(57)【要約】【課題】内燃機関の燃料噴射制御装置において、機関始動時の失火を抑制して、始動開始から始動完了までの時間をより適正なものとする。【解決手段】複数の気筒を有する圧縮着火式内燃機関の燃料噴射制御装置であって、気筒毎に備えられ各気筒の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、各気筒の燃焼状態を推定または検出する燃焼状態検出手段と、燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出された気筒の燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に向けて変更する燃料噴射時期設定手段と、を具備する。すなわち、気筒毎に燃料噴射時期を変更する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を有する圧縮着火式内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
気筒毎に備えられ各気筒の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
各気筒の燃焼状態を推定または検出する燃焼状態検出手段と、
前記燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出された気筒の燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に向けて変更する燃料噴射時期設定手段と、
を具備することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記第１燃料噴射時期は、失火が検出されたときの燃料噴射時期よりも燃料がより着火しやすくなる燃料噴射時期であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記燃焼状態検出手段により失火していないと推定または検出された気筒では、失火していないと推定または検出されたサイクルの次のサイクルの燃料噴射時期を、前記燃焼状態検出手段により失火していないと推定または検出されたときの燃料噴射時期とすることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出された気筒において、失火が推定または検出されたサイクルの次のサイクルの燃料噴射時期を、前記燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出されたときの燃料噴射時期とし、さらにその後のサイクルにおいて燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に向けて変更することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出された気筒において、失火が推定または検出されたサイクルの次のサイクルの燃料噴射時期を第２燃料噴射時期に向けて変更し、さらにその後のサイクルにおいて燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に向けて変更することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記第２燃料噴射時期は、前記第１燃料噴射時期よりも遅い時期であり、前記内燃機関の発生トルクがより大きくなる燃料噴射時期であることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
全気筒において１サイクル以上、前記燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出されなかった場合、全気筒の燃料噴射時期を第２燃料噴射時期に向けて変更することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
内燃機関の始動開始から各気筒において失火していると推定または検出された回数を積算する失火回数積算手段をさらに備え、前記燃料噴射時期設定手段は、前記失火回数積算手段により積算された失火回数に基づいて各気筒の燃料噴射時期を変更することを特徴とする請求項４から７の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
内燃機関の始動時の該内燃機関の暖機状態に応じて始動開始から始動完了までの目標となる時間を設定する目標始動時間設定手段と、
前記目標始動時間設定手段により設定される目標時間に基づいて、現時点での内燃機関の目標回転数を算出する目標回転数算出手段と、
前記目標回転数算出手段により算出された目標回転数と現時点での内燃機関の回転数との差に応じて燃料噴射時期を変更する燃料噴射時期変更手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射
制御装置。
【請求項１０】
内燃機関の始動時の該内燃機関の暖機状態に応じて始動開始から始動完了までの目標となる時間を設定する目標始動時間設定手段と、
内燃機関の現時点での発生トルクを推定する発生トルク推定手段と、
前記発生トルク推定手段により推定された内燃機関の現時点での発生トルクに基づいて始動開始から始動完了までの時間を推定する始動完了時間推定手段と、
前記目標始動時間設定手段により設定される目標時間と始動完了時間推定手段により推定される推定時間との差に応じて燃料噴射時期を変更する燃料噴射時期変更手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
内燃機関を始動するときに全気筒の燃料噴射時期の初期値を第１燃料噴射時期とすることを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１２】
内燃機関の始動完了時の各気筒の燃料噴射時期を学習値として記憶する始動時燃料噴射時期学習手段をさらに備え、内燃機関を始動するときに各気筒の燃料噴射時期の初期値を始動時燃料噴射時期学習手段により記憶された学習値に応じて変更することを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１３】
内燃機関の始動開始から各気筒において失火していると推定または検出された回数を積算し記憶する失火回数記憶手段をさらに備え、内燃機関を始動するときに各気筒の燃料噴射時期の初期値を前記失火回数記憶手段により記憶された失火回数の積算値に応じて変更することを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の冷間始動時には、気筒壁面の温度が低いために、気筒内での燃焼状態が不安定となり失火することがある。
【０００３】
これに対し、ディーゼルエンジンの始動時において、最初に着火した気筒を検出するとともに、機関回転数および水温に応じて順次着火する気筒への燃料噴射時期および噴射量を変化させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来技術によれば、着火順序が正確になり始動性を向上させることができる。
【特許文献１】特開平８−２９６４７７号公報
【特許文献２】特開昭６３−１５４８４１号公報
【特許文献３】特開２０００−８９３０号公報
【特許文献４】特開２００２−３０９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、最初に着火した後に失火が起こると着火順序が正確にならず、従来では失火した気筒の燃料噴射を停止させていた。そのため、内燃機関の始動が完了するまでの時間が長くなることがあった。
【０００５】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の燃料噴射制御装置において、機関始動時の失火を抑制して、始動開始から始動完了までの時間をより適正なものとする技術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】
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置は、
複数の気筒を有する圧縮着火式内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
気筒毎に備えられ各気筒の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
各気筒の燃焼状態を推定または検出する燃焼状態検出手段と、
前記燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出された気筒の燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に向けて変更する燃料噴射時期設定手段と、
を具備することを特徴とする。
【０００７】
ここで、燃料噴射弁は、各気筒に備えられ、各気筒で異なる時期に燃料を噴射することができる。
【０００８】
また、燃焼状態検出手段は、各気筒の燃焼状態を夫々推定または検出する。そして、燃焼状態検出手段は、気筒内における燃焼が正常に行われているか、若しくは失火しているか検出する。ここで、失火とは、混合気に着火しなかった場合、混合気に着火した後で火炎伝播が行われずに消炎した場合、火炎伝播が行われたが混合気が多く残った状態で火炎が消えた場合を含むことができる。また、気筒内に供給された混合気のうち許容される割合以上の混合気が燃焼しないまま残留している場合に失火しているとしてもよい。さらに、燃焼状態の悪化している場合に失火しているとしてもよい。
【０００９】
燃料噴射時期設定手段は、各気筒における燃料噴射時期を夫々変更する。この燃料噴射
時期設定手段により設定された燃料噴射時期に、前記燃料噴射弁から燃料が噴射される。そして、燃料噴射時期設定手段は、失火している気筒の燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に設定する。
【００１０】
そして、失火している気筒の燃料噴射時期を、失火していない気筒の燃料噴射時期と異ならせることにより、失火している気筒の燃焼状態を改善することが可能となる。また、失火していない気筒では、燃料噴射時期が通常と変わらないため、発生トルクの減少等を抑制することができる。このようにして、失火している気筒のみ燃料噴射時期を変更することにより、内燃機関の始動性を向上させることが可能となる。また、各気筒毎に燃料噴射時期が設定されるため、気筒間におけるグロープラグの温度差、吸入空気量の差、壁面温度差等によらず燃料の燃焼を促進させることができる。
【００１１】
なお、「燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に向けて変更する」とは、燃料噴射時期を第１燃料噴射時期としてもよいし、予め定められた量だけ第１燃料噴射時期側へ燃料噴射時期を変更するようにしてもよい。
【００１２】
本発明においては、前記第１燃料噴射時期は、失火が検出されたときの燃料噴射時期よりも燃料がより着火しやすくなる燃料噴射時期であってもよい。
【００１３】
ここで、燃料の噴射時期が変化すると、燃料の着火のしやすさ、すなわち着火性が変化する。例えば、気筒内のガス温度は、ピストンの上昇とともに高くなり、ピストン位置が圧縮上死点のときに最も高くなる。その後、ピストンが下降するとともに、気筒内のガス温度は低下する。そして、気筒内のガス温度が高いほど燃料が着火し易くなるため、燃料の噴射を圧縮上死点近傍で行うことにより、燃料の着火性を向上させることができ、燃焼状態を改善することができる。したがって、「より着火しやすくなる燃料噴射時期」は、燃料の着火性が最良となる燃料噴射時期、若しくは圧縮上死点としてもよい。
【００１４】
本発明においては、前記燃焼状態検出手段により失火していないと推定または検出された気筒では、失火していないと推定または検出されたサイクルの次のサイクルの燃料噴射時期を、前記燃焼状態検出手段により失火していないと推定または検出されたときの燃料噴射時期とすることができる。
【００１５】
ここで、燃料の噴射時期を着火性重視の圧縮上死点近傍とすると、着火性が向上する代わりに発生トルクが減少する。すなわち、ピストンが圧縮上死点近傍にあるときに燃料を噴射し燃焼させると、燃焼室壁面への加熱量が多いために冷却損失が大きくなり、その分発生トルクが減少してしまう。そのため、失火していない気筒では、燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に向けて変更せずに、失火していないときの燃料噴射時期をそのまま維持することにより、発生トルクの減少を抑制することができる。また、前サイクルにおいて燃料に着火している気筒では、着火性をさらに向上させる必要もない。
【００１６】
本発明においては、前記燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出された気筒において、失火が推定または検出されたサイクルの次のサイクルの燃料噴射時期を、前記燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出されたときの燃料噴射時期とし、さらにその後のサイクルにおいて燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に向けて変更することができる。
【００１７】
ここで、ある気筒において失火したとしても、該気筒においては圧縮行程にて温度が上昇したガス中に燃料が噴射されているため、該気筒に残留している燃料は着火しやすい性状へと変化している。この燃料の多くは排気行程において気筒外へ排出されるが、一部は気筒内に残留する。そして、気筒内に残留している燃料は、次サイクルの吸気行程におい
て該気筒内に新たに流入する空気と混ざり合い、さらに圧縮行程で圧縮され温度が上昇する。そして、気筒内に新たに燃料を噴射した場合、該気筒内に着火しやすい性状の燃料が含まれていると、この着火しやすい性状の燃料から燃焼が始まり、新たに噴射された燃料へと火炎が伝播する。そのため、失火したサイクルの次のサイクルでは、燃料の着火が容易に行われる。
【００１８】
そのため、失火したサイクルの次のサイクルにおいては、燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に向けて変更せずに、失火したときの燃料噴射時期を維持したとしても、失火したサイクルよりも着火性は高くなる。また、燃料噴射時期を着火性重視の時期に向けて変更すると発生トルクが減少するが、燃料噴射時期を変更しないことにより、発生トルクの減少を抑制することができる。
【００１９】
本発明においては、前記燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出された気筒において、失火が推定または検出されたサイクルの次のサイクルの燃料噴射時期を第２燃料噴射時期に向けて変更し、さらにその後のサイクルにおいて燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に向けて変更することができる。
【００２０】
すなわち、失火したサイクルの次のサイクルにおいては、気筒内に着火しやすい性状の燃料が含まれているため、失火したサイクルよりも燃料の着火性が劣る燃料噴射時期に燃料を噴射させても、燃料を着火させることができる。そのため、例えば、発生トルクを重視した燃料噴射時期とすることもできるし、他の性能を重視した燃料噴射時期とすることもできる。
【００２１】
そのため、本発明においては、前記第２燃料噴射時期は、前記第１燃料噴射時期よりも遅い時期であり、前記内燃機関の発生トルクがより大きくなる燃料噴射時期であってもよい。
【００２２】
例えば、燃料噴射時期が圧縮上死点よりも後になると、気筒壁面の温度が低いために着火しにくくなるが、冷却損失が小さくなるため発生トルクは大きくなる。そのため、圧縮上死点よりも後に発生トルクが最大となる燃料噴射時期が存在する。そして、失火したサイクルの次のサイクルにおいては、気筒内に着火しやすい性状の燃料が含まれているため、燃料噴射時期を燃料の着火性が劣る圧縮上死点よりも後の時期としても、燃料に着火させることができる。しかも、発生トルクが最大となるような時期に向けて燃料噴射時期を変更することにより、発生トルクをより大きくすることが可能となる。したがって、「発生トルクがより大きくなる燃料噴射時期」は、発生トルクが最大となる燃料噴射時期としてもよい。
【００２３】
本発明においては、全気筒において１サイクル以上、前記燃焼状態検出手段により失火していると推定または検出されなかった場合、全気筒の燃料噴射時期を第２燃料噴射時期に向けて変更することができる。
【００２４】
すなわち、全気筒の燃焼状態が良好な場合には、着火性が劣るがトルクの増大を図ることができる燃料噴射時期とすることができる。これにより、内燃機関の始動完了までの時間を短縮することができる。
【００２５】
本発明においては、内燃機関の始動開始から各気筒において失火していると推定または検出された回数を積算する失火回数積算手段をさらに備え、前記燃料噴射時期設定手段は、前記失火回数積算手段により積算された失火回数に基づいて各気筒の燃料噴射時期を変更することができる。
【００２６】
ここで、失火する回数の多い気筒は、失火しやすい気筒であり、着火性をより向上させる燃料噴射時期へと変更すれば失火回数を減少させることが可能となる。一方、失火する回数の少ない気筒は、失火しにくい気筒であり、発生トルクをより増大させる燃料噴射時期へと変更すれば機関始動完了までの時間を短縮することが可能となる。すなわち、積算された失火回数に基づいて各気筒の燃料噴射時期を変更すれば、気筒毎の傾向に見合った燃料噴射時期を設定することができ、気筒毎に着火性の向上若しくは発生トルクの増大を図ることが可能となる。
【００２７】
本発明においては、内燃機関の始動時の該内燃機関の暖機状態に応じて始動開始から始動完了までの目標となる時間を設定する目標始動時間設定手段と、
前記目標始動時間設定手段により設定される目標時間に基づいて、現時点での内燃機関の目標回転数を算出する目標回転数算出手段と、
前記目標回転数算出手段により算出された目標回転数と現時点での内燃機関の回転数との差に応じて燃料噴射時期を変更する燃料噴射時期変更手段と、
をさらに備えることができる。
【００２８】
ここで、失火していない気筒では、燃料噴射時期をより遅角させることにより、発生トルクの増大を図ることができ、より速やかに内燃機関の始動を完了させることができる。しかし、内燃機関の始動完了までにかかる時間が短いと、該内燃機関内の潤滑が必要とされる部位に潤滑油が供給される前に機関回転数が高くなってしまい、この部位の温度が上昇してベアリングの劣化や焼き付きが起こるおそれがある。したがって、内燃機関の始動開始から始動完了までの時間は短いほど良いというものではなく、内燃機関の始動完了までの時間には適正値がある。そして、この適正値は例えば内燃機関の冷却水温度、潤滑油温度等から決定付けられる内燃機関の暖気状態により変わる。すなわち、内燃機関の温度が高いほど、潤滑油の粘度が低いためより速やかに摺動部位に供給されるので、内燃機関の始動完了までの時間は短くてよい。
【００２９】
なお、内燃機関の始動が完了したとは、該内燃機関の回転数が所定の回転数まで上昇したとすることができる。そのため、内燃機関の始動開始から機関回転数が所定の回転数に達するまでの時間がより適正値に近付くように、内燃機関の始動完了までの時間を制御することにより、前記焼き付き等を抑制しつつ速やかに内燃機関の始動を完了させることができる。
【００３０】
ここで、始動完了までの適正時間と、始動完了時の機関回転数と、が予め定められていれば、始動開始から始動完了までの間の瞬時における目標回転数を得ることができる。そして、始動完了までの適正時間は、前述のように内燃機関の暖機状態から得ることができ、始動完了時の機関回転数は予め決定しておくことができる。すなわち、目標回転数算出手段は、始動開始からの経過時間に基づいて、そのときの目標回転数を算出することができる。そして、この目標回転数と、実際の回転数とを比較して、目標よりも実際の回転数が低ければ実際の回転数の上昇率が高くなるように燃料噴射時期を変更し、一方、目標よりも実際の回転数が高ければ実際の回転数の上昇率が低くなるように燃料噴射時期を変更すれば、内燃機関の始動完了までの時間をより適正な時間に近づけることが可能となる。このように、内燃機関の始動完了までの時間をより適正な時間に近づけるために、燃料噴射時期変更手段は燃料噴射時期を変更することができる。
【００３１】
本発明においては、内燃機関の始動時の該内燃機関の暖機状態に応じて始動開始から始動完了までの目標となる時間を設定する目標始動時間設定手段と、
内燃機関の現時点での発生トルクを推定する発生トルク推定手段と、
前記発生トルク推定手段により推定された内燃機関の現時点での発生トルクに基づいて始動開始から始動完了までの時間を推定する始動完了時間推定手段と、
前記目標始動時間設定手段により設定される目標時間と始動完了時間推定手段により推定される推定時間との差に応じて燃料噴射時期を変更する燃料噴射時期変更手段と、
をさらに備えることができる。
【００３２】
前述のように、内燃機関の始動完了までに要する時間には適正値があり、目標始動時間設定手段はこの適正値に基づいて内燃機関の始動完了までの目標となる時間を設定する。
【００３３】
ここで、現時点での発生トルクが分かれば、この発生トルクから機関回転数の瞬時上昇度合いを推定することができる。そして、この機関回転数の瞬時上昇度合いがそのまま続くとすれば、内燃機関の始動が完了したとされる回転数となるまでに要する時間を推定することができる。すなわち、現時点での機関回転数と、発生トルクとから、始動完了とされる機関回転数に達するまでの時間を推定することができる。従って、始動完了時間推定手段は、発生トルク推定手段により推定された内燃機関の現時点での発生トルクに基づいて、始動開始から始動完了までの時間を推定することができる。
【００３４】
そして、始動完了時間推定手段により推定された時間が、前記適正値よりも長ければ、現時点から始動完了までの時間が短くなるように燃料噴射時期を変更し、一方、推定された時間が前記適正値よりも短ければ、現時点から始動完了までの時間が長くなるように燃料噴射時期を変更すれば、内燃機関の始動完了までの時間をより適正な時間に近づけることが可能となる。このように、内燃機関の始動完了までの時間をより適正な時間に近づけるために、燃料噴射時期変更手段は燃料噴射時期を変更する。
【００３５】
本発明においては、内燃機関を始動するときに全気筒の燃料噴射時期の初期値を第１燃料噴射時期とすることができる。
【００３６】
第１燃料噴射時期は、前記したように、燃料の着火性を向上させることができる燃料噴射時期としてもよい。内燃機関の始動時には、発生トルクを増大させるよりも、初爆の発生を優先させることにより、内燃機関の始動性を向上させることができる。そして、全気筒の燃料噴射時期を第１燃料噴射時期に設定して内燃機関を始動させることにより、何れの気筒においても着火性を向上させることができ、内燃機関の始動性を向上させることができる。
【００３７】
本発明においては、内燃機関の始動完了時の各気筒の燃料噴射時期を学習値として記憶する始動時燃料噴射時期学習手段をさらに備え、内燃機関を始動するときに各気筒の燃料噴射時期の初期値を始動時燃料噴射時期学習手段により記憶された学習値に応じて変更することができる。
【００３８】
ここで、例えばグロープラグの温度や吸入空気量等は気筒間で必ずしも等しくないため、始動完了時における燃料噴射時期や始動開始から始動完了までに失火した回数は気筒毎に異なることがある。すなわち、相対的に燃料に着火しやすい気筒、若しくは燃料に着火しにくい気筒が夫々存在する。そして、始動完了時の燃料噴射時期や始動完了までに失火した回数により、どの気筒が失火しやすいのか、若しくは失火しにくいのか判断することができる。そして、内燃機関の始動完了時にこれらの数値を記憶させておけば、次回の機関始動時において、失火しやすい気筒ではより着火性の高い燃料噴射時期に設定することができる。すなわち、次回の機関始動時に学習値に基づいて燃料噴射時期を気筒毎に設定すれば、内燃機関の始動開始直後から各気筒の性格に見合った燃料噴射時期を設定することができ、内燃機関の始動性を向上させることができる。
【００３９】
本発明においては、内燃機関の始動開始から各気筒において失火していると推定または検出された回数を積算し記憶する失火回数記憶手段をさらに備え、内燃機関を始動すると
きに各気筒の燃料噴射時期の初期値を前記失火回数記憶手段により記憶された失火回数の積算値に応じて変更することができる。
【００４０】
すなわち、失火した回数が多い気筒では、着火性をより重視した燃料噴射時期とすることにより、失火を抑制することができ、内燃機関の始動性を向上させることができる。また、失火した回数が少ない若しくは失火しなかった気筒では、発生トルクの大きさをより重視した燃料噴射時期として内燃機関の始動時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置では、気筒毎に燃料噴射時期を変更することにより、機関始動時の失火を抑制して始動開始から始動完了までの時間をより適正なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００４３】
図１は、本実施例に係る内燃機関１の概略構成を示す図である。
【００４４】
図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有する水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。
【００４５】
内燃機関１の各気筒２には、各気筒２内に燃料を噴射する燃料噴射弁３が備えられている。
【００４６】
また、内燃機関１には、該内燃機関の回転数に応じた信号を出力するクランクポジションセンサ４が備えられている。
【００４７】
そして、内燃機関１には該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ５が併設されている。このＥＣＵ５は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。
【００４８】
ＥＣＵ５には燃料噴射弁３が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ１０により燃料噴射弁３の開弁時期および開弁時間が気筒毎に制御される。
【００４９】
また、ＥＣＵ５には、クランクポジションセンサ４が電気的に接続されており、該クランクポジションセンサ４の出力信号に基づいて、ＥＣＵ５は、内燃機関の回転数を算出する。
【００５０】
そして、ＥＣＵ５は、圧縮上死点および圧縮上死点後９０°ＣＡ（クランクアングル）での瞬時機関回転数に基づいて各気筒２の燃焼状態を判定する。ここで、ある気筒における圧縮上死点での瞬時機関回転数をωａとし、圧縮上死点後９０°ＣＡでの瞬時機関回転数をωｂとすると、ある気筒における発生トルクは、ωｂ２−ωａ２に比例する。そして、ある気筒における機関発生トルクが低いときには、この気筒で失火していると考えられる。そこで、失火しているとすることのできるωｂ２−ωａ２の値を予め所定値として定めておけば、ある気筒においてωｂ２−ωａ２の絶対値が所定値以下となった場合に、この気筒で失火が生じていると判定することができる。
【００５１】
例えば、図２は、本実施例におけるクランク角度と機関回転数の関係を表した図である
。ωａ１およびωｂ１は、一番気筒における圧縮上死点での瞬時機関回転数および圧縮上死点後９０°ＣＡでの瞬時機関回転数を示しており、ωａ３およびωｂ３は、三番気筒における圧縮上死点での瞬時機関回転数および圧縮上死点後９０°ＣＡでの瞬時機関回転数を示している。
【００５２】
一番気筒においては、ωｂ１２−ωａ１２が比較的大きく燃焼状態は良好である、すなわち失火していないと判定することができる。一方、三番気筒においては、ωｂ３２−ωａ３２が比較的小さく、失火していると判定することができる。
【００５３】
このような、燃焼状態の判定を本実施例においては気筒毎に行う。ここで、図３は、気筒毎の燃焼状態を判定するためのフローを示したフローチャートである。
【００５４】
ステップＳ１０１では、ＥＣＵ５は、気筒判別信号を読み込む。この気筒判別信号は、圧縮上死点となる気筒を判別するための信号である。
【００５５】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ５は、圧縮上死点での瞬時機関回転数ωａおよび圧縮上死点後９０°ＣＡでの瞬時機関回転数ωｂを夫々読み込む。これらの値は、ＥＣＵ５に記憶させておく。
【００５６】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ５は、ωｂ２−ωａ２を算出する。
【００５７】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ５は、ωｂ２−ωａ２の絶対値が所定値α以下であるか否か判定する。この所定値αは、失火したとすることのできるωｂ２−ωａ２の上限値であり、予め実験等により求めておく。
【００５８】
ステップＳ１０４で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０６へ進む。
【００５９】
ステップＳ１０５では、ＥＣＵ５は、対象となっている気筒の着火フラグをＯＦＦとする。この着火フラグは、燃料に着火したとき、すなわち失火していないときにＯＮとされ、一方、燃料に着火しないとき、すなわち失火しているときにＯＦＦとされるフラグである。
【００６０】
ステップＳ１０６では、ＥＣＵ５は、対象となっている気筒の着火フラグをＯＮとする。
【００６１】
このようにして、本実施例においては気筒毎の燃焼状態が判定され、着火フラグの値として記憶される。
【００６２】
そして、本実施例においては、失火していると判定された気筒の燃料噴射時期を進角させる。
【００６３】
ここで、図４は、燃料噴射時期と気筒内の温度、冷却損失、および発生トルクとの関係を示した図である。
【００６４】
燃料の着火性を重視した場合、燃料噴射時期は圧縮上死点（ＴＤＣ）近傍とする。図４によれば、圧縮上死点近傍では、筒内温度が高くなっており、燃料の着火性が高い。また、発生トルクの大きさを重視した場合、燃料噴射時期は圧縮上死点後の例えば１０から１５°ＣＡ  ＡＴＤＣとする。図４によれば、発生トルクの大きさを重視した燃料噴射時期では、筒内温度が低いために着火性が低く、また、燃料に着火したとしても筒内温度が上
がらず失火しやすいが、冷却損失が小さいので発生トルクは大きくなる。そして、発生トルクの大きさを重視した場合の燃料噴射時期は、内燃機関の種類若しくは温度等の条件によって異なるため、適正な燃料噴射時期を予め実験等により条件毎に求めてマップ化しておいたものを用いるようにしてもよい。
【００６５】
次に、図５は、着火重視として燃料を噴射したときの機関回転数および筒内温度の推移を示したタイムチャートであり、図６は、発生トルクの大きさを重視して燃料を噴射したときの機関回転数および筒内温度の推移を示したタイムチャートである。
【００６６】
着火性を重視した場合、すなわち燃料噴射時期を圧縮上死点近傍とした場合には、燃料の燃焼により気筒内の温度の上昇度合いが大きい。しかし、着火性を重視すると発生トルクが小さくなるため、機関回転数の上昇には時間がかかる。
【００６７】
一方、発生トルクの大きさを重視した場合には、筒内温度が低いために着火性は低くなり、また着火したとしても筒内温度は上昇しにくいので、筒内温度の上昇度合いが着火性を重視した場合よりも小さくなる。そのため、失火しやすくなるが発生トルクは大きくなる。これにより、機関回転数の上昇度合いが着火性を重視した場合よりも大きくなり、始動完了とされる機関回転数に達するまでの時間が着火性を重視した場合よりも早い。
【００６８】
そこで、本実施例では、失火している気筒２の燃料噴射時期を進角させるが、失火していない気筒２の燃料噴射時期は変化させずにそのままの燃料噴射時期を維持する。すなわち、失火している気筒に限り燃料噴射時期を進角させる。
【００６９】
このようにすることで、失火している気筒２では、次サイクルにおいて燃料噴射時期が進角されることにより着火性が向上し、該次サイクルにおいて再度失火することが抑制される。一方、失火していない気筒２では、次サイクルにおいて燃料噴射時期は現状のまま維持されるので、発生トルクの低下が抑制され、内燃機関１の始動完了までの時間が必要以上に長くなることが抑制される。
【００７０】
なお、本実施例においては、全気筒で少なくとも１サイクル以上失火しなかった場合に、全気筒の燃料噴射時期を遅角させてもよい。換言すると、発生トルクの増大を重視して燃料噴射時期を進角させるのは、全気筒で少なくとも１サイクル以上失火しなかった場合に限ってもよい。
【００７１】
すなわち、他の気筒で失火しているにもかかわらず、失火していない気筒で燃料噴射時期を遅角させると、失火している気筒では燃料噴射時期が進角されるものの次のサイクルにおいても失火する可能性があり、また、失火していない気筒でも燃料噴射時期を遅角させることにより着火性が低下して失火するおそれがある。そのため、何れの気筒においても失火してしまうと、機関回転数が急激に落ち込むおそれがある。
【００７２】
これに対し、全気筒で少なくとも１サイクル以上失火しなかった場合には、もともと失火している気筒がないだけに、全気筒において燃料噴射時期を遅角させたとしても次サイクルにおいて何れかの気筒で燃料が着火することが期待でき、機関回転数の急激な落ち込みを抑制できる。
【００７３】
ここで、図７は、燃料噴射時期の時間推移を示したタイムチャートである。上から順に、機関回転数、一番気筒の発生トルク、全気筒および一番気筒の着火フラグ、一番気筒の燃料噴射時期を夫々示している。ここで、全気筒の着火フラグとは、１サイクル中の全気筒において着火したと判定されたときにＯＮ（１）とされるフラグである。
【００７４】
Ａで示される時間において一番気筒が失火した場合、一番気筒での発生トルクが０となり、図３のフローに従い一番気筒の着火フラグがＯＦＦ（０）とされる。そして、一番気筒の着火フラグがＯＦＦ（０）とされたことにより、全気筒の着火フラグがＯＦＦ（０）とされる。そして、一番気筒の燃料噴射時期のみ進角され、二から四番気筒では燃料噴射時期は変更されない。
【００７５】
また、Ｂで示される時間においては一番気筒以外の他の気筒が失火している。そのため、一番気筒の着火フラグはＯＮ（１）とされるが、全気筒の着火フラグはＯＦＦ（０）とされる。そして、全気筒の着火フラグがＯＦＦとされたことにより、一番気筒の燃料噴射時期は変更されない。すなわち、「全気筒で少なくとも１サイクル以上失火していない」という条件を満たさないため、失火していない気筒においては燃料噴射時期が現状のまま維持される。そのため、Ｂで示される時間においては、一番気筒の発生トルクは変化しない。また、失火した気筒においては、燃料噴射時期は進角させる。
【００７６】
さらに、Ａで示される時間において一番気筒が失火してからＢで示される時間までは、全気筒の着火フラグがＯＮ（１）となっていることから、失火した気筒がないことが分かる。このような場合、全気筒で少なくとも１サイクル以上失火していないので、一番気筒を含む全気筒において燃料噴射時期が遅角される。そのため、一番気筒を含む全気筒において発生トルクが増加する。
【００７７】
以上説明した燃料噴射時期制御のフローについて説明する。
【００７８】
図８は、本実施例における他の燃料噴射時期制御のフローを示したフローチャートである。
【００７９】
ステップＳ２０１では、ＥＣＵ５は、対象となるＮ番気筒（Ｎは一から四までの数字）の着火フラグがＯＮであるか否か判定する。
【００８０】
ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ２０４へ進む。
【００８１】
ステップＳ２０２では、ＥＣＵ５は、全気筒の着火フラグがＯＮであるか否か判定する。
【００８２】
ステップＳ２０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０３へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ２０５へ進む。
【００８３】
ステップＳ２０３では、ＥＣＵ５は、全気筒の燃料噴射時期を所定量遅角させる。すなわち、全気筒で少なくとも１サイクル以上失火していないので、全気筒の燃料噴射時期を所定量遅角させる。このときに遅角させる所定量とは、着火性の低下による失火を誘引しない程度の量とし、予め実験等により求めてＥＣＵ５に記憶させておく。
【００８４】
ステップＳ２０４では、ＥＣＵ５は、Ｎ番気筒の燃料噴射時期を最進角時期に設定する。すなわち、Ｎ番気筒の着火フラグがＯＦＦ（０）となっているので、該Ｎ番気筒の燃焼状態を改善するために燃料噴射時期を最進角時期に設定する。この最進角時期とは、例えば、圧縮上死点である。
【００８５】
ステップＳ２０５では、ＥＣＵ５は、Ｎ番気筒の燃料噴射時期を前サイクルの値のまま維持する。すなわち、Ｎ番気筒においては、失火していないが、他の気筒において失火しているため、失火していないＮ番気筒では燃料噴射時期を現状のまま維持する。
【００８６】
このようにして、全気筒で少なくとも１サイクル以上失火しなかった場合に限り、全気筒の燃料噴射時期を遅角させることができる。また、失火している気筒では、燃料噴射時期を進角させて着火性を向上させることにより、燃焼状態を改善することができる。
【００８７】
なお、内燃機関の始動時には、全気筒において最も着火しやすい燃料噴射時期である、最進角時期にて燃料噴射を行ってもよい。すなわち、トルクの発生よりも初爆の発生を優先させることにより、速やかな始動を行うことが可能となる。最進角時期とは、例えば圧縮上死点とすることができる。
【実施例２】
【００８８】
本実施例においては、実施例１と比較して、失火した気筒の次のサイクルにおける燃料噴射時期の設定値が異なる。その他、ハードウェアについては、実施例１と共通なので説明を省略する。
【００８９】
ここで、失火した気筒では、気筒内に未燃燃料が残留し、この未燃燃料が次サイクルにおいて燃料の着火を促進させる。また、気筒内に残留する未燃燃料により燃料着火時の着火遅れも短くなる。そのため、失火した気筒においては、失火したサイクルの次サイクルにおいて着火性が向上する。
【００９０】
図９は、燃焼状態毎に次のサイクルの燃焼状態を示した図である。横軸は機関回転数、縦軸は着火遅れを示している。着火遅れが４０°ＣＡとなっているのは、着火しなかった（失火した）ことを示している。また、三角印は、前サイクルにおいて失火した場合、丸印は前サイクルにおいて正常に着火した場合を示している。
【００９１】
図９を見れば分かるように、前サイクルにおいて失火した場合（三角印）には、次サイクルにおいて、着火することが多く、且つ着火遅れが短くなる。一方、前サイクルにおいて着火した場合（丸印）には、着火しても着火遅れが長くなるし、失火する場合も多い。特に、前サイクルで着火しても、機関回転数が例えば６００ｒ．ｐ．ｍ．以下では、次サイクルにおいて失火の確率が非常に高くなる。
【００９２】
このように、失火した次のサイクルにおいては、着火性が高く着火遅れも短いことから、燃料噴射時期を失火したときのまま維持しても着火性は向上する。また、燃料噴射時期を進角させないことにより、発生トルクの低減を抑制することができる。
【００９３】
そこで、本実施例においては、前サイクルにおいて失火していた気筒では、失火した直後の次サイクルにおいて、１サイクルに限り燃料噴射時期を現状維持とする。すなわち、失火したサイクルと同じ燃料噴射時期とする。なお、失火したサイクルよりも着火性が低下しない範囲内で燃料噴射時期を遅角させてもよい。
【００９４】
図１０は、本実施例による燃料噴射時期制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、気筒毎に実施される。
【００９５】
ステップＳ３０１では、ＥＣＵ５は、１サイクル遅角フラグがＯＮとなっているか否か判定する。１サイクル遅角フラグとは、２つ前のサイクルにおいて失火が発生し、前のサイクルにおいて燃料噴射時期が現状維持とされ、若しくは遅角されたときにＯＮとされるフラグである。すなわち、本ステップでは、失火後にすでに燃料噴射時期を１サイクル変更しないか、若しくは遅角させたか否か判定される。
【００９６】
ステップＳ３０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ３０２へ進み、一方、否定
判定がなされた場合にはステップＳ３０４へ進む。
【００９７】
ステップＳ３０２では、ＥＣＵ５は、燃料噴射時期を最進角時期に設定する。この最進角時期とは、例えば圧縮上死点である。これにより、着火性が向上する。
【００９８】
ステップＳ３０３では、ＥＣＵ５は、１サイクル遅角フラグをＯＦＦとして、次回の失火に備える。その後、本ルーチンを終了させる。
【００９９】
ステップＳ３０４では、ＥＣＵ５は、着火フラグがＯＮとなっているか否か判定する。すなわち、前サイクルにおいて燃料に着火したか否か判定される。
【０１００】
ステップＳ３０４で肯定判定がなされた場合にはステップＳ３０８へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ３０５へ進む。
【０１０１】
ステップＳ３０５では、ＥＣＵ５は、燃料噴射時期を遅角若しくは現状維持とする。すなわち、前サイクルにおいて失火しているので、次サイクルにおいては着火性が向上するため、燃料噴射時期を遅角若しくは現状維持としても燃料に着火させることができる。
【０１０２】
ステップＳ３０６では、ＥＣＵ５は、着火フラグをＯＦＦとする。
【０１０３】
ステップＳ３０７では、ＥＣＵ５は、１サイクル遅角フラグをＯＮとする。
【０１０４】
ステップＳ３０８では、ＥＣＵ５は、着火時の処理を行う。例えば、燃料噴射時期を所定量遅角させる。
【０１０５】
このようにして、失火した気筒においては、失火したサイクルの次のサイクルの燃料噴射時期を遅角させ、若しくは現状維持とすることにより、燃料の着火を確保しつつ発生トルクの低下を抑制することができる。
【実施例３】
【０１０６】
本実施例においては、過去の燃焼状態の履歴に基づいて燃料噴射時期を設定する。その他、ハードウェアについては、実施例１と共通なので説明を省略する。
【０１０７】
ここで、内燃機関の始動開始時においては、着火性を優先させるため、全気筒において燃料噴射時期を進角側に設定する。また、内燃機関の始動開始から燃料噴射時期を徐々に遅角して機関回転数の上昇を図っている。
【０１０８】
そして、本実施例においては、内燃機関の始動開始から始動完了までの間、気筒毎に始動開始から現時点までの累積失火回数若しくは累積着火回数を求め、この値に基づいて現時点から始動完了までの燃料噴射時期の遅角量を変更する。そして、累積失火回数が少ない気筒では燃料噴射時期の遅角量を大きくし、累積失火回数が多い気筒では遅角量を小さくする。
【０１０９】
ここで、累積失火回数が少ない気筒若しくは累積着火回数が多い気筒は、失火しにくい気筒と考えられ、着火性よりも発生トルクの大きさを重視した燃料噴射時期としても失火する可能性は低い。そのため、燃料噴射時期の遅角量をより大きくすることができる。これにより、機関回転数を速やかに高めることができる。
【０１１０】
一方、累積失火回数が多い気筒若しくは累積着火回数が少ない気筒は、失火しやすい気筒と考えられ、発生トルクの大きさよりも着火性を重視した燃料噴射時期としなければ失
火する可能性が高い。そのため、燃料噴射時期の遅角量を小さくして失火を抑制する。
【０１１１】
このときに決定される遅角量は、累積失火回数若しくは累積着火回数に応じて予め設定しておいた遅角量とする。
【０１１２】
このようにして、累積失火回数若しくは累積着火回数に基づいて燃料噴射時期の変更を気筒毎に行うことにより、累積失火回数が多い気筒若しくは累積着火回数が少ない気筒では、着火性を向上させて機関回転数の落ち込みを抑制し、累積失火回数が少ない気筒若しくは累積着火回数が多い気筒では、発生トルクを増大させて速やかに機関回転数を上昇させることができ、内燃機関全体として失火を抑制しつつ内燃機関の始動性を向上させることができる。
【０１１３】
なお、本実施例で説明した処理は、前述の実施例において説明した、ある気筒の着火フラグがＯＮとなったときに該気筒の燃料噴射時期を遅角させる場合、全気筒の着火フラグがＯＮとなったときに全気筒の燃料噴射時期を遅角させる場合、ある気筒の着火フラグがＯＦＦとなったときに該気筒の燃料噴射時期を進角させる場合に適用することができる。
【実施例４】
【０１１４】
本実施例においては、内燃機関の始動開始から始動完了までの間、内燃機関の始動開始から始動完了までの目標時間（以下、目標始動時間という。）から算出される現時点での目標回転数と、現時点での実際の機関回転数と、の差が小さくなるように燃料噴射時期を変更する。その他、ハードウェアについては、実施例１と共通なので説明を省略する。
【０１１５】
ここで、内燃機関の始動開始から始動完了までの時間が長いと、車両が発進可能となるまでに時間がかかってしまう。しかし、内燃機関の潤滑油が内燃機関内部に行き渡る前に機関回転数が高くなると、潤滑が必要となる部位において磨耗若しくは焼き付きが起こるおそれがある。これらから、内燃機関は適正な時間にて始動させることが望まれる。そして、内燃機関の始動開始から始動完了までの時間には適正値が存在する。
【０１１６】
ここで、図５および図６に示されるように、燃料噴射時期を進角させると機関回転数の上昇が緩慢となり、燃料噴射時期を遅角させると機関回転数の上昇が早くなる。したがって、本実施例においては、内燃機関の始動開始から始動完了までの間であって、現時点での目標回転数よりも実際の機関回転数のほうが低い場合には、機関回転数の上昇度合いを高めるために、燃料噴射時期を遅角させる。
【０１１７】
一方、現時点での実際の機関回転数よりも現時点での目標回転数のほうが低い場合には、機関回転数の上昇度合いを低めるために、燃料噴射時期を進角させる。
【０１１８】
次に、図１１は、本実施例による機関回転数の推移を示したタイムチャートである。目標始動時間は、内燃機関の始動開始から始動完了までにかかる時間の適正値であり予め定めておく。また、始動完了とされる機関回転数も予め定めておく。
【０１１９】
そして、本実施例では、図１１において、始動開始（すなわち、時間が０のときで且つ機関回転数が０のとき）の点と、目標始動時間で且つ始動完了とされる機関回転数となる点と、を直線で結んでいる。この始動開始の点と、目標始動時間で且つ始動完了とされる機関回転数となる点と、を結ぶ線を図１１では破線で表し、以下、目標ＮＥ線と称する。なお、本実施例においては直線により目標ＮＥ線が示されているが、この目標ＮＥ線は必ずしも直線である必要はない。
【０１２０】
そして、始動開始からの経過時間が分かれば、目標ＮＥ線により、その経過時間の瞬時
における目標回転数を得ることができる。そして、瞬時毎に実際の機関回転数が目標ＮＥ線上にあれば、目標始動時間近傍で機関の始動を完了させることができる。
【０１２１】
そこで、本実施例においては、機関始動開始からの経過時間を図１１に代入し、そのときの目標回転数を算出して、該目標回転数と実際の機関回転数との差ΔＮＥを算出する。そして、図１２に基づいて燃料噴射時期を決定する。
【０１２２】
ここで、図１２は、目標と実際との機関回転数の差ΔＮＥと、燃料噴射時期の遅角量との関係を示した図である。縦軸の遅角量が０以下の場合には、燃料噴射時期が進角される。また、横軸のΔＮＥは、目標回転数が実際の機関回転数よりも高ければプラス側となり、低ければマイナス側となる。
【０１２３】
そして、実際の機関回転数のほうが目標回転数よりも低ければ、機関回転数の上昇率を高くするために、より発生トルクを重視した燃料噴射時期とするべく、燃料噴射時期を遅角させる。このときには、ΔＮＥはプラス側となり、ΔＮＥが大きくなるほど遅角量を大きくする。
【０１２４】
一方、実際の機関回転数のほうが目標回転数よりも高ければ、機関回転数の上昇率を低くするために、より発生トルクを重視しない燃料噴射時期とするべく、燃料噴射時期を進角させる。このときには、ΔＮＥはマイナス側となり、ΔＮＥが大きくなるほど進角量が大きくなる。
【０１２５】
このような機関回転数のフィードバック制御により、目標始動時間近傍で機関の始動を完了させることができる。これにより、潤滑が必要となる部位に潤滑油が供給されるまでは機関回転数が高くならず、磨耗や焼き付きを抑制することができる。
【０１２６】
なお、本実施例で説明した処理は、前述の実施例において説明した、ある気筒の着火フラグがＯＮとなったときに該気筒の燃料噴射時期を遅角させる場合、全気筒の着火フラグがＯＮとなったときに全気筒の燃料噴射時期を遅角させる場合、ある気筒の着火フラグがＯＦＦとなったときに該気筒の燃料噴射時期を進角させる場合に適用することができる。
【実施例５】
【０１２７】
本実施例においては、現時点での運転状態から推定される内燃機関の始動開始から始動完了までの推定時間と、目標始動時間と、の差が小さくなるように燃料噴射時期を変更することにより、目標始動時間近傍で内燃機関の始動を完了させる。その他、ハードウェアについては、実施例１と共通なので説明を省略する。
【０１２８】
ここで、図１３は、本実施例による機関回転数の推移を示したタイムチャートである。目標始動時間は、内燃機関の始動開始から始動完了までにかかる時間の適正値であり予め定めておく。また、始動完了とされる機関回転数も予め定めておく。
【０１２９】
ここで、現時点での発生トルクから内燃機関の回転数の上昇率を算出することができ、この内燃機関の回転数の上昇率が、始動完了とされる機関回転数まで続くとすると、現時点から始動完了までにかかる時間を算出することができる。そして、内燃機関の始動開始から現時点までの経過時間と、現時点から始動完了までにかかる時間とを加えることにより、内燃機関の始動開始から始動完了までにかかる時間を推定することができる。
【０１３０】
そして、図１３において、Ｃで示される時間での瞬時発生トルクから得られるその後の機関回転数を破線で示している。また、上述のようにして推定された始動完了時の時間を推定始動時間として表している。さらに、推定始動時間と目標始動時間との差をΔＴとし
ている。
【０１３１】
そして、瞬時毎に推定始動時間と目標時間との差ΔＴがなくなるように燃料噴射時期を変更すれば、目標始動時間近傍で機関の始動を完了させることができる。
【０１３２】
そこで、本実施例においては、推定始動時間と目標時間との差ΔＴを算出し、図１４に基づいて燃料噴射時期を決定する。
【０１３３】
ここで、図１４は、目標と推定との始動時間の差ΔＴと、燃料噴射時期の遅角量との関係を示した図である。縦軸の遅角量が０以下の場合には、燃料噴射時期が進角される。また、横軸のΔＴは、推定始動時間が目標始動時間よりも長ければプラス側となり、短ければマイナス側となる。
【０１３４】
そして、推定始動時間が目標始動時間よりも長ければ、機関回転数の上昇率を高くするために、より発生トルクを重視した燃料噴射時期とするべく、燃料噴射時期を遅角させる。このときには、ΔＴはプラス側となり、ΔＴが大きくなるほど遅角量を大きくする。
【０１３５】
一方、推定始動時間が目標始動時間よりも短ければ、機関回転数の上昇率を低くするために、より発生トルクを重視しない燃料噴射時期とするべく、燃料噴射時期を進角させる。このときには、ΔＴはマイナス側となり、ΔＴが大きくなるほど進角量が大きくなる。
【０１３６】
このようにして、目標始動時間近傍で機関の始動を完了させることができる。これにより、潤滑が必要となる部位に潤滑油が供給されるまでは機関回転数が高くならず、磨耗や焼き付きを抑制することができる。
【０１３７】
なお、本実施例で説明した処理は、前述の実施例において説明した、ある気筒の着火フラグがＯＮとなったときに該気筒の燃料噴射時期を遅角させる場合、全気筒の着火フラグがＯＮとなったときに全気筒の燃料噴射時期を遅角させる場合、ある気筒の着火フラグがＯＦＦとなったときに該気筒の燃料噴射時期を進角させる場合に適用することができる。
【実施例６】
【０１３８】
本実施例においては、始動完了時の燃料噴射時期に基づいて次回以降の機関始動時に予め各気筒に見合った燃料噴射時期を設定する。すなわち、機関始動時の燃料噴射時期の学習制御を行う。その他、ハードウェアについては、実施例１と共通なので説明を省略する。
【０１３９】
ここで、機関始動時のグロープラグの温度、気筒内に吸入された空気量等のばらつきにより、各気筒毎に着火のしやすさが異なり、各気筒における始動完了時の燃料噴射時期および始動完了までの失火（若しくは着火）回数が異なる。すなわち、各気筒における始動完了時の燃料噴射時期および／または始動完了までの失火（若しくは着火）回数を記憶することにより、着火しやすい気筒や失火しやすい気筒の学習が可能となる。そして、この学習結果を利用して次回以降の機関始動時に、燃料噴射時期の初期値を気筒毎に定めることで、内燃機関の始動性を向上させることができる。
【０１４０】
ここで、図１５は、本実施例による学習制御が行われる前の機関回転数、着火フラグ、燃料噴射時期の推移を示したタイムチャートである。
【０１４１】
前記実施例において説明したように、全気筒において１サイクル以上着火フラグがＯＮとなっているときに全気筒の燃料噴射時期が遅角される。また、着火フラグがＯＦＦとなった気筒では、次の１サイクルで燃料噴射時期が進角される。
【０１４２】
すなわち、一番気筒で着火フラグがＯＦＦとなった場合には、一番気筒で燃料噴射時期が進角され、他の気筒では燃料噴射時期の変更は行われない。同様に、四番気筒において着火フラグがＯＦＦとなった場合には、四番気筒で燃料噴射時期が進角され、他の気筒では燃料噴射時期の変更は行われない。そして、一番気筒では１回失火しており、四番気筒では２回失火している。また、二番および三番気筒では、夫々の気筒の着火フラグは常にＯＮとなっているので失火しておらず、全気筒フラグがＯＮとなっているときに燃料噴射時期が遅角される。
【０１４３】
このようにして、内燃機関の始動が完了すると、二番および三番気筒の燃料噴射時期の遅角量が一番大きくなり、一番気筒、四番気筒の順に燃料噴射時期の遅角量が小さくなる。この結果、二番および三番気筒では失火しにくく、１番気筒、４番気筒の順に失火しやすくなることが分かる。
【０１４４】
そして、本実施例では、着火しやすい気筒ほど、燃料噴射時期を遅角させるときの遅角量をより大きくする。すなわち、図１５の例によれば、二番および三番気筒の燃料噴射時期を遅角させるときには、一番気筒の燃料噴射時期を遅角させるときよりも遅角量を大きくする。また、一番気筒の燃料噴射時期を遅角させるときには、四番気筒の燃料噴射時期を遅角させるときよりも遅角量を大きくする。
【０１４５】
ここで、図１６は、本実施例による学習制御を行った場合の機関回転数、着火フラグ、燃料噴射時期の推移を示したタイムチャートである。
【０１４６】
始動開始後、全気筒の着火フラグがＯＮとなっている間は、各気筒で燃料噴射時期が遅角されるが、その量は二番および三番気筒が一番大きいために、燃料噴射時期の遅角量の増加率が大きくされ、タイムチャートに示される燃料噴射時期の傾きが一番大きくなっている。そして、一番気筒、四番気筒の順に燃料噴射時期の遅角量の増加率が小さくされ、燃料噴射時期の傾きが小さくなる。
【０１４７】
このようにして、着火しやすい気筒では、燃料噴射時期の遅角量をより大きくすることで、発生トルクを増加させることができる。また、失火しやすい気筒では、燃料噴射時期の遅角量をより小さくすることで、失火を抑制することができる。これらにより、内燃機関の始動性を向上させることができる。
【０１４８】
なお、本実施例で説明した処理は、前述の実施例において説明した処理と可能な限り組み合わせて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】実施例に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１におけるクランク角度と機関回転数の関係を表した図である。
【図３】実施例１における気筒毎の燃焼状態を判定するためのフローを示したフローチャートである。
【図４】燃料噴射時期と気筒内の温度、冷却損失、および発生トルクとの関係を示した図である。
【図５】着火重視として燃料を噴射したときの機関回転数および筒内温度の推移を示したタイムチャートである。
【図６】発生トルクの大きさを重視して燃料を噴射したときの機関回転数および筒内温度の推移を示したタイムチャートである。
【図７】燃料噴射時期の時間推移を示したタイムチャートである。
【図８】実施例１における他の燃料噴射時期制御のフローを示したフローチャートである。
【図９】燃焼状態毎に次のサイクルの燃焼状態を示した図である。
【図１０】実施例２による燃料噴射時期制御のフローを示したフローチャートである。
【図１１】実施例４による機関回転数の推移を示したタイムチャートである。
【図１２】目標と実際との機関回転数の差ΔＮＥと、燃料噴射時期の遅角量との関係を示した図である。
【図１３】実施例５による機関回転数の推移を示したタイムチャートである。
【図１４】目標と推定との始動時間の差ΔＴと、燃料噴射時期の遅角量との関係を示した図である。
【図１５】実施例６による学習制御が行われる前の機関回転数、着火フラグ、燃料噴射時期の推移を示したタイムチャートである。
【図１６】実施例６による学習制御を行った場合の機関回転数、着火フラグ、燃料噴射時期の推移を示したタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１５０】
１     内燃機関
２     気筒
３     燃料噴射弁
４     クランクポジションセンサ
５     ＥＣＵ
【図１】
2006169999.tif 000003
【図２】
2006169999.tif 000004
【図３】
2006169999.tif 000005
【図４】
2006169999.tif 000006
【図５】
2006169999.tif 000007
【図６】
2006169999.tif 000008
【図７】
2006169999.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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