(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のインジェクタに燃料を液相状態で供給する燃料供給手段と、インジェクタの開閉を切り換え燃料噴射を制御する制御手段とを有する内燃機関の燃料供給システムにおいて、始動時にインジェクタ内の燃料の気化状態を検出する気化状態検出手段を具備せしめ、上記制御手段には、気化の程度が大きいときに、クランキング開始から第１所定時間が経過するまでは基準の噴射時間で噴射し、クランキング開始後、始動に成功しないまま上記第１所定時間が経過すると、続く第２所定時間の間、上記基準の噴射時間よりも長い噴射時間で燃料噴射する気化時始動制御を実行し、かつ上記第２の所定時間が経過しても始動に成功しないままであると、再度上記気化時始動制御を実行することを繰り返す噴射時間増減手段を具備せしめたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射システム。
【請求項２】
内燃機関のインジェクタに燃料を液相状態で供給する燃料供給手段と、インジェクタの開閉を切り換え燃料噴射を制御する制御手段とを有する内燃機関の燃料噴射システムにおいて、始動時にインジェクタ内の燃料の気化状態を検出する気化状態検出手段と、クランキング中における機関回転数の上昇を検出する回転数上昇検出手段とを具備せしめ、上記制御手段には、気化の程度が大きいときに、上記機関回転数上昇までの間の噴射時間を基準の噴射時間とこれよりも長い噴射時間とで画定される範囲内で規則的に変更する噴射時間掃引手段と、機関回転数上昇時の噴射時間に基づいて適正噴射時間を学習し完爆までの間の噴射時間を上記適正噴射時間に固定する噴射時間固定手段とを具備せしめたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射システム。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関の燃料噴射システムにおいて、上記制御手段には、上記適正噴射時間に基づいて次の始動時の基準の噴射時間を学習する噴射時間学習手段を具備せしめた内燃機関の燃料噴射システム。
【請求項４】
請求項２または３いずれか記載の内燃機関の燃料噴射システムにおいて、上記内燃機関を直列式の複数の気筒からなる構成とするとともに上記インジェクタを気筒毎に設け、上記噴射時間掃引手段を、噴射時間が気筒をおって順次、漸増または漸減するように設定した内燃機関の燃料噴射システム。
【請求項５】
請求項２ないし４いずれか記載の内燃機関の燃料噴射システムにおいて、上記制御手段には、完爆後、所定時間が経過するまでの間の噴射時間を、上記適正噴射時間に応じて増量補正する始動後噴射時間補正手段を具備せしめた内燃機関の燃料噴射システム。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の内燃機関の燃料噴射システムにおいて、上記気化状態検出手段を、機関温度を検出する温度検出手段により構成し、上記制御手段には、機関温度が予め設定した所定温度を越えると気化の程度大と判定する判定手段を具備せしめた内燃機関の燃料噴射システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の燃料噴射システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃料噴射システムは、内燃機関のインジェクタに燃料を供給する燃料供給手段と、インジェクタの開閉を切り換え燃料噴射を制御する制御手段とを有しており、燃料の噴射量は噴射時間で制御される。ところが、燃料を液相状態で用いるものでは、機関停止後、機関温度が充分に低下していない状態での始動（高温再始動）時には高温のインジェクタ内の燃料が気化してベーパが発生しインジェクタ内が気液混合状態となっており、機関温度が低い始動時と同じ噴射時間では噴射燃料不足となりＡ／Ｆの過度なリーン化で始動性が悪化する問題が生じる。かかる問題は、特にインジェクタが各気筒の吸気ポートに設けられてインジェクタの先端部が高温になりやすい構成の内燃機関や、ＬＰＧ等の低沸点燃料を用いる内燃機関において顕著である。
【０００３】
特公平７−２６５９６号公報には、燃料を気相状態で噴射するインジェクタを備えた内燃機関において、さらに、液相状態で燃焼室に直接噴射する補助のインジェクタを設け、高負荷運転時等の吸入空気量の多い時には補助インジェクタに切り換えて適正な空燃比を保ち出力不足を補うようにしたＬＰＧ燃料供給装置が提案されている（第１従来例）。これを応用して、液相状態で噴射するインジェクタに加えて始動用の気相状態で燃料を噴射するインジェクタを設け上記問題の解決を図ることが考えられる。
【０００４】
また、特開平１−１９０９３４号公報には、ガソリンエンジンの燃料噴射制御において、エンジンの冷却水温が燃料配管路内でベーパが発生するような高温の時に、完爆直後の一定期間、噴射時間を増量補正して噴射量不足を補うとともに、ベーパの発生量を冷却水温から見積もり上記一定期間を冷却水温が高いほど長く設定することで、リーン化を抑制する技術が提案されている（第２従来例）。これを始動時の燃料噴射制御に応用して、クランキング中の噴射時間を補正し上記問題の解決を図ることが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１従来例を応用したものでは、噴射系が２系統となるのでコストアップとなる。また上記第２従来例を応用したものでは、特にＬＰＧエンジンに適用した場合、ＬＰＧは燃料性状によってベーパの発生量が０〜約６０％も変化するため、必ずしも十分に対応できるとは限らない。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、始動性がよく、しかも簡単な構成の燃料噴射システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、始動時にインジェクタ内の燃料の気化状態を検出する気化状態検出手段を具備せしめる。かつ、インジェクタの開閉を切り換え、燃料供給手段により液相状態で供給される燃料の噴射を制御する制御手段に、上記気化程度が大きいときに、クランキング開始から第１所定時間が経過するまでは基準の噴射時間で噴射し、クランキング開始後、始動に成功しないまま上記第１所定時間が経過すると、続く第２所定時間の間、上記基準の噴射時間よりも長い噴射時間で燃料噴射する気化時始動制御を実行し、かつ上記第２の所定時間が経過しても始動に成功しないままであると、再度上記気化時始動制御を実行することを繰り返す噴射時間増減手段を具備せしめる。
【０００８】
インジェクタ内の燃料の気化程度が大きくインジェクタ内に燃料のベーパが多く発生している場合、基準の噴射時間ではリーンのために完爆しない場合であっても、第１所定時間経過後、続く第２所定時間の間、噴射時間が基準噴射時間よりも長くなってＡ／Ｆがリッチ側にシフトし、始動に成功する確率を高めることができる。また、この長い方の噴射時間にて行う燃料噴射によりインジェクタ内のベーパが速やかに排出され、始動時間を短縮することができる。したがって、燃料性状によらず、良好な始動性を得ることができる。しかもインジェクタを増設しないから構成が簡単である。
【０００９】
請求項２記載の発明では、始動時にインジェクタ内の燃料の気化程度を検出する気化状態検出手段と、クランキング中における機関回転数の上昇を検出する回転数上昇検出手段とを具備せしめる。かつ、インジェクタの開閉を切り換え、燃料供給手段により液相状態で供給される燃料の噴射を制御する制御手段に、上記気化の程度が大きいときに、上記機関回転数上昇までの間の噴射時間を基準の噴射時間とこれよりも長い噴射時間とで画定される範囲内で規則的に変更する噴射時間掃引手段と、機関回転数上昇時の噴射時間に基づいて適正噴射時間を学習し完爆までの間の噴射時間を上記適正噴射時間に固定する噴射時間固定手段とを具備せしめる。
【００１０】
Ａ／Ｆが適正であれば正常な爆発により機関回転数が上昇する。しかして、所定範囲内の噴射時間の中から、適正な噴射時間が機関回転数の上昇を検出することで特定できる。しかして、完爆までの燃料噴射をこの適正噴射時間で行うことで、始動に成功する確率を高めることができる。したがって、燃料性状によらず、良好な始動性を得ることができる。しかもインジェクタを増設しないから構成が簡単である。
【００１１】
請求項３記載の発明では、上記制御手段には、上記適正噴射時間に基づいて次の始動時の基準の噴射時間を学習する噴射時間学習手段を具備せしめる。
【００１２】
完爆時の適正噴射時間を次の始動時における上記基準の噴射時間に反映させることで、始動時間を短縮し始動性をさらに高めることができる。
【００１３】
請求項４記載の発明では、上記内燃機関を直列式の複数の気筒からなる構成とするとともに上記インジェクタを気筒毎に設け、上記噴射時間掃引手段を、噴射時間が気筒をおって順次、漸増または漸減するように設定する。
【００１４】
すべての気筒が１回づつ燃焼サイクルを行う間に噴射時間が気筒数だけ段階的に変化するから、所定範囲での噴射時間の掃引をその分解能を減ずることなく速やかに行うことができ、上記適正噴射時間を特定するまでの時間を短縮することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明では、上記制御手段には、完爆後、所定時間が経過するまでの間の噴射時間を、上記適正噴射時間に応じて増量補正する始動後噴射時間補正手段を具備せしめる。
【００１６】
上記適正噴射時間はＡ／Ｆが適正なものであるから、これを始動後の噴射時間に反映することで、始動後にもインジェクタ内に残っているベーパによるリーン化を好適に防止することができる。
【００１７】
請求項６記載の発明では、上記気化状態検出手段を、機関温度を検出する温度検出手段により構成し、上記制御手段には、機関温度が予め設定した所定温度を越えると気化の程度大と判定する判定手段を具備せしめる。
【００１８】
燃料の気化の程度は温度が高いほど大きいから、機関温度を検出することで、気化状態の判断を正確かつ容易に行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
第１図に、本発明の第１実施形態になる内燃機関の燃料噴射システムを適用した内燃機関たるＬＰＧエンジンの構成を示す。本エンジンは以下の説明において直列４気筒の車両の動力用のエンジンとして説明する。エンジン本体１は一般的な構成のもので、各気筒ごとにシリンダ１１内にピストン１２が摺動自在に保持され、その上下往復動がクランクシャフトの回転運動に変換される。図は１気筒分のみ示している。
【００２０】
ピストン１２の上方には燃焼室１００が形成され、ここに吸気管１３の下流端の吸気ポート１４から燃料たるＬＰＧと空気との混合気が供給される。燃料を噴射するインジェクタ２はそのノズル部を吸気ポート１４に突出して設けられ、これより噴射されるＬＰＧと、吸気管１３により供給される空気とで混合気が形成される。
【００２１】
インジェクタ２は各気筒に対応して１つずつ設けられる。
【００２２】
インジェクタ２へＬＰＧを供給する燃料供給手段たるＬＰＧ供給系３について説明する。ＬＰＧ供給系３はＬＰＧボンベ３１、これとインジェクタ２間を接続しＬＰＧが流通する燃料供給配管３２、デリバリパイプ３３およびリターン配管３４を備えてなる。ＬＰＧボンベ３１のＬＰＧはデリバリバルブ３５から高圧ポンプ３６に送出されて高圧ポンプ３６により加圧され、デリバリパイプ３３から各インジェクタ２に液相状態で分配供給される。インジェクタはＬＰＧを液相状態で噴射する。
【００２３】
高圧ポンプ３６から圧送されたＬＰＧのうち、余剰分はリターン配管３４を通りＬＰＧボンベ３１に戻る。リターン配管３４の途中にはプレッシャレギュレータ３７が装着されており、インジェクタ２から噴射される燃料の圧力（以下、燃圧）を一定に保つ。
【００２４】
エンジンの各部を制御する制御手段たるＥＣＵ４は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる一般的な構成が採用でき、各種センサから入力する信号に基づいてインジェクタ２の開閉等の制御を行う。ＥＣＵ４は判定手段４１および噴射時間増減手段４２を備えており、これらは上記ＣＰＵで実行される制御ソフトウェア上で実現される。
【００２５】
ＥＣＵ４に信号入力するセンサとして、エンジン温度を代表する冷却水温を検出する温度検出手段たる冷却水温センサ５、エンジン回転数を検出する回転数センサ６、燃圧を検出する燃圧センサ７等が設けられる。また、ＥＣＵ４にはバッテリ電圧等の信号が入力する。
【００２６】
図２のフローチャートにより、エンジン始動時にＥＣＵ４で実行される制御とともに本燃料噴射システムの作動について説明する。
【００２７】
ステップＳ１０１では冷却水温、燃圧、バッテリ電圧が読み込まれ、ステップＳ１０２で、読み込まれた冷却水温、燃圧、バッテリ電圧等に基づいて始動時の基本噴射時間Ｔi ，Ｔivを決定する。ここで、Ｔi は、インジェクタ２に燃料のベーパが発生しないとみなせるときの噴射時間、Ｔivはベーパが発生するときの噴射時間である。噴射時間Ｔivは噴射時間Ｔi に比してベーパ発生の分、長い値に設定される。
【００２８】
ステップＳ１０３は判定手段としての手順で、読み込まれた冷却水温が予め設定した所定温度を越えているか否かを判断し、越えていなければ冷却水温がベーパ発生領域外と判断してステップＳ１０４に進み、基本噴射時間Ｔi を出力する。そしてクランキングが開始されて燃料噴射が基本噴射時間Ｔi に応じた噴射量にて行われる。クランキング開始後には、エンジン回転数が所定値（完爆判定回転数）を越えたか否かを監視し、完爆判定回転数を越えると完爆に移行した、すなわち始動成功と判断し、本フローチャートを終了する。
【００２９】
ステップＳ１０３において、読み込まれた冷却水温が予め設定した所定温度を越えていれば冷却水温がベーパ発生領域と判定し、ステップＳ１０５に進む。始動時には高圧ポンプ３６が起動してインジェクタ２や燃料供給系３の管路３２〜３４内のＬＰＧは加圧され、ベーパが存在していても通常は再液化するが、高温再始動時においては特に高温のインジェクタ２内のＬＰＧが気相状態のままであるからである。例えば、プロパン１００％のＬＰＧの場合、インジェクタ２の先端部が１００°Ｃのとき、噴射燃料中のベーパの割合は実に５０％に達する。
【００３０】
さて、ステップＳ１０５〜Ｓ１１０は噴射時間増減手段としての手順で、ステップＳ１０５にて基本噴射時間Ｔivを出力し、クランキングが開始されて燃料噴射が所定のクランク角において基本噴射時間Ｔivに応じた噴射量にて行われる。
【００３１】
そしてステップＳ１０６にてクランキングカウンタを起動し、ステップＳ１０７にてカウンタが第１の所定時間（ＴＩＭＥ１）を経過したか否かを判断し、第１所定時間（ＴＩＭＥ１）の経過待ちとなる。なお、クランキング開始後、エンジン回転数が完爆判定回転数を越えたか否かを監視し、完爆判定回転数を越えると始動成功と判断し、本フローチャートを終了する。
【００３２】
クランキング開始後、始動に成功しないまま第１所定時間（ＴＩＭＥ１）が経過すると、ステップＳ１０７からステップＳ１０８に進み補正噴射時間Ｔv を式（１）により算出する。
Ｔv ＝Ｔiv×（１＋ＫＨＯＴ）・・・（１）
ここで、ＫＨＯＴは基本噴射時間Ｔivに対する増量割合を示すもので、インジェクタ２先端温度が１００°Ｃまで上昇した場合にインジェクタ２内の燃料に混在するベーパの割合は少なくとも３０〜５０％であるので、増量割合ＫＨＯＴは５０％以上が望ましい。
【００３３】
続くステップＳ１０９では増量カウンタを起動し、ステップＳ１１０にてカウンタが第２の所定時間（ＴＩＭＥ２）を経過したか否かを判断し、第２所定時間（ＴＩＭＥ２）の経過待ちとなる。この間の燃料噴射はステップＳ１０８にて算出された補正噴射時間Ｔivに応じた噴射量にて行われる。また、この間も、エンジン回転数が完爆判定回転数を越えたか否かを監視し、完爆判定回転数を越えると始動成功と判断し、本フローチャートを終了する。
【００３４】
第２所定時間（ＴＩＭＥ２）が経過し、始動に成功しない（ステップＳ１１１）ままであると、再びステップＳ１０１に戻り、上記の一連の手順が実行される。すなわち、インジェクタ２の噴射時間が、ステップＳ１０２で算出された基本噴射時間Ｔivと、Ｔivを一定割合増量した補正噴射時間Ｔv （＝Ｔiv×（１＋ＫＨＯＴ））との間で増減する。
【００３５】
始動成功後は、インジェクタ２の噴射時間は、エンジン回転数と吸気管圧力で決定される吸気量に応じた噴射時間で燃料噴射を行う公知の通常の始動後の制御を行う。
【００３６】
始動時の噴射時間パターンを図３に示す。本発明によれば高温再始動時、噴射時間が上記基本噴射時間Ｔivではベーパによる噴射量不足でＡ／Ｆがリーンとなり始動できない場合でも、噴射時間の増量補正（ステップＳ１０８）によりリッチ化して始動の成功確率が高くなる。また、かかる増量補正で始動成功に至らない場合でも、噴射時間が増量補正されているので多量のベーパがインジェクタ２外へ排出され、インジェクタ２内のベーパ除去にかかる時間が短縮する。したがって、燃料性状によらず、良好な始動性を得ることができる。
【００３７】
（第２実施形態）
図４に本発明の第２実施形態になる内燃機関の燃料噴射システムを適用したＬＰＧエンジンの構成を示す。第１実施形態の構成において、ＥＣＵに代えて別のＥＣＵ４Ａとしたものである。なお、図中、実質的に第１実施形態と同じ作動をする部分には図１と同じ番号を付し、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００３８】
ＥＣＵ４Ａは、基本的には第１実施形態のＥＣＵ４と同じ構成のもので、判定手段４１の他、噴射時間掃引手段４３、噴射時間固定手段４４および噴射時間学習手段４５を備えており、これらはＥＣＵ４Ａの制御ソフトウェア上で実現される。また、ＥＣＵ４Ａは４つのインジェクタ２の噴射制御を全気筒同時噴射にて行うように設定されている。
【００３９】
図５のフローチャートにより、エンジン始動時にＥＣＵ４Ａで実行される制御とともに本燃料噴射システムの作動について説明する。
【００４０】
第１実施形態のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様に、冷却水温、燃圧、バッテリ温度等を読み込み（ステップＳ２０１）、始動時の基本噴射時間Ｔi ，Ｔivを算出し（ステップＳ２０２）、冷却水温がベーパ発生領域にあるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。冷却水温がベーパ発生領域になければステップＳ２０４に進み、基本噴射時間Ｔi にて始動が行われる（第１実施形態のステップＳ１０４参照）。
【００４１】
ステップＳ２０３で冷却水温がベーパ発生領域にあれば、第１実施形態のステップＳ１０５〜Ｓ１０７と同様に、基本噴射時間Ｔivが出力されて（ステップＳ２０５）基本噴射時間Ｔivにて燃料噴射が行われる。一方、クランキングカウンタが起動し（ステップＳ２０６）、所定時間（ＴＩＭＥ１）内に基本噴射時間Ｔivでの燃料噴射により始動が成功しない時（ステップＳ２０７）は、ステップＳ２０８に進む。
【００４２】
ステップＳ２０８〜Ｓ２１２は噴射時間掃引手段４３としての手順で、出力する噴射時間を所定の範囲内で掃引する。ステップＳ２０８では噴射時間増量係数Ｋv を初期値Ｋi に設定する。噴射時間増量係数Ｋv は後述するように０〜Ｋi の値をとる。
【００４３】
続くステップＳ２０９では式（２）により掃引時噴射時間Ｔvsを算出し、これを基本噴射時間Ｔivに代えて出力する。
【００４４】
Ｔvs＝Ｔiv×（１＋Ｋv ）・・・（２）
【００４５】
噴射時間増量係数Ｋv は式（２）より知られるように増量割合であり、その初期値Ｋi は噴射時間の掃引範囲の上限を決める。したがって、上記のごとく、インジェクタ２先端部温度が１００°Ｃまで上昇した場合に噴射燃料に混在するベーパの割合は少なくとも３０〜５０％であるので、噴射時間増量係数の初期値Ｋi は５０％以上が望ましい。
【００４６】
続くステップＳ２１０では回転数上昇検出手段である回転数センサ６により検出されたエンジン回転数が所定値を越えているか否かを判定する。所定値はクランキング回転数よりもやや高い値（上昇判定回転数）に設定され、燃焼室１００内の爆発によるエンジン回転数の上昇の有無を判定できるようになっている。
【００４７】
ステップＳ２１０でエンジン回転数の上昇が認められないと判断された時にはステップＳ２１１に進み、噴射時間増量係数Ｋv を時間に対して例えば直線的に減少する。続くステップＳ２１２では噴射時間増量係数Ｋv が０まで減少したか否かを判断し、０まで減少していなければステップＳ２０９に戻り、ステップＳ２１１にて減少した噴射時間増量係数Ｋv により掃引時噴射時間Ｔvsを算出、更新し、出力する。
【００４８】
このように、噴射時間増量係数Ｋv は時間をおってＫi から０に向かって減少するので、エンジン回転数が上昇しなければ燃料噴射は時間をおって基本噴射時間Ｔivに向かって漸減する。
【００４９】
なお、ステップＳ２１２で噴射時間増量係数Ｋv が０まで減少したと判定されると、ステップＳ２０８に戻り、噴射時間増量係数Ｋv が初期値Ｋi にリセットされて再び掃引時噴射時間Ｔvsが漸減する。
【００５０】
このようにインジェクタ２の噴射時間がＴiv〜Ｔiv×（１＋Ｋv ）の範囲で掃引され、噴射時間が適正なＡ／Ｆを与える値をとったとき、エンジン回転数は上昇する。エンジン回転数が上昇したと判定される（ステップＳ２１０）と、ステップＳ２１０からステップＳ２１３に進む。
【００５１】
ステップＳ２１３は噴射時間固定手段４４としての手順で、エンジン回転数が上昇した時の噴射時間を、ステップＳ２０９における掃引時噴射時間Ｔvsの最新の更新値から制御の時間遅れを考慮して算出し、この算出された、適正なＡ／Ｆを与える掃引時噴射時間Ｔvsを以後の噴射時間の固定値として出力する。これにより始動の成功確率を高め、始動性を高める。
【００５２】
続くステップＳ２１４は噴射時間学習手段４５としての手順で、ステップＳ２１３での噴射時間の固定値（適正噴射時間）に基づいて上記ベーパ発生領域での基本噴射時間Ｔivを学習し、記憶する。このように、得られた適正噴射時間を次の始動に反映させるため、次の始動における始動性をさらに高めることができる。
【００５３】
なお、本フローチャートも、実行中にエンジン回転数が完爆判定回転数を越えると始動成功と判定して終了し、通常の始動後制御に移行する。
【００５４】
なお、噴射時間を上記のごとく固定しても（ステップＳ２１３）、始動に成功しなければ（ステップＳ２１５）、再び、ステップＳ２０１に戻ってステップＳ２０１からの手順を繰り返す。
【００５５】
始動時の噴射時間パターンを図６に示す。本発明によれば高温再始動時、ステップＳ２０２で算出された基本噴射時間Ｔivではベーパ発生による噴射量不足でＡ／Ｆがリーンとなり始動できない場合でも、噴射時間が掃引されて適正なＡ／Ｆを与える適正噴射時間を求めることができるので、始動の成功確率を高めることができる。したがって、燃料性状によらず良好な始動性を得ることができる。
【００５６】
（第３実施形態）
図７に本発明の第３実施形態になる内燃機関の燃料噴射システムを適用したＬＰＧエンジンの構成を示す。第２実施形態の構成において、ＥＣＵ４Ａに代えて別のＥＣＵ４Ｂとしたものである。なお、図中、実質的に第２実施形態と同じ作動をする部分には図４と同じ番号を付し、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５７】
ＥＣＵ４Ｂは、基本的には第２実施形態のＥＣＵ４Ａと同じ構成のもので、第２実施形態とは異なる噴射時間掃引手段４３Ａを備えており、これは噴射時間固定手段４４および噴射時間学習手段４５とともにＥＣＵ４Ｂの制御ソフトウェア上で実現される。
【００５８】
図８のフローチャートにより、エンジン始動時にＥＣＵ４Ｂで実行される制御とともに本燃料噴射システムの作動について説明する。
【００５９】
ステップＳ２０８Ａ，Ｓ２０９，Ｓ２１０，Ｓ２１１Ａ，Ｓ２１２Ａが噴射時間掃引手段４３Ａとしての手順であり、第１実施形態のステップＳ２０８〜Ｓ２１２において、ステップＳ２０８に代えてステップＳ２０８Ａとし、ステップＳ２１１に代えてステップＳ２１１Ａとし、ステップＳ２１２に代えてステップＳ２１２Ａとしたものである。
【００６０】
ステップＳ２０８Ａでは噴射時間増量係数Ｋv を０とし、ステップＳ２１１Ａでは噴射時間増量係数Ｋv を増加し、ステップＳ２１２Ａでは噴射時間増量係数Ｋv が噴射時間増量係数Ｋv の最大値であるＫvmaxに達したか否かを判断する。
【００６１】
これにより、掃引時噴射時間Ｔvsが漸減する第２実施形態とは逆に、エンジン回転数が上昇しなければ（ステップＳ２１０）噴射時間は時間をおって基本噴射時間ＴivからＴiv×（１＋Ｋvmax）に向かって漸増する。
【００６２】
噴射時間の掃引範囲の上限値は、上記のごとくベーパ発生割合が３０〜５０％であることを考慮すると、やはり基本噴射時間の１．５倍以上が望ましい。したがって、上記掃引範囲の上限値を決めるＫvmaxは第２実施形態における初期値Ｋi と同様に５０％以上とするのがよい。
【００６３】
始動時の噴射時間パターンを図９に示す。本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、高温再始動時における始動の成功確率を高めることができる。なお、本実施形態では、噴射時間が漸増する掃引パターンとなるので第２実施形態に比べて掃引開始時にリーンとなり、始動時間が長くなる傾向があるが、オーバーリッチによる始動性悪化を回避できる利点がある。
【００６４】
なお、上記第２実施形態および本実施形態では、所定時間（ＴＩＭＥ１）は基本噴射時間Ｔivでクランキングし、その後、噴射時間の掃引を行っているが、ステップＳ２０５〜Ｓ２０７を省略して、ベーパ発生領域と判断したら（ステップＳ２０３）、直ちに掃引（ステップＳ２０８〜Ｓ２１２、ステップＳ２０８Ａ〜Ｓ２１２Ａ）を実行してもよい。
【００６５】
（第４実施形態）
図１０に本発明の第４実施形態になる内燃機関の燃料噴射システムを適用したＬＰＧエンジンの構成を示す。第３実施形態の構成において、ＥＣＵ４Ｂに代えて別のＥＣＵ４Ｃとしたものである。なお、図中、実質的に第３実施形態と同じ作動をする部分には図７と同じ番号を付し、第３実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６６】
ＥＣＵ４Ｃは、基本的には第３実施形態のＥＣＵ４Ｂと同じ構成のもので、第２、第３実施形態が４つのインジェクタ２の噴射制御を全気筒同時噴射にて行うのに対し、シーケンシャル噴射で行うように設定されている。また、噴射時間掃引手段４３Ｂは基本的に第３実施形態の噴射時間掃引手段４３Ａと同じで制御ソフトウェア上で実現される（図８のステップＳ２０８Ａ〜Ｓ２１２Ａ）が、上記のごとくシーケンシャル噴射での制御となるので、掃引時噴射時間Ｔvs（図８のステップＳ２０９）は、４つの気筒のうち順番にひとつの気筒のインジェクタ用としてのみ出力され、４つの気筒をおって順次、漸増するようになっている。
【００６７】
本実施形態における始動時の噴射時間パターンを図１１に示す。図８のフローチャートにおいてステップＳ２０５〜Ｓ２０７を省略しクランキング開始直後からインジェクタ２の噴射時間を掃引するようにしたものである。
【００６８】
本実施形態では、図例のごとく＃１気筒から噴射を開始したとすると、＃１気筒用のインジェクタ２の噴射時間は基本噴射時間Ｔivとなり、＃１気筒に遅れて順次、燃焼サイクルが行われる＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒の順に、インジェクタ２の噴射時間が気筒をおって順次、Ｔiv×（１＋Ｋvmax）に向かって漸増する。
【００６９】
このように噴射時間が気筒をおって順次、漸増する構成としたので、全気筒について燃焼サイクルが１回終了する時点で噴射時間を４段階に変更できる。したがって、本実施形態では、１サイクル１同時噴射、２グループ噴射に比べ早期に上記適正噴射時間を探れる利点があり、始動時間をさらに短縮してさらに良好な始動性を得ることができる。図例では、爆発が＃３気筒においてあり、エンジン回転数が上昇しているので、次のサイクルの＃１気筒の噴射時間から、エンジン回転数が上昇した＃３気筒のときの噴射時間に設定され、速やかに始動が完了している。
【００７０】
（第５実施形態）
図１２に本発明の第５実施形態になる内燃機関の燃料噴射システムを適用したＬＰＧエンジンの構成を示す。第２実施形態の構成において、ＥＣＵ４Ａに代えて別のＥＣＵ４Ｄとしたものである。なお、図中、実質的に第２実施形態と同じ作動をする部分には図４と同じ番号を付し、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７１】
ＥＣＵ４Ｄは、基本的には第２実施形態のＥＣＵ４Ａと同じ構成のもので、さらに始動後噴射時間補正手段４６を備えており、これは判定手段４１、噴射時間掃引手段４３、噴射時間固定手段４４および噴射時間学習手段４５とともにＥＣＵ４Ｄの制御ソフトウェア上で実現される。
【００７２】
図１３、図１４のフローチャートにより、エンジン始動時にＥＣＵ４Ｄで実行される制御とともに本燃料噴射システムの作動について説明する。
【００７３】
上記ステップＳ２１４に続くステップＳ２１６〜ステップＳ２２３は始動後噴射時間補正手段４６としての手順を示すもので、ステップＳ２１６では、始動後増量補正係数ＨｋＴＷをステップＳ２１３で得た適正なＡ／Ｆを与える適正噴射時間Ｔvsに基づいて学習する。すなわち、始動後増量補正係数ＨｋＴＷを式（３）により算出する。なお、式中、ＨｋＴＷi は始動後増量補正係数の基準値である。
ＨｋＴＷ＝ＨｋＴＷi ×（Ｔvs／Ｔi ）・・・（３）
【００７４】
続くステップＳ２１７では上記ステップＳ２１５と同様に始動に成功したか否かを判断し、始動失敗であれば上記ステップＳ２０１に戻る。始動成功であればステップＳ２１９に進み、始動後の制御となる。
【００７５】
ステップＳ２１９では完爆後タイマを起動し、ステップＳ２２０では始動後における噴射時間の指令値である基本噴射時間Ｔp をエンジン回転数と吸気管圧力で決定される吸気量に基づいて算出する。
【００７６】
ステップＳ２２１では増量係数ｋＴＷを決定する。増量係数ｋＴＷは基本噴射時間Ｔp に対する増量割合であり、先ず公知の方法によりエンジン温度を代表する冷却水温に基づいて決定する。次いで、増量係数ｋＴＷを基本増量係数ｋＴＷi およびステップＳ２１６で算出した増量補正係数ＨｋＴＷに基づいて式（４）により更新する。
ｋＴＷ＝ｋＴＷ＋ＨｋＴＷ・・・（４）
【００７７】
続くステップＳ２２２では、始動後噴射時間Ｔpvを式（５）により算出し、インジェクタ２の噴射時間として出力する。
Ｔpv＝（１＋ｋＴＷ）×Ｔp ・・・（５）
【００７８】
インジェクタ２内のベーパ発生が多ければＴvsは長くなり、したがって増量補正係数ＨｋＴＷは式（３）より知られるように大きな値をとり、増量係数ｋＴＷも大きくなり、始動後噴射時間Ｔpvは長くなる。
【００７９】
このように始動後における噴射時間の増量割合である増量係数ｋＴＷの決定に当たり、適正噴射時間Ｔvsに応じて得られる増量補正係数ＨｋＴＷを補正項として入れることにより、インジェクタ２内のベーパ発生が多いほど始動後噴射時間Ｔpvは長くなり、必要な噴射量に見合う実噴射量が与えられる。
【００８０】
したがって、始動後において上記第２従来例のように単純に噴射時間に一定の加減補正を行うだけでは、燃料性状によって適正なＡ／Ｆが得られずラフアイドルやストール発生を招くおそれがあるのに対し、完爆前における適正な噴射時間を完爆後における噴射時間に反映することで、燃料性状によらず、ラフアイドル等を防止することができる。
【００８１】
そしてステップＳ２２３では上記完爆タイマが完了したか否かを判断する。タイマ完了と判定されれば、本フローチャートを終了し、インジェクタ２内にベーパ発生と認められない場合の通常の燃料噴射制御が行われる。
【００８２】
このように、完爆後において、インジェクタ２内のベーパの残留を前提とした噴射時間制御を、時間を限って実行することで、インジェクタ内にベーパが無くなった後にオーバーリッチの状態が続くのを回避することができる。
【００８３】
なお、気筒数や燃料の種類、燃料の気化状態の検出手段等、システムの構成は上記各実施形態に記載のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨に反しない限り任意である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態になる内燃機関の燃料噴射システムを適用したＬＰＧエンジンの構成図である。
【図２】上記燃料噴射システムのＥＣＵにおける制御を示すフローチャートである。
【図３】上記燃料噴射システムの作動を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態になる内燃機関の燃料噴射システムを適用したＬＰＧエンジンの構成図である。
【図５】上記燃料噴射システムのＥＣＵにおける制御を示すフローチャートである。
【図６】上記燃料噴射システムの作動を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態になる内燃機関の燃料噴射システムを適用したＬＰＧエンジンの構成図である。
【図８】上記燃料噴射システムのＥＣＵにおける制御を示すフローチャートである。
【図９】上記燃料噴射システムの作動を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明の第４実施形態になる内燃機関の燃料噴射システムを適用したＬＰＧエンジンの構成図である。
【図１１】上記燃料噴射システムの作動を示すタイムチャートである。
【図１２】本発明の第５実施形態になる内燃機関の燃料噴射システムを適用したＬＰＧエンジンの構成図である。
【図１３】上記燃料噴射システムのＥＣＵにおける制御を示す第１のフローチャートである。
【図１４】上記燃料噴射システムのＥＣＵにおける制御を示す第２のフローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン本体
１００  燃焼室
１４  吸気ポート
２  インジェクタ
３  燃料供給系（燃料供給手段）
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ  ＥＣＵ（制御手段）
４１  判定手段
４２  噴射時間増減手段
４３，４３Ａ，４３Ｂ  噴射時間掃引手段
４４  噴射時間固定手段
４５  噴射時間学習手段
４６  始動後噴射時間補正手段
５  冷却水温センサ（温度検出手段）
６  回転数センサ（回転数上昇検出手段）
７  燃圧センサ
【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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