(57)【要約】【課題】多種燃料の混合比率に応じた安定的な最適燃料補給制御を行なうとともに、始動時間の短縮化を図り、しかもプラグのかぶりを防止することのできる多種燃料内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ１０のＲＯＭ２３は、多種燃料の混合濃度に対応する複数の基準燃料噴射量マップを記憶する。ＣＰＵ２１の制御プログラムは、複数の基準燃料噴射量マップのうちいずれのマップを使用しているかをＥＥＰ−ＲＯＭ２４に記憶させておき、当該記憶させているマップ基づき、始動開始時には前回停止直前に使用していた基準燃料噴射量マップを用いてエンジンの始動制御を行なうとともに、エンジンの始動が完了するまで燃料噴射量を徐々に増大させて始動制御を行なう。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動状態を検出する始動完了検出手段を有し、前記始動完了検出手段によって始動完了が検出された後は内燃機関の状態に応じて燃料噴射量を決定する多種燃料用内燃機関の燃料噴射制御装置において、
基準燃料噴射量マップを記憶しておき、
前記基準燃料噴射量マップを用いて内燃機関の始動制御を行なうとともに、内燃機関の始動が完了するまで燃料噴射量を徐々に増大させて内燃機関の始動制御を行なう、
ことを特徴とする多種燃料用内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
多種燃料の混合濃度に対応する複数の基準燃料噴射量マップを記憶しておき、
前記複数の基準燃料噴射量マップのうちいずれのマップを使用しているかを記憶しておき、
当該記憶に基づき、始動開始時には前回停止直前に使用していた基準燃料噴射量マップを用いて内燃機関の始動制御を行なう、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
始動開始時に用いる前記基準燃料噴射量マップで所定回数燃料噴射してクランキングしたにもかかわらず始動完了しない場合には、燃料噴射量を増大させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
始動開始時に用いる前記基準燃料噴射量マップで所定時間燃料噴射してクランキングしたにもかかわらず始動完了しない場合には、燃料噴射量を増大させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記基準燃料噴射量マップは、エタノールとガソリンの混合比に応じた３種以上のＰｂ／Ｎｅマップを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
排ガス中の酸素濃度に応じた出力を発生する酸素濃度センサを内燃機関の排気系に設け、
前記酸素濃度センサの出力により燃料中のエタノール混合比を推定する
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
内燃機関の始動状態を検出する始動完了検出手段を有し、前記始動完了検出手段によって始動完了が検出された後は内燃機関の状態に応じて燃料噴射量を決定する多種燃料用内燃機関の燃料噴射制御装置において、
多種燃料の混合濃度に対応する複数の基準燃料噴射量マップを記憶しておき、
始動開始時には燃料噴射量が最も少ない基準燃料噴射量マップを用いて内燃機関の始動制御を行なうとともに、内燃機関の始動が完了するまで始動の状況に応じてより燃料噴射量の多い基準燃料噴射量マップに切り替えて始動制御を行なう、
ことを特徴とする多種燃料用内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
燃料噴射量を徐々に増大させる際の初期の所定時間ごと又は所定回数ごとの燃料噴射量の増分よりも、燃料噴射量を徐々に増大させる際の後期の所定時間ごと又は所定回数ごとの燃料噴射量の増分が大きくなるように始動制御を行なう、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
燃料噴射量を徐々に増大させる際の所定時間ごと又は所定回数ごとの燃料噴射量の増分が指数関数的に増大変化するように始動制御を行なう、
ことを特徴とする請求項８に記載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、内燃機関への燃料供給を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。特に、複数種の燃料を混合して使用可能な多種燃料内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エタノールなどガソリン以外の燃料をガソリンと混合した多種燃料の燃焼により動作を行なう内燃機関（エンジン）が存在する。このような内燃機関では、各種燃料の混合比率に応じた空燃比で内燃機関を運転させる制御が必要となる。
【０００３】
例えば、多種燃料内燃機関に関する従来技術として、特許文献１には、多種燃料エンジンの燃料噴射装置における燃料噴射時間の補正方法が記載されている（第３ページの式（１）など）。
また、特許文献２には、始動時燃料量を徐々に変化させるとともに、内燃機関の始動が検出されている時間を計測し、その時間に応じて使用燃料の種類（重質燃料か軽質燃料か）を判別する構成が記載されている（請求項１、段落０００５、および段落０００７）。
【特許文献１】特開昭６３−５１３１号公報
【特許文献２】特開平５−６５８３８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、上記の従来技術には以下に述べる課題があった。
一般に燃料補給はエンジン停止時に行なわれるが、多種燃料エンジンにおいては、補給する際に、どの種類の燃料についてどれぐらいの量を補給するかは補給を行なう者が任意に行なうことができるようになっている。そのため、新たに補給される燃料は、燃料タンクに残留していた燃料とタンク内で混合することになり、その混合比率を容易に検出することはできない。燃料タンクあるいは内燃機関への燃料供給管等に燃料種別センサを設けることで、技術的には混合比率を検出することは可能であるが非常にコスト高となってしまう。
【０００５】
特許文献１に記載されている技術では、燃料噴射時間の補正をしているものの、エンジン回転数（Ｎｅ）と吸気管内絶対圧（Ｐｂａ）とから決定される基本噴射時間（Ｔｉ）が一定であるため、ドライバーが補給した燃料の種類とその混合比率によってはプラグがかぶってしまう（つまり、燃料の供給量が多すぎることによりプラグの点火で燃えない分の未燃焼ガスがプラグ電極に付着して放電し難くなるという）課題があった。
【０００６】
また、特許文献２に記載されている技術では、燃料の判別はできるものの、エンジン始動時に徐々に燃料量を変化させる間の時間がかかりすぎるという課題があった。さらに、また、特許文献２に記載されている技術では、重質燃料用と軽質燃料用とで燃料供給量設定手段を切り替えている（段落０００６等に記載）ものの、多種燃料の混合によるエンジン作動が考慮されていないため、始動後のエンジンの安定化が得られないという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題認識に基づいて行なわれたものであり、多種燃料の混合比率に応じた安定的な最適燃料噴射（供給）制御を行なうとともに、始動時間の短縮化を図り、しかもプラグのかぶりを防止することのできる多種燃料内燃機関の燃料噴射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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、内燃機関の始動状態を検出する始動完了検出手段を有し、前記始動完了検出手段によって始動完了が検出された後は内燃機関の状態に応じて燃料噴射量を決定する多種燃料用内燃機関の燃料噴射制御装置において、基準燃料噴射量マップを記憶しておき、前記基準燃料噴射量マップを用いて内燃機関の始動制御を行なうとともに、内燃機関の始動が完了するまで燃料噴射量を徐々に増大させて内燃機関の始動制御を行なう、ことを特徴とする多種燃料用内燃機関の燃料噴射制御装置である。
【０００９】
また、本発明は、内燃機関（例えば、実施の形態におけるエンジン１）の始動状態を検出する始動完了検出手段（例えば、実施の形態におけるステップＳｂ１３）を有し、前記始動完了検出手段によって始動完了が検出された後は内燃機関の状態に応じて燃料噴射量を決定する多種燃料用内燃機関の燃料噴射制御装置（例えば、実施の形態におけるＥＣＵ１０）において、多種燃料の混合濃度に対応する複数の基準燃料噴射量マップを記憶しておき（例えば、実施の形態におけるＲＯＭ２３に記憶される基準燃料噴射量マップ）、前記複数の基準燃料噴射量マップのうちいずれのマップを使用しているかを記憶しておき、当該記憶に基づき、始動開始時には前回停止直前に使用していた基準燃料噴射量マップを用いて内燃機関の始動制御を行なうとともに、内燃機関の始動が完了するまで燃料噴射量を徐々に増大させて始動制御を行なう、ことを特徴とする多種燃料用内燃機関の燃料噴射制御装置である。
これにより、通常運転時に使用している基準燃料噴射量マップを記憶させておくことで、再始動する際に、始動前の燃料の混合率に対応する基準燃料噴射量マップを用いて始動制御を行なうことが可能となる。
【００１０】
また、本発明は、上記に記載の発明において、始動開始時に用いる前記基準燃料噴射量マップで所定回数燃料噴射してクランキングしたにもかかわらず始動完了しない場合には、燃料噴射量を増大させることを特徴とする。
これにより、クランキングにより始動しない場合に、一定の噴射回数に達するごとに、燃料噴射量を徐々に増大させることが可能となる。
【００１１】
また、本発明は、上記に記載の発明において、始動開始時に用いる前記基準燃料噴射量マップで所定時間燃料噴射してクランキングしたにもかかわらず始動完了しない場合には、燃料噴射量を増大させることを特徴とする。
これにより、クランキングにより始動しない場合に、一定の噴射時間が経過するごとに、燃料噴射量を徐々に増大させることが可能となる。
【００１２】
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記基準燃料噴射量マップは、エタノールとガソリンの混合比に応じた３種以上の適正な数（例えば２２％、５０％、１００％）のＰｂ／Ｎｅマップを有することを特徴とする。
これにより、全ての混合比に応じたＰｂ／Ｎｅマップの調整を行うことなく、適正なＰｂ／Ｎｅマップを選択することで、始動制御及び通常運転時の制御を安定して行なうことが可能となる。
【００１３】
また、本発明は、上記に記載の発明において、排ガス中の酸素濃度に応じた出力を発生する酸素濃度センサ（例えば、実施の形態におけるＯ２センサ１５）を内燃機関の排気系に設け、前記酸素濃度センサの出力により燃料中のエタノール混合比を推定することを特徴とする。
これにより、エタノール混合比の推定結果に基づいて複数の基準燃料噴射量マップのうちいずれかのマップを選択して使用することが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、内燃機関の始動状態を検出する始動完了検出手段を有し、前記始動完了検出手段によって始動完了が検出された後は内燃機関の状態に応じて燃料噴射量を決定する多種燃料用内燃機関の燃料噴射制御装置において、多種燃料の混合濃度に対応する複数の基準燃料噴射量マップを記憶しておき、始動開始時には燃料噴射量が最も少ない基準燃料噴射量マップを用いて内燃機関の始動制御を行なうとともに、内燃機関の始動が完了するまで始動の状況に応じてより燃料噴射量の多い基準燃料噴射量マップに切り替えて始動制御を行なう、ことを特徴とする多種燃料用内燃機関の燃料噴射制御装置である。
これにより、始動する際に、燃料噴射量の最も少ない状態から徐々に燃料噴射量を増大させて始動制御を行なうことが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、上記の燃料噴射制御装置において、燃料噴射量を徐々に増大させる際の初期の所定時間ごと又は所定回数ごとの燃料噴射量の増分よりも、燃料噴射量を徐々に増大させる際の後期の所定時間ごと又は所定回数ごとの燃料噴射量の増分が大きくなるように始動制御を行なう、ことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記の燃料噴射制御装置において、燃料噴射量を徐々に増大させる際の所定時間ごと又は所定回数ごとの燃料噴射量の増分が指数関数に従うように始動制御を行なう、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、多種燃料の混合濃度に対応する複数の基準燃料噴射量マップを記憶しておき、複数の基準燃料噴射量マップのうちいずれのマップを使用しているかを記憶しておき、当該記憶に基づき、始動開始時には前回停止直前に使用していた基準燃料噴射量マップを用いて内燃機関の始動制御を行なうとともに、内燃機関の始動が完了するまで燃料噴射量を徐々に増大させて始動制御を行なう構成とした。
これにより、停止中にどの種類の燃料についてどれぐらいの量を補給されたかに関わらず、再始動前の通常運転時に使用されていた基準燃料噴射量マップを用いて始動制御することで、燃料配管には再始動前の通常運転時の混合率の燃料が残っていることから、当該混合比において適切な空燃比で内燃機関の始動を行なうことが可能となる。
【００１８】
また、本発明は、始動開始時に用いる基準燃料噴射量マップで所定回数燃料噴射してクランキングしたにもかかわらず始動完了しない場合には、燃料噴射量を増大させる構成とした。
これにより、一定の噴射回数に達するごとに燃料噴射量を徐々に増大させることができることから、プラグのかぶりを回避しつつ、燃料タンク内の燃料の混合比を推定することができ、これにより適切な空燃比で内燃機関の始動を行なうことが可能となる。
【００１９】
また、本発明は、始動開始時に用いる基準燃料噴射量マップで所定時間燃料噴射してクランキングしたにもかかわらず始動完了しない場合には、燃料噴射量を増大させる構成とした。
これにより、一定の噴射時間が経過するごとに燃料噴射量を徐々に増大させることができることから、プラグのかぶりを回避しつつ、燃料タンク内の燃料の混合比を推定することができ、これにより適切な空燃比で内燃機関の始動を行なうことが可能となる。
【００２０】
また、本発明は、排ガス中の酸素濃度に応じた出力を発生する酸素濃度センサを内燃機関の排気系に設け、前記酸素濃度センサの出力により燃料中のエタノール混合比を推定する構成とした。
これにより、エタノール混合比の推定結果に基づいて複数の基準燃料噴射量マップのうちいずれかのマップを選択して使用することができることから、エタノール混合比に応じた適切な空燃比で内燃機関を運転させることが可能となる。
【００２１】
また、本発明は、多種燃料の混合濃度に対応する複数の基準燃料噴射量マップを記憶しておき、始動開始時には燃料噴射量が最も少ない基準燃料噴射量マップを用いて内燃機関の始動制御を行なうとともに、内燃機関の始動が完了するまで始動の状況に応じてより燃料噴射量の多い基準燃料噴射量マップに切り替えて始動制御を行なう構成とした。
これにより、始動する際に、燃料噴射量の最も少ない状態から徐々に燃料噴射量を増大させて始動制御を行なうことから、燃料タンク内の燃料の混合比を推定することができ、プラグのかぶりを回避しつつ、適切な空燃比で内燃機関の始動を行なうことが可能となる。
【００２２】
また、本発明は、燃料噴射量を徐々に増大させる際の初期の所定時間ごと又は所定回数ごとの燃料噴射量の増分よりも、後期の燃料噴射量の増分が大きくなるように始動制御を行なう構成とした。また、その一態様として、所定時間ごと又は所定回数ごとの燃料噴射量の増分が指数関数的に増大するように始動制御を行なう構成とした。
これにより、プラグかぶりが発生し易い始動初期に燃料が多くなりすぎず、また始動後期で必要な燃料が補充されるので、始動にかかる時間を短縮できる。特に、外気温度や燃料温度やエンジン温度や冷却水温度など、アルコールの気化に影響の大きい温度が低温である場合には、上限濃度までの到達増量時間を早めてもプラグかぶりによる始動性の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１実施形態に係る内燃機関及び内燃機関の制御装置の全体構成図である。エンジン１は、例えば、エタノールとガソリンを混合させた多種燃料を燃焼させることにより運転が行なわれる。エンジン１の吸気管２の上流側には、吸入空気を浄化するエアクリーナ３が設けられている。そして、吸気管２の内部に配置されるスロットル弁４により吸入空気の流入量が調節される。エンジン１の排気管７の下流側には、三元触媒８が設けられており、排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の成分の浄化を行なう。インジェクタ５は、制御装置、すなわちＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０に接続されており、ＥＣＵ１０からの噴射時間を含む噴射制御信号に基づいて、噴射時間に比例する量の多種燃料を吸気管２内に噴射する。
【００２４】
スロットル開度センサ（以下、ＴＨセンサと記載）１１は、スロットル弁４に接続されており、スロットル弁４の開度を計測してＥＣＵ１０に入力する。吸気管絶対圧センサ（以下、ＰＢＡセンサと記載）１２は、吸気管２の内部における吸気管絶対圧（ＰＢＡ）を計測し、計測した吸気管絶対圧をＥＣＵ１０に入力する。吸気温センサ（以下、ＴＡセンサと記載）１６は、吸気管２の内部における吸気温（ＴＡ）を計測し、計測した吸気温をＥＣＵに入力する。水温センサ（以下、ＴＷセンサと記載）１３は、エンジン１の冷却水温を計測し、計測した冷却水温（ＴＷ）をＥＣＵ１０に入力する。クランク角センサ（以下、ＣＲＫセンサと記載）１４は、エンジン１のクランク位置を示すクランク角（ＣＲＫ）を計測し、計測したクランク角をＥＣＵ１０に入力する。酸素濃度センサ（以下、Ｏ２センサと記載）１５は、排気管７内の排気ガスの酸素濃度を計測し、計測した酸素濃度をＥＣＵ１５に入力する。
【００２５】
図２は、ＥＣＵ１０の内部構成を示したブロック図である。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２１、ＲＡＭ(Random Access Memory)２２、ＲＯＭ(Read Only Memory)２３、ＥＥＰ−ＲＯＭ(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)２４を備えており、これらはＥＣＵ１０内の内部バスにより相互に接続されている。
ＣＰＵ２１は、Ｉ／Ｏ（Input Output）バスを介してＴＨセンサ１１、ＰＢＡセンサ１２、ＴＡセンサ１６、ＴＷセンサ１３、ＣＲＫセンサ１４、Ｏ２センサ１５に接続されており、各センサにて計測された計測情報が各センサから入力される。また、ＣＰＵ２１は、Ｉ／Ｏバスを介してインジェクタ５に接続されており、噴射制御信号をインジェクタ５に入力することにより、噴射制御信号に含まれる噴射時間に応じた量の多種燃料をインジェクタ５に噴射させる。
【００２６】
ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２１において動作する制御プログラムの動作領域等として用いられ、電力供給が停止されると、内部に記憶されている情報が消去される記憶デバイスである。ＲＯＭ２３は、ＣＰＵ２１にて動作する制御プログラムや、エンジン１を制御するための制御情報である、Ｐｂ／Ｎｅマップ、Ｎｅ／ＴＨマップ、補正係数テーブル、始動制御情報などが予め記憶されており、電力供給が停止されても、内部に記憶されている情報が消去されずに保持される記憶デバイスである。ＥＥＰ−ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ２１の動作中に、ＣＰＵ２１により情報の書き込みおよび消去が行なわれ、電力供給が停止されても、内部に記憶されている情報が消去されずに保持される記憶デバイスである。
【００２７】
（エンジン制御の原理）
次に、ＥＣＵ１０によるエンジン１の制御の原理について説明する。エンジン１は、吸気管２を通じて流入する空気とインジェクタ５から噴射される燃料との比率である空燃比が適切な値となったときに、好適な状態で運転する。ここで、空燃比は、空気量を燃料量で除算した値で表される。ＥＣＵ１０は、様々な条件において、最適な状態でエンジン１を運転させるため、適切な噴射燃料量の算出を行ない、算出した噴射燃料量をインジェクタ５に噴射させる制御を行なう。ＥＣＵ１０による噴射燃料量の算出方法は、必要となる噴射燃料量の違いから、エンジン１の始動時と通常運転時とで異なる方法が採用されている。なお、通常運転時とは、エンジン１がスタータ等によらず自走運転している状態時のことをいう。
【００２８】
（始動時の噴射燃料量算出）
始動時にインジェクタ５に燃料を噴射させる始動噴射時間（ＴＩＣＲ）は、燃料が１種類であればエンジン１の冷却水の水温（ＴＷ）により一意に定められる値である。具体的には、水温（ＴＷ）と始動噴射時間（ＴＩＣＲ）の対応関係をグラフで示した図３のような始動噴射テーブルを予めＲＯＭ２３に記憶させておき、始動時に当該始動噴射テーブルを参照し、ＴＷセンサ１３が計測する水温（ＴＷ）から始動噴射時間を求め、求めた始動噴射時間の間、インジェクタ５に噴射させる制御を行なう。なお、始動噴射テーブルのＴＷとＴＩＣＲの対応関係は、予め実験結果等に基づいて算出されている。
【００２９】
（通常運転時の噴射燃料量算出）
通常運転時には、予め実験結果等に基づいて求められているＰｂ／Ｎｅマップ、あるいはＮｅ／ＴＨマップを参照することにより、様々な条件下での吸入空気量を求め、求めた吸入空気量と予め定められる目標空燃比に基づいて、基本燃料噴射時間（ＴＩＭ）を算出する。図４（ａ）は、Ｐｂ／Ｎｅマップの例を示した図であり、図４（ｂ）は、Ｎｅ／ＴＨマップの例を示した図である。
【００３０】
Ｐｂ／Ｎｅマップは、アイドリング等の低負荷運転時に採用されるスピードデンシティ方式と呼ばれる吸入酸素量の推定方式において用いられるマップであり、当該マップにより吸気管絶対圧（ＰＢＡ）と、エンジン回転数（Ｎｅ）に基づいて吸入空気量が求められる。図４（ａ）に示すように、ＰｂとＮｅの間で一定の相関性は成立せず、等空気量線図として吸入空気量が特定されることになる。
【００３１】
また、Ｎｅ／ＴＨマップは、高負荷運転時に採用されるスロットルスピード方式と呼ばれる吸入酸素量の推定方式において用いられるマップであり、当該マップによりエンジン回転速度（Ｎｅ）と、スロットル開度（ＴＨ）に基づいて吸入空気量が求められる。図４（ｂ）に示すように、Ｎｅ／ＴＨマップもＰｂ／Ｎｅマップと同様に、ＮｅとＴＨの間で一定の相関性は成立せず、等空気量線図として吸入空気量が特定されることになる。
【００３２】
Ｐｂ／ＮｅマップあるいはＮｅ／ＴＨマップから得られる吸入空気量に基づいて基本燃料噴射時間（ＴＩＭ）を算出すると、次に、実験状態と実際のエンジン１の運転状態の環境条件の違いによる補正を行なう必要がある。図５は、吸気温を計測するＴＡセンサ１６から得られる吸気温（ＴＡ）に対応する吸気温補正係数（ＫＴＡ）を求めるための補正係数テーブルの例を示した図である。補正係数としては、他に、ＴＨセンサ１１、ＴＷセンサ１３、ＣＲＫセンサ１４、Ｏ２センサ１５から得られる計測値に基づく補正係数が存在し、具体的には、始動後増量補正係数（ＫＡＳＴ）、水温補正係数（ＫＴＷ）、加速補正係数（ＴＡＣＣ）、非同期補正係数（ＯＰＩＮＪ）、点火時期係数等の補正係数がある。
これらの補正係数ごとに補正係数テーブルが存在し、上記基本燃料噴射時間（ＴＩＭ）と、これらの複数の補正係数に基づいて、実際にインジェクタ５に燃料を噴射させる燃料噴射時間（Ｔｏｕｔ）が算出される。
【００３３】
（多種燃料におけるエンジン制御）
上述した特許文献１で示されるように、エタノールは、その組成に酸素原子Ｏを含有しているため単位体積当たりでの燃焼に必要な酸素量はガソリンを燃焼させる場合に比べて少なくて済む。従って、エタノールとガソリンを混合させた多種燃料を用いる場合、ガソリンのみの燃料を用いる場合よりも理論空燃比は小さくなる。そのため、エンジン１を最適な状態で運転させるには、エタノールとガソリンの混合比率ごとに、Ｐｂ／Ｎｅマップ、Ｎｅ／ＴＨマップ、各種補正係数テーブルを設定する必要がある。ところで、エタノールがある濃度の場合に、最適な状態でエンジン１を運転させるためのマップやテーブルを、ある一定範囲内の他の濃度において適用しても、当該他の濃度における適切なマップやテーブルを提供した場合と同程度の制御を行なうことが可能であることが実験結果等から知られている。そこで、本実施形態では、図６に示すような濃度の範囲を設定し、それぞれの範囲におけるエタノールの基準濃度として、エタノール２２％（Ｅ２２）、エタノール５０％（Ｅ５０）、エタノール８０％（Ｅ８０）、エタノール１００％（Ｅ１００）の４種類を予め定めておき、それぞれのエタノール濃度ごとに、Ｐｂ／Ｎｅマップ、Ｎｅ／ＴＨマップ、各種補正係数テーブルを生成する。なお、基準濃度は、３つ以上であればいくつでも良く、０％〜１００％までのどの濃度に適正に割り振っても良い。また、それぞれのマップとテーブルは、図６に示すように濃度として重なり合う範囲を有するように設定される。
【００３４】
また、始動噴射時間についても、図７（ａ）に示すように一定の水温（ＴＷ）であっても、エタノール濃度ごとに最適な噴射時間は異なるため、良好な始動性能を維持するためには、エタノール濃度下限燃料濃度時に過多な燃料噴射を防止しつつ、エタノール濃度上限時には最大噴射を行なえるような噴射時間を設定する必要がある。そのため、始動噴射時間の場合にも、図７（ｂ）に示すような濃度の範囲を設定し、エタノール２２％（Ｅ２２）、エタノール５０％（Ｅ５０）、エタノール８０％（Ｅ８０）、エタノール１００％（Ｅ１００）を基準濃度として、４つの始動噴射テーブルを予めＲＯＭ２３に記憶させておく。また、始動噴射テーブルには、予め定められる定数として始動噴射時間の増量幅Δｔｉ、何回噴射を行なったら前記増量幅にて噴射時間を増量するかの基準となる回数を示す反復回数Ｎ、始動噴射時間の上限値Ｔｍａｘが対応付けられている。これらの定数の値も予めＲＯＭ２３に記憶させておく。以下、始動噴射テーブルとこれらの定数を含んだ情報を始動噴射情報と記載する。
【００３５】
ＲＯＭ２３には、図８に示すように、エタノールの基準濃度ごとに生成したＰｂ／Ｎｅマップ、Ｎｅ／ＴＨマップ、各種補正係数テーブル、及び始動噴射情報を１組のマップ（以下、基準燃料噴射量マップと記載）として予め記憶させる。また、この基準燃料噴射量マップをマップセットと呼ぶ。これにより、全てのエタノール濃度の範囲におけるエンジン１の制御を、４組の基準燃料噴射量マップで行なうことが可能となる。また、４組の基準燃料噴射量マップを用いて０％から１００％まで連続的に変化し得るエタノール含有量を４種類のエタノールの基準濃度の値で代表させることによって適切な基準濃度の基準燃料噴射量マップからの補正が少なくてすむことから運転状態を安定させることができる。
となる。なお、以下の説明において、基準濃度ごとの基準燃料噴射量マップをそれぞれＥ２２％マップ、Ｅ５０％マップ、Ｅ８０％マップ、Ｅ１００％マップと記載する。
【００３６】
次に、ＣＰＵ２１の制御プログラムにおけるＥ２２％マップ、Ｅ５０％マップ、Ｅ８０％マップ、Ｅ１００％マップの切り替えについて説明する。図９に示すように、ＣＰＵ２１の制御プログラムによるマップの切り替えは、Ｏ２センサ１５が検出する排気ガスの酸素濃度を示した信号（ＶＯ２）からＣＰＵ２１の制御プログラムが算出する要求噴射量倍率ＫＯ２あるいはＫＯ２の平均学習値（ＫＯ２ＲＥＦ）の値を参照することにより行なわれる。要求噴射量倍率ＫＯ２は、排気ガス中の酸素の濃度が高いときには、大きい値を示し、排気ガス中の酸素の濃度が低いときには、小さい値を示す。従って、ＫＯ２あるいはＫＯ２ＲＥＦが、大きい値の場合には、インジェクタ５からの燃料噴射量が少ない状態（リーン状態）であることを意味しており、さらに、少ない燃料噴射量でエンジン１を運転させていることからエタノール濃度が高いと判定し、エタノール濃度が高いマップへ切り替える処理を行なうことになる。一方、ＫＯ２あるいはＫＯ２ＲＥＦが、小さい値の場合には、インジェクタ５からの燃料噴射量が多い状態（リッチ状態）であることを意味しており、さらに、多い燃料噴射量でエンジン１を運転させていることからエタノール濃度が低いと判定し、エタノール濃度が低いマップへ切り替える処理を行なうことになる。
【００３７】
図１０は、通常運転時における、ＣＰＵ２１の制御プログラムによる基準燃料噴射量マップ切替の処理を示したフローチャートである。当該フローチャートによる基準燃料噴射量マップ切替処理は、通常運転時の制御処理の過程で繰り返し呼び出されて実行される。
まず、エンジン回転数（Ｎｅ）をＣＲＫセンサ１４から得られた計測値に基づいて算出し、算出したエンジン回転数（Ｎｅ）とＴＨセンサ１１から得られるスロットル開度（ＴＨ）とが、図１１に示すＫＯ２ＲＥＦ算出領域内に存在するか否かを判定する（ステップＳａ１）。ＫＯ２ＲＥＦ算出領域外であれば、基準燃料噴射量マップの切り替えを行なわずに処理を終了する。ＫＯ２ＲＥＦ算出領域内であれば、次に、ＴＷセンサ１３とＴＡセンサ１６から冷却水の水温（ＴＷ）と、吸気温（ＴＡ）を計測し、エンジン１が暖機済状態、すなわち通常運転状態であるか否かを判定する（ステップＳａ２）。暖機済状態でないと判定した場合、基準燃料噴射量マップの切り替えを行なわずに処理を終了する。暖機済状態であると判定した場合、ＫＯ２ＲＥＦの更新、すなわち、新たにＯ２センサ１５が計測した酸素濃度から得られるＫＯ２の値に基づいて平均学習を行なってＫＯ２ＲＥＦを算出し、新たなＫＯ２ＲＥＦとして更新を行なう（ステップＳａ３）。
【００３８】
次に、更新したＫＯ２ＲＥＦが、現在のエタノールの基準濃度における閾値の範囲内か否かを判定する（ステップＳａ４）。ここで、基準濃度における閾値とは、図１２に示す、基準濃度ごとに設定される上限と下限の閾値である。閾値はそれぞれのマップが重なるよう調整して設定される、例えば、図１２に示すように、Ｅ２０％マップの場合、下限閾値は０であり、上限閾値は、１．１である。Ｅ５０％マップの場合、下限閾値は０．８５であり、上限閾値は、１．０８である。Ｅ８０％マップの場合、下限閾値は０．８５であり、上限閾値は、１．１である。Ｅ１００％マップの場合、下限閾値のみであり、その値は０．８０である。例えば、現在の基準濃度がＥ５０％である場合、ＫＯ２ＲＥＦが、０．８５から１．０８の間にある場合には、閾値範囲内と判定され、マップの切り替えは行なわれない。一方、ＫＯ２ＲＥＦが０．８５未満の値となった場合には、Ｅ２２％マップへの切り替えが行なわれる（ステップＳａ５）。また、ＫＯ２ＲＥＦが１．０８を超える値である場合、Ｅ８０％マップへの切り替えが行なわれる（ステップＳａ５）。
【００３９】
Ｅ８０％マップへ切り替えられた後、再度、図１０に示すマップ切替処理が行なわれた場合、Ｅ８０マップへ切り替えられたことから、Ｏ２センサ１５により計測される酸素濃度が変化するためＫＯ２も変化する。そして、ＫＯ２に基づく平均学習により、例えば、ＫＯ２ＲＥＦが１．０として算出された場合には、Ｅ８０％マップの状態で安定することになる。
【００４０】
上記の図１０から図１２を参照して説明した基準燃料噴射量マップ切替処理により、エタノールの基準濃度に応じたマップが選択されることになるため、通常運転時においてエタノール濃度が変化した場合であっても、エンジン１を最適な状態で運転させることが可能となる。また、Ｏ２センサ１５から検出される酸素濃度に基づいてエタノール濃度の変化を検出する構成にしたことにより、燃料タンク内にエタノール濃度センサを設ける必要がなく、低コスト化を図ることが可能となる。
【００４１】
なお、図１０を参照して説明した基準燃料噴射量マップ切替処理では、ＫＯ２ＲＥＦを基準とした処理について記載したが、Ｏ２センサ１５により計測される酸素濃度に基づいて算出されるＫＯ２をＫＯ２ＲＥＦの代わりに適用して図１０の処理を行なうようにしてもよい。
【００４２】
次に、図１３及び図１４を参照しつつ、通常運転時に運転中のエタノール濃度を検出しておき、エンジン１が停止された後再び運転が行なわれる場合に、運転中に検出していたエタノール濃度を参照してエンジンの始動を行なう始動制御について説明する。
【００４３】
図１３において、まず通常運転中に、ＣＰＵ２１の制御プログラムは、Ｏ２センサ１５が計測する酸素濃度より、エタノール濃度を算出し、算出したエタノール濃度に対して平均学習を行ない、エタノール濃度学習値を算出する（ステップＳｂ１）。
【００４４】
次に、図６に示したエタノール濃度の範囲と、算出したエタノール濃度学習値から、基準濃度を求め、求めた基準濃度からＥＥＰ−ＲＯＭ２４に記憶させる設定セットとして、上述した基準燃料噴射量マップであるＥ２２％マップ、Ｅ５０％マップ、Ｅ８０％マップ、Ｅ１００％マップの中のいずれかを選択する（ステップＳｂ２）。そして、選択した設定セットと基準濃度とを、ＥＥＰ−ＲＯＭ２４に記憶させる（ステップＳｂ３）。その後、メインＳＷ（スイッチ）がＯＦＦにされて、バッテリからＥＣＵ１０への電力供給が停止する（ステップＳｂ４）。このとき、ＲＡＭ２２に記憶されていた情報が消去されるが、ＲＯＭ２３に記憶されている情報、及びＥＥＰ−ＲＯＭ２４に記憶されている情報は保持される。
【００４５】
次に、メインＳＷがＯＮにされて、バッテリからＥＣＵ１０へ電力供給が開始され、ＣＰＵ２１の制御プログラムが起動すると、制御プログラムは、ＥＥＰ−ＲＯＭ２４から設定セットを読み出す（ステップＳｂ５）。そして、制御プログラムは、読み出した設定セットの中から始動噴射情報を読み出し、読み出した始動噴射情報に含まれる始動噴射テーブルと、ＴＷセンサ１３が計測したエンジン１の冷却水の水温とに基づいて始動噴射時間の初期値であるＴＩＣＲを求める。また、始動噴射情報に含まれる増量幅Δｔｉ、反復回数Ｎ、始動噴射時間上限値Ｔｍａｘも始動噴射情報から読み出し、制御プログラム内で設定を行なう。このとき、始動噴射回数ｎの変数を０にリセットする（ステップＳｂ６）。
【００４６】
次に、制御プログラムは、クランキング中であるか否かを判定する（ステップＳｂ７）。クランキング中でない場合、クランキングが開始されるまで、判定を継続し、クランキング中であると判定した場合、始動噴射回数ｎに現在の始動噴射回数ｎに１を加算した値を代入する。初回は、始動噴射回数ｎに１が代入されることになる（ステップＳｂ８）。
次に、制御プログラムは、始動噴射時間ＴＩＣＲが始動噴射時間上限値Ｔｍａｘ未満であるか否かを判定する（ステップＳｂ９）。始動噴射時間ＴＩＣＲが始動噴射時間上限値Ｔｍａｘ未満である場合（ステップＳｂ９：Ｙｅｓ）、次に、制御プログラムは、始動噴射回数ｎが反復回数Ｎに等しいか否かを判定する（ステップＳｂ１０）。制御プログラムは、始動噴射回数ｎが反復回数Ｎに等しいと判定した場合（ステップＳｂ１０：Ｙｅｓ）、現在のＴＩＣＲに増量幅Δｔｉを加算した値をＴＩＣＲに代入し（ステップＳｂ１１）、始動噴射回数ｎを０にリセットする（ステップＳｂ１２）。次に、制御プログラムは、ＣＲＫセンサ１４の計測値に基づいて算出される現在のエンジン回転数（Ｎｅ）が始動判定の基準となる回転数を示す閾値（Ａ）を超えているか否かに基づいて始動完了したか否かを判定する（ステップＳｂ１３）。制御プログラムは、現在のエンジン回転数（Ｎｅ）が閾値（Ａ）を超えており、始動完了していると判定した場合（ステップＳｂ１３：Ｙｅｓ）、通常運転が開始されているため、噴射制御を通常運転時の噴射制御、すなわち図１０に示した処理を行ないつつ（ステップＳｂ１４）、ステップＳｂ１からステップＳｂ３の処理をメインＳＷがＯＦＦされるまでの間、繰り返し行なう。一方、現在のエンジン回転数（Ｎｅ）が閾値（Ａ）以下であり、始動中であると判定した場合（ステップＳｂ１３：Ｎｏ）、始動制御を継続させるためステップＳｂ７に戻る。また、ステップＳｂ９にて、始動噴射時間ＴＩＣＲが噴射時間上限値Ｔｍａｘ未満でないと判定した場合、すなわち始動噴射時間ＴＩＣＲがＴｍａｘ以上となった場合（ステップＳｂ９：Ｎｏ）、及び始動噴射回数ｎが反復回数Ｎに等しくないと判定した場合、すなわち始動噴射回数ｎが反復回数に到達していない場合（ステップＳｂ１０：Ｎｏ）、現状の始動噴射時間ＴＩＣＲを維持したまま、ステップＳｂ１３の始動完了の判定を行なう。
【００４７】
図１４は、図１３の処理において、反復回数Ｎを４とした場合の始動噴射時間ＴＩＣＲの変化を示した図であり、４回噴射するごとにＴＩＣＲがΔｔｉずつ段階的に増加し、累積始動噴射時間がＴｍａｘに到達したときには、ＴＩＣＲを維持した状態でクランキングが継続されることになる。このとき、ＴＩＣＲが変化する最小値は、設定セットに設定されていたエタノールの基準濃度における最小の要求噴射量（下限濃度要求噴射量）であり、最大値は、当該エタノール濃度における最大の要求噴射量（上限濃度要求噴射量）になるように予めΔｔｉと反復回数Ｎが定められることになる。
【００４８】
上記の図１３の処理により、停止時に、エタノールあるいはガソリンが補給されたとしても、燃料配管に残っている燃料の混合比率は、補給を行なう前の状態であることから、メインＳＷが停止される直前の通常運転時のエタノールの基準濃度に対応する基準燃料噴射量マップを使用して始動制御を行なうことで、エンジン１においてプラグのかぶりを回避しつつ適切な状態での迅速な始動制御を行なうことが可能となる。さらに、図１３の処理では、始動噴射回数ｎが反復回数Ｎに到達するごとに、増量幅ΔｔｉだけＴＩＣＲを増加させるようにしていることから、エンジン１の始動が完了するまで、燃料噴射時間を徐々に増大、すなわち、インジェクタ５から噴射される燃料噴射量を徐々に増大させて始動制御を行なうことが可能となる。
【００４９】
なお、図１３の処理において、ＥＥＰ−ＲＯＭ２４にＥ２２％マップ、Ｅ５０％マップ、Ｅ８０％マップ、Ｅ１００％マップのいずれかを記憶させると記載したが、エタノール濃度学習値、あるいは基準濃度のみをＥＥＰ−ＲＯＭ２４に記憶させ、次回の始動時に、ＥＥＰ−ＲＯＭ２４から読み出した値に基づいてＲＯＭ２３から対応する基準燃料噴射量マップを読み出すようにしてもよい。
【００５０】
また、図１３の処理において、始動噴射回数ｎが反復回数Ｎに到達するごとに、増量幅ΔｔｉだけＴＩＣＲを増加させるようにしているが、本発明は、この実施形態には限られず、噴射を行なった時間が一定時間を超えるごとに増量幅ΔｔｉだけＴＩＣＲを増加させるようにしてもよい。
【００５１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。エンジン１の始動制御において、第１実施形態では、通常運転時に運転中のエタノール濃度を検出しておき、エンジン１が停止された後再び運転が行なわれる場合に、運転中に検出していたエタノール濃度を参照してエンジンの始動を行なう始動制御を行なっていた。これに対し、第２実施形態では、エタノールの基準濃度が最小、すなわちＥ２２％マップから順に基準燃料噴射量マップを切り替えて始動制御を行なう構成としている。なお、第２実施形態では、始動制御情報には、エタノール濃度ごとの始動噴射時間の増量幅Δｔｉ、反復回数Ｎ、始動噴射時間の上限値Ｔｍａｘが、基準濃度ごとの基準燃料噴射量マップに対応付けられて予め記憶されているものとする。
【００５２】
図１５は、第２実施形態に係る始動制御の処理手順を示したフローチャートである。まず、メインＳＷがＯＮにされて、バッテリからＥＣＵ１０へ電力供給が開始され、ＣＰＵ２１の制御プログラムが起動すると、制御プログラムは、変数Ｅに最小の基準濃度、すなわち２２％のエタノール基準濃度を設定する（ステップＳｃ１）。ここで、エタノール濃度２２％を設定するということは、上述した図７（ａ）に示されるようにインジェクタ５に入力する始動噴射時間を最も短い時間として設定、すなわちインジェクタ５から噴射されるエタノールとガソリンの混合燃料の燃料噴射量を最も少ない状態に設定することになる。次に、制御プログラムは、設定されている基準濃度の値に従って、ＲＯＭ２３から基準燃料噴射量マップを読み出す。最初はＥ２２％マップを読み出すことになる（ステップＳｃ２）。次に、制御プログラムは、Ｅ２２％マップから始動制御情報を読み出し、読み出した始動噴射情報に含まれる始動噴射テーブルと、ＴＷセンサ１３が計測したエンジン１の冷却水の水温とに基づいて始動噴射時間の初期値であるＴＩＣＲを求める。また、Ｅ２２％マップに対応付けられている増量幅Δｔｉ、反復回数Ｎ、始動噴射時間上限値Ｔｍａｘも読み出し、制御プログラム内で設定を行なう。このとき、始動噴射回数ｎの変数を０にリセットする（ステップＳｃ３）。
【００５３】
次に、ＣＰＵ２１の制御プログラムは、クランキング中であるか否かを判定する（ステップＳｃ４）。クランキング中でない場合、クランキングが開始されるまで、判定を継続し、クランキング中であると判定した場合、始動噴射回数ｎに現在の始動噴射回数ｎに１を加算した値を代入する。初回は、始動噴射回数ｎに１が代入されることになる（ステップＳｃ５）。次に、制御プログラムは、始動噴射時間ＴＩＣＲが始動噴射時間上限値Ｔｍａｘ未満であるか否かを判定する（ステップＳｃ６）。始動噴射時間ＴＩＣＲが始動噴射時間上限値Ｔｍａｘ未満である場合（ステップＳｃ６：Ｙｅｓ）、次に、制御プログラムは、始動噴射回数ｎが反復回数Ｎに等しいか否かを判定する（ステップＳｃ７）。制御プログラムは、始動噴射回数ｎが反復回数Ｎに等しいと判定した場合（ステップＳｃ７：Ｙｅｓ）、現在のＴＩＣＲに増量幅Δｔｉを加算した値をＴＩＣＲに代入し（ステップＳｃ８）、始動噴射回数ｎを０にリセットする（ステップＳｃ９）。次に、制御プログラムは、ＣＲＫセンサ１４の計測値に基づいて算出される現在のエンジン回転数（Ｎｅ）が始動判定の基準となる回転数を示す閾値（Ａ）を超えているか否かに基づいて始動完了したか否かを判定する（ステップＳｃ１０）。制御プログラムは、現在のエンジン回転数（Ｎｅ）が閾値（Ａ）を超えており、始動完了していると判定した場合（ステップＳｃ１０：Ｙｅｓ）、通常運転が開始されているため、噴射制御を通常運転時の噴射制御、すなわち図１０に示した処理を行なう（ステップＳｃ１１）。一方、現在のエンジン回転数（Ｎｅ）が閾値（Ａ）以下であり、始動中であると判定した場合（ステップＳｃ１０：Ｎｏ）、始動制御を継続するためステップＳｃ４に戻る。また、始動噴射回数ｎが反復回数Ｎに等しくないと判定した場合、すなわち始動噴射回数ｎが反復回数に到達していない場合（ステップＳｃ７：Ｎｏ）、現状の始動噴射時間ＴＩＣＲを維持したまま、ステップＳｃ１０の始動完了の判定を行なう。
【００５４】
一方、ステップＳｃ６において、始動噴射時間ＴＩＣＲが始動噴射時間上限値Ｔｍａｘ未満でないと判定された場合、すなわち始動噴射時間ＴＩＣＲがＴｍａｘ以上となった場合（ステップＳｃ６：Ｎｏ）、制御プログラムは、変数Ｅを参照し、次の基準濃度が存在するか否かを判定する（ステップＳｃ１２）。次の基準濃度が存在しない、すなわち現在の基準濃度がエタノール１００％の場合には、それ以上、基準燃料噴射量マップが存在しないため、Ｅ１００％マップを維持し、ステップＳｃ１０の始動完了判定処理に進む。一方、変数Ｅを参照し、次の基準濃度が存在すると判定した場合（ステップＳｃ１２：Ｙｅｓ）、変数Ｅに次の基準濃度を設定し（ステップＳｃ１３）、ステップＳｃ２以降の処理をエンジン１が始動するまで繰り返す。
【００５５】
上記の第２実施形態の処理により、エタノールの基準濃度が最小の基準燃料噴射量マップから順に基準濃度の高い基準燃料噴射量マップへ切り替えて始動制御を行なうことができる。基準燃料噴射量マップの切り替えにより、燃料噴射時間が短い状態からエンジン１の始動が完了するまで始動の状況に応じてより多い燃料噴射時間が長い状態へ切り替えることになる。このことは、すなわち、エタノールとガソリンの混合燃料の燃料噴射量が最も少ない状態から始動制御を開始してエンジン１の始動が完了するまで始動の状況に応じてより燃料噴射量の多い状態へ切り替える始動制御を可能とすることになる。これにより、エンジン１においてプラグのかぶりを回避しつつ適切な状態での始動制御を行なうことが可能となる。
【００５６】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態においては、始動噴射時間の増量幅が一定ではなく、増量幅を徐々に増加させていくように、エンジンの始動制御を行なう。始動噴射時間の増量幅を徐々に増加させていく制御を行なうことにより、それに伴って、燃料の噴射量の増量幅も徐々に増加していく。このような始動制御を行なうための最良形態は、始動噴射時間を指数関数的に増加させていく形態である。
【００５７】
図１６は、本実施形態における始動噴射時間ＴＩＣＲの時間的変化を示したグラフである。この図において、横軸は、メインスイッチが「ＯＮ」となりクランキングが開始されてからの時間であり、単位は秒（ｓｅｃ）である。また、縦軸は、始動噴射時間ＴＩＣＲであり、単位はミリ秒（ｍｓｅｃ）である。また、この図では、ＴＷセンサ１３によって計測された冷却水温（ＴＷ）が、摂氏マイナス１０度、摂氏零度、摂氏１０度、摂氏１５度、摂氏２５度、摂氏４０度、摂氏８９度の場合それぞれの始動噴射時間ＴＩＣＲの遺憾的変化を示している。図示するように、冷却水温ＴＷがいずれの場合にも、時間の経過に応じて始動噴射時間ＴＩＣＲは大きくなっている。また、冷却水温ＴＷがいずれの場合にも、時間の経過に応じて始動噴射時間ＴＩＣＲの増量幅（隣り合うプロット点の間での始動噴射時間ＴＩＣＲの差）は大きくなっている。また、後述するように、この図では、始動噴射時間が指数関数的に増加していくような制御を行なっている。なお、本実施形態の制御方法においても、始動噴射時間の上限値Ｔｍａｘが設定されている（但し、Ｔｍａｘは図示しているグラフの範囲外）。
【００５８】
本実施形態において、始動噴射時間ＴＩＣＲは、次式で表わされる。即ち、
ＴＩＣＲ＝ＴＩＣＲｍ−Δｂａｓｅ＋Δｂａｓｅ×ＡＦ（ｎ−１）
である。ここで、ＴＩＣＲｍは初回始動噴射時間であり、Δｂａｓｅは噴射時間係数であり、ＡＦは増量係数であり、ｎは増量回数である（初回はｎ＝１）。これら、初回始動噴射時間ＴＩＣＲｍ、噴射時間係数Δｂａｓｅ、増量係数ＡＦに関しては、冷却水温（ＴＷ）ごとの設定値が設定され、ＲＯＭ２３に記憶されている。なお、増量係数ＡＦは、１より大きい適切な値に設定される。そして、前回からの噴射時間の増量ΔＴＩＣＲは、上式より求められ、
ΔＴＩＣＲ
＝Δｂａｓｅ×（ＡＦ（ｎ−１）−ＡＦ（ｎ−２））
＝Δｂａｓｅ×ＡＦ（ｎ−２）×（ＡＦ−１）
である。つまり、噴射時間の増量幅および燃料の噴射量の増量幅が、それぞれ、徐々に増加していくようになっている。また、これらの増量幅は指数関数的に増加していくようになっている。つまり、本実施形態では、燃料噴射量を徐々に増大させる所定時間ごと又は所定回数ごとの燃料噴射量の増分が指数関数的に増大変化するように（指数関数に従うように）始動制御を行なっている。このような増量ΔＴＩＣＲを用いることで、制御手順を簡単にできるというメリットもある。
【００５９】
図１７は、本実施形態に係る始動制御の処理手順を示したフローチャートである。まず、メインＳＷがＯＮにされて、バッテリからＥＣＵ１０へ電力供給が開始され、ＣＰＵ２１の制御プログラムが起動すると、このフローチャートの処理手順が開始される。
制御プログラムは、設定されている基準濃度の値に従って、ＲＯＭ２３から基準燃料噴射量マップを読み出す（ステップＳｄ１）。
【００６０】
次に、制御プログラムは、読み出した基準燃料噴射量マップに含まれる値と、ＴＷセンサ１３が計測したエンジン１の冷却水の水温とに基づいて、始動噴射情報の設定を行なう（ステップＳｄ２）。ここでは、初回始動噴射時間ＴＩＣＲｍと、始動噴射時間上限値Ｔｍａｘと、噴射時間係数Δｂａｓｅと、増量係数ＡＦとを、始動噴射情報として設定する。また、以下において始動噴射時間ＴＩＣＲを計算するために用いる変数αの初期値をΔｂａｓｅに設定する（ステップＳｄ３）。
【００６１】
次に、制御プログラムは、クランキング中であるか否かを判定する（ステップＳｄ４）。クランキング中でない場合、ステップＳｄ４に戻り、クランキングが開始されるまで判定を継続する。クランキング中であると判定した場合、次のステップＳｄ５に進む。
次に、制御プログラムは、初回始動噴射時間ＴＩＣＲｍと噴射時間係数ΔＢＡＳＥと変数αの値を用いて、始動噴射時間ＴＩＣＲを算出する（ステップＳｄ５）。ここでは、ＴＩＣＲ＝ＴＩＣＲｍ−Δｂａｓｅ＋αとする。なお、本フローチャート内のループの初回のステップＳｄ５の処理においては、変数αの値がΔｂａｓｅであるので、ＴＩＣＲ＝ＴＩＣＲｍである。
【００６２】
次に、制御プログラムは、算出した始動噴射時間ＴＩＣＲが始動噴射時間上限値Ｔｍａｘ未満であるか否かを判定する（ステップＳｄ６）。始動噴射時間ＴＩＣＲが始動噴射時間上限値Ｔｍａｘ未満である場合（ステップＳｄ６：ＹＥＳ）は、増量係数ＡＦの値を用いて、変数αにα×ＡＦの値を代入し（ステップＳｄ７）、それ以外の場合（ステップＳｄ６：ＮＯ）には直接ステップＳｄ８に進む。
次に、制御プログラムは、ＣＲＫセンサ１４の計測値に基づいて算出される現在のエンジン回転数（Ｎｅ）が始動判定の基準となる回転数を示す閾値（Ａ）を超えているか否かに基づいて始動完了したか否かを判定する（ステップＳｄ８）。制御プログラムは、現在のエンジン回転数（Ｎｅ）が閾値（Ａ）を超えており、始動完了していると判定した場合（ステップＳｄ８：Ｙｅｓ）、通常運転が開始されているため、噴射制御を通常運転時の噴射制御、すなわち図１０に示した処理を行なう（ステップＳｄ９）。一方、現在のエンジン回転数（Ｎｅ）が閾値（Ａ）以下であり、始動中であると判定した場合（ステップＳｄ８：Ｎｏ）、始動制御を継続するためステップＳｄ４に戻る。
【００６３】
１回ごと或いはＮ回（反復回数）ごとの始動時噴射量の増分が一定であるような制御を行なう場合には、短時間内に大きな増量を行なうためには、１回の増分を大きくする必要がある。だが、噴射量の要求が小さい燃料組成の場合には、１回の増量で燃料過多となり、プラグのかぶりが発生する可能性もある。つまり、プラグのかぶりを防止するために増分を小さくして長い時間をかけて大きな増量を行なうか、短時間で大きな増量を行なうために増分を大きくしてプラグかぶりの恐れが生じるか、トレードオフの関係にある。
【００６４】
しかしながら、本実施形態の制御方法によると、プラグのかぶりを防止しながら、短時間で大きな増量を行なうことができ、スムースなエンジン始動を実現できる。つまり、上で図を参照しながら説明したように、始動時噴射量の増分を噴射回数ごとに徐々に増加させることで、始動時噴射量の増量が直線的なものではなく指数関数的なものとなる。そして、噴射時間係数Δｂａｓｅと増量係数ＡＦという２つのパラメータを適宜設定することによって、始動時噴射量の制御を行なうようにしている。そして、エンジンＳＷをＯＮした後の、初期の増分が小さくなり後期の増分が大きくなるように、これらのパラメータを設定する。これにより、燃料噴射量を徐々に増大させる初期（初期とは、例えば図１６のグラフにおける比較的左側の領域であり、例えば同グラフの横軸の０．０秒から２．０秒までの領域）の所定時間（所定時間とは、例えば図１６のグラフにおける横軸の所定幅である）ごと又は所定回数（所定回数とは、例えば図１６のグラフにおける横軸方向での始動噴射時間ＴＩＣＲの算出回数である）ごとの燃料噴射量の増分よりも、燃料噴射量を徐々に増大させる後期（後期とは、例えば図１６のグラフにおける比較的右側の領域であり、例えば同グラフの横軸の２．０秒よりも大きい領域）の所定時間ごと又は所定回数ごとの燃料噴射量の増分が大きくなるように始動制御を行なう。このように初期の増分より後期の増分が大きくなるようにするには、例えば、燃料噴射量が上限値に達しない限りは、毎回、前回増分よりも大きい増分になるように制御する。
そのためには、指数関数を用いるほかにも、例えば、
ＴＩＣＲ＝ＴＩＣＲｍ＋Δｂａｓｅ×（ｎ−１）２、又は
ＴＩＣＲ＝ＴＩＣＲｍ＋Δｂａｓｅ×（ｎ−１）３、又は
ＴＩＣＲ＝ＴＩＣＲｍ＋Δｂａｓｅ×（ｎ−１）４
などといったように、回数ｎのべき乗関数を用いるようにしても良い。
これらにより、プラグかぶりを防止しつつ、短時間で大きな増量を得られるようになり、確実なエンジン始動が行なえる。
【００６５】
なお、本実施形態では、冷却水の水温に応じて始動噴射情報の設定を行なうようにした（図１７のステップＳｄ２）が、変形例としては、水温、エンジン油温、吸気温、気圧、燃料温度、燃料組成などを測定する手段を設け、これらの測定結果の１種類以上に基づき、噴射量の増分が徐々に大きくなるような制御を行なうようにしても良い。また、水温、エンジン油温、吸気温、気圧、燃料温度、燃料組成などの測定結果の１種類以上に基づき、要求噴射量の上限を設定するようにする。
【００６６】
また、本実施形態では、燃料混合比率に依存しない基準噴射量マップを用いた。このように基準噴射量マップが燃料混合比率に依存しないものであっても、上述した制御では徐々に噴射量の増分を大きくしていっているため、比較的短時間でエンジンを始動することができる。勿論、前述した実施形態で行なっていたように、多種燃料の混合濃度に対応する複数の基準燃料噴射量マップを記憶しておいて適宜マップを選択して用いるようにしても良い。また更に、複数の基準燃料噴射量マップのうちいずれのマップを使用しているかを記憶しておき、その記憶に基づき、始動開始時には前回停止直前に使用していた基準燃料噴射量マップを用いるようにしてもよい。
【００６７】
上記の第３実施形態により、燃料混合率の変化によらず、エンジン始動にかかる時間を短縮しながら良好な始動性を確保できるようになる。また、プラグのかぶりを防止できる。また、パラメータの設定により、要求に合わせた噴射量増量パターンを容易に設定が出来る。
【００６８】
なお、上述したＰｂ／Ｎｅマップは、ＰＢＡとＮｅと吸入空気量の関係を示した情報として記載したが、吸入空気量と目標空燃比とに基づいて基本燃料噴射時間（ＴＩＭ）を算出し、算出した基本燃料噴射時間（ＴＩＭ）とＰＢＡとＮｅとの関係を示した三次元マップとして構成するようにしてもよい。また、Ｎｅ／ＴＨマップについても同様に、基本燃料噴射時間（ＴＩＭ）とＮｅとＴｈの関係を示した三次元マップとして構成するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記の実施形態では、エンジン１の冷却水の水温（ＴＷ）に基づいて制御処理を行なうようにしていたが、冷却水の水温の代わりに、エンジン１のエンジンオイルの油温やシリンダやヘッドの温度センサ等の出力に基づいて補正を行なうようにしてもよい。
【００７０】
また、上述した実施形態におけるＥＣＵ１０の機能全体あるいはその一部は、これらの機能実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７１】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００７２】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態による内燃機関及び内燃機関の制御装置の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるＥＣＵの内部構成及びセンサ、インジェクタとの接続関係を示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態による始動噴射テーブルを示した図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるＰｂ／Ｎｅマップ及びＮｅ／ＴＨマップを示した図である。
【図５】本発明の第１実施形態による吸気温補正係数を求めるための補正係数テーブルを示した図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるエタノールの濃度範囲を示した図である。
【図７】本発明の第１実施形態による始動噴射テーブル及び始動制御におけるエタノールの濃度範囲を示した図である。
【図８】本発明の第１実施形態による基準燃料噴射量マップを示した図である。
【図９】本発明の第１実施形態による基準燃料噴射量マップの切替処理の概念図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による通常運転時のマップ切替処理を示したフローチャートである。
【図１１】本発明の第１実施形態による通常運転時のマップ切替処理において参照されるＫＯ２ＲＥＦ算出領域を示した図である。
【図１２】本発明の第１実施形態による通常運転時のマップ切替処理において参照されるＫＯ２ＲＥＦの閾値を示した図である。
【図１３】本発明の第１実施形態による始動制御の処理を示したフローチャートである。
【図１４】本発明の第１実施形態による始動制御の処理によるＴＩＣＲの変化を示したフローチャートである。
【図１５】本発明の第２実施形態による始動制御の処理を示したフローチャートである。
【図１６】本発明の第３実施形態による始動噴射時間ＴＩＣＲの時間的変化を示したグラフである。
【図１７】本発明の第３実施形態による始動制御の処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１  エンジン（内燃機関）  １０  ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）  １５  Ｏ２センサ（酸素濃度センサ）  ステップＳｂ１３、Ｓｃ１０、Ｓｄ８  始動完了検出手段
【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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【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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【図１７】
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