JP2006258032A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 筒内噴射インジェクタと吸気通路噴射インジェクタとを備えた内燃機関が搭載され、かつ、エンジン間欠運転制御を行なう車両において、エンジン始動を円滑に行ない、かつ、排気性状の悪化を防止する。
【解決手段】 車両の運転終了時には、電磁リリーフ弁２１０の作動（開放）および低圧燃料ポンプ１８０の運転停止により、高圧デリバリパイプ１３０および低圧デリバリパイプ１６０の燃圧が低下されるので、運転停止期間中に各インジェクタ１１０，１２０での油密悪化による燃料漏れに起因して、次回のエンジン始動時における排気性状悪化を防止する。これに対して、エンジン間欠運転制御によるエンジン一時停止時には、低圧燃料ポンプ１８０を停止する一方で、電磁リリーフ弁２１０の作動（開放）を禁止する。エンジン一時停止後の再始動時には、エンジン温度が上昇している点を考慮して、燃圧が確保された高圧デリバリパイプ１３０内の燃料噴射によって、エンジンを速やかに始動させる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、車両の制御装置に関し、より特定的には、筒内に向けて燃料を噴射する第１の燃料噴射手段（筒内噴射インジェクタ）と吸気通路および／または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射インジェクタ）とを備えた内燃機関が搭載された車両の制御装置に関する。

筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタと、吸気ポート内に燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタとを備え、運転状態に応じて筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとを制御して、吸気通路噴射および筒内直接噴射を組合わせて燃料を噴射させる燃料噴射装置が知られている（たとえば特許文献１）。

これらのインジェクタへ所定の燃料圧力（以下、単に燃圧とも称する）で燃料を供給する燃料供給系においては、燃料タンクから内燃機関近傍まで設けられた１つの燃料ラインが内燃機関近傍で分岐することにより吸気通路噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとにそれぞれ燃料が供給される構成が一般的である。しかしながら、このような構成では、内燃機関の近傍に設けられた燃料ラインの構成が複雑化することとなり、燃料タンクから供給された燃料は、内燃機関のエンジンブロックから多くの熱を受ける場合がある。吸気通路噴射用インジェクタに供給される燃料は、燃料タンクから低圧燃料ポンプによって汲み上げられて供給される低圧の燃料であるため、エンジンブロックから多くの熱を受けた場合には、吸気通路噴射用燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ラインもしくはデリバリパイプ内で燃料が部分的に蒸発してしまうベーパーロックが発生する可能性があることが指摘されている。

このため、たとえば特許文献２には、燃料タンク−低圧燃料ポンプ−燃圧レギュレータ（プレッシャレギュレータ）−吸気通路噴射用（低圧）デリバリパイプ−高圧燃料ポンプ−筒内噴射用（高圧）デリバリパイプ−リリーフ弁を直列に配置した燃料供給系が開示されている。このような燃料供給系を備えた燃料噴射装置では、吸気通路噴射用インジェクタに接続される配管内で発生するベーパーロックに起因する燃料噴射不良を簡単な構成で防止することが可能となる。
特開平７−１０３０４８号公報 特開２００４−２７８３４７号公報

しかしながら、特許文献２に開示された燃料噴射装置では、筒内噴射用（高圧）デリバリパイプの後段に圧力抜き用の電磁リリーフ弁を配置するものの、吸気通路内噴射用（低圧）デリバリパイプが燃圧レギュレータよりも後段に配置されるため、車両の運転停止時に、低圧デリバリパイプの燃圧を意図的に抜くことが困難である。これによる油密の悪化により、運転停止中に吸気通路用燃料噴射弁から燃料が滲み出すように漏れる可能性があり、この漏れ燃料によって次回のエンジン始動時に排気性状の悪化を招くおそれがある。

また、内燃機関の他の駆動力源として電動機をさらに備えたハイブリッド自動車や、車両の一時停止時にエンジンのアイドリングを強制的に停止するいわゆるエコノミーランニングシステムを搭載した車両（以下、単に「エコラン車両」とも称する）では、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジン１０は一時的に停止され、さらにエンジン停止解除条件の成立に応答してエンジンが再始動される「エンジン間欠運転制御」が行なわれる。

このようなエンジン間欠運転制御を行なう車両では、エンジン停止について、運転終了に伴うものと、再始動を前提とした一時停止との２ケースが存在することとなる。そして、エンジン間欠運転制御によるエンジン一時停止時には、エンジン再始動時の速やかな始動性を確保する必要がある一方で、運転終了に伴うエンジン停止時には油密の悪化による次回の運転開始時での排気清浄の悪化を防止する必要がある。

また、エンジン始動に関しても、運転開始に伴う初回の始動と、あるいはエンジン間欠運転による一時停止後の再始動との２ケースが存在することとなるので、それぞれのケースについて、エンジンの始動性確保および排気性状の悪化防止の観点から最適なエンジン始動条件を整えることが好ましい。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、筒内に向けて燃料を噴射する第１の燃料噴射手段（筒内噴射インジェクタ）と吸気通路および／または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射インジェクタ）とを備えた内燃機関が搭載され、かつ、エンジン間欠運転制御を行なう車両において、エンジン始動時における、円滑な始動性能の確保と排気清浄の悪化防止とを両立可能な制御装置を提供することである。

この発明の他の目的は、筒内噴射用インジェクタおよび吸気通路噴射用インジェクタとを有する内燃機関と、内燃機関以外の他の駆動力源とを搭載した車両において、エンジン始動時における、円滑な始動性能の確保と排気清浄の悪化防止とを両立可能な制御装置を提供することである。

本発明による車両の制御装置は、筒内に燃料を噴射するための第１燃料噴射手段へ燃料を供給する第１燃料供給系と、吸気通路へ燃料を噴射するための第２燃料噴射手段へ燃料を供給する第２燃料供給系を有する内燃機関が搭載された車両の制御装置であって、燃料噴射制御手段と、間欠運転制御手段と、第１圧力抜き制御手段とを備える。燃料噴射制御手段は、全燃料噴射量に対する第１燃料噴射手段および第２燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担を制御する。間欠運転制御手段は、車両の運転開始後、所定条件の成立中に内燃機関を一時的に自動停止させる。第１圧力抜き制御手段は、作動時に第１燃料供給系の燃料を圧力抜き経路へ導くように構成された第１圧力抜き手段を制御し、かつ、間欠運転制御手段による内燃機関の自動停止には第１圧力抜き手段の作動を不許可とする。さらに、燃料噴射制御手段は、内燃機関が自動停止から再始動される場合には、全燃料噴射量に対する第１燃料噴射手段からの燃料噴射量の割合を１００％近傍に制御する第１の始動時噴射制御手段を含む。

上記車両の制御装置によれば、第１燃料噴射手段（筒内噴射インジェクタ）と第２燃料噴射手段（吸気通路噴射インジェクタ）とを有する内燃機関が搭載され、かつ、車両の運転開始後に内燃機関を自動的に一時停止させるエンジン間欠運転制御を行なう車両において、エンジン間欠運転制御による一時停止時には、第１圧力抜き手段を作動させることなく筒内噴射用の第１燃料供給系の燃圧を確保した上で、エンジン再始動時には、ほぼ全燃料噴射量を第１燃料噴射弁（筒内噴射インジェクタ）から噴射する。この際に、車両運転開始後のエンジン間欠運転時には、燃焼室温度が上昇し、触媒も活性温度に達しているため、筒内燃料噴射によって排気性状の悪化を招くことがない。したがって、エンジン間欠運転制御によるエンジン再始動時に、排気性状を悪化させることなく速やかに筒内燃料噴射を開始して車両の始動力を確保できる。

好ましくは、本発明による車両の制御装置は、第２圧力抜き制御手段をさらに備える。第２圧力抜き制御手段は、作動時に第２燃料供給系の燃料圧力を抜くことが可能なように構成される。さらに、第１および第２圧力抜き制御手段は、車両の運転終了に伴う内燃機関の停止に伴って、第１および第２圧力抜き手段をそれぞれ作動させる。

上記車両の制御装置によれば、車両運転停止時には、第１燃料供給系および第２燃料供給系の両方で圧力抜き手段を作動させて燃圧を低下できる。このため、次回の運転開始までの運転停止期間中において、第１および第２燃料噴射手段（インジェクタ）での油密悪化による燃料漏れの発生を防止できる。これにより、次回の内燃機関始動時における排気性状の悪化を防止することができる。

さらに好ましくは、本発明による車両の制御装置では、第１圧力抜き制御手段は、車両の運転終了時に、第１燃料供給系での燃料温度が低下するように考慮された所定時間の経過後に第１圧力抜き手段を作動させる。

上記車両の制御装置では、車両の運転終了時に、高圧燃料を供給する第１燃料供給系では燃料温度が低下するのを待って燃圧を低下させる。このため、燃料温度が高い期間に急激に圧力を抜くことによって減圧沸騰によるベーパーロックが発生することを防止できる。

好ましくは、本発明による車両の制御装置は、燃料ポンプ制御手段をさらに備える。燃料ポンプ制御手段は、第２燃料供給系に必要な燃料圧力を確保するための燃料ポンプを制御する。燃料ポンプ制御手段は、間欠運転制御手段による内燃機関の自動停止時および車両の運転終了に伴う内燃機関の停止の各々において、燃料ポンプを停止させる。

上記車両の制御装置によれば、間欠運転制御による内燃機関の一時停止に併せて燃料ポンプを停止させるので、燃費の改善を図ることができる。

さらに好ましくは、本発明による車両の制御装置では、燃料噴射制御手段は、第２の始動時噴射制御手段を含む。第２の始動時噴射制御手段は、車両の運転開始に伴って内燃機関が始動される場合には、全燃料噴射量に対する第２燃料噴射手段からの燃料噴射量の割合を１００％近傍に制御する。

上記車両の制御装置によれば、車両の運転開始に伴う内燃機関の始動時には、第２燃料噴射手段（吸気通路噴射インジェクタ）から必要な燃料噴射量のほぼ全量を噴射する。これにより、燃焼室内温度および触媒温度が低いエンジン始動時には、筒内に直接燃料を噴射することなく、吸気通路および／または吸気ポートに燃料噴射を行なうことによりエンジンを始動するので、機関冷間時に筒内燃料噴射を行なうことによる排気性状の悪化や内燃機関の潤滑性能の悪化といった不具合を発生させることなく、エンジンを始動することができる。

特にこのような構成では、車両には内燃機関の他の駆動力源がさらに搭載され、制御装置は、駆動力分担制御手段とをさらに備る。駆動力分担制御手段は、内燃機関および他の駆動力源のそれぞれが発生する駆動力の分担を運転状況に応じて制御する。さらに、駆動力分担制御手段は、車両の運転開始に伴って内燃機関が始動される場合には、第２燃料供給系の燃料圧力が必要圧力よりも低いときには、車両全体での駆動力要求に対応する駆動力を他の駆動力源から発生するように指示する手段を含む。

上記車両の制御装置によれば、車両に内燃機関以外の他の駆動力源（代表的には電動機）がさらに搭載される構成において、機関冷間時に第２燃料噴射手段（吸気通路噴射インジェクタ）へ燃料を供給する第２燃料供給系の燃圧力が必要圧力に達していない場合には、他の駆動力源によって、車両全体での駆動力要求に対応する。これにより、機関冷間時に筒内燃料噴射を行なうことによる不具合を発生させることなく、車両の速やかな始動力を確保できる。

上記車両の制御装置によれば、運転開始に伴うエンジン始動では、第２燃料噴射手段（吸気通路噴射インジェクタ）からの燃料の噴射によって内燃機関を始動するとともに、第２燃料噴射手段に燃料を供給する第２燃料供給系の燃料圧力が必要圧力に達しない場合には、車両に対する駆動力要求に対しては他の駆動力源からの発生駆動力によって対応する。この結果、機関冷間時に筒内燃料噴射を行なうことによる不具合を発生させることなく、車両の速やかな始動性を確保できる。

本発明による車両の制御装置は、筒内に燃料を噴射するための第１燃料噴射手段へ燃料を供給する第１燃料供給系と、吸気通路へ燃料を噴射するための第２燃料噴射手段へ燃料を供給する第２燃料供給系を有する内燃機関と、内燃機関以外の他の駆動力源とが搭載された車両の制御装置であって、駆動力分担制御手段と、燃料噴射制御手段とを備える。駆動力分担制御手段は、内燃機関および他の駆動力源のそれぞれが発生する駆動力の分担を運転状況に応じて制御する。燃料噴射制御手段は、内燃機関での全燃料噴射量に対する第１燃料噴射手段および第２燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担を制御する。燃料噴射制御手段は、第１の始動時噴射制御手段を含む。第１の始動時噴射制御手段は、車両の運転開始時に内燃機関が始動される場合には、全燃料噴射量に対する第２燃料噴射手段からの燃料噴射量の割合を１００％近傍に制御する。また、駆動力分担制御手段は、第２燃料供給系の燃料圧力が必要圧力よりも低い場合には、車両全体での駆動力要求に対応する駆動力を他の駆動力源から発生するように指示する手段を含む。

上記車両の制御装置によれば、筒内燃料噴射および吸気通路燃料噴射の両方を実行可能な内燃機関と、内燃機関以外の他の駆動力源（代表的にはモータ）とが搭載された車両の運転開始に伴う内燃機関の始動時に、第２燃料噴射手段（吸気通路噴射インジェクタ）からの燃料の噴射によって内燃機関を始動する。さらに、第２燃料噴射手段に燃料を供給する第２燃料供給系の燃料圧力が必要圧力に達しない場合には、車両に対する駆動力要求に対しては他の駆動力源からの発生駆動力によって対応する。この結果、機関冷間時に筒内燃料噴射を行なうことによる不具合を発生させることなく、車両の速やかな始動性を確保できる。

好ましくは、本発明の他の構成による車両の制御装置は、燃料ポンプ制御手段をさらに備える。燃料ポンプ制御手段は、第２燃料供給系に必要な燃料圧力を確保するための燃料ポンプを制御し、かつ、内燃機関の始動指示が発生されるのに先立って燃料ポンプの動作を開始させる。

上記車両の制御装置によれば、内燃機関の始動指示が発生されるのに先立って燃料ポンプの動作が開始されるので、特に運転開始に伴う機関冷間時でのエンジン始動時に、第２燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）からの噴射燃料圧力を早期に確保して、エンジンを速やかに始動させることが可能となる。

さらに好ましくは、他の駆動力源は、二次電池を電源とする電動機であり、車両は、電動機の回生制動による発電電力および内燃機関の駆動力による発電電力によって二次電池を充電するための充電制御手段をさらに備える。

上記車両の制御装置によれば、内燃機関の他に電動機を駆動力源として備えるハイブリッド自動車において、排気性状悪化等の問題を発生させることなく、内燃機関を円滑に始動できる。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、筒内に向けて燃料を噴射する第１の燃料噴射手段（筒内噴射インジェクタ）と吸気通路および／または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射インジェクタ）とを備えた内燃機関が搭載され、かつ、エンジン間欠運転制御を行なう車両において、エンジン始動時における、円滑な始動性能の確保と排気清浄の悪化防止とを両立できる。

この発明の他の構成による車両の制御装置によれば、筒内噴射用インジェクタおよび吸気通路噴射用インジェクタとを有する内燃機関と、内燃機関以外の他の駆動力源とを搭載した車両において、エンジン始動時に、円滑な始動性能の確保と排気清浄の悪化防止とを両立できる。

以下において、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その詳細な説明は原則として繰返さないものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両の制御装置によって制御される内燃機関を備えて構成されたエンジンシステムの概略構成図である。図１にはエンジンとして直列４気筒ガソリンエンジンを示すが、本発明の適用はこのようなエンジンに限定されるものではない。

図１に示すように、エンジン（内燃機関）１０は、４つの気筒１１２を備え、各気筒１１２はそれぞれ対応するインテークマニホールド２０を介して共通のサージタンク３０に接続されている。サージタンク３０は、吸気ダクト４０を介してエアクリーナ５０に接続され、吸気ダクト４０内にはエアフローメータ４２が配置されるとともに、電動機６０によって駆動されるスロットルバルブ７０が配置されている。このスロットルバルブ７０は、アクセルペダル１００とは独立してエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいてその開度が制御される。一方、各気筒１１２は共通のエキゾーストマニホールド８０に連結され、このエキゾーストマニホールド８０は三元触媒コンバータ９０に連結されている。

各気筒１１２に対しては、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ１１０と、吸気ポートまたは／および吸気通路内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタ１２０とがそれぞれ設けられている。

これらインジェクタ１１０，１２０は、エンジンＥＣＵの出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各筒内噴射用インジェクタ１１０は、共通の燃料分配管１３０（以下、高圧デリバリパイプ１３０とも称する）に接続されており、各吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、共通の燃料分配管１６０（以下、低圧デリバリパイプ１６０とも称する）に接続されている。燃料分配管１３０，１６０に対する燃料供給は、以下に詳細に説明する燃料供給系１５０によって実行される。

エンジンＥＣＵ３００は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス３１０を介して相互に接続されたＲＯＭ(Read Only Memory)３２０、ＲＡＭ(Random Access Memory)３３０、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３４０、入力ポート３５０および出力ポート３６０を備えている。

エアフローメータ４２は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ４２の出力電圧はＡ／Ｄ変換器３７０を介して入力ポート３５０に入力される。エンジン１０には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ３８０が取付けられ、この水温センサ３８０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器３９０を介して入力ポート３５０に入力される。

高圧デリバリパイプ１３０には、高圧デリバリパイプ１３０内の燃圧に比例した出力電圧を発生する燃圧センサ４００が取付けられ、この燃圧センサ４００の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４１０を介して入力ポート３５０に入力される。三元触媒コンバータ９０上流のエキゾーストマニホールド８０には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ４２０が取付けられ、この空燃比センサ４２０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４３０を介して入力ポート３５０に入力される。

本実施の形態に係るエンジンシステムにおける空燃比センサ４２０は、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ（リニア空燃比センサ）である。なお、空燃比センサ４２０としては、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン−オフ的に検出するＯ₂センサを用いてもよい。

アクセルペダル１００は、アクセルペダル１００の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ４４０に接続され、アクセル開度センサ４４０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４５０を介して入力ポート３５０に入力される。また、入力ポート３５０には、機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ４６０が接続されている。エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０には、上述のアクセル開度センサ４４０および回転数センサ４６０により得られる機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値や機関冷却水温に基づく補正値などが予めマップ化されて記憶されている。

エンジンＥＣＵ３００は、所定プログラムの実行により各センサからの信号に基づいて、エンジンシステムの全体動作を制御するための各種制御信号を生成する。これらの制御信号は、出力ポート３６０および駆動回路４７０を介して、エンジンシステムを構成する機器・回路群へ送出される。

図２は、図１に示す燃料供給系１５０の構成を詳細に説明する図である。

図２のうち、各筒内噴射用インジェクタ１１０、高圧デリバリパイプ１３０、各吸気通路噴射用インジェクタ１２０および低圧デリバリパイプ１６０以外の部分が、図１に示した燃料供給系１５０に相当する。

燃料タンク２００に蓄えられた燃料は、電動機駆動式の低圧燃料ポンプ１８０により所定圧で吐出される。低圧燃料ポンプ１８０は、ＥＣＵ３００♯の出力信号に基づいて制御される。ここで、ＥＣＵ３００♯は、図１に示したエンジンＥＣＵ３００のうち、燃料噴射装置の制御に関する機能部分に相当するものとする。

低圧燃料ポンプ１８０の吐出側は、燃料フィルタ１９０および燃料配管１３５を介して、各吸気通路噴射用インジェクタ１２０を備えた管体として形成された低圧デリバリパイプ１６０と連結される。すなわち、低圧デリバリパイプ１６０は、燃料配管１３５を介して低圧燃料ポンプ１８０により吐出された燃料を、上流側から受けて各吸気通路噴射用インジェクタ１２０へ分配し、内燃機関内へ噴射させる。

低圧デリバリパイプ１６０の下流側は、燃圧レギュレータ１７０を介して、機関駆動式の高圧燃料ポンプ１５５の吸入側に連結されている。燃圧レギュレータ１７０は、低圧デリバリパイプ１６０の下流側における燃料の燃圧が予め定められた設定燃圧よりも高くなると、当該燃料を戻り配管２２０へ導くように構成されている。したがって、低圧デリバリパイプ１６０では、燃圧は上記設定燃圧よりも高くならないように維持されている。

高圧燃料ポンプ１５５の吐出側は、燃料配管１６５に向けて流通可能な逆止弁１４０を介して、燃料配管１６５と連結される。燃料配管１６５は、各筒内噴射用インジェクタ１１０を備えた管体として形成される高圧デリバリパイプ１３０と連結される。

高圧燃料ポンプ１５５の吐出側は電磁スピル弁１５６を介して高圧燃料ポンプ１５５の吸入側に連結されている。この電磁スピル弁１５６の開度が小さいときほど高圧燃料ポンプ１５５から燃料配管１６５へ供給される燃料量が増大され、電磁スピル弁１５６が全開にされると、高圧燃料ポンプ１５５から燃料配管１６５への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、電磁スピル弁１５６は、ＥＣＵ３００♯の出力信号に応答して制御される。

高圧デリバリパイプ１３０は、燃料配管１６５を介して高圧燃料ポンプ１５５より吐出される燃料を、上流側より受けて各筒内噴射用インジェクタ１１０へ分配し、内燃機関内へ噴射させる。さらに、高圧デリバリパイプ１３０の下流側には電磁リリーフ弁２１０が設けられる。電磁リリーフ弁２１０は、ＥＣＵ３００♯からの制御信号に応じて開放され、高圧デリバリパイプ１３０内の燃料を燃料戻り配管２２０へ導く。

このように、本発明の実施の形態に係る燃料噴射系では、上記特許文献２と同様に、低圧デリバリパイプ１６０および高圧デリバリパイプ１３０を直列に配置する構成とした上で、燃圧レギュレータ１７０よりも上流側に低圧デリバリパイプ１６０が配置される構成としている。

このため、高圧デリバリパイプ１３０を含む高圧燃料供給系の燃圧を電磁リリーフ弁２１０の作動（開放）によって低下することができる。また、低圧デリバリパイプ１６０を含む低圧燃料供給系の燃圧は、低圧燃料ポンプ１８０の停止により低下される。すなわち、図２に示した燃料供給系では、高圧デリバリパイプ１３０を含む高圧燃料供給系が本発明における「第１燃料供給系」に対応し、低圧デリバリパイプ１６０を含む低圧燃料供給系が本発明における「第２燃料供給系」に対応する。さらに、電磁リリーフ弁２１０が本発明における「第１圧力抜き手段」に対応し、低圧燃料ポンプ１８０の停止指示発生が本発明における「第２圧力抜き手段」に対応する。さらに、低圧燃料ポンプ１８０が本発明における「燃料ポンプ」に対応し、ＥＣＵ３００♯のうちの低圧燃料ポンプ１８０の運転を制御する機能部分が本発明における「燃料ポンプ制御手段」に対応する。

本発明の実施の形態に係る車両では、いわゆるエコノミーランニングシステムやハイブリッド自動車に代表される、所定のエンジン停止条件が成立するたびにエンジン１０を一時的に停止し、エンジン停止条件の解除条件の成立に応答してエンジン１０が自動的に再始動されるエンジン間欠運転制御が行なわれるものとする。

図２に示した間欠運転制御部３０２♯は、図１に示したエンジンＥＣＵ３００のうちの間欠運転制御に関連する機能ブロックを示す。間欠運転制御部３０２♯は、エンジン停止条件およびエンジン停止解除条件の成立を判断するのに必要な信号入力を受けて、エンジンの自動停止（一時停止）指示および再始動指示を発生する。間欠運転制御部３０２♯は、本発明における「間欠運転制御手段」に対応する。

図３は、間欠運転制御部３０２♯によるエンジン間欠運転制御を説明するフローチャートである。

図３を参照して、間欠運転制御部３０２♯は、ステップＳ１００において、所定のエンジン自動停止条件が成立しているかどうかを判定する。エンジン自動停止条件が成立していない場合（ステップＳ１００におけるＮＯ判定時）には、エンジン運転が継続されてエンジン間欠運転制御ルーチンは終了する。たとえば、上記エンジン自動停止条件は、車速＝０およびアクセル開度＝０の状態が所定時間継続しており、かつ三元触媒コンバータ９０についても温度が上昇し活性化されていることにより成立する。

一方、エンジン自動停止条件が成立した場合（ステップＳ１００におけるＹＥＳ判定時）には、間欠運転制御部３０２♯は、エンジン１０に対する一時停止指示を発生し、（ステップＳ１１０）、さらに、低圧燃料ポンプ１８０に対する停止指示を出力する（ステップＳ１２０）。

エンジン一時停止後には、エンジン停止解除条件が成立するかどうかが逐次判定され（ステップＳ１３０）、エンジン停止解除条件の不成立中（ステップＳ１３０におけるＮＯ判定時）には、エンジン１０および低圧燃料ポンプ１８０の一時停止状態が維持される。

一方、エンジン停止解除条件が成立すると（ステップＳ１３０におけるＹＥＳ判定時）、間欠運転制御部３０２♯は、低圧燃料ポンプ１８０の再起動指示を発生し、（ステップＳ１４０）、さらに、エンジン１０に対する再始動指示を発生する（ステップＳ１５０）。なお、エンジン停止解除条件の成立には、上記のエンジン自動停止条件が不成立となった場合、代表的には、アクセルペダルが踏込まれてアクセル開度≠０となった状態が対応する。

このように、図１および図２に示した本発明の実施の形態に従う内燃機関では、エンジン１０の停止には、イグニッションキーのオフによる運転終了に対応するエンジン停止と、エンジン間欠運転制御によるエンジン再始動を前提としたエンジンの一時停止との２つのケースが存在する。

間欠運転制御によるエンジンの一時停止時には、エンジン再始動時に速やかに燃料噴射を再開することが重要である。一方、運転終了に伴うエンジン停止時には、運転停止期間中における筒内噴射インジェクタ１１０，吸気通路噴射用インジェクタ１２０での油密悪化を防止することが重要となる。したがって、本発明の実施の形態では、図２に示した燃料供給系において以下に説明する圧力抜き制御を行なう。

図４を参照して、エンジンＥＣＵ３００は、エンジンが停止状態であるかどうかを、たとえばエンジン回転数により検知する（ステップＳ２００）。エンジンの運転中（ステップＳ２００におけるＮＯ判定時）には、圧力抜き制御は不要であるので、低圧燃料供給系（低圧デリバリパイプ１６０）および高圧燃料供給系（高圧デリバリパイプ１３０）の両方で圧力抜きを行なうことなく圧力抜き制御ルーチンは終了される。

一方、エンジン停止時（ステップＳ２００におけるＹＥＳ判定）には、低圧燃料ポンプ１８０の動作が停止される（ステップＳ２１０）。これにより、図２で説明したように、低圧デリバリパイプ１６０を含む低圧燃料供給系の燃圧が低下する。

エンジンＥＣＵ３００は、エンジン停止時には、運転継続中であるかどうかをさらに判定することにより、エンジン間欠運転制御によるエンジン一時停止と、運転終了に伴うエンジン停止とを区別する（ステップＳ２２０）。

たとえば、イグニッションキーがオフされていない場合には、運転継続中と判定されてエンジン一時停止中であることが認識される。エンジン一時停止中（ステップＳ２２０のＹＥＳ判定時）には、エンジン再始動時に燃圧を速やかに確保するため、電磁リリーフ弁２１０の作動（開放）が不許可（禁止）とされる（ステップＳ２３０）。

一方、イグニッションキーがオフされている場合には、運転終了に伴うエンジン停止とであることが認識される。運転終了に伴うエンジン停止時（ステップＳ２２０のＮＯ判定時）には、運転停止期間中に各インジェクタ１１０，１２０での油密悪化による燃料漏れによって、次回のエンジン始動時における排気清浄の悪化を招くことがないように、電磁リリーフ弁２１０の作動が許可される（ステップＳ２４０）。運転終了に伴うエンジン停止時には、その他の所定条件がさらに成立したときに、電磁リリーフ弁２１０の作動により高圧デリバリパイプ１３０を含む高圧燃料供給系の燃圧が低下される。これにより、低圧燃料供給系および高圧燃料供給系の両方の燃圧を抜くことができるので、運転停止期間中の油密悪化を防止できる。

図４に示すような圧力抜き制御を行なうことにより、本発明の実施の形態に示す内燃機関における電磁リリーフ弁２１０および低圧燃料ポンプ１８０の動作は、図５に示すように制御される。

図５を参照して、イグニッションキーのオンに対応する車両運転開始時には、電磁リリーフ弁２１０が開状態から閉状態に変化する。また、低圧燃料ポンプ１８０の運転が開始されて、低圧燃料供給系における燃圧が必要圧力まで上昇を始める。運転開始時には、エンジン１０の始動タイミングは、低圧燃料ポンプ１８０の運転によって低圧燃料供給系での燃圧が確保される時点に合わせて設定される。

エンジン間欠運転制御（図３）に従ったエンジン一時停止時には、低圧燃料ポンプ１８０の運転が合わせて停止される。燃料噴射が不要な期間で低圧燃料ポンプ１８０を停止させることにより、消費電力削減による燃費向上が図られる。その一方で、電磁リリーフ弁２１０は作動を許可されず閉状態のままに維持される。

イグニッションキーのオフに対応する車両運転終了に伴うエンジン停止時には、低圧燃料ポンプ１８０の運転が停止されるとともに、電磁リリーフ弁２１０が作動されて開放される。これに伴い、低圧燃料系（特に低圧デリバリパイプ１６０）および高圧燃料供給系（特に高圧デリバリパイプ１３０）の燃圧が低下するので、運転停止期間中の油密悪化が防止される。

なお、車両運転終了直後には、高圧デリバリパイプ１３０内の燃料温度が高い可能性が高く、この状態で電磁リリーフ弁２１０を開放して急激に圧力を低下させると減圧沸騰により燃料供給系内にベーパーロックが発生してしまうおそれがある。

このため、図６に示すように、車両運転終了に伴うエンジン停止時における電磁リリーフ弁２１０の作動（開放）タイミングを、車両運転終了時から所定時間Ｔｐ経過後に実行する構成としてもよい。所定時間Ｔｐは、高圧デリバリパイプ１３０内の燃料温度が減圧沸騰回避可能なレベルまで低下する期間が確保されるように設定される。

図２に示した燃料供給系の構成では、燃圧レギュレータ１７０よりも上流側に低圧デリバリパイプ１６０を配置したため、エンジン一時停止後の再始動時には、低圧デリバリパイプ１６０内の燃圧を確保することが困難である。このため、エンジン再始動時には、各吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射を正常に実行することが困難である。一方、エンジン一時停止時にも電磁リリーフ弁２１０が閉状態に維持されているため、各筒内噴射用インジェクタ１１０へ燃料を分配する高圧デリバリパイプ１３０内の燃圧は、必要レベルに維持されている。したがって、各筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射は、エンジン再始動時にも正常に実行することが可能である。

この点を考慮して、この発明の実施の形態に従う内燃機関では、図７に示すようなエンジン始動時制御を行なう。

図７を参照して、エンジン始動時には、エンジンＥＣＵ３００は、このエンジン始動が、運転開始に伴う始動であるかどうかを判定する。運転開始に伴うエンジン始動、すなわちイグニッションキーのオン後の初回エンジン始動に該当しない場合には、エンジン間欠運転制御によるエンジン再始動であることが認識される。上述のように、エンジン再始動時には、低圧燃料ポンプ１８０の停止により低圧デリバリパイプ１６０内の燃圧を速やかに上昇させることが困難である一方で、電磁リリーフ弁２１０を閉状態に維持することにより高圧デリバリパイプ１３０内の燃圧はある程度確保されている。

このため、エンジンＥＣＵ３００は、エンジン再始動時（ステップＳ３００のＮＯ判定時）には、必要な全燃料噴射量がほぼ筒内噴射用インジェクタ１１０によって噴射されるように、ＤＩ比率ｒ＝１００％近傍に設定して（ステップＳ３１０）、クランキングを開始させる（ステップＳ３５０）。

一般に、内燃機関の低温状態では、気筒内における燃料の霧化が促進され難いために、筒内噴射用インジェクタ１１０からの噴射燃料は機関ピストンの頂面（ピストン頂面）や気筒内周面（シリンダ内周面（ボア））に多量に付着してしまう傾向がある。このような付着燃料のうち、特にピストン頂面に付着した分はその後の機関燃焼時に徐々に霧化され、不完全燃焼して気筒内から排出されるようになるので、黒鉛の発生や未燃成分の増大と排気性状の悪化を招くこととなる。一方、付着燃料のうち、気筒内周面に付着した分は、気筒ピストンの潤滑のため同気筒内周面に付着している潤滑油と混合されるようになるので、内燃機関の潤滑性能の低下を招くようになる。

しかしながら、図３に示したエンジン間欠運転制御によるエンジン１０の一時停止および再始動時には、エンジン１０内部すなわち燃料室内の温度が上昇し、かつ三元触媒コンバータ９０についても温度が上昇し活性化されているので、筒内燃料噴射を行なっても上記のような悪影響が発生する可能性は低い。このため、図２に示した燃料供給系では、エンジン間欠運転制御によるエンジン再始動時には、筒内燃料噴射による始動とすることにより、速やかな始動性確保と排気清浄の悪化防止とを両立できる。

一方、運転開始に伴うエンジン始動である場合（ステップＳ３００のＹＥＳ判定時）には、機関冷間時におけるエンジン始動となることから、上述のような筒内燃料噴射による不具合を回避する必要がある。このため、エンジンＥＣＵ３００は、必要な全燃料噴射量がほぼ吸気通路噴射用インジェクタ１２０によって噴射されるように、ＤＩ比率ｒ＝０％近傍に設定して（ステップＳ３２０）、クランキングを開始させる（ステップＳ３５０）。これにより、運転開始に伴うエンジン始動時における排気性状の悪化を防止できる。

なお、図７に示したフローチャート中のステップＳ３１０は、本発明における「第１の始動時噴射制御手段」に対応し、ステップＳ３２０は、本発明における「第２の始動時噴射制御手段」に対応する。また、エンジンＥＣＵ３００のうちのＤＩ比率を制御する機能部分が本発明における「燃料噴射制御手段」に対応する。

次に、図１および図２に示したエンジンシステムをハイブリッド自動車に搭載した場合の好ましいエンジン始動時制御について説明する。

まず、図８を用いて、ハイブリッド自動車の概略構成を説明する。

図８を参照して、ハイブリッド自動車５００は、エンジン５４０の他に、バッテリ５１０、電力変換部（ＰＣＵ：Power Control Unit）５２０、電動機５３０、動力分割機構５５０、発電機（ジェネレータ）５６０、減速機５７０、駆動輪５８０ａ，５８０ｂおよび、ハイブリッド自動車５００の全体動作を制御するハイブリッドＥＣＵ５９０を備える。

なお、図８には、前輪のみが駆動輪であるハイブリッド自動車を示したが、さらに後輪駆動用の電動機を設けて、４ＷＤハイブリッド自動車を構成することも可能である。

バッテリ５１０は、充電可能な二次電池（たとえばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池）から構成される。電力変換部５２０は、バッテリ５１０から供給された直流電圧を、電動機５３０駆動用の交流電圧に変換するインバータ（図示せず）を含む。このインバータは、双方向の電力変換が可能なように構成され、電動機５３０の回生制動動作による発電電力（交流電圧）およびジェネレータ５６０による発電電力（交流電圧）を、バッテリ５１０充電用の直流電圧に変換する機能を併せ持つものとする。

さらに、電力変換部５２０は、直流電圧のレベル変換を行なう昇降圧コンバータ（図示せず）をさらに含んでもよい。このような昇降圧コンバータを配置することにより、バッテリ５１０の供給電圧よりも高電圧を振幅とする交流電圧によって電動機５３０を駆動することができるので、モータ駆動効率を向上することができる。

エンジン５４０としては、たとえば、図１に示したエンジンシステムが適用される。動力分割機構５５０は、エンジンによって生じた駆動力を、減速機５７０を介して駆動輪５８０ａ，５８０ｂへ伝達する経路と、ジェネレータ５６０へ伝達する経路とに分割可能である。ジェネレータ５６０は、動力分割機構５５０を介して伝達されたエンジン５４０からの駆動力によって回転されて発電する。ジェネレータ５６０による発電電力は、電力変換部５２０によって、バッテリ５１０の充電電力、あるいは電動機５３０の駆動電力として用いられる。

電動機５３０は、電力変換部５２０から供給された交流電圧によって回転駆動されて、その駆動力は、減速機５７０を介して駆動輪５８０ａ，５８０ｂへ伝達されて、車両駆動力となる。すなわち、電動機５３０は、本発明における、「他の駆動力源」に対応する。また、電動機５３０が駆動輪５８０ａ，５８０ｂの減速に伴って回転される回生制動動作時には、電動機５３０は発電機として作用する。

ハイブリッド自動車での車両運転開始には、ハイブリッドシステム起動、すなわち、車輪駆動用の電源であるバッテリ５１０が電動機５３０に接続されて、電動機５３０による走行が可能となった状態が相当する。一方、ハイブリッド自動車での車両運転停止には、ハイブリッドシステム停止、すなわち、車輪駆動用の高圧電源であるバッテリ５１０が電動機５３０から切り離された状態に相当する。

ハイブリッド自動車５００では、発進時ならびに低速走行時あるいは緩やかな坂を下るときとの軽負荷時には、エンジン効率の領域を避けるために、エンジン５４０の駆動力を用いることなく、電動機５３０による駆動力で走行する。したがって、この場合には、暖機運転が必要な場合を除いてエンジン５４０の運転が停止される。なお、暖機運転が必要な場合には、エンジン５４０はアイドル運転される。

一方、通常走行時には、エンジン５４０が始動され、エンジン５４０から出力された駆動力は、動力分割機構５５０によって駆動輪５８０ａ，５８０ｂの駆動力と、ジェネレータ５６０での発電用駆動力とに分割される。ジェネレータ５６０による発電電力は、電動機５３０の駆動に用いられる。したがって、通常走行時には、エンジン５４０による駆動力を電動機５３０による駆動力でアシストして、駆動輪５８０ａ，５８０ｂが駆動される。ハイブリッドＥＣＵ５９０は、動力分割機構５５０による動力分割比率を、全体の比率が最大となるように制御する。さらに、全開加速時には、バッテリ５１０から供給される電力が電動機５３０の駆動にさらに用いられて、駆動輪５８０ａ，５８０ｂの駆動力がさらに増加する。

減速および制動時には、電動機５３０は、駆動輪５８０ａ，５８０ｂによって回転駆動されて発電する。電動機５３０の回生発電によって回収された電力は、電力変換部５２０によって直流電圧に変換されてバッテリ５１０の充電に用いられる。さらに、車両停止時には、エンジン５４０は自動的に停止される。

このように、ハイブリッド自動車５００は、エンジン５４０によって発生された駆動力と電気エネルギを源として電動機５３０によって発生された駆動力との組合せによって、すなわち車両状況に応じてエンジン５４０および電動機５３０の動作を制御することにより燃費を向上させた車両運転を行なう。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ５９０は、電動機５３０およびエンジン５４０が発生する駆動力の分担を、運転状況に応じて制御する。

したがって、ハイブリッド自動車では、車両運転開始時には、エンジン５４０による駆動力を即座に必要とすることはない。このため、以下に示すようなエンジン始動時制御により、低圧デリバリパイプ１６０および高圧デリバリパイプ１３０内の燃圧を速やかに上昇させて、内燃機関の運転開始に備えることができる。

図９を参照して、ハイブリッド自動車のエンジン始動時制御では、図７と同様のステップＳ３００の実行により、エンジンＥＣＵ３００は、このエンジン始動が、運転開始に伴うエンジン始動および、エンジン間欠運転制御によるエンジン再始動のいずれであるかを判定する。

車両運転開始に伴うエンジン始動である場合（ステップＳ３００のＹＥＳ判定時）には、エンジンＥＣＵ３００は、エンジン１０の始動指示を発生するのに先立って、低圧燃料ポンプ１８０の起動指示を発生する（ステップＳ３０５）。

さらに、エンジンＥＣＵ３００は、図７と同様のステップＳ３２０を実行して、機関冷間時におけるエンジン始動を吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射によって行なうためにＤＩ比率ｒ＝０％近傍に設定する。

さらに、エンジンＥＣＵ３００は、ステップＳ３３０では、ステップＳ３０５による低圧燃料ポンプ１８０の起動によって低圧燃料供給系の燃圧が確保されているかどうかを判定する。燃圧が必要レベルまで確保されている場合（ステップＳ３３０におけるＹＥＳ判定）には、ステップＳ３２０で設定されたＤＩ比率（ｒ≒０％）に従ってクランキングが開始される（ステップＳ３５０）。

一方、低圧燃料供給系において必要な燃圧が確保されていない場合（ステップＳ３３０におけるＮＯ判定）には、クランキングは待機される（ステップＳ３６０）。さらに、クランキング待機中に、アクセルペダルの踏込等により車両駆動力要求が増加した場合（ステップＳ３４０のＹＥＳ判定時）には、ハイブリッドＥＣＵ５９０が、駆動力要求の増加分に対応させて電動機（モータ）５３０による発生駆動力を増加させるように、出力トルク指令値を設定する（ステップＳ３４５）。

一方、エンジン間欠運転に伴うエンジン再始動時には、図７と同様のステップＳ３１０が実行されて、必要な全燃料噴射量が筒内噴射用インジェクタ１１０によって噴射されるように、ＤＩ比率ｒ＝１００％近傍に設定して、クランキングが開始される（ステップＳ３５０）。

ハイブリッド自動車では、運転開始に伴う機関冷間時におけるエンジン始動には、エンジン始動に先立って低圧燃料ポンプ１８０の動作指示を発することにより、より速やかに吸気通路噴射インジェクタ１２０からの噴射燃料の燃圧を確保することができるので、円滑なエンジン始動が可能となる。また、燃圧不足等により吸気通路噴射によるエンジン始動が実行できない期間には、運転者による車両駆動力要求の増加に対して電動機５３０の発生する駆動力によって応えることにより、車両の始動性を確保することができる。

以上のように、図２に示した燃料供給系は高圧燃料系および低圧燃料系のそれぞれの圧力を抜くことが可能な構成であるので、本発明の実施の形態による圧力抜き制御およびエンジン始動時制御を適用して、円滑な始動性確保および排気性状の悪化防止を行なうことができる。

（燃料供給系の他の構成例）
次に、この発明の実施の形態に係る内燃機関の燃料供給系の他の構成例を説明する。

図１０を参照して、他の構成例に従う燃料供給系においては、低圧燃料ポンプ１８０から吐出された燃料が燃圧レギュレータ１７０を介した後に、低圧デリバリパイプ１６０へ至る経路と、高圧デリバリパイプ１３０へ至る経路とに分岐される点が、図２に示した燃料供給系と異なる。

電動機駆動式の低圧燃料ポンプ１８０から吐出された燃料は、燃料フィルタ１９０を介して燃圧レギュレータ１７０へ供給される。燃圧レギュレータ１７０は、低圧デリバリパイプ１６０の上流側に配置されて、低圧燃料ポンプ１８０からの吐出燃料の燃圧が所定の設定燃圧よりも高くなると吐出燃料の一部を燃料タンク２００へ戻すように構成される。したがって、燃圧レギュレータ１７０の下流側において、燃圧は、上記設定燃圧よりも高くならないように維持される。

燃圧レギュレータ１７０の下流側には、分岐した燃料配管１３５および１３６が設けられる。燃圧レギュレータ１７０を経由した低圧燃料ポンプ１８０からの吐出燃料は、燃料配管１３５を介して低圧デリバリパイプ１６０へ送られる。燃圧レギュレータ１７０から低圧デリバリパイプ１６０へ至る燃料経路、すなわち燃料配管１３５の少なくとも一部には、電磁リリーフ弁２０５が設けられる。

電磁リリーフ弁２０５は、燃料配管１３５の燃圧が所定圧よりも高くなった場合にはその一部燃料を戻り配管２２０へ導く経路を形成するとともに、ＥＣＵ３００♯からの制御信号に応答して作動（開放）し、燃料配管１３５から戻り配管２２０へ至る経路を形成して、低圧デリバリパイプ１６０および燃料配管１３５の燃圧を低下させる。

燃料配管１３６は、高圧燃料ポンプ１５５吸入側に連結される。図２に示した燃料供給系と同様に、高圧燃料ポンプ１５５の吐出側および吸入側の間には、電磁スピル弁１５６が設けられ、かつ、高圧燃料ポンプ１５５の吐出側は燃料配管１６５を介して高圧デリバリパイプ１３０と接続される。

さらに、高圧デリバリパイプ１３０の下流側には、図２に示した構成例と同様に、戻り配管２２０との間に電磁リリーフ弁２１０が配置されている。

図１０に示した燃料供給系の構成では、低圧燃料ポンプ１８０の停止によっては低圧燃料供給系（特に低圧デリバリパイプ１６０）の圧力が抜けないため、低圧燃料供給系の圧力抜き手段として電磁リリーフ弁２０５がさらに設けられている。

図１０に示した燃料供給系と本発明の構成との対応関係を説明すれば、電磁リリーフ弁２０５が本発明における「第２圧力抜き手段」に対応する。

図１０に示した燃料供給系においては、電磁リリーフ弁２０５の作動タイミングを電磁リリーフ弁２１０と同様として、図４と同様の圧力抜き制御が実行される。この結果、図１０に示した燃料供給系の動作は図１１に示すようになる。

図１１を参照して、低圧燃料ポンプ１８０は、図５に示したのと同様に、エンジン１０の動作期間に同期して運転される。すなわち、エンジン１０の一時停止期間には、低圧燃料ポンプ１８０も停止される。

電磁リリーフ弁２０５および２１０は、図５における電磁リリーフ弁２０５と同様に制御されて、車両運転開始に応答して閉状態とされ、車両運転終了に応答して作動（開放）される。すなわち、エンジン１０の一時停止期間には、電磁リリーフ弁２０５および２１０は作動を禁止されて閉状態を維持する。

これにより、図１０に示した燃料供給系では、車両運転停止時には、高圧デリバリパイプ１３０（高圧燃料供給系）の燃圧を電磁リリーフ弁２１０の作動（開放）によって低下させるとともに、燃圧レギュレータ１７０より下流側に配置された低圧デリバリパイプ１６０（低圧燃料供給系）内の燃圧についても、電磁リリーフ弁２０５の作動（開放）によって十分に低下することができる。これにより、図２に示した燃料噴射系と同様に、車両運転停止中の各筒内噴射用インジェクタ１１０および各吸気通路噴射用インジェクタ１２０での油密悪化による燃料漏れを防止して、次回の運転開始時のエンジン始動における排気性状の悪化を防止することができる。

図１０に示した燃料供給系を有するエンジンシステム（内燃機関）備えた車両でのエンジン始動時制御は、図７または図１０（ハイブリッド自動車）に従って実行することができる。ただし、図１０に示した燃料噴射系では、エンジン間欠運転制御によるエンジン１０の一時停止期間には、電磁リリーフ弁２０５および２１０の両方が閉状態を維持するので、高圧燃料供給系（高圧デリバリパイプ１３０）および低圧燃料供給系（低圧デリバリパイプ１６０）の両方で燃圧が維持される。したがって、エンジン再始動時には、筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０のいずれからも燃料噴射が可能な状態である。

この点を考慮すると、エンジン一時停止後の再始動時のＤＩ比率設定時（図７、図９のステップＳ３１０）には、ＤＩ比率を１００％近傍に固定することなくエンジン温度に応じて設定することができる。具体的には、エンジン温度が低い場合（機関冷間時）においては、気筒内およびピストンへの燃料付着を防止するために、ＤＩ比率を０％近傍に設定して全燃料噴射量を吸気通路噴射用インジェクタ１２０から噴射するように設定すればよい。また、エンジンが十分に温まっている場合には、エンジン条件に応じたＤＩ比率として、筒内噴射用インジェクタ１１０からも燃料噴射を行なうことにより、速やかな出力確保を可能とできる。あるいは、状況に応じて中間的なＤＩ比率とすることも可能である。

また、図１２に示すように、図１０に示した燃料供給系においても、車両運転終了に伴うエンジン停止時における電磁リリーフ弁２０５，２１０の作動（開放）タイミングを、車両運転終了時から所定時間Ｔｐ経過後に実行する構成として、燃料温度が高温状態の間に急激に圧力を低下させることによるベーパーロックの発生を防止してもよい。

以上のように、図１０に示した燃料供給系においても、高圧燃料系および低圧燃料系のそれぞれの圧力を抜くことが可能な構成であるので、本発明の実施の形態による圧力抜き制御およびエンジン始動時制御を適用して、円滑な始動性確保および排気性状の悪化防止を行なうことができる。

（通常運転時における好ましいＤＩ比率の設定）
次に、本発明の実施の形態に係る内燃機関の通常運転中におけるＤＩ比率の好ましい設定の第１の例について説明しておく。

図１３および図１４を参照して、エンジン１０の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０との噴き分け比率（以下、ＤＩ比率（ｒ）とも記載する。）を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０に記憶される。図１３は、エンジン１０の温間用マップであって、図１４は、エンジン１０の冷間用マップである。

図１３および図１４に示すように、これらのマップは、エンジン１０の回転数を横軸にして、負荷率を縦軸にして、筒内噴射用インジェクタ１１０の分担比率がＤＩ比率ｒとして百分率で示されている。

図１３および図１４に示すように、エンジン１０の回転数と負荷率とに定まる運転領域ごとに、ＤＩ比率ｒが設定されている。「ＤＩ比率ｒ＝１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１０からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味し、「ＤＩ比率ｒ＝０％」とは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味する。「ＤＩ比率ｒ≠０％」、「ＤＩ比率ｒ≠１００％」および「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０とで燃料噴射が分担して行なわれる領域であることを意味する。なお、概略的には、筒内噴射用インジェクタ１１０は、出力性能の上昇に寄与し、吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、混合気の均一性に寄与する。このような特性の異なる２種類のインジェクタを、エンジン１０の回転数と負荷率とで使い分けることにより、エンジン１０が通常運転状態（たとえば、アイドル時の触媒暖気時が、通常運転状態以外の非通常運転状態の一例であるといえる）である場合には、均質燃焼のみが行なわれるようにしている。

さらに、これらの図１３および図１４に示すように、温間時のマップと冷間時のマップとに分けて、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０のＤＩ分担率ｒを規定した。エンジン１０の温度が異なると、筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０の制御領域が異なるように設定されたマップを用いて、エンジン１０の温度を検知して、エンジン１０の温度が予め定められた温度しきい値以上であると図１３の温間時のマップを選択して、そうではないと図１４に示す冷間時のマップを選択する。それぞれ選択されたマップに基づいて、エンジン１０の回転数と負荷率とに基づいて、筒内噴射用インジェクタ１１０および／または吸気通路噴射用インジェクタ１２０を制御する。

図１３および図１４に設定されるエンジン１０の回転数と負荷率について説明する。図１３のＮＥ（１）は２５００〜２７００ｒｐｍに設定され、ＫＬ（１）は３０〜５０％、ＫＬ（２）は６０〜９０％に設定されている。また、図１４のＮＥ（３）は２９００〜３１００ｒｐｍに設定されている。すなわち、ＮＥ（１）＜ＮＥ（３）である。その他、図１３のＮＥ（２）や、図１４のＫＬ（３）、ＫＬ（４）も適宜設定されている。

図１３および図１４を比較すると、図１３に示す温間用マップのＮＥ（１）よりも図１４に示す冷間用マップのＮＥ（３）の方が高い。これは、エンジン１０の温度が低いほど、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の制御領域が高いエンジン回転数の領域まで拡大されるということを示す。すなわち、エンジン１０が冷えている状態であるので、（たとえ、筒内噴射用インジェクタ１１０から燃料を噴射しなくても）筒内噴射用インジェクタ１１０の噴口にデポジットが堆積しにくい。このため、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を使って燃料を噴射する領域を拡大するように設定され、均質性を向上させることができる。

図１３および図１４を比較すると、エンジン１０の回転数が、温間用マップにおいてはＮＥ（１）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＮＥ（３）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。また、負荷率が、温間用マップにおいてはＫＬ（２）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＫＬ（４）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されるということを示す。すなわち、高回転領域や高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射しても、エンジン１０の回転数や負荷が高く吸気量が多いので筒内噴射用インジェクタ１１０のみでも混合気を均質化しやすいためである。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い（燃焼室から熱を奪い）気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。

図１３に示す温間マップでは、負荷率ＫＬ（１）以下では、筒内噴射用インジェクタ１１０のみが用いられる。これは、エンジン１０の温度が高いときであって、予め定められた低負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されるということを示す。これは、温間時においてはエンジン１０が暖まった状態であるので、筒内噴射用インジェクタ１１０の噴口にデポジットが堆積しやすい。しかしながら、筒内噴射用インジェクタ１１０を使って燃料を噴射することにより噴口温度を低下させることができるので、デポジットの堆積を回避することも考えられ、また、筒内噴射用インジェクタの最小燃料噴射量を確保して、筒内噴射用インジェクタ１１０を閉塞させないことも考えられ、このために、筒内噴射用インジェクタ１１０を用いた領域としている。

図１３および図１４を比較すると、図１４の冷間用マップにのみ「ＤＩ比率ｒ＝０％」の領域が存在する。これは、エンジン１０の温度が低いときであって、予め定められた低負荷領域（ＫＬ（３）以下）では吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみが使用されるということを示す。これはエンジン１０が冷えていてエンジン１０の負荷が低く吸気量も低いため燃料が霧化しにくい。このような領域においては筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射では良好な燃焼が困難であるため、また、特に低負荷および低回転数の領域では筒内噴射用インジェクタ１１０を用いた高出力を必要としないため、筒内噴射用インジェクタ１１０を用いないで、吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみを用いる。

また、通常運転時以外の場合、エンジン１０がアイドル時の触媒暖気時の場合（非通常運転状態であるとき）、成層燃焼を行なうように筒内噴射用インジェクタ１１０が制御される。このような触媒暖気運転中にのみ成層燃焼させることで、触媒暖気を促進させ、排気エミッションの向上を図る。

さらに、本発明の実施の形態に係る内燃機関の通常運転中におけるＤＩ比率の第２の例について説明しておく。

図１５および図１６を参照して、エンジン１０の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気通路噴射用インジェクタ１２０との噴き分け比率を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０に記憶される。図１５は、エンジン１０の温間用マップであって、図１６は、エンジン１０の冷間用マップである。

図１５および図１６を比較すると、以下の点で図１３および図１４と異なる。エンジン１０の回転数が、温間用マップにおいてはＮＥ（１）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＮＥ（３）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。また、負荷率が、温間用マップにおいては低回転数領域を除くＫＬ（２）以上の領域において、冷間用マップにおいては低回転数領域を除くＫＬ（４）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用される領域が多いことを示す。しかしながら、低回転数領域の高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料により形成される混合気のミキシングが良好ではなく、燃焼室内の混合気が不均質で燃焼が不安定になる傾向を有する。このため、このような問題が発生しない高回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタの噴射比率を増大させるようにしている。また、このような問題が発生する高負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を減少させるようにしている。これらのＤＩ比率ｒの変化を図１５および図１６に十字の矢印で示す。このようにすると、燃焼が不安定であることに起因するエンジンの出力トルクの変動を抑制することができる。なお、これらのことは、予め定められた低回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を減少させることや、予め定められた低負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を増大させることと、略等価であることを確認的に記載する。また、このような領域（図１５および図１６で十字の矢印が記載された領域）以外の領域であって筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射している領域（高回転側、低負荷側）においては、筒内噴射用インジェクタ１１０のみでも混合気を均質化しやすい。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い（燃焼室から熱を奪い）気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。

なお、図１３〜図１６を用いて説明したこのエンジン１０においては、均質燃焼は筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを吸気行程とすることにより、成層燃焼は筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることにより実現できる。すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることで、点火プラグ周りにリッチ混合気が偏在させることにより燃焼室全体としてはリーンな混合気に着火する成層燃焼を実現することができる。また、筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを吸気行程としても点火プラグ周りにリッチ混合気を偏在させることができれば、吸気行程噴射であっても成層燃焼を実現できる。

また、ここでいう成層燃焼には、成層燃焼と以下に示す弱成層燃焼の双方を含むものである。弱成層燃焼とは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を吸気行程で燃料噴射して燃焼室全体にリーンで均質な混合気を生成して、さらに筒内噴射用インジェクタ１１０を圧縮行程で燃料噴射して点火プラグ周りにリッチな混合気を生成して、燃焼状態の向上を図るものである。このような弱成層燃焼は触媒暖気時に好ましい。これは、以下の理由による。すなわち、触媒暖気時には高温の燃焼ガスを触媒に到達させるために点火時期を大幅に遅角させ、かつ良好な燃焼状態（アイドル状態）を維持する必要がある。また、ある程度の燃料量を供給する必要がある。これを成層燃焼で行なおうとしても燃料量が少ないという問題があり、これを均質燃焼で行なおうとしても良好な燃焼を維持するために遅角量が成層燃焼に比べて小さいという問題がある。このような観点から、上述した弱成層燃焼を触媒暖気時に用いることが好ましいが、成層燃焼および弱成層燃焼のいずれであっても構わない。

また、図１３〜図１６を用いて説明したエンジンにおいては、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射のタイミングは、以下のような理由により、圧縮行程で行なうことが好ましい。ただし、上述したエンジン１０は、基本的な大部分の領域には（触媒暖気時にのみに行なわれる、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を吸気行程噴射させ、筒内噴射用インジェクタ１１０を圧縮行程噴射させる弱成層燃焼領域以外を基本的な領域という）、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射のタイミングは、吸気行程である。しかしながら、以下に示す理由があるので、燃焼安定化を目的として一時的に筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程噴射とするようにしてもよい。

筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射時期を圧縮行程中とすることで、筒内温度がより高い時期において、燃料噴射により混合気が冷却される。冷却効果が高まるので、対ノック性を改善することができる。さらに、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射時期を圧縮行程中とすると、燃料噴射から点火時期までの時間が短いことから噴霧による気流の強化を実現でき、燃焼速度を上昇させることができる。これらの対ノック性の向上と燃焼速度の上昇とから、燃焼変動を回避して、燃焼安定性を向上させることができる。

さらに、エンジン１０の温度によらず（すなわち、温間時および冷間時のいずれの場合であっても）、オフアイドル時（アイドルスイッチがオフの場合、アクセルペダルが踏まれている場合）には、図１３または図１５に示す温間用のＤＩ比率マップを用いるようにしてもよい（すなわち、冷間および温間を問わず、低負荷領域において筒内噴射用インジェクタ１１０を用いる）。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る制御装置で制御されるエンジンシステムの概略構成図である。 図１に示す燃料供給系の構成例を説明する図である。 エンジン間欠運転制御を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る制御装置による図２に示した燃料供給系での圧力抜き制御を説明するフローチャートである。 図４に示した圧力抜き制御に従う燃料供給系の動作を説明する第１の動作波形図である。 図４に示した圧力抜き制御に従う燃料供給系の動作を説明する第２の動作波形図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置によるエンジン始動時制御を説明するフローチャートである。 ハイブリッド自動車の概略構成を説明するブロック図である。 図８に示したハイブリッド自動車におけるエンジン始動時制御を説明するフローチャートである。 図１に示す燃料供給系の他の構成例を説明する図である。 図１０に示した燃料供給系の動作を説明する第１の動作波形図である。 図１０に示した燃料供給系の動作を説明する第２の動作波形図である。 図１に示したエンジンシステムにおけるＤＩ比率設定マップ（機関温間時）の第１の例を説明する図である。 図１に示したエンジンシステムにおけるＤＩ比率設定マップ（機関冷間時）の第１の例を説明する図である。 図１に示したエンジンシステムにおけるＤＩ比率設定マップ（機関温間時）の第２の例を説明する図である。 図１に示したエンジンシステムにおけるＤＩ比率設定マップ（機関冷間時）の第２の例を説明する図である。

符号の説明

１０，５４０ エンジン、２０ インテークマニホールド、３０ サージタンク、４０ 吸気ダクト、４２ エアフローメータ、５０ エアクリーナ、６０ 電動機、７０ スロットルバルブ、８０ エキゾーストマニホールド、９０ 三元触媒コンバータ、１００ アクセルペダル、１１０ 筒内噴射用インジェクタ、１１２ 気筒、１２０ 吸気通路噴射インジェクタ、１３０ 燃料分配管（高圧デリバリパイプ）、１３５，１３６ 燃料配管（低圧）、１４０ 逆止弁、１５０ 燃料供給系、１５５ 高圧燃料ポンプ、１５６ 電磁スピル弁、１６０ 燃料分配管（低圧デリバリパイプ）、１６５ 燃料配管（高圧）、１７０ 燃圧レギュレータ、１８０ 低圧燃料ポンプ、１９０ 燃料フィルタ、２００ 燃料タンク、２０５，２１０ 電磁リリーフ弁、２２０ 燃料戻り配管、３００ エンジンＥＣＵ、３００♯ ＥＣＵ（燃料供給系制御部分）、３０２♯ 間欠運転制御部、３８０ 水温センサ、４００ 燃圧センサ、４２０ 空燃比センサ、４４０ アクセル開度センサ、４６０ 回転数センサ、５００ ハイブリッド自動車、５１０ バッテリ、５２０ 電力変換部、５３０ 電動機、５４０ エンジン、５５０ 動力分割機構、５６０ ジェネレータ、５７０ 減速機、５８０ａ，５８０ｂ 駆動輪、５９０ ハイブリッドＥＣＵ、ＫＬ 負荷率、ｒ ＤＩ比率、Ｔｐ 所定時間（燃料温度低下）。

Claims (9)

1. 筒内に燃料を噴射するための第１燃料噴射手段へ燃料を供給する第１燃料供給系と、吸気通路へ燃料を噴射するための第２燃料噴射手段へ燃料を供給する第２燃料供給系を有する内燃機関が搭載された車両の制御装置であって、
   全燃料噴射量に対する前記第１燃料噴射手段および前記第２燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担を制御する燃料噴射制御手段と、
   前記車両の運転開始後、所定条件の成立中に前記内燃機関を一時的に自動停止させる間欠運転制御手段と、
   作動時に前記第１燃料供給系の燃料を圧力抜き経路へ導くように構成された第１圧力抜き手段を制御する第１圧力抜き制御手段とを備え、
   前記第１圧力抜き制御手段は、前記間欠運転制御手段による前記内燃機関の自動停止には、前記第１圧力抜き手段の作動を不許可とし、
   前記燃料噴射制御手段は、前記内燃機関が前記自動停止から再始動される場合には、全燃料噴射量に対する前記第１燃料噴射手段からの燃料噴射量の割合を１００％近傍に制御する第１の始動時噴射制御手段を含む、車両の制御装置。
2. 作動時に前記第２燃料供給系の燃料圧力を抜くことが可能なように構成された第２圧力抜き手段を制御する第２圧力抜き制御手段をさらに備え、
   前記第１および第２圧力抜き制御手段は、前記車両の運転終了に伴う前記内燃機関の停止に伴って、前記第１および第２圧力抜き手段をそれぞれ作動させる、請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記第１圧力抜き制御手段は、前記車両の運転終了時に、前記第１燃料供給系での燃料温度が低下するように考慮された所定時間の経過後に前記第１圧力抜き手段を作動させる、請求項２記載の車両の制御装置。
4. 前記第２燃料供給系に必要な燃料圧力を確保するための燃料ポンプを制御する燃料ポンプ制御手段をさらに備え、
   前記燃料ポンプ制御手段は、前記間欠運転制御手段による前記内燃機関の自動停止時および前記車両の運転終了に伴う前記内燃機関の停止の各々において、前記燃料ポンプを停止させる、請求項１記載の車両の制御装置。
5. 前記燃料噴射制御手段は、前記車両の運転開始に伴って前記内燃機関が始動される場合には、全燃料噴射量に対する前記第２燃料噴射手段からの燃料噴射量の割合を１００％近傍に制御する第２の始動時噴射制御手段を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
6. 前記車両には前記内燃機関の他の駆動力源がさらに搭載され、
   前記制御装置は、
   前記内燃機関および前記他の駆動力源のそれぞれが発生する駆動力の分担を運転状況に応じて制御する駆動力分担制御手段とをさらに備え、
   前記駆動力分担制御手段は、前記車両の運転開始に伴って前記内燃機関が始動される場合に、前記第２燃料供給系の燃料圧力が必要圧力よりも低いときには、前記車両全体での駆動力要求に対応する駆動力を前記他の駆動力源から発生するように指示する手段を含む、請求項５記載の車両の制御装置。
7. 筒内に燃料を噴射するための第１燃料噴射手段へ燃料を供給する第１燃料供給系と、吸気通路へ燃料を噴射するための第２燃料噴射手段へ燃料を供給する第２燃料供給系を有する内燃機関と、前記内燃機関以外の他の駆動力源とが搭載された車両の制御装置であって、
   前記内燃機関および前記他の駆動力源のそれぞれが発生する駆動力の分担を運転状況に応じて制御する駆動力分担制御手段と、
   前記内燃機関での全燃料噴射量に対する前記第１燃料噴射手段および前記第２燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担を制御する燃料噴射制御手段とを備え、
   前記燃料噴射制御手段は、前記車両の運転開始時に前記内燃機関が始動される場合には、全燃料噴射量に対する前記第２燃料噴射手段からの燃料噴射量の割合を１００％近傍に制御する第１の始動時噴射制御手段を含み、
   前記駆動力分担制御手段は、前記第２燃料供給系の燃料圧力が必要圧力よりも低い場合には、前記車両全体での駆動力要求に対応する駆動力を前記他の駆動力源から発生するように指示する手段を含む、車両の制御装置。
8. 前記第２燃料供給系に必要な燃料圧力を確保するための燃料ポンプを制御する燃料ポンプ制御手段をさらに備え、
   前記燃料ポンプ制御手段は、前記内燃機関の始動指示が発生されるのに先立って前記燃料ポンプの動作を開始させる、請求項７記載の車両の制御装置。
9. 前記他の駆動力源は、二次電池を電源とする電動機であり、
   前記車両は、前記電動機の回生制動による発電電力および前記内燃機関の駆動力による発電電力によって前記二次電池を充電するための充電制御手段をさらに備える、請求項７または８に記載の車両の制御装置。

Images