(57)【要約】【課題】筒内噴射式内燃機関において、機関始動完了直後の燃料噴射量が適切に設定されないことがある。【解決手段】機関始動完了後に設定される始動後増量の初期値を設定するためにＥＣＵ３０が参照する初期値マップとして、機関始動操作に伴い速やかに燃料噴射を開始する通常始動モード用に通常始動モード用初期値マップ、燃料圧力が所定圧に達したことに伴い燃料噴射を開始する昇圧完了始動モード用に昇圧完了始動モード用初期値マップ、および燃料圧力の昇圧途中で燃料噴射を開始する昇圧未完始動モード用に、燃料噴射開始時の燃料圧力に応じて２種類の昇圧未完始動モード用初期値マップが用意される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料配管内の燃料圧力が所定圧力以上になったことを条件に筒内噴射を開始する一方、前記条件に基づき筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したときには前記条件に係わらず筒内噴射を開始する筒内噴射式内燃機関に適用され、機関始動が完了したか否かの判定を行うとともに、前記判定結果に基づいて機関始動完了直後の機関運転状態に応じて設定される燃料噴射量の増量補正を実行する筒内噴射式内燃機関の燃料噴射量制御装置において、
前記条件が成立したことにともない筒内噴射を開始したときと筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始したときとで前記増量補正を実行するときの増量補正値を可変設定する設定手段を備えたことを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料噴射量制御装置。
【請求項２】
前記設定手段は、筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始したときの前記増量補正値を筒内噴射を開始したときの燃料配管内の燃料圧力に基づき設定することを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射量制御装置。
【請求項３】
前記設定手段は、筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始したときの前記増量補正値を筒内噴射を開始してから機関始動が完了した旨の判定がなされるまでの積算燃料噴射量に基づき設定することを特徴とする請求項１または２に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備える筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
筒内噴射式内燃機関において、高圧燃料ポンプの動作を通じて昇圧されるデリバリパイプ内の燃料圧力が所定圧力以上になったことを条件に筒内噴射を開始することが提案されている。また、上記条件に基づき筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したときには、上記条件に係わらず筒内噴射を開始することも提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２７０３８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、機関始動が完了したことが判定されると、内燃機関に噴射供給する燃料噴射量は、始動用の燃料噴射量から機関負荷等の機関運転状態に応じたものとされる。しかし、機関始動完了直後は、噴射された燃料の一部が燃焼室壁面に付着し、燃焼に寄与する燃料量が少なくなる。もっとも、燃焼室壁面に付着した燃料の一部は蒸発して燃焼に寄与することになるが、こうした付着量と蒸発量とが平衡状態となるまでは、燃焼に寄与する燃料量が少なくなる。
【０００５】
このため、機関始動完了直後にあっては、機関運転状態に応じて設定される燃料噴射量を増量補正する、いわゆる、始動後増量を行うが、本発明者は上述した筒内噴射式内燃機関においては、以下の課題が生じることを認識した。すなわち、デリバリパイプ内の燃料圧力が所定圧力以上になったことを条件に筒内噴射を開始した場合は、燃料の微粒化が促進されていることから、機関始動が完了したときの燃焼室壁面に付着している付着燃料量は少ないが、筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始した場合には、デリバリパイプ内の燃料圧力が未だ低いことから、機関始動が完了したときの燃焼室壁面に付着している付着燃料量が多くなる。このため、このときには、始動後増量を行うに際して要求される増量値が少ないものとなるが、前述した従来の筒内噴射式内燃機関では、こうした状況の変化に係わらず増量値を設定していたため、機関始動完了直後の燃料噴射量が不適切となり、燃焼状態の悪化を招く恐れがあった。
【０００６】
本発明はこうした課題に鑑みなされたものであり、その目的は、筒内噴射式内燃機関において、機関始動完了直後の燃料噴射量を適切に制御する技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射量制御装置は、筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料配管内の燃料圧力が所定圧力以上になったことを条件に筒内噴射を開始する一方、前記の条件に基づき筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したときには前記の条件に係わらず筒内噴射を開始する筒内噴射式内燃機関に適用されるものであり、機関始動が完了したか否かの判定を行うとともに、その判定結果に基づいて機関始動完了直後の機関運転状態に応じて設定される燃料噴射量の増量補正を実行することを前提としている。
【０００８】
この燃料噴射制御装置は、以上の前提のもと、前記の条件が成立したことにともない筒内噴射を開始したときと筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始したときとで増量補正を実行するときの増量補正値を可変設定する設定手段を備えるものである。
【０００９】
この燃料噴射制御装置によると、筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始した場合であっても、機関始動完了直後の燃料噴射量を適切に設定することができ、燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００１０】
本発明の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射量制御装置においては、前記の設定手段は、筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始したときの増量補正値を、筒内噴射を開始したときの燃料配管内の燃料圧力に基づき設定することとしてもよい。
【００１１】
この態様の燃料噴射制御装置によると、筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始した場合であっても、筒内噴射を開始した時点での燃料圧力の変化に応じて上記増量補正値を変更することができるため、機関始動完了直後の燃料噴射量を適切に設定することができ、燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００１２】
本発明の筒内噴射式内燃機関の燃料噴射量制御装置においては、前記の設定手段は、筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始したときの増量補正値を、筒内噴射を開始してから機関始動が完了した旨の判定がなされるまでの積算燃料噴射量に基づき設定することとしてもよい。
【００１３】
この態様の燃料噴射制御装置によると、筒内噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始した場合であっても、前記の積算燃料噴射量を機関始動完了直後の燃料噴射量の増量補正値に反映させることで、機関始動完了直後の燃料噴射量をより適切に設定できる。その結果、機関始動完了直後の燃焼状態の悪化が抑制できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関１の構成を示す。内燃機関１は、機関本体１５および燃料供給装置４０を備える。この実施の形態において機関本体１５は第１気筒１６ａ、第２気筒１６ｂ、第３気筒１６ｃおよび第４気筒１６ｄ（以下、適宜「気筒１６」と総称する）を有するが、内燃機関１の気筒数は４に限る趣旨ではない。燃料供給装置４０は、低圧燃料ポンプ３により汲み上げた燃料を高圧燃料ポンプ９により加圧してデリバリパイプ１３内に圧送し、高圧燃料を第１インジェクタ１４ａ、第２インジェクタ１４ｂ、第３インジェクタ１４ｃおよび第４インジェクタ１４ｄ（以下、適宜「インジェクタ１４」と総称する）からそれぞれ対応する気筒１６内に直接噴射する。以降、低圧燃料ポンプ３から高圧燃料ポンプ９までの燃料経路を「低圧燃料配管」と、高圧燃料ポンプ９からインジェクタ１４までの燃料経路を「高圧燃料配管」と呼ぶ。高圧燃料ポンプ９による圧送タイミングやインジェクタ１４による噴射タイミングなどは、電子制御装置（以下、単に「ＥＣＵ」と表記する）３０により制御される。
【００１５】
ＥＣＵ３０は、図示のごとく単一の構成であってもよいが、各構成の制御にそれぞれ特化した複数のサブＥＣＵと、それら複数のサブＥＣＵを統括管理するメインＥＣＵの集合体であってもよい。以下では制御機能を実現する構成を統一的にＥＣＵ３０として表現する。ＥＣＵ３０は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えて構成される。本実施の形態において、ＥＣＵ３０は、内燃機関１の燃料噴射量制御装置として機能する。
【００１６】
ＥＣＵ３０は、ユーザであるドライバーによりスタータスイッチ２０がオンされると、この操作を内燃機関１の始動操作として検知し、スタータ２２および低圧燃料ポンプ３に駆動指示を出す。ここで、スタータスイッチ２０は押しボタンタイプ、キー差込タイプ、携帯式の無線認証タイプなど、その形式は問わない。燃圧センサ１７は高圧燃料配管内の燃料圧力、具体的にはデリバリパイプ１３内の燃料圧力を検出し、その検出結果をＥＣＵ３０に伝達する。また、温度センサ２１が、内燃機関１の冷却水の温度を検出し、その検出結果をＥＣＵ３０に伝達する。
【００１７】
内燃機関１は、始動操作の検出の後、速やかに燃料噴射を開始する通常始動モードと、高圧燃料ポンプ９の動作を通じて昇圧される高圧燃料配管内の燃料圧力が所定圧力以上になったことを条件に燃料噴射を開始する昇圧始動モードとを有する。ＥＣＵ３０は、燃料圧力および冷却水温度に基づいて機関始動モードを選択し、すなわち通常始動モードまたは昇圧始動モードのいずれかを選択するが、その詳細は後述する。
【００１８】
低圧燃料ポンプ３はバッテリにより駆動される電動式で、燃料タンク２内の燃料を汲み上げ、その吐出ポートから低圧燃料配管にフィードする。この吐出ポートはプレッシャレギュレータ４に接続されており、汲み上げられた燃料の圧力は、このプレッシャレギュレータ４により所定のフィード圧に調整される。燃料圧力がフィード圧を超えると、プレッシャレギュレータ４は低圧燃料ポンプ３からフィードされた燃料を燃料タンク２に還流することにより、低圧燃料配管中の燃料圧力を一定に保つ。フィード圧は、例えば０．４ＭＰａに設定されている。フィルタ５は燃料から異物を除去し、パルセーションダンパ６は燃料脈動を低減する。低圧燃料ポンプにより汲み上げられた燃料は、低圧燃料配管である吸入管７を通って高圧燃料ポンプ９に供給される。
【００１９】
高圧燃料ポンプ９は機械式で、電磁弁８の制御を通じて高圧燃料配管であるデリバリパイプ１３内の燃料圧力を例えば１２ＭＰａの目標圧力に昇圧する。高圧燃料ポンプ９による１回の昇圧量は例えば２ＭＰａである。高圧燃料ポンプ９のプランジャ９ａは、カムシャフト１０に設けられたポンプカム１０ａの回転に同期してポンプのシリンダ内を摺動する。ポンプ室９ｂの容積はプランジャ９ａの動きにより変化する。プランジャ９ａはバネ９ｃによりポンプ室９ｂの容積を増やす方向に付勢されている。高圧燃料ポンプ９による燃料の吐出行程においては、ポンプカム１０ａがプランジャ９ａをポンプ室９ｂの容積を減らす方向に摺動させ、燃料の吸入行程においては、逆にポンプ室９ｂの容積を増やす方向にバネ９ｃがプランジャ９ａを摺動させる。高圧燃料ポンプ９は、ポンプカム１０ａが１回転する間に２回の吸入行程および吐出行程を迎える。カムシャフト１０とクランクシャフトは減速ギア等を介して連結され、クランクシャフトが２回転すると、カムシャフト１０が１回転するように構成される。従って、燃料の吐出は、４気筒のうち２気筒の燃料噴射が行われるたびに実行される。
【００２０】
電磁弁８は、ＥＣＵ３０からの開閉指示に基づき弁部品８ｃを駆動して、高圧燃料ポンプ９の吸入側開口部９ｄを開閉する。弁部品８ｃはバネ８ａにより吸入側開口部９ｄを開く方向に付勢されている。電磁弁８は、高圧燃料ポンプ９の吸入行程において電磁ソレノイド８ｂを消磁することによりバネ８ａの付勢力で開弁され、吐出行程において電磁ソレノイド８ｂを励磁することにより閉弁される。この動作により、吸入行程中には、高圧燃料ポンプ９のポンプ室９ｂ内に低圧燃料ポンプ３から供給される燃料が吸入され、吐出行程中には、ポンプ室９ｂ内の燃料が加圧されて高圧燃料配管に圧送される。ポンプ室９ｂの吐出側開口部９ｅにはチェックバルブ１１が設けられており、燃料の流れをポンプ室９ｂから高圧燃料配管の方向に制限する。
【００２１】
高圧燃料配管において、加圧された燃料が、吐出管１２を介してデリバリパイプ１３に供給される。デリバリパイプ１３は、１回の燃料噴射によってその燃料圧力が急降下しないよう十分な容積を有し、且つ２回の燃料噴射による降圧分が高圧燃料ポンプ９の１回の吐出量で補えるよう配慮されている。
【００２２】
インジェクタ１４は、ＥＣＵ３０からの噴射指示を受け、所期のタイミングで必要量の燃料を噴射する。気筒１６にはそれぞれ点火機構が設けられ、これらの点火機構はＥＣＵ３０の指示に基づいて駆動される。ＥＣＵ３０はデリバリパイプ１３内の燃料圧力が目標圧力となるように電磁弁８をフィードバック制御する。なお見やすさのため、図中ＥＣＵ３０からインジェクタ１４への制御を示す破線を第４インジェクタ１４ｄへの破線によって代表させている。
【００２３】
戻し管１９にはリリーフバルブ１８が設けられる。リリーフバルブ１８は、デリバリパイプ１３内の燃料圧力が例えば１５ＭＰａを超えると開弁して燃料を燃料タンク２に戻し、デリバリパイプ１３内の燃料圧力の高圧側リミッタとして作用する。
【００２４】
内燃機関１は、通常始動モードにおいては、電磁弁８を開弁して高圧燃料ポンプ９を作動させず、低圧燃料ポンプ３によりデリバリパイプ１３内の燃料圧力がフィード圧に保たれる。高圧燃料ポンプ９の１回の圧送により吐出可能な燃料量がインジェクタ１４からの２回分の噴射量を超えるようになると、高圧燃料ポンプ９を作動させる。一方、昇圧始動モードにおいては、インジェクタ１４からの燃料噴射を停止した状態で高圧燃料ポンプ９を作動させ、燃料圧力を所定圧力、ここでは例えば、１２ＭＰａまで昇圧させてから燃料噴射を開始する。ただし、その昇圧動作が所定期間継続したとき、燃料圧力が所定圧力に達しない場合であっても、ＥＣＵ３０は燃料噴射を開始する。以降、昇圧始動モードにおいて燃料圧力が所定圧力に達し燃料噴射が開始されたモードを「昇圧完了始動モード」と呼び、一方、燃料圧力が所定圧力に達せずに燃料噴射が開始されたモードを「昇圧未完始動モード」と呼ぶ。ここで前記の所定期間は、燃料ポンプ９の昇圧動作が開始されてからの経過時間やクランク回転数などにより定められる。
【００２５】
機関始動が完了すると、機関負荷等の機関運転状態に応じて燃料噴射量が設定されるが、機関始動完了直後は、機関運転を安定させるために機関始動完了から所定期間、燃料噴射量が増量される、いわゆる始動後増量が行われる。上述したごとく、機関始動完了直後は、噴射された燃料の一部が燃焼室壁面に付着し、燃焼に寄与する燃料が少なくなって燃焼が悪化する。そのため、機関始動完了直後は、始動後増量を行い、機関運転状態に応じて設定される燃料噴射量を増量補正する。ところで、機関始動が完了したときの燃焼室壁面に付着している付着燃料量は、機関始動完了までの燃料噴射の態様によって変化する。すなわち機関始動モードとして通常始動モードが選択されたときと昇圧始動モードが選択されたときとでは、機関始動が完了したときの燃焼室壁面に付着している付着燃料量が異なり、通常始動モードが選択されたときのほうが多くなる。また、上述したように、昇圧完了始動モードと昇圧未完始動モードとでは機関始動が完了したときの燃焼室壁面に付着している付着燃料量が異なり、昇圧未完始動モードのほうが多くなる。そして、機関始動が完了したときの燃焼室壁面に付着している付着燃料量が異なると、要求される始動後増量の増量値（以下、「始動後増量値」ともいう）が変化する。
【００２６】
そこで本実施の形態のＥＣＵ３０は、機関始動モードとして通常始動モードが選択されたときと昇圧始動モードが選択されたときとで始動後増量の増量値を変更し、通常始動モードでの始動後増量値を昇圧始動モードでの始動後増量値よりも相対的に小さくするようにしている。また、昇圧完了始動モードと昇圧未完始動モードとで始動後増量の増量値を変更し、昇圧未完始動モードでの始動後増量値を昇圧完了始動モードでの始動後増量値よりも相対的に小さくするようにしている。こうした増量値の変更は、後述するように、機関始動モードに応じて予め用意されている所定の増量値マップを参照し、始動後増量値を決定することによりなされる。なお、始動後増量値は、燃焼室壁面の付着燃料量の増加とともに漸次減少していくように設定する。このため、増量値マップとしては、増量値の初期値を設定するための初期値マップや増量値を燃焼室壁面の付着燃料量の増加とともに漸次減少させるための減衰量或いは減衰率を設定するためのマップが予め用意され、ＥＣＵ３０内部に備える記憶手段としての、図示しないＲＯＭに記憶されている。これらのマップには、初期値や減衰量或いは減衰率が冷却水温度との関係で記述されている。
【００２７】
図２は、機関始動完了後に設定される始動後増量の初期値を設定するためにＥＣＵ３０が参照する初期値マップをグラフ形式にて模式的に示す。本実施の形態においては、図２に示すごとく、初期値マップとして通常始動モード用初期値マップ、昇圧完了始動モード用初期値マップ、および２種類の昇圧未完始動モード用初期値マップが用意されている。そして、機関始動モードに応じた初期値マップを参照し、機関始動モードに応じた初期値の設定を通じて増量値を変更するようにしている。ここで増量値の変更は、機関始動モードに応じて減衰量或いは減衰率を設定することによりなされてもよく、初期値と減衰量或いは減衰率との両者を設定することによりなされてもよい。また、２種類の昇圧未完始動モード用初期値マップは、機関始動動作開始時、つまり燃料噴射開始時の燃料圧力に応じて用意されており、一方の昇圧未完始動モード用初期値マップＡは燃料圧力が６ＭＰａ以上１２ＭＰａ未満の範囲、他方の昇圧未完始動モード用初期値マップＢは燃料圧力が６ＭＰａ未満のときに参照される。ここで２種類の昇圧未完始動モード用初期値マップを用意したのは、燃料噴射開始時の燃料圧力に応じて機関始動が完了したときの燃焼室壁面に付着している付着燃料量が異なり、要求される始動後増量値が変化するためである。
【００２８】
図３は、ＥＣＵ３０によってなされる機関始動モードの決定手順を示したフローチャートである。図３の処理はユーザによりスタータ２２がオンされたときに起動され、当該処理が完了したときに燃料噴射開始、つまり機関始動動作が開始される。ユーザによりスタータスイッチ２０がオンされると、ＥＣＵ３０はスタータ２２を駆動するとともに、まず機関始動モードを表すフラグに初期値として「０」を設定する（Ｓ１０）。つづいて、ＥＣＵ３０は、燃圧センサ１７および温度センサ２１の検出結果をもとに、通常始動モードもしくは昇圧始動モードのいずれのモードにより機関始動動作を開始するかを選択する（Ｓ１２）。例えば、スタータ駆動時における高圧燃料配管内の燃料圧力が所定圧力、例えば１２ＭＰａ以上であれば、ＥＣＵ３０は昇圧始動の必要なしと判定して、通常始動モードによる機関始動動作を開始する。また、冷却水温度が所定温度、例えば０℃以上であれば、ＥＣＵ３０は昇圧始動の必要なしと判定して、通常始動モードによる機関始動動作を開始する。一方、燃料圧力が所定圧力より低く、且つ冷却水温度が所定温度より低い場合には、ＥＣＵ３０は昇圧始動モードによる機関始動動作を開始する。
【００２９】
ＥＣＵ３０により昇圧始動モードが選択された場合（Ｓ１２のＹ）、ＥＣＵ３０は高圧燃料ポンプ９を作動させ、デリバリパイプ１３内の燃料圧力の昇圧動作を開始する（Ｓ１４）。つづいて、ＥＣＵ３０は、燃圧センサ１７の検出結果より燃料圧力を読み込み（Ｓ１６）、その燃料圧力が所定圧力に達したか否かを判定する（Ｓ１８）。燃料圧力が所定圧力に達した場合（Ｓ１８のＹ）、ＥＣＵ３０は機関始動モードを表すフラグに、昇圧完了始動モードを表す「１」を設定し（Ｓ２０）、機関始動動作、すなわち燃料噴射を開始する（Ｓ２６）。
【００３０】
燃料圧力が所定圧力に達しない場合（Ｓ１８のＮ）、ＥＣＵ３０は昇圧動作が所定期間継続したか否かを判定する（Ｓ２２）。昇圧動作が所定期間継続していない場合は（Ｓ２２のＮ）、Ｓ１６のステップに戻りＥＣＵ３０は燃料圧力を読み込む。昇圧動作が所定期間継続した場合（Ｓ２２のＹ）、ＥＣＵ３０は、燃料圧力が所定圧力に達していない場合であっても、機関始動モードを表すフラグに、昇圧未完始動モードで燃料噴射が開始されたことを示す「２」を設定し（Ｓ２４）、機関始動動作を開始する（Ｓ２６）。なお、Ｓ１２において、ＥＣＵ３０によって通常始動モードが選択された場合（Ｓ１２のＮ）、ＥＣＵ３０はフラグを初期値「０」のままとし、かつ昇圧動作をスキップし、直ちに機関始動動作を開始する（Ｓ２６）。従って、機関始動動作が開始されたときにフラグが「０」であれば、ＥＣＵ３０により機関始動モードとして通常始動モードが選択されたことが判明する。なお、ＥＣＵ３０は、その内部に備える、図示しないＲＡＭ等の記憶手段に機関始動動作開始時の燃料圧力を記憶し、後述のごとく、昇圧未完始動モードでの増量値設定に利用する。
【００３１】
図４は、燃料噴射量を算出する手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、機関始動動作開始にともなってＥＣＵ３０により開始され、所定クランク角毎に繰り返し実行される。図４のごとく、ＥＣＵ３０は、予め定められた機関始動完了判定条件をもとに機関始動完了を判定する（Ｓ３０）。なお、機関始動完了とは、内燃機関１がスタータ２２の助勢なしに自律的に運転する状態となったことを指す。機関始動完了判定条件として、例えば、クランクポジションセンサの検出をもとに機関回転速度が所定の回転速度に到達したことや、所定の回転速度を所定時間維持したことなどが設定される。ＥＣＵ３０は、機関始動完了と判定されるまでは（Ｓ３０のＮ）、冷却水温度および燃料圧力に基づいて始動時燃料噴射量を算出する（Ｓ４０）。ここで、始動時燃料噴射量は、冷却水温度が低いほど多くされるとともに燃料圧力が低いほど多くされる。機関始動完了と判定された場合（Ｓ３０のＹ）、ＥＣＵ３０は、始動後燃料噴射量を算出するために、まず、機関負荷および機関回転速度に基づいて基本燃料噴射量を算出し（Ｓ３２）、次いで、上述した始動後増量値を算出する（Ｓ３４）。この始動後増量値の算出に際しては、図３のフローチャートの中で設定されたフラグの値と燃料噴射開始時の燃料圧力とに基づいて、図２に示した機関始動モードに応じた４種類の初期値マップから適切な初期値マップを選択し、冷却水温度をもとに初期値を設定する。また、冷却水温度をもとに減衰量或いは減衰率を設定し、上記のごとく設定された初期値をこの減衰量或いは減衰率に基づいて漸次減少させる演算を行うことにより始動後増量値の算出がなされる。続いて、ＥＣＵ３０は、暖機増量値などの各種補正値を算出し（Ｓ３６）、基本燃料噴射量を始動後増量値や各種補正値により補正することで、始動後燃料噴射量を算出する（Ｓ３８）。
【００３２】
なお、上記実施の形態において、始動後増量値は、ＥＣＵ３０が機関始動モードに応じて始動後増量値が反映された初期値マップを参照することで決定されるとしたが、これに限らず、ＥＣＵ３０が燃料噴射開始時の燃料圧力と冷却水温度をもとに所定の関数から算出してもよい。
【００３３】
また、昇圧未完始動モードでは、燃料噴射開始時の燃料圧力が低く、それにともない始動時燃料噴射量が多くなる。また、始動時燃料噴射量が多くなることにともない機関始動完了までの積算燃料噴射量が大きくなると、機関始動が完了したときの燃焼室壁面に付着している付着燃料量が多くなり、要求される始動後増量値が小さくなる。そこで、昇圧未完始動モードでの始動後増量値の設定に際し、機関始動開始時の燃料圧力に加え、もしくは機関始動開始時の燃料圧力に代え、機関始動完了までの積算燃料噴射量に基づいて始動後増量値を設定するようにしてもよい。
【００３４】
図５は、図４に示したフローチャートに対し、昇圧未完始動モードでの始動後増量値を機関始動開始時の燃料圧力に加え、機関始動完了までの積算燃料噴射量に基づいて設定するための処理を追加したフローチャートであり、図４に示したフローチャートに替わる燃料噴射量の算出手順を示す。なお、機関始動モードを決定する手順は図３に示したフローチャートを用いる。また、図５で示す一連の処理は、図４の一連の処理に対し追加した処理以外は同一なので、追加した処理に着目して説明する。
【００３５】
図５のごとく、ＥＣＵ３０は、予め定められた機関始動完了判定条件をもとに機関始動完了を判定する（Ｓ３０）。ＥＣＵ３０は、機関始動完了と判定されるまでは（Ｓ３０のＮ）、冷却水温度および燃料圧力に基づいて始動時燃料噴射量を算出し（Ｓ４０）、始動時燃料噴射量を積算し積算燃料噴射量を得る（Ｓ４１）。機関始動完了と判定された場合（Ｓ３０のＹ）、ＥＣＵ３０は、始動後燃料噴射量を算出するために、まず、機関負荷および機関回転速度に基づいて基本燃料噴射量を算出し（Ｓ３２）、次いで、上述した始動後増量値を算出する（Ｓ３４）。つづいて、ＥＣＵ５０は、機関始動完了時の燃焼室壁面に付着している付着燃料量を考慮し、上述の機関始動中のＳ４１のステップで積算された積算燃料噴射量を基に、始動後増量値を補正する（Ｓ３５）。この始動後増量値の補正では、始動時燃料噴射量の積算値である積算燃料噴射量に応じて所定の補正係数を乗じることで、最終的な始動後増量値を決定する。例えば、基準となる積算燃料噴射量を予め定めておき、実際の積算燃料噴射量が基準となる積算燃料噴射量より多い場合は、ＥＣＵ３０は昇圧未完始動モード用初期値マップを参照して決定した始動後増量値に対して、その始動後増量値が少なくなるような補正係数を乗ずる。また、反対に実際の積算燃料噴射量が基準となる積算燃料噴射量より少ない場合は、ＥＣＵ３０は昇圧未完始動モード用初期値マップを参照して決定した始動後増量値に対して、その始動後増量値が多くなるような補正係数を乗ずる。
【００３６】
続いて、ＥＣＵ３０は、暖機増量値などの各種補正値を算出し（Ｓ３６）、基本燃料噴射量を始動後増量値や各種補正値により補正することで、始動後燃料噴射量を算出する（Ｓ３８）。
【００３７】
以上、本実施の形態によると、燃料噴射が禁止されている状態が所定期間継続したことにともない筒内噴射を開始した場合であっても、燃料噴射開始時の燃料圧力および始動動作中の燃料噴射量の積算値の一方または両方に応じて機関始動完了直後の燃料噴射量の増量値が適切に設定できる。このことにより、機関始動完了直後の燃焼状態を改善することができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によると、筒内噴射式内燃機関において、機関始動完了直後の燃料噴射量を適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る内燃機関の構成を示す図である。
【図２】実施の形態において利用される、機関始動モードに応じた４種類の初期値マップを示す図である。
【図３】実施の形態において、ＥＣＵによって機関始動モードが決定される手順を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態において、ＥＣＵが燃料噴射量を算出する手順を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態において、ＥＣＵが燃料噴射量を算出する別の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１・・・内燃機関、２・・・燃料タンク、３・・・低圧燃料ポンプ、８・・・電磁弁、９・・・高圧燃料ポンプ、１１・・・チェックバルブ、１３・・・デリバリパイプ、１４・・・インジェクタ、１５・・・機関本体、１６・・・気筒、１７・・・燃圧センサ、２０・・・スタータスイッチ、２１・・・温度センサ、２２・・・スタータ、３０・・・ＥＣＵ、４０・・・燃料供給装置。
【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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