(57)【要約】【課題】  本発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、始動時の気化燃料の供給遅れによって生じる不完全燃焼を防止し、始動性の悪化と排気エミッションの悪化を防止できるようにする。【解決手段】  内燃機関に供給される空気の通路４２に第１インジェクタ５０と気化促進手段５２とを配置する。また、第１インジェクタ５０とは別に、吸気ポート１８に燃料を噴射可能な第２インジェクタ７０を設ける。内燃機関の始動時には、第１インジェクタ５０から噴射した燃料を気化促進手段５２により気化させて気化燃料にするとともに、第１インジェクタ５０による燃料噴射の開始時点から所望量の気化燃料が何れかの気筒に吸入されるまでのタイムラグ内に吸気行程となる気筒には、当該気筒に設けられた第２インジェクタ７０からも燃料を供給する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給される空気の通路に燃料を噴射する第１インジェクタと、
前記第１インジェクタから噴射された燃料の前記空気通路内での気化を促進する気化促進手段と、
前記空気通路内で気化した気化燃料を各気筒に分配する気化燃料分配通路と、
気筒毎に設けられて吸気ポートに或いは直接燃焼室内に燃料を噴射可能な第２インジェクタと、を有する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記内燃機関の始動時、前記第１インジェクタから燃料を噴射するとともに、前記第１インジェクタによる燃料噴射の開始時点から所望量の気化燃料が何れかの気筒に吸入されるまでのタイムラグ内に吸気行程となる気筒には、当該気筒に設けられた前記第２インジェクタからも燃料を供給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】
前記第１インジェクタによる燃料噴射を初爆気筒の吸気行程から開始するとともに、前記初爆気筒には前記第２インジェクタから燃料を供給することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記第１インジェクタから複数気筒分の燃料をまとめて定期的に噴射するとともに、前記第１インジェクタによる各回の燃料噴射後の最初の吸気行程となる気筒には、当該気筒に設けられた前記第２インジェクタからも燃料を供給することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
初爆を含む始動開始後の所定期間は前記第２インジェクタから気筒毎に燃料を噴射し、遅くとも前記所定期間の最後の吸気行程から、前記第１インジェクタによる燃料噴射を開始することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の暖機完了後は、前記第１インジェクタによる燃料噴射を停止し、前記第２インジェクタによる燃料噴射によって気筒毎に燃料を供給することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記空気通路は、スロットルバルブの上流部に接続され前記スロットルバルブをバイパスした空気が導入されるバイパス吸気通路であり、
前記気化促進手段は、前記バイパス吸気通路に設けられ前記第１インジェクタから噴射された燃料を加熱するヒータであり、
前記気化燃料分配通路は、前記バイパス吸気通路から気筒毎に分岐して各気筒の吸気管に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の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】
本発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、詳しくは、始動時、特に冷間始動時に気化燃料を供給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】
内燃機関の冷間始動時、気化燃料を供給することで、燃焼室内での燃焼の安定化を図るようにした技術が提案されている。例えば、特許文献１には、各気筒の吸気ポートに配置されるインジェクタ（下流インジェクタ）とは別に、スロットル弁の上流にもインジェクタ（上流インジェクタ）を配置した内燃機関が開示されている。始動時に上流インジェクタから噴射された燃料は、スロットル弁の周りを流れる高速気流にて微粒化され、吸気マニホールド内を移動する間に気化して気化燃料となる。特許文献１に開示された技術では、低温ほど、上流インジェクタの分担割合を大きくし、燃焼室内に供給される気化燃料の割合を増やすことで、冷間始動時における燃焼の安定化を図っている。
【０００３】
また、特許文献２には、スロットルバルブの上流部と吸気ポートに配置されたインジェクタ（下流インジェクタ）の上流部とを、スロットルバルブをバイパスして接続するバイパス吸気通路を設け、このバイパス吸気通路にインジェクタ（上流インジェクタ）とヒータとを配置した内燃機関が開示されている。特許文献１に開示された技術では、冷間始動時には、上流インジェクタから噴射した燃料をヒータで加熱して気化させ、その気化燃料を燃焼室内に供給することで、冷間始動時における燃焼の安定化を図っている。
【特許文献１】特開平２−９１４３７号公報
【特許文献２】特開２００４−１３２２４１号公報
【特許文献３】特開２００２−３９０２２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、上記の各従来技術のように吸気ポートの上流から気化燃料を供給する場合、初爆気筒への気化燃料の供給遅れが原因で、始動性の悪化や排気エミッションの悪化を招いてしまう可能性がある。具体的には、上流インジェクタの設置位置から各気筒の燃焼室までには距離があるため、上流インジェクタによる燃料噴射が開始されてから、所望量の気化燃料が何れかの気筒の燃焼室内に吸入されるまでにはタイムラグが存在する。このため、燃焼に必要な量の燃料が初爆気筒に吸入されず、初爆気筒では不完全燃焼が起こってしまう。その結果、始動性が悪化するだけでなく、初爆気筒から多くの未燃ＨＣが排出されてしまう。
【０００５】
初爆気筒への気化燃料の供給遅れを回避するための方法としては、初爆気筒の吸気行程に先だって上流インジェクタからの燃料噴射を開始することが考えられる。しかし、その場合、気化燃料の供給開始と他気筒の吸気行程とが一致し、気化燃料の一部は燃焼前の他気筒に吸入されることになる。他気筒に吸入された気化燃料は、排気行程でそのまま未燃ＨＣとして排出されることになり、排気エミッションの悪化を招いてしまう。したがって、上流インジェクタからの燃料噴射の開始時期を早めるだけでは、上記の課題を全て解決することはできない。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、始動時の気化燃料の供給遅れによって生じる不完全燃焼を防止し、始動性の悪化と排気エミッションの悪化を防止できるようにした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】
【０００７】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、
内燃機関に供給される空気の通路に燃料を噴射する第１インジェクタと、
前記第１インジェクタから噴射された燃料の前記空気通路内での気化を促進する気化促進手段と、
前記空気通路内で気化した気化燃料を各気筒に分配する気化燃料分配通路と、
気筒毎に設けられて吸気ポートに或いは直接燃焼室内に燃料を噴射可能な第２インジェクタと、を有する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記内燃機関の始動時、前記第１インジェクタから燃料を噴射するとともに、前記第１インジェクタによる燃料噴射の開始時点から所望量の気化燃料が何れかの気筒に吸入されるまでのタイムラグ内に吸気行程となる気筒には、当該気筒に設けられた前記第２インジェクタからも燃料を供給することを特徴としている。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、
前記第１インジェクタによる燃料噴射を初爆気筒の吸気行程から開始するとともに、前記初爆気筒には前記第２インジェクタから燃料を供給することを特徴としている。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明において、
前記第１インジェクタから複数気筒分の燃料をまとめて定期的に噴射するとともに、前記第１インジェクタによる各回の燃料噴射後の最初の吸気行程となる気筒には、当該気筒に設けられた前記第２インジェクタからも燃料を供給することを特徴としている。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明において、
初爆を含む始動開始後の所定期間は前記第２インジェクタから気筒毎に燃料を噴射し、遅くとも前記所定期間の最後の吸気行程から、前記第１インジェクタによる燃料噴射を開始することを特徴としている。
【００１１】
第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、
前記内燃機関の暖機完了後は、前記第１インジェクタによる燃料噴射を停止し、前記第２インジェクタによる燃料噴射によって気筒毎に燃料を供給することを特徴としている。
【００１２】
第６の発明は、第１乃至第５の何れか１つの発明において、
前記空気通路は、スロットルバルブの上流部に接続され前記スロットルバルブをバイパスした空気が導入されるバイパス吸気通路であり、
前記気化促進手段は、前記バイパス吸気通路に設けられ前記第１インジェクタから噴射された燃料を加熱するヒータであり、
前記気化燃料分配通路は、前記バイパス吸気通路から気筒毎に分岐して各気筒の吸気管に接続されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明において、第１インジェクタから空気通路内に噴射された燃料は、気化促進手段によって気化を促進され、空気通路内の空気と混合する。空気と混合した気化燃料は、吸気行程にある気筒の燃焼室内に気化燃料分配通路を通って吸入される。その際、第１インジェクタの設置位置から各気筒の燃焼室までの距離により、第１インジェクタによる燃料噴射が開始されてから、所望量の気化燃料が何れかの気筒の燃焼室内に吸入されるまでにはタイムラグが存在する。第１の発明によれば、前記のタイムラグ内に吸気行程となる気筒には、当該気筒に設けられた第２インジェクタからも燃料が供給されるので、燃料不足による不完全燃焼は防止され、始動性の悪化も排気エミッションの悪化も防止される。
【００１４】
第２の発明によれば、燃焼に十分な量の燃料を初爆気筒に供給することができるので、初爆の遅れを防止して始動性を向上させることができる。さらに、気化燃料の供給は初爆気筒の吸気行程から開始されるので、気化燃料が初爆前に燃焼室内に吸入されることを防止して未燃ＨＣの排出を抑制することもできる。
【００１５】
第３の発明によれば、第１インジェクタから複数気筒分の燃料をまとめて定期的に噴射する場合に、燃料噴射後の最初の吸気行程となる気筒には前記のタイムラグによって所望量の気化燃料を供給することができないが、当該気筒には第２インジェクタからも燃料が供給されるので、当該気筒における不完全燃焼は防止される。
【００１６】
第４の発明によれば、初爆を含む始動開始後の所定期間は第２インジェクタから気筒毎に燃料が噴射されるので、過剰な燃料の供給による未燃ＨＣの排出を抑制しつつ、確実な燃料供給によって内燃機関の回転を滑らかに立ち上げることができる。また、第２インジェクタによる燃料噴射から第１インジェクタによる燃料噴射へ移行する際には、遅くとも前記所定期間の最後の吸気行程から第１インジェクタによる燃料噴射を開始するので、移行後最初の吸気行程となる気筒が燃料不足になることは防止される。
【００１７】
第５の発明によれば、内燃機関の暖機完了後は、第１インジェクタによる燃料噴射から第２インジェクタによる燃料噴射へ切替えられるので、気筒毎の燃料供給量の制御によって排気エミッションをより向上させることができる。
【００１８】
第６の発明において、第１インジェクタからバイパス吸気通路内に噴射された燃料は、バイパス吸気通路内でヒータにより加熱されることで気化燃料となる。気化燃料は、スロットルバルブをバイパスした空気と混合し、吸気行程にある気筒の燃焼室内に気化燃料分配通路を通って吸入される。第６の発明によれば、第１インジェクタから噴射された燃料の気化を促進する手段としてヒータを用いることで、低温時でも、より確実に燃料を気化させることができる。また、気化燃料を供給するための通路として専用の通路（バイパス吸気通路及び気化燃料分配通路）を用いることで、第１インジェクタから各気筒の燃焼室までの通路容積を小さくして、前記のタイムラグを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
以下、図１及び図４を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
図１は本発明の実施の形態１としての燃料噴射制御装置が適用される内燃機関の概略構成を示す図である。本実施形態にかかる内燃機関は、その内部にピストン８が配置されたシリンダブロック６と、シリンダブロック６に組み付けられたシリンダヘッド４を備えている。ピストン８の上面からシリンダヘッド４までの空間は燃焼室１０を形成しており、この燃焼室１０に連通するように吸気ポート１８と排気ポート２０がシリンダヘッド４に形成されている。吸気ポート１８と燃焼室１０との接続部には、吸気ポート１８と燃焼室１０との連通状態を制御する吸気バルブ１２が設けられ、排気ポート２０と燃焼室１０との接続部には、排気ポート２０と燃焼室１０との連通状態を制御する排気バルブ１４が設けられている。また、シリンダヘッド４には、燃焼室１０の頂部から燃焼室１０内に突出するように点火プラグ１６が取り付けられている。
【００２０】
吸気ポート１８には吸気管３４が接続されている。吸気管３４は気筒毎（吸気ポート１８毎）に設けられ、各吸気管３４はサージタンク３２から分岐している。各吸気管３４とサージタンク３２により吸気マニホールドが形成されている。各吸気管３４には、吸気ポート１８を臨むようにインジェクタ７０が取り付けられている。この気筒毎に設けられたインジェクタ７０をＭＡＩＮインジェクタ（第２インジェクタ）と呼ぶ。サージタンク３２には、新規ガスが導入される吸気通路３０が接続されている。吸気通路３０とサージタンク３２との接続部には電子制御式のスロットルバルブ３６が配置されている。
【００２１】
吸気通路３０におけるスロットルバルブ３６の上流部には、吸気通路３０から分岐してバイパス管（バイパス吸気通路）４０が設けられている。図２は図１に示す内燃機関の上面図である。図１及び図２に示すように、バイパス管４０の先端部（下流側端部）はデリバリパイプ４４に接続され、デリバリパイプ４４からは気筒毎に分岐管４６が分岐している。各分岐管４６は吸気管３４におけるＭＡＩＮインジェクタ７０の上流部に接続されている。なお、バイパス管４０にはＩＳＣバルブ４８が取り付けられている。スロットルバルブ３６の全閉時、ＩＳＣバルブ４８を開くことで、スロットルバルブ３６をバイパスして吸気管３４に空気を供給することが可能になる。
【００２２】
バイパス管４０におけるＩＳＣバルブ４８の下流には、容積部である燃料気化部４２が形成されている。燃料気化部４２には、１つのインジェクタ５０が取り付けられている。この燃料気化部４２に設けられたインジェクタ５０をＳＵＢインジェクタ（第１インジェクタ）と呼ぶ。ＳＵＢインジェクタ５０は、燃料気化部４２内での空気の流れ方向に沿って燃料を噴射するように燃料気化部４２に取り付けられている。また、燃料気化部４２内には、ＳＵＢインジェクタ５０の燃料の噴射方向に沿って、ＰＣＴヒータ（以下、単にヒータという）５２が設けられている。
【００２３】
ヒータ５２に通電した状態でＳＵＢインジェクタ５０を作動させることで、ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料はヒータ５２で加熱されて気化し、気化燃料となる。本実施形態では、この気化燃料を含む混合気をデリバリパイプ４４及び分岐管４６を介して吸気行程にある気筒の吸気管３４内に導入することができる。つまり、本実施形態では、デリバリパイプ４４及び分岐管４６によって、第１の発明にかかる「気化燃料分配通路」が構成されている。
【００２４】
ＳＵＢインジェクタ５０から噴射される燃料は、ＭＡＩＮインジェクタ７０から噴射される燃料と同種の液体燃料である。前述のように、ＭＡＩＮインジェクタ７０は気筒毎に設けられ、それぞれ分岐管６４を介してデリバリパイプ６２と接続されている。デリバリパイプ６２は、図示しない燃料ポンプと燃料供給管６０を介して接続されている。この燃料供給管６０の途中からは燃料分配管６６が分岐しており、この燃料分配管６６がＳＵＢインジェクタ５０に接続されている。燃料ポンプによって燃料供給管６０に圧送された燃料は、デリバリパイプ６２によって各分岐管６４に分配され、各ＭＡＩＮインジェクタ７０に供給される。また、燃料供給管６０に圧送された燃料の一部が燃料分配管６６を介してＳＵＢインジェクタ５０に供給される。
【００２５】
内燃機関は、その制御装置としてＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０を備えている。ＥＣＵ８０の出力側には前述の点火プラグ１６、スロットルバルブ３６、ＩＳＣバルブ４８、ＭＡＩＮインジェクタ７０、ＳＵＢインジェクタ５０、ヒータ５２の他、スタータ２６等の種々の機器が接続されている。スタータ２６は、ＥＣＵ８０からの始動信号の入力を受けてクランク軸２４を回転駆動する。
【００２６】
また、ＥＣＵ８０の入力側には、クランク角センサ８４や水温センサ８２等の種々のセンサや、イグニッションスイッチ８６等の種々のスイッチが接続されている。クランク角センサ８４は、クランク軸２４の回転角度に応じた信号を出力するセンサであり、水温センサ８２は内燃機関の冷却水温に応じた信号を出力するセンサである。ＥＣＵ５０は、各センサやスイッチの出力に基づき、所定の制御プログラムにしたがって各機器を駆動するようになっている。
【００２７】
図３は、本実施形態においてＥＣＵ８０により実行される始動時の燃料噴射制御の内容をフローチャートで示したものである。また、図４は図３に示すルーチンの実行結果をタイムチャートで示したものである。図４では、機関回転数（ＮＥ）、車速（ＳＰＤ）、ＳＵＢインジェクタ５０の作動状態、ＭＡＩＮインジェクタ７０の作動状態をそれぞれ同一時間軸で示している。以下、図３及び図４を参照して、本実施形態にかかる始動時の燃料噴射制御の内容について説明する。
【００２８】
図３に示すルーチンの最初のステップ１００では、イグニッションスイッチ８６のオンが検出されたか否か判定される。次のステップ１０２以降の処理は、イグニッションスイッチ８６のオンをトリガとして実行される。イグニッションスイッチ８６のオンが検出されたら、現時点における内燃機関の状態（エンジン状態）を示す状態量として、水温、吸気温、油温等、機関温度を代表する状態量が取得される（ステップ１０２）。ここでは、水温センサ８２の信号から冷却水温ＴＨＷが計測される。
【００２９】
また、このとき、ＩＳＣバルブ４８が開かれるとともに、スロットルバルブ３６が全閉にされる。これにより、スロットルバルブ３６の上流部と吸気管３４におけるＭＡＩＮインジェクタ７０の上流部とを、スロットルバルブ３６をバイパスして接続する空気通路が開通する。
【００３０】
次のステップ１０４では、冷却水温ＴＨＷと所定の基準水温ＴＨＷ１との比較が行われる。基準水温ＴＨＷ１は、内燃機関の暖機が完了したとみなすことができる温度である。冷却水温ＴＨＷが基準水温ＴＨＷ１よりも低い場合、つまり、内燃機関の暖機が完了していない場合には、バッテリ（図示略）からヒータ５２への通電がオンにされる（ステップ１０６）。通電がオンにされることで、ヒータ５２は発熱する。これにより、内燃機関の始動に先立ち、燃料気化部４２内の空気の加熱が開始される。
【００３１】
次のステップ１０８では、スタータ２６への作動命令（ＳＴＡ）のオフからオンへの立ち上がりが検出されたか否か判定される。スタータ２６への作動命令がオフからオンに切替わり、スタータ２６による内燃機関のクランキングが開始されると、クランク角センサ８４の出力する信号に基づいて気筒判別が行われ、初爆気筒、すなわち、最初に燃料が噴射される気筒が決定される（ステップ１１０）。そして、当該初爆気筒に供給する燃料量が算出される（ステップ１１２）。
【００３２】
次のステップ１１４では、初爆気筒のＭＡＩＮインジェクタ７０から初爆気筒の吸気ポート１８へ向けて、ステップ１１２で算出された量の燃料が噴射される（ステップ１１４）。燃料の噴射時期は、初爆気筒の吸気バルブ１２の開弁前に設定されている。ＭＡＩＮインジェクタ７０から噴射された燃料は、スロットルバルブ３６をバイパスして吸気管３４内に導入される空気と混合する。吸気管３４内に導入される空気は、燃料気化部４２を通過する際にヒータ５２により加熱されて高温になっている。この高温空気と混合することで、ＭＡＩＮインジェクタ７０から噴射された燃料の微粒化は促進され、混合気の燃焼室１０内での燃焼は安定する。また、初爆気筒の最初の吸気行程中に、ＳＵＢインジェクタ５０からの燃料噴射も開始される（ステップ１１６）。
【００３３】
ステップ１０８の判定において、スタータ２６への作動命令が既にオンになっているときには、ＭＡＩＮインジェクタ７０による燃料噴射は停止され、ＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射が続けられる。つまり、本実施形態では、図４に示すように、ＭＡＩＮインジェクタ７０による燃料供給は初爆気筒に対してのみ行われ、初爆気筒よりも後の爆発気筒に対してはＳＵＢインジェクタ５０による燃料供給が行われる。図４中、斜線で示している期間は、各インジェクタ５０，７０による燃料噴射が実行されている期間を示している。当該期間中におけるＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射は、所定クランク角毎の周期的な噴射でもよく、当該期間中連続して行う連続噴射でもよい。
【００３４】
ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料はヒータ５２により加熱されて気化し、燃料気化部４２内の高温の空気と混合して混合気となる。気化燃料を含む混合気は、デリバリパイプ４４と分岐管４６を介して吸気行程にある気筒の吸気管３４内に導入され、吸気管３４から当該気筒の燃焼室１０内に吸入される。燃料気化部４２から各気筒の燃焼室１０までの距離により、ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料が何れかの気筒の燃焼室１０内に吸入されるまでにはタイムラグが存在する。このため、初爆気筒の吸気行程で噴射された燃料は、次に爆発する気筒での燃焼に用いられることになる。図４中に矢印で示す期間は、ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料が何れかの気筒での燃焼に寄与する期間（燃焼寄与期間）を示している。前述のタイムラグの影響により、ＳＵＢインジェクタ５０の燃料噴射期間と、ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料の燃焼寄与期間との間にはずれが生じている。
【００３５】
なお、スタータ２６への作動命令が既にオンになっている場合には、内燃機関がアイドル中か否かの判定が行われる（ステップ１１８）。スロットル開度θthが全閉（θth＜０）で、且つ、車両が止まっていれば（車速ＳＰＤ＜０）、内燃機関はアイドル中であると判断することができる。内燃機関がアイドル中であれば、上記のように、ＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射が継続される（ステップ１１６）。
【００３６】
ＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射は、ステップ１０４の条件が不成立になる（すなわち、内燃機関の暖機が完了する）か、或いは、ステップ１１８の条件が不成立となる（すなわち、アイドルを中止して加速を開始する）まで継続される。内燃機関の暖機が完了したとき、或いは、加速を開始したときには、ＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射は停止され、ＭＡＩＮインジェクタ７０による気筒毎の燃料噴射が開始される（ステップ１２０）。このとき、ヒータ５２への通電はオフにされる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態にかかる始動時の燃料噴射制御では、初爆気筒の吸気行程からＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射が開始される。ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料は、ヒータ５２で加熱されることで気化し、燃料気化部４２内の空気と混合する。空気と混合した気化燃料は、吸気行程にある気筒の燃焼室１０内にデリバリパイプ４４と分岐管４６を通って吸入される。その際、ＳＵＢインジェクタ５０の設置位置から各気筒の燃焼室１０までの距離により、ＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射が開始されてから、所望量の気化燃料が何れかの気筒の燃焼室１０内に吸入されるまでにはタイムラグが存在する。このため、本実施形態のように、初爆気筒の吸気行程からＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射を開始した場合には、気化燃料の供給が初爆気筒の燃焼に間に合わない。
【００３８】
しかし、本実施形態にかかる始動時の燃料噴射制御によれば、気化燃料の供給が間に合わない初爆気筒には、初爆気筒に設けられたＭＡＩＮインジェクタ７０から燃料が供給される。これにより、初爆の遅れを防止して始動性を向上させることができ、また、燃料不足による不完全燃焼が防止されるので、排気エミッションが悪化することもない。さらに、ＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射を初爆気筒の吸気行程から開始することで、気化燃料が初爆前に他の気筒に吸入され、未燃ＨＣとして排出されることを防止することもできる。
【００３９】
実施の形態２.
以下、図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、図１に示す構成の内燃機関において、ＥＣＵ８０に、図５のタイムチャートに示す燃料噴射制御を実行させることにより実現することができる。
【００４０】
図５では、ＳＵＢインジェクタ５０の作動状態、ＭＡＩＮインジェクタ７０の作動状態をそれぞれ同一時間軸で示している。図５中、斜線で示している期間は、各インジェクタ５０，７０による燃料噴射が実行されている期間を示している。当該期間中におけるＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射は、所定クランク角毎の周期的な噴射でもよく、当該期間中連続して行う連続噴射でもよい。また、図５中に矢印で示す期間は、ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料が何れかの気筒での燃焼に寄与する期間（燃焼寄与期間）を示している。前述のタイムラグの影響により、ＳＵＢインジェクタ５０の燃料噴射期間と、ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料の燃焼寄与期間との間にはずれが生じている。
【００４１】
本実施形態では、図５に示すように、実施の形態１と同様、ＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射を初爆気筒の吸気行程から開始するとともに、初爆気筒にはＭＡＩＮインジェクタ７０から燃料を供給するようにしている。そして、所定期間が経過した時点で、ＳＵＢインジェクタ５０から複数気筒分の燃料をまとめて定期的に噴射するとともに、ＳＵＢインジェクタ５０による各回の燃料噴射後の最初の吸気行程となる気筒には、当該気筒に設けられたＭＡＩＮインジェクタ７０からも燃料を供給するようにしている。
【００４２】
本実施形態にかかる始動時の燃料噴射制御によれば、実施の形態１と同様、燃焼に十分な量の燃料を初爆気筒に供給することができるので、初爆の遅れを防止して始動性を向上させることができる。さらに、気化燃料の供給は初爆気筒の吸気行程から開始されるので、気化燃料が初爆前に他の気筒に吸入され、未燃ＨＣとして排出されることを防止することもできる。
【００４３】
また、ＳＵＢインジェクタ５０から複数気筒分の燃料をまとめて定期的に噴射する場合に、燃料噴射後の最初の吸気行程となる気筒には、前述のタイムラグの影響で所望量の気化燃料を供給することができない。しかし、本実施形態にかかる始動時の燃料噴射制御によれば、当該気筒にはＭＡＩＮインジェクタ７０からも燃料が供給されるので、当該気筒における不完全燃焼は防止される。これにより、不完全燃焼による排気エミッションの悪化は防止される。
【００４４】
実施の形態３.
以下、図６を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、図１に示す構成の内燃機関において、ＥＣＵ８０に、図６のタイムチャートに示す燃料噴射制御を実行させることにより実現することができる。
【００４５】
図６では、ＳＵＢインジェクタ５０の作動状態、ＭＡＩＮインジェクタ７０の作動状態をそれぞれ同一時間軸で示している。図６中、斜線で示している期間は、各インジェクタ５０，７０による燃料噴射が実行されている期間を示している。また、図６中に矢印で示す期間は、ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料が何れかの気筒での燃焼に寄与する期間（燃焼寄与期間）を示している。前述のタイムラグの影響により、ＳＵＢインジェクタ５０の燃料噴射期間と、ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料の燃焼寄与期間との間にはずれが生じている。
【００４６】
本実施形態では、図６に示すように、ＳＵＢインジェクタ５０から複数気筒分の燃料をまとめて定期的に噴射するとともに、ＳＵＢインジェクタ５０による各回の燃料噴射後の最初の吸気行程となる気筒には、当該気筒に設けられたＭＡＩＮインジェクタ７０からも燃料を供給するようにしている。ただし、ＳＵＢインジェクタ５０による最初の燃料噴射時期は初爆気筒の吸気行程に設定され、初爆気筒にはＭＡＩＮインジェクタ７０から燃料を供給するようにしている。
【００４７】
本実施形態にかかる始動時の燃料噴射制御によれば、実施の形態１及び２と同様、燃焼に十分な量の燃料を初爆気筒に供給することができるので、初爆の遅れを防止して始動性を向上させることができる。さらに、気化燃料の供給は初爆気筒の吸気行程から開始されるので、気化燃料が初爆前に他の気筒に吸入され、未燃ＨＣとして排出されることを防止することもできる。また、ＳＵＢインジェクタ５０から複数気筒分の燃料をまとめて定期的に噴射する場合に、燃料噴射後の最初の吸気行程となる気筒にはＭＡＩＮインジェクタ７０からも燃料が供給されるので、当該気筒における不完全燃焼は防止される。
【００４８】
実施の形態４.
以下、図７を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
本実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置は、図１に示す構成の内燃機関において、ＥＣＵ８０に、図７のタイムチャートに示す燃料噴射制御を実行させることにより実現することができる。
【００４９】
図７では、ＳＵＢインジェクタ５０の作動状態、ＭＡＩＮインジェクタ７０の作動状態をそれぞれ同一時間軸で示している。図７中、斜線で示している期間は、各インジェクタ５０，７０による燃料噴射が実行されている期間を示している。また、図７中に矢印で示す期間は、ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料が何れかの気筒での燃焼に寄与する期間（燃焼寄与期間）を示している。前述のタイムラグの影響により、ＳＵＢインジェクタ５０の燃料噴射期間と、ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料の燃焼寄与期間との間にはずれが生じている。
【００５０】
本実施形態では、図７に示すように、初爆を含む始動開始後の所定期間はＭＡＩＮインジェクタ７０から気筒毎に燃料を噴射するようにしている。そして、前記の所定期間の最後の吸気行程から、ＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射を開始するようにしている。ＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射は、実施の形態３と同様、複数気筒分の燃料をまとめて定期的に噴射するようにしている。そして、ＳＵＢインジェクタ５０による各回の燃料噴射後の最初の吸気行程となる気筒には、当該気筒に設けられたＭＡＩＮインジェクタ７０からも燃料を供給するようにしている。
【００５１】
本実施形態にかかる始動時の燃料噴射制御によれば、初爆を含む始動開始後の所定期間はＭＡＩＮインジェクタ７０から気筒毎に燃料が噴射されるので、過剰な燃料の供給による未燃ＨＣの排出を抑制しつつ、確実な燃料供給によって内燃機関の回転を滑らかに立ち上げることができる。また、ＭＡＩＮインジェクタ７０による燃料噴射からＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射へ移行する際には、前記の所定期間の最後の吸気行程からＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射を開始するので、移行後最初の吸気行程となる気筒が燃料不足になることは防止される。なお、本実施形態では、前記の所定期間の最後の吸気行程からＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射を開始しているが、それよりも早い時点からＳＵＢインジェクタ５０による燃料噴射を開始してもよい。
【００５２】
さらに、本実施形態にかかる始動時の燃料噴射制御によれば、ＳＵＢインジェクタ５０から複数気筒分の燃料をまとめて定期的に噴射する場合に、燃料噴射後の最初の吸気行程となる気筒にはＭＡＩＮインジェクタ７０からも燃料が供給されるので、当該気筒における不完全燃焼は防止される。これにより、不完全燃焼による排気エミッションの悪化は防止される。
【００５３】
その他．
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において変形して実施することもできる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
【００５４】
上記実施の形態では、ＭＡＩＮインジェクタ７０から吸気ポート１８へ燃料を噴射するようになっているが、ＭＡＩＮインジェクタ７０をシリンダヘッド４に組み込み、ＭＡＩＮインジェクタ７０から燃焼室１０内に直接燃料を噴射するようにしてもよい。つまり、本発明の燃料噴射制御装置は、ポート噴射型の内燃機関のみならず、筒内噴射型の内燃機関にも適用可能である。
【００５５】
また、上記実施の形態では、スロットルバルブ３６をバイパスするバイパス吸気通路を設け、バイパス吸気通路にＳＵＢインジェクタ５０とヒータ５２を配置しているが、吸気通路３０におけるスロットルバルブ３６の上流部にＳＵＢインジェクタ５０とヒータ５２を配置するようにしてもよい。この場合、ヒータ５２を省略することもできる。ＳＵＢインジェクタ５０から噴射された燃料は、所定のアイドル開度に開かれたスロットルバルブ３６の周りを流れる高速気流にて微粒化され、吸気マニホールド内を移動する間に気化して気化燃料となる。
【００５６】
また、上記実施の形態にかかる燃料噴射制御において、ＭＡＩＮインジェクタ７０から噴射する燃料量によって燃焼室１０内に供給される混合気の空燃比（平均空燃比）を制御するようにしてもよい。ＭＡＩＮインジェクタ７０は気筒毎に設けられ、個別に燃料噴射量を制御することができる。ＭＡＩＮインジェクタ７０の燃料噴射量によって空燃比制御を行うことで、排気エミッションをより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１としての燃料噴射制御装置が適用される内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す内燃機関の上面図である。
【図３】本発明の実施の形態において実行される燃料噴射制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１において実行される燃料噴射制御の内容を説明するためのタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２において実行される燃料噴射制御の内容を説明するためのタイムチャートである。
【図６】本発明の実施の形態３において実行される燃料噴射制御の内容を説明するためのタイムチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４において実行される燃料噴射制御の内容を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１０  燃焼室
１２  吸気バルブ
１４  排気バルブ
１８  吸気ポート
２０  排気ポート
２６  スタータ
３０  吸気通路
３２  サージタンク
３４  吸気管
３６  スロットルバルブ
４０  バイパス管
４２  燃料気化部
４４  デリバリパイプ
４６  分岐管
４８  ＩＳＣバルブ
５０  ＳＵＢインジェクタ
５２  ヒータ
６０  燃料供給管
６２  デリバリパイプ
７０  ＭＡＩＮインジェクタ
８０  ＥＣＵ
８２  水温センサ
８４  クランク角センサ
８６  イグニッションスイッチ
【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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