JP5731735B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン始動時の燃料噴射量を燃料性状に応じて制御するエンジンの制御装置に関する。

一般に、ガソリンエンジンにおいては、吸気ポート噴射が多く採用されている。この吸気ポート噴射は、各気筒の吸気ポートにインジェクタを配設し、このインジェクタから吸気ポートに向けて所定タイミングで燃料（ガソリン）を噴射する。暖機完了後の通常運転では、吸気ポートに配設されている吸気弁及びその周辺の壁面の温度（以下「ポート温度」と称する）が高いため、この吸気ポート及びその周辺に付着された燃料は、気化して燃焼室へ新気と共に供給される。

しかし、冷態始動時は、ポート温度が低いため、噴射した燃料を十分に気化することができないため、燃料気化不足分を補うために、エンジン暖機後に比べ、より多くの燃料を噴射する必要がある。

特に、揮発性の低い燃料（重質燃料）であれば、シリンダへ流入する混合気がリーンとなり、極端な場合を想定するとエンストしてしまう。従来の始動時の燃料噴射制御はオープンループ制御で構成され、始動性確保のために、重質燃料使用時に必要とされる燃料噴射量を噴射している。つまり、軽質燃料使用時には排ガス性能の悪化を招いている。

この対策として、例えば特許文献１（特開２００４−３２４４９１号公報）には、エンジン始動直後の所定時間における燃料増量補正値の積算値、或いは所定時間における差回転の積算値を算出し、この積算値が所定しきい値を超えた場合、燃料が重質性状であると判定し、重質燃料に応じた燃料噴射量に切換える技術が開示されている。

ところで、エンジン始動初期のエンジン回転数上昇に伴う過渡時においては、発生する負圧が次第に大きくなり燃料気化が促進されるため、燃料増量の必要性も徐々に少なくなる。

しかし、上述した文献に開示されている技術では、重質燃料を使用した際のエンストを防止し、良好な始動性を得ながらにして排気エミッションを成立させるには限界がある。

本発明は、上記事情に鑑み、エンジン始動初期の燃料噴射量を、噴射される燃料の性状に応じて適正に設定することができ、良好な始動性能を得ることができるばかりでなく、排気エミッションの低減を図ることのできるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の一態様によるエンジンの制御装置は、エンジン始動初期における目標エンジン回転数を維持するために必要とする燃料噴射量を平均的な燃料性状の燃料を基に設定し、同様の燃料噴射量にて該平均的な燃料性状よりも軽質及び重質な複数の燃料を用いて得られた燃料の噴射回数に応じたエンジン回転数群に、エンジン回転数が高い、又は低い順に等間隔で連続する数値を割り当て、検出されたエンジン回転数を該数値表現されたエンジン回転数群を参照して補間にて数値化し、エンジン始動初期の燃焼状態判定値を算出する燃焼状態判定値設定手段と、前記燃焼状態判定値を目標燃料噴射量指標に設定し、該目標燃料噴射量指標に収束するように燃料噴射量指標を算出する燃料噴射量指標設定手段と、前記複数の燃料性状の燃料を用いて前記目標エンジン回転数を維持するために必要とする燃料噴射量群に、前記数値表現されたエンジン回転数群の数値を使用した燃料性状が一致するように与えて燃料噴射量指標群とし、前記燃料噴射量指標を該燃料噴射量指標群を参照して補間することにより、エンジン始動初期の燃料噴射量を算出する燃料噴射量設定手段と、を備える。

本発明によれば、エンジン始動初期の燃料噴射量を、噴射される燃料の性状に応じて適正に設定することができるので、良好な始動性能を得ることができるばかりでなく、排気エミッションの低減を図ることができる。

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１にエンジンの全体構成図を示す。

図中の符号１は４気筒エンジンであり、シリンダブロック２に４気筒分のシリンダ３が形成されている。このシリンダ３にピストン４が往復動可能に挿通され、このピストン４の頂面とシリンダ３とシリンダヘッド５とで形成される閉空間に燃焼室６が形成される。

シリンダヘッド５には、各気筒の燃焼室６に開口する吸気ポート７及び排気ポート８が形成され、この吸気ポート７の上流が吸気通路９に連通され、排気ポート８の下流が排気通路１０に連通されている。又、この吸気ポート７、排気ポート８を燃焼室６に対して開閉する吸気弁１１、排気弁１２がそれぞれ配設されている。

吸気通路９は、その上流側からエアフィルタ（図示せず）、スロットル弁１３、コレクタ１４、吸気マニホルド１５で構成されている。

又、排気通路１０は、その上流側から排気マニホルド１６、触媒コンバータ（図示せず）、マフラ（図示せず）で構成されている。触媒コンバータには不完全燃焼成分であるHC(炭化水素)及びCO(一酸化炭素)の酸化と、空気中の窒素と燃え残りの酸素とが反応して生成されるNox(窒素酸化物)の還元とを同時に促進する三元触媒が収容されている。

本実施形態では、電子制御スロットルを採用しており、スロットル弁１３はアクセルペダル（図示せず）と機械的に接続されておらず、併設するスロットルアクチュエータ１７の動作によりスロットル開度が制御される。尚、スロットルアクチュエータ１７は、後述するエンジン制御装置（ＥＣＵ）２１からの制御信号により動作される。

又、吸気マニホルド１５の下流に、噴孔が吸気弁１１及び吸気ポート７方向へ指向されているインジェクタ１８が取り付けられ、又、シリンダヘッド５に、発火部が燃焼室６に臨まされている点火プラグ１９が取付けられている。この点火プラグ１９は所定タイミングで点火され、点火時は点火コイル２０に内蔵されているイグナイタにより１次電流の通電を遮断し、その２次電流を点火プラグ１９に供給して、発火部を放電させる。

次に、エンジン１の運転状態を検出するセンサ・スイッチ類の構成について説明する。シリンダブロック２に形成されている冷却水通路２aに、エンジン水温をエンジン水温から検出する水温センサ２２が臨まされている。又、吸気通路９のエアフィルタ（図示せず）の直下流に吸入空気量を検出する吸入空気量センサ２３が臨まされている。又、コレクタ１４に吸入空気の温度を検出する吸気温センサ２４とスロットル弁１３下流の圧力を絶対圧で検出する吸気圧センサ２６とが取り付けられている。更に、スロットル弁１３にスロットル開度を検出するスロットル開度センサ２５と、スロットル弁１３の全閉状態を検出するアイドルスイッチ（図示せず）とが連設されている。

更に、排気マニホルド１６の下流で、触媒コンバータの直上流に排ガス中の酸素濃度(或いは、未燃ガスである一酸化炭素の濃度)に比例して広域で且つリニアな空燃比信号を出力する空燃比(A/F)センサ２７が臨まされている。更に、ピストン４の往復運動を回転運動に変換するクランク軸（図示せず）にクランクロータ３１が軸着されており、このクランクロータ３１の回転からエンジン回転数を非接触式に検出する、燃焼状態検出手段としてのクランク角センサ２８が対設されている。

これら各センサ・スイッチ類で検出した信号は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）２１に入力される。ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭから成る周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。又、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従い、各種センサ・スイッチ類からの信号を入力し、燃料噴射制御、点火時期制御、吸入空気量制御等のエンジン運転に係わる各種制御を実行する。尚、バックアップＲＡＭは、バッテリ（図示せず）からバックアップ電源が常時給電されており、イグニッションスイッチをＯＦＦした際にも記憶内容が保持されている。

この中で、点火時期制御は、各種センサ、スイッチの信号に基づき、点火対象気筒を判別すると共に、最適な点火時期を演算し、この点火時期に対応する点火コイル通電期間をクランク角タイミングに換算する。そして、このクランク角タイミングに基づいて、点火対象気筒の１次側点火コイルに通電信号を送り、所定点火時期に達したときイグナイタにて１次側コイルに対する通電を遮断し、点火プラグ１９を点火させる。

又、吸入空気量制御は、各種センサ、スイッチの信号、及び水温センサ２２で検出したエンジン水温twから決定されるアイドル目標回転数を参照し、このアイドル目標回転数を維持することの出来る吸入空気量を演算する。そして、この吸入空気量を実現するスロットル弁１３のスロットル開度を求め、対応する駆動信号をスロットルアクチュエータ１７へ出力する。尚、冷態始動時は触媒コンバータを早期活性させるために、暖機完了後のアイドル目標回転数よりも高いファーストアイドル回転数がアイドル目標回転数として設定される。

又、燃料噴射制御は、各種センサ、スイッチの信号に基づき燃料噴射量を演算し、この燃料噴射量を実現するインジェクタ駆動期間をクランク角タイミングに換算する。その後、このクランク角タイミングに基づいて、インジェクタ１８へ噴射信号を出力する。又、燃料噴射制御では、排気通路１０に設けられているA/Fセンサ２７で検出した排ガス中の実際の空燃比(A/F)を読込み、この空燃比が目標空燃比となるように、燃料噴射量をフィードバック制御する。

上述したＥＣＵ２１で処理される始動時の燃料噴射制御は、具体的には、図２〜図８に示すフローチャートに従って実行される。イグニッションスイッチをＯＮすると、先ず、図２に示すイニシャル処理ルーチンが１回のみ実行される。

このルーチンでは、ステップＳ１で、各種パラメータを初期設定する。すなわち、このステップＳ１では、水温センサ２２で検出したエンジン水温tw[℃]を読込み、これを始動時水温twst[℃]として設定する（twst←tw）。又、燃料噴射回数cntinj、始動時燃料噴射フィードバック制御実施許可フラグxflvlexe、燃料噴射量積算値taustsumをそれぞれリセットする（cntinj←０，xflvlexe←０，taustsum←０）。又、燃料噴射量指標flvlを初期値（3.8）で初期設定し（flvl←3.8）、更に、始動時水温twstに基づいて始動時燃料噴射量フィードバック補正開始燃料噴射回数テーブルtFTINJCNTを参照して、始動時燃料噴射量フィードバック補正開始燃料噴射回数ftinjcntを初期設定する（ftinjcnt←tFTINJCNT(twst)）。

燃料噴射量指標flvlは燃料性状を表す指標であり、本実施形態では１〜５の範囲内に設
定されている。すなわち、１が最小燃料噴射量（軽質燃料）を表す指標、５が最大燃料噴
射量（重質燃料）を表す指標である。尚、通常使用されている燃料（ガソリン）は、flvl
＝１〜４の範囲であり、flvl＝５は極めて重質な燃料を想定している。エンジン始動時、
始動時燃料噴射量フィードバック補正開始燃料噴射回数ftinjcnt未満の場合、固定の燃料噴射量となるため、初爆前の状態では、始動性能の確保を考慮し、燃料噴射量指標flvlを、一般に使用されている重質燃料の最大値（flvl＝４）よりもやや軽い値（本実施形態では、3.8）に初期設定するようにしている。

下表に、本実施形態で採用する始動時燃料噴射量フィードバック補正開始燃料噴射回数テーブルtFTINJCNTを示す。

始動時燃料噴射量フィードバック補正開始燃料噴射回数テーブルtFＴINJCNTは、始動時水温twstを、例えば１０[℃]毎に区分し、区分された各領域に最初の噴射が初爆に至るまでの燃料噴射回数を格納している。尚、本実施形態は４気筒エンジン、排気行程噴射とした場合、最初に噴射した燃料によって得られるエンジン回転数が検出される時点における燃料噴射回数の４［回］で始動時燃料噴射量フィードバック補正開始燃料噴射回数ftinjcntが設定される。従って、６気筒エンジンでは、ftinjcnt＝６、８気筒エンジンではftinjcnt＝８となる。

次いで、ステップＳ２へ進み、燃料性状によって燃料噴射に顕著な差が生じる温度帯か否かを、始動時水温twstが、判定下限水温kTWSTLと判定上限水温kTWSTHとの間にあるか否かで調べる。燃料の揮発性は燃料性状と温度によって異なるため、エンジン始動時水温twstを参照して燃料性状によって燃料噴射量に顕著な差が生じる温度帯を始動時燃料噴射フィードバック制御の実施条件としている。判定下限水温kTWSTLと判定上限水温kTWSTHは、予め実験などに基づいて設定したもので、本実施形態では、kTWSTL＝２０[℃]、kTWSTH＝３０[℃]に設定されている。

そして、kTWSTL≦twst≦kTWSTHのときは、燃料が燃料性状によって燃料噴射に顕著な差が生じる温度帯にあると判定してステップＳ３へ進む。又、twst＜kTWSTL、或いはkTWSTH＜twstのときは、燃料が燃料性状の影響をほとんど受けない温度帯にある、すなわち、始動時燃料噴射フィードバック制御を実行しても、燃費及び排気エミッションが大きく変化することはないと判定し、そのままルーチンを終了する。又、ステップＳ３へ進むと、始動時燃料噴射フィードバック制御実施許可フラグxflvlexeをセットして（xflvlexe←１）、ルーチンを終了する。

図３に示す燃料噴射回数算出ルーチンは、ＥＣＵ２１からインジェクタ１８に対して噴射信号が出力される都度に起動される。そして、ステップＳ１１で、燃料噴射回数cntinjをインクリメントして（cntinj←cntinj＋１）、ルーチンを抜ける。

又、図４に示す燃料噴射制御ルーチンが各気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）毎、すなわち、７２０[deg-CA]／気筒数毎に実行される。尚、本実施形態は４気筒エンジンであるため、この燃料噴射制御ルーチンは１８０［deg-CA］毎に実行される。

そして、先ず、ステップＳ２１で、１８０[deg-CA]分のクランクパルスと、その所要時間とに基づきエンジン回転数neを算出し、ＲＡＭに一時格納する。又、ステップＳ２２では、水温センサ２２で検出したエンジン水温twを読込み、ＲＡＭに一時格納する。

次いで、ステップＳ２３へ進み、始動時燃料噴射フィードバック制御実施許可フラグxflvlexeの値を参照し、始動時燃料噴射フィードバック制御の実施が許可状態にあるか否かを調べる。そして、xflvlexe＝０の実施不可の場合はステップＳ２４へ進み、又、xflvlexe＝１の実施許可のときはステップＳ２５へ進む。

ステップＳ２４へ進むと、始動時燃料噴射制御用の始動後判定条件を設定してステップＳ２６へ進む。又、ステップＳ２５へ進むと、始動時燃料噴射フィードバック制御用の始動後判定条件を設定してステップＳ２６へ進む。

ステップＳ２４、或いはステップＳ２５で設定する始動後判定条件は、始動時水温twstを参照して、始動後判定下限回転数nelと始動後判定上限回転数nehと始動後判定燃料噴射回数injcntに基づいて設定される。

すなわち、下表２に示すように、始動時燃料噴射制御用の始動後判定条件（始動後判定下限回転数nel、始動後判定上限回転数neh、始動後判定燃料噴射回数injcnt）は、始動時水温twstに基づき、始動後判定下限回転数テーブルtNEL、始動後判定上限回転数テーブルtNEH、始動後判定燃料噴射回数テーブルtINJCNTを参照して設定される。尚、本実施形態では、始動時水温twst＝２０[℃]，３０[℃]に対して、各テーブルtNEL，tNEH，tINJCNT毎に、同じ値の始動後判定下限回転数nel(＝300[rpm])、始動後判定上限回転数neh(＝500[rpm])、始動後判定燃料噴射回数injcnt(＝４[回])が格納されている。

始動時燃料噴射制御時の燃料噴射量は、重質燃料が使用された場合にも始動性を確保するため、燃料噴射回数に拘らずほぼ固定の値が設定される。燃料噴射量の多い始動時燃料噴射制御が長い間続くと、点火プラグがくすぶり、失火の原因となってしまう。そのため、始動後判定上限回転数nehを比較的低い値（表においては５００[rpm]）に設定し、エンジン回転数neの上昇が検出された場合、直ちに始動後燃料噴射制御に切り替える。

又、最も燃料噴射量の多い各気筒初回の燃料噴射が実施される以前に始動後判定が成立し（例えば、インジェクタ１８の油密漏れによって吸気系上流に可燃空気が充満している場合、エンジン始動の初期動作であるクランキング時に、燃料噴射が実施されていない気筒に対する点火によってエンジン回転数が上昇する状態）、ポートウエット（吸気ポート噴射において気化せずに吸気ポートや吸気弁に付着している燃料を指し、次サイクルの燃焼に寄与する）の不足が原因で完爆エンスト（十分にエンジン回転数が上昇した後(1000[rpm]程度）エンストする場合）することがある。従って、始動時燃料噴射制御では、確実に各気筒初回の燃料噴射を実施させるために、始動後判定燃料噴射回数injcntを気筒数(４気筒エンジンでは４)に設定する。

又、始動後判定下限回転数nelは、始動後判定が成立した後、エンジン回転数neが始動後判定下限回転数nelを下回ったときに始動後判定を解除する条件であるため、始動時燃料噴射制御、及び後述する始動時燃料噴射フィードバック制御では、クランキング回転数＋α(100[rpm]）程度（表においては300[rpm]）に設定されている。

又、下表３に示すように、始動時燃料噴射フィードバック制御用の始動後判定条件（始動後判定下限回転数nel、始動後判定上限回転数neh、始動後判定燃料噴射回数injcnt）は、始動時水温twstに基づき、始動後判定下限回転数テーブルtFLVLNEL、始動後判定上限回転数テーブルtFLVLNEH、始動後判定燃料噴射回数テーブルtFLVLINJCNTを参照して設定される。尚、本実施形態では、始動時水温twst＝２０[℃]，３０[℃]に対して、各テーブルtFLVLNEL，tFLVLNEH，tFLVLINJCNT毎に、始動後判定下限回転数nel(300[rpm])、始動後判定上限回転数neh(1400[rpm])、始動後判定燃料噴射回数injcnt(20[回])が格納されている。

その後、ステップＳ２６へ進むと、ステップＳ２４、或いはステップＳ２５で設定したパラメータに基づき、始動後判定条件が満足されているか否かを調べる。

すなわち、エンジン回転数neと始動後判定下限回転数nel及び始動後判定上限回転数nehとを比較し、且つ、燃料噴射回数cntinjと始動後判定燃料噴射回数injcntとを比較する。そして、エンジン回転数neが始動後判定下限回転数nel以上（ne≧nel）で、且つ始動後判定上限回転数neh以上（ne≧neh）を経験し、且つ燃料噴射回数cntinjが始動後判定燃料噴射回数injcnt以上（cntinj≧injcnt）のときは、始動後判定条件成立と判定し、ステップＳ３０へ分岐する。又、エンジン回転数neが始動後判定下限回転数nel未満（ne＜nel）、或いは始動後判定上限回転数neh以上（ne≧neh）の経験がなく、或いは燃料噴射回数cntinjが始動後判定燃料噴射回数injcnt未満（cntinj＜injcnt）のときは、始動後判定条件不成立と判定し、ステップＳ２７へ進む。

始動時燃料噴射フィードバック制御では、燃料噴射量が噴射毎に適正な値に設定されるため、点火プラグがくすぶることは殆ど無いこと、及びファーストアイドル回転数以上のエンジン回転数の上昇は必要としないことから、始動後判定上限回転数nehはファーストアイドル回転数（表においては1400[rpm]）に設定されている。

更に、燃料噴射回数cntinjは、燃料性状に応じた適正な燃料噴射量とした場合におけるファーストアイドル回転数に到達するまでに必要な値（表では２０回）に設定されている。この燃料噴射回数が、後述する始動時燃料噴射フィードバック制御ルーチンで算出される燃料噴射量積算値taustsumの積算回数となる。尚、始動後判定下限回転数nelについては上述した通りである。

又、ステップＳ２７へ進むと、始動時燃料噴射フィードバック制御実施許可フラグxflvlexeの値を再度調べ、xflvlexe＝０の実施不可の場合はステップＳ２８へ進み、又、xflvlexe＝１の実施許可のときはステップＳ２９へ分岐する。

ステップＳ２８へ進むと、始動時燃料噴射制御処理を実行してルーチンを抜ける。又、ステップＳ２９へ進むと、始動時燃料噴射フィードバック制御処理を実行してルーチンを抜ける。又、ステップＳ３０へ進むと、始動後燃料噴射制御処理を実行してルーチンを抜ける。

ステップＳ２８で処理される始動時燃料噴射制御は、図５に示す始動時燃料噴射制御サブルーチンに従って実行される。このルーチンでは、先ず、ステップＳ３１で、燃料噴射量taustを算出した後、この燃料噴射量taustとバッテリ電圧に基づいて設定される電圧補正値tvとに基づき最終燃料噴射量tauoutを算出する。
taust←tTAUST(twst)・mTAUSTNE(ne，twst)
tauout←taust+tv
ここで、tTAUSTは基本値算出テーブル、mTAUSTNEは回転数補正算出マップである。基本値算出テーブルtTAUSTには、燃料噴射量の基本値が始動時水温twst毎に格納されている。又、回転数補正算出マップmTAUSTNEには、エンジン回転数neに基づく補正値が始動時水温twst毎に格納されている。

始動時燃料噴射制御を実行する領域は、燃料性状によって燃料噴射量に顕著な差が生じない温度帯である。従って、燃料噴射量taustは、始動時水温twstのみに基づいて設定する。

そして、最終燃料噴射量tauoutに対応する駆動パルスが、図示しない駆動回路を介して噴射対象気筒のインジェクタ１８へ出力され、このインジェクタ１８から所定タイミングで燃料が噴射される。

次いで、ステップＳ３２へ進み、始動後燃料増量補正fasの初期値を算出し、ルーチンを抜ける。
fas←tFAS(twst)
ここで、tFASは始動後燃料増量補正の初期値テーブル(図示せず)であり、始動後燃料増量補正fasと始動時水温twstとの関係を予め実験等から求めて格納されている。

始動後燃料増量補正fasは、燃料性状とエンジン水温twによって相違する。しかし、上述したように始動時燃料噴射制御を実行する領域は、燃料性状によって燃料噴射量に顕著な差が生じない温度帯であるため、始動時水温twstのみに基づいて設定する。。

又、ステップＳ２９で処理される始動時燃料噴射フィードバック制御は、図６、図７に示す始動時燃料噴射フィードバック制御サブルーチンに従って実行される。このルーチンでは、先ず、ステップＳ４１で、燃料噴射回数cntinjと始動時燃料噴射量フィードバック補正開始燃料噴射回数ftinjcnt（本実施形態では、４[回]）とを比較し、cntinj≧ftinjcntのときは始動時燃料噴射量フィードバック補正開始条件成立と判定し、ステップＳ４２へ進み、始動時燃料噴射量フィードバック補正を開始する。又、cntinj＜ftinjcntのときは始動時燃料噴射量フィードバック補正開始条件不成立と判定し、ステップＳ５６へジャンプする。

ポート噴射タイプのインジェクタ１８は、吸気弁が閉弁している排気行程において燃料が吸気弁に向けて噴射されるため、インジェクタ１８から噴射された燃料が燃焼室６に供給されて燃焼に寄与するまでに、おおよそ７２０［deg-CA］の遅れがある。よって、燃焼状態判定も７２０［deg-CA］だけ遅れることになる。その間、４気筒エンジンでは、初回の噴射を含めて４回の燃料噴射が行われる。本実施形態では、最初に噴射した燃料によって得られるエンジン回転数が検出される時点における燃料噴射回数である４回を始動時燃料噴射量フィードバック補正の開始条件としている。

ステップＳ４２へ進むと、当該ステップＳ４２〜Ｓ４９で、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtを算出する。尚、このステップＳ４２〜Ｓ４９での処理が、本発明の燃焼状態判定値設定手段の燃焼状態判定値の算出部であり、且つ、燃料噴射量指標設定手段の目標燃料噴射量指標の算出部でもある。

すなわち、先ず、ステップＳ４２では、目標エンジン回転数netgtを、燃料噴射回数cntinjと始動時水温twstとに基づき、目標エンジン回転数マップmNETGTを参照して補間計算により算出する。目標エンジン回転数マップmNETGTは、予め区分した始動時水温領域（例えば１０[℃]間隔）毎に設定されている。目標エンジン回転数netgtは、燃料性状に応じた適正な燃料量を噴射した場合に得られるエンジン回転数neを、そのエンジン回転数neが検出される際の燃料噴射回数cntinjに対応させて設定されている。図９（ａ）には、始動時水温twstが２０〜３０[℃]の領域にある場合に選択される目標エンジン回転数マップmNETGTが示されている。

次いで、ステップＳ４３で、燃料噴射回数cntinj、今回のエンジン回転数neと目標エンジン回転数netgtとの差から求めたエンジン回転数の偏差を表す差回転数（ne−netgt）、及び始動時水温twstに基づき、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）の基本値マップmFLVLBSEを参照して、後述する燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtの基本値flvlbseを補間計算により算出する。

図９（ｂ）に、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）の基本値マップｍFLVLBSEを示す。同図に示すように、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）の基本値flvlbseは、目標エンジン回転数netgtを維持するために必要とする燃料噴射量を中間燃料を基準に設定し、同様の燃料噴射量で燃料性状を変更した場合に得られる判定ラインを燃料性状ごとに設定している。すなわち、本実施の形態では、燃料性状を軟質燃料から重質燃料の間で5段階に区分している。燃料性状を軟質燃料とした場合のエンジン回転数neに基づいて第１基本値nebse１が設定され、又、燃料性状を重質燃料とした場合のエンジン回転数neに基づいて第４基本値nebse４が設定されている。尚、図９（a）には、目標エンジン回転数netgtを中心値として各基本値nebsel１〜５が記載されている。

更に、燃料性状のバラツキ、機差バラツキ、及び経時変化を想定した第２、第３基本値nebse2,nebse3が、目標エンジン回転数netgtを挟んでほぼ対称な位置に設定されており、この第２、第３基本値nebse2,nebse3で挟まれた領域に不感帯領域が設定されている。更に、最も重質な燃料を使用した場合であってもエンストを回避できるような値のエンジン回転数neが第５基本値nebse5として設定されている。これら基本値ラインnebse１〜5を用いてリッチ〜リーンの度合いを表す基準とし、エンジン回転数が目標エンジン回転数よりも低い場合をリーンの燃焼状態、高い場合をリッチの燃焼状態を表すようにしている。尚、本実施形態では、燃料噴射回数cntinjが８回付近において、第１基本値nebse1が、nebse1＝netgt＋150[rpm]、第２基本値nebse2が、nebse2＝netgt＋50[rpm] 、第３基本値nebse3が、nebse3＝netgt−50[rpm]、第４基本値nebse4が、nebse4＝netgt−150[rpm]、第５基本値nebse5が、nebse5＝netgt−250[rpm]に設定されている。

上述したステップＳ４３では、始動時水温twstに基づいて選択した燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）の基本値マップmFLVLBSEを参照し、当該燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）の基本値マップmFLVLBSEに格納されている各基本値nebse1〜nebse5と差回転数(ne-netgt)とを比較し、燃焼状態（空燃比がストイキオ領域nebse2〜3にあるか、リッチ領域nebse1〜2にあるか、リーン領域nebse3〜4にあるか、或いは超リーン領域nebse4〜5にあるか）を判定し、対応する指標値で燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）の基本値flvlbseを補間計算により算出する。

すなわち、先ず、始動時水温twstに対応する燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）の基本値マップmFLVLBSEを選択し、燃料噴射回数cntinjと差回転数(ne-netgt)とに基づきマップ点を特定し、このマップ点に対応する燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）の基本値flvlbseを、各基本値nebse1〜nebse5に基づき補間計算により数値化して算出する（flvlbse←mFLVLBSE(cntinj,(ne-netgt),twst)）。

次いで、ステップＳ４４ヘ進み、燃料噴射回数cntinj、今回のエンジン回転数neと前回の上死点（ＴＤＣ）時に算出したエンジン回転数neoldとの差(ne−neold)から算出したエンジン回転数の変動を表すエンジン回転上昇率ｄne/ｄθ（θ＝180[deg]）、及び始動時水温twstに基づき、燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値マップmFLVLCOEFを参照して、燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値flvlcoefを補間計算により算出する。

この燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値マップmFLVLCOEFは、上述した目標エンジン回転数マップmNETGTと同様、予め区分した設定始動時水温領域（例えば１０[℃]）毎に設定されている。更に、各燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値マップmFLVLCOEFには、燃料性状に応じて、６段階に区分された第１〜第６補正値coef1〜coef6が格納されている。

図１０には始動時水温twstが２０〜３０[℃]の領域にある場合に選択される燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値マップmFLVLCOEFが例示されている。同図に示す燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値マップmFLVLCOEFを参照して、第１〜第６補正値coef1〜coef6の特性について説明する。

同図は、前述の目標エンジン回転数netgt設定時のエンジン回転数を基にＴＤＣ間のエンジン回転上昇率ｄne/ｄθを、燃料噴射回数cntinjに対応させてプロットしており、そのラインが目標エンジン回転上昇率(ｄne/ｄθ)tgtとして設定されている。

燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値マップmFLVLCOEFには、目標エンジン回転上昇率(ｄne/ｄθ)tgtを中心として、エンジン回転上昇率ｄne/ｄθの高い側に第１〜第３補正値coef1〜coef3のラインが設定され、低い側に第４〜第６補正値coef4〜coef6のラインが設定されている。すなわち、第３、第４補正値coef3，coef4は、燃料性状のバラツキ、機差バラツキ、及び経時変化を想定して、目標エンジン回転上昇率(ｄne/ｄθ)を中心としてほぼ対称な位置にそれぞれ設定されている。そして、この第３、第４補正値coef3，coef4で挟まれた領域に不感帯領域が設定されている。又、第２補正値coef2のラインがリッチ補正上限値を示し、第５補正値coef5のラインがリーン下限値を示し、第１補正値coef1のラインが超リッチ補正上限値を示し、第６補正値coef6のラインが超リーン下限値を示している。

そして、上述したステップＳ４４では、始動時水温twstに対応する燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値マップmFLVLCOEFを選択し、燃料噴射回数cntinjとエンジン回転上昇率ｄne/ｄθとに基づき燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値マップmFLVLCOEF上のマップ点を特定し、このマップ点に対応する燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値flvlcoefを、補正値coef1〜coef6に基づき補間計算により算出する（flvlcoef←mFLVLCOEF(cntinj,(ne-neold),twst)）。

上述した各補正値coef1〜coef6は、実験などに基づいて、燃焼状態が安定する最適な値に設定されている。具体的には、第３、第４補正値coef3，coef4が1.0に設定されており、第１、第２、第５、第６補正値coef1，coef2，coef5，coef6には、0.7，0.85，1.15，1.3が各々設定されている。

すなわち、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtは、エンジン回転数neが目標エンジン回転数netgtよりも低い場合は、リーンの燃焼状態、高い場合はリッチの燃焼状態とする基本値flvlbseと、エンジン回転上昇率ｄne/ｄθを参照して過渡運転状態の過去履歴を反映し、燃焼状態の判定精度を向上させる補正値flvlcoefとの掛け算で構成される。

ステップＳ４５では、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）の基本値flvlbseを燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）の補正値flvlcoefで補正して、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtを算出する（flvltgt←flvlbse・flvlcoef）。従って、この燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtは、エンジン回転数neが目標エンジン回転数netgtよりも低い場合をリーンの燃焼状態、高い場合をリッチの燃焼状態とする基本値flvlbse、すなわち、エンジン回転数neに基づいて設定された燃料性状を判定する基本値を、エンジン回転上昇率ｄne/ｄθに基づいて将来のエンジン回転数の挙動を予測する補正値flvlcoefで補正して算出される。

その後、ステップＳ４６〜Ｓ４９で燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtに対して上下限ガード処理を施す。すなわち、ステップＳ４６で燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtと燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）下限値kFLVLMINとを比較し、ステップＳ４７で燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtと燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）上限値kFLVLMAXとを比較する。上述したように、本実施形態では、燃料噴射量指標flvlを１〜５の範囲内に設定しており、従って、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtも１〜５の範囲に収める必要がある。本実施形態では、燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）下限値kFLVLMINが１、燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）上限値kFLVLMAXが５に設定されている。

そして、ステップＳ４６で、flvltgt≧kFLVLMINと判定されたときは、ステップＳ４７へ進む。又、flvltgt＜kFLVLMINと判定されたときはステップＳ４８へ進み、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtを燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）下限値kFLVLMINで下限ガード処理を施して（flvltgt←kFLVLMIN）、ステップＳ５０へ進む。

一方、ステップＳ４７へ進むと、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtと燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）上限値kFLVLMAXとを比較する。そして、flvltgt≦kFLVLMAXと判定されたときは、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtが燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）下限値kFLVLMINと燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）上限値kFLVLMAXとの間にあるため（kFLVLMIN≦flvltgt≦kFLVLMAX）、ステップＳ５０へ進む。又、flvltgt＞kFLVLMAXと判定されたときは、ステップＳ４９へ進み、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtを燃焼状態判定（目標燃料噴射量指標）上限値kFLVLMAXで上限ガード処理を施して（flvltgt←kFLVLMAX）、ステップＳ５０へ進む。

ステップＳ５０では、エンジン回転数neと目標エンジン回転数netgtとの差回転数(ne-netgt)に基づき、目標燃料噴射量指標の反映率マッブmFLVLTGTGAINを参照して、目標燃料噴射量指標flvltgtの反映率（なまし率）flvltgtgainを補間計算により算出する。

図１１に示すように、目標燃料噴射量指標の反映率マップｍFLVLTGTGAINは、エンジン回転数neと目標エンジン回転数netgtとの差分の絶対値が設定範囲（本実施形態では、約２０〜３０［rpm］）内にある場合、flvltgtgain＝０に設定され、そこから、差回転数（ne−netgt）の絶対値が大きくなるに従い、反映率flvltgtgainが次第に大きな値に設定される。すなわち、差回転数（ne−netgt）の絶対値が大きい場合、空燃比がリッチ或いはリーンの度合いが高く、一方、差回転数（ne−netgt）が０近傍にある場合は適正な燃焼状態にあると判断できる。従って、現在の燃焼状態を適正な燃焼状態に速やかに移行させるには、差回転数（ne−netgt）の絶対値が大きい場合には、反映率flvltgtgainを大きく設定し、又、差回転数（ne−netgt）が０近傍にある場合は、反映率flvltgtgainを０とする。

その後、ステップＳ５１へ進み、前回の演算時に算出した燃料噴射量指標flvl[n-1]と目標燃料噴射量指標flvltgtと、その反映率flvltgtgainとに基づき、次式から今回の燃料噴射量指標flvlをなまし演算により算出する。
flvl←flvl[n-1]・(1-flvltgtgain)＋flvltgt・flvltgtgain

この結果、差回転数(ne-netgt)の絶対値が大きい場合、相対的に目標燃料噴射量指標flvltgtが大きく反映されるため、エンジン回転数neを目標エンジン回転数netgtに対して早期に収束させることができる。又、差回転数(ne-netgt)が０近傍にある場合は、flvltgtgain＝０であるため、燃料噴射量指標flvlは前回の値（flvl[n-1]）が維持される。従って、エンジン回転数neが目標エンジン回転数netgt近傍で微小変化しても燃料噴射量指標flvlは変化せず、制御ハンチングが防止され、エンジン回転数neの挙動を安定させることができる。

又、上述したように、ポート噴射タイプのインジェクタ１８では、排気行程で噴射した燃料が燃焼室６に供給されて燃焼に寄与するまでに、最大７２０［deg-CA］の遅れがある。そのため、燃焼状態判定も最大７２０［deg-CA］だけ遅れが生じる。その間、４気筒エンジンでは、４回の燃料噴射が行われるが、エンジン回転数neが目標エンジン回転数netgt近傍では前回の値（flvl[n-1]）が維持されるため、燃料噴射量の過補正を防止することができる。

更に、燃料噴射量指標flvlの初期値は重質燃料の燃料噴射量を表す指標(本実施形態では、3.8)に設定されているが、ステップＳ５１において初回の燃料噴射量指標flvlが算出される際に、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtが適正な燃焼状態を示す場合(本実施形態では、nebse2〜3の近傍)、燃料噴射量指標flvlを更新せず、燃料噴射量指標が初期値の状態で適正な燃料噴射量とすることができる。尚、本実施形態では、反映率flvltgtgainが切り替わる際には、制御ハンチングを防止するためにヒステリシスが設けられている。又、このステップＳ５０，Ｓ５１での処理が、本発明の燃料噴射量指標設定手段の燃料噴射量指標の算出部である。

その後、ステップＳ５２〜Ｓ５５で、燃料噴射量指標flvlに対して上下限ガード処理を施す。すなわち、ステップＳ５２で燃料噴射量指標flvlと燃料噴射量指標の下限値kFLVLMINとを比較し、ステップＳ５３で燃料噴射量指標flvlと燃料噴射量指標の上限値kFLVLMAXとを比較する。尚、上述したように、本実施形態では、kFLVLMIN＝１、kFLVLMAX＝５に設定されている。

そして、ステップＳ５２で、flvl≧kFLVLMINと判定されたときは、ステップＳ５３へ進む。又、flvl＜kFLVLMINと判定されたときはステップＳ５４へ進み、燃料噴射量指標flvlを燃料噴射量指標の下限値kFLVLMINで下限ガード処理を施して（flvl←kFLVLMIN）、ステップＳ５６へ進む。

一方、ステップＳ５３へ進むと、燃料噴射量指標flvlと燃料噴射量指標の上限値kFLVLMAXとを比較する。そして、flvl≦kFLVLMAXと判定されたときは、燃料噴射量指標flvlが燃料噴射量指標の下限値kFLVLMINと燃料噴射量指標の上限値kFLVLMAXとの間にあるため（kFLVLMIN≦flvl≦kFLVLMAX）、ステップＳ５６へ進む。又、flvl＞kFLVLMAXと判定されたときは、ステップＳ５５へ進み、燃料噴射量指標flvlを燃料噴射量指標の上限値kFLVLMAXで上限ガード処理を施して（flvl←kFLVLMAX）、ステップＳ５６へ進む。

ステップＳ５６へ進むと、先ず、燃料噴射量指標flvl、燃料噴射回数cntinj、始動時水温twstに基づき、燃料噴射量算出マップmFLVLTAUSTを参照して、始動時の燃料噴射量taustを補間計算により算出した後、この燃料噴射量taustとバッテリ電圧に基づいて設定される電圧補正値tvとに基づき最終燃料噴射量tauoutを算出する。
taust←mFLVLTAUST(cntinj，flvl，twst)
tauout←taust+tv

そして、最終燃料噴射量tauoutに対応する駆動パルスが、図示しない駆動回路を介して噴射対象気筒のインジェクタ１８へ出力され、このインジェクタ１８から所定タイミングで燃料が噴射される。尚、ステップＳ５６での処理が、本発明の燃料噴射量設定手段に対応している。

図１２に示すように、燃料噴射量算出マップmFLVLTAUSTは所定範囲の始動時水温twst毎に、燃料噴射回数cntinjと燃料噴射量taustとに基づき燃料性状別の燃料噴射量指標ラインflvl１〜５が設定されており、各燃料噴射量指標ラインflvl１〜５には目標エンジン回転数netgtを維持する適切な燃料噴射量が設定されている。本実施形態では、flvl１を軽質燃料、flvl２〜３の領域を中間燃料、flvl４を通常の重質燃料、flvl５を異常に重い重質燃料に設定されており、同様な燃料性状で設定された燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）の基本値ラインnebse1〜5の各設定数値1〜5とは、燃料性状に基づいて対応づけられている。より詳細には、燃料性状バラツキ、機差バラツキ、及び経時変化を想定して、最大の燃料噴射量（最大リーンの燃焼状態）を表す５には、「重質燃料の燃料噴射量」を設定し、４には「重質燃料の燃料噴射量」を、３には「中間燃料の燃料噴射量」を、２に「中間燃料の燃料噴射量」を、最小の燃料噴射量（最大リッチの燃焼状態）を表す１には、「軽質燃料の燃料噴射量」を設定する。尚、燃料噴射量指標設定手段で算出された燃料噴射量指標flvlが上述したラインの間にある場合は、補間計算により燃料噴射量taustを算出する。

エンジン回転数neに基づいて算出される燃焼状態判定値、つまり、目標燃料噴射量指標へ、単純ななまし演算により燃料噴射量指標を追従させるので、エンジン回転数neの上昇に応じて燃料噴射が適正化される。その結果、始動性能の確保と、排気エミッションの低減が実現される。

又、本実施形態は、始動時燃料噴射量フィードバック補正開始燃料噴射回数ftinjcntが、４気筒エンジン、排気行程噴射の場合、最初に噴射した燃料によって得られるンジン回転数neが検出される時点の噴射回数（ftinjcnt＝４）に初期値設定されているため、４噴射が終了するまでは燃料噴射量taustが一定の値に固定される。

次いで、ステップＳ５７へ進むと、今回の燃料噴射量taustと前回の演算時に算出した燃料噴射量積算値taustsum[n-1]とに基づき、今回の燃料噴射量積算値taustsumを算出する。尚、このステップでの処理が、本発明の燃料噴射量積算手段に対応している。
taustsum←taustsum[n-1]＋taust

その後、ステップＳ５８へ進み、前述のステップＳ２５で設定した始動後判定燃料噴射回数injcnt分の燃料噴射量taustの積算値（燃料噴射量積算値）taustsumと始動時水温twstとに基づき、燃料性状判定マップmFUELを参照して、燃料性状判定値fuelを補間計算により算出する。尚、この燃料性状判定値fuelは、後述する始動後燃料増量補正fasを求める際に読込まれる。又、このステップでの処理が、本発明の燃料性状判定値設定手段に対応している。

始動後は徐々に負圧が発生し、燃料の気化が促進され、燃料性状の影響を受けにくくなるが、エンジン水温twは未だ低いため、燃料噴射量積算値taustsumに基づいて増量割合を算出する。

図１３に燃料性状判定マップmFUELの特性を示す。燃料性状判定マップmFUELは、予め設定した始動時水温twst領域毎に設定されており、図１３には、始動時水温twstが２０〜３０[℃]の領域にある場合に選択される燃料性状判定マップmFUELが例示されている。

同図に示される燃料噴射量積算値taustsumと燃料性状判定値fuelの関係は、軽質燃料、中間燃料、重質燃料を用いて始動時燃料噴射フィードバック制御を実施した際の実験値に基づいて適切に設定されている。

そして、ステップＳ５９へ進むと、燃料性状判定値fuelと始動時水温twstに基づき、始動後燃料増量補正の初期値マップmFUELFASを参照して、始動後燃料増量補正fasの初期値を補間計算により算出し、ルーチンを抜ける。
fas←mFUELFAS(fuel，twst)

始動後燃料増量補正の初期値マップmFUELFASは、予め設定した始動時水温twst領域毎に設定されており、図１４には始動時水温twstが２０〜３０[℃]の領域にある場合に選択される始動後燃料増量補正の初期値マップマップmFUELFASが例示されている。

始動後燃料増量補正fasは、燃料性状とエンジン水温twによって変化するため、始動後燃料増量補正fasの初期値を燃料性状判定値fuelと始動時水温twstとに基づいて設定する。

又、図４に示すフローチャートのステップＳ３０で実行される始動後燃料噴射制御は、図８に示す始動後燃料噴射制御サブルーチンに従って実行される。このルーチンでは、先ず、ステップＳ６１で、始動時燃料噴射フィードバック制御実施許可フラグxflvlexeの値を参照して、始動時燃料噴射フィードバック制御実施条件が満足されているか否かを調べる。そして、xflvlexe＝０の始動時燃料噴射フィードバック制御実施条件不成立時は、ステップＳ６２へ進み、xflvlexe＝１の始動時燃料噴射フィードバック制御実施条件成立時は、ステップＳ６３へ進む。

ステップＳ６２へ進むと、エンジン水温twに基づき始動後燃料増量補正減衰量テーブルtFASDMP(図示せず)を参照して、始動後燃料増量補正fasの減衰量fasdmpを補間計算により算出し、ステップＳ６４へ進む。

始動時燃料噴射フィードバック制御実施許可フラグxflvlexeが、xflvlexe＝０の始動時燃料噴射フィードバック制御実施条件不成立と判定されている領域は、燃料性状によって燃料噴射量に顕著な差が生じない温度帯であるため、エンジン水温twのみに基づいて始動後燃料増量補正fasの減衰量fasdmpを算出する。

又、ステップＳ６３へ進むと、エンジン水温twと燃料性状判定値fuelとに基づき、始動後燃料増量補正減衰量マップmFUELFASDMPを参照して、始動後燃料増量補正fasの減衰量fasdmpを補間計算により算出し、ステップＳ６４へ進む。

始動後燃料増量補正fasの減衰量fasdmpが、xflvlexe＝１の始動時燃料噴射フィードバック制御実施条件成立と判定されている領域は、燃料性状によっても燃料噴射量に大きな差が生じる。従って、この場合は、エンジン水温twと燃料性状判定値fuelとの双方に基づいて減衰量fasdmpを設定する。図１５には始動時水温twstが２０〜３０[℃]の領域にある場合に選択される始動後燃料増量補正減衰量マップmFUELFASDMPが例示されている。

そして、ステップＳ６４へ進むと、前回のルーチン実行時に演算した始動後燃料増量補正fas[n-1]から、ステップＳ６２、或いはステップＳ６３で求めた減衰量fasdmpを減算して、今回の始動後燃料増量補正fasを算出する。
fas←fas[n-1]−fasdmp
尚、ステップＳ３２，Ｓ５９，Ｓ６２〜Ｓ６４での処理が本発明の始動後燃料増量補正値設定手段に対応している。

その後、ステップＳ６５で始動後燃料増量補正fasが０以上か否かを調べ、fas≧０のときは、ステップＳ６７へ進み、又、fas＜０のときは、ステップＳ６６へ分岐して、始動後燃料増量補正fasを０で下限ガード処理して(fas←０)、ステップＳ６７へ進む。ステップＳ６７へ進むと、次式から最終燃料噴射量tauoutを算出し、ルーチンを抜ける。

tauout←tp・(ffb+flrn)×(1+fas+ftw+fda+ ・・・ )+tv
ここで、tpは基本噴射量であり、tp←k・Q/neから求める（k:インジェクタ特性補正定数、Q:吸入空気量センサ２３で検出した吸入空気量）。

又、ffbはA/Fセンサ２７で検出した空燃比A/Fを目標空燃比に収束させるための空燃比フィードバック補正係数、flrnは空燃比補正学習値、ftwは水温増量補正である。

そして、この最終燃料噴射量tauoutに対応する駆動パルスが、図示しない駆動回路を介して噴射対象気筒のインジェクタ１８へ出力され、このインジェクタ１８から所定タイミングで燃料が噴射される。

このように、本実施形態によれば、始動時燃料噴射フィードバック制御実施条件が成立している場合（xflvlexe＝１）、図６、図７に示す始動時燃料噴射フィードバック制御サブルーチンにおいて、初爆後に、燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtを算出し、次いで、この燃焼状態判定値（目標燃料噴射量指標）flvltgtに基づいて燃料噴射量指標flvlを算出するようにしたので、エンジン始動初期の燃料噴射量を、噴射される燃料の性状に応じて適正に補正することができる。その結果、良好な始動性能を得ることができるばかりでなく、排気エミッションの低減、及び燃費改善を実現することができる。

図１６に始動時水温twstが２５[℃]の環境で、燃料性状が重質の燃料を使用して始動時燃料噴射フィードバック制御を実施した場合の空気過剰率λとエンジン回転数neの変化を示す。同図に示すように、燃料噴射量指標flvlの初期値を、重質燃料に対応する燃料噴射量指標(4.0)よりも噴射量が少ない3.8に設定した場合であっても、完爆時間(クランキング開始からエンジン回転数neが1000[rpm]に達するまでの時間)が１秒以下であり、始動性能を満足している。又、空気過剰率λも初爆から1.0以上を維持しており、排気エミッションが低減されていることが解る。又、図１７に、そのときの燃料性状判定値fuelの変化を示す。燃料性状判定値fuelは、燃料噴射回数cntinj（本実施形態では２０[回]）における燃料噴射量積算値taustsumに基づいて設定され、最終的に重質燃料を示す燃料性状判定値fuel（図においては3.6）となっており、実際の燃料性状とほぼ一致している。

同様に、図１８に始動時水温twstが２５[℃]の環境で、燃料性状が中間の燃料を使用して始動時燃料噴射フィードバック制御を実施した場合の空気過剰率λとエンジン回転数neの変化を示す。同図に示すように、燃料噴射量指標flvlの初期値を、中間燃料に対応する燃料噴射量指標(3.0)よりも噴射量が多い3.8に設定した場合であっても、空気過剰率λは、初爆から1.0以上を維持しており、排気エミッションが低減されていることが解る。又、図１９に示すように、燃料性状判定値fuelは、最終的に中間燃料を示す燃料性状判定値fuel（図においては3.0）となっており、実際の燃料性状とほぼ一致している。

更に、図２０に従来の始動時水温twstが２５[℃]の環境で、中間燃料を使用して始動時燃料噴射制御を実施した場合の空気過剰率λとエンジン回転数neの変化を示す。同図に示すように、始動時燃料噴射制御では、空気過剰率λが下降している。以上のことから、本実施形態の始動時燃料噴射フィードバック制御は従来と同等の始動性能を得ており、且つ、排ガス性能が向上していることが解る。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば燃料性状は５段階である必要はなく、４段階以下であっても、或いは６段階以上であっても良い。

エンジンの全体構成図 イニシャル処理ルーチンを示すフローチャート 燃料噴射回数算出ルーチンを示すフローチャート 燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート 始動時燃料噴射制御サブルーチンを示すフローチャート 始動時燃料噴射フィードバック制御サブルーチンを示すフローチャート（その１） 始動時燃料噴射フィードバック制御サブルーチンを示すフローチャート（その２） 始動後燃料噴射制御サブルーチンを示すフローチャート （ａ），（ｂ）目標エンジン回転数マップおよび燃焼状態判定値の基本値マップの説明図 燃焼状態判定値の補正値マップの説明図 目標燃料噴射量指標の反映率マッブの説明図 燃料噴射量算出マップの説明図 燃料性状判定マップの説明図 始動後燃料増量補正の初期値マップの説明図 始動後燃料増量補正の減衰量マップの説明図 重質燃料使用時の始動時燃料噴射フィードバック制御による空気過剰率とエンジン回転数の変化を示すタイミングチャート 重質燃料使用時の始動時燃料噴射フィードバック制御による燃料性状判定値の変化を示すタイミングチャート 中間燃料使用時の始動時燃料噴射フィードバック制御による空気過剰率とエンジン回転数の変化を示すタイミングチャート 中間燃料使用時の始動時燃料噴射フィードバック制御による燃料性状判定値の変化を示すタイミングチャート 中間燃料使用時の始動時燃料噴射制御による空気過剰率とエンジン回転数の変化を示すタイミングチャート

符号の説明

１…エンジン
１８…インジェクタ
２２…水温センサ
２３…吸入空気量センサ
２７…空燃比センサ
２８…クランク角センサ
cntinj…燃料噴射回数
fas…始動後燃料増量補正
fasdmp…減衰量
flvl…燃料噴射量指標
flvlbse…燃焼状態判定値の基本値
flvlcoef…燃焼状態判定値の補正値
flvltgt…燃焼状態判定値
flvltgtgain…反映率
ftinjcnt…始動時燃料噴射量フィードバック補正開始燃料噴射回数
fuel…燃料性状判定値
injcnt…始動後判定燃料噴射回数
ne…エンジン回転数
neold…前回のエンジン回転数
netgt…目標エンジン回転数
taust…燃料噴射量
taustsum…燃料噴射量積算値
tw…エンジン水温
twst…始動時水温
ｄne/ｄθ…エンジン回転上昇率
ｄne/ｄθ…エンジン回転上昇率

Claims (11)

1. エンジン始動初期における目標エンジン回転数を維持するために必要とする燃料噴射量を平均的な燃料性状の燃料を基に設定し、同様の燃料噴射量にて該平均的な燃料性状よりも軽質及び重質な複数の燃料を用いて得られた燃料の噴射回数に応じたエンジン回転数群に、エンジン回転数が高い、又は低い順に等間隔で連続する数値を割り当て、検出されたエンジン回転数を該数値表現されたエンジン回転数群を参照して補間にて数値化し、エンジン始動初期の燃焼状態判定値を算出する燃焼状態判定値設定手段と、
   前記燃焼状態判定値を目標燃料噴射量指標に設定し、該目標燃料噴射量指標に収束するように燃料噴射量指標を算出する燃料噴射量指標設定手段と、
   前記複数の燃料性状の燃料を用いて前記目標エンジン回転数を維持するために必要とする燃料噴射量群に、前記数値表現されたエンジン回転数群の数値を使用した燃料性状が一致するように与えて燃料噴射量指標群とし、前記燃料噴射量指標を該燃料噴射量指標群を参照して補間することにより、エンジン始動初期の燃料噴射量を算出する燃料噴射量設定手段と、
   を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 前記燃料噴射量指標は設定燃料噴射回数を下回る場合はイグニッションスイッチオン時に設定される燃料噴射量指標の初期値を用い、該設定燃料噴射回数以上の場合は該燃料噴射量指標と前記目標燃料噴射量指標との間でなまし演算を行って新たな燃料噴射量指標を算出することを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
3. 前記設定燃料噴射回数は、最初に噴射した燃料によって得られるエンジン回転数が検出される時点における燃料噴射回数に設定されることを特徴とする請求項２記載のエンジンの制御装置。
4. 前記なまし演算のなまし率は前記目標エンジン回転数とエンジン回転数を参照して設定することを特徴とする請求項２或いは３記載のエンジンの制御装置。
5. 前記なまし率を前記目標エンジン回転数とエンジン回転数の差分の絶対値が設定範囲内にあるときは、０とすることを特徴とする請求項４記載のエンジンの制御装置。
6. 前記燃料噴射量指標の初期値として、重質燃料の燃料噴射量を表す指標を設定することを特徴とする請求項１〜５の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
7. 前記燃料噴射量設定手段を実施する期間をファーストアイドル回転数以上を経験する以前に限定することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。
8. 前記燃料噴射量設定手段が実施されている期間の燃料噴射量積算値から燃料性状を判定して燃料性状判定値を算出する燃料性状判定値設定手段を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。
9. 前記燃料性状判定値を用いて他の燃料噴射量補正の初期値を算出することを特徴とする請求項８記載のエンジンの制御装置。
10. 前記燃料性状判定値を用いて前記他の燃料噴射量補正の初期値の減衰量を算出することを特徴とする請求項９記載のエンジンの制御装置。
11. 始動時のエンジン水温を前記燃料噴射量設定手段の実施条件として設定することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。

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