JP5429023B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

複数の成分が混合された燃料で運転される内燃機関においては、燃料の成分比に応じて、燃料噴射量を補正する必要がある。例えばアルコールとガソリンとが混合された燃料で運転される内燃機関では、アルコールの理論空燃比とガソリンの理論空燃比とが異なる値であるため、燃焼空燃比を理論空燃比とするためには、燃料のアルコール濃度に応じた燃料噴射量を算出する必要がある。この要請を実現するために、燃料タンクから内燃機関に燃料を送る燃料供給路の途中に、アルコール濃度等の成分比を検出可能な燃料性状センサを設け、燃料性状センサで検出される成分比に応じて、適切な燃料噴射量を算出する技術が知られている。

成分比の異なる燃料が燃料タンクに給油されることによって燃料タンク内の燃料の成分比が変化した場合には、燃料インジェクタからの噴射燃料の成分比が変化するタイミングに合わせて燃料噴射量を切り替えることが理想である。内燃機関から燃料タンクへの燃料戻り配管を持たないリターンレス燃料システムの場合には、燃料供給路内の燃料の移動速度が、内燃機関での燃料消費量に応じて変化する。このため、燃料性状センサによって成分比の変化が検出されてから、噴射燃料の成分比が実際に変化するまでの間の時間は、内燃機関での燃料消費量に応じて変化する。

特開平１１−３１５７４４号公報には、燃料性状センサから燃料インジェクタまでの燃料通路を所定数のセルに分割し、各セル毎に成分比情報を記憶し、セル１個分の燃料が内燃機関で消費されるたび毎に、各セルの成分比情報を下流側の隣のセルに移すとともに最上流のセルには燃料性状センサで検出される成分比情報を格納することにより、噴射燃料の成分比を推定し、その推定値に基づいて燃料噴射量を算出する技術が開示されている。

特開平１１−３１５７４４号公報 特開２００２−２６６７１２号公報 特開２００９−１３３２７３号公報

気筒毎に燃料インジェクタが設けられた内燃機関において、燃料インジェクタまでの燃料通路の長さは気筒毎に多少異なる。このため、燃料タンク内の燃料の成分比が変化した場合、噴射燃料の成分比が変化するタイミングは、全気筒同時とはならず、燃料インジェクタが燃料通路の上流側にある気筒から順に噴射燃料の成分比の変化が現れる。そして、各気筒の噴射燃料の成分比が完全に切り替わる前の段階では、噴射燃料の成分比が気筒毎に異なる状態が存在する。このような状態で内燃機関が停止された場合、その停止期間中に、各気筒の燃料インジェクタ近傍の燃料が拡散によって混ざり合うことにより、その濃度が変化する。このため、再始動時に各気筒の燃料インジェクタから実際に噴射される燃料の成分比は、機関停止前に推定された成分比とは異なる可能性がある。このような場合、燃料噴射量に過不足が生じ、始動性などに悪影響が出るおそれがある。

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、複数の成分が混合された燃料で運転される内燃機関において、燃料の成分比が切り替わる途中で内燃機関が停止された場合であっても、再始動時の燃料噴射量に過不足が生ずることを防止することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、複数の成分が混合された燃料で運転可能な内燃機関を制御する装置であって、
複数気筒の燃料インジェクタに燃料を分配するデリバリパイプと、
燃料を貯留した燃料タンクから前記デリバリパイプへ燃料を送る燃料供給路と、
前記燃料供給路の途中に設置され、燃料中の成分比を検出可能な燃料性状センサと、
前記燃料性状センサから各気筒の燃料インジェクタまで燃料が移動するのに要した時間だけ過去に遡った時点で前記燃料性状センサにより検出された成分比が、各気筒の燃料インジェクタ近傍の燃料の成分比に相当するものとして、燃料インジェクタ近傍の燃料の成分比に関する値であるインジェクタ部燃料性状値を気筒毎に算出するインジェクタ部燃料性状値算出手段と、
前記インジェクタ部燃料性状値算出手段により算出された気筒毎のインジェクタ部燃料性状値が均一でないときに前記内燃機関が停止された後、前記内燃機関が始動される場合に、機関停止から始動までの機関休止時間に基づいて、各気筒の燃料噴射量を算出する始動時噴射量算出手段と、
を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記始動時噴射量算出手段は、
機関停止前の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値の算出値と、前記機関休止時間とに基づいて、始動時の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値を算出する始動時インジェクタ部燃料性状値算出手段と、
前記始動時インジェクタ部燃料性状値算出手段により算出された始動時の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値に基づいて、気筒毎の燃料噴射量を算出する気筒毎噴射量算出手段と、
を含むことを特徴とする。

また、第３の発明は、第２の発明において、
前記始動時インジェクタ部燃料性状値算出手段は、前記デリバリパイプ内の濃度勾配がなくなって均一濃度となるまでに要する所定の時間である拡散収束時間と、前記機関休止時間とに基づいて、始動時の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値を算出することを特徴とする。

また、第４の発明は、第２または第３の発明において、
前記燃料インジェクタ内の燃料または前記デリバリパイプ内の燃料を加熱するヒータと、
始動時に前記ヒータを作動して燃料を加熱する始動時燃料加熱手段と、
前記始動時インジェクタ部燃料性状値算出手段により算出された始動時の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値に基づいて、始動時の前記ヒータによる加熱量を制御する加熱制御手段と、
を備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、燃料の成分比が切り替わる途中で内燃機関が停止された場合であっても、機関休止時間に基づいて各気筒の燃料噴射量を算出することにより、再始動時の燃料噴射量を気筒毎の成分比に応じて正確に算出することができる。このため、再始動時の燃料噴射量に過不足が生ずることを確実に防止することができ、良好な始動性が得られる。

第２の発明によれば、始動時の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値をより正確に算出することができるので、始動時に必要な気筒毎の燃料噴射量をより正確に算出することができる。

第３の発明によれば、始動時の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値をより正確に算出することができる。

第４の発明によれば、始動時に燃料インジェクタ内の燃料またはデリバリパイプ内の燃料をヒータによって加熱する場合に、過加熱による始動不良の発生を確実に抑制することができる。

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。 エタノール濃度の異なる燃料が給油された後の各気筒の噴射燃料のエタノール濃度の変化を示す図である。 燃料性状センサから各気筒の燃料インジェクタまでの燃料通路をｎ個のセルに分割した例を示す図である。 始動時のインジェクタ部濃度を推定する方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態１における各セルのエタノール濃度の算出値の変化の例を示す図である。 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、車両に搭載された内燃機関（以下、「エンジン」と称する）１０と、エンジン１０の作動を制御するためのＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０とを備えている。エンジン１０は、複数の成分が混合された燃料（本実施形態では、エタノールとガソリンとが混合された燃料とする）で運転可能であり、特に、任意の成分比（以下、エタノール濃度とする）の燃料で運転可能なものである。本実施形態のエンジン１０は、＃１気筒〜＃４気筒を備えた直列４気筒型のものであるが、気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。各気筒には、吸気ポート内または筒内に燃料を噴射する燃料インジェクタ１２がそれぞれ設置されている。各気筒の燃料インジェクタ１２は、共通のデリバリパイプ１４に接続されている。各気筒には、更に、吸気弁、排気弁、点火プラグ等がそれぞれ設けられている。

燃料タンク１６には、ユーザーの選択により、任意のエタノール濃度の燃料が給油され得る。燃料タンク１６に貯留された燃料は、燃料ポンプ２０によって汲み上げられて加圧され、燃料パイプ１８を通ってデリバリパイプ１４に送られる。そして、デリバリパイプ１４から各気筒の燃料インジェクタ１２に燃料が分配される。燃料パイプ１８の途中には、燃料のエタノール濃度を検出可能な燃料性状センサ２２が設置されている。燃料性状センサ２２の検出方式は、特に限定されず、例えば、燃料を介在させた電極間の静電容量を測定する方式のものや、燃料の光透過率（吸光度）を測定する方式のものなど、いかなる方式のものでもよい。燃料性状センサ２２は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されている。

本実施形態のシステムは、更に、エンジン１０を始動するための始動装置２４と、冷間始動時に燃料を加熱するためのヒータ２６と、以下に述べる各センサを含むセンサ系統とを備えている。クランク角センサ２８は、エンジン１０のクランク軸の回転に同期した信号を出力する。ＥＣＵ５０は、クランク角センサ２８の出力に基いてエンジン回転数およびクランク角を検出することができる。エアフローメータ３０は、エンジン１０の吸気空気量を検出する。アクセルポジションセンサ３２は、車両の運転者によるアクセルペダルの操作量を検出する。

また、センサ系統には、上記の他にも、車両やエンジンの制御に必要な各種のセンサ（例えばエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ等）が含まれており、これらのセンサはＥＣＵ５０の入力側に接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力側には、上述した燃料インジェクタ１２、点火プラグ、燃料ポンプ２０等を含む各種のアクチュエータが接続されている。

ＥＣＵ５０は、センサ系統によりエンジン１０の運転情報を検出し、その検出結果に基いて各アクチュエータを駆動することにより、エンジン１０の運転制御を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ２８の出力に基いてエンジン回転数とクランク角とを検出する。更に、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数とエアフローメータ３０の検出値などから算出される筒内空気量と、燃料のエタノール濃度とに基いて燃料噴射量を算出する。そして、ＥＣＵ５０は、燃料噴射時期、点火時期等を決定した後に、燃料インジェクタ１２および点火プラグを駆動する。

目標空燃比を例えば理論空燃比としてエンジン１０を制御する場合には、筒内空気量を理論空燃比で除することにより燃料噴射量を算出すればよい。しかしながら、エタノールの理論空燃比とガソリンの理論空燃比とは異なる値であるため、両者が混合された燃料の理論空燃比はエタノール濃度に応じて変化する。したがって、実際の空燃比を理論空燃比とするために必要な燃料噴射量は、燃料のエタノール濃度に応じて変化する。このため、ＥＣＵ５０は、燃料インジェクタ１２から噴射される燃料（以下、「噴射燃料」と称する）のエタノール濃度に応じて、実際の空燃比を目標空燃比に一致させるために必要な燃料噴射量を算出する。

本実施形態における燃料供給システムは、デリバリパイプ１４から燃料タンク１６へ燃料を戻す燃料戻り配管を持たないリターンレス方式のものである。このため、燃料パイプ１８内の燃料は、エンジン１０で燃料が消費されるにつれて、その消費された分だけエンジン１０側に移動する。エタノール濃度の異なる燃料が燃料タンク１６に給油されることによって燃料タンク１６内の燃料のエタノール濃度が変化した場合、給油後の燃料が燃料性状センサ２２に到達した時点で、燃料性状センサ２２により検出されるエタノール濃度（以下、「センサ部濃度」と称する）に変化が現れる。しかしながら、この時点では、給油後の燃料は、各気筒の燃料インジェクタ１２に到達していないので、噴射燃料のエタノール濃度はまだ変化していない。

図２は、エタノール濃度の異なる燃料が燃料タンク１６に給油された後にエンジン１０を運転しているときの、センサ部濃度の変化、および＃１〜＃４の各気筒の噴射燃料のエタノール濃度の変化を示す図である。図２は、給油前に低エタノール濃度の燃料が残っていた燃料タンク１６内に高エタノール濃度の燃料が給油された場合の例を示している。燃料性状センサ２２からデリバリパイプ１４まで燃料が移動する時間は、その間の燃料パイプ１８の長さが長いほど、時間がかかる。このため、図２に示すように、センサ部濃度が変化してから、噴射燃料のエタノール濃度が変化するまでには、時間遅れがある。また、図１に示すように、本実施形態では、燃料パイプ１８は、デリバリパイプ１４の＃４気筒側の端部に接続されている。このため、給油後の燃料は、＃４気筒の燃料インジェクタ１２に最先に到達し、その後、＃３気筒の燃料インジェクタ１２、＃２気筒の燃料インジェクタ１２、＃１気筒の燃料インジェクタ１２の順で、順次遅れて到達する。このため、図２に示すように、噴射燃料のエタノール濃度の変化は、＃４気筒、＃３気筒、＃２気筒、＃１気筒の順に、順次遅れて現れる。

上述したように、燃料のエタノール濃度が切り替わる場合、噴射燃料のエタノール濃度は、全気筒で同時に変化するのではなく、気筒毎に異なったタイミングで変化する。このため、燃料のエタノール濃度が切り替わる場合に、燃料噴射量をより正確に補正するためには、各気筒でエタノール濃度が変化するタイミングに合わせて、気筒毎のエタノール濃度に応じた燃料噴射量の補正を行うことが理想である。この理想を実現するため、本実施形態では、燃料性状センサ２２から各気筒の燃料インジェクタ１２まで燃料が移動するのに要した時間だけ過去に遡った時点で燃料性状センサ２２により検出されたエタノール濃度が、各気筒の燃料インジェクタ１２の近傍の燃料のエタノール濃度（以下、「インジェクタ部濃度」と称する）に相当するものとして、インジェクタ部濃度を気筒毎に算出し、気筒毎のインジェクタ部濃度に基づいて、対応する気筒の燃料噴射量を算出することとしている。

本実施形態では、気筒毎のインジェクタ部濃度が具体的には次のような方法で算出される。すなわち、燃料性状センサ２２から各気筒の燃料インジェクタ１２までの燃料通路を所定数（以下、ｎ個とする）のセルに仮想的に分割し、各セル毎にエタノール濃度を記憶する。図３は、燃料性状センサ２２から各気筒の燃料インジェクタ１２までの燃料通路をｎ個のセルに分割した例を示す図である。図３に示すように、本実施形態では、燃料性状センサ２２からデリバリパイプ１４までの燃料パイプ１８の内部を（ｎ−１１）個のセルに分割し、デリバリパイプ１４内を１１個のセルに分割している。以下の説明では、各セルを図３中に記した番号で区別する。各セルに記憶されているエタノール濃度は、セル１個分の燃料がエンジン１０で消費されるたび毎に、下流側の隣のセルに移されるとともに、燃料性状センサ２２に隣接する、番号１のセルには、燃料性状センサ２２で検出されているエタノール濃度（センサ部濃度）が記憶される。

本実施形態によれば、以上のようにして、気筒毎で異なるインジェクタ部濃度の変化タイミングを精度良く予測することができるので、気筒毎の燃料噴射量を正確に算出することができる。すなわち、燃料のエタノール濃度が切り替わる場合に、目標空燃比を実現するために必要な燃料噴射量が気筒毎に異なっている状態においても適切な燃料噴射量を気筒毎に正確に算出することができる。よって、各気筒の空燃比を正確に制御することができる。

ここで、各気筒のインジェクタ部濃度が均一でないタイミング、例えば図２中の時刻ｔ₀のようなタイミングでエンジン１０が停止された場合を想定する。このとき、デリバリパイプ１４内の燃料には、エタノール濃度勾配が存在している。すなわち、図２の例で言えば、＃４気筒側の端部から＃１気筒側の端部に向かってエタノール濃度が低くなるような濃度勾配が存在している。エンジン１０が停止されている間、デリバリパイプ１４内の濃度勾配は、濃度拡散現象により、次第に均一化していく。このため、エンジン停止時点から再始動までの時間（以下、「エンジン休止時間」と称する）がある程度長くなった場合には、再始動時における各気筒のインジェクタ部濃度は、エンジン停止時点でのインジェクタ部濃度とは異なった値となる。よって、エンジン停止時点でのインジェクタ部濃度に基づいて再始動時の各気筒の燃料噴射量を算出すると、実際のインジェクタ部濃度との誤差によって燃料噴射量に過不足が生じ、始動性やエミッションなどに悪影響が生ずる可能性がある。

本実施形態では、上記の問題を解決するため、エンジン休止時間に基づいて始動時のインジェクタ部濃度を気筒毎に推定して、燃料噴射量を算出することとした。図４は、始動時のインジェクタ部濃度を推定する方法を説明するための図である。以下の説明では、エンジン停止時点を時刻０とし、再始動される時点を時刻ｔとする。すなわち、エンジン休止時間をｔとする。また、番号ｉのセルの時刻０におけるエタノール濃度をＥ０（ｉ）とし、番号ｉのセルの時刻ｔにおけるエタノール濃度をＥｔ（ｉ）とする。

図２に示すように、＃４気筒のインジェクタ部濃度は、番号（ｎ−９）のセルの濃度に対応しており、＃１気筒のインジェクタ部濃度は、番号ｎのセルの濃度に対応している。図４に示すように、エンジン停止時点（時刻０）では、デリバリパイプ１４内に濃度勾配があり、＃４気筒のインジェクタ部濃度Ｅ０（ｎ−９）が＃１気筒のインジェクタ部濃度Ｅ０（ｎ）より大きい。しかしながら、時間の経過と共にデリバリパイプ１４内の濃度は均一化していき、ついには全体が同じ濃度に収束する。デリバリパイプ１４内の濃度勾配がなくなって均一濃度となるまでの時間を、以下「拡散収束時間」と称し、記号Ｔで表す。拡散収束時間Ｔは、デリバリパイプ１４の容積や形状によって異なる定数であり、予め測定しておくことができる。また、デリバリパイプ１４内の濃度勾配がなくなって均一濃度となったときの濃度（記号ａｖｅＥで表す）は、エンジン停止時点（時刻０）におけるデリバリパイプ１４内のエタノール濃度の平均値として求めることができる。

エンジン休止時間ｔが拡散収束時間Ｔ以上の場合には、デリバリパイプ１４内のエタノール濃度が均一になるため、始動時の全気筒のインジェクタ部濃度は等しくａｖｅＥとなる。

これに対し、エンジン休止時間ｔが拡散収束時間Ｔ未満である場合には、始動時点で気筒間のインジェクタ部濃度の差がまだ残っている。この場合（ｔ＜Ｔ）、始動時点（時刻ｔ）における＃４気筒のインジェクタ部濃度Ｅｔ（ｎ−９）および＃１気筒のインジェクタ部濃度Ｅｔ（ｎ）は、図４から分かるように、それぞれ、次のような式で算出することができる。
Ｅｔ（ｎ−９）＝−｛Ｅ０（ｎ−９）−ａｖｅＥ｝＊ｔ／Ｔ＋Ｅ０（ｎ−９）
・・・（１）
Ｅｔ（ｎ）＝−｛Ｅ０（ｎ）−ａｖｅＥ｝＊ｔ／Ｔ＋Ｅ０（ｎ） ・・・（２）

＃３気筒のインジェクタ部濃度Ｅｔ（ｎ−６）および＃２気筒のインジェクタ部濃度Ｅｔ（ｎ−３）、更にはデリバリパイプ１４内の他のセルのエタノール濃度についても、上記と同様にして算出することができる。

図５は、本実施形態における各セルのエタノール濃度の算出値の変化の例を示す図である。図５に示す例は、各気筒のインジェクタ部濃度が均一でない状態、すなわちデリバリパイプ１４内に濃度勾配がある状態でエンジン１０が停止され、且つ、エンジン休止時間ｔが拡散収束時間Ｔ未満のときにエンジン１０が再始動された場合を示している。図５に示すように、各気筒のインジェクタ部濃度を含め、デリバリパイプ１４内に対応する、番号（ｎ−１０）からｎまでの各セルのエタノール濃度は、エンジン１０の停止中、濃度拡散現象によって均一化に向かい、次第に平均濃度ａｖｅＥに近づいていく。一方、燃料パイプ１８内では、流路断面積が十分に小さいため、エンジン１０の停止中も濃度の拡散は生じないとみなすことができる。そこで、本実施形態では、デリバリパイプ１４外の各セルのエタノール濃度については、エンジン停止時点で均一濃度になっていない場合であっても、エンジン停止時点の濃度が再始動時まで維持されるものとして扱う。すなわち、本実施形態では、図５に示すように、番号１から（Ｎ−１１）までの、デリバリパイプ１４外のセルのエタノール濃度は、エンジン停止時点の値が再始動時まで維持されるものとして扱われる。以上のようにして、始動時における各セルのエタノール濃度を求めることができる。そして、エンジン１０が再始動された後は、エンジン停止前と同様にして各セルのエタノール濃度を更新することにより、各気筒のインジェクタ部濃度を算出することができる。

図６は、上記の機能を実現するために本実施形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。なお、図６中のｋは、図３に示す本実施形態のセル分割例ではｋ＝１０となる。

図６に示すルーチンによれば、まず、エンジン１０に対する始動要求があるかどうかが判断される（ステップ１００）。エンジン始動要求があると判断された場合には、前回エンジン１０が停止される前に最後に算出されたデリバリパイプ１４内の各セル（番号（ｎ−１０）からｎまでの１１個のセル）のエタノール濃度Ｅ０（ｉ）が取得されるとともに、それらの平均値ａｖｅＥが算出される（ステップ１０２）。

次いで、エンジン休止時間ｔが取得される（ステップ１０４）。続いて、取得されたエンジン休止時間ｔが所定値Ｔａと比較される（ステップ１０６）。エンジン休止時間ｔが十分に短い場合には、エンジン停止中の濃度拡散による濃度変化量が小さいため、濃度拡散を考慮した始動時燃料噴射量の補正は不要となる。上記所定値Ｔａは、始動時料燃噴射量の補正が不要であるほどにエンジン休止時間ｔが短いかどうかを判定するために予め設定されている値である。

上記ステップ１０６で、エンジン休止時間ｔが所定値Ｔａより長い場合には、始動時料燃噴射量の補正が必要であると判断できる。このため、この場合には、始動時におけるデリバリパイプ１４内の各セルのエタノール濃度Ｅｔ（ｉ）が次式により算出される（ステップ１０８）。
Ｅｔ（ｉ）＝−｛Ｅ０（ｉ）−ａｖｅＥ｝＊ｔ／Ｔ＋Ｅ０（ｉ） ・・・（３）
（ただし、ｉ＝ｎ−１０〜ｎ）

上記ステップ１０８で算出されたデリバリパイプ１４内の各セルの始動時のエタノール濃度Ｅｔ（ｉ）のうち、Ｅｔ（ｎ−９）が＃４気筒のインジェクタ部濃度に相当し、Ｅｔ（ｎ−６）が＃３気筒のインジェクタ部濃度に相当し、Ｅｔ（ｎ−３）が＃２気筒のインジェクタ部濃度に相当し、Ｅｔ（ｎ）が＃１気筒のインジェクタ部濃度に相当する。このため、上記ステップ１０８が実行された場合には、それら気筒毎の始動時のインジェクタ部濃度に基づいて、気筒毎に必要な始動時の燃料噴射量が算出される（ステップ１１２）。

ただし、エンジン休止時間ｔが拡散収束時間Ｔ以上であった場合には、全気筒のインジェクタ部濃度は平均値ａｖｅＥに収束しているので、上記ステップ１０８において、各気筒の始動時のインジェクタ部濃度に平均値ａｖｅＥが代入される。

一方、上記ステップ１０６で、エンジン休止時間ｔが所定値Ｔａ以下である場合には、始動時料燃噴射量の補正が不要であると判断できる。この場合には、始動時の各セルのエタノール濃度Ｅｔ（ｉ）は、エンジン停止時点の各セルのエタノール濃度Ｅ０（ｉ）に等しいとみなしてよい。このため、この場合には、始動時の各セルのエタノール濃度Ｅｔ（ｉ）に、エンジン停止時点の各セルのエタノール濃度Ｅ０（ｉ）が代入された上で、気筒毎に必要な始動時の燃料噴射量が算出される（ステップ１１２）。

上述したように、本実施形態では、エンジン休止時間ｔが十分に短い場合には始動時料燃噴射量の補正を行わないようにしているが、エンジン停止時点におけるデリバリパイプ１４内の濃度勾配が十分に小さい場合についても補正を行わないようにしてもよい。エンジン停止時点におけるデリバリパイプ１４内の濃度勾配が十分に小さい場合には、気筒毎に要求される燃料噴射量の差が元々小さいため、補正を行わなくても差し支えないからである。

高エタノール濃度の燃料が使用されている場合には、冷間始動時に噴射燃料が気化しにくい。そこで、燃料インジェクタ１２内の燃料あるいはデリバリパイプ１４内の燃料を加熱するヒータ２６を設け、始動時にヒータ２６によって燃料を加熱して昇温することにより、噴射燃料の気化を促進するようにしてもよい。

しかしながら、低エタノール濃度の場合、つまりガソリン成分比が高い場合に、高エタノール濃度の場合と同様にしてヒータ２６で加熱すると、過加熱となり、燃料中に気泡が発生して、正常な燃料噴射が妨げられ、始動不良が発生する可能性がある。このため、エタノール濃度に応じた適切な加熱量となるように、始動時のインジェクタ部濃度に基づいてヒータ２６による加熱量を制御することが望ましい。上述した本実施形態の手法によれば、始動時の気筒毎のインジェクタ部濃度を正確に予測することができる。このため、ヒータ２６による加熱量を、燃料インジェクタ１２の近傍のエタノール濃度に応じて適切に制御することができるので、過加熱による始動不良の発生を確実に抑制することができる。

より具体的には、ヒータ２６が各燃料インジェクタ１２に設けられており、ヒータ２６による加熱量を気筒毎に制御可能な構成である場合には、始動時の気筒毎のインジェクタ部濃度に基づいて、ヒータ２６による加熱量を気筒毎に制御することが望ましい。また、ヒータ２６がデリバリパイプ１４に設けられている場合、あるいは燃料インジェクタ１２にヒータ２６が設けられているが各気筒の加熱量を均等に制御する構成の場合には、始動時の気筒毎のインジェクタ部濃度のうちで最も低いエタノール濃度の気筒に合わせてヒータ２６による加熱量を制御することが望ましい。これらの制御によれば、ヒータ２６による過加熱を確実に回避することができ、始動不良の発生を確実に防止することができる。

なお、本実施形態では、エタノールとガソリンとが混合された燃料が使用される場合を例に説明したが、本発明は、これら以外の成分、例えば、メタノール、ＥＴＢＥ（エチル・ターシャリー・ブチル・エーテル）、メチルエステル、軽油などの成分を含む混合燃料が使用される場合にも適用可能である。

上述した実施の形態１においては、インジェクタ部エタノール濃度が前記第１の発明における「インジェクタ部燃料性状値」に相当している。また、ＥＣＵ５０が、図６に示すルーチンの処理を実行することにより前記第１の発明における「始動時噴射量算出手段」が、上記ステップ１０２，１０４および１０８の処理を実行することにより前記第２および第３の発明における「始動時インジェクタ部燃料性状値算出手段」が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第２の発明における「気筒毎噴射量算出手段」が、それぞれ実現されている。

１０ エンジン
１２ 燃料インジェクタ
１４ デリバリパイプ
１６ 燃料タンク
１８ 燃料パイプ
２０ 燃料ポンプ
２２ 燃料性状センサ
５０ ＥＣＵ

Claims (4)

1. 複数の成分が混合された燃料で運転可能な内燃機関を制御する装置であって、
   複数気筒の燃料インジェクタに燃料を分配するデリバリパイプと、
   燃料を貯留した燃料タンクから前記デリバリパイプへ燃料を送る燃料供給路と、
   前記燃料供給路の途中に設置され、燃料中の成分比を検出可能な燃料性状センサと、
   前記燃料性状センサから各気筒の燃料インジェクタまで燃料が移動するのに要した時間だけ過去に遡った時点で前記燃料性状センサにより検出された成分比が、各気筒の燃料インジェクタ近傍の燃料の成分比に相当するものとして、燃料インジェクタ近傍の燃料の成分比に関する値であるインジェクタ部燃料性状値を気筒毎に算出するインジェクタ部燃料性状値算出手段と、
   前記インジェクタ部燃料性状値算出手段により算出された気筒毎のインジェクタ部燃料性状値が均一でないときに前記内燃機関が停止された後、前記内燃機関が始動される場合に、機関停止から始動までの機関休止時間に基づいて、各気筒の燃料噴射量を算出する始動時噴射量算出手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記始動時噴射量算出手段は、
   機関停止前の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値の算出値と、前記機関休止時間とに基づいて、始動時の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値を算出する始動時インジェクタ部燃料性状値算出手段と、
   前記始動時インジェクタ部燃料性状値算出手段により算出された始動時の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値に基づいて、気筒毎の燃料噴射量を算出する気筒毎噴射量算出手段と、
   を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記始動時インジェクタ部燃料性状値算出手段は、前記デリバリパイプ内の濃度勾配がなくなって均一濃度となるまでに要する所定の時間である拡散収束時間と、前記機関休止時間とに基づいて、始動時の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値を算出することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記燃料インジェクタ内の燃料または前記デリバリパイプ内の燃料を加熱するヒータと、
   始動時に前記ヒータを作動して燃料を加熱する始動時燃料加熱手段と、
   前記始動時インジェクタ部燃料性状値算出手段により算出された始動時の気筒毎のインジェクタ部燃料性状値に基づいて、始動時の前記ヒータによる加熱量を制御する加熱制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関の制御装置。

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