JP2000328986A

JP2000328986A - ディーゼルエンジンの停止装置

Info

Publication number: JP2000328986A
Application number: JP11141557A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Sato; 浩美佐藤; Katsushi Shitomi; 克士蔀
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-11-28
Anticipated expiration: 2019-05-21
Also published as: JP3846109B2; EP1054150A2; EP1054150B1; US6305343B1; EP1054150A3

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、エンジンの停止操作後の燃料噴
射量を次第に減少させることによりエンジンが急停止す
ることによる振動やショックを緩和するディーゼルエン
ジンを提供する。【解決手段】エンジンの始動操作手段であるイグニシ
ョンキーがオフ位置に切り換わると、エンジンの制御モ
ードはエンジン停止の開始モードに移行し、イグニショ
ンキーの切換え経過時間に従って次第に減少する停止時
燃料噴射量が設定される。従って、エンジンは急激に停
止せず、エンジンの停止に伴う振動やショックが緩和さ
れる。エンジン回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｅ１未満に
減少すると吸入スロットル弁制御モードに移行し、減少
する停止時燃料噴射量に合わせて吸入空気量を絞り、空
気過剰率が過大になることによる燃焼の不良を回避す
る。

Description

【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５−４７３
８２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５８−３
５２４１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ことから成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、以上のように構成されているので、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、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、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】更に、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、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。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。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。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。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３
Ａ，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）Ａ
ｃ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２
６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２
８ａ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：ｖａｒｉａｂｌｅｎｏ
ｚｚｌｅｔｕｒｂｉｎ）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２
０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２
０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３
０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Ｎ
ｅ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Ｎ
ｅ３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／Ｔ
ｉ）×（Ｔ_O／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Ｔ_O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１
１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１
５）。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ΔＬ
ｔ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ΔＬ
ｔｉ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ΔＬｔ
ｐ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５
３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５
８）、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Ｄｔ
ｆ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３４ＥＧＲ通路３５ＥＧＲ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５１ＶＥ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＞Ｎｅ
２）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

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Claims

【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
減少させることから成るディーゼルエンジンの停止装
置。
【請求項２】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ことから成る請求項１項に記
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ことから成る請求
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ことから成る請求
項３に記載のディーゼルエンジンの停止装置。
【請求項５】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ことから成る請求項４に記
載のディーゼルエンジンの停止装置。
【請求項６】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ことから成る請求項１〜５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。