(57)【要約】【課題】始動時の良好な始動性を有し、内燃機関停止中のインジェクタからの燃料漏れを低減し、始動時の排出ガスを改善することができる内燃機関の燃料供給制御装置を提供する。【解決手段】燃料供給制御装置は、燃料タンク内の燃料を燃料配管を介して各気筒に供給する内燃機関の燃料供給制御装置において、内燃機関に吸入された空気の吸気温度を検出する吸気温度検出手段と、吸気温度に基づき燃料配管内の燃料の推定燃料温度最大値を推定する燃料温度推定部と、推定燃料温度最大値に基づき目標燃料残圧を設定する燃料残圧設定補正手段と、設定された目標燃料残圧に達するまで燃料配管内の燃料圧力を低減させる燃料圧力低減手段とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料を燃料配管を介して各気筒に供給する内燃機関の燃料供給制御装置において、
内燃機関に吸入した空気の吸気温度を検出する吸気温度検出手段と、
上記吸気温度に基づき上記燃料配管内の燃料温度の最大値を推定する燃料温度推定部と、
推定した上記燃料温度の最大値に基づき目標燃料残圧を設定する燃料残圧設定補正手段と、
上記目標燃料残圧に達するまで上記燃料配管内の燃料圧力を低減する燃料圧力低減手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項２】
上記燃料温度推定部は、内燃機関停止時の上記吸気温度に基づき、上記内燃機関停止後の上記燃料配管内の燃料温度の最大値を推定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項３】
上記内燃機関周囲の大気圧を検出する大気圧センサを備え、
上記燃料残圧設定補正手段は、推定した上記燃料温度の最大値に基づいて設定した上記目標燃料残圧をさらに上記大気圧に応じて補正することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項４】
上記燃料配管内の燃料温度を検出する燃料温度センサを備え、
上記燃料温度推定部は、推定した上記燃料温度の最大値に基づいて設定した上記目標燃料残圧をさらに上記検出した燃料温度に応じて補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項５】
上記燃料配管内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサを備え、
上記燃料圧力低減手段は、上記検出した燃料圧力と上記目標燃料残圧との差圧に基づき上記燃料配管内の燃料圧力を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項６】
冷却ファンで上記内燃機関を所定時間冷却する冷却ファン制御手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項７】
上記冷却ファン制御手段は、内燃機関停止後の上記吸気温度に基づいて推定した上記燃料温度の最大値に応じて上記冷却ファンの駆動時間を設定することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項８】
上記冷却ファン制御手段は、上記冷却ファンをあらかじめ設定された時間内で駆動することを特徴とする請求項６または７に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の燃料供給制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用内燃機関の燃料供給装置は、燃料ポンプの吐出口側に逆止弁を備え、内燃機関停止中に燃料配管内の燃料圧力を低下させず、高い燃料圧力で保持することによって燃料配管内に燃料の蒸発ガス（以下、ベーパと称す。）が発生することを防止し、高温始動性を向上している。
【０００３】
しかしながら、内燃機関停止後において燃料配管内の燃料残圧を高い圧力に保持し続けると、燃料がインジェクタから吸気管へわずかながら漏れ出る。そして次回の内燃機関始動初期に、この漏れた燃料は始動時に噴射する燃料に加算されて燃焼するので、排出ガス中の未燃ガス成分を増加する。排出ガス中の未燃ガス成分を増加することは、始動時の排出ガスの成分を悪化する原因となっていた。
【０００４】
そのため、インジェクタからの燃料漏れを防止する手段として、燃料温度と燃料圧力とを検出し燃料温度に基づいて目標燃料残圧になるようにバイパスバルブを駆動して燃料配管内の燃料圧力の調圧を行っている。検出した燃料温度が所定値以下になるまでバイパスバルブを駆動制御し続け、インジェクタからの燃料漏れを防止し、同時に良好な始動性を確保していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−４２１０９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内燃機関停止後、内燃機関本体から放出される熱によって燃料配管内の燃料温度は、一旦上昇したのち低下する。このため、内燃機関停止後の燃料温度に基づいて燃料圧力を低減させ続けると、燃料配管内の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧以上になり、ベーパを発生するおそれがある。
【０００７】
この発明の目的は、良好な始動性を有する程度に燃料圧力を保持しつつ、内燃機関停止中インジェクタからの燃料漏れを低減して始動時の排出ガスを改善した内燃機関の燃料供給制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる燃料供給制御装置は、燃料タンク内の燃料を燃料配管を介して各気筒に供給する内燃機関の燃料供給制御装置において、内燃機関に吸入された空気の吸気温度を検出する吸気温度検出手段と、吸気温度に基づき燃料配管内の燃料の燃料温度の最大値を推定する燃料温度推定部と、推定した燃料温度の最大値に基づき目標燃料残圧を設定する燃料残圧設定補正手段と、設定した目標燃料残圧に達するまで燃料配管内の燃料圧力を低減する燃料圧力低減手段とを備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明における燃料供給制御装置を備えた内燃機関のシステムを示す図である。図２は、この発明の実施の形態１および２の燃料供給制御装置の機能ブロック図である。図３は、図１のバイパスバルブの構成図である。図４は、図２の燃料残圧制御のフローチャートである。図５は、吸気温度に対する燃料温度最大値のグラフである。図６は、燃料の温度と圧力をパラメータとした燃料の相図である。図７は、推定した燃料温度の最大値に対する燃料残圧のテーブルデータである。図８は、目標燃料残圧に対するバイパスバルブ駆動時間のテーブルデータである。図９は、実施の形態１に係わる燃料残圧制御のタイミングチャートである。
【００１０】
図１、図２に示すように、燃料供給制御装置は、内燃機関１に吸入した空気の吸気温度を検出する吸気温度検出手段２と、検出した吸気温度に基づき燃料配管３内の燃料の燃料温度の最大値（以下、推定燃料温度最大値と称す。）を推定する燃料温度推定部４と、推定燃料温度最大値に基づき目標燃料残圧を設定し、さらに大気圧に応じて目標燃料残圧を補正する燃料残圧設定補正手段５と、補正した目標燃料残圧に達するまで上記燃料配管３内の燃料圧力を低減する燃料圧力低減手段６とを有している。
【００１１】
吸気温度検出手段２は、図１に示すように、吸入された空気の吸気温度Ｔａ（℃）を検出する吸気温度センサ７と、該吸気温度センサ７の出力をＡ／Ｄ変換して、記憶する吸気温度検出部８とを有する。
燃料残圧設定補正手段５は、内燃機関の周囲の大気圧を検出する大気圧センサ９と、推定燃料温度最大値に基づき目標燃料残圧を設定し、さらに大気圧に応じて目標燃料残圧を補正する燃料残圧設定補正部１０とを有する。
燃料圧力低減手段６は、燃料配管３と燃料タンク１１との間を連通し、開閉動作により燃料配管３内の燃料を燃料タンク１１に戻すバイパスバルブ１２と、バイパスバルブ１２の開閉を制御する燃料圧力低減部１３とを有する。
【００１２】
図１に示すように、内燃機関１は、空気中のダストを取り除くエアフィルタ１４と、開閉動作により吸入する空気の量を調整するスロットルバルブ１５と、吸入した空気を燃焼室に導く吸気管１６と、エアフィルタ１４に設け、吸入した空気の吸気温度Ｔａを検出する吸気温度センサ７とを有している。
【００１３】
さらに、内燃機関１は、燃料を蓄えた燃料タンク１１と、燃料タンク１１内に備え、燃料を吸い上げる燃料ポンプ１７と、吸い上げた燃料中のごみを取り除く燃料フィルタ１８と、燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータ１９と、プレッシャレギュレータ１９から各気筒のインジェクタ２０に燃料を送る燃料配管３と、燃料を各吸気ポートに噴射するインジェクタ２０とを有している。
プレッシャレギュレータ１９は、接続配管２１により吸気管１６と連通している。内燃機関１の吸気負圧に対してプレッシャレギュレータ１９によって燃料配管３内の燃料圧力を自動調整する。プレッシャレギュレータ１９内に送られた燃料のうち余剰燃料は、燃料リターン配管２２を通って燃料タンク１１内に戻す。燃料ポンプ１１と燃料フィルタ１８とを結ぶ燃料通路２３は、分岐管２４を有する。その分岐管２４は、内燃機関１の停止後に燃料を燃料タンク１１に戻すためのバイパスバルブ１２を有している。
【００１４】
図３に示すようにバイパスバルブ１１は、非通電時にはコア２５に連結されたニードル弁２６により燃料流路を閉じているため、燃料は燃料流路を通り燃料タンク１１へ戻されることはない。燃料残圧制御を開始してソレノイド２７に通電すると、ばね２８に連結されたコア２５とニードル弁２６とが引き上げられ燃料流路を開通する。燃料配管３内の燃料は、開通した燃料流路を通って燃料タンク１１に戻される。このバイパスバルブ１２の動作により燃料配管３内の燃料圧力を低減することができる。燃料配管３内の燃料圧力を低減することによってインジェクタ２０からの燃料漏れを防止することができる。
【００１５】
電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す。）２９は、吸気温度センサ７、水温センサ３０等の各種センサの入力信号に基づいて内燃機関１の運転状態を判断すると共に各種の演算を実行する。ＥＣＵ２９は、インジェクタ２０の開弁等の制御信号を出力するとともに、吸気温度Ｔａを取り込み、記憶する吸気温度検出部８と、吸気温度に基づき燃料配管３内の燃料の推定燃料温度最大値を推定する燃料温度推定部４と、推定燃料温度最大値に基づき目標燃料残圧を設定し、さらに大気圧に基づき目標燃料残圧を補正する燃料残圧設定補正部１０と、バイパスバルブ１２の開閉を制御する燃料圧力低減部１３とを有している。
【００１６】
次に、図４を参照して燃料残圧制御の手順について説明する。ステップ（以下、Ｓと略する。）１０１で、内燃機関１が停止中か否かの判定を行う。内燃機関の停止中とは、図示しないイグニッションスイッチがオフになっており、かつ水温が所定値以下になっていることを意味する。内燃機関を停止中でないと判定したときは、燃料残圧制御を行うことなく、この燃料残圧制御の手順を終了する。内燃機関１を停止中と判定したときは、Ｓ１０２で、吸気温度検出部８は、吸気温度Ｔａを読み込む。Ｓ１０３で、燃料温度推定部４は、吸気温度Ｔａに基づき内燃機関１停止後に燃料配管３内の燃料温度が到達する推定燃料温度最大値Ｔｆｐを推定する（図５参照）。
【００１７】
Ｓ１０４で、推定燃料温度最大値Ｔｆｐと非飽和燃料温度Ｔｆ０とを比較する。ここで、非飽和燃料温度Ｔｆ０は、図６に示すような燃料の飽和蒸気圧特性に関連した燃料温度であり、ある非飽和燃料温度Ｔｆ０に対応する燃料の飽和蒸気圧まで燃料配管３内の燃料圧力を低下させても、燃料配管３内にベーパは発生しない。非飽和燃料温度Ｔｆ０は、飽和蒸気圧０．１（ＭＰａ）時に対応する燃料温度として設定している。
【００１８】
Ｓ１０４で、推定燃料温度最大値Ｔｆｐが非飽和燃料温度Ｔｆ０より高いと判定すると、推定燃料温度最大値に基づいた燃料残圧制御を必要としているので、Ｓ１０５へ進む。Ｓ１０５で、燃料残圧設定補正部１０は、推定燃料温度最大値Ｔｆｐに応じた目標燃料残圧Ｐｆｐを図７に示すあらかじめ設定されている第１のテーブルデータから求める。この第１のテーブルデータは燃料の飽和蒸気圧特性（図６参照）を考慮して求めている。推定燃料温度最大値Ｔｆｐが非飽和燃料温度Ｔｆ０以下では、燃料配管３内にベーパが発生しない燃料残圧を燃料残圧の最小値Ｐｆａとしている。
【００１９】
Ｓ１０６で、燃料残圧設定補正部１０は、目標燃料残圧Ｐｆｐを内燃機関が停止した場所に応じた大気圧センサから出力される大気圧Ｐａに基づき補正して確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊの算出を行う。Ｓ１０７で、燃料圧力低減部１３は、確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊに応じたバイパスバルブ１２の目標駆動時間τｏｂｊを図８に示す第２のテーブルデータから算出する。Ｓ１０８で、燃料圧力低減部１３は、算出した目標駆動時間τｏｂｊの間バイパスバルブ１２を駆動する。これにより、燃料配管３内の燃料は、開放されたバイパスバルブ１２内の燃料流路を介して燃料タンク１１へと戻される。燃料配管３内の燃料圧力を確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊまで低下させる。目標駆動時間τｏｂｊ経過後、Ｓ１０９で、燃料圧力低減部１３は、バイパスバルブ１２への通電を停止し燃料流路を閉じる。Ｓ１１０で、燃料圧力低減部１３は、ＥＣＵ２９の電源をオフして燃料残圧制御を終了する。
【００２０】
また、Ｓ１０４で、推定燃料温度最大値Ｔｆｐが非飽和燃料温度Ｔｆ０より低いと判定したとき、Ｓ１１１に進む。Ｓ１１１で、燃料残圧設定補正部１０は、非飽和燃料温度Ｔｆ０のときの燃料の飽和蒸気圧Ｐｆａを内燃機関１が停止した場所の大気の状態を示す大気圧センサから出力される大気圧Ｐａに基づき補正し、目標燃料残圧Ｐｆ０を求める。そしてＳ１１２で、燃料圧力低減部１３は、バイパスバルブ１２の駆動時間τｆａを目標燃料残圧Ｐｆ０に応じて図８に示すあらかじめ設定された第２のテーブルデータを用いて算出し、その値τｆａを目標駆動時間τｏｂｊと設定し、Ｓ１０８へ進む。
【００２１】
次に、図９を参照して燃料圧力の調整の様子を説明する。バイパスバルブを駆動することにより、燃料配管の中の圧力はすみやかに低減する。一方、燃料の温度は推定した最大値Ｔｆｐに燃料配管内の圧力より遅れて誤差少なく到達し、その後低下する。この燃料の温度と燃料配管内の圧力との関係においては、ベーパは発生しない。この発明では図５に示すように燃料温度と相関関係のある吸気温度を用い推定燃料温度最大値を推定しているので、内燃機関停止後の推定燃料温度最大値を精度よく推定できる。また、燃料温度を推定することで、内燃機関停止後の燃料配管内の燃料温度上昇を考慮できる。燃料温度の最大値を判明できれば、図６に示すように燃料の飽和蒸気圧特性からその推定燃料温度最大値における最適な燃料圧力を算出できる。
【００２２】
内燃機関停止後の燃料温度が低いとき、言い換えると燃料残圧を低くしても良好な始動性を確保できるときには、燃料温度推定手段と燃料残圧設定補正手段とに基づく目標燃料残圧になるように燃料圧力低減手段を動作して燃料配管内の燃料圧力を低減することができる。インジェクタからの燃料漏れを低減するとともに始動性の確保と排出ガスの改善を行うことができる。
【００２３】
この燃料供給制御装置は、設定した目標駆動時間τｏｂｊの時間だけバイパスバルブを駆動するので、必要以上に燃料残圧を低減することがなく、燃料配管内のベーパの発生を防止しつつ、インジェクタからの燃料漏れを低減でき、始動時の排出ガスの成分を改善することができる。
【００２４】
さらに、内燃機関停止後、わずかな時間で燃料配管内の燃料圧力を調圧できる。
【００２５】
さらに、内燃機関停止時の吸気温度に基づき燃料温度の最大値を推定するようにしたので、燃料残圧制御に関するセンサ等の付加によるコストアップを必要最低限に抑えることができる。
【００２６】
さらに、内燃機関停止時の大気圧に応じて目標燃料残圧を補正するので、内燃機関を高地などで停止した場合でも、内燃機関を停止した場所に応じた目標燃料残圧を設定でき、上記燃料配管内の燃料圧力を燃料の飽和蒸気圧以下にすることがなく、ベーパの発生を抑制し良好な始動性を確保することができる。
【００２７】
実施の形態２．
図１０は、この発明の実施の形態２の燃料供給制御装置の動作のフローチャートである。図１１は、燃料圧力差に対するバイパスバルブ駆動時間のテーブルデータである。実施の形態２の燃料供給制御装置は、図１に示すように燃料配管３内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサ３１を有している。その他は、実施の形態１と同様であり、同様な部分の説明は省略する。
【００２８】
図１０を参照して、実施の形態２の燃料供給制御装置の燃料残圧制御の手順を説明する。Ｓ２０１で内燃機関１が停止中か否かの判定を行う。この判定は、図４のＳ１０１と同様である。内燃機関１を停止中と判定したときは、Ｓ２０２に進み、内燃機関１を停止中ではないと判定したときは、燃料残圧制御を行わず終了する。Ｓ２０２で、フラグに０を設定する。Ｓ２０３で、フラグが０か否か判別を行う。フラグが０ならＳ２０４に進み、フラグが１ならばＳ２１０に進む。Ｓ２０４で、内燃機関停止時の吸気温度Ｔａを読み込む。Ｓ２０５で、読み込んだ吸気温度Ｔａから推定燃料温度最大値Ｔｆｐを推定する。
【００２９】
Ｓ２０６で、推定燃料温度最大値Ｔｆｐとあらかじめ設定している非飽和燃料温度Ｔｆ０との比較を行う。非飽和燃料温度Ｔｆ０は、実施の形態１で説明した値と同様である。Ｓ２０６で、推定燃料温度最大値Ｔｆｐが非飽和燃料温度Ｔｆ０より大きいとき、推定燃料温度最大値Ｔｆｐに基づいた燃料残圧制御の必要があるのでＳ２０７に進む。Ｓ２０７で、推定燃料温度最大値Ｔｆｐから第１のテーブルデータ（図７参照）に基づき目標燃料残圧Ｐｆｐを算出する。Ｓ２０８で、目標燃料残圧Ｐｆｐを大気圧に基づき補正し確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊを算出する。次にＳ２０９で、燃料残圧制御を行っているのでフラグに１を設定し、Ｓ２１０に進む。Ｓ２１０で、内燃機関１停止時の燃料配管３内の実燃料圧力Ｐｆを読み込み、Ｓ２１１に進む。Ｓ２１１で、実燃料圧力Ｐｆと確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊとの燃料圧力差Ｐｄを算出する。そしてＳ２１２で、燃料圧力差Ｐｄとあらかじめ設定した所定値Ｐｄｒとを比較する。この所定値Ｐｄｒは、燃料圧力差Ｐｄのある割合の値（例えば、燃料圧力差Ｐｄの５％の値）に設定している。
【００３０】
Ｓ２１２で、燃料圧力差Ｐｄが所定値Ｐｄｒより大きいとき、Ｓ２１３へ進む。Ｓ２１３で、燃料圧力差Ｐｄに応じたバイパスバルブ１２の駆動時間τｄを第３のテーブルデータ（図１１参照）から算出し、Ｓ２１４に進む。Ｓ２１４で、設定した駆動時間τｄの時間だけバイパスバルブ１２のソレノイド２７に通電を開始し、バネ２８に連結されたコア２５、ニードル弁２６を引き上げ、燃料流路を開放し燃料配管３内の燃料を燃料タンク１１に戻すことで燃料配管内３の燃料圧力を低減する。駆動時間τｄ経過後はＳ２１５に進み、ソレノイド２７の通電を停止し燃料流路を閉じてＳ２０３へ戻る。
【００３１】
Ｓ２０３へ戻り、フラグはＳ２０９で１に設定されているので２１０へと進む。Ｓ２１０およびＳ２１１では上述したように処理し、Ｓ２１２でＰｄとＰｄｒとを比較する。燃料圧力差Ｐｄが大きければ、再度Ｓ２１３からＳ２１５のステップで処理し、Ｓ２０３へ戻る。Ｓ２１２で、燃料圧力差Ｐｄが所定値Ｐｄｒより小さければ、燃料配管３内の燃料圧力Ｐｆが確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊ近づいたのでＳ２１６に進み、ＥＣＵ２９の電源をオフして燃料残圧制御を終了する。
【００３２】
一方、Ｓ２０６で、推定燃料温度最大値Ｔｆｐが非飽和燃料温度Ｔｆ０より小さければ、推定燃料温度最大値に基づく燃料残圧制御の必要はないのでＳ２１７に進む。Ｓ２１７で、所定値Ｔｆ０に応じて設定されている燃料の飽和蒸気圧Ｐｆａを大気の状態に合わせて補正し、目標燃料残圧Ｐｆ０を設定する（図７参照）。次にＳ２１８で、補正した目標燃料残圧Ｐｆ０からバイパスバルブ１２の駆動時間τｆａをあらかじめ設定されているテーブルデータ（図８参照）から算出し、その算出した駆動時間τｆ０を目標駆動時間τｏｂｊとして設定して、Ｓ２１９へ進む。Ｓ２１９で、設定した目標駆動時間τｏｂｊだけバイパスバルブ１２のソレノイド２７に通電を行ってバネ２８に連結されたコア２５とニードル弁２６を引き上げ、燃料流路を開放して燃料配管３内の燃料を燃料タンク１１に逃がすことで燃料配管３内の燃料圧力は低下する。バイパスバルブ１２の目標駆動時間τｏｂｊ経過後は燃料配管３内の燃料圧力は目標燃料残圧Ｐｆ０まで低下しているので、Ｓ２２０に進んでソレノイド２７の通電を停止してバイパスバルブ１２の燃料流路を閉じ、Ｓ２１６に進む。
【００３３】
このような燃料供給制御装置は、確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊと燃料圧力センサ３１により検出された実燃料圧力Ｐｆとの燃料圧力差Ｐｄに基づき、バイパスバルブ１２の駆動時間τｄを算出して、その時間に応じてバイパスバルブ１２を駆動し、燃料配管３内の燃料圧力を低減し、バイパスバルブ１２の駆動停止後に再び燃料配管３内の実燃料圧力Ｐｆと確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊとの差を算出して、再度バイパスバルブ１２の駆動または、燃料残圧制御の終了を行うので、燃料配管３内の燃料圧力Ｐｆを確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊまで精度よく低減させることができる。
【００３４】
実施の形態３．
図１２は、この発明の実施の形態３における燃料供給制御装置の機能ブロック図である。図１３は、図１２の燃料残圧制御のフローチャートである。図１４は、推定燃料温度最大値に対する冷却ファン駆動時間のテーブルデータである。図１５は、バッテリ電圧に対する冷却ファン駆動時間の最大値のグラフである。図１６は、実施の形態３に係わる燃料残圧制御のタイミングチャートである。
【００３５】
図１２の燃料供給制御装置は、内燃機関を冷却する冷却ファン制御手段を備えていることを除くと図２の燃料供給制御装置と同様であり、同じ部分の説明は省略する。冷却ファン制御手段３２は、図１に示すように内燃機関を冷却する冷却ファン３３と、冷却ファンを制御する冷却ファン制御部３４を有している。冷却ファン制御部３４は、ＥＣＵ２９で構成している。
【００３６】
図１３を参照して実施の形態３の燃料供給制御装置の燃料残圧制御の手順を説明する。Ｓ３０１で、内燃機関１が停止中か否かの判定を行う。停止中か否かの判定は図４のＳ１０１と同様である。内燃機関１が運転状態であれば、燃料残圧制御を終了する。内燃機関１を停止中と判定したとき、燃料残圧制御を行うためにＳ３０２に進む。Ｓ３０２で、冷却ファンスイッチのオン・オフ状態の判定を行う。冷却ファンスイッチをオフ状態と判定したとき、Ｓ３０３に進む。冷却ファンスイッチをオン状態と判定したとき、Ｓ３１３に進む。Ｓ３０３で、吸気温度センサ１２で計測された内燃機関１停止時の吸気温度Ｔａを読み込む。次のＳ３０４で、読み込んだ吸気温度Ｔａから内燃機関１停止後に燃料温度が達すると予測される推定燃料温度最大値Ｔｆｐを推定する。
【００３７】
次のＳ３０５で、推定燃料温度最大値Ｔｆｐをあらかじめ設定している非飽和燃料温度Ｔｆ０と比較する。非飽和燃料温度Ｔｆ０は、図４のＳ１０４の説明と同様である。推定燃料温度最大値Ｔｆｐが非飽和燃料温度Ｔｆ０より小さいとき、冷却ファンを駆動する必要はなく、かつ所定値Ｔｆ０に対応して設定している燃料残圧Ｐｆａまで燃料配管３内の燃料圧力を低下してもベーパは発生しないので、Ｓ３１０に進む。Ｓ３１０で、燃料残圧Ｐｆａを大気圧に基づき補正し、補正値Ｐｆ０を得る。そしてＳ３１１で、その補正値Ｐｆ０に基づき第２のテーブルデータ（図８参照）からバイパスバルブ１２の駆動時間τｆａを算出し、さらに駆動時間τｆａを目標駆動時間τｏｂｊと設定し、Ｓ３２１へ進む。
【００３８】
Ｓ３２１で、ソレノイド２７に目標駆動時間τｏｂｊの間通電する。通電するとバネ２８に連結されたコア２５、ニードル弁２６が引き上げられる。この結果、非通電時にニードル弁２６によって閉じられていた燃料の戻し流路が開き、燃料配管３内の燃料はその開いた流路を通って燃料タンク１１に戻る。目標駆動時間τｏｂｊの経過後、Ｓ３２２でソレノイド２７への通電を停止し、燃料流路を閉じる。Ｓ３２３で、ＥＣＵ２９の電源を切り、燃料残圧制御を終了する。
【００３９】
一方、Ｓ３０５で、推定燃料温度最大値Ｔｆｐを非飽和燃料温度Ｔｆ０より大きいと判定した場合には、冷却ファンを駆動したのち燃料残圧制御を行う必要があるためＳ３０６に進む。Ｓ３０６で、あらかじめ設定している第４のテーブルデータ（図１４参照）を用いて、推定燃料温度最大値Ｔｆｐから冷却ファンの駆動時間τｃを読み出す。この第４のテーブルデータは、事前の試験により推定燃料温度最大値Ｔｆｐに対応した冷却ファンの駆動時間τｃのデータと、冷却ファンの駆動時間τｃに対応した冷却後の燃料温度の低下幅とを有している。したがって、後述する冷却ファン停止後の燃料温度の最大値Ｔｆｐｃ（Ｓ３１７で設定する。）は、冷却ファンの駆動時間τｃの読み出しと同時に求められる。
【００４０】
次のＳ３０７で、冷却ファンの駆動時間τｃと最長駆動可能時間τｆａｎとを比較して、駆動時間τｃの間冷却ファンへバッテリから電流を供給したとき、バッテリを損傷させるか否かを判別する。なお、図１５に示すように、最長駆動可能時間τｆａｎは、バッテリの電圧Ｖを変数とし、冷却ファンを最長の時間の間駆動してもバッテリを損傷させない時間である。Ｓ３０６で求めた冷却ファンの駆動時間τｃが最長駆動可能時間τｆａｎより小さいとき、駆動時間τｃの間冷却ファンを駆動してもバッテリに損傷を与える可能性は低いので、Ｓ３０８へ進む。Ｓ３０８で、冷却ファンの駆動時間τｃをファン駆動時間τｆｏｂｊとして設定する。逆に冷却ファンの駆動時間τｃが最長駆動可能時間τｆａｎより大きいとき、この冷却ファンの駆動時間τｃの間冷却ファンを駆動するとバッテリに損傷を与えるのでＳ３０９へ進む。Ｓ３０９で、最長駆動可能時間τｆａｎをファン駆動時間τｆｏｂｊとして設定し、そして、Ｓ３１２に進み冷却ファン実駆動時間τａを０とする。
【００４１】
そしてＳ３１３に進み、冷却ファンを駆動する。Ｓ３１４で、冷却ファン実駆動時間τａのカウントを始めて、Ｓ３１５に進む。Ｓ３１５で、冷却ファン実駆動時間τａとファン駆動時間τｆｏｂｊとを比較する。冷却ファン実駆動時間τａがファン駆動時間τｆｏｂｊより小さいとき、冷却ファンを駆動してエンジンルーム内を冷却するので、Ｓ３０２へ戻る。Ｓ３１５で、冷却ファン実駆動時間τａがファン駆動時間τｆｏｂｊと等しいか大きいと判断したときＳ３１６に進む。
【００４２】
Ｓ３１６で、冷却ファンを停止する。Ｓ３１７で、Ｓ３０４で推定した推定燃料温度最大値ＴｆｐとＳ３０８またはＳ３０９で設定したファン駆動時間τｆｏｂｊを読み出し、ファン駆動による冷却後の冷却後推定燃料温度最大値Ｔｆｐｃを算出し、Ｓ３１８に進む。Ｓ３１８で、冷却後推定燃料温度最大値ＴｆｐｃをＴｆｐとして、第２のテーブルデータ（図７参照）を用いて燃料残圧Ｐｆｐを求め、Ｓ３１９に進む。Ｓ３１９で、Ｓ３１８で算出した燃料残圧Ｐｆｐを大気圧に基づき補正を行い、確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊを得る。そしてＳ３２０で、確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊに基づき第２のテーブルデータ（図８参照）を用いてバイパスバルブ１２の目標駆動時間τｏｂｊを決定する。
【００４３】
次に、燃料配管３内の燃料圧力を低減するためＳ３２１に進む。Ｓ３２１で、Ｓ３２０で決定した目標駆動時間τｏｂｊの間、ソレノイド２７に通電し、燃料配管３内の燃料を燃料タンク１１へ戻し、燃料配管３内の燃料圧力を確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊまで低下させる。目標駆動時間τｏｂｊを経過後、Ｓ３２２に進んでソレノイド２７を断電する。Ｓ３２３で、ＥＣＵ２９の電源をオフして燃料残圧制御を終了する。
【００４４】
冷却ファンを駆動させることで、内燃機関停止後の燃料温度は図１６に示すように冷却ファン駆動を行わない場合に比べてその温度上昇を抑制することができる。つまり、ファンを駆動させ燃料配管内の燃料を冷却することにより燃料配管内の燃料温度の上昇は抑制され、燃料温度の上昇が抑制されることによって燃料温度に対応した燃料の飽和蒸気圧（図６参照）は低くなるから、燃料配管内の目標燃料残圧を低く設定できる燃料温度領域が拡大して燃料残圧制御を行うことができる。
【００４５】
この燃料供給制御装置は、冷却ファンを駆動させることにより燃料配管３内の燃料温度Ｔｆの温度上昇を抑制できるので、目標燃料残圧を低く設定できる燃料温度の範囲が広がり、広範囲の燃料温度に対し燃料残圧制御を行うことが可能になり、ベーパの発生を防止しつつインジェクタ２０からの燃料漏れを低減できる。
【００４６】
さらに、内燃機関停止後の吸気温度に基づいて推定した燃料温度の最大値に応じて冷却ファンの駆動時間を設定したので、冷却を必要とする推定した燃料温度の最大値になったときだけファンを駆動することができ、不必要な冷却ファンの駆動を防止することができる。
【００４７】
さらに、冷却ファンを所定時間以上駆動しないので、冷却ファンの駆動によるバッテリ電圧の過度の劣化を防止することができ、始動時に必要なバッテリ電圧を確保することができる。
【００４８】
また、実施の形態２と同様、燃料圧力センサ３１を設けて、確定目標燃料圧力Ｐｏｂｊと実燃料圧力Ｐｆとの燃料圧力差Ｐｄを求め、その燃料圧力差Ｐｄからバイパスバルブ１２の駆動時間を算出し燃料配管３内の燃料圧力Ｐｆをフィードバック制御して確定目標燃料残圧Ｐｏｂｊまで低下させるようにしてもよい。
【００４９】
さらに、実施の形態１から３は、燃料リターン配管２２を通して燃料配管３に送られる余剰燃料を燃料タンク１１へと戻すリターン式の燃料システムに適用したものであるが、燃料リターン配管２２を廃止したリターンレス式の燃料システムにも適用することができる。
【００５０】
さらに、実施の形態１から３は、燃料温度の推定精度を高めたい場合には、図１に示すように燃料配管３に燃料温度センサ３５を設置して吸気温度センサ７と代替してもよいし、両者を併用しても差し支えない。この場合、燃料温度推定部４は、内燃機関停止時の燃料温度から内燃機関停止後の燃料温度の最大到達値を推定燃料温度最大値として推定してもよいし、吸気温度に基づいた推定燃料温度最大値を燃料温度で補正してもよい。
【００５１】
さらに、実施の形態１から３は、大気圧センサ９を設けて大気圧の検出を行い、その検出した値に応じて燃料残圧を目標燃料残圧に補正しているが、内燃機関停止時のインマニ圧で代替しても差し支えない。
【００５２】
【発明の効果】
この発明の燃料供給制御装置に係わる効果は、燃料タンク内の燃料を燃料配管を介して各気筒に供給する内燃機関の燃料供給制御装置において、内燃機関に吸入された空気の吸気温度を検出する吸気温度検出手段と、吸気温度に基づき燃料配管内の燃料の推定燃料温度最大値を推定する燃料温度推定部と、推定燃料温度最大値に基づき目標燃料残圧を設定する燃料残圧設定補正手段と、設定された目標燃料残圧に達するまで燃料配管内の燃料圧力を低減させる燃料圧力低減手段とを備えるので、内燃機関停止後、わずかな時間で燃料配管内の燃料圧力を調圧し、内燃機関停止中に発生するベーパを防止しつつインジェクタからの燃料漏れを低減でき、始動時の排出ガスを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における燃料供給制御装置を備えた内燃機関のシステムを示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１および２における燃料供給制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図１のバイパスバルブの構成図である。
【図４】図２の燃料残圧制御のフローチャートである。
【図５】吸気温度に対する燃料温度最大値のグラフである。
【図６】燃料の温度と圧力をパラメータとした相図である。
【図７】推定燃料温度最大値に対する燃料残圧のテーブルデータである。
【図８】目標燃料残圧に対するバイパスバルブ駆動時間のテーブルデータである。
【図９】実施の形態１に係わる燃料残圧制御のタイミングチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態２の燃料供給制御装置の動作のフローチャートである。
【図１１】燃料圧力差に対するバイパスバルブ駆動時間のテーブルデータである。
【図１２】この発明の実施の形態３における燃料供給制御装置の機能ブロック図である。
【図１３】図１２の燃料残圧制御のフローチャートである。
【図１４】推定燃料温度最大値に対する冷却ファン駆動時間のテーブルデータである。
【図１５】バッテリ電圧に対する冷却ファン駆動時間の最大値のグラフである。
【図１６】実施の形態３に係わる燃料残圧制御のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  内燃機関、２  吸気温度検出手段、３  燃料配管、４  燃料温度推定部、５  燃料残圧設定補正手段、６  燃料圧力低減手段、７  吸気温度センサ、８  吸気温度検出部、９  大気圧センサ、１０  燃料残圧設定補正部、１１  燃料タンク、１２  バイパスバルブ、１３  燃料圧力低減部、１４  エアフィルタ、１５  スロットルバルブ、１６  吸気管、１７  燃料ポンプ、１８  燃料フィルタ、１９  プレッシャレギュレータ、２０  インジェクタ、２１  接続配管、２２燃料リターン配管、２３  燃料通路、２４  分岐管、２５  コア、２６  ニードル弁、２７  ソレノイド、２８  ばね、２９  電子制御ユニット、３０  水温センサ、３１  燃料圧力センサ、３２  冷却ファン制御手段、３３  冷却ファン、３４  冷却ファン制御部、３５  燃料温度センサ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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