(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に係り、機関停止の際の気筒内残留燃料を抑制できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】燃料を加圧する燃料加圧手段と、前記加圧された燃料を貯留する燃料貯留手段と、前記貯留された燃料を内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁とを備える。また、前記内燃機関の機関停止要求に応じて前記加圧を停止する。前記機関停止要求以後、ピストンが排気上死点を越える気筒に対してはその膨張行程又は排気行程において前記燃料噴射弁に燃料を噴射させる。一方、ピストンが排気上死点を越えない気筒に対しては前記燃料噴射弁に燃料を噴射させない。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を加圧する燃料加圧手段と、
前記加圧された燃料を貯留する燃料貯留手段と、
前記貯留された燃料を内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁と、
前記内燃機関の機関停止要求に応じて前記加圧を停止する加圧停止手段と、
前記機関停止要求以後、ピストンが排気上死点を越える気筒に対してはその膨張行程又は排気行程において前記燃料噴射弁に燃料を噴射させ、ピストンが排気上死点を越えない気筒に対しては前記燃料噴射弁に燃料を噴射させない停止時噴射制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記燃料貯留手段の燃圧を取得する燃圧取得手段と、
前記燃料貯留手段の機関停止時における目標燃圧を取得する目標燃圧取得手段と、
前記機関停止要求時からピストンが排気上死点を越えなくなるまでの間に前記燃料噴射弁に噴射させる燃料噴射回数を算出する噴射回数算出手段と、
前記目標燃圧を実現するために前記燃料噴射弁に噴射させる１回当たりの噴射量を、前記機関停止要求時の燃圧と前記目標燃圧と前記燃料噴射回数とに基づいて算出する噴射量算出手段とを備え、
前記停止時噴射制御手段は、前記機関停止要求以後、ピストンが排気上死点を越える気筒に対してはその膨張行程又は排気行程において前記燃料噴射弁に前記１回当たりの噴射量を噴射させること、
を特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記燃料貯留手段の燃圧挙動に基づいて前記燃料噴射弁からの油密漏れが許容値よりも小さいか否かを判定する油密漏れ判定手段を備え、
前記停止時噴射制御手段は、ピストンが排気上死点を越える気筒であっても前記油密漏れが前記許容値よりも小さい場合には前記燃料噴射弁に燃料を噴射させないこと、
を特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に係り、特に、車両に搭載される内燃機関の制御を実行するのに好適な内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示されるように、気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、当該燃料噴射弁に加圧した高圧燃料を供給する燃料分配管とを備えた直噴の内燃機関が知られている。また、本公報には、エンジン停止の際の空転中に、燃料分配管内の燃圧が所定の圧力以下になるまで、排気行程の気筒に対して燃料を噴射する制御が開示されている。このような制御によれば、エンジン停止時における燃料分配管内の燃圧を下げることができ、燃料噴射弁から燃料が漏れる油密漏れを低減することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４０５６８号公報
【特許文献２】特開２００４−２９３３５４号公報
【特許文献３】特開２００５−６９１５３号公報
【特許文献４】特開２００７−４６４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の内燃機関においては、排気行程の気筒に対して燃料を噴射した後、ピストンが排気上死点を越えずに停止する場合には、噴射した燃料の一部が気筒内に残留してしまう。そして、気筒内に残留した燃料により始動時の排気エミッションが悪化してしまうこととなる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、機関停止の際の気筒内残留燃料を抑制できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
燃料を加圧する燃料加圧手段と、
前記加圧された燃料を貯留する燃料貯留手段と、
前記貯留された燃料を内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁と、
前記内燃機関の機関停止要求に応じて前記加圧を停止する加圧停止手段と、
前記機関停止要求以後、ピストンが排気上死点を越える気筒に対してはその膨張行程又は排気行程において前記燃料噴射弁に燃料を噴射させ、ピストンが排気上死点を越えない気筒に対しては前記燃料噴射弁に燃料を噴射させない停止時噴射制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記燃料貯留手段の燃圧を取得する燃圧取得手段と、
前記燃料貯留手段の機関停止時における目標燃圧を取得する目標燃圧取得手段と、
前記機関停止要求時からピストンが排気上死点を越えなくなるまでの間に前記燃料噴射弁に噴射させる燃料噴射回数を算出する噴射回数算出手段と、
前記目標燃圧を実現するために前記燃料噴射弁に噴射させる１回当たりの噴射量を、前記機関停止要求時の燃圧と前記目標燃圧と前記燃料噴射回数とに基づいて算出する噴射量算出手段とを備え、
前記停止時噴射制御手段は、前記機関停止要求以後、ピストンが排気上死点を越える気筒に対してはその膨張行程又は排気行程において前記燃料噴射弁に前記１回当たりの噴射量を噴射させることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記燃料貯留手段の燃圧挙動に基づいて前記燃料噴射弁の油密漏れが許容値よりも小さいか否かを判定する油密漏れ判定手段を備え、
前記停止時噴射制御手段は、ピストンが排気上死点を越える気筒であっても前記油密漏れが前記許容値よりも小さい場合には前記燃料噴射弁に燃料を噴射させないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１の発明によれば、機関停止要求以後、ピストンが排気上死点を越える気筒に対して膨張行程又は排気行程において燃料噴射弁に燃料を噴射させることができる。ピストンが排気上死点を越える気筒に対して燃料を噴射することで、噴射されたガスを排気通路に好適に排出するとともに、燃料貯留手段の残燃圧を下げることができる。燃圧を下げることで燃料噴射弁からの油密漏れを低減することができる。
また、第１の発明によれば、機関停止要求以後、ピストンが排気上死点を越えない気筒に対しては燃料噴射弁に燃料を噴射させないことができる。ピストンが排気上死点を越えない気筒に対して燃料を噴射させないことで、未燃燃料が排気通路に排出されず気筒内に残留してしまうことを抑制することができる。気筒内の残留ガスを抑制することにより、その後の始動時において未燃燃料を多く含むガスが排出されることを抑制できる。
このため、本発明によれば、機関停止時の燃料噴射弁からの油密漏れを低減しつつ気筒内残留燃料を抑制し、排気エミッションを低減することができる。
【００１０】
第２の発明によれば、機関停止要求時からピストンが排気上死点を越えなくなるまでに燃料貯留手段の残燃圧を目標燃圧まで下げるための、燃料噴射回数と１回当たりの噴射量を算出することができる。そして、当該算出結果に基づいて燃料噴射弁に燃料を噴射させることができる。このため、本発明によれば、機関停止時までに燃圧を目標燃圧まで下げることができ、燃料噴射弁からの油密漏れを十分に低減することができる。
【００１１】
第３の発明によれば、機関停止要求以後、ピストンが排気上死点を越える気筒があっても、燃料噴射弁からの油密漏れが許容値よりも小さい場合には燃料噴射弁に燃料を噴射させないことができる。油密漏れの大小は燃料噴射弁の状態により異なる。油密漏れが許容値よりも小さい場合には、燃料噴射弁の状態が良好であり燃圧低減のための燃料噴射は必要ないと判断できる。このため、本発明によれば、必要以上の燃料噴射を抑制し燃費を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、実施の形態１に係る燃料供給装置を備える内燃機関のシステム構成図である。図１に示すシステムは内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、燃料供給装置１２と、気筒１４を備えた内燃機関本体１６と、内燃機関本体１６に連通する吸気通路１８及び排気通路２０を備えている。
【００１３】
内燃機関本体１６の気筒１４は、ピストン１９を備えている。ピストン１９にはその往復運動によって回転駆動されるクランク軸２１が連結されている。クランク軸２１の近傍にはクランク角度ＣＡを検出するクランク角センサ２２が設けられている。気筒１４は点火プラグ２６と燃焼室Ｂに燃料Ｆを直接噴射する燃料噴射弁２８とを備えている。また、吸気通路１８の下流端には、吸気通路１８を燃焼室Ｂに対して開閉する吸気バルブ３０が設けられており、排気通路２０の上流端には、排気通路２０を燃焼室Ｂに対して開閉する排気バルブ３２が設けられている。さらに、排気バルブ３２の下流には触媒３４が設けられている。
【００１４】
燃料供給装置１２は燃料タンク３６を備えている。燃料タンク３６には低圧燃料ポンプ３８が配置されている。低圧燃料ポンプ３８は配管により下流の高圧燃料ポンプ４０に接続されている。高圧燃料ポンプ４０の下流には燃料分配管（いわゆる燃料デリバリパイプ）４２が接続されている。燃料分配管４２は燃料噴射弁２８に接続されている。また、燃料分配管４２には、燃料分配管４２内における燃料Ｆの圧力（以下、燃圧という）を検出する燃料圧力センサ４４が設けられている。
【００１５】
本実施の形態のシステムはＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０の入力側には、前述のクランク角センサ２２、燃料圧力センサ４４が接続されている。ＥＣＵ５０の出力側には、前述の燃料噴射弁２８、点火プラグ２６、低圧燃料ポンプ３８、高圧燃料ポンプ４０が接続されている。
【００１６】
図２は、実施の形態１に係る内燃機関が備える燃料供給装置１２に注目した模式図である。図２に示すように、内燃機関１０は複数の気筒１４１〜１４４を備えており、例えば直列に４つ配置される。なお、本実施の形態において、内燃機関１０の気筒の数や配置は、直列４気筒に限定されるものではない。ここで、本実施の形態において、複数の気筒を区別しない場合には、単に気筒１４という。
【００１７】
図２に示すように、本実施の形態１においては、気筒１４１〜１４４にはそれぞれ燃料噴射弁２８１〜２８４が設けられている。また、燃料噴射弁２８１〜２８４は燃料分配管４２に取り付けられている。そして、燃料分配管４２からそれぞれの燃料噴射弁２８１〜２８４へ燃料Ｆが供給される。ここで、本実施の形態において、それぞれの燃料噴射弁を区別しない場合には、単に燃料噴射弁２８という。
【００１８】
上述した燃料供給装置１２の動作について説明する。まずＥＣＵ５０からの信号に基づいて、低圧燃料ポンプ３８は燃料タンク３６中の燃料Ｆ（例えばガソリン）を高圧燃料ポンプ４０に送り込む。高圧燃料ポンプ４０は、燃料Ｆを燃料分配管４２に圧送する。燃料分配管４２内の燃圧は、燃料圧力センサ４４により検出される。燃料分配管４２に接続された燃料噴射弁２８は、ＥＣＵ５０からの燃料噴射要求に基づいて加圧された燃料Ｆを燃焼室Ｂ内に噴射する。
【００１９】
［実施の形態１における特徴的制御］
上述したシステム構成において機関を停止させる際には、機関停止要求に応じて燃料ポンプによる加圧と点火プラグによる点火を停止し、燃料噴射弁による燃料噴射を停止する。しかしながら、このような制御によれば燃料分配管（いわゆる燃料デリバリパイプ）４２内に貯留された燃料Ｆの圧力が高い状態のまま停止することとなる。燃料分配管４２内における燃料Ｆの圧力が高い状態にあれば、燃料分配管４２内の燃料Ｆが直噴の燃料噴射弁２８から内燃機関１０の燃焼室Ｂへ漏れる油密漏れが生じる場合がある。油密漏れが発生すると、その後の機関始動の際に燃焼室Ｂに残留した未燃燃料が排気通路２０に排出されるため、未燃のＨＣが増加して環境性能が低下するおそれが生じる。
【００２０】
このような油密漏れを解決する方法として、機関停止要求以後、機関停止までの空転中に、膨張行程又は排気行程にある気筒において、燃料噴射弁２８に燃料を噴射させる制御が考えられる。このような制御によれば、燃料噴射により燃料分配管４２内に貯留された燃料の残燃圧を低減することができる。残燃圧を低減することで燃料噴射弁２８から燃焼室Ｂへの油密漏れを抑制することができる。
【００２１】
ところが、上述の制御により膨張行程又は排気行程（例えば排気下死点）にある気筒において燃料を噴射したとしても、ピストン１９が排気上死点を越えない場合には、圧縮行程にある他気筒の圧縮反力によりクランク軸２１は逆回転するため、排気行程にある気筒は排気行程の中間付近でクランク軸２１は停止することとなる。このため、排気下死点で噴射した燃料の約半分が排気バルブ３２から排気通路２０へ排出されることなく気筒１４内に残留してしまう。気筒内に未燃燃料を多く含むガスが残留することにより、その後の始動時において排気エミッションが悪化する。よって、上述の制御による排気エミッションの低減は必ずしも十分とは言えない。
【００２２】
そこで、本発明では、機関停止開始から機関停止までの空転中において、ピストン１９が排気上死点を越えると判断される場合には、膨張行程又は排気行程にある気筒において燃料を噴射することとし、ピストン１９が排気上死点を越えないと判断される場合には燃料を噴射しないこととした。
【００２３】
より具体的な制御の概要について図３を用いて説明する。図３は本実施形態のシステム構成の一例であるＬ４エンジンにおいて、上述した本発明における特徴的制御を実施した場合の、機関停止過程におけるクランク角（ＣＣＲＮＫ）とエンジン回転数（ＥＮＥ）と燃圧（ＥＰＲ）との関係を示す図である。
図３に示す時刻Ｔ０は機関停止要求時を示す。時刻Ｔ０後、機関停止処理が開始されエンジン回転数ＥＮＥは徐々に低下する。機関停止要求以後の空転中に、ＥＣＵ５０の要求に応じて各気筒の燃料噴射弁２８は排気下死点で燃料Ｆを噴射する。時刻Ｔ１において最後の燃料噴射が実施された後、時刻Ｔ２においてエンジン回転数ＥＮＥは、ピストン１９が排気上死点を越えない下限値に到達する。この例で用いたＬ４エンジンは、ピストン１９が排気下死点に到達した時のエンジン回転数ＥＮＥが３００ｒｐｍを下回った場合に排気上死点を越えなくなる。そのため、上述の下限値を３００ｒｐｍに設定している。エンジン回転数ＥＮＥが下限値を下回った時刻Ｔ２以降、燃料噴射弁２８は燃料噴射を実施しない。時刻Ｔ１において最後の燃料噴射を実施した後、クランク角は排気上死点を越える１８０°を越え、この例では３６０°まで可動する。最後の燃料噴射を実施した後、ピストン１９が排気上死点を越えるため、噴射された燃料は好適に排気通路２０に排出され筒内残留燃料は抑制される。
【００２４】
図４は、本実施形態のシステムにおいて上述した本発明における特徴的制御を実施した場合と実施しなかった場合の、その後の始動時における生ガス（以下、ＴＨＣという。）濃度を比較するための図である。図４に示す実線６０は、機関停止過程においてピストン１９が排気上死点を越えない場合に燃料噴射をせずに機関停止した後の、始動時におけるＴＨＣ濃度の時間変化を示している。一方、実線６２は、ピストン１９が排気上死点を越えない場合に燃料噴射をして機関停止した後の、始動時におけるＴＨＣ濃度の時間変化を示している。図４に示すとおり、上述した本発明における特徴的制御を実施した実線６０は、上述の特徴的制御を実施しない実線６２に比してＴＨＣ濃度の上昇を低く抑えることができる。
【００２５】
図５は、上述の動作を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図５に示すルーチンでは、まずＥＣＵ５０は、機関停止要求があるか否かを判定する（ステップ１００）。機関停止要求があるか否かはイグニッションスイッチがＯＮかＯＦＦかで判定することができる。すなわち、他のルーチンにおいてイグニッションスイッチの状態を取得し、ＯＮであるかＯＦＦであるかを判定する。そして、イグニッションスイッチがＯＮである場合にはＥＣＵ５０は機関停止要求がないと判定し、イグニッションスイッチがＯＦＦである場合にはＥＣＵ５０は機関停止要求があると判定する。
【００２６】
機関停止要求がないと判定した場合には、ＥＣＵ５０は機関運転中と判断し本ルーチンを終了する。一方、機関停止要求があると判定した場合には、ＥＣＵ５０は低圧燃料ポンプ３８及び高圧燃料ポンプ４０による燃料Ｆの加圧を停止し、加えて点火プラグ２６による着火も停止する（ステップ１１０）。
【００２７】
ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が備える複数の気筒１４１〜１４４のうち、燃料分配管４２の残圧を下げるための燃料噴射タイミングを膨張行程に定めた場合には膨張行程にある気筒を燃料噴射対象気筒として選択し、上記燃料噴射タイミングを排気行程（排気下死点を含む）に定めた場合には排気行程にある気筒を燃料噴射対象気筒として選択する（ステップ１２０）。以下、膨張行程と排気行程とを区別しない場合には、単に燃料噴射対象気筒という。具体的には、ＥＣＵ５０は燃料分配管４２の残圧を下げるための燃料噴射タイミングを予め記憶している。燃料噴射タイミングは、膨張行程内又は排気行程内に定められており例えば排気下死点である。また、ＥＣＵ５０はクランク角センサ２２からクランク角ＣＡに相当する信号を検出し、クランク角ＣＡから各気筒における行程（吸気行程であるか、圧縮行程であるか、膨張行程であるか、排気行程であるか）を判別する。そして、上述した燃料噴射対象気筒を選択する。
【００２８】
次に、ステップ１２０で選択した燃料噴射対象気筒のピストン１９が排気上死点を越えるか否かを判定する（ステップ１３０）。具体的には、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ２２の出力信号からエンジン回転数ＥＮＥを算出し、エンジン回転数ＥＮＥに基づいてピストン１９が排気上死点を越えるか否かを判定する。ここで、ピストン１９が排気上死点を越えるか否かの判定には、ピストン１９の摩擦力と圧縮反力とエンジン回転に起因する慣性力とを考慮し、エンジン回転数ＥＮＥに対する機関停止時のクランク位置を予め実験等によって定めておくことで判定することができる。例えば、Ｌ４エンジンでは、排気下死点におけるエンジン回転数ＥＮＥが３００ｒｐｍ以下の気筒は排気上死点を越えないため、このエンジン回転数ＥＮＥが排気上死点を越えるか否かの閾値となる。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数ＥＮＥが閾値以上の場合にはピストン１９が排気上死点を越えると判断し、エンジン回転数ＥＮＥが閾値よりも小さい場合にはピストン１９が排気上死点を越えないと判断することができる。
【００２９】
上記選択した燃料噴射対象気筒においてピストン１９が排気上死点を越えないと判定された場合には、ＥＣＵ５０は、燃料噴射弁２８に燃料を噴射させないで本ルーチンを終了する。一方、上記選択した燃料噴射対象気筒においてピストン１９が排気上死点を越えると判断された場合には、ＥＣＵ５０は、上記選択した燃料噴射対象気筒の燃料噴射弁２８に燃料を噴射させる（ステップ１４０）。
【００３０】
その後、燃料分配管４２内の燃圧が、目標燃圧に達しているか否かを判定する（ステップ１５０）。具体的には、まず、ＥＣＵ５０は、上記ステップ１４０で上記選択した燃料噴射対象気筒に燃料を噴射後、燃料分配管４２内に取り付けられた燃料圧力センサ４４から燃料分配管４２内の燃圧Ｐｆを検出する。そして、ＥＣＵ５０は、燃圧Ｐｆと、予め実験等により定めた目標燃圧Ｐｆｃとを大小比較する。ここで、目標燃圧Ｐｆｃは、例えば燃料噴射弁２８からの油密漏れが許容できる大きさに設定される。
【００３１】
燃圧Ｐｆが目標燃圧Ｐｆｃ以下である場合には、ＥＣＵ５０は油密漏れを十分抑制しうる圧力まで燃圧を低下させたと判断し本ルーチンを終了する。一方、燃圧Ｐｆが目標燃圧Ｐｆｃよりも大きい場合には、ＥＣＵ５０はさらに燃圧Ｐｆを低下させるべきと判断し、ステップ１２０の処理を実行する。
【００３２】
以上説明したように、図５に示すルーチンによれば、ＥＣＵ５０は、機関停止要求があってから機関停止までの空転中において、膨張行程又は排気行程にある上記選択した燃料噴射対象気筒のピストン１９が排気上死点を越えると判断した場合には、燃料噴射弁２８に燃料を噴射させることができる。燃料噴射弁２８に燃料を噴射させることで、燃料分配管（いわゆる燃料デリバリパイプ）４２の燃圧を低減することができる。燃料分配管４２の燃圧が低減することで、燃料分配管４２に接続する燃料噴射弁２８からの燃料漏れを低減することができる。また、ピストン１９が排気上死点を越えるため、噴射された燃料は気筒１４内に残留することなく排気通路２０に排出され触媒３４の余熱で酸化浄化される。
一方、ＥＣＵ５０は、ピストン１９が排気上死点を越えないと判断した場合には、燃料噴射弁２８に燃料を噴射させない。燃料を噴射させないため気筒内残留ガスを抑制することができる。よって、その後の始動時における排気エミッションを低減させることができる。
このように、本実施形態のシステムによれば、燃料噴射弁２８からの油密漏れを低減しつつ気筒１４内に残留する燃料を抑制することができ、始動時の排気エミッションを低減することができる。
【００３３】
ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいては、内燃機関を直噴式の火花点火式内燃機関としているが、この内燃機関はこれに限定されるものではない。レシプロ式の内燃機関であればよく、火花点火式内燃機関の他、ディーゼル機関であってもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。
【００３４】
尚、上述した実施の形態１においては、低圧燃料ポンプ３８及び高圧燃料ポンプ４０が前記第１の発明における「燃料加圧手段」に、燃料分配管４２が前記第１の発明における「燃料貯留手段」に、燃料噴射弁２８が前記第１の発明における「燃料噴射弁」にそれぞれ相当している。また、ここでは、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１１０の処理を実行することにより前記第１の発明における「加圧停止手段」が、上記ステップ１２０〜１５０の処理を実行することにより前記第１の発明における「停止時噴射制御手段」がそれぞれ実現されている。
【００３５】
実施の形態２．
次に、図６を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは図１〜図２に示す構成において、ＥＣＵ５０に後述する図６のルーチンを実施させることで実現することができる。
【００３６】
［実施の形態２における特徴的制御］
上述した実施の形態１では、ＥＣＵ５０は、ピストン１９が排気上死点を越えると判断した場合には燃料噴射弁２８に燃料を噴射させ、ピストン１９が排気上死点を越えないと判断した場合には燃料噴射弁２８に燃料を噴射させない。このため、実施の形態１では、燃料分配管４２（いわゆる燃料デリバリパイプ）の残燃圧を下げて燃料噴射弁２８の油密漏れを低減しつつ、燃料Ｆの気筒内残留を抑制することができる。
【００３７】
しかしながら、ピストン１９が排気上死点を越えないと判断した場合には、燃圧分配管４２の燃圧によらず、燃料噴射弁２８に燃料を噴射させないため、燃料分配管４２の燃圧が十分に低減されず、燃料噴射弁２８からの油密漏れが十分に抑制されない場合が生じうる。
【００３８】
燃料噴射弁２８の油密漏れをより好適に抑制するためには、ピストン１９が排気上死点を越えなくなるエンジン回転数ＥＮＥまで下がる前に、油密漏れを許容できる目標燃圧まで燃圧を下げることが好ましい。そこで、本発明では、機関停止時までに目標燃圧を満たすため、ピストン１９が排気上死点を越えなくなるまでの燃料噴射回数と１回当たりの噴射量を算出し、それに基づいて燃料噴射弁２８に燃料を噴射させることとした。
【００３９】
図６は、上述の動作を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図６に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、まず内燃機関の機関停止要求があるか否かを判定する（ステップ２００）。この処理は上述のステップ１００と同様であるため説明を省略する。
【００４０】
機関停止要求がないと判定した場合には、ＥＣＵ５０は機関運転中と判断し本ルーチンを終了する。一方、機関停止要求があると判定した場合には、ＥＣＵ５０は低圧燃料ポンプ３８及び高圧燃料ポンプ４０による燃料Ｆの加圧を停止し、加えて点火プラグ２６による着火も停止する（ステップ２１０）。
【００４１】
次に、ＥＣＵ５０は、機関停止要求以後、ピストン１９が排気上死点を越えないエンジン回転数ＥＮＥまで下がる間の空転中に、燃料分配管４２内の燃圧が目標燃圧Ｐｆｃ以下となるように燃料噴射を実施する燃料噴射回数Ｃｓと、複数回燃料噴射する際の１回当たりの噴射量Ｉｓとを算出する（ステップ２２０）。
上述した燃料噴射回数Ｃｓの算出方法について説明する。まず、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ２２から機関停止要求時のエンジン回転数ＥＮＥを検出する。また、ＥＣＵ５０は、予め実験等で定めたピストン１９が排気上死点を越えなくなるエンジン回転数ＥＮＥの閾値回転数を取得する。そして、現エンジン回転数ＥＮＥと閾値回転数とに基づいて、現エンジン回転数が閾値回転数まで低下するまでに、ＥＣＵ５０が燃料噴射弁２８に燃料を噴射させる燃料噴射回数Ｃｓを算出する。
次に、上述した１回当たりの噴射量Ｉｓの算出方法について説明する。まず、ＥＣＵ５０は、燃料圧力センサ４４により機関停止要求時の燃圧を取得する。また、予め実験等により定めた機関停止時の目標燃圧Ｐｆｃを取得する。目標燃圧Ｐｆｃは、燃料噴射弁２８からの油密漏れが許容できる値に設定される。そして、機関停止時の目標燃圧Ｐｆｃと燃料分配管４２の容積と燃料Ｆの体積弾性率とから、燃圧を目標燃圧Ｐｆｃまで下げるために必要な総燃料噴射量を算出する。さらに、総燃料噴射量と燃料噴射回数Ｃｓとから複数回燃料噴射する際の１回当たりの噴射量Ｉｓを算出する。また、ＥＣＵ５０は噴射カウンタＣを初期値０に設定する。
【００４２】
次に、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が備える複数の気筒１４１〜１４４のうち、燃料分配管４２の残圧を下げるための燃料噴射タイミングを膨張行程に定めた場合には膨張行程にある気筒を燃料噴射対象気筒として選択し、上記燃料噴射タイミングを排気行程（排気下死点を含む）に定めた場合には排気行程にある気筒を燃料噴射対象気筒として選択する（ステップ２３０）。以下、膨張行程と排気行程とを区別しない場合には、単に燃料噴射対象気筒という。この処理は上述のステップ１２０と同様であるため説明を省略する。
【００４３】
ＥＣＵ５０は、上記選択した燃料噴射対象気筒の燃料噴射弁２８に上述した１回当たりの噴射量Ｉｓを噴射させる（ステップ２４０）。そして、噴射カウンタＣに１を加算する（ステップ２５０）。
【００４４】
その後、ＥＣＵ５０は、噴射カウンタＣが燃料噴射回数Ｃｓ以上であるか否かを判断する（ステップ２６０）。噴射カウンタＣが燃料噴射回数Ｃｓ以上である場合は本ルーチンを終了する。一方、噴射カウンタＣが燃料噴射回数Ｃｓよりも小さい場合は、ＥＣＵ５０は、更に燃料噴射弁２８に上述した１回当たりの噴射量Ｉｓを噴射させるべきと判断し、ステップ２３０の処理を実行する。
【００４５】
以上説明したように、図６に示すルーチンによれば、機関停止要求時からピストン１９が排気上死点を越えなくなるエンジン回転数ＥＮＥに低下するまでの燃料噴射回数Ｃｓと１回当たりの噴射量Ｉｓを算出することができる。そして、これらに基づいて燃料噴射を実施することで、機関停止時までに確実に燃圧を目標燃圧Ｐｆｃまで下げることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、機関停止時における燃料噴射弁２８からの油密漏れを許容範囲内まで低減させて、その後の始動時の排気エミッションの悪化を抑制することができる。
【００４６】
尚、上述した実施の形態２においては、燃料圧力センサ４４が前記第２の発明における「燃圧取得手段」に相当している。また、ここでは、ＥＣＵ５０が、上記ステップ２２０の処理を実行することにより前記第２の発明における「目標燃圧取得手段」と「噴射回数算出手段」と「噴射量算出手段」が、上記ステップ２３０〜２６０の処理を実行することにより前記第２の発明における「停止時噴射制御手段」がそれぞれ実現されている。
更に、実施の形態２においては、上記ステップ２２０において算出される燃料噴射回数Ｃｓが前記第２の発明における「燃料噴射回数」に、上記ステップ２２０において算出される１回当たりの噴射量Ｉｓが前記第２の発明における「１回当たりの噴射量」に、上記ステップ２２０において算出される目標燃圧Ｐｆｃが前記第２の発明における「目標燃圧」に、それぞれ対応している。
【００４７】
実施の形態３．
次に、図７〜図９を参照して本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態のシステムは図１〜図２に示す構成において、ＥＣＵ５０に後述する図９のルーチンを実施させることで実現することができる。
【００４８】
［実施の形態３における特徴的制御］
上述した実施の形態１では、ＥＣＵ５０は、ピストン１９が排気上死点を越えると判断した場合には燃料噴射弁２８に燃料を噴射させ、ピストン１９が排気上死点を越えないと判断した場合には燃料噴射弁２８に燃料を噴射させない。このため、実施の形態１では、燃料分配管４２（いわゆる燃料デリバリパイプ）の残燃圧を下げて燃料噴射弁２８からの油密漏れを低減しつつ、燃料Ｆの気筒内残留を抑制することができる。
【００４９】
ところで、燃料噴射弁２８は作動回数に応じてそのシート面がなじみ、油密漏れは減少する場合が多い。そのため、油密漏れが十分に小さくなった場合には、燃料噴射弁２８に燃料を噴射させて燃料分配管４２の燃圧を低減させる必要がない場合もある。一方、シート面・噴射孔の真円度が悪化した場合やシート面にキズ・ゴミ等がある場合には、作動回数によらず燃料噴射弁２８からの油密漏れが継続する。この場合には燃圧を十分に低減させる必要がある。
【００５０】
このような燃料噴射弁２８の状態の違いによる油密漏れの大小を考慮すると、燃料噴射弁２８の状態が良好であり油密漏れが十分小さい場合には、燃費向上のため燃料を噴射させないことが好ましい。一方、燃料噴射弁２８の状態が悪化し油密漏れが大きい場合には、燃料を噴射させて燃圧を十分に低下させることが好ましい。
一例として、燃料分配管４２のデリバリ容積が４３ｃｃ、燃料Ｆの体積弾性率が６００ＭＰａの場合において、燃料噴射により燃圧を４ＭＰａから０．５ＭＰａまで下げるとすれば１回あたり０．２５ｃｃの燃料を排気に捨てるところ、燃料噴射弁２８が燃圧４ＭＰａにおいて油密漏れを生じない良好な状態にあると判断できれば、燃料を噴射させないことでその分の燃費向上を図ることができる。
そこで、本発明では、燃料噴射弁２８からの油密漏れの状況を判断し、燃料噴射弁２８からの油密漏れが許容値よりも小さい場合には、燃料噴射弁２８に燃料を噴射させないこととした。
【００５１】
本実施形態のシステムにおいて、燃料噴射弁２８からの油密漏れの状況を判断する方法について説明する。図７は、シート面の状態が異なる燃料噴射弁２８について機関停止後の燃圧挙動を示す図である。
図７に示す実線７０は、燃料噴射弁２８のシート面がなじみ、良好な状態にある場合の燃圧挙動を示している。燃料噴射弁２８の状態が良好で燃料噴射弁２８からの油密漏れが十分小さい場合には、機関停止後にエンジン余熱で貯留された燃料Ｆが加熱される。加熱により燃料Ｆが膨張するため、一時的に燃圧は上昇する。その後、燃料Ｆの温度が低下するに従い燃料Ｆは収縮し燃圧は低下する。
一方、図７に示す実線７２は、燃料噴射弁２８のシート面・噴射孔の真円度が悪化した場合やシート面にキズ・ゴミ等がある場合の燃圧挙動を示している。燃料噴射弁２８の状態が悪化し燃料噴射弁２８からの油密漏れが継続して生じる場合には、機関停止後にエンジン余熱で貯留された燃料Ｆが加熱されても、燃圧が上昇しなかったり、実線７０に比して燃圧の上昇代が低下したりする。
このような傾向に鑑み、本実施形態のシステムでは、燃料噴射弁２８からの油密漏れがない最適な状態における機関停止後一定時間の燃圧変化代ΔＰ０と、現実の燃料噴射弁２８の状態における機関停止後一定時間の燃圧変化代ΔＰｒｅａｌと、を比較することで油密漏れの状況を判断することとした。
【００５２】
図８は、上述の動作を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図８に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、まず内燃機関の機関停止要求があるか否かを判定する（ステップ３００）。この処理は上述のステップ１００と同様であるため説明を省略する。
【００５３】
機関停止要求がないと判定した場合には、ＥＣＵ５０は機関運転中と判断し本ルーチンを終了する。一方、機関停止要求があると判定した場合には、ＥＣＵ５０は低圧燃料ポンプ３８及び高圧燃料ポンプ４０による燃料Ｆへの加圧を停止し、加えて点火プラグ２６による着火も停止する（ステップ３１０）。
【００５４】
次に、燃料噴射弁２８の油密漏れが許容値よりも小さいか否かを判定する（ステップ３２０）。具体的には、ＥＣＵ５０は、予め実験等で定めた燃料噴射弁２８からの油密漏れがない最適な状態における機関停止後一定時間の燃焼変化代ΔＰ０を取得する。また、過去の機関停止の際に記憶した燃圧変化代ΔＰｒｅａｌを取得する。ΔＰ０とΔＰｒｅａｌとの差が許容値以下である場合には、ＥＣＵ５０は油密漏れが小さいと判断する。この許容値は排気エミッションの低減や燃費の向上を考慮して定めた油密漏れの許容範囲を示す値である。そして、油密漏れが小さいと判断された場合には、ＥＣＵ５０は燃料噴射弁２８に燃料を噴射させないで本ルーチンを終了する。
【００５５】
一方、ΔＰ０とΔＰｒｅａｌとの差が許容値よりも大きい場合には、ＥＣＵ５０は油密漏れが大きいと判断する。油密漏れが大きいと判断された場合には、その後、ＥＣＵ５０は、燃料噴射弁２８に燃料を噴射させるべくステップ３３０〜３７０の処理を実行する。ステップ３３０〜３６０の処理は、それぞれ上述のステップ１２０〜１５０の処理と同様であるため説明を省略する。なお、ステップ３６０の目標燃圧Ｐｆｃについて図８を用いて説明する。図９は、燃料噴射弁２８のシート面がなじみ良好な状態にある場合において、機関停止の際に燃料を噴射しない場合（実線７４）と、機関停止の際に燃料を噴射して燃圧の低減を図った場合（実線７６）との燃圧挙動を比較した図である。図９に示すとおり機関停止後に燃圧は上昇し、燃圧が高いほど油密漏れが生じる。よって、目標燃圧Ｐｆｃを定める際には機関停止後の燃圧上昇まで考慮することが望ましい。
【００５６】
以上説明したように、図８に示すルーチンによれば、ＥＣＵ５０は、機関停止後、燃料噴射弁２８からの油密漏れが許容値以下であると判断した場合には、燃料噴射弁２８に燃料を噴射させない。燃料を噴射させないことで、排気エミッションを低減し燃費向上を図ることができる。一方、ＥＣＵ５０は、機関停止後、燃料噴射弁２８からの油密漏れが許容値よりも大きいと判断した場合には、燃料噴射弁２８に燃料を噴射させることができる。シート面・噴射孔の真円度が悪化している場合やシート面にキズ・ゴミ等がある場合には油密漏れが継続して生じるため、燃料を噴射させて燃料分配管４２の燃圧を十分に下げることで油密漏れを軽減することができる。このように、本実施形態によれば、燃圧挙動に基づいて燃料噴射弁２８の状態を判断し、排気エミッションの低減と燃費の向上を図ることができる。
【００５７】
尚、上述した実施の形態３においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ３２０の処理を実行することにより前記第３の発明における「油密漏れ判定手段」が、上記ステップ３３０〜３６０の処理を実行することにより前記第３の発明における「停止時噴射制御手段」が、それぞれ実現されている。更に、実施の形態３においては、上記ステップ３２０において算出される機関停止後一定時間の燃圧変化代が前記第３の発明における「燃料挙動」に、上記ステップ３２０において設定される許容値が前記第３の発明における「許容値」に、それぞれ対応している。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施の形態１のシステムに係る燃料供給装置を備える内燃機関のシステム構成図である。
【図２】実施の形態１のシステムに係る内燃機関が備える燃料供給装置に注目した模式図である。
【図３】実施の形態１のシステムの機関停止過程におけるクランク角（ＣＣＲＮＫ）とエンジン回転数（ＥＮＥ）と燃圧（ＥＰＲ）との関係を示す図である。
【図４】実施の形態１のシステムの特徴的制御を実施した場合と、実施しなかった場合の生ガス（ＴＨＣ）濃度を比較する比較図である。
【図５】実施の形態１のシステムにおいて実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】実施の形態２のシステムにおいて実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図７】燃料噴射弁のシート面の状態の違いによる機関停止後の燃圧の時間変化の違いを示す図である。
【図８】実施の形態３のシステムにおいて実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図９】図９は、燃料噴射弁のシート面がなじみ良好な状態にある場合において、機関停止の際に燃料を噴射しない場合と、機関停止の際に燃料を噴射して燃圧の低減を図った場合との燃圧挙動を比較した図である。
【符号の説明】
【００５９】
１２  燃料供給装置
１６  内燃機関本体
１９  ピストン
２０  排気通路
２２  クランク角センサ
２６  点火プラグ
２８  燃料噴射弁
３８、４０  低圧燃料ポンプ、高圧燃料ポンプ
４２  燃料分配管
４４  燃料圧力センサ
５０  ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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