WO2015125326A1

WO2015125326A1 - 内燃機関の制御装置及び制御方法

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Publication number: WO2015125326A1
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Inventors: 吉辰中村; 智之村上
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Abstract

　本発明は、燃料噴射弁と電動式の燃料ポンプとを備えた内燃機関の制御装置及び制御方法に関する。制御装置は、内燃機関を停止するときに、燃料ポンプの駆動を停止させた後に燃料噴射弁による燃料噴射を停止させ、更に、内燃機関を停止させるときの燃料の温度が低いほど燃料ポンプの駆動を停止させた後における燃料噴射弁による燃料噴射の総量を多くし、停止期間中における燃料圧力をより低下させる。これにより、簡易な構成で、停止期間における燃料噴射弁からの燃料漏れを抑制することができる。

Description

内燃機関の制御装置及び制御方法

　本発明は、燃料噴射弁と前記燃料噴射弁に燃料を圧送する電動式の燃料ポンプとを備えた内燃機関の制御装置及び制御方法に関する。

　特許文献１には、車両の運転終了時に、電磁リリーフ弁の開放及び低圧燃料ポンプの運転停止によって高圧デリバリパイプ及び低圧デリバリパイプの燃圧を低下させ、運転停止期間中にインジェクタからの燃料漏れに起因して次回始動時に排気性状が悪化することを防止するようにした、車両の制御装置が開示されている。

特開２００６－２５８０３２号公報

　内燃機関の運転停止期間における燃料噴射弁からの燃料漏れを抑制するために、電磁リリーフ弁を設け、この電磁リリーフ弁の作動によって燃料配管内の燃料圧力を低下させる構成とすると、電磁リリーフ弁の追加によってコストアップが生じるという問題があった。

　本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、簡易な構成で、内燃機関の運転停止期間における燃料噴射弁からの燃料漏れを抑制することができる、内燃機関の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

　そのため、本願発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関を停止するときに、燃料ポンプの駆動を停止させた後に燃料噴射弁による燃料噴射を停止させるようにした。
　また、本願発明に係る内燃機関の制御方法は、燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁に燃料を圧送する電動式の燃料ポンプとを備えた内燃機関の制御方法であって、以下のステップを含む、前記内燃機関の運転を停止させるときに前記燃料ポンプの駆動を停止し、前記燃料ポンプの駆動を停止させた後に前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させる。

　上記発明によると、燃料ポンプの駆動が停止され燃料配管内に燃料が補給されない状態で燃料噴射弁による燃料噴射が行われることで、燃料配管内の燃料圧力が低下するから、電磁リリーフ弁のような燃料圧力を低下させるためのデバイスを用いることなく、運転停止期間における燃料噴射弁からの燃料漏れの抑制を図ることができる。

本発明の実施形態における内燃機関のシステム構成図である。本発明の実施形態における内燃機関の停止時の処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態における燃料温度と停止中の目標燃料圧力ＰＦＴＧとの相関を示す線図である。本発明の実施形態における内燃機関の停止時の処理特性を説明するためのタイムチャートであり、（Ａ）は低温時の特性、（Ｂ）は高温時の特性を示すタイムチャートである。本発明の実施形態における内燃機関の停止時の処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態における内燃機関の停止時の処理特性を説明するためのタイムチャートであり、（Ａ）は低温時の特性、（Ｂ）は高温時の特性を示すタイムチャートである。本発明の実施形態における内燃機関の停止時の処理を示すフローチャートである。

　以下に本発明の実施の形態を説明する。
　図１は、本発明に係る制御装置及び制御方法を適用する内燃機関の一例を示す。
　内燃機関１は、車両に動力源として搭載されエンジンであり、各気筒の吸気バルブ４よりも上流側の吸気管２に燃料噴射弁３を備える。燃料噴射弁３は、各気筒の行程に噴射タイミングを合わせ、吸気管２内に燃料を間欠的に噴射するように制御される。

　燃料噴射弁３が吸気管２内に噴射した燃料は、空気と共に吸気バルブ４を介して燃焼室５内に吸引されて混合気を形成する。燃焼室５内の混合気は、点火プラグ６による火花点火によって着火燃焼する。
　燃焼室５内の燃焼ガスは、排気バルブ７を介して排気管８に排出される。
　電子制御スロットル１０は、スロットルモータ９によって開度が変更されることで、内燃機関１の吸入空気量を調整する。電子制御スロットル１０は、吸気管２の燃料噴射弁３が配設される部分よりも上流側の各気筒共通の吸気ダクトに設けられる。

　燃料供給装置１３は、燃料タンク１１内の燃料を燃料ポンプ１２によって燃料噴射弁３に圧送する装置である。
　燃料供給装置１３は、燃料タンク１１、燃料ポンプ１２、圧力調整弁１４、オリフィス１５、燃料ギャラリー配管１６、燃料供給配管１７、燃料戻し配管１８、ジェットポンプ１９、燃料移送管２０を含んで構成される。

　燃料ポンプ１２は、電動式ポンプであって燃料タンク１１内に設けられる。
　また、燃料ポンプ１２は、吐出燃料の逆流を阻止するためのチェックバルブ１２ａ、及び、燃料ポンプ１２の吐出圧が上限圧を上回った場合に開弁し、燃料ポンプ１２が吐き出した燃料を燃料タンク１１内にリリーフするリリーフバルブ１２ｂを内蔵している。

　チェックバルブ１２ａ及びリリーフバルブ１２ｂは、前後差圧を利用して弁体を開弁位置と閉弁位置とに変位させる機械式のバルブである。
　燃料供給配管１７は、燃料ポンプ１２と燃料ギャラリー配管１６とを接続する配管であり、燃料ポンプ１２の吐出口に燃料供給配管１７の一端が接続され、燃料供給配管１７の他端に燃料ギャラリー配管１６が接続される。

　更に、各気筒の燃料噴射弁３の燃料供給口がそれぞれ燃料ギャラリー配管１６に接続され、燃料ギャラリー配管１６を介して各気筒の燃料噴射弁３に燃料が分配される。
　燃料戻し配管１８は、燃料タンク１１内で燃料供給配管１７から分岐延設され、燃料戻し配管１８の端部は、燃料タンク１１内に開放する。

　燃料戻し配管１８には、上流側から順に、圧力調整弁１４、オリフィス１５、ジェットポンプ１９を設けてある。
　圧力調整弁１４は、燃料戻し配管１８を開閉する弁体１４ａと、該弁体１４ａを燃料戻し配管１８上流側の弁座に向けて押圧するコイルスプリングなどの弾性部材１４ｂとを含む機械式のバルブである。

　そして、圧力調整弁１４は、燃料供給配管１７及び燃料ギャラリー配管１６内の燃料圧力、換言すれば、燃料噴射弁３に供給される燃料圧力が設定圧力を超えたときに開弁し、燃料圧力が前記設定圧力以下であるときに閉弁することで、燃料配管内の燃料圧力が設定圧力を下回らないように、燃料のリリーフ量を調整する。
　ジェットポンプ１９は、圧力調整弁１４、オリフィス１５を介して燃料タンク１１内に戻される燃料の流れによって燃料を移送する。

　燃料タンク１１は、底面の一部が盛り上がって底部空間を２つの領域１１ａ，１１ｂに隔てている鞍型の燃料タンクである。燃料ポンプ１２の吸い込み口は領域１１ａ内に開口するため、領域１１ｂ内の燃料を領域１１ａ側に移送させないと、領域１１ｂ内の燃料が残存することになってしまう。
　そこで、ジェットポンプ１９は、圧力調整弁１４及びオリフィス１５を介して燃料タンク１１の領域１１ａ内に戻される燃料の流れによって、燃料移送管２０内に負圧を作用させ、燃料移送管２０が開口する領域１１ｂ内の燃料を、燃料移送管２０を介してジェットポンプ１９まで導き、戻し燃料と共に領域１１ａ内に排出させる。つまり、燃料ポンプ１２から余剰の燃料を吐出させ、燃料タンク１１に戻される余剰燃料を用いて、燃料タンク１１内での燃料の移送を行わせる。

　本実施形態では、上記のように、ジェットポンプ１９を備えるが、燃料タンク１１の形状が鞍型ではない場合、即ち、燃料タンク１１の底部空間が隔成されずに、燃料ポンプ１２の吸い込み口から燃料タンク１１内の燃料を残量なく吸引できる場合には、ジェットポンプ１９及び燃料移送管２０を省略することができる。

　マイクロコンピュータを備えるエンジン・コントロール・モジュール（ＥＣＭ）３１は、燃料噴射弁３による噴射動作を制御する噴射パルス信号を出力する制御装置であり、ＥＣＭ３１は、更に、点火プラグ６による点火時期、電子制御スロットル１０の開度などを制御する機能を有している。
　また、マイクロコンピュータを備えるフューエル・ポンプ・コントロール・モジュール（ＦＰＣＭ）３０は、燃料ポンプ１２の駆動信号を出力して燃料ポンプ１２を制御する。

　ここで、内燃機関１の制御装置を構成するＥＣＭ３１及びＦＰＣＭ３０は相互に通信可能に構成され、ＥＣＭ３１は、燃料ポンプ１２のＰＷＭ制御におけるデューティ比を指示する信号などをＦＰＣＭ３０に向けて送信する。
　また、ＦＰＣＭ３０は、燃料ポンプ１２や燃料ポンプ１２の駆動回路などについて故障診断の結果を示す信号などをＥＣＭ３１に向けて送信する。

　ＥＣＭ３１は、内燃機関１の運転状態を検出する各種センサが出力する信号を入力する。
　前記各種センサとして、燃料ギャラリー配管１６内の燃圧ＦＵＰＲを検出する燃圧センサ３３、図外のアクセルペダルの踏み込み量、換言すれば、アクセル開度ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ３４、内燃機関１の吸入空気流量ＱＡを検出するエアフローセンサ３５、内燃機関１の回転速度ＮＥを検出する回転センサ３６、内燃機関１の冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ３７、排気中の酸素濃度に基づき内燃機関１の空燃比ＡＦＲを検出する空燃比センサ３８、内燃機関１の吸気温度ＴＩＡの検出する吸気温度センサ３９、内燃機関１の潤滑油の温度ＴＯを検出する油温センサ４０、燃料ギャラリー配管１６内の燃料の温度ＴＦを検出する燃温センサ４１などを設けてある。

　また、ＥＣＭ３１には、大気圧ＡＰを検出する大気圧センサ４２の出力信号や、内燃機関１の運転／停止を指令するイグニッションスイッチ４３のオン／オフ信号などが入力される。
　そして、ＥＣＭ３１は、機関負荷や機関回転速度ＮＥなどの機関運転条件に基づいて点火時期を演算し、点火時期において点火プラグ６による火花放電がなされるように図外の点火コイルへの通電を制御する。

　また、ＥＣＭ３１は、アクセル開度ＡＣＣなどの機関運転条件から電子制御スロットル１０の目標開度を演算し、電子制御スロットル１０の開度が目標開度に近づくようにスロットルモータ９を制御する。
　更に、ＥＣＭ３１は、燃料ポンプ１２のＰＷＭ制御におけるデューティ比［％］を決定し、このデューティ比を示すパルス信号を、燃料ポンプ１２の駆動指示信号としてＦＰＣＭ３０に送信する。

　なお、図１に示したシステムでは、リリーフされる燃料量がオリフィス１５によって制限されるので、燃料配管内の燃料圧力を圧力調整弁１４の設定圧力よりも高い状態に維持させることが可能である。
　従って、ＥＣＭ３１は、燃圧センサ３３で検出される燃圧ＦＵＰＲと内燃機関１の運転条件に基づいて設定した目標燃圧（目標燃圧≧圧力調整弁１４の設定圧力）とに応じて、燃料ポンプ１２のＰＷＭ制御におけるデューティ比を決定することができる。
　なお、ＥＣＭ３１は、目標燃圧を、「目標燃圧≧圧力調整弁１４の設定圧力」の関係を満たす値に設定する。

　また、燃料配管内の燃料圧力を圧力調整弁１４の設定圧力付近に維持させるシステムとすることができ、この場合ＥＣＭ３１は、圧力調整弁１４を介してリリーフされる燃料量が過剰となって燃料ポンプ１２が無駄な仕事を行わないように、機関負荷、機関回転速度などの機関運転条件に応じて燃料ポンプ１２のＰＷＭ制御におけるデューティ比を決定することができ、また、デューティ比を固定値として与える構成とすることもできる。

　そして、ＦＰＣＭ３０は、ＥＣＭ３１側から指示されたデューティ比に基づき、燃料ポンプ１２のモータへの通電をＰＷＭ制御する。
　尚、ＦＰＣＭ３０が備える回路及び制御機能などをＥＣＭ３１が備えることで、ＥＣＭ３１とＦＰＣＭ３０とを一体化した制御装置とすることができる。

　また、ＥＣＭ３１は、燃料噴射弁３の開弁期間を制御する噴射パルス信号の噴射パルス幅ＴＩ［ms］を、吸入空気流量ＱＡ、機関回転速度ＮＥ、冷却水温度ＴＷ、空燃比ＡＦＲ、燃圧ＦＵＰＲなどの機関運転条件に基づいて演算する。
　そして、ＥＣＭ３１は、各気筒の燃料噴射タイミングを検出すると、燃料噴射タイミングとなった気筒の燃料噴射弁３に対して噴射パルス幅ＴＩの噴射パルス信号を出力することで、燃料噴射弁３による燃料噴射量及び噴射タイミングを制御する。燃料噴射弁３は、噴射パルス幅ＴＩに相当する期間だけ開弁し、開弁期間［ms］に比例する量の燃料を噴射する。

　更に、ＥＣＭ３１は、内燃機関１の停止期間中における燃料噴射弁３からの燃料漏れを抑制するために、内燃機関１を停止させるときに、燃料ポンプ１２と燃料噴射弁３との間の燃料配管内の燃料圧力を圧力調整弁１４の設定圧力よりも低下させる処理を実行する。なお、前述の燃料圧力を低下させる処理を、以下では、燃圧低下処理とも称する。
　つまり、内燃機関１の停止指令に基づき、燃料噴射弁３の燃料噴射が停止し、更に、燃料ポンプ１２の駆動が停止すると、燃料配管内の燃料圧力は圧力調整弁１４の設定圧力に保持されることになるが、前記設定圧力よりも燃料配管内の燃料圧力を低下させることができれば、停止期間における燃料噴射弁３からの燃料漏れをより少なくでき、以って、次回に内燃機関１を始動させるときの排気性状を改善できることになる。

　図２のフローチャートは、ＥＣＭ３１による燃圧低下処理の一例を示す。
　なお、ＥＣＭ３１は、イグニッションスイッチ４３がオンからオフに切り替えられても電源供給を受け、内燃機関１を停止させるときの所定処理を終えてから電源供給を自ら遮断するよう構成される。

　ステップＳ５０１で、ＥＣＭ３１は、内燃機関１の停止要求が発生したか否かを判定する。
　ここで、ＥＣＭ３１は、イグニッションスイッチ４３がオンからオフに切り替わったときに、内燃機関１の停止要求の発生を判定することができる。

　なお、ＥＣＭ３１が、車両の信号待ちの状態などにおいて内燃機関１を一時的に停止させるアイドル・リダクション機能を有する場合、係るアイドル・リダクション機能による内燃機関１の停止要求は、ステップＳ５０１における停止要求に含めないものとする。
　これは、アイドル・リダクション機能による一時的な内燃機関１の停止処理では、内燃機関１の停止期間が短く、その間における燃料噴射弁３からの燃料漏れは十分に少なく、また、内燃機関１を速やかに再始動させるためには燃料圧力の低下を抑制することが好ましいためである。

　内燃機関１の停止要求がなく内燃機関１を継続して運転させる場合、燃圧低下処理は不要であるので、ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０２以降の処理に進むことなく、ステップＳ５０１の判定処理を繰り返す。
　一方、ＥＣＭ３１は、内燃機関１の停止要求の発生を判定すると、ステップＳ５０２へ進み、燃料温度ＴＦの読み込みを行う。

　ＥＣＭ３１は、燃温センサ４１の出力信号に基づいて燃料温度ＴＦを検出できる他、内燃機関１の運転条件から燃料温度ＴＦを推定することができる。
　ＥＣＭ３１は、燃料温度ＴＦを、冷却水温度ＴＷ、油温ＴＯ、停止前の機関負荷などから推定することができ、更に、冷却水温度ＴＷなどに基づく燃料温度ＴＦの推定値を、吸気温度ＴＩＡ、外気温度、大気圧などに基づいて補正することができる。

　ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０２にて燃料温度ＴＦの読み込みを行うと、次いでステップＳ５０３へ進み、内燃機関１の停止期間中における燃料圧力の目標値ＰＦＴＧを演算する。
　ＥＣＭ３１は、図３に示すように、ステップＳ５０２にて読み込んだ燃料温度ＴＦが高いほど目標燃料圧力ＰＦＴＧをより高い圧力に設定する。換言すれば、圧力調整弁１４の設定圧力からの燃料圧力の下げ代を、燃料温度ＴＦが高いほど小さくし、燃料温度ＴＦが低いほど大きくする。

　これは、燃料温度ＴＦが高くなるほど燃料圧力の低下によって燃料配管内で燃料ベーパが発生し易くなり、燃料配管内で発生した燃料ベーパは燃料噴射弁３による燃料の計量精度の低下、つまり、噴射パルス幅と実際に噴射される燃料量との相関の変化を生じさせ、始動不良の要因となるためである。
　そこで、ＥＣＭ３１は、燃料温度ＴＦが高いほど燃料圧力の下げ代を小さくすることで、燃料ベーパの発生を抑制しつつ、停止期間における燃料圧力を極力低くして燃料漏れ量が少なくなるようにする。

　ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０３で停止中の目標燃料圧力ＰＦＴＧを設定すると、ステップＳ５０４へ進み、ステップＳ５０３で設定した目標燃料圧力ＰＦＴＧが、予め記憶されている耐熱燃圧ＰＦＨＯＴ以上であるか否かを判定する。
　耐熱燃圧ＰＦＨＯＴは、燃圧低下処理を実施するか否かを判定するために目標燃料圧力ＰＦＴＧと比較する閾値である。

　ここで、耐熱燃圧ＰＦＨＯＴよりも高い目標燃料圧力ＰＦＴＧが要求される状態は、燃料圧力を圧力調整弁１４の設定圧力より低下させることで、耐熱条件での始動時に燃料ベーパの発生によって始動不良が発生する可能性がある状態である一方、耐熱燃圧ＰＦＨＯＴよりも低い目標燃料圧力ＰＦＴＧが要求される状態は、燃料圧力を圧力調整弁１４の設定圧力より低下させても、耐熱条件での始動時に燃料ベーパの発生が抑えられ安定した始動性が得られる状態であり、このような条件判断を行えるように耐熱燃圧ＰＦＨＯＴを予め設定する。

　ＥＣＭ３１は、目標燃料圧力ＰＦＴＧが耐熱燃圧ＰＦＨＯＴ以上であると判断すると、ステップＳ５０５へ進み、内燃機関１の停止指令に基づき、まず、燃料噴射弁３による燃料噴射を停止させる。
　次いで、ＥＣＭ３１は、次いでステップＳ５０６へ進み、燃料噴射弁３の燃料噴射の停止に遅れて、燃料ポンプ１２の駆動、つまり、燃料ポンプ１２への電力供給を停止させ、内燃機関１を停止させるときの燃料供給系の処理を終了させる。

　燃料ポンプ１２の駆動停止は、例えば、ポンプモータの駆動回路への電源供給を遮断する電源リレーをオフに制御することで実施される。
　なお、燃料噴射停止後に燃料ポンプ１２の駆動を停止させるタイミングは、例えば、燃料噴射を停止させたタイミング又は内燃機関１の回転が停止したタイミングから所定時間後とすることができる。

　ステップＳ５０５、ステップＳ５０６の処理を行った場合、燃料噴射の停止後に燃料ポンプ１２からの燃料の吐出が停止されるから、燃料圧力は圧力調整弁１４の設定圧力を下回ることはなく、内燃機関１の停止期間における燃料圧力は圧力調整弁１４の設定圧力付近に保持されることになる。
　上記のようにして、内燃機関１の停止期間における燃料圧力を圧力調整弁１４の設定圧力付近に保持させる場合は、燃料圧力を低下させる場合に比べて停止期間における燃料噴射弁３からの燃料漏れを抑制する効果は低下するが、燃料ベーパの発生によって始動不良となることを抑制できる。

　一方、ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０４で耐熱燃圧ＰＦＨＯＴよりも目標燃料圧力ＰＦＴＧが低いと判断すると、ステップＳ５０７へ進み、燃料噴射弁３による燃料噴射の停止に先立って燃料ポンプ１２の駆動を停止する。
　燃料ポンプ１２の駆動停止は、例えば、燃料ポンプ１２に電源電力を供給する電源ラインに設けた電源リレーをオフすることで行われる。また、燃料ポンプ１２のＰＷＭ制御におけるオンデューティを所定値にまで低下させることで、燃料ポンプ１２の駆動を停止させることもできる。

　後述するように、ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０７で燃料ポンプ１２の駆動を停止させた後に燃料噴射弁３による燃料噴射を停止させるから、燃料ポンプ１２の駆動が停止している状態で燃料噴射弁３による燃料噴射が行われる期間、つまり、燃料配管内に燃料が補給されない状態で燃料配管内から燃料が持ち去られる期間が発生する。これにより、燃料配管内の燃料圧力は低下することになり、更に、燃料ポンプ１２の駆動が停止している状態で燃料噴射弁３から噴射された燃料の総量が多くなるほど、燃料圧力はより低下することになる。
　なお、燃料ポンプ１２の駆動が停止している状態で燃料噴射弁３から噴射される燃料の総量は、噴射回数、１回当たりの噴射量、燃料噴射の継続時間などによって変化する。

　ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０７で燃料ポンプ１２の駆動を停止させると、ステップＳ５０８へ進み、燃料ポンプ１２の駆動停止後における燃料噴射弁３の目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴを目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じて設定する。
　目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴは、燃料ポンプ１２の駆動停止後における燃料噴射の積算回数の目標値である。
　ここで、目標燃料圧力ＰＦＴＧが低いほど圧力調整弁１４の設定圧力からの圧力下げ代が大きいことになり、また、燃料圧力は、燃料ポンプ１２の駆動が停止している状態での燃料噴射の積算回数の増大に応じて低下することになる。

　そこで、ＥＣＭ３１は、目標燃料圧力ＰＦＴＧが低いほど目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴをより大きな値に設定する。
　つまり、目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴは、目標燃料圧力ＰＦＴＧにまで燃料圧力を低下させるために要求される燃料噴射の積算回数であり、目標燃料圧力ＰＦＴＧは、燃料温度が低いほどより低い圧力に設定されるから、燃料温度が低いほど目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴはより多い回数に設定されることになる。

　ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０８で目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴを設定すると、ステップＳ５０９へ進み、燃料噴射弁３による燃料噴射を実施する。
　ステップＳ５０９で燃料噴射を行わせる場合、ＥＣＭ３１は、内燃機関１の運転中と同様に、１回当たりの燃料噴射量を規定する噴射パルス幅ＴＩを、吸入空気流量ＱＡ、機関回転速度ＮＥなどの機関運転条件に基づいて演算する。そして、ステップＳ５０９における燃料噴射制御で燃料噴射弁３から噴射された燃料は、機関停止指令後も継続される点火制御で実施される火花点火によって各気筒の燃焼室内で着火燃焼する。

　ＥＣＭ３１は、次いでステップＳ５１０へ進み、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの燃料噴射の積算回数が目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴに達したか否かを判断する。
　そして、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの燃料噴射の積算回数が目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴよりも少ない場合、換言すれば、実際の燃料圧力が目標燃料圧力ＰＦＴＧ（ＰＦＴＧ＜圧力調整弁１４の設定圧力）にまで低下していないと推定される場合、ＥＣＭ３１は、ステップＳ５０９の処理に戻ることで更に燃料噴射を継続させる。

　一方、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの燃料噴射の積算回数が目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴに達すると、ＥＣＭ３１は、燃料配管内の燃料圧力が目標燃料圧力ＰＦＴＧにまで低下したことを推定し、燃料噴射を停止させて内燃機関１を停止させるときの燃料供給系の処理、つまり、燃圧低下処理を終了させる。
　上記のように、内燃機関１を停止させるときに、圧力調整弁１４の設定圧力よりも燃料配管内の燃料圧力を低下させれば、圧力調整弁１４の設定圧力に保持される場合に比べて、内燃機関１の停止期間中における燃料噴射弁３からの燃料漏れを抑制できる。そして、停止期間中における燃料漏れ量を少なく抑えることができれば、次回に内燃機関１を始動させるときに未燃燃料の排出量を低減して排気性状を改善できる。

　また、燃圧の低下により燃料漏れ量を少なく抑えることができるので、圧力調整弁１４の設定圧力に保持される場合に比べて燃料噴射弁３に要求される油密性能を低くでき、燃料噴射弁３の製造コストを低下させることができる。
　また、燃料配管内の燃圧低下に電磁リリーフ弁などの電子制御デバイスを用いないので、システムコストを増加させることなく、燃料配管内の燃圧低下を実現できる。
　なお、内燃機関１を停止させるときの燃料温度に応じて燃料圧力の低下代を可変に設定する処理を省略し、一律の目標燃料圧力ＰＦＴＧを設定することができる。

　また、燃圧センサ３３を備える場合、燃圧センサ３３は、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの燃料噴射による圧力低下を検出することになるが、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの燃料噴射による燃料圧力の変動は大きく、目標燃料圧力ＰＦＴＧへの到達を燃圧センサ３３の出力に基づいて判断して燃料噴射を停止させる構成とした場合、燃料噴射を終了させるタイミングが大きくばらつき、燃料漏れ量の低減効果を安定して得ることが難しい。
　これに対し、燃料噴射の積算回数で燃料圧力の低下代を制御する構成であれば、燃料噴射の積算回数と到達燃料圧力との相関を予め求めておくことで、燃料噴射を終了させるタイミングが安定し、燃料漏れ量の低減効果を安定して得ることができる。

　図４（Ａ）、（Ｂ）のタイムチャートは、図２のフローチャートに示す処理を、ＥＣＭ３１が実施したときの機関回転速度、イグニッションスイッチ、ポンプ電源リレー、噴射パルス信号、燃料圧力の変化を例示するものであり、図４（Ａ）は燃料温度が図４（Ｂ）よりも低い状態での特性例を示し、図４（Ｂ）は燃料温度が図４（Ａ）よりも高い状態での特性例を示す。
　図４（Ａ）、（Ｂ）において、時刻ｔ１にてイグニッションスイッチがオンからオフに切り替わり、内燃機関１の停止指令が発生すると、時刻ｔ２にてポンプ電源リレーがオンからオフに切り替えられ、更に、遅れて時刻ｔ３にて噴射パルス信号の出力を停止させて燃料噴射弁３による燃料噴射を停止させる。

　つまり、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間は、燃料ポンプ１２の停止状態で燃料噴射弁３による燃料噴射が行われることになり、この間で、燃料圧力は機関運転中の目標燃圧付近から徐々に低下することになる。そして、燃料温度が低いほど燃料ポンプ１２の停止状態での噴射回数が多く設定されるので、燃料温度が低いほどポンプ停止から燃料噴射を停止させるまでの期間が長くなり、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間での噴射回数が多くなる。これにより、燃料温度が低いほど燃料圧力の低下代が大きくなり、機関停止中の燃料圧力が低くなる。
　そして、時刻ｔ３にて燃料噴射が停止されると、燃料圧力の低下が収束し、その後の内燃機関１の運転停止期間中は、時刻ｔ３における燃料圧力付近に保持されることになる。

　図２のフローチャートに示した処理において、ＥＣＭ３１は、停止中の目標燃料圧力ＰＦＴＧを燃料温度に応じて設定し、設定した目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じてポンプ停止後の噴射回数を設定したが、ポンプ停止後の噴射燃料の総量を多くすることで、燃料圧力をより低下させることができる。
　従って、目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じてポンプ停止後の噴射回数を変更する代わりに、目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じてポンプ停止後の噴射における１回当たりの噴射量を変更することによっても、燃料圧力の低下代を制御することができる。

　図５のフローチャートは、目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じてポンプ停止後の噴射における１回当たりの噴射量を変更するようにした、燃圧低下処理を例示する。
　図５のフローチャートにおいて、ステップＳ６０１からステップＳ６０７でのＥＣＭ３１の処理内容は、図２のフローチャートにおけるステップＳ５０１からステップＳ５０７の処理内容と同じであり、ステップＳ６０８以降におけるＥＣＭ３１の処理内容が、図２のフローチャートにおけるステップＳ５０８以降の処理内容と異なる。

　ステップＳ６０８で、ＥＣＭ３１は、停止中の目標燃料圧力ＰＦＴＧが低いほど、燃料ポンプ１２の停止状態で燃料噴射弁３が１回の噴射動作で噴射する燃料量を多くするために、燃料ポンプ１２の停止状態での噴射パルス信号のパルス幅を、目標燃料圧力ＰＦＴＧが低いほどより長く設定する。
　後述するように、燃料ポンプ１２の停止状態での燃料噴射弁３の噴射回数は固定値として与えられるので、１回当たりの噴射量を多くすることで、燃料ポンプ１２の停止状態での燃料噴射の総量が多くなり、燃料圧力はより低下することになる。

　つまり、ステップＳ６０８における目標燃料圧力ＰＦＴＧと噴射パルス幅との相関は、燃料噴射の積算回数を一定値としたときに機関停止前の燃料圧力から停止中の目標燃料圧力ＰＦＴＧにまで燃料圧力を低下させることができるように、予め適合されている。
　なお、目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じて可変に設定される噴射パルス幅は、点火プラグによる火花点火で着火燃焼させることができる範囲内の値に設定される。

　次いで、ＥＣＭ３１は、ステップＳ６０９へ進み、ステップＳ６０８にて設定した噴射パルス幅を、燃料噴射弁３の噴射制御に用いる値として設定する。
　そして、ＥＣＭ３１は、ステップＳ６１０へ進み、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの燃料噴射の積算回数が、予め記憶されている固定値である目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴに達したか否かを判断する。

　ここで、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの燃料噴射の積算回数が目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴよりも少ない場合、換言すれば、実際の燃料圧力が目標燃料圧力ＰＦＴＧにまで低下していないと推定される場合、ＥＣＭ３１は、ステップＳ６０９の処理に戻ることで、ステップＳ６０８で設定した噴射パルス幅に応じた燃料噴射を継続させる。

　一方、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの燃料噴射の積算回数が目標噴射回数ＩＮＪＣＮＴに達すると、ＥＣＭ３１は、燃料配管内の燃料圧力が目標燃料圧力ＰＦＴＧにまで低下したことを推定し、燃料噴射を停止させて内燃機関１を停止させるときの燃料供給系の処理、つまり、燃圧低下処理を終了させる。
　上記のように、燃料ポンプ１２の停止状態で燃料噴射弁３が１回の噴射動作で噴射する燃料量を可変に設定する場合も、燃料ポンプ１２の停止状態での燃料噴射の積算回数を可変に設定する場合と同様な作用、効果を得ることができる。

　また、燃料ポンプ１２の停止状態での噴射パルス幅を可変に設定する構成であれば、燃料温度が異なっても、イグニッションスイッチがオフされてから実際に内燃機関１が停止するまでの期間がばらつくことを抑制できる。
　なお、目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じて、燃料噴射の積算回数及び噴射パルス幅を可変に設定することができる。

　図６（Ａ）、（Ｂ）のタイムチャートは、図５のフローチャートに示す処理を、ＥＣＭ３１が実施したときの機関回転速度、イグニッションスイッチ、ポンプ電源リレー、噴射パルス信号、燃料圧力の変化を例示するものであり、図６（Ａ）は燃料温度が図６（Ｂ）よりも低い状態での特性例を示し、図６（Ｂ）は燃料温度が図６（Ａ）よりも高い状態での特性例を示す。
　図６（Ａ）、（Ｂ）において、時刻ｔ１にてイグニッションスイッチがオンからオフに切り替わり、内燃機関１の停止指令が発生すると、時刻ｔ２にてポンプ電源リレーがオンからオフに切り替えられ、更に、遅れて時刻ｔ３にて噴射パルス信号の出力を停止させて燃料噴射弁３による燃料噴射を停止させる。

　つまり、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間は、燃料ポンプ１２の停止状態で燃料噴射弁３による燃料噴射が行われることになり、この間で、燃料圧力は目標燃圧付近から徐々に低下することになる。ここで、燃料ポンプ１２の停止状態での燃料噴射の積算回数が固定値として設定され、燃料温度が異なっても時刻ｔ２から時刻ｔ３までの噴射回数は同じになる。但し、燃料ポンプ１２の停止状態での噴射パルス幅は燃料温度が低いほど長く設定されるので、同じ噴射回数であっても燃料温度が低い場合には、燃料ポンプ１２の停止状態、つまり、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間での噴射総量が多くなって燃料圧力がより大きく低下することになる。
　そして、時刻ｔ３にて燃料噴射が停止されると、燃料圧力の低下が収束し、その後の内燃機関１の運転停止期間中は、時刻ｔ３における燃料圧力付近に保持されることになる。

　図２のフローチャートに示した処理において、ＥＣＭ３１は、停止中の目標燃料圧力ＰＦＴＧを燃料温度に応じて設定し、目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じてポンプ停止後の燃料噴射の積算回数を設定したが、燃料噴射の積算回数に代えて燃料ポンプ１２を停止させてから燃料噴射を停止させるまでの時間を目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じて可変に設定することができる。
　図７のフローチャートは、燃料ポンプ１２を停止させてから燃料噴射を停止させるまでの時間を目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じて可変に設定する、燃圧低下処理を例示する。

　図７のフローチャートにおいて、ステップＳ７０１からステップＳ７０７でのＥＣＭ３１の処理内容は、図２のフローチャートにおけるステップＳ５０１からステップＳ５０７の処理内容と同じであり、ステップＳ７０８以降におけるＥＣＭ３１の処理内容が、図２のフローチャートにおけるステップＳ５０８以降の処理内容と異なる。
　ステップＳ７０８で、ＥＣＭ３１は、停止中の目標燃料圧力ＰＦＴＧが低いほど、ポンプ停止状態での噴射継続時間を長く設定する。噴射継続時間が長いと、その間での燃料噴射の積算回数が多くなり、噴射継続時間において噴射される燃料の総量が多くなり、燃料の総量が多くなるほど燃料圧力はより低下することになって、燃料圧力を目標燃料圧力ＰＦＴＧにまで低下させることができる。

　次いで、ＥＣＭ３１は、ステップＳ７０９へ進み、イグニッションスイッチのオン状態と同様に、噴射パルス幅ＴＩを、吸入空気流量ＱＡ、機関回転速度ＮＥなどの機関運転条件に基づいて演算して、係る噴射パルス幅ＴＩに基づいて燃料噴射弁３による燃料噴射を行わせる。ステップＳ７０９における燃料噴射制御で燃料噴射弁３から噴射された燃料は、機関停止指令後も継続される点火制御で実施される火花点火によって各気筒の燃焼室内で着火燃焼する。

　ステップＳ７１０で、ＥＣＭ３１は、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの経過時間が、ステップＳ７０８で設定した噴射継続時間に達したか否かを判断する。
　そして、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの経過時間が、ステップＳ７０８で設定した噴射継続時間に達していない場合、ＥＣＭ３１は、ステップＳ７０９に戻り、燃料噴射弁３による燃料噴射を継続させる。

　一方、燃料ポンプ１２の駆動を停止させてからの経過時間が、ステップＳ７０８で設定した噴射継続時間に達すると、ＥＣＭ３１は、燃料配管内の燃料圧力が目標燃料圧力ＰＦＴＧにまで低下したことを推定し、燃料噴射を停止させて内燃機関１を停止させるときの燃料供給系の処理、つまり、燃圧低下処理を終了させる。
　上記のように、燃料ポンプ１２の停止状態で燃料噴射弁３による燃料噴射を継続させる時間を可変に設定する構成の場合も、燃料ポンプ１２の停止状態での燃料噴射の積算回数を可変に設定する場合と同様な作用、効果を得ることができる。

　また、燃料ポンプ１２の停止状態での噴射継続時間の経過を待って燃料噴射を停止させる構成では、噴射継続期間、換言すれば、燃料噴射を終了させるタイミングの判定が容易となる。
　なお、目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じて、噴射継続時間及び１回当たりの噴射量を可変に設定することができる。

　以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
　例えば、ＥＣＭ３１は、燃料ポンプ１２を停止した後の燃料噴射における噴射パルス幅を、燃料噴射の積算回数の増大又は時間経過に応じて減少させることができる。

　また、ＥＣＭ３１は、目標燃料圧力ＰＦＴＧに応じて燃料噴射の積算回数の目標値及び噴射継続時間の目標値を設定し、燃料ポンプ１２を停止させた後に、燃料噴射の積算回数が目標に達したタイミングと噴射継続時間が目標に達したタイミングとの早い方において燃料噴射を停止させることができる。
　また、ＥＣＭ３１は、内燃機関１を停止させたときの燃料温度又は目標燃料圧力ＰＦＴＧを記憶しておき、内燃機関１の再始動時に検出した燃料圧力に基づき、燃料噴射の積算回数、噴射パルス幅、噴射継続時間のいずれかと目標燃料圧力ＰＦＴＧとの相関を、実際の期間停止中における燃圧が目標燃料圧力ＰＦＴＧに近づくように修正する、学習制御を実施することができる。

　また、ＥＣＭ３１は、内燃機関１を再始動させたときの未燃燃料の排出量に基づき、燃料温度と目標燃料圧力ＰＦＴＧとの相関を学習させることができ、具体的には、再始動時の未燃燃料の排出量が多い場合には、燃料噴射弁からの燃料漏れが多いものと推定し、次回以降の停止時により燃料圧力を低下させるようにすることができる。
　また、ＥＣＭ３１は、燃料圧力センサ３３で検出される燃料圧力に基づき、燃料ポンプ１２を停止させた後における燃料噴射弁３の噴射停止タイミングを決定することができる。

　１…内燃機関、３…燃料噴射弁、１１…燃料タンク、１２…燃料ポンプ、１４…圧力調整弁、１５…燃料ギャラリー配管、１６…燃料供給配管、１７…燃料戻し配管、３０…ＦＰＣＭ（フューエル・ポンプ・コントロール・モジュール）、３１…ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）、３３…燃料圧力センサ

Claims

　燃料噴射弁と前記燃料噴射弁に燃料を圧送する電動式の燃料ポンプとを備えた内燃機関において、
　前記内燃機関の運転を停止させるときに、前記燃料ポンプの駆動を停止させた後に前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させる噴射制御部を備えた、内燃機関の制御装置。
　前記噴射制御部は、前記内燃機関の運転を停止させるときの燃料の温度が低いほど、前記燃料ポンプの駆動を停止させた後の前記燃料噴射弁による燃料噴射の総量を多くする、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
　前記噴射制御部は、前記内燃機関の運転を停止させるときの燃料の温度が低いほど、前記燃料ポンプの駆動を停止させた後の前記燃料噴射弁による燃料噴射回数を多くする、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
　前記噴射制御部は、前記内燃機関の運転を停止させるときの燃料の温度が低いほど、前記燃料ポンプの駆動を停止させた後の前記燃料噴射弁による１回当たりの燃料噴射量を多くする、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
　前記噴射制御部は、前記内燃機関の運転を停止させるときの燃料の温度が低いほど、前記燃料ポンプの駆動を停止させてから前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させるまでの時間を長くする、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
　前記噴射制御部は、前記内燃機関の運転を停止させるときの燃料の温度が所定温度を下回るときに前記燃料ポンプの駆動を停止させた後に前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させ、前記内燃機関を停止させるときの燃料の温度が前記所定温度を上回るときに前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させた後に前記燃料ポンプの駆動を停止させる、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
　前記噴射制御部は、前記内燃機関の運転を停止させるときの燃料の温度が高いほど、前記内燃機関の停止期間中における目標燃料圧力をより高い値に設定し、前記燃料ポンプの駆動を停止させた後の前記燃料噴射弁による燃料噴射を前記目標燃料圧力に応じて制御する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
　前記噴射制御部は、前記目標燃料圧力が閾値よりも低い場合に前記燃料ポンプの駆動を停止させた後に前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させ、前記目標燃料圧力が前記閾値よりも高い場合に前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させた後に前記燃料ポンプの駆動を停止させる、請求項７記載の内燃機関の制御装置。
　前記噴射制御部は、前記燃料ポンプの駆動を停止させた後の前記燃料噴射弁による燃料噴射の積算回数の目標値、及び、前記燃料ポンプの駆動を停止させた後の前記燃料噴射弁による燃料噴射の継続時間の目標値を前記目標燃料圧力に応じて設定し、前記積算回数が目標値に達するタイミングと前記継続時間が目標値に達するタイミングとのうちより早いタイミングで前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させる、請求項７記載の内燃機関の制御装置。
　前記噴射制御部は、前記内燃機関を再始動させたときの燃料圧力と前記目標燃料圧力とに基づいて、前記燃料ポンプの駆動を停止させた後における前記燃料噴射弁による燃料噴射を変更する、請求項７記載の内燃機関の制御装置。
　前記噴射制御部は、前記内燃機関を再始動させたときの未燃燃料の排出量に基づき、前記燃料ポンプの駆動を停止させた後における前記燃料噴射弁による燃料噴射を変更する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
　燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁に燃料を圧送する電動式の燃料ポンプとを備えた内燃機関の制御方法であって、以下のステップを含むこと、
　前記内燃機関の運転を停止させるときに前記燃料ポンプの駆動を停止し、
　前記燃料ポンプの駆動を停止させた後に前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させる。
　請求項１２記載の内燃機関の制御方法において、
　前記燃料ポンプの駆動を停止させた後に前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させるステップは、以下のステップを含むこと、
　前記内燃機関の運転を停止させるときの燃料の温度を検出し、
　前記燃料の温度が低いほど前記燃料ポンプの駆動を停止させた後の前記燃料噴射弁による燃料噴射の総量を多くする。
　請求項１３記載の内燃機関の制御方法において、
　前記燃料の温度が低いほど前記燃料ポンプの駆動を停止させた後の前記燃料噴射弁による燃料噴射の総量を多くするステップは、以下のステップを含むこと、
　前記燃料噴射弁による燃料噴射回数、前記燃料噴射弁による１回当たりの燃料噴射量、前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させるまでの時間のうちの少なくとも１つを変更することで燃料噴射の総量を制御する。
　請求項１２記載の内燃機関の制御方法において、更に以下のステップを含むこと、
　前記内燃機関の運転を停止させるときの燃料の温度を検出し、
　前記内燃機関を停止させるときの燃料の温度が所定温度を上回るときに前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止させた後に前記燃料ポンプの駆動を停止させる。