(57)【要約】【課題】気筒内での燃焼が再開された場合において、燃料噴射弁の燃料噴射量の制御性の低下を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】内燃機関制御ユニット１１０は、クランク軸１４が回転している状況下で気筒１１内での燃焼を停止させるときには、燃料噴射弁１７の燃料噴射を停止させる燃料カット処理、及び、燃料噴射弁１７から燃料を噴射させ、当該燃料を未燃のまま気筒１１内から排気通路２１に流出させる燃料導入処理の何れか一方を選択して実行する。内燃機関制御ユニット１１０は、燃料導入処理が実行されているときには、燃料カット処理が実行されているときよりもフィードポンプ３２の作動によって燃料通路３３に供給される燃料の量が多くなるように、フィードポンプ３２を制御するポンプ制御部１１３を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードポンプの作動によって燃料タンクから燃料通路に汲み上げられた燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、点火装置の火花放電によって、前記燃料噴射弁から噴射された燃料を含む混合気を気筒内で燃焼させる内燃機関に適用され、
前記内燃機関のクランク軸が回転している状況下で前記気筒内での燃焼を停止させるときには、前記燃料噴射弁の燃料噴射を停止させる燃料カット処理、及び、前記燃料噴射弁から燃料を噴射させ、当該燃料を未燃のまま前記気筒内から排気通路に流出させる燃料導入処理の何れか一方の処理を選択して実行する内燃機関の制御装置において、
前記フィードポンプを制御するポンプ制御部を備え、
前記ポンプ制御部は、前記燃料導入処理が実行されているときには、前記燃料カット処理が実行されているときよりも前記フィードポンプの作動によって前記燃料通路に供給される燃料の量が多くなるように、同フィードポンプを制御する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火花点火式の内燃機関に適用される内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ガソリンを燃料とする内燃機関の一例が記載されている。この内燃機関の排気浄化装置は、排気通路に設けられている三元触媒と、排気通路における三元触媒よりも下流に配置されているパティキュレートフィルタとを備えている。
【０００３】
特許文献１に記載の内燃機関では、アクセル操作が解消されるなどして内燃機関に対する要求トルクが減少された場合において内燃機関に加わる負荷が低いときには、気筒内での燃焼が停止されることがある。このような燃焼停止期間では、燃料噴射弁の燃料噴射を停止する燃料カット処理、及び、燃料噴射弁から燃料を噴射させ、当該燃料を未燃のまま気筒内から排気通路に流出させる燃料導入処理の何れか一方の処理が選択される。特許文献１によれば、燃焼停止期間中においてパティキュレートフィルタを再生させる際には、燃料導入処理が実行される。一方、燃焼停止期間中において当該再生を行わない際には、燃料カット処理が実行される。
【０００４】
燃料導入処理では、燃料噴射弁から噴射された燃料が空気と共に排気通路を流通することとなる。そして、燃料が三元触媒に導入されると、当該燃料の燃焼によって三元触媒の温度が上昇する。すると、高温のガスがパティキュレートフィルタに流入するようになり、パティキュレートフィルタの温度が上昇する。その結果、パティキュレートフィルタに捕集されているパティキュレート・マターが燃焼される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／００４１３６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
燃焼停止期間中では、燃料タンクから燃料を汲み上げるフィードポンプの作動が停止されることがある。燃焼停止期間中に燃料導入処理が実行される場合、フィードポンプの作動が停止していると、燃料噴射弁に接続されるデリバリパイプ内の燃料圧力が低下してしまう。この状態で気筒内での燃焼が再開された場合、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が低いため、燃料噴射弁の燃料噴射量の制御性が低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、フィードポンプの作動によって燃料タンクから燃料通路に汲み上げられた燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、点火装置の火花放電によって、前記燃料噴射弁から噴射された燃料を含む混合気を気筒内で燃焼させる内燃機関に適用される。この内燃機関の制御装置は、前記内燃機関のクランク軸が回転している状況下で前記気筒内での燃焼を停止させるときには、前記燃料噴射弁の燃料噴射を停止させる燃料カット処理、及び、前記燃料噴射弁から燃料を噴射させ、当該燃料を未燃のまま前記気筒内から排気通路に流出させる燃料導入処理の何れか一方の処理を選択して実行する装置である。この内燃機関の制御装置は、前記フィードポンプを制御するポンプ制御部を備えている。そして、前記ポンプ制御部は、前記燃料導入処理が実行されているときには、前記燃料カット処理が実行されているときよりも前記フィードポンプの作動によって前記燃料通路に供給される燃料の量が多くなるように、同フィードポンプを制御する。
【０００８】
気筒内での燃焼を停止させる期間であっても、燃料導入処理が実行されるときには、燃料噴射弁の燃料噴射によって燃料通路内の燃料の量が少なくなる。そこで、上記構成では、燃料導入処理が実行されるときには、燃焼カット処理が実行されるときと比較し、フィードポンプから燃料通路に供給される燃料の量が増大される。これにより、燃料導入処理の実行中における燃料通路内の燃料圧力の低下を抑制することができる。そのため、燃料通路内の燃料圧力が低い状態で気筒内での燃焼が再開されることが抑制される。その結果、気筒内での燃焼が再開された場合において、燃料噴射弁の燃料噴射量の制御性の低下を抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の内燃機関の制御装置である内燃機関制御ユニットを備える制御装置と、同制御装置が搭載されるハイブリッド車両との概略を示す構成図。
【図２】同内燃機関制御ユニットの機能構成と、同ハイブリッド車両に搭載される内燃機関の概略構成とを示す図。
【図３】第１の実施形態において、燃料噴射弁を制御するための処理手順を示すフローチャート。
【図４】第１の実施形態において、フィードポンプを制御するための処理手順を示すフローチャート。
【図５】第１の実施形態において、クランク軸が回転しているときに気筒内での混合気の燃焼が停止された場合におけるタイミングチャート。
【図６】第２の実施形態において、フィードポンプを制御するための処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、内燃機関の制御装置の第１の実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１には、ハイブリッド車両の概略構成が図示されている。図１に示すように、ハイブリッド車両は、内燃機関１０と、内燃機関１０のクランク軸１４に接続されている動力配分統合機構４０と、動力配分統合機構４０に接続されている第１のモータジェネレータ７１とを備えている。動力配分統合機構４０には、リダクションギア５０を介して第２のモータジェネレータ７２が連結されるとともに、減速機構６０及びディファレンシャル６１を介して駆動輪６２が連結されている。
【００１１】
動力配分統合機構４０は、遊星歯車機構のことであり、外歯歯車のサンギア４１と、サンギア４１と同軸配置されている内歯歯車のリングギア４２とを有している。サンギア４１とリングギア４２との間には、サンギア４１及びリングギア４２の双方と噛み合う複数のピニオンギア４３が配置されている。各ピニオンギア４３は、自転及び公転が自在な状態でキャリア４４に支持されている。サンギア４１には、第１のモータジェネレータ７１が連結されている。キャリア４４には、クランク軸１４が連結されている。リングギア４２にはリングギア軸４５が接続されており、このリングギア軸４５にリダクションギア５０及び減速機構６０の双方が連結されている。
【００１２】
内燃機関１０の出力トルクがキャリア４４に入力されると、当該出力トルクが、サンギア４１側とリングギア４２側とに分配される。すなわち、第１のモータジェネレータ７１に内燃機関１０の出力トルクを入力させることにより、第１のモータジェネレータ７１に発電させることができる。
【００１３】
一方、第１のモータジェネレータ７１を電動機として機能させた場合、第１のモータジェネレータ７１の出力トルクがサンギア４１に入力される。すると、サンギア４１に入力された第１のモータジェネレータ７１の出力トルクが、キャリア４４側とリングギア４２側とに分配される。そして、第１のモータジェネレータ７１の出力トルクがキャリア４４を介してクランク軸１４に入力されることにより、クランク軸１４を回転させることができる。本実施形態では、このように第１のモータジェネレータ７１の駆動によってクランク軸１４を回転させることを「モータリング」という。
【００１４】
リダクションギア５０は、遊星歯車機構であり、第２のモータジェネレータ７２が連結されている外歯歯車のサンギア５１と、サンギア５１と同軸配置されている内歯歯車のリングギア５２とを有している。リングギア５２にリングギア軸４５が接続されている。また、サンギア５１とリングギア５２との間には、サンギア５１及びリングギア５２の双方と噛み合う複数のピニオンギア５３が配置されている。各ピニオンギア５３は、自転自在であるものの公転不能になっている。
【００１５】
そして、車両を減速させる際には、第２のモータジェネレータ７２を発電機として機能させることにより、第２のモータジェネレータ７２の発電量に応じた回生制動力を車両に発生させることができる。また、第２のモータジェネレータ７２を電動機として機能させた場合、第２のモータジェネレータ７２の出力トルクが、リダクションギア５０、リングギア軸４５、減速機構６０及びディファレンシャル６１を介して駆動輪６２に入力される。これにより、駆動輪６２を回転させることができる、すなわち車両を走行させることができる。
【００１６】
第１のモータジェネレータ７１は、第１のインバータ７５を介してバッテリ７７と電力の授受を行う。第２のモータジェネレータ７２は、第２のインバータ７６を介してバッテリ７７と電力の授受を行う。
【００１７】
図２に示すように、内燃機関１０の気筒１１内には、往復動するピストン１２が収容されている。ピストン１２は、コネクティングロッド１３を介してクランク軸１４に連結されている。内燃機関１０の吸気通路１５には、気筒１１内への吸入空気量を調整すべく回転するスロットルバルブ１６が設けられている。また、内燃機関１０には、吸気通路１５におけるスロットルバルブ１６よりも下流の部分に燃料を噴射する燃料噴射弁１７が設けられている。気筒１１内には、吸気バルブ１８が開弁しているときに、吸気通路１５を介し、燃料及び空気が導入される。そして、気筒１１内では、点火装置１９の火花放電によって、吸気通路１５を介して導入された空気と、燃料噴射弁１７から噴射された燃料とを含む混合気が燃焼される。そして、混合気の燃焼によって気筒１１内で生じた排気は、排気バルブ２０が開弁しているときに排気通路２１に排出される。排気通路２１には、三元触媒２２と、三元触媒２２よりも下流側に配置されているパティキュレートフィルタ２３とが設けられている。パティキュレートフィルタ２３は、排気通路２１を流通する排気に含まれるパティキュレート・マターを捕集する機能を有している。
【００１８】
なお、排気通路２１における三元触媒２２よりも上流には、排気通路２１を流れるガス中の酸素濃度、すなわち混合気の空燃比を検出する空燃比センサ８１が配置されている。また、排気通路２１における三元触媒２２とパティキュレートフィルタ２３との間には、排気通路２１を流れるガスの温度を検出する温度センサ８２が配置されている。
【００１９】
内燃機関１０の燃料供給装置３０は、気筒１１内で燃焼させる燃料を貯留する燃料タンク３１と、燃料タンク３１内の燃料を汲み取る電動式のフィードポンプ３２と、フィードポンプ３２から吐出された燃料が流れる燃料通路３３とを備えている。そして、燃料通路３３に燃料噴射弁１７が接続されている。すなわち、燃料噴射弁１７は、フィードポンプ３２の作動によって燃料タンク３１から燃料通路３３に汲み上げられた燃料を噴射する。また、燃料供給装置３０には、燃料通路３３の燃料圧力である供給燃圧ＰＦを検出する燃料圧力センサ８３が設けられている。
【００２０】
なお、内燃機関１０では、車両が走行しており、且つクランク軸１４が回転しているときに、気筒１１内での混合気の燃焼が停止されることがある。このようにクランク軸１４が回転しているときに気筒１１内での混合気の燃焼が停止される期間のことを、「燃焼停止期間ＣＳＰ」という。燃焼停止期間ＣＳＰでは、クランク軸１４の回転に同期してピストン１２が往復動する。そのため、吸気通路１５を介して気筒１１内に導入された空気は、燃焼に供されることなく、排気通路２１に流出される。
【００２１】
燃焼停止期間ＣＳＰでは、燃料噴射弁１７の燃料噴射を停止する燃料カット処理、及び、燃料噴射弁１７から燃料を噴射させ、当該燃料を未燃のまま気筒１１内から排気通路２１に流出させる燃料導入処理の何れか一方の処理が選択して実行される。燃料導入処理が実行されると、燃料噴射弁１７から噴射された燃料が空気と共に排気通路２１を流通することとなる。そして、燃料が三元触媒２２に導入される。このとき、三元触媒２２の温度が活性化温度以上である場合、燃料を燃焼させるのに十分な量の酸素が三元触媒２２に存在すると、三元触媒２２で燃料が燃焼される。これにより、三元触媒２２の温度が上昇する。すると、高温のガスがパティキュレートフィルタ２３に流入するようになり、パティキュレートフィルタ２３の温度が上昇する。そして、パティキュレートフィルタ２３に酸素が供給されている場合、パティキュレートフィルタ２３の温度が燃焼可能温度以上になると、パティキュレートフィルタ２３に捕集されているパティキュレート・マターが燃焼される。
【００２２】
次に、図１及び図２を参照し、ハイブリッド車両の制御構成について説明する。
図１に示すように、ハイブリッド車両の制御装置１００は、アクセル開度ＡＣＣ及び車速ＶＳを基に、リングギア軸４５に出力すべきトルクである要求トルクＴＱＲを算出する。アクセル開度ＡＣＣは、車両の運転者によるアクセルペダルＡＰの操作量のことであり、アクセル開度センサ８４によって検出された値である。車速ＶＳは、車両の移動速度に対応する値であり、車速センサ８５によって検出される。制御装置１００は、算出した要求トルクＴＱＲを基に、内燃機関１０、各モータジェネレータ７１，７２を制御する。
【００２３】
制御装置１００は、内燃機関１０を制御する内燃機関制御ユニット１１０と、各モータジェネレータ７１，７２を制御するモータ制御ユニット１２０とを備えている。内燃機関制御ユニット１１０が、本実施形態における「内燃機関の制御装置」の一例に相当する。燃焼停止期間ＣＳＰ中において燃料導入処理が実行される場合、モータ制御ユニット１２０によって、モータリングを行わせるべく第１のモータジェネレータ７１の駆動が制御される。すなわち、モータリングの実行を通じ、燃焼停止期間ＣＳＰ中におけるクランク軸１４の回転速度を制御することができる。
【００２４】
図２には、内燃機関制御ユニット１１０の機能構成が図示されている。内燃機関制御ユニット１１０は、機能部として、点火装置１９を制御する点火制御部１１１と、燃料噴射弁１７を制御する噴射弁制御部１１２と、フィードポンプ３２を制御するポンプ制御部１１３とを有している。燃料噴射弁１７の制御、及び、フィードポンプ３２の制御については後述する。
【００２５】
点火制御部１１１は、気筒１１内で混合気を燃焼させるときには、ピストン１２が圧縮上死点近傍に達したタイミングで点火装置１９に火花放電を行わせる。一方、点火制御部１１１は、燃焼停止期間ＣＳＰ中では、点火装置１９に火花放電を行わせない。
【００２６】
次に、図３を参照し、燃料噴射弁１７の駆動を制御するために噴射弁制御部１１２が実行する各処理の流れについて説明する。図３に示す一連の処理は繰り返される。
図３に示す一連の処理において、始めのステップＳ１１では、気筒１１内での混合気の燃焼停止の条件が成立しているか否かの判定が行われる。例えば、内燃機関１０に対する出力トルクの要求値が「０」以下であるときには、燃焼停止の条件が成立しているとの判定がなされる。内燃機関１０に対する出力トルクの要求値が「０」よりも大きいときには、燃焼停止の条件が成立しているとの判定がなされない。そして、燃焼停止の条件が成立しているとの判定がなされない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理が次のステップＳ１２に移行される。ステップＳ１２において、燃料噴射弁１７の燃料噴射量の要求値ＱＰＲが算出される。すなわち、噴射弁制御部１１２によって、空燃比検出値ＡＦＳが空燃比目標値ＡＦＴｒとなるように要求値ＱＰＲが算出される。空燃比検出値ＡＦＳは、空燃比センサ８１によって検出された空燃比のことである。続いて、次のステップＳ１３において、算出した要求値ＱＰＲを基に燃料噴射弁１７の駆動が制御される。そして、一連の処理が一旦終了される。
【００２７】
一方、ステップＳ１１において、燃焼停止の条件が成立しているとの判定がなされている場合（ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１４に移行される。ステップＳ１４において、燃料導入処理の実行条件が成立しているか否かの判定が行われる。
【００２８】
ここで、燃料導入処理の実行条件について説明する。本実施形態では、以下に示す２つの条件が何れも成立しているときに実行条件が成立したと判定する。
（条件１）三元触媒２２の温度が規定温度以上であると判定できること。
（条件２）パティキュレートフィルタ２３におけるパティキュレート・マターの捕集量の推定値が判定捕集量以上であること。
【００２９】
未燃の燃料を三元触媒２２に導入しても、三元触媒２２の温度が低いと、燃料を燃焼させることができないことがある。そこで、三元触媒２２に導入された未燃の燃料を燃焼させることができか否かの判断基準として、規定温度が設定されている。すなわち、規定温度は、三元触媒２２の活性化温度又は活性化温度よりも僅かに高い温度に設定されている。
【００３０】
パティキュレートフィルタ２３におけるパティキュレート・マターの捕集量が多いほど、パティキュレートフィルタ２３の目詰まりが進行する。そこで、パティキュレートフィルタ２３の再生が必要なほど目詰まりが進行しているか否かの判断基準として、判定捕集量が設定されている。捕集量が増えると、排気通路２１における三元触媒２２とパティキュレートフィルタ２３との間の部分と、排気通路２１におけるパティキュレートフィルタ２３よりも下流の部分との差圧が大きくなりやすい。そこで、例えば、当該差圧を基に捕集量の推定値を算出することができる。
【００３１】
なお、燃焼停止期間ＣＳＰ中において、燃料導入処理の実行条件が成立して燃料導入処理が開始されると、燃焼停止期間ＣＳＰが終了するまでの間、燃料導入処理の実行条件が成立しているとの判定がなされる。
【００３２】
そして、ステップＳ１４において、燃料導入処理の実行条件が成立しているとの判定がなされない場合（ＮＯ）、処理が次のステップＳ１５に移行される。すなわち、燃焼停止期間ＣＳＰ中において燃料カット処理が実行されるときには、処理がステップＳ１５に移行される。そして、ステップＳ１５において、燃料噴射量の要求値ＱＰＲが「０」とされる。続いて、次のステップＳ１６において、算出した要求値ＱＰＲを基に燃料噴射弁１７の駆動が制御される。この場合、燃料噴射弁１７から燃料が噴射されない。そして、一連の処理が一旦終了される。
【００３３】
その一方で、ステップＳ１４において、燃料導入処理の実行条件が成立しているとの判定がなされている場合（ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１７に移行される。すなわち、燃焼停止期間ＣＳＰ中において燃料導入処理が実行されるときには、処理がステップＳ１７に移行される。そして、ステップＳ１７において、燃料噴射量の要求値ＱＰＲが算出される。燃料導入処理が実行されている場合の燃料噴射量の要求値ＱＰＲは、気筒１１内で混合気を燃焼させる際における要求値ＱＰＲよりも小さい。そのため、ステップＳ１７で算出された要求値ＱＰＲに基づいて燃料噴射弁１７から噴射された燃料が気筒１１内に導入された場合、当該気筒１１内の空燃比は、気筒１１内で混合気を燃焼させる際の空燃比と比較してリーン側の値となる。
【００３４】
ステップＳ１７で要求値ＱＰＲが算出されると、処理が次のステップＳ１８に移行される。そして、ステップＳ１８において、算出した要求値ＱＰＲを基に燃料噴射弁１７の駆動が制御される。この場合、燃焼停止期間ＣＳＰ中であっても、燃料噴射弁１７から燃料が噴射される。そして、一連の処理が一旦終了される。
【００３５】
次に、図４を参照し、ポンプ制御部１１３が実行する処理の流れについて説明する。図４に示す一連の処理は、繰り返される。
図４に示す一連の処理において、始めのステップＳ２１では、燃料カット処理が実行中であるか否かの判定が行われる。燃焼停止期間ＣＳＰ中であっても燃料導入処理が実行されているときには、燃料カット処理が実行中であるとの判定がなされない。また、気筒１１内で混合気の燃焼が行われているときにも、燃料カット処理が実行中であるとの判定がなされない。ステップＳ２１において、燃料カット処理が実行中であるとの判定がなされない場合（ＮＯ）、処理が次のステップＳ２２に移行される。ステップＳ２２において、フィードフォワード制御量ＰＤＡｆｆが、燃料噴射弁１７の燃料噴射量の要求値ＱＰＲに応じた値に設定される。具体的には、要求値ＱＰＲと所定の変換係数Ｋ１との積が、フィードフォワード制御量ＰＤＡｆｆとして算出される。変換係数Ｋ１は、要求値ＱＰＲをフィードポンプ３２の制御量に変換するための係数である。なお、以降では、フィードフォワード制御量ＰＤＡｆｆのことを、「Ｆ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆ」という。
【００３６】
ここで、本実施形態でのフィードポンプ３２の制御方法について説明する。すなわち、本実施形態では、燃料噴射量の要求値ＱＰＲに基づいたフィードフォワード制御によって、フィードポンプ３２が制御される。そのため、要求値ＱＰＲが大きいほど、燃料噴射弁１７の駆動による燃料通路３３内の燃料の消費量が多くなるため、Ｆ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆが大きくなるようにＦ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆが算出される。
【００３７】
そして、Ｆ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆが算出されると、処理が次のステップＳ２３に移行される。ステップＳ２３において、算出したＦ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆを基にフィードポンプ３２の作動が制御される。この場合、Ｆ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆが大きいほどフィードポンプ３２からの燃料の吐出量が多くなるように、フィードポンプ３２が作動する。そして、一連の処理が一旦終了される。
【００３８】
その一方で、ステップＳ２１において、燃料カット処理が実行中であるとの判定がなされた場合（ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ２４に移行される。ステップＳ２４において、燃料噴射弁１７の燃料噴射量の要求値ＱＰＲが「０」であるため、Ｆ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆが「０」とされる。そして、処理が前述したステップＳ２３に移行される。ステップＳ２３では、Ｆ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆが「０」であるため、フィードポンプ３２の燃料吐出量が「０」となる。そして、一連の処理が一旦終了される。
【００３９】
本実施形態では、燃料カット処理の実行中では、フィードポンプ３２の作動によって、燃料通路３３に供給される燃料の量は「０」である。一方、燃焼停止期間ＣＳＰ中であっても燃料導入処理が実行されているときには、フィードポンプ３２の作動によって、燃料通路３３に燃料が供給される。すなわち、燃料導入処理が実行されているときには、燃料カット処理が実行されているときよりもフィードポンプ３２の作動によって燃料通路３３に供給される燃料の量が多くなるように、フィードポンプ３２が制御される。
【００４０】
次に、図５を参照し、本実施形態の作用及び効果について説明する。
図５に示すように、タイミングｔ１１以前では、気筒１１内で混合気の燃焼が行われている。そのため、気筒１１内での混合気の燃焼によって生じた排気が排気通路２１を流れる。この場合、パティキュレートフィルタ２３におけるパティキュレート・マターの捕集量が増大する。また、フィードポンプ３２の作動によって、燃料タンク３１内の燃料が燃料通路３３内に供給されているため、燃料通路３３内の燃料圧力である供給燃圧ＰＦの低下が抑制されている。
【００４１】
図５に示す例では、タイミングｔ１１になると、気筒１１内での混合気の燃焼の停止条件が成立する。すなわち、タイミングｔ１１から燃焼停止期間ＣＳＰが開始される。タイミングｔ１１で算出されたパティキュレートフィルタ２３におけるパティキュレート・マターの捕集量の推定値が判定捕集量未満であるため、燃料導入処理の実行条件が成立していない。そのため、タイミングｔ１１からは燃料カット処理が実行される。燃料カット処理の実行中では、燃料噴射量の要求値ＱＰＲが「０」であるため、フィードポンプ３２からは燃料が燃料通路３３に吐出されなくなる。しかし、燃料噴射弁１７から燃料が噴射されないため、供給燃圧ＰＦは低下しない。
【００４２】
燃料カット処理の実行中では、吸気通路１５から気筒１１内に導入された空気が、そのまま排気通路２１に排出され、排気通路２１を流れる。そして、タイミングｔ１２で算出されたパティキュレートフィルタ２３におけるパティキュレート・マターの捕集量の推定値が判定捕集量以上であると、燃料導入処理の実行条件が成立する。すなわち、タイミングｔ１２で、処理が燃料カット処理から燃料導入処理に移行される。
【００４３】
燃料導入処理の実行中では、モータリングの実行によって、第１のモータジェネレータ７１の駆動によってクランク軸１４の回転速度が制御される。そのため、三元触媒２２及びパティキュレートフィルタ２３に酸素が適切に供給されるようになる。
【００４４】
また、タイミングｔ１２からは、燃焼停止期間ＣＳＰ中であっても燃料噴射弁１７から燃料が噴射されるようになる。しかも、燃焼停止期間ＣＳＰ中では、点火装置１９で火花放電が行われない。そのため、燃料噴射弁１７から噴射された燃料は、未燃のまま空気と共に排気通路２１を流れることとなる。こうした未燃の燃料が三元触媒２２に導入されると、三元触媒２２で燃料が燃焼される。そのため、三元触媒２２の温度が高くなる。すると、三元触媒２２を通過した高温のガスがパティキュレートフィルタ２３に流入するようになり、フィルタ温度ＴＰＦが上昇する。そして、パティキュレートフィルタ２３の再生に必要な温度までフィルタ温度ＴＰＦが上昇すると、パティキュレートフィルタ２３に捕集されているパティキュレート・マターが燃焼されるようになる。
【００４５】
ここで、燃料導入処理の実行中にフィードポンプ３２を作動させない場合を比較例とする。図５における供給燃圧ＰＦの推移を示すタイミングチャートには、比較例での供給燃圧ＰＦの推移が破線で図示されている。燃料導入処理の実行中にフィードポンプ３２を作動させないと、供給燃圧ＰＦが低くなる。この状態で気筒１１内での燃焼が再開された場合、燃料噴射弁１７に供給される燃料の圧力が低いため、燃料噴射弁１７の燃料噴射量の制御性が低下しやすい。
【００４６】
これに対し、本実施形態では、このように燃料導入処理が実行されるときには、フィードポンプ３２の作動によって燃料タンク３１内の燃料が燃料通路３３に供給される。その結果、燃料導入処理の実行中における供給燃圧ＰＦの低下を抑制することができる。そのため、その後に気筒１１内での燃焼が再開された場合、燃料噴射弁１７に供給される燃料の圧力が低くないため、燃料噴射弁１７の燃料噴射量の制御性が低下しない。したがって、気筒１１内での混合気の燃焼の効率の低下を抑制することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、図６を参照し、内燃機関の制御装置の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態では、フィードポンプ３２の制御方法が第１の実施形態と相違している。そこで、以下の説明においては、第１の実施形態と相違している部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００４８】
図６を参照し、ポンプ制御部１１３が実行する処理の流れについて説明する。図６に示す一連の処理は、繰り返される。
図６に示す一連の処理において、始めのステップＳ３１では、上記ステップＳ１１と同様に、気筒１１内での混合気の燃焼停止の条件が成立しているか否かの判定が行われる。燃焼停止の条件が成立しているとの判定がなされない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、処理が次のステップＳ３２に移行される。ステップＳ３２において、上記ステップＳ２２と同様に、Ｆ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆが、燃料噴射弁１７の燃料噴射量の要求値ＱＰＲに応じた値に設定される。続いて、ステップＳ３３では、フィードバック制御量ＰＤＡｆｂが、供給燃圧ＰＦと供給燃圧目標値ＰＦＴｒとに基づいたフィードバック制御によって算出される。供給燃圧目標値ＰＦＴｒは供給燃圧ＰＦの目標値のことである。具体的には、供給燃圧ＰＦと供給燃圧目標値ＰＦＴｒとの差を入力とする、比例要素の算出値と、微分要素の算出値と、積分要素の算出値との和としてフィードバック制御量ＰＤＡｆｂが算出される。なお、以降では、フィードバック制御量ＰＤＡｆｂのことを、「Ｆ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂ」という。
【００４９】
次のステップＳ３４において、ステップＳ３２で算出したＦ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆと、ステップＳ３３で算出したＦ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂとの和として制御量ＰＤＡが算出される。すなわち、気筒１１内で混合気を燃焼させる場合におけるフィードポンプ３２の制御量は、フィードフォワード制御と、フィードバック制御（より具体的には、ＰＩＤ制御）とによって算出される。そして、ステップＳ３５において、ステップＳ３４で算出した制御量ＰＤＡを基にフィードポンプ３２の作動が制御される。この場合、制御量ＰＤＡが大きいほどフィードポンプ３２からの燃料の吐出量が多くなるように、フィードポンプ３２が作動する。そして、一連の処理が一旦終了される。
【００５０】
その一方で、ステップＳ３１において、気筒１１内での混合気の燃焼停止の条件が成立しているとの判定がなされている場合（ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ３６に移行される。ステップＳ３６において、燃料カット処理が実行中であるか否かの判定が行われる。そして、燃料カット処理が実行中であるとの判定がなされていない場合（Ｓ３６：ＮＯ）、処理が次のステップＳ３７に移行される。ステップＳ３７において、上記ステップＳ３２と同様に、Ｆ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆが、燃料噴射弁１７の燃料噴射量の要求値ＱＰＲに応じた値に設定される。続いて、ステップＳ３８では、Ｆ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂが算出される。具体的には、Ｆ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂが供給燃圧ＰＦと供給燃圧目標値ＰＦＴｒとの差を入力とする比例要素の算出値と等しくなるように、Ｆ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂが算出される。
【００５１】
次のステップＳ３９において、ステップＳ３７で算出したＦ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆと、ステップＳ３８で算出したＦ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂとの和として制御量ＰＤＡが算出される。すなわち、燃料導入処理の実行中におけるフィードポンプ３２の制御量は、フィードフォワード制御と、フィードバック制御（より具体的には、Ｐ制御）とによって算出される。そして、ステップＳ３５において、ステップＳ３９で算出した制御量ＰＤＡを基にフィードポンプ３２の作動が制御される。この場合、制御量ＰＤＡが大きいほどフィードポンプ３２からの燃料の吐出量が多くなるように、フィードポンプ３２が作動する。そして、一連の処理が一旦終了される。
【００５２】
一方、ステップＳ３６において、燃料カット処理が実行中であるとの判定がなされている場合（ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ４０に移行される。ステップＳ４０において、燃料噴射弁１７の燃料噴射量の要求値ＱＰＲが「０」であるため、Ｆ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆが「０」とされる。続いて、ステップＳ４１では、ステップＳ３８と同様に、Ｆ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂが算出される。次のステップＳ４２において、制御量ＰＤＡをステップＳ４１で算出したＦ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂと等しくする。そして、ステップＳ３５において、ステップＳ４２で算出した制御量ＰＤＡを基にフィードポンプ３２の作動が制御される。そして、一連の処理が一旦終了される。
【００５３】
ここで、燃料導入処理の実行中でも、制御量ＰＤＡをＦ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂと等しくし、当該制御量ＰＤＡに基づいてフィードポンプ３２を制御する場合を考える。すなわち、燃料導入処理の実行中では、燃料カット処理の実行中と同様に、Ｐ制御のみでフィードポンプ３２を作動させる場合を考える。Ｐ制御によって算出される比例要素の算出値は、予め設定されている上限値よりも大きい値にはならない。そのため、燃料導入処理の実行中では、フィードポンプ３２の作動による燃料タンク３１から燃料通路３３への燃料の供給量が、燃料噴射弁１７の燃料噴射に起因する燃料通路３３内の燃料の消費量を下回ってしまうことがある。このような場合、フィードポンプ３２の作動は停止していないものの、燃料導入処理の実行中に供給燃圧ＰＦが低下してしまう。
【００５４】
これに対し、本実施形態では、燃料導入処理の実行中、制御量ＰＤＡは、Ｆ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂとＦ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆとの和として算出される。すなわち、燃料導入処理の実行中における制御量ＰＤＡを、燃料カット処理の実行中における制御量ＰＤＡよりも大きくすることができる。その結果、燃料導入処理が実行されているときには、燃料カット処理が実行されているときよりもフィードポンプ３２の作動によって燃料通路３３に供給される燃料の量が多くなるように、フィードポンプ３２が制御される。これにより、フィードポンプ３２の作動による燃料タンク３１から燃料通路３３への燃料の供給量が、燃料噴射弁１７の燃料噴射に起因する燃料通路３３内の燃料の消費量を下回りにくくなる。つまり、燃料導入処理の実行中における供給燃圧ＰＦの低下を抑制することができる。そのため、その後に気筒１１内での燃焼が再開された場合、燃料噴射弁１７に供給される燃料の圧力が低くないため、燃料噴射弁１７の燃料噴射量の制御性の低下を抑制することができる。
【００５５】
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各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。
・第２の実施形態において、燃焼停止期間ＣＳＰ中では、Ｆ／Ｂ制御量ＰＤＡｆｂの算出を停止させるようにしてもよい。この場合、燃料導入処理の実行中では、制御量ＰＤＡはＦ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆと等しくされる。また、燃料カット処理の実行中では、Ｆ／Ｆ制御量ＰＤＡｆｆは「０」であるため、制御量ＰＤＡが「０」となる、すなわちフィードポンプ３２の作動が停止される。
【００５６】
・上記各実施形態では、燃料導入処理の実行中では、点火装置１９に火花放電を行わせないようにしている。しかし、燃料導入処理の実行中では、気筒１１内で混合気が燃焼しない時期に火花放電を点火装置１９に行わせるようにしてもよい。例えば、ピストン１２が下死点近傍に位置するときに火花放電を行わせた場合、火花放電が行われた気筒１１内では混合気が燃焼されない。そのため、燃料導入処理の実行中では、火花放電が行われても、燃料噴射弁１７から噴射された燃料を未燃のまま気筒１１内から排気通路２１に流出させることができる。
【００５７】
・内燃機関の制御装置が適用される内燃機関は、気筒１１内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁である筒内噴射弁を備えるものであってもよい。この場合、燃料導入処理の実行中では、筒内噴射弁から燃料を気筒１１内に噴射させ、当該燃料を未燃のまま排気通路２１に流出させることになる。これにより、未燃の燃料を三元触媒２２に導入させることができる。
【００５８】
・ハイブリッド車両のシステムは、モータの駆動によってクランク軸１４の回転速度を制御することができるのであれば、図１に示したようなシステムとは異なる別のシステムであってもよい。
【００５９】
・内燃機関の制御装置を、内燃機関以外の他の動力源を備えない車両に搭載される内燃機関に適用される装置に具体化してもよい。このような車両に搭載される内燃機関でも、クランク軸１４が惰性で回転している状況下で気筒内での混合気の燃焼が停止されることがある。こうした燃焼停止期間ＣＳＰ中に燃料導入処理が実行されるときには、燃料カット処理が実行される場合よりも、フィードポンプ３２の作動によって燃料タンク３１から燃料通路３３に供給する燃料の量を多くする。これにより、気筒１１内での燃焼が再開された場合に、燃料噴射弁１７に供給される燃料の圧力が低くなることを抑制できる。
【符号の説明】
【００６０】
１０…内燃機関、１１…気筒、１４…クランク軸、１７…燃料噴射弁、１９…点火装置、２１…排気通路、３１…燃料タンク、３２…フィードポンプ、３３…燃料通路、１１０…内燃機関制御ユニット、１１３…ポンプ制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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