(57)【要約】【課題】スタータに係わる信号が検出できない場合でも、始動性を確保する噴射制御が可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】スタータの駆動信号を検出するスタータ駆動信号入力手段と、内燃機関２の回転数に係わる回転信号を検出する内燃機関始動信号入力手段（Ｓ１００、Ｓ２００）と、スタータ駆動信号入力手段により検出したスタータの作動状態と内燃機関始動信号入力手段により検出した内燃機関の始動状態を比較して、スタータ駆動信号入力手段の異常判定を行なうスタータ駆動信号異常判定手段（Ｓ３００〜Ｓ６００）と、燃料噴射量制御補助手段（Ｓ７００）を備え、スタータ駆動信号入力手段を異常と判定した場合には、燃料噴射量制御補助手段（Ｓ７００）により生成された始動に係わるソフト信号に基いて始動時用噴射量と通常状態の噴射量を切換え制御する。【選択図】  図３
2004211634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を始動させるためのスタータと、前記スタータへの給電に係わる駆動信号を検出するスタータ駆動信号入力手段と、前記スタータの駆動により前記内燃機関を始動させるとき前記内燃機関の回転数に係わる回転信号を検出する内燃機関始動信号入力手段と、前記スタータ駆動信号入力手段により検出した前記スタータの作動状態と前記内燃機関始動信号入力手段により検出した前記内燃機関の始動状態を比較して、前記スタータ駆動信号入力手段の異常判定を行なうスタータ駆動信号異常判定手段と、前記内燃機関へ高圧燃料を噴射供給する燃料噴射手段を備え、
前記スタータ駆動信号入力手段により前記駆動信号が検出されているとき、前記駆動信号に基いて前記燃料噴射手段に、始動時用噴射量の燃料を噴射供給するように指令するとともに、
前記スタータ駆動信号異常判定手段にて前記スタータ駆動信号入力手段を異常と判定した場合には、前記内燃機関始動信号入力手段とに基いて前記始動時用噴射量と通常状態の噴射量を切換え制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
始動に係わるソフト信号を生成、消滅させる燃料噴射量制御補助手段を備え、
前記スタータ駆動信号異常判定手段にて前記スタータ駆動信号入力手段を異常と判定した場合には、前記燃料噴射量制御補助手段とに基いて前記始動時用噴射量と通常状態の噴射量を切換え制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関始動信号入力手段は、前記内燃機関の回転速度に応じた周波数の信号が発生可能な電磁ピックアップ式回転センサからの出力の有無を検出する回転センサ出力検出手段と、外周に複数の突起を形成した略円板状の回転パルサの回転に対して前記電磁ピックアップ式回転センサの磁束変化をデジタルパルス信号に変換することで前記内燃機関の少なくとも回転角を検出可能な内燃機関回転角検出手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記スタータ駆動信号異常判定手段によって前記スタータ駆動信号入力手段の異常の有無を判断するには、先に、前記内燃機関始動信号入力手段により回転数に係わる回転信号を検出し、その回転信号から前記内燃機関の始動状態を検出した後に、前記スタータ駆動信号入力手段によって前記スタータの作動状態を推定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記スタータ駆動信号異常判定手段によって前記スタータ駆動信号入力手段を異常と判断した直後から、前記燃料噴射制御補助手段を実行することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記スタータ駆動信号異常判定手段によって前記スタータ駆動信号入力手段を異常と判断した場合には、前記スタータ駆動信号入力手段の異常を判断したことを記憶装置に記憶しておき、
予め前記スタータ駆動信号入力手段の異常が確定されていると判断される場合には、前記内燃機関の停止状態にあるときから、次回始動時に前記燃料噴射制御補助手段が直ちに実行できるようにしておくことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の燃料制御装置を搭載する車両が、走行状態にあると判断される場合には、前記燃料噴射量制御補助手段を実行するに際して、始動時用噴射量に切換えることを禁止し、通常状態の噴射量の制御を実行することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記スタータ駆動信号入力手段の異常が確定されていると判断されるとは、前記記憶装置に前記スタータ駆動信号入力手段の異常を判断したことを記憶する際、１回の始動中は１回としてカウントする異常カウンタを備え、
前記異常カウンタが所定の回数以上に達していることであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記異常カウンタが所定の回数以上に達したとき、スタータ信号系が故障していることを乗員等の前記内燃機関の運転に報知することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、特にスタータにて始動する内燃機関に対して燃料を噴射供給する燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置としては、ディーゼル機関の停止中に、例えば遠心力等の機械的手段を用いて作動させるガバナリンクを最大噴射量にセットしておき、機関の始動時にスタータの駆動によりクランキングを行なうときには最大噴射量で噴射供給する機械式燃料噴射装置としてのいわゆる分配型燃料噴射装置が知られている。この種の機械式燃料噴射装置は、図１０に示すエンジン運転中のストール域（アイドル回転数より低い低速領域）の最大噴射量は、エンジン停止中に設定された最大噴射量と略同じままである。そのため、始動に必要な燃料噴射量を最大噴射量に設定し、必要以上の燃料を噴射することで、始動性は良好になるが、始動時におけるスモークが過大になる恐れがある。
【０００３】
近年、社会的要請によりディーゼル機関の排気ガス規制が年々厳しくなる傾向にある。そのため、例えば乗用車用等の車両用燃料噴射装置では、始動時の排出スモーク等を低減するように、電子制御化が図られたいわゆる電子制御式燃料噴射装置がある（特許文献１等）。これら特許文献１等の開示による従来技術では、燃料噴射弁を介してディーゼル機関へ高圧燃料を噴射供給する分配型燃料噴射ポンプと、その燃料噴射ポンプに内蔵され、噴射タイミングおよび噴射期間等を可変にする電磁弁を駆動制御する制御装置を備えている。この種の燃料噴射制御装置では、図１１に示すように、内燃機関の始動状態を検出する手段として、スタータへの印加電圧信号を検出（図１１のスタータスイッチとスタータの間の電機経路の結線部から検出）する。そして、その信号をトリガにして、その電磁弁に指令する制御装置本体のＥＣＵが、通常状態の燃料噴射量特性（図１０中の実線）と、始動時専用の燃料噴射量特性（図１０中の破線の一本）に切換えている（図１２参照）。そのため、印加電圧信号に基いて始動状態を判断し、始動状態であると判定すると、始動時専用の燃料噴射量に切換えることによって、所定の始動判定基準に対して始動可能で、かつスモークの排出量を最小限にする燃料噴射量を設定することが可能である。また、比較的低温の雰囲気状態に長期放置等された内燃機関の冷間始動時においては、内燃機関の運転状態を示す運転状態検出信号として、冷却水温を検出し、その冷却水温に基いて、例えば始動時噴射量を大きく設定するなどして、冷間時の始動性の確保が図られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１７１９８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来構成では、内燃機関の始動の際に、スタータの印加電圧信号がＥＣＵに入力されなくなってしまった場合、ＥＣＵは始動時であることを認識できなくなる。例えばスタータ系統の信号線としてのハーネスの断線、ＥＣＵのコネクタ部やスタータのコネクタ部の接触不良、およびスタータまたはＥＣＵの内部故障等のうち少なくともいずれか一方の障害が発生すると、ＥＣＵは始動状態を認識できないため、通常状態の燃料噴射量特性を指令してしまう等の誤作動を生じる。
【０００６】
なお、この誤作動が起きると当初ＥＣＵが正常に指令を出していた場合に比べて、場合によっては内燃機関の運転状態によって、スモークが却って増加したり、始動性の低下を招く恐れがある。例えば冷間始動時の場合には、始動時用噴射量を、通常状態の噴射量に比べてさらに増加させる必要があるので、冷間始動時にＥＣＵが誤動作すると、初爆後の吹き上がりが悪くなることで始動性が低下するという問題がある。逆にアイドルストップ車両が信号待ちのため一時的に停止する場合、内燃機関は十分暖機されているため、温間始動状態となっており、始動時用噴射量を通常状態の噴射量より少なくする必要がある場合がる。この場合に、ＥＣＵが誤作動すると、スモーク排出量が却って増加してしまうという問題がある。このため、スタータにて内燃機関を始動させる場合、種々の状況に応じて内燃機関の始動に適した燃料噴射制御を行なう必要がある。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、したがってその目的は、スタータにて内燃機関を始動する際、始動検出手段であるスタータに係わる信号が検出できなくなった場合でも、始動性を確保する噴射制御が可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。
【０００８】
さらに別の目的は、スタータにて内燃機関を始動する際、始動検出手段であるスタータに係わる信号が検出できなくなった場合でも、始動性を確保する噴射制御を可能とするとともに、内燃機関の種々の状況に応じて始動に適した燃料噴射制御を行なうことが可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によれば、内燃機関を始動させるためのスタータと、そのスタータへの給電に係わる駆動信号を検出するスタータ駆動信号入力手段と、そのスタータの駆動により内燃機関を始動させるとき内燃機関の回転数に係わる回転信号を検出する内燃機関始動信号入力手段と、そのスタータ駆動信号入力手段により検出したスタータの作動状態とその内燃機関始動信号入力手段により検出した内燃機関の始動状態を比較して、そのスタータ駆動信号入力手段の異常判定を行なうスタータ駆動信号異常判定手段と、内燃機関へ高圧燃料を噴射供給する燃料噴射手段を備え、スタータ駆動信号入力手段により駆動信号が検出されているとき、その駆動信号に基いて燃料噴射手段に、始動時用噴射量の燃料を噴射供給するように指令するとともに、スタータ駆動信号異常判定手段にてスタータ駆動信号入力手段を異常と判定した場合には、内燃機関始動信号入力手段とに基いて始動時用噴射量と通常状態の噴射量を切換え制御する。
【００１０】
スタータの駆動により内燃機関を始動させるとき、スタータへの給電に係わる信号、例えばスタータスイッチの印加電圧信号を受信することで内燃機関の始動状態であると判断し、内燃機関へ高圧燃料を噴射供給する燃料噴射手段に、始動時噴射量に切換えるように指令する内燃機関の燃料噴射制御装置の場合において、駆動信号つまり印加電圧信号が正常に受信できるときには、簡便に始動状態を検出することが可能である。一般に内燃機関の始動状態を検出する方法として、スタータの駆動信号により検出する方法は、始動の開始時期を素早く検出することが可能であるので、トリガとしては優れている。しかしながら、駆動信号は、スタータの駆動の開始時期および駆動期間を示す程度の情報量にすぎず、始動開始してから内燃機関が完爆するまでの始動状態の変化を示すものではない。また、駆動信号はスタータの作動状態を推定して、間接的に内燃機関の始動状態を監視しているにすぎない。
【００１１】
これに対して、駆動信号が正常に受信できない状態で、内燃機関がスタータの駆動によって始動される場合には、内燃機関の回転数に係わる回転信号を検出する内燃機関始動信号入力手段を用いて、内燃機関の始動状態を直接監視することが可能である。例えば電磁ピックアップ式回転センサのアナログ出力発生有無を検出することによって、内燃機関が始動を開始したか否か、つまり始動開始時期の検出が可能である。そのため、内燃機関始動信号入力手段およびスタータ駆動信号入力手段によってそれぞれ検出される内燃機関の始動状態とスタータの作動状態を比較することで、スタータ駆動信号の真偽を判断することが可能である。これにより、スタータ駆動信号異常判定手段は、スタータ駆動信号が異常か否かを判断することが可能である。
【００１２】
さらに、このスタータ駆動信号異常判定手段にてスタータ駆動信号が異常であると判定すると、内燃機関始動信号入力手段とに基いて始動時用噴射量と通常状態の噴射量に切換え制御が可能である。
【００１３】
本発明の請求項２によれば、始動に係わるソフト信号を生成、消滅させる燃料噴射量制御補助手段を備え、スタータ駆動信号異常判定手段にてスタータ駆動信号入力手段を異常と判定した場合には、燃料噴射量制御補助手段とに基いて始動時用噴射量と通常状態の噴射量を切換え制御する。
【００１４】
スタータ駆動信号入力手段が異常のとき、燃料噴射制御補助手段を実行し、生成されたソフト信号に基いて始動時用噴射量と通常状態の噴射量に切換え制御が可能である。例えば、燃料噴射制御補助手段が、内燃期間の始動状態の変化に応じて始動時用噴射量と通常状態の噴射量とを切換え制御することが可能である。したがって、駆動信号がスタータの駆動信号が正常に受信できない場合があったとしても、内燃機関の状態に応じて始動性の確保が可能である。
【００１５】
本発明の請求項３によれば、内燃機関始動信号入力手段は、内燃機関の回転速度に応じた周波数の信号が発生可能な電磁ピックアップ式回転センサからの出力の有無を検出する回転センサ出力検出手段と、外周に複数の突起を形成した略円板状の回転パルサの回転に対して電磁ピックアップ式回転センサの磁束変化をデジタルパルス信号に変換することで内燃機関の少なくとも回転角を検出可能な内燃機関回転角検出手段を備えている。
【００１６】
これにより、電磁ピックアップ式回転センサのアナログ出力の有無を検出する回転センサ出力検出手段を備えているので、内燃機関の始動の開始の有無を判断することが可能である。さらに、スタータ駆動による内燃機関の始動開始時のように回転変動が大きいば場合であっても、回転していれば少なくとも出力発生は可能であるので、例えばクランキング回転以下の極低速の回転開始を検出可能である。
【００１７】
さらに、始動開始から過渡的な回転上昇をする始動状態になった場合でも、回転角を検出する内燃機関回転角検出手段を備えるので、例えば所定の回転角の範囲で、内燃機関の回転数に係わる回転状態の変化を検出することが可能である。
【００１８】
本発明の請求項４によれば、スタータ駆動信号異常判定手段によってスタータ駆動信号入力手段の異常の有無を判断するには、先に、その内燃機関始動信号入力手段により回転数に係わる回転信号を検出し、その回転信号からその内燃機関の始動状態を検出した後に、そのスタータ駆動信号入力手段によってスタータの作動状態を推定する。
【００１９】
これにより、スタータの駆動信号が正常に受信できない状態で、スタータの駆動によって内燃機関が始動される状態が発生してしまったとき、正常時における駆動信号による検出方法に代えて、内燃機関の回転数に係わる回転信号で内燃機関の始動状態を検出する精度向上が図れる。
【００２０】
本発明の請求項５によれば、スタータ駆動信号異常判定手段によってスタータ駆動信号入力手段を異常と判断した直後から、燃料噴射制御補助手段を実行することができる。
【００２１】
本発明の請求項６によれば、スタータ駆動信号異常判定手段によってスタータ駆動信号入力手段を異常と判断した場合には、そのスタータ駆動信号入力手段の異常を判断したことを記憶装置に記憶しておき、予めそのスタータ駆動信号入力手段の異常が確定されていると判断される場合には、その内燃機関の停止状態にあるときから、次回始動時に燃料噴射制御補助手段が直ちに実行できるようにしておく。
【００２２】
これにより、始動開始からスタータ駆動信号検出までの間は、通常状態の燃料噴射量で制御せざるを得なかったが、例えば異常判定が始動毎に繰り返しされるようであれば、異常状態が確定していると判断し、次回始動のための準備として、停止時に予め異常判定したとき行なうべき燃料噴射制御補助手段の実行を直ちに行なえるようにすることが可能である。
【００２３】
本発明の請求項７によれば、請求項６に記載の内燃機関の燃料制御装置を搭載する車両が、走行状態にあると判断される場合には、燃料噴射量制御補助手段を実行するに際して、始動時用噴射量に切換えることを禁止し、通常状態の噴射量の制御を実行する。
【００２４】
これにより、車両の押し掛け状態等の場合には、正常な駆動信号を発生させることが可能なスタータ状態を、異常と誤判定することを防止することが可能である。
【００２５】
本発明の請求項８によれば、スタータ駆動信号入力手段の異常が確定されていると判断されるとは、記憶装置にそのスタータ駆動信号入力手段の異常を判断したことを記憶する際、１回の始動中は１回としてカウントする異常カウンタを備え、その異常カウンタが所定の回数以上に達していることである。
【００２６】
これにより、一時的な故障状態と区別して、今後毎回判定を繰り返さなくても故障が確定した状態に応じて、判定プロセスを維持、または省略した状態で始動に適した制御の実行が可能である。
【００２７】
本発明の請求項９によれば、異常カウンタが所定の回数以上に達したとき、スタータ信号系が故障していることを乗員等のその内燃機関の運転に報知することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置を適用する分配型燃料噴射装置のシステム概略構成を表す構成図である。図２は、図１中の制御系を表わす概略構成図である。図３は、図１中のＥＣＵにて実行される第１の実施形態に係わる制御処理を表すフローチャートである。図４から図８は、図３中の制御処理にて実行される制御処理であって、図４は回転センサの出力発生有無をみる制御処理、図５は回転速度の演算可能か否かをみる制御処理、図６および図７は、スタータの駆動信号の異常判定に係わる制御処理、図８はフェイルセーフ制御に係わる制御処理を表すフローチャートである。
【００３０】
（本発明の内燃機関の燃料制御装置を適用する燃料噴射装置のシステム概略構成の説明）
本発明の内燃機関の燃料噴射制御処理を適用される電子制御式燃料噴射装置としては、図１に示すように、分配型燃料噴射装置がある。本実施形態では以下、分配型燃料噴射装置で説明するが、内燃機関へ高圧燃料を噴射供給する電子制御式燃料噴射装置であれば、いずれの構成を有する燃料噴射装置であってもよい。この燃料噴射装置１は、エンジンの回転力が伝達される駆動軸８と、ポンプハウジング６と、フィードポンプ９と、ポンプハウジング６内に形成されたポンプ室１６と、プランジャ１２と、フェイスカム１１と、プランジャ１２の先端に形成された圧力室１７ａと、圧力室１７ａのプランジャ１２の軸方向移動により加圧される燃料を調整する燃料噴射制御弁（以下、スピル弁と呼ぶ）２０と、タイマピストン１３ｂ、およびタイマ圧力室１３ｄを有するタイマ装置１３と、タイマ装置１３のタイマ圧力室１３ｄの燃料圧力を制御するタイマ室圧制御弁（以下、タイマ制御弁と呼ぶ）２３を含んで構成されている。駆動軸８は、ギヤ駆動のためのギヤまたはベルト駆動のためのプーリ３を介してエンジンのクランク軸に連結され、ディーゼルエンジンの回転に同期して回転力が伝達される。なお、より詳しくは、この駆動軸８は、エンジン回転数の２分の１の回転に減速されて駆動されている。この駆動軸８は、ポンプハウジグ６内に装備されたベーン式フィードポンプ９を回し、このフィードポンプ９によって燃料タンクから燃料を吸上げている。なお、このフィードポンプ９によって吸上げられた燃料は、圧力調整弁９ｐによって調圧された後に、ポンプハウジング６内に形成されているポンプ室１６に供給される。より詳しくは、この圧力調整弁９ｐは、フィードポンプ９のポンプ室側つまり吐出側と、燃料タンク側つまり低圧側との間に配置され、ポンプ室１６内の燃料圧力をフィードポンプ９の回転数に略比例した圧力、または略所定の圧力に調整する。なお、本実施形態では、この圧力調整弁９ｐは、ポンプ室１６の燃料圧力を略所定の圧力（本実施例では、約１ＭＰａ）に調整するものとして以下説明する。
【００３１】
なお、フィードポンプ９は、駆動軸８に一体的に回転可能な構成で実際には紙面と直交する方向に設けられているが、作図の都合上、駆動軸８に平行に描いている。なお、ここで、燃料タンクに通じる側の燃料を低圧燃料、フィードポンプ９により吸上げられポンプ室１６に供給される燃料を高圧燃料と呼ぶ。なお、この高圧燃料は１ＭＰａ程度の燃料圧力であって、燃料圧力燃料噴射弁４を介してエンジンに噴射供給するためにプランジャ１１によって加圧される高圧燃料（加圧燃料）とは区別する。
【００３２】
また、図１に示すように、駆動軸８は、シグナルロータ（以下、ＮＥパルサと呼ぶ）１０が同軸的に取り付けられている。ＮＥパルサの外周には凸状の突起（以下、歯と呼ぶ）が複数個形成されており、これに対向する電磁ピックアップ式回転角センサ（以下、回転センサと呼ぶ）２５が、ＮＥパルサの凸状歯の電磁誘導によってエンジン回転数に応じたパルス信号を発生し、電子式制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ）３０へ出力する。このＥＣＵ３０はスピル弁２０とタイマ制御弁２３を駆動する駆動回路を有している。
【００３３】
また、図１に示すように、駆動軸８には、カップリング（図示せず）を介してフェイスカム１１が同期して回転可能、かつ軸方向に往復移動可能に連結されている。また、フェイスカム１１の基部の一端には、プランジャ１２が一体回転可能に連結されている。なお、カップリングは、駆動軸８の回転をプランジャ１２に伝達するとともに、プランジャ１２が軸方向に自在に移動することを許容する調心手段である。
【００３４】
フェイスカム１１には、図１に示すように、プランジャ１２が連結された面とは反対の面に、周方向にエンジンの気筒数に応じた複数の山部を備えるカムプロフィル１１ａが形成されている。このカムプロフィル１１ａにはカムローラ１５が転接している。このカムカムローラ１５がカムプロフィル１１ａに転接することにより、フェイスカム１１およびプランジャ１２は、駆動軸８による１回転中に複数回、すなわちエンジンの気筒数に応じて複数回往復移動する。なお、カムプロフィル１１ａは、所望のエンジン性能を適合させるために、最適な燃料噴射圧等が得られるような形状に設定されていることが好ましい。なお、フェイスカム１１は、ジャンピング防止のための付勢手段であるスプリング１１ｓによってローラ１５側に押圧されている。
【００３５】
プランジャ１２の吸入行程中には、プランジャ１２が図１の軸方向左側へ移動する。このとき、このプランジャ１２の先端部周面に形成された吸入溝１２ａの１つがシリンダ１７に形成された吸入ポート（図示せず）と連通するか、または圧送室１７ａに燃料導入可能な燃料通路１７ｐの燃料上流側に配置されたスピル弁２０が開弁すると、ポンプ室１６の燃料が、プランジャ１１の先端に形成された圧送室１７ａに吸入される。なお、本実施形態では、以下、吸入行程で圧送室１７ａに燃料を吸入する経路としては、圧送室１７ａに燃料導入可能な燃料通路の燃料上流側にスピル弁２０が配置された燃料経路で説明する。なお、この燃料経路は、ポンプハウジング６に臨むポンプハウジング６の面に開口する燃料通路６ｐ、燃料通路１７ｐとから構成され、スピル弁２０が開弁、閉弁することで燃料導通、閉塞される。
【００３６】
プランジャ１２の圧縮行程中には、プランジャ１２が図１の軸方向右側へ移動する。圧送室１７ａ内の燃料が加圧されると、この加圧燃料はプランジャ１２ｂの内部に形成された縦孔１２ｃを介して供給ポート１２ｄへ導かれる。このときプランジャ１０６は回転しており、ポンプハウジング６に形成されたシリンダ１７と摺接している。プランジャ１２の回転により、プランジャ１２の外周面に開口する供給ポート１２ｄが、シリンダ１７の内周面に開口する複数個の内の１個の吐出ポート１７ｂと連通することで、加圧された高圧燃料が噴射通路６ｄからデリバリバルブ１８を経て、燃料噴射弁４に供給される。
【００３７】
ここで、圧送室１７ａは、プランジャ１２の往復移動により容積が変化し、容積が膨張するときにはポンプ室１６内の燃料がスピル弁２０（このとき、スピル弁２０は開弁状態）が配置された燃料通路６ｐ、１７ｐを通じて圧力室１７ａへ吸入され、容積が収縮する際には圧送室１７ａの燃料が吐出される。このとき、スピル弁２０を閉じていれば、圧送室１７ａの燃料は、加圧され、吐出ポート１７ｂを介してエンジン２の各気筒に設けられた燃料噴射弁４へ供給される。そして燃料噴射弁４を介して、その気筒の燃焼室へ高圧燃料が噴射供給される。なお、スピル弁２０は、燃料噴射装置１のポンプハウジング６に形成されたディスヘッドに設けられている。ＥＣＵ３０には、上述した回転角センサ２５からの出力信号に加え、図１に示すように、エンジン２から上死点信号（ＴＤＣ信号）７や、エンジン２の負荷の大きさを示すアクセル開度信号２９、冷却水温等を検出する水温センサからの水温信号２６等が入力され、これらの信号を基に燃料噴射制御が行われる。なお、スピル弁２０は、燃料噴射装置１のプランジャ１２の往復運動により加圧された高圧燃料をエンジン２の各気筒の燃焼室に噴射供給する燃料噴射制御手段を構成している。なお、この燃料噴射制御手段の制御に係わる構成については後述する。
【００３８】
次に、図１に示すタイマ装置１３について、以下説明する。フェイスカム１１が連接しているローラ１５は、ローラリング１４に支持されている。このローラリング１４はロッド（スライドピン）１４ｒを介してタイマピストン１３ｂに連結している。タイマピストン１３ｂはポンプハウジング６に形成されたタイマ圧力室１３ｄに収容されており、タイマ圧力室１３ｄにはポンプ室１６の燃料が導入されるようになっている。なお、ローラリング１４の円筒状の外周面は、駆動軸８の軸線を中心として所定の角度範囲内で回動可能である。その回動によってローラ１５の位置が回転方向に移動可能となっている。
【００３９】
タイマ圧力室１３ｄは、燃料流路２２を介してタイマ制御弁２３に接続されている。このタイマ制御弁２３の開閉によって、タイマ圧力室１３ｄの燃料圧力が変化すると、タイマピストン１３ａが軸方向に変位し、この変位はロッド１４ｒを介してローラリング１４を周方向に回動させる。これにより、ローラ１５がフェイスカム１１に対して相対的に周方向に変位するので、フェイスカム１１の山部がローラ１５に乗り上げるタイミング、すなわち進角（以下、タイマ進角と呼ぶ）位相が変わり、よって、燃料噴射時期が変えられる。
【００４０】
なお、詳しくは、図１において、タイマ圧力室１３ｄは、タイマピストン２０３内に設けられた絞り（図示せず）を介してポンプ室１６に連通している。そのタイマ圧力室１３ｄ内の燃料圧力がタイマピストン１３ｂを図中左方向へ押すことになるが、それに対向してタイマピストン１３ｂの左側のタイマ低圧室１３ｅにはタイマスプリング１３ｃが装着されている。タイマ低圧室１３ｄはフィードポンプ９の吸入ポートに連通しており、作動中は常に低圧になっている。タイマ圧力室１３ｄにはポンプ室１６の燃料圧力が導入されているので、この燃料圧力によるタイマピストン１３ｂを押圧する押圧力とタイマスプリング１３ｃによる付勢力とが釣り合う位置へタイマピストン１３ｂが移動し、タイマ進角、つまり噴射時期が決まる。なお、図１において、作図の都合上、駆動軸８とタイマピストン１３ｂとが平行に描かれているが、実際にはタイマピストン１３ｂは駆動軸８に対して直角方向に交差している。
【００４１】
なお、このタイマ制御弁２５は、噴射時期の制御信号である開閉信号を出力するＥＣＵ３０と電気的に接続している。タイマ制御弁２５はＥＣＵ３０により開閉制御（本実施例では、デューティ比制御）される。タイマ制御弁２５は、デューティ比率に応じた開閉比率によって、タイマ圧力室１３ｄ内の燃料の一部をタイマ低圧室１３ｅへ導く。つまり、タイマ高圧室１３ｄの燃料圧力を部分的にタイマ低圧室１３ｅ側に逃がして調整し、タイマピストン１３ｂの位置とローラリング１４の回転方向位置を変化させる。それによって噴射時期が制御される。
【００４２】
なお、ここで、タイマ制御弁２５は、燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段を構成している。なお、この燃料噴射時期制御手段の制御に係わる構成については後述する。
【００４３】
（本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置を適用する燃料噴射装置に係わる制御装置の概略構成の説明）
上記で説明した燃料噴射装置１に係わる制御装置を、図２、および図３〜図８に従って説明する。
【００４４】
図２に示す燃料噴射装置１に係わる制御装置において、本発明の燃料制御装置に係わる制御装置は、主として、エンジン２を始動させるモータ装置としてのスタータ（図示せず）への給電に係わる駆動信号を検出するスタータ駆動信号入力手段（従来例の図１１参照）と、スタータの駆動によりエンジン２を始動させるときエンジン２の回転数に係わる信号、例えば回転検出手段のセンサ出力、あるいはそのセンサのアナログ出力から回転数算出可能にするデジタルパルス信号に変換し、回転数計算を可能とする回転角の情報等を検出する内燃機関始動信号入力手段（図４および図５の制御処理を参照）と、スタータ駆動信号入力手段により検出したスタータの作動状態と内燃機関始動信号入力手段により検出したエンジン２の始動状態を比較して、スタータ駆動信号入力手段の異常判定を行なうスタータ駆動信号異常判定手段（図６および図７の制御処理を参照）と、エンジン２へ高圧燃料を噴射供給する燃料制御手段（図１中のスピル弁２０、タイマ制御弁２５であり、本実施例では、噴射量制御に係わるスピル弁２０）と、スタータ駆動信号異常判定手段にてスタータ駆動信号入力手段が異常であると判断した場合に、始動に係わるソフト信号を生成、消滅させる燃料噴射量制御補助手段（図８の制御処理を参照）を備えている。なお、これらスタータ駆動信号入力手段、内燃機関始動信号入力手段、スタータ駆動信号異常判定手段、および燃料噴射量制御補助手段は、制御装置の本体部であるＥＣＵ３０にて実行される制御処理である。
【００４５】
なお、燃料噴射量制御補助手段は、エンジンの運転状態の誤判定によるＥＣＵ３０の燃料制御に係わる制御処理の誤動作を防止するためのバックアップ制御処理である。例えばエンジンの運転状態を検出し燃料噴射制御を切換える制御処理としては、図１２に示す従来の制御処理がある。この制御処理は、スタータ駆動信号入力手段による駆動信号が検出される場合には、エンジンの作動状態を始動状態と推定し、燃料噴射制御手段に指令する噴射量を、始動時噴射量とするとともに、スタータ駆動信号入力手段による駆動信号が検出されない場合には、エンジンの作動状態を通常状態と推定し、燃料噴射制御手段に指令する噴射量を、通常状態の噴射量とするものである。本発明の制御処理は、この従来の制御処理と平行処理、またはこの従来の制御処理に対して、従として動作する。そして、本発明の制御処理にて、エンジンの始動状態を推定するための検出手段（本実施例では、スタータ駆動信号入力手段）の異常が判断されると、その異常判定したことをトリガとして、従来の制御処理に代えて、本発明の制御処理、特に燃料噴射量制御補助手段を、エンジンの運転状態を始動状態に限定して、バックアップ制御する。なお、本実施形態の説明では、以下、従来の制御処理と本発明の制御処理は、ほぼ平行処理されているものとして説明する。従来の制御処理は、駆動信号が検出されているか否かを判断し、燃料噴射制御に係わる噴射量の切換えを行なっているので、従来の制御処理の処理時間は極僅かな時間さえあれば処理可能であり、従来の制御処理を主、本発明の制御処理を従と設定しても、平行処理している場合とほぼ同じ程度に、本発明の制御処理を実行することが可能であるからである。
【００４６】
なお、本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置に係わる制御処理の詳細については後述する。
【００４７】
まず、制御装置の概略構成を、図２に従って説明する。図２に示すように、ＥＣＵ３０には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種の制御プログラムおよびデータを保存するＲＯＭ、入力データを保存するＲＡＭ、入力回路、出力回路、電源回路および駆動回路（以下、ＥＤＵと呼ぶ）等より構成されている。このＥＣＵ３０は、後述の運転状態検出手段で検出したエンジンの運転状態等に応じて、燃料噴射制御手段としてのスピル弁２０およびタイマ制御弁２５を制御する。
【００４８】
ＥＤＵは、ＥＣＵ３０より出力される制御信号（例えば制御パルス信号）を受けて、ＥＣＵ３０で算出された燃料噴射時期（開弁時期）、燃料噴射量（＝噴射期間）に応じて開弁、閉弁させるように、図示しないバッテリーのバッテリー電圧を昇圧させ、スピル弁２０等へ供給（通電）または供給停止（通電停止）を制御する。
【００４９】
ＥＣＵ３０にエンジンの運転状態を示す信号を入力する運転状態検出手段としては、エンジンの回転速度を検出する回転角センサ２５、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２９、エンジンが吸入する吸入空気の温度を検出する吸気温センサ２７、エンジンの冷却水温を検出する冷却水温センサ２６、エンジンの吸気管を通じてエンジンの燃焼室へ導かれる吸入空気の吸気温を検出する吸気温センサ２８、エンジンのクランク軸の回転角度およびエンジン回転速度を検出するクランク角センサ７等がある。
【００５０】
さらに、ＥＣＵ３０に入力する始動時における基本センサとしては、スタータ駆動信号としてのスタータスイッチ（詳しくは、印加電圧信号）３２、エンジン２もしくはエンジン２を搭載した車両の走行状態を検出するアクセルスイッチ３１等がある。なお、スタータスイッチ３２の印加電圧信号およびアクセルスイッチ３１のアイドルスイッチ信号は、いずれもデジタル信号であり、制御処理の開始または停止および中止等を行なうためのＯＮ、ＯＦＦ信号である。
【００５１】
また、ＥＣＵ３０の噴射量制御に係わる噴射量の演算は、通常状態（始動時以外）ではアクセル開度とエンジン回転速度から算出しているが、スタータの印加電圧信号がＥＣＵ３０に入力されたときには、始動状態にあるものと判断して始動時噴射量をエンジン回転速度と冷却水温等から噴射量マップ（図１０参照）を用いて算出し、通常状態の噴射量に対して優先して指令を行なう。一方、噴射時期の演算は、噴射量の演算とほぼ同じ流れで行い、始動時にはエンジン回転速度と冷却水温等から噴射時期を決定し、通常状態の噴射時期に対して優先して指令を行なう。通常状態の噴射時期は、エンジン回転速度と噴射量（さらに、水温補正分、大気圧補正、過給機を有するエンジンはさらに過給圧補正も含めて）から演算する。
【００５２】
次に、上記構成の内燃機関の制御装置の作動、特に始動に係わる作動について説明する。車両乗員等の運転者がキースイッチを始動位置に操作したとき、スタータにおいて、図示しないキースイッチの電気回路下流にあるスタータのマグネットスイッチにバッテリー電圧が印加され、マグネットスイッチに通電を開始する。通電されたモグネットスイッチはスタータモータ軸もしくは、スタータモータ軸の先端に進退自在に装着されているピニオンギアをエンジンに押し込むことによって、エンジンの図示しないフライホイール部のリングギアと噛合う。その後、スタータモータに電流を流すことによってエンジン２に回転力が伝達され、エンジン２は回転し始めクランキングを開始する。一方、ＥＣＵ３０はスタータのマグネットスイッチの印加電圧を印加電圧信号としてモニターしている。その電圧が印加されたことを、スタータ駆動信号入力手段が検出すると、ＥＣＵ３０は、始動状態であると判断して、噴射量と噴射時期を始動時のマップに切換えて燃料噴射制御を実行する。この始動状態を維持して燃料が着火・爆発すればエンジン回転は上昇し、エンジン２が始動する。エンジン２の始動が終了した後に、運転者はキースイッチの始動位置を解除する。この解除によって、スタータのマグネットスイッチの通電が中止しされる。このとき、ＥＣＵ３０は印加電圧のモニターから始動状態でなく、通常状態であると判断し、燃料噴射制御を始動時用噴射量から通常状態の噴射量の指令に切換える。
【００５３】
（本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置の構成の要部である制御処理の詳細説明）まず、ＥＣＵ３０が起動されている状態でステップ（以下、Ｓと省略する）１００を実施する。図３に示すように、Ｓ１００では、エンジンの回転速度に応じた周波数の信号が発生可能な電磁ピックアップ式回転数センサである回転角センサ２５の出力をみる。詳しくは回転角センサ２５に相対回転するＮＥパルサ１０の凸状歯の電磁誘導によって形成されるアナログ出力、もしくはデジタルパルス信号に変換するＮＥパルス信号が入力されている否かをみる。この信号が入力されているか否かをみることによって、エンジンのクランク軸が回転し始めた、つまりスタータの駆動によって始動を開始したか否かを判定する。詳しくは、図４に示すように、Ｓ１１０にてエンスト判定のフラグ状態を確認し、エンスト判定が所定時間（ＫＴＮＥＰＩＮ）以上解除継続しているか否かを判定する。エンスト判定が所定時間（ＫＴＮＥＰＩＮ）以上解除継続しているならば、エンジン２が回り始めているものと判断し、Ｓ１２０に移行する。逆に、エンスト判定が所定時間（ＫＴＮＥＰＩＮ）以上継続しているならば、エンジン２が回っていないものと判断し、Ｓ１３０に移行する。Ｓ１２０ではエンジン２が作動していると判断し、ＸＮＥＳＴＡＲＴのフラグをＯＮして当該処理を終了する。Ｓ１３０ではエンジン２が非作動であると判断し、ＸＮＥＳＴＡＲＴのフラグをＯＦＦして当該処理を終了する。
【００５４】
次に、図３に示すように、Ｓ２００では、回転角センサ２５の出力信号がデジタルパルス信号に変換され、そのデジタルパルス信号の状態、つまりＮＥパルス入力の状態からエンジン回転数の演算が可能か否かを判定する。例えば回転数を求めるため、ＮＥパルサ１０の凸状歯のいずれか、つまりエンジン２の吸入、爆発行程等のいずれかに対応する所定の回転角の範囲が検出できれば、その所定の回転角の範囲から回転数が推定できるので、ＮＥパルスの入力されている状態が所定時間継続すれば回転数の演算が可能となる。詳しくは、図５に示すように、Ｓ２１０にてエンジン回転数が所定値以上を所定時間継続しているか否かを判定する。なお、このエンジン回転数の所定値つまり所定回転数は、クランキングより比較的大きい回転数、例えばクランキングよりやや大きい回転数にすることが好ましい。エンジン回転数が所定値以上を所定時間継続しているならば、Ｓ２２０へ移行する。逆にエンジン回転数が所定値以上を所定時間継続しているという条件を満たさなければ、Ｓ２３０へ移行する。Ｓ２２０では、エンジン回転数の計算が可能と判断し、ＸＮＥＣＡＬＯＫのフラグをＯＮにして当該処理を終了する。Ｓ２３０では、エンジン回転数の計算が不可能と判断し、ＸＮＥＣＡＬＯＫのフラグをＯＦＦにして当該処理を終了する。
【００５５】
上記説明のＳ１００およびＳ２００のそれぞれの制御処理は、エンジン２の回転数に係わる信号（以下、回転信号と呼ぶ）を検出する内燃機関始動信号入力手段を構成している。本実施例では２重に始動状態を検出することで制御上の信頼性を上げるようにしているが、目的に応じて、例えばスタータの駆動信号の異常判定にて初異常が見つかるまでは信頼性を重視してＳ１００およびＳ２００の２重の制御処理を実行するようにし、異常判定が複数回（例えば３回）繰り返される状態であれば、後述のフェイルセーフ制御への移行を早めるため、Ｓ１００およびＳ２００の制御処理のうちいずれか一方の制御処理だけで済ませるようにしてもよい。
【００５６】
なお、Ｓ１００の制御処理とＳ２００の制御処理の違いとしては、Ｓ１００の制御処理では、回転角センサ２５の出力パルスがあるか否かを判断しており、エンジン２の始動開始時期の確認が可能であるが、エンジンが確実に始動できているもしくは始動できる過程にあるか否かまでは判断していない。一方、Ｓ２００の制御処理では、エンジンが完全に始動状態にあることを、所定回転数が所定時間継続していることから確認しており、スタータの実作動を判断可能である。Ｓ２００の制御処理は、その情報量において、Ｓ１００の制御処理を包含している。また、本実施例では、エンジン回転数が所定値以上になることでスタータの実作動したことを確認しているが、例えば条件１として、スタータに給電するバッテリー電圧（Ｖｂ）が所定値以上（Ｖｂ≧所定電圧）でかつ、そのバッテリー電圧（Ｖｂ）状態が所定時間以上継続であること、あるいは条件２として、スタータに給電するバッテリー電圧（Ｖｂ）が所定値以下に下がった（Ｖｂ≦所定電圧）という条件等によってスタータが作動したことを確認してもよい。なお、スタータに給電するバッテリー電圧（Ｖｂ）つまり給電電圧（Ｖｂ）を検出することは簡便ではあるが、スタータの実作動したことを給電電圧（Ｖｂ）の状態で推定しているにすぎなく、スタータの実作動すなわちエンジン２が始動しているか否かについては間接的に監視しているにすぎず、検出手段としての信頼性精度は、本実施例で説明した回転数に係わる検出手段（Ｓ１００、Ｓ２００の制御処理）２比べて劣る。また、給電電圧（Ｖｂ）またはその印加電圧信号では、エンジン２の始動開始時期を検出可能であるが、始動できる状態あるいは始動できる過程にあるエンジンの始動状態までは、推定できない。給電電圧（Ｖｂ）またはその印加電圧信号では、スタータの駆動の開始時期およびその駆動時間という程度の情報量しかなく、始動に伴う回転上昇による回転数の変化等の情報はないからである。
【００５７】
以上のＳ１００およびＳ２００で回転角センサ２５のＮＥパルスからエンジン２が始動状態にあることを確認した上で、図３に示すように、Ｓ３００に移行する。つまり、図３に示すように、Ｓ１００にてＳ１２０の処理を実行した場合にはＳ２００に移行し、Ｓ１３０の処理を実行した場合には当該処理を終了してＳ７００へジャンプする。そして、Ｓ２００にてＳ２２０の処理を実行した場合にはＳ３００へ移行し、Ｓ２３０の処理を実行した場合には当該処理を終了してＳ７００へジャンプする。すなわち、回転数に係わる信号として、ＸＮＥＳＴＡＲＴのフラグがＯＮ（図４のＳ１２０参照）かつＸＮＥＣＡＬＯＫのフラグがＯＮ（図５のＳ２２０参照）の回転信号の状態であるときのみ、すなわちエンジン２が始動状態にあるときのみ、Ｓ３００にてスタータの駆動信号から推定されるスタータの作動状態と比較する。
【００５８】
Ｓ３００では、本発明の実施形態におけるダイアグ検出要件であるスタータスイッチの作動確認、すなわち印加電圧信号（図１１参照）をスタータの駆動信号としてスタータの作動を確認する。確認方法としては、まず、スタータの駆動信号の入力をラッチ（ＸＳＴＣＨＥＣＫフラグ）しておき（図６のＳ３１０〜Ｓ３５０の制御処理を参照）、その後Ｓ１００およびＳ２００の制御処理でエンジンの作動をチェックした時点でＸＳＴＣＨＥＣＫフラグがＯＦＦ状態（スタータの駆動信号をラッチしていないとき）ならば、スタータの駆動信号がないことを検出する（図６のＳ３６０〜Ｓ３８０の制御処理を参照）。
【００５９】
まず、Ｓ３１０では、図６に示すように、スタータの駆動信号のラッチフラグ（ＸＳＴＣＨＥＣＫ）のＯＮ、ＯＦＦのいずれにあるかを判定する。なお、ＥＣＵ３０の起動直後、つまりバッテリー電源Ｖｂ（図１１参照）を投入時に、ＸＳＴＣＨＥＣＫフラグはＯＦＦに設定する。ラッチフラグ（ＸＳＴＣＨＥＣＫ）がＯＦＦならば、Ｓ３２０に移行し、スタータの駆動信号のラッチを継続する。逆に、ラッチフラグ（ＸＳＴＣＨＥＣＫ）がＯＮならば、Ｓ３４０へ移行する。
Ｓ３２０では、スタータの駆動信号がＯＮか否かを判定する。スタータの駆動信号がＯＮであれば、スタータの駆動信号が入力された時点でスタータが作動しているものと判断し、Ｓ３３０へ移行する。なお、Ｓ３３０では、スタータが実作動状態と判断し、ラッチフラグ（ＸＳＴＣＨＥＣＫ）がＯＮし、Ｓ３６０に移行する。なお、このラッチフラグ（ＸＳＴＣＨＥＣＫ）は、スタータが１度作動したら、Ｓ３４０およびＳ３５０の制御処理でエンスト判定するまでＯＮし続ける。すなわち、ＥＣＵ３０の起動後、ダイアグ判定要件（スタータの駆動信号の異常の有無）を（スタータの駆動信号の異常はないこと）確認は済んでいるので、スタータの再駆動等であっても、ラッチフラグ（ＸＳＴＣＨＥＣＫ）はＯＮであっても差し支えない。
【００６０】
逆に、スタータの駆動信号がＯＦＦであれば、当該処理を終了し、Ｓ３６０へジャンプする。
【００６１】
Ｓ３４０では、エンスト判定したか否かを判定する。このＳ３４０でのエンストの判断では、回転角センサ２５からの入力信号が長時間ないなどの条件を用いて判断を行なう。エンスト判定している状態であれば、スタータが非作動であると判断し、Ｓ３５０に移行する。なお、Ｓ３５０では、ラッチフラグ（ＸＳＴＣＨＥＣＫ）をＯＦＦにし、Ｓ３６０へ移行する。逆に、エンスト判定していないのであれば、当該処理を終了し、Ｓ３６０へ移行する。
【００６２】
Ｓ３６０では、Ｓ３１０からＳ３５０の制御処理を経てスタータの駆動信号のラッチを済ませた状態で、スタータの作動判定を行なう。すなわち、内燃機関始動信号入力手段（Ｓ１００およびＳ２００の制御処理）にて、ＸＮＳＴＡＲＴとＸＳＴＣＨＥＣＫの両フラグともＯＮ、すなわちエンジン２が始動状態であるときに、ＸＳＴＣＨＥＣＫフラグがＯＦＦつまりスタータが非作動状態と推定しているか否かを判断する。ＸＮＳＴＡＲＴとＸＳＴＣＨＥＣＫの両フラグともＯＮで、ＸＳＴＣＨＥＣＫフラグがＯＦＦであれば、Ｓ３７０へ移行し、スタータの駆動信号がＯＦＦ状態のまま、異常であると判定し、スタータ信号異常フラグ（ＸＳＴＥＲＲ）をＯＮにする。逆に、ＸＮＳＴＡＲＴとＸＳＴＣＨＥＣＫの両フラグともＯＮで、ＸＳＴＣＨＥＣＫフラグがＯＦＦの条件を満たさなければ、Ｓ３８０に移行し、スタータの駆動信号が正常入力されていると判定し、スタータ信号異常フラグ（ＸＳＴＥＲＲ）をＯＦＦにする。
【００６３】
以上説明した一連の制御処理（Ｓ１００からＳ３００の制御処理）を実行することで、スタータの駆動信号（詳しくは、ラッチフラグ（ＸＳＴＣＨＥＣＫ））の状態と、エンジンの始動状態の比較によって、スタータの駆動信号の入力エラーすなわちスタータ駆動信号入力手段の異常を検出することが可能となる。
【００６４】
なお、ここで、この状態で検出されたスタータ信号異常はまだ仮判定と考え、図３に示すようなＳ４００からＳ６００の制御処理でスタータの駆動信号のダイアグ判定を行なう。すなわち、スタータの駆動信号のダイアグ判定を行なうに当たって、１回だけの一時的な異常であるか、複数回繰り返され、異常が確定しているか否か判定を踏まえて、スタータの駆動信号の入力エラーに対して対処する処置内容を区分けすることが可能である。
【００６５】
まず、Ｓ４００では、図３に示すように、スタータ作動における異常回数をカウントする。詳しくは、図７に示すように、Ｓ４１０では、ＥＣＵ３０へのバッテリー電源を投入時にバックアップＲＡＭからスタータ作動における異常回数カウンタ（ＣＳＴＥＲＲ）をノーマルＲＡＭに読み出す。次に、Ｓ４２０でＸＳＴＥＲＲがＯＦＦからＯＮに状態変化したか否かを判定する。ＸＳＴＥＲＲがＯＦＦからＯＮに状態変化したならば、Ｓ４３０へ移行する。このＳ４３０では、異常回数カウンタ（ＣＳＴＥＲＲ）をカウントアップし、Ｓ４４０へ移行する。ＸＳＴＥＲＲがＯＦＦからＯＮに状態変化しなけば、当該処理し、Ｓ４４０へ移行する。なお、これらＳ４２０およびＳ４３０の制御処理は、Ｓ４４０でキーＯＦＦ状態が検出されるまで、継続し続けている。
【００６６】
Ｓ４４０では、キーＯＦＦ状態が検出されているか否かを判定し、キーＯＦＦ状態が検出されば、Ｓ４５０へ移行し、Ｓ４５０にて、その状態での異常回数カウンタ（ＣＳＴＥＲＲ）の異常回数を、バックアップＲＡＭに格納し、保存する。
【００６７】
これにより、１回の始動毎に、スタータの駆動信号の入力エラーを判定したとき１回カウントアップされるので、ＥＣＵへの電源投入して始動毎のスタータの駆動信号の入力エラーつまりスタータ駆動信号入力手段の異常回数の累積回数を把握することができる。
【００６８】
さらに、図３に示すように、Ｓ５００では、異常回数カウンタ（ＣＳＴＥＲＲ）が所定値になったか否かを判定し、所定回数以上であれば、Ｓ６００に移行する。なお、Ｓ６００にて、スタータ駆動信号入力手段の異常、つまりスタータ信号系統が故障しているものと判断し、スタータ信号の異常を、車両の乗員等のエンジン２の運転者に報知し、警告し、Ｓ６１０へ移行する。逆に、所定回数に達しないならば、当該処理は終了し、Ｓ７００のフェイルセーフ処理に移行する。
【００６９】
さらに、図３に示すように、Ｓ６１０では、スタータの信号の異常を示すバックアップフラグをＯＮ（異常確定）とし、Ｓ７００へ移行する。なお、このＳ６１０の処理により、運転者がスタータ信号異常の報知に気付いて、修理工場へ持ち込んだとき、修理工場での異常状態つまり故障の確認が容易に行なえる。すなわち、ＥＣＵ３０に電源投入し、バックアップＲＡＭのフラグ内容を確認するだけで、異常状態を再現しなくとも、異常状態を速やかに確認ができる。
【００７０】
一方、図３に示すように、Ｓ７００では、これまでの制御処理からスタータの駆動信号の異常判定があった結果｛１回だけの一時的故障、および複数回の故障（所定回数以上の場合には異常の報知を実施）｝を受けて、始動時用噴射量を強制的に算出して指令するフェイルセーフ処置を行なう。
【００７１】
なお、エンジン２の始動開始からスタータの駆動信号の異常判定し、このＳ７００の制御処理を開始するまでは、燃料噴射制御の噴射量は、通常状態の噴射量を指令しており、Ｓ７００の制御処理は、エンジンの状態に応じて、始動時用噴射量を強制的に算出して指令するフェイルセーフ処置を優先し、必要に応じて通常状態の噴射量の指令に切換える燃料噴射制御補助手段を構成している。
【００７２】
まず、Ｓ７０５では、エンスト状態か否かを判定し、エンスト状態であれば、Ｓ７０６へ移行し、フェイルセーフ制御実施許フラグ（ＸＳＴＦＳＭＯＤＥ）をＯＮにし、当該処理を終了する。逆に、エンスト状態でなければ、Ｓ７１０へ移行する。
【００７３】
Ｓ７１０およびＳ７２０では、それぞれ、スタータ駆動信号が異常であったこと、スタータの駆動信号が今回の始動においても入力されていないことを判断する。Ｓ７１０では、異常判定フラグ（ＸＳＴＦＡＩＬ）がＯＮか否かを判定し、異常判定フラグ（ＸＳＴＦＡＩＬ）がＯＮすなわちスタータ駆動信号が異常であったことがあれば、Ｓ７２０へ移行する。逆に異常判定フラグ（ＸＳＴＦＡＩＬ）がＯＦＦであれば、Ｓ７５０へ移行し、通常状態の噴射量を指令する。
【００７４】
なお、異常判定フラグ（ＸＳＴＦＡＩＬ）は、スタータ信号異常前のＳ３００の制御処理の仮判定の段階の結果によって、Ｓ７００の制御処理で生成するフラグである。
【００７５】
Ｓ７２０では、スタータ信号異常フラグ（ＸＳＴＥＲＲ）がＯＮか否かを判定し、スタータ信号異常フラグ（ＸＳＴＥＲＲ）がＯＮすなわち今回の始動においてもスタータ駆動信号が入力されていないのであれば、Ｓ７２５へ移行する。スタータ信号異常フラグ（ＸＳＴＥＲＲ）がＯＦＦであれば、Ｓ７５０へ移行し、通常状態の噴射量を指令する。
【００７６】
なお、これらＳ７１０およびＳ７２０の制御処理は、現在始動中（クランキング中）であるにも係わらず、スタータの駆動信号が異常であることを判断する条件であればよく、例えばＳ７２０の処理を省略して、Ｓ７１０の処理だけで（スタータ信号を異常とする前の仮判定の段階で）移行して、フェイルセーフ制御を実行しても問題はない。
【００７７】
次に、Ｓ７２５およびＳ７３０の制御処理は、それぞれ、スタータ駆動信号に係わるフェイルセーフ制御許可フラグ（ＸＳＴＦＳＭＯＤＥ）の状態、およびエンジン回転速度が所定回転速度以上かどうかを判定する。まず、Ｓ７２５では、フェイルセーフ制御許可フラグ（ＸＳＴＦＳＭＯＤＥ）のＯＮか否かを判断し、ＸＳＴＦＳＭＯＤＥフラグがＯＮであればＳ７３０に移行する。逆にＸＳＴＦＳＭＯＤＥフラグがＯＦＦであれば、Ｓ７５０へ移行し、通常状態の噴射量を指令する。次に、Ｓ７３０では、エンジン回転速度が所定回転速度未満か否か（ＮＥ＜所定回転速度）を判断し、エンジン回転速度が所定回転速度未満であれば、Ｓ７４０に移行し、始動時用噴射量を指令する。逆に、エンジン回転速度が所定回転速度以上であれば、Ｓ７３５に移行する。なお、Ｓ７３５では、Ｓ７３０の制御処理の段階でエンジン回転速度が所定回転速度以上になった時点で、エンジン２の回転速度が下がった場合に始動状態へ再突入してしまうのを防止するため、フェイルセーフ制御許可フラグ（ＸＳＴＦＳＭＯＤＥ）をＯＦＦにする。Ｓ７３５の処理が終了すると、Ｓ７５０に移行し、通常状態の噴射量を指令する。
【００７８】
したがって、フェイルセーフ制御における始動時噴射量と通常状態の噴射量の切換え制御は、Ｓ７０５にてエンスト状態にないことを確認した後に、Ｓ７１０〜Ｓ７３０の一連の判定処理を行なうことにより、フェイルセーフ制御許可フラグ（ＸＳＴＦＳＭＯＤＥ）がＯＮ、かつエンジン回転速度が所定回転速度未満（ＮＥ＜所定回転速度）の成立条件を満足すれば、Ｓ７４０の始動時用噴射量の指令を実行する。逆に、上記成立条件を満たさない場合、すなわちＳ７１０およびＳ７２０のいずれか一方が不成立、あるいはＳ７１０およびＳ７２０が成立してもエンジン回転速度が所定回転速度以上（ＮＥ≧所定回転速度）である場合には、エンジンの始動が完了したしたものと判断して、燃料噴射制御を、始動時用噴射量から通常状態の噴射量に切換えることで、エンジンの状態に応じた燃料噴射制御に移行する。
【００７９】
なお、上記実施形態の説明において、所定回転速度を始動完了する回転速度としたが、この始動完了の回転速度はある一つの所定値であっても、エンジンの状態、例えば冷却水温のようなエンジンの始動時噴射量算出に用いる条件によって可変となるパラメータを判定値に用いてもよい。
【００８０】
なお、フェイルセーフ制御許可フラグ（ＸＳＴＦＳＭＯＤＥ）は、Ｓ７００の制御処理つまり燃料噴射制御補助手段が、スタータの駆動信号の異常判定の結果を受けて、生成する始動に係わるソフト信号（フラグをＯＮ）である。なお、この始動に係わるソフト信号は、Ｓ７００の制御処理の一連の判定処理による条件をクリアできない場合には、消滅する（フラグをＯＦＦ）。
【００８１】
以上説明した実施形態において、スタータの駆動信号が正常に受信できない状態で、エンジン２がスタータの駆動によって始動される場合には、エンジンの回転数に係わる回転信号を検出する内燃機関始動信号入力手段を用いて、エンジンの始動状態を直接監視することが可能である。例えばＳ１００の制御処理のように回転角センサ２５の出力発生有無を検出することによって、簡便な従来のスタータの駆動信号を検出方法と同様に、エンジンが始動開始したか否かの検出が可能である。そのため、内燃機関始動信号入力手段およびスタータの駆動信号手段によってそれぞれ検出されるエンジンの始動状態とスタータの作動状態を比較することで、スタータ駆動信号の真偽を判断することが可能である。これにより、フェイルセーフ制御を実行するまでのスタータ信号の異常を判定する判定処理を比較的速やかに処理することが可能である。
【００８２】
さらに、このスタータ信号を判定するスタータ駆動信号判定手段にてスタータ信号が異常であると判定すると、燃料制御補助手段としてのフェイルセーフ制御を実行する際、その燃料制御補助手段において再度内燃機関始動信号入力手段等によるエンジンの状態、スタータ信号の異常と判定した過去暦、現在のその異常状況等の再判定を繰り返した上で、始動に係わるソフト信号を生成、消滅させ、その結果に応じて、始動用噴射量と通常状態の噴射量に切換え制御するので、
スタータ信号の異常がり、始動を判断する信号として使えない状況であっても、エンジンの状態に応じて始動性の確保が垢能である。
【００８３】
さらになお、以上説明した本実施形態において、内燃機関始動信号入力手段（Ｓ１００およびＳ２００の制御処理）は、Ｓ１００の処理が回転角センサ２５の出力発生有無に着目、Ｓ２００の処理が回転センサ２５とＮＥパルサ１０の相対回転に基くＮＥパルスの状態が回転数計算が可能か否かに着目したものであるので、回転速度ＮＥを求めるための複雑な演算処理を伴わず、スタータ信号の異常判定までに要する制御処理時間の短縮化が図れる。
【００８４】
なお、Ｓ１００およびＳ２００の制御処理による２重にエンジンの始動状態を検出するので、Ｓ１００の処理によって、回転角センサ２５の出力を検出しているので、エンジンの開始の有無を判断することが可能であるとともに、始動開始から過渡的な回転上昇を伴う始動状態に移行した場合でも、Ｓ２００の処理によって、Ｓ２００の処理によって、例えばＮＥパルサに対応するＮＥパルスの所定の回転角の範囲で、エンジンの回転数に係わる回転状態の変化を検出することが可能であるので、始動領域の回転速度範囲を制限に加えたフェイルセーフ制御を実行させることが容易にできる。
【００８５】
さらになお、以上説明した本実施形態によれば、スタータ駆動信号判定手段によってスタータ信号の異常判定した結果、異常と判断した段階で、１回だけ一時的に異常と判断された場合でも、燃料噴射制御手段としてのフェイルセーフ制御を実行することが可能である。したがって、スタータ信号の異常が判定された始動時であっても、異常判定がなされた後は、フェイルセーフ制御を実行することが可能である。
【００８６】
（第２の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、大の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【００８７】
第２の実施形態は、第１の実施形態のフェイルセーフ制御に係わるＳ７００の制御処理に代えて、図９に示すように、Ｓ８００の制御処理とする。図９は、本実施形態に係わる制御処理であって、フェイルセーフ制御に係わる制御処理を表すフローチャートである。
【００８８】
第１の実施形態のフェイルセーフ制御は、始動開始からスタータ信号の異常と判断するまでの間までは、通常状態の噴射量を指令して燃料噴射制御するしかなかった。これに対して、Ｓ８００の制御処理では、以下の特徴を有するので、強制的な始動噴射量制御によって、始動開始、つまりクランキングの初期から始動時燃料噴射量を指令してフェイルセーフ制御を行なうことが可能である。これにより、スタータ信号異常時における始動性向上をさらに図ることが可能である。
【００８９】
まず、Ｓ８０５では、強制始動モードフラグ（ＸＳＴＤＧＯＮ）がＯＮ、すなわち強制始動状態であるか否かを判断する。このＳ８０５の判定処理で、強制始動モードフラグ（ＸＳＴＤＧＯＮ）がＯＦＦであるならば、すなわち強制始動状態ないときには、Ｓ８１０からＳ８３０の制御処理により強制モード判定を行なう。逆に、強制始動モードフラグ（ＸＳＴＤＧＯＮ）がＯＮであれば、すなわち強制始動状態にあるときは、Ｓ８６０からＳ８７０の制御処理により強制始動モードの完了を判定する。
【００９０】
詳しくは、図９に示すように、Ｓ８０５では、ＸＳＴＤＧＯＮフラグがＯＮか否かを判断し、ＸＳＴＤＧＯＮフラグがＯＦＦであるならば、Ｓ８１０へ移行する。逆に、ＸＳＴＤＧＯＮフラグがＯＮであるならば、Ｓ８６０へ移行する。Ｓ８１０では、エンスト状態か否かを判断し、エンスト状態であれば、Ｓ８２０へ移行する。エンスト状態ではないのであれば、Ｓ８８０へ移行する。Ｓ８２０では、スタータ異常のバックアップＲＡＭがＯＮ（図３のＳ６１０の制御処理を参照）か否かを判断し、スタータ異常のバックアップＲＡＭがＯＮであれば、強制始動モードであると判断し、Ｓ８３０へ移行する。なお、Ｓ８３０では、強制始動モードフラグ（ＸＳＴＤＧＯＮ）をＯＮとし、Ｓ８４０へ移行する。逆にＳ８２０でスタータ異常のバックアップＲＡＭがＯＦＦであれば、Ｓ８８０へ移行する。
【００９１】
なお、Ｓ８０５の判定で強制始動モードでないときには、Ｓ８１０およびＳ８２０の判定処理によって、エンスト状態であり、かつスタータ異常のバックアップＲＡＭがＯＮ（異常検出済）であると判断される場合には、強制始動モードであると判定される。
【００９２】
一方、Ｓ８０５の判定で強制始動モードであるときには、まず、Ｓ８６０にて、エンジンの回転速度が始動完了の回転速度以上が否かを判断し、エンジンの回転速度が始動完了の回転速度以上であれば、Ｓ８８０へ移行する。逆にエンジンの回転速度が始動完了の回転速度未満であれば、Ｓ８７０へ移行する。Ｓ８７０では、車両が走行状態にあるか否かを判断し、車両走行状態であれば、Ｓ８８０へ移行する。逆に車両走行状態でなければ、Ｓ８４０へ移行する。なお、Ｓ８８０では、強制始動モード（ＸＴＳＤＧＯＮ）フラグをＯＦＦし、Ｓ８４０へ移行する。
【００９３】
なお、ここで、Ｓ８６０およびＳ８７０による判定処理で、それぞれ、エンジンの回転速度が始動完了の回転速度以上であるつまり始動が完了し、かつ車両走行状態である条件を満足すれば、Ｓ８８０で強制始動モード（ＸＴＳＤＧＯＮ）フラグをＯＦＦにする。また、Ｓ８１０およびＳ８２０の制御処理のうちいずれか一方の判定条件を満足しない場合も、Ｓ８８０で強制始動モード（ＸＴＳＤＧＯＮ）フラグをＯＦＦにする。なお、Ｓ８６０で始動が完了していても、Ｓ８７０で車両走行状態でなければ、Ｓ８８０で強制始動モード（ＸＴＳＤＧＯＮ）フラグをＯＦＦにする。
【００９４】
次に、Ｓ８０５〜Ｓ８３０およびＳ８６０〜Ｓ８８０の制御処理の結果から、Ｓ８４０では、強制始動モード（ＸＴＳＤＧＯＮ）フラグがＯＮであるか否かを判定する。強制始動モード（ＸＴＳＤＧＯＮ）フラグがＯＮであれば、Ｓ８５０へ移行し、始動時噴射量を指令する。逆に、強制始動モード（ＸＴＳＤＧＯＮ）フラグがＯＦＦであれば、Ｓ８９０へ移行し、通常状態の噴射量を指令する。
【００９５】
なお、ここで、Ｓ８４０で強制始動モード（ＸＴＳＤＧＯＮ）フラグがＯＮであるとき、Ｓ８５０で始動時噴射量を指令したが、この後に再度始動を始めたときには、Ｓ８００の制御処理に進み、このときには強制始動モード（ＸＴＳＤＧＯＮ）フラグがＯＮのため、上記説明のＳ８６０およびＳ８７０の処理による強制始動モードの完了の判定を行なうものである。
【００９６】
なお、上記実施形態の説明において、Ｓ８６０で始動が完了していないときには、Ｓ８７０で車両が走行中でないことを確認する。この判定処理は、車両が御し掛けされているか否かを判断するものであり、正常な駆動信号を発生させることが可能なスタータ状態を、異常と誤判定することを防止する。そのため、車両が走行中と判断される場合には、強制始動モード（ＸＴＳＤＧＯＮ）フラグをＯＦＦに戻す。
【００９７】
なお、このＳ８７０の判定処理では、車両でエンジンを回すことを判断したいため、車速信号の条件（走行所帯と判定される車速を算出する場合）に加えて、ニュートラルＳＷ（ニートラルではない）条件やクラッチＳＷ（クラッチペダルが踏まれていない）条件を考慮して判断してよい。
【００９８】
なお、強制始動モードフラグ（ＸＴＳＤＧＯＮ）は、Ｓ８００の制御処理つまり燃料噴射制御補助手段が、スタータの駆動信号の異常（異常確定）判定の結果を受けて、生成する始動に係わるソフト信号（フラグをＯＮ）である。なお、この始動に係わるソフト信号は、Ｓ８００の制御処理の一連の判定処理による条件をクリアできない場合には、消滅する（フラグをＯＦＦ）。
【００９９】
以上説明した実施形態によると、スタータ信号の異常を判断をしたことをＥＣＵ３０もバックアップＲＡＭ等の記憶回路に記憶できるようにしておき、予めスタータ信号の異常が確定されていると判断される場合には、車両停止時に、予め異常判定したとき行なう燃料噴射制御補助手段を、始動開始直後に実行できるように、次回始動のための準備を行なうことが可能である。
【０１００】
さらになお、このスタータの信号の異常が確定したと判断されるのは、少なくとも、１回の始動中に発生する異常の判定は１回と数える異常カウンタを用いることによって、その異常カウンタが所定の回数以上に達していると判定される場合であるので、例えば１回だけの異常判定等の一時的な故障による異常状態と区別して、今後毎回判定を繰り返さなくても故障が確定している等の異常の確定状態に応じて、判定プロセスを維持、または簡略化した状態で始動に適した燃料噴射制御の実行が可能である。
【０１０１】
さらになお、そのような異常が確定した状態において、乗員等のエンジンの運転者に、スタータ系統の信号異常であることを報知して、警告することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置を適用する分配型燃料噴射装置のシステム概略構成を表す構成図である。
【図２】図１中の制御系を表わす概略構成図である。
【図３】図１中のＥＣＵにて実行される第１の実施形態に係わる制御処理を表すフローチャートである。
【図４】図３中の制御処理にて実行される回転センサの出力発生有無をみる制御処理を表すフローチャートである。
【図５】図３中の制御処理にて実行される回転速度の演算が可能か否かをみる制御処理を表すフローチャートである。
【図６】図３中の制御処理にて実行されるスタータの駆動信号の異常判定に係わる制御処理を表すフローチャートである。
【図７】図３中の制御処理にて実行されるスタータの駆動信号の異常判定に係わる制御処理を表すフローチャートである。
【図８】図３中の制御処理にて実行されるフェイルセーフ制御に係わる制御処理を表すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態に係わる制御処理であって、フェイルセーフ制御に係わる制御処理を表すフローチャートである。
【図１０】燃料噴射量特性を表すグラフである。
【図１１】スタータスイッチの印加電圧信号の検出回路図である。
【図１２】従来の始動時制御処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１  燃料噴射装置（燃料噴射手段）
２  内燃機関
４  燃料噴射弁（燃料噴射手段）
８  駆動軸
９  フィードポンプ
１０  ＮＥパルサ（シグナルロータ）
１１  フェイスカム
１２  プランジャ
１３  タイマ装置
２０  スピル弁（燃料噴射制御弁、燃料噴射制御手段）
２３  タイマ制御弁（タイマ圧力室制御弁、燃料噴射制御手段）
２５  回転角センサ（電磁ピックアップ式回転センサ）
３０  ＥＣＵ（制御装置の本体部）
【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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【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】
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【図１２】
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