(57)【要約】      （修正有）【課題】  燃料カット初期に空燃比がリッチ状態となることを抑制するとともに、燃料カット実施前に速やかに燃料圧力を低下して、燃料の噴射供給を再開した際に正常な噴射が可能な内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】アクセルペダルの踏込み量と機関の回転速度とに基づいて前記燃料噴射弁が噴射する燃料のカットの実施を許可すべきかを判定する燃料カット許可判定手段４０３と、前記検出踏込み量と高圧燃料ポンプにより圧送された燃料圧力に基づいて前記燃料カットの実施を禁止すべきかを判定する燃料カット禁止判定手段４０１と、前記燃料カット許可判定手段４０３の判定結果及び前記燃料カット禁止判定手段４０１の判定結果に基づいて前記燃料カットの実施を決定する燃料カット決定手段４０４と、該燃料カットの決定に応じて前記燃料噴射弁の噴射を制御する燃料噴射弁制御手段３０４と、を備えてなる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転条件に応じて燃料を圧送する燃料ポンプと、該燃料ポンプにより圧送された燃料を噴射する燃料噴射弁と、内燃機関へ供給する供給空気量を調量する空気調量弁と、前記燃料ポンプにより圧送された燃料圧力を検出する燃料圧力センサと、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサと、内燃機関の回転速度を検出する回転センサと、を備えた内燃機関の制御装置であって、
前記検出踏込み量と前記検出回転速度とに基づいて前記燃料噴射弁が噴射する燃料のカットの実施を許可すべきかを判定する燃料カット許可判定手段と、前記検出踏込み量と前記検出燃料圧力とに基づいて前記燃料カットの実施を禁止すべきかを判定する燃料カット禁止判定手段と、前記燃料カット許可判定手段の判定結果及び前記燃料カット禁止判定手段の判定結果に基づいて前記燃料カットの実施を決定する燃料カット決定手段と、該燃料カットの実施の決定に応じて前記燃料噴射弁の噴射を制御する燃料噴射弁制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記燃料カット決定手段は、前記燃料カット禁止判定手段により前記燃料カットの実施を禁止すると判定されておらず、かつ前記燃料カット許可判定手段により前記燃料カットの実施を許可すると判定されたときにのみ前記燃料カットの実施を決定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の制御装置は、前記燃料カット禁止判定手段が前記燃料カットの実施を禁止すると判定したときに、前記空気調量弁が所定の開度以上になるように開度を保持する開度保持手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の制御装置は、前記燃料カット許可判定手段が前記燃料カットの実施を許可すると判定したときに、前記燃料ポンプの前記燃料の圧送量を減量または燃料の圧送を中止する燃料圧送量制限手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記燃料カット禁止判定手段は、前記検出踏込み量の減少量が所定値以上の時に前記燃料カットの実施を禁止すると判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記燃料カット禁止判定手段は、前記検出踏込み量が所定値以下でかつ前記燃料圧力が所定値以上の時に燃料カットの実施を禁止すると判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記燃料カット許可判定手段は、前記検出踏込み量が、０であり、かつ前記検出回転速度が所定値以上の状態の時に燃料カットの実施を許可すると判定することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記開度保持手段は、前記検出踏込み量に基づき、前記空気調量弁の開度を設定することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ポンプから蓄圧配管を介して圧送された燃料を燃料噴射弁より噴射し、内燃機関の燃焼室に供給する内燃機関の制御装置に係り、特に減速時に燃料噴射弁が供給する燃料の燃料カットを行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガソリンを燃料とする内燃機関においては、各気筒に直接燃料を噴射する弁として、電磁式の燃料噴射弁を使用することが一般的であり、このような内燃機関を制御する制御装置は、燃料ポンプを駆動させて燃料を圧送し、前記燃料噴射弁が接続された蓄圧配管に燃料を所定の圧力で蓄圧し、さらに、内燃機関の運転条件に応じて、燃料噴射弁を開弁させることで、内燃機関の各気筒に燃料を噴射供給している。
【０００３】
このような燃料噴射弁は、内燃機関の制御装置から出力される駆動信号により駆動制御されている。例えば、スロットル弁開度が全閉状態となっている減速時などのトルクを必要としないような運転条件においては、内燃機関の制御装置は、通常燃料噴射弁を制御して、筒内への燃料の噴射供給を中止する（燃料カットを行う）。このように内燃機関に供給する燃料をカットすることにより、車両の燃費および排出ガス特性を向上させることが可能となる。
【０００４】
しかし、スロットル弁開度が全閉状態となってから燃料カットを実施するような場合においては、スロットル弁開度はすでに全閉状態であるので、内燃機関に供給される空気量が不足している。この供給される空気量の不足により、燃料カットの実施直前に噴射供給された燃料は正常に燃焼できず、燃料カット初期に空燃比がリッチ状態となる場合がある。
【０００５】
この他にも、燃料ポンプにより加圧された蓄圧配管内の圧力を排圧するような電磁弁を持たないような前記内燃機関においては、燃料圧力が高い状態で燃料カットを実施してしまうと、この燃料圧力を減圧することができない。そして、燃料カットを実施すべき指令が解除されてからは、燃料噴射弁は、減圧ができないままの高い燃料圧力で燃料の噴射供給を再開することになるために、正常な噴射が行なえない可能性がある。
【０００６】
このような問題に鑑みて、エンジン回転数とスロットル弁の開度に基づいてエンジンが所定の減速状態であることを検出したときには、エンジンへの燃料の供給を停止（燃料カットを）し、エンジンに吸入される吸入空気量を増量する補正を行うエンジンの吸気装置が提案されており、このエンジンの吸気装置は、エンジンの減速初期において、燃料カット実施直前に噴射供給された燃料に対して吸入空気量が不足することがなく、燃料が良好な霧化状態となって燃焼するので、燃料カット初期に空燃比がリッチ状態となることを緩和することが可能である（特許文献１参照）。
【０００７】
またこの他にも、エンジンの負荷に関連するエンジン負荷関連値を検出し、エンジンの負荷が減少してエンジン負荷関連値が所定の値よりも小さくなったときに、目標燃料圧力を低下させてから燃料カットを行うエンジンの燃料供給装置が提案されている。このような燃料供給装置によれば、燃料カット実施前に燃料圧力を低下させることが可能となり（燃料圧力が高い状態で燃料カットを実施することがないので）、燃料カットを実施する指令が解除されてからは、燃料噴射弁は、圧力が低下した状態の燃料を噴射供給することができるので、ほぼ正常な噴射を行うことができる（特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−５４４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１８４６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載の発明においては、エンジン回転数とスロットル弁の開度に基づいてエンジンが所定の減速状態であることを検出したときに、エンジンへの燃料の供給をカットしてから、エンジンに吸入される吸入空気量を増量する補正を行うので、ドライバの減速意図がエンジン回転数とスロットル弁の開度に反映されてから吸入空気量の増量補正を行うこととなり、その補正に遅れが生じてしまい充分な効果が得られない。
【００１０】
また、特許文献２に記載の発明においては、燃料カットを実施するための条件判定は、エンジン負荷に基づいて行なっており、この場合にも、ドライバの減速意図がエンジン負荷に反映されるまでに時間を要するので、燃料カット実施前の燃料圧力の低下に遅れが生じて充分な効果が得られない虞がある。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、燃料カット初期に空燃比がリッチ状態となることを抑制するとともに、燃料カット実施前に速やかに燃料圧力を低下して、燃料の噴射供給を再開した際に正常な噴射が可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成すべく、本発明に係る内燃機関の制御装置は、運転条件に応じて燃料を圧送する燃料ポンプと、該燃料ポンプにより圧送された燃料を噴射する燃料噴射弁と、内燃機関へ供給する供給空気量を調量する空気調量弁と、前記燃料ポンプにより圧送された燃料圧力を検出する燃料圧力センサと、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサと、内燃機関の回転速度を検出する回転センサと、を備え、前記検出踏込み量と前記検出回転速度とに基づいて前記燃料噴射弁が噴射する燃料のカットの実施を許可すべきかを判定する燃料カット許可判定手段と、前記検出踏込み量と前記検出燃料圧力とに基づいて前記燃料カットの実施を禁止すべきかを判定する燃料カット禁止判定手段と、前記燃料カット許可判定手段の判定結果及び前記燃料カット禁止判定手段の判定結果に基づいて前記燃料カットの実施を決定する燃料カット決定手段と、該燃料カットの実施の決定に応じて前記燃料噴射弁の噴射を制御する燃料噴射弁制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、運転者が操作するアクセルペダルの踏込み量から、運転者の減速意図を予測することができるので、燃料カットの実施の判断を迅速にすることができ、時間遅れの無い精度のよい燃料噴射制御を行うことができる。また、検出燃料圧力に基づいて燃料カットの実施の禁止を判定するので、検出燃料圧力が高い状態のまま燃料カットを実施することを防止することができ、燃料カットの実施が終了してから燃料噴射再開する場合において、正常に燃料を噴射して燃焼することができる。燃料カット許可判定手段により燃料カットの実施を許可すべきであると判定したとしても、燃料カットの実施をすべきでないと燃料カット禁止判定手段が判定したときには、燃料カットの実施を禁止することができるので、燃料カットの実施に最適な条件となるように内燃機関を制御した後、燃料カットを実施することができる。
【００１４】
また、好ましくは、内燃機関の制御装置は、前記燃料カット決定手段が、前記燃料カット禁止判定手段により前記燃料カットの実施を禁止すると判定されておらず、かつ前記燃料カット許可判定手段により前記燃料カットの実施を許可すると判定されたときにのみ前記燃料カットの実施を決定することを特徴とする。
【００１５】
前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、燃料カット許可判定手段がたとえ燃料カットの実施を許可しても燃料カット禁止判定手段がカット禁止の判定結果を行った場合には、その燃料カットの実施を禁止する判定結果を優先して燃料カットの実施を禁止するので、最適な燃料カットの実施条件が整ってから、燃料カットを実施することができる。
【００１６】
また、好ましくは、前記内燃機関の制御装置は、前記燃料カット禁止判定手段が前記燃料カットの実施を禁止すると判定したときに、前記空気調量弁が所定の開度以上になるように開度を保持する開度保持手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、燃料カット禁止判定手段が燃料カットの実施を禁止すべきであると判定したときには、空気調量弁の開度を急速に絞らずに、所定の開度に保持（弁開度の減少量を制限）するので、内燃機関に供給される供給空気量に対して供給される燃料が過多となることがなく、空燃比がリッチとなることを抑制することができる。
【００１８】
また、好ましくは、前記内燃機関の制御装置は、前記燃料カット許可判定手段が前記燃料カットの実施を許可すると判定したときに、前記燃料ポンプの前記燃料の圧送量を減量または燃料の圧送を中止する燃料圧送量制限手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、燃料カット許可判定手段により燃料カットの実施をすべきであると判定し、さらに燃料カット決定手段で、燃料カットの実施を決定した場合には、燃料ポンプの燃料の圧送量を抑制するので、燃料圧力を減圧することができる。さらに、燃料カット禁止判定手段が燃料カットの実施を禁止すべきと判定し、さらに、燃料カット許可判定手段が燃料カットの実施を許可すべきであると判定したときには、燃料カットの実施は禁止されるが、燃料カット許可判定手段の判定結果を受けて、燃料カット実施前に、燃料圧力を減圧することができるので、燃料カット実施完了後の燃料供給再開時には、燃料噴射制御を最適に行うことができ、空燃比がリッチになることを抑制することができる。
【００２０】
また、好ましくは、前記内燃機関の制御装置は、前記燃料カット禁止判定手段が前記検出踏込み量の減少量が所定値（所定量）以上の時に前記燃料カットの実施を禁止すると判定することを特徴とする。
【００２１】
前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、燃料カット禁止判定手段が、検出踏込み量の減少量が所定値以上の状態の時に、すなわち、アクセルペダルの戻り速度が所定速度よりも速い場合には、燃料カットの実施を禁止するので、空気調量弁の開度が急激に絞られることがなく、さらにその後、燃料カットが実施されたとしても、内燃機関にすでに供給された燃料に対して、充分な供給空気量が確保されるので、最適な状態で燃料を燃焼することができ、空燃比がリッチになることを抑制することができる。
【００２２】
また、好ましくは、前記内燃機関の制御装置は、前記燃料カット禁止判定手段が、前記検出踏込み量が所定値（所定量）以下でかつ前記燃料圧力が所定値以上の時に燃料カットの実施を禁止すると判定することを特徴とする。
【００２３】
前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、前記検出踏込み量が所定値以下でかつ前記燃料圧力が所定値以上の時には、燃料カットを行わずに、供給空気量を確保するように開度を保持するので、最適な状態で燃料を燃焼することができ、空燃比がリッチになることを抑制することができる。
【００２４】
また、好ましくは、前記内燃機関の制御装置は、前記燃料カット許可判定手段は、前記検出踏込み量が０であり（すなわち、ドライバによるアクセルペダルの踏込みが無い状態であり）、かつ前記エンジン回転速度が所定値以上の状態の時に燃料カットの実施を許可すると判定することを特徴とする。
【００２５】
前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、燃料カット許可判定手段が燃料カットを実施すべきであると判定し、さらに燃料カット決定手段で、燃料カットの実施を決定した場合には、燃料ポンプの燃料の圧送量を抑制するので、ドライバの減速意図を迅速に反映させて燃料圧力を減圧することができる。さらに、燃料圧力が所定の値よりも高く、燃料カットの実施が禁止すべきであると判定されたときには、すぐに燃料カットをせずに燃料圧力を減圧することができるので、燃料カット実施完了後の燃料供給再開時には、燃料噴射制御を最適に行うことができ、空燃比がリッチになることを抑制することができる。
【００２６】
また、好ましくは、前記内燃機関の制御装置は、前記開度保持手段は、前記検出踏込み量に基づき、前記空気調量弁の開度を設定することを特徴とする。
【００２７】
前記のごとく構成された本発明の内燃機関の制御装置は、検出踏込み量に基づいて空気調量弁の開度が設定されるので、ドライバがアクセルペダルを弛めて燃料カットを実施する前に、空気調量弁の開度の減少を抑制しながら供給される供給空気量で燃料を燃焼させることができ、カット初期において燃料を最適に燃焼することができ、空燃比がリッチ状態となることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、運転者の減速意図をアクセルペダルの動作から判断して、燃料カットの実施の判定を行うので、時間遅れがなく精度のよい燃料カットを実施することができる。また、本発明の内燃機関の制御装置によれば、燃料カット実施直前に供給された燃料に対して充分な供給空気量が確保できるので、カット初期において燃料を最適に燃焼することができ、空燃比がリッチ状態となることを抑制することができる。さらに、本発明の内燃機関の制御装置によれば、燃料カット実施前に速やかに燃料圧力を低下させるので、燃料の噴射供給を再開した際に正常に燃料を噴射することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面に基づき本発明である内燃機関の燃料噴射制御装置の一実施形態について説明する。
【００３０】
図１は、本発明の第一実施形態に係る内燃機関（筒内噴射エンジン）の制御システムの全体構成を示したものである。内燃機関２は、３気筒からなり、各シリンダ２５に導入される空気は、エアクリーナ６５の入口部６４から取り入れられ、空気量センサ（エアフロセンサ）６３を通り、供給空気量（吸気流量）を制御する電制スロットル弁６が収容されたスロットルボディ６１を通って、前記内燃機関２の各シリンダ２５に接続された各吸気管６６に分配された後、ピストン２６と前記シリンダ２５で形成される燃焼室２１に導かれる。
【００３１】
一方、ガソリン等の燃料は、燃料タンク４２から低圧燃料ポンプ４１により一次加圧されて、該一次加圧された燃料は、燃圧レギュレータ４３で一定の圧力（例えば０．３ＭＰａ）に調圧されて、後述する高圧燃料ポンプ（燃料ポンプ）３で、より高い圧力にすべく二次加圧される。この二次加圧された燃料は、蓄圧配管４を介して各シリンダ２５に設けられた燃料噴射弁（インジェクタ）５から燃焼室２１に噴射される。そして、前記燃焼室２１に噴射された燃料は、点火コイル２７で高電圧化された点火信号により点火プラグ２８で着火される。
【００３２】
また、本実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置を有するエンジン制御装置（コントロールユニット）１には、内燃機関２の排気弁２２のカム軸に取り付けられたカム角センサ（回転センサ）９が検出したカム軸の回転位置に基づく回転速度Ｎｅの信号、エアフロセンサ６３で検出した供給空気量Ｑａの信号、アクセルペダル８１に取り付けられたアクセル位置センサ（アクセルペダルセンサ）８で検出したアクセル位置（アクセルペダルの踏込み量を検出した検出踏込み量）ＡＰＳの信号、スロットルボディ６１に取り付けられたスロットル弁開度センサ６２で検出したスロットル弁開度ＴＰＳの信号、蓄圧配管４に取り付けられた燃料圧力センサ７で検出した燃料圧力（検出燃料圧力）Ｐｆの信号、内燃機関２の冷却水通路に取り付けられた水温センサ２９で検出した冷却水温度ＴＷの信号、排気管６８に取り付けられたＯ２濃度センサ２４で検出した酸素濃度Ｏ２の信号等が入力される。
【００３３】
このコントロールユニット１では、これらの各種センサから出力された信号を入力し、該入力信号に基づいて、ドライバや車両が要求する運転状態を達成するように、各種アクチュエータに制御信号を出力している。具体的には、コントロールユニット１は、所望の供給空気量を制御すべく電制スロットル弁（電制空気調量弁）６に駆動制御信号を出力し、蓄圧配管４に圧送する燃料圧力を制御すべく高圧燃料ポンプ３に圧送制御信号（駆動信号）を出力し、燃焼室２１に噴射される燃料噴射量を制御すべく燃料噴射弁５に開弁制御信号（開弁駆動信号）を出力し、さらに燃焼室２１内の燃料を所定のタイミングで着火すべく点火コイル２７を介して点火プラグ２８に点火制御信号を出力している。
【００３４】
図２は、コントロールユニット１の内部構成図である。コントロールユニット１は、ＭＰＵ２０３、ＥＰ−ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０４及びＡ／Ｄ変換器を含むＩ／ＯＬＳＩ２０１等で構成されており、このコントロールユニット１は、先に示した各種センサ等からの信号をＩ／ＯＬＳＩ２０１で入力として取り込み、この取り込まれた信号に基づいて所定の演算処理を実行し、この演算結果として算定された制御信号を、各種アクチュエータに出力して、内燃機関２に吸入される吸入空気量の制御、後述する高圧燃料ポンプ３から吐出される燃料の吐出量制御、気筒内に噴射される燃料の噴射量制御、及び点火コイル２７により点火される点火時期の制御等を実行する。
【００３５】
図３は、図１のコントロールユニット１における内燃機関の燃料系および吸気系に関する制御ブロック図を示している。
【００３６】
基本燃料供給量演算手段３０１は、エアフロセンサ６３で検出した供給空気量Ｑａと、カム角センサ９で検出したエンジン回転速度（内燃機関の回転速度）Ｎｅと、に基づいて基本燃料供給量を演算する。一方、空燃比フィードバック補正係数演算手段３０２は、Ｏ２濃度センサ２４で検出した酸素濃度Ｏ２より、空燃比がリッチ状態にあるかリーン状態にあるかを判断し、リッチ状態と判断すれば減量側に、リーン状態と判断すれば増量側に基本燃料供給量を補正する空燃比フィードバック補正係数を演算する。そして、噴射パルス幅演算手段３０３は、基本燃料供給量演算手段３０１で演算した基本燃料供給量を、空燃比フィードバック補正係数演算手段３０２で演算した空燃比フィードバック補正係数により補正し、この補正した燃料供給量を検出した燃料圧力に応じて燃料噴射弁５の噴射パルス幅に変換する。この演算した燃料噴射パルス幅に基づいて、燃料噴射弁制御手段３０４は、燃料噴射弁５に開弁駆動信号を出力する。
【００３７】
目標スロットル弁開度演算手段３０５は、アクセル位置センサ８で検出したアクセル位置ＡＰＳに基づいたドライバ要求分スロットル弁開度と、カム角センサ９で検出したエンジン回転速度Ｎｅと水温センサ２９で検出した冷却水温度ＴＷとに基づいたエンジン要求分スロットル弁開度とを算出し、これらの要求分のスロットル弁開度に基づいて目標スロットル弁開度を演算する。そして、電制スロットル制御手段３０６は、スロットル弁開度センサ６２で検出したスロットル弁開度ＴＰＳが目標スロットル弁開度演算手段３０５で演算した目標スロットル弁開度となるように電制スロットル弁６に駆動信号を出力する。
【００３８】
目標燃料圧力演算手段３０７は、エアフロセンサ６３で検出した供給空気量Ｑａと、カム角センサ９で検出したエンジン回転速度Ｎｅと、に基づいて目標燃料圧力を演算する。燃料ポンプ制御手段３０８は、燃料圧力センサ７で検出した燃料圧力Ｐｆが、目標燃料圧力演算手段３０７で演算した目標燃料圧力となるように高圧燃料ポンプ３に駆動信号を出力する。
【００３９】
次に、本実施形態における減速時燃料カット制御部４００について説明する。
【００４０】
減速時燃料カット制御部４００は、燃料カット禁止判定手段４０１、開度保持手段４０２、燃料カット許可判定手段４０３、燃料カット決定手段４０４、及び燃料圧送量制限手段４０５を備えている。
【００４１】
燃料カット禁止判定手段４０１は、アクセル位置センサ８で検出したアクセル位置ＡＰＳと燃料圧力センサ７で検出した燃料圧力Ｐｆに基づいて燃料カットを禁止すべき状態であるかどうかを判定する。具体的には、アクセル位置ＡＰＳの減少速度の大きさが所定値以上の時（検出踏込み量の減少量が所定量以上）、すなわち踏み込んだ状態からアクセルペダルが戻るときの戻り速度が所定の速度よりも速い時、ドライバに減速意図があると判断して、燃料カット禁止状態であると判定する。ただし、アクセル位置ＡＰＳの減少速度の大きさのしきい値は、アクセルペダルの自由リターン速度（ドライバがアクセルペダルを離したときのアクセルペダルの戻り速度）の大きさよりも小さい値とする。このように、アクセル位置センサ８によりドライバの減速意図を判断しているので、減速タイミングを迅速に捉えることができる。
【００４２】
また、燃料カット禁止判定手段４０１は、アクセル位置ＡＰＳ（アクセルペダルの踏込み量を検出した検出踏込み量）が所定値（所定量）以下でかつ燃料圧力Ｐｆが所定値以上の時、高い燃料圧力のままで燃料カットの実施が行われる可能性があると判断して燃料カットを禁止すべき状態であると判定する。ただし、燃料圧力Ｐｆのしきい値はアイドル時に燃料噴射弁５が正常に噴射可能なパルス幅下限値を確保できる圧力値とする。
【００４３】
開度保持手段４０２は、燃料カット禁止判定手段４０１で燃料カットの実施を禁止すべき状態と判定された時に、目標スロットル弁開度演算手段３０５で演算される目標スロットル弁開度を所定値以上、すなわち、スロットル弁開度を、目標スロットル弁開度演算手段３０５で演算される目標スロットル弁開度以上となるように、アクセルペダル位置ＡＰＳに応じて設定されたオフセット量（スロットル弁開度の増分）を演算する。このようにして、電制スロットル制御手段３０６は、目標スロットル弁開度演算手段３０５で算出された目標スロットル弁開度に開度保持手段４０２で演算したオフセット量を加えた値を目標スロットル弁開度とし、電制スロットル弁６に駆動信号を出力する。また、この開度保持手段は、供給空気量が充分確保できるのであれば、アクセルペダルの位置とは関係なく、一定の大きさの開度に保持するようにしてもよい。
【００４４】
燃料カット許可判定手段４０３は、アクセル位置センサ８で検出したアクセル位置ＡＰＳとカム角センサ（回転センサ）９でエンジン回転速度Ｎｅに基づいて燃料カットの実施を許可すべき状態であるか否かを判定する。アクセル位置ＡＰＳの値が０（ドライバがアクセルペダルを踏込んでいない状態）でかつエンジン回転速度Ｎｅが所定値以上の時、ドライバからエンジンに発生させるべきトルクの要求がない減速状態であると判断して、燃料カット実施許可状態と判定する。ここで、エンジン回転速度Ｎｅのしきい値は、アイドル時の目標エンジン回転速度よりも大きい値とする。
【００４５】
燃料圧送量制限手段４０５は、燃料カット許可判定手段４０３で燃料カットの実施を許可すべき状態と判定した時に、高圧燃料ポンプ３が圧送する燃料圧送量を制限または燃料圧送を中止する。燃料の圧送量を制限する場合には、燃料圧送量制限手段４０５は、燃料ポンプ制御手段３０８が目標燃料圧力演算手段３０７で演算された目標燃料圧力に代わり燃料カット禁止判定手段４０１で用いた燃料圧力しきい値を目標燃料圧力として制御するように、燃料ポンプ制御手段３０８にそのしきい値を出力する。または、燃料の圧送量を中止する場合には、燃料圧送量制限手段４０５は、高圧燃料ポンプ３を停止するように燃料ポンプ制御手段３０８に制御信号出力する。
【００４６】
燃料カット決定手段４０４は、燃料カット禁止判定手段４０１で判定された燃料カット実施禁止状態と、燃料カット許可判定手段４０３で判定された燃料カット実施許可状態とに基づいて、燃料カットの実施の決定を行う。具体的には、燃料カット決定手段４０４は、燃料カット許可判定手段４０３が、燃料カットの実施を許可した場合には、燃料をカットすべく、燃料噴射弁制御手段３０４に、燃料をカットすべき信号を出力するが、燃料カット禁止判定手段４０１で燃料カット実施禁止状態と判定され、燃料カット許可判定手段４０３で判定された燃料カット実施許可状態と判定されたときは、燃料カット禁止判定手段４０１の判定結果を優先して、燃料噴射弁制御手段３０４に、燃料をカットすべき信号は出力されない。すなわち、燃料カット決定手段４０４は、燃料カット禁止判定手段４０１により燃料カットの実施を禁止すると判定されておらず、かつ燃料カット許可判定手段４０３により燃料カットの実施を許可すると判定されたときにのみ、燃料カットの実施を決定する。
【００４７】
図４は、図３に示す制御装置の減速時における燃料カット制御を行った場合のアクセル位置ＡＰＳ、スロットル弁開度ＴＰＳ、エンジン回転速度Ｎｅ、蓄圧配管４内の燃料圧力Ｐｆ、燃料噴射弁５の駆動パルス幅Ｔｉ、および空気過剰率λのタイミングチャートを実線で示している。なお、比較例として従来制御でのタイミングチャートを図中点線で示す。また、図４に示すＴ１は、ドライバがアクセルペダルを緩めたとき、Ｔ２は、アクセルペダル位置が略０となったとき、Ｔ３は、本実施形態において燃料カットが実施されたとき（燃料カット禁止状態が解除されたとき）、Ｔ４は、エンジン回転速度Ｎｅが燃料カットリカバ回転速度以下となったとき（燃料噴射が再開されたとき）を示している。
【００４８】
ドライバがアクセルペダルを緩めたとき（Ｔ１）に、アクセル位置ＡＰＳの大きさが所定値から略０になるように減少を始める。従来制御では、スロットル弁開度ＴＰＳがアクセル位置ＡＰＳの減少に応じて減少を始め、それに伴いエンジン回転速度Ｎｅと燃料圧力Ｐｆと燃料噴射弁パルス幅Ｔｉも減少を始める。一方、本実施形態における制御では、アクセル位置ＡＰＳの減少速度が大きいために、燃料カット禁止判定手段４０１は、燃料カットの実施を禁止すべき状態と判定し、その結果、開度保持手段４０２によりスロットル弁開度ＴＰＳの減少が制限され、エンジン回転速度Ｎｅと燃料圧力Ｐｆも従来制御の場合よりも減少量が少なくなる。要求される燃料の減少量も従来制御の場合よりも少なくなるが、燃料圧力Ｐｆの減少量の差より燃料噴射弁パルス幅Ｔｉは同等となる。その結果、燃料に対する供給空気量が確保されて適切な燃焼をすることができ、空気過剰率λの変動も少ない。
【００４９】
やがてアクセル位置ＡＰＳが略０となる（Ｔ２）。従来制御では、ここで燃料カットを実施してエンジン回転速度Ｎｅが急激に減少を始めるが、スロットル弁開度ＴＰＳはこの時すでにアイドル時スロットル弁開度に近い開度となっているので供給空気量が不足し、燃料カット実施直前に噴射された燃料が正常に燃焼できず空気過剰率λが一瞬リッチとなる。また、この際、高圧燃料ポンプ３の駆動も中止するが燃料カット中のため蓄圧配管４内の燃料が噴射されず、燃料カット実施直前の燃料圧送により燃料圧力Ｐｆが若干増加する。一方、本実施形態の制御では、アクセル位置ＡＰＳの値が略０でかつエンジン回転速度Ｎｅが所定値以上となっているので、燃料カット許可判定手段４０３が、燃料カットの実施を許可すべき状態と判定して燃料ポンプの駆動を中止するが、同時に燃料カット禁止判定手段４０１は、燃料圧力Ｐｆが燃料カット禁止解除圧力より大きいため燃料カットの実施を禁止すべき状態であると判定している。この場合、燃料カット決定手段４０４は、燃料カット禁止判定手段４０１の判定結果を優先し、燃料噴射弁制御手段３０４による燃料カットは実施されず、開度保持手段４０２の出力に基づいて電制スロットル制御手段３０６によるスロットル弁開度ＴＰＳの減少も制限されたままとなる。一方、燃料カット許可判定手段４０３の判定結果により燃料圧送量制限手段４０５は燃料ポンプ制御手段３０８に燃料の圧送を制限しているので、燃料圧力Ｐｆが急激に減少を始める。このように、燃料カット禁止判定手段４０１と燃料カット許可判定手段４０３により、燃料カット実施前に適切な状態で燃料を燃焼することができるように吸入空気量と燃料圧力を制御するので空気過剰率λの変動も少ない。
【００５０】
やがて、燃料圧力Ｐｆが燃料カット禁止解除圧力以下となって燃料カット禁止判定手段４０１による燃料カット禁止状態が解除され（Ｔ３）、燃料カット許可判定手段４０３による判定結果に基づいて、燃料噴射弁制御手段３０４により、燃料噴射弁５が閉弁され燃料カットが実施される。この時、スロットル弁開度ＴＰＳの減少制限も解除されてスロットル弁の開度もさらに減少するが、それまでのスロットル弁開度の減少が制限されていたので供給空気量が充分確保できており、燃料カット実施直前に噴射された燃料は正常に燃焼し空気過剰率λの変動も小さい。
【００５１】
燃料カット実施中（Ｔ２〜Ｔ３）は、燃料ポンプ駆動も燃料噴射も中止しているため燃料圧力Ｐｆは一定に保たれる。
【００５２】
やがてエンジン回転速度Ｎｅが燃料カットリカバ回転速度以下となる（Ｔ４）と、燃料カット禁止判定手段４０１は、燃料カットを実施すべきでないと判定し、その結果として燃料カットは解除されて、燃料の噴射が再開される。従来制御では、アイドル時燃料圧力よりかなり高い燃料圧力で燃料がカットされるので、蓄圧配管４内において、高い燃料圧力を保持したまま燃料の噴射を再開する。このために燃料圧力に対して燃料噴射弁５が適切なパルス幅で噴射するには、噴射可能なパルス幅下限より小さいパルス幅が要求されてしまう。その結果、燃料噴射弁５はパルス幅下限で噴射することとなり、正常な燃料噴射制御を行うことができず、空気過剰率λはリッチ状態となる。一方、本実施形態の制御では、燃料カット実施前に、燃料圧送量制限手段４０５により蓄圧配管４内の燃料圧力Ｐｆを十分に減少しているため、ほぼアイドル時パルス幅で燃料噴射を再開することができる。
【００５３】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【００５４】
本実施形態では、空気調量弁として電制スロットル弁を用いたが、機械式スロットル弁と電制吸気バイパス弁の組合せでもよい。
【００５５】
また、本実施形態では、運転条件に応じて要求される燃料圧力が変化することとしたが、要求される燃料圧力が運転状態にかかわらず一定のものにおいても、燃料カット実施直後に燃料圧力が高圧状態になることを防止することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、蓄圧配管からの燃料を排圧して、燃料タンクに戻すことができないリターンレスの燃料供給システムにおいて特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置を備えた内燃機関の全体構成図。
【図２】図１の内燃機関の燃料噴射制御装置の内部構成図。
【図３】図１の制御装置の燃料系および吸気系に関する制御ブロック図。
【図４】図３に示す制御装置のタイミングチャート。
【符号の説明】
【００５８】
１  コントロールユニット
２  内燃機関
３  高圧燃料ポンプ（燃料ポンプ）
４  蓄圧配管
５  燃料噴射弁
６  電制スロットル弁
７  燃料圧力センサ
８  アクセル位置センサ
９  回転センサ
３０４  燃料噴射弁制御手段
３０５  目標スロットル弁開度演算手段
３０６  電制スロットル制御手段
３０８  燃料ポンプ制御手段
４００  減速時燃料カット制御部
４０１  燃料カット禁止判定手段
４０２  開度保持手段
４０３  燃料カット許可判定手段
４０４  燃料カット決定手段
４０５  燃料圧送量制限手段
【図１】
2006220003.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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