(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を構成する複数の気筒のうち一部の気筒にのみ燃料供給を行なって前記内燃機関を始動させる手段と、
前記内燃機関の吸気管に発生する負圧の大きさが所定の基準値を超えてから残りの気筒への燃料供給を開始する手段と、
前記残りの気筒への燃料供給が開始されるのに先行して、当初から燃料供給が行なわれている気筒に供給される混合気の空然比を燃料供給量の減量によって理論空然比よりもリーン化させる手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
内燃機関を構成する複数の気筒のうち一部の気筒にのみ燃料供給を行なって前記内燃機関を始動させる手段と、
前記内燃機関の吸気管に発生する負圧の大きさが所定の基準値を超えてから残りの気筒への燃料供給を開始する手段と、を備え、
前記内燃機関を始動させる手段は、気筒間の燃焼順序において最初に燃料供給を行なった気筒の次に順番が来る気筒には、常に連続して燃料供給を行なうことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
内燃機関を構成する複数の気筒のうち一部の気筒にのみ燃料供給を行なって前記内燃機関を始動させる手段と、
前記内燃機関の吸気管に発生する負圧の大きさが所定の基準値を超えてから残りの気筒への燃料供給を開始する手段と、
前記残りの気筒の何れかが膨張行程にあるときの回転数と回転数の低下度合いとに応じて、これから燃焼する気筒の燃焼状態にかかわる制御パラメータを補正する手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
内燃機関を構成する複数の気筒のうち一部の気筒にのみ燃料供給を行なって前記内燃機関を始動させる手段と、
前記内燃機関の吸気管に発生する負圧の大きさが所定の基準値を超えてから残りの気筒への燃料供給を開始する手段と、を備え、
前記内燃機関を始動させる手段は、初爆による回転上昇後の所定時点における吸気管負圧の大きさに応じて燃料供給を行なう気筒数を変更することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
内燃機関を構成する複数の気筒のうち一部の気筒にのみ燃料供給を行なって前記内燃機関を始動させる手段と、
前記内燃機関の吸気管に発生する負圧の大きさが所定の基準値を超えてから残りの気筒への燃料供給を開始する手段と、を備え、
前記内燃機関を始動させる手段は、前記複数の気筒のうち、触媒までの区間の表面積が比較的小さい排気通路を有する気筒に燃料供給を行なうことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関、詳しくは、多気筒内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において燃料噴射弁から吸気ポート内に噴射された燃料は、一部はそのまま気化するものの、残りは吸気ポートの壁面に一旦付着する。吸気ポートに付着した燃料は吸気管内の負圧や吸気ポート壁面からの熱の作用によって気化し、燃料噴射弁から新たに噴射された燃料のうちの気化分とともに混合気を形成する。定常運転時には、燃料噴射弁から噴射されて吸気ポートに付着する燃料の量と、吸気ポートに付着した燃料が気化する量とはバランスする。このため、理論空燃比相当の燃料を燃料噴射弁から噴射することで、筒内に形成される混合気の空燃比を理論空燃比にすることができる。
【０００３】
ところが、内燃機関の始動時、特に冷間始動時は、吸気管内の温度や吸気ポート壁面の温度は低く、また、吸気管内の負圧も発生していない。さらに、始動前から吸気ポートに付着している燃料の量は多くない。このため、始動時に燃料噴射弁から噴射される燃料の大部分は吸気ポートに付着することになる。よって、着火可能な濃度の混合気を筒内に形成するためには、少なくとも始動時の最初のサイクルでは、暖機完了後の定常運転時に比較して多量の燃料を供給する必要がある。また、燃料供給は気筒単位で行われるので、多数の気筒を有する多気筒内燃機関の場合は、各気筒に対して順次、多量の燃料が供給されることになる。しかしながら、多量の燃料を供給すると、その分、多量の未燃ＨＣが筒内から排気通路に排出されることになる。排気通路には排気ガスを浄化するための触媒が配置されているものの、触媒の温度が低くなっている始動時は、触媒の浄化能力が活性化するまでにある程度の時間を要する。したがって、少なくとも触媒が活性化するまでの間は筒内からの未燃ＨＣの排出は可能な限り抑えたい。始動時に発生する未燃ＨＣを低減することは、内燃機関を動力として有する自動車における重要な課題の一つとして位置づけられている。
【０００４】
上記課題への回答として、今日までに様々な技術が提案されている。そのような提案の一つが、特開平８−３３８２８２号公報に開示されている多気筒内燃機関の始動時の燃料供給に関する技術（以下、従来技術という）である。特開平８−３３８２８２号公報にも記載されているように、多気筒内燃機関を始動させるためには必ずしも各気筒に対して順次、多量の燃料を供給する必要はなく、一部の気筒への燃料供給を停止しても内燃機関を始動させることは可能である。一部の気筒への燃料供給を停止して始動を行えば、始動時に排出される未燃ＨＣを大幅に低減することが可能になる。上記従来技術は、このような知見に基づいてなされた発明であって、始動時の気筒判別の結果に基づいて燃料供給を行う気筒と燃料供給を停止すべき気筒とを決定し、その決定に従って各気筒に対する燃料供給を制御するようにされている。より具体的には、上記従来技術では、始動時の水温に応じて気筒間の燃料供給のパターンが決定される。燃料供給のパターンは水温の高低に応じて複数用意されていて、高水温に対応するパターンでは燃料供給を停止する気筒数は多く、低水温に対応するパターンでは燃料供給を停止する気筒数は少なく設定されている。何れのパターンでも始動時に最初に供給時期が到来する気筒では必ず燃料供給が行われるようになっている。また、何れのパターンが選択された場合でも燃料供給が停止されるのは始動１サイクル目であり、２サイクル目以降は始動が完了している場合には全ての気筒に対して燃料供給が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３３８２８２号公報
【特許文献２】特開平１０−１０３０９７号公報
【特許文献３】特開２００９−０８５１２３号公報
【特許文献４】特開２００７−１９８１７６号公報
【特許文献５】特開２０００−１７９３６７号公報
【特許文献６】特開平９−３２４６７８号公報
【特許文献７】特開平８−３２６５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術では、始動当初から燃料供給を行う気筒に対しては、その最初の燃料供給において多量の燃料を供給する（その際の燃料供給量は始動時供給量Ｑｓと称される）。一方、燃料供給を停止していた気筒への燃料供給を開始した場合には、その気筒への燃料供給量は始動時供給量Ｑｓではなく、始動時供給量Ｑｓよりも少量の始動後供給量Ｑｔに増量率ＫＫ（＞１．０）を乗じた量とされる。結果、燃料供給を遅延された気筒（以下、遅延始動気筒という）では、当初から燃料供給を行う気筒に比較して、最初の燃料供給に係る燃料供給量は低減されることになる。
【０００７】
遅延始動気筒の最初の燃料供給量を低減することができるのは、燃料供給の遅延によって生じる次の２つの作用による。１つ目の作用は、遅延始動気筒では燃焼を伴わない空圧縮が行われるが、その空圧縮によって筒内温度が上昇することである。２つ目の作用は、燃料供給を遅延している間に内燃機関の回転数は上昇するが、それに伴って吸気管内には負圧が発生することである。これら２つの作用のうち、燃料供給量の低減への寄与度が特に大きいのは後者、すなわち、吸気管内に負圧が発生することである。吸気管負圧の発生により、遅延始動気筒では当初から燃料供給を行う気筒に比較して燃料の気化が促進されるような環境が作り出される。燃料の気化が促進されるならば、その分、遅延始動気筒に最初に供給する燃料の量は少なくて済むことになる。
【０００８】
ところが、上記従来技術では、内燃機関の回転数を基準にして始動の完了を判定し、始動１サイクル目で始動が完了した場合には、２サイクル目からは全ての気筒に順次、燃料供給を行っている。しかし、吸気管内に発生する負圧の大きさは回転数のみから決まるものではないため、遅延始動気筒への燃料供給を開始したときに、必ずしも燃料の気化を促進できるような十分な負圧が吸気管内に発生しているとは限らない。燃料不足による失火を回避するためには、当初から燃料供給を行う気筒の最初の燃料供給量に比較して、遅延始動気筒の最初の燃料供給量を大きく低減することは難しいものと考えられる。
【０００９】
以上のように、内燃機関の始動に伴い発生する未燃ＨＣの低減という観点からは、上記従来技術には改良の余地があった。
【００１０】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、内燃機関の始動に伴う未燃ＨＣの排出を抑えることができる制御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】
【００１４】
第１の発明の内燃機関の制御装置は、
内燃機関を構成する複数の気筒のうち一部の気筒にのみ燃料供給を行なって前記内燃機関を始動させる手段と、
前記内燃機関の吸気管に発生する負圧の大きさが所定の基準値を超えてから残りの気筒への燃料供給を開始する手段と、
前記残りの気筒への燃料供給が開始されるのに先行して、当初から燃料供給が行なわれている気筒に供給される混合気の空然比を燃料供給量の減量によって理論空然比よりもリーン化させる手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明の内燃機関の制御装置は、
内燃機関を構成する複数の気筒のうち一部の気筒にのみ燃料供給を行なって前記内燃機関を始動させる手段と、
前記内燃機関の吸気管に発生する負圧の大きさが所定の基準値を超えてから残りの気筒への燃料供給を開始する手段と、を備え、
前記内燃機関を始動させる手段は、気筒間の燃焼順序において最初に燃料供給を行なった気筒の次に順番が来る気筒には、常に連続して燃料供給を行なうことを特徴とする。
【００１６】
第３の発明の内燃機関の制御装置は、
内燃機関を構成する複数の気筒のうち一部の気筒にのみ燃料供給を行なって前記内燃機関を始動させる手段と、
前記内燃機関の吸気管に発生する負圧の大きさが所定の基準値を超えてから残りの気筒への燃料供給を開始する手段と、
前記残りの気筒の何れかが膨張行程にあるときの回転数と回転数の低下度合いとに応じて、これから燃焼する気筒の燃焼状態にかかわる制御パラメータを補正する手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
第４の発明の内燃機関の制御装置は、
内燃機関を構成する複数の気筒のうち一部の気筒にのみ燃料供給を行なって前記内燃機関を始動させる手段と、
前記内燃機関の吸気管に発生する負圧の大きさが所定の基準値を超えてから残りの気筒への燃料供給を開始する手段と、を備え、
前記内燃機関を始動させる手段は、初爆による回転上昇後の所定時点における吸気管負圧の大きさに応じて燃料供給を行なう気筒数を変更することを特徴とする。
【００１８】
第５の発明の内燃機関の制御装置は、
内燃機関を構成する複数の気筒のうち一部の気筒にのみ燃料供給を行なって前記内燃機関を始動させる手段と、
前記内燃機関の吸気管に発生する負圧の大きさが所定の基準値を超えてから残りの気筒への燃料供給を開始する手段と、を備え、
前記内燃機関を始動させる手段は、前記複数の気筒のうち、触媒までの区間の表面積が比較的小さい排気通路を有する気筒に燃料供給を行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
第１の発明の内燃機関の制御装置によれば、始動時に燃料供給が行われなかった残りの気筒への燃料供給が開始されるのに先行して、当初から燃料供給が行なわれている気筒に供給される混合気の空燃比を燃料供給量の減量によって理論空燃比よりもリーン化させることが行われる。始動時に燃料供給が行われなかった残りの気筒は、シリンダ壁面やその周辺の温度が低いために燃焼は不安定であり、リーン運転を行うことは困難である。これに対し、当初から燃料供給が行なわれている気筒は、シリンダ壁面やその周辺が温められているので燃焼は安定であり、リーン運転を行うことができる。第１の発明の内燃機関の制御装置によれば、先行して燃焼している気筒でリーン運転を行い予めトルクを低下させておくことで、残りの気筒での燃焼が開始されることに伴う回転数の吹け上がりを防止することができる。
【００２３】
第２の発明の内燃機関の制御装置によれば、気筒間の燃焼順序において最初に燃料供給を行う気筒が決まったら、その気筒の次に順番が来る気筒は、当初から燃料供給を行う“一部の気筒”の１つとして必ず選択されることになる。これにより、最初に燃料供給を行なった気筒でのトルクの発生が不十分であったとしても、連続する次の気筒で発生するトルクによって始動時の回転をアシストすることが可能となるので、始動に関するロバスト性を高めることができる。
【００２４】
第３の発明の内燃機関の制御装置によれば、燃料供給が行われない気筒の何れかが膨張行程にあるときの回転数と回転数の低下度合いとが読み込まれ、それらに応じて、これから燃焼する気筒の燃焼状態にかかわる制御パラメータが補正される。内燃機関の回転数は燃焼状態とフリクションとで決まるので、回転数のみでは燃焼状態を正しく把握することができない。しかし、内燃機関が慣性で回転しているときの回転数の低下度合いも見れば、内燃機関に作用しているフリクションの大きさを把握することができ、ひいては、燃焼状態を精度良く把握することができる。したがって、第３の発明の内燃機関の制御装置によれば、最適な燃焼状態が得られるようにこれから燃焼する気筒の燃焼状態にかかわる制御パラメータを補正することが可能であり、良好な始動性を確保することができる。なお、燃焼状態にかかわる制御パラメータには、例えば、始動時の燃料供給量、始動後の燃料供給量、始動後の燃料供給タイミング、吸入空気量等が含まれている。
【００２５】
第４の発明の内燃機関の制御装置によれば、一部の気筒にのみ燃料供給を行なって内燃機関を始動させるに際し、初爆による回転上昇後の所定時点における吸気管負圧の大きさが読み込まれ、それに応じて燃料供給を行なう気筒数を異ならせることが行われる。これは、燃料性状によらず一定の始動性能を得るための処理である。始動時の回転数はノイズと振動の発生にも影響し、回転数があまりに低い場合にはノイズや振動の問題が生じてしまう。回転数は使用されている燃料の性状に左右され、燃料に重質成分が多く含まれているほど始動時の回転上昇の度合いが低くなる。また、始動時の回転上昇の度合いは吸気管負圧の大きさに反映され、重質成分が多く含まれているほど吸気管負圧の大きさは小さくなる。したがって、吸気管負圧を測定してその大きさを基準と比較することによって、使用されている燃料の性状を判定することができる。そして、その判定結果に基づくことで、始動時に燃料供給を行なう気筒数を燃料性状に応じた設定にすることが可能となる。例えば、重質燃料の使用の影響で回転上昇の度合いが低くなり、結果、吸気管負圧が小さくなっている場合には、始動時に燃料供給を行なう気筒数を増やすことで回転数を引き上げることができ、それによりノイズや振動の発生を防止することができる。
【００２６】
第５の発明の内燃機関の制御装置によれば、一部の気筒にのみ燃料供給を行なって内燃機関を始動させるに際し、触媒までの区間の表面積が比較的小さい排気通路を有する気筒に燃料供給が行なわれる。排気通路の触媒までの区間の表面積が小さければ、排気通路の表面から形外に放熱される排気熱エネルギーは少なくなる。したがって、第５の発明の内燃機関の制御装置によれば、排気熱エネルギーの触媒への伝達効率を高めることができ、それにより触媒の早期活性化を図ることができる。触媒を早期に活性化させることによって、未燃ＨＣの系外への排出をより効果的に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１の制御装置が適用される多気筒内燃機関の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の制御装置にて実行される遅延始動制御の手順を示すフローチャートである。
【図３】吸気管負圧の大きさと着火可能な混合気を形成するのに必要な燃料噴射量との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２の制御装置にて実行されるスロットルの絞込み制御の概念図である。
【図５】本発明の実施の形態２の制御装置にて実行されるスロットルの絞込み制御の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態３の制御装置にて実行される吸気管長の可変制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４の制御装置にて実行される遅延始動制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態５の制御装置にて実行される遅延始動制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】部分気筒運転から全気筒運転へ移行する時の内燃機関の回転数挙動と吸気管圧の変化とを併せて示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態６の制御装置にて使用される、吸気管負圧から遅延始動気筒の燃料噴射量を決定するためのマップを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態６の制御装置にて使用される、吸気ポート温度から燃料噴射量の補正量を決定するためのマップを示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態８の制御装置にて使用される、気筒毎の遅延始動サイクル数の基本設定パターンを示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態８の制御装置にて使用される、気筒毎の遅延始動サイクル数の変更設定パターンを示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１１の制御装置にて使用される、気筒毎の遅延始動サイクル数の設定パターンを示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態１３の制御装置にて実行される点火時期制御について説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態１４の制御装置による遅延始動気筒の決定の手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態１４の制御装置にて使用される遅延始動気筒決定テーブルである。
【図１８】本発明の実施の形態１４の制御装置にて使用される噴射タイミングテーブルである。
【図１９】本発明の実施の形態１４の制御装置による始動時の内燃機関の回転数挙動を比較例と併せて示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態１４の制御装置による始動時の内燃機関の回転数挙動を比較例と併せて示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態１５の制御装置にて使用される噴射タイミングテーブルである。
【図２２】本発明の実施の形態１５の制御装置による燃焼状態を把握するための情報の取得手順を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態１５の制御装置にて実行される制御パラメータ補正の手順を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態１５の制御装置にて使用される、初期回転数から回転低下量の判定基準値を決定するためのマップを示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態１５の制御装置にて使用される、初期回転数から制御パラメータの補正量を決定するためのマップを示す図である。
【図２６】内燃機関の回転数挙動と吸気管負圧挙動とをモデル燃料の使用時と重質燃料の使用時とで比較して示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態１７の制御装置にて使用される、吸気管圧負圧の基準値に対する差異から遅延始動気筒の初回噴射量の増量値を決定するためのマップを示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態１７の制御装置にて使用される、回転数積分値の基準値に対する差異から遅延始動気筒の初回噴射量の増量値を決定するためのマップを示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態１７の制御装置にて実行される遅延始動制御の手順を示すフローチャートである。
【図３０】本発明の実施の形態１８の制御装置にて使用される、吸気管圧負圧の基準値に対する差異に応じた遅延始動気筒の設定パターンを示す図である。
【図３１】本発明の実施の形態１８の制御装置にて実行される遅延始動制御の手順を示すフローチャートである。
【図３２】多気筒内燃機関における遅延始動気筒の設定例を示す図である。
【図３３】本発明の実施の形態１９の多気筒内燃機関における遅延始動気筒の設定を示す図である。
【図３４】本発明の実施の形態２０の多気筒内燃機関における遅延始動気筒の設定を示す図である。
【図３５】本発明の実施の形態２１の多気筒内燃機関における遅延始動気筒の設定を示す図である。
【図３６】本発明の実施の形態２２の多気筒内燃機関における遅延始動気筒の設定を示す図である。
【図３７】本発明の実施の形態２３の多気筒内燃機関における遅延始動気筒の設定を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１について図１乃至図３の各図を参照して説明する。
【００２９】
図１は、本実施の形態の制御装置が適用される多気筒内燃機関（以下、単にエンジンという）の構成を示す図である。図１に示すエンジン１は、８つの気筒２を有するＶ型８気筒の４ストロークレシプロエンジンである。また、このエンジン１は、各気筒２に点火プラグ（図示せず）を備える火花点火式のエンジンでもある。各気筒２とサージタンク３とは吸気枝管４によって接続されている。サージタンク３と各吸気枝管４とを総称して吸気管という。各吸気枝管４には燃料噴射弁６が取付けられている。各燃料噴射弁６からは対応する気筒２の吸気ポート内に向けて燃料が噴射される。サージタンク３は吸気ダクト７を介してエアクリーナ（図示せず）に連結され、この吸気ダクト７内にはスロットル８が配置されている。一方、エンジン１の排気側には、そのバンク毎に排気マニホールド５が設けられている。各排気マニホールド５には排気通路（図示せず）が接続されていて、排気通路の途中には排気ガスを浄化するための触媒（図示せず）が配置されている。
【００３０】
エンジン１には各種のセンサが取り付けられている。例えば、サージタンク３内の圧力（吸気管圧）に応じた出力電圧を発生する吸気管圧センサ２０が取付けられている。また、エンジン１の冷却水温に応じた出力電圧を発生する水温センサ２１や、クランクシャフトの所定角度回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ２２や、いずれの気筒が吸気ＴＤＣにあるかを検出する気筒判別センサ２３もエンジン１に取り付けられている。また、エンジン１は電子制御ユニット１０を備えている。電子制御ユニット１０は上記の各種センサからの信号を処理し、その処理結果を燃料噴射弁６を含む各種アクチュエータの操作に反映させている。
【００３１】
本実施の形態の制御装置は、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。制御装置としての電子制御ユニット１０によってエンジン１の始動制御が行われる。その始動制御では、電子制御ユニット１０は全ての気筒に燃料供給を行なうのではなく、その一部の気筒にのみ燃料噴射弁６から燃料噴射を行なってエンジン１を始動させる。そして、エンジン１の始動完了後、後述する条件が満たされたときに残りの気筒への燃料噴射を開始する。以下、本明細書を通じて、一部の気筒にのみ燃料噴射を行なってエンジン１を始動させる始動制御をエンジン１の遅延始動制御と称す。また、本明細書を通じて、始動１サイクル目から燃料噴射が行なわれる気筒を通常始動気筒と称し、２サイクル目以降に通常始動気筒から遅れて燃料噴射が開始される気筒を遅延始動気筒と称す。エンジン１が有する８つの気筒のうち遅延始動気筒として設定される気筒の数は、始動が可能な限りにおいて任意に設定することができる。例えば、半分の４つの気筒を遅延始動気筒として設定することもできる。また、遅延始動気筒として設定される気筒は固定されておらず、気筒判別の結果に応じて毎回新たに設定される。
【００３２】
図２は、本実施の形態において電子制御ユニット１０により実行されるエンジン１の遅延始動制御の手順を示すフローチャートである。遅延始動制御の最初のステップＳ１０１では、現時点が“始動時”に該当するか否か判定される。本願では、“始動時”とはクランキングが開始されてから始動が完了するまでの期間と定義する。エンジン１の始動の完了は、通常であれば、エンジン１の自力運転が開始されたかどうか、具体的には、エンジン回転数が４００ｒｐｍ前後に到達したかどうかによって判断される。しかし、本願では、後述する遅延フラグのオン／オフによって始動完了の判断基準を異ならせている。遅延フラグがオフのとき、つまり、遅延始動気筒が設定されない場合には、通常のようにエンジン回転数が４００ｒｐｍを超えた時点をもってエンジン１の始動が完了したと判断する。一方、遅延フラグがオンのとき、つまり、遅延始動気筒が設定されている場合には、エンジン回転数が４００ｒｐｍを超え、且つ、全ての通常始動気筒（遅延しない気筒）において初噴射が終了したことをもってエンジン１の始動が完了したと判断する。
【００３３】
ステップＳ１０１において現時点が“始動時”に該当すると判定された場合には、次にステップＳ１０２の判定が行なわれる。ステップＳ１０２で判定されるのは、遅延始動気筒を設定するための前提条件が成立しているかどうかである。前提条件とは遅延始動気筒を設定してもエンジン１を始動させるのに必要なトルクが得られることである。Ｖ型８気筒エンジンのような多気筒エンジンであれば、一部の気筒、例えば半分の気筒において燃料噴射が停止されたままでも通常は始動させることは可能である。しかし、あまりにも水温が低いような状況では筒内の燃焼が不安定になって気筒当たりの発生トルクは低下し、遅延始動気筒を設定したのではエンジン１の始動に失敗するおそれがある。ステップＳ１０２の前提条件は、そのような事態を回避するために設けられたものであって、水温や外気温等の環境に関する情報に基づいて成否の判定が行なわれる。
【００３４】
ステップＳ１０２の判定結果は前述の遅延フラグの設定に反映される。遅延フラグの初期設定はオフであり、ステップＳ１０２の判定結果がＮｏであれば遅延フラグはそのままオフに維持される。その場合、ステップＳ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０５の処理はスキップされる。ステップＳ１０２の判定結果がＹｅｓであればステップＳ１０３に進み、遅延フラグはオンにセットされる。
【００３５】
次のステップＳ１０４では、吸気管負圧が所定の基準値αよりも低くなったかどうか、言い換えれば、吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えたかどうかが判定される。エンジン１の吸気管負圧は、通常始動気筒への燃料噴射によってエンジン１が始動すると、エンジン回転数の上昇に伴って次第に増大していく。吸気管負圧は吸気ポート内での燃料の気化に寄与し、吸気管負圧が大きくなるほど吸気ポート内での燃料の気化が促進されることになる。遅延始動気筒への燃料供給はそのような燃料の気化に有利な状況で開始されるので、遅延始動気筒に最初に噴射する燃料の量は通常始動気筒のそれに比較して少なくすることができる。ただし、それはあくまでも十分に大きな吸気管負圧が発生している場合であり、吸気管負圧が小さい状況で遅延始動気筒への燃料噴射を開始したのでは、気化促進による燃料噴射量の削減効果を十分に得ることができない。図３は、吸気管負圧の大きさと着火可能な混合気を形成するのに必要な燃料噴射量との関係を示す図である。この図に示すように、吸気管負圧が略ゼロのときに燃料噴射が行われる通常始動気筒では、最初に噴射する燃料の量（以下、通常始動気筒に最初に噴射される燃料の量を始動時噴射量という。始動時噴射量は固定値、或いは水温に応じた値とされる。）は多量となる。これに対して遅延始動気筒では、吸気管負圧が十分に高くなるのを待ってから燃料噴射を開始することで、最初に噴射する燃料の量を通常始動気筒に比べて大幅に削減することができる。前記の基準値αはこのような観点から設定された閾値であり、吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えるまでは、遅延始動気筒の燃料噴射は停止されたままとされる。
【００３６】
吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えるのは、実際にはエンジン１の始動が完了した後である。つまり、エンジン回転数が４００ｒｐｍを超え、全ての通常始動気筒において初噴射が終了した後である。その場合、ステップＳ１０１の判定結果はＮｏとなって、次にステップＳ１０６の判定が行なわれる。ステップＳ１０６では前述の遅延フラグによって遅延始動気筒の有無が判定される。遅延始動気筒がある場合にはステップＳ１０４に戻って吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えたかどうかが判定される。つまり、遅延始動気筒が設定されている場合には、吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えるまで、ステップＳ１０１，Ｓ１０６，Ｓ１０４の判定が繰り返し行なわれる。
【００３７】
なお、エンジン１の始動が完了した後、通常始動気筒に噴射される燃料の量は、始動時噴射量から始動後噴射量へと切り替えられる。始動後噴射量は吸入空気量に応じて計算される噴射量とされる。より具体的には、吸入空気量に比例する基本噴射量に水温から決まる増量係数を乗算したものが始動後噴射量とされる。吸入空気量は図示しないエアフローメータによって計測することができる。
【００３８】
やがて吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさの大きさを超えると、ステップＳ１０４の判定結果はＹｅｓとなり、電子制御ユニット１０による処理はステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、前述の遅延フラグがクリアされて再びオフに戻される。この処理により遅延始動気筒の設定は解除され、燃料噴射が停止されていた遅延始動気筒でも順次、燃料噴射が開始されることになる。このときの燃料噴射量は、図３に示すように、通常始動気筒の始動時噴射量に比較して大幅に低減された量にすることができる。
【００３９】
なお、全ての遅延始動気筒に対して同サイクルで燃料噴射を開始すると、トルクの急増によってエンジン回転数が吹け上がってしまう可能性がある。したがって、遅延始動気筒毎に遅延サイクル数を設定しておき、燃料噴射を開始するサイクルを遅延始動気筒間でずらすようにすることが好ましい。別の言い方をすれば、通常始動気筒のみでの運転（部分気筒運転）から遅延始動気筒を含めた全気筒での運転（全気筒運転）までの移行期間として、ある程度のサイクル数を確保しておくことが好ましい。
【００４０】
以上述べたように、本実施の形態によれば、一部の通常始動気筒にのみ燃料噴射を行なってエンジン１を始動させることにより、全気筒に燃料噴射を行なってエンジン１を始動させる場合に比較して、エンジン１の始動に要する総燃料噴射量を少なくすることができる。さらに、残りの遅延始動気筒への燃料噴射は吸気管負圧の大きさが基準値を超えてから開始されるので、これらの遅延始動気筒に最初に噴射される燃料は負圧の作用によって気化を促進される。したがって、これらの遅延始動気筒に対しては、通常始動気筒に比較して最初の燃料噴射量を大きく低減することができる。よって、本実施の形態によれば、始動から通常運転への復帰後までの総燃料噴射量を低減することができ、ひいては、各気筒２から排気マニホールド５への未燃ＨＣの排出を抑えることができる。
【００４１】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について図４及び図５を参照して説明する。
【００４２】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【００４３】
本実施の形態の特徴は、実施の形態１の遅延始動制御と並行して吸気管負圧を積極的に増大させるための制御を行なうことにある。吸気管負圧を積極的に増大させる方法として、本実施の形態ではスロットル８の絞込み、より具体的にはスロットル８を全閉にする方法が採られている。吸気管負圧はスロットル８を通ってサージタンク３内に流入する空気量とサージタンク３から各気筒２に流れる空気量とのバランスによって決まる。したがって、スロットル８を全閉にすれば、サージタンク３内の空気は消費されるのみとなって吸気管負圧は通常よりも速い速度で増大することになる。なお、ここではスロットル８を全閉としているが、エンジン１の運転に必要な空気量から決まる開度よりも小さくするだけでも効果はある。
【００４４】
本実施の形態において吸気管負圧を積極的に増大させる理由は、それにより触媒を早期に活性化させることが可能になるからである。図４は、本実施の形態において電子制御ユニット１０により実行されるスロットル８の絞込み制御の概念図である。この図に示すように、実施の形態１の遅延始動制御と並行してスロットル８の絞込みを行なえば、吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えるまでに要する時間は短縮され、遅延始動気筒への燃料噴射の開始時期は早められることになる。通常始動気筒に加えて遅延始動気筒への燃料噴射も開始されれば、排気通路に流れる熱エネルギーが増大することになって、排気通路に配置される触媒の活性化が促進されることになる。
【００４５】
図５は、本実施の形態において電子制御ユニット１０により実行されるスロットル８の絞込み制御の手順を示すフローチャートである。図５に示す絞込み制御の最初のステップＳ２０１では、前述の遅延フラグによって遅延始動気筒の有無が判定される。遅延フラグがオンになっている場合、つまり、遅延始動気筒が設定されている場合にはステップＳ２０２に進む。
【００４６】
ステップＳ２０２では、エンジン回転数Ｎｅが所定のガード値βよりも低いかどうかが判定される。エンジン回転数Ｎｅが高くなるとサージタンク３内の空気の消費が進む。このため、スロットル８を全閉にしていたのでは、エンジン１の運転に必要な量の空気を筒内に供給することができなくなり、エンジン１の失速を招くおそれがある。前記のガード値βはこのような観点から設定された閾値であって、エンジン１の運転に最低限必要な吸気ボリュームを確保するために設けられている。
【００４７】
ステップＳ２０２の判定の結果、エンジン回転数Ｎｅがガード値βよりも低い間はステップＳ２０３に進み、絞込み要求フラグがセットされる。やがて、エンジン回転数Ｎｅがガード値βを超えた場合にはステップＳ２０４に進み、絞込み要求フラグがクリアされる。電子制御ユニット１０は絞込み要求フラグがセットされている間はスロットル８を全閉に制御する。そして、絞込み要求フラグがクリアされたらスロットル８の全閉を解除し、その後は要求空気量に応じた開度にスロットル８を制御する。
【００４８】
以上のようなスロットル８の絞込み制御を遅延始動制御と並行して行うことで、各気筒２から排気マニホールド５への未燃ＨＣの排出を抑えつつ、その先の排気通路に配置される触媒を速やかに活性させることが可能となる。したがって、本実施の形態によれば、触媒を早期に活性化させることによって、未燃ＨＣの系外への排出をより効果的に抑えることができる。
【００４９】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について図６を参照して説明する。
【００５０】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。ただし、本実施の形態においては、エンジン１は可変吸気管長システム（図示せず）を備えているものとする。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【００５１】
本実施の形態の特徴は、実施の形態１の遅延始動制御と並行して吸気管負圧を積極的に増大させるための制御を行なうことにある。実施の形態２とは吸気管負圧を積極的に増大させるための手段が異なり、本実施の形態では可変吸気管長システムが使用される。より具体的には、可変吸気管長システムによって吸気管長を最小側に固定することが行われる。吸気管長を最小にすると吸気管のボリュームも最小になるため、吸気管負圧は通常よりも速い速度で増大することになる。
【００５２】
図６は、本実施の形態において電子制御ユニット１０により実行される吸気管長の可変制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートでは、実施の形態２のスロットル絞込み制御と共通する処理については同一のステップ番号を付している。
【００５３】
図６に示す吸気管長の可変制御の最初のステップＳ２０１では、前述の遅延フラグによって遅延始動気筒の有無が判定される。遅延フラグがオフになっている場合、つまり、遅延始動気筒が設定されていない場合には以降のステップはスキップされる。一方、遅延フラグがオンになっている場合、つまり、遅延始動気筒が設定されている場合にはステップＳ２０２に進む。
【００５４】
ステップＳ２０２では、エンジン回転数Ｎｅがガード値βよりも低いかどうかが判定される。ステップＳ２０２の判定の結果、エンジン回転数Ｎｅがガード値βよりも低い間はステップＳ２１０に進み、Ｖｏｌ小要求フラグがセットされる。やがて、エンジン回転数Ｎｅがガード値βを超えた場合にはステップＳ２１１に進み、Ｖｏｌ小要求フラグがクリアされる。電子制御ユニット１０は、Ｖｏｌ小要求フラグがセットされている間は可変吸気管長システムによって吸気管長を最小側に固定する。そして、Ｖｏｌ小要求フラグがクリアされたら吸気管長の固定を解除し、その後はエンジン１の運転状態に応じた吸気管長に制御する。
【００５５】
以上のような吸気管長の可変制御を遅延始動制御と並行して行うことで、吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えるまでに要する時間は短縮され、遅延始動気筒への燃料噴射の開始時期は早められることになる。結果、各気筒２から排気マニホールド５への未燃ＨＣの排出を抑えつつ、排気通路に配置される触媒を速やかに活性させることが可能となる。したがって、本実施の形態によれば、実施の形態２と同様、触媒を早期に活性化させることによって、未燃ＨＣの系外への排出をより効果的に抑えることができる。
【００５６】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４について図７を参照して説明する。
【００５７】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。ただし、本実施の形態においては、エンジン１は可変バルブタイミング装置（ＶＶＴ）と排気ガス還流装置（ＥＧＲ）とを備えているものとする。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【００５８】
ＶＶＴやＥＧＲはエンジン１のトルク制御に活用されている。しかし、実施の形態１で述べた遅延始動制御を行う場合、遅延始動気筒への燃料噴射が開始されるまでは通常始動気筒のみでの運転になるためにエンジン１が発生するトルクは小さい。そのような状況でＶＶＴやＥＧＲが動作すると、各通常始動気筒が発生するトルクが低下してエンジン回転数の上昇に遅れが生じるおそれがある。
【００５９】
本実施の形態の特徴は、実施の形態１の遅延始動制御に代えて、上記の問題への対策を施した新たな遅延始動制御を行なうことにある。図７は、本実施の形態において電子制御ユニット１０により実行される遅延始動制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートでは、実施の形態１の遅延始動制御と共通する処理については同一のステップ番号を付している。
【００６０】
図７に示す遅延始動制御の最初のステップＳ１０１では、現時点が始動時に該当するか否かが判定される。現時点が始動時に該当する場合にはステップＳ１０２に進み、遅延始動気筒を設定するための前提条件が成立しているかが判定される。ステップＳ１０２の判定結果は遅延フラグの設定と、後述するＶＶＴ禁止フラグ及びＥＧＲ禁止フラグの設定に反映される。各フラグの初期設定はオフであり、ステップＳ１０２の判定結果がＮｏであれば各フラグはそのままオフに維持される。その場合、以降のステップの処理はスキップされる。
【００６１】
ステップＳ１０２の判定結果がＹｅｓであればステップＳ１０３に進み、遅延フラグはオンにセットされる。遅延フラグがオンになることで遅延始動気筒の設定が行なわれ、遅延始動気筒に設定された気筒への燃料噴射は停止される。
【００６２】
次のステップＳ１１０ではＶＶＴ禁止フラグがオンにセットされ、続くステップＳ１１１ではＥＧＲ禁止フラグがオンにセットされる。ＶＶＴは本遅延始動制御とは別の制御プログラムによって制御されている。その制御プログラムは、ＶＶＴ禁止フラグのオン／オフを確認し、ＶＶＴ禁止フラグがオンになっている場合にはＶＶＴの動作を禁止する。同様に、ＥＧＲも本遅延始動制御とは別の制御プログラムによって制御されていて、ＥＧＲ禁止フラグがオンになっている場合にはその制御プログラムによってＥＧＲの動作は禁止される。
【００６３】
次のステップＳ１０４では、吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えたかどうかが判定される。吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えるまでは、遅延始動気筒の燃料噴射は停止されたままとされる。また、ＶＶＴとＥＧＲの動作もそれぞれ禁止されたままとされる。
【００６４】
吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えた場合はステップＳ１０５に進み、遅延フラグがクリアされて再びオフに戻される。この処理により遅延始動気筒の設定は解除され、燃料噴射が停止されていた遅延始動気筒でも順次、燃料噴射が開始されることになる。次のステップＳ１１２ではＶＶＴ禁止フラグがクリアされて再びオフに戻される。この処理によりＶＶＴの動作の禁止は解除され、エンジン１の運転状態に応じたＶＶＴの制御が開始される。さらに次のステップＳ１１３ではＥＧＲ禁止フラグがクリアされて再びオフに戻される。この処理によりＥＧＲの動作の禁止も解除され、エンジン１の運転状態に応じたＥＧＲの制御が開始される。
【００６５】
以上述べたような遅延始動制御を行うことで、実施の形態１と同じくエンジン１の始動に伴う未燃ＨＣの排出を抑えることができる。さらに、遅延始動気筒への燃料噴射が開始されるまでは始動制御上の外乱となるＶＶＴやＥＧＲの動作が禁止されるので、確実なエンジン回転数の上昇が保証されることになる。
【００６６】
なお、本実施の形態の遅延始動制御にも実施の形態２のスロットル８の絞込み制御や実施の形態３の吸気管長の可変制御を組み合わせることは可能である。
【００６７】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５について図８を参照して説明する。
【００６８】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【００６９】
エンジン１には様々な補機類や電気負荷が接続されている。例えば、エアコンやヒータ等の空調装置、パワーステアリング、ヘッドライト、ワイパー、パワーウインドウ、ブレーキンランプ等である。これらの補機類や電気負荷が動作する際には、エンジン１が発生するトルクは少なからず消費されることになる。ところで、実施の形態１で述べた遅延始動制御を行う場合、遅延始動気筒への燃料噴射が開始されるまでは通常始動気筒のみでの運転になるためにエンジン１が発生するトルクは小さい。そのような状況で補機類や電気負荷が動作すると、エンジン１のトルクが不足してエンジン回転数の上昇に遅れが生じるおそれがある。
【００７０】
本実施の形態の特徴は、実施の形態１の遅延始動制御に代えて、上記の問題への対策を施した新たな遅延始動制御を行なうことにある。図８は、本実施の形態において電子制御ユニット１０により実行される遅延始動制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートでは、実施の形態１の遅延始動制御と共通する処理については同一のステップ番号を付している。
【００７１】
図８に示す遅延始動制御の最初のステップＳ１０１では、現時点が始動時に該当するか否かが判定される。現時点が始動時に該当する場合にはステップＳ１０２に進み、遅延始動気筒を設定するための前提条件が成立しているかが判定される。ステップＳ１０２の判定結果は遅延フラグの設定と後述するＥＬＳ禁止フラグの設定に反映される。各フラグの初期設定はオフであり、ステップＳ１０２の判定結果がＮｏであれば各フラグはそのままオフに維持される。その場合、以降のステップの処理はスキップされる。
【００７２】
ステップＳ１０２の判定結果がＹｅｓであればステップＳ１０３に進み、遅延フラグはオンにセットされる。遅延フラグがオンになることで遅延始動気筒の設定が行なわれ、遅延始動気筒に設定された気筒への燃料噴射は停止される。
【００７３】
次のステップＳ１２０ではＥＬＳ禁止フラグがオンにセットされる。ＥＬＳ禁止フラグは、前述の補機類や電気負荷のうち、ブレーキランプ等の安全装置以外の動作を禁止するためのフラグである。対象となる補機類や電気負荷の動作を制御しているプログラムは、ＥＬＳ禁止フラグがオンになっている場合にはその対象機器の動作を禁止する。
【００７４】
次のステップＳ１０４では、吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えたかどうかが判定される。吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えるまでは、遅延始動気筒の燃料噴射は停止されたままとされる。また、補機類や電気負荷の動作もそれぞれ禁止されたままとされる。
【００７５】
吸気管負圧の大きさが基準値αの大きさを超えた場合はステップＳ１０５に進み、遅延フラグがクリアされて再びオフに戻される。この処理により遅延始動気筒の設定は解除され、燃料噴射が停止されていた遅延始動気筒でも順次、燃料噴射が開始されることになる。次のステップＳ１２１ではＥＬＳ禁止フラグがクリアされて再びオフに戻される。この処理により補機類や電気負荷の動作の禁止は解除され、それぞれ必要に応じた動作が行なわれるようになる。
【００７６】
以上述べたような遅延始動制御を行うことで、実施の形態１と同じくエンジン１の始動に伴う未燃ＨＣの排出を抑えることができる。さらに、遅延始動気筒への燃料噴射が開始されるまでは始動制御上の外乱となる補機類や電気負荷の動作が禁止されるので、確実なエンジン回転数の上昇が保証されることになる。
【００７７】
なお、本実施の形態の遅延始動制御にも実施の形態２のスロットル８の絞込み制御や実施の形態３の吸気管長の可変制御を組み合わせることは可能である。
【００７８】
実施の形態６．
次に、本発明の実施の形態６について図９乃至図１１の各図を参照して説明する。
【００７９】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【００８０】
図９は、部分気筒運転から全気筒運転へ移行する時のエンジン１の回転数挙動と吸気管圧の変化とを併せて示す図である。ここでいう部分気筒運転とは、通常始動気筒のみによる運転を指す。また、全気筒運転とは、全ての遅延始動気筒への最初の燃料噴射が完了した後の運転を指す。この図に示すように、クランキング開始後の部分気筒運転によってエンジン回転数は上昇し、部分気筒運転から全気筒運転への移行によってエンジン回転数はさらに上昇する。また、エンジン回転数の上昇に伴って吸気管圧は大気圧から次第に低下していく。すなわち、吸気管負圧が次第に増大していく。
【００８１】
ここで、図９には、クランキング開始後のエンジン１の回転数挙動を示す曲線として、実線と破線の２つが描かれている。破線で示す回転数挙動は、最適な始動制御により得られる理想的な回転数挙動である。これに対して実線で示す回転数挙動では、部分気筒運転から全気筒運転への移行過渡時にエンジン回転数の吹け上がりが起きている。このようなエンジン回転数の吹け上がりは遅延始動気筒への最初の燃料噴射において燃焼空燃比が過度にリッチになった場合に発生する。燃焼空燃比の過度なリッチ化は未燃ＨＣの発生に繋がり、回転数の吹け上がりはノイズや振動を生じさせる。一方、遅延始動気筒への最初の燃料噴射において燃焼空燃比が過度にリーンになることも考えられる。その場合には、燃焼空燃比の過度なリーン化は失火を生じさせ、エンジン回転数の失速を招くだけでなく多量の未燃ＨＣを発生させてしまう。これらの問題に鑑みれば、部分気筒運転から全気筒運転への移行の際、遅延始動気筒への最初の燃料噴射量の設定が如何に重要であるかが認識されよう。
【００８２】
本実施の形態の特徴は、電子制御ユニット１０により実行される遅延始動制御の内容、より詳しくは、遅延始動気筒への最初の燃料噴射量の設定にある。上述のような燃焼空燃比のずれが起きる原因は、結局のところ、吸気ポート内での燃料の気化特性が毎回変化することによる。そこで、本実施の形態では、燃焼空燃比のストイキ化を図るべく、吸気管圧と吸気ポート温度、すなわち、燃料の気化特性に応じて遅延始動気筒への最初の燃料噴射量を決定する。
【００８３】
図１０は、吸気管負圧Ｐｍから遅延始動気筒の燃料噴射量τを決定するためのマップを示す図である。このマップでは、ストイキを実現する上で必要最小限の燃料噴射量が吸気管負圧Ｐｍに関連付けられている。吸気管負圧Ｐｍが大きくなるほど、燃料噴射量τは少なくなるような設定とされている。なお、実施の形態１でも説明したとおり、遅延始動気筒への燃料噴射の開始は吸気管負圧Ｐｍの大きさが基準値を超えることが条件とされている。ｌｐのため、基準値（図では約−４０ｋＰａ）よりも小さい吸気管負圧Ｐｍに対しては燃料噴射量τは関連付けられていない。
【００８４】
図１１は、吸気ポート温度から燃料噴射量τの補正量（噴射量加減算値）を決定するためのマップを示す図である。吸気ポート温度はエンジン１の冷却水温度から推定することができる。ただし、直接、吸気ポート温度を計測することでもよい。このマップでは、吸気ポート温度がある基準温度（図では２０℃）より高いほど補正量は大きなマイナスの値になり、吸気ポート温度が基準温度より低いほど補正量は大きなプラスの値になるような設定とされている。
【００８５】
電子制御ユニット１０は、遅延始動制御の実行時、計測した吸気管負圧Ｐｍが基準値を超えていることが分かったら、計測した吸気管圧Ｐｍをキーにして図１０のマップを検索し、吸気管圧Ｐｍに応じた燃料噴射量τを読み出す。次に、電子制御ユニット１０は、その時点における吸気ポート温度の計測値或いは推定値をキーにして図１１のマップを検索し、吸気ポート温度に応じた補正量を読み出す。そして、燃料噴射量τに補正量を加算して得られる最終的な燃料噴射量を、遅延始動気筒への最初の燃料噴射量として設定する。
【００８６】
以上述べた方法で遅延始動気筒への最初の燃料噴射量の設定を行なうことで、燃焼空燃比のストイキ化を図ることができ、未燃ＨＣの排出をより確実に抑えることが可能となる。また、部分気筒運転から全気筒運転への移行過渡時のエンジン回転数の吹け上がりを防止することもできる。
【００８７】
なお、本実施の形態で採った遅延始動気筒への最初の燃料噴射量の設定の方法は、実施の形態１の遅延始動制御に適用することが好ましい。また、本実施の形態の特徴部分を他の実施の形態の特徴部分と適宜組み合わせて実施してもよい。
【００８８】
実施の形態７．
次に、本発明の実施の形態７について説明する。
【００８９】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【００９０】
本実施の形態の特徴は、部分気筒運転から全気筒運転への移行過渡時に発生するエンジン回転数の吹け上がりを事前に防止するための制御にある。本実施の形態では、遅延始動気筒への燃料噴射を開始するに先立ち、スロットル８を所定量だけ閉じるようにする。スロットル８の開度を絞ることで各気筒の吸入空気量は減少し、各気筒で発生するトルクは減少する。したがって、遅延始動気筒の燃焼が開始するタイミングに合わせて吸入空気量を減少させれば、遅延始動気筒の燃焼開始に伴うエンジン回転数の吹け上がりを防止することが可能となる。ここで重要となるのがスロットル８を閉じるタイミングであるが、サージタンク３を主とする吸気管全体の容量とスロットル８の閉じ量とを考慮することによって適切なタイミングは計算で求めることができる。
【００９１】
以上述べた吹け上がり防止制御は、実施の形態１の遅延始動制御に適用することが好ましい。また、本実施の形態の吹け上がり防止制御を他の実施の形態の特徴部分と適宜組み合わせて実施してもよい。特に、本実施の形態の吹け上がり防止制御を実施の形態６に組み合わせれば、エンジン回転数の吹け上がりをより効果的に防止することができる。
【００９２】
実施の形態８．
次に、本発明の実施の形態８について図１２及び図１３を参照して説明する。
【００９３】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【００９４】
本実施の形態の特徴は、部分気筒運転から全気筒運転への移行過渡時に発生するエンジン回転数の吹け上がりを事後的に抑制するための制御にある。本実施の形態では、遅延始動気筒への燃料噴射が開始された場合には、開始後の所定期間、エンジン回転数の変化の勾配を計測する。そして、その勾配からエンジン回転数の吹け上がりが検出された場合には、各遅延始動気筒の遅延始動サイクル数、すなわち、燃料噴射を停止するサイクル数の設定を直ちに変更する。より詳しくは、遅延始動気筒の遅延始動サイクル数を増やし、それによりエンジン１が発生するトルクの増大を抑えるようにする。
【００９５】
以上の吹け上がり抑制制御について、図を用いてより具体的に説明する。図１２は、気筒毎の遅延始動サイクル数の基本設定パターンの一例を示す図である。図１２に示す例では、部分気筒運転中の休止気筒、すなわち、遅延始動気筒の数は４つに設定されている。表中で○を付けているのが燃焼気筒、×を付けているのが休止気筒である。表中の１番気筒（＃１）は、気筒判別後に最初に燃料噴射タイミングが到来する気筒であり、この気筒には燃料噴射が行われる。表中の気筒番号は点火順序を示しており、２番気筒（＃２）、４番気筒（＃４）、６番気筒（＃６）及び８番気筒（＃８）が遅延始動気筒に設定されている。つまり、点火順序において１つおきに遅延始動気筒が設定されている。
【００９６】
図１２に示す例では、部分気筒運転から全気筒運転への移行時の１サイクル目において２番気筒への燃料噴射が開始され、休止サイクル数は３に変更される。続く２サイクル目には３番気筒への燃料噴射が開始され、休止サイクル数は２に変更される。続く３サイクル目には６番気筒への燃料噴射が開始され、休止サイクル数は１に変更される。そして、４サイクル目には８番気筒への燃料噴射が開始され、部分気筒運転から全気筒運転への移行が完了する。
【００９７】
ここで、遅延始動気筒への燃料噴射の開始２サイクル目においてエンジン回転数の吹け上がりが検出されたとする。その場合には、図１３に示すパターンに気筒毎の遅延始動サイクル数の設定が変更される。変更後の設定パターンでは、エンジン回転数の吹け上がりが検出されたサイクルの次のサイクル以降において、遅延始動サイクル数が増やされている。基準設定パターンでは６番気筒は３サイクル目で燃料噴射が開始されるが、変更後の設定パターンでは３サイクル目の燃料噴射は停止され、４サイクル目で燃料噴射が開始される。また、基準設定パターンでは８番気筒は４サイクル目で燃料噴射が開始されるが、変更後の設定パターンでは５サイクル目まで燃料噴射は停止され、６サイクル目で燃料噴射が開始される。これにより、部分気筒運転から全気筒運転への移行の完了は６サイクル目まで遅らされ、その間、エンジン１が発生するトルクの増大が抑えられることになる。
行が完了する。
【００９８】
なお、図１３に示す例では、遅延始動サイクル数を２サイクルずつ増やしているが、３サイクルずつ増やしてもよいし、気筒によって遅延始動サイクル数を変えてもよい。例えば、上記の例で説明すると、６番気筒の遅延始動サイクル数を２サイクルとし、８番気筒の遅延始動サイクル数を３サイクルとするのでもよい。要するに、エンジン１が発生するトルクの増大を抑え、それによりエンジン回転数の吹け上がりを抑えることができるならば、遅延始動サイクル数の設定に限定はない。
【００９９】
以上述べた吹け上がり抑制制御は、実施の形態１の遅延始動制御の他、実施の形態４や実施の形態５の遅延始動制御にも適用することができる。また、実施の形態６に組み合わせれば、エンジン回転数の吹け上がりをより効果的に抑えることができる。また、実施の形態７に組み合わせることもできる。実施の形態７の吹け上がり防止制御では、スロットル８の絞込みによる吸入空気量の制限には限度があるため、エンジン回転数の吹け上がりを完全には防止できない可能性がある。しかし、本実施の形態の吹け上がり抑制制御を組み合わせれば、エンジン回転数の吹け上がりを最大限に抑制することが可能となる。
【０１００】
実施の形態９．
次に、本発明の実施の形態９について説明する。
【０１０１】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。ただし、本実施の形態においては、エンジン１は排気側に可変バルブタイミング装置（ＥＸ−ＶＶＴ）を備えているものとする。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【０１０２】
本実施の形態の特徴は、実施の形態７と同じく、部分気筒運転から全気筒運転への移行過渡時に発生するエンジン回転数の吹け上がりを事前に防止するための制御にある。本実施の形態では、初回に燃焼する遅延始動気筒の吸気行程のタイミングに合わせてＥＧＲ率が増大するように、ＥＸ−ＶＶＴを操作してバルブオーバーラップを増大させる。ＥＧＲ率が増大することで各気筒が発生するトルクは減少し、遅延始動気筒が燃焼を開始した場合でもエンジン全体としての急激なトルクの増大は抑えられる。これにより、遅延始動気筒の燃焼開始に伴うエンジン回転数の吹け上がりを防止することが可能となる。
【０１０３】
以上述べた吹け上がり防止制御は、実施の形態１の遅延始動制御に適用することが好ましい。また、本実施の形態の吹け上がり防止制御を他の実施の形態の特徴部分と適宜組み合わせて実施してもよい。特に、本実施の形態の吹け上がり防止制御を実施の形態６に組み合わせれば、エンジン回転数の吹け上がりをより効果的に防止することができる。
【０１０４】
実施の形態１０．
次に、本発明の実施の形態１０について説明する。
【０１０５】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。ただし、本実施の形態においては、エンジン１は排気ガス還流装置（ＥＧＲ）を備えているものとする。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【０１０６】
本実施の形態の特徴は、実施の形態７や９と同じく、部分気筒運転から全気筒運転への移行過渡時に発生するエンジン回転数の吹け上がりを事前に防止するための制御にある。本実施の形態では、初回に燃焼する遅延始動気筒の吸気行程のタイミングに合わせてＥＧＲ率が増大するように、ＥＧＲを操作して気筒内にＥＧＲガスを導入する。ＥＧＲ率が増大することで各気筒が発生するトルクは減少し、遅延始動気筒が燃焼を開始した場合でもエンジン全体としての急激なトルクの増大は抑えられる。これにより、遅延始動気筒の燃焼開始に伴うエンジン回転数の吹け上がりを防止することが可能となる。なお、全気筒運転への移行が完了した後は、再びＥＧＲを操作してＥＧＲガスの導入を停止する。
【０１０７】
以上述べた吹け上がり防止制御は、実施の形態１の遅延始動制御に適用することが好ましい。また、本実施の形態の吹け上がり防止制御を他の実施の形態の特徴部分と適宜組み合わせて実施してもよい。特に、本実施の形態の吹け上がり防止制御を実施の形態６に組み合わせれば、エンジン回転数の吹け上がりをより効果的に防止することができる。
【０１０８】
実施の形態１１．
次に、本発明の実施の形態１１について図１４を参照して説明する。
【０１０９】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【０１１０】
本実施の形態の特徴は、実施の形態７、９或いは１０と同じく、部分気筒運転から全気筒運転への移行過渡時に発生するエンジン回転数の吹け上がりを事前に防止するための制御にある。本実施の形態では、遅延始動気筒への燃料噴射を開始するに先立ち、始動当初から燃焼している通常始動気筒に供給される混合気の空燃比（燃焼空然比）をストイキよりもリーン側に設定する。より詳しくは、始動後噴射量の減量によって燃焼空燃比をストイキよりもリーン化させ、それら気筒の発生するトルクを低下させる。その上で遅延始動気筒への燃料噴射を開始することで、遅延始動気筒の燃焼開始に伴うエンジン回転数の吹け上がりを防止することが可能となる。
【０１１１】
以上の吹け上がり抑制制御について、図を用いてより具体的に説明する。図１４は、本実施の形態の吹け上がり抑制制御が適用された、気筒毎の遅延始動サイクル数の設定パターンを示す図である。表中で○を付けているのが通常燃焼気筒、×を付けているのが休止気筒、そして、△を付けているのがリーン燃焼気筒である。図１４に示す例では、遅延始動気筒は２番気筒、４番気筒、６番気筒及び８番気筒であり、１番気筒、３番気筒、５番気筒及び７番気筒によって部分気筒運転が行なわれる。そして、部分気筒運転から全気筒運転への移行時の１サイクル目において、まず、１番気筒がリーン燃焼に切り替えられ、続いて２番気筒への燃料噴射が開始される。続く２サイクル目には、まず、３番気筒がリーン燃焼に切り替えられ、続いて４番気筒への燃料噴射が開始される。続く３サイクル目には、まず、５番気筒がリーン燃焼に切り替えられ、続いて６番気筒への燃料噴射が開始される。そして、４サイクル目には、まず、７番気筒がリーン燃焼に切り替えられ、続いて８番気筒への燃料噴射が開始される。これにより、部分気筒運転から全気筒運転への移行が完了する。全気筒運転への移行後、全気筒の燃焼空燃比は触媒の暖気制御に応じた所定の空燃比へと徐変されていく。
【０１１２】
以上のように、遅延始動気筒への燃料噴射を段階的に開始していくのに合わせて、既に燃焼している気筒を段階的にリーン燃焼に切り替えていくことで、エンジン１が発生するトルクの急増を防止することができる。ただし、リーン燃焼に切り替えるのはあくまでも通常始動気筒であり、燃焼が開始された遅延始動気筒のリーン燃焼への切り替えは行なわない。始動時に燃料供給が行われなかった遅延始動気筒は、シリンダ壁面やその周辺の温度が低いために燃焼が不安定になりやすいからである。これに対し、当初から燃料供給が行なわれている通常始動気筒は、シリンダ壁面やその周辺が温められているので燃焼は安定であり、リーン燃焼も可能である。
【０１１３】
以上述べた吹け上がり防止制御は、実施の形態１の遅延始動制御に適用することが好ましい。また、本実施の形態の吹け上がり防止制御を他の実施の形態の特徴部分と適宜組み合わせて実施してもよい。特に、本実施の形態の吹け上がり防止制御を実施の形態６に組み合わせれば、エンジン回転数の吹け上がりをより効果的に防止することができる。
【０１１４】
実施の形態１２．
次に、本発明の実施の形態１２について説明する。
【０１１５】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【０１１６】
本実施の形態の特徴は、実施の形態７、９、１０或いは１１と同じく、部分気筒運転から全気筒運転への移行過渡時に発生するエンジン回転数の吹け上がりを事前に防止するための制御にある。本実施の形態では、通常始動気筒への燃料噴射の開始から所定サイクル数が経過した後に通常始動気筒の点火時期を遅角し、その後に遅延始動気筒への燃料噴射を開始する。さらに、燃料噴射を行なう遅延始動気筒の数が増えるたびに各通常始動気筒の点火時期の遅角量を増やしていく。点火時期が遅角されることで通常始動気筒が発生するトルクは減少するので、その減少分によって遅延始動気筒の燃焼開始による急激なトルク増を緩和することができる。
【０１１７】
以上のように、遅延始動気筒への燃料噴射を段階的に開始していくのに合わせて、既に燃焼している気筒の点火時期を遅角していくことで、エンジン１の発生トルクを所望のトルクに合わせてエンジン回転数の吹け上がりを防止することが可能となる。ただし、点火時期の遅角を行なうのはあくまでも通常始動気筒であり、燃焼が開始された遅延始動気筒の点火時期は遅角しない。始動時に燃料供給が行われなかった遅延始動気筒は、シリンダ壁面やその周辺の温度が低いために燃焼が不安定になりやすいからである。これに対し、当初から燃料供給が行なわれている通常始動気筒は、シリンダ壁面やその周辺が温められているので燃焼は安定であり、点火時期の遅角が可能である。
【０１１８】
以上述べた吹け上がり防止制御は、実施の形態１の遅延始動制御に適用することが好ましい。また、本実施の形態の吹け上がり防止制御を他の実施の形態の特徴部分と適宜組み合わせて実施してもよい。特に、本実施の形態の吹け上がり防止制御を実施の形態６に組み合わせれば、エンジン回転数の吹け上がりをより効果的に防止することができる。
【０１１９】
実施の形態１３．
次に、本発明の実施の形態１３について図１５を参照して説明する。
【０１２０】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【０１２１】
本実施の形態は実施の形態１２の更なる改良にあたる。実施の形態１２では、燃料噴射を行なう遅延始動気筒の数が増えるたびに各通常始動気筒の点火時期の遅角量を増やしていくが、遅角量の設定によってはトルク変動上の遅角限界を割り込んでしまう場合がある。その場合、エンジン１が発生するトルクには変動が生じることになり、車両のノイズや振動の原因になってしまう。そこで、本実施の形態では、通常始動気筒の点火時期がトルク変動上の遅角限界を割り込むのであれば、燃焼を開始した遅延始動気筒の点火時期を進角側に設定する。そうすることで、エンジン全体としてのトルク変動を許容レベルに抑えることが可能となる。
【０１２２】
以上の点火時期制御の実行結果をタイムチャートで示したのが図１５である。図１５において、破線は通常始動気筒（初期燃焼気筒）の点火時期挙動を示し、点線は遅延始動気筒の点火時期の挙動示している。実線はエンジン１の回転数挙動を示している。全気筒運転への移行後、通常始動気筒の点火時期は触媒の暖気制御に応じた所定の点火時期へ徐々に進角されていき、遅延動気筒の点火時期は触媒の暖気制御に応じた所定の点火時期へ徐々に遅角されていく。
【０１２３】
実施の形態１４．
次に、本発明の実施の形態１４について図１６乃至図２０の各図を参照して説明する。
【０１２４】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【０１２５】
前掲の図１２には、部分気筒運転での遅延始動気筒の設定の一例が示されている。ここでは、気筒判別後に最初に燃料噴射タイミングが到来する気筒は通常始動気筒とされ、次に燃料噴射タイミングが到来する気筒は遅延始動気筒とされている。そして、点火順序に従って交互に通常始動気筒と遅延始動気筒とが設定されている。このように気筒間の点火順序において遅延始動気筒を等間隔に配置することで、始動時のエンジン回転数の上昇を滑らかなものにして良好な始動フィーリングを得ることができる。
【０１２６】
しかし、図１２に示す設定パターンには不利な点もある。最初に燃料噴射を行なった気筒（図１２では１番気筒）でのトルクの発生が不十分な場合、次の気筒（図１２では２番気筒）はトルクを発生しない遅延始動気筒のため、エンジン１の回転が速やかに立ち上がらない。その場合、エンジンストールに至る可能性がある。また、エンジンストールには至らなかったとしても、少なくともエンジン１の始動完了は遅れることになり、全気筒運転への移行完了後に実施される触媒の暖気制御の開始も遅れることになる。したがって、未燃ＨＣの排出を可能な限り抑えるという観点では、始動時のエンジン回転数の立ち上げは確実なものにしたい。
【０１２７】
本実施の形態の特徴は、電子制御ユニット１０により実行される遅延始動制御の内容、より詳しくは、部分気筒運転での遅延始動気筒の設定にある。遅延始動気筒の設定はクランキング時に行われる気筒判別の結果に基づいて行われる。図１６は、遅延始動制御の中から遅延始動気筒の決定に関係する部分のみを抜き出して示すフローチャートである。最初のステップＳ３０１では、気筒判別が完了しているかどうかが判定される。気筒判別では、現在のクランクカウンタＣＣＲＮＫの値が、１，５，８，１１，１３，１７，２０，２３の何れかになっているかどうかが判定される。クランクカウンタＣＣＲＮＫとは、０から２３までの間でクランク角３０°毎にカウントアップされるカウンタであり、この値に基づいてクランク角と各気筒の行程とが判断される。クランクカウンタＣＣＲＮＫによる気筒判別の方法については公知であるので、ここではこれ以上の説明は省略する。
【０１２８】
ステップＳ３０２では、遅延始動気筒を設定するための前提条件が成立しているかどうかが判定される。前提条件とは遅延始動気筒を設定してもエンジン１を始動させるのに必要なトルクが得られることであり、水温や外気温等の環境に関する情報に基づいて成否の判定が行なわれる。ステップＳ３０２で前提条件が成立していると判定され場合にはステップＳ３０３に進み、気筒判別の結果に基づいて遅延始動気筒が決定される。
【０１２９】
ステップＳ３０３での遅延始動気筒の決定には、図１７に示す遅延始動気筒決定テーブルが用いられる。遅延始動気筒決定テーブルは、クランクカウンタＣＣＲＮＫの１，５，８，１１，１３，１７，２０，２３の値と遅延始動気筒として設定する気筒の気筒番号とを関連付けたテーブルである。例えば、クランクカウンタＣＣＲＮＫの値が２３であった場合には、２番気筒、１番気筒、３番気筒及び６番気筒が遅延始動気筒として決定される。ただし、図１２や図１３の表中に示す気筒番号は気筒判別後の点火順序を示す番号ではあったが、このテーブルに示す気筒番号はそれとは異なり、気筒毎に付けられた固有の番号であることに注意されたい。
【０１３０】
遅延始動気筒決定テーブルによって決定される遅延始動気筒は、点火順序において３番目、４番目、７番目及び８番目の気筒とされている。これは、別の側面から見た場合、点火順序において１番目、２番目、５番目及び８番目の気筒が通常始動気筒として設定されていることを意味する。つまり、本実施の形態では、始動判別後の最初の気筒に加えて次の気筒にも連続して燃料噴射が行われる。
【０１３１】
遅延始動気筒の決定結果は、噴射タイミングテーブルの作成に反映される。噴射タイミングテーブルは、気筒毎の燃料噴射のタイミングを各気筒の行程スケジュールと併せて示すテーブルである。図１８にはそのような噴射タイミングテーブルの一例を示している。このテーブルに示すように、気筒間の点火順序は１番、８番、７番、３番、６番、５番、４番、２番の順になっていて、この順序にしたがって繰り返し噴射タイミングが到来する。図１８に示す例では、気筒判別の完了直後に燃料噴射タイミングを迎える５番気筒に最初の燃料噴射（始動時噴射）が行われ、次に燃料噴射タイミングが到来する４番気筒にも連続して始動時噴射が行われる。続く２番気筒、１番気筒はいずれも遅延始動気筒とされ、続く８番気筒、７番気筒には連続して始動時噴射が行われる。さらに、続く３番気筒、６番気筒はいずれも遅延始動気筒とされる。次に燃料噴射タイミングを迎える気筒は再び１番気筒となるが、これ以降は始動時噴射量よりも大幅に少ない始動後噴射量が各通常始動気筒に噴射されることになる。
【０１３２】
図１９及び図２０は、本実施の形態の特徴である遅延始動気筒の設定方法を遅延始動制御に適用した場合のエンジン１の回転数挙動を比較例とともに示す図である。ここでは、比較例として図１２に示す遅延始動気筒の設定パターン、すなわち、通常始動気筒と遅延始動気筒とを交互に設定するパターンを取り上げている。図１８及び図１９において、実線で示すのが図１８に示す噴射タイミングテーブルに従って燃料噴射を行った場合のエンジン１の回転数挙動である。そして、破線で示すのが比較例によるエンジン１の回転数挙動である。
【０１３３】
図１９に示すのは、初爆気筒、すなわち、１番目に点火した気筒において十分なトルクが発生した場合のエンジン１の回転数挙動である。この場合は、遅延始動気筒の設定パターンによって決まる点火間隔の違いによって回転数挙動に差異はあるものの、本実施の形態（実線）と比較例（破線）のどちらも良好な回転数の立ち上がりを示している。
【０１３４】
一方、図２０に示すのは、初爆気筒においてトルクの発生が不十分であった場合のエンジン１の回転数挙動である。この場合、比較例（破線）では、次の気筒がトルクを発生しない遅延始動気筒であるため、エンジン１の回転は速やかに立ち上がらない。場合によってはエンジンストールに至る可能性もある。これに対して本実施の形態（実線）によれば、次の気筒が通常始動気筒であるので、この気筒が発生するトルクによって回転がアシストされ、結果、良好な回転数の立ち上がりを示すようになる。
【０１３５】
以上述べたように、本実施の形態では、最初に燃料噴射を行なった気筒の次に燃料噴射タイミングが来る気筒には必ず燃料噴射が行われる。これによれば、始動に関するロバスト性を高めることができる。最初に燃料噴射を行なった気筒でのトルクの発生が不十分であったとしても、連続する次の気筒で発生するトルクによって始動時の回転をアシストすることができるからである。
【０１３６】
なお、本実施の形態で採った部分気筒運転での遅延始動気筒の設定の方法は、実施の形態１の遅延始動制御に適用することが好ましい。また、本実施の形態の特徴部分を他の実施の形態の特徴部分と適宜組み合わせて実施してもよい。
【０１３７】
実施の形態１５．
次に、本発明の実施の形態１５について図２１乃至図２５の各図を参照して説明する。
【０１３８】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【０１３９】
本実施の形態の特徴は、実施の形態１４の遅延始動気筒の設定方法を利用してエンジン１の燃焼状態の把握を行うことにある。始動直ぐにエンジン１の燃焼状態を把握し、その把握結果をこれから燃焼する気筒の燃焼状態にかかわる制御パラメータに反映させることで、始動時の各気筒の燃焼状態を最適化することが可能となる。まずはエンジン１の燃焼状態の把握方法について図２１を用いて説明する。
【０１４０】
図２１は、遅延始動気筒の設定結果が反映された噴射タイミングテーブルの一例である。この噴射タイミングテーブルに示すように、実施の形態１４の遅延始動気筒の設定方法が用いられることで、点火順序において１番目の気筒（気筒番号５）と２番目の気筒（気筒番号４）は通常始動気筒となり、３番目の気筒（気筒番号２）と４番目の気筒（気筒番号１）は遅延始動気筒となる。したがって、始動時、エンジン１は１番目及び２番目の気筒が発生するトルクによって回転数を上昇させ、３番目及び４番目の気筒が膨張行程（爆発行程）にある間は慣性で回転することになる。
【０１４１】
エンジン１の燃焼状態はエンジン１が発生するトルク（図示トルク）によって評価することができる。しかし、図示トルクそのものを直接計測することは難しい。一方、エンジン回転数が直接計測することができる。しかし、エンジン回転数はトルクとフリクションとによって決まるため、エンジン回転数だけではエンジン１の燃焼状態を把握することはできない。例えば、エンジン１の燃焼状態が同じであってもフリクションが大きければエンジン回転数は低くなってしまう。
【０１４２】
そこで考えられるのが、エンジン１の燃焼状態を把握するための情報としてエンジン回転数とは別の要素も加味することである。そのような別の要素としては、例えば、始動時のエンジン回転数の上昇度合い、具体的には、単位時間当たりの上昇量や１行程当たりの上昇量を用いることが容易に考えられる。しかしながら、１番目及び２番目の気筒での爆発による回転上昇はクランキング回転数からの上昇であるため、その上昇度合いは大きくその分バラツキも大きい。したがって、始動時のエンジン回転数の上昇度合いは、燃焼状態を把握するための情報としては適当ではない。
【０１４３】
ここで、３番目及び４番目の気筒について着目すると、これらの気筒はトルクを発生していない。したがって、これらの気筒が膨張行程にある間の回転数挙動はエンジン１に作用しているフリクションの大きさによって決まるものと考えられる。そこで、本実施の形態では、エンジン回転数に加えて、これらの気筒が膨張行程にあるときのエンジン回転数の低下度合いを情報として使用する。より詳しくは、３番目の気筒の膨張行程中央でのエンジン回転数（初期回転数）、初期回転数を基準としたときの３番目の気筒の膨張行程終わりでのエンジン回転数の低下量、及び、初期回転数を基準としたときの４番目の気筒の膨張行程終わりでのエンジン回転数の低下量をそれぞれ取得し、これらの情報を用いてエンジン１の燃焼状態を把握する。図２１の噴射タイミングテーブルには、これら情報の取得タイミングが併せて示されている。
【０１４４】
図２２は、エンジン１の燃焼状態を把握するための情報を取得する詳細な手順を示すフローチャートである。その最初のステップＳ４０１では、情報の検出履歴の有無が判定される。ここでいう情報とは後述する変数bne3rdで表されるエンジン回転数と変数nedownで表される回転数低下量である。情報の検出履歴が無い場合には次のステップＳ４０２に進む。
【０１４５】
ステップＳ４０２では遅延始動気筒が決定されているかどうかが判定される。遅延始動気筒の決定手順は実施の形態４で説明した通りである。遅延始動気筒が決定されている場合には次のステップＳ４０３に進む。
【０１４６】
ステップＳ４０３では遅延始動気筒の決定結果に基づいて処理タイミングが特定される。処理タイミングとは、前述の各情報を取得するタイミングである。
【０１４７】
ステップＳ４０４では処理タイミングが到来したかどうかが判定される。処理タイミングが到来した場合にはステップＳ４０５に進む。
【０１４８】
ステップＳ４０５では、３番目の気筒の膨張行程中央でのエンジン回転数が初期回転数として取得され、その値が変数bne3rdに格納される。
【０１４９】
次のステップＳ４０６では、初期回転数を基準としたときの３番目の気筒の膨張行程終わりでのエンジン回転数の低下量（３番目低下量）と、初期回転数を基準としたときの４番目の気筒の膨張行程終わりでのエンジン回転数の低下量（４番目低下量）とがそれぞれ計算される。
【０１５０】
ステップＳ４０７では、ステップＳ４０６で算出された３番目低下量が変数t_3rdに格納され、４番目低下量が変数t_4thに格納される。
【０１５１】
次のステップＳ４０８では、変数t_3rdと変数t_4thとの差の絶対値が所定の閾値αよりも小さいかどうかが判定される。その差が閾値αよりも小さければステップＳ４１０に進み、変数t_3rdと変数t_4thの平均値が変数nedownに格納される。
【０１５２】
一方、変数t_3rdと変数t_4thとの差が閾値α以上の場合にはステップＳ４０９に進む。ステップＳ４０９では、変数t_3rdが変数t_4thよりも大きいかどうかが判定される。変数t_3rdが変数t_4thよりも大きければステップＳ４１１に進み、小さいほうの値である変数t_4thが変数nedownに格納される。逆に変数t_4thが変数t_3rdよりも大きければステップＳ４１２に進み、小さいほうの値である変数t_3rdが変数nedownに格納される。
【０１５３】
以上の手順にて得られた変数bne3rdの値がエンジン１の燃焼状態を把握するための情報としてのエンジン回転数となり、また、変数nedownの値がエンジン１の燃焼状態を把握するための情報としての回転低下量となる。以下、エンジン回転数bne3rd、回転低下量nedownと表記する。
【０１５４】
次に、エンジン回転数bne3rdと回転低下量nedownとに基づいた制御パラメータの補正方法について説明する。補正対象となる制御パラメータは、燃焼状態にかかわる制御パラメータであって、具体的には、始動時噴射量、始動後噴射量、噴射タイミング及び吸入空気量がそれに含まれる。始動時噴射量や始動後噴射量を増量補正すれば、燃焼気筒のトルクを増大させてエンジン回転数の上昇不足を補うことができる。噴射タイミングは、初期設定では燃料の気化時間を確保するために吸気非同期（吸気バルブが開く前）とされているが、吸気同期（吸気バルブが開いた後）に変更することによって筒内流入燃料を増加させ、それによりトルクを増大させることができる。また、吸入空気量を増量補正すれば、それに応じて各気筒の始動後噴射量も自動的に増大されることから、燃料噴射量や噴射タイミングの補正に比較してより大きくトルクを増大させることができる。
【０１５５】
以上のような制御パラメータの補正の手順としては、例えば、図２３のフローチャートに示すような手順を採る事ができる。最初のステップＳ５０１では、エンジン回転数bne3rdから回転低下量nedownの判定基準値βを決定する。この決定には、図２４に示すようなマップが用いられる。このマップは図示しない温度軸も有しており、判定基準値βはエンジン回転数bne3rdと水温とに関連付けられている。エンジン回転数が高いと慣性が大きくなるのでフリクションの値が同じでも回転低下量は小さくなる。このため、マップではエンジン回転数bne3が大きいほど判定基準値βは小さくなるように設定されている。
【０１５６】
ステップＳ５０２では回転低下量nedownが判定基準値βよりも大きいかどうかが判定される。回転低下量nedownが判定基準値βよりも大きい場合、すなわち、エンジン回転数の落ち込みが大きい場合にはステップＳ５０３に進み、吸入空気量の補正（増量補正）が行われる。吸入空気量の補正によればトルクを大きく増大させることができるので、エンジン回転数の大きな落ち込みであっても速やかに回復させることができる。一方、回転低下量nedownが判定基準値β以下の場合、すなわち、エンジン回転数の落ち込みが小さい場合にはステップＳ５０４に進み、燃料噴射量の補正（増量補正）が行われる。なお、各補正における補正量は、図２５に示すようなマップを用いて決定される。このマップは図示しない温度軸も有しており、補正量はエンジン回転数bne3rdと水温とに関連付けられている。このマップの例では、回転数bne3rdが低いほど補正量は大きくされている。
【０１５７】
以上述べたように、本実施の形態によれば、最適な燃焼状態が得られるようにこれから燃焼する気筒の燃焼状態にかかわる制御パラメータを補正することができるので、良好な始動性を確保することができる。
【０１５８】
実施の形態１６．
次に、本発明の実施の形態１６について図２６を参照して説明する。
【０１５９】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【０１６０】
図２６は、部分気筒運転中のエンジン１の回転数挙動と吸気管負圧挙動とをモデル燃料の使用時と重質燃料の使用時とで比較して示す図である。ここでいうモデル燃料とは、エンジン制御のスペックを決定する上で適合に用いた燃料（ＬＦＧ７など）を指す。実線がモデル燃料の使用時と回転数挙動と吸気管負圧挙動であり、破線が重質燃料の使用時と回転数挙動と吸気管負圧挙動である。両者を比較すれば明らかなように、重質燃料が使用されている場合にはエンジン回転数の立ち上がりがよくない。ノイズや振動の観点からはエンジン回転数の早期立ち上げが要求されることから、重質燃料が使用されるのであれば何らかの対策が必要である。
【０１６１】
重質燃料の使用への対策をとる場合、まず必要なことは、重質燃料が使用されていることを早期に検知することである。従来、燃料性状の判定方法に関しては様々な方法が提案されていたが、エンジン１の始動すぐに、且つ、正確に判定できる方法は少なかった。そこで、本実施の形態では、以下に説明する従来にない独特の方法によって燃料性状の判定、より詳しくは、重質燃料の使用の判定をする。
【０１６２】
本実施の形態の燃料性状の判定方法の特徴は、モデル燃料の使用時の吸気管負圧挙動と重質燃料が使用された場合の吸気管負圧挙動との差に着目した点にある。図２６から分かるように、モデル燃料の使用時と重質燃料の使用時とで同時点での吸気管負圧を比較した場合、重質燃料の使用時のほうが吸気管負圧は低い。これは、重質燃料の使用時のほうがエンジン回転数の立ち上がりが遅いからである。したがって、モデル燃料の使用時と比較して吸気管負圧の差が大きいほど、使用されている燃料の重質度は高いと言える。
【０１６３】
本実施の形態では、具体的には、点火順序において１番目の気筒（初爆気筒）への点火から所定の検出基準時間ｔが経過した時点での吸気管負圧Ｐｍを計測する。検出基準時間ｔは、全気筒運転への移行によって遅延始動気筒への燃料噴射が開始されるよりも前の時間であって、エンジン回転数が確実に上昇している時間（試験により予め確認することができる）に設定されている。そして、計測で得られた吸気管負圧Ｐｍ（図２６中にＡ点で示す）とモデル燃料の基準Ｐｍ（図２６中にＢ点で示す）とを比較し、その差を計算する。基準Ｐｍとしては予めモデル燃料を使用した適合によって決定された値が用いられる。計測した吸気管負圧Ｐｍと基準Ｐｍとの差（Ｐｍ差異）の大きさが、使用されている燃料の重質度を表している。なお、検出基準をサイクル数ではなく時間ｔとしていることには理由がある。重質燃料の使用時は同サイクルでもエンジン回転数が異なるため、一定のサイクル数の経過に要する時間にバラツキが生じるためである。ただし、このことは検出基準からのサイクル数の排除を意味してはいない。実用上支障が無い程度のバラツキであるならば、サイクル数を検出基準として用いることは勿論可能である。
【０１６４】
本実施の形態の燃料性状の判定方法では、Ｐｍ差異の大きさが閾値αよりも大きいかどうかによって、重質燃料が使用されているかどうかが判定される。そして、Ｐｍ差異の大きさが閾値αを超えている場合は、重質燃料の使用への対策が採られる。本実施の形態で採られる対策は、部分気筒運転を即時中止して遅延始動気筒への燃料噴射を開始し、速やかに全気筒運転に移行することである。このような対策が採られることで、重質燃料が使用された場合のエンジン回転数の立ち上がりの遅さを解消し、目標とするエンジン回転数まで速やかに引き上げることができる。
【０１６５】
本実施の形態で採った燃料性状の判定方法と重質燃料の使用への対策は、実施の形態１の遅延始動制御に適用することが好ましい。また、本実施の形態の特徴部分を他の実施の形態の特徴部分と適宜組み合わせて実施してもよい。
【０１６６】
なお、本実施の形態では重質燃料の使用を判定するにあたり吸気管負圧挙動に着目したが、エンジン回転数挙動そのものから重質燃料の使用を判定することもできる。具体的には、検出基準時間ｔにおけるエンジン回転数の積分値を計算し、基準回転数積分値との差を計算する。基準回転数積分値は、モデル燃料を使用した場合の検出基準時間ｔにおけるエンジン回転数の積分値であり、予め適合により決定された値が用いられる。この場合、計算した回転数積分値と基準回転数積分値との差が所定の閾値を超えていれば、重質燃料の使用への対策を採るようにすればよい。
【０１６７】
実施の形態１７．
次に、本発明の実施の形態１７について図２７乃至図２９の各図を参照して説明する。
【０１６８】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【０１６９】
本実施の形態は実施の形態１６の更なる改良にあたる。実施の形態１６では、Ｐｍ差異の大きさが閾値よりも大きい場合には、部分気筒運転を即時中止して遅延始動気筒への燃料噴射を開始することによりエンジン回転数の立ち上がりの遅さを解消することを狙っている。しかし、使用されている燃料の重質度が高い場合には、全気筒運転に移行したとしてもエンジン回転数を上手く引き上げることができない可能性がある。そこで、本実施の形態で採ったのが、遅延始動気筒への燃料噴射を即時に開始するとともに、使用されている燃料の重質度に応じて燃料噴射量を増量することである。
【０１７０】
使用されている燃料の重質度は、Ｐｍ差異の大きさ、すなわち、初爆気筒への点火から検出基準時間ｔが経過した時点で計測された吸気管負圧Ｐｍとモデル燃料の基準Ｐｍとの差によって判定することができる。このＰｍ差異が大きいほど、使用されている燃料の重質度は高いと言える。したがって、Ｐｍ差異が大きいほど燃料噴射量の増量を大きくすることで、エンジン回転数の速やかな引き上げが可能になると予想できる。
【０１７１】
本実施の形態では、Ｐｍ差異から燃料噴射量に加算する加算噴射量を決定し、その増量値をもって遅延始動気筒の初回噴射量を増量補正する。既に燃焼している通常始動気筒の燃料噴射量（始動後噴射量）については増量補正は行わない。トルクの急増によってエンジン回転数の急激な吹け上がりを防止するためである。加算噴射量の決定には、図２７に示すようなマップが用いられる。このマップでは、加算噴射量がＰｍ差異に関連付けられていて、Ｐｍ差異が大きいほど加算噴射量は大きくなるように設定されている。
【０１７２】
以上説明した重質燃料の使用への対策を遅延始動制御に適用した場合の手順をフローチャートで示したのが図２９である。最初のステップＳ６０１では、初爆気筒への点火から検出基準時間ｔが経過した時点での吸気管負圧Ｐｍが取得される。そして、次のステップＳ６０２にて、取得した吸気管負圧Ｐｍと基準Ｐｍとの差が計算され、その差異が閾値を超えているかどうかが判定される。
【０１７３】
ステップＳ６０２の判定の結果がＮｏであった場合にはステップＳ６０５に進み、通常の遅延始動制御が続行される。すなわち、予め定められていた遅延サイクル数に従って各遅延始動気筒への燃料噴射が開始される。
【０１７４】
ステップＳ６０２の判定の結果がＹｅｓであった場合にはステップＳ６０３に進む。ステップＳ６０３では、吸気管負圧Ｐｍと基準Ｐｍとの差異に応じて加算噴射量が設定される。そして、次のステップＳ６０４において、加算噴射量の分だけ増量された初回噴射量をもって遅延始動気筒への燃料噴射が即時、開始される。これにより、重質燃料が使用された場合のエンジン回転数の立ち上がりの遅さは確実に解消され、目標とするエンジン回転数まで速やかに引き上げられるようになる。
【０１７５】
本実施の形態で採った重質燃料の使用への対策は、実施の形態１の遅延始動制御と組み合わせることが好ましい。また、本実施の形態の特徴部分を他の実施の形態の特徴部分と適宜組み合わせて実施してもよい。
【０１７６】
なお、本実施の形態では遅延始動気筒の初回噴射量に加算する加算噴射量をＰｍ差異から決定したが、別の方法で決定することもできる。検出基準時間ｔにおけるエンジン回転数の積分値とモデル燃料に対応する基準回転数積分値との差を計算し、その差（回転数積分値差異）から加算噴射量を決定してもよい。その決定には、図２８に示すようなマップを用いることができる。このマップでは、加算噴射量が回転数積分値差異に関連付けられていて、回転数積分値差異が大きいほど加算噴射量は大きくなるように設定されている。
【０１７７】
実施の形態１８．
次に、本発明の実施の形態１８について図３０及び図３１を参照して説明する。
【０１７８】
本実施の形態の制御装置は、実施の形態１と同様に図１に示す構成のエンジン１に適用される。したがって、以下の説明では、実施の形態１と同じく図１に示すエンジンを前提にして説明を行う。また、本実施の形態の制御装置は、他の実施の形態と同様、電子制御ユニット１０が有する機能の一部として実現される。
【０１７９】
本実施の形態は、実施の形態１６及び実施の形態１７の更なる改良にあたる。実施の形態１６では、重質燃料が使用されていることが判明した場合には、即時、全気筒運転に移行し、遅延始動気筒への燃料噴射を開始することによってエンジン回転数の引き上げを狙っている。また、実施の形態１７では、使用されている燃料の重質度に応じて遅延始動気筒の初回燃料噴射量を増量することにより、重質燃料が使用されている場合のエンジン回転数の引き上げを確実にしている。しかし、使用されている燃料の重質度に関係なく一律に全ての遅延始動気筒への燃料噴射を開始することは、場合によってはエンジン回転数の吹け上がりを生じさせてしまう可能性がある。エンジン回転数が吹け上がることは、エンジン回転数の立ち上がりが遅れる場合と同様、ノイズや振動の面において問題である。そこで、本実施の形態で採ったのが、全気筒運転に即時に移行するのではなく、使用されている燃料の重質度に応じて遅延始動気筒の設定を変更することである。
【０１８０】
前述のように、使用されている燃料の重質度は、初爆気筒への点火から検出基準時間ｔが経過した時点で計測された吸気管負圧Ｐｍとモデル燃料の基準Ｐｍとの差（Ｐｍ差異）によって判定することができる。Ｐｍ差異があまりに大きい場合には、実施の形態１６や実施の形態１７と同じく、即時、全ての遅延始動気筒への燃料噴射を開始しなければエンジン回転数の立ち上がりの遅れを解消することができない。しかし、Ｐｍ差異がそれほど大きくないのであれば、一部の遅延始動気筒のみ燃料噴射を開始することでも十分にエンジン回転数の引き上げは可能と考えられる。
【０１８１】
図３０は、Ｐｍ差異に応じた遅延始動気筒の設定パターンの一例を示す図である。本実施の形態では、図３０に示すような設定パターンに従いＰｍ差異に応じて部分気筒運転中の遅延始動気筒の設定が変更される。表中で○を付けているのが燃焼気筒、×を付けているのが休止気筒、すなわち、遅延始動気筒である。図３０に示す例によれば、Ｐｍ差異（単位はｋＰａ）が０から１５の場合は、点火順序において２番気筒（＃２）、４番気筒（＃４）、６番気筒（＃６）及び８番気筒（＃８）が遅延始動気筒に設定される。つまり、部分気筒運転における遅延始動気筒の初期設定がそのまま維持される。Ｐｍ差異が１５から３０の場合は、２番気筒への燃料噴射が開始されて休止気筒数は３に変更される。Ｐｍ差異が３０から４５の場合は、さらに４番気筒への燃料噴射が開始されて休止気筒数は２に変更される。Ｐｍ差異が４５から６０の場合は、さらに６番気筒への燃料噴射が開始されて休止気筒数は１に変更される。そして、Ｐｍ差異が６０を超える場合は、さらに８番気筒への燃料噴射が開始されて全気筒運転に移行される。なお、図３０に示す設定パターンはあくまでも一例であり、実際のＰｍ差異と休止気筒数との関係は適合によって決定される。
【０１８２】
以上説明した重質燃料の使用への対策を遅延始動制御に適用した場合の手順をフローチャートで示したのが図３１である。最初のステップＳ６０１では、初爆気筒への点火から検出基準時間ｔが経過した時点での吸気管負圧Ｐｍが取得される。そして、次のステップＳ６０２にて、取得した吸気管負圧Ｐｍと基準Ｐｍとの差が計算され、その差異が閾値を超えているかどうかが判定される。図３０に示す例によれば、ここで用いられるＰｍ差異の閾値は１５ｋＰａとなる。
【０１８３】
ステップＳ６０２の判定の結果がＮｏであった場合にはステップＳ６０５に進み、通常の遅延始動制御が続行される。すなわち、予め定められていた遅延サイクル数に従って各遅延始動気筒への燃料噴射が開始される。
【０１８４】
ステップＳ６０２の判定の結果がＹｅｓであった場合にはステップＳ６０３に進む。ステップＳ６０３では、吸気管負圧Ｐｍと基準Ｐｍとの差異に応じて加算噴射量が設定される。そして、次のステップＳ６０５では、吸気管負圧Ｐｍと基準Ｐｍとの差異に応じて遅延始動気筒の再設定が行なわれる。これにより、重質燃料が使用された場合のエンジン回転数の立ち上がりの遅さが確実に解消されるだけでなく、エンジン回転数の過剰な吹け上がりも防止されるようになる。
【０１８５】
本実施の形態で採った重質燃料の使用への対策は、実施の形態１の遅延始動制御と組み合わせることが好ましい。また、本実施の形態の特徴部分を他の実施の形態の特徴部分と適宜組み合わせて実施してもよい。
【０１８６】
なお、本実施の形態では遅延始動気筒の設定をＰｍ差異に応じて変更したが、これとは別の方法を採ることもできる。検出基準時間ｔにおけるエンジン回転数の積分値とモデル燃料に対応する基準回転数積分値との差を計算し、その差（回転数積分値差異）に応じて遅延始動気筒の設定を変更してもよい。
【０１８７】
実施の形態１９．
次に、本発明の実施の形態１９について図３２及び図３３を参照して説明する。
【０１８８】
本実施の形態の特徴は、遅延始動気筒として設定する気筒をエンジンの排気系の構成に合わせて最適化したことにある。図３２は、Ｖ型８気筒エンジンにおける排気系の構成の一例を示している。図中に示す＃１から＃８までの記号は各気筒に付けられた固有の気筒番号である。図３２に示す例では、左側のバンクにおいて、触媒３１Ａから遠い位置にある１番気筒と３番気筒とに排気マニホールド３０Ａが接続され、触媒３１Ａから近い位置にある５番気筒と７番気筒とに排気マニホールド３０Ｂが接続されている。２つの排気マニホールド３０Ａ，３０Ｂは並行して触媒３１Ａに接続されている。また、右側のバンクにおいて、触媒３１Ｂから遠い位置にある２番気筒と４番気筒とに排気マニホールド３０Ｃが接続され、触媒３１Ｂから近い位置にある６番気筒と８番気筒とに排気マニホールド３０Ｄが接続されている。２つの排気マニホールド３０Ｃ，３０Ｄは並行して触媒３１Ｂに接続されている。
【０１８９】
Ｖ型８気筒エンジンにおける遅延始動気筒の設定の一例として考えられるのが、遅延始動気筒と通常始動気筒とを交互に配置することである。図中で色付けされた気筒が通常始動気筒であり、色付けされていない気筒が遅延始動気筒である。図３２に示す例では、１番、２番、５番及び６番の各気筒が通常始動気筒として設定され、残りの３番、４番、７番及び８番の各気筒が遅延始動気筒として設定されている。しかし、このような設定では触媒３１Ａ，３１Ｂの暖機性の点において問題が生じる。
【０１９０】
始動当初から燃焼が行なわれる通常始動気筒は、燃焼が遅れて開始される遅延始動気筒に比較して排出する熱エネルギーが大きい。これは、通常始動気筒の初燃焼時の吸気管負圧は大気圧に近いため、自ずと負荷率が高くなるためである。触媒の早期の暖機のためには、始動時に通常始動気筒から排出される大きな熱エネルギーは、できるだけ無駄なく触媒に供給したい。ところが、図３２に示す設定では、通常始動気筒のうち１番と２番の気筒は触媒から最も遠い位置にある。このため、これらの気筒から触媒に至るまでの排気通路の表面積は他の気筒に比べて大きなものとなり、その分、壁面からの放熱によって損なわれる熱エネルギーも大きなものとなってしまう。また、図３２に示す設定では、通常始動気筒と遅延始動気筒とがペアにされて共通の排気通路に接続されている。このため、遅延始動気筒から排出される空気が排気通路を通過する際、排気通路が通常始動気筒の燃焼ガスから受熱した熱エネルギーは低温の空気によって奪い去られることになる。
【０１９１】
以上の理由により、図３２に示すような遅延始動気筒の設定では触媒３１Ａ，３１Ｂの暖機性が良くなく、触媒３１Ａ，３１Ｂを早期に活性化させることができない。そこで、本実施の形態では、触媒までの区間の表面積が比較的小さい排気通路を有する気筒を通常始動気筒とし、触媒までの区間の表面積が比較的大きい排気通路を有する気筒を遅延始動気筒とした。図３３には、本実施の形態による遅延始動気筒の設定が示されている。図中で色付けされた気筒が通常始動気筒であり、色付けされていない気筒が遅延始動気筒である。図３３では、触媒３１Ａ，３１Ｂから近い位置にある５番、６番、７番及び８番の各気筒が通常始動気筒として設定され、触媒３１Ａ，３１Ｂから遠い位置にある１番、２番、３番及び４番の各気筒が遅延始動気筒として設定されている。このような設定によれば、各通常始動気筒から触媒までの区間の総表面積は最小になるので、排気熱エネルギーの触媒３１Ａ，３１Ｂへの伝達効率を高めることができる。また、排気マニホールド３０Ｂを共有する５番と７番の気筒を通常始動気筒とし、排気マニホールド３０Ｄを共有する６番と８番の気筒を通常始動気筒としたことにより、遅延始動気筒から排出される空気による熱エネルギーの奪い去りが防止されるという利点もある。
【０１９２】
なお、図３３に示す設定とは逆の設定、すなわち、５番、６番、７番及び８番の各気筒を遅延始動気筒として設定し、１番、２番、３番及び４番の各気筒を通常始動気筒として設定することでも一定の効果は得られる。この場合、通常始動気筒が触媒３１Ａ，３１Ｂから遠くなってしまう点では不利ではあるが、遅延始動気筒から排出される空気による熱エネルギーの奪い去りが防止されるという点では図３３に示す設定と同様の効果が得られる。
【０１９３】
実施の形態２０．
次に、本発明の実施の形態２０について図３４を参照して説明する。
【０１９４】
本実施の形態の特徴は、実施の形態１９と同じく、遅延始動気筒として設定する気筒をエンジンの排気系の構成に合わせて最適化したことにある。図３４は、本実施の形態のＶ型８気筒エンジンの排気系の構成と、それに合わせて最適化された遅延始動気筒の設定とを示している。図中で色付けされた気筒が通常始動気筒であり、色付けされていない気筒が遅延始動気筒である。
【０１９５】
本実施の形態のエンジンは、実施の形態１９のものとは左側のバンクの排気系の構成は同じであるが、右側のバンクの排気系の構成は相違している。右側のバンクでは、触媒３１Ｂから最も遠い位置にある２番気筒と３番目に遠い位置にある６番気筒とに排気マニホールド３０Ｅが接続され、触媒３１Ｂから最も近い位置にある８番気筒と３番目に近い位置にある４番気筒とに排気マニホールド３０Ｆが接続されている。２つの排気マニホールド３０Ｅ，３０Ｆは並行して触媒３１Ｂに接続されている。図３４に示す設定によれば、右側のバンクにおいて通常始動気筒として設定されるのは排気マニホールド３０Ｆに接続される４番と８番の各気筒であり、遅延始動気筒として設定されるのは排気マニホールド３０Ｅに接続される２番と６番の各気筒である。排気マニホールド３０Ｆは排気マニホールド３０Ｅに比較して管長が短いので、４番と８番の各気筒を通常始動気筒とすることで排気熱エネルギーの触媒３１Ａ，３１Ｂへの伝達効率を高めることができる。また、通常始動気筒を排気マニホールド３０Ｆに集約することで、遅延始動気筒から排出される空気による熱エネルギーの奪い去りが防止されるという利点もある。
【０１９６】
実施の形態２１．
次に、本発明の実施の形態２１について図３５を参照して説明する。
【０１９７】
本実施の形態の特徴は、実施の形態１９や２０と同じく、遅延始動気筒として設定する気筒をエンジンの排気系の構成に合わせて最適化したことにある。図３５は、本実施の形態のＶ型８気筒エンジンの排気系の構成と、それに合わせて最適化された遅延始動気筒の設定とを示している。図中で色付けされた気筒が通常始動気筒であり、色付けされていない気筒が遅延始動気筒である。
【０１９８】
本実施の形態のエンジンは、各バンクに１つずつ排気マニホールド３０Ｇ，３０Ｈを備えている。このような排気系の構成では、実施の形態１９や２０のように通常始動気筒と遅延始動気筒とで排気通路を分けることはできない。この場合は、実施の形態１９で述べたように、触媒３１Ａ，３１Ｂから近い位置にある５番、６番、７番及び８番の各気筒を通常始動気筒として設定し、触媒３１Ａ，３１Ｂから遠い位置にある１番、２番、３番及び４番の各気筒を遅延始動気筒として設定する。すなわち、各通常始動気筒から触媒までの区間の総表面積が最小になるように遅延始動気筒の設定を行なう。そうすることで、排気熱エネルギーの触媒３１Ａ，３１Ｂへの伝達効率を高めて、触媒３１Ａ，３１Ｂの早期活性化を図ることができる。
【０１９９】
実施の形態２２．
次に、本発明の実施の形態２２について図３６を参照して説明する。
【０２００】
本実施の形態の特徴は、実施の形態１９，２０，２１と同じく、遅延始動気筒として設定する気筒をエンジンの排気系の構成に合わせて最適化したことにある。図３６は、本実施の形態のＶ型８気筒エンジンの排気系の構成と、それに合わせて最適化された遅延始動気筒の設定とを示している。図中で色付けされた気筒が通常始動気筒であり、色付けされていない気筒が遅延始動気筒である。
【０２０１】
本実施の形態のエンジンでは、各バンクのシリンダヘッド内に排気マニホールドが一体化されており、各バンクには排気通路３０Ｊ，３０Ｋが接続されている。この場合は、実施の形態２１と同様に、触媒３１Ａ，３１Ｂからの距離が近い５番、６番、７番及び８番の各気筒を通常始動気筒として設定し、触媒３１Ａ，３１Ｂから遠い位置にある１番、２番、３番及び４番の各気筒を遅延始動気筒として設定する。このような設定によれば、シリンダヘッド一体型の排気マニホールドを備えるエンジンであっても、排気熱エネルギーの触媒３１Ａ，３１Ｂへの伝達効率を高めて、触媒３１Ａ，３１Ｂの早期活性化を図ることができる。
【０２０２】
実施の形態２３．
次に、本発明の実施の形態２３について図３７を参照して説明する。
【０２０３】
本実施の形態の特徴は、実施の形態１９，２０，２１，２２と同じく、遅延始動気筒として設定する気筒をエンジンの排気系の構成に合わせて最適化したことにある。図３７は、本実施の形態のＶ型８気筒エンジンの排気系の構成と、それに合わせて最適化された遅延始動気筒の設定とを示している。図中で色付けされた気筒が通常始動気筒であり、色付けされていない気筒が遅延始動気筒である。
【０２０４】
本実施の形態のエンジンでは、実施の形態２２のエンジンと同じく、各バンクのシリンダヘッド内に排気マニホールドが一体化されており、各バンクには排気通路３０Ｊ，３０Ｋが接続されている。本実施の形態のエンジンと実施の形態２２のエンジンとでは、シリンダヘッド内での排気マニホールドの取り回しが異なっている。しかし、この場合も、触媒３１Ａ，３１Ｂからの距離に着目して遅延始動気筒の設定を行なえばよい。すなわち、触媒３１Ａ，３１Ｂからの距離が近い３番、４番、５番及び６番の各気筒を通常始動気筒として設定し、触媒３１Ａ，３１Ｂから遠い位置にある１番、２番、７番及び８番の各気筒を遅延始動気筒として設定すればよい。
【０２０５】
以上述べたように、実施の形態１９−２３は、何れもエンジンの排気系の構成とそれに合わせた遅延始動気筒の設定に特徴がある。これらは実施の形態１の遅延始動制御に組み合わせることができる。また、他の実施の形態とも適宜組み合わせることができる。実施の形態１９−２３によれば触媒の早期活性化が可能であるので、実施の形態１−１８の制御と適宜組み合わせることによって、未燃ＨＣの系外への排出をより効果的に抑えることができるようになる。
【０２０６】
その他．
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述の実施の形態では遅延始動制御に用いる吸気管圧を吸気管圧センサ２０によって測定しているが、エンジン回転数とエンジン負荷から吸気管圧を推定し、その推定値を用いて遅延始動制御を行うこともできる。
【０２０７】
また、上述の実施の形態ではＶ型８気筒エンジンを例にとって説明したが、本発明は部分気筒運転が可能な多気筒エンジンであれば問題なく適用することができる。
【符号の説明】
【０２０８】
１  エンジン
２  気筒
３  サージタンク
４  吸気枝管
５  排気マニホールド
６  燃料噴射弁
７  吸気ダクト
８  スロットル
１０  電子制御ユニット
２０  吸気管圧センサ
２１  水温センサ
２２  クランク角センサ
２３  気筒判別センサ
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ，３０Ｈ  排気マニホールド
３０Ｊ  ３０Ｋ  排気通路
３１Ａ，３１Ｂ  触媒
【図１】
0005609132.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005609132.tif 000004
【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】
0005609132.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005609132.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005609132.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0005609132.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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