WO2014167832A1 - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents

内燃機関の始動制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014167832A1
WO2014167832A1 PCT/JP2014/001993 JP2014001993W WO2014167832A1 WO 2014167832 A1 WO2014167832 A1 WO 2014167832A1 JP 2014001993 W JP2014001993 W JP 2014001993W WO 2014167832 A1 WO2014167832 A1 WO 2014167832A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
injection
fuel
internal combustion
combustion engine
engine
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/001993
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
優一 竹村
溝渕　剛史
和田　実
福田　圭佑
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2014167832A1 publication Critical patent/WO2014167832A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F02D19/0692—Arrangement of multiple injectors per combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/10—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels peculiar to compression-ignition engines in which the main fuel is gaseous
    • F02D19/105—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels peculiar to compression-ignition engines in which the main fuel is gaseous operating in a special mode, e.g. in a liquid fuel only mode for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/345—Controlling injection timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0278—Port fuel injectors for single or multipoint injection into the air intake system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B7/00—Engines characterised by the fuel-air charge being ignited by compression ignition of an additional fuel
    • F02B7/06—Engines characterised by the fuel-air charge being ignited by compression ignition of an additional fuel the fuel in the charge being gaseous
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present disclosure relates to an internal combustion engine start control device, and more particularly to an internal combustion engine start control device including a fuel supply system capable of injecting gaseous fuel and liquid fuel.
  • Patent Document 1 an internal combustion engine that is driven by burning a gaseous fuel such as compressed natural gas (CNG) has been put into practical use (see, for example, Patent Document 1).
  • gaseous fuel is injected until the internal combustion engine is in a predetermined warm-up state from the cold start, and liquid fuel is injected after the internal combustion engine is in the predetermined warm-up state. It is disclosed to start the engine.
  • the internal combustion engine is usually started with a rich air-fuel ratio for the purpose of quickly and reliably starting the internal combustion engine. There is a risk that unburned gas may be discharged by adhering to the wall surface.
  • start-up with gaseous fuel is performed when the internal combustion engine is cold, so that emission deterioration during start-up is avoided.
  • the present disclosure has been made to solve the above-described problem, and a main object of the present disclosure is to provide a start control device for an internal combustion engine that can improve the startability of the internal combustion engine when the internal combustion engine is started with gaseous fuel.
  • the present disclosure relates to an internal combustion engine start control device that is applied to an internal combustion engine that includes a first injection unit that injects gaseous fuel and a second injection unit that injects liquid fuel.
  • Start determination means for determining whether or not a gas start request, which is a start request for starting the internal combustion engine, is generated by the injection of the gaseous fuel by the first injection means in the operation stop state of the internal combustion engine; When the determination means determines that the gas start request has occurred, the sealing means for injecting the liquid fuel by the second injection means prior to or simultaneously with the first fuel injection by the first injection means Injection control means for performing fuel injection.
  • the above configuration allows the gap between the piston and the cylinder wall surface to be sealed with the liquid fuel, and the mixture can be prevented from coming out of the gap.
  • the actual compression ratio of the internal combustion engine and the amount of air-fuel mixture in the combustion chamber can be sufficiently secured, and as a result, the startability can be improved when the internal combustion engine is started by gas fuel injection.
  • the block diagram which shows the outline of the fuel-injection system of an engine.
  • the time chart which shows the starting control in the case of starting an engine with liquid fuel.
  • the time chart which shows the conventional start control in the case of starting an engine with gaseous fuel.
  • the time chart which shows engine starting control.
  • the flowchart which shows the process sequence of engine starting control.
  • the time chart which shows the engine starting control of other embodiment.
  • the figure which shows the relationship between an engine stop period and the injection quantity of the fuel injection for a seal
  • the time chart which shows the injection timing of the fuel injection for a seal
  • the block diagram which shows the outline of the fuel-injection system of the engine of 3rd Embodiment.
  • the time chart which shows the injection timing of the fuel injection for a seal
  • FIG. 1 A first embodiment will be described with reference to the drawings.
  • This embodiment is embodied as a fuel injection system for a so-called bi-fuel type on-vehicle multi-cylinder engine that uses compressed natural gas (CNG) that is gaseous fuel and gasoline that is liquid fuel as fuel for engine combustion.
  • CNG compressed natural gas
  • FIG. 1 An overall schematic diagram of this system is shown in FIG. 1
  • the intake system 11 is an inline three-cylinder spark ignition engine, and an intake system 11 and an exhaust system 12 are connected to an intake port and an exhaust port, respectively.
  • the intake system 11 has an intake manifold 13 and an intake pipe 14.
  • the intake manifold 13 has a plurality of (for the number of cylinders of the engine 10) branch pipe portions 13a connected to the intake port of the engine 10, and a collective portion 13b connected to the intake pipe 14 on the upstream side. ing.
  • the intake pipe 14 is provided with a throttle valve 15 as air amount adjusting means.
  • the throttle valve 15 is configured as an electronically controlled throttle valve whose opening degree is adjusted by a throttle actuator 15a such as a DC motor.
  • the opening degree of the throttle valve 15 (throttle opening degree) is detected by a throttle opening degree sensor 15b built in the throttle actuator 15a.
  • An intake valve is provided at the intake port of the engine 10, and an air-fuel mixture is introduced into the cylinder 24 by opening the intake valve.
  • the exhaust system 12 has an exhaust manifold 16 and an exhaust pipe 17.
  • the exhaust manifold 16 has a plurality of (for the number of cylinders of the engine 10) branch pipe portions 16a connected to the exhaust port of the engine 10 and a collecting portion 16b connected to the exhaust pipe 17 on the downstream side. ing.
  • the exhaust port of the engine 10 is provided with an exhaust valve. Exhaust gas after combustion of the engine 10 is discharged from the cylinders 24 of the engine 10 to the exhaust pipe 17 by opening the exhaust valve.
  • the exhaust pipe 17 is provided with an exhaust sensor for detecting exhaust components and a catalyst 19 for purifying the exhaust. As the exhaust sensor, an air-fuel ratio sensor 18 that detects the air-fuel ratio from the oxygen concentration in the exhaust is provided.
  • a spark plug 20 is provided in each cylinder 24 of the engine 10.
  • a high voltage is applied to the ignition plug 20 at a desired ignition timing through an ignition device 20a including an ignition coil. By applying this high voltage, a spark discharge is generated between the opposing electrodes of each spark plug 20, and the fuel introduced into the cylinder 24 is ignited and used for combustion.
  • the present system is a fuel injection means for injecting and supplying fuel to the engine 10, a first injection valve 21 for injecting gaseous fuel (CNG fuel), and a second injection valve 22 for injecting liquid fuel (gasoline). And have.
  • the first injection valve 21 is a port injection type that injects fuel into the branch pipe portion 13 a of the intake manifold 13
  • the second injection valve 22 is a fuel in the cylinder 24 of the engine 10. It is a direct injection type that injects directly.
  • Each of the injection valves 21 and 22 is an open / close type control valve in which the valve body is lifted from the closed position to the open position by electrically driving the electromagnetic drive unit. Each valve is driven to open by a valve opening drive signal. Each of these injection valves 21 and 22 is opened by energization, closed by energization interruption, and injects an amount of fuel (gaseous fuel, liquid fuel) according to the energization time.
  • the injection pipe 23 is connected to the tip of the first injection valve 21, and the gaseous fuel injected from the first injection valve 21 is branched through the injection pipe 23 in the intake manifold 13. It is injected to the part 13a.
  • a gas tank 42 is connected to the first injection valve 21 via a gas pipe 41.
  • a regulator 43 having a pressure adjustment function for adjusting the pressure of the gaseous fuel supplied to the first injection valve 21 to be reduced is provided in the middle of the gas pipe 41.
  • the regulator 43 is configured so that gaseous fuel in a high pressure state (for example, a maximum of 20 MPa) stored in the gas tank 42 is a predetermined set pressure (for example, in a range of 0.2 to 1.0 MPa) that is an injection pressure of the first injection valve 21. The pressure is adjusted to be constant.
  • the gaseous fuel after the decompression adjustment is supplied to the first injection valve 21 through the gas pipe 41.
  • the gas pipe 41 further includes a tank main stop valve 44 disposed near the fuel outlet of the gas tank 42, and a shut-off valve disposed downstream of the tank main stop valve 44 and near the fuel inlet of the regulator 43. 45 is provided. These valves 44 and 45 allow and block the flow of gaseous fuel in the gas pipe 41. Both the tank main stop valve 44 and the shut-off valve 45 are electromagnetic on-off valves, and are normally closed types in which the flow of gaseous fuel is blocked when not energized and the flow of gaseous fuel is allowed when energized. Further, in the gas pipe 41, pressure sensors 46a and 46b for detecting the fuel pressure and temperature sensors 47a and 47b for detecting the fuel temperature are provided on the upstream side and the downstream side of the regulator 43, respectively.
  • a fuel tank 72 is connected to the second injection valve 22 via a fuel pipe 71.
  • the fuel pipe 71 is provided with a fuel pump 73 that feeds the liquid fuel in the fuel tank 72 to the second injection valve 22.
  • This system is provided with a starter 25 as a starting device that applies initial rotation to the engine 10 when the engine is started.
  • the control unit 80 includes a CPU 81, a ROM 82, a RAM 83, a backup RAM 84, an interface 85, and a bidirectional bus 86.
  • the CPU 81, ROM 82, RAM 83, backup RAM 84, and interface 85 are connected to each other by a bidirectional bus 86.
  • the CPU 81 executes a program for controlling the operation of each unit in this system.
  • the ROM 82 stores in advance a routine executed by the CPU 81 and various data such as a map, a table, a relational expression, and a parameter referred to when the routine is executed.
  • the RAM 83 temporarily stores data as necessary when the CPU 81 executes a routine.
  • the backup RAM 84 appropriately stores data under the control of the CPU 81 in a state where the power is turned on, and retains the stored data even after the power is shut off.
  • the interface 85 includes the throttle opening sensor 15b, the air-fuel ratio sensor 18, the pressure sensors 46a and 46b, the temperature sensors 47a and 47b, and other sensors (crank angle sensor, cam angle sensor, air flow meter) provided in this system. , A cooling water temperature sensor, a vehicle speed sensor, an accelerator sensor, and the like), and outputs (detection signals) from these sensors to the CPU 81. Further, the interface 85 is electrically connected to driving units such as the throttle actuator 15a, the ignition device 20a, the injection valves 21 and 22, the tank main stop valve 44, the shutoff valve 45 and the like, and a drive signal sent from the CPU 81. Are output to the drive unit to drive these drive units. That is, the control unit 80 acquires the operation state of the engine 10 based on the output signal of the above-described sensor, and controls the above-described drive unit based on the acquired operation state.
  • driving units such as the throttle actuator 15a, the ignition device 20a, the injection valves 21 and 22, the tank main stop valve 44, the shut
  • the intake air amount of the engine 10 is calculated based on the accelerator operation amount detected by the accelerator sensor, the engine rotation speed detected by the crank angle sensor, and the like, and the throttle actuator 15a of the throttle actuator 15a is calculated based on the calculated value. Control the drive. Further, a fuel injection amount (fuel injection time) is calculated based on the engine speed and the intake air amount detected by the air flow meter, and the driving of the injection valves 21 and 22 is controlled based on the calculated value. Further, the optimal ignition timing is calculated based on the engine rotation speed, the intake air amount, and the like, and the drive of the ignition device 20a is controlled so that ignition is performed at the optimal ignition timing.
  • the control unit 80 selectively switches the fuel used for combustion of the engine 10 according to the remaining amount of fuel in the tank, an input signal from a fuel selection switch (not shown), and the like. Specifically, when the remaining amount of gaseous fuel in the gas tank 42 falls below a predetermined value or when the use of liquid fuel is selected by the fuel selection switch, the liquid fuel is injected by the second injection valve 22. The engine 10 is combusted. Further, when the remaining amount of liquid fuel in the fuel tank 72 falls below a predetermined value, or when the use of gaseous fuel is selected by the fuel selection switch, the engine 10 is injected by gaseous fuel from the first injection valve 21. Carry out combustion.
  • a start request for starting the engine 10 using liquid fuel is generated when the engine 10 is in an operation stop state (t10)
  • the starter 25 is driven and cranking of the engine 10 is started.
  • the cylinder discrimination process of the engine 10 is started. Further, considering that it takes time until the liquid fuel injected from the second injection valve 22 is vaporized, the injection of the liquid fuel by the second injection valve 22 is started immediately after the cranking of the engine 10 is started (t11). ).
  • the fuel injection is performed by simultaneous injection in which the second injection valves 22 of all the cylinders simultaneously inject fuel. After the cylinder discrimination is completed (after t12), each fuel injection is performed.
  • Fuel injection is performed by independent injection in which fuel is injected in synchronization with the intake stroke of the cylinder.
  • the cylinder discrimination method is not particularly limited. For example, when the engine start request is generated, the cylinder discrimination is performed based on the detection signal of the crank angle sensor and the detection signal of the cam angle sensor, or the crank angle sensor. The cylinder is discriminated based on the detection signal and the intake pipe pressure.
  • the liquid fuel injected from the second injection valve 22 adheres to the cylinder wall surface, piston, etc. in a liquid state, and gasoline fuel tends to stabilize combustion on the air-fuel ratio rich side.
  • the fuel injection amount is controlled to be rich in the air-fuel ratio.
  • the fuel is less likely to vaporize as the engine temperature is lower, it is calculated based on the engine cooling water temperature (starting temperature) detected by the cooling water temperature sensor at the time of engine start request.
  • the injection amount of the liquid fuel by the second injection valve 22 is set so that the fuel injection amount increases as the fuel injection rate decreases. For example, in FIG.
  • the fuel injection amount by the second injection valve 22 is set to Qg1, and then gradually decreased from Qg1.
  • the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 18 is on the lean side because the injected fuel has not yet vaporized for a while after the fuel injection by the second injection valve 22 is started. Become rich.
  • the fuel injection amount by the second injection valve 22 is set so that the air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio. Be controlled. Note that a period from when the engine start request is generated to time t13 when the engine rotation speed reaches the complete explosion determination value Nth corresponds to a period until the engine start is completed (engine start period).
  • a start request for starting the engine 10 using gaseous fuel is generated when the engine 10 is in the shutdown state (t20)
  • cranking of the engine 10 is started as in the case of liquid fuel.
  • the cylinder discrimination process of the engine 10 is started.
  • the fuel injection by the first injection valve 21 is stopped during the period before cylinder discrimination is completed (before t21), and the cylinder After the determination is completed, fuel injection is performed in the independent injection mode, and the air-fuel mixture is ignited by the ignition device.
  • the fuel injection amount when starting the engine with gaseous fuel takes into account that the lower the engine 10 is, the greater the friction loss of the engine 10, and the more combustion torque is required to complete the start.
  • a fuel injection amount is calculated based on the engine coolant temperature. Specifically, the amount of gaseous fuel injected by the first injection valve 21 is set so that the fuel injection amount increases as the engine coolant temperature decreases.
  • the fuel injection amount per injection is set smaller than when the engine is started by liquid fuel injection.
  • Qg1 is set as the fuel injection amount in the case of engine start with liquid fuel
  • Qc1 having a mass smaller than Qg1 in the case of engine start with gas fuel. Is set.
  • the air-fuel ratio control is performed so that the CNG fuel is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio in the engine starting period in view of the characteristics that the CNG fuel is weak against rich combustion and strong against lean combustion.
  • the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 18 becomes the fuel injection amount immediately after the start of fuel injection by the first injection valve 21.
  • An appropriate air-fuel ratio (a lean air-fuel ratio in this embodiment) is shown.
  • the thermal expansion of each component of the engine 10 is not sufficient, and the gap between the cylinder and the piston of the engine 10 is relatively large.
  • the lubricating oil that filled the gap between the cylinder and the piston during the previous engine operation has fallen down Therefore, it cannot be expected that the airtightness in the cylinder is secured by the lubricating oil.
  • the air-fuel mixture in the cylinder escapes from the gap between the piston and the cylinder wall during the engine start-up period (particularly during the compression stroke), and the amount of air-fuel mixture in the combustion chamber is reduced. Less. In such a case, the combustion torque necessary for starting cannot be sufficiently obtained due to a lack of the air-fuel mixture amount or a decrease in the actual compression ratio of the engine 10, and as a result, it takes time to complete the engine starting, There is a risk that the engine 10 will be blown up after the start is completed.
  • the liquid fuel is injected by the second injection valve 22 in accordance with the start request.
  • the airtightness in the cylinder 24 is secured.
  • a sealing fuel is used prior to starting injection of gaseous fuel by the first injection valve 21 as fuel injection for obtaining engine starting torque (hereinafter also referred to as starting fuel injection).
  • a predetermined amount of liquid fuel is injected by the second injection valve 22 as injection.
  • a start request for starting the engine 10 with gaseous fuel is generated while the engine 10 is stopped, first, cranking of the engine 10 is started and processing for cylinder discrimination is performed. Further, immediately after the start of cranking, a predetermined amount of liquid fuel is injected by the second injection valve 22 as a fuel injection for sealing (t31).
  • the liquid fuel injection at this time is a small amount of fuel injection that can seal the gap between the cylinder wall surface and the piston.
  • the second injection valve 22 The fuel amount Qg2 is set to be smaller than the fuel injection amount Qg1 to be injected (for example, less than half of Qg1). Further, in the present embodiment, the fuel injection for sealing is performed once for all the cylinders simultaneously before the cylinder discrimination is completed (before time t32).
  • the fuel injection by the first injection valve 21 is started as the starting fuel injection and the mixture is ignited.
  • the start-up fuel injection is performed in the form of independent injection that is performed in synchronization with the intake stroke of each cylinder.
  • the fuel injection amount is calculated based on the liquid fuel amount injected by the sealing fuel injection. Specifically, based on the starting temperature of the engine 10, a basic injection amount (Qc1 in FIG. 4) as a fuel injection amount for starting the engine injected by the first injection valve 21 is calculated, and the basic injection amount Is corrected to decrease based on the fuel injection amount injected by the fuel injection for sealing.
  • the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 18 is maintained at a predetermined value leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the reduction correction amount at the start of the injection of gaseous fuel may be maximized, and thereafter, the reduction correction amount may be gradually reduced with time.
  • the amount of reduction correction may be constant for a predetermined time from the start of gaseous fuel injection.
  • the number of injections by the fuel injection for sealing is not limited to one, and may be performed a plurality of times for each cylinder during a period until the cylinder discrimination is completed (a period until t32).
  • step S101 it is determined whether or not an engine start request is generated in a state where the operation of the engine 10 is stopped.
  • the process proceeds to step S102, where the starter 25 is driven and cranking of the engine 10 is started. Further, with the start of cranking, processing for determining the cylinder of the engine 10 is started.
  • step S ⁇ b> 103 it is determined whether the current engine start request is a start request (gas start request) for starting the engine 10 by injection of gaseous fuel from the first injection valve 21.
  • gas start request gas start request
  • the process of step S101 and step S103 corresponds to a “start determination unit”.
  • step S104 the fuel injection amount to be injected by the second injection valve 22 is calculated based on the engine start temperature which is the engine coolant temperature detected by the coolant temperature sensor when the engine start request is generated.
  • step S105 an injection command is issued to the second injection valves 22 of all cylinders so that the liquid fuel corresponding to the calculated fuel injection amount is injected from each injection valve.
  • step S106 it is determined whether or not the cylinder discrimination of the engine 10 has been completed. If it is before completion of cylinder discrimination, this routine is once ended, and simultaneous injection is continued until cylinder discrimination is completed. On the other hand, when the cylinder discrimination is completed, the process proceeds to step S107, and the fuel injection by the second injection valve 22 is switched to the independent injection method. Further, the ignition of the air-fuel mixture by the ignition device 20a is started.
  • step S108 it is determined whether or not the period from the previous engine operation stop to the current engine start request is equal to or longer than a predetermined length (period determination means).
  • a predetermined temperature for example, 0 ° C. or lower
  • the determination process in step S108 may be other than the determination method based on the starting temperature. For example, the elapsed time from the previous engine stop may be actually measured and determined based on the measured time.
  • step 110 determines whether or not the cylinder discrimination is completed. If it is before completion of cylinder discrimination, this routine is once ended, and the fuel injection is not carried out and the process is on standby. On the other hand, if cylinder discrimination is completed, the process proceeds to step S111 to calculate the fuel injection amount in the starting fuel injection.
  • the fuel injection amount for generating the combustion torque necessary for starting the engine 10 is calculated, and in this embodiment, it is calculated based on the engine starting temperature.
  • step S112 an injection command is issued to the first injection valve 21 of the cylinder corresponding to the intake stroke so that the gaseous fuel corresponding to the calculated fuel injection amount is injected from each injection valve by independent injection. Further, a drive command is output to the ignition device 20a, and the air-fuel mixture is combusted.
  • step S109 the fuel injection amount of the sealing fuel injection is calculated, and the injection command is sent to the second injection valves 22 of all the cylinders so that the liquid fuel corresponding to the calculated fuel injection amount is injected from each injection valve.
  • injection control means Since the fuel injection for sealing may be a small amount of fuel injection that can seal the gap between the cylinder wall surface and the piston, in this embodiment, the fuel injection amount that is injected by the first injection valve 21 as the fuel injection for start-up The amount of fuel with a smaller mass (for example, less than half of Qc1) is set.
  • step S110 it is determined whether or not the cylinder discrimination is completed. If the cylinder discrimination is completed, the fuel injection amount by the starting fuel injection is calculated in step S111. Here, the fuel injection amount by the starting fuel injection is calculated by correcting the amount of injection of the liquid fuel by the sealing fuel injection to be reduced with respect to the basic injection amount calculated based on the engine starting temperature. Thereafter, the process proceeds to step S112, and an injection command is given to the first injection valve 21 of the cylinder corresponding to the intake stroke so that the gaseous fuel corresponding to the calculated fuel injection amount is injected from each injection valve by independent injection, A drive command is issued to the ignition device 20a. The engine start control according to this routine is executed until the engine speed reaches the complete explosion determination value Nth or higher, and thereafter fuel injection control is executed according to another routine (not shown).
  • a predetermined amount of liquid fuel is injected by the second injection valve 22 in accordance with the start request.
  • the sealing performance in the cylinder of the engine 10 can be enhanced by using the liquid fuel, and the mixture in the combustion chamber can be prevented from escaping during the engine start period (particularly in the compression stroke).
  • the actual compression ratio of the engine 10 and the amount of air-fuel mixture in the combustion chamber can be sufficiently ensured, and as a result, the startability can be improved when the engine is started by gaseous fuel injection.
  • the sealing fuel injection by the second injection valve 22 Prior to the first fuel injection by the first injection valve 21, the sealing fuel injection by the second injection valve 22 is performed.
  • the gap between the piston and the cylinder is sealed with liquid fuel by fuel injection for sealing, and fuel injection by the first injection valve 21 can be performed in the sealed state.
  • determination it implements injection of gaseous fuel in the state by which the sealing effect of the liquid fuel was exhibited from the start. Can do. Thereby, it is possible to prevent a start delay caused by performing the fuel injection for sealing. Therefore, according to the above configuration, the engine 10 can be started as quickly as possible while suppressing air-fuel mixture leakage from the cylinder.
  • Seal fuel injection is performed when the period from the previous engine shutdown to the start request by gaseous fuel injection is longer than the predetermined length, and when the period is less than the predetermined length, the seal fuel injection is performed. It was set as the structure which does not implement. If the period from the previous engine stop to the start request by gaseous fuel injection is relatively long, the lubricant that filled the gap between the piston and cylinder wall during the previous engine operation has fallen down and started. Great effect on sex. Therefore, in this case, by performing the fuel injection for sealing, it is possible to suppress the mixture from coming off from the cylinder, and to improve the startability.
  • the operation stop period of the engine 10 is relatively short, the lubricating oil that fills the gap between the piston and the cylinder wall surface during the previous engine operation remains, and the influence on the startability is not so great. Therefore, in this case, by not performing the fuel injection for sealing, the liquid fuel injection at the time of starting the engine can be reduced as much as possible, and the deterioration of the emission can be avoided as much as possible.
  • the amount of fuel injected by the fuel injection for sealing was set to be smaller than the initial fuel injection amount injected by the first injection valve 21. If the amount of liquid fuel injected before the completion of warming up of the engine 10 is too large, the liquid fuel adhering to the cylinder wall surface or the like may flow out to the exhaust side as unburned gas, leading to deterioration of emissions. On the other hand, a relatively small amount of liquid fuel is sufficient to seal the gap between the piston and the cylinder wall surface with liquid fuel. Therefore, with the above configuration, it is possible to obtain the sealing effect by the liquid fuel while suppressing the deterioration of the emission due to the excessive injection of the liquid fuel.
  • the fuel injection amount injected by the first injection valve 21 (gaseous fuel amount by starting fuel injection) is calculated based on the fuel injection amount injected by the fuel injection for sealing. Specifically, based on the starting temperature of the engine 10, a basic injection amount as a fuel injection amount for starting the engine that is injected by the first injection valve 21 is calculated, and the calculated basic injection amount is used for the seal. A reduction correction is made based on the fuel injection amount injected by fuel injection. According to this configuration, since the gaseous fuel is injected in consideration of the combustion contribution of the liquid fuel injected by the sealing fuel injection, the air-fuel ratio control of the engine 10 can be appropriately performed.
  • the second injection valve 22 is a direct injection type, the liquid fuel can be directly injected onto the cylinder wall surface, and the sealing effect by the liquid fuel can be obtained with a smaller injection amount. Therefore, it is more preferable in terms of achieving both startability improvement and emission improvement by sealing fuel injection.
  • the second injection valve 22 performs the predetermined amount as the sealing fuel injection. Inject liquid fuel.
  • the timing at which the fuel injection by the second injection valve 22 as the fuel injection for sealing becomes the first injection position at or near the top dead center of the engine 10 and the second position where the piston is away from the top dead center. It is carried out in all cylinders at least once each at the timing of the injection position.
  • the fuel injection for sealing is preferably performed with the minimum amount of liquid fuel necessary for sealing.
  • the liquid fuel is efficiently attached to the outer peripheral portion of the piston, and at the second injection position.
  • the liquid fuel is efficiently attached to the cylinder wall surface.
  • the gap between the cylinder wall surface and the piston can be reliably sealed with as little liquid fuel as possible.
  • FIG. 8 is a time chart showing the injection timing of the fuel injection for the seal.
  • the hatched portion indicates the injection period of the sealing fuel injection by the second injection valve 22.
  • Cylinder discrimination is performed using a detection signal of a crank angle sensor.
  • a TDC pulse using a missing tooth is output from the crank angle sensor at the timing when the first cylinder becomes the top dead center of the piston, and this TDC pulse is used as a reference.
  • TDC top dead center
  • the second fuel injection for sealing is performed at time t41 when the TDC pulse is output after the engine start request.
  • a predetermined amount of liquid fuel is injected by the injection valve 22.
  • sealing fuel injection by the second injection valve 22 is simultaneously performed once for all the cylinders.
  • the liquid fuel is injected at TDC or its vicinity (first injection position) in the first cylinder, and the liquid fuel is injected at the second injection position where the piston is away from TDC in the second and third cylinders.
  • the output timing of the TDC pulse is set as the injection start timing of the fuel injection for sealing, and the time when the time corresponding to the fuel amount of the fuel injection for sealing has elapsed is injected based on the output timing of the TDC pulse. End timing.
  • liquid fuel injection by the second injection valve 22 is performed on all cylinders as fuel injection for sealing, similar to time t41.
  • the liquid fuel is injected at the time when 120 ° C. A has elapsed from the time t41 with reference to the time t41 when the TDC pulse is output.
  • the liquid fuel is injected at the first injection position in the third cylinder, and the liquid fuel is injected at the second injection position in the first and second cylinders.
  • fuel injection for sealing is performed by simultaneous injection at time t43 when 240 ° C. A has elapsed from time t41.
  • the liquid fuel is injected at the first injection position in the second cylinder, and the liquid fuel is injected at the second injection position in the first and third cylinders.
  • the fuel injection for sealing by the second injection valve 22 includes the first injection position at or near the piston top dead center, and the second injection position with the piston lowered from the top dead center.
  • the configuration is performed at least once. According to such a configuration, liquid fuel can be efficiently supplied to the outer periphery of the piston by injection at the first injection position, and liquid fuel can be efficiently supplied to the cylinder wall surface by injection at the second injection position. Can do. Thereby, a high sealing effect can be exhibited with a smaller amount of fuel.
  • the fuel injection for sealing at the first injection position and the second injection position is performed for all the cylinders, it is possible to reduce variations in sealing performance between the cylinders.
  • the variation between the cylinders for suppressing the leakage of the gaseous fuel is reduced, and as a result, the variation in the engine output between the cylinders can be suppressed.
  • the fuel injection for sealing is performed by simultaneous injection, the fuel injection for sealing at the first injection position and the second injection position can be performed for all cylinders in a short period of time.
  • Each cylinder 24 is provided with a spark plug 20 and a port injection type first injection valve 21 and a direct injection type second injection valve 22. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the injection timing when the fuel injection for sealing is performed at the first injection position and the second injection position in the 4-cylinder engine will be described with reference to the time chart of FIG.
  • the hatched portion indicates the injection period of the sealing fuel injection by the second injection valve 22.
  • the combustion order of the engine 10 is the order of the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder.
  • the TDC pulse using the missing teeth is output from the crank angle sensor at the timing when the first cylinder becomes the top dead center of the piston, and each TDC pulse is used as a reference.
  • the timing of the piston top dead center (TDC) in the cylinder 24 can be grasped.
  • liquid fuel is injected by the second injection valve 22 as sealing fuel injection.
  • the liquid fuel is injected at a time when 180 ° C. A has elapsed from time t51.
  • the liquid fuel is injected at the first injection position in the second cylinder and the third cylinder, and the liquid fuel is injected at the second injection position in the first cylinder and the fourth cylinder.
  • each cylinder 24 after the engine start request using the gaseous fuel is generated and before the cylinder discrimination is completed, the fuel injection for sealing is performed once at the first injection position and at the second injection position. One liquid fuel injection is performed. Thereafter, when the cylinder discrimination is completed, fuel injection for starting the engine by the first injection valve 21 is performed thereafter.
  • the fuel injection for sealing by the second injection valve 22 is performed at each of the first injection position at or near the piston top dead center and the second injection position at which the piston is away from the top dead center.
  • the cylinder 24 is configured to execute once. Thereby, the liquid fuel can be efficiently supplied to the outer peripheral portion of the piston by the injection at the first injection position, and the liquid fuel can be efficiently supplied to the cylinder wall surface by the injection at the second injection position. Therefore, the effect of exhibiting a high sealing effect with a smaller amount of fuel can be similarly exhibited in a four-cylinder engine.
  • the starting fuel injection is performed. (See FIG. 6). By doing so, it is possible to secure a sufficient time until the liquid fuel injected from the second injection valve 22 fills the gap between the piston and the cylinder wall surface, and the sealing effect by the liquid fuel is sufficiently generated. Gaseous fuel can be injected.
  • the implementation period of the sealing fuel injection and the implementation period of the start fuel injection may overlap. That is, in response to the gas start request, the liquid fuel injection by the seal fuel injection may be started first, and then the start fuel injection may be started before the injection end timing of the seal fuel injection comes.
  • the second injection valve 22 may be applied to a fuel injection system including a port injection type fuel injection valve.
  • the fuel injection for sealing When applied to a fuel injection system having a port injection type fuel injection valve as the second injection valve 22, the fuel injection for sealing may be performed after the gas start request and before the cylinder determination is completed, or the cylinder determination After completing the above, fuel injection for sealing may be performed.
  • the injection method may be a simultaneous injection method, but may be performed in synchronization with the intake stroke of each cylinder, that is, by an independent injection method that injects into the cylinder in which the intake valve is open. preferable.
  • the liquid fuel is injected by the second injection valve 22 as the fuel injection for sealing into the cylinder that is first in the intake stroke after completion of the cylinder discrimination, Thereafter, sealing fuel injection is sequentially performed on the cylinders in the intake stroke. After the fuel injection for the seal for each cylinder is completed, the fuel injection by the first injection valve 21 is then performed for each cylinder as the start fuel injection in synchronization with the intake stroke.
  • the fuel injection amount by the fuel injection for sealing may be variably set based on the temperature of the engine 10 (for example, the engine coolant temperature).
  • the temperature of the engine 10 for example, the engine coolant temperature.
  • the higher the engine temperature the smaller the gap between the cylinder wall surface and the piston due to thermal expansion, and the smaller the friction loss of the engine 10.
  • the fuel injection amount is the same when the engine temperature is high and when the engine temperature is low, the fuel injection amount is excessive at high temperatures, and the fuel injection amount for producing a sealing effect at low temperatures may be insufficient.
  • the above configuration makes it possible to set the liquid fuel injection amount by the fuel injection for sealing to an appropriate amount, which is preferable in terms of coexistence of suppression of emission deterioration and securing of sealing performance.
  • an injection amount calculating means for calculating the fuel injection amount by the fuel injection for sealing, and the injection amount calculating means as the fuel injection for sealing
  • the second fuel injection valve 22 is configured to inject liquid fuel corresponding to the fuel injection amount calculated by the above.
  • the liquid fuel injection amount by the fuel injection for sealing can be set to an appropriate amount. Specifically, as shown in FIG. 7, the amount of liquid fuel injection by the sealing fuel injection is reduced as the period from the previous engine stop to the gas start request is shorter.
  • ⁇ It may be configured to inject a certain amount of gaseous fuel regardless of the engine starting temperature.
  • the air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, but it may be controlled with the stoichiometric air-fuel ratio.
  • a configuration may be adopted in which the fuel injection for sealing is performed again when the engine 10 cannot be started even if the fuel injection for sealing and the fuel injection for starting are performed in response to a start request for starting the engine with gaseous fuel.
  • the engine speed does not exceed a predetermined value even if the fuel injection for the start by the first injection valve 21 is performed a predetermined number of times.
  • the liquid fuel is injected again by the second injection valve 22 as the fuel injection for sealing.
  • the second fuel injection for sealing may be the same fuel injection amount as the first time or a fuel injection amount larger than the first time. Alternatively, it may be less than the fuel injection amount at the time of the first liquid fuel injection.
  • the liquid fuel by the 2nd injection valve 22 was injected in the 1st injection position and the 2nd injection position as fuel injection for seals
  • the 1st injection position and the 2nd injection position It is good also as a structure which injects the liquid fuel by the 2nd injection valve 22 in either.
  • the liquid fuel can be efficiently supplied to the outer peripheral portion of the piston.
  • the fuel injection at the second injection position the liquid fuel can be efficiently supplied to the cylinder wall surface. Therefore, even when the sealing fuel injection is performed at any one of the first injection position and the second injection position, it is possible to obtain an effect of exhibiting a high sealing effect with as little fuel as possible.
  • the fuel injection for sealing is performed a plurality of times prior to the fuel injection for starting, but the last fuel injection among the fuel injections for sealing is the fuel for starting. It may be carried out simultaneously with the injection.
  • the liquid fuel is injected by the second injection valve 22 to all the cylinders simultaneously (at the same timing).
  • the liquid fuel may be injected by the second injection valve 22 at the timing. Also in this case, it is preferable that the liquid fuel is injected in each cylinder 24 at the first injection position and the second injection position.
  • a total of three sealing fuel injections were performed prior to starting fuel injection in each cylinder 24, once at the first injection position and twice at the second injection position.
  • a total of two sealing fuel injections, one at the injection position and one at the second injection position, may be performed prior to the start fuel injection.
  • liquid fuel is injected in the first cylinder and the second cylinder
  • liquid fuel is injected in the third cylinder and the first cylinder
  • time t43 the second cylinder and A configuration in which liquid fuel is injected in the third cylinder is exemplified.
  • the present invention is applied to a three-cylinder engine.
  • the number of cylinders is merely an example, and the present invention may be applied to a multi-cylinder engine such as a four-cylinder engine, a six-cylinder engine, or an eight-cylinder engine.
  • the second and third embodiments may be applied to other multi-cylinder engines other than the three-cylinder engine and the four-cylinder engine.
  • the injection pipe 23 is connected to the tip of the first injection valve 21, and the injection pipe 23 is attached to the branch pipe portion 13a of the intake manifold 13.
  • the first injection valve 21 may be directly attached to the branch pipe portion 13a without providing the injection pipe 23.
  • first injection valves 21 and the second injection valves 22 are provided for each cylinder of the multi-cylinder engine.
  • first injection valve 21 and the second injection valve are provided in common portions of the plurality of cylinders. It is good also as a structure which provides at least any one of 22. For example, it is good also as a structure which injects gaseous fuel and liquid fuel with respect to the collection part of the intake system 11. FIG.
  • the gaseous fuel is CNG fuel, but other gaseous fuels that are gaseous in the standard state can also be used.
  • liquid fuel is not limited to gasoline fuel.
  • the present disclosure may be applied to a configuration in which a fuel injection system for gaseous fuel is mounted on a diesel engine using light oil as liquid fuel for engine combustion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

エンジン（１０）は、燃料を噴射する燃料噴射弁として、気体燃料を噴射する第１噴射弁（２１）と、液体燃料を噴射する第２噴射弁（２２）とを備えている。制御部（８０）は、エンジン（１０）の運転停止状態において、第１噴射弁（２１）による気体燃料の噴射によりエンジン（１０）を始動させる始動要求が発生した場合に、その始動要求に伴い、第１噴射弁（２１）による初回の燃料噴射に先立ち又は該燃料噴射と同時に、第２噴射弁（２２）により所定量の液体燃料を噴射するシール用燃料噴射を実施する。

Description

内燃機関の始動制御装置 関連出願の相互参照
　本開示は、２０１３年４月１１日に出願された日本出願番号２０１３－８２６５０号、及び２０１４年１月８日に出願された日本出願番号２０１４－１９８２号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、内燃機関の始動制御装置に関し、詳しくは気体燃料と液体燃料とを噴射可能な燃料供給系を備える内燃機関の始動制御装置に関する。
　従来、例えば圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の気体燃料を燃焼させて駆動する内燃機関が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、内燃機関が冷間始動から所定の暖機状態となるまでは気体燃料を噴射し、内燃機関が所定の暖機状態となった後には液体燃料を噴射することにより内燃機関の始動を行うことが開示されている。内燃機関の始動に際し液体燃料を使用する場合には、内燃機関の始動を迅速にかつ確実に行うことを目的として通常、リッチ状態の空燃比で始動が行われるが、その際、液体燃料がシリンダ壁面等に付着し、未燃ガスが排出されるおそれがある。この点、上記特許文献１では、内燃機関の冷間時には気体燃料で始動を行うことにより、始動時におけるエミッション悪化を回避するようにしている。
　内燃機関の始動時（特に冷間始動時）には、内燃機関のシリンダ内に配置されたピストンとシリンダ壁面との隙間が比較的広く、また潤滑油も十分に行き渡っていない。そのため、上記特許文献１のように、内燃機関の冷間時に気体燃料をいきなり噴射すると、気筒内に導入された混合気が、内燃機関の始動中に（特に圧縮行程中に）ピストンとシリンダ壁面との隙間を介して気筒内から抜け出やすい。その結果、内燃機関の実圧縮比の低下、燃焼室内の混合気量の減少を招き、始動性が低下するおそれがある。
特開２０００－２１３３９４号公報
　本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、気体燃料により内燃機関を始動させる場合の内燃機関の始動性向上を図ることができる内燃機関の始動制御装置を提供することを主たる目的とする。
　本開示は、気体燃料を噴射する第１噴射手段と、液体燃料を噴射する第２噴射手段とを備える内燃機関に適用される内燃機関の始動制御装置に関する。前記内燃機関の運転停止状態において、前記第１噴射手段による前記気体燃料の噴射により前記内燃機関を始動させる始動要求である気体始動要求が発生したか否かを判定する始動判定手段と、前記始動判定手段により前記気体始動要求が発生したと判定された場合に、前記第１噴射手段による初回の燃料噴射に先立ち又は該燃料噴射と同時に、前記第２噴射手段により前記液体燃料を噴射するシール用燃料噴射を実施する噴射制御手段と、を備える。
　上記構成では、気体燃料で内燃機関を始動する場合には、始動要求に伴い第２噴射手段により所定量の液体燃料を噴射することにより、液体燃料を利用して内燃機関の気筒内のシール性を高めるようにする。内燃機関が未だ暖機完了していない状態ではピストンの熱膨張が十分でなく、気筒内のピストンとシリンダ壁面との隙間が比較的大きくなっている。また、気体燃料は液体燃料と異なり、燃料が気体状態であることから、気筒内に導入された混合気がピストンとシリンダ壁面との隙間から抜け出やすい。これらの点を考慮し、上記構成とすることで、ピストンとシリンダ壁面との隙間を液体燃料によってシールすることができ、隙間から混合気が抜け出ることを抑制することができる。その結果、内燃機関の実圧縮比及び燃焼室内の混合気量を十分に確保することができ、ひいては気体燃料噴射による内燃機関の始動時において始動性を向上させることができる。
　　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
エンジンの燃料噴射システムの概略を示す構成図。 液体燃料でエンジン始動する場合の始動制御を示すタイムチャート。 気体燃料でエンジン始動する場合の従来の始動制御を示すタイムチャート。 エンジン始動制御を示すタイムチャート。 エンジン始動制御の処理手順を示すフローチャート。 他の実施形態のエンジン始動制御を示すタイムチャート。 エンジン停止期間とシール用燃料噴射の噴射量との関係を示す図。 第２実施形態のシール用燃料噴射の噴射タイミングを示すタイムチャート。 第３実施形態のエンジンの燃料噴射システムの概略を示す構成図。 第３実施形態のシール用燃料噴射の噴射タイミングを示すタイムチャート。
　（第１実施形態）
　第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、気体燃料である圧縮天然ガス（ＣＮＧ）と液体燃料であるガソリンとをエンジン燃焼用の燃料として使用する、いわゆるバイフューエルタイプの車載多気筒エンジンの燃料噴射システムとして具体化している。本システムの全体概略図を図１に示す。
　図１に示すエンジン１０は直列３気筒の火花点火式エンジンよりなり、その吸気ポート及び排気ポートには吸気系統１１、排気系統１２がそれぞれ接続されている。吸気系統１１は、吸気マニホールド１３と吸気管１４とを有している。吸気マニホールド１３は、エンジン１０の吸気ポートに接続される複数（エンジン１０の気筒数分）の分岐管部１３ａと、その上流側であって吸気管１４に接続される集合部１３ｂとを有している。吸気管１４には、空気量調整手段としてのスロットル弁１５が設けられている。このスロットル弁１５は、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５ａにより開度調節される電子制御式のスロットル弁として構成されている。スロットル弁１５の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５ａに内蔵されたスロットル開度センサ１５ｂにより検出される。また、エンジン１０の吸気ポートには吸気バルブが設けられており、吸気バルブの開動作により空気と燃料との混合気が気筒２４内に導入される。
　排気系統１２は、排気マニホールド１６と排気管１７とを有している。排気マニホールド１６は、エンジン１０の排気ポートに接続される複数（エンジン１０の気筒数分）の分岐管部１６ａと、その下流側であって排気管１７に接続される集合部１６ｂとを有している。エンジン１０の排気ポートには排気バルブが設けられており、排気バルブの開動作によりエンジン１０の燃焼後の排気がエンジン１０の各気筒２４内から排気管１７に排出される。排気管１７には、排気の成分を検出する排気センサと、排気を浄化する触媒１９とが設けられている。排気センサとしては、排気中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサ１８が設けられている。
　エンジン１０の各気筒２４には点火プラグ２０が設けられている。点火プラグ２０には、点火コイル等よりなる点火装置２０ａを通じて、所望とする点火時期に高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２０の対向電極間に火花放電が発生し、気筒２４内に導入された燃料が着火され燃焼に供される。
　また、本システムは、エンジン１０に対して燃料を噴射供給する燃料噴射手段として、気体燃料（ＣＮＧ燃料）を噴射する第１噴射弁２１と、液体燃料（ガソリン）を噴射する第２噴射弁２２とを有している。これら噴射弁２１，２２のうち、第１噴射弁２１は、吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａに燃料を噴射するポート噴射式であり、第２噴射弁２２は、エンジン１０の気筒２４内に燃料を直接噴射する直噴式となっている。
　各噴射弁２１，２２は、電磁駆動部が電気的に駆動されることで弁体が閉位置から開位置にリフトされる開閉タイプの制御弁であり、制御部８０から入力されるオン／オフ式の開弁駆動信号によりそれぞれ開弁駆動される。これら各噴射弁２１，２２は、通電により開弁し、通電遮断により閉弁するとともに、通電時間に応じた量の燃料（気体燃料、液体燃料）を噴射する。なお、本実施形態では、第１噴射弁２１の先端部に噴射管２３が接続されており、第１噴射弁２１から噴出された気体燃料は、噴射管２３を介して吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａに噴射されるようになっている。
　ここで、第１噴射弁２１に対して気体燃料を供給する気体燃料供給部４０と、第２噴射弁２２に対して液体燃料を供給する液体燃料供給部７０とについて説明する。気体燃料供給部４０において、第１噴射弁２１にはガス配管４１を介してガスタンク４２が接続されている。また、ガス配管４１の途中には、第１噴射弁２１に供給される気体燃料の圧力を減圧調整する圧力調整機能を有するレギュレータ４３が設けられている。レギュレータ４３は、ガスタンク４２内に貯蔵された高圧状態（例えば最大２０ＭＰａ）の気体燃料が、第１噴射弁２１の噴射圧である所定の設定圧（例えば０．２～１．０ＭＰａの範囲内の一定圧）になるように減圧調整するものである。減圧調整後の気体燃料は、ガス配管４１を通って第１噴射弁２１に供給される。
　ガス配管４１には更に、ガスタンク４２の燃料出口の付近に配置されたタンク主止弁４４と、タンク主止弁４４よりも下流側であってレギュレータ４３の燃料入口の付近に配置された遮断弁４５とが設けられている。これら各弁４４，４５によって、ガス配管４１における気体燃料の流通が許容及び遮断される。タンク主止弁４４及び遮断弁４５はいずれも電磁式の開閉弁であり、非通電時において気体燃料の流通が遮断され、通電時において気体燃料の流通が許容される常閉式である。また、ガス配管４１において、レギュレータ４３の上流側及び下流側にはそれぞれ、燃料圧力を検出する圧力センサ４６ａ，４６ｂと、燃料温度を検出する温度センサ４７ａ，４７ｂと、が設けられている。
　液体燃料供給部７０において、第２噴射弁２２には、燃料配管７１を介して燃料タンク７２が接続されている。また、燃料配管７１には、燃料タンク７２内の液体燃料を第２噴射弁２２に給送する燃料ポンプ７３が設けられている。
　本システムには、エンジン始動時にエンジン１０に初期回転を付与する始動装置としてのスタータ２５が設けられている。
　制御部８０は、ＣＰＵ８１と、ＲＯＭ８２と、ＲＡＭ８３と、バックアップＲＡＭ８４と、インターフェース８５と、双方向バス８６とを備えている。ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、バックアップＲＡＭ８４及びインターフェース８５は、双方向バス８６によって互いに接続されている。
　ＣＰＵ８１は、本システムにおける各部の動作を制御するためのプログラムを実行する。ＲＯＭ８２には、ＣＰＵ８１が実行するルーチン、及びこのルーチン実行の際に参照されるマップ、テーブルや関係式、パラメータ等の各種データが予め格納されている。ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１がルーチンを実行する際に、必要に応じてデータを一時的に格納する。バックアップＲＡＭ８４は、電源が投入された状態でＣＰＵ８１の制御下でデータを適宜格納するとともに、この格納されたデータを電源遮断後も保持する。
　インターフェース８５は、上述したスロットル開度センサ１５ｂ、空燃比センサ１８、圧力センサ４６ａ，４６ｂ、温度センサ４７ａ，４７ｂや、本システムに設けられたその他のセンサ（クランク角センサ、カム角センサ、エアフロメータ、冷却水温センサ、車速センサ、アクセルセンサ等）と電気的に接続されており、これらのセンサからの出力（検出信号）をＣＰＵ８１に伝達する。また、インターフェース８５は、スロットルアクチュエータ１５ａ、点火装置２０ａ、各噴射弁２１，２２、タンク主止弁４４、遮断弁４５等の駆動部と電気的に接続されており、ＣＰＵ８１から送出された駆動信号を駆動部に向けて出力することによりこれら駆動部を駆動させる。すなわち、制御部８０は、上述のセンサの出力信号等に基づいてエンジン１０の運転状態を取得し、その取得した運転状態に基づいて上述の駆動部の制御を実施する。
　具体的には、例えばアクセルセンサにより検出されるアクセル操作量及びクランク角センサにより検出されるエンジン回転速度等に基づいてエンジン１０の吸入空気量を算出し、その算出値に基づいてスロットルアクチュエータ１５ａの駆動を制御する。また、上記エンジン回転速度及びエアフロメータにより検出される吸入空気量等に基づいて燃料噴射量（燃料噴射時間）を算出し、その算出値に基づいて各噴射弁２１，２２の駆動を制御する。また、エンジン回転速度及び吸入空気量等に基づいて最適点火時期を算出し、その最適点火時期で点火が行われるように点火装置２０ａの駆動を制御する。
　制御部８０は、タンク内の燃料残量や、図示しない燃料選択スイッチからの入力信号等に応じて、エンジン１０の燃焼に使用する燃料を選択的に切り替えている。具体的には、ガスタンク４２内の気体燃料の残存量が所定値を下回った場合又は燃料選択スイッチにより液体燃料の使用が選択されている場合には、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射によりエンジン１０の燃焼を実施する。また、燃料タンク７２内の液体燃料の残存量が所定値を下回った場合又は燃料選択スイッチにより気体燃料の使用が選択されている場合には、第１噴射弁２１による気体燃料の噴射によりエンジン１０の燃焼を実施する。
　次に、本システムのエンジン始動制御について説明する。エンジン１０の運転停止状態においてエンジン１０を始動させる始動要求があった場合には、エンジン１０の燃焼に使用する使用燃料に応じて異なる態様で燃料噴射を実施することによりエンジン１０を始動させる。まずは、燃焼用の燃料として液体燃料が選択されている場合のエンジン始動について図２を用いて説明する。
　エンジン１０が運転停止状態にある時に液体燃料を使用してエンジン１０を始動させる始動要求（液体始動要求）が発生すると（ｔ１０）、まずスタータ２５が駆動されてエンジン１０のクランキングが開始されるとともに、エンジン１０の気筒判別処理が開始される。また、第２噴射弁２２から噴射した液体燃料が気化するまでに時間がかかることを考慮して、エンジン１０のクランキング開始直後に第２噴射弁２２による液体燃料の噴射が開始される（ｔ１１）。エンジン１０の気筒判別が完了する前（ｔ１２以前）では、全気筒の第２噴射弁２２が同時に燃料を噴射する同時噴射により燃料噴射が実施され、気筒判別の完了後（ｔ１２以降）では、各気筒の吸気行程に同期して燃料を噴射する独立噴射により燃料噴射が実施される。なお、気筒判別の方法は特に限定せず、例えばエンジン始動要求が発生したことに伴い、クランク角センサの検出信号とカム角センサの検出信号とに基づいて気筒判別を行ったり、あるいはクランク角センサの検出信号と吸気管圧力とに基づいて気筒判別を行ったりする。
　液体燃料でエンジン始動する場合、第２噴射弁２２から噴射した液体燃料がシリンダ壁面やピストン等に液体状態のまま付着すること、及びガソリン燃料では空燃比リッチ側で燃焼がより安定化する傾向にあることを考慮し、燃料噴射量は、空燃比リッチとなるように制御される。また、エンジン温度が低いほど燃料が気化しにくいことを考慮し、エンジン始動要求時に冷却水温センサにより検出されるエンジン冷却水温（始動時温度）に基づいて算出され、具体的には、始動時温度が低いほど燃料噴射量が多くなるように第２噴射弁２２による液体燃料の噴射量が設定される。例えば図２では、エンジン始動要求があった直後は、第２噴射弁２２による燃料噴射量をＱｇ１に設定され、その後、Ｑｇ１から徐々に減量される。また、空燃比センサ１８により検出される空燃比は、第２噴射弁２２による燃料噴射を開始した後暫くは噴射燃料が未だ気化しないためリーン側となるが、やがて液体燃料の気化に伴い空燃比リッチとなる。
　そして、燃料の噴射及び点火によりエンジン１０の初爆が生じ、やがてエンジン回転速度が完爆判定値Ｎｔｈ以上になると、空燃比が理論空燃比になるように第２噴射弁２２による燃料噴射量が制御される。なお、エンジン始動要求が発生してからエンジン回転速度が完爆判定値Ｎｔｈに達する時刻ｔ１３までの期間が、エンジン始動が完了するまでの期間（エンジン始動期間）に相当する。
　次に、気体燃料を使用してエンジン１０を始動させる場合について図３及び図４を用いて説明する。
　エンジン１０が運転停止状態にある時に気体燃料を使用してエンジン１０を始動させる始動要求（気体始動要求）が発生すると（ｔ２０）、液体燃料と同様に、まずエンジン１０のクランキングを開始するとともに、エンジン１０の気筒判別処理を開始する。但し、気体燃料の場合には噴射直後に混合気が形成されることから、気筒判別が完了する前（ｔ２１以前）の期間では第１噴射弁２１による燃料噴射を停止したままにしておき、気筒判別が完了した後に独立噴射の態様で燃料噴射を実施するとともに、点火装置により混合気に点火する。
　また、気体燃料でエンジン始動する場合の燃料噴射量は、エンジン１０が低温であるほどエンジン１０のフリクション損失が大きくなり、始動完了させるにはより多くの燃焼トルクが必要になる点を考慮し、エンジン冷却水温に基づいて燃料噴射量を算出する。具体的には、エンジン冷却水温が低いほど燃料噴射量が多くなるように第１噴射弁２１による気体燃料の噴射量を設定する。
　但し、気体燃料の場合には、燃料がシリンダ壁面やピストン等に付着することはない。また、気体燃料は単位質量あたりの体積が大きく、燃料噴射量（質量）を多くすると空気の吸入が阻害されることによって、必要な燃焼トルクが得にくくなる。これらの点を考慮し、本実施形態では、気体燃料噴射によりエンジン始動を行う場合には、液体燃料噴射によりエンジン始動を行う場合よりも１回の噴射当たりの燃料噴射量を少なく設定する。例えばエンジン始動要求後の初回の燃料噴射について、液体燃料によるエンジン始動の場合には燃料噴射量としてＱｇ１が設定されるのに対し、気体燃料によるエンジン始動の場合にはＱｇ１よりも少ない質量のＱｃ１が設定される。また特に本実施形態では、ＣＮＧ燃料がリッチ燃焼に弱く、リーン燃焼に強いといった特性を有する点に鑑み、エンジン始動期間では理論空燃比よりもリーン側になるように空燃比制御を実施している。なお、第１噴射弁２１による燃料噴射の場合には噴射燃料が気体状態であるため、空燃比センサ１８により検出される空燃比は第１噴射弁２１による燃料噴射の開始直後から燃料噴射量に見合う空燃比（本実施形態ではリーン空燃比）を示す。
　ここで、エンジン始動時において暖機完了前ではエンジン１０の各部品の熱膨張が十分でなく、エンジン１０のシリンダとピストンとの間の隙間が比較的大きい。特に、前回のエンジン運転停止から長時間（例えば１時間以上）が経過した後にエンジン始動を行う場合には、前回のエンジン運転時にシリンダとピストンとの隙間を埋めていた潤滑油が落ち切った状態になっており、潤滑油による気筒内の気密性確保が期待できない。そのため、エンジン始動を気体燃料で行う場合には、シリンダ内の混合気がエンジン始動期間中に（特に圧縮行程中に）ピストンとシリンダ壁面との隙間から抜けてしまい、燃焼室内の混合気量が少なくなる。かかる場合、混合気量の不足やエンジン１０の実圧縮比の低下などに起因して始動に必要な燃焼トルクを十分に得ることができず、その結果、エンジン始動完了までに時間が掛かったり、始動完了後のエンジン１０の吹き上がりがもたついたりするおそれがある。
　そこで本実施形態では、第１噴射弁２１による気体燃料の噴射によりエンジン１０を始動させる始動要求があった場合には、その始動要求に伴い第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を実施することにより、気筒２４内の気密性確保を図ることとしている。特に本実施形態では、エンジン始動用のトルクを得るための燃料噴射（以下、始動用燃料噴射ともいう。）として第１噴射弁２１による気体燃料の噴射を開始するのに先立ち、まずシール用燃料噴射として第２噴射弁２２により所定量の液体燃料を噴射する。このシール用燃料噴射により、液体燃料を利用してピストンとシリンダ壁面との隙間をシールし、液体燃料によって隙間からの混合気の漏れを防いだ状態で第１噴射弁２１による初回の燃料噴射を実施する。
　本実施形態の気体燃料噴射によるエンジン始動制御について、図４を用いて説明する。なお、図４ではエンジン冷間始動時を想定している。
　エンジン１０の運転停止状態で気体燃料によりエンジン１０を始動させる始動要求が発生すると、まずエンジン１０のクランキングを開始するとともに、気筒判別のための処理を実施する。また、クランキング開始直後に、シール用燃料噴射として第２噴射弁２２により所定量の液体燃料を噴射する（ｔ３１）。この時の液体燃料噴射は、シリンダ壁面とピストンとの隙間をシール可能な程度の少量の燃料噴射であり、本実施形態では、液体燃料噴射によりエンジン１０を始動させる場合に第２噴射弁２２により噴射する燃料噴射量Ｑｇ１よりも少ない燃料量Ｑｇ２（例えばＱｇ１の半分以下）に設定される。また、シール用燃料噴射について本実施形態では、気筒判別が完了する前に（時刻ｔ３２以前に）全気筒に対して１回ずつ同時に実施する。
　気筒判別が完了すると（ｔ３２）、始動用燃料噴射として第１噴射弁２１による燃料噴射を開始するとともに混合気への点火を行う。始動用燃料噴射は、各気筒の吸気行程に同期して噴射する独立噴射の形式で行われる。また、始動用燃料噴射では、シール用燃料噴射により噴射した液体燃料量に基づいて燃料噴射量を算出する。具体的には、エンジン１０の始動時温度に基づいて、第１噴射弁２１により噴射するエンジン始動用の燃料噴射量としての基本噴射量（図４ではＱｃ１）を算出するとともに、その基本噴射量を、シール用燃料噴射により噴射した燃料噴射量に基づいて減量補正する。これにより、空燃比センサ１８により検出される空燃比が理論空燃比よりもリーン側の所定値で保持されるようにする。
　なお、基本噴射量の減量補正に際しては、図４に示すように、気体燃料の噴射開始時点での減量補正量を最大とし、その後、時間経過に伴い徐々に減量補正量を少なくしてもよいし、あるいは気体燃料の噴射開始時点から所定時間において減量補正量を一定としてもよい。また、シール用燃料噴射による噴射回数は１回に限らず、気筒判別が完了するまでの期間（ｔ３２までの期間）に各気筒に対し複数回実施してもよい。
　次に、本実施形態のエンジン始動制御の処理手順について図５のフローチャートを用いて説明する。本処理は、制御部８０のＣＰＵ８１により所定周期で繰り返し実行される。
　図５において、ステップＳ１０１では、エンジン１０の運転が停止した状態においてエンジン始動要求が発生したか否かを判定する。エンジン始動要求が発生した場合にはステップＳ１０２へ進み、スタータ２５を駆動してエンジン１０のクランキングを開始する。また、クランキングの開始に伴い、エンジン１０の気筒判別のための処理を開始する。続くステップＳ１０３では、今回のエンジン始動要求が、第１噴射弁２１による気体燃料の噴射によりエンジン１０を始動させる始動要求（気体始動要求）であるかを判定する。ここでは、エンジン燃焼用の燃料として気体燃料が選択されているか否かを判定する。なお、ステップＳ１０１及びステップＳ１０３の処理が「始動判定手段」に相当する。
　今回のエンジン始動要求が、液体燃料によりエンジン１０を始動させる始動要求（液体始動要求）である場合には、ステップＳ１０３で否定判定されてステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では、エンジン始動要求の発生時に冷却水温センサにより検出したエンジン冷却水温であるエンジン始動時温度に基づいて、第２噴射弁２２により噴射する燃料噴射量を算出する。また、ステップＳ１０５では、その算出した燃料噴射量に対応する液体燃料が各噴射弁から噴射されるよう全気筒の第２噴射弁２２に対して噴射指令する。
　続くステップＳ１０６では、エンジン１０の気筒判別が完了したか否かを判定する。気筒判別の完了前であれば一旦そのまま本ルーチンを終了し、気筒判別が完了するまで同時噴射を継続する。一方、気筒判別が完了した場合にはステップＳ１０７へ進み、第２噴射弁２２による燃料噴射を独立噴射方式に切り替える。また、点火装置２０ａによる混合気の点火を開始する。
　今回のエンジン始動要求が気体始動要求である場合には、ステップＳ１０３で肯定判定されてステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、前回のエンジン運転停止から今回のエンジン始動要求があるまでの期間が所定長さ以上であるか否かを判定する（期間判定手段）。ここでは、エンジン始動時温度が所定温度以下（例えば０℃以下）である場合に、前回のエンジン運転停止から今回のエンジン始動要求があるまでの期間が所定長さ以上であると判定する。なお、ステップＳ１０８の判定処理は始動時温度に基づく判定方法以外であってもよく、例えば前回のエンジン運転停止からの経過時間を実際に計測し、その計測時間に基づいて判定してもよい。
　前回のエンジン運転停止から今回のエンジン始動要求があるまでの期間が所定長さよりも短い場合にはステップ１１０へ進み、気筒判別が完了したか否かを判定する。気筒判別の完了前であれば一旦本ルーチンを終了して、燃料噴射を実施せずそのまま待機する。一方、気筒判別が完了した後であればステップＳ１１１へ進み、始動用燃料噴射における燃料噴射量を算出する。ここでは、エンジン１０を始動させるのに必要な燃焼トルクを生成するための燃料噴射量を算出し、本実施形態ではエンジン始動時温度に基づいて算出する。続くステップＳ１１２では、その算出した燃料噴射量に対応する気体燃料が独立噴射により各噴射弁から噴射されるよう、吸気行程に対応する気筒の第１噴射弁２１に対して噴射指令する。また、点火装置２０ａに対して駆動指令を出力し、混合気の燃焼を行う。
　これに対し、前回のエンジン運転停止から今回のエンジン始動要求があるまでの期間が所定長さ以上である場合には、ステップＳ１０８で肯定判定されてステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０９では、シール用燃料噴射の燃料噴射量を算出するとともに、その算出した燃料噴射量に対応する液体燃料が各噴射弁から噴射されるよう全気筒の第２噴射弁２２に対して噴射指令する（噴射制御手段）。シール用燃料噴射は、シリンダ壁面とピストンとの隙間をシール可能な程度の少量の燃料噴射であればよいため、本実施形態では、始動用燃料噴射として第１噴射弁２１により噴射する燃料噴射量よりも少ない質量の燃料量（例えばＱｃ１の半分以下）に設定される。
　続くステップＳ１１０では気筒判別が完了したか否かを判定し、気筒判別が完了している場合にはステップＳ１１１で始動用燃料噴射による燃料噴射量を算出する。ここでは、エンジン始動時温度に基づいて算出した基本噴射量に対し、シール用燃料噴射による液体燃料の噴射量分を減量補正することにより始動用燃料噴射による燃料噴射量を算出する。その後、ステップＳ１１２へ進み、算出した燃料噴射量に対応する気体燃料が独立噴射により各噴射弁から噴射されるよう、吸気行程に対応する気筒の第１噴射弁２１に対して噴射指令するとともに、点火装置２０ａに対して駆動指令する。なお、本ルーチンによるエンジン始動制御はエンジン回転速度が完爆判定値Ｎｔｈ以上になるまで実行され、その後は図示しない別ルーチンにより燃料噴射制御が実行される。
　以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
　気体燃料でエンジン１０を始動する始動要求が発生した場合には、その始動要求に伴い第２噴射弁２２により所定量の液体燃料を噴射する構成とした。これにより、液体燃料を利用してエンジン１０の気筒内のシール性を高めることができ、エンジン始動期間において（特に圧縮行程で）燃焼室内の混合気が抜け出ることを抑制することができる。その結果、エンジン１０の実圧縮比及び燃焼室内の混合気量を十分に確保することができ、ひいては気体燃料噴射によるエンジン始動時において始動性を向上させることができる。
　また、始動用の燃料噴射は気体燃料で行うことから、液体燃料で始動する場合に生じる、未燃燃料の排出によるエミッション悪化を回避することができる。したがって、上記構成によれば、エミッション改善と始動性向上とを両立させることができる。
　第１噴射弁２１による初回の燃料噴射の実施に先立ち、第２噴射弁２２によるシール用燃料噴射を実施する構成とした。この構成によれば、まずシール用燃料噴射によってピストンとシリンダとの隙間を液体燃料でシールし、そのシールした状態で第１噴射弁２１による燃料噴射を実施することができる。これにより、ピストンとシリンダとの隙間から混合気が抜け出ることを十分に抑制でき、ひいては始動性向上を好適に図ることができる。
　エンジン始動要求があってから気筒判別が完了するまでの期間にシール用燃料噴射を実施し、気筒判別が完了した時刻ｔ３２で、始動用燃料噴射として第１噴射弁２１による燃料噴射を実施する構成とした。こうすることにより、気筒判別の完了に伴い第１噴射弁２１による気体燃料の噴射を開始する構成において、その開始当初から液体燃料のシール効果が発揮された状態で気体燃料の噴射を実施することができる。またこれにより、シール用燃料噴射を実施することによる始動遅れが生じないようにすることができる。したがって、上記構成によれば、気筒内からの混合気漏れを抑制しつつ、できるだけ速やかにエンジン１０を始動させることができる。
　前回のエンジン運転停止から気体燃料噴射による始動要求があるまでの期間が所定長さ以上である場合にシール用燃料噴射を実施し、該期間が所定長さ未満である場合にはシール用燃料噴射を実施しない構成とした。前回のエンジン運転停止から気体燃料噴射による始動要求があるまでの期間が比較的長い場合には、前回のエンジン運転時にピストンとシリンダ壁面との隙間を埋めていた潤滑油が落ち切っており、始動性に及ぼす影響が大きい。したがって、この場合にはシール用燃料噴射を実施することにより、混合気の気筒内からの抜けを抑制することができ、始動性向上を図ることができる。
　一方、エンジン１０の運転停止期間が比較的短ければ、前回のエンジン運転時にピストンとシリンダ壁面との隙間を埋めていた潤滑油が残っており、始動性に及ぼす影響はさほど大きくない。したがって、この場合にはシール用燃料噴射を実施しないことによりエンジン始動時における液体燃料の噴射を極力少なくでき、エミッション悪化を極力回避するようにすることができる。
　シール用燃料噴射による噴射する燃料量を、第１噴射弁２１により噴射する初回の燃料噴射量よりも少ない量とした。エンジン１０の暖機完了前に噴射する液体燃料量が多すぎると、シリンダ壁面等に付着した液体燃料が未燃ガスとして排気側に流出し、エミッション悪化を招くおそれがある。一方、ピストンとシリンダ壁面との隙間を液体燃料によってシールするには比較的少ない量の液体燃料で十分である。したがって、上記構成とすることにより、液体燃料の過剰な噴射によるエミッション悪化を抑制しつつ、液体燃料によるシール効果を得ることができる。
　シール用燃料噴射により噴射した液体燃料は、エンジン暖機に伴いやがて気化して燃焼に寄与する。この点を考慮し、シール用燃料噴射により噴射した燃料噴射量に基づいて、第１噴射弁２１により噴射する燃料噴射量（始動用燃料噴射による気体燃料量）を算出する構成とした。具体的には、エンジン１０の始動時温度に基づいて、第１噴射弁２１により噴射するエンジン始動用の燃料噴射量としての基本噴射量を算出するとともに、その算出した基本噴射量を、シール用燃料噴射により噴射した燃料噴射量に基づいて減量補正する構成とした。この構成によれば、シール用燃料噴射により噴射した液体燃料の燃焼寄与分を考慮して気体燃料を噴射することから、エンジン１０の空燃比制御を適正に行うことができる。
　第２噴射弁２２を直噴式としたため、液体燃料をシリンダ壁面に直接噴射することができ、液体燃料によるシール効果をより少ない噴射量で得ることができる。したがって、シール用燃料噴射による始動性向上とエミッション改善との両立の点でより好適である。
　気体燃料でエンジン１０の始動を行う場合、燃料噴射量を多くすると空気の吸入が阻害され、始動に十分な燃焼トルクを生じさせることができないおそれがある。また、ＣＮＧ燃料はガソリン燃料と異なりリッチ燃焼に弱く、リーン燃焼に強いといった特性を有する。これらの点を考慮し、空燃比が理論空燃比よりもリーン側になるように、シール用燃料噴射及び始動用燃料噴射を実施する構成としたため、気体燃料を用いたエンジン始動性をより高めることができる。
　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について、上記第１実施形態との相違点を主に説明する。本実施形態では、上記第１実施形態と同様に、始動用燃料噴射として第１噴射弁２１による気体燃料の噴射を開始するのに先立ち、まずシール用燃料噴射として第２噴射弁２２により所定量の液体燃料を噴射する。その際、シール用燃料噴射としての第２噴射弁２２による燃料噴射が、エンジン１０の上死点又はその近傍の第１噴射位置となるタイミングと、ピストンが上死点から離れた位置の第２噴射位置となるタイミングと、でそれぞれ少なくとも１回ずつ全ての気筒で実施されるようにする。
　より具体的には、シール用燃料噴射は、シールに必要な最小限の量の液体燃料により行うことが好ましい。これを実現するべく本実施形態では、シール用燃料噴射を第１噴射位置で実施することで、ピストン外周部に対して液体燃料を効率的に付着させるとともに、第２噴射位置で実施することで、シリンダ壁面に対して液体燃料を効率的に付着させる。これにより、できるだけ少量の液体燃料によってシリンダ壁面とピストンとの隙間を確実にシールできるようにする。
　図８は、シール用燃料噴射の噴射タイミングを示すタイムチャートである。図８中、斜線部分は、第２噴射弁２２によるシール用燃料噴射の噴射期間を示している。本実施形態では３気筒エンジンの燃料噴射システムを想定しており、エンジン１０の燃焼順序が１番気筒、２番気筒、３番気筒の順となっている。気筒判別はクランク角センサの検出信号を用いて実施している。なお、本実施形態では、１番気筒がピストン上死点となったタイミングで、クランク角センサから欠け歯を利用したＴＤＣパルスが出力されるようになっており、このＴＤＣパルスを基準にすることにより各気筒のピストン上死点（ＴＤＣ）のタイミングを把握できるようになっている。
　図８において、エンジン１０の運転停止状態で気体燃料によりエンジン１０を始動させる始動要求が発生すると（ｔ４０）、そのエンジン始動要求後にＴＤＣパルスが出力された時刻ｔ４１で、シール用燃料噴射として第２噴射弁２２により所定量の液体燃料を噴射する。本実施形態では、第２噴射弁２２によるシール用燃料噴射を全気筒に対して１回ずつ同時に行う。これにより、１番気筒ではＴＤＣ又はその近傍（第１噴射位置）で液体燃料が噴射され、２番気筒及び３番気筒ではピストンがＴＤＣから離れた位置の第２噴射位置で液体燃料が噴射される。
　なお、本実施形態では、ＴＤＣパルスの出力タイミングをシール用燃料噴射の噴射開始タイミングとしており、ＴＤＣパルスの出力タイミングを基準に、シール用燃料噴射の燃料量に対応する時間が経過した時刻を噴射終了タイミングとしている。
　続いて、次のＴＤＣ（本実施形態では３番気筒のＴＤＣ）が到来した時刻ｔ４２で、時刻ｔ４１と同様に、シール用燃料噴射として第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を全気筒に対して同時に実施する。ここでは、ＴＤＣパルスが出力された時刻ｔ４１を基準に、その時刻ｔ４１から１２０℃Ａが経過した時刻で液体燃料を噴射する。これにより、３番気筒では第１噴射位置で液体燃料が噴射され、１番気筒及び２番気筒では第２噴射位置で液体燃料が噴射される。また、時刻ｔ４１から２４０℃Ａが経過した時刻ｔ４３でもシール用燃料噴射を同時噴射により実施する。これにより、２番気筒では第１噴射位置で液体燃料が噴射され、１番気筒及び３番気筒では第２噴射位置で液体燃料が噴射される。
　これらのシール用燃料噴射は気筒判別が完了するまでの期間に実施される。なお、本実施形態では、シール用燃料噴射として、第１噴射位置で１回、第２噴射位置で２回の液体燃料の噴射が、気筒判別が完了する前の期間に各気筒２４でそれぞれ実施される。そして、気筒判別が完了すると、それ以降では第１噴射弁２１によるエンジン始動用の燃料噴射が実施される。
　上記第２実施形態によれば、第２噴射弁２２によるシール用燃料噴射を、ピストン上死点又はその近傍の第１噴射位置と、ピストンが上死点から下降した状態の第２噴射位置とでそれぞれ少なくとも１回ずつ実施する構成とした。こうした構成によれば、第１噴射位置での噴射によりピストン外周部に液体燃料を効率的に供給することができ、第２噴射位置での噴射によりシリンダ壁面に液体燃料を効率的に供給することができる。これにより、より少ない燃料量で高いシール効果を発揮させることができる。
　第１噴射位置及び第２噴射位置でのシール用燃料噴射を全気筒に対して実施する構成としたため、気筒間でのシール性のバラつきを少なくすることができる。また、気体燃料の漏れ抑制の気筒間バラつきが小さくなり、その結果、気筒間でのエンジン出力のバラつきを抑制することができる。
　シール用燃料噴射を同時噴射により実施する構成としたため、第１噴射位置及び第２噴射位置でのシール用燃料噴射を短期間のうちに全気筒に対して行うことができる。
　（第３実施形態）
　次に、第３実施形態について、上記第１実施形態及び第２実施形態との相違点を主に説明する。本実施形態では、上記第２実施形態と同様、第１噴射弁２１による始動用燃料噴射を開始するのに先立ち、第２噴射弁２２によるシール用燃料噴射を行うとともに、シール用燃料噴射を第１噴射位置及び第２噴射位置でそれぞれ少なくとも１回ずつ全ての気筒で実施するが、エンジン１０が４気筒エンジンである点で上記第２実施形態と相違する。本システムの全体概略図を図９に示す。
　図９に示すエンジン１０は直列４気筒の火花点火式エンジンよりなる。各気筒２４には点火プラグ２０が設けられているとともに、ポート噴射式の第１噴射弁２１と、直噴式の第２噴射弁２２とがそれぞれ設けられている。その他の構成については上記第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
　次に、４気筒エンジンにおいて第１噴射位置及び第２噴射位置でシール用燃料噴射を実施する場合の噴射タイミングについて図１０のタイムチャートを用いて説明する。図１０中、斜線部分は、第２噴射弁２２によるシール用燃料噴射の噴射期間を示している。なお、エンジン１０の燃焼順序は、１番気筒、３番気筒、４番気筒、２番気筒の順となっている。本実施形態でも、１番気筒がピストン上死点となったタイミングで、クランク角センサから欠け歯を利用したＴＤＣパルスが出力されるようになっており、このＴＤＣパルスを基準にすることにより各気筒２４におけるピストン上死点（ＴＤＣ）のタイミングを把握できるようになっている。
　図１０において、気体燃料を用いてのエンジン始動要求が発生すると（ｔ５０）、その要求後にＴＤＣパルスが出力された時刻ｔ５１で、第１噴射弁２１による気体燃料の噴射に先立ち、まずシール用燃料噴射として第２噴射弁２２により所定量の液体燃料を噴射する。本実施形態では、第２噴射弁２２によるシール用燃料噴射を全気筒に対して１回ずつ同時に行う。これにより、１番気筒及び４番気筒では第１噴射位置で液体燃料が噴射され、２番気筒及び３番気筒では第２噴射位置で液体燃料が噴射される。なお、時刻ｔ５１では、気筒判別は未だ完了していない状態である。
　時刻ｔ５１の後、次の気筒のＴＤＣ（本実施形態では２番気筒及び３番気筒のＴＤＣ）が到来すると、その時刻ｔ５２で、シール用燃料噴射として第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を全気筒に対して同時に実施する。ここでは、時刻ｔ５１から１８０℃Ａが経過した時刻で液体燃料を噴射する。これにより、２番気筒及び３番気筒では第１噴射位置で液体燃料が噴射され、１番気筒及び４番気筒では第２噴射位置で液体燃料が噴射される。つまり、各気筒２４では、気体燃料を用いてのエンジン始動要求の発生後であって気筒判別が完了する前の期間に、シール用燃料噴射として第１噴射位置で１回、第２噴射位置で１回の液体燃料の噴射がそれぞれ実施される。その後、気筒判別が完了すると、それ以降では第１噴射弁２１によるエンジン始動用の燃料噴射が実施される。
　上記第３実施形態によれば、第２噴射弁２２によるシール用燃料噴射を、ピストン上死点又はその近傍の第１噴射位置と、ピストンが上死点から離れた第２噴射位置とで各気筒２４で１回ずつ実施する構成とした。これにより、第１噴射位置での噴射によりピストン外周部に液体燃料を効率的に供給することができ、第２噴射位置での噴射によりシリンダ壁面に液体燃料を効率的に供給することができる。したがって、より少ない燃料量で高いシール効果を発揮させるといった効果を４気筒エンジンでも同様に発揮させることができる。
　（他の実施形態）
　本実施形態では、気筒判別が完了した後であって、かつシール用燃料噴射として第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を実施してから所定時間Ｔ１が経過した後に、始動用燃料噴射を実施する構成とする（図６参照）。こうすることにより、第２噴射弁２２から噴射された液体燃料がピストンとシリンダ壁面との隙間を埋めるまでの時間を十分に確保することができ、液体燃料によるシール効果が十分に生じた状態で気体燃料を噴射することができる。
　シール用燃料噴射の実施期間と始動用燃料噴射の実施期間とが重複していてもよい。つまり、気体始動要求に伴い、まずシール用燃料噴射による液体燃料の噴射を開始し、次いでシール用燃料噴射の噴射終了時期が来るよりも前に始動用燃料噴射を開始してもよい。
　気体燃料でエンジンを始動する気体始動要求が発生した場合に、始動用燃料噴射として第１噴射弁２１による気体燃料の噴射と、シール用燃料噴射として第２噴射弁２２による液体燃料の噴射とを同時に実施する構成としてもよい。具体的には、気体始動要求が発生した後であって、かつ気筒判別が完了した後に（例えば図４の時刻ｔ３２で）、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射と、第１噴射弁２１による気体燃料の噴射とを同時に実施する。
　第２噴射弁２２としてポート噴射式の燃料噴射弁を備える燃料噴射システムに適用してもよい。
　第２噴射弁２２としてポート噴射式の燃料噴射弁を備える燃料噴射システムに適用する場合、気体始動要求後であって気筒判別の完了前にシール用燃料噴射を実施してもよいし、気筒判別の完了後にシール用燃料噴射を実施してもよい。後者の場合、同時噴射の噴射方式としてもよいが、各気筒の吸気行程に同期して、つまり吸気バルブが開弁状態となっている気筒に対して噴射する独立噴射の噴射方式により行うことが好ましい。独立噴射方式によりシール用燃料噴射を実施する場合、まず、気筒判別の完了後に最初に吸気行程となる気筒に対して、シール用燃料噴射として第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を実施し、その後、吸気行程となる気筒に対してシール用燃料噴射を順次行う。各気筒に対するシール用燃料噴射が完了した後、次いで各気筒に対し、吸気行程に同期して始動用燃料噴射として第１噴射弁２１による気体燃料の噴射をそれぞれ実施する。
　エンジン１０の温度（例えばエンジン冷却水温）に基づいて、シール用燃料噴射による燃料噴射量を可変に設定してもよい。エンジン始動時において、エンジン温度が高いほど、熱膨張によりシリンダ壁面とピストンとの隙間が小さくなるとともに、エンジン１０のフリクション損失が小さくなる。そのため、エンジン温度が高温の場合と低温の場合とで同じ燃料噴射量とした場合、高温時には燃料噴射量が過剰となり、低温時にはシール効果を生じさせるための燃料噴射量が不足することが考えられる。その点、上記構成とすることにより、シール用燃料噴射による液体燃料の噴射量を適正量にすることができ、エミッション悪化の抑制とシール性確保との両立の点で好適である。
　前回のエンジン運転停止から気体始動要求があるまでの期間の長さに応じて、シール用燃料噴射による燃料噴射量を算出する噴射量算出手段を備え、シール用燃料噴射として、当該噴射量算出手段により算出した燃料噴射量に対応する液体燃料を第２噴射弁２２により噴射する構成とする。前回のエンジン運転停止から気体始動要求があるまでの期間が短いほど、前回のエンジン運転時にピストンとシリンダ壁面との隙間を埋めていた潤滑油の残存量が多くなっており、液体燃料の噴き過ぎによるエミッション悪化が生じることが懸念される。したがって上記構成とすることにより、シール用燃料噴射による液体燃料の噴射量を適正量にすることができる。具体的には、図７に示すように、前回のエンジン運転停止から気体始動要求があるまでの期間が短いほど、シール用燃料噴射による液体燃料の噴射量を少なくする。
　エンジン始動時温度にかかわらず一定量の気体燃料を噴射する構成としてもよい。
　上記実施形態では、エンジン始動期間の空燃比制御として、気体燃料でエンジン始動を行う場合には理論空燃比よりもリーン側の空燃比で制御したが、理論空燃比で制御してもよい。
　気体燃料でエンジン始動を行う始動要求に伴いシール用燃料噴射及び始動用燃料噴射を実施してもエンジン１０を始動できない場合に、シール用燃料噴射を再度実施する構成としてもよい。具体的には、気体始動要求に伴いシール用燃料噴射を実施した後に、始動用燃料噴射として第１噴射弁２１による気体燃料の噴射を所定回数実施してもエンジン回転速度が所定値以上にならない場合に、シール用燃料噴射としての第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を再度実施する構成とする。これにより、エンジン１０のピストンとシリンダ壁面との間のシール性を確保するようにする。このとき、２回目のシール用燃料噴射は、初回と同じ燃料噴射量としてもよいし初回よりも多い燃料噴射量としてもよい。あるいは、初回の液体燃料噴射の時の燃料噴射量よりも少なくしてもよい。
　上記第２実施形態及び第３実施形態では、シール用燃料噴射として、第１噴射位置及び第２噴射位置で第２噴射弁２２による液体燃料を噴射したが、第１噴射位置及び第２噴射位置のうちのいずれかで第２噴射弁２２による液体燃料を噴射する構成としてもよい。この場合、第１噴射位置での燃料噴射によれば、ピストン外周部に液体燃料を効率的に供給することができる。また、第２噴射位置での燃料噴射によれば、シリンダ壁面に液体燃料を効率的に供給することができる。したがって、第１噴射位置及び第２噴射位置のうちのいずれかでシール用燃料噴射を実施する場合でも、できるだけ少ない燃料量で高いシール効果を発揮させるといった効果を得ることができる。
　上記第２実施形態及び第３実施形態では、始動用燃料噴射に先立ちシール用燃料噴射を複数回実施する構成としたが、複数回のシール用燃料噴射のうちの最後の燃料噴射が始動用燃料噴射と同時に実施されてもよい。
　上記第２実施形態及び第３実施形態では、シール用燃料噴射として、全気筒に対して同時に（同じタイミングで）第２噴射弁２２により液体燃料を噴射する構成としたが、各気筒２４で異なるタイミングで第２噴射弁２２により液体燃料を噴射してもよい。この場合にも、各気筒２４では第１噴射位置と第２噴射位置とで液体燃料が噴射されるようにすることが好ましい。
　上記第２実施形態では、それぞれの気筒２４で、第１噴射位置で１回、第２噴射位置で２回の合計３回のシール用燃料噴射を始動用燃料噴射に先立ち実施したが、第１噴射位置で１回、第２噴射位置で１回の合計２回のシール用燃料噴射を始動用燃料噴射に先立ち実施する構成としてもよい。具体的には、例えば図８の時刻ｔ４１では１番気筒及び２番気筒で液体燃料を噴射し、時刻ｔ４２では３番気筒及び１番気筒で液体燃料を噴射し、時刻ｔ４３では２番気筒及び３番気筒で液体燃料を噴射する構成などが挙げられる。
　上記第１実施形態では３気筒エンジンに適用する場合について説明したが、気筒数はあくまで一例であり、４気筒エンジンや６気筒エンジン、８気筒エンジンなどの多気筒エンジンに適用してもよい。また、第２実施形態及び第３実施形態についても同じく、３気筒エンジン及び４気筒エンジン以外の他の多気筒エンジンに適用してもよい。
　上記第１実施形態及び第２実施形態では、第１噴射弁２１の先端部に噴射管２３が接続され、噴射管２３が吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａに取り付けられている構成としたが、噴射管２３を設けず、第１噴射弁２１が直接分岐管部１３ａに取り付けられている構成としてもよい。
　上記実施形態では、エンジン燃焼用の燃料として気体燃料と液体燃料とを使用するバイフューエルタイプの車載エンジンに適用する場合について説明したが、エンジン燃焼用の燃料として気体燃料のみを使用し、シール用燃料噴射専用の燃料噴射弁として液体燃料を噴射する第２噴射弁を備えるガス専用の車載エンジンに適用してもよい。
　上記実施形態では、多気筒エンジンの気筒ごとに第１噴射弁２１及び第２噴射弁２２をそれぞれ複数ずつ設ける構成としたが、複数の気筒の共通部分に第１噴射弁２１及び第２噴射弁２２のうちの少なくともいずれかを設ける構成としてもよい。例えば、吸気系統１１の集合部分に対して気体燃料や液体燃料を噴射する構成としてもよい。
　上記実施形態では気体燃料をＣＮＧ燃料としたが、標準状態で気体のその他のガス燃料を用いることもでき、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、水素、ジメチルエーテルなどを主成分とする燃料を用いる構成としてもよい。また、液体燃料についてもガソリン燃料に限定しない。例えば、液体燃料としての軽油をエンジン燃焼用の燃料とするディーゼルエンジンに、気体燃料の燃料噴射システムを搭載した構成に本開示を適用してもよい。

Claims (13)

  1. 　気体燃料を噴射する第１噴射手段（２１）と、液体燃料を噴射する第２噴射手段（２２）とを備える内燃機関（１０）に適用され、
    　前記内燃機関の運転停止状態において、前記第１噴射手段による前記気体燃料の噴射により前記内燃機関を始動させる始動要求である気体始動要求が発生したか否かを判定する始動判定手段と、
    　前記始動判定手段により前記気体始動要求が発生したと判定された場合に、前記第１噴射手段による初回の燃料噴射に先立ち又は該燃料噴射と同時に、前記第２噴射手段により前記液体燃料を噴射するシール用燃料噴射を実施する噴射制御手段と、
    を備える内燃機関の始動制御装置。
  2. 　前記噴射制御手段は、前記第１噴射手段による初回の燃料噴射に先立ち前記シール用燃料噴射を実施する請求項１に記載の内燃機関の始動制御装置。
  3. 　前記内燃機関の始動の際に前記内燃機関の気筒判別を行う手段を備え、
    　前記噴射制御手段は、前記気体始動要求があってから前記気筒判別が完了するまでの期間に前記シール用燃料噴射を実施し、前記気筒判別の完了後に前記第１噴射手段による初回の燃料噴射を実施する請求項２に記載の内燃機関の始動制御装置。
  4. 　前記噴射制御手段は、前記シール用燃料噴射として、前記内燃機関の上死点又はその近傍となるタイミングで前記第２噴射手段により前記液体燃料を噴射する請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
  5. 　前記噴射制御手段は、前記シール用燃料噴射として、前記内燃機関のピストンが上死点から離れた位置となるタイミングで前記第２噴射手段により前記液体燃料を噴射する請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
  6. 　前記噴射制御手段は、前記シール用燃料噴射として、前記内燃機関の上死点又はその近傍の第１噴射位置となるタイミングと、前記内燃機関のピストンが上死点から離れた第２噴射位置となるタイミングとで前記第２噴射手段により前記液体燃料を噴射する請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
  7. 　前記内燃機関の前回の運転停止から前記気体始動要求があるまでの期間が所定長さ以上であるか否かを判定する期間判定手段を備え、
    　前記噴射制御手段は、前記始動判定手段により前記気体始動要求が発生したと判定された場合であって、かつ前記期間判定手段により前記期間が前記所定長さ以上であると判定された場合に前記シール用燃料噴射を実施する請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
  8. 　前記内燃機関の前回の運転停止から前記気体始動要求があるまでの期間の長さに応じて、前記シール用燃料噴射による燃料噴射量を算出する噴射量算出手段を備え、
    　前記噴射制御手段は、前記シール用燃料噴射として、前記噴射量算出手段により算出した燃料噴射量の前記液体燃料を前記第２噴射手段により噴射する請求項１乃至７のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
  9. 　前記噴射制御手段は、前記シール用燃料噴射として、前記第１噴射手段により噴射する前記気体燃料の燃料噴射量よりも少ない量の前記液体燃料を前記第２噴射手段により噴射する請求項１乃至８のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
  10. 　前記シール用燃料噴射により噴射する燃料噴射量に基づいて、前記気体始動要求に伴い前記第１噴射手段により噴射する燃料噴射量を算出する手段を備える請求項１乃至９のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
  11. 　前記内燃機関の燃焼用の燃料を前記気体燃料と前記液体燃料とで切り替えて使用し、
    　前記噴射制御手段は、前記シール用燃料噴射として、前記液体燃料により前記内燃機関を始動させるときに前記第２噴射手段により噴射する前記液体燃料の燃料噴射量よりも少ない量の前記液体燃料を前記第２噴射手段により噴射する請求項１乃至１０のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
  12. 　前記第２噴射手段は、前記内燃機関の気筒内に前記液体燃料を直接噴射する請求項１乃至１１のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
  13. 　前記噴射制御手段は、前記気体始動要求が発生してから前記内燃機関の始動が完了するまでの所定の始動期間において、前記内燃機関の空燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリーン側になるように、前記シール用燃料噴射及び前記第１噴射手段による燃料噴射を実施する請求項１乃至１２のいずれかに記載の内燃機関の始動制御装置。
PCT/JP2014/001993 2013-04-11 2014-04-07 内燃機関の始動制御装置 WO2014167832A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013082650 2013-04-11
JP2013-082650 2013-04-11
JP2014-001982 2014-01-08
JP2014001982A JP2014218994A (ja) 2013-04-11 2014-01-08 内燃機関の始動制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014167832A1 true WO2014167832A1 (ja) 2014-10-16

Family

ID=51689254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/001993 WO2014167832A1 (ja) 2013-04-11 2014-04-07 内燃機関の始動制御装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2014218994A (ja)
WO (1) WO2014167832A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018061470A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 制御装置
US10494992B2 (en) 2018-01-29 2019-12-03 Hytech Power, Llc Temperature control for HHO injection gas
EP3426900A4 (en) * 2016-03-07 2019-12-11 Hytech Power, Inc. METHOD FOR GENERATING AND DISPENSING A SECOND FUEL FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US11879402B2 (en) 2012-02-27 2024-01-23 Hytech Power, Llc Methods to reduce combustion time and temperature in an engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9915212B2 (en) 2016-03-10 2018-03-13 Caterpillar Inc. Engine system having unknown-fuel startup strategy

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07332792A (ja) * 1994-06-02 1995-12-22 Sanyo Electric Co Ltd エンジン駆動式空気調和機の保守管理方法
JPH084576A (ja) * 1994-06-17 1996-01-09 Honda Motor Co Ltd 気体燃料内燃機関の燃料噴射弁制御方法
JP2005201178A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Toyota Motor Corp 多種燃料機関
JP2008014151A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Toyota Motor Corp シリンダライナ潤滑構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07332792A (ja) * 1994-06-02 1995-12-22 Sanyo Electric Co Ltd エンジン駆動式空気調和機の保守管理方法
JPH084576A (ja) * 1994-06-17 1996-01-09 Honda Motor Co Ltd 気体燃料内燃機関の燃料噴射弁制御方法
JP2005201178A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Toyota Motor Corp 多種燃料機関
JP2008014151A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Toyota Motor Corp シリンダライナ潤滑構造

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11879402B2 (en) 2012-02-27 2024-01-23 Hytech Power, Llc Methods to reduce combustion time and temperature in an engine
EP3426900A4 (en) * 2016-03-07 2019-12-11 Hytech Power, Inc. METHOD FOR GENERATING AND DISPENSING A SECOND FUEL FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US10605162B2 (en) 2016-03-07 2020-03-31 HyTech Power, Inc. Method of generating and distributing a second fuel for an internal combustion engine
US11815011B2 (en) 2016-03-07 2023-11-14 Hytech Power, Llc Generation and regulation of HHO gas
WO2018061470A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 制御装置
US11118523B2 (en) 2016-09-28 2021-09-14 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Control device
US10494992B2 (en) 2018-01-29 2019-12-03 Hytech Power, Llc Temperature control for HHO injection gas
US10619562B2 (en) 2018-01-29 2020-04-14 Hytech Power, Llc Explosion safe electrolysis unit
US11828219B2 (en) 2018-01-29 2023-11-28 Hytech Power, Llc Rollover safe electrolysis unit for vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014218994A (ja) 2014-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9382857B2 (en) Post fuel injection of gaseous fuel to reduce exhaust emissions
RU151013U1 (ru) Система двигателя
RU2665800C2 (ru) Способ эксплуатации двигателя (варианты)
RU2641795C2 (ru) Способ эксплуатации двигателя на газообразном топливе
WO2014167832A1 (ja) 内燃機関の始動制御装置
US9903332B2 (en) Control device of multi-cylinder internal combustion engine
US8695575B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2014234791A (ja) 内燃機関の始動制御装置
US9863389B2 (en) Control unit for a multi-cylinder internal combustion engine
US9896994B2 (en) Control apparatus of engine
WO2013099094A1 (ja) 内燃機関の制御装置
WO2013150729A1 (ja) 燃料噴射制御装置
WO2014108969A1 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
US9856801B2 (en) Control device of vehicle
JP2015137579A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5910176B2 (ja) 圧縮自己着火式エンジンの始動制御装置
JP6217724B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US20140261300A1 (en) Fuel injection control apparatus for internal combustion engine
JP2010043588A (ja) 燃料噴射制御装置
WO2016132708A1 (ja) 燃料噴射制御装置
JP2019108824A (ja) 燃料噴射制御装置
JP2009264342A (ja) 燃料噴射制御装置および燃料噴射制御方法
JP6896331B2 (ja) 内燃機関の制御装置
WO2014087596A1 (ja) 燃料供給装置
JP2014132171A (ja) 燃料供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14783482

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14783482

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1