内燃機関の始動制御装置及び方法
【課題】内燃機関の始動を短時間でより良く行う技術を提供する。
【解決手段】気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御装置であって、前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御する弁制御手段と、前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第１噴射制御手段と、を備え、前記弁制御手段は、前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、作り出す前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を変更する。
【解決手段】気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御装置であって、前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御する弁制御手段と、前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第１噴射制御手段と、を備え、前記弁制御手段は、前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、作り出す前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動制御装置及び内燃機関の始動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
極低温時の内燃機関の始動時の初回の燃料噴射サイクルにて、排気弁を小作動リフト又は完全停止し、且つ、点火を中止することで、次サイクルへ燃料を持ち込むことで、始動時の筒内燃料量を増大させる技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。これによると、低燃圧時においても燃料噴射率を増大させることなく、始動時の筒内燃料量を増大させることができ、気化燃料量も増大させることができる。またその際、特別な燃料ポンプや噴射弁を用いる必要が無く、コストが高くならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−００９００４号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２５０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、内燃機関の始動時の初点火までのサイクルが増え、結局、始動に要する時間が増大することになる。
【０００５】
本発明の目的は、内燃機関の始動を短時間でより良く行う技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御装置であって、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、
排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御する弁制御手段と、
前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第１噴射制御手段と、
を備え、
前記弁制御手段は、前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、作り出す前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を変更することを特徴とする内燃機関の始動制御装置である。
【０００７】
ここで、燃料の性状とは、燃料のアルコール濃度（エタノール濃度）等をいい、その性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることになるものである。
【０００８】
本発明は、排気行程から吸気行程にかけての期間中における、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、燃料噴射弁から燃料を噴射する。このタイミングで吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を設けると、ピストンの上昇により気筒内に残留しているガスは再圧縮されて筒内温度が上昇する。よって、高温の筒内に燃料の噴射ができ、燃料の蒸発を促進することができる。
【０００９】
ここで、燃料の性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることから、性状が異なる燃料の蒸発を促進するための筒内温度が異なってくる。すなわち、筒内温度に対する燃料の蒸発特性が悪くなる燃料の性状の場合や、燃焼に必要な燃料量が多くなる燃料の性状の場合には、筒内温度をより上昇させる必要がある。筒内温度をより上昇させるためには、再圧縮されるガス量を増大させるように、排気弁の閉弁時期を進角させる必要がある。そこで、燃料の性状に最適な筒内温度を実現するために、燃料の性状に基づいて、作り出す吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を変更するようにした。本発明によると、燃料の性状に最適な筒内温度を実現するように、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火で良好に燃焼することができる。このように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関の始動を短時間でより良く行うことができる。
【００１０】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御装置であって、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、
排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御する弁制御手段と、
前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第１噴射制御手段と、
を備え、
前記第１噴射制御手段は、前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更することを特徴とする内燃機関の始動制御装置である。
【００１１】
ここで、燃料の性状とは、燃料のアルコール濃度（エタノール濃度）等をいい、その性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることになるものである。また、燃料の噴射パラメータとは、燃料噴射量、燃料噴射の分割数、燃料噴射時期等の燃料の噴射の際に変化させることができる変数である。
【００１２】
本発明は、排気行程から吸気行程にかけての期間中における、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、燃料噴射弁から燃料を噴射する。このタイミングで吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を設けると、ピストンの上昇により気筒内に残留しているガスは再圧縮されて筒内温度が上昇する。よって、高温の筒内に燃料の噴射ができ、燃料の蒸発を促進することができる。
【００１３】
ここで、燃料の性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることから、上昇した所定筒内温度に対して性状が異なる燃料の蒸発を促進するための燃料の噴射パラメータが異なってくる。すなわち、所定筒内温度に対する燃料の蒸発特性が悪くなる燃料の性状の場合や、所定筒内温度で燃焼に必要な燃料量が多くなる燃料の性状の場合には、所定筒内温度に合わせて燃料の噴射パラメータをより燃料の蒸発を促進させるように変更する必要がある。例えば、所定筒内温度で燃料の蒸発を促進させるには、燃料噴射量を増量したり、燃料噴射の分割数を増やしたり、燃料噴射時期を早めたりする必要がある。そこで、燃料の性状と、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するために、燃料の性状に基づいて、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更するようにした。本発明によると、燃料の性状と、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、燃
料の噴射パラメータを調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火で良好に燃焼することができる。このように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関の始動を短時間でより良く行うことができる。
【００１４】
前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の経過後に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第２噴射制御手段を更に備えるとよい。
【００１５】
本発明によると、蒸発を促進可能な燃料の量を第１噴射制御手段で噴射することができ、燃焼に必要な残りの燃料の量を第２噴射制御手段で噴射することができる。したがって、燃料の蒸発を促進することができる。
【００１６】
前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記第１噴射制御手段で噴射する燃料の量と前記第２噴射制御手段で噴射する燃料の量との割合を変更するとよい。
【００１７】
本発明によると、燃料の性状に基づいて、蒸発を促進可能な燃料の量を第１噴射制御手段で噴射することができるように、燃焼に必要な燃料の量の割合を変更することができる。したがって、燃料の蒸発を促進することができる。
【００１８】
前記弁制御手段は、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出す前記排気弁の閉弁時期から吸気上死点までの期間を、吸気上死点から前記吸気弁の開弁時期までの期間よりも小さくするとよい。
【００１９】
本発明によると、吸気上死点から吸気弁開弁時期の間で、排気弁閉弁時期から吸気上死点の期間を超えた期間に気筒内には負圧が発生し、負圧が発生している状態で吸気弁を開弁することになる。これにより、負圧が発生している状態で燃料を噴射することにより、減圧沸騰が行える。また、負圧が発生している状態で吸気弁を開弁することで、気筒内へ流入する吸気の流速が音速近くになり、この運動エネルギにより気筒内のガス温度を上昇させることができる。つまり、気筒内のガス温度を上昇させることにより、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の後に更に筒内温度を上昇させることができる。したがって、燃料の蒸発を促進することができる。
【００２０】
前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の経過後の開弁した前記吸気弁の吸気下死点に対する閉弁時期を変更するとよい。
【００２１】
吸気弁の閉弁時期が吸気下死点に近付くと、始動時に機関回転速度が低回転であることによる機関実効圧縮比が大きくなることを要因として、圧縮行程における気筒内のガス温度を上昇させることができる。これにより本発明によると、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の経過後の開弁した吸気弁の吸気下死点に対する閉弁時期を変更することで、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の後に更に筒内温度を変化させることができる。したがって、燃料の性状に基づいて、吸気弁の閉弁時期を最適に変更すれは、燃料の蒸発を促進することができる。
【００２２】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御方法であって、
弁制御手段によって、排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制
御し、第１噴射制御手段によって、前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射するものであり、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記弁制御手段が作り出す前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間と、前記第１噴射制御手段が前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータと、の少なくともいずれかを変更することを特徴とする内燃機関の始動制御方法である。
【００２３】
ここで、燃料の性状とは、燃料のアルコール濃度（エタノール濃度）等をいい、その性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることになるものである。また、燃料の噴射パラメータとは、燃料噴射量、燃料噴射の分割数、燃料噴射時期等の燃料の噴射の際に変化させることができる変数である。
【００２４】
本発明は、排気行程から吸気行程にかけての期間中における、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、燃料噴射弁から燃料を噴射する。このタイミングで吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を設けると、ピストンの上昇により気筒内に残留しているガスは再圧縮されて筒内温度が上昇する。よって、高温の筒内に燃料の噴射ができ、燃料の蒸発を促進することができる。
【００２５】
ここで、燃料の性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることから、性状が異なる燃料の蒸発を促進するための筒内温度が異なってくる。すなわち、筒内温度に対する燃料の蒸発特性が悪くなる燃料の性状の場合や、燃焼に必要な燃料量が多くなる燃料の性状の場合には、筒内温度をより上昇させる必要がある。筒内温度をより上昇させるためには、再圧縮されるガス量を増大させるように、排気弁の閉弁時期を進角させる必要がある。または、燃料の性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることから、上昇した所定筒内温度に対して性状が異なる燃料の蒸発を促進するための燃料の噴射パラメータが異なってくる。すなわち、所定筒内温度に対する燃料の蒸発特性が悪くなる燃料の性状の場合や、所定筒内温度で燃焼に必要な燃料量が多くなる燃料の性状の場合には、所定筒内温度に合わせて燃料の噴射パラメータをより燃料の蒸発を促進させるように変更する必要がある。例えば、所定筒内温度で燃料の蒸発を促進させるには、燃料噴射量を増量したり、燃料噴射の分割数を増やしたり、燃料噴射時期を早めたりする必要がある。そこで、燃料の性状に最適な筒内温度を実現するために、燃料の性状に基づいて、作り出す吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を変更するか、または、燃料の性状と、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するために、燃料の性状に基づいて、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更するようにした。本発明によると、燃料の性状に最適な筒内温度を実現するように、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。または、燃料の性状と、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、燃料の噴射パラメータを調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火で良好に燃焼することができる。このように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関の始動を短時間でより良く行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、内燃機関の始動を短時間でより良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る特殊始動制御と通常始動制御との吸気弁及び排気弁の開閉時期を示す図である。
【図３】実施例１に係る燃料のエタノール濃度に対する筒内温度と燃料の蒸発割合とを示す図である。
【図４】実施例１に係る特殊始動制御と通常始動制御との燃料噴射時期を示す図である。
【図５】実施例１に係る両弁閉弁期間を形成する排気弁の閉弁時期と筒内温度との関係を示す図である。
【図６】実施例１に係る２分割燃料噴射の場合の特殊始動制御の燃料噴射時期を示す図である。
【図７】実施例１に係る特殊始動制御ルーチン１を示すフローチャートである。
【図８】変形例１に係る吸気弁と排気弁の開閉時期を示す図である。
【図９】変形例１に係る差分θｉ−θｅと筒内温度との関係を示す図である。
【図１０】変形例２に係る吸気弁の閉弁時期と筒内温度との関係を示す図である。
【図１１】実施例２に係る両弁閉弁期間での燃料噴射の分割数を２つに増加させて両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを変更した場合を説明する図である。
【図１２】実施例２に係る両弁閉弁期間に噴射する燃料量を増量し、圧縮行程で噴射する燃料量を削減して両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを変更した場合を説明する図である。
【図１３】実施例２に係る両弁閉弁期間に噴射する燃料量の割合と排気ガス温度との関係示す図である。
【図１４】実施例２に係る特殊始動制御ルーチン２を示すフローチャートである。
【図１５】変形例３に係る特殊始動制御ルーチン３を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。
【００２９】
＜実施例１＞
（内燃機関）
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の始動制御装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つ配置された気筒２内に配置された燃料噴射弁３を有する筒内直噴式エンジンである。
【００３０】
内燃機関１には、気筒２内に吸気を取り込ませる吸気通路４が接続されている。吸気通路４の途中には、新気吸入空気の量を変更するために開度調整されるスロットル弁５が配置されている。スロットル弁５よりも下流側の吸気通路には、サージタンク６が形成されている。
【００３１】
内燃機関１には、気筒２が形成されている。この気筒２内へ斜め上側から燃料を直接噴射する電磁駆動式インジェクタである燃料噴射弁３が設けられている。燃料噴射弁３には、燃料パイプ７を介して燃料タンク８から燃料が供給される。ここで、内燃機関１に使用される燃料としては、エタノール濃度（アルコール濃度）という性状が異なる燃料を用いることができる。すなわち、燃料としては、ガソリンだけの燃料だけなく、ガソリンにエタノールを混合した混合燃料や、エタノールだけのエタノール燃料を用いることができる。このように、内燃機関１に使用される燃料のエタノール濃度は変更可能である。なお、本実施例では、エタノール濃度という燃料の性状を例に挙げて説明するが、燃料の性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることになる性状であれば、他の性状を本発明に適用することもできる。燃料タンク８と燃料噴射弁３との間の燃料パイプ７には、燃料中のエタノール濃度を検出するエタノール濃度センサ９が
配置されている。エタノール濃度センサ９が、本発明の燃料性状検出手段に対応する。
【００３２】
内燃機関１の気筒２に通じる吸気通路４の一部である吸気ポート１０には、吸気弁１１が設けられ、吸気弁１１が開弁することにより、吸気が気筒２内へ導入されるようになっている。内燃機関１の気筒２に通じる排気通路１２の一部である排気ポート１３には、排気弁１４が設けられ、排気弁１４が開弁することにより、燃焼後の排気が排気通路１２へ排出される。吸気弁１１及び排気弁１４には、夫々の弁の開閉時期（バルブタイミング）を変更可能とするＶＶＴ１５，１６が設けられている。各ＶＶＴ１５，１６で吸気弁１１及び排気弁１４の開閉時期を制御することにより、排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁１１及び排気弁１４の両方を閉弁させた期間を作り出すことができる。本実施例におけるＶＶＴ１５，１６が、本発明の弁制御手段に対応する。ＶＶＴ１５，１６には、例えば、クランク軸からカム軸への動力伝達経路に配置され、クランク軸の回転角度に対するカム軸の回転角度の相対位置（位相）を可変とした機構等を採用することができる。
【００３３】
内燃機関１の気筒２上部には、点火プラグ１７が配置されている。点火プラグ１７には、点火コイル等を通じて点火タイミングに高電圧が印加され、点火プラグ１７の対向電極に向けて火花放電が発生し、燃料に着火されて燃焼が行われる。また、内燃機関１の気筒２下方には、ピストン１８が配置されている。ピストン１８には、気筒２内の温度を検出する筒内温度センサ１９が設けられている。筒内温度センサ１９は、燃料噴射弁３から噴射された燃料が衝突するピストンキャビティの表面温度を直接検出する。なお、筒内温度センサ１９を用いず、機関冷却水やシリンダライナの温度と筒内温度との相関を予め求めておき、機関冷却水やシリンダライナの温度を検出して筒内温度を導出するようにしてもよい。また、内燃機関１の気筒２周りの機関冷却水が流通する水路には、機関冷却水の温度を検出する水温センサ２０が配置されている。加えて、内燃機関１のクランク軸には、機関回転速度を検出するクランク角センサ２３が配置されている。クランク角センサ２３は、クランク軸からクランク角パルス信号を取り出し、クランク角パルス信号から機関回転速度、気筒判別、気筒２の停止時の行程検出等を行う。
【００３４】
内燃機関１には、気筒２内で燃焼した後の排気を排出させる排気通路１２が接続されている。排気通路１２の途中には、排気を浄化するための触媒２１が配置されている。触媒２１としては、三元触媒や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等が用いられる。
【００３５】
この内燃機関１には、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２２が併設されている。ＥＣＵ２２には、エタノール濃度センサ９、筒内温度センサ１９、水温センサ２０、及びクランク角センサ２３等の各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ２２に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ２２には、燃料噴射弁３、スロットル弁５、ＶＶＴ１５，１６、及び点火プラグ１７が電気配線を介して接続されており、ＥＣＵ２２によりこれらの機器が制御される。
【００３６】
（特殊始動制御）
内燃機関１の始動では、特に極低温時等であると、初回サイクルに燃料噴射弁３から燃料を噴射して点火プラグ１７で点火しても、例えば失火や未燃ＨＣが大量に生じてしまう等燃焼が良好に行えない場合がある。このようなことは、燃料のエタノール濃度が高い程生じ易くなる。これは、燃料のエタノール濃度が高いと、ガソリンに比して低温時に燃料が蒸発し難くなり、燃料が殆ど気化しなくなるためである。このため、燃焼に必要な燃料量も増加する。この問題に対処するために、燃料のエタノール濃度に応じて、燃料噴射圧力の昇圧や燃料噴射量を増量したり、蒸発時間を確保するために燃料噴射時期を進角したりすること等が提案されている。しかし、始動時から燃料噴射圧力を昇圧するには、クランク軸から動力を得る機械式駆動ポンプの代わりに、電動モータで動力を得る電動モータ
式駆動ポンプが必要になり、コストが高くなる。また、始動時の燃料噴射量を増量するにしても、燃料噴射圧力が低いため燃料噴射率も低く、長い噴射期間が必要となり、噴射された燃料の蒸発時間が確保できない。このため、従来、始動時の初回の燃料噴射サイクルにて、排気弁を小作動リフト又は完全停止し、且つ、点火を中止することで、次サイクルでの筒内燃料量を増大させ、初点火を行う技術も提案されている。これによると、低燃圧時においても燃料噴射率を増大させることなく、始動時の筒内燃料量を増大させることができ、また気化燃料量も増大させることができる。またその際、特別な燃料ポンプや噴射弁を用いる必要が無く、コストが高くならない。しかしながら、この技術であると、始動時の初点火までのサイクルが１サイクル以上増えることになり、結局、始動に要する時間が増大することになる。また、この初点火までの増加したサイクルの期間中クランキングを行うスタータモータの負荷が増大し、スタータモータの耐久性悪化が生じるおそれがある。よって、内燃機関１の始動を初点火までのサイクルを増やすことなく短時間で、しかも安定した始動性を確保すると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制するようにより良く行うことが望まれる。
【００３７】
本発明者らの鋭意検討の結果、この問題に対処するために、排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁１１及び排気弁１４の両方を閉弁させた期間（両弁閉弁期間という）を作り出し、その両弁閉弁期間に燃料を噴射しようとした。以下、このような始動制御を、特殊始動制御という。両弁閉弁期間は、ＶＶＴ１６を用いて排気行程の途中で排気弁１４を閉弁し、ＶＶＴ１５を用いて吸気行程の途中で吸気弁１１を開弁することで作り出される。このような特殊始動制御によれば、両弁閉弁期間ではピストン１８の上昇により気筒２内に残留しているガスは再圧縮されて筒内温度が上昇しているので、高温の気筒２内に燃料噴射弁３から燃料の噴射ができ、燃料の蒸発を促進することができる。両弁閉弁期間での燃料噴射弁３による燃料噴射制御を実行するＥＣＵ２２が、本発明の第１噴射制御手段に対応する。なお、特殊始動制御に対して、上記で説明した、排気行程から吸気行程にかけての期間中に両弁閉弁期間を作り出し、その両弁閉弁期間に燃料を噴射する特殊始動制御を行わない圧縮行程で燃料を噴射するような一般的な通常行われる始動制御の場合を通常始動制御という。図２は、特殊始動制御と通常始動制御との吸気弁１１及び排気弁１４の開閉時期を示す図である。図２（ａ）は、特殊始動制御での吸気弁１１及び排気弁１４の開閉時期を示す図であり、図２（ｂ）は、通常始動制御での吸気弁１１及び排気弁１４の開閉時期を示す図である。通常始動制御では、図２（ｂ）に示すように、吸気上死点の前後にわたってわずかながら両弁が開弁しているバルブオーバーラップ期間が設けられるのに対し、特殊始動制御では、図２（ａ）に示すように、吸気上死点の前後にわたって両弁閉弁期間が設けられる。
【００３８】
しかしながら、本実施例のように、内燃機関１にエタノール濃度が異なる燃料が使用される場合には、燃料のエタノール濃度によって筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なるため、燃料のエタノール濃度に応じて筒内温度を燃料の蒸発を促進するためにどの程度上昇させるかが異なってくる。図３は、燃料のエタノール濃度に対する筒内温度と燃料の蒸発割合とを示す図である。図３に示すように、燃料のエタノール濃度が高くなる程蒸発割合を高めるためにも高い筒内温度が必要になってくる。
【００３９】
そこで、本実施例では、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するために、特殊始動制御において、燃料のエタノール濃度に基づいて、作り出す両弁閉弁期間を変更するようにした。具体的には、エタノール濃度センサ９で燃料のエタノール濃度を検出し、この検出したエタノール濃度に基づいて、ＶＶＴ１６で排気行程の途中で閉弁させる排気弁１４の閉弁時期を制御し、ＶＶＴ１５で吸気行程の途中で開弁させる吸気弁１１の開弁時期を制御して、両弁閉弁期間を変更する。そして、変更した両弁閉弁期間内で燃料噴射弁３による燃料噴射を一旦完了させるようにする。図４は、特殊始動制御と通常始動制御との燃料噴射時期を示す図である。図４（ａ）は、両弁閉弁期間に燃料が噴射される特殊
始動制御での燃料噴射時期を示す図であり、図４（ｂ）は、通常始動制御での燃料噴射時期を示す図である。通常始動制御では、図４（ｂ）に示すように、圧縮上死点手前で全量の燃料が一度に噴射されるのに対し、特殊始動制御では、図４（ａ）に示すように、両弁閉弁期間に全量の燃料が噴射される。
【００４０】
なお、排気弁１４の閉弁時期を進角するだけでも気筒２内の残留ガス量が増加して再圧縮時の圧縮端温度は増加するので、両弁閉弁期間を変更するためにＶＶＴ１６で排気行程の途中で閉弁させる排気弁１４の閉弁時期だけを制御してもよい。図５は、両弁閉弁期間を形成する排気弁１４の閉弁時期と筒内温度との関係を示す図である。図５に示すように、排気弁１４の閉弁時期が吸気上死点から進角される程筒内温度が上昇し易くなる。
【００４１】
本実施例によると、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間を調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火プラグ１７での点火で良好に燃焼することができる。よって、始動時の初点火までのサイクルが１サイクル増えることがなく、始動に要する時間が増大することはなく、クランキングを行うスタータモータの負荷も増大せず、スタータモータの耐久性悪化を抑制することができる。またこのように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関１の始動を短時間でより良く行うことができる。
【００４２】
なお、排気行程から吸気行程にかけての期間中における、吸気弁１１及び排気弁１４の両方を閉弁させた両弁閉弁期間内で燃焼に必要な燃料量を全て噴射できない場合もある。その場合には、蒸発を促進可能な燃料量を両弁閉弁期間に噴射し、燃焼に必要な残りの燃料量を両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で噴射する。両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で燃料噴射弁３による燃料噴射制御を実行するＥＣＵ２２が、本発明の第２噴射制御手段に対応する。このような２分割燃料噴射の場合も、特殊始動制御に包含される。図６は、このような２分割燃料噴射の場合の特殊始動制御の燃料噴射時期を示す図である。２分割燃料噴射の場合の特殊始動制御では、図６に示すように、両弁閉弁期間と圧縮上死点手前との２箇所に分割して燃料が噴射される。
【００４３】
（特殊始動制御ルーチン１）
ＥＣＵ２２における特殊始動制御ルーチン１について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。図７は、特殊始動制御ルーチン１を示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２２によって実行される。
【００４４】
図７に示すルーチンは、イグニッションＳＷがオンされると開始される。本ルーチンが開始されると、Ｓ１０１では、筒内温度センサ１９で検出する筒内温度が、所定温度Ｔ以下か否かを判別する。所定温度Ｔとは、それ以下の温度であると、通常始動制御では燃焼が良好に行えなくなる温度である。Ｓ１０１において、肯定判定された場合には、Ｓ１０２へ移行する。Ｓ１０１において、否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了し、通常始動制御を行う。
【００４５】
Ｓ１０２では、エタノール濃度センサ９で検出する燃料のエタノール濃度が所定濃度αよりも高濃度か否かを判別する。所定濃度αとは、それよりも高濃度であると、通常始動制御では燃焼が良好に行えなくなる温度である。Ｓ１０２において、肯定判定された場合には、Ｓ１０３へ移行する。Ｓ１０２において、否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了し、通常始動制御を行う。
【００４６】
Ｓ１０３では、スタータＳＷがオンされてスタータモータを駆動してクランキングを開
始する。
【００４７】
Ｓ１０４では、各気筒２において初回の排気行程となるか否かを判別する。Ｓ１０４において、肯定判定された場合には、Ｓ１０５へ移行する。Ｓ１０４において、否定判定された場合には、本ステップへ戻り、初回の排気行程となるまで燃料噴射や点火は行わない。これにより、両弁閉弁期間を設けることなく燃料噴射や点火を行ってしまうことを回避する。
【００４８】
Ｓ１０５では、エタノール濃度センサで検出した燃料のエタノール濃度に応じて、ＶＶＴ１６で排気行程の途中で閉弁させる排気弁１４の閉弁時期を制御し、ＶＶＴ１５で吸気行程の途中で開弁させる吸気弁１１の開弁時期を制御して、両弁閉弁期間を変更する。両弁閉弁期間は、燃料のエタノール濃度が高濃度になる程排気弁１４の閉弁時期が進角され、両弁閉弁期間内で一旦燃料噴射が完了するように吸気弁１１の開弁時期が遅角される。
【００４９】
Ｓ１０６では、燃料噴射弁３で、両弁閉弁期間に燃料を噴射すると共に、必要であれば燃焼に必要な残りの燃料量を両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で噴射する。そして、圧縮上死点近傍において点火プラグ１７で点火を行う。
【００５０】
Ｓ１０７では、筒内温度センサ１９で検出する筒内温度が所定温度Ｔよりも高いか否かを判別する。所定温度Ｔとは、それ以下の温度であると、通常始動制御では燃焼が良好に行えなくなる温度である。Ｓ１０７において、肯定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了し、通常始動制御又は通常運転を行う。Ｓ１０７において、否定判定された場合には、Ｓ１０５に移行し、特殊始動制御を継続する。
【００５１】
以上の本ルーチンであると、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間を調整することができる。これにより、特殊始動制御で始動を良好に行うことができる。
【００５２】
＜変形例１＞
本発明の変形例１では、実施例１と同様に燃料のエタノール濃度に応じて両弁閉弁期間を変更するものであるが、両弁閉弁期間を作り出す排気弁１４の閉弁時期から吸気上死点までの期間を、吸気上死点から吸気弁１１の開弁時期までの期間よりも小さくする。
【００５３】
図８は、本発明の変形例１に係る吸気弁と排気弁の開閉時期を示す図である。図８（ａ）は、変形例１に係る排気弁１４の開閉時期を示す図であり、図８（ｂ）は、変形例１に係る吸気弁１１の開閉時期を示す図である。変形例１では、図８に示すように、両弁閉弁期間を作り出す排気弁１４の閉弁時期から吸気上死点までの期間（閉弁角度）θｅを、吸気上死点から吸気弁１１の開弁時期までの期間（開弁角度）θｉよりも小さくする（θｅ＜θｉ）。
【００５４】
変形例１によると、θｅ＜θｉであるので、排気弁１４の閉弁時の気筒内容積よりも吸気弁１１の開弁時の気筒内容積が大きくなり、両弁閉弁期間の吸気弁１１の開弁時までに気筒２内には負圧が発生し、負圧が発生している状態で吸気弁１１を開弁することになる。これにより、特殊始動制御では、負圧が発生している状態の両弁閉弁期間に燃料を噴射することにより、減圧沸騰が行える。また、負圧が発生している状態で吸気弁１１を開弁することで、気筒２内へ流入する吸気の流速が音速近くになり、この運動エネルギにより気筒２内のガス温度を上昇させることができる。つまり、気筒２内のガス温度を上昇させることにより、両弁閉弁期間の後に更に筒内温度を上昇させることができる。図９は、本発明の変形例１に係る差分θｉ−θｅと筒内温度との関係を示す図である。図９に示すように、吸気上死点から吸気弁１１の開弁時期までの期間θｉから、排気弁１４の閉弁時期
から吸気上死点までの期間θｅを差し引いた差分θｉ−θｅが大きくなる程筒内温度が上昇する。したがって、燃料の蒸発を促進することができる。特に実施例１で説明した両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で燃料を噴射する場合には、当該圧縮行程で噴射される燃料の蒸発をも促進することができる。
【００５５】
＜変形例２＞
本発明の変形例２では、燃料のエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間の経過後の開弁した吸気弁１１の吸気下死点に対する閉弁時期を変更する。
【００５６】
吸気弁１１の閉弁時期が吸気下死点に近付くと、始動時に機関回転速度が低回転であることによる機関実効圧縮比が大きくなることを要因として、気筒２内のガス温度を上昇させることができる。図１０は、吸気弁１１の閉弁時期と筒内温度との関係を示す図である。図１０に示すように、吸気弁１１の閉弁時期が進角側及び遅角側のどちらからでも吸気下死点に近付く程筒内温度を上昇させることができる。これにより変形例２によると、両弁閉弁期間の経過後の開弁した吸気弁１１の吸気下死点に対する閉弁時期を変更することで、両弁閉弁期間の後の圧縮行程での筒内温度を変化させることができる。したがって、燃料のエタノール濃度に基づいて、吸気弁１１の閉弁時期を最適に変更すれは、燃料の蒸発を促進することができる。特に実施例１で説明した両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で燃料を噴射する場合には、吸気弁１１の閉弁時期が吸気下死点に近付く程、当該圧縮行程で噴射される燃料の蒸発をも促進することができる。
【００５７】
＜実施例２＞
本発明の実施例２では、燃料のエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更する。なお、上記実施例と同様な構成については説明を省略する。
【００５８】
特殊始動制御によれば、両弁閉弁期間ではピストン１８の上昇により気筒２内に残留しているガスは再圧縮されて筒内温度が上昇しているので、高温の筒内に燃料の噴射ができ、燃料の蒸発を促進することができる。しかしながら、内燃機関１にエタノール濃度が異なる燃料が使用される場合には、燃料のエタノール濃度によって筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なるため、特殊始動制御で両弁閉弁期間を設定することで上昇した所定筒内温度に対してエタノール濃度が異なる燃料の蒸発を促進するための燃料の噴射パラメータが異なってくる。すなわち、所定筒内温度に対する燃料の蒸発特性が悪くなる燃料のエタノール濃度の場合や、所定筒内温度で燃焼に必要な燃料量が多くなる燃料のエタノール濃度の場合には、所定筒内温度に合わせて燃料の噴射パラメータをより燃料の蒸発を促進させるように変更する必要がある。例えば、所定筒内温度で燃料の蒸発を促進させるには、両弁閉弁期間において、燃料噴射量を増量したり、燃料噴射の分割数を増やしたり、燃料噴射時期を早めたりする必要がある。
【００５９】
そこで、燃料のエタノール濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するために、燃料のエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更するようにした。具体的には、エタノール濃度センサ９で燃料のエタノール濃度を検出し、この検出したエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間に噴射する燃料の燃料噴射量、燃料噴射の分割数、燃料噴射時期等の噴射パラメータを変更する。そして、両弁閉弁期間内で燃料噴射弁３による燃料噴射を一旦完了させるように、変更した噴射パラメータで燃料噴射を行う。
【００６０】
図１１は、両弁閉弁期間での燃料噴射の分割数を２つに増加させて両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを変更した場合を説明する図である。図１１に示すように、両弁閉弁期間での燃料噴射の分割数を２つに増加すれば、燃料のエタノール濃度が高濃度になって
も燃料の蒸発を促進することができる。
【００６１】
なお、蒸発を促進可能な燃料量を両弁閉弁期間に噴射し、燃焼に必要な残りの燃料量を両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で噴射する２分割燃料噴射の場合には、両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータの変更に伴い、後半の圧縮行程での燃料の噴射パラメータも変更する。つまり、燃料のエタノール濃度に基づいて、蒸発を促進可能な燃料量を両弁閉弁期間内で噴射することができるように、燃焼に必要な燃料量のうち、両弁閉弁期間に噴射する燃料量と、圧縮行程で噴射する燃料量との割合を、燃料のエタノール濃度に基づいて変更してもよい。図１２は、両弁閉弁期間に噴射する燃料量を増量し、圧縮行程で噴射する燃料量を削減して両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを変更した場合を説明する図である。図１３は、両弁閉弁期間に噴射する燃料量の割合と排気ガス温度との関係を示す図である。図１３に示すように、噴射する全燃料に対する両弁閉弁期間に噴射する燃料量の割合が大きくなると、筒内に均質混合気が形成されることで燃焼が緩慢になり、後燃えが促進されて筒内の排気ガス温度が上昇する。したがって、図１２に示すように、両弁閉弁期間で噴射する燃料量を増量すれば、次サイクル以降における筒内ガス温度が上昇し燃料の蒸発を促進することができる。
【００６２】
本実施例によると、燃料のエタノール濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、特殊始動制御において、燃料の噴射パラメータを調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火プラグ１７の点火で良好に燃焼することができる。よって、始動時の初点火までのサイクルが１サイクル増えることがなく、始動に要する時間が増大することはなく、クランキングを行うスタータモータの負荷も増大せず、スタータモータの耐久性悪化を抑制することができる。またこのように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関１の始動を短時間でより良く行うことができる。
【００６３】
（特殊始動制御ルーチン２）
ＥＣＵ２２における特殊始動制御ルーチン２について、図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。図１４は、特殊始動制御ルーチン２を示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２２によって実行される。図１４に示す特殊始動制御ルーチン２は、図７に示す特殊始動制御ルーチン１のＳ１０５及びＳ１０６が、Ｓ２０５及びＳ２０６に変更されたものであるので、その点のみを説明する。
【００６４】
Ｓ２０５では、ＶＶＴ１６で排気行程の途中で閉弁させる排気弁１４の閉弁時期を制御し、ＶＶＴ１５で吸気行程の途中で開弁させる吸気弁１１の開弁時期を制御して、一定の両弁閉弁期間を設ける。両弁閉弁期間は、燃料のエタノール濃度が高濃度になる程排気弁１４の閉弁時期が進角され、両弁閉弁期間内で一旦燃料噴射が完了するように吸気弁１１の開弁時期が遅角される。
【００６５】
Ｓ２０６では、燃料噴射弁３で、エタノール濃度センサ９で検出した燃料のエタノール濃度に応じて、燃料の噴射パラメータを変更して両弁閉弁期間に燃料を噴射すると共に、必要であれば燃焼に必要な残りの燃料量を両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で噴射する。そして、圧縮上死点近傍において点火プラグ１７で点火を行う。
【００６６】
以上の本ルーチンであると、燃料のエタノール濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを調整することができる。これにより、特殊始動制御で始動を良好に行うことができる。
【００６７】
＜変形例３＞
本発明の変形例３では、実施例１と実施例２との両方の特徴を含ませ、燃料のエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間、又は、両弁閉弁期間に噴射する燃料の噴射パラメータの少なくともいずれかを変更する。なお、上記実施例と同様な構成については説明を省略する。
【００６８】
変形例３では、実施例１のように、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するために、特殊始動制御において、燃料のエタノール濃度に基づいて、作り出す両弁閉弁期間を変更するようにする。又は、実施例２のように、燃料のエタノール濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するために、燃料のエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更するようにする。
【００６９】
変形例３によると、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間を調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。又は、燃料のエタノール濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、特殊始動制御において、燃料の噴射パラメータを調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火プラグ１７の点火で良好に燃焼することができる。よって、始動時の初点火までのサイクルが１サイクル増えることがなく、始動に要する時間が増大することはなく、クランキングを行うスタータモータの負荷も増大せず、スタータモータの耐久性悪化を抑制することができる。またこのように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関の始動を短時間でより良く行うことができる。
【００７０】
（特殊始動制御ルーチン３）
ＥＣＵ２２における特殊始動制御ルーチン３について、図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。図１５は、特殊始動制御ルーチン３を示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２２によって実行される。図１５に示す特殊始動制御ルーチン３は、図７に示す特殊始動制御ルーチン１のＳ１０５及びＳ１０６が、Ｓ３０５及びＳ３０６に変更されたものであるので、その点のみを説明する。
【００７１】
Ｓ３０５では、エタノール濃度センサ９で検出した燃料のエタノール濃度に応じて、ＶＶＴ１６で排気行程の途中で閉弁させる排気弁１４の閉弁時期を制御し、ＶＶＴ１５で吸気行程の途中で開弁させる吸気弁１１の開弁時期を制御して、両弁閉弁期間を変更する。両弁閉弁期間は、燃料のエタノール濃度が高濃度になる程排気弁１４の閉弁時期が進角され、両弁閉弁期間内で一旦燃料噴射が完了するように吸気弁１１の開弁時期が遅角される。
【００７２】
Ｓ３０６では、燃料噴射弁３で、エタノール濃度センサ９で検出した燃料のエタノール濃度に応じて、燃料の噴射パラメータを変更して両弁閉弁期間に燃料を噴射すると共に、必要であれば燃焼に必要な残りの燃料量を両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で噴射する。なお、Ｓ３０５及びＳ３０６での両弁閉弁期間又は燃料の噴射パラメータは、一方のみが変更され他方が固定されていてもよいし、変更される一方に合わせて他方も変更されてもよい。
【００７３】
以上の本ルーチンであると、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間を調整することができる。又は、燃料のエタノー
ル濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを調整することができる。これにより、特殊始動制御で始動を良好に行うことができる。
【００７４】
＜その他＞
本発明に係る内燃機関の始動制御装置は、上述の実施例及び変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。このため、各実施例及び変形例を実施可能に組み合わせてもよい。また、上述の実施例及び変形例は、本発明に係る内燃機関の始動制御方法の実施例及び変形例でもある。
【符号の説明】
【００７５】
１ 内燃機関
２ 気筒
３ 燃料噴射弁
４ 吸気通路
５ スロットル弁
６ サージタンク
７ 燃料パイプ
８ 燃料タンク
９ エタノール濃度センサ
１０ 吸気ポート
１１ 吸気弁
１２ 排気通路
１３ 排気ポート
１４ 排気弁
１５，１６ ＶＶＴ
１７ 点火プラグ
１８ ピストン
１９ 筒内温度センサ
２０ 水温センサ
２１ 触媒
２２ ＥＣＵ
２３ クランク角センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動制御装置及び内燃機関の始動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
極低温時の内燃機関の始動時の初回の燃料噴射サイクルにて、排気弁を小作動リフト又は完全停止し、且つ、点火を中止することで、次サイクルへ燃料を持ち込むことで、始動時の筒内燃料量を増大させる技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。これによると、低燃圧時においても燃料噴射率を増大させることなく、始動時の筒内燃料量を増大させることができ、気化燃料量も増大させることができる。またその際、特別な燃料ポンプや噴射弁を用いる必要が無く、コストが高くならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−００９００４号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２５０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、内燃機関の始動時の初点火までのサイクルが増え、結局、始動に要する時間が増大することになる。
【０００５】
本発明の目的は、内燃機関の始動を短時間でより良く行う技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御装置であって、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、
排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御する弁制御手段と、
前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第１噴射制御手段と、
を備え、
前記弁制御手段は、前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、作り出す前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を変更することを特徴とする内燃機関の始動制御装置である。
【０００７】
ここで、燃料の性状とは、燃料のアルコール濃度（エタノール濃度）等をいい、その性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることになるものである。
【０００８】
本発明は、排気行程から吸気行程にかけての期間中における、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、燃料噴射弁から燃料を噴射する。このタイミングで吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を設けると、ピストンの上昇により気筒内に残留しているガスは再圧縮されて筒内温度が上昇する。よって、高温の筒内に燃料の噴射ができ、燃料の蒸発を促進することができる。
【０００９】
ここで、燃料の性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることから、性状が異なる燃料の蒸発を促進するための筒内温度が異なってくる。すなわち、筒内温度に対する燃料の蒸発特性が悪くなる燃料の性状の場合や、燃焼に必要な燃料量が多くなる燃料の性状の場合には、筒内温度をより上昇させる必要がある。筒内温度をより上昇させるためには、再圧縮されるガス量を増大させるように、排気弁の閉弁時期を進角させる必要がある。そこで、燃料の性状に最適な筒内温度を実現するために、燃料の性状に基づいて、作り出す吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を変更するようにした。本発明によると、燃料の性状に最適な筒内温度を実現するように、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火で良好に燃焼することができる。このように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関の始動を短時間でより良く行うことができる。
【００１０】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御装置であって、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、
排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御する弁制御手段と、
前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第１噴射制御手段と、
を備え、
前記第１噴射制御手段は、前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更することを特徴とする内燃機関の始動制御装置である。
【００１１】
ここで、燃料の性状とは、燃料のアルコール濃度（エタノール濃度）等をいい、その性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることになるものである。また、燃料の噴射パラメータとは、燃料噴射量、燃料噴射の分割数、燃料噴射時期等の燃料の噴射の際に変化させることができる変数である。
【００１２】
本発明は、排気行程から吸気行程にかけての期間中における、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、燃料噴射弁から燃料を噴射する。このタイミングで吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を設けると、ピストンの上昇により気筒内に残留しているガスは再圧縮されて筒内温度が上昇する。よって、高温の筒内に燃料の噴射ができ、燃料の蒸発を促進することができる。
【００１３】
ここで、燃料の性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることから、上昇した所定筒内温度に対して性状が異なる燃料の蒸発を促進するための燃料の噴射パラメータが異なってくる。すなわち、所定筒内温度に対する燃料の蒸発特性が悪くなる燃料の性状の場合や、所定筒内温度で燃焼に必要な燃料量が多くなる燃料の性状の場合には、所定筒内温度に合わせて燃料の噴射パラメータをより燃料の蒸発を促進させるように変更する必要がある。例えば、所定筒内温度で燃料の蒸発を促進させるには、燃料噴射量を増量したり、燃料噴射の分割数を増やしたり、燃料噴射時期を早めたりする必要がある。そこで、燃料の性状と、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するために、燃料の性状に基づいて、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更するようにした。本発明によると、燃料の性状と、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、燃
料の噴射パラメータを調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火で良好に燃焼することができる。このように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関の始動を短時間でより良く行うことができる。
【００１４】
前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の経過後に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第２噴射制御手段を更に備えるとよい。
【００１５】
本発明によると、蒸発を促進可能な燃料の量を第１噴射制御手段で噴射することができ、燃焼に必要な残りの燃料の量を第２噴射制御手段で噴射することができる。したがって、燃料の蒸発を促進することができる。
【００１６】
前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記第１噴射制御手段で噴射する燃料の量と前記第２噴射制御手段で噴射する燃料の量との割合を変更するとよい。
【００１７】
本発明によると、燃料の性状に基づいて、蒸発を促進可能な燃料の量を第１噴射制御手段で噴射することができるように、燃焼に必要な燃料の量の割合を変更することができる。したがって、燃料の蒸発を促進することができる。
【００１８】
前記弁制御手段は、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出す前記排気弁の閉弁時期から吸気上死点までの期間を、吸気上死点から前記吸気弁の開弁時期までの期間よりも小さくするとよい。
【００１９】
本発明によると、吸気上死点から吸気弁開弁時期の間で、排気弁閉弁時期から吸気上死点の期間を超えた期間に気筒内には負圧が発生し、負圧が発生している状態で吸気弁を開弁することになる。これにより、負圧が発生している状態で燃料を噴射することにより、減圧沸騰が行える。また、負圧が発生している状態で吸気弁を開弁することで、気筒内へ流入する吸気の流速が音速近くになり、この運動エネルギにより気筒内のガス温度を上昇させることができる。つまり、気筒内のガス温度を上昇させることにより、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の後に更に筒内温度を上昇させることができる。したがって、燃料の蒸発を促進することができる。
【００２０】
前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の経過後の開弁した前記吸気弁の吸気下死点に対する閉弁時期を変更するとよい。
【００２１】
吸気弁の閉弁時期が吸気下死点に近付くと、始動時に機関回転速度が低回転であることによる機関実効圧縮比が大きくなることを要因として、圧縮行程における気筒内のガス温度を上昇させることができる。これにより本発明によると、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の経過後の開弁した吸気弁の吸気下死点に対する閉弁時期を変更することで、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の後に更に筒内温度を変化させることができる。したがって、燃料の性状に基づいて、吸気弁の閉弁時期を最適に変更すれは、燃料の蒸発を促進することができる。
【００２２】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御方法であって、
弁制御手段によって、排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制
御し、第１噴射制御手段によって、前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射するものであり、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記弁制御手段が作り出す前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間と、前記第１噴射制御手段が前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータと、の少なくともいずれかを変更することを特徴とする内燃機関の始動制御方法である。
【００２３】
ここで、燃料の性状とは、燃料のアルコール濃度（エタノール濃度）等をいい、その性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることになるものである。また、燃料の噴射パラメータとは、燃料噴射量、燃料噴射の分割数、燃料噴射時期等の燃料の噴射の際に変化させることができる変数である。
【００２４】
本発明は、排気行程から吸気行程にかけての期間中における、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、燃料噴射弁から燃料を噴射する。このタイミングで吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を設けると、ピストンの上昇により気筒内に残留しているガスは再圧縮されて筒内温度が上昇する。よって、高温の筒内に燃料の噴射ができ、燃料の蒸発を促進することができる。
【００２５】
ここで、燃料の性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることから、性状が異なる燃料の蒸発を促進するための筒内温度が異なってくる。すなわち、筒内温度に対する燃料の蒸発特性が悪くなる燃料の性状の場合や、燃焼に必要な燃料量が多くなる燃料の性状の場合には、筒内温度をより上昇させる必要がある。筒内温度をより上昇させるためには、再圧縮されるガス量を増大させるように、排気弁の閉弁時期を進角させる必要がある。または、燃料の性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることから、上昇した所定筒内温度に対して性状が異なる燃料の蒸発を促進するための燃料の噴射パラメータが異なってくる。すなわち、所定筒内温度に対する燃料の蒸発特性が悪くなる燃料の性状の場合や、所定筒内温度で燃焼に必要な燃料量が多くなる燃料の性状の場合には、所定筒内温度に合わせて燃料の噴射パラメータをより燃料の蒸発を促進させるように変更する必要がある。例えば、所定筒内温度で燃料の蒸発を促進させるには、燃料噴射量を増量したり、燃料噴射の分割数を増やしたり、燃料噴射時期を早めたりする必要がある。そこで、燃料の性状に最適な筒内温度を実現するために、燃料の性状に基づいて、作り出す吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を変更するか、または、燃料の性状と、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するために、燃料の性状に基づいて、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更するようにした。本発明によると、燃料の性状に最適な筒内温度を実現するように、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。または、燃料の性状と、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、燃料の噴射パラメータを調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火で良好に燃焼することができる。このように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関の始動を短時間でより良く行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、内燃機関の始動を短時間でより良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る特殊始動制御と通常始動制御との吸気弁及び排気弁の開閉時期を示す図である。
【図３】実施例１に係る燃料のエタノール濃度に対する筒内温度と燃料の蒸発割合とを示す図である。
【図４】実施例１に係る特殊始動制御と通常始動制御との燃料噴射時期を示す図である。
【図５】実施例１に係る両弁閉弁期間を形成する排気弁の閉弁時期と筒内温度との関係を示す図である。
【図６】実施例１に係る２分割燃料噴射の場合の特殊始動制御の燃料噴射時期を示す図である。
【図７】実施例１に係る特殊始動制御ルーチン１を示すフローチャートである。
【図８】変形例１に係る吸気弁と排気弁の開閉時期を示す図である。
【図９】変形例１に係る差分θｉ−θｅと筒内温度との関係を示す図である。
【図１０】変形例２に係る吸気弁の閉弁時期と筒内温度との関係を示す図である。
【図１１】実施例２に係る両弁閉弁期間での燃料噴射の分割数を２つに増加させて両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを変更した場合を説明する図である。
【図１２】実施例２に係る両弁閉弁期間に噴射する燃料量を増量し、圧縮行程で噴射する燃料量を削減して両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを変更した場合を説明する図である。
【図１３】実施例２に係る両弁閉弁期間に噴射する燃料量の割合と排気ガス温度との関係示す図である。
【図１４】実施例２に係る特殊始動制御ルーチン２を示すフローチャートである。
【図１５】変形例３に係る特殊始動制御ルーチン３を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。
【００２９】
＜実施例１＞
（内燃機関）
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の始動制御装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つ配置された気筒２内に配置された燃料噴射弁３を有する筒内直噴式エンジンである。
【００３０】
内燃機関１には、気筒２内に吸気を取り込ませる吸気通路４が接続されている。吸気通路４の途中には、新気吸入空気の量を変更するために開度調整されるスロットル弁５が配置されている。スロットル弁５よりも下流側の吸気通路には、サージタンク６が形成されている。
【００３１】
内燃機関１には、気筒２が形成されている。この気筒２内へ斜め上側から燃料を直接噴射する電磁駆動式インジェクタである燃料噴射弁３が設けられている。燃料噴射弁３には、燃料パイプ７を介して燃料タンク８から燃料が供給される。ここで、内燃機関１に使用される燃料としては、エタノール濃度（アルコール濃度）という性状が異なる燃料を用いることができる。すなわち、燃料としては、ガソリンだけの燃料だけなく、ガソリンにエタノールを混合した混合燃料や、エタノールだけのエタノール燃料を用いることができる。このように、内燃機関１に使用される燃料のエタノール濃度は変更可能である。なお、本実施例では、エタノール濃度という燃料の性状を例に挙げて説明するが、燃料の性状が異なると、筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なることになる性状であれば、他の性状を本発明に適用することもできる。燃料タンク８と燃料噴射弁３との間の燃料パイプ７には、燃料中のエタノール濃度を検出するエタノール濃度センサ９が
配置されている。エタノール濃度センサ９が、本発明の燃料性状検出手段に対応する。
【００３２】
内燃機関１の気筒２に通じる吸気通路４の一部である吸気ポート１０には、吸気弁１１が設けられ、吸気弁１１が開弁することにより、吸気が気筒２内へ導入されるようになっている。内燃機関１の気筒２に通じる排気通路１２の一部である排気ポート１３には、排気弁１４が設けられ、排気弁１４が開弁することにより、燃焼後の排気が排気通路１２へ排出される。吸気弁１１及び排気弁１４には、夫々の弁の開閉時期（バルブタイミング）を変更可能とするＶＶＴ１５，１６が設けられている。各ＶＶＴ１５，１６で吸気弁１１及び排気弁１４の開閉時期を制御することにより、排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁１１及び排気弁１４の両方を閉弁させた期間を作り出すことができる。本実施例におけるＶＶＴ１５，１６が、本発明の弁制御手段に対応する。ＶＶＴ１５，１６には、例えば、クランク軸からカム軸への動力伝達経路に配置され、クランク軸の回転角度に対するカム軸の回転角度の相対位置（位相）を可変とした機構等を採用することができる。
【００３３】
内燃機関１の気筒２上部には、点火プラグ１７が配置されている。点火プラグ１７には、点火コイル等を通じて点火タイミングに高電圧が印加され、点火プラグ１７の対向電極に向けて火花放電が発生し、燃料に着火されて燃焼が行われる。また、内燃機関１の気筒２下方には、ピストン１８が配置されている。ピストン１８には、気筒２内の温度を検出する筒内温度センサ１９が設けられている。筒内温度センサ１９は、燃料噴射弁３から噴射された燃料が衝突するピストンキャビティの表面温度を直接検出する。なお、筒内温度センサ１９を用いず、機関冷却水やシリンダライナの温度と筒内温度との相関を予め求めておき、機関冷却水やシリンダライナの温度を検出して筒内温度を導出するようにしてもよい。また、内燃機関１の気筒２周りの機関冷却水が流通する水路には、機関冷却水の温度を検出する水温センサ２０が配置されている。加えて、内燃機関１のクランク軸には、機関回転速度を検出するクランク角センサ２３が配置されている。クランク角センサ２３は、クランク軸からクランク角パルス信号を取り出し、クランク角パルス信号から機関回転速度、気筒判別、気筒２の停止時の行程検出等を行う。
【００３４】
内燃機関１には、気筒２内で燃焼した後の排気を排出させる排気通路１２が接続されている。排気通路１２の途中には、排気を浄化するための触媒２１が配置されている。触媒２１としては、三元触媒や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等が用いられる。
【００３５】
この内燃機関１には、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２２が併設されている。ＥＣＵ２２には、エタノール濃度センサ９、筒内温度センサ１９、水温センサ２０、及びクランク角センサ２３等の各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ２２に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ２２には、燃料噴射弁３、スロットル弁５、ＶＶＴ１５，１６、及び点火プラグ１７が電気配線を介して接続されており、ＥＣＵ２２によりこれらの機器が制御される。
【００３６】
（特殊始動制御）
内燃機関１の始動では、特に極低温時等であると、初回サイクルに燃料噴射弁３から燃料を噴射して点火プラグ１７で点火しても、例えば失火や未燃ＨＣが大量に生じてしまう等燃焼が良好に行えない場合がある。このようなことは、燃料のエタノール濃度が高い程生じ易くなる。これは、燃料のエタノール濃度が高いと、ガソリンに比して低温時に燃料が蒸発し難くなり、燃料が殆ど気化しなくなるためである。このため、燃焼に必要な燃料量も増加する。この問題に対処するために、燃料のエタノール濃度に応じて、燃料噴射圧力の昇圧や燃料噴射量を増量したり、蒸発時間を確保するために燃料噴射時期を進角したりすること等が提案されている。しかし、始動時から燃料噴射圧力を昇圧するには、クランク軸から動力を得る機械式駆動ポンプの代わりに、電動モータで動力を得る電動モータ
式駆動ポンプが必要になり、コストが高くなる。また、始動時の燃料噴射量を増量するにしても、燃料噴射圧力が低いため燃料噴射率も低く、長い噴射期間が必要となり、噴射された燃料の蒸発時間が確保できない。このため、従来、始動時の初回の燃料噴射サイクルにて、排気弁を小作動リフト又は完全停止し、且つ、点火を中止することで、次サイクルでの筒内燃料量を増大させ、初点火を行う技術も提案されている。これによると、低燃圧時においても燃料噴射率を増大させることなく、始動時の筒内燃料量を増大させることができ、また気化燃料量も増大させることができる。またその際、特別な燃料ポンプや噴射弁を用いる必要が無く、コストが高くならない。しかしながら、この技術であると、始動時の初点火までのサイクルが１サイクル以上増えることになり、結局、始動に要する時間が増大することになる。また、この初点火までの増加したサイクルの期間中クランキングを行うスタータモータの負荷が増大し、スタータモータの耐久性悪化が生じるおそれがある。よって、内燃機関１の始動を初点火までのサイクルを増やすことなく短時間で、しかも安定した始動性を確保すると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制するようにより良く行うことが望まれる。
【００３７】
本発明者らの鋭意検討の結果、この問題に対処するために、排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁１１及び排気弁１４の両方を閉弁させた期間（両弁閉弁期間という）を作り出し、その両弁閉弁期間に燃料を噴射しようとした。以下、このような始動制御を、特殊始動制御という。両弁閉弁期間は、ＶＶＴ１６を用いて排気行程の途中で排気弁１４を閉弁し、ＶＶＴ１５を用いて吸気行程の途中で吸気弁１１を開弁することで作り出される。このような特殊始動制御によれば、両弁閉弁期間ではピストン１８の上昇により気筒２内に残留しているガスは再圧縮されて筒内温度が上昇しているので、高温の気筒２内に燃料噴射弁３から燃料の噴射ができ、燃料の蒸発を促進することができる。両弁閉弁期間での燃料噴射弁３による燃料噴射制御を実行するＥＣＵ２２が、本発明の第１噴射制御手段に対応する。なお、特殊始動制御に対して、上記で説明した、排気行程から吸気行程にかけての期間中に両弁閉弁期間を作り出し、その両弁閉弁期間に燃料を噴射する特殊始動制御を行わない圧縮行程で燃料を噴射するような一般的な通常行われる始動制御の場合を通常始動制御という。図２は、特殊始動制御と通常始動制御との吸気弁１１及び排気弁１４の開閉時期を示す図である。図２（ａ）は、特殊始動制御での吸気弁１１及び排気弁１４の開閉時期を示す図であり、図２（ｂ）は、通常始動制御での吸気弁１１及び排気弁１４の開閉時期を示す図である。通常始動制御では、図２（ｂ）に示すように、吸気上死点の前後にわたってわずかながら両弁が開弁しているバルブオーバーラップ期間が設けられるのに対し、特殊始動制御では、図２（ａ）に示すように、吸気上死点の前後にわたって両弁閉弁期間が設けられる。
【００３８】
しかしながら、本実施例のように、内燃機関１にエタノール濃度が異なる燃料が使用される場合には、燃料のエタノール濃度によって筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なるため、燃料のエタノール濃度に応じて筒内温度を燃料の蒸発を促進するためにどの程度上昇させるかが異なってくる。図３は、燃料のエタノール濃度に対する筒内温度と燃料の蒸発割合とを示す図である。図３に示すように、燃料のエタノール濃度が高くなる程蒸発割合を高めるためにも高い筒内温度が必要になってくる。
【００３９】
そこで、本実施例では、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するために、特殊始動制御において、燃料のエタノール濃度に基づいて、作り出す両弁閉弁期間を変更するようにした。具体的には、エタノール濃度センサ９で燃料のエタノール濃度を検出し、この検出したエタノール濃度に基づいて、ＶＶＴ１６で排気行程の途中で閉弁させる排気弁１４の閉弁時期を制御し、ＶＶＴ１５で吸気行程の途中で開弁させる吸気弁１１の開弁時期を制御して、両弁閉弁期間を変更する。そして、変更した両弁閉弁期間内で燃料噴射弁３による燃料噴射を一旦完了させるようにする。図４は、特殊始動制御と通常始動制御との燃料噴射時期を示す図である。図４（ａ）は、両弁閉弁期間に燃料が噴射される特殊
始動制御での燃料噴射時期を示す図であり、図４（ｂ）は、通常始動制御での燃料噴射時期を示す図である。通常始動制御では、図４（ｂ）に示すように、圧縮上死点手前で全量の燃料が一度に噴射されるのに対し、特殊始動制御では、図４（ａ）に示すように、両弁閉弁期間に全量の燃料が噴射される。
【００４０】
なお、排気弁１４の閉弁時期を進角するだけでも気筒２内の残留ガス量が増加して再圧縮時の圧縮端温度は増加するので、両弁閉弁期間を変更するためにＶＶＴ１６で排気行程の途中で閉弁させる排気弁１４の閉弁時期だけを制御してもよい。図５は、両弁閉弁期間を形成する排気弁１４の閉弁時期と筒内温度との関係を示す図である。図５に示すように、排気弁１４の閉弁時期が吸気上死点から進角される程筒内温度が上昇し易くなる。
【００４１】
本実施例によると、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間を調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火プラグ１７での点火で良好に燃焼することができる。よって、始動時の初点火までのサイクルが１サイクル増えることがなく、始動に要する時間が増大することはなく、クランキングを行うスタータモータの負荷も増大せず、スタータモータの耐久性悪化を抑制することができる。またこのように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関１の始動を短時間でより良く行うことができる。
【００４２】
なお、排気行程から吸気行程にかけての期間中における、吸気弁１１及び排気弁１４の両方を閉弁させた両弁閉弁期間内で燃焼に必要な燃料量を全て噴射できない場合もある。その場合には、蒸発を促進可能な燃料量を両弁閉弁期間に噴射し、燃焼に必要な残りの燃料量を両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で噴射する。両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で燃料噴射弁３による燃料噴射制御を実行するＥＣＵ２２が、本発明の第２噴射制御手段に対応する。このような２分割燃料噴射の場合も、特殊始動制御に包含される。図６は、このような２分割燃料噴射の場合の特殊始動制御の燃料噴射時期を示す図である。２分割燃料噴射の場合の特殊始動制御では、図６に示すように、両弁閉弁期間と圧縮上死点手前との２箇所に分割して燃料が噴射される。
【００４３】
（特殊始動制御ルーチン１）
ＥＣＵ２２における特殊始動制御ルーチン１について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。図７は、特殊始動制御ルーチン１を示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２２によって実行される。
【００４４】
図７に示すルーチンは、イグニッションＳＷがオンされると開始される。本ルーチンが開始されると、Ｓ１０１では、筒内温度センサ１９で検出する筒内温度が、所定温度Ｔ以下か否かを判別する。所定温度Ｔとは、それ以下の温度であると、通常始動制御では燃焼が良好に行えなくなる温度である。Ｓ１０１において、肯定判定された場合には、Ｓ１０２へ移行する。Ｓ１０１において、否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了し、通常始動制御を行う。
【００４５】
Ｓ１０２では、エタノール濃度センサ９で検出する燃料のエタノール濃度が所定濃度αよりも高濃度か否かを判別する。所定濃度αとは、それよりも高濃度であると、通常始動制御では燃焼が良好に行えなくなる温度である。Ｓ１０２において、肯定判定された場合には、Ｓ１０３へ移行する。Ｓ１０２において、否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了し、通常始動制御を行う。
【００４６】
Ｓ１０３では、スタータＳＷがオンされてスタータモータを駆動してクランキングを開
始する。
【００４７】
Ｓ１０４では、各気筒２において初回の排気行程となるか否かを判別する。Ｓ１０４において、肯定判定された場合には、Ｓ１０５へ移行する。Ｓ１０４において、否定判定された場合には、本ステップへ戻り、初回の排気行程となるまで燃料噴射や点火は行わない。これにより、両弁閉弁期間を設けることなく燃料噴射や点火を行ってしまうことを回避する。
【００４８】
Ｓ１０５では、エタノール濃度センサで検出した燃料のエタノール濃度に応じて、ＶＶＴ１６で排気行程の途中で閉弁させる排気弁１４の閉弁時期を制御し、ＶＶＴ１５で吸気行程の途中で開弁させる吸気弁１１の開弁時期を制御して、両弁閉弁期間を変更する。両弁閉弁期間は、燃料のエタノール濃度が高濃度になる程排気弁１４の閉弁時期が進角され、両弁閉弁期間内で一旦燃料噴射が完了するように吸気弁１１の開弁時期が遅角される。
【００４９】
Ｓ１０６では、燃料噴射弁３で、両弁閉弁期間に燃料を噴射すると共に、必要であれば燃焼に必要な残りの燃料量を両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で噴射する。そして、圧縮上死点近傍において点火プラグ１７で点火を行う。
【００５０】
Ｓ１０７では、筒内温度センサ１９で検出する筒内温度が所定温度Ｔよりも高いか否かを判別する。所定温度Ｔとは、それ以下の温度であると、通常始動制御では燃焼が良好に行えなくなる温度である。Ｓ１０７において、肯定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了し、通常始動制御又は通常運転を行う。Ｓ１０７において、否定判定された場合には、Ｓ１０５に移行し、特殊始動制御を継続する。
【００５１】
以上の本ルーチンであると、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間を調整することができる。これにより、特殊始動制御で始動を良好に行うことができる。
【００５２】
＜変形例１＞
本発明の変形例１では、実施例１と同様に燃料のエタノール濃度に応じて両弁閉弁期間を変更するものであるが、両弁閉弁期間を作り出す排気弁１４の閉弁時期から吸気上死点までの期間を、吸気上死点から吸気弁１１の開弁時期までの期間よりも小さくする。
【００５３】
図８は、本発明の変形例１に係る吸気弁と排気弁の開閉時期を示す図である。図８（ａ）は、変形例１に係る排気弁１４の開閉時期を示す図であり、図８（ｂ）は、変形例１に係る吸気弁１１の開閉時期を示す図である。変形例１では、図８に示すように、両弁閉弁期間を作り出す排気弁１４の閉弁時期から吸気上死点までの期間（閉弁角度）θｅを、吸気上死点から吸気弁１１の開弁時期までの期間（開弁角度）θｉよりも小さくする（θｅ＜θｉ）。
【００５４】
変形例１によると、θｅ＜θｉであるので、排気弁１４の閉弁時の気筒内容積よりも吸気弁１１の開弁時の気筒内容積が大きくなり、両弁閉弁期間の吸気弁１１の開弁時までに気筒２内には負圧が発生し、負圧が発生している状態で吸気弁１１を開弁することになる。これにより、特殊始動制御では、負圧が発生している状態の両弁閉弁期間に燃料を噴射することにより、減圧沸騰が行える。また、負圧が発生している状態で吸気弁１１を開弁することで、気筒２内へ流入する吸気の流速が音速近くになり、この運動エネルギにより気筒２内のガス温度を上昇させることができる。つまり、気筒２内のガス温度を上昇させることにより、両弁閉弁期間の後に更に筒内温度を上昇させることができる。図９は、本発明の変形例１に係る差分θｉ−θｅと筒内温度との関係を示す図である。図９に示すように、吸気上死点から吸気弁１１の開弁時期までの期間θｉから、排気弁１４の閉弁時期
から吸気上死点までの期間θｅを差し引いた差分θｉ−θｅが大きくなる程筒内温度が上昇する。したがって、燃料の蒸発を促進することができる。特に実施例１で説明した両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で燃料を噴射する場合には、当該圧縮行程で噴射される燃料の蒸発をも促進することができる。
【００５５】
＜変形例２＞
本発明の変形例２では、燃料のエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間の経過後の開弁した吸気弁１１の吸気下死点に対する閉弁時期を変更する。
【００５６】
吸気弁１１の閉弁時期が吸気下死点に近付くと、始動時に機関回転速度が低回転であることによる機関実効圧縮比が大きくなることを要因として、気筒２内のガス温度を上昇させることができる。図１０は、吸気弁１１の閉弁時期と筒内温度との関係を示す図である。図１０に示すように、吸気弁１１の閉弁時期が進角側及び遅角側のどちらからでも吸気下死点に近付く程筒内温度を上昇させることができる。これにより変形例２によると、両弁閉弁期間の経過後の開弁した吸気弁１１の吸気下死点に対する閉弁時期を変更することで、両弁閉弁期間の後の圧縮行程での筒内温度を変化させることができる。したがって、燃料のエタノール濃度に基づいて、吸気弁１１の閉弁時期を最適に変更すれは、燃料の蒸発を促進することができる。特に実施例１で説明した両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で燃料を噴射する場合には、吸気弁１１の閉弁時期が吸気下死点に近付く程、当該圧縮行程で噴射される燃料の蒸発をも促進することができる。
【００５７】
＜実施例２＞
本発明の実施例２では、燃料のエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更する。なお、上記実施例と同様な構成については説明を省略する。
【００５８】
特殊始動制御によれば、両弁閉弁期間ではピストン１８の上昇により気筒２内に残留しているガスは再圧縮されて筒内温度が上昇しているので、高温の筒内に燃料の噴射ができ、燃料の蒸発を促進することができる。しかしながら、内燃機関１にエタノール濃度が異なる燃料が使用される場合には、燃料のエタノール濃度によって筒内温度に対する燃料の蒸発特性や燃焼に必要な燃料量が異なるため、特殊始動制御で両弁閉弁期間を設定することで上昇した所定筒内温度に対してエタノール濃度が異なる燃料の蒸発を促進するための燃料の噴射パラメータが異なってくる。すなわち、所定筒内温度に対する燃料の蒸発特性が悪くなる燃料のエタノール濃度の場合や、所定筒内温度で燃焼に必要な燃料量が多くなる燃料のエタノール濃度の場合には、所定筒内温度に合わせて燃料の噴射パラメータをより燃料の蒸発を促進させるように変更する必要がある。例えば、所定筒内温度で燃料の蒸発を促進させるには、両弁閉弁期間において、燃料噴射量を増量したり、燃料噴射の分割数を増やしたり、燃料噴射時期を早めたりする必要がある。
【００５９】
そこで、燃料のエタノール濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するために、燃料のエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更するようにした。具体的には、エタノール濃度センサ９で燃料のエタノール濃度を検出し、この検出したエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間に噴射する燃料の燃料噴射量、燃料噴射の分割数、燃料噴射時期等の噴射パラメータを変更する。そして、両弁閉弁期間内で燃料噴射弁３による燃料噴射を一旦完了させるように、変更した噴射パラメータで燃料噴射を行う。
【００６０】
図１１は、両弁閉弁期間での燃料噴射の分割数を２つに増加させて両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを変更した場合を説明する図である。図１１に示すように、両弁閉弁期間での燃料噴射の分割数を２つに増加すれば、燃料のエタノール濃度が高濃度になって
も燃料の蒸発を促進することができる。
【００６１】
なお、蒸発を促進可能な燃料量を両弁閉弁期間に噴射し、燃焼に必要な残りの燃料量を両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で噴射する２分割燃料噴射の場合には、両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータの変更に伴い、後半の圧縮行程での燃料の噴射パラメータも変更する。つまり、燃料のエタノール濃度に基づいて、蒸発を促進可能な燃料量を両弁閉弁期間内で噴射することができるように、燃焼に必要な燃料量のうち、両弁閉弁期間に噴射する燃料量と、圧縮行程で噴射する燃料量との割合を、燃料のエタノール濃度に基づいて変更してもよい。図１２は、両弁閉弁期間に噴射する燃料量を増量し、圧縮行程で噴射する燃料量を削減して両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを変更した場合を説明する図である。図１３は、両弁閉弁期間に噴射する燃料量の割合と排気ガス温度との関係を示す図である。図１３に示すように、噴射する全燃料に対する両弁閉弁期間に噴射する燃料量の割合が大きくなると、筒内に均質混合気が形成されることで燃焼が緩慢になり、後燃えが促進されて筒内の排気ガス温度が上昇する。したがって、図１２に示すように、両弁閉弁期間で噴射する燃料量を増量すれば、次サイクル以降における筒内ガス温度が上昇し燃料の蒸発を促進することができる。
【００６２】
本実施例によると、燃料のエタノール濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、特殊始動制御において、燃料の噴射パラメータを調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火プラグ１７の点火で良好に燃焼することができる。よって、始動時の初点火までのサイクルが１サイクル増えることがなく、始動に要する時間が増大することはなく、クランキングを行うスタータモータの負荷も増大せず、スタータモータの耐久性悪化を抑制することができる。またこのように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関１の始動を短時間でより良く行うことができる。
【００６３】
（特殊始動制御ルーチン２）
ＥＣＵ２２における特殊始動制御ルーチン２について、図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。図１４は、特殊始動制御ルーチン２を示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２２によって実行される。図１４に示す特殊始動制御ルーチン２は、図７に示す特殊始動制御ルーチン１のＳ１０５及びＳ１０６が、Ｓ２０５及びＳ２０６に変更されたものであるので、その点のみを説明する。
【００６４】
Ｓ２０５では、ＶＶＴ１６で排気行程の途中で閉弁させる排気弁１４の閉弁時期を制御し、ＶＶＴ１５で吸気行程の途中で開弁させる吸気弁１１の開弁時期を制御して、一定の両弁閉弁期間を設ける。両弁閉弁期間は、燃料のエタノール濃度が高濃度になる程排気弁１４の閉弁時期が進角され、両弁閉弁期間内で一旦燃料噴射が完了するように吸気弁１１の開弁時期が遅角される。
【００６５】
Ｓ２０６では、燃料噴射弁３で、エタノール濃度センサ９で検出した燃料のエタノール濃度に応じて、燃料の噴射パラメータを変更して両弁閉弁期間に燃料を噴射すると共に、必要であれば燃焼に必要な残りの燃料量を両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で噴射する。そして、圧縮上死点近傍において点火プラグ１７で点火を行う。
【００６６】
以上の本ルーチンであると、燃料のエタノール濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを調整することができる。これにより、特殊始動制御で始動を良好に行うことができる。
【００６７】
＜変形例３＞
本発明の変形例３では、実施例１と実施例２との両方の特徴を含ませ、燃料のエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間、又は、両弁閉弁期間に噴射する燃料の噴射パラメータの少なくともいずれかを変更する。なお、上記実施例と同様な構成については説明を省略する。
【００６８】
変形例３では、実施例１のように、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するために、特殊始動制御において、燃料のエタノール濃度に基づいて、作り出す両弁閉弁期間を変更するようにする。又は、実施例２のように、燃料のエタノール濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するために、燃料のエタノール濃度に基づいて、両弁閉弁期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更するようにする。
【００６９】
変形例３によると、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間を調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。又は、燃料のエタノール濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、特殊始動制御において、燃料の噴射パラメータを調整することができ、燃料の蒸発を促進することができる。これによって、蒸発が促進された燃料は、そのサイクルの点火プラグ１７の点火で良好に燃焼することができる。よって、始動時の初点火までのサイクルが１サイクル増えることがなく、始動に要する時間が増大することはなく、クランキングを行うスタータモータの負荷も増大せず、スタータモータの耐久性悪化を抑制することができる。またこのように燃料が良好に燃焼することから、安定した始動性を確保することができると共に、未燃ＨＣが生じ難く排気エミッションの悪化も抑制することができる。したがって、内燃機関の始動を短時間でより良く行うことができる。
【００７０】
（特殊始動制御ルーチン３）
ＥＣＵ２２における特殊始動制御ルーチン３について、図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。図１５は、特殊始動制御ルーチン３を示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２２によって実行される。図１５に示す特殊始動制御ルーチン３は、図７に示す特殊始動制御ルーチン１のＳ１０５及びＳ１０６が、Ｓ３０５及びＳ３０６に変更されたものであるので、その点のみを説明する。
【００７１】
Ｓ３０５では、エタノール濃度センサ９で検出した燃料のエタノール濃度に応じて、ＶＶＴ１６で排気行程の途中で閉弁させる排気弁１４の閉弁時期を制御し、ＶＶＴ１５で吸気行程の途中で開弁させる吸気弁１１の開弁時期を制御して、両弁閉弁期間を変更する。両弁閉弁期間は、燃料のエタノール濃度が高濃度になる程排気弁１４の閉弁時期が進角され、両弁閉弁期間内で一旦燃料噴射が完了するように吸気弁１１の開弁時期が遅角される。
【００７２】
Ｓ３０６では、燃料噴射弁３で、エタノール濃度センサ９で検出した燃料のエタノール濃度に応じて、燃料の噴射パラメータを変更して両弁閉弁期間に燃料を噴射すると共に、必要であれば燃焼に必要な残りの燃料量を両弁閉弁期間の経過後の圧縮行程で噴射する。なお、Ｓ３０５及びＳ３０６での両弁閉弁期間又は燃料の噴射パラメータは、一方のみが変更され他方が固定されていてもよいし、変更される一方に合わせて他方も変更されてもよい。
【００７３】
以上の本ルーチンであると、燃料のエタノール濃度に最適な筒内温度を実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間を調整することができる。又は、燃料のエタノー
ル濃度と、両弁閉弁期間により定まる筒内温度と、に最適な燃料の噴射パラメータを実現するように、特殊始動制御において、両弁閉弁期間での燃料の噴射パラメータを調整することができる。これにより、特殊始動制御で始動を良好に行うことができる。
【００７４】
＜その他＞
本発明に係る内燃機関の始動制御装置は、上述の実施例及び変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。このため、各実施例及び変形例を実施可能に組み合わせてもよい。また、上述の実施例及び変形例は、本発明に係る内燃機関の始動制御方法の実施例及び変形例でもある。
【符号の説明】
【００７５】
１ 内燃機関
２ 気筒
３ 燃料噴射弁
４ 吸気通路
５ スロットル弁
６ サージタンク
７ 燃料パイプ
８ 燃料タンク
９ エタノール濃度センサ
１０ 吸気ポート
１１ 吸気弁
１２ 排気通路
１３ 排気ポート
１４ 排気弁
１５，１６ ＶＶＴ
１７ 点火プラグ
１８ ピストン
１９ 筒内温度センサ
２０ 水温センサ
２１ 触媒
２２ ＥＣＵ
２３ クランク角センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御装置であって、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、
排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御する弁制御手段と、
前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第１噴射制御手段と、
を備え、
前記弁制御手段は、前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、作り出す前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を変更することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御装置であって、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、
排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御する弁制御手段と、
前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第１噴射制御手段と、
を備え、
前記第１噴射制御手段は、前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の経過後に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第２噴射制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記第１噴射制御手段で噴射する燃料の量と前記第２噴射制御手段で噴射する燃料の量との割合を変更することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項５】
前記弁制御手段は、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出す前記排気弁の閉弁時期から吸気上死点までの期間を、吸気上死点から前記吸気弁の開弁時期までの期間よりも小さくすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項６】
前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の経過後の開弁した前記吸気弁の吸気下死点に対する閉弁時期を変更することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項７】
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御方法であって、
弁制御手段によって、排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御し、第１噴射制御手段によって、前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射するものであり、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段が検出する燃料の
性状に基づいて、前記弁制御手段が作り出す前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間と、前記第１噴射制御手段が前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータと、の少なくともいずれかを変更することを特徴とする内燃機関の始動制御方法。
【請求項１】
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御装置であって、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、
排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御する弁制御手段と、
前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第１噴射制御手段と、
を備え、
前記弁制御手段は、前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、作り出す前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を変更することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御装置であって、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段と、
排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御する弁制御手段と、
前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第１噴射制御手段と、
を備え、
前記第１噴射制御手段は、前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータを変更することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の経過後に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する第２噴射制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記第１噴射制御手段で噴射する燃料の量と前記第２噴射制御手段で噴射する燃料の量との割合を変更することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項５】
前記弁制御手段は、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出す前記排気弁の閉弁時期から吸気上死点までの期間を、吸気上死点から前記吸気弁の開弁時期までの期間よりも小さくすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項６】
前記燃料性状検出手段が検出する燃料の性状に基づいて、前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間の経過後の開弁した前記吸気弁の吸気下死点に対する閉弁時期を変更することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項７】
気筒内に配置された燃料噴射弁を有する筒内直噴式の内燃機関の始動制御方法であって、
弁制御手段によって、排気行程から吸気行程にかけての期間中において、吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間を作り出すように前記吸気弁及び前記排気弁の開閉時期を制御し、第１噴射制御手段によって、前記弁制御手段で作り出した前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に、前記燃料噴射弁から燃料を噴射するものであり、
前記燃料噴射弁から噴射する燃料の性状を検出する燃料性状検出手段が検出する燃料の
性状に基づいて、前記弁制御手段が作り出す前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間と、前記第１噴射制御手段が前記吸気弁及び排気弁の両方を閉弁させた期間に噴射する燃料の噴射パラメータと、の少なくともいずれかを変更することを特徴とする内燃機関の始動制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２１９６３３（Ｐ２０１２−２１９６３３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２８５９（Ｐ２０１１−８２８５９）
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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