(57)【要約】【課題】製作誤差に起因する燃料噴射時期での筒内圧のバラツキがあっても、始動時の目標空燃比が得られる装置を提供する。【解決手段】吸気圧を検出する吸気圧検出手段（２８）と、前記燃圧を検出する燃圧検出手段（２９）と、始動時に吸気圧検出手段（２８）により検出される吸気圧から筒内圧を予測する筒内圧予測手段（２１）と、始動時に燃圧検出手段（２９）により検出される実燃圧とこの予測される筒内圧との差圧に基づいて始動時燃料噴射パルス幅と始動時燃料噴射時期との少なくとも一つを補正する噴射パルス幅・噴射時期補正手段（２１）とを備える。【選択図】図１
2010127259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開弁パルス幅と燃圧とに応じた燃料量を燃焼室内に直接的に噴射する燃料噴射弁と、
始動時に目標空燃比が得られるように始動時燃料噴射パルス幅を算出する始動時燃料噴射パルス幅算出手段と、
始動時燃料噴射時期を設定する始動時燃料噴射時期設定手段と、
この設定される始動時燃料噴射時期及び前記算出される始動時燃料噴射パルス幅の信号を前記燃料噴射弁に出力する信号出力手段と
を備えるエンジンの始動時燃料噴射制御装置において、
吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、
前記燃圧を検出する燃圧検出手段と、
始動時に前記吸気圧検出手段により検出される吸気圧から筒内圧を予測する筒内圧予測手段と、
始動時に前記燃圧検出手段により検出される実燃圧とこの予測される筒内圧との差圧に基づいて前記算出される始動時燃料噴射パルス幅と前記設定される始動時燃料噴射時期との少なくとも一つを補正する噴射パルス幅・噴射時期補正手段と
を備えることを特徴とするエンジンの始動時燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記始動時はクランキングの開始よりエンジンの始動が完了するまでの期間であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動時燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記予測される筒内圧は前記燃料噴射時期での筒内圧であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動時燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記予測される筒内圧は吸気バルブ閉時期での筒内圧であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動時燃料噴射制御装置。
【請求項５】
クランク角センサを備え、
前記筒内圧予測手段は、吸気バルブ閉時期を中心とする所定のクランク角範囲を複数に等分し、始動時に前記クランク角センサにより検出される実際のクランク角がその複数に等分された各クランク角と一致するタイミングで前記吸気圧検出手段により検出される吸気圧をサンプリングし、これらサンプリングした複数のサンプリングデータのうちの最小のデータを吸気バルブ閉時期での筒内圧として予測することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの始動時燃料噴射制御装置。
【請求項６】
今回運転時の始動時に予測した吸気バルブ閉時期での筒内圧を次回運転時の始動時に前記予測される筒内圧として用いることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの始動時燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記差圧が基準エンジンでの前記検出される実燃圧と前記予測される筒内圧との差圧より小さいエンジンの場合に、前記算出される始動時燃料噴射パルス幅を増量側に補正するかまたは前記設定される燃料噴射時期を進角側に補正することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動時燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記差圧が基準エンジンでの前記検出される実燃圧と前記予測される筒内圧との差圧より大きいエンジンの場合に、前記算出される始動時燃料噴射パルス幅を減量側に補正するかまたは前記設定される燃料噴射時期を遅角側に補正することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動時燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記始動時燃料噴射パルス幅をエンジン冷却水温とクランキング回転速度とクランキング時間とに基づいて算出することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの始動時燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン（内燃機関）の始動時燃料噴射制御装置、特に筒内直接噴射式エンジンに関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
開弁パルス幅と燃圧とに応じた燃料量を燃焼室内に直接的に噴射する燃料噴射弁を備え、エンジン回転速度の変動幅が大きいエンジン始動時に、燃料噴射時期の算出時におけるエンジン回転速度と、実際に燃料噴射が行われるときのエンジン回転速度との差によって生じる燃料噴射時期のずれを補正すると共に、実燃圧によっても燃料噴射時期を補正するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３８９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、エンジン始動時のＨＣ低減のためには、始動時の目標空燃比が得られるように燃料噴射を行う必要がある。
【０００４】
しかしながら、製作誤差に起因するシリンダ空気量のバラツキによって実燃圧と燃料噴射時期での筒内圧との差圧がバラツキ、燃料噴射弁からの燃料噴射量がバラツク。この結果、始動時の実際の空燃比が目標空燃比を外れてバラツクため、エンジン始動時のＨＣを低減するにしても限界があるのが現状である。上記特許文献１の技術のように、燃料噴射時期を実燃圧により補正したとしても、製作誤差に起因する燃料噴射時期での筒内圧のバラツキによって燃料噴射量がバラツクことを避けることはできない。
【０００５】
そこで本発明は、製作誤差に起因する燃料噴射時期での筒内圧のバラツキがあっても、始動時の目標空燃比が得られる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、開弁パルス幅と燃圧とに応じた燃料量を燃焼室内に直接的に噴射する燃料噴射弁と、始動時に目標空燃比が得られるように始動時燃料噴射パルス幅を算出する始動時燃料噴射パルス幅算出手段と、始動時燃料噴射時期を設定する始動時燃料噴射時期設定手段と、この設定される始動時燃料噴射時期及び前記算出される始動時燃料噴射パルス幅の信号を前記燃料噴射弁に出力する信号出力手段とを備えるエンジンの始動時燃料噴射制御装置において、吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、前記燃圧を検出する燃圧検出手段とを備え、始動時に前記吸気圧検出手段により検出される吸気圧から筒内圧を予測し、始動時に前記燃圧検出手段により検出される実燃圧とこの予測される筒内圧との差圧に基づいて前記算出される始動時燃料噴射パルス幅と前記設定される始動時燃料噴射時期との少なくとも一つを補正するように構成する。
【発明の効果】
【０００７】
直接噴射式エンジンでは、始動時の燃料噴射パルスが同じでも、製作誤差に起因する実燃圧と燃料噴射時期での筒内圧との差圧の相違によって始動時の燃料噴射量にバラツキが生じてしまうのであるが、本発明によれば、開弁パルス幅と燃圧とに応じた燃料量を燃焼室内に直接的に噴射する燃料噴射弁と、始動時に目標空燃比が得られるように始動時燃料噴射パルス幅を算出する始動時燃料噴射パルス幅算出手段と、始動時燃料噴射時期を設定する始動時燃料噴射時期設定手段と、この設定される始動時燃料噴射時期及び前記算出される始動時燃料噴射パルス幅の信号を前記燃料噴射弁に出力する信号出力手段とを備えるエンジンの始動時燃料噴射制御装置において、吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、前記燃圧を検出する燃圧検出手段とを備え、始動時に前記吸気圧検出手段により検出される吸気圧から筒内圧を予測し、始動時に前記燃圧検出手段により検出される実燃圧とこの予測される筒内圧との差圧に基づいて前記算出される始動時燃料噴射パルス幅と前記設定される始動時燃料噴射時期との少なくとも一つを補正するので、製作誤差があっても始動時の燃料噴射量のバラツキを抑制することができ、始動時の目標空燃比が得られる。これによって、始動時の未燃ＨＣの排出をさらに抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。図１はエンジンの始動時燃料噴射制御装置の概略構成を示している。
【０００９】
図１においてエンジン１の吸気コレクタ８の上流には、吸入空気量を調整するスロットル弁７が設置されている。スロットル弁７は、エンジンコントローラ２１からの信号により作動するステップモータ１５によりその開度が制御される。
【００１０】
吸気ポート２の燃焼室４への開口部に吸気バルブ５が、排気ポート３の燃焼室４への開口部に排気バルブ６を備える。エンジン１の燃焼室４には、点火プラグ１４と共に燃料噴射弁１３が設置されている。燃料噴射弁１３は、エンジンコントローラ２１から出力される燃料噴射パルス信号を受けて開弁し、燃料ポンプ１２により吐出され所定圧力に調圧された燃料タンク１１からの燃料を、エンジン回転に同期した所定のタイミングで燃焼室４に直接的に噴射するようになっている。
【００１１】
エンジン１の排気通路８（正確には排気マニホールド集合部の下流）には、排気浄化用の触媒１６が設けられている。
【００１２】
エンジンコントローラ２１には、アクセルペダルセンサ（図示しない）により検出されるアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）、クランク角センサ２４により検出されるエンジン回転速度、エアフローメータ２２により検出される吸入空気流量、スロットルセンサ２３により検出されるスロットル開度、水温センサ２５により検出されるエンジン冷却水温、温度センサ２６により検出される触媒１６の温度が入力されている。
【００１３】
エンジンコントローラ２１は、これらの入力信号より検出されるエンジン運転条件に基づいて、均質燃焼（燃焼室４の全体に混合気を行き渡らせた状態での燃焼）を行うのか、それとも成層燃焼（点火プラグ周りに混合気を集中させた状態での燃焼）を行うのかの燃焼方式を設定し、設定した燃焼方式に合わせて、スロットル弁７の開度、燃料噴射弁１３の燃料噴射時期及び燃料噴射弁１３からの燃料噴射量、点火プラグ１４の点火時期を制御する。
【００１４】
一方、冷間始動直後のアイドル状態で触媒早期暖機を行う。これについて図２を参照して説明すると、図２はエンジン冷間始動からアクセルペダルを踏み込むことなくアイドル状態を保った場合に、エンジン回転速度、燃焼切換フラグ、スロットル開度、吸気コレクタ８の圧力（以下「コレクタ圧」という。）、点火時期、触媒１６の温度がどのように変化するのかをモデルで示している。
【００１５】
図２の最上段に示すように、スタータモータをよるクランキングの開始と共にエンジン回転速度Ｎｅは急上昇して所定値Ｎ１を横切り少しオーバーシュートした後、ファーストアイドル回転速度（例えば１０００ｒｐｍ〜１２００ｒｐｍ程度）へと落ち着く。この場合に、エンジン回転速度Ｎｅと所定値Ｎ１（例えば１４００ｒｐｍ程度）とを比較し、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎ１以上となるｔ１のタイミングでエンジンの始動が完了したと判断して触媒早期暖機を行わせる。
【００１６】
ここでの触媒早期暖機手段として、現状のリタード成層燃焼実現手段を用いる。リタード成層燃焼そのものは公知（特開２００８−２５５３５号公報参照）である。このリタード成層燃焼について概説すると、触媒１６が活性化していない場合に、点火時期を圧縮上死点後の例えば１５〜３０ｄｅｇＣＡに設定して点火を行う。また、燃料噴射時期（燃料噴射開始時期のこと。以下同じ。）を、圧縮上死点後でかつ点火時期の前、つまり膨張行程に設定して燃料噴射を行う。燃料噴射はさらに２回に分割し、２回目の燃料噴射を膨張行程での燃料噴射とし、これに先立つ１回目の燃料噴射として圧縮行程で燃料噴射を行う。また、燃料噴射による燃焼室内の空燃比（燃料噴射を２回に分割しているので２回の燃料噴射トータルによる燃焼室内の空燃比）は、理論空燃比から若干リーン側の空燃比（例えば１６〜１７）とする。点火時期を圧縮上死点後に遅らせてのこうした燃焼も成層燃焼であるが、点火時期が圧縮上死点前にくる通常の成層燃焼と区別するため、点火時期を圧縮上死点後に遅らせているこのような燃焼形態を「リタード成層燃焼」と名付けている。なお、特開２００８−２５５３５号公報に記載のリタード成層燃焼はスプレーガイド方式といわれるものであるが、本実施形態で採用するリタード成層燃焼はこれに限らずウォールガイド方式のリタード成層燃焼でもかまわない。このウォールガイド式も公知である（例えば特開２００６−３０７６９１号公報参照）。ウォールガイド方式のリタード成層燃焼では噴射時期がスプレーガイド方式のリタード成層燃焼と若干相違し、１回目の燃料噴射は圧縮行程前半での燃料噴射、２回目の燃料噴射は圧縮行程後半での燃料噴射となっている。なお、図１は燃料噴射弁１３とピストン冠面に設けられるキャビティとの配置を正確に表すものでない。
【００１７】
図２に戻り、点火時期を所定値ＡＤＶ０（ＭＢＴの得られる点火時期より若干リタード側の点火時期）にしエンジンを始動する。本発明では、エンジンの始動時に成層燃焼を行わせるようにしている。ここでいう「始動時」は、クランキングの開始からエンジン始動完了するｔ１のタイミングまでの期間のことである。以下、「始動時」は、クランキングの開始からエンジンの始動完了までの期間を意味させるものとする。始動時の成層燃焼では、ｔ１からのリタード成層燃焼のように燃料噴射を２回に分割することはせず、１回の燃料噴射で成層燃焼を行わせる。始動時の燃料噴射時期ＩＴ０は、スプレーガイド方式の場合に膨張行程、ウォールガイド方式の場合に圧縮行程後半である。また、始動時の目標空燃比は、理論空燃比より若干リーン側の空燃比としている（リタード成層燃焼時と同じ）。
【００１８】
エンジンの始動が完了したと判定されるｔ１のタイミングでリタード成層燃焼へと切換える。すなわち、点火時期を所定値ＡＤＶ０から所定値ＡＤＶ１（成層燃焼での点火時期の遅角側燃焼安定限界）へとステップ的に遅角し、スロットル開度をアイドル相当値ＴＶＯｉｄｌから所定値ΔＴＶＯだけステップ的に大きくした所定値ＴＶＯ１（＝ＴＶＯｉｄｌ＋ΔＴＶＯ）とする。燃焼形態は成層燃焼を継続する。始動完了後のアイドル状態でリタード成層燃焼を行わせることで、図２最下段に示したように、触媒１６の温度が上昇し、ｔ２のタイミングで触媒１６が活性化する温度である所定値Ｔ２に到達する。触媒１６の活性化を終了した後には後処理を行わせるため、ｔ２でスロットル開度をアイドル相当値ＴＶＯｉｄｌに戻し、点火時期を所定値ＡＤＶ１からＭＢＴの得られる基本点火時期ＡＤＶ２へと移行させる共に、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼に切換える。以上がリタード成層燃焼の内容である。
【００１９】
図３にはクランキング開始からのエンジン回転速度の変化を改めて示している。この場合に、クランキング開始から回転速度が急上昇するあたりまでは、エアフローメータ２２は稼働しているものの、クランキング中にはコレクタ８内に既に存在している吸入空気を燃焼室４に吸い込むと共に燃料噴射を行い燃焼させているため、コレクタ８より上流の位置にあるエアフローメータ２２により検出される吸入空気量Ｑａを用いて燃料噴射パルス幅を算出させても、エアフローメータ２２により検出される吸入空気量Ｑａは実際に燃焼室４に流入する吸入空気量（この燃焼室４に流入する吸入空気量を、以下「シリンダ空気流量」という。）を表してはいない。なお、シリンダ空気量の単位は例えば［ｇ／ｓ］であり、実際には流量である。
【００２０】
一方、エンジンの始動完了後においては、シリンダ空気量Ｑｃｙｌ（エアフローメータ２２により検出される吸入空気量Ｑａに基づいて算出される公知の値）とエンジン回転速度Ｎｅとから、
Ｔｐ＝Ｋ×Ｑｃｙｌ／Ｎｅ                                …（１）
ただし、Ｋ；定数、
の式により基本噴射パルス幅Ｔｐ［ｍｓ］を算出し、この基本噴射パルス幅Ｔｐを用いて、
Ｔｉ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×（α＋αｍ−１）×ＫＩＮＪ×２＋Ｔｓ
…（２）
＝Ｔｅ＋Ｔｓ                                        …（３）
ただし、ＴＦＢＹＡ；目標当量比［無名数］、
α；空燃比フィードバック補正係数［無名数］、
αｍ；空燃比学習値［無名数］、
ＫＩＮＪ；燃圧補正係数［無名数］、
Ｔｓ；無効パルス幅［ｍｓ］、
Ｔｅ；有効パルス幅［ｍｓ］、
の式によりシーケンシャル方式の燃料噴射パルス幅Ｔｉ［ｍｓ］（この燃料噴射パルス幅を、以下「通常時燃料噴射パルス幅」という。）を算出しているが、始動性向上のため、始動時には、
Ｔ１＝Ｔｅ×１．３＋Ｔｓ                                …（４）
Ｔ２＝Ｔｓｔ×Ｋｎｓｔ×Ｋｔｓｔ                        …（５）
ただし、Ｔｅ；有効パルス幅［ｍｓ］、
Ｔｓ；無効パルス幅［ｍｓ］、
Ｔｓｔ；始動時基本噴射パルス幅［ｍｓ］、
Ｋｎｓｔ；回転速度補正係数［無名数］、
Ｋｔｓｔ；時間補正係数［無名数］、
の２つの式により第１燃料噴射パルス幅Ｔ１［ｍｓ］、第２燃料噴射パルス幅Ｔ２［ｍｓ］を算出し、これら２つの値のうち大きい方を始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３［ｍｓ］として設定している。簡単にいうと、（４）式の第１燃料噴射パルス幅Ｔ１は吸入空気量Ｑａにより定まる値であるのに対して、（５）式の第２燃料噴射パルス幅Ｔ２はエンジン冷却水温Ｔｗとクランキング回転速度とクランキング時間とで定まる値、つまりシリンダ空気量Ｑｃｙｌに関係しない値である。始動時には通常、第１燃料噴射パルス幅Ｔ１よりも第２燃料噴射パルス幅Ｔ２のほうが大きく、従って始動時に第２燃料噴射パルス幅Ｔ２が始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３として設定されることとなる。
【００２１】
図２と対応付けると、始動が完了する前には（５）式の第２燃料噴射パルス幅Ｔ２が始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３として各気筒の燃料噴射弁１３に与えられ、始動が完了するｔ１からは（２）式の通常時燃料噴射パルス幅Ｔｉが各気筒の燃料噴射弁１３に与えられる。排気通路８の触媒１６上流に設けた酸素センサ２７は、触媒１６が活性化するｔ２より少し前のタイミングで活性化されるため、酸素センサ２７が活性化したタイミングより空燃比フィードバック制御が開始され、（２）式の空燃比フィードバック補正係数αが算出される。酸素センサ２７が活性化される前は空燃比フィードバック補正係数α＝１．０である。
【００２２】
さて、スロットル弁７の開口面積、吸気バルブ５のリフト時の開口面積、シリンダボア径、ピストン径などには製作誤差があり、この製作誤差によりスロットル弁７の開口面積のバラツキ、吸気バルブ５のリフト時の開口面積のバラツキ、ピストンとシリンダとの間のフリクションのバラツキ、繰り返しバラツキ等を避けることができない。すなわち、製作誤差に起因してシリンダ空気量がバラツキ、これによって目標空燃比からの実空燃比のバラツキが生じ、エンジン出口のＨＣ濃度を悪化させていることが判明している。ここで、エンジンの始動完了後にはリタード成層燃焼によって触媒１６を早期に昇温させつつエンジン出口のＨＣ濃度の低減も図るようにしているので、ＨＣ低減のための対策を考えるとすれば、クランキングの開始からエンジンの始動完了までの期間、つまり始動時である。従って、以下では始動時で考える。
【００２３】
図４はモータリング時の筒内圧の波形である。なお、「モータリング」とは燃料供給と点火とを停止した状態でエンジンを運転することである。モータリング時を扱うのは、シリンダ空気量の作り出す筒内圧そのものに着目しているためである。
【００２４】
ここで、製作誤差のない理想のエンジンを「基準エンジン」とし、この基準エンジンで筒内圧が実線のように変化するものとすれば、製作誤差のあるエンジンではシリンダ空気量のバラツキに起因して、筒内圧の変化が一点鎖線となったり破線となったりする。製作誤差によりシリンダ空気量が基準エンジンよりも大きいエンジンを「第１エンジン」、この逆に製作誤差によりシリンダ空気量が基準エンジンよりも小さいエンジンを「第２エンジン」とすると、第１エンジンでは筒内圧が基準エンジンよりも高くなり、この反対に第２エンジンでは筒内圧が基準エンジンよりも低くなる。始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３となる第２燃料噴射パルス幅Ｔ２は、上記のようにシリンダ空気量Ｑｃｙｌに関係しない値であるので、このようにシリンダ空気量にバラツキが生じても変わらないことから、始動時に目標空燃比からの空燃比のバラツキを引き起こしてしまう。これは、シリンダ空気量がバラツクことと、シリンダ空気量バラツキによる筒内圧変化から筒内圧と燃圧との差圧バラツキが生じて燃料噴射量がバラツクこととに起因している。そして、目標空燃比からの空燃比のバラツキにより始動時にエンジン出口のＨＣ濃度が悪化することがある。例えば、図５は空燃比とエンジン出口のＨＣ濃度との関係を表す特性図で、成層燃焼を行う始動時に目標空燃比が所定値Ａ（上記のように１６〜１７）である場合に、製作誤差に起因して実際の空燃比が所定値Ｂになれば、目標空燃比よりリーン側にずれた分だけエンジン出口のＨＣ濃度が大きくなってしまうのである。
【００２５】
そこで本発明は、前回運転時の始動時に吸気バルブ閉時期を中心とするコレクタ圧（吸気圧）の履歴をサンプリングすることにより燃料噴射時期での筒内圧を予測して、その予測した燃料噴射時期での筒内圧をメモリに記憶しておき、今回運転時の始動時に、この記憶してある燃料噴射時期での筒内圧と実燃圧との差圧を算出し、この算出した差圧に基づいて始動時燃料噴射噴射パルス幅Ｔ３や始動時の燃料噴射時期ＩＴ０を補正することで、製作誤差があっても、始動時に目標空燃比得られるようにする。ここで、コレクタ圧は圧力センサ２８（吸気圧検出手段）により、実燃圧は燃圧センサ２９（燃圧検出手段）により検出する。
【００２６】
これについて図６、図７を参照して説明すると、図６は基準エンジン、第１エンジン、第２エンジンについて吸気バルブ閉時期ＩＶＣを中心とする所定のクランク角区間で始動時にコレクタ圧がどのように変化するのかを重ねて示している。３つのいずれのエンジンでも、始動時に吸気バルブ５の開弁状態でピストンの低下と共にコレクタ圧が低下してゆき、吸気バルブ５が閉じると、吸気バルブ５が閉じたタイミング、つまり吸気バルブ閉時期θｉｖｃより再びコレクタ圧が高くなっていく。
【００２７】
上記吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃは、吸気バルブ閉時期θｉｖｃでのコレクタ圧に等しい。従って、吸気バルブ閉時期θｉｖｃを中心とする所定のクランク角範囲、例えば第１クランク角θ１と第２クランク角θ２とを設定し、その２つのクランク角θ１、θ２の間をｎ−１個（複数）に等分し、クランク角センサ２４により検出される実際のクランク角θがそのｎ−１個に等分された各クランク角と一致するタイミングで圧力センサ２８により検出されるコレクタ圧をサンプリング（検出）すると、合計ｎ個のサンプリングデータが得られる。そして、それら複数のサンプリングデータのうちの最小のデータを吸気バルブ閉時期θｉｖｃでのコレクタ圧、つまり吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃとして求める。図６のように、第１エンジンの吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ１は基準エンジンの吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ０よりも小さく、これに対して第２エンジンの吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ２は基準エンジンの吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ０よりも大きくなる。
【００２８】
図７は再び基準エンジン、第１エンジン、第２エンジンについてモータリング時の筒内圧変化がどうなるかを重ねて示している。始動時の燃料噴射時期（燃料噴射開始タイミング）ＩＴ０が上記のように所定のクランク角（スプレーガイド方式で膨張行程、ウォールガイド方式で圧縮行程後半にあり一定値）にあるとし、基準エンジンにおける、実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ０との差圧ΔＰ０を「基準の差圧」とすると、第１エンジンでは実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ１との差圧ΔＰ１が基準の差圧ΔＰ０よりも小さくなり、これに対して第２エンジンでは実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ２との差圧ΔＰ２が基準の差圧ΔＰ０よりも大きくなる。
【００２９】
ここで、始動時の燃料噴射量Ｇｆ［ｇ／ｃｙｌ］は、
Ｇｆ＝Ｔ３×（実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧との差圧）×（定数）
…（６）
【００３０】
ただし、Ｔ３；始動時燃料噴射パルス幅、
の式により定まるのであるから、始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３が同じでも、実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧との差圧により始動時の燃料噴射量Ｇｆが異なり、第１エンジンでは実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧との差圧ΔＰ１が基準の差圧ΔＰ０より小さくなる分だけ始動時の燃料噴射量Ｇｆが不足して実際の空燃比が始動時の目標空燃比よりリーン側に傾き、これに対して第２エンジンでは実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ２との差圧ΔＰ２が基準の差圧ΔＰ０より大きくなる分だけ始動時の燃料噴射量Ｇｆが過多となり実際の空燃比が始動時の目標空燃比よりリッチ側に傾く。
【００３１】
第１エンジン、第２エンジンで、こうした始動時における、目標空燃比からの空燃比のバラツキを無くすには、第１エンジンの場合に実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ１との差圧ΔＰ１の、基準の差圧ΔＰ０からのずれ分ΔＰ０１に応じて始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３を増量補正し、これに対して第２エンジンの場合に実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ２との差圧ΔＰ２の、基準の差圧ΔＰ０からのずれ分ΔＰ０２に応じて始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３を減量補正してやればよいこととなる。
【００３２】
このため、本発明では新たに、図８（Ａ）に示した特性の噴射パルス幅補正係数Ｋｈｏｓ１［無名数］を導入し、この噴射パルス幅補正係数Ｋｈｏｓ１で始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３［ｍｓ］を補正して、つまり
Ｔ３ｈｏｓ＝Ｔ３×Ｋｈｏｓ１                            …（７）
の式により補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓ［ｍｓ］を算出する。
【００３３】
図８（Ａ）において、所定値Ｃは基準エンジンの場合に実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ０を差し引いた差圧ΔＰ０に相当する。すなわち、基準エンジンでは、実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ０を差し引いた差圧ΔＰ０が所定値Ｃと一致し、このとき、噴射パルス幅補正係数Ｋｈｏｓ１は１．０となり、上記（７）式より補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓは始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３と一致する。
【００３４】
一方、第１エンジンでは、実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ１を差し引いた差圧ΔＰ１が所定値Ｃより小さくなり、噴射パルス幅補正係数Ｋｈｏｓ１が図８（Ａ）より１．０を超える値となる。この逆に第２エンジンでは、実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ２を差し引いた差圧ΔＰ２が所定値Ｃより大きくなり、噴射パルス幅補正係数Ｋｈｏｓ１が１．０より小さな正の値となる。この結果、図９に示したように第１エンジンでの補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓは基準エンジンでの補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓより大きくなり（図９上方の一点鎖線の矢印参照）、また第２エンジンでの補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓは基準エンジンでの補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓより小さくなる（図９上方の破線の矢印参照）。なお、図９上方に示したパルス幅はあくまでモデルであり、実際のパルス幅を表すものではない。
【００３５】
図８（Ａ）は、横軸を実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧を差し引いた差圧とするものであるが、燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧は吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃにほぼ等しいとして近似し、図８（Ｂ）に示したよう横軸を実燃圧Ｐｆから吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃを差し引いた差圧としてもかわまない。
【００３６】
なお、目標燃圧はエンジンの運転条件（エンジンの負荷と回転速度Ｎｅ）により予め定まっており、実燃圧Ｐｆがこの目標燃圧と一致するように燃圧制御が行われるのであるが、燃料ポンプ１２がエンジン駆動の場合、クランキングの開始と共に実燃圧Ｐｆがゼロの状態より目標燃圧へと上昇してゆくため、始動時には実燃圧Ｐｆが大きく変化している。このような実燃圧Ｐｆの大きな変化中にあっても、上記（６）式を用いることができる。すなわち、始動時に実燃圧Ｐｆの大きな変化中にあっても、本発明によれば燃料噴射量のバラツキを抑制することができ、始動時の目標空燃比が得られる。
【００３７】
以上、実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧を差し引いた差圧に基づいて始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３を補正する場合で説明したが、本発明はこの場合に限定されるものでなく、実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧を差し引いた差圧に基づいて始動時の燃料噴射時期ＩＴ０を補正するようにしてもかまわない。あるいは始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３と始動時の燃料噴射時期ＩＴ０の両方を補正するようにしてもかまわない。
【００３８】
次に、始動時の燃料噴射時期ＩＴ０を補正する場合を、図１３を参照して説明すると、図１３は基本的に図７と同じものである。第１エンジンでは、燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ１が基準エンジンの燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ０よりずれ分ΔＰ０１だけ大きいために始動時の燃料噴射量Ｇｆが不足したのであるから、第１エンジンで筒内圧が基準エンジンの燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ０と一致するクランク角（図でＩＴ１）で燃料噴射を行えば、実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ１での筒内圧との差圧が基準エンジンと同じΔＰ０となり、始動時の燃料噴射量Ｇｆの不足を解消できることとなる。この逆に、第２エンジンでは、燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ２が基準エンジンの燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ０よりずれ分ΔＰ０２だけ小さいために始動時の燃料噴射量Ｇｆが過多となったのであるから、第２エンジンで筒内圧が基準エンジンの燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ０と一致するクランク角（図でＩＴ２）で燃料噴射を行えば、実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ２での筒内圧との差圧が基準エンジンと同じΔＰ０となり、始動時の燃料噴射量Ｇｆの過多を解消できる。
【００３９】
このため、本発明では新たに図１４（Ａ）に示した特性の噴射時期補正量Ｋｈｏｓ２［ｄｅｇＣＡ］を導入し、この噴射時期補正量Ｋｈｏｓ２で始動時燃料噴射時期ＩＴ０［ｄｅｇＣＡ  ＢＴＤＣ］を補正して、つまり
ＩＴｈｏｓ＝ＩＴ０＋Ｋｈｏｓ２                          …（８）
の式により補正後始動時燃料噴射時期ＩＴｈｏｓ［ｄｅｇＣＡ  ＢＴＤＣ］を算出する。ここで、始動時燃料噴射時期ＩＴ０の単位として、例えば図１５に示したように、排気行程終了タイミングより進角側に測定したクランク角を採用する。このとき、（８）式右辺の噴射時期補正量Ｋｈｏｓ２が正の値であれば始動時燃料噴射時期ＩＴ０が進角補正されることになり、この逆に（８）式右辺の噴射時期補正量Ｋｈｏｓ２が負の値であれば始動時燃料噴射時期ＩＴ０が遅角補正されることになる。
【００４０】
図１４（Ａ）において、所定値Ｃは基準エンジンの場合に実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ０を差し引いた差圧ΔＰ０に相当する。すなわち、基準エンジンでは、実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ０を差し引いた差圧ΔＰ０が所定値Ｃと一致し、このとき、噴射時期補正量Ｋｈｏｓ２はゼロとなり、上記（８）式より補正後始動時燃料噴射時期ＩＴｈｏｓは始動時燃料噴射時期ＩＴ０と一致する。
【００４１】
一方、第１エンジンでは、実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ１を差し引いた差圧ΔＰ１が所定値Ｃより小さくなり、噴射時期補正量Ｋｈｏｓ２が図１４（Ａ）より正の値となる。この逆に第２エンジンでは、実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧Ｐ２を差し引いた差圧ΔＰ２が所定値Ｃより大きくなり、噴射時期補正量Ｋｈｏｓ２が図１４（Ａ）より負の値となる。この結果、図１３に示したように第１エンジンでの補正後始動時燃料噴射時期ＩＴｈｏｓは基準エンジンでの補正後始動時燃料噴射時期ＩＴ０より進角側のクランク角ＩＴ１となり、また第２エンジンでの補正後始動時燃料噴射時期ＩＴｈｏｓは基準エンジンでの補正後始動時燃料噴射時期ＩＴ０より遅角側のクランク角ＩＴ２となる。
【００４２】
図１４（Ａ）は、横軸を実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧を差し引いた差圧とするものであるが、燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧は吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃにほぼ等しいとして近似し、図１４（Ｂ）に示したよう横軸を実燃圧Ｐｆから吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃを差し引いた差圧としてもかわまない。
【００４３】
エンジンコントローラ２１で実行されるこの制御を図１０〜図１２のフローチャートに基づいて詳述する。ただし、ここでも実燃圧Ｐｆから燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧を差し引いた差圧に基づいて始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３を補正する場合で説明する。なお、図１０〜図１２ではアイドル状態以外の制御については省略している。
【００４４】
まず、図１０は始動完了フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００４５】
ステップ１ではイグニッションスイッチをみる。イグニッションスイッチがＯＮであるときにはステップ２に進み、スタータスイッチをみる。スタータスイッチがＯＮであるときにはクランキング時であると判断してステップ３に進み始動完了フラグ＝０とする。
【００４６】
ステップ２でスタータスイッチがＯＦＦであるときにはクランキングを終了したと判断しステップ４に進み、クランク角センサ２４により検出されるエンジン回転速度Ｎｅと所定値Ｎ１を比較する。所定値Ｎ１はエンジンが始動を完了したか否かを判定するための値で、予め適合により定めておく。所定値Ｎ１はたとえば１４００ｒｐｍ程度である。エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎ１未満であるときにはまだエンジンが始動を完了していないと判断しステップ５で始動完了フラグ＝０とする。これに対して、ステップ４でエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎ１以上になるとエンジンの始動が完了したと判断しステップ６に進んで始動完了フラグ＝１とする。
【００４７】
図１１は燃焼切換フラグを設定するためのもので、図１０に続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００４８】
ステップ１１では始動完了フラグ（図１０により設定済み）をみる。始動完了フラグ＝０、つまりまだエンジンが始動を完了していない場合にステップ１２に進み、燃焼切換フラグ＝１とする。燃焼切換フラグは燃焼形態を指示するためのフラグで、燃焼切換フラグ＝１は成層燃焼を、また燃焼切換フラグ＝０は均質燃焼を指示するものである。
【００４９】
一方、ステップ１１で始動完了フラグ＝１、つまりエンジンが始動を完了した場合にはステップ１３に進み始動開始タイミングでの冷却水温Ｔｓｔと所定値Ｔ１を比較する。所定値Ｔ１はエンジン冷間始動であるか否かを判定するための値である。始動開始タイミングでの冷却水温を得るには、イグニッションスイッチのＯＦＦからＯＮへの切換時にそのときの冷却水温Ｔｗを始動開始タイミングで時の冷却水温Ｔｓｔとしてメモリに保存すればよい。ここで「始動開始タイミング」は、前記「始動時」とは異なる意味で用いている。始動開始タイミングでの冷却水温Ｔｓｔが所定値Ｔ１を超えていればホットスタート時である、従って早期触媒暖機は必要ないと判断してステップ１６に進み、燃焼切換フラグ＝０とする。
【００５０】
始動開始タイミングでの冷却水温Ｔｓｔが所定値Ｔ１以下であればエンジン冷間始動であると判断し、ステップ１４に進んで温度センサ２６により検出される触媒温度Ｔｃａｔと所定値Ｔ２を比較する。所定値Ｔ２は触媒１６が活性化したか否かを判定するための値である。触媒温度Ｔｃａｔが所定値Ｔ２未満であるときにはまだ触媒１６が活性化していないと判断し、ステップ１５に進んで燃焼切換フラグ＝１とする。
【００５１】
触媒１６が未活性状態であるあいだステップ１４、１５の操作を実行する。これにより、後述するようにリタード成層燃焼が継続して行われる。この処理の継続によってやがて触媒温度Ｔｃａｔが所定値Ｔ２以上になると触媒１６が活性化したと判断し、リタード成層燃焼をやめて均質燃焼に切換えるため、ステップ１４よりステップ１６に進んで燃焼切換フラグ＝０とする。
【００５２】
図１２は点火時期及び燃料噴射パルス幅を算出すると共に、燃焼形態に応じた燃料噴射時期を設定するためのもので、図１１のフローに続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００５３】
ここで、均質燃焼での点火時期は圧縮上死点前にあり、リタード成層燃焼での点火時期は圧縮上死点後にある。このため、圧縮上死点を起点として進角側に計測するクランク角［ｄｅｇＣＡ  ＢＴＤＣ］を採用すると、リタード成層燃焼での点火時期は負の値となって扱いにくい。そこで、本実施形態では、例えば吸気上死点（ＴＤＣ）を起点として遅角側に計測するクランク角［ｄｅｇＣＡ  ＡＴＤＣ］を採用している。このように点火時期の起点を取り直すことで、始動完了前、始動完了から触媒活性化まで、触媒活性化後のいずれも点火時期を正の値で扱うことができる。
【００５４】
ステップ３１ではアイドル状態であるか否かをみる。アイドル状態であるときにはステップ３２に進み、始動完了フラグ（図１０により設定済み）をみる。始動完了フラグ＝０であるときにはまだエンジンの始動が完了していないと判断してステップ３３〜４１に進む。ステップ３３〜４１は始動時の制御部分である。まずステップ３３では、点火時期ＡＤＶ［ｄｅｇＣＡ  ＡＴＤＣ］に所定値ＡＤＶ０［ｄｅｇＣＡ  ＡＴＤＣ］を入れる。所定値ＡＤＶ０は始動時に成層燃焼で始動を行わせるときの最適な点火時期、つまりＭＢＴより若干遅角側の点火時期で、例えば０〜１０［ｄｅｇＣＡ  ＢＴＤＣ］ある。
【００５５】
ステップ３４〜３６は始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３を算出する部分である。すなわち、ステップ３４、３５で上記（４）式、（５）式により、第１燃料噴射パルス幅Ｔ１、第２燃料噴射パルス幅Ｔ２を算出し、ステップ３６においてこれら２つのパルス幅のうち大きい方を始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３として設定する。
【００５６】
ステップ３７では、メモリに格納されている吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃと、圧力センサ２９により検出される実燃圧Ｐｆとの差圧ΔＰを、
ΔＰ＝Ｐｆ−Ｐｉｖｃ                                    …（９）
の式により算出し、ステップ３８でこの差圧ΔＰから図８（Ｂ）を内容とするテーブルを検索することにより噴射パルス幅補正係数Ｋｈｏｓ１を算出し、ステップ３９において始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３をこの噴射パルス幅補正係数Ｋｈｏｓ１で補正した値を補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓとして、つまり
Ｔ３ｈｏｓ＝Ｔ３×Ｋｈｏｓ１                            …（１０）
の式により補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓを算出する。
【００５７】
図８（Ｂ）に示したように噴射パルス幅補正係数Ｋｈｏｓ１は、実燃圧Ｐｆと吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃとの差圧ΔＰが所定値Ｃの場合に１．０である。また、実燃圧Ｐｆと吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃとの差圧ΔＰが所定値Ｃを超える場合に１．０より小さな正の値となり、実燃圧Ｐｆと吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃとの差圧ΔＰが所定値Ｃより小さい場合に１．０より大きな値となる。この噴射パルス幅補正係数Ｋｈｏｓ１により、始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３は実燃圧Ｐｆと吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃとの差圧ΔＰが所定値Ｃを超える場合に減量補正され、実燃圧Ｐｆと吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃとの差圧ΔＰが所定値Ｃより小さい場合に増量補正される。
【００５８】
上記吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃは次のようにして算出（予測）する。すなわち、図６に示したように吸気バルブ閉時期θｉｖｃよりも進角側に定めた第１クランク角θ１から、吸気バルブ閉時期θｉｖｃよりも遅角側に定めた第２クランク角θ２までのクランク角範囲をｎ−１（ｎは３以上の整数）等分しておき、始動時にクランク角センサ２４により検出される実際のクランク角θがｎ−１等分された各クランク角と一致するタイミングで、圧力センサ２８により検出されるそのときのコクレタ圧をサンプリングしてメモリに保存していく。すると、実際のクランク角θが第２クランク角θ２を過ぎたタイミングで、メモリにｎ個のサンプリングデータが溜まる。そのｎ個のサンプリングデータのうちの最小のデータを選択すれば、その選択した最小のデータが吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃとして得られる。このようにして得られる吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃは、この値を得た今回運転時の補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓの算出には間に合わないので、不揮発性メモリに記憶しておき、次回運転時の補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓの算出に用いる。すなわち、ステップ３７で用いられる吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃは前回運転時の始動時に得ている値（予測した値）である。
【００５９】
この始動時における吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃの算出（予測）は、多気筒エンジンでは気筒別に行う。全ての気筒で吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃの算出（予測）を終了する前にエンジン始動完了タイミングとなってしまうことがある。例えば４気筒エンジンで図２最上段に示したように、３つの気筒で燃焼が得られた後に始動完了したとすれば、４気筒目で吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃの算出を行うことができていない。この場合には、３つの気筒分の吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃの平均値を求めて不揮発性メモリに記憶しておき、この平均値を次回運転時の補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓの算出に用いる。もちろん、全ての気筒で吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃの算出を終了した後に、エンジン始動完了タイミングとなるのであれば、全気筒分の吸気バルブ閉時期θｉｖｃでの筒内圧Ｐｉｖｃの平均値を求めて不揮発性メモリに記憶しておき、この平均値を次回運転時の補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓの算出に用いる。
【００６０】
ステップ４０では、このようにして求めた補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓを出力レジスタに移す。
【００６１】
ステップ４１では成層燃焼での燃料噴射時期ＩＴ０を設定する。成層燃焼での燃料噴射時期ＩＴ０は、スプレーガイド方式の場合に膨張行程に、ウォールガイド方式の場合に圧縮行程後半にある。
【００６２】
ステップ３２で始動完了フラグ＝１であるときにはエンジンの始動が完了していると判断しステップ４２に進み、上記（２）式により通常時燃料噴射パルス幅Ｔｉを算出し、ステップ４３においてこの通常時燃料噴射パルス幅Ｔｉを出力レジスタに移す。
【００６３】
ステップ４４では燃焼切換フラグ（図１１により設定済み）をみる。燃焼切換フラグ＝１であるときには、ステップ４５に進み、点火時期ＡＤＶに所定値ＡＤＶ１［ｄｅｇＣＡ  ＡＴＤＣ］を入れる。所定値ＡＤＶ１は、スロットル開度を所定値ＴＶＯ１としている状態における、成層燃焼での点火時期の遅角側燃焼安定限界である。
【００６４】
ステップ４６ではリタード成層燃焼での燃料噴射時期を設定する。成層燃焼での燃料噴射時期はウォールガイド方式の場合、１回目は圧縮行程前半、２回目は圧縮行程後半にある。
【００６５】
一方、ステップ４４で燃焼切換フラグ＝０である、つまり触媒１６が活性化しているときにはステップ４７に進み、点火時期ＡＤＶにＭＢＴの得られる基本点火時期ＡＤＶ２［ｄｅｇＣＡ  ＡＴＤＣ］を入れる。
【００６６】
ステップ４８では均質燃焼での燃料噴射時期を設定する。均質燃焼での燃料噴射時期は吸気行程前半にある。
【００６７】
エンジンコントローラ２１では、このようにして出力レジスタに移される補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓと、設定される燃料噴射時期とから燃料噴射信号を作って燃料噴射弁１３に出力する。始動時であれば、各気筒で燃料噴射時期ＩＴ０より補正後始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３ｈｏｓの間、燃料噴射弁１３が開かれ、この開弁パルス幅と実燃圧とに応じた燃料量が燃焼室４内に噴射される。
【００６８】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００６９】
直接噴射式エンジンでは、始動時燃料噴射パルスＴ３が同じでも、製作誤差に起因する実燃圧Ｐｆと燃料噴射時期ＩＴ０での筒内圧との差圧の相違によって始動時の燃料噴射量Ｇｆにバラツキが生じてしまうのであるが、本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、燃料噴射弁１３と、始動時に目標空燃比が得られるように始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３を算出する始動時燃料噴射パルス幅算出手段（図１２のステップ３２、３４〜３６参照）と、始動時燃料噴射時期ＩＴ０を設定する始動時燃料噴射時期設定手段（図１２のステップ３２、４１参照）と、この設定される始動時燃料噴射時期ＩＴ０及び前記算出される始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３の信号を前記燃料噴射弁１３に出力する信号出力手段（図１２のステップ４０参照）とを備えるエンジンの始動時燃料噴射制御装置において、圧力センサ２８（吸気圧検出手段）と、燃圧センサ２９（燃圧検出手段）と、始動時に圧力センサ２８により検出される吸気圧から筒内圧を予測する筒内圧予測手段と、始動時に燃圧センサ２９により検出される実燃圧Ｐｆとこの予測される筒内圧（Ｐｉｖｃ）との差圧ΔＰに基づいて始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３を補正する噴射パルス幅・噴射時期補正手段（図１２のステップ３８、３９参照）とを備えるので、製作誤差があっても始動時の燃料噴射量Ｇｆのバラツキを抑制することができ、始動時の目標空燃比が得られる。これによって、始動時の未燃ＨＣの排出をさらに抑制できる。
【００７０】
クランキングの開始よりエンジンの始動が完了するまでの期間においてエンジン出口のＨＣ濃度に対する空燃比の感度は大きく、目標空燃比からの空燃比のバラツキによってエンジン出口のＨＣ濃度が悪化するのであるが、本実施形態（請求項２に記載の発明）によれば、始動時はクランキングの開始よりエンジンの始動が完了するまでの期間であるので（図１２のステップ３２、図１０参照）、特にエンジン出口のＨＣ濃度に対する空燃比の感度が大きい、クランキングの開始よりエンジンの始動が完了するまでの期間で目標空燃比からの空燃比のバラツキを抑制することが可能となり、未燃ＨＣの排出を抑えることができる。
【００７１】
本実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、実燃圧Ｐｆと吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ（予測される筒内圧）との差圧が基準エンジンでの実燃圧と吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ（予測される筒内圧）との差圧より小さいエンジンの場合に、始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３を増量側に補正するので（図８（Ｂ）参照）、実燃圧Ｐｆと吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ（予測される筒内圧）との差圧が基準エンジンでの実燃圧と吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ（予測される筒内圧）との差圧より小さいエンジンの場合において、始動時の燃料噴射量Ｇｆの減量側へのバラツキを抑制することができ、始動時の目標空燃比が得られる。
【００７２】
本実施形態（請求項８に記載の発明）によれば、実燃圧Ｐｆと吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ（予測される筒内圧）との差圧が基準エンジンでの実燃圧と吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ（予測される筒内圧）との差圧より大きいエンジンの場合に、始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３を減量側に補正するので（図８（Ｂ）参照）、実燃圧Ｐｆと吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ（予測される筒内圧）との差圧が基準エンジンでの実燃圧と吸気バルブ閉時期での筒内圧Ｐｉｖｃ（予測される筒内圧）との差圧より大きいエンジンの場合において、始動時の燃料噴射量の増量側へのバラツキを抑制することができ、始動時の目標空燃比が得られる。
【００７３】
最後に、エンジン冷間始動からアクセルペダルを踏み込むことなくアイドル状態を保った場合に、スロットル開度が微小に振動することがあり、この場合に現状の制御においては、図１６一点鎖線に示したように、このスロットル開度の微小振動に起因して実空燃比が始動時の目標空燃比を中心にして周期的に大きく変動することが判明している。こうした場合においても、本発明は有効である。すなわち、図１６に実線で重ねて示したように、本発明によれば実空燃比の周期的変動の振幅を現状の制御よりも小さくできることがわかる。
【００７４】
実施形態では、始動時燃料噴射パルス幅Ｔ３に対して本発明を適用する場合で説明したが、これに限らず、リタード成層燃焼時に用いられる通常時燃料噴射パルス幅やリタード成層燃焼時の燃料噴射時期に対しても本発明を適用することができる。
【００７５】
請求項１において始動時燃料噴射パルス幅算出手段の機能は図１２のステップ３２、３４〜３６により、信号出力手段の機能は図１２のステップ４０により、噴射パルス幅・噴射時期補正手段の機能は図１２のステップ３８、３９によりそれぞれ果たされている。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１実施形態のエンジンの始動時燃料噴射制御装置の概略構成図。
【図２】エンジンの冷間始動からアイドル状態を保った場合のエンジン回転速度、燃焼切換フラグ、スロットル開度、コレクタ圧、点火時期、触媒温度の変化を示すタイミングチャート。
【図３】クランキング開始からのエンジン回転速度の変化を示す特性図。
【図４】モータリング時の筒内圧波形を示す特性図。
【図５】空燃比とエンジン出口のＨＣ濃度との関係を表す特性図。
【図６】吸気バルブ閉時期前後のコレクタ圧の変化を示す特性図。
【図７】始動時燃料噴射パルス幅の補正を説明するための特性図。
【図８】噴射パルス幅補正係数の特性図。
【図９】始動時燃料噴射パルス幅の補正を説明するための特性図。
【図１０】始動完了フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図１１】燃焼切換フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図１２】点火時期、燃料噴射パルス幅の算出と、燃料噴射時期の設定とを説明するためのフローチャート。
【図１３】始動時燃料噴射時期の補正を説明するための特性図。
【図１４】噴射時期補正量の特性図。
【図１５】始動時燃料噴射時期の単位を説明するための行程図。
【図１６】エンジン冷間始動からアクセルペダルを踏み込むことなくアイドル状態を保った場合においてスロットル開度が微小に振動したときの実空燃比の変化を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００７７】
１３  燃料噴射弁
２１  エンジンコントローラ
２８  圧力センサ（吸気圧検出手段）
２９  燃圧センサ（燃圧検出手段）
【図１】
2010127259.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010127259.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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