JP2014025400A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料供給系における蒸発燃料の発生を抑制し、かつフューエルカット条件の成立時に車両に減速感を良好に得ることができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】フューエルカット条件が成立して全気筒のインジェクタからの燃料噴射を停止するフューエルカットが実行された後、フューエルカット状態が所定時間継続し且つ高圧燃料ポンプの入口温度が所定温度以上となった際、複数気筒のうち一部の気筒のインジェクタ４からの燃料噴射を開始させる。その後、高圧燃料ポンプの入口温度が所定温度未満になった場合、または、所定時間が継続すると、全気筒のインジェクタからの燃料噴射を停止するフューエルカット状態に復帰させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等に搭載される内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明は、内燃機関の回転中に燃料噴射弁の燃料噴射を停止するフューエルカット時における制御に関する。

車両に搭載された内燃機関（以下、エンジンという）では、車両の減速中に燃料噴射弁（以下、インジェクタという）の燃料噴射を停止するフューエルカット制御が行われる（例えば下記の特許文献１および特許文献２を参照）。具体的には、ドライバ（運転者）によるアクセルペダルの踏み込み量が「０」（アクセルＯＦＦ）であり、且つエンジン回転数が予め定められた範囲にある（所定回転数以上にある）場合に、フューエルカット条件が成立したとしてインジェクタの燃料噴射を停止する。これにより、車両の減速感の確保および燃料消費量の削減を図る。また、車速の低下に伴ってエンジン回転数が低下していき、所定の燃料噴射復帰回転数に達すると（フューエルカット解除条件が成立すると）インジェクタの燃料噴射を再開する。

また、インジェクタに燃料を供給する燃料供給系には、燃料タンクから取り出した燃料を加圧して圧送する燃料ポンプが設けられており、この燃料ポンプによって圧送された燃料が、例えばデリバリパイプを経て各気筒毎のインジェクタに供給されるようになっている。

なお、特許文献２には、車両の減速初期時に一部の気筒に対してフューエルカットを行って減速ショックを抑制し、その後、全気筒に対してフューエルカットを行うことが開示されている。

また、燃料供給系の１タイプとして、デリバリパイプやインジェクタ内の余剰燃料を燃料タンクに戻すためのリターン配管を廃したリターンレスタイプのものが知られている（例えば特許文献３を参照）。このリターンレスタイプの燃料供給系を備えたものでは、比較的高温の燃料が燃料タンクに戻ることがないため、燃料タンク内での燃料のエバポ量（蒸発燃料量）を削減することができる。

特開２００２−１０６３８９号公報 特開昭６１−１５７７３４号公報 特開２０１１−２３１６７４号公報

前述したようなリターンレスタイプの燃料供給系を備えたエンジンにあっては、前記フューエルカット条件の成立に伴うフューエルカット時には、燃料供給系において燃料の流れが停止することになる。このため、前記燃料ポンプがエンジンからの熱を受ける等して昇温した場合、それに伴って前記燃料ポンプの内部やその周辺の配管内に停滞している燃料が蒸発してしまう可能性がある。例えば、燃料ポンプのプランジャ室（加圧室）内で蒸発燃料が発生した場合には、燃料ポンプから燃料を吐出できなくなる可能性がある。

このように燃料供給系において燃料が蒸発してしまう状況になると、前記フューエルカット解除条件が成立して燃料噴射を再開する際、燃料供給系内の燃料圧力を所定圧力まで上昇させることができなくなり、インジェクタからの燃料噴射量が十分に確保できなくなって、失火を招いたり、エンジンに所望のトルクが得られなくなってドライバビリティの悪化を招いたりする可能性がある。

特に、燃料がアルコール含有燃料であって沸点が比較的低いものであった場合には、前述した現象は顕著に現れる可能性がある。

このような蒸発燃料の発生を回避するためには、燃料ポンプに燃料を継続して流し、この燃料によって燃料ポンプを冷却する必要があるが、前記リターンレスタイプの燃料供給系を備えたものにあっては、フューエルカットを禁止せねばならなくなり、車両に減速感を得ることができなくなってしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料供給系における蒸発燃料の発生を抑制し、かつフューエルカット条件の成立時に車両の減速感を良好に得ることができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

前記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、まず、燃料ポンプから供給された燃料を気筒内に噴射する燃料噴射弁が複数気筒のそれぞれに配設され、所定のフューエルカット条件が成立した際に各燃料噴射弁からの燃料噴射を停止させるフューエルカットを実行する内燃機関の制御装置を前提とする。この内燃機関の制御装置に対し、前記フューエルカット状態が所定時間継続し、且つ前記燃料ポンプの入口温度またはこの燃料ポンプの入口温度に相関のある温度が所定温度以上であるとき、複数気筒のうち一部の気筒の燃料噴射弁からの燃料噴射を開始させる構成としている。

この特定事項により、フューエルカット条件が成立すると、先ず、全気筒の燃料噴射弁からの燃料噴射を停止させる状態となる。そして、このフューエルカット状態が所定時間継続し、且つ燃料ポンプの入口温度またはこの燃料ポンプの入口温度に相関のある温度が所定温度以上であるときには、燃料ポンプ内やその周辺の燃料配管内で燃料が蒸発する可能性がある。このような場合、複数気筒のうち一部の気筒の燃料噴射弁からの燃料噴射を開始させ、燃料ポンプおよび燃料配管に燃料を流す。これにより、燃料による燃料ポンプ等の冷却が行われ、燃料の蒸発が抑制される。その結果、フューエルカット解除条件成立時の燃料噴射が良好に行えることになり、また、一部の気筒では燃料噴射弁からの燃料噴射が停止しているため、車両に搭載した場合の車両の減速感を良好に得ることができる。

前記複数気筒のうち一部の気筒の燃料噴射弁からの燃料噴射を開始させる場合における燃料噴射タイミングとしては、その気筒の膨張行程としている。

膨張行程で燃料噴射を行うことにより、噴射された燃料の大部分は内燃機関のトルクには寄与しないものとなる。このため、車両に適用した場合に、車両の減速感を良好に確保しながらも蒸発燃料の発生を抑制することが可能になる。

前記一部の気筒の燃料噴射弁から燃料噴射を行う場合、その燃料噴射を所定時間または所定燃料噴射量に制限するようにしている。

前述した如く、噴射された燃料の大部分が内燃機関のトルクに寄与しない場合、その燃料は排気系で燃焼することになり、この排気系の温度が上昇することになる。このため、排気系の温度が過上昇しないように、その燃料噴射を所定時間または所定燃料噴射量に制限している。これにより、例えば、排気系に備えられた触媒を保護することができる。

本発明では、フューエルカット中に一部の気筒の燃料噴射弁からの燃料噴射を開始させるようにしている。これにより、フューエルカット中における蒸発燃料の発生を抑制することができる。

実施形態に係るエンジン及びその吸排気系の概略構成を示す図である。 エンジンの制御系を示すブロック図である。 フューエルカット時における燃料噴射制御の手順を示すフローチャート図である。 燃料噴射気筒数制御の手順を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、ＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle ：フレキシブル燃料自動車）に搭載された４気筒の筒内直接噴射式エンジン（内燃機関）に本発明を適用した場合について説明する。

−エンジン−
図１は本実施形態に係るエンジン１、及び、その吸排気系の概略構成を示す図である。なお、この図１ではエンジン１の１気筒の構成のみを示している。

本実施形態に係るエンジン１は、一方向に並ぶ４つの気筒１１が形成されたシリンダブロック１２と、このシリンダブロック１２の上部に取り付けられたシリンダヘッド１３とを備えている。各気筒１１にはピストン１４が往復動可能な状態で挿入されており、各ピストン１４はコネクティングロッド１５を介してクランクシャフト１６に連結されている。

エンジン１の吸気通路２には、吸気を濾過するエアクリーナ２１と、吸入空気量に応じた信号を出力するエアフローメータ９３と、吸入空気温度に応じた信号を出力する吸気温センサ９４と、吸入空気量を調整するスロットルバルブ２３とがそれぞれ設けられている。このスロットルバルブ２３はスロットルモータ２３ａによって駆動される。

前記吸気通路２は、各気筒１１に吸気を分配する吸気マニホールド２４と、気筒１１毎に設けられて吸気マニホールド２４に接続される吸気ポート２５とを含む。

一方、排気通路３は、気筒１１毎に設けられた排気ポート３３と、各排気ポート３３を集合する排気マニホールド３４とを含む。また、この排気通路３には、２つの三元触媒３２ａ，３２ｂが配設されている。これら三元触媒３２ａ，３２ｂは、酸素を貯蔵（吸蔵）するＯ₂ストレージ機能（酸素貯蔵機能）を有しており、この酸素貯蔵機能により、空燃比が理論空燃比からある程度まで偏移したとしても、ＨＣ，ＣＯ及びＮＯｘを浄化することが可能となっている。即ち、エンジン１の空燃比がリーンとなって、三元触媒３２ａ，３２ｂに流入する排気ガス中の酸素及びＮＯｘが増加すると、酸素の一部を三元触媒３２ａ，３２ｂが吸蔵することでＮＯｘの還元・浄化を促進する。一方、エンジン１の空燃比がリッチになって、三元触媒３２ａ，３２ｂに流入する排気ガスにＨＣ，ＣＯが多量に含まれると、三元触媒３２ａ，３２ｂは内部に吸蔵している酸素分子を放出し、これらのＨＣ，ＣＯに酸素分子を与え、酸化・浄化を促進する。

排気系において上流側に位置している三元触媒はスタート触媒（上流側触媒）３２ａである。このスタート触媒３２ａは、排気通路３の上流側（燃焼室に近い側）に設けられているため、エンジン１の始動後、短時間のうちに活性温度まで上昇するといった特徴がある。また、排気系において下流側に位置している三元触媒はアンダーフロア触媒（下流側触媒）３２ｂである。このアンダーフロア触媒３２ｂは、前記スタート触媒３２ａで浄化することのできなかったＨＣ，ＣＯ及びＮＯｘを浄化するためのものであり、車体を構成するフロアパネルの下側に配設されている。

前記排気通路３におけるスタート触媒３２ａの上流側には、Ａ／Ｆセンサ（空燃比センサ）９６ａが配置されている。この空燃比センサ９６ａは、例えば限界電流式の酸素濃度センサが適用されており、広い空燃比領域に亘って空燃比に対応した出力電圧を発生する構成となっている。

また、排気通路３におけるスタート触媒３２ａの下流側であって且つアンダーフロア触媒３２ｂの上流側には、Ｏ₂センサ（酸素センサ）９６ｂが配置されている。この酸素センサ９６ｂは、例えば起電力式（濃淡電池式）の酸素濃度センサが適用されており、その出力値が理論空燃比付近でステップ状に変化する構成となっている。

これら空燃比センサ９６ａ及び酸素センサ９６ｂの発生する信号は、それぞれＡ／Ｄ変換された後に、エンジンＥＣＵ８に入力される。

前記シリンダヘッド１３には、吸気ポート２５を開閉する吸気バルブ２６と、排気ポート３３を開閉する排気バルブ３６とが設けられており、これらのバルブ２６，３６は、カム等を含んだ動弁機構１７によって、クランクシャフト１６と同期して開閉駆動される。

各気筒１１には、インジェクタ（燃料噴射弁）４及び点火プラグ５が、気筒１１内に臨むようにシリンダヘッド１３にそれぞれ取り付けられている。インジェクタ４にて燃料が各気筒１１へ噴射されると気筒１１内で混合気が形成され、その混合気が点火プラグ５の火花により着火して燃焼する。その燃焼により生じた燃焼圧力は、ピストン１４に伝えられ、ピストン１４を往復運動させる。このピストン１４の往復運動は、コネクティングロッド１５を介してクランクシャフト１６に伝えられ、回転運動に変換されてエンジン１の出力として取り出されることになる。

本実施形態に係るエンジン１に使用される燃料としては、エタノール等のアルコール燃料や、アルコールとガソリンとの混合燃料が適用可能となっている。

シリンダブロック１２の下部１２ａには潤滑油Ｏを貯留するオイルパン１８が取り付けられており、この下部１２ａとオイルパン１８とによって、クランクシャフト１６を収容するクランクケース１９が構成されている。

一方、燃料タンクＴ内の燃料を前記インジェクタ４に供給する燃料供給系には、燃料供給配管４１及び高圧燃料ポンプＰが設けられている。この高圧燃料ポンプＰは、例えばプランジャポンプによって構成されている。つまり、図示しないシリンダ内に往復移動可能にプランジャが収容されて加圧室が形成され、例えば吸気カムシャフトの回転にともなう駆動カムの回転力をプランジャが受けて往復移動し、これによって、加圧室の容積を拡大及び縮小させることによって吸入した燃料を昇圧して吐出するようになっている。

また、高圧燃料ポンプＰにおける燃料吐出量の調整は、加圧行程における図示しない電磁スピル弁の閉弁期間を制御することによって行われる。即ち、電磁スピル弁の閉弁開始時期を早めて閉弁期間を長くすると燃料吐出量が増加し、電磁スピル弁の閉弁開始時期を遅らせて閉弁期間を短くすると燃料吐出量が減少するようになる。このように、高圧燃料ポンプＰの燃料吐出量を調整することにより、インジェクタ４に供給される（より具体的にはデリバリパイプに供給される）燃料の圧力が制御されることになる。なお、この電磁スピル弁を開閉させるための構成については公知であるため（例えば特開２０１２−３６７９０号公報を参照）、ここでの説明は省略する。

前記燃料供給配管４１における高圧燃料ポンプＰの入口側には燃料温センサ９Ａが配設されており、この燃料温センサ９Ａによって高圧燃料ポンプＰの入口側の燃料温度が検出されるようになっている。

また、本実施形態における燃料供給系はリターンレスタイプとして構成されている。つまり、デリバリパイプやインジェクタ４内の余剰燃料を燃料タンクＴに戻すためのリターン配管を廃したものとなっている。これにより、比較的高温の燃料が燃料タンクＴに戻ることがなくなり、燃料タンクＴ内での燃料のエバポ量（蒸発燃料量）の削減が図れるようにしている。

また、燃料供給系には、燃料タンクＴ内で発生した蒸発燃料が大気中に放出されることを防止するためのキャニスタシステム（蒸発燃料処理装置）６が設けられている。このキャニスタシステム６は、チャコールキャニスタ６１（以下、単にキャニスタという）及びパージ制御弁（パージＶＳＶ）６３を備えている。

前記キャニスタ６１は、内部に活性炭から成る吸着剤を収容し、燃料タンクＴ内で発生した蒸発燃料を一時的に吸着保持する。また、パージ制御弁６３は、キャニスタ６１と吸気通路２（より具体的にはサージタンク２７、または、このサージタンク２７の上流側）とを接続するパージ配管６２に備えられ、所定のパージ条件が成立した際に開放される。そして、このパージ制御弁６３の開放により、キャニスタ６１内に吸着保持されていた蒸発燃料を吸気通路２に導入（パージ）することで、燃料タンクＴ内で発生した蒸発燃料を処理するようにしている。

−制御ブロックの説明−
以上の如く構成されたエンジン１の運転状態はエンジンＥＣＵ８によって制御される。このエンジンＥＣＵ８は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８３及びバックアップＲＡＭ８４などを備えている。

前記ＲＯＭ８２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ８４は、エンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

これらＲＯＭ８２、ＣＰＵ８１、ＲＡＭ８３及びバックアップＲＡＭ８４は、バス８７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路８５及び外部出力回路８６と接続されている。外部入力回路８５には、クランクポジションセンサ９１、水温センサ９２、前記エアフローメータ９３、吸気温センサ９４、スロットル開度センサ９５、空燃比センサ９６ａ、酸素センサ９６ｂの他に、アクセル開度センサ９７、カム角センサ９８、油温センサ９９、前記燃料温センサ９Ａ、外気温センサ９Ｂ等が接続されている。各センサの機能は周知であるため、ここでの説明は省略する。

一方、外部出力回路８６には、前記スロットルバルブ２３を駆動するスロットルモータ２３ａ、前記インジェクタ４、イグナイタ５１等が接続されている。

前記エンジンＥＣＵ８は、前記各種センサの検出信号に基づいて、エンジン１の各種制御を実行する。例えば、周知の点火プラグ５の点火タイミング制御、スロットルモータ２３ａの駆動制御等が実行される。

また、エンジンＥＣＵ８は、空燃比制御（空燃比センサ９６ａおよび酸素センサ９６ｂの出力に基づいたインジェクタ４からの燃料噴射量の補正制御）を実行する。つまり、前記エンジンＥＣＵ８は各気筒１１における混合気の空燃比を目標空燃比（例えば理論空燃比）に保持させるようにインジェクタ４の燃料噴射量を補正する。具体的に、エンジンＥＣＵ８は、クランクポジションセンサ９１及びエアフローメータ９３の出力信号等に基づいて気筒１１内へ噴射する燃料噴射量の基礎となる基本燃料噴射量を算出するとともに、その基本燃料噴射量に対して、空燃比フィードバック補正係数や空燃比学習値その他の係数を乗じることにより最終的な燃料噴射量を決定している。

また、エンジンＥＣＵ８は、車両の減速中に、以下のフューエルカット制御も行うようになっている。

−フューエルカット制御の概要−
フューエルカット制御は、車両の減速中にインジェクタ４からの燃料噴射を停止するものである。具体的には、前記クランクポジションセンサ９１からの出力信号に基づいて算出されるエンジン回転数が予め定められた所定値（フューエルカット回転数：例えば１０００ｒｐｍ）以上で且つ前記アクセル開度センサ９７によって検出されるアクセルペダルの開度が「０」（アクセルＯＦＦ）とされた場合にフューエルカット条件が成立したと判断し、前記インジェクタ４からの燃料噴射を停止するようにしている。実際には、このフューエルカット条件が成立した後、所定時間経過後に燃料噴射を停止する。これにより、燃料消費量の削減や排気エミッションの改善が図れる。

なお、前記フューエルカット中に車両の速度が低下していき、エンジン回転数が前記フューエルカット回転数よりも低くなったときには、エンジンストールを防止するためにフューエルカットを中止してインジェクタ４からの燃料噴射を再開する。また、フューエルカット中にアクセルペダルが踏まれた場合（加速時）にも、フューエルカットを中止してインジェクタ４からの燃料噴射を行う。

−フューエルカット中の燃料噴射制御−
次に、本実施形態の特徴とする制御であるフューエルカット中の燃料噴射制御について説明する。まず、このフューエルカット中の燃料噴射制御の概要について説明する。上述した如くフューエルカット条件が成立してフューエルカットが開始された場合、燃料供給系において燃料の流れが停止することになる。このため、前記高圧燃料ポンプＰがエンジン１からの熱を受けて昇温した場合、それに伴って前記高圧燃料ポンプＰの内部やその周辺の燃料供給配管４１内に停滞している燃料が蒸発してしまう可能性がある。例えば、高圧燃料ポンプＰの加圧室内で蒸発燃料が発生した場合には、高圧燃料ポンプＰから燃料を吐出できなくなる可能性がある。

そして、このように燃料供給系において燃料が蒸発してしまう状況になると、フューエルカット解除条件が成立して燃料噴射を再開する際、燃料供給系内の燃料圧力を所定圧力まで上昇させることができなくなり、インジェクタ４からの燃料噴射量が十分に確保できなくなって、失火を招いたり、エンジン１に所望のトルクが得られなくなってドライバビリティの悪化を招いたりする可能性がある。

特に、本実施形態に係るエンジン１の如く、燃料がアルコール含有燃料であって沸点が比較的低いものであった場合には、この現象は顕著に現れる可能性がある。

本実施形態では、この点に鑑み、前記フューエルカットが所定時間継続し、且つ前記高圧燃料ポンプＰの入口温度またはこの高圧燃料ポンプＰの入口温度に相関のある温度（例えば、冷却水温、油温、外気温など）が所定温度以上であるときには、複数気筒１１，１１，…のうち一部の気筒１１のインジェクタ４からの燃料噴射を開始させるようにしている。これにより、燃料供給配管４１および高圧燃料ポンプＰに燃料を流し、この燃料によって高圧燃料ポンプＰやその周辺の燃料供給配管４１を冷却して、燃料の蒸発を抑制するようにしている。

以下、このフューエルカット中の燃料噴射制御について具体的に説明する。

図３は、この燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、前記フューエルカット条件が成立してフューエルカットが開始された際に、所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）毎、または、クランクシャフト１６が所定角度だけ回転する毎に繰り返し実行される。

まず、ステップＳＴ１において、フューエルカット中であるか否かを判定する。ここでいうフューエルカット中は、全気筒のインジェクタ４の燃料噴射が停止されている状態をいう。つまり、後述するステップＳＴ５において一部のインジェクタ４において燃料噴射が行われている場合には、このステップＳＴ１ではフューエルカット中ではないと判定されることになる。

フューエルカット条件が成立してフューエルカットが開始された時点では、全気筒のインジェクタ４の燃料噴射が停止される。このため、このステップＳＴ１ではＹＥＳ判定され、ステップＳＴ２に移る。

ステップＳＴ２では、フューエルカット継続カウンタのカウント値ＣfcutがＣＡだけインクリメントされ、これを新たなカウント値Ｃfcutとして更新する。前記ＣＡの値は適宜設定される。

その後、ステップＳＴ３に移り、フューエルカット継続カウンタのカウント値Ｃfcutが所定の閾値Ｃf1以上となったか否かを判定する。フューエルカット条件が成立してフューエルカットが開始された時点では、フューエルカット継続カウンタのカウント値Ｃfcutは閾値Ｃf1未満であるため、ステップＳＴ３ではＮＯ判定され、ステップＳＴ８に移る。このステップＳＴ８では、前記ＲＯＭ８２に記憶されている燃料噴射許可フラグＦfが「１」となっているか否かを判定する。この燃料噴射許可フラグＦfは、後述するステップＳＴ５において一部のインジェクタ４からの燃料噴射が開始されると「１」に設定され、後述するステップＳＴ９において全気筒のインジェクタ４からの燃料噴射が停止されると「０」に設定されるものとなっている。

フューエルカット条件が成立してフューエルカットが開始された時点では、全気筒のインジェクタ４の燃料噴射が停止されており燃料噴射許可フラグＦfは「０」となっているので、ステップＳＴ８ではＮＯ判定されて、ステップＳＴ９に移る。このステップＳＴ９では、全気筒のインジェクタ４の燃料噴射の停止を維持し、かつ燃料噴射許可フラグＦfを「０」に維持する。

このような動作（全気筒のインジェクタ４の燃料噴射を停止したフューエルカット状態）が継続され、前記ステップＳＴ２でインクリメントされていくフューエルカット継続カウンタのカウント値Ｃfcutが閾値Ｃf1以上となった場合には、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定されてステップＳＴ４に移る。

このステップＳＴ４では、燃料供給系の温度条件として、燃料の蒸発（例えば高圧燃料ポンプＰ内部での燃料の蒸発）が発生する条件が成立しているか否かを判定する。この判定は前記燃料温センサ９Ａによって検出される高圧燃料ポンプＰの入口側の燃料温度に基づいて行われる。つまり、この高圧燃料ポンプＰの入口側の燃料温度が所定温度以上（燃料が蒸発する温度以上）であった場合には、温度条件が成立しているとして、このステップＳＴ４でＹＥＳ判定されることになる。

なお、このステップＳＴ４での判定は、高圧燃料ポンプＰの入口側の燃料温度に限らず、冷却水温や、油温や、外気温等に基づいて行うようにしてもよい。つまり、前記水温センサ９２によって検出される冷却水の温度が所定温度以上である場合や、油温センサ９９によって検出される潤滑油の温度が所定温度以上である場合や、外気温センサ９Ｂによって検出される外気温度が所定温度以上である場合に、燃料が蒸発する条件が成立しているとしてステップＳＴ４でＹＥＳ判定されるようにしてもよい。

前記温度条件が成立しておらず、ステップＳＴ４でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ９に移り、全気筒のインジェクタ４の燃料噴射の停止を維持し、かつ燃料噴射許可フラグＦｆを「０」に維持する。つまり、フューエルカット継続カウンタのカウント値Ｃfcutが閾値Ｃf1以上となっていても、前記温度条件が成立していない場合には、蒸発燃料は発生しないとして、全気筒のインジェクタ４の燃料噴射の停止を維持することになる。

一方、前記温度条件が成立しており、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、一部のインジェクタ４における燃料噴射を許可し、かつ燃料噴射許可フラグＦｆを「１」に設定する。なお、ここで燃料噴射が許可される気筒数については後述する燃料噴射気筒数制御（図４を用いて後述する）で説明する。

このようにして一部のインジェクタ４における燃料噴射が許可されると、燃料供給配管４１および高圧燃料ポンプＰを燃料が流れることになり、この燃料によって燃料供給配管４１および高圧燃料ポンプＰが冷却される。このため、これら燃料供給配管４１および高圧燃料ポンプＰにおいて燃料が蒸発することが抑制されることになる。

このようにしてインジェクタ４における燃料噴射が許可されると、次回のルーチンでは、ステップＳＴ１でＮＯ判定されてステップＳＴ６に移ることになる。

このステップＳＴ６では、フューエルカット継続カウンタのカウント値ＣfcutがＣＢだけデクリメントされ、これを新たなカウント値Ｃfcutとして更新する。前記ＣＢの値も適宜設定される。また、このＣＢの下限値としては「０」に設定されている。

その後、ステップＳＴ７に移り、フューエルカット継続カウンタのカウント値Ｃfcutが所定の閾値Ｃf2未満となったか否かを判定する。この閾値Ｃf2は、前記閾値Ｃf1よりも小さな値に設定されている。

インジェクタ４における燃料噴射が許可された時点では、フューエルカット継続カウンタのカウント値Ｃfcutは閾値Ｃf2以上であるため、ステップＳＴ７ではＮＯ判定され、ステップＳＴ８に移る。このステップＳＴ８では、前記燃料噴射許可フラグＦfが「１」となっているか否かを判定する。インジェクタ４における燃料噴射が許可された時点では、燃料噴射許可フラグＦfは「１」となっているので、ステップＳＴ８ではＹＥＳ判定されて、ステップＳＴ４に移る。このステップＳＴ４では、前述した如く、燃料供給系の温度条件が成立しているか否かを判定する。

温度条件が継続して成立している場合には、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定されてステップＳＴ５に移り、一部のインジェクタ４における燃料噴射を許可する状態を維持し、かつ燃料噴射許可フラグＦｆを「１」に維持する。

一方、前記温度条件が成立しなくなった場合には、ステップＳＴ４でＮＯ判定され、ステップＳＴ９に移り、全気筒のインジェクタ４の燃料噴射を停止し、かつ燃料噴射許可フラグＦｆを「０」に設定する。つまり、前記インジェクタ４における燃料噴射を許可したことで、燃料供給配管４１および高圧燃料ポンプＰが冷却されて、前記温度条件が成立しなくなった場合には、全気筒のインジェクタ４の燃料噴射を停止して、本来のフューエルカット状態に戻し、車両の減速感が良好に得られるようにすると共に燃料消費量の削減を図る。

一部のインジェクタ４における燃料噴射を許可した状態が継続されており、前記ステップＳＴ６でデクリメントされていくフューエルカット継続カウンタのカウント値Ｃfcutが閾値Ｃf2未満となった場合には、ステップＳＴ７でＹＥＳ判定されてステップＳＴ９に移る。

このステップＳＴ９では、前述した如く、全気筒のインジェクタ４の燃料噴射を停止すると共に、燃料噴射許可フラグＦfを「０」に設定する。

このような動作がフューエルカット条件が成立している期間中、繰り返される。

−燃料噴射気筒数制御−
次に、前記ステップＳＴ５において行われる燃料噴射気筒数制御について説明する。なお、ここではインジェクタ４から噴射された燃料が気筒１１内において燃焼するように燃料噴射気筒数制御が行われる場合について説明する。

図４は、この燃料噴射気筒数制御の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、燃料噴射許可フラグＦfが「１」となっている期間中、繰り返し実行される。

まず、ステップＳＴ１１において、吸入空気量を算出する。この吸入空気量の算出は、前記エアフローメータ９３からの出力信号に基づいて行われる。その後、ステップＳＴ１２に移り、燃料噴射量Ｑを算出する。ここで算出される燃料噴射量Ｑとしては、例えば、前記吸入空気量に応じ、排気系の空燃比が理論空燃比（ストイキ）となるような値が求められる。これは、前記三元触媒３２ａ，３２ｂにおける排気浄化性能を高く維持するためである。

その後、ステップＳＴ１３に移り、インジェクタ４からの燃料噴射可能量Ｑminを算出する。この燃料噴射可能量Ｑminは、インジェクタ４の開弁期間の最短期間（最短限界である期間）と燃料圧力とから算出される。つまり、現在の燃料圧力においてインジェクタ４を最短期間だけ開放した場合に得られる燃料噴射量が前記燃料噴射可能量Ｑminとして算出されることになる。言い換えると、インジェクタ４の１回の開弁動作で噴射される燃料量の範囲の最小値（最小限界量）として前記燃料噴射可能量Ｑminは算出されることになる。

その後、ステップＳＴ１４に移り、前記ステップＳＴ１２で算出した燃料噴射量Ｑと前記ステップＳＴ１３で算出した燃料噴射可能量Ｑminとを比較し、燃料噴射量Ｑが燃料噴射可能量Ｑmin以上であるか否かを判定する。

この判定がＹＥＳであった場合、ステップＳＴ１５に移り、全気筒噴射を実行する。つまり、全ての気筒においてインジェクタ４，４，…からの燃料噴射を行う。これにより、全気筒それぞれについて燃料の燃焼を可能とする燃料噴射量を確保する。

一方、ステップＳＴ１４でＮＯ判定された場合、ステップＳＴ１６に移り、燃料噴射量Ｑの２倍の噴射量（２Ｑ）が燃料噴射可能量Ｑmin以上であるか否かを判定する。

この判定がＹＥＳであった場合、ステップＳＴ１７に移り、２気筒のみで燃料噴射を実行する。つまり、残りの２気筒においてインジェクタ４，４からの燃料噴射の停止を維持する。

また、ステップＳＴ１６でＮＯ判定された場合、ステップＳＴ１８に移り、燃料噴射量Ｑの４倍の噴射量（４Ｑ）が燃料噴射可能量Ｑmin以上であるか否かを判定する。

この判定がＹＥＳであった場合、ステップＳＴ１９に移り、１気筒のみで燃料噴射を実行する。つまり、残りの３気筒においてインジェクタ４，４からの燃料噴射の停止を維持する。

更に、ステップＳＴ１８でＮＯ判定された場合にはステップＳＴ２０に移り、燃料の燃焼を可能にする燃料噴射量を確保することができないとして全気筒の噴射を禁止する。つまり、全ての気筒においてインジェクタ４，４，…からの燃料噴射を停止する。

このような動作がフューエルカット条件が成立している期間中、繰り返される。

以上説明したように、本実施形態では、フューエルカット条件が成立したことに伴ってフューエルカット状態が所定時間継続し、且つ高圧燃料ポンプＰの入口温度またはこの高圧燃料ポンプＰの入口温度に相関のある温度が所定温度以上であるときには、高圧燃料ポンプＰ内やその周辺の燃料供給配管４１内で燃料が蒸発する可能性があると判断し、複数気筒のうち一部の気筒のインジェクタ４からの燃料噴射を開始させ、高圧燃料ポンプＰおよび燃料供給配管４１に燃料を流すようにしている。これにより、燃料による高圧燃料ポンプＰ等の冷却が行われ、蒸発燃料の発生が抑制される。その結果、蒸発燃料の発生に起因して高圧燃料ポンプＰから燃料を吐出できなくなるといった状況が回避でき、フューエルカット解除条件成立時の燃料噴射が良好に行えることになり、失火を回避し、ドライバビリティの悪化を防止することができる。また、フューエルカット条件が成立した際の車両の減速感を良好に得ることもできる。

（変形例）
次に変形例について説明する。上述した実施形態では、フューエルカット条件が成立した後に一部のインジェクタ４からの燃料噴射を開始する際、気筒１１内で燃料が燃焼するようにした場合について説明した。本変形例では、気筒１１内で燃料が殆ど燃焼しないようにする場合について説明する。

具体的には、フューエルカット条件が成立した後に一部のインジェクタ４からの燃料噴射を開始する場合（図３のフローチャートにおけるステップＳＴ５の動作）において、燃料噴射を開始させる気筒にあっては、その膨張行程においてインジェクタ４から燃料噴射を行うようにする。例えば膨張行程におけるピストン１４の位置が圧縮上死点後９０°ＣＡとなった時点を燃料噴射開始タイミングとして設定する。この値はこれに限定されるものではない。

これによれば、噴射された燃料の大部分はエンジン１のトルクには寄与しないものとなるため、車両の減速感を良好に確保しながらも、上述した燃料の冷却作用により蒸発燃料の発生を抑制することが可能になる。

また、このように膨張行程において燃料噴射を行った場合、その燃料は排気系で燃焼することになり、この排気系の温度が上昇することになる。このため、排気系の温度が過上昇しないように、その燃料噴射を所定時間または所定燃料噴射量に制限するようにしている。これら所定時間または所定燃料噴射量は予め実験やシミュレーションによって設定される。これにより、排気系に備えられた前記三元触媒３２ａ，３２ｂを保護することができる。

−他の実施形態−
以上説明した実施形態および変形例は、ＦＦＶに搭載された４気筒の筒内直接噴射式エンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明は、これに限らず、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンに対しても適用が可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型エンジン、Ｖ型エンジン、水平対向型エンジン等の別）についても特に限定されるものではない。

また、前記実施形態および変形例では、気筒内に直接的に燃料を供給する直噴インジェクタ４を備えたエンジン１の燃料供給系に本発明を適用した場合について説明した。本発明は、これに限らず、吸気ポートに燃料を供給するポート噴射インジェクタを備えたエンジンの燃料供給系に適用することも可能である。更には、前記直噴インジェクタおよびポート噴射インジェクタを共に備えたエンジンにおける高圧燃料供給系（直噴インジェクタの燃料供給系）および低圧燃料供給系（ポート噴射インジェクタの燃料供給系）の一方または両方に適用するようにしてもよい。

本発明は、減速時フューエルカットを行うエンジンにおいて、フューエルカット条件が成立している期間中の燃料噴射制御に適用可能である。

１ エンジン（内燃機関）
１１ 気筒
４ インジェクタ（燃料噴射弁）
４１ 燃料供給配管
８ エンジンＥＣＵ
９２ 水温センサ
９９ 油温センサ
９Ａ 燃料温センサ
９Ｂ 外気温センサ
Ｐ 高圧燃料ポンプ

Claims (3)

1. 燃料ポンプから供給された燃料を気筒内に噴射する燃料噴射弁が複数気筒のそれぞれに配設され、所定のフューエルカット条件が成立した際に各燃料噴射弁からの燃料噴射を停止させるフューエルカットを実行する内燃機関の制御装置において、
   前記フューエルカット状態が所定時間継続し、且つ前記燃料ポンプの入口温度またはこの燃料ポンプの入口温度に相関のある温度が所定温度以上であるとき、複数気筒のうち一部の気筒の燃料噴射弁からの燃料噴射を開始させる構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
   前記複数気筒のうち一部の気筒の燃料噴射弁からの燃料噴射を開始させる場合、その気筒の膨張行程において燃料噴射を行う構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項２記載の内燃機関の制御装置において、
   前記一部の気筒の燃料噴射弁からの燃料噴射は、所定時間または所定燃料噴射量に制限される構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。

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