(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転に同期して回転往復運動するプランジャと、
プランジャの回転往復運動によって吸入ポートから吸入した燃料を分配ポートから各気筒に圧送するプランジャ高圧室と、
吸入ポートからプランジャ高圧室へと供給される燃料を遮断するフューエルカットバルブと、
圧送終わりにプランジャの外周面に開口したカットオフポートを開放してプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がすコントロールスリーブと、
コントロールスリーブを駆動するアクチュエータと、
運転停止条件の成立時を判定する手段と、
運転停止条件の成立時にフューエルカットバルブを閉弁させて吸入ポートからプランジャ高圧室へと供給される燃料を遮断する手段と、
を備えるディーゼルエンジンの制御装置において、
運転停止条件の成立時にコントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動する手段を備え、
前記運転停止条件の成立時にエンジンの運転停止を促進するコントロールスリーブ位置として、コントロールスリーブがプランジャの全ストロークに渡ってカットオフポートを開放させない最大噴射位置とした、
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項２】
要求燃料噴射量をエンジン回転数とアクセル開度に応じて設定した運転マップと、
要求燃料噴射量をエンジン回転数が所定値より低下するのに伴って最大となるように設定した運転停止マップと、
を備え、
運転停止条件の成立時に運転マップから運転停止マップへと切換えて要求燃料噴射量を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記コントロールスリーブを駆動するアクチュエータの駆動電圧をエンジン回転数と要求燃料噴射量に応じて設定した運転マップと、
アクチュエータの駆動電圧をエンジン回転数が所定値以下で所定の最大値をとるように設定した運転停止マップと、
を備え、
運転停止条件の成立時に運転マップから停止マップへと切換えてアクチュエータの駆動電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
エンジン回転に同期して回転往復運動するプランジャと、
プランジャの回転往復運動によって吸入ポートから吸入した燃料を分配ポートから各気筒に圧送するプランジャ高圧室と、
吸入ポートからプランジャ高圧室へと供給される燃料を遮断するフューエルカットバルブと、
圧送終わりにプランジャの外周面に開口したカットオフポートを開放してプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がすコントロールスリーブと、
コントロールスリーブを駆動するアクチュエータと、
運転停止条件の成立時を判定する手段と、
運転停止条件の成立時にフューエルカットバルブを閉弁させて吸入ポートからプランジャ高圧室へと供給される燃料を遮断する手段と、
を備えるディーゼルエンジンの制御装置において、
運転停止条件の成立時にコントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動する手段を備え、
前記運転停止条件の成立時にエンジンの運転停止を促進するコントロールスリーブ位置として、コントロールスリーブがプランジャの大部分のストロークに渡ってカットオフポートを開放させず、前記カットオフポートからプランジャ高圧室へと逆流する燃料の流れを減少させる大噴射位置とした、
ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記コントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動させる運転状態でエンジン回転数が所定値を超えて上昇するのに伴いコントロールスリーブを最小噴射位置へと近づける、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記コントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動させる運転状態でエンジン回転数の挙動を見てフューエルカットバルブの作動に異常が生じているかどうかを判定する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記異常の判定はフューエルカットバルブを閉弁させてから所定時間内にエンジン回転が停止しないときに異常と判定する、
ことを特徴とする請求項６に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記フューエルカットバルブの作動に異常が生じていると判定された場合にコントロールスリーブをプランジャの全ストロークに渡ってカットオフポートを開く無噴射位置に移動する
ことを特徴とする請求項７に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの運転を停止する際に燃料噴射を停止する制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子制御式の分配型燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにあっては、例えば特開平６−２７２６３５号公報、特開平８−３１９８５５号公報等に開示されているように、燃料噴射量を調節するため圧送終わりにプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がすコントロールスリーブと、コントロールスリーブを駆動するアクチュエータを備えるとともに、運転を停止するためプランジャ高圧室に供給される燃料を遮断するフューエルカットバルブを備えている。
【０００３】
通常、フューエルカットバルブによりプランジャ高圧室に供給される燃料を遮断してエンジンの運転を停止する。フューエルカットバルブの作動に何らかの異常を来した場合、これを診断してコントロールスリーブを無噴射位置に移動してエンジンの運転を停止するようになっており、フェイルセーフがはかられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のディーゼルエンジンの制御装置にあっては、エンジンの運転を停止する際に、フューエルカットバルブが正常に作動してプランジャ高圧室に供給される燃料を遮断しても、エンジンの運転がすぐに止まらない可能性があった。
【０００５】
この現象は、後述するように、フューエルカットバルブとプランジャ高圧室を結ぶ吸入ポート等の容積が大きい場合に発生しやすく、プランジャの圧縮行程でプランジャ高圧室に生じる圧力勾配が影響し、プランジャの往復動に伴いコントロールスリーブによって開かれるカットオフポートからプランジャ高圧室に燃料が逆流することが原因するものと考えられる。
【０００６】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、運転の停止が速やかに行われるディーゼルエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置は、エンジン回転に同期して回転往復運動するプランジャと、プランジャの回転往復運動によって吸入ポートから吸入した燃料を分配ポートから各気筒に圧送するプランジャ高圧室と、吸入ポートからプランジャ高圧室へと供給される燃料を遮断するフューエルカットバルブと、圧送終わりにプランジャの外周面に開口したカットオフポートを開放してプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がすコントロールスリーブと、コントロールスリーブを駆動するアクチュエータと、運転停止条件の成立時を判定する手段と、運転停止条件の成立時にフューエルカットバルブを閉弁させて吸入ポートからプランジャ高圧室へと供給される燃料を遮断する手段と、を備えるディーゼルエンジンの制御装置において、運転停止条件の成立時にコントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動する手段を備え、前記運転停止条件の成立時にエンジンの運転停止を促進するコントロールスリーブ位置として、コントロールスリーブがプランジャの全ストロークに渡ってカットオフポートを開放させない最大噴射位置とした。
【０００８】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置は、請求項１に記載の発明において、要求燃料噴射量をエンジン回転数とアクセル開度に応じて設定した運転マップと、要求燃料噴射量をエンジン回転数が所定値より低下するのに伴って最大となるように設定した運転停止マップと、を備え、運転停止条件の成立時に運転マップから運転停止マップへと切換えて要求燃料噴射量を算出する構成とした。
【０００９】
請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記コントロールスリーブを駆動するアクチュエータの駆動電圧をエンジン回転数と要求燃料噴射量に応じて設定した運転マップと、アクチュエータの駆動電圧をエンジン回転数が所定値以下で所定の最大値をとるように設定した運転停止マップと、を備え、運転停止条件の成立時に運転マップから停止マップへと切換えてアクチュエータの駆動電圧を制御する構成とした。
【００１０】
請求項４に記載のディーゼルエンジンの制御装置は、エンジン回転に同期して回転往復運動するプランジャと、プランジャの回転往復運動によって吸入ポートから吸入した燃料を分配ポートから各気筒に圧送するプランジャ高圧室と、吸入ポートからプランジャ高圧室へと供給される燃料を遮断するフューエルカットバルブと、圧送終わりにプランジャの外周面に開口したカットオフポートを開放してプランジャ高圧室から吐出される燃料を逃がすコントロールスリーブと、コントロールスリーブを駆動するアクチュエータと、運転停止条件の成立時を判定する手段と、運転停止条件の成立時にフューエルカットバルブを閉弁させて吸入ポートからプランジャ高圧室へと供給される燃料を遮断する手段と、を備えるディーゼルエンジンの制御装置において、運転停止条件の成立時にコントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動する手段を備え、前記運転停止条件の成立時にエンジンの運転停止を促進するコントロールスリーブ位置として、コントロールスリーブがプランジャの大部分のストロークに渡ってカットオフポートを開放させず、前記カットオフポートからプランジャ高圧室へと逆流する燃料の流れを減少させる大噴射位置とした。
請求項５に記載のディーゼルエンジンの制御装置は、請求項１から４のいずれか一つに記載の発明において、前記コントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動させる運転状態でエンジン回転数が所定値を超えて上昇するのに伴いコントロールスリーブを最小噴射位置へと近づける構成とした。
【００１１】
請求項６に記載のディーゼルエンジンの制御装置は、請求項１から５のいずれか一つに記載の発明において、前記コントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動させる運転状態でエンジン回転数の挙動を見てフューエルカットバルブの作動に異常が生じているかどうかを判定する構成とした。
【００１２】
請求項７に記載のディーゼルエンジンの制御装置は、請求項６に記載の発明において、前記異常の判定はフューエルカットバルブを閉弁させてから所定時間が経過するまでの間に、エンジン回転が停止しないときに異常と判定する構成とした。
【００１３】
請求項８に記載のディーゼルエンジンの制御装置は、請求項７に記載の発明において、前記フューエルカットバルブの作動に異常が生じていると判定された場合にコントロールスリーブをプランジャの全ストロークに渡ってカットオフポートを開く無噴射位置に移動する構成とした。
【００１６】
【発明の作用および効果】
請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、分配型燃料噴射ポンプを備えるエンジンにおいて、運転停止条件の成立時にフューエルカットバルブを閉弁することにより、吸入ポートからプランジャ高圧室へと供給される燃料が遮断される。そして、コントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動することにより、燃料がカットオフポートからプランジャ高圧室へと逆流することを抑制し、エンジンの運転停止が速やかに行われる。
【００１７】
この結果、吸入ポートの容積が大きい６気筒エンジン等にあっても、エンジンの運転停止が速やかに行われ、運転者に違和感を与えないようにできる。
【００１８】
また、運転停止条件の成立時にコントロールスリーブがプランジャの全ストロークに渡ってカットオフポートを閉塞する最大噴射位置に移動することにより、カットオフポートからプランジャ高圧室へと逆流する燃料の流れが遮断され、エンジンの運転停止が速やかに行われる。
【００１９】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、エンジンの運転時に予め設定された運転マップに基づきエンジン回転数とアクセル開度に応じて要求燃料噴射量が算出され、運転状態に応じて燃料噴射量が制御される。
運転停止条件の成立時にフューエルカットバルブが正常に作動して吸入ポートが遮断される場合、予め設定されたマップに基づきエンジン回転数が低下するのに伴って要求燃料噴射量が増やされ、コントロールスリーブを運転停止を促進する最大噴射位置側に移動する。これにより、エンジンの運転停止が速やかに行われる。
フューエルカットバルブが正常に閉弁作動せず、吸入ポートが遮断されない場合、運転停止マップ特性に基づきエンジン回転数が上昇するのに伴って要求燃料噴射量が減らされるため、コントロールスリーブが無噴射位置側に移動する。これにより、エンジン回転数を一定値以下に維持し、運転者に違和感を与えないようにできる。
【００２０】
請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、エンジンの運転時に予め設定された運転マップに基づきエンジン回転数と要求燃料噴射量に応じてアクチュエータの駆動電圧が算出され、運転状態に応じて燃料噴射量が制御される。
フューエルカットバルブが正常に作動して吸入ポートが遮断される場合、運転停止条件の成立時に予め設定されたマップに基づきエンジン回転数が低下するのに伴ってアクチュエータの駆動電圧が高められ、コントロールスリーブを運転停止を促進する最大噴射位置に移動して、エンジン停止が速やかに行われる。
フューエルカットバルブが正常に閉弁作動せず、吸入ポートが遮断されない場合、運転停止マップ特性に基づきエンジン回転数が上昇するのに伴ってアクチュエータの駆動電圧が下げられ、コントロールスリーブが無噴射位置側に移動する。これにより、エンジン回転数を一定値以下に維持し、運転者に違和感を与えないようにできる。
【００２１】
請求項４に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
運転停止条件の成立時にコントロールスリーブがプランジャの大部分のストロークに渡ってカットオフポートを開放させず、カットオフポートからプランジャ高圧室へと逆流する燃料の流れを減少させる大噴射位置に移動することにより、カットオフポートからプランジャ高圧室へと逆流する燃料の流れが減少され、エンジンの運転停止が速やかに行われる。
【００２２】
請求項５に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、運転停止条件の成立時に、フューエルカットバルブが正常に閉弁作動して吸入ポートが遮断される場合、コントロールスリーブがエンジン回転数が低下するのに伴い最大噴射位置側に移動する。これにより、エンジンの運転停止が速やかに行われる。
【００２３】
フューエルカットバルブが正常に閉弁作動せず、吸入ポートが遮断されない場合、エンジン回転数が上昇するのに伴ってコントロールスリーブが最大噴射位置から離れて最小噴射位置側に移動する。これにより、エンジン回転数を一定値以下に維持し、運転者に違和感を与えないようにできる。
【００２４】
請求項６に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、コントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動させる運転状態でフューエルカットバルブを閉弁させた後に、エンジン回転数が０まで速やかに低下した場合に、フューエルカットバルブが正常に作動しているものと判定できる一方、エンジン回転数が速やかに低下しない場合に、フューエルカットバルブの作動に異常を来しているものと判定できる。
【００２５】
コントロールスリーブをエンジンの運転停止を促進する位置に移動してフューエルカットバルブの診断を行うことにより、カットオフポートからの燃料の逆流等によって診断精度が悪化することを防止できる。
【００２６】
請求項７に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、フューエルカットバルブを閉弁させてから所定時間内にエンジン回転が停止しないときにフューエルカットバルブの作動に異常を来しているものと判定する。
【００２７】
請求項８に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記フューエルカットバルブの作動に異常が生じていると判定された場合にコントロールスリーブをプランジャの全ストロークに渡ってカットオフポートを開放する無噴射位置に移動することによりエンジンの運転が停止される。これにより、フューエルカットバルブの故障等に対応したフェイルセーフがはかれる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３５】
まず、図１にディーゼルエンジンの燃料噴射システムを示す。
【００３６】
図１において、ディーゼルエンジン回転に同期して回転駆動される燃料噴射ポンプ１の入力軸６ａには、燃料を予圧するフィードポンプ６が取付けられ、さらに同軸上には入力軸６ａと同一的に回転すると共に、軸方向に往復運動するように連結されたプランジャ２が配置される。
【００３７】
フィードポンプ６はポンプ室７に加圧した燃料を送り出し、かつ余剰燃料は図示しない燃料タンクへと還流され、ポンプ室７の圧力を一定に維持する。
【００３８】
プランジャ２には気筒数に対応したカム山をもつフェイスカム２ａが同軸に設けられ、フェイスカム２ａがローラ８ａに乗り上げる毎にプランジャ２が軸方向に往復運動する。例えば６気筒ディーゼルエンジンならば、入力軸６ａが１回転すると、この間にフェイスカム２ａが６回だけローラ８ａに乗り上げ、プランジャ２が６回往復運動する。プランジャ２が往復運動すると、その都度、プランジャ高圧室２ｂに燃料を吸込み、加圧する。なお、２ｋはフェイスカム２ａに対抗してプランジャ２を押し戻すリタンースプリングである。
【００３９】
プランジャ２の伸び出し行程において、プランジャ高圧室２ｂには、前記ポンプ室７からの燃料が、吸入ポート２ｎ及びプランジャ２に設けたスリット２ｊを経由して吸入される。
【００４０】
これに対して、プランジャ２の圧縮行程でプランジャ高圧室２ｂの加圧燃料を各気筒の燃料噴射ノズル１１に圧送するため、プランジャ２の軸心に沿って、プランジャ高圧室２ｂと連通する連通路２ｃが形成され、この連通路２ｃの途中から高圧通路２ｄが半径方向に分岐している。またプランジャ２を径方向に貫通するカットオフポート２ｅが連通路２ｃの先端部から分岐している。
【００４１】
プランジャ２の回転位置に応じて高圧通路２ｄと選択的に接続するように、プランジャ２の周囲のシリンダ２ｆの内周には、ディーゼルエンジンの気筒数に対応した数のポート２ｇが均等に配置され、各ポート２ｇにはそれぞれデリバリバルブ２ｈ（１つだけしか図示していない）が接続し、このデリバリバルブ２ｈから燃料噴射ノズル１１へと燃料が圧送される。
【００４２】
プランジャ２は１回転する度に６回往復し、その都度吸入した燃料を加圧するが、加圧燃料が連通路２ｃから高圧通路２ｄに押し込まれ、このときプランジャ２の回転位置により連通するポート２ｇに加圧燃料が送り込まれ、対応するデリバリバルブ２ｈを介して燃料噴射ノズル１１に燃料が圧送される。
【００４３】
一方、プランジャ２の外周にはコントロールスリーブ３が摺動自在に嵌合し、通常は前記カットオフポート２ｅを被覆して閉じているが、プランジャ２の圧縮方向への移動により、やがてカットオフポート２ｅを開放する。これにより、プランジャ高圧室２ｂの圧力が解放され、デリバリバルブ２ｈから燃料噴射ノズル１１への燃料の圧送が終了する。
【００４４】
燃料噴射ノズル１１はデリバリバルブ２ｈから燃料が圧送されることにより図示しないニードルがリフトして噴口を開き、噴口から各気筒に燃料を直接噴射する。
【００４５】
したがって、燃料噴射ノズル１１に送り込まれる燃料量は、コントロールスリーブ３の位置により変化し、プランジャ２の圧縮方向への移動時に、早期にカットオフポート２ｅを開放すれば、燃料噴射量は少なく、逆にカットオフポート２ｅの開放時期が遅くなると、燃料噴射量は多くなる。
【００４６】
この燃料噴射量を制御するため、コントロールスリーブ３の位置を自由に変化させるロータリソレノイド４が設けられる。このロータリソレノイド４にはマイコン等を主体とするコントロールユニット１８からの燃料の噴射信号が供給され、これに応じてコントロールスリーブ３の位置を変える。なお、コントロールスリーブ３の位置は位置センサ５によって検出され、コントロールユニット１８にフィードバックされる。
【００４７】
図２はロータリソレノイド４に出力される電圧と燃料噴射ノズル１１からの噴射状態を示す特性図である。ロータリソレノイド４に出力される電圧がＶ１からＶ２の範囲で通常運転時の燃料噴射量制御が行われる。ロータリソレノイド４に出力される電圧がＶ１より小さい無噴射域では、コントロールスリーブ３がプランジャ２の全ストロークに渡ってカットオフポート２ｅを開いて、燃料噴射量が０となる。ロータリソレノイド４に出力される電圧がＶ２より大きい最大噴射域では、コントロールスリーブ３がプランジャ２の全ストロークに渡ってカットオフポート２ｅを閉じて、燃料噴射量が最大となる。
【００４８】
コントロールユニット１８は、後述するように、図６に示す運転マップに基づきエンジン回転数とアクセル開度に応じて要求噴射量Ｑを検索し、要求燃料噴射量Ｑが得られるようにロータリソレノイド４に送られる駆動電圧を制御する。
【００４９】
次に、前記したフェイスカム２ａが乗り上げるローラ８ａは、タイマピストン８によって、そのフェイスカム２ａの円周方向の位置が制御される。なお、図示したタイマピストン８は、説明の便宜上、実際の位置から９０度だけ回転させてある。タイマピストン８の両側には、低圧室８ｂと高圧室８ｃとが設けられ、高圧室８ｃの圧力は、コントロールバルブ９によって高圧燃料の一部を低圧室８ｂに逃がす量を制御することにより調整され、これによってタイマピストン８の位置が変化する。
【００５０】
タイマピストン８の位置が変化し、フェイスカム２ａの回転方向にローラ８ａの位置を進めると、フェイスカム２ａがローラ８ａに乗り上げる位置が相対的に遅れ、プランジャ２による燃料の加圧開始時期、つまり燃料の噴射時期が遅くなり、逆にフェイスカム２ａの回転と反対方向にローラ８ａの位置を遅らせると、プランジャ２による加圧開始時期が早まり、燃料噴射時期が早くなる。
【００５１】
前記したコントロールユニット１８からの信号により、運転状態に応じてコントロールバルブ９の作動が制御され、タイマピストン８の位置が調整され、燃料噴射時期が進角、遅角制御される。
【００５２】
コントロールユニット１８には、燃料噴射ノズル１１の開弁時期を検出するノズルリフトセンサ１２と、燃料噴射ポンプ１に供給される燃料温度を検出する燃料温度センサ１５と、ディーゼルエンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ１３と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ１６と、ポンプ回転数を検出するエンジン回転数センサ１４などからの信号が入力し、これらに基づいて、上記した燃料噴射量、噴射時期の制御信号を演算し、出力する。
【００５３】
吸入ポート２ｎの途中にはフューエルカットバルブ１０が介装される。フューエルカットバルブ１０はその閉弁時に吸入ポート２ｎからプランジャ高圧室２ｂへと供給される燃料を遮断する。
【００５４】
なお、コントロールユニット１８は２つのマイクロコンピュータを主体として構成されており、通常運転時はメインマイクロコンピュータによって燃料噴射量と燃料噴射時期の制御が行われ、サブマイクロコンピュータによってフューエルカットバルブ１０の開閉が制御される。自己診断機能は、サブマイクロコンピュータが主に分担し、一方のマイクロコンピュータがダウンしても他方のマイクロコンピュータが異常を検知できるように相互監視させている。
【００５５】
コントロールユニット１８は、イグニッションスイッチ１９から信号を入力し、イグニッションスイッチ１９がＯＮとなるエンジン運転時にフューエルカットバルブ１０を開弁させ、イグニッションスイッチ１９がＯＦＦとなるエンジン運転停止時にフューエルカットバルブ１０を閉弁させる。エンジンの運転停止時にフューエルカットバルブ１０を閉弁させることにより、燃料が吸入ポート２ｎからプランジャ高圧室２ｂへと供給されることが停止され、これに伴ってプランジャ高圧室２ｂから各燃料噴射ノズル１１への燃料の圧送が停止され、エンジンの運転が停止される。
【００５６】
しかしながら、例えば４気筒エンジンはフューエルカットバルブ１０を閉弁すると、エンジンの運転がすぐに止まるのに対して、６気筒エンジンはフューエルカットバルブ１０を閉弁しても、エンジンの運転がしばらく止まらない可能性がある。すなわち、エンジンの運転停止時にフューエルカットバルブ１０が吸入ポート２ｎを閉塞しても、プランジャ２の往復動に伴いポンプ室７の燃料がカットオフポート２ｅからプランジャ高圧室２ｂへと逆流し、プランジャ高圧室２ｂからデリバリバルブ２ｈを経て燃料噴射ノズル１１へと燃料が圧送され、燃料噴射ノズル１１の噴口から各気筒に噴射されてしまい、エンジンの運転がしばらく止まらない現象が起きることがある。この現象は、フューエルカットバルブ１０とプランジャ高圧室２ｂを結ぶ吸入ポート２ｎ等の容積が大きい場合に発生しやすく、プランジャ２の圧縮行程でプランジャ高圧室２ｂに生じる圧力勾配が大きいことが原因するものと考えられる。４気筒エンジンの場合、図３に示すように、吸入ポート２ｎが１つのスリット２ｊに連通するように形成されている。これに対して、６気筒エンジンの場合、図４に示すように、プランジャ２の周囲のシリンダ２ｆには吸入ポート２ｎは３つのスリット２ｊに連通するように３系等に分岐して形成されており、デッドボリュームとなる吸入ポート２ｎ等の容積が大きくなっている。
【００５７】
これに対処すべく、コントロールユニット１８は、イグニッションスイッチ１９がＯＦＦとなるエンジンの運転停止条件成立時に、フューエルカットバルブ１０を閉弁させるとともに、コントロールスリーブ３の位置をエンジン運転条件に応じて制御するマップを切換えて、エンジン回転数を低く抑えながらコントロールスリーブ３を所定の運転停止促進位置に移動する制御を行う。
【００５８】
本実施形態において、上記コントロールスリーブ３の運転停止促進位置は、コントロールスリーブ３がプランジャ２の全ストロークに渡ってカットオフポート２ｅをポンプ室７に連通させない最大噴射位置とする。フューエルカットバルブ１０が吸入ポート２ｎを遮断した状態で、コントロールスリーブ３を最大噴射位置に移動することにより、カットオフポート２ｅからプランジャ高圧室２ｂへと逆流する燃料の流れが遮断され、エンジンの運転停止が速やかに行われる。
【００５９】
なお、フューエルカットバルブ１０が吸入ポート２ｎを遮断した状態では、コントロールスリーブ３がプランジャ２の大部分のストロークでカットオフポート２ｅをポンプ室７に連通させない大噴射位置に移動しても、カットオフポート２ｅからプランジャ高圧室２ｂへと逆流する燃料の流れが減少して、エンジンの運転停止が速やかに行われる。
【００６０】
図５はコントロールユニット１８においてロータリソレノイド４の作動を制御するブロック図を示す。
【００６１】
これについて説明すると、要求燃料噴射量算出部３１は、運転マップに基づきエンジン回転数Ｎとアクセル開度ＴＶＯに応じて要求燃料噴射量Ｑを検索する。この運転マップ特性は、図６に実線で示すように、同一アクセル開度ＴＶＯにおいてエンジン回転数Ｎが上昇するほど要求燃料噴射量Ｑがを少なく、アクセル開度ＴＶＯが相対時に大きくなると、要求燃料噴射量Ｑを相対的に増やすようになっている。
【００６２】
エンジン停止用燃料噴射量算出部３２は、運転停止マップに基づきエンジン回転数Ｎに応じて要求燃料噴射量Ｑを検索する。図６に破線で示すように、この運転停止マップ特性は、アクセル開度ＴＶＯに関係なくエンジン回転数ＮがＮ１を超えて上昇すると要求燃料噴射量Ｑを０にし、エンジン回転数ＮがＮ１より低いエンジン回転数域ではエンジン回転数Ｎが低下するのにしたがって要求燃料噴射量Ｑを最大噴射量まで急増させるようになっている。
【００６３】
マップ切換手段３３は、イグニッションスイッチ１９のＯＮ・ＯＦＦに応じてマップを切換える。すなわち、エンジンの運転停止条件成立時に、図６に実線で示す運転マップ特性から、破線で示す運転停止マップ特性に切換える。
【００６４】
駆動電圧算出部３４は、燃料噴射量を制御するため、ロータリソレノイド４に出力される駆動電圧Ｖを予め設定された運転停止マップに基づきエンジン回転数Ｎと要求燃料噴射量Ｑに応じて検索する。
【００６５】
これにより、エンジンの運転時に要求燃料噴射量Ｑが運転マップに基づきエンジン回転数Ｎとアクセル開度ＴＶＯに応じて算出され、運転状態に応じてコントロールスリーブ３が移動して燃料噴射量が制御される。
【００６６】
運転停止条件の成立時にフューエルカットバルブ１０が正常に作動して吸入ポートが遮断される場合、予め設定されたマップに基づきエンジン回転数Ｎが低下するのに伴って要求燃料噴射量Ｑが増やされ、コントロールスリーブ３を運転停止を促進する最大噴射位置側に移動する。これにより、エンジンの運転停止が速やかに行われる。
【００６７】
フューエルカットバルブ１０が正常に閉弁作動せず、吸入ポート２ｎが遮断されない場合、運転停止マップ特性に基づきエンジン回転数ＮがＮ１を超えて上昇するのに伴って要求燃料噴射量Ｑが０まで減らされるため、コントロールスリーブが無噴射位置側に移動する。これにより、エンジン回転数Ｎを一定値以下に維持し、運転者に違和感を与えないようにできる。
【００６８】
次に、コントロールユニット１８で実行されるこれらの制御動作を図７〜図９のフローチャートに従って、さらに詳しく説明する。
【００６９】
図７のフローチャートはフューエルカットバルブ１０の開閉を制御するルーチンを示しており、コントロールユニット１８のサブマイクロコンピュータにおいてエンジン回転に同期して実行される。
【００７０】
これについて説明すると、まずステップ２１にてイグニッションスイッチ１９がＯＮからＯＦＦに切換わるかどうかを判定する。
【００７１】
イグニッションスイッチ１９がＯＮからＯＦＦに切換わった場合、ステップ２２に進んで、ディレイタイマＲ１をカウントアップする。続いてステップ２３に進んで、ディレイタイマＲ１が所定値Ｔ１を超えたかどうかを判定する。ディレイタイマＲ１が所定値Ｔ１以下の場合、ステップ２１，２２，２３のルーチンを繰り返して、ディレイタイマＲ１が所定値Ｔ１を超えるまでディレイタイマＲ１をカウントアップする。これにより、電気ノイズ等による瞬間的なイグニッションスイッチオフ信号等の誤った信号の影響を受けずに、イグニッションスイッチ１９がＯＮからＯＦＦになったことを的確に判定できる。
【００７２】
一方、ステップ１でイグニッションスイッチ１９がＯＮと判定された場合は、ステップ２５に進んでディレイタイマＲ１をクリアする。続いてステップ２６に進んで、フューエルカットバルブ１０を開弁作動させ、本ルーチンを終了する。これにより、燃料が吸入ポート２ｎからプランジャ高圧室２ｂへと供給され、エンジンの運転が行われる。
【００７３】
ディレイタイマＲ１が所定値Ｔ１を超えたら、ステップ２４に進んで、フューエルカットバルブ１０を閉弁作動させ、本ルーチンを終了する。これにより、吸入ポート２ｎからプランジャ高圧室２ｂへと供給される燃料が遮断され、エンジンの運転が停止される。
【００７４】
図８のフローチャートはエンジンの運転停止条件成立時にマップを切換えるルーチンを示しており、コントロールユニット１８のメインマイクロコンピュータにおいてエンジン回転に同期して実行される。
【００７５】
これについて説明すると、まずステップ１にて、イグニッションスイッチ１９がＯＮからＯＦＦになるかどうかを判定する。
【００７６】
イグニッションスイッチ１９がＯＮからＯＦＦに切換わった場合、ステップ２に進んで、ディレイタイマＲ０をカウントアップする。続いてステップ３に進んで、ディレイタイマＲ０が所定値Ｔ０を超えたかどうかを判定する。ディレイタイマＲ０が所定値Ｔ０以下の場合、ステップ１，２，３のルーチンを繰り返して、ディレイタイマＲ０が所定値Ｔ０を超えるまでディレイタイマＲ１をカウントアップする。これにより、電気ノイズ等による瞬間的なイグニッションスイッチオフ信号等の誤った信号の影響を受けずに、イグニッションスイッチ１９がＯＮからＯＦＦになったことを的確に判定できる。
【００７７】
一方、ステップ１でイグニッションスイッチ１９がＯＮと判定された場合は、ステップ８に進んでディレイタイマＲ０をクリアする。
【００７８】
ディレイタイマＲ０が所定値Ｔ０を超えたら、ステップ４に進んで、エンジン回転数Ｎが０とならないエンジン運転中かどうかを判定する。
【００７９】
エンジン回転数Ｎが０とならないエンジン運転中と判定された場合、ステップ５に進んで、エンジン回転数Ｎが所定値Ｎ２より低いかどうかを判定する。
【００８０】
エンジン回転数Ｎが所定値Ｎ２より低い場合、ステップ６に進んで、別のルーチンで監視されているエンジン回転数センサ１４が正常かどうかを判定する。
【００８１】
ここで、エンジン回転数センサ１４が正常と判定され、ステップ３〜６の各運転停止条件が全て成立した場合、ステップ７に進んで、要求燃料噴射量を検索するマップを運転停止マップに切換えて、本ルーチンに終了する。
【００８２】
この運転停止条件成立時に、フューエルカットバルブ１０が正常に閉弁作動する場合、運転停止マップ特性に基づき、エンジン回転数ＮがＮ１より低い所定回転数を超えて低下するのに伴い、コントロールスリーブ３が所定の最大噴射位置に移動されるので、カットオフポート２ｅからプランジャ高圧室２ｂへと逆流する燃料の流れが遮断され、エンジンの運転停止が速やかに行われる。
【００８３】
なお、こうしてエンジンの運転が停止されたら、ロータリソレノイド４に導かれる電圧が０となるため、図示しないスプリングの付勢力によりコントロールスリーブ３が最大噴射位置から無噴射量位置側に戻される。
【００８４】
フューエルカットバルブ１０が正常に閉弁作動せず、吸入ポート２ｎが遮断されない場合、運転停止マップ特性に基づきエンジン回転数ＮがＮ１を境に燃料噴射量が０か最大に制御されるので、結局Ｎ１付近の回転数域でエンジン回転数Ｎがハンチングし、エンジン回転数Ｎが急上昇することはない。
【００８５】
一方、運転停止条件が成立しない場合、ステップ９に進んで、要求燃料噴射量を検索するマップを運転マップに切換えて、本ルーチンを終了する。これにより、エンジンの運転が継続される。
【００８６】
図９のフローチャートはフューエルカットバルブ１０の異常を診断するルーチンを示しており、コントロールユニット１８のサブマイクロコンピュータにおいてエンジン回転に同期して実行される。
【００８７】
これについて説明すると、まずステップ１１にて、フューエルカットバルブ１０を閉弁したかどうかを判定する。
【００８８】
ここで、フューエルカットバルブ１０が開弁していると判定された場合、ステップ１９に進んで、後述するタイマ値Ｒ２、異常フラグＦＣＶＮＧをクリアする。
【００８９】
一方、フューエルカットバルブ１０を閉弁した場合、ステップ１２に進んで、フューエルカットバルブ１０を閉弁してからカウントされるタイマ値Ｒ２が所定のｔ１を経過したかどうかを判定する。
【００９０】
タイマ値Ｒ２がｔ１を超えるまでの間、ステップ１３に進んでタイマ値Ｒ２をカウントアップする。続いてステップ１４に進んで、エンジン回転数Ｎが０となるかどうかを判定する。
【００９１】
タイマ値Ｒ２がｔ１を超えるまでの間に、エンジン回転数Ｎが０となった場合、フューエルカットバルブ１０が正常に閉弁作動しているものと診断して、フューエルカットバルブ１０の異常フラグＦＣＶＮＧをクリアし、本ルーチンを終了する。
【００９２】
一方、エンジン回転数Ｎが０とならないまま、タイマ値Ｒ２がｔ１を超えた場合、ステップ１６に進んで、フューエルカットバルブ１０の閉弁作動に異常を来しているものと診断して、フューエルカットバルブ１０の異常フラグＦＣＶＮＧをセットする。
【００９３】
こうして異常フラグＦＣＶＮＧがセットされた場合、ステップ１７に進んで、ロータリソレノイド４を介してコントロールスリーブ３を無噴射位置に移動する。これにより、プランジャ２の全ストロークに渡ってカットオフポート２ｅが開かれ、燃料噴射量が０となり、エンジンの運転が停止される。
【００９４】
続いてステップ１８に進んで、警告ランプ２２を点灯し、本ルーチンを終了する。これにより、フューエルカットバルブ１０の異常を運転者に知らせることができる。
【００９５】
図５、図６のように要求燃料噴射量マップを切換える代わりに、他の実施形態として、図１０に示すように、エンジンの運転停止条件成立時にロータリソレノイド４への出力電圧Ｖのマップを切換えてもよい。
【００９６】
これについて説明すると、要求燃料噴射量算出部４１は、運転マップに基づきエンジン回転数Ｎとアクセル開度ＴＶＯに応じて要求燃料噴射量Ｑを検索する。
【００９７】
駆動電圧算出部４２は、ロータリソレノイド４に出力される駆動電圧Ｖを運転マップに基づきエンジン回転数Ｎと要求燃料噴射量Ｑに応じて検索する。この運転マップ特性は、要求燃料噴射量Ｑが大きくなるのにしたがって相対的に駆動電圧Ｖを高めて燃料噴射量を増やし、またエンジン回転数Ｎが上昇するのにしたがって駆動電圧Ｖを低下させて燃料噴射量を減らし、エンジン回転数を過度に上昇させないようにしている。
【００９８】
エンジン停止用駆動電圧算出部４３は、ロータリソレノイド４に出力される駆動電圧Ｖを運転停止マップに基づきエンジン回転数Ｎに応じて検索する。この運転停止マップ特性は、エンジン回転数ＮがＮ１を超えると出力電圧Ｖを最小にし、エンジン回転数ＮがＮ１より低いときにはエンジン回転数Ｎにかかわらず駆動電圧Ｖを最大値まで高め、燃料噴射量が最大となるようにしている。
【００９９】
マップ切換手段４４は、イグニッションスイッチ１９のＯＮ・ＯＦＦに応じて出力電圧Ｖのマップを切換える。すなわち、エンジンの運転停止条件成立時に、予め設定された運転マップ特性から運転停止マップ特性に切換える。
【０１００】
このようにして運転停止条件成立時に、ロータリソレノイド４への出力電圧Ｖのマップを切換えることにより、エンジン回転数ＮがＮ１より低い所定回転数を超えて低下するのに伴い、コントロールスリーブ３が所定の最大噴射位置に移動されるので、カットオフポート２ｅからプランジャ高圧室２ｂへと逆流する燃料の流れが遮断され、エンジンの運転停止が速やかに行われる。
【０１０１】
この場合も、コントロールユニット１８においてメインマイクロコンピュータのロジックのみを変更することによって容易に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す燃料噴射装置のシステム図。
【図２】同じくロータリソレノイドに出力される電圧と燃料噴射ノズルからの噴射状態を示す特性図。
【図３】比較例を示す吸入ポートの断面図。
【図４】同じく実施形態を示す吸入ポートの断面図。
【図５】同じく制御ブロック図。
【図６】同じく燃料噴射量を設定したマップ。
【図７】同じく制御内容を示すフローチャート。
【図８】同じく制御内容を示すフローチャート。
【図９】同じく制御内容を示すフローチャート。
【図１０】他の実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
１    燃料噴射ポンプ
２    プランジャ
２ｂ  プランジャ高圧室
２ｅ  カットオフポート
２ｎ  吸入ポート
３    コントロールスリーブ
４    ロータリソレノイド
１１    燃料噴射ノズル
１４    回転数センサ
１６    アクセル開度センサ
１８    コントロールユニット
１９    イグニッションスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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