JP2007154788A - 動力出力装置、それを搭載した自動車及び動力出力装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動時に燃料が過剰に供給されてしまうのを抑制することができる。
【解決手段】自動車２０は、燃圧センサ６９が設けられたデリバリパイプ６６に接続され、燃料ポンプ６２により供給された燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁２５を備えたエンジン２２を備えている。この自動車２０は、エンジン２２の始動時に、筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れがないと判定したときには高圧ポンプ６４の駆動前に燃料ポンプ６２を駆動して燃料を高圧ポンプ６４へ供給する事前供給処理を行い、エンジン２２の始動性を高める。一方、筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れがあると判定されたときにはこの事前供給処理を行わずに、筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力出力装置、それを搭載した自動車及び動力出力装置の制御方法に関する。

従来、動力出力装置としては、筒内に直接燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する筒内噴射式エンジンを備え、このエンジンを自動で始動・停止するアイドルストップ制御を実行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された装置は、エンジンを再始動する前に筒内用燃料噴射弁に供給される燃料の圧力（燃圧）を予め目標燃圧に高めておき、再始動条件が成立するとエンジンの再始動を行う。このため、始動性がよい。
特開２００４−１９７５８９号公報

しかしながら、この特許文献１に記載された動力出力装置では、エンジンが自動停止したあと再始動されるまで、筒内用燃料噴射弁では燃圧を高めた状態となるため、例えば筒内用燃料噴射弁から燃料が漏れるような場合には、内燃機関を始動させる際に、エンジンの筒内へ燃料が過剰に供給されてしまうことがあった。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関の始動時に燃料が過剰に供給されてしまうのを抑制することができる動力出力装置、それを搭載した自動車及び動力出力装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能であり筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、
前記燃料を加圧して前記筒内用燃料噴射弁に供給する燃料加圧器に前記燃料を供給する燃料供給手段と、
前記筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを検出又は推定する検出推定手段と、
前記検出推定手段によって前記燃料漏れが検出又は推定されないときには前記燃料加圧器の駆動前に前記燃料加圧器に前記燃料を供給する事前供給処理を行うよう前記燃料供給手段を制御し前記内燃機関を始動させ、前記検出推定手段によって前記燃料漏れが検出又は推定されたときには前記事前供給処理を行わずに前記内燃機関を始動させる始動時制御手段と、
を備えたものである。

この動力出力装置では、内燃機関の始動時に、筒内用燃料噴射弁の燃料漏れが検出又は推定されないときには燃料加圧器の駆動前に燃料加圧器に燃料を供給する事前供給処理を行うよう燃料供給手段を制御し内燃機関を始動させ、筒内用燃料噴射弁の燃料漏れが検出又は推定されたときにはこの事前供給処理を行わずに内燃機関を始動させる。このように、筒内用燃料噴射弁から燃料漏れが生じないときには事前に燃料を燃料加圧器に送ることにより内燃機関の始動性を高め、筒内用燃料噴射弁から燃料漏れが生じ得るときには事前に燃料を送らずに筒内用燃料噴射弁から燃料が漏れてしまうのを抑制する。したがって、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関の始動時に燃料が過剰に供給されてしまうのを抑制することができる。

本発明の動力出力装置において、前記検出推定手段は、前記筒内用燃料噴射弁と前記燃料加圧器とに接続された供給管内の燃料の圧力保持状態を検出することにより前記筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを検出する手段としてもよい。筒内用燃料噴射弁から燃料漏れがあるときには供給管内の燃料の圧力変化が通常よりも大きく低下することから、供給管内の燃料の圧力保持状態と筒内用燃料噴射弁の密閉性とは相関関係があるため、供給管内の燃料の圧力保持状態に基づいて筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを比較的容易に検出することができる。また、前記検出推定手段は、前記筒内用燃料噴射弁の温度、外気温及び前記燃料の温度のうち少なくとも１つの温度に基づいて前記筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを推定する手段としてもよい。筒内用燃料噴射弁の温度、外気温及び燃料の温度は、筒内用燃料噴射弁からの漏れやすさに関係がある燃料の粘度に影響を与える。このように、筒内用燃料噴射弁からの漏れやすさに相関関係があるこれらの温度のうち少なくとも１つの温度に基づいて筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを比較的容易に推定することができる。

あるいは、本発明の動力出力装置において、前記検出推定手段は、前記筒内用燃料噴射弁の密閉部分のすり合わせに関するパラメータを測定することにより前記筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを推定する手段としてもよい。筒内用燃料噴射弁は、初期にはその密閉部分のすりあわせが不十分で燃料漏れが生じることがあり、使用の経過に伴ってその密閉部分のすり合わせが十分なものになることがある。このように、筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れと相関関係がある筒内用燃料噴射弁の密閉部分のすり合わせに関するパラメータに基づいて筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを比較的容易に推定することができる。この「筒内用燃料噴射弁の密閉部分のすり合わせに関するパラメータ」としては、例えば筒内用燃料噴射弁の使用経過時間などが挙げられる。

本発明の動力出力装置は、前記内燃機関は、更に吸気系に燃料を噴射するポート用燃料噴射弁を備え、前記始動時制御手段は、前記検出推定手段によって前記燃料漏れが検出又は推定されたときには、前記ポート用燃料噴射弁に前記燃料を噴射させて前記内燃機関を始動させてもよい。こうすれば、筒内用燃料噴射弁から燃料漏れが生じうるときにはポート用燃料噴射弁から燃料噴射することによって内燃機関を始動することができる。

本発明の動力出力装置において、前記始動時制御手段は、所定の自動停止条件が成立し前記内燃機関を停止したあと所定の再始動条件が成立したときに前記内燃機関を始動させる手段としてもよい。内燃機関の自動停止及び再始動が行われると、走行中に何度も内燃機関の始動が行われるため、本発明を適用する意義が大きい。

本発明の自動車は、上述したいずれかに記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなるものである。この動力出力装置は、上述したように筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関の始動時に燃料が過剰に供給されてしまうのを抑制することができるものであるから、これを備えた自動車も同様の効果が得られる。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
駆動軸に動力を出力可能であり筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記燃料を加圧して前記筒内用燃料噴射弁に供給する燃料加圧器に前記燃料を供給する燃料供給手段と、前記筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを検出又は推定する検出推定手段と、を備え、前記駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置の制御方法であって、
前記検出推定手段によって前記燃料漏れが検出又は推定されないときには前記燃料加圧器の駆動前に前記燃料加圧器に前記燃料を供給する事前供給処理を行うよう前記燃料供給手段を制御し前記内燃機関を始動させ、前記検出推定手段によって前記燃料漏れが検出又は推定されたときには前記事前供給処理を行わずに前記内燃機関を始動させる、ことを含むものである。

この動力出力装置の制御方法では、内燃機関の始動時に、筒内用燃料噴射弁の燃料漏れが検出又は推定されないときには燃料加圧器の駆動前に燃料加圧器に燃料を供給する事前供給処理を行うよう燃料供給手段を制御し内燃機関を始動させ、筒内用燃料噴射弁の燃料漏れが検出又は推定されたときにはこの事前供給処理を行わずに内燃機関を始動させる。このように、筒内用燃料噴射弁から燃料漏れが生じないときには事前に燃料を燃料加圧器に送ることにより内燃機関の始動性を高め、筒内用燃料噴射弁から燃料漏れが生じ得るときには事前に燃料を送らずに筒内用燃料噴射弁から燃料が漏れてしまうのを抑制する。したがって、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関の始動時に燃料が過剰に供給されてしまうのを抑制することができる。なお、この動力出力装置の制御方法において、上述した動力出力装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した動力出力装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての動力出力装置を搭載したアイドルストップ制御を行う自動車２０の構成の概略を示す構成図である。この自動車２０は、図示するように、燃圧センサ６９が設けられたデリバリパイプ６６に接続され燃料ポンプ６２により供給された燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁２５を備えたエンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト４５に接続されたトランスミッション２１と、エンジン２２をコントロールするエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）５０とを備える。トランスミッション２１は、エンジン２２からクランクシャフト４５に出力された動力を変速してデファレンシャルギヤ４７及び駆動軸４８を介して駆動輪４９，４９に伝達する。このトランスミッション２１は、マニュアル式やオート式であってもよく、オート式の場合、有段変速であってもよいし無段変速であってもよい。なお、燃料ポンプ６２が本発明の燃料供給手段であり、燃圧センサ６９が検出推定手段であり、エンジンＥＣＵ５０が始動時制御手段に相当する。

エンジン２２は、筒内に直接ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を噴射する筒内用燃料噴射バルブ２５と、吸気ポート２７に燃料を噴射するポート用燃料噴射バルブ２６とを備える内燃機関として構成されている。エンジン２２は、こうした二種類の燃料噴射バルブ２５，２６を備えることにより、エアクリーナ２３により清浄された空気をスロットルバルブ２４を介して吸入すると共にポート用燃料噴射バルブ２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン３２の往復運動をクランクシャフト４５の回転運動に変換するポート噴射駆動モードと、同様にして空気を燃焼室に吸入し吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内用燃料噴射バルブ２５から燃料を噴射し点火プラグ３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト４５の回転運動を得る筒内噴射駆動モードと、空気を燃焼室に吸入する際にポート用燃料噴射バルブ２６から燃料噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内用燃料噴射バルブ２５から燃料噴射してクランクシャフト４５の回転運動を得る共用噴射駆動モードと、のいずれかの駆動モードにより運転制御される。これらの駆動モードは、エンジン２２の運転状態やエンジン２２に要求される運転状態などに基づいて切り替えられる。なお、排気バルブ２９から排出される排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）３４を介して外気へ排出される。

ポート用燃料噴射バルブ２６には、燃料ポンプ６２により燃料タンク６０の燃料が供給されている。この燃料ポンプ６２のアクチュエータとしての電動機６２ａには、図示しないバッテリからの電力が供給されている。筒内用燃料噴射バルブ２５には、燃料タンク６０から燃料ポンプ６２により供給され、燃料加圧器としての高圧ポンプ６４により加圧された燃料が供給管としてのデリバリパイプ６６から供給されている。この高圧ポンプ６４は、カム軸３９の回転を利用して燃料ポンプ６２から供給された燃料をデリバリパイプ６６内で更に加圧（例えば数ＭＰａ〜十数ＭＰａ）するポンプである。この高圧ポンプ６４には、燃料が供給される側に燃料の加圧時に開閉する電磁バルブ６４ａが設けられており、吐出側に燃料の逆流を防止すると共にデリバリパイプ６６内の燃料の圧力（燃圧）を保持するチェックバルブ６５が取り付けられている。この高圧ポンプ６４は、電磁バルブ６４ａを開き燃料ポンプ６２から送られた燃料を高圧ポンプ６４内部に導いたのち、電磁バルブ６４ａを閉じてカム軸３９の回転に伴って作動する図示しないプランジャによりポンプ内部で圧縮した燃料をチェックバルブ６５を介してデリバリパイプ６６に断続的に送り込むことによりデリバリパイプ６６内で燃料を加圧する。このように、高圧ポンプ６４は、電磁バルブ６４ａの開閉制御を実行したときにデリバリパイプ６６で燃料を加圧可能である。デリバリパイプ６６には、燃圧が過剰となるのを防止する電磁式のリリーフバルブ６７を介して燃料を燃料タンク６０に戻すリリーフパイプ６８が取り付けられている。

エンジンＥＣＵ５０は、エンジン２２の運転を制御するものであり、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したＲＯＭ５４と、バッテリバックアップされデータを記憶するＲＡＭ５６と、所定の時間を計時するタイマ５８と、入出力ポート（図示せず）とを備える。エンジンＥＣＵ５０には、エンジン２２の状態などを検出する種々のセンサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンＥＣＵ５０には、クランクシャフト４５の回転位置を検出するクランクポジションセンサ４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ４２からの冷却水温，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ２８や排気バルブ２９を開閉するカム軸３９の回転位置を検出するカムポジションセンサ４４からのカムポジション，スロットルバルブ２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ４６からのスロットルポジション，エンジン２２の負荷としての吸入空気量を検出するバキュームセンサ４１からの吸入空気量，筒内用燃料噴射弁２５に燃料を供給するデリバリパイプ６６に取り付けられた燃圧センサ６９からの燃圧Ｐｆなどが入力ポートを介して入力されている。また、運転者の操作に基づく要求動力をエンジン２０から出力するために、エンジンＥＣＵ５０には、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ及び車速センサ８８からの車速Ｖなどの信号も入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ５０からは、エンジン２２を駆動するための種々の信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。例えば、エンジンＥＣＵ５０からは、筒内用燃料噴射弁２５やポート用燃料噴射弁２６への駆動信号やスロットルバルブ２４のポジションを調節するスロットルモータ３６への駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイル３８への制御信号，吸気バルブ２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構４３への制御信号，燃料ポンプ６２の電動機６２ａへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。

次に、こうして構成された実施例の自動車２０の動作、特にアイドルストップ制御に伴うエンジン２２の始動の動作について説明する。実施例の自動車２０は、例えば、車速Ｖがゼロでありアクセル開度Ａｃｃがゼロでありブレーキペダル８５が踏み込まれているなどの所定の自動停止条件が成立したときにはエンジン２０を自動停止し、その後、ブレーキペダル８５の踏み込みが解除されアクセルペダル８３が踏み込まれるなどの所定の再始動条件が成立したときにはエンジン２０を再始動するアイドルストップ制御を行う。図２は、イグニッションスイッチ８０がオンされたエンジン２２の始動時又は所定の再始動条件が成立したときに実施例のエンジンＥＣＵ５０により実行される始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

始動時制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ５０は、まず、ＲＡＭ５６の所定領域に記憶された筒内用燃料噴射弁２５の燃圧保持情報を入力する（ステップＳ１００）。この燃圧保持情報は、前回のエンジン２２を停止する停止時制御ルーチンで、デリバリパイプ６６内の燃圧変化を燃圧センサ６９で検出することにより求めた筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れの有無に関する情報である。

ここで、始動時制御ルーチンの説明を中断し、停止時制御ルーチンについて説明する。図３は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンＥＣＵ５０により実行される停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、燃圧保持情報をＲＡＭ５６に記憶すると共にエンジン２２を停止する処理であり、ＲＯＭ５４に記憶されている。このルーチンが開始されると、燃圧センサ６９から燃圧Ｐｆを入力し（ステップＳ３００）、燃圧Ｐｆが閾値Ｐｒｅｆ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。この閾値Ｐｒｅｆ２は、筒内用燃料噴射弁２５が筒内に燃料を十分噴射可能な圧力（数ＭＰａ〜十数ＭＰａ）として定められている。燃圧Ｐｆが閾値Ｐｒｅｆ２未満であると判定されたときには、燃料ポンプ６２を駆動すると共に高圧ポンプ６４を駆動して燃料をデリバリパイプ６６内で加圧する（ステップＳ３２０）。高圧ポンプ６４の駆動は、カム軸３９を回転させるようクランクシャフト４５を回転駆動することにより行う。このとき、高圧ポンプ６４の電磁バルブ６４ａを所定のタイミングで開閉制御する。

そして、燃圧Ｐｆが閾値Ｐｒｅｆ２以上となるまでステップＳ３００〜Ｓ３２０の処理を繰り返したあと、または、このルーチンが開始された直後にステップＳ３１０で燃圧Ｐｆが閾値Ｐｒｅｆ２以上であると判定されたときにはエンジン２２を停止する（ステップＳ３３０）。エンジン２２の停止は、筒内用燃料噴射弁２５及びポート用燃料噴射弁２６の燃料噴射を停止することにより行う。エンジン２２を停止したあと、所定時間ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ３４０）。この所定時間ｔ２は、筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを把握可能な時間（例えば数十秒や数分など）に設定されている。ステップＳ３４０で所定時間ｔ２が経過していないと判定されたときにはそのまま待機し、所定時間ｔ２が経過したと判定されたときには燃圧Ｐｆを入力し（ステップＳ３５０）、燃圧Ｐｆが閾値Ｐｔｈｒ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３６０）。この閾値Ｐｔｈｒは、閾値Ｐｒｅｆ２以上の燃圧Ｐｆから所定時間ｔ２が経過したときに燃圧Ｐｆの変化が許容され得る値として定められている。つまり、燃圧Ｐｆが閾値Ｐｔｈｒ未満であるときには筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れがあると判定することができる。ステップＳ３６０で燃圧Ｐｆが閾値Ｐｔｈｒ以上であるときには、ＲＡＭ５６の所定領域に筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れがないという燃圧保持情報を記憶し（ステップＳ３７０）、一方、燃圧Ｐｆが閾値Ｐｔｈｒ未満であるときには、ＲＡＭ５６の所定領域に筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れがあるという燃圧保持情報を記憶し（ステップＳ３８０）、リリーフバルブ６７を開放し（ステップＳ３９０）、このルーチンを終了する。リリーフバルブ６７が開放されるとデリバリパイプ６６内の燃料が燃料タンク６０へ戻る。

さて、図２に示す始動時制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１００で燃圧保持情報を入力したあと、燃圧保持情報の内容に基づいて筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れがあるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れがないと判定されたときには、高圧ポンプ６４の駆動前に燃料ポンプ６２を駆動して燃料を高圧ポンプ６４へ供給する事前供給処理を行う。具体的には、高圧ポンプ６４の駆動前に燃料ポンプ６２を駆動し（ステップＳ１２０）、所定時間ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１３０）。この所定時間ｔ１は、燃圧Ｐｆが十分上昇して高圧ポンプ６４へ供給されるよう経験的に求められた時間である。所定時間ｔ１が経過していないときにはステップＳ１２０で燃料ポンプ６２を駆動し、所定時間ｔ１が経過したときには、燃料ポンプ６２を一旦停止して一定時間待機する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０のあと、または、ステップＳ１１０で筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れがあると判定されたときには、エンジン２２のクランキングを実行する（ステップＳ１５０）。エンジン２２のクランキングは、図示しないクランキングモータを回転駆動し、クランクシャフト４５を回転させることにより行う。このとき、電磁バルブ６４ａを所定のタイミングで開閉制御し、高圧ポンプ６４がクランクシャフト４５に連動したカム軸３９の回転に伴って駆動されることによりデリバリパイプ６６内の燃料を加圧する。ここで、ステップＳ１１０で筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れがあると判定されたときには、燃料ポンプ６２による事前供給処理を実行しない。

エンジン２２のクランキングを実行したあと、エンジン回転数Ｎｅと燃圧Ｐｆとを入力し（ステップＳ１６０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１７０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上であるときには燃圧Ｐｆが閾値Ｐｒｅｆ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆは燃料噴射可能な回転数として設定されており、例えば共振周波数を超えた回転数としてもよい。また、閾値Ｐｒｅｆ１は、筒内用燃料噴射弁２５が筒内に燃料を十分噴射可能な圧力（数ＭＰａ〜十数ＭＰａ）として定められている。ステップＳ１７０でエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上でないとき、または、ステップＳ１８０で燃圧Ｐｆが閾値Ｐｒｅｆ１以上でないときには、ステップＳ１５０〜Ｓ１８０の処理を実行する。

そして、ステップＳ１７０でエンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上でありステップＳ１８０で燃圧Ｐｆが閾値Ｐｒｅｆ１以上であるときには筒内用燃料噴射弁２５から燃料噴射を実行し（ステップＳ１９０）、筒内用燃料噴射弁２５から噴射した燃料がイグニッションコイル３８の点火で完爆したか否かを判定し（ステップＳ２００）、エンジン２２が完爆していないときには、ステップＳ１５０〜Ｓ２００の処理を実行する。一方、ステップＳ２００でエンジン２２が完爆したときにはこのルーチンを終了する。

図４は、始動時制御ルーチンの時間経過の一例を示す説明図であり、エンジン２２を始動する際のエンジン２２の始動指令や燃料ポンプ６２の駆動指令、エンジン回転数Ｎｅ、燃圧Ｐｆ、筒内用燃料噴射弁２５の燃料噴射の時間変化の説明図である。図中、実線は図２の始動時制御ルーチンで筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れがなく事前供給処理を実行したときを示し、一点鎖線は筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れがあり事前供給処理を実行しなかったときを示す。筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れがないとき（図中実線）には、エンジン２２の始動指令があると、燃料ポンプ６２を駆動し（時刻ｔ１）、一旦燃料ポンプ６２を停止する（時刻ｔ２）。この事前供給処理を実行すると、燃圧Ｐｆが所定圧Ｐ１まで昇圧される。その後、燃料ポンプ６２を駆動すると共にクランクシャフト４５をクランキングすることにより高圧ポンプ６４を駆動し燃料を加圧する（時刻ｔ３）。すると、デリバリパイプ６６内（図１参照）の燃圧Ｐｆが上昇する。そして、エンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上となり（時刻ｔ５）、燃圧Ｐｆが閾値Ｐｒｅｆ１以上となると筒内用燃料噴射弁２５からの燃料噴射を実行してエンジン２２を始動する（時刻ｔ６）。一方、筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れがあるとき（図中一点鎖線）には、エンジン２２の始動指令があると、燃料ポンプ６２による事前供給処理を実行せずに燃料ポンプ６２を駆動すると共にクランクシャフト４５をクランキングすることにより高圧ポンプ６４を駆動し燃料を加圧する（時刻ｔ１）。すると、事前供給処理を実行するものと比べて緩やかにデリバリパイプ６６内（図１参照）の燃圧Ｐｆが上昇する。このため、筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れが抑制される。そして、エンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上となり（時刻ｔ４）、燃圧Ｐｆが閾値Ｐｒｅｆ１以上となると筒内用燃料噴射弁２５からの燃料噴射を実行してエンジン２２を始動する（時刻ｔ７）。

以上説明した実施例の自動車２０によれば、エンジン２２の始動時に、筒内用燃料噴射弁２５の燃料漏れが検出されないときには高圧ポンプ６４の駆動前に高圧ポンプ６４に燃料を供給する事前供給処理を行うよう燃料ポンプ６２を制御しエンジン２２を始動させ、筒内用燃料噴射弁２５の燃料漏れが検出されたときにはこの事前供給処理を行わずにエンジン２２を始動させる。このように、筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れが生じないときには事前に燃料を高圧ポンプ６４に送ることによりエンジン２２の始動性を高め、筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れが生じ得るときには事前に燃料を送らずに筒内用燃料噴射弁２５から燃料が漏れてしまうのを抑制する。したがって、エンジン２２の始動時に燃料が過剰に供給されてしまうのを抑制することができる。このため、浄化装置３４を介して排出される排気に燃料成分などが含まれてしまうのを十分抑制することができる。

また、筒内用燃料噴射弁２５と高圧ポンプ６４とに接続されたデリバリパイプ６６内の燃料の圧力保持状態を燃圧センサ６９で検出することにより筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを検出するため、デリバリパイプ６６内の燃料の圧力保持状態に基づいて筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを比較的容易に検出することができる。なお、筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れがあるときにはデリバリパイプ６６内の燃料の圧力変化が通常よりも大きく低下することから、デリバリパイプ６６内の燃料の圧力保持状態と筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れとには相関関係がある。更に、所定の自動停止条件が成立しエンジン２２の運転を停止したあと所定の再始動条件が成立したときにエンジン２２を始動させるため、走行中に何度もエンジン２２の始動が行われることから、本発明を適用する意義が大きい。

なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施例では、図２に示す始動時制御ルーチンのステップＳ１１０で筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れがあると判定されたあと筒内用燃料噴射弁２５から燃料を噴射してエンジン２２を始動するとしたが、ステップＳ１１０で筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れがあると判定されたときにはポート用燃料噴射弁２６から燃料を噴射させてエンジン２２を始動させてもよい。こうすれば、筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れが生じうるときにはポート用燃料噴射弁２６から燃料を噴射することによってエンジン２２を始動することができる。

上述した実施例では、停止時制御ルーチンで、筒内用燃料噴射弁２５によって筒内に燃料を十分噴射可能な圧力である閾値Ｐｒｅｆ２（数ＭＰａ〜十数ＭＰａ）としたあとの燃圧保持状態に基づいて筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを把握するものとしたが、この閾値Ｐｒｅｆ２をこれより低い圧力に設定して筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを把握するものとしてもよい。

上述した実施例では、停止時制御ルーチンを実行するたびに筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを把握するものとしたが、例えば一定期間ごと（例えば１か月ごとなど）や１トリップ（イグニッションオンからオフの間）ごとに筒内用燃料噴射弁２５の燃料漏れを把握するものとしてもよい。

上述した実施例では、図３の停止時制御ルーチンでデリバリパイプ６６内の燃圧保持状態を燃圧センサ６９により検出することにより筒内用燃料噴射弁２５の燃料漏れを検出するものとしたが、筒内用燃料噴射弁２５の温度、外気温及び燃料温度のうち少なくとも１つの温度に基づいて筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを推定するものとしてもよい。筒内用燃料噴射弁２５の温度、外気温及び燃料温度は、筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れの生じやすさに関係がある燃料の粘度に影響を与える。このため、例えば筒内用燃料噴射弁２５から燃料漏れが生じてしまう筒内用燃料噴射弁２５の温度を経験的に求めて閾値としてＲＯＭ５４に記憶しておく。そして、温度センサなどにより検出した筒内用燃料噴射弁２５の温度が上記閾値以上であるときには筒内用燃料噴射弁２５に燃料漏れが生じるものと推定し事前供給処理を実行せずにエンジン２２を始動し、筒内用燃料噴射弁２５の温度が上記閾値未満であるときには筒内用燃料噴射弁２５に燃料漏れが生じないものと推定し事前供給処理を実行してエンジン２２を始動する。ここで、外気温や燃料温度も同様である。なお、外気温は、直接外気の温度を検出してもよいし、エンジン２２に供給する空気の温度（吸入空気温度）を外気温とみなしてもよい。こうすれば、筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れの生じやすさに相関関係があるこれらの温度のうち少なくとも１つの温度に基づいて筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを比較的容易に推定することができる。なお、筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れの推定にこれらの温度を単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。また、これら温度による筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れの推定を上述した燃圧保持状態から燃料漏れを検出するものと併用してもよい。具体的には、アイドルストップ制御で再始動するときには燃圧保持状態を用いて筒内用燃料噴射弁２５の燃料漏れを検出し、エンジン２２を停止したのち長時間（例えば数時間や数日など）始動しないときには、筒内用燃料噴射弁２５の温度、外気温及び燃料温度などから筒内用燃料噴射弁２５の燃料漏れを推定してもよい。こうすれば、エンジン２２の始動時に燃料が過剰に供給されてしまうのを一層抑制することができる。

あるいは、筒内用燃料噴射弁２５の密閉部分のすり合わせに関するパラメータとしての、筒内用燃料噴射弁２５の使用経過時間をタイマ５８により計時することにより筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを推定してもよい。ここで、筒内用燃料噴射弁２５は、初期にはその密閉部分のすりあわせが不十分で燃料漏れが生じることがあり、使用の経過に伴ってその密閉部分のすり合わせが十分なものになることがある。このため、筒内用燃料噴射弁２５の噴射部などの密閉部分のすりあわせが十分となるような時間を閾値ｔｒｅｆとして経験的に求めてＲＯＭ５４に記憶しておく。そして、エンジン２２が起動しているときに、タイマ５８によって計時した筒内用燃料噴射弁２５の使用時間を積算しこの積算した使用経過時間ｔｕをＲＡＭ５６に記憶し、使用経過時間ｔｕが閾値ｔｒｅｆ以下であるときには筒内用燃料噴射弁２５に燃料漏れが生じるものと推定し事前供給処理を実行せずにエンジン２２を始動し、使用経過時間ｔｕが閾値ｔｒｅｆを超えたときには筒内用燃料噴射弁２５に燃料漏れが生じないものと推定し事前供給処理を実行してエンジン２２を始動する。なお、筒内用燃料噴射弁２５が新しいものと交換されたときには、使用経過時間ｔｕをクリアする。こうすれば、筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れと相関関係がある筒内用燃料噴射弁２５の使用経過時間に基づいて筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れを比較的容易に推定することができる。なお、上述した筒内用燃料噴射弁２５からの燃料漏れの検出（燃圧保持状態から検出）や燃料漏れの推定（各温度から推定）と併用してもかまわない。

上述した実施例では、筒内用燃料噴射弁２５とポート用燃料噴射弁２６とを備えたエンジン２２としたが、ポート用燃料噴射弁２６を備えていないものとしてもよい。こうしても、エンジン２２の始動時に燃料が過剰に供給されてしまうのを抑制することができる。

上述した実施例では、図２の始動時制御ルーチンで事前供給処理で燃料ポンプ６２を一旦停止するものとしたが（ステップＳ１４０）、このステップＳ１４０を省略することにより燃料ポンプ６２の駆動を継続しその後高圧ポンプ６４を駆動するものとしてもよい。

上述した実施例では、燃料ポンプ６２が電動機６２ａにより駆動されるものとしたが、燃料ポンプ６２がクランクシャフト４５（カム軸３９でもよい）の回転に連動して駆動されるものとしてもよい。このとき、燃料ポンプ６２に電磁バルブを設け、この電磁バルブの開閉により高圧ポンプ６４へ燃料を供給可能としてもよい。また、上述した実施例では、高圧ポンプ６４がカム軸３９の回転により駆動されるものとしたが、高圧ポンプ６４が電動機によって駆動されるものとしてもよい。なお、これらの燃料ポンプ６２及び高圧ポンプ６４の構成を適宜組み合わせてもかまわない。

上述した実施例では、アイドルストップ制御を実行する自動車２０として説明したが、図５に示すように、エンジン及びモータジェネレータの動力を車両駆動軸に伝達させる構成のハイブリッド自動車１２０に本発明を適用してもよい。具体的には、筒内用燃料噴射弁２５とポート用燃料噴射弁２６とを有するエンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト４５と駆動軸４８と回転軸９１との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する動力分配統合機構９０と、回転軸９１に動力を入出力するモータＭＧ１と、駆動軸４８に動力を入出力するモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力の入出力が可能なバッテリ９２とを備えるものとしてもよい。このとき、上述の実施例に加えて、エンジン２２の自動停止条件を、車両の要求動力が所定値未満でありバッテリ９２の残容量ＳＯＣが所定範囲を超えているときとしてもよいし、エンジン２２の再始動条件を、車両の要求動力が所定値以上でありバッテリ９２の残容量ＳＯＣが所定範囲を下回っているときなどとしてもよい。こうしても、エンジン２２の始動時に燃料が過剰に供給されてしまうのを抑制することができる。あるいは、上述した実施例では、アイドルストップ制御を実行する自動車２０として説明したが、アイドルストップ制御を実行しない自動車としてもよい。こうしても、エンジン２２の始動時に燃料が過剰に供給されてしまうのを抑制することができる。

上述した実施例では、エンジン２２とトランスミッション４１とを備えた動力出力装置を搭載する自動車２０の形態で説明したが、動力出力装置は自動車に搭載されるものに限定されず、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載してもよい。また、動力出力装置の形態や動力出力装置の制御方法の形態としても構わない。

本発明の一実施例としての自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 始動時制御ルーチンの時間経過の一例を示す説明図である。 ハイブリッド自動車１２０の説明図である。

符号の説明

２０ 自動車、２１ トランスミッション、２２ エンジン、２３ エアクリーナ、２４ スロットルバルブ、２５ 筒内用燃料噴射弁、２６ ポート用燃料噴射弁、２７ 吸気ポート、２８ 吸気バルブ、２９ 排気バルブ、３０ 点火プラグ、３２ ピストン、３４ 浄化装置、３６ スロットルモータ、３８ イグニッションコイル、４０ クランクポジションセンサ、４１ バキュームセンサ、４２ 水温センサ、４３ 可変バルブタイミング機構、４４ カムポジションセンサ、４５ クランクシャフト、４６ スロットルバルブポジションセンサ、４７ デファレンシャルギヤ、４８ 駆動軸、４９ 駆動輪、５０ エンジンＥＣＵ、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、５８ タイマ、６０ 燃料タンク、６２ 燃料ポンプ、６２ａ 電動機、６４ 高圧燃料ポンプ、６４ａ 電磁バルブ、６５ チェックバルブ、６６ デリバリパイプ、６７ リリーフバルブ、６８ リリーフパイプ、６９ 燃圧センサ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 動力分配統合機構、９１ 回転軸、９２ バッテリ、１２０ ハイブリッド自動車、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (8)

1. 駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置であって、
   前記駆動軸に動力を出力可能であり筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、
   前記燃料を加圧して前記筒内用燃料噴射弁に供給する燃料加圧器に前記燃料を供給する燃料供給手段と、
   前記筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを検出又は推定する検出推定手段と、
   前記検出推定手段によって前記燃料漏れが検出又は推定されないときには前記燃料加圧器の駆動前に前記燃料加圧器に前記燃料を供給する事前供給処理を行うよう前記燃料供給手段を制御し前記内燃機関を始動させ、前記検出推定手段によって前記燃料漏れが検出又は推定されたときには前記事前供給処理を行わずに前記内燃機関を始動させる始動時制御手段と、
   を備えた動力出力装置。
2. 前記検出推定手段は、前記筒内用燃料噴射弁と前記燃料加圧器とに接続された供給管内の燃料の圧力保持状態を検出することにより前記筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを検出する手段である、
   請求項１に記載の動力出力装置。
3. 前記検出推定手段は、前記筒内用燃料噴射弁の温度、外気温及び前記燃料の温度のうち少なくとも１つの温度に基づいて前記筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを推定する手段である、
   請求項１又は２に記載の動力出力装置。
4. 前記検出推定手段は、前記筒内用燃料噴射弁の密閉部分のすり合わせに関するパラメータを測定することにより前記筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを推定する手段である、
   請求項１〜３のいずれかに記載の動力出力装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の動力出力装置であって、
   前記内燃機関は、更に吸気系に燃料を噴射するポート用燃料噴射弁を備え、
   前記始動時制御手段は、前記検出推定手段によって前記燃料漏れが検出又は推定されたときには、前記ポート用燃料噴射弁に前記燃料を噴射させて前記内燃機関を始動させる、
   動力出力装置。
6. 前記始動時制御手段は、所定の自動停止条件が成立し前記内燃機関を停止したあと所定の再始動条件が成立したときに前記内燃機関を始動させる手段である、
   請求項１〜５のいずれかに記載の動力出力装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる自動車。
8. 駆動軸に動力を出力可能であり筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記燃料を加圧して前記筒内用燃料噴射弁に供給する燃料加圧器に前記燃料を供給する燃料供給手段と、前記筒内用燃料噴射弁からの燃料漏れを検出又は推定する検出推定手段と、を備え、前記駆動軸に動力を出力可能な動力出力装置の制御方法であって、
   前記検出推定手段によって前記燃料漏れが検出又は推定されないときには前記燃料加圧器の駆動前に前記燃料加圧器に前記燃料を供給する事前供給処理を行うよう前記燃料供給手段を制御し前記内燃機関を始動させ、前記検出推定手段によって前記燃料漏れが検出又は推定されたときには前記事前供給処理を行わずに前記内燃機関を始動させる、
   動力出力装置の制御方法。

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