(57)【要約】【課題】各気筒の吸気側にそれぞれ複数の燃料噴射弁を配置した内燃機関において、燃料噴射弁の異常発生時に正常な燃料噴射弁のみで燃料を噴射して始動する場合の始動性を向上する。【解決手段】ＥＣＵ３０は、各気筒の２本の燃料噴射弁２１の動作状態を監視していずれかの燃料噴射弁２１に異常が発生したときに異常な燃料噴射弁２１を検出する。異常な燃料噴射弁２１を検出した場合は、始動時にエンジンをスタータでクランキングしながら正常な燃料噴射弁２１のみで要求噴射量分の燃料を噴射して始動する異常時始動制御を実行する。異常時始動制御の実行中は、スロットル弁を閉じて、スロットル弁下流側の吸気管圧力を所定値以下に低下させてから燃料噴射を開始する。更に、異常時始動制御の実行中は、最大クランキング時間を通常始動時よりも長くする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒の吸気側にそれぞれ複数の燃料噴射弁を配置した内燃機関の制御装置において、  スロットル弁の開度を制御するスロットル弁開度制御手段と、
各気筒の複数の燃料噴射弁の動作状態を監視していずれかの燃料噴射弁に異常が発生したときに異常な燃料噴射弁を検出する異常診断手段と、
前記異常診断手段により異常な燃料噴射弁が検出された場合には内燃機関の始動時にスタータでクランキングしながら正常な燃料噴射弁のみで要求噴射量分の燃料を噴射して始動する異常時始動制御を実行する異常時始動制御手段とを備え、
前記異常時始動制御手段は、前記異常時始動制御の実行中に前記スロットル弁開度制御手段により前記スロットル弁を閉じて吸気管圧力を低下させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記異常時始動制御手段は、前記異常時始動制御の実行中に前記スロットル弁を閉じて吸気管圧力を所定値以下に低下させてから燃料噴射を開始することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
各気筒の吸気側にそれぞれ複数の燃料噴射弁を配置した内燃機関の制御装置において、  各気筒の吸気バルブの開放タイミングを変化させる可変バルブタイミング制御手段と、  各気筒の複数の燃料噴射弁の動作状態を監視していずれかの燃料噴射弁に異常が発生したときに異常な燃料噴射弁を検出する異常診断手段と、
前記異常診断手段により異常な燃料噴射弁が検出された場合には内燃機関の始動時にスタータでクランキングしながら正常な燃料噴射弁のみで要求噴射量分の燃料を噴射して始動する異常時始動制御を実行する異常時始動制御手段とを備え、
前記異常時始動制御手段は、前記異常時始動制御の実行中に前記可変バルブタイミング制御手段により前記吸気バルブの開放タイミングを遅角させて吸気行程のＴＤＣから該吸気バルブの開放タイミングまでの期間を増加させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
各気筒の吸気側にそれぞれ複数の燃料噴射弁を配置した内燃機関の制御装置において、  各気筒の複数の燃料噴射弁の動作状態を監視していずれかの燃料噴射弁に異常が発生したときに異常な燃料噴射弁を検出する異常診断手段と、
前記異常診断手段により異常な燃料噴射弁が検出された場合には内燃機関の始動時にスタータでクランキングしながら正常な燃料噴射弁のみで要求噴射量分の燃料を噴射して始動する異常時始動制御を実行する異常時始動制御手段とを備え、
前記異常時始動制御手段は、前記異常時始動制御の実行中に吸気行程で吸気バルブが開いている期間に前記正常な燃料噴射弁から燃料を噴射することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記異常時始動制御手段は、前記異常時始動制御の実行中に前記スタータによりクランキング可能な時間を該異常時始動制御を行わない場合よりも長くすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
各気筒の吸気側にそれぞれ複数の燃料噴射弁を配置した内燃機関の制御装置において、  内燃機関の始動後に排出ガス浄化用の触媒の暖機を促進する触媒暖機制御を実行する触媒暖機制御手段と、
各気筒の複数の燃料噴射弁の動作状態を監視していずれかの燃料噴射弁に異常が発生したときに異常な燃料噴射弁を検出する異常診断手段と、
前記異常診断手段により異常な燃料噴射弁が検出された場合には内燃機関の始動時にスタータでクランキングしながら正常な燃料噴射弁のみで要求噴射量分の燃料を噴射して始動する異常時始動制御を実行する異常時始動制御手段とを備え、
前記触媒暖機制御手段は、前記異常時始動制御により内燃機関が始動された場合には前記触媒暖機制御を実行しない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、各気筒の吸気側にそれぞれ複数の燃料噴射弁を配置した内燃機関の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開昭６０−６９２４３号公報）に記載されているように、内燃機関の各気筒内での燃料噴霧の微粒化、ウエット低減（吸気ポートや吸気バルブへの燃料付着低減）等を目的として、内燃機関の各気筒の吸気側にそれぞれ２本の燃料噴射弁を配置して、各気筒にそれぞれ２本の燃料噴射弁で燃料を噴射するようにしたものがある。
【０００３】
更に、特許文献１のものは、燃料噴射弁の異常発生時のフェールセーフを目的として、内燃機関の運転中に各気筒の２本の燃料噴射弁の動作状態を監視していずれかの燃料噴射弁に異常が発生したときに異常な燃料噴射弁を検出する異常診断機能を持たせ、いずれかの燃料噴射弁に異常が発生したときに、正常な燃料噴射弁のみで要求噴射量分の燃料を噴射して内燃機関を運転するようにしている。
【特許文献１】６０−６９２４３号公報
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３２２０９９号公報（第４頁〜第５頁等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の構成では、例えば、いずれかの気筒の２本の燃料噴射弁のうちの１本の燃料噴射弁が異常になると、片方の燃料噴射弁のみで燃料を噴射する片側噴射となるため、吸気ポートや吸気バルブに付着する燃料（ウエット）が片側に偏って、両側噴射の場合と比べて噴射燃料が気化しにくくなると共に、筒内に流入する燃料も片側に偏って筒内に均一な混合気が形成されにくくなり、燃焼状態が悪化しやすくなる。このため、燃料噴射弁の異常発生時に正常な燃料噴射弁のみで片側噴射して始動すると、燃焼トルクが不足して始動しにくくなる可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、各気筒の吸気側にそれぞれ複数の燃料噴射弁を配置した内燃機関において、燃料噴射弁の異常発生時に正常な燃料噴射弁のみで燃料を噴射して始動する場合の始動性を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、各気筒の吸気側にそれぞれ複数の燃料噴射弁を配置した内燃機関の制御装置において、スロットル弁の開度を制御するスロットル弁開度制御手段と、各気筒の複数の燃料噴射弁の動作状態を監視していずれかの燃料噴射弁に異常が発生したときに異常な燃料噴射弁を検出する異常診断手段と、前記異常診断手段により異常な燃料噴射弁が検出された場合には内燃機関の始動時にスタータでクランキングしながら正常な燃料噴射弁のみで要求噴射量分の燃料を噴射して始動する異常時始動制御を実行する異常時始動制御手段とを備え、前記異常時始動制御手段は、前記異常時始動制御の実行中に前記スロットル弁開度制御手段により前記スロットル弁を閉じて吸気管圧力を低下させるようにしたものである。このように、いずれかの燃料噴射弁に異常が発生して正常な燃料噴射弁のみで始動する異常時始動制御を実行するときに、スロットル弁を閉じて吸気管圧力を低下させれば、異常時始動制御実行中の噴射燃料の気化を促進して混合気の燃焼状態を改善して燃焼トルクを増大させることが可能となり、始動性を向上できる。
【０００８】
この場合、請求項２のように、異常時始動制御の実行中にスロットル弁を閉じて吸気管圧力を所定値以下に低下させてから燃料噴射を開始するようにすると良い。このようにすれば、異常時始動制御の実行中に、吸気管圧力が燃料の気化を促進できる圧力に低下してから燃料噴射を開始することができ、始動性を確実に向上できる。
【０００９】
また、請求項３のように、各気筒の吸気バルブの開放タイミングを変化させる可変バルブタイミング制御手段を備えた内燃機関では、異常時始動制御の実行中に可変バルブタイミング制御手段により吸気バルブの開放タイミングを遅角させて吸気行程のＴＤＣ（上死点）から該吸気バルブの開放タイミングまでの期間を増加させるようにしても良い。このようにすれば、吸気行程中の吸気バルブと排気バルブの両方が閉じている期間（筒内が密閉された状態でピストンが下降する期間）が長くなるため、吸気行程中に吸気バルブが開放されるまでの筒内圧力の低下幅が大きくなり、この筒内圧力の低下効果によって、吸気バルブの開放後に筒内に吸入される燃料の気化が促進されると共に、吸気ポートから筒内に吸入される気流の流速も高速化され、気流による燃料の微粒化も促進される。これにより、筒内の混合気の燃焼状態を改善して始動性を向上できる。
【００１０】
或は、請求項４のように、異常時始動制御の実行中に吸気行程で吸気バルブが開いている期間に正常な燃料噴射弁から燃料を噴射するようにしても良い。このように、異常時始動制御の実行中に吸気行程で吸気バルブが開いている期間に正常な燃料噴射弁から燃料を噴射すれば、吸気バルブに付着する燃料（ウエット）が少なくなり、筒内に吸入される燃料量が増加すると共に、筒内に吸入される気流の効果により燃料の微粒化も促進される。これにより、筒内の混合気の燃焼状態を改善して始動性を向上できる。
【００１１】
ところで、スタータによるクランキングは、内燃機関回転速度が始動完了判定回転速度を越えて始動完了と判定されるまで継続される。異常時始動制御による始動では、全ての燃料噴射弁が正常な場合の通常始動と比べて、クランキング開始から始動完了と判定されるまでの時間（クランキング時間）が長くなる傾向があるが、スタータに通電するバッテリを保護する観点から始動１回当たりの最大クランキング時間が制限されている。このため、全ての燃料噴射弁が正常な場合を前提として設定された最大クランキング時間で、異常時始動制御でのクランキング時間を制限すると、異常時始動制御による始動が完了する前に最大クランキング時間を越えてスタータが停止されて始動に失敗する可能性がある。      
【００１２】
そこで、上記請求項１〜４に係る発明を実施する場合は、請求項５のように、異常時始動制御の実行中にスタータによりクランキング可能な時間（最大クランキング時間）を該異常時始動制御を行わない場合よりも長くするようにすると良い。このようにすれば、異常時始動制御による始動が完了する前に最大クランキング時間を越える可能性を少なくすることができ、異常時始動制御による始動に失敗する可能性を少なくすることができる。      
【００１３】
また、請求項６のように、異常時始動制御により内燃機関が始動された場合には触媒暖機制御を実行しないようにしても良い。触媒暖機制御では、点火時期を遅角したり空燃比をリーンに制御したりするため、燃焼トルクが低下しやすい。また、異常な燃料噴射弁が発生して正常な燃料噴射弁のみで燃料を噴射する場合は、全ての燃料噴射弁が正常な場合と比べて、燃焼トルクが低下するため、始動後に触媒暖機制御を実行すると、燃焼トルクの低下により内燃機関回転速度が低下して回転状態が不安定になりやすい。この対策として、請求項６のように、異常時始動制御により内燃機関が始動された場合には触媒暖機制御を実行しないようにすれば、異常時始動制御の実行後に触媒暖機制御により燃焼トルクが低下することを抑えることができ、内燃機関の回転安定性を確保してドライバビリティを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の実施例１のエンジン制御システム全体の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は１つの気筒に配置した２本の燃料噴射弁及びその周辺部の概略構成を示し且つ２本の燃料噴射弁が正常な場合の燃料粒子の広がり範囲を示す図である。
【図３】図３は１つの気筒に配置した２本の燃料噴射弁及びその周辺部の概略構成を示し且つ片方の燃料噴射弁が異常な場合の燃料粒子の広がり範囲を示す図である。
【図４】図４は実施例１の異常時始動制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は実施例１の触媒暖機制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図６は実施例１の制御例を示すタイムチャートである。
【図７】図７は実施例２の異常時始動制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は実施例３の異常時始動制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した３つの実施例１〜３を説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１を図１乃至図６に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットル弁１６と、このスロットル弁１６の開度を検出するスロットル弁開度センサ１７とが設けられている。
【００１７】
更に、スロットル弁１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０が接続された吸気ポート３１には、燃料を噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００１８】
図２に示すように、エンジン１１の各気筒には、それぞれ２つの吸気ポート３１と２つの排気ポート３２が設けられ、各気筒の２つの吸気ポート３１に、それぞれ燃料噴射弁２１が配置されている。各吸気ポート３１は、それぞれ吸気バルブ３３によって開閉され、各排気ポート３２は、それぞれ排気バルブ３４によって開閉される。燃料タンク３５内に貯溜された燃料は、燃料ポンプ３６によって汲み上げられ、この燃料ポンプ３６から吐出される燃料が燃料供給配管３７を通して各気筒の燃料噴射弁２１に供給される。
【００１９】
一方、図１に示すように、エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。
【００２０】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、クランク軸２７が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２８が取り付けられ、このクランク角センサ２８の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。エンジン１１には、始動時にクランク軸２７を回転駆動（クランキング）するスタータ２９が設けられている。
【００２１】
上述したスロットル弁開度センサ１７、吸気管圧力センサ１９、冷却水温センサ２６、クランク角センサ２８、排出ガスセンサ２４等のエンジン運転状態を検出する各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や点火プラグ２２の点火時期を制御すると共に、スロットル弁１６の開度を制御するスロットル弁開度制御手段としても機能する。通常、各気筒に配置された２本の燃料噴射弁２１は、燃料噴射量が同一（燃料噴射量の比率が５０：５０）になるように制御される。
【００２２】
この場合、ＥＣＵ３０は、各気筒の２本の燃料噴射弁２１の動作状態を監視していずれかの燃料噴射弁２１に異常が発生したときに異常な燃料噴射弁２１を検出する異常診断手段としても機能する。燃料噴射弁２１の異常診断方法は、特に限定されるものではなく、どの様な方法で行っても良い。例えば、前述した特許文献１に記載されているように、燃料噴射弁２１の電磁コイル等の駆動回路の断線を検出したり、或は、燃料噴射弁２１の電磁コイルの逆起電力を検出して、燃料噴射弁２１の異常診断を実行しても良い。或は、エンジン運転中に各気筒の２本の燃料噴射弁２１の中から噴射動作させる燃料噴射弁２１を１本ずつ切り替えて１本の燃料噴射弁２１のみで要求噴射量分の燃料を噴射して排出ガスセンサ２４の検出空燃比又はエンジントルクの変動を監視して噴射動作中の燃料噴射弁２１が異常であるか否かを判定するようにしても良い。
【００２３】
エンジン運転中に異常な燃料噴射弁２１が検出された場合は、その異常情報を、エンジン停止中でも記憶データを保持するバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶しておき、次の始動時に書き換え可能な不揮発性メモリから読み込んだ異常情報によって異常な燃料噴射弁２１を特定できるようにしている。
【００２４】
更に、ＥＣＵ３０は、上記異常診断により異常な燃料噴射弁２１が検出された場合には始動時にエンジン１１をスタータ２９でクランキングしながら正常な燃料噴射弁２１のみで要求噴射量分の燃料を噴射して始動する異常時始動制御を実行する異常時始動制御手段としても機能する。
【００２５】
２本の燃料噴射弁２１が正常である場合は、図２に示すように、２本の燃料噴射弁２１から噴射した燃料の粒子が筒内のほぼ全域に広がるが、図３に示すように、１本の燃料噴射弁２１が異常になって片方の燃料噴射弁２１のみで燃料を噴射する片側噴射の場合は、吸気ポート３１や吸気バルブ３３に付着する燃料（ウエット）が片側に偏って、両側噴射の場合と比べて噴射燃料が気化しにくくなると共に、筒内に噴射した燃料粒子の広がり範囲が片側に偏って筒内に均一な混合気が形成されにくくなり、燃焼状態が悪化しやすくなる。このため、燃料噴射弁２１の異常発生時に正常な燃料噴射弁２１のみで片側噴射して始動すると、燃焼トルクが不足して始動しにくくなる可能性がある。
【００２６】
そこで、本実施例１では、ＥＣＵ３０によって後述する図４の異常時始動制御プログラムを実行することで、異常時始動制御の実行中にスロットル弁１６を閉じて、スロットル弁１６下流側の吸気管圧力を所定値以下に低下させてから燃料噴射を開始するようにしている。このようにすれば、異常時始動制御の実行中に、吸気管圧力が燃料の気化を促進できる圧力に低下してから燃料噴射を開始することができるため、異常時始動制御実行中の噴射燃料の気化を促進して混合気の燃焼状態を改善して燃焼トルクを増大させることが可能となり、始動性を向上できる。
【００２７】
ところで、スタータ２９によるクランキングは、エンジン回転速度が始動完了判定回転速度を越えて始動完了と判定されるまで継続される。異常時始動制御による始動では、全ての燃料噴射弁２１が正常な場合の通常始動と比べて、クランキング開始から始動完了と判定されるまでの時間（クランキング時間）が長くなる傾向があるが、スタータ２９に通電するバッテリ２９を保護する観点から始動１回当たりの最大クランキング時間が制限されている。このため、全ての燃料噴射弁２１が正常な場合を前提として設定された最大クランキング時間で、異常時始動制御でのクランキング時間を制限すると、異常時始動制御による始動が完了する前に最大クランキング時間を越えてスタータ２９が停止されて始動に失敗する可能性がある。
【００２８】
そこで、後述する図４の異常時始動制御プログラムでは、異常時始動制御の実行中に、最大クランキング時間を通常始動時よりも長くするようにしている。このようにすれば、異常時始動制御による始動が完了する前に最大クランキング時間を越える可能性を少なくすることができ、異常時始動制御による始動に失敗する可能性を少なくすることができる。
【００２９】
通常の冷間始動では、始動後に触媒２５の暖機を促進するために、触媒暖機制御が実行される。触媒暖機制御では、図６に示すように、点火時期を遅角したり空燃比をリーンに制御したりするため、燃焼トルクが低下しやすい。また、異常な燃料噴射弁２１が発生して正常な燃料噴射弁２１のみで燃料を噴射する場合は、全ての燃料噴射弁２１が正常な場合と比べて、燃焼トルクが低下するため、始動後に触媒暖機制御を実行すると、燃焼トルクの低下によりエンジン回転速度が低下してエンジン回転状態が不安定になりやすい。
【００３０】
この対策として、本実施例１では、ＥＣＵ３０によって後述する図５の触媒暖機制御プログラムを実行することで、異常時始動制御によりエンジン１１が始動された場合には、触媒暖機制御を実行しないようにしている。このようにすれば、異常時始動制御の実行後に触媒暖機制御により燃焼トルクが低下することを抑えることができ、エンジン１１の回転安定性を確保してドライバビリティを向上させることができる。
以下、ＥＣＵ３０が実行する図４の異常時始動制御プログラム及び図５の触媒暖機制御プログラムの処理内容を説明する。
【００３１】
［異常時始動制御プログラム］
図４の異常時始動制御プログラムは、ＥＣＵ３０の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう異常時始動制御手段として機能する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、不揮発性メモリに記憶されている異常情報から、いずれかの気筒の片方の燃料噴射弁２１が異常であるか否かを判定する。この際、各燃料噴射弁２１の電磁コイル等の駆動回路の断線の有無を判定して各燃料噴射弁２１の異常の有無を判定しても良い。上記ステップ１０１で、異常な燃料噴射弁２１が無いと判定されれば、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【００３２】
一方、上記ステップ１０１で、いずれかの気筒の片方の燃料噴射弁２１が異常であると判定されれば、ステップ１０２に進み、運転者による始動操作又はアイドルストップシステムによる始動要求が発生したか否かを判定し、始動要求が発生していなければ、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【００３３】
これに対し、上記ステップ１０２で、始動要求が発生していると判定されれば、次のようにして異常時始動制御を実行する。まず、ステップ１０３で、スロットル弁１６を全閉位置まで閉じて、次のステップ１０４で、スタータ２９に通電してエンジン１１をクランキングする。スロットル弁１６を閉じた状態でクランキングすれば、スロットル弁１６下流側の吸気管圧力が低下する。
【００３４】
この後、ステップ１０５に進み、吸気管圧力センサ１９で検出した吸気管圧力が所定値以下に低下したか否かを判定して、吸気管圧力が所定値以下に低下するまで待機する。ここで、所定値は、１本の燃料噴射弁２１のみで噴射した燃料の気化を促進できる吸気管圧力の上限値に相当する値に設定されている。
【００３５】
その後、吸気管圧力が所定値以下に低下した時点で、ステップ１０５からステップ１０６に進み、正常な燃料噴射弁２１のみで要求噴射量分の燃料を噴射して点火させ、異常な燃料噴射弁２１を停止させる。そして、次のステップ１０７で、最大クランキング時間を正常始動時よりも増加させる。
【００３６】
この後、ステップ１０８に進み、エンジン回転速度が始動完了判定回転速度を越えたか否かを判定し、エンジン回転速度が始動完了判定回転速度未満であれば、ステップ１０９に進み、クランキング時間が最大クランキング時間を越えたか否かを判定し、クランキング時間が最大クランキング時間を越えていなければ、上記ステップ１０８に戻る。
【００３７】
その後、クランキング時間が最大クランキング時間に達する前に、エンジン回転速度が始動完了判定回転速度を越えれば、始動完了と判定して、ステップ１０８からステップ１１０に進み、スタータ２９への通電をオフして、本プログラムを終了する。
【００３８】
一方、エンジン回転速度が始動完了判定回転速度に達する前にクランキング時間が最大クランキング時間を越えれば、始動失敗と判断して、ステップ１０９からステップ１１０に進み、スタータ２９への通電をオフして、本プログラムを終了する。
【００３９】
［触媒暖機制御プログラム］
図５の触媒暖機制御プログラムは、ＥＣＵ３０の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう触媒暖機制御手段として機能する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、異常時始動制御による始動であるか否かを判定し、異常時始動制御による始動ではない（つまり通常始動）と判定されれば、ステップ２０２に進み、触媒２５の暖機が完了するまで触媒暖機制御を実行して、点火時期を遅角したり空燃比をリーンに制御する。
これに対し、上記ステップ２０１で、異常時始動制御による始動と判定されれば、触媒暖機制御を実行せずに、本プログラムを終了する。
【００４０】
以上説明した本実施例１によれば、異常な燃料噴射弁２１が検出された場合に、始動時にエンジン１１をスタータ２９でクランキングしながら正常な燃料噴射弁２１のみで要求噴射量分の燃料を噴射して始動する異常時始動制御を実行する際に、スロットル弁１６を閉じて、スロットル弁１６下流側の吸気管圧力を低下させるようにしているため、異常時始動制御の実行中に噴射燃料の気化を促進して混合気の燃焼状態を改善して燃焼トルクを増大させることが可能となり、始動性を向上できる。
【００４１】
また、本実施例１では、異常時始動制御によりエンジン１１が始動された場合に、触媒暖機制御を実行しないようにしているため、異常時始動制御の実行後に触媒暖機制御により燃焼トルクが低下することを抑えることができ、エンジン１１の回転安定性を確保してドライバビリティを向上させることができる。
【実施例２】
【００４２】
本発明の実施例２は、各気筒の吸気バルブ３３の開放タイミングを変化させる可変バルブタイミング制御装置（可変バルブタイミング制御手段）を搭載したエンジン１１に適用した実施例である。本実施例２では、ＥＣＵ３０によって図７の異常時始動制御プログラムを実行することで、異常時始動制御の実行中に可変バルブタイミング制御装置により吸気バルブ３３の開放タイミングを遅角させて吸気行程のＴＤＣ（上死点）から吸気バルブ３３の開放タイミングまでの期間を増加させるようにしている。尚、油圧駆動式の可変バルブタイミング制御装置では、始動時のクランキング中に可変バルブタイミング制御装置を駆動する十分な油圧を確保することが困難であるため、本実施例２では、始動時のクランキング中でも駆動可能な電動式の可変バルブタイミング制御装置を用いるようにしている。
【００４３】
本実施例２で実行する図７の異常時始動制御プログラムは、前記実施例１で説明した図５の異常時始動制御プログラムのステップ１０３の処理をステップ１０３ａに変更し、ステップ１０５の処理を省略しただけであり、他の各ステップの処理は同じである。
【００４４】
図７の異常時始動制御プログラムでは、いずれかの気筒の片方の燃料噴射弁２１が異常である場合に、始動要求が発生すると、ステップ１０３ａに進み、吸気バルブ３３の開放タイミングを遅角させて吸気行程のＴＤＣから吸気バルブ３３の開放タイミングまでの期間を増加させて、ステップ１０４に進み、スタータ２９に通電してエンジン１１をクランキングする。このようにすれば、吸気行程中の吸気バルブ３３と排気バルブ３４の両方が閉じている期間（筒内が密閉された状態でピストンが下降する期間）が長くなるため、吸気行程中に吸気バルブ３３が開放されるまでの筒内圧力の低下幅が大きくなる。
【００４５】
この後、前記実施例１と同様に、ステップ１０６〜１１０の処理を実行し、正常な燃料噴射弁２１のみで要求噴射量分の燃料を噴射してエンジン１１を始動させる。その他の事項は、前記実施例１と同じである。
【００４６】
以上説明した本実施例２では、異常時始動制御の実行中に吸気バルブ３３の開放タイミングを遅角させて吸気行程のＴＤＣから吸気バルブ３３の開放タイミングまでの期間を増加させるため、吸気行程中に吸気バルブ３３が開放されるまでの筒内圧力の低下幅が大きくなり、この筒内圧力の低下効果によって、吸気バルブ３３の開放後に筒内に吸入される燃料の気化が促進されると共に、吸気ポート３１から筒内に吸入される気流の流速も高速化され、気流による燃料の微粒化も促進される。これにより、筒内の混合気の燃焼状態を改善して始動性を向上できる。
【実施例３】
【００４７】
本実施例３では、ＥＣＵ３０によって図８の異常時始動制御プログラムを実行することで、異常時始動制御の実行中に吸気行程で吸気バルブ３３が開いている期間に正常な燃料噴射弁２１から燃料を噴射するようにしている。このように、異常時始動制御の実行中に吸気行程で吸気バルブ３３が開いている期間に正常な燃料噴射弁２１から燃料を噴射すれば、吸気バルブ３３に付着する燃料（ウエット）が少なくなり、筒内に吸入される燃料量が増加すると共に、筒内に吸入される気流の効果により燃料の微粒化も促進される。
【００４８】
本実施例３で実行する図８の異常時始動制御プログラムは、前記実施例１で説明した図５の異常時始動制御プログラムのステップ１０３の処理をステップ１０３ｂに変更し、ステップ１０５の処理を省略しただけであり、他の各ステップの処理は同じである。
【００４９】
図８の異常時始動制御プログラムでは、いずれかの気筒の片方の燃料噴射弁２１が異常である場合に、始動要求が発生すると、ステップ１０３ｂに進み、燃料噴射時期を吸気行程で吸気バルブが開いている期間に設定し、続くステップ１０４で、スタータ２９に通電してエンジン１１をクランキングする。この後、ステップ１０６に進み、正常な燃料噴射弁２１のみで要求噴射量分の燃料を吸気行程で吸気バルブが開いている期間に噴射してエンジン１１を始動させる。ステップ１０７以降の処理は、前記実施例１と同じである。
【００５０】
以上説明した本実施例３では、異常時始動制御の実行中に吸気行程で吸気バルブ３３が開いている期間に正常な燃料噴射弁２１から燃料を噴射するため、吸気バルブ３３に付着する燃料（ウエット）が少なくなり、筒内に吸入される燃料量が増加すると共に、筒内に吸入される気流の効果により燃料の微粒化も促進され、筒内の混合気の燃焼状態を改善して始動性を向上できる。
【００５１】
尚、本発明は、１気筒当り２本の燃料噴射弁を配置したシステムに限定されず、１気筒当り３本以上の燃料噴射弁を配置したシステムにも適用して実施できる。
【符号の説明】
【００５２】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１５…モータ、１６…スロットル弁、１７…スロットル弁開度センサ、１９…吸気管圧力センサ、２０…吸気マニホールド、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、２４…排出ガスセンサ、２５…触媒、２９…スタータ、３０…ＥＣＵ（異常診断手段，スロットル弁開度制御手段，異常時始動制御手段，触媒暖機制御手段）、３１…吸気ポート、３２…排気ポート、３３…吸気バルブ、３４…排気バルブ
【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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【図８】
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