(57)【要約】【課題】機関回転速度の変化によって処理負荷が大きくなるのを抑制しつつ、高圧燃料ポンプの駆動回数を計数できる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】制御装置１００は、一定のクランク角毎にカウントアップするクランクカウンタに基づいて高圧燃料ポンプにおけるプランジャの往復動の回数である駆動回数を計数する。制御装置１００は、一定の時間が経過する度にクランクカウンタの値を取得する取得部１０１と、プランジャの上死点とクランクカウンタの値とを対応付けたマップが記憶されている記憶部１０２と、取得部１０１がクランクカウンタの値を取得する度に、マップを参照して、前回取得したクランクカウンタの値と今回取得したクランクカウンタの値との間にプランジャの上死点に相当するクランクカウンタの値がいくつあるのかを算出し、高圧燃料ポンプの駆動回数を算出する駆動回数算出部１０８と、を備えている。【選択図】図１
2020172892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの回転に連動して回転するポンプカムの作用によるプランジャの往復動により燃料室の容積が増減して燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関に適用され、
一定のクランク角毎にカウントアップするクランクカウンタに基づいて前記高圧燃料ポンプにおける前記プランジャの往復動の回数である駆動回数を計数する内燃機関の制御装置であり、
一定の時間が経過する度に前記クランクカウンタの値を取得する取得部と、
前記プランジャの上死点と前記クランクカウンタの値とを対応付けたマップが記憶されている記憶部と、
前記取得部が前記クランクカウンタの値を取得する度に、前記マップを参照して、前回取得したクランクカウンタの値と今回取得したクランクカウンタの値との間に前記プランジャの上死点に相当するクランクカウンタの値がいくつあるのかを算出し、算出した数を積算することによって前記高圧燃料ポンプの駆動回数を算出する駆動回数算出部と、を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記駆動回数算出部によって算出された駆動回数が規定回数以上になっているときに、前記筒内噴射弁からの燃料噴射を開始させる
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記駆動回数算出部によって算出された駆動回数に基づいて前記筒内噴射弁に供給されている燃料の圧力である高圧系燃圧を推定する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記駆動回数算出部によって算出された駆動回数に基づいて推定した高圧系燃圧が規定圧力以上になっているときに、前記筒内噴射弁からの燃料噴射を開始させる
請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記クランクカウンタは前記クランクシャフトが２回転する度に「０」にリセットされるものであり、
前記マップには、途中でリセットせずに前記クランクシャフトを４回転させた分に相当するクランクカウンタの値のうちで前記プランジャの上死点に相当するクランクカウンタの値が記憶されており、
前記取得部が今回取得したクランクカウンタの値が、前回取得したクランクカウンタの値よりも小さい場合には、
前記駆動回数算出部は、前記マップを参照して、今回取得したクランクカウンタの値に前記クランクシャフトの２回転分のカウントアップ量に相当する加算量を加えた和と前回取得したクランクカウンタの値との間に、前記プランジャの上死点に相当するクランクカウンタの値がいくつあるのかを算出して前記高圧燃料ポンプの駆動回数を算出する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関を始動させる際に、筒内噴射弁に供給されている燃料の圧力が高くなるまで筒内噴射を禁止する内燃機関の制御装置が開示されている。具体的には、クランクシャフトの回転回数が所定の回数に到達するまで筒内噴射弁による燃料噴射を禁止することが開示されている。筒内噴射弁に高圧の燃料を供給する高圧燃料ポンプは、クランクシャフトと連動して回転するカムシャフトに設けられたポンプカムによって駆動されるため、クランクシャフトの回転回数が所定の回数に到達していれば、高圧燃料ポンプが十分に駆動され、筒内噴射弁に供給されている燃料の圧力が高くなっていると推定できる。
【０００３】
特許文献２には一定のクランク角毎にカウントアップされるクランクカウンタを生成する内燃機関の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７０３８５号公報
【特許文献２】特開２０１５−５９４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高圧燃料ポンプを駆動するポンプカムは、クランクシャフトが１回転する間に高圧燃料ポンプが複数回駆動するように、カム山が複数設けられていることがある。所定のクランク角毎にカウントアップし、クランクシャフトが１回転する間のクランク角の変化に応じて変化するクランクカウンタを確認すれば、クランクシャフトの回転回数に応じて高圧燃料ポンプの駆動回数を計数するよりも正確に駆動回数を計数することができる。
【０００６】
しかし、クランクカウンタの値に応じて高圧燃料ポンプの駆動回数を計数するための処理として、クランクカウンタの値が変化する度に、高圧燃料ポンプの駆動回数をカウントアップさせる値になったか否かを確認し、肯定判定された場合に駆動回数をカウントアップさせる処理を採用すると、機関回転速度に応じて単位時間当たりの処理回数が変化する。すなわち、機関回転速度が高くなると、処理を実施する間隔が短くなり、制御装置の処理負荷が大きくなりすぎるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、クランクシャフトの回転に連動して回転するポンプカムの作用によるプランジャの往復動により燃料室の容積が増減して燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁とを備えている。この制御装置は、一定のクランク角毎にカウントアップするクランクカウンタに基づいて前記高圧燃料ポンプにおける前記プランジャの往復動の回数である駆動回数を計数する。この制御装置は、一定の時間が経過する度に前記クランクカウンタの値を取得する取得部と、前記プランジャの上死点と前記クランクカウンタの値とを対応付けたマップが記憶されている記憶部と、前記取得部が前記クランクカウンタの値を取得する度に、前記マップを参照して、前回取得したクランクカウンタの値と今回取得したクランクカウンタの値との間に前記プランジャの上死点に相当するクランクカウンタの値がいくつあるのかを算出し、算出した数を積算することによって前記高圧燃料ポンプの駆動回数を算出する駆動回数算出部と、を備えている。
【０００８】
上記構成では、一定の時間間隔でクランクカウンタの値を取得し、取得したクランクカウンタの値同士の間に存在するプランジャの上死点に相当するクランクカウンタの値の数に応じて駆動回数をカウントアップさせる。すなわち、機関回転速度が変化しても駆動回数の計数に係る処理を実施する間隔は変化しない。そのため、クランクカウンタがカウントアップする度に駆動回数をカウントアップするかどうかを確認して駆動回数を計数する場合と比べて、機関回転速度の変化によって処理負荷が大きくなるのを抑制できる。
【０００９】
内燃機関の制御装置の一態様では、前記駆動回数算出部によって算出された駆動回数が規定回数以上になっているときに、前記筒内噴射弁からの燃料噴射を開始させる。
機関始動時などには、筒内噴射弁に供給されている燃料の圧力である高圧系燃圧が低くなっている場合がある。筒内噴射弁から適切な燃料噴射を行うためには高圧系燃圧がある程度高くなっている必要がある。
【００１０】
上記構成によれば、算出した駆動回数が規定回数以上になって高圧系燃圧が高くなっていると推定されるときに筒内噴射弁の燃料噴射が開始されるため、高圧系燃圧が低い状態で筒内噴射が実施されてしまうことを抑制することができる。
【００１１】
内燃機関の制御装置の一態様では、前記駆動回数算出部によって算出された駆動回数に基づいて前記筒内噴射弁に供給されている燃料の圧力である高圧系燃圧を推定する。
高圧燃料ポンプの駆動回数が多いということは、高圧燃料ポンプから送り出された燃料の量が多いことになるため、高圧燃料ポンプの駆動回数は高圧系燃圧と相関がある。そのため、上記構成のように、算出された駆動回数に基づいて高圧系燃圧を推定することもできる。こうした構成によれば、例えば、高圧系燃圧を検出するセンサに異常が生じている場合であっても、推定した高圧系燃圧に基づいた制御を行うことができる。
【００１２】
内燃機関の制御装置の一態様では、前記駆動回数算出部によって算出された駆動回数に基づいて推定した高圧系燃圧が規定圧力以上になっているときに、前記筒内噴射弁からの燃料噴射を開始させる。
【００１３】
上記構成によれば、算出した駆動回数に基づいて推定した高圧系燃圧が規定圧力以上になり、高圧系燃圧が高くなっていることが推定されるときに筒内噴射弁の燃料噴射が開始される。そのため、高圧系燃圧が低い状態で筒内噴射が実施されてしまうことを抑制することができる。
【００１４】
内燃機関の制御装置の一態様では、前記クランクカウンタは前記クランクシャフトが２回転する度に「０」にリセットされるものであり、前記マップには、途中でリセットせずに前記クランクシャフトを４回転させた分に相当するクランクカウンタの値のうちで前記プランジャの上死点に相当するクランクカウンタの値が記憶されている。そして、前記取得部が今回取得したクランクカウンタの値が、前回取得したクランクカウンタの値よりも小さい場合には、前記駆動回数算出部は、前記マップを参照して、今回取得したクランクカウンタの値に前記クランクシャフトの２回転分のカウントアップ量に相当する加算量を加えた和と前回取得したクランクカウンタの値との間に、前記プランジャの上死点に相当するクランクカウンタの値がいくつあるのかを算出して前記高圧燃料ポンプの駆動回数を算出する。
【００１５】
一定時間毎に実行する処理によってクランクカウンタの値に基づいて高圧燃料ポンプの駆動回数を更新する場合には、クランクカウンタの値が途中で「０」にリセットされると、前回取得したクランクカウンタの値と今回取得したクランクカウンタの値との大小関係が逆転することがある。
【００１６】
上記構成によれば、クランクカウンタが途中で「０」にリセットされ、前回取得したクランクカウンタの値と今回取得したクランクカウンタの値との大小関係が逆転した場合であっても、一定時間毎に実行する処理によって高圧燃料ポンプの駆動回数を更新することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】内燃機関の制御装置と、同制御装置の制御対象である車載内燃機関の構成を示す模式図。
【図２】内燃機関の燃料供給系の構成を示す模式図。
【図３】クランクポジションセンサとセンサプレートとの関係を示す模式図。
【図４】クランクポジションセンサから出力されるクランク角信号の波形を示すタイミングチャート。
【図５】吸気側カムポジションセンサとタイミングロータとの関係を示す模式図。
【図６】吸気側カムポジションセンサから出力される吸気側カム角信号の波形を示すタイミングチャート。
【図７】クランク角信号と、カム角信号と、クランクカウンタとの関係並びにクランクカウンタとプランジャの上死点との関係を示すタイミングチャート。
【図８】筒内噴射による機関始動を実施するか否かを判定する際に実行するルーチンにおける一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図９】高圧燃料ポンプの駆動回数をカウントするカウント処理を選択するルーチンにおける一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】第３カウント処理における処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】記憶部が記憶しているマップにおける情報とクランクカウンタとの関係を説明する説明図。
【図１２】プランジャのリフト量とクランクカウンタとポンプ駆動回数の推移を示すタイミングチャート。
【図１３】第１カウント処理における処理の流れを示すフローチャート。
【図１４】第２カウント処理における処理の流れを示すフローチャート。
【図１５】プランジャのリフト量と高圧系燃圧とポンプ駆動回数の推移を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について、図１〜図１５を参照して説明する。
図１に示すように、制御装置１００が制御する内燃機関１０の吸気ポート１３には、吸気ポート１３を流れる吸気中に燃料を噴射するポート噴射弁１４が設けられている。吸気ポート１３は吸気通路１２と接続されている。吸気通路１２にはスロットルバルブ３１が設けられている。
【００１９】
また、燃焼室１１には、燃焼室１１内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁１５と、燃焼室１１に導入された空気と燃料との混合気を火花放電により着火する点火装置１６が設けられている。そして、燃焼室１１には、排気ポート２２を介して排気通路１９が接続されている。
【００２０】
なお、内燃機関１０は直列４気筒の車載内燃機関であり４つの燃焼室１１を備えているが、図１には、そのうちの１つのみが図示されている。燃焼室１１内で混合気が燃焼すると、ピストン１７が往復動し、内燃機関１０の出力軸であるクランクシャフト１８が回転する。そして、燃焼後の排気は燃焼室１１から排気通路１９に排出される。
【００２１】
吸気ポート１３には吸気バルブ２３が設けられている。そして、排気ポート２２には排気バルブ２４が設けられている。これら吸気バルブ２３及び排気バルブ２４は、クランクシャフト１８の回転が伝達される吸気カムシャフト２５及び排気カムシャフト２６の回転に伴って開閉動作する。
【００２２】
吸気カムシャフト２５には、クランクシャフト１８に対する吸気カムシャフト２５の相対的な回転位相を変更することにより吸気バルブ２３の開閉タイミングを変更する吸気側可変バルブタイミング機構２７が設けられている。また、排気カムシャフト２６には、クランクシャフト１８に対する排気カムシャフト２６の相対的な回転位相を変更することにより排気バルブ２４の開閉タイミングを変更する排気側可変バルブタイミング機構２８が設けられている。
【００２３】
吸気側可変バルブタイミング機構２７と、排気側可変バルブタイミング機構２８と、クランクシャフト１８とには、タイミングチェーン２９が巻き掛けられている。これにより、クランクシャフト１８が回転すると、タイミングチェーン２９を介して回転が伝達され、吸気側可変バルブタイミング機構２７とともに吸気カムシャフト２５が回転し、排気側可変バルブタイミング機構２８とともに排気カムシャフト２６が回転する。
【００２４】
なお、内燃機関１０にはスタータモータ４０が設けられており、機関始動時にはスタータモータ４０によってクランクシャフト１８が駆動され、クランキングが行われる。
次に、図２を参照して内燃機関１０の燃料供給系について説明する。
【００２５】
図２に示すように、内燃機関１０には、ポート噴射弁１４に燃料を供給する低圧側燃料供給系５０と、筒内噴射弁１５に燃料を供給する高圧側燃料供給系５１との２系統の燃料供給系が設けられている。
【００２６】
燃料タンク５３内には、電動フィードポンプ５４が設けられている。電動フィードポンプ５４は、燃料タンク５３に蓄えられた燃料を、燃料中の不純物を濾過するフィルタ５５を介して汲み上げる。そして、電動フィードポンプ５４は、その汲み上げた燃料を、低圧燃料通路５６を通じて各気筒のポート噴射弁１４が接続された低圧側デリバリパイプ５７に供給する。低圧側デリバリパイプ５７には、内部に蓄えられた燃料の圧力を、すなわち各ポート噴射弁１４に供給する燃料の圧力である低圧系燃圧ＰＬを検出する低圧系燃圧センサ１８０が設けられている。
【００２７】
また、燃料タンク５３内の低圧燃料通路５６には、プレッシャレギュレータ５８が設けられている。プレッシャレギュレータ５８は、低圧燃料通路５６内の燃料の圧力が規定のレギュレータ設定圧を超えたときに開弁して、低圧燃料通路５６内の燃料を燃料タンク５３内に排出する。これにより、プレッシャレギュレータ５８は、ポート噴射弁１４に供給する燃料の圧力を、レギュレータ設定圧以下に保持している。
【００２８】
一方、高圧側燃料供給系５１は、機械式の高圧燃料ポンプ６０を備えている。低圧燃料通路５６は途中で分岐しており、高圧燃料ポンプ６０に接続されている。高圧燃料ポンプ６０は、各気筒の筒内噴射弁１５が接続された高圧側デリバリパイプ７０に、接続通路７１を介して接続されている。高圧燃料ポンプ６０は、内燃機関１０の動力により駆動して、低圧燃料通路５６から吸引した燃料を加圧して高圧側デリバリパイプ７０に圧送する。
【００２９】
高圧燃料ポンプ６０は、パルセーションダンパ６１、プランジャ６２、燃料室６３、電磁スピル弁６４、チェック弁６５及びリリーフ弁６６を備えている。プランジャ６２は、吸気カムシャフト２５に設けられたポンプカム６７により往復駆動され、その往復駆動に応じて燃料室６３の容積を変化させる。電磁スピル弁６４は、通電に応じて閉弁して、燃料室６３と低圧燃料通路５６との間の燃料の流通を遮断するとともに、通電の停止に応じて開弁して、燃料室６３と低圧燃料通路５６との間の燃料の流通を許容する。チェック弁６５は、燃料室６３から高圧側デリバリパイプ７０への燃料の吐出を許容する一方、高圧側デリバリパイプ７０から燃料室６３への燃料の逆流を禁止する。リリーフ弁６６はチェック弁６５を迂回する通路に設けられており、高圧側デリバリパイプ７０側の圧力が過剰に高くなったときに開弁して燃料室６３側への燃料の逆流を許容する。
【００３０】
こうした高圧燃料ポンプ６０は、プランジャ６２が燃料室６３の容積を拡大する方向に動くときに、電磁スピル弁６４を開弁した状態にすることで、低圧燃料通路５６内の燃料を燃料室６３に吸引する。そして、プランジャ６２が燃料室６３の容積を縮小する方向に動くときに、電磁スピル弁６４を閉弁した状態にすることで、燃料室６３に吸引された燃料を加圧して高圧側デリバリパイプ７０に吐出する。なお、以下では、燃料室６３の容積を拡大する方向へのプランジャ６２の移動をプランジャ６２の下降と称し、燃料室６３の容積を縮小する方向へのプランジャ６２の移動をプランジャ６２の上昇と称する。この内燃機関１０では、プランジャ６２が上昇する期間における、電磁スピル弁６４を閉弁している期間の割合を変化させることで、高圧燃料ポンプ６０の燃料吐出量を調整する。
【００３１】
低圧燃料通路５６のうち、分岐して高圧燃料ポンプ６０に接続している分岐通路５９は高圧燃料ポンプ６０の動作に伴う燃料の圧力脈動を減衰させるパルセーションダンパ６１に接続されている。パルセーションダンパ６１は、電磁スピル弁６４を介して燃料室６３に接続されている。
【００３２】
なお、高圧側デリバリパイプ７０には、高圧側デリバリパイプ７０内の燃料の圧力を、すなわち筒内噴射弁１５に供給されている燃料の圧力である高圧系燃圧ＰＨを検出する高圧系燃圧センサ１８５が設けられている。
【００３３】
制御装置１００は、内燃機関１０を制御対象とし、スロットルバルブ３１、ポート噴射弁１４、筒内噴射弁１５、点火装置１６、吸気側可変バルブタイミング機構２７、排気側可変バルブタイミング機構２８、高圧燃料ポンプ６０の電磁スピル弁６４、スタータモータ４０などの各種操作対象機器を操作することによって、内燃機関１０を制御する。
【００３４】
図１に示すように、制御装置１００には、アクセルポジションセンサ１１０によって運転者のアクセルの操作量の検出信号が入力され、車速センサ１４０によって車両の走行速度である車速の検出信号が入力されている。
【００３５】
さらに、制御装置１００には、他にも各種のセンサの検出信号が入力されている。例えば、エアフロメータ１２０は、吸気通路１２を通じて燃焼室１１に吸入される空気の温度と、吸入される空気の質量である吸入空気量を検出する。水温センサ１３０は、内燃機関１０の冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検出する。燃料温度センサ１３５は高圧側デリバリパイプ７０内の燃料の温度である燃料温度ＴＦを検出する。
【００３６】
クランクポジションセンサ１５０は、クランクシャフト１８の回転位相の変化に応じたクランク角信号を出力する。また、吸気側カムポジションセンサ１６０は内燃機関１０の吸気カムシャフト２５の回転位相の変化に応じた吸気側カム角信号を出力する。そして、排気側カムポジションセンサ１７０は内燃機関１０の排気カムシャフト２６の回転位相の変化に応じた排気側カム角信号を出力する。
【００３７】
図１に示すように、制御装置１００は、各種センサから出力された信号や、各種の演算結果を取得する取得部１０１と、演算プログラムや演算マップ、各種のデータを記憶する記憶部１０２を備えている。
【００３８】
制御装置１００は、これら各種センサの出力信号を取り込むとともにこれらの出力信号に基づいて各種の演算を行い、その演算結果に応じて機関運転にかかる各種の制御を実行する。制御装置１００は、こうした各種の制御を行う制御部として、ポート噴射弁１４及び筒内噴射弁１５を制御する噴射制御部１０４と、点火装置１６を制御する点火制御部１０５と、吸気側可変バルブタイミング機構２７及び排気側可変バルブタイミング機構２８を制御するバルブタイミング制御部１０６とを備えている。
【００３９】
さらに、制御装置１００は、クランク角信号、吸気側カム角信号、及び排気側カム角信号に基づき、クランクシャフト１８の回転位相であるクランク角を示すクランクカウンタを算出するクランクカウンタ算出部１０３を備えている。噴射制御部１０４、点火制御部１０５及びバルブタイミング制御部１０６は、クランクカウンタ算出部１０３が算出するクランクカウンタを参照して各気筒に対する燃料噴射や点火のタイミングを制御するとともに、吸気側可変バルブタイミング機構２７及び排気側可変バルブタイミング機構２８を制御する。
【００４０】
具体的には、噴射制御部１０４は、アクセルの操作量、車速、吸入空気量、機関回転速度及び機関負荷率などに基づいて、燃料噴射量についての制御目標値である目標燃料噴射量を算出する。なお、機関負荷率は、基準流入空気量に対する１気筒の１燃焼サイクル当たりの流入空気量の比である。ここで、基準流入空気量は、スロットルバルブ３１の開度を最大としたときの１気筒の１燃焼サイクル当たりの流入空気量であり、機関回転速度に応じて決められている。噴射制御部１０４は、基本的には、空燃比が理論空燃比になるように目標燃料噴射量を算出する。そして、ポート噴射弁１４と筒内噴射弁１５における噴射時期や燃料噴射時間についての制御目標値を算出する。ポート噴射弁１４と筒内噴射弁１５は、これらの制御目標値に応じたかたちで開弁駆動される。これにより、内燃機関１０の運転状態に見合う量の燃料が噴射されて、燃焼室１１に供給される。なお、内燃機関１０では、運転状態に応じていずれの噴射弁から燃料を噴射するのかを切り替える。そのため、内燃機関１０では、ポート噴射弁１４と筒内噴射弁１５の双方から燃料を噴射する場合の他に、ポート噴射弁１４のみから燃料を噴射する場合や、筒内噴射弁１５のみから燃料を噴射する場合がある。また、噴射制御部１０４は、アクセルの操作量が「０」になっている減速中などに、燃料の噴射を停止して燃焼室１１への燃料の供給を停止し、燃料消費率の低減を図るフューエルカット制御も行う。
【００４１】
点火制御部１０５は、点火装置１６による火花放電の時期である点火時期を算出して点火装置１６を操作し、混合気に点火する。
バルブタイミング制御部１０６は、機関回転速度と機関負荷率に基づいて、クランクシャフト１８に対する吸気カムシャフト２５の位相の目標値と、クランクシャフト１８に対する排気カムシャフト２６の位相の目標値を算出し、吸気側可変バルブタイミング機構２７と排気側可変バルブタイミング機構２８とを操作する。これにより、バルブタイミング制御部１０６は、吸気バルブ２３の開閉タイミングと、排気バルブ２４の開閉タイミングとを制御する。例えば、バルブタイミング制御部１０６は、排気バルブ２４及び吸気バルブ２３の双方が開弁している期間であるバルブオーバーラップを制御する。
【００４２】
また、制御装置１００は、噴射制御部１０４及び点火制御部１０５を通じて、車両が停止しているときに燃料の供給と点火を停止して機関運転を自動的に停止させ、車両を発進させるときに自動的に燃料の供給と点火を再開して機関運転を再開させる。すなわち、制御装置１００は、機関運転を自動的に停止させ再始動させることによりアイドリング運転の継続を抑制するアイドリングストップ制御を実行する。
【００４３】
さらに、図１に示すように、制御装置１００には、スタータモータ４０を制御するスタータ制御部１０７が設けられている。
制御装置１００では、アイドリングストップ制御による運転停止の際に、クランクシャフト１８が停止したときのクランクカウンタの値を停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔとして記憶部１０２に記憶しておくようにしている。
【００４４】
次に、クランクポジションセンサ１５０や、吸気側カムポジションセンサ１６０、排気側カムポジションセンサ１７０について詳しく説明し、クランクカウンタを算出する方法について説明する。
【００４５】
まず、図３及び図４を参照してクランクポジションセンサ１５０について説明する。図３はクランクポジションセンサ１５０とクランクシャフト１８に取り付けられたセンサプレート１５１との関係を示している。そして、図４のタイミングチャートはクランクポジションセンサ１５０によって出力されるクランク角信号の波形を示している。
【００４６】
図３に示すように、クランクシャフト１８には円盤状のセンサプレート１５１が取り付けられている。センサプレート１５１の周縁部には角度にして５°の幅の信号歯１５２が５°の間隔を開けて３４個並べて配設されている。そのため、図３の右側に示されているように、センサプレート１５１には、隣り合う信号歯１５２同士の間隔が角度にして２５°になっていて他の部分と比較して信号歯１５２が２つ欠けたようになっている欠け歯部１５３が１箇所形成されている。
【００４７】
図３に示すように、クランクポジションセンサ１５０は、このセンサプレート１５１の信号歯１５２と対向するようにセンサプレート１５１の周縁部に向けて配設されている。
クランクポジションセンサ１５０は、磁石と磁気抵抗素子を内蔵したセンサ回路からなる磁気抵抗素子タイプのセンサである。クランクシャフト１８の回転に伴ってセンサプレート１５１が回転すると、それに伴ってセンサプレート１５１の信号歯１５２とクランクポジションセンサ１５０とが近接、離間するようになる。これにより、クランクポジションセンサ１５０内の磁気抵抗素子にかかる磁界の方向が変化し、磁気抵抗素子の内部抵抗が変化する。センサ回路はこの抵抗値変化を電圧に変換した波形と閾値との大小関係を比較してその波形を第１の信号であるＬｏ信号と第２の信号であるＨｉ信号とによる矩形波に整形し、クランク角信号として出力する。
【００４８】
図４に示すように、具体的には、クランクポジションセンサ１５０は、信号歯１５２と対向しているときにＬｏ信号を出力し、信号歯１５２同士の間の空隙部分と対向しているときにＨｉ信号を出力する。そのため、欠け歯部１５３に対応するＨｉ信号が検出されると、そのあと信号歯１５２に対応するＬｏ信号が検出される。そして、それからは１０°ＣＡ毎に信号歯１５２対応するＬｏ信号が検出される。こうして３４個のＬｏ信号が検出されたあと、再び欠け歯部１５３に対応するＨｉ信号が検出される。そのため、欠け歯部１５３に対応するＨｉ信号を挟んで次の信号歯１５２に対応するＬｏ信号が検出されるまでの回転角はクランク角にして３０°ＣＡである。
【００４９】
図４に示すように、欠け歯部１５３に対応するＨｉ信号に続いて信号歯１５２に対応するＬｏ信号が検出されてから、次に欠け歯部１５３に対応するＨｉ信号に続いてＬｏ信号が検出されるまでの間隔は、クランク角にして３６０°ＣＡになっている。
【００５０】
クランクカウンタ算出部１０３は、Ｈｉ信号からＬｏ信号に変化するエッジを計数することによりクランクカウンタを算出する。また、他のＨｉ信号よりも長い欠け歯部１５３に対応するＨｉ信号が検出されたことに基づいて、クランクシャフト１８の回転位相が欠け歯部１５３に対応する回転位相であることを検知する。
【００５１】
次に、図５を参照して吸気側カムポジションセンサ１６０について説明する。なお、吸気側カムポジションセンサ１６０と排気側カムポジションセンサ１７０は、いずれもがクランクポジションセンサ１５０と同様の磁気抵抗素子タイプのセンサである。吸気側カムポジションセンサ１６０と排気側カムポジションセンサ１７０とは、検知する対象が異なるだけであるため、ここでは吸気側カムポジションセンサ１６０によって検出される吸気側カム角信号について詳しく説明する。
【００５２】
図５は吸気側カムポジションセンサ１６０と吸気カムシャフト２５に取り付けられているタイミングロータ１６１との関係を示しており、図６のタイミングチャートは吸気側カムポジションセンサ１６０から出力される吸気側カム角信号の波形を示している。
【００５３】
図５に示すように、タイミングロータ１６１には、周方向における占有範囲の広さが互いに異なる３つの突起部である大突起部１６２と中突起部１６３と小突起部１６４とが設けられている。
【００５４】
最も大きな大突起部１６２はタイミングロータ１６１の周方向において角度にして９０°に亘って広がるように形成されている。これに対して、最も小さな小突起部１６４は角度にして３０°に亘って広がるように形成されており、大突起部１６２よりも小さく且つ小突起部１６４よりも大きい中突起部１６３は６０°に亘って広がるように形成されている。
【００５５】
そして、図５に示すように、タイミングロータ１６１では、大突起部１６２、中突起部１６３、小突起部１６４がそれぞれ所定の間隔を隔てて配設されている。具体的には、大突起部１６２と中突起部１６３とは角度にして６０°の間隔を隔てて配設されており、中突起部１６３と小突起部１６４とは角度にして９０°の間隔を隔てて配設されている。そして、大突起部１６２と小突起部１６４とは角度にして３０°の間隔を隔てて配設されている。
【００５６】
図５に示すように、吸気側カムポジションセンサ１６０は、このタイミングロータ１６１の大突起部１６２、中突起部１６３、小突起部１６４と対向するようにタイミングロータ１６１の周縁部に向けて配設されている。吸気側カムポジションセンサ１６０は、クランクポジションセンサ１５０と同様にＬｏ信号とＨｉ信号を出力する。
【００５７】
具体的には、図６に示すように、吸気側カムポジションセンサ１６０は、大突起部１６２、中突起部１６３、小突起部１６４と対向しているときにＬｏ信号を出力し、各突起部の間の空隙部分と対向しているときにＨｉ信号を出力する。吸気カムシャフト２５は、クランクシャフト１８が２回転する間に１回転する。そのため、吸気側カム角信号の変化はクランク角にして７２０°ＣＡの周期で一定の変化を繰り返す。
【００５８】
図６に示すように、大突起部１６２に対応する１８０°ＣＡに亘って継続するＬｏ信号が出力されたあとには、６０°ＣＡに亘って継続するＨｉ信号が出力され、そのあとに小突起部１６４に対応する６０°ＣＡに亘って継続するＬｏ信号が出力される。そして、そのあとに、１８０°ＣＡに亘って継続するＨｉ信号が出力され、それに続いて中突起部１６３に対応する１２０°ＣＡに亘って継続するＬｏ信号が出力される。そして、最後に１２０°ＣＡに亘って継続するＨｉ信号が出力されたあと、再び大突起部１６２に対応する１８０°ＣＡに亘って継続するＬｏ信号が出力されるようになる。
【００５９】
このように吸気側カム角信号は一定の変化パターンで周期的に変化するため、制御装置１００は、このカム角信号の変化パターンを認識することにより、吸気カムシャフト２５がどのような回転位相にあるのかを検知することができる。例えば、６０°ＣＡに相当する長さのＬｏ信号が出力されたあとＨｉ信号に切り替わったときには、制御装置１００は、それに基づいて小突起部１６４が吸気側カムポジションセンサ１６０の前を通過した直後の回転位相であることを検知することができる。
【００６０】
内燃機関１０では、排気カムシャフト２６にも、同一の形状のタイミングロータ１６１が取り付けられている。そのため、排気側カムポジションセンサ１７０によって検出される排気側カム角信号も、図６に示した吸気側カム角信号と同様の変化パターンで周期的に変化する。したがって、排気側カムポジションセンサ１７０から出力される排気側カム角信号の変化パターンを認識することにより、制御装置１００は排気カムシャフト２６がどのような回転位相にあるのかを検知することができる。
【００６１】
なお、カム角信号は、上記のように一定の変化パターンで周期的に変化するため、制御装置１００は、その変化パターンを認識することにより、吸気カムシャフト２５、排気カムシャフト２６の回転方向を検知することも可能になっている。
【００６２】
排気カムシャフト２６に取り付けられているタイミングロータ１６１は、吸気カムシャフト２５に取り付けられるタイミングロータ１６１に対して位相をずらして取り付けられている。具体的には、排気カムシャフト２６に取り付けられているタイミングロータ１６１は、吸気カムシャフト２５に取り付けられているタイミングロータ１６１よりも３０°だけ進角側に位相をずらして取り付けられている。
【００６３】
これにより、吸気側カム角信号の変化パターンは、図７に示すように、排気側カム角信号の変化パターンに対してクランク角にして６０°ＣＡだけ遅れて変化するものになっている。
【００６４】
図７は、クランク角信号とクランクカウンタとの関係、並びにクランクカウンタとカム角信号との関係を示すタイミングチャートである。なお、図７では、クランク角信号についてＨｉ信号からＬｏ信号に変化するエッジのみを図示している。
【００６５】
制御装置１００のクランクカウンタ算出部１０３は、前述したように、機関運転に伴ってクランクポジションセンサ１５０から出力されるクランク角信号がＨｉ信号からＬｏ信号に変化するときのエッジを計数し、クランクカウンタを算出する。また、クランクカウンタ算出部１０３は、クランク角信号と吸気側カム角信号と排気側カム角信号とに基づいて気筒判別を行う。
【００６６】
具体的には、クランクカウンタ算出部１０３は、図７に示すように１０°ＣＡ毎に出力されるクランク角信号のエッジを計数してエッジが３つ計数される度にクランクカウンタをカウントアップさせる。すなわち、クランクカウンタ算出部１０３は３０°ＣＡ毎にクランクカウンタの値であるクランクカウンタ値ＶＣＡをカウントアップさせる。そして、制御装置１００は、クランクカウンタ値ＶＣＡに基づいて現在のクランク角を認識し、各気筒に対する燃料噴射や点火のタイミングを制御する。
【００６７】
また、クランクカウンタは、７２０°ＣＡ毎に周期的にリセットされるようになっている。すなわち図７の中央に示すように、６９０°ＣＡに対応する「２３」までカウントアップしたあとは、次のカウントアップのタイミングでクランクカウンタ値ＶＣＡが「０」にリセットされ、そこから再び３０°ＣＡ毎にクランクカウンタがカウントアップされるようになっている。
【００６８】
また、欠け歯部１５３がクランクポジションセンサ１５０の前を通過するときには、検出されるエッジの間隔が３０°ＣＡになる。そこで、クランクカウンタ算出部１０３は、エッジの間隔が広くなったときには、それに基づいて欠け歯部１５３がクランクポジションセンサ１５０の前を通過したことを検知する。この欠け歯検出は、３６０°ＣＡ毎になされるため、クランクカウンタが１周期分カウントアップされる７２０°ＣＡの間に欠け歯検出は２回行われることになる。
【００６９】
また、クランクシャフト１８と吸気カムシャフト２５と排気カムシャフト２６は、互いにタイミングチェーン２９を介して連結されているため、クランクカウンタの変化とカム角信号の変化とは一定の相関を有している。
【００７０】
すなわち、クランクシャフト１８が２回転する間に吸気カムシャフト２５、排気カムシャフト２６は１回転する。そのため、クランクカウンタ値ＶＣＡが分かればそのときの吸気カムシャフト２５、排気カムシャフト２６の回転位相を推定することができ、吸気カムシャフト２５、排気カムシャフト２６の回転位相が分かればクランクカウンタ値ＶＣＡを推定することができる。
【００７１】
クランクカウンタ算出部１０３は、こうした吸気側カム角信号及び排気側カム角信号とクランクカウンタ値ＶＣＡとの関係や、欠け歯検出とクランクカウンタ値ＶＣＡとの関係を利用して、クランクカウンタの算出を開始する際に起点になるクランクカウンタ値ＶＣＡを確定させる。
【００７２】
そして、クランクカウンタ算出部１０３は、起点にするクランクカウンタ値ＶＣＡが判明してから、判明したクランクカウンタ値ＶＣＡを起点にカウントアップを開始する。すなわちクランクカウンタは起点となるクランクカウンタ値ＶＣＡが判明していない間は未確定であり、出力されていない。起点となるクランクカウンタ値ＶＣＡが判明したあと、判明したクランクカウンタ値ＶＣＡを起点にカウントアップが開始されてクランクカウンタ値ＶＣＡが出力されるようになる。
【００７３】
なお、吸気側可変バルブタイミング機構２７によってクランクシャフト１８に対する吸気カムシャフト２５の相対位相が変更されると、クランクシャフト１８に取り付けられているセンサプレート１５１と吸気カムシャフト２５に取り付けられているタイミングロータ１６１との相対位相も変化する。そのため、制御装置１００は、バルブタイミング制御部１０６による吸気側可変バルブタイミング機構２７の操作量である変位角に応じて相対位相の変化量を把握し、相対位相の変更による影響を加味して起点にするクランクカウンタ値ＶＣＡを確定する。排気側可変バルブタイミング機構２８による排気カムシャフト２６の相対位相の変更についても同様である。
【００７４】
内燃機関１０では、図７に示すように吸気カム角信号が１８０°ＣＡに亘って継続するＬｏ信号から６０°ＣＡに亘って継続するＨｉ信号に切り替わるときのクランク角を「０°ＣＡ」に設定している。そのため、図７に破線で示すように吸気カム角信号が６０°ＣＡに亘って継続するＨｉ信号からＬｏ信号に切り替わった直後になされる欠け歯検出はクランク角が９０°ＣＡであることを示すものになる。一方で、吸気カム角信号が１２０°ＣＡに亘って継続するＬｏ信号からＨｉ信号に切り替わった直後になされる欠け歯検出はクランク角が４５０°ＣＡであることを示すものになる。なお、図７にはクランクカウンタの値の推移を示す実線の下にクランクカウンタ値ＶＣＡを表記し、この実線の上にはそのクランクカウンタ値ＶＣＡに対応するクランク角を表記している。なお、図７は、吸気側可変バルブタイミング機構２７における変位角と排気側可変バルブタイミング機構２８における変位角がともに「０」のときの状態を示している。
【００７５】
なお、前述したようにカム角信号の変化とクランク角とは互いに相関を有しているため、吸気側カム角信号と排気側カム角信号との組合せのパターンに応じてその組合せに対応するクランク角を推定することにより、欠け歯検出を待たずに、基点とするクランクカウンタ値ＶＣＡを速やかに確定することができる場合もある。
【００７６】
ところで、アイドリングストップ制御による自動停止からの自動再始動のような場合には、気筒内に直接燃料を噴射して速やかに燃焼を再開させることができる筒内噴射を実行することが好ましい。ポート噴射のみによって気筒内に燃料を供給すると、筒内噴射弁１５による燃料噴射を実行する場合と比較して気筒内に燃料が到達するのに時間がかかったり、吸気ポート１３に燃料が付着したりするため、始動性が悪くなってしまうおそれがある。
【００７７】
そこで、制御装置１００は、アイドリングストップ制御による自動停止からの自動再始動時には筒内噴射による機関始動を実行する。しかし、機関停止中には高圧燃料ポンプ６０が駆動されないため、自動再始動時における高圧系燃圧ＰＨが筒内噴射を実行するには不十分な水準まで低下することがある。高圧系燃圧ＰＨが低下していると、適切に筒内噴射による機関始動を行うことができない。そのため、自動再始動時における高圧系燃圧ＰＨが低い場合には、スタータモータ４０によるクランキングによって高圧燃料ポンプ６０が駆動され、高圧系燃圧ＰＨが高まるのを待ってから筒内噴射を実施する。
【００７８】
なお、高圧系燃圧センサ１８５や高圧燃料ポンプ６０を含む高圧側燃料供給系５１に異常が生じている場合には、高圧燃料ポンプ６０が駆動されていても、高圧系燃圧センサ１８５によって検出される高圧系燃圧ＰＨが十分に高くならないこともある。そこで、制御装置１００では、クランクカウンタ値ＶＣＡを利用して高圧燃料ポンプ６０の駆動回数であるポンプ駆動回数ＮＰを算出し、ポンプ駆動回数ＮＰも利用して筒内噴射の実施の可否を判定している。そのため、図１に示すように、制御装置１００には、ポンプ駆動回数ＮＰを算出する駆動回数算出部１０８が設けられている。
【００７９】
駆動回数算出部１０８は、クランクカウンタ値ＶＣＡと高圧燃料ポンプ６０のプランジャ６２の上死点との関係を利用してポンプ駆動回数ＮＰを算出する。なお、以下の部分では、プランジャ６２の上死点をポンプＴＤＣと称する。
【００８０】
図７に示すように、高圧燃料ポンプ６０のプランジャ６２のリフト量は、クランクカウンタ値ＶＣＡの変化にあわせて周期的に変動する。これは、高圧燃料ポンプ６０のプランジャ６２を駆動するポンプカム６７が、吸気カムシャフト２５に取り付けられているためである。つまり、内燃機関１０では、図７に矢印で示すように、ポンプＴＤＣをクランクカウンタ値ＶＣＡと紐付けることができる。なお、図７では、ポンプＴＤＣに対応するクランクカウンタ値ＶＣＡに下線を付している。
【００８１】
制御装置１００の記憶部１０２には、ポンプＴＤＣとクランクカウンタ値ＶＣＡとを対応付けたマップが記憶されている。そして、駆動回数算出部１０８は、クランクカウンタ値ＶＣＡに基づいて、このマップを参照してポンプ駆動回数ＮＰを算出する。
【００８２】
ここからは、制御装置１００が実行する再始動時の制御並びにポンプ駆動回数ＮＰの算出について説明する。
まずは、図８を参照して再始動時に筒内噴射による始動の実施の可否を判定する処理について説明する。図８は、再始動時に、制御装置１００が実行するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【００８３】
なお、制御装置１００は、再始動を行う場合に、取得部１０１によって取得された冷却水温ＴＨＷが許可水温以上であることを条件に、このルーチンを繰り返し実行する。冷却水温ＴＨＷが低い場合には、燃料が霧化し難く、筒内噴射による機関始動が失敗するおそれがある。そのため、制御装置１００は、再始動時であっても、冷却水温ＴＨＷが許可水温未満である場合には、このルーチンを実行せずに、ポート噴射による機関始動を実施する。
【００８４】
図８に示すように、制御装置１００はこのルーチンを開始すると、ステップＳ１００の処理において、高圧系燃圧ＰＨが噴射許可燃圧ＰＨＨ以上であるか否かを判定する。噴射許可燃圧ＰＨＨは、高圧系燃圧ＰＨがこの噴射許可燃圧ＰＨＨ以上であることに基づいて筒内噴射によって内燃機関１０を始動させることができる圧力まで高圧系燃圧ＰＨが高くなっていることを判定する閾値である。なお、内燃機関１０の温度が低いほど筒内噴射による始動が困難になるため、噴射許可燃圧ＰＨＨは冷却水温ＴＨＷが低いほど高い値になるように冷却水温ＴＨＷに応じた値に設定される。
【００８５】
ステップＳ１００の処理において高圧系燃圧ＰＨが噴射許可燃圧ＰＨＨ以上であると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）の場合には、制御装置１００は処理をステップＳ１１０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ１１０の処理において筒内噴射による始動を実施する。
【００８６】
具体的には噴射制御部１０４によって筒内噴射弁１５から燃料を噴射させるとともに、点火制御部１０５によって点火装置１６による点火を実施し、筒内噴射による始動を実施する。こうしてステップＳ１１０の処理を実行すると、制御装置１００はこの一連の処理を一旦終了する。
【００８７】
一方、ステップＳ１１０の処理において、高圧系燃圧ＰＨが噴射許可燃圧ＰＨＨ未満であると判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、制御装置１００は処理をステップＳ１２０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ１２０の処理において高圧系燃圧ＰＨが噴射下限燃圧ＰＨＬ以上であるか否かを判定する。噴射下限燃圧ＰＨＬは高圧系燃圧ＰＨがこの噴射下限燃圧ＰＨＬ未満であることに基づいて筒内噴射による始動を実施しないことを判定するための閾値である。噴射下限燃圧ＰＨＬは噴射許可燃圧ＰＨＨよりも低い。また、前述したように、内燃機関１０の温度が低いほど筒内噴射による始動が困難になるため、噴射下限燃圧ＰＨＬも噴射許可燃圧ＰＨＨと同様に冷却水温ＴＨＷが低いほど高い値になるように冷却水温ＴＨＷに応じた値に設定される。
【００８８】
ステップＳ１２０の処理において高圧系燃圧ＰＨが噴射下限燃圧ＰＨＬ未満であると判定した場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、制御装置１００はこの一連の処理を一旦終了する。すなわち、この場合には、制御装置１００は、ステップＳ１１０の処理を実行せず、筒内噴射による始動を実施しない。
【００８９】
一方、Ｓ１２０の処理において高圧系燃圧ＰＨが噴射下限燃圧ＰＨＬ以上であると判定した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）には、制御装置１００は処理をステップＳ１３０へと進める。そして、ステップＳ１３０の処理において制御装置１００は駆動回数算出部１０８によって算出されているポンプ駆動回数ＮＰが規定回数ＮＰｔｈ以上であるか否かを判定する。なお、規定回数ＮＰｔｈは筒内噴射による始動を実施可能な圧力まで高圧系燃圧ＰＨを高めるために必要な高圧燃料ポンプ６０の駆動回数に基づいて設定されている。すなわち、規定回数ＮＰｔｈはポンプ駆動回数ＮＰが筒内噴射による始動を実施可能な圧力まで高圧系燃圧ＰＨを高めるために必要な駆動回数に達しているか否かを判定するための閾値である。
【００９０】
ステップＳ１３０の処理においてポンプ駆動回数ＮＰが規定回数ＮＰｔｈ未満であると判定した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）には、制御装置１００は、この一連の処理を一旦終了する。すなわち、この場合にも、制御装置１００は、ステップＳ１１０の処理を実行せず、筒内噴射による始動を実施しない。
【００９１】
一方、ステップＳ１３０の処理においてポンプ駆動回数ＮＰが規定回数ＮＰｔｈ以上であると判定した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）には、制御装置１００は、処理をステップＳ１１０へと進め、筒内噴射による始動を実施する。そして、制御装置１００は、この一連の処理を一旦終了する。
【００９２】
なお、この一連の処理は繰り返し実行される。そのため、この一連の処理とともに行われているクランキングに伴い、高圧燃料ポンプ６０が駆動されることによって高圧系燃圧ＰＨが噴射許可燃圧ＰＨＨ以上になったり、ポンプ駆動回数ＮＰが規定回数ＮＰｔｈ以上になったりして、この一連の処理を繰り返しているうちに筒内噴射が実施されることもある。
【００９３】
ただし、制御装置１００は、筒内噴射による機関始動が完了した場合はもちろんのこと、この一連の処理を繰り返している期間が所定の期間以上になっても筒内噴射による機関始動を完了させることができない場合にも、このルーチンの実行を繰り返すことを止める。
【００９４】
そして、筒内噴射による機関始動を完了させることができなかった場合には、ポート噴射による機関始動を実施する。すなわち、制御装置１００は、所定の期間を経過しても筒内噴射による機関始動を実施する条件が成立しない場合には、ポート噴射による機関始動に切り替える。また、制御装置１００は、筒内噴射による機関始動を実施する条件が成立してステップＳ１１０の処理を実行し、筒内噴射による機関始動を実施したものの、所定の期間を経過しても機関始動が完了しなかった場合にも、ポート噴射による機関始動に切り替える。
【００９５】
このように制御装置１００では、高圧系燃圧ＰＨが噴射許可燃圧ＰＨＨ未満であっても、噴射下限燃圧ＰＨＬ以上である場合には、ポンプ駆動回数ＮＰが規定回数ＮＰｔｈ以上になっていることを条件に筒内噴射による始動を実施する。これにより、内燃機関１０では、高圧系燃圧ＰＨが噴射下限燃圧ＰＨＬ以上まで高くなっており、且つ筒内噴射が可能な程度まで高圧系燃圧ＰＨが高くなっていてもおかしくない程度まで高圧燃料ポンプ６０が駆動されている場合に、高圧系燃圧ＰＨが噴射許可燃圧ＰＨＨ以上になっていなくても筒内噴射による始動が実施される。
【００９６】
これにより、何らかの理由により高圧系燃圧センサ１８５によって検出される高圧系燃圧ＰＨが高くなりにくい状態になっていたとしても、筒内噴射による始動が成功する可能性が高い場合に筒内噴射による始動が試みられる。そのため、高圧系燃圧ＰＨが噴射許可燃圧ＰＨＨ未満であった場合に、一律に筒内噴射による始動を行わないようにする場合と比較して、筒内噴射によって始動を完了させることができる可能性が高まる。
【００９７】
次に、駆動回数算出部１０８によるポンプ駆動回数ＮＰの算出方法について説明する。駆動回数算出部１０８は、内燃機関１０の始動を開始してから始動が完了するまでの間、ポンプ駆動回数ＮＰを算出する処理を繰り返し、始動が完了するまでのポンプ駆動回数ＮＰを計数する。なお、始動が完了するとポンプ駆動回数ＮＰはリセットされる。
【００９８】
駆動回数算出部１０８は、ポンプ駆動回数ＮＰを算出する処理として第１カウント処理、第２カウント処理、第３カウント処理の三種類のカウント処理を状況に応じて使い分ける。
【００９９】
図９はポンプ駆動回数ＮＰの算出態様を選択するためのルーチンの流れを示すフローチャートである。制御装置１００の駆動回数算出部１０８は機関始動を実施している間、このルーチンを繰り返し実行する。
【０１００】
図９に示すように、駆動回数算出部１０８は、このルーチンを開始すると、ステップＳ２００の処理においてクランクカウンタ値ＶＣＡが判明しているか否かを判定する。ステップＳ２００の処理においてクランクカウンタ値ＶＣＡがまだ判明していないと判定した場合（ステップＳ２００：ＮＯ）には、駆動回数算出部１０８は処理をステップＳ２１０へと進める。なお、クランクカウンタ値ＶＣＡがまだ判明していないということは、機関始動が開始された直後であり、まだポンプ駆動回数ＮＰは算出されていない。
【０１０１】
そして、駆動回数算出部１０８は、ステップＳ２１０の処理において記憶部１０２に停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔが記憶されているか否かを判定する。ステップＳ２１０の処理において停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔが記憶されていると判定した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）には、駆動回数算出部１０８は処理をステップＳ２２０へと進め、第１カウント処理を実行する。一方、ステップＳ２１０の処理において停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔが記憶されていないと判定した場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）には、駆動回数算出部１０８は処理をステップＳ２３０へと進め、第２カウント処理を実行する。第１カウント処理及び第２カウント処理はクランクカウンタ値ＶＣＡが判明していない状態からポンプ駆動回数ＮＰを算出するためのカウント処理である。なお、第１カウント処理及び第２カウント処理の内容については後述する。
【０１０２】
また、ステップＳ２００の処理においてクランクカウンタ値ＶＣＡが判明していると判定した場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）には、駆動回数算出部１０８は処理をステップＳ２４０へと進める。そして、ステップＳ２４０の処理において第３カウント処理を実行する。なお、第３カウント処理はクランクカウンタ値ＶＣＡがすでに判明している状態でポンプ駆動回数ＮＰを算出する際のカウント処理である。なお、第３カウント処理の内容についても後述する。
【０１０３】
駆動回数算出部１０８はこうして実行するカウント処理を選択すると、この一連の処理を一旦終了する。そして、選択したカウント処理の実行が終了すると再びこの一連の処理を実行する。こうして機関始動が完了するまでの間、この一連の処理を繰り返し実行する。
【０１０４】
次に、各カウント処理の内容について説明する。まず、クランクカウンタ値ＶＣＡがすでに判明している際に実行される第３カウント処理について説明する。
第３カウント処理を実行している間は、クランクカウンタ算出部１０３によって算出されているクランクカウンタ値ＶＣＡを、取得部１０１が一定の時間が経過する度に取得する。そして、記憶部１０２は取得部１０１が取得したクランクカウンタ値ＶＣＡを記憶する。駆動回数算出部１０８は、取得部１０１がクランクカウンタ値ＶＣＡを取得する度に図１０に示すルーチンを実行し、ポンプ駆動回数ＮＰを算出する。すなわち、第３カウント処理では、一定の時間間隔でポンプ駆動回数ＮＰを算出する処理が実行される。
【０１０５】
図１０に示すように、駆動回数算出部１０８は、このルーチンを開始するとまずステップＳ３００の処理において取得部１０１が前回取得したクランクカウンタ値ＶＣＡである前回値ＶＣＡｘを記憶部１０２から読み込む。そして、駆動回数算出部１０８は、次のステップＳ３１０において取得部１０１が今回取得したクランクカウンタ値ＶＣＡである今回値ＶＣＡｎを取得する。
【０１０６】
次に、駆動回数算出部１０８は、ステップＳ３２０の処理において今回値ＶＣＡｎが前回値ＶＣＡｘ以上であるか否かを判定する。ステップＳ３２０の処理において今回値ＶＣＡｎが前回値ＶＣＡｘ以上であると判定した場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）には、駆動回数算出部１０８は処理をステップＳ３４０へと進める。
【０１０７】
一方、ステップＳ３２０の処理において今回値ＶＣＡｎが前回値ＶＣＡｘ未満であると判定した場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）には、駆動回数算出部１０８は処理をステップＳ３３０へと進める。駆動回数算出部１０８はステップＳ３３０の処理において今回値ＶＣＡｎに「２４」を加算してその和を新たに今回値ＶＣＡｎにする。すなわち、今回値ＶＣＡｎに「２４」を加算して今回値ＶＣＡｎを更新する。そして、駆動回数算出部１０８は、処理をステップＳ３４０へと進める。
【０１０８】
ステップＳ３４０の処理では、駆動回数算出部１０８は、記憶部１０２に記憶されているマップを参照し、前回値ＶＣＡｘと今回値ＶＣＡｎとに基づいて加算量ΔＸを算出する。なお、加算量ΔＸは次のステップＳ３５０の処理においてポンプ駆動回数ＮＰに加算する値である。
【０１０９】
記憶部１０２に記憶されているマップには、図１１において下線を付して示しているクランクカウンタ値ＶＣＡが記憶されている。この下線を付して示しているクランクカウンタ値ＶＣＡは前述したように、ポンプＴＤＣに対応するクランクカウンタ値ＶＣＡである。
【０１１０】
なお、このマップには、０°ＣＡから７２０°ＣＡの範囲におけるポンプＴＤＣに対応するクランクカウンタ値ＶＣＡである「５」、「１１」、「１７」、「２３」に０°ＣＡ〜７２０°ＣＡまでの範囲におけるクランクカウンタ値の個数に相当する「２４」を加えた「２９」、「３５」、「４１」、「４７」も記憶されている。すなわち、このマップには途中でリセットせずにクランクシャフト１８を４回転させた分に相当するクランクカウンタ値のうちでポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値が記憶されている。
【０１１１】
ステップＳ３４０の処理では、駆動回数算出部１０８は、マップを参照して、前回値ＶＣＡｘと今回値ＶＣＡｎとの間にポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値がいくつあるのかを探索し、探索した数を加算量ΔＸとして算出する。そして、加算量ΔＸを算出すると、駆動回数算出部１０８はステップＳ３５０の処理においてポンプ駆動回数ＮＰに加算量ΔＸを加算してその和を新たなポンプ駆動回数ＮＰにすることによってポンプ駆動回数ＮＰを更新する。こうしてポンプ駆動回数ＮＰを算出すると、駆動回数算出部１０８はこの一連の処理を一旦終了する。
【０１１２】
図１１及び図１２を参照して加算量ΔＸの算出とポンプ駆動回数ＮＰの計数について、具体例を挙げて説明する。
図１２は、今回値ＶＣＡｎが前回値ＶＣＡｘ以上である場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）の具体例を示している。図１２における時刻ｔ１０、時刻ｔ１１、時刻ｔ１２、時刻ｔ１３はそれぞれ取得部１０１がクランクカウンタ値ＶＣＡを取得したタイミングを示している。
【０１１３】
図１２に示すように、時刻ｔ１１において取得部１０１がクランクカウンタ値ＶＣＡを取得したときに図１０を参照して説明した第３カウント処理が実行された場合には、今回値ＶＣＡｎは「７」であり、前回値ＶＣＡｘは「４」である。マップには、「４」と「７」の間に存在する「５」が記憶されているため、この場合にはステップＳ３４０の処理を通じて、マップを参照した探索により、前回値ＶＣＡｘと今回値ＶＣＡｎとの間にポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値が１つあること算出され、加算量ΔＸが「１」になる。そして、ステップＳ３５０の処理において加算量ΔＸが加算され、ポンプ駆動回数ＮＰが１つインクリメントされる。
【０１１４】
また、時刻ｔ１２において取得部１０１がクランクカウンタ値ＶＣＡを取得したときに第３カウント処理が実行された場合には、今回値ＶＣＡｎは「１０」であり、前回値ＶＣＡｘは「７」である。マップには、「７」と「１０」の間に存在する値は記憶されていないため、この場合にはステップＳ３４０の処理を通じて、マップを参照した探索により、前回値ＶＣＡｘと今回値ＶＣＡｎとの間に存在するポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値の数が「０」であることが算出され、加算量ΔＸが「０」になる。そのため、この場合にはポンプ駆動回数ＮＰは増加しない。
【０１１５】
時刻ｔ１３において取得部１０１がクランクカウンタ値ＶＣＡを取得したときに第３カウント処理が実行された場合には、今回値ＶＣＡｎは「１３」であり、前回値ＶＣＡｘは「１０」である。マップには、「１０」と「１３」の間に存在する「１１」が記憶されているため、この場合には加算量ΔＸが「１」になる。そして、ポンプ駆動回数ＮＰが１つインクリメントされる。
【０１１６】
次に、今回値ＶＣＡｎが前回値ＶＣＡｘ未満である場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）の具体例を、図１１を参照して説明する。図１１における時刻ｔ２０、時刻ｔ２１はそれぞれ取得部１０１がクランクカウンタ値ＶＣＡを取得したタイミングを示している。
【０１１７】
図１１に実線で示すように、クランクカウンタ算出部１０３によって算出されるクランクカウンタ値ＶＣＡは７２０°ＣＡでリセットされる。そのため、時刻ｔ２１において取得したクランクカウンタ値ＶＣＡが「８」であるのに対して、時刻ｔ２０において取得したクランクカウンタ値ＶＣＡは「２０」である。したがって、時刻ｔ２１において取得部１０１がクランクカウンタ値ＶＣＡを取得したときに第３カウント処理を実行した場合には、ステップＳ３２０の処理において今回値ＶＣＡｎが前回値ＶＣＡｘ未満であると判定（ステップＳ３２０：ＮＯ）される。そして、図１１に矢印で示すように、ステップＳ３３０の処理において今回値ＶＣＡｎが「３２」に更新される。マップには、前回値ＶＣＡｘである「２０」と今回値ＶＣＡｎである「３２」との間に存在する「２３」、「２９」が記憶されている。そのため、この場合にはステップＳ３４０の処理を通じて、マップを参照した探索により、前回値ＶＣＡｘと今回値ＶＣＡｎとの間にポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値が２つあること算出され、加算量ΔＸが「２」になる。そして、ステップＳ３５０の処理において加算量ΔＸが加算され、ポンプ駆動回数ＮＰが２つインクリメントされる。
【０１１８】
このように、第３カウント処理では、駆動回数算出部１０８は、取得部１０１がクランクカウンタ値ＶＣＡを取得する度に、マップを参照して、前回値ＶＣＡｘと今回値ＶＣＡｎとの間にポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値がいくつあるのかを算出し、算出した数を積算することによってポンプ駆動回数ＮＰを算出する。
【０１１９】
なお、高圧燃料ポンプ６０を駆動するポンプカム６７は吸気カムシャフト２５に取り付けられているため、吸気側可変バルブタイミング機構２７によってクランクシャフト１８に対する吸気カムシャフト２５の相対位相が変更されると、クランクカウンタ値ＶＣＡとポンプＴＤＣの対応関係が変化する。そのため、駆動回数算出部１０８は、バルブタイミング制御部１０６による吸気側可変バルブタイミング機構２７の操作量である変位角に応じて相対位相の変化量を把握し、相対位相の変更による影響を加味してステップＳ３４０における加算量ΔＸの算出を行う。つまり、相対位相の変更に対応するようにマップに記憶されているポンプＴＤＣに対応するクランクカウンタ値ＶＣＡを補正してＳ３４０における加算量ΔＸの算出を行う。
【０１２０】
例えば、吸気カムシャフト２５の相対位相を進角側に変更している場合には、その進角量に応じた量だけ、マップに記憶されているクランクカウンタ値ＶＣＡを小さくするように補正を施して加算量ΔＸの算出を行う。
【０１２１】
次に、第１カウント処理について図１３を参照して説明する。駆動回数算出部１０８は、前述したようにクランクカウンタ値ＶＣＡが判明しておらず（ステップＳ２００：ＮＯ）且つ停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔが記憶されているとき（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）に、図１３に示す第１カウント処理を実行する。
【０１２２】
図１３に示すように、第１カウント処理を開始すると、駆動回数算出部１０８は、ステップＳ４００の処理においてクランクカウンタ値ＶＣＡが判明したか否かを判定する。ステップＳ４００の処理においてクランクカウンタ値ＶＣＡが判明していないと判定した場合（ステップＳ４００：ＮＯ）には、駆動回数算出部１０８は、ステップＳ４００の処理を繰り返す。一方で、ステップＳ４００の処理においてクランクカウンタ値ＶＣＡが判明したと判定した場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）には、駆動回数算出部１０８は、処理をステップＳ４１０へと進める。つまり、駆動回数算出部１０８はクランクカウンタ値ＶＣＡが判明するのを待って処理をステップＳ４１０へと進める。
【０１２３】
ステップＳ４１０の処理において、駆動回数算出部１０８は記憶部１０２に記憶されている停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔを読み込む。そして、処理をステップＳ４２０へと進める。そして、ステップＳ４２０の処理において、駆動回数算出部１０８は、判明したクランクカウンタ値ＶＣＡが停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔ以上であるか否かを判定する。
【０１２４】
ステップＳ４２０の処理において、判明したクランクカウンタ値ＶＣＡが停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔ以上であると判定した場合（ステップＳ４２０：ＹＥＳ）には、駆動回数算出部１０８は処理をステップＳ４４０へと進める。
【０１２５】
一方、ステップＳ４２０の処理において、判明したクランクカウンタ値ＶＣＡが停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔ未満であると判定した場合（ステップＳ４２０：ＮＯ）には、駆動回数算出部１０８は処理をステップＳ４３０へと進める。そして、駆動回数算出部１０８は第３カウント処理におけるステップＳ３３０の処理と同様に、ステップＳ４３０の処理において、判明したクランクカウンタ値ＶＣＡに「２４」を加算してその和を新たにクランクカウンタ値ＶＣＡにする。そして、駆動回数算出部１０８は、処理をステップＳ４４０へと進める。
【０１２６】
このように判明したクランクカウンタ値ＶＣＡが停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔ未満である場合に「２４」を加算してクランクカウンタ値ＶＣＡを更新するのは、前述したようにクランクカウンタ値が７２０°ＣＡでリセットされるためである。
【０１２７】
ステップＳ４４０の処理では、駆動回数算出部１０８は、停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔとクランクカウンタ値ＶＣＡとに基づいて、ポンプ駆動回数ＮＰを算出する。具体的には、第３カウント処理におけるステップＳ３４０の処理と同様に、記憶部１０２に記憶されているマップを参照し、停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔとクランクカウンタ値ＶＣＡとに基づいて、クランクカウンタ値ＶＣＡと停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔとの間にポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値がいくつあるのかを探索する。そして、こうして算出した数をポンプ駆動回数ＮＰにする。
【０１２８】
すなわち、この第１カウント処理では、機関始動を開始してからクランクカウンタ値ＶＣＡが判明するまでのポンプ駆動回数ＮＰを、記憶部１０２に記憶されている停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔと判明したクランクカウンタ値ＶＣＡとの間に存在するポンプＴＤＣに対応するクランクカウンタ値の数を計数することによって算出する。
【０１２９】
こうしてポンプ駆動回数ＮＰを算出すると、駆動回数算出部１０８はこの一連の処理を終了する。なお、第１カウンタ処理の実行が完了したときにはクランクカウンタ値ＶＣＡはすでに判明しているため、第１カウント処理が終了した後にカウンタ処理を実行する場合には、第３カウント処理が実行されるようになる。
【０１３０】
次に、第２カウント処理について図１４を参照して説明する。駆動回数算出部１０８は、前述したようにクランクカウンタ値ＶＣＡが判明しておらず（ステップＳ２００：ＮＯ）且つ停止時カウンタ値ＶＣＡｓｔが記憶されていないとき（ステップＳ２１０：ＮＯ）に、図１４に示す第２カウント処理を繰り返し実行する。
【０１３１】
図１４に示すように、第２カウント処理を開始すると、駆動回数算出部１０８は、ステップＳ５００の処理において高圧系燃圧ＰＨが閾値Δｔｈ以上増大したか否かを判定する。
【０１３２】
高圧燃料ポンプ６０では、図１５に示すように、プランジャ６２が上昇するときに燃料が吐出され、高圧系燃圧ＰＨが増大する。駆動回数算出部１０８は高圧系燃圧センサ１８５によって検出される高圧系燃圧ＰＨを監視し、その上昇幅ΔＰＨが閾値Δｔｈ以上である場合に、高圧系燃圧ＰＨが閾値Δｔｈ以上増大したと判定する。なお、閾値Δｔｈは上昇幅ΔＰＨが閾値Δｔｈ以上であることに基づいて、高圧燃料ポンプ６０が正常に駆動され、燃料が吐出されていると判定できる大きさに設定されている。
【０１３３】
ステップＳ５００の処理において高圧系燃圧ＰＨが閾値Δｔｈ以上増大したと判定した場合（ステップＳ５００：ＹＥＳ）には、駆動回数算出部１０８は処理をステップＳ５１０へと進める。そして、ステップＳ５１０の処理において駆動回数算出部１０８はポンプ駆動回数ＮＰを１つインクリメントする。そして、駆動回数算出部１０８は、このルーチンを一旦終了する。
【０１３４】
一方で、ステップＳ５００の処理において高圧系燃圧ＰＨが閾値Δｔｈ以上増大していないと判定した場合（ステップＳ５００：ＮＯ）には、駆動回数算出部１０８は、ステップＳ５１０の処理を実行せずに、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、このときには、ポンプ駆動回数ＮＰはインクリメントされずそのままの値が維持される。
【０１３５】
こうして第２カウント処理では、図１５に示すように、高圧系燃圧ＰＨの上昇幅ΔＰＨが閾値Δｔｈ以上であることを条件にポンプ駆動回数ＮＰをインクリメントすることによってポンプ駆動回数ＮＰを算出する。
【０１３６】
このように内燃機関１０では、駆動回数算出部１０８が状況に応じて３つのカウント処理を切り替えてポンプ駆動回数ＮＰを算出する。そして、筒内噴射による機関始動を実施するための条件の一つとして算出したポンプ駆動回数ＮＰを利用している。
【０１３７】
本実施形態の作用について説明する。
制御装置１００では、取得部１０１によって一定の時間間隔でクランクカウンタ値ＶＣＡが取得される。そして、第３カウント処理では、駆動回数算出部１０８によって、取得部１０１がクランクカウンタ値ＶＣＡを取得する度に、取得部１０１が取得したクランクカウンタ値ＶＣＡ同士の間に存在するポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値の数が算出され、算出された数に応じてポンプ駆動回数ＮＰがカウントアップする。
【０１３８】
すなわち、制御装置１００では、第３カウント処理は、一定の時間毎に行われる。そのため、機関回転速度が変化してもカウント処理を実施する間隔が変化しなくなっている。
また、今回値ＶＣＡｎが、前回値ＶＣＡｘよりも小さい場合には、今回値ＶＣＡｎにクランクシャフト１８の２回転分のカウントアップ量に相当する加算量「２４」を加えた和と前回値ＶＣＡｘとの間に、ポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値がいくつあるのかを算出してポンプ駆動回数ＮＰが算出される。
【０１３９】
本実施形態の効果について説明する。
（１）第３カウント処理が、一定の時間毎に行われるため、機関回転速度が変化してもカウント処理を実施する間隔は変化しない。そのため、クランクカウンタ値ＶＣＡがカウントアップする度にポンプ駆動回数ＮＰをカウントアップするかどうかを確認してポンプ駆動回数ＮＰを計数する構成を採用した場合と比べて、機関回転速度の変化によって処理負荷が大きくなるのを抑制できる。
【０１４０】
（２）制御装置１００では、算出したポンプ駆動回数ＮＰが規定回数ＮＰｔｈ以上になって高圧系燃圧ＰＨが高くなっていると推定されるときに筒内噴射弁１５の燃料噴射が開始され、筒内噴射による始動が実施される。そのため、高圧系燃圧ＰＨが低い状態で筒内噴射が実施されてしまうことを抑制することができる。
【０１４１】
（３）途中でリセットせずにクランクシャフト１８を４回転させた分に相当する「０」〜「４７」のクランクカウンタ値のうちでポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値を記憶させたマップを利用してポンプ駆動回数ＮＰを算出している。そして、今回値ＶＣＡｎが、前回値ＶＣＡｘよりも小さい場合には、駆動回数算出部１０８は、今回値ＶＣＡｎに「２４」を加えた和と前回値ＶＣＡｘとの間に、ポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値がいくつあるのかを算出してポンプ駆動回数ＮＰを算出している。そのため、クランクカウンタ値ＶＣＡが途中で「０」にリセットされ、取得部１０１が取得した前回値ＶＣＡｘと今回値ＶＣＡｎとの大小関係が逆転した場合であっても、一定時間毎に実行する処理によってポンプ駆動回数ＮＰを更新することができる。
【０１４２】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、ポンプカム６７が吸気カムシャフト２５に取り付けられている内燃機関１０を例示したが、上記実施形態のようにポンプ駆動回数ＮＰを算出する構成は、ポンプカム６７が吸気カムシャフトによって駆動される内燃機関に限らずに適用することができる。例えば、ポンプカム６７が排気カムシャフト２６に取り付けられている内燃機関にも適用することができる。また、クランクシャフト１８の回転に連動してポンプカム６７が回転する内燃機関であれば同様に適用することができる。そのため、クランクシャフト１８にポンプカム６７が取り付けられている内燃機関や、クランクシャフト１８と連動して回転するポンプカムシャフトを備えた内燃機関に、制御装置を適用することもできる。
【０１４３】
・上記実施形態では、筒内噴射による機関始動の実施可否を判定するためにポンプ駆動回数ＮＰを利用する例を示したが、ポンプ駆動回数ＮＰの利用態様はこうした態様に限定されない。例えば、ポンプ駆動回数ＮＰを用いて高圧系燃圧ＰＨを推定するようにしてもよい。この場合には、図１に二点鎖線で示すように、制御装置１００に燃圧推定部１０９を設ける。そして、制御装置１００の燃圧推定部１０９が、駆動回数算出部１０８によって算出されたポンプ駆動回数ＮＰに基づいて高圧系燃圧ＰＨを推定する。具体的には、燃圧推定部１０９は、ポンプ駆動回数ＮＰが多いほど、高圧系燃圧ＰＨが高くなっていると推定する。
【０１４４】
ポンプ駆動回数ＮＰが多いということは、高圧燃料ポンプ６０から送り出された燃料の量が多いことになるため、ポンプ駆動回数ＮＰは高圧系燃圧ＰＨと相関がある。そのため、上記のように、算出されたポンプ駆動回数ＮＰに基づいて高圧系燃圧ＰＨを推定することができる。こうした構成によれば、例えば、高圧系燃圧ＰＨを検出する高圧系燃圧センサ１８５に異常が生じている場合であっても、推定した高圧系燃圧ＰＨに基づいた制御を行うことができる。
【０１４５】
・上記のようにポンプ駆動回数ＮＰに基づいて高圧系燃圧ＰＨを推定する場合には、推定した高圧系燃圧ＰＨが規定圧力ＰＨｔｈ以上になっているときに、筒内噴射弁１５からの燃料噴射を開始させ、筒内噴射による始動を実施することもできる。すなわち、ステップＳ１３０の処理において、制御装置１００が燃圧推定部１０９によって推定した高圧系燃圧ＰＨが規定圧力ＰＨｔｈ以上であるか否かを判定するようにすればよい。
【０１４６】
こうした構成によれば、算出したポンプ駆動回数ＮＰに基づいて推定した高圧系燃圧ＰＨが規定圧力ＰＨｔｈ以上になり、高圧系燃圧ＰＨが高くなっていることが推定されるときに筒内噴射弁１５の燃料噴射が開始される。そのため、上記実施形態と同様に、高圧系燃圧ＰＨが低い状態で筒内噴射が実施されてしまうことを抑制することができる。
【０１４７】
・なお、推定した高圧系燃圧ＰＨの利用態様は上記のような利用態様には限定されない。例えば、推定した高圧系燃圧ＰＨに基づいて目標とする噴射量に応じた筒内噴射弁１５の開弁期間、すなわち燃料噴射時間の設定を行うようにしてもよい。
【０１４８】
・駆動回数算出部１０８が参照するマップとして、クランクシャフト１８が４回転する分の情報を記憶させたマップを記憶部１０２に記憶させ、クランクカウンタ値ＶＣＡが途中でリセットされる場合でもこのマップを利用することによってポンプ駆動回数ＮＰを算出できるようにした例を示した。しかし、ポンプ駆動回数ＮＰの算出方法はこうした方法に限定されない。
【０１４９】
例えば、クランクシャフト１８の２回転分のマップを記憶部１０２に記憶させておいた場合であっても、今回値ＶＣＡｎが前回値ＶＣＡｘよりも小さい場合には、前回値ＶＣＡｘから「２３」までの間と、「０」から今回値ＶＣＡｎまでの間とに分けてポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値がいくつあるのかを探索するようにすればよい。そして、探索された数を合計することによってポンプＴＤＣに相当するクランクカウンタ値がいくつあるのかを算出してポンプ駆動回数ＮＰを算出することができる。
【０１５０】
・内燃機関１０が筒内噴射弁１５とポート噴射弁１４とを備えている例を示したが、内燃機関１０が、筒内噴射弁１５のみ、すなわち高圧側燃料供給系５１のみを備えている構成であってもよい。
【０１５１】
・内燃機関１０が、吸気側可変バルブタイミング機構２７と排気側可変バルブタイミング機構２８とを備えている例を示したが、上記のようにポンプ駆動回数ＮＰを算出する構成は、可変バルブタイミング機構を備えていない内燃機関に適用することもできる。
【０１５２】
具体的には、吸気側可変バルブタイミング機構２７のみを備えている構成や排気側可変バルブタイミング機構２８のみを備えている構成、さらには可変バルブタイミング機構を備えていない構成の内燃機関であっても上記のようにポンプ駆動回数ＮＰを算出する構成を適用することができる。
【０１５３】
・クランクカウンタ値ＶＣＡの表現は「１」、「２」、「３」、…といった１つずつカウントアップするものに限らない。例えば、対応するクランク角にあわせて「０」、「３０」、「６０」、…と３０ずつカウントアップさせるようにしてもよい。もちろん、クランク角と同じ３０ずつのカウントアップになっていなくてもよい。例えば「０」、「５」、「１０」、…と５つずつのカウントアップにしてもよい。
【０１５４】
・クランクカウンタ値ＶＣＡを３０°ＣＡ毎にカウントアップさせる例を示したが、クランクカウンタ値ＶＣＡのカウントアップのさせ方はこうした態様には限らない。例えば、１０°ＣＡ毎にカウントアップさせる構成を採用してもよいし、３０°ＣＡよりも長い間隔でカウントアップさせる構成を採用してもよい。すなわち、上記実施形態では、エッジが３つ計数される度にクランクカウンタをカウントアップさせ、クランクカウンタを３０°ＣＡ毎にカウントアップさせる構成を採用しているが、カウントアップに要するエッジの数は適宜変更してもよい。例えば、エッジが１つ計数される度にクランクカウンタをカウントアップさせ、１０°ＣＡ毎にクランクカウンタをカウントアップさせる構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【０１５５】
１０…内燃機関、１１…燃焼室、１２…吸気通路、１３…吸気ポート、１４…ポート噴射弁、１５…筒内噴射弁、１６…点火装置、１７…ピストン、１８…クランクシャフト、１９…排気通路、２２…排気ポート、２３…吸気バルブ、２４…排気バルブ、２５…吸気カムシャフト、２６…排気カムシャフト、２７…吸気側可変バルブタイミング機構、２８…排気側可変バルブタイミング機構、２９…タイミングチェーン、３１…スロットルバルブ、４０…スタータモータ、５０…低圧側燃料供給系、５１…高圧側燃料供給系、５３…燃料タンク、５４…電動フィードポンプ、５５…フィルタ、５６…低圧燃料通路、５７…低圧側デリバリパイプ、５８…プレッシャレギュレータ、５９…分岐通路、６０…高圧燃料ポンプ、６１…パルセーションダンパ、６２…プランジャ、６３…燃料室、６４…電磁スピル弁、６５…チェック弁、６６…リリーフ弁、６７…ポンプカム、７０…高圧側デリバリパイプ、７１…接続通路、１００…制御装置、１０１…取得部、１０２…記憶部、１０３…クランクカウンタ算出部、１０４…噴射制御部、１０５…点火制御部、１０６…バルブタイミング制御部、１０７…スタータ制御部、１０８…駆動回数算出部、１０９…燃圧推定部、１１０…アクセルポジションセンサ、１２０…エアフロメータ、１３０…水温センサ、１３５…燃料温度センサ、１４０…車速センサ、１５０…クランクポジションセンサ、１５１…センサプレート、１５２…信号歯、１５３…欠け歯部、１６０…吸気側カムポジションセンサ、１６１…タイミングロータ、１６２…大突起部、１６３…中突起部、１６４…小突起部、１７０…排気側カムポジションセンサ。
【図１】
2020172892.tif 000003
【図２】
2020172892.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020172892.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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