２０ アクセルペダル、４３０ クラッチペダル、５２０ クランク角センサ、５３０ Ａ／Ｆセンサ、５４０ スロットル開度センサ、５５０ アクセル開度センサ、５６０ ニュートラルスタートスイッチ、５７０ 車速センサ、５８０ 冷却水温センサ、１０００ 燃焼室、１０１０ 吸気通路、１０１２ サージタンク、１０２０ 排気通路。

Claims (2)

1. 筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段とを備え、点火手段により燃料が点火されるエンジンの制御装置であって、
   前記第１の燃料噴射手段から燃料を噴射するように、前記第１の燃料噴射手段を制御するための第１の噴射制御手段と、
   予め定められた条件の下に実施される点火カット期間の終了後であって、最初に点火が実施されるサイクルの次のサイクルの吸気行程において、前記第２の燃料噴射手段から噴射された燃料が筒内に導入されるように、前記第２の燃料噴射手段を制御するための第２の噴射制御手段とを含む、エンジンの制御装置。
2. 前記制御装置は、前記点火カット期間の終了後であって、最初に点火が実施されるサイクルの次のサイクルの吸気行程までに、前記第２の燃料噴射手段からの燃料を筒内に導入できないと判断した場合には、前記第２の燃料噴射手段からの燃料噴射を禁止するための手段をさらに含む、請求項１に記載のエンジンの制御装置。

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