(57)【要約】【課題】渦流発生によるエミッション改善効果を発揮させることと、エンジン始動性悪化の抑制との両立を図る燃料噴射量制御装置を提供する。【解決手段】クランキング期間ｔ１〜ｔ６中の初期期間ｔ２〜ｔ４における燃料噴射量を初期噴射量として設定し、初期後期間ｔ４〜ｔ６における燃料噴射量を初期後噴射量として設定し、タンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）がタンブル流を発生させるよう作動している場合には、初期後噴射量Ｑ２を初期噴射量Ｑ１よりも少なくするよう、燃料噴射弁の作動を制御する。したがって、初期噴射量を始動性確保量に設定してエンジンの始動性を向上させるとともに、初期後噴射量を、初期噴射量よりも少ないエミッション対策量に設定してエミッション改善効果を向上させることができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する燃料噴射弁の作動を制御することにより燃料噴射量を制御するとともに、始動モータによりエンジンを回転させるクランキング期間中には、始動モータ停止後のエンジン定常運転時に比べて燃料噴射量を増大させる始動時噴射制御を実行する燃料噴射量制御装置において、
前記クランキング期間中の初期における噴射量を初期噴射量として設定するとともに、初期後における噴射量を初期後噴射量として設定し、
燃焼室での渦流発生度合いを制御する渦流制御弁が渦流を発生させるよう作動している場合には、前記初期後噴射量を前記初期噴射量よりも少なくするよう、前記燃料噴射弁の作動を制御することを特徴とする燃料噴射量制御装置。
【請求項２】
クランキング開始後において、所定のクランキング回転速度以下に予め設定された閾値よりもエンジン回転速度の値が小さくなっている期間を、前記クランキング期間中の初期とすることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射量制御装置。
【請求項３】
前記渦流制御弁は、弁開度が小さいほど渦流発生度合いが大きくなるように構成されており、
前記初期後噴射量を、前記渦流制御弁の開度が小さいほど少ない噴射量に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射量制御装置。
【請求項４】
前記初期噴射量は、渦流発生による燃焼改善を見込んだ燃料噴射量よりも多い量に設定され、
前記初期後噴射量は、渦流発生による燃焼改善を見込んだ燃料噴射量に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料噴射量制御装置。
【請求項５】
前記渦流制御弁は、弁開度が小さいほど渦流発生度合いが大きくなるように構成されており、
燃焼室での渦流発生度合いを制御する渦流制御弁が渦流を発生させるよう作動している場合であっても、前記渦流制御弁の開度が予め設定された閾値より大きい場合には、前記初期後噴射量を前記初期噴射量と同じに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燃料噴射量制御装置。
【請求項６】
前記初期噴射量を、前記クランキング期間中の初期の間は変化させないように設定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の燃料噴射量制御装置。
【請求項７】
前記燃料噴射弁が複数の気筒毎に配置されたエンジンに適用され、
前記クランキング期間中の初期には、前記複数の気筒毎の燃焼サイクルに対応した燃料噴射タイミングに一致しない非同期噴射を実行するよう前記複数の燃料噴射弁の作動を制御し、
前記クランキング期間中の初期後には、前記複数の気筒毎の燃焼サイクルに対応した燃料噴射タイミングに一致する同期噴射を実行するよう前記複数の燃料噴射弁の作動を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の燃料噴射量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン（内燃機関）の燃焼室で燃焼させるための燃料を噴射するにあたり、その噴射量を制御する燃料噴射量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の燃料噴射量制御装置は、始動モータによりエンジンを回転させるクランキング期間中において、始動モータ停止後のエンジン定常運転時に比べて燃料噴射量を一律に増大させる始動時噴射制御を実行するのが一般的である。
【０００３】
また、近年では、吸気管に渦流制御弁を設けることにより、燃焼室内でタンブル等の渦流を発生させる技術が特許文献１等にて開示されており、渦流制御弁の開度を小さくして渦流を発生させれば、噴射された燃料の霧化が促進されて燃焼が改善されることが知られている。よって、渦流を発生させることができるエンジン始動時や軽負荷時には上述の燃焼改善を見込んで、渦流を発生させない時に比べて燃料噴射量を減少させることにより、排ガス中の未燃ＨＣ（炭化水素）を低減させてエミッション改善を図るのが一般的である。
【特許文献１】特許第３６３２６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、クランキング期間中のうち、始動モータによりエンジンを回転させ始めた初期の段階では、吸気管に十分な負圧が発生していない。よって、渦流制御弁の開度を小さくしても渦流が発生しないので、燃焼改善を見込んで燃料噴射量を減少させるとエンジンが完全燃焼するまでに要する時間が長くなってしまい、エンジンの始動性悪化を招いてしまうことが分かった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、渦流発生によるエミッション改善効果を発揮させることと、エンジン始動性悪化の抑制との両立を図る燃料噴射量制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁の作動を制御することにより燃料噴射量を制御するとともに、始動モータによりエンジンを回転させるクランキング期間中には、始動モータ停止後のエンジン定常運転時に比べて燃料噴射量を増大させる始動時噴射制御を実行する燃料噴射量制御装置において、前記クランキング期間中の初期における噴射量を初期噴射量として設定し、初期後における噴射量を初期後噴射量として設定し、燃焼室での渦流発生度合いを制御する渦流制御弁が渦流を発生させるよう作動している場合には、前記初期後噴射量を前記初期噴射量よりも少なくするよう、前記燃料噴射弁の作動を制御することを特徴とする。
【０００８】
つまり、従来の始動時噴射制御では、渦流制御弁の作動状態に拘わらず燃料噴射量を一律に固定していたのに対し、本発明では、渦流制御弁が渦流を発生させるよう作動している場合には、初期後噴射量が初期噴射量よりも少なくなるように燃料噴射量を変動させる。そのため、エンジン始動直後において、渦流による効果の少ない初期には、噴射量を多くすることでエンジンの始動性悪化を回避でき、その後、渦流による効果が得られる初期後時期には、噴射量をそれに合わせて減らすことで、排ガス中の未燃ＨＣ（炭化水素）を低減させてエミッション改善効果を発揮させることができる。よって、エミッション改善効果を発揮させることと、エンジン始動性悪化の回避との両立を図ることができる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明の如く、クランキング開始後において、所定のクランキング回転速度以下に予め設定された閾値よりもエンジン回転速度の値が小さくなっている期間を、前記クランキング期間中の初期とすることが一例として挙げられる。
【００１０】
ここで、渦流発生度合いが大きいほど渦流発生による燃焼改善を見込んで燃料噴射量を少なくできる。これに対し、請求項３記載の発明では、前記渦流制御弁は、弁開度が小さいほど渦流発生度合いが大きくなるように構成されており、前記初期後噴射量を、前記渦流制御弁の開度が小さいほど少ない噴射量に設定することを特徴とする。よって、エミッション改善効果をさらに向上できる。
【００１１】
請求項４記載の発明では、初期噴射量及び初期後噴射量の具体的設定を特定している。すなわち、初期噴射量は、渦流発生による燃焼改善を見込んだ燃料噴射量よりも多い量（以下、始動性確保量を言う）に設定され、初期後噴射量は、渦流発生による燃焼改善を見込んだ燃料噴射量（以下、エミッション対策量と言う）に設定されていることを特徴とする。
【００１２】
よって、前記設定による初期噴射量によれば、初期噴射量及び初期後噴射量の両方をエミッション対策量に一律に設定した場合に比べて、エンジンの始動性を向上できる。また、前記設定による初期後噴射量によれば、初期噴射量及び初期後噴射量の両方を始動性確保量に一律に設定した場合に比べて、エミッション改善効果を向上できる。
【００１３】
ここで、渦流制御弁の開度が予め設定された閾値よりも大きい場合には、渦流の発生度合いが小さいので燃焼改善効果が得られない場合がある。よって、初期後噴射量をエミッション対策量にしてしまうとエンジンの始動性悪化を招く恐れがある。これに対し、請求項５記載の発明では、前記渦流制御弁は、弁開度が小さいほど渦流発生度合いが大きくなるように構成されており、燃焼室での渦流発生度合いを制御する渦流制御弁が渦流を発生させるよう作動している場合であっても、前記渦流制御弁の開度が予め設定された閾値より大きい場合には、前記初期後噴射量を前記初期噴射量と同じにすることを特徴とする。よって、エンジンの始動性悪化を回避できる。
【００１４】
請求項６記載の発明では、前記初期噴射量を、前記クランキング期間中の初期の間は変化させないように設定することを特徴とする。ここで、クランキング期間中の初期には、吸気管に十分な負圧が発生していないため、渦流制御弁の開度を小さくしたところで渦流は発生しない。これに対し、上記発明によれば初期噴射量を不必要に変化させないので、制御内容を簡素にできる。なお、このように不変とする初期噴射量は、渦流発生による燃焼改善を見込んだ燃料噴射量よりも多い量に設定することが望ましい。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記燃料噴射弁が複数の気筒毎に配置されたエンジンに適用され、前記クランキング期間中の初期には、前記複数の気筒毎の燃焼サイクルに対応した燃料噴射タイミングに一致しない非同期噴射を実行するよう前記複数の燃料噴射弁の作動を制御し、前記クランキング期間中の初期後には、前記複数の気筒毎の燃焼サイクルに対応した燃料噴射タイミングに一致する同期噴射を実行するよう前記複数の燃料噴射弁の作動を制御することを特徴とする。
【００１６】
このように、同期噴射の前に非同期噴射を行なうことで、初爆に寄与する気化燃料の量を増大できるので、エンジンの始動性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る燃料噴射量制御装置の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は、燃料噴射量制御装置として機能するエンジンＥＣＵ１０（電子制御装置）を示すとともに、エンジンＥＣＵ１０により制御される燃料噴射弁２０及び渦流制御装置３０の搭載レイアウトを示す模式図である。
【００１９】
ガソリンエンジン４０（内燃機関）の燃焼室４１に吸気を導入する吸気ポート４２には吸気管４３が接続されており、その吸気管４３に、燃料噴射弁２０及び渦流制御装置３０が取り付けられている。なお、吸気管４３は水平方向に２分割されており、図１では分割された一方の吸気管４３の図示を省略している。
【００２０】
このように、本実施形態に係るエンジン４０は、吸気管４３内に燃料を噴射するポート噴射式であり、燃料噴射弁２０が、吸気バルブ４４の吸気流れ上流側に配置されている。燃料噴射弁２０は、図示しない弁体を開閉させることにより燃料の噴射と遮断を切り換えており、電磁ソレノイド２１への通電をオンさせると弁体が開作動し、オフさせると弁体が閉作動するように構成されている。そして、エンジンＥＣＵ１０は、電磁ソレノイド２１のオンオフを指令する指令信号を電磁ソレノイド２１に出力し、電磁ソレノイド２１への通電オン時間を制御することで、燃料噴射量が制御されることとなる。
【００２１】
なお、エンジンＥＣＵ１０には、エンジン回転速度ＮＥを示す信号、吸気圧ＰＭを示す信号、吸気温度ＴＡを示す信号、及びエンジン冷却水温度ＴＷを示す信号等が入力される。エンジン回転速度ＮＥは、クランク軸の回転速度を検出するセンサ１１により検出される。吸気圧ＰＭは、吸気管４２内の圧力を検出する負圧センサ１２により検出される。吸気温度ＴＡは外気温度センサ１３により検出される。エンジン冷却水温度ＴＷは水温センサ１４により検出される。
【００２２】
渦流制御装置３０は、吸気流量を調整するスロットルバルブ（図示せず）の吸気流れ下流側に配置されており、燃焼室４１でのタンブル流（渦流）の発生度合いを制御する。なお、タンブル流の発生度合いとは、燃焼室４１で単位時間あたりに吸気が旋回する回数として定義される。
【００２３】
また、渦流制御装置３０は、弁体としてのタンブルコントロールバルブ３１（以下ＴＣＶと呼ぶ）、回転軸３２、ガイド板３３、及び回転軸３２を回転させる電動モータ（図示せず）を備えて構成されている。ＴＣＶ３１は、吸気管４３の開度を調整する板状に形成され、回転軸３２により吸気管４３に回転可能に支持されている。図１に示す状態は、ＴＣＶ３１の開度が０°である全閉状態を示している。そして、全閉状態であっても、回転軸３２と吸気管４３との間には隙間４３ａが形成される。
【００２４】
つまり、ＴＣＶ３１を全閉（開度０°）にすると吸気管４３のうち隙間４３ａの部分のみから吸気が燃焼室４１に流入し、図１中の矢印Ｙ１に示すように燃焼室４１でのタンブル流の発生度合いが最大となる。そして、ＴＣＶ３１を開作動させて開度を大きくするほど、隙間４３ａを通過する吸気の流量が減少し、タンブル流の発生度合いが小さくなり、全開（開度９０°）にするとタンブル流は発生しなくなる。
【００２５】
ガイド板３３は、回転軸３２から吸気流れ下流側に延びる板状に形成され、ＴＣＶ３１とともに回転する。そして、ＴＣＶ３１を全閉にすると、図１に示すようにガイド板３３の板面は吸気管４３の内壁面と略平行となり、隙間４３ａが吸気流れ方向に延びる形状となる。これにより、吸気は、吸気管４３の内壁面の上方部分に沿って燃焼室４１に流入するよう案内される。よって、タンブル流の発生度合いが促進される。
【００２６】
また、ＴＣＶ３１は、エンジン４０の始動時及びエンジン負荷が軽負荷である時に全閉側に作動するよう制御される。これは、エンジン始動時及び軽負荷時以外のエンジン４０運転状態では、吸気管４２の負圧が大きく燃焼室４１への吸気流量が多いため、タンブル流を発生させることができないことに起因する。また、エンジン始動時及び軽負荷時におけるＴＣＶ３１の開度は、水温センサ１４により検出されたエンジン冷却水温度ＴＷに基づき決定する。具体的には、冷却水温度ＴＷが低いほどエンジン始動性が悪くなるため、その始動性を良好にすべくタンブル流の発生度合いを大きくするように、ＴＣＶ３１の開度を小さくする。
【００２７】
また、本実施形態に係るガソリンエンジン４０は、燃焼室４１を形成する気筒を複数有しており、燃料噴射弁２０及び渦流制御装置３０は複数の気筒毎に設けられている。よって、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、及び渦流の発生度合いを気筒毎に独立して制御可能である。
【００２８】
次に、エンジンＥＣＵ１０が有するマイクロコンピュータによる始動時噴射制御の内容を、図２（ａ）に示すフローチャートを用いて説明する。なお、ＥＣＵ１０による図２（ａ）に示す処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００２９】
先ず、イグニッションスイッチがオン操作され（Ｓ１０：ＹＥＳ）、エンジン始動モータがスタート操作され（Ｓ２０：ＹＥＳ）、かつ、気筒判別処理が完了した（Ｓ３０：ＹＥＳ）ことを条件として、ステップＳ４０に進む。なお、気筒判別処理とは、吸気、圧縮、燃焼、排気の４行程からなる燃焼サイクルの各行程の実行タイミングを、カム軸回転角度センサ（図示せず）及びクランク軸回転角度センサ１１に基づき複数気筒の各々について判別する処理である。
【００３０】
ステップＳ４０では、始動モータによりエンジンが回転するクランキング期間が終了し、燃焼室４１での燃料が完全に爆発して安定したエンジン回転となる完爆状態になっているか否かを判定する。具体的には、エンジン回転速度ＮＥが予め設定された所定値Ｂ（例えば５００ｒｐｍ）に達しているか否かを判定し、５００ｒｐｍに達している場合には完爆したと判定（Ｓ４０：ＹＥＳ）し、図２（ａ）に示す処理を終了する。一方、完爆していないと判定（Ｓ４０：ＮＯ）した場合には、ステップＳ５０に進む。
【００３１】
ステップＳ５０では、ステップＳ６０にて実行される非同期噴射が終了しているか否かを判定し、終了していないと判定（Ｓ６０：ＮＯ）されればステップＳ６０に進んで非同期噴射を実行し、終了していると判定（Ｓ６０：ＹＥＳ）されればステップＳ７０，Ｓ８０，Ｓ９０の処理に進んで同期噴射を実行する。
【００３２】
ステップＳ６０では、水温センサ１４により検出されたエンジン冷却水温度ＴＷに基づき非同期燃料の噴射量Ｑ１（非同期噴射量）を算出する。具体的には、冷却水温度ＴＷが低いほどエンジン始動性が悪くなるため、その始動性を良好にすべく燃料噴射量Ｑ１を増大させるように算出する。
【００３３】
また、始動モータによりエンジンを回転させ始めた初期の段階では、吸気管４２の圧力は大気圧と同じであり、十分な負圧が発生していない。よって、渦流制御装置３０のＴＣＶ３１を全閉にしていたとしてもタンブル流は発生しない。そこで、渦流制御装置３０の開度とは無関係に非同期噴射量Ｑ１を算出している。以下、上述の如くエンジン冷却水温度ＴＷに基づきつつ、渦流制御装置３０の開度とは無関係に算出した噴射量をベース噴射量と呼ぶ。
【００３４】
また、ステップＳ６０では、算出された非同期噴射量Ｑ１で燃焼を噴射するように各気筒の燃料噴射弁２０の作動を制御する。なお、本実施形態では１燃焼サイクルあたりに弁体を１回だけ開閉させて非同期噴射量Ｑ１の燃料を噴射させている。また、ステップＳ６０では、非同期噴射量Ｑ１で噴射するにあたり、燃焼サイクルに対応した燃料噴射タイミングに一致しないタイミングでの噴射（非同期噴射）を実行させている。
【００３５】
因みに、エンジンを回転させ始めた初期の段階での噴射である非同期噴射では、吸気管４２に十分な負圧が発生していないため、噴射された燃料の大部分は吸気管４２の内壁面のうち下側部分４２ａに付着する。この付着した時点では燃焼室４１での燃料の最初の爆発（初爆）は未だ生じておらず、付着した燃料は初爆が生じるまでの間に気化して燃焼室４１に流入することとなる。
【００３６】
上述した非同期噴射が所定回数又は所定時間の間実行されると、次のステップＳ７０に進む。なお、本実施形態では、非同期噴射が１回実行されると、つまり、全気筒の燃料噴射弁２０の弁体を１回開閉させると、ステップＳ７０に進む。
【００３７】
ステップＳ７０では、始動モータによるエンジン回転速度（クランキング回転速度）が予め設定された回転速度（例えば２００ｒｐｍ）を超えたか否かを判定する。クランキング回転速度が２００ｒｐｍに達した（Ｓ７０：ＹＥＳ）と判定された場合には、ステップＳ８０に進み、２００ｒｐｍに達していない（Ｓ７０：ＮＯ）と判定された場合には、ステップＳ９０に進む。
【００３８】
ステップＳ９０では、ステップＳ６０における非同期噴射量Ｑ１の算出方法と同様の算出方法によりベース噴射量を算出し、渦流制御装置３０の開度とは無関係に算出された当該ベース噴射量を同期噴射量Ｑ２とする。また、ステップＳ９０では、同期噴射量Ｑ２で噴射するにあたり、複数の気筒毎の燃焼サイクルに対応した燃料噴射タイミングでの噴射（同期噴射）を実行させている。具体的には、各気筒の吸気行程のタイミングで燃料を噴射するように燃料噴射弁２０の作動を制御する。
【００３９】
一方、ステップＳ８０では、ステップＳ６０における非同期噴射量Ｑ１の算出方法と同様の算出方法によりベース噴射量を算出する。ここで、非同期噴射が終了した後の初期後の段階では、エンジン回転速度（クランキング回転速度）が所定値を超えていれば、吸気管４２の圧力はタンブル流を発生させるに十分な負圧が発生しているとみなすことができ、よって、ＴＣＶ３１を全閉側に作動させればタンブル流は発生する。すると、噴射された燃料の霧化が促進されて燃焼が改善されるので、タンブル流を発生させない時に比べて燃料噴射量を減少させることができる。そこで、ステップＳ８０では、ＴＣＶ３１の開度が全閉開度（０°）に近いほど噴射量を減少させるようにベース噴射量を補正し、補正後のベース噴射量を同期噴射量Ｑ２とする。
【００４０】
具体的には、エンジンＥＣＵ１０のマイクロコンピュータには、ＴＣＶ３１の開度とＴＣＶ補正係数との関係を示すマップ（図２（ｂ）参照）が予め記憶されており、このマップに基づき、ＴＣＶ３１の開度からＴＣＶ補正係数を決定する。そして、ベース噴射量にＴＣＶ補正係数を乗じて同期噴射量Ｑ２を算出する。ＴＣＶ補正係数は１以下の値であり、ＴＣＶ補正係数を乗じることにより同期噴射量Ｑ２は減補正されることとなる。そして、ＴＣＶ３１の開度が小さいほどＴＣＶ補正係数を小さく設定して減補正量を多くしている。
【００４１】
また、ステップＳ８０では、同期噴射量Ｑ２で噴射するにあたり、複数の気筒毎の燃焼サイクルに対応した燃料噴射タイミングでの噴射（同期噴射）を実行させている。具体的には、各気筒の吸気行程のタイミングで燃料を噴射するように燃料噴射弁２０の作動を制御する。
【００４２】
そして、ステップＳ８０，Ｓ９０にて同期噴射が実行されるにつれエンジン回転速度ＮＥは上昇し、ステップＳ４０にて所定値Ｂに達したと判定されると完爆したとみなして、図２（ａ）に示す処理を終了する。
【００４３】
次に、ステップＳ６０による非同期噴射、及びステップＳ８０，Ｓ９０による同期噴射を実行した場合のエンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭの経時変化を、図３のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図３は、本発明の発明者により行われた試験結果であり、ＴＣＶ３１を全閉（０°）にした状態でエンジン４０を実際に運転させて得られた数値である。
【００４４】
図３中のＮＥに示す実線はエンジン回転速度（ｒｐｍ）、ＰＭに示す実線は吸気圧（ｋＰａ）、ＶＢに示す実線はエンジン始動モータに電力を供給するバッテリの電圧（Ｖ）、ｔｑに示す実線は燃料噴射弁２０の電磁ソレノイド２１に入力される指令信号のパルス幅（ｍｓ）を示す。因みに、指令信号のパルス幅が大きいほど燃料噴射弁２０の開弁時間が長くなるので、燃料噴射弁２０の弁体が１回開閉した時に噴射される量は増大することとなる。
【００４５】
先ず、イグニッションスイッチをオン操作するとともにエンジン始動モータがスタート操作されると、エンジン始動モータへの電力供給が行なわれ、このとき、始動モータの回転に伴いバッテリ電圧が降下する。その後、エンジン始動モータに十分な電力が供給された時点ｔ１で始動モータによるエンジン回転が開始される。
【００４６】
そして、ｔ１にてクランキングが開始されるとエンジン回転速度ＮＥが上昇し、エンジン回転速度ＮＥの上昇に伴い吸気管４２に負圧が発生し、吸気圧ＰＭは大気圧から徐々に下降する。そして、ｔ１の時点においてクランキングが開始されてステップＳ３０における気筒判別処理が終了すると、ｔ２の時点においてステップＳ６０による非同期噴射が実行される。
【００４７】
非同期噴射が所定回数実行されると、エンジン回転速度ＮＥはまだ２００ｒｐｍに達していないと判定され（Ｓ７０：ＮＯ）、ｔ３の時点においてステップＳ９０による同期噴射が実行される。その後、エンジン回転速度ＮＥが上昇して２００ｒｐｍに達すると（Ｓ７０：ＹＥＳ）、ｔ４の時点においてステップＳ８０による同期噴射が実行される。この時、ＴＣＶ３１は全閉であることに起因して、燃料噴射量はベース噴射量にＴＣＶ補正係数０．６を乗じた噴射量に減量される。
【００４８】
その後、ｔ２からｔ５にかけて噴射した燃料が気化し、ｔ５の時点において燃焼室４１にて爆発して初爆が生じ、その後ｔ６の時点において、燃焼室４１での燃料が完全に爆発する完爆状態となる。完爆状態になるとエンジン運転状態は安定し、エンジン回転速度ＮＥは急上昇するとともに吸気圧ＰＭは急降下する。そして、エンジン回転速度ＮＥが５００ｒｐｍに達すると（Ｓ４０：ＹＥＳ）、始動時噴射に係る燃料の噴射は終了してエンジン定常運転に移行し、始動時噴射とは別の基本噴射制御に基づき燃料噴射を継続する。なお、完爆を判定した時点ｔ６から所定時間経過したｔ７の時点において、始動モータへの電力供給を停止させる。
【００４９】
ここで、クランキング期間ｔ１〜ｔ６のうち初期（ｔ２〜ｔ４の期間）における噴射量は、ステップＳ６０による非同期噴射量及びステップＳ９０による同期噴射量によるベース噴射量により決定され、この噴射量を初期噴射量と呼ぶ。そして、クランキング期間ｔ１〜ｔ６のうち初期後（ｔ４〜ｔ６の期間）における噴射量は、ステップＳ９０による同期噴射量をＴＣＶ補正係数で補正することにより決定され、この噴射量を初期後噴射量と呼ぶ。そして、初期後噴射量は初期噴射量に対して減量されている。
【００５０】
以上に説明した図３のタイミングチャートは、ＴＣＶ３１を全閉（０°）にした状態における各種経時変化を示しているが、次に、ＴＣＶ３１を全開（９０°）にした状態における各種経時変化を、図４のタイミングチャートを用いて説明する。
【００５１】
ｔ１１の時点において始動モータによるエンジン回転が開始され、ｔ１２の時点において非同期噴射が実行され、ｔ１３の時点においてステップＳ８０による同期噴射が実行される。その後、エンジン回転速度ＮＥが２００ｒｐｍに達することにともないｔ１４の時点においてステップＳ８０による同期噴射が実行されるものの、ＴＣＶ３１を全開にしているためＴＣＶ補正係数は１となり、燃料噴射量は減量されることなくそのまま継続して噴射される。その後、ｔ１５の時点において初爆が生じ、ｔ１６の時点において完爆状態となり、ｔ１７の時点において始動モータへの電力供給を停止させる。
【００５２】
したがって、ＴＣＶ３１を全開にした図４に示すタイミングチャートでは、初期後（ｔ１４〜ｔ１６の期間）における初期後噴射量は、初期（ｔ１２〜ｔ１４の期間）における初期噴射量に対して減量されることなく初期噴射量を維持している。
【００５３】
以上により、本実施形態によれば、ＴＣＶ３１が全閉側に作動しており全開状態でない場合には、初期後噴射量Ｑ２が初期噴射量Ｑ１よりも少なくなるように燃料噴射量を変動させる。そして、初期噴射量については、タンブル流発生による燃焼改善を見込んだ燃料噴射量よりも多い量（始動性確保量）に設定し、初期後噴射量については、タンブル流発生による燃焼改善を見込んだ燃料噴射量（エミッション対策量）に減量して設定している。具体的には、ベース噴射量については、指令信号のパルス幅Ｔｑを１０ｍｓに設定することで始動性確保量となるように設定し、これにより、初期噴射量を始動性確保量に設定している。そして、初期後噴射量を、上述の始動性確保量にＴＣＶ補正係数を乗ずることにより減量させたエミッション対策量に設定している。
【００５４】
よって、初期噴射量による始動性確保量によれば、初期噴射量及び初期後噴射量の両方をエミッション対策量に一律に設定した場合に比べて、エンジン４０の始動性を向上できる。また、初期後噴射量によるエミッション対策量によれば、初期噴射量及び初期後噴射量の両方を始動性確保量に一律に設定した場合に比べて、エミッション改善効果を向上できる。すなわち、初期後噴射量を初期噴射量よりも少なくするよう制御することに起因して、エミッション改善効果の向上と、エンジンの始動性向上との両立を図ることができる。
【００５５】
因みに、図３に示すように、エンジン始動時にＴＣＶ３１を全閉（０°）にしてタンブル流による効果を発揮させた場合には、クランキング回転速度２７０ｒｐｍに達してからのエンジン回転速度の上昇度合いが急激となり、エンジン始動性が良好となる。一方、ＴＣＶ３１を全開にした図４の場合には、初期噴射量及び初期後噴射量をともにエミッション対策量に設定しているので、クランキング回転速度２７０ｒｐｍに達してからのエンジン回転速度の上昇度合いが緩慢であり、エンジン始動性が悪くなっていることが、図３及び図４の試験結果から考察される。
【００５６】
ところで、初爆が生じるまでの間に噴射された燃料は、ウェットの状態で吸気管４２の壁面４２ａに付着した後、気化して燃焼室４１に流入し、初爆ｔ５から完爆ｔ６までの期間に燃焼することとなる。そして、ウェットの状態から気化するまでには時間を要するので、早期に完爆ｔ６させるためには可能な限り早い時期に燃料を噴射しておくことが望ましい。この点を鑑み本実施形態では、エンジン始動直後において、渦流による効果の少ない初期に噴射量を多くしているので、完爆ｔ６の時期を早めることができ、エンジンの始動性を向上できる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、ＴＣＶ３１の開度が全閉開度（０°）に近いほど噴射量を減少させるようにベース噴射量を補正しているので、タンブル流の発生度合いに応じて初期後噴射量を減量でき、エミッション改善効果を向上できる。
【００５８】
（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば以下のように変更して実施してもよい。
【００５９】
・上記実施形態に係るステップＳ６０における非同期噴射を廃止してもよく、或いは、ステップＳ８０，Ｓ９０における同期噴射を非同期噴射に変更してもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、ステップＳ７０において、吸気管４２にタンブル流を発生させるに十分な負圧が発生していると判定した場合（Ｓ７０：ＹＥＳ）に、ＴＣＶ補正係数による補正を実行しており、十分な負圧が発生しているか否かを、クランキング回転速度に基づき判定している。
【００６１】
これに対し、吸気圧ＰＭを直接検出し、吸気圧ＰＭが所定値以下になった場合に十分な負圧が発生していると判定し、ＴＣＶ補正係数による補正を実行するようにしてもよい。また、非同期噴射を開始した時点ｔ２から所定時間が経過した場合に十分な負圧が発生していると判定してもよいし、クランキングを開始した時点ｔ１から所定時間が経過した場合に十分な負圧が発生していると判定してもよい。また、上記所定時間は、エンジン冷却水温度ＴＷ等に応じて変化させて好適である。
【００６２】
・上記実施形態に係る渦流制御装置３０は、燃焼室４１に縦方向のタンブル流を発生させる構造であるが、横方向のスワール流を発生させる構造であってもよい。
【００６３】
・上記実施形態ではガソリンエンジンを対象として設けられた燃料噴射弁２０を制御しているが、ディーゼルエンジンを対象として設けられた燃料噴射弁を制御対象としてもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、ステップＳ３０による気筒判別処理が完了した後に、ステップＳ６０による非同期噴射を実行しているが、気筒判別処理中の期間に非同期噴射を実行するようにしてもよい。そして、気筒判別処理が完了したと同時に、非同期噴射から同期噴射に切り替えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射量制御装置、及び制御対象となる燃料噴射弁等のハード構成を示す模式図。
【図２】（ａ）は、図１のＥＣＵによる制御処理内容を示すフローチャート、（ｂ）は、（ａ）の制御処理に用いられるマップ。
【図３】ＴＣＶを全閉にした場合における、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭの経時変化を示すタイミングチャート。
【図４】ＴＣＶを全開にした場合における、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭの経時変化を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００６６】
１０…エンジンＥＣＵ（燃料噴射量制御装置）、２０…燃料噴射弁、３０…渦流制御装置、４０…ガソリンエンジン、４１…燃焼室、ｔ１〜ｔ６，ｔ１１〜ｔ１６…クランキング期間、ｔ２〜ｔ４，ｔ１２〜ｔ１４…クランキング期間中の初期期間、ｔ４〜ｔ６，ｔ１４〜ｔ１６…クランキング期間中の初期後期間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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