(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンを始動させるためのオン位置と前記ディーゼルエンジンを停止させるためのオフ位置との間で切換え操作される始動操作手段、前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する検出手段、吸気通路を通じて空気が供給された前記ディーゼルエンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射機構、前記吸気通路に配設され前記燃焼室へ供給される吸入空気量を調節する吸気スロットル弁、及び前記ディーゼルエンジンの運転状態に応じて各燃焼サイクルにおいて前記燃料噴射機構によって噴射される燃料噴射量を決定するコントローラを具備し、前記コントローラは、前記始動操作手段が前記オフ位置へ切り換えられた後のエンジン停止モードにおいて噴射される停止時燃料噴射量を前記エンジン停止モードの経過時間に応じて次第に減少させると共に、前記エンジン停止モードにおいて前記燃料噴射量が減少するのに応じて前記吸気スロットル弁の開度を下げるように制御するものであるディーゼルエンジンの停止装置において、
前記コントローラは、前記検出手段からの検出信号に基づいて前記燃焼室内に供給された吸入空気量を算出し、前記燃料噴射量と前記吸入空気量とから前記エンジン停止モードにおける実空気過剰率を算出し、前記実空気過剰率が前記検出手段からの検出信号に基づいて決定された目標空気過剰率と一致するように前記吸気スロットル弁の開度を制御するものであることを特徴とするディーゼルエンジンの停止装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記目標空気過剰率に応じて前記吸気スロットル弁基本目標開度を求め、前記目標空気過剰率と前記実空気過剰率との偏差に応じて吸気スロットル弁開度補正量を求め、前記吸気スロットル弁基本目標開度を前記吸気スロットル弁開度補正量で補正することにより吸気スロットル弁最終目標開度を求め、前記吸気スロットル弁最終目標開度に基づいて前記吸気スロットル弁の開度を制御するものであ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停止装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記目標空気過剰率と前記実空気過剰率との前記偏差に応じて求められた積分補正量と比例補正量との合計量を前記吸気スロットル弁開度補正量として求めるように制御するものであることを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンの停止装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記エンジン停止モードにおいて前記ディーゼルエンジンの回転数が所定の回転数未満に低下したことに応答して、前記吸入スロットル弁を全閉状態にすると共に、前記停止時燃料噴射量を固定値に設定するように制御するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの停止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンの停止時において生じるエンジンの振動を軽減するディーゼルエンジンの停止装置に関する。
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンを停止させる方式として、燃焼室への燃料の供給をカットする方式、燃焼室への燃焼用空気の送り込みをカットする方式、及び燃焼室への燃料と燃焼用空気との両方をカットする方式がある。燃料供給をカットする方式は、イグニションキーをオン位置からオフ位置へ操作するときに燃焼室への燃料の供給が急に遮断されるため、燃料供給の停止後、短時間のうちにエンジンを停止することができるという利点があるが、燃焼室内には新気が送り込まれるので、ピストンが上死点へ上昇するときに燃焼室の内圧が高くなり、エンジンの回転数が急速に低下していく途中にエンジンの共振点を通過する際に、エンジンの振動が激しくなり、運転者等に不快感を与えるという問題がある。
【０００３】
一方、燃焼室への吸気をカットする方式では、燃焼室に新しい空気が入らないことから燃焼室の内圧が高くならないので、エンジンの振動は激しくなることはない。しかしながら、停止作動中でも燃料が噴射され続けるので、燃料の供給をカットする方式と比較して、燃費が悪化するという問題があると共にエンジンが完全に停止するまでに長時間を要し、また燃焼室内が負圧になることによるクランク室からの所謂オイル上がりが大きくなり、更に燃焼室内が燃料過剰状態となるために次回の燃焼時に排気ガス内に黒煙が発生しやすいという問題がある。また、吸気をカットする装置が故障すると、燃料と空気とが供給され続けることになるので、エンジンを停止させることができなるという危険性もある。
【０００４】
そこで、このエンジンの急激な停止を回避することを目的として、燃料の供給をカットすると共に燃焼室への吸気をカットする方式が提案されており、エンジンを停止させようとする時に、先ず吸気遮断弁を閉じてエンジン出力軸の回転数を下げ、リレー等の遅延回路を用いて、その後にエンジンへの燃料の供給を停止して、エンジン停止時のエンジンの振動を軽減することを図っている（特公昭６２−３３４１９号公報参照）。このエンジンの停止方式では、エンジンを停止させようとする時に吸気遮断弁を急に閉じる操作をすると、エンジン回転数が急激に下がり、依然としてエンジンに振動ショックが生じ、運転者に不快感を与えることがある。
【０００５】
また、エンジン停止スイッチを操作すると、先ず燃料の供給を停止し、エンジン回転数が共振域に近づいたことが検出されることに対応して燃焼室へ空気を供給する吸気通路に設けた空気遮断弁を閉じ、燃焼室内でのピストンの昇降に高い抵抗を与えて、短時間の内にエンジン回転数を下げることが提案されている（特開昭６４−４１６２４号公報）。
【０００６】
また、電気的な遅延制御を行うことなく、機械的な遅延を行わせる方式として、バキュームポンプからバキューム管を介して吸気アクチュエータに接続し、更に吸気アクチュエータから別のバキューム管を介して燃料カットアクチュエータに直列に接続し、バキュームポンプから延びるバキューム管に吸気カットと燃料カットの共通のカットソレノイドを設けたディーゼルエンジンの停止装置が提案されている（実開平５−４７３８２号公報参照）。バキュームポンプからの距離については吸気アクチュエータの方が燃料カットアクチュエータよりも近いこと、及び吸気アクチュエータの作動に要する吸気力を燃料カットアクチュエータの作動に要する吸気力よりも小さくしていることにより、最初に燃焼室への吸気をカットし、その後に燃料をカットすることを図っている。
【０００７】
また、吸気通路に設けられた吸気絞り弁の開度をエンジンの負荷運転時には全開に、エンジンの無負荷運転時には中閉に、エンジンの停止時には全閉の三段階に制御することが提案されている（特開昭５８−３５２４１号公報）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、燃料供給路に配設され且つエンジンの停止を行うに際して、燃料遮断弁によって燃料供給をカットする方式については、その作動が供給とカットとの二段の切換作動であるので、エンジンの停止時には振動やショックが生じる。また、燃料遮断弁を吸気遮断弁の閉弁後に閉弁するのであるが、その閉弁動作の時期が遅くなることがあると、燃料が吸入空気に対して過剰になって、燃費や排気ガス中の黒煙の発生という問題が依然として残されている。したがって、燃料供給の停止によってエンジンの停止を行うに際して、エンジンの回転数を徐々に低減させる点で解決すべき課題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、エンジンを停止させようとするときに、燃料供給路に配設された燃料遮断弁を閉弁する方式においては、より一層、エンジン停止時の振動やショックを和らげることを可能にするディーゼルエンジンの停止装置を提供することである。
【００１０】
この発明は、ディーゼルエンジンを始動させるためのオン位置と前記ディーゼルエンジンを停止させるためのオフ位置との間で切換え操作される始動操作手段、前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する検出手段、吸気通路を通じて空気が供給された前記ディーゼルエンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射機構、前記吸気通路に配設され前記燃焼室へ供給される吸入空気量を調節する吸気スロットル弁、及び前記ディーゼルエンジンの運転状態に応じて各燃焼サイクルにおいて前記燃料噴射機構によって噴射される燃料噴射量を決定するコントローラを具備し、前記コントローラは、前記始動操作手段が前記オフ位置へ切り換えられた後のエンジン停止モードにおいて噴射される停止時燃料噴射量を前記エンジン停止モードの経過時間に応じて次第に減少させると共に、前記エンジン停止モードにおいて前記燃料噴射量が減少するのに応じて前記吸気スロットル弁の開度を下げるように制御するものであることをもって前提としているディーゼルエンジンの停止装置に関する。
【００１１】
この発明によるディーゼルエンジンの停止装置は、以上のような構成をもって前提としているので、始動操作手段をオン位置からオフ位置に切換え操作をしても、直ちに燃料供給が停止されることがなく、エンジン停止モードのある一定時間の間は、その経過時間に応じた量の燃料を燃焼室に噴射して燃焼を継続させる。具体的には、始動操作手段であるイグニションキーをオン位置からオフ位置に切換え操作すると、燃料はイグニションキーのオフ位置に切換え後の経過時間に応じて徐々に少なくなる量が継続して供給されることにより、エンジン回転数は徐々に減少されるので、エンジンの回転速度が急激に減少することによる振動やショックが回避される。
【００１２】
また、前記吸気通路には前記燃焼室へ供給される吸入空気量を調節する吸気スロットル弁が配設されており、前記コントローラは、前記エンジン停止モードにおいて前記燃料噴射量が減少するのに応じて前記吸気スロットル弁の開度を下げる制御が行われる。
【００１３】
始動操作手段のオフ位置への切換え後においては、エンジン回転数を下げるため、燃料噴射量は通常運転中の燃料噴射量と比較して少ない量に決定される。エンジンへの吸入空気量を通常の燃料噴射の場合と同様の量で送り込んでしまうと、燃料噴射量に対して吸入空気量が過剰になって燃焼が不良になり、最悪の場合、燃焼が行われずにエンジンが急に停止する可能性がある。そこで、吸気スロットル弁を絞って、停止時に次第に減少される燃料噴射量に応じて吸入空気量を下げることにより、燃料供給量が減少しても燃焼が継続され、ディーゼルエンジンの出力回転数が徐々に低減する。
【００１４】
前記前提とする構成のもとで、この発明によるディーゼルエンジンの停止装置は、前記コントローラが、前記検出手段からの検出信号に基づいて前記燃焼室内に供給された吸入空気量を算出し、前記燃料噴射量と前記吸入空気量とから前記エンジン停止モードにおける実空気過剰率を算出し、前記実空気過剰率が前記検出手段からの検出信号に基づいて決定された目標空気過剰率と一致するように前記吸気スロットル弁の開度を制御するものであることを特徴とする。かかる特徴とする構成によれば、始動操作手段がオフ位置に切り換えられた後においても、実空気過剰率が目標空気過剰率になるように吸入スロットル弁の開度が制御されるので、減少していく燃料噴射量に応じた正確な量の吸入空気量が燃焼室に送り込まれ、ディーゼルエンジンが完全に停止するまで良好な燃焼を行うことが可能になる。
【００１５】
前記コントローラは、前記目標空気過剰率に応じて前記吸気スロットル弁基本目標開度を求め、前記目標空気過剰率と前記実空気過剰率との偏差に応じて吸気スロットル弁開度補正量を求め、前記吸気スロットル弁基本目標開度を前記吸気スロットル弁開度補正量で補正することにより吸気スロットル弁最終目標開度を求め、前記吸気スロットル弁最終目標開度に基づいて前記吸気スロットル弁の開度を制御するものであることを特徴とする。即ち、コントローラは、実空気過剰率と目標空気過剰率との偏差に基づいて、吸気スロットル弁の開度のフィードバック制御を行う。
【００１６】
吸気スロットル弁の開度のフィードバック制御において、前記コントローラは、前記目標空気過剰率と前記実空気過剰率との前記偏差に応じて求められた積分補正量と比例補正量との合計量を前記吸気スロットル弁開度補正量として求めるように制御するものであることを特徴とする。即ち、吸気スロットル弁の開度のフィードバック制御は、ＰＩ（比例積分）制御とされる。
【００１７】
前記コントローラは、前記エンジン停止モードにおいて前記ディーゼルエンジンの回転数が所定の回転数未満に低下したことに応答して、前記吸入スロットル弁を全閉状態にすると共に、前記停止時燃料噴射量を固定値に設定するように制御するものであることを特徴とする。ディーゼルエンジンの停止モードにおいて、ディーゼルエンジンの回転数が所定の回転数未満に低下したとき、吸入スロットル弁が全閉状態とされるので、燃焼室には新気が送り込まれず、ディーゼルエンジンは緩やかに停止する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、この発明によるディーゼルエンジンの停止装置の実施例を説明する。図１はこの発明によるディーゼルエンジンの停止装置において停止制御を行うメインルーチンの一例を示すフローチャートであり、図２は図１に示すフローチャートの吸入スロットル弁制御モードで行われる制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図3 は図２に示すフローチャートに対応したブロック線図であり、図４はこの発明によるディーゼルエンジンの停止装置が適用されるディーゼルエンジンの一例を示す概略図である。
【００１９】
先ず、図４を参照して、この発明によるディーゼルエンジンの停止装置が適用されるディーゼルエンジンの一例を説明する。ディーゼルエンジン１は、図４では、左右のバンク２Ａ，２Ｂにそれぞれ燃焼室７、ピストン４及びインジェクタ１１を有する一対の気筒が示されているが、紙面垂直方向にそれぞれ３気筒が並んだ６気筒等の多気筒４サイクル直噴式Ｖ型エンジンである。ディーゼルエンジン１は、左右のバンク２Ａ，２Ｂを有するシリンダブロック２と、シリンダブロック２の左右のバンク２Ａ，２Ｂにそれぞれ取り付けられたシリンダヘッド３Ａ，３Ｂとを有するシリンダヘッド３とを備えており、バンク２Ａ，２Ｂに形成されたシリンダボアに装着されたシリンダライナ内をピストン４が摺動自在であり、ピストン４の往復運動とクランク軸６の回転運動とは両者を連結するコンロッド（図示せず）を介して変換される。
【００２０】
ディーゼルエンジン１の電子制御燃料噴射システム１０において、インジェクタ１１（シリンダヘッド３Ｂ側のみ図示）へは、燃料噴射を行う本体，及び本体の先端部に形成されている噴孔からの燃料の噴射と噴射停止とを制御するための電磁アクチュエータがユニット化されたインジェクタであり、各シリンダヘッド３Ａ，３Ｂに配設されている。インジェクタ１１は、作動流体としての燃料又はエンジンオイルで作動し、予め決められたマップデータに基づいてディーゼルエンジンの運転状態に応じて決定される燃料噴射時期及び燃料噴射量等の燃料噴射条件で燃料を燃焼室７内に直接に噴射する。燃焼室７内に噴射された燃料は、ピストン４の上昇によって圧縮されて高温となる吸入空気により圧縮着火される。電子制御燃料噴射システム１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）であるコントローラ２０によって制御される。コントローラ２０にはディーゼルエンジン１の運転状態を検出する各検出手段からの検出信号が入力され、コントローラ２０は、これらの検出信号に基づいて、電子制御燃料噴射システム１０におけるインジェクタ１１（詳細には、インジェクタ１１に備わる電磁アクチュエータ）、燃料供給系統に設けられる燃料サプライポンプ２９の制御を行うと共に、後述する吸気系統１２においてはＥＧＲ等の制御を行っている。
【００２１】
エンジン１の回転速度Ｎｅを検出するためクランク軸６に固定されて回転し且つ周囲に欠歯を有する歯車を検出する電磁ピックアップ或いは光学式ロータリエンコーダ等のセンサで構成されているクランク角度センサ２１、アクセル開度（又はアクセル踏込み量）Ａｃを検出するアクセル開度センサ２２、シリンダヘッド３を循環する冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２３（或いは潤滑油温を検出するオイル温度センサ）、シリンダヘッド３に設けられていて吸気弁２５及び排気弁２６を作動させるカムのカム軸２７の回転角度を検出するカムセンサ２４等の各センサからの検出信号が、コントローラ２０に入力される。
【００２２】
コントローラ２０からインジェクタ１１の電磁アクチュエータへの制御電流の通電時期及び通電期間によって制御することにより、インジェクタ１１から噴射される燃料の噴射時期と噴射量とが制御される。コントローラ２０は、エンジンの運転状態から求められた目標値である基本燃料噴射量に基づいて、電磁アクチュエータへの通電期間（パルス幅）を決定し、このパルス幅で電磁アクチュエータを駆動することにより燃料噴射量を制御している。クランク角度センサ２１が検出したクランク角度は、基準気筒又は各気筒においてピストン４の圧縮上死点或いは圧縮上死点前の所定位置に到達したことを検出する各センサの検出信号と共に、電磁アクチュエータを駆動する駆動電流の通電開始時期及び通電期間の制御に用いられる。燃料サプライポンプ２９が吐出した燃料は、コモンレール２８に蓄圧状態に貯留される。コントローラ２０には、また、コモンレール２８の圧力（コモンレール圧力Ｐｒ）を検出する圧力センサ２８ａからの検出信号が入力される。コントローラ２０は、インジェクタ１１からの燃料噴射に起因して降下したコモンレール圧力Ｐｒを回復したり又はエンジンの運転状態に応じて最適なコモンレール圧力Ｐｒとなるように、燃料サプライポンプ２９からコモンレール２８に吐出される燃料吐出量を制御している。
【００２３】
ディーゼルエンジン１への吸気系統１２においては、外気から取り入れられた空気が流れる吸気通路を内部に有する吸気管１３が吸気マニホルド１４を介してディーゼルエンジン１に接続しており、吸気マニホルド１４は吸気弁２５及び吸気ポートを介して燃焼室７に連通している。吸気管１３には充填効率を向上させるために吸入空気を冷却するインタークーラ１５が設けられている。排気系統１６においては、燃焼室７から排気ガスを外部に排気するための排気管１７が排気マニホルド１８を介してディーゼルエンジン１に接続しており、排気マニホルド１８は排気弁２６及び排気ポートを介して燃焼室７に連通している。排気管１７には、排気ガス浄化装置１９（又は、排気ガス中に含まれるエネルギを回収するためのエネルギ回収装置）が配置されている。
【００２４】
吸気系統１２と排気系統１６との間には、可変ノズルタービン（ＶＮＴ：ｖａｒｉａｂｌｅ  ｎｏｚｚｌｅ  ｔｕｒｂｉｎ）を備えた過給機３０が配設されている。過給機３０は、排気系統１６側に配設されており且つ高温の排気ガスによってタービンブレードが駆動されるタービン３１，吸気系統１２側に配設されており且つタービン３１によって駆動されて吸入空気を圧縮するコンプレッサ３２、及びタービン３１とコンプレッサ３２とを連結するシャフト３３から構成されている。
【００２５】
エンジン１の吸気管１３と排気管１７との間には、ＮＯｘの低減を図るために、排気ガスの一部を吸気管１３に再循環させるＥＧＲ（排気ガス再循環）通路３４が接続されており，ＥＧＲ通路３４の途中には，ＥＧＲ通路３４を開閉して再循環させる排気ガス量を制御するためのＥＧＲ弁３５が設けられている。ＥＧＲ弁３５の弁開度を決める弁リフト位置は、コントローラ２０が圧力調整弁（ＥＶＲＶ；図示せず）によって真空源としての真空ポンプ（図示せず）の負圧をＥＧＲ弁３５に導入する割合を調節することによって制御される。
【００２６】
吸気管１３には、過給機３０の上流側において、検出手段の一つとして、通過する吸入空気量（重量）Ａｉを検出するためのマスエアフローセンサ３８が、配設されている。マスエアフローセンサ３８は、空気重量検出型として説明したが、空気体積検出型であってもよく、その場合は吸気温度Ｔｉを検出する吸気温度センサ４１を設けて空気体積と吸気温度Ｔｉとから吸入空気量Ａｉを算出する。吸気管１３には、過給機３０の下流側であって且つＥＧＲ通路３４の出口部の下流側において、吸気圧力Ｐｉを検出するためのブースト圧力センサ３９が設けられている。マスエアフローセンサ３８が検出した吸入空気量Ａｉについての信号，及びブースト圧力センサ３９が検出した吸気圧力Ｐｉについての信号は、それぞれコントローラ２０に入力される。また、ＥＧＲ負圧センサ４０は、ＥＧＲ弁３５の弁リフト位置として弁リフト負圧を検出する。更に、コントローラ２０には、吸気管１３に設けられた吸入スロットル弁４５の弁位置を検出する位置センサ等からの検出信号が入力される。吸入スロットル弁４５の弁開度を決める弁リフト位置は、ＥＧＲ弁３５の場合と同様に、真空源としての真空ポンプ３６の負圧を圧力調整弁３７（ＥＶＲＶ）を調節して吸入スロットル弁４５に導入する割合を変更することによって制御される。大気圧センサは、別途設けてもよいが、この例では、ＥＧＲ負圧センサ４０と兼用されている。ＥＧＲ負圧センサ４０は、ＥＧＲ作動時には、ＥＧＲ弁３５の作動圧を検出しており、ＥＧＲ非作動時には大気圧センサとして機能している。
【００２７】
可変ノズルタービン（ＶＮＴ）３１は、可変絞りによりタービンブレードに当たるガスの流速を変えて、エンジンの回転速度が低いときでもコンプレッサ３２を駆動して吸気圧力を上げることができる過給機３０のタービンである。可変ノズルベーンの操作リフト量が小さいほど，絞りの有効開口面積は小さく絞られ、排気マニホルド１８内の圧力は上昇してタービン効率が変化し，タービンが受ける仕事が増加して、コンプレッサで加圧される空気流量は大きくなり吸気圧力が上昇する傾向にある。
【００２８】
次に、フローチャートの記載と、制御ブロック図とに基づいて、以下に、この発明によるディーゼルエンジンの停止装置の実施例を説明する。図１に示すフローチャートは、ディーゼルエンジンの停止装置における停止制御の初期から最終段階までのメインルーチンを示しており、スロットルによるエンジン停止制御のオープン制御の流れを示している。
【００２９】
ディーゼルエンジン１の始動と停止とを行わせるために操作されるイグニションキー（図示せず。この発明における始動操作手段に相当する）がオン位置からオフ位置に切り換えられたか否かを判定する（ステップ１）。イグニションキーがオン位置からオフ位置に切り換えられると、イグニションキーの切換わり信号がコントローラ２０に入力されることにより、コントローラ２０の制御モードはエンジン運転モードからエンジン停止モードに移行する。エンジン停止モードでは、先ず、エンジン停止のための燃料噴射減少量Ｑｄの算出が行われるエンジン停止の開始モードに入いる（ステップ２）。燃料噴射減少量Ｑｄは、イグニションキーのオフ位置への切換え時期からの経過時間Ｔに従って増加する量である。したがって、エンジン停止の開始モードにおける停止時燃料噴射量Ｑｆは、エンジン停止の開始モードが始まった時点における停止時初期燃料噴射量Ｑｆｓから、燃料噴射減少量Ｑｄが減算されて経過時間Ｔに従って減少する量となり（Ｑｆ＝ＱｆｓーＱｄ）、エンジンの回転数は減少していく。また、エンジン停止の開始モードでは、ＥＧＲバルブ３５が閉じられ、アクセル踏込み量はゼロに設定され、アイドル調整も停止され、吸入スロットル弁の弁開度は、デューティ比はオンに維持される。
【００３０】
次に、エンジン停止の開始モードの実行によりエンジン回転数Ｎｅが所定の値Ｎｅ１より小さい回転数に低下したか否かの判定が行われる（ステップ３）。エンジン回転数Ｎｅが所定の値Ｎｅ１より小さくなったとき、コントローラ２０の制御モードは吸入スロットル弁制御モードに移行し（ステップ４）、吸入スロットル弁制御モードにおける燃料噴射減少量Ｑｄの算出が続行される。吸入スロットル弁制御モードの詳細については、図２及び図３を参照して後述する。
【００３１】
エンジン回転数Ｎｅが更に低下して所定の値Ｎｅ２より小さい回転数に低下したか否かの判定が行われる（ステップ５）。エンジン回転数ＮｅがＮｅ２まで低下するまでは、停止時燃料噴射量Ｑｆ、コモンレール圧力Ｐｒ、燃料噴射タイミングを時間ベースで指定された値で下げていく制御が行われる。エンジン回転数Ｎｅが所定の値Ｎｅ２より小さくなったとき、コントローラ２０の制御モードはエンジン停止の終了モードに移行する（ステップ６）。エンジン停止の終了モードでは、吸入スロットル弁４５は、例えばデューティ比を１００％に設定することにより、全閉状態とされる。吸入スロットル弁４５が全閉状態となることにより、燃焼室７内に新気の供給が停止されるので、圧力上昇が抑えられ、ディーゼルエンジンの振動を抑制することができる。エンジン回転数ＮｅがＮｅ２まで低下した時点で、停止時燃料噴射量Ｑｆ、コモンレール圧力Ｐｒ及び燃料噴射タイミングは固定値に設定される（このときの固定値は、エンジン回転数ＮｅがＮｅ２まで低下する直前の吸入スロットル弁制御モードでの値に設定される）。
【００３２】
エンジン回転数Ｎｅが低下して所定の値Ｎｅ３より小さい回転数に低下したか否かの判定が行われ、エンジンが実際に停止したか否か停止判定が行われる（ステップ７）。エンジンが完全に停止すると、コントローラ２０の制御モードはエンジン停止モードを終了してシステム停止モードに移行し、エンジン制御のメインリレーがオフとされる（ステップ８）。
【００３３】
以上のように、ディーゼルエンジンの停止装置においては、イグニションキーをオン位置からオフ位置に切り換えても、すぐに燃料供給を停止せずに、ある一定時間の間、イグニションキーの切換え後の経過時間Ｔに応じて徐々に少なくなる停止時燃料噴射量Ｑｆで燃料を燃焼室７内に噴射して燃焼を継続させる。エンジン回転数Ｎｅは、徐々に減少するので、従来、ディーゼルエンジン１が急激に停止することに起因して生じていた振動やショックを和らげることができる。
【００３４】
吸入スロットル弁制御モードの詳細について、図２に示すブロック線図と図３に示すフローチャートとに基づいて説明する。吸入スロットル弁制御モードは、エンジン停止の開始モードの実行によりエンジン回転数Ｎｅが所定の値Ｎｅ１より小さい回転数に低下した時にスタートする。停止時燃料噴射量決定手段５０は、停止時初期燃料噴射量Ｑｆｓからイグニションキーのオンからオフへの切換え後の経過時間Ｔに応じて増加する燃料噴射減少量Ｑｄを減算して停止時燃料噴射量Ｑｆを決定する（ステップ１１）。或いは、図３に示すように、経過時間Ｔと停止時燃料噴射量Ｑｆとの関係を、経過時間Ｔに従って減少する関数のように、停止制御における停止時燃料噴射量マップとして予め求めておき、停止時燃料噴射量マップに基づいて停止時燃料噴射量Ｑｆを求めてもよい。
【００３５】
吸入空気量算出手段５１は、ブースト圧センサ３９の検出信号から求められた吸入空気圧Ｐｉ及び吸気温度センサ４１の検出信号から求められた吸入空気温度Ｔｉに基づいて、吸入空気量Ａｉを算出する（ステップ１２）。即ち、吸入空気圧Ｐｉに基づいてＶＥ（体積効率）を求め、求められたＶＥ、検出された吸入空気圧Ｐｉ及び吸入空気温度Ｔｉに基づいて、以下の算出式により推定吸入空気量Ａｉを算出する。
Ａｉ＝Ｖｃ（ｃｃ／ｃｙｌ）×ＶＥ×ρ0 ×（Ｐｉ／Ｔｉ）×（ＴO ／Ｐ0 ）×１０- 6 （ｋｇ／ｃｙｌ）
ここで、Ｖｃは１シリンダ当たりの吸入容積、基準状態におけるρ0 は空気密度で１．１８４ｋｇ／ｍ3 、Ｐ0 及びＴO は基準状態における空気圧力と温度である。
なお、吸入空気量Ａｉは、吸気スロットル弁の下流側にマスエアフローセンサ３８を配置し、そのセンサによって検出された値を用いることもできる。
【００３６】
実空気過剰率算出手段５２は、ステップ１１で決定された停止時燃料噴射量Ｑｆとステップ１２で算出された吸入空気量Ａｉとから、実空気過剰率λａを算出する（ステップ１３）。実空気過剰率λａは、理論空燃比（完全燃焼するときの空気量に対する燃料量）に対する実際の混合気の空燃比の比として計算される。空気過剰率λが小さいことは空気量が少なくスモークが発生し易いことに対応している。
【００３７】
エンジンの回転速度Ｎｅから求めた目標空気過剰率λｔと実空気過剰率λａとの偏差Δλが算出される（ステップ１４）。吸入スロットル弁基本目標開度決定手段５３は、目標空気過剰率λｔに応じて、吸入スロットル弁基本目標開度Ｌｔｂを決定する（ステップ１５）。ここでは、吸気スロットル基本目標開度Ｌｔｂとして目標空気過剰率λｔに応じた値に決定しているが、固定値を用いることもできる。
【００３８】
吸気スロットル目標開度Ｌｔの補正量ΔＬｔを空気過剰率の偏差Δλに応じてＰＩ制御により求め、ステップ１５で決定した吸入スロットル弁基本目標開度Ｌｔｂに吸入スロットル弁開度補正量ΔＬｔを加算して、吸入スロットル弁最終目標開度Ｌｔｆが算出される（ステップ１６）。即ち、空気過剰率の偏差Δλに応じて、吸入スロットル弁目標開度Ｌｔの積分補正量ΔＬｔｉと比例補正量ΔＬｔｐとの合計量が、吸入スロットル弁開度補正量ΔＬｔとして求められる。
【００３９】
空気過剰率の偏差Δλと積分補正量増加量ｄＬｔｉとの間において、マップデータ５４が予め求められている。吸気スロットル目標開度Ｌｔの今回の積分補正量ΔＬｔｉ（ｊ）は、前回の積分補正量ΔＬｔｉ（ｊ−１）に、マップデータ５４に基づいて現在の空気過剰率の偏差Δλに応じて求められた積分補正量増加量ｄＬｔｉを加算する式５５により算出される。
即ち、ΔＬｔｉ（ｊ）＝ΔＬｔｉ（ｊ−１）＋ｄＬｔｉ      （式５５）
一方、空気過剰率の偏差Δλと比例補正量ΔＬｔｐとの間の関係が、マップデータ５６が予め求められている。また、吸気スロットル目標開度Ｌｔの比例補正量ΔＬｔｐは、マップデータ５６に基づいて現在の空気過剰率の偏差Δλに応じて求められる。式５５で求めた積分補正量ΔＬｔｉとマップデータ５６に基づいて求められた比例補正量ΔＬｔｐとを加算して、吸入スロットル弁開度補正量ΔＬｔが算出される。
即ち、ΔＬｔ＝ΔＬｔｉ＋ΔＬｔｐ                        （式５７）
なお、比例補正量ΔＬｔｐと積分補正量ΔＬｔｉとは、それぞれ、空気過剰率の偏差Δλに比例係数Ｋｐを掛けた値と、又は空気過剰率の偏差Δλの積分値∫Δλに積分係数Ｋｉを掛けた値との合計値とすることもできる。
【００４０】
吸入スロットル弁基本目標開度決定手段５３が目標空気過剰率λｔに応じて決定した吸入スロットル弁基本目標開度Ｌｔｂに、式５７で求めた吸入スロットル弁開度補正量ΔＬｔを加算することにより（式５８）、吸入スロットル弁基本目標開度Ｌｔｂを補正して吸入スロットル弁最終目標開度Ｌｔｆが算出される。
即ち、Ｌｔｆ＝Ｌｔｂ＋ΔＬｔ                              （式５８）
【００４１】
吸入スロットル弁最終目標開度Ｌｔｆと吸入スロットル弁４５の開弁度を定めるデューティ比Ｄｔｆとの間の関係は、予めマップデータとして求められており、ステップ１６で算出した吸入スロットル弁最終目標開度Ｌｔｆに応じて、吸入スロットル弁デューティ比決定手段５９が電磁弁である吸入スロットル弁４５のデューティ比Ｄｔｆを決定する（ステップ１７）。以上の制御ルーチンは、エンジン回転数Ｎｅがある値（例えば、３００ｒｐｍ）を下回ったところで終了される。
【００４２】
ディーゼルエンジン１の停止時には、上記のように、イグニションキーのオフへの切換え時期からの経過時間Ｔに従って停止時燃料噴射量Ｑｆは次第に減少されて、通常運転中の燃料噴射量と比較して少ない量に決定されるが、減少される停止時燃料噴射量Ｑｆに応じて吸入スロットル弁４５の弁開度を絞って吸入空気量を下げることにより、燃焼室７内において空気過剰状態になることがなく、良好な燃焼を続けながらエンジン回転数を徐々に低減することが可能となり、エンジンが急に停止することもない。また、実空気過剰率λａが目標空気過剰率λｔに一致するように吸入スロットル弁４５の開度を制御しているので、停止時燃料噴射量Ｑｆに応じた正確な量の吸入空気量を燃焼室７に送り込むことができ、良好な燃焼を行うことができる。
【００４３】
【発明の効果】
この発明は、上記のように構成されているので、次のような効果を奏する。即ち、この発明によるディーゼルエンジンの停止装置は、イグニションキーのような始動操作手段をオン位置からオフ位置に切り換えても直ちに燃料供給を停止せずに、ある一定時間の間、停止時燃料噴射量を始動操作手段の切換え後の経過時間に応じて徐々に少なくし、燃料を燃焼室内に噴射して燃焼を継続させる。エンジン回転数は徐々に減少するので、従来、ディーゼルエンジンが燃料の急な供給停止によって起因して生じていた振動ショックを和らげることができる。運転者等に不快感を与えることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるディーゼルエンジンの停止装置の停止制御を行うメインルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図２】図１に示すフローチャートの吸入スロットル弁制御モードで行われる制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】図２に示す吸入スロットル弁制御モードの詳細なルーチンに対応した制御ブロックの一例を示す図である。
【図４】この発明によるディーゼルエンジンの停止装置が適用されるディーゼルエンジンの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１      ディーゼルエンジン
２      シリンダブロック
３      シリンダヘッド
４      ピストン
６      クランク軸（ディーゼルエンジン１の出力軸）
７      燃焼室
１０    コモンレール式燃料噴射システム
１１    インジェクタ
１２    吸気系統
１３    吸気管
１６    排気系統
１７    排気管
２０    コントローラ
２１    クランク角センサ
２２    アクセル踏込み量センサ
２３    水温センサ
２８    コモンレール
２９    燃料サプライポンプ
３０    過給機
３４    ＥＧＲ通路
３５    ＥＧＲ弁
３６    真空ポンプ
３７    圧力調整弁（ＥＶＲＶ）
３８    マスエアフローセンサ
３９    ブースト圧センサ
４１    吸気温度センサ
４５    吸入スロットル弁
５０    停止時燃料噴射量決定手段
５１    ＶＥマップ
５２    実空気過剰率算出手段
５３    吸入スロットル弁基本開度決定手段
５４    積分補正量算出手段
５６    比例補正量算出手段
５９    吸入スロットル弁デューティ比決定手段
Ｎｅ    エンジン回転数
Ｎｅ１，Ｎｅ２  所定のエンジン回転数（Ｎｅ１＞Ｎｅ２）
Ｑｆ    停止時燃料噴射量
Ｔ      始動操作手段のオフ位置へに切換え後の経過時間
Ｐｉ    吸気圧力
Ｔｉ    吸気温度
Ａｉ    吸入空気量
λａ    実空気過剰率
λｔ    目標空気過剰率
Δλ    空気過剰率の偏差
Ｌｔｂ  吸入スロットル弁基本目標開度
ΔＬｔ  吸入スロットル弁開度補正量
ΔＬｔｉ（Ｋｉ∫Δλ）  吸入スロットル弁開度の積分補正量
ΔＬｔｐ（ＫｐΔλ）    吸入スロットル弁開度の比例補正量
Ｄｔｆ  吸入スロットル弁のデューティ比
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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