(57)【要約】【課題】ポート噴射式のフレキシブル燃料内燃機関において、燃料のアルコール濃度が高濃度である場合であっても、良好な始動性が得られるようにする。【解決手段】アルコール濃度が低濃度（０％も含む）であり、始動時燃料噴射期間（始動時燃料噴射量）が短くて、機関始動時の最初の噴射気筒において吸気弁閉弁までに燃料噴射を完了できる場合は、その最初の噴射気筒から燃料噴射を実施する。これに対し、アルコール濃度が高濃度であり、始動時燃料噴射期間が著しく長い場合は、機関始動時の最初の噴射気筒では吸気弁閉弁までに燃料噴射を完了できなくなるので、この場合は、次の気筒から燃料噴射を実施する。このような噴射制御により、アルコール高濃度に適した始動性を確保することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数気筒の各燃焼室にそれぞれ連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ開閉する吸気弁及び排気弁と、各気筒毎に設けられ、前記吸気ポートまたは吸気通路内にアルコール含有燃料を噴射可能な燃料噴射弁とを有する内燃機関に適用され、燃料に含まれるアルコールの濃度が高いほど、前記吸気ポートまたは吸気通路内に噴射する始動時燃料噴射量を増量する燃料噴射制御装置において、
燃料のアルコール濃度に基づいて設定された始動時燃料噴射量の燃料噴射を、機関始動時の最初の噴射気筒の吸気弁閉弁までに完了できない場合は、次の気筒から燃料噴射を実施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】
請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
燃料のアルコール濃度から始動時燃料噴射期間を設定し、前記始動時燃料噴射期間及び吸気弁閉弁時期に基づいて、前記最初の噴射気筒の吸気弁閉弁までに燃料噴射を完了できるか否かを判定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３】
請求項１または２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
機関始動過程での燃料噴射開始時期をアルコール濃度に応じて可変に設定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４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
各気筒のポートウェット状態が均一になるように、機関始動過程での燃料噴射開始時期を設定することを特徴とする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、アルコールを含有した燃料の使用が可能な内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ（炭化水素）等の排出量が少ないアルコールを内燃機関の燃料として使用することが注目されており、ガソリンはもとより、ガソリンとアルコールとを任意の割合で混合したアルコール含有燃料をも使用可能なフレックス燃料内燃機関が注目されている。こうした内燃機関が搭載された車両は、一般にフレキシブル燃料車（ＦＦＶ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｕｅｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と呼ばれており、アルコール燃料を使用することにより、排気エミッションの改善及び化石燃料の消費量削減といった環境性能の向上を図ることができる。
【０００３】
しかしながら、アルコール燃料は、ガソリン燃料と比較して揮発性が低く、低温下にて気化しにくいといった特性を有している。そのため、ＦＦＶに搭載されるフレックス燃料内燃機関においては、アルコール濃度に応じて始動時の燃料噴射量を補正している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−３４０２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、フレキシブル燃料内燃機関において、燃料のアルコール濃度が高濃度になると、始動時燃料噴射量（要求噴射量）が著しく多くなる。このように始動時燃料噴射量が著しく多くなると、ポート噴射式のフレキシブル燃料内燃機関においては、始動時の最初の噴射気筒の吸気弁閉弁までに燃料噴射が完了せずに、その気筒（最初の噴射気筒）の次サイクルに持ち越されるため適正な機関始動ができない。また、燃料が持ち越された気筒の次サイクルでの燃料量が過多（リッチ）となってしまい、エミッションが悪化する場合がある。
【０００６】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、ポート噴射式のフレキシブル燃料内燃機関において、燃料のアルコール濃度が高濃度である場合であっても、良好な始動性を得ることが可能な燃料噴射制御を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数気筒の各燃焼室にそれぞれ連通する吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ開閉する吸気弁及び排気弁と、各気筒毎に設けられ、前記吸気ポートまたは吸気通路内にアルコール含有燃料を噴射可能な燃料噴射弁とを有する内燃機関（フレキシブル燃料内燃機関）に適用され、燃料に含まれるアルコールの濃度が高いほど、前記吸気ポートまたは吸気通路内に噴射する始動時燃料噴射量を増量する燃料噴射制御装置において、燃料のアルコール濃度に基づいて設定された始動時燃料噴射量の燃料噴射を、機関始動時の最初の噴射気筒の吸気弁閉弁までに完了できない場合は、次の気筒から燃料噴射を実施するように構成されていることを技術的特徴とする。
【０００８】
本発明の具体的な構成として、アルコール濃度から始動時燃料噴射期間（始動時燃料噴射時間）を設定し、その始動時燃料噴射期間及び吸気弁閉弁時期に基づいて、前記最初の噴射気筒の吸気弁閉弁までに燃料噴射を完了できるか否かを判定するという構成を挙げることができる。
【０００９】
本発明においては、アルコール濃度が低濃度（０％も含む）であり、始動時燃料噴射量が少なくて（始動時燃料噴射期間が短くて）、機関始動時の最初の噴射気筒（始動時に最初に吸気行程を迎える気筒）において吸気弁閉弁までに燃料噴射を完了できる場合は、その最初の噴射気筒から燃料噴射を実施する。
【００１０】
これに対し、アルコール濃度が高濃度であり、始動時燃料噴射量が著しく多い場合（始動時燃料噴射期間が著しく長い場合）は、機関始動時の最初の噴射気筒では吸気弁閉弁までに燃料噴射を完了できなくなる。この場合は、上記最初の気筒の次の気筒から燃料噴射を実施する。ここで、次の気筒の吸気弁開弁時期は、最初の気筒に対して後側（遅角側）であるので、始動時燃料噴射期間が長くても、吸気弁閉弁までに燃料噴射を完了することが可能になる。つまり、次の気筒については着火に必要な燃料量を供給することが可能になるので、着火性が良好となって確実に始動する。さらに、このような噴射制御により、未燃燃料を抑制することができるとともに、次サイクルへの燃料の持ち越しをなくすことができるので、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００１１】
本発明において、始動過程での燃料噴射開始時期をアルコール濃度に応じて可変に設定するようにしてもよい。このように燃料噴射開始時期をアルコール濃度に応じて可変に設定すると、アルコール濃度に関らず、ポートウェット状態（燃焼室に通じる吸気ポートに燃料が付着する状態）を安定させることが可能になる。
【００１２】
また、本発明において、各気筒のポートウェット状態が均一になるように、機関始動過程での燃料噴射開始時期を設定するようにしてもよい。具体的には、例えば、吸気弁開弁時期に対する燃料噴射開始時期を、全ての気筒において同じとし、各気筒のポートウェット状態を均一にする。このような噴射制御を実施すれば、良好な始動性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アルコール濃度から設定された始動時燃料噴射量の燃料噴射を、機関始動時の最初の噴射気筒の吸気弁閉弁までに完了できない場合は、次の気筒から燃料噴射を実施するので、燃料のアルコール濃度が高濃度である場合であっても、良好な始動性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用するエンジン（フレキシブル燃料内燃機関）の一例を模式的に示す概略構成図である。
【図２】図１のエンジンの１気筒のみを示す概略構成図である。
【図３】エンジンの制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】ＥＣＵが実行する始動時燃料噴射制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】アルコール低濃度での始動時燃料噴射制御の燃料噴射時期・噴射期間を示す図である。
【図６】アルコール高濃度での始動時燃料噴射制御の燃料噴射時期・噴射期間を示す図である。
【図７】始動時要求燃料噴射量の燃料噴射が吸気弁閉弁までに完了しない場合の問題点の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
まず、本発明を適用するフレキシブル燃料内燃機関（以下、エンジンともいう）について説明する。
【００１７】
−エンジン−
図１及び図２は本発明を適用するエンジンの概略構成を示す図である。なお、図２にはエンジンの１気筒の構成のみを示している。
【００１８】
エンジン１は、ＦＦＶに搭載されるポート噴射式４気筒エンジンであって、その各気筒＃０，＃１，＃２，＃３を構成するシリンダブロック１ａ内には上下方向に往復動するピストン１ｃが設けられている。ピストン１ｃはコネクティングロッド１６を介してクランクシャフト１５に連結されており、ピストン１ｃの往復運動がコネクティングロッド１６によってクランクシャフト１５の回転へと変換される。
【００１９】
クランクシャフト１５にはシグナルロータ１７が取り付けられている。シグナルロータ１７の外周面には複数の歯（突起）１７ａが等角度（この例では１０°ＣＡ（クランク過度））ごとに設けられている。また、シグナルロータ１７は、歯１７ａの２枚分が欠落した欠歯部１７ｂを有している。
【００２０】
シグナルロータ１７の側方近傍には、クランク角を検出するクランクポジションセンサ３１が配置されている。クランクポジションセンサ３１は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１５が回転する際にシグナルロータ１７の歯１７ａに対応するパルス状の信号（電圧パルス）を発生する。
【００２１】
エンジン１のシリンダブロック１ａにはエンジン冷却水の水温（冷却水温）を検出する水温センサ３２が配置されている。また、シリンダブロック１ａの上端にはシリンダヘッド１ｂが設けられており、このシリンダヘッド１ｂとピストン１ｃとの間に燃焼室１ｄが形成されている。エンジン１の燃焼室１ｄには点火プラグ３が配置されている。点火プラグ３の点火タイミングはイグナイタ４によって調整される。イグナイタ４はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２００によって制御される。
【００２２】
エンジン１のシリンダブロック１ａの下部には、潤滑油を貯留するオイルパン１８が設けられている。オイルパン１８に貯留された潤滑油は、エンジン１の運転時に、異物を除去するオイルストレーナを介してオイルポンプ（図示せず）によって汲み上げられて、ピストン１ｃ、クランクシャフト１５、コネクティングロッド１６などエンジン各部に供給され、その各部の潤滑・冷却等に使用される。そして、このようにして供給された潤滑油は、エンジン各部の潤滑・冷却等のために使用された後、オイルパン１８に戻され、再びオイルポンプ１９によって汲み上げられるまでオイルパン１８内に貯留される。
【００２３】
エンジン１の燃焼室１ｄには吸気通路１１と排気通路１２とが接続されている。吸気通路１１の一部は吸気ポート１１ａ及び吸気マニホールド１１ｂによって形成されている。吸気通路１１にはサージタンク１１ｃが設けられている。また、排気通路１２の一部は排気ポート１２ａ及び排気マニホールド１２ｂによって形成されている。
【００２４】
エンジン１の吸気通路１１には、吸気を濾過するエアクリーナ７、熱線式のエアフロメータ３３、吸気温センサ３４（エアフロメータ３３に内蔵）、エンジン１の吸入空気量を調整するためのスロットル弁５などが配置されている。スロットル弁５は、サージタンク１１ｃの上流側（吸気流れの上流側）に設けられており、スロットルモータ６によって駆動される。スロットル弁５の開度はスロットル開度センサ３５によって検出される。スロットル弁５のスロットル開度はＥＣＵ２００によって駆動制御される。
【００２５】
エンジン１の排気通路１２には三元触媒８が配置されている。三元触媒８においては、燃焼室１ｄから排気通路１２に排気された排気ガス中のＣＯ、ＨＣの酸化及びＮＯｘの還元が行われ、それらを無害なＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｎ2とすることで排気ガスの浄化が図られている。
【００２６】
三元触媒８の上流側（排気流れの上流側）の排気通路１２に空燃比（Ａ／Ｆ）センサ３７が配置されている。空燃比（Ａ／Ｆ）センサ３７は、空燃比に対してリニアな特性を示すセンサである。また、三元触媒８の下流側の排気通路１２にはＯ2センサ３８が配置されている。Ｏ2センサ３８は、排気ガス中の酸素濃度に応じて起電力を発生するものであり、理論空燃比に相当する電圧（比較電圧）よりも出力が高いときはリッチと判定し、逆に比較電圧よりも出力が低いときはリーンと判定する。
【００２７】
吸気通路１１と燃焼室１ｄとの間に吸気弁１３が設けられており、この吸気弁１３を開閉駆動することにより、吸気通路１１と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。また、排気通路１２と燃焼室１ｄとの間に排気弁１４が設けられており、この排気弁１４を開閉駆動することにより、排気通路１２と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。これら吸気弁１３及び排気弁１４の開閉駆動は、クランクシャフト１５の回転がタイミングチェーン等を介して伝達される吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２の各回転によって行われる。
【００２８】
吸気カムシャフト２１の近傍には、特定の気筒（例えば気筒＃０）のピストン１ｃが圧縮上死点（ＴＤＣ）に達したときにパルス状の信号を発生するカムポジションセンサ３９が設けられている。カムポジションセンサ３９は、例えば電磁ピックアップであって、吸気カムシャフト２１に一体的に設けられたロータ外周面の１個の歯（図示せず）に対向するように配置されており、その吸気カムシャフト２１が回転する際にパルス状の信号（電圧パルス）を出力する。なお、吸気カムシャフト２１（及び排気カムシャフト２２）は、クランクシャフト１５の１／２の回転速度で回転するので、クランクシャフト１５が２回転（７２０°回転）するごとにカムポジションセンサ３９が１つのパルス状の信号を発生する。
【００２９】
そして、吸気通路１１の吸気ポート１１ａには、アルコールとガソリンとを単独でまたは混合した燃料を噴射可能なインジェクタ（燃料噴射弁）２が配置されている。インジェクタ２は各気筒＃０〜＃３毎に設けられている。これらインジェクタ２・・２は共通のデリバリパイプ１０１に接続されている。デリバリパイプ１０１には後述する燃料供給系１００の燃料タンク１０４に貯溜の燃料が供給され、これによってインジェクタ２から吸気ポート１１ａ内に燃料が噴射される。この噴射燃料（例えばアルコールとガソリンとの混合燃料）は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１の燃焼室１ｄに導入される。燃焼室１ｄに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ３にて点火されて燃焼・爆発する。この混合気の燃焼室１ｄ内での燃焼・爆発によってピストン１ｃが往復運動してクランクシャフト１５が回転する。
【００３０】
以上のエンジン１の運転状態はＥＣＵ２００によって制御される。
【００３１】
燃料供給系１００は、各気筒＃０〜＃３のインジェクタ２・・２に共通に接続されたデリバリパイプ１０１、このデリバリパイプ１０１に接続された燃料供給管１０２、燃料ポンプ（例えば電動ポンプ）１０３、及び、燃料タンク１０４などを備えており、燃料ポンプ１０３を駆動することにより、燃料タンク１０４内に貯留の燃料を、燃料供給管１０２を介してデリバリパイプ１０１に供給することができる。そして、このような構成の燃料供給系１００によって各気筒＃０〜＃３のインジェクタ２に燃料が供給される。
【００３２】
なお、この例のエンジン１は、燃料としてアルコールとガソリンとをそれぞれ単独でまたは混合して使用可能に構成されているので、燃料タンク１０４には、所定のアルコール濃度を有する燃料が貯留される。この燃料は、ガソリン１００％の場合、メタノールやエタノール等のアルコールがガソリンに含まれた混合燃料の場合、あるいは、アルコール１００％の場合がある。
【００３３】
また、燃料供給系１００の燃料供給管１０２には、燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ１０５が設けられている。この例では、アルコール濃度センサ１０５として、燃料の誘電率に基づいて燃料のアルコール濃度を検出する静電容量式の公知のセンサが用いているが、これに限られることなく、例えば燃料の屈折率に基づいてアルコール濃度を検出する光学式のアルコール濃度センサ１０５など、他の検出原理を用いたアルコール濃度センサを適用してもよい。
【００３４】
以上の構成の燃料供給系１００において、燃料ポンプ１０３の駆動はＥＣＵ２００によって制御される。また、アルコール濃度センサ１０５の出力信号はＥＣＵ２００に入力される。
【００３５】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ２００は、図３に示すように、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及びバックアップＲＡＭ２０４などを備えている。
【００３６】
ＲＯＭ２０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ２０４は、例えばエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００３７】
以上のＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及びバックアップＲＡＭ２０４は、バス２０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース２０５及び出力インターフェース２０６と接続されている。
【００３８】
入力インターフェース２０５には、クランクポジションセンサ３１、水温センサ３２、エアフロメータ３３、吸気温センサ３４、スロットル開度センサ３５、アクセルペダルの踏み込み量に応じた検出信号を出力するアクセル開度センサ３６、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ３７、Ｏ2センサ３８、カムポジションセンサ３９、及び、アルコール濃度センサ１０５などの各種センサ類が接続されている。また、入力インターフェース２０５にはイグニッションスイッチ４０が接続されており、イグニッションスイッチ４０がオン操作されると、スタータモータ（図示せず）によるエンジン１のクランキングが開始される。
【００３９】
出力インターフェース２０６には、インジェクタ２、点火プラグ３のイグナイタ４、スロットル弁５のスロットルモータ６、及び、燃料供給系１００の燃料ポンプ１０３などが接続されている。
【００４０】
そして、ＥＣＵ２００は、上記した各種センサの検出信号に基づいて、インジェクタ２の駆動制御（燃料噴射制御）、点火プラグ３の点火時期制御（通常時の点火時期制御）、スロットル弁５のスロットルモータ６の駆動制御、空燃比フィードバック制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。また、ＥＣＵ２００は、下記の「気筒判別処理」及び「始動時燃料噴射制御」を実行する。
【００４１】
以上のＥＣＵ２００により実行されるプログラムによって、本発明の燃料噴射制御装置が実現される。
【００４２】
−気筒判別処理−
まず、この例に適用するクランク角の検出に用いるシグナルロータ１７には、図２に示すように、各歯１７ａが１０°ＣＡ毎に形成されており、２枚が欠落した３４枚の歯１７ａを有している。このシグナルロータ１７の欠歯部１７ｂがクランクポジションセンサ（電磁ピックアップ）３１の近傍を通過する際には、電圧パルスの発生間隔が長くなる。こうしたシグナルロータ１７の欠歯部１７ｂに対応した信号（欠歯信号）の出力によって、クランクシャフト１５の回転位相（クランク位置）を検出することができ、各気筒が上死点に位置する時期を認識することができる。このようなシグナルロータ１７の欠歯部１７ｂに対応したクランクポジションセンサ３１の出力信号（欠歯信号）は、気筒判別の上死点位置を判別するための信号すなわち「上死点位置判別信号」となっている。
【００４３】
ここで、４サイクル機関では、例えば図５に示すように、ピストンの昇降に応じて回転するクランクシャフトの２回転（７２０°ＣＡ）が機関サイクルの１周期となっており、各気筒は、機関サイクルの１周期毎に２度ずつ上死点に位置する。そのため、上記のようなクランクポジションセンサ３１の出力信号（欠歯信号）だけでは、２度のうちのいずれの上死点にあるのかを判別することはできない。つまり気筒判別を行うことはできない。そこで、この例では、クランクポジションセンサ３１の出力信号（欠歯信号）に、カムポジションセンサ３９の出力信号（電圧パルス）を組み合わせることで気筒判別を可能としている。その気筒判別について以下に説明する。
【００４４】
まず、クランクポジションセンサ３１は、上記したように、クランクシャフト１５が１回転（３６０°ＣＡ）する間に１回（機関サイクルの１周期に２回）、上記欠歯信号を出力する。この例では、気筒＃０及び気筒＃２の上死点前２１０°ＣＡの時点でクランクポジションセンサ３１が欠歯信号を出力する構成となっている。
【００４５】
また、カムポジションセンサ３９は、上記したように、クランクシャフト１５か２回転する間に１回（機関サイクルの１周期に１回）、電圧パルスを出力する。この例では、気筒＃０が圧縮上死点に位置し、気筒＃２が排気上死点に位置したときにカムポジションセンサ３９が電圧パルスを出力する構成となっている。
【００４６】
このような構成により、クランクポジションセンサ３１が欠歯信号を出力したときに、カムポジションセンサ３９が電圧パルスを発生すれば、気筒＃０が圧縮上死点に位置し、気筒＃２が排気上死点に位置することになる。また、クランクポジションセンサ３１が欠歯信号を出力したときに、カムポジションセンサ３９が電圧パルスを発生しないときには、気筒＃０が排気上死点に位置し、気筒＃２が圧縮上死点に位置することになる。このようにカムポジションセンサ３９が発生する電圧パルスは、気筒判別を行うための信号すなわち「気筒判別信号」となっている。
【００４７】
このように、クランクポジションセンサ３１の欠歯信号（上死点位置判別信号の最初の検出）と、その検出に対応したカムポジションセンサ３９の気筒判別信号（電圧パルス）の発生の有無とに基づいて、遅くともクランクシャフト１５が１回転する間において気筒判別（クランク角確定）を行うことができる。そして、そのような気筒判別により、機関始動時・始動後の運転時等において各気筒のピストン位置を認識することができ、精密な燃料噴射制御や点火時期制御などのエンジン運転制御を行うことができる。
【００４８】
−始動時燃料噴射制御−
次に、ＥＣＵ２００が実行する始動時燃料噴射制御について説明する。
【００４９】
この例では、アルコール低濃度（ガソリン燃料１００％の場合も含む）での始動時燃料噴射制御と、アルコール高濃度での始動時燃料噴射制御とを実行することが可能である。その始動時燃料噴射制御の基本的な流れについて図４のフローチャートを参照して説明する。図４の制御ルーチンはＥＣＵ２００において実行される。
【００５０】
この例の始動時燃料噴射制御はイグニッションスイッチ４０がオン操作された時点（ＩＧ−ＯＮ）で開始される。始動時燃料噴射制御が開始されると、ステップＳＴ１０１において、水温センサ３２の出力信号からエンジン１の冷却水温を読み込むとともに、アルコール濃度センサ１０５の出力信号から燃料のアルコール濃度を読み込む。
【００５１】
次に、ステップＳＴ１０２では、ステップＳＴ１０１で読み込んだ冷却水温及びアルコール濃度を用い、所定のマップを参照して始動時要求燃料噴射量（以下、始動時燃料噴射という場合もある）Ｑを算出する。その算出した始動時要求燃料噴射量Ｑ及びインジェクタ２の噴射特性（単位時間当たりの噴射量等）から始動時燃料噴射期間τを算出する。
【００５２】
始動時要求燃料噴射量Ｑの算出に用いるマップについては、冷却水温が低いほど始動時燃料噴射量を多くする必要がある点、及び、アルコール濃度が高いほど始動時燃料噴射量を多くする必要がある点を考慮し、冷却水温及びアルコール濃度をパラメータとして実験・シミュレーション計算などによって始動時要求燃料噴射量を取得し、その結果を基に適合した値をマップ化したものを用いる。なお、このマップはＥＣＵ２００のＲＯＭ２０２内に記憶されている。
【００５３】
次に、ステップＳＴ１０３において、ステップＳＴ１０２で算出した始動時燃料噴射期間τ及び吸気弁閉弁時期に基づいて、最初の噴射気筒の吸気弁閉弁となるまでに燃料噴射を完了できるか否かを判定する。具体的に説明すると、例えば図５及び図６の例では、クランク角「０°ＣＡ」で気筒＃２の吸気弁１３が開弁となり、クランク角「２４０°ＣＡ」で気筒＃２の吸気弁１３が閉弁となるので、その０°ＣＡ（気筒判別確定時点）で燃料噴射を開始した場合に、燃料噴射終了時期が吸気弁閉弁時期（２４０°ＣＡ）よりも前になるか否か判定する。
【００５４】
このステップＳＴ１０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（最初の噴射気筒が吸気弁閉弁となるまでに燃料噴射を完了できる場合）は、アルコール低濃度での始動時燃料噴射制御を実行する（ステップＳＴ１０４）。一方、ステップＳＴ１０３の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（最初の噴射気筒では吸気弁閉弁となるまでに燃料噴射を完了できない場合）は、アルコール高濃度での始動時燃料噴射制御を実行する（ステップＳＴ１０５）。
【００５５】
これらアルコール低濃度での始動時燃料噴射制御、及び、アルコール高濃度での始動時燃料噴射制御の具体的な例について以下に説明する。
【００５６】
−アルコール低濃度での始動時燃料噴射制御−
アルコール低濃度での始動時燃料噴射制御について図５を参照して説明する。図５では気筒＃０（第１気筒）の圧縮上死点（ＴＤＣ）を基準位置つまり「０°ＣＡ」としてクランク角（°ＣＡ）を表している。また、図５に示す「τａ」は、上記した図４のステップＳＴ１０２〜ＳＴ１０３の処理により、低濃度のアルコール濃度に応じて設定（算出）された始動時燃料噴射期間である。
【００５７】
（１）クランクポジションセンサ３１が欠歯信号を出力した時点（気筒＃０及び気筒＃２の上死点前２１０°Ｃの時点）で、直近に吸気行程を迎える気筒（最初の噴射気筒）を認識する。図５の例では気筒＃２が最初の噴射気筒となる。なお、クランクポジションセンサ３１が欠歯信号を出力した時点では、直近に吸気行程を迎える気筒（最初の噴射気筒）が気筒＃０となる場合もあるが、この場合については後述する。
【００５８】
（２）アルコール濃度が低濃度（もしくはガソリン燃料が１００％）である場合、始動時燃料噴射量Ｑの燃料噴射を、最初の噴射気筒（図５の例では気筒＃２）の吸気弁閉弁までに完了することが可能である（燃料噴射終了時期が吸気弁閉弁時期の前となる）ので、その最初の噴射気筒から燃料噴射を実施する。具体的には、図５に示すように、気筒判別が確定（クランク角確定）した時点、つまり、気筒＃０の圧縮上死点「０°ＣＡ」でカムポジションセンサ３９が電圧パルス（気筒判別信号）を出力した時点で、気筒＃２の燃料噴射（始動時燃料噴射期間τａでの燃料噴射）を実施する。
【００５９】
（３）クランク角が１８０°ＣＡに達した時点（気筒＃３の吸気弁１３が開弁した時点）で、図５に示すように気筒＃３の燃料噴射（始動時燃料噴射期間τａでの燃料噴射）を実施する。
【００６０】
（４）クランク角が３６０°ＣＡに達した時点（気筒＃０の吸気弁１３が開弁した時点）で図５に示すように気筒＃０の燃料噴射（始動時燃料噴射期間τａでの燃料噴射）を実施する。また同時に、気筒＃２の点火プラグ３を点火する。このとき、気筒＃２については、吸気弁閉弁までに始動時要求燃料噴射量分の燃料噴射が完了しており、着火に必要な燃料量が供給されているので、点火プラグ３の点火により確実に着火する。
【００６１】
（５）クランク角が５４０°ＣＡに達した時点（気筒＃１の吸気弁１３が開弁した時点）で図５に示すように気筒＃１の燃料噴射（始動時燃料噴射期間τａでの燃料噴射）を実施する。また同時に、気筒＃３の点火プラグ３を点火する。このとき、気筒＃３については、吸気弁閉弁までに始動時要求燃料噴射量分の燃料噴射が完了しており、着火に必要な燃料量が供給されているので、点火プラグ３の点火により確実に着火する。さらに、クランク角が５４０°ＣＡに達した時点で、気筒＃２の始動後同期噴射を実施する。
【００６２】
（６）クランク角が２サイクル目の０°ＣＡに達した時点（気筒＃２の吸気弁１３が開弁した時点）で、図５に示すように気筒＃０の点火プラグ３を点火する。このとき、気筒＃０については、吸気弁閉弁までに始動時要求燃料噴射量分の燃料噴射が完了しており、着火に必要な燃料量が供給されているので、点火プラグ３の点火により確実に着火する。また、クランク角が２サイクル目の０°ＣＡに達した時点で気筒＃３の始動後同期噴射を実施する。
【００６３】
（７）クランク角が２サイクル目の１８０°ＣＡに達した時点で図５に示すように気筒＃１の点火プラグ３を点火する。このとき、気筒＃１については、吸気弁閉弁までに始動時要求燃料噴射量分の燃料噴射が完了しており、着火に必要な燃料量が供給されているので、点火プラグ３の点火により確実に着火する。また、クランク角が２サイクル目の１８０°ＣＡに達した時点で気筒＃０の始動後同期噴射を実施する。
【００６４】
（８）クランク角が２サイクル目の３６０°ＣＡに達した時点で、図５に示すように気筒＃２の点火プラグ３を点火すると同時に、気筒＃１の始動後同期噴射を実施する。
【００６５】
なお、この図５の例において、気筒＃２と気筒＃０とは３６０°位相であるので、クランクポジションセンサ３１が欠歯信号を出力した時点では、直近に吸気行程を迎える気筒（最初の噴射気筒）が気筒＃０となる場合もあるが、この場合は、気筒＃０が排気上死点（クランク角「３６０°ＣＡ」）に達した時点で（カムポジションセンサ３９が電圧パルス（気筒判別信号）を出力しないとき）、気筒＃０の燃料噴射（始動時燃料噴射期間τａでの燃料噴射）を実施し、その後に、気筒＃１、気筒＃２及び気筒＃３の各気筒の燃料噴射（始動時燃料噴射期間τａでの燃料噴射）・点火を、上記と同様な処理にて順次実施するようにすればよい。
【００６６】
−アルコール高濃度での始動時燃料噴射制御−
まず、アルコール濃度が高濃度である場合、始動時燃料噴射期間（始動時要求燃料噴射量）τｂが著しく長くなる。このためアルコール低濃度の場合と同じ噴射制御を実施した場合、図６（ａ）に示すように、最初の噴射気筒（気筒＃２）の吸気弁閉弁までに燃料噴射を完了できなくなり、その気筒の次サイクルに持ち越されしまう。こうした状況になると、適正な始動を行うことができない。この点について説明する。図７に示すように、噴射気筒の吸気弁閉弁となるまでに燃料噴射を完了できない場合（燃料噴射終了時期が吸気弁閉弁時よりも後になる場合）、着火に必要な燃料量が供給されないため着火不可（始動不可）となる。着火燃焼ができないと未燃燃料が排出されてエミッションが悪化する。また、次サイクルに燃料が持ち越されると、次サイクルでの燃料量が過多（リッチ）となってしまい、エミッションが悪化する場合もある。
【００６７】
このように、アルコール濃度が高濃度である場合に、アルコール低濃度の場合と同じ噴射制御を実施した場合、始動性及びエミッションが悪化する。なお、図６（ａ）に示す例では、気筒＃２の２サイクル目で初めて着火するようになる。
【００６８】
以上のような点を考慮して、この例では、始動時要求燃料噴射量の燃料噴射を、機関始動時の最初の噴射気筒の吸気弁閉弁までに完了できない場合は、次の気筒において燃料噴射を実施することにより、始動性及びエミッションの向上を図る点を特徴としている。
【００６９】
その噴射制御の一例を図６（ｂ）を参照して説明する。この図６（ｂ）においても、気筒＃０（第１気筒）の圧縮上死点（ＴＤＣ）を基準位置つまり「０°ＣＡ」としてクランク角（°ＣＡ）を表している。また、図６（ｂ）及び図６（ａ）に示す「τｂ」は、上記した図４のステップＳＴ１０２〜ＳＴ１０３の処理により、高濃度のアルコール濃度に応じて設定（算出）された始動時燃料噴射期間である。
【００７０】
（１１）クランクポジションセンサ３１が欠歯信号を出力した時点（気筒＃０及び気筒＃２の上死点前の２１０°Ｃの時点）で、直近に吸気行程を迎える気筒（最初の噴射気筒）を認識する。図６（ｂ）の例では気筒＃２が最初の噴射気筒となる。しかし、アルコール濃度が高濃度である場合、始動時燃料噴射期間τｂが長くて、始動時燃料噴射量の燃料噴射を最初の噴射気筒（気筒＃２）の吸気弁閉弁までに完了することができないので、最初の噴射気筒での燃料噴射は実施せずに、次の気筒において燃料噴射を実施する。
【００７１】
具体的には、図６（ｂ）に示すように、気筒判別が確定（クランク角確定）した時点、つまり、気筒＃０の圧縮上死点「０°ＣＡ」でカムポジションセンサ３９が電圧パルス（気筒判別信号）を出力した時点で、気筒＃２の次の気筒である、気筒＃３の燃料噴射（始動時燃料噴射期間τｂでの燃料噴射）を実施する。このように、次の気筒＃３で燃料噴射を実施することにより、始動時燃料噴射量の燃料噴射を吸気弁閉弁までに完了することができる。
【００７２】
なお、この例において、クランクポジションセンサ３１が欠歯信号を出力した時点では、直近に吸気行程を迎える気筒（最初の噴射気筒）が気筒＃０となる場合もあるが、この場合については後述する。
【００７３】
（１２）クランク角が１８０°ＣＡに達した時点で図６（ｂ）に示すように気筒＃０の燃料噴射（始動時燃料噴射期間τｂでの燃料噴射）を実施する。この気筒＃０の燃料噴射において、吸気弁開弁時期に対する燃料噴射開始時期（図６（ｂ）に示す「α」）は気筒＃３の場合と同じである。
【００７４】
（１３）クランク角が３６０°ＣＡに達した時点で図６（ｂ）に示すように気筒＃１の燃料噴射（始動時燃料噴射期間τｂでの燃料噴射）を実施する。この気筒＃１の燃料噴射において、吸気弁開弁時期に対する燃料噴射開始時期（図６（ｂ）に示す「α」）は気筒＃３の場合と同じである。
【００７５】
（１４）クランク角が５４０°ＣＡに達した時点で図６（ｂ）に示すように気筒＃２の燃料噴射を実施する。この気筒＃２の燃料噴射において、吸気弁開弁時期に対する燃料噴射開始時期（図６（ｂ）に示す「α」）は気筒＃３の場合と同じである。またクランク角が５４０°ＣＡに達した時点で気筒＃３の点火プラグ３を点火する。このとき、気筒＃３については、吸気弁閉弁までに始動時要求燃料噴射量分の燃料噴射が完了しており、着火に必要な燃料量が供給されているので、点火プラグ３の点火により確実に着火する。
【００７６】
（１５）クランク角が２サイクル目の０°ＣＡに達した時点で気筒＃０の点火プラグ３を点火する。このとき、気筒＃０については、吸気弁閉弁までに始動時要求燃料噴射量分の燃料噴射が完了しており、着火に必要な燃料量が供給されているので、点火プラグ３の点火により確実に着火する。また、クランク角が２サイクル目の０°ＣＡに達した時点で気筒＃３の始動後同期噴射を実施する。
【００７７】
（１６）クランク角が２サイクル目の１８０°ＣＡに達した時点で気筒＃１の点火プラグ３を点火する。このとき、気筒＃１については、吸気弁閉弁までに始動時要求燃料噴射量分の燃料噴射が完了しており、着火に必要な燃料量が供給されているので、点火プラグ３の点火により確実に着火する。また、クランク角が２サイクル目の１８０°ＣＡに達した時点で気筒＃０の始動後同期噴射を実施する。
【００７８】
（１７）クランク角が２サイクル目の３６０°ＣＡに達した時点で気筒＃２の点火プラグ３を点火する。このとき、気筒＃２については、吸気弁閉弁までに始動時要求燃料噴射量分の燃料噴射が完了しており、着火に必要な燃料量が供給されているので、点火プラグ３の点火により確実に着火する。また、クランク角が２サイクル目の３６０°ＣＡに達した時点で気筒＃１の始動後同期噴射を実施する。
【００７９】
（１８）クランク角が２サイクル目の５４０°ＣＡに達した時点で気筒＃３の点火プラグ３を点火すると同時に、気筒＃２の始動後同期噴射を実施する。
【００８０】
なお、この図６（ｂ）の例において気筒＃２と気筒＃０とは３６０°位相であるので、クランクポジションセンサ３１が欠歯信号を出力した時点では、直近に吸気行程を迎える気筒（最初の噴射気筒）が気筒＃０となる場合もあるが、この場合は、気筒＃０が排気上死点（クランク角「３６０°ＣＡ」）に達した時点で（カムポジションセンサ３９が電圧パルス（気筒判別信号）を出力しないとき）、気筒＃０の次の気筒である、気筒＃１の燃料噴射（図６（ｂ）に示す始動時燃料噴射期間τｂでの燃料噴射）を実施し、その後に、気筒＃２、気筒＃３及び気筒＃０の各気筒の燃料噴射（始動時燃料噴射期間τｂでの燃料噴射）・点火を、上記と同様な処理にて順次実施するようにすればよい。
【００８１】
以上のように、この例の始動時燃料噴射制御によれば、燃料のアルコール濃度が高濃度であり、そのアルコール高濃度に基づいて設定された始動時燃料噴射量の燃料噴射を、機関始動時の最初の噴射気筒（例えば気筒＃２）の吸気弁閉弁までに完了できない場合は、次の気筒（例えば気筒＃３）において燃料噴射（始動の第１噴射）を実施しているので、その次の気筒については着火に必要な燃料量を供給することが可能となり、良好な着火性を得ることができる。これによって、アルコール濃度が高濃度であっても適正な始動性を得ることができる。また、未燃燃料を抑制することができるとともに、次サイクルへの燃料の持ち越しをなくすことができるので、エミッションの悪化を抑制することができる。したがって、この例の始動時燃料噴射制御では、始動性とエミッションの両立を図ることができる。
【００８２】
しかも、図６（ｂ）の例では、吸気弁開弁時期に対する燃料噴射開始時期（図６（ｂ）に示すクランク角期間α）を全ての気筒＃３，＃０，＃１，＃２において同じとしているので、各気筒＃０〜＃３のポートウェット状態（燃焼室１ｄに通じる吸気ポート１１ａに燃料が付着する状態）を均一にすることができ、これによって良好な始動性を得ることができる。
【００８３】
ここで、図６（ｂ）の例において、アルコール濃度に応じて始動過程での燃料噴射開始時期を可変に設定するようにしてもよい。この場合、例えば、アルコール濃度が高いほど、始動時の燃料噴射開始時期を吸気弁開弁時期に対し、より前側（より進角側）のクランク角に設定する。また、このようにアルコール濃度に応じて燃料噴射開始時期を可変に設定する場合においても、吸気弁開弁時期に対する燃料噴射開始時期を全ての気筒＃３，＃０，＃１，＃２において同じとして、各気筒＃０〜＃３のポートウェット状態の均一化を図るようにしてもよい。
【００８４】
−他の実施形態−
以上の例では、アルコール濃度センサ１０５を燃料供給系１００に設けているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ３７の出力信号から得られる排気空燃比に基づいてアルコール濃度を推定するようにしてもよい。
【００８５】
以上の例では、クランクポジションセンサ３１及びカムポジションセンサ３９の出力信号から気筒判別（クランク角確定）を行っているが、他の公知の手段によって気筒判別（クランク角確定）を行うようにしてもよい。
【００８６】
以上の例では、４気筒のフレキシブル燃料内燃機関の燃料噴射制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば６気筒や８気筒など、任意の気筒数のフレキシブル燃料内燃機関の燃料噴射制御に適用可能である。また、エンジン形式（直列型やＶ型や水平対向型等の別）についても特に限定されるものではない。
【００８７】
以上の例では、フレキシブル燃料内燃機関のみを駆動源とする車両の例を示したが、このほか、フレキシブル燃料内燃機関と電動機とを駆動源するハイブリッド車にも本発明は適用可能である。ハイブリッド車の場合、例えば、エンジン始動要求があったときに、上記の図４に示すような始動時燃料噴射制御を実行するようにすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、アルコールを含有した燃料の使用が可能なフレキシブル燃料内燃機関の燃料噴射制御に利用可能であり、さらに詳しくは、機関始動時の燃料噴射制御に利用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  エンジン
＃０〜＃３  気筒
１ｄ  燃焼室
２  インジェクタ（燃料噴射弁）
３  点火プラグ
１１  吸気通路
１１ａ  吸気ポート
１２  排気通路
１３  吸気弁
１４  排気弁
３１  クランクポジションセンサ
３９  カムポジションセンサ
１００  燃料供給系
１０５  アルコール濃度センサ
２００  ＥＣＵ
【図１】
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【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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